NL8600042A - Doorzicht projectiescherm en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. - Google Patents

Description

# EHN 11.606 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

"Dóórzicht projectiescherm en werkwijze voor de vervaardiging daarvan".

De uitvinding heeft betrekking op een doorzicht projectiescherm^ omvattende een transparant substraat met een voorcppervlak voorzien van evenwijdige rillen waardoorheen bij toepassing van het scherm licht naar buiten treedt, waarbij zich tussen de opeenvolgende rillen groeven be-5 vinden waarin een hoeveelheid licht absorberende deeltjes is aangebracht.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dóórzicht projectiescherm.

Een dergelijk scherm wordt bijvoorbeeld toegepast voor het weergeven van beelden of alfanumerieke gegevens, welke op het achter-10 oppervlak van het scherm worden geprojecteerd, bijvoorbeeld door een lenzenstelsel met een of meer kathodestraalbuizen of door een filmproject or. De transparante rillen op het vooroppervlak focusseren de van de achterzijde komende lichtstralen welke via de toppen van de rillen naar buiten treden. De groeven tussen de rillen blijven donker. Om te νοσεί 5 kanen dat omgevingslicht van zowel de voorzijde als de achterzijde van het scherm weerkaatst en daarmee het contrast van het weer te geven beeld vermindert, wordt een licht absorberend materiaal in de groeven aangebracht. Het is bekend om voor dat.doel een zwarte laklaag aan te brengen of cm zwarte draden in de groeven te spannen. Een nadeel van zulke scher-20 men is dat deze kunnen kromtrekken door de aan één zijde van het scherm optredende mechanische spanningen, bijvoorbeeld bij' inwerking van vocht.

Uit de Europese octrooiaanvrage EP 154053 zijn een doorzicht projectiescherm en een werkwijze voor de vervaardiging daarvan bekend, waarbij afzonderlijke zwarte deeltjes in de groeven zijn aangebracht en 25 bevestigd. De zwarte deeltjes zijn relatief klein ten opzichte van de afmetingen van de groeven, waarmee wordt beoogd de deeltjes op eenvoudige wijze homogeen te kunnen aanbrengen. De zwarte deeltjes bestaan bijvoorbeeld uit roet of ferritisch materiaal met een huid uit kunststof. Door tijdelijke inwerking van warmte of oplosmiddeldamp wordt een samen-30 hangende kunststofhuid over de deeltjes gevormd, welke huid de deeltjes in de groeven vasthoudt.

Een nadeel van het zo vervaardigde' scherm is dat er een groot aantal contactplaatsen is tussen de wanden van de rillen en het licht - 3 £ 5* Λ f' ) ~ : S 0 b U v; <« ^ t PHN 11.606 2 absorberende materiaal, waardoor licht dat aan de binnenzijde van de rillen totale reflectie zou moeten vertonen arn naar de voorzijde te worden getransporteerd, in plaats daarvan geabsorbeerd wordt, waardoor de lichtopbrengst van het scherm- afneemt.

5 De uitvinding beoogt een doorzicht projectiescherm te verschaf fen waarbij een zeer gering optisch contact bestaat tussen het licht absorberend materiaal en het substraat met de rillen, on daardoor de lichtopbrengst van het scherm nagenoeg niet te verminderen en daarbij het contrast te verbeteren.

10 Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan door een doorzicht projectiescherm zoals in de aanhef is beschreven, welk scherm verder is gekenmerkt doordat de gemiddelde afmeting van de deeltjes 20 tot 75% bedraagt van de breedte van de groeven qp de helft van de diepte van de groeven.

15 In een voorkeursuitvoeringsvorm van het projectiescherm volgens de uitvinding bedraagt de gemiddelde afmeting van de deeltjes 50 tot 70% van de breedte van de groeven op de helft van de diepte van de groeven.

Door de relatief grote afmeting van de deeltjes zijn er weinig deeltjes nodig cm de gewenste lichtabsorptie te verkrijgen. Door het 20 kleine aantal deeltjes is er slechts een gering aantal contactplaatsen tussen de deeltjes en de wanden van de rillen. De bovengrens van de deeltjes afmeting wordt bepaald door de wens dat de deeltjes zich geheel in de onderste helft van de groeven bevinden cm zodoende het uit te toppen van de rillen tredende licht niet weg te vangen. Een beperking van de 25 afmeting van de deeltjes is ook gewenst cm de groeven in de lengterichting homogeen te kunnen vullen cm een scherm met een egaal uiterlijk te verkrijgen.

