CN114296312A - 一种投影屏幕及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种投影屏幕及其制作方法,涉及投影显示技术领域,能够降低投影屏幕的表面出现黑斑的几率,提升投影效果。该投影屏幕包括层叠设置的多个功能层,以及分布于至少一个功能层中的改性颜料粒子。改性颜料粒子包括颜料粒子以及包覆于颜料粒子表面的改性剂,改性剂用于对颜料粒子进行改性。改性剂与颜料粒子通过化学键合或分子间作用力连接,改性剂与功能层通过化学键合或分子间作用力连接。该投影屏幕用于显示投影机投射的影像。
Description
技术领域
本申请涉及投影显示技术领域,尤其涉及一种投影屏幕及其制作方法。
背景技术
在投影显示技术领域,投影机一般搭配投影屏幕使用。投影机射出的光线投射到投影屏幕上,经过投影屏幕的反射后到达观众的眼中,观众便可以在投影屏幕的表面观看到光线形成的影像。
但是,在潮湿的环境中,投影屏幕的表面容易形成黑斑,从而影响到投影屏幕的投影效果,降低观众的观看体验。
发明内容
本申请提供一种投影屏幕及其制作方法,能够降低投影屏幕的表面出现黑斑的几率,提升投影效果。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
一方面,本申请实施例提供一种投影屏幕,包括层叠设置的多个功能层,以及分布于至少一个功能层中的改性颜料粒子。改性颜料粒子包括颜料粒子以及包覆于颜料粒子表面的改性剂,改性剂用于对颜料粒子进行改性。改性剂与颜料粒子通过化学键合或分子间作用力连接,改性剂与功能层通过化学键合或分子间作用力连接。
本申请实施例提供的投影屏幕,颜料粒子的表面包覆有改性剂对颜料粒子进行改性,颜料粒子与改性剂通过化学键合或者分子间作用力进行连接,结合能力较强。而改性剂还与功能层通过化学键合或分子间作用力连接,结合能力也较强。这样,颜料粒子和功能层之间通过改性剂连接起来,利用改性剂来充当桥梁,提高颜料粒子和功能层之间的结合力,使得颜料粒子能够稳定的分散于功能层中,不容易发生团聚,更不易从投影屏幕的内部迁出移动至投影屏幕表面形成黑斑,保证投影屏幕的投影效果,提高观众的观看体验,也使得投影屏幕具有良好的外观。
在一些实施例中,功能层为基材层或菲涅尔透镜层中的一种。
在一些实施例中,颜料粒子包括炭黑粒子和二氧化钛粒子中的至少一种。
在一些实施例中,分布有改性颜料粒子的功能层的材料包括聚氨酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚氯乙烯、聚氨酯丙烯酸酯以及聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
在一些实施例中,改性剂的材料包括氨基硅烷偶联剂。
在一些实施例中,分布有改性颜料粒子的功能层的材料包括苯乙烯系嵌段共聚物、聚乙烯、聚丙烯以及甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
在一些实施例中,改性剂的材料包括乙烯基硅烷偶联剂和甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的至少一种。
在一些实施例中,分布有改性颜料粒子的功能层内的颜料粒子的质量占比为3%~10%。
在一些实施例中,分布有改性颜料粒子的功能层内的改性剂的质量占比为1%~3%。
在一些实施例中,颜料粒子的粒径为5um~10um。
另一方面,本申请实施例提供一种制作上述任意一种投影屏幕的方法,该方法包括:制作多层功能层的方法;将多层功能层层叠排布,得到上述投影屏幕。其中,制作一层功能层的方法包括:将颜料粒子与改性剂进行共混,得到改性颜料粒子。将改性颜料粒子与制作功能层的材料进行共混,得到分布有改性颜料粒子的功能层。
采用上述制作投影屏幕的方法的技术效果与上述投影屏幕的技术效果相同,此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的投影装置的使用状态示意图;
