本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有可控可見光透光率的基片及其制備方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)光線入射物體時(shí)，表現(xiàn)有反射、吸收和透射三種性質(zhì)。光線被物體阻擋，按一定角度反射出來，稱為“反射”， 以反射率表示；光線通過物體后，一部分光能量被損失，稱為“吸收”，以吸收率表示；光線透過物體的性質(zhì)，稱為“透射”，以透光率表示。透光率等于透過透明或半透明物體的光通量與其入射光通量的百分率，可以通過專業(yè)的透光率儀準(zhǔn)確測量。在透明或半透明材料行業(yè)應(yīng)用中，透光率是一項(xiàng)重要的光學(xué)性能指標(biāo)，在可見光（380-760nm）的領(lǐng)域范疇，一般以高透光率性能為主要目標(biāo)，如日常使用的采光用玻璃、汽車玻璃、顯示保護(hù)玻璃等。而在某些背光顯示領(lǐng)域中，若采用可見光透光率較低的材料作為表面層，在內(nèi)部無顯示光源的情況下，外部可見光穿透表面層到達(dá)內(nèi)部的光通量較低，經(jīng)內(nèi)部反射后再次穿透表面層的光通量就更低，此時(shí)，人眼只能觀察到表面，較難透視內(nèi)部；相反地，若此時(shí)內(nèi)部有顯示光源，內(nèi)部光源發(fā)出的光線在通過前述表面層后仍有少量剩余的光通量可被人眼接收識別，人們就能觀察到發(fā)光的狀態(tài)。因此，這類較低透光率的基片材料在某些顯示應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光與不發(fā)光的簡單但明顯差異化視覺效果，在不發(fā)光的狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)作為整體的裝飾作用，而在發(fā)光的狀態(tài)下則具有顯示的作用，這樣的效果具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

目前，制備這樣的較低可見光透光率基片材料的工藝方法，可選用本體著色和多層復(fù)合等方法。其中，多層復(fù)合方法主要通過基片材料復(fù)合光學(xué)功能層實(shí)現(xiàn)，此時(shí)基片復(fù)合材料的總透光率理論上等于基片的透光率與功能層透光率的乘積。這樣的功能層一般可以通過貼膜復(fù)合、化學(xué)氣相沉積、真空濺鍍、涂布、絲網(wǎng)印刷等方法制備?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于，本體著色方法是利用染料或著色體直接對基片材料本體進(jìn)行摻雜，該方法制造產(chǎn)品靈活性較差，質(zhì)量控制相對復(fù)雜，成本相對較高；多層復(fù)合法則具有相對靈活的特性，其中，貼膜復(fù)合、涂布以及絲網(wǎng)印刷的方法雖成本低廉且工藝簡單，但無法避免性能不穩(wěn)定、功能層均勻性不佳的特點(diǎn)，無法應(yīng)用于一些高級光學(xué)領(lǐng)域，化學(xué)氣相沉積、真空濺鍍等工藝方法制備的功能層質(zhì)量較高，工藝穩(wěn)定，但在制備較低可見光透光率的功能層時(shí)，需要多層薄膜堆積，鍍膜時(shí)間長，設(shè)備投資和制造成本較高。

因此，亟需一種新的制備較低可見光透光率基片材料的工藝方法，以克服上述缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種具有可控可見光透光率的基片及制備方法，可克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種具有可控可見光透光率的基片，包括一具有一定可見光透光率的底片，在所述底片表面覆蓋有一能夠調(diào)節(jié)厚度和/或成分的油墨涂層，所述油墨涂層具有一定可見光透光率。

進(jìn)一步，所述油墨涂層的可見光透光率為1%~50%。

進(jìn)一步，所述油墨涂層的厚度為0.5~50微米，優(yōu)選為1~20微米。

本發(fā)明還提供一種具有可控可見光透光率的基片制備方法，包括如下步驟：提供一具有一定可見光透光率的底片；設(shè)置噴墨打印參數(shù)，采用噴墨打印設(shè)備在所述底片表面形成一油墨涂層，通過設(shè)置噴墨打印參數(shù)來調(diào)節(jié)油墨涂層的厚度和/或成分；固化所述油墨涂層，形成具有可控可見光透光率的基片。

