基於PDLC的透明柔性可貼液晶顯示膜、顯示裝置與方法與流程
2023-04-22 19:57:46 2
本發明涉及顯示技術領域，具體涉及一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜，本發明還涉及一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜的顯示裝置；本發明還涉及一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜的顯示裝置的單色顯示方法。
背景技術：
pdlc(polymerdispersedliquidcrysta)又叫液晶調光膜或聚合物分散液晶膜，是將低分子液晶（liquidcrystal，縮寫為lc)與預聚物膠相混合，在一定條件下經聚合反應，形成微米級的液晶微滴均勻地分散在高分子網絡中，再利用液晶分子的介電各向異性獲得具有電光響應特性的材料；它主要工作在散射態和透明態之間並具有一定的灰度。聚合物分散液晶膜是將液晶和聚合物結合得到的一種綜合性能優異的膜材料。在無外加電壓的情形下，膜間不能形成有規律的電場，液晶微粒的光軸取向隨機，呈現無序狀態，其有效折射率n0不與聚合物的折射率np匹配。入射光線被強烈散射，薄膜呈不透明或半透明狀；施加了外電壓，液晶微粒的光軸垂直於薄膜表面排列，即與電場方向一致。微粒之尋常光折射率與聚合物的折射率基本匹配，無明顯介面，構成了一基本均勻的介質，所以入射光不會發生散射，薄膜呈透明狀。
上個世紀八十年代末，pdlc技術由美國德克薩斯州肯特大學發明並授權美國polytronix,inc.商業化量產液晶膜產品。最早液晶膜產品主要應用於夾層生產液晶調光玻璃，並於90年代初首次應用於美國nasa的項目中，這是已知最早的pdlc液晶調光玻璃應用案例。目前，pdlc已經愈來愈多的受到關注並被應用於各種技術領域。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜，本發明的另一目的在於提供一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜的顯示裝置；本發明又一目的在於提供一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜的顯示裝置的單色顯示方法。
本發明實現上述第一目的所採取的技術方案如下：一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜；其特徵在於：該液晶顯示膜包括第一透明導電膜、第二透明導電膜和pdlc層；在第一透明導電膜與第二透明導電膜之間設置pdlc層。
第一透明導電膜包括透明膜與透明膜下表面設有的第一導電層，第一導電層被切割隔離成等間距的橫向電極；第二透明導電膜包括透明膜與透明膜上表面設有的第二導電層，第二導電層被切割隔離成等間距的縱向電極。等間距的橫向電極與等間距的縱向電極之間設置pdlc層。
採用上述技術方案的本發明，第一導電層被切割隔離成m條等間距的橫向電極，形成彼此相互獨立而透明膜完整的導電結構；第二導電層被切割隔離成n條等間距的縱向電極，形成彼此相互獨立而透明膜完整的導電結構；m條等間距的橫向電極與n條等間距的縱向電極相互垂直。在第一透明導電膜的橫向等間距電極和第二透明導電膜的縱向等間距電極之間設置pdlc層，將pdlc層形成具有空間意義上的m×n個矩陣單元，每一個矩陣單元都與橫向電極和縱向電極一一對應。
第一透明導電膜下表面設有的第一導電層與第二透明導電膜上表面設有的第二導電層的材料是氧化銦錫（ito）或氧化銦鋅（izo）；第一導電層與第二導電層的材料相同。第一與第二透明導電膜均是在透明塑料膜的一側的表面飛濺均勻的ito（氧化銦錫）或氧化銦鋅（izo），在被切割隔離成等間距的橫向或縱向電極。
液晶顯示膜設置成在任意一個橫向電極和任意一個縱向電極施加一個電壓，在這兩個電極相交處的採用正向材料的pdlc層由雲霧狀變為透明狀；液晶顯示膜設置成在任意一個橫向電極和任意一個縱向電極施加一個電壓，在這兩個電極相交處的採用逆向材料的pdlc層由透明狀變為雲霧狀。這取決於形成pdlc層塗層的液晶成分。
