CN105301820A - 便携式电子装置及其触控整合型面板 - Google Patents

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Abstract

一种触控整合型面板，包括第一基板和与该第一基板相对设置的第二基板，该触控整合型面板包括液晶面板和与该液晶面板邻接设置的电子纸面板，该液晶面板和该电子纸面板均朝向同一面设置，该液晶面板内于该第一基板与该第二基板之间设置有液晶材料，该电子纸面板内于该第一基板与该第二基板之间设置有电子纸材料，该液晶面板和该电子纸面板内还设置有触控感应线路使该液晶面板和该电子纸面板均具有触控功能，该触控感应线路形成在该第一基板或该第二基板上。本发明还提供一种具有该触控整合型面板的便携式电子装置。该触控整合型面板使便携式电子装置在传统虚拟按键区具有按键功能和其他多样性显示和个性化功能，并可实现屏占比的提高。

Description

便携式电子装置及其触控整合型面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种便携式电子装置及其触控整合型面板。
背景技术
液晶显示装置(liquidcrystaldisplay，LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位。随着电子产品朝着轻、薄、小型化快速发展，各种便携式电子装置例如智能手机、平板电脑等几乎都以液晶显示装置作为显示终端。
以人们日常广泛使用的智能手机为例，图1为现有技术中的智能手机的平面示意图，请参图1，手机的结构一般包括模组框架和组装在模组框架上的液晶面板(即手机屏幕)。手机具有主显示区10a和位于主显示区10a下方的虚拟按键区10b，液晶面板设置在主显示区10a，虚拟按键区10b设置在手机的底端。
目前手机屏幕在追求屏占比，即实际显示区域与整体平面大小的比值，目前多数手机存在面积较大、无实体按键的虚拟按键区10b，此区域大大降低了手机的屏占比，既不实用，又不美观。
虚拟按键区10b通常设有Home键、返回键和菜单键等按键，但是现有手机的虚拟按键区10b只能通过这些按键实现单一的虚拟或者机械按键功能，不能实现其他多样性功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携式电子装置及其触控整合型面板，使便携式电子装置在传统虚拟按键区具有按键功能和其他多样性显示和个性化功能，并可实现屏占比的提高。
本发明提供一种触控整合型面板，包括第一基板和与该第一基板相对设置的第二基板，该触控整合型面板包括液晶面板和与该液晶面板邻接设置的电子纸面板，该液晶面板和该电子纸面板均朝向同一面设置，该液晶面板内于该第一基板与该第二基板之间设置有液晶材料，该电子纸面板内于该第一基板与该第二基板之间设置有电子纸材料，该液晶面板和该电子纸面板内还设置有触控感应线路使该液晶面板和该电子纸面板均具有触控功能，该触控感应线路形成在该第一基板或该第二基板上。
进一步地，该第一基板上于对应该液晶面板和该电子纸面板设置有多个薄膜晶体管，该第一基板在薄膜晶体管上于对应该液晶面板的区域设置有多个液晶像素电极，每个液晶像素电极与对应的薄膜晶体管相连并在该液晶面板内形成多个液晶像素单元，该第一基板在薄膜晶体管上于对应该电子纸面板的区域设置有多个电子纸像素电极，每个电子纸像素电极与对应的薄膜晶体管相连并在该电子纸面板内形成多个电子纸像素单元。
进一步地，该触控感应线路形成在该第一基板上，该触控感应线路包括触控电极引线和触控电极图案，该触控电极图案包括位于该液晶面板区域的第一触控电极图案和位于该电子纸面板区域的第二触控电极图案，该触控电极引线包括与该第一触控电极图案相连的多条第一电极引线和与该第二触控电极图案相连的多条第二电极引线。
进一步地，该第一触控电极图案包括多个相互间隔的第一电极块，该第二触控电极图案包括多个相互间隔的第二电极块，每条第一电极引线与该第一触控电极图案中的一个对应的第一电极块相连，每条第二电极引线与该第二触控电极图案中的一个对应的第二电极块相连。
进一步地，该触控整合型面板还包括触控显示驱动集成芯片，该第一触控电极图案中的每个第一电极块通过一条对应的第一电极引线连接至该触控显示驱动集成芯片，该第二触控电极图案中的每个第二电极块通过一条对应的第二电极引线连接至该触控显示驱动集成芯片。
进一步地，每个第一电极块覆盖多个该液晶像素单元，每个第二电极块覆盖多个该电子纸像素单元，每个第一电极块在一帧画面的前段时间用作液晶显示的公共电极，每个第一电极块在该帧画面的后段时间用作该液晶面板的触控感应检测。
进一步地，每个第二电极块呈方形或W形，该电子纸面板内的第二电极块沿着该电子纸面板的横向依次排开相互间隔设置。
进一步地，该触控感应线路形成在该第二基板远离该第一基板的表面上，该触控感应线路同时覆盖该液晶面板和该电子纸面板，该第一基板上还形成有公共电极。
本发明还提供一种便携式电子装置，该便携式电子装置具有主显示区和虚拟按键区，该虚拟按键区位于该便携式电子装置的底端，该便携式电子装置包括上述的触控整合型面板，该触控整合型面板中的液晶面板设置在该主显示区，该触控整合型面板中的电子纸面板设置在该虚拟按键区，该电子纸面板与该液晶面板均朝向该便携式电子装置的正面设置。
