CN113448005B - 光学复合膜及其制备方法、应用和显示装置 - Google Patents

光学复合膜及其制备方法、应用和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光学复合膜及其制备方法、应用和显示装置。上述光学复合膜包括层叠设置的变色层和防紫外膜层；变色层是通过在基底上布上变色溶液并干燥后形成，按摩尔百分比计，变色溶液包括：有机光致变色粉2％～8％、加硬液10％～20％、醇类载体70％～80％及溶剂0～5％；防紫外膜层包括多个高折射率层和多个低折射率层，且高折射率层和低折射率层交替设置，防紫外膜层的整体紫外透过率≤10％。上述光学复合膜能够将变色层与防紫外膜层结合且结合力好，使得光学复合膜能够在实现变色的同时，吸收紫外线，能够应用在智能眼镜或显示装置中。

Description

光学复合膜及其制备方法、应用和显示装置
技术领域
本发明涉及光学领域，特别是涉及一种光学复合膜及其制备方法、应用和显示装置。
背景技术
光致变色材料变色的机理是光变材料在一定的波长和强度的光照作用下，发生分子状态改变，以另一种结构或者聚集态存在，引起光变材料颜色的改变，同时对可见光的吸收率大幅增加。然后在热作用或者其它方式下，可逆地回到初始状态，同时对可见光的吸收率大幅缩小。在护目镜上使用变色技术能够让强光变弱然后进入人眼，起到保护的作用。然而变色产品通常仅能使强光变弱，降低对可见光的透过率，而不能吸收紫外线。过度暴露于紫外线中会造成皮肤癌，除了皮肤癌，紫外线辐射还会提高发生白内障、黄斑变性等眼部问题的机率，并破坏免疫系统。而防紫外膜层的工作原理是在基片的表面通过化学涂敷或物理镀膜的方式加工一层或多层的结构让紫外光被吸收和反射，这样就可以减少紫外光穿透基片的能量。将变色技术与防紫外技术结合，能够在强光下降低对可见光的透过率，同时吸收紫外线。
然而，传统的无机变色层是采用真空镀膜的方式加工，与防紫外膜层无法共同设计；有机变色层由于结合力的原因在其上加工防紫外膜层存在结合力差的问题。因此，目前没有有效地将防紫外膜层与变色层相结合的产品或技术。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够提高变色层与防紫外膜层之间结合力的光学复合膜，以使得光学复合膜能够在实现变色的同时，吸收紫外线。
此外，还有必要提供一种光学复合膜的制备方法、应用和显示装置。
一种光学复合膜，包括层叠设置的变色层和防紫外膜层；
所述变色层是通过在基底上布上变色溶液并干燥后形成，按摩尔百分比计，所述变色溶液包括：有机光致变色粉2％～8％、加硬液10％～20％、醇类载体70％～80％及溶剂0～5％；
所述防紫外膜层包括多个高折射率层和多个低折射率层，且所述高折射率层和所述低折射率层交替设置，所述防紫外膜层整体的紫外透过率≤10％。
在其中一个实施例中，所述有机光致变色粉选自偶氮类及萘酚类中的至少一种；及/或，所述加硬液包括偶联剂、环硫单体和催化剂。
在其中一个实施例中，所述变色层的厚度为1μm～5μm。
在其中一个实施例中，所述防紫外膜层包括依次层叠的厚度为5nm～20nm的第一高折射率层、厚度为35nm～55nm的第一低折射率层、厚度为35nm～55nm的第二高折射率层、厚度为10nm～25nm的第二低折射率层、厚度为60nm～85nm的第三高折射率层及厚度为85nm～110nm的第三低折射率层，所述第一高折射率层较所述第三低折射率层更靠近所述变色层。
在其中一个实施例中，所述第一高折射率层、所述第二高折射率层及所述第三高折射率层的折射率为1.8～2.4；及/或，
所述第一高折射率层、所述第二高折射率层及所述第三高折射率层的材料各自独立地选自Ti3O5、Nb2O5、Si3N4及LaTiO3中的一种；及/或，
所述第一低折射率层、所述第二低折射率层及所述第三低折射率层的折射率为1.35～1.49；及/或，