進(jìn)一步，在噴墨打印所述油墨涂層步驟之前，還包括一對底片的前處理步驟，所述前處理步驟包括清洗步驟及表面改性步驟。

進(jìn)一步，所述噴墨打印參數(shù)包括油墨類型、噴頭參數(shù)、DPI設(shè)定值、驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定值、工作頻率設(shè)定值及噴墨次數(shù)設(shè)定值。

進(jìn)一步，所述噴墨打印設(shè)備是連續(xù)式噴墨打印設(shè)備或按需噴墨打印設(shè)備。

進(jìn)一步，所述按需噴墨打印設(shè)備是熱敏式、壓電式或靜電式中的一種。

進(jìn)一步，若為壓電式噴墨打印設(shè)備，則油墨的粘度為5-50cps，表面張力為27-38 dyn/cm。

進(jìn)一步，若為壓電式噴墨打印設(shè)備，則采用噴墨打印設(shè)備在所述底片表面形成一油墨涂層的方法包括如下步驟：選擇一個(gè)或多個(gè)噴墨打印頭，所述噴頭參數(shù)為：有效噴嘴為16-2656孔，優(yōu)選為256-1024孔，墨滴體積為1-100pL，優(yōu)選為3-30 pL；設(shè)置噴墨打印設(shè)備的數(shù)字化參數(shù)，使油墨通過噴頭中的噴嘴，形成微小墨滴并均勻沉積于底片表面，所述數(shù)字化參數(shù)為：DPI設(shè)定值為100-1200dpi，優(yōu)選為200-500dpi，驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定值為10-30V，工作頻率設(shè)定值為10-30KHz，噴墨次數(shù)設(shè)定值為1-20次，優(yōu)選為3-10次。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明采用噴墨打印設(shè)備制備可以用于控制基片可見光透光率的油墨涂層結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整油墨涂層的成分或厚度，可以實(shí)現(xiàn)對基片透光率的按需調(diào)節(jié)。采用噴墨打印設(shè)備制備所述油墨涂層結(jié)構(gòu)，設(shè)備投資成本和制作成本低，工藝簡便靈活，同時(shí)，由于采用的是數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備，涂層厚度均勻性高，批次穩(wěn)定，可以應(yīng)用于涉及可見光透光率精確控制的普通和高端顯示領(lǐng)域。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具有可控可見光透光率的基片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明具有可控可見光透光率的基片的制備方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的具有可控可見光透光率的基片及其制備方法的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明。

參見圖1，本發(fā)明具有可控可見光透光率的基片包括一具有一定可見光透光率的底片4，在所述底片4表面覆蓋有一能夠調(diào)節(jié)厚度和/或成分的油墨涂層3，所述油墨涂層3具有一定可見光透光率。所述油墨涂層3通過噴墨打印設(shè)備噴涂在底片4的表面，并均勻附著于底片4的表面。通過調(diào)整油墨涂層3的厚度和/或成分，可以實(shí)現(xiàn)對本發(fā)明具有可控可見光透光率的基片的可見光透光率的按需調(diào)節(jié)和控制。

所述底片4可以由透明或半透明材料制成，例如玻璃、陶瓷、聚合物或其復(fù)合材料，其具有一定可見光透光率。所述油墨涂層3可以采用功能性油墨制成，所述功能性油墨主要由高分子樹脂、溶劑、顏料及其他成分組成，功能性油墨可以是水性油墨、溶劑型油墨或者UV固化型油墨，優(yōu)選為溶劑型油墨或UV固化型油墨。油墨涂層3的顏色可以是任意的顏色，優(yōu)選為黑色。所述油墨涂層3的可見光透光率為1%~50%，例如10%、20%、30%、40%等。所述油墨涂層3的厚度為0.5~50微米，優(yōu)選為1~20微米，例如5微米、10微米、15微米等。

