聚乙烯醇分散液晶膜的制备与应用研究

发布时间：2017-04-09 10:29

  本文关键词：聚乙烯醇分散液晶膜的制备与应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：偏光片是一种光学元件,能够广泛地应用在众多领域。较早出现的偏光片是吸收型偏光片,其应用由于自身存在效率较低、容易消退偏振等问题而受到限制。目前更为常见的散射型偏光片是一种新型光学功能薄膜,外观半透明且略带一定雾度。制备这种散射偏光片可将各向异性液晶材料与聚合物均匀混合后制成一定厚度的薄膜,将薄膜纵向线性拉伸一定倍数使其发生取向,薄膜中的液晶分子也因施加用力变形为椭球形并沿拉伸方向排列。自然光入射时,因液晶的各向异性使光发生散射。本文采用溶胶流延法研制了聚乙烯醇(PVA)分散液晶散射偏光片,并对其在新型透明投影屏幕上的应用进行了研究。具体研究内容如下：首先对PVA掺杂液晶溶胶的配制工艺进行研究。实验结果表明,添加剂甘油的含量会改善PVA分散液晶膜的表观性能并有效提升薄膜的力学性能。配制聚乙烯醇分散液晶溶胶时,加入增塑剂甘油可以改善流延膜的物理性能和力学性能。要配制15%聚乙烯醇液晶溶胶,当甘油用量为15phr时,PVA分散液晶膜的力学性能优异,较未添加甘油时制备的薄膜的撕裂强度提升96%,拉伸强度提升123.37%,断裂伸长率变为原来的4.6倍；液晶在溶胶中的浓度为12%,PVA分散液晶薄膜的偏光性能良好。然后结合对制品应用性能要求的讨论,PVA分散液晶流延膜以及拉伸膜的制备工艺进行了系统分析。结果发现,制备工艺的不同会导致PVA分散液晶膜的力学性能和光学性能的差异。当转鼓流延机流延温度设为5060℃,流延辊转速设为2.6—3.0m/min时,薄膜的表观性能及力学性能良好。使用自制单向拉伸机在80℃下对PVA分散液晶流延膜进行单向拉伸可制成散射偏光片,当拉伸倍数为4倍时,薄膜的偏光性能优异,偏振度达到82.46%。该产品可应用于市场上的一种新颖的屏幕—透明投影屏幕,是市场期待的新技术产品。
【关键词】：散射偏光片 聚乙烯醇 拉伸 透明投影屏幕
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O753.2;TB383.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-18
• 第一章 绪论18-42
• 1.1 前言18-20
• 1.2 偏振光20-22
• 1.3 偏光片22-27
• 1.3.1 吸收偏光片23-25
• 1.3.2 反射偏光片25-26
• 1.3.3 散射偏光片26
• 1.3.4 其他类型偏光片26-27
• 1.4 液晶27-29
• 1.4.1 液晶的分类27-29
• 1.4.2 液晶的应用29
• 1.5 液晶/聚合物复合体系(LCPC)29-31
• 1.5.1 聚合物分散液晶29-30
• 1.5.2 聚合物网络液晶30-31
• 1.6 应变液晶31-32
• 1.7 剪切液晶散射偏光玻璃32
• 1.7.1 剪切液晶散射偏光玻璃原理32
• 1.7.2 剪切液晶散射偏光玻璃的制造技术32
• 1.8 聚合物分散液晶膜32-35
• 1.8.1 PDLC膜的工作原理32-33
• 1.8.2 PDLC膜的制备方法33-34
• 1.8.3 PDLC光调制器34-35
• 1.9 PVA分散液晶散射偏光片35-40
• 1.9.1 流延技术36
• 1.9.2 拉伸技术36
• 1.9.3 单向线性拉伸PDLC薄膜36-38
• 1.9.4 液晶微滴的伸长38-39
• 1.9.5 PVA膜的胶合技术39-40
• 1.10 全息膜透明投影屏幕技术40
• 1.11 本课题研究的内容和意义40-42
• 第二章 添加剂对PVA分散液晶膜性能的影响42-70
• 2.1 前言42
• 2.2 实验部分42-48
• 2.2.1 实验原料42-44
• 2.2.2 实验设备44
• 2.2.3 测试仪器44
• 2.2.4 PVA分散液晶膜制备工艺流程44-45
• 2.2.5 PVA分散液晶膜的制备45-47
• 2.2.6 加工工艺参数47-48
• 2.3 PVA分散液晶膜样品性能的测定与表征48-50
• 2.3.1 薄膜的厚度测定48
• 2.3.2 外观形态观察48
• 2.3.3 力学性能测试48-49
• 2.3.4 偏光显微镜(POM)观察49
• 2.3.5 光学性能测试49-50
• 2.3.6 显示器偏振光检验50
• 2.4 甘油对PVA分散液晶膜的物理性能的影响50-51
• 2.5 甘油对不同浓度PVA分散液晶膜的力学性能影响51-56
• 2.5.1 甘油对不同浓度PVA分散液晶膜的撕裂强度和拉伸强度的影响51-55
• 2.5.2 甘油对不同浓度PVA分散液晶膜断裂伸长率的影响55-56
• 2.5.3 甘油对不同浓度PVA分散液晶膜力学性能影响小结56
• 2.6 甘油对PVA分散液晶膜光学性能的影响56-60
• 2.6.1 不同甘油含量PVA分散液晶膜偏光显微镜观察56-58
• 2.6.2 不同甘油含量PVA分散液晶膜的透过率和消光比58-60
• 2.6.3 不同甘油含量PVA分散液晶膜的偏振度60
• 2.6.4 甘油对PVA分散液晶膜光学性能影响小结60
• 2.7 液晶浓度对PVA分散液晶膜的力学性能的影响60-64
• 2.7.1 液晶浓度对PVA分散液晶膜的撕裂强度和拉伸强度的影响61-63
• 2.7.2 液晶浓度对PVA分散液晶膜的断裂伸长率的影响63-64
• 2.7.3 液晶浓度对PVA分散液晶膜力学性能影响小结64
• 2.8 液晶浓度对PVA分散液晶膜的光学性能的影响64-68
• 2.8.1 不同液晶浓度PVA分散液晶膜偏光显微镜观察64-66
• 2.8.2 不同液晶浓度PVA分散液晶膜的透过率和消光比66-67
• 2.8.3 不同液晶浓度PVA分散液晶膜的偏振度67-68
• 2.8.4 液晶浓度对PVA分散液晶膜光学性能影响小结68
• 2.9 本章小结68-70
• 第三章 PVA分散液晶膜的加工工艺对膜性能的影响70-90
• 3.1 PVA分散液晶膜的流延性能研究70-75
• 3.1.1 流延薄膜的物理性能71-72
• 3.1.2 流延温度对聚乙烯醇分散液晶薄膜的干燥时间影响72
• 3.1.3 流延温度对聚乙烯醇分散液晶薄膜力学性能的影响72-74
• 3.1.4 PVA分散液晶膜的流延性能小结74-75
• 3.2 拉伸倍数对PVA分散液晶薄膜光学性能的影响75-81
• 3.2.1 不同拉伸倍数PVA分散液晶膜偏光显微镜观察75-79
• 3.2.2 不同拉伸倍数PVA分散液晶膜的透过率和消光比79-80
• 3.2.3 不同拉伸倍数PVA分散液晶膜的偏振度80
• 3.2.4 拉伸倍数对PVA分散液晶膜光学性能影响小结80-81
• 3.3 薄膜厚度对PVA分散液晶膜光学性能影响81-84
• 3.3.1 不同薄膜厚度PVA分散液晶膜偏光显微镜观察81-82
• 3.3.2 不同薄膜厚度PVA分散液晶膜的透过率和消光比82-84
• 3.3.3 不同薄膜厚度PVA分散液晶膜的偏振度84
• 3.3.4 薄膜厚度对PVA分散液晶膜光学性能影响小结84
• 3.4 相对湿度对PVA分散液晶膜光学性能影响84-87
• 3.4.1 不同相对湿度PVA分散液晶膜的透过率和消光比85-86
• 3.4.2 不同相对湿度PVA分散液晶膜的偏振度86-87
• 3.4.3 相对湿度对PVA分散液晶膜光学性能影响小结87
• 3.5 显示器偏振光检验87-88
• 3.6 本章小结88-90
• 第四章 结论90-92
• 参考文献92-96
• 致谢96-98
• 研究成果及发表的学术论文98-100
• 作者及导师简介100-101
• 附件101-102

