TWI451181B - 具觸控功能之電子紙顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種電子紙顯示裝置,且特別是有關於一種具有觸控功能之電子紙顯示裝置。
隨著顯示技術的快速發展,諸多新穎的顯示裝置不斷地被開發出來,其中,電子紙顯示裝置具有低耗電、薄型化、長壽命、可撓曲等諸多優點,而極具發展的潛力。
電子紙顯示裝置最初發展於1970年代,其特色是包含許多帶電荷的小球,其中球的一面是白色,另一面是黑色,當電場改變時,球會上下轉動,而呈現不同顏色。第二代的電子紙顯示裝置是發展於1990年代,其特色是以微膠囊(micro-capsulations)代替傳統的小球,並且在微膠囊內填充彩色的油(oil)與帶電荷的白色顆粒。經由外在電場的控制使白色顆粒往上或是往下移動,其中當白色顆粒往上(接近閱讀者方向時)則顯示出白色,當白色顆粒往下時(遠離讀者方向時)則顯示出油的顏色。由於,電子紙顯示器可以反射環境光而無須背光,且其是利用電泳原理來讓各像素呈現黑白顏色,因此具有雙穩態特性,亦即,更新一次畫面才需消耗電力,若不更新畫面則不需要再持續充電。
傳統上,是以位於電子紙顯示器機殼上之實體按鈕來進行電子紙顯示器之功能控制,在功能不多時,實體按鈕尚不致於佔據過多之機殼面積。然,一旦引入更多之功能時,勢必要求更多之實體按鈕以進行對應之控制,但過多之實體按鈕將放大整個機殼體積,而與輕、薄、短、小之設計潮流不符。
因此,如何在不擴大電子紙顯示器體積之情況下,引入更多之控制功能即成為工程師追求之目標。
本發明之一目的即是在提供一種具觸控功能之電子紙顯示裝置,以虛擬之控制按鍵來進行電子紙顯示裝置之控制。
本發明之一態樣在提供一種電子紙顯示裝置,至少包含:一電子紙顯示器;以及一彩色濾光片,位於電子紙顯示器上,其中彩色濾光片具有一觸控面板之電極。
在一實施例中,此觸控面板可為一電磁感應式觸控面板、一超音波感應式觸控面板、一電容感應式觸控面板、一電阻感應式觸控面板或一電磁與電容雙模式感應觸控面板。
在一實施例中,此彩色濾光片更包括:一濾光片基板,以及一色光組層形成於該濾光片基板之一面上。
在一實施例中,此觸控面板電極位於該濾光片基板不具有該色光組層之一面上。
在一實施例中,此觸控面板電極位於該濾光片基板上,該色光組層位於該觸控面板電極上。
在一實施例中,此色光組層形成於該濾光片基板上,該觸控面板電極位於該色光組層上。
在一實施例中,更包括一保護膜位於該彩色濾光片上。
在一實施例中,更包括一光學膠用以將該彩色濾光片貼附於該電子紙顯示單元上。
在一實施例中,此觸控面板電極的材質是銦錫氧化物、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)或其他透明導電材質。
綜合上述所言,本發明將一觸控面板加入電子紙顯示裝置中,使得電子紙顯示裝置具觸控功能,在使用上將更為直接與方便。且觸控面板之電極結構更可直接形成於彩色濾光片上,再使用一光學膠將具有感應電極之彩色濾光片直接貼附於電子紙顯示器上,因此在製程上相當方便。
為了達到操作更人性化的目的,許多電子產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置,轉變為使用觸控面板作為輸入裝置。而本發明主要技術特徵之一即是將觸控功能整合至電子紙顯示器中。
依檢測的方法,觸控面板有電磁感應方式、超音波感應方式、電容感應方式、電阻感應方式、電磁與電容雙模式感應方式等。其中電容式觸控面板是利用透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化,從觸控位置所產生之誘導電流來檢測其座標。其感應原理是以電壓作用在螢幕感應區的四個角落並形成一固定電場,當手指碰觸螢幕時,可令電場引發電流,藉由控制器測定,依電流距四個角落比例的不同,即可計算出接觸位置。而投射式電容式