De uitvinding beoogt verder een werkwijze te verschaffen voor de vervaardiging van een doorzicht projectiescherm onder toepassing van 30 licht absorberende deeltjes in de groeven, waarbij ook relatief grote deeltjes op eenvoudige wijze in de groeven kunnen worden aangebracht.

De uitvinding beoogt bovendien een’ werkwijze te verschaffen waarmee elke gewenste soort van licht absorberende deeltjes kan worden aangebracht, ook als deze niet voorzien zijn van een kunststof laag.

35 Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan door een werkwijze welke de volgende stappen crnvat: - een substraat, voorzien van evenwijdige rillen, wordt bedekt met een laag lijm, welke lijm een gering gehalte aan vaste stof heeft,

ύ & A ft O

* ^ PHN 11.606 3 - de overmaat lijm wordt weggenomen door een absorberend materiaal/ zodanig dat alleen lijm Överblijft onderin de' groeven, - de lijm wordt gedroogd onder vorming van een dunne kleverige laag op het onderste gedeelte van de warden van de groeven, 5 - een overmaat van licht absorberende deeltjes wordt op het scherm aan- gehracht, - een borstel wordt in de lengterichting van de groeven over het scherm bewogen, waardoor de licht absorberende deeltjes onderin de groeven worden gedrukt en waarbij de overtollige deeltjes van het scherm wcr- 10 den verwijderd.

Bij voorkeur bedraagt het vaste-stofgehalte van de aan te brengen lijmlaag 0.5 tot 20 gewichts % cm te bereiken dat de lijmlaag na het drogen de groeven niet opvult en de vorm van de rillen niet verstoord wordt. De interne reflectie van het licht in de rillen blijft daardoor 15 cptimaal.

De lijmlaag is zodanig aangebracht dat alleen onderin de groeven licht absorberende deeltjes warden bevestigd, de overige deeltjes warden weggeveegd. Doordat grote deeltjes worden toegepast wordt eveneens voorkanen dat licht absorberende deeltjes achterblijven op de toppen van de 20 rillen, bijvoorbeeld in de daar sons aanwezige lensstructuur.

De keuze van de lijm wordt bepaald door de keuze van de materialen, zowel wat betreft het substraat en de rillen, als wat betreft de licht absorberende deeltjes. Een voorwaarde, waaraan de lijm moet voldoen, is dat deze kleverig blijft na gedroogd te zijn en een strak oppervlak 25 vormt.

Een alternatieve uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding cmvat de volgende stappen: - op een substraat, voorzien van evenwijdige rillen, wordt een overmaat van licht absorberende deeltjes gebracht, 30 - een borstel wordt in de lengterichting van de groeven over het scherm bewogen, waardoor de licht absorberende deeltjes onderin de groeven worden gedrukt en waarbij de overtollige deeltjes van het scherm worden verwijderd, - het scherm wordt bedekt met een hoeveelheid lijm welke voldoende is om 35 de groeven te vullen, welke lijm een gering gehalte aan vaste stof heeft, - de lijm wordt gedroogd onder vorming van een verbinding tussen de licht absorberende deeltjes en de wanden van de groeven.

8« Λ λ .. .

w w w Ü -v — PHN 11.606 4

Een voordeel van deze alternatieve werkwijze is dat de lijmlaag na het drogen niet kleverig behoeft te zijn, waardoor het vervaardigde scherm weinig gevoelig is voor vervuiling, bijvoorbeeld door stof.

Een eis welke aan de licht absorberende deeltjes wordt gesteld 5 is dat de deeltjes niet bij voorkomende mechanische behandelingen, bijvoorbeeld door het borstelen, in kleinere deeltjes uiteenvallen omdat daardoor het gewenste effect van de uitvinding zou worden tenietgedaan. Geschikte licht absorberende materialen zijn bijvoorbeeld' roet, ferriet-deeltjes, zwarte kunststofdeeltjes, zwarte glasbolletjes en korte stukjes 10 van zwarte glasvezel. De deeltjes mogen elke willekeurige vorm hebben mits daardoor het aantal contactplaatsen met de wanden van de groeven niet toeneemt. Deeltjes met gebogen oppervlakken, bijvoorbeeld bolvormige deeltjes, worden bij voorkeur toegepast omdat dan in het algemeen slechts puntvormige contacten met het substraat en de rillen worden gevormd. De 15 deeltjes mogen samengesteld zijn uit kleinere deeltjes, mits deze voldoende stevig met elkaar verbonden zijn, bijvoorbeeld door sintering.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van uitvoer ingsvoorbeelden en aan de hand van een tekening, waarin

Figuur 1 een perspectivisch aanzicht en doorsnede toont van een 20 substraat voorzien van evenwijdige rillen, waarin

Figuur 2 a-c schematisch een aantal stappen weergeeft van de werkwijze volgens de uitvinding, en waarin

Figuur 3 een doorsnede toont van het resultaat van een alternatieve uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.

