投影屏及其制造方法技術

本發明專利技術提供一種投影屏，其中能獲得清晰的圖像而不受投影環境的影響，具有撓性，并降低了其制造成本；還提供該投影屏的制造方法。運用濺射法使金屬膜和介質膜交替分層，在透明基片上形成多層光學膜，該膜對三基色波長帶光具有高反射特性，而對其它光則具有高吸收特性，因而能提高圖像的黑白電平。另對于多層光學膜，由于反射率變化的膜厚相依性和入射角相依性都變得更小，故能得到寬的視場角。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
?投影屏及其制造方法(1)
本專利技術涉及通過接收來自光源的光而顯示圖像的投影屏及其制造方法，尤其涉及反射型投影屏及其制造方法。(2)
技術介紹
近來，高架投影儀和幻燈放映機被廣泛用作放映者顯現會議材料的裝置。在普通家庭里，視頻投影儀和活動圖像膠片投影儀正在普及。在這些投影儀單元中，光閥把光源輸出的光在空間上調制為圖像光，這些圖像光再通過透鏡等照明光學系統投射到投影屏上。有些此類投影單元能顯示彩色圖像。此時，發射含紅(Q)、綠(G)、藍(b)三基色白光的光的燈用作光源，透射液晶面板用作光閥。在這種投影單元中，光源發射的白光被照明光學系統生成紅光、綠光與藍光，這些光在各條指定的光路上會聚。這些光束由對應于圖像信號的液晶面板在空間上調制，調制的光束被光合成部件組合成彩色圖像光，再由投影鏡延伸投射到投影屏上。再后來，作為能顯示彩色圖像的投影單元，已開發出一種單元，它用窄譜三基色光源，如對三基色發射各別窄譜光的激光振蕩器作為光源，并用光柵光閥(GLV)作為光閥。在該投影單元中，對應于圖像信號的GLV對激光振蕩器發射的各色的每條光束作空間調制。投影單元中的光合成部件將如此調制的光束組合成彩色圖像光，再由投影鏡把這些組合的彩色圖像光延伸透射到投影屏上。投影單元使用的投影屏分為兩類：一是透射型，投影光從投影屏后面照射，在前面觀看；一是反射型，投影光從前面照射，在前面觀看反射光。在任一類中，為實現可視性良好的屏，希望得到明亮而高反差的圖像。另為了提高存貯效率，希望投影屏把高分子材料用作基片材料，屏利用這些高分子材料的撓性。然而，能得到明亮高反差圖像屏具有撓性的投影屏還未曾實現過。如在圖1-->的投影屏1000中，把屏的表面形狀構思成在透明層1112表面上形成凸部1112A，并在這些凸部1112A的側面形成涂黑制作的不透明層1113，從而降低了黑電壓，提高了亮度與反差(如日本專利NO.2889153)。但此時，問題在于，由于形成凸部1112A和不透明層1113的工藝要費大量時間和人工，其制造成本較高，也不能實現撓性。另外，圖2的投影屏2000包括一塊基片1211，其上依次形成反射層1212、吸光層1213和散射層1214(如日本專利NO.3103802)。這種結構的投影屏2000因其所有的層有撓性，故在整體上具有撓性。但問題在于，由于吸光層1213的位置比反射層1212更接近光進入面一側，而且幾乎所有的入射光都被吸入吸光層1213，所以降低了白電平，不能獲得足夠的亮度與反差。另外，在投影屏2000中，光從斜向進入屏面，光沿斜向進入反射層1212表面，造成反射特性變化，出現色移，因而降低了色反差，得不到鮮艷的圖像。尤其在屏面較大時，這類問題更明顯。(3)
技術實現思路
