專利名稱：可干擦的投影制品和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明整體涉及能夠用作干擦板和投影屏的信息傳遞制品，所述投影屏能夠投影具有高對比度、高亮度、和寬視角的圖像。
背景技術：
辦公室環(huán)境通常配備書寫板(如粉筆板或干擦板)和投影屏。工商企業(yè)常常改變其設施以適應個人需求和業(yè)務需求的變化。通常重新設計曾是個人辦公室空間的房間以提供會議室。會議室先前包括書寫板和投影屏。希望提供可滿足書寫表面和投影屏的需要的單個制品。干擦板由于其便利性和靈活性，已用作書寫表面多年。所述板提供了一種表達裝置，其消除了粉筆板的臟亂和麻煩。然而已知板因與干擦板表面相關的眩光而不可用作投影表面。如果將普通干擦板用作投影表面，則投影燈泡的炫光和反射導致觀看者的眼睛疲勞和疲乏。此外，這些板通常不具有足夠的亮度和對比度，尤其是在明亮的環(huán)境光條件下。希望具有能有效用作干擦板和投影屏的多功能制品，所述投影屏可投影具有高對比度、高亮度、和寬視角的圖像。美國專利No. 5，200，853 (Berkman)公開了基于三聚氰胺的耐用的多用途屏幕板， 其包括上部分，包括至少兩個重疊層的透明疊加片材，所述片材中的每一個具有2至120 克/平方米的重量并且已浸于聚合物樹脂材料的溶液或熔體中以隨后形成中間固體塑料層，上片材的上表面通過深度為0. Olmm至0. 2mm的多個緊密間隔的互補凹陷而粗糙化；芯部分，包括紙質片材，所述紙質片材具有60至140克/平方米的重量并且已浸于聚合物樹脂材料的溶液或熔體中以隨后形成中間固體塑料層。所公開的屏具有類似于白板的低光學增益。其不足以在明亮的環(huán)境光下投影高對比度、高亮度的圖像。美國專利No. 5，361，164(Steliga)公開了具有雙向透鏡狀壓印表面的投影標記板。反光的書寫表面優(yōu)選由含氟聚合物(例如，乙烯和四氟乙烯的改性共聚物)的薄膜制成。所公開的屏與典型的白板具有類似的低光學增益。其不足以在明亮的環(huán)境光下投影高對比度、高亮度的圖像。美國專利6，476，965 (He等人)公開了可用作可干擦的基底和投影屏的制品，所述可干擦的基底和投影屏包括可干擦的并且具有低于約60的60°光澤度的頂層。所公開的屏具有類似于白板的低光學增益。其不足以在明亮的環(huán)境光下投影高對比度、高亮度的圖像。顯示裝置通常為觀察者顯示信息。以顯示器的各種特性來描述顯示器的性能。一種這樣的特性為顯示器吸收源自各種光源(例如室內(nèi)或街道上的燈泡或者太陽)的環(huán)境光的能力。通常，入射在顯示器上并且未被顯示器吸收的環(huán)境光疊加到顯示信息上，導致圖像對比度降低。因環(huán)境光降低的對比度通常稱為沖蝕。在環(huán)境光非常明亮的應用情況下，沖蝕尤其成問題。例如，當將干擦板和屏用于具有強頂蓬光和窗口光的房間內(nèi)時，通過此前所公開的上述雙功能板不能解決所投影圖像的沖蝕。 顯示器的另一個特性為視角。通常理想地是，應易于在沿水平和豎直方向的預定視角范圍上觀察顯示信息。如果改善一個顯示器特性，則通常會降低一個或多個其他顯示器特性。因此，在顯示裝置中進行某些折衷，以便最好地滿足針對給定顯示應用的性能標準。因此，仍需要能夠在強或明亮的環(huán)境光條件下投影具有高亮度、高對比度、和寬視角的圖像的干擦板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供可用作干擦板和投影屏的信息傳遞制品，所述干擦板和投影屏能夠投影具有高亮度、高對比度、和寬視角的圖像。采用根據(jù)本發(fā)明的這種制品的系統(tǒng)使得(如) 會議、學術討論會、課堂、講座、演講等中的所書寫和投影圖像清晰、容易可見。簡而言之，本發(fā)明的信息傳遞制品包括書寫構件和設置在其后面的投影構件。書寫構件的前表面為可干擦的。投影構件能夠通過書寫構件投影優(yōu)選具有高亮度、高對比度、 和寬視角的圖像，從而使得信息傳遞制品可用于多種環(huán)境照明條件下。在示例性實施例中，本發(fā)明的制品包括具有前和后表面的書寫構件，其中前表面能夠用作干擦表面并且投影構件設置在書寫構件的后主表面上，其中投影構件包括不對稱光學漫射片，所述不對稱光學漫射片沿具有第一視角Ah的第一方向、以及沿垂直于第一方向的具有第二視角Av的第二方向散射光，其中比率々/^為至少約2。