CN104298061A - 一种高辉度增益、广视角的投影幕布 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及投影显示技术及激光电视显示技术领域，尤其涉及一种高辉度增益、广视角的投影幕布。为了解决现有投影幕布无法做到高辉度增益、广视角的问题，本发明提供一种高辉度增益、广视角的投影幕布。所述投影幕布包括反射层、胶黏层、折光层；所述反射层具有反射面；所述折光层包括透明基材和微棱镜结构；所述胶黏层位于反射层的反射面和折光层的透明基材之间。本发明提供的投影幕布具有辉度增益和广视角的效果，可应用于激光电视和投影仪产品中。

Description

一种高辉度增益、广视角的投影幕布
技术领域
本发明涉及投影显示技术及激光电视显示技术领域，尤其涉及一种高辉度增益、广视角的投影幕布。
背景技术
近几年来，随着人们对显示器视觉效果不断提出新的要求，显示器市场上占有率最高的液晶显示器也遇到了其发展瓶颈。由于液晶显示器设计及原理上的限制，液晶显示器无法做到大尺寸，高色域，更逼真的显示效果。因此，一些大的显示企业在不断地开发新的产品来取代液晶显示器，如OLED显示技术、激光电视显示技术以及现在较成熟的投影仪技术。其中OLED显示技术还不够成熟，在其成本及使用寿命上有限制，同时在生产工艺上较难生产大尺寸的显示器。
投影仪技术已经很成熟，并在大尺寸屏幕上应用广泛，但是投影仪技术的画面易受环境光影响，需在黑暗的环境下观看，同时画面效果一般。而激光电视技术由于成像原理不同，与投影仪相比，激光电视具有投影距离短(占用空间小)、画面的色彩饱和度和对比度高、受环境光影响小的优点。激光电视与投影仪技术也有类似的地方，都是通过光源发出光线经过彩色转轮、滤光片后投射到反射物体上成像，并且激光电视和投影机同样都能够呈现出超大的屏幕尺寸。激光电视与投影机的显示屏幕都是投影幕布，现在技术较成熟的投影幕布有白塑，玻珠，灰幕，金属这几种，其中白塑，灰幕，金属这几种幕布的原理相同，幕布上有凹凸不平的微小结构将投影仪的入射光向各个方向均匀地散射，因此在每一个角度都能看到同样的图像，但是其亮度增益较低，且易受环境光影响。而玻珠幕布由于幕面上的玻璃珠会以投影光的入射方向为中心将光线反射回去，所以在通常视听位置就可以看到明亮鲜艳的图像，但是其可视角较小，在偏离屏幕正面的位置，观看画面效果大大降低。现有的投影幕布各有缺点，无法做到高辉度增益、广视角的效果，因此，开发一种高辉度增益、广视角的投影幕布，无论是对投影仪技术，还是激光电视技术都至关重要。
发明内容
为了克服现有投影幕布无法做到高辉度增益、广视角的缺陷，本发明提供一种高辉度增益、广视角的投影幕布，应用于激光电视和投影仪技术中。
为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种高辉度增益、广视角的投影幕布，所述投影幕布包括反射层、胶黏层、折光层；所述反射层具有反射面；所述折光层包括透明基材和微棱镜结构；所述胶黏层位于反射层的反射面和折光层的透明基材之间。
所述反射层的反射面的反射率≥95％。
所述反射层选自白色反射薄膜或金属涂层。
所述反射层为反射率达95％以上的白色反射薄膜或金属涂层。
所述白色反射薄膜的材料选自聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺树脂(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种或两种以上的混合物；所述金属涂层选自银涂层、铝涂层或其它金属合金涂层中的一种。
所述白色反射薄膜内部为多孔结构。所述多孔结构起到反射光线的作用。
所述反射层的厚度为10-500μm。
反射层的作用在于反射，无论材质或厚度，反射率高较好。
所述胶黏层的材质选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂中的一种或两种的组合物，所述胶黏层厚度为3-50μm。所述胶黏层的作用是将反射层与折光层复合在一起。进一步的，所述胶黏层的材质为丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为5-25μm。
所述折光层的微棱镜结构由棱镜条组成，所述棱镜条的侧面为三角形，所述棱镜条的顶角为60°-120°，棱镜条的顶角顶端为尖角或圆弧；所述棱镜条高度为10-100μm。
进一步的，所述棱镜条的顶角为60°-120°，所述顶角顶端为圆弧，所述圆弧的半径R的范围是：0.1μm≤R≤100μm。
棱镜条顶角两侧的边称为三角形的腰。
相邻棱镜条的宽度和棱镜条高度可相同或不同。所述棱镜条具有聚光作用。
所述棱镜条的顶角，也称为微棱镜结构的棱角。所述微棱镜结构也称为微棱镜结构层。所述透明基材也称为透明基材层。
所述折光层为棱镜膜，即在透明基材上涂布微棱镜结构。
所述透明基材层的材料选自聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺树脂(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种或两种以上的混合物。
所述透明基材的厚度为75-300μm。进一步的，所述透明基材的厚度为75-150μm。
所述微棱镜结构层中，棱镜条的顶角为80°-95°，棱镜条高度为40-80μm。前述微棱镜结构层的亮度增益效果更好。
所述微棱镜结构的材质选自紫外固化树脂：UV胶水。