液晶顯示膜設置成所有橫向電極和縱向電極同時施加一個基本電壓，整個液晶顯示膜處於透明狀態；在需要顯示的某一個矩陣單元所對應的橫向電極和縱向電極上施加一個與原電流方向相反的電流，即兩電流交流正弦波的波峰和波谷同時在該矩陣單元疊加，使位於該矩陣單元的採用正向材料的pdlc層呈雲霧狀，從而與周圍透明狀的其他矩陣單元形成明暗對比，實現單點顯示。相反，採用逆向pdlc同樣也可以實現。
本發明實現上述第二目的所採取的技術方案如下：一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜的顯示裝置，包括液晶顯示膜，其特徵在於：還包括單片機數字邏輯門電路、放大電路與背景光源；液晶顯示膜外圍設置背景光源，單片機數字邏輯門電路與放大電路連接，放大電路與ｍ條等間距的橫向電極和n條等間距的縱向電極連接。
本發明提供的顯示裝置，圖形、動畫、文字依賴於單片機數字邏輯門電路和放大電路對液晶顯示膜的所有矩陣單元的電壓給予控制，實施動態掃描，進而實現圖形、動畫、文字的顯示。背景光源採用led設置在液晶顯示膜四周，對圖形、動畫、文字呈現雲霧狀的pdlc塗層進行照射，實現各種顏色的單色顯示。
一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜的顯示裝置的單色顯示方法，包括：圖形、動畫或文字信息輸入單片機數字邏輯門電路通過邏輯運算轉換成輸出電壓；通過放大電路進行放大後輸入ｍ條等間距的橫向電極和n條等間距的縱向電極，對液晶顯示膜的橫向電極和縱向電極提供25v～50v的電壓，在每一個矩陣單元結合高頻動態掃描實現圖形、動畫或文字的單色顯示；設置在液晶膜四周的背景光源，採用led光源實現各種單色轉換，對液晶顯示膜呈現雲霧狀的圖形、動畫、文字的pdlc塗層進行照射。
本發明提供的顯示方法，根據pdlc的光電特性在不同電壓下pdlc層會有不同的透光率給予實現。圖形、動畫或文字信息輸入單片機數字邏輯門電路通過邏輯運算轉換成輸出電壓一般為3v-5v，此電壓不足以使pdlc層產生明顯的透光率，通過放大電路進行放大，對液晶顯示膜的橫向電極和縱向電極提供25v～50v的電壓，從而實現圖形、動畫或文字的顯示。
本發明與現有技術相比，目前市場上的pdlc液晶膜主要用於賓館、酒店窗戶做成調光玻璃調節室內光線使用；在兩張透明導電膜之間夾有pdlc液晶層，當透明導電膜之間未施加電壓時，調光膜處於雲霧狀或透明狀，當透明導電膜之間施加一定電壓時，調光膜處於透明狀或雲霧狀；由於每張透明導電膜導電層整體聯通，使加在pdlc層上的電壓處處相同，同一張膜只能實現透明狀與雲霧狀之間的簡單轉換；使用面較窄，無法發揮其材質的潛在價值；而本發明是將透明導電膜的導電層進行切割，形成多條相互獨立、彼此沒有聯繫的縱、橫電極，使pdlc層形成空間意義上的矩陣單元，通過單片機邏輯門電路和放大電路對每一個矩陣單元進行控制，採用高頻動態掃描實現圖形、動畫、文字的顯示。可以說對pdlc調光膜進行簡單的改進，配合單片機就可以實現將pdlc調光膜轉變為pdlc顯示膜，可以廣泛用於商場、超市及沿街櫥窗的信息發布，同時不會影響室內採光的一種發明。
附圖說明
圖1為透明液晶顯示膜的構造圖；
圖2為第一透明導電膜的結構圖；
圖3為第二透明導電膜的結構圖；
圖4為圖2的仰視圖；
圖5為圖3的俯視圖；
圖6為橫向電極與pdlc層、縱向電極的結構關係圖；
圖7為基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜的顯示裝置的結構示意圖。
圖中：１—第一透明導電膜，101—第一導電層，２—第二透明導電膜,201—第二導電層，３—pdlc層，４—橫向電極，５—縱向電極，６—矩陣單元,７—單片機數字邏輯門電路，８—放大電路，９—背景光源，10—液晶顯示膜。
具體實施方式
液晶顯示膜實施例；如圖1所示：一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜；該液晶顯示膜包括第一透明導電膜1、第二透明導電膜2和pdlc層3；在第一透明導電膜1與第二透明導電膜2之間設置pdlc層3。