图2为本申请实施例提供的一种投影屏幕的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的投影屏幕的功能层的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种投影屏幕的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种表面层的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种表面层的结构示意图;
图7为图6所示表面层上的微透镜经过雾化处理后的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的另一种投影屏幕的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的又一种投影屏幕的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的再一种投影屏幕的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的一种菲涅尔透镜层的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的另一种菲涅尔透镜层的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的一种反射层的结构示意图;
图14为本申请实施例提供的另一种反射层的结构示意图;
图15为本申请实施例提供的一种功能层的制作方法的流程图。
附图标记:
100-投影装置;1-投影屏幕;11-功能层;111-表面层;112-基材层;113-菲涅尔透镜层;114-反射层;12-扩散粒子;13-改性颜料粒子;131-颜料粒子;132-改性剂;14-微透镜;15-粘接层;16-透光凸起;2-投影机;21-入射光线;22-出射光线;3-观众。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语、“上”、“下”、“前”、“内”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请实施例中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请实施例提供了一种投影装置,参阅图1,图1为本申请实施例提供的投影装置100的使用状态示意图。投影装置100包括投影屏幕1和投影机2。投影装置100在使用时,投影机2可以放置在投影屏幕1的前下方,观众3位于投影屏幕1的前方并看向投影屏幕1。投影机2发出的入射光线21照向投影屏幕1,入射光线21经过投影屏幕1的反射后最终形成出射光线22照向观众3,同时在投影屏幕1中成像。
投影机2包括激光器,该激光器可以为单色激光器、双色激光器和三色激光器中的一种。其中,三色激光器可发射蓝色激光、红色激光以及绿色激光。三色激光器发射的蓝色激光的波长的范围可设置为430nm-460nm,发射的绿色激光的波长的范围可设置为500nm-540nm,发射的红色激光的波长的范围可设置为610nm-650nm。
由于三色激光器具有色彩存真和色域较高的优势,本申请实施例提供的投影机2中的激光器可以选择三色激光器。当然,本申请实施例提供的投影机2中的激光器也可以选择单色激光器或者双色激光器。
在投影显示技术领域,尤其是超短焦激光投影显示领域,为达到较好的亮度及显示效果,投影机可以搭配具有菲涅尔微结构的投影屏幕。下面对本申请实施例提供的具有上述菲涅尔微结构的投影屏幕的具体结构进行举例说明。
参阅图2,图2为本申请实施例提供的一种投影屏幕1的结构示意图。投影屏幕1可以包括层叠设置的多个功能层11。其中,多个功能层11具有不同的结构,起到不同的作用。
参阅图2,从左至右,多个功能层11可以分别称为表面层(Hard coating)111、基材层112(两个)、菲涅尔透镜层113以及反射层114。其中,表面层111位于最外层,主要起到保护投影屏幕1的作用。
