一种触控透明投影膜、透明投影幕及透明投影系统的制作方法

1.本发明涉及投影显示技术领域，特别涉及一种触控透明投影膜、透明投影幕及透明投影系统。


背景技术：

2.随着显示技术的发展，人们对显示技术的功能化提出了更高的要求。传统的显示屏一般是以oled屏幕、led屏幕、投影屏幕为主，但是这些屏幕在工作时能作为装饰或广告的载体，而在“休息”时却与周围的环境格格不入。因此为了满足用户视觉体验、甚至于满足用户娱乐的需求，显示技术在透明显示与人机互动上的发展备受关注。
3.新型可互动透明显示开拓了一个新的应用领域，具有广阔的市场前景，特别适用于“车载媒体”领域，迎合了一种新兴市场的需求。在透明投影上增加可触控的功能，既能迎合人们对于大通透、无遮挡的理念、也能引起人们对人机互动的兴趣，用触摸形式在投影上写写画画，也能满足轻度学习与娱乐的需求。目前传统透明显示主要有透明oled，透明led和透明投影。传统的透明oled，受限于技术原因，透过率最高在40％左右，而且屏幕最大尺寸在55寸，价格也昂贵；透明led的透过率虽能超过70％，但分辨率受限于灯珠的体积难以提高，且安装繁琐，体积较大不便运输。
4.透明投影技术由于安装简便，可直接应用于现有玻璃等透明介质上，受到了很大的青睐。专利cn 111660769 a展示了一种应用于车载的透明投影显示技术，将成像层通过夹胶的方式夹在玻璃中间，但由于汽车空间相对小，使用常规投影设备会非常的局限。
5.因此一种便携、易于安装、尺寸可选择的触控透明投影技术，对代替传统透明显示技术有着得天独厚的优势。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提出一种结构相对简单、便于生产，同时安装方便、尺寸可控的触控透明投影膜，来替代部分车载投影、展览馆的透明显示需求。
7.本发明采用以下技术方案：
8.一种触控透明投影膜，包括：
9.透明基材，所述透明基材具有透明基材下表面和与所述透明基材下表面相对的透明基材上表面，所述透明基材下表面和所述透明基材上表面均为平坦的表面；
10.微结构层，所述微结构层具有相对的微结构层下表面和微结构层上表面，所述微结构层下表面设置在所述透明基材上表面上，所述微结构层下表面为平坦的表面，所述微结构层上表面为具有微结构的表面；
11.镀层，所述镀层具有相对的镀层下表面和镀层上表面，所述镀层下表面设置在所述微结构层上表面上，所述镀层下表面与所述镀层上表面均基本保形于所述微结构层上表面，使所述镀层形成与所述微结构层上表面基本一致的微结构；
12.匹配层，所述匹配层具有相对的匹配层下表面和匹配层上表面，所述匹配层下表面设置于所述镀层上表面上并保形于所述镀层，所述匹配层上表面为平坦的表面；
13.触控层，所述触控层具有相对的触控层下表面和触控层上表面，所述触控层下表面设置于匹配层上表面，所述触控层上表面为平坦的表面，所述触控层与所述匹配层之间通过粘合层粘结。
14.优选的，还包括位于所述透明基材下表面或位于所述触控层上表面的保护膜。
15.优选的，所述保护膜选自pe保护膜、pet保护膜、pp保护膜、opp保护膜、pc保护膜中的一种或多种。
16.优选的，所述触控层选自短边甩尾、长边甩尾、贴附膜版、背胶版、无胶版中的一种。
17.优选的，所述透明基材选自pe、pet、pp、opp、pc中的一种。
18.优选的，所述透明基材的厚度选自25-150微米。
19.优选的，所述微结构为无规律的随机结构、规整几何形状的结构或者随机与规整交替的复合结构。
20.优选的，所述微结构层的表面纵深在1-20微米。
21.优选的，所述镀层选自金属或金属氧化物所镀涂层中的至少一层，所述金属包括铜、铝、银、镍中的至少一种。
