CN109471207A - 光学薄膜及其制备方法、具有该光学薄膜的外壳 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学薄膜，包括承载体,所述承载体具有相对设置的第一表面和第二表面；设于所述承载体内的复数有色微纳结构，所述有色微纳结构自所述第一表面向所述第二表面凹陷，且所述有色微纳结构距离所述第二表面最近的点与所述第二表面之间的距离介于0μm～15μm之间。所述光学薄膜能够通过调节所述有色微纳结构的结构、排布、色彩等，对来自承载体一侧的光线进行调整，以呈现出任意形状的光影效果，或者呈现出任意形状且带有颜色的动态图文、变换图文、立体图文等光学效果，具有很好的装饰和辨识效果。

Description

光学薄膜及其制备方法、具有该光学薄膜的外壳

技术领域

本申请涉及光学薄膜装饰领域，特别是一种能够起到光影效果的光学薄膜及其制备方法、具有该光学薄膜的外壳。

背景技术

已经有设计者将光学膜应用于各种物品的外壳、汽车玻璃等用于起装饰或辨识等作用。以应用于各种物品的外壳为例，特别是在电子产品和家电行业，各个厂家在不断寻求技术创新和功能创新来迎合环保、节能和差异化的发展趋势，同时有一些设计者已经将目光投向于外观的设计。

举例一种光学膜，其包括依次叠加的基材层、柱面镜层和反射层。光学膜通过反射层显示颜色，并通过柱面镜实现光柱等光学效果，从而使该光学膜具有光影效果。然而，仅通过反射层来显示光学膜的颜色导致光学膜的颜色显得单调，当需要较为复杂的颜色时，需要多次蒸镀工艺繁琐，且颜色不易把控；另，反射层的制备工艺成本较高。

有鉴于此，有必要提供一种改进的光学薄膜及其制备方法、具有该光学薄膜的外壳，以解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述问题之一，本申请提出了一种能够呈现出任意形状的光影效果，或者呈现出任意形状且带有颜色的动态图文、变换图文、立体图文等光学效果的光学薄膜及其制备方法、具有该光学薄膜的外壳。

为了实现上述目的，本申请提供一种光学薄膜，包括承载体,所述承载体具有相对设置的第一表面和第二表面；设于所述承载体内的复数有色微纳结构，所述有色微纳结构自所述第一表面向所述第二表面凹陷，且所述有色微纳结构距离所述第二表面最近的点与所述第二表面之间的距离介于0μm～15μm之间。

作为本发明的进一步改进，所述承载体具有相对设置的第一表面和第二表面，所述承载体具有自所述第一表面向所述第二表面凹陷形成的凹槽，所述有色微纳结构由有色聚合物形成于所述凹槽内。

作为本发明的进一步改进，所述承载层由有色聚合物制备而成，且所述承载层具有相对设置的第一表面和第二表面，所述有色微纳结构为自所述第一表面向所述第二表面凹陷形成的凹槽；所述凹槽内为空的，或所述凹槽内具有填料，所述填料为无色聚合物、或颜色与所述有色微纳结构的颜色不同的有色聚合物、或颜色与所述有色微纳结构的颜色相同但折射率不同有色聚合物。

作为本发明的进一步改进，所述凹槽在所述承载体厚度方向上的高度≤20μm；沿所述承载体厚度方向剖切后，所述凹槽的形状为矩形、三角形、弧形、倒梯形中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述光学薄膜还包括位于所述第一表面背离所述第二表面的一侧的反射层；或所述光学薄膜还包括着色层，所述着色层位于所述微纳结构层背离所述承载层的一侧；或所述光学薄膜还包括位于所述微纳结构层背离所述承载层的一侧的反射层、位于速搜反射层背离所述承载层一侧的着色层；所述反射层有色，所述反射层的颜色与所述微纳结构层的颜色相同或不同；所述着色层的颜色与所述微纳结构层的颜色相同或不同。

作为本发明的进一步改进，所述光学薄膜还包括柔性或硬性的衬底和/或盖板。

为实现上述发明目的，本发明还提供一种外壳，具有所述的光学薄膜。

为实现上述发明目的，本发明还提供一种光学薄膜的制备方法，包括如下步骤：在衬底上涂覆一层有色聚合物；采用模具对所述有色聚合物的一侧进行压印；对压印后的所述有色聚合物进行固化，然后将模具脱离，形成具有复数凹槽的承载体。

为实现上述发明目的，本发明还提供一种光学薄膜的制备方法，包括如下步骤：在衬底上涂覆一层聚合物，所述聚合物为有色聚合物或无色聚合物；采用模具对所述聚合物的一侧进行压印；对压印后的所述聚合物进行固化，然后将模具脱离，形成具有复数凹槽的承载体；向复数所述凹槽内填充与形成承载体的有色聚合物颜色不同的有色聚合物或与形成承载体的有色聚合物颜色相同但折射率不同的有色聚合物，形成设于所述承载体内的复数有色微纳结构。

