CN110928445A - 一种液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，包括：将第一导电层上设定导电区域的电压升高至第一辅助电压A；将第二导电层上设定导电区域的电压升高至第二辅助电压B；调整第一导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为C，调整第二导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为D；使得两个导电层上覆盖局部擦除区域的导电区之间的电压差形成擦除电场，同时局部擦除区域之外的两个导电层之间的电压差形成的电场不能够导致液晶压痕视觉变浅或者消失。本发明通过分步升压和分步降压的方式，降低了液晶书写膜电容效应的影响，同时降低对于液晶书写膜质量以及加工精度的要求，提高液晶书写膜的成品率。

Description

一种液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法

技术领域

本发明涉及液晶膜结构技术领域，特别是涉及一种液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法。

背景技术

目前市面上的液晶书写膜，其工作原理是利用液晶的双稳态特性实现显示和/或擦除液晶写字板上的书写内容。例如,以胆甾相液晶作为书写膜,通过作用在液晶写字板上的压力来记录书写笔的书写压力轨迹，进而显示对应的书写内容；通过施加电场使胆甾相液晶结构发生变化，使液晶写字板上的书写压力轨迹消失以实现擦除。

现有技术公开的液晶书写膜局部擦除电压控制方法，将导电层分割成若干导电区域，通过为每一个导电区域施加不同的电压，来达到局部擦除的目的；该种方式需要为欲擦除区域所在的导电区域施加擦除电压或零电压以在两个导电层之间形成擦除电场，实现局部擦除；另外，在完成局部擦除功能以后，需要将加载在两个导电层之间的电压降为零，从而能够实现再次书写的目的。其中，擦除电压是指能够将书写笔迹完全擦除所需要的电压，擦除电场指的是擦除电压在两个导电层相应的区域之间所形成的电场。

但是，发明人发现，由于受到液晶书写膜电容效应的影响，升压电路所加载的电压很难在短时间内达到设定的目标电压值，因此，在升压过程中，可能会导致覆盖欲擦除区域的整个带状导电区域都会受到擦除电压的影响而变浅或消失；同理，降压过程中，直接将电压从擦除电压降到零，也可能会出现类似的情况。

液晶书写膜的电容越大，电容效应也就越明显。这对液晶书写膜的质量和加工精度提出了很高的要求，如果生产出来的液晶书写膜液晶厚度过高或者涂敷胶的厚度过高或不均匀，都会导致液晶书写膜由于电容过大而影响局部擦除效果，这在一定程度上降低了液晶书写膜的成品率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，将升压过程合降压过程分步进行，通过分步升压或者分步降压的方式，使得电压稳步升高至目标电压值，降低液晶书写膜电容效应的影响，降低了对于液晶书写膜的质量以及加工工艺的要求，提高液晶书写膜的成品率。

为了实现上述目的，在一些实施方式中，采用如下技术方案：

液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，液晶书写膜位于两个导电层之间，两个导电层分别被分割为两个或两个以上的导电区；它的过程为：

将第一导电层上设定导电区域的电压升高至第一辅助电压A；

将第二导电层上设定导电区域的电压升高至第二辅助电压B；

调整第一导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为C，调整第二导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为D；使得两个导电层上覆盖局部擦除区域的导电区之间的电压差形成擦除电场，同时局部擦除区域之外的两个导电层之间的电压差形成的电场不能够导致液晶压痕视觉变浅或者消失。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

采用分步降压的方式，将施加在覆盖局部擦除区域的导电区的电压逐步降低，最终所有导电区的电压都降为零；分步降压过程中，两个导电区上所有导电区之间的电压差形成的电场均保持相等，且小于擦除电场。

具体包括：

将第一导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压降为第一辅助电压A，第二导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压不变；

将第二导电层上所有导电区的电压降为零；

将第一导电层上所有设定导电区的电压降为零。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种液晶书写膜，其特征在于，采用上述的局部擦除电压加载控制方法。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种写字板，包括上述的液晶书写膜。

一种黑板，包括上述的液晶书写膜。

一种画板，包括上述的液晶书写膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过分步升压的方式，使得电压稳步升高到目标电压值，降低了液晶书写膜电容效应的影响，避免升压过程中，对于局部擦除区域之外的区域字迹产生影响，能够更好地实现局部擦除。

由于消除了电容效应对于局部擦除效果的影响，因此降低了对于液晶书写膜质量以及加工精度的要求，使得局部擦除方法能够适用与所有的液晶书写膜，从而提高了液晶书写膜的成品率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1(a)为现有技术中局部擦除电压施加方法示意图；

