[发明专利]一种液晶薄膜的制备方法及所制得的液晶薄膜、圆偏振片

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶薄膜的制备方法及所制得的液晶薄膜、圆偏振片，属于液晶显示技术领域。

背景技术

胆甾相液晶因具有特殊的螺旋结构而具有选择性布拉格反射的光学特性，可广泛地应用于无光损失的反射式偏振片等需要覆盖近、中及中远波段的节能环保等材料领域，以便最大限度地有效节约能耗，达到节能环保的目的。

在可见光范围内，单一螺距的胆甾相液晶的反射波宽通常在150nm以下。研究证明，形成螺距的梯度分布或非均匀分布可以非常有效地拓宽胆甾相液晶的反射波宽。例如，利用在电极上产生非均匀电场的方法，使接近电极的液晶螺距增大，而远离电极的液晶螺距基本不变，从而使反射带宽增大。此种方法的主要不足是需要电极而且是特殊形状的电极，在反射膜中引入电极对其光学性能产生影响，而且电极也难于加工。另外，利用非常弱的紫外线(辐射强度小于0.05mW/cm²)进行照射，使单体有充分的时间进行扩散，形成螺距梯度，从而得到对于整个可见光波段的选择性反射的偏振片。但由于单体在液晶中的扩散程度与紫外强度有关，这种方法所形成的带宽对于紫外照射强度十分敏感，因此在制造过程中要使用单色光传感器对偏振片进行检测，一旦达到所需带宽，就要立刻提高紫外照射强度。设备较复杂，工艺比较难控制。

扭曲晶界相(TGB)是液晶的一种相态，具有独特的超螺旋结构，其既具有近晶A相的层状排列结构，又具有类似胆甾相液晶的螺旋结构，它的螺旋轴与近晶A相的层平面平行，因此扭曲晶界相也具有胆甾相的选择性反射的光学特性。目前还未见将其应用于液晶薄膜材料的制备领域。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种宽波反射范围在350nm-2500nm的液晶薄膜的制备方法及所制得的液晶薄膜、圆偏振片。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种液晶薄膜的制备方法，包括如下步骤：

制备胆甾相液晶：

将小分子向列相液晶、液晶性光可聚合单体、手性添加剂按比例混合，制得胆甾相液晶；

制备液晶复合体系：

所得胆甾相液晶与近晶相液晶性光可聚合单体按比例混合，再加入光引发剂，制备得到具有胆甾相-扭曲晶界相相转变的液晶复合体系；

所得液晶复合体系中加入纳米粒子，混合均匀；

得到的混合体系施加电压，再经紫外光辐照，可聚合单体发生聚合，形成所述液晶薄膜。

在本发明中，各组分混合后可采用本领域常规方法制备得到胆甾相液晶或液晶复合体系，优选溶剂挥发法或者加热熔融法。

在本发明中，所述小分子向列相液晶、液晶性光可聚合单体、手性添加剂质量比为(30-80)：(20-70)：(0-20)；优选小分子向列相液晶与液晶性光可聚合单体的质量比为(40-70)：(30-60)。

在本发明中，所述小分子向列相液晶为向列相液晶温度范围在-30°-130°之间的介电各向异性的小分子向列相液晶混合物；优选石家庄诚志永华显示材料有限公司的SLC10V513-200。

在本发明中，所述液晶性光可聚合单体选自手性液晶性光可聚合单体或向列相液晶性光可聚合单体；

其中，所述手性液晶性光可聚合单体选自以下化合物中的一种或两种以上：

所述向列相液晶性可聚合单体选自以下化合物中的一种或两种以上：

所述手性添加剂可以选自以下化合物中的一种或两种以上：

在本发明中，所述液晶复合体系具有胆甾相-扭曲晶界相的相转变特性。其中，所述胆甾相液晶、近晶相液晶、光引发剂质量比为(20-80)：(10-75)：(0.5-5)；优选质量比为(59-70)：(25-41)：(0.5-5)。

在本发明步骤2)中，所述近晶相液晶为光可聚合的近晶相液晶单体或者不可聚合的近晶相液晶，优选下列化合物中的一种或两种以上：

在本发明中，所述光引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化二碳酸二环己酯中的一种或两种以上；优选光引发剂Irgacure651，其结构式为：