25 üitvoerlnqsvoorbeeld 1.

Figuur 1 toont een substraat 1, bijvoorbeeld uit polymethyl-methacrylaat, voorzien van rillen 2. Het in de figuur getoonde scherm is vlak, maar de uitvinding kan eveneens worden toegepast bij een enigs-30 zins gebogen scherm. De rillen 2 zijn aan de voorzijde voorzien van een lensstructuur 3. De toppen van de rillen kunnen echter diverse vormen vertonen, afhankelijk van de gewenste optische karakteristiek van het scherm. Tussen de rillen 2 bevinden zich in hoofdzaak V-vormige groeven 4. De groeven kunnen bijvoorbeeld ook een vlakke bodem vertonen. De rillen 35 en groeven kunnen bijvoorbeeld door middel van een op zich bekende repli-ca-techniek op het oppervlak van het. substraat zijn aangebracht, bijvoorbeeld door middel van een hardbare kunststofsamenstelling, bijvoorbeeld een met UV-licht hardbare kunststofsamenstelling. De rillen en groeven 8600042 EHN 11.606 5 kunnen volgens een alternatieve werkwijze ook door middel van warm indrukken in een substraat woeden vervaardigd. Het achteroppervlak van het substraat (niet in de figuur getoond) kan eveneens voorzien zijn van een optisch element, bijvoorbeeld een fresnel-structuur.

5 Volgens dit uitvoeringsvoorbeeld bedraagt de afstand tussen de evenwijdige groeven 550^um, gemeten tussen de diepste punten van twee opeenvolgende groeven, de diepte van de groeven 4 bedraagt 900^um .

Op het vooroppervlak van het scherm wordt een hoeveelheid acry-laat-harslijm gegoten en uitgesmeerd. De lijm is een 10 gewichtsprocentige 10 amilsie in water van Terokal 3199^ in de handel verkrijgbaar bij Teroson GxibH te Heidelberg (DE). De overmaat lijm wordt weggeveegd met een absorberende, niet pluizende doek, bijvoorbeeld uit niet-geweven cellulose. Figuur 2a toont een doorsnede door de rillen 2, waarbij zich onderin de groeven 4 een hoeveelheid lijm 5 bevindt.

15 Vervolgens wordt de lijm gedroogd door verwarming tot 50¾ ge durende 15 minuten. Figuur 2b toont de daarbij gevormde lijmlaag 6, welke een dikte heeft van slechts enkele^um.

Daarna wordt langs een van de randen van het scherm een overmaat van zwarte ferrietdeeltjes met afmetingen van 100 tot 125^um aangebracht.

20 Met een nylon borstel worden dê zwarte deeltjes in de lengterichting in de groeven geveegd.

Figuur 2c toont de deeltjes 7 welke onderin de groeven 4 blijven plakken a*n de lijmlaag 6, de overige deeltjes worden verderop in de groeven gedrukt of van het scherm geveegd.

25 De haren van de toegepaste nylonborstel hebben alle dezelfde afmetingen, welke zo gekozen moeten zijn dat de haren de zwarte deeltjes . diep in de groeven kunnen drukken. Vanwege de gewenste reproduceerbaarheid van de werkwijze wordt bij voorkeur een roterende borstel toegepast, waarvan de druk cp het scherm nauwkeurig kan worden ingesteld en waar-30 langs het scherm mechanisch wordt voortbewogen.

Uitvoeringsvoorbeeld 2.

Volgens dit uitvoeringsvoorbeeld wordt een scherm toegepast zoals beschreven in het vorige uitvoeringsvoorbeeld, waarbij de afstand 35 tussen de groeven 275^um en de diepte van de groeven 44Cyum bedraagt.

