CN112433272A - 光学成像膜 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供光学成像膜，光学成像膜包括：聚焦层，具有两个或两个以上的聚焦结构；图文层，具有两个或两个以上的子图文，至少部分的子图文设置为预设图文的部分图案；其中，聚焦层与图文层相适配，且聚焦结构与所述子图文对应，以使光学成像膜呈现预设图文的影像，且为具有放大效果的影像。本申请中，该光学成像膜的图文层包括多个子图文，且各子图文与对应的聚焦结构相互作用，形成具有放大效果的影像，因此，与现有技术相比，本申请中的子图文图幅较大，从而能够增大影像的大小，即本申请中的光学成像膜能够提高预设图文的放大倍数。

Description

光学成像膜

【技术领域】

本申请涉及光学薄膜技术领域，尤其涉及一种光学成像膜。

【背景技术】

成像与显示技术受到越来越多的关注，基于微透镜实现的成像技术凭借完整的视差、连续的视点以及无需任何观察眼镜和特殊光照等优点，具有极大的潜力和发展前景，逐渐发展成为最具潜力和前景的自动显示技术，成像通常采用莫尔成像技术，形成光学成像膜。该光学成像膜通常包括图文层和聚焦层，其中，图文层包括若干微图文，而聚焦层通常包括若干微透镜，微透镜与图文层相互作用，形成具有放大效果的影像。微透镜为人为设计的、具有微米或纳米尺度的特征尺寸、按照特定方式排布的功能结构，具有重量轻、设计自由度高、结构灵活等特点，在光学成像领域具有显著优势。

但是，上述成像方式中，形成影像的大小与微透镜和微图文的大小相关，而微图文或微透镜本身的大小受限，导致形成的影像的大小受限，即该光学成像膜的放大倍数较低。

【发明内容】

有鉴于此，本申请实施例提供了一种光学成像膜，用以解决现有技术中光学成像膜放大倍数较低的问题。

本申请实施例提供了一种光学成像膜，所述光学成像膜包括：

聚焦层，具有两个或两个以上的聚焦结构；

图文层，具有两个或两个以上的子图文，至少部分的所述子图文设置为预设图文的部分图案；

其中，所述聚焦层与所述图文层相适配，且所述聚焦结构与所述子图文对应设置，以使所述光学成像膜呈现所述预设图文的影像，且为具有放大效果的影像。

在一种可能的设计中，各所述子图文分别对应所述预设图文的不同区域。

在一种可能的设计中，各所述子图文呈现的图形均不同。

在一种可能的设计中，各所述子图文的内容不同，和/或，所述子图文对应预设图文的位置不同。

在一种可能的设计中，相邻所述子图文呈现的图形部分相同。

在一种可能的设计中，各所述子图文中，存在一个或一个以上的所述子图文呈现空白。

在一种可能的设计中，所述图文层中，各所述子图文均设置为所述预设图文的部分图案；

且至少两个所述预设图文的部分图案不相同。

在一种可能的设计中，所述预设图文N等分，且各所述子图文中，各所述预设图文的部分图案均为所述预设图文的

在一种可能的设计中，所述预设图文N等分，且各所述子图文中，至少部分的所述预设图文的部分图案大于所述预设图文的

在一种可能的设计中，每个所述子图文具有中心点，各所述中心点对应于所述预设图文的不同位置的点。

在一种可能的设计中，所述子图文包括印刷图案、浮雕图案、填充图案中的一种或多种。

在一种可能的设计中，所述聚焦结构与所述子图文一一对应；

所述子图文与所述聚焦结构的焦平面之间的距离为焦距的0.7～1.3倍。

在一种可能的设计中，所述聚焦结构为周期排布或随机排布。

在一种可能的设计中，所述光学成像膜包括聚合物层，沿厚度方向，所述子图文形成于所述聚合物层的一侧，所述聚焦结构形成于所述聚合物层的另一侧；或者；

所述光学成像膜包括第一聚合物层和第二聚合物层，且所述第一聚合物层与所述第二聚合物层相互靠近的一端相互融合，所述子图文形成于所述第一聚合物层，所述聚焦结构形成于所述第二聚合物层。

在一种可能的设计中，所述光学成像膜还包括基材层，沿厚度方向，所述图文层形成于所述基材层的一侧，所述聚焦层形成于所述基材层的另一侧。

本申请中，该光学成像膜的图文层包括多个子图文，且各子图文与对应的聚焦结构相互作用，形成具有放大效果的影像，因此，与现有技术相比，本申请中的子图文图幅较大，从而能够增大影像的大小，即本申请中的光学成像膜能够提高预设图文的放大倍数。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请所提供光学成像膜在第一种具体实施例中的截面示意图；

