CN1428649A - 微珠型背投屏幕及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明微珠型背投屏幕包括透明底板、透明膜层、不透光膜层、玻璃微珠单颗粒层和调焦保护膜层；所述透明底板选自玻璃或包括聚酯、聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯在内的透明树脂材料；所述透明膜层设于透明底板的一侧，它以丙烯酸类树脂为成膜剂，掺加或不掺加透光性染料；所述不透光膜层设于透明膜层上，其中成膜剂选自聚酯、聚氨酯，膜层中含有选自黑色油墨、黑色或蓝色至深蓝色染料、碳黑、石墨、二氧化钛或其混合物之类的吸光阻光材料；所述玻璃微珠单颗粒层嵌于透明膜层和不透光膜层中，两层总厚度为微珠直径的0.5至0.7倍，所用玻璃微珠的折射率为1.8～2.1，粒径为60～74μm，圆度≥95％、透明微珠比例≥95％；所述调焦保护膜层设于不透光膜层和玻璃微珠单颗粒层上，其成膜剂为聚乙烯醇缩丁醛。

Description

微珠型背投屏幕及其制造方法
技术领域
本发明涉及微珠型背投屏幕。更具体地说，本发明涉及以玻璃微珠作透光放大材料的背投屏幕。本发明还涉及这种背投屏幕的制造方法。
背景技术
现有技术中提供了各种类型的背投屏幕，例如毛玻璃式背投屏幕、菲涅耳透镜型背投屏幕、微珠型背投屏幕等等。其中，毛玻璃式背投屏幕亮度差，清晰度低；菲涅耳透镜型背投屏幕虽然效果比毛玻璃式背投屏亮度高，清晰度有所提高，但仍避免不了行间闪烁和棱镜效应所致色散引起的色彩不调和。
微珠型背投屏幕早在上个世纪40年代初期就见于文献记载，例如美国专利US 2,378,252中记叙了一种透光屏幕或背投屏幕，这种屏幕包括透光支承体、支承体一个侧面上的单膜层吸光膜层、多个折光小球体。所用折光小球体为玻璃小球体、天然树脂小球体或合成树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)小球体作为透光材料，小球体的直径因屏幕本身的大小而异，一般在3μm至若干mm范围之间。这种屏幕不但可在黑暗环境下使用，而且也可在明亮环境下使用。不过，明亮条件下，投影光源强度须比黑暗条件下强20倍。
数十年来，由于种种原因，例如微珠生产方法所处的技术状态所致的成本高昂，微珠型背投屏幕的结构和制造方法方面一些技术难点未能圆满解决等等，使之未能得到广泛应用。
美国专利US 5,563,738中记载了一种微珠型背投屏幕的制造方法，其中将玻璃微珠用黑色不透明粘合料固着在透明基体上，粒径分布范围宽，这种方法操作简单，不需复杂设备。然而，由于生产成本高和一些技术上的原因也未得以广泛应用。
美国专利US 6,204,971中记载了一种背投式屏幕，这种屏幕仍然为三膜层结构，即透明底板、不透明粘结膜层和镶嵌于不透明粘结膜层中的玻璃微珠单颗粒层，其中所用微珠为普通玻璃微珠，其折射率不大于1.70(1.5～1.7)。由于所用微珠的折射率小，致使制得的背投屏幕增益低，图象的亮度和清晰度均有待提高。
所要解决的技术问题
因此，本发明旨在克服上述现有技术的不足之处，提供一种高分辨率、高增益、无色散、色彩自然柔和的微珠型背投屏幕。
技术方案
