本發明涉及裝飾領域，尤其是一種自感應節能智能發光墻紙及其應用方法。

背景技術：

墻紙是一種被廣泛使用的家居裝飾材料，在家裝市場上是十分成熟的產品。近年來出現的智能墻紙由于動態多變、豪華氣派并能方便在不同場合營造與其相適宜的氛圍，這些特點深受廣大消費者喜愛。

隨著智能時代的到來，智能家居越來越成為主流家裝選擇。智能家居的產品種類越來越多，使得智能墻紙迫切需要和其它智能家居產品進行互動，獲取相關的場景信息、傳感信息以便豐富智能墻紙的自適應場景切換。同時，新一代的智能墻紙應該還需要主動感知周邊的環境，以便提供更好的使用體驗。另一方面，進一步降低電能消耗提高發光效率也是一個關注點。滿足這些要求的同時，又不能過高提高生產成本，不應采用復雜的制造工藝，以便做到物美價廉。

現有智能墻紙的系統結構中存在如下問題：

1）由于控制電路板以掃描方式進行行列控制，僅有上下電極層而缺乏晶體管層會導致在兩次掃描期間上下電極層之間的電場消失。盡管發光材料的電容效應發光還會持續，但這等同于降低了占空比而使得發光的亮度大為降低。在一些特定的場景例如喜慶場景不利于使用；

2）缺乏人體感應能力，必須配合其它人體感應傳感器才能進行復雜場景的狀態控制，例如小夜燈功能。如果配合額外的人體感應傳感器不僅增加成本還存在互連及狀態傳遞的協議問題。而且現有的人體感應傳感器都較大，難以嵌入到墻紙中；

3）缺乏反射層，發光效率比較低，不利于節能降耗；

4）缺乏網絡功能，難以與其它智能家居產品進行多場景互動。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種自感應節能智能發光墻紙及其應用方法，克服現有智能墻紙方案中無法自動感應狀態并調整應用場景的弊端，同時降低生產成本和使用成本，解決之前方案中電場持久性的問題從而增加發光的亮度，改善色彩飽和度等方面的不足。

本發明對上述問題主要是通過下述技術方案加以解決：

本發明是一種自感應節能智能發光墻紙，包括有防水絕緣層、分區感應電極、分區感應電極印刷連線、單層條狀結構的驅動電極層、驅動電極層印刷連線、發光材料層、反射層、絕緣層、膜結構的網狀晶體管層、為晶體管層供電的多層結構的印刷連線層、控制電路板、電源、智能手機APP。晶體管層位于最底層并連接到控制電路板，絕緣層位于晶體管層之上，反射層位于絕緣層之上，發光材料層位于反射層之上，驅動電極層位于發光材料層之上，驅動電極層印刷連線位于驅動電極層的邊緣并將驅動電極層連接到控制電路板，分區感應電極位于驅動電極層之上，分區感應電極印刷連線位于分區感應電極的邊緣并將分區感應電極連接到控制電路板，防水絕緣層位于最上方。控制電路板通過其中的wifi模塊、zigbee模塊或藍牙模塊等無線連接到智能家居的網絡從而連接到智能手機APP，分區感應電極獲取的感應數據經過控制電路板處理后將數據通過網絡傳遞到智能手機APP，智能手機APP將相關場景控制數據及部分用戶控制邏輯通過網絡傳遞給控制電路板,控制電路板根據場景數據、感應數據及用戶控制邏輯產生相應的控制信號，直接驅動驅動電極層和膜結構的網狀晶體管層，產生相應電位差信號來控制發光材料每個發光單元，從而產生彩色光線圖案。

按以上技術方案，所述的防水絕緣層由UV光油組成，在應用場所現場涂刷施工鋪設并UV固化。

按以上技術方案，所述的分區感應電極，各分區通過分區感應電極印刷連線連接到控制電路板，控制電路板控制各分區周期性間歇導通，感應是否有人體靠近，從而產生相應的場景數據；間歇導通的占空比較低形成節能狀態，特殊場景時根據控制邏輯增加占空比提升感應速度。

按以上技術方案，所述的智能手機APP控制墻紙的使用場景，包括睡眠場景、小夜燈場景、喜慶場景、巡更場景、預警場景等，并控制控制電路板的固件升級和更新。

按以上技術方案，所述的為晶體管層供電的多層結構的印刷連線層由導體材料與絕緣材料交疊交替印刷而成，最上面網狀分布的焊盤結構與膜結構的網狀晶體管層相連接，最底層是防水絕緣材料，側面引出連線連接到控制電路板,根據應用場景和分區感應電極的分區感應狀態控制電路板控制晶體管層的相應部分產生某種頻率及占空比的交變電場與驅動電極層一起驅動發光材料發出相應的光線。

