CN113433748B - 具备局部擦除功能的液晶手写膜和电子书写设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具备局部擦除功能的液晶手写膜，该液晶手写膜包括依次叠层布置的第一基材、第一导电层、液晶层、第二导电层和第二基材，所述第一基材或第二基材上设置有供书写笔识别的点控矩阵，所述第一导电层为若干垂直设置的第一导电条，所述第二导电层为若干平行设置的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条两相互垂直以构成可驱动液晶分子翻转的导电网格。本发明实现了书写内容的局部擦除，从而便于书写演示。此外，本发明还公开一种电子书写设备。

Description

具备局部擦除功能的液晶手写膜和电子书写设备
技术领域
本发明涉及液晶手写膜技术领域，具体涉及一种具备局部擦除功能的液晶手写膜和电子书写设备。
背景技术
液晶手写膜是利用液晶分子P态和FC态两种稳定的状态来显示笔迹或清除笔迹，从而达到显示书写内容的目的。
现有的手写膜在使用的过程中，只能通过输出电压来使液晶分子整体呈FC态，以此对书写的内容进行整体清除。但是，这种书写方式会导致没有书写错误的内容也会被清除，从而导致书写较为不便。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具备局部擦除功能的液晶手写膜，以解决现有书写膜只能整体清除书写内容的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种具备局部擦除功能的液晶手写膜，该液晶手写膜包括依次叠层布置的第一基材、第一导电层、液晶层、第二导电层和第二基材，所述第一基材或第二基材上设置有供书写笔识别的点控矩阵，所述第一导电层为若干垂直设置的第一导电条，所述第二导电层为若干平行设置的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条两相互垂直以构成可驱动液晶分子翻转的导电网格。
优选地，所述液晶手写膜还包括主控装置，所述主控装置包括第一通信模块以及分别与所述第一通信模块、第一导电层和第二导电层电连接的图像擦除模块，所述第一通信模块用于与所述书写笔通信、以接收所述书写笔发出的轨迹信号，所述图像擦除模块可用于导通对应位置的所述导电网格。
优选地，所述图像擦除模块包括用于导通所有所述导电网格的第一驱动电路和用于根据所述轨迹信号导通对应位置的所述导电网格的第二驱动电路。
优选地，所述第一通信模块为有线通信和/或无线通信的形式。
优选地，所述主控装置还包括与所述第一通信模块电连接的存储模块。
优选地，所述主控装置还包括分别与所述第一通信模块和图像擦除模块电连接的供电模块。
优选地，所述供电模块为电池和/或供电接口。
优选地，所述主控装置还包括第二通信模块和与所述第二通信模块电连接的图像生成模块，所述第二通信模块用于与智能终端通信；所述图像生成模块分别与所述第一导电层和第二导电层电连接，并基于图片的像素坐标导通对应位置的所述导电网格。
优选地，所述图像生成模块包括图片接收单元、图片解码单元和电压输出单元，所述图片接收单元用于接收所述智能终端发送的图片，所述图片解码用于获取所述智能终端发送的图片的像素坐标，所述电压输出单元根据所述像素坐标导通对应位置的所述导电网格。
本发明进一步提出一种电子书写设备，该电子书写设备包括具备局部擦除功能的液晶手写膜，液晶手写膜包括依次叠层布置的第一基材、第一导电层、液晶层、第二导电层和第二基材，所述第一基材或第二基材上设置有供书写笔识别的点控矩阵，所述第一导电层为若干垂直设置的第一导电条，所述第二导电层为若干平行设置的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条两相互垂直以构成可驱动液晶分子翻转的导电网格。
