CN105319755A

CN105319755A - 一种基于溶剂挥发固化胶技术制造散射偏光片的方法

Info

Publication number: CN105319755A
Application number: CN201410286391.8A
Authority: CN
Inventors: 范志新; 王玲
Original assignee: NANJING JINGDUO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NANJING JINGDUO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2016-02-10

Abstract

本发明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，它由两张三醋酸纤维素夹层涂布有机溶剂挥发固化胶粘剂聚合物分散液晶层的聚乙烯醇拉伸薄膜构成的4层复合胶片制品。该散射偏光片的制造方法是配制有机溶剂挥发固化胶粘剂加液晶的混合液，把混合液流延涂布到聚乙烯醇薄膜上，输送进入干燥室干燥，有机溶剂挥发固化成膜后，收卷获得涂聚合物分散液晶层的聚乙烯醇薄膜，把涂聚合物分散液晶层的聚乙烯醇薄膜在加热拉伸设备上拉伸，最后在复合设备上两面复合三醋酸纤维素保护膜，收卷得到4层复合胶片制品。散射偏光片存在垂直于拉伸方向的透光轴，是一种透明背投影屏幕技术产品，散射偏光片与反射偏光片贴合构成散射反射偏光片，是一种透明正投影屏幕技术新产品。

Description

一种基于溶剂挥发固化胶技术制造散射偏光片的方法

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。

本发明的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。

本发明溶剂挥发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，并发现了其作为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。

本发明溶剂挥发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“一种散射偏光片及其制备方法和应用”相比，具有新特征：原技术是基于紫外光固化胶技术制造散射偏光片的方法，由两张三醋酸纤维素胶片复合两张聚乙烯醇薄膜夹一层聚合物分散液晶拉伸膜(5层膜)构成。新技术是溶剂挥发固化胶技术制造散射偏光片的方法，由两张三醋酸纤维素夹一张涂布了聚合物分散液晶层的聚乙烯醇拉伸膜(4层膜)构成。

附图说明

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步解释，图1本发明一种基于溶剂挥发固化胶技术制造散射偏光片的结构示意图，图中，101三醋酸纤维素薄膜，102聚乙烯醇薄膜，103有机溶剂挥发固化胶粘剂聚合物，104拉伸液晶微滴形状。

具体实施方式

散射偏光片制造工艺过程：

第一步，配制有机溶剂挥发固化胶粘剂加液晶的混合液，有机溶剂挥发胶粘剂中固体含量16～20wt％，混合液中液晶4～5wt％，并添加微量助剂(表面活性剂、增塑剂和防粘剂等)，有机溶剂挥发胶粘剂的配方如下：乙烯醋酸乙烯酯16～20wt％，二甲苯75～80wt％，向列相液晶为PDLC-005(石家庄鹿泉新型电子材料厂供应)。

第二步，制作聚合物分散液晶薄膜，把混合液流延涂布到幅宽1200～1800mm的聚乙烯醇薄膜上，进入干燥室干燥，至有机溶剂挥发掉成膜后，收卷获得涂布聚合物分散液晶层的聚乙烯醇薄膜，制品为有雾度朦胧半透明薄膜，涂层厚度0.06～0.12mm。

第三步，拉伸涂层聚乙烯醇薄膜，把涂层聚乙烯醇薄膜开卷，在拉伸设备上通过多组粗辊子把薄膜拉伸3倍以上，粗辊加热到60～70℃，通过一特殊的弯辊加以舒展扩张，消除褶皱，形成稳定宽度厚度的拉伸膜，拉伸膜雾度降低，比较透明，涂层厚度0.02～0.03mm。

第四步，复合保护膜，在复合设备上，把拉伸薄膜复合上三醋酸纤维素保护膜，收卷得到4层复合胶片制品。

散射偏光片用作透明背投影屏幕使用时，根据客户需要，裁剪拼接成屏幕规格尺寸，贴合到如商场橱窗玻璃上即可。散射偏光片用作透明正投影屏幕使用时，需要另行贴合上高透光率低反射率低偏振度的反射偏光片，组合成散射反射偏光片，裁剪拼接成屏幕规格尺寸，再贴合到如会议室落地窗玻璃上，且是反射偏光片面朝玻璃，散射偏光片面朝投影机和观众即可。

Claims

1.一种基于溶剂挥发固化胶技术制造散射偏光片的方法，其特征在于其结构是在一张聚乙烯醇薄膜上涂布有一层溶剂挥发固化胶分散液晶膜，经拉伸后又复合上两张三醋酸纤维素保护膜的4层复合胶片。

2.根据权利要求1所述的制造散射偏光片的方法，其特征在于所述聚乙烯醇薄膜上涂布有一层溶剂挥发固化胶聚合物分散液晶膜是指在拉伸聚乙烯醇基材薄膜上有层聚合物分散液晶薄膜，聚合物是溶剂挥发型胶粘剂，折射率约为1.5，液晶是向列相液晶材料，寻常光折射率约1.5，非常光折射率约1.7，拉伸后液晶微滴呈沿拉伸方向的长椭球形状。

3.根据权利要求1所述的制造散射偏光片的方法，其特征在于包括的步骤：

第一步，配制溶剂挥发型胶粘剂预聚物加液晶的液晶胶混合液，预聚物有机溶液中固体含量16～20wt％，混合液中液晶4～5wt％。

第二步，制作聚合物分散液晶薄膜，把液晶胶混合液流延涂布到聚乙烯醇薄膜上，进入干燥室干燥，至有机溶剂挥发成膜后，收卷获得聚乙烯醇薄膜上涂布了聚合物分散液晶层的薄膜，制品为有雾度朦胧半透明薄膜。

第三步，拉伸聚乙烯醇薄膜涂布了聚合物分散液晶层的薄膜，把涂布了聚合物分散液晶层的聚乙烯醇薄膜开卷，在拉伸设备上通过多组辊子把薄膜拉伸3倍以上，粗辊加热，通过一特殊的弯辊加以舒展扩张，消除褶皱，形成稳定宽度厚度的拉伸膜，拉伸膜雾度降低，比较透明。

4.根据权利要求1所述的散射偏光片，其特征在于其光学性质，存在垂直于拉伸方向的透光轴，入射自然光，一半光透射，另一半光散射；入射偏振光方向与透光轴平行时，完全透射无散射(或强透射弱散射)；偏振光方向与透光轴正交时，完全散射无透射(或强散射弱透射)。

5.根据权利要求1所述的散射偏光片，其特征在于其应用，是一种透明背投影屏幕技术产品，散射偏光片与反射偏光片贴合构成散射反射偏光片，是一种透明正投影屏幕技术产品。