发明名称 银幕及该制造方法以及画像显示系统
摘要 本发明系一种银幕及该制造方法以及画像显示系统,其中于基板上依顺序堆积红色反射用的微粒子层,绿色反射用的微粒子层以及蓝色反射用的微粒子层来构成投影用的银幕。针对于各微粒子层系规则性排列微粒子,例如在最密构造上有11周期堆积。红色反射用的微粒子层的直径约280nm,绿色反射用的微粒子层的直径约235nm,蓝色反射用的微粒子层的直径约212nm。各微粒子层因自我组织化而被堆积。以基板而言乃是使用可能吸收红,绿,蓝三原色以外的波长的光的构成。
申请公布号 TW528920 申请公布日期 2003.04.21
申请号 TW091105868 申请日期 2002.03.26
申请人 苏妮股份有限公司 发明人 户田淳;黑木义彦;大西通博;赤尾裕隆;石本光
分类号 G03B21/60 主分类号 G03B21/60
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种银幕,其特征为具有以大小1m以下的微粒子规则性的排列构造。2.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为具有根据自我组织化将上述微粒子做规则性的排列构造。3.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为具有将上述微粒子做最密构造排列的构造。4.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为具有使对应红,绿及蓝三原色的波长的光能够同时反射,上述微粒子的3种类的直径。5.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为使用以上述微粒子而言的二氧化矽或与二氧化矽具有相同折射率的微粒子。6.如申请专利范围第5项记载之银幕,其特征为作为红色反射用使用269x(1.36/n)nm以上314x(1.36/n)nm以下直径的微粒子,作为绿色反射用使用224x(1.36/n)nm以上251(1.36/n)nm以下直径的微粒子,作为蓝色反射用使用202x(1.36/n)nm以上224x(1.36/n)nm以下直径的微粒子(但n为微粒子的折射率)。7.如申请专利范围第5项记载之银幕,其特征为作为红色反射用使用278x(1.36/n)nm以上305x(1.36/n)nm以下直径的微粒子,作为绿色反射用使用224x(1.36/n)nm以上237(1.36/n)nm以下直径的微粒子,作为蓝色反射用使用208x(1.36/n)nm以上217x(1.36/n)nm以下直径的微粒子(但n为微粒子的折射率)。8.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为在基板上在纵方向堆积有红色反射用的微粒子层,绿色反射用的微粒子层,蓝色反射用的微粒子层。9.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为在基板上在纵方向依顺序堆积有红色反射用的微粒子层,绿色反射用的微粒子层,蓝色反射用的微粒子层。10.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为在基板上在纵方向依顺序堆积有蓝色反射用的微粒子层,绿色反射用的微粒子层,红色反射用的微粒子层。11.如申请专利范围第8项记载之银幕,其特征为其堆积周期在8以上15以下。12.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为于基板上横方向排列着红色反射用的微粒子层,绿色反射用的微粒子层,蓝色反射用的微粒子层。13.如申请专利范围第12项记载之银幕,其特征为其堆积周期在8以上15以下。14.如申请专利范围第12项记载之银幕,其特征为上述的红色反射用的微粒子层,绿色反射用的微粒子层,蓝色反射用的微粒子层具有条纹形,长方形,正方形的形状,而这些微粒子层以上述基板上所定的排列形态所排列。15.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为具有吸收可视光的层或容积基板。16.如申请专利范围第15项记载之银幕,其特征为上述吸收可视光的层或容积基板可将所有的波长域的可视光吸收。17.如申请专利范围第15项记载之银幕,其特征为在上述微粒子的下面具有上述吸收可视光的层或容积基板。18.如申请专利范围第8或12项记载之银幕,其特征为在上述基板在透明基板的内侧设有可吸收可视光的层。19.如申请专利范围第8或12项记载之银幕,其特征为上述基板就是PET薄膜。20.如申请专利范围第8或12项记载之银幕,其特征为为了使上述基板的湿润性更好而设置凹凸或膜。21.如申请专利范围第8或12项记载之银幕,其特征为在上述微粒子层上设置光扩散媒体。