CN1333302C - 无源纳米型投影显示屏的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无源纳米型投影显示屏的制备方法，属于显示器件技术及高性能无源显示元件的新材料与元器件领域。显示屏的主体材料中包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、聚苯乙烯，添加剂包括增光剂、增塑剂、增色剂、引发剂和脱模剂，其制备过程是，首先将主体材料混合，进行聚合，按比例加入增塑剂、引发剂、脱模剂，用真空或超声排气，再加入增光剂、增色剂等，排气后聚合，脱模，取出样品。本方法制备的显示屏色泽鲜艳，透明性高，视角大可达180°，高亮度，高色彩保真，高对比度，视角大，光均匀性高，可消除亮斑效应，可弯曲、重量轻，可切断，可制成超大尺寸的背透正投屏幕，用于各种显示器，图像不呈现接缝等缺陷，成本低，应用范围广。

Description

无源纳米型投影显示屏的制备方法

技术领域

本发明涉及一种无源纳米型投影显示屏的制备方法，尤其涉及一种用于无显示器的高均匀性高亮度、广视角的用无机有机纳米粒子复合而成的新型纳米型屏幕，可用于背投电视机、大型工程屏幕等，属于显示器件技术及高性能无源显示元件的新材料与元器件领域。

背景技术

随着显示器、显示屏屏幕的大型化，对显示质量的要求也更高。专利号为zl01115478.0、名称为“一种高亮度视角自由尺度纳米型光材料的制备方法”的中国专利、公开号为CN1126987C、名称为“高亮度广视角自由尺度纳米型影像屏的制备方法”的中国专利都公开了纳米型投影显示屏的制备方法，其不足之处是制备的显示屏尚存在“亮斑效应”，即影像屏中心的亮度高，有一可见亮区称为光斑，光斑随观视方向移动，使屏光的均匀性极低，影响屏光的质量；光视角小，不加菲尼尔镜时，不能满足高档影视屏的应用要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种无源纳米型投影显示屏的制备方法，改善现有散射显示屏的缺点，提高屏光均匀性，扩大光视角，以满足高档影视屏的应用要求。

本发明提出的无源纳米型投影显示屏的制备方法，显示屏的成分如下：

主体材料中各成分的重量百分比：

甲基丙烯酸甲酯    10-100％

苯乙烯            0-90％

聚苯乙烯          0-10％

增光剂，各占主体材料的重量百分比：

SiO₂              0.01-6％

TiO₂              0.1-5％

Al₂O₃             0-6％

增塑剂，邻苯二甲酸二丁酯或甲基丙烯酸，或两种以任何比例混合使用，占主体材料的重量百分比：25-45％

增色剂，纳米碳管、结晶碳或色母中的任加一种或以任何比例复合使用，占主体材料的重量百分比：0.01-0.5％

引发剂，过氧化苯甲酰，占主体材料的重量百分比：0.01-2％

脱模剂，硬脂酸 占主体材料的重量百分比：0.5-2％

其制备方法包括以下步骤：

(1)将主体材料混合，在70-90℃进行聚合20-30小时，按比例加入增塑剂、引发剂，冷却到40℃以下，按比例加入脱模剂，用真空或超声排气20-50分钟；

(2)将增光剂、增色剂按比例加入上述主体材料中，超声混合均匀后，灌入模具中，于30-50℃水浴中排气；

(3)将模具加热到60-105℃，聚合2～10小时，自然降温至40℃，脱模，取出样品。

本发明方法采用甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯类的聚合体，每纳米尺度的无机粒子混匀经聚合形成高亮度、高对比度高均匀性的大型影象显示屏幕(电视及工程屏用)，可根据应用要求做成厚度为0.5-10毫米或更厚的板材，已制成150”的显示屏，并可制成任意大型尺寸，而且无影响影像显示的拼缝。不使用叠加菲尼尔透镜即可直接应用，屏光均匀性大于80％以上，亮度可达10以内的任意值，视角可达160°～180°，不受观测方向影响，尤其是垂直方向时亮度仍然非常均匀。可使光屏材料的折射率大幅度提高，可在1.496～1.58间变化。

本方法制备的光屏色泽鲜艳，透明性高，视角大可达180°，高亮度，高色彩保真，高对比度，视角大，光均匀性高，可消除亮斑效应，可弯曲、重量轻，可切断，可制成超大尺寸的背透正投屏幕，用于各种显示器(液晶光机、LCOS光机)360°观看，可做成超大尺寸的工程屏幕，图像不呈现接缝等缺陷，成本低，应用范围广，可用于大型屏幕高清晰电视机(HDTV)，尤其在屏尺寸大于50″时，其性能/价格比高，配上高像素光机及放映机(如EVD)，可使显示屏图像细微，近看时屏幕上无点、纹等感觉；图像稳定，做为家庭影院用的大屏幕电视机可在近处看无不适感觉，可适用于小房间内使用，而且由于价格低，家庭可以接受。因此可广泛用于家庭、音乐厅、会议厅、商场、机场、展览馆、餐厅、广告板、教育机构(教室等)、控制室幕墙，高分寸大型监视器，指挥厅等。

