CN112631063A

CN112631063A - 一种光学显像膜及其制备工艺

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Publication number: CN112631063A
Application number: CN202011484421.8A
Authority: CN
Inventors: 肖晓宇; 黄奇
Original assignee: Shenzhen Guangke Digital Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Guangke Digital Technology Co ltd
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2021-02-25
Publication date: 2021-04-09

Abstract

本发明涉及一种光学显像膜及其制备工艺，本发明的光学显像膜包括基膜以及设置于基膜上的凸起部，该凸起部大体上呈现直角梯形结构，所述凸起部的倾斜面上设置有台阶结构，该台阶部的各个台阶面各自具有彼此不同的反射角，以提供多角度的显像。本发明通过台阶部的设计，使得除了保持抗环境光的能力之外，光学显像膜能够进行多角度投影，从而获得良好的显像体验，此外，能够防止人的行为而接触和磨损，延长使用寿命。

Description

一种光学显像膜及其制备工艺

技术领域

本发明涉及光学显像膜技术领域，尤其是涉及一种可以进行多角度显示的光学显像膜及其制备工艺。

背景技术

在进行投影显像时，使用常规的白色显像屏幕很容易受到环境光的干扰。例如，在外界灯光明亮的环境下，使得屏幕画面的对比度较低，不能很好地展示色彩。为了提供良好的对比度，就需要降低环境光对显像屏幕的影响，同时还需要使屏幕尽量保持一定的光增益。

现有技术中的光学显像屏幕往往通过在屏幕表面设置特定的微结构，从而在显像膜一面形成吸光层、另一面形成反射层的方式来改善投影屏幕对比度。例如，现有技术CN209590532U中提到了一种抗光屏幕，通过在基材层上设置有锯齿支撑结构，可在使用时，通过对环境光进行吸收、过滤、减小其自身强度，提高屏幕本身的抗光效率。现有技术CN109884855A中提出了一种抗光屏幕，抗光幕在棱镜结构上间隔设置有反射部和吸光部，反射部的区域等于一光源所发出光束照射在所述抗光幕上的区域，从而降低环境光的影响，提高对比度。

然而，在上述现有技术中，为了增加环境光屏蔽效果，往往牺牲了大多数的显影角度。也就是说，在传统技术中，投影设备只能在单个投影方向上放置投影装置，而不能更改投影角度。而且，表面特定的微结构往往暴露在光学显像膜的表面上，在使用过程中很容易造成磨损，这将大大降低投影屏的使用寿命。

鉴于上述情况，为了解决背景技术中现有的光学显像屏幕存在的问题，从而提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以进行多角度显示的光学显像膜及其制备工艺，本发明的光学显像膜在保证抗环境光的能力基础上，无须固定于特定的投影角度，可以进行多角度投影，从而保证良好的显像体验。此外，本发明的光学显像膜可以防止显像膜层在使用时由于人为接触和磨损，因此可以延长使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种光学显像膜，所述光学显像膜包括基膜和位于基膜上的凸起部，所述凸起部大体上呈现直角梯形结构，所述直角梯形结构的倾斜面上设置有台阶结构，所述台阶结构包括平行于基膜的第一面以及与基膜呈现一定角度的第二面，在所述台阶结构上还设置有显像膜层，所述显像膜层包括漫反射层和位于所述漫反射层上的环境光吸收层。

此外，根据本发明，所述基膜和位于基膜上的凸起部采用PC树脂、PMMA树脂或ABS树脂中的任一透明树脂制备而成。

作为优选地，所述台阶结构的第一面和第二面的数量可以为多个并且多个第二面之间彼此互相平行。

作为优选地，所述漫反射层采用高反射率的材料沉积而成，例如可以是Ag、Al、Cr等具有良好反射率的材料，所述环境光吸收层为对可见光具有一定吸收率材质，例如通过将树脂与黑色添加物混合而形成。

作为优选地，所述漫反射层通过调控沉积涂层的参数、沉积前处理或者沉积后处理等方式来获得特定的漫反射率。

此外，根据本发明，所述台阶结构的多个第二面与基膜的角度呈现变化的趋势。

作为优选地，所述台阶结构的多个第二面与基膜的角度从上到下表现为依次递减或者递增的趋势。

作为优选地，所述台阶部和显像膜层之间还包括漫反射结构层。

本发明还提供一种光学显像膜的制备工艺，所述工艺包括：制备基膜以及位于基膜上的凸起部，接着在基膜的凸起部上沉积漫反射层和环境光吸收层。

作为优选地，所述台阶部和显像膜层之间还包括漫反射结构层，所述漫反射结构层为通过在凸起部上加工出的微细粗糙结构层。

一方面，本发明通过将漫反射层和环境光吸收层设置在基膜的背面，从而降低人为接触和磨损，起到保护的作用。另外一方面，本发明通过凸起部上台阶部的设置来达到多角度投影的目的，摆脱了传统的一面形成吸光层、另一面形成反射层的投影角度固定的劣势，基于本发明的光学显像膜结构，用户将获得更优质的显像体验。

