专利名称：一种制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法
技术领域：
本发明属于液晶智能与显示材料应用技术领域，特别涉及一种具有高性能的宽波反射特性的液晶偏振片的制备方法，这种方法处理后液晶薄膜材料的各种光学性能均得到明显改善，可以广泛应用于液晶显示、智能玻璃及其相关领域的研究中
背景技术：
液晶自从1888年发现以来，在近20年来得到蓬勃的发展。从开始流行的电子表，到液晶电视、手机，再到现在的电子纸、电子书，人们日常生活中液晶的应用越来越广泛。当液晶显示技术日新月异的同时，节能环保又成为我们将要面对的新课题。目前被广泛用于液晶显示器的偏振片是吸收型偏振片。其原理是通过二色性染料 碘分子或者碘盐分子的定向排列，吸收某一方向的偏振光，而允许垂直方向的偏正光透过。这种偏振片的缺点是光损耗大，一般透光率只有43%左右；且工作环境受限，受潮受热后易退偏振。我们知道，绝大多数液晶自身不会发光，需要有背光源系统提供光源，液晶显示器的亮度在一定程度上影响着图像的质量。由于背光源系统占整个主机的电耗比重很高，因此增加背光源本身的亮度非明智之举。使用光增亮膜可以显著增加液晶显示屏的光利用率和亮度，从而降低液晶显示屏的背光源灯管的耗电量。另外，便携式液晶显示器如笔记本电脑、手机等，节能为其重要需求，使用光增亮膜不仅可以提升显示亮度而且可以增长待机时间，节能效果优异，这种光增亮膜可以通过具有宽波反射特性胆留相液晶薄膜来制备。胆留相液晶分子独特的螺旋状结构决定了它特殊的光学特性，例如选择性反射、圆二色性、旋光性等性质，使胆留液晶在诸多领域有着广泛的应用，常常被用来制备具有节能环保功能的光学器件。
发明内容
本发明目的在于提供一种宽带反射液晶偏振片的制备方法，通过简单的工艺，制备能实现宽波反射的液晶偏振片，克服了工艺比较复杂，比较难控制的缺点。—种制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于，具体包括以下步骤步骤I :将重量百分比为30wt%、5wt%的主体负介电各向异性小分子液晶或者双频液晶材料中引入重量百分比为0Wt9T30wt%的手性化合物或者手性可聚合单体，4wt9T60wt%的液晶性光可聚合单体，液晶性光可聚合单体可为手性液晶性单体或者向列相液晶性可聚合单体，O. 01wt% 10wt%的紫外光吸收剂和O. 01wt% 10wt%的光引发剂，混配出具有负介电各向异性的手征向列相液晶复合体系；步骤2 :然后把上述介电各向负性的液晶复合体系灌入用镀有ITO导电层的玻璃基板制作的液晶盒中，或者用镀有ITO导电层的塑料薄膜将液晶复合体系压制成液晶薄膜，由间隔垫或玻璃微珠来控制液晶复合薄膜的厚度；
步骤3 :使用交流电场控制上述液晶复合薄膜中负介电各向异性液晶或者双频液晶分子取向，使之处于很好的平面织构状态，电场频率为2Hf999MHz ；步骤4 :在保持施加外电场的情况下，使用紫外光辐照液晶复合薄膜，制备成聚合物稳定液晶薄膜；保持外电场的施加时间大于3min,紫外光强度为I μ W/cm2 3mW/cm2。上述的小分子液晶材料可以为负介电各向异性小分子液晶材料(能够用正介电各向异性小分子液晶加入大的负介电各向异性物质替代)或者双频率小分子液晶材料，最终可以得到具有负介电各向异性或者双频率特性的液晶复合体系，从而在交流电场作用下能够使液晶复合体系中的分子平行取向。上述液晶复合体系中所用液晶性可聚合单体是一种或者多种手性液晶性单体，或者由非手性液晶性单体与手性非液晶性单体混合，以下为可用于本发明中的液晶性可聚合单体，但不局限于这些材料
权利要求
1.一种制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于，具体包括以下步骤 步骤I :将重量百分比为30Wt°/r95Wt%的主体负介电各向异性小分子液晶或者双频液晶材料中弓丨入重量百分比为0wt9T30wt%的手性化合物或者手性可聚合单体，4wt%"60wt%的液晶性可聚合单体，O. 01wt% 10wt%的紫外光吸收剂和O. 01wt% 10wt%的光引发剂，混配出具有负介电各向异性的手征向列相液晶复合体系，液晶性可聚合单体为手性液晶性单体或者向列相液晶性可聚合单体； 步骤2 :然后把上述负介电各向异性的手征向列相液晶复合体系灌入用镀有ITO导电层的玻璃基板制作的液晶盒中，或者用镀有ITO导电层的塑料薄膜将液晶复合体系压制成液晶薄膜，由间隔垫或玻璃微珠来控制液晶复合薄膜的厚度； 步骤3 :使用交流电场控制上述液晶复合薄膜中负介电各向异性液晶或者双频液晶分子取向，使之处于很好的平面织构状态，电场频率为2Hf999MHz ； 步骤4 :在保持施加外电场的情况下，使用紫外光辐照液晶复合薄膜，制备成聚合物稳定液晶薄膜；保持外电场的施加时间大于3min，紫外光强度为lyW/cnTSmW/cm2。
