CN108943933B - 光学膜、窗膜和抬头显示设备 - Google Patents

光学膜、窗膜和抬头显示设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光学膜、窗膜和抬头显示设备。其中，该光学膜包括顺序层叠设置的基体层组、第一粘结层和离型层，光学膜中设置有发光材料，至少部分发光材料设置于基体层组和第一粘结层中的至少一层中，且的发光材料在激发器的激发光照射下发出可见光。上述光学膜在紫外光或可见光的照射下能够发射出较大亮度的光，进而可以根据选择和使用需要，在基体层组中的至少一层和/或第一粘结层中采用不同的发光材料，发光材料响应于激发器在不同波长下的激发光而发出不同颜色的光，使屏幕上的信息能够被清楚地区分开，不仅达到了不同的屏幕保护或者清晰的装饰效果，而且降低了功耗。

Description

光学膜、窗膜和抬头显示设备
技术领域
本发明涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种光学膜、窗膜和抬头显示设备。
背景技术
目前，人们正积极地研究透明显示技术，透明显示设备含有一定程度的穿透性，可显示画面后方的背景，适用于建筑与车窗及商店橱窗。除原有的显示功能外，更具备提供资讯等未来显示器的特色，因此受到市场关注，未来可能会取代部分使用显示器的市场，包括建筑用、广告用、公共用和车辆抬头显示器等。
目前的透明显示技术主要采用投影设备将信息直接投影在玻璃上，上述投影方式存在如下缺点：1、需要复杂的光学成像***；2、成像效果差，受环境影响大；3、功耗大(为提高图像的清晰度，需使用较高亮度的显示)；4、抗振动能力差(振动对光学成像影响显著)；5、屏幕上的信息由于透明属性而不能被清楚地区分开。
并且，为了提高玻璃的性能，现有技术中通常采用具有单层或多层基材层的窗膜贴附在玻璃上。然而，现有技术中的上述窗膜通常仅能够用于提高玻璃的强度、隔热、或者优化光线的入射方向等，而无法通过投影设备将信息在玻璃上的投影来实现图像的显示。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光学膜、窗膜和抬头显示设备，以解决现有技术中采用投影设备将信息直接投影在玻璃上导致功耗较大且装饰效果较差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光学膜，包括顺序层叠设置的基体层组、第一粘结层和离型层，光学膜中设置有发光材料，至少部分发光材料设置于基体层组和第一粘结层中的至少一层中，且发光材料在激发器的激发光照射下发出可见光。
进一步地，上述基体层组包括第一基材层和第一固化层，且第一固化层设置于第一基材层的任意一侧表面，发光材料设置于第一固化层、第一基材层和第一粘结层中的至少一层中。
进一步地，上述基体层组包括沿靠近第一粘结层的方向顺序层叠设置的第一基材层、第二粘结层和第二基材层，发光材料设置于第一基材层、第二粘结层、第二基材层和第一粘结层中的至少一层中。
进一步地，上述基体层组包括沿靠近第一粘结层的方向顺序层叠设置的第一基材层、第二粘结层和第二基材层，且上述基体层组还包括第一固化层，第一固化层设置于第一基材层或第二基材层的任意一侧表面，第一基材层、第二粘结层、第二基材层、第一固化层和第一粘结层中的至少一层中设置有发光材料。
进一步地，上述基体层组还包括第二固化层，第二固化层设置于第一基材层和/或第二基材层任意一侧表面，且第一固化层和第二固化层通过第一基材层、第二粘结层和/或第二基材层隔离设置。
进一步地，上述第一基材层、第二粘结层、第二基材层、第一固化层、第二固化层和第一粘结层中的至少一层中设置有发光材料。
进一步地，设置于不同层中的发光材料在激发器的激发光照射下独立地发射蓝光、绿光和红光中的任一种；优选发射蓝光的发光材料包括铒、
Figure BDA0001306463350000021
Figure BDA0001306463350000022
Figure BDA0001306463350000023
中的任一种或多种，其中，Ar1～Ar12独立地选自H、C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠杂环基团、五元、六元的杂环或取代杂环、三芳胺基基团、芳醚团基、C1～C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种，且Ar1～Ar8不同时为H，Ar13选自C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C1～C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种，R1和R2独立地选自C1～C20烷基、取代或未取代的C6～C50芳香族烃基中的基团，或者R1和R2为经由C2～C20的二价亚烷基或亚芳基连接形成的环状结构，A1为
Figure BDA0001306463350000031
A2为H、
Figure BDA0001306463350000032
中的任意一种，其中，R3～R6独立地选自取代或未取代的C6～C50的芳香族烃基，*表示与母核的取代位置，L1选自取代或未取代的C6～C50的亚芳基；优选发射红光的发光材料包括铕、
Figure BDA0001306463350000033
中的任一种或多种，其中，Ar14和Ar15独立地选自H、C6～C20的芳香基团、C4～C20的杂环芳香基团和C4～C20的稠环芳香基团中的任意一种，Ar14和Ar15不同时为氢原子或4-(2，2-二苯基乙烯基)取代的苯基，R7～R10独立地选自H、C1～C30的烷基和C6～C20的芳香基中的任意一种，且n等于1～4的任意一个整数；优选发射绿光的发光材料包括铽、
Figure BDA0001306463350000034
Figure BDA0001306463350000035
