本发明专利技术涉及G02B1/04领域，具体为一种无介质空中成像高分子材料及光学晶格器件成型工艺，透镜材料在电子显示领域的应用过程中，不但固化成型快，而且安全环保，价格低廉，采用该透镜材料得到的高分子光学晶格器件具有极低的热膨胀系数、良好耐候性和耐老化性能的同时具有高硬度、高韧性、良好的抗冲击性；器件材料具有特殊的光学结构，其用于反射投影成像的结构侧壁可达12k超镜面，完全满足了光线反射传导的条件，可以将二维图像转换为三维立体图像清晰地呈现在空气中，从而实现无介质空中成像，主要应用于商业展示、车载显示、科技馆等电子显示领域。子显示领域。
【技术实现步骤摘要】
一种无介质空中成像高分子材料及光学晶格器件成型工艺
[0001]本专利技术涉及G02B1/04领域，具体为一种无介质空中成像高分子材料及光学晶格器件成型工艺。
技术介绍
[0002]空中成像作为一种能够将影像投影至无介质的空气中的全息投影技术，在近年来备受关注。通过平板反射将影像投射至空气中是其实现空中投影的手段之一。该技术具有影像清晰度及色彩还原真实度高、立体感强等优点，可广泛应用于汽车、电视、广告屏等方面。其中，投影材料作为反射投影技术极其重要的一部分，直接影响着光影的立体感和影像清晰度等性能。因此人们一直在极力寻求一款性能优异的成像材料，使得空中成像技术能够产业化。
[0003]传统的平板反射装置多由玻璃作为基材，因尺寸极小，精细度要求高，其对结构、光学性能要求极高，故成型工艺繁杂，自动化程度低，且成本高昂，很难实现规模化。另玻璃结构沉重易碎，导致其不易存放也进一步限制其进行产业化。除以上两点外，该结构需要在玻璃表面镀覆一层高反射膜，因玻璃特殊的表面结构，因此镀膜困难且对设备要求较高，进一步增加了成型工艺的复杂程度，成本也进一步升高。此外，也有部分工艺采用一体成型工艺，制作出光学投影平板结构，但一体成型结构镀膜困难，结构内壁部位会致使镀膜不均匀，从而造成光线漫反射，会大大增加光的损耗。
[0004]因此，本专利技术针对以上问题，提供一种无介质空中成像高分子材料，并就该材料在光学结构成型方面工艺进行了研究，使制备得到高分子光学晶格器件成型更加简易，镀膜简便，减少光线的损耗使得图像更清晰，达到空中成像的目的；同时材料和器件在光学、力学、耐热等方面具有良好的性能，使其在空中投影成像电子显示领域具有广阔的应用前景。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题，本专利技术一方面提供了一种无介质空中成像高分子材料，包括高分子材料A、高分子材料B、高分子材料C、高分子材料D；按照重量份计，其制备原料至少包括：丙烯酸酯类单体50
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130份、光引发剂1
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10份。
[0006]作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸酯类单体选自二环葵烷二甲醇丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、十乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟基乙酯、4
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羟基丙稀酸丁酯、十八烷基丙烯酸酯、丙烯酸羟基丙酯、癸二醇二丙烯酸酯、2
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乙氧基双环戊二烯二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、联苯甲醇丙烯酸酯中的至少两种。
[0007]作为一种优选的技术方案，所述光引发剂选自光引发剂819、光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂127、TPO、TPO
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L、BAPO中的一种或几种的组合。
[0008]作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述高分子材料A的制备原料包括：纳米二氧化钛30
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50份、二环葵烷二甲醇丙烯酸酯20
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30份、甲基丙烯酸甲酯10
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20份、十乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯20
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30份、酰基磷类光引发剂1
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5份、聚四氢呋喃醚1
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3份；
[0009]优选的，所述纳米二氧化钛的粒径为20
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50nm；
[0010]所述高分子材料A的制备工艺为：按重量份，依次加入纳米二氧化钛、二环葵烷二甲醇丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、十乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、酰基磷类光引发剂、聚四氢呋喃醚进行搅拌分散，真空脱泡后即得。
[0011]专利技术人在探究过程中发现，通过采用上述重量份的二环葵烷二甲醇丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和十乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯，使制备得到的高分子材料A固化简单快捷，固化后材料的力学性能良好，收缩率低，热膨胀系数小，润湿性好且极易脱模。专利技术人分析原因可能为，体系中的各原料具有协同效应，一方面有效增强固化后高分子材料A力学性能，固化后高分子材料A的硬度可达到80D以上，质地坚韧、不易形变；另一方面使固化后高分子材料A具有极低的收缩率、热膨胀系数和表面张力，保证了该材料在模具中润湿铺展良好，从而完整拓印出超镜面的表面效果，使得材料表面光滑度达到超镜面级别，使得光线反射效率更高，而易脱模的特性则保证了在脱模过程中不易变形、破损，极大提高良品率。
[0012]基于高分子材料A采用的丙烯酸酯类单体，采用酰基磷类光引发剂，气味小，引发活性高，深层固化效率高，后续应用于高分子光学晶格器件的制备时，在低能量汞灯下光引发固化，在隔绝空气条件的下3
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5min即可完全固化。此外，高分子材料A配方中引入20
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50nm的纳米二氧化钛，尤其是粒径为30nm的纳米二氧化钛，使提供的高分子材料A成型后具有一定的反射率效果，从而进一步增强在后续实际应用的过程中的光线反射传导效率。
[0013]作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述高分子材料B的制备原料包括：丙烯酸异辛酯40
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60份、甲基丙烯酸异冰片酯10
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30份、丙烯酸羟基乙酯10
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20份、丙烯酸1
