TWI653565B - 膽固醇液晶書寫板 - Google Patents

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Abstract

一種膽固醇液晶書寫板能顯示一書寫軌跡，並包括一膽固醇液晶裝置、一光感測陣列層、一感測訊號處理回路與一電壓控制回路。膽固醇液晶裝置包含多個液晶控制區。光感測陣列層包含多個陣列設置的光感測區，光感測區中的一光感測元件感測一光通量變化並產生一感測訊號。感測訊號處理回路接收感測訊號並據此輸出光感測元件於光感測陣列層中的一位置資料。電壓控制回路接收位置資料並據以輸出一電壓訊號至位置資料所對應的液晶控制區，使部分的或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態，據以清除一部分或全部的書寫軌跡。

Description

膽固醇液晶書寫板
本發明係關於一種膽固醇液晶書寫板，特別關於一種具有擦拭功能的膽固醇液晶書寫板。
按，膽固醇液晶(Cholesteric liquid crystal)是在向列型液晶中加入旋光劑(chiral dopant)使其具有螺旋狀的排列結構，並利用在不同電壓差的情況下呈現反射與穿透兩種不同液晶分子排列狀態來達到不同的光線穿透率，達到顯示效果。其原理在於，在外加電壓下，分別施加低電壓與高電壓時，平面態(planar state)可分別轉變為焦錐態(focal conic state)與垂直態(homeotropic state)：在平面態時，入射光會被反射而顯色；而在焦錐態時，入射光大部分穿透少部分被散射；在垂直態時，入射光則會完全穿透。
平面態及焦錐態均為穩定態，當電壓關掉消失時，仍會維持在原來的狀態與顯示畫面，只有在改變成另一種狀態與顯示畫面時，才需施加電壓，這種具低耗電及可記憶性的特性，也使膽固醇液晶成為電子書之首選。同時，這種顯示機制受到上下板間距的影響較小，具有發展成為雙穩態可撓曲式顯示器的潛力及應用。相較於其他型式，例如TN型液晶顯示器來說，膽固醇液晶顯示器具有省電、彩色顯示、可調光及可應用於雙穩態可撓式顯示器等優點，應用上相當廣。
本發明的目的為提供一種具有擦拭功能的膽固醇液晶書寫板。本發明的膽固醇液晶書寫板是利用膽固醇液晶的特性，除了可達到省電功效外，還可進行局部擦拭，藉此擴大膽固醇液晶書寫板於教學或會議上的應用。
本發明提出一種膽固醇液晶書寫板，膽固醇液晶書寫板能顯示一書寫軌跡，並包括一膽固醇液晶裝置、一光感測陣列層、一感測訊號處理回路以及一電壓控制回路。膽固醇液晶裝置包含一膽固醇液晶層，膽固醇液晶裝置具有一入光面以及相對於入光面的一出光面，且包含多個液晶控制區。光感測陣列層設置於膽固醇液晶裝置的出光面的一側，光感測陣列層包含陣列設置的多個光感測區，光感測區中的一光感測元件感測一光通量變化並據此產生一感測訊號，其中光感測區係對應至少一個以上的液晶控制區。感測訊號處理回路耦接光感測陣列層，感測訊號處理回路接收感測訊號並據以輸出光感測元件於光感測陣列層中的位置資料。電壓控制回路分別耦接感測訊號處理回路與膽固醇液晶裝置，電壓控制回路接收位置資料並據以輸出一電壓訊號至位置資料所對應的液晶控制區，俾使部分或全部的該些液晶控制區所對應的膽固醇液晶轉態，據以清除一部分或全部的書寫軌跡。
在一實施例中，膽固醇液晶裝置更包含相對設置的一第一基板與一第二基板，膽固醇液晶層設置於第一基板與第二基板之間，膽固醇液晶裝置更包含設置於第一基板面向膽固醇液晶層的表面的一第一透明導電層，膽固醇液晶裝置更包含設置於第二基板面向膽固醇液晶層的一側的一第二透明導電層。
在一實施例中，第一透明導電層包含沿一第一方向延伸且間隔設置的多個第一電極，第二透明導電層包含沿一第二方向延伸且間隔設置的多個第二電極，第一方向與第二方向不同。
在一實施例中，由俯視入光面的方向來看，該些第一電極與該些第二電極交錯以對應該些液晶控制區。
在一實施例中，電壓訊號施加至位置資料所對應液晶控制區的第一電極與第二電極，俾使該部分或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態。
在一實施例中，第二透明導電層包含陣列設置的電極區塊，該些電極區塊與該些光感測區對應設置，且該些電極區塊與第一透明導電層對應形成該些液晶控制區。
在一實施例中，電壓訊號施加至位置資料所對應液晶控制區的該 些電極區塊，俾使該部分或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態。
