CN114181640A - 可过滤蓝光的车载显示屏保护膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子显示器件玻璃面板的技术领域，具体涉及可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，包括透明基材，其一面从下至上依次设有防蓝光层、折射增强层和防护层，另一面设有防眩晕层；该防蓝光层包括光学转换层和光学吸收层，其中，光学转换层由透明树脂和光学转换粒子构成，光学吸收层的材料中包含蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂；折射增强层为氧化钛、锑掺杂氧化锡、氧化锡复合氧化锌中的一种或两种；本发明还提供了该可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法。本发明显著提高了蓝光的吸收率，增强了透过率和抗眩晕性能，能更好地应用于车载显示屏。
Description
技术领域
本发明涉及电子显示器件玻璃面板的技术领域，具体涉及可过滤蓝光的车载显示屏保护膜及其制备方法。
背景技术
日常生活中，我们所见的白光并不是单一波长光，而是由红、黄、蓝等可见光组成，其中蓝光的波长较短，能量较高，穿透力就越强，因而普遍认为蓝光可以穿透角膜和晶状体，从而造成眼底视网膜损伤，造成不可逆的伤害。当蓝光遇到空气中细小粒子时，散射的几率较高，还会引发眩光。随着现代社会的进步与发展，智能手机、LED灯、电视以及平板电脑等3C产品被广泛应用于人们生活的方方面面，且与之接触的时间越来越长。因此，增强蓝光的防护对于保护眼睛迫在眉睫。
然而，目前市场上对于蓝光防护的功能比较单一，对蓝光的防护仅从蓝光的吸收或转化的角度入手，对蓝光的吸收效果不佳。例如在现有技术中，专利号为CN103614089B的“一种金色抗蓝光保护膜及其制备方法”在主膜层的上表面设置有抗蓝光层，虽然制备工艺简单，生产成本低，但是其对蓝光的吸收效率并不好，并且由于蓝光的转化，不但影响整体的视觉效果，而且透光率均小于94％，其性能有待进一步优化和研究。又如，专利号为CN104479581B的“具有抗蓝光功能的保护膜”、CN106739326B的“一种具有护眼功能的防蓝光荧幕保护膜及其制造方法”以及上述提到的专利号为CN103614089B的“一种金色抗蓝光保护膜及其制备方法”，均通过胶粘层实现各功能层的连接，不免会发生脱落的情况，影响蓝光防护膜的使用，一定程度上限制了其应用和发展。
发明内容
针对上述现有领域存在的问题，本发明的目的是提供一种结构简单、防蓝光效果好、透射率高且应用性能好的可过滤蓝光的车载显示屏保护膜。为实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，包括透明基材，所述透明基材的一面从下至上依次设有防蓝光层、折射增强层和防护层，所述透明基材的另一面设有防眩晕层；
所述防蓝光层包括光学转换层和光学吸收层，所述光学转换层设置于光学吸收层的下方，且所述光学转换层由透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子构成；所述光学吸收层的材料中包含蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂，且按重量份，所述蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂的比例为1：(2-3)：(1-1.5)；
所述折射增强层的厚度为20-30μm，所述折射增强层为氧化钛、锑掺杂氧化锡、氧化锡复合氧化锌中的一种或两种。
优选的，所述透明基板的材质为PET材料，所述透明基板的厚度为20-120μm，且所述透明基板的折射率≥98％。
优选的，所述防蓝光层中光学转换层的厚度为20-80μm，且所述光学转换粒子在透明树脂中的含量为1-10％；所述防蓝光层中光学吸收层的厚度为10-50μm。
优选的，所述光学转换粒子为稀士荧光材料、有机小分子发光材料或量子点材料中的一种或几种。
优选的，所述蓝光吸收剂为偶氮类、硝基二苯胺类或金属氧化物中的一种或几种。
优选的，所述防眩晕层为多孔二氧化硅膜层，且所述多孔二氧化硅膜层的体积孔隙率为10-20％。
优选的，所述防护层的厚度为50-100μm，且所述防护层为聚乙烯保护膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜中的一种。
优选的，所述防眩晕层的另一面设有透明胶粘层，所述透明胶粘层的厚度为10-50μm，且所述透明胶粘层为亚克力胶粘材质。
为达上述目的，本发明还提供了一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法，用于制备上述的可过滤蓝光的车载显示屏保护膜。
