包含可变光漫射系统的反射投影屏的制作方法

包含可变光漫射系统的反射投影屏的制作方法
【专利摘要】本发明涉及玻璃板(100)，所述玻璃板包含正面(S2)和背面(S1)。所述玻璃板(100)包含可变光漫射系统(6)，其包含能够在透明状态和漫射状态之间转换的功能膜(5)，以及涂层，其包含至少一个反射镜层(2)，所述涂层至少通过功能膜(5)与正面分隔。本发明还涉及玻璃板(100)作为投影屏的用途，投影系统，和使用所述玻璃板(100)的投影方法。
【专利说明】包含可变光漫射系统的反射投影屏
[0001] 本发明涉及用作为以反射形式运行的投影屏的包含可变光漫射系统的玻璃板。本 发明还涉及玻璃板作为投影屏的用途，投影系统和使用所述玻璃板的投影法。
[0002] 本发明更特别地涉及投影屏，其允许在一个屏幕面上看到图像，这种图像可以产 生自投影仪或更通常产生自面对所述屏幕面设置的光源。投影屏包含两个面。主面或正面 对应于在其上投影来源于被设置在与该光源相同的空间区域中的光源的图像的面。相反 面，对于它本身，对应于在其上任选出现（由于透明性）投影在主面上的图像的面。在这种 实施方案中，观众位于该投影仪的一侧上。
[0003] 背投影屏拥有具有与如上所述的投影屏相同的特征的主面和反面。另一方面，背 投影屏与投影屏不同在于用户和光源不是位于相同的空间区域中而是处于在该屏幕的两 侧上。背投影要求必须将投影仪设置在玻璃板后面并因此在该位置具有空间。这种构造因 此受到对于它的使用所要求的空间的局限。
[0004] 用于改善用作为投影屏的标准透明玻璃板的性能所提出的解决方案之一在于使 用在透明状态和漫射状态之间可转换的玻璃板。这些玻璃板基于使用包含设置在两个携带 电极的支承体之间的活性构件的功能膜。该活性构件，当该膜被置于电压下时，沿着优先轴 进行取向，其允许视线穿过该功能膜。没有电压时，在活性构件没有排列的情况下，该膜变 成漫射性并且阻止视线。
[0005] 这种玻璃板目前主要用作为用于以漫射状态的背投影图像的屏幕，因为它们的性 质不允许它们适合用作为投影屏。这是因为，图像在可转换的玻璃板（例如包含液晶）上的 直接投影具有一般的品质，这是由于这些玻璃板的不适当的光学性质，如低漫反射和强光 透射。低漫反射因此使亮度变弱并因此使图像对比度变弱。当以小的视角观看玻璃板时， 这种变弱使得这种玻璃板作为投影屏的用途不舒适的。然而，特别地，当观察角度提高时， 投影在这些玻璃板上的图像的亮度通常强烈降低。与弱漫反射问题相关的低视角的问题使 得，当在大观测角度观看它们时难以使这种玻璃板用作为投影屏。
[0006] 另一种特别在专利申请EP0823653中提出的解决方案由将可变的光透射/吸收系 统和可变光漫射系统结合的玻璃板组成。这种玻璃板可以用作为背投影或者投影屏。然而， 明确指出的是，这些系统在背投影中是相对令人满意的，但是在投影中不恰当地运行。图像 的以反射方式的投影具有一般的品质，在此还是，具有低的亮度、低对比度和低的视角，当 该投影在不是黑暗的房间中进行时更如此。最后，图像的投影仅仅在漫射状态是可能的。在 透明状态，直接投影是不可能的。
[0007] 最后，专利申请EP0825478描述了结合了具有可变光学和/或能量性质的活性系 统的玻璃板，该活性系统可以是可变光漫射系统和热防护工具。热防护工具包含在红外线 中和/或在可见光中和/或在紫外线中具有反射性质的涂层。在该文件中没有设想这种玻 璃板作为投影或者背投影屏幕的用途。而且，举例说明了包含可变光漫射系统和的半反射 层的玻璃板的仅仅两个实施例具有不适合用作为投影屏的光透射值和光反射值（在该玻 璃板的与可变光漫射系统接触的一侧上测量）。这是因为光透射是过高的或光反射是过低 的。此外，反射镜的质量总是保持低于标准反射镜的质量，特别地在反射光方面并因此在对 比度方面。
[0008] 这些玻璃板（例如包含提供有半反射层的可变光漫射系统）的用途是相对限制性 的。这是因为，为了在"反射镜"状态和可接受的透明性之间转换，这种产品需要在该玻璃 板的两侧上的在方向性和照亮水平方面适合的光亮环境以及光亮环境的控制系统。这些光 亮环境特别地必须是与产品的转换同步，这需要： _可转换的人工照明解决方案（例如，通过开关或者人检测启动的基于电致发光二极 管（LEDs)的光）。 -以白天/夜晚日照的节奏的可转换的人造和/或自然照明解决方案， _选择具有适合于所提供的光亮环境的透射/反射对的半反射层。
[0009] 本发明目的是提供具有可以在反射镜状态和漫射状态之间转换的可变的光学性 质的玻璃板，其非常特别适合用作为以漫射状态的投影屏。本发明还目的还是通过提供一 种玻璃板来克服现有技术已知的玻璃板的缺点，该玻璃板特别地允许： -加强亮度， -加强或者改善对比度， -改善视角，进行这种观察而无光学缺陷，即具有优异的所观测的图像的均匀性， -防止所投射的图像由于透明性出现在相对面上并因此保持保密性。 -能用作为投影屏，无论其中正进行该投影的房间的光亮环境为怎样，或者当该玻璃 板用作为在两个房间之间的隔板时，无论这两个房间的每个中的光亮环境为怎样。
[0010] 亮度对应于垂直地投影在所考虑方向的法线平面上的单位表面积的强度（其用 Cd/m2表示）。这种参数对应于通过表面的光反射或者光发射所引起的光度的视力感觉。
[0011] 对比度对应于图像的最大亮度与该图像的最小亮度的比率，即在白色图像亮度与 黑色图像亮度之间的比率。
