CN107330428B - 一种红外显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种红外显示装置，所述红外显示装置包括显示薄膜、电极、封装保护袋、电源电路，所述显示薄膜上设置有需要显示的图案，所述显示薄膜与所述电极连接，并封装于所述封装保护袋中，所述电极延伸至所述封装保护袋外部，并与所述电源电路连接，所述显示薄膜的基材为非金属薄膜，所述非金属薄膜的厚度为1～1000μm，体积电导率为102～108S/m。所述红外显示装置能够主动发射强红外线，实现清晰有效的红外显示效果，解决了无光条件下的红外识别问题，且质量轻、柔韧性好、耐弯折、耗电低、使用寿命高，可佩戴于衣物，方便轻巧。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外显示装置。
背景技术
在无光的条件下进行红外显示是一项具有重大意义的课题，可应用到身份识别、夜间作业检测等方面。目前在无光条件下进行红外显示的主要困难是作业任务条件无光，使得常规红外显示产品失去作业效果，对身份识别效果不佳。现有的解决方法一般是采用一些无源的红外线发射材料制备红外显示装置，使其能够被识别，然而上述的装置主要问题在于显示模糊不清晰，识别准确率不高，使用寿命短。而如何有源红外线发射材料及其相应的装置一直未能开发出来。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种红外显示装置，能够主动发射强红外线，实现清晰有效的红外显示效果，解决了无光条件下的红外识别问题，且质量轻、柔韧性好、耐弯折、耗电低、使用寿命高，可佩戴于衣物，方便轻巧。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种红外显示装置，所述红外显示装置包括显示薄膜、电极、封装保护袋、电源电路，所述显示薄膜上设置有需要显示的图案，所述显示薄膜与所述电极连接，并封装于所述封装保护袋中，所述电极延伸至所述封装保护袋外部，并与所述电源电路连接，所述显示薄膜的基材为非金属薄膜，所述非金属薄膜的厚度为1～1000μm，体积电导率为102～108S/m。
通过以上技术方案，通过将导电性较好的显示薄膜与电极连接，且封装在封装保护袋中，并将电极与电源电路连接，形成的红外显示装置，能够主动发射强红外线，显示清晰，且使用寿命长，解决了无光条件下的红外识别问题。
优选的，所述非金属薄膜的厚度为15～1000μm。
更为优选的，所述非金属薄膜的厚度为15～200μm。
更为优选的，所述非金属薄膜的厚度为70～120μm。
优选的，所述非金属薄膜的体积电导率为102～107S/m。
更为优选的，所述非金属薄膜的体积电导率为104～106S/m。
优选的，所述非金属薄膜的材料为碳纳米管、石墨烯、碳纳米管/石墨烯复合、碳纤维中的任意一种。以上非金属薄膜能够在保证厚度较小的同时，且具有加强的导电性能。
优选的，所述需要显示的图案通过手绘或者印刷的方式设置于所述显示薄膜上，所述需要显示的图案为任意样式，所述需要显示的图案的有效成分为高电阻的聚合物类物质。通过将需要显示的图案采用高电阻聚合物设置在显示薄膜上，能够确保在高导电性的显示薄膜上，需要显示的图案本身在红外显示的清晰度。
其中，“高电阻的聚合物类物质”是指：电阻率介于106～1016Ωcm的聚合物。
更为优选的，所述高电阻的聚合物类物质为聚合物乳液、聚合物溶液、带颜料的聚合物乳液、带颜料的聚合物溶液中的任意一种。其中高电阻的聚合物可以为溶液、乳液，也可以加入颜料。
具体的，高电阻的聚合物类物质可以为聚氨酯乳液、环氧树脂溶液、丙烯酸树脂溶液，也可以为常见的胶水，如丁腈聚合物胶、聚硫橡胶粘合剂、聚氯乙烯胶粘剂、聚丁二烯胶、过氯乙烯胶粘剂等。
此外，所形成的图案没有限制，可以为各种图形、字母、数字等等。
优选的，所述显示薄膜与所述电极通过具有导电性的粘结剂连接，所述电极的材料为银或铜。为提高导电性能，采用具有导电性能的粘结剂对显示薄膜与电极连接，且采用导电性较高的银或铜作为电极材料。
优选的，所述封装保护袋的材料为聚合物。采用聚合物作为封装保护袋的材料，能够保证封装保护袋的柔软度，同时对显示薄膜具有较好的隔离保护效果，提高了可穿戴性。
更为优选的，所述聚合物包括聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
优选的，所述电源电路包括电源以及相应电路，所述相应电路包括红外显示档位电路、防过载保护电路、防温度过高保护电路、间歇性供电电路。通过相应电路的设置，能够实现红外显示、防过载保护、防温度过高保护、间歇性供电保护等多种功能。