优选的，包括以下步骤：
(1)在透明基材的一面通过滚筒研磨机研磨出均匀的磨砂纹理，然后喷涂含二氧化硅的喷涂液，所述含二氧化硅的喷涂液中还含有挥发性的液体，干燥固化，通过挥发性的液体的挥发得到均匀且多孔的二氧化硅防眩晕层，再在防眩晕层上粘贴10-50μm厚的透明胶粘层；
(2)在透明基材上与防眩晕层相对的一面进行电晕处理；
(3)在步骤(2)电晕处理后的表面涂布透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子，经UV光固化后，形成厚度为20-80μm的光学转换层；再在光学转换层的表面涂布包含蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂的光学吸收层材料，经UV光固化后，形成厚度为10-50μm的光学吸收层，最终得到防蓝光层；
(4)将氧化钛、锑掺杂氧化锡、氧化锡复合氧化锌中的一种或两种的喷涂液喷涂到步骤(3)得到的防蓝光层上，喷涂的夹角为30-120°，喷涂压力为0.5-0.8MPa，喷涂时间为5-10s，再于80-100℃热处理5-10min，制得厚度为20-30μm的折射增强层；
(5)将聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯喷涂液喷涂到步骤(4)得到的折射增强层上，喷涂的夹角为30-120°，喷涂压力为0.5-0.8MPa，喷涂时间为15-20s，再于80-100℃热处理5-10min，制得厚度为50-100μm的防护层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设置了含光学转换层和光学吸收层的防蓝光层，使得该蓝光防护膜不但可以对蓝光进行吸收，还可以进行转化，将小于400nm的高能短波蓝光转化为410nm以上的蓝绿光，显著提高了蓝光的吸收率，防蓝光效果好；设置了折射增强层，缓解了蓝光转过程对视觉造成影响的问题，增强了透过率，使得所制备的可过滤蓝光保护膜能更好地应用于车载显示屏，增强了其应用性能；还设置了防眩晕层，防止了光学转换粒子和/或蓝光吸收剂作用于其他颜色或波长的做造成的眩晕效果，增强了其功能性；此外，所设置的防护层增强了该防护膜的实用性。
附图说明
图1为本发明一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的结构示意图；
图2为本发明一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法的流程图；
图中，1-透明基材，2-防蓝光层，201-光学转换层，202-光学吸收层，3-折射增强层，4-防护层，5-防眩晕层，6-透明胶粘层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
具体实施例1
图1为本发明一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的结构示意图，从中可以看出，本发明提供了一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，包括透明基材1，透明基材1的一面从下至上依次设有防蓝光层2、折射增强层3和防护层4，另一面设有防眩晕层5。本发明中透明基板的材质为PET材料，其厚度为20μm，且折射率≥98％。
本发明中防蓝光层2包括光学转换层201和设置于光学转换层201上方的光学吸收层202，光学转换层201的厚度为20μm，光学吸收层202的厚度为10μm；其中，光学转换层201由透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子构成，该光学转换粒子在透明树脂中的含量为1％，且本实施例中光学转换粒子为稀士荧光材料；光学吸收层202的材料中包含蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂，且按重量份，蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂的比例为1：2：1，其中的蓝光吸收剂为偶氮类。
本发明中折射增强层3的厚度为20μm，其材料为氧化钛。
本发明中防护层4的厚度为50μm，为聚乙烯保护膜。
本发明中防眩晕层5为多孔二氧化硅膜层，且该多孔二氧化硅膜层的体积孔隙率为10％；在该防眩晕层5的另一面设有10μm厚的透明胶粘层6，其材料为亚克力胶粘材质。
图2为本发明一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法的流程图，从中可以看出，本发明的一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：在透明基材的一面通过滚筒研磨机研磨出均匀的磨砂纹理，然后喷涂含二氧化硅的喷涂液，该含二氧化硅的喷涂液中还含有挥发性的液体，干燥固化，通过挥发性的液体的挥发得到均匀且多孔的二氧化硅防眩晕层，再在防眩晕层上粘贴10μm厚的透明胶粘层；