投影構件還包括反射未被不對稱光學漫射片散射的光的基本鏡面反射器?；剧R面反射器在大致零度入射角下具有第一反射率R。并且在大致45°度入射角下具有第二反射率R45，其中比率R。/R45為至少約1. 5。在一些實施例中，光漫射光學構造另外還包括位于鏡面反射器的背面上的吸收未被基本鏡面反射器反射的光的吸光層。這種投影構件公開于2009年1月8日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/143，275中。這種投影制品的系統(tǒng)實施例將包括圖像投影光源，所述圖像投影光源將圖像光大致沿第一方向投影到圖像平面上。第一方向與水平方向成角度θ1 5投影系統(tǒng)還可包括環(huán)境光源，所述環(huán)境光源大致沿與水平方向成角度θ2的第二方向發(fā)射環(huán)境光。本發(fā)明的優(yōu)點在于其能改善這種環(huán)境光往往對書寫和投影圖像的可見度造成的損害。投影系統(tǒng)還包括設置在圖像平面內(nèi)并且具有沿水平方向的第一視角Ah和沿豎直方向的第二視角Av的不對稱光學漫射片。比率AH/AV*至少約2。Av大于91并且小于θ2。投影系統(tǒng)還包括基本鏡面反射器，所述基本鏡面反射器反射未被不對稱光學漫射片散射的光?；剧R面反射器在約θ工的入射角下具有第一反射率R1并且在約θ 2的入射角下具有第二反射率&，其中R1/ R2為至少約1. 5。


結合附圖對本發(fā)明的各種實施例所做的以下詳細描述將有利于更完整地理解和領會本發(fā)明，其中圖1為本發(fā)明的示例性可干擦投影系統(tǒng)的使用的示意圖；圖2為可用于本文的示例性投影構件的水平和豎直增益曲線的示意圖；圖3為本發(fā)明的示例性投影系統(tǒng)的使用的示意性側視圖；圖4為光學漫射片的示意性側視圖；圖5為結構化表面的示意性俯視圖；并且圖6為本發(fā)明的示例性信息傳遞制品的示意性側視圖。在本說明書中，多個附圖中所使用的相同附圖標記是指具有相同或類似的性質和功能的相同或類似的元件。附圖未按比例繪制并且僅用于示例性目的。
具體實施例方式本發(fā)明的示例性信息傳遞制品的示意性側視圖示于圖6中，其中信息傳遞制品 710包括書寫構件712和設置在其后主表面716上的投影構件190。書寫構件712和投影構件190可利用優(yōu)選具有高光學清晰度的中間粘合劑、利用機械裝置(例如框架或夾片) 等而直接接觸，如，以自粘附方式固定在一起。部分地取決于所選材料，可在投影構件的前表面上(如)通過涂布直接形成書寫構件，或者它們可單獨地形成并且隨后組裝成光學裝置。如本文所用，術語(例如“豎直”、“水平”、“上面”、“下面”、“左”、“右”、“上”及“下”、
“前”及“后”、“順時針”及“逆時針”以及其他類似的術語)是指如附圖所示的相對位置。通常，物理實施例可具有不同的取向，在這種情況下，所述術語意在指修改到裝置的實際取向的相對位置。例如，即使圖1中的構造相比圖中取向旋轉了 90°，箭頭方向130仍然被認為是沿“水平”方向。書寫構件書寫構件712具有能夠用作可干擦書寫表面的前主表面714。本領域的技術人員可易于選擇合適的材料。書寫構件712必須為可干擦的和透明的。通常，書寫構件對可見光具有至少70%、優(yōu)選至少80%的透明度。允許油墨在書寫構件712上作為書寫標記而無油墨珠形成可被定義為干擦書寫表面的“潤濕性”。潤濕性是指隨著溶劑干燥可保持其形狀的書寫線條。溶劑的去濕使得線條向內(nèi)移動或者在某些點處中斷，從而引起書寫中的空隙。如果書寫表面的表面能大于標記油墨中的溶劑的表面張力，則實現(xiàn)合格的潤濕性(或無去濕的書寫)。書寫表面另外提供一定程度的“可擦性”，其允許使用者一旦不需要標記時就可擦掉(如利用干布或干擦除器)利用干擦標記物書寫的標記。如果書寫表面的表面能足夠低從而避免標記油墨中的粘結劑和其他固體強效粘附至書寫表面，則實現(xiàn)合格的可擦性。干擦標記物中的溶劑組合物通常列于標記物上或者記錄于用于標記物的MSDS上。