本发明的上述发明目的通过所提供的微珠型背投屏幕来解决，该微珠型背投屏幕的特征在于，所述屏幕包括透明底板、透明膜层、不透光膜层、玻璃微珠单颗粒层和调焦保护膜层；所述透明底板选自玻璃或包括聚酯、聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯在内的透明树脂材料；所述透明膜层设于透明底板的一侧，它以丙烯酸类树脂为成膜剂，掺加或不掺加透光性染料；所述不透光膜层设于透明膜层上，其中成膜剂选自聚酯、聚氨酯，膜层中含有选自黑色油墨、黑色或蓝色至深蓝色染料、碳黑、石墨、二氧化钛或其混合物之类的吸光阻光材料；所述玻璃微珠单颗粒层嵌于透明膜层和不透光膜层中，两层总厚度为微珠直径的0.5至0.8倍，所用玻璃微珠的折射率为1.8～2.1，粒径为60～74μm，圆度≥95％、透明微珠比例≥95％；所述调焦保护膜层设于不透光膜层和玻璃微珠单颗粒层上，其成膜剂为聚乙烯醇缩丁醛。
本发明所用透明底板采用透明度≥90％的玻璃或聚酯、聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯之类透明材料。为减少透明底板对周围环境光的反射作用，优选在玻璃或树脂上相对所述各层的另一侧增设一层增透膜层。
为获得更好的增益和分辨率，本发明优选使用平均粒径优选为63～74μm，折射率优选为1.8～1.9的玻璃微珠(例如，山东省济南市华明反光材料责任有限公司产)。
在本发明的一个优选实施方案中，所述透明膜层的成膜剂优选使用细度小于等于10μm的丙烯酸树脂。
优选的是，当不透光膜层中含有导电粉末时，以电镀或电泳方式在不透光膜层上镀覆一层选自黑镍或强遮盖力电泳漆的遮光层。
另一方面，为克服现有技术中的不足之处，本发明还提供一种制造上述微珠型背投屏幕的方法。
本发明提供的微珠型背投屏幕制造方法包括下列步骤：选取一种透明度≥90％的透明底板，该透明底板选自玻璃或或包括聚酯、聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯在内的透明树脂材料；在所述透明底板上用丝网印刷、滚涂或刮涂方式涂布一层有色或无色透明膜层和一层不透光膜层，两层树脂膜层的总厚度等于下一步所用玻璃微珠平均直径的0.5～0.8倍；在所述两膜层树脂膜层固化之前，将平均粒径为60～74微米、折射率为1.8～1.9、圆度≥95％、透明微珠比例≥95％的玻璃微珠布撒在不透光膜层上，使之形成单颗粒层并镶嵌于透明膜层和不透光膜层中，然后对树脂膜层进行固化，使玻璃微珠镶嵌并固着于两层树脂膜层中；最后在黑色不透光膜层和玻璃微珠膜层上用丝网印刷、滚涂或刮涂方式涂布一层调焦保护膜层。
为减少透明底板对周围环境光的反射作用，本发明方法还包括在玻璃或树脂上相对所述各层的另一侧涂覆一层增透膜层的步骤。
为获得更好的增益和分辨率起见，本发明优选用平均粒径为63～74μm、折射率为1.9的玻璃微珠来敷设所述玻璃微珠单颗粒层。
当不透光膜层中含有导电粉末时，优选以电镀或电泳方式在不透光膜层上增设一层选自黑镍或强遮盖力电泳漆的遮光层。
有益效果
本发明所提供的微珠型背投屏幕具有分辨率高、增益高、色彩自然柔和的优良效果。据测定，分辨率为10 lp/min，增益≥1.5，漫射反射≤3.6％，镜面反射≤0.8％，色彩自然柔和不刺眼。故为一种有益于人体的投影屏幕。
具体实施方式
实施例1
在干净玻璃板的一个侧面上用丝网印刷法，均匀涂布一膜层透明脂肪酸改性的含羟丙烯酸树脂涂膜层，所用树脂为“海泰克BP-2”高丰满度高耐候性丙烯酸树脂(常州市光明树脂涂料有限公司出品)；再在此涂膜层上以同样方法涂覆一膜层混有碳黑的上述树脂涂膜层；紧接着，在尚未固化的上述涂膜层上布撒折射率为1.9的玻璃微珠(该微珠的组成详见中国专利ZL97116915.2所记载，山东省济南市华明反光材料责任有限公司产)，并将玻璃微珠压入上述两膜层(两膜层总厚度等于或大于微珠的半径，但不完全将微珠陷于其内)，形成单微珠膜层；待上述两膜层树脂膜层固化后，再涂布一膜层聚乙烯醇缩丁醛透明树脂膜层；另外，还在玻璃板的另一侧镀覆一膜层氯化镁增透膜层。
