CN104303102B - 用于在包含具有漫反射性质的透明层状元件的玻璃上投影或者背投影的方法 - Google Patents

用于在包含具有漫反射性质的透明层状元件的玻璃上投影或者背投影的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及投影或者背投影方法，该方法包括使用具有两个主要外表面的用作为投影屏或者背投影屏的玻璃板和投影仪。所述方法在于借助于该投影仪在该玻璃板的侧面之一上投影可被观众看见的图像。所述窗玻璃包含具有漫反射性质的透明层状元件。

Description

用于在包含具有漫反射性质的透明层状元件的玻璃上投影或 者背投影的方法
本发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质的透明层状元件的玻璃板作为投影屏或者背投影屏。本发明还涉及非常特别适合于本发明的投影方法或者背投影方法的玻璃板。
已知的玻璃板包括标准的透明玻璃板，其产生入射辐射在该玻璃板上的透射和镜面反射，和半透明玻璃板，其引起入射辐射在玻璃板上的透射和漫反射。
通常，当在玻璃板上具有给定的入射角的入射辐射通过该玻璃板在多个方向中被反射时，通过该玻璃板的反射被认为是漫射。在玻璃板上具有给定入射角的入射辐射通过该玻璃板以等于该入射角的反射角被反射时，通过该玻璃板的反射被认为是镜面反射。类似地，当在玻璃板上具有给定入射角的入射辐射被该玻璃板以等于该入射角的透射角进行透射时，穿过该玻璃板的透射被认为是镜面透射。
已经进行了许多尝试以为标准的透明或者半透明玻璃板提供附加性质，该附加性质将允许它们用作为投影屏或者背投影屏。
投影屏包含两个面或者表面，在其上投影来源于设置在与该光源相同的空间区域中的光源的图像(直接投影)的主面，在其上任选地由于透明度出现投影在主面上的图像的反面。
背投影屏拥有可用的主面和反面，它们具有与如上所述的投影屏相同的特征。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拥有可用的空间。这种构造因此受到对于它的使用所要求的空间的局限。
透明的标准玻璃板作为投影屏的用途是不可设想的。这是因为这些玻璃板不具有漫反射性质；它们因此不允许在它们的任一面上形成图像并且以反射镜方式返回明显的反射。
半透明的标准玻璃板用作为投影屏也显示出缺点。这些半透明玻璃板不允许穿过该玻璃板保持清楚的视图。
为了改善用作为投影屏的标准半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载体之间的活性元件的功能膜。该活性元件，当该膜被置于电压下时，沿着优先轴进行取向，其允许视图穿过该功能膜。没有电压时，在活性元件没有调准的情况下，该膜变成漫射性并且阻止视图。
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(例如液晶玻璃板)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。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。在投影中的视角，甚至在漫射状态，被大大地降低，使得这种玻璃板难以用作为投影屏。
另一种解决方案，特别在专利申请EP0823653中提出，由将可变的光透射/吸收系统和可变的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，但是在投影中不是正确地运行。图像的反射投影具有一般的品质，在此还是，具有低的亮度和低的视角。最后，图像的投影仅仅在漫射状态中是可能的。在透明状态中，直接投影是不可能的。
用作为投影和背投影屏幕的丝网印刷玻璃板也是已知的。然而，这种玻璃板不具有足够透明性。这些玻璃板的丝网印刷图案总是可见的。
最后，已知所谓"全息"的投影玻璃板，在其上可以以背投影方式从一定角度投影图像同时维持该玻璃板的透明性。然而，这些玻璃板被限制在背投影，使得需要在非常精确的位置设置投影仪。此外，这些产品具有极其高的生产成本。
本发明目的因此为通过提供一种可以用作为投影屏或者背投影屏的玻璃板克服现有技术的已知玻璃板的缺点，所述玻璃板特别地允许图像的直接投影，该图像在大的视角时是可见的，同时维持该玻璃板的透明性。
本发明还允许：
- 增强该投影的图像的亮度，
- 增强或者改善该投影的图像的对比度，
- 获得优异的视角，进行这种显示而无光学缺陷，即具有优异的所显示图像的清晰度，
- 能避免热点(“hot spot”)现象和使可以由于被投影的图像在投影部件(piècede projection)中的反射和透射而形成重像所引起的妨碍最小化。
本发明因此涉及投影或者背投影方法，根据该方法可使用包含两个主要外表面10，20的用作为投影屏或者背投影屏的玻璃板5和投影仪，所述方法在于借助于该投影仪在该玻璃板的侧面之一上投影可被观众看见的图像，特征在于所述玻璃板包含具有两个光滑主要外表面2A，4A的透明层状元件1，特征在于它包含：
- 两个外层2，4，其每个形成该层状元件的两个主要外表面2A，4A的之一并且其由具有基本相同的折光指数(n2，n4)的透明材料，优选地介电材料组成，和
- 被插在所述外层之间的中间层3，这种中间层3由为透明层(优选介电层，具有与外层的折光指数不同的折光指数(n3))或者金属层的单一层形成，或者由层(31，32，…，3k)堆叠体形成，该层堆叠体包含至少一个具有与外层的折光指数不同的折光指数(n31，n32，…或n3k)的透明层(优选介电层)或者金属层，
其中在该层状元件的两个相邻层(该两个相邻层之一是具有折光指数(n2，n4，n3，n31，n32，…或n3k)的透明层和另一个是金属层，或者它们是两个具有不同折光指数的透明层)之间的每个接触表面(S0，S1，…，Sk)是纹理化的并且与其它的在两个相邻层(该两个相邻层之一是具有折光指数(n2，n4，n3，n31，n32，…或n3k)透明层和另一个是金属层，或者它们是两个具有不同折光指数的透明层)之间的纹理化接触表面是平行的。
在本发明的范围中，对一方面金属层(对于它们，折光指数的值是无关紧要的)和另一方面具有确定折光指数的透明层，优选地介电层(对于它们，要考虑相对于外层的折光指数差值)进行区分。