[0012] 屏幕的增益（gain)( "峰值增益"）对应于屏幕的亮度与理想屏幕的亮度的比率 (在该图像的同一个点并在0°角度测量）。理想屏幕在它的表面各个点被完美地反射并 且具有不变的亮度，无论观测角为怎样。用作为投影屏的玻璃板因此必须是高度反射性的。 具有大于1的增益的屏幕通常在小角度时比大角度时反射更多的光。通常，当观测角提高 时，屏幕的亮度降低。因此，高增益银幕在低观测角度并因此在降低的视角时具有高亮度。 低增益屏幕具有的亮度较少取决于观测角并因此具有高视角。
[0013] 根据本发明，视角对应于观测角的两倍，对于该观测角，该屏幕的亮度或者它的增 益已经降低了 50%(或者1/2增益或者"半增益"角度）。
[0014] 本发明因此涉及玻璃板，所述玻璃板包含正面和背面，特征在于所述玻璃板包 含： -可变光漫射系统，其包含能够在透明状态和漫射状态之间转换的功能膜， -涂层，其包含至少一个反射镜层，所述涂层至少通过功能膜与正面分隔， 所述玻璃板具有： -低于20%的光透射TL， -大于25%的光反射RL。
[0015] 所述玻璃板可以用作为以反射方式运行的投影屏，所述玻璃板包含正面，图像被 投影在其上，和背面，特征在于所述玻璃板包含 ： -可变光漫射系统，其包含能够在透明状态和漫射状态之间转换的功能膜， -涂层，其包含至少一个反射镜层，所述涂层至少通过功能膜与正面分隔， 所述玻璃板具有： -低于20%的光透射TL， -大于25%的光反射RL。
[0016] 本发明还涉及玻璃板作为以反射方式运行的投影屏的用途。
[0017] 本发明还涉及用于反射投影的方法，根据该方法使用以反射方式运行的投影屏和 投影仪，所述方法在于借助于该投影仪在包含根据本发明的玻璃板的投影屏上投影图像。
[0018] 本发明的玻璃板可以在以下之间转换： -当使功能膜是透明的时候，在所述玻璃板的两个面上的可视的反射镜状态， -当使功能膜为漫射的时候，在该玻璃板背面上的反射镜状态和在该玻璃板正面上的 漫射状态。
[0019] 在整个本说明书中，根据本发明的玻璃板被视为垂直地进行设置，其中它的向左 取向的第一面或背面定义了主要外表面S1和与第一面相反的向右取向的第二面定义了主 要外表面S2。术语〃前〃和〃背〃的意义在这里参照这种定位进行使用。任意地，该玻璃 板的背面被认为是玻璃板的通过反射镜层与可变光漫射系统的功能薄膜分离的面和玻璃 板的正面是该玻璃板的通过功能膜与该反射镜层分离的面。表面S2因此界定了该屏幕的 主面以及来源于光源的图像在其上进行投影的一侧。表面S1界定了该屏幕的相反面。投 影仪和观察器面对正面进行设置。
[0020] 该玻璃板优选地包含可电控的可变光漫射系统。这些系统包括被前和后两个携带 电极的支承体（优选地是透明的）围绕的功能膜，其能够在透明状态和漫射状态之间转换。 电极每个包括至少一个导电层并且直接地与功能膜接触。该功能膜包含活性构件，其取向 通过应用电场或者磁场进行改变。
[0021] 这些可电控的可变光漫射系统包括例如液晶系统。
[0022] 根据本发明，术语"0N状态〃理解为表示当该玻璃板在电压下时该功能膜的透明 状态，和术语"OFF状态"理解为表示当该玻璃板不再在电压下时功能膜的漫射状态。该活 性构件，当该膜被置于电压下时，沿着优先轴进行取向，其允许辐射被透射过并因此允许该 视图穿过该功能膜。
[0023] 在包含反射镜层的涂层与可变光漫射系统进行并置的程度上，当使得视图是可能 的时候，这时穿过该功能膜看见该反射镜层。因此在0N状态在该玻璃板的正面和后面上观 察到〃反射镜〃状态。
[0024] 没有电压时，在不使该活性构件排齐的情况下，该膜变成漫射性并且阻止该反射 镜层的直接观看。因此，在玻璃板的背面上观察到完美的反射镜和在该反射镜的正面上观 察到漫射层。该玻璃板因此可以在漫射性正面上用作为投影屏。
[0025] 该功能膜的活性构件通过施用电场可逆地从半透明状态向透明状态转换。施用的 电场优选地是交变的。
[0026] 反射镜层和可变光漫射系统的组合允许在正面上在反射镜状态和显示出非常低 的光透射的漫射状态之间转换。与仅仅包含可变光漫射系统的玻璃板相比较，包含漫射性 正面的投影屏具有优良的亮度，高对比度和更大的视角。
[0027] 反射镜的品质是标准反射镜的品质。因此它具有非常好的品质，更特别地在玻璃 板的背面上。背面为反射镜状态，无论该可变光漫射系统状态是什么。
[0028] 本发明的玻璃板因此在0N状态时能在内隔断中用作为两侧的反射镜用于建立空 间和在OFF状态时（具有镜面和适合作为投影屏的漫射面）用于建立空间。
[0029] 根据本发明，可以在被照明的环境中投影图像，而这对于现有技术的包含可变光 漫射系统（例如包含液晶的可变光漫射系统）的玻璃板来说是不能想象的。
[0030] 此外，投影的图像的质量得到大大地改善，特别地对比度。投射图像的颜色和色调 的复原由于屏幕的颜色中和性得到保持。当功能膜为透明状态时，获得这些性质而不有害 于该玻璃板的〃反射镜〃功能性。本发明不仅使得可以改善在以漫射状态的投影中的图像 而且保持该玻璃板在它的反射镜状态时的外观。
[0031] 该屏幕的品质取决于该玻璃板的透射和反射性质。该光透射越低，光反射越高，该 屏幕的质量越好和反射镜的质量越好。例如，在显示出高反射和低透射的反射镜上反射的 图像将是更光亮的。