附图说明

图1为本发明光学显像膜基膜和凸起部的结构示意图。

图2为凸起部上显像膜层的结构示意图。

图3-4为本发明的光学显像膜工作示意图。

图5为不同台阶部构造的结构示意图。

图6为台阶部上膜层结构的构造示意图。

具体实施方式

以下实施例说明本发明的具体方面，并且无意于在任何方面限定本发明的范围，而且不应该解释为限定本发明的范围。这些实施例仅是示例性的，并且不应该解释为限定基于本发明公开所要求的主题的范围。

I.光学显像膜

本发明在于提供一种光学显像膜，该光学显像膜包括基膜以及设置于基膜上的凸起部，该凸起部大体上呈现直角梯形结构，所述凸起部的倾斜面上设置有台阶结构，该台阶部的各个台阶面各自具有彼此不同的反射角，以提供多角度的显像。

具体地参考图1-2所述，本发明的光学显像膜包含基膜1和设置于基膜1上的凸起部2，凸起部2包括相对于基膜1的倾斜面，具体地，该倾斜面上设置有台阶结构，该台阶结构包括平行于基膜1的第一面22以及与基膜呈现一定角度的第二面21。此外，如图2所述，在所述台阶结构还包设置有显像膜层3，所述显像膜层3包括漫反射层31和环境光吸收层32，漫反射层31具有足够高的反射率，可以将显示图像的基本全部地反射给用户，从而达到良好的显像目的，漫反射层31优选设置为拥有足够漫反射层的薄膜结构，从而提高各个角度的显像质量。此外，环境光吸收层32主要作用在于吸收和阻挡环境光，从而尽量减少环境光对显像质量的影响。

作为本发明的基膜1，优选为透明的塑料膜或者树脂膜制成，例如可以使用PC树脂、PMMA树脂或ABS树脂等。所述的凸起部2设置于基膜1上，出于便于加工的目的，优选与基膜1采用同样的材质，例如可以和基膜1采用一体成型的方式形成，凸起部2为多个并且均匀地分布于基膜1上，其分布数量可以根据基膜1的大小和形状进行调整。此外，设置于凸起部2上台阶结构包括平行于基膜1的第一面22以及与基膜呈现一定角度的第二面21，所述第一面22和第二面21的数量可以为多个并且多个第二面21之间彼此互相平行，多个第一面22和第二面21组成倾斜的台阶状。

作为本发明的显像膜层3，包括漫反射层31和环境光吸收层32，在本实施例中，漫反射层31优选为采用高反射率的材料沉积而成，优选地例如可以是Ag、Al、Cr等具有良好反射率的材料。此外，为了保证一定地漫反射率，可以通过调控沉积涂层的参数、沉积前处理或者沉积后处理等方式来调节漫反射层31的漫反射效率。环境光吸收层32优选对可见光具有一定吸收率的材质，例如通过将树脂与黑色添加物混合而形成，例如可以是丙烯酸树脂和黑色墨水的混合，或者是采用单纯的石墨层。经过本发明的显像膜层3设计可以尽可能地反射显像光而屏蔽环境光。

图3-4示出了通过不同角度投影光源时本发明的光学显像膜工作示意图，如图3所示，当投影光源4位于第一位置时，投影光源发出的图像投影光被台阶部的第二面21反射被用户接收。当如图4所示，当投影光源4位于第二位置时，投影光源发出的图像投影光可被台阶部的第二面22反射被用户接收，本发明通过台阶部的第一面和第二面的这种设计，使得可以进行多角度的投影，而不会受到环境光的干扰。

