CN108285679A - 一种大可视角的投影显示膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种大可视角的投影显示膜及其制备方法，包括依次层叠的投影显示层、基材层、胶粘剂层和离型材料层；所述投影显示层的原料配方包含33.2%‑99.6%的胶水或/和树脂、0.1%‑50%的光学散射材料、1‰‑5‰的无机纳米黑色颜料、0.1‑6.3%的分散剂和0.1%‑10%的固化剂。其中，所述光学散射材料由两种或两种以上的折射率不同的材料构成的混合物，且所述光学散射材料由两种或两种以上的粒径不同的材料构成的混合物。本发明的投影显示层的光学光学散射材料由两种或两种以上的折射率不同的材料构成的混合物，且光学散射材料粒径也不同，使得投影显示膜的可视角更大。

Description

一种大可视角的投影显示膜及其制备方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，特别涉及一种大可视角的投影显示膜及其制备方法。
背景技术
目前市场上的透明显示技术主要有：全息显示、TOLED（穿透式有机发光设备）、反射式显示器和透明LCD ( Liquid Crystal Display，液晶显示器）。采用传统平板显示存在的问题有体积大、热量大等问题，而且造价高昂，这限制了这项技术的应用。
投影显示膜（又可称为投影显示薄膜），是目前新型投影成像薄膜，它本身具有高的可见光透过性，其可贴附在透明玻璃上使用。一般地，这些投影显示膜中含有一些纳米扩散性粒子，如金刚石粒子、氧化铝粒子等，当投影仪照射在投影显示膜上时，粒子进行扩散，从而使得投影显示膜上可以成像。投影显示膜将应用在如会议室、家庭影院、展会、展馆、科技展示、旅游景点以及室内或户外广告等多个领域。
现有对投影显示膜的研究，主要考察膜的雾度、透过率、成像亮度等，而对成像的可视角未做评估。投影成像的基本原理是利用薄膜中的粒子的散射来实现成像，被散射的光主要集中在原光线的前方，光线主要集中于为-40°至40°范围内，这会影响消费者的使用体验，特别是在户外大尺寸使用时，观看的人群分散的角度更大，分布距离更远，较大的可视范围是市场所需要的。因此，有必要设计一种大可视角的投影显示膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大可视角的投影显示膜及其制备方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种大可视角的投影显示膜，包括依次层叠的投影显示层、基材层、胶粘剂层和离型材料层；所述投影显示层的原料配方包含下列重量百分含量的组分：
胶水或/和树脂 33.2%-99.6%；
光学散射材料 0.1%-50%；
无机纳米黑色颜料 1‰-5‰；
分散剂 0.1%-6.3%；
固化剂 0.1%-10%；
其中，所述光学散射材料由两种或两种以上的折射率不同的材料构成的混合物，且所述光学散射材料由两种或两种以上的粒径不同的材料构成的混合物。
优选的技术方案为：所述投影显示层的原料配方中还含有0-100倍胶水或树脂重量的有机溶剂。
优选的技术方案为：所述无机纳米黑色颜料选自炭黑、骨黑、铁黑，粒径为25nm-700nm。
优选的技术方案为：所述光学散射材料选自三氧化二铝、氧化锌、氧化锆、氧化钛、有机玻璃粒子；粒径为1nm-20μm。
优选的技术方案为：所述基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜或玻璃材料。
优选的技术方案为：所述胶水选自丙烯酸酯胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、有机硅胶粘剂；所述树脂选用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或有机硅树脂。
优选的技术方案为：所述有机溶剂选自甲苯、100#溶剂油、丁酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙醇、乙二醇乙醚、环己烷。
优选的技术方案为：所述固化剂为紫外线固化剂或者热固化剂。
