本发明公开了一种低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片，其包括一透明基板和涂布在该基板上的涂层；该涂层具有微柱透镜阵列结构，由包括有丙烯酸酯寡聚物、丙烯酸酯单体、石墨烯、氧化锌纳米颗粒、光引发剂及助剂的聚合基质紫外光固化得到。本发明还涉及上述柱透镜式3D光学立体膜片的制备方法。本发明的优点是制得的柱透镜式3D光学立体膜片透光率高、重影度低。
1.一种低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片，其特征在于，包括一透明基板和涂布在该基板上的涂层；该涂层具有微柱透镜阵列结构，由包括有丙烯酸酯寡聚物、丙烯酸酯单体、石墨烯、氧化锌纳米颗粒、光引发剂及助剂的聚合基质紫外光固化得到；所述聚合基质包括如下组分：芳香族环氧树脂丙烯酸酯寡聚物 24~42份、
脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物 8~14份、丙烯酸酯单体 28~45份、氧化锌纳米颗粒 1～2份、石墨烯 0.001～0.1份、光引发剂 1~5份、助剂 1~5份。
2.如权利要求1所述的低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片，其特征在于，所述石墨烯为氧化石墨烯。
3.如权利要求1所述的低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片，其特征在于：所述氧化锌纳米颗粒的尺寸为1～100nm。
4.如权利要求1所述的低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片，其特征在于：所述助剂为流平剂、润湿剂、消泡剂中的一种或几种。
5.如权利要求1至4任意一项所述的低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片，其特征在于：所述丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯与新戊二醇二丙烯酸酯按重量比（1.5~3）：1的复配物。
6.如权利要求1所述的低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片，其特征在于：所述涂层的厚度为20μm～600μm。
7.一种如权利要求1所述的低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、采用机械粉碎法、溶胶－凝胶法、醇盐水解法、沉淀法、水热法、固相法、气相法之一制备氧化锌纳米颗粒；
s2、将包括芳香族环氧树脂丙烯酸酯寡聚物、聚酯型芳香族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物、脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物、丙烯酸酯单体、氧化锌纳米颗粒、石墨烯、光引发剂、助剂在内的聚合基质按照一定的比例混合，配成聚合基质；
s3、将聚合基质流延涂布于透明基板上，由微凹版涂布辊和光辊组成的一对压辊在胶料上辊轧成型，形成有规律、均匀排列的微柱透镜阵列结构；
s4、辊轧后的聚合基质用紫外光固化形成固化的涂层，得到柱透镜式3D光学立体膜片；
s5、将光学保护膜分别贴合于基板的表面和涂层的表面，成品经过切边、分条、再收卷。
8.如权利要求7所述的低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片的制备方法，其特征在于，所述微凹版涂布辊的直径为20～50mm。
9.如权利要求8所述的低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片的制备方法，其特征在于， 其中，所述石墨烯为氧化石墨烯；所述氧化锌纳米颗粒的尺寸为1～100nm；所述助剂为流平剂、润湿剂、消泡剂中的一种或几种；所述丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯与新戊二醇二丙烯酸酯按重量比（1.5~3）：1的复配物；所述涂层的厚度为20μm～600μm。
一种低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种信息显示技术领域，具体设计一种低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片及其制备方法。
背景技术
[0002] 近年来，3D电影以其逼真的视觉体验受到越来越多观众的青睐，但是佩戴眼镜观看却非常不方便。在这种背景下，裸眼3D技术应运而生。目前而言，在裸眼3D显示膜中，柱透镜式3D技术能很好地保障画面亮度，是未来3D显示最有望普及的解决方案。
[0003] 所谓的柱透镜式3D光学立体膜片是借助紫外线在PET等光学薄膜上将丙烯酸树脂固化成微柱透镜阵列结构而制得。微柱透镜阵列结构的主要功能在于实现不同方向投影膜片下方的子像素，分离左右眼不同视像，从而双眼观看显示屏时，就可以看到不同的子像素。目前对于柱透镜式3D光学立体膜片在裸眼式3D显示技术中已有很多专利文献发表，例如申请号为201110271474.6的中国专利等等。但如何提高柱透镜式3D光学立体膜片的重影度、提高其3D显示效果，仍是其生产过程中的最关键的核心技术点之一。
发明内容
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种具有低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片。
