[发明专利]一种基于溶剂挥发固化胶技术制造散射偏光片的方法

说明书

技术领域

本发明技术方案涉及一种基于溶剂挥发固化胶技术制造散射偏光片的方法，是属于光学功能薄膜新材料在透明投影屏幕上应用的技术领域。

背景技术

偏光片是光学功能薄膜材料，已经产业化的偏光片有吸收型偏光片和反射型偏光片。吸收偏光片大量应用在液晶显示器和偏光眼镜等领域而广为人知，自然光入射，一半光透射，一半光吸收。反射偏光片，自然光入射，一半光透射，一半光反射，反射光可以被再利用，作为液晶显示器背光源增亮膜，能提高显示器亮度。另有金属线栅偏光片在红外、微波和太赫兹等波段的仪器上有特殊应用，也为专业科研人员所知道。还有一种散射偏光片，自然光入射，一半光透射，一半光散射，因为还没有获得应用所以还鲜为人知。本发明人已经公开了发明专利“一种散射偏光玻璃及其制备方法和应用”(CN103033970A)和“一种散射偏光片及其制造方法和应用”(CN103592716A)，提出散射偏光玻璃和散射偏光片可以是透明投影屏幕新技术产品的应用设想，在这些工作基础上，本发明提出又一种制造散射偏光片的实用技术新方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于溶剂挥发固化胶技术制造散射偏光片的新方法，即溶剂挥发固化胶聚合物分散向列相液晶拉伸薄膜制造散射偏光片的方法。制品是由在一张聚乙烯醇薄膜上涂布溶剂挥发固化胶粘剂加液晶的混合液，经过烘干固化得到聚乙烯醇薄膜涂布聚合物分散液晶层，用加热拉伸设备把薄膜拉伸，使液晶微滴成为沿拉伸方向的长椭球形状，最后在复合设备上复合上三醋酸纤维素保护膜构成4层复合胶片，制品具有半透明外观，存在透光轴，自然光入射，一半光透射，一半光散射。偏振光入射，偏振方向与透光轴平行，光束强透射弱散射，偏振方向与透光轴正交，光束强散射弱透射。这种散射偏光片是透明背投影屏幕新技术产品，把散射偏光片和反射偏光片贴合在一起，就是透明正投影屏幕新技术产品。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：溶剂挥发型固化胶粘剂聚合物分散液晶拉伸薄膜散射偏光片，一种4层复合薄膜胶片制品，由两张透明三醋酸纤维素胶片和一张聚乙烯醇涂布一层有机溶剂挥发固化胶粘剂聚合物分散液晶膜构成。本发明散射偏光片制造方法采用有机溶剂挥发固化相分离技术，核心技术有配制液晶胶混合液、流延涂布、烘干、拉伸和复合等工艺过程。所述配制液晶胶混合液是用有机溶剂挥发固化胶粘剂加入向列相液晶材料混合组成液晶胶，所述有机溶剂挥发固化胶粘剂溶液中含有少量助剂(如表面活性剂，增塑剂和防粘剂等)，固化后折射率约为1.5，所述向列相液晶材料的双折射率约为n_o＝1.5，n_e＝1.7，双折射率差约为0.2。所述流延涂布是把液晶胶混合液流延涂布到聚乙烯醇薄膜上，调节胶粘剂粘度，使涂布膜层具有良好的流平性。所述烘干是把涂布液晶胶的聚乙烯醇薄膜输送进入干燥室干燥，有机溶剂挥发，固化成膜后收卷获得聚乙烯醇涂布聚合物分散液晶薄膜。所述的拉伸是把聚乙烯醇涂布聚合物分散液晶薄膜开卷，在拉伸设备上通过多组粗辊子把薄膜拉伸，粗辊加热温度60～70℃，形成拉伸膜。所述复合是在复合设备上，把拉伸薄膜复合上三醋酸纤维素保护膜，得到4层复合胶片制品。

上述散射偏光片制备方法中所用到的原材料如聚乙烯醇薄膜、向列相液晶材料和三醋酸纤维素胶片均为市场上易购商品，有机溶剂挥发固化胶粘剂是本发明配方特例，所涉及流延涂布、烘干、拉伸及复合等设备均为公知通用的塑料成型加工设备。

本发明散射偏光片的原理：所述溶剂挥发固化胶粘剂聚合物分散液晶拉伸薄膜散射偏光片在常态下呈半透明状态，液晶微滴可设想简化为沿拉伸方向的长椭球体，椭球长短轴比约3比1以上，液晶微滴中液晶分子沿椭球长轴方向大致取向，因此液晶微滴表现为各向异性单轴晶体的性质，如选择聚合物折射率n_p与液晶寻常光折射率n_o相等，光线正入射通过聚合物分散液晶薄层时，偏振方向沿拉伸方向的光散射，偏振方向垂直拉伸方向的光透射，即垂直拉伸方向为透光轴方向。这是由于液晶微滴中液晶分子大致沿拉伸方向取向，液晶是双折射材料，则平行于液晶分子的折射率n_e与聚乙烯醇折射率n_p不相等造成光散射，而垂直于液晶分子的折射率n_o与聚合物折射率n_p相等造成光透射，即具备了散射偏光器件的奇特性质。