优选的技术方案为：所述的离型材料层的厚度范围为0.1~175μm；所述投影显示层的厚度为1-100μm；所述基材层的厚度为5-175μm。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种制备大可视角的投影显示膜的方法，其特征在于：包括下列步骤：
第一步：按照所述投影显示层的原料配方将投影显示层各组分均匀混合，搅拌并静置后，涂布在基材层的一侧表面，固化成型；
第二步：在所述基材层的另一侧表面涂覆形成胶粘剂层；
第三步：将所述离型材料层与胶粘剂层复合；
第四步：收卷后即得大可视角的投影显示膜成品。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
本发明的投影显示层的光学光学散射材料由两种或两种以上的折射率不同的材料构成的混合物，且光学散射材料粒径也不同，使得投影显示膜的可视角更大。
附图说明
图1为本发明结构剖视示意图。
以上附图中，1、投影显示层；2、基材层；3、胶粘剂层；4、离型材料层。
具体实施方式
以下配合附图及元件符号对本发明之实施方式做更详细的说明，俾使熟习该项技艺者在阅读本说明书后能据以实施。
本文中使用的术语的目的仅在于说明特别实施例，并不意图对本发明做限制。除非上下文明确显示，否则本文中使用的单数形式“一”、“一个”、“该”亦旨在包括复数形式。
在说明显示于附图中的较佳实施例时，可能基于清楚的目的而使用特别的术语；然而，本说明书所揭露者并不意图被限制在所选择的该特别术语；并且应当理解，每一个特定元件包括具有相同功能、以相似方式操作并达成相似效果的所有等效技术。
实施例1：一种大可视角的投影显示膜及其制备方法
如图1所示，一种大可视角的投影显示膜，包括依次层叠的投影显示层1、基材层2、胶粘剂层3和离型材料层4；所述投影显示层的原料配方包含下列重量百分含量的组分：
胶水 61.5%；
光学散射材料 25.2%；
无机纳米黑色颜料 0.1%；
分散剂 6.3%；
固化剂 6.9%；
其中，所述光学散射材料由三氧化二铝和氧化锆按照1：1的质量比例构成，其中三氧化二铝的折射率为1.76、氧化锆的折射率为2.17；三氧化二铝的粒径为50nm，氧化锆的粒径为1um。经过测试，光学散射材料的粒径为1nm-20μm时，可以实现本发明的目的。
所述无机纳米黑色颜料为骨黑，粒径为50nm。
所述基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜（PET）。
所述胶水为丙烯酸酯胶粘剂，一般的商品丙烯酸酯胶粘剂中的原胶固含量为20%-50%，本实施例中的丙烯酸酯胶粘剂的固含量为35%。
所述固化剂为紫外线固化剂，具体为美国汽巴公司生产的商品名称为 IRGACURE127，在其它具体实施方式中可以选用商品名称为：美国汽巴公司生产的 IRGACURE 127、IRGACURE184、IRGACURE2959、IRGACURE651、IRGACURE369、IRGACURE907、IRGACURE1300、IRGACURE819、IRGACURE784、DarocurITX、Darocur4265、Lucerin TPO 等。
本实施方式中的分散剂的商品名称为：毕克化学的 Disperbyk-111，在其它实施方式中可以为：毕克化学的 Disperbyk-162、-163、168 ；路博润的 Solsperse5000、12000、22000、24000、32000、32500、36000、39000 ；德固萨的Dispers710、685、652、655；埃夫卡的EFKA Additives4030、4330。
一种大可视角的投影显示膜的制备方法，其步骤为：
步骤1：准备洁净的基材层。
步骤2：按照原料配方将投影显示层各组分均匀混合，搅拌并静置后，涂布在基材层的一侧表面上，固化成型。
步骤3：将胶粘剂涂布在基材层的另一侧表面上，固化成型。
步骤4：离型膜层与胶粘剂层复合。
步骤5：收卷。收卷后得到透明投影显示膜。
经测量，离型材料层的厚度范围为0.1~175μm；投影显示层的厚度为1-100μm；基材层的厚度为5-175μm时，均可实现本发明
在本实施例中，经测量，离型材料层的厚度范围为20um；胶粘剂层的厚度为30um；基材层的厚度为100um；投影显示层的厚度为40um。
实施例2：一种大可视角的投影显示膜及其制备方法
