本发明涉及投影显示领域，尤其涉及一种显示涂料及其制备方法、显示屏幕。
背景技术：
随着激光投影显示领域的不断发展，尤其是在超短聚焦激光投影显示领域中，超短焦投影机的使用范围越来越广泛。为了达到较好的亮度和显示效果，超短焦投影机在使用时一般会搭配一种具有微结构的正投影屏幕，该正投影屏幕的增益高、视角小、具有一定的抗环境光作用。
目前，正投影屏幕常采用菲涅尔正投屏幕。参见图1，菲涅尔正投屏幕内部依次包括抗光层、基板层、扩散层、菲涅尔透镜层和铝反射层。当超短焦投影机发出的光经屏幕表面折射后入射到屏幕内部时，光会先经基板层和扩散层扩散，增大视角，然后再被菲涅尔透镜层和铝反射层反射，之后再从抗光层射出进入人眼。而对于外界环境光，抗光层会将其反射到非人眼观看的地方，从而避免环境光对观看效果的影响。
但是菲涅尔正投屏幕体积较大，运输与安装过程困难，且菲涅尔正投屏幕所具有的微结构和尺寸是固定的，因此对投影机的位置有严格的要求，一旦投影机位置稍有移动，便会影响投影效果。同时生产菲涅尔正投屏幕需要设计专用模具，如果变更菲涅尔正投屏幕的尺寸，便需重新设计模具，成本较高。
技术实现要素：
本发明提供了一种显示涂料及其制备方法、显示屏幕，可以解决相关技术中显示屏幕对投影机的位置有严格要求且成本较高的问题。所述技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种显示涂料，所述涂料包括以下重量份的组分：基料20-45份、颜料20-50份、辅料1-20份、空心微珠5-20份以及溶剂10-40份。
具体地，作为优选，所述基料为丙烯酸酯共聚物或有机硅丙烯酸酯共聚物。
具体地，作为优选，所述颜料为有机颜料或无机颜料。
具体地，作为优选，所述有机颜料包括单偶氮颜料、双偶氮颜料、喹吖啶酮或酞菁中的至少一种。
具体地，作为优选，所述无机颜料包括铅化合物、锌-硅化合物、铁-硅化合物、铬-硅化合物、钡-硅化合物、钛-硅化合物、铝-硅化合物、氧化铬水合物、红色氧化铁、氧化铬绿、群青蓝或者氰化亚铁蓝中的至少一种。
具体地，作为优选，所述辅料包括防腐剂、乳化剂和消泡剂。
具体地，作为优选，所述防腐剂包括异噻唑啉酮、苯丙咪唑、碘炔丙基类防腐剂、取代芳烃类防腐剂和二硫代氨基甲酸盐中的至少一种；所述乳化剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸高级烷基酯类乳化剂、脂肪醇聚氧乙烯醚和十二醇脂中的至少一种；所述消泡剂为有机硅或矿油。
具体地，作为优选，所述空心微珠为中空陶瓷微珠或中空玻璃微珠。
第二方面，本发明实施例提供了上述显示涂料的制备方法，所述方法用于制备上述的涂料，所述制备方法包括以下步骤：按照各组分的重量份，在预设温度下，将溶剂和颜料搅拌混合，得到混合溶液；研磨所述混合溶液，得到色浆；向所述色浆中加入空心微珠、基料、辅料和溶剂混合，得到混合色浆；对所述混合色浆进行过滤，得到所述涂料。
第三方面，本发明实施例提供了一种显示屏幕，所述屏幕包括通过上述任一所述的显示涂料制备而成。
本发明提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：
本发明实施例提供的显示涂料，其中，由于基料具有三维网状结构，因此能够为涂料体系提供卓越的贮存稳定性及重涂性，改善涂料体系的耐水性和耐碱性；颜料可以选择性反射蓝、绿、红三色光，达到对光选择的目的，进而增强画面对比度，提升显示效果；辅料可以避免因外界微生物所引起的涂料腐败，提高涂料体系的稳定性，也可对涂料体系起到消泡、抑泡的效果；空心微珠是一种松散、流动性好的粉体材料，其强度较高，可以有效增加涂料体系的硬度、耐洗刷性和耐磨性。通过上述组分的协同复配，使通过本发明实施例提供的显示涂料制备的显示屏幕不但可以显示投影，而且对投影机的位置要求不严格，也降低了生产运输成本。
附图说明
图1是相关技术提供的一种显示屏幕的工作原理示意图；
图2是本发明实施例提供的一种显示涂料的反射率曲线示意图；
图3是本发明实施例提供的一种显示涂料的工作原理示意图。
