包含可變光漫射系統的反射投影屏的製作方法

2023-06-08 14:30:31 3

包含可變光漫射系統的反射投影屏的製作方法
【專利摘要】本發明涉及玻璃板(100)，所述玻璃板包含正面(S2)和背面(S1)。所述玻璃板(100)包含可變光漫射系統(6)，其包含能夠在透明狀態和漫射狀態之間轉換的功能膜(5)，以及塗層，其包含至少一個反射鏡層(2)，所述塗層至少通過功能膜(5)與正面分隔。本發明還涉及玻璃板(100)作為投影屏的用途，投影系統，和使用所述玻璃板(100)的投影方法。
【專利說明】包含可變光漫射系統的反射投影屏
[0001] 本發明涉及用作為以反射形式運行的投影屏的包含可變光漫射系統的玻璃板。本 發明還涉及玻璃板作為投影屏的用途，投影系統和使用所述玻璃板的投影法。
[0002] 本發明更特別地涉及投影屏，其允許在一個屏幕面上看到圖像，這種圖像可以產 生自投影儀或更通常產生自面對所述屏幕面設置的光源。投影屏包含兩個面。主面或正面 對應於在其上投影來源於被設置在與該光源相同的空間區域中的光源的圖像的面。相反 面，對於它本身，對應於在其上任選出現（由於透明性）投影在主面上的圖像的面。在這種 實施方案中，觀眾位於該投影儀的一側上。
[0003] 背投影屏擁有具有與如上所述的投影屏相同的特徵的主面和反面。另一方面，背 投影屏與投影屏不同在於用戶和光源不是位於相同的空間區域中而是處於在該屏幕的兩 側上。背投影要求必須將投影儀設置在玻璃板後面並因此在該位置具有空間。這種構造因 此受到對於它的使用所要求的空間的局限。
[0004] 用於改善用作為投影屏的標準透明玻璃板的性能所提出的解決方案之一在於使 用在透明狀態和漫射狀態之間可轉換的玻璃板。這些玻璃板基於使用包含設置在兩個攜帶 電極的支承體之間的活性構件的功能膜。該活性構件，當該膜被置於電壓下時，沿著優先軸 進行取向，其允許視線穿過該功能膜。沒有電壓時，在活性構件沒有排列的情況下，該膜變 成漫射性並且阻止視線。
[0005] 這種玻璃板目前主要用作為用於以漫射狀態的背投影圖像的屏幕，因為它們的性 質不允許它們適合用作為投影屏。這是因為，圖像在可轉換的玻璃板（例如包含液晶）上的 直接投影具有一般的品質，這是由於這些玻璃板的不適當的光學性質，如低漫反射和強光 透射。低漫反射因此使亮度變弱並因此使圖像對比度變弱。當以小的視角觀看玻璃板時， 這種變弱使得這種玻璃板作為投影屏的用途不舒適的。然而，特別地，當觀察角度提高時， 投影在這些玻璃板上的圖像的亮度通常強烈降低。與弱漫反射問題相關的低視角的問題使 得，當在大觀測角度觀看它們時難以使這種玻璃板用作為投影屏。
[0006] 另一種特別在專利申請EP0823653中提出的解決方案由將可變的光透射/吸收系 統和可變光漫射系統結合的玻璃板組成。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，這些系統在背投影中是相對令人滿意的，但是在投影中不恰當地運行。圖像 的以反射方式的投影具有一般的品質，在此還是，具有低的亮度、低對比度和低的視角，當 該投影在不是黑暗的房間中進行時更如此。最後，圖像的投影僅僅在漫射狀態是可能的。在 透明狀態，直接投影是不可能的。
[0007] 最後，專利申請EP0825478描述了結合了具有可變光學和/或能量性質的活性系 統的玻璃板，該活性系統可以是可變光漫射系統和熱防護工具。熱防護工具包含在紅外線 中和/或在可見光中和/或在紫外線中具有反射性質的塗層。在該文件中沒有設想這種玻 璃板作為投影或者背投影屏幕的用途。而且，舉例說明了包含可變光漫射系統和的半反射 層的玻璃板的僅僅兩個實施例具有不適合用作為投影屏的光透射值和光反射值（在該玻 璃板的與可變光漫射系統接觸的一側上測量）。這是因為光透射是過高的或光反射是過低 的。此外，反射鏡的質量總是保持低於標準反射鏡的質量，特別地在反射光方面並因此在對 比度方面。
[0008] 這些玻璃板（例如包含提供有半反射層的可變光漫射系統）的用途是相對限制性 的。這是因為，為了在"反射鏡"狀態和可接受的透明性之間轉換，這種產品需要在該玻璃 板的兩側上的在方向性和照亮水平方面適合的光亮環境以及光亮環境的控制系統。這些光 亮環境特別地必須是與產品的轉換同步，這需要： _可轉換的人工照明解決方案（例如，通過開關或者人檢測啟動的基於電致發光二極 管（LEDs)的光）。 -以白天/夜晚日照的節奏的可轉換的人造和/或自然照明解決方案， _選擇具有適合於所提供的光亮環境的透射/反射對的半反射層。
[0009] 本發明目的是提供具有可以在反射鏡狀態和漫射狀態之間轉換的可變的光學性 質的玻璃板，其非常特別適合用作為以漫射狀態的投影屏。本發明還目的還是通過提供一 種玻璃板來克服現有技術已知的玻璃板的缺點，該玻璃板特別地允許： -加強亮度， -加強或者改善對比度， -改善視角，進行這種觀察而無光學缺陷，即具有優異的所觀測的圖像的均勻性， -防止所投射的圖像由於透明性出現在相對面上並因此保持保密性。 -能用作為投影屏，無論其中正進行該投影的房間的光亮環境為怎樣，或者當該玻璃 板用作為在兩個房間之間的隔板時，無論這兩個房間的每個中的光亮環境為怎樣。
[0010] 亮度對應於垂直地投影在所考慮方向的法線平面上的單位表面積的強度（其用 Cd/m2表示）。這種參數對應於通過表面的光反射或者光發射所引起的光度的視力感覺。
[0011] 對比度對應於圖像的最大亮度與該圖像的最小亮度的比率，即在白色圖像亮度與 黑色圖像亮度之間的比率。
