功能材料及其製備方法、三維顯示光柵及顯示裝置製造方法

2023-11-05 00:55:47 1

功能材料及其製備方法、三維顯示光柵及顯示裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種功能材料及其製備方法、三維顯示光柵及顯示裝置，屬顯示【技術領域】，可解決現有三維顯示裝置存在汙染的問題。本發明的功能材料包括帶有改性層的無機混合粉末，無機混合粉末包括氧化硼、氧化鈉、氧化鋰、氧化鋯、氧化鋁、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化矽、氧化鈣、銀絡合物、磷酸銀、硝酸銀、電氣石、硫代硫酸銀、碳納米管、硫酸鋁、錳、錳的氧化物、鐵、鐵的氧化物、鈷、鈷的氧化物、鎳、鎳的氧化物、鉻、鉻的氧化物、銅、銅的氧化物、氧化鎂、碳化硼、碳化矽、碳化鈦、碳化鋯、碳化鉭、碳化鉬、氮化硼、氮化鉻、氮化鈦、氮化鋯、氮化鋁、硼化鉻、四硼化三鉻、硼化鈦、硼化鋯、二矽化鎢、二矽化鈦等；改性層由二元酐和二元胺反應生成。
【專利說明】功能材料及其製備方法、三維顯示光柵及顯示裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及顯示【技術領域】，尤其涉及一種功能材料及其製備方法、三維顯示光柵 及顯示裝置。

【背景技術】
[0002] 裸眼三維顯示是三維顯示（3D顯示）技術的一種，其指用戶不必佩戴偏光眼鏡即 可獲得立體顯示效果的技術。
[0003] 如圖1所示，一種裸眼三維顯示技術的核心是三維顯示光柵2,三維顯示光柵2具 有交替設置的遮光條和透光條，當將三維顯示光柵2設於顯示面板1 (如液晶顯示面板、有 機發光二極體顯示面板等）出光面外的特定位置時，由於遮光條的擋光作用，使用戶左眼 只能看到顯示面板1的一部分區域，而右眼只能看到顯示面板1的另一部分區域，這樣，只 要在顯示面板1的兩個區域分別顯示供左眼、右眼觀看的畫面，即可實現立體顯示效果。
[0004] 但是，三維顯示裝置的顯示面板在使用中會不可避免的產生一些電磁輻射汙染， 對人體健康產生影響。


【發明內容】

[0005] 本發明針對現有三維顯示裝置會產生汙染的問題，提供一種可起到醫療保健作用 且對環境友好的功能材料及其製備方法、三維顯示光柵及顯示裝置。
[0006] 解決本發明技術問題所採用的技術方案是一種功能材料，其包括表面帶有改性層 的無機混合粉末，所述無機混合粉末包括主料和輔料；
[0007] 所述主料由氧化硼、氧化鈉、氧化鋰、氧化鋯組成；
[0008] 所述輔料包括氧化鋁、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化矽、氧化鈣、銀絡合物、磷酸銀、硝 酸銀、電氣石、硫代硫酸銀、碳納米管、硫酸鋁、錳、錳的氧化物、鐵、鐵的氧化物、鈷、鈷的氧 化物、鎳、鎳的氧化物、鉻、鉻的氧化物、銅、銅的氧化物、氧化鎂、碳化硼、碳化矽、碳化鈦、碳 化鋯、碳化鉭、碳化鑰、氮化硼、氮化鉻、氮化鈦、氮化鋯、氮化鋁、硼化鉻、四硼化三鉻、硼化 鈦、硼化鋯、二矽化鎢、二矽化鈦中的任意一種或多種；
[0009] 所述改性層由二元酐和二元胺反應生成。
[0010] 優選的是，用於生成所述改性層的二元酐與二元胺的物質的量的比在（0.85? 1.05) : 1。
[0011] 進一步優選的是，用於生成所述改性層的二元酐與二元胺的物質的量的比在 (0· 92 ?1. 05) : 1。
[0012] 優選的是，所述用於生成所述改性層的二元酐中含有至少一個苯基；所述用於生 成所述改性層的二元胺中含有至少一個苯基或非苯基的六元碳環。