图2为本申请所提供光学成像膜在第二种具体实施例中的截面示意图；

图3为本申请所提供光学成像膜在第三种具体实施例中的截面示意图；

图4为本申请所提供光学成像膜在第四种具体实施例中的截面示意图；

图5为本申请所提供光学成像膜在第五种具体实施例中的截面示意图；

图6为本申请所提供光学成像膜在第六种具体实施例中的截面示意图；

图7为本申请所提供光学成像膜的聚焦层的聚焦结构的一种分布示意图；

图8为预设图文的分布示意图；

图9为本申请所提供光学成像膜的图文层的子图文的一种分布示意图；

图10为本申请所提供光学成像膜的聚焦层的聚焦结构的另一种分布示意图；

图11为本申请所提供光学成像膜的图文层的子图文的另一种分布示意图。

附图标记：

1-图文层；

11-图文结构；

111-预设图文；

111a-子图文；

12-第一聚合物层；

2-聚焦层；

21-聚焦结构；

22-第二聚合物层；

3-基材层；

4-反射层；

5-第一保护层；

6-第二保护层；

7-聚合物层；

81-着色层；

82-间隔层；

83-粘结层；

84-基层。

【具体实施方式】

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本申请实施例提供一种光学成像膜，该光学成像膜可用作防伪膜、装饰膜等。如图1所示，该光学成像膜包括图文层1和聚焦层2，其中，该图文层1用于形成放大的预设图文111，例如，如图8所示的实施例中，该预设图文111为“田”，在聚焦层2的作用下，该光学成像膜能够呈现“田”的影像，且该影像为具有放大效果的影像。

如图9和图11所示，该图文层1包括多个子图文111a，且多个子图文111a中，至少部分的子图文111a为预设图文111的部分图案，即：多个子图文111a均为预设图文111的部分图案，或者，一部分子图文111a为预设图文111的部分图案，另一部分子图文111a为全部的预设图文111。

当各子图文111a均为预设图文111的部分图案时，各子图文111a组合后能够形成上述预设图文111，即各子图文111a相当于将该预设图文111分别进行截取后形成的结构，并且各子图文111a需满足能够形成完整的预设图文111的条件。如图9和图11所示，在该图文层1中，各子图文111a相互间隔。

其中，在该光学成像膜中，各子图文111a与聚焦层2的各聚焦结构21一一对应，即各聚焦结构21与对应的子图文111a相互作用，根据莫尔成像原理，形成具有放大效果的影像，且该影像为虚像。因此，各子图文111a的分布规律与聚焦结构21的分布规律相同。

需要说明的是，本申请采用的莫尔成像原理与现有技术中通过透镜直接将微图文放大的原理(凸透镜成像)不同，莫尔成像原理请参考现有技术。

本申请的设计思路分析如下：现有的莫尔成像技术中，图文层1通常设置有多个完整的目标图形，且各目标图形均位于周期单元内或对应聚焦结构21的口径范围内，从而在聚焦层2的多个聚焦结构21的作用下，形成具放大效果的影像。例如，假设聚焦结构21的成像倍率为200，则经过该聚焦层2与图文层1的相互作用，目标图形能够放大200倍，即形成具有200倍放大效果的影像。而本申请中，该图文层1包括多个子图文111a，且各子图文111a与对应的聚焦结构21的作用下，能够形成具有放大效果的影像，与现有技术相比，本申请中的子图文111a的大小与现有技术中完整预设图文的大小接近，从而能够增大预设图文111，从而能够增大影像的大小。例如，假设聚焦结构21的成像倍率为200，在聚焦结构21不变的情况下，将图文层1设置为多个子图文111a，子图文111a对应的预设图文111为现有目标图形的3～5倍，则经过莫尔成像后，能够形成放大倍数为200×(3～5)倍的影像。从而，可在不改变影像高度或深度的情况下，可得到放大倍数更大的影像。

