一种防反射、光线定向复合膜的制作方法

本实用新型涉及防反射膜技术领域，具体涉及一种防反射、光线定向复合膜。

背景技术：

近年来，各种新型平板显示(lcd、oled、el、pdp)技术和产品发展迅速，平板显示产业已经成为信息产业的重要组成部分，平板显示行业和市场正在全球范围内快速增长；各种交通运输工具驾驶舱导航、各种仪表指示也广泛应用了平板显示设备，例如各种汽车、直升机、战斗机、商用飞机和高铁、地铁机车等轨道交通工具。

这些交通运输工具驾驶舱一般都是封闭的，在夜间作业时，封闭驾驶舱里面的液晶显示屏光线会反射到前挡风玻璃或左、右挡风玻璃上形成倒影成像，影响机车驾驶员或飞行员观察舱外情况；同时该图像亮度在晃动，极易给机车驾驶员或飞行员造成视觉疲劳。交通运输工具白天作业时，在晴朗天气情况下，封闭座舱液晶显示屏表面反射周围强光或者内部产生的强光射入人眼，容易产生“白光”、“刺眼”等眩目现象，影响图像阅读清晰度，无法清晰地阅读显示屏幕内容；长期在这些恶劣的眩光环境中观看液晶显示屏，极易造成视线疲劳，给机车驾驶员或飞行员眼睛带来伤害，甚至造成驾驶、飞行安全危害。

为避免平板显示器内部产生的强光影响，可在显示屏上进行粗糙化防眩处理(anti-glare)，降低眩光，提高画质清晰度；为控制外界杂乱的反射光，在屏幕保护膜上进行可使光扩散的反强光(anti-glare)处理，或进行可削弱反射光强度的反反射光(anti-reflection)处理。为减弱交通运输工具封闭驾驶舱平板显示器夜晚反射驾驶舱观察玻璃窗形成倒影成像眩光，以及防止白天强太阳光反光影响显示屏阅读清晰度，一般多采用在液晶显示屏周围安装塑料挡板的方法，但是安装塑料挡板，会存在减小交通运输工具封闭驾驶舱内人体工学设计自由度、增加成本的问题；同时交通运输工具封闭驾驶舱平板显示器的眩光是一个复杂问题，在现有的技术中，常采用单一的技术针对性地处理某一种类型的眩光问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种防反射、光线定向复合膜，本实用新型将光线定向膜层和防反射膜层复合，制备的光学复合膜兼具多重功能，能够系统解决交通运输工具封闭驾驶舱液晶显示屏受到白天强太阳反射，以及夜晚反射玻璃观察窗成像产生的各种眩光问题，该光学复合膜还具有抗划伤和防污效果；本实用新型的透明涂层与吸光涂层间隔排布而成，能够将液晶显示屏出射光线进行定向，控制不同出射角度的透光率；本实用新型的防反射膜层利用表面能势能差异，在沉积时会出现高低折射率材料分层现象而实现光学干涉，使得表面具有抗反射功能。

本实用新型所采用的技术方案是：一种防反射、光线定向复合膜，包括光线定向膜层、防反射膜层和光学透明胶层；所述光线定向膜层和防反射膜层之间通过光学透明胶层复合；所述光线定向膜层包括第一透明支持体，在所述第一透明支持体一面涂布有光线定向涂层，在另一面涂布有安装胶层。

优选的，所述安装胶层底层复合有离型膜层。

优选的，所述光线定向涂层包括透明涂层和吸光涂层。

优选的，所述透明涂层和吸光涂层纵向间隔排布。

优选的，所述吸光涂层为条状或者网格状。

优选的，所述透明涂层的宽度为10μm～200μm。

优选的，所述透明涂层的高度与宽度比值为1.5～6.0。

优选的，所述透明涂层的宽度与吸光涂层的宽度比值为0.5～10.0。

优选的，所述防反射膜层包括第二透明支持体，所述第二透明支持体一面涂布有抗反射硬涂膜涂层，另一面涂布有光学透明胶层。

优选的，所述第一透明支持体6厚度为10～500μm。

上述技术方案的有益效果：

(1)本实用新型的光线定向膜层采用高折射材料制备透明涂层与吸光涂层，透明涂层与吸光涂层间隔排布而成，能够将液晶显示屏出射光线进行定向，控制不同出射角度的透光率；采用高折射材料制备形成的光线定向膜层法向0°视角方向透光率高于中低折射率材料制备的透明涂层与吸光涂层。

(2)本实用新型防反射、光线定向复合膜使用层反射率不大于2％，法向0°视角方向透光率不小于58％，法向0°视角方向雾度不大于8％，法向30°视角方向透光率不大于20％，法向45°视角方向透光率不大于10％。

