一種電控散射偏光片的構造和應用制造技術

本發明專利技術涉及一種電控散射偏光片，它由兩片透明導電膠片夾層聚合物分散液晶膜構成，其中一面透明導電膠片是面電極，另一面透明導電膠片被刻蝕出梳狀共面電極。制品外觀散射，將共面電極短接，施加對面電場，制品處于透明狀態；將面電極懸空，對梳狀電極施加共面電場，制品處于半透明狀態。半透明狀態時制品是散射偏光片，透光軸平行于條形電極方向。該制品兼備電控調光膜和電控散射偏光片雙重功能，可以作調光玻璃，與單片液晶投影機搭檔更是成像效果神奇的透明背投影屏幕。

【技術實現步驟摘要】
一種電控散射偏光片的構造和應用
本專利技術技術方案涉及一種電控散射偏光片的構造和應用，屬于液晶器件物理與功 能高分子一特種膠粘劑學科交叉成果在功能薄膜、建筑裝修新材料(夾層玻璃）或顯示設 備(透明投影屏幕）等應用的
。
技術介紹
調光玻璃是玻璃的透光率或顏色外場可調，有電控調光、電致變色、溫致變色和光 致變色等技術，基于聚合物分散液晶電控調光膜技術的電控調光玻璃獲得了廣泛應用而早 已經產業化，且如今更是投資熱點。現在電控調光膜市場需求的應用之一竟然是用作透明 投影屏幕，已有的透明投影屏幕技術是所謂的全息投影膜，全息膜的透光率不會變化，電控 調光膜與之比較而言，多了透光率電場可調的變化。偏光片是光學元件，眾所周知在液晶 顯示器上應用的和觀看立體電影用的是吸收型偏光片，自然光入射，一半光吸收，一半光透 射，此外也還有反射型偏光片和散射型偏光片等，顧名思義有一半光反射，一半光透射就是 反射型偏光片；有一半光散射，一半光透射就是散射型偏光片。散射型偏光片當作投影屏 幕，采用單片液晶投影機，投影光偏振方向與散射偏光片透光軸正交時，沒有透射光浪費， 發生全散射，背投影成像清晰，效果神奇。本專利技術人在前期公開了專利技術專利一種散射偏光 片及其制造方法和應用（CN 103592716 A)，也曾制備出對面-共面可調電極聚合物分散 液晶玻璃樣品，得到了一些新認識，本專利技術提出一種制造非拉伸的散射偏光片透明投影屏 幕的新技術方案。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是：一種電控散射偏光片，電極是對面-共面可轉換 梳狀電極，不加電場時制品處在散射霧態，將共面電極短接施加垂面電場，制品變成全透明 態；將上邊面電極懸空，在下邊梳狀電極施加共面電場，制品變成半透明，在這種半透明態 制品是一種散射偏光片，透光軸平行于長條電極方向。這種調光膜既是電控調光膜，也是電 控散射偏光片，可以當作成像效果神奇的透明投影屏幕。 本專利技術解決該技術問題所采用的技術方案是：一種電控散射偏光片，由兩片透明 導電膠片和中間夾層聚合物分散液晶薄膜構成的復合膠片制品。本專利技術聚合物分散液晶層 制備技術既可以是熱固化工藝，也可以是光固化工藝，是已有成熟技術。本專利技術電控調光膜 其中所述透明導電膠片為鍍氧化錫或氧化銦錫透明導電膠片，方電阻2(Γ100歐，上邊電極 不做蝕刻為整面電極，下邊電極蝕刻成梳狀長條形共面電極。 電控散射偏光片的制造需要在潔凈車間進行，以現有紫外光固化工藝路線為例， 只是增加了對下邊透明導電膠片蝕刻出梳狀電極圖案的工藝，基本步驟是： 第一步，配制液晶膠，將預聚物(光固化膠）與向列相液晶材料約以3 :2的質量比混合， 并加入適量的塑料微球襯墊料，室溫下用攪拌器攪拌2分鐘使其充分混合形成液晶膠，液 晶膠呈無色透明狀態，且粘度較小。 第二步，對下邊透明導電膠片做梳狀電極圖案蝕刻，把透明導電膠片裁剪成需要 的尺寸，涂布光阻劑，常溫固化后蓋上電極圖案菲林，在曝光臺上進行紫外光曝光，之后在 顯影液中顯影，在酸溶液中蝕刻，在堿溶液中去膜，在去離子水中漂洗，用風刀吹干，得到所 需要的電極圖案。 第三步，復合，在精密覆膜機上進行覆膜，把一張整面電極膠片和一張蝕刻出共面 梳狀電極膠片，從兩個方向拉過來電極面相對朝里夾到覆膜機對轉粗輥間，用大號注射器 向膠片之間注射液晶膠，經過覆膜機，兩張膠片中夾著液晶膠壓合成厚度高度均勻的夾層 膠片。 第四步，曝光，將復合膠片輸送到紫外光燈曝光臺上進行曝光，紫外光燈強度 400W/m2,燈距10cm，曝光2min，預聚物發生聚合反應，向列相液晶從聚合物中析出，形成直 徑接近1 μ m的液晶微滴，制品外觀為散射霧態。 上述外觀散射的電控散射偏光片制品，霧度大于90%。如電極線寬0. 3mm，線距 0. 3_ (遠低于正規液晶顯示器件透明導電玻璃電極加工精度要求)，將共面電極短接施加 對面電場后變為全透明態，驅動電壓小于ll〇V/m，透光率接近80%。