CN115356870A - 通过弯曲擦除的液晶设备 - Google Patents

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Abstract

一种通过弯曲擦除的液晶设备，该液晶设备是柔性的并且包括胆甾相液晶材料。液晶设备完全没有电子器件和导电电极，利用胆甾相液晶中观察到的反向模式效应，由此施加到设备上的压力将反射织构改变为透射织构以产生图像。图像被擦除，并且设备通过弯曲以产生反射织构周围环境来重新初始化。

Description

通过弯曲擦除的液晶设备
技术领域
本公开总体上涉及胆甾相(cholesteric)液晶压敏设备。
背景
许多不同的具有手写功能的复杂数字设备(例如平板电脑、智能板和手机)已经在专业环境和日常生活使用中变得无处不在。尽管这类设备的激增，但是纸仍然被广泛地用于不适合刚性和昂贵的玻璃基电子设备的活动中。其他设备集成了数字工具，例如捕获传统笔和纸书写的智能笔或检测表面上书写运动并将其数字化的传感器。虽然这些应用记录笔记很方便，但它们并没有模仿用笔在纸上书写的使用和感觉。Boogie
Figure BDA0003645572630000011
书写板包括柔性聚合物基板书写表面，并且基于胆甾相液晶技术，使其性能和感觉更接近笔在纸上的书写体验。Boogie
Figure BDA0003645572630000012
书写板也比传统设备更薄，重量轻，并且可以重复使用数千次。Boogie
Figure BDA0003645572630000013
书写板不使用油墨，并且可以与例如触摸屏或智能笔等其他数字化工具结合。然而，Boogie
Figure BDA0003645572630000014
书写板仍然依赖电子器件来擦除。此外，目前的商业代产品是刚性的，比纸更厚，这对于某些应用来说会是缺点。
Boogie
Figure BDA0003645572630000015
书写板技术利用胆甾相液晶的独特特征(参见美国专利6,104,448)，其中液晶层的液晶材料适当地夹在两个非常薄的柔性基板之间。该设备最初处于通常透射的织构(称为焦锥织构(focal conic texture))中，该织构允许用户看到该设备的光吸收背景。书写表面上的轻压将焦锥织构改变为有色反射织构(称为平面织构)。平面织构的颜色由胆甾相液晶的间距长度(pitch length)决定。例如，在具有黑色光吸收背景和胆甾相液晶间距长度调谐为绿色(550nm)的设备上进行书写，会产生绿色书写，这与设备的其余部分的黑色周围环境形成对比。擦除写入的图像是通过以下方式实现的：将设备初始化为通常透射的焦锥织构，响应于按下书写板上的按钮而将电压施加到基板内表面上的透明电极，从而形成干净的页面。平面织构和焦锥织构都是稳定的，这意味着只需要电压脉冲来擦除，而不需要施加电压来保持图像。反射型平面织构仅部分反射，且部分光透射，而透射焦锥织构为弱光散射。当向基板施加压力时，在设备上形成书写的平面织构保持不变，焦锥周围环境也保持不变，直到向电极施加适当的擦除电压脉冲为止。
目前书写板中的电子器件大大增加了成本并限制了设备的可能的形状因子，因为它们需要容纳导电层、互连件、电池和印刷电路板(PCB)。在将书写板用作纸张替代品的一个示例中，目前技术的缺陷在于，与纸张不同，书写板需要电子器件来擦除或书写。为了优于纸张，不仅需要在没有电子器件的情况下进行书写和擦除，而且需要提供笔在纸上的感觉和织构，能够再三重复使用数千次，而不会浪费纸张。
公开概述
