CN113075853B - 投影膜和投影设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种投影膜和投影设备,投影膜包括透光层和荧光层,透光层包括相背的第一面和第二面,第二面上形成有荧光槽。荧光层填充在荧光槽内,荧光层用于在被投射光线照射时激发以进行发光。如此,投影光机发出光线照射在投影膜时,荧光层会在投射光线的作用下激发发光以形成所需要的图案画面,而透光层上填充有荧光层的荧光槽以外的区域为透光区域,用户能够透过透光区域较为清楚地观察到屏幕后的物体,改善用户体验。同时,将荧光层填充在荧光槽内可以对荧光层进行有效的保护以避免荧光层容易刮伤和脱落,提高了投影膜的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及投影技术领域,更具体而言,涉及一种投影膜和投影设备。
背景技术
随着车载智能技术的发展,可通过在车载屏幕薄膜上贴覆一层荧光材料,荧光材料吸收投影仪发出的光线(例如紫外光或者蓝光)之后再次发射光线,其扩散方向较广,使得车载屏幕薄膜的可视角较广,从而使得驾驶员和乘客可以在倾斜方向上也能够看得清屏幕。
然而,这样的技术方案中,通常是将荧光材料铺满整个屏幕,屏幕前后方的视线遮蔽率较高,用户无法较为清楚地透过屏幕薄膜观察到屏幕后的物体,影响用户的视觉效果。同时,将荧光材料直接铺设在薄膜上,在长时间使用后,荧光材料镀膜层容易刮伤或脱落,降低了使用寿命。
另外,在相关技术中,还可以在车载屏幕薄膜上设计微型的光学棱镜或透镜结构,可改变投影仪发出光线的方向,使得车载屏幕薄膜的可视角度变广,从而使得驾驶员和乘客可以在倾斜方向上也能够看得清屏幕。然而,在这样的技术方案中,同样会造成视线的遮蔽,用户无法透过此类的屏幕薄膜,看到屏幕后方的物体,影响了用户的视觉效果。
发明内容
本申请实施方式提供了一种投影膜和投影设备。
本申请实施方式的投影膜包括透光层和荧光层,所述透光层包括相背的第一面和第二面,所述第二面上形成有荧光槽。所述荧光层填充在所述荧光槽内,所述荧光层用于在被投射光线照射时激发以进行发光。
在本申请实施方式的投影膜中,在透光层的第二面上形成有荧光槽,荧光层填充在荧光槽内,荧光层用于在被投影光机的投射光线照射时发光。如此,投影光机发出光线照射在投影膜时,填充在沟槽单元内的荧光层会在投射光线的作用下激发发光以形成所需要的图案画面,而透光层上填充有荧光层的荧光槽以外的区域为透光区域可以使得不论荧光层是否发光,用户都能够透过透光区域较为清楚地观察到屏幕后的物体,降低对用户视觉效果的影响,改善用户体验。同时,将荧光层填充在荧光槽内可以对荧光层进行有效的保护以避免荧光层容易刮伤和脱落,提高了投影膜的使用寿命。
在某些实施方式中,所述透光层包括透明基底和层叠设置在所述透明基底上的透明胶层,所述透明基底远离所述透明胶层的面为所述第一面,所述透明胶层远离所述透明基底的面为所述第二面,所述荧光槽形成在所述透明胶层上。如此,透明胶层用于形成荧光槽,透明基底用于承载透明胶层和荧光层,使得透光层可以承担不同的功能,同时透明基底和透明胶层都呈透明状,使得用户可以透过透光层观察到对侧环境。
在某些实施方式中,所述荧光槽在所述第二面上的正投影的面积与所述第二面的面积之比小于或者等于30%。如此,透光区域所占第二面的比例足够大,以使得用户可以通过透光区域看到对侧的事物,同时荧光槽内形成的荧光层还可以保证显示效果。
在某些实施方式中,所述荧光槽在所述第二面上的正投影的面积与所述第二面的面积之比小于或者等于20%。如此,透光区域所占第二面的比例更大,进一步保证用户可以通过透光区域看到对侧的事物,同时荧光槽内形成的荧光层还可以保证显示效果。
在某些实施方式中,所述荧光槽包括阵列排布的多个沟槽单元,每个所述沟槽单元限定形成一个透光子区域,所述沟槽单元在所述第二面上的投影形状相同或者不同。如此,多个沟槽单元将透光区域划分为多个透光子区域,多个透光子区域可以阵列排布,以降低荧光层对用户视觉效果的影响,使得用户可以透过投影膜的各个部位观察到投影膜对侧的环境。
在某些实施方式中,所述沟槽单元在所述第二面上的投影形状为多边形,相邻两个多边形至少共用一个边或者共用一个顶点以使得相邻两个所述沟槽单元之间相互连通。如此,相邻的沟槽单元之间可以连接进而形成荧光槽,在荧光槽内填充荧光材料时,只需注入一条沟槽单元或几条沟槽单元,荧光材料就可以填充到整个荧光槽内,同时透光区域也会被划分为独立的透光子区域,透光子区域之间不相连以形成相对独立的像素点。
在某些实施方式中,所述沟槽单元包括多个连通的沟槽,所述沟槽在垂直于所述沟槽延伸方向上的截面形状为多边形和圆弧形中的至少一个。如此,沟槽单元在垂直第二面上的截面呈多边形或者圆弧形,方便荧光材料的填入,使得荧光材料分布均匀,提高投影膜的生产良率。
