CN109358470A - 用于投影的金属抗光屏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于投影的金属抗光屏及其制备方法，该金属抗光屏包括金属基底，该金属基底设置为平板状；金属微凹点和/或微凸点，多个金属微凹点和/或微凸点密集排布在金属基底的表面；其中，金属基底和金属微凹点和/或微凸点上，覆盖有保护层。本发明实施例提供的金属抗光屏，结构合理，制备方法简单，制造成本低，使用寿命长，环境干扰小，适合用于投影屏幕，例如，激光投影屏幕、电影播放屏幕、投影电视屏幕、电教板等。

Description

用于投影的金属抗光屏及其制备方法

技术领域

本申请属于投影技术领域，具体涉及一种用于投影的金属抗光屏及其制备方法。

背景技术

投影幕布是用在电视图像、视频文件的工具，应用越来越广。平面幕布通常有金属幕布、玻珠幕布、压纹塑料幕布、弹性幕布等。其中，金属幕布平整度高，反光性好，具有一定的增益效果，提高了画面的亮度，但是通常的金属幕布是在非金属幕布基底的表面形成金属反射膜，而且，该种金属幕布在通常环境下使用会受到环境光的干扰，而且会同样增强环境光的亮度，影响对画面的显示效果。而且目前市场上的金属幕布价格高，影响了其普及应用。

发明内容

至少针对以上所述问题之一，本发明公开了一种用于投影的金属抗光屏，该金属抗光屏包括设置为平板状的金属基底；金属微凹点和/或微凸点，多个金属微凹点和/或微凸点密集排布在金属基底的表面；且在金属基底和金属微凹点和/或微凸点上覆盖有保护层。

本发明一些实施例公开的用于投影的金属抗光屏，金属微凹点的深度或者金属微凸点的高度设置在0.5～1.0微米。

本发明一些实施例公开的用于投影的金属抗光屏，保护层包括高密度反光材料，该高密度反光材料形成均匀的薄膜。

本发明一些实施例公开的用于投影的金属抗光屏，保护层的厚度设置为0.3～0.5微米。

本发明一些实施例公开的用于投影的金属抗光屏，保护层包括非金属保护层。

本发明一些实施例公开的用于投影的金属抗光屏，金属微凸点的形状包括半球形、圆锥形或圆柱形。

本发明一些实施例公开的用于投影的金属抗光屏，金属抗光屏还包括高分子树脂膜，该高分子树脂膜覆盖在设置有金属微凹点和/或微凸点的金属抗光屏的一侧表面上。

本发明一些实施例公开的金属抗光屏，金属微凹点和/或金属微凸点形成规则排列的阵列微结构。

另一方面，本发明一些实施例公开了一种用于投影的金属抗光屏的制备方法，该方法包括：

金属基底在碱性清洗剂介质中清洗；

金属基底在酸性介质中进行蚀刻，金属基底的表面形成金属微凹点和/或微凸点；

金属基底在酸性介质中处理，形成保护层。

进一步，本发明一些实施例公开的用于投影的金属抗光屏的制备方法，该方法还包括用包含高分子材料的试剂处理形成保护层的金属基底。

本发明实施例提供的金属抗光屏，结构合理，制备工艺简单，制造成本低，使用寿命长，环境干扰小，适合用于投影屏幕，例如，包括激光投影屏幕、电影播放屏幕、投影电视屏幕、电教板等。

附图说明

图1实施例1抗光金属屏的侧视结构示意图

图2实施例2抗光金属屏的立体结构示意图

具体实施方式

在这里专用的词“实施例”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本法实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方法。应理解，本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明公开的内容。

除非另有说明，否则本文使用的技术和科学术语具有本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义；作为本发明中的其它未特别注明的原材料、试剂、试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常使用的原材料和试剂，以及通常采用的实验方法和技术手段；本文附图不依据相同的比例尺绘制，以便凸显不同的技术特征细节；本文述及的金属抗光屏，是指屏幕的基础材料和形成反光结构的材料主要为金属，通常金属抗光屏或屏幕为平板状，厚度尺寸远远小于平面大小尺寸。本文附图不依照比例尺绘制，以突显不同技术特征。

本公开所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如，它们可以是指小于或等于±5％，如小于或等于±2％，如小于或等于±1％，如小于或等于±0.5％，如小于或等于±0.2％，如小于或等于±0.1％，如小于或等于±0.05％。浓度、量和其它数值数据在本文中可以以范围格式表示或呈现。这样的范围格式仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如，“1％至5％”的数值范围应被解释为不仅包括1％至5％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2％、3.5％和4％，和子范围，如1％～3％、2％～4％和3％～5％等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外，无论该范围的宽度或所述特征如何，这样的解释都适用。

在本公开，包括权利要求书中，所有连接词，如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的，即是指“包括但不限于”。只有连接词“由...构成”和“由...组成”是封闭连接词。

为了更好的说明本发明内容，在下文的具体实施例中给出了具体的细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在实施例中，对于本领域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备、原料组成、分子结构等未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

