CN111880367A - 一种超短焦正投的抗光投影幕及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超短焦正投的抗光投影幕及制备方法，所述抗光投影幕包括基材层、线性光栅层、金属反光层和表面硬化层，在所述基材层的表面依次向外设置所述线性光栅层和金属反光层，所述线性光栅层为呈条形纹理状结构间隔分布在基材层表面，每条条形纹理状结之间的横断面呈接近90°的连续三角形锯齿纹理结构，其制备过程是先对光学微结构基材层的制作，在柔性可卷曲的透明薄膜基材层的表面涂覆预先配制好的黑色色粉，最后在Roll to Roll光固化成型机内制备形成抗划伤硬化制作，本发明有效的解决了传统黑栅屏幕表面脆弱以及纹理外露的问题同时，可实现连续性的Roll to Roll生产可卷曲的超短焦正投抗光投影幕，具有高增益、高对比度、高色彩还原度的优点。

Description

一种超短焦正投的抗光投影幕及制备方法

技术领域

本发明属于投影幕技术领域，尤其涉及一种超短焦正投的抗光投影幕及制备方法。

背景技术

近年来，在大屏显示中，激光电视由于健康护眼、便携、省电、成本低等优势获得了近半的市场份额。针对激光电视所搭配的短焦抗光屏幕，主要分为两类，一类是黑栅抗光投影幕，另一类则是菲涅尔抗光投影幕。黑栅抗光幕中心增益低、左右视角大；而菲涅尔抗光投影幕中心增益高、左右视角小。黑栅抗光幕的结构顾名思义就是黑栅，在黑栅幕的表面，横方向上，布满了非常细小的棱镜结构，结合棱镜表面的反光涂层，黑栅抗光幕的棱镜纹理结构裸露在外面，这样的横向结构可以吸收住来自屏幕上方的光线，同时可将投影仪的投影光线垂直反射到人的眼睛，达到了抗光成像的效果，但如果屏幕两侧和正面有光源照射屏幕，黑栅抗光幕的抗光效果就会大打折扣。也就是说，只有在晚上开顶灯使用投影的时候，黑栅抗光幕才能发挥其最大的抗光效果；但由于棱镜纹理结构裸露在外面，表面不能遭受硬物碰撞或者硬物摩擦，否则就会对其表面的棱镜结构造成破坏，因此，在表面清洁以及增加触控功能等方面十分不便。而菲涅尔抗光幕是在屏幕表面布满了从大到小的同心圆纹路。它的抗光原理和黑栅抗光幕相似，也是一面反射，一面吸收。只是把黑栅的横条纹结构改成了半个同心圆环形结构，以此来抵挡来自屏幕上侧及左右两侧的光线，另外菲涅尔抗光幕还增加了柔光层、着色层、扩散层以及抗划伤表面层。所以就效果而言，菲涅尔抗光幕要比黑栅抗光幕的效果好一些。但是价格也基本上是同尺寸黑栅抗光幕的一倍。另外菲涅尔抗光幕的纹理结构朝内，纹理层虽然得到了有效保护，由于菲涅尔透镜光学结构更为复杂，模具加工难度大，菲涅尔抗光幕只能做成不能卷曲的硬屏。无论是运输还是安装难度都会比黑栅幕布要高上不少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超短焦正投的抗光投影幕及制备方法，根据本发明的抗光投影幕解决了解决纹理外露的问题，以及在明亮光线照射环境下实现抗环境光的功能。为了实现上述目的，本发明采用以下技术效果：

根据本发明的一个方面，提供了一种超短焦正投的抗光投影幕，所述抗光投影幕包括基材层、线性光栅层、金属反光层和表面硬化层，所述基材层为柔性可卷曲基材，在所述基材层的表面依次向外设置所述线性光栅层和金属反光层，所述线性光栅层为呈条形纹理状结构间隔分布在基材层表面，每条条形纹理状结之间的横断面呈接近90°的连续三角形锯齿纹理结构，该三角形锯齿纹理结构具有平行粘结在基材层表面的水平底面、沿表面硬化层一侧呈倾斜设置的倾斜反光面和接近垂直于基材层表面的竖直向断面，在所述倾斜反光面上粘结所述金属反光层。

上述方案优选的，所述水平底面与所述竖直向断面之间的夹角为85°～95°；所述基材层的厚度不超过200μm。

上述方案优选的，所述基材层为柔性可卷曲的透明薄膜基材层和黑色薄膜基材层相互粘结而成，在所述透明薄膜基材层的表面喷涂所述黑色薄膜基材层，在该黑色薄膜基材层的表面上连续粘结所述线性光栅层层。

上述方案优选进一步优选的，所述黑色薄膜材料为PET薄膜、PMMA薄膜、PS薄膜、TPU薄膜、PP薄膜、COP薄膜和PE薄膜中的一种。

上述方案优选进一步优选的，所述金属反光层的为铝、铜或银反光层，所述金属反光层的厚度为1nm至100nm之间。

上述方案优选进一步优选的，所述表面硬化层由2μm-20μm的PC树脂、ABA树脂、PP树脂、PET树脂、PMMA树脂或PS树脂颗粒材料中的一种涂覆而成。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种超短焦正投的抗光投影幕的制备方法，所述抗光投影幕的制备方法包括以下步骤：

