CN114660693B - 一种柱状光栅结构的制作方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光栅结构技术领域，尤其是涉及一种柱状光栅结构的制作方法及其应用，包括具有3D显示效果的光栅层、具有防爆功能的有机玻璃层、以及耐温在100℃以上的下层耐温层和上层耐温层，光栅层包括高折UV胶层和低折贴合胶层，高折UV胶层表面呈多条均匀排布的柱状结构，低折贴合胶层填涂于高折UV胶层表面，使光栅层外表面呈平整结构；有机玻璃层贴合在上层耐温层上，下层耐温层和上层耐温层的一面上均涂有提高表面张力和密着性的涂布层，下层耐温层和上层耐温层通过涂布层将光栅层贴合在两者之间；可以将现有传统3D印刷技术和现有复合板、防爆膜及其后制成工艺结合起来，展示更加丰富多彩的效果的一种技术。
Description
技术领域
本发明涉及光栅结构技术领域，尤其是涉及一种柱状光栅结构的制作方法及其应用。
背景技术
现有复合板材及防爆膜产品上面都是比较单调的色彩变换，虽然绚丽多彩，但缺乏更直观有层次的视觉冲击，根本无法让用户享受到更多层次、更加丰富多彩的感官变化和视觉变换，对消费者的视觉冲击力太小。
现有光栅材料通过印刷产生立体或者变图效果主要是通过光栅纹路的折射，而目前市面上现有的传统3D印刷效果虽然视觉感强烈，但却因为APET材料本身特性的原因(APET耐温只有60℃，而PVD镀膜，高压成型工艺都需要100℃以上的耐温特性)，无法在高压成型工艺所需的温度下完成，导致光栅结构表面凹凸不平，抗摔抗摩擦性能较差，比较容易刮花而影响视觉效果，且无法应用于复合板材及防爆膜产品上，而普通光栅材料也只能在光滑面进行与其他材料的贴合，无法避免表面的缺陷，若在光栅面贴合，一旦预涂胶水，立体效果就会立即丢失。
实用新型内容
本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
本发明为一种结合传统3D印刷技术、特殊基材以及定制胶材，通过光学原理、特定物理特性和化学特性，使其多层次绚丽的效果完美的展示在一种具有传统复合板及防爆膜特性的特殊材料上面，使得传统上3D光栅图案效果可以再更广泛的领域得以更加新颖而立体的展示。
一种具有3D光学效果的柱状光栅结构，包括具有3D显示效果的光栅层、具有防爆功能的有机玻璃层、以及耐温在100℃以上的下层耐温层和上层耐温层，光栅层包括高折UV胶层和低折贴合胶层，高折UV胶层表面呈多条均匀排布的柱状结构，低折贴合胶层填涂于高折UV胶层表面，使光栅层外表面呈平整结构；有机玻璃层贴合在上层耐温层上，下层耐温层和上层耐温层的一面上均涂有提高表面张力和密着性的涂布层，下层耐温层和上层耐温层通过涂布层将光栅层贴合在两者之间。
优选地，涂布层采用热固型羟基丙基酸树脂材料制成，且涂布层的厚度为0.003mm-0.005mm。
优选地，下层耐温层和上层耐温层均采用PC材料或PET材料制作而成。
优选地，有机玻璃层采用PMMA材料制作而成。
优选地，高折UV胶层采用改性聚氨酯丙基酸材料制成。
优选地，低折贴合胶层采用光学OCA胶制成。
一种柱状光栅结构的制作方法，用于制作上述所述的一种具有3D光学效果的柱状光栅结构，包括如下步骤：
步骤1，准备耐温层，选用的厚度为0.05mm以上的光学级PC材质或者PET材质，通过覆膜机对该耐温层的双面进行覆膜，制成双面覆膜的耐温层，且将制作好的耐温层分为两部分，一部分作为上层耐温层，一部分作为下层耐温层；
步骤2，取一步骤1的上层耐温层；将上层耐温层上面的保护膜撕掉，然后采用OCA光学胶贴上有机玻璃层，制成复合板；
步骤3，制作表面高张力及密着性的耐温层，取一步骤1的下层耐温层以及步骤2的复合板，分别将下层耐温层上面的保护膜以及复合板下面的保护膜撕掉，撕开保护膜后分别在上层耐温层和下层耐温层上涂一层涂布层，涂布层的厚度为0.003-0.005mm，涂好后进行高温固化，固化温度为100℃—110℃，烘烤5分钟，制成表面高张力及密着性的耐温层；
