三层液晶结构的相位补偿膜、计算方法及制备方法技术

本发明专利技术公开三层液晶结构的相位补偿膜、计算方法及制备方法，该相位补偿膜包括：第一向列相层、第二手性向列相层以及第三手性向列相层，第一向列相层内液晶分子的初始方位角为第一向列相层为第一非手性向列相层或第一手性向列相层；第一手性向列相层、第二手性向列相层以及第三手性向列相层内液晶分子逐渐扭曲，第一手性向列相层内液晶分子扭曲角为第二手性向列相层内液晶分子总扭曲角为第三手性向列相层内液晶分子总扭曲角为本发明专利技术通过液晶分子指向操控实现功能，具有可调光学补偿特性，灵活度高，成本低且生产工艺简单。工艺简单。工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
三层液晶结构的相位补偿膜、计算方法及制备方法


[0001]本专利技术属于光器械
，具体涉及一种三层液晶结构的相位补偿膜、计算方法及制备方法。

技术介绍

[0002]AMOLED显示器所面临的挑战之一，是如何有效抵抗环境光、减少显示方面的干扰，在OLED外部再加上圆偏振片便是其中一个解决方法。外界自然光经过线偏光膜、1/4波长相位延迟膜，依次变成线偏振光、圆偏振光；经过OLED金属阴极反射后，变成旋向相反的圆偏振光；再经过1/4相位延迟膜，变成振动方向与线偏光膜偏振方向垂直的线偏振光；线偏振光不能透过，从而抑制了外界环境光的反射干扰。因此宽波段1/4波长相位延迟膜是提高OLED显示对比度的核心部件。
[0003]现有宽波段相位补偿膜工艺主要包括以下几种：
[0004]第一，斜向延伸树脂相位补偿膜工艺主要为：溶融压出后的COP树脂，先进行纵向延伸，再进行横向延伸，一次制程便能制造出双光轴相位差膜。但是，该工艺制备的相位补偿膜的厚度大于50微米，且工艺中对膜厚难以控制。
[0005]第二，多相位差膜堆栈工艺主要为：将树脂相位补偿膜裁切，每层以特定角度配向方式与偏光片贴合。但是，该工艺所制备的相位补偿膜的厚度大于50微米，且由于裁切后剩余的部分便成为无法再利用的废料，膜的利用效率变差，成本提高。
[0006]第三，采用具有正、负双折射率分散性的构成单元体(Segment Unit)，依体积分率调整形成共聚合物(Copolymer)或混合聚合物(Blend Polymer)，以单轴延伸方式配向高分子链，形成单层宽波域1/4λ相位差膜。但是，其材料分子设计、合成、提纯难度大。
[0007]第四，多层液晶相位补偿膜，液晶分子本身具有双折射率的特性且液晶折射率大，所需厚度较薄，并且可用配向方式调整任意角度以搭配偏光片轴向，减少废料，降低对贴难度及成本。一种可应用在AMOLED面板的宽波域、宽视角薄型椭圆偏光片分别利用1/2λ液晶涂布膜1/4λ液晶涂布膜的组合及1/2λ液晶涂布膜1/4λ延伸膜的组合为宽波域椭圆偏光片。为了得到宽波域相位延迟片，常需要将两片聚合液晶膜以特定的角度贴合，因此必须先裁切成小片，再将小片对贴。但是因轴向角度不容易对位，贴合后的膜片常有质量不良、生产率下降等问题，造成生产成本增加。
[0008]第五，负色散液晶相位补偿膜，涂布液晶组合物于配向层上，配向层的角度可视需求定义，以一般涂布方式(例如线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法及模涂法)涂布液晶溶液后，再以UV光固化，制程相当简便快速。但是材料分子设计、合成、提纯难度大。
[0009]具体地，在CN200880127702.9中公开了相位补偿膜，其包括最大尺寸为可见光波长的四分之一或者更小的交联的聚合物的纳米粒子和液晶物质，其基本上遍布所述交联的聚合物的纳米粒子吸收，从而给液晶显示器的像素提供相位补偿值。
[0010]在TW104110171中公开了双轴拉伸薄膜及其制造方法，在纵向方向和宽度方向上
双轴拉伸，制造双轴拉伸薄膜。
[0011]在JP2017069756中公开了光学膜、使用其的偏振片、使用其的显示装置及其制造方法，将具有正固有双折射的材料和提供负固有双折射的树脂混合，同时保持独特的树脂结构。在第一拉伸温度下沿第一方向拉伸材料，并在不同于第一拉伸温度的第二拉伸温度下沿不同于第一方向的第二方向拉伸。
[0012]在CN201810960744.6中公开了一种奇偶阵列偏振膜及其制备方法，奇偶阵列偏振膜包括：圆偏光片、第一相位差膜以及第二相位差膜，圆偏光片贴附于第一相位差膜的第一面。
[0013]综上述，可以发现现有的相位补偿膜存在结构复杂、工艺难度系数大、厚度尺寸大等缺点。