在某些实施方式中,所述沟槽单元包括多个连通的沟槽,所述沟槽的深度与宽度的比值为0.5~2。如此,沟槽的深度和宽度尺寸匹配具有一定的弹性,不同的沟槽的深度与宽度的比值可以实现不同的显示效果,以提高投影膜的适用性。
在某些实施方式中,所述沟槽的宽度范围为0.5μm~500μm。如此,在制作投影膜时,沟槽可以有不同的宽度,使得荧光层可以形成不同的宽度,以满足多种需求。
本申请实施方式的一种投影设备包括玻璃、投影光机和上述任一实施方式所述的投影膜,所述投影膜贴附在所述玻璃上,所述投影光机用于向所述投影膜投射光线。
在本申请实施方式的投影设备中,在透光层的第二面上形成有荧光槽,荧光层填充在荧光槽内,荧光层用于在被投影光机的投射光线照射时发光。如此,投影光机发出光线照射在投影膜时,填充在沟槽单元内的荧光层会在投射光线的作用下激发发光以形成所需要的图案画面,而透光层上填充有荧光层的荧光槽以外的区域为透光区域可以使得不论荧光层是否发光,用户都能够透过透光区域较为清楚地观察到屏幕后的物体,降低对用户视觉效果的影响,改善用户体验。同时,将荧光层填充在荧光槽内可以对荧光层进行有效的保护以避免荧光层容易刮伤和脱落,提高了投影膜的使用寿命。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施方式的投影膜的结构示意图;
图2是本申请实施方式的投影膜的剖面示意图;
图3是本申请实施方式的投影膜的另一剖面示意图;
图4是本申请实施方式的投影设备的结构示意图;
图5是本申请实施方式的投影膜的又一结构示意图;
图6是本申请实施方式的投影膜的又一剖面示意图;
图7是本申请实施方式的投影膜的制作方法的流程示意图;
图8是本申请实施方式的投影膜的制作方法的又一流程示意图;
图9是本申请实施方式的车辆的结构示意图;
图10是本申请实施方式的投影门窗的结构示意图。
主要元件符号说明:
车辆1000;
投影膜100、透光层10、透明基底11、第一面111、透明胶层12、第二面121、荧光槽122、沟槽单元123、荧光层13、透光区域14、透光子区域141、投影设备200、投影光机210、车身300、车窗310、投影门窗2000、门窗400、玻璃410。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1至图4,本申请实施方式提供了一种投影膜100,投影膜100包括透光层10和荧光层13,透光层10包括相背的第一面111和第二面121,第二面121上形成有荧光槽122。荧光层13填充在荧光槽122内,透光层10上未填充荧光层13的区域为透光区域14,荧光层13用于在被投射光线照射时激发以进行发光。
在本申请实施方式的投影膜100中,在透光层10的第二面121上形成有荧光槽122,荧光层13填充在荧光槽122内,透光层10上未填充荧光层13的区域为透光区域14,荧光层13用于在被投影光机210的投射光线的照射时发光。如此,投影光机210发出光线照射在投影膜100时,填充在沟槽单元123内的荧光层13会在投射光线的作用下激发发光以形成所需要的图案画面,而透光层10上填充有荧光层13的荧光槽122以外的区域为透光区域14可以使得不论荧光层13是否发光,用户都能够透过透光区域14较为清楚地观察到屏幕后的物体,降低对用户视觉效果的影响,改善用户体验。同时,将荧光层13填充在荧光槽122内可以对荧光层13进行有效的保护以避免荧光层13容易刮伤和脱落,提高了投影膜100的使用寿命。
具体地,透光层10可以整体透明以降低对用户视觉效果的影响,也即,光线可以由第一面111进入透光层10,再由第二面121射出,使得用户射面121一侧透过投影膜100看到第一面111一侧的环境景色。光线也可以由第二面121进入透光层10,再由第一面111射出,使得用户可以在第一面111一侧透过投影膜100看到第二面121一侧的环境景色。
可以理解的,荧光层13可由荧光材料填充在荧光槽122中形成,例如,可将荧光材料均匀混合在透明胶水中,然后将带有荧光材料的胶水注入至荧光槽122中并进行固化以形成荧光层13。具体地,荧光材料中含有特定成份,投影光机210以蓝光或是紫外光的光线投射荧光层13,可使得荧光层13中的荧光材料发出新的红、橙、黄、绿、蓝等不同颜色的光线,进而形成投影图案。在本申请实施方式中,对荧光层13的荧光材料不作限定,荧光层13可以使用带有颜色的荧光材料,例如,在一个例子中,荧光材料可为人工合成的黄光荧光粉,黄光荧光粉在常态下带有微弱的黄色,当紫外光或者蓝光照射到荧光层13上时,黄光荧光粉可吸收紫外光或者蓝光以发出黄色荧光,从而实现投影效果。又如,在另一个例子中,荧光层13可以使用红色的荧光材料,当紫外光照射到荧光层13上时,紫外光会激发荧光层13射出红色的光线,从而在投影膜100上形成不同的颜色图形图案,最终形成画面。