所述第一低折射率层、所述第二低折射率层及所述第三低折射率层的材料各自独立地选自SiO2及MgF2中的一种。
一种光学复合膜的制备方法，包括如下步骤：
按摩尔百分比计，将如下原料混合：有机光致变色粉2％～8％、加硬液10％～20％、醇类载体70％～80％及溶剂0～5％，制备变色溶液；
在基底上布上所述变色溶液，然后干燥，在所述基底上形成变色层；
在所述变色层远离所述基底的一侧形成防紫外膜层，所述防紫外膜层包括多个高折射率层和多个低折射率层，且所述高折射率层和所述低折射率层交替设置，所述防紫外膜层整体的紫外透过率≤10％。
在其中一个实施例中，采用真空镀膜的方式在所述变色层远离所述基底的一侧形成所述防紫外膜层。
在其中一个实施例中，在基底上布上所述变色溶液，然后干燥的步骤包括：
将所述基底在所述变色溶液中浸染2h～10h，然后取出在80℃～100℃下干燥30min～60min。
上述光学复合膜或上述的光学复合膜的制备方法制备的光学复合膜在制备光学眼镜或显示装置中的应用。
一种显示装置，包括显示屏和形成在所述显示屏上的光学复合膜，所述光学复合膜为上述的光学复合膜或上述的光学复合膜的制备方法制备的光学复合膜。
上述光学复合膜将有机光致变色层与防紫外膜层结合，通过在变色溶液中加入加硬液、醇类载体与有机光致变色粉配合，使得变色层与防紫外膜层的结合力好，且通过控制变色溶液的配比，使得变色层的变色效果好，进而使得光学复合膜在光线强烈的情况下，变色层能够使强光变弱，降低对可见光的透过率，同时吸收紫外线，使紫外线的透过率降低，避免对人体造成伤害。而在光线不强烈的情况下，有机光致变色层又能够恢复初始状态，使可见光的透过率增加，同时使紫外线的透过率降低。因此，上述光学复合膜能够将变色层与防紫外膜层结合且结合力好，使得光学复合膜能够在实现变色的同时，吸收紫外线，能够应用在智能眼镜或显示装置中。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
一实施方式的光学复合膜，包括层叠设置的变色层和防紫外膜层，变色层是通过在基底上布上变色溶液并干燥后形成，按摩尔百分比计，变色溶液包括：有机光致变色粉2％～8％、加硬液10％～20％、醇类载体70％～80％及溶剂0～5％。
其中，有机光致变色粉选自偶氮类及萘酚类中的至少一种。在其中一个实施例中，有机光致变色粉购自韩国CNF公司。有机光致变色粉的变色主要是利用偶氮化合物和/或萘酚类物质在强光下发生化学键的断裂，改变颜色。在撤出该条件下，断裂的化学键恢复，颜色恢复正常。
具体地，在变色溶液中，有机光致变色粉的摩尔百分比为2％、3％、4％、5％、6％、7％或8％。有机光致变色粉的摩尔百分比过小，染色不够，变色不明显；有机光致变色粉的摩尔百分比过大，可能存在无法与载体充分互溶，造成浪费的问题。可以理解，还可以根据变色产品的变色程度在上述范围内来调整变色粉的种类和占比以达到最佳的变色效果。
无机光致变色材料主要是WO等金属氧化物，无法采用浸染的方式形成变色层，而只能采用蒸镀的方式形成变色层。当采用蒸镀的方式形成的无机变色层的厚度太小，无法起到变色的效果，通常需要达到微米级别，而WO本身也是一种高折射率材料，在该级别厚度下，无法与防紫外膜层中的材料配合，起到膜层相互干涉而使膜层具有增透的作用，因此，无机变色材料无法与防紫外膜层配合，同时起到变色和吸收紫外线的作用。
传统使用在显示技术上的变色都是电致变色没有光致变色技术，电致变色需要通电源，在没有电流的情况下无法变色。且一般的电致变色材料属于液态，都需要封装在2片材料之间，在电致变色层上增加防紫外膜层的技术困难。
故，在本实施方式中，采用有机光致变色粉为变色材料，通过调整变色溶液的配比，使得变色层具有较好的变色效果，同时与防紫外膜层结合力较好，起到变色和对紫外光反射的作用。
