光效聲透射前投屏幕的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種前投屏幕，所述前投屏幕具有材料的第一部分和材料的第二部分。所述材料的第一部分和所述材料的第二部分可具有切邊輪廓，并且可對所述材料的第一部分和所述材料的第二部分進行穿孔操作，使得所述穿孔允許所述材料的第一部分和所述材料的第二部分為至少一定程度上聲透射，同時基本上保持所述前投屏幕的正面的光學(xué)效率。此類光學(xué)效率特別適用于采用偏振編碼光的立體投影應(yīng)用。
【專利說明】光效聲透射前投屏幕
[0001] 相關(guān)專利申請的奪叉引用
[0002] 本專利申請要求2012年3月6日提交的名稱為"Method and apparatus for managing optical non-uniformities in seaming processes，'（用于在縫合工藝中管理 光學(xué)不均勻性的方法和設(shè)備）的美國臨時專利申請序列號61/607, 331的優(yōu)先權(quán)，所述美國 臨時專利申請全文以引用方式并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明整體涉及屏幕，更具體地講涉及聲透射前投屏幕。

【背景技術(shù)】
[0004] 常規(guī)屏幕根據(jù)"轉(zhuǎn)換加工后涂覆（coat-after-converting) "工藝來制造。即，卷 料（roll stock)通過接合堅直的帶材（寬度上為一米或更多）而被加工為全尺寸的，在這 之后并且在適當(dāng)?shù)臅r候，施加光學(xué)功能涂層。在影院環(huán)境和許多家庭影院設(shè)施中，音響系統(tǒng) 通常被安裝在屏幕之后，為了透過高頻而需要周期性的穿孔。為了保持音質(zhì)，屏幕應(yīng)具有足 夠的聲透射，使得適度的均衡產(chǎn)生可接受的頻率響應(yīng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明涉及透聲或聲透射前投屏幕。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，前投屏幕可包括材 料的第一部分和材料的第二部分，其中材料的第一和第二部分可具有小于大約300微米的 微穿孔。這些微穿孔可以使材料的第一和第二部分能夠保持接近預(yù)定的聲透射范圍。材料 的第一和第二部分可具有接近預(yù)定的光學(xué)填充因子。預(yù)定的光學(xué)填充因子可以含有穿孔面 積，其具有接近材料的第一和第二部分的總面積的光學(xué)表面的1% -3%的面積范圍。微穿 孔中的至少一些可具有大致成錐形的橫截面。被穿孔的材料的第一和第二部分可具有基本 上均勻的外觀。另外，材料的第一和第二部分中的每一者可具有正面，并且材料的第一和第 二部分中的每一者可具有相對于材料正面的切邊輪廓。切邊輪廓可用激光切割實現(xiàn)。材料 的第一和第二部分可接合在一起而形成接縫并且也可在很少乃至沒有縱向?qū)R的情況下 接合。微穿孔在前表面上可以接近50-300微米的尺寸范圍。前投屏幕在材料的第一和第 二部分上可具有間距圖形，其中間距圖形具有不斷增加的微穿孔之間的間距。微穿孔之間 的間距可從材料中心到材料邊緣逐漸增加，并且間距的增加可以基本上不能憑視覺察覺。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于制備聲透射基材的方法可包括對基材進行穿孔操 作以實現(xiàn)針對基材的預(yù)定的聲透射范圍，并實現(xiàn)針對基材的預(yù)定的光學(xué)填充因子?；纳?的穿孔可小于大約300微米。另外，穿孔操作可用激光穿孔實現(xiàn)，并且激光穿孔操作可包括 單激發(fā)激光穿孔操作。在一個例子中，穿孔可以以周期陣列的方式設(shè)置在基材上。又如，第 一組穿孔可以以周期陣列的方式設(shè)置在基材上，而第二組穿孔可隨機地設(shè)置在基材上。又 如，穿孔可以以隨機圖形設(shè)置在基材上。又如，穿孔可以以局部的隨機圖形設(shè)置在基材上。 可以在不考慮穿孔相對于基材邊緣的配準(zhǔn)的情況下將穿孔設(shè)置在基材上。此外，基材正面 上的穿孔可在50-300微米的大致尺寸范圍內(nèi)。另外，穿孔的橫截面可大致為錐形。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，前投屏幕可包括材料的第一部分和材料的第二部分。 材料的第一和第二部分可具有正面，并且材料的第一和第二部分中的每一者可具有相對于 材料正面的切邊輪廓。切邊輪廓可用激光切割實現(xiàn)。