此外,需要说明的是,在本申请的实施方式中,为了保证投影效果,荧光槽122通常布满整个第二面121,这样,不论投射光线投射在投影膜100的哪个区域,被照射的荧光层13都可以进行发光以实现投影效果。当然,可以理解的是,在其它实施方式中,荧光槽122也可以只是形成在第二面121的局部位置,具体在此不作限制。
例如,荧光槽122可包括多个沟槽单元123,多个沟槽单元123可随机阵列排布在第二面121上,也可以是按照矩形阵列等方式排布在第二面121上,沟槽单元123之间可以相互连通也可以不连通。优选为相邻两个沟槽单元123之间相互连通,这样,在沟槽单元123内填充溶液型荧光材料的时候,只需注入一条沟槽单元123或几条沟槽单元123,荧光材料就可以填充到整个荧光槽122内,以使得荧光层13图形化。
进一步地,透光层10可以作为承载荧光层13的结构,荧光层13填充在透光层10的荧光槽122内,使得荧光层13与透光层10形成一体膜结构。这样,透光层10可以对荧光层13进行有效的保护以避免荧光层13容易刮伤和脱落,提高了投影膜100的使用寿命。透光层10和荧光层13可以具有一定的柔性,使得投影膜100可以贴附在其他元件上,例如,投影膜100可以贴附在车辆1000的前挡风玻璃上或者侧窗上,也可以贴附在室内的玻璃或是玻璃门上。
本申请实施方式中,投影膜100用于承接投影光机210的投射光线,使得投影膜100上可以形成所需要的图案画面,或者说投影光机210投射的光线可以激发投影膜100上的荧光层13进行发光,使得荧光层13发光形成所需要的图案画面。同时,用户可以透过透光层10上未填充荧光层13的透光区域14观察到对侧的环境。在一个可能的实施例中,在投影光机210关闭的状态下,由于除去荧光槽122的部位,投影膜100的其它区域都是透明的,并且荧光层13面积较小,且在常态下颜色亮度较弱,因此,用户可以透过投影膜100清晰的观察到对侧环境。在另一个实施例中,投影光机210在开启状态下或者在关闭状态下,用户都可以看到对侧的环境,投影光机210开启只会对用户视线产生微弱影响,并且,由于荧光材料在被照射发光时产生的光线亮度较弱,在投影膜100具有透光区域14时,即使荧光材料进行发光,对用户视线的影响也较小。
请参阅图2和图3,在某些实施方式中,透光层10包括透明基底11和至少一层透明胶层12,透明胶层12层叠设置在透明基底11上,透明基底11远离透明胶层12的面为第一面111,透明胶层12远离透明基底11的面为第二面121,荧光槽122形成在至少一层透明胶层12上。
如此,透明胶层12用于形成荧光槽122,透明基底11用于承载透明胶层12和荧光层13,使得透光层10可以承担不同的功能,同时透明基底11和透明胶层12都呈透明状,使得用户可以透过透光层10观察到对侧环境。
具体地,透光层10包括至少一层透明胶层12,透明胶层12可以具有一定的软度和弹性,以使得透明胶层12可以形成荧光槽122,或者说可以使用一定的工艺在透明胶层12上刻印荧光槽122。透明基底11强度可以强于透明胶层12,透明胶层12与透明基底11层叠设置,使得透明基底11可以作为承载整个投影膜100的基底,避免透明胶层12刮伤,从而提高了投影膜100的使用寿命。
另外,透明基底11和透明胶层12都呈透明状,这样,用户可以透过透光层10上未填充荧光层13的透光区域14观察到对侧的环境,避免影响用户视觉效果。
在本申请实施方式中,荧光槽122可以贯穿透明胶层12,也可以不贯穿透明胶层12,具体不在此限定。另外,在某些实施方式中,透明基底11和透明胶层12可以是使用同一材料一体成型制作而成的,共用一个光学曲面,提升透光层10的精度。
在图示的实施方式中,透明胶层12的数量为一层,此时,透明胶层12远离透明基底11的面为第二面121,第二面121只有一个。可以理解,在其它实施方式中,透光层10可以包括多层透明胶层12,例如两层或者两层以上,荧光槽122可形成在至少一层透明胶层12上,也即是说,多层透明胶层12中可以只是其中一层或者是多层上均形成有荧光槽122并且填充有荧光层13。此时,每个透明胶层12远离透明基底11的面都为第二面121,第二面121的数量与透明胶层12的数量一致。例如,在一个例子中,透明基底11承载两个透明胶层12,两个透明胶层12层叠设置,荧光槽122可以形成在其中一个透明胶层12上,两个透明胶层12远离透明基底11的面都为第二面121。