参见附图1所示，一种大可视角的投影显示膜，包括依次层叠的投影显示层1、基材层2、胶粘剂层3和离型材料层4；所述投影显示层的原料配方包含下列重量百分含量的组分：
胶水 77.5%；
光学散射材料 14%；
无机纳米黑色颜料 0.5%；
分散剂 6%；
固化剂 2%；
其中，所述光学散射材料由三氧化二铝和氧化锆(按照3：7的质量比例混合后构成，其中三氧化二铝的折射率为1.76、氧化锆的折射率为2.17；三氧化二铝的粒径为70nm，氧化锆的粒径分为1um、700nm、5um,且这三种粒径氧化锆的重量比为2：2：3。
所述投影显示层的原料配方中还含有1.5倍胶水重量的有机溶剂。
所述无机纳米黑色颜料为骨黑和炭黑按照1：1.05的质量比例构成的混合物，骨黑的粒径为50nm，炭黑的粒径为80nm。
所述基材为聚乙烯薄膜。
所述胶水为丙烯酸酯胶粘剂和聚氨酯胶粘剂按照1：1的质量比例构成的混合物。
所述有机溶剂为甲苯和环己烷按照1：5的体积比构成的混合物。
所述固化剂为热固化剂。
制备方法同实施例1。
本实施方式中的分散剂的商品名称为：路博润的 Solsperse5000。
在本实施例中，经测量，所述的离型材料层的厚度范围为45μm；所述投影显示层的厚度为30μm；所述基材层的厚度为105μm。
实施例3-5：一种大可视角的投影显示膜及其制备方法
参见附图1所示，一种大可视角的投影显示膜，包括依次层叠的投影显示层1、基材层2、 胶粘剂层3和离型材料层4；所述投影显示层的原料配方包含下列重量百分含量的组分：
实施例3 实施例4 实施例5
胶水或树脂 90% 40% 68.3%
光学散射材料 3% 45% 22.2%
无机纳米黑色颜料 0.5% 0.3% 0.2%
分散剂 1.5% 6.3% 2%
固化剂 5% 8.4% 7.3%
1、光学散射材料：实施例3：所述光学散射材料由氧化锌、氧化锆和有机玻璃粒子三者之间按照1：1：2的质量比例混合后构成，其中氧化锌的折射率为2.01、氧化锆的折射率为2.17、有机玻璃粒子的折射率为1.49；氧化锌的粒径为25nm，氧化锆的粒径为3um；有机玻璃粒子的粒径为1um。
实施例4：所述光学散射材料由三氧化二铝和有机玻璃粒子(PMMA)按照7：3的质量比例混合后构成，其中三氧化二铝的折射率为1.76、有机玻璃粒子的折射率为1.49；三氧化二铝的粒径为70nm，有机玻璃粒子的粒径为10um。
实施例5：所述光学散射材料由氧化锌和氧化钛按照1：3.5的质量比例混合后构成，其中氧化锌的折射率为2.01、氧化钛的折射率为2.55，氧化锌的粒径为300nm、氧化钛的粒径为700nm。
2、胶水或树脂：实施例3：丙烯酸树脂。实施例4：丙烯酸酯胶粘剂和丙烯酸树脂按照1：10的质量比例构成混合物。实施例5：丙烯酸酯胶粘剂和有机硅树脂按照1：1的质量比例构成的混合物。
3、有机溶剂：实施例3：乙二醇乙醚。实施例4：丁酮和甲基异丁基酮按照1：2的体积比构成的混合物。实施例5：100#溶剂油。
4、有机溶剂：实施例3：胶水质量的94倍。实施例4：胶水和树脂总质量的15倍。实施例4：胶水和树脂总质量的50倍。
5、无机纳米黑色颜料：实施例3：铁黑，粒径200nm。实施例4：炭黑、骨黑和铁黑按照1：3：1的质量比例构成的混合物，炭黑的粒径为700nm、骨黑的粒径为450nm、铁黑的粒径为80nm。实施例5：炭黑、骨黑和铁黑按照1：1：1的质量比例构成的混合物，炭黑的粒径为80nm、骨黑的粒径为80nm、铁黑的粒径为80nm。
6、基材层：实施例3：玻璃材料。实施例4：聚氯乙烯薄膜。实施例5：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
7、分散剂：实施例3：德固萨的Dispers710。实施例4：毕克化学的 Disperbyk-168和路博润的 Solsperse5000按照1：1的体积比构成的混合物。实施例5：路博润的Solsperse36000。
8、固化剂（又称为紫外光引发剂）：实施例3：汽巴公司生产的IRGACURE2959和Darocur4265按照3：1的质量比例构成的混合物。实施例4：汽巴公司生产的IRGACURE2959。实施例5：汽巴公司生产的Lucerin TPO。
9、制备方法同实施例1。