进一步地，该便携式电子装置为智能手机、智能手表或平板电脑。
本发明提供的触控整合型面板中的液晶面板可用作便携式电子装置的常规画面显示，而电子纸面板由于具有持续显示、不刷新不耗电、不需要背光等特点，适合用于显示静态画面，可以实现按键图标、系统消息或用户自定义显示功能，并且可以差异化的实现屏占比的提高，使便携式电子装置在传统虚拟按键区具有按键功能和其他多样性显示功能；而且位于传统虚拟按键区的电子纸面板也同时具有触控功能，除了实现按键功能外，还可以通过在电子纸面板区域的手势滑动操作实现便携式电子装置的更多差异化和个性化的功能；电子纸面板具有轻薄省电的特点，对便携式电子装置的耗电和轻薄性设计不会造成影响。
附图说明
图1为现有技术中的智能手机的平面示意图。
图2为本发明实施例中的便携式电子装置的平面示意图。
图3为第一实施例中触控整合型面板的截面示意图。
图4为第一实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图。
图5为第一实施例中触控整合型面板的触控感应线路的平面示意图。
图6为第二实施例中触控整合型面板的触控感应线路的平面示意图。
图7为第二实施例中电子纸面板的第二触控电极图案的平面示意图。
图8为第三实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图。
图9为第四实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图。
图10为第五实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图。
图11为本发明第六实施例中触控整合型面板的截面示意图。
图12为第六实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图。
图13为第六实施例中触控整合型面板的触控感应线路的平面示意图。
图14为第七实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图。
图15a至图15g为图2的便携式电子装置在电子纸显示面板显示不同内容时的平面示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图2为本发明实施例中的便携式电子装置的平面示意图，请参图2，本发明实施例的便携式电子装置20包括模组框架21和组装在模组框架21上的触控整合型面板22。本实施例中，便携式电子装置20例如为智能手机、智能手表或平板电脑等。便携式电子装置20具有主显示区20a和虚拟按键区20b，虚拟按键区20b位于便携式电子装置20的底端，即虚拟按键区20b位于主显示区20a的下方。
触控整合型面板22包括液晶面板23和与液晶面板23邻接设置的电子纸面板24。液晶面板23和电子纸面板24相互毗邻设置在同一个平面上，电子纸面板24位于液晶面板23的下方。液晶面板23对应设置在便携式电子装置20的主显示区20a，液晶面板23提供便携式电子装置20的常规显示功能。电子纸面板24对应设置在便携式电子装置20的虚拟按键区20b，电子纸面板24提供便携式电子装置20的按键图标、系统消息或用户自定义显示功能。电子纸面板24与液晶面板23均朝向同一面设置，即均朝向便携式电子装置20的正面设置。
液晶面板23和电子纸面板24内均设置有触控感应线路27(图3、图5)，使得液晶面板23和电子纸面板24均具有触控功能，通过在便携式电子装置20的虚拟按键区20b增设电子纸面板24，不仅可以通过电子纸面板24实现按键图标、系统消息或用户自定义显示的功能，还可通过对电子纸面板24进行触控操作，使便携式电子装置20具有更多的其他功能。
第一实施例
图3为本发明第一实施例中触控整合型面板的截面示意图，请结合图2与图3，触控整合型面板22包括第一基板221和与第一基板221相对设置的第二基板222，液晶面板23内于第一基板221与第二基板222之间设置有液晶材料223，电子纸面板24内于第一基板221与第二基板222之间设置有电子纸材料243。第一基板221上于对应液晶面板23和电子纸面板24设置有多个薄膜晶体管224。第一基板221在这些薄膜晶体管224上，于对应液晶面板23的区域设置有多个液晶像素电极225a，于对应电子纸面板24的区域设置有多个电子纸像素电极225b。其中，薄膜晶体管224和像素电极225a、225b均呈阵列分布，每个薄膜晶体管224和每个像素电极225a、225b对应设置，每个液晶像素电极225a与对应的薄膜晶体管224相连，在液晶面板23内形成多个液晶像素单元P1，液晶像素单元P1用于液晶面板23的液晶显示；每个电子纸像素电极225b与对应的薄膜晶体管224相连，在电子纸面板24内形成多个电子纸像素单元P2，电子纸像素单元P2用于电子纸面板24的电子纸显示。
在本实施例中，用于实现液晶面板23和电子纸面板24的触控功能的触控感应线路27形成在第一基板221上，因此该触控整合型面板22的触控架构为内嵌式设计(in-cell)，也就是触控感应线路27是嵌入设置在液晶像素和电子纸像素内部。
