CN109976082B - 投影幕及吸光膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种投影幕，包括吸光膜及投影膜。吸光膜包括透光层及多个吸光微结构，其中多个吸光微结构内嵌于透光层且间隔地排列，每一吸光微结构不对称于参考平面，透光层具有相对的两表面，参考平面穿过每一吸光微结构的几何中心且平行于每一表面，每一吸光微结构与每一表面之间具有间距。投影膜与吸光膜相互叠设。另提出一种吸光膜，投影幕与吸光膜具有良好的光学品质。

Description

投影幕及吸光膜
技术领域
本发明关于一种投影幕及吸光膜，且特别是关于一种可应用于背投式投影机的投影幕及吸光膜。
背景技术
显示装置(如液晶显示器及投影幕等)其显像对比度与清晰度会因环境光(如室内照明或室外自然光)而降低，尤其以投影幕受影响的程度为最。就投影幕而言，一般是以染黑的抗眩光(AG，Anti-Glare)层或抗反射(AR，Anti-Reflection)层来减轻环境光对显像对比度与清晰度的影响。然而，此种方式在减轻环境光的影响的同时也牺牲了投影光，且使投影幕的透明度变差。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的习知技术。在“背景技术”段落所公开的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种投影幕及吸光膜，不会过度吸收投影光，且可使投影幕具有良好的透明度。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影幕，包括吸光膜及投影膜。吸光膜包括透光层及多个吸光微结构，其中多个吸光微结构内嵌于透光层且间隔地排列，每一吸光微结构不对称于参考平面，透光层具有相对的两表面，参考平面穿过每一吸光微结构的几何中心且平行于每一表面，每一吸光微结构与每一表面之间具有间距。投影膜与吸光膜相互叠设。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种吸光膜，包括透光层及多个吸光微结构。多个吸光微结构内嵌于透光层且间隔地排列，其中每一吸光微结构不对称于参考平面，透光层具有相对的两表面，参考平面穿过每一吸光微结构的几何中心且平行于每一表面，每一吸光微结构与每一表面之间具有间距。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。内嵌于透光层中的多个吸光微结构可吸收环境光，以避免投影于投影幕上的画面的显像对比度与清晰度因环境光而降低。此外，吸光微结构是内嵌于透光层中而非设置于透光层的表面，且吸光微结构与透光层的相对两表面之间具有间距，故不会因吸光微结构的设置而导致吸光膜的入光侧与出光侧的折射率差异过大，从而可维持投影画面的品质。再者，吸光微结构间隔地排列而非全面性地设置，如此可避免吸光微结构过度吸收投影光，且可避免吸光微结构使投影幕的透明度变差。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的吸光膜的示意图。
图2是图1的吸光膜的局部示意图。
图3是图1的吸光膜沿视角V的示意图。
图4A至图4D是本发明其他实施例的吸光膜的示意图。
图5是本发明一实施例的投影幕的示意图。
图6是本发明另一实施例的吸光膜的局部示意图。
图7A～7F是本发明六个实施例的吸光膜的局部示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明一实施例的吸光膜的示意图。请参考图1，在本实施例中，吸光膜110用于投影膜120与背投式投影机50，吸光膜110及投影膜120相互叠设。在本实施例中，投影膜120例如连接于具有成像能力的材质，例如玻璃、压克力、聚合物分散液晶(高分子分散液晶，Polymer-dispersedLiquid Crystal，PDLC)。在本实施例中，投影膜120例如贴附于展示橱窗的玻璃60的一侧(例如图1中玻璃60的左侧)。在本实施例中，吸光膜110被透光基材130承载，并藉由透光基材130而贴附于玻璃60的另一侧(例如图1中玻璃60的右侧)。吸光膜110例如是透明吸光膜(或称穿透式吸光膜)，且包括透光层112及多个吸光微结构114。然而，在一未绘示的实施例中，透光基材也可为吸光膜的一部分，即吸光膜还包括透光基材，且透光层112及投影膜120分别连接于透光基材的相对两侧，其中投影膜120例如藉由玻璃60而连接于透光基材，但本发明不以此为限。然而，在其他未绘示的实施例中，吸光膜也可不具有透光基材，但本发明仍不以此为限。
