CN107844218A - 具有局部擦除功能的液晶手写板、书写笔及液晶黑板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有局部擦除功能的液晶手写板和与之配套的书写笔，及包含黑板擦的液晶黑板，所述液晶手写板包括液晶手写屏和驱动电路，其中驱动电路包括用于生成第一电压的第一驱动单元、用于生成第二电压的第二驱动单元，以及用于控制两个所述驱动单元开闭的选择开关；同时，本发明还在液晶层内设置弹性微球增加液晶手写屏的弹性。当选择开关与第一驱动单元连通后，其提供的第一电压可将液晶手写屏中的字迹全部擦除；当选择开关与第二驱动单元连通时，其提供的第二电压配合在液晶手写屏上施压，可擦除施压部位的字迹。本发明在一键擦除液晶手写板上字迹的基础上实现了局部擦除功能，使用更为方便。

Description

具有局部擦除功能的液晶手写板、书写笔及液晶黑板

技术领域

本发明涉及教具技术领域，特别涉及一种具有局部擦除功能的液晶手写板、书写笔及液晶黑板。

背景技术

黑板是教学过程中不可缺少的教学工具。传统的黑板由于需要用粉笔书写和擦除，极易产生粉尘，对使用者的身体有不良影响。

现市面上出现了一种液晶手写板，用户用硬物即可书写，但是由于技术限制，只能够一键清除所有字迹，无法实现局部擦除的问题，因此在广泛使用方面受到一定限制。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种具有局部擦除功能的液晶手写板、书写笔及黑板擦，旨在解决现有的液晶手写板不能局部擦除的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种具有局部擦除功能的液晶手写板，包括液晶手写屏和驱动电路；

所述液晶手写屏包括相对设置的第一基体和第二基体，所述第一基体与第二基体相对的一侧设置有第一导电层，所述第二基体上相对第一导电层设有第二导电层，所述第一导电层和第二导电层之间设有液晶层；

所述第一基体、第二基体、第一导电层、第二导电层均为透明的柔性材质，所述液晶层中的液晶分子具有因散射而显示黑色或者手写板背景颜色的第一稳态和反射书写颜色的第二稳态；当所述液晶分子呈第二稳态时，入射至所述液晶分子的呈颜色可见光处于反射状态而显示字迹，

所述液晶层包含均匀分布的弹性微球；所述驱动电路包括第一驱动单元、第二驱动单元和选择开关，所述第一驱动单元与所述第一导电层、第二导电层电连接，所述第二驱动单元亦与所述第一导电层、第二导电层电连接，所述第一驱动单元用于生成对字迹进行擦除的第一电压；所述第二驱动单元用于生成对字迹进行擦除的第二电压，所述第二电压小于第一电压，所述选择开关用于控制第一驱动单元和第二驱动单元的开闭。

优选地，所述弹性微球直径为3um-15um。

优选地，所述第一驱动单元包括第一电源，所述第二驱动单元包括第二电源，所述第一电源、第二电源均与所述选择开关连接。

优选地，所述驱动电路还包括第三电源，所述第二驱动单元设有降压器，所述第三电源通过所述选择开关分别与所述第一驱动单元、第二驱动单元连接。

优选地，还包括无线接收器和控制器，所述无线接收器与所述选择开关电连接，用于接收所述控制器的指令控制所述选择开关的开闭。

优选地，所述无线接收器包括WiFi电路、红外接收电路、蓝牙电路或NFC电路。

优选地，所述第一电压与第二电压的电压差范围为10％-70％。

本发明还提供一种书写笔，与所述具有局部擦除功能的液晶手写板配套使用，所述书写笔的一端用于在所述液晶手写屏上书写，另一端设有橡皮擦，用于擦除所述液晶手写屏上的字迹。

本发明还提供一种具有局部擦除功能的液晶黑板，包括液晶手写板和黑板擦；所述液晶手写板为以上任一项所述的液晶手写板，所述黑板擦用于通过热能对所述液晶手写板上的字迹进行擦除。

优选地，所述黑板擦内设有加热装置。

优选地，所述加热装置包括电源、加热丝、与加热丝相连的温控电路；所述黑板擦还包括与所述电源相连的充电模块，所述充电模块包括充电接口，以及与所述充电接口适配、用于为所述电源充电的充电座。

优选地，所述液晶黑板还包括加热座，所述加热座用于为所述黑板擦加热。

本发明通过在液晶层内设置弹性微球增加液晶手写屏的弹性，同时利用选择开关切换第一驱动单元和第二驱动单元的通电状态，当第一驱动单元连通时，其提供的第一电压可将液晶手写屏中的字迹全部擦除；当第二驱动单元连通时，其提供的第二电压配合在液晶手写屏上施压，可擦除施压部位的字迹。本发明在一键擦除液晶手写屏上字迹的基础上实现了局部擦除功能，使用更为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为本发明又一实施例的结构示意图；

