Рідкокристалічний дисплей

1. Рідкокристалічний дисплей, який складається з двох гнучких полімерних підкладок, простір між якими заповнено рідким кристалом, на внутрішні поверхні яких нанесені електроди, і на одній з підкладок знаходяться зафіксовані на ній спейсери каліброваного розміру, а підкладки з'єднані і загерметизовані по їхньому контуру за допомогою клею, який відрізняється тим, що еластичне полі довження клею відповідає умові AL > d, де d 180° - товщина рідкого кристала, п - кут згортання дисплея. 2. Рідкокристалічний дисплей за п. 1, який відрізняється тим, що електрод на одній з підкладок виконаний з непрозорого провідного матеріалу. 3. Рідкокристалічний дисплей за п. 1, який відрізняється тим, що одна з підкладок виконана з непрозорого полімерного матеріалу. 4. Рідкокристалічний дисплей за п. 1, який відрізняється тим, що на поверхні щонайменше однієї з підкладок знаходиться полімерний шар, на якому закріплені спейсери, що задають товщину дисплея. 5. Рідкокристалічний дисплей за п. 4, який відрізняється тим, що спейсери виконано з каліброваних сферичних чи циліндричних часток. 6. Рідкокристалічний дисплей за п. 4, який відрізняється тим, що спейсери виконано з рівномірно і паралельно розташованих ребер чи рівномірно розподілених стовпчиків каліброваної висоти, фізично і хімічно інкорпорованих в одну з підкладок. 7. Рідкокристалічний дисплей за п. 1, який відрізняється тим, що як рідкий кристал вибраний холестеричний рідкий кристал. 8. Рідкокристалічний дисплей за п. 1, який відрізняється тим, що як рідкий кристал вибраний нематичний рідкий кристал, а на зовнішні поверхні підкладок нанесені плівкові поляризатори. ю Корисна модель відноситься до області фізики, зокрема фізики рідких кристалів (РК), і може бути використаний у промисловості рідкокристалічних дисплеїв для портативних та кишенькових комп'ютерів, мобільних телефонів, а також як вмонтований елемент одягу, друкарської продукції і т. ін. Рідкокристалічні дисплеї широко відомі і застосовуються в багатьох областях науки і техніки завдяки своїй компактності, малій вазі і мінімальному споживанню електроенергії. Відомо пристрої [1], які являють собою дві скляні підкладки з рідким кристалом, що знаходиться між ними. На внутрішніх поверхнях підкладок нанесена структура провідних прозорих електродів і шар, що орієнтує РК. У ряді випадків на зовнішніх поверхнях підкладок нанесені полімерні поляризатори, а електродна структура містить активні елементи. Відстань між підкладками, тобто товщина шару РК, задається спейсерами каліброваного розміру, а самі підкладки герметично склеєні між собою по контуру. Прикладання електричних сигналів до структури електродів приводить до зміни пропускання або відбивання світла РК дисплея і формуванню оптичного зображення. Використання скляних підкладок істотно обмежує подальше розширення областей застосування РК дисплеїв, оскільки скло є дорогим, важким, механічно крихким матеріалом, що практично не деформується. У той же час для сучасних мобільних телефонів, кишенькових комп'ютерів, смарткарт і т.п. потрібні дешеві, легкі РК дисплеї, здатні витримувати несподівані механічні навантаження і вигини. Сучасні РК дисплеї повинні також мати можливість легко згинатися і скручуватися. Ці вимоги привели до розробки РК дисплеїв з полімер CM 4125 ними підкладками [2-3]. Товщина типових полімервідповідно до пропонованої корисної моделі. них РК дисплеїв складає більш ніж 200 ц м , спейКорисна модель описується нижче разом із сери прикріплені до обох підкладок, а самі прикладеними фігурами 1-2. Фіг. 1-А представляє підкладки склеєні і загерметизовані малоеластичпоперечний