CN101373266A - 触控式电湿润显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控式电湿润显示装置，其包括一第一基板；一与该第一基板相对的第二基板；一导电的第一液体，设置在该第一基板与该第二基板之间；一非导电的第二液体，设置在该第一基板与该第二基板之间，该第一液体与该第二液体互不相融；一触控系统，设置在该第一基板，用来感测外界物体接近或触碰位置。

Description

触控式电湿润显示装置
技术领域
本发明是关于一种触控式电湿润显示装置。
背景技术
如今，诸多光电技术正在快速的发展且应用来下一代平板显示器，如投影显示器(Projection Display)、可挠式显示器(FlexibleDispaly)等。在此环境下，一种基于电湿润原理的显示装置由于其响应速度快、视角广、耗电量小、轻薄便携等优点受到广泛的关注。
请参阅图1，是一种现有技术揭示的基于电湿润原理的反射式显示装置的平面结构示意图。该显示装置1包括多个呈矩阵排列的像素单元10，通过控制该像素单元10显示不同的灰阶以组成该显示装置1所需显示的画面。
请参阅图2，是图1所示显示装置1的一像素单元10的放大剖视结构示意图。该像素单元10包括一上基板11、一与其相对的下基板12和设置在该二基板11、12之间的四侧壁13，该四侧壁13依序首尾相接与该二基板11、12形成一收容空间14。该上基板11是使用透明材料制成，如玻璃或塑料。
该收容空间14由互不相融(Immiscible)的一第一液体15和一第二液体16充满。例如，该第一液体15可以是导电的水，该第二液体16可以是黑色的油。
该下基板12邻近该收容空间14的表面依序设置有一反射电极121和一绝缘层122。该反射电极121采用反射率较高的材料制成。该绝缘层122是由疏水性(Hydrophobic)材料制成，如无定型的含氟聚合物(Amorphous Fluoropolymer)。
由于该绝缘层122的疏水性，即由于该绝缘层122、第一液体15和第二液体16三者之间的表面张力(Interfacial Tension)作用，该第二液体16充分覆盖该绝缘层122。由于该第二液体16呈黑色，吸收了绝大部份自该上基板11方向射入的光束，故此时的像素单元10为暗态(Off State)。
请一起参阅图3，是图2所示像素单元10亮态结构示意图。当一电压差加载在该第一液体15与该反射电极121上时，该第一液体15与该反射电极121各自所载的异性电荷的吸引力破坏了暗态时分子张力的平衡态，即此时电势能的介入使该绝缘层122与第一液体15倾向于接触，故该第一液体15将该第二液体16排开，从而自该上基板11方向射入的光束经过上述被排开的部份所对应的反射电极121反射，实现亮态(On State)。
但是，目前的消费者要求很多电子设备，如手机、个人数字助理(PDA)和自动终端机(ATM)具备触控功能，例如操作者使用手指或物体接触显示提示讯息的显示装置时，显示装置可以确定其接触位置，来判断操作者选择的哪一个提示讯息。故对于传统的电湿润显示装置相较于其它具有触控功能的显示设备缺乏市场竞争力。
发明内容
为了解决不具备触控功能的问题，有必要提供一种具备触控功能的触控式电湿润显示装置。
一种触控式电湿润显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对的第二基板、一导电的第一液体和一非导电的第二液体，该第一液体与该第二液体互不相融，且该第一液体和该第二液体设置在该第一基板与该第二基板之间，其中，该触控式电湿润显示装置进一步包括一触控电路系统，设置在该第一基板，其包括一透明载体、一第一导电层和一第二导电层，该透明载体设置在该第一基板背向该第二基板一侧，且该透明载体与该第一基板相对，该第一导电层设置在该第一基板靠近该透明载体的表面，该第二导电层设置在该透明载体靠近该第一基板的表面，且与该第一导电层相间隔。
一种触控式电湿润显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对的第二基板、一导电的第一液体和一非导电的第二液体，该第一液体与该第二液体互不相融，且该第一液体和该第二液体设置在该第一基板与该第二基板之间，其中，该触控式电湿润显示装置进一步包括一触控电路系统，设置在该第一基板，其包括一第一导电层、一第一绝缘层和一第二导电层，该第一导电层设置在该第一基板背向该第二基板的表面，该第一绝缘层设置在该第一导电层上，该第二导电层设置在该第一绝缘层上。