用于干擦標記物的通用溶劑包括 (例如)乙醇、異丙醇、甲基異丁基酮、和乙酸正丁酯。具有高表面張力的一種溶劑為乙酸正丁酯，其具有約25mJ/m2的表面張力。因此，在一些實施例中，可通過表面張力為約25mJ/m2 或更低的溶劑來潤濕干擦表面。在一個實施例中，書寫表面的表面能位于約25mJ/m2至約 40mJ/m2的范圍。在另一個實施例中，書寫表面的表面能位于約30mJ/m2至約35mJ/m2的范圍，如通過達因筆測試(Dyne Pen Test)所測定。在當前具有創(chuàng)新性的干擦制品中，可易于利用簡單的氈擦除器來擦除書寫表面。希望書寫構件712具有大于或等于約25mJ/m2的表面能。書寫表面的此表面能避免來自典型干擦和持久標記物的油墨在書寫表面上成珠。以連續(xù)層接納書寫標記，從而避免在形成書寫標記的線條中的成珠或“間隙”。典型的標記物溶劑包括乙醇、異丙醇、甲基異丁基酮、乙酸正丁酯、乙酸乙酯、正丙醇、和正丁醇。為了使標記物在未成珠的情況下完全潤濕干擦表面，則干擦表面的表面能必須大于標記物中的溶劑的表面張力。上述列表中具有最高表面張力的溶劑為乙酸正丁酯，其具有約25mJ/m2的表面張力。因此，在一個實施例中， 干擦制品的書寫表面具有大于或等于約25mJ/m2的表面能。在替代實施例中，干擦制品的書寫表面具有大于或等于約30mJ/m2的表面能，如通過達因筆測試所測定。另外，可優(yōu)選利用最低程度地擦拭以及通過干擦制品最低程度地吸收油墨(或“拖毛(ghosting)”)來從干擦制品快速地移除書寫標記。如果書寫表面的表面能足夠低從而避免標記油墨中的粘結劑和其他固體強效粘附至書寫表面，則實現(xiàn)油墨的合格可移除性。因此，在一個實施例中， 干擦制品的書寫表面具有小于或等于約40mJ/m2的表面能。在替代實施例中，干擦制品的書寫表面具有小于或等于約35mJ/m2的表面能。適用于書寫表面的材料的示例性實例為透明聚合物樹脂(包括涂布有輻射固化性硬涂層的熱塑性和熱固性樹脂)的片材和膜。適用的實例聚合物樹脂包括聚酯、聚醚、聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯類聚合物、纖維素酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等等。市售的柔性干擦表面的示例性實例為紫外線輻射(UV)固化性硬質涂膜。具有UV固化性硬涂層的示例性聚酯膜得自Protect-all公司(Darien，Wis)。UV固化性硬質涂膜干擦板可從ACCO World公司(Lincolnshire，111)商購獲得。根據(jù)實施例，書寫構件通常具有約0. 5至約3密耳的厚度，但如果需要可使用尺寸位于此范圍之外的那些書寫構件。在多個實施例中，書寫構件的折射率將為約1.45至約 1. 70。書寫構件的前表面可根據(jù)需要為基本上平滑的或者略微粗糙的。正如可干擦表面領域的技術人員已知地是，表面的些許紋理化或粗糙化(如，例如通過壓印或其他合適方式)可用于實現(xiàn)眩光的降低以及優(yōu)化可書寫和可擦除特性。例如，在一些實施例中，本發(fā)明的制品中的書寫構件的前表面具有通過接觸探針式臺階儀所測定的范圍為約60至約1000 的平均表面粗糙度Ra。除了具有UV固化性硬涂層的膜之外，可在投影構件上直接涂布UV固化性涂布制劑。示例性的UV固化性制劑包括多官能丙烯酸酯單體、多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯單體、 單官能丙烯酸酯單體和UV引發(fā)劑。除了這些材料之外，UV固化性制劑可包含顆粒或平光劑?？赏ㄟ^加入含氟或有機硅的單體來降低固化制劑的表面能。在一個實施例中，將投影屏利用UV固化性硬涂層制劑進行涂布并且隨后利用UV 光進行固化以形成可干擦的投影屏。投影構件投影構件190，有時在本文中稱為光漫射光學構造，設置在書寫構件712的后表面 716 上。用于本發(fā)明的制品中的投影構件提供入射光的不對稱投影，以使得它們將所需光 (即，來自圖像投影儀的光)重新導向至觀察者，并且將非所需光(例如，來自諸如窗或門、頂燈等等之類的環(huán)境光源的光)重新導向而遠離觀察者。