CN1128386C - 一种高亮度广视角自由尺度纳米型光材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高亮度广视角自由尺度纳米型光材料的制备方法，首先将主体材料与纳米粉体按比例均匀混合，并在一定温度下加入增塑剂、引发剂引发聚合，将引发聚合料灌入模型中，预聚，成型，最后快速升温，强烈聚合，随炉冷却，脱模。利用本发明的方法制备的光材料是一种新型发光原理的无源图象光材料，具有高亮度、高分辨率、高色彩保真、高对比度、视角宽、不同角度无色漂移、无反光、一致性强、成本低、重量轻等优点。

Description

一种高亮度广视角自由尺度纳米型光材料的制备方法

技术领域    本发明涉及一种高亮度广视角自由尺度纳米型光材料的制备方法，属于屏幕显示技术领域。

背景技术    传统的投影屏幕有纤维板屏幕、铝板屏幕、玻璃珠屏幕和压纹塑料屏幕等等，都属于正投式投影屏幕(投影机在屏幕的前方，观众和投影机同处一侧，面向屏幕观看)，利用散布在屏幕表面的散射物质将光线向四周散射，视角小，亮度不高，易受环境光线的影响，只适合在黑暗的室内观看；近年来出现了许多背投式投影屏幕(投影机在屏幕的后方，观众在正面观看)，都是采用添加透镜或菲涅耳镜的方法实现的，结构复杂，价格昂贵，而且维护不便，同样受到环境光线的影响，只适合在室内观看。

发明内容    本发明的目的是提出一种高亮度广视角自由尺度纳米型光材料的制备方法，采用丙烯酸酯类或苯乙烯酯类与纳米级的无机粉末混合后经聚合反应，采用特定工艺直接合成性能独特的光材料。突破了传统技术的局限，光线在屏内的传递不是靠简单的散射，也不是利用透镜改变光路或者聚焦，是一种新型的光在内部形成特殊光路利用纳米质点特征显示出高亮度、宽视角，不受环境光影响的显示材料。其特点是一种新型发光原理的无源图象显示材料，不需要给予电源能量，使显示的图象可以发出高强度的各方向观看图象并保持颜色不失真。其主体是靠传光有机材料与无机纳米材料复合聚合成的，可用于制作各种尺寸和超大尺寸的器件，小器件可无缝地拼成大面积显示器件，克服了过去平板电子显示器件尺寸的限制，拼成大面积显示屏时具有接口图象不连续的缺点，并具有重量轻、价格便宜、携带方便、具有各种显示图象场合的广泛用途的光图象显示材料。

本发明提出的高亮度广视角自由尺度纳米型光材料的制备方法，包括以下各步骤

(1)使用下列比例的材料，

主体材料                       65～95％；

增塑剂                         4～34.8％；

纳米粉体增光剂：SiO₂纳米粉末0.03～0.7％，Al₂O₃纳米粉末0～0.05％；

引发剂：                       0.05～0.3％；

(2)按上述比例将主体材料与纳米粉体均匀混合，并在70～100℃温度下依次加入增塑剂、引发剂充分混合引发聚合5～30分钟；

(3)将上述第二步的引发聚合料灌入模型中，在30～60℃下预聚20～30小时，成型；

(4)快速升温到70～110℃，强烈聚合1～8小时，随炉冷却，脱模；

其中所述的增塑剂为丙烯酸丁酯、邻苯二甲基二辛酯或邻苯二甲基二丁酯中的任何一种；所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过硫酸铵；所述的主体材料是甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯。

利用本发明做成的光材料具有高亮度、高分辨率、高色彩保真、高对比度、视角宽、不同角度无色漂移、无反光、一致性强、成本低、重量轻等优点。可做成超大尺寸，任意三维(立体)形状，可切断，可弯曲，可正投、背投，360°观看。不受环境光线的影响，应用范围极广，可用于大屏幕HDTV，音乐厅，会议室，商场，飞机场，展览馆，餐厅，广告板，控制室幕墙，高分辨监视器等。由于光散射物质被植入树脂里面，因此保养也比较容易。