[0032] 与仅仅包含可变光漫射系统的玻璃板相比较，本发明因此使得可以： -提高测量的白色的亮度（cd/m2)， _改善对比度并因此该投影的质量，无论照明条件怎么样（半暗或者照明的房间），特 别地； -当投影屏用于投影房间中时，照度可以为数lux至800 lux， _当投影屏用作为在两个房间（投影房间和关联房间）之间的墙壁或者隔板时，在关 联房间中的照度可以是高的，特别地大于300 lux。 _改善视角并因此允许图像的优良视图和清晰性。
[0033] 根据特殊的实施方案，根据本发明的玻璃板另外包含一个或多个以下技术特征， 它们分开地获得或者根据所有在技术上可能的组合而获得： -它具有低于5%的光透射TL和/或大于50%的所测量的光反射， -反射镜层是金属层或者包含金属氮化物的层，优选地包含至少一种选自以下的至少 一种金属：银（Ag)、铝（A1)、钛（Ti)、金（Au)、镍（Ni)、铬（Cr)、铜（Cu)、铑（Rh)、钼（Pt)、 钯（Pd)、钴（Co)、锰（Mn)、钥（Mo)、钨（W)、铪（Hf)、铌（Nb)、铁（Fe)和钽（Ta)、包括这些金 属的合金， -该反射镜层选自银、铬、铌、氮化铌、钢，优选地不锈钢的层、或主要（按质量）包含 银、铬、铁或者铌的合金的层， -反射镜层具有大于50nm，优选地50至80nm的厚度， -反射镜层被放置在该玻璃板的内部， -反射镜层是背面电极的导电层， -玻璃板显示出大于20°，优选地大于25°的视角， -该玻璃板的前面和背面是光滑的。
[0034] 该根据本发明的用作为投影屏的玻璃板的尺寸可以在宽范围内改变。该玻璃板特 别地可以具有从数厘米至数米，特别地至少50厘米，至少lm，至少2m，至少4m，至少10m的 高度和/或宽度。
[0035] 本发明另一个主题是投影系统，其包含如在本专利申请中定义的用作为投影屏的 玻璃板和投影仪。布置该玻璃板使得来源于投影仪的入射光在到达反射镜层并且在反射镜 层上被反射之前到达功能膜。
[0036] 根据本发明，该玻璃板包含涂层，该涂层包含至少一个反射镜层。术语〃反射镜层 "理解为表示显示高反射功能和低光透射的层。反射镜层是以镜面方式反射光的层。
[0037] 根据本发明使用的玻璃板的光度性质取决于该反射镜层的光度性质，特别地取决 于这种层的光透射和光反射。这是因为，由于这种反射镜层的存在，包括它的玻璃板不能具 有较高的透射值。优选地，反射镜层或者玻璃板具有，以递增优选次序： -小于或等于20%，小于或等于15%，小于或等于10%，小于或等于8%，小于或等于5%，小 于或等于3%，小于或等于1%，小于或等于0. 1%的光透射TL， -大于或等于25%，大于或等于35%，大于或等于45%，大于或等于55%，大于或等于65%， 大于或等于75%，大于或等于85%，大于或等于90%的光反射RL。
[0038] 光透射TL和光反射RL根据标准ISO 9050:2003 (D65光源，2°观察器）进行测 量。光反射在0N和/或OFF状态在前面和/或背面的侧面上进行测量。优选地，在正面侧 面上在0N状态测量光反射。
[0039] 反射镜层可以是金属层或者包含金属氮化物的层，优选地包含至少一种选自以 下的至少一种金属的层：银（Ag)、铝（A1)、钛（Ti)、金（Au)、镍（Ni)、铬（Cr)、铜（Cu)、铑 (Rh)、钼（Pt)、钯（Pd)、钴（Co)、锰（Mn)、钥（Mo)、钨（W)、铪（Hf)、铌（Nb)、铁和钽（Ta)， 包括这些金属的合金。根据本发明的适合的合金的实例包括铬-铝，铝-硅合金，铬-硅， 铝-钛和铝-钽二元合金和三元合金，如该Cr-Al-Si合金，以及钢（铁碳合金）和不锈钢 (铁 -碳-铬合金）。
[0040] 优选地，该反射镜层是金属层和/或包含金属氮化物的层，其选自银、铬、铌、氮化 铌、钢，优选地不锈钢的层、或者主要包含银、铬、铁或者铌的合金的层。
[0041] 特别优选地，该金属层是基于铬的层。这些层有利地不受到潮湿空气的有害影响， 与基于银的金属层相反。包含基于铬的金属层的反射镜层典型地具有大于55%，大约60%的 光反射，和低于5%，大约3%的光透射。
[0042] 金属层或者包含金属氮化物的层具有足够的厚度以为包括它的玻璃板提供所要 求的光透射和反射性质。例如，通过银层的光反射对于至少60nm的厚度达到最大值。通过 银层的光透射对于至少l〇〇nm的厚度是零。
[0043] 金属层或包含金属氮化物的层具有，以递增优选的次序： -大于或等于10纳米，大于或等于15纳米，大于或等于20纳米，大于或等于25纳米， 大于或等于30纳米，大于或等于40纳米，大于或等于50纳米的厚度， -小于或等于1微米，小于或等于500纳米，小于或等于200纳米，小于或等于100纳 米，小于或等于80纳米的厚度。
[0044] 优选地，当该层是银层或者铬层时，它具有，通过递增优选的次序，大于或等于15 纳米，大于或等于20纳米，大于或等于30纳米，大于或等于40纳米，大于或等于50纳米的 厚度。
[0045] 优选地，当该层是铌层或者氮化铌层时，它具有，通过递增优选的次序，大于或等 于25纳米，大于或等于30纳米，大于或等于40纳米，大于或等于50纳米的厚度。
[0046] 根据本发明，包含该反射镜层的涂层可以包括层堆叠体，该层堆叠体包含反射镜 层和一个或多个下层和/或上层。这些下层和/或上层用来调节不同的性质，如颜色、耐久 性和耐化学性。进行这些下层或者上层的性质和厚度的选择以便不有害地影响该反射镜层 的光反射和透射性质。
[0047] 这些下层和上层可以包括金属或者半金属的氧化物和/或氮化物，所述金属或者 半金属优选地选自钛、锡、锌、硅、铝和锆。