一种触控式电湿润显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对的第二基板、一导电的第一液体和一非导电的第二液体，该第一液体与该第二液体互不相融，且该第一液体和该第二液体设置在该第一基板与该第二基板之间，其中，该触控式电湿润显示装置进一步包括一触控电路系统，设置在该第一基板，其包括一第一导电层、一第一绝缘层和一第二导电层，该第一导电层设置在该第一基板靠近该第二基板的表面，该第一绝缘层设置在该第一导电层上，该第二导电层设置在该第一基板背向该第二基板的表面。
一种触控式电湿润显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对的第二基板、一导电的第一液体和一非导电的第二液体，该第一液体与该第二液体互不相融，且该第一液体和该第二液体设置在该第一基板与该第二基板之间，其中，该触控式电湿润显示装置进一步包括一触控电路系统，设置在该第一基板，用来感测外界物体接近或触碰位置。
相较于现有技术，本发明的触控式电湿润显示装置由于其第一基板上设置有该触控系统，使该触控式电湿润显示装置在兼具显示图像的基础上具备触控功能。
附图说明
图1是一种现有技术揭示的基于电湿润原理的反射式显示装置的平面结构示意图。
图2是图1所示显示装置的一像素单元的放大剖视结构示意图。
图3是图2所示像素单元亮态结构示意图。
图4是本发明触控式电湿润显示装置第一实施方式的结构示意图。
图5是本发明触控式电湿润显示装置第二实施方式的结构示意图。
图6是本发明触控式电湿润显示装置第三实施方式的结构示意图。
图7是本发明触控式电湿润显示装置第四实施方式的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图4，是本发明触控式电湿润显示装置第一实施方式的结构示意图。该触控式显示装置2包括一用来显示讯息的电湿润式的显示屏21、一用来感测外界触碰位置的独立式的触控屏22和一固持框23。该显示屏21与该触控屏22层叠对齐设置，并通过该固持框23固定。该触控屏21包括一实现感测外界触碰位置的触控电路系统(图未示)和一承载该触控电路系统的承载基板222。
相较于现有技术，本发明触控式电湿润显示装置2由于采用了该用来显示讯息的电湿润式的显示屏21和该用来感测外界触碰位置的触控屏22，使该触控式电湿润显示装置2在实现了触控功能。
请参阅图5，是本发明触控式电湿润显示装置第二实施方式的结构示意图。该触控式电湿润显示装置4包括一第一基板41、一与该第一基板41相对设置的第二基板42、和夹在该二基板41、42之间的多个成行列交叉排列的侧壁43。该侧壁43将该电湿润式显示装置4分割成多个呈矩阵排列的像素单元40，且该侧壁43与该二基板41、42配合形成多个收容空间44。其中，该上基板41是由透明材料制成，其可以为玻璃或透明塑料。
该收容空间44由互不相融的一第一液体45和一第二液体46充满。该第一液体45可以是水或盐溶液等导电液体或极性液体，如氯化钾(KCl)溶解在水和普通酒精(Ethyl Alcohol)混合液后所形成的溶液。该第二液体46可以是着黑色的链烷或烷烃(Alkane)等非极性液体，如十六烷(Hexadecane)或油，以作为一种遮蔽液体。
该第二基板42靠近该第二液体46的表面设置有多个像素电极47和一疏水性绝缘层48，该像素电极47设置在该疏水性绝缘层48与该第二基板42之间。该像素电极47与该像素单元40对应设置，该疏水性绝缘层48由疏水性材料制成，如无定型的含氟聚合物。
该触控式电湿润显示装置4还包括一可以感测并确定外界物体触碰位置的触控系统49，其设置在该第一基板41背向该第一液体45一侧。该触控系统49包括一第一透明导电层491、一第二透明导电层492、一透明载体493、多个间隔物494和一胶粘剂495。该透明载体493与该第一基板41相对设置，并由该胶粘剂495与该第一基板41粘接；该第一透明导电层491设置在该第一基板41背向该第一液体45的表面；该第二透明导电层492设置在该透明载体493靠近该第一基板41的表面；该间隔物494均匀散布在该第一透明导电层491，用来间隔该第一透明导电层491与该第二透明导电层492。该透明载体493可以是透明薄膜，当对该透明载体493的强度要求较高时，其材料可以是玻璃。该间隔物494的材料可以是透光的树脂。该第一透明导电层491和该第二透明导电层492分别为连成一层的透明导电材料，其可以是氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等导电的金属氧化物。
该触控式电湿润显示装置4显示图像时，通过改变加载在每一像素单元40的第一液体45与对应的像素电极47之间的电压差，来控制该第二液体46遮蔽该像素单元40的面积，进而控制显示的画面。
该触控式电湿润显示装置4的触控系统49工作时，该第一透明导电层491和该第二透明导电层492加载电信号。当操作者使用手指或物体接触该透明载体493时，由于压力作用使对应此接触位置的第一透明导电层491与该第二透明导电层492电连接，进而导致电信号路径上的电阻发生变化。通过侦测上述电信号的改变即可以确定操作者接触的位置。