2.根据权利I所述的制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于小分子液晶材料为负介电各向异性小分子液晶材料或用正介电各向异性小分子液晶加入大的负介电各向异性物质替代或者双频率小分子液晶材料，最终可以得到具有负介电各向异性或者双频率特性的液晶复合体系，从而在交流电场作用下能够使液晶复合体系中的分子平行取向。
3.根据权利I所述的制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于液晶复合体系中所用液晶性可聚合单体是一种或者多种手性液晶性单体，或者由非手性液晶性单体与手性非液晶性单体混合，液晶性可聚合单体包括以下几种
4.根据权利I所述的制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于液晶复合体系中所用液晶性可聚合单体是单官能单体，或者是双官能度或者多官能度单体。
5.根据权利I所述的制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于所述的压制成液晶薄膜是使用覆膜机或者压胶机仪器与TAC膜将小分子液晶混合物压制成膜。
6.根据权利I所述的制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于本发明所使用的手性化合物，为可以溶解在向列相液晶中的手性添加剂，包括S811，R811，R1011，CB15，ZLI-4572 ;本发明所使用的光引发剂为安息香异丙醚或二苯甲酮，安息香异丙醚即光引发剂651。
7.根据权利I所述的制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于在紫外光聚合的过程中同时施加交流电场控制液晶分子的取向，使之保持液晶分子平面织构的状态，减少聚合过程中分子扩散与分子热运动对液晶分子与平行基板排列的影响。
8.根据权利I所述的制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于直接通过玻璃板或者塑料薄膜内侧的ITO导电层对液晶分子施加电场，控制液晶分子取向，或通过在玻璃板或者塑料薄膜的外侧施加大的电场对液晶分子进行取向控制。
9.根据权利I所述的制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于通过调整手性添加剂或者手性化合物的含量控制所制备的聚合物稳定液晶复合薄膜的反射带宽；聚合物稳定液晶复合薄膜能反射可见光波段，也能反射红外光波段。
10.根据权利I所述的制备具有高性能的宽波反射液晶偏振片的方法，其特征在于液晶薄膜的厚度为5 μ πΓ300 μ m。
全文摘要
一种制备反射型液晶偏振片的方法，属于液晶材料应用领域。用负介电各向异性小分子向列相液晶、液晶性单体、手性化合物、紫外吸收剂、光引发剂混配出具有负介电各向异性的手征向列相液晶复合体系，然后将复合体系灌入用镀有ITO导电膜的玻璃基板制作的液晶盒中，或者用镀有ITO导电膜的塑料薄膜将液晶复合体系压制成膜，并在通电过程中使用紫外光诱导可聚合单体聚合，体系中的紫外吸收剂可诱导螺距梯度，而聚合过程中通电可改善聚合物薄膜的平面取向。优点是偏振片具有高的反射率与透过率；偏振片的反射带宽足够宽，能够反射所有可见光；反射区域可根据手性化合物和手性可聚合单体的含量进行任意调节；偏振片的制作工艺简单，制作成本低。
文档编号G02B5/30GK102778718SQ201210233079
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者刘芳, 曹晖, 李克轩, 杨槐, 武晓娟, 王菲菲 申请人:北京科技大学