在一實施例中，第一透明導電層或第二透明導電層各包含多個電極區塊，該些電極區塊與該些液晶控制區對應設置。
在一實施例中，電壓訊號施加至位置資料所對應液晶控制區的該些電極區塊，俾使該部分或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態。
在一實施例中，膽固醇液晶裝置更包含一絕緣層，且該些第二透明導電層、絕緣層及光感測陣列層依序疊置於第二基板面向膽固醇液晶層的表面。
在一實施例中，光感測陣列層設置於第二基板背向膽固醇液晶層的表面。
在一實施例中，光感測陣列層設置於第二基板背向膽固醇液晶層的一側，光感測陣列層更包含一第三基板，且陣列設置的該些光感測區設置於第三基板面向第二基板的表面。
在一實施例中，光感測陣列層更包含多條上傳線與多條讀取線，該些上傳線與該些讀取線交錯設置以定義出該些光感測區，各光感測區中分別設置有一開關元件與光感測元件，開關元件的一控制端連接該些上傳線的其中之一，開關元件的一第一端連接該些讀取線的其中之一，開關元件的一第二端連接光感測元件的一端，光感測元件的另一端連接一參考電壓。
在一實施例中，位置資料於該些上傳線導通時傳送至電壓控制回路。
在一實施例中，位置資料於該些上傳線導通後的一空檔時間傳送至電壓控制回路。
在一實施例中，一光線照射膽固醇液晶裝置的入光面以產生光通量變化，位置資料包含對應膽固醇液晶裝置受到光線照射的一位置資訊。
在一實施例中，光線為可見光或不可見光。
承上所述，在本發明之膽固醇液晶書寫板中，膽固醇液晶裝置包含有多個液晶控制區，而包含多個陣列設置的光感測區的光感測陣列層設置於膽固醇液晶裝置的出光面的一側；光感測區中的一光感測元件感測光通量變化 並據此產生感測訊號，且光感測區係對應至少一個以上的液晶控制區。感測訊號處理回路接收此感測訊號並據以輸出光感測元件於光感測陣列層中的位置資料。電壓控制回路接收此位置資料並據以輸出電壓訊號至位置資料所對應的液晶控制區，俾使部分的或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態，據以清除一部分或全部的書寫軌跡。因此，本發明的膽固醇液晶書寫板是利用膽固醇液晶的特性，除了可達到省電功效外，還可進行局部擦拭，藉此擴大膽固醇液晶書寫板於教學或會議上的應用。
1、1a、1b、1c、1d‧‧‧膽固醇液晶書寫板
11、11a、11b、11c、11d‧‧‧膽固醇液晶裝置
111‧‧‧第一基板
112、112c‧‧‧第二基板
113‧‧‧膽固醇液晶層
114‧‧‧第一透明導電層
1141‧‧‧第一電極、電極區塊
115‧‧‧第二透明導電層
1151、1151’‧‧‧第二電極、電極區塊
117‧‧‧絕緣層
118、118’‧‧‧液晶控制區
12、12d‧‧‧光感測陣列層
120、120d‧‧‧第三基板
121‧‧‧光感測區
1211、1211’‧‧‧光感測元件
1212‧‧‧開關元件
13‧‧‧感測訊號處理回路
14‧‧‧電壓控制回路
A-A‧‧‧直線
A1‧‧‧入光面
A2‧‧‧出光面
B‧‧‧背板
Cs‧‧‧位置資料
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
Ds‧‧‧電壓訊號
L‧‧‧光線
P‧‧‧照射區域
Rm、Rm+1‧‧‧讀取線
S‧‧‧書寫軌跡
Ss‧‧‧感測訊號
UPn‧‧‧上傳線
Vref‧‧‧參考電壓
圖1A為本發明膽固醇液晶書寫板之一實施例的應用示意圖。
圖1B為圖1A所示的書寫軌跡的部分放大示意圖。
圖1C為圖1B所示的書寫軌跡被部分清除時的狀態示意圖。
圖2A為本發明膽固醇液晶書寫板之一實施例的部分立體分解示意圖。
圖2B為本發明膽固醇液晶書寫板之一實施例的部分立體示意圖。
圖2C為圖2B所示的膽固醇液晶書寫板的第一透明導電層與第二透明導電層的俯視示意圖。
圖2D為圖1所示之膽固醇液晶書寫板的示意圖。
圖2E為圖2D所示的膽固醇液晶書寫板的光感測陣列層之光感測區的電路示意圖。
圖3A為本發明膽固醇液晶書寫板之液晶控制區與光感測區一實施例的對應示意圖。
圖3B為本發明膽固醇液晶書寫板之液晶控制區與光感測區另一實施例的對應示意圖。
圖3C為本發明膽固醇液晶書寫板之液晶控制區與光感測區又一實施例的對應示意圖。
圖3D為本發明膽固醇液晶書寫板之第二透明導電層的另一實施例示意圖。
圖3E為本發明膽固醇液晶書寫板之第一透明導電層與第二透明導電層的另一實施例示意圖。
圖4A至圖4D分別為本發明膽固醇液晶書寫板不同實施例的結構示意圖。