按以上技術方案，所述的膜結構的網狀晶體管層由薄膜晶體管或厚膜晶體管印刷而成，其中的單器件面積遠大于高成本的傳統TFT結構，形成低功耗低成本高導電率特點的功率器件在導通時與驅動電極層一起產生特定頻率的電場。

按以上技術方案，所述的反射層對發光材料層對應位置的發光材料所能產生的特定頻率光線具有較好的反射性能；根據不同位置發光材料的不同，反射層相應位置的反射材料選擇也不同。

一種自感應節能智能發光墻紙的應用方法，包括以下步驟，

步驟1：系統上電后控制電路板首先進行初始化，其后發出相應控制信息初始化分區感應電極、驅動電極層和晶體管層；

步驟2：分區感應電極探測周圍的感應數據傳遞到控制電路板,控制電路板根據場景數據和感應數據控制驅動電極層和晶體管層顯示相應的照明區域或圖像；

步驟3：電路板收到智能手機APP發送來的場景信息后，根據控制邏輯改變控制信號，控制驅動電極層和晶體管層顯示相應的照明區域或圖像，或進行固件升級。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1.增加了分區感應電極層，使得墻紙具有自感應能力從而更加智能。既具有現有智能墻紙的動態發光的作用，又能根據感應的結果營造動態的氛圍，亦可以根據感應結果開關墻紙的不同區域形成節能模式；

2. 比現有智能墻紙亮度大大增加，晶體管層和反射層的引入不僅增加了占空比，也減少了光線的損失，而反射層的分區分色反射，亦有益提高色彩的飽和度；

3.各層均采用印刷工藝制作，大大降低了制造成本。

附圖說明

圖1是墻紙的系統結構示意圖；

圖2是墻紙的結構示意圖；

圖3是墻紙結構中的驅動電極排列示意圖；

圖4是墻紙感應電極分區示意圖；

圖中，1-防水絕緣層，2-分區感應電極，3-分區感應電極印刷連線，4-驅動電極層，5-驅動電極層印刷連線，6-發光材料層，7-反射層，8-絕緣層，9-晶體管層，10-印刷連線層，11-控制電路板，12-電源，13-智能手機APP。

具體實施方式

下面通過具體的細節實施例子，對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。

請參考圖1至圖4，本發明是一種自感應節能智能發光墻紙，包括有防水絕緣層1、分區感應電極2、分區感應電極印刷連線3、單層條狀結構的驅動電極層4、驅動電極層印刷連線5、發光材料層6、反射層7、絕緣層8、膜結構的網狀晶體管層9、為晶體管層供電的多層結構的印刷連線層10、控制電路板11、電源12、智能手機APP13。晶體管層9位于最底層并連接到控制電路板11，絕緣層8位于晶體管層9之上，反射層7位于絕緣層8之上，發光材料層6位于反射層7之上，驅動電極層4位于發光材料層6之上，驅動電極層印刷連線5位于驅動電極層4的邊緣并將驅動電極層4連接到控制電路板11，分區感應電極2位于驅動電極層4之上，分區感應電極印刷連線3位于分區感應電極2的邊緣并將分區感應電極2連接到控制電路板11，防水絕緣層1位于最上方。控制電路板11通過其中的wifi模塊、zigbee模塊或藍牙模塊等無線連接到智能家居的網絡從而連接到智能手機APP13，分區感應電極2獲取的感應數據經過控制電路板11處理后將數據通過網絡傳遞到智能手機APP13，智能手機APP13將相關場景控制數據及部分用戶控制邏輯通過網絡傳遞給控制電路板11,控制電路板11根據場景數據、感應數據及用戶控制邏輯產生相應的控制信號，直接驅動驅動電極層4和膜結構的網狀晶體管層9，產生相應電位差信號來控制發光材料每個發光單元，從而產生彩色光線圖案。

優選的，所述的防水絕緣層1由UV光油組成，在應用場所現場涂刷施工鋪設并UV固化。

具體的，所述的分區感應電極2，各分區通過分區感應電極印刷連線3連接到控制電路板11，控制電路板11控制各分區周期性間歇導通，感應是否有人體靠近，從而產生相應的場景數據；間歇導通的占空比較低形成節能狀態，特殊場景時根據控制邏輯增加占空比提升感應速度。

