一种具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件的制作方法

本发明涉及光学成像和拍摄领域的隔热和抗光干扰领域，具体是一种具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件。

背景技术：

1、对于抬头显示(hud，又称为平视显示器)的应用，尤其是大面积的抬头显示中，阳光倒灌问题成为应用的阻碍因素。日光波段涵盖紫外光到红外光的整个范围，紫外光会加速材料的老化，红外光热效应比较高，可见光部分辐射能量也很高；红外光占了光辐射效应一半，但是对抬头显示成像没有帮助，是无用的加热波段；紫外光能量较高，是造成塑胶材质加速老化的波段，这两个波段都对大面积显示的抬头显示的塑料器件造成了不可逆的损害。

2、对于locos(liquidcrystalonsilicon，液晶在镀有高反膜的硅基驱动芯片上，利用硅基驱动芯片使得液晶成为翻转光路开关，使得偏振光选择性吸收和反射)和tft(thinfilm transistor，偏振光通过薄膜晶体管驱动液晶成为透射光学开关来允许偏振透光或者关断的模式)作为投影光机单元的抬头显示成像都是以线偏振光进行投影；造成日光倒灌问题的日光则是杂乱的偏振状态。

3、hud防护罩是人们使用较多的一种大面积的抬头显示的防护装置，但是其目前是高透的，从可见光一直到红外光都是高透的情况，既起不到阻碍uv(紫外光)老化的效果，在防止热辐射方面效果也很差。而且hud防护罩是直接面向外部的器件，其表面划伤和污染会造成成像的损坏，市场上的竞品虽然很多表面硬度很高，可以达到1h以上，但是抗划伤能力偏弱，只能抗纱布的轻微刮擦，不能满足人们的使用需求。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、一种具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，包括防污层、硬化层、吸收层和基材，所述防污层面向太阳入射的一面，防污层远离太阳入射的一面连接有硬化层，硬化层远离太阳入射的一面连接有吸收层，吸收层远离太阳入射的一面连接有基材，防污层为可以与树脂产生交联反应的润滑材料制作，吸收层采用具有吸收紫外光性能的材料、具有吸收红外光性能的材料和耐热耐老化的树脂形成，基材采用透明材质制作。

4、作为本发明实施例进一步的方案：防污层主要是具有能与树脂产生交联反应的官能团，提高使得防污层具有防止污染和抗刮擦的能力，这里的交联反应可以是光交联，也可以是热交联反应，防污层可以采用全氟聚醚丙烯酸酯、全氟聚醚硅氧烷、四氟乙烯、全氟聚醚，环氧改性有机硅、硼酸改性有机硅等材料制作，这些材料具有良好的润滑性能，保证防污层具有长期可靠的信赖性。

5、作为本发明实施例进一步的方案：硬化层采用高键能材料以及多交联端点材料形成致密且不宜切断的层，比如可以采用甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和甲基丙烯酸乙二醇脂共聚物中的任意一致，再辅以热固化或者uv(紫外光)固化，其中uv固化的效果更佳。

6、作为本发明实施例进一步的方案：吸收层中可以采用水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类和苯并三氮唑吸收紫外光，可以采用五氧化二磷、钨铯氧化物、钨金钒氧化物、钨钒锡锑氧化物、二硫烯金属络合物等纳米材料吸收红外光，也可以采用有机的方酸菁类吸收材料或有核壳型结构的尺寸的纳米颗粒材料(此为现有技术，不再赘述)来吸收红外光，耐热耐老化的树脂为丙烯酸酯、有机硅树脂等。

7、作为本发明实施例进一步的方案：基材可以采用透明的tac(三醋酸纤维)、pet(聚对苯二甲酸类塑料)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、玻璃树脂、pc(聚碳酸酯)、cop(cycloolefinpolymer,是一种环烯烃聚合物)、coc(环烯烃共聚物)等透明树脂材料，对阻燃有要求的选择pc和树脂玻璃，考虑双折射性能易选择pmma和树脂玻璃。

8、作为本发明实施例进一步的方案：吸收层可以分为紫外光吸收层和红外光吸收层，将紫外光吸收层和红外光吸收层分开，分别放在基材的两面。

9、作为本发明实施例进一步的方案：在使用lcos和tft投影机的方式下，投影光线只是偏振光，而太阳光是散乱偏振光，所以将基材替换为线偏光片，使得lcos和tft的投影偏振光得以顺利通过，不受损失，然后穿过吸收层，这里会吸收掉对人有害的uv光和不具有成像功能的红外光，然后穿过没有任何吸收的硬化层，最终投射到外部。

10、作为本发明实施例进一步的方案：线偏光片包括拉伸型偏光片和涂布型偏光片，拉伸型偏光片包括上基材、偏振层和下基材，偏振层位于上基材和下基材之间，偏振层采用二向性染料(偶氮类、蒽醌类、三苯二嗪类、单甲川和多甲川类和其他二向染料)或者碘混合在pva(聚乙烯醇)、pmma、tac、cop、pc等透明材料里进行挤出和定向拉伸获得，上基材和下基材对偏振层提供保护，而且不影响偏振层的效果。涂布型偏光片包括偏光层、配向层和基材，偏光层位于吸收层远离太阳入射的一面，偏光层远离太阳入射的一面连接有配向层，配向层远离太阳入射的一面连接有基材，偏光层优选二向材料制作，配向层的作用是帮助二向材料定向排布，从而获得偏光效果，配向层自身能够定向固化并且能够锚牢二向材料。

