CN114442350B - 液晶书写装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种液晶书写装置及其驱动方法，该液晶书写装置包括设置在所述第一基板上的至少一个像素电极，设置在所述第二基板上的公共电极，以及至少一个光敏开关和至少一个背光单元。可通过所述背光单元发出的光线将对应的所述光敏开关打开，使得驱动电路通过对应的所述光敏开关向对应的所述像素电极加载电压，改变第一基板与第二基板之间的双稳态液晶层的织构状态，从而实现书写笔迹的光擦除，在使用过程中，不需要驱动电路的频繁开启、频繁切换输出的电压，可以降低书写装置在使用过程中的功耗，提高产品的使用寿命。

Description

液晶书写装置及其驱动方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶书写装置及其驱动方法。

背景技术

液晶书写装置是一种简易的集书写与显示为一体的设备，可以实现文字书写和绘画，受到广大用户的青睐。

液晶书写装置中的主要部件为液晶书写板，现有的液晶书写板主要利用双稳态液晶层(Cholesteric Liquid Crystals，CLC)来实现显示字迹的效果。双稳态液晶具有反射态(Planar Texture，P态)和散射态(Focal Conic Texture，FC态)两种织构态，在一定电场或压力作用下，这两种织构态可以相互转换，无需电压维持即可保持在其中一种织构态，因此，液晶书写装置可以极大地节省功率。当双稳态液晶处于反射态时，双稳态液晶可以反射某一波段的可见光使得显示面板显示一定的颜色。当双稳态液晶处于散射态时，双稳态液晶能够散射射入的光线，液晶书写板显示背景色。

但是现有的液晶书写装置，在进行笔迹擦除时，通常只能通过向该液晶层两侧的电极施加电压，来改变液晶的织构态的方式，但是这种方式会导致外部驱动电路的频繁开启、频繁切换输出的电压。尤其是当手写板尺寸较大后，开启或关闭整个屏幕的功耗都比较大，不利于手写板的长时间使用。

发明内容

针对上述问题，本申请提供了一种液晶书写装置及其驱动方法，能够解决现有技术中液晶书写装置功耗较大且寿命较低的技术问题。

第一方面，本申请提供一种液晶书写装置，包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

位于所述第一基板和所述第二基板之间的双稳态液晶层；

至少一个像素电极，设置于所述第一基板上；

公共电极，设置于所述第二基板上；其中，所述公共电极在所述第一基板上的正投影至少覆盖部分所述像素电极和部分所述双稳态液晶层在所述第一基板上的正投影；

至少一个光敏开关，串联于驱动电路和对应的所述像素电极之间；

至少一个背光单元，被配置为在开启时，发出预设光线，以照射到所述光敏开关。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，

所述光敏开关设置于所述第一基板上；

所述背光单元设置于所述光敏开关远离所述双稳态液晶层的一侧。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，所述光敏开关包括感光部；

所述液晶书写装置还包括遮光单元，所述遮光单元位于所述感光部远离所述背光单元的一侧。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，所述遮光单元在所述第一基板上的正投影至少覆盖部分所述背光单元在所述第一基板上的正投影；

其中，所述遮光单元位于所述第一基板或所述第二基板上。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，所述遮光单元位于所述双稳态液晶层远离所述背光单元的一侧；

其中，所述遮光单元在所述第一基板上的正投影与所述双稳态液晶层的部分区域在所述第一基板上的正投影无交叠。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，还包括触控组件，设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧；

其中，所述触控组件，被配置为在感应到触控操作时，获取对应的触控位置信息，并根据所述触控位置信息开启对应位置处的所述像素电极对应的所述背光单元。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，所述背光单元包括点光源或面光源阵列；

所述触控组件，被配置为根据所述触控位置信息开启对应位置处的所述像素电极对应的所述点光源或所述面光源阵列的对应部分。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，所述触控组件包括电容式触控组件、电阻式触控单元、红外触控组件和NFC触控组件中的至少一种。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，还包括擦除组件，被配置为执行所述触控操作。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，所述第二基板远离所述第一基板的一侧或所述擦除组件上设置有压力感应单元；

其中，所述压力感应单元被配置为根据感应到的压力值，向所述背光单元发出对应的感应信号，以使得所述背光单元在开启时发出对应强度的所述预设光线。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，所述光敏开关包括光敏薄膜晶体管，所述光敏薄膜晶体管的有源层为所述光敏开关的感光部；

其中，所述光敏薄膜晶体管的源极通过对应的数据线与所述驱动电路电连接，所述光敏薄膜晶体管的漏极与对应的所述像素电极电连接，所述光敏薄膜晶体管的栅极位于所述光敏薄膜晶体管的有源层远离所述背光单元的一侧。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，所述第一基板的材料包括透明材料。