[0008] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本公開內(nèi)容全文后，本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點及特 征將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的形成間隙的兩個基材切片的示意圖；
[0010] 圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明的圖1A的形成間隙的兩個基材切片的側(cè)視圖；
[0011] 圖1C示出了根據(jù)本發(fā)明的顯微照片，該顯微照片示出了激光切割邊緣輪廓，顯示 了由示例性激光切割工藝得出的結(jié)果；
[0012] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的激光切割邊緣輪廓的另一張顯微照片，顯示了圖1所示 相同的激光切割材料的頂部表面；
[0013] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的相對于1/3倍頻程（Hz)的衰減（dB)的曲線圖，顯示了常規(guī) 穿孔PVC銀幕的透射；
[0014] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的相對于1/3倍頻程（Hz)的衰減（dB)的曲線圖，顯示了未穿 孔7密耳PC屏幕材料的透射；
[0015] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的相對于1/3倍頻程（Hz)的衰減（dB)的曲線圖，示出了具有 3%孔面積衰減（hole area attenuation)的7密耳PC屏幕材料的透射；
[0016] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的相對于1/3倍頻程（Hz)的衰減（dB)的曲線圖，示出了具有 2. 2%孔面積衰減的7密耳PC屏幕材料的透射；
[0017] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的相對于1/3倍頻程（Hz)的衰減（dB)的曲線圖，示出了具有 1. 1 %孔面積衰減的7密耳PC屏幕材料的透射；
[0018] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的16kHz下透射率（dB)相對于孔徑（mm)的曲線圖，顯示了激 光鉆出的錐形孔與柱形CNC機加工孔的高頻聲透射率的比較；
[0019] 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的被測試的80微米開口的孔的輪廓；以及
[0020] 圖10是根據(jù)本發(fā)明的示意圖，顯示了來自相同材料的穿孔的頂視圖。

【具體實施方式】