作为本发明的进一步改进，向所述凹槽内填充有色聚合物的步骤具体为：采用点填充的方式仅在所述凹槽内填充有色聚合物；或在具有所述凹槽的一侧涂覆一层有色聚合物，所述有色聚合物充满所述凹槽；将所述凹槽外的部分所述有色聚合物除去。

本发明的有益效果：本发明的光学薄膜，通过有色微纳结构呈现出任意形状的光影效果，或者呈现出任意形状且带有颜色的动态图文、变换图文、立体图文等光影效果，具有很好的装饰和辨识效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图；

图2为本发明另一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图；

图3为本发明另一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图；

图4为本发明另一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图；

图5为本发明另一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图；

图6为本发明另一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图；

图7为本发明另一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图；

图8为本发明另一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图；

图9为本发明另一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图；

图10为本发明另一较佳实施例中的光学薄膜结构示意图。

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。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图10所示，为本发明的光学薄膜100的结构示意图。请参图1、图2所示，所述光学薄膜100包括承载体1、设于所述承载体1内的复数有色微纳结构2。

所述“有色微纳结构2”指的是：由有色聚合物制备而成的任何形状的微纳结构，能够反射与其颜色相对应的电磁波，以使得所述光学薄膜100在视觉上呈现出相应颜色的动态图文、变换图文、或立体图文等光学效果，具有很好的装饰和辨识效果。

所述有色聚合物可以为自身带有颜色的有色聚合物、混合有颜料的光学透明胶、混合有颜料的UV胶等；其中颜料可以为无机颜料、有机颜料、天然颜料、合成颜料等。当采用混合有颜料的光学透明胶、混合有颜料的UV胶制备所述有色微纳结构2时，根据需要呈现的光影效果，选择相应的颜色的颜料掺入到光学透明胶、UV胶中即可形成所述有色聚合物，调色方便、颜色精确、多样化且颜色的可选择范围广，弱化或简化了调色工艺，因此整个所述光学部薄膜的制备工艺简化，尤其便于制备多色的光学薄膜100。

另，本领域技术人员可以理解的是，“视觉上的任意种颜色”不仅包括肉眼可见的颜色，还包括光学仪器能够检测的颜色、材料成分相同时理论上能够显示但由于成分的浓度过低或含量较少而无法通过光学仪器检测到的颜色。

所述光学薄膜100能够通过调节所述有色微纳结构2的结构、排布、色彩等，对透过所述光学薄膜100的光线进行调整，以呈现出任意形状的光影效果，或者呈现出任意形状且带有颜色的动态图文、变换图文、立体图文等光学效果，具有很好的装饰和辨识效果。

复数所述有色微纳结构2覆盖至少部分所述承载层1，即复数所述有色微纳结构2在所述承载体1上的投影覆盖至少部分所述承载体1，本发明的投影指的是复数有色微纳结构2沿与所述承载体1表面垂直的方向投影形成的正投影。复数所述有色微纳结构2呈图1所示的连续排布或图2所示的间隔排布，以达到不同的光影的动感效果。

本发明中，所述承载体1具有相对设置的第一表面11和第二表面12，所述有色微纳结构2自所述第一表面11向所述第二表面12凹陷于所述承载体1内，且所述有色微纳结构2距离所述第二表面12最近的点与所述第二表面之间的距离L介于0μm～15μm之间。

具体地，如图2所示，所述承载体1具有相对设置的第一表面11和第二表面12，所述承载体1具有自所述第一表面11向所述第二表面12凹陷形成的凹槽(未标号)，所述有色微纳结构2由有色聚合物形成于所述凹槽内，所述有色微纳结构2的形状与所述凹槽的形状相匹配。

其制备方法为：在衬底上涂覆一层聚合物，所述聚合物为有色聚合物或无色聚合物；采用模具对所述聚合物的一侧进行压印；对压印后的所述聚合物进行固化，然后将模具脱离，形成具有复数凹槽的承载体1；向复数所述凹槽内填充与形成承载体的有色聚合物颜色不同的有色聚合物或与形成承载体的有色聚合物颜色相同但折射率不同的有色聚合物，形成设于所述承载体内的复数有色微纳结构2。本发所提及的所述“衬底”用以在制备承载体1时起到支撑作用，在制备完成后可以去除，当所述衬底为无色或者能够与所述有色微纳结构2共同调节颜色时，也可以保留。

