專利名稱：反射屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種反射屏，尤其涉及一種波長(zhǎng)選擇性的反射屏，其上投影來(lái)自例如視頻投影機(jī)、電影投影機(jī)或高架投影儀等投影機(jī)的圖像，具有極好的色彩再現(xiàn)性，且甚至在明亮環(huán)境下也具有高的對(duì)比度。
背景技術(shù)：
近幾年，在會(huì)議和類似場(chǎng)合中，已經(jīng)可以看到高架和幻燈投影機(jī)廣泛地被演說者用于演示他們的資料。家庭使用的液晶視頻投影機(jī)和動(dòng)畫電影投影機(jī)也獲得了普及。這些投影機(jī)通過使用例如液晶板光學(xué)調(diào)制來(lái)自光源的光形成成像光，然后通過例如透鏡的光學(xué)系統(tǒng)把該成像光投射到屏幕上而運(yùn)行。
例如，在屏幕上形成彩色圖像的正面投影機(jī)包括照明光學(xué)系統(tǒng)，用于把從光源發(fā)出的光分解成紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)光束，并且將這些光束會(huì)聚到預(yù)定的光程；液晶板(光閥)，用于光學(xué)調(diào)制在照明光學(xué)系統(tǒng)中分解的紅、綠、藍(lán)光束；光學(xué)組合單元，用于組合經(jīng)過液晶板光學(xué)調(diào)制的R、G、B光束。光學(xué)組合單元中產(chǎn)生的彩色圖像通過投影透鏡放大并投影到屏幕上。
更近的發(fā)展提供了一種投影機(jī)，其使用三基色窄帶光源和代替液晶板的光柵光閥(GLV)來(lái)空間調(diào)制相應(yīng)的RGB光束。
上述投影機(jī)利用投影屏來(lái)提供圖像。投影屏可粗略分為透射屏和反射屏。對(duì)于透射屏，光發(fā)射自屏幕的后面，將圖像呈現(xiàn)給坐在屏幕前面的用戶；對(duì)于反射屏，光發(fā)射自屏幕的前面并呈現(xiàn)給用戶反射光形成的圖像。為了使任何類型的屏幕都可以展示出高的可視性，需要形成明亮的、高對(duì)比度的圖像。
然而，不像發(fā)射型顯示器和背面投影機(jī)，正面投影機(jī)使用例如ND濾光器在很小程度上減少環(huán)境光的反射，因此，提高反射屏上的正面投影機(jī)明亮區(qū)域的對(duì)比度非常困難。
克服這個(gè)問題的一個(gè)建議提供了一種反射屏，其包括含有介電層壓材料的光學(xué)薄膜(光學(xué)層壓材料)，介電層對(duì)特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光顯示出高反射性能，和至少對(duì)在那些特定波長(zhǎng)區(qū)域之外的可見波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光顯示出高透射性能。在這種屏幕中，構(gòu)成介電層壓材料的光學(xué)膜的厚度用矩陣模擬方法設(shè)計(jì)。這種建議的一個(gè)實(shí)例在日本未審專利申請(qǐng)公開2003-270725中記載了。
在上述屏幕中，光學(xué)層壓材料作為光譜濾光器來(lái)反射特定波長(zhǎng)區(qū)域中的大多數(shù)光。例如光學(xué)層壓材料透射這些特定波長(zhǎng)區(qū)域之外的大多數(shù)入射環(huán)境光。
如上所述，與常規(guī)屏幕相比，這種反射屏可選擇性地反射特定波長(zhǎng)的光，并且減少環(huán)境光的反射。相應(yīng)地，能抑制在屏幕上形成的圖像對(duì)比度的降低，有效地降低環(huán)境光的反射，可得到明亮的圖像。此外，這種反射屏可以在明亮的環(huán)境下得到清晰的圖像，因此，可以不受環(huán)境亮度的影響而得到清晰圖像。特別地，采用光源能夠得到非常高的對(duì)比度，例如采用GLV，其具有陡峭的光譜，其半寬小于特定波長(zhǎng)區(qū)域中屏幕反射的半寬。因此，光源的容量(capacity)可以完全地產(chǎn)出。

發(fā)明內(nèi)容
一種包含高壓水銀燈(UHP燈)的LCD投影機(jī)，盡管使用上述反射屏，仍然遭受成像光的差的白平衡的影響。
期望得到一種能夠調(diào)節(jié)成像光中三基色(RGB)之間平衡并提高RGB純度從而擴(kuò)展顏色范圍(color gamut)的反射屏。