[0005] 此外，本发明还提供上述低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片的制备方法。
[0006] 针对第一个技术问题，本发明的技术方案为：一种低重影度的3D光学立体膜片，其包括一透明基板和涂布在该基板上的涂层；该涂层具有微柱透镜阵列结构，由包括有丙烯酸酯寡聚物、丙烯酸酯单体、石墨烯、氧化锌纳米颗粒、光引发剂及助剂的聚合基质紫外光固化得到。
[0007] 优选地，所述聚合基质包括如下组分：
[0008]
[0009] 最好所述石墨烯为氧化石墨烯。
[0010] 所述氧化锌纳米颗粒的尺寸为1～100nm。
[0011] 所述助剂为流平剂、润湿剂、消泡剂中的一种或几种。
[0012] 所述丙烯酸单体为丙烯酸异冰片酯与新戊二醇二丙烯酸酯按重量比(1.5～3)：1的复配物。
[0013] 所述涂层的厚度为20μm～600μm。
[0014] 针对第二个技术问题，本发明的技术方案是一种上述低重影度的柱透镜式3D光学立体膜片的制备方法，其包括以下步骤：
[0015] s1、采用机械粉碎法、溶胶－凝胶法、醇盐水解法、沉淀法、水热法、固相法、气相法之一制备氧化锌纳米颗粒；
[0016] s2、将芳香族环氧树脂丙烯酸酯寡聚物、聚酯型芳香族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物、脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物、丙烯酸酯单体、氧化锌纳米颗粒、石墨烯、光引发剂、助剂按照一定的比例混合，配成聚合基质；
[0017] s3、将聚合基质流延涂布于透明基板上，由微凹版涂布辊和光辊组成的一对压辊在胶料上辊轧成型，形成有规律、均匀排列的微柱透镜阵列结构；
[0018] s4、辊轧后的聚合基质用紫外光固化形成固化的涂层，得到柱透镜式3D光学立体膜片；
[0019] s5、将光学保护膜分别贴合于基板的表面和涂层的表面，成品经过切边、分条、再收卷。
[0020] 优选地，所述微凹版涂布辊的直径为20～50mm。
[0021] 优选地，所述聚合基质包括如下组分：
[0022]
[0023] 其中，所述石墨烯为氧化石墨烯；所述氧化锌纳米颗粒的尺寸为1～100nm；所述助剂为流平剂、润湿剂、消泡剂中的一种或几种；所述丙烯酸单体为丙烯酸异冰片酯与新戊二醇二丙烯酸酯按重量比(1.5～3)：1的复配物；所述涂层的厚度为20μm～600μm。
[0024] 本发明的优点及有益效果在于：
[0025] 1、本发明在聚合基质中加入氧化锌和石墨烯，意外发现提高了光学膜的透光率，尤其还降低了3D显示的重影度。
[0026] 2、本发明在通过将芳香族环氧树脂丙烯酸酯寡聚物与脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物并用，同时加入聚酯型芳香族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物，进一步降低了光学膜的重影度，同时保持了高透光率。
[0027] 3、在制造技术方面，采用微凹版涂布辊，降低了凹版涂布辊与被涂基板的接触面积，减小了进入和离开涂布区的液桥量，提高了转移涂布的质量，也降低了光学膜的重影度。
附图说明
[0028] 图1是本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图和实施例，对本发明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发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0030] 实施例1
[0031] 先采用溶胶－凝胶法制备氧化锌纳米颗粒；然后将芳香族环氧树脂丙烯酸酯寡聚物、聚酯型芳香族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物、脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物、丙烯酸酯单体、氧化锌纳米颗粒、石墨烯、光引发剂、助剂按照一定的比例混合，配成聚合基质；如图1所示，然后将聚合基质流延涂布于PET透明基板上，由微凹版涂布辊和光辊组成的一对压辊在胶料上辊轧成型，形成有规律、均匀排列的微柱透镜阵列结构，微凹版涂布辊的直径为20～50mm，根据不同涂幅宽度设定，比如涂布宽幅为300nm时，采用直径为20mm的微凹版涂布辊，涂布宽幅为1600mm时，采用直径为50mm的微凹版涂布辊；辊轧后的聚合基质用紫外光固化形成固化的涂层，涂层的厚度为100μm，从而得到柱透镜式3D光学立体膜片；最后将光学保护膜分别贴合于基板的表面和透明膜材层的表面以保护柱透镜式3D光学立体膜片，成品经过切边、分条、再收卷。
[0032] 聚合基质的配方(重量份数)为：双酚A型环氧丙烯酸酯(牌号9104)32份、聚酯型芳香族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物(牌号6210F-80)5份、脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物(牌号为5320)10份、丙烯酸异冰片酯20份、新戊二醇二丙烯酸酯10份、氧化锌纳米颗粒(1～100nm)1.5份、石墨烯0.01份、1－羟基环己基苯甲酮(光引发剂184)2份、流平剂(气相二氧化硅)1份、消泡剂(有机硅氧烷，牌号EFKA2040)0.5份、润湿剂(氟碳改性丙烯酸酯，牌号EFKA3277)0.5份。
