[发明专利]一种透明正投影屏幕的构造和应用

说明书

本发明涉及一种透明正投影屏幕，它是由散射型偏光片和反射型偏光片复合成散射反射型偏光片，散射型偏光片采用复合三醋酸纤维素保护拉伸聚乙烯醇薄膜夹聚合物分散液晶层制成；反射型偏光片采用复合三醋酸纤维素保护拉伸聚乙烯薄膜和聚乙烯醇薄膜多层膜制成。制品用作透明正投影屏幕，散射型偏光片一面朝向投影机，投影自然光入射，一半光透射，一半光背散射，正投影成像效果比较好；投影偏振光入射，偏振方向与透光轴正交，没有透射光浪费，发生全背散射，正投影成像效果更好。该制品与单片液晶投影机组成黄金搭档，是成像效果神奇的透明正投影屏幕。

技术领域

本发明技术方案涉及一种透明正投影屏幕的构造和应用，属于液晶器件物理与高分子功能薄膜材料学科交叉成果在投影显示设备——透明投影屏幕上应用的技术领域。

背景技术

透明投影屏幕是使观众隔着屏幕能看到屏幕后面的景物，又能看清屏幕上投影图像的特殊投影屏幕，具有隔空悬物魔幻成像的神奇效果。现有的透明投影屏幕技术主要是全息投影膜，这种膜是在塑料基材上用精密加工技术压印出微观的“坑坑点点”，使入射投影光在其表面的透射、反射和散射有个合理分布，要求其透明性好，则其成像性就差，反之要求其成像性好，则其透明性自然就差，譬如说入射投影光有50%的光透射，则可能有30%的光前散射，20%的光背散射，成像效果正投和背投都差不多。我们做过对比实验，用稍带雾度朦胧半透明的普通塑料书皮与全息投影膜放在一起当透明投影屏幕，看到其成像效果相差并不大。偏光片是光学元件，众所周知在液晶显示器上应用的和观看立体电影用的是吸收型偏光片，自然光入射，一半光吸收，一半光透射，此外也还有反射型偏光片和散射型偏光片等，顾名思义有一半光反射，一半光透射就是反射型偏光片；有一半光散射，一半光透射就是散射型偏光片。反射型偏光片作为液晶显示器件背光源增亮膜，已经产业化，专利为3M公司独占。散射型偏光片尚无商品，本发明人前期公开了 “一种散射偏光玻璃及其制造方法和应用”（CN 103033970 A）和“一种散射偏光片及其制造方法和应用”（CN 103592716 A）几个发明专利，提出散射型偏光片当作透明投影屏幕的主张，认为采用单片液晶投影机，投影光偏振方向与散射偏光片透光轴正交时，没有透射光浪费，发生全散射，背投影成像清晰，效果神奇。其实透明投影屏幕市场需求也十分需要寻找到一种透明正投屏幕技术，因为很多场合空间有限，会议室四面落地窗，正投白屏幕必然遮挡玻璃通透视觉，透明正投屏幕，投影光能量利用率高，玻璃隔断内观众看投影成像清楚明亮，而不需要玻璃隔断外的人能看清楚，本发明正是这样一种透明正投影屏幕的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：一种透明正投影屏幕，有透光轴，具有比较高的透光率，也有适当的背散射性，又具有一定的偏振度，自然光投影，一半光透射，一半光背散射，正投成像清晰明亮。偏振光投影，偏振方向与透光轴正交，则没有透射光浪费，发生完全背散射，正投影成像效果更佳。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种透明正投影屏幕，由散射型偏光片和反射型偏光片复合而成，两种偏光片透光轴平行。散射型偏光片由拉伸聚乙烯醇膜夹聚合物分散液晶层制成，制造方法如专利“一种散射偏光片及其制造方法和应用”（CN103592716 A）所述；反射型偏光片由拉伸各向同性膜与拉伸各向异性膜重复叠加复合多层膜制成，制造方法与现有多层膜反射型偏光片制造技术类似，但技术指标要求低，更简单可行。散射型偏光片和反射型偏光片的制造需要在洁净车间进行，都需要有拉伸和复合自动化控制设备，现有的吸收型偏光片制造厂商都能承担，只是需要增加紫外光曝光台装置。

拉伸聚合物分散液晶散射型偏光片的光学原理是，拉伸液晶微滴呈细长椭球形状，液晶微滴中液晶分子大致沿拉伸方向取向，在垂直拉伸方向，液晶寻常光折射率与聚合物折射率相近，光透射。在沿拉伸方向，液晶非常光折射率与聚合物折射率不相等且相差比较大，光散射。多层膜反射型偏光片的光学原理是，不同膜材料拉伸各向异性不同，垂直拉伸方向寻常光折射率接近相同，光透射。沿拉伸方向非常光折射率相差比较大，相邻层界面光大量透射，微量反射，但是当层数很多时，反射光积少成多就十分可观了。现有多层膜反射型偏光片增亮膜层数几百层，号称“千层饼”结构，外观已经亮如银镜。