CN104749870B - 双面投影幕及包含彼的双面投影显示系统 - Google Patents

双面投影幕及包含彼的双面投影显示系统 Download PDF

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Abstract

本申请案有关一种双面投影幕及包含彼的双面投影显示系统，特别是有关一种具有物理钢化玻璃基板之双面投影幕及包含彼的双面投影显示系统。为了解决传统之正投影及背投影屏幕亮度不足及使用环境限制的问题，并加强投影幕之安全性，本发明之一目的为提供一种双面投影幕，其包含：前透明基板；后透明基板；及位于所述前透明基板及后透明基板间的光散射胶材，其包含胶材料及光散射材料，且所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，且另一者为物理钢化玻璃、强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜。本发明之双面投影幕除可克服上述缺点外，同时具有正投影及背投影之功效，使观测者得自投影幕之不同侧观测投影之影像。

Description

双面投影幕及包含彼的双面投影显示系统
技术领域
本申请案有关一种双面投影幕，特别是一种具有物理钢化玻璃之双面投影幕。本申请案亦有关包含所述双面投影幕之双面投影显示系统。
背景技术
一般投影方式可分为前投影(Front Projection)与背投影(Rear Projection)。前投影系统中，观察者和投影机位于反射屏幕的同一侧，投影机投射出的光线照射到屏幕后，再经过反射到达观察者；而背投影系统中，观察者和投影机位于显示屏幕的两侧，从投影机发出的光线照射到半透明的显示屏幕上，部分透过后形成图像，所以观察者看到的是透射出来的光。
目前主要的投影屏幕主要为正投影的珠光屏幕及席白屏幕，此两种屏幕皆为布材制成，以及背投影之光学树脂屏幕及散射膜涂覆玻璃。正投影不论是珠光屏幕或是席白屏幕，其投影时必须将室内之灯光关闭，使光线遮蔽，否则投影于珠光屏幕或席白屏幕之显现效果皆会因受光害之限制而看不清楚；此外，该等正投影幕亦只能用于单面显示之用途，且在投影源与投影幕间之物体会遮挡画面。
背投影屏幕虽然投影效果及质量普遍较上述正投影之屏幕良好，但习知之背投影屏幕仍有亮度过低的问题，且在某些角度会看到投影源所发出之亮光；此外，现存一般习知之背投影屏幕结构上所使用的外贴膜易有老化的问题，且其使用之玻璃的强度及安全性亦不足。
除了克服上述现存正投影屏幕及背投影屏幕之问题外，本发明之双面投影幕可同时具有正投影及背投影之功效，使观测者得自投影幕之不同侧观测投影之影像；此外，本发明之投影幕除可克服上述缺点，且亦可进一步具有如书写等额外之功能，使其利用性再更进一步地提升。
发明内容
本发明之一方面为提供一种双面投影幕，其包含
一前透明基板；
一后透明基板；及
一位于所述前透明基板及后透明基板间的光散射胶材，其包含胶材料及光散射材料；其中所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，且另一者为物理钢化玻璃、强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜。
在第二方面，本发明亦提供一种双面投影显示系统，其包含：
双面投影幕，所述双面投影幕包含
一前透明基板；
一后透明基板；及
一位于所述前透明基板及后透明基板间的光散射胶材，其包含胶材料及光散射材
料；及
一投影机，其不位于观看者轴上；其中所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，且另一者为物理钢化玻璃、强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜，且所述双面投影显示系统可选择性的包含一反射镜组。
附图说明
图1系作为本发明实施例之一的双面投影幕的横截面结构示意图，其中10为双面投影幕，1为前透明基板，2为光散射胶材，3为后透明基板。
图2系作为本发明实施例之一的双面投影系统的示意图，其中4为投影机，5为观看者，10为双面投影幕。
图3系作为本发明实施例之一的双面投影系统的示意图，其中4为投影机，5为观看者，6为反射镜组，10为双面投影幕。
图4为本发明实施例1至3之观看者及投影机与投影幕配置。
图5至7分别为本发明实施例1至3之投影效果。
具体实施方式
于本文中，除非特别限定，单数形之用语（例如「一」及「所述」）亦包括其复数形。本文中任何及所有实施例及例示性用语(如「例如」)目的仅为了更加突显本发明，并非针对本发明的范围构成限制，本案说明书中的用语不应被视为暗示任何未请求的组件可构成实施本发明时的必要组件。
本发明之一方面为提供一种双面投影幕，其包含
一前透明基板；
一后透明基板；及
位于所述前透明基板及后透明基板间的光散射胶材，其包含胶材料及光散射材料；其中所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，且另一者为物理钢化玻璃、强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜。