22.如申请专利范围第21项记载之银幕,其特征为上述光扩散媒体为扩散薄膜。23.如申请专利范围第21项记载之银幕,其特征为上述光扩散媒体为微透镜薄膜。24.如申请专利范围第21项记载之银幕,其特征为上述光扩散媒体为微棱镜薄膜。25.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为上述微粒子间的间隙以接合剂加以注入。26.如申请专利范围第25项记载之银幕,其特征为上述微粒子是由空洞所形成的。27.如申请专利范围第1项记载之银幕,其特征为具有上述微粒子的集合体。28.如申请专利范围第27项记载之银幕,其特征为比上述微粒子的集合体的横方向的大小22周期还小。29.如申请专利范围第27项记载之银幕,其特征为上述微粒子的集合体对于其结晶轴均一并具有斜面和具有异于其角度的面。30.如申请专利范围第29项记载之银幕,其特征为上述斜面的角度为70≦≦90。31.如申请专利范围第27项记载之银幕,其特征为上述微粒子的集合体具有曲面。32.如申请专利范围第27项记载之银幕,其特征为上述微粒子的集合体的结晶轴对于光的射入方向呈77.4≦≦90的范围的角度倾斜。33.如申请专利范围第27项记载之银幕,其特征为使上述微粒子的集合体具有波纹。34.如申请专利范围第8或12项记载之银幕,其特征为介入缓冲层来设置红色反射用的微粒子层,绿色反射用的微粒子层,以及蓝色反射用的微粒子层。35.如申请专利范围第34项记载之银幕,其特征为上述之缓冲层是由208x(1.36/n)nm以下的直径的微粒子层(但n为微粒子的折射率)所形成。36.一种银幕,其特征为使用光学结晶以反射特定的波长的光所构成。37.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为具有上述光学结晶使微粒子规则性的排列构造。38.如申请专利范围第37项记载之银幕,其特征为具有根据自我组织化将上述微粒子做规则性的排列构造。39.如申请专利范围第37项记载之银幕,其特征为具有将上述微粒子做最密构造排列的构造。40.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为具有使对应红,绿及蓝三原色的波长的光能够同时反射,上述光学结晶的3种类的直径。41.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为有红色反射用光学结晶,绿色反射用光学结晶,以及蓝色反射用光学结晶堆积在基板上在纵方向。42.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为有红色反射用光学结晶,绿色反射用光学结晶,以及蓝色反射用光学结晶依序堆积在基板上在纵方向。43.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为有蓝色反射用光学结晶,绿色反射用光学结晶,以及红色反射用光学结晶依序堆积在基板上在纵方向。44.如申请专利范围第41项记载之银幕,其特征为其堆积周期在8以上15以下。45.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为在基板上在横方向有红色反射用光学结晶,绿色反射用光学结晶,以及蓝色反射用光学结晶排列着。46.如申请专利范围第45项记载之银幕,其特征为其堆积周期在8以上15以下。47.如申请专利范围第45项记载之银幕,其特征为上述的红色反射用的光学结晶,绿色反射用的光学结晶,蓝色反射用的光学结晶具有条纹形,长方形,正方形的形状,而这些光学结晶以上述基板上所定的排列形态所排列。48.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为具有吸收可视光的层或容积基板。49.如申请专利范围第48项记载之银幕,其特征为上述吸收可视光的层或容积基板可将所有的波长域的可视光吸收。50.如申请专利范围第48项记载之银幕,其特征为在上述微粒子的下面具有上述吸收可视光的层或容积基板。51.如申请专利范围第41或45项记载之银幕,其特征为在上述基板在透明基板的内侧设有可吸收可视光的层。52.如申请专利范围第41或45项记载之银幕,其特征为上述基板就是PET薄膜。53.如申请专利范围第41或45项记载之银幕,其特征为为了使上述基板的湿润性更好而设置凹凸或膜。54.如申请专利范围第41或45项记载之银幕,其特征为在上述光学结晶上设置光扩散媒体。55.如申请专利范围第54项记载之银幕,其特征为上述光扩散媒体为扩散薄膜。56.如申请专利范围第54项记载之银幕,其特征为上述光扩散媒体为微透镜薄膜。57.如申请专利范围第54项记载之银幕,其特征为上述光扩散媒体为微棱镜薄膜。58.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为比上述光学结晶的集合体的横方向的大小22周期还小。