一种基于热固化胶技术制造散射偏光片的方法
【技术领域】
[0001]本发明技术方案涉及一种基于热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】
[0002]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。另外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的应用设想，在这些工作基础上，本发明提出一种制造散射偏光片的实用技术新方法。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种基于热固化胶技术制造散射偏光片的方法，即聚乙烯醇夹聚合物分散向列相液晶拉伸薄膜制造散射偏光片的方法。制品是由两张聚乙烯醇夹聚合物分散液晶膜构成夹层薄膜，经过拉伸后复合上三醋酸纤维素保护膜，构成5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，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。
[0004]本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:用两张聚乙烯醇薄膜夹聚合物分散液晶层，经过拉伸之后，再复合上两张透明三醋酸纤维素胶片保护膜。本发明散射偏光片制造方法采用热固化胶相分离技术，核心技术有配制预聚物和液晶混合液、涂布覆膜、加热、固化、拉伸和复合等工艺过程。所述预聚物配制是用热固化胶预聚物和向列相液晶材料混合组成液晶胶，所述向列相液晶材料的双折射率约为η。= 1.5，ne = 1.7，双折射率差约为0.2，热固化胶预聚物固化后折射率约为1.5。所述涂布覆膜是在精密覆膜机上，把两卷聚乙烯醇开卷夹进覆膜机粗辊中，把液晶胶灌注涂布到两张聚乙烯醇之间，经过覆膜机复合成3层夹胶薄膜。所述加热是把3层夹胶薄膜输送进入加热室加热到80?90°C，触发热引发剂开始交联反应，收卷获得没有充分固化的聚乙烯醇夹聚合物分散液晶薄膜，制品稍有雾度，比较透明。所述的固化是把成卷的经过加热的聚乙烯醇夹聚合物分散液晶薄膜放置数日，热引发剂持续起引发热固化作用，完全固化，液晶从聚合物中析出形成液晶微滴，得到聚乙烯醇夹聚合物分散液晶薄膜，制品雾度稍大，呈朦脒半透明状态。所述的拉伸是把聚乙烯醇夹聚合物分散液晶薄膜开卷，在拉伸设备上通过多组加热粗辊子把薄膜再加热拉伸3倍以上，粗辊加热温度在60?70°C，形成拉伸薄膜，制品为雾度有所降低，透光率有所提高的半透明状态。所述复合是在复合设备上，在拉伸薄膜上下两侧复合上三醋酸纤维素保护膜，得到5层复合胶片制品。
[0005]上述散射偏光片制备方法中所用到的原材料如聚乙烯醇胶片、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，热固化胶预聚物可以为现有聚合物分散液晶电控调光膜生产实用配方，所涉及涂布覆膜、加热、拉伸及复合设备均为公知通用的塑料成型加工设备。
[0006]本发明散射偏光片的原理:所述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面方向的长椭球体，椭球长短轴比约3比I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np与液晶寻常光折射率Iici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，液晶是双折材料，则平行于液晶分子的折射率K与聚合物折射率np不相等造成光散射，而垂直于液晶分子的折射率η。与聚合物折射率np相等造成光透射，即具备了散射偏光器件的奇特性质。
[0007]本发明的热固化胶聚合物分散液晶拉伸薄膜散射偏光片的特性，通过调节聚合物与液晶的比例，能达到透光率50?70%，雾度50%以下，偏振度70?90%等技术指标。单张散射偏光片是透明背投影屏幕技术，单片液晶投影机或单片硅上液晶投影机自带吸收偏光片，出射光是完全偏振光，散射偏光片用作屏幕，投影光偏振方向与散射偏光片透光轴正交，没有透射光浪费，发生全散射，背投影成像超清晰，比其他透明投影屏幕胶片技术(如全息膜)具有成像原理性技术优势，适合应用在商场橱窗上，背投影效果神奇。把散射偏光片与反射偏光片贴合在一起是透明正投影屏幕技术，适合贴到会议室落地窗上，正投影效果神奇。
[0008]本发明热固化胶技术制造散射偏光片的方法与发明人之前已经公开的“一种散射偏光玻璃及其制备方法和应用”相比，具有新特征:本发明人先发明了散射偏光玻璃，并发现了其作透明投影屏幕的特殊应用，致力于将散射偏光玻璃产业化，进而再发明散射偏光片。散射偏光玻璃是玻璃夹胶制品，自然具有玻璃产品的优点和缺点，散射偏光片是多层膜复合胶片制品，当然又有胶片产品显然的优点和缺点。
[0009]本发明热固化胶技术制造散射偏光片的方法与发明人之前已经公开的