RU2510064C2

RU2510064C2 - Decorative canvas with liquid crystals

Info

Publication number: RU2510064C2
Application number: RU2012100834/28A
Authority: RU
Inventors: Антон Анатольевич Черных; Анатолий Алексеевич Черных; Виталий Борисович Лабутин
Original assignee: Антон Анатольевич Черных
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2014-03-20
Also published as: RU2012100834A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: device includes a two-part canvas made of polymer material and separate parts attached thereto, said separate parts consisting of two glasses with transparent electrodes with liquid crystal material in between. Each of the separate parts is in form of a polyhedron.

EFFECT: displacing separate parts relative each other without disrupting operation of liquid crystals under the effect of electric current.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к декоративной отделке стекол светоуправляемыми жидкокристаллическими модуляторами света, и может быть использовано для обработки стекол автомобилей и стен и окон зданий сооружений для изменения цвета и светопроницаемости в нужной пропорции и по желанию.The invention relates to the field of optical instrumentation, in particular, to decorative glass decoration with light-controlled liquid crystal light modulators, and can be used to process automobile windows and walls and windows of buildings of buildings for changing color and light transmission in the desired proportion and at will.

Известно оптическое устройство для преобразования электромагнитного излучения в оптическое, включающее молекулярно ориентированный слой стабильной лиотропной жидкокристаллической фазы. При этом проекция на поверхность слоя осуществляется параллельно оптической оси молекулярно ориентированного слоя, который имеет величину дихроичного материала с соотношением к длине волн электромагнитного излучения (см. патент РФ №2207603 по кл. G02F 1/1335 за 2001 г.).A known optical device for converting electromagnetic radiation into optical, including a molecularly oriented layer of a stable lyotropic liquid crystal phase. In this case, the projection onto the layer surface is carried out parallel to the optical axis of the molecularly oriented layer, which has the size of a dichroic material with a ratio to the wavelength of electromagnetic radiation (see RF patent No. 2207603 according to class G02F 1/1335 for 2001).

Недостатком этого вида устройств является то, что его невозможно использовать в декоративных съемных покрытиях, т.к оно имеет жесткую основу и его невозможно применять на не прямолинейных поверхностях.The disadvantage of this type of device is that it cannot be used in decorative removable coatings, because it has a rigid base and cannot be used on non-straight surfaces.

Также известно устройство жидкокристаллического пространственно-временного модулятора света, содержащее полимерный фотопроводник в качестве светочувствительного слоя, нематический жидкий кристалл в качестве модулирующей среды и ориентирующий слой, выполненный в виде тонких пленок аморфного углерода (см. патент РФ №2134440 по кл. G02F 1/1337 за 1995 г.).It is also known a liquid crystal spatio-temporal light modulator device comprising a polymer photoconductor as a photosensitive layer, a nematic liquid crystal as a modulating medium, and an orienting layer made in the form of thin films of amorphous carbon (see RF patent No. 2134440 according to class G02F 1/1337 for 1995).

Недостаток этого вида устройств аналогичен выше описанным устройствам, невозможно его использовать из-за жесткой конструкции жидких кристаллов, которые разрушаются при изгибании в процессе изготовления изделий.The disadvantage of this type of device is similar to the devices described above, it is impossible to use it because of the rigid structure of liquid crystals, which are destroyed during bending during the manufacture of products.

Известны оптически управляемые жидкокристаллические модуляторы света просветного типа, содержащие две плоские стеклянные подложки, на одну из которых нанесены последовательно прозрачный проводящий слой, фотопроводниковый слой аморфного гидрогенизированного карбида кремния с собственным типом проводимости и ориентирующий слой, а на другую стеклянную подложку наносятся прозрачный проводящий и ориентирующий слои между которыми размещен модулирующий слой нематического жидкого кристалла, модулирующим слоем является нематический жидкий кристалл, представляющий собой смесь молекул с положительной и отрицательной диэлектрическими анизотропиями (см. патент на полезную модель РФ №83143 по кл. G02F 1/1335 за 2008 г.).Known optically controlled liquid crystal light modulators of the translucent type containing two flat glass substrates, one of which is coated with a sequentially transparent conductive layer, a photoconductive layer of amorphous hydrogenated silicon carbide with its own type of conductivity and an orientation layer, and a transparent conductive and orientation layer are applied to the other glass substrate between which a modulating layer of a nematic liquid crystal is placed, the modulating layer is a nematic liquid cue crystal, which is a mixture of molecules with positive or negative dielectric anisotropy (see. utility model patent of the Russian Federation №83143 tml. G02F 1/1335 2008).