[0012] 屏幕的增益（gain)( "峰值增益"）對應於屏幕的亮度與理想屏幕的亮度的比率 (在該圖像的同一個點並在0°角度測量）。理想屏幕在它的表面各個點被完美地反射並 且具有不變的亮度，無論觀測角為怎樣。用作為投影屏的玻璃板因此必須是高度反射性的。 具有大於1的增益的屏幕通常在小角度時比大角度時反射更多的光。通常，當觀測角提高 時，屏幕的亮度降低。因此，高增益銀幕在低觀測角度並因此在降低的視角時具有高亮度。 低增益屏幕具有的亮度較少取決於觀測角並因此具有高視角。
[0013] 根據本發明，視角對應於觀測角的兩倍，對於該觀測角，該屏幕的亮度或者它的增 益已經降低了 50%(或者1/2增益或者"半增益"角度）。
[0014] 本發明因此涉及玻璃板，所述玻璃板包含正面和背面，特徵在於所述玻璃板包 含： -可變光漫射系統，其包含能夠在透明狀態和漫射狀態之間轉換的功能膜， -塗層，其包含至少一個反射鏡層，所述塗層至少通過功能膜與正面分隔， 所述玻璃板具有： -低於20%的光透射TL， -大於25%的光反射RL。
[0015] 所述玻璃板可以用作為以反射方式運行的投影屏，所述玻璃板包含正面，圖像被 投影在其上，和背面，特徵在於所述玻璃板包含 ： -可變光漫射系統，其包含能夠在透明狀態和漫射狀態之間轉換的功能膜， -塗層，其包含至少一個反射鏡層，所述塗層至少通過功能膜與正面分隔， 所述玻璃板具有： -低於20%的光透射TL， -大於25%的光反射RL。
[0016] 本發明還涉及玻璃板作為以反射方式運行的投影屏的用途。
[0017] 本發明還涉及用於反射投影的方法，根據該方法使用以反射方式運行的投影屏和 投影儀，所述方法在於藉助於該投影儀在包含根據本發明的玻璃板的投影屏上投影圖像。
[0018] 本發明的玻璃板可以在以下之間轉換： -當使功能膜是透明的時候，在所述玻璃板的兩個面上的可視的反射鏡狀態， -當使功能膜為漫射的時候，在該玻璃板背面上的反射鏡狀態和在該玻璃板正面上的 漫射狀態。
[0019] 在整個本說明書中，根據本發明的玻璃板被視為垂直地進行設置，其中它的向左 取向的第一面或背面定義了主要外表面S1和與第一面相反的向右取向的第二面定義了主 要外表面S2。術語〃前〃和〃背〃的意義在這裡參照這種定位進行使用。任意地，該玻璃 板的背面被認為是玻璃板的通過反射鏡層與可變光漫射系統的功能薄膜分離的面和玻璃 板的正面是該玻璃板的通過功能膜與該反射鏡層分離的面。表面S2因此界定了該屏幕的 主面以及來源於光源的圖像在其上進行投影的一側。表面S1界定了該屏幕的相反面。投 影儀和觀察器面對正面進行設置。
[0020] 該玻璃板優選地包含可電控的可變光漫射系統。這些系統包括被前和後兩個攜帶 電極的支承體（優選地是透明的）圍繞的功能膜，其能夠在透明狀態和漫射狀態之間轉換。 電極每個包括至少一個導電層並且直接地與功能膜接觸。該功能膜包含活性構件，其取向 通過應用電場或者磁場進行改變。
[0021] 這些可電控的可變光漫射系統包括例如液晶系統。
[0022] 根據本發明，術語"0N狀態〃理解為表示當該玻璃板在電壓下時該功能膜的透明 狀態，和術語"OFF狀態"理解為表示當該玻璃板不再在電壓下時功能膜的漫射狀態。該活 性構件，當該膜被置於電壓下時，沿著優先軸進行取向，其允許輻射被透射過並因此允許該 視圖穿過該功能膜。
[0023] 在包含反射鏡層的塗層與可變光漫射系統進行並置的程度上，當使得視圖是可能 的時候，這時穿過該功能膜看見該反射鏡層。因此在0N狀態在該玻璃板的正面和後面上觀 察到〃反射鏡〃狀態。
[0024] 沒有電壓時，在不使該活性構件排齊的情況下，該膜變成漫射性並且阻止該反射 鏡層的直接觀看。因此，在玻璃板的背面上觀察到完美的反射鏡和在該反射鏡的正面上觀 察到漫射層。該玻璃板因此可以在漫射性正面上用作為投影屏。
[0025] 該功能膜的活性構件通過施用電場可逆地從半透明狀態向透明狀態轉換。施用的 電場優選地是交變的。
[0026] 反射鏡層和可變光漫射系統的組合允許在正面上在反射鏡狀態和顯示出非常低 的光透射的漫射狀態之間轉換。與僅僅包含可變光漫射系統的玻璃板相比較，包含漫射性 正面的投影屏具有優良的亮度，高對比度和更大的視角。
[0027] 反射鏡的品質是標準反射鏡的品質。因此它具有非常好的品質，更特別地在玻璃 板的背面上。背面為反射鏡狀態，無論該可變光漫射系統狀態是什麼。
[0028] 本發明的玻璃板因此在0N狀態時能在內隔斷中用作為兩側的反射鏡用於建立空 間和在OFF狀態時（具有鏡面和適合作為投影屏的漫射面）用於建立空間。
[0029] 根據本發明，可以在被照明的環境中投影圖像，而這對於現有技術的包含可變光 漫射系統（例如包含液晶的可變光漫射系統）的玻璃板來說是不能想像的。
[0030] 此外，投影的圖像的質量得到大大地改善，特別地對比度。投射圖像的顏色和色調 的復原由於屏幕的顏色中和性得到保持。當功能膜為透明狀態時，獲得這些性質而不有害 於該玻璃板的〃反射鏡〃功能性。本發明不僅使得可以改善在以漫射狀態的投影中的圖像 而且保持該玻璃板在它的反射鏡狀態時的外觀。
[0031] 該屏幕的品質取決於該玻璃板的透射和反射性質。該光透射越低，光反射越高，該 屏幕的質量越好和反射鏡的質量越好。例如，在顯示出高反射和低透射的反射鏡上反射的 圖像將是更光亮的。
