CN113284471A - 基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法及系统 - Google Patents

基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法及系统，包括：将一个擦除过程定义为从液晶书写装置接收到擦除件发送的加电信号首次进入加电状态开始，到接收到擦除件发送的放电信号或者连续设定时间未接收到加电信号为止；在一个擦除过程内，如果距离擦除过程开始的时间超过设定值T1，对液晶书写装置上基底层和导电层之间执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，如果距离上一次主动放电的时间超过设定值T1，执行一次主动放电。本发明能够实现擦除过程中的快速书写，提升用户的书写体验。

Description

基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法及系统
技术领域
本发明涉及液晶书写板技术领域，特别是涉及一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法及系统。
背景技术
目前市面上的液晶书写板，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。以胆甾相液晶为例,通过作用在液晶写字板上的压力改变笔头处液晶状态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，从而使液晶写字板上的书写轨迹消失以实现擦除。
现有技术公开了利用光照实现对液晶书写装置局部擦除的技术方案；比如：
基于在基底层上阵列状排布的若干擦除单元，每个擦除单元内设有擦除电极以及与擦除电极连接的薄膜场效应晶体管TFT(以下简称TFT)；为TFT的栅极施加设定的控制电压，为TFT的源极施加设定的输入电压，使得TFT处于临界截止状态；为导电层施加设定的电压；此时，通过擦除件(以下简称板擦)为需要擦除的区域施加设定强度范围内的光照，能够使得接收到光照的区域内的TFT导通，从而为相应的擦除电极输入设定的电压，这些擦除电极与导电层在空间重叠的位置形成擦除电场，实现局部擦除。
擦除件(以下简称板擦)进入液晶书写装置执行擦除动作时，首先向液晶书写装置发送加电信号，使得液晶书写装置处于加电状态；直到板擦离开液晶书写装置，向液晶书写装置发送放电信号，液晶书写装置接收到放电信号时，对液晶书写装置上基底层和导电层之间存储的电荷进行放电。
由于刚刚擦除的区域对应的基底层和导电层之间加载了设定的擦除电场，因此，这些区域在电场没有撤销之前无法进行再次书写，这极大地影响了书写效率和书写体验。
另外，由于板擦与液晶书写装置之间是无线通信，有可能会存在通信不稳定或者通信信号中断的情况，导致液晶书写装置无法接收到板擦发送的加电信号或者放电信号，从而影响局部擦除效果。
发明内容
基于此，本发明提出了一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法及系统，能够实现擦除过程中的快速书写，提升用户的书写体验。
为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法，包括：
将一个擦除过程定义为从液晶书写装置接收到擦除件发送的加电信号首次进入加电状态开始，到接收到擦除件发送的放电信号或者连续设定时间未接收到加电信号为止；
在一个擦除过程内，如果距离擦除过程开始的时间超过设定值T1，对液晶书写装置上基底层和导电层之间执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，如果距离上一次主动放电的时间超过设定值T1，执行一次主动放电。
在此基础上，考虑擦除件的移动距离作为主动放电的条件，具体为：
在一个擦除过程内，擦除件的当前位置与首次进入液晶书写装置的位置之间的最短距离，超过设定值S，执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，擦除件的当前位置与上一次主动放电时擦除件所在的位置之间的最短距离超过设定值S，执行一次主动放电。
根据本发明的第二个方面，提供了一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制系统，包括：
信号接收模块，用于接收擦除件发送的加电信号或放电信号；
擦除控制模块，用于将一个擦除过程定义为从液晶书写装置接收到擦除件发送的加电信号首次进入加电状态开始，到接收到擦除件发送的放电信号或者连续设定时间未接收到加电信号为止；
在一个擦除过程内，如果距离擦除过程开始的时间超过设定值T1时，对液晶书写装置上基底层和导电层之间执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，如果距离上一次主动放电的时间超过设定值T1时，执行一次主动放电。
进一步地，所述擦除控制模块还用于在一个擦除过程内，擦除件的当前位置与首次进入液晶书写装置的位置之间的最短距离，超过设定值S时，执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，擦除件的当前位置与上一次主动放电时擦除件所在的位置之间的最短距离超过设定值S时，执行一次主动放电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在一个擦除过程内，每隔设定时间T1对液晶书写装置上基底层和导电层之间主动放电一次，能够缩短进行局部擦除后可重新进行书写的间隔时间，实现边擦边写，提高书写效率，提升使用者的书写体验度；
