CN106919293B - 手写屏组件、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手写屏组件、显示装置，属于电子手写装置技术领域，其可至少部分解决现有的手写屏难以实现多点同时书写且不能为柔性的问题。本发明的手写屏组件包括：书写单元，其用于发出肉眼不可见的第一波长的光；屏幕单元，其包括多个像素，每个像素包括第一电极、第二电极、设于第一电极和第二电极间的电致变色材料、与第一电极相连的控制电路；且，所述第一电极与第二电极中至少有一个透明；所述控制电路包括电源端、光敏开关、第一发光器件，所述光敏开关和第一发光器件串联在电源端与第一电极间，所述光敏开关用于在受到第一波长的光照射时导通，所述第一发光器件用于向所述光敏开关发出第一波长的光。

Description

手写屏组件、显示装置

技术领域

本发明属于电子手写装置技术领域，具体涉及一种手写屏组件、显示装置。

背景技术

随着技术的发展，可以记录用户书写轨迹的手写屏获得了越来越广泛的应用。

现有手写屏多采用类似于触控的方式感，通过电容、压力等的变化感知书写轨迹，但是，这样的方式较难实现多点同时书写，且手写屏也不能为柔性。

发明内容

本发明至少部分解决现有的手写屏难以实现多点同时书写且不能为柔性的问题，提供一种可实现多点同时书写和柔性的手写屏组件、显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种手写屏组件，其包括：

书写单元，其用于发出肉眼不可见的第一波长的光；

屏幕单元，其包括多个像素，每个像素包括第一电极、第二电极、设于第一电极和第二电极间的电致变色材料、与第一电极相连的控制电路；

且，

所述第一电极与第二电极中至少有一个透明；

所述控制电路包括电源端、光敏开关、第一发光器件，所述光敏开关和第一发光器件串联在电源端与第一电极间，所述光敏开关用于在受到第一波长的光照射时导通，所述第一发光器件用于向所述光敏开关发出第一波长的光。

优选的是，所述第一电极和第二电极均透明。

进一步优选的是，所述手写屏组件还包括用于向屏幕单元发光的背光单元；且，所述电致变色材料在有电状态和无电状态下的透光情况不同。

优选的是，所述控制电路还包括复位端，所述复位端连接至光敏开关和第一发光器件之间。

优选的是，多个所述像素的第二电极连成一体。

优选的是，所述屏幕单元包括对盒的第一基底和第二基底，所述第一电极、第二电极、电极变色材料、控制电路均设于第一基底和第二基底之间。

优选的是，所述屏幕单元具有用于进行书写的书写面，所述第一电极和控制电路设于电致变色材料靠近书写面的一侧，且第一电极透明。

优选的是，所述书写单元为书写笔，其包括笔尖和笔体，所述笔尖中设有用于向笔尖外发出第一波长的光的第二发光器件。

进一步优选的是，所述书写笔还包括：用于为所述第二发光器件供电的供电电路，其包括设于笔体内的固定部分；弹性模块，其用于向所述笔尖施加使之远离笔体的力，以使所述笔尖未受压力时第二发光器件与供电电路的固定部分断开，而笔尖受压力时第二发光器件与供电电路的固定部分电连接。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述的不具有背光单元的手写屏组件，以及用于向所述手写屏组件的屏幕单元发光的显示面板；且

所述第一电极和第二电极均透明；

所述电致变色材料在无电状态下无色透明，在有电状态下不透明。

本发明的手写屏组件中，当书写单元发出第一波长的不可见光照射到某像素后可使其中的光敏开关导通，进而第一发光器件发出第一波长的不可见光并照到光敏开关上，使光敏开关持续导通并向第一电极持续施加电压，在两电极间产生电场，使相应的电致变色材料变色，记录书写轨迹。由于屏幕单元各像素的工作相互独立，故该手写屏组件可实现多点同时书写；由于各像素是依靠感光感知书写轨迹，而不是依靠电容、压力等，故变形对书写轨迹的记录并无影响，屏幕单元可为柔性。