參見圖2與圖4：第一透明導電膜1包括透明膜與該透明膜下表面設有的第一導電層101，第一導電層101被切割隔離成m（圖4所示m=13）條等間距的橫向電極4；參見圖3與圖5：第二透明導電膜2包括透明膜與該上表面設有的第二導電層201，第二導電層201被切割隔離成（圖5所示n=13）條等間距的縱向電極5；等間距的橫向電極4與等間距的縱向電極5之間設置pdlc層3；m條等間距的橫向電極4與n條等間距的縱向電極5相互垂直；放大電路8與ｍ條等間距的橫向電極4連接，放大電路8與n條等間距的縱向電極5連接。為了便於結合圖4與圖5去理解本發明，本實施例的m與n的數字均為13，本領域的技術人員應當理解m與n的數字不限於13；m與n的數字相同或不同。
第一導電層101是被切割穿透至透明膜隔離成m條等間距的橫向電極4，m條成等間距的橫向電極4形成彼此相互獨立而透明膜完整的導電結構形式，等間距的橫向電極4之間沒有任何關聯；同樣；第二導電層102是被切割穿透至透明膜隔離成n條等間距的縱向電極5，n條成等間距的縱向電極5形成彼此相互獨立而透明膜完整的導電結構形式，等間距的縱向電極6之間沒有任何關聯。
參見圖6：在第一透明導電膜1的橫向等間距電極4和第二透明導電膜2的縱向等間距電極5之間設置的pdlc層3，將pdlc層形成具有空間意義上的m×n個矩陣單元6，每一個矩陣單元都與橫向電極4和縱向電極5一一對應。
第一透明導電膜1下表面設有的第一導電層101與第二透明導電膜2上表面設有的第二導電層201的材料是氧化銦錫（ito）或氧化銦鋅（izo）；第一導電層101與第二導電層201的材料相同。
液晶顯示膜設置成在任意一個橫向電極4和任意一個縱向電極5施加一個電壓，在這兩個電極相交處的採用正向材料的pdlc層3由雲霧狀變為透明狀；液晶顯示膜設置成在任意一個橫向電極和任意一個縱向電極5施加一個電壓，在這兩個電極相交處的採用逆向材料的pdlc層由透明狀變為雲霧狀。
液晶顯示膜設置成所有橫向電極和所有縱向電極同時施加一個基本電壓，整個液晶顯示膜處於透明狀態；在需要顯示的某一個矩陣單元所對應的橫向電極和縱向電極上施加一個與原電流方向相反的電流，即兩電流交流正弦波的波峰和波谷同時在該矩陣單元疊加，使位於該矩陣單元的採用正向材料的pdlc層呈雲霧狀，從而與周圍透明狀的其他矩陣單元形成明暗對比，實現單點顯示。相反，採用逆向pdlc同樣也可以實現。
顯示裝置實施例；如圖7所示：一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜的顯示裝置，包括液晶顯示膜10，還包括單片機數字邏輯門電路7、放大電路8與背景光源9；液晶顯示膜10外圍設置背景光源9，單片機數字邏輯門電路7與放大電路8連接，放大電路8與ｍ條等間距的橫向電極4和n條等間距的縱向電極5連接。背景光源9採用led光源設置在液晶顯示膜10的四周，對液晶顯示膜呈現雲霧狀的圖形、動畫、文字的pdlc塗層進行照射，實現各種顏色的單色顯示。
方法實施例；一種基於pdlc的透明柔性可貼液晶顯示膜的顯示裝置的單色顯示方法，包括：
a、將液晶顯示膜設置成在任意一個橫向電極和任意一個縱向電極施加一個電壓，在這兩個電極相交處的採用正向材料的pdlc層由雲霧狀變為透明狀；液晶顯示膜設置成在任意一個橫向電極和任意一個縱向電極施加一個電壓，在這兩個電極相交處的採用逆向材料的pdlc層由透明狀變為雲霧狀。
b、將液晶顯示膜設置成所有橫向電極和縱向電極同時施加一個基本電壓，整個液晶顯示膜處於透明狀態；在需要顯示的某一個矩陣單元所對應的橫向電極和縱向電極上施加一個與原電流方向相反的電流，使位於該矩陣單元的採用正向材料的pdlc層呈雲霧狀，從而與周圍透明狀的其他矩陣單元形成明暗對比，實現單點顯示。
c、圖形、動畫或文字信息輸入單片機數字邏輯門電路通過邏輯運算轉換成輸出電壓；通過放大電路進行放大後輸入ｍ條等間距的橫向電極和n條等間距的縱向電極，對液晶顯示膜的橫向電極和縱向電極提供25v～50v的電壓，在每一個矩陣單元結合高頻動態掃描實現圖形、動畫或文字的單色顯示；設置在液晶膜四周的背景光源，採用led光源實現各種單色轉換，對液晶膜呈現雲霧狀的圖形、動畫、文字的pdlc塗層進行照射，實現單色顯示。