1.本发明涉及双稳态液晶书写技术领域，尤其涉及一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置。
背景技术：2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.目前市面上的液晶书写产品，其工作原理多是利用液晶的双稳态特性实现书写显示和/或擦除。例如，以胆甾相液晶作为液晶书写产品的双稳态液晶，通过作用在液晶书写产品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，使液晶书写产品上的书写压力轨迹消失以实现擦除。
4.现有技术公开了双膜结构的液晶书写装置，其结构包括自上而下依次设置的第一基板、第一导电层、第一绝缘层、液晶层、第二绝缘层第二导电层和第二基板；其中，第一基板和第二基板通常采用pet膜，第一导电层和第二导电层通常采用ito膜；绝缘层为涂覆在导电膜上的绝缘胶，并且在两个导电膜之间设置间隔微球(间隔子)，以对两个导电膜起到支撑作用；但是，该结构往往存在因间隔粒子分布不均匀或者绝缘胶涂覆不均匀或者液晶下垂等原因导致的擦除电压不均匀，严重影响擦除效果(比如擦除不干净或擦除了原本应当保留的部分)；另外，绝缘胶受到紫外线等因素的影响会引起分解产生气泡，影响产品质量，合格品率低，故障率高，从而造成制造成本和维修成本的提高。
5.现有技术公开的基于tft基板的液晶书写装置，其结构包括自上而下依次设置的导电层、液晶层和tft基板层；但是其基于半导体工艺生产，集成大量的半导体器件，工艺复杂，造价高，导致产品成本居高不下。
技术实现要素：6.为了解决上述问题，本发明提出了一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，能够在耐高温的硬质基板的导电层上均匀涂布pi绝缘层，并进一步用ps柱子代替间隔微球，位置固定，且分布均匀，ps柱子高度一致性好，能够充分保证两个导电层之间的良好绝缘，且节约成本。
7.在一些实施方式中，采用如下技术方案：
8.由于现有技术中应用的绝缘胶会存在涂覆不均匀的情况，虽然使用pi绝缘层可以保证绝缘层的均匀涂覆，但是普通的pet薄膜无法耐受高温，因此无法将pi绝缘层应用在现有的双稳态液晶书写装置上。
9.因此，本发明提供了一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，包括：依次排布的透光柔性膜、第一导电层、双稳态液晶层、第二导电层和耐高温硬质基板；其中，在第二导电层与双稳态液晶层之间，设有绝缘层；在所述绝缘层上设有均匀分布的间隔柱。
10.本发明中，耐高温硬质基板指的是可以耐受设定温度的硬质基板，该设定温度至
少要大于pi绝缘层喷涂所需要的温度，比如至少大于260℃。
11.本发明将底层pet薄膜变为耐高温的硬质基板，比如可以是玻璃基板，玻璃基板至少可以耐受pi绝缘层喷涂所需要的高温，因此可以在硬质基板上设置pi绝缘层，保证绝缘层的涂覆均匀。
12.同时，在pi绝缘层上均匀设置间隔柱，比如：可以通过光照印刷的方式，均匀生长ps(photo spacer)柱子，可以保证上下导电层之间保持均匀的距离。
13.本发明方案的基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，为了实现擦除或者局部擦除，第一导电层和第二导电层可以均不分割，也可以仅其中一个导电层分割成两个或两个以上相互绝缘的导电区域，也可以两个导电层都分割成两个或两个以上相互绝缘的导电区域。
14.或者，在第一导电层和/或第二导电层上刻蚀出至少一条绝缘用的刻蚀线，通过所述刻蚀线将导电层分割成两个或两个以上相互绝缘的导电区域。
15.导电区域可以是带状导电区域，同一个导电层上的带状导电区域相互平行，上导电层和下导电层上的导电区域在空间上相互交错或垂直。
16.在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
17.一种写字板，包括上述的基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置。
18.一种黑板，包括上述的基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.(1)本发明液晶书写装置采用硬质基板，比如玻璃基板，耐高温，可以在玻璃基板所在的导电膜层涂覆pi(聚酰亚胺)绝缘层后进行高温热固；pi绝缘层相比于绝缘胶而言，厚度非常均匀，能够保证两个导电膜之间良好的绝缘效果，避免发生短路，使得液晶书写板产品的擦除/显示性能稳定，成品率高，从而大大降低生产成本。
21.(2)本发明液晶书写装置能够在pi绝缘层上通过光照印刷的方式，均匀生长ps柱子，相比于间隔微球分布不均匀容易聚集，ps柱子能够均匀分布，高度一致，且工艺上易于实现；通过ps柱子能够使得上下导电层之间保持均匀的距离，从而擦除/显示电压均匀一致，提高产品可靠性。