[0048] 作为金属或者半金属的氧化物或者氮化物，可以提到二氧化硅（Si02)、氧化铝 (A1 203)、氧化钛（Ti02)、氧化锡（Sn02)、混合氧化锡锌（SnZnOx),氧氮化物、如氮氧化娃 SiON，或者氮化物，如氮化硅Si 3N4，氮化铝A1N、氮化硅锆（SiZrNx)。这些上层和下层优选 地具有低于150nm的厚度。
[0049] 包含反射镜层的涂层可以通过任何已知的允许沉积如上面所定义的层的方法获 得。特别地可以提及磁场增强的阴极溅射、蒸发、溶胶-凝胶技术和蒸汽相沉积（CVD)技术。 优选地，层或者涂层通过阴极溅射进行制备。
[0050] 包含反射镜层的涂层优选地被沉积在基材的面之一上。包含基于铬的金属层的堆 叠体可以是在由Saint Gobain Glass公司销售的产品Mirastar?中使用的那些。包含基 于银的金属层的堆叠体可以是在由Saint Gobain Glass销售的产品Miralite?中使用的 那些。
[0051] 作为在可电控的可变光漫射系统，可以使用液晶系统。
[0052] 具有液晶的可电控的可变光漫射系统包括含液晶的功能膜。这些液晶系统可逆通 过施用电场，从透明状态可逆向不透明状态转换。该功能膜优选地包含聚合材料，在其中分 散了液晶，特别地具有正介电各向异性的向列型液晶的小滴。
[0053] 用于玻璃板应用的液晶优选地属于棒状液晶类。这类液晶通常分成三个类别：向 列型、胆留醇型和近晶状型。
[0054] 对于在大表面中的应用，通常称为分散液晶（PDLC，Polymer-Dispersed Liquid Crystals)和封装液晶（NCAP， Nematic Curvilinear Aligned Phase),特别地在 Priva-Lite?玻璃板中使用的那些。这些系统产生自封入微孔穴中的向列型液晶。NCAP膜 通常由乳化液开始进行制备，而TOLC膜通常产生自各向同性溶液，该溶液在干燥期间形成 分离相。
[0055] 根据本发明还可以使用 CLC("Cholesteric Liquid Crystal")或者 NPD-LCD("Non_homogenous Polymer Dispersed Liquid Crystal Display")类型液晶。
[0056] 还可以使用例如包含基于胆甾醇型液晶的包含少量交联聚合物的凝胶的层，如在 专利W0-92/19695中描述的那些，或者随着光透射TL的变化而转换的液晶。更广泛地，因 此可以选择 PSCT( "Polymer Stabilized Cholesteric Texture"）产品。
[0057] 还可以使用如在专利EP2256545中描述的双稳态液晶，其在以脉冲形式施用交变 电场时转换并且保持该转换状态直至施用新的脉冲。
[0058] 包含液晶的功能膜优选地具有3至100微米，优选地3至50微米，更好地3至30 微米的厚度。
[0059] 该功能膜可以包括聚合物膜（液晶作为活性构件分散在其中）或者液晶层。该聚 合物膜可以是交联聚合物膜（液晶作为活性构件分散在其中）或者液晶在介质中的乳化 液。可以使用以术语NCAP、TOLC、CLC和NPD-IXD已知的液晶。
[0060] 该功能膜可以是聚合物膜，其包含以小滴形式分散在适当介质中的液晶作为活 性构件。液晶可以是具有正介电各向异性的向列型液晶，如NCAP或者roLC类型的液晶。 液晶功能膜的实例特别地描述在欧洲专利EP-88126、EP-268877、EP-238164、EP-357234、 EP-409442 和 EP-964288 中和美国专利 US4435047、US4806922 和 US4732456 中。
[0061] 这些聚合物膜可以通过使在液晶和含水溶性聚合物的介质的水乳状液中包含的 水蒸发而获得。
[0062] 该介质优选地基于聚氨酯TO类型的胶乳类的聚合物和/或基于聚乙烯醇（PVA) 类型的聚合物，其通常在水相中以相对于水15-50重量％的聚合物比例进行制备。
[0063] 通常，该液晶的双折射为0. 1至0. 2,特别地根据所使用的介质而变化。如果该介 质的聚合物为聚氨酯（PU)类型，它们的双折射为约0. 1，和如果它是聚乙烯醇（PVA)类型 时，为大约〇. 2。
[0064] 该对于光漫射的活性构件有利地呈分散在介质中的具有0. 5至3微米，特别地1 至2. 5微米的平均直径的小滴形式。该小滴的尺寸取决于某些参数，特别地包括活性构 件在所考虑的介质中的乳化能力。优选地，这些小滴占该介质的120-220重量％，特别地 150-200重量％，排除所述介质的溶剂，通常含水溶剂。
[0065] 特别优选地，当该介质基于聚氨酯胶乳（大约0. 1的双折射）时，选择呈具有大约 2. 5微米直径的小滴形式的液晶和，当该介质为基于聚乙烯醇（大约0. 2的双折射）时，呈 具有大约1微米的直径的小滴形式的液晶。
[0066] 包含向列型液晶的液体乳状液的功能膜优选地包含大约10至30微米，更好地20 至25微米的厚度。
[0067] 这种类型膜，一旦进行层压并且被包括在两个基材之间时，由Saint Gobain Glass以Privalite?商标名进行销售。
[0068] 包含在其中分散有液晶的交联聚合物膜的聚合物膜可以通过制备包含液晶、单体 和优选地聚合引发剂的混合物，然后使单体交联而获得。
[0069] 可以使用的液晶以术语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'-丙基联苯基和2-氟代-4,4'-双（反式-4-丙基环己基）联苯基，例如由Merck 公司以商标MDA-00-3506销售。