[0032] 與僅僅包含可變光漫射系統的玻璃板相比較，本發明因此使得可以： -提高測量的白色的亮度（cd/m2)， _改善對比度並因此該投影的質量，無論照明條件怎麼樣（半暗或者照明的房間），特 別地； -當投影屏用於投影房間中時，照度可以為數lux至800 lux， _當投影屏用作為在兩個房間（投影房間和關聯房間）之間的牆壁或者隔板時，在關 聯房間中的照度可以是高的，特別地大於300 lux。 _改善視角並因此允許圖像的優良視圖和清晰性。
[0033] 根據特殊的實施方案，根據本發明的玻璃板另外包含一個或多個以下技術特徵， 它們分開地獲得或者根據所有在技術上可能的組合而獲得： -它具有低於5%的光透射TL和/或大於50%的所測量的光反射， -反射鏡層是金屬層或者包含金屬氮化物的層，優選地包含至少一種選自以下的至少 一種金屬：銀（Ag)、鋁（A1)、鈦（Ti)、金（Au)、鎳（Ni)、鉻（Cr)、銅（Cu)、銠（Rh)、鉬（Pt)、 鈀（Pd)、鈷（Co)、錳（Mn)、鑰（Mo)、鎢（W)、鉿（Hf)、鈮（Nb)、鐵（Fe)和鉭（Ta)、包括這些金 屬的合金， -該反射鏡層選自銀、鉻、鈮、氮化鈮、鋼，優選地不鏽鋼的層、或主要（按質量）包含 銀、鉻、鐵或者鈮的合金的層， -反射鏡層具有大於50nm，優選地50至80nm的厚度， -反射鏡層被放置在該玻璃板的內部， -反射鏡層是背面電極的導電層， -玻璃板顯示出大於20°，優選地大於25°的視角， -該玻璃板的前面和背面是光滑的。
[0034] 該根據本發明的用作為投影屏的玻璃板的尺寸可以在寬範圍內改變。該玻璃板特 別地可以具有從數釐米至數米，特別地至少50釐米，至少lm，至少2m，至少4m，至少10m的 高度和/或寬度。
[0035] 本發明另一個主題是投影系統，其包含如在本專利申請中定義的用作為投影屏的 玻璃板和投影儀。布置該玻璃板使得來源於投影儀的入射光在到達反射鏡層並且在反射鏡 層上被反射之前到達功能膜。
[0036] 根據本發明，該玻璃板包含塗層，該塗層包含至少一個反射鏡層。術語〃反射鏡層 "理解為表示顯示高反射功能和低光透射的層。反射鏡層是以鏡面方式反射光的層。
[0037] 根據本發明使用的玻璃板的光度性質取決於該反射鏡層的光度性質，特別地取決 於這種層的光透射和光反射。這是因為，由於這種反射鏡層的存在，包括它的玻璃板不能具 有較高的透射值。優選地，反射鏡層或者玻璃板具有，以遞增優選次序： -小於或等於20%，小於或等於15%，小於或等於10%，小於或等於8%，小於或等於5%，小 於或等於3%，小於或等於1%，小於或等於0. 1%的光透射TL， -大於或等於25%，大於或等於35%，大於或等於45%，大於或等於55%，大於或等於65%， 大於或等於75%，大於或等於85%，大於或等於90%的光反射RL。
[0038] 光透射TL和光反射RL根據標準ISO 9050:2003 (D65光源，2°觀察器）進行測 量。光反射在0N和/或OFF狀態在前面和/或背面的側面上進行測量。優選地，在正面側 面上在0N狀態測量光反射。
[0039] 反射鏡層可以是金屬層或者包含金屬氮化物的層，優選地包含至少一種選自以 下的至少一種金屬的層：銀（Ag)、鋁（A1)、鈦（Ti)、金（Au)、鎳（Ni)、鉻（Cr)、銅（Cu)、銠 (Rh)、鉬（Pt)、鈀（Pd)、鈷（Co)、錳（Mn)、鑰（Mo)、鎢（W)、鉿（Hf)、鈮（Nb)、鐵和鉭（Ta)， 包括這些金屬的合金。根據本發明的適合的合金的實例包括鉻-鋁，鋁-矽合金，鉻-矽， 鋁-鈦和鋁-鉭二元合金和三元合金，如該Cr-Al-Si合金，以及鋼（鐵碳合金）和不鏽鋼 (鐵 -碳-鉻合金）。
[0040] 優選地，該反射鏡層是金屬層和/或包含金屬氮化物的層，其選自銀、鉻、鈮、氮化 鈮、鋼，優選地不鏽鋼的層、或者主要包含銀、鉻、鐵或者鈮的合金的層。
[0041] 特別優選地，該金屬層是基於鉻的層。這些層有利地不受到潮溼空氣的有害影響， 與基於銀的金屬層相反。包含基於鉻的金屬層的反射鏡層典型地具有大於55%，大約60%的 光反射，和低於5%，大約3%的光透射。
[0042] 金屬層或者包含金屬氮化物的層具有足夠的厚度以為包括它的玻璃板提供所要 求的光透射和反射性質。例如，通過銀層的光反射對於至少60nm的厚度達到最大值。通過 銀層的光透射對於至少l〇〇nm的厚度是零。
[0043] 金屬層或包含金屬氮化物的層具有，以遞增優選的次序： -大於或等於10納米，大於或等於15納米，大於或等於20納米，大於或等於25納米， 大於或等於30納米，大於或等於40納米，大於或等於50納米的厚度， -小於或等於1微米，小於或等於500納米，小於或等於200納米，小於或等於100納 米，小於或等於80納米的厚度。
[0044] 優選地，當該層是銀層或者鉻層時，它具有，通過遞增優選的次序，大於或等於15 納米，大於或等於20納米，大於或等於30納米，大於或等於40納米，大於或等於50納米的 厚度。
[0045] 優選地，當該層是鈮層或者氮化鈮層時，它具有，通過遞增優選的次序，大於或等 於25納米，大於或等於30納米，大於或等於40納米，大於或等於50納米的厚度。
[0046] 根據本發明，包含該反射鏡層的塗層可以包括層堆疊體，該層堆疊體包含反射鏡 層和一個或多個下層和/或上層。這些下層和/或上層用來調節不同的性質，如顏色、耐久 性和耐化學性。進行這些下層或者上層的性質和厚度的選擇以便不有害地影響該反射鏡層 的光反射和透射性質。
[0047] 這些下層和上層可以包括金屬或者半金屬的氧化物和/或氮化物，所述金屬或者 半金屬優選地選自鈦、錫、鋅、矽、鋁和鋯。