переріз РК дисплея. На внутрішні поним клеєм. При вигині в таких пристроях виникаверхні полімерних підкладок 1 і 2, виконаних з мають великі механічні деформації, що навіть при теріалу полиетилентерефталат (PET) товщиною невеликих вигинах можуть привести до розгерме50 ц т , нанесені електроди 3-4. Ці електроди натизації і навіть розламу всієї конструкції. Тому існесені за допомогою вакуумного напилювання. нуючі полімерні РК дисплеї не допускають істотних Електрод 3 є прозорим і виконаний із плівки ІТО вигинів (максимальний радіус вигину дисплея - 4-6 (ІпгОз+БпОг) товщиною менше ЮОнм. У випадку см), і можлива кількість вигинів невелика (кілька РК дисплея, який працює на пропускання світла, сотень). електрод 4 також прозорий і виконаний з того ж матеріалу, що й електрод 3. У випадку РК диспНайбільш близьким по технічному втіленню лея, який працює на відбивання світла, електрод4 пристроєм РК дисплея (прототипом) є пристрій виконаний з поглинаючого чорного матеріалу, навідповідно до корисної моделі [4]. Такий РК диспприклад, Сг, товщиною менше ЮОнм. Зверху на лей складається з двох гнучких органічних полімеелектрод 4 за допомогою центрифуги нанесено рних плівок, простір між якими заповнено РК. На шар фотополімеру NOA-65 (Norland Products Inc.), внутрішні поверхні підкладок нанесені прозорі еле5, що містить рівномірно розподілені сферичні ктроди. Полімерні підкладки можуть бути замінені спейсери (Sekisui Fine Chemicals Division, Sekisui тонкими скляними підкладками. Циліндричні чи Chemical Co., Ltd.) 6 діаметром 4.5цт. Спейсери сферичні спейсери, що задають товщину РК диспмеханічно закріплені на підкладці шаром фотополея, однорідно розподілені між підкладками і імлімеру після отвердіння ультрафіолетовим опромобілізовані полімерними шарами, що нанесені на міненням. РК дисплей заповнений холестеричним внутрішні поверхні підкладок та служать для орієрідким кристалом 7, BL126 (Merck) і загерметизонтації РК. Підкладки з'єднані і загерметизовані за ваний по периметру підкладок за допомогою плівдопомогою клею по їхньому контуру. При вигині ки еластичного клею DP610 (ЗМ), 8 шириною такого пристрою максимальні механічні напруги І_о=О.5мм і відносним еластичним подовженням, зосереджені в місці склейки по контуру підкладок. В результаті, навіть при невеликих вигинах такий РК дисплей легко розламується по краях і стає У початковому стані (Фіг.1А) дисплей є плоснепридатним до використання. ким. При згортанні дисплея (Фіг. 1Б) внутрішні поЗадачею корисної моделі є створення полімеверхні підкладок 1-2 з нанесеними на них структурного РК дисплея, здатного багаторазово згинатирами 3-6 зміщуються одна відносно одної в ся і згортатися без втрати своїх електро-оптичних і напрямку дотичної в кожній точці поверхні. При механічних властивостей. цьому відстань між підкладками (товщина шару РК Задача вирішується тим, що РК дисплей скларівна діаметру спейсерів 6) практично не змінюдається з двох гнучких полімерних підкладок, проється, а подовжнє зміщення між точками, що спостір між якими заповнено РК, а на внутрішні повечатку знаходяться навпроти одна одної, лінійно рхні підкладок нанесені електроди, причому збільшується із збільшенням їхньої відстані щодо матеріал електродів прозорий щонайменше на геометричного центра підкладок. Максимальне одній з підкладок. Внутрішні підкладки з електрозміщення між підкладками досягається на краях дами можуть бути покриті захисною і орієнтуючою підкладок і дорівнює А х т а х = d , d-товщина РК плівкою. У випадку використання нематичного 180 РК чи смектичного РК, на зовнішні поверхні підшару РК (наприклад, при згортанні дисплея в трукладок