Ecran de projection et procédé pour sa fabrication La présente invention concerne un écran de pro jection présentant une surface réfléchissante dont le pouvoir réfléchissant reste sensiblement constant dans un champ de vision très large.
Les écrans de projection comprenant un support en tissu ou en une matière plastique synthétique sont munis d'une couche réfléchissante, consistant par exemple en paillettes d'aluminium ou petites gouttes de verre. Le pouvoir réfléchissant de ces couches bien connues est élevé sous un angle de vision normal (perpendiculaire au plan de l'écran) ; toutefois, il diminue rapidement lorsque l'angle de vision devient aigu, auquel cas la couche d'aluminium prend un as pect gris plomb.
On connaît des écrans de projection qui compor tent une couche cristalline, ces cristaux étant sous forme lamellaire ou en paillettes ; pourtant, les subs tances utilisées à ce propos, telles que le phosphate de manganèse ammoniacal et le phosphate de cobalt ammoniacal, forment des cristaux blancs dont l'indice de réfraction n'est pas indiqué dans la littérature pro fessionnelle. Dans un autre écran de projection, la couche réfléchissante est formée d'une poudre métal lique ayant été mélangée avec une substance cristal line. Il est connu aussi de former un écran de pro jection en appliquant une couche réfléchissante métal lique sur un tissu à l'aide d'une matière collante qui est composée essentiellement d'huiles et de siccatifs avec des additions de blanc de plomb et d'ocre.
Le blanc de plomb commercial est une poudre opaque et blanche sans pouvoir de réfraction, ce qui donne une réflexion également diffuse dans toutes les direc tions. Dans un tel écran la matière collante ou le liant n'a aucun rôle optique et ne sert qu'à fixer la poudre métallique sur l'écran pour former une sur- face métallique. Cette surface métallique a le même effet qu'un miroir et constitue un écran à réflexion dirigée.
La présente invention a pour objet un écran de projection muni d'une couche réfléchissante dont le pouvoir réfléchissant reste élevé même sous un angle de vision aigu.
Cet écran comprend un support enduit d'une couche de cristaux de forme lamellaire ou en paillet tes, lesquels cristaux consistent en des composés de plomb qui possèdent un pouvoir réfléchissant élevé et un indice de réfraction d'environ 2.
Les composés de plomb sont particulièrement adaptés à produire un effet lumineux sur l'écran, étant donné qu'un grand nombre d'entre eux sont translu cides ou transparents à la lumière blanche ; parmi les composés de plomb qui forment des cristaux lamel laires ou en paillettes à surfaces lustrées, semblables à des miroirs, on connaît le phosphate de plomb acide, l'arséniate de plomb, l'iodure de plomb, l'oxy- chlorure de plomb, et le thiosulfate de plomb.
Toute fois, certains de ces composés doivent être éliminés en pratique puisqu'ils sont instables ou toxiques ou encore de fabrication difficile et coûteuse: De préfé rence, le composé de plomb utilisé pour la couche réfléchissante de l'écran suivant l'invention, consiste en un carbonate de plomb basique à l'état cristallin. Ce composé ne comporte aucun desdits inconvénients et, par conséquent, convient particulièrement bien au but susmentionné.
Un mode de réalisation de l'objet de l'invention sera décrit, à titre d'exemple, en se référant au des sin annexé, qui est une vue en perspective, partielle- ment coupée à l'échelle agrandie d'un écran conforme à l'invention. Dans le dessin, le support 1 de l'écran est com posé soit d'une seule pièce, soit de plusieurs bandes jointes par leurs bords, en une matière appropriée comme un tissu ou des feuilles de chlorure de poly vinyle.
Dans ce dernier cas, la réunion des bandes se fait en effectuant une soudure des bords adjacents de deux bandes superposées, en unissant par fusion la bande supérieure à la bande inférieure ; puis on découpe les parties des bords à l'extérieur de la sou dure, on écarte les deux bandes dans un plan et on effectue une deuxième soudure sur le joint des deux feuilles mises à plat.
La première soudure des deux bandes écartées est pressée alors dans la rainure for mée entre les deux bandes écartées réalisant ainsi une seule bande d'une épaisseur uniforme avec un joint presque invisible. Pour des écrans relativement petits, par exemple d'une largeur inférieure à 18 m on a recours à une feuille plastique d'une épaisseur d'environ 0,33 mm. Pour de plus grands écrans, des feuilles d'une épais seur d'environ 0,5 mm seront utilisées.
La matière formant l'écran a, de préférence, une couleur blanche. Pour l'application de la couche ré fléchissante sur le support 1 on le suspend de préfé rence à un cadre, et on enduit le support d'abord d'un pigment lustré blanc consistant en un mélange d'environ 5 % de bioxyde de titane dans un liant au chlorure de polyvinyle et acétate de polyvinyle. Cette couche intermédiaire 2 a une épaisseur d'environ 10 microns.
Ensuite elle est recouverte d'un revêtement 3 comprenant, de préférence, plusieurs couches de vernis superposées. Le vernis est, de préférence, in colore. Chaque couche du vernis 3 contient des cris taux de composé de plomb, de forme lamellaire ou en paillettes.