步骤4，取一步骤2完成涂布层固化后的下层耐温层，在下层耐温层的涂布层一面上转印高折UV胶层，通过特制的纹理结构模具，转印特殊定制的高折UV胶水，该高折UV胶水为改性聚氨酯丙基酸，然后通过紫外光固化形成光栅纹；在形成光栅纹后，采用低折贴合胶层进行填涂，低折贴合胶层采用的贴合胶为改性聚氨酯丙基酸，需要填平所有空隙，拒绝气泡等问题；
步骤5，步骤4填涂好低折贴合胶层后，同时在低折贴合胶层上面覆上步骤3完成涂布层固化后的复合板，和低折贴合胶层接触的面为做好涂布层的耐温层面，覆好后再通过UV灯进行固化；制成具有3D光学效果的柱状光栅结构。
一种柱状光栅结构的应用，包括上述所述的一种柱状光栅结构的制作方法制作出来的一种具有3D光学效果的柱状光栅结构，在柱状光栅结构上印刷图文层，通过撕掉下层耐温层另一面的保护膜，在下层耐温层面上印制提供通过计算机软件转换而成的压线图文，且压线图文和光栅纹完全对应，图文印刷完成后，再采用纳米光学纹理转印工艺、PVD镀膜工艺或丝印工艺中的至少一种，制成实际要求所需的印刷层。
优选地，柱状光栅结构的厚度在0.05mm以内。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
通过PC或PET材质制成的耐温层，再在耐温层表面上涂布层，增加高压成型的耐温层表面的张力和密着性，使主要起3D光学效果的高折UV胶层够采用转印技术转印到耐温层上；此外，高折UV胶层采用改性聚氨酯丙基酸，在转印后通过通过UV灯进行固化，固化后便能够采用特殊定制的低折粘合胶水，优选采用改性聚氨酯丙基酸进行填涂，填涂好之后直接覆上提前做好涂层的复合板材，再通过UV灯固化，制成具有3D光学效果的柱状光栅结构；通过这种工艺制成的光栅结构，可以将现有传统3D印刷技术和现有复合板、防爆膜及其后制成工艺结合起来，展示更加丰富多彩的效果的一种技术；
选用光学级PC或PET材质，这两种材质光学效果呈现较好，耐温均在100℃以上，在100℃以下的作业环境产生形变量较小；通过PC或PET材质制成的耐温层，可通过单片滚涂压印，卷料涂布机滚涂，即满足了在批量生产制程中对材料的耐候性要求，又能完美的呈现了3D的光学效果；
通过填充低折OCA特制粘合胶水，可以在不影响视觉效果的前提下，使得材料表面平整光滑，并且具有较强的抗压性和抗摔性，随之抗摩擦性能也会增强。因为表面平整光滑，可以很好的与其他材料进行贴合，从而其应用面也更加广泛，例如手机壳背盖、平板电脑后盖，家电装饰面板，VR/AR显示，汽车内饰等。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明柱状光栅结构成品的结构示意图；
图2是本发明柱状光栅结构应用的结构示意图。
图中的附图标记及名称如下：
光栅层10、有机玻璃层20、下层耐温层30、上层耐温层40、保护膜50、高折UV胶层11、低折贴合胶层12、涂布层13、印刷层60。
具体实施方式
下面将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。
请参阅图1-2，本发明实施例中，一种具有3D光学效果的柱状光栅结构，包括具有3D显示效果的光栅层10、具有防爆功能的有机玻璃层20、以及耐温在100℃以上的下层耐温层30和上层耐温层40，光栅层10包括高折UV胶层11和低折贴合胶层12，高折UV胶层11表面呈多条均匀排布的柱状结构，低折贴合胶层12填涂于高折UV胶层11表面，使光栅层10外表面呈平整结构；有机玻璃层20贴合在上层耐温层40上，下层耐温层30和上层耐温层40的一面上均涂有提高表面张力和密着性的涂布层13，下层耐温层30和上层耐温层40通过涂布层13将光栅层10贴合在两者之间。