另外，由于传统的无机光致变色材料为WO等金属氧化物，属于无机物的光子着色，变色的响应时间较长。而有机光致变色材料的变色响应时间较短。因此，采用化学浸染的方式加工变色层代替了传统的镀膜方式，一方面，提高了加工效率，另一方面，缩短了变色的响应时间，提升了变色的效果。
加硬液包括偶联剂、环硫单体和催化剂。在其中一个实施例中，加硬液购自韩国CNF公司。具体地，在变色溶液中，加硬液的摩尔百分比为10％、12％、15％、18％或20％。在变色溶液中加入加硬液能够使变色层与防紫外膜层结合力提高，同时使变色层的硬度提升。加硬液的摩尔百分比过小，难以起到提高变色层与防紫外膜层的结合力的作用，加硬液的摩尔百分比过大，造成浪费。
醇类载体为乙醇、甲醇、丙醇等。具体地，在变色溶液中，醇类载体的摩尔百分比为70％、72％、75％、78％或80％。醇类载体能够将加硬液和有机光致变色粉充分混合，从而在烘干的步骤中，让变色材料能够在醇类载体中转移，使变色反应能够正常地进行。醇类载体的摩尔百分比过小，存在不能充分混合的问题；醇类载体的摩尔百分比过大，造成浪费。
溶剂为醚类。例如，溶剂为乙醚。溶剂能够使有机光致变色粉、加硬液和醇类载体进一步充分混合，可以理解，在变色溶液中，溶剂也可以省略，例如，在变色溶液中，溶剂的摩尔百分比为0、1％、2％、3％、4％或5％。
在其中一个实施例中，变色层的厚度为1μm～5μm。在上述厚度范围内，变色层的变色效果好。变色层的厚度太薄，无法起到变色的效果。
进一步地，变色溶液中还可以加入染色剂，使变色层具有一个初始颜色和变色颜色，增加颜色的多样性。
过度暴露于紫外线中会造成皮肤癌，除了皮肤癌，紫外线辐射还会提高发生白内障、黄斑变性等眼部问题的机率，并破坏免疫系统。而防紫外膜层的工作原理是在基片的表面通过化学涂敷或物理镀膜的方式加工一层或多层的结构让紫外光被吸收和反射，这样就可以减少紫外光穿透基板的能量。
具体地，防紫外膜层包括多个高折射率层和多个低折射率层，高折射率层和低折射率层交替设置。防紫外膜层整体的紫外透过率≤10％。在本实施方式中，防紫外膜层包括三个高折射率层和三个低折射率层，高折射率层更靠近变色层。
在其中一个实施例中，防紫外膜层包括依次层叠的厚度为5nm～20nm的第一高折射率层、厚度为35nm～55nm的第一低折射率层、厚度为35nm～55nm的第二高折射率层、厚度为10nm～25nm的第二低折射率层、厚度为60nm～85nm的第三高折射率层及厚度为85nm～110nm的第三低折射率层，第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
具体地，第一高折射率层、第二高折射率层及第三高折射率层的折射率为1.8～2.4。在其中一个实施例中，第一高折射率层、第二高折射率层及第三高折射率层的材料各自独立地选自Ti3O5、Nb2O5、Si3N4及LaTiO3中的一种。
具体地，第一低折射率层、第二低折射率层及第三低折射率层的折射率为1.35～1.49。在其中一个实施例中，第一低折射率层、第二低折射率层及第三低折射率层的材料各自独立地选自SiO2及MgF2中的一种。
进一步地，防紫外膜层包括：依次层叠的厚度为8nm、材料为Si3N4的第一高折射率层，厚度为45nm、材料为SiO2的第一低折射率层，厚度为50nm、材料为Nb2O5的第二高折射率层，厚度为15nm、材料为SiO2的第二低折射率层，厚度为68nm、材料为Nb2O5的第三高折射率层及厚度为90nm、材料为SiO2的第三低折射率层，第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层；或者，
防紫外膜层包括：依次层叠的厚度为9nm、材料为Nb2O5的第一高折射率层，厚度为47nm、材料为SiO2的第一低折射率层，厚度为48nm、材料为Nb2O5的第二高折射率层，厚度为14nm、材料为SiO2的第二低折射率层，厚度为70nm、材料为Nb2O5的第三高折射率层及厚度为95nm、材料为SiO2的第三低折射率层，第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层；或者，