10、实施例3：所述的离型材料层的厚度范围为170μm；所述投影显示层的厚度为20μm；所述基材层的厚度为100μm。实施例3：所述的离型材料层的厚度范围为55μm；所述投影显示层的厚度为60μm；所述基材层的厚度为87μm。实施例3：所述的离型材料层的厚度范围为35μm；所述投影显示层的厚度为56μm；所述基材层的厚度为113μm。
实施例6：一种大可视角的投影显示膜及其制备方法
将投影显示层涂布在基材层的一表面上：
300g的甲苯、5g的合肥翔正化学科技有限公司生产的XZ-LY101牌号的平均粒径为500nm的三氧化二铝的分散液，10g的上海依夫实业有限公司生产的EFUZN-R30S牌号的平均粒径为30nm的氧化锌的分散液，3g的上海依夫实业有限公司生产的EFUT-GY01牌号的平均粒径为1um的氧化钛的分散液，2.5g的东莞市海润塑胶化工有限公司生产的HI855M牌号的平均粒径为1um的PMMA粉体， 0.1g的湖南世纪华星生物工程有限公司的平均粒径为3um铁黑，4g的Silok-7050分散剂，200g的宁波宁达胶粘科技有限公司的406型的丙烯酸胶水，0.2g该型号胶水的L-45异氰酸酯类固化剂。
将上述材料混合均匀后，搅拌2h；滤液静置5min后，将滤液用涂布在光学级PET膜上制成湿膜约10um至170um，将制好的湿膜放入85℃烘箱烘干5min，烘干后将样品取出，即可得胶层干膜厚度为4um至50um的投影显示层，该功能层因各种粒子的折射率和粒径不一，可使光线散射的范围更大，而不是只使散射光线集中在正前方，从而改善了可视角。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。

Claims (10)

1.一种大可视角的投影显示膜，其特征在于：包括依次层叠的投影显示层、基材层、胶粘剂层和离型材料层；所述投影显示层的原料配方包含下列重量百分含量的组分：
胶水或/和树脂 33.2%-99.6%；
光学散射材料 0.1%-50%；
无机纳米黑色颜料 1‰-5‰；
分散剂 0.1%-6.3%；
固化剂 0.1%-10%；
其中，所述光学散射材料由两种或两种以上的折射率不同的材料构成的混合物，且所述光学散射材料由两种或两种以上的粒径不同的材料构成的混合物。
2.根据权利要求1所述的大可视角的投影显示膜，其特征在于：所述投影显示层的原料配方中还含有0-100倍胶水或树脂重量的有机溶剂。
3.根据权利要求1所述的大可视角的投影显示膜，其特征在于：所述无机纳米黑色颜料选自炭黑、骨黑、铁黑，粒径为25nm-700nm。
4.根据权利要求1所述的大可视角的投影显示膜，其特征在于：所述光学散射材料选自三氧化二铝、氧化锌、氧化锆、氧化钛、有机玻璃粒子；粒径为1nm-20μm。
5.根据权利要求1所述的大可视角的投影显示膜，其特征在于：所述基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜或玻璃材料。
6.根据权利要求1所述的大可视角的投影显示膜，其特征在于：所述胶水选自丙烯酸酯胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、有机硅胶粘剂；所述树脂选用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或有机硅树脂。
7.根据权利要求2所述的大可视角的投影显示膜，其特征在于：所述有机溶剂选自甲苯、100#溶剂油、丁酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙醇、乙二醇乙醚、环己烷。
8.根据权利要求1所述的大可视角的投影显示膜，其特征在于：所述固化剂为紫外线固化剂或者热固化剂。
9.根据权利要求1所述的大可视角的投影显示膜，其特征在于：所述的离型材料层的厚度范围为0.1~175μm；所述投影显示层的厚度为1-100μm；所述基材层的厚度为5-175μm。
10.一种制备权利要求1-9任一权利要求所述的大可视角的投影显示膜的方法，其特征在于：包括下列步骤：
第一步：按照所述投影显示层的原料配方将投影显示层各组分均匀混合，搅拌并静置后，涂布在基材层的一侧表面，固化成型；
第二步：在所述基材层的另一侧表面涂覆形成胶粘剂层；
第三步：将所述离型材料层与胶粘剂层复合；
第四步：收卷后即得大可视角的投影显示膜成品。
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