[0048] 作為金屬或者半金屬的氧化物或者氮化物，可以提到二氧化矽（Si02)、氧化鋁 (A1 203)、氧化鈦（Ti02)、氧化錫（Sn02)、混合氧化錫鋅（SnZnOx),氧氮化物、如氮氧化娃 SiON，或者氮化物，如氮化矽Si 3N4，氮化鋁A1N、氮化矽鋯（SiZrNx)。這些上層和下層優選 地具有低於150nm的厚度。
[0049] 包含反射鏡層的塗層可以通過任何已知的允許沉積如上面所定義的層的方法獲 得。特別地可以提及磁場增強的陰極濺射、蒸發、溶膠-凝膠技術和蒸汽相沉積（CVD)技術。 優選地，層或者塗層通過陰極濺射進行製備。
[0050] 包含反射鏡層的塗層優選地被沉積在基材的面之一上。包含基於鉻的金屬層的堆 疊體可以是在由Saint Gobain Glass公司銷售的產品Mirastar?中使用的那些。包含基 於銀的金屬層的堆疊體可以是在由Saint Gobain Glass銷售的產品Miralite?中使用的 那些。
[0051] 作為在可電控的可變光漫射系統，可以使用液晶系統。
[0052] 具有液晶的可電控的可變光漫射系統包括含液晶的功能膜。這些液晶系統可逆通 過施用電場，從透明狀態可逆向不透明狀態轉換。該功能膜優選地包含聚合材料，在其中分 散了液晶，特別地具有正介電各向異性的向列型液晶的小滴。
[0053] 用於玻璃板應用的液晶優選地屬於棒狀液晶類。這類液晶通常分成三個類別：向 列型、膽留醇型和近晶狀型。
[0054] 對於在大表面中的應用，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。這些系統產生自封入微孔穴中的向列型液晶。NCAP膜 通常由乳化液開始進行製備，而TOLC膜通常產生自各向同性溶液，該溶液在乾燥期間形成 分離相。
[0055] 根據本發明還可以使用 CLC("Cholesteric Liquid Crystal")或者 NPD-LCD("Non_homogenous Polymer Dispersed Liquid Crystal Display")類型液晶。
[0056] 還可以使用例如包含基於膽甾醇型液晶的包含少量交聯聚合物的凝膠的層，如在 專利W0-92/19695中描述的那些，或者隨著光透射TL的變化而轉換的液晶。更廣泛地，因 此可以選擇 PSCT( "Polymer Stabilized Cholesteric Texture"）產品。
[0057] 還可以使用如在專利EP2256545中描述的雙穩態液晶，其在以脈衝形式施用交變 電場時轉換並且保持該轉換狀態直至施用新的脈衝。
[0058] 包含液晶的功能膜優選地具有3至100微米，優選地3至50微米，更好地3至30 微米的厚度。
[0059] 該功能膜可以包括聚合物膜（液晶作為活性構件分散在其中）或者液晶層。該聚 合物膜可以是交聯聚合物膜（液晶作為活性構件分散在其中）或者液晶在介質中的乳化 液。可以使用以術語NCAP、TOLC、CLC和NPD-IXD已知的液晶。
[0060] 該功能膜可以是聚合物膜，其包含以小滴形式分散在適當介質中的液晶作為活 性構件。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 中和美國專利 US4435047、US4806922 和 US4732456 中。
[0061] 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的水乳狀液中包含的 水蒸發而獲得。
[0062] 該介質優選地基於聚氨酯TO類型的膠乳類的聚合物和/或基於聚乙烯醇（PVA) 類型的聚合物，其通常在水相中以相對於水15-50重量％的聚合物比例進行製備。
[0063] 通常，該液晶的雙折射為0. 1至0. 2,特別地根據所使用的介質而變化。如果該介 質的聚合物為聚氨酯（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，為大約〇. 2。
[0064] 該對於光漫射的活性構件有利地呈分散在介質中的具有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。該小滴的尺寸取決於某些參數，特別地包括活性構 件在所考慮的介質中的乳化能力。優選地，這些小滴佔該介質的120-220重量％，特別地 150-200重量％，排除所述介質的溶劑，通常含水溶劑。
[0065] 特別優選地，當該介質基於聚氨酯膠乳（大約0. 1的雙折射）時，選擇呈具有大約 2. 5微米直徑的小滴形式的液晶和，當該介質為基於聚乙烯醇（大約0. 2的雙折射）時，呈 具有大約1微米的直徑的小滴形式的液晶。
[0066] 包含向列型液晶的液體乳狀液的功能膜優選地包含大約10至30微米，更好地20 至25微米的厚度。
[0067] 這種類型膜，一旦進行層壓並且被包括在兩個基材之間時，由Saint Gobain Glass以Privalite?商標名進行銷售。
[0068] 包含在其中分散有液晶的交聯聚合物膜的聚合物膜可以通過製備包含液晶、單體 和優選地聚合引發劑的混合物，然後使單體交聯而獲得。
[0069] 可以使用的液晶以術語NCAP、PDLC、CLC和NPD-IXD而已知。
[0070] 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'-丙基聯苯基和2-氟代-4,4'-雙（反式-4-丙基環己基）聯苯基，例如由Merck 公司以商標MDA-00-3506銷售。
