CN1739062A - 表面反射型金属屏幕及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于显示从光束投影器投影的图像的屏幕。屏幕基底是用银白色的不可燃金属片形成的，以便以自然色显示从光源投影的图像。通过抛光该屏幕基底在屏幕基底上形成抛光表面，从而使该屏幕基底的表面具有预定的反射率。利用酸洗处理或阳极氧化处理，对屏幕基底的表面进行表面硬化处理。根据本发明用不可燃金属形成的表面反射型屏幕具有优良的表面硬度、耐腐蚀性和抗酸性，从而使屏幕易于维修和保养。此外，在起火的情况下，屏幕不会产生有毒气体，并且也能够在屏幕上显示高质量的图像。

Description

表面反射型金属屏幕及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于显示从光源发射的图像的投影屏幕及其制造方法。更具体地讲，本发明涉及一种能够在大量人活动和聚集的地方使用的大尺寸屏幕及其制造方法。

背景技术

惯用投影屏幕由于屏幕的图像区是由聚氯乙烯(PVC)、塑料之类的可燃材料制造的，所以在高温下易于融化。此外，惯用屏幕不能在诸如地铁和百货商店之类的许多人使用的封闭空间中使用。这是由于在起火的情况下屏幕在封闭空间中融化，从而产生可以造成许多人死亡的有毒气体。

在韩国专利No.100127中公开的利用铝薄膜的球面屏幕中，铝薄膜应当具有延展性，以便将屏幕形成球面形。结果，降低了屏幕表面的强度，并且在从屏幕上除去外来物质的过程中可能会损坏屏幕。可以通过在铝薄膜的表面上涂覆高耐久性材料来补偿铝薄膜的耐用性。但是，涂层仅在有限的范围内提高了铝薄膜的耐久性。此外，由于涂覆的薄膜降低了光透射率，所以屏幕的图像清晰度降低，并且该球面屏幕也不应当在具有大量灰尘的室外使用。此外，由于球面屏幕是由大约5％的铝薄膜和大约95％的塑料构成的，所以在起火的情况下可以被引燃。在这里，球面屏幕中使用的铝薄膜具有小于50微米的厚度。

一种已知的惯用薄膜屏幕包括作为散射表面的一例，和作为反射表面的另一侧。在这种情况下，在屏幕的散射表面上产生显著的干涉现象，从而使薄膜屏幕的图像清晰度降低。此外，由于薄膜屏幕的主要材料是塑料，所以不容易清洁屏幕，并且在起火的情况下可能点燃薄膜屏幕。

大多数已知的惯用透射型屏幕，涉及包括由塑料构成的光漫射元件的透射和散射型屏幕。换句话说，由于使用和制造的特性，惯用屏幕的材料限于塑料。因此，在起火的情况下，透射屏幕可能被点燃。

如上所述，在起火的情况下，大多数惯用屏幕起到了可燃和有毒材料的作用。此外，不容易除去屏幕表面上的灰尘之类的外来物质，所以从安全和保养的观点看，这种屏幕可能不适于在室内及室外使用。

发明内容

本发明的一个特征是提供一种可以在地铁或体育馆之类的大量人使用的封闭空间中使用的、用不可燃材料形成的屏幕。

本发明的另一个特征是提供一种具有优良表面强度、耐潮湿性和耐腐蚀性的屏幕，从而不用拆卸就能简单地清除屏幕表面上的外来物质。

本发明的再一个特征是提供一种能够直接在其表面上显示图像而不用在其上涂覆额外材料或者在其上形成散射表面的表面反射型屏幕。

本发明的又一个特征是提供一种由不可燃金属形成的、没有热点和斑点的表面反射型屏幕，其中所投影的图像以自然色再现在屏幕上。

本发明的屏幕是由具有优良光学和不可燃特性的金属形成的。在这里，该金属应当具有高度的延展性，以便能够容易地形成平面屏幕、曲面屏幕或球面屏幕，并且具有银白的颜色，以自然地重现投影图像的颜色。此外，该金属应当能够钝化屏幕的表面，以保持其表面的硬度。

为了具有屏幕功能，本发明利用不可燃金属形成的屏幕应当在其表面上适当地散射和反射从光源发射的光，并且在图像投影其上时不应产生斑点。此外，屏幕的表面应当通过抛光或侵蚀之类的方法处理，以便保证左右视角。

然后，要根据其应用确定屏幕的亮度。此外，根据屏幕亮度的增加，屏幕的形状应当是平面、曲面和球面形状中的一种，以消除屏幕上产生的热点现象。

为了在屏幕表面显示高质量的图像，图像应当在其本身表面上反射，而不受外来物质的干扰。此外，应当执行提高屏幕自身耐用性和抗蚀性的表面硬化处理，以便防止屏幕变形并利用水稳定地清洁屏幕的表面。

为了扩大制造的屏幕，应当把多个屏幕相互组合在一起，并且应当使屏幕连接部分的接缝线最小。

根据本发明一个实施例的利用不可燃金属形成的表面反射型屏幕，包括用银白色的不可燃金属片形成的屏幕基底，以便以自然色显示从光源投影的图像，其中该屏幕基底经过抛光，以使屏幕基底的表面具有预定的反射率，并且在屏幕基底的表面上进行表面硬化处理。根据本发明的屏幕表面具有大约1至40增益的反射率，并且根据屏幕表面的反射率从平面形、曲面形和球面形中选择屏幕的形状，以便消除热点。该屏幕基底可以使用铁(Fe)和铬(Cr)的合金片，或Fe、Cr和镍(Ni)的合金片形成；在这种情况下，通过酸洗处理在屏幕基底的表面上形成三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜。此外，该屏幕基底可以由铝(Al)、Al与镁(Mg)的合金片和Al与镍(Ni)的合金片中的一种金属片形成；在这种情况下，通过阳极氧化处理在屏幕基底表面上形成氧化铝(Al₂O₃)薄膜。在屏幕基底的表面上沿上下方向或左右方向中的一个方向形成反射表面，在其表面上沿另一方向形成散射表面，并且对其表面进行抛光，以在其表面上形成单向抛光波纹。可以通过多孔镀铬处理屏幕基底的表面，并且屏幕基底表面的多孔部分用彩色颜料进行填充。

