ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ПЛЕНКА ДЛЯ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ И СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ ДЛЯ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ
LIQUID CRYSTAL FILM FOR RECORDING INFORMATION AND LIQUID CRYSTAL FILM FOR RECORDING INFORMATION PRODUCTION METHOD AND DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области жидкокристаллических дисплеев и, в частности, относится к жидкокристаллической пленке для записи информации и к способу и устройству для изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации.
Описание уровня техники
В общем случае жидкокристаллическая пленка для записи информации содержит первый несущий слой, первый электродный слой, жидкокристаллический слой, второй электродный слой и второй несущий слой, которые расположены последовательно, причем жидкокристаллический слой содержит высокомолекулярный полимерный материал и молекулы жидких кристаллов; и высокомолекулярный полимерный материал является сшитым с образованием сетчатой структуры, предназначенной для размещения молекул жидких кристаллов в сетке, а также для связывания различных слоев. При визуальном отображении на жидкокристаллической пленке для записи информации требуется, чтобы молекулы жидких кристаллов поворачивались до состояния P (состояние планарной текстуры), отражая при этом свет с определенными длинами волн. Как известно из уровня техники, мономер высокомолекулярного полимера может быть смешан с молекулами жидких кристаллов для нанесения с образованием жидкокристаллического слоя, который может иметь после отверждения плотноупакованную сетчатую структуру, что приводит к малой степени свободы некоторых молекул жидких кристаллов, которые, вследствие этого, не могут успешно поворачиваться до требуемого состояния, чтобы отражать свет, в результате чего жидкокристаллическая пленка для записи информации имеет низкую яркость.
В документе № JPH08286175A, поданном 18 апреля 1995 г., раскрыта жидкокристаллическая панель рукописного ввода, представленная жидкокристаллическими листами, имеющими по меньшей мере электропроводный слой и полимерный слой с нанесенными жидкими кристаллами, при этом жидкие кристаллы тонким слоем нанесены на полимерную матрицу.
В документе № CN103246096A, поданном 13 февраля 2012 г., раскрыто жидкокристаллическое устройство рукописного ввода с двумя устойчивыми состояниями, содержащее первый слой в виде подложки, первый электропроводный слой, слой смешения, второй электропроводный слой и второй слой в виде подложки. Слой смешения содержит 30–95% по весу жидких кристаллов в смектической А-фазе и 5–70% по весу полимеров.
Сущность изобретения
Для решения вышеупомянутой технической задачи в соответствии с настоящим изобретением предлагается жидкокристаллическая пленка для записи информации с высокой яркостью, содержащая первую несущую пленку, слой композиционного материала и вторую несущую пленку, которые расположены последовательно. Первая несущая пленка содержит первый несущий слой и первый электродный слой, расположенные последовательно, причем первый несущий слой служит в качестве рабочей поверхности носителя для записи, и вторая несущая пленка содержит второй электродный слой и второй несущий слой, расположенные последовательно, при этом слой композиционного материала расположен между первым электродным слоем и вторым электродным слоем. Слой композиционного материала содержит первый гибридный слой, одна сторона которого ламинирована первым электродным слоем. Первый гибридный слой содержит молекулы жидких кристаллов и высокомолекулярный полимерный материал, причем содержание высокомолекулярного полимерного материала в первом гибридном слое постепенно уменьшается от стороны, удаленной от первого электродного слоя, к стороне, примыкающей к первому электродному слою.
Предпочтительно, слой композиционного материала содержит также слой высокомолекулярного полимерного материала, размещенный между первым гибридным слоем и вторым электродным слоем.
Предпочтительно, слой композиционного материала содержит также второй гибридный слой, размещенный между слоем высокомолекулярного полимерного материала и вторым электродным слоем. Второй гибридный слой содержит молекулы жидких кристаллов и высокомолекулярный полимерный материал, причем содержание высокомолекулярного полимерного материала во втором гибридном слое постепенно уменьшается от стороны, примыкающей к слою высокомолекулярного полимерного материала, к стороне, примыкающей ко второму электродному слою.
Предпочтительно, слой высокомолекулярного полимерного материала изготовлен из высокомолекулярного полимерного материала. В соответствии с другим вариантом слой высокомолекулярного полимерного материала содержит высокомолекулярный полимерный материал и молекулы жидких кристаллов, причем содержание молекул жидких кристаллов в слое высокомолекулярного полимерного материала меньше, чем содержание молекул жидких кристаллов в каждом из первого гибридного слоя и второго гибридного слоя.
Предпочтительно, первый гибридный слой содержит также хиральную легирующую добавку.