图2中左侧的基材层112中分布有颜料粒子(图2中灰色部分代表添加有颜料粒子),起到提高投影屏幕1对比度的作用。外界的环境光经过颜料粒子时,会被颜料粒子所吸收。由于环境光被吸收,使得投影屏幕1上形成的影像更加清晰、分明,从而提高投影屏幕1的对比度。
图2中右侧的基材层112中分布有扩散粒子(Beats)12,扩散粒子12用于使进入投影屏幕1内的光线沿不同方向扩散。由于光线进行了扩散,使得投影机2投射的光线所覆盖的范围更广,从而使得投影屏幕1的观看视角增大,观众3能够在更大的视角内观看到投影屏幕1投射的影像。同时,扩散后的光线之间的相干性较弱,降低了光线在投影屏幕1表面的干涉程度,进而减弱投影屏幕1表面出现的散斑的严重程度。其中,扩散粒子12的材质可以为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)。
菲涅尔透镜层113具有菲涅尔微结构,能够使光线朝投影屏幕1的中心汇聚,观众3在正对投影屏幕1的位置能够观看到亮度较高的影像,投影屏幕1的增益较高。同时,菲涅尔透镜层113还能够起到一定的抗环境光的作用,环境光会在菲涅尔微结构的作用下朝非人眼观看的区域反射。
反射层114用于反射进入投影屏幕1内的光线,使光线重新从表面层111射出。
但是,颜料粒子的粒径一般较小(粒径一般为1um~10um),具有较高的比表面积,从而导致颜料粒子表面的表面能较大。可以理解的,表面能较高的物质,通常会试图降低其表面能,来趋于稳定。吸附是降低表面能的主要方式。因此,基材层112内的颜料粒子便会相互吸附,进行团聚。
团聚后的颜料粒子的粒径变大,与基材层112之间的结合力也会降低。结合力的降低使得颜料粒子容易从基材层112内部迁出并移动至投影屏幕1的表面形成黑斑,从而影响投影屏幕1的投影效果,降低观众3的观看体验。其中,当投影屏幕1存储在潮热的环境中时,投影屏幕1表面更容易产生上述黑斑问题。
为了解决上述问题,参阅图3,图3为本申请实施例提供的投影屏幕的功能层11的结构示意图。本申请实施例提供的投影屏幕还包括分布于至少一个功能层11中的改性颜料粒子13。改性颜料粒子13包括颜料粒子131和包覆于颜料粒子131表面的改性剂132。改性剂132用于对颜料粒子131进行改性。改性剂132与颜料粒子131通过化学键合或分子间作用力连接,改性剂132与功能层11通过化学键合或分子间作用力连接。
本申请实施例提供的投影屏幕,颜料粒子131的表面包覆有改性剂132对颜料粒子131进行改性,颜料粒子131与改性剂132通过化学键合或者分子间作用力进行连接,结合能力较强。而改性剂132还与功能层11通过化学键合或分子间作用力连接,结合能力也较强。这样,颜料粒子131和功能层11之间通过改性剂132连接起来,利用改性剂132来充当桥梁,提高颜料粒子131和功能层11之间的结合力,使得颜料粒子131能够稳定的分散于功能层11中,不容易发生团聚,更不易从投影屏幕的内部迁出移动至投影屏幕表面形成黑斑,保证投影屏幕的投影效果,提高观众的观看体验,也使得投影屏幕具有良好的外观。
在一些实施例中,功能层11可以为基材层112或菲涅尔透镜层113中的一种,即在基材层112或者菲涅尔透镜层113内分布有改性颜料粒子13。
这样,进入投影屏幕1内的光线依次经过基材层112和菲涅尔透镜层113,部分环境光会被颜料粒子所吸收。光线在经过反射层114后,会再次经过菲涅尔透镜层113和基材层112内,会再次吸收环境光,从而使得吸收环境光的效果较好。当然,改性颜料粒子13也可以分布于投影屏幕1的其它位置,例如表面层111。
可以理解的是,改性颜料粒子13可以分布于基材层112和菲涅尔透镜层113中的其中一个,也可以同时分布于上述两者中。例如,基材层112以及菲涅尔透镜层113可以均分布有改性颜料粒子13。
当想要达到更好的吸收环境光效果的时候,可以选择在多个位置改性添加改性颜料粒子13。由于外界的环境光在投影屏幕内部会被不同位置的改性颜料粒子13所吸收,多个位置的改性颜料粒子13共同起到吸收环境光的效果,从而使得投影屏幕抗环境光的效果较好。