附图标记：
1：投影机，2：显示屏幕，3：投影机发出的光线，4：投影机发出的光线中的红光，5：投影机发出的光线中的绿光，6：投影机发出的光线中的蓝光。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在对本发明实施例进行详细地解释说明之前，先对本发明实施例的应用场景予以说明。
对于基于红绿蓝(rgb)三基色的彩色投影机来说，将光投射至屏幕上虽能比直接投射至墙壁上有更好的显示效果，但屏幕本身的尺寸不可更改，因此投影机的位置也不可更改，故而无法自由调节投影机的投射尺寸。同时由于屏幕的清晰度、对比度和抗环境光等能力存在着相互制约的关系，因此屏幕的开发难度较大，显示效果提升困难。
如果将投影机发出的光直接投射至墙壁上，白天由于外界环境光的影响，显示画面会出现发白现象，从而使得显示画面十分模糊，进而会严重影响观看效果。
本发明实施例提出的一种显示涂料，可将涂料直接涂刷在墙壁上，涂料能够有选择性的反射投影机发出的光和外界环境光中的红、绿、蓝三个特定光，即显示涂料对波段为430-460nm的蓝光、波段为500-540nm的绿光和波段为610-650nm的红色有着很高的反射率，而对于其它波段的光则反射率较低。当激光投影机发出的光和外界环境光投射至涂有显示涂料的墙面上时，红绿蓝三个波段的光线被显示涂料高度反射，其余波段的光线则被显示涂料吸收，达到了对光谱选择的效果，从而增强了显示画面的对比度，提升了显示画面的显示效果。同时由于涂料能够自由调节尺寸，因此用户可根据实际投影需要自行调节投影机的位置，进而可以调整投影机的投射尺寸，方便使用。
第一方面，本发明实施例提供了一种显示涂料，该涂料包括以下重量份的组分：基料20-45份、颜料20-50份、辅料1-20份、空心微珠5-20份以及溶剂10-40份。
本发明实施例提供的显示涂料中，由于基料具有三维网状结构，因此能够为涂料体系提供卓越的贮存稳定性及重涂性，改善涂料体系的耐水性和耐碱性；颜料可以选择性反射蓝、绿、红三色光，达到对光选择的目的，进而增强画面对比度，提升显示效果；辅料可以避免因外界微生物所引起的涂料腐败，提高涂料体系的稳定性，也可对涂料体系起到消泡、抑泡的效果；空心微珠是一种松散、流动性好的粉体材料，其强度较高，可以有效增加涂料体系的硬度、耐洗刷性和耐磨性。通过上述组分的协同复配，使通过本发明实施例提供的显示涂料制备的显示屏幕不但可以显示投影，而且对投影机的位置要求不严格，也降低了生产运输成本。
需要说明是，在本发明的实施例中，基料的重量份为20-45份，举例来说，基料的重量份可以为20份、25份、30份、35份、40份或45份等。颜料的重量份为20-50份，举例来说，颜料的重量份可以为20份、30份、40份或50份等。辅料的重量份为1-20份，举例来说，辅料的重量份可以为1份、5份、10份、15份或20份等。空心微珠的重量份为5-20份，举例来说，空心微珠的重量份可以为5份、10份、15份或20份等。溶剂的重量份为10-40份，举例来说，溶剂的重量份可以为10份、20份、30份或40份等。
当上述各组分在上述比例范围内时，各组分可以协同配合，使得该显示涂料能够有选择性的反射特定光，从而增强显示画面的对比度，提升显示效果。
可选地，基料的酸度为50-200，优选的，可以为100-150。通过设置基料的酸度为上述范围，当涂料遇到碱性溶液时，可以与碱液发生中和反应，提高基料的耐碱性。
可选地，基料为丙烯酸酯共聚物或有机硅丙烯酸酯共聚物。
需要说明的是，基料是一种高粘度、高触变性的乳液。其中，这两种基料均含有丙烯酸酯基团，由于丙烯酸酯基团具有三维网状结构，因此可以为涂料体系提供良好的贮存稳定性及施工性，丙烯酸酯基团也可改善涂料体系的耐水性和耐碱性。示例地，本发明实施例提供的涂料中，基料可以为丙烯酸酯共聚物一种；基料也可以为丙烯酸酯共聚物和有机硅丙烯酸酯共聚物两种混合，混合比例可以为1：1。
需要说明的是，本发明实施例对上述基料选取哪一种组合不限于此，对选取的基料的组分组合之间的比例也不限于此。