我们公开了一种无电子器件的压敏液晶设备，其具有非常类似纸张的书写和擦除能力，但是其可以在没有电子器件或油墨的情况下多次重复使用。液晶层包括胆甾相液晶材料并且被设置在第一或前基板与第二或背基板之间，这两个基板都是柔性的。在第一基板上的局部压力(例如来自触笔或指甲的尖端的局部压力)在设备上产生透射织构的标记或书写，该透射织构与在没有施加压力的地方存在的反射织构形成对比。该图像包括由透射织构形成的标记，该透射织构允许光穿过以被液晶层背面的光吸收背景部分或几乎全部吸收，并且标记周围是包括未施加压力的反射织构的周围环境。
形成在液晶设备上的图像包括由透射织构形成的标记，该透射织构允许光穿过以被液晶层背面的光吸收背景部分或几乎全部吸收。图像还包括没有施加压力的周围环境，该周围环境包括反射织构。如本文所定义和贯穿本公开所使用的，反射织构不是完全反射的，并且透射织构不是完全透射的。反射织构允许一些光透过它，并且一些光被反射。透射织构对入射光进行部分透射和弱散射。反射织构反射的光明显多于被透射织构弱散射的光。人们可以透过透射织构看到光吸收背景。因此，如果第二或背基板是黑色的，则局部压力产生暗标记，该暗标记与设备的未施加压力的其余部分(周围环境)的反射织构的颜色形成对比，周围环境的颜色取决于胆甾相液晶的间距长度。暗标记包括透射液晶，使得人们能够例如透过液晶层看到下面的黑色基板。在一个示例中，相对于彼此，周围环境可以被称为明亮，而标记可以被称为黑暗。当然，这并不要求周围环境的高水平的亮度或标记的高水平的黑暗，只要求标记与周围环境形成对比即可。当使用有色光吸收背景时，标记和周围环境都可以以选定的颜色被看到。有色光吸收背景不需要是均匀的颜色，并且对于光吸收背景或其后面可以包括例如图案、网格或显示图像。
图像的擦除通过以下方式来简单地实现：弯曲设备，将包括先前书写的标记的弯曲部分中的胆甾相液晶转变为反射织构。当液晶设备已经被完全擦除时，横越整个书写表面或屏幕的胆甾相液晶材料处于反射织构。这可以被称为液晶设备的初始织构或被称为初始化的液晶设备。可用于擦除书写的图像的弯曲模式可以是例如折弯、卷动、扭曲、振动(flapping)、摇晃(shaking)、压皱以及提供基板弯曲的任何其他方法。
因此，所公开的设备是一种可重复使用的、薄的、柔性的、无电子器件的、不需要油墨的低成本书写膜。在这方面，所公开的设备甚至比纸张更方便，因为它不需要铅笔或油墨在表面上留下材料来产生图像。人们甚至可以用指甲在上面书写。它还有利地可重复使用，从而避免了纸张的浪费。它还不需要电压的施加，这使其优于采用电子器件来书写和/或擦除图像的复杂电子书写设备。
本公开的技术还可用于除书写和绘图以外的应用中。一个示例是将该设备实现为装饰层。该膜可以适于用作压敏膜，当用适当的压力触摸时其会改变颜色。初始的通常反射织构通过在用适当的压力触摸膜后形成的透射织构显示出与背基板的颜色和光学属性形成有趣的对比的具有吸引人的虹彩属性。折弯或弯曲膜将刷新设备到反射织构。
在另一实施例中，用户位于施加压力的第一或前基板的附近，并且光吸收背景吸收穿过液晶层的光。光吸收背景和第二或背基板离用户比前基板离用户更远。可以在用户保持在相同位置时翻转设备，并且用户还可以向第二基板施加压力，在这种情况下，用户将更靠近第二基板而不是更靠近第一基板。基板一词在本公开中用作通用术语，其不仅包括膜主体的主要材料，而且包括其表面上的任何涂层或处理。
通过这种新技术本身以及与其他创新概念结合，许多其他实施例是可能的。书写设备的特性和商业潜力使其成为许多应用中合适的低成本、可重复使用的纸张替代品或用于装饰目的的设计元素。
本公开的第一方面特征在于一种液晶设备，该液晶设备包括彼此间隔开并且两者都是柔性的第一基板和第二基板。第一基板是透明的。该液晶设备包括液晶层，该液晶层包含胆甾相液晶材料。液晶层设置在第一基板与第二基板之间。胆甾相液晶材料适于使用户施加到第一基板的压力能够将胆甾相液晶材料的至少一部分从反射织构改变为透射织构以形成图像。通过弯曲液晶设备以将胆甾相液晶材料置于反射织构来部分或全部擦除图像。
