可穿透及反射的光學(xué)投影膜、其制造方法及投影熒幕的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于投影成像部件，尤其是一種可透視、反射及粘貼的投影膜，其可撓 性地粘貼于玻璃上形成投影幕（projectionscreen),其可應(yīng)用于平視顯示器（HeadUp Display，HUD)或光學(xué)頭戴式顯不器（OpticalHead-MountedDisplay，0HMD)，將外界的景 象與欲顯示于投影幕上的信息合并于同一視覺影像內(nèi)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)上投影成像可分為兩類：一、不可透視投影幕，例如應(yīng)用于電影院、會(huì)議 室及家庭劇院；二、可透視的投影幕，例如于玻璃基板上鍍膜，例如應(yīng)用于背投電視 (Rear-projectiontelevision)上。
[0003] 不可透視的投影幕是在一個(gè)不透明基材上加入塑膠樹脂或可產(chǎn)生散射的無機(jī)粒 子形成光學(xué)散射結(jié)構(gòu)，使投影成像于投影幕上形成高對(duì)比的影像。不可透視的投影幕的投 影光源是與觀看者于同一側(cè)，使投影影像通過不可透視的投影幕反射至觀看者。
[0004] 可透視的投影幕是在一個(gè)透明基板上加入塑膠樹脂或可產(chǎn)生漫射的粒子以形成 光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)，接著利用真空蒸鍍鍍上高反射的光學(xué)金屬膜，使投影成像于膜上形成高對(duì) 比的影像。如此的產(chǎn)品是使用真空蒸鍍鍍方式形成光學(xué)金屬膜，故造成產(chǎn)品制作程序較為 繁瑣及成本較高，且該光學(xué)金屬膜是鍍于光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)的外側(cè)，易有刮傷或剝落的問題，因 此至少需要再增加一保護(hù)層來抗刮，因而可能使光學(xué)品質(zhì)下降。
[0005] 圖1為已知的一種可透視的投影幕的側(cè)視示意圖。可透視的投影幕100于折射率 為nl的玻璃基材110上，利用UV交聯(lián)固化的環(huán)氧樹脂形成半徑為625um及折射率為n2的 多個(gè)微透鏡111。接著利用真空蒸鍍的方式在該多個(gè)微透鏡111表面形成40A的鋁薄鍍膜 而當(dāng)作反射層112,因此投影幕100對(duì)入射光線有部分反射、部分穿透及部分吸收。再利用 折射率為n2的封膠層113及折射率為nl的另一玻璃基材114將玻璃基材110上該多個(gè)微 透鏡111及反射層112封裝于內(nèi)，以保護(hù)該多個(gè)微透鏡111及反射層112避免被刮傷。
[0006] 當(dāng)該已知可透視的投影幕100用于投影成像時(shí)，由光源所發(fā)出的入射光115先入 射玻璃基材114及封膠層113,接著部份由該多個(gè)微透鏡111表面的反射層112反射且離開 玻璃基材114,所以該投影膜100的射出的反射光116的亮度會(huì)因射玻璃基材114及封膠 層113的吸收而降低，因此需要增加光源亮度以補(bǔ)償被吸收的光線并獲得所欲得的反射亮 度。或者可增加反射層112的反射率，但同時(shí)卻也降低了可透視性。并且，該可透視的投影 幕100包含玻璃基材110及玻璃基材114,故無法作為可撓性地的投影幕。
[0007]DieterCuypers、HerbertDeSmet、XavierHugel及GuilhemDubroca等人于 論文"ProjectionTechnologyforFutureAirplaneCockpits"（IDW2012, 19,ppl995 ~ 1998)中公開利用R、G、BLED(發(fā)光二極管）產(chǎn)生三原色光線以投影在一 3MVikuiti投影 熒幕上，該3MVikuiti投影熒幕是在PVC基材上先轉(zhuǎn)印出阻擋光線干涉的黑色油墨，接著 再利用UV交聯(lián)固化的塑膠樹脂制作的微透鏡，由此以完成投影熒幕的主要結(jié)構(gòu)。觀賞者可 在熒幕背后看到影像，也就是類似背投電視。日本發(fā)明專利公開號(hào)JP2007-256457A也公開 用于背投的類似顯示熒幕結(jié)構(gòu)。
[0008] 此外，中國(guó)實(shí)用新型專利CN202067071U公開一種投影熒幕的結(jié)構(gòu)，其是在高分子 材料基材上粘上微細(xì)的黑灰色復(fù)合膜，接著此膜再與一黑灰色光柵復(fù)合膜結(jié)合。然而，此等 現(xiàn)有技術(shù)均于投影熒幕的結(jié)構(gòu)中使用黑色油墨或黑色膜層，故會(huì)吸收部份光線而降低射出 光線的亮度。