由于颜料粒子在吸收环境光的同时也会吸收部分投影机2投射的光线,会影响投影屏幕1投射的影像的亮度。因此,为了保证投影屏幕1投射的影像的亮度,选择在基材层112和菲涅尔透镜层113中的一个分布改性颜料粒子13。
在一些实施例中,颜料粒子131可以包括炭黑粒子和二氧化钛粒子的至少一种。炭黑粒子和二氧化钛粒子具有较好的耐晒、耐热、耐候以及耐溶剂性能,能够稳定的存在于功能层11内,保证投影屏幕1具有较好的吸收环境光的效果。当然,颜料粒子131也可以包括其它颜料粒子,例如,氧化铁红、氧化铁黄等无机颜料。
在一些实施例中,分布有改性颜料粒子13的功能层11的材料包括聚氨酯(Polyurethane,PU)、热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic polyurethanes,TPU)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)、聚氨酯丙烯酸酯(PUA)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol terephthalate,PET)中的至少一种。上述几种材料均可以作为制作功能层11的材料,其各自有不同的优点。
PU材料具有优良的橡胶特性,能够适应不同热膨胀系数基材的粘接,能够形成软-硬过渡层,粘接力较强,与投影屏幕的其它的功能层之间的结合性更好。此外,PU材料具有优异的缓冲、减震性能。
TPU材料的硬度范围较广,增加一定的硬度仍然可以保持良好的弹性,耐磨性、耐油性也比较好,成本也比较低。
PVC材料的尺寸安定性以及耐候性比较好。其可以利用增塑剂来调整软硬度,适应性比较好,成本也较低。
PUA材料可以作为无影胶(Ultraviolet Rays,UV)的预聚物。由此,可以使用UV胶来制作功能层11,在制作时使用UV胶进行涂覆,然后对UV胶进行固化即可得到功能层11。例如,可以用UV胶制作菲涅尔透镜层113。
PET材料的柔性较好,使用PET材料制作功能层时,可以使得功能层能够进行卷曲,配合其它能够卷曲的材料来制作投影屏幕中的其它结构,实现投影屏幕的可卷曲。
在一些实施例中,当分布有改性颜料粒子13的功能层11的材料包括PU、TPU、PVC、PUA、PET材料时,改性剂132的材料可以包括氨基硅烷偶联剂。
氨基硅烷偶联剂具有两种不同性质的功能团,即氨基和水解性的官能团。水解性的官能团能够与颜料粒子131表面的羟基进行化学键合或者形成氢键连接起来,接枝于颜料粒子131的表面。例如,颜料粒子为二氧化钛粒子时,由于二氧化钛粒子中的Ti-O键的极性较大,表面吸附的水容易发生解离形成羟基,这样便能够与上述易水解的官能团发生反应进行偶联。同时,氨基官能团能够与上述有机材料中对应的官能团通过化学键合或者分子间作用力连接起来,与有机材料进行接枝,形成接枝聚合物。可以理解的是,上述氨基硅烷偶联剂与有机材料的接枝对于组成功能层11的材料本身的性能并无影响,只是在材料上接枝有上述氨基硅烷偶联剂。
由此,颜料粒子131的表面通过化学键合或分子间作用力进行氨基硅烷偶联剂的接枝,而氨基硅烷偶联剂又与功能层11进行反应,从而使得颜料粒子131与功能层11之间经过氨基硅烷偶联剂结合起来,能够保持良好的分散性,不容易团聚和迁移。
在一些实施例中,分布有改性颜料粒子13的功能层11的材料也可以包括苯乙烯嵌段共聚物(Styrenic Block Copolymers,SBC)、聚乙烯(polyethene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)以及甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(methyl rnethacrylatcstyrenecopolymer,MS)中的至少一种。
PE材料无臭无毒,具有优良的耐低温性能,化学稳定性较好,能够耐大多数酸碱的侵蚀。常温下一般不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性良好。
PP材料易染色,质地轻、韧性好、耐温和耐化学性好。
