染料膜偏光性影响因素研究及碘系-染料偏光膜的制备

摘要

染料系彩色偏光膜具有优良的耐湿热、耐紫外线照射性能，可应用于对环境条件要求较高的特殊液晶显示设备中。但染料偏光膜的偏光度比碘系偏光膜低，因此，寻找与合成出偏光性更好的染料、制备出性能更佳的偏光膜是染料偏光膜的热点研究方向。本文对偶氮染料进行结构上的修饰，研究染料的结构对其偏光膜偏光性的影响；对传统的碘系偏光膜的制备方法进行改良，将该方法和染料系偏光膜的制备方法相结合，制备了碘系-染料偏光膜。 用耐晒蓝FRL为原料，通过重氮化和偶合反应合成染料FRLP，用分光光度法研究了FRLP和直接蓝2B在不同pH值与金属离子的配合情况，制备了相应染料一金属配合物彩色偏光膜；染料一金属配合物偏光膜偏光度较未配合前都有不同程度的降低；DB2B—Cu染料-金属配合物偏光膜耐湿热性优于染料系偏光膜；将FRLP—Cu染料-金属配合物偏光膜，对紫外光具有较强的吸收作用，适合用于需要屏蔽紫外光，同时要求有一定透过率的场所。 用刚果红分子、直接灰D通过重氮化和偶合反应合成染料，得到了三偶氮染料GGH—1、HDO—1和四偶氮染料HDO-2，并与聚乙烯醇进行掺杂得到了彩色偏光膜。经过测试分析，发现染料分子结构对染料偏光膜的偏光性质有以下影响：在具有相似结构偶氮染料中，二向色性随几何长度的增加而提高，但当分子长度达到一定值时，偏光性降低；染料分子的宽度，也是影响偏光性的重要因素；由推拉电子基团引入而引起的诱导和共轭效应可以使染料偏光膜的偏光性获得提高；制膜时的工艺条件，如拉伸长度、单片透过率、无机盐的存在也是影响偏光性不可忽视的因素。 引入高价金属氧化法对传统的碘系偏光膜的制备方法进行改良，并将该方法和染料系偏光膜的制备方法相结合，制备了碘系一染料偏光膜。研究了该系列偏光膜的偏光性质，并分析和讨论可能影响偏光度的各种因素，测试了其耐湿性质和耐水性，并与碘系偏光膜进行了比较。结果发现，碘系-染料系偏光膜具有高偏光度，较好的耐湿热性和耐水性。增加了偏光膜的实用性，为偏光膜的生产提供了良好的理论背景和依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2偏光膜简述

1.2.1偏光膜的工作原理

1.2.2偏光膜的分类

1.3偏光膜的制备工艺

1.3.1基膜制备

1.3.2拉伸工艺

1.3.3染色工艺

1.3.4处理技术

1.4偏光膜的性能表征和基本性能指标

1.4.1光学性能

1.4.2耐久性

1.5影响偏光膜性能的主要因素

1.5.1染料的二向色性对偏光膜性能影响

1.5.2制膜过程中各条件的控制和影响

1.6偏光膜的发展趋势

1.7本文拟解决的问题及课题设计

1.7.1直接染料结构对偏光性的影响的研究

1.7.2金属离子的引入对染料偏光膜性质影响的研究

1.7.3染料-碘系偏光膜的制备方法研究

1.7.4染料-碘系偏光膜的性质研究

2金属离子的引入对染料偏光膜性质影响的研究

2.1金属络合物的合成及其偏光膜的制备

2.1.1 FRLP及其金属络合物的合成

2.1.2直接蓝2B(DB2B)金属络合物的合成

2.1.3偏光膜制备

2.2结果与讨论

2.2.1配合物组成及表观稳定常数的确定方法

2.2.2合成物的UV光谱

2.2.3各配合物的组成及其表观常数的确定

2.2.4偏光膜的UV光谱及偏光性表征

2.2.5染料金属配合物对偏光度的影响

2.2.6 FRLP-Cu2+配合物与FRL及Cu2+制备的染料膜的紫外吸收光谱

2.2.7偏光膜的耐湿热性

2.3本章小结

3影响直接染料系偏光膜偏光性的基本因素探索

3.1实验部分

3.1.1 GGH-1、HDO-1、HDO-2的合成

3.1.2直接染料偏光膜的制备

3.2结果与讨论

3.2.1薄层色谱

3.2.2合成物的光谱学性质

3.2.3偶氮染料偏光膜的偏光性质表征

3.2.4染料分子的长度对偏光性质的影响

3.2.5染料分子的宽度对偏光性质的影响

3.2.6诱导和共轭效应对偏光性质的影响

3.2.7其他工艺条件对偏光性的影响

3.3本章小结

4染料-碘系偏光膜的制备与性能

4.1实验部分

4.1.1碘系偏光膜的制备

4.1.2刚果红-碘系偏光膜的制备

4.1.3直接蓝2B-碘系偏光膜的制备

4.2结果与讨论

4.2.1偏光膜的UV光谱及偏光性研究

4.2.2蓝漏现象的改善

4.2.3拉伸液浓度变化对偏光度的影响

4.2.4碘系偏光膜和刚果红-碘系偏光膜的耐湿热性

4.2.5碘系偏光膜和刚果红-碘系偏光膜的耐水性

4.2.6直接蓝2B-碘系偏光膜的偏光性研究

4.3本章小结

结 论

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果