作为本发明之双面投影幕之态样之一，所述前透明基板及后透明基板可同时为物理钢化玻璃。
作为本发明之双面投影幕之态样之一，所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，而另一者为强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜。
本发明之双面投影幕结构之示意图可参考图1。
除了前述的前透明基板、后透明基板、光散射胶材外，本发明的双面投影幕尚可包括抗反射膜或抗炫光膜等周边构件。由于前述周边构件均可使用公知的技术制造，因此在本申请案中不再详述。
本发明之双面投影幕亦得兼具可书写及可擦拭之功效。
此外，本发明亦提供一种双面投影显示系统，其包含：
双面投影幕，所述双面投影幕包含
前透明基板；
后透明基板；及
位于所述前透明基板及后透明基板间的光散射胶材，其包含胶材料及光散射材料；及投影机，其不位于观看者轴上；其中所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，且另一者为物理钢化玻璃、强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜。
所述投影机得依所需之效果进行配置，其优选位于离地高于1.8m或低于1m之高度。
本发明之双面投影显示系统可额外包含一反射镜组，其可用于反射来自投影机之影像至投影幕，以进一步减少该系统所需之空间。所述反射镜组可包含至少一个反射镜，所述反射镜并无特别限制，惟优选所述反射镜组中最低反射率大于30%。所述反射镜组应可为公知的技术所应用，因此在本申请案中不再详述。
以下针对本发明之双面投影幕结构中之各层的技术特征及制法做进一步的说明。
透明基板
本发明中的透明基板可使用一种新型式的物理钢化玻璃，其可藉由气动加热及冷却之处理程序制得。详言之，此种物理钢化玻璃可在约600℃至约750℃，较佳为630℃至约700℃的气动加热钢化炉（例如李赛克公司(LiSEC)生产的平板钢化炉(flatbed temperingfurnace）中加热，再经由例如空气喷嘴使其急速冷却而制得。本文中，术语「气动加热」是指物体与空气或其它气体作高速相对运动时所产生的高温气体对物体的传热过程。由于以气动加热方式钢化玻璃时，玻璃与钢化炉不直接接触，因此不会造成玻璃的变形，而能适用较薄的玻璃。适用于本发明之物理钢化玻璃其具有约120Mpa至约300Mpa、优选约150MPa至约250MPa的抗压强度，约120Mpa至约300Mpa、优选约150MPa至约250MPa的抗弯强度、约90Mpa至约180Mpa、优选约100MPa至约150MPa的抗拉强度及约。更详细的物理钢化玻璃的制法可参考中国专利第201110198526.1号申请案的内容。
本发明之透明基板亦可选自本发明领域中所公知之强化玻璃、非强化玻璃及透明塑料膜(如聚对苯二甲酸乙二酯(PET))。其中所述强化玻璃包含一般为本发明领域中所公知的物理强化玻璃或是化学强化玻璃。
用于本发明之双面投影幕之前透明基板及后透明基板之厚度可为0.1mm至2.5mm。当所所述前透明基板及后透明基板为物理钢化玻璃时，其厚度较佳为1.5mm至2.5mm。
光散射胶材
本发明所使用的光散射胶材包含光散射材料及胶材。
所述光散射胶材的厚度虽无特别限制，惟过高的厚度将使影像模糊。故一般来说，0.06mm至0.76mm的厚度皆可，优选厚度为0.3mm至0.5mm。
所述光散射胶材具有具有20%至60%、优选40%至60%的穿透率，20%至60%的反射率、优选40%至60%的反射率，90%至100%的穿透雾度及90%至100%的反射雾度。
所述胶材料系用于胶合所述前透明基板及后透明基板，其包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯／乙酸乙烯酯共聚物(EVA)及硅胶(silicone)。
合适的光散射材料包括但不限于SiO2、SiOx、AlOx、CaCO3、TiO2、ZrO2或ZnO。
作为本发明实施例之一，所述光散射胶材亦以形成于其中之孔洞进行光散射。所述孔洞可为所述光散射胶材经发泡剂处理后，于其中形成之孔洞。所述发泡剂为得在物质内部气化产生气泡使其成为多孔物质的发泡的物质，且其选用及发泡处理方法应已为本发明领域中技术人员所知悉。
所述光散射材料具有0.2μm至50μm的粒径，优选粒径为5μm至15μm。
所述光散射材料具有1.0至2.3的光学折射率
其中所述光散射材料具有0.01wt%至20wt%的重量浓度。
以下为本发明之实施例。
实施例1至3
下述表1所示者为作为本发明实施例1至3之组成及性质表现。
表1
其观测者及投影机与投影幕之配置如图4所示，而图5至7分别为上述实施例1至3投影之效果。实施例1之成像清晰柔和且不会看到刺眼的投影机强光，可视为上揭实施例中具最佳效果者；实施例2之成像虽亦不会看到投影机强光，但其影像过于模糊；实施例3成像虽清晰，但却有会看到投影机强光之缺点。
应理解前述说明书及附图的内容是为了说明本发明，并非限制本发明。本发明的范围应只被所附权利要求书所限制，且所属领域的技术人员可易于实现的任何修改或更改将属于本说明书和所附权利要求书的范围内。