觸控,根基的技術原理依舊還是以電容感應為主,基本上仍是電容是觸控面板的延伸應用觀念。技術上是利用經嚴謹設計1個或多個蝕刻後的銦錫氧化物模板,增加數組(組數愈多感測精度與豐富度相對較高)存在不同平面、同時又相互垂直的透明導線形成類似x、y軸驅動線而構成。而這些導線都是由電容感測晶片控制,當電流經驅動線驅動其中的導線時,與偵測電容值變化的導線相通,控制晶片依序輪流下載偵測電容值變化資料至主控制器,確認觸點位置後,由於透明導線早在面板形成3維電場,因此觸點的近測感應不須觸按螢幕即可發生,甚至此技術可以做到z軸感應分辨應用。在一較佳實施例中,係以搭配電容式觸控面板來說明本發明之應用,然,在其他之實施例中,本發明之電子紙顯示器可搭配上述任一種感應面板而具有觸控功能。
第1圖所示為一電子紙顯示器之剖面示意圖。包括兩片透明玻璃基板101,102以及位於兩片玻璃基板101,102間之電子墨水層103。透明玻璃基板101上具有一共同電極。玻璃基板102具有電極。而電子墨水層103係由直徑50-70微米微膠囊所形成,每個微膠囊的內部具有會呈現黑色之粒子108和白色的粒子109。當玻璃基板102之電極改變時,黑色粒子108或白色粒子109會根據電極的正負而向上與向下移動,造成螢幕黑白顯示。例如,若假設白色粒子109是帶正電,而黑色粒子108是帶負電的。由於第一像素105是欲呈現白顏色,因此在玻璃基板102之第一像素105區域需通正電來吸引黑色粒子108讓白色粒子
109位在觀視面上,依此第一像素105由人眼106觀之即呈現白色。而在第二像素107是欲呈現黑顏色,因此在玻璃基板102之第二像素107區域需通負電來吸引白色粒子109而讓黑色粒子位在觀視面上,如此第二像素107由人眼106觀之即呈現黑色。其餘像素可依此類推而形成一完整畫面。
為了顯示彩色影像,如第2圖所示,可在透明玻璃基板101上形成一彩色濾光片110,並藉由控制通過色彩三原色,紅(R)、綠(G)、藍(B)之反射光強度,利用加法混色來達到所需之色彩。其中,彩色濾光片110之基本構造如第3圖所示,包括一濾光片玻璃基板114,在濾光片玻璃基板114上之每一個畫素內具有紅、綠、藍三原色之色光阻層112。請再次參閱第2圖,可藉由控制紅、綠、藍三色下微膠囊呈現之顏色來實現全彩化。例如,黃色是由紅色和綠色所組成,亦即只需讓入射光中之紅色光和綠色光反射即可,依此,可在玻璃基板102對應紅色和綠色位置之電極處通正電來吸引黑色粒子108以讓白色粒子109位在觀視面上,藉以讓入射光中之紅色光和綠色光反射,並在玻璃基板102對應藍色位置之電極處通負電來吸引白色粒子109讓黑色粒子108位在觀視面上,來吸收入射光中之藍色光。
參閱第4圖所示為根據本發明一實施例搭配電容式觸控面板之透明電極層之電子紙顯示裝置之剖面結構圖。其中本發明之電子紙顯示裝置200包括一電子紙顯示器100、一彩色濾光片110、以及一保護膜116。在本實施例
中,電容式觸控面板之透明電極層120形成於彩色濾光片110之外側。亦言之,電容式觸控面板之透明電極層120是形成於濾光片玻璃基板114不具有色光阻層112之另一面上,其中透明電極層的材質例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)或其他透明導電材質。一保護膜116,形成於電容式觸控面板之透明電極層120上用以避免空氣中的污染源進入電子紙顯示裝置中,且該保護膜具有抗炫光(Anti-Glare)以及/或抗反射(Anti-reflection)之功能。一光學膠111,可將其上形成有電容式觸控面板之透明電極層120之彩色濾光片110直接貼附於電子紙顯示器100上。
參閱第5圖所示為根據本發明另一實施例搭配電容式觸控面板之電子紙顯示裝置之剖面結構圖。其中本發明之電子紙顯示裝置300包括一電子紙顯示器100、一彩色濾光片110以及一保護膜116。在此實施例中,電容式觸控面板之透明電極層120是形成於彩色濾光片110之內。亦言之,電容式觸控面板之透明電極層120是直接形成於濾光片玻璃基板114具色光阻層112之一面上,且是形成於濾光片玻璃基板114和色光阻層112間。相似的,可使用一光學膠111將其上形成電容式觸控面板透明電極層120之彩色濾光片110直接貼附於電子紙顯示器100上。
