CN117572680B - 一种液晶书写装置局部擦除控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶书写装置局部擦除技术领域，具体公开了一种液晶书写装置局部擦除控制方法及装置，方法包括：确定液晶书写装置的擦除起始电压；对覆盖目标擦除区域的第一导电层上的导电区域施加第一电压，对第一导电层上其他导电区域施加第二电压；对覆盖目标擦除区域的第二导电层上的导电区域施加第三电压，对第二导电层上其他导电区域施加第四电压；从而实现对目标擦除区域的完全擦除，而其他区域不受影响；其中，第一电压和第三电压满足：；本发明能够尽可能的提高擦除速度。
Description
技术领域
本发明涉及液晶书写装置局部擦除技术领域，特别是涉及一种液晶书写装置局部擦除控制方法及装置。
背景技术
现有技术在实现液晶书写装置的局部擦除时，大多仅考虑如何保证擦除效果，即保证目标擦除区域被完全擦除，同时其他区域不会受到影响，却往往忽略了擦除时间的问题，如果一味的追求擦除效果，可能会导致擦除时间较长，造成人眼可见的擦除延迟，影响擦除效率，这将会影响用户的使用体验。
因此，如何在保证擦除效果的同时尽量缩短擦除时间、提高擦除效率，是提升用户体验的关键。
发明内容
本发明的第一目的是公开一种液晶书写装置局部擦除控制方法，能够在保证擦除效果的同时，实现擦除时间最短，提高擦除效率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种液晶书写装置局部擦除控制方法，双稳态液晶层位于第一导电层和第二导电层之间，两个导电层分别被分割为两个以上相互绝缘的导电区域；其特征在于，擦除控制方法包括：
确定液晶书写装置的擦除起始电压；
对覆盖目标擦除区域的第一导电层上的导电区域施加第一电压，对第一导电层上其他导电区域施加第二电压；对覆盖目标擦除区域的第二导电层上的导电区域施加第三电压，对第二导电层上其他导电区域施加第四电压；从而实现对目标擦除区域的完全擦除，而其他区域不受影响；
其中，第一电压和第三电压满足如下要求：
；
的值越接近所属范围内的最大值，擦除时间t越短；/>为实现液晶状态由平面态变为垂直交构态时的起始电压，或者由焦锥态变为垂直交构态时的起始电压。
所述第一电压、第二电压和第四电压满足如下要求：
；
；
。
进一步地，若以第三电压为参考基准值，即零电位，则第二电压和第四电压满足如下要求：
当时：
；
当：
。
本发明的第二目的是公开了一种液晶书写装置，包括：依次设置的第一导电层、双稳态液晶层和第二导电层，双稳态液晶层位于第一导电层和第二导电层之间，两个导电层分别被分割为两个以上相互绝缘的导电区域；采用上述的擦除控制方法，实现局部擦除。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明给出了在保证擦除效果的同时，尽可能缩短擦除时间的方法，能够提升擦除效率，以相对较快的速度完成局部擦除，同样提升了用户体验。
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为本发明实施例中双稳态液晶状态与电压关系示意图；
图2为本发明实施例中擦除响应时间TE与电压的关系曲线示意图；
图3为本发明实施例中的液晶书写装置结构示意图。
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。
本发明中的液晶书写装置，基于液晶的双稳态特性，当液晶书写装置受到书写压力时，压力施加位置的双稳态液晶变为平面态(planar state)，从而在书写面板上显示出书写的内容；当向双稳态液晶施加电压时，双稳态液晶状态发生翻转，由平面态变为焦锥态（focal conic state），可以实现对书写内容的擦除。
结合图1给出的双稳态液晶状态与电压关系示意图，电压是实现液晶状态由平面态变为焦锥态的擦除起始电压，擦除起始电压指的是当某一区域第一导电层和第二导电层之间的电压差达到电压/>时，该区域的双稳态液晶开始部分发生翻转（所谓的部分发生翻转，行业惯例通常认为至少10%的液晶由平面态变为焦锥态；现有技术可以由液晶综合参数测试仪进行测定，但也可能会存在一定的测量误差，误差范围大约为：±5%之内；液晶涂覆的越均匀，识别精度越高）；随着电压差的继续增大，该区域发生翻转的双稳态液晶越来越多；当电压差达到VE时，该区域的双稳态液晶全部翻转为焦锥态（所谓的全部翻转，行业惯例通常认为至少90%的液晶由平面态变为焦锥态，现有技术同样可以由液晶综合参数测试仪进行测定）。
电压和/>分别对应两种不同的情况，具体为：
