CN102375317A

CN102375317A - 一种单层结构的背投屏幕

Info

Publication number: CN102375317A
Application number: CN2010102557079A
Authority: CN
Inventors: 朴赞镐
Original assignee: SUTA ELECTRONIC TECHNOLOGY (SHANGHAI) CO LTD
Current assignee: SUTA ELECTRONIC TECHNOLOGY (SHANGHAI) CO LTD
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2012-03-14

Abstract

本发明公开了一种单层结构的背投屏幕，该背投屏幕由透明光学膜层及涂覆在透明光学膜层一侧的投射层组成，投射层是含有多个有机粒子和无机粒子的光硬化型树脂组成物。利用本发明技术方案制备的单层结构的背投屏幕，由光硬化型树脂组成物、一个以上的有机粒子以及一个以上的无机粒子构成的光源投射层，在透明光学膜层的一侧面，形成为单层实现了高亮度和高视角，从而不仅使得在任意角度观看屏幕也能够观赏到光亮鲜明的画质，而且还使得制造工序简单化、从而降低了生产成本、便于屏幕的大型化。

Description

一种单层结构的背投屏幕

技术领域

本发明属于投影屏幕的制作领域，具体是涉及一种混合有机和无机粒子的单层结构背投屏幕，该背投屏幕能够提供高亮度和高视角，使得在任意角度观看屏幕也能观赏到亮度鲜明的画质，而且还简化了制造工序，降低了生产成本，利于屏幕的大型化制造。

背景技术

日常生活中，使用投影显示的影像只能适用于剧场等环境，但是近年来，其能够广泛适用于TV或广告用显示器等领域，使用范围越来越宽。

一般来讲，投影屏幕位于与使用者相同的空间内，射出光源后在屏幕反射画面；然而背投屏幕从使用者的反对面射出光源，并进行投影画面，普通的投影屏幕无法将光投影，而只能进行反射，因此难以用作背投屏幕。因此，为了使基于后侧的投影光源向使用者提供无光源损失的、高画质的画面，需要一种经过特殊设计的投影屏幕。

现有的背投屏幕，为了提供高画质的画面，多使用多层结构。例如：需要分别具备用于投射光源的光吸收层和用于确保视角的扩散层，并且添加用于提高画面的明暗比的色调基板或者涂覆有染料的调色层，将所有的层结合后加以使用(例如：韩国公开专利，第10-2005-0092109号；韩国公开专利，第10-2005-0113006号等等)。但是，由于多层结构需要将各个功能层涂覆在玻璃基板或塑料基板上后结合使用，因此具有工序复杂，时间和费用的浪费较大缺陷。另外，对显示器产业的大型化也极为不利。

对此，经过多方面研究发现，将有机和无机粒子的光源吸收层和扩散层形成为一个投射层，并将染料添加到其中，从而将能够提供画面的明暗比的多个功能层在薄膜上涂覆为一层后，再沉积在玻璃基板或塑料基板上，则不仅可以降低屏幕的制造成本，而且还能显著的减少时间。其中，该背投屏幕能够提供高亮度和高视角、从而不仅使得在任意角度观看屏幕也能够观赏到光亮鲜明的画质；而且还使得制造工序简单化、从而降低了生产成本、便于屏幕的大型化。

发明内容

本发明为解决了上述现有技术的问题，本发明的目的明确为提供一种新型背投屏幕，通过提供高亮度和高视角，从而不仅使得在任意角度观看屏幕也能够观赏到鲜明的画质；而且还使得制造工序简单化、从而降低了生产成本、便于屏幕的大型化。

实现上述目的的本发明技术方案为：一种单层结构的背投屏幕，由透明光学膜层及涂覆在透明光学膜层一侧的投射层组成，投射层是含有多个有机粒子和无机粒子的光硬化型树脂组成物。

投射层中的有机粒子为PMMA珠子、尿素树脂粉末或聚凝塑料粉末，有机粒子的尺寸为3～25μm。

投射层中的无机粒子为二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛、氧化锆或硅树脂，无机粒子的尺寸为0.5至3μm。

透明光学膜层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇、聚碳酸酯、聚乙二醇、聚丙烯、聚苯乙烯、三乙酰纤维素、亚克力或聚氯乙烯。

光硬化型树脂组成物还包含：(i)重量份为5～50的多官能基丙烯酸酯低聚物或丙烯酸单体；(ii)重量份为50～100的有机溶剂；以及(iii)重量份为0.01～5.0的光引发剂。