根据特别有利的实施方案，该玻璃板另外包含至少一个抗反射涂层。
根据另一个特别有利的实施方案，该玻璃板另外包含可变的光漫射系统，该系统包含能够在透明状态和漫射状态之间进行转换的功能膜。可变的光漫射系统优选地是电可控制的。这种系统可以包含由两个携带电极的支撑体进行围绕的功能膜，该支撑体优选地是透明的。该电极与该功能膜直接接触。该电极优选地每个包含至少一个导电层。
本发明的优选的实施方案结合了有利的实施方式。
具有漫反射的透明元件允许获得在透射中透明的并且具有漫反射的玻璃板。这些性质有助于获得该投影的图像的优良亮度。这种元件因此允许穿过该元件获得清楚的视图同时限制"反射镜"类型的镜面反射。中间层促进漫反射，因此允许图像在该包含该透明层状元件的玻璃板的任一侧上的直接投影，其中该图像在中间层中形成。
抗反射涂层的加入允许降低在层状元件内部的多重反射并因此改善投影的图像的质量。
与可变的光漫射系统的结合，当这种系统为它的透明状态时，不改变该玻璃板的性质。相反地，当该系统为它的漫射状态时，以直接投影获得的图像的质量得到改善，因为该层状元件的漫反射被加入到该可变的光漫射系统的漫反射中。这种协同的互相作用允许获得该投影的图像的更好的亮度和更好的对比度。可变的光漫射系统，优选地电可控制的可变的光漫射系统的存在，因此允许获得在透明状态和漫射状态之间可转换的玻璃板，但是在其上在透明状态和在漫射状态具有同样优良的视角的直接投影是可能的。
根据本发明的玻璃板因此允许实现图像的直接投影。投影的图像可以以优异的视角(可以最高至180°)可见。这是因为位于大约-90°或者+90°的角度的观察者可以在本发明的玻璃板上清楚地看见投影的图像或者阅读投影的文字。
该玻璃板的性质，特别地非常大的视角，允许不对投影仪的位置产生特别的限制。例如，该投影仪可以进行设置以便该投影仪的灯的镜面反射和/或非漫透射对于观察者来说不是可见的，而不会使该投影的质量降级。因此避免了热点现象。
这种相同的性质允许使由于形成次级图像可引起的妨碍最小化。该次级图像是由于：
- 投射的光在玻璃板上的镜面反射，这时图像可以在该投影部件(pièce deprojection)的另一个表面上形成，
- 穿过该玻璃板的被投影的光的非漫透射，这时图像可以在该投影部件(piècede projection)的另一个表面上形成。
这种妨碍可以通过设置投影仪(使得这些次级图像在不妨碍观察者的地点，例如在地上形成)被最小化。
本发明的解决方案从技术观点来看而且从经济的观点(由于低的由于具有漫反射性质的透明层状元件的存在而引起的额外成本)来看构成了对已有的用于作为投影屏窗的用途的玻璃板的改善。
在整个本说明书中，根据本发明的玻璃板被视为被水平地设置，其中它的向下取向的第一面定义了下主要外表面10和它的与第一面相反的向上取向的第二面定义了上主要外表面20；措辞"在...上方"和"在...下方"的意义因此相对于这种取向进行考虑。除非特别地规定，措辞"在...上方"和"在...下方"不必然地表示两个元件、层、涂层和/或系统相互接触地进行设置。术语"下"和"上"在这里参照这种定位进行使用。
该玻璃板此外可以包含至少一个设置在该层状元件和/或任选的可变的光漫射系统的上方或下方的附加层。该玻璃板的所述一个或多个附加层可以由透明材料，优选地介电材料组成，该透明材料具有与该层状元件的外层的透明材料，优选地介电材料非常基本相同的折光指数或者不同的折光指数。这些附加层优选地选自：
- 透明基材，其选自聚合物、玻璃或者陶瓷，其包含两个光滑主要表面，
- 最初为适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料，
- 由热成型或者压敏塑料制成的插入层。
该玻璃板包含两个上和下主要外表面10，20。该玻璃板的主要外表面可以与该层状元件的主要外表面是重合的，例如，如果该玻璃板不包含附加层。另一方面，如果该玻璃板包含：
- 至少一个上附加层，该玻璃板的上主要外表面将与该上附加层的上主要外表面是重合的，
- 至少一个下附加层，该玻璃板的下主要外表面将与该下附加层的下主要外表面是重合的。
在本发明意义内，术语"指数"指光学折光指数，在550nm波长进行测量。
根据本发明，薄层是具有低于1微米的厚度的层。
当两种透明材料，优选地介电材料，具有其中在它们在550纳米的折光指数之间的差值的绝对值小于或等于0.15的折光指数时，该两种透明材料或者透明层，优选地介电材料或者层，具有基本上相同的折光指数或者具有基本上相等的它们的折光指数。根据本发明，在该层状元件的两个外层的组成透明材料，优选地介电材料之间在550纳米的折光指数的差值的绝对值，优选地根据递增次序，为：小于或等于0.05，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。
当两种透明材料或者透明层在550nm的折光指数之间的差值的绝对值严格地大于0.15时，该两种透明材料或者透明层，优选地介电材料或者层，具有不同的折光指数。根据有利的特征，在一方面该外层和另一方面该中间层的至少一个透明层(n3，n31，n32，…，n3k)之间在550纳米的折光指数的差值的绝对值大于或等于0.3，优选地大于或等于0.5，更优选地大于或等于0.8。
这种相对大的折光指数的差值在该层状元件内部的至少一个纹理化接触表面上出现。这允许有利于在这种纹理化接触表面上的辐射反射，即辐射通过该层状元件的漫反射。
在两个相邻层之间的接触表面是在该两个相邻层之间的界面。
透明元件是一种穿过它存在辐射(至少在对于该元件的目标应用有用的波长范围中)透射的元件。优选地，该元件至少在可见光波长范围中是透明的。
根据本发明，该透明材料或者透明层特别地指：
- 由具有折光指数(n2、n4)的透明材料组成的外层2，4，
- 由具有折光指数(n3)的透明层形成的中间层3，
- 层(31，32，…，3k)堆叠体，其包含至少一个具有与该外层折光指数不同的折光指数(n31，n32，…或者n3k)的透明层。
优选地，该透明材料或者透明层是有机或者无机性质的。优选地，该透明材料或者透明层不是金属的。该无机透明材料或者透明层可以选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物。该过渡金属、非金属或者碱土金属优选地选自硅、钛、锡、锌、铟、铝、钼、铌、锆或者镁。该有机介电材料或者层选自聚合物。