在一种可能的设计中，该预设图文111N等分，且上述各子图文111中，各预设图文的部分图案均为该预设图文111的

因此，本实施例中，各子图文111组合后，各预设图文的部分图案之间无重叠区域，此时，该光学成像膜能够呈现预设图文111的影像，且具有良好的成像效果。

在另一种可能的设计中，该预设图文111N等分，且上述各子图文111中，至少部分的预设图文的部分图案大于该预设图文111的

因此，本实施例中，各子图文111相连后，至少部分的预设图文111的部分图案之间有重叠，此时，该光学成像膜仍然能够显现预设图文111的影像。

也即，假设共有n个子图文111a，则n个子图文111a中每个子图文111a不仅可仅设置被等分的那一部分，也可以以等分为中心向四周扩散形成部分图案；又因为，每个子图文111a均包含了被等分的那一部分，所以在组合时，无论重叠多少仍然至少可以组合成一个预设图文111。

另外，每个子图文111a的部分图案对应的预设图文111的分布是大于子图文111a所在的周期单元或对应聚焦结构21的口径范围，但每个子图文111a实际呈现的是预设图文111对应的周期单元内或对应聚焦结构21的口径范围内的部分，如此，子图文111a的部分图案最大可设置为与周期单元区域或对应聚焦结构21的口径范围等大，最小为被等分的那一部分，当然也可在最大最小中取任意中间值。被等分的那一部分位于子图文111a的中心位置且与聚焦结构21的中心正对设置，从而每个聚焦结构21的中心正对的子图文111a是不同的等分，另以该等分为中心扩散形成的部分图案的形状可以为圆形、三角形、正方形、矩形、梯形、正六边形、异形等等。

同时，每个子图文111a均具有中心点，各中心点对应于预设图文111的不同位置的点。

另外，各子图文111a分别对应预设图文111的不同区域，即子图文111a呈现预设图文111的不同区域的图案。

在一种可能的设计中，各子图文111a呈现的图形均不同。其中，各子图文111a呈现的图形不同包括：各子图文111a所呈现的图形的内容不同，和/或，各子图文111a在预设图文111的位置不同。

在另一种可能的设计中，各子图文111a呈现的图形部分相同，即各子图文111a中，至少存在两个子图文111a所呈现的图形相同，且相邻子图文111a所呈现的图形部分相同。

同时，多个子图文111a中，存在一个或一个以上子图文111a呈现空白，例如，假设预设图形为一个空心圆，则子图文111a为该空心圆的中间部分时，该子图文111a呈现空白。

以上各实施例中，上述聚焦结构21为微透镜或菲涅尔透镜，且各子图文111a和与其对应的聚焦结构21一一正对设置。

在一种可能的设计中，如图9所示，相邻子图文111a之间的距离d1相同，即各子图文111a周期性分布，同时，如图7所示，该光学成像膜的聚焦层2中，相邻聚焦结构21之间的距离相同，即各聚焦结构21周期性分布。

本实施例中，周期性分布的聚焦结构21以及子图文111a能够形成单个具有放大效果的影像。另外，该聚焦结构21的周期(相邻聚焦结构21之间的距离d1)与子图文111a的周期相同。

在另一种可能的设计中，如图11所示，相邻子图文111a之间的距离d2存在不同，即各子图文111a随机分布，相应地，如图10所示，该光学成像膜中，聚焦层2的相邻聚焦结构21之间的距离不同，即各聚焦结构21随机分布，随机排布中，仍然满足子图文111a和聚焦结构21一一对应设置。

本实施例中，随机分布的子图文111a和聚焦结构21能够形成唯一的影像。比如唯一悬浮影像，并且，通过子图文111a的设置，可消除悬浮影像周围的边际圆圈，从而提高影像清晰度和质量。需要说明的是，该光学成像膜中，子图文111a的分布规律可由聚焦结构21的分布规律决定。

另一方面，各子图文111a的形状和大小可以相同，也可以不同，各子图文111a的大小和形状具体根据预设图文111设置。

该聚焦层2中，聚焦结构21通过在聚合物层中压印并固化形成半球形或小于半球形的凸起或凹陷，且各聚焦结构21的直径D相同。当然，也可用其他方式比如刻蚀等方式形成聚焦结构21。

优选的，各聚焦结构21的形状和大小相同，均为半球形的凸起，其直径具体可为20μm～1000μm之间。

以上各实施例中，图文层1中，各子图文111a可包括印刷图案、浮雕图案、填充图案中的一种或多种。

该图文层1成型时，具体可在聚合物层上打印形成上述子图文111a，也可通过模具在聚合物层中压出对应的子图文111a。

同时，该子图文111a还可包括填充颜料，从而使得形成的放大的预设图文具有特定的颜色。

以上各实施例中，所述聚焦结构21与子图文111a一一对应，且子图文111a位于对应聚焦结构21的焦平面或其附近，此时，聚焦结构21对子图文111a的成像效果较好。其中，对于透镜(聚焦结构21)来说，其焦平面定义为：过焦点且垂直于系统主光轴的平面为焦平面。