[0021] 本發(fā)明涉及透聲或聲透射前投屏幕。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，前投屏幕可包括材 料的第一部分和材料的第二部分，其中材料的第一和第二部分可具有小于大約300微米的 微穿孔。這些微穿孔可以使材料的第一和第二部分能夠保持接近預(yù)定的聲透射范圍。材料 的第一和第二部分可具有接近預(yù)定的光學(xué)填充因子。預(yù)定的光學(xué)填充因子可以含有穿孔面 積，其大致面積范圍為材料的第一和第二部分的總面積的光學(xué)表面的1% -3%。微穿孔中 的至少一些在大約垂直于基材截取的橫截面中可具有大致為錐形形狀。被穿孔的材料的第 一和第二部分可具有基本上均勻的外觀。另外，材料的第一和第二部分中的每一者可具有 正面，并且材料的第一和第二部分中的每一者可具有相對于材料正面的切邊輪廓。切邊輪 廓可用激光切割實現(xiàn)。材料的第一和第二部分可接合在一起而形成接縫并且也可在很少乃 至沒有縱向?qū)R的情況下接合。微穿孔在前表面上可在50-300微米的大致尺寸范圍內(nèi)。前 投屏幕在材料的第一和第二部分上可具有間距圖形，其中間距圖形具有不斷增加的微穿孔 之間的間距。微穿孔之間的間距可從材料中心到材料邊緣逐漸增加，并且間距的增加可以 基本上不能憑視覺察覺。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于制備聲透射基材的方法可包括對基材進行穿孔操 作以實現(xiàn)針對基材的預(yù)定的聲透射范圍，并實現(xiàn)針對基材的預(yù)定的光學(xué)填充因子。基材上 的穿孔可小于大約300微米。另外，穿孔操作可用激光穿孔實現(xiàn)，并且激光穿孔可包括單激 發(fā)激光穿孔操作。在一個例子中，穿孔可以以周期陣列的方式設(shè)置在基材上。又如，第一組 穿孔可以以周期陣列的方式設(shè)置在基材上，而第二組穿孔可隨機地設(shè)置在基材上。又如，穿 孔可以以隨機圖形設(shè)置在基材上。又如，穿孔可以以局部的隨機圖形設(shè)置在基材上。可以 在不考慮穿孔相對于基材邊緣的配準(zhǔn)的情況下將穿孔設(shè)置在基材上。此外，基材正面上的 穿孔可在50-300微米的大致尺寸范圍內(nèi)。另外，穿孔的橫截面可大致為錐形。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，前投屏幕可包括材料的第一部分和材料的第二部分。 材料的第一和第二部分可具有正面，并且材料的第一和第二部分中的每一者可具有相對于 材料正面的切邊輪廓。切邊輪廓可用激光切割實現(xiàn)。此外，材料的第一和第二部分可接合 而形成接縫，其中底切邊緣可彼此相鄰。接縫可以基本上不能憑視覺察覺并且可在JND (最 小可差）以下。換句話說，接縫處的反射可具有大約1 %或小于1 %的改變。
[0024] 在常規(guī)電影放映廳和許多家庭影院設(shè)施中，揚聲器通常位于投影屏幕之后。為了 保持音質(zhì)，屏幕應(yīng)具有足夠的聲透射，使得適度的均衡產(chǎn)生可接受的頻率響應(yīng)。對于大多 數(shù)代表性厚度的聚合物基底材料，頻率低于100Hz時，聲衰減非常低（低于ldb)。然而，衰 減在更高頻率下穩(wěn)定增加，對于平面波入射的無孔均勻板而言，大多數(shù)情況下遵循"質(zhì)量定 律"（"mass-law"）。典型影院屏幕基材在16kHz下的垂直入射衰減超過30db。
[0025] 基材聲衰減的問題通常在影院中通過在縫合/涂覆之前在原始基材中打出孔的 陣列來克服。這造成了聲短路，從而使聲音能夠向這些幾乎零聲阻的區(qū)域衍射。影院屏幕 的典型穿孔孔徑在正方形網(wǎng)格上為1. 2mm，間距為4. 5mm。雖然這將16kHz下的聲衰減降低 至7-9db水平，但孔表現(xiàn)出大約6%的光學(xué)損耗。此外，在大于5米的距離處可分辨該直徑 的孔，并且在一些情況下，當(dāng)與數(shù)字投影儀一起使用時，該周期性產(chǎn)生莫爾條紋。
[0026] 從制造角度看，穿孔存在的問題在于，它們應(yīng)共同對準(zhǔn)以避免空間平均的強度變 化。即，接縫不應(yīng)中斷孔分布的周期性，因為局部的平均孔密度會影響屏幕亮度。當(dāng)未保持 時，此類中斷可易于作為沿著接縫的亮度變化而為觀眾所見。這就對制造的切割/縫合工 藝的精確度提出了要求。
[0027] 作為另一種選擇，已為家庭影院屏幕制造了透聲織物，所述屏幕沒有穿孔相關(guān)的 視覺上的人工痕跡。這是用于制備磨砂屏幕的可行方法，所述屏幕不需要保持偏振。在3D 顯示中保持偏振需要顯著大于波長的散射特征，同時還使偽退偏振最小化。后者是指從表 面的兩次（或更多次）反射，產(chǎn)生局部偏振的光線，但所述光線在偏振方面不同于與表面具 有單次相互作用的所需光線?？椢锿ǔ榻y(tǒng)計表面（statistical surfaces),其在波長標(biāo) 度上是隨機的并且高度傾斜，從而使得此類控制極具挑戰(zhàn)性。