这些透明材料或者透明层优选地是介电的。介电材料或者层是非金属材料或者层。据认为，介电材料或者层是具有低导电率，优选地低于104S/m，任选地低于100S/m的导电率的材料或者层。它还可以认为，介电材料或者层是具有比金属更高的电阻率的材料或者层。本发明的介电材料或者层具有大于1欧姆.厘米(Ω.cm)，优选地大于10Ω.cm，并且任选地大于104Ω.cm的电阻率。
根据本发明的一个特定的实施方案，该透明层状元件用作为携带电极的支撑体。例如，该透明层状元件可以构成该可变的光漫射系统的携带电极的支撑体之一。该下外层这时起支撑体的作用并且由中间层和上外层组成的组装件提供电极的功能。
根据这种实施方案，该中间层优选地包含至少一个金属层。当该位于这种层上方的层是具有折光指数n4、n31、n32、…n3k的透明层时，这些层必须在一定程度上是导电性的。所述透明材料或者透明层因此可以是导电层。这是因为这些透明材料或者透明层必须具有足够"低"的电阻率以不使得该由这种层或者这些层和该层状元件的中间层组成的电极是绝缘性。这些层或者材料优选地具有低于1Ω.cm，优选地低于10-2Ω.cm的电阻率。
纹理化或者粗糙表面是其中表面性质以比在表面上的入射辐射的波长更大等级进行改变的表面。该入射辐射这时以漫射方式被该表面透射和反射。优选地，根据本发明的纹理化或者粗糙表面具有对应于至少0.5微米，特别地1至5微米的算术平均偏差Ra(对应于从粗糙度轮廓的中线开始在评价长度上测量的粗糙度轮廓R的所有绝对距离的算术平均值)的粗糙度参数。
光滑表面是其中该表面不规则性使得该辐射不被这些表面不规则性偏转的表面。该入射辐射这时以镜面方式被该表面透射和反射。优选地，光滑表面是其中该表面不规则性具有比在该表面上的入射辐射的波长更小的尺寸或者是非常大得多的尺寸(大等级的起伏)的表面。
然而，该外层或者该附加层可以显示出一定表面不规则性，只要这些层与一个或多个附加层接触，该附加层由具有基本上相同的折光指数的介电材料组成并且在它们的与所述具有一定不规则性的层接触的面相反的面上具有如上方所定义的光滑表面。
优选地，光滑表面是具有对应于低于0.1微米，优选地的低于0.01微米的算术平均值偏差Ra的粗糙度参数，或者低于10°的斜率的表面。
玻璃板包含至少一个透明的有机或者无机基材。
该层状元件可以是刚性的或者挠性的。它特别地可以是由玻璃或者聚合物材料构成(例如基于玻璃或者聚合物)的玻璃板。它还可以是基于聚合物的挠性膜，特别地能被加入到表面以在其上提供漫反射性质同时保持它的透射性质的膜。
申请人已经发现本发明的层状元件的特别有利的性质是由于在外层之间指数的一致性，即这两个层具有基本上相同的折光指数的事实。根据本发明，指数的一致性或者指数的差值对应于在该层状元件的两个外层的组成透明材料，优选地介电材料之间在550nm的折光指数的差值的绝对值。该指数的差值越小，穿过该玻璃板的视图越清晰。该穿过层状元件的视图的极端清晰度是由于最大可能贴近的指数一致性。
借助于本发明，获得入射辐射在层状元件上的镜面透射和漫反射。镜面透射保证穿过该层状元件的清晰视图。漫反射允许防止在层状元件上的清晰反射和耀眼的风险。
在层状元件上的漫反射来源于在两个相邻层(它们之一是透明层和另一个是金属层，或者它们是两个具有不同折光指数的透明层)之间的每个接触表面是纹理化的。因此，当在层状元件上的入射辐射达到这种接触表面时，它被金属层反射或者由于在两个透明层之间的折光指数的差值而被反射和，由于接触表面是纹理化的，该反射是漫反射。
镜面透射来源于：该层状元件的两个外层具有光滑的主要外表面和由具有基本上相同的折光指数的材料组成，和来源于：在该层状元件的两个相邻层(该两个相邻层之一是具有折光指数(n2，n4，n3，n31，n32，…或者n3k)的透明层和另一个是金属层，或者其是两个具有不同折光指数的透明层)之间的每个纹理化接触表面与其它的在两个相邻层(该两个相邻层之一是具有折光指数(n2，n4，n3，n31，n32，…或者n3k)的透明层和另一个是金属层，或者其是两个具有不同折光指数的透明层)之间的纹理化接触表面是平行的。
该层状元件的光滑外表面允许辐射在每个空气/外层界面的镜面透射，即允许辐射从空气进入到外层中或者辐射从外层离开进入空气中，而不改变该辐射的方向。
纹理化接触表面的平行性意味着该中间层的组成层或者每个组成层(其是具有与外层的折光指数不同的折光指数的透明层，或者是金属层)具有均一的与该中间层与所述外层的接触表面垂直的厚度。
这种厚度的均一性可以是在整个纹理范围中普遍的或者是在纹理的区域上局部的。特别地，当该纹理显示出斜率变化时，在两个连续纹理化接触表面之间的厚度可以对于每区域作为该纹理的斜率的函数进行改变，然而该纹理化接触表面总是保持彼此平行。特别地对于通过阴极溅射沉积的层存在这种情况，其中当该纹理的斜率提高时层的厚度更加降低。因此，局部地，在每个具有给定斜率的纹理区域上，层的厚度保持不变但是层的厚度在具有第一斜率的第一纹理区域和具有与第一斜率不同的第二斜率的第二纹理区域之间是不同的。
有利地，为了获得在该层状元件内部的纹理化接触表面的平行性，该中间层的组成层或者每个组成层是通过阴极溅射沉积的层。这是因为阴极溅射，特别地磁场增强的阴极溅射，保证该界定该层的表面是彼此平行的，使用其它沉积技术，如蒸发或者化学气相沉积(CVD)还或者溶胶凝胶法不是这种情况。事实上，在该层状元件内部的纹理化接触表面的平行性对于获得穿过该元件的镜面透射是必要的。
在该层状元件的第一外层上的入射辐射越过该第一外层而不改变它的方向。由于性质上的差异(具有折光指数(n2，n4，n3，n31，n32，…或n3k)透明的，或者金属的)或者由于在第一外层和该中间层的至少一个层之间的折光指数的差异，辐射随后在中间层中进行折射。由于一方面在该层状元件的两个相邻层(它们之一是透明层和另一个是金属层，或者其是两个具有不同折光指数的透明层)之间的纹理化接触表面是彼此完全平行的，和另一方面，第二外层具有与第一外层基本上相同的折光指数，根据用于折射的Snell-Descartes定律，该辐射从该中间层开始在第二外层中的折射角等于该辐射从第一外层开始在该中间层上的入射角。
该辐射因此从该层状元件的第二外层沿着与它在该元件的第一外层上的入射方向相同的方向离开。该辐射通过该层状元件的透射因此是镜面的。因此借助于该层状元件的镜面透射性质获得穿过该层状元件的清晰视图，即该层状元件不是半透明的。
