液晶窗及其自动调光控制方法与流程

本发明涉及液晶
技术领域：
，特别是指一种液晶窗及其自动调光控制方法。
背景技术：
：液晶调光薄膜(或称液晶调光面板)是一种智慧型薄膜，直接将薄膜贴合在玻璃上，就形成我们通常所说的电子窗帘，也可称为液晶窗。液晶窗利用液晶的光学特性，实现了薄膜的光电功能。事实上，液晶窗通电后，加载的电压可以使得液晶薄膜(或称液晶面板)呈现穿透及不透明状态，实现了人们对玻璃穿透和保护隐私的双重要求，这是目前其它种类窗帘都无法实现的。而且，液晶窗对光的热能具有绝缘反射作用，使得室内冬暖夏凉，具有环保节能功效，产品用途广泛。液晶窗因为能够根据需求调节透光度，得到人们的喜爱。但是现有液晶窗需要借助遥控器等设备发送信号控制液晶窗亮度，不能自动根据环境光调节到人们需求的亮度，使人们一直处在一个舒适亮度的工作环境之中，智能化低。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提出一种液晶窗及其自动调光控制方法，可以根据环境光线自动调整透光度，使得液晶窗智能化更高。基于上述目的本发明提供一种液晶窗，包括：相对设置的第一、二玻璃基板、设置于两基板间的液晶层、设置于所述液晶层和所述第一基板之间的像素电极层、所述液晶层和所述第二基板之间的公共电极层，以及如下单元的电路：光敏传感单元，用于检测环境光光强，输出相应电压；控制单元，用于根据所述光敏传感单元输出的电压，输出相应的控制电压；像素电压提供单元，根据所述控制单元输出的控制电压，输出相应的像素电压给所述像素电极层，以使在所述公共电极层和所述像素电极层之间形成相应的电压差。较佳地，第一玻璃基板具体包括液晶区域与电路区域，其中，第一玻璃基板的液晶区域与第二玻璃基板相对；以及所述液晶层具体夹于第一玻璃基板的液晶区域与第二玻璃基板间；所述光敏传感单元和像素电压提供单元的电路设置于第一玻璃基板的电路区域。其中，所述光敏传感单元具体利用PIN光电二极管检测环境光光强输出相应电流，再利用电路将电流转换为相应电压输出。其中，所述光敏传感单元还包括：晶体管T1、T2、T3；其中，PIN的一端与T2的栅极连接，另一端接入设置的偏置电压；T1的栅极接入Reset复位信号，T1的源极和漏极之中的一个与T2的栅极连接，另一个接入VDD电压；T2的源极和漏极之中的一个接入VDD电压，另一个连接于T3的源极和漏极之中的一个；T3的栅极接入Gate门控信号，T3的源极和漏极之中的另一个作为输出端与所述控制单元的电压输入端连接。其中，所述控制单元具体用于每隔设定周期进行一次采样控制；在一次采样控制过程中，所述控制单元输出Reset信号的有效信号对所述光敏传感单元进行复位，进而输出Reset信号的无效信号以及Gate信号的有效信号；在所述Gate信号的有效信号期间，所述控制单元通过电压输入端读取所述光敏传感单元输出的电压值；之后，所述控制单元根据读取的电压值，向所述像素电压提供单元输出相应的控制电压；所述控制单元还用于提供所述偏置电压。本发明还提供一种液晶窗的自动调光控制方法，包括：读取所述液晶窗的光敏传感单元根据检测的环境光光强输出的电压；根据读取的电压向所述液晶窗的像素电压提供单元输出相应的控制电压，控制所述像素电压提供单元输出相应的像素电压给像素电极层，以使在液晶层两侧的所述像素电极层和公共电极层之间形成相应的电压差；其中，所述像素电极层、液晶层和公共电极层依次设置于所述液晶窗相对设置的第一、二玻璃基板之间。本发明实施例的技术方案中，采用相对设置的两个玻璃基板，并在两基板间设置液晶层；利用光敏传感单元检测环境光光强，控制单元根据光敏传感单元检测的光强输出的电压，控制像素电压提供单元对液晶层两侧的公共电极层和像素电极层提供相应的电压差，使得液晶的偏转可以根据检测的环境光光强而自动调整。这样，当检测到室内光强较弱时，可以控制液晶偏转透过更多的光线增强室内明亮度；反之，当检测到室内光强较强时，可以控制液晶偏转遮挡过多光线的透入，使得室内保持在一个舒适亮度的环境中。由于室内光线强度的调整的过程不需要人员参与，大大提高了液晶窗的智能化。更优地，本发明的技术方案中，直接将像素电压提供单元和光敏传感单元的电路设置于玻璃基板上，可以提高集成度，减少液晶窗在玻璃基板外的附件和附件的连接安装。而本发明提供的一种光敏传感单元的电路仅含3个晶体管和一个光电半导体，便于在玻璃基板上制成，以简化液晶窗的零件构成结构。附图说明图1a、1b为本发明实施例提供的液晶窗的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种光敏传感单元电路示意图；图3为本发明实施例提供的一种液晶窗的自动调光控制方法流程图；图4为本发明实施例提供的读取光敏传感单元根据检测的环境光光强输出的电压的具体方法流程图；图5为本发明实施例提供的光敏传感单元电路的信号时序图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。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，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本