步骤1：光学微结构基材层的制作，在柔性可卷曲的透明薄膜基材层的表面涂覆预先配制好的黑色色粉，在Roll to Roll光固化成型机内进行压印一体成型基材层，从而在透明薄膜基材层上形成黑色薄膜基材层；

步骤2：光学微结构反光层制作，在具有光学微结构阵列圆辊模具内装入线性光栅层的材料先配制成涂布液，并在Roll to Roll光固化成型机内将涂布液转移至黑色薄膜基材层表面进行压印，在黑色薄膜基材层表面形成具有条形纹理状结构的线性光栅层，使每条条形纹理状结之间的横断面呈接近90°的连续三角形锯齿纹理结构，然后在线性光栅层形成的表面采用喷涂或电镀的方式在覆盖一层金属反光层；

步骤3：抗划伤硬化制作，在Roll to Roll光固化成型机内，利用磨砂辊在所述线性光栅层表面形成的三角形锯齿纹理结构内涂布一层凹凸不平且具有耐磨的表面硬化层，将三角形锯齿纹理结构内涂布填平后，形成抗光投影幕反射面具有抗刮的表面硬化层。

上述方案优选进一步优选的，所述表面硬化层的表面粗糙度Ra值为0.020μm～2.0μm，硬度为300HV～400HV，厚度为10μm～100μm。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明的超短焦正投的抗光投影幕有效的解决了传统黑栅屏幕表面脆弱以及纹理外露的问题同时，可实现连续性的Roll to Roll生产可卷曲的超短焦正投抗光投影幕，本发明的短焦正头的抗光投影幕在明亮光线照射环境下实现抗环境光的功能，具有高增益、高对比度、高色彩还原度的优点，不仅提高了抗环境光效果，还具有高精度、快响应的优点，抗光投影幕的体积小，功耗低，不产生直射光线，可对观众的眼睛进行保护；同时还满足了抗光、广视角、高增益的超短焦投影需求，在实现超短焦投影时能够更好地避免外在环境光线的干扰，在应用于具有日光或灯光等日常环境中时能够取得很好的观看效果。

附图说明

图1是本发明一种超短焦正投的抗光投影幕的结构示意图；

图2是本发明的线性光栅层的结构示意图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1和图2所示，根据本发明的一种超短焦正投的抗光投影幕，所述抗光投影幕包括基材层1、线性光栅层2、金属反光层3和表面硬化层4，所述基材层1为柔性可卷曲基材，所述基材层1的厚度不超过200μm，在所述基材层1的表面依次向外设置所述线性光栅层2和金属反光层3，所述线性光栅层2为呈条形纹理状结构间隔分布在基材层1表面，每条条形纹理状结之间的横断面呈接近90°的连续三角形锯齿纹理结构，该三角形锯齿纹理结构具有平行粘结在基材层1的水平底面20、沿表面硬化层4一侧呈倾斜设置的倾斜反光面21和接近垂直于基材层1表面的竖直向断面22，在所述倾斜反光面21上粘结所述金属反光层3；所述水平底面20与所述竖直向断面22之间的夹角为85°～95°；所述基材层1为柔性可卷曲的透明薄膜基材层和黑色薄膜基材层相互粘结而成，在所述透明薄膜基材层的表面喷涂所述黑色薄膜基材层，在该黑色薄膜基材层的表面上连续粘结所述线性光栅层2层；所述黑色薄膜材料为PET薄膜、PMMA薄膜、PS薄膜、TPU薄膜、PP薄膜、COP薄膜和PE薄膜中的一种，可在透明薄膜基材层上涂一层黑色薄膜材料；所述金属反光层3的为铝、铜或银反光层，所述金属反光层3的厚度为1nm至100nm之间；所述表面硬化层4由3μm-20μm的PC树脂、ABA树脂、PP树脂、PET树脂、PMMA树脂或PS树脂材料中的一种涂覆而成；。当屏幕顶部的灯光11射入屏幕时，灯光11的照射光线会通过线性光栅层2的竖向断面22，被基材层1的黑色薄膜基材层所吸收，而投影机10的光线射入屏幕时，而投影机10的入光线射会被线性光栅层2的倾斜反光面21所述设置的金属反光物(金属反光层3)反射出反射光线L，反射光线L反射回正前方，从而实现抗光投影幕抗环境灯光照射的功能。

根据本方发明的另一个方面，本发明提供了一种超短焦正投的抗光投影幕的制备方法，所述抗光投影幕的制备方法包括以下步骤：

步骤1：光学微结构基材层1的制作，在柔性可卷曲的透明薄膜基材层的表面涂覆预先配制好的黑色色粉，并通过圆辊模具在Roll to Roll光固化成型机内进行压印一体成型基材层1，在透明薄膜基材层上形成黑色薄膜基材层，基材层1具有良好的柔性及抗冲击强度；在基材层1的黑色薄膜基材层放在离投影光最远的位置，起到支撑和吸光作用。

