一种手写显示装置及其制作方法与流程

文档序号:19042805发布日期:2019-11-05 23:19阅读:203来源:国知局
一种手写显示装置及其制作方法与流程

本发明涉及手写显示技术领域,尤其涉及一种手写显示装置及其制作方法。



背景技术:

目前,具有手写显示技术的手写显示装置的应用越来越广泛,现有的手写显示装置通常包括相互独立的手写区和显示区,使用时,使用者先在手写区内输入,手写显示装置的识别单元将使用者在手写区内输入的内容识别成标准文字后,使显示区显示该标准文字。使用这类手写显示装置时,用户在手写区输入的过程中,使用者的眼睛需要不停地在手写区与显示区之间切换,一边查看输入笔迹一边查看显示结果,导致现有的手写显示装置的使用便利性较低。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种手写显示装置及其制作方法,用于解决现有的手写显示装置的使用便利性较低的技术问题。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

本发明的第一方面提供一种手写显示装置,包括呈阵列排列的多个像素单元,每个所述像素单元包括压电单元和显示单元,其中,所述压电单元用于感应压力,激发所述显示单元;所述显示单元用于在所述压电单元的激发下,显示画面。

本发明的第二方面提供一种手写显示装置的制作方法,用于制作如上述技术方案所述的手写显示装置,所述手写显示装置的制作方法包括:

形成呈阵列排布的多个像素单元,每个所述像素单元包括压电单元和显示单元,其中,所述压电单元用于感应压力,激发所述显示单元;所述显示单元用于在所述压电单元的激发下,显示画面。

本发明提供的手写显示装置包括呈阵列排布的多个像素单元,每个像素单元包括压电单元和显示单元,当使用本发明提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,压电单元感应手写输入时的压力,即压电单元受到压力后,压电单元则激发显示单元,显示单元受到压电单元的激发,显示画面,实现手写显示装置的画面显示。因此,与现有技术中包括相互独立的手写区和显示单元的手写显示装置相比,本发明提供的手写显示装置将手写区和显示区集成在一起,因而避免了使用者在使用手写显示装置时眼睛需要不停地在手写区与显示区之间切换的问题,从而可以提高手写显示装置的使用便利性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明实施例提供的手写显示装置的俯视图;

图2为图1中A-A向视图一;

图3为图1中A-A向视图二;

图4为图1中A-A向视图三;

图5为与图4对应的等效电路图;

图6为图1中A-A向视图四;

图7为与图6对应的等效电路图;

图8为图1中A-A向视图五。

附图标记:

1-第一基板, 2-第二基板,

3-像素单元, 4-压电单元,

5-显示单元, 6-保持单元,

7-压电介质, 8-显示介质,

9-介电介质, 10-第一公共电极,

11-第二公共电极, 12-第三公共电极,

13-第四公共电极, 14-第五公共电极,

15-第一子像素电极, 16-第二子像素电极,

17-第三子像素电极, 18-第四子像素电极,

19-挡墙, 20-信号检测电路,

21-信号放大电路, 22-充电电路。

具体实施方式

为了进一步说明本发明实施例提供的手写显示装置及其制作方法,下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图1和图2,本发明实施例提供的手写显示装置呈阵列排列的多个像素单元3,每个像素单元3包括压电单元4和显示单元5,其中,压电单元4用于感应压力,激发显示单元5;显示单元5用于在压电单元4的激发下,显示画面。

本发明实施例提供的手写显示装置包括呈阵列排布的多个像素单元3,每个像素单元3包括压电单元4和显示单元5,当使用本发明实施例提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,压电单元4感应手写输入时的压力,即压电单元4受到压力,压电单元4则激发显示单元5,显示单元5在压电单元4的激发下,显示画面,实现手写显示装置的画面显示。因此,与现有技术中包括相互独立的手写区和显示区的手写显示装置相比,本发明实施例提供的手写显示装置将手写区和显示区集成在一起,因而避免了使用者在使用手写显示装置时眼睛需要不停地在手写区与显示区之间来回切换的问题,从而可以提高手写显示装置的使用便利性。

另外,在使用本发明实施例提供的手写显示装置时,使用者直接在手写显示装置上手写输入,手写显示装置即可显示使用者输入的内容,与现有技术中手写显示装置需要通过识别单元识别使用者在手写区输入的内容相比,可以减少识别单元的设置,因而可以简化手写显示装置的结构,降低手写显示装置的生产成本。

再者,在使用本发明实施例提供的手写显示装置时,通过像素单元3中压电单元4感受使用者手写输入时施加的压力,然后使显示单元5显示画面,因而本发明实施例提供的手写显示装置在不配备电源的情况下也可以实现手写显示装置的内容输入和画面显示。

在上述实施例中,每个像素单元3中,压电单元4的数量和显示单元5的数量可以根据实际需要进行设定,例如,压电单元4的数量和显示单元5的数量均为一个,或者,压电单元4的数量和显示单元5的数量均为多个。

上述实施例提供的手写显示装置可以有多种用途,例如,可以用作便签条,或者,也可以用作手写广告显示装置,或者,也可以用作白板或黑板,应用于教学等。

上述实施例中,压电单元5可以包括第一电极板、与第一电极板平行相对的第二电极板、及位于第一电极板和第二电极板之间的压电介质7;显示单元5包括第三电极板、与第三电极板平行相对的第四电极板、及位于第三电极板和第四电极板之间的显示介质8;压电单元4内的压电介质7感应压力,使第一电极板与第二电极板之间产生激发压差;在激发压差的激发下,显示单元5的第三电极板与第四电极板之间产生显示压差,显示介质8在显示压差的作用下移动,显示单元5显示画面。