步骤S2：在透明基材上与防眩晕层相对的一面进行电晕处理；
步骤S3：在步骤S2电晕处理后的表面涂布透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子(即稀士荧光材料)，经UV光固化后，形成厚度为20μm的光学转换层；再在光学转换层的表面涂布包含蓝光吸收剂(即偶氮类)、紫外吸收剂和光稳定剂的光学吸收层材料，经UV光固化后，形成厚度为10μm的光学吸收层，最终得到防蓝光层；
步骤S4：将氧化钛的喷涂液喷涂到步骤S3得到的防蓝光层上，喷涂的夹角为30°，喷涂压力为0.5MPa，喷涂时间为10s，再于80℃热处理10min，制得厚度为20μm的折射增强层；
步骤S5：将聚乙烯喷涂液喷涂到步骤S4得到的折射增强层上，喷涂的夹角为30°，喷涂压力为0.5MPa，喷涂时间为20s，再于80℃热处理10min，制得厚度为50μm的防护层，得到最终的可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，将该可过滤蓝光的车载显示屏保护膜应用于车载显示屏，并进行相关性能的检测，膜层硬度为4.6H，可见光透过率96％，蓝光吸收率为58％，所得车载显示屏用保护膜的理化性能符合“镀膜玻璃理化性能测试标准”中规定的国家标准。
具体实施例2
图1为本发明一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的结构示意图，从中可以看出，本发明提供了一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，包括透明基材1，透明基材1的一面从下至上依次设有防蓝光层2、折射增强层3和防护层4，另一面设有防眩晕层5。本发明中透明基板的材质为PET材料，其厚度为120μm，且折射率≥98％。
本发明中防蓝光层2包括光学转换层201和设置于光学转换层201上方的光学吸收层202，光学转换层201的厚度为80μm，光学吸收层202的厚度为50μm；其中，光学转换层201由透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子构成，该光学转换粒子在透明树脂中的含量为10％，且本实施例中光学转换粒子为有机小分子发光材料和量子点材料；光学吸收层202的材料中包含蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂，且按重量份，蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂的比例为1：2：1.5，其中的蓝光吸收剂为硝基二苯胺类和金属氧化物。
本发明中折射增强层3的厚度为30μm，其材料为锑掺杂氧化锡和氧化锡复合氧化锌的混合物。
本发明中防护层4的厚度为100μm，为聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜。
本发明中防眩晕层5为多孔二氧化硅膜层，且该多孔二氧化硅膜层的体积孔隙率为20％；在该防眩晕层5的另一面设有50μm厚的透明胶粘层6，其材料为亚克力胶粘材质。
图2为本发明一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法的流程图，从中可以看出，本发明的一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：在透明基材的一面通过滚筒研磨机研磨出均匀的磨砂纹理，然后喷涂含二氧化硅的喷涂液，该含二氧化硅的喷涂液中还含有挥发性的液体，干燥固化，通过挥发性的液体的挥发得到均匀且多孔的二氧化硅防眩晕层，再在防眩晕层上粘贴50μm厚的透明胶粘层；
步骤S2：在透明基材上与防眩晕层相对的一面进行电晕处理；
步骤S3：在步骤S2电晕处理后的表面涂布透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子(即有机小分子发光材料和量子点材料)，经UV光固化后，形成厚度为80μm的光学转换层；再在光学转换层的表面涂布包含蓝光吸收剂(即硝基二苯胺类和金属氧化物)、紫外吸收剂和光稳定剂的光学吸收层材料，经UV光固化后，形成厚度为50μm的光学吸收层，最终得到防蓝光层；
步骤S4：将锑掺杂氧化锡和氧化锡复合氧化锌的喷涂液喷涂到步骤S3得到的防蓝光层上，喷涂的夹角为120°，喷涂压力为0.8MPa，喷涂时间为5s，再于100℃热处理5min，制得厚度为30μm的折射增强层；