现在参考第一方面的具体特征，液晶设备包括吸收穿过液晶层的光的光吸收背景。在另一具体特征中，光吸收背景由第二基板上的涂层或层组成。在又一特征中，光吸收背景是不透明或半透明的。更进一步，光吸收背景可以包括不透明或半透明的第二基板。另一个特征在于光吸收背景有颜色。
另一个特征在于液晶设备不包括电极。
另一个特征在于胆甾相液晶材料包括分散在聚合物中的胆甾相液晶。
还有一个特征在于液晶设备包括堆叠在液晶层上方的第二液晶层。作为另一特征，液晶设备可以包括设置在液晶层和第二液晶层之间的至少一个基板。又一特征在于，第二液晶层包括第二胆甾相液晶材料；并且胆甾相液晶材料和第二胆甾相液晶材料具有相反的手性旋向性(chiral handedness)。另一个特征在于，第二液晶层包括第二胆甾相液晶材料；并且胆甾相液晶材料和第二胆甾相液晶材料具有不同的间距长度。
其他特征涉及通过以各种方式弯曲液晶设备来擦除液晶设备。在一个特征中，通过卷动或滚动液晶设备而发生的弯曲来部分或全部擦除图像。在另一个特征中，通过摇晃或振动液晶设备而发生的弯曲来部分或全部擦除图像。另一个特征在于通过扭曲液晶设备而发生的弯曲来部分或全部擦除图像。在另一个特征中，通过压皱液晶设备而发生的弯曲来部分或全部擦除图像。另一个特征在于，通过将液晶设备从与对象的接触中移除而发生的弯曲来部分或全部擦除图像。
在另一个特征中，液晶设备包括施加压力的印模或印刷机(printing press)。又一个特征在于液晶设备包括施加压力的触笔。
在另一个特征中，第一基板和第二基板间隔开范围从约2微米到约4微米的距离。
在又一个特征中，由用户施加到第二基板的压力将胆甾相液晶材料的至少一部分从反射织构改变为透射织构。
本公开的第二方面是一种液晶设备，该液晶设备包括彼此间隔开并且两者都是柔性的第一基板和第二基板。第一基板是透明的。该液晶设备包括液晶层，该液晶层包含胆甾相液晶材料。液晶层被设置在第一基板与第二基板之间。液晶设备包括吸收穿过液晶层的光的光吸收背景。胆甾相液晶材料适于使用户施加到第一基板的压力能够在施加压力的地方形成表现为黑暗的标记，从而不施加压力的周围环境表现为明亮。通过弯曲液晶设备来部分或全部擦除标记。
参照第二方面的具体特征，液晶设备不包括电极。
另一个特征在于液晶设备包括用于施加压力的触笔。
在另一个特征中，第一基板和第二基板间隔开范围从约2微米到约4微米的距离。另一个特征在于胆甾相液晶材料包括分散在聚合物中的胆甾相液晶。
在又一个特征中，由用户施加到第二基板的压力将胆甾相液晶材料的至少一部分从反射织构改变为透射织构。
第一方面的任何具体特征可以以任何组合作为第二方面的具体特征应用。
应当理解，以上公开概述以宽泛的术语描述了本公开的实施例，而以下详细描述更狭义地描述了本公开的实施例，并且呈现了具体实施例，而这不应被解释为对本发明的必要限制，本发明在权利要求中进行了宽泛限定。通过随附的附图和下面的详细描述将获得本公开的许多附加特征、优点和更全面的理解。
附图简述
图1是示出书写过程的本公开的液晶设备的横截面视图；
图2和图3是示出书写过程的图1的液晶设备的前视图；
图4是应用于整个液晶设备以擦除书写的图像的不同弯曲模式的示例；
图5是通过仅弯曲液晶设备的一部分而部分地擦除图像的图示；
图6描绘了使用印模来将图像压印在液晶设备上的过程；和
图7A、图7B是具有堆叠的胆甾相液晶材料层的本公开的液晶设备的实施例的横截面视图和前视图。
详细描述
图1不按比例描绘了液晶设备1的横截面，该液晶设备1包括第一或前基板3和第二或背基板4，这两个基板都是柔性的。第一基板3和第二基板4彼此间隔开。液晶层2设置在第一基板和第二基板之间。液晶层2包括胆甾相液晶材料。前基板3是透明的。背基板4可以是透明的，或者其可以是半透明的、不透明的或多色的，以用作光吸收背景。可选的光吸收背景5吸收穿过液晶层2的光。光吸收背景5可以涂覆或层压在背基板4上。如果背基板4是光吸收的，则可以省略单独的光吸收背景5。在间隔开的基板之间存在单元间隙或距离，间隔件设置在单元间隙内，该间隔件具有近似于单元间隙的尺寸。特别地，单元间隙的尺寸在约2微米到约4微米的范围内(最具体地约2微米的尺寸)。