Недостаток этого вида устройств аналогичен выше описанным устройствам, невозможно его использовать при нанесении на неровные поверхности из-за жесткой конструкции жидких кристаллов, которые разрушаются при изгибании в процессе изготовления изделий. Жидкие кристаллы, расположенные между двумя подложками, имеют форму единого целого и при изгибании при нанесении на неровную поверхность образуют трещины. При появлении трещин весь объем жидких кристаллов не поддается регулировке при воздействии электрического тока.The disadvantage of this type of device is similar to the devices described above, it is impossible to use it when applied to uneven surfaces due to the rigid structure of liquid crystals, which are destroyed by bending during the manufacture of products. Liquid crystals located between two substrates are in the form of a single unit and form cracks when applied to an uneven surface. When cracks appear, the entire volume of liquid crystals cannot be adjusted when exposed to electric current.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение выше указанных недостатков и получение гибкого декоративного покрытия для любых поверхностей, преимущественно для стекол автомобилей, окон и стен зданий и сооружений.The technical task of the invention is to eliminate the above disadvantages and obtain a flexible decorative coating for any surfaces, mainly for automobile windows, windows and walls of buildings and structures.

Указанная задача решена тем, что в предложенном декоративном покрытии с жидкими кристаллами, включающем полотно из полимерного материала и закрепленные на нем отдельные части, состоящие их двух стекол с прозрачными электродами, между которыми расположен жидкокристаллический материал, при этом каждая из отдельных частей полотна выполнена в виде многогранника, а полотно выполнено из двух частей, расположенных по обеим сторонам отдельных частей, например в форме шестигранника, прямоугольника или треугольника.This problem is solved in that in the proposed decorative coating with liquid crystals, including a web of polymeric material and individual parts fixed on it, consisting of two glasses with transparent electrodes, between which there is a liquid crystal material, each of the individual parts of the web is made in the form polyhedron, and the canvas is made of two parts located on both sides of the individual parts, for example in the form of a hexagon, rectangle or triangle.

Предлагаемое гибкое декоративное покрытие поясняется графическими материалами.The proposed flexible decorative coating is illustrated with graphic materials.

На фиг.1 изображено предлагаемое покрытие.Figure 1 shows the proposed coating.

На фиг.2 - сечение по А-А фиг.1.Figure 2 is a section along aa of figure 1.

Как показано на фиг.1, предлагаемое покрытие содержит два гибких полотна 1 и 2, выполненные из полиэтиленовой пленки, между которыми жестко соединены между собой множество отдельных частей 3. Каждая из отдельных частей 3 имеет форму многогранника, в периферийной зоне с прямолинейными боковыми сторонами 4, преимущественно равной длины. Поперечное сечение каждой части 3 выполнено многослойным. Само тело частей 3 выполнено из двух плоских стеклянных подложек 5 и 6, на внутренних сторонах которых закреплены прозрачные проводники 7 и 8, а между ними все пространство заполнено жидкокристаллическим материалом 9. На наружной стороне подложек 5 и 6 нанесены слои 10 и 11 клеящего материала, с помощью которого прикреплены контакты 12 и 13, выполненные в виде полос, направление которых находится под углом преимущественно девяносто градусов, перпендикулярно. Наружной стороной каждый контакт 12 и 13 закрепляется на внутренних сторонах гибких полотен 1 и 2 с помощью прозрачного клея, выполненных в виде слоев 14 и 15. Наружная сторона одного полотна 1 или 2 снабжена липкой лентой 16, с помощью которой все полотно закрепляется на поверхности.As shown in figure 1, the proposed coating contains two flexible canvas 1 and 2 made of plastic film, between which are rigidly connected to each other many separate parts 3. Each of the individual parts 3 has the shape of a polyhedron in the peripheral zone with rectilinear lateral sides 4 predominantly of equal length. The cross section of each part 3 is multilayer. The body of parts 3 is made of two flat glass substrates 5 and 6, on the inner sides of which transparent conductors 7 and 8 are fixed, and between them the entire space is filled with liquid crystal material 9. On the outside of the substrates 5 and 6, layers 10 and 11 of adhesive material are applied, with the help of which contacts 12 and 13 are made, made in the form of strips, the direction of which is at an angle of mainly ninety degrees, perpendicularly. The outer side of each contact 12 and 13 is fixed on the inner sides of the flexible webs 1 and 2 using transparent glue made in the form of layers 14 and 15. The outer side of one web 1 or 2 is equipped with adhesive tape 16, with which the whole web is fixed to the surface.