同时，通过主动放电也能够消除消除外界环境的光对液晶书写装置的影响；因为若不主动放电的话，足够强度的外部光源可以使TFT产生较大的漏电流，从而使书写笔迹变淡，影响擦除效果。
(2)本发明擦除件(即板擦)每隔设定时间T2向液晶书写装置发送一次加电信号，能够防止因为通信异常导致的液晶书写装置无法收到加电信号从而影响局部擦除的问题。
(3)本发明液晶书写装置在连续设定时间T3未接收到加电信号的状态下，认为板擦已经离开液晶书写装置，此时主动对液晶书写装置上基底层和导电层之间进行放电；能够避免因为通信原因液晶书写装置未收到放电信号的情况下，对TFT的控制端和输入端一直加载电压；这样一方面能够节约能耗，另一方面也能够避免一直加电对TFT的损害，提高TFT的使用寿命。
(4)本发明在没有板擦的情况下，可以不用加电信号而通过液晶书写装置上的按键或开关主动控制液晶书写装置进入加电状态，此时，使用外部发光光源(比如手电筒、手机照明灯等)，也可以达到局部擦除的目的。
本发明的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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为本发明实施例中液晶书写装置基底层与导电层之间形成擦除电场示意图；
图2为本发明实施例中板擦位置判定示意图；
图3为本发明实施例中液晶书写装置基底层与导电层之间进行放电示意图。
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，对本实施例中涉及到的名词进行解释说明如下：
加电信号指的是：用于控制为液晶书写装置基底层上TFT的栅极和源极分别施加设定的电压；所述电压使得TFT在未接收到设定强度范围内的光照时处于截止状态；而在接收到设定强度范围内的光照后能够导通，并且能够使得导通的TFT对应的擦除电极上加载的电压与导电层之间的电压差，能够使得该区域被擦除，从而实现局部擦除。
放电信号指的是:用于控制为控制液晶书写装置基底层上TFT的栅极和源极分别施加设定的电压；所述电压能够使得TFT导通，并且使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压，从而将基底层和导电层之间的电荷泄放，以满足对该区域进行再次书写的条件。
加电状态：液晶书写装置基底层上全部或设定的部分TFT的栅极和源极分别施加设定的电压；所述电压能够使得TFT在未接收到设定强度范围内的光照时处于截止状态；而在接收到设定强度范围内的光照后能够导通，并且能够使得导通TFT连接的擦除电极上加载的电压与导电层之间形成擦除电场，实现局部擦除。
放电：液晶书写装置基底层上全部或设定的部分TFT的栅极和源极分别施加设定的电压；所述电压能够使得TFT导通，并且使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；实现基底层和导电层之间进行电荷泄放，以满足对该区域进行再次书写的条件。
实施例一
正如背景技术中对于基于光照擦除的液晶书写装置结构的介绍，液晶书写装置包括：依次设置的导电层、双稳态液晶层和基底层；所述基底层上集成有：
阵列状排布的若干擦除单元，每个擦除单元内设有擦除电极以及与所述擦除电极连接的薄膜场效应晶体管TFT；
需要进行局部擦除时，控制擦除件满足设定的条件(比如姿态检测条件和红外检测条件等)，擦除件向液晶书写装置发送加电信号，液晶书写装置接收到加电信号后进入加电状态；此时可以利用设定强度的光照实现局部擦除；
擦除完成后，擦除件向液晶书写装置发送放电信号，液晶书写装置进行放电，本次擦除过程结束。
液晶书写装置接收到加电信号进入加电状态时，为导电层施加设定的电压，为TFT电极分别施加设定的控制电压和输入电压；在接受到设定光照强度的光照照射时，TFT会导通；从而为相应的擦除电极输入设定的电压，以使所述擦除电极与导电层在空间重叠的位置形成擦除电场，实现局部擦除。而不受设定光照强度的光照照射时，TFT处于截止状态。
比如，参照图1，为基底层上所有或者设定的部分TFT的栅极施加-12V电压，源极施加0V电压，为导电层施加30V电压；液晶书写装置上某一区域接受到设定强度的光照照射时，该区域所对应的基底层上相应擦除单元的TFT会导通，从而为相应擦除电极施加0V电压；而这些擦除电极与导电层之间的电压差|0V-30V|＝30V，该电压差能够达到液晶的局部擦除电压，从而实现对光照照射区域的局部擦除。
而进行局部擦除后，由于擦除电场的存在，在基底层和导电层之间积累了大量的电荷，此时无法实现再次书写；直到本次擦除过程结束，对液晶书写装置进行放电。
基于此，本实施例中，将一个擦除过程定义为从液晶书写装置接收到擦除件发送的加电信号首次进入加电状态开始，到接收到擦除件发送的放电信号或者连续设定时间未接收到加电信号为止；
其中，液晶书写装置接收到擦除件发送的加电信号首次进入加电状态，可以理解为当有局部擦除需求时，擦除件首次进入液晶书写装置，并向液晶书写装置发送加电信号，使得液晶书写装置进入加电状态。