(3)本实用新型的防反射膜层利用表面能势能差异，在沉积时会出现高低折射率材料分层现象而实现光学干涉，使得表面具有抗反射功能。

(4)本实用新型抗反射涂层采用一次涂布的方法，简化了生产工艺，降低了成本。

(5)本实用新型将光线定向膜层和防反射膜层复合，制备的光学复合膜兼具多重功能，能够系统解决交通运输工具封闭驾驶舱液晶显示屏受到白天强太阳反射，以及夜晚反射玻璃观察窗成像产生的各种眩光问题。

(6)本实用新型制备的防反射、光线定向复合膜透光率优异，不影响仪表盘阅读清晰度，同时具有较好的耐划伤性能和防污性能。

(7)本实用新型制备的防反射、光线定向复合膜应用于交通运输工具封闭驾驶舱液晶显示屏上，薄膜易于安装和拆卸，不改变座舱现有结构，提高了驾驶舱人体工学设计自由度。

附图说明

图1为本实用新型一种防反射、光线定向复合膜的结构示意图。

图2为本实用新型光线定向膜层结构示意图。

其中，1-保护膜层；2-抗反射硬涂膜涂层；3-第二透明支持体；4-光学透明胶层；5-光线定向涂层；6-第一透明支持体，7-安装胶层；8-离型膜层；9-透明涂层；10-吸光涂层。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开的一种防反射、光线定向复合膜，包括光线定向膜层、防反射膜层和光学透明胶层4；光线定向膜层和防反射膜层之间通过光学透明胶层4复合；如图2所示，光线定向膜层包括第一透明支持体6，在第一透明支持体6一面上涂布有光线定向涂层5，在另一面涂布有安装胶层7，在安装胶层7底层复合离型膜层8；光线定向涂层5包括透明涂层9和吸光涂层10，透明涂层9和吸光涂层10间隔排布；透明涂层9的宽度在10μm～200μm，优选30μm～150μm，透明涂层9的高度与吸光涂层10的宽度比值为1.5～6.0；透明涂层9的宽度与吸光涂层10的宽度比值在0.5～10.0，优选1.0～6.0；透明涂层9与吸光涂层10间隔排布，可以将防反射、光线定向复合膜在偏离法向0°视角方向的透光率逐渐降低；光线定向涂层5的高度、透明涂层9和吸光涂层10的宽度可以决定防反射光线定向复合膜不同法向视角方向的透光率大小，从而控制不同法向视角方向显示屏出射光线的强度，减弱液晶显示屏夜晚工作时反射到玻璃观察窗成像产生的眩光问题。

透明涂层9与吸光涂层10均是由高折射率树脂和高折射率活性稀释剂组成的紫外光(uv)固化涂层，折射率优选在1.54～1.80；采用高折射材料制备形成的光线定向膜层法向0°视角方向透光率高于由中低折射率材料制备的透明涂层9与吸光涂层10；吸光涂层10中的吸光材料主要是黑颜料，所述黑颜料为炭黑、苯胺黑、石墨、乙炔黑、fe3o4、钛黑、钴黑、铜络黑中的一种或几种；所述黑颜料的平均粒径为1～500nm，优选平均粒径为5～200nm。

安装胶层7是一种高折射率材料，折射率在1.46～2.00，优选1.54～1.80；高折射率安装胶层7可以是丙烯酸酯压敏胶、聚氨酯压敏胶或有机硅压敏胶的一种，该高折射率安装胶层7还具有自排气吸附性能，便于安装于液晶显示屏表面。

防反射膜层包括第二透明支持体3，第二透明支持体3一面涂布有抗反射硬涂膜涂层2，另一面涂布有光学透明胶层4；抗反射硬涂膜涂层2由高低折射率树脂组成，折射率为1.10～1.45的低折射材料，折射率优选为1.54～1.80的高折射材料，其中，两种材料之间的折射率差异为0.01以上，表面能差异为4mn/m以上，抗反射硬涂膜涂层2中低折射材料与高折射材料均为uv固化材料，重量比为1/9～9/1。抗反射硬涂膜涂层2厚度为2～10μm。

抗反射硬涂膜涂层2采用一次涂布法形成；在抗反射硬涂膜涂层2的上面覆有一层保护膜层1；高折射率材料为高折射率uv固化树脂、高折射率活性稀释剂中的一种或其混合物，表面能为29～40mn/m。高折射率uv固化树脂折射率在1.50～2.00，优选1.54～1.80，表面能为29～40mn/m；高折射率uv固化树脂为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯中的一种或多种；为保证涂层硬度，紫外光固化树脂的官能团要求在2～10之间。高折射率活性稀释剂为(4)乙基化壬基苯酚丙烯酸酯、二季戊四醇五/六丙烯酸酯、烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种；高折射率活性稀释剂折射率在1.46～2.00，优选1.54～1.80，表面能为29～40mn/m；高折射率活性稀释剂，可以调节涂层折射率和表面张力，可以市购得到。

