CN116931334A - 电子纸模组及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电子纸模组及其控制方法，涉及电子技术领域，提高了触控精度。电子纸模组包括阵列基板、对置基板、电源电路和控制电路，阵列基板包括第一衬底，及设置于第一衬底上的像素电极。对置基板与阵列基板相对设置，对置基板包括第二衬底，及设置于第二衬底靠近阵列基板一侧的触控结构。电源电路被配置为输出公共电压信号。控制电路与触控结构及电源电路电连接，控制电路被配置为，将来自电源电路的公共电压信号传输至触控结构；或，向触控结构传输触控信号，并接收来自触控结构的感测信号。上述电子纸模组用于显示和书写。

Description

电子纸模组及其控制方法
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种电子纸模组及其控制方法。
背景技术
电子纸模组作为传统的纸质书本的替代，可满足用户阅读、会议、笔记等使用需求，逐渐成为领域内的主流产品之一。电子纸模组可包括显示驱动系统和触控驱动系统，二者各自独立运作，使其具备显示和触控的功能。在电子纸模组显示画面的过程中，用户可以通过触摸电子纸模组，使电子纸模组执行功能切换、书本翻页以及笔记书写等动作。
但是，在电子纸模组同时进行显示和触控的过程中，显示驱动系统中的显示驱动信号可能会与触控驱动系统中的触控信号产生串扰，使得触控信号的信噪比(Signal-Noise-Ratio，简称SNR)降低，导致触控驱动系统产生掉帧、误报点等触控功能异常的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种电子纸模组及其控制方法，解决了因电子纸模组中显示驱动信号与触控信号之间串扰而导致其触控功能异常的问题。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供了一种电子纸模组。所述电子纸模组包括：阵列基板、对置基板、电源电路和控制电路，所述阵列基板包括第一衬底，及设置于所述第一衬底上的像素电极。所述对置基板与所述阵列基板相对设置，所述对置基板包括第二衬底，及设置于所述第二衬底靠近所述阵列基板一侧的触控结构。所述电源电路被配置为输出公共电压信号。所述控制电路与所述触控结构及所述电源电路电连接，所述控制电路被配置为，将来自所述电源电路的公共电压信号传输至所述触控结构；或，向所述触控结构传输触控信号，并接收来自所述触控结构的感测信号。
本申请的上述实施例中，阵列基板与对置基板相对设置，将对置基板中的触控结构设置于第二衬底靠近阵列基板的一侧。电子纸模组采用显示驱动与触控驱动分时驱动的方式(显示驱动与触控驱动不在同一时段进行)，在触控阶段，触控结构可用作触控传感器；在显示阶段，触控结构可复用为公共电极，这样，显示阶段的数据电压信号和公共电压信号，不会与触控阶段的触控信号和感测信号产生串扰，可提高触控信号和感测信号的信噪比，从而可提高触控结构的触控精度。
并且，通过将触控结构设置于第二衬底靠近阵列基板的一侧，触控结构既可用作触控传感器，又可作为公共电极，电子纸模组中可不另设置导电层作为公共电极，减少了位于墨水粒子材料层靠近出光侧的膜层的数量，节省了制备这些膜层的材料成本，并且，可减少光线在这些膜层中传播因折射而产生的损失，有利于提高电子纸模组的显示亮度、显示色域和对比度。
在一些实施例中，所述控制电路包括开关电路和触摸控制器，所述开关电路与所述触控结构电连接，所述电源电路和所述触摸控制器分别与所述开关电路电连接。所述开关电路被配置为，将所述触控结构和所述电源电路接通，或将所述触控结构和所述触摸控制器接通。所述触摸控制器被配置为，生成并输出所述触控信号，并接收所述感测信号。
上述实施例中，采用开关电路的选通功能，在显示阶段，开关电路控制触控结构与电源电路接通，在触控阶段，开关电路控制触控结构与触摸控制器接通，以实现电子纸模组的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构的触控精度。
在一些实施例中，所述电子纸模组还包括：时序控制器，所述时序控制器与所述开关电路电连接。所述时序控制器被配置为，控制所述开关电路将所述触控结构和所述电源电路接通；或，控制所述开关电路将所述触控结构和所述触摸控制器接通。
上述实施例中，时序控制器可在显示阶段，控制开关电路将触控结构和电源电路接通；或在触控阶段，控制开关电路将触控结构和触摸控制器接通，以实现电子纸模组的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构的触控精度。
在一些实施例中，所述时序控制器还与所述触摸控制器电连接，所述时序控制器还被配置为，在所述开关电路将所述触控结构和所述触摸控制器接通的情况下，控制所述触摸控制器向所述触控结构传输触控信号。
上述实施例中，时序控制器可与触摸控制器通信触控阶段开始的时间，进而，在开关电路将触控结构和触摸控制器接通的情况下，控制触摸控制器开始向触控结构传输触控信号。
在一些实施例中，所述开关电路包括：第一反相器、第一开关、第二反相器和第二开关，所述第一反相器的输入端与所述时序控制器电连接。所述第一开关与所述第一反相器的输出端、所述触控结构及所述触摸控制器电连接，所述第一开关被配置为，在所述第一反相器的输出端的电压的控制下，将所述触控结构和所述触摸控制器接通。所述第二反相器的输入端与所述第一反相器的输出端电连接。所述第二开关与所述第二反相器的输出端、所述触控结构及所述电源电路电连接，所述第二开关被配置为，在所述第二反相器的输出端的电压的控制下，将所述触控结构和所述电源电路接通。
上述实施例中，在显示阶段，时序控制器输出第一控制信号，该第一控制信号经第一反相器后转换成第二控制信号，第二控制信号的相位相较第一控制信号的相位反转180°，第一开关在第二控制信号的控制下关闭，以断开触控结构与触摸控制器之间的导电路径。同时，第二控制信号经第二反相器后转换成第三控制信号，第三控制信号的相位相较第二控制信号的相位反转180°，第二开关在第三控制信号的控制下开启，将触控结构和电源电路接通。
或者，在触控阶段，时序控制器输出第四控制信号，该第四控制信号经第一反相器后转换成第五控制信号，第五控制信号的相位相较第四控制信号的相位反转180°，第一开关在第五控制信号的控制下开启，将触控结构和触摸控制器接通。同时，第五控制信号经第二反相器后转换成第六控制信号，第六控制信号的相位相较第五控制信号的相位反转180°，第二开关在第六控制信号的控制下关闭，以断开触控结构与电源电路之间的导电路径。
在一些实施例中，所述开关电路还包括：第一去噪子电路和第二去噪子电路，所述第一去噪子电路与所述第一反相器的输出端、所述电源电路及接地端电连接，所述第一去噪子电路被配置为，在所述第一反相器的输出端的电压的控制下，将所述电源电路和所述接地端接通。所述第二去噪子电路与所述第二反相器的输出端、所述触摸控制器及接地端电连接，所述第二去噪子电路被配置为，在所述第二反相器的输出端的电压的控制下，将所述触摸控制器和所述接地端接通。
上述实施例中，在显示阶段，在第一反相器输出的第二控制信号的控制下，第一去噪子电路断路，以断开电源电路与接地端之间的导电路径。同时，在第二反相器输出的第三控制信号的控制下，第二去噪子电路通路，将触摸控制器和接地端接通，可避免触摸控制器与第二去噪子电路连接的一端浮置，从而避免触摸控制器输出的触控信号对显示驱动的干扰。
或者，在触控阶段，在第一反相器输出的第五控制信号的控制下，第一去噪子电路通路，将电源电路与接地端接通，可避免电源电路与第一去噪子电路连接的一端浮置，从而避免电源电路输出的公共电压信号对触控驱动的干扰。同时，在第二反相器输出的第六控制信号的控制下，第二去噪子电路断路，以断开触摸控制器与接地端之间的导电路径。
在一些实施例中，所述触控结构包括第一触控单元和第二触控单元。所述开关电路包括多个第一开关和多个第二开关，所述第一触控单元与至少一个第一开关和至少一个第二开关电连接，所述第二触控单元与至少一个第一开关和至少一个第二开关电连接。
上述实施例中，第一触控单元与至少一个第一开关和至少一个第二开关电连接，以通过至少一个第一开关接收来自触摸控制器的触控信号，通过至少一个第二开关接收来自电源电路公共电压信号。第二触控单元与至少一个第一开关和至少一个第二开关电连接，以通过至少一个第一开关向触摸控制器传输感测信号，通过至少一个第二开关接收来自电源电路公共电压信号。
在一些实施例中，所述触控结构还包括：多条触控走线，所述多条触控走线设置于所述第二衬底上。一条触控走线与一个第一开关和一个第二开关电连接。所述第一触控单元与至少一条触控走线电连接，所述第二触控单元与至少一条触控走线电连接。