图1(b)为现有技术中采用直接升压方式时，两导电层之间的电路结构简图；

图2为现有技术中升压过程中的电压变化曲线；

图3(a)-图3(e)分别为现有技术中升压过程中不同时刻对应的各导电区电压情况；

图4为本发明实施例一中液晶书写膜局部擦除电压升压过程控制方法示意图一；

图5(a)为本发明又一实施方式中液晶书写膜局部擦除电压上半周期升压过程控制方法示意图；

图5(b)本发明又一实施方式中液晶书写膜局部擦除电压下半周期升压过程控制方法示意图；

图6为本发明实施例一中分步升压方式时，两导电层之间的电路结构简图；

图7为本发明实施例二中液晶书写膜局部擦除电压降压过程控制方法示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

首先，对现有技术中局部擦除方法的升压过程中进行详细说明：

参照图1(a)，对第一导电层的导电区域分别施加擦除高压3V和第一辅助电压V，对第二导电层的导电区域分别施加0电压和第二辅助电压2V。

进行局部擦除动作时，A区域代表局部擦除区域面积，通常可以认为是板擦的面积；D区域代表整个黑板面的面积；B区域代表覆盖局部擦除区域的第一导电层上的带状区域面积，C区域代表覆盖局部擦除区域的第一导电层上的带状区域面积。

可以看出，局部擦除区域的面积远远小于整个黑板面的面积，通常情况下，A＜10·D；

因此，局部擦除区域对应的两个导电层之间的电容C_B远远小于其他区域对应的两个导电层之间的电容C_D。

图1(b)示出了对两个导电层的不同导电区域施加局部擦除所需的电压后，两导电层之间的电路结构简图，C_B代表局部擦除区域对应的两个导电层之间的电容，C_D代表其他区域对应的两个导电层之间的电容。

升压过程中，直接为两个导电层上每一个导电区域施加图1(a)所示的电压；由于C_B远远小于C_D，电路会先给电容C_B充电，电容C_B两端电压会先升高到2V，然后电容C_D两端的电压才开始升高，此时，电容C_B两端电压会缓慢下降到V；最终两个导电层分别达到图1(a)所示的电压施加效果。

根据图1(b)所示的电路图，得出电压计算公式

其中，V₀为目标电压；图2给出了升压过程中，各个电压的升压变化曲线。可以看出，擦除高压在t₀时刻从0升高到3V，而由于收到液晶膜电容效应的影响，第一辅助电压和第二辅助电压同时从0电压升高到接近2V时，第二辅助电压继续升高至2V，第一辅助电压缓慢降至V。

在t₀时刻对应的各导电区域的电压分步情况如图3(a)所示，此时，局部擦除区域被擦除的同时，C区域的字迹会受到影响而变浅或消失。需要说明的是，由于第一辅助电压和第二辅助电压的升压曲线比较接近，因此，为了便于分析计算，我们认为t₀时刻对应的第一辅助电压和第二辅助电压值相等；t₁时刻和t₂时刻也是这样。

在t₁时刻对应的各导电区域的电压分步情况如图3(b)所示，此时，局部擦除区域被擦除的同时，C区域的字迹会受到影响而变浅。

在t₂时刻对应的各导电区域的电压分步情况如图3(c)所示，此时，局部擦除区域被擦除的同时，D区域的字迹会受到影响而变浅。

在t₃时刻对应的各导电区域的电压分步情况如图3(d)所示，此时，局部擦除区域被擦除的同时，D区域的字迹会受到影响而变浅。

在t₄时刻对应的各导电区域的电压分步情况如图3(e)所示，此时，局部擦除区域被擦除的同时，D区域的字迹会受到影响而变浅。

并且，由于第一辅助电压降至V的速度非常缓慢，因此，从t2到t5的时间会远远大于从t0到t2的时间，即D区域收到局部擦除的影响时间会很长，该区域受到升压过程中电容效应的影响能够被人眼分辨出来，因此，会影响局部擦除过程中的擦除效果。

上面描述的是前半周期两个导电层的电压施加过程，后半周期两个导电层上施加的电压互换，但是同样会存在上述由于两个导电层之间的电容效应而导致升压过程中影响局部擦除效果的问题，具体过程不再赘述。

实施例一

基于上述对于现有技术中所存在问题的描述，本发明实施例公开了一种液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，本实施例介绍升压过程中的电压加载控制方法。

其中，液晶书写膜位于两个导电层之间，两个导电层分别被分割为两个或两个以上的导电区。本实施例中，将第一导电层分割成两个或者两个以上相互绝缘的横向导电区域，将第二导电层分割成两个或者两个以上相互绝缘的纵向导电区域；第一导电层上的导电区域与第二导电层上的导电区域在空间上相互垂直交错。通过对导电层的划分，将书写膜分成了网状结构，每一个网格都是一个单独的擦除区域。