[0028] 最近的屏幕制造方法盡可能多地利用卷對卷加工，目的是為了以最低成本獲得光 學(xué)精確度。這是方法上的根本變化，其中成品的屏幕卷材在縫合之前制備。如分割和穿孔 等工序另外優(yōu)選地在卷對卷環(huán)境中進行。切割刀會產(chǎn)生邊緣輪廓，所述邊緣輪廓對于產(chǎn)生 足夠窄而不至于對影院觀眾可見的對接接頭是合格的。分步重復(fù)模沖頭或輥模沖頭可用于 產(chǎn)生與精確切邊對齊的孔的陣列。然而，此類材料的縫合可出現(xiàn)嚴(yán)重的實際制造困難。
[0029] 最近的屏幕縫合工藝涉及相對較高模量的基材，諸如雙軸拉伸PET或聚碳酸酯 (PC)。此處，將成品屏幕材料（經(jīng)涂覆、切割和穿孔）從卷料切下并使用用紫外固化粘合劑 粘結(jié)的強化對接接頭（RBJ)縫合，如在美國臨時專利申請No. 61/507, 574中一般描述的，所 述專利申請全文以引用方式并入本文。當(dāng)使用常規(guī)宏觀穿孔的陣列時，應(yīng)精確地保持穿孔 相對于切邊的內(nèi)側(cè)位置。帶材也應(yīng)在縱向（MD)上共同對準(zhǔn)以確保均勻的外觀。但最具挑 戰(zhàn)性的工藝之一涉及將背襯帶材置于穿孔之間。具有4. 5mm孔間距和1. 2mm孔徑的屏幕通 常使用小于3. 3_的背襯寬度，若計入容差，則通常小于3. 0_。這通常在每個表面上留下 用以粘結(jié)的1. 5_凸緣，其對于用粘合工藝獲得足夠機械強度而言可能太小。
[0030] RBJ工藝有可能使用顯著寬于孔間距的背襯，并且只是覆蓋一行或多行孔。此處的 問題在于與粘合劑相關(guān)的空氣-電介質(zhì)界面使進入穿孔的光形成基本上鏡面反射。粘合劑 往往在數(shù)十微米的尺度上是準(zhǔn)平的，且鏡面反射在3-4%的范圍內(nèi)。當(dāng)觀察者處于這種結(jié)構(gòu) 的鏡面方向時，眼睛所收集的功率可基本上大于從周圍漫射體散射所收集的功率。因此，視 覺感受會受到影響。一種方法是使用預(yù)壓印的粘合劑，使得該散射被隨機化，如美國臨時專 利申請No. 61/450, 637中所述，所述專利申請全文以引用方式并入本文。這是有效的，并且 可不使用另外的工藝步驟。
[0031] 本發(fā)明的一個方面是這樣的發(fā)現(xiàn)：在大幅減小孔徑而間距不按比例減小的情 況下，可實現(xiàn)可接受的聲透射。這就實現(xiàn)了高光學(xué)填充因子（如，1%孔面積）、高聲透 射和很少（如果有的話）視覺上的人工痕跡的理想結(jié)果。除了高度可制造外，本發(fā)明 還可提供用于將屏幕卷料轉(zhuǎn)換加工為成品屏幕的高度可制造后段工序。以外觀基本上 均勻這樣的方式接合成品屏幕材料的帶材的工藝具有挑戰(zhàn)性。具有基本上均勻外觀的 屏幕材料或基材可具有小于最小可覺差的反射率變化。最小可覺差可為平均強度的 大約1%。實驗表明眼睛可察覺高空間頻率確定性特征（如，銳線），達到1 %或更好 的水平。當(dāng)存在時，接縫邊界處強度的突然中斷因它們在成品屏幕上實質(zhì)是周期性的 這一事實而變得更為顯著。反之，根據(jù)Campbell和Robson(參見F. W. Campbell and J.G. Robson, Application of Fourier Analysis to the visibility of gratings, J. Physiol. (London)，197, pp. 551-566, 1968 (F. W. Campbell 和 J. G. Robson，對光棚可見度的 傅里葉分析應(yīng)用，《生理學(xué)期刊》，倫敦，197卷，第551-566頁，1968年））就此主題進行的研 究結(jié)果，強度的低空間頻率變化較為可被容許。