上述实施例中，一条触控走线与一个第一开关和一个第二开关电连接，并且，第一触控单元与至少一条触控走线电连接，以通过至少一条触控走线接收触控信号或公共电压信号。一条触控走线与一个第一开关和一个第二开关电连接，并且，第二触控单元与至少一条触控走线电连接，以通过至少一条触控走线接收公共电压信号，或向触摸控制器传输感测信号。
在一些实施例中，所述开关电路设置于所述对置基板的第二衬底上。
上述实施例中，开关电路设置于对置基板的第二衬底上，以实现开关电路的固定安装。
在一些实施例中，所述控制电路包括触摸控制器，所述触摸控制器与所述电源电路电连接。所述触摸控制器被配置为，将来自所述电源电路的公共电压信号传输至所述触控结构；或，生成所述触控信号，向所述触控结构传输所述触控信号，并接收所述感测信号。
上述实施例中，触摸控制器可在显示阶段输出公共电压信号，还可在触控阶段输出触控信号，实现了电子纸模组的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构的触控精度。并且，触摸控制器与触控结构直接电连接，缩短了触摸控制器与触控结构之间的导电路径，可减小触控信号和感测信号在触摸控制器与触控结构之间传输过程中的损耗，有利于提高触控结构的触控精度。
在一些实施例中，所述电子纸模组还包括：时序控制器，所述时序控制器与所述触摸控制器电连接。所述时序控制器被配置为，控制所述触摸控制器将所述公共电压信号传输至所述触控结构；或，控制所述触摸控制器生成所述触控信号。
上述实施例中，时序控制器与触摸控制器通信输出信号的时序和波形，以控制触摸控制器在显示阶段输出公共电压信号，或在触控阶段输出触控信号。
在一些实施例中，所述触摸控制器与所述电源电路电连接。所述触摸控制器被配置为，根据所述公共电压信号，生成所述触控信号，所述触控信号为以所述公共电压信号的电压为基准进行交替变化的脉冲信号。
上述实施例中，将触控信号设置为以公共电压信号的电压为基准进行交替变化的脉冲信号，可避免在触控阶段，触控信号使电子纸模组的显示画面产生变化的过程被人眼分辨出，以提高用户的使用体验。
在一些实施例中，所述触控结构包括第一触控单元和第二触控单元。所述触摸控制器包括：处理器和触控侦测单元，所述触控侦测单元与所述处理器电连接，且与所述第一触控单元和所述第二触控单元电连接。所述触控侦测单元被配置为，在所述处理器的控制下，根据所述公共电压信号生成所述触控信号，向所述第一触控单元传输所述触控信号，并接收来自所述第二触控单元的感测信号；及，对所述感测信号进行处理。
上述实施例中，在触控阶段，触控侦测单元可在处理器的控制下，根据公共电压信号生成触控信号，并向第一触控单元传输触控信号。并且，触控侦测单元接收来自第二触控单元的感测信号，并对接收到的感测信号进行处理。
在一些实施例中，所述触控侦测单元包括：信号控制器、模拟前端和模数转换器。所述信号控制器与所述处理器及所述第一触控单元电连接，所述信号控制器被配置为，在所述处理器的控制下，根据所述公共电压信号生成所述触控信号，并向所述第一触控单元传输所述触控信号。所述模拟前端与所述第二触控单元电连接，所述模拟前端被配置为，接收来自所述第二触控单元的感测信号，并对所述感测信号进行模拟前端处理。所述模数转换器与所述模拟前端和所述处理器电连接，所述模数转换器被配置为，将经过模拟前端处理的感测信号转换成数字化感测信号，并传输至所述处理器。
上述实施例中，在触控阶段，信号控制器可在处理器的控制下，根据公共电压信号生成触控信号，并向第一触控单元传输触控信号；模拟前端可接收来自第二触控单元的感测信号，并对感测信号进行模拟前端处理；模数转换器可将经过模拟前端处理的感测信号转换成数字化感测信号，并传输至处理器，以便于处理器对数字化感测信号进行处理，并生成触控数据。
在一些实施例中，所述模拟前端包括：放大器、串联设置的电容器和电阻器，所述放大器的正相输入端被配置为接收所述公共电压信号，所述放大器的负相输入端与所述第二触控单元电连接，所述放大器的输出端与所述模数转换器电连接。串联设置的所述电容器和所述电阻器电连接于所述放大器的负相输入端与输出端之间。
上述实施例中，模拟前端可对感测信号进行放大、滤波和去噪等处理，以提高感测信号的信号强度和信噪比，有利于提高电子纸模组的触控精度。
在一些实施例中，所述电子纸模组还包括源极驱动器，所述阵列基板还包括设置于所述第一衬底靠近所述对置基板一侧的信号线和第一引脚，所述信号线和所述第一引脚电连接。所述第一引脚被配置为，与所述源极驱动器电连接。
所述对置基板还包括设置于所述第二衬底靠近所述阵列基板一侧的触控走线和第二引脚，所述触控走线与所述触控结构电连接，所述第二引脚与所述触控走线电连接。所述第二引脚被配置为，与所述控制电路电连接。
上述实施例中，第一引脚和信号线位于第一衬底的同侧，以便于第一引脚与信号线电连接，可避免贯穿第一衬底将第一引脚与信号线连接。第二引脚和触控走线位于第二衬底的同侧，以便于第二引脚与触控走线电连接，可避免贯穿第二衬底将第二引脚与触控走线连接。
在一些实施例中，所述电子纸模组包括显示区，以及位于所述显示区相对两侧的第一绑定区和第二绑定区，所述第一引脚位于所述第一绑定区，所述第二引脚位于所述第二绑定区。
上述实施例中，第一引脚位于第一绑定区，第二引脚位于第二绑定区，即源极驱动器和第一引脚的绑定侧，与控制电路和第二引脚的绑定侧，分别位于显示区的相对两侧，可避免源极驱动器的绑定与控制电路的绑定相互干扰，从而降低二者的绑定工艺的难度。
第二方面，提供了一种电子纸模组的控制方法，该控制方法应用于第一方面所述的电子纸模组。所述控制方法包括显示阶段和触控阶段，在所述显示阶段，所述控制电路将来自所述电源电路的公共电压信号传输至所述触控结构。所述像素电极接收数据电压信号，所述触控结构与所述像素电极之间形成用于驱动所述电子纸模组的带电粒子的驱动电场。在所述触控阶段，所述控制电路向所述触控结构传输触控信号，所述触控结构在所述触控信号的驱动下，感测触摸位置，并向所述控制电路传输感测信号。
本申请的上述实施例所提供的控制方法，在显示阶段，控制电路将来自电源电路的公共电压信号传输至触控结构，触控结构可复用为公共电极。像素电极接收数据电压信号，像素电极与触控结构之间形成驱动电场，以驱动墨水粒子材料层中带电粒子在基液中运动，从而可实现画面的显示。并且，在触控阶段，控制电路向触控结构传输触控信号，在触控信号的驱动下，触控结构感测触摸位置并向控制电路传输感测信号，以实现触控检测。该控制方法采用显示驱动与触控驱动分时驱动的方式，显示阶段的数据电压信号和公共电压信号，不会与触控阶段的触控信号和感测信号产生串扰，可提高触控信号和感测信号的信噪比，从而可提高触控结构的触控精度。
在一些实施例中，所述控制电路包括开关电路和触摸控制器，所述开关电路与所述触控结构电连接，所述电源电路和所述触摸控制器分别与所述开关电路电连接。
所述控制方法包括显示阶段和触控阶段，在所述显示阶段，所述开关电路将所述触控结构和所述电源电路接通，所述电源电路输出公共电压信号，经所述开关电路传输至所述触控结构。所述像素电极接收数据电压信号，所述触控结构与所述像素电极之间形成用于驱动所述电子纸模组的带电粒子的驱动电场。在所述触控阶段，所述开关电路将所述触控结构和所述触摸控制器接通，所述触摸控制器向所述触控结构传输触控信号，所述触控结构在所述触控信号的驱动下，感测触摸位置，并向所述触摸控制器传输感测信号。
上述实施例中，采用开关电路的选通功能，在显示阶段，开关电路控制触控结构与电源电路接通，在触控阶段，开关电路控制触控结构与触摸控制器接通，以实现电子纸模组的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构的触控精度。
在一些实施例中，所述控制电路包括触摸控制器，所述触摸控制器与所述电源电路电连接。
所述控制方法包括显示阶段和触控阶段，在所述显示阶段，所述触摸控制器将来自所述电源电路的公共电压信号传输至所述触控结构。所述像素电极接收数据电压信号，所述触控结构与所述像素电极之间形成用于驱动所述电子纸模组的带电粒子的驱动电场。在所述触控阶段，所述触摸控制器向所述触控结构传输触控信号，所述触控结构在所述触控信号的驱动下，感测触摸位置，并向所述触摸控制器传输感测信号。
上述实施例中，触摸控制器可在显示阶段向触控结构输出公共电压信号，还可在触控阶段向触控结构输出触控信号，实现了电子纸模组的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构的触控精度。
在一些实施例中，所述触控信号为以所述公共电压信号的电压为基准进行交替变化的脉冲信号；所述触控信号的最大电压与最小电压之和，是所述公共电压信号的电压的两倍。
上述实施例中，将触控信号设置为以公共电压信号的电压为基准进行交替变化的脉冲信号，可避免在触控阶段，触控信号使电子纸模组的显示画面产生变化的过程被人眼分辨出，以提高用户的使用体验。
在一些实施例中，所述控制方法包括至少一个驱动周期，所述驱动周期包括至少一个显示阶段和至少一个触控阶段。