22.优选的，所述镀层的厚度在1-120纳米。
23.优选的，所述匹配层选自有机硅胶水、丙烯酸、环氧胶水、聚氨酯、uv胶、热固化胶中的一种或多种。
24.优选的，所述匹配层固化前后光学性质的绝对差值不大于10％；所述光学性质包括透过率、雾度、反射率。
25.本发明还提供了一种透明投影幕，所述透明投影幕由上述至少一块触控透明投影膜拼接而成。
26.优选的，所述透明投影幕的至少一侧固定设有透明介质，所述透明介质用于支撑所述透明投影幕。
27.进一步地，本发明还提供了一种透明投影系统，包括透明投影幕和位于所述透明投影幕中匹配层一侧的投影仪。
28.本发明的有益效果在于，本发明提供了一种触控透明投影膜，采用新的结构层，能够提高屏幕的透明度，提升沉浸体验，投影显示的图像更清晰完整，具有更高的透过率及更低的雾度，相较于传统的显示，尺寸可控，安置方便，可进行多指互动，成本低，可折叠可拼接，便于运输，使用的场景更加广泛。
附图说明
29.通过参照本发明的实施方案的图示说明可以更好地理解本发明，在附图中：
30.图1是本发明触控透明投影膜的结构示意图；
31.图2是应用于车窗玻璃上触控透明投影膜的成像示意图：(a)正视图，(b)侧视图；
32.图3是触控成像显示原理图。
33.1.透明基材；2.微结构层；3.镀层；4.匹配层；5.触控层；10.可视区；11.成像区；
12.透明介质；13.投影仪；14.反射光线；15.触控透明投影膜；16：观察者；17.信号传输线；18.电脑主机。
具体实施方式
34.在以下的描述中，为了达到解释说明的目的以对本发明有一个全面的认识，阐述了大量的具体细节，然而，很明显的，对本领域技术人员而言，无需这些具体细节也可以实现本发明。本发明所列举的说明性的示例实施方案仅为了说明，并不对本发明造成限制。因此，本发明的保护范围并不受具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。
35.下面结合附图对本发明的一种触控透明投影膜，做详细描述。
36.正如现有技术所述，目前传统透明显示主要有透明oled，透明led和透明投影。传统的透明oled，受限于技术原因，透过率最高在40％左右，而且屏幕最大尺寸在55寸，价格也昂贵；透明led的透过率虽能超过70％，但分辨率受限于灯珠的体积难以提高，且安装繁琐，体积较大不便运输。
37.为了解决上述问题，本发明提供了一种结构相对简单、便于生产，同时安装方便、尺寸可控的触控透明投影膜，来替代部分车载投影、展览馆的透明显示需求。
38.如图1所示，本发明的触控透明投影膜15，包括五层结构，自下而上分别为；透明基材1、微结构层2、镀层3、匹配层4、触控层5。透明基材1具有透明基材下表面和与透明基材下表面相对的透明基材上表面，透明基材下表面和透明基材上表面均为平坦的表面；微结构层2具有相对的微结构层下表面和微结构层上表面，微结构层下表面设置在透明基材上表面上，微结构层下表面为平坦的表面，微结构层上表面为具有微结构的表面；镀层3具有相对的镀层下表面和镀层上表面，镀层下表面设置在微结构层上表面上，镀层下表面与镀层上表面均基本保形于微结构层上表面，使镀层形成与微结构层上表面基本一致的微结构；匹配层4具有相对的匹配层下表面和匹配层上表面，匹配层下表面设置于镀层上表面上并保形于镀层，匹配层上表面为平坦的表面；触控层5具有相对的触控层下表面和触控层上表面，触控层下表面设置于匹配层上表面，触控层上表面为平坦的表面，触控层与匹配层之间通过粘合层粘结。
39.本发明的触控透明投影膜，采用新的结构层，能够提高屏幕的透明度，提升沉浸体验，投影显示的图像更清晰完整，具有更高的透过率及更低的雾度，相较于传统的显示，尺寸可控，安置方便，可进行多指互动，成本低，可折叠可拼接，便于运输，使用的场景更加广泛。
