СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОСВЕТНОГО ЭКРАНА Российский патент 1997 года по МПК G03B21/60 

Изобретение относится преимущественно к области оптического приборостроения, кинотехники и станкостроения, в частности к способам изготовления просветных экранов, в том числе используемых в проекционных экранах, и может быть использовано в различных оптических приборах, например проекционных отсчетных системах, в профессиональной кинематографии, в проекционном телевидении, в различных кино- и диапроекционных установках, при дневной проекции, на выставках, в учебном кино и т.п.

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления просветного экрана по полимерной пленки, включающей матирование пленки с двух сторон посредством ее химического травления в нагретом при температуре 120-125^oC 50%-ном водном растворе гидроокиси калия в течение 2-3 мин. извлечение пленки из раствора и ее охлаждение [1]
Однако известный способ для своей реализации требует создания специальных условий (наличия химического шкафа, специальной химической посуды, обученного обращению с агрессивными вредными химическими веществами персонала, спецодежды и т.д.) за счет использования вредной химической агрессивной, да еще при нагревании, гидроокиси калия. Кроме того, получаемые таким образом экраны имеют неравномерное светорассеяние по рабочей поверхности экрана в результате неравномерности скорости травления полимерной пленки, обуславливающей ее различную толщину (20-50 мкм) при наличии микронеровностей с различными размерами, отличающимися друг от друга в 2-10 раз. Происходят безвозвратные потери материала пленки (не менее половины) в результате ее растворения в растворе гидроокиси калия.

Технической задачей изобретения является повышение безопасности процесса изготовления экрана при повышении равномерности его светорассеивающих (светопропускающих) характеристик.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления просветного экрана из полимерной пленки, включающем матирование поверхности пленки просветом контактирования со средством, матирующим поверхность, при нагревании, охлаждении пленки и ее отделение от средства, матирующего поверхность, в качестве вещества, матирующего поверхность, используют текстильную ткань, контактирование осуществляют посредством наложения текстильной ткани по крайней мере на одну поверхность пленки, матирование осуществляют посредством термопрессования пленки при режиме, соответствующем размягчению материала пленки, охлаждение осуществляют до отверждения пленки, а после ее отверждения осуществляют снятие давления и отделение текстильной ткани.

При наложении текстильной ткани на обе поверхности полимерной пленки ткани могут быть выполнены с различной структурой переплетения продольных (основа) и поперечных (уток) нитей.

По крайней мере часть структуры текстильной ткани может быть выполнена в виде узора посредством переплетения нитей.

Способ изготовления просветного экрана из полимерной пленки реализуют следующим образом.

На предварительно отформатированную под размер экрана прозрачную полимерную пленку, например лавсана, толщиной, например, 20-90 мкм, по крайней мере на одну ее поверхность осуществляют наложение текстильной ткани, например хлопчатобумажной, с габаритными размерами, соответствующими формату пленки.

После чего со стороны текстильной ткани осуществляют термопрессование структуры, образованной полимерной пленкой и по крайней мере одно текстильной тканью, при температуре, например, 243^oC и давлении 0,098-1,079 МПа. Давление на структуру, образованную полимерной пленкой и по крайней мере одной текстильной тканью, прикладывают с помощью наложения двух прижимов. При этой температуре происходит размягчение полимерной пленки, а нити текстильной ткани образуют в поверхностном слое полимерной пленки матированную поверхность с рельефом, соответствующим, например, изготовленному на ткацком станке переплетению продольных (основа) и поперечных (уток) нитей.

Затем, например при охлаждении в результате обдува холодным воздухом, происходит отверждение полимерной пленки до температуры, например, 162^oC. При этом рельеф, нанесенный на поверхность полимерной пленки, также затвердевает, обеспечивая тем самым стабильность матовости поверхности полимерной пленки.

После отверждения материала полимерной пленки осуществляют снятие давления посредством отвода прижимов и затем отделяют текстильную ткань, посредством начального отсоединения ее по краю, при необходимости с помощью лезвия.

В качестве полимерной пленки может быть использована другая пленка, кроме лавсана, например из полиэтилентерефталата, полистирола, полиметилметакрилата, полихлорвинила, полиэстера, майлара и т.д. процесс матирования которых приводит к аналогичным результатам.

В качестве текстильной ткани, кроме хлопчатобумажной, может также быть использована другая ткань, изготовленная на ткацком станке переплетением продольных (основа) и поперечных (уток) нитей, например шерстяная, шелковая, льняная. Ткань может быть однородная, смешанная (из нитей, выработанных из смеси различных волокон) или неоднородная (например с хлопчатобумажной основой и шерстяным утком). Ткань, как правило, имеет толщину от 0,1 мм и ширину до 1,5 м. Следует отметить, что матирование поверхности полимерной пленки может быть осуществлено также текстильной тканью, расположение нитей в которых является не традиционным переплетением продольных (основа) и поперечных (уток) нитей, а выполнено в виде специального рисунка, обеспечивающего в этом случае специфический заданный рельеф поверхности просветного экрана, предназначенного для особых целей. Испытания по использованию различного типа рисунка, обеспечиваемого переплетением нитей текстильного материала, привели к аналогичным результатам.

