一种透镜用防爆膜及透镜复合层叠结构的制作方法

1.本实用新型涉及光学膜应用技术领域，尤其是涉及一种透镜用防爆膜及透镜复合层叠结构。


背景技术：

2.虚拟现实头戴显示器设备，简称vr头显，是利用仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术集合的产品，是借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。vr头显的主要配置是两片透镜，vr透镜表面为平凸设置（非球面），凹凸效果增大视角、将画面放大及增强立体效果，即透镜边缘薄，中心厚。透镜为玻璃材质，存在破裂伤害眼睛的风险，因此，需要防爆膜保护眼睛。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种透镜用防爆膜，利用耐弯折纹理块弯曲闭合和/或拉伸张开，与被贴物的弧面凹凸配合，提高防爆膜的平整性及贴合性。
4.为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种透镜用防爆膜，包括光学基材层和光学胶层，光学基材层包括外表面和内表面；光学胶层设置于所述内表面；所述外表面和/或内表面设置有耐弯折纹理块，所述耐弯折纹理块沿第一方向延伸，相邻所述耐弯折纹理块之间相间隔设置。
5.优选的技术方案为，所述耐弯折纹理块为锯齿状凹槽。
6.优选的技术方案为，相邻所述锯齿状凹槽之间的凸起最高点与所述光学基材层的外表面和/或内表面相齐平。
7.优选的技术方案为，所述耐弯折纹理块沿第一方向的垂直方向设置为并列的单元耐弯折纹理块，所述单元耐弯折纹理块之间设置有沿第一方向延伸的切割导向件。
8.优选的技术方案为，所述光学基材层的外表面设置有耐弯折硬化外层。
9.优选的技术方案为，所述耐弯折硬化外层背向所述光学基材层一面设置有疏水层。
10.优选的技术方案为，所述光学基材层和光学胶层之间夹设有耐弯折硬化内层，所述耐弯折硬化内层盖设于所述光学基材层的内表面。
11.优选的技术方案为，所述光学胶层背向光学基材层一面设置有离型膜。
12.优选的技术方案为，所述疏水层背向光学基材层一面设置有保护膜。
13.本实用新型的目的之二在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种透镜复合层叠结构，包括透镜和上述的透镜用防爆膜，所述光学胶层与所述透镜的出光面相贴合，所述第一方向与所述透镜的宽度方向一致，所述耐弯折纹理块沿所述透镜的侧边缘设置。
14.本实用新型的优点和有益效果在于：
15.该透镜用防爆膜结构合理，通过在光学基材层的外表面和/或内表面设置的耐弯
折纹理块，与弧面被贴物配合使用时，不会因为光学基材本身的硬度大，导致贴合后膜面出现不平整的问题，利用耐弯折纹理块弯曲闭合和/或拉伸张开，与被贴物的弧面凹凸配合，提高防爆膜的平整性及贴合性；光学基材层通过胶层实现粘贴，使用方便。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例1防爆膜使用前的结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例1防爆膜剥去离型膜和保护膜的结构示意图；
18.图3是本实用新型实施例1光学基材层的立体结构示意图；
19.图4是本实用新型实施例1光学基材层的内表面俯视图；
20.图5是本实用新型实施例2防爆膜使用前的结构示意图；
21.图6是本实用新型实施例2防爆膜剥去离型膜和保护膜的结构示意图；
22.图7是本实用新型实施例2透镜复合层叠结构的结构示意图。