举例来说,压电单元4包括压电介质7,压电介质7采用压电材料制得;显示单元5包括显示介质8,显示介质8可以包括正显示粒子和负显示粒子,且正显示粒子和负显示粒子带有不同的颜色,当使用本发明实施例提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,压电单元4内的压电介质7感应压力,压电介质7使压电单元4的第一电极板和第二电极板之间产生激发压差,即,使得压电单元4产生激发压差,显示单元5在激发压差的激发下,显示单元5的第三电极板和第四电极板之间产生显示压差,即显示单元5产生显示压差,显示介质8内的正显示粒子朝向显示单元5中呈正极的电极板(第三电极板或第四电极板)移动,显示介质8内的负显示粒子朝向显示单元5中呈负极的电极板(第四电极板或第三电极板)移动,使得该像素单元3显示出负显示粒子所带的颜色或者正显示粒子所带的颜色,实现手写显示装置的画面显示。

上述实施例中,压电单元4和显示单元5的设置方式可以为多种,下面示例性地列举几种压电单元4和显示单元5的设置方式,但不限于下列方式。

方式一,请参阅图1、图2和图3,本发明实施例提供的手写显示装置包括平行相对设置的第一基板1和第二基板2,像素单元3位于第一基板1和第二基板2之间;每个像素单元3包括均平行于第一基板1的第一公共电极10和第一子像素电极15,第一公共电极10位于第二基板2,第一子像素电极15位于第一基板1,第一子像素电极15与第一公共电极10相对,其中,压电单元4的第一电极板和显示单元5的第三电极板均由第一子像素电极15形成,压电单元4的第二电极板和显示单元5的第四电极板均由第一公共电极10形成。具体地,压电单元4的第一电极板和显示单元5的第三电极板均由第一子像素电极15形成,压电单元4的第二电极板和显示单元5的第四电极板均由第一公共电极10形成,也就是说,压电单元4和显示单元5实质上是同一个电容,该电容中设置有压电介质7和显示介质8。当使用本发明实施例提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,压电单元4内的压电介质7感应压力,压电单元4产生激发压差,同时,显示单元5具有相应的显示压差,在显示压差的作用下,显示介质8移动,使得该像素单元3显示画面,从而实现手写显示装置的画面显示。

在实际应用中,第一公共电极10的数量和第一子像素电极15的数量可以根据实际需要进行设定,例如,请继续参阅图2,第一公共电极10的数量可以为一个,第一子像素电极15的数量也为一个,此时,第一公共电极10和第一子像素电极15之间设置有压电介质7和显示介质8,第一公共电极10和第一子像素电极15共同形成一个电容,该电容既为压电单元4,也为显示单元5,即像素单元3包括一个压电单元4和一个显示单元5。

或者,请继续参阅图3,第一公共电极10的数量可以为一个,第一子像素电极15的数量可以为多个,每个第一子像素电极15与第一公共电极10之间均设置有压电介质7和显示介质8,每个第一子像素电极15与第一公共电极10共同形成一个电容,该电容既为压电单元4,也为显示单元5,也就是说,像素单元3中包括多个压电单元4和多个显示单元5,如此设计,如图3所示,当使用本发明实施例提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,像素单元3中压电单元4内的压电介质7感应压力,由于像素单元3包括多个压电单元4,因而当施加在像素单元3的不同区域的压力不相同时,即位于像素单元3不同区域的压电单元4内的压电介质7感应的压力不相同,此时,位于像素单元3不同区域的压电单元4产生的激发压差也不相同,对应的显示单元5产生的显示压差也不相同,因而不容显示单元5的显示介质8的移动程度也不相同,其中,显示压差大的显示单元5内,显示介质8的移动程度较大,例如,显示介质8包括正显示粒子和负显示粒子时,正显示粒子和负显示粒子的分开分布的程度较大,甚至显示介质8的正显示粒子和负显示粒子完全分开分布,即所有的正显示粒子移动至第一公共电极10或第一子像素电极15处,所有的负显示粒子移动至第一子像素电极15或第一公共电极10处,像素单元3与显示压差大的显示单元5对应的区域所显示的颜色较深,灰度较大,而显示压差小的显示单元5内,显示介质8的移动程度较小,例如,显示介质8包括正显示粒子和负显示粒子时,正显示粒子和负显示粒子的分开分布的程度较小,像素单元3与显示压差小的显示单元5对应的区域所显示的颜色较浅,灰度较小,从而可以改善手写显示装置的画面显示质量。

值得一提的是,像素单元3包括多个压电单元4和多个显示单元5时,可以是第一公共电极10的数量为一个,第一子像素电极15的数量为多个,或者,也可以是第一公共电极10的数量为多个,第一子像素电极15的数量为一个,或者,还可以是第一公共电极10的数量为多个,第一子像素电极15的数量也为多个,此时,每个第一公共电极10与对应的第一子像素电极15之间均设置有压电介质7和显示介质8,每个第一公共电极10与对应的第一子像素电极15共同形成一个电容,该电容既为压电单元4,也为显示单元5。

其中,当第一公共电极10的数量为多个时,相邻的两个第一公共电极10之间的间距应小于显示介质8的尺寸,例如,显示介质8呈球状,则相邻的两个第一公共电极10之间的间距应小于显示介质8的直径;相应的,当第一子像素电极15的数量也为多个时,相邻的两个第一子像素电极15之间的间距应小于显示介质8的尺寸,例如,显示介质8呈球状,则相邻的两个第一子像素电极15之间的间距应小于显示介质8的直径。