以下將參照相關圖式，說明依本發明所提供的各種實施例的膽固醇液晶書寫板，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
需要說明的是，本發明各實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、後……)僅用於解釋在某一特定姿態(如所附的各圖式所示)下各部件之間的相對位置關係、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也會相應的隨之改變。
本發明中各實施例所提供的膽固醇液晶書寫板可在其書寫面上書寫文字或繪示圖像，例如但不限應用於手機、平板、或電子白板，或其他可顯示影像的顯示裝置，並可進行局部擦拭功能，以去除膽固醇液晶書寫板上部分或全部的書寫軌跡。
以下實施例的膽固醇液晶書寫板是以應用於會議或教學等書寫系統的大尺寸電子黑板(或白板)為例，但本發明不限於此。本發明中各實施例所提供的膽固醇液晶書寫板是利用膽固醇液晶的特性，因此是一種雙穩態(bistable)顯示設備，當膽固醇液晶書寫板顯示有影像或畫面時，不需輸入額外的電源，此影像或畫面會一直被保留，只有在改變成另一種狀態或顯示畫面才需輸入額外電源，因此是相當省電的電子裝置。
圖1A為本發明膽固醇液晶書寫板之一實施例的應用示意圖圖1B為圖1A所示的書寫軌跡的部分放大示意圖，圖1C為圖1B所示的書寫軌跡被部分清除時的狀態示意圖。圖2A為本發明膽固醇液晶書寫板之一實施例的部分立體分解示意圖，圖2B為本發明膽固醇液晶書寫板之一實施例的部分立體示意圖，圖2C為圖2B所示的膽固醇液晶書寫板的第一透明導電層與第二透明導電層的俯視示意圖，圖2D為圖1所示之膽固醇液晶書寫板的示意圖，而圖2E為圖2D所示的膽固醇液晶書寫板的光感測陣列層之光感測區的電路示意圖。
如圖1、圖2A至圖2D所示，膽固醇液晶書寫板1可包括一膽固醇液晶裝置11、一光感測陣列層12、一感測訊號處理回路13以及一電壓控制回路14。膽固醇液晶書寫板1能顯示一書寫軌跡S。膽固醇液晶裝置11具有一 入光面A1以及相對於入光面A1的一出光面A2，並且膽固醇液晶裝置11包含多個液晶控制區118(如圖2C及圖2D)。本實施例的入光面A1就是膽固醇液晶書寫板1面對使用者的表面，亦可稱為書寫面或顯示面，使用者可在其上書寫以產生書寫軌跡。在一些實施例中，可在入光面A1上再設置一保護膜層或保護基材，以保護膽固醇液晶書寫板1。
膽固醇液晶裝置11可對應顯示一顏色。具體來說，膽固醇液晶裝置11可藉由添加不同含量的旋光劑，以調配出例如紅(R)、綠(G)或藍(B)等顏色。於此，膽固醇液晶裝置11對應顯示的顏色可選自於例如但不限於紅、綠、藍的其中一者，或者是其他可見光的顏色。由於膽固醇液晶是通過在向列型液晶中加入旋光劑來達到特殊排列結構，並利用膽固醇液晶分子可在不同電壓差、物理壓力及/或溫度的情況下呈現至少焦錐態(Focal conic state)、平面態(planar state)與垂直態(homeotropic state)等數種不同的穩態或暫態，以達到顯示或清除效果。因此，可藉由使膽固醇液晶的螺旋結構的軸向產生變化，藉此使反射部份光線及/或部份光線穿過膽固醇液晶。亦即，可藉由膽固醇液晶分子在不同穩態或暫態下所具有的不同光線反射率或穿透率，來達成膽固醇液晶裝置11的顯示、書寫或擦拭功能。
光感測陣列層12設置於膽固醇液晶裝置11的出光面A2的一側。光感測陣列層12可包含多個陣列設置的光感測區121或光感測元件1211，一個光感測區121或光感測元件1211可對應至少一個或多個的液晶控制區118。如圖2D所示，本實施例是以一個光感測區121對應一個液晶控制區118為例。其中，光感測區121中的一個或多個光感測元件1211可感測一光通量變化並據此產生一感測訊號Ss。感測訊號處理回路13耦接光感測陣列層12，其係於前述情況發生時，接收此一感測訊號Ss並據以輸出光感測元件121於光感測陣列層12中的位置資料Cs。電壓控制回路14分別耦接感測訊號處理回路13與膽固醇液晶裝置11，電壓控制回路14可接收感測訊號處理回路13因光通量變化所產生的位置資料Cs，並據以輸出電壓訊號Ds至書寫軌跡S所對應的液晶控制區118，俾使部分或全部的該些液晶控制區118對應的膽固醇液晶轉態，據以清除一部分或全部的書寫軌跡S。具體來說，當光線L照射膽固醇液晶裝置11，且光感 測陣列層12感測到光通量變化所產生的感測訊號Ss時，可得知光感測元件121於光感測陣列層12中的位置，進而得知光線L在膽固醇液晶裝置11的照射區域P的位置。接著，再利用電壓控制回路14控制照射區域P中對應的部分或全部的液晶控制區118所對應的膽固醇液晶分子進行轉態，就可清除照射區域P中的書寫軌跡S。