因此，本發(fā)明的信息傳遞制品尤其適用于明亮的照明環(huán)境中，從而改善所書寫和投影圖像在其他挑戰(zhàn)性環(huán)境中的清晰度和可見度。圖1為通常定義三個正交軸χ、y和ζ的可干擦投影系統(tǒng)100的示意性側視圖。 投影系統(tǒng)100包括圖像投影光源110、環(huán)境光源140、和位于書寫構件712的后表面上的光漫射光學構造190，所述光漫射光學構造190包括不對稱光學漫射片170、基本鏡面反射器 150、和吸光層160。圖像投影光源110將圖像光111大致沿第一方向112投影到圖像平面120上。第一方向112與沿χ軸的水平方向130成角度θ1()在一些情況下，角度Q1基本上等于0。 在這種情況下，角度θ工小于約20度、或小于約15度、或小于約10度、或小于約5度、或小于約3度。環(huán)境光源140(如，房間窗或門、頂照明設備等)大致沿第二方向142發(fā)射環(huán)境光 141，所述第二方向142與水平方向130成角度θ2。在一些情況下，角度θ2基本上大于角度Q1。在這種情況下，角度θ2比角度θ 1大至少約20度、或至少約30度、或至少約40度、 或至少約50度、或至少約60度、或至少約70度。在一些情況下，角度θ 2大于約40度、或大于約50度、或大于約60度、或大于約70度。不對稱光學漫射片170以不同方式沿不同方向(例如沿平行于χ方向的水平方向 130以及沿平行于y方向的豎直方向13 散射入射光。圖2示出不對稱光學漫射片170沿互相正交的水平和豎直方向的相應水平和豎直增益曲線210和220的示意圖。不對稱光學漫射片170具有對應于同軸或零視角的最大增益g。以及半最大增益& = &/2，所述半最大增益定義等于Ahi-Ah2的水平視角Ah以及等于Avi-Av2的豎直視角Av。Am和Ah2可分別稱為正和負水平視角，并且Avi和^2可分別稱為正和負豎直視角。在圖2中的示例增益圖中，增益曲線210和220中每一個關于同軸視向對稱。通常，增益曲線210和220可為或可不為關于同軸視向對稱的。例如，在一些情況下，與用于正視角的半亮度視角相對應的正視角Ahi 可不同于與用于負視角的半亮度視角相對應的負視角αΗ2。重新參考圖1，光學漫射片170為不對稱漫射片，這意味著水平視角々11不同于豎直視角Αν。在一些情況下，不對稱光學漫射片170沿具有第一視角Ah的第一方向(例如水平方向)、以及沿垂直于第一方向的具有第二視角Av的第二方向(例如豎直方向)散射光。 在一些情況下，比率Ah/Av為至少約2、或至少約2. 2、或至少約2. 5、或至少約2. 7、或至少約 3、或至少約3. 2、或至少約3. 5、或至少約3. 7、或至少約4。在一些情況下，水平視角Ah比豎直視角Av大至少約40度、或至少約50度、或至少約60度、或至少約70度、或至少約80 度、或至少約90度。不對稱光學漫射片170設置在沿豎直方向132的圖像平面120內(nèi)。不對稱漫射片 170接收圖像光111并且散射該圖像光以形成大致沿第二方向114傳播的散射圖像光113。 在一些情況下，方向112和114關于χ軸對稱。在這種情況下，第二方向114與水平方向 130成角度θ1()在一些情況下，散射圖像光113具有豎直圖像光錐115，所述豎直圖像光錐 115包括或覆蓋與水平方向130成角度α ν的所需視位180。不對稱漫射片170接收環(huán)境光141并且散射該環(huán)境光以形成大致沿第四方向144 傳播的散射環(huán)境光143。在一些情況下，方向142和144關于水平方向130對稱。在這種情況下，第四方向144與水平方向130成角度θ2。在一些情況下，散射環(huán)境光143具有不包括或不覆蓋所需視位180的豎直環(huán)境光錐145。在一些情況下，視位180包括在或設置在豎直圖像光錐115內(nèi)，而非豎直環(huán)境光錐 145內(nèi)。在這種情況下，視位180中的觀察者可觀看到具有高對比度的圖像，因為此圖像不包括、或包括極少源自環(huán)境光源140的環(huán)境光。在一些情況下，不對稱漫射片170的豎直視角足夠大以使得豎直圖像光錐115包括或覆蓋視位180，并且足夠小以使得豎直環(huán)境光錐 145不包括視位180。