一种基于菲涅尔透镜的高增益激光抗光屏幕

技术领域

本发明属于光学显示技术领域，具体涉及一种基于菲涅尔透镜的高增益激光抗光屏幕。

背景技术

现有激光抗光屏幕的增益与视角有冲突，如果增益做高就要必须损失视角，如果视角做大就要必须损失增益，现有激光抗光屏幕只能取中间值，增益做到1.0，左右视角做到15度左右，因此现有的激光抗光屏幕必须配亮度3000流明左右的短焦激光机，目前3000流明的激光机价格在35000元左右，激光机亮度越高价格就越贵，若是屏幕的左右视角做到35度增益做到3.0配1000流明的激光机显示效果比3000流明的效果都好。在不损失左右视角的情况下增益做到3.0就必须在菲涅尔透镜结构上做柱面镜。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于菲涅尔透镜的高增益激光抗光屏幕。

本发明基于菲涅尔透镜的高增益激光抗光屏幕，依次包括AG膜层、对比度膜层、菲涅尔透镜层、柱面镜层、反射层、保护膜层、胶粘层、以及蜂窝铝板层；柱面镜层采用水披覆转印方法转印于菲涅尔透镜层的工作面上，所述柱面镜层为节距0.1mm～0.16mm、厚度0.06mm～0.1mm的若干平行线条，线条横截面呈近半圆形，直径约0.06mm～0.1mm。

本发明中，AG膜的作用主要有：(1)其高的表面雾度，可减小投影光的反射；(2)作为保护层，其高的表面硬度可抗划伤；(3)提高光的入射率。对比度膜层的作用主要有：(1)提高屏幕的抗光性；(2)提供屏幕显示图像的真实色彩，图像颜色对比鲜明。菲涅尔透镜层的作用主要有：(1)从左面、右面、上面三个方向的干扰光进入屏幕就被吸收掉，可起到抗光作用；(2)激光机的入射光通过菲涅尔透镜层，反射出的成像光是平行光；(3)屏幕的左、右、上三个方向的投影光，通过菲涅尔透镜结构往中心观众位置收，使屏幕中间位置观看更明亮。带反射层的柱面镜层的作用主要有：当投影光线依次通过AG膜层、对比度膜层、菲涅尔透镜层、柱面镜层，然后遇到反射层，将投影光线定向反射，反射光线又通过柱面镜层打开左右视角，透过菲涅尔透镜层变成平行光，依次通过对比度膜层、AG膜层成像。

作为优选，AG膜层包括UV硬化液、砂面剂和分散剂，其中，砂面剂和分散剂的用量分别为UV硬化液重量的5％～8％、0.5％～1％；

所述砂面剂为粒径4～8μm的二氧化硅砂面剂，分散剂为甲基戊醇分散剂；。

作为优选，AG膜层还包括黑色纳米色浆，黑色纳米色浆的用量为UV硬化液重量的6％～9％。

作为优选，对比度膜层包括固含量为45～65％的有机硅压敏胶、纳米级蓝相透明黑色浆、氯铂酸、分散剂、流平剂和消泡剂；其中，纳米级蓝相透明黑色浆、氯铂酸、分散剂、流平剂、消泡剂的用量分别为有机硅压敏胶的0.3～0.5％、0.1～0.2％、0.2～0.4％、0.01～0.15％、0.2～0.3％。；

所述分散剂为丙烯酰胺类分散剂，所述流平剂为聚醚有机硅类流平剂，且所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

作为优选，菲涅尔透镜层包括UV光固化胶、分散剂和消泡剂，其中，分散剂、消泡剂的质量为UV光固化胶的0.05％～0.2％、0.35％～0.5％；

所述UV光固化胶为聚酯丙烯酸酯固化胶，所述分散剂为甲基戊醇分散剂，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

作为优选，反射层为镀铝反射层。

作为优选，保护膜层为二氧化硅保护膜层。

作为优选，胶粘层包括固含量为45％～60％的丙烯酸压敏胶和异氰酸酯，异氰酸酯的质量为丙烯酸压敏胶的0.2％～0.4％。

和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

跟现有市场上的激光抗光屏幕相比，本实施例屏幕显示效果更佳，具有高增益，宽视角，高对比度。此屏幕搭配市售2000元激光机的显示效果，相当于其他屏幕搭配20000元以上激光机的效果，可以给用户节约70％的费用。同时给激光屏幕市场带来巨大的发展空间。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将提供本发明的实施例。显而易见地，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，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

