WO2014201773A1 - 胆甾型液晶薄膜制作方法、胆甾型液晶薄膜和滤光片 - Google Patents

胆甾型液晶薄膜制作方法、胆甾型液晶薄膜和滤光片 Download PDF

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李明超
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    • G02F2201/343—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 reflector cholesteric liquid crystal reflector

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a cholesteric liquid crystal film, a cholesteric liquid crystal film and a filter. Background technique
  • the cholesteric liquid crystal contains many layers of molecules, each of which is arranged in the same direction, but the adjacent two layers of molecules are slightly rotated in the direction of arrangement, the angle is about 15 minutes, and the layers are stacked into a spiral structure. When the arrangement of the molecules is rotated 360 degrees. When returning to the original direction, the distance between the two layers in which the molecular arrangement is completely the same is called the pitch of the cholesteric liquid crystal.
  • the method for manufacturing a color liquid crystal film may include the following steps: Step S101: controlling the temperature at a first temperature such that the liquid crystal film has a first pitch capable of exhibiting a red color, the first temperature being, for example, about 25 ⁇ ;
  • Step S102 irradiating with ultraviolet light to form an area of red, and fixing the liquid crystal of the area;
  • Step S103 controlling the temperature to the second temperature, so that the region of the liquid crystal film that is not fixed with the liquid crystal has a second pitch capable of exhibiting green color, and the second temperature is, for example, about 34 ° C;
  • Step S104 irradiation with ultraviolet light needs to be made into green The area that holds the liquid crystal in the area.
  • the nematic liquid crystal monomer and the chiral agent in the dispersion layer of the mixture for producing the bile liquid crystal film contain a polymerizable group, and when the ultraviolet light illuminates the dispersion layer of the mixture, the photoinitiator in the dispersion layer of the mixture causes the nematic Polymerization of liquid crystal monomers and chiral agents.
  • the inventors have recognized that the chiral agent and the nematic liquid crystal monomer participate in different polymerization ratios under different ultraviolet radiation energy, that is, the concentration of the chiral agent varies depending on the energy of the ultraviolet radiation received, or The concentration of the chiral agent will vary depending on the amount of ultraviolet light exposure obtained.
  • the concentration of the chiral agent directly affects the pitch of the formed cholesteric liquid crystal film (specifically, the concentration of the chiral agent is inversely proportional to the pitch of the formed bile liquid crystal film), thereby controlling the formation of cholestasis.
  • the pitch of the liquid crystal film is controlled by the formation of cholestasis.
  • the present invention provides a method for producing a cholesteric liquid crystal film according to which a bile liquid crystal film having a plurality of colors can be simultaneously formed by one continuous exposure treatment, thereby improving the production efficiency.
  • the present invention also provides a bile liquid crystal film and a filter produced according to the method.
  • the present invention provides a method of fabricating a cholesteric liquid crystal film, the method comprising: forming a mixture dispersion layer on a substrate; and subjecting the dispersion layer of the mixture to a partial area exposure treatment to form a cholesteric liquid crystal film.
  • a partial area exposure treatment to form a cholesteric liquid crystal film.
  • different regions of the mixed layer of the mixture are obtained with different exposure amounts so that the cholesteric liquid crystal films formed in the different regions have different pitches.
  • exposure amount radiation intensity * exposure time
  • the inventors have recognized that the sub-region exposure treatment can be performed with different radiation intensities or different exposure times for different regions of the dispersion layer of the mixture, so that the mixture is dispersed Different areas get different exposures.
  • the sub-region exposure process may include: performing a sub-area exposure process on the mixture dispersion layer through a mask, the mask plate including at least two having different light transmittances Light transmission area.
  • the mixture dispersion layer may include a first region, a second region, and a third region
  • the mask may include a first corresponding to the first region, the second region, and the third region, respectively
  • the light transmissive region, the second light transmissive region and the third light transmissive region, the first light transmissive region, the second light transmissive region and the third light transmissive region have different light transmittances.
  • the sub-area exposure process may include: a first exposure process in which an entire area of the dispersion layer of the mixture is subjected to exposure processing for a first time length; and a second exposure process, in the second In the exposure process, a partial region of the dispersion layer of the mixture is subjected to exposure treatment for a second length of time.
  • the mixture dispersion layer may include a first region, a second region, and a third region, and in the first exposure process, the first region of the mixture dispersion layer is the first time length, The second region and the third region perform exposure processing; in the second exposure processing, exposing the first region and the second region of the mixture dispersion layer to a second time length; and the sub-region exposure processing It is also possible to include a step of: a third exposure process in which the first region of the dispersion layer of the mixture is subjected to exposure treatment for a third length of time. The third region may be masked by the first mask after the first exposure process, and the second region and the third region may be masked by the second mask after the second exposure process. It will be appreciated that the sub-regional exposure process in this case is still a continuous exposure process in which portions of the mixture dispersion layer are masked by respective masks at different exposure stages so that the mixture is dispersed Different areas get different exposures.
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the first region may have a first pitch
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the second region may have a second pitch and formed in the third region
  • the cholesteric liquid crystal film may have a third pitch.
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the first region may reflect red light
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the second region may reflect green light
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the third region It can reflect blue light.
  • the sub-region exposure treatment may be performed on the dispersion layer of the mixture by using an ultraviolet lamp as a light source.
  • the ultraviolet light emitted from the ultraviolet lamp may have a wavelength of 365 nm, a radiation intensity of 2. 5 mW/cm 2 , and an exposure treatment period of 15 to 25 minutes.
  • the manufacturing method may further include the steps of: mixing a nematic liquid crystal monomer, a photoinitiator, a chiral agent, and an ultraviolet absorber to form a mixture, the mixture being used to form the dispersion layer of the mixture.