上述实施例中，每个驱动周期包括至少一个显示阶段和至少一个触控阶段，以实现电子纸模组的显示和触控检测。
第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任一实施例中的电子纸模组。
本申请的上述实施例所提供的电子设备，可用于显示画面和书写。
附图说明
图1为根据一些实施例的一种电子纸模组的剖面结构图；
图2为根据一些实施例的一种电子纸模组的驱动架构图；
图3为图2中的电子纸模组在M处的局部放大图；
图4为图2中的电子纸模组沿剖面线A-A＇的剖视图；
图5A为图4中的电子纸模组在N处的局部放大图；
图5B～图5D分别为根据一些实施例的触控结构的结构图；
图6为根据一些实施例的电子纸模组的像素架构图；
图7为根据一些实施例的电子纸模组的一种结构图；
图8为根据一些实施例的控制电路中开关电路的电路图；
图9为根据一些实施例的电子纸模组的另一种结构图；
图10为相关技术中电子纸模组的驱动时序图；
图11为根据一些实施例的电子纸模组的驱动时序图；
图12为根据一些实施例的电子纸模组的白反变化率随时间变化的曲线图；
图13为根据一些实施例的电子纸模组中触摸控制器的一种结构图；
图14为根据一些实施例的电子纸模组中触摸控制器的另一种结构图；
图15为根据一些实施例的触摸控制器的模拟前端的结构图；
图16为根据一些实施例的电子纸模组的又一种结构图；
图17为根据一些实施例的电子纸模组的控制方法的驱动时序图；
图18为根据一些实施例的电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括”和现在分词形式“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例”、“特定示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本申请的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在描述一些实施例时，可能使用了“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。
“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。
本文中“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。
另外，“基于”的使用意味着开放和包容性，因为“基于”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。
应当理解的是，当层或元件被称为在另一层或基板上时，可以是该层或元件直接在另一层或基板上，或者也可以是该层或元件与另一层或基板之间存在中间层。
本文参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图描述了示例性实施方式。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。因此，可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此，示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状，而是包括因例如制造而引起的形状偏差。例如，示为矩形的蚀刻区域通常将具有弯曲的特征。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状，并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。
图1为根据一些实施例的一种电子纸模组的剖面结构图。
参见图1，电子纸模组100＇包括依次层叠设置的阵列基板1＇、墨水粒子材料层2＇、彩膜基板3＇、第一光学胶层4＇和触控面板(Touch Panel，简称TP)5＇。
其中，阵列基板1＇包括背板10＇，以及设置于背板10＇上的像素电极11＇。背板10＇包括第一衬底，以及设置于第一衬底上的像素驱动电路，像素驱动电路包括多个薄膜晶体管(Thin Film Transistors，简称TFT)。像素电极11＇与多个薄膜晶体管中的至少一个薄膜晶体管电连接，以接收来自像素驱动电路的数据电压信号。
墨水粒子材料层2＇包括多个微小的容器(例如，微胶囊、微杯或粉流体)，该容器中填充有基液和带电粒子(电泳粒子)，该容器可在外加电场的驱动下转动，或者，该容器中的带电粒子可在外加电场的驱动下在基液中运动，以调整墨水粒子材料层2＇对光线的反射率。
彩膜基板3＇包括第二衬底30＇，以及设置于第二衬底30＇上的公共电极31＇，公共电极31＇被配置为接收公共电压信号。
上述电子纸模组100＇采用电泳式显示(Electro-Phoretic Display，简称EPD)技术，在像素电极11＇与公共电极31＇之间形成驱动电场，以驱动带电粒子在基液中运动，来调整墨水粒子材料层2＇的各部分对外界环境光的反射率，从而实现画面的显示。相较于主动发光显示，电泳式显示为反射式显示，其对人眼的伤害较小。
并且，由于墨水粒子材料层2＇中的带电粒子具有双稳态的特性，使得在电子纸模组100＇停止工作之后仍然可以长时间保留所显示的画面，因此，采用电泳式显示技术的电子纸模组100＇具有低显示功耗的特点。
继续参见图1，触控面板5＇通过第一光学胶层4＇与彩膜基板3＇粘接，触控面板5＇也称作外挂式触控面板。触控面板5＇包括盖板50＇，以及设置于盖板50＇上的触控结构51＇，触控结构51＇位于盖板50＇与彩膜基板3＇之间。触控结构51＇作为触控传感器具备触控检测的功能，可实现用户与电子纸模组100＇的触控交互。
本申请的发明人经研究发现，上述电子纸模组100＇的触控驱动与显示驱动之间是解耦的，即电子纸模组100＇的显示驱动系统和触控驱动系统各自单独工作。基于此，触控事件(手指触摸电子纸模组100＇)的检测由触控结构51＇开始，触控结构51＇接收触控信号、感测手指触摸的位置并生成感测信号，电子纸模组100＇根据该感测信号生成显示数据，像素电极11＇接收与该显示数据相对应的数据电压信号，公共电极31＇接收公共电压信号，以在像素电极11＇与公共电极31＇之间形成驱动电场，通过驱动带电粒子在基液中运动来实现画面的显示。
但是，在电子纸模组100＇同时进行显示驱动和触控驱动的过程中，数据电压信号、公共电压信号、触控信号和感测信号会产生串扰(共模干扰)，使得触控信号和感测信号的信噪比降低，导致触控面板5＇的触控产生掉帧、误报点、划线和点击的精度低等触控功能异常的问题。
并且，在电子纸模组100＇中，盖板50＇与彩膜基板3＇之间的膜层数量较多，这些膜层的厚度之和较大，光线在这些膜层中传播(射入和射出)会产生过多的折射，造成光线的光能损失，进而导致电子纸模组100＇的显示亮度、显示色域和对比度较低，影响用户的使用体验。
为解决上述问题，本申请的一些实施例还提供了一种电子纸模组，图2为根据一些实施例的一种电子纸模组的驱动架构图；图3为图2中的电子纸模组在M处的局部放大图；图4为图2中的电子纸模组沿剖面线A-A＇的剖视图；图5A为图4中的电子纸模组在N处的局部放大图；图5B～图5D分别为根据一些实施例的触控结构的结构图；图6为根据一些实施例的电子纸模组的像素架构图。
如图2和图4所示，电子纸模组100包括阵列基板1，以及与阵列基板1相对设置的对置基板3。
其中，阵列基板1包括第一衬底10，及设置于第一衬底10上的像素电极12。
需要说明的是，参见图4，阵列基板1还包括像素电路层11，该像素电路层11位于第一衬底10与像素电极12之间。
参见图2和图6，电子纸模组100包括显示区AA(Active Area)，以及位于显示区AA至少一侧的周边区BB。显示区AA内设置有多个亚像素(Sub Pixel)P。为了方便说明，本申请中多个亚像素P是以矩阵形式排列为例进行的说明。此时，沿第一方向X排列成一排的亚像素P称为一行亚像素，沿第二方向Y排列成一排的亚像素P称为一列亚像素。
参见图4和图6，上述像素电路层11包括多个像素驱动电路110、多条栅线GL、多条数据线DL以及多条电源线Cs，一行亚像素可以与一条栅线GL连接，一列亚像素可以与一条数据线DL连接，每个亚像素P内设置有一个像素驱动电路110。
需要说明的是，参考图2，电子纸模组100还包括源极驱动器8，源极驱动器8与多条数据线DL电连接。源极驱动器8被配置为，根据显示数据生成数据电压信号，并向多条数据线DL传输数据电压信号。
示例性地，像素驱动电路110包括薄膜晶体管T和电容器C，薄膜晶体管T的栅极连接栅线GL，第一极连接数据线DL，第二极连接像素电极12。电容器C的第一端与一条电源线Cs连接，第二端与薄膜晶体管T的第二极连接。该像素驱动电路110可在来自栅线GL的扫描信号的控制下导通，以将数据线DL上的数据电压信号传输至像素电极12。
