一种圆偏光片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种圆偏光片及其制备方法。本发明专利技术在基材的表面分别涂布第一和第二取向层，在第二取向层的表面形成相位差层，在第一取向层的表面涂布偏光层混合物，偏光层混合物包括多种可聚合液晶单体、二色性色素和紫外光吸收剂，紫外光照射下，靠近紫外光源一侧可聚合基团数目较多的可聚合液晶单体富集，远离紫外光源一侧的可聚合基团数目较少的可聚合液晶单体富集，可聚合基团数目较多的可聚合液晶单体呈现向列相，向列相的粘度较低，形成连续并完美的固化膜；可聚合基团数目较少的可聚合液晶单体呈现近晶相，近晶相为理想的二维有序结构，起到起偏作用，形成偏光层；具有薄型化及良好的挠曲特性；在整个可见光范围内，具有良好的防反射特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示领域，具体涉及一种圆偏光片及其制备方法。
技术介绍
有机电致发光显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度及可柔性化等优点，被认为是替代液晶显示技术的下一代主流显示技术。不过，目前所使用的有机电致发光显示器却因为存在金属电极结构，在室内或室外强光下存在反光，造成阅读的干扰，导致暗态不够暗。一般的解决之道是在外部再加上可抗环境光反射的圆偏光片。外界自然光通过圆偏光片后仅有某一旋向的圆偏振光通过，而另一旋向的圆偏振光则被吸收，通过的圆偏振光再经金属电极反射后改变为相反的旋向，这一相反旋向的反射光在通过外侧的圆偏光片时被吸收，这样可消除外界环境光的干扰，得到真正的暗态。目前所大规模使用的线偏光片主要由中间的聚乙烯醇以及两侧的三醋酸纤维素构成，还包括离型膜及保护膜。其中聚乙烯醇在拉伸条件下经碘或二色性染料染色，起到产生偏振光的作用。这种传统工艺制备的偏光片工艺复杂、成本高昂且厚度偏厚，一般厚度都在150～250μm之间。若要将这种偏光片应用到有机电致发光显示器中作为圆偏光片，则需要在线偏光片上复合至少一层的相位差膜，导致厚度更厚，挠曲性能较差，还会增加相应的有机电致发光显示器的重量。
技术实现思路
针对以上现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种圆偏光片及其制备方法，圆偏光片可经涂布工艺制成，且具有薄型化及良好的挠曲特性。本专利技术的一个目的在于提出一种圆偏光片。本专利技术的圆偏光片包括：基材、第一取向层、偏光层、第二取向层和相位差层；其中，基材为各向同性，在基材的一个表面涂布第一取向层；在第一取向层的表面涂布偏光层混合物，偏光层混合物包括多种可聚合液晶单体、二色性色素和紫外光吸收剂，多种可聚合液晶单体具有的可聚合基团的数目存在差异，在固定温度的紫外光照射下，紫外光吸收剂具有紫外吸收特性，在紫外光的传播方向上存在紫外光强度梯度，紫外光强度强的区域可聚合液晶单体的聚合速度较快，反之则较慢；同时，可聚合基团较多的可聚合液晶单体聚合速度也较快，沿紫外光的传播方向上可聚合液晶单体的聚合速度逐渐减弱，远离紫外光源一侧的未聚合的可聚合基团数目较多的可聚合液晶单体将逆紫外光传播方向而向靠近紫外光一侧扩散，在完全聚合后，可聚合液晶单体的浓度被固定下来，靠近紫外光源一侧可聚合基团数目较多的可聚合液晶单体富集，而远离紫外光源一侧的可聚合基团数目较少的可聚合液晶单体富集；可聚合基团的数目不一样的可聚合液晶单体存在的相变不一样，在聚合温度高于向列相向近晶相转变点的温度下，可聚合基团数目较多的可聚合液晶单体呈现向列相，向列相的粘度较低，形成连续并完美的固化膜；可聚合基团数目较少的可聚合液晶单体呈现近晶相，近晶相为理想的二维有序结构，起到起偏作用，形成偏光层；在基材的另一个表面涂布第二取向层；在第二取向层的表面涂布相位差层混合物，相位差层混合物包括向列相可聚合液晶、引发剂和溶剂，涂布后经挥发去除溶剂，在向列相时聚合固化后形成相位差层。为了保证经二色性色素吸收后的出射光为线偏振光，要求二色性色素的长轴取向方向一致，故借助液晶，以液晶的取向来带动二色性色素的取向。