在一些实施例中，上述液晶书写装置中，所述第二基板的材料包括柔性透明材料。

第二方面，本申请提供一种如第一方面中任一项所述的液晶书写装置的驱动方法，包括：

当任意所述背光单元接收到开启信号时，发出所述预设光线；

当对应的所述光敏开关接收到所述预设光线时，对应的所述光敏开关从关闭状态至少切换为部分开启状态，以使得所述驱动电路通过对应的所述光敏开关向对应的所述像素电极加载电压。

在一些实施例中，上述液晶书写装置的驱动方法中，所述液晶书写装置还包括触控组件，设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧；

所述开启信号通过以下步骤生成：

在感应到触控操作时，获取对应的触控位置信息，并根据所述触控位置信息生成对应的开启信号发送至对应位置处的所述像素电极对应的所述背光单元。

采用上述技术方案，至少能够达到如下技术效果：

本申请提供了一种液晶书写装置及其驱动方法，该液晶书写装置包括设置在所述第一基板上的至少一个像素电极，设置在所述第二基板上的公共电极，以及至少一个光敏开关和至少一个背光单元。可通过所述背光单元发出的光线将对应的所述光敏开关打开，使得驱动电路通过对应的所述光敏开关向对应的所述像素电极加载电压，改变第一基板与第二基板之间的双稳态液晶层的织构状态，从而实现书写笔迹的光擦除，在使用过程中，不需要驱动电路的频繁开启、频繁切换输出的电压，可以降低书写装置在使用过程中的功耗，提高产品的使用寿命。

附图说明

附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请，但并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1是本申请一示例性实施例示出的一种液晶书写装置的剖面结构示意图；

图2是本申请一示例性实施例示出的另一种液晶书写装置的剖面结构示意图；

图3是本申请一示例性实施例示出的另一种液晶书写装置的剖面结构示意图；

图4是本申请一示例性实施例示出的另一种液晶书写装置的剖面结构示意图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制；

附图标记为：

11-第一基板；12-像素电极；13-光敏薄膜晶体管；131-有源层；132-栅极；133-源极；134-漏极；135-栅极绝缘层；136-第一绝缘层；14-背光单元；15-数据线；16-第二绝缘层；

21-第二基板；22-公共电极；23-遮光单元；24-触控组件；

30-双稳态液晶层；40-擦除组件。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应理解，尽管可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本申请，将在下列的描述中提出详细的结构以及步骤，以便阐释本申请提出的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本申请还可以具有其他实施方式。

本申请提供一种液晶书写装置，如图1所示，包括：相对设置的第一基板11和第二基板21，位于第一基板11和第二基板21之间的双稳态液晶层30，以及至少一个像素电极12、至少一个光敏开关(图中未标注)、至少一个背光单元14和公共电极22。

其中，上述至少一个像素电极12设置于第一基板11上。

公共电极22设置于第二基板21上；其中，公共电极22在第一基板11上的正投影至少覆盖部分像素电极12和部分稳态液晶层30在第一基板11上的正投影。

光敏开关串联于驱动电路(图中未示出)和对应的像素电极12之间。

背光单元14，被配置为在开启时，发出预设光线，以照射到上述光敏开关。

上述液晶书写装置中，当背光单元14开启时，背光单元14发出的光线可以将对应的光敏开关打开，使得驱动电路通过对应的光敏开关向对应的像素电极12加载电压，像素电极12和公共电极22之间形成电压差，使得第一基板11与第二基板21之间的双稳态液晶层30的织构状态发生变化，从而实现书写笔迹的光擦除，在使用过程中，不需要驱动电路的频繁开启、频繁切换输出的电压，可以降低书写装置在使用过程中的功耗，提高产品的使用寿命。

双稳态液晶层30被配置为在散射态和反射态之间切换。

当双稳态液晶层30处于散射态下时，书写装置显示出其下方基板的颜色。

当双稳态液晶层30处于反射态下时，反射出对应波长(对应颜色)的自然光，书写装置显示出对应的颜色。

散射态和反射态为稳态，处于散射态或反射态的双稳态液晶，当作用在其上的电场或压力移除之后，双稳态液晶层30也会保持继续当前状态，直至再次受到电场或压力的作用，当前状态才会发生变化。

处于散射态的双稳态液晶层30，在压力或电场的作用下会切换为反射态。

处于反射态的双稳态液晶层30，在电场的作用下会切换为散射态。

其中，双稳态液晶层30由散射态变换为反射态的势垒电压，大于由反射态变换为散射态的势垒电压。

在一些实施例中，在初始阶段，双稳态液晶层30保持稳定的散射态，书写装置显示出其下方基板的颜色(书写装置的背景颜色)。

上述书写装置中，第二基板21远离第一基板11的一侧为上述书写装置的书写侧，当第二基板21远离第一基板11的一侧被用户手指或书写笔按压时，第二基板21与第一基板11之间的双稳态液晶层30的液晶分子受压力挤压翻转，翻转后的液晶分子就变成了反射态，反射出的对应颜色的自然光，显示出对应颜色的笔迹。