具体实施方式

实施例1

主体材料甲基丙烯酸甲酯97.5、苯乙烯2.5％的聚合液，在70℃聚合21小时，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(占主体重量百分比25％)、甲基丙烯酸(占主体重量百分比2％)，引发剂过氧化苯甲酰(占主体重量百分比2.0％)，脱模剂硬脂酸(占主体重量百分比2％)，超声排气20分钟，加入增光剂纳米粒子：非极性SiO₂(占主体重量百分比0.01％)、TiO₂(占主体重量百分比0.3％)和增色剂纳米碳管(占主体重量百分比0.2％)，超声混合，在100℃聚合3小时，脱模后成厚度为1～5毫米的板材后，可获92％透过率，可视角大于30％。

实施例2

主体材料甲基丙烯酸甲酯50、苯乙烯50％的聚合液，在70℃聚合25小时，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(占主体重量百分比30％)，引发剂过氧化苯甲酰1％，脱模剂硬脂酸(占主体重量百分比0.5％)，超声排气，加入增光剂纳米粒子SiO₂(占主体重量百分比0.9％)、Al₂O₃(占主体重量百分比3％)、TiO₂(占主体重量百分比0.9％)，加入纳米碳管(占主体重量百分比0.5％)，超声混合，于85℃聚合4小时，脱模成材，透过率81％，视角大于100°。

实施例3

主体材料甲基丙烯酸甲酯30％，苯乙烯70％，于90℃预聚25小时，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(占主体重量百分比35％)，引发剂过氧化苯甲酰(占主体重量百分比0.05％)，脱模剂硬脂酸(占主体重量百分比1％)，超声混合20分后，加入增光剂纳米粒子SiO₂(占主体重量百分比1.7％)、Al₂O₃(占主体重量百分比5％)、TiO₂(占主体重量百分比2.0％)和增色剂结晶碳(占主体重量百分比0.5％)，超声混合20分后，放入模具中，在100℃聚合6小时，冷却后脱模成材，透过率90％，视角大于120°。

实施例4

主体材料甲基丙烯酸甲酯40％，苯乙烯60％，于80℃聚合30小时，超声排气20分钟后，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(占主体重量百分比35％)，引发剂过氧化苯甲酰(占主体重量百分比0.01％)，脱模剂硬脂酸(占主体重量百分比1.5％)，加入增光剂纳米粒子SiO₂(占主体重量百分比1.5％)、Al₂O₃(占主体重量百分比0.1％)、TiO₂(占主体重量百分比5％)和增色剂色母(占主体重量百分比0.1％)，超声混合50分后，于模具中在105℃聚合10小时，冷却后脱模，透过率90％，视角大于140°。

实施例5

主体材料甲基丙烯酸甲酯90％，于90℃加聚苯乙烯10％，预聚合后，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(占主体重量百分比38％)，引发剂过氧化苯甲酰(占主体重量百分比0.05％)，脱模剂硬脂酸(占主体重量百分比2.0％)，加入增光剂纳米粒子SiO₂(占主体重量百分比0.5％)，Al₂O₃(占主体重量百分比0.3％)，TiO₂(占主体重量百分比1.7％)，超声混合50分后，于模具中在100℃聚合5小时，冷却后脱模，透过率90％，视角大于160°，均匀性大于85％。

实施例6

主体材料甲基丙烯酸甲酯40％，苯乙烯57％，于90℃加聚苯乙烯3％，聚合30小时，超声排气20分钟后，加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(占主体重量百分比35％)，引发剂过氧化苯甲酰(占主体重量百分比0.01％)，脱模剂硬脂酸(占主体重量百分比1.5％)，加入增光剂纳米粒子SiO₂(占主体重量百分比4％)、Al₂O₃(占主体重量百分比0.1％)、TiO₂(占主体重量百分比5％)，超声混合50分后，于模具中在105℃聚合4小时，冷却后脱模，透过率94％，视角大于180°，均匀性大于85％，色彩鲜艳，表面硬度高，可做成100″屏幕。

Claims (1)

1、一种无源纳米型投影显示屏的制备方法，其特征在于，显示屏的成分如下：

主体材料中各成分的重量百分比：

甲基丙烯酸甲酯    10-100％

苯乙烯            0-90％

聚苯乙烯          0-10％

增光剂，各占主体材料的重量百分比：

SiO₂              0.01-6％

TiO₂              0.1-5％

Al₂O₃             0-6％

增塑剂，邻苯二甲酸二丁酯或甲基丙烯酸，或两种以任何比例混合使用，占主体材料的重量百分比：25-45％

增色剂，纳米碳管、结晶碳或色母中的任加一种或以任何比例复合使用，占主体材料的重量百分比：0.01-0.5％

引发剂，过氧化苯甲酰，占主体材料的重量百分比：0.01-2％

脱模剂，硬脂酸占主体材料的重量百分比：0.5-2％

其制备方法包括以下步骤：

(1)将主体材料混合，在70-90℃进行聚合20-30小时，按比例加入增塑剂、引发剂，冷却到40℃以下，按比例加入脱模剂，用真空或超声排气20-50分钟；

(2)将增光剂、增色剂按比例加入上述主体材料中，超声混合均匀后，灌入模具中，于30-50℃水浴中排气；

(3)将模具加热到60-105℃，聚合2～10小时，自然降温至40℃，脱模，取出样品。