一种触摸屏、液晶显示装置以及红外材料表面改性方法
【专利摘要】本发明公开了触摸屏以及包含该触摸屏的液晶显示装置，还公开了红外材料表面改性方法；所述触摸屏中设置有包含红外材料的组件，因此当为触摸屏提供光照的背光源或外界光向触摸屏发射光线时，触摸屏可发出较强渗透力和辐射力的红外光线，红外光线被人体吸收后，可使人体内水分子共振，使水分子活化，增强水分子间结合力，活化蛋白质等生物大分子，使生物细胞处于高振动能级。由于生物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，因此深层温度上升，产生的热量由内向外散发，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织间新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，有利于健康。
【专利说明】一种触摸屏、液晶显示装置以及红外材料表面改性方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶【技术领域】，具体涉及一种触摸屏、液晶显示装置以及红外材料表 面改性方法。
【背景技术】
[0002] 随着显示技术的快速发展，人们不仅要求显示器件能实现高清晰、高对比度和高 的亮度等显示效果，同时还对显示器件的功能多元化有了进一步要求，例如显示器件的娱 乐性和保健性。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种触摸屏、液晶显示装置以及红外材料 表面改性方法，以发出红外线。
[0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0005] -种触摸屏，该触摸屏中设置有包含红外材料的组件。所述包含红外材料的组件 是红外材料层。所述红外材料层设置于所述触摸屏的盖板与触摸感应层层之间；和/或，所 述红外材料层设置于所述触摸屏的触摸感应层层与显示单元层之间。所述红外材料层设置 于所述盖板与触摸感应层层之间时，所述红外材料层设置于触摸感应层层面向盖板的一面 上；或，所述红外材料层设置于盖板面向触摸感应层层的一面上。
[0006] 进一步地，所述红外材料层设置于所述触摸感应层层与显示单元层之间时，所述 红外材料层设置于触摸感应层层面向显示单元层的一面上；或，所述红外材料层设置于显 示单元层面向触摸感应层层的一面上。
[0007] 进一步地，所述包含红外材料的组件包括以下组件中至少之一：盖板、触摸感应层 层、显示单元层。针对所述盖板、触摸感应层层、显示单元层中的一个或多个组件，所述红外 材料层涂布在所述一个或多个组件的整个区域或部分区域上。
[0008] 进一步地，所述红外材料为：生物炭、电气石、远红外陶瓷、玉石粉、氧化铝、氧化 铜、氧化银以及碳化硅中的一种或一种以上的混合物。
[0009] 进一步地，所述红外材料的粒径分布在纳米级至微米级。
[0010] 进一步地，所述红外材料是经过表面改性处理的提高了热交换能力的红外材料， 该红外材料以高的比辐射率放射特定波长的远红外线。
[0011] 一种液晶显示装置，包含背光源，还包含如上陈述的触摸屏。
[0012] 一种红外材料表面改性方法，该方法包括：对红外材料进行纳米化处理，获得红外 材料的纳米粒子；改变进行纳米化处理后的纳米粒子的表面特性，使其与触摸屏相应结构 层相容、并与其性能匹配，由此保证在不影响液晶显示装置性能的情况下实现红外材料与 背光及外界光的热交换，以高的比辐射率发射特定波长的远红外线。所述对红外材料进行 纳米化处理，包括：将红外材料研磨、分散，获得平均粒径为lnm?200nm的红外材料纳米 分散溶液；所述改变进行纳米化处理后的纳米粒子的表面特性，包括：对红外材料的纳米 分散溶液进行搅拌、震荡或摇动，并将单体甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酰亚胺在有机溶 剂中的溶液加入上述红外材料的纳米分散溶液中；还将偶氮类引发剂溶液加入上述红外 材料的纳米分散溶液中，搅拌、震荡或摇动该纳米分散溶液；在所述纳米分散溶液反应结 束后加入有机溶剂进行冷却处理，同时搅拌直至反应产物冷却后过滤，干燥滤出的固体，得 到表面改性的红外材料。，进行表面改性处理过程中，满足以下条件：所述改变进行纳米化 处理后纳米粒子表面特性的反应条件是在35°C?60°C温度下、同时在氮气保护下；进行所 述震荡时，震荡的频率高于50Hz ;所述单体甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酰亚胺的比例为 1 : 1?2 : 1?2/mol;所述红外材料占混合溶液总重量的8?25%;加入所述偶氮类引 发剂溶液时，偶氮类引发剂溶液以基于单体总重量的1?5%的引发剂的量逐滴加入；所述 反应的时长为30min?90min ;所述冷却用有机溶剂的温度为5?10°C;所述冷却为冷却至 室温；进行所述过滤的次数为三次；进行所述干燥时，在70?100°C下干燥5?20min。