图3为本发明又一实施例的结构示意图；

图4为本发明又一实施例的结构示意图；

图5为本发明中黑板擦的主视图；

图6位本发明中黑板擦的俯视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	第一基体	53	选择开关
11	第一导电层	54	降压器
				20	第二基体	60	黑板擦
21	第二导电层	61	加热装置
				30	液晶层	62	防漏装置
40	基底	63	充电接口
				50	驱动电路	70	书写笔
51	第一驱动单元	80	无线接收器
				52	第二驱动单元	90	控制器

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出了一种具有局部擦除功能的液晶手写板，如图1所示，所述液晶手写板包括液晶手写屏和驱动电路50；

所述液晶手写屏包括相对设置的第一基体10和第二基体20，所述第一基体10与第二基体20相对的一侧设置有第一导电层11，所述第二基体20上相对第一导电层11设有第二导电层21，所述第一导电层11和第二导电层21之间设有液晶层30；

所述第一基体10、第二基体20、第一导电层11、第二导电层21均为透明的柔性材质，所述液晶层30中的液晶分子具有因散射而显示黑色或者手写板背景颜色的第一稳态和反射书写颜色的第二稳态；当所述液晶分子呈第二稳态时，入射至所述液晶分子的呈颜色可见光处于反射状态而显示字迹，

所述液晶层30包含均匀分布的弹性微球；所述驱动电路50包括第一驱动单元51、第二驱动单元52和选择开关53，所述第一驱动单元51与所述第一导电层11、第二导电层21电连接，所述第二驱动单元52亦与所述第一导电层11、第二导电层21电连接，所述第一驱动单元51用于生成对字迹进行擦除的第一电压；所述第二驱动单元52用于生成对字迹进行擦除的第二电压，所述第二电压小于第一电压，所述选择开关53用于控制第一驱动单元51和第二驱动单元52的开闭。

本实施例中，第一基体10和第二基体20的材料为PET薄膜；第一导电层11和第二导电层21为具有导电能力的柔性薄膜，作为优选，第一导电层11和第二导电层21采用氧化铟锡材料，即ITO材料，具有良好的导电能力。

两导电层之间灌装包含胆固醇相液晶、预聚物高分子材料的混合物，即液晶层30。PET薄膜是柔性材质，其一般成卷设置，尺寸可自由裁量。灌装混合物之后，再对其进行UV固化等工艺，然后即可按照既定的黑板尺寸进行剪裁。所述第一基体11或第二基体21与设有导电层侧相对的另一侧呈黑色设置。所述黑色设置可以通过黑色油墨涂布或者基体直接为黑色基材实现，形成黑色基底40。

本实施例中，胆固醇相液晶具有因散射而显示黑色或者液晶手写屏背景颜色的第一稳态和反射书写颜色的第二稳态；当所述胆固醇相液晶呈第二稳态时，入射至所述胆固醇相液晶的呈颜色可见光处于反射状态而显示笔迹，且所述可见光一次通过所述第一基体10、第一导电层11、胆固醇相液晶和第二导电层21入射至第二基体20上。

本发明实施例中，胆固醇相液晶具有双稳态，在第一导电层11和第二导电层21与第一驱动单元51通电，即第一驱动单元51提供第一电压后，电压关闭时胆固醇相液晶则将呈现第一稳态；在第一基体10层受压后，使得正对受压部位的胆固醇相液晶呈现第二稳态。上述手性掺杂剂具体用于调整胆固醇相液晶的旋转螺距，从而控制胆固醇相液晶反射光波的波长，从而改变柔性屏显示的颜色。

本发明实施例中，当选择开关53选择第二驱动单元52与第一导电层11、第二导电层21电连通时，即第二驱动单元52提供低于第一电压的第二电压时，胆固醇相液晶发生十分轻微的偏转，此时向液晶手写屏中需要擦除的位置施加压力，第一导电层11和第二导电层21之间在此位置的距离则相应减小，位于二者之间的液晶分子则向旁边移动，也就是施压位置的液晶分子变少，从而使字迹消失。本发明利用低于完全擦除字迹时所需的电压，结合对需要擦除字迹位置施压，从而达成了对液晶手写屏上字迹局部擦除的目的，使得液晶手写板的使用更为方便，适合广泛推广使用。