在一个擦除过程内，如果距离擦除过程开始的时间超过设定值T1，对液晶书写装置上基底层和导电层之间执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，如果距离上一次主动放电的时间超过设定值T1，执行一次主动放电。
如果一个擦除过程的时间没有超过设定值T1，则中间不需要主动放电。
需要说明的是，时间T1的值根据实际需要进行选取，比如：可以考虑外界环境光对于液晶书写装置的影响，如果外界环境光强度与板擦设定的光照强度范围相差较小(外界环境光强度较大)，可以将时间T1的值选取的小一点，即缩短主动放电的时间间隔，以尽可能减少外界环境光的影响；而如果外界环境光强度与板擦设定的光照强度范围相差较大(外界环境光强度较小)，则可以将时间T1的值选取的大一点。
可选地，在考虑擦除时间作为主动放电条件的基础上，还可以考虑板擦的移动距离作为主动放电的判定条件。具体为：
在一个擦除过程内，若擦除件(板擦)的当前位置与首次进入液晶书写装置的位置之间的最短距离，超过设定值S；对液晶书写装置上基底层和导电层之间主动放电一次。此后，若擦除件的当前位置与上次放电时其所在的位置之间的最短距离超过设定值S，对液晶书写装置上基底层和导电层之间主动放电一次。
参照图2，假设位置a1为擦除件首次进入液晶书写装置的位置，位置a2为擦除件的当前位置，若位置a1与位置a2的最短距离L1＞S，则对液晶书写装置上基底层和导电层之间主动放电一次；否则，不主动放电；
假设位置a2为上一次进行主动放电时的擦除件位置，位置a3为擦除件的当前位置，若位置a3与位置a2的最短距离L2＞S，则对液晶书写装置上基底层和导电层之间主动放电一次；否则，不主动放电。
上述考虑擦除时间以及考虑板擦的移动距离的判定条件，只要满足其中一种条件，便可以进行主动放电。
进行主动放电的过程参见图3，为基底层上所有或者设定的部分TFT的栅极施加12V电压，源极施加0V电压，为导电层施加0V电压；此时，所施加的电压能够使得TFT导通，基底层和导电层之间的电荷开始泄放，最终，基底层和导电层之间的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；以满足对该区域进行再次书写的条件。
进行主动放电之后，需要使液晶书写装置再次进入加电状态；然后重复上面的过程，直到本次擦除过程结束。
本实施例通过在一次擦除过程内主动放电的方式，能够缩短进行局部擦除后可重新进行书写的间隔时间，实现边擦边写，提高书写效率，提升使用者的书写体验度。
为了避免通信异常或失败导致液晶书写装置无法接收到擦除件发送的加电信号，影响局部擦除的效果和效率。本实施例中，擦除件每隔设定的时间T2，向液晶书写装置发送一次加电信号。
作为可选的实施方式，液晶书写装置在连续设定时间T3未接收到加电信号的状态下，主动对液晶书写装置上基底层和导电层之间形成的擦除电场进行放电，本次擦除过程结束；这样能够避免因为通信原因液晶书写装置未收到放电信号的情况下，对TFT的控制端和输入端一直加载电压；这样一方面能够节约能耗，另一方面也能够避免一直加电对TFT的损害，提高TFT的使用寿命。
作为可选的实施方式，在没有擦除件的情况下，可以不用加电信号而主动控制液晶书写装置进入加电状态，比如：可以通过设置按键或者开关的方式，主动控制液晶书写装置进入加电状态；此时，使用外部发光光源(比如手电筒、手机照明灯等)，也可以达到局部擦除的目的。
本实施例中，时间T1、T2、T3之间的具体关系可以为：
T3＞T1；T3＞T2；
作为较佳的实施方式，T1＞T2。
实施例二
根据本发明的实施例，公开了一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制系统，包括：
信号接收模块，用于接收擦除件发送的加电信号或放电信号；
擦除控制模块，用于将一个擦除过程定义为从液晶书写装置接收到加电信号进入加电状态开始，到接收到放电信号或者连续设定时间未接收到加电信号为止；
如果一个擦除过程的时间超过设定值T1，则每隔设定时间T1，对液晶书写装置上基底层和导电层之间主动放电一次。
在另一些实施方式中，基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制系统，具体包括：
信号接收模块，用于接收擦除件发送的加电信号或放电信号；
擦除控制模块，用于将一个擦除过程定义为从液晶书写装置接收到加电信号进入加电状态开始，到接收到放电信号或者连续设定时间未接收到加电信号为止；
如果一个擦除过程内，擦除件的当前位置与首次进入液晶书写装置的位置之间的最短距离，超过设定值S；或者，擦除件的当前位置与上次放电时其所在的位置之间的最短距离超过设定值S，对液晶书写装置上基底层和导电层之间主动放电一次。
需要说明的是，上述各模块的具体实现方式已经在实施例一中进行了详细的说明，此处不再详述。
另外需要说明的是，本发明的基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法或者基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制系统，可以应用于书写板、黑板或者画板等液晶书写产品中，以实现对于上述产品的局部擦除控制。
具体地，可以将本发明实施例的基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法或者基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制系统，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。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，包括：
