一种散射偏光玻璃透明投影屏幕的构造和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种散射偏光玻璃透明投影屏幕的构造和应用，它包括镜框和两片透明玻璃夹一层聚合物分散液晶层构成，聚合物分散液晶层是由可聚合单体和光引发剂组成的紫外光固化预聚物、向列相液晶材料及衬垫材料塑料微球制成，预聚物与向列相液晶的质量比约为3∶1，制造方法是紫外光曝光聚合，制品呈现弱散射朦胧半透明外观，将制品插入不锈钢镜框中，对夹胶玻璃施加弯曲应力，液晶分子发生特殊排列，使制品透光率提高，并且具有散射偏光玻璃功能，成为与单片液晶投影机组成黄金搭档的透明投影屏幕。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术技术方案涉及一种散射偏光玻璃透明投影屏幕的构造和应用，是功能高分子胶粘剂和液晶器件物理学科交叉成果在显示设备——透明投影屏幕上应用的

技术介绍
透明投影屏幕是观众隔着屏幕能看清楚屏幕后面的景物，又能看清楚屏幕上的投影图像，具有隔空悬物魔幻成像的神奇效果，受到广告业青睐，逐渐获得越来越多的应用。现有的透明投影屏幕技术以全息投影屏幕为代表，都存在透明性好，成像性就差，成像性好，透明性就差的问题。本专利技术人前期公开了“一种应变液晶透明投影屏幕及其制备方法和应用”(CN102354081A)和“一种散射偏光玻璃及其制造方法和应用”(CN103033970A)以及“一种散射偏光片及其制造方法和应用”(CN103592716A)几个专利技术专利，提出散射偏光玻璃用作透明背投屏幕具有原理性优势的观点，本专利技术给出又一新的技术方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：一种散射偏光玻璃透明投影屏幕，具有比较高的透光率和偏振度，制造方法简单，背投影效果好。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是：散射偏光玻璃透明投影屏幕，不锈钢或断桥铝U型槽镜框中安装的夹胶玻璃，夹胶玻璃由两片浮法玻璃夹层聚合物分散液晶薄层构成，镜框U型槽中技巧性的塞进胶皮或塑料条，对夹胶玻璃施加弯曲应力，造成夹胶玻璃有微小弯曲，使聚合物分散液晶薄层中液晶微滴里液晶分子发生倾斜取向，制品透光率提高，具有散射偏光片功能，透光轴在玻璃面内垂直弯曲弧线方向。本专利技术涉及的聚合物分散液晶材料由紫外光固化预聚物与向列相液晶材料混合而成，预聚物与向列相液晶材料以大约3∶1的质量比混合。所述预聚物是由20～25％的烷氧基壬苯基丙烯酸酯、65～75％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和3～5％的光引发剂1173组成，所述百分比均为质量百分比，预聚物固化后折射率可以大致为np～1.5。所述向列相液晶材料的寻常光折射率大致为no～1.5，非常光折射率大致为ne～1.7，双折射率差为Δn～0.2以上。其中聚合物分散液晶薄层的构成还包括直径约为10μm的衬垫材料塑料微球，其用量以玻璃制品面积计算小于10粒/cm2。其中所述浮法玻璃单片厚度为2～3mm。本专利技术对夹胶玻璃施加弯曲应力的方法是，根据单片液晶投影机偏振光方向确定弯曲方向，如硅上液晶(LCOS)微型投影机偏振光是水平方向，则在镜框左右两侧镜框U型槽里夹胶玻璃的前面塞进塑料或胶皮条隔垫，而在镜框上下边中部U型槽里夹胶玻璃的后面塞进塑料或胶皮条隔垫，使玻璃产生水平方向微小弯曲，弯曲量在玻璃不碎裂允许范围内，如弧长1m，弧高5mm。如单片液晶投影机(苏州轰天炮机型)，偏振光方向45度角，则在镜框一对角线方向两端角U型槽里夹胶玻璃的前面塞进塑料或胶皮条隔垫，而在镜框另一对角线方向两端角U型槽里夹胶玻璃的后面塞进塑料或胶皮条隔垫，使玻璃产生对角线方向微小弯曲。本专利技术散射偏光玻璃透明投影屏幕的工作原理：玻璃弯曲造成液晶微滴呈倾斜椭球形状，液晶分子有大致取向，因此液晶微滴表现为各向异性单轴晶体的性质，如选择聚合物折射率np与液晶寻常光折射率no相等，与非常光折射率ne不相等，光线正入射通过聚合物分散液晶薄层时，偏振方向沿弯曲方向的光散射，偏振方向垂直弯曲方向的光透射，即垂直弯曲方向为透光轴方向，即具备了散射偏光器件的奇特性质。当采用DLP投影机或三片液晶投影机时，投影光不是偏振光，成像效果与全息膜投影屏幕相当，是一半光透射，一半光散射。如果在DLP投影机镜头前加耐高温偏光镜头把投影光改造成偏振光，虽然屏幕亮度降低，但是能达到没有透射光干扰，投影光完全散射成像，隔着屏幕看投影光源，已经不是“正午烈日”，而是“十五的月亮”了。