Предпочтительно, доля хиральной легирующей добавки составляет 25–35% суммарного количества молекул жидких кристаллов и хиральной легирующей добавки, так что пишущий дисплей на жидкокристаллической пленке для записи информации светится зеленым цветом, если смотреть спереди, и синим цветом, если смотреть с боковых сторон. В соответствии с другим вариантом доля хиральной легирующей добавки составляет 6–15% суммарного количества молекул жидких кристаллов и хиральной легирующей добавки, так что пишущий дисплей на жидкокристаллической пленке для записи информации светится желтым цветом, если смотреть спереди, и зеленым цветом, если смотреть с боковых сторон.
В соответствии с настоящим изобретением дополнительно предлагается способ изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации, включающий следующие этапы:
заготовление первой несущей пленки и второй несущей пленки; нанесение жидких кристаллов на первую несущую пленку с образованием первого жидкокристаллического покрытия; нанесение неотвержденного высокомолекулярного полимерного материала на первое жидкокристаллическое покрытие с образованием покрытия из высокомолекулярного полимерного материала; ламинирование второй несущей пленки и первой несущей пленки с образованием пленки-полуфабриката с первым жидкокристаллическим покрытием и покрытием из высокомолекулярного полимерного материала, размещенными между первой несущей пленкой и второй несущей пленкой; управление первым жидкокристаллическим покрытием и покрытием из высокомолекулярного полимерного материала таким образом, что они взаимно диффундируют на взаимодействующей границе раздела между ними в течение интервала времени продолжительностью от 10 секунд до 3 минут вследствие взаимной растворимости и вязкости на основе температуры окружающей среды с получением в результате части с взаимной диффузией в качестве первого гибридного покрытия; и отверждение пленки-полуфабриката.
Предпочтительно, первое жидкокристаллическое покрытие и покрытие из высокомолекулярного полимерного материала формируют посредством последовательного нанесения. В соответствии с другим вариантом первое жидкокристаллическое покрытие и покрытие из высокомолекулярного полимерного материала формируют одновременно посредством однократного нанесения.
Предпочтительно, перед этапом ламинирования второй несущей пленки и первой несущей пленки с образованием пленки-полуфабриката с первым жидкокристаллическим покрытием и покрытием из высокомолекулярного полимерного материала, размещенными между первой несущей пленкой и второй несущей пленкой, способ также включает: нанесение жидких кристаллов на покрытие из высокомолекулярного полимерного материала с образованием второго жидкокристаллического покрытия.
Второе жидкокристаллическое покрытие также размещают между первой несущей пленкой и второй несущей пленкой на этапе ламинирования второй несущей пленки и первой несущей пленки с образованием пленки-полуфабриката с первым жидкокристаллическим покрытием и покрытием из высокомолекулярного полимерного материала, размещенными между первой несущей пленкой и второй несущей пленкой.
Второе жидкокристаллическое покрытие и покрытие из высокомолекулярного полимерного материала тоже взаимно диффундируют на взаимодействующей границе раздела между ними в течение интервала времени продолжительностью от 10 секунд до 3 минут с образованием второго гибридного покрытия на этапе управления первым жидкокристаллическим покрытием и покрытием из высокомолекулярного полимерного материала таким образом, что они взаимно диффундируют на взаимодействующей границе раздела между ними в течение интервала времени продолжительностью от 10 секунд до 3 минут вследствие взаимной растворимости и вязкости на основе температуры окружающей среды с получением в результате части с взаимной диффузией в качестве первого гибридного покрытия.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается также устройство для изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации, содержащее платформу для нанесения, узел нанесения, узел ламинирования и узел отверждения. Платформа для нанесения выполнена с возможностью поддержания первой несущей пленки; узел нанесения оснащен рядом независимых проточных каналов для нанесения, которые выполнены с возможностью соответственно нанесения жидких кристаллов и нанесения неотвержденного высокомолекулярного полимерного материала; узел ламинирования, предназначенный для ламинирования второй несущей пленки и первой несущей пленки, расположен на одной стороне платформы для нанесения; и узел отверждения, предназначенный для отверждения ламинированной жидкокристаллической пленки для записи информации, расположен с той стороны от узла ламинирования, которая является отдаленной от узла нанесения.
Предпочтительно, узел нанесения содержит ряд первых труб, причем каждые две соседние первые трубы отстоят друг от друга на некотором расстоянии, и внутренний проход каждой из первых труб представляет собой один из проточных каналов для нанесения; и на конце каждой из первых труб расположено первое сопло.
