CN108732842A - 一种多色液晶手写膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多色液晶膜，该液晶膜包括：所述多色液晶膜所述多色液晶手写膜包括抗紫外涂层1，第一基板2，导电层3，间隔粉4，聚合物5，多色液晶6，第二基板7；所述多色液晶6包括多个子区域61、62、63等，每个子区域可显示不同颜色。该多色液晶手写膜，受压力感应可显示不同颜色的笔迹，实现手写显示，且笔迹无需供电维持，适用于制作彩色液晶手写板。

Description

一种多色液晶手写膜
技术领域
本发明涉及一种多色液晶手写膜，特别涉及一种有多种颜色的胆甾相液晶手写膜，书写时可显示多种颜色笔迹。
背景技术
在液晶显示领域，基于双稳态液晶的可手写功能和不需持续供电维持显示的节能特性，逐渐得到了更多更广泛的应用。
显示用胆甾相液晶材料一般由向列相液晶和手性剂配制而成，对入射光具有选择性反射，对于多色低功耗反射式液晶显示而言，只有当入射光的旋光性与胆甾相液晶层一致且波长满足Bragge公式时才被反射，即入射光的波长λ与液晶材料的螺距P及平均折射率成正比：
(Bragge公式)
胆甾相液晶材料的螺距P和手性剂浓度Xc的关系是：
其中HTP是手性剂的扭曲力常数，可以通过调节不同HTP值的手性剂和在液晶材料的含量来改变螺距和反射波长。
反射光为圆偏振光，旋光性与胆甾相液晶层的旋光性一致，与胆甾相液晶层旋光性相反的光则透过液晶层进入下一层，不满足Bragge公式的光也经过液晶层进入下一层。这样的显示模式被应用在美国专利US2009033811中，胆甾相液晶在压力的感应下，状态变为平面态，满足Bragge公式，此时反射强度最高称之为亮态；通过施加特殊频率以及波形电场之后，胆甾相液晶由平面态转变为焦锥态，不满足Bragge公式，入射光散射以达成暗态。
关于多色型胆甾相液晶手写膜，美国专利US8228301B2提出了通过三层纯色胆甾相液晶层叠加的模式实现，通过改变每一层手性剂分子的浓度来达到不同的反射颜色的目的。三层纯色层分别显示红色、绿色、蓝色，书写的时候，三层均会感应到压力实现反射态，当需要某一色彩便施加电场消除其余层的色彩，以期达到显示多色的目的。上述模式，一方面由于具备三层显色单元，当需要最下层单色时会将其上面两层色彩调节成焦锥态，对最下层颜色造成散射影响，因此显示对比度不高。
关于光致顺反异构反应，是指有机化合物分子从一个异构体重排为另一异构体的反应。例如烯烃在光照时，或者光敏剂的作用下，都可以发生顺反异构化反应，如果手性剂中含有双键结构，受到光照时，可以由反式结构变成顺式结构，手性剂的HTP也会随之变化，如果手性剂同时含有两个或两个以上双键，受到光照时，HTP值变化幅度就会更大，从而使反射波长的范围更宽，可以是手写膜显示的颜色更丰富。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种多色液晶手写膜，克服传统液晶手写膜只能呈现单一颜色的弊端，克服以往多色液晶手写膜对比度低，液晶层所需数量多等缺点。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
该种多色液晶手写膜，其特征在于：所述多色液晶手写膜包括抗紫外涂层1，第一基板2，导电层3，间隔粉4，聚合物5，多色液晶6，第二基板7；所述多色液晶6包括多个子区域61、62、63等，每个子区域可显示不同颜色。该多色液晶手写膜，可压力感应显示不同颜色的笔迹，实现手写显示，且笔迹无需供电维持。
所述第一基板2、第二基板7可以是玻璃或塑料薄膜，其中第一基板为透明基板，雾度0-30％，第二基板为黑色或者透明基板。
进一步的，所述塑料薄膜可以是聚酯薄膜PET，聚氯乙烯PVC，聚碳酸酯酯PC等，厚度为50-250μm。