根据本发明的一个方面，凭借该层状元件的漫反射性质以在该辐射的入射侧，在多个方向中反射该辐射的大部分。借助于该层状元件的镜面透射性质获得这种强烈的漫反射同时穿过该层状元件具有清楚的视图，即该层状元件不是半透明的。这种具有强烈漫反射的透明层状元件显示出对于如显示屏或者投影屏的应用的一定益处。
根据本发明的一个方面，该层状元件的两个外层的至少一个由介电材料组成并且选自：
- 透明基材，其主要表面之一是纹理化的和其另一个主要表面是光滑的，优选地选自聚合物、玻璃或者陶瓷，
- 透明材料层，优选地介电材料层，其选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物，
- 基于最初为适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料的层，其包含：
- 可光交联和/或可光聚合的材料，
- 通过溶胶凝胶法沉积的层，
- 瓷漆层，
- 由热成型或者压敏塑料制成的插入层或者插入片，其可以优选地基于选自以下的聚合物：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚氯乙烯(PVC)，聚氨酯(PU)，聚对苯二酸乙二醇酯或者乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)。
该透明基材的主要表面之一的纹理化可以通过任何已知的纹理化方法获得，例如通过压印该基材(预先加热至可以使它变形的温度)的表面，特别地通过借助于辊(在它的表面具有与待在该基材上形成的纹理化互补的纹理化)的压延；通过借助于粒子或研磨面的研磨，特别地通过喷砂；通过化学处理，特别地在玻璃基材的情况下使用酸的处理；在由热塑性聚合物制成的基材的情况下，通过模塑，特别地注塑；或者通过雕刻。
当该透明基材用聚合物制成时，它可以是刚性的或者挠性的。根据本发明的适合的聚合物的实例特别地包含：
- 聚酯，如聚对苯二酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二酸丁二醇酯(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；
- 聚酰亚胺；
- 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)；
- 光交联的和/或光聚合的树脂，如thiolène、聚氨酯、氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯或者聚酯-丙烯酸酯树脂，和
- 聚硫氨酯。
这些聚合物通常显示出1.3至1.7的折光指数范围。
可以直接地用作为该层状元件的外层的已纹理化的玻璃基材的实例包含：
- 由Saint-Gobain Glass公司以Satinovo®系列销售的玻璃基材，其已进行纹理化并且在它们的主要表面之一上具有通过喷砂或者酸侵蚀获得的纹理；
- 由Saint-Gobain Glass公司以Albarino® S、P或者G系列或者以Masterglass®系列销售的玻璃基材，其在它们的主要表面之一上具有通过压延获得的纹理；
- 通过喷砂进行纹理化的高指数玻璃基材，如燧石玻璃，例如由Schott公司以标号SF6(n=1.81)，7SF57(n=1.85)，N-SF66(n=1.92)和P-SF68(n=2.00)销售。
当该层状元件的两个外层中每个由透明基材形成时，该两个透明基材具有彼此互补的纹理。
该层状元件的纹理化外层可以仅仅由选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物的透明材料层，优选地介电材料层构成。该过渡金属、非金属或者碱土金属优选地选自硅，钛，锡，锌，铝，钼，铌，锆或者镁。这种介电材料薄层可以由选自具有高折光指数的材料，如Si3N4、AlN、NbN、SnO2、ZnO、SnZnO、Al2O3、MoO3、NbO、TiO2或ZrO2，和具有低折光指数的材料SiO2、MgF2或者AlF3的材料组成。这种层优选地用作为该层状元件的上外层并且可以通过阴极溅射沉积技术，特别地磁场增强的阴极溅射，通过蒸发、通过化学气相沉积(CVD)在已经包含下外层和中间层的玻璃板上进行沉积。另一方面，通过阴极溅射产生的沉积与该表面共形。如此沉积的层因此随后必须进行抛光，以便获得平坦的主要外表面。这些介电层因此包含与该中间层的表面粗糙度匹配的纹理化表面和为平面的与这种表面相反的主要外表面。
该层状元件的外层还可以基于最初以适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料。优选地，这些层用作为该层状元件的上外层。
最初以液体或者糊状的粘性状态沉积的层可以是可光交联和/或可光聚合的材料层。优选地，这种可光交联和/或可光聚合的材料以在环境温度下为液体形式进行提供并且当它已进行照射和光交联和/或光聚合时产生无气泡或者任何其它不规则性的透明固体。它特别地可以是树脂，如通常用作为粘合剂、胶合剂或者表面涂层的那些。这种树脂通常基于环氧、环氧硅烷、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸或者甲基丙烯酸类型的单体/共聚单体/预聚物。可以提到，例如，硫代烯(thiolène)，聚氨酯，氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯或者聚酯-丙烯酸酯树脂。代替树脂，它可以是光交联的含水凝胶，如聚丙烯酰胺凝胶。可用于本发明中的光交联和/或光聚合树脂的实例包括由Norland Optics以NOA® Norland OpticalAdhesives商标销售的产品，如，例如NOA®65和NOA®75产品。
作为变型，最初以液体或者糊状的粘性状态沉积的外层可以是通过溶胶凝胶法沉积的溶胶-凝胶层，其包含根据溶胶凝胶法获得的基于二氧化硅的基质。