Предпочтительно, узел нанесения содержит вторую трубу, внутри которой образован ряд независимых проходов, причем каждый из проходов представляет собой один из проточных каналов для нанесения; и на конце второй трубы расположено второе сопло, которое оснащено рядом выпускных отверстий, причем каждое из выпускных отверстий сообщается с независимой полостью и каждая из полостей сообщается с одним из проходов.
Согласно техническим решениям, предлагаемым в соответствии с настоящим изобретением, содержание высокомолекулярного полимерного материала в первом гибридном слое задано постепенно уменьшающимся от стороны, удаленной от первого электродного слоя, к стороне, примыкающей к первому электродному слою, что приводит к получению относительно неплотной сетчатой структуры высокомолекулярных полимеров, образованной рядом с первым электродным слоем и со значительно повышенной степенью свободы молекул жидких кристаллов рядом с первым электродным слоем; и при этом первый несущий слой служит в качестве рабочей поверхности носителя для записи, причем большее количество молекул жидких кристаллов рядом с рабочей поверхностью носителя для записи может успешно поворачиваться до требуемого состояния для обеспечения отражения света с определенными длинами волн, в результате чего может быть значительно повышена яркость соответствующей жидкокристаллической пленки для записи информации.
Подробное описание изобретения
На фиг. 1 представлена структурная схема варианта осуществления жидкокристаллической пленки для записи информации в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 представлена структурная схема другого варианта осуществления жидкокристаллической пленки для записи информации в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 3 представлена структурная схема еще одного варианта осуществления жидкокристаллической пленки для записи информации в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 4 представлена блок-схема варианта осуществления способа изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 5 представлена блок-схема другого варианта осуществления способа изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 6 представлена структурная схема варианта осуществления устройства для изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 7 представлена структурная схема другого варианта осуществления устройства для изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 8 представлена структурная схема узла нанесения в устройстве для изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации, которое показано на фиг. 7; и
на фиг. 9 представлена структурная схема разреза A-B-C-D узла нанесения, который показан на фиг. 8.
Ниже указаны следующие ссылочные позиции:
Ссылочная позиция
Название
Ссылочная позиция
Название
100
Первая несущая пленка
200
Вторая несущая пленка
300, или 300’, или 300’’
Слой композиционного материала
110
Первый несущий слой
120
Первый электродный слой
210
Второй электродный слой
220
Второй несущий слой
310
Первый гибридный слой
320
Слой высокомолекулярного полимерного материала
330
Второй гибридный слой
301
Первое жидкокристаллическое покрытие
302
Покрытие из высокомолекулярного полимерного материала
303
Второе жидкокристаллическое покрытие
600
Платформа для нанесения
700 или 700’
Узел нанесения
800
Узел ламинирования
900
Узел отверждения
710
Первая труба
720
Первое сопло
Вторая труба
Второе сопло
711
Проход
721
Выпускное отверстие
722
Полость
Подробное описание изобретения
Для более ясного пояснения технических решений, предлагаемых в соответствии с настоящим изобретением, технические решения в различных вариантах осуществления настоящего изобретения подробно пояснены ниже со ссылкой на сопроводительные графические материалы.
Как показано на фиг. 1, в соответствии с настоящим изобретением предлагается жидкокристаллическая пленка для записи информации, содержащая первую несущую пленку 100, слой 300 композиционного материала и вторую несущую пленку 200, которые расположены последовательно. Первая несущая пленка 100 содержит первый несущий слой 110 и первый электродный слой 120, расположенные последовательно, причем первый несущий слой 110 служит в качестве рабочей поверхности носителя для записи, и вторая несущая пленка 200 содержит второй электродный слой 210 и второй несущий слой 220, расположенные последовательно, при этом слой 300 композиционного материала расположен между первым электродным слоем 120 и вторым электродным слоем 210. Слой 300 композиционного материала содержит первый гибридный слой 310, одна сторона которого ламинирована первым электродным слоем 120. Первый гибридный слой 310 содержит молекулы жидких кристаллов и высокомолекулярный полимерный материал, причем содержание высокомолекулярного полимерного материала в первом гибридном слое 310 постепенно уменьшается от стороны, удаленной от первого электродного слоя 120, к стороне, примыкающей к первому электродному слою 120.