Claims (33)

1.一种双面投影幕，其包含
前透明基板；
后透明基板；及
位于所述前透明基板及后透明基板间的光散射胶材，其包含胶材料及光散射材料，其中所述前透明基板及后透明基板各具有0.1mm至2.5mm的厚度，且所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，且另一者为物理钢化玻璃、强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜，
其中所述光散射胶材具有0.3mm至0.5mm的厚度，
其中所述光散射材料具有5μm至15μm的粒径，
其中所述光散射胶材具有20％至60％的穿透率且具有20％至60％的反射率，
其中所述物理钢化玻璃具有120Mpa至300Mpa的抗压强度、120Mpa至300Mpa的抗弯强度和90Mpa至180Mpa的抗拉强度。
2.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述前透明基板及后透明基板为物理钢化玻璃。
3.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述物理钢化玻璃及强化玻璃具有1.5mm至2.5mm的厚度。
4.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，且另一者为强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜。
5.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述透明塑料膜为聚对苯二甲酸乙二酯。
6.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述光散射胶材具有40％至60％的穿透率。
7.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述光散射胶材具有40％至60％的反射率。
8.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述光散射胶材具有90％至100％的穿透雾度。
9.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述光散射胶材具有90％至100％的反射雾度。
10.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述胶材料包含聚乙烯醇缩丁醛、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物及硅胶。
11.根据权利要求10所述的双面投影幕，其中所述胶材料为聚乙烯醇缩丁醛。
12.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述光散射材料为选自SiO2、SiOx、AlOx、CaCO3、TiO2、ZrO2、ZnO之至少一者。
13.根据权利要求12所述的双面投影幕，其中所述光散射材料为CaCO3。
14.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述光散射胶材包含用以进行光散射之孔洞。
15.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述光散射材料具有1.0至2.3的光学折射率。
16.根据权利要求1所述的双面投影幕，其中所述光散射材料具有0.01wt％至20wt％的重量浓度。
17.一种双面投影显示系统，其包含：
双面投影幕，所述双面投影幕包含
前透明基板；
后透明基板；及
位于所述前透明基板及后透明基板间的光散射胶材，其包含胶材料及光散射材料；
及
投影机，其不位于观看者轴上，
其中所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，且另一者为物理钢化玻璃、强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜，
其中所述光散射胶材具有0.3mm至0.5mm的厚度，
其中所述光散射胶材具有20％至60％的穿透率且具有20％至60％的反射率，
其中所述光散射材料具有5μm至15μm的粒径，
其中所述物理钢化玻璃具有120Mpa至300Mpa的抗压强度、120Mpa至300Mpa的抗弯强度和90Mpa至180Mpa的抗拉强度。
18.根据权利要求17所述的双面投影显示系统，其进一步包含反射镜组。
19.根据权利要求18所述的双面投影显示系统，其中所述反射镜组中最低反射率大于30％。
20.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述前透明基板及后透明基板为物理钢化玻璃。
21.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述前透明基板及后透明基板中之一者为物理钢化玻璃，且另一者为强化玻璃、非强化玻璃或透明塑料膜。
22.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述透明塑料膜为聚对苯二甲酸乙二酯。
23.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述光散射胶材具有40％至60％的穿透率。
24.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述光散射胶材具有40％至60％的反射率。
25.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述光散射胶材具有90％至100％的穿透雾度。
26.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述光散射胶材具有90％至100％的反射雾度。
27.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述胶材料包含聚乙烯醇缩丁醛、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物及硅胶。
28.根据权利要求27所述的双面显示系统，其中所述胶材料为聚乙烯醇缩丁醛。
29.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述光散射材料包含SiO2、SiOx、AlOx、CaCO3、TiO2、ZrO2、ZnO及孔洞。
30.根据权利要求29所述的双面投影显示系统，其中所述光散射材料为CaCO3。
31.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述光散射胶材包含用以进行光散射之孔洞。
32.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述光散射材料具有1.0至2.3的光学折射率。
33.根据权利要求17或18所述的双面投影显示系统，其中所述光散射材料具有0.01wt％至20wt％的重量浓度。
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