一种基于PDLC透明液晶显示膜的自动售货机的制作方法

本实用新型属于自动售货机与显示结合技术领域，具体涉及一种基于PDLC透明液晶显示膜的自动售货机。

背景技术：

自动售货机是商业自动化的常用设备，因不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，是近年兴起的一种全新的商业零售形式，被用于商场、影院、车站与酒店等场所。

PDLC( Polymer Dispersed Liquid Crysta)又叫液晶调光膜或聚合物分散PDLC透明液晶显示膜，是将低分子液晶（liquid crystal，缩写为LC)与预聚物胶相混合，在一定条件下经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，再利用液晶分子的介电各向异性获得具有电光响应特性的材料；它主要工作在散射态和透明态之间并具有一定的灰度。聚合物分散PDLC透明液晶显示膜是将液晶和聚合物结合得到的一种综合性能优异的膜材料。在无外加电压的情形下，膜间不能形成有规律的电场，液晶微粒的光轴取向随机，呈现无序状态，其有效折射率n0 不与聚合物的折射率np匹配。入射光线被强烈散射，薄膜呈不透明或半透明状；施加了外电压，液晶微粒的光轴垂直于薄膜表面排列，即与电场方向一致。微粒之寻常光折射率与聚合物的折射率基本匹配，无明显介面，构成了一基本均匀的介质，所以入射光不会发生散射，薄膜呈透明状。

上个世纪八十年代末，PDLC技术由美国德克萨斯州肯特大学发明并授权美国Polytronix, Inc.商业化量产PDLC透明液晶显示膜产品。最早PDLC透明液晶显示膜产品主要应用于夹层生产液晶调光玻璃，并于90年代初首次应用于美国NASA的项目中，这是已知最早的PDLC液晶调光玻璃应用案例。目前，PDLC已经愈来愈多的受到关注并被应用于各种技术领域。

与本申请的同日，本案申请人提交了名称为《基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜、显示装置与方法》的发明专利申请，本申请是《基于PDLC的透明柔性可贴液晶显示膜、显示装置与方法》在自动售货机的应用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种基于PDLC透明液晶显示膜的自动售货机。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案如下：一种基于PDLC透明液晶显示膜的自动售货机，包括设有展示出货柜的售货机主体柜；其特征在于：还包括安装于售货机主体柜的红外线传感器、无线信号接收装置、单片机数字逻辑门电路、放大电路与照明光源；展示出货柜的透明面板为PDLC透明液晶显示膜；无线信号接收装置和红外线传感器均与单片机数字逻辑门电路相连接，单片机数字逻辑门电路与放大电路连接，放大电路与PDLC透明液晶显示膜连接，照明光源设在PDLC透明液晶显示膜的外围。

无线信号接收装置用于随时接受来自中央控制系统的不同的信息，供在PDLC透明液晶显示膜上显示；中央控制系统包括无线信号发射装置和PC系统及软件。

PDLC透明液晶显示膜包括第一透明导电膜、第二透明导电膜和PDLC层；在第一透明导电膜与第二透明导电膜之间设置 PDLC层。

第一透明导电膜包括透明膜与下表面设有的第一导电层，第一导电层被切割隔离成等间距的横向电极；第二透明导电膜包括透明膜与上表面设有的第二导电层，第二导电层被切割隔离成等间距的纵向电极；等间距的横向电极与等间距的纵向电极之间设置PDLC层；m条等间距的横向电极与n条等间距的纵向电极相互垂直。

在第一透明导电膜的横向等间距电极和第二透明导电膜的纵向等间距电极之间设置PDLC层，将PDLC层形成具有空间意义上的m×n个矩阵单元，每一个矩阵单元都与横向电极和纵向电极一一对应。

PDLC透明液晶显示膜设置成在任意一个横向电极和任意一个纵向电极施加一个电压，在这两个电极相交处的采用正向材料的PDLC层由云雾状变为透明状；PDLC透明液晶显示膜设置成在任意一个横向电极和任意一个纵向电极施加一个电压，在这两个电极相交处的采用逆向材料的PDLC层由透明状变为云雾状。这取决于形成PDLC层涂层的液晶成分。