以下，先說明膽固醇液晶裝置11的結構。於此，圖2D顯示的是圖2C的第一透明導電層114與第二透明導電層115沿直線A-A之膽固醇液晶裝置11的剖視示意圖。如圖2B至圖2D所示，膽固醇液晶裝置11可包含第一基板111、第二基板112與膽固醇液晶層113。第一基板111與第二基板112相對而設，而膽固醇液晶層113具有多個膽固醇液晶分子(未繪示)，其可填充於第一基板111及第二基板112之間。膽固醇液晶裝置11更包含設置於第一基板111面向膽固醇液晶層113的表面上的第一透明導電層114。膽固醇液晶裝置11更包含設置於第二基板112面向膽固醇液晶層113的一側的第二透明導電層115。
如圖2B與圖2C所示，本實施例的第一透明導電層114包含沿一第一方向D1延伸且間隔設置的多個第一電極1141，而第二透明導電層115包含沿一第二方向D2延伸且間隔設置的多個第二電極1151，第一方向D1與第二方向D2不同。於此，第一方向D1與第二方向D2可夾一角度，例如但不限於為90度。因此，由俯視入光面A1的方向來看，該些第一電極1141與該些第二電極1151交錯設置以對應前述的多個液晶控制區118。於此，第一電極1141與第二電極1151的交錯處所對應的膽固醇液晶分子可形成一液晶控制區118(可一同參見圖2D)，且一個液晶控制區118可對應一個光感測區121(為了圖面簡潔，圖2C未顯示光感測區121)；或者，在不同的實施例中，如圖3A所示，也可多個(例如4個)液晶控制區118對應一個光感測區121。又或者，如圖3B所示，直行上每2個液晶控制區118對應一個光感測區121。再或者，如圖3C所示，橫列上每2個液晶控制區118對應一個光感測區121。然而，一個光感測區121所對應的液晶控制區118數量及兩者的相互排列方式，得依實際需求加以調整，本發明並不限制。
請再參照圖2C與2D所示，藉由電壓控制回路14控制第一電極 1141與第二電極1151之間的電壓差可控制交錯處對應的膽固醇液晶分子的排列狀態，藉此控制膽固醇液晶轉態。另外，膽固醇液晶裝置11更可包括一密封層(未繪示)，密封層設置於第一基板111及第二基板112之間，並密封第一基板111及第二基板112的外周圍，使第一基板111與第二基板112之間具有一間隙。藉由第一基板111及第二基板112與密封層可形成一容置空間，使膽固醇液晶分子可填充於容置空間中，以形成膽固醇液晶層113。值得一提的是，本實施例中膽固醇液晶裝置11的入光面A1是指第一基板111背向膽固醇液晶層113的上表面，而出光面A2是指第二基板112背向膽固醇液晶層113的下表面；或者，入光面A1可以是指膽固醇液晶層113面向第一基板111的上表面，而出光面A2可以是指膽固醇液晶層113面向第二基板112的下表面，或其任意組合，本發明並不限制。
在本實施例中，第一基板111及第二基板112可各自獨立地包含透光基材，並可為軟性透光基材或硬性透光基材。軟性透光基材的材料例如但不限於為聚亞醯胺(Polyimide,PI)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate,PET)。硬性透光基材的材料例如但不限於為玻璃、石英或藍寶石。若第一基板111及第二基板112均採用軟性透光基材時，因軟性透光基材具有可撓性，可將膽固醇液晶書寫板1製作成曲面顯示器。此外，第一透明導電層114與第二透明導電層115可例如但不限於為銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)，本發明並不限制。
以下說明本實施的膽固醇液晶書寫板1的光感測陣列層12的電路結構。
請參照圖2E所示，在本實施例中，光感測陣列層12更可包含多條上傳線UPn與多條讀取線Rm、Rm+1，上傳線UPn與讀取線Rm、Rm+1交錯設置以定義出多個光感測區121。而感測訊號處理回路13耦接於光感測陣列層12。於此，圖2E是顯示相鄰的兩個光感測區121的電路示意圖。