Une surface d'écran .obtenue d'une telle façon présente un aspect lustré ou blanc, même si elle est observée sous un angle aigu. Le pouvoir réfléchis- sant de cette surface est de 25'% supérieur à celui d'un écran muni d'une couche d'aluminium dans les mêmes conditions. Les cristaux dans la couche 3 consistent, de pré férence en du carbonate de plomb de formule Pb,3(OH)#,(C0.3)., .
Le carbonate de plomb basique à l'état cristallin peut en effet aisément être obtenu de façon qu'il pré sente un indice de réfraction élevé d'environ 2. Un tel carbonate de plomb est stable jusqu'à 4000, ce qui est suffisant pour tous les besoins de la pratique.
Ces cristaux synthétiques ont des dimensions va riées et se présentent en général, sous forme de grands cristaux ou paillettes hexagonales d'un diamè tre d'au moins 3 microns. De préférence, ils ont une épaisseur d'environ 1 micron et un diamètre d'envi ron 6 microns. Toutefois, plusieurs cristaux peuvent s'agglomérer de façon à former des paillettes de la même épaisseur mais pouvant atteindre 20 microns de diamètre. Les cristaux sont insolubles dans l'eau et dans la plupart des autres liquides et conviennent particulièrement à être incorporés dans le vernis sus mentionné.
Immédiatement après la formation des cristaux, ceux-ci seront mélangés avec une solution de nitro cellulose et de l'acétate de butyle dans les proportions d'environ 25 % de carbonate de plomb basique, 10 'O/o de solution de nitrocellulose et 55 % d'acétate de butyle.
Le mélange doit se faire aussitôt après la forma tion des cristaux, attendu que cela permet de répar tir uniformément les cristaux qui autrement se colle raient les uns aux autres. Le mélange immédiat donne par ailleurs la certitude que les cristaux sont recou verts d'un enduit protecteur.
Pour préparer la couche 3, le mélange de cris taux de carbonate de plomb, de nitrocellulose et d'acétate de butyle est ajouté à un vernis au chlorure de polyvinyle contenant 92 % de chlorure de polyvi- nyle et 8 % d'acétate de polyvinyle dispersé dans
un cétone ou un hydrocarbure aromatique. Le mélange composé d'environ 0,7 kg de nitrocel lulose, de carbonate de plomb basique et d'acétate de polyvinyle est ajouté à 3,4 kg de vernis au chlorure de polyvinyle ; puis le tout est appliqué sur la cou che intermédiaire 2 du support 1 de l'écran. La cou che supérieure 3 ainsi obtenue se compose de plu sieurs enduits se recouvrant. L'épaisseur totale de la couche supérieure 3 sera de 20 à 25 microns. Les enduits individuels sont appliqués de toute manière appropriée à l'aide d'un appareil automatique de pul vérisation, en particulier pour les écrans de grandes dimensions.
Les cristaux de carbonate de plomb basique peuvent aussi être mélangés avec d'autres cristaux organiques ou inorganiques. Comme le montre le dessin, les cristaux individuels et hexagonaux de carbonate de plomb se recouvrent de façon chaotique. Certains des cristaux sont parallèles à la surface du support 1, tandis que d'autres sont disposés sous di vers angles aigus par rapport au support. C'est sur tout la disposition irrégulière des cristaux individuels, favorisée par le mode d'application de la suspension fluide en plusieurs couches successivement appliquées par pulvérisation, qui garantit le haut pouvoir réflé chissant dans un large champ de vision.
Il est préférable que l'application du vernis sur le support de l'écran se fasse par pulvérisation, parce que ce mode d'application garantit que les cristaux en forme de paillettes se disposent à plat et à peu près parallèlement au support ou tout au plus sous des petits angles aigus par rapport au support.
Projection screen and method for its manufacture The present invention relates to a projection screen having a reflecting surface, the reflecting power of which remains substantially constant in a very wide field of vision.
Projection screens comprising a support made of fabric or of a synthetic plastic material are provided with a reflective layer, consisting for example of aluminum flakes or small drops of glass. The reflectivity of these well-known layers is high at a normal viewing angle (perpendicular to the plane of the screen); however, it decreases rapidly as the viewing angle becomes acute, in which case the aluminum layer takes on a lead gray appearance.
Projection screens are known which comprise a crystalline layer, these crystals being in lamellar form or in flakes; however, the substances used for this purpose, such as ammoniacal manganese phosphate and ammoniacal cobalt phosphate, form white crystals whose refractive index is not indicated in the professional literature. In another projection screen, the reflective layer is formed of a metallic powder which has been mixed with a crystal line substance. It is also known to form a projection screen by applying a reflective metal layer on a fabric using a tacky material which is composed essentially of oils and siccatives with additions of lead white and ocher.
Commercial lead white is an opaque white powder with no refractive power, which gives an equally diffuse reflection in all directions. In such a screen, the sticky material or the binder has no optical role and only serves to fix the metal powder on the screen to form a metal surface. This metallic surface has the same effect as a mirror and constitutes a directed reflection screen.
