电子纸触控装置制造方法【专利摘要】一种电子纸触控装置，其具有：一第一基板；一第一电极层，位于该第一基板上方；一电子纸显示层，位于该第一电极层上方；一透明电极层，位于该电子纸显示层上方且其具有复数个透明电极；一第二基板，位于该透明电极层上方；以及一控制单元，具有一触控模式及一电子纸模式，其中，当该控制单元处于所述触控模式时，该控制单元会使一触控感测单元分别与该第一电极层及该透明电极层耦接以执行一电容式触控侦测程序。【专利说明】电子纸触控装置【
技术领域：
】[0001]本发明是有关于一种触控装置，特别是关于一种电子纸触控装置，其可利用一电子纸结构执行一电容式触控侦测程序。【
背景技术：
】[0002]请参照图la-lc，其绘示一公知电子纸显示器的工作原理。在图1a中，一正电压+%-被加至所有电子纸显示单元的上端以使所有的电子纸显示单元呈现白色。在图1b中，一负电压-Vmnk被加至一特定电子纸显示单元的上端以吸引黑色粒子并排斥白色粒子，从而使该电子纸显示单元呈现黑色。在图1C中，当该负电压-Vmnk被移除后，该特定电子纸显示单元仍会稳定在黑色显示状态。若要使该特定电子纸显示单元改变成白色显示状态，正电压+VEink须被加至该特定电子纸显示单元的上端以吸引白色粒子并排斥黑色粒子，从而使该电子纸显示单元呈现白色。在驱动该电子纸显示单元的过程中，电压须足够高(亦即vEink须高于一邻界电压)且偏压的时间须足够长，方能使该电子纸显示单元改变显示状态。若电压不够高或偏压时间不够长，该电子纸显示单元并不会改变显示状态，亦即，该电子纸显示单元具有一双稳(b1-stable)显示特性。[0003]有鉴于电子纸具有上述的双稳显示特性，本发明是利用电子纸实现一种触控装置。【
发明内容】[0004]本发明的目的是提供一种电子纸触控装置，其可利用电子纸的电极架构及双稳(b1-stable)显示特性，同时提供显示及触控的双重功能。[0005]为实现上述目的，本发明提供的电子纸触控装置，其具有:[0006]一第一基板；[0007]—第一电极层，位于该第一基板上方；[0008]一电子纸显示层，位于该第一电极层上方；[0009]一透明电极层，位于该电子纸显示层上方且其具有复数个透明电极；[0010]一第二基板，位于该透明电极层上方；以及[0011]一控制单元，具有一触控模式及一电子纸模式，其中，当该控制单元处于所述触控模式时，该控制单元会使一触控感测单元分别与该第一电极层及该透明电极层耦接以执行一电容式触控侦测程序；当该控制单元处于所述电子纸模式时，该控制单元会使一电子纸电压源分别与该第一电极层及该透明电极层耦接以执行一电子纸写入程序。[0012]在一实施例中，该电子纸显示层包含复数个显示结构，所述的显示结构是由微胶囊、微杯、和旋转球所组成的群组中所选择的一种显示结构。[0013]在一实施例中，该触控感测单元具有一触控电压源，且该触控电压源的电压不高于该电子纸电压源的电压。[0014]在一实施例中，该电容式触控侦测程序系由一自电容触控侦测程序、一互电容触控侦测程序和二者的任意组合所组成的群组所选择的一种程序。[0015]在一实施例中，该电容式触控侦测程序包括一反向偏压步骤。[0016]在一实施例中，该电容式触控侦测程序的作用时间不长于所述电子纸模式的作用时间。[0017]在一实施例中，该触控感测单元提供一镜像电压以降低该电子纸触控装置的等效电容，从而提高触控侦测的可靠度。[0018]在一实施例中，该触控感测单元使该第一电极层浮接以降低该电子纸触控装置的等效电容，从而提高触控侦测的可靠度。[0019]在一实施例中，该触控感测单元使该透明电极层浮接以降低该电子纸触控装置的等效电容，从而提高触控侦测的可靠度。[0020]在一实施例中，所述第一基板是由玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯对苯二甲酸酯所组成的透明材料群组所选择的一种透明材料构成。[0021]在一实施例中，所述第二基板是由玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯对苯二甲酸酯所组成的透明材料群组所选择的一种透明材料构成。