CN107938175A - 一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途 - Google Patents

一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN107938175A
CN107938175A CN201711215975.6A CN201711215975A CN107938175A CN 107938175 A CN107938175 A CN 107938175A CN 201711215975 A CN201711215975 A CN 201711215975A CN 107938175 A CN107938175 A CN 107938175A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
perovskite
solution
highly oriented
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711215975.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107938175B (zh
Inventor
邵自强
罗伟
钟海政
周青超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Yezhiyuan New Material Co ltd
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN201711215975.6A priority Critical patent/CN107938175B/zh
Publication of CN107938175A publication Critical patent/CN107938175A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107938175B publication Critical patent/CN107938175B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0015—Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003—Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途。本发明提供的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜包括聚合物和钙钛矿；将无机卤化物盐与有机铵卤盐混合后进行超声处理得到第一溶液；将聚合物、第一溶液、纺丝溶剂混合均匀得纺丝液；静电纺丝得到具有高取向的荧光偏振钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜，拉伸干燥；平铺到平整的模具中，将聚合物溶液倒在钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜上，自然延展，干燥即得产品。本发明制得的纤维薄膜不仅具有一定的二向色性与偏振性，半峰宽窄、荧光强度高、柔性好、尺寸可调性，而且可选择的原料种类繁多，成本低，工艺简单、可控性强，在偏振片和高性能显示器件等领域都具有非常好的市场应用前景。