附图说明

图1为本发明的实施例的一种手写屏组件的局部剖面结构示意图；

图2为本发明的实施例的一种手写屏组件的一个像素中的控制电路的电路图；

图3为本发明的实施例的一种手写屏组件的手写笔的结构示意图；

其中，附图标记为：11、第一电极；12、第二电极；2、电致变色材料；3、控制电路；5、屏幕单元；6、背光单元；7、书写单元；71、笔尖；72、笔体；721、固定部分；722、弹性模块；91、第一基底；92、第二基底；L1、第一发光器件；L2、第二发光器件；VDD、电源端；RESET、复位端；VT、光敏开关；R、电阻。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1至图3所示，本实施例提供一种手写屏组件，其包括：

书写单元7，其用于发出肉眼不可见的第一波长的光；

屏幕单元5，其包括多个像素，每个像素包括第一电极11、第二电极12、设于第一电极11和第二电极12间的电致变色材料2、与第一电极11相连的控制电路3；

且，

第一电极11与第二电极12中至少有一个透明；

控制电路3包括电源端VDD、光敏开关VT、第一发光器件L1，光敏开关VT和第一发光器件L1串联在电源端VDD与第一电极11间，光敏开关VT用于在受到第一波长的光照射时导通，第一发光器件L1用于向光敏开关VT发出第一波长的光。

如图1所示，本实施例的手写屏组件中，用户可用书写单元7(如书写笔)进行书写，该书写单元7可发出第一波长的光，而该第一波长的光处于肉眼不可见的范围(如红外光)，故用户不会发现其发光。

而屏幕单元5(如手写屏)为书写的载体，其不同位置有不同像素，每个像素中设有夹在两个电极间的电致变色材料2，当两电极间有电场和无电场时，电致变色材料2呈现不同的颜色和/或透明度。例如，电致变色材料2可在无电状态下为白色，而在有电状态下为黑色，从而屏幕单元5在未书写的位置为白色，在书写轨迹处为黑色，可实现类似纸张的书写效果。其中，由于电致变色材料2夹在两个电极之间，故为了让用户能够看到电致变色材料2，两个电极中至少要有一个是透明的(如为氧化铟锡电极)。

如图2所示，在每个像素中，第一电极11还与控制电路3相连，控制电路3包括串联的光敏开关VT(如光敏晶体管)和第一发光器件L1(如发光二极管)，其中光敏开关VT可在感受到第一波长的不可见光时导通，进而使第一发光器件L1可发出第一波长的不可见光，而第一发光器件L1发出的光又可照射到该光敏开关VT上，使光敏开关VT持续导通，最终将电源端VDD的电压持续施加到第一电极11上。

本实施例的手写屏组件中，当书写单元7发出第一波长的不可见光照射到某像素后可使其中的光敏开关VT导通，进而第一发光器件L1开始发出第一波长的不可见光并照到光敏开关VT上，使光敏开关VT持续导通并向第一电极11持续施加电压，在两电极间产生电场，使该像素的电致变色材料2变色，记录书写轨迹。其中，由于屏幕单元5各像素的工作相互独立，故该手写屏组件可实现多点同时书写；由于各像素是依靠感光感知书写轨迹，而不是依靠电容、压力等，故变形对书写轨迹的记录并无影响，屏幕单元5可为柔性。

优选的，光敏开关VT为光敏晶体管(光敏TFT)，第一发光器件L1为发光二极管(LED)。

如图2所示，可采用光敏晶体管作为光敏开关VT，而采用发光二极管作为以上的第一发光器件L1。

优选的，第一电极11和第二电极12均透明。更优选的，手写屏组件还包括用于向屏幕单元5发光的背光单元6；且，电致变色材料2在有电状态和无电状态下的透光情况不同。

显然，从便利角度考虑，可使第一电极11和第二电极12均透明(如为氧化铟锡电极)。这样，屏幕单元5整体就可透光了，故可如图1所示，在其后方设置背光单元6(可采用发白光的有机发光二极管光源，也可采用液晶显示装置的背光源)，并使电致变色材料2在不同状态(有电和无电)下的透光情况不同，从而使书写轨迹处和无书写轨迹出背光的透过程度不同。例如，电致变色材料2可在无电状态下为黑色，不透光，而在有电状态下为蓝色，允许背光中的蓝光成分透过，从而屏幕单元5在未书写的位置为黑色，而在书写轨迹处为蓝色。