其中，如图2所示，向所述凹槽内填充有色聚合物可以采用点填充的方式仅在所述凹槽内填充有色聚合物；也可以如图3所示，采用效率较高的刮涂方式，即在所述第一表面上涂覆一层有色聚合物，有色聚合物充满所述凹槽，再将所述凹槽外的部分所述有色聚合物除去即可。采用刮涂的方式制备时，可能会在所述第一表面11残留薄薄的一层薄膜3，所述薄膜3的厚度≤10μm，肉眼或用光学仪器进行检测时基本接近无色。

当然，如图4～图6所示，所述薄膜层3也可以与所述有色微纳结构2分体设置，其制备方法为：在所述凹槽内填充有色聚合物形成所述有色微纳结构2后，再在所述第一表面11上制备所述薄膜层3。所述薄膜层3有色时，所述薄膜层3的颜色与所述有色微纳结构2的颜色相同或不同，两者颜色相同时折射率不同，以配和所述有色微纳结构2调节颜色；所述薄膜层3无色时，也可以通过层与层界面处的折射、反射等光学效应对光影效果进行调节。

或者，如图1所示，所述承载层1由有色聚合物制备而成，且所述承载层1具有相对设置的第一表面11和第二表面12，所述有色微纳结构为自所述第一表面11向所述第二表面12凹陷形成的凹槽。

其制备方法为：在衬底上涂覆一层有色聚合物；采用模具对所述有色聚合物的一侧进行压印；对压印后的所述有色聚合物进行固化，然后将模具脱离，形成具有复数凹槽的承载体。

当然，这种结构中，构成所述有色微纳结构2的所述凹槽内可以如图10所示为空的，也可以如2～图9所示内部填充填料，所述填料为无色聚合物、颜色与所述有色微纳结构2的颜色不同的有色聚合物、或颜色与所述有色微纳结构2的颜色相同但折射率不同有色聚合物。填充方法及可能形成的薄膜层3均如上所述，于此不再赘述。

上述两种实施方式中，所述有色微纳结构2的形状均由所述凹槽的形状决定。具体地，所述凹槽在所述承载体1厚度方向上的高度≤20μm，所述凹槽距离所述第二表面12最近的点与所述第二表面之间的距离介于0μm～15μm之间。沿所述承载体1厚度方向剖切后，所述凹槽的形状为矩形、三角形、弧形、梯形、倒梯形等中的一种或多种，其中矩形、三角形、梯形等中的直边也可以为弧形边，角也可以为圆角。相应地，沿所述承载体1的高度方向剖切后，形成于所述凹槽内的所述有色微纳结构2的剖面为矩形、三角形、弧形、梯形、倒梯形等规则形状或不规则形状，且三角形、矩形、梯形等中的直边也可以为弧形边，角也可以为圆角。

另，本发明的所述有色微纳结构2还可以为微透镜、柱面镜、菲涅尔透镜、CD纹、蛾眼结构或拉丝纹等凹设与所述承载体1内的结构。所述有色微纳结构2的形状不限，可根据所述光学薄膜100要呈现的光学图案做适应性调整；本发明中提到的“所述有色微纳结构2的形状”指的是所述有色微纳结构2在所述承载体1上的正投影的形状。

另外，复数所述有色微纳结构2在所述承载体1的厚度方向上呈一层设置。“呈一层设置”指的是，在所述承载体1的厚度方向上，所有所述有色微纳结构2的两个端面中的至少一个端面位于同一平面，或者所有所述有色微纳结构的中间部位位于同一个平面，也即所述承载体2中某个与所述第一表面11平行的平面能够与所有所述有色微纳结构相交。

另请参图5～图9所示，所述光学薄膜100还包括位于所述第一表面11背离所述第二表面12的一侧的反射层4。所述反射层4为通过涂覆、真空蒸镀、磁控溅射等方式形成的金属层、金属氧化物层或非金属氧化物层。所述反射层4具有与所述有色微纳结构2相同或不同的颜色时，还可以反射与其颜色相对应的电磁波使其经过复数有色微纳结构2，辅助所述有色微纳结构2起到调节颜色的作用，从而使光学薄膜100的颜色更加饱满，更具质感。例如采用银浆层作为反射层4，对颜色具有增亮作用，增加装饰效果。

另请参图6～图9所示，所述光学薄膜100还包括着色层5，所述着色层5由油墨、着色材料、染色材料、金属材料中的一种或两种以上组合作为材料，通过涂布、蒸镀、印刷、电镀或者溅射等方式形成，通常起到遮光和调色的作用。该结构中，所述有色微纳结构2呈现主色，所述着色层5用以辅助调节颜色，所述有色微纳结构2与所述着色层5共同实现调色的功能。如图6所示，所述着色层5位于所述第一表面11背离所述第二表面12的一侧；如图7～图9所示，在具有反射层4的实施例中，所述着色层5通常设置于所述反射层4背离所述承载体1的一侧；若所述着色层5设置于所述反射层4朝向所述承载体1的一侧时，则所述着色层5为由着色材料、金属材料等形成的可以透光的薄膜。