溶胶凝胶法在于，在第一步中，制备包含前体的称为"溶胶-凝胶溶液"的溶液，该前体在水存在时产生聚合反应。当这种溶胶-凝胶溶液被沉积在表面上时，由于在溶胶-凝胶溶液中存在水或者与环境水分接触时，前体水解并且缩合以形成网络，溶剂被俘获在该网络中。这些聚合反应引起越来越缩合的物种，其产生形成溶胶然后凝胶的胶体微粒。在约几百度的温度下这些凝胶的干燥和增密在基于二氧化硅的前体存在时产生相当于玻璃的溶胶-凝胶层，其特征与传统玻璃的特征相似。
优选地，该溶胶-凝胶层用作为该层状元件的上外层。由于它们的粘度，呈胶体溶液或者凝胶形式的溶胶-凝胶溶液可以容易地被沉积在该中间层的与第一外层相反的纹理化主要表面上，与这种表面的纹理共形。溶胶-凝胶层将"填充"该中间层的粗糙度。这是因为这种层包含与该中间层的表面的粗糙度匹配的表面(其因此是纹理化的)和为平面的与这种表面相反的主要外表面。通过溶胶凝胶法沉积的层因此确保该层状元件的表面的平面化。
该溶胶-凝胶层可以包括基于二氧化硅的基质并可以从前体如硅醇盐Si(OR)4获得。该溶胶-凝胶层这时相当于石英玻璃。
该沉积可以根据以下技术之一进行实施：
- 浸涂(英文术语“dip-coating”)；
- 旋涂(英文术语“spin-coating”)；
- 弯月形涂布(英文术语“laminar-flow coating”或者“meniscus coating”)；
- 喷涂(英文术语“spray-coating”)；
- 渗涂(英文术语“soak coating”)；
- 辊涂(英文术语“roll-to-roll process”)；
- 刷涂(英文术语“paint coating”)；
- 丝网印刷(英文术语“screen printing”)。
该沉积优选地通过使用空气雾化的喷射进行实施。用于干燥该溶胶-凝胶层的温度可以为0℃至200℃，优选地100℃至150℃，更优选地120℃至170℃。
通过溶胶凝胶法沉积的层确保该层状元件的表面的平面化。然而，当使用这种平面化层时，该溶胶-凝胶层的主要外表面可以显示出某些大范围表面不规则性。为了重建该层状元件的外层的光滑特征，因此可以与这种具有某些不规则性的表面接触地设置数个具有与所述外层基本相同的折光指数的附加层，如塑料片和平面玻璃基材。
外层的另一个实例可以通过在玻璃基材(例如钠钙玻璃基材)上沉积基于玻璃配料的瓷漆而获得。为了获得该瓷漆，首先通过将玻璃研磨至数微米的颗粒尺寸(例如D50=2微米)然后使用有机基质使这种研磨玻璃的糊化来制备包含玻璃配料的配制剂。这种组合物的层然后通过液体途径沉积技术(如丝网印刷或者狭缝式涂布(slot coating))被沉积在玻璃基材上。最后，这种层在相对于在该组合物中使用的玻璃配料的玻璃化转变温度高至少100℃的温度下进行烧制。该瓷漆层相当于基于最初为适合于成型操作的粘性、液体或者糊状形式的可固化材料的层。
随后可以通过在具有极端pH值的，即强酸性(pH<2)或者强碱性(pH>12)的溶液中的侵蚀使该瓷漆层产生粗糙度或者纹理化。在这种情况下，据认为该玻璃基材是该层状元件的附加层和该瓷漆层构成该层状元件的外层。
该瓷漆层还可以用作为上外层。在这种情况下，该层状元件的纹理化上外层可以仅仅由基于玻璃配料的在已经用下外层和用中间层涂覆的支撑体上通过液体途径的沉积技术(如丝网印刷或者狭缝式涂布)沉积的瓷漆组合物构成。瓷漆层将"填充"该中间层的粗糙度。这是因为这种层包含与该中间层的表面粗糙度匹配的表面(其因此是纹理化的)和与这种表面相反的主要外表面(其为平面的)。然而，在这种情况下，从为了使包含该玻璃配料的组合物熔化的高烧制温度的观点来看，需要确保用于该层状元件的其它层的材料，即用中间层涂覆的外层的材料，在这种烧制步骤之后可以不变形。例如，如果使用由包含纹理化瓷漆(作为下外层)的玻璃基材组成的支撑体，对于该包含用于适合形成上外层的玻璃配料的瓷漆组合物来说，优选地具有比用于形成下外层的瓷漆的玻璃配料组合物的玻璃化转变温度更低的玻璃化转变温度Tg。因此，该下外层在该上外层的烧制步骤期间不变形。
该外层可以包含基于由通过压缩和/或加热进行纹理化的热成型或者压敏塑料制成的插入层或者插入片的层。这种基于聚合物材料的层可以特别地是基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚对苯二酸乙二醇酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)的层。这种基于聚合物材料的层可以充当提供与附加层的粘结的层压插入层，如具有基本上等于第一外层的折光指数的透明基材。
该外层的厚度优选地为0.2微米至6毫米，更好是1微米至6毫米，并且根据材料的选择而改变。
平面或者纹理化的玻璃基材优选地具有0.4至6mm，优选地0.7至4mm的厚度。
平面或者纹理化的聚合物基材优选地具有0.020至2mm，优选地0.025至0.25mm的厚度。
由选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物的透明材料的层，优选介电材料的层组成的外层优选地具有0.2至20微米，优选地0.5至2微米的厚度。
基于最初以适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料的层优选地具有0.5至50微米，优选地0.5至20微米的厚度。基于光交联和/或光聚合材料的层优选地具有0.5至20微米，优选地0.7至10微米的厚度。通过溶胶凝胶法沉积的层优选地具有0.5至50微米，优选地10至15微米的厚度。基于玻璃配料的瓷漆层优选地具有3至30微米，优选地5至20微米的厚度。
基于塑料插入层或者插入片的层优选地具有10微米至2毫米，优选地0.3至1毫米的厚度。
用作为外层的透明材料或者透明层可以具有1.49至1.7，优选地1.49至1.54，或者1.51至1.53的折光指数，例如在使用标准玻璃的情况下。
由玻璃板组成的屏幕的品质取决于该玻璃板的透射和反射性质。通常，该光透射越低，光反射越高，在直接投影中使用的屏幕的质量越好。然而，根据本发明，寻求保持在透射中的优良透明性。
根据一种实施方案，该中间层包含至少一个促进光反射的反射层，即具有高的可见辐射的反射的层。这种性质，与该层状元件的特定结构组合，允许光的漫反射，引起对于作为投影屏的用途来说优异的性质。然而，反射层的使用以牺牲穿过该玻璃板的光透射为代价进行实施的。因此，该中间层的反射和透射性质的选择必须根据在该玻璃板的优良透明性和获得该投影的图像的优良亮度之间的期望来进行。