投射层是通过滚涂、迈耶杆涂覆、刮刀涂覆、凹面涂覆、微凹面涂覆、槽凹模涂覆、滑动涂覆或者淋涂的方法涂覆在透明光学膜层的一侧，硬化后的投射层的厚度为4～10μm。

附图说明

图1为本发明所述的单层结构的背投屏幕结构示意图；

图中，1、透明光学膜层；2、投射层；3、用于吸收光的有机粒子；4、用于分散光的无机粒子。

具体实施方式

如果在本发明中使用的技术用语和科学用语没有其他的定义，则其应该解释为本领域的普通技术人员能够理解的内容。

如图1所示，一种单层结构的背投屏幕，由透明光学膜层1及涂覆在透明光学膜层一侧的投射层2组成，投射层是含有多个有机粒子3和无机粒子4的光硬化型树脂组成物。其中，透明光学膜层使用的材料可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇、聚碳酸酯、聚乙二醇、聚丙烯、聚苯乙烯、三乙酰纤维素、亚克力、聚氯乙烯等不影响透明性的一种物质。其中，因聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜材料具有优越的机械强度和尺寸稳定性，及延伸加工、双轴延伸性的特性而作为最佳的使用材料。

另外，为了提高透明光学膜层与透射层之间的粘接性，对透明光学膜层的表面通常进行电晕放电处理，或者形成底漆层，与此相同，透明光学膜的厚度，可以根据制备的薄膜材料来进行选择，一般地，在25～500μm之间，较佳地在50～250μm之间。

在本发明的技术方案中，为了使光源更好的吸收和扩散，复合了有机和无机粒子，并加以使用，其中使用有机粒子吸收光，使用无机离子扩散光。特别地，有机粒子的尺寸大于无机粒子的尺寸，则在不损失透明性的前提下实现本发明要达到的效果。其中，有机粒子可以是PMMA珠子、尿素树脂粉末或聚凝塑料粉末中的一种，较佳地，其粒子尺寸为5～25μm。如果粒子的尺寸未满5μm，则因光源的吸收不充分，从而让使用者观看到光源的灯，产生热点现象；如果粒子的尺寸超过25μm，则分散液难以分散，从而导致制品的外观恶化，降低生产性；其中，使用的无机粒子可以是二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛、氧化锆、硅树脂粒子中的一种，较佳地，其粒子的尺寸为0.5～3μm。如果粒子的尺寸未满0.5μm，则扩散率降低，从而导致视角下降；如果粒子的尺寸超过3μm，则制品的亮度下降。

透射层可以使用光硬化型树脂组成物，具有因无需后期硬化从而缩短生产时间，且具有高的平面硬度从而提高制品的耐久性和耐气候性，其同样也作为有机和无机粒子的粘接剂。光硬化型树脂组成物还包含：(i)重量份为5～50的多官能基丙烯酸酯低聚物或丙烯酸单体；(ii)重量份为50～100的有机溶剂；以及(iii)重量份为0.01～5.0的光引发剂。作为所述多官能基丙烯酸酯低聚物，可以使用聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等，或者它们的混合物；作为丙烯酸单体，可以使用双季戊四醇五溴丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸、二乙二醇二甲基丙烯酸、三苯基乙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、羟基乙基丙烯酸甲酯、羟基丙基丙烯酸甲酯、乙氧基乙基丙烯酸甲酯、烯丙基甲基丙烯酸甲酯、己内酯丙烯酸酯、丙烷三甲基丙烯酸羟乙基，或者他们的混合物。

如在本领域中通常技术使用的一样，在本发明中“低聚”的平均分子量低于10,000，较佳地，为5,000以下的聚合物。

本发明所使用的有机溶剂可以使用在本领域中通常使用的有机溶剂中任选的至少一个。在选择有机溶剂时，首先要考虑对光硬化型树脂的商用性、作业性，和涂覆性，并且根据是否选择有机溶剂，能够左右表膜的外观和与基材之间的密封性。考虑到这些问题，较佳地，使用甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、甲氧基乙醇醚、乙氧基乙醇醚、丁氧基乙醇醚、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、丙酮、二甲基甲酰胺、二丙酮醇、正常甲基吡咯烷酮、二甲苯或甲苯，或者它们的混合物。

通常用于硬化的光硬化型树脂均可用作本发明的光引发剂，并且本领域的普通技术人员能够从中选择一个适用于本发明中。其中，较佳地，使用1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、甲基苯甲酰甲酸、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2(4-吗啉)-1-丙酮、二苯基(2，4，6三甲基苯甲酰基)-膦氧化物、二苯基氧化膦(2，4，6-三甲基苯甲酰)、二(环戊二烯埃塔5-2，4--1-基)双[2，6-二氟-3-(1氢套圈-1-基)苯基]钛，或者它们的混合物。