①当电压的上升时间小于液晶的擦除响应时间TE时，液晶可以直接由平面态变为垂直交构态，因此，电压是实现液晶状态由平面态变为垂直交构态（homeotropicstate）时的起始电压；具体指的是：当对液晶施加的电压快速达到某一电压（/>）时，此时部分液晶（同上，通常认为至少10%的液晶发生翻转）处于垂直交构态，当电压差达到VH1时，该区域的双稳态液晶全部翻转（同上，通常认为至少90%以上的液晶发生翻转）为垂直交构态。
②当电压的上升时间大于或等于液晶的擦除响应TE时间时，液晶状态先由平面态变为焦锥态，然后由焦锥态变为垂直交构态；因此，电压是实现液晶状态由焦锥态变为垂直交构态（homeotropic state）时的起始电压；具体指的是：当对液晶施加的电压缓慢达到某一电压（/>）时，此时部分液晶（同上，通常认为至少10%的液晶发生翻转）处于垂直交构态，当电压差达到VH2时，该区域的双稳态液晶全部翻转（同上，通常认为至少90%以上的液晶发生翻转）为垂直交构态。
本实施例中，将电压和/>统一表述为/>，/>对应了两种情况下的不同取值，根据电压上升时间的快慢，通过测量可以得到/>相应的取值。
需要说明的是，垂直交构态不是稳态，需要施加电压来维持，况且，垂直交构态下液晶是透光的，跟焦锥态表现一样；垂直交构态时施加的电压快速撤销时，液晶由垂直交构态变成平面态，此时可以用于显示；垂直交构态时施加的电压缓慢撤销时，液晶由垂直交构态变成焦锥态，此时虽然可用于擦除，但是，由于缓慢放电时间较长，无法实现快速擦除，同时由于电压较高，也无法实现节能。
本实施例中，所选取的液晶需要满足VE≤3；因为当VE＞3/>时，无法选取合适的第二电压和第四电压来保证非擦除区域不受影响。
另外需要说明的是，根据液晶的材质和厚度的不同，电压、VE、/>和/>VH1和VH2具体的测定值也会相应的不同，他们的具体数值可以根据具体液晶测量得到。
实施例一
本实施例具体公开了一种液晶书写装置局部擦除控制方法，适用于局部擦除方式；其中，液晶书写装置包括第一导电层、双稳态液晶层和第二导电层；双稳态液晶层位于第一导电层和第二导电层之间，第一导电层和第二导电层分别被分割为两个以上相互绝缘的导电区域。
擦除控制方法具体包括：
确定液晶书写装置的擦除起始电压; 擦除起始电压/>指的是能够使得某一区域的双稳态液晶开始部分发生翻转时所需要的电压；
与前述相同，本实施例所谓的部分发生翻转，通常认为是至少10%的液晶发生了翻转；所谓的全部翻转，通常认为是至少90%的液晶发生了翻转。
对覆盖目标擦除区域的第一导电层上的导电区域施加第一电压，对第一导电层上其他导电区域施加第二电压；对覆盖目标擦除区域的第二导电层上的导电区域施加第三电压，对第二导电层上其他导电区域施加第四电压；
其中，第一电压和第三电压满足如下要求：
；
其中，为实现液晶状态由平面态变为垂直交构态时的起始电压，或者由焦锥态变为垂直交构态时的起始电压，具体取值根据电压上升时间的快慢决定，前述已经进行了详细的说明。
此时，擦除时间t相对较短，并且，的值越接近所属范围内的最大值，擦除时间t越短。同样地，为了保证进行局部擦除时不会出现人眼能够看到的明显延迟，擦除时间t通常要小于200毫秒。
并且，擦除时间t还需要满足大于或等于液晶的擦除响应时间TE；液晶的擦除响应时间TE指的是：施加设定的擦除电压后，使得液晶分子从平面态全部翻转为焦锥态所需的时间。TE与所施加电压、液晶配方、液晶厚度及绝缘层厚度固化工艺相关。可以理解，对于不同的液晶而言，当施加的电压不同时，得到的液晶的擦除响应时间TE也会不同，图2给出了擦除响应时间TE与的关系曲线示意图；TE的具体数值可以根据具体的液晶和所施加的电压，测量得到。比如：当/>时，TE通常在几毫秒到几十毫秒之间；而当/>时，TE可能会达到几百毫秒。
同时，第一电压、第二电压和第四电压还满足如下要求：
；
；
。
此时，能够实现目标擦除区域的完全擦除，而其他区域不受影响。
作为进一步的方案，若以第三电压为参考基准值，即零电位，则第二电压和第四电压满足如下要求：
当时，满足：
；
当时，满足：
。
满足上述电压范围的第一电压、第二电压和第四电压能够较好的实现局部擦除，同时保证擦除时间较短；充分保证局部擦除的效果，使得目标擦除区域被完全擦除，而其他区域不受影响。
作为一种较为优选的方案，当时，进一步满足如下要求：
。
本实施例中，当时，在擦除时间t内，第一导电层和第二导电层的电压每隔设定时间进行互换，或者每施加一次电压后进行互换；（通常情况下，每进行一次擦除动作，就会施加一次擦除电压），这样能够保证目标擦除区域被完全擦除。
所谓的第一导电层和第二导电层电压互换，即：第一电压和第三电压互换，第二电压和第四电压互换。
具体地，在电压施加的前半场，我们对覆盖目标擦除区域的第一导电层上的导电区域施加第一电压，对第一导电层上其他导电区域施加第二电压；对覆盖目标擦除区域的第二导电层上的导电区域施加第三电压，对第二导电层上其他导电区域施加第四电压。