需要说明的是，子图文111a并非严格位于对应聚焦结构21的焦平面内，子图文111a位于对应聚焦结构21的焦平面附近均可。具体地，子图文111a与对应聚焦结构21的焦平面之间的距离为焦距的0.7～1.3倍。

该光学成像膜的总厚度在聚焦结构21曲率半径的二分之一至聚焦结构21曲率半径的三倍之间，且为了使聚焦结构21的适用性更好，该聚焦结构21的有效直径为(20μm，1000μm)，或者有效直径为(20μm，500μm)，又或者有效直径为(55μm，200μm)，再或者有小直径为(300μm，450μm)；为了使成像的效果更好，聚焦结构21的焦距为(10μm，2000μm)，或者焦距为(20μm，100μm)，又或者焦距为(200μm，450μm)，再或者焦距为(550μm，900μm)，再或者焦距为(1050μm，1500μm)；为了使光学成像膜的应用领域更广，该光学成像膜的总厚度小于5000μm，例如，该光学成像膜的厚度为(20μm，200μm)，用于高端领域及需要超薄设计的领域，或者，该光学成像膜的厚度为(300μm，500μm)，用于一般体积较小的产品并对厚度要求不高的领域，又或者，该光学成像膜的厚度为(600μm，1000μm)，甚至更厚，如1200μm、1300μm、1500μm、2000μm、2500μm、3500μm或者4500μm等。

在一种可能的设计中，如图1所示，该图文层1与聚焦层2形成于同一聚合物层7，成型时，通过在同一聚合物层7的一侧压出多个聚焦结构21形成聚焦层2，同时，通过在聚合物层7的另一侧压印并填充材料形成多个子图文111a从而形成图文层1，因此，该光学成像膜为一层膜结构，图文层1与聚焦层2为一体式结构，且二者之间不存在基材层等结构，从而能够减小该光学成像膜的厚度，且该一体式的光学成像膜机械性能很差，使得该光学成像膜在烫印时容易被切断。

或者，如图2所示，该光学成像膜包括第一聚合物层12和第二聚合物层22，且该第一聚合物层12与第二聚合物层22相互贴合的一侧相互融合，上述子图文111a形成于第一聚合物层12，聚焦结构21形成于第二聚合物层22。

在另一种可能的设计中，如图3所示，除图文层1和聚焦层2外，该光学成像膜还包括基材层3，沿厚度方向H，图文层1和聚焦层2分别位于基材层3的两侧，所述基材层为PET层、PC层、PI层、PMMA层或CPI层。

具体地，如图3所示的实施例中，该光学成像膜中，图文层1包括第一聚合物层12，子图文111a设置于该第一聚合物层12，同时，聚焦层2包括第二聚合物层22，聚焦结构21形成于该第二聚合物层22，同时，该第一聚合物层12和第二聚合物层22分别设置于基材层3的两侧，以形成完整的光学成像膜。

在另一种可能的设计中，如图4所示，该光学成像膜还包括反射层4，该反射层4设置于与聚焦层2的外侧，该反射层4用于反射进入该光学成像膜的光，从而促进光从聚焦层2射出，提高成像效果。

其中，本实施例中，该光学成像膜的图文层1与聚焦层2可为一体式结构，当然，该图文层1与聚焦层2之间也可设置基材层3。

在另一种可能的设计中，如图5所示，该光学成像膜还可包括保护层，该保护层设置于图文层1外侧，和/或，该保护层设置于聚焦层2外侧。具体地，该保护层可包括第一保护层5和/或第二保护层6。

其中，第一保护层5设置于图文层1的外侧，和/或，第二保护层6设置于聚焦层2的外侧，该第一保护层5用于对图文层1提供保护，从而防止子图文111a变形，该第二保护层6能够对聚焦层2提供保护，从而防止聚焦结构21损坏，提高该光学成像膜的寿命。