图4为本发明第一实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图，请参图3与图4，在第一基板221上先制作形成液晶面板23与电子纸面板24的薄膜晶体管阵列结构和像素电极225a、225b，然后再制作液晶面板23与电子纸面板24的触控感应线路27。
具体地，先在第一基板221上依次制作栅极2241(M1)、栅绝缘层2242、半导体层2243(a-Si)、源极2244和漏极2245(M2)、第一绝缘层25(PV1)以及液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b(ITO1)，其中栅极2241、栅绝缘层2242、半导体层2243、源极2244以及漏极2245构成薄膜晶体管224。液晶像素电极225a形成在对应液晶面板23的区域，电子纸像素电极225b形成在对应电子纸面板24的区域。第一绝缘层25具有暴露出部分漏极2245的通孔(图未标示)，每个像素电极225a、225b填入该通孔后与对应薄膜晶体管224的漏极2245电性连接。栅极2241、源极2244和漏极2245一般由金属制成。液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b一般由ITO制成。半导体层2243除了由a-Si之外，也可以由其他半导体材料例如IGZO等制成。
本实施例中，薄膜晶体管224是一种底栅极(bottomgate)的薄膜晶体管。当然，在其他的实施例中，薄膜晶体管224亦可是一种顶栅极(topgate)的薄膜晶体管或共平面(coplanar)的薄膜晶体管，在此并不做限制。
然后，在像素电极225a、225b上再依次制作第二绝缘层26(PV2)、触控电极引线27a(M3)、第三绝缘层28(PV3)以及触控电极图案27b(ITO2)。第二绝缘层26整面地覆盖在像素电极225a、225b上，触控电极引线27a和触控电极图案27b构成该触控整合型面板22的触控感应线路27。
图5为本发明第一实施例中触控整合型面板的触控感应线路的平面示意图，请结合图3至图5，触控电极图案27b一般由ITO制成，包括位于液晶面板23区域的第一触控电极图案27b1和位于电子纸面板24区域的第二触控电极图案27b2。第一触控电极图案27b1包括多个相互间隔的第一电极块271，这些第一电极块271在液晶面板23内可以呈规则的矩阵排布。第二触控电极图案27b2包括多个相互间隔的第二电极块272，这些第二电极块272在电子纸面板24内可以呈规则的矩阵排布。第一电极块271和第二电极块272的形状例如为方形，每个第一电极块271的尺寸例如为5mm*5mm，以利于检测手指的触摸操作，但不限于此。每个第一电极块271覆盖多个液晶像素单元P1，每个第二电极块272覆盖多个电子纸像素单元P2。每个第二电极块272的尺寸可以设计为小于第一电极块271的尺寸，而电子纸面板24内的第二电极块272的数目可依据电子纸面板24的大小合理确定。例如在本实施例中，可以在电子纸面板24内设置多排第二电极块272，每排第二电极块272沿着电子纸面板24的横向依次排开相互间隔设置。
触控电极引线27a包括与第一触控电极图案27b1相连的多条第一电极引线273和与第二触控电极图案27b2相连的多条第二电极引线274。具体地，每条第一电极引线273与第一触控电极图案27b1中的一个对应的第一电极块271相连，每条第二电极引线274与第二触控电极图案27b2中的一个对应的第二电极块272相连。本实施例中，该触控整合型面板22还包括将驱动显示和触控检测功能集成到同一个芯片中的触控显示驱动集成芯片31(TouchDisplayDriverIntegration，TDDI)，目前对于自容式in-cell的触控面板设计，可利用TDDI集成芯片，将驱动显示功能和触控检测功能集成到一个芯片中，以减小两者之间的传输时间，同时节省空间。在本实施例中，液晶面板23和电子纸面板24的驱动显示和触控检测功能均集成至触控显示驱动集成芯片31，第一触控电极图案27b1中的每个第一电极块271通过一条对应的第一电极引线273连接至触控显示驱动集成芯片31，即每条第一电极引线273的一端与一个对应的第一电极块271连接，另一端与触控显示驱动集成芯片31连接；第二触控电极图案27b2中的每个第二电极块272通过一条对应的第二电极引线274连接至触控显示驱动集成芯片31，即每条第二电极引线274的一端与一个对应的第二电极块272连接，另一端与触控显示驱动集成芯片31连接。