  • the parts by mass of each component in the mixture may be: the nematic liquid crystal monomer is
  • the manufacturing method may further include the step of: heat-treating the dispersion layer of the mixture, the temperature of the heat treatment being higher than a clearing point temperature of the dispersion layer of the mixture.
  • the present invention provides a cholesteric liquid crystal film which is produced by the above-described method for producing a cholesteric liquid crystal film.
  • the present invention provides a filter comprising the above-described cholesteric liquid crystal film.
  • the cholesteric liquid crystal film may include a plurality of first pixel regions, a plurality of second pixel regions, and a plurality of third pixel regions.
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the plurality of first pixel regions may have a first pitch and reflect red light; the cholesteric liquid crystal film formed in the plurality of second pixel regions may have a second pitch and The green light is reflected; and the cholesteric liquid crystal film formed in the plurality of third pixel regions may have a third pitch and reflect blue light.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method of fabricating a cholesteric liquid crystal film according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 2A to 2C are step-by-step schematic views showing a method of fabricating a cholesteric liquid crystal film according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flow chart showing a sub-area exposure process in a method of fabricating a cholesteric liquid crystal film according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A to 4C illustrate a cholesteric liquid crystal film according to another embodiment of the present invention. a step-by-step schematic diagram of the sub-area exposure process in the fabrication method;
  • Fig. 5 is a schematic view of a filter including a cholesteric liquid crystal film according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method of fabricating a cholesteric liquid crystal film according to an embodiment of the present invention, the method comprising the steps of:
  • Step S201 forming a mixture dispersion layer on the substrate; and - Step S202: performing a sub-area exposure treatment on the dispersion layer of the mixture to form a cholesteric liquid crystal film.
  • a nematic liquid crystal monomer, a chiral agent, a photoinitiator, and an ultraviolet absorber may be mixed to form a mixture. ⁇ 1. 8 copies. Further preferably, the nematic liquid crystal monomer is 65 parts; the chiral agent is 35 parts; the photoinitiator is 3.5 parts; and the ultraviolet absorber is 1.5 parts.
  • the nematic liquid crystal monomer may include, for example, an acrylate or allyloxy ester-type nematic liquid crystal monomer; the chiral agent may include, for example, a chiral agent having a terminal group which is a polymerizable double bond or an acrylate.
  • Photoinitiators such as the Irgacure series 650-659;
  • the ultraviolet absorber may be, for example, a salicylate, a benzophenone, a benzotriazole, a substituted acrylonitrile, a triazine or a hindered amine.
  • the nematic liquid crystal monomer may be, for example, an allyloxy ester-based nematic liquid crystal monomer, a specific chemical structure -
  • the mixture may be uniformly distributed on the substrate 1 by dipping, spraying or spin coating to form a uniformly distributed mixture dispersion layer 2 on the substrate 1.
  • the thickness of the mixture dispersion layer 2 may be, for example, 0.8 to 1. 2 ⁇ ⁇ .
  • the mixture dispersion layer 2 can be subjected to a sub-region exposure process through the mask 3.
  • the reticle 3 may include at least two light transmissive regions having different light transmittances.
  • each region of the mixture dispersion layer 2 corresponding to each light-transmitting region of the mask 3 can obtain a different exposure amount, and thus the cholester formed in the corresponding region.
  • the liquid crystal films of the type may have different pitches so that light of different colors can be reflected. .
  • a UV light intensity gradient is formed on the mixture dispersion layer 2 by using the mask 3.
  • the chiral agent exhibits a concentration gradient such that the formed cholesteric liquid crystal film 5 (see FIG. 2C) has a different pitch, thereby obtaining A cholesteric liquid crystal polymer film 5 that reflects light of different wavelengths.
  • the light emitted from the light source illuminates the mixture dispersion layer 2 through the mask 3.
  • the light source is preferably an ultraviolet light source, the ultraviolet light source emits ultraviolet light at a wavelength of 365 nm, the radiation intensity is 2. 5 fflW/cm 2 , and the irradiation time is 15 to 25 minutes.
  • the wavelength of the ultraviolet light emitted by the ultraviolet source is matched to the wavelength of the photoinitiator in the dispersion layer of the mixture.
  • the mask 3 may include a first light transmissive region 31, a second light transmissive region 32, and a third light transmissive region 33.
  • the ultraviolet light 4 passes through the first light transmitting region 31 of the mask 3,
  • the second light transmitting region 32 and the third light transmitting region 33 illuminate the mixture dispersion layer 2.
  • the exposure amount of the ultraviolet light obtained in different regions of the dispersion layer 2 is different.
  • the photoinitiator initiates polymerization of the nematic liquid crystal monomer and the chiral agent in the dispersion layer 2 of the mixture under the action of ultraviolet light to form a cholesteric liquid crystal film.
  • the formed cholesteric liquid crystal film 5 may include first regions 51 corresponding to the first light-transmitting region 31, the second light-transmitting region 32, and the third light-transmitting region 33 of the reticle 3, respectively. Two regions 52 and a third region 53.
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the first region 51 may have a first pitch
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the second region 52 may have a second pitch
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the third region 53 may Has a third pitch.
  • Bile liquid crystal films having different pitches can selectively reflect light.
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the first region 51 can reflect red light
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the second region 52 can reflect green light
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the third region 53 can Reflecting blue light.
  • the ultraviolet light 4 has a wavelength of 365 nm, the radiation intensity is 2. 5 mW/cm 2 , and the irradiation time is 20 minutes.
