TW201342171A - 電子紙觸控裝置 - Google Patents

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Abstract

一種電子紙觸控裝置，其具有：一第一電極層；一電子紙顯示層，位於該第一電極層上方；一透明電極層，位於該電子紙顯示層上方；以及一控制單元，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元處於所述觸控模式時，該控制單元會使一觸控電壓源分別與該第一電極層及該透明電極層耦接以執行一電容式觸控偵測程序；當該控制單元處於所述電子紙模式時，該控制單元會使一電子紙電壓源分別與該第一電極層及該透明電極層耦接以執行一電子紙寫入程序。

Description

電子紙觸控裝置
　　本發明係有關於一種觸控裝置，特別是關於一種電子紙觸控裝置，其可多工利用一電子紙結構以執行一電子紙寫入程序或一電容式觸控偵測程序。
　　觸控裝置之型態一般為按鈕式。按鈕式觸控裝置主要係以機械式按鈕或電阻式按鈕做為觸控輸入手段，而所述機械式按鈕或電阻式按鈕之表面一般會貼附按鈕符號或圖案供使用者識別。
　　然而，所述機械式按鈕或電阻式按鈕有易磨損的缺點。另外，由於所述按鈕符號或圖案一般乃固定不變，觸控操作者在按壓所述機械式按鈕或電阻式按鈕時，並無法得知該按壓動作是否有效。
　　為解決前述之問題，吾人亟需一種新穎、不易磨損、及可提供按壓回應的觸控裝置。
　　本發明之ㄧ目的在於揭露一種電子紙觸控裝置，其可利用電子紙之雙穩(bi-stable)顯示特性同時提供顯示及觸控功能。
　　本發明之另ㄧ目的在於揭露一種電子紙觸控裝置，其可多工利用一電子紙之一電極層以執行一電子紙寫入程序或一電容式觸控偵測程序。
　　本發明之另ㄧ目的在於揭露一種電子紙觸控裝置，其可多工利用一電子紙之二電極層以執行一電子紙寫入程序或一電容式觸控偵測程序。
　　本發明之另ㄧ目的在於揭露一種電子紙觸控裝置，其可在一電子紙之二相對表面均提供一電容式觸控功能。
　　本發明之又ㄧ目的在於揭露一種電子紙觸控裝置，其可更改靜態觸控圖案的內容以方便使用者進行觸控操作。
　　為達到上述之目的，一電子紙觸控裝置乃被提出，其具有：
　　一第一電極層，其具有複數個在第一方向延伸之長條電極；
　　一電子紙顯示層，位於該第一電極層上方；
　　一透明電極層，位於該電子紙顯示層上方且其具有複數個在第二方向延伸之長條透明電極，所述第二方向係與所述第一方向互相垂直或歪斜；以及
　　一控制單元，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元處於所述觸控模式時，該控制單元會使一觸控電壓源分別與該第一電極層及該透明電極層耦接以執行一電容式觸控偵測程序；當該控制單元處於所述電子紙模式時，該控制單元會使一電子紙電壓源分別與該第一電極層及該透明電極層耦接以執行一電子紙寫入程序。
　　其中，該電子紙顯示層包含複數個微膠囊、或複數個微杯、或複數個旋轉球。
　　較佳的，該觸控電壓源之電壓不高於該電子紙電壓源之電壓。
　　較佳的，該第一電極層係由一透明材料構成。
　　較佳的，該電子紙觸控裝置進一步具有一保護玻璃層，其係覆蓋於該透明電極層上方。
　　為達到上述之目的，另一電子紙觸控裝置乃被提出，其具有：
　　一第一電極層，其具有複數個電極；
　　一電子紙顯示層，位於該第一電極層上方；
　　一透明電極層，位於該電子紙顯示層上方且其係一全平面透明電極；以及
　　一控制單元，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元處於所述觸控模式時，該控制單元會送出複數個觸控電壓至該透明電極層之周邊以執行一電容式觸控偵測程序；當該控制單元處於所述電子紙模式時，該控制單元會使一電子紙電壓源分別與該第一電極層及該透明電極層耦接以執行一電子紙寫入程序。
　　其中，該電子紙顯示層包含複數個微膠囊、或複數個微杯、或複數個旋轉球。
　　較佳的，所述觸控電壓不高於該電子紙電壓源之電壓。
　　較佳的，該第一電極層係位於一基板上。
　　較佳的，該電子紙觸控裝置進一步具有一保護玻璃層，其係覆蓋於該透明電極層上方。
　　為達到上述之目的，又一電子紙觸控裝置乃被提出，其具有：
　　一第一電極層；
　　一電子紙顯示層，位於該第一電極層上方；
　　一第一透明電極層，位於該電子紙顯示層上方；
　　一透明介質層，位於該第一透明電極層上方；
　　一第二透明電極層，位於該透明介質層上方；以及
