CN107219665A - 基于pdlc的透明柔性可贴液晶显示膜、显示装置与方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜；该液晶显示膜包括第一透明导电膜、第二透明导电膜和PDLC层；在第一透明导电膜与第二透明导电膜之间设置PDLC层。第一透明导电膜的下表面设有第一导电层，第一导电层表面被切割隔离成等间距的横向电极；第二透明导电膜的上表面设有第二导电层，第二导电层表面被切割隔离成等间距的纵向电极。等间距的横向电极与等间距的纵向电极之间设置PDLC层。它将导电层进行切割，形成多条相互独立、彼此没有联系的纵、横电极，使PDLC层形成空间意义上的矩阵单元，通过单片机逻辑门电路和放大电路对每一个矩阵单元进行控制，采用高频动态扫描实现图形、动画、文字的显示,广泛用于商场、超市及沿街橱窗信息发布。

Description

基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜、显示装置与方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜，本发明还涉及一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置；本发明还涉及一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置的单色显示方法。
背景技术
PDLC( Polymer Dispersed Liquid Crysta)又叫液晶调光膜或聚合物分散液晶膜，是将低分子液晶（liquid crystal，缩写为LC)与预聚物胶相混合，在一定条件下经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，再利用液晶分子的介电各向异性获得具有电光响应特性的材料；它主要工作在散射态和透明态之间并具有一定的灰度。聚合物分散液晶膜是将液晶和聚合物结合得到的一种综合性能优异的膜材料。在无外加电压的情形下，膜间不能形成有规律的电场，液晶微粒的光轴取向随机，呈现无序状态，其有效折射率n0 不与聚合物的折射率np匹配。入射光线被强烈散射，薄膜呈不透明或半透明状；施加了外电压，液晶微粒的光轴垂直于薄膜表面排列，即与电场方向一致。 微粒之寻常光折射率与聚合物的折射率基本匹配，无明显介面，构成了一基本均匀的介质，所以入射光不会发生散射，薄膜呈透明状。
上个世纪八十年代末，PDLC技术由美国德克萨斯州肯特大学发明并授权美国Polytronix, Inc.商业化量产液晶膜产品。最早液晶膜产品主要应用于夹层生产液晶调光玻璃，并于90年代初首次应用于美国NASA的项目中，这是已知最早的PDLC液晶调光玻璃应用案例。目前，PDLC已经愈来愈多的受到关注并被应用于各种技术领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜，本发明的另一目的在于提供一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置；本发明又一目的在于提供一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置的单色显示方法。
本发明实现上述第一目的所采取的技术方案如下：一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜；其特征在于：该液晶显示膜包括第一透明导电膜、第二透明导电膜和PDLC层；在第一透明导电膜与第二透明导电膜之间设置 PDLC层。
第一透明导电膜包括透明膜与透明膜下表面设有的第一导电层，第一导电层被切割隔离成等间距的横向电极；第二透明导电膜包括透明膜与透明膜上表面设有的第二导电层，第二导电层被切割隔离成等间距的纵向电极。等间距的横向电极与等间距的纵向电极之间设置PDLC层。
采用上述技术方案的本发明，第一导电层被切割隔离成m条等间距的横向电极，形成彼此相互独立而透明膜完整的导电结构；第二导电层被切割隔离成n条等间距的纵向电极，形成彼此相互独立而透明膜完整的导电结构；m条等间距的横向电极与n条等间距的纵向电极相互垂直。在第一透明导电膜的横向等间距电极和第二透明导电膜的纵向等间距电极之间设置PDLC层，将PDLC层形成具有空间意义上的m×n个矩阵单元，每一个矩阵单元都与横向电极和纵向电极一一对应。
