CN105911738A - 一种显示装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种显示装置及系统，用以实现一种新型的可画写显示装置，实现精细图案的直接输入显示，产品结构更加简单、成本较低，并且使用过程中的功耗较低。本申请提供的一种显示装置，包括：背光源、设置在所述背光源之上的第一驱动电极、设置在所述第一驱动电极之上的聚合物分散液晶PDLC调光层、设置在所述PDLC调光层之上的第二驱动电极，以及设置在所述第二驱动电极之上的光致变色层。

Description

一种显示装置及系统
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及系统。
背景技术
目前画写板主要以超薄磁性微胶囊主板作为书写面层，根据磁性物质运动原理，配备专门的磁性书写笔和擦板；还有一类产品，通过感压胆甾相液晶制作黑白画写板，但此类画写板无法实现精细图案的显示。
相对于目前市场上的磁性电子纸以及感压液晶电子纸，或者采用触摸屏与电子纸结合的书写板而言，产品效果上，本发明可以实现精细图案的直接输入显示，可以显示彩色图案；产品结构而言，本发明产品结构简单，与现有LCD产线兼容性好，生产成本低；本发明采用双稳态光致变色材料，功耗低，一旦图案写入，无需电源维持；本发明外置写入模式为光直接写入，写入过程显示面也无需功耗。具有较大的应用前景和市场优势。
发明内容
本申请实施例提供了一种显示装置及系统，用以实现一种新型的可画写显示装置，实现精细图案的直接输入显示，产品结构更加简单、成本较低，并且使用过程中的功耗较低。
本申请实施例提供的一种显示装置，包括：
背光源、设置在所述背光源之上的第一驱动电极、设置在所述第一驱动电极之上的聚合物分散液晶PDLC调光层、设置在所述PDLC调光层之上的第二驱动电极，以及设置在所述第二驱动电极之上的光致变色层。
该显示装置为一种全新的可画写显示装置，将PDLC调光层作为掩膜，控制光致变色材料的显示，通过电压控制PDLC调光层的光透射与散射、以及光透过率，从而调节光致变色层颜色变化，实现彩色显示。并且，通过光致变色层的颜色组合，可以实现全彩色显示以及个性化显示。因此，从产品效果上，本申请实施例提供的显示装置可以实现精细图案的直接输入显示，可以显示彩色图案；从产品结构而言，本申请实施例提供的显示装置产品结构简单，与现有LCD产线兼容性好，生产成本低；本申请实施例提供的显示装置采用双稳态光致变色材料，功耗低，一旦图案写入，无需电源维持；本申请实施例提供的显示装置还可以外置写入模式为光直接写入，写入过程显示面也无需功耗。具有较大的应用前景和市场优势。
较佳地，所述第一驱动电极包括下层玻璃，以及设置在所述下层玻璃上表面的TFT阵列或者ITO电极。
较佳地，所述第二驱动电极包括上层玻璃以及制作在所述上层玻璃下表面的透明导电电极。
较佳地，所述PDLC调光层为正向PDLC薄膜或反向PDLC薄膜。
较佳地，所述光致变色层包括玻璃基板以及制作在所述玻璃基板上表面的光致变色薄膜。
较佳地，所述光致变色薄膜包括下列材料之一或组合：可见光响应体系的半导体氧化物体系、多酸与半导体复合体系、杂多金属化合物、无机半导体复合体系。
较佳地，还包括：外电路模块，用于根据用户操作指令，分别控制所述第一驱动电极、所述第二驱动电极、所述背光源接通或关闭电源信号。
较佳地，所述外电路模块还用于根据用户操作指令，控制所述第一驱动电极和所述第二驱动电极接通或关闭电源信号，使得所述PDLC调光层呈现透明开态，并且控制所述背光源发出复位波长的光线，经过所述PDLC调光层照射致所述光致变色层，使得所述光致变色层褪色。
本申请实施例提供的一种显示系统，包括本申请实施例提供的显示装置，以及用于对所述光致变色层进行写入操作的写入笔。
较佳地，所述写入笔为激光笔，发出与所述光致变色层相对应的波长的光线。
本申请实施例提供的显示系统是一种新型的彩色画写显示系统，采用PDLC膜，实现彩色显示，具有较高的光透过率，对于现有LCD设备兼容性较好，节约成本，无偏光片，结构简单，可以根据需要更换光致变色薄膜，实现颜色变换，成本较低。通过写入模式为光直接写入的写入笔，写入过程显示面无需功耗，具有较大的应用前景和市场优势。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的第一驱动电极的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的第二驱动电极的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的光致变色层的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的显示系统的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种显示装置及系统，用以实现一种新型的可画写显示装置，实现精细图案的直接输入显示，产品结构更加简单、成本较低，并且使用过程中的功耗较低。