MS材料具有良好的加工流动性,兼具优良的耐候性以及光学性能。
SBC材料的柔性较好,具有良好的防水性、机械性能耐候性、耐化学性以及耐腐蚀性,其下表面粗糙,呈立体网状结构,与多种粘接剂都有良好的粘接强度,且能够PP、PE以及PVC等材料共混来改善其自身的性能和强度。
在一些实施例中,当分布有改性颜料粒子13的功能层11的材料包括SBC、PE、PP以及MS中的至少一种时,改性剂132的材料可以包括乙烯基硅烷偶联剂和甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的至少一种。乙烯基硅烷偶联剂和甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的水解基同样能够与颜料粒子131表面的羟基进行化学键合或者形成氢键。同时,上述两种硅烷偶联剂中的乙烯基官能团和甲基丙烯酰氧基官能团能够与上述功能层11的材料通过化学键合或者分子间作用力进行连接,从而保证颜料粒子131与功能层11之间的结合,使得颜料粒子不容易团聚和迁移。
当然,改性剂132除了选用上述硅烷偶联剂以外,结合剂也可以包括酞酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和锆铝酸偶联剂,具体的,可根据颜料粒子131的种类以及功能层11的材料选择合适的偶联剂进行偶联,进而保证颜料粒子和功能层的结合力,使颜料粒子能够均匀的分散于功能层内,不易发生团聚和迁移。或者,改性剂132也可以包括表面活性剂,利用表面活性剂对颜料粒子131进行改性,使得颜料粒子131和功能层11之间的结合能力提高。可以理解的是,改性剂132的选择可以根据颜料粒子131的材料和功能层的材料进行选择。
在一些实施例中,分布有改性颜料粒子13的功能层11内的颜料粒子131的质量占比可以为3%~10%。功能层11内颜料粒子131的质量占比在上述范围内时,便可以起到较好的吸收环境光的效果,同时能够节约材料用量,节约资源。当颜料粒子131的质量占比大于上述范围时,颜料粒子131对投影机投射的光线造成的影响较大,吸收的投影机投射的光线较多,从而导致投影屏幕上显示的影像的亮度较低。颜料粒子131的质量占比低于上述范围时,颜料粒子131过少,对于环境光的吸收效果较少,从而使得投影屏幕显示的影像容易受到环境光的干扰。示例性的,功能层11内颜料粒子131的质量占比可以为3%、5%或者10%,均可以达到较好的吸收环境光的效果。在这里,选择颜料粒子的质量占比为5%。当然,功能层11内颜料粒子131的质量占比也可以为其它数值,具体可根据实际情况进行选择。
在上述实施例的基础上,分布有改性颜料粒子13的功能层11内的改性剂132的质量占比可以为1%~3%。即颜料粒子131占比可以稍大于改性剂132的占比。这样可以保证改性剂132能够充分与颜料粒子131的表面进行反应,不会残留有多余的改性剂132,保证改性剂132的充分利用。当改性剂132的质量占比高于上述范围时,会有部分残留的改性剂132未与颜料粒子131发生反应,造成浪费。低于上述范围时,部分颜料粒子131会没有被改性剂132包覆,从而容易进行团聚和迁移,在投影屏幕的表面形成黑斑。示例性的,改性剂132的质量占比可以为1%、2%或者3%。在这里,当颜料粒子131的质量占比为5%时,改性剂132的质量占比可以为1%。
在一些实施例中,颜料粒子131的粒径可以为5um~10um。当颜料粒子131的粒径位于上述范围内时,颜料粒子131具有较好的吸收环境光的能力,同时不容易发生团聚。当颜料粒子131的粒径过大时,颜料粒子131吸收环境光的效果就会有所降低,而颜料粒子131的粒径较小时,颜料粒子131的比表面积较大,表面能较高,发生团聚的可能性会更大。通过选择合适的粒径大小,使得颜料粒子131既有较好的吸收环境光的能力,又不容易发生团聚。示例性的,颜料粒子131的粒径可以为5um、8um或者10um。当然,颜料粒子131的粒径也可以为其它数值,具体可根据实际需求选择。