在另一个例子中,透明基底11承载两个透明胶层12,两个透明胶层12层叠设置,透明胶层12远离透明基底11的面都为第二面121,两个透明胶层12的第二面121可以分别形成荧光槽122以使得每个透明胶层12上都形成荧光层13。这样,可以实现多层立体显示效果。
请参阅图1和图2,在某些实施方式中,荧光槽122在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比小于或者等于30%。透光区域14在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比大于或者等于70%。
例如,荧光槽122在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比可以是30%、25%、20%、15%或者是其它小于30%的数值,具体在此不作限制。同时,透光区域14在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比可以是70%、75%、80%、85%或者是大于70%的其它数值,具体在此不作限制。在本申请的实施方式中,为了保证透明效果,荧光槽122在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比优选小于20%,透光区域14在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比优选大于80%。
如此,透光区域14所占第二面121的比例足够大,以使得用户可以通过透光区域14看到对侧的事物,同时荧光槽122内形成的荧光层13还可以保证显示效果。
具体地,可以理解,荧光槽122在第二面121上的正投影指的是荧光槽122沿投影膜100的厚度方向(也即垂直于第二面121的方向)在第二面121上的投影。
在本申请的实施方式中,荧光槽122和透光区域14两者面积之和即为第二面121面积,或者说第二面121由荧光层13和透光区域14组成。在一个例子中,荧光槽122在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比可以是20%,同时透光区域14在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比可以是80%,这样,荧光层13在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比即为20%。由于荧光层13所占第二面121的面积足够小,透光区域14占第二面121的面积为80%,用户可以透过透光区域14观察到对侧环境,荧光层13对用户视觉影响较小。在用户开启投影光机210时,荧光层13只占第二面121的面积的20%即可显示出清晰的图案画面。
进一步地,请参阅图1至图3,在某些实施方式中,荧光槽122包括阵列排布的多个沟槽单元123,每个沟槽单元123限定形成一个透光子区域141,沟槽单元123在第二面121上的投影形状相同或者不同。
如此,多个沟槽单元123将透光区域14划分为多个透光子区域141,多个透光子区域141可以阵列排布,以降低荧光层13对用户视觉效果的影响,使得用户可以透过投影膜100的各个部位观察到投影膜100对侧的环境。
具体地,沟槽单元123可以足够细小,同时透光子区域141也足够的细小,例如,每个沟槽单元123的精度可为微米等级,每个沟槽单元123构成类似显示屏的像素解析点,沟槽单元123的密度满足投影光机210的分辨率需求。例如,以沟槽单元123的投影形状为圆形,在分辨率需求为500DPI时,则表示在一英寸空间内需要至少能解析出500个像素点,也就是说,在本申请的实施方式中,在一英寸的透光层上,需要至少具有500个沟槽单元123,也即每个沟槽单元123的投影的直径为50.8um甚至更小。
此外,请结合图1和图2,示例性地,在本申请的实施方式中,荧光槽122可以由多条横向和纵向的沟槽单元123构成,横向和纵向的沟槽单元123均匀分布,各个透光子区域141会被荧光槽122分割成矩形,同时透光子区域141也均匀分布,荧光槽122和透光子区域141均匀分布在整个第二面121上。这样,在用户开启投影光机210时,荧光槽122内的荧光层13可以作为投影膜100的像素点解析点以满足投影的分辨率需求。在用户关闭投影光机210时,各个透光子区域141可以作为投影膜100的透光点,用户在看向第二面121的时候,由于荧光层13在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比小于或者等于30%,荧光层13的存在对用户视觉效果的影响很低,可改善用户体验。当然,请结合图5,在图示的实施方式中,沟槽单元123的投影形状也可为正六边形形状,荧光槽122整体呈平面蜂窝状。