如图2和图4所示，对置基板3包括第二衬底30，及设置于第二衬底30靠近阵列基板1一侧的触控结构31。
需要说明的是，触控结构31作为触控传感器，其检测方式包括自容式和互容式，采用自容式检测方式的触控结构31由单层金属形成。在手指触摸电子纸模组100的情况下，手指会带走触控结构31上的电荷，通过检测触控结构31的自容值的变化，来识别手指的触摸位置，从而实现触控结构31的触控功能。
本申请的以下实施例，以触控结构31采用互容式检测方式为例进行说明。
参见图2，触控结构31包括多个沿第一方向X延伸的第一触控单元31a，以及多个沿第二方向Y延伸的第二触控单元31b，多个第一触控单元31a与多个第二触控单元31b相互绝缘，相靠近的第一触控单元31a与第二触控单元31b之间可形成互电容。在手指触摸电子纸模组100的情况下，手指会带走第一触控单元31a和第二触控单元31b上的电荷，使第一触控单元31a与第二触控单元31b之间的互容值产生变化。通过检测第一触控单元31与第二触控单元32之间互容值的变化，来识别手指的触摸位置，从而实现触控结构31的触控功能。
参见图2和图3，第一触控单元31a包括多个第一触控电极T1和多个第一连接部T2，相邻两个第一触控电极T1之间通过一个第一连接部T2电连接。第二触控单元31b包括多个第二触控电极R1和多个第二连接部R2，相邻两个第二触控电极R1之间通过一个第二连接部R2电连接。
参见图5A，上述触控结构31包括层叠设置于第二衬底30上的第一导电层310、绝缘层311和第二导电层312，绝缘层311位于第一导电层310和第二导电层312之间。
示例性地，如图5A所示，第一导电层310相较第二导电层312更靠近第二衬底30。第二连接部R2设置于第一导电层310，第一触控电极T1、第二触控电极R1和第一连接部T2设置于第二导电层312。相邻两个第一触控电极T1之间通过第一连接部T2直接电连接，第二连接部R2穿过绝缘层311中的不同过孔H与相邻两个第二触控电极R1电连接。
示例性地，如图5B所示，第一导电层310相较第二导电层312更靠近第二衬底30。第一触控电极T1、第二触控电极R1和第一连接部T2设置于第一导电层310，第二连接部R2设置于第二导电层312。相邻两个第一触控电极T1之间通过第一连接部T2直接电连接，第二连接部R2穿过绝缘层311中的不同过孔H与相邻两个第二触控电极R1电连接。
示例性地，如图5C所示，第一导电层310相较第二导电层312更靠近第二衬底30。第一连接部T2设置于第一导电层310，第一触控电极T1、第二触控电极R1和第二连接部R2设置于第二导电层312。第一连接部T2穿过绝缘层311中的不同过孔H与相邻两个第一触控电极T1电连接，相邻两个第二触控电极R1之间通过第二连接部R2直接电连接。
示例性地，如图5D所示，第一导电层310相较第二导电层312更靠近第二衬底30。第一触控电极T1、第二触控电极R1和第二连接部R2设置于第一导电层310，第一连接部T2设置于第二导电层312。第一连接部T2穿过绝缘层311中的不同过孔H与相邻两个第一触控电极T1电连接，相邻两个第二触控电极R1之间通过第二连接部R2直接电连接。
如图4所示，电子纸模组100还包括墨水粒子材料层2，该墨水粒子材料层2设置于阵列基板1和对置基板3之间。墨水粒子材料层2包括多个微小的容器，该容器中填充有基液和带电粒子，该容器中的带电粒子可在外加电场的驱动下在基液中运动，以调整墨水粒子材料层2对光线的反射率。
示例性地，该墨水粒子材料层2可包括微胶囊、微杯或粉流体。
如图2所示，电子纸模组100还包括电源电路6和控制电路7，其中，电源电路6被配置为输出公共电压信号。
需要说明的是，电源电路6除输出公共电压信号外，还可输出多个电源信号，来为电子纸模组100中的多个器件提供电能，该多个器件例如可以是控制电路7或源极驱动器8等。
示例性地，电子纸模组100还包括印刷电路板，电源电路6可设置于印刷电路板上。
继续参见图2，控制电路7与触控结构31及电源电路6电连接，控制电路7被配置为，将来自电源电路6的公共电压信号传输至触控结构31。或者，控制电路7被配置为，向触控结构31传输触控信号，并接收来自触控结构31的感测信号。
可以理解的是，结合图4，在电子纸模组100进行显示驱动的过程中，控制电路7将来自电源电路6的公共电压信号传输至触控结构31，触控结构31可复用为公共电极。像素电极12接收数据电压信号，像素电极12与触控结构31之间形成驱动电场，以驱动墨水粒子材料层2中带电粒子在基液中运动，从而可实现画面的显示。
并且，在电子纸模组100进行触控驱动的过程中，控制电路7向触控结构31传输触控信号，在触控信号的驱动下，触控结构31感测触摸位置并向控制电路7传输感测信号，以实现触控检测。例如，触控结构31的第一触控单元31a被配置为，接收来自控制电路7的触控信号；触控结构31的第二触控单元31b被配置为，向控制电路7传输感测信号。
本申请的上述实施例所提供的电子纸模组100，阵列基板1与对置基板3相对设置，将对置基板3中的触控结构31设置于第二衬底30靠近阵列基板1的一侧。电子纸模组100采用显示驱动与触控驱动分时驱动的方式(显示驱动与触控驱动不在同一时段进行)，在触控阶段，触控结构31可用作触控传感器；在显示阶段，触控结构31可复用为公共电极，这样，显示阶段的数据电压信号和公共电压信号，不会与触控阶段的触控信号和感测信号产生串扰，可提高触控信号和感测信号的信噪比，从而可提高触控结构31的触控精度。
并且，通过将触控结构31设置于第二衬底30靠近阵列基板1的一侧，触控结构31既可用作触控传感器，又可作为公共电极，电子纸模组100中可不另设置导电层作为公共电极，减少了位于墨水粒子材料层2靠近出光侧E的膜层的数量，节省了制备这些膜层的材料成本，并且，可减少光线在这些膜层中传播因折射而产生的损失，有利于提高电子纸模组100的显示亮度、显示色域和对比度。
本申请的以下实施例提供了控制电路7的两种设计，下面分别描述这两种控制电路7。控制电路7的设计结构包括但不限于这两种设计。
图7为根据一些实施例的电子纸模组的一种结构图；图8为根据一些实施例的控制电路中开关电路的电路图。
在一些实施例中，如图7所示，控制电路7包括触摸控制器70和开关电路71，开关电路71与触控结构31电连接，电源电路6和触摸控制器70分别与开关电路71电连接。
参考图7，触控结构31与开关电路71的端口P1连接，电源电路6与开关电路71的端口P2连接，触摸控制器70与开关电路71的端口P3通过板对板连接器(Board To Board，简称BTB)70a连接。
其中，触摸控制器70被配置为，生成并输出触控信号，并接收感测信号。开关电路71被配置为，将触控结构31和电源电路6接通，或将触控结构31和触摸控制器70接通。
可以理解的是，在显示阶段，开关电路71将触控结构31和电源电路6接通，电源电路6输出公共电压信号，公共电压信号经开关电路71传输至触控结构31，并且，像素电极12接收数据电压信号，以使像素电极12与触控结构31之间形成驱动电场。
并且，在触控阶段，开关电路71将触控结构31和触摸控制器70接通，触摸控制器70输出触控信号，触控信号经开关电路71传输至触控结构31，触控结构31在触控信号的驱动下感测触摸位置，并向触摸控制器70传输感测信号。
本申请的上述实施例，采用开关电路71的选通功能，在显示阶段，开关电路71控制触控结构31与电源电路6接通，在触控阶段，开关电路71控制触控结构31与触摸控制器70接通，以实现电子纸模组100的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构31的触控精度。
在一些实施例中，开关电路71可以设置于对置基板3上，例如，开关电路71设置于对置基板3的第二衬底30上，以实现开关电路71的固定安装。在另一些实施例中，开关电路71可与触摸控制器70设置于同一电路板上。
在一些实施例中，如图7所示，电子纸模组100还包括时序控制器9，时序控制器9与开关电路71电连接。该时序控制器9被配置为，在显示阶段，控制开关电路71将触控结构31和电源电路6接通；或在触控阶段，控制开关电路71将触控结构31和触摸控制器70接通，以实现电子纸模组100的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构31的触控精度。
示例性地，时序控制器9可包括现场可编程逻辑门阵列(Field ProgrammableGate Array，简称FPGA)电路。
示例性地，如图7和图8所示，开关电路71包括第一反相器N1、第一开关S1、第二反相器N2和第二开关S2。