在一些实施例中，在擦除阶段，用户可以通过手动的方式将背光单元14打开，发出预设光线，背光单元14发出的光线可以将对应的光敏开关打开，使得驱动电路通过对应的光敏开关向对应的像素电极12加载电压，像素电极12和公共电极22之间形成电压差(该电压差大于双稳态液晶由反射态切换为散射态的势垒电压)，使得对应位置处处于反射态的双稳态液晶层30(书写笔迹位置处的双稳态液晶)由反射态转变为散射态，恢复初始状态，笔迹消失，从而实现笔迹的光擦除，未被背光单元14的光线照射的部分不受影响。

需要说明的是，双稳态液晶由反射态切换为散射态的势垒电压小于由散射态切换为反射态的势垒电压，所以上述方案中，即使背光单元14发出的光线照射到未书写区域(没有书写笔迹的)的区域，由于没有书写笔迹的区域的双稳态液晶仍处于散射态，所以即使没有书写笔迹的区域的像素电极12被驱动电路加载了擦除电压，但是像素电极12与公共电极22之间的电压差不足以将液晶分子由散射态切换为反射态，所以擦除电压不会影响没有书写笔迹的区域的液晶分子的状态。

擦除操作结束，关闭背光单元14，光线消失，光敏开关关闭，之前被擦除的区域的双稳态液晶处于稳定的散射态，保持初始状态。

上述书写装置在使用过程中，不需要驱动电路的频繁开启、频繁切换输出的电压，可以降低书写装置在使用过程中的功耗，提高产品的使用寿命。

在一些实施例中，上述书写装置中，所有背光单元14可以同时开启，实现书写装置的整面擦除。

在一些实施例中，上述书写装置中，背光单元14的数量可以为多个。对应的，像素电极12和光敏开关的数量可以为多个，背光单元14与光敏开关的关系可以是一对一，也可以是一对多。光敏开关与像素电极12的关系，可以是一对一，也可以是一对多。

对应的，多个背光单元14可分别单独控制，可实现背光源的分区控制，以驱动对应位置的一个或多个光敏开关，从而实现局部驱动、局部擦除，提升了擦除精度。这种结构应用于书写装置时，驱动电路结构简单，成本低，且不影响产品良率和可靠性。

光敏开关包括感光部，当感光部接收到上述预设光线时，可以使得光敏开关开启。

在一些实施例中，光敏开关可以设置于第一基板11上，背光单元14设置于光敏开关远离双稳态液晶层30的一侧，以尽量避免背光单元14影响双稳态液晶层30的出光。其中，背光单元14在第一基板11上的正投影至少覆盖光敏开关的部分感光部在第一基板11上的正投影。

在一些实施例中，光敏开关与像素电极12可以设置在第一基板11靠近第二基板21的一侧上，背光单元14可以设置在第一基板11远离第二基板21的一侧上。

在一些实施例中，光敏开关包括光敏薄膜晶体管13。光敏薄膜晶体管13的有源层131为光敏开关的感光部。

光敏薄膜晶体管13的有源层131的材料可以包括具有光敏特性的半导体材料，可以为非晶硅a-Si。

其中，光敏薄膜晶体管13的源极133通过对应的数据线15与驱动电路电连接，光敏薄膜晶体管13的漏极134与对应的像素电极12电连接，光敏薄膜晶体管13的栅极132位于光敏薄膜晶体管13的有源层131远离背光单元14的一侧。即相对于背光单元14，光敏薄膜晶体管13为顶栅薄膜晶体管，其栅极132不会遮挡背光单元14入射到有源层131上的光线。

具体地，背光单元14可以为面光源或者点光源。面光源包括由灯条和导光板组成的侧入式背光面光源或者LED直下式背光(例如：LED光源阵列)；点光源包括LED灯珠或OLED等自发光元件，一个点光源构成一个背光单元，或多个点光源构成一个背光单元。

当光敏薄膜晶体管13与背光单元14均设置在第一基板11上时，背光单元14在第一基板11上的正投影至少覆盖光敏薄膜晶体管13的部分有源层131在第一基板11上的正投影。

对应的，当背光单元14发出的光线照射到光敏薄膜晶体管13的有源层131上时，有源层131内生成大量载流子，增加了薄膜晶体管的输出电流，可以将光敏薄膜晶体管13从关闭状态至少切换为部分开启状态，以使得驱动电路通过开启的光敏薄膜晶体管13向对应的像素电极12加载电压。

