用于在包含具有漫反射性質(zhì)的透明層狀元件的玻璃上投影或者背投影的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及投影或者背投影方法,該方法包括使用具有兩個(gè)主要外表面的用作為投影屏或者背投影屏的玻璃板和投影儀。所述方法在于借助于該投影儀在該玻璃板的側(cè)面之一上投影可被觀眾看見的圖像。所述窗玻璃包含具有漫反射性質(zhì)的透明層狀元件。
【專利說明】用于在包含具有漫反射性質(zhì)的透明層狀元件的玻璃上投影 或者背投影的方法
[0001] 本發(fā)明涉及投影方法或者背投影方法,其中使用包含具有漫反射性質(zhì)的透明層狀 元件的玻璃板作為投影屏或者背投影屏。本發(fā)明還涉及非常特別適合于本發(fā)明的投影方法 或者背投影方法的玻璃板。
[0002] 已知的玻璃板包括標(biāo)準(zhǔn)的透明玻璃板,其產(chǎn)生入射輻射在該玻璃板上的透射和鏡 面反射,和半透明玻璃板,其引起入射輻射在玻璃板上的透射和漫反射。
[0003] 通常,當(dāng)在玻璃板上具有給定的入射角的入射輻射通過該玻璃板在多個(gè)方向中被 反射時(shí),通過該玻璃板的反射被認(rèn)為是漫射。在玻璃板上具有給定入射角的入射輻射通過 該玻璃板以等于該入射角的反射角被反射時(shí),通過該玻璃板的反射被認(rèn)為是鏡面反射。類 似地,當(dāng)在玻璃板上具有給定入射角的入射輻射被該玻璃板以等于該入射角的透射角進(jìn)行 透射時(shí),穿過該玻璃板的透射被認(rèn)為是鏡面透射。
[0004] 已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試以為標(biāo)準(zhǔn)的透明或者半透明玻璃板提供附加性質(zhì),該附加性 質(zhì)將允許它們用作為投影屏或者背投影屏。
[0005] 投影屏包含兩個(gè)面或者表面,在其上投影來源于設(shè)置在與該光源相同的空間區(qū)域 中的光源的圖像(直接投影)的主面,在其上任選地由于透明度出現(xiàn)投影在主面上的圖像 的反面。
[0006] 背投影屏擁有可用的主面和反面,它們具有與如上所述的投影屏相同的特征。另 一方面,背投影屏與投影屏不同在于用戶和光源不是位于相同的空間區(qū)域而是處于在該屏 幕的兩側(cè)上。背投影要求必須將投影儀設(shè)置在玻璃板后面并因此在該位置擁有可用的空 間。這種構(gòu)造因此受到對(duì)于它的使用所要求的空間的局限。
[0007] 透明的標(biāo)準(zhǔn)玻璃板作為投影屏的用途是不可設(shè)想的。這是因?yàn)檫@些玻璃板不具有 漫反射性質(zhì);它們因此不允許在它們的任一面上形成圖像并且以反射鏡方式返回明顯的反 射。
[0008] 半透明的標(biāo)準(zhǔn)玻璃板用作為投影屏也顯示出缺點(diǎn)。這些半透明玻璃板不允許穿過 該玻璃板保持清楚的視圖。
[0009] 為了改善用作為投影屏的標(biāo)準(zhǔn)半透明玻璃板的性能所提出的解決方案之一在于 使用在透明狀態(tài)和漫射狀態(tài)之間可轉(zhuǎn)換的玻璃板。這些玻璃板基于使用包含設(shè)置在兩個(gè)攜 帶電極的載體之間的活性元件的功能膜。該活性元件,當(dāng)該膜被置于電壓下時(shí),沿著優(yōu)先軸 進(jìn)行取向,其允許視圖穿過該功能膜。沒有電壓時(shí),在活性元件沒有調(diào)準(zhǔn)的情況下,該膜變 成漫射性并且阻止視圖。
[0010] 這種玻璃板目前主要用作為用于以漫射狀態(tài)的背投影圖像的屏幕,因?yàn)樗鼈兊男?質(zhì)不允許它們適合用作為投影屏。這是因?yàn)?,圖像在可轉(zhuǎn)換的玻璃板(例如液晶玻璃板) 上的直接投影具有一般的品質(zhì),這是由于這些玻璃板的不適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)性質(zhì),如低漫反射。然 而,特別地,當(dāng)觀察角度提高時(shí),投影在這些玻璃板上的圖像的亮度通常強(qiáng)烈降低。在投影 中的視角,甚至在漫射狀態(tài),被大大地降低,使得這種玻璃板難以用作為投影屏。
[0011] 另一種解決方案,特別在專利申請(qǐng)EP0823653中提出,由將可變的光透射/吸收 系統(tǒng)和可變的光漫射系統(tǒng)結(jié)合的玻璃板組成。這種玻璃板可以用作為背投影或者投影屏。 然而,明確指出的是,這些系統(tǒng)在背投影中是相對(duì)令人滿意的,但是在投影中不是正確地運(yùn) 行。圖像的反射投影具有一般的品質(zhì),在此還是,具有低的亮度和低的視角。最后,圖像的 投影僅僅在漫射狀態(tài)中是可能的。在透明狀態(tài)中,直接投影是不可能的。
[0012] 用作為投影和背投影屏幕的絲網(wǎng)印刷玻璃板也是已知的。然而,這種玻璃板不具 有足夠透明性。這些玻璃板的絲網(wǎng)印刷圖案總是可見的。
[0013] 最后,已知所謂〃全息〃的投影玻璃板,在其上可以以背投影方式從一定角度投影 圖像同時(shí)維持該玻璃板的透明性。然而,這些玻璃板被限制在背投影,使得需要在非常精確 的位置設(shè)置投影儀。此外,這些產(chǎn)品具有極其高的生產(chǎn)成本。
[0014] 本發(fā)明目的因此為通過提供一種可以用作為投影屏或者背投影屏的玻璃板克服 現(xiàn)有技術(shù)的已知玻璃板的缺點(diǎn),所述玻璃板特別地允許圖像的直接投影,該圖像在大的視 角時(shí)是可見的,同時(shí)維持該玻璃板的透明性。
[0015] 本發(fā)明還允許: -增強(qiáng)該投影的圖像的亮度, -增強(qiáng)或者改善該投影的圖像的對(duì)比度, -獲得優(yōu)異的視角,進(jìn)行這種顯示而無(wú)光學(xué)缺陷,即具有優(yōu)異的所顯示圖像的清晰度, -能避免熱點(diǎn)("hot spot")現(xiàn)象和使可以由于被投影的圖像在投影部件(piSce de proj ect ion)中的反射和透射而形成重像所引起的妨礙最小化。
[0016] 本發(fā)明因此涉及投影或者背投影方法,根據(jù)該方法可使用包含兩個(gè)主要外表面 10,20的用作為投影屏或者背投影屏的玻璃板5和投影儀,所述方法在于借助于該投影儀 在該玻璃板的側(cè)面之一上投影可被觀眾看見的圖像,特征在于所述玻璃板包含具有兩個(gè)光 滑主要外表面2A,4A的透明層狀元件1,特征在于它包含: -兩個(gè)外層2,4,其每個(gè)形成該層狀元件的兩個(gè)主要外表面2A,4A的之一并且其由具 有基本相同的折光指數(shù)(n2,n4)的透明材料,優(yōu)選地介電材料組成,和 -被插在所述外層之間的中間層3,這種中間層3由為透明層(優(yōu)選介電層,具有與外 層的折光指數(shù)不同的折光指數(shù)(π3))或者金屬層的單一層形成,或者由層(3ρ32,…,3k)堆 疊體形成,該層堆疊體包含至少一個(gè)具有與外層的折光指數(shù)不同的折光指數(shù)n3 2,… 或n3k)的透明層(優(yōu)選介電層)或者金屬層, 其中在該層狀元件的兩個(gè)相鄰層(該兩個(gè)相鄰層之一是具有折光指數(shù) n32,…或n3k)的透明層和另一個(gè)是金屬層,或者它們是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層) 之間的每個(gè)接觸表面(\,Si,…,S k)是紋理化的并且與其它的在兩個(gè)相鄰層(該兩個(gè)相鄰 層之一是具有折光指數(shù)(n2, n4, n3, n32,…或n3k)透明層和另一個(gè)是金屬層,或者它 們是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層)之間的紋理化接觸表面是平行的。
[0017] 在本發(fā)明的范圍中,對(duì)一方面金屬層(對(duì)于它們,折光指數(shù)的值是無(wú)關(guān)緊要的)和 另一方面具有確定折光指數(shù)的透明層,優(yōu)選地介電層(對(duì)于它們,要考慮相對(duì)于外層的折 光指數(shù)差值)進(jìn)行區(qū)分。
[0018] 根據(jù)特別有利的實(shí)施方案,該玻璃板另外包含至少一個(gè)抗反射涂層。
[0019] 根據(jù)另一個(gè)特別有利的實(shí)施方案,該玻璃板另外包含可變的光漫射系統(tǒng),該系統(tǒng) 包含能夠在透明狀態(tài)和漫射狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功能膜??勺兊墓饴湎到y(tǒng)優(yōu)選地是電可 控制的。這種系統(tǒng)可以包含由兩個(gè)攜帶電極的支撐體進(jìn)行圍繞的功能膜,該支撐體優(yōu)選地 是透明的。該電極與該功能膜直接接觸。該電極優(yōu)選地每個(gè)包含至少一個(gè)導(dǎo)電層。
[0020] 本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案結(jié)合了有利的實(shí)施方式。
[0021] 具有漫反射的透明元件允許獲得在透射中透明的并且具有漫反射的玻璃板。這些 性質(zhì)有助于獲得該投影的圖像的優(yōu)良亮度。這種元件因此允許穿過該元件獲得清楚的視圖 同時(shí)限制〃反射鏡〃類型的鏡面反射。中間層促進(jìn)漫反射,因此允許圖像在該包含該透明 層狀元件的玻璃板的任一側(cè)上的直接投影,其中該圖像在中間層中形成。
[0022] 抗反射涂層的加入允許降低在層狀元件內(nèi)部的多重反射并因此改善投影的圖像 的質(zhì)量。
[0023] 與可變的光漫射系統(tǒng)的結(jié)合,當(dāng)這種系統(tǒng)為它的透明狀態(tài)時(shí),不改變?cè)摬AО宓?性質(zhì)。相反地,當(dāng)該系統(tǒng)為它的漫射狀態(tài)時(shí),以直接投影獲得的圖像的質(zhì)量得到改善,因?yàn)?該層狀元件的漫反射被加入到該可變的光漫射系統(tǒng)的漫反射中。這種協(xié)同的互相作用允許 獲得該投影的圖像的更好的亮度和更好的對(duì)比度??勺兊墓饴湎到y(tǒng),優(yōu)選地電可控制的 可變的光漫射系統(tǒng)的存在,因此允許獲得在透明狀態(tài)和漫射狀態(tài)之間可轉(zhuǎn)換的玻璃板,但 是在其上在透明狀態(tài)和在漫射狀態(tài)具有同樣優(yōu)良的視角的直接投影是可能的。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的玻璃板因此允許實(shí)現(xiàn)圖像的直接投影。投影的圖像可以以優(yōu)異的視 角(可以最高至180° )可見。這是因?yàn)槲挥诖蠹s-90°或者+90°的角度的觀察者可以在 本發(fā)明的玻璃板上清楚地看見投影的圖像或者閱讀投影的文字。
[0025] 該玻璃板的性質(zhì),特別地非常大的視角,允許不對(duì)投影儀的位置產(chǎn)生特別的限制。 例如,該投影儀可以進(jìn)行設(shè)置以便該投影儀的燈的鏡面反射和/或非漫透射對(duì)于觀察者來 說不是可見的,而不會(huì)使該投影的質(zhì)量降級(jí)。因此避免了熱點(diǎn)現(xiàn)象。
[0026] 這種相同的性質(zhì)允許使由于形成次級(jí)圖像可引起的妨礙最小化。該次級(jí)圖像是由 于: -投射的光在玻璃板上的鏡面反射,這時(shí)圖像可以在該投影部件(pike de projection)的另一個(gè)表面上形成, -穿過該玻璃板的被投影的光的非漫透射,這時(shí)圖像可以在該投影部件(pike de projection)的另一個(gè)表面上形成。
[0027] 這種妨礙可以通過設(shè)置投影儀(使得這些次級(jí)圖像在不妨礙觀察者的地點(diǎn),例如 在地上形成)被最小化。
[0028] 本發(fā)明的解決方案從技術(shù)觀點(diǎn)來看而且從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)(由于低的由于具有漫反 射性質(zhì)的透明層狀元件的存在而引起的額外成本)來看構(gòu)成了對(duì)已有的用于作為投影屏 窗的用途的玻璃板的改善。
[0029] 在整個(gè)本說明書中,根據(jù)本發(fā)明的玻璃板被視為被水平地設(shè)置,其中它的向下取 向的第一面定義了下主要外表面10和它的與第一面相反的向上取向的第二面定義了上主 要外表面20 ;措辭〃在...上方〃和〃在...下方〃的意義因此相對(duì)于這種取向進(jìn)行考慮。 除非特別地規(guī)定,措辭〃在...上方〃和〃在...下方〃不必然地表示兩個(gè)元件、層、涂層 和/或系統(tǒng)相互接觸地進(jìn)行設(shè)置。術(shù)語(yǔ)〃下〃和〃上〃在這里參照這種定位進(jìn)行使用。
[0030] 該玻璃板此外可以包含至少一個(gè)設(shè)置在該層狀元件和/或任選的可變的光漫射 系統(tǒng)的上方或下方的附加層。該玻璃板的所述一個(gè)或多個(gè)附加層可以由透明材料,優(yōu)選地 介電材料組成,該透明材料具有與該層狀元件的外層的透明材料,優(yōu)選地介電材料非?;?本相同的折光指數(shù)或者不同的折光指數(shù)。這些附加層優(yōu)選地選自: -透明基材,其選自聚合物、玻璃或者陶瓷,其包含兩個(gè)光滑主要表面, -最初為適合于成型操作的液體或者糊狀的粘性狀態(tài)的可固化材料, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層。
[0031] 該玻璃板包含兩個(gè)上和下主要外表面10, 20。該玻璃板的主要外表面可以與該層 狀元件的主要外表面是重合的,例如,如果該玻璃板不包含附加層。另一方面,如果該玻璃 板包含: -至少一個(gè)上附加層,該玻璃板的上主要外表面將與該上附加層的上主要外表面是重 合的, -至少一個(gè)下附加層,該玻璃板的下主要外表面將與該下附加層的下主要外表面是重 合的。