可选地，颜料为有机颜料或无机颜料。
需要说明的是，颜料为可选择性反射特定光谱的光的材料。通过在涂料中添加颜料，可以使得涂料能够选择性的反射特定光谱。示例地，本发明实施例提供的涂料中的颜料可以为有机颜料一种；颜料也可以为有机颜料和无机颜料两种混合。
另外，本发明实施例提供的涂料中主要为有机物，因此，当颜料为有机颜料和无机颜料两种混合时，颜料中有机颜料和无机颜料的比例有一定的限制。若颜料中无机颜料所占比例较大的话，会影响颜料与其他组分之间的相溶性，从而影响涂料的分散性，进而影响涂料的涂抹质量和效果，最后影响显示屏幕的显示效果。示例地，混合比例可以为2-3：1。例如，混合比例可以为2：1；混合比例也可以为3：1。
可选地，有机颜料包括单偶氮颜料、双偶氮颜料、喹吖啶酮或酞菁中的至少一种。
需要说明的是，有机颜料是不溶性有机物，即有机颜料既不会溶解于使用用它的介质中，也不溶于被着色的底物中，通常以高度分散的状态加入到底物中使底物着色，有机颜料色彩鲜明，着色力强且不具有毒性。示例地，本发明实施例提供的涂料中的有机颜料可以为单偶氮颜料一种；有机颜料也可以为有单偶氮颜料和双偶氮颜料两种混合，示例地，混合比例可以为1：1；有机颜料也可以为双偶氮颜料、喹吖啶酮和酞菁三种混合，示例地，混合比例可以为1：1：1。
需要说明的是，本发明实施例对上述有机颜料选取哪一种组合不限于此，对选取的有机颜料的组分组合之间的比例也不限于此。
另外，有机颜料高度分散的状态即为有机颜料中颜料的颗粒粒径在0.2-0.5μm(微米)之间。由于有机颜料的着色度会随着颜料中颗粒粒径的降低而增高，因此当有机颜料中颗粒粒径在上述范围内时，颗粒对光的吸收度增加，从而使得有机颜料的着色度增加。
可选地，无机颜料包括铅化合物、锌-硅化合物、铁-硅化合物、铬-硅化合物、钡-硅化合物、钛-硅化合物、铝-硅化合物、氧化铬水合物、红色氧化铁、氧化铬绿、群青蓝或者氰化亚铁蓝中的至少一种。
需要说明的是，无机颜料是有色金属的氧化物，或一些金属不溶性的金属盐，具有耐晒，耐热，耐候，耐溶剂性好，遮盖力强等特点。示例地，本发明实施例提供的涂料中的无机颜料可以为铅化合物一种；无机颜料也可以为有氧化铬水合物和红色氧化铁两种混合，示例地，混合比例可以为1：1；无机颜料也可以为氧化铬绿、群青蓝和氰化亚铁蓝三种混合，示例地，混合比例可以为1：1：1。
需要说明的是，本发明实施例对上述无机颜料选取哪一种组合不限于此，对选取的无机颜料的组分组合之间的比例也不限于此。
可选地，辅料包括防腐剂、乳化剂和消泡剂。
需要说明的是，辅料是在涂料中起到辅助作用的材料。示例地，本发明实施例提供的涂料中的辅料为防腐剂、乳化剂和消泡剂三种混合，示例地，混合比例可以为1：1：1。
需要说明的是，本发明实施例对上述选取的辅料的组分组合之间的比例不限于此。
可选地，防腐剂包括异噻唑啉酮、苯丙咪唑、碘炔丙基类防腐剂、取代芳烃类防腐剂和二硫代氨基甲酸盐中的至少一种；所述乳化剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸高级烷基酯类乳化剂、脂肪醇聚氧乙烯醚和十二醇脂中的至少一种；所述消泡剂为有机硅或矿油。
需要说明的是，防腐剂与微生物接触后，能迅速地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故而可以避免因微生物所引起的涂料腐败；乳化剂可以降低涂料的表面张力，从而加速涂料的乳化，进而可以提高涂料的稳定性；消泡剂可以有效改善涂料中活性分子间的应力，从而使活性分子分散成小颗粒，进而起到消泡、抑泡效果。
示例地，本发明实施例提供的涂料中的防腐剂可以为异噻唑啉酮一种；防腐剂也可以为苯丙咪唑和碘炔丙基类防腐剂两种混合，示例地，混合比例可以为1：1；防腐剂也可以为异噻唑啉酮、苯丙咪唑和二硫代氨基甲酸盐三种混合，示例地，混合比例可以为1：1：1。本发明实施例提供的涂料中的乳化剂可以为烷基酚聚氧乙烯醚一种；乳化剂也可以为丙烯酸高级烷基酯类乳化剂和脂肪醇聚氧乙烯醚两种混合，示例地，混合比例可以为1：2；乳化剂也可以为丙烯酸高级烷基酯类乳化剂、脂肪醇聚氧乙烯醚和十二醇脂三种混合，示例地，混合比例可以为1：2：1。本发明实施例提供的涂料中的消泡剂可以为有机硅一种；消泡剂也可以为有机硅和矿油两种混合，示例地，混合比例可以为2：1。