将一个擦除过程定义为从液晶书写装置接收到擦除件发送的加电信号首次进入加电状态开始，到接收到擦除件发送的放电信号或者连续设定时间未接收到加电信号为止；
在一个擦除过程内，如果距离擦除过程开始的时间超过设定值T1，对液晶书写装置上基底层和导电层之间执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，如果距离上一次主动放电的时间超过设定值T1，执行一次主动放电。
2.如权利要求1所述的一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，在一个擦除过程内，擦除件的当前位置与首次进入液晶书写装置的位置之间的最短距离，超过设定值S，执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，擦除件的当前位置与上一次主动放电时擦除件所在的位置之间的最短距离超过设定值S，执行一次主动放电。
3.如权利要求1或2所述的一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，所述加电状态具体为：
为液晶书写装置基底层上全部或设定的部分TFT的栅极和源极分别施加设定的电压；所述电压能够使得TFT在未接收到设定强度范围内的光照时处于截止状态；而在接收到设定强度范围内的光照后能够导通，并且能够使得导通TFT连接的擦除电极上加载的电压与导电层之间形成擦除电场，实现局部擦除。
4.如权利要求1或2所述的一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，所述放电具体为：
液晶书写装置基底层上全部或设定的部分TFT的栅极和源极分别施加设定的电压；所述电压能够使得TFT导通，并且使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压。
5.如权利要求1或2所述的一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，对液晶书写装置上基底层和导电层之间主动放电一次之后，使液晶书写装置再次进入加电状态。
6.如权利要求1或2所述的一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，通过擦除件每隔设定的时间T2，向液晶书写装置发送一次加电信号。
7.如权利要求1或2所述的一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，若液晶书写装置连续设定时间T3没有接收到加电信号，对基底层和导电层之间进行放电，本次擦除过程结束。
8.如权利要求1或2所述的一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，通过按键或开关的方式，使得液晶书写装置主动进入加电状态或放电状态。
9.一种基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制系统，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于接收擦除件发送的加电信号或放电信号；
擦除控制模块，用于将一个擦除过程定义为从液晶书写装置接收到擦除件发送的加电信号首次进入加电状态开始，到接收到擦除件发送的放电信号或者连续设定时间未接收到加电信号为止；
在一个擦除过程内，如果距离擦除过程开始的时间超过设定值T1时，对液晶书写装置上基底层和导电层之间执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，如果距离上一次主动放电的时间超过设定值T1时，执行一次主动放电。
10.如权利要求9所述基于光照擦除的液晶书写装置局部擦除控制系统，其特征在于，所述擦除控制模块还用于在一个擦除过程内，擦除件的当前位置与首次进入液晶书写装置的位置之间的最短距离，超过设定值S时，执行一次主动放电，使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压；此后，擦除件的当前位置与上一次主动放电时擦除件所在的位置之间的最短距离超过设定值S时，执行一次主动放电。
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Denomination of invention: A Local Erase Control Method and System for LCD Writing Device Based on Light Erase

Granted publication date: 20220902

Pledgee: Huaxia Bank Co.,Ltd. Jinan Shibei Branch

Pledgor: SHANDONG LANBEISITE EDUCATIONAL EQUIPMENT Group

Registration number: Y2024980025353

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