Description

一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途
技术领域
本发明涉及高分子光学材料，具体涉及一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途。
背景技术
偏振光在液晶显示器(LCD)背光、生物标记系统、光量子计算机、和3D显示系统等现代光电子学中具有重要的作用。现在，偏振光主要是由偏光片产生。在LCD显示面板中，偏振器因去除背光源中单向非偏振光，而大大降低了能量效率。而偏振发光二极管中可以通过减小甚至去除偏振器的厚度，来提高LCD显示面板的能量效率。发光材料与极化发射对实现偏振光源非常有利。偏振片可以有效地控制光的传导，产生偏振光，具有独特的偏光特性，可以广泛应用在液晶显示、太阳镜、照相机的偏振滤光片、汽车头灯防眩目装置以及各种偏振显微镜或检测仪器中。偏振片一般是利用偏光性良好的高分子薄膜，将膜内分子加以定向，再吸附具有二向色性物质。目前，市场上按照偏光材料将偏光片主要分为金属偏光片、碘系偏光片、染料系偏光片、聚乙烯偏光片。其中，碘系偏光片较为常见且制造技术上已比较成熟，其是将碘离子或染料分子吸着在PVA上，并加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。在一定温度和湿度条件下，PVA分子受力拉伸后，由无规则性分布逐渐偏转于作用力方向，趋向于成直线状分布，而吸附在PVA层上的碘离子或染料分子也随着产生方向性旋转，形成碘离子或染料分子的长链。因为碘离子或染料分子有很好的起偏性，它可以吸收平行于其排列方向的偏振光，只让垂直方向的偏振光通过，利用此原理就可以制备出偏振片。此类偏振片的优点是透过率及偏振度高，近理论值偏振度100％，透过率50％，缺点是碘分子的偏振性能在高温时受到破坏，耐候性差。此外，由于技术成熟，LCD在平板显示领域占有不可替代的作用，但是LCD是被动发光装置，在器件构造上需要一个偏振的背光源，目前这个偏振光源都是用普通光源通过一个起偏器得到。但是，起偏器不但质量重、体积大，最重要的缺点是它会对投射光有很大的吸收，光能量损失至少在50％以上，很大程度上浪费了能源。因此，如果纳米纤维不仅具有一定的荧光特性并可以同时发射偏振光，那么它们可以直接作为液晶背光源，不需要偏振器，能够提高效率，节省能源。
发明内容
本发明的目的是提供一种能简化复杂结构的偏振片、薄膜发光强度高、半峰宽窄、力学性能优异、尺寸可调、并具有一定的取向性和偏振性的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法，包括步骤：
S1.将无机卤化物盐与有机铵卤盐粉末混合，控制摩尔比为：无机卤化物盐：有机铵卤盐＝1：(0.1-3)；然后加入有机溶剂，控制质量比为有机溶剂：无机卤化物盐＝1：(0.01-0.1)，混合后进行超声处理，得到第一溶液；
S2.配置纺丝液，将聚合物、第一溶液、纺丝溶剂混合均匀，所述聚合物与所述纺丝溶剂的质量比为1：(1-50)，聚合物与第一溶液的质量比为1：(0-2)，搅拌均匀，静置脱泡，形成均匀透明纺丝液；
S3.将步骤S2制得的纺丝液利用静电纺丝技术制得具有取向的荧光偏振钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜，并在35℃的干燥箱中，拉伸干燥；所述第一溶液中溶剂干燥后形成钙钛矿晶体；
S4.将步骤S3得到的钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜平铺到平整的模具中，将聚合物溶液缓慢倒在钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜上，自然延展，最后在常压40℃条件下，干燥10h，即得到高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜；
所述的聚合物溶液为干燥后透明的聚合物溶液，所述聚合物与钙钛矿的质量比为1：(0.01-0.99)。
有机无机钙钛矿材料由于能将无机物的高载流子迁移率等性能和有机物的柔性、可低温制备等性能有机结合起来，同时具有光谱可调性和高光致发光量子产率等优点而在电致发光器件的应用中具有很大的潜力。同时，有机无机钙钛矿材料所采用的材料在地球上的储量丰富，价格低廉，适合未来大面积照明和显示的应用。因此，可充分结合聚合物与有机无机钙钛矿材料的特点，将其用于液晶显示器件的制备。
进一步的，上述高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法中，所述聚合物为三醋酸纤维素(CTA)、二醋酸纤维素(CDA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乳酸(PLA)、聚苯乙烯(PS)、聚酰亚胺(PI)、乙基氰乙基纤维素(ECEC)、纤维素醚(CMC)等可直接溶解或熔融进行静电纺丝的聚合物中的任意一种或者两种，也可包含氰乙基纤维素(CEC)、纤维素醚(CMC)等难直接静电纺丝但可与其它聚合物共混进行静电纺丝的聚合物中的任意一种。
进一步的，上述高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法中，所述钙钛矿为有机无机杂化钙钛矿，所述有机无机杂化钙钛矿的结构式为R1NH3AB3或(R2NH3)2AB4；其中，A和B构成配位八面体结构，R1NH3或R2NH3填充在A和B构成的配位八面体间隙中，R1为甲基，R2为长链有机分子基团，A为金属Ge、Sn、Pb、Cu、Mn、Sb、Bi中的任何一种，B为Cl、Br或I中的任何一种。
上述高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜是利用静电纺丝技术制备而成，具有高取向柔性发光偏振的特性。
进一步的，上述高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法中，所述步骤S1中的无机卤化物盐为金属Ge、Sn、Pb、Cu、Mn、Sb或Bi的卤化物盐中的任何一种；所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、三甲基磷酸酯、磷酸三乙酯、N-甲基吡咯烷酮中的任意一种；所述的有机胺卤盐是通式为CnH2n-1NB3的不饱和烷基胺卤盐或芳香胺卤盐，其中，n≥1，B为Cl、Br或I中的任意一种，或者通式为CnH2n-1NB3的不饱和烷基胺卤盐或芳香胺卤盐，其中n≥2，B为Cl、Br或I中的任意一种。
进一步的，上述高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法中，所述步骤S2中的纺丝溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺(DMAc)、丙酮、四氢呋喃(THF)中的任意一种或几种混合。也即所述纺丝溶剂既可为一种聚合物的良溶剂，也可为两种或两种以上聚合物良溶剂的混合物，还可为聚合物良溶剂与易挥发溶剂的混合物，