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 丁兰;裴伶会;范志新;;剪切液晶散射偏光玻璃的视角特性[J];液晶与显示;2015年06期

2 陈敏丽;熊建文;;基于ARCS动机设计模式的一个教学案例及其分析[J];物理教学探讨;2015年11期

3 高明慧;赫美琳;;偏振成像技术在各领域的应用[J];科技创新与应用;2014年25期

4 李宏;周锰;招润华;;功能性薄膜研究进展[J];广东化工;2014年13期

5 高攀;张亚龙;刘晓梦;范志新;;散射偏光玻璃屏幕——引领透明投影屏幕新技术革命[J];现代显示;2013年06期

6 范志新;郑永磊;刘洋;杨磊;高攀;;应变液晶散射偏光片的试制[J];光学技术;2012年04期

7 范志新;;偏光片知识讲座 第四讲 偏光片的结构和制造[J];现代显示;2012年05期

8 范志新;;偏光片知识讲座 第三讲 偏光元件原理[J];现代显示;2012年04期

9 范志新;;偏光片知识讲座 第二讲 偏振光学基础[J];现代显示;2012年03期

10 范志新;;偏光片知识讲座 第一讲 偏光片的发明和应用[J];现代显示;2012年02期

  本文关键词：聚乙烯醇分散液晶膜的制备与应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：295078