在一些情況下，例如當角度αν基本上等于0(如圖3示意性所示)時，由不對稱漫射片170散射的圖像光到達視位180并且由漫射片散射的環(huán)境光遠離視位傳播。在這種情況下，漫射片170的半豎直視角(Αν/2)大于θ工并且小于θ 2。在這種情況下，視位180中的觀察者觀察到具有增強對比度的顯示圖像。反射器150反射未被光學漫射片170散射的圖像光155。在一些情況下，反射器 150基本上為鏡面反射器。在這種情況下，由反射器150反射的全部光的相當大部分被鏡面反射并且全部反射光的只有小部分被漫反射。例如，在這種情況下，反射器150在可見光波長下的鏡面反射與總反射的比率為至少約0. 7、或至少約0. 75、或至少約0. 8、或至少約 0. 85、或至少約0. 9、或至少約0. 95，其中可見光波長可為位于電磁波譜的可見光范圍內(nèi)的任何波長。在一些情況下，可見光范圍為約400nm至約690nm，或約410nm至約680nm，或約 420nm 至約 670nm。反射器150將圖像光155鏡面反射為沿與水平方向成角度θ 的第五方向152的反射圖像光151。反射器150反射未被光學漫射片170散射的環(huán)境光156。反射器150將環(huán)境光156鏡面反射為沿與水平方向成角度θ 2的第六方向154的反射環(huán)境光153。在一些情況下，視位180、圖像投影光源110、和環(huán)境光源140的位置使得視位180中的觀察者接收和觀看反射圖像光151而非反射環(huán)境光153。在這種情況下，鏡面反射器150朝視位反射未被不對稱光學散射片170散射的圖像光155并且遠離視位反射未被不對稱光學漫射片 170散射的環(huán)境光156。在這種情況下，位于視位180中的觀察者可觀察到具有增強對比度的圖像。在一些情況下，鏡面反射器150的反射率隨入射角增大不變化、或變化極小。在這種情況下，鏡面反射器150在入射角為約θ工的可見光中具有第一平均反射率R1,并且在入射角為約θ 2的可見光中具有第二平均反射率民，其中R1與&之間的差值不超過約10%、 或不超過約5%、或不超過約2%。在一些情況下，角度Q1約為0并且角度θ2約為45度。在一些情況下，鏡面反射器150的反射率隨入射角增大而改變，例如降低。在一些情況下，例如當角度Q1顯著小于角度θ 2時，反射率隨入射角增大而降低的反射器150可增加顯示給視位(例如視位180)的圖像的對比度。在一些情況下，鏡面反射器150在入射角為約Q1的可見光中具有第一平均反射率R1，并且在入射角為約θ 2的可見光中具有第二平均反射率&，其中比率R1/^為至少約1. 2、或至少約1. 4、或至少約1. 5、或至少約1. 6、或至少約1. 8、或至少約2、或至少約2. 5、或至少約3。在一些情況下，角度θ工約為0并且角度9 2約為45度。在一些情況下，鏡面反射器150可在電磁波譜的某一區(qū)域(例如可見光區(qū)域)內(nèi)具有基本上平坦的反射光譜。例如，在這種情況下，鏡面反射器在可見光中的反射率變化不超過20%、或不超過15%、或不超過10%、或不超過5%。在一些情況下，反射器150在藍色波長下(例如在440nm下)的反射率與在紅色波長下(例如在620nm下)的反射率的比率范圍為約0. 8至約1. 2、或約0. 9至約1. 1。通常，鏡面反射器150可為在應用中期望和/或實際的任何鏡面反射器。例如， 鏡面反射器150可為鍍鋁膜或多層聚合物反射膜(例如，反射偏振膜或得自3M公司(St. Paul, Minnesota)的 VIKUITI ESR 膜)。吸光層160可通過吸收未被鏡面反射器150反射的圖像光161和環(huán)境光162來增加顯示圖像的對比度。吸光層160可包括可在應用中期望和/或實際的任何吸光材料。例如，層160可包括分散在粘結劑材料中的炭黑、吸光染料(例如黑色染料或其它暗色染料)、 吸光顏料或其它暗色顏料、或者不透明顆粒。合適的粘結劑包括熱塑性塑料、輻射固化性或熱固性丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、有機硅基材料、或者其它合適的粘結劑材料。在一些情況下，吸光層160在可見光中的光學吸收系數(shù)為至少約0. 1/微米、或至少約0. 2/微米、或至少約 0. 