技术领域：
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。本发明的技术方案，采用相对设置的两个玻璃基板，并在两基板间设置液晶层；利用光敏传感单元检测环境光光强，控制单元根据光敏传感单元检测的光强输出的电压，控制像素电压提供单元对液晶层两侧的公共电极层和像素电极层提供相应的电压差，使得液晶的偏转可以根据检测的环境光光强而自动调整。这样，当检测到室内光强较弱时，可以控制液晶偏转透过更多的光线增强室内明亮度；反之，当检测到室内光强较强时，可以控制液晶偏转遮挡过多光线的透入，使得室内保持在一个舒适亮度的环境中。由于室内光线强度的调整的过程不需要人员参与，大大提高了液晶窗的智能化。下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。本发明实施例提供的液晶窗，如图1a所示，包括：相对设置的第一玻璃基板101和第二玻璃基板102、设置于两玻璃基板间的液晶层103、设置于液晶层103和第一玻璃基板101之间的像素电极层105、液晶层103和第二玻璃基板102之间的公共电极层104，以及如下单元的电路：光敏传感单元106、控制单元107、像素电压提供单元108。其中，光敏传感单元106用于检测环境光光强，输出与相应电压；具体地，光敏传感单元106可以利用PIN光电二极管检测环境光光强输出相应电流，再利用电路将电流转换为相应电压输出；比如，可以利用电阻将电流转换为相应电压输出。控制单元107用于根据光敏传感单元106输出的电压，向像素电压提供单元108输出相应的控制电压。像素电压提供单元108根据控制单元107输出的控制电压，输出相应的像素电压给像素电极层105，以使在液晶层103两侧的公共电极层和像素电极层之间形成相应的电压差，使得液晶偏转相应的角度。像素电压提供单元108可采用现有本领域技术人员所熟知的电路，此处不赘述。较佳地，上述单元电路中的像素电压提供单元108和光敏传感单元106可以集成设置于玻璃基板上，以减少液晶窗在玻璃基板外的附件和附件的连接安装。具体地，如图1b所示，第一玻璃基板101可以包括液晶区域与电路区域。其中，第一玻璃基板101的液晶区域与第二玻璃基板102相对，所述液晶层103具体夹于第一玻璃基板的液晶区域与第二玻璃基板间。像素电压提供单元108和光敏传感单元106的电路设置于第一玻璃基板的电路区域。由于在玻璃基板上集成像素电压提供单元的电路为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。而本发明提供的一种便于集成于第一玻璃基板上的光敏传感单元106的电路，如图2所示，包括：PIN光电二极管，以及晶体管T1、T2、T3；其中，PIN的一端与T2的栅极连接，另一端接入设置的偏置电压；T1的栅极接入Reset信号(复位信号)，T1的源极和漏极之中的一个与T2的栅极连接，另一个接入VDD电压(电路工作电压)；T2的源极和漏极之中的一个接入VDD电压，另一个连接于T3的源极和漏极之中的一个；T3的栅极接入Gate信号(门控信号)，T3的源极和漏极之中的另一个作为输出端与所述控制单元的电压输入端连接；在上述图2所示的光敏传感单元106的电路中，T1、T3作为开关管工作在线性区，T2作为放大管工作在饱和区。上述所述偏置电压、Reset信号以及Gate信号可以由上述控制单元107提供。也就是说，控制单元107可以通过一个模拟电压输出端口为PIN输出上述的偏置电压，以使得PIN可以处于比较合适的工作条件下；控制单元107可以通过两个数字信号输出端口分别输出Reset信号以及Gate信号。控制单元107具体可以用于每隔设定周期进行一次采样控制；在一次采样控制过程中，控制单元107输出Reset信号的有效信号对上述光敏传感单元进行复位，进而输出Reset信号的无效信号以及Gate信号的有效信号；在Gate信号的有效信号期间，控制单元107通过电压输入端读取所述光敏传感单元输出的电压值；之后，所述控制单元根据读取的电压值，向所述像素电压提供单元输出相应的控制电压。