优选的，控制电路3还包括复位端RESET，复位端RESET连接至光敏开关VT和第一发光器件L1之间。

如前，一旦书写单元7经过某像素，其中的第一发光器件L1就持续发光，使电致变色材料2保持有电状态以显示书写轨迹。但在书写过程中，经常遇到要擦掉之前的书写轨迹的情况，如果这时让整个屏幕单元5断电以使第一发光器件L1停止发光，显然是很麻烦的。为此，可如图2所示，在光敏开关VT和第一发光器件L1之间接入复位端RESET，这样当需要擦掉书写轨迹时，可向复位端RESET引入复位信号(如为低压信号)，使第一发光器件L1两端间的电压差不再能维持其发光，第一发光器件L1停止发光，进而光敏开关VT也就关断了，第一电极11不再带电，电致变色材料2回到无电状态，书写轨迹消失。

当然，在以上控制电路3中，还可设有电阻R等其它器件，在此不再详细描述。

优选的，多个像素的第二电极12连成一体。

显然，每个像素均是通过各自的第一电极11控制的，因此，如图1所示，多个像素的第二电极12可连接在一起，形成类似“公共电极”的形式，带统一的电压，以简化产品的结构。

优选的，屏幕单元5包括对盒的第一基底91和第二基底92，而第一电极11、第二电极12、电极变色材料、控制电路3均设于第一基底91和第二基底92之间。

如图1所示，屏幕单元5可为由两个相互对盒的基底构成的“面板”，其中的各种结构设于两个基底之间(可根据需要在不同的面板上制造，如第一电极11、控制电路3形成在第一基底91上，而第二电极12、电致变色材料2形成在第二基底92上)。

优选的，屏幕单元5具有用于进行书写的书写面，第一电极11和控制电路3设于电致变色材料22靠近书写面的一侧，且第一电极11透明。

显然，用户通常仅在屏幕单元5的一侧进行书写，而为了方便光敏开关VT感知到书写单元7发出的不可见光，故优选将其和相应的控制电路3、第一电极11等均设在该侧，当然，此时为了让用户在书写面一侧能看到电致变色材料2，故第一电极11必须透明。

优选的，书写单元7为书写笔，其包括笔尖71和笔体72，笔尖71中设有用于向笔尖71外发出第一波长的光的第二发光器件L2。

也就是说，如图3所示，书写单元7可以是“笔”的形式，其具有供人抓握的笔体72，以及设在笔体72一端的用于书写的笔尖71，从而符合一般人的使用习惯。其中，为了能让书写笔发出的光射入屏幕单元5，可在其笔尖71中设置能发出第一波长的光的第二发光器件L2。当然，该第二发光器件L2也可为发光二极管的形式，在此不再详细描述。

其中，作为书写笔的一种形式，第二发光器件L2可以是持续发光的(当然也可有开关控制，持续是指一旦打开开关就不停发光)。这样，在用书写笔进行书写时，笔尖71可不用接触屏幕单元5，而实现“隔空”书写的功能。

优选的，作为书写笔的另一种形式，其还包括：用于为第二发光器件L2供电的供电电路，其包括设于笔体72内的固定部分721；弹性模块722，其用于向笔尖71施加使之远离笔体72的力，以使笔尖71未受压力时第二发光器件L2与供电电路的固定部分721断开，而笔尖71受压力时第二发光器件L2与供电电路的固定部分721电连接。