[0013] 進一步優選的是，用於生成所述改性層的二元酐選自均苯四甲酸二酐、偏苯三酸 酐、二苯酮二酐、聯苯二酐、二苯醚二酐、六氟二酐中的任意一種；用於生成所述改性層的二 兀胺選自3-氨基節胺、2, 2'-二氟-4, 4'-(9-亞蕘基）二苯胺、2, 2-雙（3-氨基-4-輕苯 基）六氟丙烷、六氫-間苯二甲基二胺、1，4-二（氨甲基）環己烷、2, 2-雙[4-(4-氨基苯氧 基）苯]六氟丙燒、2, 2-雙（3-氨基-4-甲苯基）六氟丙燒、2, 2-雙（3-氨基苯基）六氟 丙燒、2, 2-雙（4-氨基苯基）六氟丙燒、2, 7-二氨基莉、間苯二甲胺、4, 4' -亞甲基雙（2-乙 基-6-甲基苯胺）中的任意一種。
[0014] 優選的是，所述無機混合粉末的粒徑在1?5000nm。
[0015] 解決本發明技術問題所採用的技術方案是一種上述功能材料的製備方法，其包 括：
[0016] 將所述無機混合粉末、二元酐、二元胺與引發劑、溶劑混合均勻；
[0017] 加熱使所述二元酐與二元胺反應，在無機混合粉末表面形成所述改性層。
[0018] 優選的是，所述無機混合粉末的質量與二元酐、二元胺反應後生成的物質的質量 的比為（20?1) : 1。
[0019] 進一步優選的是，所述引發劑為偶氮二異丁腈、2, 2' -雙偶氮-(2, 4-二甲基戊 腈）、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異戊腈中的任意一種。
[0020] 優選的是，所述加熱分為兩步進行，其具體為：在35?70°C的溫度下加熱20? 40min ;在70?100°C的溫度下加熱20?40min。
[0021] 解決本發明技術問題所採用的技術方案是一種三維顯示光柵，其包括由交替設置 的遮光條和透光條組成的光柵本體；且，
[0022] 所述光柵本體的表面和/或內部含有上述功能材料。
[0023] 優選的是，所述光柵本體內的功能材料的質量百分含量在0. 1?30% ;和/或，所 述光柵本體表面具有厚度在50?lOOOnm的表面膜層，所述表面膜層中含有所述功能材料， 其中功能材料的質量百分含量在〇. 1?10%。
[0024] 進一步優選的是，所述光柵本體內的功能材料的質量百分含量在3?20% ;和/ 或，所述表面膜層中的功能材料的質量百分含量在〇. 5?5%。
[0025] 解決本發明技術問題所採用的技術方案是一種三維顯示裝置，其包括顯示面板和 三維顯示光柵，且
[0026] 所述三維顯示光柵為上述的三維顯示光柵。
[0027] 本發明的功能材料可發出遠紅外線和負離子；遠紅外線被人體吸收後可使體內水 分子共振，活化水分子，增強分子間結合力，從而活化蛋白質等生物大分子，使生物體細胞 處於最高振動能級；且遠紅外熱量可傳遞到皮下較深的部分，使下深層溫度上升，擴張毛細 血管，促進血液循環，強化各組織之間的新陳代謝，增強組織再生能力，提高機體免疫力，調 節精神異常興奮狀態；而負離子對細菌和有機物有分解和氧化作用，可起到殺菌消毒和淨 化環境空氣品質的效果；因此，該功能材料可起到醫療保健作用，對環境友好。
[0028] 本發明的功能材料的無機混合粉末表面具有改性層，該改性層可使無機混合粉末 與光柵主體良好的結合，並且還可提高該無機混合粉末發射遠紅外線和負離子的能力，從 而使功能材料很好的融入三維顯示光柵中，在不影響三維顯示光柵本身性能的情況下，增 加其環境友好度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1為現有的一種二維顯不裝直的原理不意圖；
[0030] 圖2為本發明實施例的功能材料的製備方法的流程圖；
[0031] 圖3為本發明實施例的三維顯示裝置的剖面結構示意圖；
[0032] 其中，附圖標記為：
[0033] 1、顯示面板；2、三維顯示光柵；21、光柵本體；3、功能材料；22、表面膜層。

【具體實施方式】