所述聚合物5为丙烯酸酯类胶水经光固化而成，且材料折射率与多色液晶中向列相液晶的寻常光折射率相匹配，偏差小于0.5。
进一步的，所述聚合物5的光固化吸收主波长为365nm。
进一步的，所述聚合物5固化时，预先采用紫外滤光片或者紫外滤光玻璃遮挡，可透过355-370nm的光线，遮挡其他波长范围的绝大部分350nm以下的光线，使聚合物固化，避免手性剂的HTP受到影响。
所述多色液晶6，由向列相液晶和手性剂组成，包含多个子区域61，62，63等，每个子区域受压后可显示出不同颜色的笔迹。
进一步的，所述子区域61、62、63等，形状及排列任意，可以是带状、圆形、矩形、交叉方格、点阵等。
进一步的，所述聚合物5和多色液晶6在两者总和中的比例分别为5-50％，50-95％。
所述多色液晶6中的手性剂，在所有子区域(61、62、63等)中含量是相同的，但HTP值不同，可以通过光照能量进行调节，使之分别显示预先设定的颜色笔迹。
进一步的，所述手性剂的光吸收波长小于350nm。
进一步的，所述手性剂的HTP值通过不同光照强度的光线进行调整，且波长小于350nm。
进一步的，所述HTP值改变的机理在于手性剂分子中含有两个或两个以上碳碳或碳氮双键，碳碳双键或碳氮在350nm以下光照时，会发生顺反异构化反应，从而导致HTP值的改变。
进一步的，所述光照强度可以通过半色调掩膜版进行调整，从而控制透过光线的波长和强度，使不同区域的受到不同的光照，HTP值随之改变，受压时反射不同波长光线，显示不同颜色笔迹。
进一步的，所述半色调掩膜版，掩膜的一种，局部透光，局部半透光，半透光区域形状及排列任意，可以是带状、圆形、矩形、交叉方格、点阵等。
所述抗紫外涂层1是一种含有紫外线吸收剂或者紫外线屏蔽剂的涂层，用于吸收或反射紫外线，涂布在液晶手写膜表面，防止手性剂HTP值发生改变。
所述导电层3可以是氧化铟锡(ITO)、石墨烯、导电聚合物(聚噻吩、聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等)中的任何一种。
所述间隔粉4直径为3-10μm。
本发明与传统技术相比具有以下优点：
本发明可受压力感应可显示不同颜色的笔迹，实现多色笔迹显示，且笔迹无需供电维持，适用于制作彩色液晶手写板，改变了以往手写膜的单色性这一技术问题，使手写板多样化，彩色化，极大提升用户体验。
附图说明
图1是多色液晶手写膜的结构示意图；
图2是多色液晶手写膜UV预固化示意图；
图3是多色液晶手写膜典型三色固化方式；
图4是多色液晶手写膜三色固化后实物效果图；
图5是典型手性剂光致顺反异构结构变化示意图；
图6是多色液晶手写膜随着光照能量的增强，反射率的变化趋势图。
具体实施方式
参照图1-6所示，下面结合实施例对本发明做进一步详述：
该种多色液晶手写膜，其特征在于：所述多色液晶手写膜包括抗紫外涂层，第一基板，导电层，间隔粉，聚合物，多色液晶，第二基板。所述多色液晶包括多个子区域，每个子区域可显示不同颜色。该多色液晶手写膜，可压力感应显示不同颜色的笔迹，实现手写显示，且笔迹无需供电维持。
所述第一基板、第二基板可以是玻璃或塑料薄膜，其中第一基板为透明基板，雾度0-30％，第二基板为黑色或者透明基板。
所述塑料薄膜可以是聚酯薄膜PET，聚氯乙烯PVC，聚碳酸酯酯PC等，厚度为50-250μm。
所述聚合物为丙烯酸酯类胶水经光固化而成，且材料折射率与多色液晶中向列相相液晶的寻常光折射率相匹配，偏差小于0.5。
所述多色液晶，由向列相液晶和手性剂组成，包含多个子区域，每个子区域受压后可显示出不同颜色的笔迹。
所述子区域，形状及排列任意，可以是带状、圆形、矩形、交叉方格、点阵等。
所述聚合物和多色液晶在两者总和中的比例分别为5-50％，50-95％。
所述聚合物的光固化吸收波长为355-370nm。