Согласно техническому решению, предлагаемому в соответствии с настоящим изобретением, содержание высокомолекулярного полимерного материала в первом гибридном слое 310 задано постепенно уменьшающимся от стороны, удаленной от первого электродного слоя 120, к стороне, примыкающей к первому электродному слою 120, что приводит к получению относительно неплотной сетчатой структуры высокомолекулярных полимеров, образованной рядом с первым электродным слоем 120, и к значительному повышению степени свободы молекул жидких кристаллов рядом с первым электродным слоем 120; и в этом случае, при том, что первый несущий слой 100 служит в качестве рабочей поверхности носителя для записи, большее количество молекул жидких кристаллов рядом с рабочей поверхностью носителя для записи может успешно поворачиваться до требуемого состояния для обеспечения отражения света с определенными длинами волн, что дает возможность значительно повысить яркость соответствующей жидкокристаллической пленки для записи информации.
В этом случае первый несущий слой 110 и второй несущий слой 220, которые представляют собой гибкие пленочные слои, изготовленные из прозрачной пластмассы, предпочтительно представляют собой в этом варианте осуществления изобретения пленки из полиэтилентерефталата (PET), и в этом случае жидкокристаллическая пленка для записи информации имеет в целом достаточно высокую гибкость, обеспечивающую возможность формирования на ней образов путем записи с небольшим надавливанием. Первый электропроводный слой и второй электропроводный слой представляют собой электропроводные пленки, изготовленные из оксида индия и олова (ITO). Жидкие кристаллы в первом гибридном слое 310 являются холестерическими жидкими кристаллами, которые имеют два устойчивых состояния при нулевом магнитном поле и могут отвечать требованию выполнения записи. Высокомолекулярный полимерный материал является высокомолекулярным полимером с сетчатой структурой, сформированной посредством полимеризации мономера, который используется, с одной стороны, для уменьшения подвижности молекул жидких кристаллов и, с другой стороны, также для связывания жидкокристаллической пленки для записи информации.
Ссылаясь на фиг. 2, в другом варианте осуществления настоящего изобретения для обеспечения более сильного связывания второго электродного слоя 210 и слоя 300 композиционного материала слой 300’ композиционного материала задан таким образом, что он содержит также слой 320 высокомолекулярного полимерного материала, размещенный между первым гибридным слоем 310 и вторым электродным слоем 210. Слой 320 высокомолекулярного полимерного материала получают путем отверждения высокомолекулярного полимерного связующего, которое служит в основном для связывания.
Ссылаясь на фиг. 3, для дополнительного повышения яркости слой 300’’ композиционного материала содержит также второй гибридный слой 330, размещенный между слоем 320 высокомолекулярного полимерного материала и вторым электродным слоем 210. Та поверхность второго гибридного слоя 330, которая лежит на задней стороне слоя 320 высокомолекулярного полимерного материала, ламинирована вторым электродным слоем 210. Второй гибридный слой 330 содержит молекулы жидких кристаллов и высокомолекулярный полимерный материал, причем содержание высокомолекулярного полимерного материала во втором гибридном слое 330 постепенно уменьшается от стороны, примыкающей к слою 320 высокомолекулярного полимерного материала, к стороне, примыкающей ко второму электродному слою 210. В этом случае сетчатая структура высокомолекулярных полимеров второго гибридного слоя 330, которая сформирована рядом со вторым электродным слоем 210, является относительно неплотной, со значительно повышенной степенью свободы молекул жидких кристаллов, размещенных рядом со вторым электродным слоем 210; и в этом случае большее количество молекул жидких кристаллов из числа молекул жидких кристаллов, размещенных рядом со вторым электродным слоем 210, может быть успешно повернуто до требуемого состояния для обеспечения отражения света с определенными длинами волн, в результате чего обеспечивается возможность дополнительного повышения яркости соответствующей жидкокристаллической пленки для записи информации. Слой 320 высокомолекулярного полимерного материала в этом случае используется для связывания первого гибридного слоя 310 и второго гибридного слоя 330. Тем самым может быть повышена прочность слоя 300 композиционного материала. Слой 320 высокомолекулярного полимерного материала может быть изготовлен из беспримесного высокомолекулярного полимерного материала. В соответствии с другим вариантом слой 320 высокомолекулярного полимерного материала может содержать молекулы жидких кристаллов и высокомолекулярный полимерный материал, и в этом случае содержание молекул жидких кристаллов в слое 320 высокомолекулярного полимерного материала меньше, чем содержание молекул жидких кристаллов в первом гибридном слое, а также меньше, чем содержание молекул жидких кристаллов во втором гибридном слое. Оба из двух видов задания могут отвечать требованию связывания слоя 320 высокомолекулярного полимерного материала, в результате чего оба их можно считать факультативными решениями.