第一子像素电极15的数量为一个时,第一子像素电极15完全覆盖对应的像素单元3;第一子像素电极15的数量为多个时,第一子像素电极15的形状可以多种,例如,第一子像素电极15的形状可以为条状的,多个条状的第一子像素电极15平行排列,或者,第一子像素电极15的形状可以为块状的,多个块状的第一子像素电极15呈阵列排布。同理,第一公共电极10的数量为一个时,第一公共电极10完全覆盖对应的像素单元3;第一公共电极10的数量为多个时,第一公共电极10的形状也可以为多种,例如,第一公共电极10的形状可以为条状的,多个条状的第一公共电极10平行排列,或者,第一公共电极10的形状可以为块状的,多个块状的第一公共电极10呈阵列排布。

当上述实施例提供的手写显示装置显示画面后,使用者需要将手写显示装置当前显示的画面清除,以便在手写显示装置上重新写入,并使手写显示装置显示重新写入的内容时,可以采用多种方式来清除手写显示装置当前显示的画面,例如,本发明实施例提供的手写显示装置还可以包括刷新电路,刷新电路分别与第一公共电极10和第一子像素电极15连接;刷新电路在第一公共电极10与第一像素电极之间施加与显示压差相反的反向压差,使显示单元5放电,即当需要清除手写显示装置当前显示的画面时,则使刷新电路在第一公共电极10与第一像素电极之间施加一个反向压差,该反向压差的方向与显示压差的方向相反,即,使刷新电路为显示单元5施加与显示压差相反的反向压差,此时,显示单元5开始放电,显示单元5中显示介质8恢复原态,像素单元3不显示画面,手写显示装置也就不再显示当前显示的画面,完成手写显示装置当前所显示的画面的清除,实现了手写显示装置的刷新。

清除手写显示装置当前显示的画面时,还可以采用如下方式,本发明实施例提供的手写显示装置还包括第一短接电路,第一短接电路分别与第一公共电极10和第一子像素电极15连接;第一短接电路使第一公共电极10与第一子像素电极15短接。当需要清除手写显示装置当前显示的画面时,通过第一短接电路,使第一公共电极10与第一子像素电极15短接,使得第一公共电极10的电势与第一子像素电极15的电势逐渐变为相同,显示单元5中显示介质8逐渐恢复原态,像素单元3不显示画面,手写显示装置也就不再显示当前显示的画面,完成手写显示装置当前所显示的画面的清除,实现了手写显示装置的刷新。

在实际应用中,清除手写显示装置当前显示的画面时,还可以采用如下方式,本发明实施例提供的手写显示装置包括刷新电路和第一短接电路,刷新电路分别与第一公共电极10和第一子像素电极15连接,刷新电路在第一公共电极10与第一像素电极之间施加与显示压差相反的反向压差,使显示单元5放电;第一短接电路分别与第一公共电极10和第一子像素电极15连接,第一短接电路使第一公共电极10与第一子像素电极15短接。当清除手写显示装置当前显示的画面时,先通过刷新电路在在第一公共电极10与第一像素电极之间施加一个反向压差,该反向压差的方向与显示压差的方向相反,即,使刷新电路为显示单元5施加与显示压差相反的反向压差,此时,显示单元5开始放电,当显示单元5的当前压差下降到一定值时,例如,显示单元5的当前压差下降到显示压差的一半时,然后通过第一短接电路,使第一公共电极10与第一子像素电极15短接,使得第一公共电极10的电势与第一子像素电极15的电势逐渐变为相同,显示单元5中显示介质8逐渐恢复原态,像素单元3不显示画面,手写显示装置也就不再显示当前显示的画面,完成手写显示装置当前所显示的画面的清除,实现了手写显示装置的刷新。如此设计,与上述清除手写显示装置当前显示的画面的两种方式相比,可以加快清除手写显示装置当前显示的画面的清除速度,即加快手写显示装置的刷新速度。

在方式一中,压电单元4和显示单元5共用第一公共电极10和第一子像素电极15,即压电单元4和显示单元5实质上为同一个电容,在实际应用中,压电单元4和显示单元5也可以在实质上不为同一个电容。

方式二,请参阅图1和图4,本发明实施例提供的手写显示装置包括平行相对设置的第一基板1和第二基板2,像素单元3位于第一基板1和第二基板2之间;每个像素单元3包括均平行于第一基板1的第二公共电极11、第三公共电极12和第二子像素电极16,第二公共电极11位于第一基板1,第三公共电极12位于第二基板2,第二公共电极11与第三公共电极12相对,第二子像素电极16位于第二公共电极11和第三公共电极12之间;其中,压电单元4的第一电极板由第二公共电极11形成,显示单元5的第四电极板由第三公共电极12形成,压电单元4的第二电极板和显示单元5的第三电极板均由第二子像素电极16形成。

具体地,本发明实施例提供的手写显示装置包括第一基板1和第二基板2、及位于第一基板1和第二基板2之间并呈阵列排布的多个像素单元3,每个像素单元3包括平行设置的第二公共电极11、第三公共电极12和第二子像素电极16,第二公共电极11位于第一基板1上,第三公共电极12位于第二基板2上,第二子像素电极16位于第二公共电极11和第三公共电极12之间,第二公共电极11和第二子像素电极16共同形成压电单元4,第三公共电极12和第二子像素电极16共同形成显示单元5,此时,压电单元4和显示单元5共用第二子像素电极16,压电单元4和显示单元5在实质上不为同一个电容。

当使用上述实施例提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,压电介质7感应压力,压电单元4产生激发压差,第二公共电极11与第二子像素电极16之间产生压差,因而第二子像素电极16与第三公共电极12之间也产生压差,即在激发压差的激发下,显示单元5产生显示压差,在显示压差的作用下,显示介质8移动,使得该像素单元3显示画面,从而实现手写显示装置的画面显示。