更为优选的，所述相应电路设置于控制芯片上。以上的相应电路设置在控制芯片上，便于控制电路，减小体积，进一步提高可穿戴性。
此外，所述的电源可以是纽扣电池、干电池和锂电池等，也可以是一般固定电源。
基于以上阐述，相对于现有技术，本申请技术方案的有益效果在于：(1)能够主动发射强红外线，实现清晰有效的红外显示效果，对于所显示的图案无任何要求； (2)质量轻、柔韧性好、耐弯折、使用寿命高，可佩戴于衣物，方便轻巧；(3) 能够实现红外显示、防过载保护、防温度过高保护、间歇性供电保护等多种功能，且间歇性供电保护时，断电后仍能保持显示效果一段时间，耗电低，可长时间便携工作。
附图说明
图1是本申请所述一种红外显示装置的结构示意图；
图2是本申请实施例1的红外显示效果图；
图3是本申请实施例2的红外显示效果图；
图4是本申请实施例3的红外显示效果图；
图5是本申请实施例4的红外显示效果图；
图6是本申请实施例5的红外显示效果图；
图7是本申请实施例6的红外显示效果图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示的一种红外显示装置，包括显示薄膜2、电极3、封装保护袋4、电源电路1，所述显示薄膜2 上设置有需要显示的图案，所述显示薄膜2与所述电极3 通过具有导电性的粘结剂连接，并封装于所述封装保护袋4中，所述电极3延伸至所述封装保护袋4外部，并与所述电源电路1连接，所述显示薄膜2的基材为非金属薄膜，所述非金属薄膜的厚度为1～1000μm，体积电导率为102～108S/m。
其中，非金属薄膜的材料为碳纳米管、石墨烯、炭黑、石墨片、导电聚合物中的任意一种。
其中，需要显示的图案通过手绘或者印刷的方式设置于所述显示薄膜2上，所述需要显示的图案的有效成分为高电阻聚合物，具体可以为聚合物乳液、聚合物溶液、带颜料的聚合物乳液、带颜料的聚合物溶液中的任意一种。
其中，所述电极3的材料为银或铜。
其中，所述封装保护袋4的材料为聚合物，具体包括聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
此外，所述电源电路1包括电源以及相应电路，所述相应电路包括红外显示档位电路、防过载保护电路、防温度过高保护电路、间歇性供电电路，所述相应电路设置于控制芯片上。
下面通过附图和具体实施例，结合参数设置，来具体验证本申请技术方案的技术效果。
实施例1
在一块5cm×1cm大小的碳纳米管显示薄膜上，其厚度为1000μm，体积电导率为108S/m，用胶水手绘“CIOC”字样，待其干燥后在背面两侧涂导电银浆粘结剂，黏贴铜箔电极，在烘箱中125℃烘干10分钟，取聚氯乙烯薄膜封装保护袋用热封机将做好的显示薄膜封好，将包含有红外显示档位电路、防过载保护电路、防温度过高保护电路、间歇性供电电路的电源与显示薄膜的铜箔电极连接。用数据采集仪采集回路中电压、电流值、图案部位温度和显示薄膜其他部位温度，用红外成像仪观测红外显示效果。
数据采集结果为：电源2.0V，电流0.73A，图案部位温度78℃，显示薄膜其他部位温度23℃。从图2中可以看出，采用本申请技术方案制备的红外显示装置，其手绘图案在无光的条件下显示效果非常清晰。
实施例2
在一块5cm×1cm大小的石墨烯/碳纳米管复合显示薄膜上，其厚度为200μm，体积电导率为107S/m，用聚氨酯乳液手绘“△A01”字样，待其干燥后在背面两侧涂导电银浆粘结剂，黏贴铜箔电极，在烘箱中125℃烘干10分钟，取聚对苯二甲酸乙二酯薄膜封装保护袋用热封机将做好的显示薄膜封好，将包含有红外显示档位电路、防过载保护电路、防温度过高保护电路、间歇性供电电路的电源与显示薄膜的铜箔电极连接。用数据采集仪采集回路中电压、电流值、图案部位温度和显示薄膜其他部位温度，用红外成像仪观测红外显示效果。
数据采集结果为：电源1.5V，电流0.63A，图案部位温度60℃，显示薄膜其他部位温度23℃。从图3中可以看出，采用本申请技术方案制备的红外显示装置，其手绘图案在无光的条件下显示效果非常清晰。
实施例3
在一块2.5cm×2.5cm大小的石墨烯/碳纳米管复合显示薄膜上，其厚度为120 μm，体积电导率为106S/m，环氧树脂溶液液手绘“ZP”字样，待其干燥后在背面两侧涂导电银浆粘结剂，黏贴铜箔电极，在烘箱中125℃烘干10分钟，取聚对苯二甲酸乙二酯薄膜封装保护袋用热封机将做好的显示薄膜封好，将包含有红外显示档位电路、防过载保护电路、防温度过高保护电路、间歇性供电电路的电源与显示薄膜的铜箔电极连接。用数据采集仪采集回路中电压、电流值、图案部位温度和显示薄膜其他部位温度，用红外成像仪观测红外显示效果。