光敏薄膜晶体管13还包括栅极绝缘层135和第一绝缘层136。栅极绝缘层135位于栅极132与有源层131之间，第一绝缘层136覆盖于栅极132上方，源极133和漏极134通过贯穿第一绝缘层136的接触孔(图中未标注)与有源层131连接。

在一些实施例中，上述液晶书写装置还包括遮光单元23。

在一些实施例中，遮光单元23位于光敏开关的感光部远离背光单元14的一侧。可以理解为，感光部远离背光单元14的一侧受到来自外界环境光照射或双稳态液晶层30反射的光的影响，导致光敏开关(如上述光敏薄膜晶体管)的漏电流增大，导致在背光单元未开启的情况下，光敏开关仍会产生电流，造成光敏开关的误开启，最终导致书写笔迹的误擦除。遮光单元23可以遮挡这部分光线，避免该问题。

进一步的，当光敏开关为上述的光敏薄膜晶体管13时，光敏薄膜晶体管13的栅极132可以使用遮光金属材料，以作为至少部分遮光单元23使用。当然，除了光敏薄膜晶体管13的栅极132外，还可以使用另外的遮光单元23来做进一步的遮挡。

在一些实施例中，遮光单元23在第一基板11上的正投影至少覆盖部分背光单元14在第一基板11上的正投影。可以理解为，当背光单元14的光线照射到光敏开关的感光部之后，多余的光线或透过感光部的光线可以通过设置在光敏开关的感光部远离背光单元14的一侧的遮光单元23进行遮挡，避免在擦除时产生漏光，避免光线进入人眼造成视觉干扰，以避免背光单元14发出的光线影响书写装置呈现的书写效果。

对应的，遮光单元23可以位于第一基板21或第二基板22上。

进一步的，遮光单元23可以位于双稳态液晶层30远离背光单元14的一侧，即在书写侧通过遮光单元23对背光单元的漏光进行遮挡。

其中，遮光单元23在第一基板11上的正投影与双稳态液晶层30的部分区域在第一基板11上的正投影无交叠，不被遮光单元23遮挡的双稳态液晶层30的部分区域即为书写笔迹的显示区域。

在一些实施例中，遮光单元23的材料包括黑色矩阵等遮光材料。

除此之外，在一些实施例中，像素电极12、光敏开关的一些部分(如光敏薄膜晶体管13的源极133、漏极134和栅极132)和数据线15的材料可以采用不透光的导电材料(如不透光的金属材料)，可作为至少部分遮光单元23使用，以遮挡背光单元14发出的光线，以避免背光单元14发出的光线影响书写装置呈现的书写效果，或遮挡来自外界环境光照射或双稳态液晶层30反射的光，以避免外界环境光照射或双稳态液晶层30反射的光对光敏开关的感光部造成影响，造成光敏开关的误开启。

如图2所示，遮光单元23可以设置在第二基板21远离双稳态液晶层30的一侧上。

在一些实施例中，遮光单元23为滤光结构设计。

可以理解为，可以根据背光单元14发出的预设光线的波长，对遮光单元23做陷波设计，可以滤除上述预设光线。

在一些实施例中，为了使书写装置的书写笔迹呈现预设颜色，还可以通过设置在第二基板21上的遮光单元23来遮挡或滤除该预设颜色之外的其它的光线。

例如，当书写笔迹的颜色为绿色时，可以通过遮光单元23来遮挡(或滤除)环境光(自然光)中红色光线和蓝色光线，或遮挡(或滤除)处于反射态的双稳态液晶层30反射出来的红色光线和蓝色光线。同理，还可以实现红色笔迹和蓝色笔迹的书写。

在一些实施例中，由于双稳态液晶层30在散射状态下会呈现出下方基板的颜色(背景颜色)，此时，为了提升书写装置在初始状态时呈现的显示效果，在通过上述遮光单元23对光敏开关进行遮挡时，可以将该部分遮光单元23的颜色与书写装置的背景颜色设置成同一颜色，使得书写装置在初始状态时呈现出均一的颜色，提升书写装置的显示效果，提升用户体验感。

在一些实施例中，如图3所示，第二基板21远离第一基板11的一侧(书写侧)上设置有触控组件24，被配置为在感应到触控操作时，获取对应的触控位置信息，并根据触控位置信息开启对应位置处的像素电极12对应的背光单元14。对应的背光单元14开启后，发出预设光线，从而实现对应位置处的书写笔迹的光擦除。

可以理解为，在上述书写装置的背光单元14的数量为多个时，为了实现背光单元14根据擦除操作的自动开启，实现分区调光，可以在第二基板21远离第一基板11的一侧上设置触控组件24，触控组件24可以根据感应到触控操作时，获取对应的触控位置信息。