[0032] 本發(fā)明的一個方面是使得高度可制造的"涂覆后接縫"屏幕組裝工藝成為可能。這 種工藝可用幾個關(guān)鍵的對齊步驟來獲得合格的屏幕外觀。兼具長程平直度和基本上無缺陷 的邊緣輪廓的精確切割，對于帶材的窄縫對接是適用的。有效間隙是功能性漫射體之間的 距離，因此其涵蓋基材的物理間距和由于切割工藝所造成的功能性材料的損耗兩者。激光 切割的有益方面包括功能性材料的邊緣損壞/破碎的消除，以及允許一致的窄間隙接合的 邊緣輪廓/平直度的控制。
[0033] 具有大約100微米間距的接合屏幕材料的一致間隙在影院環(huán)境中可從合理的距 離觀察到。在大多數(shù)情形下，大約50微米的間隙間距很可能是合格的。間隙可能通過接合 至少第一和第二基材而形成?；目捎砂≒VC、PC、PET等的任何材料制成。然而，當(dāng)使用 RBJ工藝時，通常優(yōu)選的是保持對間隙的更嚴(yán)格控制。當(dāng)用背襯覆蓋穿孔時，背襯處的反射 界面的存在可引起強度峰值，處于鏡面方向的觀察者可觀察到該峰值。然而，當(dāng)相對于基材 厚度而言間隔非常小時，光在從背襯反射后很難逸出。這可能將有效的間隙規(guī)格置于10-20 微米的范圍，該規(guī)格用機械切割工藝很可能無法一致地實現(xiàn)。
[0034] 實現(xiàn)屏幕制造的本發(fā)明的另一個方面是使用激光可獲得的穿孔輪廓。眼睛可察覺 突然的1%強度階躍的事實，以及穿孔通常損失5-8%的光的事實，是將基材精確對準(zhǔn)的理 由。無論何時完成屏幕涂覆，常規(guī)穿孔都對基底材料在TD(橫向）和MD(縱向）上的配準(zhǔn) 提出了嚴(yán)格要求。TD配準(zhǔn)需要周邊穿孔可在距切邊的大約半間距處居中。MD配準(zhǔn)需要接 合切割的帶材，使得穿孔基本上跨越間隙對齊。當(dāng)使用彈性基材諸如PVC時，在接合工藝中 存在對此進行調(diào)節(jié)的一定自由度。然而，采用剛性基材諸如PET時，在間距上幾乎不存在確 定性的漂移，這將使得MD配準(zhǔn)不可能。通常，宏觀穿孔的存在對接合工藝提出了挑戰(zhàn)性要 求。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明，穿孔的尺寸和間距足夠小，使得MD和TD對齊無關(guān)緊要，優(yōu)選地甚至 不是考慮因素。在一個實施例中，對成品屏幕料穿孔而不考慮相對于切邊的配準(zhǔn)，隨后從輥 退繞，抵靠制造中的構(gòu)建片材（build-sheet)，并在不對MD上的配準(zhǔn)進行任何考慮的情況 下縫合。
[0036] 為了獲得高制造通過量（如，幅材速度）、高質(zhì)量（如，邊緣輪廓和穿孔輪廓），激 光器的一些關(guān)鍵方面應(yīng)加以確認。例如，穿孔步驟中的高幅材速度優(yōu)選地為單次即"每孔一 次"工藝，其中功率密度與熱管理（除了別的之外）之間的謹慎平衡可以是適當(dāng)?shù)?。在許 多情況下，希望以功能性材料面朝下來完成這兩個工藝。這是因為，當(dāng)小心控制束腰的高度 時，通常在激光入射界面處發(fā)生最顯著的基材損壞。由于為了一致的間隙控制而進行基材 壁的一定程度底切，因此一定程度熱損壞實際上在切割工藝中是所需的。熱損壞應(yīng)理應(yīng)在 相對側(cè)面上最小化，使得功能性漫射體涂層的完整性和外觀很少乃至沒有受到影響。例如， 使正面溫度升高至高于基材和/或壓印層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可造成涂層的分層、尺寸變化 或回流，從而影響局部漫射。
[0037] 熱損壞通常與穿孔工藝關(guān)聯(lián)，從而為形成錐形形狀的孔或具有錐形形狀的橫截面 的穿孔創(chuàng)造條件。然而，背面上的過度損壞可造成膜中的應(yīng)力，這影響了"平放"要求。例 如，基材樹脂可回流，產(chǎn)生環(huán)形的過量材料，其在冷卻時收縮，從而造成應(yīng)力。