优选地，涂布层13采用热固型羟基丙基酸树脂材料制成，且涂布层13的厚度为0.003mm-0.005mm；下层耐温层30和上层耐温层40均采用PC材料或PET材料制作而成；有机玻璃层20采用PMMA材料制作而成；高折UV胶层11采用改性聚氨酯丙基酸材料制成；低折贴合胶层12采用光学OCA胶制成。
通过PC或PET材质制成的耐温层，再在耐温层表面上涂布层13，增加高压成型的耐温层表面的张力和密着性，使主要起3D光学效果的高折UV胶层11够采用转印技术转印到耐温层上；此外，高折UV胶层11采用改性聚氨酯丙基酸，在转印后通过通过UV灯进行固化，固化后便能够采用特殊定制的低折粘合胶水，优选采用改性聚氨酯丙基酸进行填涂，填涂好之后直接覆上提前做好涂层的复合板材，再通过UV灯固化，制成具有3D光学效果的柱状光栅结构；通过这种工艺制成的光栅结构，可以将现有传统3D印刷技术和现有复合板、防爆膜及其后制成工艺结合起来，展示更加丰富多彩的效果的一种技术；具体参照如下所示的一种柱状光栅结构的制作方法，用于制作上述所述的一种具有3D光学效果的柱状光栅结构，柱状光栅结构的厚度设置在0.05mm以内，包括如下步骤：
步骤1，准备耐温层，选用的厚度为0.05mm以上的光学级PC材质或者PET材质，通过覆膜机对该耐温层的双面进行覆膜，制成双面覆膜的耐温层，且将制作好的耐温层分为两部分，一部分作为上层耐温层40，一部分作为下层耐温层30；
步骤2，取一步骤1的上层耐温层40；将上层耐温层40上面的保护膜50撕掉，然后采用OCA光学胶贴上有机玻璃层20，制成复合板；
步骤3，制作表面高张力及密着性的耐温层，取一步骤1的下层耐温层30以及步骤2的复合板，分别将下层耐温层30上面的保护膜50以及复合板下面的保护膜50撕掉，撕开保护膜50后分别在上层耐温层40和下层耐温层30上涂一层涂布层13，涂布层13的厚度为0.003-0.005mm，此涂布层13的目的为增加基材表面张力和密着性，该涂布层13为热固型羟基丙基酸树脂，固含百分比为25-35％，涂布层13的厚度为0.003-0.005mm，涂好后进行高温固化，固化温度为100℃—110℃，烘烤5分钟，制成表面高张力及密着性的耐温层；单片作业方式时用带10#线棒或可调节刮刀高度的涂布平台生产，也可用420目丝印网版印刷；卷料作业时用带烘箱隧道炉的涂布机作业，为了保证良率以上作业建议在千级无尘车间，此段工艺也可让PC板生产厂家在出货前提前预涂好；
步骤4，取一步骤2完成涂布层13固化后的下层耐温层30，在下层耐温层30的涂布层13一面上转印高折UV胶层11，通过特制的纹理结构模具，转印特殊定制的高折UV胶水，该高折UV胶水为改性聚氨酯丙基酸，然后通过紫外光固化形成光栅纹，单片作业方式时用平板压印方式生产，卷料作业时用UV灯的涂布机作业；在形成光栅纹后，采用低折贴合胶层12进行填涂，低折贴合胶层12采用的贴合胶为改性聚氨酯丙基酸，需要填平所有空隙，拒绝气泡等问题；
步骤5，步骤4填涂好低折贴合胶层12后，同时在低折贴合胶层12上面覆上步骤3完成涂布层13固化后的复合板，和低折贴合胶层12接触的面为做好涂布层13的耐温层面，覆好后再通过UV灯进行固化；制成具有3D光学效果的柱状光栅结构；
为了保证良率以上作业建议在千级无尘车间。
如此该具有3D光学效果的材料制造完成，可以开始印刷图文，具体采用一种柱状光栅结构的应用，包括上述所述的一种柱状光栅结构的制作方法制作出来的一种具有3D光学效果的柱状光栅结构，在柱状光栅结构上印刷图文层，通过撕掉下层耐温层30另一面的保护膜50，在下层耐温层30面上印制提供通过计算机软件转换而成的压线图文，且压线图文和光栅纹完全对应，图文印刷完成后，再采用纳米光学纹理转印工艺、PVD镀膜工艺或丝印工艺中的至少一种，制成实际要求所需的印刷层60。
