一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜及其制备方法。所述斜纹光学膜的制备方法包括以下步骤：步骤1：将高折射率的光栅涂料使用微纳米压印技术，在透明基膜的一面涂覆，紫外固化，形成均匀排布的柱状透镜阵列；以此得到斜纹光栅层；步骤2：将低折射率的填充涂料涂敷在斜纹光栅层上，紫外固化；将其置于烘箱中，烘箱中是以磷酸二氢铵饱和溶液控制的相对湿度为95~98%的氛围；设置温度为100~120℃，热交联3~4小时；得到斜纹光学膜。优异效果：利用含巯基单体的加入增强光栅内部的交联度；利用巯基、羧基对环氧基团的开环反应，增强光栅层和填充等的交联；从而降低光学膜内部的光损耗，提高透光率，增强3D立体效果。增强3D立体效果。

【技术实现步骤摘要】
一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光学膜
，具体为一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技技术的发展，屏幕显示技术承载了人们越来越高的需求；人们对于视觉享受追求更高的品质。在人们品质追求的驱使下，裸眼3D技术备受关注。裸眼3D技术是一种通过光栅，利用分布式矩阵光学技术，对左右眼投射出不同的图像，促使视觉差形成相应的立体图像的技术；该技术可以摆脱眼镜束缚，增强视觉感受。
[0003]现有技术中，具有裸眼3D效果的光学膜，主要产生立体视觉效果的构件为光栅；光栅类型包括狭缝光栅和柱镜光栅。其中，狭缝光栅由于光栅种类单一，其透光率一般仅为20~30%；光质效果不佳，易让使用者感受到眩晕和头痛，且其通常需要添加额外的光源才能产生效果，无法实现大批量印刷生产，极大地限制了应用。柱镜光栅是一种由透明型条状柱面透镜阵列组成的光栅，对光线有固定角度的折射，不需要添加额外的光源就可以产生清晰的3D效果。但是现有的柱面透镜阵列材料中内部交联密度不够；且柱面透镜阵列与透明基膜、填充材料之间粘结性不够，存在孔隙，增加了光线的内折射，改变了光栅图像视距位，使得视点宽度降低，重影度增加，屏幕亮度降低，从而影响立体效果。
[0004]因此，制备一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将高折射率的光栅涂料使用微纳米压印技术，在透明基膜的一面涂覆，紫外固化，形成均匀排布的柱状透镜阵列；以此得到斜纹光栅层；步骤2：将低折射率的填充涂料涂敷在斜纹光栅层上，紫外固化；将其置于烘箱中，烘箱中是以磷酸二氢铵饱和溶液控制的相对湿度为95~98%的氛围；设置温度为100~120℃，热交联3~4小时；得到斜纹光学膜。
[0007]所述透明基膜的厚度为100μm；所述光栅层的厚度为80μm；所述填充层的厚度为70μm。
[0008]较为优化地，所述微纳米压印技术中，压印速率为20~30m/h，压力为0.1~0.15Mpa；紫外固化过程中，功率为60~100W/cm2，能量为800~900mj/cm2，光固化时间为2~3秒。
[0009]较为优化地，所述光栅涂料的原料包括以下组分：按重量计，高折射率丙烯酸树脂50~65份、双酚芴基丙烯酸酯20~25份、改性氧化钛5~7份、四(3
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巯基丙酸)季戊四醇酯12~18份、光引发剂1~2份。所述高折射率丙烯酸树脂的折射率为1.61~1.63。
[0010]较为优化地，所述填充涂料的原料包括以下组分：按重量计，低折射率丙烯酸树脂35~40份、全氟化丙烯酸单体40~45份、烯丙基缩水甘油醚8~10份、四正丙氧基锆2~3份、光引发剂1.2~2.5份、叔胺0.5~0.8份。所述低折射率丙烯酸树脂的折射率为1.40~1.42。
[0011]较为优化地，所述改性氧化钛的制备方法为：将纳米氧化钛超声分散在甲苯溶液中，加入甲苯二异氰酸酯和2/3量的二丁基二氯化锡，设置温度为50~60℃反应4~5小时；加入2
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羟基丙烯酸酯和1/3量的二丁基二氯化锡，继续反应2~3小时，过滤洗涤干燥，得到改性氧化钛。
[0012]较为优化地，所述纳米氧化钛、甲苯二异氰酸酯、2
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羟基丙烯酸酯的质量比为1:3:（2~2.5）；所述二丁基二氯化锡加入量占甲苯二异氰酸酯和2
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羟基丙烯酸酯总质量的0.12~0.15wt%。
[0013]较为优化地，所述透明基膜的制备方法为：将3~5wt%的改性氧化锆和95~97wt%的聚对苯二甲酸乙二酯混合均匀，在250~280℃下熔融挤出，流延成膜，得到透明基膜。
[0014]较为优化地，所述改性氧化锆的制备方法为：将1,4
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丁烯二醇加入至亚硫酸氢钠水溶液中，设置温度为75~85℃下反应6~8小时，加入纳米氧化锆甲醇溶液，稀释搅拌；过滤洗涤干燥，得到改性氧化锆。