本发明在一键擦除液晶手写板上字迹的基础上实现了局部擦除功能，使用更为方便。

考虑到在液晶手写屏上书写字迹的亮度，本发明液晶层30中还包含手性掺杂剂，该手性掺杂剂于该液晶层30中占5％-40％，具体可根据手性掺杂剂的类型确定。在一实施例中，手性掺杂剂为S811(型号)或者R811(型号)，在液晶总量中占30％左右，此时，书写字迹在液晶手写屏显示成从正面看为绿色字迹，从侧面看为蓝色字迹。在另一实施例中，可选择另一型号的手性掺杂剂，其分量占混合物总量的29％左右，此时，书写字迹在液晶手写屏上显示成从正面看为黄色字迹，从侧面看为绿色字迹。在又一实施例中，手性掺杂剂占混合物总量的10％，此时背底为白色，书写字迹在液晶手写屏上显示成从正面看为黑色字迹，从侧面看也为黑色字迹。在又一实施例中，手性掺杂剂为R1011和R811混合使用，在液晶总量中占10％左右，此时，书写字迹在液晶手写屏上显示成从正面看为黄色字迹。

本发明实施例中，可通过按键控制选择开关53的开闭，通过按键选择“一键擦除”或“局部擦除”；该按键安装在液晶手写屏的边缘，以使用者方便使用为准。

此外，液晶层30内设置弹性微球可增加液晶手写屏的弹性，在完成局部擦除动作之后，液晶手写屏将自动恢复原始厚度，即进行下一次的正常书写。

在一较佳实施例中，所述弹性微球直径为3um-15um。

在一较佳实施例中，上述液晶手写屏还包括用于存储书写内容的存储装置和用于输出所述书写内容的传输接口。该存储装置可以存储书写内容，将书写内容以图片或者文档(例如PDF或者TXT文档)的方式存储。传输接口可以为设置在电控板上的USB存储接口或者TF存储接口。传输接口也可以为无线传输接口，用户在书写之后，可同步分享至各客户端。本发明中可以通过传输接口将液晶手写屏与电脑电连接，将当前书写的内偶然传送至电脑，以保存当前书写的内容。也可以通过该电脑将书写的内容发送至其他相连的电脑，以在其他电脑上进行显示，从而实现远程教学。

在一较佳实施例中，如图1所示，所述第一驱动单元51包括第一电源V1，所述第二驱动单元52包括第二电源V2，所述第一电源V1、第二电源V2均与所述选择开关53连接。第一电源V1提供用于全部擦除的第一电压，第二电源V2提供用于局部擦除的第二电压。

在一较佳实施例中，如图2所示，所述驱动电路50还包括第三电源V3，所述第二驱动单元52设有降压器54，所述第三电源V3通过所述选择开关53分别与所述第一驱动单元51、第二驱动单元52连接。

本实施例中，第三电源V3提供用于全部擦除字迹的第一电压；所述降压器54为DC/DC变换器。当选择开关53切换至与第二驱动单元52电连通时，第三电源V3通过选择开关53与第二驱动单元52连通，降压器54此时将第三电源V3的电压降至第二电压，以供局部擦除字迹所用。

在一较佳实施例中，如图3所示，所述液晶手写板还包括无线接收器80和控制器90，所述无线接收器80与所述选择开关53电连接，用于接收所述控制器90的指令控制所述选择开关53的开闭。

本实施例中，所述控制器90可独立设置，或者设置于黑板擦等相关物体中，同理的，控制器90可通过在物体表面设置按键来控制信号发射。无线接收器80优选设置于液晶手写屏内部，较为美观。当需要进行局部擦除时，可通过控制器90向无线接收器80发出信号，无线接收器80控制选择开关53跳转至与第二驱动单元52连通，使液晶手写屏中通入第二电压，然后向所需擦除部位施压即可擦除字迹。

本发明的第二驱动单元52可以是持续工作或者只在收到控制器90指令时工作两种状态，后者可节约用电。

在一较佳实施例中，所述无线接收器80包括WiFi电路、红外接收电路、蓝牙电路或NFC电路。即，控制器90可主动或者在靠近手写屏时被动向无线接收器80发送局部擦除的信号。尤其当液晶手写屏面积较大时，比如在大教室中充当黑板，使用无线控制进行“一键擦除”和“局部擦除”的切换，会更为方便。

在一较佳实施例中，所述第一电压与第二电压的电压差范围为10％-70％。

本发明还提供一种书写笔70，与上述具有局部擦除功能的液晶手写板配套使用，如图3所示，所述书写笔70的一端用于在所述液晶手写屏上书写，另一端设有橡皮擦，用于擦除所述液晶手写屏上的字迹。作为优选，所述控制器90设置在所述书写笔70中。

