CN106019453A - 组合物、复合偏光片及制作方法和显示基板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于制作偏光层的组合物，包括：二色性染料；液晶单体；补充染料，所述补充染料用于吸收波长在650nm～780nm的光线。本发明还提供一种包括所述组合物制成的偏光层的复合偏光片、在衬底上制作复合偏光片的方法和一种包括该复合偏光片的显示基板。由于所述组合物中添加补充染料，该补充染料可以吸收波长在650nm～780nm的光线，从而可以防止长波段的光发生漏光。

Description

组合物、复合偏光片及制作方法和显示基板

技术领域

本发明涉及显示装置领域，具体地，涉及一种用于制备偏光层的组合物、一种包括所述组合物制成的偏光层的复合偏光片、在衬底上制作复合偏光片的方法和一种包括该复合偏光片的显示基板。

背景技术

涂布式偏光片是偏光片的一种，目前常用的制备涂布式偏光片的材料包括液晶材料和二向色性染料。将把包括液晶材料和二向色染料的材料涂布在衬底上固化，即可获得涂布式偏光片。目前，涂布式偏光片在长波段部分的漏光较为明显，严重影响了涂布式偏光片的偏光度，进而影响了应用该涂布式偏光片的产品的特性。

因此，如何防止涂布式偏光片在长波段漏光成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备偏光层的组合物、一种包括所述组合物制成的偏光层的复合偏光片、在衬底上制作复合偏光片的方法和一种包括该复合偏光片的显示基板，利用所述组合物制备的复合偏光片具有较好的偏光性能。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种用于制作偏光层的组合物，其中，所述组合物包括：

二色性染料；

液晶单体；

补充染料，所述补充染料用于吸收波长在650nm～780nm的光线。

优选地，所述补充染料包括花菁染料。

优选地，所述花菁染料包括：

和/或七甲川花菁染料。

优选地，所述组合物还包括光引发剂和有机溶剂。

优选地，所述组合物还包括阻热剂。

优选地，所述组合物中各个组分满足以下质量百分比：

二色性染料：0.5wt％～5wt％；

液晶单体：30wt％～70wt％；

光引发剂：1wt％～5wt％；

阻热剂：0.2wt％～2wt％；

补充染料：0.2wt～2wt％；

有机溶剂：30wt～60wt％。

作为本发明的另一个方面他，提供一种复合偏光片，所述复合偏光片包括取向层和偏光层，其中，所述偏光层由本发明所提供的上述组合物固化而成，且所述偏光层设置在所述取向层上，所述取向层具有预取向，以使得所述组合物中的液晶单体与所述取向层接触时具有与所述预取向一致的取向。

优选地，所述偏光层的厚度在2μm至9μm之间。

作为本发明的还一个方面，提供一种显示基板，所述显示基板包括衬底，所述衬底的一侧设置有复合偏光片，其中，所述复合偏光片为本发明所提供的上述复合偏光片。

方作为本发明的有一个方面，提供一种显示基板的制作方法，其中，所述制作方法包括：

在衬底上设置取向层，所述取向层具有预取向；

在所述取向层上涂覆本发明所提供的上述组合物，并固化，以获得偏光层。

优选地，当所述组合物包括光引发剂时，在对所述组合物进行固化的步骤中，利用紫外线对所述组合物进行固化。

优选地，对所述组合物进行固化的步骤包括：

将所述组合物加热到预定温度，以使得所述液晶单体达到各向同性的状态；

对所述组合物进行冷却；

利用紫外光对冷却的组合物进行照射，以使得所述组合物固化，并获得所述偏光层。

优选地，对所述组合物进行固化的步骤包括：

将设置有所述取向层和所述组合物的衬底设置在水平磁场中，所述水平磁场的方向与所述取向层的取向相同；

利用紫外光对所述组合物进行照射，以使得所述组合物固化，并获得所述偏光层。。

由于本发明所提供的所述组合物中添加了补充染料，该补充染料可以吸收波长在650nm～780nm的光线，从而可以防止由所述组合物制成的偏光层发生长波段的光的漏光现象。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明所提供的复合偏光片设置在衬底上的示意图；