其中，第一反相器N1的输入端与时序控制器9电连接。第一开关S1与第一反相器N1的输出端、触控结构31及触摸控制器70电连接，该第一开关S1被配置为，在第一反相器N1的输出端的电压的控制下，将触控结构31和触摸控制器70接通。
第二反相器N2的输入端与第一反相器N1的输出端电连接。第二开关S2与第二反相器N2的输出端、触控结构31及电源电路6电连接，该第二开关S2被配置为，在第二反相器N2的输出端的电压的控制下，将触控结构31和电源电路6接通。
可以理解的是，在显示阶段，时序控制器9输出第一控制信号，该第一控制信号经第一反相器N1后转换成第二控制信号，第二控制信号的相位相较第一控制信号的相位反转180°，第一开关S1在第二控制信号的控制下关闭，以断开触控结构31与触摸控制器70之间的导电路径。同时，第二控制信号经第二反相器N2后转换成第三控制信号，第三控制信号的相位相较第二控制信号的相位反转180°，第二开关S2在第三控制信号的控制下开启，将触控结构31和电源电路6接通。
或者，在触控阶段，时序控制器9输出第四控制信号，该第四控制信号经第一反相器N1后转换成第五控制信号，第五控制信号的相位相较第四控制信号的相位反转180°，第一开关S1在第五控制信号的控制下开启，将触控结构31和触摸控制器70接通。同时，第五控制信号经第二反相器N2后转换成第六控制信号，第六控制信号的相位相较第五控制信号的相位反转180°，第二开关S2在第六控制信号的控制下关闭，以断开触控结构31与电源电路6之间的导电路径。
需要说明的是，上述第一控制信号与第四控制信号的电性相反。
例如，第一控制信号为高电平，第四控制信号为低电平，在此情况下，第二控制信号为低电平，第三控制信号为高电平，第五控制信号为高电平，第六控制信号为低电平，也即，第一开关S1和第二开关S2均是在高电平的控制下开启，在低电平的控制下关闭。
又例如，第一控制信号为低电平，第四控制信号为高电平，在此情况下，第二控制信号为高电平，第三控制信号为低电平，第五控制信号为低电平，第六控制信号为高电平，也即，第一开关S1和第二开关S2均是在低电平的控制下开启，在高电平的控制下关闭。
本申请的上述第一开关S1、第二开关S2可以通过多种可能的电子器件和/或电路模块实现，例如第一开关S1、第二开关S2可包括金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，简称MOSFET，也可简称MOS)管，其中，第一开关S1所包括的MOS管的控制极与第一反相器N1的输出端连接，MOS管的第一极与触摸控制器70连接，MOS管的第二极与触控结构31连接；第二开关S2所包括的MOS管的控制极与第二反相器N2的输出端连接，MOS管的第一极与电源电路6连接，MOS管的第二极与触控结构31连接。
示例性地，如图7和图8所示，开关电路71还包括第一去噪子电路71a和第二去噪子电路71b。
其中，第一去噪子电路71a与第一反相器N1的输出端、电源电路6及接地端GND电连接，该第一去噪子电路71a被配置为，在第一反相器N1的输出端的电压的控制下，将电源电路6和接地端GND接通。
第二去噪子电路71b与第二反相器N2的输出端、触摸控制器70及接地端GND电连接，该第二去噪子电路71b被配置为，在第二反相器N2的输出端的电压的控制下，将触摸控制器70和接地端GND接通。
可以理解的是，在显示阶段，在第一反相器N1输出的第二控制信号的控制下，第一去噪子电路71a断路，以断开电源电路6与接地端GND之间的导电路径。同时，在第二反相器N2输出的第三控制信号的控制下，第二去噪子电路71b通路，将触摸控制器70和接地端GND接通，可避免触摸控制器70与端口P3连接的一端浮置(floating)，从而避免触摸控制器70输出的触控信号对显示驱动的干扰。
或者，在触控阶段，在第一反相器N1输出的第五控制信号的控制下，第一去噪子电路71a通路，将电源电路6与接地端GND接通，可避免电源电路6与端口P2连接的一端浮置，从而避免电源电路6输出的公共电压信号对触控驱动的干扰。同时，在第二反相器N2输出的第六控制信号的控制下，第二去噪子电路71b断路，以断开触摸控制器70与接地端GND之间的导电路径。
在一些示例中，如图8所示，上述第一去噪子电路71a可包括第一晶体管M1和第一电阻器R1，第一电阻器R1的第一端与电源电路6电连接。第一晶体管M1的控制极与第一反相器N1的输出端电连接，第一晶体管M1的第一极与第一电阻器R1的第二端电连接，第一晶体管M1的第二极与接地端GND电连接。
继续参见图8，上述第二去噪子电路71b可包括第二晶体管M2和第二电阻器R2，第二电阻器R2的第一端与触摸控制器70电连接。第二晶体管M2的控制极与第二反相器N2的输出端电连接，第二晶体管M2的第一极与第二电阻器R2的第二端电连接，第二晶体管M2的第二极与接地端GND电连接。
可以理解的是，在显示阶段，在第一反相器N1输出的第二控制信号的控制下，第一晶体管M1截止，以使第一去噪子电路71a断路。同时，在第二反相器N2输出的第三控制信号的控制下，第二晶体管M2导通，以使第二去噪子电路71b通路。
或者，在触控阶段，在第一反相器N1输出的第五控制信号的控制下，第一晶体管M1导通，以使第一去噪子电路71a通路。同时，在第二反相器N2输出的第六控制信号的控制下，第二晶体管M2截止，以使第二去噪子电路71b断路。
在一些实施例中，如图7和图8所示，开关电路71包括多个第一开关S1和多个第二开关S2，一个第一触控单元31a与至少一个第一开关S1和至少一个第二开关S2电连接，以通过至少一个第一开关S1接收来自触摸控制器70的触控信号，通过至少一个第二开关S2接收来自电源电路6公共电压信号。
一个第二触控单元31b与至少一个第一开关S1和至少一个第二开关S2电连接，以通过至少一个第一开关S1向触摸控制器70传输感测信号，通过至少一个第二开关S2接收来自电源电路6公共电压信号。
示例性地，如图7和图8所示，一个第一触控单元31a与两个第一开关S1和两个第二开关S2电连接。例如，第一触控单元31a沿第一方向X的两端，均与一个第一开关S1和一个第二开关S2电连接。
通过上述设置方式，第一触控单元31a沿第一方向X的两端均接收触控信号，可减小触控信号在第一触控单元31a上传输产生的压降，从而保证触控结构31的触控精度。
继续参见图7和图8，一个第二触控单元31b与一个第一开关S1和一个第二开关S2电连接。例如，第二触控单元31b沿第二方向Y的两端，其中一端与一个第一开关S1和一个第二开关S2电连接。
在一些实施例中，如图7和图8所示，触控结构31还包括设置于对置基板3的第二衬底30上的多条触控走线L，一条触控走线L与一个第一开关S1和一个第二开关S2电连接，并且，第一触控单元31a与至少一条触控走线L电连接，以通过至少一条触控走线L接收触控信号或公共电压信号。
一条触控走线L与一个第一开关S1和一个第二开关S2电连接，并且，第二触控单元31b与至少一条触控走线L电连接，以通过至少一条触控走线L接收公共电压信号，或向触摸控制器70传输感测信号。
示例性地，如图7和图8所示，第一触控单元31a与两条触控走线L电连接。例如，第一触控单元31a沿第一方向X的两端，均与一条触控走线L电连接。并且，每条触控走线L与一个第一开关S1和一个第二开关S2电连接，从而使第一触控单元31a与两个第一开关S1和两个第二开关S2电连接。
继续参见图7和图8，第二触控单元31b与一条触控走线L电连接。例如，第二触控单元31b沿第二方向Y的两端，其中一端与一条触控走线L电连接。并且，每条触控走线L与一个第一开关S1和一个第二开关S2电连接，从而使第二触控单元31b与一个第一开关S1和一个第二开关S2电连接。
在一些实施例中，如图7所示，电子纸模组100的周边区BB用于排布走线，例如，触控走线L在周边区BB排布走线。
在相关技术中，采用银浆搭接工艺，在电子纸模组的周边区制备走线，该制备工艺的尺寸精度较低，制备得到的走线的线宽较大，因此，需要增加周边区的宽度，但这会导致电子纸模组的边框较宽，不利于电子纸模组的窄边框化。
本公开的上述实施例，可采用成膜工艺形成走线薄膜，图案化该走线薄膜，以在周边区BB形成多条走线。例如，可采用磁控溅射工艺形成走线薄膜，采用光刻胶覆盖该走线薄膜，对光刻胶曝光显影形成图案化的光刻胶，以该图案化的光刻胶作为掩膜板，刻蚀走线薄膜形成多条走线。相较于银浆搭接工艺，光刻工艺的尺寸精度较高，制备得到的走线的线宽较小，可减小周边区BB的宽度，有利于实现电子纸模组100的窄边框化。
在一些实施例中，如图7所示，时序控制器9还与触摸控制器70电连接，时序控制器9还被配置为，在开关电路71将触控结构31和触摸控制器70接通的情况下，控制触摸控制器70向触控结构31传输触控信号。
可以理解的是，时序控制器9与触摸控制器70通信触控阶段开始的时间，进而，在开关电路71将触控结构31和触摸控制器70接通的情况下，控制触摸控制器70开始向触控结构31传输触控信号。