Матирование полимерной пленки может быть осуществлено только на одной поверхности, при необходимости, на ее обеих поверхностях. При этом текстильная ткань может иметь как одну структуру переплетенных продольных (основа) и поперечных (уток) нитей, так, при необходимости, и различную. Текстильная ткань может иметь как одинаковый структурный рисунок из переплетенных нитей на каждой из сторон для обеспечения матирования поверхностей пленки, так и различные рисунки для каждой из сторон матируемой полимерной пленки. Матирование одной или обеих поверхностей полимерной пленки с одинаковым, различным или специально заданным узорчатым рельефом поверхностей полимерной пленки позволяет обеспечивать варьирование коэффициентом светопропускания, углом рассеяния и разрешающей способностью получаемого просветного экрана в заданных для определенных целей пределах их значений для возможности применения таких экранов в различных целях. Проведенные испытания по варьированию структур, рисункам и числу матируемых поверхностей полимерной пленки показали возможность варьирования коэффициентом пропускания, углом рассеяния и разрешающей способностью получаемых с использованием предложенного способа экранов.

Температурная граница отверждения используемых полимерных пленок лежит в основном в диапазоне 162-262^oC. Таким образом температура размягчения используемых полимерных пленок лежит в диапазоне температур, превышающих 162^oC, в соответствии со справочными данными для соответствующих используемых полимеров.

Граничные условия прикладываемого давления 0,098 1,079 МПа обусловлены тем, что при давлении ниже 0,098 МПа эффективного равномерного сплошного матирования поверхности полимерной пленки за заданную глубину не происходит. При давлении же свыше 1,079 МПа происходит деформация полимерной пленки и текстильной ткани.

Длительность процесса матирования полимерной пленки составляет 1-3 мин, при этом безвозвратных потерь материала полимерной пленки (как в прототипе) не происходит. Поэтому в предлагаемом способе толщина первоначально взятой полимерной пленки соответствует толщине просветного экрана и ее не надо "подгонять" посредством длительности процесса травления под действительный размер экрана по толщине.

Способ изготовления просветного экрана является безопасным и не требует специальных условий, специальных компонентов и специально обученного квалифицированного персонала для своего проведения. При этом обеспечивается повышение равномерности светорассеивания по поверхности просветного экрана при обеспечении возможности варьирования в широких пределах такими характеристиками экрана, как коэффициент светопропускания, угол рассеяния и разрушающая способность к общей, при необходимости высокой светопропускающей способности экрана.

Просветный экран, полученный предложенным способом, позволяет создавать экраны с оптимальным светорассеиванием и(или) светопропусканием падающего света для использования, например, в высокоэкономичных киноустановках, проекционных отсчетных системах и т.д.

При необходимости, например, на нематированную поверхность экрана может быть нанесено отражающее покрытие, например, из алюминия, и такой экран может быть использован в качестве, например, проекционного отражающего экрана.

На основании вышеизложенного достигаемым техническим результатом изобретения является следующее.

Повышение безопасности проведения процесса изготовления экрана за счет исключения применения химически-агрессивных веществ, используемых при нагревании.

Повышение равномерности светорассеивающих (светопропускающих) характеристик за счет обеспечения равномерности рельефа матируемой поверхности экрана посредством использования текстильной ткани с вытканной равномерной структурой в виде переплетенных продольных (основа) и поперечных (уток) нитей.

Обеспечение возможности варьирования в широких пределах коэффициентом светопропускания, углом рассеяния и разрешающей способностью экрана за счет применения текстильных тканей с различной структурой переплетенных продольных (основа) и поперечных (уток) нитей, различными узорами, нанесенными на ткани, а также за счет возможности наложения тканей с одинаковой или различной структурой на обе стороны полимерной пленки.

Использование: оптическое приборостроение. Сущность изобретения: способ изготовления просветного экрана из полимерной пленки включает матирование поверхности пленки посредством контактирования со средством, матирующим поверхность, при нагревании, охлаждение пленки и ее отделение от средства, матирующего поверхность. В качестве средства, матирующего поверхность, используют текстильную ткань, контактирование осуществляют посредством наложения текстильной ткани на одну поверхность пленки, матирование осуществляют посредством термопрессования пленки при режиме, соответствующем размягчению материала пленки, охлаждение осуществляют до отверждения пленки, а после ее отверждения осуществляют снятие давления и отделение текстильной ткани. При наложении текстильной ткани на обе поверхности полимерной пленки ткани могут быть выполнены с различной структурой переплетенных продольных и поперечных нитей. Часть структуры текстильной ткани может быть выполнена в виде узора посредством переплетения нитей. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ изготовления просветного экрана из полимерной пленки, включающий матирование поверхности пленки посредством контактирования с средством, матирующим поверхность, при нагревании, охлаждение пленки и ее отделение от средства, матирующего поверхность, отличающийся тем, что в качестве средства, матирующего поверхность, используют текстильную ткань, контактирование осуществляют посредством наложения текстильной ткани по крайней мере на одну поверхность пленки, матирование осуществляют посредством термопрессования пленки при режиме, соответствующем размягчению материала пленки, охлаждение осуществляют до отверждения пленки, а после ее отверждения осуществляют снятие давления и отделение текстильной ткани. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при наложении текстильной ткани на обе поверхности полимерной пленки ткани выполнены с различной структурой переплетения продольных (основа) и поперечных (уток) нитей. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что по крайней мере часть структуры текстильной ткани выполнена в виде узора посредством переплетения нитей.