[0022]在一实施例中，该第一电极层为一全面电极层，且该透明电极层具有复数个彼此分离的电极。[0023]在一实施例中，该第一电极层具有复数个彼此分离的第一电极，且该透明电极层具有复数个彼此分离的第二电极。[0024]本发明提供的电子纸触控装置，其可利用一电子纸的二电极层以执行一自电容或互电容触控侦测程序。[0025]本发明提供的电子纸触控装置，其可利用一电子纸的一电极层以执行一自电容触控侦测程序。[0026]本发明提供的电子纸触控装置，其可利用一偏压技术提高触控侦测的可靠度。[0027]本发明提供的电子纸触控装置，其可提供双触控平面。【专利附图】【附图说明】[0028]图1(a)-1(C)绘示一公知电子纸显示器的工作原理。[0029]图2(a)为本发明电子纸触控装置一较佳实施例的示意图。[0030]图2(b)绘示一画面写入模式。[0031]图2(C)绘示一触控侦测模式。[0032]图3(a)-3(b)绘示图2(a)的控制单元之二工作时序图。[0033]图4(a)-4(b)绘示图2(a)的控制单元执行一自电容触控侦测程序的一实施例。[0034]图4(c)-4(d)绘示图2(a)的控制单元执行所述自电容触控侦测程序的另一实施例。[0035]图4(e)-4(f)绘示图2(a)的控制单元执行所述自电容触控侦测程序的又一实施例。[0036]图5(a)_5(b)绘示图2(a)的控制单元执行一互电容触控侦测程序的一实施例。[0037]图5(c)_5(d)绘示图2(a)的控制单元执行所述互电容触控侦测程序的另一实施例。【具体实施方式】[0038]为能进一步了解本发明的结构、特征及其目的，结合附图及较佳具体实施例的详细说明如后。[0039]请参照图2a，为本发明电子纸触控装置一较佳实施例的示意图。如图2a所示，该电子纸触控装置具有一第一基板110、一第一电极层120、一电子纸显示层130、一透明电极层140、一第二基板150、以及一控制单兀160。[0040]第一基板110是由玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯对苯二甲酸酯所组成的透明材料群组所选择的一种透明材料构成，用以提供一第一触控平面。[0041]第一电极层120，位于第一基板110上方，可为一全面电极或由复数个彼此分离的第一电极构成，其中所述第一电极的形状可为长条形、方形、三角形或圆形等。[0042]电子纸显示层130，位于第一电极层120上方，包含复数个显示结构，所述的显示结构可为微胶囊、微杯或旋转球。由于所述的微胶囊、微杯及旋转球均属公知结构，故在此不拟说明。[0043]透明电极层140,例如但不限于由一透明的铟锡氧化物(IndiumTinOxide；ΙΤ0)层构成，位于电子纸显示层130上方且其具有复数个透明电极。所述透明电极的形状可为长条形、方形、三角形或圆形等。[0044]第二基板150，位于透明电极层140上方，是由玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯对苯二甲酸酯所组成的透明材料群组所选择的一种透明材料构成，用以提供一第二触控平面。[0045]控制单元160具有一显示控制单元161以执行一画面写入模式(请参照图2(b)，其中Cepd是由第一电极层120和透明电极层140所界定的电容)，以及一触控感测单元162以执行一触控侦测模式(请参照图2(c)，其中Cepd是由第一电极层120和透明电极层140所界定的电容，Cfi为一手指接近第一电极层120所引发的电容，及Cf2为一手指接近透明电极层140所引发的电容)，其中，当控制单元160处于所述触控模式时，控制单元160会使触控感测单元162分别与第一电极层120及/或透明电极层140耦接以执行一电容式触控侦测程序；当控制单元160处于所述电子纸模式时，控制单元160会使显示控制单元161提供一电子纸电压源分别与第一电极层120及透明电极层140耦接以执行一电子纸写入程序。[0046]在执行所述的电容式触控侦测程序中，触控感测单元162具有一触控电压源，其电压不高于该电子纸电压源的电压，且该电容式触控侦测程序的作用时间不长于所述电子纸模式的写入作用时间，以避免电子纸显示层130的显示状态被改变。