具体实施方式

实施例1：

甲基丙烯酸甲酯65％、邻苯二甲基二辛酯34.8％、非极性纳米SiO₂粉0.03％、Al₂O₃纳米粉0.02％、偶氮二异丁腈0.15％。将甲基丙烯酸甲酯、SiO₂纳米粉末、Al₂O₃纳米粉混合，充分搅拌至均匀；在75℃下加入增塑剂邻苯二甲基二辛酯、引发剂偶氮二异丁腈，同时加入少量脱模剂硅油，充分搅拌至均匀，进行第一阶段的引发聚合。灌模，在45℃进行28小时的预聚。剧烈升温至75℃，强烈聚合2小时。随炉冷却，脱模。

实施例2：

甲基丙烯酸甲酯75％、邻苯二甲基二辛酯24.7％、非极性纳米SiO2粉0.1％、Al2O3纳米粉0.05％、偶氮二异丁腈0.15％。将甲基丙烯酸甲酯、SiO2纳米粉末混合、Al2O3纳米粉，充分搅拌至均匀；在85℃下加入增塑剂邻苯二甲基二辛酯、引发剂偶氮二异丁腈、脱模剂硅油，充分搅拌至均匀，进行第一阶段的引发聚合。灌模，在55℃进行28小时的预聚。剧烈升温至85℃，强烈聚合3小时。随炉冷却，脱模。

实施例3：

甲基丙烯酸甲酯85％、邻苯二甲基二辛酯14.5％、非极性纳米SiO₂粉0.3％、Al₂O₃纳米粉0.05％、过硫酸铵0.15％。将甲基丙烯酸甲酯、SiO₂纳米粉末、Al₂O₃纳米粉混合，充分搅拌至均匀；在95℃下加入增塑剂邻苯二甲基二辛酯、引发剂过硫酸铵、脱模剂硅油，充分搅拌至均匀，进行第一阶段的引发聚合。灌模，在35℃进行28小时的预聚。剧烈升温至110℃，强烈聚合1小时。随炉冷却，脱模。

实施例4：

甲基丙烯酸甲酯95％、邻苯二甲基二丁酯4％、非极性纳米SiO₂粉0.7％、偶氮二异丁腈0.3％。将甲基丙烯酸甲酯、SiO₂纳米粉末混合，充分搅拌至均匀；在90℃下加入增塑剂邻苯二甲基二丁酯、引发剂偶氮二异丁腈、脱模剂硅油，充分搅拌至均匀，进行第一阶段的引发聚合。灌模，在50℃进行28小时的预聚。剧烈升温至95℃，强烈聚合5小时。随炉冷却，脱模。

实施例5：

甲基丙烯酸甲酯80％、丙烯酸丁酯19.75％、非极性纳米SiO₂粉0.2％、偶氮二异丁腈0.05％。将甲基丙烯酸甲酯、SiO₂纳米粉末混合，充分搅拌至均匀；在90℃下加入增塑剂丙烯酸丁酯、引发剂偶氮二异丁腈，同时加入少量脱模剂硅油，充分搅拌至均匀，进行第一阶段的引发聚合。灌模，在50℃进行28小时的预聚。剧烈升温至100℃，强烈聚合2小时。随炉冷却，脱模。

实施例6：

苯乙烯90％、丙烯酸丁酯9.75％、非极性纳米SiO₂粉0.2％、过硫酸铵0.05％。将苯乙烯、SiO₂纳米粉末混合，充分搅拌至均匀；在90℃下加入增塑剂丙烯酸丁酯、引发剂过硫酸铵，同时加入少量脱模剂硅油，充分搅拌至均匀，进行第一阶段的引发聚合。灌模，在50℃进行28小时的预聚。剧烈升温至100℃，强烈聚合2小时。随炉冷却，脱模。

Claims (1)

1、一种高亮度广视角自由尺度纳米型光材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下各步骤

(1)使用下列比例的材料，

主体材料                       65～95％；

增塑剂                         4～34.8％；

纳米粉体增光剂：SiO₂纳米粉末0.03～0.7％，Al₂O₃纳米粉末0～0.05％；

引发剂：                       0.05～0.3％；

(2)按上述比例将主体材料与纳米粉体均匀混合，并在70～100℃温度下依次加入增塑剂、引发剂充分混合引发聚合5～30分钟；

(3)将上述第二步的引发聚合料灌入模型中，在30～60℃下预聚20～30小时，成型；

(4)快速升温到70～110℃，强烈聚合1～8小时，随炉冷却，脱模；

其中所述的增塑剂为丙烯酸丁酯、邻苯二甲基二辛酯或邻苯二甲基二丁酯中的任何一种；所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过硫酸铵；所述的主体材料是甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯。