[发明专利]一种光控的3D光学立体膜片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D光学立体膜片技术领域，具体涉及一种光控的光栅式自由立体显示膜片及其制备方法。 

背景技术

随着现代科技的不断发展，人们已经不满足于显示屏二维的信息展示量，三维立体显示顺应时代需要而发展起来，同时，人们对于立体显示技术的“逼真感”和“交互性”要求也是越来越高。

当今主流的实现裸眼立体显示膜片的方法有两种：柱透镜式膜片和光栅式膜片。柱透镜膜片属于微光膜片，工艺上较复杂，制作成本较高，并且一旦制作完成，透镜膜片参数不易改变，难以实现二维和三维之间的转换，与之相比，光栅式自由立体显示膜片具有易于制作、立体感效果突出、二维与三维可相互切换的诸多优势。

但是，现在的光栅膜片大多为墨水制作，其结构复杂，不易于使用，也不具有切换2D显示模式的功能。同时，目前裸眼3D还存在视觉深度感不强，具有较强闪烁等很多重要亟待解决的问题。因此，实现一种使用方便，更高透光率，更强视觉深度，更低视觉闪烁度的可与2D显示切换的光栅式3D光学立体膜片，是丰富信息显示膜片种类所必需攻克的前沿性课题。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何提供一种结构简单，更高透光率，更强视觉深度，更低视觉闪烁度的可与2D显示切换的光栅式3D光学立体膜片及其制备方法，该类膜片使用方便，立体效果好，丰富了信息显示膜片种类的内容。 

由于一般不透明栅条会造成出光、亮度减半，分辨率降低，以及深度感和3D逼真度不够的问题，本发明提供一种新型3D光学立体膜片及其制备方法。该3D光学立体膜片直接贴附在显示屏之上，在不佩戴专业3D眼镜的情况下，就可观看到立体效果。所述的3D立体显示屏幕膜片包括透明膜材层和透明膜材层上的光致变色光栅层，该光致变色光栅层中二氧化钛纳米颗粒的加入，利用光学原理作用提高了透光率，加深了3D显示的视觉深度，同时降低了视觉闪烁度，最终增强了3D显示效果，同时降低了成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先是按照一定的比例将二氧化钛纳米颗粒混合在光致变色光栅层的聚合物材料中，并且可以含有适当的添加剂，再将透明膜材材料采用共挤成型等方法，制备一定厚度的透明膜材层。然后，采用旋涂、喷涂、喷墨打印等方法，在透明膜材层上制备光致变色狭缝光栅层，其中，栅条是相间的、有规律的均匀排列。

按照本发明提供的一种光控3D光学立体膜片，该3D光学立体膜片包括透明膜材层和光致变色栅条，所述光致变色栅条制备于透明膜材层上，其特征在于，所述光致变色栅条掺杂有二氧化钛纳米颗粒，利用光学原理提高了膜片透光率，增大了3D显示的视觉深度，同时降低了视觉闪烁度，最终增强了3D显示效果，同时降低了成本，所述光致变色栅条材料为二双二苯咪唑[2.2]对环芳烷，或者为透明介电性聚合物和二双二苯咪唑[2.2]对环芳烷混合体系，具有无紫外光照射下为透明状态，展示二维信息，有紫外光照射下为深蓝色效果，展示三维信息，二双二苯咪唑[2.2]对环芳烷的化学结构式为：

。

所述光致变色栅条中二氧化钛纳米颗粒重量掺杂比例为0.1%-10%。

所述二氧化钛纳米颗粒的尺寸为1 nm-100 nm。

所述透明膜材层的厚度为0.01 mm-5 mm。

所述透明膜材层由玻璃或透明介电性聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚芳醚酮、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯，根据需要，可以含有任意适当的添加剂。

所述透明介电性聚合物和光致变色材料的混合体系中光致变色材料和透明介电性聚合物的质量比范围为1:100~10:1。

所述光致变色栅条宽度为，其中，i为人眼的瞳距，a为显示设备的像素宽度，栅条与栅条之间的宽度与栅条宽度相同。