CN102897093B - 可调型染料液晶汽车后视镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调型染料液晶汽车后视镜。所述可调型染料液晶汽车后视镜包括至少两个可分区驱动的区域，并且可调型染料液晶汽车后视镜包括一层状结构，层状结构按照由前到后的顺序依次包括前基板、前基板电极、液晶层、后基板电极以及带有反射镜的后基板。本发明将这种带有图案的基板电极应用于染料液晶后视镜，能够使染料液晶后视镜实现图像显示功能，并使汽车后视镜即使在暗态可观察到反射车灯的亮点，也可看到车辆后面的道路信息，且通过加载相关信息元件，以实现GPS导航、倒车雷达信号、外接DVD及VCD视频信号、电视信号、盲点检测、倒车影像显示、间隔实距监测、夜视等功能，从而有效地节约车内空间，降低安装车内附件的成本。

Description

可调型染料液晶汽车后视镜

技术领域

本发明涉及反射性液晶显示器技术领域，更具体地说，涉及利用染料液晶调节反射率的汽车后视镜，特别是驱动原理为无源驱动或有源驱动，驱动方式为分区驱动的可调型染料液晶汽车后视镜。

背景技术

汽车后视镜经过半个多世纪的发展，现如今已经不是一面简单的镜子，而是成为确保司机安全驾驶的关键设备。近代的汽车工业，各部组件都随着科技的进步不断推陈出新和提升功能。

汽车后视镜的防眩光效果也不断获得进步，驾驶员在驾驶过程中通过后视镜和外后视镜的影响获取后方车辆的信息。镜子里的影响清晰度明显和影响的相对光强度有直接关系，例如白天的影响，各个部分光强均匀，成像源没有强光发出，成像非常清晰。而当驾驶员在夜间行车时，如果后方汽车的车灯有强光发出照在后视镜上，反射的强光照到驾驶员的眼睛上会使其产生眩光，瞬间眼前一片漆黑，镜子里的成像模糊。这时候，如果前方有车辆或行人，会很容易发生交通事故；另外，眼睛长时间被这些强光照射到，也很容易产生疲劳，从而影响驾驶员的健康甚至引发事故。通过乔克斯勒效应研究发现：眩光的影响，会使驾驶员的反应时间增加1.4秒。当汽车以一百公里时速行驶时，会使刹车距离增加近一倍。这对夜间驾车来说，是非常危险的，这就是通常所说的炫目问题。为了解决这个问题，许多科学家进行了大量研究，也取得了很大的进步，电致变色和液晶是提出方案最多的两类防炫目后视镜。

电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。电致变色的防炫目汽车后视镜国内外的专利已经很多，如US4902108，US5724187，US8237909等等。电致变色的防炫目汽车后视镜已经获得了广泛的应用，但其最大缺陷是其响应速度非常慢最短也要2秒以上，不能用于卡车等大型车辆后视镜。为了避免这种后视镜的缺陷，制造响应速度快的防炫目汽车后视镜，许多利用液晶和染料液晶的防炫目汽车后视镜的专利相继提出来。例如美国专利US3597044，US4660937，US4589735，US4200361；中国专利CN1539677A，CN2710970。

液晶后视镜通常是在玻璃基板表面溅射一层透明导电电极，并且在两个玻璃基板间夹一层数微米到十数微米的液晶层或染料液晶层，在夜间开车时，通过施加电压改变液晶分子或染料分子的排列状态，实现镜面由强到弱的转变。这个转变通常要短于1秒。

液晶防炫目后视镜在不通电时是暗态，通电后变为亮态，这种后视镜具有结构简单，对电场响应速度快的优点，但是它存在亮态不够亮，或者暗态不够暗的缺点。亮态的反射率越高，暗态的反射率越低，防炫目发射镜的性能越好。一般不加染料的防炫目后视镜，亮态的反射率能达到65-75%以上，但是暗态的反射率还是高达16-20%。尽管暗态反射率会有一定防炫光的效果，但是和电致变色的防炫目后视镜的效果相比，暗态的反射率需要达到10%左右，对现在绝大多数的车灯才会有比较好的防炫光效果。

液晶显示的驱动方式分为静态驱动和动态驱动。在像素前后电极上施加电信号时呈显示状态，不施加电压信号时则呈非显示状态的驱动方法称为静态驱动；扫描电极和选通电极同步输入选通像素的显示状态的驱动方法称为动态驱动方法。由于相对静态驱动法，每一幅图案是由不同时间分割的区显示的像素瞬间组合而成，像素上没有真正意义上的持续状态，所以我们称之为动态驱动法。由于动态驱动的一幅图案是由多个很小的选通时区内的瞬间像素组成所以我们又称之为多种寻址驱动法。

