CN104932191A - 一种提高显示图像颜色饱和度的屏幕和方法 - Google Patents

Abstract

一种提高显示图像颜色饱和度的屏幕和方法，通过把一种具有特定波长吸收性能的材料添加到基材板、光吸收涂层、微光学结构层中，有利于提高屏幕显示图像颜色的饱和度，改善近距离观看图像的视觉体验，其特征在于，在屏幕透射层中具有吸收580nm波长光的吸光材料。

Description

一种提高显示图像颜色饱和度的屏幕和方法

技术领域

本发明涉及屏幕技术，特别是一种提高显示图像颜色饱和度的屏幕和方法。

背景技术

近年来，随着投影显示技术的不断发展，一些特殊的投影显示应用已经被不断的开发出来，例如球形显示、曲面显示等等。屏幕的重要参数是衡量屏幕成像质量优劣的重要依据。目前常用来衡量屏幕的参数主要有：增益、半增益角、宽高比率、对比度、解析度(分辨率)、均匀度。球形显示由于显示的屏幕形状不规则，无法通过微细光学结构调整入射及出射光线的角度及能量，只能通过不同参数散射剂配合球型幕的成型工艺，调整透过率、散射角度等少数的一些参数。其显示的效果和平面形状的光学屏幕有很大的差距，显示的图像对比度和颜色饱和度欠佳。随着球形显示系统逐渐走向教育市场，对球形显示的效果提出了更高的要求。

近年来一些研究表明，除连续光谱的光源有较好的显色性外，由几个特定颜色光组成的混合光源也能有很好的显色效果。桑顿（W.A.Thornton）发现，光谱450nm（蓝），540nm（绿），610nm（橘红）波长区的辐射对提高光源的显色性具有特殊的效果。用这三个颜色光以适当的比例混合所产生的白光（高度不连续光谱），与连续光谱的日光或白炽灯具有同样优良的显色性。当仅用一个仅由这些光谱成分组成的光源去照明肤色、肉类、蔬菜、叶丛等常见物体时，有经验的观察者对这些物体的颜色质量给予很高的评价。用作投影机光源的灯有超高压汞灯、氙灯、金属卤化物灯、卤素灯、LED混合光源以及激光光源。目前能够满足产生高颜色质量的光源只有LED混合光源以及三基色激光光源投影机，但是这两种投影机的价格高昂，进入教育市场有一定的局限性。在由450nm，540nm，610nm波长光组成的光源中，缺少500nm和580nm波长附近的光谱成份。这两个波长，对颜色显现有不利影响，称为干扰波长。若用含有这两种波长功率的光源照明颜色物体，一些颜色便会失真。

在人的视觉系统中有三个视锥结构，峰值灵敏度靠近蓝色-紫色中的440纳米，在绿色中靠近540纳米以及在橙色中靠近610纳米。这些结构在视觉中宽松地称为“蓝”、“绿”和“红”处理。因为它们大致被认为是分别受蓝光、绿光和红光影响。每只眼睛有大约6到7百万绿视锥加红视锥，以及小于1百万的蓝视锥。每种光敏细胞都能引起一种基色感觉。当光作用到视网膜上时，虽然能同时引起三种光敏细胞兴奋，但由于光的波长和光的强度不同，人们感觉到的颜色不同。例如波长为620～760nm的光虽然同时刺激红、绿、蓝三种光敏细胞，但对红光敏细胞的刺激最强烈，因而能产生红光感觉；500～530nm波长的光引起绿光敏细胞的感觉最强烈，因而产生绿色感觉；同样430～470nm的光能引起蓝色感觉。如果某种光能同时引起红、绿、蓝三种光敏细胞同样强烈的兴奋，就会产生白色感觉；当产生某一颜色感觉时，一种光敏细胞的兴奋程度最强烈，另外两种光敏细胞也会同时产生兴奋，所以每种颜色都会有白色成分，即有亮度感觉。三种光敏细胞的兴奋比例和程度不同，就会产生各种不同的颜色感觉。580nm波长的光线能同时引起红和绿光敏细胞的兴奋度，导致视觉效果受到了影响。如果能够去除此波长的光线，那么绿色和红色能够被清楚的感知，使颜色的饱和度得到提高。如果屏幕采用独特的吸光技术，减少影响颜色饱和度的580nm波长光的透射，那么常规的UHP光源投影机也能够显示出高颜色饱和度的图像。