其中，R11、R12和R13独立地选自被取代的苯基、被取代的联苯基、被取代的萘基、被取代的蒽基、被取代的菲基和被取代的芴基中的任意一种，且取代基独立地选自C1～C18烷基，A3和A4独立地选自C6～C25芳香基团，或者A3和A4独立地选自
Figure BDA0001306463350000036
其中，Ar16和Ar17独立地选自C6～C25芳香基团，L2为C6～C25亚芳香基团，Ar18选自H或C1～C6烷烃，L3为C6～C25亚芳香基团。
进一步地，上述发光材料粒径为1nm～15μm，优选为1～15μm。
进一步地，上述发光材料包括蓝光光致发光材料、绿光光致发光材料和红光光致发光材料中的一种或多种。
进一步地，上述发光材料为发光主体，光学膜还包括与发光主体设置于同一层中的发光客体，发光客体优选为纳米荧光粉、量子点、金属有机配合物和有机染料中的任一种或多种，发光客体的粒径小于发光主体的粒径。
进一步地，上述发光主体和发光客体的重量比为1:0.1～0.5。
进一步地，上述纳米荧光粉的粒径为1～400nm，量子点的粒径为1～100nm，金属有机配合物的粒径为100nm～1μm，有机染料的粒径为100～400nm。
进一步地，上述第一基材层和/或第二基材层中设置有紫外吸收剂和/或抗氧剂。
进一步地，上述第二粘结层为包括丙烯酸酯类树脂和/或聚氨酯类树脂的胶层，优选胶层包括丙烯酸丁酯。
进一步地，上述第一粘结层为压敏胶层。
根据本发明的另一方面，提供了一种窗膜，窗膜包括上述的光学膜。
根据本发明的另一方面，还提供了一种抬头显示设备，包括车辆前档风玻璃以及设置于车辆前档风玻璃上的光学膜，光学膜为上述的窗膜。
应用本发明的技术方案，提供了一种包括顺序层叠设置的基体层组、第一粘结层和离型层基体层组的光学膜，由于该光学膜还包括在激发光的照射下能够发出可见光的发光材料，且发光材料设置于基体层组和第一粘结层中的至少一层中，从而使光学膜在紫外光或可见光的照射下能够发射出较大亮度的光，进而可以根据选择和使用需要，在基体层组中的至少一层和/或第一粘结层中采用不同的发光材料，发光材料响应于激发器在不同波长下的激发光而发出不同颜色的光，使屏幕上的信息能够被清楚地区分开，达到了不同的屏幕保护或者清晰的装饰效果；并且，相比于现有技术中采用投影设备将信息直接投影在玻璃上的方式，本申请仅需将上述光学膜设置于玻璃上并进行照射，既能够实现装饰效果，从而降低了功耗。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了实施例1中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图2示出了实施例2中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图3示出了实施例3中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图4示出了实施例4中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图5示出了实施例5中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图6示出了实施例6中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图7示出了实施例7中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图8示出了实施例8中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图9示出了实施例9中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图10示出了实施例10中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图11示出了实施例11中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图12示出了实施例12中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图13示出了实施例13中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图14示出了实施例14中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图15示出了实施例15中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图16示出了实施例16中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图17示出了实施例17中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图18示出了实施例18中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图19示出了实施例19中所提供的一种光学膜的剖面示意图；
图20示出了实施例20中所提供的一种光学膜的剖面示意图；以及
图21示出了实施例21中所提供的一种光学膜的剖面示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一基材层；20、第二粘结层；30、第二基材层；40、第一固化层；50、第二固化层；60、第一粘结层；70、离型层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
由背景技术可知，现有技术中光学膜通常仅能够用于提高玻璃的强度、隔热、或者优化光线的入射方向等，而无法通过投影设备将信息在玻璃上的投影来实现图像的显示。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提供了一种光学膜，包括顺序层叠设置的基体层组和第一粘结层60，光学膜中设置有发光材料，且至少部分发光材料设置于基体层组和第一粘结层60中的至少一层中，且的发光材料在激发器的激发光照射下发出可见光。
