CN108710228A - 书写膜层结构及其制成的投影书写装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种书写膜层结构及其制成的投影书写装置，涉及投影及书写技术领域，为解决现有用于制作手写板或液晶黑板的书写膜，其背景膜大多采用黑色不透明PET，使用该书写膜制成的相关产品无法将投影信息投影到显示屏幕上的技术问题。涉及一种书写膜层结构，包括：依次设置的第一基体层、第一导电层、液晶层、第二导电层以及第二基体层，第二基体层为透明基材。还涉及一种投影书写装置，包括：上述的书写膜层结构。该书写膜层结构制成的投影书写装置可以背投影题目、且可在投影屏幕上在线书写答题的功能，大大提高了办公、教学效率。

Description

书写膜层结构及其制成的投影书写装置

技术领域

本发明涉及投影及书写技术领域，尤其是涉及一种书写膜层结构及其制成的投影书写装置。

背景技术

近些年，市场上出现了多种类型的液晶手写板、电子液晶膜小黑板等产品，该类产品采用液晶材料作为显示底材，用户可在该类产品上实现自由书写。

然而，该类手写板或液晶黑板，由于其背景膜大多采用黑色不透明PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸类塑料)，无法将投影信息(例如，图文类信息：试题、题目等)，快速投影到显示屏幕上。因而，该类产品仅仅是能够取代粉笔黑板，而不能实现投影功能，其教学效率相对较低；加上该类产品如若仅能替代传统粉笔黑板进行书写的话，使用该类产品的成本相对较高，因而其在应用普及方面会受到一定的限制。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种书写膜层结构，为解决现有用于制作手写板或液晶黑板的书写膜，其背景膜大多采用黑色不透明PET，使用该书写膜制成的相关产品无法实现投影显示的技术问题。

本发明提供的书写膜层结构，包括：依次设置的第一基体层、第一导电层、液晶层、第二导电层以及第二基体层，所述第二基体层为透明基材。

优选的，所述第一导电层(200)和所述第二导电层(400)均采用ITO(Indium tinoxide，氧化铟锡)或纳米银。

进一步地，所述第二基体层采用PET、TAC(Triacetyl Cellulose，三醋酸纤维素)、PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、玻璃中的任一种。

进一步地，所述液晶层包括胆甾相液晶。

进一步地，所述液晶层还包括预聚物高分子材料以及光扩散材料树脂微粒，所述光扩散材料树脂微粒的平均粒径不大于所述液晶层厚度的二分之一。

优选的，所述光扩散材料树脂微粒采用PMMA或PS。

进一步地，所述光扩散材料树脂微粒采用PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)或PS(Polystyrene，聚苯乙烯)。

进一步地，所述液晶层还包括手性掺杂剂。

进一步地，所述液晶层还包括间隔粒子。

优选的，所述间隔粒子采用PMMA或PS。

优选的，所述间隔粒子的粒径范围为3～10μm。

进一步地，所述第一基体层背离所述第一导电层的表面设有耐磨层。

本发明提供的书写膜层结构的有益效果：

在该书写膜层结构中，通过在两导电层之间灌装包含液晶如液晶微滴的液晶层(该液晶层可包括：胆甾相液晶、预聚物高分子材料、手性掺杂剂)作为书写底材，由于该材料具有反射态和散射态都是稳态的特点，从而使使用者能够在该书写膜层上实现自由书写；并且，由于将书写膜层中的第二基体层设置为透明基材，该透明基材的设置使得该书写膜层结构呈现透明或半透明状态，可见光可以依次从第一基体层、第一导电层、液晶层、第二导电层以及第二基体层透过，因而，使用者可观看到书写膜层结构背后的画面或投影信息，从而使得该书写膜层结构具有投影显示的功能。

由以上可知，采用该书写膜层结构制成相关产品，能够使相关产品不仅实现书写的功能，还能实现投影显示的功能；该书写膜层结构可的应用范围较广，可将其制成用于教学、办公等多种场合中的液晶黑板等。

需要说明的是，在该书写膜层结构中，第一导电层和第二导电层优选采用ITO或纳米银。

本发明的第二目的在于提供一种投影书写装置，为解决现有用于制作手写板或液晶黑板的背景膜大多采用黑色不透明PET，使用该膜层结构制成的相关产品无法将投影信息投影到显示屏幕上的技术问题。