在本申请实施方式中,对于荧光槽122和透光子区域141的分布不作限定,荧光槽122和透光子区域141可以是均匀阵列排布,例如,如图1所示的矩形阵列排布,也可以是随机阵列排布,只需要在能够满足投影的分辨率需求即可。此外,荧光槽122和透光子区域141也可以相对集中在局部,也即荧光槽122和透光子区域141分布不均匀,可以部分稀疏部分稠密,具体在此不作限制。
另外,在本申请实施方式中,对于透光子区域141的形状组成不作限定,或者说荧光槽122构成可以行列排布不作限定,以使得荧光槽122划分的透光子区域141的形状不作限定,透光子区域141和沟槽单元123的形状可以是三角形、矩形、圆形、六边形,也可以是多种图形的组合,以满足不同的需求。
在进一步地,请参阅图1和图5,在某些实施方式中,沟槽单元123在第二面121上的投影形状为多边形,相邻两个多边形至少共用一个边或者共用一个顶点以使得相邻两个沟槽单元123之间相互连通。
如此,沟槽单元123之间可以连接进而形成荧光槽122,在荧光槽122内填充荧光材料时,只需注入一条沟槽单元123或几条沟槽单元123,荧光材料就可以分散填充到整个荧光槽122内,同时透光区域14也会被划分为独立的透光子区域141,每个透光子区域141由一个沟槽单元123限定而成。
具体地,相邻两个多边形可以共用一个边,或者说一个沟槽单元123同时作为通用沟槽单元123连通其他沟槽单元123。相邻两个多边形也可以共用一个顶点,也即相邻的两条沟槽单元123首尾相连。在某些实施方式中,多条沟槽单元123也可以共用一个顶点。在本申请实施方式中,相邻两个多边形至少共用一个边,可以共用两条边、三条边或者是共用点,具体不作限定,满足需求即可。
请结合图1,在一个实施例中,透光子区域141可以呈矩形阵列,这样,沟槽单元123包围透光子区域141,沟槽单元123也呈矩形,相邻的两个沟槽单元123在第二面121上共用一个边。例如,同一行的沟槽单元123之间共用纵向的沟槽单元123边,同一列的沟槽单元123之间共用横向的沟槽单元123边,这样,所有的沟槽单元123可以连通以构成荧光槽122。请参阅图5,在另一个是实例中,透光子区域141可以呈正六边形蜂窝状分布,这样,沟槽单元123包围透光子区域141,沟槽单元123也呈正六边形蜂窝状分布,一个六边形沟槽单元123分别与相邻的六个沟槽单元123共用一个边。
请参阅图3和图5,在某些实施方式中,沟槽单元包括多个连通的沟槽,沟槽在垂直于沟槽的延伸方向上的截面形状为多边形和圆弧形中的至少一个。
如此,沟槽在垂直于沟槽的延伸方向上的截面呈多边形或者圆弧形,方便荧光材料的填入,使得荧光材料分布均匀,提高投影膜100的生产良率。
在一个例子中,在透明胶层12上制作荧光槽122时,可使用模具进行压印转印实现,例如,可通过在模具上用光刻或者微加工工艺,在模具制造出与荧光槽122互补的微结构,然后通过模具压印将透明胶水压印形成荧光槽122。模具上与荧光槽122互补的凸起的截面可为矩形,从而使得沟槽在垂直于沟槽的延伸方向上的截面呈矩形,进而得到填充的荧光层13在垂直于沟槽的延伸方向上的截面也呈矩形,这样,荧光层13在深度方向上可以保持一致。在另一个例子中,加工用的模具上的与荧光槽122互补的凸起的截面也可以为梯形,使得沟槽在垂直于沟槽的延伸方向上的截面呈梯形,进而得到填充的荧光层13在垂直于沟槽的延伸方向上的截面也呈梯形,这样,模具具有一定的拔模斜度,便于荧光槽122的制作。
可以理解的是,在其他例子中,沟槽在垂直于沟槽的延伸方向上的截面形状还可以为矩形、三角形或者是半圆形,这样的形状一方面方便荧光材料的填入,使得荧光材料分布均匀,另一方面工艺上可以实现,降低沟槽单元123的制作成本,因而具体形状不在此限定,满足需求即可。
在本申请实施方式中,沟槽的延伸方向指的是,沟槽在第二面121上沿着长度方向延伸,对沟槽在垂直于沟槽的延伸方向上的截面形状不作限定,截面形状可以是矩形、三角形或者半圆形,以满足不同需求。
请参阅图2、图3和图5,在某些实施方式中,沟槽单元123包括多个连通的沟槽,沟槽的深度与宽度的比值为0.5~2。例如,沟槽单元123的深度与宽度的比值可以为0.5、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2。
如此,沟槽的深度和宽度尺寸匹配具有一定的弹性,不同的沟槽的深度与宽度的比值可以实现不同的显示效果,以提高投影膜100的适用性。