本发明实施例提供的具备局部擦除功能的液晶手写膜，在书写状态时，通过书写笔对液晶层施加的压力驱动其内的胆固醇相液晶分子偏转，或根据书写笔依次识别的位置信息(即移动轨迹的坐标)导通对应位置的导电网格、以使该导电网格内的胆固醇相液晶分子进行偏转，从而形成与书写笔移动轨迹一致的笔迹。而在擦除状态时，根据书写笔移动轨迹的坐标依次导通对应导电网格、以使该导电网格内的胆固醇相液晶分子偏转，从而完成局部擦除，或导通所有导电网格、以使全部胆固醇相液晶分子偏转，从而即可完成整体擦除。由此，本发明提出的液晶手写膜无论是书写状态或擦除状态，由于点控矩阵均可供书写笔识别移动轨迹的坐标，从而即可在擦除状态下根据移动轨迹坐标导通对应的导电网格，以使对应导电网格内的胆固醇相液晶分子偏转，从而即可实现局部擦除或显示书写笔迹。
附图说明
图1为本发明中具备局部擦除功能的液晶手写膜一实施例的结构示意图；
图2为图1中所示第二基材和点控矩阵的结构示意图；
图3为图1中所示第一导电层、液晶层和第二导电层的结构示意图；
图4为图1中所示主控装置的模块示意图；
图5为图3中所示图像擦除模块的模块示意图；
图6为图3中所示图像生成模块的模块示意图。
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做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。
本发明提出一种具备局部擦除功能的液晶手写膜，如图1至图3所示，该液晶手写膜包括依次叠层布置的第一基材100、第一导电层200、液晶层300、第二导电层400和第二基材500，第一基材100或第二基材500上设置有供书写笔101识别的点控矩阵600，第一导电层200为若干垂直设置的第一导电条210，第二导电层400为若干平行设置的第二导电条410，第一导电条210与第二导电条410两相互垂直以构成可驱动液晶分子翻转的导电网格。
本实施例中，第一基材100和第二基材500的材料优选为PET薄膜；第一导电条210和第二导电条410为具有导电能力的条状柔性薄膜，作为优选，第一导电条210和第二导电条410采用氧化铟锡材料，即ITO材料，具有良好的导电能力。
第一导电层200与第二导电层400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300。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尺寸进行剪裁，从而便于根据实际情况裁剪成适合的大小以铺设在预设的物体上。
本实施例中，由于第一导电条210和第二导电条410交错布置形成导电网格，从而可以通过虚拟二维坐标的方式对各个网格进行标定。同时，优选点控矩阵600由若干标识点构成，且标识点与导电网格一一对应布置，从而便于构成唯一映射关系，以供书写笔101识别。具体的识别方式可以是各个标识点和导电网格均有对应的编号或坐标，从而即可利用书写笔101上的识别器(如摄像头)读取标识点的信息，以此即可获取书写笔101在液晶手写膜上的位置。即在书写状态时，通过书写笔101对液晶层300施加的压力驱动其内的胆固醇相液晶分子偏转，或根据书写笔101依次识别的位置信息(即移动轨迹的坐标)导通对应位置的导电网格、以使该导电网格内的胆固醇相液晶分子进行偏转，从而形成与书写笔101移动轨迹一致的笔迹。而在擦除状态时，根据书写笔101移动轨迹的坐标依次导通对应位置的导电网格、以使该导电网格内的胆固醇相液晶分子进行偏转，从而对指定位置的显示笔迹进行擦除，或直接导通所有导电网格、以使所有胆固醇相液晶分子偏转，从而即可实现整体擦除。由此，本发明提出的液晶手写膜无论是书写状态或擦除状态，由于点控矩阵600均可供书写笔101识别移动轨迹的坐标，从而即可在擦除状态下根据移动轨迹坐标导通对应的导电网格，以使对应导电网格内的胆固醇相液晶分子偏转，从而即可实现局部擦除或显示书写笔迹。
在一较佳实施例中，如图4所示，优选液晶手写膜还包括主控装置700，主控装置700包括第一通信模块710以及分别与第一通信模块710、第一导电层200和第二导电层400电连接的图像擦除模块720，第一通信模块710用于与书写笔101通信、以接收书写笔101发出的轨迹信号，图像擦除模块720可用于导通对应位置的导电网格。本实施例中，主控装置700的形式可以是在电路板上设置电子元件构成，具体的，第一通信模块710参照现有的形式进行布置即可，而图像擦除模块720则是根据控制信号导通对应位置的导电网格，其中的控制信号可以是由主控装置700上设置的功能按键发出，如包括整体擦除按键和局部擦除按键，或为一个功能按键，通过按压次数或按压时间控制整体擦除和局部擦除，当然，也可以是由书写笔101发出控制信号，即书写笔101上设置有具有局部擦除和整体擦除的功能按键。