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10份、4
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羟基丙稀酸丁酯5
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20份、1
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3份光引发剂1173、0.5
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2份光引发剂184、0.5
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2份TPO；
[0014]所述高分子材料B的制备工艺为：按重量份，依次添加丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸、4
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羟基丙稀酸丁酯、光引发剂1173后，在辐射固化反应釜中进行光聚合反应具有一定分子量的聚合物胶体溶液，之后加入光引发剂184和TPO配制成具有UV光固化的压敏粘性的压敏胶液。优选的，所述聚合物胶体溶液的重均分子量为40
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60万，玻璃化温度为
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30到
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35度。
[0015]作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述高分子材料C的制备原料包括：线性羟基聚氨酯40
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60份、十八烷基丙烯酸酯30
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40份、丙烯酸羟基丙酯1
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5份、癸二醇二丙烯酸酯5
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20份、0.5
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2.5份光引发剂、0.5
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2.5份热引发剂；
[0016]所述高分子材料C的制备工艺为：按重量份，依次加入线性羟基聚氨酯、十八烷基丙烯酸酯、丙烯酸羟基丙酯、癸二醇二丙烯酸酯、光引发剂、热引发剂，之后控制温度为75
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85℃，混炼3.5
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4.5h后即得。
[0017]作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述高分子材料D的制备原料包括：乙烯基甲基恶唑烷酮10
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20份、2
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乙氧基双环戊二烯二丙烯酸酯20
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40份、甲基丙烯酸甲酯5
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无介质空中成像高分子材料，其特征在于，包括高分子材料A、高分子材料B、高分子材料C、高分子材料D；按照重量份计，所述高分子材料的制备原料至少包括：丙烯酸酯类单体50
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130份、光引发剂1
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10份。2.根据权利要求1所述的一种无介质空中成像高分子材料，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体选自二环葵烷二甲醇丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、十乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟基乙酯、4
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羟基丙稀酸丁酯、十八烷基丙烯酸酯、丙烯酸羟基丙酯、癸二醇二丙烯酸酯、2
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乙氧基双环戊二烯二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、联苯甲醇丙烯酸酯中的至少两种。3.根据权利要求2所述的一种无介质空中成像高分子材料，其特征在于，所述光引发剂选自光引发剂819、光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂127、TPO、TPO
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L、BAPO中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述的一种无介质空中成像高分子材料，其特征在于，按重量份计，所述高分子材料A的制备原料包括：纳米二氧化钛30
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50份、二环葵烷二甲醇丙烯酸酯20
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30份、甲基丙烯酸甲酯10
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20份、十乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯20
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30份、酰基磷类光引发剂1
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5份、聚四氢呋喃醚1
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3份。5.根据权利要求4所述的一种无介质空中成像高分子材料，其特征在于，所述纳米二氧化钛的粒径为20
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50nm。6.根据权利要求4所述的一种无介质空中成像高分子材料，其特征在于，按重量份计，所述高分子材料B的制备原料包括：丙烯酸异辛酯40
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60份、甲基丙烯酸异冰片酯10
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30份、丙烯酸羟基乙酯10
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【专利技术属性】
技术研发人员：高玉珍，叶淑兰，王继宝，周浩宇，
申请(专利权)人：深圳市撒比斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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