[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及液晶屏結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種成本低廉，使用方便，可以大幅度降低人們對紙張依賴的高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板結(jié)構(gòu)及制作工藝。

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背景技術(shù)：
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近些年，隨著人們生活水平的不斷提高，各行各業(yè)的產(chǎn)品都更加注重實際的使用效果以及對人們健康保護(hù)的程度，傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境中，一般都是采用粉筆在黑板上寫字，然后擦除的方式，實際使用過程中會產(chǎn)生大量粉末，如果使用者長期使用，則會對身體健康造成很大的影響，基于此，目前市面上出現(xiàn)了一種可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)黑板書寫模式的液晶手寫裝置產(chǎn)品，該液晶手寫裝置產(chǎn)品一般采用的技術(shù)是通過調(diào)整液晶中不同htp的手性劑及手性劑的含量的方式來改變液晶螺距，從而來調(diào)整反射光的顏色，不過，僅添加手性劑膽甾相液晶僅能反射可見光中某個波長段的光波即某種顏色的光，所以反射的而形成的圖案亮度不會太高，若想增強字跡所反射光的強度，必須增加反射光的波長范圍。也就是說，當(dāng)其他條件不變時，反射多種顏色的光，才能增加字跡的亮度。若要反射多種顏色的光波，根據(jù)布拉格公式，液晶層中的膽甾相液晶的螺距也必須是多種的。

液晶手寫裝置對應(yīng)的液晶顯示黑板產(chǎn)品首先將課件存儲在存儲裝置中然后將存儲裝置與液晶顯示裝置相連隨后輸出并顯示課件。這類黑板雖然可以解決粉塵的問題，但不能實現(xiàn)自由書寫，書寫體驗不好，同時對書寫者眼睛有傷害。近幾年，市場上出現(xiàn)了一種液晶手寫板，該類液晶手寫板用膽固醇相液晶和高分子混合物材料作為書寫底材，用戶用硬物即可實現(xiàn)在該液晶手寫板上實現(xiàn)書寫。目前的液晶手寫板一般包含兩相對設(shè)置的導(dǎo)電層，液晶分子充填在兩導(dǎo)電層之間。兩導(dǎo)電層通電時，可以使得液晶分子發(fā)生偏轉(zhuǎn)從而擦除書寫內(nèi)容。這種液晶手寫板字跡黯淡不清晰且表面反射眩光，故使用起來體驗感非常不好，故使用率很低。

基于此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行了大量的研發(fā)和實驗，從具體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造入手進(jìn)行改進(jìn)和改善，并取得了較好的效果。

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技術(shù)實現(xiàn)要素：
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為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種成本低廉，使用方便，可以大幅度降低人們對紙張依賴的高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板結(jié)構(gòu)及制作工藝。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是提供一種高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板結(jié)構(gòu)，包括透明pet結(jié)構(gòu)層、上層高分子聚合物層、具有不同螺距的第一液晶層和第二液晶層、下層高分子聚合物層以及下層pet層；在所述下層pet層上形成有氧化銦錫導(dǎo)電膜層；且該氧化銦錫導(dǎo)電膜層位于下層高分子聚合物層和下層pet層之間；所述第一液晶層和第二液晶層的厚度范圍都為2-5微米，且第一液晶層反射的波長范圍為590-750納米，第二液晶層反射的波長范圍為495-590納米；所述透明pet結(jié)構(gòu)層包括從上往下依次設(shè)置的防污膜層、加硬層、磨砂面層、透明pet層、增透層、氧化銦錫導(dǎo)電膜層以及接著層；所述防污膜層為氟硅烷材質(zhì)層；接著層為sio2材質(zhì)層；且所述透明pet層或氧化銦錫導(dǎo)電膜層的厚度大于防污膜層、加硬層、磨砂面層增透層以及接著層的厚度。

優(yōu)選地，所述上層高分子聚合物層和下層高分子聚合物層為第一液晶層和第二液晶層形成過程中，由少量黏附于氧化銦錫導(dǎo)電膜層表面上的液晶漿料組分經(jīng)紫外光照射發(fā)生聚合反應(yīng)形成的聚合物薄層。

優(yōu)選地，所述透明pet層的厚度為100微米或125微米。

優(yōu)選地，所述接著層的厚度范圍為3-5納米。

優(yōu)選地，所述下層pet層包括由上到下依次設(shè)置的接著層、氧化銦錫導(dǎo)電膜層、增透層以及透明或彩色pet膜層。

優(yōu)選地，所述透明pet結(jié)構(gòu)層中的氧化銦錫導(dǎo)電膜層蝕刻成寬度為25mm的橫向長條形，下層pet層中的氧化銦錫導(dǎo)電膜層蝕刻成寬度為25mm的豎向長條形。