需要形成能够使空气透过屏幕基底表面的孔，从而当把屏幕安装在室外时，可以防风。

根据本发明另一个实施例的用不可燃金属形成的表面反射型屏幕，包括通过顺序排列多个圆形金属线形成的屏幕基底。在这里，金属线可以由铁(Fe)与铬(Cr)的合金或Fe、Cr与镍(Ni)的合金片形成，并且通过酸洗处理在每个金属线的表面形成三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜。

根据本发明又一个实施例的用不可燃金属形成的表面反射型屏幕，包括通过顺序排列多个圆形金属线形成的屏幕基底。在这里，金属线是由铝(Al)合金或Al与镁(Mg)合金形成的，并且通过阳极氧化处理在屏幕基底的表面上形成氧化铝(Al₂O₃)薄膜。

一种制造根据本发明一个实施例的用不可燃金属形成的表面反射型屏幕的方法，包括：用银白色的不可燃金属形成金属片，用于以自然色显示从光源投影的图像；通过抛光金属片的表面在该金属片上形成抛光表面，其中金属片的表面具有预定的反光率；根据该金属片表面的反射率，将金属片形成平面形、曲面形或球面形中的一种，以便消除热点；和在处理过的金属片的表面上执行表面硬化处理。抛光的表面通过研磨、喷射、蚀刻、轧制或电解抛光形成。表面硬化处理是根据金属片的材料，通过酸洗处理、阳极氧化处理和电镀方法中的一种处理的。

一种制造根据本发明另一个实施例的用不可燃金属形成的表面反射型屏幕的方法，包括：形成具有圆形形状的金属线；根据金属线的材料，利用酸洗处理或阳极氧化处理处理金属线的表面，以在金属线上形成薄膜；并且顺序排列处理过的金属线和组合所排列的金属线，然后把组合好的金属线形成为平面屏幕、曲面屏幕或球面屏幕中的一种。

大的屏幕是通过组合多个具有预定尺寸的单元屏幕制造的。弯曲屏幕基底(1)的边缘部分，以便垂直抛光弯曲的表面。需要通过将抛光表面相互接触而组合单元屏幕。

如上所述，本发明的屏幕使用不可燃材料形成，并且在起火的情况下不会产生有毒气体。因此，该屏幕适合于用作诸如地铁、学校或政府和公共办公室之类的公共场所的屏幕，并且可以在诸如大会堂、地下购物中心或百货商店之类的大型空间中用作广告屏幕。

此外，用作屏幕基底的金属具有透明和银白的颜色。因此，能够将投影的图像以原来的颜色显示在屏幕上，并且可以在屏幕上显示具有高对比度的图像。

另外，通过在屏幕基底表面上形成单向抛光波纹，使得左右视角比上下视角大。在这里，本发明屏幕的左右视角比惯用屏幕的左右视角放大两倍以上，其中本发明屏幕的亮度实际上与惯用屏幕的亮度相同。此外，可以在明亮的空间中将图像清楚地显示在屏幕上。

此外，本发明屏幕的表面具有大的硬度，并且屏幕对于温度变化或风的压力具有大的抵抗强度。因此，可以把屏幕使用在室外，例如，在运动场或路边之类的场所。

另外，对形成有抛光波纹的表面进行酸洗处理或阳极氧化处理，从而提高屏幕的硬度。

附图说明

通过结合附图参考以下的详细说明，可以对本发明的上述和其它特征及优点获得更为清楚的理解，其中：

图1是图示根据本发明屏幕的主要元件及其制造方法的示意图；

图2是图示根据本发明屏幕的表面的平面图；

图3a是图示屏幕的左右视角的平面图；

图3b是图示屏幕的上下视角的平面图；

图4是图示根据本发明屏幕的抛光波纹的平面图；

图5是图示惯用屏幕的抛光表面的平面图；

图6是图示惯用平面屏幕的平面图；

图7是图示惯用曲面屏幕的平面图；

图8是图示惯用球面屏幕的平面图；

图9是图示屏幕的热点的平面图；

图10是图示屏幕热点的消除的平面图；

图11是图示形成根据本发明抛光波纹的过程的平面图；

图12是图示惯用金属屏幕的平面图；

图13是图示具有形成了钝态薄膜的表面的屏幕的平面图；

图14是图示制造根据本发明第一实施例的屏幕的过程的流程图；

图15是图示制造根据本发明第二实施例的屏幕的过程的流程图；

图16是图示根据本发明一个实施例的抛光方法的平面图；

图17是图示根据本发明一个实施例的喷射方法的平面图；

图18是图示通过根据本发明一个实施例的喷射方法形成的屏幕表面的平面图；

图19是图示根据本发明一个实施例的蚀刻过程的流程图；

图20a是图示根据本发明第一实施例的屏幕表面的铬薄膜的平面图；

图20b是图示根据本发明第二实施例的屏幕表面的铬薄膜的平面图；

图20c是图示在根据本发明一个实施例的屏幕表面上形成铬薄膜的过程的平面图；

图21是图示形成根据本发明第三实施例的屏幕的过程的平面图；

图22是图示根据本发明一个实施例的轧制过程的平面图；

图23是图示形成屏幕的球面形状的惯用过程的平面图；

图24是图示根据本发明一个实施例的屏幕的连接方法的平面图；和

图25是图示根据本发明一个实施例的通过孔形成装置在屏幕上形成的孔的平面图。

具体实施方式

以下参考附图更详细地说明本发明的优选实施例。

图1是图示根据本发明屏幕的元件和制造过程的方框图。

如图1中所示，本发明包括：选择一种不可燃金属合金(A1)，散射和反射的协调(A2)，根据其应用选择屏幕的形状(A3)，加强屏幕表面的硬度(A4)和执行屏幕的按比例放大(A5)。

根据本发明一个实施例的用不可燃金属形成的表面反射型屏幕带有银白色的不可燃金属片，其中该金属片是由铁(Fe)与铬(Cr)合金，或铁(Fe)与铬(Cr)以及少量镍(Ni)的合金形成的。