[0071] 该聚合物膜可以包含在文件US5691795中描述的已知化合物。作为根据本发明的 适合的液晶，可以提到来自Merck Co. Ltd以商标名"E-31 LV〃销售的产品，其对应于数种 液晶混合物的混合物。优选地，使用这些产品与手性物质的混合物，例如4-氰基-4'-(2-甲 基）丁基联苯基，单体，例如4, 4'-双丙烯酰基联苯基，和紫外线光引发剂，例如苯偶姻甲醚 (CAS No. 3524-62-7)。这种混合物以与电极接触的〃层〃形式进行应用。在通过使用紫外 光照射使该包含液晶的混合物交联或聚合之后，它形成聚合物网络，液晶被包括在其中。
[0072] 包含聚合物网络（液晶被包括在其中）的聚合物膜可以具有3至100微米，优选 地3至60微米，更好地3至20微米的厚度。
[0073] 根据另一个实施方案，该功能膜可以包括液晶层。该液晶层优选地包含可以使用 以术语NCAP、PDLC、CLC和NPD-IXD已知的液晶作为活性构件。
[0074] 这种液晶层可以包含液晶和隔片。该隔片可以由玻璃制成，或者由塑料，优选地硬 塑料制成，例如由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)制成。这些隔片优选地是透明的和/或非导电 的和/或具有基本上等于该液晶层的基质的光学指数的光学指数。该隔片例如为珠或椭圆 体形式。
[0075] 该液晶层不必须包含构成介质或者网络的聚合物。这种层可以仅仅由液晶和隔片 构成。与电极接触地在3至60微米，优选地3至20微米的厚度上施用该液晶（无附加单 体）。适合于这种实施方案的化合物例如被描述在文件US3963324中。根据这种实施方案， 液晶层的厚度可以为10至30微米，优选地10至20微米。
[0076] 该液晶层可以具有3至100微米，优选地3至60微米，更好地3至20微米的厚度。
[0077] 该功能膜通过本身被两个支承体围绕的两个电极所围绕，其中该电极与该功能膜 直接接触。由电极和支承体形成的组装件对应于携带电极的支承体或者自支撑电极。
[0078]该电极每个包含至少一个导电层。该导电层可以包含透明导电氧化物（TC0)，即同 时是优良导体并且在可见光区中是透明的材料，如氧化锡铟（IT0)，ln20 3，锑-掺杂的氧化 锡或氟-掺杂的Sn02(Sn02:F)或者铝-掺杂的Zn0(Zn0:Al)。基于IT0 (锡掺杂的氧化铟） 的导电层具有大约100欧姆/平方的电阻。
[0079] 该导电层还可以包含透明导电聚合物，其是具有共轭双键的有机化合物，其电导 率可以通过化学或者电化学掺杂进行改善。
[0080] 这些基于导电氧化物或者导电聚合物的导电层优选地在大约50至100纳米的厚 度上进行沉积。
[0081] 该导电层还可以是金属层，例如由Ag、Al、Pd、Cu、Pd、Pt、In、Mo或者Au制成的层。 该金属导电层可以是称为TCC(透明导电涂层）的薄层，优选地具有2-50nm的厚度。充当 电极的导电层可以被沉积在支承体的面上并因此形成携带电极的支承体。充当电极的导电 层还可以被直接地沉积在功能膜上。当导电层被沉积在功能膜上时，支承体随后与电极接 触地装在一起以便形成携带电极的支承体。这些层可以通过许多已知的技术进行沉积，如 磁场增强的阴极溅射、蒸发、溶胶-凝胶技术和蒸汽相沉积（CVD)技术。
[0082] 包含导电层的电极与能量供给相连接。该能量供给可以是使用0至110V的电压 的电源。
[0083] 该支承体可以是柔软的、挠性的或者刚性的，并且特别地选自由玻璃或者聚合物 制成的基材和由热成型或者压敏塑料制成的插入层或者片材。
[0084] 这些支承体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。该玻璃片材或者基材的厚度通常为〇. 5毫米至10毫米。
[0085] 构成该插入层或者片材的塑料包括聚氨酯（PU)，乙烯/醋酸乙烯酯（EVA)共聚物， 聚乙烯醇缩丁醛（PVB)，聚乙烯和丙烯酸酯的共聚物，或者聚对苯二酸乙二醇酯（PET)。作 为其它塑料，还可以使用聚烯烃，如聚乙烯（PE)和聚丙烯（PP);聚酯，如聚对苯二酸乙二醇 酯（PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN);聚氯乙烯（PVC)或者离聚物树脂。
[0086] 由聚氨酯（PU)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物（EVA)或者聚乙烯醇缩丁醛（PVB)制成 的片材例如具有优选地为〇. 1毫米至2毫米的厚度。
[0087] 该PET片材具有，例如，50微米至1毫米，优选地100至500微米，更好地150至 200微米，特别地大约175微米的厚度。
[0088] 包含功能膜的可变光漫射系统可以基本上在该玻璃板的整个表面上或者在该玻 璃板的至少一部分上延伸。优选地，该液晶系统在该玻璃板的整个表面上方延伸。
[0089] 该玻璃板可以包括一个或多个其它的如上所述的不携带电极的前面或者背面支 承体。
[0090] 根据本发明，该术语"内表面"理解为表示构成该玻璃板的支承体的面对该功能膜 的面，即该支承体的最靠近该功能膜的面，和该术语"外表面"理解为表示相反面，即该支承 体的最远离该功能膜的面。
[0091] 包含至少一个反射镜层的涂层可以直接地在支承体，优选地玻璃基材上形成。然 而，作为变型，可以插入一个或多个中间层。