为了保证二色性色素对入射光的充分吸收，则要求二色性色素在二维方向上有更理想的排列，若使二色性色素分子处于近晶相液晶当中，则是上佳的选择。但一般而言，近晶相液晶的温度范围要低于向列相，且粘度远远高于向列相。在平面取向情况下，由液晶的向列相向近晶相转变的过程中，液晶涂层会出现开裂现象，且转变过程要足够长，影响生产效率。本专利技术的偏光层混合物采用具有的可聚合基团的数目不一样的多种可聚合液晶单体，导致聚合后的液晶薄膜存在近晶相与向列相两相共存结构。偏光层混合物中进一步包括引发剂和溶剂。聚合温度高于向列相向近晶相转变的温度在5℃以内。紫外光吸收剂的质量百分比含量为0.1～10％；二色性色素的质量百分比含量为0.1～15％。除可聚合液晶、二色性色素及紫外光吸收剂，还包括溶剂，其质量百分比在5～90％之间；进一步，加入组分的质量百分比在0～10wt％之间的引发剂，加快聚合速度；加入组分的质量百分比在0.0001～5wt％之间的润湿流平剂，改变组合物与基材的结合能力及成膜性。在基材表面分别预先形成第一和第二取向层，从而实现了偏光层及相位差层中液晶的取向。第一取向层或第二取向层的材料采用具有涂布偏光层混合物或相位差层混合物后不会溶解且具有良好耐热性的物质。优选高分子材料，例如聚乙烯醇、聚酰亚胺、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯、聚乙烯基哟咯烷酮、聚丙烯酸或聚丙烯酸酯类高分子材料。取向层材料以单独也可以混合使用。以上取向层材料在干燥后经绒布摩擦的方法实现对偏光层混合物及相位差层混合物中液晶及二色性色素的取向。或者，第一取向层或第二取向层采用通过光照出现取向锚定力的光致取向材料。通过光致取向性材料形照射偏振光(优选偏振紫外光)制备取向层。其优势是可以通过选择照射的偏振光的方向，可以自由地控制可聚合性液晶化合物的取向方法。光致取向材料通过光反应性基团在光的照射下发生分子取向诱导或者异构反应、二聚反应、光交联反应、光分解反应而得到取向锚定力。光致取向材料为具有不饱和键，特别是双键，优选具有碳-碳双键、碳-氮双键、氮-氮双键以及碳-氧双键中至少一个光反应性基团的材料。光反应性基团举为含有乙烯基、多烯基、茋基、苯乙烯基吡啶基、查尔酮基以及肉桂酰基、芳香族希夫碱、芳香族腙、偶氮苯、偶氮萘、芳香族杂环偶氮基、双偶氮基、氧化偶氮苯、二苯基甲酮基、香豆素基、蒽醌基以及马来酰亚胺基中的一种或多种。其中，优选带有能够进行光二聚反应的光反应性基团，如肉桂酰基或查尔酮基的光取向材料。基材为聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚环烯烃树脂、聚乙烯树脂和聚氯乙烯树脂中的一种或多种的混合物，较佳为聚环烯树脂COP；基材的厚度在5～300μm，优选20～200μm，为了保证所制得的圆偏光片轻薄及可挠性，进一步地优选20～100μm。相位差层的相位差为λ/4。相位差层的厚度由向列相可聚合液晶的双折射率所确定，即双折射率与厚度的乘积为相位延迟值，以波长550nm为基准，550nm为可见光波段的中间值，相位差层以可见光的中间值实现λ/4相位差。可聚合液晶单体是指在紫外光照射下可聚合的化合物，具有一个或多个可聚合基团。可聚合基团为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、氟丙烯基、氯丙烯基、三氟甲基丙烯基、氧杂环丁烷基、乙烯醚基、乙烯基甲酮基、马来酰亚胺基、苯基马来酰亚胺基、乙烯基、苯乙烯基、二乙酰基和环氧基中的一种或多种。聚合方式采用紫外光引发聚合。紫外光吸收剂为二苯甲酮类、烯类、偶氮类或膦盐。二色性色素是指具有分子长轴方向的吸光度与短轴方向的吸光度不同的色素。如果具有上述性质，二色性色素可以是染料，也可以是颜料，也可以是多种化合物的混合物。二色性色素在300～700nm范围内有最大吸收波长，采用吖啶色素、花青苷色素、萘色素、偶氮色素和蒽醌色素中的一种或多种。优选偶氮色素采用单偶氮色素、双偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素和茋偶氮色素中的一种或多种，进一步优选双偶氮色素及三偶氮色素。