一种可吸收蓝光的防眩目蓝宝石屏幕
技术领域
本发明涉及手机领域,特别一种可吸收蓝光的防眩目蓝宝石屏幕。
背景技术
自然界的光根据波长的不同可划分为:红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色和紫色七种颜色,人眼可以感受到的可见光的波长在380-740nm范围内,对应于400-500nm的蓝光、500-600nm的黄光和600-700nm的红光。近年来,出现的LED光源以及各类以LED为背光源的电脑、手机、电视屏幕等,其光源的光谱峰值均为蓝光。由于蓝光波长短,能量高,穿透力强,能够直接穿透晶体直达眼底视网膜;并且人们接触这些电子类产品的时间也越来越长,因此关于蓝光对人眼的危害受到了越来越多的关注。研究表明,尽管蓝光不至于对视网膜造成伤害,但长期接触蓝光的含量过高,会引起视疲劳上升,增大诱发干眼症、黄斑部病变和白内障的几率、也会对眼部的生理发育造成影响。
耐磨蓝宝石晶体的硬度仅次于金刚石,具有优良的光学、力学和热学等综合物化性能。目前耐磨蓝宝石晶体已应用在智能手机摄像头、指纹传感器、智能手表屏幕、部分高端智能手机屏幕等。与传统玻璃屏幕相比,耐磨蓝宝石晶体屏幕具有耐磨损、抗划伤、抗碎裂、不易沾染指纹、灵敏度高、耐酸碱等优点。耐磨蓝宝石晶体的化学组分为Al2O3,在3-5μm波段的光透过率大于85%,因此采用普通的耐磨蓝宝石晶体作为屏幕,对蓝光无吸收作用,无法消除LED光源的蓝光对人眼造成的危害。
发明内容
技术问题:为了解决现有技术的缺陷,本发明提供了一种可吸收蓝光的防眩目蓝宝石屏幕。
技术方案:本发明提供的一种可吸收蓝光的防眩目蓝宝石屏幕,包括屏幕框(1)以及自下而上依次设置于屏幕框(1)内的高强度蓝宝石层(2)、第一二氧化钛层(3)、第一二氧化硅层(4)、第二二氧化钛层(5)、第二二氧化硅层(6)、石墨烯保护层(7);所述高强度蓝宝石层(2)为可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体,所述可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体包括高纯度Al2O3、增韧改性组份、防蓝光掺杂剂;所述增韧改性组份包括氮化硅或碳化硅以及石墨、氧化锆;所述防蓝光掺杂剂包括纳米氧化钨、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅或纳米钇铝石榴石。
作为改进,所述高纯度Al2O3、增韧改性组份和防蓝光掺杂剂的质量比为100:(4-6):(2-4)。
作为改进,所述增韧改性组份包括以下重量份的组份:氮化硅或碳化硅2-5份,石墨10份,氧化锆2-6份。
作为改进,所述可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体的制备方法,包括以下步骤:
(1)分别称取高纯度Al2O3、改色组份和改性组份,在行星球磨机上球磨,得粗混料;
(2)将粗混料置入导模法钼坩埚内,将a方向蓝宝石籽晶装入籽晶夹具内,稀有气体气氛中持续升温至2500℃,粗混料熔化为熔体;晶体沿籽晶在熔体籽晶接触面位置开始结晶生长,下种引晶温度为2100℃,放肩阶段生长速率从6mm/h逐渐增加至30mm/h,等径阶段晶体生长速率为30mm/h,晶体生长结束后,在4-5h冷却至室温,即得。
有益效果:本发明提供的蓝宝石屏幕采用蓝宝石晶体制成,其工艺简单,原料来源丰富,色彩丰富,强度高,硬度高,耐磨性好,不易产生划痕;同时该蓝宝石晶体可吸收蓝光,交替设置的二氧化钛层和二氧化硅层还可降低折射率、提高透光率,达到防眩目的效果;石墨烯保护层进一步可对蓝宝石层进行保护。
附图说明
图1为本发明可吸收蓝光的蓝宝石屏幕的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明作出进一步说明。
实施例1
可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体,包括高纯度Al2O3、增韧改性组份、防蓝光掺杂剂;所述高纯度Al2O3、增韧改性组份和防蓝光掺杂剂的质量比为100:5:3。
所述增韧改性组份包括以下重量份的组份:氮化硅或碳化硅3.5份,石墨10份,氧化锆4份。
