專利名稱：電致調(diào)色分光板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到光學(xué)、微電子學(xué)和材料學(xué)等領(lǐng)域。
現(xiàn)有的液晶光閥，是由兩塊偏振片和兩個鍍在玻璃板上的透明電極中間夾一層液晶材料組成。給兩個電極施加一定的、波形為交流方波的電壓值，就會對透過光閥的光產(chǎn)生“開”、“關(guān)”作用。即使有的液晶光閥可以調(diào)節(jié)出一些彩色光，但那也只是一些很不均勻的彩色光帶，在有效的透過面積內(nèi)，對于不同波長的可見光不能專一控制，實現(xiàn)不了對于可見光的單色調(diào)節(jié)和任意組合調(diào)節(jié)。其原因是透明電極的電阻率較高，僅憑兩個電極的控制，是無法是使液晶屏內(nèi)的電場分布均勻的。加之，現(xiàn)有的液晶光閥的制作結(jié)構(gòu)，使得大面積的液晶光閥的成品率很低，無論在應(yīng)用上，或是在生產(chǎn)上都沒有理想的價值所在。
本發(fā)明的目的，就是為了解決其單色光或任意組合光的調(diào)節(jié)以及提高產(chǎn)品成品率為出發(fā)點的。
電致調(diào)色分光板是根據(jù)光的波長與雙折射跟偏振光的角度有關(guān)，且向列型液晶材料其分子的有序排列，能在電場作用下，取向偏轉(zhuǎn)90°。的特性為基點的。采用分級程序控制電路去驅(qū)動多電極分光板，能克服現(xiàn)有液晶光閥電場強度不均的狀況在透明電極與液晶材料之間增加一層絕緣層，可大大提高產(chǎn)品的成品率。
電致調(diào)色分光板的結(jié)構(gòu)見

圖1，1.液晶，2.絕緣層，3.導(dǎo)電玻璃，4.偏振片，5.保護層。其中，導(dǎo)電玻璃分為A、B兩片，兩片玻璃片上的導(dǎo)電層分別由若干平行分組的細(xì)小電極組成，見圖2，A、B電極片的制作相同，只是在制作液晶屏?xí)r，A、B縱橫交叉即可。每根電極的寬度可在1厘米-130微米之間選擇，其寬度和數(shù)量要根據(jù)制作的對象和面積來確定。電極與電極之間應(yīng)相距5-20微米，電極片可分為1、2、3組。以1組為例，A電極片可分為1a、1b、1c……;B電極片也分為1a、1b、1c……現(xiàn)有的液晶光閥，在制作的過程中，面積越大，成品率越低，其原因是液晶材料1與導(dǎo)電玻璃3之間沒有絕緣層，在制作的過程中，只要在空氣中有金屬性質(zhì)的微粒滲入屏中，就會造成兩塊電極片的短路現(xiàn)象，形成廢品。本發(fā)明是在液晶材料1與導(dǎo)電玻璃之間增加一層絕緣層2，這樣就會避免上述情況的發(fā)生，提高產(chǎn)品的成品率。
分級程序控制電路，是對分光板中許多縱橫交錯的電極進(jìn)行的分級調(diào)節(jié)，統(tǒng)一控制的驅(qū)動電路，見圖3，程控電路P，向R、G、B分別輸送V1、V2、V3等交流方波的驅(qū)動電壓。以電壓V1為例，V1輸入R，R將其分兩路輸入VRA和VRB，其中，VRA分成若干輸出端，分別控制A電極片1a、1b、1c……;VRB也分成若干輸出端，分別控制B電極片的1a、1b、1c……。調(diào)節(jié)VRA和VRB各輸出端的波形幅度、占空比或偏比，使各個交叉電場中的液晶分子都能均勻地取向偏轉(zhuǎn)，從而整個透光面積便會呈現(xiàn)單一的顏色-紅色。電壓V2、V3的驅(qū)動結(jié)果，分別會使透光的面積呈現(xiàn)綠色和藍(lán)色。當(dāng)三基色同時呈現(xiàn)在分光板上時，透過的光就是白光。控制V1、V2、V3的電壓值，各種互補色的產(chǎn)生便得以實現(xiàn)。改變輸出端的波形幅度、占空比或偏比，就可以獲得多種顏色的組合光或某一縱橫交叉電場的單色光。
電致調(diào)色分光板由于可以程控調(diào)節(jié)各種顏色的單色光和任意組合光，因此，在許多領(lǐng)域中有著廣泛的用途。