控制单元107还可用于为光敏传感单元106提供偏置电压。上述液晶窗通过控制单元进行自动调光控制的具体方法，具体流程如图3所示，包括如下S301～S302步骤：步骤S301：控制单元107读取所述液晶窗的光敏传感单元根据检测的环境光光强输出的电压。本步骤中，上述控制单元107读取光敏传感单元根据检测的环境光光强输出的电压的具体方法流程，如图4所示，包括如下S401～S402步骤：S401：Time1时间段输出Reset信号的有效信号对所述光敏传感单元进行复位。具体地，Time1时间段为复位时间段，信号的时序如图5所示，Gate信号为无效信号，Reset信号为有效信号，上述图2所示的光敏传感单元中晶体管T1打开，A点复位为高电平。S402：Time2时间段输出Reset信号的无效信号以及Gate信号的有效信号，并在所述Gate信号的有效信号期间，读取所述光敏传感单元输出的电压值。具体地，Time2时间段为感光读出时间段，如图5所示，Gate信号为有效信号，Reset信号为有效信号，上述图2所示的光敏传感单元中T1关闭，PIN产生光电流对A点放电，A点电压通过T2的放大作用反映到B点，B点电压通过打开的T3传递到控制单元107的电压输入端，控制单元107读取电压输入端的电压值；而此电压值则可以反映PIN产生的光电流值，即可反映PIN所感测到的光强。步骤S302：控制单元107根据读取的电压向所述液晶窗的像素电压提供单元输出相应的控制电压，控制所述像素电压提供单元输出相应的像素电压给像素电极层，以使在液晶层两侧的所述像素电极层和公共电极层之间形成相应的电压差，使得液晶偏转相应角度。本步骤中，控制单元107首先查找预先存储的电压值对应表，确定读取的电压的值所对应的控制电压的值；例如，可以查找如下表1的形式存储读取的电压的值与输出的控制电压的值的对应关系；读取的电压的值与输出的控制电压的值的对应关系由技术人员根据经验和实验预先设置并存储于控制单元107中。表1环境亮度读取的电压输出的控制电压L1V1Vdt1L2V2Vdt2L3V3Vdt3………LnVnVdtm进而，控制单元107根据确定的控制电压的值向所述像素电压提供单元输出相应的控制电压。上述控制单元107的功能可通过IC(集成电路)芯片中的逻辑编程实现，如何根据上面描述的功能进行逻辑编程为本领域技术人员所熟知的技术内容，此处不赘述。进一步，在第一玻璃基板和第二玻璃基板的远离所述液晶层的一侧均设置有偏光片；或者，在第一玻璃基板或第二玻璃基板远离所述液晶层的一侧设置有偏光片。本发明实施例的技术方案中，采用相对设置的两个玻璃基板，并在两基板间设置液晶层；利用光敏传感单元检测环境光光强，控制单元根据光敏传感单元检测的光强输出的电压，控制像素电压提供单元对液晶层两侧的公共电极层和像素电极层提供相应的电压差，使得液晶的偏转可以根据检测的环境光光强而自动调整。这样，当检测到室内光强较弱时，可以控制液晶偏转透过更多的光线增强室内明亮度；反之，当检测到室内光强较强时，可以控制液晶偏转遮挡过多光线的透入，使得室内保持在一个舒适亮度的环境中。由于室内光线强度的调整的过程不需要人员参与，大大提高了液晶窗的智能化。更优地，本发明的技术方案中，直接将像素电压提供单元和光敏传感单元的电路设置于玻璃基板上，可以提高集成度，减少液晶窗在玻璃基板外的附件和附件的连接安装。而本发明提供的一种光敏传感单元的电路仅含3个晶体管和一个光电半导体，便于在玻璃基板上制成，以简化液晶窗的零件构成结构。本
技术领域：
技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-OnlyMemory，只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory，随即存储器)、EPROM(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。本
技术领域：
技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本
技术领域：
技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。本
技术领域：
技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3