De toegepaste lijm is een oplosmiddel bevattende acrylaatharslijm. De licht absorberende deeltjes bestaan uit roet en hebben afmetingen van 50 tot 80^um. De gevolgde werkwijze is overigens dezelfde als beschreven 8300042 fr w' * FHN 11.606 6 in uitvoeringsvoorbeeld 1.

Uitvoeringsvoorbeeld 3.

Volgens dit uitvoeringsvoorbeeld wordt een scherm toegepast zo-5 als beschreven in uitvoeringsvoorbeeld 2, waarbij de afstand tussen de groeven 275^um en de diepte van de groeven 440^um bedraagt. Licht absorberende deeltjes, bestaande uit roet met afmetingen van 50 tot 80^-um worden in de groeven aangebracht door middel van een borstel zoals beschreven in uitvoeringsvoorbeeld 1. Vervolgens wordt een 2.5 gewichts % 10 oplossing van polymethylmethacrylaat in ethylacetaat/isqpropanol (volumeverhouding van het mengsel 1:1) op het oppervlak aangebracht. Door capillaire werking worden de groeven gevuld. Desgewenst wordt een overmaat lijm weggenanen met een niet pluizende, absorberende doek.

Het resultaat dat wordt verkregen na het verdampen van het op-15 losmiddel (bijvoorbeeld bij 50gedurende 15 minuten) is in doorsnede weergegeven in Figuur 3. De lijmlaag 8 uit polymethylmethacrylaat bevindt zich vrijwel uitsluitend ter plekke van de verlijmde deeltjes 7. De lijmlaag 8 is niet kleverig, nadat de lijm gedroogd is.

De projectieschermen vervaardigd volgens de. bovenstaande uit-20 voeringsvoorbeelden vertonen een grote lichtopbrengst en een goed contrast, en zijn voldoende bestand tegen inwerking van mechanische invloeden en van vocht en reinigingsmiddelen.

25 30 1 8600042

Claims (5)

1. Doorzicht projectiescherm, anvattende een transparant substraat iret een vooroppervlak voorzien van evenwijdige rillen waardoorheen bij toepassing van het scherm licht naar buiten treedt, waarbij zich tussen de opeenvolgende rillen groeven bevinden waarin een hoeveelheid licht 5 absorberende deeltjes is aangebracht, met het kenmerk, dat de gemiddelde afmeting van de deeltjes 20 tot 75 % bedraagt van de breedte van de groeven gemeten op de helft van de diepte van de groeven.

2. Dóórzicht projectiescherm volgens conclusie 1, net het kenmerk, dat de gemiddelde afmeting van de deeltjes 50 tot 70 % bedraagt van de 10 breedte van de groeven gemeten op de helft van de diepte van de groeven.

3. Werkwijze voor het vervaardigen van een dóórzicht projectiescherm volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen cmvat: - een substraat, voorzien van evenwijdige rillen, wordt bedekt met een 15 laag lijm, welke lijm een gering gehalte aan vaste stof heeft, - de overmaat lijm wordt weggenomen door een absorberend materiaal, zodanig dat alleen lijm overblijft onderin de groeven, - de lijm wordt gedroogd onder vorming van een dunne kleverige laag op het onderste gedeelte van de wanden van de groeven, 20. een overmaat van licht absorberende deeltjes wordt op het scherm aangebracht, - een borstel wordt in de lengterichting van de groeven over het scherm bewogen, waardoor de licht absorberende deeltjes onderin de groeven worden gedrukt en waarbij de overtollige deeltjes van het scherm wor- 25 den verwijderd.

4. ïfèrkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het vaste-stofgehalte van de aan te brengen lijmlaag 0.5 tot 20 gewichts % bedraagt.

5. Werkwijze voor het vervaardigen van een doorzicht projectie-30 scherm volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen cmvat: - op een substraat, voorzien van evenwijdige rillen, woedt een overmaat van licht absorberende deeltjes gebracht, - een borstel wordt in de lengterichting van de groeven over het scherm 35 bewogen, waardoor de licht absorberende deeltjes onderin de groeven worden gedrukt en waarbij de overtollige deeltjes van het schema worden verwijderd, - het scherm wordt bedekt met een hoeveelheid lijm welke voldoende is cm 8600042 it PHN 11.606 8 de groeven te vullen, welke lijm een gering gehalte aan vaste stof heeft, - de lijm wordt gedroogd onder vorming van een verbinding tussen de licht absorberende deeltjes en de wanden van de groeven. 5 10 15 20 25 30 35 86?·'-^·..