[0092] 根据一种实施方案，该玻璃板包含以下堆叠体： -由平面玻璃，例如玻璃片材制成的透明背面基材， _由塑料，特别地PVB或者EVA类型的热塑性塑料制成的插入层， -可变光漫射系统，其包含用两个携带电极的支承体围绕的功能膜，所述电极与该功 能膜直接地接触， _由塑料，特别地热塑性塑料，特别地第一种类型的塑料制成的插入层， -由平面玻璃制成的透明前面基材。
[0093] 根据这种实施方案，可变光漫射系统优选地包含两个围绕功能膜的携带电极的支 承体，其由用锡掺杂的氧化铟（IT0)导电层覆盖的聚对苯二酸乙二醇酯（PET)片材组成。 这种类型的可变光漫射系统用于来自Saint Gobain Glass的Priva-Lite?玻璃板中。层 压插入层允许前面和背面基材与携带电极的支承体结合。这种类型的玻璃板对应于在来自 Saint Gobain Glass的Priva-Lite?玻璃板中使用的结构。
[0094] 根据另一个实施方案，该玻璃板包含以下堆叠体： -由平面玻璃制成的透明背面基材， -塑料插入层 -可变光漫射系统，其包含用两个携带电极的支承体围绕的功能膜，所述电极与该功 能膜直接地接触。
[0095] 根据这种实施方案，该可变光漫射系统包含两个携带电极的支承体，该支承体包 括含电极的平面浮法玻璃片材，围绕功能膜，该功能膜优选地包含液晶层。
[0096] 优选地，当该功能膜的厚度低于30微米时，使用具有至少3mm的厚度的玻璃片材， 和当该功能膜的厚度大于或等于30微米时，具有至少2毫米的厚度的玻璃片材， 该包含至少一个反射镜层的涂层可以被沉积： -在背面支承体或者基材的外表面上，和/或 -在背面支承体或者基材的内表面上，和/或 -在携带背面电极的支承体的外表面上，和/或 -在携带背面电极的支承体的内表面上。
[0097] 特别有利地，包含至少一个反射镜层的涂层被沉积在位于最靠近该功能膜的面 上，即在背面支承体或者基材的内表面上或者在携带背面电极的支承体的外或者内表面 上。
[0098] 申请人:已经发现，包含反射镜层的涂层越接近于功能膜，该投影屏的性质越好。
[0099] 因此，根据一种实施方案，包含该反射镜层的涂层被设置于该携带电极的支承体 的内表面上。在这种结构中，包含反射镜层的涂层可以起电极的作用，因为这种层可以是导 电层。
[0100] 根据这种实施方案，该反射镜层可以是形成背面电极的一部分的导电层或者背面 电极的导电层。
[0101] 还充当导电层的反射镜层可以是金属层或者基于传导性金属氧化物或者氮化物 的层。该反射镜层必须具有适合于为该玻璃板提供在光透射和反射方面所要求的性质的厚 度。优选地，反射镜层是银层或者铬层，其厚度适当地进行调节，例如具有低于3%的光透射 TL的大约70nm的银层或者铬层。
[0102] 根据一种实施方案，本发明的玻璃板可以通过装配以下项而获得： -背面玻璃基材，其包含反射镜层，如来自Saint-Gobain的Miralite?玻璃板， -可变光漫射系统，其包含用两个携带电极的支承体围绕的功能膜，所述电极与该功 能膜直接地接触， -前面玻璃基材。
[0103] 该反射镜层优选地被沉积在背面基材的内表面上。这种反射镜层随后与携带背面 电极的支承体的外表面接触。在装配之后，反射镜层位于该玻璃板的内部而不在外部。这 表不反射镜层不位于该玻璃板的背部外表面上。
[0104] 该可变光漫射系统和该前面和/或背面基材可以通过任何已知的手段，如机械或 者化学手段进行装配。特别地可以通过借助于使用层压插入层的层压来装配它们。
[0105] 包含液晶层的玻璃板可以通过使多个携带电极的支承体（优选地由玻璃制成的 支承体）接触（在第一支承体上通过以倾斜的角度来降低第二支承体以包围该液晶层）进 行制备。该玻璃板有利地包含密封接头，其可以在它们的内表面的边缘上密封该前面和背 面的携带电极的支承体。该密封接头可以是环氧树脂。该密封接头在它的宽度中可以间断 有多个排气孔。该支承体然后通过使其穿过两个辊之间进行压制以分布液晶层同时放出夹 带的空气。
[0106] 根据这种实施方案，可变的漫射系统包含两个携带电极的支承体，液晶层和密封 接头。反射镜层可以是电极层，被沉积在携带电极的支承体的外表面上的层或者被沉积在 另一个背面支承体的内或者外表面上的层，该另一个背面支承体将随后通过粘合剂连接或 者与插入层的层压与携带背面电极的支承体进行装配。
[0107] 制备这种包含液晶层的玻璃板的方法可以包括以下步骤： -形成密封接头，其包括在拥有第一电极的第一浮法玻璃片材上，优选地沿着边缘施 用密封材料。 -在形成该密封接头之前或之后，通过液体途径在拥有第一电极的第一浮法玻璃片材 上和任选地在拥有第二电极的第二浮法玻璃片材上沉积液晶层， _在形成该密封接头和沉积该液晶层之后，使第一和第二玻璃片材接触，特别地通过 压延或者压制进行，和 -任选地，在使第一和第二玻璃片材接触之前，在该密封接头中通过不连续施用密封 材料和/或通过连续施用密封材料和产生形成排气孔的中断而形成排气孔。
[0108] 该方法此外可以包括施用另外的密封材料，形成在该密封接头的侧面末端之间的 桥接。另外的密封材料可以由所述密封材料制备，如此形成密封材料的连续性，优选地由环 氧树脂制成。
[0109] 根据本发明的一个特定的实施方案，该玻璃板可以此外包括附加涂层。这种附加 涂层可以是不透明性涂层，如不透明性油漆，或者另一个包含反射镜层的涂层。在这种情况 下，至少通过包含至少一个反射镜层的涂层使附加涂层与玻璃板的正面分隔。