通过研磨(buffing)、喷射、蚀刻、轧辊抛光或电解抛光，使金属片具有适当的散射表面和反射表面。此外，通过酸洗处理，使金属片的表面上带有三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜。根据屏幕表面的反射率，将金属片形成为平面形、曲面形或球面形，从而消除热点。

银白色的不可燃金属包括Fe与Cr的合金，优选是大约16～25％的Fe，Cr和大约7～20％的Ni的合金。这种合金具有优良的耐腐蚀性和耐酸性。此外，当利用氧化剂对金属进行酸洗处理时，图2中所示金属的表面被钝化，从而形成保护金属内部不受腐蚀的三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜。此外，由于适量的Ni提高合金的延展性和可加工性，所以对于屏幕的成形加工也是有利的。在这里，由于金属具有银白的透明颜色，所以可以将金属用作屏幕的材料。将金属形成为薄片。在这里，薄片的厚度没有特别的限制，但是优选是在大约1至5mm。

以下，屏幕的基底(1)代表上述具有不可燃材料的金属片。

以下，说明图1中所示的协调散射和反射以便将屏幕功能提供给屏幕基底(1)的表面处理方法(A2)。

屏幕的主要功能是散射光。散射功能改变投向屏幕的光的传播方向，散射改变了的光，并且使光停留在屏幕上，从而能够在屏幕的希望的位置和方向上看到图像。

反射执行与散射相反的功能。入射角和反射角相对于垂直于反射表面的法线对称。入射角的大小与反射角相同。当反射表面是曲面或者球面时，平行于反射轴线入射的光会聚在反射表面的几何焦点上。相反，从焦点投射到曲面或球面的入射光平行于反射轴线反射。

本发明在屏幕表面上协调地形成反射表面和散射表面，并且有效地处理屏幕的形状。结果，通过利用惯用屏幕极少使用的金属，本发明的屏幕可以显示高质量的图像。

屏幕的视角与散射率成正比，并且与反射率成反比。观众一般在中央和左右两侧看屏幕。因此，希望屏幕具有图3A中所示宽的左右视角(∠I)，并且具有低于图3B中所示需要的角度的上下视角(∠H)。在这里，需要的角度是指观众可以稳定地看到显示在屏幕上的整个图像的角度。也就是说，应当在有效的视听范围中漫射光，以便增大屏幕的亮度。

为了在屏幕上显示高质量的图像，屏幕上不应当产生图9中所示的热点现象(7)，其中热点现象(7)是指整个屏幕的一部分上的亮度大于其它部分的亮度。当屏幕上产生热点现象(7)时，仅能明亮地看到屏幕的一部分，从而降低了屏幕的图像质量。通常，热点现象(7)产生在大于1.5增益的高增益屏幕上。反射率与散射率成反比。热点(7a，7b和7c)的产生范围对应于依照反射率的反射角。也就是说，当诸如角(∠A)之类的反射角很宽时，在屏幕的很宽的范围中产生热点(7a)，而当角(∠C)之类的反射角很窄时，只在屏幕上的很窄的范围中产生热点(7c)。当在屏幕的一部分上产生热点(7a，7b和7c)时，该部分的亮度大于屏幕其它部分的亮度。一般地讲，当平面屏幕具有高于某种等级的反射率时，在平面屏幕上产生热点(7a，7b和7c)。

图4是图示用显微镜放大了200倍的抛光波纹的平面图，其中抛光波纹形成在屏幕的表面上。

在屏幕基底(1)的表面上形成单向抛光波纹，并且以左右方向或上下方向形成作为散射线(5a)的抛光波纹(5b)。当如图4中所示以左右方向形成抛光波纹(5b)时，以上下方向在屏幕上形成反射表面(4)，并且以左右方向在屏幕上形成散射表面(5)。在这里，抛光线(5c)的厚度小于1mm，优选是1至20μm。相反，当在屏幕基底的表面上形成散射表面(5)并且通过在上下方向的抛光波纹形成反射线(4a)时，入射光在左右方向上散射，并且在上下方向上反射。也就是说，当屏幕基底(1)本身的反射率高时，抛光屏幕基底(1)的表面，以形成具有比屏幕基底(1)的反射率低的反射率的抛光表面，其中抛光表面包括抛光波纹(5b)。而当屏幕基底(1)的反射率低时，抛光屏幕基底(1)的表面，以形成具有需要的反射率的抛光表面。

如图4中所示，在屏幕基底(1)上形成反射表面(4)和散射表面(5)，从而从反射表面(4)的上下方向的反射效果可加强屏幕的亮度，并且散射表面(5)上的左右方向的散射效果增强。结果，使得左右视角(∠IB)增大到大于上下视角。但是，惯用屏幕的抛光表面均匀地在所有方向上散射入射光，因此上下视角与左右视角(∠IA)相同。结果，惯用屏幕上显示的图像的亮度低于本发明的屏幕上显示的图像的亮度。

根据本发明第一实施例的用不可燃合金形成的屏幕基底(1)可有效地在其表面上执行反射和散射功能，所以包括屏幕基底(1)的屏幕能够在屏幕上显示高质量的图像。这种反射率和散射率与屏幕表面的粗糙度对应。表1示出了研磨材料的颗粒度(#)与其表面的粗糙度(μ)之间的关系。

[表1]

颗粒度(#)	粗糙度(μ)	颗粒度(#)	粗糙度(μ)
				20	1190～1300	500	31～37
50	310～370	800	18～22
				80	210～250	1000	14.5～18
250	62～73.5	2000	7.1～8.9
				400	37～44	3000	4.7～5.9
研磨材料的KSL.6001颗粒度

需要对根据本发明屏幕的表面进行抛光，以具有大约20#(1200μ)至800#(18μ)的颗粒度(粗糙度)。但是，它可以根据屏幕的材料、尺寸和形状改变。也就是说，研磨材料的颗粒度要在大约20#至800#的范围中选择，但是，应当根据诸如平面、曲面或球面之类屏幕的形状适当地调节。