进一步的，所述折光层的透明基材的厚度是75-150μm；所述微棱镜结构的棱镜条高度为15-55μm，棱镜条侧面为顶角为75°-90°的等腰三角形。
所述折光层的透明基材选自PET、PMMA或PC材质。
所述胶黏剂选自丙烯酸树脂胶黏剂或环氧树脂胶黏剂，所述胶黏层的厚度是5-25μm。
所述反射层的反射面的反射率≥95.55％。
所述反射层的厚度为75-200μm。或者，所述反射层的厚度为75-188μm。
进一步的，所述微棱镜结构的棱镜条高度为40-55μm，棱镜条侧面为顶角为80°-90°的等腰三角形，所述顶角的顶端为尖角或圆弧。
进一步的，本发明提供的投影幕布，选用188μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为95.55％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为5μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为150μm的PET材质，微棱镜结构中，棱镜条高度为55μm，棱镜条侧面为顶角为直角的等腰直角三角形。
进一步的，本发明提供的投影幕布，选用200μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为96.55％，在反射层表面涂布环氧树脂胶黏剂，胶黏层厚度为8μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为100μm的PC材质，微棱镜结构中的棱镜条高度为15μm，棱镜条侧面为顶角为75°的等腰三角形。
进一步的，本发明提供的投影幕布，选用75μm厚度的银反射膜为反射层，所述银反射膜的反射率为99％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为25μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材为75μm的PMMA材质，微棱镜结构中的棱镜条高度为55μm，棱镜条侧面为顶角顶端为圆弧的等腰直角三角形。
进一步的，本发明提供的投影幕布，选用188μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为96％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为15μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为150μm的PET材质，微棱镜结构中，棱镜条高度为80μm，棱镜条侧面为顶角为80°的等腰三角形。
进一步的，本发明提供的投影幕布，选用200μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为97％，在反射层表面涂布环氧树脂胶黏剂，胶黏层厚度为8μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为100μm的PC材质，微棱镜结构中的棱镜条高度为40μm，棱镜条侧面为顶角为95°的等腰三角形。
进一步的，本发明提供的投影幕布，选用80μm厚度的铝反射膜为反射层，所述铝反射膜的反射率为97％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为20μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材为75μm的PMMA材质，微棱镜结构中的棱镜条高度为60μm，棱镜条侧面是顶角为直角的等腰直角三角形。顶角顶端为圆弧，圆弧的半径R为100μm。
进一步的，本发明提供的投影幕布，选用188μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为95％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为5μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为150μm的PET材质，微棱镜结构中，棱镜条高度为40μm，棱镜条侧面为顶角为80°的等腰三角形。
进一步的，本发明提供的投影幕布，选用75μm厚度的银反射膜为反射层，所述银反射膜的反射率为99％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为25μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材为110μm的PMMA材质，微棱镜结构中的棱镜条高度为50μm，棱镜条侧面为顶角为85°的等腰三角形。顶角顶端为圆弧，圆弧的半径R为100μm。
本发明还提供上述投影幕布的制作方法，所述方法包括下述步骤：
(1)在透明基材上涂布UV胶水，并用雕刻有结构的辊压过，同时进行UV固化，制成折光层；
(2)在反射层上涂布胶黏剂，并在80-100℃烘箱里老化1-2小时；
(3)将折光层与涂布有胶黏剂的反射层用复合辊复合在一起，并在30-50℃的环境下老化24小时。
上述方法中的反射层是白色反射薄膜。进一步的，上述方法中所述胶黏剂是聚氨酯胶黏剂。
与现有技术相比，在本发明提供的投影幕布中，从激光电视或者投影仪中发射的光线经过折光层、胶黏层到达反射层，在反射层上发生全反射，反射光经过折光层，将各个方向的光集中到正面150°的范围内。本发明提供的投影幕布具有辉度增益和广视角的效果，可应用于激光电视和投影仪产品中。