本发明通过在液晶层30内设置弹性微球增加液晶手写屏的弹性，同时利用选择开关53切换第一驱动单元51和第二驱动单元52的通电状态，当第一驱动单元51连通时，其提供的第一电压可将液晶手写屏中的字迹全部擦除；当第二驱动单元52连通时，其提供的第二电压配合在液晶手写屏上施压，可擦除施压部位的字迹。此外，所述橡皮擦采用具有一定硬度的橡胶等材料，不易磨损，使用寿命较长，而且替代手指擦除字迹也更为方便。当然，也可将橡皮擦单独设置，以使用者方便为准。

本发明还提供一种具有局部擦除功能的液晶黑板，包括液晶手写板和黑板擦60；所述液晶手写板为以上任一项所述的液晶手写板，所述黑板擦60用于通过热能对所述液晶手写板上的字迹进行擦除。

作为优选，所述黑板擦内设有加热装置61。

通过研究可知，混合物的胆固醇相液晶反射可见光温度一般为60度左右，而且可以改变。如果采用加热的方式对字迹进行擦除，需要考虑环境温度以及安全。本发明人通过多次试验，发现将混合物的胆固醇相液晶反射可见光温度降低至40-45摄氏度左右为使用的合理临界温度。当超过该临界温度，胆固醇液晶失去液晶性质变成多向同性无法发生反射，即可将显示内容擦除。例如，在混合物中加入更多低分子液晶化合物成分，使所述液晶手写屏的相变温度降低。

因此，作为优选，所述加热装置61用于将所述黑板擦60的表面温度加热至40至75摄氏度。

基于上述技术原理，本发明实施例在黑板擦60内设置加热装置61，通过加热的方式将液晶手写屏局部表面温度加热至40摄氏度至75摄氏度，从而对书写字迹进行擦除。临界温度的选择，需要考虑字迹的显示、存储以及安全等因素，另外还要考虑一些运输和极端天气或者环境。一般来说，在一些环境温度较低的地区(例如最高温度在20度左右的地区)，可选择40摄氏度作为胆固醇液晶的临界温度；在一些环境温度中等的地区(例如最高温度在30度左右的地区)，可选择55摄氏度作为胆固醇液晶的临界温度；而在环境温度较高的地区(例如最高温度在40度左右的地区)，可选择75摄氏度作为胆固醇液晶的临界温度。

本发明可以在第二电压下向液晶手写屏施加压力，使字迹消除，或者在第二电压下，使用加热的黑板擦60对字迹进行擦除；或者三者结合，能够让字迹消除得更为快速和彻底。

在一较佳实施例中，如图5所示，所述加热装置61包括电源、加热丝、与加热丝相连的温控电路；所述黑板擦60还包括与所述电源相连的充电模块，如图6所示，所述充电模块包括充电接口63，以及与所述充电接口63适配、用于为所述电源充电的充电座。

本发明实施例中，温控电路的作用在于检测黑板擦60的加热温度，在加热温度到达预设值(例如60摄氏度或者40摄氏度)时，中断加热；在预设的时间间隔后，再次检测黑板擦60表面温度，如果低于预设值，则启动加热。

本发明实施例中，黑板擦60还可包括与电源模块相连的充电模块，该充电模块可通过市电直接充电，也可通过USB接插口进行充电。电源模块还可包含蓄电模块，该蓄电模块用来存储电量，蓄电模块的设置使得黑板擦60便于携带。

本发明实施例中，所述加热丝优选碳纤维发热丝。碳纤维发热丝的热辐射性能较好，热能不是通过介质传导，而是通过远红外光波辐射到液晶手写屏的内部，字迹擦除非常干净。而且，碳纤维发热丝的电磁辐射较小，对人体危害较小，安全、健康。此外，碳纤维发热丝还具有耐腐蚀、耐用的性能，因此，使用寿命较长。由于碳纤维发热丝的直径较小，有可能从黑板擦60的周边漏出，对人体造成伤害，基于此，本发明实施例中，黑板擦60还包括设置在所述碳纤维发热丝周边的防漏装置62。

作为优选，如图5所示，所述控制器90可设置于所述黑板擦60中，便于操控和使用。

因此，本发明可以在第二电压工作时，直接用黑板擦60或手指等硬物向需擦除字迹的部位施加一定压力，由于液晶层30具有弹性，因此第一导电层11和第二导电层21在受力位置的间距减小，位于二者之间的液晶分子则向旁边移动，也就是施压位置的液晶分子变少，因此该位置字迹消失所需要的电压则减小至低于第二电压，因此，在第二电压下，此处的光线反射减弱，字迹消失。这种情况尤其适用于小面积的液晶手写屏，比如用在会议室或者家里的小黑板。