在动态驱动方式下某一液晶像素（选择点）呈现显示效果是有施加在列电极上的选择电压与施加电压在列电极上的选择电压的合成来实现的。与这个像素不在同一行和同一列的像（非选择点）都处于非选择状态下，与这个像素在同一行或同一列的像素均有选择电压加入，称之为半选择点。这个点的电场电压处于液晶的阈值电压附近时，屏幕上将出现不应有的半屏显示现象，使得显示对比度下降，这种现象叫做“交叉效应”。

在动态驱动方法中解决“交叉效应”的方法是采用平均电压法，即把液晶的驱动电压分成若干档，如a档。适当提高非选择点的电压，如1/a倍差于选择电压，从而降低半选点上两电极上的电压差。这种方法称为偏压法。

动态驱动方法加入了偏压法使其更加完美，它广泛应用了点阵型液晶显示器件和多路结构液晶显示器件的驱动上。

然而，在现有专利中，利用染料液晶制作的防炫目汽车后视镜，其所用的电极均为整面电极驱动，驱动方式单一，不存在驱动方式为分区驱动的液晶汽车后视镜。在暗态情况下，当有强光照射后视镜，仅能在后视镜上观察到两个车灯的亮点，而不能够看见车辆后面的其它情况，这对车辆及人员安全是一大隐患，并且，在现有专利中，所述的染料液晶型汽车后视镜，仅仅有防炫目的功能，不能够加载相关信息元件，以实现GPS导航、倒车雷达信号、外接DVD及VCD视频信号、电视信号、盲点检测、倒车影像显示、间隔实距监测、夜视等功能。

因此，需要提供一种可调型染料液晶汽车后视镜来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本专利公开了一种可调型染料液晶汽车后视镜。

本发明提供了一种可调型染料液晶汽车后视镜，所述可调型染料液晶汽车后视镜包括至少两个可分区驱动的区域，并且所述可调型染料液晶汽车后视镜包括一层状结构，所述层状结构按照由前到后的顺序依次包括前基板、前基板电极、液晶层、后基板电极以及带有反射镜的后基板。

所述可调型染料液晶汽车后视镜的所述前基板电极和所述后基板电极的驱动方式为分区驱动。

所述分区驱动可以为动态驱动或者静态驱动。

所述前基板电极和后基板电极为导电膜。

所述分区驱动的区域包括基板电极上刻画出的不同图案，所述图案可以为点阵式或者笔段式。

所述液晶层包括液晶混合材料和二色性染料组合物混合构成。

所述液晶混合材料为主体液晶和间隔材料。

所述主体液晶可以为正性液晶或负性液晶。

所述前基板电极可以为行电极Xm；所述后基板电极可以为列电极Yn，m≥1，n≥1；m，n不同时为1。

所述前基板电极可以为列电极Yn；所述后基板电极可以为行电极Xm，m≥1，n≥1；m，n不同时为1。

所述行电极与所述列电极形成电极矩阵，Xm为行电极，Yn为列电极，m≥1，n≥1；m，n不同时为1。

所述可调型染料液晶汽车后视镜，亮态的反射率达到60-70%，暗态的反射率可以达到5-10%。

所述分区驱动的可调型染料液晶汽车后视镜，由于实行分区驱动方式，使得后视镜中显示不同图像，实现多种信息同时显示，如：A区域中显示间隔实距监测；B区域中显示倒车影像；C区域中实现GPS导航；D区域中显示时间日期，如图1所示，其显示窗口数量、显示位置和显示内容并不固定，在此可以通过加载各种信息元件实现。

和现有技术的不同之处在于：现有技术中应用于汽车后视镜中的电极均为整面电极，以至于汽车后视镜不带有图像显示功能。本发明所提供的分区驱动的可调型染料液晶汽车后视镜，其电极该染料液晶后视镜的前基板电极和后基板电极上可以刻画不同图案，可以为点阵式或者比段式，将此种带有图案的基板电极应用于染料液晶后视镜，从而能够使染料液晶后视镜实现图像显示功能。

与现有技术相比较，本发明提供的分区驱动的可调型染料液晶汽车后视镜，使得汽车后视镜即使在暗态可以观察到反射车灯的亮点，也可以观看到车辆后面的道路信息，同时能够加载相关信息元件，以实现GPS导航、倒车雷达信号、外接DVD及VCD视频信号、电视信号、盲点检测、倒车影像显示、间隔实距监测、夜视等功能，有效地节约车内空间，并且降低了安装车内附件的成本。

