CN115032807A - 一种立体成像装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种立体成像装置及其制备方法，其制备方法包括：分别制备石墨烯薄膜和透明薄膜电路，然后将透明薄膜电路铺设于石墨烯薄膜上部并进行粘结、固化，然后在透明薄膜电路上铺设若干量子点颗粒，使量子点颗粒与透明薄膜电路的电极连接，并在量子点颗粒之间填充透明粘结剂，固化，制备得到成像层；将若干成像层依次叠加并粘结，制得立体成像装置。目前三维立体成像的原理常见的有四种，分别为色分法、光分法、时分法以及全息法，均存在需要佩戴专用眼镜、或只能在一定距离或特定角度观看、以及3D效果差等问题。因此本申请中提出了360°全景裸眼3D立体成像装置及其制备方法。
Description
技术领域
本发明属于成像装置技术领域，具体涉及一种立体成像装置及其制备方法。
背景技术
立体投影分为主动立体投影和被动立体投影，不过由于主动立体投影本身存在着很大的技术缺陷，因此目前我们接触到的大多是被动立体投影。 被动立体投影对屏幕的偏振性提出了很高的要求，对于屏幕的选择，白塑幕和玻珠幕并不具备偏振性，其光线反射原理注定了它们不能满足被动立体投影的需求。
目前三维立体成像的原理常见的有四种，分别为色分法、光分法、时分法以及全息法，均存在需要佩戴专用眼镜、或只能在一定距离或特定角度观看、以及3D效果差等问题。
纵观投影屏幕市场，虽然品牌众多，种类繁多，但是能满足立体投影需求屏幕却很少，专业性的立体投影屏幕更是少之又少。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种立体成像装置及其制备方法，该立体成像装置可有效解决现有的立体成像装置存在的需要佩戴专用眼镜、或只能在一定距离或特定角度观看、以及3D效果差等问题
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种立体成像装置的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别制备石墨烯薄膜和透明薄膜电路，然后将透明薄膜电路铺设于石墨烯薄膜上部并进行粘结、固化，然后在透明薄膜电路上铺设若干量子点颗粒，使量子点颗粒与透明薄膜电路电极连接，并在量子点颗粒之间填充透明粘结剂，固化，制备得到成像层；
（2）将若干成像层依次叠加并粘结，制得立体成像装置。
上述方案中，该成像装置是由若干层发光成像层制成，每一层发光成像层由透明薄膜电路、石墨烯薄膜和量子点制成，透明薄膜电路具有绝缘性，可将相邻的石墨烯层分隔，每层石墨烯层作为导电器件，对量子点颗粒进行作用，使量子点颗粒显示发光，形成不同的图案，实现三维立体成像。
进一步地，石墨烯薄膜的制备方法包括化学气相沉积法、硅化热分解法和分释法中的一种。
进一步地，采用化学气相沉积法制备石墨烯薄膜的过程为：将金属基底于保护气体环境下加热至900-1100℃，维持10-30min，然后停止通入保护气体，改为通入气体碳源，维持20-40min，然后关闭气体碳源，继续向其中通入保护气体，待金属基底冷却后，利用机械剥离技术将石墨烯层从金属基底上剥离，得到石墨烯薄膜。
进一步地，所述保护气体为惰性气体，金属基底的材料包括Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Au，所述气体碳源包括甲烷、乙炔或乙烯。
进一步地，石墨烯薄膜的厚度为0.3-0.4mm。
进一步地，透明薄膜电路采用如下方法制得：在透明基底上按照设定线路并涂覆粘合剂，然后向粘合剂上抛洒导电金属粉，固化，制得。
上述方案中，透明基底作为支撑骨架，通过金属粉作为导电通路，为量子点提供电能，促使量子点发光。
进一步地，透明薄膜电路的厚度为0.01-0.03mm。
