[发明专利]一种散射偏光玻璃透明投影屏幕的构造和应用

说明书

技术领域

本发明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领域。

背景技术

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。本发明人前期公开了“一种应变液晶透明投影屏幕及其制备方法和应用”(CN 102354081A)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)几个发明专利，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，本发明给出又一新的技术方案。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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n_p～1.5。所述向列相液晶材料的寻常光折射 率大致为n_o～1.5，非常光折射率大致为n_e～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。本发明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。

本发明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 n_p与液晶寻常光折射率n_o相等，与非常光折射率n_e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。