防紫外膜层包括：依次层叠的厚度为10nm、材料为Ti3O5的第一高折射率层，厚度为43nm、材料为SiO2的第一低折射率层，厚度为40nm、材料为Ti3O5的第二高折射率层，厚度为10nm、材料为SiO2的第二低折射率层，厚度为63nm、材料为Ti3O5的第三高折射率层及厚度为88nm、材料为SiO2的第三低折射率层，第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
一般的AR膜层没有特别的对紫外区域部分进行特殊设计，重点只是考虑了在可见光区域的高透射率而无法把紫外光进行反射。在本实施方式中，防紫外膜层为一个6层的高低折射率交替搭配的结构。该防紫外膜层能够增强对紫外区域的吸收以及紫外区域的反射，通过该光学复合膜的紫外光大部分可以被阻挡在外部，同时该防紫外膜层可以有效减少可见光区域的反射率，增加通过率，增加了显示的对比度。
实验证明，本实施方式的防紫外膜层能够让可见光区域透过率在95％以上，紫外区域透过率在10％以下，有效地改善提升了图像的对比效果与阻挡紫外光。
上述光学复合膜至少具有以下优点：
上述光学复合膜将有机光致变色层与防紫外膜层结合，通过在变色溶液中加入加硬液、醇类载体与有机光致变色粉配合，使得变色层与防紫外膜层的结合力好，且通过控制变色溶液的配比，使得变色层的变色效果好，进而使得光学复合膜在光线强烈的情况下，有机光致变色层能够使强光变弱，降低对可见光的透过率，同时，吸收紫外线，使紫外线的透过率降低，避免对人体造成伤害。而在光线不强烈的情况下，有机光致变色层又能够恢复初始状态，使可见光的透过率增加，同时使紫外线的透过率降低。因此，上述光学复合膜能够将变色层与防紫外膜层结合且结合力好，使得光学复合膜能够在实现变色的同时，吸收紫外线，能够应用在智能眼镜或显示装置中。
一实施方式的光学复合膜的制备方法，包括如下步骤：
按摩尔百分比计，将如下原料混合：有机光致变色粉2％～8％、加硬液10％～20％、醇类载体70％～80％及溶剂0～5％，制备变色溶液；
在基底上布上变色溶液，然后干燥，在基底上形成变色层；
在变色层远离基底的一侧形成防紫外膜层。
在其中一个实施例中，在基底上布上变色溶液，然后干燥的步骤包括：
将基底在变色溶液中浸染2h～10h，然后取出在80℃～100℃下干燥30min～60min。通过上述步骤，能够使变色层与基底更好地结合。
具体地，还可以将变色溶液通过喷涂或旋涂的方式涂覆在基底上，然后干燥。可以理解，采用浸染的方式将变色溶液布在基底上，加工效率更高，且能够避免变色溶液的浪费，更符合生产实际要求。因此，在本实施方式中，优选采用浸染的方式将变色溶液布在基底上。
另外，还可以根据变色产品的要求，在基底的一面或两面形成变色层。若仅在基底的一面形成变色层，可以在浸染的步骤中，对基底的另一面进行保护。
具体地，基底为玻璃、PET、PMMA或树脂等透明材料。
在其中一个实施例中，采用真空镀膜的方式在变色层远离基底的一侧形成防紫外膜层。具体地，真空镀膜过程中的工艺参数可以为本领域常用的工艺参数，在此不再赘述。
具体地，防紫外膜层包括多个高折射率层和多个低折射率层，高折射率层和低折射率层交替层叠设置。防紫外膜层整体的紫外透过率≤10％。在本实施方式中，防紫外膜层包括三个高折射率层和三个低折射率层，高折射率层更靠近变色层。
在其中一个实施例中，防紫外膜层包括依次层叠的厚度为5nm～20nm的第一高折射率层、厚度为35nm～55nm的第一低折射率层、厚度为35nm～55nm的第二高折射率层、厚度为10nm～25nm的第二低折射率层、厚度为60nm～85nm的第三高折射率层及厚度为85nm～110nm的第三低折射率层，第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