Очевидно, что может быть расположено большее количество жидкокристаллических слоев. Например, слой 300 композиционного материала может содержать также третий гибридный слой и другой слой высокомолекулярного полимерного материала, расположенные последовательно между слоем 320 высокомолекулярного полимерного материала и вторым гибридным слоем 330. Третий гибридный слой содержит молекулы жидких кристаллов и высокомолекулярный полимерный материал, причем содержание высокомолекулярного полимерного материала в третьем гибридном слое постепенно увеличивается от центральной части к двум поверхностям. Путем добавления большего количества жидкокристаллических слоев может быть дополнительно увеличено число молекул жидких кристаллов, имеющих высокую степень свободы, при одновременном повышении яркости жидкокристаллической пленки для записи информации.
В рассмотренном выше варианте осуществления первый гибридный слой 310 содержит также хиральную легирующую добавку, которая дает возможность превращать жидкие кристаллы в холестерические жидкие кристаллы, и содержание хиральной легирующей добавки может быть отрегулировано таким образом, чтобы холестерические жидкие кристаллы могли отражать свет с определенными длинами волн, в результате чего пишущий дисплей на жидкокристаллической пленке для записи информации светится разными цветами и при этом обеспечивает улучшение эффекта отображения. Для того чтобы уменьшить зрительное утомление, доля хиральной легирующей добавки может быть задана составляющей 25–35% суммарного количества молекул жидких кристаллов и хиральной легирующей добавки, так что пишущий дисплей на жидкокристаллической пленке для записи информации светится зеленым цветом, если смотреть спереди, и синим цветом, если смотреть с боковых сторон, в результате чего снижается нагрузка на глаза человека, и, вследствие этого, жидкокристаллическая пленка для записи информации может быть более подходящей для пользователей, смотрящих на дисплей в течение длительного периода времени. В частности, хиральной легирующей добавкой может быть S811 (марка) или R811 (марка), и ее доля может составлять приблизительно 30% общего количества жидких кристаллов. Для повышения контрастности изображения на дисплее доля хиральной легирующей добавки может быть задана составляющей 6–15% суммарного количества молекул жидких кристаллов и хиральной легирующей добавки, так что пишущий дисплей на жидкокристаллической пленке для записи информации светится желтым цветом, если смотреть спереди, и зеленым цветом, если смотреть с боковых сторон; и в этом случае пользователь может четко видеть запись на жидкокристаллической пленке для записи информации на большом расстоянии, и может вполне удовлетворяться требование возможности просмотра на большом расстоянии. В частности, хиральная легирующая добавка может представлять собой смесь R1011 и R811, и ее доля может составлять приблизительно 10% общего количества жидких кристаллов.
Ссылаясь на фиг. 4 вместе с фиг. 6, для обеспечения понимания в соответствии с настоящим изобретением дополнительно предлагается способ изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации, который включает указанные ниже этапы.
S1 – заготовляют первую несущую пленку 100 и вторую несущую пленку 200.
Первая несущая пленка 100 содержит первый несущий слой 110 и первый электродный слой 120, образованный на первом несущем слое 110, причем поверхность, оснащенная первым электродным слоем 120, является передней.
Вторая несущая пленка 200 содержит второй несущий слой 220 и второй электродный слой 210, образованный на втором несущем слое 220, причем поверхность, оснащенная вторым электродным слоем 210, является передней.
S2 – наносят жидкие кристаллы на первую несущую пленку 100 с образованием первого жидкокристаллического покрытия 301.
В качестве жидких кристаллов выбирают холестерические жидкие кристаллы, которые могут быть нанесены непосредственно с образованием требуемого первого жидкокристаллического покрытия 301.
S3 – наносят на первое жидкокристаллическое покрытие 301 неотвержденный высокомолекулярный полимерный материал с образованием покрытия 302 из высокомолекулярного полимерного материала.
В качестве высокомолекулярного полимерного материала выбирают высокомолекулярное полимерное связующее, являющееся общеизвестным в области техники, относящейся к жидкокристаллическому дисплею. Неотвержденный высокомолекулярный полимерный материал является еще несшитым в виде сетчатой структуры, которая содержит какие-либо текучие мономер и форполимер, и в этом случае мономер и форполимер в покрытии 302 из высокомолекулярного полимерного материала могут быть смешаны с жидкими кристаллами в первом жидкокристаллическом покрытии 301.
S4 – ламинируют вторую несущую пленку 200 и первую несущую пленку 100 с образованием пленки-полуфабриката с первым жидкокристаллическим покрытием 301 и покрытием 302 из высокомолекулярного полимерного материала, размещенными между первой несущей пленкой 100 и второй несущей пленкой 200.
При ламинировании второй электродный слой 210 на второй несущей пленке 200 ориентирован по направлению к первой несущей пленке 100.