本申请实施例提供的技术方案，相对于目前市场上的磁性电子纸以及感压液晶电子纸，或者相对于采用触摸屏与电子纸结合的书写板而言，在产品效果上，本申请实施例可以实现精细图案的直接输入显示，可以显示彩色图案；在产品结构而言，本申请实施例的产品结构简单，与现有LCD产线兼容性好，生产成本低；本申请实施例采用双稳态光致变色材料，功耗低，一旦图案写入，无需电源维持；本申请实施例外置写入模式为光直接写入，写入过程显示面也无需功耗。具有较大的应用前景和市场优势。
参见图1，本申请实施例提供的一种显示装置，包括：
背光源4、设置在背光源4之上的第一驱动电极3、设置在第一驱动电极3之上的聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)调光层2、设置在PDLC调光层2之上的第二驱动电极1，以及设置在第二驱动电极1之上的光致变色层5。
该显示装置为一种全新的可画写显示装置，将PDLC调光层作为掩膜，控制光致变色材料的显示，通过电压控制PDLC调光层的光透射与散射、以及光透过率，从而调节光致变色层颜色变化，实现彩色显示。并且，通过光致变色层的颜色组合，可以实现全彩色显示以及个性化显示。因此，从产品效果上，本申请实施例提供的显示装置可以实现精细图案的直接输入显示，可以显示彩色图案；从产品结构而言，本申请实施例提供的显示装置产品结构简单，与现有LCD产线兼容性好，生产成本低；本申请实施例提供的显示装置采用双稳态光致变色材料，功耗低，一旦图案写入，无需电源维持；本申请实施例提供的显示装置还可以外置写入模式为光直接写入，写入过程显示面也无需功耗。具有较大的应用前景和市场优势。
较佳地，参见图2，所述第一驱动电极3包括下层玻璃11，以及设置在下层玻璃11上表面的TFT阵列12或者ITO电极12。
较佳地，参见图3，所述第二驱动电极1包括上层玻璃21以及制作在上层玻璃21下表面的透明导电电极22。
较佳地，所述PDLC调光层为正向PDLC薄膜或反向PDLC薄膜。
正向PDLC薄膜在第一驱动电极和第二驱动电极通电状态下，呈现透明开态，在第一驱动电极和第二驱动电极断电状态下，呈现光散射关态；
反向PDLC薄膜，在第一驱动电极和第二驱动电极通电状态下，呈现光散射关态，在第一驱动电极和第二驱动电极断电状态下，呈现透明开态。
较佳地，参见图4，所述光致变色层包括玻璃基板31以及制作在玻璃基板31上表面的光致变色薄膜32。
较佳地，所述光致变色薄膜包括下列材料之一或组合：可见光响应体系的半导体氧化物体系、多酸与半导体复合体系、杂多金属化合物、无机半导体复合体系。
较佳地，参见图5，还包括外电路模块7，用于根据用户操作指令，分别控制所述第一驱动电极、第二驱动电极、背光源接通或关闭电源信号。
较佳地，所述外电路模块还用于根据用户操作指令，控制所述第一驱动电极和所述第二驱动电极接通或关闭电源信号，使得所述PDLC调光层呈现透明开态，并且控制背光源发出复位波长的光线，经过所述PDLC调光层照射致所述光致变色层，使得所述光致变色层褪色。
需要说明的是，图5中所示仅示出了外电路模块与其他模块之间的连接关系，具体的位置以及连接方式并不局限于与图5所示。
本申请实施例中，光致变色层5可采用对于不同波段光线，响应成不同颜色的材料，实现彩色显示；仅需在背光源中发射不同波长的光，就可以实现光致变色层5不同颜色的彩色显示。光致变色层5上也可采用彩膜(CF)排布方式的光致变色薄膜，即采用不同单色变色的材料交替排列，从而实现彩色显示。
本申请实施例提供的一种显示装置的制备过程如下：
步骤一：制备第一驱动电极。
具体地，在下层玻璃上表面(近PDLC一侧)制备TFT阵列，具体可以采用铟锡氧化物或铟锌氧化物(IZO)或其他透明导电薄膜制作TFT阵列，用于驱动PDLC调光层。
步骤二：在第一驱动电极之上制备PDLC调光层。
具体地，中间PDLC调光层在采用正向PDLC薄膜时且通电状态下呈现透明开态，断电下呈现光散射关态。
步骤三：在PDLC调光层之上制备第二驱动电极。
具体地，在上层玻璃基板下表面制作透明导电电极，具体可以采用铟锡氧化物或铟锌氧化物(IZO)或其他透明导电薄膜制作透明导电电极，用于驱动PDLC调光层。
步骤四：制备光致变色薄膜。
具体地，在玻璃基板上表面制作光致变色薄膜，具体可以采用紫外光(可见光)响应体系的半导体氧化物体系、多酸与半导体复合体系、杂多金属化合物与无机半导体复合体系制作光致变色薄膜。
步骤五：将背光源和第一驱动电极粘合，形成图1所示的显示装置。
参见图6，本申请实施例提供的一种显示系统，包括本申请实施例提供的显示装置，以及用于对所述光致变色层进行写入操作的写入笔6(图中省略了外电路模块)。本申请实施例中的写入笔，发射一定波长和功率的可见光即可实现写入操作，具体的波长和功率，根据实际的光致变色层的材料而定，只要能达到使得光致变色层变色即可。