在圖2E中，每一個光感測區121中可分別設置有一個光感測元件1211與一個開關元件1212。開關元件1212的一控制端連接上傳線UPn的其 中之一。開關元件1212的第一端連接讀取線Rm、Rm+1的其中之一。開關元件1212的第二端連接光感測元件1211的一端，而光感測元件1211的另一端連接參考電壓Vref。其中，參考電壓Vref視實際需要可例如但不限於為一共通電壓(Vcom)、閘極電壓(Vgate)或是接地電壓(Vgnd)等。開關元件1212及光感測元件1211經由讀取線Rm、Rm+1耦接於感測訊號處理回路13。於此，開關元件1212例如可為薄膜電晶體，而光感測元件1211可與開關元件1212使用相同製程與材料製作，以節省成本。而感測訊號處理回路13可以例如但不限於積體電路或微晶片等方式實現。利用光感測元件1211受到照光或未受到照光，或所受照光程度的不同所產生的光通量變化得到不同的光電流來進行偵測。
具體來說，以圖2E左側的開關元件1212為例，開關元件1212(薄膜電晶體)的閘極連接上傳線UPn，其第一端(源極)連接讀取線Rm，其第二端(汲極)連接光感測元件1211的一端，且光感測元件1211的另一端可連接一共同電壓(Vcom)，例如接地。因此，當上傳線UPn的訊號導通開關元件1212時，感測訊號處理回路13可由讀取線Rm通過開關元件1212接收到光感測元件1211因光通量變化所產生的感測訊號Ss，並且會根據前述其所收到的感測訊號Ss而輸出光感測元件1211於光感測陣列層12的位置資料Cs，此位置資料Cs即包含膽固醇液晶裝置11受到光線L照射的區域中的光感測元件1211的位置(或座標)資訊。
以下，繼續說明當膽固醇液晶裝置11因光通量變化時，膽固醇液晶書寫板1是如何得知此一光通量變化的發生位置，進而得到光線L在應膽固醇液晶裝置11上的照射位置。
請再參照圖1A至圖1C與圖2A至圖2E所示。在本實施例的膽固醇液晶書寫板1中，當使用者在膽固醇液晶書寫板1上進行書寫文字或繪製圖案以在膽固醇液晶裝置11上因壓力而使對應部分的液晶控制區118中的膽固醇液晶變成平面態而產生書寫軌跡S(如圖1A中的「LOGO」圖案)時，書寫軌跡S將呈現膽固醇液晶裝置11所對應的顏色(例如綠色)；亦即此時書寫軌跡S對應的液晶控制區118中的膽固醇液晶為平面態。而且，如圖1A、圖1B及圖2D所示，書寫軌跡S對應處的光感測區121中的光感測元件1211可感測到 外界(環境)光依序透射第一基板111與膽固醇液晶層113而射至光感測陣列層12的光通量，據此得到第一光通量。請再參考圖1C及圖2D，當使用者要清除(去除或擦拭)一部分或全部書寫軌跡S時，可利用光線L照射書寫軌跡S要清除的部分(例如圖1C及圖2D的照射區域P)。照射區域P可等於或大於要清除的部分，本實施例係以照射區域P(如圖1C中虛線框住的部分)大於所清除的部分(如圖1C中「O」下半部為白色填滿的部分)為例進行說明。此光線L的強度較佳是比環境光的強度高，而光線L的波長可位於可見光波段(例如紅、藍、或綠色光)或不可見光波段(例如近紅外光、遠紅外光、或紫外光)。當光線L照射膽固醇液晶裝置11的入光面A1(如圖1C及圖2D的照射區域P)時亦同樣地會穿過第一基板111與膽固醇液晶層113而射至光感測陣列層12。此時，光線L照射區域P下方對應的光感測區121中的光感測元件1211’即可感測此光線L射至其上的光通量，而據此得到第二光通量。而第一光通量與第二光通量之差即為該光感測區121中的光感測元件1211’感測到的光通量變化。在本實施例中，光感測元件1211’感測到的第二光通量會大於第一光通量，因此該些光感測區121中的(一個或多個)光感測元件1211’感測到的光通量變化為正。然而，未受到光線L照射到的光感測元件1211所感測到的光通量變化則為0(亦即其所感測到的第二光通量等於第一光通量)。據此，與讀取線Rm、Rm+1耦接的感測訊號處理回路13即可經由讀取線Rm、Rm+1接收(或是「讀取」)到由各個光感測元件1211與1211’因感測到不同強度的光通量所產生對應不同電壓值的電訊號(即「感測訊號Ss」)。感測訊號處理回路13接收此一感測訊號Ss時，即可得知係為哪一個或是哪幾個光感測元件1211’所傳送出來的感測訊號。而感測訊號處理回路13即可根據此感測訊號Ss輸出代表或對應感測到此光通量變化的光感測元件1211’(圖2D中以2個光感測元件1211’為例)於光感測陣列層12中的所在位置(例如其是位於光感測陣列層12中第幾行第幾列的光感測元件1211’)的位置資料Cs至電壓控制回路14，電壓控制回路14就可得知有光通量變化的光感測元件1211’(一個或多個)於光感測陣列層12中的位置資料Cs，此位置資料Cs即對應或代表光線L照射在膽固醇液晶裝置11之入光面A1的照射區域P中光感測元件1211’的位置，而電壓控制回路14接收感測訊號 處理回路13因光通量變化所產生的位置資料Cs後，輸出的電壓訊號Ds施加至照射區域P所對應液晶控制區118’(圖2D中以2個液晶控制區118’為例)的第一電極1141與第二電極1151’，使第一電極1141與第二電極1151’之間的膽固醇液晶分子可由原本的平面態轉態成焦錐態而讓光線穿透過膽固醇液晶層113，以呈現膽固醇液晶裝置11的底色，據此可清除膽固醇液晶書寫板1上被光線L照射到的一部分或全部的書寫軌跡S。