该层状元件的中间层的层或者层堆叠体可以包括：
- 至少一个由透明聚合物制成的粘合剂层，
- 至少一个由透明材料，优选地介电材料层组成的薄层，该透明材料选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物，
- 至少一个薄金属层，特别地银、金、铜、钛、铌、硅、铝、镍铬合金(NiCr)、不锈钢或者它们的合金的薄层。
由透明材料，优选地介电材料组成的薄层可以选自:
- 至少一个由具有与所述外层的折光指数不同的高折光指数的透明材料，优选地介电材料组成的薄层，如Si3N4、AlN、NbN、SnO2、ZnO、SnZnO、Al2O3、MoO3、NbO、TiO2或者ZrO2，
-至少一个由具有与所述外层的折光指数不同的低折光指数的透明材料，优选地介电材料组成的薄层，如SiO2、MgF2或AlF3。
当该中间层是由透明聚合物制成的粘合剂层时，外层借助于这种由具有与外层的折光指数不同的折光指数的介电材料层形成的中间层彼此装配在一起。
该中间层的厚度的选择取决于某些参数。通常，据认为该中间层的总厚度低于1微米，优选地5-200纳米，和该中间层的层的厚度为1-200纳米。
当该中间层包含金属层时，该层的厚度优选地为5-40纳米，更好为6-30纳米甚至更好为6-20纳米。优选地，该中间层包含基于银、金、镍、铬或者金属合金的金属层，例如由钢，优选地不锈钢制成的层。
当该中间层包含介电层，例如TiO2层时，它优选地具有20-100纳米和更好是55-65纳米的厚度和/或2.2至2.4的折光指数。
有利地，该层状元件的中间层的组成可以进行调节以为该层状元件提供例如日照控制和/或低辐射率类型热性质的附加性质。因此，在一个实施方案中，该层状元件的中间层是透明的薄层堆叠体，其包含交替的“n”个金属功能层，特别地基于银或者含银金属合金的功能层，和“(n+1)”个抗反射涂层，其中n≥1，其中每个金属功能层被设置在两个抗反射涂层之间。
已知地，这种具有金属功能层的堆叠体在日光辐射范围内和/或在大波长的红外辐射范围内具有反射性质。在这种堆叠体中，金属功能层基本上决定热性能，而围绕它们的抗反射涂层干涉性地(interférentielle)作用于该光学外观(aspect optique)。这是因为，虽然该金属功能层允许获得希望的热性能，甚至在对于每个金属功能层为大约10nm的几何厚度时，然而它们强烈反对在可见光波长的范围中的辐射的通过。因此，在每个金属功能层的任一侧上的抗反射涂层是必需的以确保在可见光范围中的优良光透射。实际上，正是该中间层的总堆叠体(包含薄金属层和抗反射涂层)在光学上进行优化。有利地，该光学优化可以对该层状元件的总堆叠体进行实施，即包括被设置在该中间层的两侧上的外层。
获得的层状元件这时结合了光学性质，即入射辐射在层状元件上的镜面透射和漫反射的性质，和热性质，即日照控制和/或低辐射率性质。包含这种元件的玻璃板还包括，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晒和/或隔热功能。
当该中间层是由透明聚合物制成的粘合剂层时，外层借助于这种由具有与外层的折光指数不同的折光指数的介电材料层形成的中间层彼此装配在一起。
根据本发明的一个方面，在该层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面的纹理由多个相对于该接触表面的总平面(plan général)凹进或者凸起的图案形成，其中该两个相邻层之一是透明层，优选地是介电层，和另一个是金属层，或者它们是两个具有不同折光指数的透明层。优选地，在该层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面的图案的平均高度为1微米至1毫米，其中该两个相邻层之一是透明层，优选是介电层，另一个是金属层，或者它们是两个具有不同折光指数的透明层。在本发明意义内，该接触表面的图案的平均高度被定义为的绝对值距离yi的算术平均值，其中对于该接触表面的每个图案在顶点和该接触表面的总平面之间取该绝对值距离yi，该算术平均值等于。
在该层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面的纹理的图案可以随机在整个接触表面上进行分布，其中该两个相邻层之一是透明层，优选地是介电层，另一个是金属层，或者它们是两个具有不同折光指数的透明层。作为变型，在该层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面的纹理的图案可以在该接触表面上周期性地进行分布，其中该两个相邻层之一是透明层，和另一个是金属层，或者它们是两个具有不同折光指数的透明层。这些图案特别地可以是圆锥体、角锥体、凹槽、肋线或者小波纹。
根据本发明的一个方面，对于该中间层的每个层(其由具有与它们不同的介电或者金属性质或者具有与它们不同的折光指数的层围绕)，这种层的厚度(与它与相邻层的接触表面垂直地获取)与它与相邻层接触的每个表面的图案的平均高度相对是更低的。这种低厚度允许提高这种可能性：辐射进入这种层的进入界面和辐射从这种层中出来的离开界面是平行的，并因此提高该辐射穿过该层状元件的镜面透射的百分比。有利地，该中间层的每个层(其被插入在两个具有与它们不同的介电或者金属性质或者具有与它们本身不同的折光指数的层之间)的厚度(其中这种厚度通过与它与相邻层的接触表面垂直地获取)低于它与相邻层接触的每个表面的图案的平均高度的1/4。
该中间层由在该第一外层的纹理化主要表面共形地沉积的单一层或者由依次在该第一外层的纹理化主要表面上共形地沉积的层堆叠体形成。
根据本发明，如果在沉积之后，该中间层的上表面是纹理化的并且与第一外层的纹理化接触表面平行的话，认为该中间层共形地被沉积在该第一外层的纹理化主要表面上。在该第一外层的纹理化主要表面上的该中间层的共形沉积或者该中间层的多个层连续的共形沉积优选地由阴极溅射，特别地磁场增强的阴极溅射进行实施。
该透明层状元件可以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，即可以使该层状元件1在主要外表面10和20的仅仅一部分或者整体的对面上形成或者存在。该玻璃板因此可以在它的表面的仅仅一部分上包括层状元件。因此，仅仅包括该层状元件的玻璃板部分可以有效地用作为投影屏。可以有效用作为投影屏的玻璃板的表面对应于该包含层状元件的表面并且与其对齐。术语"表面的一部分"理解为表示足以允许投影由观察者可看见的图像的表面积。举例来说，该表面的这部分可以占该玻璃板的总表面积的10%至90%。