[0071] 該聚合物膜可以包含在文件US5691795中描述的已知化合物。作為根據本發明的 適合的液晶，可以提到來自Merck Co. Ltd以商標名"E-31 LV〃銷售的產品，其對應於數種 液晶混合物的混合物。優選地，使用這些產品與手性物質的混合物，例如4-氰基-4'-(2-甲 基）丁基聯苯基，單體，例如4, 4'-雙丙烯醯基聯苯基，和紫外線光引發劑，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〃形式進行應用。在通過使用紫外 光照射使該包含液晶的混合物交聯或聚合之後，它形成聚合物網絡，液晶被包括在其中。
[0072] 包含聚合物網絡（液晶被包括在其中）的聚合物膜可以具有3至100微米，優選 地3至60微米，更好地3至20微米的厚度。
[0073] 根據另一個實施方案，該功能膜可以包括液晶層。該液晶層優選地包含可以使用 以術語NCAP、PDLC、CLC和NPD-IXD已知的液晶作為活性構件。
[0074] 這種液晶層可以包含液晶和隔片。該隔片可以由玻璃製成，或者由塑料，優選地硬 塑料製成，例如由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)製成。這些隔片優選地是透明的和/或非導電 的和/或具有基本上等於該液晶層的基質的光學指數的光學指數。該隔片例如為珠或橢圓 體形式。
[0075] 該液晶層不必須包含構成介質或者網絡的聚合物。這種層可以僅僅由液晶和隔片 構成。與電極接觸地在3至60微米，優選地3至20微米的厚度上施用該液晶（無附加單 體）。適合於這種實施方案的化合物例如被描述在文件US3963324中。根據這種實施方案， 液晶層的厚度可以為10至30微米，優選地10至20微米。
[0076] 該液晶層可以具有3至100微米，優選地3至60微米，更好地3至20微米的厚度。
[0077] 該功能膜通過本身被兩個支承體圍繞的兩個電極所圍繞，其中該電極與該功能膜 直接接觸。由電極和支承體形成的組裝件對應於攜帶電極的支承體或者自支撐電極。
[0078]該電極每個包含至少一個導電層。該導電層可以包含透明導電氧化物（TC0)，即同 時是優良導體並且在可見光區中是透明的材料，如氧化錫銦（IT0)，ln20 3，銻-摻雜的氧化 錫或氟-摻雜的Sn02(Sn02:F)或者鋁-摻雜的Zn0(Zn0:Al)。基於IT0 (錫摻雜的氧化銦） 的導電層具有大約100歐姆/平方的電阻。
[0079] 該導電層還可以包含透明導電聚合物，其是具有共軛雙鍵的有機化合物，其電導 率可以通過化學或者電化學摻雜進行改善。
[0080] 這些基於導電氧化物或者導電聚合物的導電層優選地在大約50至100納米的厚 度上進行沉積。
[0081] 該導電層還可以是金屬層，例如由Ag、Al、Pd、Cu、Pd、Pt、In、Mo或者Au製成的層。 該金屬導電層可以是稱為TCC(透明導電塗層）的薄層，優選地具有2-50nm的厚度。充當 電極的導電層可以被沉積在支承體的面上並因此形成攜帶電極的支承體。充當電極的導電 層還可以被直接地沉積在功能膜上。當導電層被沉積在功能膜上時，支承體隨後與電極接 觸地裝在一起以便形成攜帶電極的支承體。這些層可以通過許多已知的技術進行沉積，如 磁場增強的陰極濺射、蒸發、溶膠-凝膠技術和蒸汽相沉積（CVD)技術。
[0082] 包含導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。
[0083] 該支承體可以是柔軟的、撓性的或者剛性的，並且特別地選自由玻璃或者聚合物 製成的基材和由熱成型或者壓敏塑料製成的插入層或者片材。
[0084] 這些支承體因此可以是玻璃基材或者片材，例如平面浮法玻璃片材，或者磨光玻 璃片材。該玻璃片材或者基材的厚度通常為〇. 5毫米至10毫米。
[0085] 構成該插入層或者片材的塑料包括聚氨酯（PU)，乙烯/醋酸乙烯酯（EVA)共聚物， 聚乙烯醇縮丁醛（PVB)，聚乙烯和丙烯酸酯的共聚物，或者聚對苯二酸乙二醇酯（PET)。作 為其它塑料，還可以使用聚烯烴，如聚乙烯（PE)和聚丙烯（PP);聚酯，如聚對苯二酸乙二醇 酯（PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN);聚氯乙烯（PVC)或者離聚物樹脂。
[0086] 由聚氨酯（PU)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物（EVA)或者聚乙烯醇縮丁醛（PVB)製成 的片材例如具有優選地為〇. 1毫米至2毫米的厚度。
[0087] 該PET片材具有，例如，50微米至1毫米，優選地100至500微米，更好地150至 200微米，特別地大約175微米的厚度。
[0088] 包含功能膜的可變光漫射系統可以基本上在該玻璃板的整個表面上或者在該玻 璃板的至少一部分上延伸。優選地，該液晶系統在該玻璃板的整個表面上方延伸。
[0089] 該玻璃板可以包括一個或多個其它的如上所述的不攜帶電極的前面或者背面支 承體。
[0090] 根據本發明，該術語"內表面"理解為表示構成該玻璃板的支承體的面對該功能膜 的面，即該支承體的最靠近該功能膜的面，和該術語"外表面"理解為表示相反面，即該支承 體的最遠離該功能膜的面。