此外，由讀取線Rm、Rm+1所讀出的感測訊號Ss可於該些上傳線UPn導通時傳送至電壓控制回路14；或者，由讀取線Rm、Rm+1所讀出的感測訊號Ss也可於該些上傳線UPn導通後的一空檔時間(blanking time)傳送至電壓控制回路14。具體來說，可於該些上傳線UPn依序導通的同時，即時地將讀取到的感測訊號Ss傳送至電壓控制回路14。或者，也可在所有的上傳線UPn依序導通完之後的下一次導通的空檔時間再一次將全部的電壓控制回路14進行傳送(非即時)，本發明並不限制。
在不同的實施例中(同樣以圖2D來說明)，第一透明導電層114可為一整面電極，並為全面性的設置於第一基板111面對膽固醇液晶層113的表面上，第二透明導電層115可包含陣列設置的電極區塊(仍標示為1151)，該些電極區塊1151分別與陣列設置的多個光感測區121或多個光感測元件1211對應設置，而且該些電極區塊1151與第一透明導電層114可對應形成多個液晶控制區。於此，「全面性」是指，第一透明導電層114包含整面的共同電極，此共同電極鋪滿第一基板111面對膽固醇液晶層113的大部分表面，而第二透明導電層115的一個電極區塊1151可對應一個畫素電極，並與第一透明導電層114對應形成一個液晶控制區。因此，電壓訊號Ds可施加至書寫軌跡S所對應液晶控制區118的該些電極區塊1151(畫素電極)與第一透明導電層114，俾使該些液晶控制區118對應的膽固醇液晶可由原本的平面態轉態至焦錐態而清除膽固醇液晶書寫板1上被光線L照射到的一部分或全部的書寫軌跡S。
或者，在不同的實施例中，如圖3D所示，其為本發明膽固醇液晶書寫板之第二導電層的另一實施例示意圖。第一透明導電層114或第二透明導電層115可包含多個電極區塊1151，該些電極區塊1151與該些液晶控制區 118對應設置，而電壓訊號Ds可施加至書寫軌跡S所對應液晶控制區118的該些電極區塊1151，俾使該些液晶控制區118對應的膽固醇液晶可由原本的平面態轉態至焦錐態而清除膽固醇液晶書寫板1上被光線L照射到的一部分或全部的書寫軌跡S。在本實施例中，是以第二透明導電層115包含陣列設置的多個電極區塊1151為例，該些電極區塊1151分別與陣列設置的多個光感測區121或多個光感測元件1211對應設置，而且該些電極區塊1151與第一透明導電層114可對應形成多個液晶控制區。於此，電極區塊1151可為多邊形(例如四方形)、圓形、楕圓形或其他形狀，並不限制。或者，在其他的實施例中，也可第一透明導電層114包含多個電極區塊1141，第二透明導電層115包含整面的共同電極。又或者，如圖3E所示，第一透明導電層114與第二透明導電層115各自獨立地包含多個彼此對應設置的電極區塊1141及1151，而各電極區塊1141及1151對應形成液晶控制區118。圖3E中是以電極區塊1141及1151對應安排成「七段顯示區塊」為例，而每一液晶控制區118中對應有設置一個光感測區121。如前所述，電極區塊的數量、設置位置與形狀，可以實際需求加以調整，本發明並不限制。
請再參照圖2D所示，本實施例的膽固醇液晶裝置11更包含有一絕緣層117，且第二透明導電層115、絕緣層117及光感測陣列層12係依序疊置於第二基板112面向膽固醇液晶層113的表面。
另外，如圖2A與圖2D所示，本實施例的膽固醇液晶書寫板1更可包括一背板B，背板B設置於第二基板112朝向出光面A2的一側。於此，背板B可為黑色的光吸收板或是白色的光反射板。當背板B為黑色的光吸收板時，其會吸收穿過膽固醇液晶裝置11的光線，使膽固醇液晶書寫板1成為一黑板。在一些實施例中，黑色光吸收板的材料可與液晶顯示裝置的黑色矩陣(black matrix)的材料相同。另外，當背板B為白色的光反射板時，其係反射穿過膽固醇液晶裝置11的光線，使膽固醇液晶書寫板1成為一白板。在一些實施例中，白色光反射板的材料例如可包含金屬、金屬氧化物、高反射漆(白漆)、或其組合，本發明並不限定。或者，在不同的實施例中，背板B的顏色也不限定為黑色或白色，其可為其他顏色或多種顏色的組合。
請分別參照圖4A至圖4D所示，其分別為本發明所提供之膽固醇液晶書寫板不同實施例的結構示意圖。於此，圖4A至圖4D未顯示感測訊號處理回路13與電壓控制回路14。