本發(fā)明人研究了上述問題的原因，發(fā)現(xiàn)作為投影機(jī)光源的UHP燈導(dǎo)致差的RGB平衡和低色彩重現(xiàn)性。具體來(lái)說，UHP燈產(chǎn)生的光本來(lái)在紅光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)強(qiáng)度低且光譜寬。因此，期望在發(fā)自光源的成像光中的紅光波長(zhǎng)區(qū)域中的光被修整，導(dǎo)致差的RGB平衡。本發(fā)明人為克服這個(gè)問題，進(jìn)行了廣泛的研究，完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式提供了一種通過反射來(lái)自光源的光來(lái)顯示圖像的反射屏，該反射屏包括反射片、光散射片和將反射片與光散射片粘結(jié)的粘合層。該粘合層包含吸收在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光的著色材料。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式提供了一種通過反射來(lái)自光源的光顯示圖像的反射屏，該反射屏包括反射片和設(shè)置在反射片上的光散射片。該光散射片包含吸收在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光的著色材料。
采用這種結(jié)構(gòu)，不用在反射屏上提供附加層，入射到反射片上并在其上反射的光中的在特定波長(zhǎng)區(qū)域中的光組分就能夠被吸收，從而得到具有極好的色彩再現(xiàn)性的成像光。
優(yōu)選的，著色材料吸收綠光。因?yàn)閺木哂胁畹纳势胶獾耐队皺C(jī)光源中發(fā)出的光中具有高強(qiáng)度的光組分能夠被吸收，因此可以達(dá)到良好的色彩平衡。特別是，這種著色材料使屏幕尤其適合與UHP燈一起使用。
優(yōu)選的，反射片對(duì)在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光具有高反射性能而且對(duì)在可見波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)但在特定波長(zhǎng)區(qū)域之外的光具有吸收性能。
例如反射片包括包含介電層的光學(xué)層壓材料和具有透射性能的光吸收薄膜，以及用于反射透射過光學(xué)層壓材料的光的反射層。
優(yōu)選的，反射片包括包含至少一個(gè)高折射率層和至少一個(gè)低折射率層交替排列的光學(xué)層壓材料，其中該低折射率層具有比高折射率層低的折射率；以及吸收從光學(xué)層壓材料透射過來(lái)的光的吸收層。
更優(yōu)選的，特定波長(zhǎng)區(qū)域分別包括紅光波長(zhǎng)區(qū)域、綠光波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)光波長(zhǎng)區(qū)域。
在這種方式中，環(huán)境光的反射能夠被顯著地降低。因此可有效防止投影屏上圖像對(duì)比度的降低和環(huán)境光的反射，并可得到具有極好的色彩再現(xiàn)性的明亮圖像。通過基于光源光譜強(qiáng)度分布和反射片的反射性能，決定著色材料的類型和數(shù)量，可以得到具有優(yōu)異色彩再現(xiàn)性的圖像。


圖1為本發(fā)明所基于的反射屏的橫截面圖；圖2為反射片1的光學(xué)膜的橫截面圖；圖3為展示反射片1的反射性能的圖；
圖4為反射片1的光學(xué)膜的橫截面圖；圖5為展示UHP燈的發(fā)射光譜和反射片1的反射性能的圖；圖6為UHP燈的發(fā)射光譜和被反射片1反射的光的光譜圖；圖7為第一實(shí)施方式的反射屏的橫截面圖；圖8為展示包含著色材料的粘合層的光吸收性能的圖；圖9為第二實(shí)施方式的反射屏的橫截面圖；圖10為展示實(shí)施例和對(duì)比例的反射屏的反射性能的圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的反射屏將在此描述。注意本發(fā)明并不局限于下列描述，只要不脫離本發(fā)明的范圍可以進(jìn)行各種改進(jìn)和改變。
首先，將描述本發(fā)明所基于的反射屏的結(jié)構(gòu)。圖1為反射屏的局部橫截面圖。反射屏90包括反射片1、光散射片3和粘結(jié)反射片1和光散射片3的粘合層4。