23.图中：1、光学基材层；2、光学胶层；4、离型膜；5、保护膜；6、透镜；10、耐弯折纹理块；11、切割导向件；100、耐弯折纹理段；31、耐弯折硬化外层；32、耐弯折硬化内层；33、疏水层。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0025]“内表面”“外表面”以透镜用防爆膜正常使用状态为参考，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0026]
一种透镜用防爆膜包括光学基材层和光学胶层，光学基材层包括外表面和内表面；光学胶层设置于内表面；光学基材层的材质为聚碳酸酯（pc）、pet、明聚酰亚胺（cpi）、聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）中的一种。优选为聚碳酸酯（pc），光学性能透光率、雾度和折射率，物理性能硬度、耐磨性和牢固性更佳优异，符合vr头显设备中的应用要求。光学胶层的材质为oca胶层。光学基材层的层厚为50~100μm，光学胶层的层厚为80~110μm。内表面靠近vr头显的透镜，外表面靠近人的眼睛。
[0027]
外表面和/或内表面设置有耐弯折纹理块，耐弯折纹理块沿第一方向延伸，相邻耐弯折纹理块之间间隔设置，耐弯折纹理块为锯齿状凹槽。锯齿状凹槽细微且精确；第一方向为任意方向，为了便于加工生产，第一方向为光学基材层的横向或纵向；耐弯折纹理块设置于光学基材层的外表面，防爆膜与弧面被贴物贴合时，锯齿状凹槽弯曲闭合，但并不挤压在一起，可以抵接，克服光学基材层硬度大，韧性不佳弯曲时出现细微的褶皱，进而影响防爆膜的平整性。同理，耐弯折纹理块设置于光学基材层的内表面，防爆膜与弧面被贴物贴合时，锯齿状凹槽弯曲张开，拉开与弧面被贴物贴合更紧密，同时弯曲时光学基材层得到舒张，消除弯曲时出现细微的褶皱。耐弯折纹理块之间间隔设置，间隔部分保证平面，以免影响入射光的光线传播路径，影响效果。耐弯折纹理块可以根据被贴物的边缘轮廓裁剪，贴合效果更佳，进一步的，耐弯折纹理块沿被贴物的侧边缘设置。
[0028]
相邻锯齿状凹槽之间的凸起最高点与光学基材层的外表面和/或内表面相齐平。保证光学基材层外表面和内表面的涂层均匀铺平，物理性能一致。
[0029]
耐弯折纹理块沿第一方向可以是连续的耐弯折纹理，相邻耐弯折纹理块之间相间隔设置。为了保证耐弯折纹理块与被贴物贴合牢固性，且加工简便，减少加工工序，提高生产效率，也便于裁剪贴合被贴物的边缘，耐弯折纹理块沿第一方向可以是间断的耐弯折纹理，包括若干个耐弯折纹理段。耐弯折纹理块沿第一方向的垂直方向设置为并列的单元耐弯折纹理块，单元耐弯折纹理块之间设置有沿第一方向延伸的切割导向件。便于分割和裁剪得与被贴物大小形状相匹配，且提高光学基材层的利用率。
[0030]
上述结构通过在光学基材层的外表面设置耐弯折硬化外层，一方面提高光学基材层表面的平整性及提高改善防爆膜的拉伸性能，与被贴物的弧面更贴合；另一方面防止光学基材层刮伤，提高耐磨性，以免对光学性能有消极影响。耐弯折硬化液可以填充锯齿状凹槽，耐弯折硬化层拉伸强度和韧性优异，并不影响实际应用。耐弯折硬化外层背向光学基材层一面设置有疏水层。提高水的接触角，防止水雾流挂在防爆膜上影响正常使用的视觉和清晰度。进一步的，耐弯折硬化外层的层厚为0.3~0.5μm，疏水层的层厚为0.1~0.2μm。
[0031]
在一较佳具体实施例方式中，光学基材层和光学胶层之间夹设有耐弯折硬化内层，耐弯折硬化内层盖设于光学基材层的内表面，进一步提高防爆膜的弯折性。耐弯折硬化内层的层厚为0.3~0.5μm。
[0032]