[0091] 包含至少一個反射鏡層的塗層可以直接地在支承體，優選地玻璃基材上形成。然 而，作為變型，可以插入一個或多個中間層。
[0092] 根據一種實施方案，該玻璃板包含以下堆疊體： -由平面玻璃，例如玻璃片材製成的透明背面基材， _由塑料，特別地PVB或者EVA類型的熱塑性塑料製成的插入層， -可變光漫射系統，其包含用兩個攜帶電極的支承體圍繞的功能膜，所述電極與該功 能膜直接地接觸， _由塑料，特別地熱塑性塑料，特別地第一種類型的塑料製成的插入層， -由平面玻璃製成的透明前面基材。
[0093] 根據這種實施方案，可變光漫射系統優選地包含兩個圍繞功能膜的攜帶電極的支 承體，其由用錫摻雜的氧化銦（IT0)導電層覆蓋的聚對苯二酸乙二醇酯（PET)片材組成。 這種類型的可變光漫射系統用於來自Saint Gobain Glass的Priva-Lite?玻璃板中。層 壓插入層允許前面和背面基材與攜帶電極的支承體結合。這種類型的玻璃板對應於在來自 Saint Gobain Glass的Priva-Lite?玻璃板中使用的結構。
[0094] 根據另一個實施方案，該玻璃板包含以下堆疊體： -由平面玻璃製成的透明背面基材， -塑料插入層 -可變光漫射系統，其包含用兩個攜帶電極的支承體圍繞的功能膜，所述電極與該功 能膜直接地接觸。
[0095] 根據這種實施方案，該可變光漫射系統包含兩個攜帶電極的支承體，該支承體包 括含電極的平面浮法玻璃片材，圍繞功能膜，該功能膜優選地包含液晶層。
[0096] 優選地，當該功能膜的厚度低於30微米時，使用具有至少3mm的厚度的玻璃片材， 和當該功能膜的厚度大於或等於30微米時，具有至少2毫米的厚度的玻璃片材， 該包含至少一個反射鏡層的塗層可以被沉積： -在背面支承體或者基材的外表面上，和/或 -在背面支承體或者基材的內表面上，和/或 -在攜帶背面電極的支承體的外表面上，和/或 -在攜帶背面電極的支承體的內表面上。
[0097] 特別有利地，包含至少一個反射鏡層的塗層被沉積在位於最靠近該功能膜的面 上，即在背面支承體或者基材的內表面上或者在攜帶背面電極的支承體的外或者內表面 上。
[0098] 申請人:已經發現，包含反射鏡層的塗層越接近於功能膜，該投影屏的性質越好。
[0099] 因此，根據一種實施方案，包含該反射鏡層的塗層被設置於該攜帶電極的支承體 的內表面上。在這種結構中，包含反射鏡層的塗層可以起電極的作用，因為這種層可以是導 電層。
[0100] 根據這種實施方案，該反射鏡層可以是形成背面電極的一部分的導電層或者背面 電極的導電層。
[0101] 還充當導電層的反射鏡層可以是金屬層或者基於傳導性金屬氧化物或者氮化物 的層。該反射鏡層必須具有適合於為該玻璃板提供在光透射和反射方面所要求的性質的厚 度。優選地，反射鏡層是銀層或者鉻層，其厚度適當地進行調節，例如具有低於3%的光透射 TL的大約70nm的銀層或者鉻層。
[0102] 根據一種實施方案，本發明的玻璃板可以通過裝配以下項而獲得： -背面玻璃基材，其包含反射鏡層，如來自Saint-Gobain的Miralite?玻璃板， -可變光漫射系統，其包含用兩個攜帶電極的支承體圍繞的功能膜，所述電極與該功 能膜直接地接觸， -前面玻璃基材。
[0103] 該反射鏡層優選地被沉積在背面基材的內表面上。這種反射鏡層隨後與攜帶背面 電極的支承體的外表面接觸。在裝配之後，反射鏡層位於該玻璃板的內部而不在外部。這 表不反射鏡層不位於該玻璃板的背部外表面上。
[0104] 該可變光漫射系統和該前面和/或背面基材可以通過任何已知的手段，如機械或 者化學手段進行裝配。特別地可以通過藉助於使用層壓插入層的層壓來裝配它們。
[0105] 包含液晶層的玻璃板可以通過使多個攜帶電極的支承體（優選地由玻璃製成的 支承體）接觸（在第一支承體上通過以傾斜的角度來降低第二支承體以包圍該液晶層）進 行製備。該玻璃板有利地包含密封接頭，其可以在它們的內表面的邊緣上密封該前面和背 面的攜帶電極的支承體。該密封接頭可以是環氧樹脂。該密封接頭在它的寬度中可以間斷 有多個排氣孔。該支承體然後通過使其穿過兩個輥之間進行壓制以分布液晶層同時放出夾 帶的空氣。
[0106] 根據這種實施方案，可變的漫射系統包含兩個攜帶電極的支承體，液晶層和密封 接頭。反射鏡層可以是電極層，被沉積在攜帶電極的支承體的外表面上的層或者被沉積在 另一個背面支承體的內或者外表面上的層，該另一個背面支承體將隨後通過粘合劑連接或 者與插入層的層壓與攜帶背面電極的支承體進行裝配。
[0107] 製備這種包含液晶層的玻璃板的方法可以包括以下步驟： -形成密封接頭，其包括在擁有第一電極的第一浮法玻璃片材上，優選地沿著邊緣施 用密封材料。 -在形成該密封接頭之前或之後，通過液體途徑在擁有第一電極的第一浮法玻璃片材 上和任選地在擁有第二電極的第二浮法玻璃片材上沉積液晶層， _在形成該密封接頭和沉積該液晶層之後，使第一和第二玻璃片材接觸，特別地通過 壓延或者壓制進行，和 -任選地，在使第一和第二玻璃片材接觸之前，在該密封接頭中通過不連續施用密封 材料和/或通過連續施用密封材料和產生形成排氣孔的中斷而形成排氣孔。
[0108] 該方法此外可以包括施用另外的密封材料，形成在該密封接頭的側面末端之間的 橋接。另外的密封材料可以由所述密封材料製備，如此形成密封材料的連續性，優選地由環 氧樹脂製成。