进一步的，上述高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法中，所述步骤S3中的静电纺丝是利用静电纺丝仪进行，所述静电纺丝仪包括：高压静电发生器、双道微量注射泵、滚筒等可获得高取向度的导电接收板；静电纺丝的工艺参数为：正压为15-30KV，负压为-5KV，针头与接收板的距离为12cm，注射速度为0.001-0.020ml/min，滚筒的转速为正向800-2000r/min，针头的内径为0.51mm。
进一步的，上述高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法中，所述步骤S4中的聚合物溶液为PMMA/乙酸乙酯溶液、透明指甲油中的一种或多种。
或者如上所述的制备方法制备的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的用途在于：用做LCD背光源、替代偏振片。
本发明提出的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法，其优点是：
1、本发明制备的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜，利用静电纺丝技术，直接利用荧光物质使其具有一定的偏振性，进而制得偏振发光膜，可选择的聚合物种类繁多，成本较低，制备工艺比较简单、可控性强，制备的薄膜尺寸可调节。
2、本发明制备的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜，在一定的温度和湿度条件下，利用静电纺丝技术，钙钛矿/聚合物纺丝液形成具有一定取向的纳米纤维，并在一定的拉伸作用力下，钙钛矿/聚合物纳米纤维的取向度更高。钙钛矿沿着纳米纤维分布，在蓝光激发下，发出相应的荧光。
3、本发明制备的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜，在静电纺丝时，形成纳米纤维，溶剂挥发速度较快，钙钛矿容易结晶，形成钙钛矿颗粒，并与聚合物复合在一起，聚合物包裹着钙钛矿颗粒，隔绝了氧气、空气湿度等的影响，发光对外界环境不敏感，稳定性较好，并且耐化学腐蚀。
4、本发明制备的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜，可根据聚合物和钙钛矿的种类，选择不同的溶剂体系及纺丝条件，制备条件多样化。
5、本发明制备的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜，既具有发光材料半峰宽窄、荧光强度高的特点，也具有聚合物材料柔性好、尺寸可调性，还具有一定的二色向性与偏振性，利用静电纺丝技术将钙钛矿材料与聚合物复合制备纳米纤维，并用其直接作为LCD背光源，去掉起偏器，进而达到提高效率、节约能源的目的，因此本发明在LCD等领域具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明方法制备的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的结构示意图；
图2为本发明所述实施实例1中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜扫描电镜图；
图3为本发明所述实施实例1中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜透射电镜图；
图4为本发明所述实施实例1中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的荧光发射光谱图；
图5为本发明所述实施实例1中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的偏振光测试光谱图。
图6为本发明所述实施实例2中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的实物图；
图7为本发明所述实施实例2中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜在紫外灯下的图；
图8为本发明所述实施实例2中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的扫描电镜图；
图9为本发明所述实施实例2中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的透射电镜图；
图10为本发明所述实施实例2中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的荧光发射光谱图；
图11为本发明所述实施实例2中的CH3NH3PbBr3/CTA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的偏振光测试光谱图；
图12为本发明所述实施实例3中的CH3NH3PbBr3/CDA钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的扫描电镜图；
图13为本发明所述实施实例4中的CH3NH3PbBr3/PVDF钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。所述实施例仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明制备的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的结构示意图如图1所示，钙钛矿/聚合物纺丝液形成具有取向的纳米纤维，钙钛矿沿着纳米纤维分布。
实施例1
(1)将2.936g无机卤化物盐与0.716g有机铵卤盐粉末混合，控制摩尔比为：无机卤化物盐：有机铵卤盐＝1：1，再加入有机溶剂32mL，控制质量比为：有机溶剂：无机卤化物盐＝1：0.01，混合后，进行超声处理，超声处理0.5h，得到透明的第一溶液。该步骤中所述的无机卤化物盐为金属PbBr2，其中，所述的有机溶剂为DMF；所述的有机胺卤盐是CH3NH3Br。
(2)将0.333g聚合物、0.053g第一溶液、2.250g有机溶剂1、0.750g有机溶剂2，加入10ml烧杯中，搅拌均匀，形成均一透明的纺丝液。该步骤所述的聚合物为CTA，有机溶剂1为DMSO，有机溶剂2为THF。