实施例2
重复实施例1中的各步骤，但以选自石墨、沥青、煤焦油、黑色染料和强遮盖力填料中的一种或多种材料来代替碳黑，并使用折射率为2.1的玻璃微珠。
实施例3
重复实施例1中的各步骤，但在透明树脂膜层中添加选自蓝色、浅棕色透明染料及/或二氧化钛的增色调色剂。
实施例4
重复实施例2中的各步骤，但在透明树脂膜层中添加选自蓝色、浅棕色透明染料及/或二氧化钛的增色调色剂。
实施例5
重复实施例1中的各步骤，但以有机玻璃板代替玻璃板。

Claims (8)

1.微珠型背投屏幕，其特征在于，该屏幕包括透明底板、透明膜层、不透光膜层、玻璃微珠单颗粒层和调焦保护膜层；所述透明底板选自玻璃或包括聚酯、聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯在内的透明树脂材料；所述透明膜层设于透明底板的一侧，它以丙烯酸类树脂为成膜剂，掺加或不掺加透光性染料；所述不透光膜层设于透明膜层上，其中成膜剂选自聚酯、聚氨酯，膜层中含有选自黑色油墨、黑色或蓝色至深蓝色染料、碳黑、石墨、二氧化钛或其混合物之类的吸光阻光材料；所述玻璃微珠单颗粒层嵌于透明膜层和不透光膜层中，两层总厚度为微珠直径的0.5至0.7倍，所用玻璃微珠的折射率为1.8～2.1，粒径为60～74μm，圆度≥95％、透明微珠比例≥95％；所述调焦保护膜层设于不透光膜层和玻璃微珠单颗粒层上，其成膜剂为聚乙烯醇缩丁醛。
2.权利要求1所述的微珠型背投屏幕，其特征在于，在玻璃或树脂上相对所述各层的另一侧增设一层增透膜层，以减少透明底板对周围环境光的反射作用。
3.权利要求1或2所述的微珠型背投屏幕，其特征在于，所用玻璃微珠的平均粒径为63～74μm，折射率为1.8～1.9。
4.权利要求1至3中任何一项所述的微珠型背投屏幕，其特征在于，当不透光膜层中含有导电粉末时，以电镀或电泳方式在不透光膜层上镀覆一层选自黑镍或强遮盖力电泳漆的遮光层。
5.权利要求1中所述微珠型背投屏幕的制造方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：选取一种透明度≥90％的透明底板，该透明底板选自玻璃或或包括聚酯、聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯在内的透明树脂材料；在所述透明底板上用丝网印刷、滚涂或刮涂方式涂布一层有色或无色透明膜层和一层不透光膜层，两层树脂膜层的总厚度等于下一步所用玻璃微珠平均直径的0.5～0.8倍；在所述两膜层树脂膜层固化之前，将平均粒径为60～74微米、折射率为1.8～1.9、圆度≥95％、透明微珠比例≥95％的玻璃微珠布撒在不透光膜层上，使之形成单颗粒层并镶嵌于透明膜层和不透光膜层中，然后对树脂膜层进行固化，使玻璃微珠镶嵌并固着于两层树脂膜层中；最后在黑色不透光膜层和玻璃微珠膜层上用丝网印刷、滚涂或刮涂方式涂布一层调焦保护膜层。
6.权利要求5所述微珠型背投屏幕的制造方法，其特征在于，还包括在玻璃或树脂上相对所述各层的另一侧涂覆一层增透膜层的步骤。
7.权利要求5或6中所述微珠型背投屏幕的制造方法，其特征在于，用平均粒径为63～74μm、折射率为1.9的玻璃微珠来敷设所述玻璃微珠单颗粒层。
8.权利要求5至7中任何一项所述微珠型背投屏幕的制造方法，其特征在于，当不透光膜层中含有导电粉末时，以电镀或电泳方式在不透光膜层上镀覆一层选自黑镍或强遮盖力电泳漆的遮光层。
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