具体地，第一高折射率层、第二高折射率层及第三高折射率层的折射率为1.8～2.4。在其中一个实施例中，第一高折射率层、第二高折射率层及第三高折射率层的材料各自独立地选自Ti3O5、Nb2O5、Si3N4及LaTiO3中的一种。
具体地，第一低折射率层、第二低折射率层及第三低折射率层的折射率为1.35～1.49。在其中一个实施例中，第一低折射率层、第二低折射率层及第三低折射率层的材料各自独立地选自SiO2及MgF2中的一种。
上述光学复合膜的制备方法至少具有以下优点：
(1)上述光学复合膜的制备方法工艺简单，成本低，易于工业化生产。
(2)上述光学复合膜的制备方法将有机光致变色层与防紫外膜层结合，通过在变色溶液中加入加硬液、醇类载体与有机光致变色粉配合，使得变色层与防紫外膜层的结合力好，且通过控制变色溶液的配比，使得变色层的变色效果好，进而使得光学复合膜在光线强烈的情况下，有机光致变色层能够使强光变弱，降低对可见光的透过率，同时，吸收紫外线，使紫外线的透过率降低，避免对人体造成伤害。而在光线不强烈的情况下，有机光致变色层又能够恢复初始状态，使可见光的透过率增加，同时使紫外线的透过率降低。因此，上述光学复合膜能够将变色层与防紫外膜层结合且结合力好，使得光学复合膜能够在实现变色的同时，吸收紫外线，能够应用在智能眼镜或显示装置中。
本发明还提供一实施方式的光学复合膜在制备光学眼镜或显示装置中的应用。具体地，该光学复合膜为上文的光学复合膜，在此不再赘述。
本发明还提供一实施方式的显示装置，包括显示屏和形成在显示屏上的光学复合膜，该光学复合膜为上文的光学复合膜，在此不再赘述。
将光学复合膜应用在显示装置中，能够让强光变弱然后进入人眼，保护人眼和身体免受紫外线的辐射，同时，还能够有效减少可见光区域的反射率，增加通过率，增加了显示的对比度。
以下为具体实施例部分：
以下实施例中所用到的基底为普通的康宁玻璃，厚度在0.5mm～1.5mm，有机光致变色粉为和加硬液均购自韩国CNF公司，溶剂为乙醚，醇类载体为乙醇。
实施例1
本实施例提供了一种光学复合膜及其制备方法，具体如下：
(1)本实施例的变色溶液的组成具体如下：按摩尔百分比计，有机光致变色粉5％、加硬液10％、溶剂5％以及醇类载体80％。将基底放入该变色溶液中浸染3h，然后取出在100℃的条件下烘烤30min，使变色层与基底结合。
(2)通过真空镀膜的方式在变色层上镀上防紫外膜层，得到本实施例的光学复合膜。防紫外膜层的具体的层叠结构依次如下：第一高折射率层，材料为Si3N4，厚度为8nm，折射率为1.8～2.4；第一低折射率层，材料为SiO2，厚度为45nm，折射率为1.35～1.49；第二高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为50nm，折射率为1.8～2.4；第二低折射率层，材料为SiO2，厚度为15nm，折射率为1.35～1.49；第三高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为68nm，折射率为1.8～2.4；第三低折射率层，材料为SiO2，厚度为90nm，折射率为1.35～1.49。第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
实施例2
本实施例提供了一种光学复合膜及其制备方法，具体如下：
(1)本实施例的变色溶液的组成具体如下：按摩尔百分比计，有机光致变色粉5％、加硬液15％、溶剂2％以及醇类载体78％。将基底放入该变色溶液中浸染3h，然后取出在100℃的条件下烘烤30min，使变色层与基底结合。