请参图3、图4，在本实施例中，触控电极引线27a形成在第二绝缘层26上，触控电极引线27a优选由金属制成，其走线方向可以与第二基板222上的黑矩阵227(BM)相对应，以减少金属的触控电极引线27a对光线的遮挡。当然，触控电极引线27a也可以由其他材料例如ITO制成。触控电极引线27a可以通过镀膜、上光阻、曝光、蚀刻、去光阻等工艺制作形成在第二绝缘层26上。第三绝缘层28形成在触控电极引线27a上。触控电极图案27b形成在第三绝缘层28上，为将每条第一电极引线273与对应的第一电极块271连接，以及将每条第二电极引线274与对应的第二电极块272连接，在制作第三绝缘层28时，还包括利用一道光罩制程在第三绝缘层28上制作多个穿孔281，使每个第一电极块271通过一个对应穿孔281后与下方的一条对应的第一电极引线273导通连接，每个第二电极块272也通过一个对应穿孔281后与下方的一条对应的第二电极引线274导通连接。图3的截面图中示意了一个第二电极块272通过一个对应穿孔281后与下方的一条对应的第二电极引线274导通连接。
第二基板222上设置有彩色滤光膜226、黑矩阵227和电极层228。彩色滤光膜226例如包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色滤光膜，并通过黑矩阵227间隔开，本实施例中，彩色滤光膜226仅对应液晶面板23的区域设置，即在对应电子纸面板24的区域未设置彩色滤光膜226。电极层228例如由ITO制程，为整面设置在第二基板222上。电极层228一方面可以消除外部静电对显示的影响，防止静电云纹(Mura)现象，另一方面也作为电子纸面板24用于驱动电子纸材料243的公共电极。
第一基板221和第二基板222组立在一起时，在第一基板221和第二基板222之间设置液晶材料223和电子纸材料243，并在四周通过框胶29密封。本实施例中，电子纸面板24与液晶面板23为一体化结构，即电子纸面板24是在制作液晶面板23的过程中同步制作形成的，因此液晶面板23与电子纸面板24共用第一基板221和第二基板222。通过利用液晶面板23的制程来同步制作电子纸面板24，有利于降低制作工序，且制程和材料均可满足要求。
电子纸面板24根据电子纸材料243可以为不同类型的电子纸面板，电子纸材料243具体可以是微胶囊式(micro-capsule)电泳、微杯式(micro-cup)电泳、胆固醇液晶(cholestericliquidcrystal)等电子纸材料。在本实施例中，以电子纸材料243为微胶囊式电泳为例，但不限于此。
在本实施例中，电子纸面板24为电泳面板，电子纸面板24内于第一基板221与第二基板222之间设置的电子纸材料243例如为微胶囊式的电泳层(electro-phoreticlayer)。电子纸材料243包括多个电泳单元247，这些电泳单元247配置在电子纸像素电极225b上。每个电子纸像素电极225b上可以仅配置一个电泳单元247，也可以配置多个电泳单元247。还可以是，每一电泳单元247位于两个电子纸像素电极225b上，即每一电泳单元247通过两个电子纸像素电极225b来驱动。可以理解地，各电子纸像素电极225b上所配置的电泳单元247的数量取决于电子纸像素电极225b与电泳单元247的尺寸比例，在此并不做限制。
每个电泳单元247内填充有电泳液247a和分散在电泳液247a中的多个带电粒子，在电子纸像素电极225b和电极层228之间施加的电压所产生的电场作用下，这些带电粒子会改变在电泳液247a中的位置。本实施例中，这些带电粒子包括电性相反的白色带电粒子247b和黑色带电粒子247c。在其他的实施例中，每一电泳单元247亦可是包括电泳液247a以及分布于电泳液247a中的多个白色带电粒子247b，其中电泳液247a例如是黑色电泳液；或者是，电泳液247a与带电粒子247b、247c可以具有其他颜色，在此并不做限制。
当电子纸像素电极225b和电极层228之间的电场变化时，即可驱动白色带电粒子247b和黑色带电粒子247c在电泳液247a中向上或向下移动，从而使电泳面板的各个像素显示黑色、白色或其他灰阶。具体地，当电子纸像素电极225b和电极层228之间施加的电场使白色带电粒子247b向上移动至靠近用户的一侧时，白色带电粒子247b反射外界环境光而显示亮态。反之，当改变电子纸像素电极225b和电极层228之间的电场使黑色带电粒子247c向上移动至靠近用户的一侧时，黑色带电粒子247c吸收外界环境光而显示暗态。因此，电子纸面板24可作为一黑白显示面板。
为了使电子纸面板24具有彩色显示效果，第二基板222上对应电子纸面板24的区域也可设置彩色滤光膜226，即彩色滤光膜226同时覆盖液晶面板23和电子纸面板24，使入射至电子纸面板24的外界环境光被反射经过该彩色滤光膜，从而得到彩色显示。
由于带电粒子247b、247c在电泳液247a中的位置根据电子纸像素电极225b和电极层228之间的电场变化而改变，因此在未改变电子纸像素电极225b和电极层228之间电场的情况下，每个电泳单元247不会改变其显示状态，甚至在关闭供给电子纸面板24的电源后，其显示状态仍不会改变，只有在需要改变电子纸面板24的显示状态时才需要供给电源。电子纸面板24具有双稳态(bistability)以及无须额外的背光源的特点，可以用来显示静态的画面(如文字等)，从而实现按键图标、系统消息或用户自定义显示的功能，并达到省电效果，因此对便携式电子装置20的耗电不会造成影响。
由于电子纸面板24不需要频繁刷新，不同于液晶面板23在工作时需要频繁刷新画面，因此本实施例还可以将驱动电子纸面板24进行电子纸显示的芯片单独设计，即针对电子纸面板24设计单独的电子纸驱动芯片32，并将其连接在电子纸面板24的一侧，如图3所示。
