[發明專利]包含可變光漫射系統和吸收性元件對的窗玻璃

有效

• 申請號: 201380057292.6
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN104781727B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: P.加尤;E.米蒙
• 申請（專利權）人: 法國圣戈班玻璃廠
• 主分類號: G02F1/1334
• 分類號: G02F1/1334;B32B17/10;C09K19/54;E06B3/67;G02B5/20;G02B5/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 黃念;萬雪松

本發明涉及包含基材的窗玻璃，該基材涂覆有在透明狀態和半透明狀態之間轉換的可變光漫射系統，該可變光漫射系統包含能夠沿著高于在基材和空氣之間的界面處的臨界全內反射角的漫射角使入射光漫射的漫射層和至少一個至少通過漫射層進行分隔的可見光吸收性元件對。本發明還涉及所述窗玻璃作為投影屏或背投影屏的用途。

技術領域

本發明涉及包含至少一個用在透明狀態和半透明狀態之間轉換的可變光漫射系統涂覆的基材的窗玻璃，該可變光漫射系統包含能夠沿著高于在基材和空氣之間的界面處的臨界全內反射角的漫射角使入射光漫射的漫射層。

本發明還涉及投影或者背投影方法，其中所述窗玻璃用作為投影或者背投影屏幕。

本發明更具體地目的為允許投影圖像的窗玻璃、遮光窗玻璃和在漫射狀態和透明狀態之間可轉換的窗玻璃的領域。

本發明的窗玻璃提供大大改善的在漫射狀態的遮蔽能力，以及具有優異的光學性質。窗玻璃的在漫射狀態的遮蔽能力相當于它的不允許視力穿過它的能力。透明狀態的品質以及在直接投影中的圖像清晰度相對于包含相同漫射層的窗玻璃得到改善，這是因為降低了該通常在這種類型窗玻璃上可見的殘余漫射光暈。最后，這些窗玻璃具有可與現有技術的窗玻璃在透明狀態時相當的外觀的透明狀態但是同時使用更低的轉換電壓。

背景技術

“臨界全內反射角”理解為表示這樣的角度，高于該角度時，所有以高于稱為“臨界”值的入射角從較高光學指數的介質朝向較低光學指數的介質到達分隔面或者界面的光輻射被所述表面或者界面反射。臨界角(θc)可以通過應用Snell-Descartes方程并且通過用90°代替折射角進行測定。在基材和空氣(它們的折光指數滿足關系式n_substrat>n_air)之間的界面處的全內反射的臨界角(θc)為：

例如，在具有1.54的折光指數的玻璃基材與空氣之間的界面的臨界全內反射角為約40°。

當前市場出售的在透明狀態和漫射狀態之間可轉換的窗玻璃包含由兩個攜帶電極的基材組成的功能膜，該電極呈包封含液晶小滴的層的塑料薄片的形式，整個裝配件借助于中間層進行層壓或者在兩個玻璃基材之間粘結。當該膜被施用電壓(ON狀態)時，液晶本身沿著優先軸定向，這允許視力穿過該功能膜。沒有電壓時(OFF狀態)，在液晶小滴內沒有排齊的情況下，該膜變得漫射的并且阻止視力。

當前市場出售的可轉換窗玻璃，當它們包含例如NCAP(向列曲線排列相)層(具有平均尺度為5微米的小滴)時，允許具有低的亮度但是清晰的、良好解析的并不模糊的直接投影。另一方面，這些窗玻璃的漫反射在透明狀態時是低的并且視覺感是優良的。然而，包含這些功能膜的窗玻璃具有有限的遮蔽能力。

申請人已經開發了包含液晶但不使用功能膜技術的可轉換窗玻璃。這些可轉換窗玻璃包含直接被封裝在兩個基材(優選地由玻璃制成)之間并不被包括在兩個攜帶電極的載體(呈塑料片材形式)之間的漫射層。該由基材和漫射層形成的整個裝配件借助于密封圈或外周粘合劑帶進行密封。專利申請WO2012/028823和WO2012/045973描述了這種窗玻璃。這種技術的使用允許通過節省所使用的材料而制造較便宜的窗玻璃。

由本申請人開發的可轉換窗玻璃包括含大量的彼此無最佳優先取向的分散在聚合物基質內的液晶小滴的漫射層(在下文PDLC，“聚合物-分散液晶”層)。該小滴具有低于4微米的平均尺度。

令人驚訝地，這些窗玻璃提供優良的遮蔽能力以及較好的在透明狀態時的在法線視野的品質，具有較低的成本。另一方面，這些窗玻璃具有不可忽略的缺點。尤其觀察到在漫射狀態時存在光暈，其在直接投影的情況下尤其有妨礙和在透明狀態時在角度中的退化的外觀。這種退化的外觀特征為存在白色霧化，其歸因于在液晶小滴位置的漫射光反射。

為了解釋觀察到的差異，申請人研究了支配這些復雜窗玻璃的機理。