(2)通过真空镀膜的方式在变色层上镀上防紫外膜层，得到本实施例的光学复合膜。防紫外膜层的具体的层叠结构依次如下：第一高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为9nm，折射率为1.8～2.4；第一低折射率层，材料为SiO2，厚度为47nm，折射率为1.35～1.49；第二高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为48nm，折射率为1.8～2.4；第二低折射率层，材料为SiO2，厚度为14nm，折射率为1.35～1.49；第三高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为70nm，折射率为1.8～2.4；第三低折射率层，材料为SiO2，厚度为95nm，折射率为1.35～1.49。第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
实施例3
本实施例提供了一种光学复合膜及其制备方法，具体如下：
(1)本实施例的变色溶液的组成具体如下：按质量百分比计，有机光致变色粉8％、加硬液20％、溶剂0％以及醇类载体72％。将基底放入该变色溶液中浸染3h，然后取出在100℃的条件下烘烤30min，使变色层与基底结合。
(2)通过真空镀膜的方式在变色层上镀上防紫外膜层，得到本实施例的光学复合膜。防紫外膜层的具体的层叠结构依次如下：第一高折射率层，材料为Ti3O5，厚度为10nm，折射率为1.8～2.4；第一低折射率层，材料SiO2，厚度为43nm，折射率为1.35～1.49；第二高折射率层，材料为Ti3O5，厚度为40nm，折射率为1.8～2.4；第二低折射率层，材料为SiO2，厚度为10nm，折射率为1.35～1.49；第三高折射率层，材料为Ti3O5，厚度为63nm，折射率为1.8～2.4；第三低折射率层，材料为SiO2，厚度为88nm，折射率为1.35～1.49。第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
实施例4
本实施例提供了一种光学复合膜及其制备方法，具体如下：
(1)本实施例的变色溶液的组成具体如下：按质量百分比计，有机光致变色粉8％、加硬液15％、溶剂2％以及醇类载体75％。将基底放入该变色溶液中浸染2h，然后取出在100℃的条件下烘烤30min，使变色层与基底结合。
(2)通过真空镀膜的方式在变色层上镀上防紫外膜层，得到本实施例的光学复合膜。防紫外膜层的具体的层叠结构依次如下：第一高折射率层，材料为LaTiO3，厚度为17nm，折射率为1.8～2.4；第一低折射率层，材料MgF2，厚度为35nm，折射率为1.35～1.49；第二高折射率层，材料为LaTiO3，厚度为54nm，折射率为1.8～2.4；第二低折射率层，材料为MgF2，厚度为13nm，折射率为1.35～1.49；第三高折射率层，材料为LaTiO3，厚度为63nm，折射率为1.8～2.4；第三低折射率层，材料为MgF2，厚度为103nm，折射率为1.35～1.49。第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
对比例1
对比例1提供了一种光学复合膜及其制备方法，具体如下：
(1)对比例1的变色溶液的组成具体如下：按摩尔百分比计，有机光致变色粉5％、加硬液10％、溶剂5％以及醇类载体80％。将基底放入该变色溶液中浸染3h，然后取出在100℃的条件下烘烤30min，使变色层与基底结合。