多个吸光微结构114内嵌于透光层112，且间隔地排列。在本实施例中，每一吸光微结构114不对称于参考平面114p，即每一吸光微结构114在图2中例如呈左右不对称(非对称)的形状。此外，在本实施例中，图2中的参考平面114p例如是铅直面(vertical plane)，每一吸光微结构114例如对称于图2中的水平面(horizontal plane)，即每一吸光微结构114例如对称于与参考平面114p垂直的水平面，亦即每一吸光微结构114在图2中例如呈上下对称的形状。参考平面114p穿过(pass through)每一吸光微结构114的几何中心。在本实施例中，透光层112具有相对的第一表面S1及第二表面S2，参考平面114p平行于第一表面S1及第二表面S2。每一吸光微结构114与第一表面S1之间具有间距，且每一吸光微结构114与第二表面S2之间具有间距。投影膜120例如是透明投影膜(或称穿透式投影膜)，投影膜120位于吸光膜110与背投式投影机50之间，背投式投影机50发出的投影光L1投射在投影膜120，并藉由吸光膜110而被使用者70观看。在本实施例中，每一吸光微结构114的材质例如是聚合物(polymer)，然本发明不以此为限。
在上述配置方式之下，内嵌于透光层112中的吸光微结构114可吸收环境光L2(如阳光)，以避免投影于投影膜120上的画面的显像对比度与清晰度因环境光L2而降低。此外，吸光微结构114是内嵌于透光层112中，而非设置于透光层112的第一表面S1及第二表面S2。在本实施例中，吸光微结构110与透光层112的第一表面S1及第二表面S2之间具有间距，故不会因吸光微结构114的设置而导致吸光膜110的入光侧的折射率与出光侧的折射率差异(即第一表面S1及第二表面S2两者的折射率的差)过大，从而可维持投影画面的品质。
图2是图1的吸光膜的局部示意图。请参考图2，具体而言，本实施例的透光层112包括第一区块112a、第二区块112b及第三区块112c。在本实施例中，第一区块112a位于第一表面S1与第二区块112b之间，第三区块112c位于第二区块112b与第二表面S2之间，第二区块112b位于第一区块112a与第三区块112c之间，多个吸光微结构114内嵌于第二区块112b。在一实施例中，第一区块112a及第三区块112c的材质可为相同材料。在一实施例中，第一区块112a的折射率等于第三区块112c的折射率。在一实施例中，第一区块112a的折射率与第三区块112c的折射率的差例如小于或等于0.01。在一实施例中，第一区块112a的折射率与第三区块112c的折射率的差例如小于或等于0.1。
另一方面，在本实施例中，吸光微结构114间隔地排列，而非全面性地设置，如此可避免吸光微结构114过度吸收投影光L1，且可避免吸光微结构114使投影膜120的透明度变差。也就是说，投影膜120可具有高透明度，当展示物品80与背投式投影机50位于投影膜120的同一侧(例如图1中投影膜120的左侧)时，使用者仍可在投影膜120的另一侧(例如图1中投影膜120的右侧)藉由投影膜120而观看展示物品80，即投影膜120可让使用者同时清楚地观看展示物品80与投影画面。在其他实施例中，吸光膜110也可应用于其他显示技术中，例如可将吸光膜110贴附于平面显示装置的显示面，如聚合物分散液晶显示器(高分子分散液晶显示器，Polymer-dispersed Liquid Crystal Display，PDLC Display)的显示面，本发明不对此加以限制。
在本实施例中，每一吸光微结构114例如是黑色，以具有吸收光线的能力，但本发明不以此为限。在其他实施例中，吸光微结构114也可以是灰色或其他任意颜色。此外，藉由调整多个吸光微结构114之间的间隔，例如使吸光膜110的透光率大于或等于50％，但本发明不以此为限。藉此，吸光膜110可兼具良好的吸光能力及透光能力。具体而言，每一吸光微结构114的宽度W例如大于或等于5微米(μm)，相邻的两吸光微结构114之间的距离D例如大于或等于每一吸光微结构114的宽度W的0.5倍(即D≧0.5W)，且每一吸光微结构114的尖端的角度A介于3度与120度之间，然而，本发明不以此为限。