(3)将步骤(2)制得的纺丝液，将纺丝液加入到21号不锈钢针头的塑料注射器中，固定至注射泵上，针头与接收板距离为12cm。打开静电纺丝机，调节注射推进速度至0.005ml/min、正压值为+25KV，负压值为-5KV，滚筒转速调节至1500r/min，在常温以及50％-60％的绝对湿度条件下，制备纳米纤维；随后从滚筒上取下具有一定厚度的纳米纤维膜，并在35℃的干燥箱中，拉伸干燥，即可得到钙钛矿/聚合物纳米纤维膜1，其扫描电镜图见图2，其透射电镜图见图3。用荧光光谱仪测试该钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的发光峰位置为518nm，图4为钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的荧光发射光谱图。用偏振器测得钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的偏振度为0.13，图5为钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的偏振光测试光谱图。
(5)将步骤(4)得到的钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜平铺到玻璃培养皿或其他平整的模具中，将聚合物溶液缓慢倒在钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜上，自然延展，最后在常压40℃条件下，干燥10h，即得到柔性发光偏振薄膜；所述的聚合物溶液选取的是PMMA/乙酸乙酯溶液。
实施例2
(1)将2.936g无机卤化物盐与0.716g有机铵卤盐粉末混合，控制摩尔比为：无机卤化物盐：有机铵卤盐＝1：1，再加入有机溶剂32mL，控制质量比为：有机溶剂：无机卤化物盐＝1：0.01，混合后，进行超声处理，超声处理0.5h，得到透明的第一溶液。该步骤中所述的无机卤化物盐为金属PbBr2，其中，所述的有机溶剂为DMF；所述的有机胺卤盐是CH3NH3Br。
(2)将0.333g聚合物、0.040g第一溶液、2.250g有机溶剂1、0.750g有机溶剂2，加入10ml烧杯中，搅拌均匀，形成均一透明的纺丝液。该步骤所述的聚合物为CTA，有机溶剂1为DMSO，有机溶剂2为THF。
(3)将步骤(2)制得的纺丝液，将纺丝液加入到21号不锈钢针头的塑料注射器中，固定至注射泵上，针头与接收板距离为12cm。打开静电纺丝机，调节注射推进速度至0.005ml/min、正压值为+25KV，负压值为-5KV，滚筒转速调节至1500r/min，在常温以及50％-60％的绝对湿度条件下，制备纳米纤维；随后从滚筒上取下具有一定厚度的纳米纤维膜，并在35℃的干燥箱中，拉伸干燥，即可得到钙钛矿/聚合物纳米纤维膜2，其实物图为图6，在紫外灯下程绿色，紫外灯下图片见图7，其扫描电镜图见图8，其透射电镜图见图9。用荧光光谱仪测试该钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的发光峰位置为512nm，图10为钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的荧光发射光谱图。用偏振器测得钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的偏振度为0.31，图11为钙钛矿/聚合物纳米纤维膜的偏振光测试光谱图。
(4)将步骤(3)得到的钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜平铺到玻璃培养皿或其他平整的模具中，将聚合物溶液缓慢倒在钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜上，自然延展，最后在常压40℃条件下，干燥10h，即得到柔性发光偏振薄膜；所述的聚合物溶液选取的是PMMA/乙酸乙酯溶液。
实施例3
(1)将2.936g无机卤化物盐与0.716g有机铵卤盐粉末混合，控制摩尔比为：无机卤化物盐：有机铵卤盐＝1：1，再加入有机溶剂32mL，控制质量比为：有机溶剂：无机卤化物盐＝1：0.01，混合后，进行超声处理，超声处理0.5h，得到透明的第一溶液。该步骤中所述的无机卤化物盐为金属PbBr2，其中，所述的有机溶剂为DMF；所述的有机胺卤盐是CH3NH3Br。
(2)将3.000g聚合物、0.240g第一溶液、10.000g有机溶剂1、5.000g有机溶剂2，加入10ml烧杯中，搅拌均匀，形成均一透明的纺丝液。该步骤所述的聚合物为CDA，有机溶剂1为DMSO，有机溶剂2为丙酮。
(3)将步骤(2)制得的纺丝液，将纺丝液加入到21号不锈钢针头的塑料注射器中，固定至注射泵上，针头与接收板距离为12cm。打开静电纺丝机，调节注射推进速度至0.01ml/min、正压值为+25KV，负压值为-5KV，滚筒转速调节至1500r/min，在常温以及20％-30％的绝对湿度条件下，制备纳米纤维；随后从滚筒上取下具有一定厚度的纳米纤维膜，并在35℃的干燥箱中，拉伸干燥，即可得到钙钛矿/聚合物纳米纤维膜3，其扫描电镜图见图12。
(4)将步骤(3)得到的钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜平铺到玻璃培养皿或其他平整的模具中，将聚合物溶液缓慢倒在钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜上，自然延展，最后在常压40℃条件下，干燥10h，即得到柔性发光偏振薄膜；所述的聚合物溶液选取的是PMMA/乙酸乙酯溶液。
实施例4
(1)将2.936g无机卤化物盐与0.716g有机铵卤盐粉末混合，控制摩尔比为：无机卤化物盐：有机铵卤盐＝1：1，再加入有机溶剂32mL，控制质量比为：有机溶剂：无机卤化物盐＝1：0.01，混合后，进行超声处理，超声处理0.5h，得到透明的第一溶液。该步骤中所述的无机卤化物盐为金属PbBr2，其中，所述的有机溶剂为DMF；所述的有机胺卤盐是CH3NH3Br。
(2)将1.000g聚合物、0.240g第一溶液、6.667g有机溶剂1、1.667g有机溶剂2，加入10ml烧杯中，搅拌均匀，形成均一透明的纺丝液。该步骤所述的聚合物为PVDF，有机溶剂1为DMF，有机溶剂2为丙酮。
(3)将步骤(2)制得的纺丝液，将纺丝液加入到21号不锈钢针头的塑料注射器中，固定至注射泵上，针头与接收板距离为12cm。打开静电纺丝机，调节注射推进速度至0.002ml/min、正压值为+25KV，负压值为-5KV，滚筒转速调节至1500r/min，在常温与绝对湿度为20％-30％的条件下，制备纳米纤维；随后从滚筒上取下具有一定厚度的纳米纤维膜，并在35℃的干燥箱中，拉伸干燥，即可得到钙钛矿/聚合物纳米纤维膜4，其扫描电镜图见图13。
(4)将步骤(3)得到的钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜平铺到玻璃培养皿或其他平整的模具中，将聚合物溶液缓慢倒在钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜上，自然延展，最后在常压40℃条件下，干燥10h，即得到柔性发光偏振薄膜；所述的聚合物溶液选取的是PMMA/乙酸乙酯溶液。