示例性地，触摸控制器70具有通用型之输入输出(General-Purpose Input/Output，简称GPIO)端口，时序控制器9与触摸控制器70的GPIO端口连接，以通信触控阶段开始的时间，控制触摸控制器70向触控结构31传输触控信号。
此外，在一些实施例中，如图7所示，时序控制器9还与源极驱动器8电连接。
在触控阶段结束后，时序控制器9还被配置为，向触摸控制器70传输使能信号，以控制触摸控制器70向时序控制器9反馈触控数据。进而，时序控制器9可根据触摸控制器70反馈的触控数据生成显示数据，并将该显示数据传输至源极驱动器8，源极驱动器8可根据显示数据生成数据电压信号。
示例性地，触摸控制器70还具有串行外设(Serial Peripheral Interface，简称SPI)接口，时序控制器9与触摸控制器70的SPI接口连接，以传输使能信号并接收触控数据。
图9为根据一些实施例的电子纸模组的另一种结构图。
在一些实施例中，如图9所示，控制电路7包括触摸控制器70，该触摸控制器70与电源电路6电连接。触摸控制器70被配置为，将来自电源电路6的公共电压信号传输至触控结构31。或者，触摸控制器70被配置为，生成触控信号，向触控结构31传输触控信号，并接收感测信号。
可以理解的是，在显示阶段，触摸控制器70将来自电源电路6的公共电压信号传输至触控结构31，并且，像素电极12接收数据电压信号，以使像素电极12与触控结构31之间形成驱动电场。
并且，在触控阶段，触摸控制器70生成触控信号，向触控结构31传输触控信号，触控结构31在触控信号的驱动下感测触摸位置，并向触摸控制器70传输感测信号。
示例性地，如图9所示，触摸控制器70与触控结构31通过板对板连接器70a连接。
本申请的上述实施例，触摸控制器70可在显示阶段输出公共电压信号，还可在触控阶段输出触控信号，实现了电子纸模组100的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构31的触控精度。
并且，触摸控制器70与触控结构31直接电连接(二者之间仅连接有板对板连接器70a)，缩短了触摸控制器70与触控结构31之间的导电路径，可减小触控信号和感测信号在触摸控制器70与触控结构31之间传输过程中的损耗，有利于提高触控结构31的触控精度。
在一些实施例中，如图9所示，电子纸模组100还包括时序控制器9，该时序控制器9与触摸控制器70电连接。时序控制器9被配置为，控制触摸控制器70将公共电压信号传输至触控结构31，或控制触摸控制器70生成触控信号。
可以理解的是，时序控制器9与触摸控制器70通信输出信号的时序和波形，以控制触摸控制器70在显示阶段输出公共电压信号，或在触控阶段输出触控信号。
示例性地，触摸控制器70具有GPIO端口，时序控制器9与触摸控制器70的GPIO端口连接，以通信输出信号的时序和波形。
此外，在一些实施例中，如图9所示，电子纸模组100还包括源极驱动器8，时序控制器9与源极驱动器8电连接。
在触控阶段结束后，时序控制器9还被配置为，向触摸控制器70传输使能信号，以控制触摸控制器70向时序控制器9反馈触控数据。进而，时序控制器9可根据触摸控制器70反馈的触控数据生成显示数据，并将该显示数据传输至源极驱动器8，源极驱动器8可根据显示数据生成数据电压信号。
示例性地，触摸控制器70还具有SPI接口，时序控制器9与触摸控制器70的SPI接口连接，以传输使能信号并接收触控数据。
图10为相关技术中电子纸模组的驱动时序图；图11为根据一些实施例的电子纸模组的驱动时序图；图12为根据一些实施例的电子纸模组的白反变化率随时间变化的曲线图。
本申请的发明人经研究还发现，触摸控制器所产生的触控信号为脉冲信号，脉冲信号的电压值是变化的，在触控阶段，触控结构上的触控信号的电压变化，可能会耦合到像素电极上，导致触控结构与像素电极之间的电压差产生变化而不符合设计值，进而使电子纸模组的显示画面产生变化，但是，在触控阶段显示画面的变化是不良现象，不符合用户的使用要求。
并且，参考图10，在相关技术中，触摸控制器所产生的触控信号(TX1、TX2、TX3)为，以接地端GND的接地信号的电压为基准，作单一方向变化的脉冲信号。例如，触控信号以接地信号的电压为基准作正向变化，使触控结构与像素电极之间的电压差变大，又例如，触控信号以接地信号的电压为基准作负向变化，使触控结构与像素电极之间的电压差变小，都会使电子纸模组的显示画面产生变化。
为解决上述问题，在一些实施例中，如图7和图9所示，触摸控制器70与电源电路6电连接。结合图11，触摸控制器70被配置为，根据公共电压信号Vcom，生成触控信号(TX1、TX2、TX3)，触控信号为以公共电压信号Vcom的电压为基准进行交替变化的脉冲信号。
可以理解的是，触控信号以公共电压信号Vcom的电压为基准，进行正负方向的交替变化，即，在脉冲信号的每个重复周期内，触控信号的电压先变大后变小，或先变小后变大，最后变为公共电压信号Vcom的电压，触控信号的等效电压与公共电压信号Vcom的电压相等。
因此，在脉冲信号的每个重复周期内，触控结构31与像素电极12之间的电压差经过变化后保持不变，使电子纸模组100的显示画面产生变化后又恢复，由于脉冲信号的每个重复周期的时长很短，人眼不会分辨出这种变化，从而提高用户的使用体验。
为验证上述实施例，本申请的发明人针对不同波形的信号，对电子纸模组100进行白反变化率测试，以测试不同波形的信号对电子纸模组100的白反变化率的影响。需要说明的是，“白反变化率”是指对白色光的反射率。
如图12所示，曲线图的横坐标为时间(单位：秒)，纵坐标为白反变化率(％)，建立不同波形的信号对应的白反变化率与时间的变化关系。其中，曲线“1”对应：以接地信号的电压为基准作正向变化(变化范围为0～6V)的脉冲信号；曲线“2”对应：以接地信号的电压为基准作负向变化(变化范围为0～-6V)的脉冲信号；曲线“3”对应：与公共电压信号Vcom的电压相等的直流信号；曲线“4”对应：以公共电压信号Vcom的电压为基准进行交替变化的脉冲信号。
根据曲线“1”和“2”可知，触控信号采用以接地信号的电压为基准，作单一方向变化的脉冲信号，电子纸模组100的白反变化率随着时间的增加会迅速产生变化，证明电子纸模组100的显示画面会随着时间的增加产生明显变化。
根据曲线“3”可知，触控结构31接收与公共电压信号Vcom的电压相等的直流信号，可以理解为，在显示阶段，电子纸模组100的白反变化率随着时间的增加产生的变化很小，证明电子纸模组100的显示画面随着时间的增加产生的变化很小。
对比曲线“3”和“4”可知，触控信号采用以公共电压信号Vcom的电压为基准，进行交替变化的脉冲信号，电子纸模组100的白反变化率随着时间的增加的变化程度，与显示阶段的变化程度相近，证明电子纸模组100的显示画面的变化同样很小。
因此，根据上述测试得到的结论为，触控信号采用以公共电压信号Vcom的电压为基准进行交替变化的脉冲信号，该触控信号对电子纸模组100的画面显示的影响较小。
图13为根据一些实施例的电子纸模组中触摸控制器的一种结构图；图14为根据一些实施例的电子纸模组中触摸控制器的另一种结构图；图15为根据一些实施例的触摸控制器的模拟前端的结构图。
参见图13，触摸控制器70包括处理器701和触控侦测单元702，触控侦测单元702与处理器701电连接，且触控侦测单元702与第一触控单元31a和第二触控单元31b电连接。
触控侦测单元702被配置为，在处理器701的控制下，根据公共电压信号生成触控信号，向第一触控单元31a传输触控信号，并接收来自第二触控单元31b的感测信号，以及，对接收到的感测信号进行处理。
需要说明的是，触摸控制器70还包括参考信号端Vref，该参考信号端Vref与电源电路6电连接，以接收来自电源电路6的公共电压信号。进而，在触控阶段，触控侦测单元702可在处理器701的控制下，根据公共电压信号生成触控信号，并向第一触控单元31a传输触控信号，该触控信号以公共电压信号的电压为基准进行交替变化。
并且，触控侦测单元702接收来自第二触控单元31b的感测信号，并对接收到的感测信号进行处理。
此外，基于图9中示出的电子纸模组100，结合图13，该电子纸模组100中触摸控制器70的触控侦测单元702还被配置为，在显示阶段，在处理器701的控制下，将参考信号端Vref所接收的公共电压信号传输至第一触控单元31a和第二触控单元31b。
示例性地，触摸控制器70还包括电源单元703，电源单元703与处理器701和触控侦测单元702电连接，以向处理器701和触控侦测单元702提供电能。
下面结合触控侦测单元702的内部结构，对其功能进行具体说明。
示例性地，如图14所示，触控侦测单元702包括信号控制器7021、模拟前端7022和模数转换器7023。
其中，信号控制器7021与处理器701及第一触控单元31a电连接，该信号控制器7021被配置为，在触控阶段，在处理器701的控制下，根据公共电压信号生成触控信号，并向第一触控单元31a传输触控信号。
