CN105667042A - 一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜及其制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜及其制作工艺，防窥膜包括PET层，设置在PET层一侧表面的防窥结构层，该防窥结构层包括UV光固化树脂层及蒸镀在树脂层表面的蒸镀膜层，设置在PET层另一侧表面的蛾眼减反结构层，制作工艺包括滴胶过程、填充过程、UV光照过程、脱模过程。与现有技术相比，本发明能够在PET层两侧表面压印出不同表面，制作工艺简单，可以满足快速、大面积、高分辨率、高通量的商业化需求。

Description

一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜及其制作工艺
技术领域
本发明属于光学偏光技术领域，尤其是涉及一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜及其制作工艺。
背景技术
电子产品的快速发展不仅改变了人们的生产生活方式，也给人们的生活带来了极大的便利与乐趣。但是，在电子产品的使用过程中造成的泄密问题也逐渐引起人们的关注。由于现有的电子产品屏幕可视角度大，对于个人而言，如银行账号、密码等个人隐私的安全性缺乏保障，对于企业而言，商业机密也可能被偷窥，面临着极大的泄露风险。因此，需要一种光学膜来降低这些由于电子产品的使用而带来的隐私泄露风险。
目前市场上已有防窥膜存在透光率差、影响屏幕散热、缩减电子屏使用寿命等问题。中国专利CN202965380U公开了一种复合结构防窥膜，包括PET层、树脂底层、UV树脂层UV树脂层包括呈图案结构的UV树脂单元；树脂底层的一面设有PET层，另一面铺设有图案结构的UV树脂单元；图案结构的UV树脂单元包括有竖向和/或长方体或棱柱体，或阶梯结构的长方体或棱柱体，或倾斜设置的长方体或棱柱体，或相互交叉倾斜设置的长方体或棱柱体，或为凸环结构体，各UV树脂单元平行设置在树脂底层的表面上。该专利的竖向和/或长方体或棱柱体，或阶梯结构的长方体或棱柱体，或倾斜设置的长方体或棱柱体，或相互交叉倾斜设置的长方体或棱柱体的防窥结构仅能够在相互垂直的两个方向进行防窥，并不能实现全方位防窥。该专利的凸环结构体可以实现全方位防窥，但是其相邻环状之间透过的光线不均匀，且光线透过率较低。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种透光率高、对屏幕散热影响小、生产工艺快速高效的具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜及其制作工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，包括：
PET层，
设置在PET层一侧表面的防窥结构层，该防窥结构层包括UV光固化树脂层及蒸镀在树脂层表面的蒸镀膜层，
设置在PET层另一侧表面的蛾眼减反结构层。
优选地，蛾眼减反结构层借助仿生学原理，为类蛾眼微纳结构，特征尺寸远小于可见光波长，可等效于一个折射率连续变化的介质层，能有效地在可见光的波谱范围内抑制反射光的损失。
更加优选地，蛾眼减反结构层为阵列排布的圆锥体，圆锥体底部直径小于二分之一的入射光波长，圆锥体的深度和底部直径的比例为0.5～20，中心距与圆锥底部直径的比例范围为1～20。
更加优选地，圆锥体底部直径200nm，高200nm，相邻圆锥间间距为300nm。经过进一步的研究，发现以下结论：圆锥体底部直径小于二分之一的入射光波长时减反效果最好，所述入射光一般为可见光，范围为400nm-760nm。所述圆锥体底面直径越小，高度越大，即深宽比越大，则减反效果越好。所述阵列排布圆锥体间的间距会影响蛾眼结构填充因子，间距越大，填充因子越小。蛾眼结构填充因子具体指蛾眼结构中某一截面上胶水占总面积的比例，填充因子越大，该截面上的等效折射率越接近于胶水的折射率。所述等效折射率在蛾眼结构中的变化趋势越平缓，蛾眼结构的减反效果越好。
优选地，UV光固化树脂层由树脂底层及设置在底层上呈阵列式分布树脂结构体组成，该树脂结构体为圆柱形结构、圆台形结构、长方体结构、棱柱结构、棱台结构或圆锥形结构。
更加优选地，阵列为矩形阵列、六边形阵列、圆形阵列或是相互交叉设置。
更加优选地，树脂结构体可以为横截面为梯形阵列的长条形结构，梯形上底为20～200微米，下底为20～200微米，高为20～200微米。
更加优选地，树脂结构体可以为横截面为梯形阵列的长条形结构，梯形上底为63微米，下底为106微米，高为120微米。
树脂结构体为光线吸收率较低的树脂。
优选地，蒸镀膜层为具有较好反射性且少透或不透光的膜层，
更加优选地，蒸镀膜层为铝层。
优选地，蒸镀膜层经过蒸镀工艺平铺在UV光固化树脂层上，并除去最上层的蒸镀膜层，使得树脂结构层的上表面没有蒸镀膜层的覆盖。
该工艺在PET层的表面依次进行滴胶过程、填充过程、UV光照过程、脱模过程、铺设蛾眼减反结构层过程，具体采用以下步骤：