上述光学膜中由于还包括在激发光的照射下能够发出可见光的发光材料，且发光材料设置于基体层组和第一粘结层中的至少一层中，从而使光学膜在紫外光或可见光的照射下能够发射出较大亮度的光，进而可以根据选择和使用需要，在基体层组中的至少一层和/或第一粘结层中采用不同的发光材料，发光材料响应于激发器在不同波长下的激发光而发出不同颜色的光，达到了不同的屏幕保护或者装饰效果；并且，相比于现有技术中采用投影设备将信息直接投影在玻璃上的方式，本申请仅需将上述光学膜设置于玻璃上并进行照射，既能够实现装饰效果，从而降低了功耗。
利用上述激发器投射紫外光、红外光或可见光，以对设置有发光材料的光学膜进行激发，从而使发光材料发射可见光。上述激发器可以选自激发器数字投射器、微阵列投射器、数字光处理投射器、液晶显示投射器和硅载液晶投射器中的任一种或多种，但并不局限于上述种类，本领域技术人员可以根据现有技术对投射器的种类进行合理选取。优选地，控制上述激发器发出的激发光线的波长为380～430nm，上述波长为的激发光对人眼的刺激较小，且光线较柔和，从而降低光在照射光学膜时对人眼的伤害。
在本发明的上述光学膜中，上述基体层组中可以仅设置单层的基材层，此时，优选地，上述基体层组包括第一基材层10和第一固化层40，第一固化层40设置于第一基材层10的任意一侧表面，发光材料设置于第一固化层40、第一基材层10和第一粘结层60中的至少一层中。
当上述基体层组仅包括第一基材层10和第一固化层40时，为了使光学膜实现屏幕保护或者装饰效果，上述发光材料可以设置于第一固化层40或第一粘结层60中。具体地，上述光学膜可以包括顺序层叠的第一基材层10、第一固化层40、第一粘结层60和离型层70，且发光材料设置于上述第一固化层40或第一粘结层60中，如图1和2所示；上述光学膜还可以包括顺序层叠的第一固化层40、第一基材层10、第一粘结层60和离型层70，且发光材料设置于上述第一固化层40中，如图3所示。
在本发明的上述光学膜中，为了更好地提高玻璃的强度和隔热性能，上述基体层组中可以设置多层结构的基材层，此时，在一种优选的实施方式中，上述基体层组包括沿靠近第一粘结层60的方向顺序层叠设置的第一基材层10、第二粘结层20和第二基材层30，且发光材料设置于第一基材层10、第二粘结层20、第二基材层30和第一粘结层60中的至少一层中。
在另一种优选的实施方式中，上述基体层组包括沿靠近第一粘结层60的方向顺序层叠设置的第一基材层10、第二粘结层20和第二基材层30，且上述基体层组还包括第一固化层40，第一固化层40设置于第一基材层10或第二基材层30的任意一侧表面，其中，第一基材层10、第二粘结层20、第二基材层30、第一固化层40和第一粘结层60中的至少一层中设置有上述发光材料。
当上述具有多层基材层的基体层组中不包含上述第一固化层40时，为了使光学膜实现屏幕保护或者装饰效果，上述发光材料可以设置于第一基材层10或第二基材层30中。具体地，上述光学膜可以包括顺序层叠的第一基材层10、第二粘结层20、第二基材层30、第一粘结层60和离型层70，且上述发光材料设置于第一基材层10中，如图4所示，或设置于第二基材层30中，如图5所示。
当上述具有多层基材层的基体层组中包含上述第一固化层40时，第一固化层40设置于第一基材层10或第二基材层30的任意一侧表面，为了使光学膜实现屏幕保护或者装饰效果，上述发光材料可以设置于第一固化层40中。具体地，上述光学膜可以包括顺序层叠的第一基材层10、第一固化层40、第二粘结层20、第二基材层30、第一粘结层60和离型层70，且发光材料设置于第一固化层40中，如图6所示；可替换地，上述光学膜可以包括顺序层叠的第一基材层10、第二粘结层20、第二基材层30、第一固化层40、第一粘结层60和离型层70，且发光材料设置于上述第一固化层40中，如图7所示；可替换地，上述光学膜还可以包括顺序层叠的第一基材层10、第二粘结层20、第一固化层40、第二基材层30、第一粘结层60和离型层70，且发光材料设置于上述第一固化层40中，如图8所示；可替换地，上述光学膜还可以包括顺序层叠的第一固化层40、第一基材层10、第二粘结层20、第二基材层30、第一粘结层60和离型层70，且发光材料设置于上述第一固化层40中，如图9所示。
更为优选地，上述发光材料还可以设置于第一基材层10、第二粘结层20和第二基材层30中。具体地，上述光学膜可以包括顺序层叠的第一基材层10、第一固化层40、第二粘结层20、第二基材层30、第一粘结层60和离型层70，此时，发光材料可以设置于第一粘结层60中，如图10所示，或设置于第一固化层40和第一基材层10中，如图11所示，或设置于第一基材层10和第一粘结层60中，如图12所示；可替换地，上述光学膜还可以包括顺序层叠的第一基材层10、第二粘结层20、第一固化层40、第二基材层30、第一粘结层60和离型层70，且发光材料设置于上述第一固化层40和上述第一基材层10中，如图13所示。
为了进一步提高光学膜的性能，优选地，上述基体层组还包括第二固化层50，第二固化层50设置于第一基材层10和/或第二基材层30任意一侧表面，且第一固化层40和第二固化层50通过第一基材层10、第二粘结层20和/或第二基材层30隔离设置。即上述第一固化层40和上述第二固化层50分别独立地设置于第一基材层10和上述第二基材层30的表面。
为了使光学膜实现屏幕保护或者装饰效果，上述发光材料可以设置于第一基材层10、第二粘结层20、第一固化层40、和第一粘结层60中的至少一层中。具体地，上述光学膜可以包括顺序层叠的第一基材层10、第一固化层40、第二粘结层20、第二固化层50、第二基材层30、第一粘结层60和离型层70，此时，发光材料可以设置于第一固化层40和第一粘结层60中，如图14所示，或设置于第二粘结层20中，如图15所示，或设置于第一基材层10和第二粘结层20中，如图16所示，或设置于第一固化层40和第二粘结层20中，如图17所示。