[0013] 由于本发明的触摸屏中设置有包含红外材料的组件，因此当为触摸屏提供光照的 背光源或者是外界光，如太阳光等向触摸屏发射光线时，触摸屏可以发出较强渗透力和辐 射力的红外光线，红外光线被人体吸收后，可使人体内水分子产生共振，使水分子活化，增 强水分子间的结合力，从而活化蛋白质等生物大分子，使生物细胞处于高振动能级。由于生 物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，因此深层温度上升，产 生的热量由内向外散发，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织之间的新陈代谢，增 加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，有利于健康再有，经过表面改性的红外材料能够 实现与触摸屏结构的相容以及性能的最佳匹配，在不影响液晶显示器件性能的情况下提高 红外材料与背光及外界光的热交换能力，经过表面改性的红外材料以高的比辐射率放射特 定波长的远红外线。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明实施例的触摸屏结构图；
[0015] 附图标记说明：
[0016] 1、盖板（cover-lens) ;2、触摸感应层层；3、显示单元；4、红外材料层。
【具体实施方式】
[0017] 在实际应用中，可以设置如图1所示的触摸屏，图1所示触摸屏可以包含目前常 见的盖板1、触摸感应层层2、显示单元层3等。其中，触摸感应层层2可能是单层结构，该 单层结构中设置有横向感应电极、纵向感应电极等；当然，触摸感应层层2也可能是多层结 构，其中的一层中设置有横向感应电极，另一层中设置有纵向感应电极；并且，触摸感应层 层2中还可以设置其它的用于进行感应的器件。显示单元层3中包含用于实现图像显示的 器件，如由彩膜基板、液晶和阵列基板组成的液晶盒，背光源、偏光片、驱动电路。本发明中， 包含图1所示触摸屏的液晶显示装置可以是电脑显示器、手机显示器等，该液晶显示装置 还可以包含显示模块、背光源、上下偏光片结构等。当然，实际应用中的触摸屏中各组件关 系不一定如图1所示，本发明只是以图1为例进行描述。
[0018] 在图1所示触摸屏中，还包含红外材料层4,红外材料层4包含能够通过热交换产 生红外光线的材料（简称红外材料），该红外材料可以在光照时通过吸收能量从而产生红 外光线，产生的红外光线的波长通常为0. 77 μ m?1mm ;并且，红外光线的强弱可以通过红 外材料有效成分的粒径、表面形态和含量来控制。
[0019] 上述的该红外材料可以是：生物炭、电气石（[Na，K，Ca] [Mg，F，Mn，Li，A1]3[A1， Cr，Fe，V]6[B03]3[Si601)、远红外陶瓷、玉石粉、氧化铝、氧化铜、氧化银以及碳化硅中的一 种或一种以上的混合物，红外材料的粒径分布在纳米级至微米级。
[0020] 如图1所示，红外材料层4可以设置（比如采用喷溅等方式涂布）于盖板1与触 摸感应层层2之间，比如：将红外材料层4设置于触摸感应层层2面向盖板1的一面上，这 种设置方式可以基于如下工艺实现：
[0021] 在触摸感应层层2上涂布光学透明树脂（OCR);
[0022] 对涂布后的OCR进行预固化；
[0023] 在触摸感应层层2面向盖板1的一面上涂布红外材料层4 ;
[0024] 将盖板1设置在红外材料层4上并对正；
[0025] 紫外线（UV)固化以形成触摸屏。
[0026] 实际上，也可以将红外材料层4设置于盖板1面向触摸感应层层2的一面上，这种 设置方式可以基于如下工艺实现：
[0027] 在盖板1面向触摸感应层层2的一面上涂布红外材料层4并固化；
[0028] 在触摸感应层层2上涂布OCR ;
[0029] 对涂布后的OCR进行预固化；
[0030] 以设置有红外材料层4的一面朝向触摸感应层层2的方式，将盖板1设置在触摸 感应层层2上并对正；
[0031] UV固化以形成触摸屏。
[0032] 除了图1所示的将红外材料层4设置于盖板1与触摸感应层层2之间这种方式以 夕卜，还可以将红外材料层4设置于触摸感应层层2与显示单元层3之间，比如：将红外材料 层4设置于触摸感应层层2面向显示单元层3的一面上，或将红外材料层4设置于显示单 元层3面向触摸感应层层2的一面上。
[0033] 可见，可以将红外材料层4设置于图1所示的盖板1、触摸感应层层2、显示单元层 3这样的组件中一个或多个组件上甚至是其它组件上；并且，针对一个组件而言，可以将红 外材料层4涂布在组件的整个区域上，也可以将红外材料层4涂布在组件的部分区域上，以 实现所述部分区域发出红外光线或者是增强所述部分区域的红外光线强度。
[0034] 另外，无论是否设置有红外材料层4,均可在生产触摸屏的各组件时，将红外材料 层4所包含的红外材料掺杂在至少一个组件的原材料中，如：将红外材料层4所包含的红外 材料掺杂在以下组件中至少之一组件的原材料中：盖板1、触摸感应层层2、显示单元层3。 而且，还可以将红外材料层4所包含的红外材料混合在触摸屏里的OCR中，比如可以进行以 下工艺：