  • the transmittances of the first light-transmitting region 31, the second light-transmitting region 32, and the third light-transmitting region 33 of the reticle 3 for ultraviolet light may be 90%, 70%, and 50%, respectively.
  • Each of the different regions of the mixture dispersion layer 2 of the first light-transmitting region 31, the second light-transmitting region 32, and the third light-transmitting region 33 may receive a radiation intensity of 2.25 mW/cm ⁇ 1.75 mW/ Ultraviolet light of cm 2 and 1.25 mW/cm 2 to obtain different exposures
  • the cholesteric liquid crystal film 5 formed on the substrate 1 includes three regions: the first region 51, the second region 52 and the third region 53, but the cholesteric liquid crystal film 5 may further include a fourth region (not shown) or only two regions, such as a first region and a second region.
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the fourth region may have a fourth pitch and may reflect, for example, yellow light. It should be noted that the number of regions in the partial area exposure process, the shape of the regions, the pitch of the cholesteric liquid crystal film formed in different regions, and the wavelength of the light reflected by the liquid crystal film formed in different regions of the present invention. No restrictions are imposed. Those skilled in the art can make various changes according to actual needs by utilizing the teachings of the present invention.
  • n 0.1
  • the pitch P of the cholesteric liquid crystal film is 6500 nra
  • the pitch P of the cholesteric liquid crystal film is 5500 nm
  • the ⁇ -type liquid crystal film reflects blue light with a wavelength of 450 nra, and the pitch P of the cholesteric liquid crystal film is 4500 nm.
  • the mixture dispersion layer 2 may be subjected to heat treatment while irradiating the mixture dispersion layer 2 with ultraviolet light 4.
  • the temperature of the heat treatment may be higher than the clearing point temperature of the dispersion layer 2 of the mixture.
  • the heating temperature can be 65 to 85 °C.
  • the fabrication method according to the embodiment of the present invention provides a different exposure amount by different regions of the dispersion layer of the mixture by controlling the light transmittance of the mask, so that a plurality of regions including reflections of light of different colors can be simultaneously fabricated.
  • the cholesteric liquid crystal film improves the production efficiency.
  • Fig. 3 is a flow chart showing the sub-area exposure processing in the method of fabricating a cholesteric liquid crystal film according to another embodiment of the present invention.
  • the steps of the sub-area exposure processing include:
  • Step S301 exposing the entire area of the dispersion layer of the mixture to the first time length
  • Step S302 Performing an exposure treatment on a partial region of the dispersion layer of the mixture for a second length of time.
  • the mixture dispersion layer 2 includes a first region 21, a second region 22, and a third region 23, and the entire region of the mixture dispersion layer 2 (including the first region 21, for a first time length T1, The second region 22 and the third region 23 are subjected to exposure processing.
  • the third region 23 of the mixture dispersion layer 2 is shielded by the first mask 3', and a partial region of the mixture dispersion layer 2 is aligned with the second time length T2 (including the first region 21 and the second Area 22) Perform exposure processing.
  • the second reticle 3'' is used to shield the mixture dispersion layer 2
  • the second region 22 and the third region 23, and the partial region (including the first region 21) of the mixture dispersion layer 2 is subjected to exposure processing for the second time length T3.
  • the shape and movement mode of the mask are not limited, for example, the second mask is used in the exposure process. 3' 'Reusing the first mask 3' is also possible.
  • the sub-regional exposure process in this case is still a continuous exposure process, and the process conditions for the sub-regional exposure process of the dispersion layer 2 of the mixture remain unchanged. Partial regions of the mixture dispersion layer 2 are masked by respective masks (3' and 3'') at different exposure stages ( ⁇ , ⁇ 2 and ⁇ 3) such that different regions of the layer 2 are dispersed for the mixture The exposure times of the first region 21, the second region 22, and the third region 23 are different, thereby obtaining different exposure amounts.
  • the exposure time for the first region 21 of the mixture dispersion layer 2 is T 1 + T2 + T3
  • the exposure time for the second region 22 of the mixture dispersion layer 2 is T 1 + T2 for the dispersion layer of the mixture.
  • the exposure time of the second region 23 of 2 is ⁇ 3.
  • the respective lengths of time are selected according to the desired pitch, and T l , ⁇ 2 and ⁇ 3 may be the same or different from each other.
  • Fig. 5 is a schematic view of a filter including a cholesteric liquid crystal film according to an embodiment of the present invention.
  • a filter according to an embodiment of the present invention may include a substrate 1 and a cholesteric liquid crystal film 5 formed on the substrate 1.
  • the substrate 1 may be glass, quartz, transparent resin or the like.
  • the cholesteric liquid crystal film 5 includes a plurality of first pixel regions 51, a plurality of second pixel regions 52, and a plurality of third pixel regions 53.
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the plurality of first pixel regions 51 may have a first pitch and reflect red light; the cholesteric liquid crystal film formed in the plurality of second pixel regions 52 may have a second pitch and reflect green light And the cholesteric liquid crystal film formed in the plurality of third pixel regions 53 may have a third pitch and reflect blue light.
  • the filter according to an embodiment of the present invention may further include a flat layer, a protective layer, a spacer, and the like.
  • the reticle 3 includes a plurality of first transparent regions 31, a plurality of second transparent regions 32, and a plurality of third transparent regions 33, wherein the first transparent region 31 and the second transparent region
  • the light transmittance of the 32 and the third light-transmitting regions 33 is different.
  • Subregional exposure treatment of the mixture dispersion layer 2 through the mask 3 causes different regions of the mixture dispersion layer 2 to be received differently
  • the amount of exposure is to form a cholesteric liquid crystal film having a different pitch.