根据本公开，本领域的普通技术人员将认识到，液晶设备1不受液晶层2中聚合物或其他材料的存在或不存在、液晶层2与基板3或4之间存在或不存在材料、或第一基板3或第二基板4的外表面上材料的存在或不存在的限制。在液晶设备中不需要导电层(电极)或驱动电子器件来施加电压以擦除该设备。电压不用于书写或擦除液晶设备。
在图1-3所示的实施例中，液晶设备1的书写表面位于前(第一)基板3上，其中第一基板离用户比背(第二)基板4离用户更近。另一方面，当用户保持在相同的位置时，液晶设备可以翻转，并且随着书写表面离用户比第一基板3离用户更近，可以在第二基板4上书写。在翻转液晶设备1中，如果在第二基板4上书写，则可以将光吸收层重新定位到液晶层2的另一侧(即，离用户比液晶层离用户更远)。这可以通过永久设计或临时设计，如在使用例如可从一个基板移动到另一个基板的可移除光吸收背景5的情况下。
液晶层2的胆甾相液晶材料适于具有通常处于反射织构25(图2)的初始状态，使得在前视图中，液晶设备1(第一基板3)的屏幕或书写表面完全表现为由胆甾相液晶的间距确定并受层4和5以及任何底层或发光设备的反射光谱影响的反射颜色。液晶层2被设计成使得由外部对象7施加在第一基板3上的压力引起的局部变形(图1的中视图)使第一基板3变形，在施加压力的区域中将胆甾相液晶织构的至少一部分从反射织构25改变为透射织构8。在透射织构8中形成包括液晶材料的区域的标记9。存在未施加压力的周围环境6，其由反射液晶材料25的一个或更多个区域组成，以形成图像(图3)。在本示例中，周围环境6表现为明亮，而标记9表现为黑暗，彼此形成对比。重要的是，该过程不需要施加任何电压来产生图像，使得根据发明人的知识，从反射织构形成透射织构成为在液晶书写设备中以前没有使用过的现象。由局部变形产生的液晶层的透射织构8即使在变形完成之后仍然保持，允许比穿过未施加压力的反射织构(周围环境6)的环境光更多的环境光穿过变形区域或标记。穿过透射织构8的光被层4和5吸收和/或反射。
虽然不想被理论束缚，但对透射织构8的偏光显微镜研究表明，与经典的焦锥织构相似，但它们不一定完全相同。光吸收背景5将吸收和/或反射穿过液晶层(其中施加了局部压力)的透射织构8的区域的大部分光。显示屏或书写表面的未变形区域(周围环境6)保留处于反射织构25(表现为明亮)，在平面织构中根据胆甾相液晶的圆偏振属性反射一些环境光。在书写设备的前视图中的结果是与反射周围环境6形成对比的可见标记9。标记9可以是黑色或其与周围环境6的平面织构形成对比的颜色或阴影。
例如，如果胆甾相液晶间距长度被调谐为绿色(具有透明的第二基板4并包括可选的黑色光吸收背景5)，则设备在前视图中的所得外观将或多或少为黑色标记9(深色标记)和绿色周围环境6。黑色光吸收背景5将吸收穿过液晶层2的透射织构8的区域的大部分光。未凹陷液晶层2中的反射织构25的区域形成标记9周围的明亮周围环境6。
更具体地说，液晶书写设备包括设置在柔性基板之间的胆甾相液晶材料层。液晶层中的胆甾相液晶可以通过弯曲或折弯设备而初始化为反射织构。反射织构由具有螺旋轴取向分布的部分或全部胆甾相液晶畴(domain)形成，该螺旋轴取向分布主要垂直于基板平面，其允许遵循布拉格定律的选择性光反射，这在液晶材料的现有技术中是众所周知的。这种配置通常被称为平面织构。由触笔或其它对象在设备表面上产生的局部压力仅在施加局部压力的区域中将通常明亮的反射织构改变为透射织构。透射织构允许光部分地透射穿过设备的相对层并与该设备的相对层交互。这种透射织构类似于焦锥织构，但可能与该织构不同。在焦锥织构中，一些或大部分畴的螺旋轴的胆甾相液晶更多地分布在随机取向上，允许更多的光通过过渡区域透射和散射，以被远离书写表面的液晶层背面的光吸收背景吸收和/或反射(参见通过引用并入的第6,104,448号美国专利)。环境光与反射织构和透射织构两者进行不同的交互，产生具有良好对比度的图像。图像将永久保留，直到设备弯曲以部分或全部擦除。折弯将把设备的所有受影响区域转换回反射织构，有效地擦除局部压力产生的所有或一些标记，而不需要电子器件。