为了将液晶面板23内的液晶材料223与电子纸面板24内的电子纸材料243分开，电子纸面板24与液晶面板23之间设置有隔板229。隔板229还可对第二基板222起到支撑作用，以维持第一基板221与第二基板222之间的预设间隙。
本实施例中，液晶面板23内的液晶像素单元P1用于驱动液晶材料223实现液晶面板23的液晶显示，液晶面板23内的第一电极引线273和第一触控电极图案27b1用于实现液晶面板23的触控功能；电子纸面板24内的电子纸像素单元P2用于驱动电子纸材料243实现电子纸面板24的电子纸显示，电子纸面板24内的第二电极引线274和第二触控电极图案27b2用于实现电子纸面板24的触控功能。具体地，通过触控显示驱动集成芯片31实现液晶面板23和电子纸面板24的显示与触控功能时，触控显示驱动集成芯片31对液晶面板23内的第一触控电极图案27b1的第一电极块271采取分时复用的控制方式，第一触控电极图案27b1的第一电极块271在一帧(frame)画面的前段时间用作液晶显示的公共电极，与液晶面板23内的液晶像素电极225a搭配用于实现液晶显示，第一触控电极图案27b1的第一电极块271在该帧画面的后段时间用作液晶面板23的触控感应检测。假如一帧画面的显示时间为16.67ms(毫秒)，则第一电极块271可以在前面的12ms内用作液晶显示的公共电极，而在前面的4.67ms内用作触控感应检测。通过对第一触控电极图案27b1的分时复用，无需在第一基板221上再设置用于驱动液晶显示的公共电极，利于降低制作工序和制作成本。针对电子纸面板24，由第一基板221上的电子纸像素电极225b与第二基板222上的电极层228之间产生的电场，驱动电子纸面板24进行电子纸显示，并由第二电极引线274和第二触控电极图案27b2实现电子纸面板24的触控功能。
在本实施例中，虽然以触控显示驱动集成芯片31为例进行说明，可理解地，该触控整合型面板22也可以采用驱动芯片和触控芯片分开设计的方案，或者液晶面板23与电子纸面板24采用不同的芯片进行驱动，在此并不做限制。
第二实施例
图6为本发明第二实施例中触控整合型面板的触控感应线路的平面示意图，图7为本发明第二实施例中电子纸面板的第二触控电极图案的平面示意图，请参图6与图7，本实施例与上述第一实施例的不同之处在于电子纸面板24内的第二触控电极图案27b2的结构。在本实施例中，第二触控电极图案27b2包括多个相互间隔的呈W形的第二电极块272a，电子纸面板24内的这些W形的第二电极块272a呈站立姿势并沿着电子纸面板24的横向依次排开相互间隔设置，每个第二电极块272a通过一条对应的第二电极引线274连接至触控显示驱动集成芯片31。请参图7，每个W形的第二电极块272a的具体尺寸例如可以为：宽度(W)为8mm，高度(H)为12mm，两个相邻第二电极块272a之间的间隙(A)为0.5mm，电子纸面板24的边缘和电极块272a的距离(X)为2mm。一般手指触摸大小直径为9mm，此种电极块272a的尺寸设计，当手指触摸时可以触摸到三个相邻的电极块272a，这样设计可以更精确的确定出触摸位置，例如可以设计三个W形电极块272a为一组作为便携式电子装置20的一个虚拟按键的电极，当手指单点触摸虚拟按键时，识别为虚拟按键触摸指令，执行虚拟按键的功能。
本实施例中，电子纸面板24内沿着便携式电子装置20的横向依次相互间隔排列设置有多个W形电极块272a，且每个W形电极块272a均通过对应的第二电极引线274单独连接至触控显示驱动集成芯片31，具有独立的功能，故电子纸面板24具有手势功能，当手指通过滑动从电子纸面板24左侧的W形电极块272a依次滑动到电子纸面板24右侧的W形电极块272a时，触控显示驱动集成芯片31即可以识别出此动作为手势指令，从而拓展电子纸面板24的更多个性化功能。
第三实施例
图8为本发明第三实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图，请参图8，本实施例与上述第一实施例的不同之处在于液晶面板23与电子纸面板24的触控感应线路27的制作步骤上。本实施例中，在第一基板221上制作形成液晶面板23与电子纸面板24的薄膜晶体管阵列结构和像素电极225a、225b之后，再依次制作第二绝缘层26(PV2)、触控电极图案27b(ITO2)、第三绝缘层28(PV3)以及触控电极引线27a(M3)，即第二绝缘层26制作形成在液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b上，触控电极图案27b制作形成在第二绝缘层26上，第三绝缘层28制作形成在触控电极图案27b上，触控电极引线27a制作形成在第三绝缘层28上。关于本实施例的更多内容可以参见上述第一实施例，在此不再赘述。
第四实施例