　　一控制單元，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元處於所述觸控模式時，該控制單元會使一觸控電壓源分別與該第一透明電極層及該第二透明電極層耦接以執行一電容式觸控偵測程序；當該控制單元處於所述電子紙模式時，該控制單元會使一電子紙電壓源分別與該第一電極層及該第一透明電極層耦接以執行一電子紙寫入程序。
　　其中，該電子紙顯示層包含複數個微膠囊、或複數個微杯、或複數個旋轉球。
　　較佳的，該觸控電壓源之電壓不高於該電子紙電壓源之電壓。
　　較佳的，該第一電極層係位於一基板上。
　　較佳的，該電子紙觸控裝置進一步具有一保護玻璃層，其係覆蓋於該第二透明電極層上方。
　　在一實施例中，該第一電極層具有複數個在第一方向延伸之第一長條電極；該第一透明電極層具有複數個在第二方向延伸之第一長條透明電極，所述第二方向係與所述第一方向互相垂直或歪斜；及該第二透明電極層具有複數個在第三方向延伸之第二長條透明電極，所述第三方向係與所述第二方向互相垂直或歪斜。
　　在另一實施例中，該第一電極層具有複數個電極；該第一透明電極層係一全平面透明電極；及該第二透明電極層具有複數個透明電極。
　　為使　貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如后。
　　請一併參照圖1(a)-1(b)，其為本發明電子紙觸控裝置一較佳實施例之示意圖。如圖1(a)所示，該電子紙觸控裝置具有一第一電極層110、一電子紙顯示層120、一透明電極層130、以及一控制單元140。
　　如圖1(b)所示，該第一電極層110具有複數個在第一方向延伸之長條電極111。
　　該電子紙顯示層120，位於該第一電極層110上方，可為包含複數個微膠囊之顯示層、或包含複數個微杯之顯示層、或包含複數個旋轉球之顯示層。有關所述微膠囊、所述微杯、及所述旋轉球之結構請參照圖1(c)-1(e)。
　　該透明電極層130，例如但不限於由一透明的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)層構成，係位於該電子紙顯示層120上方且其具有複數個在第二方向延伸之長條透明電極131。所述第二方向係與所述第一方向互相垂直或歪斜。
　　該控制單元140，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元140處於所述觸控模式時，該控制單元140會使一觸控電壓源VCTP分別與該第一電極層110及該透明電極層130耦接以執行一電容式觸控偵測程序，從而偵測一觸控操作；當該控制單元140處於所述電子紙模式時，該控制單元140會使一電子紙電壓源VEPAPER分別與該第一電極層110及該透明電極層140耦接以執行一電子紙寫入程序，從而提供一顯示畫面。由於所述電容式觸控偵測程序(包括一充電步驟、一電荷重分配步驟、及一比較步驟)及所述電子紙寫入程序已屬習知，故在此不擬詳述其工作原理。
　　較佳的，該觸控電壓源VCTP之電壓不高於該電子紙電壓源VEPAPER之電壓。
　　較佳的，所述電容式觸控偵測程序進一步包括一反向偏壓步驟—在所述比較步驟之後實施，用以補償所述充電步驟對該電子紙顯示層120所造成的影響。例如，當所述充電步驟係以+5V跨接於該第一電極層110及該透明電極層130之間時，所述反向偏壓步驟可以-5V跨接於該第一電極層110及該透明電極層130之間。
　　較佳的，該第一電極層110係由一透明材料構成，例如但不限於由一透明的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)層構成，以使電子紙顯示層120之二相對表面均可提供一電容式觸控功能。使用者在觸碰該第一電極層110時所看到的電子紙顯示層120之圖案係使用者在觸碰該透明電極層130時所看到的電子紙顯示層120之圖案的互補圖案。亦即，若使用者在觸碰該第一電極層110時看黑底白字，則使用者在觸碰該透明電極層130時會看到白底黑字。
　　較佳的，該電子紙觸控裝置進一步具有一保護玻璃層(未示於圖中)，其係覆蓋於該透明電極層140上方。
　　依此，一觸控符號或圖案乃可隨觸控操作更改，而方便使用者之觸控操作。例如，以格線的數目回應一音量觸控操作，讓使用者得知該音量觸控操作之狀態。
　　請一併參照圖2(a)-2(b)，其為本發明電子紙觸控裝置另一較佳實施例之示意圖。如圖2(a)所示，該電子紙觸控裝置具有一第一電極層210、一電子紙顯示層220、一透明電極層230、以及一控制單元240。
　　如圖2(b)所示，該第一電極層210具有複數個電極211。
