CN111308848A - 一种投影屏幕制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种制造投影屏幕的方法，其包括如下步骤：步骤S1：制备基底；步骤S2：在第一制备条件下，在所述基底上方采用真空镀膜形成反射层；步骤S3：在第二制备条件下，在所述反射层上采用真空镀膜形成扩散层，其中，所述第二制备条件不同于所述第一制备条件，所述第二制备条件中的溅射功率高于所述第一制备条件中的溅射功率。

Description

一种投影屏幕制造方法
技术领域
本发明涉及一种投影屏幕制造方法。
背景技术
反射式投影屏幕是目前广为使用的一种投影屏幕。为消除炫光，常规投影屏幕通常在基底表面镀有金属膜，且在金属膜的表面贴合扩散膜，从而实现对入射光线的散射和反射。然而，在该结构中，由于需要控制扩散膜表面结构的角度尺寸，因此制备工艺的难度大，且成本高。
此外，现有技术中还存在一种投影屏幕的结构。在该结构中，在基底的表面上设置有凹凸结构，且在该凹凸结构表面镀反射层，从而使反射光线被散射。但在该技术中，制备凹凸结构的工艺成本高，难度大。
另外，现有技术中还存在一种投影屏幕的结构。在该结构中，基底表面上设置有锯齿微结构，在锯齿微结构层上形成用于反射和扩散的反射层和扩散层，现有的制备方法是先在锯齿微扩散层上形成通过刻蚀、喷砂的方式形成粗糙面，即扩散层，然后通过喷涂的方式形成反射层，使得投影光通过反射层后会有一小角度的扩散。但是此种制备方法的劣势在于刻蚀、喷砂形成粗糙面时会很容易破坏锯齿微结构层，导致投影出射光的均匀性大大折扣。
另外一种具扩散的投影屏幕是在基底上喷涂形成反射层，在反射层上形成凹凸不平的扩散层，但由于扩散层和反射层材料不同且制备工艺不同，容易引起反射层和扩散层粘接不良，使得投影屏幕可靠性降低的问题。
发明内容
解决上述投影屏幕的制造工艺难度大、成本高且扩散角度不好控制的问题，本发明提供了一种反射屏幕及其制造方法，其可用于电影屏幕和家用屏幕，且具有制造工艺简单和成本低的有益效果。
在本发明的第一方面提供一种制造投影屏幕的方法，其包括如下步骤：步骤S1：制备基底；
步骤S2：在第一制备条件下，在所述基底上方采用真空镀膜形成反射层；
步骤S3：在第二制备条件下，在所述反射层上采用真空镀膜形成扩散层，
其中，所述第二制备条件不同于所述第一制备条件，所述第二制备条件中的溅射功率高于所述第一制备条件中的溅射功率。
通过本发明的投影屏幕制造方法及结构，由于反射层和扩散层通过相同材料形成，其一体形成的组合体能够实现自带凹凸结构的反射层，因此无需在投影屏幕上另外贴合或形成扩散膜，无需在基底上通过喷砂、蚀刻等方法形成凹凸结构，也无需在反射层中掺杂扩散粒子。由此，本发明的投影屏幕具有制造简单且成本低的有益效果。
另外，通过控制磁控溅射过程中的不同参数来实现，控制扩散层岛状结构的大小和间距，从而能够容易地控制扩散角度。
此外，由于本发明的投影屏幕中反射层和扩散层的制备方法相同，都采用真空镀膜工艺，且采用相同的光学材料，因此能够解决了现有技术中扩散层和反射层的不同材料和不同工艺带来的粘接不良的问题。
附图说明
图1是本发明投影屏幕的第一结构的侧剖图。
图2是本发明投影屏幕的第二结构的侧剖图。
图3是如图2所示的投影屏幕中反射层表面的表面扫描电镜图。
图4是如图2所示的投影屏幕中反射层上粗糙结构的表面扫描电镜图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细说明根据本发明的各具体实施例。需要强调的是，附图中的所有尺寸仅是示意性的并且不一定是按照真实比例图示的，因而不具有限定性。例如，应当理解，图示中的基底、反射层、扩散层等组件的尺寸、比例等参数并不是按照实际的尺寸和比例示出的，仅是为了图示方便，但不是用于限定本发明的具体范围。。
<本发明投影屏幕的制造方法>
在此，对如图1所述的具有第一结构的投影屏幕的制造方法进行说明。
(1)制备基底。
(2)采用50-150w的低溅射功率、0.3-1.3Pa的低气压，在溅射温度为室温-100℃的条件下，在基底101上镀反射层102，该反射层102的厚度为10-100nm；
(3)采用100-250w的高溅射功率、1-3Pa的高气压，在溅射温度为80-300℃的条件下，在反射层102的表面上生长形成反射层102的材料，从而形成扩散层103。
需要说明的是，上述制造方法的室温指的是真空镀膜工艺所处的室内环境温度，正常情况下，定义室内环境温度为20-30℃。