4/微米、或至少約0. 6/微米。圖像投影光源110包括圖像形成裝置并且將由該裝置形成的圖案投影到顯示器或圖像平面120上。投影儀110的輸出光111可具有可在應用中期望的任何偏振。例如， 在一些情況下，輸出光111為基本上非偏振的。在這種情況下，具有第一偏振態(tài)的輸出光 111的強度與具有垂直于第一偏振態(tài)的第二偏振態(tài)的輸出光的強度的比率范圍為約0. 8至約1. 2、或約0. 85至約1. 15、或約0. 9至約1. 1、或約0. 95至約1. 05。在一些情況下，輸出光111為基本上(例如)沿第一方向偏振的。在這種情況下，具有第一偏振態(tài)的輸出光 111的強度與具有正交偏振態(tài)的輸出光的強度的比率為至少約100、或至少約500、或至少約1000。在一些情況下，輸出光110包括偏振態(tài)的混合體。例如，在一些情況下，輸出光110 可包括紅光、綠光和藍光，其中藍光和紅光具有一種偏振態(tài)并且綠光具有正交偏振態(tài)。通常，圖像投影光源110可包括任何圖像形成裝置。例如，圖像形成裝置可為反射型顯示器、透射型顯示器、或發(fā)射型顯示器、或不同顯示器類型的組合(例如透射反射型顯示器)。例如，在一些情況下，反射型圖像形成裝置可包括LCD或數(shù)字微鏡陣列顯示器，例如得自Texas Instruments公司的數(shù)字光處理器(DLP)顯示器。通常，不對稱光學漫射片170可為可在應用中期望和/或實際的任何不對稱漫射片。例如，不對稱漫射片170可為體漫射片和/或表面漫射片?？赏ㄟ^(例如)將客體材料的小顆粒摻入或分散在主體材料中來實現(xiàn)體漫射，其中客體和主體材料具有不同的折射率?？赏ㄟ^(例如)將漫射片的表面制備為糙面來實現(xiàn)表面漫射。在一些情況下，漫射片170為體漫射片并且客體和主體材料的折射率之間的差值為至少約0. 01、或至少約0. 02、或至少約0. 03、或至少約0. 04。在一些情況下，不對稱光學漫射片170可為基本上偏振不敏感的。在這種情況下， 不對稱光學漫射片對于沿給定方向(例如水平方向)的兩個互相正交的偏振入射光的增益曲線(例如水平增益曲線210)為基本上相同的。例如，在這種情況下，沿水平方向的兩個互相正交的偏振入射光的水平增益曲線210相差不超過約15%、或不超過約10%、或不超過約5%。又如，沿豎直方向的兩個互相正交的偏振入射光的豎直增益曲線220相差不超過約15%、或不超過約10%、或不超過約5%。在一些情況下，不對稱光學漫射片170可包括結構化表面或層。結構化層可包括具有可在應用中期望的任何形狀的結構。示例性的形狀包括平面的、凹的、凸的、非球面的、 菲涅耳的、橢球體的、纖絲的、衍射的、以及小平面化的形狀。例如，圖4為包括結構化表面 410的不對稱光學漫射片470的示意性側視圖，所述結構化表面410包括具有間距430的多個光學透鏡(例如微透鏡)420。在一些情況下，光學透鏡中的至少一些可為變形的，以用于(例如)改變由圖像投影光源110投影的圖像的縱橫比。在一些情況下，變形透鏡可為或可包括細長(例如圓柱形)透鏡。在一些情況下，不對稱光學漫射片170可包括具有無規(guī)間距430的細長光學透鏡陣列，例如，柱形透鏡陣列。圖5為類似于結構化表面410且包括多個小透鏡620的結構化表面610的示意性俯視圖。各個小透鏡均具有寬度％、長度 a2,以及縱橫比 /ai。在一些情況下，縱橫比范圍為約1. 5至約200、或約2至約100、或約 2至約50、或從2至約25。在一些情況下，不對稱光學漫射片170為體漫射片并且包括多個位于第二材料內(nèi)的具有第一材料的細長結構或顆粒，其中兩種材料具有不同的折射率。在一些情況下，細長顆粒大致沿相同方向(例如沿豎直方向13 取向。在一些情況下，細長顆粒的長度范圍為約50nm至約100微米、或約IOOnm至約50微米、或約200nm至約10微米。在一些情況下， 細長顆粒的縱橫比范圍為約5 1至約1000 1、或約10 1至約200 1、或約20 1 到約50 1。在一些情況下，光學構造190為一體化構造，這意味著構造中的各個部件通過(例如)一種或多種粘合劑層而彼此附接。在一些情況下，所述制品還可包括任選基底185。在一些情況下，基底185可主要為所述制品中的其它部件提供支承。