美国专利文献5672655，提供一种方法解决无机稀土物质和有机物质相容的办法，并应用该技术制造新型太阳镜。有机物质组成中含有大量极性物质（丙烯酸酯化的磷酸），以及把氧化钕有机化，解决相容性问题后可以添加2.5%含量的稀土物质。美国专利文献4504616，提供一种方法解决无机稀土物质和有机物质相容的办法。采用把氧化钕制成羧酸盐，解决在有机物质中的相容性问题。添加2%的含钕物质，全光线透过率还可以达到81%，有机物质中没有大量添加极性物质。上述方法并不能很好的解决添加稀土物质后，树脂板整体的光线透过率，大量极性物质的引入，给树脂体系带来不良的影响。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种提高显示图像颜色饱和度的屏幕和方法。本发明通过把一种具有特定波长吸收性能的材料添加到基材板、光吸收涂层、微光学结构层中，提高屏幕显示图像颜色的饱和度，改善近距离观看图像的视觉体验。

本发明技术方案如下：

一种提高显示图像颜色饱和度的屏幕，包括屏幕透射层，其特征在于，所述屏幕透射层中具有吸收580nm波长光的吸光材料。

所述屏幕中，580nm波长光的透过率是全光透过率的1/2至2/3。

所述吸光材料包括含烷氧基钕活性单体。

所述屏幕透射层采用聚合树脂材料，所述含烷氧基钕活性单体以单体形式参与所述聚合树脂材料的聚合或缩合。

所述聚合或缩合使得所述聚合树脂材料成为以键合方式存在含钕稀土的高分子聚合物。

一种提高显示图像颜色饱和度的方法，所述显示是指屏幕显示，其特征在于，在屏幕中设置具有吸收580nm波长光的吸光材料，所述吸光材料包括含烷氧基钕活性单体，所述含烷氧基钕活性单体以键合方式存在于所述屏幕的聚合树脂材料中。

所述含烷氧基钕单体由烷氧基钕与顺丁烯二酸酐反应合成。

在制造聚合树脂材料屏幕时，所述含烷氧基钕活性单体以单体形式参与所述聚合树脂材料的聚合或缩合。

本发明技术效果如下：本发明涉及的是一种独特的技术，通过在屏幕透射层中添加特定波长吸收材料，降低580nm处波长光线的透射，减少红、绿颜色感知的干扰，提高显示图像颜色的饱和度，同时保持整体可见光波长范围内的全光线透过率，保证足够的图像亮度。通过该技术，能够使普通非三基色光源投影机在观察者端，产生颜色鲜亮的图像，改善视觉体验。

具体实施方式

本发明通过合成含烷氧基钕活性单体，以单体形式参与聚合或缩合，获得以键合的方式存在含钕稀土高分子聚合物，能够获得高稀土含量、高透光率的聚合树脂材料，该树脂应用于屏幕产品中，能够保证580nm波长处光线的有效吸收，同时保证全光学透过率不受影响。本发明涉及的特定波长吸收材料含烷氧基钕单体能够通过烷氧基钕与顺丁烯二酸酐反应合成。

稀土金属，作为特定波长吸收材料已经广泛应用在无机玻璃材料中，通过添加不同配方的稀土金属氧化物，制成各种性能参数的滤光玻璃。大多数稀土化合物尤其是稀土无机物与树脂亲和性小，稀土化合物难以均匀地分散在树脂中，这不仅使材料透明性变差，也降低材料的强度，因此这种简单的掺杂方式得不到高稀土含量高透明性的聚合物，从而极大地限制了它们的应用。

实施例1：三丙氧基钕按醇纳法或醇解法制备。将计量的三异丙氧基钕的苯溶液加入隔绝水蒸气和氧的密闭容器中，在氮气保护和不断搅拌下按1：2摩尔比滴加10％顺丁烯二酸酐的异丙醇溶液，加热回流反应1h后减压蒸出苯和异丙醇，得到淡红色针状粉末固体，此为含烷氧基钕活性单体。按照1%的比例添加到甲基丙烯酸甲酯中，加入适量的引发剂，预聚到一定粘度，将预聚体灌入玻璃模具中，利用模具夹调整厚度，使板材厚度控制在2mm，将模具组合物放入恒温水浴加热装置中，按照甲基丙烯酸甲酯本体聚合的温度控制工艺进行固化。固化完成后，取出板材，切割成合适大小的样品，用日本岛津公司紫外分光光度计UV-2600测试全光线透过率，及几个特定波长的透过率。从检测数据中，可以清楚的看到，含烷氧基钕活性单体的添加，非常有效的降低了580nm波长处的光线透过率，同时全光线透过率并没有太多的降低。