[0033] 表1
[0034]折射率 收缩率 透光率 重影度
不添加氧化锌和石墨烯 1.53 0.5％ 83％ 37％
仅添加氧化锌 1.53 0.1％ 86％ 27％
仅添加石墨烯 1.53 0.3％ 87％ 30％
添加氧化锌和石墨烯 1.53 0.06％ 90％ 21％
[0035] 表1是实施例1中聚合基质中添加有氧化锌、石墨烯中的一种或多种与聚合基质中不添加氧化锌、石墨烯制备的柱透镜式3D光学立体膜片的折射率、收缩率、透光率和重影度的性能比较。
[0036] 由表1可以看出，聚合基质中添加氧化锌，得到的光学膜的重影度稍有降低，但远不及将氧化锌和石墨烯配合使用产生的重影度下降幅度，且得到的光学膜的透光率也得到提高。
[0037] 表2
[0038]氧化锌 石墨烯 透光率 重影度
1 0.001 87％ 19％
1.3 0.05 88％ 23％
1.5 0.01 90％ 21％
2 0.2 89％ 22％
[0039] 表2是改变实施例1中透明膜材层氧化锌、石墨烯含量制备的柱透镜式3D光学立体膜片的透光率和重影度的性能比较。
[0040] 表3
[0041]
[0042] 表3是实施例1中丙烯酸酯寡聚物为芳香族环氧树脂丙烯酸酯寡聚物、脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物和聚酯型芳香族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物的复配物与丙烯酸酯寡聚物为其中的一种或两种制备的柱透镜式3D光学立体膜片的折射率、收缩率、透光率和重影度的性能比较。
[0043] 由表3可以看出，丙烯酸酯寡聚物为单纯的芳香族环氧树脂丙烯酸酯，柱透镜式3D光学立体膜具有高重影度的缺点；丙烯酸酯寡聚物为单纯的脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物，柱透镜式3D光学立体膜具有低折射率、不符合柱透镜式3D光学立体膜的折射率要求；丙烯酸酯寡聚物为芳香族环氧树脂丙烯酸酯和脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物的混合物，柱透镜式3D光学立体膜透光率低。而丙烯酸酯寡聚物采用芳香族环氧树脂丙烯酸酯寡聚物、脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物和聚酯型芳香族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物的复配物，降低重影度的同时还不影响透光率。
[0044] 表4
[0045]重影度 耐溶剂性
丙烯酸异冰片酯 20％ 差
新戊二醇二丙烯酸酯 23％ 优
两者复配物 21％ 优
[0046] 表4是实施例1中丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯和新戊二醇二丙烯酸酯的复配物与丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯或新戊二醇二丙烯酸酯制备的柱透镜式3D光学立体膜片的重影度的性能比较。其中耐溶剂性为针对酯类溶剂的定性分析结果。
[0047] 由表4可以看出，采用丙烯酸异冰片酯和新戊二醇二丙烯酸酯的复配物可以降低柱透镜式3D光学立体膜片重影度、提高耐溶剂性。表5
[0048]透光率 重影度
纯石墨烯 90％ 21％
氧化石墨烯 91％ 21％
[0049] 表5是实施例1中聚合基质中石墨烯为纯石墨烯和氧化石墨烯制备的柱透镜式3D光学立体膜片的透光率和重影度的性能比较。可见，氧化石墨烯有助于提高柱透镜式3D光学立体膜片的透光性，其原因可能在于其改进的分散性。
[0050] 实施例2
[0051] 本实施例与实施例1的区别在于改变了聚合基质的配方。本实施例中，聚合基质的配方(重量份数)为：双酚A型环氧丙烯酸酯(牌号9104)42份、聚酯型芳香族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物(牌号6210F-80)7份、脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物(牌号为5320)8份、丙烯酸异冰片酯27份、新戊二醇二丙烯酸酯18份、氧化锌纳米颗粒(1～100nm)2份、石墨烯0.001份、1－羟基环己基苯甲酮(光引发剂184)5份、流平剂(气相二氧化硅)1.5份、消泡剂(有机硅氧烷，牌号EFKA2040)2.5份、润湿剂(氟碳改性丙烯酸酯，牌号EFKA3277)1份。
[0052] 实施例3
[0053] 本实施例与实施例1的区别在于改变了聚合基质的配方。本实施例中，聚合基质的配方(重量份数)为：双酚A型环氧丙烯酸酯(牌号9104)24份、聚酯型芳香族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物(牌号6210F-80)4份、脂肪族聚酯丙烯酸寡聚物(牌号为5320)47份、丙烯酸异冰片酯21份、新戊二醇二丙烯酸酯7份、氧化锌纳米颗粒(1～100nm)1份、石墨烯0.1份、1－羟基环己基苯甲酮(光引发剂184)1份、流平剂(气相二氧化硅)0.4份、消泡剂(有机硅氧烷，牌号EFKA2040)0.4份、润湿剂(氟碳改性丙烯酸酯，牌号EFKA3277)0.2份。
[0054] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