S5 – управляют первым жидкокристаллическим покрытием 301 и покрытием 302 из высокомолекулярного полимерного материала таким образом, что они взаимно диффундируют на взаимодействующей границе раздела между ними в течение периода времени продолжительностью от 10 секунд до 3 минут вследствие взаимной растворимости и вязкости на основе температуры окружающей среды с получением в результате части с взаимной диффузией в качестве первого гибридного покрытия.
S6 – отверждают пленку-полуфабрикат.
После ламинирования первой несущей пленки 100 и второй несущей пленки 200 мономер и форполимер в покрытии 302 из высокомолекулярного полимерного материала диффундируют в первое жидкокристаллическое покрытие 301, и после диффундирования в течение некоторого периода времени первое жидкокристаллическое покрытие 301 и покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала превращаются в результате взаимной диффузии в первое гибридное покрытие. Затем осуществляют отверждение, в результате чего получают жидкокристаллическую пленку для записи информации, которая показана на фиг. 1 или фиг. 2. В частности, в случае относительно большого времени диффузии может быть получена жидкокристаллическая пленка для записи информации, которая показана на фиг. 1; в этом случае покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала и первое жидкокристаллическое покрытие 301 могут быть полностью смешаны друг с другом, но не равномерно; при этом содержание высокомолекулярного полимерного материала в первом гибридном покрытии постепенно уменьшается от стороны, удаленной от первого электродного слоя 120, к стороне, примыкающей к первому электродному слою 120; и после отверждения первое гибридное покрытие превращается в первый гибридный слой 310. В случае относительно малого времени диффузии может быть получена жидкокристаллическая пленка для записи информации, которая показана на фиг. 2; в этом случае покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала и первое жидкокристаллическое покрытие 301 не полностью смешивают друг с другом, и вместо этого первое жидкокристаллическое покрытие 301 смешивают с одной частью покрытия 302 из высокомолекулярного полимерного материала с образованием первого гибридного покрытия, при этом остальная часть покрытия 302 из высокомолекулярного полимерного материала остается несмешанной с первым жидкокристаллическим покрытием 301; и после отверждения часть покрытия 302 из высокомолекулярного полимерного материала, которая не смешана с первым жидкокристаллическим покрытием 301, превращается в слой 320 высокомолекулярного полимерного материала, тогда как первое гибридное покрытие превращается в первый гибридный слой 310. Конечно, если время диффузии является слишком большим, покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала и первое жидкокристаллическое покрытие 301 могут быть смешаны друг с другом полностью и равномерно, что ведет к невозможности получения соответствующей жидкокристаллической пленки для записи информации; вследствие этого, время взаимной диффузии первого жидкокристаллического покрытия 301 и покрытия 302 из высокомолекулярного полимерного материала на взаимодействующей границе раздела между ними в техническом решении, предлагаемом в соответствии с настоящим изобретением, регулируется в пределах от 10 секунд до 3 минут. Указанное время диффузии выбирают в зависимости от того, в какой окружающей среде происходит диффузия. Главным фактором среди факторов окружающей среды является температура окружающей среды. В частности, в случае относительно высокой температуры время диффузии, которое требуется, является относительно малым; и в случае относительно низкой температуры время диффузии, которое требуется, является относительно большим. В реальных условиях эксплуатации время диффузии может выбираться обоснованно в пределах того диапазона времени диффузии, которого могут потребовать обстоятельства.
Согласно предлагаемому в соответствии с настоящим изобретением способу изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации, после того как на передней стороне первой несущей пленки 100 из жидких кристаллов сформировано первое жидкокристаллическое покрытие 301, на первом жидкокристаллическом покрытии 301 из неотвержденного высокомолекулярного полимерного материала формируют покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала и, в конечном счете, после диффундирования в течение некоторого периода времени осуществляют отверждение, в результате чего получают предлагаемую в соответствии с настоящим изобретением жидкокристаллическую пленку для записи информации. Жидкокристаллическая пленка для записи информации, изготовленная с помощью этого способа, содержит первый гибридный слой 310, причем содержание высокомолекулярного полимерного материала в первом гибридном слое 310 постепенно уменьшается от стороны, удаленной от первого электродного слоя 120, к стороне, примыкающей к первому электродному слою 120, что приводит к получению относительно неплотной сетчатой структуры высокомолекулярных полимеров, образованной рядом с первым электродным слоем 120, и значительному повышению степени свободы молекул жидких кристаллов рядом с первым электродным слоем 120; и в этом случае большее количество молекул жидких кристаллов из числа молекул жидких кристаллов, примыкающих к первому электродному слою 120, может успешно поворачиваться до требуемого состояния для обеспечения отражения света с определенными длинами волн, что дает возможность значительно повысить яркость соответствующей жидкокристаллической пленки для записи информации.