具體的，所述的智能手機APP13控制墻紙的使用場景，包括睡眠場景、小夜燈場景、喜慶場景、巡更場景、預警場景等，并控制控制電路板11的固件升級和更新。

具體的，所述的為晶體管層供電的多層結構的印刷連線層10由導體材料與絕緣材料交疊交替印刷而成，最上面網狀分布的焊盤結構與膜結構的網狀晶體管層9相連接，最底層是防水絕緣材料，側面引出連線連接到控制電路板11,根據應用場景和分區感應電極2的分區感應狀態控制電路板11控制晶體管層9的相應部分產生某種頻率及占空比的交變電場與驅動電極層4一起驅動發光材料發出相應的光線。

具體的，所述的膜結構的網狀晶體管層9由薄膜晶體管或厚膜晶體管印刷而成，其中的單器件面積遠大于高成本的傳統TFT結構，形成低功耗低成本高導電率特點的功率器件在導通時與驅動電極層4一起產生特定頻率的電場。

具體的，所述的反射層7對發光材料層6對應位置的發光材料所能產生的特定頻率光線具有較好的反射性能；根據不同位置發光材料的不同，反射層7相應位置的反射材料選擇也不同。

一種自感應節能智能發光墻紙的應用方法，包括以下步驟，

步驟1：系統上電后控制電路板11首先進行初始化，其后發出相應控制信息初始化分區感應電極2、驅動電極層4和晶體管層9；

步驟2：分區感應電極2探測周圍的感應數據傳遞到控制電路板11,控制電路板11根據場景數據和感應數據控制驅動電極層4和晶體管層9顯示相應的照明區域或圖像；

步驟3：電路板收到智能手機APP13發送來的場景信息后，根據控制邏輯改變控制信號，控制驅動電極層4和晶體管層9顯示相應的照明區域或圖像，或進行固件升級。

在本發明所提出的智能發光墻紙系統中，晶體管層起著非常重要的作用。對于控制電路板來說，無論是進行逐行掃描還是隔行掃描，每次掃描期間只有一行被置高頻交流點位差，這極大的影響了發光效率，使得現有的墻紙在某些喜慶等場合下顯得“不夠亮”。本發明將現有墻紙中的下電極層改為膜結構的網狀晶體管層，可以是薄膜晶體管或者（TFT）厚膜晶體管。

需要指出的是：用于液晶顯示的TFT非常昂貴，因為需要將每個TFT單元晶體管做的非常小，以便背光可以透過這些小的TFT單元而不被太多遮擋影響顯示效果。本發明的網狀晶體管層位于發光材料的下層，從而可以做的和對應的發光單元一樣大小，并采用印刷成膜技術大大降低制造成本。這主要是因為本發明的成像原理和液晶顯示器的成像原理完全不同，是自發光而不是背光透射。

為了更進一步增強發光效果，本發明還增加了一層反射層。反射層呈現點陣網狀，其中的每個單元和其上的發光單元所發光線的顏色相對應，例如紅光采用紅色反射材料，藍光則采用藍色反射材料。這樣的好處是圖像清晰度更高，消除了邊緣交疊現象，并有助于提高色彩飽和度。

實施例1：人體感應與踢腳線

為了防止感應層到控制電路板的連線在某些極端場景下產生誤觸，可以采用多層邏輯阻斷，或者將連線及控制電路板隱藏在踢腳線中，踢腳線上加一層印刷網絡屏蔽層。

實施例2：交疊印刷工藝

在本發明中由于大量采用印刷工藝來連接器件或模塊，在晶體管層這種線距非常小的場景下容易造成短路。對這一部分可以進行交疊印刷，亦即先印刷一部分導體，經過干燥或固化后再在交疊邊緣部分印刷一部分介電材料，干燥或固化后接著再印刷另一部分鄰近導線。

本發明實施例1.節能環保防水無毒，發光效率高，使用壽命長；2.成本低，制作材料便宜；3. 采用印刷工藝的生產流程簡單，生產效率高；4. 能和智能家居的其它傳感機構和控制機構互聯，根據場景的變化自動調整控制策略。

最后應該說明的是，本文中所描述的具體實施例子僅僅是對本發明精神作舉例說明,本發明所保護的范圍并不僅以上述實施方式為限，本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例子做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。