在一些实施例中,参阅图4,图4为本申请实施例提供的另一种投影屏幕1的结构示意图。反射层114内可以分布有颜料粒子(灰色部分代表添加有颜料粒子)。可以理解的,颜料粒子吸收环境光的同时也会吸收投影机2投射的光线,当颜料粒子设置在反射层114内时,只有到达反射层114的光线才能够被颜料粒子吸收。因此,投影机2投射的光线不会多次被吸收,从而提高投影机2投射的光线的利用率,减少光线能量的损耗。
在一些实施例中,继续参阅图4,表面层111远离基材层112一侧的表面为雾化(Matte)表面。由此,投影机2投射的光线在到达该表面时,会有更多的光线透过该表面进入投影屏幕1内部,光线反射率较低。从而使得投影机2投射的光线不容易在其它地方(如天花板)形成清晰的影像,保证观众3的观看体验。其中,表面层111远离基材层112一侧的表面可以通过喷砂工艺处理来形成雾化表面,操作简单、方便,容易实现。
在一些实施例中,参阅图5,图5为本申请实施例提供的一种表面层111的结构示意图。表面层111远离基材层一侧(左侧)的表面分布有扩散粒子12。通过在该表面添加扩散粒子12,可以增大投影屏幕的观看视角,同时也能够增加该表面的粗糙度,使得光线更多的透过该表面,不容易在别处形成清晰的影像,提升观众的观看体验。
在另一些实施例中,参阅图6,图6为本申请实施例提供的另一种表面层111的结构示意图。表面层111远离基材层一侧(左侧)的表面分布有微透镜(Lenti)14。通过设置微透镜14,同样可以增大投影屏幕的观看视角,同时起到降低该表面反射率的效果。其中,微透镜14的形状可以为半球形。
在一些实施例中,参阅图7,图7为图6所示表面层111的微透镜14经过雾化处理后的结构示意图,微透镜14的表面可以为雾化表面。通过对微透镜14的表面进行雾化处理,能够进一步提高该表面的粗糙度,进而使得光线在该表面的反射率进一步降低,从而使得光线的透过率更高,进而提高投影机投射的光线的利用效率,降低因光线反射在别处形成清晰影像的概率。
在一些实施例中,基材层112的数量可以为多个。多个基材层112位于表面层111和菲涅尔透镜层113之间。参阅图8,图8为本申请实施例提供的另一种投影屏幕1的结构示意图。图8所示投影屏幕1设有三个基材层112,其中,位于中间的基材层112内添加有改性颜料粒子。该基材层112两侧的两个基材层112可分别作为制作表面层111以及菲涅尔透镜层113的基底。
其中,参阅图8,相邻的两个基材层112之间还可以设置有粘接层15,通过粘接层15将相邻的两个基材层112进行粘接。粘接层15可以为光学透明胶。当然,相邻的两个基材层112之间也可以不设置粘接层15,可以直接以其中一个基材层112作为基底来制作另一个基材层112。这样,便无需设置粘接层15进行粘接。
在一些实施例中,参阅图9,图9为本申请实施例提供的又一种投影屏幕1的结构示意图。图9所示投影屏幕1设置有两个基材层112。其中,靠近表面层111的基材层112中远离表面层111一侧的表面上设有透光凸起16。当光线经过透光凸起16时,光线会发生扩散,从而增大投影屏幕1的观看视角。同时,由于光线发生了扩散,使得光线之间的相干性降低,从而使得投影屏幕1上形成的散斑的严重程度降低。其中,透光凸起16可以为柱状透镜,参阅图9,透光凸起16沿垂直于其延伸方向的平面的截面可以为半圆形,即透光凸起16为半圆柱型。
在一些实施例中,参阅图10,图10为本申请实施例提供的再一种投影屏幕1的结构示意图。两个基材层112相互靠近的两个表面上均设有透光凸起16。同样的,透光凸起16的形状也可以为半圆柱状。示例性的,两个基材层112中的透光凸起16的延伸方向可以相互垂直。
一般的,投影屏幕一般为矩形。参阅图10,图10中的上下方向为投影屏幕的宽度方向,宽度方向即为观众3观看的竖直方向。垂直于图10所示平面的方向为投影屏幕1的长度方向,长度方向即为观众观看的水平方向。由此,左边的基材层112的透光凸起16沿投影屏幕1的长度方向延伸。这样,光线经过该透光凸起16时,光线会沿投影屏幕1的宽度方向扩散,从而增加投影屏幕1在竖直方向上的观看视角。右边的基材层112的透光凸起16沿投影屏幕1的宽度方向延伸。这样,光线经过该透光凸起16会沿投影屏幕1的长度方向扩散,从而增大投影屏幕1在水平方向上的观看视角。