对象7可以是触笔、指甲或任何可导致前基板3局部变形的力产生实体。对象7可以是固体对象，但是作为力产生实体，它可以是由液体或气体射流引起的局部压力。
液晶层2可以包括分散在聚合物中的胆甾相液晶(有或没有添加剂)。
虽然不想被理论束缚并且理解发明人不需要解释发明背后的机制，但是对第一基板3施加局部压力以将胆甾相液晶从反射织构改变为透射织构的效果与现有技术的效果惊人地相反。应当注意的是，可以使用与现有技术中公开的完全相同的胆甾相液晶(例如参见第8,228,301号美国专利)来产生该效果。然而，可以通过改变聚合物配方(参见示例1)来产生该效果。当第一或前基板3与第二或背基板4之间的间隔在约2μm至约4μm之间时，产生该效果。在一些情况下，增加最接近胆甾相液晶材料的基板表面的表面能会改善该效果。例如，可以在UV/臭氧基板表面处理中进行变化，以增加基板表面能。本领域的普通技术人员将能够对示例中的特征进行修改，而无需过度的实验，以获得具有本公开中描述的相同特性的其他胆甾相液晶材料或设备。例如，示例1的配方的变化可以使用不同的引发剂、交联剂、单体、胆甾相液晶化合物或向列相液晶化合物，同时保持在本公开的范围内。例如，可以对示例1的配方进行旨在增加对比度或改变线宽的修改，而这依然保持在本公开的范围内。可以使用诸如固化辐照度和固化时间等不同的处理条件来获得具有本公开中描述的特性的设备。这些成分、结构和加工的变化产生了对不同类型的力做出不同反应的系统。局部压缩力促进了透射织构，其与反射周围环境形成对比。通过弯曲基板产生的剪切力诱导反射织构重新初始化设备。虽然不想被理论束缚，但人们认为聚合物形态和/或非反应性材料的塑化效果可能影响液晶的流变行为，因此它根据所施加的力而不同地流动，允许液晶分子在流动结束后松弛时重新排列成不同的织构。
液晶层被调整成液晶设备的适当机械弯曲将使胆甾相液晶材料初始化到反射织构25并擦除书写的图像，从而使液晶设备1能够重复使用。这提供了擦除液晶设备而不是施加电压的替代方式。
图4示出了弯曲液晶设备以进行擦除的不同方式，其中液晶设备从具有透射织构的书写或标记9和反射织构的在标记9周围的周围环境6(左侧视图)改变为整个书写表面处于反射织构25作为初始状态(右侧视图)。在图4的所有示例中，从具有在其上形成的标记的液晶设备开始(左侧视图)，并以各种方式弯曲液晶设备(中视图)以擦除标记并贯穿整个设备形成反射织构(右侧视图)。对反射织构的完全擦除采用了横越柔性设备的弯曲应力(剪切)的波纹。例如，可以通过用双手保持液晶设备1并将其折弯(折弯以擦除11)来弯曲液晶设备1。在另一个示例中，液晶设备1可以通过摇晃设备来弯曲，直到实现擦除(摇晃以擦除12)。如果基板适当薄，则液晶设备1可以向内和/或向外卷动，使整个设备区域弯曲，从而允许有用的应用，例如在卷动和展开时擦除书写或绘图的卷轴(卷动以擦除13)。液晶设备可以围绕圆柱体卷动和摊开以进行弯曲，从而使其被擦除。卷动可以通过机械化或手动进行。还可以通过将柔性设备从其接触或粘附的表面剥离来实现横越液晶设备区域的弯曲(剥离以擦除14)。有许多其他可用于实现完全擦除的基板弯曲示例，例如扭转和扭曲，甚至压皱30。