　　該電子紙顯示層220，位於該第一電極層210上方，可為包含複數個微膠囊之顯示層、或包含複數個微杯之顯示層、或包含複數個旋轉球之顯示層。
　　該透明電極層230，例如但不限於由一透明的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)層構成，係位於該電子紙顯示層220上方且其係一全平面透明電極。
　　該控制單元240，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元240處於所述觸控模式時，該控制單元240會送出複數個觸控電壓至該透明電極層230之周邊以執行一電容式觸控偵測程序，從而偵測一觸控操作；當該控制單元240處於所述電子紙模式時，該控制單元240會使一電子紙電壓源VEPAPER分別與該第一電極層210及該透明電極層耦230接以執行一電子紙寫入程序，從而提供一顯示畫面。
　　較佳的，所述觸控電壓不高於該電子紙電壓源VEPAPER之電壓。
　　較佳的，該第一電極層210係位於一基板(未示於圖中)上。
　　較佳的，該電子紙觸控裝置進一步具有一保護玻璃層(未示於圖中)，其係覆蓋於該透明電極層230上方。
　　請一併參照圖3(a)-3(b)，其為本發明電子紙觸控裝置另一較佳實施例之示意圖。如圖3(a)所示，該電子紙觸控裝置具有一第一電極層310、一電子紙顯示層320、一第一透明電極層330、一透明介質層340、一第二透明電極層350、以及一控制單元360。
　　如圖3(b)所示，該第一電極層310具有複數個在第一方向延伸之第一長條電極311。
　　該電子紙顯示層320，位於該第一電極層310上方，可為包含複數個微膠囊之顯示層、或包含複數個微杯之顯示層、或包含複數個旋轉球之顯示層。
　　該第一透明電極層330，例如但不限於由一透明的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)層構成，係位於該電子紙顯示層320上方，具有複數個在第二方向延伸之第一長條透明電極331，且所述第二方向係與所述第一方向互相垂直或歪斜。
　　該透明介質層340係位於該第一透明電極層330上方之一透明絕緣層。
　　該第二透明電極層350，例如但不限於由一透明的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)層構成，係位於該透明介質層340上方，具有複數個在第三方向延伸之第二長條透明電極351，且所述第三方向係與所述第二方向互相垂直或歪斜。
　　該控制單元360，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元360處於所述觸控模式時，該控制單元360會使一觸控電壓源VCTP分別與該第一透明電極層330及該第二透明電極層350耦接以執行一電容式觸控偵測程序，從而偵測一觸控操作；當該控制單元360處於所述電子紙模式時，該控制單元360會使一電子紙電壓源VEPAPER分別與該第一電極層310及該第一透明電極層330耦接以執行一電子紙寫入程序偵測，從而提供一顯示畫面。
　　較佳的，該觸控電壓源VCTP之電壓不高於該電子紙電壓源VEPAPER之電壓。
　　較佳的，該第一電極層330係位於一基板(未示於圖中)上。
　　較佳的，該電子紙觸控裝置進一步具有一保護玻璃層(未示於圖中)，其係覆蓋於該第二透明電極層350上方。
　　請一併參照圖4(a)-4(b)，其為本發明電子紙觸控裝置又一較佳實施例之示意圖。如圖4(a)所示，該電子紙觸控裝置具有一第一電極層410、一電子紙顯示層420、一第一透明電極層430、一透明介質層440、一第二透明電極層450、以及一控制單元460。
　　如圖4(b)所示，該第一電極層410具有複數個電極411。
　　該電子紙顯示層420，位於該第一電極層410上方，可為包含複數個微膠囊之顯示層、或包含複數個微杯之顯示層、或包含複數個旋轉球之顯示層。
　　該第一透明電極層430，例如但不限於由一透明的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)層構成，係位於該電子紙顯示層420上方之一全平面透明電極。
　　該透明介質層440係位於該第一透明電極層430上方之一透明絕緣層。
　　該第二透明電極層450，例如但不限於由一透明的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)層構成，係位於該透明介質層440上方且具有複數個透明電極451。