上述形成反射层102和扩散层103的制备条件仅为示例性，而不用于限制本发明。应当说明的是，在本发明中的重点在于，首先通过第一制备条件形成反射层，然后通过不同于第一制备条件的第二制备条件，以与反射层相同的材料形成扩散层103。其中，第二制备条件中的溅射功率高于第一制备条件中的溅射功率。
在此基础上，本领域技术人员可以根据需要采用不同的制备条件，而不是仅限于本发明中上述记载的具体数据范围。
<本发明投影屏幕的第一结构>
图1是本发明投影屏幕的第一结构的侧剖图。如图1所示，该投影屏幕包括基底101、反射层102和扩散层103，其中反射层102为平坦的膜层，并形成在基底101上，扩散层103形成在平坦的反射层102上，并由与反射层102相同的材料形成。
基底101可以为PET、PC、PVC等柔性基底，也可以是亚克力、玻璃等硬质基底。
扩散层103为形成有岛状结构的粗糙结构，该岛状结构的大小和间距可通过控制磁控溅射过程中的不同参数来实现。通过不同的工艺参数，控制扩散层103上岛状结构的大小和间距，从而能够容易地控制扩散角度。
由于扩散层103和反射层102的材料相同，在如图1所示的投影屏幕的结构中，该扩散层103和反射层102形成为一体，二者之间并没有界面，可以视为一层，本发明的投影屏幕中反射层和扩散层的制备方法相同，都采用磁控溅射工艺，且采用相同的光学材料，解决了现有技术中扩散层和反射层的不同材料和不同工艺带来的粘接不良问题。
<本发明投影屏幕的第二结构>
图2是本发明投影屏幕的第一结构的侧剖图。如图2所示，该投影屏幕包括基底201、微结构202、反射层203和扩散层204，其中微结构202形成在基底201上，反射层203形成在微结构202上，扩散层204形成在反射层203上，并由与反射层203相同的材料形成。
基底201可以为PET、PC、PVC等柔性基底，也可以为亚克力、玻璃等硬质基底。
微结构202可以由光固化树脂或热固化树脂形成。
反射层203可以使用银、铝或铬等高反射材料，也可以根据需要，使用反射光谱符合要求的反射材料。
扩散层204上形成有岛状结构的粗糙结构，该岛状结构的大小和间距可通过控制磁控溅射过程中的不同参数来实现。通过不同的工艺参数，控制扩散层303上岛状结构的大小和间距，从而能够容易地控制扩散角度。
由于扩散层204和反射层203的材料相同，在如图2所示的投影屏幕的结构中，该扩散层204与反射层203形成为一体，二者之间并没有界面，可以视为一层。本发明的投影屏幕中反射层和扩散层的制备方法相同，都采用磁控溅射工艺，且采用相同的光学材料，解决了现有技术中扩散层和反射层的不同材料和不同工艺带来的粘接不良问题。
<第二结构的制造方法>
在下文中，对如图2所述的具有第二结构的投影屏幕的制造方法进行说明。
第二结构的制造方法与第一结构的制备方法的不同在于，第二结构是在线性的棱镜微结构202上形成反射层和扩散层，即基底结构不同。
(1)在基底201上涂布并压印光固化或热固化树脂，从而形成微结构202，该微结构202由多个线性棱镜结构形成，每一线性棱镜结构由第一表面和第二表面组成。
(2)在第一制备条件下，通过真空镀膜方式，在微结构202上镀厚度均匀的反射层203，其中，反射层203的厚度为20-200nm，优选40-100nm。该真空镀膜方式例如为磁控溅射、热蒸发、电子束蒸发等方式。
在本实施例中，第一制备条件具体如表格1中所示
Figure BDA0001902139390000051
如图3中的表面扫描电镜图所示，形成在微结构202的第一表面和第二表面上的反射层203为平坦致密的铝膜。
因此，反射层203也形成为由多个线性棱镜结构形成的微结构的形状。
(3)在第二制备条件下，通过磁控溅射，在反射层203上生长形成反射层203的材料，从而形成扩散层204。
在本实施例中，第二制备条件具体如表格2中所示
Figure BDA0001902139390000061
需要说明的是，上述制造方法的室温指的是真空镀膜工艺所处的室内环境温度，正常情况下，定义室内环境温度为20-30℃。
如图4中的表面扫描电镜图所示，扩散层204为形成有岛状结构的粗糙结构，且该岛状结构的大小和间距可通过控制磁控溅射过程中的不同参数来实现。通过不同的工艺参数，控制扩散层204中岛状结构的大小和间距，从而能够容易地控制扩散角度。
此外，扩散层204的大体结构也形成为由多个线性棱镜结构形成的微结构的形状，每一该棱镜结构也由两个表面组成。
