[發明專利]一種液晶薄膜的制備方法及所制得的液晶薄膜、圓偏振片

有效

• 申請號: 201410555038.5
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104297836A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 王菲菲;邵喜斌;王丹;李承珉;張洪林
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;北京京東方顯示技術有限公司
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及一種液晶薄膜的制備方法及所制得的液晶薄膜、圓偏振片，屬于液晶顯示技術領域。

背景技術

膽甾相液晶因具有特殊的螺旋結構而具有選擇性布拉格反射的光學特性，可廣泛地應用于無光損失的反射式偏振片等需要覆蓋近、中及中遠波段的節能環保等材料領域，以便最大限度地有效節約能耗，達到節能環保的目的。

在可見光范圍內，單一螺距的膽甾相液晶的反射波寬通常在150nm以下。研究證明，形成螺距的梯度分布或非均勻分布可以非常有效地拓寬膽甾相液晶的反射波寬。例如，利用在電極上產生非均勻電場的方法，使接近電極的液晶螺距增大，而遠離電極的液晶螺距基本不變，從而使反射帶寬增大。此種方法的主要不足是需要電極而且是特殊形狀的電極，在反射膜中引入電極對其光學性能產生影響，而且電極也難于加工。另外，利用非常弱的紫外線(輻射強度小于0.05mW/cm²)進行照射，使單體有充分的時間進行擴散，形成螺距梯度，從而得到對于整個可見光波段的選擇性反射的偏振片。但由于單體在液晶中的擴散程度與紫外強度有關，這種方法所形成的帶寬對于紫外照射強度十分敏感，因此在制造過程中要使用單色光傳感器對偏振片進行檢測，一旦達到所需帶寬，就要立刻提高紫外照射強度。設備較復雜，工藝比較難控制。

扭曲晶界相(TGB)是液晶的一種相態，具有獨特的超螺旋結構，其既具有近晶A相的層狀排列結構，又具有類似膽甾相液晶的螺旋結構，它的螺旋軸與近晶A相的層平面平行，因此扭曲晶界相也具有膽甾相的選擇性反射的光學特性。目前還未見將其應用于液晶薄膜材料的制備領域。

發明內容

為了克服上述技術缺陷，本發明提供一種寬波反射范圍在350nm-2500nm的液晶薄膜的制備方法及所制得的液晶薄膜、圓偏振片。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種液晶薄膜的制備方法，包括如下步驟：

制備膽甾相液晶：

將小分子向列相液晶、液晶性光可聚合單體、手性添加劑按比例混合，制得膽甾相液晶；

制備液晶復合體系：

所得膽甾相液晶與近晶相液晶性光可聚合單體按比例混合，再加入光引發劑，制備得到具有膽甾相-扭曲晶界相相轉變的液晶復合體系；

所得液晶復合體系中加入納米粒子，混合均勻；

得到的混合體系施加電壓，再經紫外光輻照，可聚合單體發生聚合，形成所述液晶薄膜。

在本發明中，各組分混合后可采用本領域常規方法制備得到膽甾相液晶或液晶復合體系，優選溶劑揮發法或者加熱熔融法。

在本發明中，所述小分子向列相液晶、液晶性光可聚合單體、手性添加劑質量比為(30-80)：(20-70)：(0-20)；優選小分子向列相液晶與液晶性光可聚合單體的質量比為(40-70)：(30-60)。

在本發明中，所述小分子向列相液晶為向列相液晶溫度范圍在-30°-130°之間的介電各向異性的小分子向列相液晶混合物；優選石家莊誠志永華顯示材料有限公司的SLC10V513-200。

在本發明中，所述液晶性光可聚合單體選自手性液晶性光可聚合單體或向列相液晶性光可聚合單體；

其中，所述手性液晶性光可聚合單體選自以下化合物中的一種或兩種以上：

所述向列相液晶性可聚合單體選自以下化合物中的一種或兩種以上：

所述手性添加劑可以選自以下化合物中的一種或兩種以上：

在本發明中，所述液晶復合體系具有膽甾相-扭曲晶界相的相轉變特性。其中，所述膽甾相液晶、近晶相液晶、光引發劑質量比為(20-80)：(10-75)：(0.5-5)；優選質量比為(59-70)：(25-41)：(0.5-5)。

在本發明步驟2)中，所述近晶相液晶為光可聚合的近晶相液晶單體或者不可聚合的近晶相液晶，優選下列化合物中的一種或兩種以上：

在本發明中，所述光引發劑選自過氧化二苯甲酰、過氧化十二酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二碳酸二異丙酯或過氧化二碳酸二環己酯中的一種或兩種以上；優選光引發劑Irgacure651，其結構式為：