示例性地,在沟槽的宽度不变的情况下,沟槽的深度与宽度的比值较低时,例如,沟槽的深度与宽度的比值为0.5时,荧光层13深度相对于宽度也较低,此时,荧光层13较薄以使得对用户视觉效果的影响较低,用户可以透过投影膜100更清晰的看到对侧环境。而沟槽的厚度与宽度的比值较高时,例如,沟槽的深度与宽度的比值为2时,荧光层13深度相对于宽度也较高,此时,荧光层13显示效果较好。
进一步地,请参阅图2、图3和图5,在某些实施方式中,沟槽的宽度范围为0.5μm~500μm。例如,沟槽的宽度可以为0.5μm、1μm、2μm、5μm、10μm、20μm、50μm、100μm、200μm、500μm。
如此,在制作投影膜100时,沟槽可以有不同的宽度,使得荧光层13可以形成不同的宽度,以满足多种需求。
具体地,沟槽可以选择不同的宽度,此时沟槽的深度与宽度匹配,沟槽的深度与宽度的比值始终在0.5~2以内。在一个例子中,透明基底11选择厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET),透明胶层12选择厚度为5μm的紫外光固化亚克力树脂,荧光槽122为正六边形阵列,沟槽的宽度可以为2μm,此时沟槽的深度范围为1μm~4μm,这样,在制作投影膜100的过程中可以自由选择合适的宽度与深度。在固定宽度为2μm的前提下,选择沟槽的深度与宽度的比值为0.5,即深度为1μm,此时荧光材料填充在荧光槽122中,以使得荧光层13相对轻薄细小。荧光材料可以为人工合成之黄光荧光粉,荧光材料均匀填充于沟槽内部,荧光槽122以外的区域为透光区域14。透光区域14在第二面121上的正投影的面积与第二面121的面积之比相对较大,荧光层13对用户视觉效果的影响较低。同时,可以增加荧光材料的浓度比率,以使得较轻薄细小的荧光层13也可以形成所需要的清晰的图案画面。
在另一个例子中,透明基底11选择厚度为50μm的聚碳酸酯(Polycarbonate,PC),透明胶层12选择厚度为20μm的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA),荧光槽122为正方形阵列,正方形边长为400μm,沟槽宽度为10μm,深度为15μm,沟槽的深度与宽度的比值为1.5。荧光材料可以为人工合成的绿光荧光粉,荧光材料均匀填充于沟槽单元123内部,荧光槽122以外的区域为透光区域14。此时,沟槽单元123和透光区域14的整体尺寸较大,便于加工,且可以较好的发光以形成所需要的清晰的图案画面。同时,相对于上一例子也可以适当减小荧光材料的浓度比率,以达到相似得显示效果。
另外,可以理解的是,沟槽的宽度小意味着加工难度高,沟槽的宽度大意味着加工难度小,因而限定的宽度范围,同时沟槽的宽度和深度设计应与荧光材料的浓度、转换效率,吸收率与扩散方向性相匹配,需要综合设置,以满足不同的需求。
请参阅图6,本申请实施方式的一种投影膜100的制作方法,包括:
S10,在透光层10上形成荧光槽122,其中,透光层10包括第一面111和第二面121,荧光槽122形成在第二面121上;
S20,在荧光槽122中注入荧光材料并固化形成荧光层13以形成投影膜100,其中,透光层10上未填充荧光层13的区域为透光区域14。
在本申请实施方式的投影膜100的制作方法中,在透光层10的第二面121上形成有荧光槽122,荧光层13填充在荧光槽122内,透光层10上未填充荧光层13的区域为透光区域14,荧光层13用于在被投影光机210的投射光线照射时发光。如此,投影光机210发出光线照射在投影膜100时,填充在沟槽单元123内的荧光层13会在投射光线的作用下激发发光以形成所需要的图案画面,而透光层10上填充有荧光层13的荧光槽122以外的区域为透光区域14可以使得不论荧光层13是否发光,用户都能够透过透光区域14较为清楚地观察到屏幕后的物体,降低对用户视觉效果的影响,改善用户体验。同时,将荧光层13填充在荧光槽122内可以对荧光层13进行有效的保护以避免荧光层13容易刮伤和脱落,提高了投影膜100的使用寿命。
具体地,在步骤S10中,首先可以设计投影膜100上的荧光槽122的三维结构,进而得到压印模具的三维结构,压印模具可以使用光刻工艺结合电铸,或者是金刚石切削等微加工工艺制作,压印模具的微结构与荧光槽122互补。在第二面121上加工荧光槽122可以使用透明胶水和压印模具配合加工。压印模具将透明胶水压印形成沟槽单元123,并以光或热方式固化以形成荧光槽122。需要说明的是,荧光槽122直接决定荧光层13的结构,因而在荧光槽122设计之初,就需要综合考虑荧光材料的转换效率、吸收率与扩散方向性以及荧光材料在荧光胶水内的浓度比率等条件,最终确认荧光槽122的深度与宽度等结构。