虽然在图2的结构中，在上述微结构202的第一表面的上方，在大体上具有微结构的扩散层204上形成有吸光层205，但在本发明的投影屏幕中，该吸光层并不是必需的。因此，本发明的投影屏幕也可以不包含有吸光层。可以理解的是，在其它实施方式中，吸光层205也可以设置在微结构第二表面上。
上述形成反射层503和扩散层204的制备条件仅为示例性，而不用于限制本发明。应当说明的是，在本发明中的重点在于，首先通过第一制备条件，在扩散层202上形成厚度均匀的反射层203，然后通过不同于第一制备条件的第二制备条件，以与反射层相同的材料形成扩散层204。其中，第二制备条件中的溅射功率高于第一制备条件中的溅射功率。
在此基础上，本领域技术人员可以根据需要采用不同的制备条件，而不是仅限于本发明中上述记载的具体数据范围。
根据本发明的上述投影屏幕结构及其制造方法，由于反射层和扩散层通过相同材料形成，其一体形成的组合体能够实现自带凹凸结构的反射层，因此无需在投影屏幕上另外贴合或形成扩散膜，无需在基底上通过喷砂、蚀刻等方法形成凹凸结构，也无需在反射层中掺杂扩散粒子。由此，本发明的投影屏幕具有制造简单且成本低的有益效果。
另外，由于本发明的投影屏幕中反射层和扩散层的制备方法相同，都采用磁控溅射工艺，且采用相同的光学材料，解决了现有技术中扩散层和反射层的不同材料和不同工艺带来的粘接不良问题。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

Claims (10)

1.一种制造投影屏幕的方法，其包括如下步骤：
步骤S1：制备基底；
步骤S2：在第一制备条件下，在所述基底上方采用真空镀膜形成反射层；
步骤S3：在第二制备条件下，在所述反射层上采用真空镀膜形成扩散层，
其中，所述第二制备条件不同于所述第一制备条件，所述第二制备条件中的溅射功率高于所述第一制备条件中的溅射功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一制备条件采用50-150w的溅射功率、0.3-1.3Pa的气压，且溅射温度为室温-100℃，所述第二制备条件采用100-250w的溅射功率、1-3Pa的气压，且溅射温度为80-300℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反射层的厚度为10-100nm。
4.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
在步骤S1和步骤S2之间，在所述基底上形成微结构，且
所述微结构由多个线性棱镜结构形成，每一所述线性棱镜结构包括第一表面和第二表面。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述微结构由光固化树脂或热固化树脂形成。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述反射层的厚度为20-200nm，优选为40-100nm。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤S3后还包括，在所述微结构的所述第一表面或所述第二表面形成有吸光层。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一制备条件如下：
溅射靶材：纯度为99.99％的金属铝；
基底材料：PET；
基底温度：室温；
靶到所述基底的距离：120mm；
工作气体：纯度为99.999％的Ar；
气体流量：30sccm；
本底真空度：5-10Pa；
沉积真空度：0.6Pa；
溅射功率：80W；
溅射时间：3min，且
所述第二制备条件如下：
溅射靶材：纯度为99.99％的金属铝；
基底材料：PET；
基底温度：100℃；
靶到所述基底的距离：120mm；
工作气体：纯度为99.999％的Ar；
气体流量：50sccm；
本底真空度：5-10Pa；
沉积真空度：1.6Pa；
溅射功率：200W；
溅射时间：3min。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，所述反射层和扩散层的材料相同，且所述反射层与所述扩散层形成为一体。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，所述扩散层上形成微结构表面。
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