继续参见图14，模拟前端7022与第二触控单元31b电连接，该模拟前端7022被配置为，在触控阶段，接收来自第二触控单元31b的感测信号，并对感测信号进行模拟前端处理。
例如，参考图14和图15，模拟前端7022包括放大器7022a、电容器7022b和电阻器7022c。
其中，放大器7022a的正相输入端被配置为接收公共电压信号，放大器7022a的负相输入端与第二触控单元31b电连接，放大器7022a的输出端与模数转换器7023电连接。电容器7022b和电阻器7022c串联设置，并电连接于放大器7022a的负相输入端与输出端之间。
需要说明的是，放大器7022a的正相输入端可与触摸控制器70的参考信号端Vref电连接，以接收公共电压信号。
采用上述模拟前端7022对感测信号进行模拟前端处理，可实现对感测信号的放大、滤波和去噪等处理，以提高感测信号的信号强度和信噪比，有利于提高电子纸模组100的触控精度。
如图14所示，模数转换器7023与模拟前端7022和处理器701电连接，该模数转换器7023被配置为，将经过模拟前端处理的感测信号转换成数字化感测信号，并传输至处理器701，以便于处理器701对数字化感测信号进行处理，并生成触控数据。
图16为根据一些实施例的电子纸模组的又一种结构图。
在一些实施例中，结合图2和图16，阵列基板1还包括设置于第一衬底10靠近对置基板3一侧的信号线(前文所述的数据线DL)和第一引脚13，数据线DL和第一引脚13电连接。第一引脚13被配置为与源极驱动器8电连接，例如，源极驱动器8可通过柔性线路板与第一引脚13绑定(bonding)。
可以理解的是，阵列基板1中的数据线DL设置于第一衬底10靠近对置基板3的一侧，通过将第一引脚13也设置于第一衬底10靠近对置基板3的一侧，使第一引脚13和数据线DL位于第一衬底10的同侧，以便于第一引脚13与数据线DL电连接，可避免贯穿第一衬底10将第一引脚13与数据线DL连接。
继续参见图2和图16，对置基板3还包括设置于第二衬底30靠近阵列基板1一侧的第二引脚33，第二引脚33与触控走线L电连接。第二引脚33被配置为与控制电路7电连接，例如，控制电路7可通过柔性线路板与第二引脚33绑定。
可以理解的是，对置基板3中的触控走线L设置于第二衬底30靠近阵列基板1的一侧，通过将第二引脚33也设置于第二衬底30靠近阵列基板1的一侧，使第二引脚33和触控走线L位于第二衬底30的同侧，以便于第二引脚33与触控走线L电连接，可避免贯穿第二衬底30将第二引脚33与触控走线L连接。
在一些实施例中，如图2和图16所示，电子纸模组100还包括位于显示区AA相对两侧的第一绑定区B1和第二绑定区B2，例如，第一绑定区B1和第二绑定区B2位于显示区AA沿第二方向Y的相对两侧。
参见图16，第一引脚13位于第一绑定区B1，第二引脚33位于第二绑定区B2，即源极驱动器8和第一引脚13的绑定侧，与控制电路7和第二引脚33的绑定侧，分别位于显示区AA的相对两侧，可避免源极驱动器8的绑定与控制电路7的绑定相互干扰，从而降低二者的绑定工艺的难度。
本申请的一些实施例还提供了一种电子纸模组的控制方法，图17为根据一些实施例的电子纸模组的控制方法的驱动时序图，该控制方法应用于上述电子纸模组100。
结合图2和图17，控制方法包括显示阶段和触控阶段，电子纸模组100中的时序控制器9可判断控制方法所在的阶段。
在显示阶段，控制电路7将来自电源电路6的公共电压信号Vcom传输至触控结构31，触控结构31复用为公共电极。
并且，像素电极12接收数据电压信号，触控结构31与像素电极12之间形成驱动电场，以驱动墨水粒子材料层2中带电粒子在基液中运动，从而可实现画面的显示。
示例性地，结合图6和图17，Gate(1、2…N)扫描信号逐行扫描，各行亚像素P在扫描信号的控制下逐行开启，以将数据线DL中的数据电压信号传输至像素电极12。
在触控阶段，控制电路7向触控结构31传输触控信号TX，在触控信号TX的驱动下，触控结构31感测触摸位置并向控制电路7传输感测信号。
参考图17，在上一个显示阶段和触控阶段结束后，进入下一个显示阶段，Gate(N+1…N+X)扫描信号从第N+1行亚像素P开始逐行扫描。
本申请的上述实施例所提供的控制方法，在显示阶段，控制电路7将来自电源电路6的公共电压信号传输至触控结构31，触控结构31可复用为公共电极。像素电极12接收数据电压信号，像素电极12与触控结构31之间形成驱动电场，以驱动墨水粒子材料层2中带电粒子在基液中运动，从而可实现画面的显示。并且，在触控阶段，控制电路7向触控结构31传输触控信号，在触控信号的驱动下，触控结构31感测触摸位置并向控制电路7传输感测信号，以实现触控检测。
上述控制方法采用显示驱动与触控驱动分时驱动的方式，这样，显示阶段的数据电压信号和公共电压信号，不会与触控阶段的触控信号和感测信号产生串扰，可提高触控信号和感测信号的信噪比，从而可提高触控结构31的触控精度。
在一些实施例中，基于图7示出的电子纸模组100，控制电路7包括触摸控制器70和开关电路71，开关电路71与触控结构31电连接，电源电路6和触摸控制器70分别与开关电路71电连接。
上述控制方法包括显示阶段和触控阶段。
在显示阶段，开关电路71将触控结构31和电源电路6接通，电源电路6输出公共电压信号，公共电压信号经开关电路71传输至触控结构31。并且，像素电极12接收数据电压信号，触控结构31与像素电极12之间形成驱动电场，以驱动墨水粒子材料层2中带电粒子在基液中运动，从而可实现画面的显示。
在触控阶段，开关电路71将触控结构31和触摸控制器70接通，触摸控制器70向触控结构31传输触控信号，在触控信号TX的驱动下，触控结构31感测触摸位置并向控制电路7传输感测信号。
本申请的上述控制方法，采用开关电路71的选通功能，在显示阶段，开关电路71控制触控结构31与电源电路6接通，在触控阶段，开关电路71控制触控结构31与触摸控制器70接通，以实现电子纸模组100的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构31的触控精度。
在一些实施例中，基于图9示出的电子纸模组100，控制电路7包括触摸控制器70，该触摸控制器70与电源电路6电连接。
上述控制方法包括显示阶段和触控阶段。
在显示阶段，触摸控制器70将来自电源电路6的公共电压信号传输至触控结构31，并且，像素电极12接收数据电压信号，触控结构31与像素电极12之间形成驱动电场，以驱动墨水粒子材料层2中带电粒子在基液中运动，从而可实现画面的显示。
在触控阶段，触摸控制器70向触控结构31传输触控信号，触控结构31在触控信号的驱动下感测触摸位置，并向触摸控制器70传输感测信号。
本申请的上述控制方法，触摸控制器70可在显示阶段向触控结构31输出公共电压信号，还可在触控阶段向触控结构31输出触控信号，实现了电子纸模组100的显示、触控驱动的分时驱动，从而可提高触控结构31的触控精度。
在一些实施例中，如图17所示，触控信号TX为以公共电压信号Vcom的电压为基准进行交替变化的脉冲信号，即触控信号TX的最大电压与最小电压之和，是公共电压信号Vcom的电压的两倍。
示例性地，如图17所示，触控信号以公共电压信号Vcom的电压为基准，进行正负方向的交替变化，即，在脉冲信号的每个重复周期内，触控信号的电压先变大后变小，最后变为公共电压信号Vcom的电压，触控信号的等效电压与公共电压信号Vcom的电压相等，可避免在触控阶段，触控信号使电子纸模组100的显示画面产生变化的过程被人眼分辨出，以提高用户的使用体验。
在一些实施例中，如图17所示，控制方法包括至少一个驱动周期，每个驱动周期包括至少一个显示阶段和至少一个触控阶段，以实现电子纸模组100的显示和触控检测。
可以理解的是，每个驱动周期所包括的触控阶段的数量越多，触控驱动的频率越高，电子纸模组100的触控精度就越高。
示例性地，每个驱动周期为一帧画面的显示时间，每个驱动周期包括多个显示阶段和多个触控阶段，可提高触控驱动的频率，从而提高电子纸模组100的触控精度。
本申请的一些实施例还提供了一种电子设备，图18为根据一些实施例的电子设备的结构图。
参见图18，电子设备200包括上述实施例中的电子纸模组100，该电子设备200可用于显示画面和书写。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (23)

1.一种电子纸模组，其特征在于，包括：
阵列基板，包括第一衬底，及设置于所述第一衬底上的像素电极；
与所述阵列基板相对设置的对置基板，包括第二衬底，及设置于所述第二衬底靠近所述阵列基板一侧的触控结构；
电源电路，被配置为输出公共电压信号；