本發(fā)明還提供一種具有可控可見光透光率的基片制備方法。所述制備方法包括如下步驟，下文將結(jié)合圖2描述本發(fā)明制備方法：

（1）提供一具有一定可見光透光率的底片。

所述底片4可以由透明或半透明材料制成，例如玻璃、陶瓷、聚合物或其復(fù)合材料，其具有一可見光透光率。所述底片4的油墨接受面為光滑平整面，另一面為磨砂處理面，用于減弱該表面的光反射。優(yōu)選地，對底片4的油墨接受面進(jìn)行前處理，以保證后續(xù)步驟中油墨可在基材表面充分浸潤鋪展和良好的附著性能。所述前處理包括清洗和表面改性兩個(gè)步驟。清洗步驟主要是為了去除底片表面的殘留物或者污物，這里優(yōu)選超聲波清洗工藝。超聲波清洗工藝流程一般依次為超聲波水洗、超聲波清洗劑清洗、超聲波水漂洗、烘干。完成所述清洗步驟后需對底片的油墨接受面進(jìn)行表面改性，表面改性步驟是通過改變底片表面的結(jié)構(gòu)或性能，以獲得良好的油墨印刷特性。表面改性步驟可使用化學(xué)、物理、機(jī)械或等離子體的處理方式，優(yōu)選化學(xué)或等離子體的處理方法。

（2）設(shè)置噴墨打印參數(shù)，采用噴墨打印設(shè)備在所述底片表面形成一油墨涂層，通過設(shè)置噴墨打印參數(shù)來調(diào)節(jié)油墨涂層的厚度和/或成分。

將底片4置于打印平臺5上，底片4的油墨接受面向上，設(shè)置噴墨打印參數(shù)，例如，設(shè)置噴頭1的噴頭參數(shù)、油墨類型、噴墨打印設(shè)備的DPI設(shè)定值、驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定值、工作頻率設(shè)定值及噴墨次數(shù)設(shè)定值等。油墨2通過噴嘴1形成微小墨滴并均勻沉積于底片4表面，噴墨打印完畢，底片4在打印平臺上靜置若干時(shí)間，使油墨充分流平。通過上述參數(shù)的調(diào)整，可以改變油墨類型、噴墨沉積的油墨量以及控制油墨涂層厚度，從而實(shí)現(xiàn)對油墨涂層可見光透光率的可控調(diào)節(jié)。

所述噴墨打印設(shè)備是連續(xù)式噴墨打印設(shè)備或按需噴墨打印設(shè)備。所述按需噴墨打印設(shè)備是熱敏式、壓電式或靜電式中的一種。若為壓電式噴墨打印設(shè)備，則油墨的粘度為5-50cps，表面張力為27-38 dyn/cm。

則采用噴墨打印設(shè)備在所述底片4表面形成一油墨涂層3的方法包括如下步驟：

（a）選擇一個(gè)或多個(gè)噴墨打印頭。所述噴頭參數(shù)為：有效噴嘴為16-2656孔，優(yōu)選為256-1024孔，例如256孔、1024孔等。墨滴體積為1-100pL，優(yōu)選為3-30 pL，例如6pL、15pL、20pL、30pL等；

（b）設(shè)置噴墨打印設(shè)備的數(shù)字化參數(shù)，使油墨通過噴頭中的噴嘴，形成微小墨滴并均勻沉積于底片表面。所述數(shù)字化參數(shù)為：DPI設(shè)定值為100-1200dpi，優(yōu)選為200-500dpi，驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定值為10-30V，例如15V、20V，工作頻率設(shè)定值為10-30KHz，例如15 KHz、20 KHz，噴墨次數(shù)設(shè)定值為1-20次，優(yōu)選為3-10次。

（3）固化所述油墨涂層2，形成具有可控可見光透光率的基片。

噴墨打印過程完成后，具有油墨涂層的底片將進(jìn)行熱固化或UV光固化的處理過程，固化方式和參數(shù)選擇是基于底片和油墨的特性設(shè)定。

下面列舉本發(fā)明具有可控可見光透光率的基片的其制備方法的兩個(gè)實(shí)施例，以進(jìn)一步說明本發(fā)明技術(shù)方案。

實(shí)施例1

1、底片的選擇與前處理

底片選擇半透明鋼化玻璃，可見光透光率為89.3±1%，厚度為1.2±0.05mm，尺寸為250mm×250mm。底片4的油墨接受面為光滑平整面，另一面為磨砂處理面，用于減弱該表面的光反射。所述底片4依次經(jīng)過超聲波水洗、超聲波清洗劑清洗、超聲波水漂洗、烘干的清洗流程，完成表面清潔。隨后，底片4的油墨接受面經(jīng)等離子體表面處理，完成后所述的前處理過程后，即得到經(jīng)過前處理的底片4。