此时，目标擦除区域第一导电层和第二导电层之间的电压差为（第一电压-第三电压），其他非擦除区域第一导电层和第二导电层之间的电压差分别为（第二电压-第四电压）、（第二电压-第三电压）和（第一电压-第四电压）。
在电压施加的后半场，我们对覆盖目标擦除区域的第一导电层上的导电区域施加第三电压，对第一导电层上其他导电区域施加第四电压；对覆盖目标擦除区域的第二导电层上的导电区域施加第一电压，对第二导电层上其他导电区域施加第二电压。
此时，目标擦除区域第一导电层和第二导电层之间的电压差为（第三电压-第一电压），其他非擦除区域第一导电层和第二导电层之间的电压差分别为（第四电压-第二电压）、（第三电压-第二电压）和（第四电压-第一电压）。
通过前半场和后半场不断的交替变化，能够实现对目标擦除区域的完全擦除。
另外，当时，为了消除第一导电层和第二导电层之间的电荷积存，第一导电层和第二导电层电压每隔设定时间互换或每施加一次电压后互换；其中，电压VE为能够使得某一区域的双稳态液晶从平面态全部翻转为焦锥态所需施加的电压。
本实施例方法能够实现以尽可能短的擦除时间实现局部擦除，同时能够保证局部擦除的效果。
实施例二
在一个或多个实施方式中，公开了一种液晶书写装置，具体包括：依次设置的第一导电层、双稳态液晶层和第二导电层，双稳态液晶层位于第一导电层和第二导电层之间，两个导电层分别被分割为两个以上相互绝缘的导电区域。
作为具体的示例，结合图3，第一导电层被分割为多个横向的相互平行且绝缘的第一导电区域；第二导电层被分割为多个纵向的相互平行且绝缘的第二导电区域；第一导电区域和第二导电区域在空间上相互垂直。
本实施例液晶书写装置采用实施例一所述的局部擦除控制方法，为第一导电层和第二导电层上的每一个导电区域分别施加设定的电压，能够在两者空间重叠的位置形成电场，实现对任一重叠区域的擦除。
本实施例的液晶书写装置可以应用于液晶黑板、书写板和画板等产品中，实现局部擦除功能。
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 (7)
1.一种液晶书写装置局部擦除控制方法，双稳态液晶层位于第一导电层和第二导电层之间，两个导电层分别被分割为两个以上相互绝缘的导电区域；其特征在于，擦除控制方法包括：
确定液晶书写装置的擦除起始电压；
对覆盖目标擦除区域的第一导电层上的导电区域施加第一电压，对第一导电层上其他导电区域施加第二电压；对覆盖目标擦除区域的第二导电层上的导电区域施加第三电压，对第二导电层上其他导电区域施加第四电压；从而实现对目标擦除区域的完全擦除，而其他区域不受影响；
其中，第一电压和第三电压满足如下要求：
；
的值越接近上述限定范围内的最大值，擦除时间t越短；/>为实现液晶状态由平面态变为焦锥态时的起始电压，/>为实现液晶状态由平面态变为垂直交构态时的起始电压，或者由焦锥态变为垂直交构态时的起始电压。
2.如权利要求1所述的一种液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，所述第一电压、第二电压和第四电压满足如下要求：
；
；
。
3.如权利要求2所述的一种液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，以第三电压为参考基准值，即零电位，则第二电压和第四电压满足如下要求：
当时：
；
当时：
。
4.如权利要求3所述的一种液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，当时，进一步满足如下要求：
。
5.如权利要求1所述的一种液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，还包括：
当时，在擦除时间t内，第一导电层和第二导电层的电压每隔设定时间互换，或者每施加一次电压后互换；
其中，电压V E为能够使得某一区域的双稳态液晶从平面态全部翻转为焦锥态所需施加的电压。
6.如权利要求1所述的一种液晶书写装置局部擦除控制方法，其特征在于，还包括：
当时，第一导电层和第二导电层的电压每隔设定时间互换或每施加一次电压后互换；
其中，电压VE为能够使得某一区域的双稳态液晶从平面态全部翻转为焦锥态所需施加的电压。
7.一种液晶书写装置，包括：依次设置的第一导电层、双稳态液晶层和第二导电层，双稳态液晶层位于第一导电层和第二导电层之间，两个导电层分别被分割为两个以上相互绝缘的导电区域；其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的局部擦除控制方法，实现局部擦除。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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