[0038] 在一個實施例中，具有聲學(xué)上所需的孔輪廓的小穿孔（例如在50-300微米的大致 范圍內(nèi)）被證實是使用高幅材速度的基于激光的設(shè)備可制造的。當(dāng)從穿孔基材的正面測量 時，穿孔或孔輪廓可在50-300微米的大致范圍內(nèi)。聲學(xué)上所需的孔輪廓之一例子可為錐 形。50-300微米的大致范圍內(nèi)的小穿孔在本文也可稱為微穿孔。另外，微穿孔可為小于大 約300微米的任何穿孔。該尺寸的穿孔基本上消除了接縫和穿孔配準(zhǔn)限制，部分原因是由 于穿孔具有如此少的光損失以至于此類問題不能夠產(chǎn)生顯著強度變化。實際上，使用本發(fā) 明中討論的技術(shù)可制造1%孔面積屏幕，其本身可能就足以消除TD和MD配準(zhǔn)的需要。另外 根據(jù)本發(fā)明，如有必要，可采取另外的步驟以用激光掃描機構(gòu)使孔位置隨機化。
[0039] 在傳統(tǒng)制造的模沖壓穿孔中，孔的形狀在標(biāo)稱上是圓形。對于激光切割孔，這是不 必要的限制。事實上，孔可具有任意形狀，使得穿孔的總面積保持恒定。例如，橢圓孔可具 有高達0.97的偏心率，而不影響聲透射。在本發(fā)明中，對于任意形狀的孔，孔徑旨在可與等 同孔面積互換。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明，由于在背襯處存在穿孔中的空氣-粘合劑界面，相對于基材厚度而 言較小的孔徑產(chǎn)生相對較少的可觀察鏡面反射。這允許有放置相對不精確的極寬的背襯基 材（使機械強度最大化）。如果可觀察的鏡面分量保持，則使背襯粘合劑的表面粗糙化的任 何方法可消除鏡面分量。這可例如通過使用在紫外PSA粘合劑縫合工藝中壓印有微觀形貌 的隔離襯片來完成。
[0041] 可供選擇的允許寬背襯的技術(shù)是"羽化"（"feather"）穿孔間距。這通過在掃描 過程中改變激光脈沖的重復(fù)頻率或者以固定重復(fù)頻率調(diào)節(jié)掃描速率來完成。同樣，因為由 孔面積所造成的損失非常少，間距可從屏幕帶材的中心到兩個側(cè)邊逐漸增加，而強度僅具 有較小（如，1 % )變化。通過羽化間距，空間頻率被降低至強度變化基本上不可察覺的程 度。
[0042] 與激光穿孔操作相結(jié)合，激光切割根據(jù)本發(fā)明是優(yōu)選的。激光切割可在縱向（MD) 上提供極佳的長程平直度，并且與諸如用刀具切割、剪切切割、旋轉(zhuǎn)破裂（rotary burst) 等的機械切割相比，在邊緣質(zhì)量和輪廓方面可提供更加一致的邊緣。邊緣質(zhì)量可由于缺陷 而劣化，所述缺陷諸如為涂覆材料的損壞（破碎）、基材切削的局部平直度（刀具擺動/漂 移）、基材沿著MD的斷裂、基材沿著橫向（TD)的破裂的統(tǒng)計不確定性、以及切削所產(chǎn)生的碎 屑。另外，當(dāng)?shù)毒咦冣g時，切削的質(zhì)量隨時間推移逐漸減弱；激光切割則不存在該問題。激 光切割所提供的基本上一致的邊緣輪廓是所期望的，其中壁角度可淺于大約90°。這確保 了涂覆表面可緊密對接在一起（相比于更陡峭的壁角度，其中基材緊密對接在基材的未涂 覆側(cè)面），從而在光學(xué)功能性涂層之間形成間隙。
[0043] 圖1A示出了形成間隙的兩個基材切片的示意圖。此外，圖1A可形成屏幕100的 一部分，其可包括基材的第一切片120和基材的第二切片125。基材的這兩個切片可如圖 1A所示那樣接合在一起而形成間隙130。屏幕100的該部分可包括接合在一起的多于兩片 的基材，并且圖1A的這兩個切片僅出于示例和說明目的示出，而非限制?；目稍谄浔砻?上具有功能性材料（圖1A中未示出）并且該功能性材料可以是反射性的。
[0044] 圖1B示出了形成間隙的兩個基材切片的圖1A的側(cè)視圖。與圖1A類似，圖1B為示 意圖，示出了接合到基材的第二切片125以形成間隙130的基材的第一切片120。圖1B中 的元件僅出于說明目的提供，而非限制。另外，圖1A和1B未按比例繪制。第一片材料120 和第二片材料125分別可為如本文所討論的基材。此外，在一個例子中，第一片材料120和 第二片材料125之間的間隙130可接近大約數(shù)十微米。此外，如圖1B所示，第一片基材或 材料和第二片基材或材料可具有大約90度的邊緣輪廓。大約90度的邊緣輪廓或相對于基 材切片的前表面或頂部表面的底切可為所需的。該邊緣輪廓可允許基材切片的前表面或頂 部表面盡可能彼此靠近，從而得到盡可能小的間隙。