另外，该电容式触控侦测程序亦可包括一反向偏压步骤以进一步确保电子纸显示层130的显示状态不被改变。请参照图3a-3b，其绘示控制单元160之二工作时序图。如图3a-3b所示，所述电子纸电压源(Ve_paper)的电压高于所述触控电压源(vc_TP)的电压，所述电容式触控侦测程序之一第二作用时间(TVpt,约10-20ms)不长于所述电子纸模式之一第一作用时间(IVpt,约100_200ms),且图3b的所述触控电压源(VC_TP)穿插有反向电压以进一步确保电子纸显示层130的显示状态不被改变。[0047]另外，该电容式触控侦测程序是由一自电容触控侦测程序、一互电容触控侦测程序和二者的任意组合所组成的群组所选择的一种程序。[0048]所述的自电容触控侦测程序包括一充电步骤、一电荷重分配步骤、及一比较步骤。所述的充电步骤是以一触控电压源对一感测电容充电；所述的电荷重分配步骤是以一电荷转移电容与所述的感测电容并联；所述的比较步骤是使所述电荷转移电容的电压与一参考电压比较。当有触控事件发生时，所述电荷转移电容的电压上升速度会改变，由此，即可判断是否有触控事件发生。由于所述充电步骤、电荷重分配步骤及比较步骤已属公知，故在此不拟详述其工作原理。[0049]所述的互电容触控侦测程序包括一讯号传送步骤及一讯号接收步骤。在所述讯号传送步骤中，一电压讯号被送至一感测电容的一侧；在所述讯号接收步骤中，是由该感测电容的另一侧接收一感测讯号。所述感测讯号的电压会随触控事件是否发生而有所不同，以供判断是否有触控事件发生。由于所述互电容触控侦测已属公知，故在此不拟详述其工作原理。[0050]请参照图4a_4b，其绘示控制单元160执行所述自电容触控侦测程序的一实施例。在图4a中，触控感测单元162的二端分别耦接第一电极层120和透明电极层140，且在没有触碰事件发生时看到的等效电容Ct=Cepd;在图4b中，触控感测单元162在透明电极层140有触碰事件发生时看到的等效电容Ct=CEPD+CF2。[0051]请参照图4c_4d，其绘示控制单元160执行所述自电容触控侦测程序的另一实施例。在图4c中，触控感测单元162的一端耦接透明电极层140，另一端则和第一电极层120电气隔离，以在没有触碰事件发生时看到的等效电容Ct=O;在图4d中，触控感测单元162在透明电极层140有触碰事件发生时看到的等效电容Ct=CF2。[0052]请参照图4e_4f，其绘示控制单元160执行所述自电容触控侦测程序的又一实施例。在图4e中，透明电极层140耦接触控感测单元162的一端，第一电极层120则和一镜像电压Vm耦接(镜像电压Vm是依透明电极层140的电压而产生，其可降低该电子纸触控装置的等效电容，从而提高触控侦测的可靠度)，以在没有触碰事件发生时使触控感测单元162看到的等效电容Ct=O;在图4f中，触控感测单元162在透明电极层140有触碰事件发生时看到的等效电容Ct=CF2。[0053]请参照图5a_5b，其绘示控制单元160执行所述互电容触控侦测程序的一实施例。在图5a中，触控感测单元162的讯号传输端TX耦接第一电极层120，讯号接收端RX耦接透明电极层140，且在没有触碰事件发生时讯号接收端RX自Cepd接收到一第一讯号；在图5b中，讯号接收端RX在透明电极层140有触碰事件发生时是自Cepd和Cf2的分压电路接收到一第二讯号，其中该第二讯号的准位低于该第一讯号的准位。[0054]请参照图5c_5d，其绘示控制单元160执行所述互电容触控侦测程序的另一实施例。在图5c中，触控感测单元162的讯号传输端TX耦接透明电极层140，讯号接收端RX耦接第一电极层120，且在没有触碰事件发生时讯号接收端耦RX是自Cepd接收到一第一讯号；在图5d中，讯号接收端耦RX在透明电极层140有触碰事件发生时是自Cepd接收到经Cf2衰减之一第二讯号，其中该第二讯号的准位低于该第一讯号的准位。[0055]本发明因其新颖的设计而具有以下的优点:[0056]I)本发明的电子纸触控装置可利用一电子纸的电极架构及双稳(b1-stable)显示特性，同时提供显示及触控的双重功能。[0057]2)本发明的电子纸触控装置可利用一电子纸的二电极层以执行一自电容或互电容触控侦测程序。