The present invention relates to a projection screen provided with a reflective layer whose reflective power remains high even at a sharp viewing angle.
This screen comprises a support coated with a layer of crystals of lamellar or flake shape, which crystals consist of lead compounds which have a high reflectance and a refractive index of about 2.
Lead compounds are particularly suitable for producing a luminous effect on the screen, since a large number of them are translucent or transparent to white light; among the lead compounds which form lamellar or flake crystals with glossy surfaces, similar to mirrors, we know the acid lead phosphate, lead arsenate, lead iodide, lead oxychloride , and lead thiosulfate.
However, some of these compounds must be eliminated in practice since they are unstable or toxic or else of difficult and expensive manufacture: Preferably, the lead compound used for the reflective layer of the screen according to the invention consists to a basic lead carbonate in the crystalline state. This compound does not have any of said drawbacks and therefore is particularly suitable for the above-mentioned purpose.
An embodiment of the object of the invention will be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, which is a perspective view, partially cut away on an enlarged scale of a conforming screen. to invention. In the drawing, the support 1 of the screen is com posed either in one piece or of several bands joined by their edges, of a suitable material such as a fabric or sheets of polyvinyl chloride.
In the latter case, the bands are joined by welding the adjacent edges of two superimposed bands, by fusing the upper band to the lower band; then the parts of the edges on the outside of the hard sou are cut, the two strips are separated in a plane and a second weld is carried out on the joint of the two sheets laid flat.
The first weld of the two spaced strips is then pressed into the groove formed between the two spaced apart strips thus forming a single strip of uniform thickness with an almost invisible joint. For relatively small screens, for example with a width of less than 18 m, a plastic sheet with a thickness of about 0.33 mm is used. For larger screens, sheets with a thickness of about 0.5 mm will be used.
The material forming the screen preferably has a white color. For the application of the reflective layer on the support 1 it is preferably suspended from a frame, and the support is first coated with a white luster pigment consisting of a mixture of about 5% titanium dioxide. in a binder of polyvinyl chloride and polyvinyl acetate. This intermediate layer 2 has a thickness of about 10 microns.
Then it is covered with a coating 3 comprising, preferably, several superimposed layers of varnish. The varnish is preferably colorless. Each layer of varnish 3 contains levels of lead compound, of lamellar form or in flakes.
A screen surface obtained in such a way exhibits a glossy or white appearance, even if viewed from an acute angle. The reflectivity of this surface is 25% greater than that of a screen provided with an aluminum layer under the same conditions. The crystals in layer 3 consist, preferably of lead carbonate of formula Pb, 3 (OH) #, (C0.3).,.
Basic lead carbonate in the crystalline state can in fact easily be obtained so that it has a high refractive index of about 2. Such lead carbonate is stable up to 4000, which is sufficient for all the practice needs.
These synthetic crystals vary in size and are generally in the form of large hexagonal crystals or flakes with a diameter of at least 3 microns. Preferably, they are about 1 micron thick and about 6 microns in diameter. However, several crystals can agglomerate so as to form flakes of the same thickness but which can reach 20 microns in diameter. The crystals are insoluble in water and in most other liquids and are particularly suitable to be incorporated into the aforementioned varnish.
Immediately after the formation of the crystals, they will be mixed with a solution of nitrocellulose and butyl acetate in the proportions of approximately 25% basic lead carbonate, 10% O / o of nitrocellulose solution and 55 % butyl acetate.
Mixing should take place immediately after the crystals have formed, as this will evenly repair the crystals which would otherwise stick together. The immediate mixing also gives the certainty that the crystals are covered with a protective coating.
To prepare layer 3, the mixture of levels of lead carbonate, nitrocellulose and butyl acetate is added to a polyvinyl chloride varnish containing 92% polyvinyl chloride and 8% polyvinyl acetate. scattered in
a ketone or an aromatic hydrocarbon. The mixture composed of about 0.7 kg of nitrocellulose, basic lead carbonate and polyvinyl acetate is added to 3.4 kg of polyvinyl chloride varnish; then the whole is applied to the intermediate layer 2 of the support 1 of the screen. The upper layer 3 thus obtained consists of several coatings covering each other. The total thickness of the top layer 3 will be 20 to 25 microns. The individual plasters are applied in any suitable manner using an automatic spraying device, in particular for large screens.
Basic lead carbonate crystals can also be mixed with other organic or inorganic crystals. As the drawing shows, the individual, hexagonal crystals of lead carbonate overlap in a chaotic fashion. Some of the crystals are parallel to the surface of the support 1, while others are arranged at acute angles to the support. It is throughout the irregular arrangement of the individual crystals, favored by the method of application of the fluid suspension in several successive layers applied by spraying, which guarantees the high reflectivity in a wide field of vision.
It is preferable that the application of the varnish on the support of the screen be done by spraying, because this mode of application ensures that the crystals in the form of flakes lay out flat and approximately parallel to the support or all the way through. more at small acute angles to the support.