[0035] 按比例将红外材料层4所包含的红外材料均匀混合在OCR中；
[0036] 在触摸感应层层2上涂布混合了所述红外材料的OCR ;
[0037] 对涂布后的OCR进行预固化；
[0038] 将盖板1设置在触摸感应层层2上并对正；
[0039] UV固化以形成触摸屏。
[0040] 再有，上述的红外材料层4中的红外材料可以是经过表面改性处理的，这样该红 外材料就能够实现与触摸屏相应结构相容以及最佳的性能匹配，避免因红外材料的引入而 影响液晶显示器件的性能。所述表面改性处理的目的在于改变所述红外材料的表面形态、 晶界结构，从而实现使其与触摸屏相应结构相容，不影响显示器件的性能；同时表面改性处 理的目的还在于通过改变所述红外材料的表面形态、晶界结构，从而改变红外材料的活性， 提高热交换能力，以高的比辐射率放射特定波长的远红外线。
[0041] 对红外材料的表面改性过程可包括：
[0042] 1)将红外材料研磨、分散，获得平均粒径为lnm?200nm的红外材料纳米分散溶 液，该步骤的主要目的是对红外材料进行纳米化处理，以获得红外材料的纳米粒子。该研 磨、分散方法可用制备纳米材料的常用方法进行，例如可采用常规的研磨装置（例如球磨 机、砂磨机等）和分散剂在有机溶剂中进行。该纳米分散溶液中的红外材料的重量百分比 可为10?15%。
[0043] 2)将经过纳米化处理的红外材料进行进一步的表面改性，该步骤的目的是改变步 骤1)中分散后的纳米粒子的表面特性，使其与触摸屏相应结构相容，不影响显示器件的性 能；同时该步骤的目的还在于通过将经过纳米化处理的红外材料进行进一步的表面改性， 从而改变红外材料的活性，提高热交换能力，以高的比辐射率放射特定波长的远红外线。具 体包括：
[0044] 将诸如偶氮二异戊腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异己腈、偶氮二异庚腈等的偶氮类引 发剂溶解在有机溶剂中待用；
[0045] 将红外材料的纳米分散溶液放入四口瓶内，同时对其进行搅拌、震荡（频率高于 50Hz)或摇动等处理；
[0046] 将单体甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酰亚胺（1 : 1?2 : 1?2/mol)在有机溶 剂（单体：溶剂=1 : 1?3/vol)中的溶液加入上述四口瓶内，其中红外材料占四口瓶内 混合溶液总重量的8?25 %，优选10?20 %，更优选12?17% ;
[0047] 所述改变进行纳米化处理后纳米粒子表面特性的反应条件是在35°C?60°C温度 下、同时在氮气保护下，使偶氮类引发剂溶液以基于单体总重量的1?5%的引发剂的量逐 滴加入上述四口瓶内，在搅拌、震荡或摇动等处理下进行反应30min?90min ;
[0048] 反应结束后加入5?10°C的冷却用有机溶剂进行冷却处理，同时搅拌直至反应产 物冷却至室温；
[0049] 过滤后，用上述有机溶剂清洗滤出的固体三次，在70?KKTC下干燥5?20min， 得到表面改性的红外材料。
[0050] 以上步骤中所用溶剂可为脂肪醇、乙二醇醚、乙酸乙酯、甲乙酮、甲基异丁基酮、单 甲基醚乙二醇酯、丁内酯、丙酸-3-乙醚乙酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇 单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、环己烷、二甲苯、异丙醇中的一种或多种。
[0051] 以上步骤中所用分散剂为常用分散剂，例如BYK410、BYK110、BYK163、BYK161、 BYK2000等。分散剂占纳米分散溶液的重量百分比为5%?15%，优选为7?12%。
[0052] 可见，由于本发明的触摸屏中设置有包含红外材料的组件，因此当为触摸屏提供 光照的背光源或者是外界光，如太阳光等对向触摸屏发射光线时，触摸屏可以发出较强渗 透力和辐射力的红外光线，红外光线被人体吸收后，可使人体内水分子产生共振，使水分子 活化，增强水分子间的结合力，从而活化蛋白质等生物大分子，使生物细胞处于高振动能 级。由于生物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，因此深层温 度上升，产生的热量由内向外散发，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织之间的新 陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，有利于健康，也能尽量减轻电磁辐射 对身体健康的影响。同理，在包含本发明的所述触摸屏的液晶显示装置中，背光源或者外界 光，如太阳光等向触摸屏发射光线时，触摸屏可以向液晶显示装置外部发出红外光线，因此 所述液晶显示装置有利于健康，也能尽量减轻电磁辐射对身体健康的影响。再有，经过表面 改性的红外材料能够实现与触摸屏结构的相容以及性能的最佳匹配，在不影响液晶显示器 件性能的情况下提高红外材料与背光及外界光的热交换能力，经过表面改性的红外材料以 高的比辐射率放射特定波长的远红外线。