[0009] 綜上，前述現(xiàn)有技術(shù)有些無法用于平視顯示器或光學(xué)頭戴式顯示器，或因結(jié)構(gòu)層 內(nèi)使用黑色材料而降低射出光線的亮度，且大多無法可撓性地與另一非平面的透明基材結(jié) 合。因此，本發(fā)明提供一種可使光線穿透及反射的光學(xué)投影膜，不僅能用于平視顯示器或光 學(xué)頭戴式顯示器，且降低光線被吸收的比例以增強(qiáng)射出光線的亮度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明提供一種可使光線穿透及反射的光學(xué)投影膜，其包含透明基材、可穿透及 反射層、多個(gè)微透鏡以及壓粘著膠。使該光學(xué)投影膜可撓性地粘貼于平面或非平面的透明 基材上，而形成投影幕，并將外界的景象與欲顯示于投影幕上的信息合并于同一視覺影像 內(nèi)。
[0011] 本發(fā)明提供一種可使光線穿透及反射光線的光學(xué)投影膜，其包含：一透明基材，其 具有一第一表面及相對(duì)于該第一表面的一第二表面；一可穿透及反射層，其是設(shè)置于該第 一表面上用以使光線部分反射及部分透射；以及多個(gè)微透鏡，其是相對(duì)于該透明基材而設(shè) 置于該可穿透及反射層的一表面上。
[0012] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該光學(xué)投影膜另包含一壓粘著層，其是設(shè)置于該第二表 面上，其中該壓粘著層可使可見光部分反射及部分透射。
[0013] 如前所述可穿透及反射的光學(xué)投影膜，其中，該透明基材可以為聚酯、聚萘酯、聚 碳酸酯、亞克力或聚氯乙烯。
[0014] 如前所述可穿透及反射的光學(xué)投影膜，其中，該可穿透及反射層為透明無機(jī)物薄 膜或金屬薄膜。
[0015] 如前所述可穿透及反射的光學(xué)投影膜，其中，該透明無機(jī)物薄膜為氧化鈰、氧化 錯(cuò)、氧化鋅、氧化鶴、氧化鈦或氧化鉻。
[0016] 如前所述可穿透及反射的光學(xué)投影膜，其中，該金屬薄膜為鋁、銀、金、鉻、鎘、鋅或 錯(cuò)。
[0017] 如前所述可穿透及反射的光學(xué)投影膜，其中，該多個(gè)微透鏡的形狀為多邊形、圓形 及橢圓形其中的一種或其組合。
[0018] 如前所述可穿透及反射的光學(xué)投影膜，其中，該多邊形為六角形。
[0019] 如前所述可穿透及反射的光學(xué)投影膜，其中，該多個(gè)微透鏡是以UV交聯(lián)固化樹脂 所形成，該多個(gè)微透鏡還包含有多個(gè)無機(jī)納米粒子，用以調(diào)整該多個(gè)微透鏡的機(jī)械強(qiáng)度、耐 磨性及抗炫光性。
[0020] 如前所述可穿透及反射的光學(xué)投影膜，其中，該UV交聯(lián)固化樹脂為亞克力樹脂、 碳酸酯樹脂或環(huán)氧樹脂其中的一種；以及該多個(gè)無機(jī)納米粒子為氧化鈰、氧化鋯、氧化鋅、 氧化鈦、氧化鋁或氧化鉻其中的一種或其組合。
[0021] 如前所述可穿透及反射的光學(xué)投影膜，其中，該壓粘著層為亞克力膠、聚氨酯膠或 石圭膠。
[0022] 本發(fā)明另提供一種制造穿透及反射光線的光學(xué)投影膜的方法，其包含：提供透明 基材，其具有第一表面及相對(duì)于第一表面的第二表面；涂布可穿透及反射層于第一表面上， 用以使可見光部分反射及部分透射；涂布UV樹脂于可穿透及反射層上，將模板壓合于UV交 聯(lián)固化樹脂上以形成多個(gè)微透鏡的外形；以及以UV光照射UV樹脂而得固化的多個(gè)微透鏡。
[0023] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該方法還包含涂布一壓粘著膠于于該第二表面上的步 驟。
[0024] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該透明基材可以為聚酯（PET)、聚萘酯、聚碳酸酯、亞克力 或聚氯乙烯等材料。
[0025] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該可穿透及反射層為透明無機(jī)物薄膜或金屬薄膜，可使 用真空蒸鍍鍍或化學(xué)鍍方式鍍上薄膜，并依照無機(jī)物或金屬的種類以及薄膜厚度來控制對(duì) 光線的反射率及透射率。
[0026] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該透明無機(jī)物薄膜為氧化鈰、氧化鋯、氧化鋅、氧化鎢、氧 化鈦或氧化鉻。
[0027] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該金屬薄膜可為鋁、銀、金、鉻、鎘、鋅或鋯。
[0028] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該多個(gè)微透鏡是以UV交聯(lián)固化樹脂所形成，其中該UV交 聯(lián)固化樹脂為亞克力樹脂、碳酸酯樹脂或環(huán)氧樹脂其中的一種。
[0029] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該壓粘著層為亞克力膠、聚氨酯膠或硅膠。