[0032] 在本發(fā)明意義內(nèi),術(shù)語(yǔ)〃指數(shù)〃指光學(xué)折光指數(shù),在550nm波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明,薄層是具有低于1微米的厚度的層。
[0034] 當(dāng)兩種透明材料,優(yōu)選地介電材料,具有其中在它們?cè)?50納米的折光指數(shù)之間 的差值的絕對(duì)值小于或等于0. 15的折光指數(shù)時(shí),該兩種透明材料或者透明層,優(yōu)選地介電 材料或者層,具有基本上相同的折光指數(shù)或者具有基本上相等的它們的折光指數(shù)。根據(jù)本 發(fā)明,在該層狀元件的兩個(gè)外層的組成透明材料,優(yōu)選地介電材料之間在550納米的折光 指數(shù)的差值的絕對(duì)值,優(yōu)選地根據(jù)遞增次序,為:小于或等于〇. 05,小于或等于0. 02,小于 或等于0. 018,小于或等于0. 015,小于或等于0. 01,小于或等于0. 005。
[0035] 當(dāng)兩種透明材料或者透明層在550nm的折光指數(shù)之間的差值的絕對(duì)值嚴(yán)格地大 于0. 15時(shí),該兩種透明材料或者透明層,優(yōu)選地介電材料或者層,具有不同的折光指數(shù)。根 據(jù)有利的特征,在一方面該外層和另一方面該中間層的至少一個(gè)透明層,…, n3k)之間在550納米的折光指數(shù)的差值的絕對(duì)值大于或等于0. 3,優(yōu)選地大于或等于0. 5, 更優(yōu)選地大于或等于0.8。
[0036] 這種相對(duì)大的折光指數(shù)的差值在該層狀元件內(nèi)部的至少一個(gè)紋理化接觸表面上 出現(xiàn)。這允許有利于在這種紋理化接觸表面上的輻射反射,即輻射通過該層狀元件的漫反 射。
[0037] 在兩個(gè)相鄰層之間的接觸表面是在該兩個(gè)相鄰層之間的界面。
[0038] 透明元件是一種穿過它存在輻射(至少在對(duì)于該元件的目標(biāo)應(yīng)用有用的波長(zhǎng)范 圍中)透射的元件。優(yōu)選地,該元件至少在可見光波長(zhǎng)范圍中是透明的。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明,該透明材料或者透明層特別地指: -由具有折光指數(shù)(n2、n4)的透明材料組成的外層2,4, -由具有折光指數(shù)(π3)的透明層形成的中間層3, -層(3ρ32,…,3k)堆疊體,其包含至少一個(gè)具有與該外層折光指數(shù)不同的折光指數(shù) (咕,!^,…或者n3k)的透明層。
[0040] 優(yōu)選地,該透明材料或者透明層是有機(jī)或者無(wú)機(jī)性質(zhì)的。優(yōu)選地,該透明材料或者 透明層不是金屬的。該無(wú)機(jī)透明材料或者透明層可以選自一種或多種過渡金屬、非金屬或 者堿土金屬的氧化物、氮化物或者鹵化物。該過渡金屬、非金屬或者堿土金屬優(yōu)選地選自 硅、鈦、錫、鋅、銦、鋁、鑰、鈮、鋯或者鎂。該有機(jī)介電材料或者層選自聚合物。
[0041] 這些透明材料或者透明層優(yōu)選地是介電的。介電材料或者層是非金屬材料或者 層。據(jù)認(rèn)為,介電材料或者層是具有低導(dǎo)電率,優(yōu)選地低于l〇4S/m,任選地低于lOOS/m的導(dǎo) 電率的材料或者層。它還可以認(rèn)為,介電材料或者層是具有比金屬更高的電阻率的材料或 者層。本發(fā)明的介電材料或者層具有大于1歐姆.厘米(Ω.cm),優(yōu)選地大于10Ω. cm,并 且任選地大于1〇4 Ω . cm的電阻率。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定的實(shí)施方案,該透明層狀元件用作為攜帶電極的支撐體。 例如,該透明層狀元件可以構(gòu)成該可變的光漫射系統(tǒng)的攜帶電極的支撐體之一。該下外層 這時(shí)起支撐體的作用并且由中間層和上外層組成的組裝件提供電極的功能。
[0043] 根據(jù)這種實(shí)施方案,該中間層優(yōu)選地包含至少一個(gè)金屬層。當(dāng)該位于這種層上方 的層是具有折光指數(shù)n4、113^ n32、一11?的透明層時(shí),這些層必須在一定程度上是導(dǎo)電性 的。所述透明材料或者透明層因此可以是導(dǎo)電層。這是因?yàn)檫@些透明材料或者透明層必須 具有足夠〃低〃的電阻率以不使得該由這種層或者這些層和該層狀元件的中間層組成的電 極是絕緣性。這些層或者材料優(yōu)選地具有低于1 Ω. cm,優(yōu)選地低于1(Γ2Ω. cm的電阻率。
[0044] 紋理化或者粗糙表面是其中表面性質(zhì)以比在表面上的入射輻射的波長(zhǎng)更大等級(jí) 進(jìn)行改變的表面。該入射輻射這時(shí)以漫射方式被該表面透射和反射。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的 紋理化或者粗糙表面具有對(duì)應(yīng)于至少〇. 5微米,特別地1至5微米的算術(shù)平均偏差Ra (對(duì) 應(yīng)于從粗糙度輪廓的中線開始在評(píng)價(jià)長(zhǎng)度上測(cè)量的粗糙度輪廓R的所有絕對(duì)距離的算術(shù) 平均值)的粗糙度參數(shù)。
[0045] 光滑表面是其中該表面不規(guī)則性使得該輻射不被這些表面不規(guī)則性偏轉(zhuǎn)的表面。 該入射輻射這時(shí)以鏡面方式被該表面透射和反射。優(yōu)選地,光滑表面是其中該表面不規(guī)則 性具有比在該表面上的入射輻射的波長(zhǎng)更小的尺寸或者是非常大得多的尺寸(大等級(jí)的 起伏)的表面。
[0046] 然而,該外層或者該附加層可以顯示出一定表面不規(guī)則性,只要這些層與一個(gè)或 多個(gè)附加層接觸,該附加層由具有基本上相同的折光指數(shù)的介電材料組成并且在它們的與 所述具有一定不規(guī)則性的層接觸的面相反的面上具有如上方所定義的光滑表面。
[0047] 優(yōu)選地,光滑表面是具有對(duì)應(yīng)于低于0. 1微米,優(yōu)選地的低于0. 01微米的算術(shù)平 均值偏差Ra的粗糙度參數(shù),或者低于10°的斜率的表面。
[0048] 玻璃板包含至少一個(gè)透明的有機(jī)或者無(wú)機(jī)基材。
[0049] 該層狀元件可以是剛性的或者撓性的。它特別地可以是由玻璃或者聚合物材料構(gòu) 成(例如基于玻璃或者聚合物)的玻璃板。它還可以是基于聚合物的撓性膜,特別地能被 加入到表面以在其上提供漫反射性質(zhì)同時(shí)保持它的透射性質(zhì)的膜。
[0050] 申請(qǐng)人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的層狀元件的特別有利的性質(zhì)是由于在外層之間指數(shù)的 一致性,即這兩個(gè)層具有基本上相同的折光指數(shù)的事實(shí)。根據(jù)本發(fā)明,指數(shù)的一致性或者指 數(shù)的差值對(duì)應(yīng)于在該層狀元件的兩個(gè)外層的組成透明材料,優(yōu)選地介電材料之間在550nm 的折光指數(shù)的差值的絕對(duì)值。該指數(shù)的差值越小,穿過該玻璃板的視圖越清晰。該穿過層 狀元件的視圖的極端清晰度是由于最大可能貼近的指數(shù)一致性。
[0051] 借助于本發(fā)明,獲得入射輻射在層狀元件上的鏡面透射和漫反射。鏡面透射保證 穿過該層狀元件的清晰視圖。漫反射允許防止在層狀元件上的清晰反射和耀眼的風(fēng)險(xiǎn)。
[0052] 在層狀元件上的漫反射來源于在兩個(gè)相鄰層(它們之一是透明層和另一個(gè)是金 屬層,或者它們是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層)之間的每個(gè)接觸表面是紋理化的。因 此,當(dāng)在層狀元件上的入射輻射達(dá)到這種接觸表面時(shí),它被金屬層反射或者由于在兩個(gè)透 明層之間的折光指數(shù)的差值而被反射和,由于接觸表面是紋理化的,該反射是漫反射。
[0053] 鏡面透射來源于:該層狀元件的兩個(gè)外層具有光滑的主要外表面和由具有基本上 相同的折光指數(shù)的材料組成,和來源于:在該層狀元件的兩個(gè)相鄰層(該兩個(gè)相鄰層之一 是具有折光指數(shù)(π2, η4, η3, n32,…或者n3k)的透明層和另一個(gè)是金屬層,或者其是 兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層)之間的每個(gè)紋理化接觸表面與其它的在兩個(gè)相鄰層(該 兩個(gè)相鄰層之一是具有折光指數(shù)(n2,n4,n3 2,…或者n3k)的透明層和另一個(gè)是金 屬層,或者其是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層)之間的紋理化接觸表面是平行的。
[0054] 該層狀元件的光滑外表面允許輻射在每個(gè)空氣/外層界面的鏡面透射,即允許輻 射從空氣進(jìn)入到外層中或者輻射從外層離開進(jìn)入空氣中,而不改變?cè)撦椛涞姆较颉?br>
[0055] 紋理化接觸表面的平行性意味著該中間層的組成層或者每個(gè)組成層(其是具有 與外層的折光指數(shù)不同的折光指數(shù)的透明層,或者是金屬層)具有均一的與該中間層與所 述外層的接觸表面垂直的厚度。
[0056] 這種厚度的均一性可以是在整個(gè)紋理范圍中普遍的或者是在紋理的區(qū)域上局部 的。特別地,當(dāng)該紋理顯示出斜率變化時(shí),在兩個(gè)連續(xù)紋理化接觸表面之間的厚度可以對(duì)于 每區(qū)域作為該紋理的斜率的函數(shù)進(jìn)行改變,然而該紋理化接觸表面總是保持彼此平行。特 別地對(duì)于通過陰極濺射沉積的層存在這種情況,其中當(dāng)該紋理的斜率提高時(shí)層的厚度更加 降低。因此,局部地,在每個(gè)具有給定斜率的紋理區(qū)域上,層的厚度保持不變但是層的厚度 在具有第一斜率的第一紋理區(qū)域和具有與第一斜率不同的第二斜率的第二紋理區(qū)域之間 是不同的。
[0057] 有利地,為了獲得在該層狀元件內(nèi)部的紋理化接觸表面的平行性,該中間層的組 成層或者每個(gè)組成層是通過陰極濺射沉積的層。這是因?yàn)殛帢O濺射,特別地磁場(chǎng)增強(qiáng)的陰 極濺射,保證該界定該層的表面是彼此平行的,使用其它沉積技術(shù),如蒸發(fā)或者化學(xué)氣相沉 積(CVD)還或者溶膠凝膠法不是這種情況。事實(shí)上,在該層狀元件內(nèi)部的紋理化接觸表面 的平行性對(duì)于獲得穿過該元件的鏡面透射是必要的。
[0058] 在該層狀元件的第一外層上的入射輻射越過該第一外層而不改變它的方向。由 于性質(zhì)上的差異(具有折光指數(shù)(π2, η4, η3, n32,…或n3k)透明的,或者金屬的) 或者由于在第一外層和該中間層的至少一個(gè)層之間的折光指數(shù)的差異,輻射隨后在中間 層中進(jìn)行折射。由于一方面在該層狀元件的兩個(gè)相鄰層(它們之一是透明層和另一個(gè)是 金屬層,或者其是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層)之間的紋理化接觸表面是彼此完全 平行的,和另一方面,第二外層具有與第一外層基本上相同的折光指數(shù),根據(jù)用于折射的 Snell-Descartes定律,該福射從該中間層開始在第二外層中的折射角等于該福射從第一 外層開始在該中間層上的入射角。
[0059] 該輻射因此從該層狀元件的第二外層沿著與它在該元件的第一外層上的入射方 向相同的方向離開。該輻射通過該層狀元件的透射因此是鏡面的。因此借助于該層狀元件 的鏡面透射性質(zhì)獲得穿過該層狀元件的清晰視圖,即該層狀元件不是半透明的。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,憑借該層狀元件的漫反射性質(zhì)以在該輻射的入射側(cè),在 多個(gè)方向中反射該輻射的大部分。借助于該層狀元件的鏡面透射性質(zhì)獲得這種強(qiáng)烈的漫反 射同時(shí)穿過該層狀元件具有清楚的視圖,即該層狀元件不是半透明的。這種具有強(qiáng)烈漫反 射的透明層狀元件顯示出對(duì)于如顯示屏或者投影屏的應(yīng)用的一定益處。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,該層狀元件的兩個(gè)外層的至少一個(gè)由介電材料組成并且 選自: -透明基材,其主要表面之一是紋理化的和其另一個(gè)主要表面是光滑的,優(yōu)選地選自 聚合物、玻璃或者陶瓷, -透明材料層,優(yōu)選地介電材料層,其選自一種或多種過渡金屬、非金屬或者堿土金屬 的氧化物、氮化物或者齒化物, -基于最初為適合于成型操作的液體或者糊狀的粘性狀態(tài)的可固化材料的層,其包 含: -可光交聯(lián)和/或可光聚合的材料, -通過溶膠凝膠法沉積的層, -瓷漆層, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層或者插入片,其可以優(yōu)選地基于選自以下的聚 合物:聚乙烯醇縮丁醛(PVB),聚氯乙烯(PVC),聚氨酯(PU),聚對(duì)苯二酸乙二醇酯或者乙烯 /醋酸乙烯酯(EVA)。
[0062] 該透明基材的主要表面之一的紋理化可以通過任何已知的紋理化方法獲得,例如 通過壓印該基材(預(yù)先加熱至可以使它變形的溫度)的表面,特別地通過借助于輥(在它 的表面具有與待在該基材上形成的紋理化互補(bǔ)的紋理化)的壓延;通過借助于粒子或研磨 面的研磨,特別地通過噴砂;通過化學(xué)處理,特別地在玻璃基材的情況下使用酸的處理;在 由熱塑性聚合物制成的基材的情況下,通過模塑,特別地注塑;或者通過雕刻。