利用具有大约20#至120#颗粒度的研磨材料抛光平面屏幕(8)，并且利用具有低筛目颗粒度的研磨材料沿左右方向进行抛光。例如，利用具有大约180#颗粒度的研磨材料抛光平面屏幕(8)的基底，并进一步利用具有大约90#颗粒度的研磨材料沿左右方向进行抛光。在这种情况下，屏幕的亮度实际上等于利用具有大约90#颗粒度的研磨材料抛光的屏幕的亮度，但是，与其上下视角相比，屏幕的左右视角增大2倍。此外，当利用大约120#颗粒度的研磨材料在整个屏幕基底上形成反射表面，并且利用大约60#颗粒度的研磨材料沿左右方向形成抛光表面时，与其上下视角相比，屏幕的左右视角增大2倍。

需要用具有大约60至300#颗粒度的研磨材料抛光曲面屏幕(9)。优选地，反射表面形成大约120#的颗粒度，并且散射表面形成大约80#的颗粒度。在这种情况下，与其上下视角相比，曲面屏幕(9)的左右视角增大2倍。当屏幕的形状是曲面屏幕时，屏幕的表面形成为最大到400#的颗粒度。

利用不同的颗粒度执行单向抛光和基底的抛光，以便容易地形成单一方向的抛光波纹。因此，在屏幕基底上容易地形成单向抛光波纹的情况下，可以仅执行形成抛光波纹的抛光过程，而不是抛光屏幕的整个基底。此外，这可以同样地应用到以下利用压缩空气喷射的玻璃研磨材料抛光屏幕基底的表面的处理过程。

根据屏幕的表面亮度和用途，将其上形成有抛光波纹(5b)的屏幕基底(1)加工成图6中所示的平面屏幕、图7中所示的曲面屏幕、和图8中所示的球面屏幕中的一个，其中曲面屏幕是沿横向或纵向弯曲的。需要在确定屏幕的形状之前，利用诸如图25中所示的冲压机之类的孔形成装置，在屏幕上形成多个能够透过空气流的孔(25a)，从而在把屏幕设立在室外时能够在风中使用屏幕。

在平面屏幕(8)的情况下，形成具有大约1至2增益的屏幕表面，但是形成具有大约3至4增益的上下反射线。在这种情况下，屏幕具有大约180°的左右视角，和大约60至90°的上下视角，以便加强屏幕的上下亮度。因此，也提高屏幕的平均亮度。

在曲面屏幕(9)中，将屏幕(9)左右表面的亮度设置到大约3至4的增益，并且处理其上下表面以形成曲面形状。结果，屏幕(9)的亮度增大到大约15增益。但是，在把屏幕(9)的亮度增大到15增益的情况下，如图9中所示，在屏幕(9)上产生热点(7)。通过使屏幕(9)的曲率半径(R)是投影距离的两倍，可以防止热点(7)的产生，如图10中所示，其中投影距离是指屏幕(9)与定位在屏幕(9)焦点(F)上的光源之间的距离。在这种情况下，从位于焦点(F)的光源投射的入射光在屏幕(9)的弯曲表面上平行于反射轴反射，从而在作为倒角范围的视听范围中消除热点(7)。

在球面屏幕(10)中，将用于曲面屏幕(9)的上述理论应用到屏幕(10)的上下和左右。在这种情况下，从位于屏幕(10)焦点(F)的光源投射的光，平行于屏幕(10)的反射轴反射，从而消除热点(7)。但是，屏幕(10)的视角变窄。因此，需要屏幕(10)具有大约最大40增益的亮度。如图11中所示，在球面屏幕(10)的表面上以左右方向形成抛光波纹，其中抛光波纹是散射线(5a)。但是，也可以在屏幕(10)表面的上下方向上形成反射表面。

以下说明根据本发明第一实施例的表面硬化处理方法。

需要执行酸洗处理以便硬化用Fe和Cr的合金或Fe、Cr和Ni的合金形成的屏幕基底(1)的表面。通过酸洗处理使Fe和Cr(和Ni)的合金形成的屏幕基底(1)与氧化剂发生反应，从而在屏幕基底(1)的表面上形成防止内部金属腐蚀的三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜，其中三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜形成钝化表面。用于酸洗处理的液体是由混合大约55％的硝酸、大约12％的酸化合物、大约3％的不溶催化剂、大约9％的表面活化剂和5％的反应阻滞剂等构成的。当把Fe和Cr(和Ni)的合金形成的屏幕基底浸入上述液体时，从浸入开始的大约30分钟内，在屏幕基底(1)的表面上形成作为钝化表面的三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜。在这种情况下，生成的屏幕基底(1)的表面具有优良的强度、耐腐蚀性和耐酸性。此外，由于屏幕基底(1)的表面在酸洗处理过程中受到化学抛光，所以可以消除斑点现象。

根据本发明第二实施例的用不可燃金属形成的表面反射型屏幕是用银白色的不可燃铝片形成的，其中片包含铝金属，优选进一步包括少量的镁(Mg)或Ni。在这种情况下，通过研磨、喷射、蚀刻、轧制抛光或电解抛光形成反射表面和散射表面，以在屏幕上以自然颜色显示投影的图像。此外，通过阳极氧化处理在片的表面上形成氧化铝(Al₂O₃)薄膜。将片根据屏幕表面的反射率形成为平面形、曲面形或球面形，以便消除热点。

以下进一步详细说明根据本发明第二实施例的屏幕。在以下第二实施例中，相同的参考标号用来表示与第一实施例中的部件相同的部件。此外，省略了对相同元件的详细说明。第二实施例中的屏幕基底是由铝或铝合金形成的。铝很轻，具有高的反射率，并且具有优良耐腐蚀性。此外，当用氧来氧化铝的表面时，可以在屏幕基底上形成氧化铝(Al₂O₃)薄膜。在这种情况下，薄膜具有优良的表面硬度和耐腐蚀性。此外，铝是银白色的并且具有良好的塑性。为了将铝用作屏幕基底(1)的材料，在表面硬化处理(阳极氧化)之后，屏幕基底(1)应当是透明无色的，或不透明灰色的。