数据采集结果为：电源1.5V，电流0.61A，图案部位温度58℃，显示薄膜其他部位温度23℃。从图4中可以看出，采用本申请技术方案制备的红外显示装置，其手绘图案在无光的条件下显示效果非常清晰。
实施例4
在一块2.5cm×2.5cm大小的石墨烯显示薄膜上，其厚度为70μm，体积电导率为105S/m，用丙烯酸树脂溶液手绘“SY”字样，待其干燥后在背面两侧涂导电银浆粘结剂，黏贴铜箔电极，在烘箱中125℃烘干10分钟，取聚苯乙烯薄膜封装保护袋用热封机将做好的显示薄膜封好，将包含有红外显示档位电路、防过载保护电路、防温度过高保护电路、间歇性供电电路的电源与显示薄膜的铜箔电极连接。用数据采集仪采集回路中电压、电流值、图案部位温度和显示薄膜其他部位温度，用红外成像仪观测红外显示效果。
数据采集结果为：电源1.5V，电流0.55A，图案部位温度55℃，显示薄膜其他部位温度23℃。从图5中可以看出，采用本申请技术方案制备的红外显示装置，其手绘图案在无光的条件下显示效果非常清晰。
实施例5
在一块5cm×1cm大小的碳纤维显示薄膜上，其厚度为15μm，体积电导率为 104S/m，用丙烯酸树脂溶液手绘随机三个不连续圆点，待其干燥后在背面两侧涂导电银浆粘结剂，黏贴铜箔电极，在烘箱中125℃烘干10分钟，取聚甲基丙烯酸甲酯薄膜封装保护袋用热封机将做好的显示薄膜封好，将包含有红外显示档位电路、防过载保护电路、防温度过高保护电路、间歇性供电电路的电源与显示薄膜的铜箔电极连接。用数据采集仪采集回路中电压、电流值、图案部位温度和显示薄膜其他部位温度，用红外成像仪观测红外显示效果。
数据采集结果为：电源1.5V，电流0.48A，图案部位温度50℃，显示薄膜其他部位温度23℃。从图6中可以看出，采用本申请技术方案制备的红外显示装置，其手绘图案在无光的条件下显示效果非常清晰。
实施例6
在一块5cm×1cm大小的石墨烯显示薄膜上，其厚度为1μm，体积电导率为 102S/m，用环氧树脂溶液手绘“□V.T4”字样，待其干燥后在背面两侧涂导电银浆粘结剂，黏贴铜箔电极，在烘箱中125℃烘干10分钟，取聚苯乙烯薄膜封装保护袋用热封机将做好的显示薄膜封好，将包含有红外显示档位电路、防过载保护电路、防温度过高保护电路、间歇性供电电路的电源与显示薄膜的铜箔电极连接。用数据采集仪采集回路中电压、电流值、图案部位温度和显示薄膜其他部位温度，用红外成像仪观测红外显示效果。
数据采集结果为：电源1.5V，电流0.31A，图案部位温度40℃，显示薄膜其他部位温度23℃。从图7中可以看出，采用本申请技术方案制备的红外显示装置，其手绘图案在无光的条件下显示效果非常清晰。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种红外显示装置，其特征在于：所述红外显示装置包括显示薄膜、电极、封装保护袋、电源电路，所述显示薄膜上设置有需要显示的图案，所述需要显示的图案通过手绘或者印刷的方式设置于所述显示薄膜上，所述需要显示的图案为任意样式，所述需要显示的图案的有效成分为高电阻的聚合物类物质,所述显示薄膜与所述电极连接，并封装于所述封装保护袋中，所述电极延伸至所述封装保护袋外部，并与所述电源电路连接，所述显示薄膜的基材为非金属薄膜，所述非金属薄膜的材料为碳纳米管、石墨烯、碳纳米管/石墨烯复合、碳纤维中的任意一种,所述非金属薄膜的厚度为1～1000μm，体积电导率为102～108s/m。
2.根据权利要求1所述的一种红外显示装置，其特征在于：所述高电阻的聚合物类物质为聚合物乳液、聚合物溶液、带颜料的聚合物乳液、带颜料的聚合物溶液中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种红外显示装置，其特征在于：所述显示薄膜与所述电极通过具有导电性的粘结剂连接，所述电极的材料为银或铜。
4.根据权利要求1所述的一种红外显示装置，其特征在于：所述封装保护袋的材料为聚合物。
5.根据权利要求4所述的一种红外显示装置，其特征在于：所述聚合物包括聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种红外显示装置，其特征在于：所述电源电路包括电源以及相应电路，所述相应电路包括红外显示档位电路、防过载保护电路、防温度过高保护电路、间歇性供电电路。
7.根据权利要求6所述的一种红外显示装置，其特征在于：所述相应电路设置于控制芯片上。
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