[0063] 當(dāng)該透明基材用聚合物制成時(shí),它可以是剛性的或者撓性的。根據(jù)本發(fā)明的適合 的聚合物的實(shí)例特別地包含: -聚酯,如聚對(duì)苯二酸乙二醇酯(PET),聚對(duì)苯二酸丁二醇酯(PBT)或者聚萘二甲酸乙 二醇酯(PEN); -聚丙烯酸酯,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA); -聚碳酸酯; -聚氨酯; -聚酰胺; -聚酰亞胺; -含氟聚合物,如含氟酯,例如乙烯-四氟乙烯(ETFE),聚偏二氟乙烯(PVDF),聚氯三 氟乙烯(PCTFE),乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE)或者氟化乙烯-丙烯共聚物(FEP); -光交聯(lián)的和/或光聚合的樹脂,如thioUne、聚氨酯、氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯或者 聚酯-丙烯酸酯樹脂,和 -聚硫氨酯。
[0064] 這些聚合物通常顯示出1. 3至1. 7的折光指數(shù)范圍。
[0065] 可以直接地用作為該層狀元件的外層的已紋理化的玻璃基材的實(shí)例包含: -由Saint-Gobain Glass公司以Satinovo?系列銷售的玻璃基材,其已進(jìn)行紋理化并 且在它們的主要表面之一上具有通過噴砂或者酸侵蝕獲得的紋理; -由 Saint-Gobain Glass 公司以 Albarino? S、P 或者 G 系列或者以 Masterglass? 系 列銷售的玻璃基材,其在它們的主要表面之一上具有通過壓延獲得的紋理; -通過噴砂進(jìn)行紋理化的高指數(shù)玻璃基材,如燧石玻璃,例如由Schott公司以標(biāo)號(hào) SF6 (η=1· 81),7SF57 (n=L 85),N-SF66 (η=1· 92)和 P-SF68 (η=2· 00)銷售。
[0066] 當(dāng)該層狀元件的兩個(gè)外層中每個(gè)由透明基材形成時(shí),該兩個(gè)透明基材具有彼此互 補(bǔ)的紋理。
[0067] 該層狀元件的紋理化外層可以僅僅由選自一種或多種過渡金屬、非金屬或者堿土 金屬的氧化物、氮化物或者鹵化物的透明材料層,優(yōu)選地介電材料層構(gòu)成。該過渡金屬、非 金屬或者堿土金屬優(yōu)選地選自硅,鈦,錫,鋅,鋁,鑰,鈮,鋯或者鎂。這種介電材料薄層可以 由選自具有高折光指數(shù)的材料,如 Si3N4、AIN、NbN、Sn02、ZnO、SnZnO、A1 203、M〇03、NbO、Ti02 或Zr02,和具有低折光指數(shù)的材料Si02、MgF2或者A1F 3的材料組成。這種層優(yōu)選地用作為 該層狀元件的上外層并且可以通過陰極濺射沉積技術(shù),特別地磁場(chǎng)增強(qiáng)的陰極濺射,通過 蒸發(fā)、通過化學(xué)氣相沉積(CVD)在已經(jīng)包含下外層和中間層的玻璃板上進(jìn)行沉積。另一方 面,通過陰極濺射產(chǎn)生的沉積與該表面共形。如此沉積的層因此隨后必須進(jìn)行拋光,以便獲 得平坦的主要外表面。這些介電層因此包含與該中間層的表面粗糙度匹配的紋理化表面和 為平面的與這種表面相反的主要外表面。
[0068] 該層狀元件的外層還可以基于最初以適合于成型操作的液體或者糊狀的粘性狀 態(tài)的可固化材料。優(yōu)選地,這些層用作為該層狀元件的上外層。
[0069] 最初以液體或者糊狀的粘性狀態(tài)沉積的層可以是可光交聯(lián)和/或可光聚合的材 料層。優(yōu)選地,這種可光交聯(lián)和/或可光聚合的材料以在環(huán)境溫度下為液體形式進(jìn)行提供 并且當(dāng)它已進(jìn)行照射和光交聯(lián)和/或光聚合時(shí)產(chǎn)生無(wú)氣泡或者任何其它不規(guī)則性的透明 固體。它特別地可以是樹脂,如通常用作為粘合劑、膠合劑或者表面涂層的那些。這種樹 脂通?;诃h(huán)氧、環(huán)氧硅烷、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸或者甲基丙烯酸類型的單體/ 共聚單體/預(yù)聚物。可以提到,例如,硫代烯(thioUne),聚氨酯,氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯 或者聚酯-丙烯酸酯樹脂。代替樹脂,它可以是光交聯(lián)的含水凝膠,如聚丙烯酰胺凝膠。可 用于本發(fā)明中的光交聯(lián)和/或光聚合樹脂的實(shí)例包括由Norland Optics以Ν0Α? Norland Optical Adhesives商標(biāo)銷售的產(chǎn)品,如,例如N0A?65和N0A?75產(chǎn)品。
[0070] 作為變型,最初以液體或者糊狀的粘性狀態(tài)沉積的外層可以是通過溶膠凝膠法沉 積的溶膠-凝膠層,其包含根據(jù)溶膠凝膠法獲得的基于二氧化硅的基質(zhì)。
[0071] 溶膠凝膠法在于,在第一步中,制備包含前體的稱為〃溶膠-凝膠溶液〃的溶液, 該前體在水存在時(shí)產(chǎn)生聚合反應(yīng)。當(dāng)這種溶膠-凝膠溶液被沉積在表面上時(shí),由于在溶 膠-凝膠溶液中存在水或者與環(huán)境水分接觸時(shí),前體水解并且縮合以形成網(wǎng)絡(luò),溶劑被俘 獲在該網(wǎng)絡(luò)中。這些聚合反應(yīng)引起越來越縮合的物種,其產(chǎn)生形成溶膠然后凝膠的膠體微 粒。在約幾百度的溫度下這些凝膠的干燥和增密在基于二氧化硅的前體存在時(shí)產(chǎn)生相當(dāng)于 玻璃的溶膠-凝膠層,其特征與傳統(tǒng)玻璃的特征相似。
[0072] 優(yōu)選地,該溶膠-凝膠層用作為該層狀元件的上外層。由于它們的粘度,呈膠體溶 液或者凝膠形式的溶膠-凝膠溶液可以容易地被沉積在該中間層的與第一外層相反的紋 理化主要表面上,與這種表面的紋理共形。溶膠-凝膠層將〃填充〃該中間層的粗糙度。這 是因?yàn)檫@種層包含與該中間層的表面的粗糙度匹配的表面(其因此是紋理化的)和為平面 的與這種表面相反的主要外表面。通過溶膠凝膠法沉積的層因此確保該層狀元件的表面的 平面化。
[0073] 該溶膠-凝膠層可以包括基于二氧化硅的基質(zhì)并可以從前體如硅醇鹽Si (0R)4獲 得。該溶膠-凝膠層這時(shí)相當(dāng)于石英玻璃。
[0074] 該沉積可以根據(jù)以下技術(shù)之一進(jìn)行實(shí)施: -浸涂(英文術(shù)語(yǔ)"dip-coating"); -旋涂(英文術(shù)語(yǔ)"spin-coating"); _ 彎月形涂布(英文術(shù)語(yǔ) "laminar-flow coating" 或者 "meniscus coating"); -噴涂(英文術(shù)語(yǔ)"spray-coating"); -滲涂(英文術(shù)語(yǔ)"soak coating"); -棍涂(英文術(shù)語(yǔ)"roll-to-roll process"); -刷涂(英文術(shù)語(yǔ)"paint coating"); -絲網(wǎng)印刷(英文術(shù)語(yǔ)"screen printing")。
[0075] 該沉積優(yōu)選地通過使用空氣霧化的噴射進(jìn)行實(shí)施。用于干燥該溶膠-凝膠層的溫 度可以為〇°C至200°C,優(yōu)選地100°C至150°C,更優(yōu)選地120°C至170°C。
[0076] 通過溶膠凝膠法沉積的層確保該層狀元件的表面的平面化。然而,當(dāng)使用這種平 面化層時(shí),該溶膠-凝膠層的主要外表面可以顯示出某些大范圍表面不規(guī)則性。為了重建 該層狀元件的外層的光滑特征,因此可以與這種具有某些不規(guī)則性的表面接觸地設(shè)置數(shù)個(gè) 具有與所述外層基本相同的折光指數(shù)的附加層,如塑料片和平面玻璃基材。
[0077] 外層的另一個(gè)實(shí)例可以通過在玻璃基材(例如鈉 I丐玻璃基材)上沉積基于玻璃配 料的瓷漆而獲得。為了獲得該瓷漆,首先通過將玻璃研磨至數(shù)微米的顆粒尺寸(例如D50=2 微米)然后使用有機(jī)基質(zhì)使這種研磨玻璃的糊化來制備包含玻璃配料的配制劑。這種組合 物的層然后通過液體途徑沉積技術(shù)(如絲網(wǎng)印刷或者狹縫式涂布(slot coating))被沉積 在玻璃基材上。最后,這種層在相對(duì)于在該組合物中使用的玻璃配料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高 至少100°C的溫度下進(jìn)行燒制。該瓷漆層相當(dāng)于基于最初為適合于成型操作的粘性、液體或 者糊狀形式的可固化材料的層。
[0078] 隨后可以通過在具有極端pH值的,即強(qiáng)酸性(pH〈2)或者強(qiáng)堿性(pH>12)的溶液 中的侵蝕使該瓷漆層產(chǎn)生粗糙度或者紋理化。在這種情況下,據(jù)認(rèn)為該玻璃基材是該層狀 元件的附加層和該瓷漆層構(gòu)成該層狀元件的外層。
[0079] 該瓷漆層還可以用作為上外層。在這種情況下,該層狀元件的紋理化上外層可以 僅僅由基于玻璃配料的在已經(jīng)用下外層和用中間層涂覆的支撐體上通過液體途徑的沉積 技術(shù)(如絲網(wǎng)印刷或者狹縫式涂布)沉積的瓷漆組合物構(gòu)成。瓷漆層將〃填充〃該中間層 的粗糙度。這是因?yàn)檫@種層包含與該中間層的表面粗糙度匹配的表面(其因此是紋理化 的)和與這種表面相反的主要外表面(其為平面的)。然而,在這種情況下,從為了使包含 該玻璃配料的組合物熔化的高燒制溫度的觀點(diǎn)來看,需要確保用于該層狀元件的其它層的 材料,即用中間層涂覆的外層的材料,在這種燒制步驟之后可以不變形。例如,如果使用由 包含紋理化瓷漆(作為下外層)的玻璃基材組成的支撐體,對(duì)于該包含用于適合形成上外 層的玻璃配料的瓷漆組合物來說,優(yōu)選地具有比用于形成下外層的瓷漆的玻璃配料組合物 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。因此,該下外層在該上外層的燒制步驟期間 不變形。
[0080] 該外層可以包含基于由通過壓縮和/或加熱進(jìn)行紋理化的熱成型或者壓敏塑料 制成的插入層或者插入片的層。這種基于聚合物材料的層可以特別地是基于聚乙烯醇縮丁 醛(PVB)、乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚對(duì)苯二酸乙二醇酯(PET)或聚氯乙烯 (PVC)的層。這種基于聚合物材料的層可以充當(dāng)提供與附加層的粘結(jié)的層壓插入層,如具有 基本上等于第一外層的折光指數(shù)的透明基材。
[0081] 該外層的厚度優(yōu)選地為0. 2微米至6毫米,更好是1微米至6毫米,并且根據(jù)材料 的選擇而改變。
[0082] 平面或者紋理化的玻璃基材優(yōu)選地具有0. 4至6mm,優(yōu)選地0. 7至4mm的厚度。
[0083] 平面或者紋理化的聚合物基材優(yōu)選地具有0. 020至2mm,優(yōu)選地0. 025至0. 25mm 的厚度。
[0084] 由選自一種或多種過渡金屬、非金屬或者堿土金屬的氧化物、氮化物或者鹵化物 的透明材料的層,優(yōu)選介電材料的層組成的外層優(yōu)選地具有〇. 2至20微米,優(yōu)選地0. 5至 2微米的厚度。
[0085] 基于最初以適合于成型操作的液體或者糊狀的粘性狀態(tài)的可固化材料的層優(yōu)選 地具有0. 5至50微米,優(yōu)選地0. 5至20微米的厚度?;诠饨宦?lián)和/或光聚合材料的層 優(yōu)選地具有0. 5至20微米,優(yōu)選地0. 7至10微米的厚度。通過溶膠凝膠法沉積的層優(yōu)選 地具有0. 5至50微米,優(yōu)選地10至15微米的厚度?;诓A淞系拇善釋觾?yōu)選地具有3 至30微米,優(yōu)選地5至20微米的厚度。
[0086] 基于塑料插入層或者插入片的層優(yōu)選地具有10微米至2毫米,優(yōu)選地0. 3至1毫 米的厚度。
[0087] 用作為外層的透明材料或者透明層可以具有1. 49至1. 7,優(yōu)選地1. 49至1. 54,或 者1. 51至1. 53的折光指數(shù),例如在使用標(biāo)準(zhǔn)玻璃的情況下。
[0088] 由玻璃板組成的屏幕的品質(zhì)取決于該玻璃板的透射和反射性質(zhì)。通常,該光透射 越低,光反射越高,在直接投影中使用的屏幕的質(zhì)量越好。然而,根據(jù)本發(fā)明,尋求保持在透 射中的優(yōu)良透明性。
[0089] 根據(jù)一種實(shí)施方案,該中間層包含至少一個(gè)促進(jìn)光反射的反射層,即具有高的可 見輻射的反射的層。這種性質(zhì),與該層狀元件的特定結(jié)構(gòu)組合,允許光的漫反射,引起對(duì)于 作為投影屏的用途來說優(yōu)異的性質(zhì)。然而,反射層的使用以犧牲穿過該玻璃板的光透射為 代價(jià)進(jìn)行實(shí)施的。因此,該中間層的反射和透射性質(zhì)的選擇必須根據(jù)在該玻璃板的優(yōu)良透 明性和獲得該投影的圖像的優(yōu)良亮度之間的期望來進(jìn)行。
[0090] 該層狀元件的中間層的層或者層堆疊體可以包括: -至少一個(gè)由透明聚合物制成的粘合劑層, -至少一個(gè)由透明材料,優(yōu)選地介電材料層組成的薄層,該透明材料選自一種或多種 過渡金屬、非金屬或者堿土金屬的氧化物、氮化物或者鹵化物, -至少一個(gè)薄金屬層,特別地銀、金、銅、鈦、鈮、硅、鋁、鎳鉻合金(NiCr)、不銹鋼或者它 們的合金的薄層。