(2)通过真空镀膜的方式在变色层上镀上防紫外膜层，得到对比例1的光学复合膜。防紫外膜层的具体的层叠结构依次如下：第一高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为6nm，折射率为1.8～2.4；第一低折射率层，材料为SiO2，厚度为37nm，折射率为1.35～1.49；第二高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为33nm，折射率为1.8～2.4；第二低折射率层，材料为SiO2，厚度为11nm，折射率为1.35～1.49；第三高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为50nm，折射率为1.8～2.4；第三低折射率层，材料为SiO2，厚度为75nm，折射率为1.35～1.49。第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
对比例2
对比例2提供了一种光学复合膜及其制备方法，具体如下：
(1)对比例2的变色溶液的组成具体如下：按质量百分比计，有机光致变色粉1％、加硬液20％、溶剂5％以及醇类载体74％。将基底材料放入该变色溶液中浸染3h，然后取出在100℃的条件下烘烤30min，使变色层与基底结合。
(2)通过真空镀膜的方式在变色层上镀上防紫外膜层，得到光学复合膜。防紫外膜层的具体的层叠结构依次如下：第一高折射率层，材料为Ti3O5，厚度为10nm，折射率为1.8～2.4；第一低折射率层，材料为SiO2，厚度为43nm，折射率为1.35～1.49；第二高折射率层，材料为Ti3O5，厚度为40nm，折射率为1.8～2.4；第二低折射率层，材料为SiO2，厚度为8nm，折射率为1.35～1.49；第三高折射率层，材料为Ti3O5，厚度为63nm，折射率为1.8～2.4；第三低折射率层，材料为SiO2，厚度为88nm，折射率为1.35～1.49。第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
对比例3
对比例3提供了一种光学复合膜及其制备方法，与实施例1的光学复合膜及其制备方法相似，区别在于，变色溶液的组成不同，具体如下：
(1)对比例3的变色溶液的组成具体如下：按摩尔百分比计，有机光致变色粉5％、加硬液5％、溶剂10％以及醇类载体80％。将基底放入该变色溶液中浸染3h，然后取出在100℃的条件下烘烤30min，使变色层与基底结合。
(2)通过真空镀膜的方式在变色层上镀上防紫外的AR膜层，得到光学复合膜。防紫外膜层的具体的层叠结构依次如下：第一高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为8nm，折射率为1.8～2.4；第一低折射率层，材料为SiO2，厚度为45nm，折射率为1.35～1.49；第二高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为50nm，折射率为1.8～2.4；第二低折射率层，材料为SiO2，厚度为15nm，折射率为1.35～1.49；第三高折射率层，材料为Nb2O5，厚度为68nm，折射率为1.8～2.4；第三低折射率层，材料为SiO2，厚度为90nm，折射率为1.35～1.49。第一高折射率层较第三低折射率层更靠近变色层。
对比例4
对比例4提供了一种变色层，与实施例1的光学复合膜及其制备方法相似，区别在于，不含有防紫外膜层，具体如下：
对比例4的变色溶液的组成具体如下：按摩尔百分比计，有机光致变色粉5％、加硬液10％、溶剂5％以及醇类载体80％。将基底放入该变色溶液中浸染3h，然后取出在100℃的条件下烘烤30min，使变色层与基底结合。
对上述实施例和对比例所制备的光学复合膜的变色层的响应时间、变色层和防紫外膜层的结合力、防紫外膜层的可见光透过率和紫外光透过率进行测试，得到如下表所示的实验数据。其中，透过率测试仪器为日本岛津生产的紫外可见光光度计，透过率为在没有变色前的测试数据，变色层的响应时间的测试为在中午太阳光下从开始状态到颜色稳定的时间。变色层和防紫外膜层的结合力采用百格法测试。
Figure BDA0003138775700000131