在某些实施方式中,可以设计投影膜100上的荧光槽122的二维结构,再确认荧光槽122的深度,以制作荧光槽122。在一个例子中,针对聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)材料可以使用基于数位微反射芯片的激光直写机,在平板玻璃表面涂布光阻后以激光进行曝光而制作荧光槽122,然后使用微电铸技术制作微观结构与沟槽单元结构互补的镍质(Ni)镍质薄型压模,并将其包覆在滚筒表面,形成滚筒压模。使用卷对卷紫外压印技术在透明胶层12上形成设计的荧光槽122,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯型透明胶层12的固化波长为365nm紫外光,照射能量200~600mj/cm2时可将透明胶层12固化。再使用刮涂工艺技术,将荧光胶水填充入荧光槽122内。具体地,在透明胶层12表面涂覆厚度5μm的荧光胶水,再用钢质刮刀将沟槽单元123以外的荧光胶水刮除,最后使用紫外光将荧光胶水表面固化,并以烤箱进行后烘烤,温度100℃,时间30分钟即可。
在另一个例子中,针对聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)材料可以使用金刚石切削加工技术,在钢质模具表面雕刻出设计的荧光槽122,然后使用微电铸技术制作微观结构与沟槽单元123结构互补的镍质(Ni)薄型压模,并将其包覆在滚筒表面,形成滚筒压膜。使用卷对卷压印技术透明胶层12上形成设计的荧光槽122,其中聚甲基丙烯酸甲酯型透明胶层12的固化的压印温度为160℃。再使用气溶胶打印技术,将荧光胶水注入荧光槽122内,并使用紫外光固化荧光胶水,并以烤箱进行后烘烤,温度100℃,时间30分钟即可。
在步骤S20中,由于沟槽单元123之间相互连通形成荧光槽122,因而只需要向几个沟槽单元123注入荧光胶水材料即可充满整个荧光槽122,荧光胶水材料固化以形成网络状的荧光层13。填入荧光胶水材料以光或热的方式固化,形成荧光层13网络。填充荧光胶水材料的方式可以包含刮涂与气溶胶打印等技术。由于荧光层13紧密嵌在透明胶层12内,同时荧光层13的深度小于等于荧光槽122的深度,相较于一般整面涂布荧光材料的屏幕,或是以丝印或气溶胶打印等技术制作的图形化荧光屏幕,具有防刮抗磨损的效果。
另外,需要说明的是,透光层10可以为大片的透光层10,该薄透光层10上可以形成多组荧光层13,再按照单组荧光层13对透光层10进行裁切。这样,在注塑荧光材料并固化形成荧光层13时,一次注塑可以得到多组投影膜100成品。其中,外形裁切可以采用冲切的方式执行,对应地,需要设计出用于冲切的冲切模具。
进一步地,请参阅图7,在某些实施方式中,在步骤S10之前还包括:
S30,提供一透明基底11;
S40,在透明基底11上涂覆透明胶层12以形成透光层10;
步骤S10包括:
S11,在透明胶层12上形成荧光槽122。
如此,透明胶层12可以形成在透明基底11上,使得透明基底11可以承载透明胶层12,进而使得透明胶层12形成的荧光槽122成品率高。
具体地,可以理解的是,在步骤S30中,透明基底11可以放置在一个加工平台上,透明基底11水平放置。
在步骤S40中,透明胶层12可以是热塑性聚合物,也即构成透明胶层12的材料具有热塑性,该材料在加热或者是紫外线照射的情况下开始凝固,以形成透明胶层12。在本申请实施方式中,透明胶层12的可见光波段的穿透率大于85%,以使得透明胶层12不会影响人的视觉效果。
在步骤S11中,在透光层10上形成荧光槽122指的是在透明胶层12上形成荧光槽122,以使得荧光材料可以形成在荧光槽122中形成相应的图案。
在某些实施方式中,透明胶层12可以从透明基底11上剥离,使得透明基底11只作为承载结构,投影膜100只包含透明胶层12和荧光层13。
如此,使得投影膜100更加轻薄,用户透过投影膜100观察对侧环境更加清晰,同时剥离下来的透明基底11还可以循环利用,再次充当其他投影膜100的基底,以使得自动化程度高且大批量生产的成本较低。
请参阅图8,本申请实施方式的一种投影设备200包括玻璃、投影光机210和上述任一实施方式的投影膜100,投影膜100贴附在玻璃上,投影光机210用于向投影膜100投射光线。