Первое жидкокристаллическое покрытие 301 и покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала могут быть сформированы посредством последовательного нанесения. Таким образом, покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала может образоваться после того как первое жидкокристаллическое покрытие 301 станет плоским, что дает возможность получить достаточно высокую стабильность каждого покрытия, и, вследствие этого, может быть также гарантирована стабильность конструкции в целом. Во время последовательного нанесения требуется, чтобы различные положения нанесения отстояли друг от друга на определенном расстоянии для того, чтобы следующее нанесение осуществлялось после того как покрытие, сформированное посредством предыдущего нанесения, станет плоским.
Конечно, первое жидкокристаллическое покрытие 301 и покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала могут быть сформированы также одновременно посредством однократного нанесения; при этом существует необходимость в применении конструкции с соплами и проточными каналами для нанесения, чтобы обеспечить возможность одновременного выпуска потока разных наносимых материалов; и таким образом может быть упрощено выполнение этапов нанесения при одновременном повышении производительности.
Для получения жидкокристаллической пленки для записи информации, которая показана на фиг. 3, в варианте осуществления способа изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации в соответствии с настоящим изобретением, этап S7, то есть нанесение жидких кристаллов на покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала с образованием второго жидкокристаллического покрытия 303, может выполняться до ламинирования второй несущей пленки 200 и первой несущей пленки 100. При выполнении этапа S5 второе жидкокристаллическое покрытие и покрытие из высокомолекулярного полимерного материала также одновременно взаимно диффундируют на взаимодействующей границе раздела между ними в течение интервала времени продолжительностью от 10 секунд до 3 минут с образованием второго гибридного покрытия. Последовательность этапов способа в этом варианте осуществления показана на фиг. 5. Жидкие кристаллы в этом случае являются такими же, как и жидкие кристаллы на этапе 2. После окончания процесса нанесения жидкие кристаллы в первом жидкокристаллическом покрытии 301 и высокомолекулярный полимерный материал в покрытии 302 из высокомолекулярного полимерного материала взаимно диффундируют, и жидкие кристаллы во втором жидкокристаллическом покрытии 303 и высокомолекулярный полимерный материал в покрытии 302 из высокомолекулярного полимерного материала тоже взаимно диффундируют, так что после отверждения первый гибридный слой 310 в жидкокристаллической пленке для записи информации, как показано на фиг. 3, сформирован в первом гибридном покрытии, тогда как слой 320 высокомолекулярного полимерного материала в жидкокристаллической пленке для записи информации, как показано на фиг. 3, – в покрытии 302 из высокомолекулярного полимерного материала, и второй гибридный слой 330 в жидкокристаллической пленке для записи информации, как показано на фиг. 3, – во втором гибридном покрытии. Конечно, в этом варианте осуществления первое жидкокристаллическое покрытие 301, покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала и второе жидкокристаллическое покрытие 303 могут быть сформированы посредством последовательного нанесения. В этом случае покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала может быть сформировано после того как станет плоским первое жидкокристаллическое покрытие 301, и второе жидкокристаллическое покрытие 303 может быть сформировано после того как станет плоским покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала, в результате чего обеспечивается достаточно высокая стабильность каждого покрытия, и, вследствие этого, может быть также гарантирована стабильность конструкции в целом. Конечно, первое жидкокристаллическое покрытие 301, покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала и второе жидкокристаллическое покрытие 303 могут быть также сформированы одновременно посредством однократного нанесения, что может быть понятно при рассмотрении вместе с фиг. 7; при этом существует необходимость в применении конструкции с соплами и проточными каналами для нанесения, чтобы обеспечить возможность одновременного выпуска потока разных наносимых материалов; и таким образом может быть упрощено выполнение этапов нанесения при одновременном повышении производительности.
Ссылаясь на фиг. 6 или фиг. 7, в соответствии с настоящим изобретением предлагается также устройство для изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации, содержащее платформу 600 для нанесения, узел 700 нанесения, узел 800 ламинирования и узел 900 отверждения. Платформа 600 для нанесения выполнена с возможностью поддержания первой несущей пленки 100; узел 700 нанесения расположен на одной стороне платформы 600 для нанесения и оснащен рядом независимых проточных каналов для нанесения, которые выполнены с возможностью соответственно нанесения жидких кристаллов и нанесения неотвержденного высокомолекулярного полимерного материала; узел 800 ламинирования, предназначенный для ламинирования второй несущей пленки 200 и первой несущей пленки 100, расположен за платформой 600 для нанесения; и узел 900 отверждения, предназначенный для отверждения ламинированной жидкокристаллической пленки для записи информации, расположен за узлом 800 ламинирования.