在一较佳实施例中，如图5所示，优选图像擦除模块720包括用于导通所有导电网格的第一驱动电路721和用于根据轨迹信号导通对应位置的导电网格的第二驱动电路722。本实施例中，第一驱动电路721用于在接收到整体擦除的信号后导通所有的导电网格，以实现整体擦除，而第二驱动电路722用于接收到局部擦除信号后根据书写笔101移动轨迹的坐标导通对应位置的导电网格，以实现对特定位置的擦除。
在一较佳实施例中，优选第一通信模块710为有线通信和/或无线通信的形式。本实施例中，第一通信模块710为有线通信时，可以是通过线缆与书写笔101电连接，第一通信模块710为无线通信时，可以是利用蓝牙、WiFi和NFC等现有无线通信方式均可。
在一较佳实施例中，如图4所示，优选主控装置700还包括与第一通信模块710电连接的存储模块730。其中，存储的形式可以是插装在主控装置700上的TF卡，从而便于存储数据的导出。本实施例中，通过设置存储模块730存储液晶手写膜上显示的笔迹，从而有利于保存书写记录，具体的保存方法可以是自动将书写笔101的移动轨迹转换为图片的形式进行保存，以便于图片的导出。具体保存的操作方式可以是在整体擦除时即对显示的书写内容进行保存，还可以是设置有主动保存按键，从而便于自主选择需要保存的书写内容。同时，优选存储模块730还可对保存的图片进行整理，具体的方式可以是按照保存的时间进行归类，如以日期或小时为单位放置在一个文件夹里面。
在一较佳实施例中，如图4所示，优选主控装置700还包括分别与第一通信模块710和图像擦除模块720电连接的供电模块740。其中，供电模块740的形式可以是电池和/或供电接口，即利用可更换的电池直接进行供电，也可以是通过供电接口与外部设备电连接后进行供电，还可以是利用供电接口对电池进行充电，然后利用电池进行供电。本实施例中，通过供电模块740为图像擦除模块720供电，从而便于导通导电网格。
在一较佳实施例中，如图4所示，优选主控装置700还包括第二通信模块750和与第二通信模块750电连接的图像生成模块760，第二通信模块750用于与智能终端通信；图像生成模块760分别与第一导电层200和第二导电层400电连接，并基于图片的像素坐标导通对应位置的导电网格。其中，第二通信模块750也可以是采用无线通信和/或有线通信的方式，有线通信作为优选，即第二通信模块750为通信接口的形式，具体的方式可以是将上述供电接口与通信接口整合为一体，如现有的USB接口，可同时实现供电和数据通信。至于图像生成模块760可通过第二通信模块750接收智能设备发送的图片，具体可以是直接为图片，然后自动提取图片中的像素坐标信息，也可以是直接接收智能终端发送像素坐标信息。本实施例中，通过图像生成模块760接收的像素坐标信息或解码得到的像素坐标信息导通对应位置的导电网格，以使对应位置的胆固醇相液晶分子偏转，从而即可实现将外部图片在液晶手写膜上进行显示。
在一较佳实施例中，如图6所示，优选图像生成模块760包括图片接收单元761、图片解码单元762和电压输出单元763，图片接收单元761用于接收智能终端发送的图片，图片解码用于获取智能终端发送的图片的像素坐标，电压输出单元763根据像素坐标导通对应位置的导电网格。本实施例中，通过图像解码单元对图像接收单元接收的外部图片进行解码，以提取该图片中的像素坐标信息，从而即可通过电压输出单元763基于像素坐标信息导通对应位置的导电网格，以使对应位置的胆固醇相液晶分子偏转，从而即可实现将外部图片在液晶手写膜上进行显示，以此有利于避免出现智能设备不具备输出像素信息的功能而无法在液晶手写膜形成与外部图片一致的笔迹。同时，还可直接在图像解码单元内正对不同情况写入特定的解码程序，从而有利于提高液晶手写膜还原图片内容的真实性。此时，图片解码单元762也可对上述存储模块730内存储的图片进行解码，从而即可便于将存储的内容进行展示。