更为优选地，上述发光材料还可以设置于第二固化层50中。具体地，上述光学膜可以包括顺序层叠的第一基材层10、第一固化层40、第二粘结层20、第二固化层50、第二基材层30、第一粘结层60和离型层70，此时，发光材料可以设置于第一固化层40和第二固化层50中，如图18所示，或设置于第一固化层40、第二固化层50和第二基材层30中，如图19所示，或设置于第一固化层40、第二固化层50和第二粘结层20中，如图20所示；可替换地，上述光学膜还可以包括顺序层叠的第一基材层10、第一固化层40、第二粘结层20、第二基材层30、第二固化层50、第一粘结层60和离型层70，此时，发光材料可以设置于第一固化层40和第二固化层50中，如图21所示。
在本发明的上述光学膜中，设置于不同层中的发光材料在激发器的激发光照射下独立地发射蓝光、绿光和红光中的任一种，优选在波长为380～430nm的光照下发射蓝光、绿光和红光中的任一种或多种。并且，为了进一步提高光学膜的发光效率，优选地，上述发光材料的粒径为1nm～15μm，更优选为1～15μm。通过对上述发光材料的粒径进行优化，使光学膜能够达到80～90％的发光效率，从而有效地提高了光学膜的光透过率，其中，上述发光效率又称为内量子效率，内量子效率一般指当光子入射到光敏元件的表面时，被吸收的那部分光子会激发光敏材料会产生电子空穴对，形成电流，此时收集到的电子与被吸收的光子之比。
在本发明的上述光学膜中，为了使发光材料能够在激发光的照射下发射蓝光，优选地，上述发射蓝光的发光材料包括铒、
Figure BDA0001306463350000081
Figure BDA0001306463350000091
Figure BDA0001306463350000092
中的任一种或多种，其中，Ar1～Ar12独立地选自H、C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠杂环基团、五元、六元的杂环或取代杂环、三芳胺基基团、芳醚团基、C1～C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种，且Ar1～Ar8不同时为H，Ar13选自C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C1～C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种，R1和R2独立地选自C1～C20烷基、取代或未取代的C6～C50芳香族烃基中的基团，或者R1和R2为经由C2～C20的二价亚烷基或亚芳基连接形成的环状结构，A1为
Figure BDA0001306463350000093
A2为H、
Figure BDA0001306463350000094
中的任意一种，其中，R3～R6独立地选自取代或未取代的C6～C50的芳香族烃基，*表示与母核的取代位置，L1选自取代或未取代的C6～C50的亚芳基。上述包括铒的发射蓝光的发光材料可以为含铒荧光粉，且该含铒荧光粉为市售的含铒荧光粉即可。
在本发明的上述光学膜中，为了使发光材料能够在激发光的照射下发射红光，优选地，上述发射红光的发光材料包括铕、
Figure BDA0001306463350000101
Figure BDA0001306463350000102
中的任一种或多种，其中，Ar14和Ar15独立地选自H、C6～C20的芳香基团、C4～C20的杂环芳香基团和C4～C20的稠环芳香基团中的任意一种，Ar14和Ar15不同时为氢原子或4-(2，2-二苯基乙烯基)取代的苯基，R7～R10独立地选自H、C1～C30的烷基和C6～C20的芳香基中的任意一种，且n等于1～4的任意一个整数。优选地，Ar14和Ar15独立地选自苯基、联苯基、萘基、蒽基、芘基、芴基、并四苯基、吡啶基、喹啉基、苯并噻吩基、苯并呋喃、吲哚基、苯并咪唑基和苯并噻唑基中的任意一种；R7～R10独立地选自氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基、芘基和芴基中的任意一种。上述包括铕的发射蓝光的发光材料可以为含铒荧光粉，且该含铒荧光粉为市售的含铒荧光粉即可。
在本发明的上述光学膜中，为了使发光材料能够在激发光的照射下发射绿光，优选地，上述发射绿光的发光材料包括铽、
Figure BDA0001306463350000103
其中，R11、R12和R13独立地选自被取代的苯基、被取代的联苯基、被取代的萘基、被取代的蒽基、被取代的菲基和被取代的芴基中的任意一种，且取代基独立地选自C1～C18烷基，A3和A4独立地选自C6～C25芳香基团，或者A3和A4独立地选自
Figure BDA0001306463350000104
Figure BDA0001306463350000111
其中，Ar16和Ar17独立地选自C6～C25芳香基团，L2为C6～C25亚芳香基团，Ar18选自H或C1～C6烷烃，L3为C6～C25亚芳香基团。上述包括铕的发射蓝光的发光材料可以为含铽荧光粉，且该含铽荧光粉为市售的含铽荧光粉即可。
在本发明的上述光学膜中，优选地，发光材料为发光主体，光学膜中还包括与发光主体设置于同一层中的发光客体，发光客体的出射光与发光主体的出射光颜色相同，且发光客体的粒径小于发光主体的粒径。通过设置与发光主体协同作用的发光配体，并控制发光主体与发光配体的粒径大小，提高了光学膜的发光亮度。为了进一步提高光学膜的发光亮度，优选地，上述发光主体和上述发光客体的重量比为1:0.1～0.5。
在本发明的上述光学膜中，为了进一步提高光学膜的发光亮度，优选地，发光客体包括纳米荧光粉、量子点、金属有机配合物和有机染料中的任一种或多种。本领域技术人员可以根据现有技术对上述各发光客体的种类进行合理选取。
当上述发光客体包括纳米荧光粉时，优选地，纳米荧光粉包括稀土氧化物、稀土卤化物和/或稀土硫化物，更为优选地，纳米荧光粉具有的稀土元素包括Sm、Eu、Gd、Tb、Er和Tm中的任一种或多种。采用上述优选种类的纳米荧光粉能够更为有效地提高光学膜的发光亮度。并且，优选地，上述纳米荧光粉的粒径为1～400nm。