目前的計算機是以每次一個信號輸進(jìn)輸入端，然后進(jìn)行編碼運算的。如果在計算機的輸入端增設(shè)一個“光譜信號識別編碼器”，把需要運算的信號用光譜表示出來，這樣，透過分光板的若干條(點)不同波長的光譜便可一次性地將許多信號輸入“光譜信號識別編碼器”進(jìn)行運算，其速度大大優(yōu)于現(xiàn)有的計算機?，F(xiàn)有的攝像機、照相機的濾色鏡是根據(jù)需要換來換去的，很不方便。如采用本發(fā)明制成的電致調(diào)色濾色鏡，只需一個，就可以實現(xiàn)各種色光的任意調(diào)節(jié)，其電路可以集成在邊框內(nèi)，采用標(biāo)色的、多點觸摸控制電路驅(qū)動，十分方便。
歷來的各式眼鏡，其鏡片都不可能改變本身所固有的色彩。就變色鏡而言，它只能在強光下把顏色加深一點，不能改變成其他顏色，更不可能調(diào)節(jié)色彩。采用本發(fā)明制成的電致調(diào)色旅游眼鏡或防護鏡，因鏡片本身不發(fā)光，驅(qū)動電流也只有十幾微安，所以對人眼不會造成傷害。進(jìn)而，還會起到保護眼睛的作用。(經(jīng)測試，紫外線的透過率幾乎為“0”)另外，使用者可以在不同的環(huán)境中，根據(jù)不同的心理因素，任意選擇展現(xiàn)在眼前的色彩。集成電路和電池都可以安裝在鏡梁上，采用單觸點程控電路驅(qū)動。各類裝飾燈具，臺燈，都沒有改變顏色的功能，采用本發(fā)明制作成的燈罩，接上延時程控電路，可使其產(chǎn)生延續(xù)性的色光變化，斷開延時電路，色光便會停留在當(dāng)時的狀態(tài)之中。對于櫥窗的裝飾，日本當(dāng)今發(fā)明的“不用窗簾的窗戶”也是采用液晶材料做成的，它通過電場的作用，也只能將其作“開”、“關(guān)”式的變化，不能調(diào)節(jié)其色彩。采用本發(fā)明制成的各類櫥窗，不僅能調(diào)節(jié)各種單色光或組合光，而且還能使人體免受日光中紫外線的侵?jǐn)_，對人體起到保護作用。
總之，“電致調(diào)色分光板”不僅可以在上述范圍得到運用，在其他方面，如，交通、軍事、化工、生物工程等方面也有著十分廣泛的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種能調(diào)節(jié)紅、橙、黃、綠、蘭、青、紫等單色光以及各種顏色的組合光的計算機光閥。其特征在于該光閥是采用電場的電極A、B是由若干平行的小電極分組交叉構(gòu)成的，其中，導(dǎo)電層3與液晶材料1之間加有絕緣層2的多電極分光板制成的。采用分級程序控制電路驅(qū)動。
2.一種能調(diào)節(jié)紅、橙、黃、綠、蘭、青、紫等單色光以及各種顏色的組合光的攝像機或照相機濾色鏡。其特征為該濾色鏡是采用請求權(quán)項1中所記載的帶絕緣層的多電極分光板制成的。采用集成化的、標(biāo)色的多點觸摸式分級程控電路驅(qū)動。由濾色鏡片、鏡框和集成電路組成。
3.一種能調(diào)節(jié)紅、橙、黃、綠、蘭、青、紫等單色光以及各種顏色的組合光的旅游眼鏡或防護眼鏡。其特征為該鏡片是由請求權(quán)項1中所記載的帶絕緣層的多電極分光板制成的。采用單點觸摸式分級程控電路驅(qū)動。由鏡片、鏡框和集成電路組成。
4.一種能調(diào)節(jié)紅、橙、黃、綠、蘭、青、紫等單色光以及各種顏色的組合光的裝飾燈、臺燈的罩板或電致調(diào)色櫥窗。其特征為該燈的罩板或櫥窗是采用請求權(quán)項1、2、3中所記載的帶絕緣層的多電極分光板制成的。采用延時分級程控電路驅(qū)動。其色光的過渡具有延續(xù)性。
全文摘要
電致調(diào)色分光板是一種可任意調(diào)節(jié)自然光和白熾燈光光源的單色光和混合光的透明分光板。采用分級程序控制電路驅(qū)動透明分光板，能把透過分光板的自然光或白熾燈光調(diào)節(jié)成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、青、紫等單色光或組合光。在計算機、攝影、裝璜、燈具、防護、旅游等領(lǐng)域有著廣泛的用途。
文檔編號G02F1/15GK1069344SQ9110539
公開日1993年2月24日 申請日期1991年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月8日
發(fā)明者陳克明, 陳克新 申請人:陳克明