表2示出了通过阳极氧化形成在屏幕基底上的薄膜的种类和颜色。如表2中所示，屏幕基底使用了大约90至99.8％的Al，大约1.2％的Mn，或大约1％的Mg。

[表2]

	草酸(交流)	硫酸(直流)	铬酸(直流)
				99.8％Al	透明	透明	不透明灰白色
99.5％Al	-	透明无色	不透明灰色
				90％Al	-	-	不透明灰色
1.2％Mn	-	-	不透明灰色
				1％Mg	-	透明无色	不透明灰色

在第二实施例中，在铝合金的屏幕基底的表面上形成抛光波纹(5b)。此外，根据屏幕表面的反射率处理本发明的屏幕，使得屏幕的形状是平面形、曲面形或球面形的。第二实施例的细节与第一实施例中说明的细节相同。

在第二实施例中，利用已知的硬阳极氧化硬化屏幕基底(1)的表面。在这种情况下，在屏幕基底(1)的表面上形成氧化铝(Al₂O₃)薄膜，使得铝表面的硬度、耐腐蚀性和耐磨性最大。

上述方法利用已知的硫酸处理、混合酸处理和有机酸处理在屏幕基底(1)的表面上形成具有大约15至200μm厚度的氧化铝(Al₂O₃)薄膜，所以如表3中所示，提高了表面的硬度。

[表3]

Al合金	形成薄膜之前的硬度	薄膜的厚度	形成薄膜之后的硬度
				A2024	47Bhn	30μm	450Bhn
A6061	30Bhn	50μm	650Bhn
				A7075	60Bhn	50μm	500Bhn

如表3中所示，在阳极氧化处理之后，表面硬度提高了大约10倍。

屏幕的表面抗腐蚀能力强，从而可以利用来自压力软管的水清洗屏幕。此外，表面硬化处理过程化学抛光了屏幕基底(1)的表面，所以抛光波纹平滑地形成在屏幕基底(1)的表面上。结果，由于其表面粗糙度产生的斑点显著减少，从而可以在屏幕上显示高质量的图像。

根据本发明第三实施例的表面反射型屏幕是用顺序排列的多个圆形或半圆形金属线形成的。在这里，金属线可以是Al，Al和Mg的合金，Al和Ni的合金，Fe和Cr的合金，或Fe、Cr与Ni的合金。此外，通过酸洗处理或阳极氧化处理在金属线的表面上形成三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜或氧化铝(Al₂O₃)薄膜。每个金属线的表面起到反射表面的作用，并且金属线之间的曲面起到散射表面的作用。

以下进一步详细说明根据第三实施例的屏幕。在以下第三实施例中，相同的参考标号用来代表与第一或第二实施例中相同或类似的部件。此外，省略了相同元件的详细说明。

根据本发明第三实施例的屏幕包括用取代第一或第二实施例中的金属薄膜的、图21中所示的、顺序排列的多个金属线(12a)形成的屏幕基底。在这里，每个金属线(12a)的表面起到反射表面的作用，并且金属线之间的曲面起到散射表面的作用。金属线(12a)的材料可以从第一或第二实施例中使用的不可燃金属中选择。要求金属线(12a)具有大约0.1至2mm的直径，更好是大约5mm。

根据所选择的不可燃金属，对金属线(12a)的表面进行酸洗处理或阳极氧化处理，从而在金属线(12a)的表面上形成氧化铬(Cr₂O₃)薄膜或氧化铝(Al₂O₃)薄膜。与第一和第二实施例相反，在第三实施例中，在通过组合金属线(12a)形成屏幕的形状之前进行表面硬化处理。

根据第三实施例用金属线(12a)形成的屏幕(12)特别可以应用到曲面屏幕。形成在屏幕表面上的每个金属线(12a)的弯曲表面(R1)可放大屏幕的左右视角，并且通过屏幕的上下曲面(R2)可消除热点。此外，金属线(12a)表面的氧化物薄膜可保护屏幕的表面，从而使屏幕具有优良的耐用性和耐腐蚀性。从光源投影的图像在金属线(12a)的表面上反射，所以屏幕具有表面反射的效果。

以下参考附图说明制造用本发明的不可燃金属形成的表面反射型屏幕的过程。

首先，参考图14和15说明制造根据第一和第二实施例的屏幕的过程。

利用一种不可燃金属合金制造用作屏幕基底(1)的薄膜片。

接下来，利用研磨、喷射、蚀刻和轧制在薄膜片的表面上形成反射表面和散射表面。在这种情况下，可以执行电解抛光作为辅助处理。

以下将更详细地说明处理屏幕表面的方法。

如图16中所示，研磨抛光(21)是指一种通过转动多个表面上形成有研磨材料的研磨装置(16a)处理屏幕基底(1)的表面，从而在屏幕基底(1)上沿左右方向形成抛光波纹(5b)的表面的方法，其中在研磨抛光(21)过程中前后移动屏幕基底(1)，并且用电机(16b)转动研磨装置(16a)。

如图17中所示，喷射抛光(22)是一种利用压缩空气(17a)将填充了某种颗粒度的研磨材料(17b)喷射到屏幕基底(1)的表面上的方法。在这里，通过调节屏幕基底(1)和喷嘴(17c)的移动速度，喷射抛光(22)在屏幕基底(1)上形成图18中所示的抛光波纹(5b)，其中在喷射抛光(22)过程中，前后移动屏幕基底(1)，并且左右移动喷嘴(17c)。

蚀刻处理(23)是一种腐蚀屏幕基底(1)的上表面以形成散射表面和反射表面的方法。图19中详细示出了蚀刻处理的过程。

在步骤A，制造其上紧绷着丝网的框架。

在步骤B，在该丝网的表面上形成图案。

在步骤C，将光敏材料涂覆在丝网上，然后将丝网和光敏材料暴露于紫外光，以形成薄膜。

在步骤D，将丝网薄膜固定在屏幕基底(1)上。

在步骤E，通过在蚀刻油墨将图案印刷在屏幕基底(1)上，然后将屏幕基底(1)在干燥炉中以大约100℃的温度干燥大约20至40分钟。

在步骤G，通过喷射40℃的FeCl₃溶液大约2至4分钟，腐蚀屏幕基底(1)。

在步骤II，利用10至20％的NaOH溶液从屏幕基底(1)上除去蚀刻油墨。

在步骤I，漂洗并随后干燥屏幕。结果，在屏幕基底(1)的表面上形成与通过研磨或喷射形成的抛光表面一样的表面。在这种情况下，当形成与抛光波纹(5b)相同形状的光敏表面时，可以一次在屏幕基底上形成如图4中所示的散射表面和反射表面。根据上述蚀刻过程，可以同时在屏幕上执行屏幕的表面抛光和表面硬化。