  • the formed cholesteric liquid crystal film 5 includes a plurality of first pixel regions 51, A plurality of second pixel regions 52 and a plurality of third pixel regions 53.
  • the reticle 3 may further include a plurality of fourth light-transmitting regions, and the fourth light-transmitting region has a light transmittance different from that of the first to third light-transmitting regions.
  • the formed cholesteric liquid crystal film 5 may further include a plurality of fourth pixel regions (not shown) corresponding to the plurality of fourth light-transmitting regions.
  • the cholesteric liquid crystal film formed in the plurality of fourth pixel regions may have a fourth pitch and may reflect, for example, yellow light.
  • the filter including the cholesteric liquid crystal film provided by the present invention can be applied to the display field, and the present embodiment has been described by taking only the filter applied to the display device as an example. Further, the filter including the cholesteric liquid crystal film provided in the present invention can also be applied to other fields such as optics, medical detection, photography, illumination, and the like.
  • the specific structure of the filter (for example, the number of cholesteric liquid crystal film regions, the shape of the regions, the pitch of the cholesteric liquid crystal film in different regions, the wavelength of the reflected light, etc.) can be changed depending on the actual application.

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Abstract

一种胆甾型液晶薄膜（5）的制作方法，包括：在基板（1）上形成制作胆甾型液晶薄膜（5）的混合物分散层（2）；对混合物分散层（2）进行分区域曝光处理，以形成胆甾型液晶薄膜（5）。在分区域曝光处理中，使得混合物分散层（2）的不同区域获得不同的曝光量，以便在不同区域中形成的胆甾型液晶薄膜（5）具有不同的螺距。可以通过一次连续性曝光处理同时制作形成具有多种颜色的胆甾型液晶薄膜（5），提高了制作效率。还提供了一种胆甾型液晶薄膜（5）和滤光片。

Description

胆甾型液晶薄膜制作方法、 胆甾型液晶薄膜和滤光片 技术领域
本发明涉及胆 型液晶薄膜的制作方法、 胆 型液晶薄膜和滤 光片。 背景技术
随着液晶显示技术的发展， 柔性显示的技术日趋完善， 柔性设 计显示设备中的彩色液晶薄膜可以使用胆甾型液晶制作。
胆甾型液晶包含许多层分子， 每层分子的排列方向相同， 但相 邻两层分子排列方向稍有旋转， 夹角约为 15分， 层层叠成螺旋结构， 当分子的排列旋转了 360度而又回到原来的方向时，在分子排列完全 相同的两层间的距离称胆甾型液晶的螺距。胆甾 液晶的螺距与光线 的波长一致时， 会产生强烈的选择性反射作用。 其公式为- λ= n * P ( 1 ) 其中 λ为光的波长， η为液晶光学各向异性常数， Ρ为胆甾型 液晶的螺距。
在现有技术中， 通过控制不同的温度来制作具有不同螺距的胆 甾型液晶。 例如， 制造彩色液晶薄膜的方法可以包括如下步骤： 步骤 S101 : 将温度控制在第一温度， 使得液晶薄膜具有能够呈 现红色的第一螺距， 该第一温度例如为 25 Ό左右；
步骤 S102 : 用紫外光照射需要制作为红色的区域， 固定该区域 的液晶；
步骤 S103 : 将温度控制在第二温度， 使得液晶薄膜未固定液晶 的区域具有能够呈现绿色的第二螺距， 该第二温度例如为 34°C左右； 步骤 S104 : 用紫外光照射需要制作为绿色的区域， 固定该区域 的液晶。