[0058]3)本发明的电子纸触控装置可利用一电子纸的一电极层以执行一自电容或互电容触控侦测程序。[0059]4)本发明的电子纸触控装置可利用一偏压技术提高触控侦测的可靠度。[0060]5)本发明的电子纸触控装置可提供双触控平面。[0061]综上所述，本发明的电子纸触控装置可利用一电子纸结构执行一电容式触控侦测程序，及可利用电子纸的双稳显示特性提供静态的触控图案，以方便用户进行触控操作。据此，本发明具突破性的功效。[0062]本发明所揭示的乃较佳实施例，举凡局部的变更或修饰而源于本发明的技术思想而为熟习该项技艺的人所易于推知的，俱不脱本发明的专利权范畴。【权利要求】1.一种电子纸触控装置，具有:一第一基板；一第一电极层，位于该第一基板上方；一电子纸显不层，位于该第一电极层上方；一透明电极层，位于该电子纸显示层上方且其具有复数个透明电极；一第二基板，位于该透明电极层上方；以及一控制单元，具有一触控模式及一电子纸模式，其中，当该控制单元处于所述触控模式时，该控制单元会使一触控感测单元分别与该第一电极层及该透明电极层耦接以执行一电容式触控侦测程序；当该控制单元处于所述电子纸模式时，该控制单元会使一电子纸电压源分别与该第一电极层及该透明电极层耦接以执行一电子纸写入程序。2.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，该电子纸显示层包含复数个显示结构，所述的显示结构是由微胶囊、微杯和旋转球所组成的群组中所选择的一种显示结构。3.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，该触控感测单元具有一触控电压源，且该触控电压源的电压不高于该电子纸电压源的电压。4.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，该电容式触控侦测程序是由一自电容触控侦测程序、一互电容触控侦测程序和二者的任意组合所组成的群组所选择的一种程序。5.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，该电容式触控侦测程序包括一反向偏压步骤。6.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，所述电子纸模式具有一第一作用时间，所述电容式触控侦测程序具有一第二作用时间，且所述第一作用时间长于所述第二作用时间。7.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，该触控感测单元提供一镜像电压以降低该电子纸触控装置的等效电容。8.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，该触控感测单元使该第一电极层或该透明电极层浮接以降低该电子纸触控装置的等效电容。9.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，所述第一基板是由玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯对苯二甲酸酯所组成的透明材料群组所选择的一种透明材料构成。10.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，所述第二基板是由玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯对苯二甲酸酯所组成的透明材料群组所选择的一种透明材料构成。11.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，该第一电极层为一全面电极层，且该透明电极层具有复数个彼此分离的电极。12.如权利要求1所述的电子纸触控装置，其中，该第一电极层具有复数个彼此分离的第一电极，且该透明电极层具有复数个彼此分离的第二电极。【文档编号】G06F3/044GK104281344SQ201410256764【公开日】2015年1月14日申请日期:2014年6月10日优先权日:2013年7月2日【发明者】陈汉昌,杜彦宏,贾丛林,张仁杰,邬志文申请人:丽智科技股份有限公司