和现有技术中的无分区驱动的结构相比，减少反射界面，亮态的反射率提高10-20%。暗态的反射率可以达到10%以下，同时，不影响对车后路况的观察，画面质量较高，重影轻、成像清晰，响应速度快，可以达到毫秒水平，具有更好地防炫目的效果。

附图说明

图1是本发明所提供的分区驱动的染料液晶后视镜示意图。

图2是本发明所提供的分区驱动的染料液晶后视镜剖面图。

图3是行电极示意图。

图4是列电极示意图。

图5是电极阵列示意图。

图6是驱动原理示意图。

具体实施方式

实施例1

图1是本发明所提供的分区驱动的染料液晶后视镜示意图。如图2所示，分区驱动的可调型染料液晶后视镜，主要组件符号说明：

1    密封圈                6    前后基板电极

2    间隔材料Ⅰ            7    间隔材料Ⅱ

3    液晶混合材料          8    前后取向膜

4    二色性染料            9    反射镜

5    前基板                10   后基板

前基板电极和后基板电极均分别包括防离子渗入SiO₂膜和ITO透明导电膜两层，所述ITO导电膜利用酸碱在导电膜上刻画出不同图案，可以为点阵式。

前基板电极可以为行电极Xm；后基板电极可以为列电极Yn，m≥1，n≥1；m，n不同时为1，如图3和图4所示。

前基板电极可以为列电极Yn；后基板电极可以为行电极Xm，m≥1，n≥1；m，n不同时为1，如图3和图4所示。

行电极与列电极形成电极矩阵，Xm为行电极，Yn为列电极，m≥1，n≥1；m，n不同时为1，如图5所示。

前基板电极和后基板电极的驱动方式为分区驱动，在ITO导电膜表层利用酸碱刻画形成的特定图案即电极，分区驱动通过循环地给每行电极施加选择脉冲，同时所有列电极给出这个行像素的选择或非选择的驱动脉冲，从图6中可以看出Y0~Y7接电源的正极，X0~X7接电源的负极，连接电源的行列交叉点的显示屏会被点亮，从而实现某行所有显示像素。

SiO₂膜可采用射频磁控溅射设备形成；反射镜为以铝或铬作为溅射靶材料，采用射频磁控溅射设备形成；ITO导电膜以In₂O₃和SnO₂组成的透明导电膜作为溅射靶，采用射频磁控溅射设备形成；

密封圈内的间隔材料Ⅱ包含导电间隔材料和不导电间隔材料，以达到支撑作用并且形成均匀的盒厚，导电材料是形成基板引线所需的材料；

液晶材料、间隔材料和取向层材料均使用商用材料，均可从市售途径购得。

以上实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助和理解本发明的方法及其核心思想；同时，本领域的一般技术人员，依据本发明思想，在其具体方式及其应用范围上均会有改变之处，综上所述，说明书的信息不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种可调型染料液晶汽车后视镜，所述可调型染料液晶汽车后视镜包括至少两个可分区驱动的区域，并且所述可调型染料液晶汽车后视镜包括一层状结构，所述层状结构按照由前到后的顺序依次包括前基板、前基板电极、液晶层、后基板电极以及带有反射镜的后基板；

其中，所述前基板电极和所述后基板电极的驱动方式为分区驱动，所述分区驱动循环地给每行电极施加选择脉冲，同时所有列电极给出行像素的选择或非选择的驱动脉冲；

其中，所述前基板电极为行电极Xm，所述后基板电极为列电极Yn，m≥1，n≥1；m，n不同时为1；或者所述前基板电极为列电极Yn，所述后基板电极为行电极Xm，m≥1，n≥1；m，n不同时为1；并且

其中，所述行电极与所述列电极形成电极矩阵。

2.根据权利要求1所述的可调型染料液晶汽车后视镜，其中，所述分区驱动的区域包括基板电极上刻画出的不同图案，所述图案为点阵式。

3.根据权利要求1-2之一所述的可调型染料液晶汽车后视镜，其中，所述液晶层包括液晶混合材料和二色性染料组合物混合构成。

4.根据权利要求3所述的可调型染料液晶汽车后视镜，其中，所述液晶混合材料为主体液晶和间隔材料。

5.根据权利要求4所述的可调型染料液晶汽车后视镜，其中，所述主体液晶为正性液晶或负性液晶。

6.根据权利要求1-2、4-5之一所述的可调型染料液晶汽车后视镜，其中，所述可调型染料液晶汽车后视镜，亮态的反射率达到60-70％，暗态的反射率可以达到5-10％。

7.根据权利要求3所述的可调型染料液晶汽车后视镜，其中，所述可调型染料液晶汽车后视镜，亮态的反射率达到60-70％，暗态的反射率可以达到5-10％。