当上述发光客体包括量子点时，优选地，量子点包括单一型量子点、核壳型量子点、合金型量子点和掺杂型量子点中的任一种或多种；并且，优选地，量子点的粒径为1～100nm。采用上述优选种类的量子点能够更为有效地提高光学膜的发光亮度。
当上述发光客体包括金属有机配合物时，优选地，金属有机配合物为第一金属元素与第一配体组成的配合物，第一金属元素包括Ir、Sm、Eu、Gd、Tb、Er和Tm中的任一种或多种，第一配体包括邻菲罗啉型金属配合物，例如苯并咪唑-(4，5，f)-并-(1，10)-邻菲罗啉(PTCP)或咪唑-[4,5-f]-1,10-邻菲罗啉(BIP)，喹啉型金属配合物，例如8-羟基喹啉，2-甲基-8-羟基喹啉，2，4-二甲基-8-羟基喹啉，邻苯二甲酸型金属配合物，例如邻苯二甲酸，3-氟邻苯二甲酸，3-(2-羧基苯氧基)邻苯二甲酸配合物，吡啶基咪唑型金属配合物，例如吡啶，2，2’-联吡啶-5，5’-二羧酸，4，4’-联吡啶，酚基吡啶等；并且，优选地，金属有机配合物的粒径为100nm～1μm。采用上述优选种类的金属有机配合物能够更为有效地提高光学膜的发光亮度。
当上述发光客体包括有机染料时，优选地，有机染料包括香豆素染料、罗丹明、荧光素、荧光素纳和间苯二酚酞中的任一种或多种；并且，优选地，有机染料的粒径为100～400nm。采用上述优选种类的有机染料能够更为有效地提高光学膜的发光亮度。
本领域技术人员可以根据上述发光材料的粒径对第二粘结层20的厚度进行合理选取，优选地，第二粘结层20的厚度为0.5～20μm，更优选为10～20μm。将第二粘结层20的厚度限定在上述优选的参数范围，能够保证第二粘结层20中发光材料的含量，从而进一步提高了光学膜在紫外光或可见光的照射下的发光亮度。
在本发明的上述光学膜中，本领域技术人员可以根据现有技术对第二粘结层20的种类进行选取，为了使第二粘结层20在具有较小厚度的基础上能够具有较大粘附性，优选地，第二粘结层20为包括丙烯酸酯类树脂和/或聚氨酯类树脂的胶层，更为优选地，胶层包括丙烯酸丁酯。
在本发明的上述光学膜中，优选地，形成第一固化层40和/或第二固化层50的材料包括发光材料和热固化树脂，优选热固化树脂包括丙烯酸类树脂和/或聚氨酯类树脂。上述优选的树脂种类能够使形成的固化层具有更高的光透过率，从而使入射的紫外光或可见光在发光材料转换为蓝光、绿光和/或红光后能够更多的从固化层中射出，进而提高了光学膜在紫外光或可见光的照射下的发光亮度。本领域技术人员可以根据形成固化层的材料对上述固化层厚度进行合理选取，优选地，第一固化层40和第二固化层50的厚度为3～6μm。
在本发明的上述光学膜中，为了保证提高第一基材层10和第二基材层30的光线透过率，优选地，形成第一基材层10和第二基材层30的材料选自聚对苯二甲酸乙酯薄膜(PET)、聚丙烯薄膜(PP)、聚乙烯薄膜(PE)、聚氯乙烯薄膜(PVC)、聚碳酸酯薄膜(PCPA)；并且，优选地，上述第一基材层10和上述第二基材层30的厚度为13～50μm；更优选为13～23μm。
上述第一基材层10和上述第二基材层30可以具有吸收紫外光波段或者红外光波段的功能，在一种优选的实施方式中，第一基材层10和/或第二基材层30中设置有紫外吸收剂和/或抗氧剂。上述紫外吸收剂能够使更多的紫外光进入第一基材层10中，从而使发光材料将更多的入射光转换为蓝光、绿光和/或红光，提高了光学膜在紫外光或可见光的照射下的发光亮度；上述抗氧剂能够有效地延缓第一基材层10和/或第二基材层30的老化，从而提高了光学膜的可靠性。
为了使上述第一基材层10和上述第二基材层30具有吸收紫外光波段或者红外光波段的功能，还可以通过在第一基材层10和上述第二基材层30的挤出工艺中或深加工过程中加入染料或者颜料等材料来实现；也可以在第一基材预备层和/或上述第二基材预备层的下表面附合至少一层金属镀层，金属镀层优选为Al层、Ti层、TiO2层或者其他氧化物层，以形成SiO2|Ag|Ti|TiO2等Low-E镀层，并将上述预备层和镀层形成的上述第一基材层10或上述第二基材层30。
在本发明的上述光学膜中，上述离型层70主要起到在光学膜安装到玻璃前保护第一粘结层60的作用，当光学膜安装时，需要将离型层撕去，通过第一粘结层60将光学膜黏贴到玻璃表面，完成安装。本领域技术人员可以根据现有技术对上述离型层70进行选取，为了使离型层70在具有较小厚度的基础上能够具有较高的离型力，优选地，上述形成离型层材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、无机微粒型和表面活性剂；并且，优选地，离型层70的厚度为0.1～1μm。
本领域技术人员也可以根据现有技术对上述第一粘结层60的种类进行选取，为了使第一粘结层60在具有较小厚度的基础上能够具有较大粘附性，优选地，第一粘结层60的厚度为0.5～10μm；并且，优选地，第一粘结层60为压敏胶层，更为优选地，第一粘结层60选自丙烯酸酯基压敏胶、聚氨酯基压敏胶、或硅树脂基压敏胶中的任一种或者多种。
根据本发明的另一个方面，提供了窗膜，该窗膜包括上述的光学膜。由于该窗膜包括上述光学膜，从而使窗膜在紫外光或者可见光的照射下能够发射出较大亮度的光，进而可以根据选择和使用需要，在基体层组中的至少一层和/或第一粘结层中采用不同的发光材料，发光材料响应于激发器在不同波长下的激发光而发出不同颜色的光，达到了不同的屏幕保护或者装饰效果；并且，相比于现有技术中采用投影设备将信息直接投影在玻璃上的方式，本申请仅需要利用紫外光或者可见光对窗膜进行照射，既能够实现对窗户的装饰效果，从而降低了功耗。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种抬头显示设备，包括车辆前档风玻璃以及设置于车辆前档风玻璃上的窗膜。
抬头显示(HUD，Head Up Display)设备是透明显示技术的一种应用，汽车上的抬头显示设备能够将作为重要行车信息(如速度，发动机转数，油耗，胎压，导航以及外接智能设备的信息)实时地显示在前档风玻璃上，从而出现在驾驶员的视野中，使得驾驶员不必低头，就可以看到行车信息，进而避免分散对前方道路的注意力；同时，使得驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可以避免眼睛的疲劳，提高驾驶安全性及驾驶人员的舒适度。
