专利名称：液晶色彩变幻器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种色彩变化器，特别涉及应用电控液晶盒的色彩变化装置。
背景技术：
当偏振白光射向各向异性薄膜，后面再放一检偏器，会产生干涉色，这是人们早就知道的。但很少被人们实际应用。本人在“色彩变换器”实用新型专利(专利号87207240.1)中已叙述了怎样应用变化的偏振光使各向异性薄膜发生色彩变化。但在其中发生变化的偏振光是依靠了一个旋转的圆盘状人造偏振膜片而得到。这种结构形式简单、省钱，但也带来一些不方便。首先必须有一个小马达，其次偏振光受圆盘形的偏振膜片约束，圆盘外就得不到偏振光，或得不到均匀的偏振光，而且整个装置显得有些笨重。本发明就是想利用一个液晶盒来代替旋转的偏振膜片。
发明目的本发明的目的是在于提供一种结构紧凑的无运动部件的可以长期省电可靠工作的图案色彩可连续变化的灯箱或灯片。
技术内容本发明的结构包括一个偏振光源，它可以是白炽灯或色谱较全的三基色灯通过一张人造偏振膜片得到，也可以是本人的另一个发明专利“高效单向偏振光源”中所叙述的偏振光源；电控液晶盒；组成字或图案的各向异性薄膜；及最后作为检偏器的人造偏振膜。
其中电控液晶盒结构与一般液晶数字显示器用的液晶盒基本一致，它由二片玻璃片夹持一层厚约10微米的TN液晶组成，在二玻片的内侧镀有透明电极，在透明电极的内侧还涂有定向胶，且作了定向摩擦处理。本发明用的液晶盒与数字显示器用的液晶盒不同之处仅在于后者在透明导电层上光刻构成数字的笔划而本发明没有，本发明所用的液晶盒的透明导电层涂满整张玻片。
本发明液晶盒的导电层与一个信号发生器相连，当信号发生器提供一个约0-6V的50-1000Hz的电信号时(波形不论)，射入液晶盒的偏振光将变成各种偏振态的偏振光(视交变信号电压的幅度而定)。当这样的变化的偏振光射向透明的各向异性薄膜(可以是拉伸的聚丙乙烯薄膜或其它经拉伸的聚合物薄膜)，并经过放在它后面的检偏器——人造偏振膜后就看到了色彩变化的干涉色。由于液晶器件是一种电压器件，流过电流极小(微安级)，所以它的电驱动器可以做得很小，用钮扣电池就能工作。
有益效果由于本发明采用了液晶盒，从而可以使整个结构变得很薄很轻、省电，也可获得变化偏振态的矩形光束，使得变化色彩的图案可以做到各种场合，小到手机、台历、台钟、计算器等上面，大到灯箱广告、艺术壁挂、商店橱窗，甚至屋顶的巨幅广告。由于它的连续变化的色彩，可以使广告面貌甚至城市的夜景面貌为之一新。
图1(1)、(4)为人造偏振膜片，(2)为液晶盒，(3)为各向异性透明膜片，(5)为信号源，提供0-6V变幅的50-1000Hz的电信号(波形无要求)，(6)光谱较全的白光灯。
图2为液晶盒的剖面图(尺寸没按比例)，(1)为玻璃片，(2)为透明导电层，(3)为定向膜。
实施例下面结合图1来说明实施例图1(6)为白炽灯，或三基色节能灯(即必须用在可见光范围光谱较全的光源)。点亮后，白光由左向右前进，经过人造偏振膜片(1)后变成偏振光，再射向液晶盒(2)，这时偏振光的振动方向与液晶盒左边玻片上的定向膜摩擦痕方向一致，当电信号的幅值为0V，偏振光射出液晶盒时，偏振方向已转过了90°，因为液晶盒右边玻璃片上的定向膜摩擦痕方向与左边的玻片上的摩擦痕方向成为90°。液晶的分子自动地由左边玻片边界到右边玻璃边界逐步转过90°排列(液晶分子是细长的)。当信号源提供50-1000Hz电压时分子排列受电场影响不再是刚好转过90°，因此出射的光的偏振态一般是椭圆偏振态，且与所加电压大小有关。这样随所加电压幅值大小不同而改变偏振态的光射向有意义图案的各向异性膜及后面的偏振膜片，产生偏振光的干涉，形成色彩变化的图案。当电压幅值超过一个饱和值(约6-8V)，液晶分子与透明电极成垂直排列，这时液晶盒失去改变入射光偏振态的性能，因而最后出射的光色彩也就不再变化。当液晶盒上的电压被撤销，液晶分子经过一段弛豫时间(约几个到几十个毫秒)又重新恢复到最初的排列。又能再接受控制电压进行第二轮的变化。
权利要求
一种液晶色彩变幻器，由偏振光源，电控液晶盒，各向异性薄膜及人造偏振膜片构成。其特征在于当偏振光射向电控液晶盒时，在不同的控制电压作用下从液晶盒透射出不同偏振态的光。这不同偏振态的光射向各向异性薄膜——这些薄膜被组成有意义的字或图案——时，这些薄膜组成的字或图案就会出现不同的颜色。当控制电压是连续变化时，薄膜的颜色变化也是连续的。
全文摘要
一种液晶色彩变幻器，由偏振光源，电控液晶盒，各向异性薄膜及人造偏振膜片构成。当偏振光射向电控液晶盒时，在不同的控制电压作用下从液晶盒透射出不同偏振态的光。这不同偏振态的光射向各向异性薄膜——这些薄膜被组成有意义的字或图案——时，这些薄膜组成的字或图案就会出现不同的颜色。当控制电压是连续变化时，薄膜的颜色变化也是连续的，十分鲜艳动人。本发明可用作广告，艺术壁挂或礼品等。
文档编号G02F1/1335GK1521545SQ0311534
公开日2004年8月18日 申请日期2003年2月11日 优先权日2003年2月11日
发明者徐怀方 申请人:徐怀方