Claims (8)

1.一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1.将无机卤化物盐与有机铵卤盐粉末混合，控制摩尔比为：无机卤化物盐：有机铵卤盐＝1：(0.1-3)；然后加入有机溶剂，控制质量比为有机溶剂：无机卤化物盐＝1：(0.01-0.1)，混合后进行超声处理，得到第一溶液；
S2.配置纺丝液，将聚合物、第一溶液、纺丝溶剂混合均匀，所述聚合物与所述纺丝溶剂的质量比为1：(1-50)，聚合物与第一溶液的质量比为1：(0-2)，搅拌均匀，静置脱泡，形成均匀透明纺丝液；
S3.将步骤S2制得的纺丝液利用静电纺丝技术制得具有取向的荧光偏振钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜，并在35℃的干燥箱中，拉伸干燥；所述第一溶液中溶剂干燥后形成钙钛矿晶体；
S4.将步骤S3得到的钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜平铺到平整的模具中，将聚合物溶液缓慢倒在钙钛矿/聚合物纳米纤维薄膜上，自然延展，最后在常压40℃条件下，干燥10h，即得到高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜；
所述的聚合物溶液为干燥后透明的聚合物溶液，所述聚合物与钙钛矿的质量比为1：(0.01-0.99)。
2.根据权利要求1所述的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法，其特征在于，
所述聚合物是如下可直接溶解或熔融进行静电纺丝的聚合物中的任意一种或者两种：三醋酸纤维素、二醋酸纤维素、聚偏氟乙烯、聚乳酸、聚苯乙烯、聚酰亚胺、乙基氰乙基纤维素、纤维素醚；
所述聚合物可包含如下难直接静电纺丝但可与其它聚合物共混进行静电纺丝的聚合物中的任意一种：氰乙基纤维素、纤维素醚。
3.根据权利要求1所述的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法，其特征在于，
所述钙钛矿为有机无机杂化钙钛矿，所述有机无机杂化钙钛矿的结构式为R1NH3AB3或(R2NH3)2AB4；
其中，A和B构成配位八面体结构，R1NH3或R2NH3填充在A和B构成的配位八面体间隙中，R1为甲基，R2为长链有机分子基团，A为金属Ge、Sn、Pb、Cu、Mn、Sb、Bi中的任何一种，B为Cl、Br或I中的任何一种。
4.根据权利要求1所述的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法，其特征在于，
所述步骤S1中的无机卤化物盐为金属Ge、Sn、Pb、Cu、Mn、Sb或Bi的卤化物盐中的任何一种；所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、三甲基磷酸酯、磷酸三乙酯、N-甲基吡咯烷酮中的任意一种；所述的有机胺卤盐是通式为CnH2n-1NB3的不饱和烷基胺卤盐或芳香胺卤盐，其中，n≥1，B为Cl、Br或I中的任意一种，或者通式为CnH2n-1NB3的不饱和烷基胺卤盐或芳香胺卤盐，其中n≥2，B为Cl、Br或I中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法，其特征在于，
所述步骤S2中的纺丝溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、丙酮、四氢呋喃中的任意一种或几种混合。
6.根据权利要求1所述的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法，其特征在于，
所述步骤S3中的静电纺丝是利用静电纺丝仪进行，所述静电纺丝仪包括：高压静电发生器、双道微量注射泵、滚筒等可获得高取向度的导电接收板；静电纺丝的工艺参数为：正压为15-30KV，负压为-5KV，针头与接收板的距离为12cm，注射速度为0.001-0.020ml/min，滚筒的转速为正向800-2000r/min，针头的内径为0.51mm。
7.根据权利要求1所述的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法，其特征在于，
所述步骤S4中的聚合物溶液为PMMA/乙酸乙酯溶液、透明指甲油中的一种或多种。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的制备方法制备的高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的用途，其特征在于，
用作LCD偏振器中的偏振片或者具有荧光性能的显示器件，成为实现大面积偏振发光的潜在功能材料。
CN201711215975.6A 2017-11-28 2017-11-28 一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途 Active CN107938175B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711215975.6A CN107938175B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711215975.6A CN107938175B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107938175A true CN107938175A (zh) 2018-04-20
CN107938175B CN107938175B (zh) 2020-05-15