图2是利用对比例制得的复合偏光片的正交偏振光透过率曲线；

图3是利用实施例1制得的复合偏光片的正交偏振光透过率曲线。

附图标记说明

100：衬底 200：取向层

300：偏光层

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一个方面，提供一种用于制作偏光层的组合物，其中，所述组合物包括：

二色性染料；

液晶单体；

补充染料，所述补充染料用于吸收波长在650nm～780nm的光线。

所谓“二色性”染料是指采用黄色染料、红色染料和蓝色染料混合而成的染料，所述二色性染料对波长在650nm～780nm的光吸收能力较弱。所述组合物中增加的补充染料用于吸收波长在650nm～780nm的光线，从而可以防止长波段的光发生漏光。

本领域技术人员容易理解的是，在使用所述组合物时，将所述组合物涂敷在玻璃基板上，然后使所述组合物固化，即可获得具有偏光性的偏光片。由于所述组合物中包括液晶单体，因此，可以对所述液晶单体进行取向，以使得二色性染料和所述补充染料能够被取向，从而使得所述组合物具有偏光性。所述二色性染料可以包括蒽醌类染料和/或偶氮类染料。

如上文中所述，所述组合物中包括的是液晶单体，因此，该液晶单体是可以聚合的。在本发明中，对组合物的固化方式并没有特殊的限制，例如，可以使用光固化的手段使得所述组合物固化，这种情况下，所述组合物还可以包括光引发剂；还可以使用热固化的手段使得所述组合物固化，在这种情况下，所述组合物还可以包括热引发剂。在本发明中，对液晶单体的具体材料并没有特殊的要求，例如，所述液晶单体可以包括LC242，RM257等。

在本发明中，对所述补充染料的具体成分也没有特殊的限制，例如，所述补充染料可以包括花菁染料。花菁染料的的吸收波峰位于747nm附近，满足本发明中对补充染料的要求。

在本发明中，对花菁染料的具体种类并没有特殊的限制，例如，所述花菁染料包括：

和/或七甲川花菁染料。

上述两种染料都是可以通过商购获得的，这里不再详细描述。

为了便于配制、获得均匀的组合物，优选地，所述组合物还可以包括有机溶剂，在本发明中，对有机溶剂的成分并没有特殊的要求，例如，有机溶剂可以包括三氯甲烷等。优选地，所述组合物可以包括光引发剂，从而可以确保所述组合物的稳定性。在固化所述组合物获得偏光片时，可以利用紫外光对所述组合物进行照射。所述光引发剂可以选自三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯等。

优选地，所述组合物还可以包括阻热剂，从而防止在制备所述组合物的过程中发生不需要的固化。优选地，所述阻热剂可以选自如三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯等。

在本发明中，对所述组合物中各组分所占的质量比并没有特殊的要求。例如，所述补充染料的质量百分比为0.2～2wt％。

作为本发明的一种优选实施方式，所述组合物中各个组分满足以下质量百分比：

二色性染料：0.5wt％～5wt％；

液晶单体：30wt％～70wt％；

光引发剂：1wt％～5wt％；

阻热剂：0.2wt％～2wt％；

补充染料：0.2wt～2wt％；

有机溶剂：30wt～60wt％。

本领域技术人员应当理解的是，所有组分加一起应当是100wt％。

作为本发明的另一个方面，提供一种复合偏光片，如图1所示，所述复合偏光片包括取向层200和偏光层300，其中，偏光层300由本发明所提供的上述组合物固化而成，且偏光层300设置在取向层200上，所述取向层具有预取向，以使得所述组合物中的液晶单体与所述取向层接触时具有与所述预取向一致的取向。

所述复合偏光片所呈现出的偏光特性是由偏光层300带来的，而偏光层300的偏光特性则是由液晶单体的取向带来的。如上文中所述，设置了取向层200之后，在将所述组合物涂敷在取向层200上，可以使得组合物中的液晶单体具有与取向层的预取向相同的取向。

