一种夜视兼容近红外吸收防眩光学膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种夜视兼容近红外吸收防眩光学膜及其制备方法和应用，它包括一个厚度为20~200μm的光学级透明薄膜基材，以及涂覆在透明薄膜基材上厚度为3~15μm的近红外吸收防眩光涂层，其中近红外吸收防眩光涂层含有平均粒径为2~20μm的透明防眩微粒和近红外吸收剂。以透明薄膜为基材，采用精密湿法涂布工艺制备的夜视兼容近红外吸收防眩光学膜不仅具有优异的夜视兼容特性，其在660~930nm近红外区的光线透过率低于0.2%，对波长在400~630nm可见光区的光线透过率大于40%，同时具有优异的防眩光性能，可视性较好。可应用于液晶显示器件和仪表照明等照明系统表面，实现与夜视成像系统兼容。

Night vision compatible near infrared absorbing anti glare film and preparation method and application thereof

The invention relates to a night vision compatible near infrared absorbing anti glare optical film and preparation method and application thereof, which comprises a thickness of optical grade transparent 20~200 film substrate m, and coated on a transparent film substrate on the thickness of 3~15 m near infrared anti glare coatings, the near infrared absorption of anti glare coatings with an average particle size of 2~20 m transparent anti glare particles and near infrared absorber. In a transparent film substrate, compatible with near infrared absorption anti glare optical film has an excellent night vision compatible characteristics with precision wet coating process for preparation of night vision, the 660~930nm in the near infrared light transmittance of less than 0.2%, the wavelength transmittance is greater than 40% 400~630nm in visible light, and has excellent performance of anti glare the visibility is better. The utility model can be applied to the surface of liquid crystal display devices, instruments, lighting, etc., and is compatible with night vision imaging systems.

【技术实现步骤摘要】
一种夜视兼容近红外吸收防眩光学膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种用于液晶显示器件和仪表照明等照明系统的近红外吸收防眩光学膜及其制备方法，该近红外吸收防眩光学膜可与夜视成像系统兼容。
技术介绍