相较于第一实施方式，本发明的触控式电湿润显示装置4由于其第一基板41上设置有该触控电路系统49，省去了该独立式触控屏22所需的承载基板222。由于传统的触控屏22主要厚度取决于该承载基板222的厚度，故该触控式电湿润显示装置4较为轻薄，成本较低，光利用率较高。且由于该触控电路系统49设置在该第一基板41上，使该触控式电湿润显示装置4的触控电路系统49在震动或碰撞的情况下均不易与该第一基板41发生位移，故可靠性较高。
同时，该触控式电湿润显示装置4也省去了传统的对精度要求较高的固持框23，不仅将低了成本，也减少了制程复杂程度，使该触控式电湿润显示装置4更具市场竞争力。
请参阅图6，是本发明触控式电湿润显示装置第三实施方式的结构示意图。触控式电湿润显示装置5与该触控式电湿润显示装置4的主要区别在于:该触控系统59包括一第一透明导电层591、一第二透明导电层592、一第一绝缘层593和一第二绝缘层594。该第一透明导电层591设置在第一基板51背向第一液体55的表面，该第一绝缘层593设置在该第一透明导电层591和该第一基板51上，该第二透明导电层592设置在该第一绝缘层593上，该第二绝缘层594设置在该第二透明导电层592和该第一绝缘层593上。该第一透明导电层591包括多个平行间隔设置的第一透明导电线598，该第二透明导电层592包括多个间隔设置的第二透明导电线599，且该第二透明导电线599与该第一透明导电线598垂直。该第一、第二透明导电线598、599联合该第一绝缘层593在该第一、第二透明导电线598、599交叉位置形成多个数组排布的电容。
该触控式电湿润显示装置5的触控系统59工作时，该第一透明导电线598和该第一透明导电线599分别加载电信号。当操作者使用手指或物体接近或触碰该第二绝缘层594时，将改变接触位置的电容，进而导致接触位置所对应的该第一、第二透明导电线598、599上传输的电信号发生变化。通过侦测上述该第一、第二透明导电线598、599上加载的电信号的改变即可以确定操作者接触的位置。
请参阅图7，是本发明触控式电湿润显示装置第四实施方式的结构示意图。该触控式电湿润显示装置6与该触控式电湿润显示装置5的主要区别在于:触控系统69包括一第一透明导电层691、一第二透明导电层692、一第一绝缘层693和一第二绝缘层694。该第一透明导电层691设置在该第一基板61靠近该第一液体65的表面，该第一绝缘层693设置在该第一透明导电层691和该第一基板61。该第二透明导电层692设置在该第一基板61背向该第一液体65的表面，该第二绝缘层694设置在该第二透明导电层692和该第一基板61上。该第一透明导电层691包括多个平行间隔设置的第一透明导电线698，该第二透明导电层692包括多个间隔设置的第一透明导电线699，且该第二透明导电线699垂直于该第一透明导电线698。
由于该第一基板61是绝缘材质，使该第一透明导电线698、第二透明导电线699联合该第一基板61在该第一、第二透明导电线698、699交叉位置形成多个数组排布的电容。
类似于该触控式电湿润显示装置5的工作原理，该触控式电湿润显示装置6的触控系统69工作时，该第一透明导电线698和该第二透明导电线699分别加载电信号。当操作者使用手指或物体接近或接触该第二绝缘层694时，将改变接触位置的电容，进而导致接触位置所对应的该第一、第二透明导电线698、699上传输的电信号发生变化。通过侦测上述该第一、第二透明导电线698、699上加载的电信号的改变即可以确定操作者接触的位置。
相较于第三实施方式，该触控式电湿润显示装置6由于将该第一、第二透明导电线698、699设置在该第一基板61两侧，利用厚度均一性较佳的该第一基板61作为绝缘介质形成电容，使形成的电容数组的电容值较均一，进而使该触控系统69更为精准。
本发明并不限于上述实施方式的所述，该触控式电湿润显示装置4的第一、第二透明导电层491、492分别还可以是方向垂直的多个导电线；该触控式电湿润显示装置5和6中的该第一、第二透明导电层591、592和691、692还可以分别为连成一层的透明导体。

Claims (14)

1.一种触控式电湿润显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对的第二基板、一导电的第一液体和一非导电的第二液体，该第一液体与该第二液体互不相融，且该第一液体和该第二液体设置在该第一基板与该第二基板之间，其特征在于：该触控式电湿润显示装置进一步包括一触控电路系统，设置在该第一基板，其包括一透明载体、一第一导电层和一第二导电层，该透明载体设置在该第一基板背向该第二基板一侧，且该透明载体与该第一基板相对，该第一导电层设置在该第一基板靠近该透明载体的表面，该第二导电层设置在该透明载体靠近该第一基板的表面，且与该第一导电层相间隔。