在一种可能的设计中，该第一保护层5可为透明油墨层，第二保护层6还可用作着色层。

同样地，本实施例中的光学成像膜的图文层1与聚焦层2可为一体式结构，当然，该图文层1与聚焦层2之间也可设置基材层3。

在另一种可能的设计中，如图6所示，该光学成像膜除图文层1和聚焦层2外，还包括反射层4、间隔层82、粘结层83和基层84，该反射层4设置于聚焦层2的外侧，且该反射层4的外侧设置有着色层81，该着色层81可为具有颜色的材质，间隔层82位于图文层1与聚焦层2之间，且为透明材质，例如PET、PC、PI、PMMA或CPI等。上述图文层1、聚焦层2、反射层4、间隔层82形成光学成像膜的主体，且在该光学成像膜的底部设置有粘结层83，该粘结层83具体可为OCA胶，通过该粘结层83可将该光学成像膜的主体结构粘结至基层84，从而形成消费电子盖板，该基层84为盖板本体，其中，该基层84可为玻璃、塑料、有机玻璃、蓝宝石等材质。

或者，该光学成像膜还可用于其他领域，例如，可用于家电的外壳、各种外包装以及各种防伪场合，或者，还可用于既可以实现防伪功能，又可用于装饰。

在一种可能的设计中，各聚焦结构21周期性排布，形成如图7所示的聚焦层2，相应地，图文层1的各子图文111a也按周期性排布，从而使得该光学成像膜能够形成放大的影像，该影像可为上浮和/或下沉。

在另一种可能的设计中，各聚焦结构21随机排布，形成如图10所示的成像层2，相应地，图文层1中的各子图文111a也随机排布，从而使得该光学成像膜能够形成唯一影像，该影像为上浮和/或下沉。

具体地，该光学成像膜包括聚合物层7，通过在聚合物层7沿厚度方向H的一侧压出该聚焦结构21，以形成该聚焦层2；或者，在该聚合物层7沿厚度方向H的一侧刻蚀形成多个聚焦结构21，以形成上述聚焦层2。

同时，通过在该聚合物层7沿厚度方向H的另一侧打印出各子图文111a，以形成上述图文层1。

在一种可能的设计中，在与聚焦层2相对的一侧设置反射层4，即该反射层4设置于图文层1的外侧。

在另一种可能的设计中，在聚焦层2的外侧设置第一保护层5，和/或，在图文层1的外侧设置第二保护层6。通过该第一保护层5和/或第二保护层6，能够起到保护图文层1和/或聚焦层2的作用。其中，第一保护层5可为透明油墨层，第二保护层6可为着色层。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种光学成像膜，其特征在于，所述光学成像膜包括：

聚焦层，具有两个或两个以上的聚焦结构；

图文层，具有两个或两个以上的子图文，至少部分的所述子图文设置为预设图文的部分图案；

其中，所述聚焦层与所述图文层相适配，且所述聚焦结构与所述子图文对应设置，以使所述光学成像膜呈现所述预设图文的影像，且为具有放大效果的影像。

2.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，各所述子图文分别对应所述预设图文的不同区域。

3.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，各所述子图文呈现的图形均不同。

4.根据权利要求3所述的光学成像膜，其特征在于，各所述子图文的内容不同，和/或，所述子图文对应预设图文的位置不同。

5.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，相邻所述子图文呈现的图形部分相同。

6.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，各所述子图文中，存在一个或一个以上的所述子图文呈现空白。

7.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，所述图文层中，各所述子图文均设置为所述预设图文的部分图案；

且至少两个所述预设图文的部分图案不相同。

8.根据权利要求7所述的光学成像膜，其特征在于，所述预设图文N等分，且各所述子图文中，各所述预设图文的部分图案均为所述预设图文的

9.根据权利要求7所述的光学成像膜，其特征在于，所述预设图文N等分，且各所述子图文中，至少部分的所述预设图文的部分图案大于所述预设图文的

10.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，每个所述子图文具有中心点，各所述中心点对应于所述预设图文的不同位置的点。

11.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，所述子图文包括印刷图案、浮雕图案、填充图案中的一种或多种。

12.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，所述聚焦结构与所述子图文一一对应；

所述子图文与所述聚焦结构的焦平面之间的距离为焦距的0.7～1.3倍。

13.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，所述聚焦结构为周期排布或随机排布。

14.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，所述光学成像膜包括聚合物层，沿厚度方向，所述子图文形成于所述聚合物层的一侧，所述聚焦结构形成于所述聚合物层的另一侧；或者；

所述光学成像膜包括第一聚合物层和第二聚合物层，且所述第一聚合物层与所述第二聚合物层相互靠近的一端相互融合，所述子图文形成于所述第一聚合物层，所述聚焦结构形成于所述第二聚合物层。

15.根据权利要求1所述的光学成像膜，其特征在于，所述光学成像膜还包括基材层，沿厚度方向，所述图文层形成于所述基材层的一侧，所述聚焦层形成于所述基材层的另一侧。

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