[0034] 為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方 式對本發明作進一步詳細描述。
[0035] 本實施例提供一種功能材料及其製備方法。
[0036] 該功能材料包括表面帶有改性層的無機混合粉末，無機混合粉末包括主料和輔 料；
[0037] 主料由氧化硼、氧化鈉、氧化鋰、氧化鋯組成；
[0038] 輔料包括氧化鋁、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化矽、氧化鈣、銀絡合物、磷酸銀、硝酸 銀、電氣石、硫代硫酸銀、碳納米管、硫酸鋁、錳、錳的氧化物、鐵、鐵的氧化物、鈷、鈷的氧化 物、鎳、鎳的氧化物、鉻、鉻的氧化物、銅、銅的氧化物、氧化鎂、碳化硼、碳化矽、碳化鈦、碳化 鋯、碳化鉭、碳化鑰、氮化硼、氮化鉻、氮化鈦、氮化鋯、氮化鋁、硼化鉻、四硼化三鉻、硼化鈦、 硼化鋯、二矽化鎢、二矽化鈦中的任意一種或多種；
[0039] 改性層由二元酐和二元胺反應生成。
[0040] 其中，無機混合粉末的粒徑在納米量級至微米量級，具體優選在1?5000nm，更優 選在10?500nm。
[0041] 其中，二元酐是指分子結構中含有至少兩個酸酐基團的物質；而二元胺是指分子 結構中含有至少兩個胺基（或氨基）的物質。
[0042] 其中，二元酐中優選含有至少一個苯基，其更優選為均苯四甲酸二酐、偏苯三酸 酐、二苯酮二酐、聯苯二酐、二苯醚二酐、六氟二酐中的任意一種。
[0043] 其中，二元胺中優選含有至少一個苯基或非苯基的六元碳環（例如環己烷），其 更優選為3-氨基節胺、2, 2' -二氟-4, 4' -(9-亞蕘基）二苯胺、2, 2-雙（3-氨基-4-輕苯 基）六氟丙烷、六氫-間苯二甲基二胺、1，4-二（氨甲基）環己烷、2, 2-雙[4-(4-氨基苯氧 基）苯]六氟丙燒、2, 2-雙（3-氨基-4-甲苯基）六氟丙燒、2, 2-雙（3-氨基苯基）六氟 丙燒、2, 2-雙（4-氨基苯基）六氟丙燒、2, 7-二氨基莉、間苯二甲胺、4, 4' -亞甲基雙（2-乙 基-6-甲基苯胺）中的任意一種。
[0044] 其中，二元酐與二元胺的物質的量的比優選為（0.85?1.05) : 1 ;更優選在 (0· 92 ?1. 05) : 1。
[0045] 經研究發現，符合以上條件的二元酐和二元胺反應後生成的改性層可最好的改善 無機混合粉末的性質。
[0046] 本實施例的功能材料可發出遠紅外線和負離子；遠紅外線被人體吸收後可使體內 水分子共振，活化水分子，增強分子間結合力，從而活化蛋白質等生物大分子，使生物體細 胞處於最高振動能級；且遠紅外熱量能傳遞到皮下較深的部分，使下深層溫度上升，擴張毛 細血管，促進血液循環，強化各組織之間的新陳代謝，增強組織再生能力，提高機體免疫力， 調節精神異常興奮狀態；而負離子對細菌和有機物有分解和氧化作用，可起到殺菌消毒和 淨化環境空氣品質的效果；因此，本實施例的功能材料可起到醫療保健作用，對環境友好。
[0047] 上述功能材料的製備方法包括：將所述無機混合粉末、二元酐、二元胺與引發劑、 溶劑混合均勻；加熱使所述二元酐與二元胺反應，在無機混合粉末表面形成所述改性層。
[0048] 具體的，如圖2所示，上述製備方法可包括：
[0049] S01、在使用分散劑的情況下，將各原料分別粉碎為粉末後按比例混合均勻，或將 各原料按比例混合均勻後再粉碎，得到無機混合粉末。
[0050] 其中，分散劑可選用德國畢克公司生產的BYK161、路博潤公司生產的 Solsperse32500、Solsperse22000等常規分散劑；粉碎可採用球磨、研磨等常規方式；由於 得到無機混合粉末可採用已知的方法，故在此不再詳細描述。
[0051] S02、將佔總量1/4?1/3的引發劑及佔總量1/4?1/3的二元胺溶解在溶劑中備 用。