在本申请实施方式的投影设备200中,在透光层10的第二面121上形成有荧光槽122,荧光层13填充在荧光槽122内,透光层10上未填充荧光层13的区域为透光区域14,荧光层13用于在被投影光机210的投射光线照射时发光。如此,投影光机210发出光线照射在投影膜100时,填充在沟槽单元123内的荧光层13会在投射光线的作用下激发发光以形成所需要的图案画面,而透光层10上填充有荧光层13的荧光槽122以外的区域为透光区域14可以使得不论荧光层13是否发光,用户都能够透过透光区域14较为清楚地观察到屏幕后的物体,降低对用户视觉效果的影响,改善用户体验。同时,将荧光层13填充在荧光槽122内可以对荧光层13进行有效的保护以避免荧光层13容易刮伤和脱落,提高了投影膜100的使用寿命。
具体地,投影设备200可以包括多个投影光机210和多张投影膜100,投影膜100贴附在车辆1000的前挡风窗、侧窗等,而投影光机210可以设置在头枕、座椅等位置,以保证投影光机210发出的光线可以照射在投影膜100上。另外,投影光机210可以正对投影膜100,也可以与投影膜100有一定的角度。
请参阅图9和图10,本申请实施方式的投影设备200可以适用于各种环境,或者说投影设备200可以是各类日常设备上。例如,如图9所示,本设备可以是一种车辆1000,此时,玻璃可为车窗310。再如,如图10所示,本设备也可以是一种投影门窗2000,此时,玻璃即为门窗400上的玻璃410,投影光机210安装在门窗400旁边的墙壁上,投影膜100贴附在玻璃410上。
进一步地,在图9中,本申请实施方式的投影设备200为车辆1000时,车辆1000包括车身300和车窗310,车窗310安装在车身300上,投影光机210安装在车身300,投影膜100贴附在车窗310上。
具体地,本申请实施方式的车辆1000不限定种类,可以为纯电动汽车,也可以为其他动力汽车,只需车辆1000安装有上述任一实施方式的投影设备200即可。
在图10中,本申请实施方式的投影设备200为投影门窗2000时,投影门窗2000时包括门窗400和玻璃410,玻璃410安装在门窗400上,投影光机210安装在门窗400旁边的墙壁上,投影膜100贴附在玻璃410上。
具体地,本申请实施方式的投影门窗2000不限定位置,投影光机210可以放置在与投影门窗2000有一定角度的墙壁上,使得建筑物的装潢规划和空间分配更加合理。例如,投影门窗2000可以是安装在建筑物出入口的玻璃门窗或者是街道旁的玻璃窗(例如橱窗玻璃门)。当然,投影门窗2000也可以是用户的卧室房门,用户可以通过房门并透光房门看到卧室外的环境,同时用户还可以在卧室空间内享受家庭影院,提升用户体验。
在本申请的实施方式的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的实施方式的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种投影膜,其特征在于,包括:
透光层,包括相背的第一面和第二面,所述第二面上形成有荧光槽;和
填充在所述荧光槽内的荧光层,所述荧光层用于在被投射光线照射时激发以进行发光;
所述荧光槽包括阵列排布的多个沟槽单元,每个所述沟槽单元限定形成一个透光子区域,所述沟槽单元在所述第二面上的投影形状相同或者不同。
2.根据权利要求1所述的投影膜,其特征在于,所述透光层包括透明基底和层叠设置在所述透明基底上的至少一层透明胶层,所述透明基底远离所述透明胶层的面为所述第一面,所述透明胶层远离所述透明基底的面为所述第二面,所述荧光槽形成在至少一层所述透明胶层上。
3.根据权利要求1所述的投影膜,其特征在于,所述荧光槽在所述第二面上的正投影的面积与所述第二面的面积之比小于或者等于30%。
4.根据权利要求1所述的投影膜,其特征在于,所述荧光槽在所述第二面上的正投影的面积与所述第二面的面积之比小于或者等于20%。
5.根据权利要求1所述的投影膜,其特征在于,所述沟槽单元在所述第二面上的投影形状为多边形,相邻两个多边形至少共用一个边或者共用一个顶点以使得相邻两个所述沟槽单元之间相互连通。
6.根据权利要求1所述的投影膜,其特征在于,所述沟槽单元包括多个连通的沟槽,所述沟槽在垂直于所述沟槽的延伸方向上的截面形状为多边形和圆弧形中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的投影膜,其特征在于,所述沟槽单元包括多个连通的沟槽,所述沟槽的深度与宽度的比值为0.5~2。
8.根据权利要求7所述的投影膜,其特征在于,所述沟槽的宽度范围为0.5μm~500μm。
9.一种投影设备,其特征在于,包括:
玻璃;
投影光机;和
权利要求1-8任一项所述的投影膜,所述投影膜贴附在所述玻璃上,所述投影光机用于向所述投影膜投射光线。
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