所述防蓝光掺杂剂包括纳米氧化钨、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅或纳米钇铝石榴石。
上述可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体的制备方法,包括以下步骤:
(1)分别称取高纯度Al2O3、改色组份和改性组份,在行星球磨机上球磨,得粗混料;
(2)将粗混料置入导模法钼坩埚内,将a方向蓝宝石籽晶装入籽晶夹具内,稀有气体气氛中持续升温至2500℃,粗混料熔化为熔体;晶体沿籽晶在熔体籽晶接触面位置开始结晶生长,下种引晶温度为2100℃,放肩阶段生长速率从6mm/h逐渐增加至30mm/h,等径阶段晶体生长速率为30mm/h,晶体生长结束后,在4.5h冷却至室温,即得。
用INSTRON-1195的万能试验机三点弯曲法测得断裂强度,测试尺寸为4mm×40mm×3mm,结果显示,断裂强度为694Mpa。
测试其硬度:莫氏9级;透波率86%。
吸收带位于370-640nm,吸收峰波长为424nm。
实施例2
可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体,包括高纯度Al2O3、增韧改性组份、防蓝光掺杂剂;所述高纯度Al2O3、增韧改性组份和防蓝光掺杂剂的质量比为100:6:2。
所述增韧改性组份包括以下重量份的组份:氮化硅或碳化硅2份,石墨10份,氧化锆6份。
所述防蓝光掺杂剂包括纳米氧化钨、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅或纳米钇铝石榴石。
上述可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体的制备方法,包括以下步骤:
(1)分别称取高纯度Al2O3、改色组份和改性组份,在行星球磨机上球磨,得粗混料;
(2)将粗混料置入导模法钼坩埚内,将a方向蓝宝石籽晶装入籽晶夹具内,稀有气体气氛中持续升温至2500℃,粗混料熔化为熔体;晶体沿籽晶在熔体籽晶接触面位置开始结晶生长,下种引晶温度为2100℃,放肩阶段生长速率从6mm/h逐渐增加至30mm/h,等径阶段晶体生长速率为30mm/h,晶体生长结束后,在4h冷却至室温,即得。
用INSTRON-1195的万能试验机三点弯曲法测得断裂强度,测试尺寸为4mm×40mm×3mm,结果显示,断裂强度为671Mpa。
测试其硬度:莫氏9级;透波率82%。
吸收带位于370-640nm,吸收峰波长为428nm。
实施例3
可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体,包括高纯度Al2O3、增韧改性组份、防蓝光掺杂剂;所述高纯度Al2O3、增韧改性组份和防蓝光掺杂剂的质量比为100:4:4。
所述增韧改性组份包括以下重量份的组份:氮化硅或碳化硅5份,石墨10份,氧化锆2份。
所述防蓝光掺杂剂包括纳米氧化钨、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅或纳米钇铝石榴石。
上述可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体的制备方法,包括以下步骤:
(1)分别称取高纯度Al2O3、改色组份和改性组份,在行星球磨机上球磨,得粗混料;
(2)将粗混料置入导模法钼坩埚内,将a方向蓝宝石籽晶装入籽晶夹具内,稀有气体气氛中持续升温至2500℃,粗混料熔化为熔体;晶体沿籽晶在熔体籽晶接触面位置开始结晶生长,下种引晶温度为2100℃,放肩阶段生长速率从6mm/h逐渐增加至30mm/h,等径阶段晶体生长速率为30mm/h,晶体生长结束后,在5h冷却至室温,即得。
用INSTRON-1195的万能试验机三点弯曲法测得断裂强度,测试尺寸为4mm×40mm×3mm,结果显示,断裂强度为668Mpa。
测试其硬度:莫氏9级;透波率81%。
吸收带位于370-640nm,吸收峰波长为426nm。
实施例4
可吸收蓝光的防眩目蓝宝石屏幕,包括屏幕框1以及自下而上依次设置于屏幕框1内的高强度蓝宝石层2、第一二氧化钛层3、第一二氧化硅层4、第二二氧化钛层5、第二二氧化硅层6、石墨烯保护层7;所述高强度蓝宝石层2为实施例1至3可吸收蓝光的耐磨蓝宝石晶体。