反射片1反射在多個(gè)預(yù)定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光，即投影光或成像光，并吸收在這些預(yù)定波長(zhǎng)區(qū)域之外的可視波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光。預(yù)定波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選地包括三基色紅、綠和藍(lán)的波長(zhǎng)區(qū)域。
圖2示出了反射片1的一個(gè)實(shí)例。反射片1包括反射層11以及包含介電膜12D和具有透射性能的光吸收薄膜12M的光學(xué)層壓材料12。
反射層11由基片11B和在基片11B上的金屬膜11M組成，并反射從光學(xué)層壓材料12透射過來(lái)的光。
基片11B作為反射片1的支承元件。基片11B由如柔性聚合物構(gòu)成，例如聚碳酸酯(PC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)或聚烯烴(PO)。
金屬膜11M可由以高反射率反射可見光的金屬組成。例如金屬膜11M可由Al、Au或Ag組成，并可具有50nm或更大的厚度?？稍诨?1B上通過任意技術(shù)形成金屬膜11M，例如汽相淀積、電鍍或涂覆?？蛇x擇的，可使用由和金屬膜11M相同材料構(gòu)成的金屬基片，代替由基片11B和金屬膜11M構(gòu)成的反射層11。
光學(xué)層壓材料12具有選擇性反射性能，并包括包含介電膜12D和具有透射性能的光吸收薄膜12M的至少兩層。光學(xué)層壓材料12可包括介電膜12D和光吸收薄膜12M，二者在彼此上交替排列，也可以包括連續(xù)地在彼此上層疊的兩種或多種類型的介電膜12D。
介電膜12D由至少在可見波長(zhǎng)區(qū)域透明的材料構(gòu)成。該材料的實(shí)例包括Nb2O5、TiO2、Ta2O5、Al2O3和SiO2。在基色的各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中的反射峰的半寬隨著介電膜12D的折射率而增大和減少。可相應(yīng)選擇適應(yīng)目標(biāo)反射性能的介電材料。
具有透射性能的光吸收薄膜12M，優(yōu)選為由具有折射率為1或更大和吸收系數(shù)為0.5或更大的材料構(gòu)成的厚度為5-20nm的薄膜。該材料的實(shí)例包括Nb、Nb合金、C、Cr、Fe、Ge、Ni、Pd、Pt、Rh、Ti、TiN、TiNxWy、Mn、Ru和PbTe。構(gòu)成光學(xué)層壓材料12的各層可通過例如濺射法的干法形成。
設(shè)計(jì)光學(xué)層壓材料12每一層的厚度，以使相對(duì)于紅、綠、藍(lán)波長(zhǎng)區(qū)域呈現(xiàn)高反射性能，例如50％或更高的反射率，同時(shí)相對(duì)于在紅、綠、藍(lán)波長(zhǎng)區(qū)域之外的光呈現(xiàn)高吸收性能，例如80％或更高的吸收性。具體來(lái)說，光學(xué)層壓材料12每一層的厚度優(yōu)選滿足下列條件來(lái)設(shè)計(jì)nd＝λ(α±1/4)(1)其中，d為每一層的厚度，n為每一層的折射率，λ為在光學(xué)層壓材料上的入射光的波長(zhǎng)，nd為每一層的光學(xué)厚度，α為自然數(shù)。
例如，如圖3所示，包括Al膜(厚度為50nm)作為金屬膜11M和三層結(jié)構(gòu)Nb2O5/Nb/Nb2O5(厚度560nm/19nm/550nm(Al層一側(cè)))作為光學(xué)層壓材料12的反射片1，對(duì)在三基色區(qū)域內(nèi)的光具有至少50％的高反射率而且對(duì)于投影光(來(lái)自使用激光振蕩器的投影機(jī)光源的光)臨近這些區(qū)域的光(雜散光)具有至少80％的高吸收率。
反射片1的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例如圖4所示，反射片1包括基片11B；設(shè)置于基片11B上的光學(xué)層壓材料13，其用于反射投影光中在三基色區(qū)域內(nèi)的光并透射投影光中的這些區(qū)域之外的光；以及設(shè)置于基片11B背面的光吸收層14?；?1B可具有與圖2所示相同的結(jié)構(gòu)。