Предлагаемое в соответствии с настоящим изобретением устройство для изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации предназначено для осуществления предлагаемого в соответствии с настоящим изобретением способа изготовления жидкокристаллической пленки для записи информации, при этом платформа 600 для нанесения, которая может поддерживать первую несущую пленку 100, служит в качестве рабочей платформы для нанесения; узел 700 нанесения оснащен рядом независимых проточных каналов для нанесения, обеспечивающих возможность отдельного нанесения жидких кристаллов и неотвержденного высокомолекулярного полимерного материала; узел 800 ламинирования может осуществлять ламинирование первой несущей пленки 100 и второй несущей пленки 200, и узел 900 отверждения может осуществлять отверждение ламинированной жидкокристаллической пленки для записи информации.
В частности, в этом варианте осуществления платформа 600 для нанесения оснащена конвейерной лентой, медленно транспортирующей первую несущую пленку 100 к узлу 800 ламинирования. Над платформой 600 для нанесения находятся сопла, расположенные на узле 700 нанесения, и с помощью ряда проточных каналов для нанесения может осуществляться независимое нанесение распылением различных текучих сред. Узел 800 ламинирования представлен двумя валками и осуществляет ламинирование первой несущей пленки 100 и второй несущей пленки 200 путем вальцевания. Устройство 900 для отверждения может представлять собой устройство для отверждения ультрафиолетовым излучением или устройство для теплового отверждения.
Ссылаясь дополнительно на фиг. 6 видно, что для формирования первого жидкокристаллического покрытия 301, покрытия 302 из высокомолекулярного полимерного материала и второго жидкокристаллического покрытия 303 посредством последовательного нанесения узел 700 нанесения может быть выполнен содержащим ряд первых труб 710, при этом каждые две соседние первые трубы 710 отстоят друг от друга на некотором расстоянии, и внутренний проход каждой из первых труб 710 представляет собой один из проточных каналов для нанесения; и на конце каждой из первых труб 710 расположено первое сопло 720. В каждой из первых труб 710 проходит текучая среда. Для обеспечения последовательного нанесения различных покрытий в разных местах платформы 600 для нанесения соответственно могут быть расположены различные первые трубы 710, которые не мешают друг другу. Таким образом, покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала может быть сформировано после того как станет плоским первое жидкокристаллическое покрытие 301, и второе жидкокристаллическое покрытие 303 может быть сформировано после того как станет плоским покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала, что позволяет обеспечить достаточно высокую стабильность каждого покрытия, и, вследствие этого, может быть также гарантирована стабильность конструкции в целом.
Ссылаясь дополнительно на фиг. 7 – фиг. 9 видно, что для одновременного формирования первого жидкокристаллического покрытия 301, покрытия 302 из высокомолекулярного полимерного материала и второго жидкокристаллического покрытия 303 посредством однократного нанесения узел 700’ нанесения может быть выполнен содержащим вторую трубу 710’, внутри которой образован ряд независимых проходов 711, при этом каждый из проходов 711 представляет собой один из проточных каналов для нанесения; и на конце второй трубы 710’ расположено второе сопло 720’, которое оснащено рядом выпускных отверстий 721, причем каждое из выпускных отверстий 721 сообщается с независимой полостью 722 и каждая из полостей 722 сообщается с одним из проходов 711. Каждая полость 722 и соответствующее выпускное отверстие 721 выполнены с возможностью нанесения текучей среды, и, вследствие этого, вторая труба 710’ и второе сопло 720’ могут обеспечивать одновременное нанесения различных текучих сред таким образом, что посредством нанесения могут быть одновременно сформированы первое жидкокристаллическое покрытие 301, покрытие 302 из высокомолекулярного полимерного материала и второе жидкокристаллическое покрытие 303, что обеспечивает возможность упрощения выполнения этапов нанесения и повышения производительности.
Выше описаны исключительно варианты осуществления или предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, и объем защиты настоящего изобретения не может быть этим ограничен ни в отношении текста, ни в отношении сопроводительных графических материалов. Любое эквивалентное преобразование структуры, выполненное в отношении содержания описания и сопроводительных графических материалов настоящего изобретения, или прямое/косвенное их использование в других смежных областях техники при условии соблюдения общего замысла настоящего изобретения должно подпадать под объем защиты настоящего изобретения.