40.在本发明中，透明基材1在透明投影膜的制备中，为后续膜层提供相应的支撑，其可以是任何透明的光学材料，包括透明玻璃和透明聚合物，如pe、pet、pp、opp、pc等，透明基材1的厚度选自25-150微米。
41.微结构层2为可聚合树脂通过uv转印、激光雕刻、喷砂、喷丸、刻蚀等工艺在透明基材表面上制作的微结构涂层。可聚合树脂选自选自光固化类树脂、热固化类树脂中的一种或多种，包括但不仅仅限于丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、硅胶类树脂等。微结构层可为无规律的随机结构、规整几何形状的结构或者随机与规整交替的复合结构。微结构层的表面纵深在1-20微米。
42.镀层3选自金属或金属氧化物所镀涂层中的至少一层。上述金属包括铜、铝、银、镍
等中的至少一种。例如采用铜、铝、银、镍的单层结构，或者铜、铝、银、镍中至少两种结构组成的复合结构层，也可以采用金属氧化物中的一种单层结构或至少两种结构组成的复合结构，也可以采用铜、铝、银、镍或其金属氧化物中的至少两种结构组成的复合结构层，不再赘述。
43.本发明镀层的镀膜方式可以为但不仅仅限于物理气相沉积，物理气相沉积是用物理的方法使镀膜材料气化，在基体表面沉积成膜的方法，除传统的真空蒸发、溅射沉积技术外，还包括各种离子束沉积，离子镀和离子束辅助沉积技术。其沉积类型包括：真空蒸镀、溅射镀、离子镀等。所述物理气相沉积优选为溅射镀膜技术、电子束蒸发镀膜技术、热蒸发镀膜技术中的至少一种。镀层的厚度在1-120纳米。
44.匹配层4选自有机硅胶水、丙烯酸、环氧胶水、聚氨酯、uv胶、热固化胶中的一种或多种。匹配层固化前后光学性质的绝对差值不大于10％。所述光学性质包括透过率、雾度、反射率等。
45.触控层5选自短边甩尾、长边甩尾、贴附膜版、背胶版、无胶版中的一种。相较于传统的利用单遥控器进行图像的选择与控制，触控层5能进行多指操作，在需要一些互动的场景，如图像转场、app使用等，能直接进行操作。同时能够进行人机互动的透明投影，用来装饰、广告，更容易吸引到客户的注意力。
46.本发明中，作为优选的实施方式，还包括位于所述透明基材下表面或位于所述触控层上表面的保护膜，以免运输中及使用前，胶层出现磨损、刮伤。上述保护膜选自pe保护膜、pet保护膜、pp保护膜、opp保护膜、pc保护膜中的一种或多种。
47.本发明中，作为优选的实施方案，所述透明投影膜的雾度≤4％；所述透明投影膜的透过率为大于70％。
48.作为本发明优选的实施方式，本发明还提供了一种透明投影幕，透明投影幕由上述至少一块触控透明投影膜拼接而成，能根据投影机摆放的角度及距离，自由选择尺寸，在一些需要大尺寸投影的商场、超市能灵活的使用，同时膜片的成本相较于透明oled与led显示屏的更低，在维护及更换上能极大减少投入。
49.在本发明中，还可在透明投影幕的至少一侧固定设有透明介质12，透明介质12用于支撑透明投影幕。优选的，所述透明介质12通过夹胶或背胶的方式固定到所述透明投影幕上。进一步的，所述透明介质12为刚性透明板材。
50.本技术还提供了一种透明投影系统，包括：透明投影幕和位于所述透明投影幕中匹配层一侧的投影仪13。所述投影仪13包括但不限于长焦投影机、短焦投影机和超短焦投影机。
51.实施例1：
52.如图1所示，本发明的触控透明投影膜15，包括五层结构，自下而上分别为；透明基材1、微结构层2、镀层3、匹配层4、触控层5。透明基材1具有透明基材下表面和与透明基材下表面相对的透明基材上表面，透明基材下表面和透明基材上表面均为平坦的表面；微结构层2具有相对的微结构层下表面和微结构层上表面，微结构层下表面设置在透明基材上表面上，微结构层下表面为平坦的表面，微结构层上表面为具有微结构的表面；镀层3具有相对的镀层下表面和镀层上表面，镀层下表面设置在微结构层上表面上，镀层下表面与镀层上表面均基本保形于微结构层上表面，使镀层形成与微结构层上表面基本一致的微结构；