擦除灵敏度也可以调谐。这意味着擦除过程可能需要完成选定折弯模式的一到几个循环。同样，这取决于应用。例如，剥离擦除应用可以利用在第一次尝试将柔性设备从其附接处的表面移除时发生的完全擦除。另一方面，在其他应用中，可能需要几次折弯或摇晃来完全擦除液晶设备，这是期望的，以防止意外擦除。
本公开的液晶设备允许通过仅弯曲设备的一部分来部分擦除透射标记。图5表示一个示例，其中通过仅弯曲设备1的一部分，将弯曲区域15的织构改变为由反射织构形成的部分擦除区域16，从而部分擦除包括标记9和在标记9周围的反射周围环境6。通过对该部分擦除区域16施加局部压力，可将该部分擦除区域16重复用于书写或绘图，如图1中所解释的。
液晶设备可以被设计成具有从可悬垂(非常柔性)到柔性较差的各种程度的柔性。实现这一点的一些方法包括调整基板的厚度或基板的聚合物材料。
多层液晶设备1是柔性的。当然，这并不阻止液晶设备包括刚性元件，只要它们不阻止通过弯曲多层液晶设备而进行的擦除即可。在一个示例中，背基板可以是较厚的元件，其使得多层液晶设备的弯曲较小，但仍然足以使得弯曲能够擦除它。液晶设备的侧面可以以本领域普通技术人员已知的方式(包括但不限于密封垫片和激光切割)密封。例如，当液晶设备被弯曲以擦除它时，这种密封防止分层。在另一个示例中，液晶设备可以包括刚性框架或边框，但仍然能够进行擦除它的弯曲。
图1-5中说明的实施例使用诸如触笔7的移动对象7作为示例，用于在前基板3上施加压力以在书写或绘图时产生标记。触笔是不需要油墨的尖锐对象，例如具有尖锐尖端的细长的薄圆柱形对象，该尖锐尖端可选地由聚合物形成。然而，具有浮雕的对象可以用来产生局部的静止压力，根据在反射背景上按压印模形成反射性较小的图像。图6示出了该应用的示例。压印对象17被定位在液晶设备1的最初完全处于反射织构(反射织构25存在于整个书写表面)的表面上。当对印模17施加力时，印模的突出部分在设备表面上产生局部压力，将压力区域转换成透射织构，从而形成图像18。当形成压印图像时，图像的不同区域可以具有比其他(灰度)区域更小的反射率，这取决于突出的程度和施加到不同区域的力。在类似的配置中，可以将印模放置在液晶设备1下面，并在设备表面上施加均匀的压力，以类似于拓摹(frottage)印刷的过程显示印模的突出形状。擦除按照图4和图5中解释的相同原理进行。使用具有各种突出和凹陷表面的压板的机械印刷机(例如，图6的印模17的机械压印)可用于形成字母或其他图像。另一个力诱导实体可以使用空气、流体等的射流在液晶设备上形成图像。
图7A和图7B中描绘了堆叠的液晶层实施例。在该液晶设备中，两层或更多层胆甾相液晶材料(第一液晶层19、第二液晶层20)可以被堆叠并且共享一个公共的柔性透明中间基板21。可替代地，中间基板21可以由两个光学耦合的柔性透明或半透明基板取代。前或第一基板3用作柔性书写表面，而背或第二基板4和光吸收背景5的可选涂层根据它们的组合效果的反射/吸收特性用作光吸收背景。第二基板4和光吸收背景5的涂层也是柔性的。第一液晶层19和第二液晶层20的胆甾相液晶材料被设计成使得由移动或静止对象7施加的局部压力在前基板3和中间基板21上产生局部变形，将两个液晶层19、20的反射织构27、29改变为其中施加局部压力的透射织构22、23的区域。透射织构22、23的区域可以是相同的，或可以不是相同的。在不施加电压的情况下保持透射织构22、23的区域。反射织构27、29的区域具有胆甾相液晶材料固有的反射颜色并取决于其间距长度，该间距长度受在前视图(图7B)中观察到的层4和光吸收背景5(例如，作为涂层)的任何颜色影响。在不施加电压的情况下，在不施加压力的区域中保持反射织构27、29。标记24与由图7B中标记24周围的周围环境6所示的反射织构27、29的区域的明亮混合形成对比。第一液晶层19中的反射(例如，平面)织构27的反射颜色与第二液晶层20中的反射(例如，平面)织构29的反射颜色混合，并且还受来自第二液晶层20下方的层、显示器、图案等(例如有色光吸收背景5(例如，作为涂层))的颜色的影响。反射织构27、29位于未施加压力的未凹陷区域中。另一个示例是，光吸收背景是半透明层5。该堆叠的多层液晶设备是柔性的。在堆叠的多层液晶设备中可以使用刚性元件或部件，只要其可以被弯曲以擦除它，如上面在液晶显示设备1的情况下所述。