光学胶层背向光学基材层一面设置有离型膜，对光学胶层进行隔离和保护，以及降低光学胶层因积灰或受刮擦而导致粘接性降低的概率，且便于收卷。使用时，可直接将离型膜从光学胶层上剥离。疏水层背向光学基材层一面设置有保护膜，保护膜通过亚克力胶粘接在疏水层表面，防止在运输或生产过程中，磨损或刮伤疏水层和耐弯折硬化外层。
[0033]
一种透镜复合层叠结构，包括透镜和上述的透镜用防爆膜，光学胶层与透镜的出光面相贴合，第一方向与透镜的宽度方向一致，耐弯折纹理块沿透镜的侧边缘设置。图中，箭头的方向为入光面。
[0034]
实施例1
[0035]
如图1~4所示，透镜用防爆膜包括光学基材层1和光学胶层2，光学基材层1包括外表面和内表面，光学胶层2设置于内表面，光学胶层2背向光学基材层一面设置有离型膜4。光学基材层1的外表面设置有依次层叠的耐弯折硬化外层31和疏水层33，疏水层33背向光学基材层1一面设置有保护膜5。光学基材层1为pc基材层，光学胶层2为oca胶层。光学基材层1的层厚为100μm，光学胶层2的层厚为100μm，耐弯折硬化外层31的层厚为0.5μm，疏水层33的层厚为0.1μm。保护膜5材质为酚醛树脂（pf），通过亚克力胶覆盖于耐弯折硬化外层31的外表面。
[0036]
光学基材层1的内表面设置有耐弯折纹理块10，耐弯折纹理块10沿第一方向延伸，第一方向为光学基材层1的横向，相邻耐弯折纹理块10之间间隔设置，相邻耐弯折纹理块10之间的内表面为平面，耐弯折纹理块为锯齿状凹槽，锯齿状凹槽可以由压印获得，相邻锯齿状凹槽之间的凸起最高点与光学基材层1的内表面相齐平。耐弯折纹理块10是间断的，沿横向包括若干个耐弯折纹理段100。耐弯折纹理块10沿纵向设置为并列的单元耐弯折纹理块，单元耐弯折纹理块之间设置有沿横向延伸的切割导向件11，切割导向件11为切割线。光学胶液可以填充锯齿状凹槽，并不影响实际应用；也可以通过在离型膜4涂布形成光学胶层2，
再与光学基材层1的内表面粘接。
[0037]
透镜复合层叠结构包括透镜6和上述的透镜用防爆膜，剥离与光学胶层2相贴合的离型膜4，贴附于透镜6的出光面，使用时撕掉保护膜5。
[0038]
实施例2
[0039]
如图5~7所示，实施例2基于实施例1，区别在于，透镜用防爆膜包括光学基材层1，光学基材层1包括外表面和内表面，光学基材层1的内表面设置有依次层叠的耐弯折硬化内层32和光学胶层2，光学胶层2背向光学基材层1一面设置有离型膜4。光学基材层1的外表面设置有依次层叠的耐弯折硬化外层31和疏水层33，疏水层33背向光学基材层1一面设置有保护膜5。耐弯折硬化内层32的层厚为0.4μm，耐弯折硬化外层31的层厚为0.5μm，其他各层的层厚均不变。
[0040]
机械性能和光学性能测试：
[0041]
（1）拉伸率：根据标准gb13022-91；
[0042]
（2）透光率：根据标准gb/t 2410-2008；
[0043]
（3）雾度：根据标准gb/t 2410-2008；
[0044]
（4）耐弯折：向光学胶层一面弯折为内弯折；反之为外弯折。
[0045]
经试验，实施例1和实施例2的透镜用防爆膜试样拉伸率均大于100%；透过率均达到了90%以上；雾度均为1.0以下；实施例1和实施例2的光学基材和光学胶层内弯折的弯折角2
°
，弯折1万次，均未见折痕，外弯折的弯折角2
°
，弯折1万次，均未见折痕；实施例1和实施例2的透镜用防爆膜试样内弯折的弯折角5
°
，弯折1万次，均未见折痕，外弯折的弯折角5
°
，弯折1万次，均未见折痕。
[0046]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。