光學(xué)層壓材料13是一個(gè)具有選擇性反射性能、并由高折射率層13H和折射率低于高折射率層13H的低折射率層13L交替堆疊形成的層壓材料。
高折射率層13H和低折射率層13L通過例如濺射法等干法或例如旋涂、浸漬涂布等濕法形成。
當(dāng)用干法制造這些層時(shí)，折射率為約2.0-約2.6的多種材料可用于形成高折射率層13H，折射率為約1.3-約1.5的多種材料可用于形成低折射率層13L。例如，高折射率層13H可由TiO2、Nb2O5或Ta2O5形成，低折射率層13L可由SiO2或MgF2形成。
當(dāng)用濕法制造這些層時(shí)，光學(xué)層壓材料13的層厚可通過矩陣模擬來(lái)設(shè)計(jì)，使得光學(xué)層壓材料對(duì)特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光呈現(xiàn)高反射性能，而且至少對(duì)在那些特定波長(zhǎng)區(qū)域之外但在可見光區(qū)域內(nèi)的光呈現(xiàn)高透射性能。這里，“矩陣模擬”是指日本未審專利申請(qǐng)公開2003-270725所公開的技術(shù)。具體來(lái)說，當(dāng)光以入射角θ0進(jìn)入層壓光學(xué)薄膜系統(tǒng)時(shí)，該光學(xué)薄膜系統(tǒng)由兩種或多種材料構(gòu)成以允許在層的界面上進(jìn)行多重反射，根據(jù)所用光源的類型和波長(zhǎng)以及每層的光學(xué)厚度(折射率和層的幾何厚度的乘積)，相位形成干涉，并且反射光束也因此呈現(xiàn)干涉。根據(jù)這個(gè)理論，建立等式，并利用這個(gè)等式進(jìn)行模擬來(lái)設(shè)計(jì)具有預(yù)期特性的光學(xué)膜的厚度。
在這個(gè)實(shí)施方式中，在投影機(jī)光源中被用作成像光的紅、綠、藍(lán)波長(zhǎng)區(qū)域，可被選作特定波長(zhǎng)區(qū)域，并且每一層的厚度可通過矩陣模擬來(lái)確定，以使在這些波長(zhǎng)區(qū)域中的光被反射，并且在這些波長(zhǎng)區(qū)域之外的光被透射。通過堆疊具有如此設(shè)計(jì)厚度的高折射率層13H和低折射率層13L，能夠可靠地制成令人滿意地作為RGB光譜濾光器的光學(xué)層壓材料13。
構(gòu)成通過干法形成的光學(xué)層壓材料13的光學(xué)層數(shù)量沒有特別限制。優(yōu)選的，數(shù)量為奇數(shù)，以在光入射側(cè)提供高折射率層13H，和在與光入射側(cè)相對(duì)的光學(xué)層壓材料13最外層提供另一高折射率層13H。
當(dāng)光學(xué)層壓材料13通過濕法制造時(shí)，高折射率層13H和低折射率層13L分別通過涂覆基于溶劑的涂料材料隨后固化而分別形成。優(yōu)選，奇數(shù)個(gè)這些層交替堆疊。每一個(gè)光學(xué)層可優(yōu)選地通過涂覆包含樹脂的涂料材料而形成，該樹脂可通過吸收應(yīng)用加熱或UV照射的能量而固化。例如，高折射率層13H優(yōu)選地采用熱固性樹脂，由JSR公司生產(chǎn)的Opstar JN7102(折射率1.68)而制備，低折射率層13L優(yōu)選地采用熱固性樹脂，由JSR公司生產(chǎn)的Opstar JN7215(折射率1.41)制備。得到的光學(xué)層壓材料13具有柔韌性。
用于高折射率層13H的材料不限于上述熱固性樹脂?？刹捎媚墚a(chǎn)生折射率為約1.6-2.1的任意溶劑體系涂料材料。用于低折射率層13L的材料不限于上述熱固性樹脂。可采用能產(chǎn)生折射率為約1.3-1.59的任意溶劑體系涂料材料。高折射率層13H和低折射率層13L的折射率之差越大，形成的所需層數(shù)越小。
當(dāng)光學(xué)層壓材料13由濕法制造時(shí)，設(shè)計(jì)光學(xué)層壓材料13每一層的厚度，以使光學(xué)層壓材料13對(duì)于在紅、綠、藍(lán)波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光呈現(xiàn)高反射性能，例如50％或更大的反射率，而對(duì)于在這些波長(zhǎng)區(qū)域之外的光呈現(xiàn)高透射性能，例如80％或更大的透射率。光學(xué)層壓材料13每一層的厚度可設(shè)計(jì)成滿足上述等式(1)。