2.如权利要求1所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该触控式电湿润显示装置进一步包括多个间隔物，其设置在该第一透明导电层与该第二透明导电层之间。
3.一种触控式电湿润显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对的第二基板、一导电的第一液体和一非导电的第二液体，该第一液体与该第二液体互不相融，且该第一液体和该第二液体设置在该第一基板与该第二基板之间，其特征在于：该触控式电湿润显示装置进一步包括一触控电路系统，设置在该第一基板，其包括一第一导电层、一第一绝缘层和一第二导电层，该第一导电层设置在该第一基板背向该第二基板的表面，该第一绝缘层设置在该第一导电层上，该第二导电层设置在该第一绝缘层上。
4.如权利要求3所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该第一导电层包括多个第一导电线，其平行间隔设置，该第二导电层包括多个第二导电线，其平行间隔设置，且垂直于该第一导电线。
5.如权利要求3所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该触控式电湿润显示装置进一步包括一第二绝缘层，其设置在该第二导电层和该第一绝缘层。
6.一种触控式电湿润显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对的第二基板、一导电的第一液体和一非导电的第二液体，该第一液体与该第二液体互不相融，且该第一液体和该第二液体设置在该第一基板与该第二基板之间，其特征在于：该触控式电湿润显示装置进一步包括一触控电路系统，设置在该第一基板，其包括一第一导电层、一第一绝缘层和一第二导电层，该第一导电层设置在该第一基板靠近该第二基板的表面，该第一绝缘层设置在该第一导电层上，该第二导电层设置在该第一基板背向该第二基板的表面。
7.如权利要求6所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该第一导电层包括多个第一导电线，其平行间隔设置，该第二导电层包括多个第二导电线，其平行间隔设置，且垂直于该第一导电线。
8.如权利要求6所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该触控电路系统进一步包括一第二绝缘层，其设置在该第二导电线和该第一绝缘层上。
9.一种触控式电湿润显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对的第二基板、一导电的第一液体和一非导电的第二液体，该第一液体与该第二液体互不相融，且该第一液体和该第二液体设置在该第一基板与该第二基板之间，其特征在于：该触控式电湿润显示装置进一步包括一触控电路系统，设置在该第一基板，用来感测外界物体接近或触碰位置。
10.如权利要求9所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该触控电路系统包括多个电阻元件，通过感测加载在该电阻元件中的电信号变化来确定外界物体触碰位置，用来感测外界物体接近或触碰位置。
11.如权利要求10所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该触控电路系统包括一透明载体、一第一导电层和一第二导电层，该透明载体设置在该第一基板背向该第一液体一侧，且该透明载体与该第一基板相对，该第一导电层设置在该第一基板靠近该透明载体的表面，该第二导电层设置在该透明载体靠近该第一基板的表面。
12.如权利要求9所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该触控电路系统包括多个电容元件，通过感测加载在该电容元件中的电信号变化来确定外界物体触碰或接近位置。
13.如权利要求12所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该触控电路系统包括一第一导电层、一第一绝缘层和一第二导电层，该第一导电层设置在该第一基板背向该第二基板的表面，该第一绝缘层设置在该第一导电层上，该第二导电层设置在该第一绝缘层上。
14.如权利要求12所述的触控式电湿润显示装置，其特征在于：该触控电路系统包括一第一导电层、一第一绝缘层和一第二导电层，该第一导电层设置在该第一基板靠近该第二基板的表面，该第一绝缘层设置在该第一导电层上，该第二导电层设置在该第一基板背向该第二基板的表面。
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