2、底片表面油墨涂層的制備

將底片4放置于壓電式噴墨打印設(shè)備的吸氣式打印平臺5上，底片4的油墨接受面置上。噴墨打印的油墨選擇黑色溶劑型油墨，粘度為30±2cps，表面張力為31±0.5dyn/cm，固化方式為熱固化。噴頭1選擇兩個(gè)具有1000個(gè)有效噴嘴的工業(yè)級噴頭，液滴體積為6pL，噴頭具有恒溫加熱功能。噴墨打印設(shè)備打印參數(shù)選擇：dpi值為360dpi，驅(qū)動(dòng)電壓為20V，工作頻率為20KHz，噴頭恒溫33℃，噴印次數(shù)為6次。打印圖形為預(yù)設(shè)的正方形圖形，圖形尺寸260mm×260mm。在噴墨打印過程完成后，底片4在打印平臺上靜置2min，使油墨充分流平。以上過程就完成了油墨涂層3的制備。

3、底片表面油墨涂層的后處理

將復(fù)合有油墨涂層3的底片4放入潔凈干燥箱進(jìn)行預(yù)烘烤，烘箱潔凈等級為100級，烘烤參數(shù)為80℃×3min，完成油墨層的表面干燥。完成上述預(yù)烘烤過程后，復(fù)合有油墨涂層的底片4被放入潔凈干燥箱進(jìn)行固化烘烤，烘箱潔凈等級為1000級，烘烤參數(shù)為240℃×30min。完成上述后處理工藝后，在底片表面復(fù)合油墨涂層過程制備完畢，形成具有可控可見光透光率的基片。

4、通過以上工藝方法獲得的復(fù)合油墨涂層結(jié)構(gòu)的玻璃基片經(jīng)過透光率測試儀測得的平均透光率為10±1%，固化后的油墨涂層經(jīng)厚度測試儀測試平均厚度為4.3±0.5um。

實(shí)施例2：

1、底片的選擇與預(yù)處理；

選擇透明聚碳酸酯（PC）基底片，透光率為90±1%，厚度為1.8±0.05mm，尺寸為250mm×250mm，底片4的兩面為一致光滑平整面。所述底片4依次經(jīng)過超聲波水洗、超聲波清洗劑清洗、超聲波水漂洗、烘干的清洗流程，完成表面清潔。隨后，底片4的油墨接受面經(jīng)等離子體表面處理完成后所述的預(yù)處理過程后，即得到經(jīng)過前處理的底片4。

2、底片表面油墨涂層的制備

將底片4放置于壓電式噴墨打印設(shè)備的吸氣式打印平臺5上，底片4的油墨接受面置上。噴墨打印的油墨選擇黑色溶劑型油墨，粘度為25±2cps，表面張力為35±0.5dyn/cm，固化方式為熱固化。噴頭1選擇3個(gè)具有1000個(gè)有效噴嘴的工業(yè)級噴頭，液滴體積為6pL，噴頭具有恒溫加熱功能。噴墨打印參數(shù)選擇：dpi值為300dpi，驅(qū)動(dòng)電壓為19.5V，工作頻率為20KHz，噴頭恒溫35℃，噴印次數(shù)為8次。打印圖形為預(yù)設(shè)的正方形圖形，圖形尺寸260mm×260mm。在噴墨打印過程完成后，底片4在打印平臺上靜置2min，使油墨充分流平。以上過程就完成了油墨涂層3的制備。

3、底片表面油墨涂層的后處理

將復(fù)合有油墨涂層3的底片4放入潔凈干燥箱進(jìn)行預(yù)烘烤，烘箱潔凈等級為100級，烘烤參數(shù)為80℃×3min，完成油墨層的表面干燥。完成上述預(yù)烘烤過程后，復(fù)合有油墨涂層3底片4被放入潔凈干燥箱進(jìn)行固化烘烤，烘箱潔凈等級為1000級，烘烤參數(shù)為115℃60min。完成上述后處理工藝后，在底片表面復(fù)合油墨涂層過程制備完畢，形成具有可控可見光透光率的基片。

4、通過以上工藝獲得的復(fù)合有油墨涂層結(jié)構(gòu)的底片經(jīng)過透光率測試儀測得的平均透光率為8±1%，油墨涂層經(jīng)厚度測試儀測試平均厚度為5.2±0.5um。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。