[0110] 在阅读以下仅仅举例说明而提供的并且参考附图的描述后，将更好理解本发明， 其中： -附图1是包含投影仪和符合本发明实施方案的玻璃板的根据本发明的投影系统的 横截面示意图； -附图2是另一个包含投影仪和符合本发明实施方案的玻璃板的根据本发明的投影 系统的横截面示意图； -附图3包含照片。
[0111] 为了清楚表示，附图不是按比例尺的，因为在具有玻璃功能的片材和其它层之间 厚度差异是显著的。
[0112] 附图1表示用于以反射方式运行的投影系统，包含投影仪P和玻璃板100。该玻璃 板在主要外表面或者正面S2上包含可电控的可变光漫射系统6,其可以在反射镜状态和漫 射状态之间转换。如上面所解释，根据本发明的玻璃板具有可以用作为投影屏（即对于在 投影仪P-侧的观众）而不是用作为背投影屏幕（即其中投影仪位于玻璃板的后面）的特 点。
[0113] 在〃OFF〃状态，在正面S2上获得漫射面和在玻璃板的背面S1上获得反射镜面。在 〃〇N"状态，获得两个反射镜面。
[0114] 在附图1中举例说明的玻璃板包含： _前面和背面两个基材，其是玻璃片材1， -反射镜层2,其预先被沉积在片材1的内表面上或者在背面层压插入层3的外表面 上。 -两个塑料插入层3， -可变光漫射系统6,其包含能够在透明状态和漫射状态之间转换的功能膜5,该功能 膜由两个携带电极的支承体4围绕，所述电极与功能膜直接接触。
[0115] 根据这种实施方案，携带电极的支承体由用围绕该功能膜的IT0(氧化铟锡）导电 层覆盖的PET(聚对苯二酸乙二醇酯）片材组成。
[0116] 层压插入层允许前面和背面基材与携带电极的支承体连接。
[0117] 附图2表示另一种用于以反射方式运行的投影系统，其包含投影仪P和玻璃板 100。
[0118] 在附图2中图解的玻璃板包含： _由为玻璃片材1的平面玻璃制成的透明背面基材， -反射镜层2,其预先被沉积在片材1的内表面上或者在背面基材层压插入层3的外表 面上。 -层压插入层3， -可变光漫射系统6,其包含用两个携带电极的支承体4围绕的功能膜5,所述电极与 该功能膜直接地接触。
[0119] 根据这种实施方案，携带电极的支承体由两个浮法玻璃片材组成，在该片材上在 内表面上沉积具有大约20至400nm厚度的例如由氧化铟锡（IT0)制成的导电层。IT0层具 有5Q/平方至300Q/平方的表面电阻。代替用IT0制成的层，还可以使用，用于相同的目 的，具有相当表面电阻的其它导电氧化物层或者银层。
[0120] 由液晶层组成的功能膜5可以具有大约5至60微米的厚度。该液晶层包含球状 隔片。隔片由硬透明聚合物组成。举例来说，来自Sekisui Chemical Co. Ltd的产品，以 名称Micropearl SP?而已知，已经被证明是高度地适合作为隔片。在边缘上，液晶层通过 粘合密封接头（未表示）进行密封，该粘合密封接头用来以坚固并且持久的方式来连接具 有电极的玻璃片材4。在分开的玻璃片材4的边缘上密封它们的粘合密封材料包含环氧树 脂。
[0121] 在最初阶段中（"OFF"状态），即在施用电压之前，包含液晶的功能膜是半透明的， 即它在光学上透射但不是透明的。一旦电流被接通，在交变电场作用下该液晶层改变至透 明的状态，即其允许视图穿过功能膜。
[0122] 玻璃板可以通过使用在下面详细描述的方法进行制备。在连续涂敷的工业设备中 通过使用磁场增强的反应性阴极溅射法，根据本发明的浮法玻璃片材在连续的溅射腔室中 用具有大约100纳米厚度的IT0层或者具有70nm厚度的银层进行涂覆。
[0123] 两个尺寸相同的并且具有希望的尺寸的分开的玻璃片材从如此涂覆的大玻璃片 材进行切割并且进行制备用于该处理的后续工作。
[0124] 与隔片混合的液晶层然后施用于该两个由此处理的玻璃片材之一。在被称为填充 的操作期间，可以使用允许精确地调节倾倒的量的特殊装置滴状地进行液晶层的施用。在 该方法的另一个实施方案中，液晶层的施用可以借助于具有确定的网目尺寸的丝网印刷布 进行实施。
[0125] 形成该密封接头的粘合剂层在沉积液晶层之前或之后直接地沿着该玻璃片材的 边缘进行施用。密封材料的施用是不连续的或者连续的然后是产生排气孔（通过取出密封 材料）。
[0126] 当两个分开的玻璃片材随后彼此推近时，粘合剂层被压缩直至液晶层的厚度。
[0127] 随后实施该如此形成的组装件的压延和压制。任选地，如果液晶层包含液晶和单 体的混合物，然后实施聚合反应步骤，例如通过用紫外光的照射，如果所使用的单体是光聚 合的。
[0128] 获得的堆叠体随后与用包含反射镜层的涂层涂覆的基材进行装配。装配可以通过 粘合剂连接或者通过使用层压插入层机械地进行实施。
[0129] 如此定义的玻璃板用作为以反射运行的投影屏允许改善对比度和/或光度和/或 视角。
[0130] 根据本发明的玻璃板特别地可用为在建筑物中的内隔断（在两个房间之间或者 在空间中）。更特别地，本发明的玻璃板特别地用作为会议室的用于投影显示的内隔断。可 以在反射镜状态和允许投影的漫射状态之间转换。此外，包含反射镜层的涂层防止投射的 图像由于透明性在主面上出现。当投射的图像是机密的时候，这具有重要的优势。
[0131] 本发明的玻璃板还可以特别用在旅馆业中，用于分隔浴室和卧室。在浴室侧上获 得完美的反射镜。在卧室中，在0N状态，获得构成在卧室和浴室之间的间隔的反射镜，和在 OFF状态，获得投影屏，例如用于电视的投影屏。 实施例