本申请实施例提供的彩色画写显示系统，利用PDLC调光层作为光掩膜，将背光源进行图案化；具有一定图案的光线照射到光致变色膜，最终实现彩色图案的显示。匹配具有响应发射波长的激光笔，可以在画写显示面板上直接进行光写入。
本申请实施例中，利用彩色聚合物分散液晶(Polymer Dispersed LiquidCrystal，PDLC)调光层作为掩膜，控制光致变色材料的显示；通过电压控制PDLC调光层光透射与散射、以及光透过率，从而调节光致变色层颜色变化，实现彩色显示。并且，通过光致变色层的颜色组合，可以实现全彩色显示以及个性化显示。本申请实施例器件结构简单，与目前现有的TFT-LCD工艺兼容性强，并且颠覆目前主流的磁力画写板原理，是一种全新的低功耗彩色画写显示系统。在图案保持及外部光写入过程中，无需耗电，节能。并且，无需偏光片及取向膜，结构更为简单。
图案写入过程如下：
采用有源驱动模式(AM模式)驱动PDLC薄膜，可被下层TFT基板驱动实现显示内容的写入，实现PDLC薄膜的图案化。其中，所述有源驱动模式即采用TFT阵列基板的驱动模式，通过TFT阵列基板和上层基板的透明导电电极之间形成的电场驱动PDLC薄膜。另外，还可以采用无源驱动模式，即PM模式，驱动PDLC薄膜，此情况下，将TFT阵列基板替换为ITO电极，通过ITO电极和上层基板的透明导电电极之间形成的电场驱动PDLC薄膜。
在接通电源信号后，PDLC薄膜首先实现图案化，PDLC薄膜的部分像素由光散射状态进入光透过状态；此时，背光源打开，背光源的部分光线通过PDLC掩膜照射上层光致变色层，实现光致变色层的彩色显示。
图案写入后断电，背光源关闭，PDLC保持散射状态，上层光致变色层图案持续保持。
需要再次写入时，PDLC通电呈现透过状态，发射复位波长的背光源实现光致变色层褪色，后续重复上述动作，可再次实现光致变色层的图案写入。其中，复位波长例如可以是200～600纳米的可见光。
可发射写入波长光线的写入笔，可直接在光致变色层上进行写入，显示屏本身无需功耗。
综上所述，本申请实施例采用单层PDLC膜，实现彩色显示，具有较高的光透过率；此种显示模式，对于现有LCD设备兼容性较好，节约成本；本申请实施例提供的产品无偏光片，结构简单；本申请实施例可以根据需要更换光致变色薄膜，实现颜色变换，成本较低；光致变色膜可采用对于不同波段光线响应成不同颜色的材料，实现彩色显示，仅需在背光源中采用不同发射波长光源；也可采用CF排布方式的光致变色薄膜，采用对于同种波长光线响应成不同颜色的变色材料交替排列，实现彩色显示。本申请实施例配合光写入笔，在光致变色膜静态显示图案之后继续进行写入，无需功耗，节约能源。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
背光源、设置在所述背光源之上的第一驱动电极、设置在所述第一驱动电极之上的聚合物分散液晶PDLC调光层、设置在所述PDLC调光层之上的第二驱动电极，以及设置在所述第二驱动电极之上的光致变色层。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一驱动电极包括下层玻璃，以及设置在所述下层玻璃上表面的TFT阵列或者ITO电极。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第二驱动电极包括上层玻璃以及制作在所述上层玻璃下表面的透明导电电极。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述PDLC调光层为正向PDLC薄膜或反向PDLC薄膜。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光致变色层包括玻璃基板以及制作在所述玻璃基板上表面的光致变色薄膜。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述光致变色薄膜包括下列材料之一或组合：可见光响应体系的半导体氧化物体系、多酸与半导体复合体系、杂多金属化合物、无机半导体复合体系。
7.根据权利要求1～6任一权项所述的显示装置，其特征在于，还包括：外电路模块，用于根据用户操作指令，分别控制所述第一驱动电极、所述第二驱动电极、所述背光源接通或关闭电源信号。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述外电路模块还用于根据用户操作指令，控制所述第一驱动电极和所述第二驱动电极接通或关闭电源信号，使得所述PDLC调光层呈现透明开态，并且控制所述背光源发出复位波长的光线，经过所述PDLC调光层照射致所述光致变色层，使得所述光致变色层褪色。
9.一种显示系统，其特征在于，包括权利要求1～8任一权项所述的显示装置，以及用于对所述光致变色层进行写入操作的写入笔。
10.根据权利要求9所述的显示系统，其特征在于，所述写入笔为激光笔，发出与所述光致变色层相对应的波长的光线。
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