[0052] 其中，無機混合粉末的質量與二元酐、二元胺反應後生成的物質的質量的比為 (20 ?1) : 1。
[0053] 也就是說，二元酐、二元胺的用量按照如下的方式確定：假設二元酐與二元胺可完 全反應並得到生成物（實際為改性層），若該生成物的質量為1，則無機混合粉末的質量就 在1?20之間；這樣的用量可保證在無機混合粉末上得到厚度合適的改性層。
[0054] 其中，引發劑用於引發反應，其優選為氮類引發劑，更優選為偶氮二異丁腈、 2, 2' -雙偶氮_(2, 4-二甲基戊腈）、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異戊腈中的任意一種。
[0055] 其中，溶劑可選自脂肪醇、乙二醇醚、乙酸乙酯、甲乙酮、甲基異丁基酮、單甲基醚 乙二醇酯、丁內酯、丙酸-3-乙醚乙酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇單甲基 醚、丙二醇單甲基醚醋酸酯、環己烷、二甲苯、異丙醇等常規的有機溶劑。由於溶劑的選擇對 最終產品的性能無顯著影響，故各實施例統一用丙二醇單甲基醚醋酸酯作溶劑。
[0056] S03、將無機混合粉末加入反應容器（如四口瓶）中，並開始攪拌、震蕩、搖動等；之 後加入二元酐、溶劑，以及剩餘的引發劑、二元胺，溶解均勻。
[0057] S04、開始加熱以進行反應，其優選分為兩步進行，具體可包括：先在35?70°C的 溫度下加熱20?40min ;之後繼續在70?KKTC的溫度下加熱20?40min。
[0058] 以上的加熱過程中，可使二元酐與二元胺間發生反應，從而在無機混合粉末表面 生成改性層；其中，之所以分步加熱，主要是為了防止反應過於劇烈。
[0059] 在反應過程中，逐漸將上述溶解有引發劑和二元胺的溶液逐漸滴加到四口瓶中； 之所以這樣加入，是為了防止反應過於劇烈。
[0060] 其中，本步反應優選在氮氣保護下進行，且在反應過程中優選一直保持攪拌。
[0061] 其中，各步驟中溶劑的用量以能將其中的物質均勻的分散、溶解為準，而引發劑用 量以能引發反應為準，這些可由本領域技術人員根據實際情況調整，在此不再詳細描述。但 通常而言，無機混合粉末、引發劑、溶劑的質量比（均指總量）為1 : (0.25?0.4) : (1? 1. 5)，為了統一，故在各實施例具體製備功能材料的過程中，統一使無機粉末、引發劑、溶劑 的質量比為1 : 0.3 : 1.4。。
[0062] S05、反應結束後用經冷藏的溶劑使反應物冷卻至室溫（約10?30°C )。
[0063] S06、蒸乾剩餘溶劑或將粉末從中分離出來，得到帶有改性層的無機混合粉末，即 得到功能材料。
[0064] 當然，應當理解，以上所述的製備方法還可進行許多變化，例如，二元酐、二元胺、 引發劑等可一次都溶解在溶劑中；再如，加熱也可只為一段等。總之，只要能使二元酐與二 元胺反應並在無機混合粉末表面形成改性層即可。
[0065] 按照GB/T7287-2008標準測試所得功能材料的紅外線比輻射率，並用空氣負離子 測定儀測量其產生的負離子數量。
[0066] 按照上述方法製備不同的功能材料，各實施例中採用的物質、用量、參數及產品性 能如以下各表所示。
[0067] 表1、各實施例的功能材料的無機混合粉末中主料的情況（含量單位為質量份數）
[0068]

【權利要求】
1. 一種功能材料，其特徵在於，包括表面帶有改性層的無機混合粉末，所述無機混合粉 末包括主料和輔料； 所述主料由氧化硼、氧化鈉、氧化鋰、氧化鋯組成； 所述輔料包括氧化鋁、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化矽、氧化鈣、銀絡合物、磷酸銀、硝酸 銀、電氣石、硫代硫酸銀、碳納米管、硫酸鋁、錳、錳的氧化物、鐵、鐵的氧化物、鈷、鈷的氧化 物、鎳、鎳的氧化物、鉻、鉻的氧化物、銅、銅的氧化物、氧化鎂、碳化硼、碳化矽、碳化鈦、碳化 鋯、碳化鉭、碳化鑰、氮化硼、氮化鉻、氮化鈦、氮化鋯、氮化鋁、硼化鉻、四硼化三鉻、硼化鈦、 硼化鋯、二矽化鎢、二矽化鈦中的任意一種或多種； 所述改性層由二元酐和二元胺反應生成。