[0091] 由透明材料,優(yōu)選地介電材料組成的薄層可以選自: -至少一個(gè)由具有與所述外層的折光指數(shù)不同的高折光指數(shù)的透明材料,優(yōu)選地介電 材料組成的薄層,如 Si3N4、AIN、NbN、Sn02、ZnO、SnZnO、A1 203、M〇03、NbO、Ti02 或者 Zr02, -至少一個(gè)由具有與所述外層的折光指數(shù)不同的低折光指數(shù)的透明材料,優(yōu)選地介電 材料組成的薄層,如Si02、MgF2或A1F3。
[0092] 當(dāng)該中間層是由透明聚合物制成的粘合劑層時(shí),外層借助于這種由具有與外層的 折光指數(shù)不同的折光指數(shù)的介電材料層形成的中間層彼此裝配在一起。
[0093] 該中間層的厚度的選擇取決于某些參數(shù)。通常,據(jù)認(rèn)為該中間層的總厚度低于1 微米,優(yōu)選地5-200納米,和該中間層的層的厚度為1-200納米。
[0094] 當(dāng)該中間層包含金屬層時(shí),該層的厚度優(yōu)選地為5-40納米,更好為6-30納米甚至 更好為6-20納米。優(yōu)選地,該中間層包含基于銀、金、鎳、鉻或者金屬合金的金屬層,例如由 鋼,優(yōu)選地不銹鋼制成的層。
[0095] 當(dāng)該中間層包含介電層,例如Ti02層時(shí),它優(yōu)選地具有20-100納米和更好是 55-65納米的厚度和/或2. 2至2. 4的折光指數(shù)。
[0096] 有利地,該層狀元件的中間層的組成可以進(jìn)行調(diào)節(jié)以為該層狀元件提供例如日照 控制和/或低輻射率類型熱性質(zhì)的附加性質(zhì)。因此,在一個(gè)實(shí)施方案中,該層狀元件的中間 層是透明的薄層堆疊體,其包含交替的"η"個(gè)金屬功能層,特別地基于銀或者含銀金屬合金 的功能層,和" (η+1) "個(gè)抗反射涂層,其中η > 1,其中每個(gè)金屬功能層被設(shè)置在兩個(gè)抗反射 涂層之間。
[0097] 已知地,這種具有金屬功能層的堆疊體在日光輻射范圍內(nèi)和/或在大波長(zhǎng)的紅外 輻射范圍內(nèi)具有反射性質(zhì)。在這種堆疊體中,金屬功能層基本上決定熱性能,而圍繞它們的 抗反射涂層干涉性地(interf6rentielle)作用于該光學(xué)外觀(aspect optique)。這是因 為,雖然該金屬功能層允許獲得希望的熱性能,甚至在對(duì)于每個(gè)金屬功能層為大約l〇nm的 幾何厚度時(shí),然而它們強(qiáng)烈反對(duì)在可見光波長(zhǎng)的范圍中的輻射的通過。因此,在每個(gè)金屬功 能層的任一側(cè)上的抗反射涂層是必需的以確保在可見光范圍中的優(yōu)良光透射。實(shí)際上,正 是該中間層的總堆疊體(包含薄金屬層和抗反射涂層)在光學(xué)上進(jìn)行優(yōu)化。有利地,該光學(xué) 優(yōu)化可以對(duì)該層狀元件的總堆疊體進(jìn)行實(shí)施,即包括被設(shè)置在該中間層的兩側(cè)上的外層。 [0098] 獲得的層狀元件這時(shí)結(jié)合了光學(xué)性質(zhì),即入射輻射在層狀元件上的鏡面透射和漫 反射的性質(zhì),和熱性質(zhì),即日照控制和/或低輻射率性質(zhì)。包含這種元件的玻璃板還包括, 除它的投影屏或者背投影屏幕功能之外,建筑物或者交通工具的防曬和/或隔熱功能。 [0099] 當(dāng)該中間層是由透明聚合物制成的粘合劑層時(shí),外層借助于這種由具有與外層的 折光指數(shù)不同的折光指數(shù)的介電材料層形成的中間層彼此裝配在一起。
[0100] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,在該層狀元件的兩個(gè)相鄰層之間的每個(gè)接觸表面的紋 理由多個(gè)相對(duì)于該接觸表面的總平面(plan g6n6ral)凹進(jìn)或者凸起的圖案形成,其中 該兩個(gè)相鄰層之一是透明層,優(yōu)選地是介電層,和另一個(gè)是金屬層,或者它們是兩個(gè)具有 不同折光指數(shù)的透明層。優(yōu)選地,在該層狀元件的兩個(gè)相鄰層之間的每個(gè)接觸表面的圖 案的平均高度為1微米至1毫米,其中該兩個(gè)相鄰層之一是透明層,優(yōu)選是介電層,另 一個(gè)是金屬層,或者它們是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層。在本發(fā)明意義內(nèi),該接觸 表面的圖案的平均高度被定義為的絕對(duì)值距離 yi的算術(shù)平均值,其中對(duì)于該接觸表面 的每個(gè)圖案在頂點(diǎn)和該接觸表面的總平面之間取該絕對(duì)值距離yi,該算術(shù)平均值等于 ? ; s
[0101] 在該層狀元件的兩個(gè)相鄰層之間的每個(gè)接觸表面的紋理的圖案可以隨機(jī)在整個(gè) 接觸表面上進(jìn)行分布,其中該兩個(gè)相鄰層之一是透明層,優(yōu)選地是介電層,另一個(gè)是金屬 層,或者它們是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層。作為變型,在該層狀元件的兩個(gè)相鄰層之 間的每個(gè)接觸表面的紋理的圖案可以在該接觸表面上周期性地進(jìn)行分布,其中該兩個(gè)相鄰 層之一是透明層,和另一個(gè)是金屬層,或者它們是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層。這些圖 案特別地可以是圓錐體、角錐體、凹槽、肋線或者小波紋。
[0102] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,對(duì)于該中間層的每個(gè)層(其由具有與它們不同的介電或 者金屬性質(zhì)或者具有與它們不同的折光指數(shù)的層圍繞),這種層的厚度(與它與相鄰層的 接觸表面垂直地獲取)與它與相鄰層接觸的每個(gè)表面的圖案的平均高度相對(duì)是更低的。這 種低厚度允許提高這種可能性:輻射進(jìn)入這種層的進(jìn)入界面和輻射從這種層中出來的離開 界面是平行的,并因此提高該輻射穿過該層狀元件的鏡面透射的百分比。有利地,該中間 層的每個(gè)層(其被插入在兩個(gè)具有與它們不同的介電或者金屬性質(zhì)或者具有與它們本身 不同的折光指數(shù)的層之間)的厚度(其中這種厚度通過與它與相鄰層的接觸表面垂直地獲 取)低于它與相鄰層接觸的每個(gè)表面的圖案的平均高度的1/4。
[0103] 該中間層由在該第一外層的紋理化主要表面共形地沉積的單一層或者由依次在 該第一外層的紋理化主要表面上共形地沉積的層堆疊體形成。
[0104] 根據(jù)本發(fā)明,如果在沉積之后,該中間層的上表面是紋理化的并且與第一外層的 紋理化接觸表面平行的話,認(rèn)為該中間層共形地被沉積在該第一外層的紋理化主要表面 上。在該第一外層的紋理化主要表面上的該中間層的共形沉積或者該中間層的多個(gè)層連續(xù) 的共形沉積優(yōu)選地由陰極濺射,特別地磁場(chǎng)增強(qiáng)的陰極濺射進(jìn)行實(shí)施。
[0105] 該透明層狀元件可以在該玻璃板的整個(gè)表面上或者在該玻璃板的至少一部分上 延伸,即可以使該層狀元件1在主要外表面10和20的僅僅一部分或者整體的對(duì)面上形成 或者存在。該玻璃板因此可以在它的表面的僅僅一部分上包括層狀元件。因此,僅僅包括 該層狀元件的玻璃板部分可以有效地用作為投影屏??梢杂行в米鳛橥队捌恋牟AО宓谋?面對(duì)應(yīng)于該包含層狀元件的表面并且與其對(duì)齊。術(shù)語(yǔ)"表面的一部分"理解為表示足以允 許投影由觀察者可看見的圖像的表面積。舉例來說,該表面的這部分可以占該玻璃板的總 表面積的10%至90%。
[0106] 為了獲得均勻厚度的玻璃板,盡管不存在層狀元件,設(shè)想數(shù)種解決方案。根據(jù)一種 實(shí)施方案,作為外層,使用包含光滑主要外表面和主要內(nèi)表面的透明基材,該內(nèi)表面包含至 少一部分它的紋理化表面和至少一部分它的光滑表面。隨后,例如通過陰極濺射在外層上 沉積中間層。這種沉積技術(shù)與該表面相符合。因此,獲得僅僅在該外層的紋理化部分上的 紋理化中間層和在該外層的非紋理化部分上的光滑層。最后,基于最初為適合于成型操作 的液體或者糊狀的粘性狀態(tài)的可固化材料的外層,優(yōu)選地溶膠-凝膠層,被沉積在中間層 上。當(dāng)中間層是紋理化的時(shí),這種層將填充該粗糙度,并且將在任何情況下使這種組裝件的 上主要外表面平整化。
[0107] 通過如此加工,本發(fā)明的層狀元件(特別地具有在兩個(gè)紋理化的并且平行的相鄰 層之間具有至少兩個(gè)接觸表面的特征)僅僅位于在該玻璃板的表面的與該外層的紋理化 部分對(duì)應(yīng)的部分上。該玻璃板的與外層的光滑部分對(duì)應(yīng)的表面部分在兩個(gè)紋理化并且平行 的相鄰層之間不具有接觸表面并因此不具有漫反射性質(zhì)。因此實(shí)際上獲得在本發(fā)明的玻璃 板的表面的僅僅一部分上包含該層狀元件的玻璃板。
[0108] 基材的部分紋理化可以通過如上所述的任何已知的紋理化方法獲得,例如通過壓 印該基材的表面,通過研磨,通過噴砂,通過化學(xué)處理或者通過雕刻,例如通過使用掩模以 保持該基材表面的至少一部分非紋理化。
[0109] 這種實(shí)施方案是有利的,因?yàn)樗虼丝梢岳鐑H僅在該玻璃板的上方部分的條帶 區(qū)上獲得層狀元件以在其上投影信息。僅僅包含該層狀元件的玻璃板部分可以有效地用作 為投影屏。這特別地借助于由本發(fā)明提供的很大視角是可能的,其允許使該投影儀以大角 度定向該投影儀。
[0110] 根據(jù)一種實(shí)施方案,該玻璃板另外包含至少一個(gè)抗反射涂層6??狗瓷渫繉拥拇嬖?具有優(yōu)先反射在該層狀元件的每個(gè)紋理化接觸表面上而不是在該玻璃板的外表面上的入 射輻射的效果,該反射符合漫反射方式而不是鏡面反射方式。因此與鏡面反射相比較,有利 于該輻射通過該層狀元件的漫反射。
[0111] -個(gè)或多個(gè)抗反射涂層的存在有助于獲得該投影的圖像的更好清晰度,特別地有 助于改善該圖像的清晰性并且提高由該投影產(chǎn)生主圖像的對(duì)比度(與來源于多重反射的 次級(jí)圖像相比較)。
[0112] 抗反射涂層優(yōu)選地被設(shè)置在位于該玻璃板的最遠(yuǎn)離該投影儀的一側(cè)上的主要外 表面上,無(wú)論該屏幕被用作為投影屏或者背投影屏。這是因?yàn)?,為了使該玻璃板依然是透?的,使光的大部分光透射穿過,而另一部分以漫射方式被反射以形成這種圖像。這種透射光 的主要部分這時(shí)可以被該玻璃板的位于與該投影儀相反一側(cè)的主要外表面反射并且在中 間層上重形成圖像,該圖像這時(shí)由于光經(jīng)歷較長(zhǎng)距離而將具有不同尺寸。這種重影傷害該 圖像的清晰度。
[0113] 相同的現(xiàn)象在該玻璃板的位于該投影儀一側(cè)的另一個(gè)主要外表面上出現(xiàn),但是僅 僅來源于該以漫射方式反射的光的部分并因此是較弱的圖像。
[0114] 該玻璃板有利地在它的每個(gè)主要外表面上包含至少一個(gè)抗反射涂層。
[0115] 優(yōu)選地按照遞增次序,本發(fā)明的玻璃板因此包含: -在空氣和該形成該玻璃板的主要外表面的層(其優(yōu)選地在與該投影儀相反的一側(cè) 上)的組成材料之間的界面上至少一個(gè)抗反射涂層, -在該玻璃板的每個(gè)主要外表面上的至少一個(gè)抗反射涂層。
[0116] 當(dāng)該玻璃板包含其外表面對(duì)應(yīng)于該玻璃板的主要外表面的基材(或者反基材 (counter-substrat))時(shí),抗反射涂層可以位于外表面上和/或在該基材的內(nèi)表面上。
[0117] 在該玻璃板的至少一個(gè)主要外表面上提供的抗反射涂層可以是任何允許降低在 空氣和在其上沉積該抗反射涂層的支撐體(如玻璃基材)或者該層狀元件的外層之間的界 面上的輻射反射的類型涂層。它特別地可以是具有在空氣的折光指數(shù)和該支撐體(在其上 沉積該層)的折光指數(shù)之間的折光指數(shù)的層,如通過真空技術(shù)沉積的層或者溶膠-凝膠類 型的多孔層,還或者在該外層用玻璃制成的情況下,通過蝕刻類型的酸處理獲得的該外玻 璃層的蝕孔的表面部分。作為變型,該抗反射涂層可以由具有交替較低和較高折光指數(shù)的 薄層堆疊體形成,該薄層堆疊體在空氣和外層之間的界面處起干涉濾波器的作用,或者由 具有在空氣的折光指數(shù)和外層的折光指數(shù)之間的連續(xù)或者交錯(cuò)的折光指數(shù)梯度的薄層堆 疊體形成。
[0118] 該附加層優(yōu)選地選自: -透明基材,其選自如上方所定義的聚合物、玻璃或者陶瓷但包含兩個(gè)光滑主要表面, -如上所述的最初為適合于成型操作的液體或者糊狀的粘性狀態(tài)的可固化材料, -如上所述的由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層或者插入片。
[0119] 有利地,該層狀元件的光滑主要外表面和/或該玻璃板的光滑主要外表面是平面 的或者彎曲的;優(yōu)選地這些光滑主要外表面是彼此平行。這對(duì)于越過該層狀元件的輻射來 說有助于限制光擴(kuò)散并因此改善穿過該層狀元件或者玻璃板的視圖的清晰度。
[0120] 本發(fā)明另一個(gè)主題是投影系統(tǒng),其包含如在本專利申請(qǐng)中定義的用作為投影屏的 玻璃板和用于在投影中照明該玻璃板所提供的投影儀。
[0121] 本發(fā)明的另一個(gè)主題是根據(jù)本發(fā)明的用作為投影屏或者背投影屏的玻璃板,其包 含兩個(gè)具有在本專利申請(qǐng)中關(guān)于該玻璃板所描述的特征的主要外表面10、20。
[0122] 該玻璃板優(yōu)選地用作為以反射形式工作的投影屏,即觀眾和投影儀位于用作為投 影屏的玻璃板的相同側(cè)。該玻璃板然而可以用作為以透射形式運(yùn)行的背投影屏,即觀眾和 投影儀位于該玻璃板的各側(cè)。
