新型显示聚乙烯醇偏光膜基膜结构与功能调控及工程实现
批准号:
U20A20256
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
262.0 万元
负责人:
陈威
依托单位:
学科分类:
高分子材料加工与成型
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈威
中文摘要
聚乙烯醇(PVA)偏光膜基膜是TFT-LED和OLED等新型显示的基础材料,目前100%依赖进口,是制约我国新型显示国家战略的“卡脖子”问题。本项目针对国产PVA基膜存在结构非均匀性大、碘染色加工中拉伸比小、染色不均等差距,通过校企合作组建从基础和工程科学研究到中试、工业生产的攻关创新团队,拟:1.采用同步辐射X射线散射、固体核磁和中子散射等先进方法和技术,研究探明PVA基膜分子、微纳米凝聚态和薄膜整体等多尺度结构非均匀性的调控机理和技术方案;2.基于国内唯一PVA基膜生产企业皖维集团的小试、中试和工业生产线,开发高端PVA基膜原材料,实现高拉伸比PVA基膜的工业生产并开始替代进口;3.探索薄型化、高耐候PVA基膜材料体系和加工方法,为新型显示发展对光学膜提出的新需求积累技术方案。本项目力图突破我国新型显示中“卡脖子”偏光膜基膜技术,推进安徽省新型显示战略性新兴产业区域集聚发展基地的建设。
英文摘要
Polyvinyl alcohol (PVA) base film for producing polarizing plates is the basic material of new displays, i.e. TFT-LED and OLED, which is 100% imported.This "bottle-necking" problem significantly restricts the national strategy of new displays in China. Aiming at solving the weak performances of domestic PVA base films, i.e. the large structural heterogeneity, small stretch ratio and uneven dyeing in iodine dyeing process, this project plans to establish a research and innovation team through university-enterprise cooperation. We will solve problems in fundamental scientific and engineering researches, pilot test and even industrial production from the following plans: (1) With the assistance of advanced experimental techniques, such as in-situ synchrotron radiation X-ray scattering, Solid-state Nuclear Magnetic Resonance and neutron scattering, the detailed mechanisms and the technique solutions to control the multiscale structural heterogeneity of PVA base films, including molecular architecture, micro-nano condensed state and the whole film, will be investigated; (2) Based on the laboratory-test, pilot-test and industrial production line in Anhui Wanwei Group Co., Ltd., the only manufacturer of PVA base film in China, we’ll develop the high-quality PVA raw materials and realize the industrial production of PVA base film with large tensile ratio, which is expected to replace the imported PVA films; (3) New PVA materials for base films and the corresponding processing methods will be developed to meet the requirement of new display, i.e. the thinness and high weather resistance, which accumulates sufficient basic theories and technical solutions for the development of new displays in China. This project aims to break through the "bottle-necking" problem of the PVA base film for producing polarized plates in China's new display industry chain, and promotes the construction of regional agglomeration development of the strategic new display industries in Anhui Province.
聚乙烯醇(PVA)偏光膜基膜是新型显示技术(如TFT-LCD和OLED)中的核心材料,然而,我国相关产品长期依赖进口,存在显著的技术壁垒。本项目通过校企合作,针对PVA基膜的结构非均匀性、高拉伸比不足及染色不均等关键技术难题展开深入研究,并取得了重要进展。通过采用同步辐射X射线散射和固体核磁共振等先进表征技术,从分子、微纳米凝聚态到整体膜结构,系统探讨了PVA基膜多尺度结构非均匀性成因及调控方法。基于安徽皖维集团的中试与工业生产线,开发了高拉伸比PVA基膜的新工艺,提升了膜加工的均匀性和拉伸倍率。同时完成了PVA基膜宽幅化、薄型化以及高耐候性方向的优化,为新型显示技术的多样化需求奠定了技术基础。.项目团队在PVA溶液成膜机理方面开展了深入研究,通过同步辐射在线观测结合核磁共振分析,揭示了成膜过程中结晶和相分离的动态耦合机制,构建了浓度-温度空间内的非平衡相图,为工业化生产工艺优化提供了理论支持。同时,项目团队通过有限元模拟进一步阐明了PVA溶液在流延成膜过程中的溶剂扩散与温度场分布规律。针对碘染PVA凝聚态结构解析工作,研究了碘分子与PVA链的络合作用及其对偏光性能的影响,明确了微观结构的变化规律。在塑化剂研究中,探索了甘油等添加剂对PVA薄膜凝聚态结构和性能的影响,为优化薄膜力学和加工性能提供了依据。此外,针对碘染PVA偏光膜失效机理,通过核磁共振和光学检测手段揭示了温湿度条件下PVA链的松弛动力学及其对膜性能的影响。.通过技术创新,优化了PVA分子链结构,成功将偏光膜基膜的拉伸倍率从5.6倍提升至6.2倍,显著提高了染色均匀性;开发的新工艺有效降低了膜加工过程中的模量与拉伸张力,解决了下游偏光片应用中的收缩问题。同时,完成了PVA偏光膜基膜加工及表征平台建设,并基于国内首条年产1000万平方米的宽幅PVA光学膜生产线实现了TFT级光学膜的国产化。在项目执行过程中,项目团队已发表论文14篇,申请发明专利5项,项目申请人获批国家优秀青年科学基金项目(高分子薄膜加工物理)和安徽省自然科学基金2项(高耐候偏光片制造原理及加工关键技术研究-子课题;偏光片用高性能压敏胶制备技术研究),为研究工作和技术成果的持续深化提供了重要支持。.项目开发的光学级PVA光学膜已成功导入下游偏光片厂家,部分产品实现终端替代屏的量产应用,为我国PVA基膜的自主化与产业链完善奠定了基础。
天然橡胶在真实服役条件下结构和动力学非均匀性与宏观服役性能的关系
-
批准号:51973207
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:62.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:陈威
-
依托单位:
国内基金
海外基金