例如，光學(xué)層壓材料13由19層構(gòu)成，包括10層高折射率層13H(每一層厚度1023nm，折射率1.68)和與頂部和底部的高折射率層13H交替堆疊的9層低折射率層13L(每一層厚度780nm，折射率1.41)，該光學(xué)層壓材料13對(duì)在三基色區(qū)域內(nèi)的光呈現(xiàn)80％或更高的高反射率，對(duì)于投影光(發(fā)自使用激光振蕩器作為投影機(jī)光源的光)中的臨近這些區(qū)域的光(雜散光)呈現(xiàn)高透射性能，即20％或更低的反射率。
光吸收層14為通過在基片11B背面涂覆黑色涂料材料而形成為黑色涂層，或?yàn)檎辰Y(jié)在基片11B背面的以吸收光的黑色薄膜。具有這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)楣馕諏?4吸收光，所以可以阻止從光學(xué)層壓材料13透射過來(lái)的光的反射。因此，只有在三基色區(qū)域中的光束可被反射片1可靠地反射。可選擇地，基片11B可包含黑色涂料等以形成起到光吸收層作用的黑色基片11B。
上述反射片1的任意一種結(jié)構(gòu)可以高反射率反射在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光，即，從光源投影的光束，并吸收在特定波長(zhǎng)區(qū)域之外的光(環(huán)境光)。
光散射片3散射被反射片1反射的光，以得到散射光。
因?yàn)榘瓷淦?的反射屏反射在三基色區(qū)域內(nèi)的光束，所以用戶能夠看到傳送到屏幕上的圖像的反射圖像。換句話說，用戶看到的只是投影到反射屏上的圖像的反射光束。然而，當(dāng)被屏幕反射的光只包含反射鏡面分量時(shí)，由于視野受限等，用戶將難以認(rèn)識(shí)到滿意且自然的圖像。
為了克服這個(gè)困難，反射屏90配備了光散射片3，使得被反射屏90反射的散射光可傳送給用戶。換句話說，當(dāng)光散射片3設(shè)置在反射片1上，且光從光散射片3中透射過時(shí)，只有在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光束被反射片1選擇性地反射。反射光束在通過光散射片3時(shí)被散射，從而除了反射鏡面分量外，還產(chǎn)生散射的反射光。因此，反射鏡面分量和散射的反射光都從反射屏90傳遞給用戶，由此顯著地改善了視野特性。因此可以傳遞給用戶自然的圖像。
光散射片3并沒有特別的限制，可以是任意已知的片。例如，光散射片3可為包含多行珠子的層。通過控制多種因素，例如所用珠子的類型和大小，這種由珠子制成的光散射片3可以設(shè)計(jì)具有特性，例如對(duì)于在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光高的光散射特性。而且，微透鏡陣列(MLA)可用作光散射層。
粘合層4是把光散射片3連接到反射片1上的粘合層。粘合層4可由具有光學(xué)透明性的丙烯酸類粘結(jié)劑組成。
因?yàn)榄h(huán)境光的影響可有效地被減小，所以包括反射片1的反射屏90和光譜半寬小的光源的組合使用，例如裝配有激光振蕩器作為光源(例如GLV)或裝配有LED的投影機(jī)，可獲得高的對(duì)比度和高的色彩再現(xiàn)性。例如，在圖3中，在456nm、532nm和643nm處畫的實(shí)線，指示了GLV的典型激光波長(zhǎng)。因?yàn)榧す夤庾V的半寬充分小于反射片1的光譜特性的半寬，所以可消除環(huán)境光的影響。
相反，當(dāng)光從包含UHP燈作為光源的LCD投影機(jī)投影到反射屏90上時(shí)，光源的部分光譜也被修整。這導(dǎo)致了反射光的差的白平衡。
圖5和圖6示出了一個(gè)例子。圖5示出了圖3中反射片1的反射曲線R和來(lái)自包含UHP燈的LCD投影機(jī)的白光的發(fā)射光譜曲線SP。圖6對(duì)于圖5所示反射特性和光源的光譜示出了被反射屏90反射的實(shí)際的白光光譜。在反射光的光譜SR中，在綠光波長(zhǎng)區(qū)域的光譜峰具有顯著高的強(qiáng)度。因此不顯示白色。
在圖6箭頭所指的光譜SR的波長(zhǎng)區(qū)域中，投影光沒有被反射。因此，色彩純度增大，色彩范圍擴(kuò)展。
本發(fā)明的目的在于包含用于糾正上述色度點(diǎn)偏移的著色材料的屏幕組成材料。
圖7為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的反射屏。