本发明提供的投影书写装置，包括：投影模块和显示屏幕，所述显示屏幕包括上述的书写膜层结构；所述投影模块采用背投影方式将投影信息投射到所述显示屏幕上。

优选的，所述投影模块包括投影机和黑色幕墙，所述投影机和所述黑色幕墙设置在所述显示屏幕的同一侧。

进一步地，还包括用于将所述显示屏幕上的字迹擦除的黑板擦。

进一步地，所述黑板擦包括本体、用于对所述本体进行加热的加热模块和用于对所述加热模块供电的电源模块。

本发明提供的投影书写装置的有益效果：

利用上述的书写膜层结构制作投影书写装置，其中，该书写膜层结构的具体结构以及有益效果等已在上述文字中进行了详细说明，在此不再赘述。

以将该投影书写装置制作成教学用液晶黑板为例。

在该投影书写装置中，将第二基体层设置为透明基材，加上投影模块采用背投影的方式，能够解决正投影人站在投影信息(例如，试题、题目等)前方，试题或题目被遮挡无法投影在黑板屏幕上的问题；采用该投影书写装置，可以背投影信息，如将课件、试卷等内容投影到液晶黑板上；同时也可在液晶黑板上在线书写答题，取代了传统粉笔黑板，大大提高了教学效率；由于该投影书写装置的功能比较齐全且使用方便，对于使用者来说更加容易接受，因而比较容易被推广及应用。

另外，还可将该投影书写装置制作成办公用液晶黑板，具体结构以及有益效果等同教学用液晶黑板，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其它的附图。

图1为本发明的实施例一提供的书写膜层结构的结构示意图；

图2为本发明的实施例二提供的投影书写装置的结构示意图。

图标：100-第一基体层；200-第一导电层；300-液晶层；400-第二导电层；500-第二基体层；600-耐磨层；700-黑色幕墙；310-液晶微滴；320-光扩散材料树脂微粒；330-间隔粒子。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例一提供了一种书写膜层结构，包括：依次设置的第一基体层100、第一导电层200、液晶层300、第二导电层400以及第二基体层500，第二基体层500为透明基材。

在该书写膜层结构中，通过在第一导电层200和第二导电层400之间灌装包含液晶如液晶微滴310的液晶层300作为书写底材，由于该材料具有反射态和散射态都是稳态的特点，从而使使用者能够在该书写膜层上实现自由书写；并且，由于将书写膜层中的第二基体层500设置为透明基材，该透明基材的设置使得该书写膜层结构呈现透明或半透明状态，可见光可以依次从第一基体层100、第一导电层200、液晶层300、第二导电层400以及第二基体层500透过，因而，使用者可观看到书写膜层结构背后的画面或投影信息，从而使得该书写膜层结构具有投影显示的功能。

由以上可知，采用该书写膜层结构制成相关产品，能够使相关产品不仅实现书写的功能，还能实现投影显示的功能；该书写膜层结构可的应用范围较广，可将其制成用于教学、办公等多种场合中的液晶黑板等。

需要说明的是：

1、第一基体层100可采用哑光PET、透明PET、TAC、PVC、PC、玻璃中的任一种。

2、第一导电层200和第二导电层400均可采用ITO或者纳米银等。

3、第二基体层500可采用PET、TAC、PVC、PC、玻璃中的任一种。

请继续参照图1，第一基体层100背离第一导电层200的表面设有耐磨层600，以满足书写膜层结构用于书写的表面具有较好的耐磨需求，保证书写表面经反复多次使用不会产生刮痕、刮伤等，提高书写膜层结构的使用寿命。

其中，该实施例中的书写膜层结构满足以下条件，具体见表1。

表1

名称	L	a	b	浊度％	Y总
						哑光雾透面	95.6	0.07	1.33	15.2	89

其中，L、a、b代表书写膜层结构的外观色度；浊度，即雾度；Y总代表透过率。

在上述实施例的基础上，上述液晶层300包括液晶微滴310(胆甾相液晶、预聚物高分子材料组合物、光引发剂、手性掺杂剂)和光扩散材料树脂微粒320，光扩散材料树脂微粒320的平均粒径不大于液晶层300厚度M的二分之一(见图1)。