本实施例将提供制备方法。

(1)AG膜层

本实施例中，AG膜层的配方为：包括UV硬化液、砂面剂和分散剂；其中，砂面剂和分散剂的用量分别为UV硬化液重量的5％～8％、0.5％～1％。砂面剂采用粒径为4～8μm的二氧化硅砂面剂。分散剂采用甲基戊醇分散剂。其优选配方为：包括UV硬化液，砂面剂，分散剂和黑色纳米色浆；其中，砂面剂、分散剂、黑色纳米色浆的用量分别为UV硬化液重量的5％～8％、0.5％～1％、6％～9％。黑色纳米色浆的加入使得AG膜层表面颜色呈透明黑色，黑色吸光可提升屏幕的抗干扰光功能，就算在环境光比较强的情况下，屏幕显示图像依然清晰，因此该优选的AG膜层具有更优的抗干扰光性能。

AG膜层的制备方法为：

取UV硬化液，加入砂面剂、分散剂、黑色纳米色浆，再加入乙酸乙酯或或工业甲苯稀释至固含量为24％～26％，之后搅拌同时抽真空；将搅拌所得混合物用空压机加压0.3mpa～0.4mpa打入涂布料槽，在PET光学预涂膜表面采用微凹涂布设备涂布湿胶，依次经烘干、紫外线光固化，即得AG膜层。烘干采用温度分段烘箱，分段温度依次为40度、60度、80度、100度、120度。

(2)对比度膜层

本实施例中，对比度膜层的配方为：包括固含量为45～65％的有机硅压敏胶、纳米级蓝相透明黑色浆、氯铂酸、分散剂、流平剂、消泡剂；其中，纳米级蓝相透明黑色浆、氯铂酸、分散剂、流平剂、消泡剂的用量分别为有机硅压敏胶重量的0.3％～0.5％、0.1％～0.2％、0.2％～0.4％、0.01％～0.15％、0.2％～0.3％。有机硅压敏胶采用晨飞CF-8152有机硅压敏胶，分散剂为丙烯酰胺类分散剂，流平剂采用聚醚有机硅流平剂，消泡剂采用有机硅类消泡剂。

对比度膜层的制备方法为：

将有机硅压敏胶倒入搅拌容器内，加入纳米级透明黑蓝相色浆、氯铂酸、分散剂、流平剂、消泡剂；对搅拌容器抽真空，同时以800～1800转/分钟的转速搅拌15～30分钟，获得比度膜浆料；将比度膜浆料打入涂布设备，用刮刀在光学PET预涂膜表面均匀涂布浆料，形成湿胶。涂布有湿胶的光学PET预涂膜通过长度32米的温度分段烘箱进行烘烤，分段温度依次为40度，60度，80度，100度，120度。烘干后获得厚度100um的对比度膜。

利用贴合设备将对比度膜与AG膜贴合，获得第一组合膜。

(3)菲涅尔透镜层

本实施例中，菲涅尔透镜层的配方为：包括官能团高透明耐黄变UV光固化胶、分散剂、消泡剂，其中，分散剂、消泡剂的质量为UV光固化胶的0.05％～0.2％、0.35％～0.5％。本实施例中，UV光固化胶为聚酯丙烯酸酯固化胶，具体采用OPT-9410型号胶；分散剂采用甲基戊醇分散剂，消泡剂采用有机硅类消泡剂。

菲涅尔透镜层的制备过程为：

将UV光固化胶倒入搅拌器，加入分散剂、消泡剂，通过高速分散剂搅拌机30分钟同时抽空，然后加压将浆料打入光固化涂布线料槽。在AG膜与对比度膜层贴合后的色膜面有逗号刮刀涂布厚约80un的UV光固化胶，以每分钟10米的速度输送进模具辊筒，通过压印的同时经过波长365～385的紫外线照射成型，做出全反射平行光菲涅尔透镜层。