在本实施例中，每一吸光微结构114具有相对的第一端(如图1及图2所示吸光微结构114的左端)及第二端(如图1及图2所示吸光微结构114的右端)，第一端朝向投影膜120，且第一端的宽度小于所述第二端的宽度。藉此，以从第一表面S1入射至投影膜110的投影光L1而言，投影膜110具有较大的开口率。在其他实施例中，也可让每一吸光微结构114的第一端的宽度大于第二端的宽度，本发明不对此加以限制。
图3是图1的吸光膜沿视角V的示意图。如图3所示，吸光微结构114在水平方向X连续地分布，在铅直方向Y等间距地分布。然本发明不对吸光微结构的分布方式加以限制，以下藉由图式举例说明。图4A至图4D是本发明其他实施例的吸光膜的示意图。如图4A所示，吸光微结构114在水平方向X等间距地分布，在铅直方向Y等间距地分布。如图4B所示，部分吸光微结构114在水平方向X等间距地分布，另一部分吸光微结构114在水平方向X连续地分布，且吸光微结构114在铅直方向Y等间距地分布。如图4C所示，吸光微结构114在水平方向X连续地分布，在铅直方向Y非等间距地分布，其中所述间距沿铅直方向Y渐减。如图4D所示，吸光微结构114呈同心圆分布而为菲涅尔透镜(Fresnel Lens)的形式。然而，本发明仍不以上述吸光微结构的分布方式为限。
图5是本发明一实施例的投影幕的示意图。不同于图1的投影膜120应用于展示橱窗的玻璃60，图5所示的投影幕100应用于室内；即，图5中的环境光L2’例如是室内光源所发出的光线，而图1中的环境光L2例如是室外光源(如阳光)所发出的光线。在本实施例中，投影幕100还包括透光基材130，透光层112及投影膜120分别连接于透光基材130的相对两侧。具体而言，在图5所示实施例中，透光层112的一表面(例如左表面)贴附于透光基材130的一侧(例如右侧)，而投影膜120的一表面(例如右表面)贴附于透光基材130的另一侧(例如左侧)。然而，在一未绘示的实施例中，投影幕也可不具有透光基材，但本发明不以此为限。
在本实施例中，由上述可知，吸光膜110可吸收环境光L2’，以避免投影于投影膜120上的画面的显像对比度与清晰度因环境光L2’而降低。此外，如图5所示，若背投式投影机50发出的投影光L1往天花板90照射，则吸光膜110中的吸光微结构114可吸收部分的投影光L1，以大幅降低投影光L1在天花板90造成的复影现象。
图6是本发明另一实施例的吸光膜的局部示意图。如图6所示，在本实施例中，透光层112的第一表面S1与吸光微结构114的顶点P1之间的距离H1大于透光层112的第一表面S1与吸光微结构114的顶点P2之间的距离H2，吸光微结构114的边E1与垂直于第一表面S1的参考线N之间的夹角θ1大于吸光微结构114的边E2与参考线N之间的夹角θ2，吸光微结构114的边E1、E2、E3、E4皆为直线，吸光微结构114的顶点P3及顶点P4不共点，本发明不对此加以限制。在其他实施例中，距离H1可小于或等于距离H2，夹角θ1可小于或等于的夹角θ2，边E1、E2、E3及/或E4可为曲线，顶点P3及顶点P4可共点，本发明不对此加以限制。在一实施例中，透光层112的第一表面S1与吸光微结构114之间的最小距离D1可为3μm，透光层112的第二表面S2与吸光微结构114之间的最小距离D2可为3μm，但本发明不对此加以限制。由上述可知，吸光微结构114可为不对称于参考平面114p的任意形状，如图7A～7F所示。由于吸光微结构114可具有多种型态，故在制造上/设计上可因应各种需求来形成吸光微结构114，因而有助于降低制程繁复度与制作成本，还可提高吸光微结构114的通用性。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。内嵌于透光层中的多个吸光微结构可吸收环境光，以避免投影于投影幕上的画面的显像对比度与清晰度因环境光而降低。此外，吸光微结构是内嵌于透光层中而非设置于透光层的表面，且吸光微结构与透光层的相对两表面之间具有间距，故不会因吸光微结构的设置而导致吸光膜的入光侧与出光侧的折射率差异过大，从而可维持投影画面的品质。再者，吸光微结构间隔地排列而非全面性地设置，如此可避免吸光微结构过度吸收投影光，且可避免吸光微结构使投影幕的透明度变差。整体而言，在本发明的实施例中，投影幕与吸光膜可在不牺牲投影光的情形下大幅减轻环境光的影响，且投影幕与吸光膜仍具有高透明度。