根据上述描述,压电单元4和显示单元5可以视为并联设置的两个电容,其中,压电单元4和显示单元5共用第二子像素电极16,当使用上述实施例提供的手写显示装置时,压电单元4的其中一个电极板的电势与显示单元5的其中一个电极板的电势相同,该电势即为压电单元4和显示单元5共用的第二子像素电极16的电势,压电单元4的另一个电极板的电势与显示单元5的另一个基板的电势可以相同,也可以不相同,即第二公共电极11的电势与第三公共电极12的电势可以相同,也可以不相同。在本发明实施例中,第二公共电极11的电势与第三公共电极12的电势相同,例如,可以将第二公共电极11和第三公共电极12同时接地,此时,可以将压电单元4和显示单元5等效为如图5所示的电路,压电单元4和显示单元5并联设置,第二公共电极11和第三公共电极12同时接地,当手写显示装置显示画面时,压电单元4的当前压差与显示单元5的当前压差相同。

在方式二中,压电单元4的数量和显示单元5的数量可以根据需要进行设定,例如,压电单元4的数量为一个,显示单元5的数量也为一个,或者,压电单元4的数量为多个,显示单元5的数量也为多个,多个压电单元4与多个显示单元5一一对应,此时,可以是将第二公共电极11的数量和第三公共电极12的数量分别设定为多个,或者,也可以是将第二子像素电极16的数量设定为多个。在此不做限定。

请继续参阅图4和图5,在本发明实施例中,每个像素单元3还包括保持单元6,保持单元6包括第五电极板、与第五电极板相对的第六电极板、及位于第五电极板和第六电极板之间的介电介质9,保持单元6的第五电极板由第二子像素电极16形成,保持单元6的第六电极板由第三公共电极12形成;压电介质7所感应的压力撤销后,保持单元6使显示单元5保持当前压差。

具体地,保持单元6的第五电极板由第二子像素电极16形成,保持单元6的第六电极板由第三公共电极12形成,也就是说,保持单元6和显示单元5共用第二子像素电极16和第三公共电极12。当使用本发明实施例提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,压电介质7感应压力,压电单元4产生激发压差,同时,显示单元5产生显示压差,保持单元6产生保持压差,该保持压差即为显示单元5产生的显示压差,当压电介质7所感应的压力撤销时,此时,由于保持单元6内设置有介电介质9,介电介质9采用高介电常数的材料制得,因而介电介质9可以减缓保持单元6放电的速度,也就是减缓显示单元5放电的速度,从而可以更好地对显示单元5进行控制,并改善手写显示装置的画面显示效果和质量,同时,可以增强像素单元3的抗干扰能力。

值得一提的是,显示单元5和保持单元6共用第二子像素电极16和第三公共电极12时,第二子像素电极16与第三公共电极12之间设置有显示介质8和介电介质9,当显示介质8采用电泳单体,介电介质9采用具有高介电常数的透明络合物或内胶体时,可以将电容单元掺杂在透明络合物或内胶体内,如此设计,在第二子像素电极16与第三公共电极12之间不用分别设置显示介质8和介电介质9,简化了手写显示装置的生产工艺。

请继续参阅图5,本发明实施例提供的手写显示装置还包括依次连接的信号检测电路20、信号放大电路21和充电电路22,其中,信号检测电路20还与显示单元5连接,充电电路22还与保持单元6连接;信号检测电路20用于检测压电介质7感应压力时,显示单元5产生的显示压差;信号放大电路21用于将信号检测电路20所检测到的显示压差放大;充电电路22根据经信号放大电路21放大后的显示压差,为保持单元6充电。

当使用本发明实施例提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,压电介质7感应压力,压电单元4产生激发压差,在激发压差的激发下,显示单元5产生显示压差,显示介质8移动,使得该像素单元3显示画面,从而实现手写显示装置的画面显示,此时,信号检测电路20则检测到显示单元5产生的显示压差,并将此时显示单元5产生的显示压差传输至信号放大电路21;信号放大电路21则根据预先设定好的放大倍数,对信号检测电路20检测到的显示单元5产生的显示压差放大,或者,信号放大电路21根据信号检测电路20检测到的显示单元5产生的显示压差,通过查阅表数据库,表数据库中预先存储有显示压差与放大倍数的关系,获取在信号检测电路20检测到的显示单元5产生的显示压差时的放大倍数,并对信号检测电路20检测到的显示单元5产生的显示压差放大,信号放大电路21将放大后的显示压差传输至充电电路22,充电电路22则对保持单元6进行充电,使得保持单元6的保持压差与经信号放大电路21放大后的显示压差相对应,此时,显示单元5的当前压差与经信号放大电路21放大后的显示压差相对应,显示介质8中正显示粒子和负显示粒子的分开分布程度增加,加深像素单元3所显示的颜色,提高了手写显示装置的灰度,改善手写显示装置的画面显示质量,同时还增强像素单元3的抗干扰能力。

充电电路22根据经信号放大电路21放大后的显示压差,对保持单元6进行充电时,可以是在压电介质7感应压力的过程中持续为保持单元6充电,当压电介质7所感应的压力撤销时,充电电路22则停止根据经信号放大电路21放大后的显示压差,对保持单元6进行充电。当然,当压电介质7所感应的压力撤销时,充电电路22也可以根据经信号放大电路21放大后的显示压差,持续对保持单元6进行充电,直到手写显示装置收到刷新的指令。

本发明实施例还包括寄存电路和判断电路,其中,寄存电路与信号放大电路21连接,用于存储经信号放大电路21放大后的显示压差;信号检测电路20还用于在压电介质7所感应的压力撤销后,检测显示单元5的当前压差;判断电路分别与信号检测电路20、寄存电路和充电电路22连接,判断电路用于判断显示单元5的当前压差是否小于经信号放大电路21放大后的显示压差;充电电路22还用于在判断电路判断得知显示单元5的当前压差小于经信号放大电路21放大后的显示压差时,为保持单元6充电。