目前的抬头显示技术主要通过发光成像和投影成像两种方式，其中，投影成像是利用汽车的前档风玻璃本身或者额外设置的光学元件进行投影显示，而采用前档风玻璃来反射投影图像是结构最简单的方式。一般的前档风玻璃均为夹层玻璃，包括至少两层具有一定曲率的玻璃基板以及夹设于其中的材料为热塑性聚合物的膜片(如聚乙烯醇缩丁醛即PVB构成)，然而，抬头显示***的投影光源发出的光经过夹层玻璃两个表面时会发生反射而形成相互干扰的重影，从而影响透明显示的效果，且这种技术中PVB材料价格较贵，从而导致成本较高。
而本发明通过将上述光学膜设置于前挡风玻璃的表面，在激发器发出不同波长光的激发下发出不同颜色的光，达到了显示行车信息的作用，采用上述方式由于仅通过设置一台激发器就能够实现对显示行车信息的显示，从而不仅避免了现有技术中光线在经过夹层玻璃的表面时反射而形成的投影重影现象，而且降低了成本和功耗；并且，驾驶员不必低头，就可以看到显示于前挡风玻璃上的行车信息，避免了对前方道路的注意力分散，驾驶员也不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，避免了眼睛的疲劳，从而提高了驾驶安全性及驾驶人员的舒适度。
下面将结合实施例进一步说明本发明提供的光学膜。
实施例1
本实施例提供的光学膜如图1所示，包括顺序层叠的40μm的第一基材层、6μm的第一固化层、10μm的第一粘结层和离型层，其中，固化层中设置有在波长为380～430nm的光照下发射
蓝光的发光材料，该发光材料为
Figure BDA0001306463350000141
且粒径为0.5μm，第一基材层为PET层，形成第一固化层的材料为迪爱生合成树脂(中山)有限公司生产的UNIDICZHU-987树脂，形成第一粘结层的材料为LG化学生产的AW-300H胶水，离型层为睿华科技生产的透明PET离型膜。
实施例2
本实施例提供的光学膜如图2所示，与实施例1的差别在于：
发光材料设置于第一粘结层中。
实施例3
本实施例提供的光学膜如图3所示，与实施例1的差别在于：
光学膜包括顺序层叠的第一固化层、第一基材层、第一粘结层和离型层。
实施例4
本实施例提供的光学膜如图4所示，包括顺序层叠的40μm的第一基材层、10μm的第二粘结层、40μm的第二基材层、10μm的第一粘结层和离型层，其中，第一基材层中设置有在波长为380～430nm的光照下发射蓝光的发光材料，该发光材料为
Figure BDA0001306463350000142
且粒径为0.5μm。
实施例5
本实施例提供的光学膜如图5所示，与实施例4的差别在于：
发光材料设置于第二基材层中。
实施例6
本实施例提供的光学膜如图6所示，包括顺序层叠的40μm的第一基材层、6μm的第一固化层、10μm的第二粘结层、40μm的第二基材层、10μm的第一粘结层和离型层，其中，第一固化层中设置有在波长为380～430nm的光照下发射蓝光的发光材料，该发光材料为
Figure BDA0001306463350000151
且粒径为0.5μm。
实施例7
本实施例提供的光学膜如图7所示，与实施例6的差别在于：
光学膜包括顺序层叠的第一基材层、第一粘结层、第二基材层、第一固化层、第一粘结层和离型层。
实施例8
本实施例提供的光学膜如图8所示，与实施例6的差别在于：
光学膜包括顺序层叠的第一基材层、第一粘结层、第一固化层、第二基材层、第一粘结层和离型层。
实施例9
本实施例提供的光学膜如图9所示，与实施例6的差别在于：
光学膜包括顺序层叠的第一固化层、第一基材层、第一粘结层、第二基材层、第一粘结层和离型层。
实施例10
本实施例提供的光学膜如图10所示，与实施例6的差别在于：
发光材料设置于第一粘结层中并在波长为380～430nm的光照下发射红光，该发光材料为
Figure BDA0001306463350000161
粒径为1μm。
实施例11
本实施例提供的光学膜如图11所示，与实施例10的差别在于：
发光材料设置于第一基材层和第一固化层中。
实施例12
本实施例提供的光学膜如图12所示，与实施例10的差别在于：
发光材料设置于第一基材层和第一粘结层中。
实施例13
本实施例提供的光学膜如图13所示，与实施例8的差别在于：
发光材料设置于第一基材层和第一固化层中。
实施例14
本实施例提供的光学膜如图14所示，包括顺序层叠的40μm的第一基材层、6μm的第一固化层、10μm的第二粘结层、6μm的第二固化层、40μm的第二基材层、10μm的第一粘结层和离型层，其中，第一固化层和第一粘结层中设置有在波长为380～430nm的光照下发射绿光的发光材料，该发光材料为
Figure BDA0001306463350000162
实施例15
本实施例提供的光学膜如图15所示，与实施例14的区别在于：
发光材料设置于第二粘结层中。
实施例16
本实施例提供的光学膜如图16所示，与实施例14的区别在于：
发光材料设置于第一基材层和第二粘结层中。
实施例17
本实施例提供的光学膜如图17所示，与实施例14的区别在于：
发光材料设置于第一固化层和第二粘结层中。
实施例18
本实施例提供的光学膜如图18所示，与实施例14的区别在于：
发光材料设置于第一固化层和第二固化层中。
实施例19
本实施例提供的光学膜如图19所示，与实施例14的区别在于：
发光材料设置于第一固化层、第二固化层和第二基材层中，第一固化层中设置有在波长为380～430nm的光照下发射蓝光的第一发光材料，第二固化层中设置有在波长为380～430nm的光照下发射红光的第二发光材料，第二基材层中设置有在波长为380～430nm的光照下发射绿光的第三发光材料，该第一发光材料为含铒荧光粉，粒径为3μm，该第二发光材料为含铕荧光粉，粒径为3μm，该第三发光材料为含铽荧光粉，粒径为2μm。
实施例20
本实施例提供的光学膜如图20所示，与实施例19的区别在于：