[0015]较为优化地，所述1,4
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丁烯二醇和亚硫酸氢钠的摩尔比为1:（0.7~0.9）；所述1,4
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丁烯二醇和纳米氧化锆的质量比为（0.5~0.6）:1；亚硫酸氢钠水溶液的浓度为20~25wt%；所述纳米氧化锆甲醇溶液的浓度为10~12wt%。
[0016]较为优化地，一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜的制备方法制备得到的斜纹光学膜。
[0017]方案中，利用含巯基单体的加入增强光栅内部的交联度；利用巯基、羧基对环氧基团的开环反应，增强光栅层和填充层的交联；从而降低光学膜内部的光损耗，提高透光率，增强3D立体效果。
[0018]（1）方案中使用高折射率的光栅涂料，涂料中加入了四(3
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巯基丙酸)季戊四醇酯，由于具有巯基单体的加入，促进了单体的转化，从而促进了更高程度的交联网络，使得内部密度增加，降低了光散射，提高了光亮度，降低了重影度；同时硫原子的引入提高了光栅等的折射率。
[0019]同时，涂料中加入了改性氧化钛，提高光催化交联；方案中对纳米氧化钛进行了表面改性接枝，目的是为了增强其在树脂中的相似相容性，另一方面是为了降低氧化钛和树脂间的折射率差，从而降低内部光散射，提高了光强度；因为基体和填料之间的折射率差较高是导致光固化复合材料内部光强度降低的主要原因。需要说明的是：单一使用异氰酸酯改性，会降低交联度，因为氧化钛光催化聚合过程中由于表面未含有碳碳双键，无法与基体树脂更好交联，会产生间隙，影响透光率，从而影响3D效果。另外，氧化钛的光引发作用未被表面改性所影响。
[0020]（2）在填充材料中，同样为了增强填充涂料的透光率，涂料中加入了烯丙基缩水甘油醚，增加交联密度，且产生了热交联；目的是使得填充涂料更好的填充在光栅层中；因为，单一的紫外固化速度较快，应力较大，引起的收缩，使得光栅层和填充层之间的粘结界面存在间隙，增加了内反射，影响光强度和重影度。而加入的烯丙基缩水甘油醚和叔胺，烯丙基中含有碳碳双键可以产生紫外接枝，同时其可以与光栅层中的硫醇基产生点击反应，增加
界面交联；另一方面含有的环氧基团可以在叔胺的促进下，与丙烯酸树脂中的羧基、以及光栅层中的硫醇基能产生交联，以此降低了界面缝隙，降低了重影度。
[0021]同时，引入了四正丙氧基锆；其可以在热交联过程中，在磷酸二氢铵饱和溶液控制的高湿度下，水解缩合产生氧化锆（类似于溶胶凝胶过程），增强透光率；进一步降低了重影度，增强了3D视觉效果；以此，紫外固化和热交联的过程，有效缓冲的应力，降低了收缩。
[0022]需要说明的是：由于四正丙氧基锆最终形成的氧化锆会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将高折射率的光栅涂料使用微纳米压印技术，在透明基膜的一面涂覆，紫外固化，形成均匀排布的柱状透镜阵列；以此得到斜纹光栅层；步骤2：将低折射率的填充涂料涂敷在斜纹光栅层上，紫外固化；将其置于烘箱中，烘箱中是以磷酸二氢铵饱和溶液控制的相对湿度为95~98%的氛围；设置温度为100~120℃，热交联3~4小时；得到斜纹光学膜；所述光栅涂料的原料包括以下组分：按重量计，高折射率丙烯酸树脂50~65份、双酚芴基丙烯酸酯20~25份、改性氧化钛5~7份、四(3
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巯基丙酸)季戊四醇酯12~18份、光引发剂1~2份；所述高折射率丙烯酸树脂的折射率为1.61~1.63；所述填充涂料的原料包括以下组分：按重量计，低折射率丙烯酸树脂35~40份、全氟化丙烯酸单体40~45份、烯丙基缩水甘油醚8~10份、四正丙氧基锆2~3份、光引发剂1.2~2.5份、叔胺0.5~0.8份；所述低折射率丙烯酸树脂的折射率为1.40~1.42。2.根据权利要求1所述的一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述微纳米压印技术中，压印速率为20~30m/h，压力为0.1~0.15Mpa；紫外固化过程中，功率为60~100W/cm2，能量为800~900mj/cm2，光固化时间为2~3秒。3.根据权利要求1所述的一种能实现显示屏裸眼3D效果的斜纹光学膜的制备方法，其特征在于：所述改性氧化钛的制备方法为：将纳米氧化钛超声分散在甲苯溶液中，加入甲苯二异氰酸酯和2/3量的二丁基二氯化锡，设置温度为50~60℃反应4~5小时；加入2
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【专利技术属性】
技术研发人员：黎智慧，孙勇，肖美鸣，
申请(专利权)人：人民百业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：