本发明实施例公开的用于激光投影的金属抗光屏，或称为金属抗光屏幕，包括设置为平板状的金属基底和金属微凹点和/或凸点，多个金属微凹点和/或凸点密集排布在金属基底的表面，形成阵列排布微结构，在金属基底和金属微凹点和/或凸点上覆盖有保护层。

金属对激光产生良好的反射作用，屏幕整体材料，包括其基底和微凸点等都采用相同的金属材质便于金属屏的制备，也有利于其使用性能的优化，结构完整，机械强度高，不同环境中金属屏材料的性能变化保持一致，有利于维持其光学性能。金属材料包括不限于铝、镁、银、铝镁合金。

金属基底表面设置的微凹点通常是指具有一定深度的凹陷结构，例如，微凹陷；微凸点通常是指具有一定高度的凸起结构，例如微凸起。在金属基底表面上，可以单独设置微凹点，微凹点密集排布在基底表面上，微凹点之间的距离基本保持相同，众多的微凹点形成均匀分布的阵列微结构，微凹点的深度可以设置在0.5～1微米之间。至于微凹点的形状，则可以不作特别限定，只需满足抗光屏的需要即可。在一些实施方式中，微凹点之间的距离小于微凹点的深度。

在金属基底表面上，可以单独设置微凸点，微凸点密集排布在基底表面上，微凸点之间的距离基本保持相同，众多的微凸点形成均匀分布的阵列微结构，微凸点的高度可以设置在0.5～1微米之间。在一些实施方式中，金属基底表面的微凸起的形状，不作特别限定，只需满足抗光屏的需求即可。例如，可以设置为半球形、圆锥形或圆柱形等。在一些实施方式中，微凸点之间的距离小于微凸点的高度。

在一些实施方式中，微凸点和微凹点可以同时设置在基底表面，同时设置有微凹点和微凸点的金属基底表面上，微凹点与微凸点可以依次间隔设置，形成规则设置的微凹点/微凸点阵列微结构。

金属基底的幕布对激光具有良好的发射效果，通常对环境光的发射也具有较好的发射效果，设置在金属屏表面的金属微凸点或微凹点可以有效降低环境光对图像影像的干扰。

金属基底表面形成的微凸起，通常粒度小，表面性能活泼，例如采用金属铝、镁等制作的金属屏，通常位于金属屏的表面直接与环境接触，容易受环境条件的影响，例如被氧化、被腐蚀、被环境中的小颗粒物质污染等，影响其激光反射性能，在金属屏表面的金属微凸起表面覆盖保护层是解决此类问题的一种方式，例如，设置金属氧化膜层，为此，可以将金属屏的金属基底材料表面直接氧化，得到氧化膜。通常通过控制金属氧化物膜的厚度，以便控制其保护效果，例如，金属氧化膜层的面密度设置为0.3～0.5微米。

作为一种解决金属屏表面性能稳定的方法，可以在金属屏表面设置高分子树脂膜。在一些实施方式中，在金属屏上设置有金属微凸点和/或微凹点的一侧的金属基底表面上，覆盖有高分子树脂膜。较为优选疏水性的高分子树脂膜，更为优选透光率高的疏水性高分子树脂膜，例如透光率高于80％的高分子树脂材料薄膜。进一步更为优选透光率高于85％的高分子树脂材料薄膜。作为一些实施方式，高分子树脂膜包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚碳酸酯、苯乙烯、聚丙烯基二甘醇碳酸酯。在高分子树脂膜中设置能够反光的物质微粒，不影响其透光率，还能增加其反光效果，例如，可以加入金属微粒，还可以选择其尺寸在纳米尺度范围内，例如，纳米银粉、纳米水银珠等。

本发明另一些实施例，还公开了用于投影的金属幕屏的制备方法，通常该方法包括：金属基底在碱性介质中除油、清洗，之后在酸性介质中电解，得到金属微凸点和/或微凹点；进一步在酸性环境中氧化，在金属基底表面，包括金属微凸点和/或金属微凹点的表面，得到一层金属氧化物薄膜，然后用封孔剂处理金属基底，将金属氧化物层上的开孔封住。

上述制备方法，首先将金属基底在碱性介质中处理，除去油形污渍，将金属基底表面附着的亲油性杂质除去，便于电解处理金属基底；酸性环境中电解，控制电解影响因素，如电解液种类、浓度、温度、电解电压、正负极选定及其设定，在金属基底表面形成金属微凸起；电解得到的金属微凸点/微凹点表面的化学性质通常比较活泼，影响其表面性能和稳定性，为此可以在金属微凸点和/或微凹点表面形成一层氧化物薄膜，例如，通过在酸性环境中氧化的方式，在金属表面得到相应的金属氧化物，在正常条件或者复杂使用环境下能保持稳定的物理化学状态。金属基底经过除油、电解、氧化的流程处理之后，金属基底的表面上覆盖有金属微凸起，金属基底和金属微凸起的表面有稳定的金属氧化物薄膜层。