第三发光材料设置于第二粘结层中。
实施例21
本实施例提供的光学膜如图21所示，与实施例3的区别在于：
本实施例提供的光学膜包括顺序层叠的40μm的第一基材层、6μm的第一固化层、10μm的第二粘结层、40μm的第二基材层、6μm的第二固化层、10μm的第一粘结层和离型层，其中，第一固化层中设置有在波长为380～430nm的光照下发射红光的第一发光材料，第二固化层中设置有在波长为380～430nm的光照下发射绿光的第二发光材料，该第一发光材料为
Figure BDA0001306463350000181
粒径为10μm，该第二发光材料为
Figure BDA0001306463350000182
粒径为5μm。
实施例22
本实施例提供的光学膜与实施例21的区别在于：
发光材料为发光主体，第一固化层和第二固化层中还设置有发光客体，发光客体的出射光与发光主体的出射光颜色相同，发光客体为稀土元素Eu，粒径为5μm，且发光主体和发光客体的重量比为1:1。
实施例23
本实施例提供的光学膜与实施例22的区别在于：
发光客体为元素Ir与氧化三苯基膦组成的配合物，粒径为1μm，且发光主体和发光客体的重量比为1:0.5。
实施例24
本实施例提供的光学膜与实施例22的区别在于：
发光客体为间苯二酚酞，粒径为100nm，且发光主体和发光客体的重量比为1:0.2。
实施例25
本实施例提供的光学膜与实施例22的区别在于：
发光客体为量子点，粒径为100nm，且发光主体和发光客体的重量比为1:0.1。
采用大塚电子QE2000荧光量子效率仪对上述实施例1至25中光学膜的发光效率进行测试，测试结果如表1所示。
表1
/ 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
发光效率/％ 0.51 0.56 0.58 0.52 0.55
发光效率/％ 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
发光效率/％ 0.56 0.57 0.57 0.57 0.56
发光效率/％ 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15
发光效率/％ 0.75 0.78 0.79 0.77 0.55
发光效率/％ 实施例16 实施例17 实施例18 实施例19 实施例20
发光效率/％ 0.73 0.76 0.71 0.85 0.88
发光效率/％ 实施例21 实施例22 实施例23 实施例24 实施例25
发光效率/％ 0.75 0.73 0.74 0.71 0.74
从上述测试结果可以看出，上述实施例1至25均能够实现较高的发光效率，其中，设置有发光材料的光学膜能够达到0.51以上的发光效率，最大能够达到0.88。
使用150mw的面激光作为激发光源照射上述实施例1至25中光学膜，PR705作为测试仪器对光学膜的发光亮度进行测试，测试结果如表2所示。
表2
/ 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
发光亮度/Cd/m<sup>2</sup> 143.94 146.12 154.56 155.53 156.43
发光亮度/Cd/m<sup>2</sup> 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
发光亮度/Cd/m<sup>2</sup> 157.59 155.7 155.69 157.93 156.38
发光亮度/Cd/m<sup>2</sup> 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15
发光亮度/Cd/m<sup>2</sup> 229.62 218.87 220.51 223.56 224.86
发光亮度/Cd/m<sup>2</sup> 实施例16 实施例17 实施例18 实施例19 实施例20
发光亮度/Cd/m<sup>2</sup> 229.46 223.86 235.74 267.7 272.5
发光亮度/Cd/m<sup>2</sup> 实施例21 实施例22 实施例23 实施例24 实施例25
发光亮度/Cd/m<sup>2</sup> 220.59 238.2 242.5 246.2 242.6
从上述测试结果可以看出，上述实施例1至25均能够实现较高的发光亮度，且光学膜中包括三种发光材料的实施例19和20能够具有更高的发光亮度，而光学膜中设置有发光主体和发光客体的实施例22至25发光亮度更高。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、本申请中的光学膜结构可以根据选择和使用需要，在基体层组中的至少一层和/或第一粘结层中采用不同的发光材料，使光学膜在紫外光或可见光的照射下能够发射出较大亮度的光；
2、光学膜中的发光材料响应于激发器在不同波长下的激发光而发出不同颜色的光，从而达到不同的屏幕保护或者装饰效果；
3、相比于现有技术中采用投影设备将信息直接投影在玻璃上的方式，本申请仅需要将光学膜设置于玻璃上并采用激发器进行照射，既能够实现装饰效果，从而降低了功耗利用紫外光或可见光对窗膜进行照射，既能够实现装饰效果，从而降低了功耗；
4、通过设置与发光主体协同作用的发光配体，并控制发光主体与发光配体的粒径大小，提高了光学膜的发光亮度；
5、将上述光学膜应用于车窗中时，光学膜中的发光材料能够响应于激发器在不同波长下的激发光而发出不同颜色的光，达到了显示所需行车信息的作用；
6、相比于现有技术中采用投影设备将行车信息直接投影在汽车玻璃上的方式，本申请仅需要将紫外光或可见光直接投影到光学膜上，既能够实现行车信息的显示，从而不仅避免了现有技术中光线在经过夹层玻璃的表面时反射而形成的投影重影现象，而且降低了成本和功耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种窗膜，其特征在于，所述窗膜包括光学膜，所述光学膜包括顺序层叠设置的基体层组、第一粘结层（60）和离型层（70），所述光学膜中设置有发光材料，至少部分所述发光材料设置于所述基体层组和所述第一粘结层（60）中的至少一层中，且所述发光材料在激发器的激发光照射下发出可见光，