在一些情況下，基底185可提供一個或多個附加的光學功能。例如，基底185可為或可包括具有在應用中可為所需功能的光學漫射片、寬帶吸光器、吸收型偏振器、反射型偏振器、或任何其它膜?；?85可為可在應用中合適和/或實際的任何材料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、丙烯酸、鋁片、 和玻璃、以及它們的復合物。通過下面的實例進一步說明本發(fā)明所公開的系統(tǒng)和構造的一些優(yōu)點。本實例中列出的特定材料、量和尺寸以及其他條件和細節(jié)不應被解釋為不當?shù)叵拗票景l(fā)明。實例為了形成干擦層，根據(jù)美國專利No. 6，299, 799中的實例3來制備硬涂層組合物。 所述組合物包含18.4重量％的由甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(丙烯酸酯硅烷)表面改性的20nm的二氧化硅顆粒(NALC0 2327) ,25. 5重量％的季戊四醇三/四丙烯酸酯 (PETA)、4. 0 重量％的 N，N- 二甲基丙烯酰胺(DMA)、1. 2 重量％的 IRGACURE 184,1. 0 重量％的TINUVIN 292、46.9重量％的異丙醇溶劑、和3.0重量(％的水。然后利用溶劑1_甲氧基-2-丙醇/乙酸乙酯(1 4v/v比)將大約50固體重量％的所述組合物稀釋至30固體重量％。將1. 8 克二氧化硅微珠(得自 Evonik Industries 的 DEGUSSA 0K607)和 0. 03 克 TEG0 rad 2250(Evonik Industries)與100克上述涂布溶液混合到一起以形成均勻溶液。然后使用#10纏線棒(購自RD Specialties (Webster, NY))將所得溶液分別涂覆到底漆MELINEX 618的PET膜的頂部。然后將所得膜在85°C的烘箱中干燥1分鐘、 隨后使用 Fusion UV-Systems 公司的配備有 H 燈泡的 Light-Hammer 6UV (Gaithersburg,
11Maryland)處理器進行固化，所述H燈泡以30英尺/分鐘的線速度(1通道)工作在100% 燈功率下的氮氣氣氛中。所得涂層的為90. 和47. 6%。加入不同量的TEG0 rad 2250以制備不同的涂布溶液。通過利用指定的標記物在膜上書寫并且隨后利用干布清潔來測定干擦特性。結果總結在表1中。表 權利要求
1.一種信息傳遞制品，包括(a)書寫構件，具有前和后主表面，其中所述前主表面能夠用作干擦表面，所述書寫構件為基本上透明的；和(b)投影構件，設置在所述書寫構件的所述后主表面上，所述投影構件包括(1)不對稱光學漫射片，沿具有第一視角Ah的第一方向、以及沿垂直于所述第一方向的具有第二視角Av的第二方向散射光，Ah/Av為至少約2 ；和(2)基本鏡面反射器，反射未被所述不對稱光學漫射片散射的光。
2.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述書寫構件的所述前主表面具有熱或輻射固化涂層。
3.根據(jù)權利要求2所述的制品，其中所述固化涂層包括具有納米顆粒的硬涂層。
4.根據(jù)權利要求3所述的制品，其中所述納米顆粒包括二氧化硅。
5.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述書寫構件的所述前主表面具有壓印圖案。
6.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述書寫構件的前主表面具有通過接觸探針輪廓儀所測定的范圍為60至1000的預定義平均表面粗糙度Ra。
7.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中比率々/^為至少約2.5。
8.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述不對稱光學漫射片包括位于第一材料內(nèi)的多個細長結構，所述細長結構大致沿所述第二方向取向。