该实施例中，在液晶层300中加入了光扩散材料树脂微粒320，且光扩散材料树脂微粒320的平均粒径不大于液晶层300厚度M的二分之一，该结构能够保证使用该书写膜层结构制成的相关产品在雾态及透明态下，均可实现投影显示。具体的，不通电时，由于液晶微滴310相互间折射与散射产生雾状态下的背投影显示；通电后，由于胶层内部光扩散粒子相互间的折射与散射产生，透明状态下，该膜就是透明全息投影膜，正面及背面两侧同时、多角度直接观看影像。

其中，液晶微滴310的粒径范围为0.01～2μm。

光扩散材料树脂微粒320可采用PMMA或PS；该实施例中，光扩散材料树脂微粒320的粒径范围为0.1～5μm。

请继续参照图1，液晶层300还包括用于控制胶层厚度M的间隔粒子330。

该实施例中，间隔粒子330可采用PMMA或PS；间隔粒子330的粒径范围为3～10μm。间隔粒子330的粒径大小可精确控制液晶层300的厚度，优选的间隔粒子330的粒径大小与液晶层300的厚度一致。具体实施例中，间隔粒子330的粒径保持统一。

需要说明的是，光扩散材料树脂微粒320和间隔粒子330的材质相同或者是不同，且光扩散材料树脂微粒320的粒径小于间隔粒子330的粒径。

其中，不同的手性掺杂剂对应的液晶颜色不同，即该书写膜层结构制成的手写板或液晶黑板，其膜层的部分颜色是可选的，样式是多样的。

实施例二

如图1和2所示，本实施例二提供了一种投影书写装置包括：投影模块和显示屏幕，显示屏幕包括上述实施例一中的书写膜层结构；投影模块采用背投影方式将投影信息投射到显示屏幕上。

利用上述实施例一中的书写膜层结构制作投影书写装置，其中，该书写膜层结构的具体结构以及有益效果等已在上述文字中进行了详细说明，在此不再赘述。

其中，第一导电层200和第二导电层400之间设有电控板，以控制第一导电层200和第二导电层400之间的通电状态。

如图2所示，投影模块包括投影机和黑色幕墙700，投影机和黑色幕墙700设置在显示屏幕的同一侧。

以将该投影书写装置制作成教学用液晶黑板为例。

在该投影书写装置中，将第二基体层500设置为透明基材，加上投影模块采用背投影的方式，能够解决正投影人站在投影信息(例如，试题、题目等)前方，试题或题目被遮挡无法投影在黑板屏幕上的问题；采用该投影书写装置，可以背投影信息，如将课件、试卷等内容投影到液晶黑板上；同时也可在液晶黑板上在线书写答题，取代了传统粉笔黑板，大大提高了教学效率；由于该投影书写装置的功能比较齐全且使用方便，对于使用者来说更加容易接受，因而比较容易推广应用。另外，还可将该投影书写装置制作成办公用液晶黑板，具体同教学用液晶黑板，在此不再赘述。

需要说明的是：

1、关于黑色幕墙700的选择；黑色幕墙700可以是黑色遮光布，也可以是具有密闭特性的装置，且其背景为黑色，从而使液晶黑板上投影出的字体显示对比度更高。

2、在投影机的选择上，在投影机连接电脑的情况下，必须将电脑分辨率调制与该投影机相匹配的分辨率，投影出的画面才会更加清晰。

3、液晶层300选用胆固醇相液晶，且该液晶颜色可选，可以在液晶黑板屏幕上实现在线书写答题的功能。

本实施例中，胆甾相液晶具有因散射而显示黑色或者液晶黑板背景颜色的第一稳态和反射书写颜色的第二稳态。

当第一导电层200和第二导电层400通电后，胆甾相液晶将呈现第一稳态；在第一基体层100受压后，使得正对受压部位的胆甾相液晶呈现第二稳态。

该投影书写装置的设计原理为：初始雾态下，该书写膜层结构是背投影显示，该模式依靠液晶层300的折射；按压透明状态下，HAZE(雾度)值在10～50之间，投影显示取决于液晶层300内部粒子的散射。