作为较为优选实施方式，金属基底在浓度为40～45g/L、温度为50～55℃的氢氧化钠溶液中除油，然后在浓度为15～16g/L、温度为25～35℃的盐酸溶液中电解，之后在浓度为275～285g/L、温度为20～25℃的硫酸溶液中氧化，金属基底表面得到金属微凸起。

金属基底表面的金属微凸点或微凹点上形成的氧化物薄膜层，其表面会存在凹凸不平的不规则形状，当不规则形状较为严重时，例如凹陷较大时，会对光线的反射产生影响，造成幕布对光线的过度吸收，有损于反射光的强度，影响幕布的显示效果，而且表面不平整不规则会导致其表面难以清理，长期使用会影响光学效果，为此，可以用表面处理剂对金属基底进行处理，减小氧化物薄膜表面不规则形状的不规整度，例如，凹陷变浅，金属微凸起表面变得平滑连续，例如，可以采用氟化钠溶液处理。作为可选实施方式，可以在浓度为0.5～5％、温度为30～55℃的氟化钠溶液中处理金属基底。进一步，可以选择在浓度为0.8～3％、温度为35～50℃的氟化钠溶液中处理金属基底。进一步，可选择在浓度为1～2％、温度为40～45℃的氟化钠溶液中处理金属基底。

在一些实施方式中，制备的金属屏表面可以用透光高分子聚合物处理，在其表面覆盖一层高分子层，例如，通过喷涂、浸渍、涂覆等方法，利用含有透光高分子聚合物或透光高分子单体的溶液处理金属屏，表面覆盖一层聚合物膜，或者高分子单体在金属表面原位聚合，得到均匀的高分子薄膜。本方法中使用的高分子材料，包括但不限于本发明其他实施例公开的高分子聚合物。作为可选实施方式，可以在含有高分子树脂组分的溶液中加入金属微粒，金属微粒在其中均匀分散，之后通过喷涂、浸渍涂覆等方法，在金属基底表面形成透光聚合物膜。

图1是实施例1公开的抗光金属屏的侧视结构示意图，垂直设置的金属屏的金属基底11的右侧表面上，覆盖有大量均匀分布的金属微凸起13，金属基底11和金属微凸起13表面覆盖有一层金属氧化物薄膜131。

图2是实施例2公开的抗光金属屏的立体结构示意图。金属屏基底21的上表面上，设置有阵列排布的微凹点22，形成微凹点阵列微结构。进一步在微凹点阵列微结构和基底上面覆盖有金属氧化物保护层，保护层上设置用氟化钠封孔剂处理形成致密保护膜，致密保护膜上覆盖有聚甲基丙烯酸甲酯透光膜(图中未标示)。

本发明实施例提供的金属抗光屏，结构合理，制备方法简单，制造成本低，使用寿命长，环境干扰小，适合用作投影屏幕，包括激光投影屏幕、电影播放屏幕、投影电视屏幕、电教板等。

本发明公开的技术方案和实施例中公开的技术细节，仅是示例性说明本发明的构思，并不构成对本发明的限定，凡是对本发明公开的技术细节所做的没有创造性的等同替换或改变，对本发明公开技术方案的组合使用，都与本发明具有相同的发明构思，都在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于投影的金属抗光屏，其特征在于，该金属抗光屏包括：

金属基底，该金属基底设置为平板状；

金属微凹点和/或微凸点，多个所述金属微凹点和/或微凸点密集排布在所述金属基底的表面；

其中，在所述金属基底和金属微凹点和/或微凸点上，覆盖有保护层。

2.根据权利要求1所述的金属抗光屏，其特征在于，所述金属微凹点的深度或者金属微凸点的高度设置在0.5～1.0微米。

3.根据权利要求1所述的金属抗光屏，其特征在于，所述保护层包括高密度反光材料，所述高密度反光材料形成均匀的薄膜。

4.根据权利要求1所述的金属抗光屏，其特征在于，所述保护层的厚度设置为0.3～0.5微米。

5.根据权利要求1所述的金属抗光屏，其特征在于，所述保护层包括非金属保护层。

6.根据权利要求1所述的金属抗光屏，其特征在于，所述金属微凸点的形状包括半球形、圆锥形或圆柱形。

7.根据权利要求1所述的金属抗光屏，其特征在于，所述金属抗光屏还包括高分子树脂膜，所述高分子树脂膜覆盖在设置有金属微凹点和/或微凸点的金属抗光屏的一侧表面上。

8.根据权利要求1所述的金属抗光屏，其特征在于，所述金属微凹点和/或金属微凸点形成规则排列的阵列微结构。

9.一种用于投影的金属抗光屏的制备方法，其特征在于，该方法包括：

金属基底在碱性清洗剂介质中清洗；

所述金属基底在酸性介质中蚀刻，金属基底的表面形成金属微凹点和/或微凸点；

所述金属基底在酸性介质处理，形成保护层。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

用包含高分子材料的试剂处理形成保护层的金属基底。