本实施方式公开的升压过程控制方法具体为：

在施加电压的上半周期，

将第一导电层上设定导电区域的电压升高至第一辅助电压A；

将第二导电层上设定导电区域的电压升高至第二辅助电压B；

调整第一导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为C，调整第二导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为D；使得两个导电层上覆盖局部擦除区域的导电区之间的电压差形成擦除电场，同时局部擦除区域之外的两个导电层之间的电压差形成的电场不能够导致液晶压痕视觉变浅或者消失。

其中，以D电压为参考基准值，A电压、B电压和C电压之间满足如下关系：

|C电压-D电压|＞|C电压-B电压|

|C电压-D电压|＞|A电压-D电压|

|C电压-D电压|＞|A电压-B电压|。

本实施例中，以D电压为参考基准值，选取A电压、B电压和C电压之间满足如下关系：

|C电压-D电压|＝|A电压-D电压|*3

|B电压-D电压|＝|A电压-D电压|*2。

本实施例中，设定C电压为擦除电压3Va，D电压为零电压，A电压为第一辅助电压Va；B电压为第二辅助电压2Va，这样，在整个液晶书写膜上所形成的电场满足：待擦除区域的电压差为擦除电压，其余擦除区域的电压差均为第一辅助电压Va。

参照图4，第一导电层和第二导电层上，每一个导电区的初始电压均为零；假定九宫格的中间网格区域为欲擦除的区域，具体的局部擦除电压升压加载控制过程为：

(1)分别为两个导电层上的每一个导电区域施加设定的电压Va，使得两个导电层上每一个导电区之间的电压差为0；此时所有导电区域之间的电压差是相等的，所有字迹都不会被擦除。

(2)将第二导电层上每一个导电区的电压值由Va升高至2Va，使得两个导电层上每一个导电区之间的电压差为Va；其中，Va＞0，且Va小于擦除电压；此时所有导电区域之间的电压差也是相等的，所有字迹都不会被擦除。

(3)调整第一导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为0，调整第二导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为3Va，使得两个导电层上覆盖局部擦除区域的导电区之间的电压差为3Va，达到擦除电压；同时局部擦除区域之外的设定的导电区之间的电压差维持在Va，不会受到擦除电压的影响。

需要说明的是，上述过程中，第二导电层上的电压先从0升高到Va,然后从Va升高到了2Va；在另外一些实施方式中，第二导电层上的电压也可以从0直接升高到2Va,参照图5，升压过程中同样不会影响擦除效果。

可以看出，采用本实施方式的分步升压方式，升压过程中，除了局部擦除区域的电场最后升高到擦除电场之外，其余导电区之间形成的电场均保持相同，且小于擦除电场。因此，整个升压过程中，仅有局部擦除区域的字迹被擦除，其他区域的字迹不会受到影响；从而克服了升压过程中，电容效应对于局部擦除效果的影响。

产生上述的技术效果的原因在于：

本实施例采用分步升压的方式，首先让两个导电层均施加相同的电压，两导电层之间的电路结构简图如图6所示，此时，不存在局部擦除区域对应的两个导电层之间的电容C_B。电压升高过程中，由电压的计算公式可以得到：

因此，升压过程中，两个导电层之间的电压差是始终小于Va的，局部擦除电压的施加始终不会对局部擦除区域之外的导电区的字迹产生影响。

两个导电层上施加的辅助电压达到稳定后，再调整覆盖局部擦除的导电区的电压，调整过程中，除了局部擦除区域的电压差发生变化之外，其余导电区之间的电压差始终不变，且不会对擦除效果产生影响。

其中，设定的导电区，可以是除覆盖局部擦除区域的两个导电层各自的导电区之外的所有导电区，也可以是根据需要选择的与覆盖局部擦除区域的导电区相邻近的导电区。

需要说明的是，在实际应用中，需要对两个导电层上所施加的电压每隔设定的时间进行互换，使整个液晶书写膜上所形成的电场大小相同但方向相反，参照图5(a)和图5(b)所示的情况，图5(a)为电压施加的上半周期，图5(b)为电压施加的下半周期；这样能够避免对液晶书写膜长时间的施加同一个方向的电场而导致的液晶极化现象的发生。

本实施例中主要针对施加电压的上半周期进行的说明，施加电压的下半周期，即两个导电层上的电压互换后，具体的电压施加过程中所对应的情况描述是一致，不再赘述。

实施例二

在另外一些实施方式中，公开了一种局部擦除电压降压过程控制方法，如图7所示，具体包括以下过程：

(1)将第一导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压由3Va降为Va，使得两个导电层上每一个设定导电区之间的电压差的绝对值为Va；