需要说明的是，上述提到的“雾度”和“透明”是相对的，而不是绝对的。

在上述实施例的基础上，该投影书写装置还包括用于将显示屏幕(如：液晶黑板)上的字迹擦除的字迹擦除模块。

其中，字迹擦除模块的结构形式可以有多种，但不限于为以下具体结构形式。

在该实施例中，使用者可以通过手指、专用书写笔等在液晶黑板上进行书写，且书写的字迹可以通过改变液晶黑板的通电状态来进行擦除。

例如：该字迹擦除模块包括按键和用于根据按键状态控制液晶黑板通电状态的控制器，通过该按键和控制器，可以全部擦除也可以部分擦除书写字迹。

如果液晶黑板的尺寸较小，可设置一按键，该按键控制第一导电层200和第二导电层400之间的通电状态，使得液晶稳态发生变化，从而一次性全部擦除书写字迹。

当然，该一键擦除方式也适用于大尺寸液晶黑板，通过采用分区域设置的通过将一整块液晶黑板划分成多个区域，每个区域均设置一个开关，以控制各个区域导电层的通电状态，使得液晶稳态发生变化，从而擦除书写字迹。

该字迹擦除模块还可设置为黑板擦的结构形式。

需要说明的是，关于黑板擦的选择，可选用特种可调温度的黑板擦，胆甾相液晶偏转可由电压、按压、温度控制，因此，部分擦除可选择调节黑板擦温度控制。

具体地，黑板擦包括本体、用于对本体进行加热的加热模块和用于对加热模块供电的电源模块。

其中，本体的形状可以与现有的黑板擦形状一致，可以为方形或者椭圆形等等。

加热模块可以为电热丝等材质，用于将本体表面温度加热至预设温度(例如：75℃或40℃～45℃等)。

例如：加热模块包括加热丝及与加热丝相连的温控电路；该温控电路的作用在于检测本体的加热温度，在加热温度到达预设值(例如：60℃或40℃)时，中断加热；在预设的时间间隔后，再次检测本体的温度，如果低于预设值，则启动加热。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种书写膜层结构，其特征在于，包括：依次设置的第一基体层(100)、第一导电层(200)、液晶层(300)、第二导电层(400)以及第二基体层(500)，所述第二基体层(500)为透明基材；

优选的，所述第一导电层(200)和所述第二导电层(400)均采用ITO或纳米银。

2.根据权利要求1所述的书写膜层结构，其特征在于，所述第二基体层(500)采用PET、TAC、PVC、PC、玻璃中的任一种。

3.根据权利要求1所述的书写膜层结构，其特征在于，所述液晶层(300)包括胆甾相液晶。

4.根据权利要求3所述的书写膜层结构，其特征在于，所述液晶层(300)还包括预聚物高分子材料以及光扩散材料树脂微粒(320)，所述光扩散材料树脂微粒(320)的平均粒径不大于所述液晶层(300)厚度的二分之一；

优选的，所述光扩散材料树脂微粒(320)采用PMMA或PS。

5.根据权利要求3所述的书写膜层结构，其特征在于，所述液晶层(300)还包括手性掺杂剂。

6.根据权利要求3所述的书写膜层结构，其特征在于，所述液晶层(300)还包括间隔粒子(330)；

优选的，所述间隔粒子(330)采用PMMA或PS；

优选的，所述间隔粒子(330)的粒径范围为3～10μm。

7.根据权利要求1所述的书写膜层结构，其特征在于，所述第一基体层(100)背离所述第一导电层(200)的表面设有耐磨层(600)。

8.一种投影书写装置，其特征在于，包括：投影模块和显示屏幕，所述显示屏幕包括上述权利要求1-7任一项所述的书写膜层结构；

所述投影模块采用背投影方式将投影信息投射到所述显示屏幕上；

优选的，所述投影模块包括投影机和黑色幕墙(700)，所述投影机和所述黑色幕墙(700)设置在所述显示屏幕的同一侧。

9.根据权利要求8所述的投影书写装置，其特征在于，还包括用于将所述显示屏幕上的字迹擦除的黑板擦。

10.根据权利要求9所述的投影书写装置，其特征在于，所述黑板擦包括本体、用于对所述本体进行加热的加热模块和用于对所述加热模块供电的电源模块。