將整面電極懸空，對梳 妝狀電極施加共面電場后變為半透明態，驅動電壓小于220V/m，透光率接近40%。 本專利技術的有益效果：所述一種電控散射偏光片在常態下呈散射霧態，液晶分子無 一致取向，因此發生強烈光散射。當對聚合物分散液晶層施加對面電場時，液晶分子沿電場 方向大致垂面取向，光線垂直通過聚合物分散液晶薄層時，沒有雙折射效應，光透射，透光 率大于80%。當對聚合物分散液晶層施加共面電場時，液晶分子沿垂直長條形電極方向大致 取向，液晶微滴也可以看作是各向異性單軸晶體，在膜層平面內，沿垂直長條電極方向折射 率是&和聚合物折射率&不相等且相差較大，沿平行長條電極方向是折射率/?。與聚合物 折射率z? p相等。但是入射自然光可以分解成沿垂直和平行長條電極方向兩個分量，于是沿 垂直長條電極方向的一半光散射，沿平行長條電極方向的一半光透射，這時電控調光膜就 具有電控散射偏光片功能，透光軸方向正是長條形電極方向。制品處在電控散射偏光片狀 態時，與單片液晶（LCD)投影機或單片硅上液晶（LC0S)投影機配套，投影光偏振方向與透 光軸正交，背投影成像十分清晰。 本專利技術電控散射偏光與現有電控調光膜相比，增加了電控散射偏光片新功能。電 控調光膜在半透明態可以當作透明投影屏幕用，但其效果與全息透明投影屏幕成像效果相 當，沒有散射偏光玻璃功能，投影光能量大致50%透射過去浪費掉，30%前散射背投影成像 清晰，20%背散射前投影也比較清晰，應用中通常也是需要暗環境(關燈和擋窗簾)，不然就 是采用超強功率的投影機。而本專利技術制品在電控散射偏光片半透明狀態，采用普通DLP自 然光投影機，成像效果與全息投影屏幕效果相當，都是一半光透射，一半光散射。但是當對 投影機加偏光片鏡頭或采用單片液晶投影機時效果則大不相同，投影光是偏振光，當偏振 方向與散射偏光片透光軸正交時，沒有透射光浪費，發生全散射，因此成像清晰明亮。如果 隔著散射偏振片透明屏幕觀察，看到自然光投影機如同正午太陽一般刺眼的話，則偏振光 投影機就如同十五的月亮了。 作為電控調光膜，由于增加了蝕刻電極工藝，無疑增加了生產成本，且驅動電壓增 高，本專利技術沒有優勢。但作為透明投影屏幕，電控散射偏光片就比其他透明投影屏幕具有投 影原理性優勢。另外采用單面梳狀電極是為避免雙面梳狀電極對不準會造成有不需要的垂 面取向問題。 【附圖說明】 下面將結合附圖對本專利技術做進一步解釋，顯然電控調光膜結構是已有知識，毋庸 贅述，在此僅需給出本專利技術電控散射偏光片下邊梳狀電極示意圖和工作原理示意圖。圖1 中，101-下邊長條形梳狀電極；102--膠片基材。把共面電極短接，就是下邊膠片上相 鄰的長條形電極短接，上下兩張不同膠片接通電源不同的電極，實現施加垂面電場。把上邊 電極懸空，只將下邊梳狀電極接通電源，相鄰的長條形電極接電源不同的電極，實現施加共 面電場。圖2中，201--共面電極短接施加對面電場，液晶微滴中液晶分子大致垂面取向， 宏觀沒有散射偏光現象，透光率較高；202--上邊電極懸空，對梳狀電極施加共面電場，液 晶分子沿面取向，是散射偏光片，呈半透明狀態。 【具體實施方式】 電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電控散射偏光片的構造和應用，其特征在于其是由兩片透明導電膠片夾層聚合物分散液晶層構成的復合膠片制品。

【技術特征摘要】
1. 一種電控散射偏光片的構造和應用，其特征在于其是由兩片透明導電膠片夾層聚合 物分散液晶層構成的復合膠片制品。2. 根據權利要求1所述的電控散射偏光片，其特征在于聚合物分散液晶層是由預聚物 和液晶的混合物以約3 :2的質量比混合后在一定條件下經紫外光固化而制成。3. 根據權利要求1所述的電控散射偏光片，其特征在于透明導電膠片是鍍氧化銦錫的 透明導電膠片，方塊電阻2(Γ100歐，一面是不經光刻的面電極，另一面經光刻工藝蝕刻出 共面梳狀長條電極。4. 根據權利要求2所述的聚合物分散液晶層，其特征在于既可以是熱固化預聚物，也 可以是光固化預聚物，預聚物固化后折射率大致是η ρ=1. 5。5. 根據權利要求2所述的聚合物分散液晶層，其特征在于所述液晶材料是正性向列相 液晶，尋常光折射率約為1=1. 5,非常光折射率約為ne=l. 7以上，雙折射率差在0. 2~0. 25之 間...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范志新，
申請(專利權)人：深圳市三利譜光電科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44