нанесені шари оптичних поляризаторів. бку А х т а х = 2nd). Одночасно з відносним зміСпейсери, що задають товщину РК дисплея, сформовані і зафіксовані на одній з підкладок. Вони щенням підкладок, вигин і згортання дисплея приможуть являти собою калібровані сферичні чи циводять до еластичного розтягу плівки ліндричні частинки, зафіксовані на плівці, що орієгерметизуючого клею 8 на величину не більшу нтує. Спейсери можуть також являти собою рівномірно і паралельно розташовані ребра чи РОЗТЯГ герметизуючої плівки при вигині і згоррівномірно розподілені колонки каліброваної висотанні дисплея усуває механічні напруги на краях ти, фізично і хімічно інкорпоровані в одну з підклапідкладок, що приводять до ушкоджень РКдок. Підкладки з'єднані і загерметизовані по їхньодисплея при використанні конструкцій, реалізоваму контуру за допомогою клею, еластичне них у винаходах-аналогах і прототипі. При поверподовження якого вибирається згідно вираненні дисплея в плоский стан підкладки повертазу AL > — d, де d - товщина шару РК, п - кут ються у вихідне положення завдяки виконанню 180° згортання дисплея. Пояснюють корисну модель ілюстрації. Фіг. 1. Поперечний переріз у вихідному (а) і скрученому стані (б) РК дисплея з холестеричним РК відповідно до пропонованої корисної моделі. Фіг.2. Поперечний переріз у вихідному (а) і скрученому стані (б) РК дисплея з нематичним РК умови А х т а х = — d . Зображення в запропоно180 и ваному дисплеї може записуватися і перезаписуватися як у згорнутому, так і розгорнутому стані завдяки електро-оптичному ефекту в холестеричному РК за допомогою послідовності електричних імпульсів, що підводять до електродів [5,6]. Опи 4125 саний РК дисплей дозволяє більш ніж 1000 циклів згортання в трубку (п = 360°) без втрати своїх механічних і електро-оптичних властивостей У випадку використання нематичного РК дисплей містить також полімерні поляризаційні плівки 9, 10, нанесені на ЗОВНІШНІ поверхні підкладок Замість спеисерів на основі сферичних чи циліндричних часток можуть бути також використані мікропрофільовані полімерні підкладки [7] Потрібно також мати на увазі, що втілення запропонованого винаходу не обмежується приведеним вище описом Так наприклад, у якості РК може бути використаний смектичний рідкий кристал, ферроелектричні і ферронематичні суспензії, обидві підкладки можуть бути мікропрофільованими, і т д Крім того, приведені в описі матеріали і їхні характеристики можуть бути змінені Наприклад, товщина полімерних підкладок може змінюватися в межах (2575 ц т ) Матеріалом підкладок може бути полікарбонат, поліефірсульфон і ін В якості еластичного еластичного клею можуть бути використані різні клеї на основі поліуретану, полісилікону та ін Джерела інформації 1 В Bahadur, Ed , Liquid Crystal - Application and Uses, Volume 1, World Scientific (1990) 2 J DelPico, К -Ch Chang, G D Sharp Information Display, 16/7, 2000, 28-30 3 E Lueder, R Buerkle, M Muecke, R Klette, R Bunz, T Kallfass Journal of the SID, III, 1999, 29-35 4 US patent 4,705,360 Nov 10, 1987 Liquid crystal display cell and method for manufacturing thereof 5 E Lueder, Liquid Crystal Displays Addressing Schemes & Electro-Optical Effects, Wiley, New-York, 2001 6 Sh -T Wu, D -K Yang, Reflective Liquid Crystal Displays, Wiley, New-York, 2001 7 US patent 5,268,782 Dec 7, 1993 Mikrondged, polymeric liquid crystal display substrate and display device A) Фіг 1 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка В Мацело Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45 м Київ МСП 03680 Україна ДП Український інститут промислової власності вул Глазунова 1 м К и ї в - 4 2 01601