一種基于熱固化膠技術制造散射偏光片的方法
【技術領域】
[0001]本發明技術方案涉及一種基于熱固化膠技術制造散射偏光片的方法，是屬于光學功能薄膜新材料在透明投影屏幕上應用的技術領域。
【背景技術】
[0002]偏光片是光學功能薄膜材料，已經產業化的偏光片有吸收型偏光片和反射型偏光片。吸收偏光片大量應用在液晶顯示器和偏光眼鏡等領域而廣為人知，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，作為液晶顯示器背光源增亮膜，能提高顯示器亮度。另外有金屬線柵偏光片在紅外、微波和太赫茲等波段的儀器上有特殊應用，也為專業科研人員所知道。還有一種散射偏光片，自然光入射，一半光透射，一半光散射，因為還沒有獲得應用所以還鮮為人知。本發明人已經公開了發明專利“一種散射偏光玻璃及其制備方法和應用”(CN103033970A)和“一種散射偏光片及其制造方法和應用”(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術的應用設想，在這些工作基礎上，本發明提出一種制造散射偏光片的實用技術新方法。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是:提供一種基于熱固化膠技術制造散射偏光片的方法，即聚乙烯醇夾聚合物分散向列相液晶拉伸薄膜制造散射偏光片的方法。制品是由兩張聚乙烯醇夾聚合物分散液晶膜構成夾層薄膜，經過拉伸后復合上三醋酸纖維素保護膜，構成5層復合膠片，制品具有半透明外觀，存在透光軸，自然光入射，一半光透射，一半光散射。偏振光入射，偏振方向與透光軸平行，光束強透射弱散射，偏振方向與透光軸正交，光束強散射弱透射。這種散射偏光片是透明背投影屏幕新技術，把散射偏光片和反射偏光片貼合在一起，就是透明正投影屏幕新技術。
[0004]本發明解決該技術問題所采用的技術方案是:用兩張聚乙烯醇薄膜夾聚合物分散液晶層，經過拉伸之后，再復合上兩張透明三醋酸纖維素膠片保護膜。本發明散射偏光片制造方法采用熱固化膠相分離技術，核心技術有配制預聚物和液晶混合液、涂布覆膜、加熱、固化、拉伸和復合等工藝過程。所述預聚物配制是用熱固化膠預聚物和向列相液晶材料混合組成液晶膠，所述向列相液晶材料的雙折射率約為η。= 1.5，ne = 1.7，雙折射率差約為0.2，熱固化膠預聚物固化后折射率約為1.5。所述涂布覆膜是在精密覆膜機上，把兩卷聚乙烯醇開卷夾進覆膜機粗輥中，把液晶膠灌注涂布到兩張聚乙烯醇之間，經過覆膜機復合成3層夾膠薄膜。所述加熱是把3層夾膠薄膜輸送進入加熱室加熱到80?90°C，觸發熱引發劑開始交聯反應，收卷獲得沒有充分固化的聚乙烯醇夾聚合物分散液晶薄膜，制品稍有霧度，比較透明。所述的固化是把成卷的經過加熱的聚乙烯醇夾聚合物分散液晶薄膜放置數日，熱引發劑持續起引發熱固化作用，完全固化，液晶從聚合物中析出形成液晶微滴，得到聚乙烯醇夾聚合物分散液晶薄膜，制品霧度稍大，呈朦脒半透明狀態。所述的拉伸是把聚乙烯醇夾聚合物分散液晶薄膜開卷，在拉伸設備上通過多組加熱粗輥子把薄膜再加熱拉伸3倍以上，粗輥加熱溫度在60?70°C，形成拉伸薄膜，制品為霧度有所降低，透光率有所提高的半透明狀態。所述復合是在復合設備上，在拉伸薄膜上下兩側復合上三醋酸纖維素保護膜，得到5層復合膠片制品。
[0005]上述散射偏光片制備方法中所用到的原材料如聚乙烯醇膠片、向列相液晶材料和三醋酸纖維素膠片均為市場上易購商品，熱固化膠預聚物可以為現有聚合物分散液晶電控調光膜生產實用配方，所涉及涂布覆膜、加熱、拉伸及復合設備均為公知通用的塑料成型加工設備。
[0006]本發明散射偏光片的原理:所述聚合物分散液晶拉伸薄膜散射偏光片在常態下呈半透明狀態，液晶微滴可設想簡化為沿面方向的長橢球體，橢球長短軸比約3比I以上，液晶微滴中液晶分子沿橢球長軸方向大致取向，因此液晶微滴表現為各向異性單軸晶體的性質，如選擇聚合物折射率np與液晶尋常光折射率Iici相等，光線正入射通過聚合物分散液晶薄層時，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，即垂直拉伸方向為透光軸方向。這是由于液晶微滴中液晶分子大致沿拉伸方向取向，液晶是雙折材料，則平行于液晶分子的折射率K與聚合物折射率np不相等造成光散射，而垂直于液晶分子的折射率η。與聚合物折射率np相等造成光透射，即具備了散射偏光器件的奇特性質。
[0007]本發明的熱固化膠聚合物分散液晶拉伸薄膜散射偏光片的特性，通過調節聚合物與液晶的比例，能達到透光率50?70%，霧度50%以下，偏振度70?90%等技術指標。單張散射偏光片是透明背投影屏幕技術，單片液晶投影機或單片硅上液晶投影機自帶吸收偏光片，出射光是完全偏振光，散射偏光片用作屏幕，投影光偏振方向與散射偏光片透光軸正交，沒有透射光浪費，發生全散射，背投影成像超清晰，比其他透明投影屏幕膠片技術(如全息膜)具有成像原理性技術優勢，適合應用在商場櫥窗上，背投影效果神奇。把散射偏光片與反射偏光片貼合在一起是透明正投影屏幕技術，適合貼到會議室落地窗上，正投影效果神奇。
[0008]本發明熱固化膠技術制造散射偏光片的方法與發明人之前已經公開的“一種散射偏光玻璃及其制備方法和應用”相比，具有新特征:本發明人先發明了散射偏光玻璃，并發現了其作透明投影屏幕的特殊應用，致力于將散射偏光玻璃產業化，進而再發明散射偏光片。散射偏光玻璃是玻璃夾膠制品，自然具有玻璃產品的優點和缺點，散射偏光片是多層膜復合膠片制品，當然又有膠片產品顯然的優點和缺點。
[0009]本發明熱固化膠技術制造散射偏光片的方法與發明人之前已經公開的