22.(3)相比于现有的带有间隔子的双膜结构的液晶书写装置，存在液晶层不均匀，成品质量稳定性差，返修率高等缺点，本发明在硬质基板上涂覆pi绝缘层，在pi绝缘层上均匀设置ps柱，能够保证液晶层厚度均匀，状态稳定，大大提高成品的质量可靠性，极大降低了维修和售后服务成本，产品适应性较广。
23.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，或通过本方面的实践了解到。
附图说明
24.图1为本发明实施例中基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置结构示意图；
25.图2为第一导电层和第二导电层分割示意图；
26.其中，1.透光柔性膜，2.第一导电层，3.耐高温硬质基板，4.第二导电层，5.绝缘层，6.间隔柱，7.双稳态液晶层。
具体实施方式
27.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
28.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技术的示例性实施方式。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。
29.实施例一
30.基于背景技术中阐述的技术问题，虽然某些硬质绝缘层能够保证绝缘层厚度均匀，且可以设置间隔柱代替间隔微球，以解决设置间隔微球导致的各种技术缺陷；但是，设置硬质绝缘层需要高温，在某些实施例中，温度在260℃以上；现有的pet膜不耐高温，无法在其上设置硬质绝缘层。
31.基于此，在一个或多个实施方式中，公开了一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，参照图1，具体包括：自上而下依次排布的透光柔性膜1、第一导电层2、双稳态液晶层7、第二导电层4和耐高温硬质基板3；其中，在第二导电层4与双稳态液晶层7之间，设有绝缘层5；在绝缘层上设有均匀分布的间隔柱6。
32.其中，透光柔性膜通常选用pet膜，耐高温硬质基板通常选用玻璃基板，本实施例中的耐高温硬质基板，指的是能够适应喷涂工艺温度(比如至少260℃)的硬质基板。当然本领域技术人员也可以根据实际需要选择其他符合要求的透光柔性膜和耐高温硬质基板。
33.本实施例中，在第二导电层上与双稳态液晶层相对的一面，涂布有pi(聚酰亚胺)绝缘层；由于pi(聚酰亚胺)绝缘层在涂覆以后需要高温固定，普通pet基板无法适应高温，本实施例采用玻璃基板，第二导电层设置在玻璃基板上，玻璃基板耐高温，能够保证pi(聚酰亚胺)绝缘层的有效涂覆；并且仅需在玻璃基板上设置绝缘层，上膜无需再设置绝缘层，从而简化结构，节省成本。
34.鉴于间隔微球分布不均匀且易发生聚集的情况，而本实施例的pi(聚酰亚胺)绝缘层为硬质绝缘层，其上可以设置ps柱；因此，本实施例在第二导电层上的绝缘层与第一导电层之间，设置ps柱；由于ps柱是通过光照印上的，容易实现均匀分布，且柱子固定不会发生聚集；通过ps柱子能够使得上下导电层之间保持均匀的高度，并提高两个导电层的相对稳定性。
35.本实施例中，ps柱的排布形式为阵列状均匀排布；间隔柱的排布密度可以为10～1000个/mm2。作为较优的实施方式，间隔柱的排布密度为100～500个/mm2。
36.本实施例的双稳态液晶书写装置，可以通过作用在其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；也可以通过为上下两个导电层分别施加设定的电压，使得双稳态液晶结构发生变化，从而使得书写压力轨迹消失以实现擦除。
37.在一些实施方式中，第一导电层和第二导电层均选用ito(氧化铟锡)膜，两个导电层可以均不分割，此时，分别为两个导电层上施加设定的电压，可以使得两个导电层之间形成的电场达到液晶的擦除电场，从而实现对整个液晶书写装置上书写内容的一键擦除。
38.在另一些实施方式中，将第一导电层或者第二导电层中的其中一个分割为两个或
两个以上的导电区域，导电区域可以是条状区域，也可以是其它形状的导电区域。
39.当然，也可以选用刻蚀线的方式，在第一导电层或者第二导电层上刻蚀出至少一条绝缘用的刻蚀线，通过刻蚀线将该导电层分割成两个或两个以上相互绝缘的导电区域。
40.作为一个示例，将第一导电层分割成条状的第一导电区域、第二导电区域和第三导电区域；可以为第一导电层上的三个导电区域分别施加不同的电压。
41.根据需要，为第一导电层的三个导电区域分别施加设定的电压，为第二导电层施加设定的电压，通过控制第一导电层中每一个导电区域与第二导电层重叠部分形成的电场，可以分别实现对第一导电层上第一导电区域、第二导电区域和第三导电区域上书写内容的局部擦除。