在一较佳实施例中，考虑到在液晶手写膜上书写字迹的亮度，本发明液晶层300中还包含手性掺杂剂，该手性掺杂剂于该液晶层300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膜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膜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膜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膜上显示成从正面看为黄色字迹。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。
在一较佳实施例中，液晶层300内还可设置弹性微球可增加液晶手写膜的弹性，在完成局部擦除动作之后，液晶手写膜将自动恢复原始厚度，即进行下一次的正常书写。此时，优选弹性微球直径为3um-15um。
本发明进一步提出一种电子书写设备，该电子书写设备包括上述实施例中的液晶手写膜，该液晶手写膜的具体结构参照上述实施例，由于本电子书写设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。此时，优选电子书写设备还包括书写笔101，且该书写笔101的书写端具有摄像头，以便于识别点控矩阵600中的标识点。同时优选，书写笔101上具有用于发出控制信号(如书写状态、整体擦除、局部擦除等)的功能按键和与上述第一通信模块710通信的蓝牙模块。
以上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 (8)

1.一种具备局部擦除功能的液晶手写膜，其特征在于，包括依次叠层布置的第一基材、第一导电层、液晶层、第二导电层和第二基材，所述第一基材或第二基材上设置有供书写笔识别的点控矩阵，所述第一导电层为若干垂直设置的第一导电条，所述第二导电层为若干平行设置的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条两相互垂直以构成可驱动液晶分子翻转的导电网格；
所述点控矩阵由若干标识点构成，且所述标识点与所述导电网格一一对应布置，构成唯一映射关系，以供书写笔识别；其中，所述书写笔上设置有用于读取所述标识点信息的识别器，以获取所述书写笔在所述液晶手写膜上的位置；在书写状态时，通过所述书写笔对所述液晶层施加的压力驱动其内的液晶分子偏转，或根据所述书写笔依次识别的位置信息导通对应位置的导电网格，以使导电网格的液晶分子进行偏转，从而形成与所述书写笔移动轨迹一致的笔迹；
还包括主控装置，所述主控装置包括第二通信模块和与所述第二通信模块电连接的图像生成模块，所述第二通信模块用于与智能终端通信；所述图像生成模块分别与所述第一导电层和第二导电层电连接，并基于图片的像素坐标导通对应位置的所述导电网格；
其中，所述图像生成模块包括图片接收单元、图片解码单元和电压输出单元，所述图片接收单元用于接收所述智能终端发送的图片，所述图片解码单元用于获取所述智能终端发送的图片的像素坐标，所述电压输出单元根据所述像素坐标导通对应位置的所述导电网格，以使对应位置的胆固醇相液晶分子偏转，从而即可实现将外部图片在液晶手写膜上进行显示。
2.根据权利要求1所述的液晶手写膜，其特征在于，所述主控装置还包括第一通信模块以及分别与所述第一通信模块、第一导电层和第二导电层电连接的图像擦除模块，所述第一通信模块用于与所述书写笔通信、以接收所述书写笔发出的轨迹信号，所述图像擦除模块可用于导通对应位置的所述导电网格。
3.根据权利要求2所述的液晶手写膜，其特征在于，所述图像擦除模块包括用于导通所有所述导电网格的第一驱动电路和用于根据所述轨迹信号导通对应位置的所述导电网格的第二驱动电路。
4.根据权利要求2所述的液晶手写膜，其特征在于，所述第一通信模块为有线通信和/或无线通信的形式。
5.根据权利要求2所述的液晶手写膜，其特征在于，所述主控装置还包括与所述第一通信模块电连接的存储模块。
6.根据权利要求2所述的液晶手写膜，其特征在于，所述主控装置还包括分别与所述第一通信模块和图像擦除模块电连接的供电模块。
7.根据权利要求6所述的液晶手写膜，其特征在于，所述供电模块为电池和/或供电接口。
8.一种电子书写设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的液晶手写膜。
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