实施例2：含烷氧基钕活性单体聚合方法如例1，按照1%比例添加到甲基丙烯酸甲酯中，加入适量的引发剂，同时加入屏幕调色色浆，该色浆能够使树脂板着色，显著的提高屏幕的对比度。按照例1的方式固化，制样，检测。从检测数据中，可以清楚的看到，含烷氧基钕活性单体的添加，非常有效的降低了580nm波长处的光线透过率，同时全光线透过率并没有太多的降低。

实施例3：含烷氧基钕活性单体聚合方法如例1，按照1%比例添加到散射屏幕的制造配方中，已知的成分包括散射剂、脱模剂、紫外线吸收剂等。按照散射屏幕的制造工艺，制成添加了特定波长吸收剂的散射屏幕。与未添加此成分的散射屏幕比较视觉体验效果。两种屏幕在对比时，普遍的感觉是添加了含烷氧基钕活性单体的屏幕，显示图像的饱和度更好，颜色逼真。绿色更绿，红色更红。两个屏幕图像的亮度差别不大，因为减少了影响人眼识别红、绿色的580nm光线的影响，添加了含烷氧基钕活性单体的屏幕显示的图像感觉更鲜亮。

一种提高显示图像颜色饱和度的屏幕，包括屏幕透射层，其特征在于，所述屏幕透射层中具有吸收580nm波长光的吸光材料。所述屏幕中，580nm波长光的透过率是全光透过率的1/2至2/3。所述吸光材料包括含烷氧基钕活性单体。所述屏幕透射层采用聚合树脂材料，所述含烷氧基钕活性单体以单体形式参与所述聚合树脂材料的聚合或缩合。所述聚合或缩合使得所述聚合树脂材料成为以键合方式存在含钕稀土的高分子聚合物。

一种提高显示图像颜色饱和度的方法，所述显示是指屏幕显示，其特征在于，在屏幕中设置具有吸收580nm波长光的吸光材料，所述吸光材料包括含烷氧基钕活性单体，所述含烷氧基钕活性单体以键合方式存在于所述屏幕的聚合树脂材料中。所述含烷氧基钕单体由烷氧基钕与顺丁烯二酸酐反应合成。在制造聚合树脂材料屏幕时，所述含烷氧基钕活性单体以单体形式参与所述聚合树脂材料的聚合或缩合。

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (8)

1.一种提高显示图像颜色饱和度的屏幕，包括屏幕透射层，其特征在于，所述屏幕透射层中具有吸收580nm波长光的吸光材料。

2.根据权利要求1所述的提高显示图像颜色饱和度的屏幕，其特征在于，所述屏幕中，580nm波长光的透过率是全光透过率的1/2至2/3。

3.根据权利要求1所述的提高显示图像颜色饱和度的屏幕，其特征在于，所述吸光材料包括含烷氧基钕活性单体。

4.根据权利要求3所述的提高显示图像颜色饱和度的屏幕，其特征在于，所述屏幕透射层采用聚合树脂材料，所述含烷氧基钕活性单体以单体形式参与所述聚合树脂材料的聚合或缩合。

5.根据权利要求4所述的提高显示图像颜色饱和度的屏幕，其特征在于，所述聚合或缩合使得所述聚合树脂材料成为以键合方式存在含钕稀土的高分子聚合物。

6.一种提高显示图像颜色饱和度的方法，所述显示是指屏幕显示，其特征在于，在屏幕中设置具有吸收580nm波长光的吸光材料，所述吸光材料包括含烷氧基钕活性单体，所述含烷氧基钕活性单体以键合方式存在于所述屏幕的聚合树脂材料中。

7.根据权利要求6所述的提高显示图像颜色饱和度的方法，其特征在于，所述含烷氧基钕单体由烷氧基钕与顺丁烯二酸酐反应合成。

8.根据权利要求6所述的提高显示图像颜色饱和度的方法，其特征在于，在制造聚合树脂材料屏幕时，所述含烷氧基钕活性单体以单体形式参与所述聚合树脂材料的聚合或缩合。