这种类型的结构的一个优点是，通过组合多层的光学特性，有可能实现用一层难以或不可能实现的效果。例如，第一液晶层19和第二液晶层20可以包含具有相同间距长度(相同颜色)但具有相反手性旋向性的胆甾相液晶，导致全反射比高于50％，这是一个单层的理论极限。第一液晶层19和第二液晶层20可以具有不同的颜色，这些不同的颜色将附加混合以提供仅由一个层无法实现的颜色。例如，包括蓝色第一液晶层19和黄色第二液晶层20的液晶设备，当处于反射织构中时，经历这些颜色的附加混合，以提供接近白色周围环境6的外观的更宽波长，这在某些应用中是期望的。不需要使用导电层来施加用于擦除设备上的图像的电压。多层设备的部分或全部擦除通过使用如上所述的期望的弯曲模式进行。
本公开现在将描述示例中的特定实施例，其不应用于限制在权利要求中限定的主题。
示例
·混合物成分和制备
一种组合物，其包括在琥珀色小瓶中涡旋混合的下列组分：0.39％w/w的Irgacure819、2.23％w/w的甲基丙烯酸甲酯、4.60％w/w的双酚A乙氧基二丙烯酸酯、6.16％w/w的二(乙二醇)2-乙基己基醚丙烯酸酯、0.66％w/w的甲基丙烯酸2-羟乙酯，均购自Sigma-Aldrich。向小瓶中加入18.82％w/w的MDA-00-3506向列相液晶和66.97％w/w的MDA-00-1955胆甾相液晶，两者都是从Merck获得的，达到所需的最终量。使用机械搅拌直到获得澄清的溶液。将从Nanomicro购买的0.2％w/w的2um塑料间隔件添加到混合物中，并通过超声波分散。基于组合物的总重量添加组分。
·弯曲以擦除液晶设备制造
用UV/臭氧对两片2mil光学透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜进行处理。然后将混合物A夹在这两个基板之间，施加均匀的压力。设置层压条件，使得实现约2μm的单元间隙。使用UV灯通过前基板固化反应性混合物。在固化后，在固化的相反侧的背基板上涂上黑色油墨。
·弯曲以擦除液晶设备操作
所得到的柔性液晶设备被折弯，以将该设备初始化为反射织构。用对象对透明PET侧施加直接压力，形成透射织构，其中变形区域的反射率降低，增加了通过胆甾相液晶材料层的光透射。黑色油墨层吸收穿过的光，与非变形区域的反射周围环境形成对比。为了擦除形成的图像，以折弯或摇晃的形式进行弯曲，直到整个设备返回到原始的反射背景。在进行弯曲以擦除之后，向前基板施加压力，以在液晶设备上书写，形成透射织构的标记并具有其中未施加压力的反射织构的周围环境。
根据前述公开，许多修改和变化对于本领域的普通技术人员来说是明显的。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以在已经具体示出和描述的方式之外的方式被实践。

Claims (29)

1.一种液晶设备，包括：
第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板彼此间隔开并且所述第一基板和所述第二基板两者都是柔性的，其中，所述第一基板是透明的；
液晶层，所述液晶层包括胆甾相液晶材料，并被设置在所述第一基板和所述第二基板之间；
其中，所述胆甾相液晶材料适于使用户施加到所述第一基板的压力能够将所述胆甾相液晶材料的至少一部分从反射织构改变为透射织构以形成图像；
其中，通过弯曲所述液晶设备以将所述胆甾相液晶材料置于所述反射织构来部分或全部擦除所述图像。
2.根据权利要求1所述的液晶设备，其特征在于，所述液晶设备不包括电极。