通过以上步骤可制作成具有红色和绿色两种颜色的彩色液晶薄 膜。
然而， 发明人在实际生产过程中发现如下问题： 在使用上述方 法制作彩色液晶薄膜的过程中， 需要分别针对反射红色、绿色和蓝色 的彩色液晶薄膜的不同区域进行多次温度控制并进行多次紫外线照 射，而不能通过一次连续性曝光处理同时制作形成具有红色、绿色和 蓝色三种颜色的彩色液晶薄膜， 因而制作效率低。
用于制作胆 型液晶薄膜的混合物分散层中的向列液晶单体与 手性剂都含有可聚合基团， 当紫外光照射混合物分散层时， 混合物分 散层中的光引发剂会引发向列液晶单体和手性剂的聚合。
发明人认识到， 在不同紫外光辐射能量下， 手性剂和向列液晶 单体参与聚合比例不同， 即， 手性剂的浓度会因接收到的紫外光辐射 能量的不同而不同，或者说手性剂的浓度会因所获得的紫外线曝光量 的不同而不同。而手性剂的浓度会直接影响所形成的胆甾型液晶薄膜 的螺距（具体而言，手性剂的浓度与所形成的胆 型液晶薄膜的螺距 呈反比） ， 从而控制所形成的胆甾型液晶薄膜的螺距。 发明内容
本发明提供一种胆留型液晶薄膜的制作方法， 根据该方法可以 通过一次连续性曝光处理同时制作形成具有多种颜色的胆 型液晶 薄膜，提高了制作效率。本发明还提供了根据该方法制成的胆 型液 晶薄膜和滤光片。
本发明提供一种胆 型液晶薄膜的制作方法， 该制作方法包括- 在基板上形成混合物分散层；对所述混合物分散层进行分区域曝光处 理， 以形成胆 型液晶薄膜。 在所述分区域曝光处理中， 使得所述混 合物分散层的不同区域获得不同的曝光量，以便在所述不同区域中形 成的胆 型液晶薄膜具有不同的螺距。
根据曝光量 =辐射强度 *曝光时间这一公式， 发明人认识到， 可 以针对混合物分散层的不同区域以不同的辐射强度或不同的曝光时 间来进行所述分区域曝光处理，使得混合物分散层的不同区域获得不 同的曝光量。
所述分区域曝光处理可以包括： 通过掩模板对所述混合物分散 层进行分区域曝光处理，所述掩模板包括具有不同透光率的至少两个 透光区域。 在此情况下， 所述混合物分散层可以包括第一区域、第二 区域和第三区域， 并且所述掩模板可以包括与所述第一区域、第二区 域和第三区域分别对应的第一透光区域、第二透光区域和第三透光区 域，所述第一透光区域、第二透光区域和第三透光区域具有不同透光 率。
所述分区域曝光处理可以包括： 第一曝光处理， 在该第一曝光 处理中，以第一时间长度对所述混合物分散层的整个区域进行曝光处 理； 以及第二曝光处理， 在该第二曝光处理中， 其以第二时间长度对 所述混合物分散层的部分区域进行曝光处理。在此情况下， 所述混合 物分散层可以包括第一区域、第二区域和第三区域， 并且在所述第一 曝光处理中， 以第一时间长度对所述混合物分散层的第一区域、第二 区域和第三区域进行曝光处理； 在所述第二曝光处理中， 以第二时间 长度对所述混合物分散层的第一区域和第二区域进行曝光处理；并且 所述分区域曝光处理还可以包括步骤： 第三曝光处理，在第三曝光处 理中， 以第三时间长度对所述混合物分散层的第一区域进行曝光处 理。 在所述第一曝光处理之后可以通过第一掩模板遮蔽所述第三区 域，并且在所述第二曝光处理之后可以通过第二掩模板遮蔽所述第二 区域和第三区域。应当认识到，在此情况下的分区域曝光处理仍旧是 一次连续性曝光处理，在不同的曝光阶段通过相应的掩模板对所述混 合物分散层的部分区域进行遮蔽，以便所述混合物分散层的不同区域 获得不同的曝光量。
在所述第一区域中形成的胆留型液晶薄膜可以具有第一螺距， 在所述第二区域中形成的胆 ^型液晶薄膜可以具有第二螺距，并且在 所述第三区域中形成的胆 型液晶薄膜可以具有第三螺距。
在所述第一区域中形成的胆 型液晶薄膜可以反射红光， 在所 述第二区域中形成的胆 型液晶薄膜可以反射绿光，并且在所述第三 区域中形成的胆 型液晶薄膜可以反射蓝光。
可以釆用紫外灯作为光源对所述混合物分散层进行所述分区域 曝光处理。 从所述紫外灯发射的紫外光的波长可以为 365 nm、 辐射 强度可以为 2. 5 mW/cm2 , 并且曝光处理吋间可以为 15至 25分钟。 所述制作方法还可以包括步骤： 将向列液晶单体、 光引发剂、 手性剂和紫外吸收剂进行混合以制成混合物，所述混合物用于形成所 述混合物分散层。
所述混合物中各组分的质量份数可以为： 所述向列液晶单体为
60至 70份； 所述手性剂为 30至 40份； 所述光引发剂为 3至 4份； 所述紫外吸收剂为 1. 2至 1. 8份。
所述制作方法还可以包括步骤： 对所述混合物分散层进行加热 处理， 所述加热处理的温度高于所述混合物分散层的清亮点温度。
本发明提供一种胆留型液晶薄膜， 所述胆 型液晶薄膜釆用上 述的胆留型液晶薄膜的制作方法制成。
本发明提供一种滤光片， 所述滤光片包括上述的胆 型液晶薄 膜。
所述胆 型液晶薄膜可以包括多个第一像素区域、 多个第二像 素区域和多个第三像素区域。在所述多个第一像素区域中形成的胆甾 型液晶薄膜可以具有第一螺距并反射红光；在所述多个第二像素区域 中形成的胆留型液晶薄膜可以具有第二螺距并反射绿光；并且在所述 多个第三像素区域中形成的胆^型液晶薄膜可以具有第三螺距并反 射蓝光。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例 的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅涉及本发 明的一些实施例， 而非对本发明的限制。