需要说明的是，本发明实施例对上述防腐剂、上述乳化剂和上述消泡剂选取哪一种组合不限于此，对选取的防腐剂、乳化剂和消泡剂的组分组合之间的比例也不限于此。
可选地，空心微珠为中空陶瓷微珠或中空玻璃微珠。
需要说明的是，空心微珠是一种强度较高的微球材料，能够增加涂料的硬度、耐洗刷性和耐磨性。示例地，本发明实施例提供的涂料中的空心微珠可以为中空陶瓷微珠一种；空心微珠也可以为中空陶瓷微珠和中空玻璃微珠两种混合，示例地，混合比例可以为1：1。
需要说明的是，本发明实施例对上述空心微珠选取哪一种组合不限于此，对选取的空心微珠的组分组合之间的比例也不限于此。
另外，空心微珠的比重轻体积大，即空心微珠的密度可以在0.08～0.25g/cm3之间。当空心微珠的密度在上述范围内时，填充空心微珠后较小粒径的空心微珠可以填充较大的空心微珠之间的空隙，从而可以提高涂料的耐磨性。
可选地，溶剂可以为烃类溶剂、含氧溶剂或蒸馏水中的至少一种。
需要说明的是，溶剂是一种可以溶化固体，液体或气体溶质的液体。示例地，本发明实施例提供的涂料中的溶剂可以为蒸馏水一种；溶剂也可以为蒸馏水和烃类溶剂两种混合，示例地，混合比例可以为1：1。
第二方面，本发明提供了上述显示涂料的制备方法，该方法用于制备上述的显示涂料，该制备方法包括以下步骤：按照各组分的重量份，在预设温度下，将溶剂和颜料搅拌混合，得到混合溶液；研磨该混合溶液，得到色浆；向上述色浆中加入空心微珠、基料、辅料和溶剂混合，得到混合色浆；对混合色浆进行过滤，得到涂料。
其中，预设温度为15-25℃，例如预设温度可以为15℃、20℃或25℃。具体地，可通过混合罐来实现上述过程中溶剂和颜料的搅拌，例如混合罐中可以设置推进式搅拌器、桨式搅拌器、旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器；可通过研磨机来实现上述过程中混合溶液的研磨；可通过调漆器来实现上述过程中空心微珠、基料、辅料和溶剂的混合，例如调漆器中可以设置推进式搅拌器、桨式搅拌器、旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器；可通过过滤器来实现上述过程中的过滤，保证涂料的颗粒直径为1～200μm(微米)即可。
第三方面，本发明实施例提供了一种显示屏幕，该屏幕包括通过上述任一的显示涂料制备而成。
以下将通过可选地实施例进行详细阐述。
实施例1
本实施例1提供了一种显示涂料的制备方法，在20℃下将20份蒸馏水和20份单偶氮颜料搅拌混合，得到混合溶液；研磨该混合溶液，得到色浆；向色浆中加入20份中空陶瓷微珠、20份丙烯酸酯共聚物、15份辅料混合，得到混合色浆；对混合色浆进行过滤，得到涂料。
其中，本实施例所使用的辅料中防腐剂为异噻唑啉酮、乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚，消泡剂为有机硅，三者的混合比列为1：1：1。
实施例2
本实施例2提供了一种显示涂料的制备方法，在20℃下将30份蒸馏水、20份单偶氮颜料和20份双偶氮颜料搅拌混合，得到混合溶液；研磨该混合溶液，得到色浆；向色浆中加入5份中空陶瓷微珠、30份丙烯酸酯共聚物、10份辅料混合，得到混合色浆；对混合色浆进行过滤，得到涂料。
其中，本实施例2所使用的辅料中防腐剂为异噻唑啉酮、乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚，消泡剂为有机硅，三者的混合比列为1：1：1。
实施例3
本实施例3提供了一种显示涂料的制备方法，在20℃下将40份蒸馏水、20份单偶氮颜料和10份铅化合物搅拌混合，得到混合溶液；研磨该混合溶液，得到色浆；向色浆中加入15份中空陶瓷微珠、20份丙烯酸酯共聚物、20份有机硅丙烯酸酯共聚物、20份辅料混合，得到混合色浆；对混合色浆进行过滤，得到涂料。