步骤S5：将聚对苯二甲酸乙二醇酯喷涂液喷涂到步骤S4得到的折射增强层上，喷涂的夹角为120°，喷涂压力为0.8MPa，喷涂时间为15s，再于100℃热处理5min，制得厚度为100μm的防护层，得到最终的可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，将该可过滤蓝光的车载显示屏保护膜应用于车载显示屏，并进行相关性能的检测，膜层硬度为4.6H，可见光透过率97％，蓝光吸收率为63％，所得车载显示屏用保护膜的理化性能符合“镀膜玻璃理化性能测试标准”中规定的国家标准。
具体实施例3
图1为本发明一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的结构示意图，从中可以看出，本发明提供了一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，包括透明基材1，透明基材1的一面从下至上依次设有防蓝光层2、折射增强层3和防护层4，另一面设有防眩晕层5。本发明中透明基板的材质为PET材料，其厚度为100μm，且折射率≥98％。
本发明中防蓝光层2包括光学转换层201和设置于光学转换层201上方的光学吸收层202，光学转换层201的厚度为60μm，光学吸收层202的厚度为30μm；其中，光学转换层201由透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子构成，该光学转换粒子在透明树脂中的含量为8％，且本实施例中光学转换粒子为量子点材料；光学吸收层202的材料中包含蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂，且按重量份，蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂的比例为1：2.5：1.2，其中的蓝光吸收剂为金属氧化物。
本发明中折射增强层3的厚度为25μm，其材料为氧化锡复合氧化锌。
本发明中防护层4的厚度为80μm，为聚乙烯保护膜。
本发明中防眩晕层5为多孔二氧化硅膜层，且该多孔二氧化硅膜层的体积孔隙率为15％；在该防眩晕层5的另一面设有35μm厚的透明胶粘层6，其材料为亚克力胶粘材质。
图2为本发明一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法的流程图，从中可以看出，本发明的一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：在透明基材的一面通过滚筒研磨机研磨出均匀的磨砂纹理，然后喷涂含二氧化硅的喷涂液，该含二氧化硅的喷涂液中还含有挥发性的液体，干燥固化，通过挥发性的液体的挥发得到均匀且多孔的二氧化硅防眩晕层，再在防眩晕层上粘贴35μm厚的透明胶粘层；
步骤S2：在透明基材上与防眩晕层相对的一面进行电晕处理；
步骤S3：在步骤S2电晕处理后的表面涂布透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子(即量子点材料)，经UV光固化后，形成厚度为60μm的光学转换层；再在光学转换层的表面涂布包含蓝光吸收剂(即金属氧化物)、紫外吸收剂和光稳定剂的光学吸收层材料，经UV光固化后，形成厚度为30μm的光学吸收层，最终得到防蓝光层；
步骤S4：将氧化锡复合氧化锌的喷涂液喷涂到步骤S3得到的防蓝光层上，喷涂的夹角为80°，喷涂压力为0.6MPa，喷涂时间为8s，再于90℃热处理8min，制得厚度为25μm的折射增强层；
步骤S5：将聚乙烯喷涂液喷涂到步骤S4得到的折射增强层上，喷涂的夹角为90°，喷涂压力为0.6MPa，喷涂时间为18s，再于90℃热处理8min，制得厚度为80μm的防护层，得到最终的可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，将该可过滤蓝光的车载显示屏保护膜应用于车载显示屏，并进行相关性能的检测，膜层硬度为4.6H，可见光透过率97％，蓝光吸收率为60％，所得车载显示屏用保护膜的理化性能符合“镀膜玻璃理化性能测试标准”中规定的国家标准。
从本发明的以上各实施例可看出，本发明设置了含光学转换层和光学吸收层的防蓝光层，使得该蓝光防护膜不但可以对蓝光进行吸收，还可以进行转化，将小于400nm的高能短波蓝光转化为410nm以上的蓝绿光，显著提高了蓝光的吸收率，防蓝光效果好；设置了折射增强层，缓解了蓝光转过程对视觉造成影响的问题，增强了透过率，使得所制备的可过滤蓝光保护膜能更好地应用于车载显示屏，增强了其应用性能；还设置了防眩晕层，防止了光学转换粒子和/或蓝光吸收剂作用于其他颜色或波长的做造成的眩晕效果，增强了其功能性；此外，所设置的防护层增强了该防护膜的实用性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或更替，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，包括透明基材(1)，其特征在于：所述透明基材(1)的一面从下至上依次设有防蓝光层(2)、折射增强层(3)和防护层(4)，所述透明基材(1)的另一面设有防眩晕层(5)；