[0123] 所述玻璃板優(yōu)選地包含至少一個(gè)如上方所定義的透明層狀元件1和至少一個(gè)可 變的漫射系統(tǒng)。
[0124] 根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方案,該玻璃板另外包含在電學(xué)上可控變化的光漫射系 統(tǒng)。該功能膜包含活性元件,其取向通過應(yīng)用電場(chǎng)或者磁場(chǎng)進(jìn)行改變。
[0125] 這些可變的光漫射系統(tǒng)包括例如液晶體系。
[0126] 根據(jù)本發(fā)明,術(shù)語(yǔ)"0N狀態(tài)〃理解為表示當(dāng)該玻璃板被提供電流時(shí)該功能膜的透 明狀態(tài),和術(shù)語(yǔ)"OFF狀態(tài)"理解為表示當(dāng)該玻璃板不再供給電流時(shí)功能膜的漫射狀態(tài)。該 活性元件,當(dāng)該膜被置于電壓下時(shí),沿著優(yōu)先軸進(jìn)行取向,其允許輻射被透射過并因此允許 該視圖穿過該功能膜。沒有電壓時(shí),在沒有使該活性元件排齊的情況下,該膜變成漫射性并 且阻止該視圖。該功能膜通過施用電場(chǎng)可逆地在透明狀態(tài)和半透明狀態(tài)之間交替。
[0127] 具有漫反射性質(zhì)的透明層狀元件和可變的光漫射系統(tǒng)的組合允許在透明狀態(tài)和 漫射狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。可變的光漫射系統(tǒng)的在漫射狀態(tài)的反射中的性質(zhì)和具有漫反射的透明 元件的組合允許獲得具有優(yōu)異亮度、高對(duì)比度和大視角的投影屏,與包含單獨(dú)使用的可變 的光漫射系統(tǒng)的玻璃板相比較。
[0128] 最后,當(dāng)該可變的光漫射系統(tǒng)為透明狀態(tài)時(shí),由于存在具有漫反射的透明層狀元 件,該玻璃板仍然可以充當(dāng)在直接投影中的投影屏。
[0129] 根據(jù)本發(fā)明,可以在照明環(huán)境中投影具有優(yōu)良品質(zhì)的圖像,而這對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的 包含可變的光漫射系統(tǒng)的玻璃板來說是困難的。該投影的圖像的質(zhì)量,特別地對(duì)比度,得到 非常大的改善,而當(dāng)功能膜為"0N"狀態(tài)時(shí)不傷害玻璃板的透明性。
[0130] 這種有利的實(shí)施方案因此允許,與僅僅包含可變的光漫射系統(tǒng)的玻璃板相比較, 在半陰影中和在照明房間中同時(shí)提高亮度和對(duì)比度,并且獲得優(yōu)異的視角并因此圖像的優(yōu) 良視圖和易讀性,甚至在以180°的角度觀察它時(shí)。
[0131] 具有液晶的電學(xué)上可控變化的光漫射系統(tǒng)包括含液晶的功能膜。這些液晶體系通 過施用電場(chǎng),優(yōu)選地交流電場(chǎng)在透明狀態(tài)和不透明狀態(tài)之間可逆地交替。該功能膜優(yōu)選地 包含聚合材料,在聚合材料中分散了液晶小滴,特別地具有正介電各向異性的向列型液晶。
[0132] 用于玻璃板應(yīng)用的液晶優(yōu)選地屬于棒狀液晶(cristaux liquids calamitiques) 家族。該液晶家族通常分成三個(gè)類別:向列型、膽留醇型和近晶狀型。
[0133] 對(duì)于大表面中的應(yīng)用,通常稱為分散液晶(PDLC,Polymer-Dispersed Liquid Crystals)和封裝液晶(NCAP, Nematic Curvilinear Aligned Phase),特別地在 Priva-Lite?玻璃板中使用的那些。這些系統(tǒng)產(chǎn)生自封入微孔隙中的向列型液晶。NCAP膜 通常由乳化液開始進(jìn)行制備,而TOLC膜通常產(chǎn)生自各向同性溶液,該溶液在聚合反應(yīng)或者 交聯(lián)期間形成分開相。
[0134] 根據(jù)本發(fā)明還可以使用 CLC("Cholesteric Liquid Crystal")或者 NPD-LCD("Non_homogenous Polymer Dispersed Liquid Crystal Display")類型液晶。
[0135] 例如還可以使用包含基于膽留醇型液晶的包含少量交聯(lián)聚合物的凝膠的層,如在 專利W0-92/19695中描述的那些,或者隨著光透射TL的變化而轉(zhuǎn)換的液晶。更廣泛地,因 此可以選擇 PSCT ( "Polymer Stabilized Cholesteric Texture")產(chǎn)品。
[0136] 還可以使用如在專利EP2256545中描述的雙穩(wěn)態(tài)液晶,其在以脈沖形式施用交變 電場(chǎng)時(shí)轉(zhuǎn)換并且保持該轉(zhuǎn)換狀態(tài)直至施用新的脈沖。
[0137] 包含液晶的功能膜優(yōu)選地具有3至100微米,優(yōu)選地3至50微米,更好地3至30 微米的厚度。
[0138] 該功能膜可以包括聚合物膜(液晶作為活性元件分散在其中)或者液晶層。該聚 合物膜可以是交聯(lián)聚合物膜或者液晶在介質(zhì)中的乳化液??梢允褂靡孕g(shù)語(yǔ)NCAP、PDLC、CLC 和NPD-IXD已知的液晶。
[0139] 該功能膜可以是聚合物膜,其包含以小滴形式分散在適當(dāng)介質(zhì)中的液晶作為活 性元件。液晶可以是具有正介電各向異性的向列型液晶,如NCAP或者roLC類型的液晶。 液晶功能膜的實(shí)例特別地描述在歐洲專利EP-88126、EP-268877、EP-238164、EP-357234、 EP-409442 和 EP-964288 中和美國(guó)專利 US4435047、US4806922 和 US4732456 中。
[0140] 這些聚合物膜可以通過使在液晶和含水溶性聚合物的介質(zhì)的水乳狀液中存在的 水蒸發(fā)而獲得。
[0141] 該介質(zhì)優(yōu)選地基于聚氨酯(PU)類型的膠乳類的聚合物和/或基于聚乙烯醇(PVA) 類型的聚合物,其通常在水相中以相對(duì)于水15-50重量%的聚合物比例進(jìn)行制備。
[0142] 通常,該液晶的雙折射為0. 1至0. 2,特別地根據(jù)所使用的介質(zhì)而變化。如果該介 質(zhì)的聚合物為聚氨酯(PU)類型,它們的雙折射為約0. 1,和如果它是聚乙烯醇(PVA)類型 時(shí),為大約〇. 2。
[0143] 該對(duì)于光漫射的活性元件有利地呈分散在介質(zhì)中的具有0. 5至3微米,特別地1 至2. 5微米的平均直徑的小滴形式。該小滴的尺寸取決于某些參數(shù),特別地包括活性元 件在所考慮的介質(zhì)中的乳化能力。優(yōu)選地,這些小滴占該介質(zhì)的120-220重量%,特別地 150-200重量%,排除所述介質(zhì)的溶劑,通常含水溶劑。
[0144] 特別優(yōu)選地,當(dāng)該介質(zhì)基于聚氨酯膠乳(大約0. 1的雙折射)時(shí),選擇呈具有大約 2. 5微米直徑的小滴形式的液晶和,當(dāng)該介質(zhì)為基于聚乙烯醇(大約0. 2的雙折射)時(shí),呈 具有大約1微米的直徑的小滴形式的液晶。
[0145] 包含向列型液晶的液體乳狀液的功能膜優(yōu)選地包含大約10至30微米,更好地20 至25微米的厚度。
[0146] 這種類型膜,一旦進(jìn)行層壓并且被包括在兩個(gè)基材之間時(shí),由Saint-Gobain Glass公司以Privalite?商標(biāo)名進(jìn)行銷售。
[0147] 包含液晶的聚合物膜可以通過制備包含液晶、單體和優(yōu)選地聚合引發(fā)劑的混合物 然后使單體交聯(lián)而獲得。
[0148] 包含液晶的聚合物膜可以包含化合物,如化合物4-((4-乙基-2, 6-二氟苯基)乙 炔基)-4'-丙基聯(lián)苯基和2-氟代-4, 4'-雙(反式-4-丙基環(huán)己基)聯(lián)苯基,例如由Merck 以商標(biāo)MDA-00-3506銷售。
[0149] 該聚合物膜可以包含在文件US5691795中描述的已知化合物。作為根據(jù)本發(fā)明適 合的液晶,可以提到來自Merck Co. Ltd以商標(biāo)名"E-31 LV"銷售的產(chǎn)品,其對(duì)應(yīng)于數(shù)種液 晶混合物的混合物。優(yōu)選地,使用這些產(chǎn)品與手性物質(zhì)的混合物,例如4-氰基-4'-(2-甲 基)丁基聯(lián)苯基,單體,例如4, 4' -雙丙烯酰基聯(lián)苯基,和紫外線光引發(fā)劑,例如苯偶姻甲醚 (CAS No. 3524-62-7)。這種混合物以與電極接觸的〃層〃形式進(jìn)行應(yīng)用。在通過使用紫外 光照射使該包含液晶的聚合物膜固化之后,它形成聚合物網(wǎng)絡(luò),液晶被包括在其中。
[0150] 包含聚合物網(wǎng)絡(luò)(液晶被包括在其中)的聚合物膜可以具有3至100微米,優(yōu)選 地3至60微米,更好地3至20微米的厚度。
[0151] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案,該液晶層包含液晶和隔片。該隔片可以由玻璃,如玻璃珠制 成,或者由硬塑料制成,例如由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。這些隔片優(yōu)選地是透明的 并且優(yōu)選地具有基本上等于該液晶層的基質(zhì)的光學(xué)指數(shù)的光學(xué)指數(shù)。該隔片用非導(dǎo)電材料 制成。
[0152] 該液晶層不必須包含構(gòu)成介質(zhì)或者網(wǎng)絡(luò)的聚合物。這種層可以僅僅由液晶和隔片 構(gòu)成。與電極接觸地在3至60微米,優(yōu)選地3至20微米的厚度上施用該液晶(無(wú)附加單 體)。適合于這種實(shí)施方案的化合物例如被描述在文件US3963324中。根據(jù)這種實(shí)施方案, 液晶層的厚度可以為10至30微米,優(yōu)選地10至20微米。
[0153] 包含功能膜的可變的光漫射系統(tǒng)可以在該玻璃板的整個(gè)表面上或者在該玻璃板 的至少一部分上延伸。當(dāng)該可變的光漫射系統(tǒng)在該玻璃板的至少一部分上延伸時(shí),該表面 的該部分與包含該層狀元件的玻璃板的表面的部分對(duì)應(yīng)并且與其排齊。該可變的光漫射系 統(tǒng)因此可以在該玻璃板的主要外表面10,20的僅僅一部分或者整個(gè)的對(duì)面上形成或者存 在。
[0154] 該功能膜優(yōu)選地被兩個(gè)攜帶電極的支撐體進(jìn)行圍繞,其中該電極與該功能膜直接 接觸。
[0155] 該電極每個(gè)包含至少一個(gè)導(dǎo)電層。該導(dǎo)電層可以包含透明導(dǎo)電氧化物(TC0),即同 時(shí)是優(yōu)良導(dǎo)體并且在可見光區(qū)中是透明的材料,如錫-摻雜的氧化銦(ΙΤ0),銻-摻雜的氧 化錫,氟-摻雜的氧化錫(Sn0 2:F)或者鋁-摻雜的氧化鋅(Ζη0:Α1)?;讦│?的導(dǎo)電層具 有大約100歐姆/平方的電阻。
[0156] 該導(dǎo)電層還可以包含透明導(dǎo)電聚合物,其是具有共軛雙鍵的有機(jī)化合物,其電導(dǎo) 率可以通過化學(xué)或者電化學(xué)摻雜進(jìn)行改善。
[0157] 這些基于導(dǎo)電氧化物或者導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電層優(yōu)選地直接地在功能膜上或者在 中間層上通過許多已知技術(shù)(如磁場(chǎng)增強(qiáng)的陰極濺射、蒸發(fā)、溶膠-凝膠技術(shù)和蒸汽相沉積 (CVD)技術(shù))在大約50至100納米的厚度上進(jìn)行沉積。
[0158] 該導(dǎo)電層還可以是稱為TCC (透明導(dǎo)電涂層)的金屬層,優(yōu)選地薄層或者薄層堆疊 體,例如由Ag、Al、Pd、Cu、Pd、Pt、In、Mo或者Au制成的層,典型地具有2-50nm的厚度。
[0159] 包含導(dǎo)電層的電極與能量供給相連接。該能量供給可以是使用0至110V的電壓 的電源。兩個(gè)電線(每個(gè)包含布線入口)與分開的電極的接線相連接。
[0160] 該電極的導(dǎo)電層這時(shí)可以直接地被沉積在支撐體的面上并因此形成攜帶電極的 支撐體。
[0161] 該支撐體可以是玻璃片材,例如平面浮法玻璃片材,或者塑料插入層。該塑料片可 以特別地是由PVB (聚乙烯醇縮丁醛)或者EVA (乙烯/醋酸乙烯酯)類型的熱塑性聚合物、 聚氨酯(PU)制成的片材或者由對(duì)苯二酸乙二醇酯(PET)制成的片材。
[0162] 該P(yáng)ET片材具有,例如,50微米至1毫米,優(yōu)選地100至500微米,更好地150至 200微米,特別地大約175微米的厚度。
[0163] 該可變的光漫射系統(tǒng)因此可以包含兩個(gè)攜帶電極的支撐體(其每個(gè)由PET片材組 成用導(dǎo)電ΙΤ0層覆蓋),其圍繞功能膜。
[0164] 這種類型的可變的光漫射系統(tǒng)用于來自Saint-Gobain Glass的Priva-Lite?玻 璃板中。
[0165] 優(yōu)選地,當(dāng)該功能膜的厚度低于30微米時(shí),使用具有至少3mm的厚度的玻璃片材, 和當(dāng)該功能膜的厚度大于或等于30微米時(shí),使用具有至少2毫米的厚度的玻璃片材。
[0166] 該可變的光漫射系統(tǒng)因此可以包含兩個(gè)攜帶電極的支撐體,該支撐體包含平面浮 法玻璃片材(該片材包括含導(dǎo)電層的電極),圍繞功能膜。