在一些实施例中，触控组件24与驱动电路连接，可以将获取到的触控位置信息发送至驱动电路，驱动电路还与背光单元14连接，通过驱动电路根据触控位置信息生成对应的开启信号发送至对应的背光单元14。

在一些实施例中，背光单元14包括点光源或面光源阵列。

对应的，触控组件24，被配置为根据上述触控位置信息开启对应位置处的像素电极12对应的点光源或面光源阵列的对应部分。

面光源包括LED直下式背光(例如：LED光源阵列)。面光源可以在书写装置上整面设置，触控组件24可以根据上述触控位置信息开启对应位置处的像素电极12对应的面光源阵列的对应部分。

点光源包括LED灯珠或OLED等自发光元件，一个点光源构成一个背光单元，或多个点光源构成一个背光单元，每个点光源开启时，发出的预设光线可以照射到一个或多个光敏开关上。触控组件24可以根据上述触控位置信息开启对应位置处的像素电极12对应的点光源。

在一些实施例中，触控组件24包括电容式触控组件24、电阻式触控单元、红外触控组件24和NFC触控组件24中的至少一种。

在一些实施例中，作用于触控组件24上的触控操作可以是用户的手指产生的。需要说明的是，由于触控组件24对触控操作的感应是很灵敏的，只要接触到触控组件24就可以感应到，类似于触摸屏的触控感应。也就是说，在擦除模式下，用户的手指用于擦除笔迹的触控操作作用在书写装置上的压力是很小的。即使手指触控位置处的双稳态液晶层30处于散射态(没有书写笔迹)，由于手指触控产生的压力很小，该部分双稳态液晶层30也不会在该微弱压力作用下转变为反射态，不会形成书写笔迹。即，触控实现光擦除的过程不会造成误书写。

在一些实施例中，如图4所示，上述书写装置还包括擦除组件40，被配置为执行触控操作。

也就是说，作用于触控组件24上的触控操作可以是上述擦除组件40产生的。同理，由于触控组件24对触控操作的感应是很灵敏的，只要接触到触控组件24就可以感应到，类似于触摸屏的触控感应。也就是说，在擦除模式下，擦除组件40用于擦除笔迹的触控操作作用在书写装置上的压力是很小的。即使擦除组件40触控位置处的双稳态液晶层30处于散射态(没有书写笔迹)，由于擦除组件40触控产生的压力很小，该部分双稳态液晶层30也不会在该微弱压力作用下转变为反射态，不会形成书写笔迹。即，触控实现光擦除的过程不会造成误书写。

可以理解的是，在通过用户手指或书写笔进行按压书写时(散射态的双稳态液晶层30的液晶分子受压力挤压翻转变换为反射态)时，一般都是在空白区域(没有书写笔迹的区域，液晶分子处于初始的散射态)进行书写，用户手指或书写笔接触第二基板21上的触控组件24时，虽然会被感应，对应的背光单元14打开，对应触控位置处的像素电极12会被驱动电路加载了擦除电压，但是由此在像素电极12与公共电极22之间的产生的电压差不会使得该位置处处于散射态的液晶分子转变为反射态(散射态转变为反射态的势垒电压较大)，而是通过压力使得处于散射态的液晶分子转变为反射态，而且由于书写是有一定的速度的，当液晶分子在压力作用下处于散射态的液晶分子转变为反射态(形成书写笔迹)之后，用户手指或书写笔也离开了该位置，该位置不会再有触控感应，不会造成误擦除。

在一些实施例中，第二基板21远离第一基板11的一侧或擦除组件40上设置有压力感应单元(图中未示出)，其可以与背光单元14电连接，也可以通过驱动单元与背光单元14电连接。

其中，压力感应单元，被配置为根据感应到的压力值，向背光单元14发出对应的感应信号，以使得背光单元14在开启时发出对应强度的预设光线。

在一些实施例中，上述压力感应单元可以设置在擦除组件40与用户手指接触的位置，比如板擦(即擦除组件40)两侧，当用户挤压板擦的作用力较大时，压力感应单元向背光单元14发出对应的感应信号，以使得背光单元14在开启时发出较大强度的预设光线，使得对应位置的光敏开关的开启程度增大，驱动电路通过该光敏开关加载在像素电极12上的擦除电压增大，对应位置的双稳态液晶层30两端的电压差增大，擦除效果更好。也就是说，用户可以根据作用在压力感应单元上的压力大小的控制，控制擦除组件40的擦除效果。