上述方案中，透明薄膜电路发挥导电特性同时，其厚度越薄，使得成像装置的透明度越好。
进一步地，相邻所述量子点颗粒之间的距离等于所述石墨烯薄膜和透明薄膜电路的厚度的总和。
上述方案中，使得某一量子点颗粒与其上下左右的量子点颗粒之间的距离相等，可提高成像的稳定性。
进一步地，量子点颗粒为钙钛矿量子点。
上述方案中，钙钛矿量子点的发光二极管具有窄半峰宽、宽色域、低成本和制备简单等优点，全无机钙钛矿量子点可以通过调节卤化物阴离子成分和粒径大小（即量子尺寸效应）的方式，实现精细可调和更窄的发射光谱，并通过热注入法的合成方法进一步改善其发光性能。本发明中将钙钛矿量子点嵌入在石墨烯薄膜结构中，该结构具有结构显色和荧光的双重性能。光子晶体结构对蓝、红、绿三色钙钛矿量子点的荧光稳定作用。
进一步地，粘结剂为UV胶。
上述方案中，UV胶具有较好的粘附性能，可以保持结构的坚韧性、坚固性和稳定性，同时UV胶为透明材质，使得成像装置具有较好的透明度。
一种立体成像装置，采用上述方法制得。
进一步地，立体成像装置为正方体形状。
进一步地，多面体形状为正方体形状、长方体形状、球体或圆柱体。
本发明所产生的有益效果为：
本发明中的立体成像装置主体基本为透明的，其内部充满透明的量子点颗粒，其中石墨烯薄膜层作为成像装置的基础骨架，同时作为导电结构，为量子点供电，透明薄膜电路作为导电器件，量子点颗粒作为显示发光器件，该装置通电后，量子点颗粒发光，产生裸眼立体显示效果，该装置具有成像清晰度良好，抗环境干扰能力强的优点，而且，该装置该具有透明度极佳，透光度良好，坚韧度强的优点，可满足不同的使用需求，给人一种更加真实立体的感受。
附图说明
图1为本发明的立体成像装置的制备工艺流程图；
图2为本发明的立体成像装置的成像效果图；
图3为石墨烯薄膜的剥离过程图；
图4为立体成像装置制备过程示意图；
图5为立体成像装置的成像稳定性检测图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
一种立体成像装置，其制备方法包括以下步骤：
（1）制备石墨烯薄膜：将金属铁基底于氮气环境下加热至1000℃，维持20min，然后停止通入氮气，改为通入甲烷气体，维持30min，然后关闭甲烷气体的通入，继续向其中通入氮气，待金属铁基底冷却后，利用机械剥离技术将石墨烯层从金属基底上剥离，得到厚度为0.33mm的石墨烯薄膜；
（2）制备透明薄膜电路：在PET膜上按照设计线路涂覆UV胶，然后向UV胶上抛洒导电铜粉，用紫外线灯照射使UV胶固化，形成厚度为0.02mm的透明薄膜电路；
（3）在石墨烯薄膜上部涂覆UV胶，然后将透明薄膜电路铺设在石墨烯薄膜上，然后进行紫外线灯照射进行固化，然后在透明薄膜电路上铺设若干钙钛矿量子点颗粒（CsPbCl3），使量子点颗粒与透明薄膜电路电极连接，相邻所述量子点颗粒之间的距离为0.35mm，并在量子点颗粒之间填充透明UV胶，并进行紫外线灯照射固化，制备得到成像层；
（4）将若干成像层依次叠加并在相邻成像层之间涂覆UV胶，进行紫外灯照射固化，制得立体成像装置。
实施例2
一种立体成像装置，其制备方法包括以下步骤：
（1）制备石墨烯薄膜：将金属镍基底于氢气环境下加热至900℃，维持10min，然后停止通入氢气，改为通入乙炔气体，维持20min，然后关闭乙炔气体的通入，继续向其中通入氢气，待金属镍基底冷却后，利用机械剥离技术将石墨烯层从金属基底上剥离，得到厚度为0.3mm的石墨烯薄膜；
（2）制备透明薄膜电路：在PET膜上按照设计线路涂覆UV胶，然后向UV胶上抛洒导电铝粉，用紫外线灯照射使UV胶固化，形成厚度为0.01mm的透明薄膜电路；
（3）在石墨烯薄膜上部涂覆UV胶，然后将透明薄膜电路铺设在石墨烯薄膜上，然后进行紫外线灯照射进行固化，然后在透明薄膜电路上铺设若干量子点颗粒（CsPbBr3），使量子点颗粒与透明薄膜电路电极连接，相邻所述量子点颗粒之间的距离为0.31mm，并在量子点颗粒之间填充透明UV胶，并进行紫外线灯照射固化，制备得到成像层；