[0045] 圖1C顯示了顯微照片，該顯微照片示出了激光切割邊緣輪廓，顯示了由示例性激 光切割工藝得出的結(jié)果。對數(shù)據(jù)的擬合表明，壁是平滑的并且以大約2Γ的角度底切，確保 了在基材對接在一起時基本上沒有機械性干涉。
[0046] 在邊緣輪廓未進行底切的情況下，切割基材的兩個相鄰切片之間的機械性干涉可 變得明顯。例如，可能有利的是將基材的至少兩個切片對接在一起，使得當(dāng)從頂部表面觀察 時，基材的這兩個切片形成盡可能小的間隙。然而，如果基材的切片被切割成具有未進行底 切的邊緣輪廓，則頂部表面以下的基底材料的壁可彼此對接,從而當(dāng)從基材的頂部表面觀 察時產(chǎn)生較大間隙的外觀。
[0047] 又如，具有圖1C的類似邊緣輪廓的切割基材的兩個切片可對接到彼此之上。在該 例子中，因為基底材料的壁相對于頂部表面進行底切，基材切片的頂部表面可彼此靠近并 且當(dāng)從頂部觀察時可產(chǎn)生小間隙的外觀。與基材的壁具有未相對于頂部表面進行底切的邊 緣輪廓的例子中的間隙相比，該例子中的小間隙可較小。換句話說，因為切片可被底切，基 底材料的壁可不對接在彼此之上并且可允許基材切片的頂部表面彼此更靠近地對接。
[0048] 另外，圖1C示出了頂部表面上的功能性材料損耗非常少。在圖1C的例子中，基材 在頂部表面上可具有功能性材料，并且該功能性材料可允許光的反射。雖然可能有切割圖 1C的基材的替代方法，諸如旋轉(zhuǎn)剪切切割，但這些替代方法可損壞功能性材料和/或從表 面切去功能性材料。功能性材料可能被損壞的區(qū)域可能無法有效地反射光。另外，當(dāng)觀察 接合在一起而形成接縫和/或間隙的基材的至少兩個相鄰切片的表面時，這些損壞的區(qū)域 可產(chǎn)生較大間隙的外觀。作為另一種選擇，如圖1C所示，激光切割可產(chǎn)生切邊，而基材的頂 部表面基本上沒有功能性材料損耗。
[0049] 圖2為示出激光切割邊緣輪廓的另一張顯微照片，顯示了圖1所示相同的激光切 割材料的頂部表面。
[0050] 對原始基材進行初始聲透射測試，證實了無論材料或厚度如何，都需要穿孔。表1 顯示了在一些選擇頻率下每種樣品的聲衰減。特定聚合物和厚度可對透射具有漸增的影 響，但不以基本上有意義的方式影響。在上限頻率處，當(dāng)衰減可遠遠超過平衡的音頻體驗所 容許的衰減時，可采用穿孔。
[0051] 表1.各種材料/厚度的聲衰減
[0052]

【權(quán)利要求】
1. 一種前投屏幕，包括： 材料的第一部分和所述材料的第二部分，其中所述材料的第一部分和所述材料的第二 部分具有小于大約300微米的微穿孔，其中所述微穿孔允許所述材料的第一部分和所述材 料的第二部分保持接近預(yù)定的聲透射范圍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前投屏幕，其中所述材料的第一部分和所述材料的第二部分 還包括接近預(yù)定的光學(xué)填充因子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的前投屏幕，其中所述預(yù)定的光學(xué)填充因子還包括穿孔面積， 所述穿孔面積大致面積范圍為所述材料的第一部分和所述材料的第二部分的總面積的光 學(xué)表面的1 % %。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前投屏幕，其中所述微穿孔中的至少一些還包括大致為錐形 的橫截面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前投屏幕，其中所述被穿孔的材料的第一部分和材料的第二 部分具有基本上均勻的外觀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前投屏幕，其中所述材料的第一部分和所述材料的第二部分 中的每一者具有正面，并且所述材料的第一部分和所述材料的第二部分中的每一者具有相 對于所述材料的所述正面的切邊輪廓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的前投屏幕，其中所述切邊輪廓用激光切割實現(xiàn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前投屏幕，還包括接縫，其中所述材料的第一部分和所述材 料的第二部分接合在一起而形成所述接縫。