第一透明导电膜下表面设有的第一导电层与第二透明导电膜上表面设有的第二导电层的材料是氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO）；第一导电层与第二导电层的材料相同。第一与第二透明导电膜均是在透明塑料膜的一侧的表面飞溅均匀的ITO（氧化铟锡）或氧化铟锌（IZO），在被切割隔离成等间距的横向或纵向电极。
液晶显示膜设置成在任意一个横向电极和任意一个纵向电极施加一个电压，在这两个电极相交处的采用正向材料的PDLC层由云雾状变为透明状；液晶显示膜设置成在任意一个横向电极和任意一个纵向电极施加一个电压，在这两个电极相交处的采用逆向材料的PDLC层由透明状变为云雾状。这取决于形成PDLC层涂层的液晶成分。
液晶显示膜设置成所有横向电极和纵向电极同时施加一个基本电压，整个液晶显示膜处于透明状态；在需要显示的某一个矩阵单元所对应的横向电极和纵向电极上施加一个与原电流方向相反的电流，即两电流交流正弦波的波峰和波谷同时在该矩阵单元叠加，使位于该矩阵单元的采用正向材料的PDLC层呈云雾状，从而与周围透明状的其他矩阵单元形成明暗对比，实现单点显示。相反，采用逆向PDLC同样也可以实现。
本发明实现上述第二目的所采取的技术方案如下：一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置，包括液晶显示膜，其特征在于：还包括单片机数字逻辑门电路、放大电路与背景光源；液晶显示膜外围设置背景光源，单片机数字逻辑门电路与放大电路连接，放大电路与ｍ条等间距的横向电极和n条等间距的纵向电极连接。
本发明提供的显示装置，图形、动画、文字依赖于单片机数字逻辑门电路和放大电路对液晶显示膜的所有矩阵单元的电压给予控制，实施动态扫描，进而实现图形、动画、文字的显示。背景光源采用LED设置在液晶显示膜四周，对图形、动画、文字呈现云雾状的PDLC涂层进行照射，实现各种颜色的单色显示。
一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置的单色显示方法，包括：图形、动画或文字信息输入单片机数字逻辑门电路通过逻辑运算转换成输出电压；通过放大电路进行放大后输入ｍ条等间距的横向电极和n条等间距的纵向电极，对液晶显示膜的横向电极和纵向电极提供25V～50V的电压，在每一个矩阵单元结合高频动态扫描实现图形、动画或文字的单色显示；设置在液晶膜四周的背景光源，采用LED光源实现各种单色转换，对液晶显示膜呈现云雾状的图形、动画、文字的PDLC涂层进行照射。
本发明提供的显示方法，根据PDLC的光电特性在不同电压下PDLC层会有不同的透光率给予实现。图形、动画或文字信息输入单片机数字逻辑门电路通过逻辑运算转换成输出电压一般为3V-5V，此电压不足以使PDLC层产生明显的透光率，通过放大电路进行放大，对液晶显示膜的横向电极和纵向电极提供25V～50V的电压，从而实现图形、动画或文字的显示。
本发明与现有技术相比，目前市场上的PDLC液晶膜主要用于宾馆、酒店窗户做成调光玻璃调节室内光线使用；在两张透明导电膜之间夹有PDLC液晶层，当透明导电膜之间未施加电压时，调光膜处于云雾状或透明状，当透明导电膜之间施加一定电压时，调光膜处于透明状或云雾状；由于每张透明导电膜导电层整体联通，使加在PDLC层上的电压处处相同，同一张膜只能实现透明状与云雾状之间的简单转换；使用面较窄，无法发挥其材质的潜在价值；而本发明是将透明导电膜的导电层进行切割，形成多条相互独立、彼此没有联系的纵、横电极，使PDLC层形成空间意义上的矩阵单元，通过单片机逻辑门电路和放大电路对每一个矩阵单元进行控制，采用高频动态扫描实现图形、动画、文字的显示。可以说对PDLC调光膜进行简单的改进，配合单片机就可以实现将PDLC调光膜转变为PDLC显示膜，可以广泛用于商场、超市及沿街橱窗的信息发布，同时不会影响室内采光的一种发明。
附图说明
图1为透明液晶显示膜的构造图；
图2为第一透明导电膜的结构图；
图3为第二透明导电膜的结构图；
图4为图2 的仰视图；
图5为图3的俯视图；
图6为横向电极与PDLC层、纵向电极的结构关系图；
图7为基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置的结构示意图。
图中：１—第一透明导电膜，101—第一导电层，２—第二透明导电膜, 201—第二导电层，３—PDLC层，４—横向电极，５—纵向电极，６—矩阵单元,７—单片机数字逻辑门电路，８—放大电路，９—背景光源，10—液晶显示膜。
具体实施方式
液晶显示膜实施例；如图1所示：一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜；该液晶显示膜包括第一透明导电膜1、第二透明导电膜2和PDLC层3；在第一透明导电膜1与第二透明导电膜2之间设置 PDLC层3。