图9为本发明第四实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图，请参图9，本实施例与上述第一实施例的不同之处在于液晶面板23与电子纸面板24的像素电极225a、225b和触控感应线路27的制作步骤上。在本实施例中，在第一基板221上制作形成液晶面板23与电子纸面板24的薄膜晶体管阵列结构之后，再依次制作触控电极引线27a(M3)、第二绝缘层26(PV2)、触控电极图案27b(ITO2)、第三绝缘层28(PV3)以及液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b(ITO1)，即触控电极引线27a制作形成在第一绝缘层25上，第二绝缘层26制作形成在触控电极引线27a上，触控电极图案27b制作形成在第二绝缘层26上，第三绝缘层28制作形成在触控电极图案27b上，液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b制作形成在第三绝缘层28上。关于本实施例的更多内容可以参见上述第一实施例，在此不再赘述。
第五实施例
图10为本发明第五实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图，请参图10，本实施例与上述第一实施例的不同之处在于液晶面板23与电子纸面板24的像素电极225a、225b和触控感应线路27的制作步骤上。在本实施例中，在第一基板221上制作形成液晶面板23与电子纸面板24的薄膜晶体管阵列结构之后，再依次制作触控电极图案27b(ITO2)、第二绝缘层26(PV2)、触控电极引线27a(M3)、第三绝缘层28(PV3)以及液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b(ITO1)，即触控电极图案27b制作形成在第一绝缘层25上，第二绝缘层26制作形成在触控电极图案27b上，触控电极引线27a制作形成在第二绝缘层26上，第三绝缘层28制作形成在触控电极引线27a上，液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b制作形成在第三绝缘层28上。关于本实施例的更多内容可以参见上述第一实施例，在此不再赘述。
第六实施例
图11为本发明第六实施例中触控整合型面板的截面示意图，请参图11，本实施例与上述第一实施例的不同之处在于，在本实施例中，用于实现液晶面板23和电子纸面板24的触控功能的触控感应线路27形成在第二基板222上，且触控感应线路27设置在第二基板222远离第一基板221的表面上，因此该触控整合型面板22的触控架构为外置式设计(on-cell)，例如可将触控感应线路27设置在第二基板222的外侧表面与保护玻璃(coverlens，图未示)之间。
图12为本发明第六实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图，请参图11与图12，在第一基板221上依次制作液晶面板23与电子纸面板24的薄膜晶体管阵列结构、像素电极225a、225b和公共电极2210，并在第二基板222上制作液晶面板23与电子纸面板24的触控感应线路27，再将第一基板221与第二基板222进行组立成盒，从而制成该触控整合型面板22。
具体地，在第一基板221上依次制作栅极2241(M1)、栅绝缘层2242、半导体层2243(a-Si)、源极2244和漏极2245(M2)、第一绝缘层25(PV1)、液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b(ITO1)、第二绝缘层26(PV2)以及公共电极2210(ITO2)。其中栅极2241、栅绝缘层2242、半导体层2243、源极2244以及漏极2245构成薄膜晶体管224。液晶像素电极225a形成在对应液晶面板23的区域，电子纸像素电极225b形成在对应电子纸面板24的区域。第二绝缘层26整面覆盖地形成在像素电极225a、225b上，公共电极2210形成在第二绝缘层26上，公共电极2210可以是面状电极。当电子纸材料243为电泳时，公共电极2210可以只形成在对应液晶面板23的区域，即在电子纸面板24内于第一基板221上可以不设置公共电极2210，此时液晶像素电极225a与公共电极2210搭配用于驱动液晶面板23进行液晶显示，而第一基板221上的电子纸像素电极225b与第二基板222上的电极层228搭配用于驱动电子纸面板24内的电泳进行电子纸显示。但是当电子纸材料243为胆固醇液晶时，公共电极2210也可以同时形成在对应电子纸面板24的区域，即在电子纸面板24内于第一基板221上也设置有公共电极2210，此时液晶像素电极225a与公共电极2210搭配用于驱动液晶面板23进行液晶显示，而电子纸像素电极225b与公共电极2210搭配用于驱动电子纸面板24内的胆固醇液晶进行电子纸显示。
图13为本发明第六实施例中触控整合型面板的触控感应线路的平面示意图，请结合图11至图13，在本实施例中，触控感应线路27形成在第二基板222上且位于第二基板222远离第一基板221的表面上，触控感应线路27同时覆盖液晶面板23和电子纸面板24，用于实现液晶面板23和电子纸面板24的触控功能。触控感应线路27的具体结构可以参见上述第一实施例的描述，也可以是不同于上述第一实施例的其他现有触控感应线路设计，只要能够实现液晶面板23和电子纸面板24的触控功能即可，在此并不做限制，也不再赘述。