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的前投屏幕，其中所述材料的第一部分和所述材料的第二部分 在很少乃至沒有縱向?qū)R的情況下接合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前投屏幕，其中所述微穿孔在前表面上是在50-300微米的 大致尺寸范圍內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前投屏幕，還包括所述材料的第一部分和所述材料的第二 部分上的間距圖形，其中所述間距圖形包括不斷增加的微穿孔之間的間距，其中所述微穿 孔之間的間距從所述材料的中心到所述材料的邊緣逐漸增加，其中所述間距的增加基本上 不能憑視覺察覺。
12. -種用于制備聲透射基材的方法，包括： 對基材進行穿孔操作，以實現(xiàn)針對所述基材的預(yù)定的聲透射范圍，并實現(xiàn)針對所述基 材的預(yù)定的光學(xué)填充因子，其中所述基材上的所述穿孔小于大約300微米。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備聲透射基材的方法，其中穿孔操作還包括激光穿 孔操作。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于制備聲透射基材的方法，其中激光穿孔操作還包括單 激發(fā)激光穿孔操作。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備聲透射基材的方法，其中穿孔操作還包括將所述 穿孔以周期性陣列設(shè)置在所述基材上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備聲透射基材的方法，其中穿孔操作還包括將第一 組穿孔以周期性陣列設(shè)置在所述基材上，并將第二組穿孔隨機地設(shè)置在所述基材上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備聲透射基材的方法，其中穿孔操作還包括將所述 穿孔以隨機圖形設(shè)置在所述基材上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備聲透射基材的方法，其中穿孔操作還包括將所述 穿孔以局部的隨機圖形設(shè)置在所述基材上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備聲透射基材的方法，其中穿孔操作還包括不考慮 所述穿孔相對于所述基材的邊緣的配準(zhǔn)地將穿孔設(shè)置在所述基材上。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備聲透射基材的方法，其中所述基材的正面上的所 述穿孔的測量值是在50-300微米的大致尺寸范圍內(nèi)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備聲透射基材的方法，其中所述穿孔的橫截面大致 為錐形。
22. -種前投屏幕，包括： 材料的第一部分和所述材料的第二部分，其中所述材料的第一部分和所述材料的第二 部分具有正面，并且所述材料的第一部分和所述材料的第二部分中的每一者具有相對于所 述材料的所述正面的切邊輪廓。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的前投屏幕，其中所述切邊輪廓用激光切割實現(xiàn)。
【文檔編號】G03B21/00GK104160334SQ201380012991
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月6日
【發(fā)明者】G·D·夏普, D·A·科爾曼 申請人:瑞爾D股份有限公司