參閱第6圖所示為根據本發明再一實施例搭配電容式觸控面板之電子紙顯示裝置之剖面結構圖。其中本發明之電子紙顯示裝置400包括一電子紙顯示器100、一彩色濾光片110以及一保護膜116。在此實施例中,電容式觸控面
板透明電極層120是形成於彩色濾光片110之內。亦言之,電容式觸控面板之透明電極層120是直接形成於濾光片玻璃基板114具色光阻層112之一面上,且是形成於色光阻層112上。相似的,可使用一光學膠111將其上形成有電容式觸控面板之透明電極層120之彩色濾光片110直接貼附於電子紙顯示器100上。
綜合上述所言,本發明將一觸控面板加入電子紙顯示裝置中,使得電子紙顯示裝置具觸控功能,在使用上將更為直接與方便。且觸控面板之電極結構更可直接形成於彩色濾光片上,再使用一光學膠將具有感應電極之彩色濾光片直接貼附於電子紙顯示器上,因此在製程上相當方便。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電子紙顯示器
101和102‧‧‧透明玻璃基板
103‧‧‧電子墨水層
105‧‧‧第一像素
106‧‧‧人眼
107‧‧‧第二像素
108‧‧‧黑色粒子
109‧‧‧白色粒子
110‧‧‧彩色濾光片
111‧‧‧光學膠
112‧‧‧色光阻層
114‧‧‧濾光片玻璃基板
116‧‧‧保護膜
120‧‧‧電容式觸控面板之透明電極層
200、300、400‧‧‧電子紙顯示裝置
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:
第1圖所示為一電子紙顯示器之剖面示意圖。
第2圖所示為一彩色電子紙顯示器之剖面示意圖。
第3圖所示為一彩色濾光片之基本構造示意圖。
第4圖所示為根據本發明一實施例搭配電容式觸控面板之電子紙顯示裝置之剖面結構圖。
第5圖所示為根據本發明另一實施例搭配電容式觸控
面板之電子紙顯示裝置之剖面結構圖。
第4圖所示為根據本發明再一實施例搭配電容式觸控面板之電子紙顯示裝置之剖面結構圖。
100...電子紙顯示器
110...彩色濾光片
111...光學膠
112...色光阻層
114...濾光片玻璃基板
116...保護膜
120...電容式觸控面板透明電極層
200...電子紙顯示裝置
Claims (9)
- 一種電子紙顯示裝置,至少包含:一電子紙顯示器;以及一彩色濾光片,位於該電子紙顯示器上,其中該彩色濾光片具有一觸控面板之電極;以及一光學膠,夾設於該電子紙顯示器與該彩色濾光片之間,並將該彩色濾光片貼附於該電子紙顯示器上。
- 如請求項1所述之電子紙顯示裝置,其中該觸控面板為一電磁感應式觸控面板、一超音波感應式觸控面板、一電容感應式觸控面板、一電阻感應式觸控面板或一電磁與電容雙模式感應觸控面板。
- 如請求項1所述之電子紙顯示裝置,其中該彩色濾光片更包括:一濾光片基板,以及一色光組層形成於該濾光片基板之一面上。
- 如請求項3所述之電子紙顯示裝置,其中該觸控面板電極位於該濾光片基板不具有該色光組層之一面上。
- 如請求項3所述之電子紙顯示裝置,其中該觸控面板電極位於該濾光片基板上,該色光組層位於該觸控面板電極上。
- 如請求項3所述之電子紙顯示裝置,其中該色光組層形成於該濾光片基板上,該觸控面板電極位於該色光組層上。
- 如請求項1所述之電子紙顯示裝置,更包括一保護膜位於該彩色濾光片上。
- 如請求項7所述之電子紙顯示裝置,其中該保護膜具有抗炫光(Anti-Glare)以及/或抗反射(Anti-reflection)之功能。
- 如請求項1所述之電子紙顯示裝置,其中該觸控面板電極的材質是銦錫氧化物、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)或其他透明導電材質。
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