Family

ID=61949298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711215975.6A Active CN107938175B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107938175B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109898235A (zh) * 2019-03-01 2019-06-18 长春工业大学 一种超稳定有机无机杂化钙钛矿纤维薄膜及其制备方法
CN110106572A (zh) * 2019-04-25 2019-08-09 吉林大学 一种周期性发光复合材料的制备方法
CN110426770A (zh) * 2019-07-05 2019-11-08 清华大学 无机亚纳米线偏光薄膜及其应用
CN111117613A (zh) * 2019-12-17 2020-05-08 深圳先进技术研究院 一种玄武岩纤维基光电材料及制备方法
CN111593492A (zh) * 2020-05-27 2020-08-28 南京工业大学 基于高强度纳米纤维膜制备液晶显示器背光膜的方法
CN113026124A (zh) * 2021-02-06 2021-06-25 宁波工程学院 一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜及其制备方法
CN113046919A (zh) * 2021-02-06 2021-06-29 宁波工程学院 一种包覆CsPbBr3纳米棒定向聚合物纤维膜及其制备方法
CN113151924A (zh) * 2021-03-05 2021-07-23 北京化工大学 一种具有高效圆偏振发光性能的手性聚合物/钙钛矿杂化纳米纤维制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5275073B2 (ja) * 2009-02-10 2013-08-28 日本バイリーン株式会社 構造発色繊維集合体及びその製造方法
CN104861958A (zh) * 2015-05-14 2015-08-26 北京理工大学 一种钙钛矿/聚合物复合发光材料及其制备方法
CN106087242A (zh) * 2016-07-29 2016-11-09 华东理工大学 一种钙钛矿量子点复合纤维膜、制备方法及其用于荧光检测的应用
CN106283212A (zh) * 2015-06-24 2017-01-04 湖南人文科技学院 一种静电纺丝法制备有机-无机杂化钙钛矿纤维薄膜的方法
JP2017166092A (ja) * 2016-03-16 2017-09-21 株式会社東芝 繊維配向シート、及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5275073B2 (ja) * 2009-02-10 2013-08-28 日本バイリーン株式会社 構造発色繊維集合体及びその製造方法
CN104861958A (zh) * 2015-05-14 2015-08-26 北京理工大学 一种钙钛矿/聚合物复合发光材料及其制备方法
CN106283212A (zh) * 2015-06-24 2017-01-04 湖南人文科技学院 一种静电纺丝法制备有机-无机杂化钙钛矿纤维薄膜的方法
JP2017166092A (ja) * 2016-03-16 2017-09-21 株式会社東芝 繊維配向シート、及びその製造方法
CN106087242A (zh) * 2016-07-29 2016-11-09 华东理工大学 一种钙钛矿量子点复合纤维膜、制备方法及其用于荧光检测的应用

