[实用新型]光电显示玻璃影子大钟

说明书

(一)技术领域

本实用新型是一种采用光电显示技术代替机电驱动技术的新型大钟，它废弃常用的转旋机械指针而通过显示指针影像来指示时间，它涉及一种可以用聚合物分散液晶(PDLC)一类光阀固态复合膜夹层玻璃来实现平板光阀显示的新型液晶显示技术，以及将它用于公共场合建筑物或构筑物做成巨型光电显示装置的工作原理、组成结构和制作方法。

(二)背景技术

几百年来，随着城市建设发展，世界各地出现了形形色色的建筑塔钟和广场大钟，它们伴随时代变迁，已在不同程度上成为当地特色地理文化的一种标志。然而从技术上看，这些大钟基本上未能摆脱机械指针(或机械骨架)和齿轮传动(或步进电机)这两样大的金属部件。对于建筑塔钟或广场大钟来说，随着钟面规模增大，机械钟芯和指针的尺寸和重量都会同比增大。例如直径15米的建筑塔钟，指针长度可达8米以上，横断面尺寸近1米，全套指针自重几百公斤，这不仅造成安装与传动机构的庞大笨重，而且在指针转动周期内，重力荷载与风荷载的不均匀变化，更会干扰时钟的准时运行并引发故障。至于塔内的四方位式齿轮传动机械钟芯，体积超过1米立方，重量高达几吨。如此规模的四方位塔钟，不仅建造成本高昂，而且故障率较高，长期维护成本也是十分可观的。

现代大城市中，高大建筑物和宽阔广场的规模不断扩大，势必要求建筑塔钟或广场大钟也相应地越架越高并且越做越大。这就提出了能否废弃笨重机械结构而改用平板图形显示的技术课题，推动了轻薄简便的全新光电显示大钟的问世。

(三)发明内容

(1)本实用新型的目的是提供一种光电显示玻璃影子大钟，全钟没有机械指针，只是以一块任意几何形状的新型平板液晶显示装置作为玻璃钟体，它的钟面由包含若干组透明图形电极的平板液晶光阀显示屏构成，其电极引线与装在钟体侧面小盒子中的时钟显示控制电路相连接，它的扬声器、照明光源分别与装在同一盒子中的电声控制电路及照明控制电路相连接，它还有电源供电系统以及安装结构体系共同组成。

本实用新型取消了机械指针和机械刻度，而采用大尺寸超薄的由钟面显示转动的指针影像和固定刻度影像来指示时间，因此大钟仅相当于一块特殊的平板夹层玻璃，比传统机械大钟重量轻得多，厚度薄得多，结构简单得多。又因为它的整体是透明或半透明的，完全不同于老式分立发光器件拼成指针形状的电子钟或者寻常的数字时间显示牌，所以它能够与大厦幕墙玻璃相兼容，不影响幕墙背后房间的采光。图9为本实用新型设计示例之一，图1是它的局部放大图。图1钟面上显示出固定时间刻度影像和转动的指针影像。

(2)上述光电显示玻璃影子大钟，构成玻璃钟面的平板液晶光阀显示屏是一种平板夹层玻璃，其中夹敷着一层液晶光阀固态复合膜，它由聚合物分散液晶一类复合膜材料实现。这种具有显示功能的透明光阀原理如图2所示。

近一二十年来，采用聚合物分散液晶(PDLC)一类复合膜材料实现光阀，技术上已日臻完善。它包括有普通初级聚合物分散液晶(普通PDLC)、聚合物网络液晶(PNLC)、聚合物稳定螺旋织构(PSCT)液晶、聚合物分散螺旋织构(PDCT)液晶等光阀。这些光阀的显示原理如图2所示。在光学关断态下，光阀玻璃(图2之1)对入射光(图2之2)产生前向散射及反射(图2之3)而呈现乳白色半透明状态(图2之4)，通过调整制造工艺配方，也可以使之呈现单色乳浊半透明状态。在光学开通态下，外加驱动电压使它变得完全透明(图2之5)。采用适当技术方法，例如在其背后保持一个隔离空间(图2之6)并衬以黑色背板(图2之7)，它即可对观察者(图2之8)呈现黑色。光阀在两种状态下所呈现的乳白色和黑色，为观察者提供了必要的显示对比度。

(3)上述光电显示玻璃影子大钟，夹敷在玻璃钟面中包含若干组透明图形电极的一层光阀固态复合膜，可以是一整张膜，也可以由若干块单元膜拼接构成。

为显示复杂的动态指针影像与时间刻度，如果玻璃钟面用一整张光阀固态复合膜制作，那末膜的透明导电镀层要预先形成12组透明电极图形及其透明引线，然后整体复合夹层玻璃；如果玻璃钟面由若干块单元膜拼接构成，则需将各单元在夹层玻璃中拼组固定后再复合。图3为钟面显示像素图形示例，它由25块单元玻璃拼组而成，每块玻璃单元(图3之11)都夹有一块电极图形不尽相同的对应的单元膜，共同组成整个钟面图形。