所述防蓝光层(2)包括光学转换层(201)和光学吸收层(202)，所述光学转换层(201)设置于光学吸收层(202)的下方，且所述光学转换层(201)由透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子构成；所述光学吸收层(202)的材料中包含蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂，且按重量份，所述蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂的比例为1：(2-3)：(1-1.5)；
所述折射增强层(3)的厚度为20-30μm，所述折射增强层(3)为氧化钛、锑掺杂氧化锡、氧化锡复合氧化锌中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，其特征在于：所述透明基板的材质为PET材料，所述透明基板的厚度为20-120μm，且所述透明基板的折射率≥98％。
3.根据权利要求1所述可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，其特征在于：所述防蓝光层(2)中光学转换层(201)的厚度为20-80μm，且所述光学转换粒子在透明树脂中的含量为1-10％；所述防蓝光层(2)中光学吸收层(202)的厚度为10-50μm。
4.根据权利要求1或3所述可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，其特征在于：所述光学转换粒子为稀士荧光材料、有机小分子发光材料或量子点材料中的一种或几种。
5.根据权利要求1或3所述可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，其特征在于：所述蓝光吸收剂为偶氮类、硝基二苯胺类或金属氧化物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，其特征在于：所述防眩晕层(5)为多孔二氧化硅膜层，且所述多孔二氧化硅膜层的体积孔隙率为10-20％。
7.根据权利要求1所述可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，其特征在于：所述防护层(4)的厚度为50-100μm，且所述防护层(4)为聚乙烯保护膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜中的一种。
8.根据权利要求1所述可过滤蓝光的车载显示屏保护膜，其特征在于：所述防眩晕层(5)的另一面设有透明胶粘层(6)，所述透明胶粘层(6)的厚度为10-50μm，且所述透明胶粘层(6)为亚克力胶粘材质。
9.一种可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法，其特征在于：用于制备权利要求1至8任一权利要求所述的可过滤蓝光的车载显示屏保护膜。
10.根据权利要求9所述可过滤蓝光的车载显示屏保护膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在透明基材的一面通过滚筒研磨机研磨出均匀的磨砂纹理，然后喷涂含二氧化硅的喷涂液，所述含二氧化硅的喷涂液中还含有挥发性的液体，干燥固化，通过挥发性的液体的挥发得到均匀且多孔的二氧化硅防眩晕层，再在防眩晕层上粘贴10-50μm厚的透明胶粘层；
(2)在透明基材上与防眩晕层相对的一面进行电晕处理；
(3)在步骤(2)电晕处理后的表面涂布透明树脂以及均匀分散于透明树脂中的光学转换粒子，经UV光固化后，形成厚度为20-80μm的光学转换层；再在光学转换层的表面涂布包含蓝光吸收剂、紫外吸收剂和光稳定剂的光学吸收层材料，经UV光固化后，形成厚度为10-50μm的光学吸收层，最终得到防蓝光层；
(4)将氧化钛、锑掺杂氧化锡、氧化锡复合氧化锌中的一种或两种的喷涂液喷涂到步骤(3)得到的防蓝光层上，喷涂的夹角为30-120°，喷涂压力为0.5-0.8MPa，喷涂时间为5-10s，再于80-100℃热处理5-10min，制得厚度为20-30μm的折射增强层；
(5)将聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯喷涂液喷涂到步骤(4)得到的折射增强层上，喷涂的夹角为30-120°，喷涂压力为0.5-0.8MPa，喷涂时间为15-20s，再于80-100℃热处理5-10min，制得厚度为50-100μm的防护层。
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