在本发明中，对如何设置取向层并没有特殊的要求。例如，可以在衬底基板上设置取向层材料后，利用摩擦的方法在所述取向层材料上形成凹槽。

如上文中所述，由于所述组合物中添加了能够吸收波长在在650nm～780nm的光线，因此，所述复合偏光片也可以吸收波长在650nm～780nm的光线，从而可以减轻所述复合偏光片的漏光现象，提高所述复合偏光片的偏光性能。

优选地，偏光层300的厚度在2μm至9μm之间。

作为本发明的另一个方面，提供一种显示基板，如图1所示，所述显示基板包括衬底100，该衬底100的一侧设置有复合偏光片，其中，所述复合偏光片为本发明所提供的上述复合偏光片。

在本发明中，可以将所述复合偏光片设置在显示基板的内侧或者显示基板的外侧。

此处，内侧是指，当显示基板设置在显示面板中时，朝向液晶层的一侧。外侧是指当显示基板设置在所述显示面中时背离液晶层的一侧。

在本发明中，对所述显示基板的具体类型并没有特殊的限制。例如，所述显示基板可以是阵列基板，也可以是彩膜基板。

作为本发明的还一个方面，提供一种在衬底上制作本发明所提供的上述复合偏光片的制作方法，其中，所述制作方法包括：

在衬底100上设置取向层200，该取向层200具有预取向；

在取向层200上涂覆本发明所提供的上述组合物，并固化，以获得偏光层300。

容易理解的是，所述取向层和所述偏光层组合，可以获得上文中所述的复合偏光层。

在本发明中，对如何在衬底上设置取向层并没有特殊的要求，例如，在衬底上设置取向层的步骤可以包括：

在衬底基板上设置取向层材料；

利用摩擦的方法在所述取向层材料上形成凹槽，所述凹槽的方向即为所述取向层的预取向。

当所述组合物包括光引发剂时，在对所述组合物进行固化的步骤中，利用紫外线对所述组合物进行固化。

为了使得所述偏光层具有更好的偏光度，优选地，对所述组合物进行固化的步骤包括：

将所述组合物加热到预定温度，以使得所述液晶单体达到各向同性的状态；

对所述组合物进行冷却；

利用紫外光对冷却的组合物进行照射，以使得所述组合物固化，并获得所述偏光层。

在本发明中，所述预定温度可以为15℃～95℃摄氏度。不同的液晶单体对应的预定温度不同。

将所述液晶单体加热到各向同性后，再从各向同性状态下缓慢冷却，降温后液晶单体和染料会获得更好的取向。需要指出的是，此处冷却的速度不宜过快，以确保能够获得取向一致的液晶单体。

作为本发明的另一种实施方式，优选地，对所述组合物进行固化的步骤包括：

将设置有所述取向层和所述组合物的衬底设置在水平磁场中，所述水平磁场的方向与所述取向层的取向相同；

利用紫外光对所述组合物进行照射，以使得所述组合物固化，并获得所述偏光层。

将设置有所述取向层的衬底设置在水平磁场中，所述水平磁场的方向与所述取向层的取向相同；

为了获得均一的取向，液晶会在磁场中受力偏转，相应地，二色性染料的分子以及补充染料的分子也会转到相同方向，从而可以使得所述偏光层具有较好的偏光度。

实施例

在以下实施例中，二色性染料为商购自三井化学的S-428，液晶单体为LC242，阻热剂为三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，光引发剂为三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，补充染料为五七甲川花菁染料，有机溶剂为三氯甲烷。

实施例1

利用以下方法制备组合物：

S1、称取600g有机溶剂；

S2、分别称取50g二色性染料、300g液晶单体、20g光引发剂、10g阻热剂、20g补充染料，并将上述物质依次添加至所述有机溶剂中，并搅拌均匀，以获得所述组合物。