(4)柱面镜层

本实施例中，采用水披覆转印技术在菲涅尔透镜层上制作柱面镜层，下面将提供两种具体的工艺。

柱面镜层的第一种生产工艺为：

用高透明水转印油墨在聚乙烯醇膜(PVA膜)表面印刷节距为0.1mm～0.16mm的线条，印刷深度为0.06mm～0.1mm。线条横截面呈半圆三角形，线条直径为0.06mm～0.1mm的柱面镜，把印好的柱面镜放在水面上，于水面贴合且贴合处无空气，在柱面镜均匀喷上碱性助溶剂使其印刷线条恢复油墨化，此时聚乙烯醇膜易溶于水中，用做好的菲涅尔透镜层的工作面向下，利用水压将线条转印到菲涅尔透镜表面，然后通过烘道烘干，在菲涅尔透镜层的工作面真空镀金属铝反射层，在反射层贴带压敏胶的PET膜。

柱面镜层的第二种生产工艺为：

用高透明热转印油墨在转移膜表面印刷节距为0.1mm～0.16mm，深度为0.06mm～0.1mm的线条，线条横截面呈近半圆形，线条直径0.06mm～0.1mm的柱面镜，通过50度的烘道干燥。然后与做好的菲涅尔透镜同步进入对辊覆膜机，辊筒温度控制在85～90度之间，让转移膜上的柱面镜通过加热转印在菲涅尔透镜的工作面，接下来在菲涅尔透镜的工作面真空镀铝反射层，其上贴带压敏胶的PET膜。

(5)反射层

本实施例中，采用真空连续电镀设备在菲涅尔透镜工作面镀上一层反射率92％的铝。

本发明通过将菲涅尔透镜层和柱面镜层结合，由柱面镜层来打开视角，使得屏幕显示颜色纯正，对比度更高，增益可做到4.0，显示图像清晰度倍增，视角广。采用该屏幕用2000元的激光机的显示效果相当于其他屏幕用20000多元的激光机效果。

由于菲涅尔透镜结构的工作面镀铝反射层，而干扰面不镀，那么左边方向、右边方向、上边方向，这3个方向的光线都会进入菲涅尔透镜的干扰面，光线一旦进入菲涅尔透镜干扰面就被吸收掉，就出不来影响屏幕的显示效果，因此具有抗光效果。

(6)保护膜层

在制作保护膜层前，撕掉PET膜，在反射层上真空镀二氧化硅保护膜层。

(7)胶粘层

本实施例中胶粘层的配方为：包括固含量为45％～60％的丙烯酸压敏胶和异氰酸酯，异氰酸酯的质量为丙烯酸压敏胶的0.2％～0.4％。将丙烯酸压敏胶和异氰酸酯混合制成浆料，所得浆料打入逗号涂布设备，用逗号刮刀在厚50um的光学PET预涂膜表面均匀涂布所得浆料，形成厚度150um的湿胶。涂布有湿胶的光学PET预涂膜通过长度32米的温度分段烘箱进行烘烤，分段温度依次为40度，60度，80度，100度，120度，烘干后获得胶粘层。本实施例中，丙烯酸压敏胶选固含量50％、剥离力1000g的丙烯酸压敏胶。

将胶粘层和PET离型膜同步进入贴合设备，将胶粘层与厚25μn的PET离型膜贴合。贴合后，按照如上操作，在该光学PET预涂膜的另一面涂布胶粘层，获得依次由第一PET离型膜、第一胶粘层、光学PET预涂膜、第二胶粘层、第二PET离型膜构成的膜层结构。在光学PET预涂膜两面均制作胶粘层，便于保护膜层与蜂窝铝板层的贴合。

(8)蜂窝铝板层

将蜂窝铝板与胶粘层贴合，得本发明屏幕结构。

对本实施例屏幕和现有市场上的激光抗光屏幕分别进行性能检测，其性能参数如下：

用照度计、标准白板、180度半圆轨道，测试结果为：市场现有激光抗光屏幕的增益是1.1，左右视角15度，可视视角120度；而本实施例屏幕的增益3.7，左右视角35度，可视视角170度，对比度20000:1。

跟现有市场上的激光抗光屏幕相比，本实施例屏幕显示效果更佳，具有高增益，宽视角，高对比度。此屏幕搭配市售2000元激光机的显示效果，相当于其他屏幕搭配20000元以上激光机的效果，可以给用户节约70％的费用。同时给激光屏幕市场带来巨大的发展空间。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。