信号放大电路21对信号检测电路20所检测的显示压差进行放大后,寄存电路则将经信号放大电路21放大后的显示压差存储起来,当压电介质7所感应的压力撤销后,信号检测电路20则检测显示单元5的当前压差,并将该当前压差传输至判断电路,判断电路判断显示单元5的当前压差是否小于经信号放大电路21放大后的显示压差,当判断电路判断得知显示单元5的当前压差小于经信号放大后的显示压差时,充电电路22则为保持单元6充电,使保持单元6的保持压差与经信号放大电路21放大后的显示压差相对应,使显示单元5的当前压差与经信号放大电路21放大后的显示压差相对应,使像素单元3所显示的颜色保持,提高像素单元3的显示稳定性,使手写显示装置的灰度保持,从而改善手写显示装置的画面显示质量。

当清除手写显示装置当前显示的画面时,可以采用如下方式:手写显示装置还包括第二短接电路,第二短接电路分别与第二公共电极11和第二子像素电极16连接;第二短接电路使第二公共电极11与第二子像素电极16短接。具体地,当清除手写显示装置当前显示的画面时,则通过第二短接电路,使第二公共电极11与第二子像素电极16短接,第二公共电极11的电势与第二子像素电极16的电势逐渐变为相同,压电单元4和显示单元5同时放电,显示介质8恢复原态,像素单元3不再显示当前显示的颜色,完成手写显示装置当前显示的画面的清除,实现手写显示装置的刷新。

在方式二中,压电单元4和显示单元5在实质上不为同一个电容,但压电单元4的一个电极板和显示单元5的一个电极板共用第二子像素电极16,在实际应用中,还可以采用如下方式,压电单元4和显示单元5在实质上不为同一个电容,压电单元4和显示单元5完全分离设置。

方式三,请参阅图1、图6和图7,本发明实施例提供的手写显示装置包括平行相对设置的第一基板1和第二基板2,像素单元3位于第一基板1和第二基板2之间;每个像素单元3包括均平行于第一基板1的第四公共电极13、第五公共电极14、第三子像素电极17和第四子像素电极18,第四公共电极13位于第一基板1,第五公共电极14位于第二基板2,第四公共电极13与第五公共电极14相对,第三子像素电极17位于第四公共电极13和第五公共电极14之间,第四子像素电极18位于第三电极和第五公共电极14之间;其中,压电单元4的第一电极板由第四公共电极13形成,压电单元4的第二电极板由第三子像素电极17形成;显示单元5的第三电极板由第四子像素电极18形成,显示单元5的第四电极板由第五公共电极14形成。

具体地,本发明实施例提供的手写显示装置包括相对设置的第一基板1和第二基板2、及位于第一基板1和第二基板2之间并呈阵列排布的多个像素单元3,每个像素单元3包括相互平行设置的第四公共电极13、第五公共电极14、第三子像素电极17和第四子像素电极18,第四公共电极13位于第一基板1,第五公共电极14位于第二基板2,第四公共电极13与第五公共电极14相对,第三子像素电极17位于第四公共电极13和第五公共电极14之间,第四子像素电极18位于第三电极和第五公共电极14之间,第四公共电极13与第三子像素电极17共同形成压电单元4,第五公共电极14与第四子像素电极18共同形成显示单元5,压电单元4和显示单元5在实质上不为同一个电容。

当使用上述实施例提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,压电介质7感应压力,压电单元4产生激发压差,在激发压差的激发下,第三子像素电极17与第四子像素电极18之间也产生压差,进而激发第四子像素电极18与第五公共电极14之间产生压差,即显示单元5产生显示压差,在显示压差的作用下,显示介质8移动,使得该像素单元3显示相应的颜色,从而实现手写显示装置的画面显示。

在方式三中,压电单元4的数量和显示单元5的数量可以根据需要进行设定,例如,压电单元4的数量为一个,显示单元5的数量也为一个,或者,压电单元4的数量为多个,显示单元5的数量也为多个,多个压电单元4与多个显示单元5一一对应,此时,可以是将第三子像素电极17的数量和第四子像素电极18的数量均设定为多个。在此不做限定。

请继续参阅图6和图7,在本发明实施例中,每个像素单元3还包括保持单元6,保持单元6包括第五电极板、与第五电极板相对的第六电极板、及位于第五电极板和第六电极板之间的介电介质9,保持单元6的第五电极板由第三子像素电极17形成,保持单元6的第六电极板由第四子像素电极18形成;压电介质7所感应的压力撤销后,保持单元6使显示单元5保持当前压差。

具体地,保持单元6的第五电极板由第三子像素电极17形成,保持单元6的第六电极板由第四子像素电极18形成,也就是说,保持单元6的一个电极板与显示单元5的一个电极板共用第四子像素电极18,保持单元6的另一个电极板与压电单元4的一个电极板共用第三子像素电极17。当使用本发明实施例提供的手写显示装置时,直接在手写显示装置上手写输入,压电介质7感应压力,压电单元4产生激发压差,此时,保持单元6产生保持压差,显示单元5产生显示压差,当压电介质7所感应的压力撤销后,由于保持单元6内设置有介电介质9,介电介质9采用高介电常数的材料制得,因而介电介质9可以减缓保持单元6放电的速度,也就是减缓显示单元5放电的速度,从而可以更好地对显示单元5进行控制,并改善手写显示装置的画面显示效果和质量。

在方式三中,压电单元4、保持单元6和显示单元5在实质上均不为同一个电容,与方式一和方式二相比,可以增加显示单元5的分布密度,增加显示单元5中显示介质8的分布密度,提高手写显示装置显示画面时的对比度,改善手写显示装置的画面显示效果和质量。