所述基体层组包括沿靠近所述第一粘结层（60）的方向顺序层叠设置的第一基材层（10）、第二粘结层（20）和第二基材层（30），且所述基体层组还包括第一固化层（40），所述第一固化层（40）设置于所述第一基材层（10）或所述第二基材层（30）的任意一侧表面，所述第一基材层（10）、所述第二粘结层（20）、所述第二基材层（30）、所述第一固化层（40）和所述第一粘结层（60）中的至少一层中设置有所述发光材料，
设置于不同层中的所述发光材料在所述激发器的激发光照射下独立地发射蓝光、绿光和红光中的任一种；发射蓝光的发光材料包括铒、
Figure DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure DEST_PATH_IMAGE010
中的任一种或多种，其中，Ar1~Ar12独立地选自H、C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠杂环基团、五元、六元的杂环或取代杂环、三芳胺基基团、芳醚团基、C1～C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种，且Ar1~Ar8不同时为H，Ar13选自C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C1～C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种，R1和R2独立地选自C1～C20烷基、取代或未取代的C6～C50芳香族烃基中的基团，或者R1和R2为经由C2～C20的二价亚烷基或亚芳基连接形成的环状结构，A1为
Figure DEST_PATH_IMAGE012
或
Figure DEST_PATH_IMAGE014
，A2为H、
Figure DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure 580273DEST_PATH_IMAGE014
中的任意一种，其中，R3～R6独立地选自取代或未取代的C6～C50的芳香族烃基，*表示与母核的取代位置，L1选自取代或未取代的C6～C50的亚芳基；发射红光的发光材料包括铕、
Figure DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure DEST_PATH_IMAGE019
和
Figure DEST_PATH_IMAGE021
中的任一种或多种，其中，Ar14和Ar15独立地选自H、C6～C20的芳香基团、C4～C20的杂环芳香基团和C4～C20的稠环芳香基团中的任意一种， Ar14和Ar15不同时为氢原子或4-(2，2-二苯基乙烯基)取代的苯基，R7~R10独立地选自H、C1～C30的烷基和C6～C20的芳香基中的任意一种，且n等于1~4的任意一个整数；发射绿光的发光材料包括铽、
Figure DEST_PATH_IMAGE023
或
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，其中，R11、R12和R13独立地选自被取代的苯基、被取代的联苯基、被取代的萘基、被取代的蒽基、被取代的菲基和被取代的芴基中的任意一种，且取代基独立地选自C1～C18烷基，A3和A4独立地选自C6～C25芳香基团，或者A3和A4独立地选自
Figure DEST_PATH_IMAGE027
或
Figure DEST_PATH_IMAGE029
，其中，Ar16和Ar17独立地选自C6～C25芳香基团，L2为C6～C25亚芳香基团，Ar18选自H或C1～C6烷烃，L3为C6～C25亚芳香基团，
所述发光材料粒径为1~15μm，
所述发光材料为发光主体，所述光学膜还包括与所述发光主体设置于同一层中的发光客体，所述发光客体为纳米荧光粉、量子点、金属有机配合物和有机染料中的任一种或多种，所述发光客体的粒径小于所述发光主体的粒径，
所述发光主体和所述发光客体的重量比为1:0.1~0.5，
所述纳米荧光粉的粒径为1~400nm，所述量子点的粒径为1~100nm，所述金属有机配合物的粒径为100nm~1μm，所述有机染料的粒径为100~400nm。
2.根据权利要求1所述的窗膜，其特征在于，所述基体层组还包括第二固化层（50），所述第二固化层（50）设置于所述第一基材层（10）和/或所述第二基材层（30）任意一侧表面，且所述第一固化层（40）和所述第二固化层（50）通过第一基材层（10）、第二粘结层（20）和/或第二基材层（30）隔离设置。
3.根据权利要求2所述的窗膜，其特征在于，所述第一基材层（10）、所述第二粘结层（20）、所述第二基材层（30）、所述第一固化层（40）、所述第二固化层（50）和所述第一粘结层（60）中的至少一层中设置有所述发光材料。
4.根据权利要求1所述的窗膜，其特征在于，所述发光材料包括蓝光光致发光材料、绿光光致发光材料和红光光致发光材料中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的窗膜，其特征在于，所述第一基材层（10）和/或第二基材层（30）中设置有紫外吸收剂和/或抗氧剂。
6.根据权利要求1所述的窗膜，其特征在于，所述第二粘结层（20）为包括丙烯酸酯类树脂和/或聚氨酯类树脂的胶层。
7.根据权利要求6所述的窗膜，其特征在于，所述胶层包括丙烯酸丁酯。
8.根据权利要求1所述的窗膜，其特征在于，所述第一粘结层（60）为压敏胶层。
9.一种抬头显示设备，其特征在于，包括车辆前档风玻璃以及设置于车辆前档风玻璃上的光学膜，所述光学膜为权利要求1至8中任一项所述的窗膜中所包括的光学膜。
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