　　該控制單元460，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元460處於所述觸控模式時，該控制單元460會使一觸控電壓源VCTP分別與該第一透明電極層430及該第二透明電極層450耦接以執行一電容式觸控偵測程序，從而偵測一觸控操作；當該控制單元460處於所述電子紙模式時，該控制單元460會使一電子紙電壓源VEPAPER分別與該第一電極層410及該第一透明電極層430耦接以執行一電子紙寫入程序，從而提供一顯示畫面。
　　較佳的，該觸控電壓源VCTP之電壓不高於該電子紙電壓源VEPAPER之電壓。
　　較佳的，該第一電極層430係位於一基板(未示於圖中)上。
　　較佳的，該電子紙觸控裝置進一步具有一保護玻璃層(未示於圖中)，其係覆蓋於該第二透明電極層450上方。
　　本發明因其新穎之設計而具有以下之優點：
　　1.本發明之電子紙觸控裝置可利用電子紙之雙穩(bi-stable)顯示特性同時提供顯示及觸控功能。
　　2.本發明之電子紙觸控裝置可多工利用一電子紙之一電極層以執行一電子紙寫入程序或一電容式觸控偵測程序。
　　3.本發明之電子紙觸控裝置可多工利用一電子紙之二電極層以執行一電子紙寫入程序或一電容式觸控偵測程序。
　　4.本發明之電子紙觸控裝置可在一電子紙之二相對表面均提供一電容式觸控功能。
　　5.本發明之電子紙觸控裝置可更改靜態觸控圖案的內容以方便使用者進行觸控操作。
　　綜上所述，本發明之電子紙觸控裝置可多工利用一電子紙結構以執行一電子紙寫入程序或一電容式觸控偵測程序，在電子紙之二相對表面均提供一電容式觸控功能，及可利用電子紙之雙穩顯示特性提供靜態的觸控圖案，以方便使用者進行觸控操作。據此，本發明具突破性之功效。
　　本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
　　綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請　貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
110、210、310、410．．．第一電極層
111．．．長條電極
120、220、320、420．．．電子紙顯示層
130、230．．．透明電極層
131．．．長條透明電極
140、240、360、460．．．控制單元
211、411．．．電極
311．．．第一長條電極
330、430．．．第一透明電極層
331．．．第一長條透明電極
340、440．．．透明介質層
350、450．．．第二透明電極層
351．．．第二長條透明電極
451．．．透明電極
　　圖1(a)-1(b)為本發明電子紙觸控裝置一較佳實施例之示意圖。
　　圖1(c)-1(e)分別為微膠囊結構、微杯結構、及旋轉球結構之示意圖。
　　圖2(a)-2(b)為本發明電子紙觸控裝置另一較佳實施例之示意圖。
　　圖3(a)-3(b)為本發明電子紙觸控裝置另一較佳實施例之示意圖。
　　圖4(a)-4(b)為本發明電子紙觸控裝置又一較佳實施例之示意圖。
110．．．第一電極層
120．．．電子紙顯示層
130．．．透明電極層
140．．．控制單元

Claims (19)

  1. 一種電子紙觸控裝置，其具有：
    　　一第一電極層，其具有複數個在第一方向延伸之長條電極；
    　　一電子紙顯示層，位於該第一電極層上方；
    　　一透明電極層，位於該電子紙顯示層上方且其具有複數個在第二方向延伸之長條透明電極，所述第二方向係與所述第一方向互相垂直或歪斜；以及
    　　一控制單元，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元處於所述觸控模式時，該控制單元會使一觸控電壓源分別與該第一電極層及該透明電極層耦接以執行一電容式觸控偵測程序；當該控制單元處於所述電子紙模式時，該控制單元會使一電子紙電壓源分別與該第一電極層及該透明電極層耦接以執行一電子紙寫入程序。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子紙觸控裝置，其中該電子紙顯示層包含複數個微膠囊、或複數個微杯、或複數個旋轉球。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子紙觸控裝置，其中該觸控電壓源之電壓不高於該電子紙電壓源之電壓。