(2)将第二导电层上每一个设定导电区的电压由2Va降为零，两个导电层上每一个设定导电区之间电压差的绝对值仍为Va；

(3)将第一导电层上每一个设定导电区的电压由Va降为零，两个导电层上所有设定导电区之间电压差均为零。

可以看出，分步降压过程中，两个导电层上每一个导电区之间的电压差都相同，不会引起视觉上的变化，同样克服了电容效应对于局部擦除效果的影响。

需要说明的是，在实际应用中，需要对两个导电层上所施加的电压每隔设定的时间进行互换，使整个液晶书写膜上所形成的电场大小相同但方向相反；上面主要介绍了上半周期的降压过程，下半周期的降压过程与上述过程原理相同，不再赘述。

当然，本实施方式的局部擦除电压加载控制方法也可以适用于其他分割形式的液晶书写膜，比如：分割成不规则大小网格状的液晶书写膜，或者仅有一个导电层被分割的液晶书写膜等，本领域技术人员根据本实施例的设计思路能够实现对于这些不同分割形式的液晶书写膜的局部擦除电压加载控制。

实施例三

本发明实施例在实施例一的基础上，公开了采用局部擦除电压加载控制方法的液晶书写膜，以及所述书写膜的具体应用产品，比如：

将本发明的采用局部擦除电压生成及控制方法的液晶书写膜应用于写字板、画板或者黑板上，实现局部擦除功能。

具体地，将本发明的采用局部擦除电压加载控制方法的液晶书写膜应用于光能写字板、光能液晶手写板、光能大液晶写字黑板、光能无尘写字板、光能便携黑板、电子画板、lcd电子写字板、电子手写板、电子记事笔记本、涂鸦板、儿童手写板、儿童涂鸦画板、橡皮擦功能速写板、液晶电子绘画板或者彩色液晶手写板或者本领域技术人员能够获知的其他相关产品中，以实现上述产品的局部擦除功能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，液晶书写膜位于两个导电层之间，两个导电层分别被分割为两个或两个以上的导电区；其特征在于，它的过程为：

将第一导电层上设定导电区域的电压升高至第一辅助电压A；

将第二导电层上设定导电区域的电压升高至第二辅助电压B；

调整第一导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为C，调整第二导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压为D；使得两个导电层上覆盖局部擦除区域的导电区之间的电压差形成擦除电场，同时局部擦除区域之外的两个导电层之间的电压差形成的电场不能够导致液晶压痕视觉变浅或者消失。

2.如权利要求1所述的液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，其特征在于，若第二辅助电压B大于第一辅助电压A，将第二导电层上设定导电区域的电压升高至第二辅助电压B，具体过程为：

将第二导电层上设定导电区域的电压由0直接升高至第二辅助电压B；

或者，先将第二导电层上设定导电区域的电压由0升高至第一辅助电压A，然后由第一辅助电压A升高至第二辅助电压B。

3.如权利要求1所述的液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，其特征在于，以D电压为参考基准值，A电压、B电压和C电压之间满足如下关系：

|C电压-D电压|＞|C电压-B电压|

|C电压-D电压|＞|A电压-D电压|

|C电压-D电压|＞|A电压-B电压|。

4.如权利要求1所述的液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，其特征在于，以D电压为参考基准值，A电压、B电压和C电压之间满足如下关系：

|C电压-D电压|＝|A电压-D电压|*3

|B电压-D电压|＝|A电压-D电压|*2。

5.如权利要求1所述的液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，其特征在于，采用分步降压的方式，将施加在覆盖局部擦除区域的导电区的电压逐步降低，最终所有导电区的电压都降为零；分步降压过程中，两个导电区上所有导电区之间的电压差形成的电场均保持相等，且小于擦除电场。

6.如权利要求5所述的液晶书写膜局部擦除电压加载控制方法，其特征在于，具体包括：

将第一导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压降为第一辅助电压A，第二导电层上覆盖局部擦除区域的导电区的电压不变；

将第二导电层上所有导电区的电压降为零；

将第一导电层上所有设定导电区的电压降为零。

7.一种液晶书写膜，其特征在于，采用权利要求1-6任一相所述的局部擦除电压加载控制方法。

8.一种写字板，其特征在于，包括权利要求7所述的液晶书写膜。

9.一种黑板，其特征在于，包括权利要求7所述的液晶书写膜。

10.一种画板，其特征在于，包括权利要求7所述的液晶书写膜。

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