引发剂采用安息香化合物、二苯甲酮化合物、烷基苯酮化合物、酰基磷化氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆偏光片，其特征在于，所述圆偏光片包括：基材、第一取向层、偏光层、第二取向层和相位差层；其中，所述基材为各向同性，在基材的一个表面涂布第一取向层；在第一取向层的表面涂布偏光层混合物，所述偏光层混合物包括多种可聚合液晶单体、二色性色素和紫外光吸收剂，所述多种可聚合液晶单体具有的可聚合基团的数目存在差异，在固定温度的紫外光照射下，紫外光吸收剂具有紫外吸收特性，在紫外光的传播方向上存在紫外光强度梯度，紫外光强度强的区域可聚合液晶单体的聚合速度较快，反之则较慢；同时，可聚合基团较多的可聚合液晶单体聚合速度也较快，沿紫外光的传播方向上可聚合液晶单体的聚合速度逐渐减弱，远离紫外光源一侧的未聚合的可聚合基团数目较多的可聚合液晶单体将逆紫外光传播方向而向靠近紫外光一侧扩散，在完全聚合后，可聚合液晶单体的浓度被固定下来，靠近紫外光源一侧可聚合基团数目较多的可聚合液晶单体富集，而远离紫外光源一侧的可聚合基团数目较少的可聚合液晶单体富集；可聚合基团的数目不一样的可聚合液晶单体存在的相变不一样，在聚合温度高于向列相向近晶相转变点的温度下，可聚合基团数目较多的可聚合液晶呈现向列相，向列相的粘度较低，形成连续并完美的固化膜；可聚合基团数目较少的可聚合液晶呈现近晶相，近晶相为理想的二维有序结构，起到起偏作用，形成偏光层；在基材的另一个表面涂布第二取向层；在第二取向层的表面涂布相位差层混合物，所述相位差层混合物包括向列相可聚合液晶、引发剂和溶剂，涂布后经挥发去除溶剂，在向列相时聚合固化后形成相位差层。...

【技术特征摘要】
1.一种圆偏光片，其特征在于，所述圆偏光片包括：基材、第一取向层、偏光层、第二取向层和相位差层；其中，所述基材为各向同性，在基材的一个表面涂布第一取向层；在第一取向层的表面涂布偏光层混合物，所述偏光层混合物包括多种可聚合液晶单体、二色性色素和紫外光吸收剂，所述多种可聚合液晶单体具有的可聚合基团的数目存在差异，在固定温度的紫外光照射下，紫外光吸收剂具有紫外吸收特性，在紫外光的传播方向上存在紫外光强度梯度，紫外光强度强的区域可聚合液晶单体的聚合速度较快，反之则较慢；同时，可聚合基团较多的可聚合液晶单体聚合速度也较快，沿紫外光的传播方向上可聚合液晶单体的聚合速度逐渐减弱，远离紫外光源一侧的未聚合的可聚合基团数目较多的可聚合液晶单体将逆紫外光传播方向而向靠近紫外光一侧扩散，在完全聚合后，可聚合液晶单体的浓度被固定下来，靠近紫外光源一侧可聚合基团数目较多的可聚合液晶单体富集，而远离紫外光源一侧的可聚合基团数目较少的可聚合液晶单体富集；可聚合基团的数目不一样的可聚合液晶单体存在的相变不一样，在聚合温度高于向列相向近晶相转变点的温度下，可聚合基团数目较多的可聚合液晶呈现向列相，向列相的粘度较低，形成连续并完美的固化膜；可聚合基团数目较少的可聚合液晶呈现近晶相，近晶相为理想的二维有序结构，起到起偏作用，形成偏光层；在基材的另一个表面涂布第二取向层；在第二取向层的表面涂布相位差层混合物，所述相位差层混合物包括向列相可聚合液晶、引发剂和溶剂，涂布后经挥发去除溶剂，在向列相时聚合固化后形成相位差层。2.如权利要求1所述的圆偏光片，其特征在于，所述相位差层的相位差为λ/4。3.如权利要求1所述的圆偏光片，其特征在于，聚合温度高于向列相向近晶相转变点的温度在5℃以内。4.如权利要求1所述的圆偏光片，其特征在于，所述紫外光吸收剂的质量百分比含量为0.1～10％；所述二色性色素的质量百分比含量为0.1～15％。5.如权利要求1所述的圆偏光片，其特征在于，所述第一取向层或第二取向层的材料采用具有涂布偏光层混合物或相位差层混合物后不会溶解且具有良好耐热性的物质；或者所述第一取向层或第二取向层采用通过光照出现取向锚定力的光致取向材料。6.如权利要求1所述的圆偏光片，其特征在于，所述基材为聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立培，
申请(专利权)人：北京海川利元材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11