PDLC透明液晶显示膜设置成所有横向电极和纵向电极同时施加一个基本电压，整个PDLC透明液晶显示膜处于透明状态；在需要显示的某一个矩阵单元所对应的横向电极和纵向电极上施加一个与原电流方向相反的电流，即交流正弦波的波峰和波谷同时在该矩阵单元叠加，使位于该矩阵单元的采用正向材料的PDLC层呈云雾状，从而与周围透明状的其他矩阵单元形成明暗对比，实现单点显示。

单片机数字逻辑门电路与放大电路连接，放大电路与PDLC透明液晶显示膜连接；作为展示出货柜的透明面板的PDLC透明液晶显示膜，即展示出货柜的显示屏，正常工作状态下，作为广告版应用，广告内容的图形、动画与文字依赖于单片机数字逻辑门电路和放大电路对PDLC透明液晶显示膜的所有矩阵单元的电压给予控制，实施动态扫描，进而实现图形、动画、文字的显示。背景光源采用LED设置在液晶显示膜四周，对图形、动画、文字呈现云雾状的PDLC涂层进行照射，实现各种颜色的单色显示。当前方1～2米范围内有人或物体靠近PDLC透明液晶显示膜时，连接PDLC透明液晶显示膜的所有横向电极和所有纵向电极同时加载相同的电压，使整个显示屏处于透明状态；预购物的人员可清楚的看到展示出货柜内的物品；当人或物体移开后，逻辑门电路继续为之前间断的透明液晶显示膜提供信号，继续显示图形、动画与文字。

目前市场上的PDLC液晶膜主要用于宾馆、酒店窗户制作成调光玻璃调节室内光线使用；在两张透明导电膜之间夹有PDLC液晶层，当透明导电膜之间未施加电压时，调光膜处于云雾状或透明状，当透明导电膜之间施加一定电压时，调光膜处于透明状或云雾状；由于每张透明导电膜的导电层整体联通，使加在PDLC层上的电压处处相同，同一张膜只能实现透明状与云雾状之间两种状态的简单转换；使用面较窄。而本实用新型的透明导电膜的导电层切割成多条相互独立、彼此没有联系的纵、横电极，使PDLC层形成空间意义上的矩阵单元，通过单片机逻辑门电路和放大电路对每一个矩阵单元进行控制，采用高频动态扫描实现形、动画、文字的显示。不仅用于自动售货机，还可以广泛用于商场、超市及沿街橱窗等的信息发布。

附图说明

图1为透明液晶显示膜的构造图；

图2为第一透明导电膜的结构图；

图3为第二透明导电膜的结构图；

图4为图2 的仰视图；

图5为图3的俯视图；

图6为横向电极与PDLC层、纵向电极的结构关系图；

图7为透明液晶显示膜与单片机数字逻辑门电路、放大电路结构关系示意图；

图8为本实用新型的结构示意图。

图中：１—第一透明导电膜，101—第一导电层，２—第二透明导电膜, 201—第二导电层，３—PDLC层，４—横向电极4，５—纵向电极，６—矩阵单元,７—单片机数字逻辑门电路，８—放大电路，９—背景光源，10—红外线传感器，11—无线信号接收装置，12—PDLC液晶显示膜，13—售货机主体柜，14—展示出货柜。

具体实施方式

如图7与图8所示：一种基于PDLC透明液晶显示膜的自动售货机，包括设有展示出货柜14的售货机主体柜13；其特征在于：还包括安装于售货机主体柜13的红外线传感器10、无线信号接收装置11、单片机数字逻辑门电路7、放大电路8与照明光源9；展示出货柜14的透明面板为PDLC透明液晶显示膜12；

无线信号接收装置11和红外线传感器10均与单片机数字逻辑门电路7相连接，单片机数字逻辑门电路7与放大电路8连接，放大电路8与PDLC透明液晶显示膜12连接，照明光源9设在PDLC透明液晶显示膜12的外围。