图5示出了本发明的第二实施方式，如图所示，本发明台阶部的第一面22保持与基膜1呈现平行的关系，相对于，台阶部的多个第二面211和212彼此平行，且与基膜1呈现一定的角度，作为优选，该角度在25-45°的范围类进行调整，此外，多个第一面22的尺寸以及多个第二面的尺寸大小一致，从而可以保证获得良好显示均匀度，保证亮度和色彩的一致性。作为本发明的另外一种实施方式，台阶部的第一面22保持与基膜1呈现平行的关系，而台阶部的多个第二面211和212与基膜1的角度呈现变化的趋势，如图所示，例如是多个第二面从上到下与基膜1的角度表现为依次递减的关系，也可以是依次递增，或者是其他的变化方式。由此可以保证，即使通过各个不同的角度进行投影，用户均能够获得良好的观赏体验。

图6示出了本发明的第三实施方式，如图所示，本发明在台阶部2和显像膜层3之间还可以设置漫反射结构层5，从而漫反射层31只需要设置为单纯地反射层，漫反射结构层5可以通过对台阶部2的表面经过漫反射处理来获得，例如可以是通过表面粗化、化学刻蚀或者激光处理等方式来获得台阶部2表面的微细粗糙结构，这样设置的目的，一方面降低了漫反射层31选择标准和处理难度，另外一方面对于台阶部2的加工也更加容易进行。

II.光学显像膜的制备工艺

本发明还在于提供上述光学显像膜的制备工艺。如上文所述，本发明的基膜1以及凸起部2可以采用一体成型的方式获得，例如采用特制的模具，将未固化的树脂对模具进行填充，随后对模具进行脱模和光固化处理，从而获得本发明的带凸起部2的基膜结构。同样的，也可以通过预先设定程序，通过将树脂作为打印材料，通过3D打印一体成型工艺来形成本发明的带凸起部2的基膜结构。此外，作为另外一种实施方式，本发明可以先通过树脂固化成型的方式获得整体的基膜1，随后通过化学蚀刻的方式在基膜1上加工出凸起部2，例如通过光刻工艺结合化学蚀刻方式获得本发明的台阶部21和22，这样的好处在于，可以通过类似的工艺加工出漫反射结构层5，例如继续采用化学刻蚀的方式制备得到漫反射结构层5。

本发明的漫反射层31和环境光吸收层32可以使用本领域常规的沉积工艺沉积在凸起部2的台阶部上，例如可以使用本领域常规的物理气相沉积工艺、化学镀、涂覆等方式进行，作为优选地，采用物理气相沉积工艺例如真空蒸发、真空溅射工艺进行。

在下文中，将参照具体的实施例更详细地描述本发明，但是本发明不限于这些实施例，各实施例具体细节如下所述：

实施例1

一种光学显像膜的制备工艺，其具体步骤如下：(1)基膜和凸起部的制备：制作基膜1和凸起部2的图纸，其中凸起部2上包括台阶部，所述台阶部的第一面22保持与基膜1呈现平行的关系，台阶部的多个第二面彼此平行，且与基膜1呈现一定的角度，依照上述图纸制造相应的模具结构，将未固化的透明丙烯酸树脂对模具进行填充，随后进行光固化和脱模，从而获得基膜和凸起部的一体复合结构；(2)显像膜层的制备：采用物理蒸镀工艺将金属Ag沉积在凸起部的台阶部上，并通过控制蒸镀的工艺条件来保证金属Ag层具有一定的漫反射率作为漫反射层31，接着将丙烯酸树脂和黑色墨水的按照一定比例进行混合，将其涂覆于漫反射层31上，加温固化获得环境光吸收层32，从而获得本发明的光学显像膜。

实施例2

一种光学显像膜的制备工艺，其具体步骤如下：(1)基膜和凸起部的制备：制作基膜1和凸起部2的图纸，其中凸起部2上包括台阶部，所述台阶部的第一面22保持与基膜1呈现平行的关系，台阶部的多个第二面与基膜1的角度从上到下表现为依次递减的关系，依照上述图纸制造相应的模具结构，将未固化的透明丙烯酸树脂对模具进行填充，随后进行光固化和脱模，从而获得基膜和凸起部的一体复合结构；(2)显像膜层的制备：采用物理蒸镀工艺将金属Ag沉积在凸起部的台阶部上，并通过控制蒸镀的工艺条件来保证金属Ag层具有一定的漫反射率作为漫反射层31，接着将丙烯酸树脂和黑色墨水的按照一定比例进行混合，将其涂覆于漫反射层31上，加温固化获得环境光吸收层32，从而获得本发明的光学显像膜。