一種高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板結(jié)構(gòu)的制作工藝，包括以下步驟，

s1：準(zhǔn)備一定寬度的透明itopet膜，并對其的透光率、霧度、表面硬度以及色度指數(shù)進(jìn)行來料檢測；

s2：準(zhǔn)備一定寬度的下層黑色itopet膜卷材；并對其透光率、霧度、表面硬度以及色度指數(shù)進(jìn)行來料檢測；

s3：ito電路蝕刻；控制上層透明pet結(jié)構(gòu)層的ito蝕刻成豎向的ito塊，下層pet層的ito蝕刻成橫向的ito塊；

s4：對步驟s1和s2中檢測完成且符合標(biāo)準(zhǔn)的itopet膜進(jìn)行臭氧清洗處理；清洗過程使用182納米的紫外線光譜照射itopet膜表面至少兩分鐘，且控制臭氧清洗機的轉(zhuǎn)速為0.5m/分；

s5:卷對卷液晶灌裝；將預(yù)先準(zhǔn)備好的液晶漿料灌入itopet膜中透明pet結(jié)構(gòu)層和下層pet層之間的空隙中；灌裝過程中采用可精密控制流量的計量泵控制液晶漿料的流量，利用光柵定位的高精度壓輥進(jìn)行輥壓來控制itopet膜中液晶層的厚度；

s6：聚合誘導(dǎo)相分離；使用波長范圍為350-370nm的紫外線對步驟s5中已經(jīng)灌裝完成液晶漿料的itopet膜透明膜側(cè)進(jìn)行照射，使itopet膜透明膜中的液晶層發(fā)生交聯(lián)，形成具有不同螺距梯度的第一液晶層和第二液晶層；紫外線的照射時長范圍為5-10分鐘；

s7：時效處理；把步驟s6中聚合誘導(dǎo)相分離完成后的itopet膜收成卷狀，并放置至少24小時，聚合反應(yīng)得以徹底反應(yīng)完全；

s8：柔化處理；通過特殊的方法，使液晶層徹底形成非牛頓流體狀；

s9：手動治具切割及引腳；用特制的治具及刀具將液晶膜進(jìn)行外形尺寸的切割。同時，將電路的ito層電路切割出來，并擦拭邊緣溢出的液晶液體；

s10：封邊，外觀檢驗，入庫。

優(yōu)選地，所述步驟s5中高精度壓輥對itopet膜厚度的控制范圍為3um-11um。

優(yōu)選地，所述步驟s1中透明itopet膜的厚度為100微米或125微米；步驟s2中下層pet層的厚度為0.188mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板結(jié)構(gòu)及制作工藝通過采用上層透明pet結(jié)構(gòu)、具有不同螺距的第一液晶層、第二液晶層、高分子聚合物層以及下層pet層的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實際的液晶屏產(chǎn)品可以感受壓力，使用無任何功能的硬質(zhì)筆均可在其表面書寫，并且可以顯示出鮮艷顏色的筆跡，也可顯示白色筆跡，字跡在不擦除的狀態(tài)下可以永久保存，獨特的液晶配方使之可以顯示黑底綠字、黑底白字黑底黃字及藍(lán)底白字等各種顏色的顯示搭配，字跡比較亮，可以一鍵清除字跡，非常省電。本設(shè)計工藝簡便，成本更加低廉，并且整個工藝基本上都能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，環(huán)保，節(jié)能。

[附圖說明]

圖1是本發(fā)明一種高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板結(jié)構(gòu)的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2和圖3是本發(fā)明一種高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板的制作工藝流程圖。

[具體實施方式]

為使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定此發(fā)明。

請參閱圖1至圖3，本發(fā)明一種高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板結(jié)構(gòu)1包括透明pet結(jié)構(gòu)層、上層高分子聚合物層、具有不同螺距的第一液晶層和第二液晶層、下層高分子聚合物層以及下層pet層；在所述下層pet層上形成有氧化銦錫導(dǎo)電膜層；且該氧化銦錫導(dǎo)電膜層位于下層高分子聚合物層和下層pet層之間；所述第一液晶層和第二液晶層的厚度范圍都為2-5微米，且第一液晶層反射的波長范圍為590-750納米，第二液晶層反射的波長范圍為495-590納米；所述透明pet結(jié)構(gòu)層包括從上往下依次設(shè)置的防污膜層、加硬層、磨砂面層、透明pet層、增透層、氧化銦錫導(dǎo)電膜層以及接著層；所述防污膜層為氟硅烷；接著層為sio2材質(zhì)層；且所述透明pet層或氧化銦錫導(dǎo)電膜層的厚度大于防污膜層、加硬層、磨砂面層增透層以及接著層的厚度。