11、作为本发明实施例进一步的方案：在日光强烈的情况下，驾驶人员都会戴偏光墨镜。在lcos和tft的投影方式下，由于成像光是偏振光，会造成戴偏振墨镜后隔离的偏振光，进而看不到投影图像，这时可以将基材替换为消偏片，消偏片可以是单层的二分之一波片，使得偏振方向和墨镜偏振反向一致，或者采用多层圆偏光片进行消偏，单层消偏片一般为可以产生结晶并且晶向随机分布的材料制作，也可以在基材上涂布多层材料，达到散乱晶向和散乱分布的效果。

12、作为本发明实施例进一步的方案：消偏片远离太阳入射的一面连接有线偏光片，这种产品在面向太阳一面有防污层和硬化层，先对日光进行紫外光吸收和红外光吸收，可以降低一半以上的辐射能量，然后自由穿过消偏片，没有任何光损失，最后线偏光片再拦截一半的偏振光，使得日光的辐射能量进一步降低。在投影方向，投影偏振光自由穿过同向分布的线偏光片，然后投影偏振光被消偏片消偏，然后再穿过吸收层，由于紫外光和红外光都不是可见光，对于人眼观察没有影响，相反紫外光的吸收还保护了使用者的眼睛，然后消偏后的投影偏振光穿过硬化层和防污层，没有损失。

13、与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：

14、本产品具有防污层和硬化层，可以防止产品被意外划伤和损坏，本产品包含吸收层，可以吸收紫外光和红外光，达到大大降低紫外光和红外光的辐射能量的效果，从而实现抗紫外黄变，采用本产品制作的hud防护罩，可以降低hud投影器件被阳光灼烧的风险，满足人们的使用需求。

技术特征：

1.一种具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，包括防污层、硬化层、吸收层和基材，其特征在于，所述防污层面向太阳入射的一面，防污层远离太阳入射的一面连接有硬化层，硬化层远离太阳入射的一面连接有吸收层，吸收层远离太阳入射的一面连接有基材，防污层为可以与树脂产生交联反应的润滑材料制作，吸收层采用具有吸收紫外光性能的材料、具有吸收红外光性能的材料和耐热耐老化的树脂形成，基材采用透明材质制作。

2.根据权利要求1所述的具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，其特征在于，所述防污层采用全氟聚醚丙烯酸酯、全氟聚醚硅氧烷、四氟乙烯、全氟聚醚，环氧改性有机硅和硼酸改性有机硅中的任意一种制作。

3.根据权利要求1或2所述的具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，其特征在于，所述吸收层中吸收紫外光性能的材料为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类和苯并三氮唑中的任意一种，吸收红外光性能的材料为五氧化二磷、钨铯氧化物、钨金钒氧化物、钨钒锡锑氧化物、二硫烯金属络合物和有机的方酸菁类吸收材料中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，其特征在于，所述基材采用透明的tac、pet、pmma、玻璃树脂、pc、cop和coc中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，其特征在于，所述基材替换为线偏光片，线偏光片的偏振方向和投影的方向相同。

6.根据权利要求5所述的具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，其特征在于，所述线偏光片包括上基材、偏振层和下基材，上基材位于吸收层远离太阳入射的一面，上基材远离太阳入射的一面连接有偏振层，偏振层远离太阳入射的一面连接有下基材。

7.根据权利要求5所述的具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，其特征在于，所述线偏光片包括偏光层、配向层和基材，偏光层位于吸收层远离太阳入射的一面，偏光层远离太阳入射的一面连接有配向层，配向层远离太阳入射的一面连接有基材。

8.根据权利要求1所述的具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，其特征在于，所述基材替换为消偏片。

9.根据权利要求8所述的具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，其特征在于，所述消偏片远离太阳入射的一面连接有线偏光片，线偏光片的偏振方向和投影的方向相同。

技术总结
本发明公开了一种具有抗紫外黄变和吸收性能的滤光片器件，用于光学成像和拍摄领域的隔热和抗光干扰领域，包括防污层、硬化层、吸收层和基材，所述防污层面向太阳入射的一面，防污层远离太阳入射的一面连接有硬化层，硬化层远离太阳入射的一面连接有吸收层，吸收层远离太阳入射的一面连接有基材。本产品具有防污层和硬化层，可以防止产品被意外划伤和损坏，本产品包含吸收层，可以吸收紫外光和红外光，达到大大降低紫外光和红外光的辐射能量的效果，从而实现抗紫外黄变，采用本产品制作的HUD防护罩，可以降低HUD投影器件被阳光灼烧的风险，满足人们的使用需求。

技术研发人员：李守军
受保护的技术使用者：宁波晶朗新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15