步骤2：光学微结构反光层制作，将线性光栅材料先配制成涂布液，并将涂布液装入至具有光学微结构阵列圆辊模具内，并在Roll to Roll光固化成型机内将涂布液转移至黑色薄膜基材层表面进行压印，在黑色薄膜基材层表面形成具有条形纹理状结构的线性光栅层2，使每条条形纹理状结之间的横断面呈接近90°的连续三角形锯齿纹理结构，然后在线性光栅层2形成的表面采用喷涂或电镀的方式在覆盖一层金属反光层3；

步骤3：抗划伤硬化制作，在Roll to Roll光固化成型机内，利用磨砂辊在所述线性光栅层2表面形成的三角形锯齿纹理结构内涂布一层凹凸不平且具有耐磨的表面硬化层4，将三角形锯齿纹理结构内涂布填平后，形成抗光投影幕反射面具有抗刮的表面硬化层4；从而利用磨砂辊在线性光栅层2的表面制作出高硬度的带有粗糙度的表面，所述表面硬化层4的表面粗糙度Ra值为0.020μm～2.0μm，硬度为300HV～400HV的粗糙表面，厚度为3μm～100μm，所述表面硬化层4的厚度优选3μm～10μm。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种超短焦正投的抗光投影幕，其特征在于：所述抗光投影幕包括基材层、线性光栅层、金属反光层和表面硬化层，所述基材层为柔性可卷曲基材，在所述基材层的表面依次向外设置所述线性光栅层和金属反光层，所述线性光栅层为呈条形纹理状结构间隔分布在基材层表面，每条条形纹理状结之间的横断面呈接近90°的连续三角形锯齿纹理结构，该三角形锯齿纹理结构具有平行粘结在基材层表面的水平底面、沿表面硬化层一侧呈倾斜设置的倾斜反光面和接近垂直于基材层表面的竖直向断面，在所述倾斜反光面上粘结所述金属反光层。

2.根据权利要求1所述一种超短焦正投的抗光投影幕，其特征在于：所述水平底面与所述竖直向断面之间的夹角为85°～95°；所述基材层的厚度不超过200μm。

3.根据权利要求1或2所述一种超短焦正投的抗光投影幕，其特征在于：所述基材层为柔性可卷曲的透明薄膜基材层和黑色薄膜基材层相互粘结而成，在所述透明薄膜基材层的表面喷涂所述黑色薄膜基材层，在该黑色薄膜基材层的表面上连续粘结所述线性光栅层层。

4.根据权利要求3所述一种超短焦正投的抗光投影幕，其特征在于：所述黑色薄膜材料为PET薄膜、PMMA薄膜、PS薄膜、TPU薄膜、PP薄膜、COP薄膜和PE薄膜中的一种。

5.根据权利要求1所述一种超短焦正投的抗光投影幕，其特征在于：所述金属反光层的为铝、铜或银反光层，所述金属反光层的厚度为1nm至100nm之间。

6.根据权利要求1所述一种超短焦正投的抗光投影幕，其特征在于：所述表面硬化层由2μm-20μm的PC树脂、ABA树脂、PP树脂、PET树脂、PMMA树脂或PS树脂颗粒材料中的一种涂覆而成。

7.一种超短焦正投的抗光投影幕的制备方法，其特征在于：所述抗光投影幕的制备方法包括以下步骤：

步骤1：光学微结构基材层的制作，在柔性可卷曲的透明薄膜基材层的表面涂覆预先配制好的黑色色粉，在Roll to Roll光固化成型机内进行压印一体成型基材层，从而在透明薄膜基材层上形成黑色薄膜基材层；

步骤2：光学微结构反光层制作，在具有光学微结构阵列圆辊模具内装入线性光栅层的材料先配制成涂布液，并在Roll to Roll光固化成型机内将涂布液转移至黑色薄膜基材层表面进行压印，在黑色薄膜基材层表面形成具有条形纹理状结构的线性光栅层，使每条条形纹理状结之间的横断面呈接近90°的连续三角形锯齿纹理结构，然后在线性光栅层形成的表面采用喷涂或电镀的方式在覆盖一层金属反光层；

步骤3：抗划伤硬化制作，在Roll to Roll光固化成型机内，利用磨砂辊在所述线性光栅层表面形成的三角形锯齿纹理结构内涂布一层凹凸不平且具有耐磨的表面硬化层，将三角形锯齿纹理结构内涂布填平后，形成抗光投影幕反射面具有抗刮的表面硬化层。

8.根据权利要求7所述的一种超短焦正投的抗光投影幕的制备方法，其特征在于：所述表面硬化层的表面粗糙度Ra值为0.020μm～2.0μm，硬度为300HV～400HV，厚度为10μm～100μm。

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