（4）将若干成像层依次叠加并在相邻成像层之间涂覆UV胶，进行紫外灯照射固化，制得立体成像装置。
实施例3
一种立体成像装置，其制备方法包括以下步骤：
（1）制备石墨烯薄膜：将金属铜基底于氮气环境下加热至1100℃，维持30min，然后停止通入氮气，改为通入乙烯气体，维持40min，然后关闭乙烯气体的通入，继续向其中通入氮气，待金属铜基底冷却后，利用机械剥离技术将石墨烯层从金属基底上剥离，得到厚度为0.4mm的石墨烯薄膜；
（2）制备透明薄膜电路：在PET膜上按照设计线路涂覆UV胶，然后向UV胶上抛洒导电铜粉，用紫外线灯照射使UV胶固化，形成厚度为0.03mm的透明薄膜电路；
（3）在石墨烯薄膜上部涂覆UV胶，然后将透明薄膜电路铺设在石墨烯薄膜上，然后进行紫外线灯照射进行固化，然后在透明薄膜电路上铺设若干量子点颗粒（CsPbI3），使量子点颗粒与透明薄膜电路电极连接，相邻所述量子点颗粒之间的距离为0.43mm，并在量子点颗粒之间填充透明UV胶，并进行紫外线灯照射固化，制备得到成像层；
（4）将若干成像层依次叠加并在相邻成像层之间涂覆UV胶，进行紫外灯照射固化，制得立体成像装置。
试验例
以实施例1中制得的立体成像装置为例，对该立体成像装置的性能进行测试，具体测试结果见图2。
图1为立体成像装置制备过程流程图，图3为石墨烯薄膜制备过程示意图；图4为立体成像装置制备过程示意图，通过图1、图2和图3可以准确的了解本申请中立体成像装置的制备过程。
图2为本发明的立体成像装置的成像效果图，通过图2可以得知，在量子点中，RGB三色分别在受到到450nm、530nm、630nm激光激发较为稳定。
图5为立体成像装置的成像稳定性检测图，通过图5可以得知，PNC/PC 的 PL 强度变化趋势（410 nm 激发）；4 h后三明治结构的PL强度比初始值低50%（图5右）。这表明三明治结构表现出显著增强的光稳定性。
Claims (10)
1.一种立体成像装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）分别制备石墨烯薄膜和透明薄膜电路，然后将透明薄膜电路铺设于石墨烯薄膜上部并进行粘结、固化，然后在透明薄膜电路上铺设若干量子点颗粒，使量子点颗粒与透明薄膜电路的电极连接，并在量子点颗粒之间填充透明粘结剂，固化，制备得到成像层；
（2）将若干成像层依次叠加并粘结，制得立体成像装置。
2.如权利要求1所述的立体成像装置的制备方法，其特征在于，所述石墨烯薄膜的制备方法包括化学气相沉积法、硅化热分解法和分释法中的一种。
3.如权利要求1所述的立体成像装置的制备方法，其特征在于，所述石墨烯薄膜的厚度为0.3-0.4mm。
4.如权利要求1所述的立体成像装置的制备方法，其特征在于，所述透明薄膜电路采用如下方法制得：在透明基底上涂覆粘合剂形成导电线路，然后向粘合剂上抛洒导电金属粉，固化，制得。
5.如权利要求1所述的立体成像装置的制备方法，其特征在于，所述透明薄膜电路的厚度为0.01-0.03mm。
6.如权利要求1所述的立体成像装置的制备方法，其特征在于，相邻所述量子点颗粒之间的距离等于所述石墨烯薄膜和透明薄膜电路的厚度的总和。
7.如权利要求1所述的立体成像装置的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为UV胶。
8.一种立体成像装置，其特征在于，采用权利要求1-7中任一项所述方法制得。
9.如权利要求8所述的立体成像装置，其特征在于，所述立体成像装置为多面体形状。
10.如权利要求9所述的立体成像装置，其特征在于，所述多面体形状为正方体形状、长方体形状、球体或圆柱体。
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