在一些实施例中,参阅图11,图11为本申请实施例提供的一种菲涅尔透镜层113的结构示意图。菲涅尔透镜层113内分布有扩散粒子12。通过在菲涅尔透镜层113内分布扩散粒子12来扩大观看视角,无需另外设置单独的扩散结构,可以降低投影屏幕的厚度。
在一些实施例中,参阅图12,图12为本申请实施例提供的另一种菲涅尔透镜层113的结构示意图。菲涅尔透镜层113设有菲涅尔微结构一侧的表面上设有微透镜14。通过设置微透镜14,可以对光线进行扩散,从而使得投影屏幕的观看视角变大。同时,扩散后的光线之间的相干性降低,进而可以降低投影屏幕上形成的散斑的严重程度。
在一些实施例中,参阅图13和图14,图13为本申请实施例提供的一种反射层114的结构示意图,图14为本申请实施例提供的另一种反射层114的结构示意图。反射层114可以涂覆在菲涅尔透镜层113的表面上。具体的,在菲涅尔透镜层113制成后,在菲涅尔透镜层113的表面上涂覆反射层114。其中,反射层114的反射材料可以为铝。当然,在其他的一些实施例中,反射层114中的反射材料也可以为银,或者为银和铝的组合物。
以反射材料选择铝为例,参阅图13,为了提高投影屏幕1的增益,可以选择粉末状铝粉,采用喷涂印刷或者蒸镀的方式涂覆在菲涅尔透镜层113上。如此一来,因为粉末状铝粉更为细腻,方向性不明显,投影机发出的光线大多能够根据菲涅尔透镜层113的微结构的设置而定向反射出该投影屏幕,不会造成光线四处乱反射,所以使得该投影屏幕的增益较高。
当选用铝颗粒作为反射材料时,铝颗粒的直径范围可以为5um~20um。此范围内的铝颗粒,由于直径较小,在形成反射层114后,铝颗粒会形成致密的反射面,光线照射在该反射面时,能够将光线尽可能的进行反射,从而避免光线能量的浪费。同时,在选用铝颗粒作为反射材料时,可以将反射层114做得很薄,从而可以节省铝材料的消耗,节约制作成本。
当然,参阅图14,反射层114的反射材料为铝时,也可以选择鳞片状铝粉。采用喷涂印刷的方式将鳞片状铝粉喷涂在菲涅尔透镜层113上。因为鳞片状铝粉的径厚比较大,铝的结合能力较强,不易脱落。其中,鳞片状铝粉的径厚比的范围可为(40:1)至(100:1)之间。
本申请实施例还提供了一种上述投影屏幕1的制作方法,包括:
制作多层功能层的方法,通过该方法得到投影屏幕的多层功能层。
将多个功能层层叠排布,得到投影屏幕。
其中,参阅图15,图15为本申请实施提供的一种功能层的制作方法,制作一层功能层的方法包括:
S100:将颜料粒子与改性剂进行共混,得到改性颜料粒子;
S101:将改性颜料粒子与制作功能层的材料共混,得到分布有改性颜料粒子的功能层。
下面,结合图2所示投影屏幕1的结构以及具体的材料,对投影屏幕1的制作过程进行示例性说明。
首先,制作分布有扩散粒子12的基材层112。
接着,以上述基材层112为基底,制作菲涅尔透镜层113。示例性的,菲涅尔透镜层113可以由UV胶固化而成。在制作菲涅尔透镜层113时,将UV胶涂布在基材层112的表面上,然后用专用的模具对菲涅尔透镜层113进行压印,使得菲涅尔透镜层113成型,然后再用UV光源灯对UV胶进行固化,最后脱模即可完成菲涅尔透镜层113的制作。当然,在另一些实施例中,菲涅尔透镜层113也可以由热固化胶水制成。
然后,将反射层114采用喷涂印刷或者蒸镀的方式涂覆在菲涅尔透镜层113上。
接着,制作分布有改性颜料粒子的基材层112。示例性的,该基材层112的材料可以选择MS材料,颜料粒子可以选择二氧化钛粒子,改性剂可以选择乙烯硅烷偶联剂。制作时,先将二氧化钛粒子和乙烯硅烷偶联剂进行共混,使得乙烯硅烷偶联剂充分包覆在二氧化钛粒子的表面,形成改性颜料粒子。然后将获得的改性颜料粒子与MS材料进行共混,制作形成分布有改性颜料粒子的基材层112。
最后,以分布有改性颜料粒子的基材层112为基底,制作表面层111。其中,表面层111也可以由UV胶固化而成。将UV胶涂布在基材层112的表面上,然后再用UV光源灯对UV胶进行固化,最后脱模即可完成表面层111的制作。