实施例2

利用实施1中的方法制备组合物，不同之处在于，有机溶剂为500g、二色性染料为50g、液晶单体为400g、光引发剂为10g、阻热剂为20g、补充染料为20g。

实施例3

利用实施例1中的方法制备组合物，不同之处在于，有机溶剂为400g、二色性染料为10g、液晶单体为500g、光引发剂为50g、阻热剂为20g、补充染料为20g。

对比例

S1、称取600g有机溶剂；

S2、分别称取80g二色性染料、300g液晶单体、20g光引发剂，并将上述物质依次添加至所述有机溶剂中，并搅拌均匀，以获得组合物。

实验例

利用以下方法在衬底上制备复合偏光片，所述衬底为玻璃衬底：

S100、在所述衬底上设置取向层，包括：

S110、在所述衬底上涂敷聚酰亚胺材料层，厚度为3微米；

S120、将所述聚酰亚胺材料层烘干后，利用摩擦布对所述聚酰亚胺材料层进行摩擦，以获得预倾角为1度度的预取向；

S200、在所述取向层上涂覆本发明所提供的上述组合物，并固化包括：

S210、在所述取向层上涂敷一层厚度为5μm的组合物；

S220、将所述组合物加热到100摄氏度；

S230、对所述组合物进行冷却；

S240、利用紫外光对冷却的组合物进行照射，以使得所述组合物固化，并获得所述偏光层。

其中，所述组合物分别为实施例1、实施例2、实施例3和对比例中制得的组合物。

利用分光光度计方法测量获得的复合偏光片的偏光程度。在测试时，利用正交于复合偏光片的偏光方向的光对所述复合偏光片进行照射。

如图2中所示，利用对比例获得的复合偏光片在波长780nm处的光的透光率为16％。如图3所示，利用实施例1获得的复合偏光片在波长780nm处的透光率仅为11％。

由此可知，利用本发明所提供的组合物制得的复合偏光片具有较高的偏光度。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种用于制作偏光层的组合物，其特征在于，所述组合物包括：

二色性染料；

液晶单体；

补充染料，所述补充染料用于吸收波长在650nm～780nm的光线。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述补充染料包括花菁染料。

3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述花菁染料包括

和/或七甲川花菁染料。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括光引发剂和有机溶剂。

5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括阻热剂。

6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于，所述组合物中各个组分满足以下质量百分比：

二色性染料：0.5wt％～5wt％；

液晶单体：30wt％～70wt％；

光引发剂：1wt％～5wt％；

阻热剂：0.2wt％～2wt％；

补充染料：0.2wt～2wt％；

有机溶剂：30wt～60wt％。

7.一种复合偏光片，所述复合偏光片包括取向层和偏光层，其特征在于，所述偏光层由权利要求1至6中任意一项所述的组合物固化而成，且所述偏光层设置在所述取向层上，所述取向层具有预取向，以使得所述组合物中的液晶单体与所述取向层接触时具有与所述预取向一致的取向。

8.根据权利要求7所述的复合偏光片，其特征在于，所述偏光层的厚度在2μm至9μm之间。

9.一种显示基板，所述显示基板包括衬底，所述衬底的一侧设置有复合偏光片，其特征在于，所述复合偏光片为权利要求7或8所述的复合偏光片。

10.一种在衬底上制备复合偏光片的方法，其特征在于，所述制作方法包括：

在衬底上设置取向层，所述取向层具有预取向；

在所述取向层上涂覆权利要求1至6中任意一项所述的组合物，并固化，以获得偏光层。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述组合物包括光引发剂时，在对所述组合物进行固化的步骤中，利用紫外线对所述组合物进行固化。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，对所述组合物进行固化的步骤包括：

将所述组合物加热到预定温度，以使得所述液晶单体达到各向同性的状态；

对所述组合物进行冷却；

利用紫外光对冷却的组合物进行照射，以使得所述组合物固化，并获得所述偏光层。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，对所述组合物进行固化的步骤包括：

将设置有所述取向层和所述组合物的衬底设置在水平磁场中，所述水平磁场的方向与所述取向层的取向相同；

利用紫外光对所述组合物进行照射，以使得所述组合物固化，并获得所述偏光层。