光学透明胶层4为高折射率材料，折射率在1.46～2.00，优选1.54～1.80；光学透明胶层4可以是丙烯酸酯压敏胶、聚氨酯压敏胶或有机硅压敏胶的一种，该高折射率光学透明胶层4可以采用uv固化或者热固化。

第一透明支持体6与第二透明支持体3没有特别的限定，可以从作为现有的光学使用的塑料薄膜中选择使用；第一透明支持体6与第二透明支持体3优选可见光的透光率出色(优选透光率为90％以上)且透明性出色的材料(优选薄膜雾度值为1％以下)。作为这种塑料薄膜的例子包括：聚对苯二甲酸乙二酯，聚对苯二甲酸丁二酯和聚萘二甲酸亚乙酯薄膜，聚乙烯薄膜，聚丙烯薄膜，玻璃纸，二乙酰基纤维素薄膜，三乙酰基纤维素薄膜，丁酸乙酰基纤维素薄膜，聚氯乙烯薄膜，聚偏氯乙烯薄膜，聚乙烯醇薄膜，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜，聚苯乙烯薄膜，聚碳酸酯薄膜，聚甲基戊烯薄膜，聚砜薄膜，聚醚醚酮薄膜，聚醚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺薄膜，氟树脂薄膜，聚酰胺薄膜。优选聚对苯二甲酸丁二酯薄膜、三乙酰基纤维素薄膜和聚碳酸酯薄膜。

对第一透明支持体6与第二透明支持体3的厚度没有特别的限制，可根据情况进行适当选择；通常所述厚度在10～500μm之间，优选在20～300μm的范围内，最优选在30～200μm的范围内。

当需要时，可以通过对第一透明支持体6与第二透明支持体3的一个或两个表面进行处理，以便增强与表面上各层的粘着；例如利用电晕放电处理、等离子处理、铬酸处理(湿法)、火焰处理、加热空气的处理，或在臭氧存在下利用紫外线的照射处理等方法；表面处理根据第一透明支持体6与第二透明支持体3的种类进行适当的选择，通常从作用和可操作性考虑，优选电晕放电处理。

下面通过具体的实施例对本实用新型进一步说明，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。为便于比较，本实用新型选择聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(韩国skc产品)作为第一透明支持体和第二透明支持体进行实验，其中一面经过电晕处理。

实施例1

本实用新型公开的一种防反射、光线定向复合膜，包括光线定向膜层、防反射膜层和光学透明胶层4；光线定向膜层和防反射膜层之间通过光学透明胶层4复合；光线定向膜层包括第一透明支持体6，在第一透明支持体6一面上涂布有光线定向涂层5，在另一面涂布有安装胶层7，在安装胶层7底层复合离型膜层8；光线定向涂层5包括透明涂层9和吸光涂层10，透明涂层9和吸光涂层10间隔排布；透明涂层9的宽度为60μm，吸光涂层10的宽度为40μm左右，透明涂层9与吸光涂层10的高度为120μm。透明涂层9与吸光涂层10间隔排布，可以将防反射、光线定向复合膜在偏离法向0°视角方向的透光率逐渐降低；光线定向涂层5的高度、透明涂层9和吸光涂层10的宽度可以决定防反射光线定向复合膜不同法向视角方向的透光率大小，从而控制不同法向视角方向显示屏出射光线的强度，减弱液晶显示屏夜晚工作时反射到玻璃观察窗成像产生的眩光问题。

防反射膜层包括第二透明支持体3，第二透明支持体3一面涂布有抗反射硬涂膜涂层2，另一面涂布有光学透明胶层4；抗反射硬涂膜涂层2由高低折射率树脂组成；在抗反射硬涂膜涂层2的上面覆有一层保护膜层1；抗反射硬涂膜涂层2厚度为5μm。

对比例1

本实用新型公开的一种防反射、光线定向复合膜，包括光线定向膜层、防反射膜层和光学透明胶层4；光线定向膜层和防反射膜层之间通过光学透明胶层4复合；光线定向膜层包括第一透明支持体6，在第一透明支持体6一面上涂布有光线定向涂层5，在另一面涂布有安装胶层7，在安装胶层7底层复合离型膜层8；光线定向涂层5包括透明涂层9和吸光涂层10，透明涂层9和吸光涂层10间隔排布；透明涂层9的宽度为60μm，吸光涂层10的宽度为40μm，透明涂层9与吸光涂层10的高度为80μm。透明涂层9与吸光涂层10间隔排布，可以将防反射、光线定向复合膜在偏离法向0°视角方向的透光率逐渐降低；光线定向涂层5的高度、透明涂层9和吸光涂层10的宽度可以决定防反射光线定向复合膜不同法向视角方向的透光率大小，从而控制不同法向视角方向显示屏出射光线的强度，减弱液晶显示屏夜晚工作时反射到玻璃观察窗成像产生的眩光问题。