或者，也可以在使用第二电压和加热的黑板擦60的基础上，再对液晶手写屏施加一定压力，加热的黑板擦60与施压动作的结合能够将字迹擦除得更干净。

在一较佳实施例中，所述液晶黑板还包括加热座，所述加热座用于为所述黑板擦60加热。

本实施例中，加热座为黑板擦60加热，使其表面温度达到40摄氏度或以上时自动停止加热，黑板擦60即可对液晶手写板表面的字迹进行擦除。单独设置的加热座可以固定放置，其内部设有电源或充电模块和充电接口。作为优选，其加热座和黑板擦60可对应设置磁吸装置，用于在黑板擦60闲置时固定黑板擦60所用，防止黑板擦60遗失。

需要说明，首先，在本发明实施例中凡是涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于起区分技术特征的作用，而不能理解为明示或暗示其相对重要性、先后顺序，以及所指示技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的技术特征可以理解为至少包括一个该技术特征。

其次，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求保护的范围之内。

再者，以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (12)

1.一种具有局部擦除功能的液晶手写板，包括液晶手写屏和驱动电路；

所述液晶手写屏包括相对设置的第一基体和第二基体，所述第一基体与第二基体相对的一侧设置有第一导电层，所述第二基体上相对第一导电层设有第二导电层，所述第一导电层和第二导电层之间设有液晶层；

所述第一基体、第二基体、第一导电层、第二导电层均为透明的柔性材质，所述液晶层中的液晶分子具有因散射而显示黑色或者手写板背景颜色的第一稳态和反射书写颜色的第二稳态；当所述液晶分子呈第二稳态时，入射至所述液晶分子的呈颜色可见光处于反射状态而显示字迹，其特征在于，

所述液晶层包含均匀分布的弹性微球；所述驱动电路包括第一驱动单元、第二驱动单元和选择开关，所述第一驱动单元与所述第一导电层、第二导电层电连接，所述第二驱动单元亦与所述第一导电层、第二导电层电连接，所述第一驱动单元用于生成对字迹进行擦除的第一电压；所述第二驱动单元用于生成对字迹进行擦除的第二电压，所述第二电压小于第一电压，所述选择开关用于控制第一驱动单元和第二驱动单元的开闭。

2.如权利要求1所述的具有局部擦除功能的液晶手写板，其特征在于，所述弹性微球直径为3um-15um。

3.如权利要求1所述的具有局部擦除功能的液晶手写板，其特征在于，所述第一驱动单元包括第一电源，所述第二驱动单元包括第二电源，所述第一电源、第二电源均与所述选择开关连接。

4.如权利要求1所述的具有局部擦除功能的液晶手写板，其特征在于，所述驱动电路还包括第三电源，所述第二驱动单元设有降压器，所述第三电源通过所述选择开关分别与所述第一驱动单元、第二驱动单元连接。

5.如权利要求1所述的具有局部擦除功能的液晶手写板，其特征在于，还包括无线接收器和控制器，所述无线接收器与所述选择开关电连接，用于接收所述控制器的指令控制所述选择开关的开闭。

6.如权利要求5所述的具有局部擦除功能的液晶手写板，其特征在于，所述无线接收器包括WiFi电路、红外接收电路、蓝牙电路或NFC电路。

7.如权利要求1所述的具有局部擦除功能的液晶手写板，其特征在于，所述第一电压与第二电压的电压差范围为10％-70％。

8.一种书写笔，其特征在于，与权利要求1至7中任一项所述的具有局部擦除功能的液晶手写板配套使用，所述书写笔的一端用于在所述液晶手写板上书写，另一端设有橡皮擦，用于擦除所述液晶手写板上的字迹。

9.一种具有局部擦除功能的液晶黑板，其特征在于，包括液晶手写板和黑板擦；所述液晶手写板为权利要求1至7中任一项所述的液晶手写板，所述黑板擦用于通过热能对所述液晶手写板上的字迹进行擦除。

10.如权利要求9所述的液晶黑板，其特征在于，所述黑板擦内设有加热装置。

11.如权利要求10所述的液晶黑板，其特征在于，所述加热装置包括电源、加热丝、与加热丝相连的温控电路；所述黑板擦还包括与所述电源相连的充电模块，所述充电模块包括充电接口，以及与所述充电接口适配、用于为所述电源充电的充电座。

12.如权利要求9所述的液晶黑板，其特征在于，还包括加热座，所述加热座用于为所述黑板擦加热。