附图说明
图1为本发明提供的一种高辉度增益、广视角的投影幕布的剖视结构示意图；
图2为本发明提供的一种高辉度增益、广视角的投影幕布的结构示意图；
图3为折光层的一种结构示意图；
图4为折光层的另一种结构示意图；
图5为投影仪投影到本发明提供的投影幕布上的光线路线示意图。
具体实施方式
为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
如图1所示，本发明提供的一种高辉度增益、广视角的投影幕布，所述投影幕布包括反射层103、胶黏层102、折光层101；所述反射层具有反射面；所述折光层包括透明基材1011和微棱镜结构1012；所述胶黏层102位于反射层103的反射面和折光层的透明基材1011之间。光线从折光层101射入，发生折射，在反射层103发生全反射，从折光层101射出。
如图2所示，本发明提供的一种高辉度增益、广视角的投影幕布，图中201为折光层，202为胶黏层，203为反射层。棱镜条顶角301为60-120°角。
如图3所示，本发明提供的一种高辉度增益、广视角的投影幕布，其中，折光层的棱镜条侧面是等腰直角三角形，棱镜条侧面的顶角301为直角。
如图4所示，本发明提供的一种高辉度增益、广视角的投影幕布，其中，折光层的棱镜条侧面为等腰三角形，棱镜条顶角(即，等腰三角形的顶角)的顶端为圆弧401。
如图5所示，投影仪501将投影光线投射到本发明提供的投影幕布502上，投影光线被反射后，其出射光线的水平可视角可达到150°。
本发明实施例所提供的投影幕布及对比例所示产品采用下方法测试其性能：
1、亮度测试：用投影仪将画面投影到待测幕布上，投影仪到幕布的距离为2米，用辉度仪(产品型号：BM-5S，生产厂家：苏州弗士达科学仪器有限公司)测量其亮度。
2、水平可视角测试：用投影仪将画面投影到待测幕布上，投影仪到幕布的距离为2米，用辉度仪(产品型号：BM-5S，生产厂家：苏州弗士达科学仪器有限公司)测量其水平可视角。水平可视角定义：屏幕的正面亮度L最大，当逐渐偏离屏幕中心时，亮度逐渐下降，当亮度下降为L/3时，偏离中心位置的角度即为可视角，左右可视角的和为水平可视角。
实施例1
本发明提供的投影幕布，选用188μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为95.55％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为5μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为150μm的PET材质，微棱镜结构中：棱镜条高度为55μm，棱镜条侧面为顶角为直角的等腰直角三角形。
实施例2
本发明提供的投影幕布，选用200μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为96.55％，在反射层表面涂布环氧树脂胶黏剂，胶黏层厚度为8μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为100μm的PC材质，微棱镜结构中：棱镜条高度为15μm，棱镜条侧面为顶角为75°的等腰三角形。
实施例3
本发明提供的投影幕布，选用75μm厚度的银反射膜为反射层，所述银反射膜的反射率为99％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为25μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材为75μm的PMMA材质，微棱镜结构中：棱镜条高度为55μm，棱镜条侧面为顶角为直角的等腰直角三角形，顶角顶端为圆弧，圆弧的半径R是100μm。
实施例4
本发明提供的投影幕布，选用188μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为96％，在反射层表面涂布聚氨酯树脂胶黏剂，胶黏层厚度为15μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为150μm的PET材质，微棱镜结构中，棱镜条高度为80μm，棱镜条侧面是顶角为80°的等腰三角形，顶角顶端为圆弧，圆弧的半径R是50μm。
实施例5
本发明提供的投影幕布，选用200μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为97％，在反射层表面涂布环氧树脂胶黏剂，胶黏层厚度为8μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为100μm的PC材质，微棱镜结构中的棱镜条高度为40μm，棱镜条侧面为顶角为95°的等腰三角形。
实施例6
本发明提供的投影幕布，选用80μm厚度的铝反射膜为反射层，所述铝反射膜的反射率为97％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为20μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材为75μm的PMMA材质，微棱镜结构中的棱镜条高度为60μm，棱镜条侧面是顶角为直角的等腰直角三角形。顶角顶端为圆弧，圆弧的半径R为100μm。
实施例7