匹配层4具有相对的匹配层下表面和匹配层上表面，匹配层下表面设置于镀层上表面上并保形于镀层，匹配层上表面为平坦的表面；触控层5具有相对的触控层下表面和触控层上表面，触控层下表面设置于匹配层上表面，触控层上表面为平坦的表面，触控层与匹配层之间通过粘合层粘结。
53.选择透过率为75％，有效光利用率为25％，雾度小于3％的上述触控透明投影膜作为基膜。将触控透明投影膜，设置在地铁、高铁、汽车车窗上，投影直射出来的光线在触控透明投影膜的金属镀层3上进行反射成像，而金属镀层足够薄，且各层的透过率足够高，在不影响看到窗外景物的同时，能表现出良好的透明投影效果。
54.对于地铁场景，传统广告位都放置于座椅上方的led电视上，但占据大部分空间的窗户玻璃却没有很好的利用。我们通过触控透明投影膜无遮挡这一优点，将其应用于地铁广告位的投放。具体成像如图2所示，从正视图2a可以看到，展示画面11位于车窗玻璃10的上半部分，并不会阻挡乘客的视线。从图2b可以看到，我们将触控透明投影膜15直接贴在透明介质12上，当光线从投影仪13发射到触控透明投影膜15上时，光线在触控透明投影膜15上进行反射，反射光线14被观察者16人眼捕捉，从而可以观察到影像。
55.通过电脑主机与触控层相连，能开启触控功能。这里选择的触控层由江苏力云力科技有限公司提供，但并于限于此，触控层本身并不会对投影进行干扰。相较于传统的利用遥控器进行图像的选择与控制，触控层能直接通过触摸实现与投影的互动，如切换图像、触摸画画、操作app程序等，且能进行多指操作，具有一定的新颖性。具体操作如图3所示，当电脑主机18与触控透明投影膜15相连后，在投影仪13播放画面时，观察者16可以通过手指接触触控透明投影膜15，触控透明投影膜15接收到信息后会通过传输线17将信号传递给电脑主机18，最终反映到投影画面实现互动功能。
56.本实施例也可提供多种控制方式，包括但不局限于直接在膜表面触摸控制，通过红外控制器进行远程控制，利用蓝牙外设或usb直连设备，如鼠标键盘等进行精确操作。针对不同的应用场景能灵活进行控制方式的转换。
57.上述触控透明投影膜之间可以互相拼接，能根据投影机摆放的角度及距离，自由选择尺寸，在一些需要大尺寸投影的商场、超市能灵活的使用，同时膜片的成本相较于透明oled与led显示屏的更低，在维护及更换上能极大减少投入。
58.实施例2
59.本实例提供了一种触控透明投影系统，包括透明投影幕和位于透明投影幕中匹配层一侧的超短焦投影仪。对于汽车，地铁等交通工具，往往空间比较局限。传统的投影仪投射比无法满足要求，或者由于投影仪和画面之间距离大，过往行人会出现在两者之间，阻挡一部分画面，影响客户体验。本实例的超短焦投影仪可以拉近与透明投影膜之间的距离，节省空间，在不影响乘客的同时不会造成画面的损失。
60.传统的透明投影膜并不能很好的与超短焦投影仪相匹配，这是由于超短焦投影仪发出的光线角度大，在投影膜上反射时很大一部分光线向着大视角反射，无法进入人眼，造成画面的不均匀和亮度的损失。我们将传统透明投影膜随机的微结构换成规整几何形状的结构，将光线扳正，从而实现画面的均一成像和光线的充分利用，这一技术可以大大改善空间问题和客户体验。
61.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的
原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。