在本实施例中，由于该触控整合型面板22的触控架构采用on-cell设计，因此一般采用两颗芯片分别进行驱动显示和触控检测功能，即其中一颗芯片31a用于驱动液晶面板23进行液晶显示，另一颗芯片31b用于实现液晶面板23和电子纸面板24的触控检测，而针对电子纸面板24可以设计另外单独的电子纸驱动芯片32，如图11所示。
第七实施例
图14为本发明第七实施例中触控整合型面板的第一基板的制作流程框图，请参图14，本实施例与上述第六实施例的不同之处在于像素电极225a、225b和公共电极2210的制作顺序上，在本实施例中，在第一基板221上依次制作液晶面板23与电子纸面板24的薄膜晶体管阵列结构、公共电极2210和像素电极225a、225b。公共电极2210制作形成在第一绝缘层25上，第二绝缘层26制作形成在公共电极2210上，液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b制作形成在第二绝缘层26上。此种情况下，第一绝缘层25和第二绝缘层26设置有通孔(图未示)，供液晶像素电极225a和电子纸像素电极225b分别通过对应的通孔与下方对应的薄膜晶体管224电性连接。关于本实施例的更多内容可以参见上述第六实施例，在此不再赘述。
图15a至图15d为图2的便携式电子装置在电子纸面板显示不同内容时的平面示意图，请参图15a至图15d，液晶面板23用作便携式电子装置20的常规显示，而电子纸面板24可用于显示与液晶面板23不同的内容(尤其在液晶面板23待机时)。由于电子纸面板24具有双稳态以及无须额外的背光源的特性，其适合显示静态画面(如文字)，主要可用于显示便携式电子装置20的按键图标、系统消息或用户自定义的内容。
如图15a所示，在液晶面板23点亮(即正常使用状态)时，电子纸面板24可用于显示便携式电子装置20的虚拟按键图标，利用电子纸面板24的双稳态结构，可以在点亮液晶面板23时保证按键部位长久显示按键图标，且同时拥有触控功能，用户通过触控这些虚拟按键，执行返回上一级或返回主界面等功能。
如图15b所示，在便携式电子装置20锁定，液晶面板23灭屏时(即待机状态)，电子纸面板24可用于显示日期和时间，并采取固定时间刷新一次，由于无需频繁点亮液晶面板23即可进行时间查看，有效降低了电量消耗。
如图15c所示，在液晶面板23灭屏的待机状态下，当有短信或新闻推送时，电子纸面板24可用于显示短信或新闻信息，点击可查看信息内容，并可收发消息，此时液晶面板23无需点亮操作，在电量偏低时依然可以进行短信等信息确认发送，可有效降低使用功耗。另外，在待机状态下当有未接电话时，电子纸面板24还可用于显示未接电话提醒，点击即可查看未接电话的详细内容。
如图15d所示，在液晶面板23灭屏时(待机状态)，电子纸面板24还可用于显示天气播报，采取固定的一段时间刷新一次。可以理解地，电子纸面板24还可用于显示待办事项提醒或用户自定义的其他内容。
由于电子纸面板24需要承担之前虚拟按键的全部功能，同时又增加电子纸显示功能，两者之间的切换配合尤为重要。当便携式电子装置20监测到用户点亮液晶面板23时，即可控制电子纸面板24从图15b至图15d所示的状态自动切换至图15a所示的状态，将虚拟按键图标利用电子纸面板24显示，此时用户便可以直观地察觉这些虚拟按键的存在，方便用户执行按键功能，使产品具有良好的继承性。而便携式电子装置20在待机状态时，电子纸面板24才执行系统消息或用户自定义显示等功能。
另外，由于电子纸面板24还具有触控功能，通过对电子纸面板24内的触控感应线路设计，可以使电子纸面板24可以具有手势功能，当手指在电子纸面板24上滑动时，便携式电子装置20可以识别出此动作手势，从而执行电子纸面板24的更多差异化和个性化的功能，
如图15e所示，在便携式电子装置20播放音乐或视频时，可以通过在电子纸面板24区域的手势滑动实现音量调节、快进、快退等功能。因此在后台播放音乐或视频时，液晶面板23可以无需点亮，用户即可进行音量调节、快进、快退的操作，节省了便携式电子装置20的电量消耗，而且通过手势滑动实现音量调节，可以取消音量实体按键，从而可节省成本。
如图15f所示，在便携式电子装置20具有来电情况下，可以通过在电子纸面板24区域的手势滑动完成接通和挂断电话的功能。因此在具有来电时，用户可通过电子纸面板24完成接通和挂断电话的操作，在接通电话后的通话过程中，液晶面板23可无需点亮，以节省便携式电子装置20的电量消耗。
如图15g所示，在便携式电子装置20处于待机状态时，可以通过在电子纸面板24区域的手势滑动实现解锁功能，无需通过液晶面板23进行解锁，可提升便携式电子装置20的用户使用体验。