2. 根據權利要求1所述的功能材料，其特徵在於， 用於生成所述改性層的二元酐與二元胺的物質的量的比在（0.85?1.05) : 1。
3. 根據權利要求2所述的功能材料，其特徵在於， 用於生成所述改性層的二元酐與二元胺的物質的量的比在（0. 92?1. 05) : 1。
4. 根據權利要求1所述的功能材料，其特徵在於， 所述用於生成所述改性層的二元酐中含有至少一個苯基； 所述用於生成所述改性層的二元胺中含有至少一個苯基或非苯基的六元碳環。
5. 根據權利要求4所述的功能材料，其特徵在於， 用於生成所述改性層的二元酐選自均苯四甲酸二酐、偏苯三酸酐、二苯酮二酐、聯苯二 酐、二苯醚二酐、六氟二酐中的任意一種； 用於生成所述改性層的二元胺選自3-氨基苄胺、2, 2'-二氟-4, 4'-(9-亞弗基）二苯 胺、2, 2-雙（3-氨基-4-輕苯基）六氟丙燒、六氫-間苯二甲基二胺、1，4-二（氨甲基）環 己燒、2, 2-雙[4-(4-氨基苯氧基）苯]六氟丙燒、2, 2-雙（3-氨基-4-甲苯基）六氟丙 燒、2, 2-雙（3-氨基苯基）六氟丙燒、2, 2-雙（4-氨基苯基）六氟丙燒、2, 7-二氨基莉、間 苯二甲胺、4, 4'-亞甲基雙（2-乙基-6-甲基苯胺）中的任意一種。
6. 根據權利要求1至5中任意一項所述的功能材料，其特徵在於， 所述無機混合粉末的粒徑在1?5000nm。
7. -種功能材料的製備方法，其特徵在於，所述功能材料為權利要求1至6中任意一項 所述的功能材料，所述製備方法包括： 將所述無機混合粉末、二元酐、二元胺與引發劑、溶劑混合均勻； 加熱使所述二元酐與二元胺反應，在無機混合粉末表面形成所述改性層。
8. 根據權利要求7所述的功能材料的製備方法，其特徵在於， 所述無機混合粉末的質量與二元酐、二元胺反應後生成的物質的質量的比為（20? 1) : 1。
9. 根據權利要求7所述的功能材料的製備方法，其特徵在於， 所述引發劑為偶氮二異丁腈、2, 2' -雙偶氮-(2, 4-二甲基戊腈）、偶氮二異丁酸二甲 酯、偶氮二異戊腈中的任意一種。
10. 根據權利要求7所述的功能材料的製備方法，其特徵在於，所述加熱分為兩步進 行，其具體為： 在35?70°C的溫度下加熱20?40min ; 在70?100°C的溫度下加熱20?40min。
11. 一種三維顯示光柵，包括由交替設置的遮光條和透光條組成的光柵本體，其特徵在 於， 所述光柵本體的表面和/或內部含有權利要求1至6中任意一項所述的功能材料。
12. 根據權利要求11所述的三維顯示光柵，其特徵在於， 所述光柵本體內的功能材料的質量百分含量在〇. 1?30% ; 和/或 所述光柵本體表面具有厚度在50?lOOOnm的表面膜層，所述表面膜層中含有所述功 能材料，其中功能材料的質量百分含量在〇. 1?10%。
13. 根據權利要求12所述的三維顯示光柵，其特徵在於， 所述光柵本體內的功能材料的質量百分含量在3?20% ; 和/或 所述表面膜層中的功能材料的質量百分含量在〇. 5?5%。
14. 一種三維顯示裝置，包括顯示面板和三維顯示光柵，其特徵在於， 所述三維顯示光柵為權利要求11至13中任意一項所述的三維顯示光柵。
【文檔編號】C09C3/10GK104231680SQ201410367829
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】楊久霞, 白峰, 馮鴻博 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司