根据上述描述,压电单元4、保持单元6和显示单元5可以视为串联设置,可以将压电单元4、保持单元6和显示单元5等效为如图7所示的电路,在实际操作时,可以将第四公共电极13的电势和第五公共电极14的电势相同,例如,可以将第四公共电极13和第五公共电极14同时接地。

当清除手写显示装置当前显示的画面时,可以采用如下方式:手写显示装置还包括第三短接电路,第三短接电路分别与第四公共电极13、第三子像素电极17和第四子像素电极18连接;第三短接电路使第三子像素电极17和第四子像素电极18同时与第四公共电极13短接。具体地,当清除手写显示装置当前显示的画面时,则通过第三短接电路,使第三子像素电极17和第四子像素电极18同时与第四公共电极13短接,此时,第四公共电极13的电势、第五公共电极14的电势、第三子像素电极17的电势和第四子像素电极18的电势均相同,压电单元4、保持单元6和显示单元5放电,显示介质8恢复原态,像素单元3不再显示当前显示的颜色,完成手写显示装置当前显示的画面的清除,实现手写显示装置的刷新。

值得一提的是,在方式三中,也可以设置信号检测电路20、信号放大电路21、充电电路22、寄存电路和判断电路,其中,信号检测电路20、信号放大电路21、充电电路22、寄存电路和判断电路的设置与方式二中类似,在此不再赘述。

在方式一、方式二和方式三中,显示单元5的第三电极板和第四电极板同时平行于第一基板1,当使用上述实施例提供的手写显示装置时,显示单元5产生的显示压差的电场方向垂直于第一基板1。在实际应用中,也可以将显示单元5的第三电极板和第四电极板设置相互平行,但不平行于第一基板1,例如,以在方式二的基础进行变形,获得显示单元5的第三电极板和第四电极板设置相互平行,但不平行于第一基板1的实施例,请参阅图8,像素单元3包括第二公共电极11、第三公共电极12和第二子像素电极16,其中,第二公共电极11位于第一基板1上,第二公共电极11平行于第一基板1,第三公共电极12位于第二基板2上,第三公共电极12包括平行于第一基板1的公共电极平行部和不平行于第一基板1的公共电极斜向部,第二子像素电极16位于第二公共电极11与第三公共电极12之间,第二子像素电极16包括平行于第一基板1的子像素电极平行部和不平行于第一基板1的子像素电极斜向部,子像素电极斜向部与公共电极斜向部相对并平行;压电单元4由第二公共电极11和第二子像素电极16共同形成,显示单元5由公共电极斜向部和子像素电极斜向部共同形成,压电介质7位于第二公共电极11与第二子像素电极16之间,显示介质8位于公共电极斜向部与子像素电极斜向部之间,当使用上述实施例提供的手写显示装置时,显示单元5产生的显示压差的电场方向不垂直于第一基板1。

上述实施例中,第一基板1可以为刚性基板,例如,第一基板1可以为玻璃基板,以承受在手写显示装置上写入内容时的压力,当然,第一基板1也可以为柔性基板。第二基板2也可以为刚性基板,例如,第二基板2为玻璃基板,或者,第二基板2也可以为柔性基板,例如,第二基板2可以包括两层保护层(Over Coat,OC层),制作过程可以采用如下过程:先在刚性基板上形成第一层保护层,第一保护层用作平坦化和电极衬底;然后在第一层保护层上形成电极(可以为方式一中的第一公共电极10、方式二中的第三公共电极12、方式三中的第五公共电极14);然后在电极上形成第二层保护层,第二层保护层用于保护电极,然后将第一层保护层与刚性基板分离。第一层保护层可以采用质地较软的材料,且第一层保护层的厚度可以较小,第二保护层可以采用质地较硬的材料,且第二层保护层的厚度较大,以提高第二保护层的耐磨性。

请继续参阅图1至图8,本发明实施例提供的手写显示装置中,每个像素单元3的边缘还设置有挡墙19。挡墙19的设置,一方面,可以将每个像素单元3与其它像素单元3隔离开,以防止显示介质8在第一基板1和第二基板2之间窜动;另一方面,挡墙19可以采用呈黑色的材料制得,以遮蔽电极与外界电路连接的走线。

值得指出的是,在上述实施例中,压电介质7采用压电材料制成,压电材料可以为透明压电材料,也可以为非透明压电材料。显示介质8可以采用电泳单体,也可以采用双稳态材料制成,即显示介质8可以为电泳单体显示介质,也可以为双稳态材料显示介质。

显示介质8采用电泳单体制得时,电泳单体包括正显示粒子和负显示粒子,正显示粒子的颜色和负显示粒子的颜色不相同,正显示粒子的颜色和负显示粒子的颜色可以根据实际需要进行设定,例如,正显示粒子呈白色,负显示粒子呈黑色,当在显示单元5的显示压差的作用下,正显示粒子移动到手写显示装置的显示面一侧,负显示粒子移动至与手写显示装置的显示面一侧相对的一侧时,手写显示装置所显示的画面则呈白色,当在显示单元5的显示压差的作用下,负显示粒子移动到手写显示装置的显示面一侧,正显示粒子移动至与手写显示装置的显示面一侧相对的一侧时,手写显示装置所显示的画面则呈黑色。当然,在实际应用中,可以将正显示粒子的颜色设定为黑色,负显示粒子的颜色设定为白色,或者,正显示粒子的颜色设定为彩色,负显示粒子的颜色设定为白色,此时,当在显示单元5的显示压差的作用下,正显示粒子移动到手写显示装置的显示面一侧,负显示粒子移动至与手写显示装置的显示面一侧相对的一侧时,手写显示装置显示的画面则呈彩色,或者,正显示粒子的颜色设定为白色,负显示粒子的颜色设定为彩色,当在显示单元5的显示压差的作用下,负显示粒子移动到手写显示装置的显示面一侧,正显示粒子移动至与手写显示装置的显示面一侧相对的一侧时,手写显示装置所显示的画面则呈彩色。