通過采用上層透明pet結(jié)構(gòu)、具有不同螺距的第一液晶層、第二液晶層、高分子聚合物層以及下層pet層的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實際的液晶屏產(chǎn)品可以感受壓力，使用無任何功能的硬質(zhì)筆均可在其表面書寫，并且可以顯示出鮮艷顏色的筆跡，也可顯示白色筆跡，字跡在不擦除的狀態(tài)下可以永久保存，獨特的液晶配方使之可以顯示黑底綠字、黑底白字黑底黃字及藍(lán)底白字等各種顏色的顯示搭配，字跡比較亮，可以一鍵清除字跡，非常省電，本設(shè)計工藝簡便，成本更加低廉，并且整個工藝基本上都能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，環(huán)保，節(jié)能。

優(yōu)選地，所述上層高分子聚合物層和下層高分子聚合物層為第一液晶層和第二液晶層形成過程中，由少量黏附于氧化銦錫導(dǎo)電膜層表面上的液晶漿料組分經(jīng)紫外光照射發(fā)生聚合反應(yīng)形成的聚合物薄層。從理論上分析，液晶器(p態(tài))件的反射光譜特性主要與其內(nèi)膽甾相液晶分子的排列情況有關(guān)，器件內(nèi)膽甾相液晶分子在平面織構(gòu)態(tài)的沿面排列越好，其反射光譜越強，反之就越弱，而液晶分子的排列又主要取決于其自身所受的錨定作用，在此，液晶分子的取向主要取決于表面錨定作用和盒內(nèi)聚合物立體網(wǎng)絡(luò)的共同作用，此處表面的錨定作用就是指表面處聚合物薄層的錨定作用，因此使得液晶分子在靠近表面的地方平面取向很好。

一般的pet膜材的表面硬度鉛筆硬度僅有hb級別，加上此加硬層后，液晶屏表面硬度可以達(dá)到3h以上，大大增加液晶屏的防刮性能。

優(yōu)選地，所述透明pet層的厚度為100微米或125微米。透明pet層為所有層的載體。增透層為在ito和pet之間增加的用于提升ito和pet界面透過率的功能層，此層主要是提升外界光線射入屏中的透過率。

優(yōu)選地，所述接著層的厚度范圍為3-5納米。為了提升字跡反射出來的光線的透過率，故增加此層。

優(yōu)選地，所述下層pet層包括由上到下依次設(shè)置的接著層、氧化銦錫導(dǎo)電膜層、增透層以及透明或彩色pet膜層。

優(yōu)選地，所述透明pet結(jié)構(gòu)層中的氧化銦錫導(dǎo)電膜層蝕刻成寬度為25mm的橫向長條形，下層pet層中的氧化銦錫導(dǎo)電膜層蝕刻成寬度為25mm的豎向長條形。

一種高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板結(jié)構(gòu)的制作工藝，包括以下步驟，

s1：準(zhǔn)備一定寬度的透明itopet膜，并對其的透光率、霧度、表面硬度以及色度指數(shù)進(jìn)行來料檢測；

s2：準(zhǔn)備一定寬度的下層黑色itopet膜卷材；并對其透光率、霧度、表面硬度以及色度指數(shù)進(jìn)行來料檢測；

s3：ito電路蝕刻；控制上層透明pet結(jié)構(gòu)層的ito蝕刻成豎向的ito塊，下層pet層的ito蝕刻成橫向的ito塊；

s4：對步驟s1和s2中檢測完成且符合標(biāo)準(zhǔn)的itopet膜進(jìn)行臭氧清洗處理；清洗過程使用182納米的紫外線光譜照射itopet膜表面至少兩分鐘，且控制臭氧清洗機的轉(zhuǎn)速為0.5m/分；

s5:卷對卷液晶灌裝；將預(yù)先準(zhǔn)備好的液晶漿料灌入itopet膜中透明pet結(jié)構(gòu)層和下層pet層之間的空隙中；灌裝過程中采用可精密控制流量的計量泵控制液晶漿料的流量，利用光柵定位的高精度壓輥進(jìn)行輥壓來控制itopet膜中液晶層的厚度；

s6：聚合誘導(dǎo)相分離；使用波長范圍為350-370nm的紫外線對步驟s5中已經(jīng)灌裝完成液晶漿料的itopet膜透明膜側(cè)進(jìn)行照射，使itopet膜透明膜中的液晶層發(fā)生交聯(lián)，形成具有不同螺距梯度的第一液晶層和第二液晶層；紫外線的照射時長范圍為5-10分鐘；