人眼对电磁波响应波段在380~760nm范围，即可见光区。而人眼在夜暗条件下感光灵敏度不高，这是由于在夜暗环境中存在少量的夜微光（如月光、星光和大气辉光等），造成人们在夜暗环境中不能正常观察。此外，世界上一切物体每时每刻都在向外发射红外线，但红外线不论强弱，人眼都不能看到。微光夜视系统就是利用微光和红外线这两个条件，把来自目标的人眼看不见的光信号转换成为电信号，然后再把电信号放大，并把电信号转换成人眼可见的光信号。采用第三代像增强技术的微光夜视仪是目前国内外主要的夜视装备，三代夜视仪的最大响应区间约在660~930nm，这个区间内包括了一部分红光和近红外光。微光夜视系统在飞机座舱或车辆内使用，飞机座舱和车辆内的仪表照明和各种信号灯等照明系统在660~930nm区间内还有较高的能量辐射，这会严重干扰夜视仪的使用。因此，要确保夜视仪的正常应用，液晶显示器件和仪表照明等照明系统实现夜视兼容至关重要。根据近年来国内外的研究，使用近红外吸收滤光膜滤除发光器件辐射的干扰光是实现夜视兼容照明最有效也是最直接的技术途径。制备近红外吸收滤光膜目前大多采用的是染料-聚合物技术（Dye-in-polymer），即在透明聚合物内部加入或表面涂上近红外吸收染料，使其具有近红外吸收性能。然而当前制备的近红外吸收滤光膜其在660~930nm近红外区虽然有很强的吸收，但在400~630nm可见光区透过率较低，从而影响了其可视性。如专利CN102031047A公开了一种具有夜视兼容特性的近红外吸收材料及其制备方法，该材料包含两层：一层为透明基材，一层为近红外线吸收层；该夜视兼容材料对660~930nm范围内的光线平均透过率约0.1~0.2%，但在400~630nm的可见光平均透过率仅为20~30%，一定程度上影响了其可视性。此外，液晶显示器件在使用过程中，屏幕表面反射外界照明系统的强光或显示器自身发光闪耀产生眩光，干扰人的眼睛，长时间处于该环境下，容易造成视觉疲劳，更严重的会威胁到驾驶员的生命安全。因此，开发一种在660~930nm近红外区具有强吸收，在400~630nm可见光区有着较高透过率，同时具有良好的防眩光特性的夜视兼容近红外吸收滤光膜是非常必要的。目前尚未见到有该类滤光膜的相关文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优异夜视兼容特性，对660~930nm近红外区内的光线透过率低于0.2%，而对波长在400~630nm可见光区内的光线透过率大于40%；同时还具有优异的防眩光性能的夜视兼容近红外吸收防眩光学膜。本专利技术的另一目的在于提供上述夜视兼容近红外吸收防眩光学膜的制备方法。本专利技术的目的还在于提供上述夜视兼容近红外吸收防眩光学膜在液晶显示器件和仪表盘等照明系统的装置的应用，并可实现与夜视成像系统兼容，同时具有优异的可见光防眩光性能，能够解决液晶显示屏幕的眩光问题，提高可视性。本专利技术的技术方案在于：它包括一个厚度为20~200微米的透明薄膜基材，以及涂覆在透明薄膜基材上的近红外吸收防眩光涂层，其中所述近红外吸收防眩光涂层含有平均粒径为2~20μm的防眩微粒和近红外吸收剂。所述近红外吸收防眩光涂层的厚度范围为2~20μm，优选3~15μm。本专利技术中所述近红外吸收防眩光涂层各组分重量比如下：预聚物树脂30~80重量份树脂固化剂1~10重量份近红外吸收剂0.1~5重量份透明防眩微粒1~10重量份助剂1~5重量份稀释剂20~80重量份。为了克服夜视设备使用过程中，由于液晶显示器等产生的眩光问题，所述近红外吸收防眩光涂层包含有透明防眩微粒。本专利技术中所述透明防眩微粒为有机微粒，其与有机溶剂和树脂相容性好，涂布固化后涂层具有高清晰度。防眩微粒可选择聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粒、聚苯乙烯树脂微粒、丙烯酸苯乙烯树脂微粒、聚烯烃树脂微粒、聚酯树脂微粒、聚酰亚胺树脂微粒、聚酰胺树脂微粒中的一种或几种，这些防眩微粒可单独使用，也可多种混合使用。所述防眩微粒的平均粒径为1~100微米，优选平均粒径为2~20微米。本专利技术所提供的有机防眩微粒选自积水化成的MBX系列、SSX系列，综研化学的MX系列等产品。本专利技术中所述预聚物树脂优选透明性高，耐热性良好的固化树脂，可选为羟基丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂或有机硅树脂中的一种。本专利技术中所述树脂固化剂为通用型的异氰酸酯固化剂、脂环胺固化剂或聚醚胺固化剂中的一种。本专利技术中所述近红外吸收防眩光涂层中含有近红外吸收剂，所述近红外吸收剂要求对660~930nm的近红外光有强吸收，而对可见光弱吸收或不吸收。所述近红外吸收剂可在酞菁类、偶氮类、金属络合物类、菁类、方酸菁类、聚甲炔色类、二亚铵类或蒽醌类等染料中选择，这些近红外吸收剂可单独或组合起来使用。本专利技术中所述稀释剂主要是有机溶剂，应为近红外吸收剂和预聚物树脂的良溶剂，优选二氯甲烷、无水乙醇、氯仿、丙酮、乙二醇乙醚、二甲基甲酰胺、丁酮或甲苯中的一种或几种。