除此之外，用户还可以根据需要，调整擦除组件40与第二基板21的接触面积，以调整擦除组件40的擦除面积，类似于现有的黑板擦，当擦除组件40与第二基板21的接触面积较大时，触控组件24每次感应到的触控位置的区域较大，可以对应开启较大面积的背光单元14，实现书写笔迹的大面积擦除；当除组件与第二基板21的接触面积较小时，触控组件24每次感应到的触控位置的区域较小，可以对应开启较小面积的背光单元14，实现书写笔迹的小面积擦除。可模拟真实的板擦的擦除效果，提升用户体验感。

另外，上述背光单元14控制双稳态液晶层30的织构态的过程不限于应用于书写装置的光擦除阶段中，在一些实施例中，上述背光单元14控制双稳态液晶层30的织构态的过程还可以应用于书写装置的书写阶段中。具体原理为：在上述书写装置通过书写笔实现书写的情形中，由于书写笔与第二基板21上的接触面积通常情况下是小于擦除组件40的接触面积的，所以通过设置在第二基板21上的触控组件24的触控感应，是可以区分书写笔和擦除组件40的，当感应到书写笔触控时，对应位置的背光单元14开启，驱动对应的光敏开关打开，可以通过驱动电路输出较大的书写电压，施加在像素电极12上，使得像素电极12与各个电极之间产生较大的书写电压差(大于等于双稳态液晶有散射态转变为反射态的势垒电压)，产生书写笔迹，同样可以实现书写，且与擦除组件40之间不会产生混乱。

在一些实施例中，第一基板11的材料包括透明材料，以不影响背光单元14发出的光线。

在一些实施例中，第一基板11可以为玻璃基底。

在一些实施例中，第一基板11上还设置有覆盖光敏开关的第二绝缘层16，第二绝缘层16可以在第一基板11上整面设置，而像素电极12设置在第二绝缘层16的上方(第二绝缘层16远离光敏开关的一侧)，像素电极12通过贯穿第二绝缘层16的接触孔与光敏开关电连接。

在一些实施例中，为了实现第一基板11的颜色均一，第二绝缘层16的材料可以选取遮光材料，可作为至少部分遮光单元23使用，以遮挡背光单元14发出的光线，以避免背光单元14发出的光线影响书写装置呈现的书写效果，或遮挡来自外界环境光照射或双稳态液晶层30反射的光，以避免外界环境光照射或双稳态液晶层30反射的光对光敏开关的感光部造成影响，造成光敏开关的误开启。另外，第二绝缘层16可以在第一基板11上整面设置，使得书写装置在初始状态时呈现出均一的颜色(第二绝缘层16的颜色)，提升书写装置的显示效果，提升用户体验感。

对应的，像素电极12的材料可以选用透明电极材料，也可以选用与第二绝缘层16的颜色相同的遮光电极材料。

在一些实施例中，第二绝缘层16的材料可以选取为黑色材料(例如，黑色油墨或者黑色树脂)，用于造成底色为黑色的黑板效果；在一些实施例中，第二绝缘层16的材料可以选取墨绿色材料(例如，墨绿色油墨或者墨绿色树脂)，用于造成底色为墨绿色的黑板效果。

在一些实施例中，第一基板11上还设置有同时覆盖像素电极12和光敏开关的第三绝缘层(图中未示出)。该第三绝缘层不会影响像素电极12作用在双稳态液晶层30上的电场。同样的，第三绝缘层可作为至少部分遮光单元23使用，或，在第一基板11上整面设置，使得书写装置在初始状态时呈现出均一的颜色(第三绝缘层的颜色)，提升书写装置的显示效果，提升用户体验感。

该第三绝缘层可以选取黑色或墨绿色材料。

在一些实施例中，光敏开关为光敏薄膜晶体管13时，光敏薄膜晶体管13的栅极绝缘层135和/或第一绝缘层136的材料也可以选用遮光材料(如黑色/墨绿色的油墨、树脂或黑色矩阵材料)，可作为至少部分遮光单元23使用，或，在第一基板11上整面设置，使得书写装置在初始状态时呈现出均一的颜色(绝缘层的颜色)，用于造成均一的颜色的黑板效果。

在一些实施例中，第二基板21的材料包括柔性透明材料，以便于实现书写按压操作，提高书写灵敏度。该柔性材料可以包括有机材料，可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。

在一些实施例中，公共电极22的材料包括透明电极材料。

在一些实施例中，公共电极22的材料可以包括氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)。

在一些实施例中，双稳态液晶层30的材料均包括胆甾相液晶。

胆甾相液晶具有独特的螺旋状排列，液晶分子分层扭曲排列，分子平躺在各分层中，分层与分层平行，在每一分层中分子像向列相一样彼此倾向于平行排列，但沿着层面的法线方向分子的指向矢基本上均匀连续的旋转，指向矢旋转360°时的层间距称为螺距P0。胆甾相液晶包括平面织构状态(Planar Texture，P态)和焦锥织构状态(Focal ConicTexture，FC态)。