为了获得均匀厚度的玻璃板，尽管不存在层状元件，设想数种解决方案。根据一种实施方案，作为外层，使用包含光滑主要外表面和主要内表面的透明基材，该内表面包含至少一部分它的纹理化表面和至少一部分它的光滑表面。随后，例如通过阴极溅射在外层上沉积中间层。这种沉积技术与该表面相符合。因此，获得仅仅在该外层的纹理化部分上的纹理化中间层和在该外层的非纹理化部分上的光滑层。最后，基于最初为适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料的外层，优选地溶胶-凝胶层，被沉积在中间层上。当中间层是纹理化的时，这种层将填充该粗糙度，并且将在任何情况下使这种组装件的上主要外表面平整化。
通过如此加工，本发明的层状元件(特别地具有在两个纹理化的并且平行的相邻层之间具有至少两个接触表面的特征)仅仅位于在该玻璃板的表面的与该外层的纹理化部分对应的部分上。该玻璃板的与外层的光滑部分对应的表面部分在两个纹理化并且平行的相邻层之间不具有接触表面并因此不具有漫反射性质。因此实际上获得在本发明的玻璃板的表面的仅仅一部分上包含该层状元件的玻璃板。
基材的部分纹理化可以通过如上所述的任何已知的纹理化方法获得，例如通过压印该基材的表面，通过研磨，通过喷砂，通过化学处理或者通过雕刻，例如通过使用掩模以保持该基材表面的至少一部分非纹理化。
这种实施方案是有利的，因为它因此可以例如仅仅在该玻璃板的上方部分的条带区上获得层状元件以在其上投影信息。仅仅包含该层状元件的玻璃板部分可以有效地用作为投影屏。这特别地借助于由本发明提供的很大视角是可能的，其允许使该投影仪以大角度定向该投影仪。
根据一种实施方案，该玻璃板另外包含至少一个抗反射涂层6。抗反射涂层的存在具有优先反射在该层状元件的每个纹理化接触表面上而不是在该玻璃板的外表面上的入射辐射的效果，该反射符合漫反射方式而不是镜面反射方式。因此与镜面反射相比较，有利于该辐射通过该层状元件的漫反射。
一个或多个抗反射涂层的存在有助于获得该投影的图像的更好清晰度，特别地有助于改善该图像的清晰性并且提高由该投影产生主图像的对比度(与来源于多重反射的次级图像相比较)。
抗反射涂层优选地被设置在位于该玻璃板的最远离该投影仪的一侧上的主要外表面上，无论该屏幕被用作为投影屏或者背投影屏。这是因为，为了使该玻璃板依然是透明的，使光的大部分光透射穿过，而另一部分以漫射方式被反射以形成这种图像。这种透射光的主要部分这时可以被该玻璃板的位于与该投影仪相反一侧的主要外表面反射并且在中间层上重形成图像，该图像这时由于光经历较长距离而将具有不同尺寸。这种重影伤害该图像的清晰度。
相同的现象在该玻璃板的位于该投影仪一侧的另一个主要外表面上出现，但是仅仅来源于该以漫射方式反射的光的部分并因此是较弱的图像。
该玻璃板有利地在它的每个主要外表面上包含至少一个抗反射涂层。
优选地按照递增次序，本发明的玻璃板因此包含：
- 在空气和该形成该玻璃板的主要外表面的层(其优选地在与该投影仪相反的一侧上)的组成材料之间的界面上至少一个抗反射涂层，
- 在该玻璃板的每个主要外表面上的至少一个抗反射涂层。
当该玻璃板包含其外表面对应于该玻璃板的主要外表面的基材(或者反基材(counter-substrat))时，抗反射涂层可以位于外表面上和/或在该基材的内表面上。
在该玻璃板的至少一个主要外表面上提供的抗反射涂层可以是任何允许降低在空气和在其上沉积该抗反射涂层的支撑体(如玻璃基材)或者该层状元件的外层之间的界面上的辐射反射的类型涂层。它特别地可以是具有在空气的折光指数和该支撑体(在其上沉积该层)的折光指数之间的折光指数的层，如通过真空技术沉积的层或者溶胶-凝胶类型的多孔层，还或者在该外层用玻璃制成的情况下，通过蚀刻类型的酸处理获得的该外玻璃层的蚀孔的表面部分。作为变型，该抗反射涂层可以由具有交替较低和较高折光指数的薄层堆叠体形成，该薄层堆叠体在空气和外层之间的界面处起干涉滤波器的作用，或者由具有在空气的折光指数和外层的折光指数之间的连续或者交错的折光指数梯度的薄层堆叠体形成。
该附加层优选地选自：
- 透明基材，其选自如上方所定义的聚合物、玻璃或者陶瓷但包含两个光滑主要表面，
- 如上所述的最初为适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料，
- 如上所述的由热成型或者压敏塑料制成的插入层或者插入片。
有利地，该层状元件的光滑主要外表面和/或该玻璃板的光滑主要外表面是平面的或者弯曲的；优选地这些光滑主要外表面是彼此平行。这对于越过该层状元件的辐射来说有助于限制光扩散并因此改善穿过该层状元件或者玻璃板的视图的清晰度。
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用于在投影中照明该玻璃板所提供的投影仪。
本发明的另一个主题是根据本发明的用作为投影屏或者背投影屏的玻璃板，其包含两个具有在本专利申请中关于该玻璃板所描述的特征的主要外表面10、20。
该玻璃板优选地用作为以反射形式工作的投影屏，即观众和投影仪位于用作为投影屏的玻璃板的相同侧。该玻璃板然而可以用作为以透射形式运行的背投影屏，即观众和投影仪位于该玻璃板的各侧。
所述玻璃板优选地包含至少一个如上方所定义的透明层状元件1和至少一个可变的漫射系统。
根据本发明的有利实施方案，该玻璃板另外包含在电学上可控变化的光漫射系统。该功能膜包含活性元件，其取向通过应用电场或者磁场进行改变。
这些可变的光漫射系统包括例如液晶体系。
根据本发明，术语"ON状态"理解为表示当该玻璃板被提供电流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供给电流时功能膜的漫射状态。该活性元件，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。没有电压时，在没有使该活性元件排齐的情况下，该膜变成漫射性并且阻止该视图。该功能膜通过施用电场可逆地在透明状态和半透明状态之间交替。