参见图2与图4：第一透明导电膜1包括透明膜与该透明膜下表面设有的第一导电层101，第一导电层101被切割隔离成m（图4所示m=13）条等间距的横向电极4；参见图3与图5：第二透明导电膜2包括透明膜与该上表面设有的第二导电层201，第二导电层201被切割隔离成（图5所示n=13）条等间距的纵向电极5；等间距的横向电极4与等间距的纵向电极5之间设置PDLC层3；m条等间距的横向电极4与n条等间距的纵向电极5相互垂直；放大电路8与ｍ条等间距的横向电极4连接，放大电路8与n条等间距的纵向电极5连接。为了便于结合图4与图5去理解本发明，本实施例的m与n的数字均为13，本领域的技术人员应当理解 m与n的数字不限于13； m与n的数字相同或不同。
第一导电层101是被切割穿透至透明膜隔离成m条等间距的横向电极4，m条成等间距的横向电极4形成彼此相互独立而透明膜完整的导电结构形式，等间距的横向电极4之间没有任何关联；同样；第二导电层102是被切割穿透至透明膜隔离成n条等间距的纵向电极5，n条成等间距的纵向电极5形成彼此相互独立而透明膜完整的导电结构形式，等间距的纵向电极6之间没有任何关联。
参见图6：在第一透明导电膜1的横向等间距电极4和第二透明导电膜2的纵向等间距电极5之间设置的PDLC层3，将PDLC层形成具有空间意义上的m×n个矩阵单元6，每一个矩阵单元都与横向电极4和纵向电极5一一对应。
第一透明导电膜1下表面设有的第一导电层101与第二透明导电膜2上表面设有的第二导电层201的材料是氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO）；第一导电层101与第二导电层201的材料相同。
液晶显示膜设置成在任意一个横向电极4和任意一个纵向电极5施加一个电压，在这两个电极相交处的采用正向材料的PDLC层3由云雾状变为透明状；液晶显示膜设置成在任意一个横向电极和任意一个纵向电极5施加一个电压，在这两个电极相交处的采用逆向材料的PDLC层由透明状变为云雾状。
液晶显示膜设置成所有横向电极和所有纵向电极同时施加一个基本电压，整个液晶显示膜处于透明状态；在需要显示的某一个矩阵单元所对应的横向电极和纵向电极上施加一个与原电流方向相反的电流，即两电流交流正弦波的波峰和波谷同时在该矩阵单元叠加，使位于该矩阵单元的采用正向材料的PDLC层呈云雾状，从而与周围透明状的其他矩阵单元形成明暗对比，实现单点显示。相反，采用逆向PDLC同样也可以实现。
显示装置实施例；如图7所示：一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置，包括液晶显示膜10，还包括单片机数字逻辑门电路7、放大电路8与背景光源9；液晶显示膜10外围设置背景光源9，单片机数字逻辑门电路7与放大电路8连接，放大电路8与ｍ条等间距的横向电极4和n条等间距的纵向电极5连接。背景光源9采用LED光源设置在液晶显示膜10的四周，对液晶显示膜呈现云雾状的图形、动画、文字的PDLC涂层进行照射，实现各种颜色的单色显示。
方法实施例；一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置的单色显示方法，包括：
a、将液晶显示膜设置成在任意一个横向电极和任意一个纵向电极施加一个电压，在这两个电极相交处的采用正向材料的PDLC层由云雾状变为透明状；液晶显示膜设置成在任意一个横向电极和任意一个纵向电极施加一个电压，在这两个电极相交处的采用逆向材料的PDLC层由透明状变为云雾状。
b、将液晶显示膜设置成所有横向电极和纵向电极同时施加一个基本电压，整个液晶显示膜处于透明状态；在需要显示的某一个矩阵单元所对应的横向电极和纵向电极上施加一个与原电流方向相反的电流，使位于该矩阵单元的采用正向材料的PDLC层呈云雾状，从而与周围透明状的其他矩阵单元形成明暗对比，实现单点显示。
c、图形、动画或文字信息输入单片机数字逻辑门电路通过逻辑运算转换成输出电压；通过放大电路进行放大后输入ｍ条等间距的横向电极和n条等间距的纵向电极，对液晶显示膜的横向电极和纵向电极提供25V～50V的电压，在每一个矩阵单元结合高频动态扫描实现图形、动画或文字的单色显示；设置在液晶膜四周的背景光源，采用LED光源实现各种单色转换，对液晶膜呈现云雾状的图形、动画、文字的PDLC涂层进行照射，实现单色显示。

Claims (9)

1.一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜；其特征在于：该液晶显示膜包括第一透明导电膜（1）、第二透明导电膜（2）和PDLC层（3）；在第一透明导电膜（1）与第二透明导电膜（2）之间设置 PDLC层（3）。