本專利技術的第一個目的是提供一種投影屏及其制造方法，它可獲得清晰而鮮艷的圖像且不受投影環境的影響；具有撓性；且可提高生產率。本專利技術的第二個目的是提供一種投影屏及其制造方法，其中可擴大屏尺寸，降低制造成本。本專利技術的投影屏包括基片和選擇性光反射層，后者形成于基片一側，對特定波長帶的光具有吸收特性。即，在這種投影屏中，由于有選擇性光反射層，呈現出對特定波長帶光的反射特性，并對特定波長帶光以外的光呈現出吸收特性，因此可獲得高光暗反差的圖像。該投影屏用一種工藝制造，其中在基片上利用濺射法形成對特定波長帶光具有反射特性而對其它光具有吸收特性的選擇性光反射層。在本專利技術的投影屏中，可形成一種角度校正層，該層形成在基片相對一側的選擇性光反射層上，使光沿垂直于選擇性光反射層表面的方向進入，這樣可防止光反射層的反射特性變化，色移很難出現，從而改善了圖像的彩色反差。該投影屏通過以下步驟制造：在基片上用涂布法形成反射層，該層對特定-->波長帶光具有高反射特性，而對特定波長帶以外的至少可見波長帶光具有高透射特性；并在光反射層上形成讓光沿垂至于光反射層表面的方向進入的角度校正層。通過以下描述，將更全面地了解本專利技術的其它目的、特征與優點。(4)附圖說明圖1是常規投影屏的示意結構圖；圖2是另一常規投影屏的示意結構圖；圖3是本專利技術第一實施例的投影屏示意結構圖；圖4示出圖3中投影屏多層光學膜的光學特性；圖5比較了圖3中投影屏多層光學膜與對比例投影屏光學膜之間的反射特性；圖6比較了圖3中投影屏多層光學膜與對比例投影屏光學膜之間的反射特性；圖7示出圖3中投影屏多層光學膜的光學特性；圖8比較了圖3中投影屏多層光學膜與對比例投影屏光學膜之間的反射特性；圖9比較了圖3中投影屏多層光學膜與對比例投影屏光學膜之間的反射特性；圖10是使用圖3投影屏的投影單元的示意結構圖；圖11是一例修正的投影屏的示意結構圖；圖12是一例修正的投影屏的示意結構圖；圖13是本專利技術第二實施例的投影屏截面結構圖；圖14示出用于圖13中投影屏角度校正層的菲涅耳透鏡；圖15示出用于圖13中投影屏角度校正層的菲涅耳透鏡；圖16示意示出光傾斜進入圖13中投影屏的情況；圖17示意示出光傾斜進入對比例投影屏的情況；圖18示出圖13中投影屏的多層光學膜的反射特性；和圖19是一例修正的投影屏的示意結構圖。-->(5)具體實施方式現參照附圖詳述本專利技術諸實施例。[第一實施例]圖3示出本專利技術第一實施例的投影屏10部件的截面結構。即投影屏10是一種反射型投影屏，包括透明基片11。在其上把多層光學膜12形成為選擇性光反射層。該多層光學膜12對特定波長帶光具有高反射特性，而對其它光則具有高吸收特性，下面將作詳述。在多層光學膜12上形成一光散射層13。??例如，透明基片11由高分子材料制作，厚度為188μm，有撓性。作為高分子材料，例如有聚碳酸酯(PC)、聚乙烯對酞酸鹽(PET)、聚乙烯石腦油(PEN)、聚醚砜類(PES)與聚烯烴(PO)。多層光學膜12是一種金屬膜12Mp和介質膜12Dp交替分層的膜(p是1-n的正數)，即，多層光學膜12是一種金屬膜12M1、介質膜12D1、金屬膜12M2、介質膜12D2……，金屬膜12Mn和介質膜12Dn依次分層的膜。金屬膜12Mp由鈮(Nb)、鉛(Al)或銀(Ag)組成。如在金屬膜12Mp使用Al時，多層光學膜12的平均反射率就變大，其上限由該Al決定。在金屬膜12Mp使用Nb時，多層光學膜12的平均反射率則變小，其下限由該Nb決定。介質膜12Dp由五氧化鈮(Nb2O5)、二氧化鈦(TiO2)、五氧化鉭(Ta2O5)、氧化鉛(Al2O3)或二氧化硅(SiO2)組成。多層光學膜12的膜厚度都被設計成具有高反射特性，例如對包含紅綠藍波長帶光的三基色波長帶光而言，反射率達70％或以上。另外，多層光學膜12的膜厚度還被設計成具有高吸收特性。如對三基色波長帶以外的波長帶光而言，吸光率達80％或以上。多層光學膜12的膜厚度經設計，使各膜的光學厚度對入射光波長λ滿足公式(1)：[公式1]nd＝λ(α±1/4)(設α為自然數)式中，每個膜的厚度為d，各膜的折射率為n，進入該多層光學膜的入射光的波長為λ。例如，把該膜設計成對金屬膜12M1使用Nb，對介質膜12D1使用Nb2O5，對金屬膜12M2使用Nb，對介質膜12D2使用Nb2O5，總層數為四層，具有圖4-->的光學特性。即經設計，使多層光學膜12具有高反射率，如對三基色波長帶光(紅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種投影屏，其特征在于，它包括：基片；和選擇性光反射層，它形成在所述基片的一側，對特定波長的光具有反射特性，而對除所述特定波長的光以外的其它光則具有吸收特性。