如圖4A所示，本實施例的膽固醇液晶書寫板1a與前述實施例的膽固醇液晶書寫板1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的膽固醇液晶書寫板1a中不包括絕緣層117，而第二透明導電層115設置於第二基板112面向膽固醇液晶層113的表面上，且光感測陣列層12設置於第二基板112背向膽固醇液晶層113的表面上，並位於第二基板112與背板B之間。
如圖4B所示，本實施例的膽固醇液晶書寫板1b亦與前述實施例的膽固醇液晶書寫板1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的膽固醇液晶書寫板1b中，光感測陣列層12更包含第三基板120，而陣列設置的光感測元件1211係設置於第三基板120面向第二基板112的表面，且光感測陣列層12係設置於第二基板112背向膽固醇液晶層113的一側。亦即，光感測陣列層12係設置在膽固醇液晶裝置11之外，且位於膽固醇液晶裝置11朝向出光面A2的一側。在本實施例中，第三基板120可選用的材質可與前述實施例中膽固醇液晶書寫板1的第一基板111及第二基板112的選擇範圍相同，而可為軟性透光基材或硬性透光基材。
如圖4C所示，本實施例的膽固醇液晶書寫板1c亦與前述實施例的膽固醇液晶書寫板1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的膽固醇液晶書寫板1c中，並未設置背板B。而第一基板111仍為透光基板，但第二基板112c為黑色的光吸收板或是白色的光反射板。亦即，本實施例的第二基板112c同時具有前述實施例中第二基板112與背板B的功能。
如圖4D所示，本實施例的膽固醇液晶書寫板1d亦與前述實施例的膽固醇液晶書寫板1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的膽固醇液晶書寫板1d中，亦未設置背板B。光感測陣列層12d更包含第三基板120d，而陣列設置的光感測元件1211係設置於第三基板 120d面向第二基板112的表面，且光感測陣列層12d係設置於第二基板112背向膽固醇液晶層113的一側。亦即，光感測陣列層12d係設置在膽固醇液晶裝置11之外，且位於膽固醇液晶裝置11朝向出光面A2的一側。同時，第一基板111與第二基板112仍均為透光基板，但第三基板120d為黑色的光吸收板或是白色的光反射板，或是其他顏色的板材。亦即，於本實施例中，第三基板120d同時具有前述實施例中第三基板120與背板B的功能。由於光感測陣列層12d係設置在膽固醇液晶裝置11之外，因此，第二基板112上不需要設置絕緣層。
綜上所述，在本發明之膽固醇液晶書寫板中，膽固醇液晶裝置包含有多個液晶控制區，而包含多個陣列設置的光感測區的光感測陣列層設置於膽固醇液晶裝置的出光面的一側；光感測區中的一光感測元件感測光通量變化並據此產生感測訊號，且光感測區係對應至少一個以上的液晶控制區。感測訊號處理回路接收此感測訊號並據以輸出光感測元件於光感測陣列層中的位置資料。電壓控制回路接收此位置資料並據以輸出電壓訊號至位置資料所對應的液晶控制區，俾使部分或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態，據以清除一部分或全部的書寫軌跡。因此，本發明的膽固醇液晶書寫板是利用膽固醇液晶的特性，除了可達到省電功效外，還可進行局部擦拭，藉此擴大膽固醇液晶書寫板於教學或會議上的應用。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

Claims (16)

  1. 一種膽固醇液晶書寫板，該膽固醇液晶書寫板能顯示一書寫軌跡，並包括：一膽固醇液晶裝置，包含一膽固醇液晶層，該膽固醇液晶裝置具有一入光面以及相對於該入光面的一出光面，且包含多個液晶控制區；一光感測陣列層，設置於該膽固醇液晶裝置的該出光面的一側，該光感測陣列層包含陣列設置的多個光感測區，該光感測區中的一光感測元件感測一光通量變化並據此產生一感測訊號，其中該光感測區係對應至少一個以上的該液晶控制區；一感測訊號處理回路，耦接該光感測陣列層，該感測訊號處理回路接收該感測訊號並據以輸出該光感測元件於該光感測陣列層中的一位置資料；以及一電壓控制回路，分別耦接該感測訊號處理回路與該膽固醇液晶裝置，該電壓控制回路接收該位置資料並據以輸出一電壓訊號至該位置資料所對應的液晶控制區，俾使部分或