如图22中所示，轧制过程(25)是一种在轧辊(22a)表面上雕刻水平抛光波纹(5b)，将屏幕基底(1)插入到所雕刻的轧辊(22a)之间，然后将抛光波纹(5b)转制到屏幕基底(1)的表面上的过程，其中轧辊(22a)是利用具有高强度的金属制造的。

当除了进行研磨、喷射抛光、蚀刻和轧制之外，进一步执行作为辅助过程(24)的电解抛光时，在屏幕基底(1)上形成更为优良的研磨表面。

例如，在用电解抛光处理由Fe和Cr的合金制造的屏幕基底(1)的过程中，当把少量的硫酸、铬酸、重铬酸盐、乙酸和甘油添加到大约65至90％的磷酸中，并且在大约正常温度到125℃的温度下，以大约30至500A/dm³的电流密度，施加大约5至25V的电压大约1至5分钟的时候，在屏幕基底(1)的表面上形成更为优良的抛光表面。

另一个例子是，在用电解抛光处理由铝合金制造的屏幕基底(1)的过程中，当把乙酸、铬酸和乙二醇添加到大约40至80％的磷酸和大约50％的氢氰酸中，并且在大约50至90℃的温度下施加大约5至30V的电压大约1至10分钟时，屏幕基底(1)的表面缓慢地熔化，从而有利于金属离子的抛光效果。

如图25中所示，要求在抛光过程与随后形成屏幕的形状过程之间的时间中，形成能够使空气通过屏幕的孔(25a)。孔(25a)帮助屏幕稳定地竖立在室外。如图23中所示，形成曲面或球面屏幕的方法可使用利用压印金属图像(23a)的已知压力加工过程，和利用水压形成球形表面的过程。

用于表面硬化的酸洗处理和阳极氧化处理与联系第一和第二实施例说明的那些处理一样。

以下说明电镀方法。

参考图20A、20B和20C，加工屏幕基底(1)使得屏幕基底的形状成为平面的、曲面的或球面形状的，然后在经过酸洗处理或阳极氧化处理的屏幕基底(1)的表面上进行多孔镀铬。需要多孔镀铬是在大约250g/l的铬酸和铬酸∶硫酸＝100∶1以及大约50℃温度的条件下进行，或是在250g/l的铬酸和铬酸∶硫酸＝115∶1以及大约60℃的温度的条件下进行，并且屏幕基底(1)的表面的多孔率大约是25至40％。图20A中示出电镀后的屏幕基底(1)的表面。在这里，这种多孔铬表面具有优良的耐磨性。接下来，用尿烷之类的防火材料组成的白色颜料(11c)填充屏幕基底(1)表面的多孔部分(11)。在屏幕基底(1)中，由于具有黑灰颜色的镀铬表面起到反射表面(11a)的作用，并且填充彩色颜料的多孔部分(11)起到散射表面的作用，所以可产生具有优良对比度的金属屏幕。

本发明可以使用无光镀镍方法来取代多孔镀铬法。通过镀镍处理的表面具有低的变色性，高的硬度和高的抗腐蚀能力。在本发明中，需要使用半光镀镍作为镍镀层，更好是无光镀镍。需要无光镀镍是在150至200g/l的硫酸镍、大约5.6至6.2PH、大约15g/l的氯化铬、大约11.1c/m²的阴极电流密度、15g/l的硼酸，以及大约20至35℃的温度的条件下进行。

以下说明根据本发明第三实施例的用金属丝(12a)制造屏幕(12)的方法。

除了如图21中所示的屏幕(12)使用了圆形金属线作为屏幕基底(1)的材料之外，第三实施例中的元件与第一和第二实施例中的元件相同。

利用已知技术制造圆形的金属丝(12a)。在这里，金属丝(12a)的材料使用第一或第二实施例中的金属。接下来，根据使用的金属对金属丝(12a)进行酸洗处理和阳极氧化处理，从而在金属丝(12a)的表面上形成氧化薄膜。排列多个具有处理过的表面的金属丝(12a)并根据屏幕的尺寸进行组合，然后加工以使屏幕的形状是平面的或曲面的。第三实施例中的屏幕(12)用交叠金属线(12a)形成的线纹理(12b)取代第一和第二实施例中的抛光波纹(5b)。因此，可以省略第一或第二实施例中的表面抛光过程。

金属丝(12a)的表面起到反射表面(4)的作用，而左右方向交叠金属线(12a)形成的线纹理(12b)起到散射表面(5)的作用。

本发明的屏幕应当具有大约150至400”的尺寸，以便能够在许多人使用的空间中应用，例如在百货商店和会议中心之类的场所中使用。也就是说，对于具有大约150至400”尺寸的大屏幕需要按比例放大屏幕。从材料特性上看，根据本发明的屏幕可以用于制造大的屏幕。但是，为了运输方便，需要在现场组合根据本发明的单元屏幕，从而制造上述的大的屏幕。

以下说明通过组合单元屏幕制造大屏幕的方法。

为了通过在现场组合单元屏幕产生大的屏幕，每个单元屏幕应当如图24中所示那样相互组合，并且应当使屏幕的组合部分的接缝线最小。首先，如图24中所示，弯曲每个单元屏幕的边缘部分，以便垂直地抛光每个弯曲表面。接下来，在把抛光表面(100)相互接触的同时，利用固定工具组合抛光表面(101)。在这种情况下，由于在使抛光表面(101)相互接触的同时组合垂直抛光的表面(101)，所以抛光的组合部分的接缝线(103)比没有抛光的组合部分的接缝线(101)大大减小。此外，可以将本发明的屏幕制造成具有预定尺寸的单元屏幕。结果，可以方便地将单元屏幕运输到现场，并且通过相互组合单元屏幕制造大的屏幕。