控制电路，与所述触控结构及所述电源电路电连接；所述控制电路被配置为，将来自所述电源电路的公共电压信号传输至所述触控结构；或，向所述触控结构传输触控信号，并接收来自所述触控结构的感测信号。
2.根据权利要求1所述的电子纸模组，其特征在于，所述控制电路包括开关电路和触摸控制器，所述开关电路与所述触控结构电连接，所述电源电路和所述触摸控制器分别与所述开关电路电连接；
所述开关电路被配置为，将所述触控结构和所述电源电路接通，或将所述触控结构和所述触摸控制器接通；
所述触摸控制器被配置为，生成并输出所述触控信号，并接收所述感测信号。
3.根据权利要求2所述的电子纸模组，其特征在于，还包括：
时序控制器，与所述开关电路电连接；所述时序控制器被配置为，控制所述开关电路将所述触控结构和所述电源电路接通；或，控制所述开关电路将所述触控结构和所述触摸控制器接通。
4.根据权利要求3所述的电子纸模组，其特征在于，所述时序控制器还与所述触摸控制器电连接；所述时序控制器还被配置为，在所述开关电路将所述触控结构和所述触摸控制器接通的情况下，控制所述触摸控制器向所述触控结构传输触控信号。
5.根据权利要求3所述的电子纸模组，其特征在于，所述开关电路包括：
第一反相器，所述第一反相器的输入端与所述时序控制器电连接；
第一开关，与所述第一反相器的输出端、所述触控结构及所述触摸控制器电连接；所述第一开关被配置为，在所述第一反相器的输出端的电压的控制下，将所述触控结构和所述触摸控制器接通；
第二反相器，所述第二反相器的输入端与所述第一反相器的输出端电连接；
第二开关，与所述第二反相器的输出端、所述触控结构及所述电源电路电连接；所述第二开关被配置为，在所述第二反相器的输出端的电压的控制下，将所述触控结构和所述电源电路接通。
6.根据权利要求5所述的电子纸模组，其特征在于，所述开关电路还包括：
第一去噪子电路，与所述第一反相器的输出端、所述电源电路及接地端电连接；所述第一去噪子电路被配置为，在所述第一反相器的输出端的电压的控制下，将所述电源电路和所述接地端接通；
第二去噪子电路，与所述第二反相器的输出端、所述触摸控制器及接地端电连接；所述第二去噪子电路被配置为，在所述第二反相器的输出端的电压的控制下，将所述触摸控制器和所述接地端接通。
7.根据权利要求5所述的电子纸模组，其特征在于，所述触控结构包括第一触控单元和第二触控单元；
所述开关电路包括多个第一开关和多个第二开关，所述第一触控单元与至少一个第一开关和至少一个第二开关电连接，所述第二触控单元与至少一个第一开关和至少一个第二开关电连接。
8.根据权利要求7所述的电子纸模组，其特征在于，所述触控结构还包括：
多条触控走线，设置于所述第二衬底上；一条触控走线与一个第一开关和一个第二开关电连接；
所述第一触控单元与至少一条触控走线电连接，所述第二触控单元与至少一条触控走线电连接。
9.根据权利要求2所述的电子纸模组，其特征在于，所述开关电路设置于所述对置基板的第二衬底上。
10.根据权利要求1所述的电子纸模组，其特征在于，所述控制电路包括触摸控制器，所述触摸控制器与所述电源电路电连接；
所述触摸控制器被配置为，将来自所述电源电路的公共电压信号传输至所述触控结构；或，生成所述触控信号，向所述触控结构传输所述触控信号，并接收所述感测信号。
11.根据权利要求10所述的电子纸模组，其特征在于，还包括：
时序控制器，与所述触摸控制器电连接；所述时序控制器被配置为，控制所述触摸控制器将所述公共电压信号传输至所述触控结构；或，控制所述触摸控制器生成所述触控信号。
12.根据权利要求2～11中任一项所述的电子纸模组，其特征在于，所述触摸控制器与所述电源电路电连接；所述触摸控制器被配置为，根据所述公共电压信号，生成所述触控信号，所述触控信号为以所述公共电压信号的电压为基准进行交替变化的脉冲信号。
13.根据权利要求12所述的电子纸模组，其特征在于，所述触控结构包括第一触控单元和第二触控单元；
所述触摸控制器包括：
处理器；
触控侦测单元，与所述处理器电连接，且与所述第一触控单元和所述第二触控单元电连接；所述触控侦测单元被配置为，在所述处理器的控制下，根据所述公共电压信号生成所述触控信号，向所述第一触控单元传输所述触控信号，并接收来自所述第二触控单元的感测信号；及，对所述感测信号进行处理。
14.根据权利要求13所述的电子纸模组，其特征在于，所述触控侦测单元包括：
信号控制器，与所述处理器及所述第一触控单元电连接；所述信号控制器被配置为，在所述处理器的控制下，根据所述公共电压信号生成所述触控信号，并向所述第一触控单元传输所述触控信号；
模拟前端，与所述第二触控单元电连接；所述模拟前端被配置为，接收来自所述第二触控单元的感测信号，并对所述感测信号进行模拟前端处理；
模数转换器，与所述模拟前端和所述处理器电连接；所述模数转换器被配置为，将经过模拟前端处理的感测信号转换成数字化感测信号，并传输至所述处理器。
15.根据权利要求14所述的电子纸模组，其特征在于，所述模拟前端包括：
放大器，所述放大器的正相输入端被配置为接收所述公共电压信号，所述放大器的负相输入端与所述第二触控单元电连接，所述放大器的输出端与所述模数转换器电连接；
串联设置的电容器和电阻器，电连接于所述放大器的负相输入端与输出端之间。
16.根据权利要求1～11中任一项所述的电子纸模组，其特征在于，所述电子纸模组还包括源极驱动器；
所述阵列基板还包括设置于所述第一衬底靠近所述对置基板一侧的信号线和第一引脚，所述信号线和所述第一引脚电连接；所述第一引脚被配置为，与所述源极驱动器电连接；
所述对置基板还包括设置于所述第二衬底靠近所述阵列基板一侧的触控走线和第二引脚，所述触控走线与所述触控结构电连接，所述第二引脚与所述触控走线电连接；所述第二引脚被配置为，与所述控制电路电连接。
17.根据权利要求16所述的电子纸模组，其特征在于，所述电子纸模组包括显示区，以及位于所述显示区相对两侧的第一绑定区和第二绑定区；
所述第一引脚位于所述第一绑定区，所述第二引脚位于所述第二绑定区。
18.一种电子纸模组的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的电子纸模组，所述控制方法包括显示阶段和触控阶段；
在所述显示阶段，
所述控制电路将来自所述电源电路的公共电压信号传输至所述触控结构；
所述像素电极接收数据电压信号，所述触控结构与所述像素电极之间形成用于驱动所述电子纸模组的带电粒子的驱动电场；
在所述触控阶段，
所述控制电路向所述触控结构传输触控信号；
所述触控结构在所述触控信号的驱动下，感测触摸位置，并向所述控制电路传输感测信号。
19.根据权利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述控制电路包括开关电路和触摸控制器，所述开关电路与所述触控结构电连接，所述电源电路和所述触摸控制器分别与所述开关电路电连接；
所述控制方法包括显示阶段和触控阶段；
在所述显示阶段，
所述开关电路将所述触控结构和所述电源电路接通；所述电源电路输出公共电压信号，经所述开关电路传输至所述触控结构；
所述像素电极接收数据电压信号，所述触控结构与所述像素电极之间形成用于驱动所述电子纸模组的带电粒子的驱动电场；
在所述触控阶段，
所述开关电路将所述触控结构和所述触摸控制器接通；所述触摸控制器向所述触控结构传输触控信号；
所述触控结构在所述触控信号的驱动下，感测触摸位置，并向所述触摸控制器传输感测信号。
20.根据权利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述控制电路包括触摸控制器，所述触摸控制器与所述电源电路电连接；
所述控制方法包括显示阶段和触控阶段；
在所述显示阶段，
所述触摸控制器将来自所述电源电路的公共电压信号传输至所述触控结构；
所述像素电极接收数据电压信号，所述触控结构与所述像素电极之间形成用于驱动所述电子纸模组的带电粒子的驱动电场；
在所述触控阶段，
所述触摸控制器向所述触控结构传输触控信号；
所述触控结构在所述触控信号的驱动下，感测触摸位置，并向所述触摸控制器传输感测信号。
21.根据权利要求18～20中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述触控信号为以所述公共电压信号的电压为基准进行交替变化的脉冲信号；所述触控信号的最大电压与最小电压之和，是所述公共电压信号的电压的两倍。
22.根据权利要求18～20中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括至少一个驱动周期；
所述驱动周期包括至少一个显示阶段和至少一个触控阶段。
23.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1～17中任一项所述的电子纸模组。
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