滴胶过程：液态树脂匀速滴至PET基底上，并随着PET基底运动到支承辊与AAO模具辊之间，液态树脂受到挤压，均匀填充进模具间隙，中间形成贯穿上下表面的贯通结构；
UV光照过程：液态树脂进入UV光照区域，在UV光照的作用下固化成型，得到UV光固化树脂层形成的防窥结构；
脱模过程：防窥结构附着在PET层表面与模具辊分离，并且在防窥结构的表面进行蒸镀；
铺设蛾眼减反结构层过程：利用支承辊与AAO模具辊在PET基底的另一侧表面均匀铺设蛾眼减反结构层，经过UV光照，制作得到具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜。
优选地，PET基底的进给速度小于60m/min，支承辊与AAO模具辊之间的压力为0.05～9kg/cm2，UV光照过程中成型温度为10～60℃。
该工艺能够在PET层两侧表面分别压印出不同结构，可以满足快速、大面积、高分辨率、高通量的商业化需求。
与现有技术相比，本发明结构简单，设计合理，采用卷对卷的UV辊压工艺，仅需一次压印成型，而后采用蒸镀工艺蒸镀铝层，加工效率高，成本低，且在保证全方位防窥的同时，通过蛾眼结构的使用，在可见光的范围内，有效地抑制了反射光的损失，从而实现了出光率高的要求，同时，减弱了防窥膜对于屏幕散热的影响，提高了能源利用率，减弱了防窥膜对电子屏使用寿命的影响。
附图说明
图1为实施例1中本发明的剖视结构示意图；
图2为实施例2中本发明的俯视结构示意图；
图3为实施例3中本发明的俯视结构示意图；
图4为实施例4中本发明的俯视结构示意图；
图5为蛾眼减反结构层的结构示意图；
图6为无蛾眼减反结构层时光线在入射面处的情况；
图7为布置蛾眼减反结构层后光线在入射面处的情况；
图8为制作工艺图。
图中，110-蒸镀膜层；120-PET层；130-UV光固化树脂层；140-蛾眼减反结构层；210-支承辊；220-UV光照射组件；230-AAO模具；240-液态树脂；250-转向辊；260-蒸镀组件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其结构如图1所示，包括一PET层120、防窥结构层和蛾眼减反结构层140。防窥结构层由UV光固化树脂层层130和蒸镀膜层110组成。UV光固化树脂层130由树脂底层及设置在底层上呈阵列式分布树脂结构体组成，其中树脂结构体可以为阵列排布的梯形结构，或圆台结构，或棱台结构，本实施例中，采用的是横截面为梯形阵列的长条形结构，梯形上底为20～200微米，下底为20～200微米，高为20～200微米。于优选的实施方式中，梯形上底为63微米，下底为106微米，高为120微米。
蛾眼减反结构层140的结构如图5所示，类蛾眼微纳结构可以为阵列排布的圆锥体，尺度一般为：圆锥底部直径200nm，高200nm，相邻圆锥间间距为300nm。经过进一步的研究，其尺度设计应满足以下规律：圆锥体底部直径小于二分之一的入射光波长时减反效果最好，所述入射光一般为可见光，范围为400nm-760nm。所述圆锥体底面直径越小，高度越大，即深宽比越大，则减反效果越好。所述阵列排布圆锥体间的间距会影响蛾眼结构填充因子，间距越大，填充因子越小。
图6为无蛾眼减反结构层时光线在入射面处的情况，图7为布置蛾眼减反结构层后光线在入射面处的情况。光线在经过入射面时，大部分能量可以透过入射面传递出去，而一部分能量却随着反射光线而损失。比较无蛾眼减反结构层和有蛾眼减反结构层时光线入射情况，可知蛾眼结构大大减少了反射光线的数量，从而减少了反射光损失。
UV光固化树脂层130和蛾眼减反结构层140是通过卷对卷的UV双面辊压工艺成型的一体化膜层，其制作工艺如图8所示。卷对卷的UV双面辊压工艺在PET层的正反两面依次进行滴胶过程、填充过程、UV光照过程、脱模过程，具体采用以下步骤：液态树脂240在滴胶过程中匀速滴至PET层120上，并随着PET层120运动到支承辊210与AAO模具辊230之间。在支承辊210与AAO模具辊230之间，液态树脂受到挤压，均匀填充进模具间隙。随后，当液态树脂进入UV光照区域时，控制成型温度为10～60℃，在UV光照射组件220的光照作用下固化成型，形成所需的UV光固化树脂层130。脱模过程中，UV光固化树脂层130附着在PET层120表面与模具辊230分离，并且利用蒸镀组件260在UV光固化树脂层130的上表面蒸镀铝层。在由转向辊250转向后，按照相同的步骤在PET层的另一侧均匀铺设蛾眼减反结构层140。整个过程中PET层120的进给速度为0～60m/min，在本实施例中进给速度为10m/min，支承辊210与AAO模具辊230间压力值为0.05～9kg/cm2，本实施例中压力为5kg/cm2。通过上述工艺能够在PET层两侧表面分别压印出不同结构，可以满足快速、大面积、高分辨率、高通量的商业化需求。UV光固化树脂液体在滴胶过程中匀速滴在PET层上，在通过相邻两个辊子时受挤压均匀填充至模板间隙，并在UV光照区域固化成型，最后经过脱模过程形成附着在PET层表面的树脂结构层。蒸镀膜层采用铝等具有较好反射性且少透或不透光的材料。经过蒸镀工艺平铺在UV光固化树脂层上，并除去最上层的蒸镀膜层，使得树脂结构层的上底没有蒸镀膜层的覆盖。