在本说明书的描述中,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例或示例中以合适的方式结合。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种投影屏幕,其特征在于,包括层叠设置的多个功能层,以及分布于至少一个所述功能层中的改性颜料粒子;
所述改性颜料粒子包括颜料粒子以及包覆于所述颜料粒子表面的改性剂;所述改性剂用于对所述颜料粒子进行改性;
所述改性剂与所述颜料粒子通过化学键合或分子间作用力连接,所述改性剂与所述功能层通过化学键合或分子间作用力连接。
2.根据权利要求1所述的投影屏幕,其特征在于,所述功能层为基材层或菲涅尔透镜层中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的投影屏幕,其特征在于,所述颜料粒子包括炭黑粒子和二氧化钛粒子中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的投影屏幕,其特征在于,分布有所述改性颜料粒子的所述功能层的材料包括聚氨酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚氯乙烯、聚氨酯丙烯酸酯以及聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的投影屏幕,其特征在于,所述改性剂的材料包括氨基硅烷偶联剂。
6.根据权利要求3所述的投影屏幕,其特征在于,分布有所述改性颜料粒子的所述功能层的材料包括苯乙烯系嵌段共聚物、聚乙烯、聚丙烯以及甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的投影屏幕,其特征在于,所述改性剂的材料包括乙烯基硅烷偶联剂和甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的投影屏幕,其特征在于,分布有所述改性颜料粒子的所述功能层内的所述颜料粒子的质量占比为3%~10%。
9.根据权利要求8所述的投影屏幕,其特征在于,分布有所述改性颜料粒子的所述功能层内的所述改性剂的质量占比为1%~3%。
10.根据权利要求1所述的投影屏幕,其特征在于,所述颜料粒子的粒径为5um~10um。
11.一种用于制作权利要求1~10中任一项所述的投影屏幕的制作方法,其特征在于,包括:
制作多层所述功能层的方法;
将多层所述功能层层叠排布,得到所述投影屏幕;
其中,制作一层所述功能层的方法包括:
将所述颜料粒子与所述改性剂进行共混,得到所述改性颜料粒子;
将所述改性颜料粒子与制作所述功能层的材料进行共混,得到分布有所述改性颜料粒子的功能层。
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CN202111629898.5A CN114296312A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种投影屏幕及其制作方法 |
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Cited By (1)
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CN114911125A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-08-16 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 一种投影屏幕及投影装置 |
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- 2021-12-28 CN CN202111629898.5A patent/CN114296312A/zh active Pending
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