59.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为上述光学结晶对于其结晶轴均一并具有斜面和具有异于其角度的面。60.如申请专利范围第59项记载之银幕,其特征为上述斜面的角度为70≦≦90。61.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为上述光学结晶具有曲面。62.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为上述光学结晶的结晶轴对于光的射入方向呈77.4≦≦90的范围的角度倾斜。63.如申请专利范围第36项记载之银幕,其特征为使上述光学结晶具有波纹。64.一种银幕,其特征为使用介电质多层膜以反射特定的波长的光所构成。65.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为上述介电质多层膜为10周期以上。66.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为具有使对应红,绿及蓝三原色的波长的光能够同时反射,上述介电质多层膜的3种类的直径。67.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为有红色反射用介电质多层膜,绿色反射用介电质多层膜,以及蓝色反射用介电质多层膜堆积在基板上在纵方向。68.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为有红色反射用介电质多层膜,绿色反射用介电质多层膜,以及蓝色反射用介电质多层膜依序堆积在基板上在纵方向。69.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为有蓝色反射用介电质多层膜,绿色反射用介电质多层膜,以及红色反射用介电质多层膜依序堆积在基板上在纵方向。70.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为在基板上在横方向有红色反射用介电质多层膜,绿色反射用介电质多层膜,以及蓝色反射用介电质多层膜排列着。71.如申请专利范围第70项记载之银幕,其特征为上述的红色反射用的介电质多层膜,绿色反射用的介电质多层膜,蓝色反射用的介电质多层膜具有条纹形,长方形,正方形的形状,而这些介电质多层膜以上述基板上所定的排列形态所排列。72.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为具有吸收可视光的层或容积基板。73.如申请专利范围第72项记载之银幕,其特征为上述吸收可视光的层或容积基板可将所有的波长域的可视光吸收。74.如申请专利范围第72项记载之银幕,其特征为在上述微粒子的下面具有上述吸收可视光的层或容积基板。75.如申请专利范围第67或70项记载之银幕,其特征为在上述基板在透明基板的内侧设有可吸收可视光的层。76.如申请专利范围第67或70项记载之银幕,其特征为上述基板就是PET薄膜。77.如申请专利范围第67或70项记载之银幕,其特征为为了使上述基板的湿润性更好而设置凹凸或膜。78.如申请专利范围第67或70项记载之银幕,其特征为在上述介电质多层膜上设置光扩散媒体。79.如申请专利范围第78项记载之银幕,其特征为上述光扩散媒体为扩散薄膜。80.如申请专利范围第78项记载之银幕,其特征为上述光扩散媒体为微透镜薄膜。81.如申请专利范围第78项记载之银幕,其特征为上述光扩散媒体为微棱镜薄膜。82.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为上述介电质多层膜对于其结晶轴均一并具有斜面和具有异于其角度的面。83.如申请专利范围第82项记载之银幕,其特征为上述斜面的角度为70≦≦90。84.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为上述介电质多层膜具有曲面。85.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为上述介电质多层膜的结晶轴对于光的射入方向呈77.4≦≦90的范围的角度倾斜。86.如申请专利范围第64项记载之银幕,其特征为使上述介电质多层膜具有波纹。87.一种银幕的制造方法,具有以大小1m以下的微粒子规则性的排列构造之银幕的制造方法,其特征为将上述微粒子于自我组织化而得以排列。88.一种银幕的制造方法,具有以大小1m以下的微粒子规则性的排列构造,其特征为,具有2重量%以上的微粒子溶液中将基板浸泡的第一工程和将上述基板于气相中以30m/s以上的速度拉起而使其表面以上述微粒子溶液使其湿润之第二工程与以上述微粒子溶液使其湿润的上述基板于气相中乾燥的第三工程。