本實(shí)施方式的反射屏10包括對(duì)應(yīng)于圖1中粘合層4的粘合層2。粘合層2包含吸收在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光的著色材料。反射屏10的其它特點(diǎn)與圖1中所示的相同。反射片1通過粘合層2與光散射片3粘結(jié)。
粘合層2具有粘合性能，可使反射片1和光散射片3粘結(jié)在一起，并將對(duì)在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光呈現(xiàn)出低透射率，因此，將吸收在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光的著色材料，加入并分散在粘合層4中以形成粘合層2。特定波長(zhǎng)區(qū)域優(yōu)選為其中反射片1呈現(xiàn)高反射性能的波長(zhǎng)區(qū)域之一，更優(yōu)選為綠光波長(zhǎng)區(qū)域?！熬G光波長(zhǎng)區(qū)域”中的光為波長(zhǎng)為525-580nm，并優(yōu)選為525-560nm的光。
著色材料可為任意顏料或染料，優(yōu)選為吸收綠光的品紅色材料。
著色材料的實(shí)例包括在臨近532nm處，特別是在525-560nm區(qū)域內(nèi)具有高吸收率的著色材料。這種材料的實(shí)例包括花青、squalirium、甲亞胺、呫噸、氧雜菁(oxonol)和偶氮化合物。優(yōu)選花青化合物，且更優(yōu)選下面的結(jié)構(gòu)式(A)所代表的花青化合物 這些著色材料在550-620nm范圍內(nèi)有一個(gè)吸收最大值，該范圍即，吸收綠光的包括氖光的橙光區(qū)域。
優(yōu)選顏料的其它實(shí)例的包括顏料紅(PR)，例如由下式所代表的二氯喹吖啶酮(PR209) 這種著色材料在525-560nm波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的540nm(最小透射率波長(zhǎng))處透射率最小。那里的透射率比在藍(lán)光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)和紅光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的都小。
然而，具有類似性能的著色材料的其它實(shí)例包括最小透射率波長(zhǎng)為544nm的二酮基吡咯并吡咯(PR254)和具有最小透射率波長(zhǎng)510nm的二甲基喹吖啶酮(PR122)。
可加入到粘合層2的材料可以是吸收綠光的金屬細(xì)粒、金屬涂覆的細(xì)粒等。例如最小透射率波長(zhǎng)為529nm的金膠體可加入到粘合層2中。
加入粘合層2中的著色材料的量、粘合層2的厚度等根據(jù)目標(biāo)波長(zhǎng)區(qū)域的目標(biāo)透射率決定。
包含由式(A)所代表的花青化合物的粘合層的光透射特性在圖8中示出。圖中著色材料的含量對(duì)于樣品(1)到(6)以升序增大，所有樣品的厚度均為25μm。特別地，通過改變分散在丙烯酸類樹脂中的著色材料的量制備樣品(1)到(6)。
圖8示出了在臨近560nm處透射率隨著色材料含量的增大而降低的趨勢(shì)。據(jù)報(bào)告樣品(6)的透射率小于50％。當(dāng)粘合層2中包含著色材料的量比樣品(6)中少時(shí)，透射光變?yōu)槲⒓t色。對(duì)于樣品(1)到(3)，透射光變?yōu)槲⒕G色。根據(jù)這里所做的實(shí)驗(yàn)，樣品(4)、(5)和(6)中的透射光呈現(xiàn)了適宜的白平衡。
如果期望更小的厚度，可增加著色材料的含量以產(chǎn)生同樣的透射率。
粘合層優(yōu)選為在紅光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)具有高透射率的薄膜。這是優(yōu)選的，因?yàn)閷?duì)于例如UHP燈的光源來(lái)說，粘合層2對(duì)光的吸收可以調(diào)整在綠光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)過大的光譜強(qiáng)度和紅光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)不足的光譜強(qiáng)度之間的不平衡。