技术实现思路

[0014]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种三层液晶结构的相位补偿膜、计算方法及制备方法。
[0015]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0016]一方面，本专利技术公开一种三层液晶结构的相位补偿膜，包括：
[0017]第一向列相层，第一向列相层内液晶分子的初始方位角为第一向列相层为第一非手性向列相层或第一手性向列相层；
[0018]沿第一手性向列相层厚度方向，第一手性向列相层内液晶分子逐渐扭曲，其扭曲角为
[0019]第二手性向列相层，第二手性向列相层底部贴合于第一向列相层上，且其底部内液晶分子与第一向列相层内液晶分子指向一致；
[0020]沿第二手性向列相层厚度方向及背离第一向列相层的方向，第二手性向列相层内液晶分子逐渐扭曲，其总扭曲角为
[0021]第三手性向列相层，第三手性向列相层底部贴合于第二手性向列相层上，且其底部内液晶分子与第二手性向列相层内液晶分子指向一致；
[0022]沿第三手性向列相层厚度方向及背离第二手性向列相层的方向，第三手性向列相层内液晶分子逐渐扭曲，其总扭曲角为
[0023]在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
[0024]作为优选的方案，第一手性向列相层内液晶分子的扭曲角由第一手性向列相层的掺入手性分子浓度和其厚度决定。
[0025]作为优选的方案，第二手性向列相层内液晶分子的总扭曲角由第二手性向列相层的掺入手性分子浓度和其厚度决定。
[0026]作为优选的方案，第三手性向列相层内液晶分子的总扭曲角由第三手性向列相层的掺入手性分子浓度和其厚度决定。
[0027]作为优选的方案，第一向列相层内液晶分子的均一配向通过摩擦取向或光取向得到。
[0028]另一方面，本专利技术还公开一种计算方法，用于计算上述任一种三层液晶结构的相位补偿膜的参数，第一向列相层的初始方位角第一向列相层的扭曲角第一向列相层的厚度d1、第二手性向列相层的总扭曲角第二手性向列相层的厚度d2、第三手性向列相层的总扭曲角第三手性向列相层的厚度d3通过muller传递矩阵计算得到。
[0029]作为优选的方案，具体包括以下步骤：
[0030]A：确定目标出射光为在450
‑
650nm范围内均为椭圆率e>0.97的圆偏振光；
[0031]B：确定第一向列相层液晶聚合物材料的折射率色散系数、第二手性向列相层液晶聚合物材料的折射率色散系数以及第三手性向列相层液晶聚合物材料的折射率色散系数；
[0032]C：确定第一向列相层内是否掺入手性分子及掺入手性分子浓度、第二手性向列相层掺入手性分子浓度、第三手性向列相层掺入手性分子浓度；
[0033]D：第一向列相层的初始方位角第一向列相层的扭曲角第一向列相层的厚度d1、第二手性向列相层的总扭曲角第二手性向列相层的厚度d2、第三手性向列相层的总扭曲角第三手性向列相层的厚度d3通过muller传递矩阵计算得到。
[0034]另一方面，本专利技术还公开一种制备方法，用于制备上述任一种三层液晶结构的相位补偿膜，具体包括以下步骤：
[0035]S1：将液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.三层液晶结构的相位补偿膜，其特征在于，包括：第一向列相层，所述第一向列相层内液晶分子的初始方位角为所述第一向列相层为第一非手性向列相层或第一手性向列相层；沿所述第一手性向列相层厚度方向，所述第一手性向列相层内液晶分子逐渐扭曲，其扭曲角为第二手性向列相层，所述第二手性向列相层底部贴合于所述第一向列相层上，且其底部内液晶分子与所述第一向列相层内液晶分子指向一致；沿所述第二手性向列相层厚度方向及背离所述第一向列相层的方向，所述第二手性向列相层内液晶分子逐渐扭曲，其总扭曲角为第三手性向列相层，所述第三手性向列相层底部贴合于所述第二手性向列相层上，且其底部内液晶分子与所述第二手性向列相层内液晶分子指向一致；沿所述第三手性向列相层厚度方向及背离所述第二手性向列相层的方向，所述第三手性向列相层内液晶分子逐渐扭曲，其总扭曲角为2.根据权利要求1所述的相位补偿膜，其特征在于，所述第一手性向列相层内液晶分子的扭曲角由所述第一手性向列相层的掺入手性分子浓度和其厚度决定。3.根据权利要求1所述的相位补偿膜，其特征在于，所述第二手性向列相层内液晶分子的总扭曲角由所述第二手性向列相层的掺入手性分子浓度和其厚度决定。4.根据权利要求1所述的相位补偿膜，其特征在于，所述第三手性向列相层内液晶分子的总扭曲角由所述第三手性向列相层的掺入手性分子浓度和其厚度决定。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的相位补偿膜，其特征在于，所述第一向列相层内液晶分子的均一配向通过摩擦取向或光取向得到。6.计算方法，其特征在于，用于计算如权利要求1
‑
5任一项所述的三层液晶结构的相位补偿膜的参数，所述第一向列相层的初始方位角所述第一向列相层的扭曲角所述第一向列相层的厚度d1、所述第二手性向列相层的总扭曲角所述第二手性向列相层的厚度d2、所述第三手性向列相层的总扭曲角所述第三手性向列相层的厚度d3通过muller传递矩阵计算得到。7.根据权利要求6所述的计算方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广韬，祁清凯，刘俊芹，施龙娣，
申请(专利权)人：无锡禾煜光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：