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109898235A (zh) * 2019-03-01 2019-06-18 长春工业大学 一种超稳定有机无机杂化钙钛矿纤维薄膜及其制备方法
CN110106572A (zh) * 2019-04-25 2019-08-09 吉林大学 一种周期性发光复合材料的制备方法
CN110106572B (zh) * 2019-04-25 2021-08-31 吉林大学 一种周期性发光复合材料的制备方法
CN110426770A (zh) * 2019-07-05 2019-11-08 清华大学 无机亚纳米线偏光薄膜及其应用
CN111117613A (zh) * 2019-12-17 2020-05-08 深圳先进技术研究院 一种玄武岩纤维基光电材料及制备方法
CN111117613B (zh) * 2019-12-17 2021-07-30 深圳先进技术研究院 一种玄武岩纤维基光电材料及制备方法
CN111593492A (zh) * 2020-05-27 2020-08-28 南京工业大学 基于高强度纳米纤维膜制备液晶显示器背光膜的方法
CN113026124A (zh) * 2021-02-06 2021-06-25 宁波工程学院 一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜及其制备方法
CN113046919A (zh) * 2021-02-06 2021-06-29 宁波工程学院 一种包覆CsPbBr3纳米棒定向聚合物纤维膜及其制备方法
CN113151924A (zh) * 2021-03-05 2021-07-23 北京化工大学 一种具有高效圆偏振发光性能的手性聚合物/钙钛矿杂化纳米纤维制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107938175B (zh) 2020-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107938175A (zh) 一种高取向柔性发光偏振复合纤维薄膜的制备方法及其用途
CN1257209C (zh) 非双折射性的光学树脂材料
CN107383402B (zh) 一种钙钛矿量子点复合偏振发光薄膜的制备方法
CN101968594B (zh) 一种含聚苯胺复合纳米纤维膜电致变色器件的制备方法
Li et al. Multi-color tunable and white circularly polarized luminescent composite nanofibers electrospun from chiral helical polymer
JP5979283B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス画像表示装置
WO2013125211A1 (ja) 光学フィルム、円偏光板および画像表示装置
CN1130259A (zh) 光学部件
CN108360081A (zh) 一种原位合成CsPbX3纳米晶并封装于聚合物纤维中的方法
Zhao et al. Janus‐Structural AIE Nanofiber with White Light Emission and Stimuli‐Response
CN106461988B (zh) 采用aie材料的发光液晶器件
Zhang et al. Evoking ultra-long molecular room temperature phosphorescence of pure carbazole derivatives
KR102009821B1 (ko) 편광판과 그 제조 방법 및 이를 포함하는 액정표시장치
CN110735196A (zh) 一种聚炔电纺纳米纤维的制备方法
CN113151924B (zh) 一种具有高效圆偏振发光性能的手性聚合物/钙钛矿杂化纳米纤维制备方法
Li et al. Synergism between LDLB and true CD to achieve angle-dependent chiroptical inversion and switchable polarized luminescence emission in nonreciprocal nanofibrous films
CN114250070A (zh) 仿生手性超结构荧光复合膜及其制备方法和应用
CN1641448A (zh) 一种分子自组装增强的光控取向膜制备方法
CN106773243A (zh) 彩膜基板、液晶面板及液晶显示屏
CN107533178A (zh) 具有高延迟的膜与含有二色性色素的层层叠而成的偏振元件、以及设置有该偏振元件的显示装置
Liu et al. Circularly Polarized Room Temperature Phosphorescence through Twisting‐induced Helical Structures from Polyvinyl Alcohol‐based Fibers Containing Hydrogen‐bonded Dyes
KR102140763B1 (ko) 광 활성제와 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 배향제 제조 방법
Yusuf et al. Optical properties of planar nematic liquid crystals samples which are parallel oriented by nanofibers
US8765229B2 (en) Method for producing porous thin film with variable transmittance
Wang et al. Large-scale brightness enhancement film with quantum rods aligned in polymeric nanofibers for high efficiency wide color gamut LED display

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230802

Address after: 052200 Jinzhou circular economy industrial park, Shijiazhuang, Hebei

Patentee after: Hebei Yezhiyuan New Material Co.,Ltd.

Address before: 100081 No. 5 South Main Street, Haidian District, Beijing, Zhongguancun

Patentee before: BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY

TR01 Transfer of patent right