也就是说，如图3所示，用于驱动第二发光器件L2的供电电路不是全部设于笔尖71中，而是有一部分(固定部分721)固定设于笔体72中(如电源)。而在笔体72中还设有弹性模块722(如弹簧)，其将笔尖71顶向离开笔体72的方向。由此，在通常情况下，笔尖71中的第二发光器件L2(以及部分供电电路)与供电电路的固定部分721是分开的，形不成回路，第二发光器件L2不发光。而当用书写笔进行书写时，笔尖71接触屏幕单元5并受到向笔体72方向的压力而“回缩”，笔尖71中的第二发光器件L2(以及部分供电电路)与供电电路的固定部分721电连接(例如，可如图3中所示两对电极分别接触)，形成完成的供电电路回路，第二发光器件L2开始发光。这样，可保证第二发光器件L2仅在笔尖71与屏幕单元5接触时才发光，节约能源。

当然，以上供电电路中还可包括电阻、开关等其它器件；而且，弹性模块722的具体形式，以及实现固定部分721与第二发光器件L2连接断开的结构的具体形式等都是多样的，在此均不再详细描述。

本实施例还提供一种显示装置，其包括上述的不具有背光单元的手写屏组件，以及用于向手写屏组件的屏幕单元5发光的显示面板；且

第一电极11和第二电极12均透明；

电致变色材料2在无电状态下无色透明，在有电状态下不透明。

也就是说，也可用显示面板(如液晶显示面板、有机发光二极管显示面板等)作为屏幕单元5的背光单元，从而将书写轨迹记录和显示结合起来。显然，此时两个电极均应是透明的，且电致变色材料2在无电状态(即未书写时)也应当是透明的，以保证通常情况下(即未书写时)可透过屏幕单元5看到显示面板显示的内容；而在书写轨迹处，电致变色材料2处于有电状态并变为不透明，从而可将书写轨迹记录下来。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种手写屏组件，其特征在于，包括：

书写单元，其用于发出肉眼不可见的第一波长的光；

屏幕单元，其包括多个像素，每个像素包括第一电极、第二电极、设于第一电极和第二电极间的电致变色材料、与第一电极相连的控制电路；

且，

所述第一电极与第二电极中至少有一个透明；

所述控制电路包括电源端、光敏开关、第一发光器件，所述光敏开关和第一发光器件串联在电源端与第一电极间，所述光敏开关用于在受到第一波长的光照射时导通，所述第一发光器件用于向所述光敏开关发出第一波长的光。

2.根据权利要求1所述的手写屏组件，其特征在于，

所述第一电极和第二电极均透明。

3.根据权利要求2所述的手写屏组件，其特征在于，还包括用于向屏幕单元发光的背光单元；且，

所述电致变色材料在有电状态和无电状态下的透光情况不同。

4.根据权利要求1所述的手写屏组件，其特征在于，

所述控制电路还包括复位端，所述复位端连接至光敏开关和第一发光器件之间。

5.根据权利要求1所述的手写屏组件，其特征在于，

多个所述像素的第二电极连成一体。

6.根据权利要求1所述的手写屏组件，其特征在于，

所述屏幕单元包括对盒的第一基底和第二基底，所述第一电极、第二电极、电极变色材料、控制电路均设于第一基底和第二基底之间。

7.根据权利要求1所述的手写屏组件，其特征在于，

所述屏幕单元具有用于进行书写的书写面，所述第一电极和控制电路设于电致变色材料靠近书写面的一侧，且第一电极透明。

8.根据权利要求1所述的手写屏组件，其特征在于，

所述书写单元为书写笔，其包括笔尖和笔体，所述笔尖中设有用于向笔尖外发出第一波长的光的第二发光器件。

9.根据权利要求8所述的手写屏组件，其特征在于，所述书写笔还包括：

用于为所述第二发光器件供电的供电电路，其包括设于笔体内的固定部分；

弹性模块，其用于向所述笔尖施加使之远离笔体的力，以使所述笔尖未受压力时第二发光器件与供电电路的固定部分断开，而笔尖受压力时第二发光器件与供电电路的固定部分电连接。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1、2、4-9中任意一项所述手写屏组件，以及用于向所述手写屏组件的屏幕单元发光的显示面板；且

所述第一电极和第二电极均透明；

所述电致变色材料在无电状态下无色透明，在有电状态下不透明。