[0132] I.使用的材料 该可变的漫射系统（SDLV1)包含两个用IT0层（其围绕功能膜的电极的作用）覆盖 的聚对苯二酸乙二醇酯片材，即包含液晶小滴的介质。这种可变漫射系统目前用于来自 Saint-Gobain Glass的Priva-Lite?玻璃板中。包含向列型液晶的液体乳状液的功能膜 具有大约10至30微米（优选地20至25微米）的厚度。PET片材具有大约175微米的厚 度。该两个电极由具有大约100欧姆/平方的电阻的IT0(锡掺杂的氧化铟）组成。
[0133] 可变光漫射系统（SDLV2)具有在附图2中图解的结构并且特别地包含两个浮法玻 璃片材，在该片材上，在内表面上沉积具有大约20至400nm厚度的由氧化铟锡（IT0)制成 的导电层。该液晶层具有5至60微米的厚度。
[0134] 可变的漫射系统（SDLV3)包含两个浮法玻璃片材。在充当携带背面电极的支承体 的浮法玻璃的内表面上沉积包含具有大约70nm厚度的由银制成的导电反射镜层的涂层。 在充当携带前面电极的支承体的浮法玻璃的内表面上也沉积具有大约20至400nm厚度的 由氧化铟锡（IT0)制成的导电层。该液晶层具有5至60微米的厚度。
[0135] 作为可以进行使用的附加的前面或者背面基材，可以提到由Saint-Gobain公司 销售的Planilux?或者Diamant?玻璃，它们是平面玻璃。
[0136] 还使用由EVA或者PVB制成的层压插入层。
[0137] 最后，还使用三个由具有6_厚度的包含涂层的玻璃片材组成的背面基材，该涂 层包含反射镜层。这些基材的特征在以下表中给出。光反射值RE纟卜和此肖分别地对应在该 玻璃板的不包含反射镜层一侧上和在包含反射镜层的一侧上获取的光反射方测量值。
【权利要求】
1. 玻璃板，所述玻璃板包含正面和背面，特征在于所述玻璃板包含： -可变光漫射系统，其包含能够在透明状态和漫射状态之间转换的功能膜， -涂层，其包含至少一个反射镜层，所述涂层至少通过功能膜与正面分隔， 所述玻璃板具有： -低于20%的光透射TL， -大于25%的光反射RL。
2. 根据权利要求1的玻璃板，特征在于该可变光漫射系统是可电控的并且包括被前和 后两个携带电极的支承体围绕的功能膜，所述电极每个包括至少一个导电层并且直接地与 功能膜接触。
3. 根据权利要求2的玻璃板，特征在于反射镜层是背面电极的导电层。
4. 根据前述权利要求任一项的玻璃板，特征在于它具有低于5%的光透射TL和/或大 于50%的所测量的光反射。
5. 根据前述权利要求任一项的玻璃板，特征在于反射镜层是金属层或者包含金属氮化 物的层，优选地包含至少一种选自以下的金属：银、铝、钛、金、镍、铬、铜、铑、钼、钯、钴、锰、 钥、钨、铪、铌、铁和钽、包括这些金属的合金。
6. 根据前述权利要求任一项的玻璃板，特征在于该反射镜层选自银层、铬层、铌层、氮 化铌层、钢层，优选地不锈钢的层，或主要包含银、铬、铁或者铌的合金的层。
7. 根据前述权利要求任一项的玻璃板，特征在于反射镜层具有50至80nm的厚度。
8. 根据前述权利要求任一项的玻璃板，特征在于反射镜层被放置在该玻璃板的内部。
9. 根据前述权利要求任一项的玻璃板，特征在于该玻璃板包含： -由平面玻璃制成的透明背面基材， -由塑料制成的插入层， -可变光漫射系统，其包含被两个携带电极的支承体围绕的功能膜，所述电极与该功 能膜直接地接触， -由塑料制成的插入层， -由平面玻璃制成的透明前面基材。
10. 根据权利要求9的玻璃板，特征在于可变光漫射系统包含两个围绕功能膜的携带 电极的支承体，其由用氧化锡铟导电层覆盖的聚对苯二酸乙二醇酯片材组成。
11. 根据权利要求1_8任一项的玻璃板，特征在于该玻璃板包含： -由平面玻璃制成的透明背面基材， -塑料插入层 -可变光漫射系统，其包含被两个携带电极的支承体围绕的功能膜，所述电极与该功 能膜直接地接触。
12. 根据权利要求11的玻璃板，特征在于该可变光漫射系统包含两个携带电极的支承 体，该支承体包括含电极的平面浮法玻璃片材，并围绕功能膜。
13. 根据权利要求9-12任一项的玻璃板，特征在于包含至少一个反射镜层的涂层被沉 积： -在背面基材的外表面上，和/或 -在背面基材的内表面上，和/或 -在携带背面电极的支承体的外表面上，和/或 -在携带背面电极的支承体的内表面上。
14. 根据前述权利要求任一项的玻璃板，特征在于所述玻璃板用作为以反射方式运行 的投影屏，所述玻璃板包含正面和背面，将图像投影在该正面上。
15. 投影系统，其包含用作为投影屏的玻璃板和投影仪，所述玻璃板包含正面和背面， 在该正面上投影图像，特征在于所述玻璃板包含： -可变光漫射系统，其包含能够在透明状态和漫射状态之间转换的功能膜， -涂层，其包含至少一个反射镜层，所述涂层至少通过功能膜与正面分隔， 所述玻璃板具有： -低于20%的光透射TL， -大于25%的光反射RL。
16. 用于反射投影的方法，根据该方法使用以反射方式运行的投影屏和投影仪，所述方 法在于借助于该投影仪在投影屏上投影图像，所述投影屏包含如权利要求1-14任一项中 所定义的玻璃板。
【文档编号】G03B21/56GK104350419SQ201380030047
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年6月4日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】P.吉塞, P.加尤 申请人:法国圣戈班玻璃厂