另外，所述光学薄膜100在所述承载体1和所述有色微纳结构2的基础上，可以任意的增加所述薄膜层3、所述反射层4、所述着色层5中的一种或多种，且各层之间除了一体设置的相邻层之间的位置关系相对固定外，其他层之间的位置关系为相对位置关系。诸如“所述着色层5所述第一表面11背离所述第二表面12的一侧”，描述的是所述着色层5与所述承载体1的相对位置关系，并非特指所述着色层5紧邻所述第一表面11设置，两者之间还可以存在薄膜层3或反射层4等其他结构层。

如图7～图9所示，所述光学薄膜100还包括柔性或硬性的基材6和/或盖板7，对所述光学薄膜100起到保护或支撑的作用。所述基材6通常为玻璃、塑料等透明或半透明材质，在具有基材6的实施例中，制备所述光学薄膜时，可以将该基材6直接作为衬底。

本发明还提供一种具有上述光学薄膜100层的外壳(未图示)，具有非常丰富饱满的颜色动感显示、非常好的质感、非常好的装饰效果。所述外壳可以为玻璃、塑料等任意材质的手机外壳、平板外壳、电脑外壳、家电外壳等。

综上所述，本发明的光学薄膜100通过所述有色微纳结构2呈现出任意形状的光影效果，或者呈现出任意形状且带有颜色的动态图文、变换图文、立体图文等光学效果，具有很好的装饰和辨识效果。

应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学薄膜，其特征在于：包括

承载体,所述承载体具有相对设置的第一表面和第二表面；

设于所述承载体内的复数有色微纳结构，所述有色微纳结构自所述第一表面向所述第二表面凹陷，且所述有色微纳结构距离所述第二表面最近的点与所述第二表面之间的距离介于0μm～15μm之间。

2.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于：所述承载体具有相对设置的第一表面和第二表面，所述承载体具有自所述第一表面向所述第二表面凹陷形成的凹槽，所述有色微纳结构由有色聚合物形成于所述凹槽内。

3.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于：所述承载层由有色聚合物制备而成，且所述承载层具有相对设置的第一表面和第二表面，所述有色微纳结构为自所述第一表面向所述第二表面凹陷形成的凹槽；所述凹槽内为空的，或所述凹槽内具有填料，所述填料为无色聚合物、或颜色与所述有色微纳结构的颜色不同的有色聚合物、或颜色与所述有色微纳结构的颜色相同但折射率不同有色聚合物。

4.根据权利要求2或3所述的光学薄膜，其特征在于：所述凹槽在所述承载体厚度方向上的高度≤20μm；沿所述承载体厚度方向剖切后，所述凹槽的形状为矩形、三角形、弧形、倒梯形中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2或3所述的光学薄膜，其特征在于：所述光学薄膜还包括位于所述第一表面背离所述第二表面的一侧的反射层；或所述光学薄膜还包括着色层，所述着色层位于所述微纳结构层背离所述承载层的一侧；或所述光学薄膜还包括位于所述微纳结构层背离所述承载层的一侧的反射层、位于速搜反射层背离所述承载层一侧的着色层；所述反射层有色，所述反射层的颜色与所述微纳结构层的颜色相同或不同；所述着色层的颜色与所述微纳结构层的颜色相同或不同。

6.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于：所述光学薄膜还包括柔性或硬性的衬底和/或盖板。

7.一种外壳，具有权利要求1～6任意一项所述的光学薄膜。

8.一种光学薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

在衬底上涂覆一层有色聚合物；

采用模具对所述有色聚合物的一侧进行压印；

对压印后的所述有色聚合物进行固化，然后将模具脱离，形成具有复数凹槽的承载体。

9.一种光学薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

在衬底上涂覆一层聚合物，所述聚合物为有色聚合物或无色聚合物；

采用模具对所述聚合物的一侧进行压印；

对压印后的所述聚合物进行固化，然后将模具脱离，形成具有复数凹槽的承载体；

向复数所述凹槽内填充与形成承载体的有色聚合物颜色不同的有色聚合物或与形成承载体的有色聚合物颜色相同但折射率不同的有色聚合物，形成设于所述承载体内的复数有色微纳结构。

10.根据权利要求9所述的光学薄膜的制备方法，其特征在于：向所述凹槽内填充有色聚合物的步骤具体为：采用点填充的方式仅在所述凹槽内填充有色聚合物；或在具有所述凹槽的一侧涂覆一层有色聚合物，所述有色聚合物充满所述凹槽；将所述凹槽外的部分所述有色聚合物除去。