基于圆形阵列和蓝光吸收技术的复合膜材及其制备方法与流程

1.本发明涉及光学投影技术领域，具体涉及一种基于圆形阵列和蓝光吸收技术的复合膜材及其制备方法。


背景技术：

2.由于投影技术的普及，投影屏幕以及制备方法成为影响投影效果的重要影响因素，因此，相关从业者对投影屏幕技术进行了研究和改进。
3.如现有文献1（高对比度投影银幕[p].cn207867207u,2018-09-14.），陈明立等人通过在基底层的第一面形成多个棱镜结构，并在棱镜结构中填充光线吸收粒子，以解决在短焦投影时的复影成像问题。该技术方案并未涉及基底层、反射层，即屏幕的制备方法。
[0004]
而现有文献2，（一种抗光幕布[p].cn209231704u,2019-08-09.）周永南同样采用了锯齿结构，但是，通过引入吸光材料和反光涂层，实现只需一次涂层处理，解决常规技术需要进行两次涂层处理的技术问题，提高生产效率和良品率，进而降低生产成本。通过该文献可以确认在幕布生产领域中，生产幕布过程中的涂层处理技术对产品性能和成本具有直接且显著的影响。此外，该技术方案的两个关键技术细节为：1、光学棱镜阵列的制备方法为，通过uv树脂压印固化获得，具体可以为光固化或热压冷却；2、所述吸光材料为黑色粒子，其作用为，作为第二道吸光机制，可以吸收进入棱镜表面粗糙化微结构的环境光，进一步强化吸光效果。
[0005]
此外，现有文献3（超短焦抗光投影幕布及其制备方法[p].cn112099302b,2022-05-17.），成志秀等人采用在幕布表层设有黑白相间条纹，然后，只需将表层与光学棱镜层进行贴合，就可以起到吸收环境光、反射投影光线作用的方法，解决在光学棱镜结构上面直接通过涂布、喷涂、溅镀等方式形成吸光层和反射层时，提供在微米尺寸的微凸条结构的精准涂布问题。其棱镜层由不透光材料形成，同样采用与现有文献2相同的紫外固化方式、热压方式、光固化与加热固化或加成固化相结合的固化方式成型。
[0006]
现有文献均存在同一个技术问题：所采用的棱镜层均为三角形的棱镜阵列。导致上述现象产生的原因为，受限于常规的棱镜层制备方法。根据发明人的研究，在进行更为精细的设计时，常规方法无法实现复杂形貌，如圆形或圆形。而不同的阵列，可以对光线的折射和反射进行精细调控，最终提高幕布的成像效果。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的是提供一种基于圆形阵列和蓝光吸收技术的复合膜材及其制备方法。
[0008]
本发明的基本原理为，以制图软件、光刻机技术、流延拉膜技术、激光精雕技术相结合，实现高精确度、特定图形的投影屏幕膜材的制备；此外，针对投影技术应用场景为相对暗室环境，蓝光对人眼损伤严重的问题，引入蓝光吸收技术，解决上述问题。其中在引入蓝光吸收技术同时伴随产生了新的技术问题：在蓝光的吸收和色彩还原度及其他光线折射
时多角度一致性的问题。
[0009]
根据发明人的研究发现，在添加光源吸收剂，实现蓝光吸收技术时，相较于常规的三角形棱镜阵列，高度一致性阵列排布的圆形可以有效解决光线折射时的多角度一致性的问题，同时极大限度地解决了色彩还原度的问题。
[0010]
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于圆形阵列和蓝光吸收技术的复合膜材，幕布由圆形微珠光学层、漫反射支撑层和银反射层构成，将圆形微珠光学层、漫反射支撑层和银反射层由上到下，通过工业辗轮的弹压工艺复合成型。
[0011]