[0109] 根據本發明的一個特定的實施方案，該玻璃板可以此外包括附加塗層。這種附加 塗層可以是不透明性塗層，如不透明性油漆，或者另一個包含反射鏡層的塗層。在這種情況 下，至少通過包含至少一個反射鏡層的塗層使附加塗層與玻璃板的正面分隔。
[0110] 在閱讀以下僅僅舉例說明而提供的並且參考附圖的描述後，將更好理解本發明， 其中： -附圖1是包含投影儀和符合本發明實施方案的玻璃板的根據本發明的投影系統的 橫截面示意圖； -附圖2是另一個包含投影儀和符合本發明實施方案的玻璃板的根據本發明的投影 系統的橫截面示意圖； -附圖3包含照片。
[0111] 為了清楚表示，附圖不是按比例尺的，因為在具有玻璃功能的片材和其它層之間 厚度差異是顯著的。
[0112] 附圖1表示用於以反射方式運行的投影系統，包含投影儀P和玻璃板100。該玻璃 板在主要外表面或者正面S2上包含可電控的可變光漫射系統6,其可以在反射鏡狀態和漫 射狀態之間轉換。如上面所解釋，根據本發明的玻璃板具有可以用作為投影屏（即對於在 投影儀P-側的觀眾）而不是用作為背投影屏幕（即其中投影儀位於玻璃板的後面）的特 點。
[0113] 在〃OFF〃狀態，在正面S2上獲得漫射面和在玻璃板的背面S1上獲得反射鏡面。在 〃〇N"狀態，獲得兩個反射鏡面。
[0114] 在附圖1中舉例說明的玻璃板包含： _前面和背面兩個基材，其是玻璃片材1， -反射鏡層2,其預先被沉積在片材1的內表面上或者在背面層壓插入層3的外表面 上。 -兩個塑料插入層3， -可變光漫射系統6,其包含能夠在透明狀態和漫射狀態之間轉換的功能膜5,該功能 膜由兩個攜帶電極的支承體4圍繞，所述電極與功能膜直接接觸。
[0115] 根據這種實施方案，攜帶電極的支承體由用圍繞該功能膜的IT0(氧化銦錫）導電 層覆蓋的PET(聚對苯二酸乙二醇酯）片材組成。
[0116] 層壓插入層允許前面和背面基材與攜帶電極的支承體連接。
[0117] 附圖2表示另一種用於以反射方式運行的投影系統，其包含投影儀P和玻璃板 100。
[0118] 在附圖2中圖解的玻璃板包含： _由為玻璃片材1的平面玻璃製成的透明背面基材， -反射鏡層2,其預先被沉積在片材1的內表面上或者在背面基材層壓插入層3的外表 面上。 -層壓插入層3， -可變光漫射系統6,其包含用兩個攜帶電極的支承體4圍繞的功能膜5,所述電極與 該功能膜直接地接觸。
[0119] 根據這種實施方案，攜帶電極的支承體由兩個浮法玻璃片材組成，在該片材上在 內表面上沉積具有大約20至400nm厚度的例如由氧化銦錫（IT0)製成的導電層。IT0層具 有5Q/平方至300Q/平方的表面電阻。代替用IT0製成的層，還可以使用，用於相同的目 的，具有相當表面電阻的其它導電氧化物層或者銀層。
[0120] 由液晶層組成的功能膜5可以具有大約5至60微米的厚度。該液晶層包含球狀 隔片。隔片由硬透明聚合物組成。舉例來說，來自Sekisui Chemical Co. Ltd的產品，以 名稱Micropearl SP?而已知，已經被證明是高度地適合作為隔片。在邊緣上，液晶層通過 粘合密封接頭（未表示）進行密封，該粘合密封接頭用來以堅固並且持久的方式來連接具 有電極的玻璃片材4。在分開的玻璃片材4的邊緣上密封它們的粘合密封材料包含環氧樹 脂。
[0121] 在最初階段中（"OFF"狀態），即在施用電壓之前，包含液晶的功能膜是半透明的， 即它在光學上透射但不是透明的。一旦電流被接通，在交變電場作用下該液晶層改變至透 明的狀態，即其允許視圖穿過功能膜。
[0122] 玻璃板可以通過使用在下面詳細描述的方法進行製備。在連續塗敷的工業設備中 通過使用磁場增強的反應性陰極濺射法，根據本發明的浮法玻璃片材在連續的濺射腔室中 用具有大約100納米厚度的IT0層或者具有70nm厚度的銀層進行塗覆。
[0123] 兩個尺寸相同的並且具有希望的尺寸的分開的玻璃片材從如此塗覆的大玻璃片 材進行切割並且進行製備用於該處理的後續工作。
[0124] 與隔片混合的液晶層然後施用於該兩個由此處理的玻璃片材之一。在被稱為填充 的操作期間，可以使用允許精確地調節傾倒的量的特殊裝置滴狀地進行液晶層的施用。在 該方法的另一個實施方案中，液晶層的施用可以藉助於具有確定的網目尺寸的絲網印刷布 進行實施。
[0125] 形成該密封接頭的粘合劑層在沉積液晶層之前或之後直接地沿著該玻璃片材的 邊緣進行施用。密封材料的施用是不連續的或者連續的然後是產生排氣孔（通過取出密封 材料）。
[0126] 當兩個分開的玻璃片材隨後彼此推近時，粘合劑層被壓縮直至液晶層的厚度。
[0127] 隨後實施該如此形成的組裝件的壓延和壓制。任選地，如果液晶層包含液晶和單 體的混合物，然後實施聚合反應步驟，例如通過用紫外光的照射，如果所使用的單體是光聚 合的。
[0128] 獲得的堆疊體隨後與用包含反射鏡層的塗層塗覆的基材進行裝配。裝配可以通過 粘合劑連接或者通過使用層壓插入層機械地進行實施。
[0129] 如此定義的玻璃板用作為以反射運行的投影屏允許改善對比度和/或光度和/或 視角。
[0130] 根據本發明的玻璃板特別地可用為在建築物中的內隔斷（在兩個房間之間或者 在空間中）。更特別地，本發明的玻璃板特別地用作為會議室的用於投影顯示的內隔斷。可 以在反射鏡狀態和允許投影的漫射狀態之間轉換。此外，包含反射鏡層的塗層防止投射的 圖像由於透明性在主面上出現。當投射的圖像是機密的時候，這具有重要的優勢。
[0131] 本發明的玻璃板還可以特別用在旅館業中，用於分隔浴室和臥室。在浴室側上獲 得完美的反射鏡。在臥室中，在0N狀態，獲得構成在臥室和浴室之間的間隔的反射鏡，和在 OFF狀態，獲得投影屏，例如用於電視的投影屏。 實施例