防反射膜层包括第二透明支持体3，第二透明支持体3一面涂布有抗反射硬涂膜涂层2，另一面涂布有光学透明胶层4；抗反射硬涂膜涂层2由高低折射率树脂组成；在抗反射硬涂膜涂层2的上面覆有一层保护膜层1；抗反射硬涂膜涂层2厚度为5μm。

将实施例1和对比例1的防反射、光线定向复合膜进行测试；测试防反射、光线定向复合膜使用层性能时，撕去防反射膜层一面的保护膜层1和光线定向膜层安装胶层7一面的离型膜层8，测其性能，其结果列于表1。表中的各项性能采用下述测定方法：

(1)反射率

对所得的防反射、光线定向复合膜的背面进行黑处理，然后根据最小反射率值评价低反射性能。作为测量仪器，使用美国pe公司制造的lambda900的分光光度计。

(2)透光率/雾度

按照标准astmd1003中规定，利用透光率/雾度测试仪(日本电色，型号：ndh5000)，测量防反射、光线定向复合膜法向0°视角方向的透光率和雾度，以及法向30°视角方向和法向45°视角方向的透光率。

(3)铅笔硬度测试

按照标准gb/6739中第四章规定执行，利用通过铅笔刮擦的涂膜硬度试验仪(天津市精科材料试验机厂制造，型号：便携式铅笔硬度计qhq-a)测试防反射、光线定向复合膜涂层硬度。

(4)抗划伤性能

涂膜抗划伤性能一般用钢丝绒进行测试，用钢丝棉#0000以500g力和恒定的速率(约100mm/s)来回擦拭防反射、光线定向复合膜涂层表面，并用肉眼观察表面状况。当在表面上出现第一道明显的划痕时，记录此时出现划痕时的擦拭次数，来表征抗划伤性能。一般次数大于10次抗划伤性能较好。

(5)指纹防污性能测试

将防反射、光线定向复合膜背面贴合黑色丙烯酸板(胶粘剂层厚20μm，板厚2mm)，制成无背面反射的实验片。防反射、光线定向复合膜涂层正面向上。将手指慢慢压在抗反射硬涂膜涂层上面，观察是否有指纹留下，进行判断防污性能。具体标准如下：a：无指纹残留。b：显示轻微指纹，轻易擦拭。c：有指纹，可擦拭。d：有指纹，难以擦拭。

测试出结果，列于表1。

表1实施例与对比例测试结果比较

由表1所示的结果可以看出，本实用新型所提供的防反射、光线定向复合膜能够将光线进行定向，控制不同法向角度的透光率；在具有抗反射和光线定向等光学性能的同时，具有防污和防划伤性能，且具有高清晰度。

防反射、光线定向复合膜使用层反射率不大于2％，法向0°视角方向透光率不小于58％，法向0°视角方向雾度不大于8％，法向30°视角方向透光率不大于20％，法向45°视角方向透光率不大于10％。

通过表1中实施例1与对比例1对应的数据可知，透明涂层高度与宽度的比值可以决定防反射、光线定向复合膜法向30°视角方向的透光率和法向45°视角方向的透光率，通过控制透明涂层的高度与宽度比值为1.5～6.0，从而控制防反射、光线定向复合膜使用层法向30°视角方向透光率不大于20％，法向45°视角方向透光率不大于10％，控制法向30°和45°视角方向显示屏出射光线的强度，减弱液晶显示屏夜晚工作时反射到玻璃观察窗成像产生的眩光问题。

本实用新型将光线定向膜层和防反射膜层复合，制备的光学复合膜兼具多重功能，能够系统解决交通运输工具封闭驾驶舱液晶显示屏受到白天强太阳反射，以及夜晚反射到玻璃观察窗成像产生的各种眩光问题，并且还具有防污和防划伤性能，具有高清晰度，可应用于各类交通运输工具封闭驾驶舱液晶显示屏表面眩光防护，也可以用于及其他场合液晶显示屏表面眩光防护。防反射膜层利用表面能势能差异，在沉积时会出现高低折射率材料分层现象而实现光学干涉，使得表面具有抗反射功能；并且，本实用新型抗反射硬涂膜涂层采用一次涂布的方法，简化了生产工艺，降低了成本。

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