图 1 为根据本发明的一个实施例的胆甾型液晶薄膜的制作方法 流程图；
图 2A至图 2C为根据本发明的一个实施例的胆 型液晶薄膜的 制作方法的分步示意图；
图 3 为根据本发明的另一实施例的胆甾型液晶薄膜的制作方法 中分区域曝光处理的流程图；
图 4A至图 4C为根据本发明的另一实施例的胆甾型液晶薄膜的 制作方法中分区域曝光处理的分步示意图；
图 5 为包括根据本发明实施例的胆甾型液晶薄膜的滤光片的示 意图。 具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案， 下面结合 附图对本发明提供的胆 型液晶薄膜的制作方法、胆 型液晶薄膜和 滤光片作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分 实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描述的本发明的实施例， 本领 域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施 例， 都属于本发明保护的范围。
图 1 为根据本发明的一个实施例的胆 型液晶薄膜的制作方法 流程图， 该制作方法包括步骤：
步骤 S201 : 在基板上形成混合物分散层； 以及 - 步骤 S202 : 对所述混合物分散层进行分区域曝光处理， 以形成 胆甾型液晶薄膜。
在所述分区域曝光处理中， 使得所述混合物分散层的不同区域 获得不同的曝光量，以便在所述不同区域中形成的胆 型液晶薄膜具 有不同的螺距。
下面将参考图 2A至图 2C对根据本发明的一个实施例的胆甾型 液晶薄膜的制作方进行更加详细的说明。
参考图 1和图 2A， 在步骤 S201中， 可以将向列液晶单体、 手性 剂、 光引发剂和紫外吸收剂进行混合以制成混合物。 其中， 混合物中 各组分的质量份数为： 向列液晶单体为 60至 70份； 手性剂为 30至 40份； 光引发剂为 3至 4份； 紫外吸收剂为 1. 2至 1. 8份。 进一步 优选地， 向列液晶单体为 65份； 手性剂为 35 份； 光引发剂为 3. 5 份； 紫外吸收剂为 1. 5份。
在实际应用中， 向列液晶单体例如可以包括丙烯酸酯类或者烯 丙氧基酯类向列液晶单体；手性剂例如可以包括端基为可聚合双键或 者丙烯酸酯类的手性剂； 光引发剂例如可以为 Irgacure 系列 650-659； 紫外吸收剂例如可以为水杨酸酯类、 苯酮类、 苯并三唑类、 取代丙烯腈类、三嗪类或者受阻胺类。 向列液晶单体例如可以为烯丙 氧基酯类向列液晶单体， 具体化学结构-
\J \-ί ， 其中 η = 0至 7 ;
YJ -J ， 其中 n = 0至 7。
丙烯酸酯类手性剂， 具体化学结构-
Figure imgf000008_0001
其中 η = 0至 7， CH'为胆甾醇类手性基团。
可以釆用浸渍、喷涂或旋涂等方法使得混合物均匀分布在基板 1 上， 从而在基板 1上形成均匀分布的混合物分散层 2。 混合物分散层 2的厚度可以为例如 0. 8至 1. 2 μ πι。
参考图 1和图 2Β， 在步骤 S202中， 可以通过掩模板 3对混合物 分散层 2进行分区域曝光处理。掩模板 3可以包括具有不同透光率的 至少两个透光区域。
当光线透过掩模板 3对混合物分散层 2进行照射时，与掩模板 3 的各透光区域对应的混合物分散层 2 的各区域可以获得不同的曝光 量， 因而在对应区域中形成的胆甾型液晶薄膜可以具有不同的螺距， 从而可以反射不同颜色的光。.
在紫外光诱导聚合的过程中， 利用掩模板 3 在混合物分散层 2 上形成紫外光强度梯度。在通过手性剂和向列液晶单体聚合而形成的 液晶薄膜中， 手性剂呈现出浓度梯度， 使得所形成的胆甾型液晶薄膜 5 (参见图 2C ) 的具有不同的螺距， 从而得到对不同波长光线进行反 射的胆甾型液晶聚合物薄膜 5。
具体地， 在对混合物分散层 2 进行分区域曝光处理过程中， 光 源发射出的光线透过掩模板 3对混合物分散层 2进行照射。光源优选 为紫外光源， 紫外光源发射紫外光的波长为 365 nm， 辐射强度的 2. 5 fflW/cm2 , 照射时间为 15至 25分钟。 紫外光源发射的紫外光的波长要 与混合物分散层中的光引发剂的波长相匹配。
如图 2B所示， 掩模板 3可以包括第一透光区域 31、第二透光区 域 32和第三透光区域 33。紫外光 4经过掩模板 3的第一透光区域 31、 第二透光区域 32和第三透光区域 33对混合物分散层 2进行照射。混 合物分散层 2的不同区域获得的紫外光的曝光量不同。光引发剂在紫 外光的作用下引发混合物分散层 2 中的向列液晶单体和手性剂发生 聚合反应， 从而形成胆 型液晶薄膜。
如图 2C所示， 所形成的胆 型液晶薄膜 5可以包括分别对应于 掩模板 3 的第一透光区域 31、 第二透光区域 32和第三透光区域 33 的第一区域 51、 第二区域 52和第三区域 53。 在第一区域 51中形成 的胆 型液晶薄膜可以具有第一螺距， 在第二区域 52中形成的胆甾 型液晶薄膜可以具有第二螺距， 在第三区域 53中形成的胆 型液晶 薄膜可以具有第三螺距。具有不同螺距的胆 型液晶薄膜可以选择性 地反射光。 例如， 在第一区域 51中形成的胆 型液晶薄膜可以反射 红光， 在第二区域 52中形成的胆甾型液晶薄膜可以反射绿光， 在第 三区域 53中形成的胆 型液晶薄膜可以反射蓝光。