來(lái)自投影機(jī)的特定波長(zhǎng)的光束在反射屏10被反射，在其它波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的入射光如環(huán)境光被透射和吸收，從而得到選擇性反射。同時(shí)，在RGB波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的反射光束的強(qiáng)度可令人滿意的平衡，從而降低了黑色水平(blacklevel)并提高了反射屏10上的圖像對(duì)比度。即使在明亮的房間，也可顯示具有高對(duì)比度和高色彩再現(xiàn)性的圖像。
對(duì)于入射到反射屏10上的光，當(dāng)光通過粘合層2時(shí)，在特定波長(zhǎng)區(qū)域(當(dāng)采用UHP燈時(shí)為綠光)內(nèi)的部分光被吸收。剩下部分的光到達(dá)反射片1，包含在入射光中的環(huán)境光組分被反射片1吸收。只有在特定波長(zhǎng)區(qū)域(一般為三基色RGB的波長(zhǎng)區(qū)域)內(nèi)形成圖像的光被選擇性反射。當(dāng)反射光通過粘合層2時(shí)，在特定波長(zhǎng)區(qū)域(當(dāng)采用UHP燈時(shí)為綠光)的一些光被吸收，在紅光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光以高透射率透射，產(chǎn)生平衡良好的發(fā)射強(qiáng)度。光在光散射片3的表面被散射，傳遞給用戶具有寬視角的成像光。因此，反射屏10可高度消除環(huán)境光對(duì)成像光即反射光的影響。對(duì)比度可提高至非常高的水平，而且可傳遞給用戶具有高的色彩再現(xiàn)性的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的反射屏20，如圖9所示。反射屏20包括光散射片5作為圖3中的光散射片3。光散射片5包括吸收在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光的著色材料。反射屏20的其它特性與圖1中所示的相同。反射片1通過粘合層4與光散射片5粘結(jié)。
光散射片5散射被反射片1反射的光，且對(duì)在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光具有低透射率。因此，將吸收在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光的著色材料加入并分散在光散射片3中以形成光散射片5。這里，將被吸收的光優(yōu)選在反射片1呈現(xiàn)高反射性能的特定波長(zhǎng)區(qū)域之一內(nèi)，更優(yōu)選在綠光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)?！熬G光波長(zhǎng)區(qū)域”中的光為波長(zhǎng)為525-580nm，優(yōu)選為525-560nm的光。
加入以產(chǎn)生這樣一種性能的著色材料可與第一實(shí)施方式中所列的那些相同。與第一實(shí)施方式中相同，著色材料的含量可根據(jù)目標(biāo)透射率調(diào)整。
對(duì)入射到反射屏20上的光來(lái)說，當(dāng)光通過光散射片5時(shí)，在特定波長(zhǎng)區(qū)域(當(dāng)采用UHP燈時(shí)為綠光)內(nèi)的部分光被吸收。剩下部分的光到達(dá)反射片1，且包含在入射光中的環(huán)境光組分被反射片1吸收。只有在特定波長(zhǎng)區(qū)域(一般為三基色RGB的波長(zhǎng)區(qū)域)中形成圖像的光被選擇性地反射。當(dāng)反射光通過光散射片5時(shí)，在特定波長(zhǎng)區(qū)域(當(dāng)采用UHP燈時(shí)為綠光)內(nèi)的一些光被吸收，在紅光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光以高透射率透射，產(chǎn)生平衡良好的發(fā)射強(qiáng)度。光在光散射片5的表面被散射，傳遞給用戶具有寬視角的成像光。因此，反射屏20可高度消除環(huán)境光對(duì)成像光即反射光的影響。對(duì)比度可提高至非常高的水平，且可傳遞給用戶具有高的色彩再現(xiàn)性的圖像。