[0167] 該層狀元件可以是剛性玻璃板或者撓性膜。這種撓性膜有利地在它的主要外表面 之一上被提供有用保護(hù)性條帶覆蓋的粘合劑層,該條帶旨在被去除以粘合該膜。呈撓性膜 形式的層狀元件這時(shí)能通過膠合被加入到已有的表面上,例如玻璃板的表面上,以在這種 表面上提供漫反射性質(zhì),同時(shí)維持鏡面透射性質(zhì)。
[0168] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中,下外層是透明基材。該中間層由在該第一外層 的紋理化主要表面上共形地沉積的單一層或者由依次在該第一外層的紋理化主要表面上 共形地沉積的層堆疊體形成。優(yōu)選地,該中間層通過陰極濺射,特別地磁場(chǎng)增強(qiáng)的陰極濺射 進(jìn)行沉積。第二外層或者上外層包含被沉積在該中間層的與第一外層相反的紋理化主要表 面上的溶膠-凝膠層。
[0169] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,可以使用一個(gè)或多個(gè)上附加層,如由熱成型或者壓敏塑 料制成的插入層或者插入片和/或透明基材或者反向基材(contre-substrat)。該基于 塑料插入層或者插入片的層這時(shí)對(duì)應(yīng)于層壓插入層,該插入層確保在該層狀元件的上外層 (優(yōu)選地包含溶膠-凝膠層)和附加層(優(yōu)選地包含反向基材)之間的連接或者結(jié)合。
[0170] 本發(fā)明的玻璃板優(yōu)選地包含以下堆疊體: -任選地至少一個(gè)下附加層,其選自其兩個(gè)主要表面是光滑的透明基材(如聚合物和 玻璃)和由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層, -下外層,其選自透明基材(如聚合物和玻璃)、由熱成型或者壓敏塑料制成的插入 層,和最初為適合于成型操作的液體或者糊狀的粘性狀態(tài)的可固化材料, -中間層,其包含由透明材料,優(yōu)選地介電材料組成的薄層,或者薄金屬層, -上外層,其選自溶膠-凝膠層, -任選地至少一個(gè)上附加層,其選自透明基材(其兩個(gè)主要表面是光滑的,選自聚合 物和玻璃),和由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層。
[0171] 在本發(fā)明的變型中,本發(fā)明的玻璃板包含以下堆疊體: -層狀元件,其包含: -下外層,其選自由粗糙玻璃制成的透明基材, -中間層,其優(yōu)選地包含薄層, -上外層,其選自最初為適合于成型操作的液體或者糊狀的粘性狀態(tài)的可固化材料, 優(yōu)選地溶膠-凝膠層, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層, -由平面玻璃制成的透明基材,優(yōu)選地包含至少一個(gè)抗反射涂層。
[0172] 在這種實(shí)施方案中,該玻璃板包含選自熱成型的或者壓敏的材料的插入層的上附 加層,優(yōu)選地在其上重疊另一個(gè)選自透明玻璃基材的上附加層。
[0173] 在本發(fā)明的另一種變型中,本發(fā)明的玻璃板包含以下堆疊體: -層狀元件, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層, -可變的光漫射系統(tǒng),其包含被兩個(gè)攜帶電極的支撐體圍繞的功能膜,所述電極與該 功能膜直接接觸, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層, -由平面玻璃制成的透明基材,優(yōu)選地包含至少一個(gè)抗反射涂層。
[0174] 本發(fā)明的另一個(gè)主題是用于制備包含如上所述的層狀元件和可變的光漫射系統(tǒng) 的玻璃板的方法,包含以下步驟: A) 制備該層狀元件: -提供透明基材作為第一外層或者下外層,其主要表面之一是紋理化的和其另一個(gè)主 要表面是光滑的; -將中間層沉積在該下外層的紋理化主要表面上,當(dāng)該中間層由單一層形成時(shí),其是 透明層,優(yōu)選地介電層,具有與下外層的折光指數(shù)不同的折光指數(shù),或者金屬層,其通過在 所述紋理化主要表面上共形地沉積該中間層進(jìn)行實(shí)施,或者當(dāng)該中間層由包含至少一個(gè)具 有與下外層的折光指數(shù)不同的折光指數(shù)的透明層(優(yōu)選地介電層)或者金屬層的層堆疊體 形成時(shí),其通過在所述紋理化主要表面上連續(xù)地共形地沉積該中間層的多個(gè)層進(jìn)行實(shí)施; -在該中間層的與下外層相反的紋理化主要表面上形成第二外層或者上外層,其中所 述下和上外層由具有基本上相同的折光指數(shù)的透明材料,優(yōu)選地介電材料組成, -任選地在該層狀元件的一個(gè)或多個(gè)光滑主要外表面上形成至少一個(gè)上和/或下附 加層, B) 裝配該任選地包含附加層的層狀元件和可變的光漫射系統(tǒng)。
[0175] 該可變的光漫射系統(tǒng)和該層狀元件可以通過任何已知的手段,如機(jī)械或者化學(xué)手 段進(jìn)行裝配。特別地可以通過借助于使用層壓插入層的層壓來裝配它們。
[0176] 優(yōu)選地,該中間層在該第一外層的紋理化主要表面上的共形沉積或者該中間層的 多個(gè)層連續(xù)地在該第一外層的紋理化主要表面上的共形沉積通過陰極濺射,特別地磁場(chǎng)增 強(qiáng)的陰極濺射進(jìn)行實(shí)施。
[0177] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,第二外層通過在該中間層的與第一外層相反的紋理化主 要表面上沉積具有與第一外層基本相同的折光指數(shù)的并且最初以適合于成型操作的粘性 狀態(tài)存在的層而形成。第二外層因此可以例如通過包括沉積最初為液體形式的可光交聯(lián)和 /或可光聚合的材料的層然后照射這種層的方法或者通過溶膠凝膠法形成。
[0178] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,第二外層通過靠著該中間層的與第一外層相反的紋理化 主要表面設(shè)置基于具有與第一外層基本相同的折光指數(shù)的聚合物材料的層,然后通過壓縮 和/或加熱至少至該聚合物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度而使這種基于聚合物材料靠著該中間 層的紋理化主要表面層共形而形成。
[0179] 本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將在下方的層狀元件的數(shù)種實(shí)施方案的描述中變得明顯,這 種描述僅僅作為實(shí)例和參考附圖而給出,其中: -附圖1是根據(jù)本發(fā)明的包含投影儀和含符合根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的層狀元件的 玻璃板的投影系統(tǒng)的橫截面示意圖; -附圖2是用于該層狀元件的第一種變型的附圖1的細(xì)節(jié)I的更大比例尺的視圖; -附圖3是用于該層狀元件的第二種變型的附圖1的細(xì)節(jié)I的更大比例尺的視圖; -附圖4和5是兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的包含投影儀和含符合根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的 層狀元件和可變的光漫射系統(tǒng)的玻璃板的投影系統(tǒng)的橫截面示意圖; -附圖6和7表示顯示用于制備根據(jù)本發(fā)明的玻璃板的方法的步驟的流程圖;和 -附圖8和9表不照片。
[0180] 為了圖的清晰度起見,沒有嚴(yán)格遵守在附圖中的不同層的相對(duì)厚度。此外,該中間 層的組成層或者每個(gè)組成層的厚度作為該紋理的斜率的函數(shù)的可能變化在該附圖中沒有 進(jìn)行表示,理解的是這種可能的厚度變化對(duì)該紋理化接觸表面的平行性沒有影響。這是因 為,對(duì)于該紋理的每個(gè)給定的斜率,該紋理化接觸表面是彼此平行的。
[0181] 附圖1表示用于以反射方式運(yùn)行的投影系統(tǒng),其包含投影儀P和含層狀元件1的 玻璃板5。玻璃板用作為投影屏,即用于位于該投影儀P -側(cè)的觀眾,而不是作為背投影屏 幕,即其中該投影儀位于該玻璃板的后面,觀眾和投影儀被該玻璃板分隔。
[0182] 該玻璃板包含兩個(gè)主要外表面10和20。該主要外表面10表示該玻璃板的借助于 投影儀將觀眾可見的圖像投影在其上的一側(cè)。主要外表面20表示該玻璃板的與該投影儀 相反的一側(cè)。由于該玻璃板被用作為以反射方式運(yùn)行的投影屏,觀眾和投影儀位于該玻璃 板的相同側(cè)上。
[0183] 該層狀元件1包含兩個(gè)由具有基本上相同的折光指數(shù)n2,n4的透明材料組成的外 層2和4。每個(gè)外層2或者4具有朝向該在該層狀元件外部的光滑主要表面,分別地2A或 者4A,和朝向該層狀元件的內(nèi)部的紋理化主要表面,分別地2B或者4B。
[0184] 該層狀元件1的光滑外表面2A和4A允許輻射在每個(gè)表面2A和4A上的鏡面透射, 即輻射進(jìn)入到外層中或者輻射從外層離開,而不改變?cè)撦椛涞姆较颉?br>
[0185] 內(nèi)表面2B和4B的紋理是彼此互補(bǔ)的。如在附圖1中清楚地可見的,紋理化表面 2B和4B彼此面對(duì)設(shè)置為其中它們的紋理是嚴(yán)格地彼此平行的結(jié)構(gòu)中。層狀元件1還包含 在紋理化表面2B和4B之間接觸插入的中間層3。
[0186] 在附圖2中顯示的變型中,中間層3是單層并且由透明材料組成,該透明材料是金 屬的或者透明的,具有與外層2和4折光指數(shù)不同的折光指數(shù)n3。在附圖3中顯示的變型 中,中間層3由數(shù)個(gè)層3p3 2,…,3k的透明堆疊體形成,其中層至3k的至少一個(gè)是金屬 層或者具有的折光指數(shù)不同于外層2和4的折光指數(shù)的透明層,優(yōu)選地介電層。優(yōu)選地,位 于該堆疊體的末端的兩個(gè)層和3 k的至少每個(gè)是金屬層或者具有與外層2和4的折光指 數(shù)不同的折光指數(shù)或者n3k的透明層。
[0187] 在附圖1至3中,在外層2和中間層3之間的接觸表面被標(biāo)記為S。和在中間層3 和外層4之間的接觸表面被標(biāo)記為Si。此外,在附圖3中,從最靠近表面S。的接觸表面開 始將中間層3的內(nèi)接觸表面依次被標(biāo)記為S 2至Sk。
[0188] 在附圖2的變型中,由于在紋理化表面2B和4B(它們彼此平行)之間接觸的中間 層3的排列,在外層2和中間層3之間的接觸表面S。是紋理化的并且與在中間層3和外層 4之間的接觸表面Si平行。換句話說,中間層3是在它的整個(gè)范圍內(nèi)具有均一厚度e3的紋 理化層,該厚度與接觸表面\和Si垂直地獲取。
[0189] 在附圖3的變型中,在該中間層3的組成堆疊體的兩個(gè)相鄰層之間的每個(gè)接觸表 面S2,…,Sk是紋理化的并且與在外層2,4和中間層3之間的接觸表面\和Si嚴(yán)格地平 行。因此,在元件1的相鄰層之間所有的接觸表面ScSi,…,Sk是紋理化的并且彼此平行, 所述相鄰層具有不同性質(zhì):具有折光指數(shù)(η2, η4, η3, n32,…或者n3k)的透明層或者 金屬層,或者是具有不同的折光指數(shù)的透明層。特別地該中間層3的組成堆疊體的每個(gè)層 3p32,…,3k至少局部地具有均一厚度e3i,e32,…,e3 k,該厚度以與接觸表面SySi,…, Sk垂直地獲取。
[0190] 如附圖1所示,該層狀元件1的每個(gè)接觸表面Sc Si或Sc Si,…,Sk的紋理由多個(gè) 相對(duì)于該接觸表面的總平面η凹進(jìn)或者凸起圖案形成。優(yōu)選地,每個(gè)紋理化接觸表面 Si或Si,…,Sk的圖案的平均高度為1微米至1毫米。每個(gè)紋理化接觸表面的圖案的平 均高度被定義為算術(shù)平均值if |y?l,其中如在附圖1中圖示,yi為對(duì)于該表面的每個(gè)圖案 在頂點(diǎn)和平面η之間獲取的距離。
[0191] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,該中間層3的組成層或者每個(gè)組成層的厚度e3或者e3p e3 2,…,e3k低于層狀兀件1的每個(gè)紋理化接觸表面Sd,Si或者Sd,Si,…,Sk的圖案的平 均高度。這種條件對(duì)于提高輻射進(jìn)入中間層3的層中的進(jìn)入界面和輻射從這種層中出來的 離開界面是平行的可能性并因此提高對(duì)于提高該輻射穿過該層狀元件1的鏡面透射的百 分比是重要的。考慮到可以看到不同的層,這種條件在附圖中沒有嚴(yán)格地被遵守。
[0192] 優(yōu)選地,該中間層3的組成層或者每個(gè)組成層的厚度e3或者e3p e32,…,e3k低 于該層狀元件的每個(gè)紋理化接觸表面的圖案的平均高度的1/4。實(shí)際上,當(dāng)中間層3是薄層 或者薄層堆疊體時(shí),該中間層3的每個(gè)層的厚度e3或者e3i,e3 2,…,e3k低于該層狀元件 的每個(gè)紋理化接觸表面的圖案的平均高度的1/10。
[0193] 附圖1圖示了在外層2的一側(cè)上在層狀元件1上入射的輻射的路徑。該入射線氏 以給定入射角Θ到達(dá)在外層2上。如在附圖1中所示,入射線氏,當(dāng)它們到達(dá)在外層2和 中間層3之間的接觸表面&時(shí),由金屬表面反射或者由于在分別在外層2和中間層3之間 (在附圖2的變型中)和在外層2和層之間(在附圖3的變型中)的接觸表面處的折光 指數(shù)的差異而被反射。由于接觸表面\是紋理化的,反射發(fā)生多個(gè)方向&中。該輻射被該 層狀元件1的反射因此是漫反射。