其中，本实施例3所使用的辅料中防腐剂为异噻唑啉酮、乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚，消泡剂为有机硅，三者的混合比列为1：1：1。
下面结合图2、图3，来对本发明实施例提供的显示涂料进一步进行说明。
图2是本发明实施例提供的一种显示涂料的反射率曲线示意图。一般而言，蓝色光的波段设置范围为430-460nm，光谱宽度小于10nm；绿色光的波段设置范围为500-540nm，光谱宽度小于10nm；红色光的波段设置范围为610-650nm，光谱宽度小于10nm。通过图2可以看出通过本发明实施例提供的显示涂料制备的显示屏幕对波段为430-460nm的蓝光、波段为500-540nm的绿光和波段为610-650nm的红光具有较高的反射率，反射率大于80％，而对于其他波段的光的反射率则较低，反射率小于20％。
图3是本发明实施例提供的一种通过显示涂料制备的显示屏幕的工作原理示意图。当投影机1发出的光线3投射至由显示涂料制备的显示屏幕2上时，光线1中红绿蓝三个波段的光线，即光线4、5和6被显示涂料高度反射，其余波段的光线则被显示涂料吸收，从而达到对投影机发出的光线进行选择的效果，通过本发明实施例提供的显示涂料制备的显示屏幕，不但可以显示画面，还可以提高画面对比度，提升显示效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种显示涂料，其特征在于，所述涂料包括以下重量份的组分：基料20-45份、颜料20-50份、辅料1-20份、空心微珠5-20份以及溶剂10-40份。
2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述基料为丙烯酸酯共聚物或有机硅丙烯酸酯共聚物。
3.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述颜料为有机颜料或无机颜料。
4.如权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述有机颜料包括单偶氮颜料、双偶氮颜料、喹吖啶酮或酞菁中的至少一种。
5.如权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述无机颜料包括铅化合物、锌-硅化合物、铁-硅化合物、铬-硅化合物、钡-硅化合物、钛-硅化合物、铝-硅化合物、氧化铬水合物、红色氧化铁、氧化铬绿、群青蓝或氰化亚铁蓝中的至少一种。
6.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述辅料包括防腐剂、乳化剂和消泡剂。
7.如权利要求6所述的涂料，其特征在于，所述防腐剂包括异噻唑啉酮、苯丙咪唑、碘炔丙基类防腐剂、取代芳烃类防腐剂和二硫代氨基甲酸盐中的至少一种；所述乳化剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、丙烯酸高级烷基酯类乳化剂、脂肪醇聚氧乙烯醚和十二醇脂中的至少一种；所述消泡剂为有机硅或矿油。
8.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述空心微珠为中空陶瓷微珠或中空玻璃微珠。
9.一种显示涂料的制备方法，所述方法用于制备权利要求1-8任一所述的涂料，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
按照各组分的重量份，在预设温度下，将溶剂和颜料搅拌混合，得到混合溶液；
研磨所述混合溶液，得到色浆；向所述色浆中加入空心微珠、基料、辅料混合，得到混合色浆；
对所述混合色浆进行过滤，得到所述涂料。
10.一种显示屏幕，其特征在于，所述屏幕包括通过权利要求1-8任一所述的显示涂料制备而成。
技术总结