所述聚合物固化时，预先采用紫外滤光片或者紫外滤光玻璃遮挡，可透过355-370nm的光线，遮挡其他波长范围的绝大部分350nm以下的光线，使聚合物固化，避免手性剂的HTP值受到影响。
所述多色液晶中的手性剂，在所有子区域中含量是相同的，但HTP值不同，可以通过光照能量进行调节，使之分别显示预先设定的颜色笔迹。
所述光照强度可以通过半色调掩膜版进行调整，从而控制透过光线的波长和强度，使不同区域的受到不同的光照，HTP值随之改变，受压时反射不同波长光线，显示不同颜色笔迹。
所述半色调掩膜版，掩膜的一种，局部透光，局部半透光，半透光区域形状及排列任意，可以是带状、圆形、矩形、交叉方格、点阵等。
所述抗紫外涂层1是一种含有紫外线吸收剂或者紫外线屏蔽剂的涂层，用于吸收或反射紫外线，涂布在液晶手写膜表面，防止手性剂HTP值发生改变。
所述导电层3可以是氧化铟锡(ITO)、石墨烯、导电聚合物(聚噻吩、聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等)中的任何一种。
所述间隔粉4直径为3-10μm。
下面通过实施例更详细的描述本发明，但本发明不应被以下实施例所限制。
实施例1
提供2片25cm*20cm的表面镀有ITO的PET薄膜，方阻为300Ω/□。
称量16.4g向列型液晶SLC100(江苏和成显示科技有限公司)以及0.62g手性剂B44HBD(自制，结构如附图5所示)，80℃下混合搅拌2h，取出5g，添加直径0.005g直径为5微米的间隔粉(镇江爱邦电子科技有限公司)，添加1.25g丙烯酸脂类胶水PL88(自制)搅拌均匀，得到混合物。
将上述配制好的混合物通过覆膜机涂布到2片PET薄膜中间，其中ITO导电层均在靠近混合物的一侧，然后在5mW/cm2的紫外灯下，透过紫外滤光片(南通振华光电ZWB-2，有效波长为355nm-370nm)辐照90s；辐照完毕后，在5mW/cm2的紫外灯下通过竖条纹状半透掩膜辐照5min，(如图3、4所示)，得到红黄蓝三种颜色的区域；最后在第一基板上层涂覆抗紫外光抗刮膜UV-PET23(上海追光科技有限公司购买)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种多色液晶手写膜，其特征在于：所述多色液晶手写膜包括抗紫外涂层(1)，第一基板(2)，导电层(3)，间隔粉(4)，聚合物(5)，多色液晶(6)，第二基板(7)。所述多色液晶(6)包括多个子区域(61、62、63等)，每个子区域可显示不同颜色。该多色液晶手写膜，可压力感应显示不同颜色的笔迹，实现手写显示，且笔迹无需供电维持。
2.根据权利要求1所述的一种多色液晶手写膜，其特征在于：所述第一基板(2)、第二基板(7)可以是玻璃或塑料薄膜，其中第一基板为透明基板，雾度0-30％，第二基板为黑色或者透明基板。
3.根据权利要求1所述的一种多色液晶手写膜，其特征在于：所述聚合物(5)为丙烯酸酯类聚合物经光固化而成，且材料折射率与多色液晶中向列相相液晶的寻常光折射率相匹配，偏差小于0.5。
4.根据权利要求1所述的一种多色液晶手写膜，其特征在于：所述多色液晶(6)，由向列相液晶和手性剂组成，包含多个子区域(61，62，63等)，每个子区域受压后可显示出不同颜色的笔迹。
5.根据权利要求1、4所述的一种多色液晶手写膜，其特征在于：所述多色液晶中的手性剂，在所有子区域(61、62、63等)中含量是相同的，但HTP值不同，可以通过光照能量进行调节，使之分别显示预先设定的颜色笔迹。
6.根据权利要求1、4、5所述子区域61、62、63等，多色区域形状及排列任意，可以是带状、圆形、矩形、交叉方格、点阵等。
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