显示介质8采用双稳态材料制得时,可以实现手写显示装置的彩色显示,且手写显示装置可以为反射式手写显示装置,此时,当手写显示装置采用方式二的结构时,可以将第二公共电极11的材料选择为金属,利用金属反光的特点,将手写显示装置制成反射式手写显示装置,当手写显示装置采用方式三的结构时,可以将第四公共电极13的材料选择为金属,利用金属反光的特点,将手写显示装置制成反射式手写显示装置;手写显示装置还可以为透射式手写显示装置,此时,可以在第一基板1背向第二基板2的一侧设置背光源,背光源提供的背光经第二基板2出射,实现手写显示装置的画面显示,并且,通过调节背光源提供的背光的波长以及双稳态材料的螺距,可以实现手写显示装置的多种彩色显示。

显示介质8采用双稳态材料制得,且在像素单元3内设置有保持单元6时,由于双稳态材料只有两种稳定状态,即当施加在双稳态材料上的压差大于该双稳态材料的阈值电压时,该双稳态材料则显示,当施加在双稳态材料上的压差小于该双稳态材料的阈值电压时,该双稳态材料则不显示,因而当通过保持单元6使显示单元5保持当前压差时,信号放大电路21只需将信号检测电路20检测到的显示单元5的显示压差放大到双稳态材料的阈值电压以上即可,而无需反复查找表数据库,以确定放大倍数。而对于显示介质8采用双稳态材料制成,且在像素单元3内未设置有保持单元6时,当需要清除手写显示装置当前显示的画面时,只需对手写显示装置进行按压即可实现手写显示装置的全屏刷新或局部刷新,而无需设置刷新电路或短接电路等来实现手写显示装置的刷新。

值得一提的是,在上述实施例中,公共电极(第一公共电极10、第二公共电极11、第三公共电极12、第四公共电极13和第五公共电极14)可以采用铟锡金属氧化物(Indium Tin Oxides,ITO)或者金属制得,子像素电极(第一子像素电极15、第二子像素电极16、第三子像素电极17和第四子像素电极18)可以采用金属制得。

本发明实施例还提供一种手写显示装置的制作方法,用于制作如上述实施例所述的手写显示装置,所述手写显示装置的制作方法包括:

形成呈阵列排布的多个像素单元,每个像素单元包括压电单元和显示单元,其中,压电单元用于感应压力,激发显示单元;显示单元用于在压电单元的激发下,显示画面。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于制作方法实施例而言,由于其基本相似于装置实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见装置实施例的部分说明即可。

当手写显示装置采用方式一对应的结构时,形成呈阵列排布的多个像素单元的步骤包括:

提供第一基板和第二基板;

在第一基板上形成第一子像素电极、压电介质、挡墙和显示介质,压电介质和显示介质位于第一电极上,挡墙位于像素单元的边缘;

在第二基板上形成第一公共电极;

将第二基板与第一基板对盒,第一子像素电极、第一公共电极和压电介质共同形成压电单元,第一子像素电极、第一公共电极和显示介质共同形成显示单元。

具体地,完成在第一基板上形成第一子像素电极、压电介质、挡墙、显示介质的步骤时,可以先在第一基板上形成第一子像素电极,然后在第一子像素电极上覆盖一层绝缘层,以保护第一子像素电极,然后在第一子像素电极上形成压电介质、挡墙和显示介质。

在第一基板上形成第一子像素电极、压电介质、挡墙、显示介质的步骤和在第二基板上形成第一公共电极的步骤可以不分先后,例如,可以先完成在第一基板上形成第一子像素电极、压电介质、挡墙、显示介质的步骤,然后完成在第二基板上形成第一公共电极的步骤,或者,可以先完成在第二基板上形成第一公共电极的步骤,然后完成在第一基板上形成第一子像素电极、压电介质、挡墙、显示介质的步骤,或者,可以同时进行在第一基板上形成第一子像素电极、压电介质、挡墙、显示介质的步骤和在第二基板上形成第一公共电极的步骤。

当手写显示装置采用方式二对应的结构时,每个像素单元还包括保持单元,形成呈阵列排布的多个像素单元的步骤包括:

提供第一基板和第二基板;

在第一基板上形成第二公共电极、压电介质、第二子像素电极、介电介质、挡墙和显示介质,其中,压电介质位于第二公共电极上,第二子像素电极位于压电介质上,第二子像素电极、第二公共电极和压电介质共同形成压电单元;介电介质和显示介质位于第二子像素电极上,挡墙位于像素单元的边缘;

在第二基板上形成第三公共电极;

将第二基板与第一基板对盒,第二电极、第三公共电极和显示介质共同形成显示单元,第二电极、第三公共电极和介电介质共同形成保持单元。

其中,在第一基板上形成第二公共电极、压电介质、第二子像素电极、介电介质、挡墙、显示介质的步骤和在第二基板上形成第三公共电极的步骤的先后顺序在此不做限定,可以是先完成在第一基板上形成第二公共电极、压电介质、第二子像素电极、介电介质、挡墙、显示介质的步骤,后完成在第二基板上形成第三公共电极的步骤,或者,可以是先完成在第二基板上形成第三公共电极的步骤,后完成在第一基板上形成第二公共电极、压电介质、第二子像素电极、介电介质、挡墙、显示介质的步骤,或者,也可以是同时进行在第一基板上形成第二公共电极、压电介质、第二子像素电极、介电介质、挡墙、显示介质的步骤和在第二基板上形成第三公共电极的步骤。

当手写显示装置采用方式三对应的结构时,每个像素单元还包括保持单元,形成呈阵列排布的多个像素单元的步骤包括:

提供第一基板和第二基板;

在第一基板上形成第四公共电极、压电介质、第三子像素电极、介电介质、第四子像素电极、挡墙和显示介质,其中,压电介质位于第四公共电极和第三子像素电极之间,第四公共电极、第三子像素电极和压电介质共同形成压电单元;介电介质位于第三子像素电极和第四子像素电极之间,第三子像素电极、第四子像素电极和介电介质共同形成保持单元;显示介质位于第四子像素电极上;挡墙位于像素单元的边缘;

在第二基板上形成第五公共电极;

将第二基板与第一基板对盒,第四子像素电极、第五公共电极和显示介质共同形成显示单元。

具体地,在第一基板上形成第四公共电极、压电介质、第三子像素电极、介电介质、第四子像素电极、挡墙和显示介质的步骤可以为:在第一基板上形成第四公共电极,第四公共电极可以为金属电极;然后在第四公共电极上覆盖绝缘层,以保护第四公共电极;然后在绝缘层上依次涂覆压电材料层、沉积第一金属层(第三子像素电极层)、涂覆高介电常数材料、沉积第二金属层(第四子像素电极层),然后配合使用干刻工艺和湿刻工艺,形成压电介质、第三子像素电极、介电介质和第四子像素电极,其中,在每个像素单元中,如果压电介质的数量、第三子像素电极的数量、介电介质的数量和第四子像素电极的数量相同且为多个,则相邻的两个压电介质之间的间距、相邻的两个第三子像素电极之间的间距、相邻的两个介电介质之间的间距和相邻的两个第四子像素电极之间的间距应该均小于显示介质的尺寸,例如,显示介质呈球状时,相邻的两个压电介质之间的间距、相邻的两个第三子像素电极之间的间距、相邻的两个介电介质之间的间距和相邻的两个第四子像素电极之间的间距应该均小于显示介质的直径;然后在第四子像素电极上覆盖平坦化层,以填平相邻的第四子像素电极之间的间隙;然后形成挡墙;然后填充显示介质。

同样的,在第一基板上形成第四公共电极、压电介质、第三子像素电极、介电介质、第四子像素电极、挡墙和显示介质的步骤和在第二基板上形成第五公共电极的步骤的先后顺序在此不做限定,可以是先完成在第一基板上形成第四公共电极、压电介质、第三子像素电极、介电介质、第四子像素电极、挡墙和显示介质的步骤,后完成在第二基板上形成第五公共电极的步骤,或者,可以是先完成在第二基板上形成第五公共电极的步骤,后完成在第一基板上形成第四公共电极、压电介质、第三子像素电极、介电介质、第四子像素电极、挡墙和显示介质的步骤,或者,也可以是同时进行在第一基板上形成第四公共电极、压电介质、第三子像素电极、介电介质、第四子像素电极、挡墙和显示介质的步骤和在第二基板上形成第五公共电极的步骤。

本发明实施例还可以提供一种手写显示装置的控制方法,应用于如上述实施例所述的手写显示装置,包括:

手写显示装置中,像素单元中压电单元感应压力,使像素单元中显示单元显示画面。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于控制方法实施例而言,由于其基本相似于装置实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见装置实施例的部分说明即可。

手写显示装置中,像素单元中压电单元感应压力,使像素单元中显示单元显示画面的步骤包括:

压电单元内的压电介质感应压力,使压电单元的第一电极板与第二电极板之间产生激发压差;

在激发压差的激发下,显示单元的第三电极板与第四电极板之间产生显示压差,显示单元的显示介质在显示压差的作用下移动,显示单元显示画面。

当手写显示装置采用方式一对应的结构时,在激发压差的激发下,显示单元的第三电极板与第四电极板之间产生显示压差,显示单元的显示介质在显示压差的作用下移动,显示单元显示画面的步骤之后,手写显示装置的控制方法还包括:

手写显示装置的刷新电路在像素单元中,形成显示单元的第一公共电极和第一子像素电极之间施加与显示压差相反的反向压差,使显示单元放电;

或者,

手写显示装置的第一短接电路使像素单元中形成显示单元的第一公共电极和第一子像素电极短接。

当手写显示装置采用方式二对应的结构时,在激发压差的激发下,显示单元的第三电极板与第四电极板之间产生显示压差,显示单元的显示介质在显示压差的作用下移动,显示单元显示画面的步骤之后,手写显示装置的控制方法还包括:

手写显示装置的信号检测电路检测压电介质感应压力时,显示单元产生的显示压差;

手写显示装置的信号放大电路将信号检测电路所检测到的显示压差放大;

手写显示装置的寄存电路存储经信号放大电路放大后的显示压差;

手写显示装置的充电电路根据经信号放大电路放大的显示压差,为像素单元的保持单元充电;

压电介质所感应的压力撤销后,信号检测电路检测显示单元的当前压差;

手写显示装置的判断电路判断显示单元的当前压差是否小于经信号放大电路放大的显示压差;

当显示单元的当前压差小于经信号放大电路放大的显示压差时,充电电路为保持单元充电。

当手写显示装置采用方式二对应的结构时,在激发压差的激发下,显示单元的第三电极板与第四电极板之间产生显示压差,显示单元的显示介质在显示压差的作用下移动,显示单元显示画面的步骤之后,手写显示装置的控制方法还包括:

手写显示装置的第二短接电路使像素单元的第二公共电极和第二子像素电极短接。

当手写显示装置采用方式三对应的结构时,在激发压差的激发下,显示单元的第三电极板与第四电极板之间产生显示压差,显示单元的显示介质在显示压差的作用下移动,显示单元显示画面的步骤之后,手写显示装置的控制方法还包括:

手写显示装置的第三短接电路使像素单元的第三子像素电极、第四子像素电极和第四公共电极短接。

在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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