[0053] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种触摸屏，其特征在于，该触摸屏中设置有包含红外材料的组件。
2. 根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述包含红外材料的组件是红外材料 层。
3. 根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于， 所述红外材料层设置于所述触摸屏的盖板与触摸感应层层之间；和/或， 所述红外材料层设置于所述触摸屏的触摸感应层层与显示单元层之间。
4. 根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述红外材料层设置于所述盖板与触 摸感应层层之间时， 所述红外材料层设置于触摸感应层层面向盖板的一面上；或， 所述红外材料层设置于盖板面向触摸感应层层的一面上。
5. 根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述红外材料层设置于所述触摸感应 层层与显示单元层之间时， 所述红外材料层设置于触摸感应层层面向显示单元层的一面上；或， 所述红外材料层设置于显示单元层面向触摸感应层层的一面上。
6. 根据权利要求1至5任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述包含红外材料的组件包 括以下组件中至少之一：盖板、触摸感应层层、显示单元层。
7. 根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，针对所述盖板、触摸感应层层、显示单 元层中的一个或多个组件，所述红外材料层涂布在所述一个或多个组件的整个区域或部分 区域上。
8. 根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述红外材料为：生物炭、电气石、远红 外陶瓷、玉石粉、氧化铝、氧化铜、氧化银以及碳化硅中的一种或一种以上的混合物。
9. 根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述红外材料的粒径分布在纳米级至 微米级。
10. 根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述红外材料是经过表面改性处理的 提高了热交换能力的红外材料，该红外材料以高的比辐射率放射特定波长的远红外线。
11. 一种液晶显示装置，包含背光源，其特征在于，还包含如权利要求1至10任一项所 述的触摸屏。
12. -种红外材料表面改性方法，其特征在于，该方法包括： 对红外材料进行纳米化处理，获得红外材料的纳米粒子； 改变进行纳米化处理后的纳米粒子的表面特性，使其与触摸屏相应结构层相容、并与 其性能匹配，由此保证在不影响液晶显示装置性能的情况下实现红外材料与背光及外界光 的热交换，以高的比辐射率发射特定波长的远红外线。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于， 所述对红外材料进行纳米化处理，包括：将红外材料研磨、分散，获得平均粒径为 lnm?200nm的红外材料纳米分散溶液； 所述改变进行纳米化处理后的纳米粒子的表面特性，包括： 对红外材料的纳米分散溶液进行搅拌、震荡或摇动，并将单体甲基丙烯酸甲酯、苯乙 烯、马来酰亚胺在有机溶剂中的溶液加入上述红外材料的纳米分散溶液中；还将偶氮类引 发剂溶液加入上述红外材料的纳米分散溶液中，搅拌、震荡或摇动该纳米分散溶液； 在所述纳米分散溶液反应结束后加入有机溶剂进行冷却处理，同时搅拌直至反应产物 冷却后过滤，干燥滤出的固体，得到表面改性的红外材料。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进行表面改性处理过程中，满足以下条 件： 所述改变进行纳米化处理后纳米粒子表面特性的反应条件是在35°C?60°C温度下、 同时在氮气保护下； 进行所述震荡时，震荡的频率高于50Hz ; 所述单体甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酰亚胺的比例为1 : 1?2 : 1?2/mol; 所述红外材料占混合溶液总重量的8?25% ; 加入所述偶氮类引发剂溶液时，偶氮类引发剂溶液以基于单体总重量的1?5%的引 发剂的量逐滴加入； 所述反应的时长为30min?90min ; 所述冷却用有机溶剂的温度为5?10°C ; 所述冷却为冷却至室温； 进行所述过滤的次数为三次； 进行所述干燥时，在70?100°C下干燥5?20min。
【文档编号】G06F3/042GK104123045SQ201310157510
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月28日 优先权日:2013年4月28日
【发明者】杨久霞, 白峰, 李宏彦, 赵一鸣, 白冰, 孙晓 申请人:北京京东方光电科技有限公司