一种轻量化柔性AR显示屏及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种轻量化柔性AR显示屏，由透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜组成，其中：所述透明红外上转换薄膜涂敷在所述透明聚合物薄膜上；所述透明聚合物保护膜涂敷在所述透明红外上转换薄膜上；所述透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜分层相连。进一步还提供了该AR显示屏的制备方法。本发明专利技术针对现有AR显示屏幕存在的技术和应用瓶颈，实现基于上转换材料的轻量化和柔性化图文AR显示屏幕，具有轻量化和柔性化、全透明、多人观看、低成本制造等特点。

A lightweight flexible ar display and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化柔性AR显示屏及其制备方法
本专利技术属于增强现实(AugmentedReality，简称AR)
，特别涉及一种轻量化柔性AR显示屏及其制备方法。
技术介绍
增强现实(AugmentedReality，简称AR)技术是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，将真实的环境和虚拟的、计算机输出的物体或者图文实时地叠加到了同一个显示屏上。增强现实技术，不仅通过透明的显示屏，让人的眼睛看到真实世界的信息，而且在透明的显示屏将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。现有的AR显示屏采用光栅技术，材料和制造成本都很高，尤其难以实现大面积AR显示屏及曲面AR显示屏。现有技术从原理上是虚拟的反射光信息与真实的透射光信息的叠加。现有AR显示屏幕是采用半反射膜(或者光栅)的反射技术，实现虚拟的反射光信息与真实的透射光信息的叠加。光学透视式AR的室外化，包括室外大场景下的虚实融合是未来重要的发展方向。现有AR显示屏存在的技术和应用的不足和缺欠为：1、必须采用高折射率玻璃，无法实现轻量化和柔性化；2、虚拟信息的反射光对观察角度很敏感；3、由于光学对称性，真实世界的光信号也被衰减了；4、虚拟信息投影仪发出的很强可见光，对视觉的干扰非常大，伤害观察者的视力；5、一双眼睛看还可以，但二人及二人以上看就有问题了；6、必须采用微纳制造工艺，制造成本高；7、难以实现大面积AR显示屏幕，；8、采用半反射技术，有一半的光是透射到前方的，不能使用于涉密场合的应用。
技术实现思路
：鉴于上述问题，本专利技术提供了一种轻量化柔性AR显示屏及其制备方法，以解决上述现有技术中存在得问题。本专利技术首先提供一种轻量化柔性AR显示屏，由透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜组成，其中：所述透明红外上转换薄膜涂敷在所述透明聚合物薄膜上；所述透明聚合物保护膜涂敷在所述透明红外上转换薄膜上；所述透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜分层相连。优选的，所述透明聚合物薄膜为柔性聚合物透明薄膜。优选的，所述柔性聚合物透明薄膜为PC。优选的，所述红外上转换薄膜包含红外上转化材料。优选的，所述红外上转换材料为Er3+：Y2O3上转换材料。进一步，所述显示屏具有一定弯曲弧度。此外，为了低成本制作上述轻量化柔性AR显示屏，本专利技术还提供一种制备轻量化柔性AR显示屏的方法，首先制作透明聚合物薄膜作为所述AR显示屏的基材，还包括：用不透明的红外上转换材料粉体制成均匀透明的涂层，涂敷在柔性聚合物透明薄膜基材表面，形成所述透明红外上转换薄膜；在已经涂敷红外上转换材料涂层的柔性聚合物透明薄膜基材上再涂敷透明聚合物保护薄膜。优选的，该方法所述用不透明的红外上转换材料粉体制成均匀透明的涂层具体为：采用有机溶剂将不透明的红外上转换材料粉体分散为均匀透明的涂层。进一步，该方法对所述AR显示屏进行弧度定型处理。本专利技术针对现有AR显示屏幕存在的技术和应用瓶颈，采用全新的技术方案，实现基于上转换材料的轻量化和柔性化图文AR显示屏幕，具体实现了：1、针对现有AR技术必须采用高折射率玻璃，无法实现轻量化和柔性化；本专利技术采用聚合物材料。2、针对现有AR技术虚拟信息的反射光对观察角度很敏感；本专利技术采用虚拟信息主动发光技术。3、针对现有AR技术由于光学对称性，真实世界的光信号也被衰减了；本专利技术采用虚拟信息发光源可见光透明化技术，实现可见光全透明屏。