Сборка полотна производится в следующем порядке. Каждый из отдельных многогранников собирается отдельно таким образом, что молекулы жидкокристаллического материала 9 находятся в определенном положении. После сборки отдельных частей они собираются в полотно. Одно из гибких полотен, например 2, расстилается на ровной поверхности, например на столе. На всю поверхность наносится слой клея 15, на котором располагаются контакты 13. После укладки контактов 13 наносится слой клея 11, только после этого укладываются отдельные части 3, которые плотно прилегают друг к другу боковыми сторонами 4. После укладки всех частей 3 наносится слой клея 10 и укладываются контакты 12. Затем наносится слой клея 14 и укладывается полотно 1 и плотно прижимается. После закрепления полотна 1 на его наружной стороне закрепляется липкая пленка 16, например двухсторонний скотч. После этого собранное полотно заворачивается в рулон, и на этом сборка заканчивается.Assembly of the canvas is performed in the following order. Each of the individual polyhedra is assembled separately so that the molecules of the liquid crystal material 9 are in a certain position. After the assembly of the individual parts, they are collected in a canvas. One of the flexible canvases, for example 2, is spread out on a flat surface, for example, on a table. A glue layer 15 is applied on the entire surface, on which the contacts 13 are located. After the contacts 13 are laid, a glue layer 11 is applied, only then separate parts 3 are laid, which fit snugly against each other on the sides 4. After laying all the parts 3, a glue layer 10 is applied and contacts 12 are stacked. Then a layer of glue 14 is applied and the web 1 is laid and pressed tightly. After fixing the web 1, an adhesive film 16 is fixed on its outer side, for example, double-sided tape. After that, the assembled canvas is wrapped in a roll, and this assembly ends.

Работа предлагаемого полотна осуществляется следующим образом. При установке полотна на поверхность, например на стекло автомобиля, разворачивается рулон, и из него вырезается заготовка равная и совпадающая со стеклом. После вырезки контакты 12 соединяются с проводником 8, а контакт 13 соединен с проводником 7 по периферии заготовки и подключаются к источнику питания. Затем снимается защитный слой с пленки 16, и вся заготовка закрепляется на стекле. После подачи напряжения на контакты 12 и 13 оно соответственно подается на проводники 7 и 8. Под воздействием напряжения происходит поворот кристаллов в каждой из частей 3 и изменяется угол наклона по отношению к лучу света, закрывает или не препятствует проходу внутрь, т.е. работа полотна осуществляется, как в жидкокристаллических дисплеях известной конструкции.The work of the proposed fabric is as follows. When installing the canvas on a surface, for example on a car’s glass, the roll unfolds and a blank equal to and coinciding with the glass is cut from it. After cutting, the contacts 12 are connected to the conductor 8, and the contact 13 is connected to the conductor 7 along the periphery of the workpiece and connected to a power source. Then the protective layer is removed from the film 16, and the entire preform is fixed on the glass. After applying voltage to the contacts 12 and 13, it is respectively supplied to the conductors 7 and 8. Under the influence of voltage, the crystals rotate in each of parts 3 and the angle of inclination changes with respect to the light beam, closes or does not impede passage, i.e. the work of the canvas is carried out, as in liquid crystal displays of known design.

Использование предлагаемого изобретения позволяет получить новый материал, предназначенный, например, для тонирования автомобильных стекол, а также для других целей, где нужно изменять цветность и прозрачность стекол и поверхностей. Кроме того, появляется возможность получить материал отдельно в виде рулона и после этого только вырезать из него различные заготовки, а не изготавливать их непосредственно при установке, а это процесс дорогостоящий и требует много времени. Еще одним преимуществом предлагаемого полотна является возможность его нанесения на неровные поверхности, не изменяя надежности в работе всего полотна по сравнению с известными конструкциями аналогичного назначения.Using the present invention allows to obtain a new material, intended, for example, for tinting car windows, as well as for other purposes, where it is necessary to change the color and transparency of glasses and surfaces. In addition, it becomes possible to obtain the material separately in the form of a roll and after that only cut various blanks out of it, and not produce them directly during installation, and this process is expensive and time-consuming. Another advantage of the proposed fabric is the ability to apply it on uneven surfaces without changing the reliability of the entire fabric in comparison with the known structures of a similar purpose.

Claims

1. A decorative fabric with liquid crystals, including a fabric of a polymeric material and individual parts fixed on it, consisting of two glasses with transparent electrodes, between which there is a liquid crystal material, characterized in that each of the individual parts of the liquid crystal material is made in the form of a polyhedron, and the canvas is made of two parts located on both sides of the individual parts of the liquid crystal material.

2. Decorative canvas according to claim 1, characterized in that each part of the liquid crystal material is made in the form of a hexagon.

3. The decorative canvas according to claim 1, characterized in that each part of the liquid crystal material is made in the form of a rectangle.

4. The decorative canvas according to claim 1, characterized in that each part of the liquid crystal material is made in the form of a triangle.