即可实现产品现有的炫彩效果和多层次的立体效果结合，从而实现更加震感的视觉体验。此工艺技术可广泛应用于例如手机壳背盖、平板电脑后盖，家电装饰面板，汽车内饰等领域；此具有3D光学效果的材料内部结构组合设计制作，极大地增加了立体印刷的应用面；为一种新型材料填补了行业的空白，此生产工艺技术解决了从膜材到板材的3D光学效果的呈现，可广泛应用于例如手机壳背盖、平板电脑后盖，家电装饰面板，汽车内饰等领域。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (8)
1.一种柱状光栅结构的制作方法，其特征在于，包括具有3D显示效果的光栅层、具有防爆功能的有机玻璃层、以及耐温在100℃以上的下层耐温层和上层耐温层，光栅层包括高折UV胶层和低折贴合胶层，高折UV胶层表面呈多条均匀排布的柱状结构，低折贴合胶层填涂于高折UV胶层表面，使光栅层外表面呈平整结构；有机玻璃层贴合在上层耐温层上，下层耐温层和上层耐温层的一面上均涂有提高表面张力和密着性的涂布层，下层耐温层和上层耐温层通过涂布层将光栅层贴合在两者之间；其制作方法包括如下步骤：
步骤1，准备耐温层，选用的厚度为0.05mm以上的光学级PC材质或者PET材质，通过覆膜机对该耐温层的双面进行覆膜，制成双面覆膜的耐温层，且将制作好的耐温层分为两部分，一部分作为上层耐温层，一部分作为下层耐温层；
步骤2，取一步骤1的上层耐温层；将上层耐温层上面的保护膜撕掉，然后采用OCA光学胶贴上有机玻璃层，制成复合板；
步骤3，制作表面高张力及密着性的耐温层，取一步骤1的下层耐温层以及步骤2的复合板，分别将下层耐温层上面的保护膜以及复合板下面的保护膜撕掉，撕开保护膜后分别在上层耐温层和下层耐温层上涂一层涂布层，涂布层的厚度为0.003-0.005mm，涂好后进行高温固化，固化温度为100℃—110℃，烘烤5分钟，制成表面高张力及密着性的耐温层；
步骤4，取一步骤2完成涂布层固化后的下层耐温层，在下层耐温层的涂布层一面上转印高折UV胶层，通过特制的纹理结构模具，转印特殊定制的高折UV胶水，该高折UV胶水为改性聚氨酯丙基酸，然后通过紫外光固化形成光栅纹；在形成光栅纹后，采用低折贴合胶层进行填涂，低折贴合胶层采用的贴合胶为改性聚氨酯丙基酸，需要填平所有空隙，拒绝气泡问题；
步骤5，步骤4填涂好低折贴合胶层后，同时在低折贴合胶层上面覆上步骤3完成涂布层固化后的复合板，和低折贴合胶层接触的面为做好涂布层的耐温层面，覆好后再通过UV灯进行固化；制成具有3D光学效果的柱状光栅结构。
2.根据权利要求1所述的一种柱状光栅结构的制作方法，其特征在于，涂布层采用热固型羟基丙基酸树脂材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种柱状光栅结构的制作方法，其特征在于，下层耐温层和上层耐温层均采用PC材料或PET材料制作而成。
4.根据权利要求1所述的一种柱状光栅结构的制作方法，其特征在于，有机玻璃层采用PMMA材料制作而成。
5.根据权利要求1所述的一种柱状光栅结构的制作方法，其特征在于，高折UV胶层采用改性聚氨酯丙基酸材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种柱状光栅结构的制作方法，其特征在于，低折贴合胶层采用光学OCA胶制成。
7.根据权利要求1所述的一种柱状光栅结构的制作方法，其特征在于，柱状光栅结构的厚度在0.05mm以内。
8.一种柱状光栅结构的应用，包括权利要求1-7中任一项所述的一种柱状光栅结构的制作方法制作出来的一种具有3D光学效果的柱状光栅结构，其特征在于，在柱状光栅结构上印刷图文层，通过撕掉下层耐温层另一面的保护膜，在下层耐温层面上印制提供通过计算机软件转换而成的压线图文，且压线图文和光栅纹完全对应，图文印刷完成后，再采用纳米光学纹理转印工艺、PVD镀膜工艺或丝印工艺中的至少一种，制成实际要求所需的印刷层。
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