本发明提供的投影幕布，选用188μm厚度的白色反射膜为反射层，所述白色反射膜的反射率为95％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为5μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材是厚度为150μm的PET材质，微棱镜结构中，棱镜条高度为40μm，棱镜条侧面为顶角为80°的等腰三角形。
实施例8
本发明提供的投影幕布，选用75μm厚度的银反射膜为反射层，所述银反射膜的反射率为99％，在反射层表面涂布丙烯酸树脂胶黏剂，胶黏层厚度为25μm，折光层通过胶黏层与反射层复合在一起，所述折光层的基材为110μm的PMMA材质，微棱镜结构中的棱镜条高度为50μm，棱镜条侧面为顶角为85°的等腰三角形。顶角顶端为圆弧，圆弧的半径R为100μm。
实施例9
本发明提供一种高辉度增益、广视角的投影幕布，所述投影幕布包括反射层103、胶黏层102、折光层101；所述反射层具有反射面；所述折光层101包括透明基材1011和微棱镜结构1012；所述胶黏层位于反射层的反射面和折光层的透明基材之间。
所述折光层的微棱镜结构由棱镜条组成，所述棱镜条的侧面为三角形，所述棱镜条的顶角为60°角；所述棱镜条高度为10μm。
所述透明基材层的材料为聚碳酸酯(PC)，厚度为75μm。
所述反射层的材质为聚碳酸酯(PC)，厚度为10μm。
所述胶黏层的材质为丙烯酸树脂，厚度为3μm。
实施例10
本发明提供一种高辉度增益、广视角的投影幕布，其中，所述棱镜条的侧面为三角形，所述棱镜条的顶角为120°，所述顶角顶端为圆弧，所述圆弧的半径R为100μm；所述棱镜条高度为100μm。
所述透明基材层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，厚度为300μm。
所述反射层的材质为聚碳酸酯(PC)，厚度为500μm。
所述胶黏层的材质为聚氨酯树脂，厚度为50μm。
实施例11
本发明提供一种高辉度增益、广视角的投影幕布，其中，所述棱镜条的侧面为等腰三角形，所述棱镜条的顶角为90°，所述顶角顶端为圆弧，所述圆弧的半径R为0.1μm；所述棱镜条高度为60μm。
所述透明基材的材质为聚乙烯，厚度为150μm。
所述反射层的材质为聚苯乙烯，厚度为250μm。
所述胶黏层的材质为环氧树脂，厚度为30μm。
对比例1
白墙
对比例2：
玻珠屏
表1实施例1-3所得投影幕布和对比例所示投影幕光学性能测试
项目 亮度增益 水平可视角 环境影响
实施例1 244％ 150° 无杂光
实施例2 225％ 130° 无杂光
实施例3 258％ 145° 无杂光
实施例4 264％ 125° 无杂光
实施例5 265％ 126° 无杂光
实施例6 268％ 128° 无杂光
实施例7 265％ 146° 无杂光
实施例8 268％ 148° 无杂光
实施例9 260％ 120° 无杂光
实施例10 200％ 121° 无杂光
实施例11 220％ 128° 无杂光
对比例1 100％ 120° 杂光严重
对比例2 180％ 80° 有轻微杂光
由上述实施例及对比例的测试结果可以得出，本发明提供的投影幕布同时具有辉度增益和广视角的效果。特别的，实施例1、3、7和8提供的投影幕布同时具有更好的辉度增益和广视角的效果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种高辉度增益、广视角的投影幕布，其特征在于，所述投影幕布包括反射层、胶黏层、折光层；所述反射层具有反射面；所述折光层包括透明基材和微棱镜结构；所述胶黏层位于反射层的反射面和折光层的透明基材之间。
2.根据权利要求1所述的投影幕布，其特征在于，所述反射层的反射面的反射率≥95％。
3.根据权利要求1所述的投影幕布，其特征在于，所述反射层选自白色反射薄膜或金属涂层。
4.根据权利要求1所述的投影幕布，其特征在于，所述胶黏层的材质选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂中的一种或两种的组合物，所述胶黏层厚度为3-50μm。
5.根据权利要求1所述的投影幕布，其特征在于，所述折光层的微棱镜结构由棱镜条组成，所述棱镜条的侧面为三角形，所述棱镜条的顶角为60°-120°，棱镜条的顶角顶端为尖角或圆弧；所述棱镜条高度为10-100μm。
6.根据权利要求5所述的投影幕布，其特征在于，所述棱镜条的顶角为60°-120°，所述顶角顶端为圆弧，所述圆弧的半径R的范围是：0.1μm≤R≤100μm。
7.根据权利要求5所述的投影幕布，其特征在于，所述微棱镜结构中，棱镜条的顶角为80°-95°，棱镜条高度为40-80μm。
8.根据权利要求5所述的投影幕布，其特征在于，所述折光层的透明基材的厚度是75-150μm；所述微棱镜结构的棱镜条高度为15-55μm，棱镜条侧面为顶角为75°-90°的等腰三角形。
9.根据权利要求8所述的投影幕布，其特征在于，所述微棱镜结构的棱镜条高度为40-55μm，棱镜条侧面为顶角为80°-90°的等腰三角形；所述顶角的顶端为尖角或圆弧。
10.一种根据权利要求1-9之一所述投影幕布的制作方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)在透明基材上涂布UV胶水，并用雕刻有结构的辊压过，同时进行UV固化，制成折光层；
(2)在反射层上涂布胶黏剂，并在80-100℃烘箱里老化1-2小时；
(3)将折光层与涂布有胶黏剂的反射层用复合辊复合在一起，并在30-50℃的环境下老化24小时。
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