胆甾相液晶呈现P态时，液晶分子围绕垂直于基板表面的螺旋轴在空间呈现螺旋形排列，当光线入射到液晶表面时，液晶分子对特定波长λ的光线选择性反射。胆甾相液晶呈现FC态时，液晶分子仍然呈螺旋排列，但液晶畴的螺旋轴的方向随机分布，分子呈多畴态，入射光在相邻的液晶畴交界处由于折射率的突变而发生散射，可以透过下面基板的颜色。

其中，P态即上述反射态，FC态即上述散射态。

P态和FC态可以稳定保持，且无需电压维持。

本申请中，第一基板11靠近第二基板21的一侧设置有至少一个像素电极12与至少一个光敏开关，第一基板11远离第二基板21的一侧设置有至少一个背光单元14，第二基板21上设置有公共电极22。可通过背光单元14发出的光线将对应的光敏开关打开，使得驱动电路通过对应的光敏开关向对应的像素电极12加载电压，改变第一基板11与第二基板21之间的双稳态液晶层30的织构状态，从而实现书写笔迹的光擦除，在使用过程中，不需要驱动电路的频繁开启、频繁切换输出的电压，可以降低书写装置在使用过程中的功耗，提高产品的使用寿命。

在上述液晶书写装置的基础上，本申请还提供一种液晶书写装置的驱动方法，包括：

步骤S121：当任意背光单元14接收到开启信号时，发出预设光线。

步骤S130：当对应的光敏开关接收到预设光线时，对应的光敏开关从关闭状态至少切换为部分开启状态，以使得驱动电路通过对应的光敏开关向对应的像素电极12加载电压。

也就是说，当背光单元14开启时，背光单元14发出的光线可以将对应的光敏开关打开，使得驱动电路通过对应的光敏开关向对应的像素电极12加载电压，像素电极12和公共电极22之间形成电压差，使得第一基板11与第二基板21之间的双稳态液晶层30的织构状态发生变化，从而实现书写笔迹的光擦除，在使用过程中，不需要驱动电路的频繁开启、频繁切换输出的电压，可以降低书写装置在使用过程中的功耗，提高产品的使用寿命。

在一些实施例中，在擦除阶段，用户可以通过手动的方式将背光单元14打开，发出预设光线，背光单元14发出的光线可以将对应的光敏开关打开，使得驱动电路通过对应的光敏开关向对应的像素电极12加载电压，像素电极12和公共电极22之间形成电压差(该电压差大于双稳态液晶由反射态切换为散射态的势垒电压)，使得对应位置处处于反射态的双稳态液晶层30(书写笔迹位置处的双稳态液晶)由反射态转变为散射态，恢复初始状态，笔迹消失，从而实现笔迹的光擦除，未被背光单元14的光线照射的部分不受影响。

擦除操作结束，关闭背光单元14，光线消失，光敏开关关闭，之前被擦除的区域的双稳态液晶处于稳定的散射态，保持初始状态。

上述书写装置在使用过程中，不需要驱动电路的频繁开启、频繁切换输出的电压，可以降低书写装置在使用过程中的功耗，提高产品的使用寿命。

在一些实施例中，上述书写装置中，背光单元14的数量可以为多个。对应的，多个背光单元14可分别单独控制，可实现背光源的分区控制，以驱动对应位置的光敏开关，从而实现局部驱动、局部擦除，提升了擦除精度。这种结构应用于书写装置时，驱动电路结构简单，成本低，且不影响产品良率和可靠性。

在一些实施例中，液晶书写装置还包括设置于第二基板21远离第一基板11的一侧上的触控组件24。

对应的，上述开启信号通过以下步骤生成：

在感应到触控操作时，获取对应的触控位置信息，并根据触控位置信息生成对应的开启信号发送至对应位置处的像素电极12对应的背光单元14。

对应的背光单元14，接收到开启信号时，发出预设光线，从而实现对应位置处的书写笔迹的光擦除。

可以理解为，在上述书写装置的背光单元14的数量为多个时，为了实现背光单元14根据擦除操作的自动开启，可以在第二基板21远离第一基板11的一侧上设置触控组件24，触控组件24可以根据感应到触控操作时，获取对应的触控位置信息。

在一些实施例中，触控组件24与驱动电路连接，可以将获取到的触控位置信息发送至驱动电路，驱动电路还与背光单元14连接，通过驱动电路根据触控位置信息生成对应的开启信号发送至对应的背光单元14。