本专利技术的聚合物分散液晶弯曲效应散射偏光玻璃的特性，由于不用作调光玻璃，不需要有雾态和通透变化，制品在不加弯曲应力前就可以比较透明，施加弯曲应力后透光率进一步提高，并且具有了散射偏光片功能。通过调节聚合物与液晶的比例，改变聚合物分散液晶薄层厚度，优化曝光工艺，制品能达到透光率40～60％，雾度50％以下，偏振度80％以上。这种透明投影屏幕具有奇特的视角特性，弯曲弧面顶点液晶无一致取向，没有偏光片性质，两翼有偏光片性质。垂直屏幕看是半透明态，沿特殊角度看顺着液晶微滴倾向方向的透光率更高，没有偏光片作用。作为透明投影屏幕使用时，投影机处在弯曲凹面侧，观众处在弯曲凸面侧，投影成像效果比较好。本专利技术散射偏光玻璃透明投影屏幕与前期本专利技术人公开的散射偏光片专利技术专利相比，具有新特点：本专利技术的原理是聚合物分散液晶的弯曲效应，前期的专利技术是剪切效应或拉伸效应等。这种弯曲效应是新发现，还没有人研究报道。剪切效应需要施加剪切应力，当玻璃制品面积大时施加这种作用力比较难。拉伸效应适用于聚乙烯醇胶片制品，需要设备投资大，制造工艺复杂，我们做过小样品实验，体会到难度很大。而弯曲效应制品就来的容易得多，可以制作大面积样品，方法简单，效果很好。本专利技术聚合物分散液晶剪切效应散射偏光玻璃与现有电控调光玻璃透明投影屏幕、其他光学微透镜原理产品、光学功能膜结构产品相比，具有新特征：现有电控调光玻璃的制作技术要求高，液晶等原材料要求电子级纯，生产车间环境要求千级净化，生产设备覆膜机等要求高精密度，电控调光玻璃在做透明投影屏幕使用过程需要耗电。市场上也常见有简单的透明投影屏幕贴膜产品，价格便宜，性能并非令人满意，通常都会是透光率较高时则成像较差，成像较清晰时透光率又会大打折扣。全息膜透明投影屏幕和自发光透明投影屏幕等，效果较好，一般也需要用功率强大的投影机。本专利技术非电控的聚合物分散液晶弯曲效应散射偏光玻璃制品投资小，工艺简单，产品成本低，不需要超净化厂房，原材料成本在200元每平米以下，具有实用性，新颖性。本专利技术尚有不足之处，弯曲效应原理性带来的视角问题比较明显，屏幕前方右侧观众看右侧图像亮，左侧图像淡，左侧透光率高；左侧观众看则是左侧亮，右侧淡，右侧透光率高。本专利技术需要用浮法玻璃制作，不宜使用过薄浮法玻璃制作(强度差)，也并不适合用钢化玻璃和厚浮法玻璃制作，因这样的玻璃太硬，不能产生足够的弯曲量，不能出现散射偏光片效应。浮法玻璃可能有安全隐患，解决对策是包覆防爆膜(广东中山安可科技公司提供这种贴膜)。下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步解释。附图说明图1本专利技术弯曲效应聚合物分散液晶散射偏光玻璃施加弯曲应力镜框构造示意图。图中，101——不锈钢或断桥铝材质U型槽镜框；102——弯曲夹胶玻璃；103——塑料或胶皮条隔垫。具体实施方式本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散射偏光玻璃透明投影屏幕的构造和应用，其特征在于它是由镜框和夹胶玻璃构成的散射偏光玻璃，用作透明背投屏幕。

【技术特征摘要】
1.一种散射偏光玻璃透明投影屏幕的构造和应用，其特征在于它是由镜框和夹胶玻璃构
成的散射偏光玻璃，用作透明背投屏幕。
2.根据权利要求1所述的散射偏光玻璃透明投影屏幕，其特征在于所述镜框是用不锈钢
或断桥铝材质U型槽制作。
3.根据权利要求1所述的散射偏光玻璃透明投影屏幕，其特征在于所述夹胶玻璃是由两
张透明浮法玻璃夹层弹性体聚合物分散液晶薄层构成。
4.根据权利要求3所述的夹胶玻璃，其特征在于所用玻璃为浮法玻璃，单片玻璃厚度在
2～3mm范围。
5.根据权利要求3所述的夹胶玻璃，其特征在于所述聚合物分散液晶薄层是由预聚物和
液晶的混合物以约3∶1的质量比混合后在一定条件下经紫外光固化而制成。
6.根据权利要求5所述的聚合物分散液晶薄层，其特征在于预聚物是由可聚合单体丙氧
基壬苯基丙烯酸酯20～25％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯65～75％和光引发剂1173为3～5％组成，
所述百分比均为质量百分比，预聚物固化后折射率大致是np＝1.5。
7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：范志新，夏雅娴，
申请(专利权)人：南京晶多新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32