[0194] 入射輻射的一部分還在中間層3中被折射。在附圖2的變型中,接觸表面\和Si 彼此平行,這暗示,根據(jù)Snell-Descartes定律,n2. sin( Θ )=n4. sin( Θ '),其中Θ是福射 從外層2開始的在中間層3上的入射角和θ '是輻射從中間層3開始的在外層4中的折射 角。在附圖3的變型中,由于接觸表面Sc Si,…,Sk全部彼此平行,產(chǎn)生自Snell-Descartes 定律的關(guān)系式π2. sin( Θ )=n4. sin( Θ ')仍然得到證實(shí)。因此,在兩者變型中,由于該兩個(gè) 外層的折光指數(shù)n2和n4是基本上彼此相等的,透射過該層狀元件的射線R t在層狀元件上 以等于它們的入射角Θ的投射角(angle de transmission) θ'進(jìn)行透射。該福射通過層 狀元件1的透射因此是鏡面的。
[0195] 類似地,在兩者變型中,因?yàn)榕c上方相同的理由,在外層4的一側(cè)上在層狀元件1 上的入射輻射以漫射方式進(jìn)行反射并且以鏡面方式透射通過該層狀元件。
[0196] 有利地,該層狀元件1在玻璃板10和20的至少一個(gè)它的光滑主要外表面上包含 抗反射涂層6。附圖1的玻璃板不包含附加層。因此,玻璃板10和20的主要外表面與層狀 元件的主要外表面2Α和4Α重合。優(yōu)選地,抗反射涂層6被提供在該用來接受輻射的玻璃 板的每個(gè)主要外表面上。在附圖1的實(shí)施例中,該玻璃板的僅僅表面20被提供有抗反射涂 層6,由于它是該玻璃板的朝向與該投影儀相反一側(cè)的表面。
[0197] 如上所提出的,抗反射涂層6可以是允許降低在空氣和外層之間的界面處的輻射 反射的任何類型。它特別地可以是具有在空氣的折光指數(shù)和該外層的折光指數(shù)之間的折光 指數(shù)的層,充當(dāng)干涉濾波器的薄層堆疊體,還或者具有折光指數(shù)梯度的薄層堆疊體。
[0198] 在該實(shí)施例中,通過磁控管在乳光玻璃(verre satin6)上沉積的中間層提供漫反 射,該漫反射允許直接投影圖像,而溶膠-凝膠平面化層允許維持玻璃板在透射中的透明 性。加入具有抗反射處理的反向玻璃(contre-verre)板允許降低在該玻璃板內(nèi)部的多重 反射并因此改善所述投影圖像的質(zhì)量。
[0199] 附圖4和5舉例說明了兩種根據(jù)本發(fā)明的其它投影系統(tǒng),其玻璃板5包括在電學(xué) 上可控變化的光漫射系統(tǒng)7,其可以在透明狀態(tài)和漫射狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在"OFF"狀態(tài)中,獲 得包含允許獲得改善的直接投影的漫射性主要外表面的玻璃板,這是因?yàn)樵诖趴毓軐由系?漫反射被加入到在液晶膜上的漫反射。在〃 0N 〃狀態(tài)中,獲得包含透明主要外表面的玻璃 板,其運(yùn)行是與無(wú)可變的光漫射系統(tǒng)時(shí)相同的。
[0200] 在附圖4中圖示的玻璃板包含以下堆疊體: -層狀元件,其包含: -下外層2,其包含由粗糙玻璃制成的基材, -中間層3,其包含基于銀或者不銹鋼的薄層, -上外層4,其由溶膠-凝膠層組成, -附加層12a,其由用熱成型或者壓敏塑料制成的插入層組成, -可變的光漫射系統(tǒng)7,其包含被兩個(gè)攜帶電極的支撐體(攜帶電極的下支撐體9和攜 帶電極的上支撐體11)圍繞的功能膜16,所述電極直接地與功能膜16接觸, -上附加層12a,其由用熱成型或者壓敏塑料制成的插入層組成, -另一個(gè)上附加層12b,其由用包含抗反射涂層6的平面玻璃制成的透明基材組成。
[0201] 該攜帶電極的支撐體是用塑料(其由聚對(duì)苯二酸乙二醇酯組成)制成的片材,在 其上已經(jīng)沉積該電極。該電極可以是例如用氧化銦錫(ΙΤ0)制成的具有大約20至400納 米的厚度的導(dǎo)電層。ΙΤ0層具有5Ω/平方至300Ω/平方的表面電阻。代替用ΙΤ0制成的 層,用于相同的目的,還可以使用具有相當(dāng)表面電阻的其它導(dǎo)電氧化物層或者銀層。最后, 功能膜16由液晶層組成。
[0202] 最后,在附圖5中圖示的玻璃板表示這樣的實(shí)施方案,根據(jù)該實(shí)施方案該層狀元 件提供攜帶電極的支撐體的作用。在附圖5中圖示的玻璃板包含以下堆疊體: -層狀元件1,其包含: -下外層2,其包含由粗糙玻璃制成的基材, -中間層3,其包含薄層,優(yōu)選地金屬層, -上外層4,其由具有低于1 Ω. cm的電阻率的氧化錫鋅組成, -功能膜16, -攜帶電極的上支撐體11, -上附加層12a,其由用熱成型或者壓敏塑料制成的插入層組成, -另一個(gè)上附加層12b,其由用包含抗反射涂層6的平面玻璃制成的透明基材組成。
[0203] 該層狀元件的下外層2提供支撐由中間層和上外層組成的集合體的作用,這種集 合體本身提供電極的功能。該層狀元件1因此構(gòu)成攜帶下電極的支撐體。
[0204] 可變的光漫射系統(tǒng)7包含被兩個(gè)攜帶電極的支撐體(由層狀元件1組成的攜帶電 極的下支撐體9和攜帶電極的上支撐體11)圍繞的功能膜16,所述電極直接地與功能膜接 觸。
[0205] 用于制備的本發(fā)明的玻璃板的方法的實(shí)例在下方通過參考附圖6進(jìn)行描述。根據(jù) 這種方法,中間層3共形地被沉積在剛性或者撓性的透明基材的紋理化表面2B (形成該層 狀元件1的外層2)上。該基材的與紋理化表面2B相反的主要表面2A是光滑的。這種基 材2特別地可以是Satinovo?、Albarino?或者M(jìn)asterglass?類型的紋理化玻璃基材。作 為變型,基材2可以是剛性或者撓性的基于聚合物材料(例如聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳 酸酯類型)的基材。
[0206] 特別地,優(yōu)選地在真空下通過磁場(chǎng)增強(qiáng)的陰極濺射(〃磁控管陰極"濺射)實(shí)施 中間層3(無(wú)論它是單層或者由數(shù)個(gè)層的堆疊體形成)的共形沉積。這種技術(shù)允許在基材 2的紋理化表面2B上共形地沉積單層或者連續(xù)地以共形方式沉積該堆疊體的不同層。它 們可以特別地是薄透明層,優(yōu)選地介電層,特別地Si 3N4、Sn02、ZnO、Zr02、SnZnOx、AIN、NbO、 他隊(duì)110 2、5丨0231203、1%&或者41&層,或者薄金屬層,特別地銀、金、鈦、鈮、硅、鋁、鎳鉻合 金(NiCr)或者這些金屬的合金的層。
[0207] 在附圖6的方法中,層狀元件1的第二外層4可以通過用具有基本上等于基材2 的折光指數(shù)的透明溶膠-凝膠層涂覆中間層3而形成,該溶膠-凝膠層最初以適合于成型 操作的粘性狀態(tài)存在并且其是可固化的。這種層會(huì)以液體或者糊狀的粘性狀態(tài)匹配中間層 3的與基材2相反的表面3B的紋理。因此,確保在層4的固化狀態(tài)時(shí),在中間層3和外層4 之間的接觸表面Si得到很好的紋理化并且與在中間層3和外層2之間的接觸表面\平行。
[0208] 附圖6的層狀元件1的外層4是通過溶膠凝膠法在中間層3的紋理化表面上沉積 的溶膠-凝膠層。
[0209] 最后,一個(gè)或多個(gè)附加層12可以在該層狀元件上方形成。在這種情況下,該一個(gè) 或多個(gè)附加層優(yōu)選地是平面玻璃基材,塑料插入層或者插入層和平面玻璃基材的重疊物。 [0210] 當(dāng)該層狀元件的外層已從溶膠-凝膠層獲得時(shí),在這種層的光滑主要外表面上可 以存在某些不規(guī)則性。為了補(bǔ)償這些不規(guī)則性,有利地通過靠著該層狀元件的光滑主要外 表面設(shè)置PVB或者EVA層壓插入層而在這種溶膠-凝膠層上形成附加層12。該附加層12 在這種情況下具有與該層狀元件的由溶膠凝膠法獲得的外層基本相同的折光指數(shù)。
[0211] 該附加層還可以是透明基材,例如平面玻璃。在這種情況下,該附加層用作為反向 基材。該溶膠-凝膠層這時(shí)提供在該下外層(其提供有中間層)和該反向基材之間的連接。
[0212] 當(dāng)該直接地在所述上附加層下方的附加層由層壓聚合物插入層形成時(shí),透明基材 用作為上附加層是特別有用的。
[0213] 由PVB或者EVA層壓插入層形成的第一附加層12可以靠著該層狀元件的上外表 面進(jìn)行設(shè)置和由平面玻璃基材組成的第二附加層12可以設(shè)置在該插入層上方。
[0214] 在這種構(gòu)造中,附加層通過傳統(tǒng)的層壓方法與層狀元件相結(jié)合。在這種方法中,從 該層狀元件的上主要外表面開始依次設(shè)置層壓聚合物插入層和基材,然后向如此形成的層 壓結(jié)構(gòu)施用壓縮和/或加熱到至少該層壓聚合物插入層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(例如在壓機(jī)或 者供箱中)。
[0215] 在這種層壓方法期間,當(dāng)插入層形成直接地位于該層狀元件(其上層是溶膠-凝 膠層)上方的上附加層時(shí),它與該溶膠-凝膠層的上表面和與該平面玻璃基材的下表面共 形。
[0216] 在附圖7中圖示的方法中,層狀元件1是具有大約200-300微米的總厚度的撓性 膜。該層狀元件通過以下層的重疊而形成: -由撓性聚合膜形成的下附加層12, -靠著該撓性膜的光滑主要表面之一施用的用在紫外輻射作用下可可光交聯(lián)和/或 可光聚合的材料制成的外層2, -中間層3, -具有大約15微米的厚度的溶膠-凝膠層,以便形成該層狀元件1的第二外層4。
[0217] 形成下附加層的撓性膜可以是具有100微米的厚度的聚對(duì)苯二酸乙二醇酯(PET) 膜,和外層2可以是具有大約10微米的厚度的由JSR Corporation公司銷售的KZ6661類 型的在紫外下可固化的樹脂層。撓性膜和層2都具有在550nm大約1. 65的基本相同的折 光指數(shù)。在固化狀態(tài)中,樹脂層具有與PET優(yōu)良的粘合作用。
[0218] 將以這樣的粘度的樹脂層2施用在撓性膜上,該粘度允許將紋理化引入到它的與 膜12相反的表面2B。如在附圖7中圖示地,表面2B的紋理化可以使用輥13進(jìn)行實(shí)施,該 輥在它的表面上具有與要在層2上形成的紋理互補(bǔ)的紋理。一旦紋理已經(jīng)形成,重疊的撓 性膜和樹脂層2使用紫外輻射進(jìn)行照射,如在附圖7中由箭頭所示,其允許固化樹脂層2與 它的紋理并且使撓性膜和樹脂層2之間裝配在一起。
[0219] 隨后使具有與外層2折光指數(shù)不同的折光指數(shù)的中間層3通過磁控管陰極濺射共 形地沉積在該紋理化表面2B上。如上所述,這種中間層可以是單層或者由層堆疊體形成。 它可以例如是具有55至65nm,即大約60納米的厚度和具有在550nm為2. 45的折光指數(shù)的 Ti〇2 層。
[0220] 該溶膠-凝膠層隨后被沉積在中間層3上以便形成層狀元件1的第二外層4。這 種第二外層4與中間層3的跟外層2相反的紋理化表面3B共形。
[0221] 用旨在被去除以膠合連接的保護(hù)性條帶(襯墊)15覆蓋的粘合劑層14可以被加 入到該層狀元件1的層4的外表面4A上。層狀元件1因此以易于通過膠合連接而被加入 至表面(如玻璃板的表面)的撓性膜的形式存在,以為這種表面提供漫反射性質(zhì)。在附圖 7的實(shí)施例中,將粘合劑層14和保護(hù)性條帶15加入到層4的外表面4A上。層2的外表面 2A(其用來接受入射輻射)它本身被提供有抗反射涂層。
[0222] 特別有利地,如在附圖7中建議,該方法的不同步驟可以連續(xù)地在同一個(gè)生產(chǎn)線 上進(jìn)行實(shí)施。
[0223] 該層狀元件1的一個(gè)或多個(gè)抗反射涂層的定位在附圖6和7中沒有被示出。應(yīng)當(dāng) 注意的是,在這些附圖中圖示的每種方法中,所述一個(gè)或多個(gè)抗反射涂層可以在裝配該層 狀元件之前或之后無(wú)差異地被設(shè)置在該外層的光滑表面2A和/或4A上。
[0224] 本發(fā)明不限于所描述和介紹的實(shí)施例。特別地,當(dāng)層狀元件是如在附圖7的實(shí)施 例中的撓性膜時(shí),每個(gè)基于聚合物膜(例如基于PET膜)形成的外層的厚度可以大于10微 米,特別地大約10微米至1毫米。
[0225] 此外,在附圖7的實(shí)施例中的第一外層2的紋理可以不依靠被沉積在該聚合物膜 上的可固化樹脂層而獲得,而是直接地通過熱壓印聚合物膜,特別地通過使用紋理化輥的 壓延或者通過使用沖頭的壓制而獲得。
[0226] 對(duì)于代替玻璃基材的塑料基材,還可以設(shè)想類似的結(jié)構(gòu)。
[0227] 如此定義的玻璃板作為以反射方式運(yùn)行的投影屏的使用允許改善對(duì)比度和/或 亮度和/或視角。
[0228] 根據(jù)本發(fā)明的玻璃板特別地可用作為在建筑物中的內(nèi)隔墻(在兩個(gè)房間之間或 者在場(chǎng)地中)。更特別地,本發(fā)明的玻璃板特別用作為會(huì)議室的用于投影顯示的內(nèi)隔墻???以在透明狀態(tài)和漫射狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
[0229] 根據(jù)本發(fā)明的玻璃板可以用于任何已知的玻璃板應(yīng)用,如用于交通工具、建筑物、 街道附屬設(shè)施、內(nèi)部家具、照明、顯示屏等等。本發(fā)明的透明玻璃板因此可用作為外立面、窗 戶、內(nèi)隔墻(其可以用作為用于會(huì)議室或者櫥窗的投影屏)。該玻璃板還可以用于博物館保 藏技術(shù)或者作為宣傳載體用于在賣場(chǎng)上的宣傳。
[0230] 它還可以是特別地易于被加入到表面上以為它提供漫反射性質(zhì)同時(shí)保持它的透 射性質(zhì)的基于聚合物的撓性膜。
[0231] 本發(fā)明的具有強(qiáng)烈漫反射的玻璃板可用于所謂平視顯示系統(tǒng)(HUD)中。已知地, HUD系統(tǒng),其特別用于飛機(jī)座艙和火車中而且當(dāng)今用于私人的機(jī)動(dòng)車輛(汽車、貨車等等) 中,允許顯示被投影在玻璃板(通常交通工具的風(fēng)擋)上的信息,信息被反射朝向駕駛員或 者觀察者。這些系統(tǒng)允許通知該交通工具的駕駛員,而不使他從交通工具的前方視野轉(zhuǎn)移 目光,這允許大大提高安全性。