在一些实施例中，作用于触控组件24上的触控操作可以是用户的手指产生的。

在一些实施例中，作用于触控组件24上的触控操作可以是擦除组件40产生的。

需要说明的是，由于触控组件24对触控操作的感应是很灵敏的，只要接触到触控组件24就可以感应到，类似于触摸屏的触控感应。也就是说，在擦除模式下，用户的手指或擦除组件40用于擦除笔迹的触控操作作用在书写装置上的压力是很小的。即使手指或擦除组件40触控位置处的双稳态液晶层30处于散射态，由于手指或擦除组件40触控产生的压力很小，该部分双稳态液晶层30也不会在该微弱压力作用下转变为反射态，不会形成书写笔迹。即，触控实现光擦除的过程不会造成误书写。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。虽然本申请所公开的实施方式如上，但的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种液晶书写装置，其特征在于，包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

位于所述第一基板和所述第二基板之间的双稳态液晶层；

至少一个像素电极，设置于所述第一基板上；

公共电极，设置于所述第二基板上；其中，所述公共电极在所述第一基板上的正投影至少覆盖部分所述像素电极和部分所述双稳态液晶层在所述第一基板上的正投影；

至少一个光敏开关，串联于驱动电路和对应的所述像素电极之间；

至少一个背光单元，被配置为在开启时，发出预设光线，以照射到所述光敏开关。

2.根据权利要求1所述的液晶书写装置，其特征在于，

所述光敏开关设置于所述第一基板上；

所述背光单元设置于所述光敏开关远离所述双稳态液晶层的一侧。

3.根据权利要求1所述的液晶书写装置，其特征在于，所述光敏开关包括感光部；

所述液晶书写装置还包括遮光单元，所述遮光单元位于所述感光部远离所述背光单元的一侧。

4.根据权利要求3所述的液晶书写装置，其特征在于，所述遮光单元在所述第一基板上的正投影至少覆盖部分所述背光单元在所述第一基板上的正投影；

其中，所述遮光单元位于所述第一基板或所述第二基板上。

5.根据权利要求3或4所述的液晶书写装置，其特征在于，所述遮光单元位于所述双稳态液晶层远离所述背光单元的一侧；

其中，所述遮光单元在所述第一基板上的正投影与所述双稳态液晶层的部分区域在所述第一基板上的正投影无交叠。

6.根据权利要求1所述的液晶书写装置，其特征在于，还包括触控组件，设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧；

其中，所述触控组件，被配置为在感应到触控操作时，获取对应的触控位置信息，并根据所述触控位置信息开启对应位置处的所述像素电极对应的所述背光单元。

7.根据权利要求6所述的液晶书写装置，其特征在于，所述背光单元包括点光源或面光源阵列；

所述触控组件，被配置为根据所述触控位置信息开启对应位置处的所述像素电极对应的所述点光源或所述面光源阵列的对应部分。

8.根据权利要求6所述的液晶书写装置，其特征在于，所述触控组件包括电容式触控组件、电阻式触控单元、红外触控组件和NFC触控组件中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的液晶书写装置，其特征在于，还包括擦除组件，被配置为执行所述触控操作。

10.根据权利要求9所述的液晶书写装置，其特征在于，所述第二基板远离所述第一基板的一侧或所述擦除组件上设置有压力感应单元；

其中，所述压力感应单元被配置为根据感应到的压力值，向所述背光单元发出对应的感应信号，以使得所述背光单元在开启时发出对应强度的所述预设光线。

11.根据权利要求3所述的液晶书写装置，其特征在于，所述光敏开关包括光敏薄膜晶体管，所述光敏薄膜晶体管的有源层为所述光敏开关的感光部；

其中，所述光敏薄膜晶体管的源极通过对应的数据线与所述驱动电路电连接，所述光敏薄膜晶体管的漏极与对应的所述像素电极电连接，所述光敏薄膜晶体管的栅极位于所述光敏薄膜晶体管的有源层远离所述背光单元的一侧。

12.根据权利要求1所述的液晶书写装置，其特征在于，所述第一基板的材料包括透明材料。

13.根据权利要求1所述的液晶书写装置，其特征在于，所述第二基板的材料包括柔性透明材料。

14.一种如权利要求1至13中任一项所述的液晶书写装置的驱动方法，其特征在于，包括：

当任意所述背光单元接收到开启信号时，发出所述预设光线；

当对应的所述光敏开关接收到所述预设光线时，对应的所述光敏开关从关闭状态至少切换为部分开启状态，以使得所述驱动电路通过对应的所述光敏开关向对应的所述像素电极加载电压。

15.根据权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，所述液晶书写装置还包括触控组件，设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧；

所述开启信号通过以下步骤生成：

在感应到触控操作时，获取对应的触控位置信息，并根据所述触控位置信息生成对应的开启信号发送至对应位置处的所述像素电极对应的所述背光单元。