根据需要，本发明的光硬化型树脂组成物中可以包含以全体涂覆组成物为100重量份，1.0重量份以内的粒子分散剂、匀染剂、防滑剂等添加剂。

在本发明中，使用滚涂、迈耶杆涂覆、刮刀涂覆、凹面涂覆、微凹面涂覆、槽凹模涂覆、滑动涂覆、淋涂等一般的薄膜涂覆方法，在透明光学膜层上，涂覆本发明的投射层后，在50～150℃的条件下，较佳为70～90℃，进行30秒～5分钟，较佳地进行1～3分钟的干燥，从而完全去除树脂组成物内的溶剂后，以光量为200～1000mJ/cm²，较佳地以光量为400～600mJ/cm²的紫外线进行照射，获得完全硬化的投射层。

硬化的投射层厚度最好为4～10μm。此时，如果表膜厚度小于4μm，则出现热点现象，降低耐久性；如果大于10μm，则出现薄膜弯曲的现象，从而难以施工。

利用上述材料制备单层结构的背投屏幕，将光硬化型树脂组成物、一个以上的有机粒子以及一个以上的无机粒子构成光源投射层，在透明光学膜层的一侧面，形成为单层实现了高亮度和高视角，从而不仅使得在任意角度观看屏幕也能够观赏到光亮鲜明的画质，而且还使得制造工序简单化、从而降低了生产成本、便于屏幕的大型化。

一个更为具体的实施例如下，如表1所示，在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(SH 34M 100μm，SKC)上，用#14涂棒涂覆机，涂覆光源的投射层组成物，在80℃的条件下，干燥2分钟，从而去除组成物内的溶剂后，照射约500mJ/cm²的紫外线，进行光聚合，从而形成投射层。在已制作完成的薄膜的反面，涂覆粘接剂后，沉积在聚碳酸酯板，从而完成了屏幕。

表1本实施例中的使用材料及配比

组成	含量	成分及销售处
			MR-7HG	10重量份	亚克力粉末：(株)Soken Chemical
Sylophobic 100	5重量份	二氧化硅粉末：(株)Fuji Silysia Chemical
			Aniline black	0.1重量份	黑色染料：(株)Tokyo Shikizai
SU-520	5重量份	聚氨酯丙烯酸酯低聚物：(株)YOUSUNG CHEMISTRY
			DPHA	4重量份	二季戊四醇六丙烯酸酯：Fuji Silysia Chemical
PET	4.5重量份	季戊四醇三丙烯酸酯：(株)SK CYTEC
			Irg-184	1.0重量份	1-羟基环己基苯基酮：(株)CIBA
TPO	0.4重量份	2，4，6三甲基苯甲酰基氧化膦：(株)CIBA
			甲基乙基酮	40重量份
甲苯	30重量份

通过本发明制造的背投屏幕的全光线透过率为93.1％，其中直进光为11.5％，分散光为81.6％，并且呈现出80度的视角。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员，在不脱离本发明上述基本技术思想的前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换、变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种单层结构的背投屏幕，由透明光学膜层及涂覆在透明光学膜层一侧的投射层组成，其特征在于，投射层是含有多个有机粒子和无机粒子的光硬化型树脂组成物。

2.根据权利要求1所述的单层结构的背投屏幕，其特征在于，投射层中的有机粒子为PMMA珠子、尿素树脂粉末或聚凝塑料粉末。

3.根据权利要求1所述的单层结构的背投屏幕，其特征在于，投射层中的无机粒子为二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛、氧化锆或硅树脂。

4.根据权利要求2所述的单层结构的背投屏幕，其特征在于，投射层中的有机粒子的尺寸为3～25μm。

5.根据权利要求3所述的单层结构的背投屏幕，其特征在于，投射层中的无机粒子的尺寸为0.5至3μm。

6.根据权利要求1所述的单层结构的背投屏幕，其特征在于，透明光学膜层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇、聚碳酸酯、聚乙二醇、聚丙烯、聚苯乙烯、三乙酰纤维素、亚克力或聚氯乙烯。

7.根据权利要求1所述的单层结构的背投屏幕，其特征在于，光硬化型树脂组成物还包含：(i)重量份为5～50的多官能基丙烯酸酯低聚物或丙烯酸单体；(ii)重量份为50～100的有机溶剂；以及(iii)重量份为0.01～5.0的光引发剂。

8.根据权利要求1所述的单层结构的背投屏幕，其特征在于，投射层是通过滚涂、迈耶杆涂覆、刮刀涂覆、凹面涂覆、微凹面涂覆、槽凹模涂覆、滑动涂覆或者淋涂的方法涂覆在透明光学膜层的一侧。

9.根据权利要求1所述的单层结构的背投屏幕，其特征在于，硬化后的投射层的厚度为4～10μm。