3.根据权利要求1所述的液晶设备，其中，所述胆甾相液晶材料包括分散在聚合物中的胆甾相液晶。
4.根据权利要求1所述的液晶设备，包括吸收穿过所述液晶层的光的光吸收背景。
5.根据权利要求4所述的液晶设备，其中，所述光吸收背景由在所述第二基板上的涂层或层组成。
6.根据权利要求4所述的液晶设备，其中，所述光吸收背景是不透明或半透明的。
7.根据权利要求4所述的液晶设备，其中，所述光吸收背景由不透明或半透明的所述第二基板组成。
8.根据权利要求4所述的液晶设备，其中，所述光吸收背景具有颜色。
9.根据权利要求1所述的液晶设备，包括堆叠在所述液晶层上方的第二液晶层。
10.根据权利要求9所述的液晶设备，包括设置在所述液晶层和所述第二液晶层之间的至少一个基板。
11.根据权利要求9所述的液晶设备，其中，所述第二液晶层包括第二胆甾相液晶材料，并且所述胆甾相液晶材料和所述第二胆甾相液晶材料具有相反的手性旋向性。
12.根据权利要求9所述的液晶设备，其中，所述第二液晶层包括第二胆甾相液晶材料，并且所述胆甾相液晶材料和所述第二胆甾相液晶材料具有不同的间距长度。
13.根据权利要求1所述的液晶设备，其中，通过卷动或滚动所述液晶设备而发生的弯曲来部分或全部擦除所述图像。
14.根据权利要求1所述的液晶设备，其中，通过摇晃或振动所述液晶设备而发生的弯曲来部分或全部擦除所述图像。
15.根据权利要求1所述的液晶设备，其中，通过扭曲所述液晶设备而发生的弯曲来部分或全部擦除所述图像。
16.根据权利要求1所述的液晶设备，其中，通过压皱所述液晶设备而发生的弯曲来部分或全部擦除所述图像。
17.根据权利要求1所述的液晶设备，其中，通过将所述液晶设备从与对象的附接移除而发生的弯曲来部分或全部擦除所述图像。
18.根据权利要求1所述的液晶设备，其中，通过仅弯曲所述液晶设备的一部分来部分擦除所述图像。
19.根据权利要求1所述的液晶设备，包括施加所述压力的印模或印刷机。
20.根据权利要求1所述的液晶设备，包括施加所述压力的触笔。
21.根据权利要求1所述的液晶设备，其中，所述第一基板和所述第二基板间隔开范围从约2微米至约4微米的距离。
22.根据权利要求21所述的液晶设备，其中，所述胆甾相液晶材料包括分散在聚合物中的胆甾相液晶。
23.根据权利要求1所述的液晶设备，其中，由所述用户施加到所述第二基板的压力将所述胆甾相液晶材料的至少一部分从所述反射织构改变为所述透射织构。
24.一种液晶设备，包括：
第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板彼此间隔开并且所述第一基板和所述第二基板两者都是柔性的，其中，所述第一基板是透明的；
液晶层，所述液晶层包括胆甾相液晶材料，并被设置在所述第一基板和所述第二基板之间；
光吸收背景，所述光吸收背景吸收穿过所述液晶层的光；
其中，所述胆甾相液晶材料适于使用户施加到所述第一基板的压力能够在施加压力的地方形成表现为黑暗的标记，从而未施加压力的周围环境表现为明亮；
其中，通过弯曲所述液晶设备来部分或全部擦除所述标记。
25.根据权利要求24所述的液晶设备，其特征在于，所述液晶设备不包括电极。
26.根据权利要求24所述的液晶设备，包括用于施加所述压力的触笔。
27.根据权利要求24所述的液晶设备，其中，所述第一基板和所述第二基板间隔开范围从约2微米至约4微米的距离。
28.根据权利要求27所述的液晶设备，其中，所述胆甾相液晶材料包括分散在聚合物中的胆甾相液晶。
29.根据权利要求24所述的液晶设备，其中，由所述用户施加到所述第二基板的压力将所述胆甾相液晶材料的至少一部分从所述反射织构改变为所述透射织构。
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