例如， 紫外光 4的波长为 365 nm， 辐射强度的 2. 5 mW/cm2 , 照 射时间为 20分钟。 掩模板 3 的第一透光区域 31、 第二透光区域 32 和第三透光区域 33对于紫外光的透光率可以分别为 90%， 70%和 50%。 分别应对于第一透光区域 31、 第二透光区域 32和第三透光区域 33 的混合物分散层 2 的不同区域可以分别接收到辐射强度为 2. 25 mW/cm\ 1. 75 mW/cm2和 1. 25 mW/cm2的紫外光， 从而获得不同的曝光 虽然图 2C示出了在基板 1上形成的胆甾型液晶薄膜 5包括三个 区域： 第一区域 51、第二区域 52和第三区域 53， 但是胆甾型液晶薄 膜 5还可以包括第四区域（图中未示出）或者仅包括两个区域， 如第 一区域和第二区域。在第四区域中形成的胆甾型液晶薄膜可以具有第 四螺距， 并且可以反射例如黄光。 需要说明的是， 本发明对于分区域 曝光处理中的区域的数量、区域的形状、在不同区域中形成的胆甾型 液晶薄膜的螺距、以及在不同区域中形成的液晶薄膜所反射光线的波 长均不做任何限定。本领域技术人员利用本发明的指教可以根据实际 需要进行各种改变。
根据公式 （1 ) ， 对于常用液晶 n = 0. 1， 如果胆甾型液晶薄膜 反射波长为 650 nm的红光， 则胆甾型液晶薄膜螺距 P为 6500 nra ; 如果胆甾型液晶薄膜反射波长为 550 nm的绿光， 则胆甾型液晶薄膜 螺距 P为 5500 nm; 如果胆甾型液晶薄膜反射波长为 450 nra的蓝光， 则胆甾型液晶薄膜螺距 P为 4500 nmo
在实际应用中， 在紫外光 4对混合物分散层 2进行照射的同时， 还可以对混合物分散层 2进行加热处理。加热处理的温度可以高于混 合物分散层 2的清亮点温度。 例如， 加热温度可以为 65至 85 °C。
根据本发明的实施例所提供的制作方法是通过控制掩模板的透 光率来使得混合物分散层的不同区域获得不同的曝光量，因而可以同 时制作包括对不同颜色光线进行反射的多个区域的胆 型液晶薄膜， 提高了制作效率。
此外， 还可以通过控制针对不同区域的曝光时间， 来使得混合 物分散层的不同区域接收到不同的曝光量。图 3为根据本发明的另一 实施例的胆甾型液晶薄膜的制作方法中分区域曝光处理的流程图。
参考图 3 , 在本实施例中， 通过控制针对不同区域的曝光时间， 来使得混合物分散层的不同区域接收到不同的曝光量。 在本实施例 中， 分区域曝光处理的步骤包括：
步骤 S301 : 以第一时间长度对混合物分散层的整个区域进行曝 光处理； 以及
步骤 S302 : 以第二时间长度对混合物分散层的部分区域进行曝 光处理。
下面将参考图 4A至图 4C对根据本发明的另一实施例的胆甾型 液晶薄膜的制作方法中分区域曝光处理进行更加详细的说明。
参考图 3和图 4A， 混合物分散层 2包括第一区域 21、 第二区域 22和第三区域 23，并且以第一时间长度 T 1对混合物分散层 2的整个 区域（包括第一区域 21、第二区域 22和第三区域 23 )进行曝光处理。
参考图 3和图 4B， 利用第一掩模板 3 '遮蔽混合物分散层 2的第 三区域 23， 并且以第二时间长度 T2对对混合物分散层 2的部分区域 (包括第一区域 21和第二区域 22 ) 进行曝光处理。
参考图 3和图 4C， 利用第二掩模板 3' '遮蔽混合物分散层 2的 第二区域 22和第三区域 23， 并且以第二时间长度 T3对对混合物分 散层 2的部分区域 （包括第一区域 21 ) 进行曝光处理。
以上具体说明了如何通过移动掩膜板来达到控制时间的详细方 案， 事实上， 只要实现不同时长的曝光， 掩膜板的形状和移动方式都 不做限制， 比如曝光过程先用第二掩模板 3' '再利用第一掩模板 3' 也是可以的。
应当认识到， 在此情况下的分区域曝光处理仍旧是一次连续性 曝光处理，对所述混合物分散层 2进行分区域曝光处理的工艺条件保 持不变。 在不同的曝光阶段 （Π、 Τ2和 Τ3 ) 通过相应的掩模板 （3' 和 3' ' )对所述混合物分散层 2的部分区域进行遮蔽， 以使得针对所 述混合物分散层 2的不同区域（第一区域 21、 第二区域 22和第三区 域 23 ) 的曝光时间不同， 从而获得不同的曝光量。 在该实施例中， 针对混合物分散层 2的第一区域 21的曝光时间为 T 1 +T2+T3 , 针对混 合物分散层 2的第二区域 22的曝光时间为 T 1+T2 , 针对混合物分散 层 2的第二区域 23的曝光时间为 Τ3。 其中， 根据所希望获得的螺距 而选择相应的时间长度， T l、 Τ2和 Τ3可以彼此相同或不同。
图 5 为包括根据本发明实施例的胆 型液晶薄膜的滤光片的示 意图。如图 5所示， 根据本发明实施例的滤光片可以包括基板 1和在 基板 1上形成的胆 型液晶薄膜 5。 基板 1可以是玻璃、 石英、 透明 树脂等。 胆 型液晶薄膜 5包括多个第一像素区域 51、 多个第二像 素区域 52和多个第三像素区域 53。 在多个第一像素区域 51 中形成 的胆 型液晶薄膜可以具有第一螺距并反射红光；在多个第二像素区 域 52中形成的胆留型液晶薄膜可以具有第二螺距并反射绿光； 并且 在多个第三像素区域 53中形成的胆 型液晶薄膜可以具有第三螺距 并反射蓝光。根据本发明实施例的滤光片还可以包括平坦层、保护层、 隔垫物等。