一种基于圆形阵列和蓝光吸收技术的复合膜材的制备方法，包括以下步骤：步骤1，圆形微珠光学层的制备，圆形微珠光学层表面包含圆形阵列，首先，通过专业制图软件设计制作具备纳米级的圆形阵列的图形，简称图形，然后，通过算法将图形导入光刻机，在光刻胶版上刻出所需圆形阵列，最后，以光刻胶版为母版的形式，在uv模压系统上，通过uv转印技术进行批量无接缝复制；所述步骤1进行所述圆形阵列的设计时，需根据理论计算，调节圆形阵列的尺寸和弧度，实现光线折射时保持多角度一致性；所述步骤1圆形微珠光学层的基材为pet或bopp材质；步骤2，漫反射支撑层的制备，采用压延技术，具体流延拉膜生产工艺为，首先，原料通过高温熔融后经过膜嘴喷膜再纵向拉伸、横向拉伸后得出设计厚度的膜，然后，通过压纹工艺在薄膜表面形成凹凸不平且规则的磨砂面，实现表面多纹理的角度变换，获得光源的多角度漫反射；所述步骤2支撑层的材质为pvc、pu或tpu时，可以加入poe软化粒子，提升支撑层的抗皱性和弹性；所述步骤2生产工艺的具体流程为，高温熔融原料粒子-喷膜-纵向拉伸-横向拉伸-压纹辊-冷却辊-定型-收卷；制备所述漫反射支撑层时，引入蓝光吸收技术，其实现方法为，在原料配方中加入光源吸收剂；所述光源吸收剂具备吸收波长为400-470 nm，即蓝光的特性，并且，在步骤1进行圆形阵列排布时，需要配合调整圆形的尺寸和弧度，实现保持光线折射的多角度一致性和色彩还原度的比例，漫反射支撑层薄膜的厚度限定为20-400um；步骤3，银反射层的制备；步骤4，复合膜材的制备，通过工业辗轮的弹压工艺复合成型。
[0012]
对于现有技术，本发明通过将光刻技术（球面体的制作），工业化学技术（光源吸收剂等的应用），工业工程应用技术（设备改进，工程辊轮的弹压、转印移印技术）和物理光学应用技术（光源的切割等）进行结合。
[0013]
因此，具有以下优点：1、将光刻技术和蓝光吸收技术相结合；2、无溶剂复合工艺，通过热熔粒子工艺制备膜材，实现无溶剂化，并获得材料的强度、平整度，耐老化，环保（无残留、无气泡、无气味）的提升效果；3、无溶剂化带来的另一个达到质变的技术效果为，所得膜材可达到食品级应用标准。
附图说明
[0014]
图1为实施例1结构示意图；图2为实施例1的光线单层螺旋曲线示意图；图3为实施例1的光线双螺旋曲线示意图。
具体实施方式
[0015]
本发明通过实施例，结合说明书附图对本发明内容作进一步详细说明，但不是对本发明的限定。
[0016]
实施例1：一种基于圆形阵列和蓝光吸收技术的复合膜材，如图1所示，幕布由圆形微珠光学层、漫反射支撑层和银反射层构成，将圆形微珠光学层、漫反射支撑层和银反射层由上到下，通过工业辗轮的弹压工艺复合成型，可以获得以下技术效果， 1、形成光源的双螺旋曲线，如图2和图3所示，形成高还原度逼真的画面；2、实现无溶剂复合。
[0017]
其制备方法包括以下步骤：步骤1，圆形微珠光学层的制备，圆形微珠光学层表面包含圆形阵列，首先，通过专业制图软件设计制作具备纳米级的圆形阵列的图形，简称图形，然后，通过算法将图形导入光刻机，在光刻胶版上刻出所需圆形阵列，最后，以光刻胶版为母版的形式，在uv模压系统上，通过uv转印技术进行批量无接缝复制；其中，所述圆形微珠光学层的基材为pet或bopp材质，所述步骤1进行所述圆形阵列的设计时，需根据理论计算，调节圆形阵列的尺寸和弧度，实现光线折射时保持多角度一致性；步骤2，漫反射支撑层的制备，采用压延技术，具体流延拉膜生产工艺为，首先，原料通过高温熔融后经过膜嘴喷膜再纵向拉伸、横向拉伸后得出设计厚度的膜，然后，通过压纹工艺在薄膜表面形成凹凸不平且规则的磨砂面，实现表面多纹理的角度变换，获得光源的多角度漫反射；所述步骤2支撑层的材质为pvc、pu或tpu时，加入poe软化粒子，提升支撑层的抗皱性和弹性。
[0018]
所述步骤2生产工艺的具体流程为，高温熔融原料粒子-喷膜-纵向拉伸-横向拉伸-压纹辊-冷却辊-定型-收卷。
[0019]
制备所述漫反射支撑层时，引入蓝光吸收技术，其实现方法为，在原料配方中加入光源吸收剂；所述光源吸收剂具备吸收波长为400-470 nm，即蓝光的特性，并且，在步骤1进行圆形阵列排布时，需要配合调整光源吸收剂的比例，实现保持光线折射的多角度一致性和色彩还原度的比例，并且，漫反射支撑层薄膜的厚度限定为20-400um步骤3，银反射层的制备；步骤4，复合膜材的制备，通过工业辗轮的弹压工艺复合成型。