9.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述不對稱光學漫射片為基本上偏振不敏感的。
10.根據(jù)權利要求9所述的制品，其中所述不對稱光學漫射片對于兩個互相正交的偏振入射光的增益曲線相差不超過約10%。
11.根據(jù)權利要求9所述的制品，其中所述不對稱光學漫射片對于兩個互相正交的偏振入射光的增益曲線相差不超過約5%。
12.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述鏡面反射器在大致零度入射角下的可見光中具有第一平均反射率R0,并且在大致45度入射角下的可見光中具有第二平均反射率R45， R。/R45為至少約1. 5。
13.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述基本鏡面反射器在可見光波長下的鏡面反射率與總反射率的比率為至少約0. 7。
14.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述鏡面反射器為基于銀或鋁的反射鏡。
15.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述鏡面反射器為介電多層。
16.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述基本鏡面反射器在可見光波長下的鏡面反射率與總反射率的比率為至少約0. 8。
17.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述基本鏡面反射器在可見光波長下的鏡面反射率與總反射率的比率為至少約0. 9。
18.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述基本鏡面反射器在可見光中具有基本上平坦的反射光譜。
19.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述不對稱光學漫射片包括多個光學透鏡。
20.根據(jù)權利要求19所述的制品，其中所述多個光學透鏡中的至少一些為變形透鏡。
21.根據(jù)權利要求20所述的制品，其中所述變形光學透鏡中的至少一些包括柱形透鏡。
22.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述不對稱光學漫射片包括無規(guī)的全息光學透^Ml O
23.根據(jù)權利要求1所述的制品，其中所述不對稱光學漫射片包括具有無規(guī)間距的細長光學透鏡陣列。
24.—種投影系統(tǒng)，包括根據(jù)權利要求1所述的信息傳遞制品；圖像投影光源，將圖像光大致沿第一方向投影到圖像平面上，所述第一方向與水平方向成角度Q1 ；環(huán)境光源，大致沿第二方向發(fā)射環(huán)境光，所述第二方向與所述水平方向成角度θ2 ； 不對稱光學漫射片，設置在所述圖像平面中，并且具有沿所述水平方向的第一視角Ah 以及沿與所述水平方向正交的豎直方向的第二視角~冰/~為至少約2 ;Αν/2大于θ工并且小于θ2 ；以及基本鏡面反射器，反射未被所述不對稱光學漫射片散射的光，并且在入射角為約θ i的可見光中具有第一平均反射率R1,且在入射角為約θ 2的可見光中具有第二平均反射率&， R1ZR2為至少約1. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信息傳遞制品和系統(tǒng)，其包括具有可干擦前表面的書寫構件和投影構件。所述投影構件包括不對稱光學漫射片，所述不對稱光學漫射片沿具有第一視角AH的第一方向、以及沿垂直于所述第一方向的具有第二視角AV的第二方向散射光。比率AH/AV為至少約2。
文檔編號B43L1/12GK102405142SQ201080010225
公開日2012年4月4日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權日2009年1月8日
發(fā)明者劉蘭虹, 劉宇鋒, 大衛(wèi)·T·尤斯特, 威廉·V·巴斯蒂安斯, 弗雷德里克·J·古斯塔夫森, 於陽, 郝恩才 申請人:3M創(chuàng)新有限公司