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態，據以清除一部分或全部的該書寫軌跡，其中該光感測陣列層更包含：多條上傳線與多條讀取線，交錯設置以定義出該些光感測區，各該光感測區中分別設置有一開關元件與該光感測元件，該開關元件的一控制端連接該些上傳線的其中之一，該開關元件的一第一端連接該些讀取線的其中之一，該開關元件的一第二端連接該光感測元件的一端，該光感測元件的另一端連接一參考電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該膽固醇液晶裝置更包含相對設置的一第一基板與一第二基板，該膽固醇液晶層設置於該第一基板與該第二基板之間，該膽固醇液晶裝置更包含設置於該第一基板面向該膽固醇液晶層的表面的一第一透明導電層，該膽固醇液晶裝置更包含設置於該第二基板面向該膽固醇液晶層的一側的一第二透明導電層。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該第一透明導電層包含沿一第一方向延伸且間隔設置的多個第一電極，該第二透明導電層包含沿一第二方向延伸且間隔設置的多個第二電極，該第一方向與該第二方向不同。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的膽固醇液晶書寫板，其中，由俯視該入光面的方向來看，該些第一電極與該些第二電極交錯以對應該些液晶控制區。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該電壓訊號施加至該位置資料所對應液晶控制區的該第一電極與該第二電極，俾使該部分或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該第二透明導電層包含陣列設置的電極區塊，該些電極區塊與該些光感測區對應設置，且該些電極區塊與該第一透明導電層對應形成該些液晶控制區。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該電壓訊號施加至該書寫軌跡所對應液晶控制區的該些電極區塊，俾使該部分或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該第一透明導電層或該第二透明導電層各包含多個電極區塊，該些電極區塊與該些液晶控制區對應設置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該電壓訊號施加至該位置資料所對應液晶控制區的該些電極區塊，俾使該部分或全部的該些液晶控制區對應的膽固醇液晶轉態。
  10. 如申請專利範圍第2項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該膽固醇液晶裝置更包含一絕緣層，且該些第二透明導電層、該絕緣層及該光感測陣列層依序疊置於該第二基板面向該膽固醇液晶層的表面。
  11. 如申請專利範圍第2項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該光感測陣列層設置於該第二基板背向該膽固醇液晶層的表面。
  12. 如申請專利範圍第2項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該光感測陣列層設置於該第二基板背向該膽固醇液晶層的一側，該光感測陣列層更包含一第三基板，且陣列設置的該些光感測區設置於該第三基板面向該第二基板的表面。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該感測訊號於該些上傳線導通時傳送至該感測訊號處理回路。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該感測訊號於該些上傳線導通後的一空檔時間傳送至該感測訊號處理回路。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的膽固醇液晶書寫板，其中，一光線照射該膽固醇液晶裝置的該入光面以產生該光通量變化，該位置資料包含對應該膽固醇液晶裝置受到該光線照射的一位置資訊。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的膽固醇液晶書寫板，其中該光線為可見光或不可見光。
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