42.在另一些实施方式中，将第一导电层和第二导电层分别分割为两个或两个以上的导电区域；作为较优的实施方式，结合图2，第一导电层在第一方向上分割为多个平行的条状导电区域，第二导电层在第一方向上分割为多个平行的条状导电区域，第一方向和第二方向是垂直的，并且各导电区域是等间距的；第一导电层上的导电区域与第二导电层上的导电区域相互重叠的部分可以形成局部擦除区域。
43.当然，也可以采用刻蚀线的方式，在第一导电层和第二导电层上分别刻蚀出至少一条绝缘用的刻蚀线，通过刻蚀线将第一导电层和第二导电层分别分割成两个或两个以上相互绝缘的导电区域。
44.通过对导电层的划分，将书写装置分成了网状结构，每一个网格都是一个单独的擦除区域；这种分割方式便于工业化的批量加工，同时能够根据实际需要使分割区域更加小型化，通过对不同导电区域的通电，可以实现更加准确的局部擦除。
45.实施例二
46.在一个或多个实施方式中，公开了对实施例一中液晶书写装置的具体应用，比如：可以应用于书写板、黑板或者画板，或者应用于本领域技术人员能够获知的其他相关产品中。
47.这些产品均采用实施例一中所述的基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置的结构。
48.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。
技术特征：1.一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，包括：依次排布的透光柔性膜、第一导电层、双稳态液晶层、第二导电层和耐高温硬质基板；其中，在第二导电层与双稳态液晶层之间，设有绝缘层；在所述绝缘层上设有均匀分布的间隔柱。2.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述绝缘层为pi绝缘层。3.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述间隔柱为ps柱。4.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述间隔柱的排布形式为阵列状均匀排布。5.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述间隔柱的排布密度为10～1000个/mm2。6.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述间隔柱的排布密度为100～500个/mm2。7.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述透光柔性膜为pet膜。8.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述耐高温硬质基板为玻璃基板。9.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述第一导电层和第二导电层均不分割。10.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述第一导电层或第二导电层被分割成两个或两个以上相互绝缘的带状导电区域；或者，所述第一导电层或第二导电层上刻蚀出至少一条绝缘用的刻蚀线，通过刻蚀线将该导电层分割成两个或两个以上相互绝缘的带状导电区域。11.如权利要求1所述的一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，其特征在于，所述第一导电层和第二导电层均被分割成两个或两个以上相互绝缘的带状导电区域；或者，第一导电层和第二导电层上分别刻蚀出至少一条绝缘用的刻蚀线，通过所述刻蚀线将第一导电层和第二导电层分别分割成两个或两个以上相互绝缘的带状导电区域；同一个导电层上的带状导电区域相互平行，不同导电层上的带状导电区域在空间上相互交错或垂直。12.一种写字板，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置。13.一种黑板，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置。
技术总结本发明公开了一种基于耐高温硬质基板的双稳态液晶书写装置，包括：依次排布的透光柔性膜、第一导电层、双稳态液晶层、第二导电层和耐高温硬质基板；其中，在第二导电层与双稳态液晶层之间，设有绝缘层；在所述绝缘层上设有均匀分布的间隔柱。本发明液晶书写装置既能够避免双膜结构存在的绝缘层涂覆不均匀的问题，又能够节省成本，产品适应性较广。产品适应性较广。产品适应性较广。
技术研发人员：李清波 杨猛训 史新立
受保护的技术使用者：山东蓝贝易书信息科技有限公司
技术研发日：2022.07.06
技术公布日：2022/11/1