2.如权利要求1所述的一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜；其特征在于：第一透明导电膜（1）包括透明膜与该透明膜下表面设有的第一导电层（101），第一导电层（101）被切割隔离成m条等间距的横向电极（4）；第二透明导电膜（2）包括透明膜与该透明膜上表面设有的第二导电层（201），第二导电层（201）被切割隔离成条等间距的纵向电极（5）；等间距的横向电极（4）与等间距的纵向电极（5）之间设置PDLC层（3）；m条等间距的横向电极（4）与n条等间距的纵向电极（5）相互垂直。
3.如权利要求2所述的一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜；其特征在于：横向等间距电极（4）和纵向等间距电极（5）之间设置的PDLC层（3），构成具有空间意义上的m×n个矩阵单元（6），每一个矩阵单元（6）都与横向电极（4）和纵向电极（5）一一对应。
4.如权利要求3所述的一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜；其特征在于：液晶显示膜设置成在任意一个横向电极（4）和任意一个纵向电极（5）施加一个电压，在这两个电极相交处的采用正向材料的PDLC层（3）由云雾状变为透明状；液晶显示膜设置成在任意一个横向电极（4）和任意一个纵向电极（5）施加一个电压，在这两个电极相交处的采用逆向材料的PDLC层（3）由透明状变为云雾状。
5.如权利要求4所述的一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜；其特征在于：液晶显示膜设置成所有横向电极（4）和所有纵向电极（5）同时施加一个基本电压，整个液晶显示膜处于透明状态；在需要显示的某一个矩阵单元（6）所对应的横向电极（4）和纵向电极（5）上施加一个与原电流方向相反的电流，使位于该矩阵单元（6）的采用正向材料的PDLC层（3）呈云雾状，从而与周围透明状的其他矩阵单元（6）形成明暗对比，实现单点显示。
6.如权利要求5所述的一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜；其特征在于：第一透明导电膜（1）下表面设有的第一导电层（101）与第二透明导电膜（2）上表面设有的第二导电层（201）的材料是氧化铟锡或氧化铟锌；第一导电层（101）与第二导电层（201）的材料相同。
7.一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置，包括液晶显示膜10，其特征在于：还包括单片机数字逻辑门电路（7）、放大电路（8）与背景光源（9）；液晶显示膜（10）外围设置背景光源（9），单片机数字逻辑门电路（7）与放大电路（8）连接，放大电路（8）与ｍ条等间距的横向电极（4）和n条等间距的纵向电极（5）连接。
8.如权利要求7所述的一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置，其特征在于：背景光源（9）为LED光源。
9.一种基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜的显示装置的单色显示方法，其特征在于包括下述步骤：
a、将液晶显示膜设置成在任意一个横向电极和任意一个纵向电极施加一个电压，在这两个电极相交处的采用正向材料的PDLC层由云雾状变为透明状；液晶显示膜设置成在任意一个横向电极和任意一个纵向电极施加一个电压，在这两个电极相交处的采用逆向材料的PDLC层由透明状变为云雾状；
b、将液晶显示膜设置成所有横向电极和纵向电极同时施加一个基本电压，整个液晶显示膜处于透明状态；在需要显示的某一个矩阵单元所对应的横向电极和纵向电极上施加一个与原电流方向相反的电流，使位于该矩阵单元的采用正向材料的PDLC层呈云雾状，从而与周围透明状的其他矩阵单元形成明暗对比，实现单点显示；
c、图形、动画或文字信息输入单片机数字逻辑门电路通过逻辑运算转换成输出电压；通过放大电路进行放大后输入ｍ条等间距的横向电极和n条等间距的纵向电极，对液晶显示膜的横向电极和纵向电极提供25V～50V的电压，在每一个矩阵单元结合高频动态扫描实现图形、动画或文字的单色显示；设置在液晶膜四周的背景光源，采用LED光源实现各种单色转换，对液晶膜呈现云雾状的图形、动画、文字的PDLC涂层进行照射，实现单色显示。
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