[0132] I.使用的材料 該可變的漫射系統（SDLV1)包含兩個用IT0層（其圍繞功能膜的電極的作用）覆蓋 的聚對苯二酸乙二醇酯片材，即包含液晶小滴的介質。這種可變漫射系統目前用於來自 Saint-Gobain Glass的Priva-Lite?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。該兩個電極由具有大約100歐姆/平方的電阻的IT0(錫摻雜的氧化銦）組成。
[0133] 可變光漫射系統（SDLV2)具有在附圖2中圖解的結構並且特別地包含兩個浮法玻 璃片材，在該片材上，在內表面上沉積具有大約20至400nm厚度的由氧化銦錫（IT0)製成 的導電層。該液晶層具有5至60微米的厚度。
[0134] 可變的漫射系統（SDLV3)包含兩個浮法玻璃片材。在充當攜帶背面電極的支承體 的浮法玻璃的內表面上沉積包含具有大約70nm厚度的由銀製成的導電反射鏡層的塗層。 在充當攜帶前面電極的支承體的浮法玻璃的內表面上也沉積具有大約20至400nm厚度的 由氧化銦錫（IT0)製成的導電層。該液晶層具有5至60微米的厚度。
[0135] 作為可以進行使用的附加的前面或者背面基材，可以提到由Saint-Gobain公司 銷售的Planilux?或者Diamant?玻璃，它們是平面玻璃。
[0136] 還使用由EVA或者PVB製成的層壓插入層。
[0137] 最後，還使用三個由具有6_厚度的包含塗層的玻璃片材組成的背面基材，該塗 層包含反射鏡層。這些基材的特徵在以下表中給出。光反射值RE糹卜和此肖分別地對應在該 玻璃板的不包含反射鏡層一側上和在包含反射鏡層的一側上獲取的光反射方測量值。
【權利要求】
1. 玻璃板，所述玻璃板包含正面和背面，特徵在於所述玻璃板包含： -可變光漫射系統，其包含能夠在透明狀態和漫射狀態之間轉換的功能膜， -塗層，其包含至少一個反射鏡層，所述塗層至少通過功能膜與正面分隔， 所述玻璃板具有： -低於20%的光透射TL， -大於25%的光反射RL。
2. 根據權利要求1的玻璃板，特徵在於該可變光漫射系統是可電控的並且包括被前和 後兩個攜帶電極的支承體圍繞的功能膜，所述電極每個包括至少一個導電層並且直接地與 功能膜接觸。
3. 根據權利要求2的玻璃板，特徵在於反射鏡層是背面電極的導電層。
4. 根據前述權利要求任一項的玻璃板，特徵在於它具有低於5%的光透射TL和/或大 於50%的所測量的光反射。
5. 根據前述權利要求任一項的玻璃板，特徵在於反射鏡層是金屬層或者包含金屬氮化 物的層，優選地包含至少一種選自以下的金屬：銀、鋁、鈦、金、鎳、鉻、銅、銠、鉬、鈀、鈷、錳、 鑰、鎢、鉿、鈮、鐵和鉭、包括這些金屬的合金。
6. 根據前述權利要求任一項的玻璃板，特徵在於該反射鏡層選自銀層、鉻層、鈮層、氮 化鈮層、鋼層，優選地不鏽鋼的層，或主要包含銀、鉻、鐵或者鈮的合金的層。
7. 根據前述權利要求任一項的玻璃板，特徵在於反射鏡層具有50至80nm的厚度。
8. 根據前述權利要求任一項的玻璃板，特徵在於反射鏡層被放置在該玻璃板的內部。
9. 根據前述權利要求任一項的玻璃板，特徵在於該玻璃板包含： -由平面玻璃製成的透明背面基材， -由塑料製成的插入層， -可變光漫射系統，其包含被兩個攜帶電極的支承體圍繞的功能膜，所述電極與該功 能膜直接地接觸， -由塑料製成的插入層， -由平面玻璃製成的透明前面基材。
10. 根據權利要求9的玻璃板，特徵在於可變光漫射系統包含兩個圍繞功能膜的攜帶 電極的支承體，其由用氧化錫銦導電層覆蓋的聚對苯二酸乙二醇酯片材組成。
11. 根據權利要求1_8任一項的玻璃板，特徵在於該玻璃板包含： -由平面玻璃製成的透明背面基材， -塑料插入層 -可變光漫射系統，其包含被兩個攜帶電極的支承體圍繞的功能膜，所述電極與該功 能膜直接地接觸。
12. 根據權利要求11的玻璃板，特徵在於該可變光漫射系統包含兩個攜帶電極的支承 體，該支承體包括含電極的平面浮法玻璃片材，並圍繞功能膜。
13. 根據權利要求9-12任一項的玻璃板，特徵在於包含至少一個反射鏡層的塗層被沉 積： -在背面基材的外表面上，和/或 -在背面基材的內表面上，和/或 -在攜帶背面電極的支承體的外表面上，和/或 -在攜帶背面電極的支承體的內表面上。
14. 根據前述權利要求任一項的玻璃板，特徵在於所述玻璃板用作為以反射方式運行 的投影屏，所述玻璃板包含正面和背面，將圖像投影在該正面上。
15. 投影系統，其包含用作為投影屏的玻璃板和投影儀，所述玻璃板包含正面和背面， 在該正面上投影圖像，特徵在於所述玻璃板包含： -可變光漫射系統，其包含能夠在透明狀態和漫射狀態之間轉換的功能膜， -塗層，其包含至少一個反射鏡層，所述塗層至少通過功能膜與正面分隔， 所述玻璃板具有： -低於20%的光透射TL， -大於25%的光反射RL。
16. 用於反射投影的方法，根據該方法使用以反射方式運行的投影屏和投影儀，所述方 法在於藉助於該投影儀在投影屏上投影圖像，所述投影屏包含如權利要求1-14任一項中 所定義的玻璃板。
【文檔編號】G03B21/56GK104350419SQ201380030047
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年6月4日 優先權日:2012年6月8日
【發明者】P.吉塞, P.加尤 申請人:法國聖戈班玻璃廠