【技術特征摘要】
JP 2002-7-24 2002-215666;JP 2002-9-4 2002-2590271.一種投影屏，其特征在于，它包括：基片；和選擇性光反射層，它形成在所述基片的一側，對特定波長的光具有反射特性，而對除所述特定波長的光以外的其它光則具有吸收特性。2.如權利要求1所述的投影屏，其特征在于，所述選擇性光反射層對所述特定波長的光具有70％或以上的反射率，而對除所述特定波長的光以外的其它光具有80％或以上的吸收率。3.如權利要求1所述的投影屏，其特征在于，所述選擇性光反射層是一種使金屬膜和介質膜交替分層而制成的多層光學膜。4.如權利要求3所述的投影屏，其特征在于，所述金屬膜由Nb、Al或Ag制成。5.如權利要求3所述的投影屏，其特征在于，所述介質膜由Nb2O5、TiO2、Ta2O5、Al2O3或SiO2制成。6.如權利要求3所述的投影屏，其特征在于，所述選擇性光反射層具有由Nb制成的第一金屬膜、由Nb2O5制成的第一介質膜、由Nb制成的第二金屬膜和Nb2O5制成的第二介質膜依次分層而形成的結構。7.如權利要求3所述的投影屏，其特征在于，所述選擇性光反射層具有由Al制成的第一金屬膜、由Nb2O5制成的第一介質膜、由Nb制成的第二金屬膜和由Nb2O5制成的第二介質膜依次分層而形成的結構。8.如權利要求1所述的投影屏，其特征在于，所述基片由高分子材料制成。9.如權利要求8所述的投影屏，其特征在于，所述高分子材料是聚碳酸酯、聚乙烯對酞酸鹽、聚乙烯石腦油、聚醚砜類或聚烯烴。10.如權利要求1所述的投影屏，其特征在于，在所述基片相對一側上的選擇性光反射層上設置有光散射層。11.如權利要求1所述的投影屏，其特征在于，把具有多個凸部或多個凹部的光散射部分設置在基片上，形成了選擇性光反射層的表面上。12.如權利要求1所述的投影屏，其特征在于，所述特定波長帶包括紅光、綠光和藍光各自的波長帶。13.如權利要求1所述的投影屏，其特征在于，它包括一角度校正層，所述角度校正層形成在基片相對一側的選擇性光反射層上，使光以垂至于所述選擇性光反射層表面的方向進入。14.如權利要求13所述的投影屏，其特征在于，所述選擇性光反射層對特定波長帶的光具有80％或以上的反射率，而對至少除所述特定波長帶的光以外的可見波長帶的光具有80％或以上的透射率。15.如權利要求13所述的投影屏，其特征在于，所述選擇性光反射層由溶劑材料制成。16.如權利要求15所述的投影屏，其特征在于，所述選擇性光反射層的溶劑材料通過加熱或照射紫外線而固化。17.如權利要求16所述的投影屏，其特征在于，所述選擇性光反射層是一種多層光學膜，通過使高折射率膜和折射率比高折射率更低的低折射率交替分層而制成。18.如權利要求13所述的投影屏，其特征在于，把角度校正層加工成菲涅耳鏡的形狀。19.如權利要求13所述的投影屏，其特征在于，所述基片呈黑色，具有吸光層的作用。20.如權利要求13所述的投影屏，其特征在于，所述基片為透明，在所述選擇性光反射層相對一側的基片上具有涂黑制成的吸光層。21.如權利要求13所述的投影屏，其特征在于，在所述選擇性光反射層相對一側的角度校正層上包括一光散射層。22.如權利要求21所述的投影屏，其特征在于，所述光散射層...

【專利技術屬性】
技術研發人員：下田和人，
申請(專利權)人：索尼株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]