实施例2
一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其结构如图2所示，其结构与实施例1大致相同，不同之处在于，圆台形的树脂结构体按矩形阵列排布。蛾眼减反结构层为阵列排布的圆锥体，圆锥体底部直径小于二分之一的入射光波长，本实施例中圆锥体的深度和底部直径的比例为0.5，中心距与圆锥底部直径的比例为1。
实施例3
一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其结构如图3所示，其结构与实施例1大致相同，不同之处在于，圆台形的树脂结构体按正六边形阵列排布。蛾眼减反结构层为阵列排布的圆锥体，圆锥体底部直径小于二分之一的入射光波长，本实施例中圆锥体的深度和底部直径的比例为5，中心距与圆锥底部直径的比例为8。
实施例4
一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其结构如图4所示，其结构与实施例1大致相同，不同之处在于，圆台形的树脂结构体按圆形阵列排布。蛾眼减反结构层为阵列排布的圆锥体，圆锥体底部直径小于二分之一的入射光波长，本实施例中圆锥体的深度和底部直径的比例为20，中心距与圆锥底部直径的比例为20。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其特征在于，该防窥膜包括：
PET层，
设置在PET层一侧表面的防窥结构层，该防窥结构层包括UV光固化树脂层及蒸镀在树脂层表面的蒸镀膜层，
设置在PET层另一侧表面的蛾眼减反结构层。
2.根据权利要求1所述的一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其特征在于，所述的蛾眼减反结构层为类蛾眼微纳结构，为阵列排布的圆锥体。
3.根据权利要求2所述的一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其特征在于，所述的圆锥体底部直径小于二分之一的入射光波长，圆锥体的深度和底部直径的比例为0.5～20，中心距与圆锥底部直径的比例为1～20。
4.根据权利要求1所述的一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其特征在于，所述的UV光固化树脂层由树脂底层及设置在底层上呈阵列式分布树脂结构体组成，该树脂结构体为圆柱形结构、圆台形结构、长方体结构、棱柱结构、棱台结构或圆锥形结构。
5.根据权利要求4所述的一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其特征在于，所述的阵列为矩形阵列、六边形阵列、圆形阵列或是相互交叉设置。
6.根据权利要求4所述的一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其特征在于，所述的树脂结构体为光线吸收率较低的树脂。
7.根据权利要求1所述的一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其特征在于，所述的蒸镀膜层为具有较好反射性且少透或不透光的膜层，优选铝层。
8.根据权利要求1或7所述的一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜，其特征在于，所述的蒸镀膜层经过蒸镀工艺平铺在UV光固化树脂层上，并除去最上层的蒸镀膜层，使得树脂结构层的上表面没有蒸镀膜层的覆盖。
9.如权利要求1所述的一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜的制备工艺，其特征在于，该工艺在PET层的表面依次进行滴胶过程、填充过程、UV光照过程、脱模过程、铺设蛾眼减反结构层过程，具体采用以下步骤：
滴胶过程：液态树脂匀速滴至PET基底上，并随着PET基底运动到支承辊与AAO模具辊之间，液态树脂受到挤压，均匀填充进模具间隙，中间形成贯穿上下表面的贯通结构；
UV光照过程：液态树脂进入UV光照区域，在UV光照的作用下固化成型，得到UV光固化树脂层形成的防窥结构；
脱模过程：防窥结构附着在PET层表面与模具辊分离，并且在防窥结构的表面进行蒸镀；
铺设蛾眼减反结构层过程：利用支承辊与AAO模具辊在PET基底的另一侧表面均匀铺设蛾眼减反结构层，经过UV光照，制作得到具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜。
10.根据权利要求9所述的一种具有减反性能的表面蒸镀铝防窥膜的制备工艺，其特征在于，所述的PET基底的进给速度小于60m/min，支承辊与AAO模具辊之间的压力为0.05～9kg/cm2，UV光照过程中成型温度为10～60℃。
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