上述实施例提供的具有触控整合型面板的便携式电子装置，触控整合型面板中的液晶面板可用作便携式电子装置的常规画面显示，触控整合型面板中的电子纸面板由于具有持续显示、不刷新不耗电、不需要背光等特点，适合用于显示静态画面，可以实现按键图标、系统消息或用户自定义显示功能，并且可以实现屏占比的提高，使便携式电子装置在传统虚拟按键区具有按键功能和其他多样性显示功能；而且位于传统虚拟按键区的电子纸面板也同时具有触控功能，除了实现按键功能外，还可以通过在电子纸面板区域的手势滑动操作实现便携式电子装置的更多差异化和个性化的功能；电子纸面板具有轻薄省电的特点，对便携式电子装置的耗电和轻薄性设计不会造成影响。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种触控整合型面板，包括第一基板(221)和与该第一基板(221)相对设置的第二基板(222)，其特征在于，该触控整合型面板(22)包括液晶面板(23)和与该液晶面板(23)邻接设置的电子纸面板(24)，该液晶面板(23)和该电子纸面板(24)均朝向同一面设置，该液晶面板(23)内于该第一基板(221)与该第二基板(222)之间设置有液晶材料(223)，该电子纸面板(24)内于该第一基板(221)与该第二基板(222)之间设置有电子纸材料(243)，该液晶面板(23)和该电子纸面板(24)内还设置有触控感应线路(27)使该液晶面板(23)和该电子纸面板(24)均具有触控功能，该触控感应线路(27)形成在该第一基板(221)或该第二基板(222)上。
2.根据权利要求1所述的触控整合型面板，其特征在于，该第一基板(221)上于对应该液晶面板(23)和该电子纸面板(24)设置有多个薄膜晶体管(224)，该第一基板(221)在薄膜晶体管(224)上于对应该液晶面板(23)的区域设置有多个液晶像素电极(225a)，每个液晶像素电极(225a)与对应的薄膜晶体管(224)相连并在该液晶面板(23)内形成多个液晶像素单元(P1)，该第一基板(221)在薄膜晶体管(224)上于对应该电子纸面板(24)的区域设置有多个电子纸像素电极(225b)，每个电子纸像素电极(225b)与对应的薄膜晶体管(224)相连并在该电子纸面板(24)内形成多个电子纸像素单元(P2)。
3.根据权利要求2所述的触控整合型面板，其特征在于，该触控感应线路(27)形成在该第一基板(221)上，该触控感应线路(27)包括触控电极引线(27a)和触控电极图案(27b)，该触控电极图案(27b)包括位于该液晶面板(23)区域的第一触控电极图案(27b1)和位于该电子纸面板(24)区域的第二触控电极图案(27b2)，该触控电极引线(27a)包括与该第一触控电极图案(27b1)相连的多条第一电极引线(273)和与该第二触控电极图案(27b2)相连的多条第二电极引线(274)。
4.根据权利要求3所述的触控整合型面板，其特征在于，该第一触控电极图案(27b1)包括多个相互间隔的第一电极块(271)，该第二触控电极图案(27b2)包括多个相互间隔的第二电极块(272)，每条第一电极引线(273)与该第一触控电极图案(27b1)中的一个对应的第一电极块(271)相连，每条第二电极引线(274)与该第二触控电极图案(27b2)中的一个对应的第二电极块(272)相连。
5.根据权利要求4所述的触控整合型面板，其特征在于，该触控整合型面板(22)还包括触控显示驱动集成芯片(31)，该第一触控电极图案(27b1)中的每个第一电极块(271)通过一条对应的第一电极引线(273)连接至该触控显示驱动集成芯片(31)，该第二触控电极图案(27b2)中的每个第二电极块(272)通过一条对应的第二电极引线(274)连接至该触控显示驱动集成芯片(31)。
6.根据权利要求5所述的触控整合型面板，其特征在于，每个第一电极块(271)覆盖多个该液晶像素单元(P1)，每个第二电极块(272)覆盖多个该电子纸像素单元(P2)，每个第一电极块(271)在一帧画面的前段时间用作液晶显示的公共电极，每个第一电极块(271)在该帧画面的后段时间用作该液晶面板(23)的触控感应检测。
7.根据权利要求4所述的触控整合型面板，其特征在于，每个第二电极块(272)呈方形或W形，该电子纸面板(24)内的第二电极块(272a)沿着该电子纸面板(24)的横向依次排开相互间隔设置。
8.根据权利要求2所述的触控整合型面板，其特征在于，该触控感应线路(27)形成在该第二基板(222)远离该第一基板(221)的表面上，该触控感应线路(27)同时覆盖该液晶面板(23)和该电子纸面板(24)，该第一基板(221)上还形成有公共电极(2210)。
9.一种便携式电子装置，该便携式电子装置(20)具有主显示区(20a)和虚拟按键区(20b)，该虚拟按键区(20b)位于该便携式电子装置(20)的底端，其特征在于，该便携式电子装置(20)包括如权利要求1至8任一项所述的触控整合型面板(22)，该触控整合型面板(22)中的液晶面板(23)设置在该主显示区(20a)，该触控整合型面板(22)中的电子纸面板(24)设置在该虚拟按键区(20b)，该电子纸面板(24)与该液晶面板(23)均朝向该便携式电子装置(20)的正面设置。
10.如权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于，该便携式电子装置(20)为智能手机、智能手表或平板电脑。
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