根据多次试验，发现根据本发明的利用不可燃金属形成的表面反射型屏幕，即使在大约1000℃的温度下也不会产生有毒气体。在试验中，将惯用卷绕式屏幕、惯用塑料屏幕和本发明的屏幕设立在6m×6m×3m的空间中，然后，把燃烧的纸放在每个屏幕下方1m的位置。大约10秒钟惯用卷绕式屏幕起火，并且在空间中产生有毒气体。塑料屏幕在惯用卷绕式屏幕之后起火，但是产生比惯用卷绕式屏幕多的大量有毒气体。而本发明的屏幕既没有起火，也没有产生有毒气体。此外，也没有发生变形。

在另一个试验中，将具有大约200”尺寸的惯用卷绕式屏幕和本发明的屏幕竖立了大约6个月。在这种情况下，由于卷绕式屏幕不能承受其本身的重量，所以卷绕式屏幕发生变形。此外，惯用屏幕的表面上累积的尘土大约有1mm厚，并且尝试用来自高压水管的水来清洗其表面。结果，清洗损坏了屏幕的表面。而本发明的屏幕没有变形，而且清洗也没有损坏其表面。

在又一个试验中，利用取自惯用卷绕式屏幕、惯用银箔塑料屏幕和本发明的屏幕的样本，而且每个样本具有30cm×30cm的尺寸，在大约80℃的温度和大约80％的湿度下，进行恒定的温度和湿度试验。在这种情况下，来自惯用屏幕的样本产生很大的变形。特别是，在来自卷绕式屏幕的情况下，用于形成卷绕式屏幕的表面的玻璃珠从其表面分离。此外，在银箔塑料屏幕的样本的情况中，它发生扭曲，使其表面平整度严重改变。而在来自本发明的样本的情况下，在试验中其表面没有受到腐蚀，并且其表面的平整度也没有改变。因此，本发明的屏幕可以在存在大量尘土和大的温度变化的室外使用。

以下说明视角。

PLC-XT15K投影机(日本Sanyo公司制造)用预定的照明度照亮来自本发明的屏幕的样本，并且用BM-7亮度计(日本Topcon公司制造)测量亮度。根据样本中心的反射率测量左右方向的视角。在这里视角是指亮度达到屏幕中央的亮度的50％的范围。

对于惯用发明的屏幕，测量屏幕的上下视角和左右视角，其中如同图5中所示那样，其中屏幕使用具有大约80至120#颗粒度的研磨材料均匀抛光的。在本试验中，测量出上下视角和左右视角同样都是30°左右。

对于本发明的屏幕，测量视角，其中利用大约80至120#颗粒度的研磨材料仅在左右方向上在表面上形成抛光波纹(5b)。在这种情况下，测量的屏幕的上下视角和左右视角分别是大30°和60°。也就是说，根据本发明的左右视角是惯用发明两倍。

根据屏幕表面的亮度和亮度的增加选择屏幕形状的目的是要消除热点现象。当利用具有大约60至80#颗粒度的研磨材料在图6中的平面屏幕(8)上形成抛光波纹时，形成大约90°的上下视角和大约180°的左右视角，所以没有产生热点现象。屏幕在左右方向上具有大约1增益的亮度，并且在上下方向上具有大约2增益的亮度。也就是说，屏幕平均亮度是大约1.5增益。

在图7中所示的曲面屏幕(9)中，通过单向抛光在屏幕基底(1)上形成抛光波纹(5b)。例如，利用具有大约60至80#颗粒度的研磨材料在左右方向上抛光屏幕基底，并且利用具有大约120#颗粒度的研磨材料抛光。在这种情况下，左右方向上屏幕的反射率是大约2至3增益，其上下方向的反射率是大约4至6增益，因此屏幕的平均反射率是大约3至5增益，其中屏幕在左右方向上是平面的。因此，在左右方向上没有产生热点(7)，但是上下方向中产生显著的热点。当上下方向弯曲屏幕时，热点从屏幕上消除，从而屏幕在所有方向上具有均匀的亮度。另一方面，当热点(7)在左右方向上十分显著时，在左右方向弯曲屏幕。

在图8中所示的球面屏幕(10)中，屏幕(10)本身具有球面形状。因此，当曲率半径(R)的焦点(F)的位置等于投影机的投影长度时，无论屏幕(10)的反射率如何，都不会产生特点(7)，从而屏幕(10)具有均匀的亮度。但是，当其亮度是大约40增益时，屏幕的视角变得很窄，因此，需要不使屏幕(10)的亮度增加到40增益以上。本发明的屏幕的形状可以没有任何特别限制地选择。但是，希望平面屏幕具有大约1至3增益，曲面屏幕具有3至10增益，和球面屏幕具有大约10至40增益。

以下说明用于表面硬化的酸洗处理(41)的效果。

当把Fe和Cr的合金的表面浸没在氧化氮溶液，或用氧化氮溶液漂洗时，在其表面上形成三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜。也就是说，包含在Fe和Cr的合金中的Cr形成保护屏幕的内部金属的氧化薄膜，和钝化Fe的表面。此外，Cr的原始颜色是透明的银色，因此，屏幕可以具有屏幕的功能。

当把合金浸没在氧化氮溶液中大约30分钟时，在其表面上形成具有大有20至30μm厚度的三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜。如图12中所示，惯用碳钢的表面与外部的氧发生反应，从而易于腐蚀。而如图13中所示，经过酸洗处理在Fe和Cr的合金的表面形成三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜，从而使其表面具有优良的耐腐蚀性。

以下说明用于表面硬化的阳极氧化处理(42)的效果。

当对Al(或Al和Mg)合金进行硬阳极氧化处理时，在合金的表面上形成厚度大约为60至65μm的氧化铝(Al₂O₃)薄膜。但是，可以根据处理时间、溶液的浓度和反应温度调节氧化物的厚度。