s7：時效處理；把步驟s6中聚合誘導(dǎo)相分離完成后的itopet膜收成卷狀，并放置至少24小時，聚合反應(yīng)得以徹底反應(yīng)完全；

s8：柔化處理；通過特殊的方法，使液晶層徹底形成非牛頓流體狀；

s9：手動治具切割及引腳；用特制的治具及刀具將液晶膜進(jìn)行外形尺寸的切割。同時，將電路的ito層電路切割出來，并擦拭邊緣溢出的液晶液體；

s10：封邊，外觀檢驗，入庫。因此時的液晶層已經(jīng)形成非牛頓液體狀。為防止液晶流出液晶屏，故切割完的液晶需要將uv膠水均勻涂在液晶屏邊緣上，經(jīng)過自然放置后，根據(jù)毛細(xì)管原理，膠水會自動滲入液晶屏的液晶層內(nèi)部。當(dāng)滲入約2mm處時，立即對封膠處進(jìn)行uv固化。滲膠的深度應(yīng)根據(jù)靜置時間來進(jìn)行嚴(yán)格把控，以防膠水滲的太深進(jìn)入可視區(qū)。對邊緣的膠水進(jìn)行固化時，需要將液晶屏的有效區(qū)域遮蔽起來。否則會對液晶屏液晶層過度曝光，從而造成液晶屏的手寫筆跡的粗細(xì)不均。

聚合誘導(dǎo)相分離過程中，當(dāng)紫外光照射添加了紫外線吸收染料的對叔丁基鄰苯二酚的可光聚合的單官及雙官能團(tuán)樹脂單體的向列相液晶單體、雙官能團(tuán)手性單體和光引發(fā)劑的混合物，引發(fā)了混合物中可聚合單體的分子間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，由于紫外線吸收染料的存在，在復(fù)合薄膜中形成紫外光光強度梯度，由于雙官能團(tuán)單體的聚合速率較雙官能團(tuán)手性單體的聚合速率快(后者的分子體積較大)，因此，在離紫外光源近的高光強度區(qū)域內(nèi)，雙官能團(tuán)單體消耗得更快，引起離紫外光源遠(yuǎn)的低光強度區(qū)域的雙官能團(tuán)單體向高光強度區(qū)域擴(kuò)散，在薄膜厚度方向上聚合形成了雙官能團(tuán)單體的濃度梯度，在復(fù)合薄膜中紫外光強度較高的一側(cè)，液晶復(fù)合材料分子形成的螺旋排列的螺距較大，而在相對一側(cè)分子螺旋排列的螺距較小，于是，就形成對應(yīng)的第一液晶層和第二液晶層。由于在復(fù)合材料中形成分子螺旋排列的螺距，所以復(fù)合材料可以反射整個可見光波長范圍內(nèi)的紅綠藍(lán)左旋圓偏振入射光，而紫外光光強度對反射波帶的影響可理解為，較弱的紫外光，更易使液晶單體在復(fù)合薄膜中充分?jǐn)U散形成濃度梯度。因此，紫外線照度控制在0.35-0.55mw/cm²，照射時間在5分鐘-10分鐘之間；此時控制好排風(fēng)，照射時液晶屏表面溫度不超過35攝氏度，太高的溫度會導(dǎo)致液晶分子的震動過于激烈，液晶層內(nèi)部螺距的排布沒有那么有規(guī)律性，在液晶屏性能上顯示為成品的字跡較黯淡。

采用本工藝流程制作的液晶屏，是在膽甾相液晶中加入紫外線吸收劑(染料)，由于紫外光吸收染料的存在，在紫外光誘導(dǎo)聚合的過程中，在復(fù)合材料中將形成紫外光強度梯度，進(jìn)而形成手性單體的濃度梯度，誘導(dǎo)膽甾相液晶體系形成螺距，最終制備了可反射可見光區(qū)紅藍(lán)綠三色光的膽甾相液晶聚合物薄膜。宏觀表現(xiàn)為，液晶手寫屏的筆跡亮度大大增加。

優(yōu)選地，所述步驟s5中高精度壓輥對itopet膜厚度的控制范圍為3um-11um。

優(yōu)選地，所述步驟s1中透明itopet膜的厚度為100微米或125微米；步驟s2中下層pet層的厚度為0.188mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種高亮度粗筆跡壓敏型膽甾相液晶黑板結(jié)構(gòu)及制作工藝通過采用上層透明pet結(jié)構(gòu)、具有不同螺距的第一液晶層、第二液晶層、高分子聚合物層以及下層pet層的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實際的液晶屏產(chǎn)品可以感受壓力，使用無任何功能的硬質(zhì)筆均可在其表面書寫，并且可以顯示出鮮艷顏色的筆跡，也可顯示接近白色顏色的筆跡，字跡在不擦除的狀態(tài)下可以永久保存，獨特的液晶配方使之可以顯示黑底綠字、黑底白字黑底黃字及藍(lán)底白字等各種顏色的顯示搭配，字跡比較亮，可以一鍵清除字跡，非常省電，一塊紐扣電池可以確保擦寫100000次，按每天使用100次計算，一塊紐扣電池可以使用三年，本設(shè)計工藝簡便，成本更加低廉，并且整個工藝基本上都能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，環(huán)保，節(jié)能。

以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。