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学复合膜，其特征在于，包括层叠设置的变色层和防紫外膜层；
所述变色层是通过在基底上布上变色溶液并干燥后形成，按摩尔百分比计，所述变色溶液包括：有机光致变色粉2％～8％、加硬液10％～20％、醇类载体70％～80％及溶剂0～5％；
所述防紫外膜层包括多个高折射率层和多个低折射率层，且所述高折射率层和所述低折射率层交替设置，所述防紫外膜层整体的紫外透过率≤10％；
所述防紫外膜层包括依次层叠的厚度为5nm～20nm的第一高折射率层、厚度为35nm～55nm的第一低折射率层、厚度为35nm～55nm的第二高折射率层、厚度为10nm～25nm的第二低折射率层、厚度为60nm～85nm的第三高折射率层及厚度为85nm～110nm的第三低折射率层，所述第一高折射率层较所述第三低折射率层更靠近所述变色层；
所述第一高折射率层、所述第二高折射率层及所述第三高折射率层的折射率为1.8～2.4，所述第一低折射率层、所述第二低折射率层及所述第三低折射率层的折射率为1.35～1.49。
2.根据权利要求1所述的光学复合膜，其特征在于，所述有机光致变色粉选自偶氮类及萘酚类中的至少一种；及/或，所述加硬液包括偶联剂、环硫单体和催化剂。
3.根据权利要求1所述的光学复合膜，其特征在于，所述变色层的厚度为1μm～5μm。
4.根据权利要求1～3任一项所述的光学复合膜，其特征在于，所述第一高折射率层、所述第二高折射率层及所述第三高折射率层的材料各自独立地选自Ti3O5、Nb2O5、Si3N4及LaTiO3中的一种。
5.根据权利要求1～3任一项所述的光学复合膜，其特征在于，所述第一低折射率层、所述第二低折射率层及所述第三低折射率层的材料各自独立地选自SiO2及MgF2中的一种。
6.一种光学复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按摩尔百分比计，将如下原料混合：有机光致变色粉2％～8％、加硬液10％～20％、醇类载体70％～80％及溶剂0～5％，制备变色溶液；
在基底上布上所述变色溶液，然后干燥，在所述基底上形成变色层；
在所述变色层远离所述基底的一侧形成防紫外膜层，所述防紫外膜层包括多个高折射率层和多个低折射率层，且所述高折射率层和所述低折射率层交替设置，所述防紫外膜层整体的紫外透过率≤10％；
所述防紫外膜层包括依次层叠的厚度为5nm～20nm的第一高折射率层、厚度为35nm～55nm的第一低折射率层、厚度为35nm～55nm的第二高折射率层、厚度为10nm～25nm的第二低折射率层、厚度为60nm～85nm的第三高折射率层及厚度为85nm～110nm的第三低折射率层，所述第一高折射率层较所述第三低折射率层更靠近所述变色层；
所述第一高折射率层、所述第二高折射率层及所述第三高折射率层的折射率为1.8～2.4，所述第一低折射率层、所述第二低折射率层及所述第三低折射率层的折射率为1.35～1.49。
7.根据权利要求6所述的光学复合膜的制备方法，其特征在于，采用真空镀膜的方式在所述变色层远离所述基底的一侧形成所述防紫外膜层。
8.根据权利要求6所述的光学复合膜的制备方法，其特征在于，在基底上布上所述变色溶液，然后干燥的步骤包括：
将所述基底在所述变色溶液中浸染2h～10h，然后取出在80℃～100℃下干燥30min～60min。
9.权利要求1～5任一项所述光学复合膜或权利要求6～8任一项所述的光学复合膜的制备方法制备的光学复合膜在制备光学眼镜或显示装置中的应用。
10.一种显示装置，其特征在于，包括显示屏和形成在所述显示屏上的光学复合膜，所述光学复合膜为权利要求1～5任一项所述的光学复合膜或权利要求6～8任一项所述的光学复合膜的制备方法制备的光学复合膜。
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