89.如申请专利范围第88项记载之银幕的制造方法,其特征为在形成具有必要之光学特性或具有厚度的微粒子层为止不断的重覆上述第一工程到第三工程的流程。90.如申请专利范围第88项记载之银幕的制造方法,其特征为上述基板的浸泡前,浸泡中和拉起起的瞬间的任何一种情况,由于使上述基板在面内回转而使上述基板所朝的方向改变。91.如申请专利范围第88项记载之银幕的制造方法,其特征为在上述基板浸泡前将上述基板表面的湿润性做加强的处理。92.一种画像显示系统,其特征为具有以大小1m以下的微粒子规则性的排列构造和具有从上述微粒子的大小及排列所决定特定波长的光,从使其发光的半导体发光素子所形成的投射用光源。93.一种画像显示系统,其特征为具有使用光结晶反射特定波长的光所构成的银幕和上述使特定波长的光,使其发光的半导体发光素子所形成的投射用光源。94.一种画像显示系统,其特征为具有使用介电质多层膜反射特定波长的光所构成的银幕和上述使特定波长的光,使其发光的半导体发光素子所形成的投射用光源。95.一种银幕,其特征为具有将特定波长的电磁波反射,规则性排列的微粒子。96.如申请专利范围第95项记载之银幕,其特征为上述的电磁波即为可视光。97.一种银幕,其特征为具有使第1波长的电磁波反射,规则性排列的第1微粒子和与上述,第1波长相异之第2波长的电磁波反射,规则性排列的第2微粒子,而第1波长的微粒子的直径与第2波长的微粒子的直径相互不同。98.如申请专利范围第97项记载之银幕,其特征为上述第1波长的电磁波及上述第2波长的电磁波即为可视光。图式简单说明:第1图A~第2图B,是为了说明此发明的银幕原理的路线图,第3图及第4图为表示多层膜的反射光谱的路线图,第5图为表示被规则的排列的微粒子的反射光谱的路线图,第6图A~第6图C,是为了说明最密构造的路线图,第7图为表示被规则的排列的微粒子的散乱光的光谱的路线图,第8图是为说明特定波长的光被反射的理由的路线图,第9图A~第10图是为了计算微粒子的光场之模型的表示路线图,第11图A~第31图B是表示微粒子的光场计算结果的路线图,第32图,是针对绿色反应之微粒子的光场计算所使用的模型的表示路线图,第33图A~第39图B是针对绿色反射之微粒子的光场的结果所表示之路线图,第40图是针对蓝色反射之微粒子的光场的结果所表示之路线图,第41图A~第47图B是针对蓝色反射之微粒子的光场结果的路线图,第48图是表示二氧化矽微粒子的直径和布雷格反射所引起的与会波长的关系的略线图,第49图是以表示三原色反射针对微粒子的光场计算所使用之模型略线图,第50图A~第54图B表示针对三原色反射之微粒子的光场计算结果的路线图,第55图表示来自此发明的第一之实施形态之银幕断面图,第56图是表示来自本发明的第一之实施形态之银幕的制造方法的一个例子之说明用略线图,第57图A~第60图D为说明本发明之第一之实施形态之银幕的制造方法之更具体的例子的略线图,第61图表示因绕射而使光扩大的情形之略线图,第62图A~第65图C是表示微粒子的光场计算结果的路线图,第66图及第67图表示因绕射而使光扩大的情形之略线图,第68图为表示使用微粒子的光场计算的模型略线图,第69图A~第75图B是表示微粒子的光场计算结果的路线图,第76图因表示将反射光的扩大范围当作远视野像的扩大范围的略线图,第77图A及第77图B是为了说明结晶轴倾斜效果的略线图,第78图为表示逆格子空间的略线图,第79图表示满足结晶轴之倾斜和布雷格条件时与波长之关系的略线图,第80图表示指向性缓和后构造的一个例子之略线图,第81图表示逆格子空间的略线图,第82图及第83图为表示介电质多层膜之反射光谱之略线图,第84图~第87图表示从LCD投影器所发射出的光之光谱测定结果之略线图,第88图~第91图为表示DLP投影器所发射出的光之光谱测定结果之略线图,第92图为表示色度图之略线图,第93图表示来自此发明之第2之实施形态之银幕之断面图,第94图表示来自此发明之第3之实施形态之幕之银断面图,第95图表示来自此发明之第4之实施形态之幕之银断面图,第96图表示来自此发明之第5之实施形态之幕之银断面图,第97图A~第97图C,表示9图表示来自此发明之第5之实施形态之有关银幕之三原色反射用之微粒子层之平面排列形态的例子的平面图,第98图表示来自此发明之第6之实施形态之幕之银断面图,第99图表示来自此发明之第7之实施形态之幕之银断面图,第100图表示来自此发明之第8之实施形态之幕之银断面图,第101图表示来自此发明之第9之实施形态之幕之银断面图,第102图表示来自此发明之第10之实施形态之幕之银断面图,第103图表示来自此发明之第11之实施形态之幕之银断面图,第104图及105图表示来自此发明之第12之实施形态之幕之画像显示系列之略线图。
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