对酸洗处理和阳极氧化处理之后的样本的表面硬度进行测量。在Fe和Cr合金的情况下，通过表面处理使得小于布氏硬度16.1的表面硬度提高到大约43至49Bhn。在Al合金(合金号2024)的情况下，表面硬度大约是47Bhn。也就是说，在屏幕上形成高硬度的表面。

与银箔塑料形成的惯用屏幕的表面硬度相比，本发明的屏幕的表面硬度提高了大约20倍。结果，在屏幕的设定条件下，可以用高压水清洗屏幕。此外，表面硬化过程精细地抛光了屏幕基底(1)的表面以减少斑点现象，从而在屏幕上显示高质量的图像。

从本发明的优选实施例，熟悉本领域的人员应当知道，根据上述教导可以对本发明的上述实施例进行修改和改变。因此，应当知道可以在附属权利要求界定的本发明的范围和精神内，对本发明的特定实施例进行修改。

工业实用性

如上所述，本发明的屏幕是使用不可燃物质形成的，并且在起火的情况下不会产生有毒气体。因此，屏幕适合于在诸如地铁、学校、政府和公用办公室之类的公共空间中使用，并且可以用作诸如大会堂、地下购物中心或百货商店之类的大的空间中的广告屏幕。

此外，用作屏幕基底的金属具有透明性和银白的颜色。因此，可以利用原始颜色在屏幕上显示投影的图像，并且可在屏幕上显示高对比度的图像。

再有，通过在屏幕基底的表面上形成单向抛光波纹，使得左右视角大于上下视角。因此，本发明的屏幕的左右视角是惯用屏幕的左右视角的2倍左右，其中本发明的屏幕的亮度实际上与惯用屏幕的相同。此外，即使在明亮的空间中，也可以在屏幕上清楚地显示图像。

另外，本发明的屏幕的表面具有大的硬度，并且屏幕具有强的抵抗温度变化和风压的性能。因此，屏幕可以使用在诸如体育场或路边之类的室外。

此外，对形成了抛光波纹的表面执行酸洗处理和阳极氧化处理，从而提高的屏幕的硬度。

另外，本发明的屏幕是表面反射型屏幕，以便通过直接反射来自光源的图像来再现清楚的图像。

此外，可以通过组合多个根据本发明的具有预定尺寸的单元屏幕制造出大的屏幕。弯曲单元屏幕的边缘部分，并且垂直地抛光，从而可以通过使抛光的边缘部分相互接触而组合单元屏幕。

Claims (15)

1.一种用不可燃金属形成的表面反射型屏幕，包括：

用银白色的不可燃金属片形成的、用于以自然色显示从光源投影的图像的屏幕基底；和

通过抛光该屏幕基底使得屏幕基底的表面具有预定反射率而在该屏幕基底上形成的抛光表面，

其中对该屏幕基底的表面进行表面硬化处理。

2.根据权利要求1所述的屏幕，其中该屏幕基底的表面具有大约1至40增益的反射率，并且根据屏幕基底表面的反射率，该屏幕基底有选择地形成为平面形、曲面形或球面形，以从屏幕上消除热点。

3.根据权利要求1所述的屏幕，其中该屏幕基底由铁(Fe)与铬(Cr)的合金片，或Fe、Cr与镍(Ni)的合金片形成，并且通过酸洗处理在该屏幕基底的表面上形成三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜。

4.根据权利要求1所述的屏幕，其中该屏幕基底由铝(Al)、Al与镁(Mg)的合金、和Al与镍(Ni)的合金中的一种制造的金属片形成，并且通过阳极氧化处理在该屏幕基底的表面上形成氧化铝(Al₂O₃)薄膜。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的屏幕，其中在该屏幕基底的表面上沿上下方向或左右方向中的一个方向形成反射表面，在其表面上沿另一个方向形成散射表面，并且对该屏幕基底的表面进行抛光，以便在其表面上形成单向抛光波纹。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的屏幕，其中该屏幕基底的表面通过多孔镀铬进行处理，并且该屏幕基底表面的多孔部分用彩色颜料进行填充。

7.一种用不可燃金属形成的表面反射型屏幕，包括通过顺序排列多个圆形金属线形成的屏幕基底；

其中所述金属线由铁(Fe)与铬(Cr)的合金，或Fe、Cr与镍(Ni)的合金形成，并且通过酸洗处理在每个金属线的表面上形成三氧化二铬(Cr₂O₃)薄膜。

8.一种用不可燃金属形成的表面反射型屏幕，包括通过顺序排列多个圆形金属线形成的屏幕基底；

其中所述金属线由铝(Al)的合金或Al与镁(Mg)的合金形成，并且通过阳极氧化处理在该屏幕基底的表面上形成氧化铝(Al₂O₃)薄膜。

9.一种制造用不可燃金属形成的表面反射型屏幕的方法，包括：

用银白色的不可燃金属形成金属片，用于以自然色显示从光源投影的图像；

通过抛光金属片的表面在该金属片上形成抛光表面，从而使金属片的表面具有预定的反射率；

根据金属片表面的反射率，将金属片形成为平面形、曲面形和球面形中的一种，以便消除热点；和

对金属片的表面进行表面硬化处理。

10.根据权利要求9所述的方法，其中该抛光的表面是通过研磨、喷射、蚀刻、轧制或电解抛光形成的。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述表面硬化处理是根据金属片的材料，从酸洗处理、阳极氧化处理和电镀法中选择的。

12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括在金属片上形成多个孔，以便气流能够通过屏幕。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述蚀刻利用薄膜的光敏作用腐蚀金属片，以便在金属片上同时形成反射表面和散射表面。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述喷射将压缩空气喷射到金属片上，以抛光金属片的表面。

15.一种制造用不可燃金属形成的表面反射型屏幕的方法，包括：

形成圆形的金属线；

根据金属线的材料，利用酸洗处理或阳极氧化处理处理金属线的表面，以便在金属线上形成钝化膜；和

顺序地排列处理过的金属线，并组合所排列的金属线，然后将所组合的金属线形成为平面形、曲面形或球面形的屏幕。

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