盡管如上所述的反射片具有選擇性反射性能，但作為替代，可使用在基片上沉積鋁制備的反射片。
實(shí)施例以下將對(duì)本發(fā)明舉例說明。這些實(shí)施例僅作為解釋而并不限制本發(fā)明的范圍。
例具有如圖7所示結(jié)構(gòu)的反射屏在以下條件下制備(1)反射片1通過濺射制備如圖2所示的反射片1。
(a)反射層11基片11BPET膜(厚度為188μm)金屬膜11MAl膜(厚度為50nm)(b)光學(xué)層壓材料12Nb2O5/Nb/Nb2O5(厚度560nm/19nm/550nm(Al層一側(cè)))(2)粘合層2用丙烯酸類樹脂作為基礎(chǔ)樹脂，由結(jié)構(gòu)式(A)代表的花青化合物用作著色材料。著色材料的含量與圖8中所示樣品(6)相同。
(3)光散射片3在PET膜上形成環(huán)氧樹脂層，通過使用帶有預(yù)先制備的表面結(jié)構(gòu)的母模，將不規(guī)律性傳遞到環(huán)氧樹脂層上。
得到的光散射片3通過粘合層2粘結(jié)到反射片1的表面上，制備反射屏。
如實(shí)施例一樣制備一個(gè)反射屏的對(duì)比例，不同的是，粘合層僅由丙烯酸類樹脂構(gòu)成而且沒有在粘合層中加入著色材料。
分析實(shí)施例和對(duì)比例的反射屏的反射性能并在圖10中展示。實(shí)施例的反射曲線標(biāo)記為R10，對(duì)比例的反射曲線標(biāo)記為R90。實(shí)施例中綠光的反射率比對(duì)比例中的低。
成像光從采用UHP燈的投影機(jī)投影到反射屏上。圖像顯示具有高對(duì)比度和高色彩再現(xiàn)性。從投影機(jī)投影白光用于測(cè)量反射光的光譜。與對(duì)比例相比，實(shí)施例中反射光的光譜顯示了在紅、綠、藍(lán)波長(zhǎng)區(qū)域間光譜強(qiáng)度的良好平衡。
權(quán)利要求
1.一種通過反射來(lái)自光源的光來(lái)顯示圖像的反射屏，該反射屏包括反射片；光散射片；及粘結(jié)反射片和光散射片的粘合層，其中粘合層包含吸收特定波長(zhǎng)區(qū)域的光的著色材料。
2.一種通過反射來(lái)自光源的光來(lái)顯示圖像的反射屏，該反射屏包括反射片；和設(shè)置在反射片上的光散射片，其中光散射片包含吸收特定波長(zhǎng)區(qū)域的光的著色材料。
3.權(quán)利要求1或2的反射屏，其中該著色材料吸收綠光。
4.權(quán)利要求1或2的反射屏，其中該反射片對(duì)在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光具有高反射性能，且對(duì)在可見波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)但在特定波長(zhǎng)區(qū)域之外的光具有高吸收性能。
5.權(quán)利要求4的反射屏，其中該反射片包括包含介電層和具有透射性能的光吸收薄膜的光學(xué)層壓材料；以及用于反射從光學(xué)層壓材料透射過來(lái)的光的反射層。
6.權(quán)利要求4的反射屏，其中該反射片包括包含至少一個(gè)高折射率層和至少一個(gè)低折射率層交替排列的光學(xué)層壓材料，其中低折射率層具有比高折射率層低的折射率；以及吸收從光學(xué)層壓材料透射過來(lái)的光的吸收層。
7.權(quán)利要求4的反射屏，其中該特定波長(zhǎng)區(qū)域分別包括紅光波長(zhǎng)區(qū)域、綠光波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)光波長(zhǎng)區(qū)域。
全文摘要
一種通過反射來(lái)自光源的光來(lái)顯示圖像的反射屏，該反射屏包括反射片、光散射片、和粘結(jié)反射片和光散射片的粘合層。該粘合層包含吸收在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光的著色材料。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1734289SQ20051009810
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者大島宜浩, 柿沼正康, 中缽秀彌, 林弘志, 下田和人, 桐田科 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社