以上所述，仅为本发明之优选实施例而已，不能以此限定本发明实施之范围，即凡是依照本发明权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开之全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记列表
50：背投式投影机
60：玻璃
70：使用者
80：展示物品
90：天花板
100：投影幕
110：吸光膜
112：透光层
112a：第一区块
112b：第二区块
112c：第三区块
114：吸光微结构
114p：参考平面
120：投影膜
130：透光基材
A：角度
D、D1、D2、H1、H2：距离
E1、E2、E3、E4：边
L1：投影光
L2、L2’：环境光
N：参考线
P1、P2、P3、P4：顶点
S1：第一表面
S2：第二表面
V：视角
W：宽度
X：水平方向
Y：铅直方向
θ1、θ2：夹角

Claims (16)

1.一种投影幕，其特征在于，包括吸光膜以及投影膜，
所述吸光膜包括透光层以及多个吸光微结构，
所述透光层包括第一区块、第二区块及第三区块，所述第一区块的折射率与所述第三区块的折射率的差小于或等于0.1；
每一所述吸光微结构具有相对的第一端及第二端，所述第一端朝向所述投影膜，所述第一端的宽度小于所述第二端的宽度，所述多个吸光微结构内嵌于所述透光层且间隔地排列，其中每一所述吸光微结构不对称于参考平面，所述透光层具有相对的两表面，相对的所述两表面为第一表面与第二表面，所述第一区块位于所述第一表面与所述第二区块之间，所述第三区块位于所述第二区块与所述第二表面之间，所述参考平面穿过每一所述吸光微结构的几何中心且平行于每一所述表面，每一所述吸光微结构与每一所述表面之间具有间距，所述多个吸光微结构内嵌于所述第二区块；
所述投影膜与所述吸光膜相互叠设。
2.如权利要求1所述的投影幕，其特征在于，用于背投式投影机，其中所述投影膜位于所述吸光膜与所述背投式投影机之间。
3.如权利要求1所述的投影幕，其特征在于，所述投影幕还包括透光基材，其中所述透光层及所述投影膜分别连接于所述透光基材的相对两侧。
4.如权利要求1所述的投影幕，其特征在于，每一所述吸光微结构是黑色。
5.如权利要求1所述的投影幕，其特征在于，所述吸光膜的透光率大于或等于50％。
6.如权利要求1所述的投影幕，其特征在于，每一所述吸光微结构的材质是聚合物。
7.如权利要求1所述的投影幕，其特征在于，每一所述吸光微结构的宽度大于或等于5微米。
8.如权利要求1所述的投影幕，其特征在于，相邻的两所述吸光微结构之间的距离大于或等于每一所述吸光微结构的宽度的0.5倍。
9.一种吸光膜，其特征在于，包括透光层以及多个吸光微结构，
所述透光层包括第一区块、第二区块及第三区块，所述第一区块的折射率与所述第三区块的折射率的差小于或等于0.1；
每一所述吸光微结构具有相对的第一端及第二端，所述第一端朝向投影膜，所述第一端的宽度小于所述第二端的宽度，所述多个吸光微结构内嵌于所述透光层且间隔地排列，其中每一所述吸光微结构不对称于参考平面，所述透光层具有相对的两表面，相对的所述两表面为第一表面与第二表面，所述第一区块位于所述第一表面与所述第二区块之间，所述第三区块位于所述第二区块与所述第二表面之间，所述参考平面穿过每一所述吸光微结构的几何中心且平行于每一所述表面，每一所述吸光微结构与每一所述表面之间具有间距，所述多个吸光微结构内嵌于所述第二区块。
10.如权利要求9所述的吸光膜，其特征在于，用于背投式投影机以及投影膜，其中所述投影膜与所述吸光膜相互叠设，所述投影膜位于所述吸光膜与所述背投式投影机之间。
11.如权利要求9所述的吸光膜，其特征在于，所述吸光膜还包括透光基材，其中所述透光层及投影膜分别连接于所述透光基材的相对两侧。
12.如权利要求9所述的吸光膜，其特征在于，每一所述吸光微结构是黑色。
13.如权利要求9所述的吸光膜，其特征在于，所述吸光膜的透光率大于或等于50％。
14.如权利要求9所述的吸光膜，其特征在于，每一所述吸光微结构的材质是聚合物。
15.如权利要求9所述的吸光膜，其特征在于，每一所述吸光微结构的宽度大于或等于5微米。
16.如权利要求9所述的吸光膜，其特征在于，相邻的两所述吸光微结构之间的距离大于或等于每一所述吸光微结构的宽度的0.5倍。
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