4、针对现有AR技术一双眼睛看还可以，但二人及二人以上看就有问题了；本专利技术采用能够360度发光的虚拟信息纳米粒子光源。5、针对现有AR技术必须采用微纳制造工艺，制造成本高；本专利技术采用纳米涂敷技术，降低制造成本。6、针对难以实现大面积和柔性AR显示屏幕；本专利技术采用大面积聚合物柔性基材。附图说明图1是本专利技术轻量化柔性AR显示屏结构图图2是本专利技术轻量化柔性AR显示屏制作工艺流程图图3是本专利技术轻量化柔性AR显示屏实现方案图图4是本专利技术轻量化柔性AR显示屏功能演示图具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本专利技术实施例采用基于上转换材料的轻量化柔性AR显示屏采用柔性聚合物透明薄膜材料，可以达到可见光透明，突破需要AR屏的技术瓶颈和存在问题，可以通过黏贴在塑料或者玻璃的表面上实现图文AR显示屏幕。如图1所示，本实施例涉及的一种轻量化柔性AR显示屏，由透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜组成，其中：所述透明红外上转换薄膜涂敷在所述透明聚合物薄膜上；所述透明聚合物保护膜涂敷在所述透明红外上转换薄膜上；所述透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜分层相连。上述三层薄膜呈现三明治结构。本专利技术另一个实施例提供了一种制备所述轻量化柔性AR显示屏方法，见图2，具体如下：1.制作柔性聚合物透明薄膜基材(包括PC，但不仅仅包括PC的其它柔性聚合物透明薄膜基材)；2.准备红外上转换材料粉体(包括Er3+：Y2O3上转换材料，但是不仅仅包括Er3+：Y2O3上转换材料的其它红外上转换材料)；3.采用有机溶剂，将不透明的红外上转换材料粉体，分散成均匀透明的涂层，涂敷在柔性聚合物透明薄膜基材表面，形成红外上转换薄膜；在已经涂敷红外上转换材料的柔性聚合物透明薄膜基材上在涂敷一层透明聚合物保护薄膜。本实施例制备的基于上转换材料的轻量化柔性AR显示屏，将需要叠加的虚拟图文信息，通过红外投影仪器将包含虚拟图文信息的红外光投射到基于上转换材料的轻量化柔性AR显示屏上，对可见光透明的聚合物轻量化柔性AR显示屏内部包含对可见光透明的上转换纳米颗粒材料，能够按照投射到基于上转换材料的轻量化柔性AR显示屏上的包含虚拟图文信息的红外光发射出可见的绿光(可以实现红、绿、蓝三色)虚拟图文信息，通过对可见光透明的屏幕，实现虚拟的光信息(上转换粒子发射出来)与真实的透射光信息的叠加，如图3所示。实际效果如图4所示。尽管为示例目的，已经公开了本专利技术的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本专利技术的范围应当不限于上述实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化柔性AR显示屏，其特征在于所述AR显示屏由透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜组成，其中：/n所述透明红外上转换薄膜涂敷在所述透明聚合物薄膜上；/n所述透明聚合物保护膜涂敷在所述透明红外上转换薄膜上；/n所述透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜分层相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量化柔性AR显示屏，其特征在于所述AR显示屏由透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜组成，其中：
所述透明红外上转换薄膜涂敷在所述透明聚合物薄膜上；
所述透明聚合物保护膜涂敷在所述透明红外上转换薄膜上；
所述透明聚合物薄膜、透明红外上转换薄膜和透明聚合物保护膜分层相连。


2.一种如权利要求1的轻量化柔性AR显示屏，其特征在于：
所述透明聚合物薄膜为柔性聚合物透明薄膜。


3.一种如权利要求2的轻量化柔性AR显示屏，其特征在于：
所述柔性聚合物透明薄膜为PC。


4.一种如权利要求1的轻量化柔性AR显示屏，其特征在于：
所述红外上转换薄膜包含红外上转化材料。


5.一种如权利要求4的轻量化柔性AR显示屏，其特征在于：
所述红外上转换材料为Er3+：Y2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京科易达知识产权服务有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11