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子紙觸控裝置，其中該電容式觸控偵測程序包括一充電步驟、一電荷重分配步驟、及一比較步驟。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子紙觸控裝置，其中該電容式觸控偵測程序進一步包括一反向偏壓步驟。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電子紙觸控裝置，其中該第一電極層係由一透明材料構成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電子紙觸控裝置，其進一步具有一保護玻璃層，覆蓋於該透明電極層上方。
  8. 一種電子紙觸控裝置，其具有：
    　　一第一電極層，其具有複數個電極；
    　　一電子紙顯示層，位於該第一電極層上方；
    　　一透明電極層，位於該電子紙顯示層上方且其係一全平面透明電極；以及
    　　一控制單元，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元處於所述觸控模式時，該控制單元會送出複數個觸控電壓至該透明電極層之周邊以執行一電容式觸控偵測程序；當該控制單元處於所述電子紙模式時，該控制單元會使一電子紙電壓源分別與該第一電極層及該透明電極層耦接以執行一電子紙寫入程序。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子紙觸控裝置，其中該電子紙顯示層包含複數個微膠囊、或複數個微杯、或複數個旋轉球。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之電子紙觸控裝置，其中所述觸控電壓不高於該電子紙電壓源之電壓。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之電子紙觸控裝置，其中該第一電極層係位於一基板上。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之電子紙觸控裝置，其進一步具有一保護玻璃層，覆蓋於該透明電極層上方。
  13. 一種電子紙觸控裝置，其具有：
    　　一第一電極層；
    　　一電子紙顯示層，位於該第一電極層上方；
    　　一第一透明電極層，位於該電子紙顯示層上方；
    　　一透明介質層，位於該第一透明電極層上方；
    　　一第二透明電極層，位於該透明介質層上方；以及
    　　一控制單元，具有一觸控模式及一電子紙模式，其中，當該控制單元處於所述觸控模式時，該控制單元會使一觸控電壓源分別與該第一透明電極層及該第二透明電極層耦接以執行一電容式觸控偵測程序；當該控制單元處於所述電子紙模式時，該控制單元會使一電子紙電壓源分別與該第一電極層及該第一透明電極層耦接以執行一電子紙寫入程序。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電子紙觸控裝置，其中該電子紙顯示層包含複數個微膠囊、或複數個微杯、或複數個旋轉球。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之電子紙觸控裝置，其中該觸控電壓源之電壓不高於該電子紙電壓源之電壓。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之電子紙觸控裝置，其中該第一電極層係位於一基板上。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之電子紙觸控裝置，其進一步具有一保護玻璃層，覆蓋於該第二透明電極層上方。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之電子紙觸控裝置，其中該第一電極層具有複數個在第一方向延伸之第一長條電極；該第一透明電極層具有複數個在第二方向延伸之第一長條透明電極，所述第二方向係與所述第一方向互相垂直或歪斜；及該第二透明電極層具有複數個在第三方向延伸之第二長條透明電極，所述第三方向係與所述第二方向互相垂直或歪斜。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之電子紙觸控裝置，其中該第一電極層具有複數個電極；該第一透明電極層係一全平面透明電極；及該第二透明電極層具有複數個透明電極。
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