System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法技术_技高网

一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法技术

技术编号:42528474 阅读:5 留言:0更新日期:2024-08-27 19:37
本发明专利技术涉及一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其包括以下步骤,先在其中一个基片本体的表面依次涂覆填充层、叠合其它基片本体、保压固化,重复多次后,再经过切片,得到多个百叶基片,然后经过后处理,得到光学基片;其中,在所述其中一个基片本体和其它基片本体中,所述基片本体包括光学镜片、光学膜片和百叶基片中的一种或几种的组合片;所述填充层的填充材料包括遮光材料、以及占遮光材料用量4~8wt%且直径为5~10μm的微珠;在所述百叶基片中,所述百叶基片的切片表面与所述填充层的涂覆表面之间形成夹角。本发明专利技术解决了现有激光加工形成微米沟槽的方式存在的透光率低、防窥视角小的缺陷,具有工艺简单、提高透光率、防窥视角大、降低彩虹纹的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件的,尤其是涉及一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法


技术介绍

1、防窥膜是一种应用于电子设备屏幕的特殊涂层或附加膜,旨在保护屏幕内容的隐私性。它采用微结构、滤光技术或光学反射原理,使得正对屏幕的观察者能够看到清晰的影像,并限制在特定观看角度之外的光线透过屏幕,从而提高个人信息的安全性。目前,防窥膜的制备大多基于“超细微百叶窗技术”,其通过模拟百叶窗的工作原理来实现,它利用水平或竖直方向的条纹结构,使光线在特定角度范围内透过屏幕,达到防窥的目的。随着智能技术的发展,增强现实头戴显示设备可以将虚拟图像叠加在真实场景中,对于ar和裸眼3d等受现实场景影响较大的技术而言,由于周围环境中太阳光和灯光等强光的存在,这些强光会在光学显示设备中发生光衍射,导致出现彩虹纹,轻者会影响用户的使用体验,重者会伤害用户的眼睛。

2、申请人日前申请的公开号为cn117555055a的中国专利公开了一种光学基片及其应用,光学基片包括基片本体、多个开设于所述基片本体表面并呈二维阵列布置的微米沟槽、以及嵌设于所述微米沟槽内的填充层,相邻两个填充层在平行于所述基片本体表面的方向上的正投影之间存在重叠区域。上述光学基片的加工主要是在树脂或玻璃等光学镜片上,需要先采用激光加工形成微米沟槽、再填充遮光材料,能遮挡或吸收外界的灯光和太阳光等强光,在兼顾视觉质量、即该微米沟槽和填充层不会被肉眼明显观察到的同时,能起到消除彩虹纹的效果

3、申请人在后续研究中发现,随着微米沟槽深度的增加,光学基片的强度会随之降低,而理论最高效遮光结构为贯穿基底,现有工艺无法实现;另外,微米沟槽的加工深度较浅,因此普遍采用微米级周期,导致现实场景中的强光,主要是灯光或太阳光等也会在波导镜片中发生衍射,出现彩虹纹,这种现象会降低ar场景的体验感和手机等产品的使用体验;由于上述加工极限的制约,沟壑和周期的宽度比大约限制在1:10水平,理论透光率:t=1/(1+10)*100%=90.9%,那么大约有10%的光无法透过基片本体,大大降低了屏幕透光率。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种降低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其解决了现有激光加工形成微米沟槽的方式存在的透光率低、防窥视角小的缺陷,具有工艺简单、提高透光率、防窥视角大、降低彩虹纹的优点。

2、本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

3、一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,包括以下步骤,

4、先在其中一个基片本体的表面依次涂覆填充层、叠合其它基片本体、保压固化,重复多次后,再经过切片,得到多个百叶基片,然后经过后处理,得到光学基片;其中,

5、在所述其中一个基片本体和其它基片本体中,所述基片本体包括光学镜片、光学膜片和百叶基片中的一种或几种的组合片;

6、所述填充层的填充材料包括遮光材料、以及占遮光材料用量4~8wt%且直径为5~10μm的微珠;

7、在所述百叶基片中,所述百叶基片的切片表面与所述填充层的涂覆表面之间形成夹角。

8、具体地,所述加工方法包括以下步骤,

9、s1在其中一个光学镜片或光学膜片表面依次涂覆第1填充层、叠合其它光学镜片或光学膜片、保压固化,重复多次后,将第1叠合体沿着与第1平面平行的方向切片,第1平面与第1填充层的涂覆表面之间形成夹角,得到多个第1百叶基片;

10、sn在其中一个第n-1百叶基片表面依次涂覆第n填充层、叠合其它第n-1百叶基片、保压固化,重复多次后,将第n叠合体沿着与第n平面平行的方向切片,第n平面与第n填充层的涂覆表面之间形成夹角,得到多个第n百叶基片,n≥2;

11、sn+1将第1百叶基片或第n百叶基片依次经过表面抛光、轮廓切割,得到光学基片。

12、更具体地,在本专利技术的加工方法中,

13、所述“基片本体”的具体含义是指,单一的光学镜片、光学膜片、百叶基片,或者是指至少两者结合而成的复合基片,这种百叶基片是通过多次涂覆、叠合和切片等前置工艺步骤形成的具有特定结构的光学元件(例如前置工艺得到的是填充层呈一维阵列的百叶基片,可以基于此制备得到填充层呈二维阵列的百叶基片);基片本体是光学基片的重要组成部分,对于提高光学系统的成像质量、降低系统误差和增强系统的稳定性具有重要作用;