具体的，红外线传感器10、无线信号接收装置11设置在售货机主体柜13外表面，单片机数字逻辑门电路7与放大电路8设置在售货机主体柜13里面。

参见图1：PDLC透明液晶显示膜12包括第一透明导电膜1、第二透明导电膜2和PDLC层3；在第一透明导电膜1与第二透明导电膜2之间设置 PDLC层3。

参见图2与图4：第一透明导电膜1包括透明膜与透明膜下表面设有的第一导电层101，第一导电层101被切割隔离成m（图4所示m=13）条等间距的横向电极4；参见图3与图5：第二透明导电膜2包括透明膜与透明膜上表面设有的第二导电层201，第二导电层201被切割隔离成（图5所示n=13）条等间距的纵向电极5；等间距的横向电极4与等间距的纵向电极5之间设置PDLC层3；m条等间距的横向电极4与n条等间距的纵向电极5相互垂直；放大电路8与ｍ条等间距的横向电极4分别连接，放大电路8与n条等间距的纵向电极5分别连接。为了便于结合图4与图5去理解本发明，本实施例的m与n的数字均为13，本领域的技术人员应当理解 m与n的数字不限于13； m与n的数字相同或不同。

第一导电层101是被切割穿透至透明膜、隔离成m条等间距的横向电极4，m条成等间距的横向电极4形成彼此相互独立而透明膜完整的导电结构形式，等间距的横向电极4相互之间没有任何关联；同样；第二导电层102是被切割穿透至透明膜、隔离成n条等间距的纵向电极5，n条成等间距的纵向电极5形成彼此相互独立而透明膜完整的导电结构形式，等间距的纵向电极6相互之间没有任何关联。

参见图6：在第一透明导电膜1的横向等间距电极4和第二透明导电膜2的纵向等间距电极5之间设置的PDLC层3，将PDLC层形成具有空间意义上的m×n个矩阵单元6，每一个矩阵单元都与横向电极4和纵向电极5一一对应。

第一透明导电膜1的透明膜下表面设有的第一导电层101与第二透明导电膜2的透明膜上表面设有的第二导电层201的材料是氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO）；第一导电层101与第二导电层201的材料相同。

PDLC透明液晶显示膜设置成在任意一个横向电极4和任意一个纵向电极5施加一个电压，在这两个电极相交处的采用正向材料的PDLC层3由云雾状变为透明状；PDLC透明液晶显示膜设置成在任意一个横向电极4和任意一个纵向电极5施加一个电压，在这两个电极相交处的采用逆向材料的PDLC层3由透明状变为云雾状。

PDLC透明液晶显示膜设置成所有横向电极4和所有纵向电极5同时施加一个基本电压，整个PDLC透明液晶显示膜处于透明状态；在需要显示的某一个矩阵单元6所对应的横向电极4和纵向电极5上施加一个与原电流方向相反的电流，即两电流交流正弦波的波峰和波谷同时在该矩阵单元叠加，则位于该矩阵单元6的采用正向材料的PDLC层3呈云雾状，从而与周围透明状的其他矩阵单元6形成明暗对比，实现单点显示；依赖单片机数字逻辑门电路、放大电路从而实现图形、动画、文字的显示。相反，采用逆向PDLC同样也可以实现。

图形、动画与文字输入单片机数字逻辑门电路7经过逻辑运算转换成输出电压，一般为3V～5V，此电压不足以使PDLC层产生明显的透光率，通过放大电路8进行放大，对横向电极和纵向电极提供25V～50V的电压，结合高频动态扫描实现图形、动画或文字的单色显示。设置在PDLC透明液晶显示膜四周的照明光源9采用LED光源可实现各种单色转换。

本实用新型还包括中央控制系统，中央控制系统包括无线信号发射装置和PC系统及软件；无线信号发射装置无线连接无线信号接收装置（图中未示出）。

PDLC透明液晶显示膜的红外线传感器10与单片机数字逻辑门电路7的总开关相连，当PDLC透明液晶显示膜前方1～2米范围内有人或物体时，连接PDLC透明液晶显示膜的横向电极4和纵向电极5同时加载相同的电压，则整个展示出货柜的显示屏处于透明状态；当PDLC涂层采用逆向PDLC液晶时，则液晶显示膜的横向电极和纵向电极同时断开所有供电，整个显示屏处于透明状态；当人或物体移开时，单片机数字逻辑门电路继续为不同的横向电极、纵向电极供电，继续显示图形、动画或文字；PDLC透明液晶显示膜的无线信息接收装置11与单片机数字逻辑门电路7相连，无线信息接收装置11用于随时接受来自于中央控制中心发送的、通过其无线信息发射装置传递至无线信息接收装置的不同信息，在PDLC透明液晶显示膜上显示。