实施例3

一种光学显像膜的制备工艺，其具体步骤如下：(1)基膜和凸起部的制备：制作基膜1和凸起部2的图纸，其中凸起部2上包括台阶部，所述台阶部的第一面22保持与基膜1呈现平行的关系，台阶部的多个第二面与基膜1的角度从上到下表现为依次递增的关系，依照上述图纸制造相应的模具结构，将未固化的透明丙烯酸树脂对模具进行填充，随后进行光固化和脱模，从而获得基膜和凸起部的一体复合结构；(2)显像膜层的制备：采用物理蒸镀工艺将金属Ag沉积在凸起部的台阶部上，并通过控制蒸镀的工艺条件来保证金属Ag层具有一定的漫反射率作为漫反射层31，接着将丙烯酸树脂和黑色墨水的按照一定比例进行混合，将其涂覆于漫反射层31上，加温固化获得环境光吸收层32，从而获得本发明的光学显像膜。

实施例4

实施例5

一种光学显像膜的制备工艺，其具体步骤如下：(1)基膜的制备：制作基膜1的图纸，其中基膜1为可以是梯形或者是矩形结构，依照上述图纸制造相应的模具结构，将未固化的透明丙烯酸树脂对模具进行填充，随后进行光固化和脱模，从而获得基膜1；(2)凸起部的加工：在所述的基膜1上采用光刻结合干法化学蚀刻的方式基膜上加工出带台阶部的凸起部，所述台阶部的第一面22保持与基膜1呈现平行的关系，台阶部的多个第二面彼此平行，且与基膜1呈现一定的角度，从而获得基膜和凸起部的复合结构；(3)漫反射结构层的加工：采用光刻结合干法化学蚀刻的方式在台阶部上进一步加工出微细粗糙结构的漫反射结构层5；(4)显像膜层的制备：采用物理蒸镀工艺将金属Ag沉积在凸起部的台阶部上，从而获得一定反射率的反射Ag层，接着将丙烯酸树脂和黑色墨水的按照一定比例进行混合，将其涂覆于反射Ag层上，加温固化获得环境光吸收层32，从而获得本发明的光学显像膜。

相对于现有技术中在光学显像膜的表面上设置特定的微结构，在显像膜一面形成吸光层、另一面形成反射层的方式而言，本发明将凸起部设置在基膜的背面，可以防止凸起部在使用时由于人的行为而接触和磨损，因此，可以延长使用寿命。此外，通过台阶部的设计，使得除了保持抗环境光的能力之外，本发明的光学显像膜能够进行多角度投影，从而获得良好的显像体验。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims

1.一种光学显像膜，其特征在于：所述光学显像膜包括基膜和位于基膜上的凸起部，所述凸起部大体上呈现直角梯形结构，所述直角梯形结构的倾斜面上设置有台阶结构，所述台阶结构包括平行于基膜的第一面以及与基膜呈现一定角度的第二面，在所述台阶结构上还设置有显像膜层，所述显像膜层包括漫反射层和位于所述漫反射层上的环境光吸收层。

2.根据权利要求1所述的光学显像膜，所述基膜和位于基膜上的凸起部采用PC树脂、PMMA树脂或ABS树脂中的任一透明树脂制备而成。

3.根据权利要求1所述的光学显像膜，所述台阶结构的第一面和第二面的数量可以为多个并且多个第二面之间彼此互相平行。

4.根据权利要求1所述的光学显像膜，所述漫反射层采用Ag、Al、Cr中任一种高反射率的材料沉积得到，所述环境光吸收层为树脂与黑色添加物混合物涂覆得到。

5.根据权利要求1所述的光学显像膜，所述漫反射层通过调控沉积涂层的参数、沉积前处理或者沉积后处理等方式来获得特定的漫反射率。

6.根据权利要求1所述的光学显像膜，所述台阶结构的多个第二面与基膜的角度呈现变化的趋势。

7.根据权利要求1所述的光学显像膜，所述台阶结构的多个第二面与基膜的角度从上到下表现为依次递减或者递增的趋势。

8.根据权利要求1所述的光学显像膜，所述台阶部和显像膜层之间还包括漫反射结构层，所述漫反射结构层构造为通过在凸起部上加工出的微细粗糙结构层。

9.一种如权利要求1-8任一所述的光学显像膜的制备方法，所述工艺包括：制备基膜以及位于基膜上的凸起部，接着在基膜的凸起部上沉积漫反射层和环境光吸收层从而获得所述的光学显像膜。

10.根据权利要求8所述的制备方法，所述台阶部和显像膜层之间还包括漫反射结构层，所述漫反射结构层构造为通过在凸起部上加工出的微细粗糙结构层。