[0232] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,該層狀元件作為玻璃板被并入HUD殼系統(tǒng)中,在其上投 影信息。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,該層狀元件是被加到HUD系統(tǒng)的玻璃板(特別地風(fēng)擋) 的主要表面上的撓性膜,該信息被投影在該撓性膜一側(cè)的玻璃板上。在這兩種情況中,強(qiáng)烈 的漫反射在該層狀元件中在該輻射遇到的第一紋理化接觸表面上發(fā)生,這允許該虛像的優(yōu) 良可視化,而保持穿過該玻璃板的鏡面透射,其保證穿過該玻璃板的清晰視圖。
[0233] 注意的是,在現(xiàn)有技術(shù)的HUD系統(tǒng)中,虛像通過將信息投影在具有由兩個(gè)玻璃片 材和塑料插入層形成的層壓結(jié)構(gòu)的玻璃板(特別地風(fēng)擋)上而獲得。這些現(xiàn)有的系統(tǒng)的一 個(gè)缺點(diǎn)是駕駛員這時(shí)觀察到重影:由該玻璃板的表面(朝向客艙的內(nèi)部)反射的第一圖像 和通過從該玻璃板的外表面的反射的第二圖像,這兩個(gè)圖像彼此之間相對(duì)輕微地偏移。這 種偏移可以干擾信息的觀察。
[0234] 本發(fā)明允許克服這種問題。這是因?yàn)?,?dāng)該層狀元件被并入到HUD系統(tǒng)中時(shí),作為 玻璃板或者作為被加到該玻璃板的主要表面(接受來自投影光源的輻射)上的撓性膜,在 該層狀元件中在該輻射遇到的第一紋理化接觸表面上的漫反射可以顯著地高于在與空氣 接觸的外表面上的反射。因此,通過促成在該層狀元件的第一紋理化接觸表面上的反射來 限制雙反射。 實(shí)施例
[0235] I.使用的材料 1.層狀元件 這些測(cè)試已使用包含以下堆疊體的層狀元件進(jìn)行實(shí)施: -下外層:Satinovo?玻璃基材, -中間層:通過磁控管沉積的基于銀或者不銹鋼的層, -上外層:溶膠-凝膠層。
[0236] 用作為該層狀元件的下外層的基材是由Saint-Gobain銷售的Satinovo?乳光的 透明粗糙玻璃基材。這些具有6毫米的厚度的基材包含通過酸侵蝕獲得的紋理化主要表 面。這些基材因此用作為該層狀元件的下外層。這種下外層的紋理化的圖案的平均高度,其 對(duì)應(yīng)于該Satinovo?玻璃的紋理化表面的粗糙度Ra,為1至5微米。它的折光指數(shù)是1. 518 和它的PV(頂點(diǎn)至凹谷)為12至17微米。
[0237] 該中間層是通過磁控管沉積共形地在Satinovo?基材的紋理化表面上沉積的層 或者層堆疊體,其對(duì)應(yīng)于: -來自Saint-Gobain的標(biāo)號(hào)KN 169的包含銀基層的堆疊體,當(dāng)其被沉積在具有6毫 米厚度的平面玻璃基材上時(shí),具有69%的光透射LT, -來自Saint-Gobain的標(biāo)號(hào)SS 132的包含不銹鋼基層的堆疊體,當(dāng)其被沉積在具有 6毫米厚度的平面玻璃基材上時(shí),具有32%的光透射LT, 該溶膠-凝膠層包含基于二氧化硅的基質(zhì),在其中分散了金屬氧化物的顆粒。它具有 1. 51的折光指數(shù)和大約15微米的厚度。
[0238] 2.可變的漫射系統(tǒng)(SDLV) 該可變的漫射系統(tǒng)(SDLV1)包含,作為攜帶電極的支撐體,兩個(gè)用ΙΤ0層覆蓋的并且圍 繞該功能膜的聚對(duì)苯二酸乙二醇酯片材,該功能膜即為包含液晶小滴的介質(zhì)。這種可變漫 射系統(tǒng)目前用于來自Saint-Gobain Glass的PrivaLite?玻璃板中。包含向列型液晶的液 體乳狀液的功能膜具有大約10至30微米(優(yōu)選地20至25微米)的厚度。PET片材具有 大約175微米的厚度。該兩個(gè)電極由具有大約100歐姆/平方的電阻的ΙΤ0(錫摻雜的氧 化銦)組成。
[0239] 3.其它基材 其它基材(或者反向玻璃)可用于形成本發(fā)明的玻璃板。這些基材可以通過使用例如 用PVB或者EVA制成的插入層進(jìn)行層壓。作為基材,可以提到平面玻璃,如Planilux?或者 Diamant? 玻璃。
[0240] 還可以使用包含一個(gè)或多個(gè)通過使用真空陰極濺射沉積金屬氧化物層獲得的抗 反射涂層的平面玻璃。該抗反射效果通過在該玻璃的每個(gè)外表面上沉積層而獲得。這種玻 璃例如以名稱Visionlite?由Saint-Gobain公司銷售。
[0241] II.該中間層的性質(zhì)的影響 這種測(cè)試比較兩種僅僅在于中間層的性質(zhì)不同的根據(jù)本發(fā)明的玻璃板。為了比較本發(fā) 明的用作為投影屏的玻璃板,幾個(gè)人的小組在視覺上評(píng)價(jià)當(dāng)圖像以直接投影方式進(jìn)行投影 時(shí)該玻璃板的亮度和透明性。由該小組評(píng)價(jià)的投影圖像已經(jīng)形成在附圖9中的照片Z的對(duì) 象。該圖像已被投影在不包含抗反射涂層的玻璃板的一側(cè)上。該小組對(duì)于每個(gè)被投影在玻 璃板上的圖像賦予選自以下的評(píng)價(jià)指標(biāo):〃一〃很差,〃-〃較差,〃0〃中等,〃+〃良好,〃++〃優(yōu) 異。
【權(quán)利要求】
1. 投影或者背投影方法,根據(jù)該方法,使用包含兩個(gè)主要外表面(10、20)的用作為投 影屏或者背投影屏的玻璃板5和投影儀,所述方法在于借助于該投影儀在該玻璃板的側(cè)面 之一上投影可被觀眾看見的圖像,特征在于所述玻璃板包含具有兩個(gè)光滑主要外表面(2A, 4A)的透明層狀元件(1),特征在于它包含: -兩個(gè)外層(2,4),其每個(gè)形成該層狀元件的兩個(gè)主要外表面(2A,4A)的之一并且其 由具有基本相同的折光指數(shù)(n2,n4)的透明材料,優(yōu)選地介電材料組成,和 -被插在所述外層之間的中間層(3),這種中間層(3)由為具有與外層的折光指數(shù)不 同的折光指數(shù)(π3)的透明層,優(yōu)選介電層,或者金屬層的單一層形成,或者由層(3^4,···, 3k)堆疊體形成,該層堆疊體包含至少一個(gè)具有與外層的折光指數(shù)不同的折光指數(shù) n32,…或n3k)的透明層,優(yōu)選介電層,或者金屬層, 其中在該層狀元件的兩個(gè)相鄰層,它們中之一是具有折光指數(shù) 或n3k)的透明層和另一個(gè)是金屬層或者它們是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層,之間的每 個(gè)接觸表面(\,Si,…,S k)是紋理化的并且與其它的在兩個(gè)相鄰層,它們中之一是具有折 光指數(shù)(n2,n4,n32,…或n3 k)的透明層和另一個(gè)是金屬層或者它們是兩個(gè)具有不 同折光指數(shù)的透明層,之間的紋理化接觸表面是平行的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的投影或者背投影方法,特征在于該玻璃板另外包含至少一個(gè)抗反 射涂層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的投影或者背投影方法,特征在于,該玻璃板在空氣和該形成該玻 璃板的主要外表面的層的組成材料之間的界面上包含至少一個(gè)抗反射涂層,其中該形成該 玻璃板的主要外表面的層在玻璃板的與該投影儀相反的一側(cè)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的投影或者背投影方法,特征在于該玻璃板另外包含可變 的光漫射系統(tǒng),該系統(tǒng)包含能夠在透明狀態(tài)和漫射狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功能膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的投影或者背投影方法,特征在于該可變的光漫射系統(tǒng)是電可控制 的并且包含由兩個(gè)攜帶電極的支承體進(jìn)行圍繞的功能膜,該電極與該功能膜直接接觸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的投影或者背投影方法,特征在于該透明層狀元件構(gòu)成該可變的光 漫射系統(tǒng)的攜帶電極的支承體中的一個(gè),下外層提供支承體的功能和由中間層和上外層組 成的集合體提供電極的功能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)的投影或者背投影方法,特征在于該可變的光漫射系統(tǒng)在 該玻璃板的主要外表面(10,20)的僅僅一部分的對(duì)面上形成。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的投影或者背投影方法,特征在于該層狀元件在該玻璃板 的主要外表面(10,20)的僅僅一部分的對(duì)面上形成。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的投影或者背投影方法,特征在于該層狀元件是撓性膜。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的投影或者背投影方法,特征在于該玻璃板還包含至少 一個(gè)在該層狀元件和/或任選的可變的光漫射系統(tǒng)的上方或下方設(shè)置的附加層,該附加層 優(yōu)選地選自: -透明基材,其選自聚合物、玻璃或者陶瓷,其包含兩個(gè)光滑主要表面, -最初為適合于成型操作的液體或者糊狀的粘性狀態(tài)的可固化材料, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的投影或者背投影方法,特征在于該玻璃板包含: -層狀元件,其包含: -下外層,其選自由粗糙玻璃制成的透明基材, -中間層,其優(yōu)選地包含薄層, -上外層,其選自最初為適合于成型操作的液體或者糊狀的粘性狀態(tài)的可固化材料, 優(yōu)選地溶膠-凝膠層, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層, -由平面玻璃制成的透明基材,其優(yōu)選地包含至少一個(gè)抗反射涂層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的投影或者背投影方法,特征在于該玻璃板包含: -層狀元件, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層, -可變的光漫射系統(tǒng),其包含被兩個(gè)攜帶電極的支承體圍繞的功能膜,所述電極與該 功能膜直接接觸, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層, -由平面玻璃制成的透明基材,優(yōu)選地包含至少一個(gè)抗反射涂層。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的投影方法,特征在于該玻璃板用作為以反射形式工作 的投影屏,即觀眾和投影儀位于用作為投影屏的玻璃板的相同側(cè)。
14. 玻璃板,其包含兩個(gè)主要外表面(10,20),特征在于它包含: -至少一個(gè)透明層狀元件(1),其具有兩個(gè)光滑的主要外表面(2A,4A),特征在于它包 含: -兩個(gè)外層(2,4),其每個(gè)形成該層狀元件的兩個(gè)主要外表面(2A,4A)的之一并且其 由具有基本相同的折光指數(shù)(n2,n4)的透明材料,優(yōu)選地介電材料組成,和 -被插在所述外層之間的中間層(3),這種中間層(3)由為具有與外層的折光指數(shù)不 同的折光指數(shù)(π3)的透明層,優(yōu)選介電層,或者金屬層的單一層形成,或者由層(3^4,···, 3k)堆疊體形成,該層堆疊體包含至少一個(gè)具有與外層的折光指數(shù)不同的折光指數(shù) n32,…或n3k)的透明層,優(yōu)選介電層,或者金屬層,其中在該層狀元件的兩個(gè)相鄰層,它們 中之一是具有折光指數(shù)(",^,…,…^…^…或…^的透明層和另一個(gè)是金屬層或者它 們是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層,之間的每個(gè)接觸表面(\,Si,…,S k)是紋理化的并 且與其它的在兩個(gè)相鄰層,它們中之一是具有折光指數(shù)(η?,η2, η3, n32,…或n3k)的 透明層和另一個(gè)是金屬層或者它們是兩個(gè)具有不同折光指數(shù)的透明層,之間的紋理化接觸 表面是平行的,和 -至少一個(gè)可變的光漫射系統(tǒng),其優(yōu)選是電可控的。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的包含兩個(gè)主要外表面(10, 20)的玻璃板,特征在于它包含: -層狀元件, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層, -可變的光漫射系統(tǒng),其包含被兩個(gè)攜帶電極的支承體圍繞的功能膜,所述電極與該 功能膜直接接觸, -由熱成型或者壓敏塑料制成的插入層, -由平面玻璃制成的透明基材,優(yōu)選地包含至少一個(gè)抗反射涂層。
【文檔編號(hào)】G03B21/60GK104303102SQ201380026973
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】M-V.埃倫施佩格爾, P.加尤, E.米蒙, E.桑德爾-沙多納爾 申請(qǐng)人:法國(guó)圣戈班玻璃廠