14、所述“光学镜片”的具体含义是指,具有特定光学性能和几何形状的透明或半透明材料,它能够改变光的传播方向、聚焦、散焦、分光、偏振等,以满足不同光学系统的需求,非限定地例如可为玻璃、石英、树脂、塑料等材料制成的镜片;

15、所述“光学膜片”的具体含义是指,用于改善光学元件性能、保护光学元件表面或提供特殊功能的透明或半透明薄膜材料,并具有各种光学性能,如反射、吸收、透射、偏振、滤光等,非限定地例如可为抗反射膜、偏振膜、增透膜、滤色膜等;

16、所述“百叶基片”的具体含义是指,通过多次涂覆、叠合和切片等工艺步骤形成的具有特定结构的光学元件,其包含了上述“基片本体”和下述“填充层”;最具体的,在基片本体中,百叶基片是指通过前置工艺得到的百叶基片,而在对应步骤的产物中,百叶基片是指通过本步骤加工得到的百叶基片;百叶基片的形状和结构可以根据需要进行设计,以实现特定的光学效果或功能,非限定地例如可为具有一定倾角的斜纹结构,用于实现防窥效果;

17、所述“填充层”的具体含义是指,通过将填充材料涂覆于基片本体表面后,保压固化形成的层间结构;在本专利技术中,填充层的设计起到了至关重要的作用,它不仅具有遮光的功能,能有效阻挡强光如太阳光或灯光在光学显示设备中发生光衍射,从而减少彩虹纹的产生,而且其内部的微珠设计进一步增强了这一效果,还要具有较好的物化性能,例如流平性、附着力等,能使得填充层在光学基片之间保持均匀的厚度、避免层叠体高低边差异大,还能避免层叠体在切片时各层间的微小位移;

18、所述“遮光材料”的具体含义是指,具有较好遮光性能的材料,能有效阻挡光线透过,以减少光线在光学系统中的干扰和损失;非限定地例如可为黑色颜料、碳黑、颜料黑、颜料蓝、油墨等颜色较深的涂料,或者选用金属氧化物、金属盐等具有较好遮光性能的材料。这些材料可以单独使用,也可以混合使用,以达到最佳的遮光效果;

19、所述“微珠”的具体含义是指,直径为5~10μm的球形或类球形微粒,它们均匀地分散在填充材料中,对填充层的物化性能和光学性能有重要影响,微珠的引入可以改善填充层的流平性和附着力,使其在基片本体表面形成均匀、平滑的层间结构;此外,微珠还能在填充层内部形成微小的空气囊,这些空气囊可以反射和散射光线,进一步减少光线在光学系统中的干扰和损失,从而降低彩虹纹的产生;

20、在本专利技术的“填充层”中,微珠的用量占遮光材料用量的4~8wt%,这个比例是经过精心设计和实验验证的,过少的微珠无法形成足够多的空气囊,降低对光线的反射和散射效果,而过多的微本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述填充层中,遮光材料为遮光油墨,微珠为聚苯乙烯微珠或二氧化硅微珠。

3.根据权利要求2所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述填充层中,遮光材料为遮光油墨CY330,微珠为二氧化硅微珠MacklinM814159。

4.根据权利要求2所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:所述方法还包括,预先在480~520cps的遮光材料中加入微珠,磁力搅拌混合,直至混合液粘度达到400~450cps,真空脱泡,得到填充材料。

5.根据权利要求4所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述填充层的制备过程中,控制磁力搅拌的转速为1000~1500rpm、时间为10~15min。

6.根据权利要求4所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述填充层的制备过程中,控制真空脱泡的真空度为0.04~0.06MPa、时间为10~15min。

7.根据权利要求1所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述涂覆填充层的过程中,控制基片本体的厚度为0.1~1.0mm,填充材料的厚度为0.5~15.0μm,保压的时间为20~40s。

8.根据权利要求1所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述保压固化的过程中,控制保压的时间为20~40s,固化的温度为120~150℃、时间为10~15min,得到叠合体。

9.根据权利要求1所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述切片过程中,将叠合体安装于高压水刀切割设备上,控制切片厚度为0.1~1.0mm、切片压力为150~200MPa,并沿着预定方向切片,得到多个百叶基片。

10.根据权利要求1所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述后处理过程中,将百叶基片先经过表面抛光,并进行AFM表面粗糙度测试,直至RMS≤1nm,再通过激光切割设备或高压水刀切割设备进行轮廓切割,得到光学基片。

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【技术特征摘要】

1.一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述填充层中,遮光材料为遮光油墨,微珠为聚苯乙烯微珠或二氧化硅微珠。

3.根据权利要求2所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述填充层中,遮光材料为遮光油墨cy330,微珠为二氧化硅微珠macklinm814159。

4.根据权利要求2所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:所述方法还包括,预先在480~520cps的遮光材料中加入微珠,磁力搅拌混合,直至混合液粘度达到400~450cps,真空脱泡,得到填充材料。

5.根据权利要求4所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述填充层的制备过程中,控制磁力搅拌的转速为1000~1500rpm、时间为10~15min。

6.根据权利要求4所述的一种低彩虹纹防窥型光学基片的加工方法,其特征在于:在所述填充层的制备过程中,控制真空脱泡的真空度为0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜凯凯蔡璐陈醒
申请(专利权)人:慕德微纳杭州科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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