如图 5所示， 掩模板 3包括多个第一透光区域 31、 多个第二透 光区域 32和多个第三透光区域 33， 其中第一透光区域 31、第二透光 区域 32和第三透光区域 33的透光率不同。通过掩模板 3对混合物分 散层 2进行分区域曝光处理使混合物分散层 2的不同区域接收到不同 的曝光量， 以形成具有不同螺距的胆甾型液晶薄膜。 对应于掩模板 3 的多个第一透光区域 31、 多个第二透光区域 32和多个第三透光区域 33， 所形成的胆 型液晶薄膜 5包括多个第一像素区域 51， 多个第 二像素区域 52和多个第三像素区域 53。 虽然未在图中示出， 掩模板 3还可以包括多个第四透光区域， 并且第四透光区域具有与第一至第 三透光区域不同的透光率。 在此情况下， 所形成的胆甾型液晶薄膜 5 还可以包括对应于多个第四透光区域的多个第四像素区域（图中未示 出）。在多个第四像素区域中形成的胆 型液晶薄膜可以具有第四螺 距， 并且可以反射例如黄光。
本发明提供的包括胆 型液晶薄膜的滤光片可以应用在显示领 域，本实施例仅以应用在显示装置中的滤光片为例进行了说明。此外， 本发明中提供的包括胆 型液晶薄膜的滤光片还可以应用在光学、医 疗检测、 摄影、 照明等其他领域。 可以根据实际应用需要对滤光片的 具体结构（例如， 胆甾型液晶薄膜区域的数量、 区域的形状、 不同区 域胆 型液晶薄膜的螺距、 反射光线的波长等） 进行改变。
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

权利要求
1. 一种胆留型液晶薄膜的制作方法， 包括步骤：
在基板上形成混合物分散层；
对所述混合物分散层进行分区域曝光处理， 以形成胆 型液晶 薄膜，
其中， 在所述分区域曝光处理中， 使得所述混合物分散层的不 同区域获得不同的曝光量，以便在所述不同区域中形成的胆甾型液晶 薄膜具有不同的螺距。
2. 根据权利要求 1所述的胆 型液晶薄膜的制作方法， 所述分 区域曝光处理包括：
通过掩模板对所述混合物分散层进行分区域曝光处理， 所述掩 模板包括具有不同透光率的至少两个透光区域。
3. 根据权利要求 2所述的胆 型液晶薄膜的制作方法， 其中， 所述混合物分散层包括第一区域、第二区域和第三区域， 并且所述掩 模板包括与所述第一区域、第二区域和第三区域分别对应的第一透光 区域、第二透光区域和第三透光区域， 所述第一透光区域、 第二透光 区域和第三透光区域具有不同透光率。
4. 根据权利要求 1所述的胆 型液晶薄膜的制作方法， 所述分 区域曝光处理包括- 第一曝光处理， 在该第一曝光处理中， 以第一时间长度对所述 混合物分散层的整个区域进行曝光处理； 以及
第二曝光处理， 在该第二曝光处理中， 其以第二时间长度对所 述混合物分散层的部分区域进行曝光处理。
5. 根据权利要求 4所述的胆 型液晶薄膜的制作方法， 其中， 所述混合物分散层包括第一区域、 第二区域和第三区域， 并且 在所述第一曝光处理中， 以第一时间长度对所述混合物分散层 的第一区域、 第二区域和第三区域进行曝光处理；
在所述第二曝光处理中， 以第二时间长度对所述混合物分散层 的第一区域和第二区域进行曝光处理； 并且
所述分区域曝光处理还包括步骤：
第三曝光处理， 在第三曝光处理中， 以第三时间长度对所述混 合物分散层的第一区域进行曝光处理。
6. 根据权利要求 5所述的胆 型液晶薄膜的制作方法， 其中， 在所述第一曝光处理之后通过第一掩模板遮蔽所述第三区域， 并且 在所述第二曝光处理之后通过第二掩模板遮蔽所述第二区域和 第三区域。
7. 根据权利要求 3或 5所述的胆 型液晶薄膜的制作方法， 其 中，在所述第一区域中形成的胆 型液晶薄膜具有第一螺距， 在所述 第二区域中形成的胆 型液晶薄膜具有第二螺距，并且在所述第三区 域中形成的胆 型液晶薄膜具有第三螺距， 所述第一螺距、第二螺距 和第三螺距彼此不同。
8. 中形成的胆甾型液晶薄膜反射红光， 在所述第二区域中形成 的胆 型液晶薄膜反射绿光，并且在所述第三区域中形成的胆 型液 晶薄膜反射蓝光。
9. 根据权利要求 1所述的胆 型液晶薄膜的制作方法， 其中， 釆用紫外灯作为光源对所述混合物分散层进行所述分区域曝光处理。
10. 根据权利要求 9所述的胆 型液晶薄膜的制作方法， 其中， 从所述紫外灯发射的紫外光的波长为 365纳米、辐射强度为 2. 5毫瓦 /平方厘米， 并且曝光处理时间为 15至 25分钟。
11. 根据权利要求 9所述的胆 型液晶薄膜的制作方法， 所述 制作方法还包括步骤：
将向列液晶单体、 光引发剂、 手性剂和紫外吸收剂进行混合以 制成混合物， 所述混合物用于形成所述混合物分散层。
12. 根据权利要求 1 1所述的胆甾型液晶薄膜的制作方法， 所述 混合物中各组分的质量份数为：
所述向列液晶单体为 60至 70份；
所述手性剂为 30至 40份；
所述光引发剂为 3至 4份；
所述紫外吸收剂为 1. 2至 1. 8份。
13. 根据权利要求 1 所述的胆甾型液晶薄膜的制作方法， 所述 制作方法还包括步骤：
对所述混合物分散层进行加热处理， 所述加热处理的温度高于 所述混合物分散层的清亮点温度。
14. 一种胆 型液晶薄膜， 所述胆甾型液晶薄膜采用如权利要 求 1至 13任一所述的胆 型液晶薄膜的制作方法制成。 .
15. 一种滤光片， 所述滤光片包括如权利要求 14中所述的胆甾 型液晶薄膜。
16. 根据权利要求 15所述的滤光片， 其中， 所述胆 型液晶薄 膜包括多个第一像素区域、 多个第二像素区域和多个第三像素区域， 在所述多个第一像素区域中的胆甾型液晶薄膜具有第一螺距并反射 红光、在所述多个第二像素区域中的胆 型液晶薄膜具有第二螺距并 反射绿光、并且在所述多个第三像素区域在的所述胆 型液晶薄膜具 有第三螺距并反射蓝光。
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