本专利技术的近红外吸收防眩光涂层中，在优选情况下还含有助剂，所述助剂为流平剂、消泡剂、分散剂和偶联剂中的一种或几种，基于涂层配方中树脂的重量比，所述流平剂含量为0~1%，消泡剂的含量为0~1%，分散剂的含量为0~2%，偶联剂的含量为0~1%，助剂的总量不超过5%。所述流平剂可以选用商购的荷兰爱夫卡公司的EFKA-3883、EFKA3600，BYK公司的BYK-353、BYK-361和BYK-UV3570，德国迪高公司的DEGO410中的一种或几种；所述消泡剂可以选用商购的荷兰爱夫卡公司的EFKA2022、EFKA2527和EFKA2040，BYK公司的BYK-053、BYK-057、BYK-060和BYK-066中的一种或几种；所述分散剂可以选用商购的美国Kerper公司的Kerper-602、Kerper-605、Kerper-630、法国CFC公司的CFC-500HP、CFC-510、CFC-637、CFC-604S中的一种或几种。本专利技术中所述透明薄膜基材优选可见光透光率为90%以上，雾度值小于1%，且透明性出色的光学级薄膜。优选聚对苯二甲酸乙二酯薄膜、聚对苯二甲酸丁二酯薄膜、聚萘二甲酸亚乙酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜或聚酰胺薄膜中的一种，对透明薄膜的厚度没有特别的限制，通常所述厚度在20~200微米范围内，可根据情况进行适当选择。当需要时，可以通过氧化处理方法，对透明膜材的一个或两个表面进行处理，以便增强与表面上各层的粘着，例如电晕放电处理、等离子处理、湿法铬酸处理、火焰处理、或在臭氧存在下紫外线照射处理。本专利技术中所述的夜视兼容近红外吸收防眩光学膜是以透明薄膜为基材，采用精密湿法涂布工艺制备，具体制备方法如下：（1）在室温下，将一定量的近红外吸收剂按照配方比例溶于稀释剂中，搅拌至完全溶解，然后向混合溶液中按照配方比例依次加入预聚物树脂、树脂固化剂、透明防眩微粒和助剂，并搅拌均匀，即制得近红外吸收防眩涂布液。（2）在千级洁净环境下，采用微凹精密涂布方式，通过一次涂布成型法在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夜视兼容近红外吸收防眩光学膜，其特征在于：它包括一个厚度为20~200μm的透明薄膜基材，以及涂覆在透明薄膜基材上的近红外吸收防眩光涂层，其中近红外吸收防眩光涂层含有平均粒径为2~20μm的透明防眩微粒和近红外吸收剂。

【技术特征摘要】
1.一种夜视兼容近红外吸收防眩光学膜，其特征在于：它包括一个厚度为20~200μm的透明薄膜基材，以及涂覆在透明薄膜基材上的近红外吸收防眩光涂层，其中近红外吸收防眩光涂层含有平均粒径为2~20μm的透明防眩微粒和近红外吸收剂。2.根据权利要求1所述的夜视兼容近红外吸收防眩光学膜，其特征在于：所述夜视兼容近红外吸收防眩光学膜是以透明薄膜为基材，采用精密湿法涂布工艺制备。3.根据权利要求1所述的夜视兼容近红外吸收防眩光学膜，其特征在于：所述近红外吸收防眩光涂层的厚度范围为2~20μm，优选3~15μm。4.根据权利要求1~3所述的夜视兼容近红外吸收防眩光学膜，其特征在于：所述近红外吸收防眩光涂层其配方中各组分重量比如下：预聚物树脂30~80重量份树脂固化剂1~10重量份近红外吸收剂0.1~5重量份透明防眩微粒1~10重量份助剂1~5重量份稀释剂20~80重量份。5.根据权利要求4所述的夜视兼容近红外吸收防眩光学膜，其特征在于：所述近红外吸收防眩光涂层中的透明防眩微粒，为聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粒、聚苯乙烯树脂微粒、丙烯酸苯乙烯树脂微粒、聚烯烃树脂微粒、聚酯树脂微粒、聚酰亚胺树脂微粒、聚酰胺树脂微粒中的一种或几种。6.根据权利要求4所述的夜视兼容近红外吸收防眩光学膜，其特征在于：所述预聚物树脂为羟基丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯树...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柱，胡露，张小平，姜磊，龚露露，刘振宇，夏萍，张宏元，
申请(专利权)人：湖北航天化学技术研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42