具有漫反射性质的透明层状元件和可变的光漫射系统的组合允许在透明状态和漫射状态之间转换。可变的光漫射系统的在漫射状态的反射中的性质和具有漫反射的透明元件的组合允许获得具有优异亮度、高对比度和大视角的投影屏，与包含单独使用的可变的光漫射系统的玻璃板相比较。
最后，当该可变的光漫射系统为透明状态时，由于存在具有漫反射的透明层状元件，该玻璃板仍然可以充当在直接投影中的投影屏。
根据本发明，可以在照明环境中投影具有优良品质的图像，而这对于现有技术的包含可变的光漫射系统的玻璃板来说是困难的。该投影的图像的质量，特别地对比度，得到非常大的改善，而当功能膜为“ON”状态时不伤害玻璃板的透明性。
这种有利的实施方案因此允许，与仅仅包含可变的光漫射系统的玻璃板相比较，在半阴影中和在照明房间中同时提高亮度和对比度，并且获得优异的视角并因此图像的优良视图和易读性，甚至在以180°的角度观察它时。
具有液晶的电学上可控变化的光漫射系统包括含液晶的功能膜。这些液晶体系通过施用电场，优选地交流电场在透明状态和不透明状态之间可逆地交替。该功能膜优选地包含聚合材料，在聚合材料中分散了液晶小滴，特别地具有正介电各向异性的向列型液晶。
用于玻璃板应用的液晶优选地属于棒状液晶(cristaux liquids calamitiques)家族。该液晶家族通常分成三个类别：向列型、胆甾醇型和近晶状型。
对于大表面中的应用，通常称为分散液晶(PDLC，Polymer-Dispersed LiquidCrystals)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隙中的向列型液晶。NCAP膜通常由乳化液开始进行制备，而PDLC膜通常产生自各向同性溶液，该溶液在聚合反应或者交联期间形成分开相。
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。
例如还可以使用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WO-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。
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。
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。
该功能膜可以包括聚合物膜(液晶作为活性元件分散在其中)或者液晶层。该聚合物膜可以是交联聚合物膜或者液晶在介质中的乳化液。可以使用以术语NCAP、PDLC、CLC和NPD-LCD已知的液晶。
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元件。液晶可以是具有正介电各向异性的向列型液晶，如NCAP或者PDLC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。
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存在的水蒸发而获得。
该介质优选地基于聚氨酯(PU)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。
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0.2。
该对于光漫射的活性元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，特别地包括活性元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。
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。
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。
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-GobainGlass公司以Privalite®商标名进行销售。
包含液晶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。
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以商标MDA-00-3506销售。
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(CASNo.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聚合物膜固化之后，它形成聚合物网络，液晶被包括在其中。
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。
根据另一个实施方案，该液晶层包含液晶和隔片。该隔片可以由玻璃，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。这些隔片优选地是透明的并且优选地具有基本上等于该液晶层的基质的光学指数的光学指数。该隔片用非导电材料制成。
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。
包含功能膜的可变的光漫射系统可以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。当该可变的光漫射系统在该玻璃板的至少一部分上延伸时，该表面的该部分与包含该层状元件的玻璃板的表面的部分对应并且与其排齐。该可变的光漫射系统因此可以在该玻璃板的主要外表面10，20的仅仅一部分或者整个的对面上形成或者存在。
该功能膜优选地被两个携带电极的支撑体进行围绕，其中该电极与该功能膜直接接触。
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(TCO)，即同时是优良导体并且在可见光区中是透明的材料，如锡-掺杂的氧化铟(ITO)，锑-掺杂的氧化锡，氟-掺杂的氧化锡(SnO2:F)或者铝-掺杂的氧化锌(ZnO:Al)。基于ITO的导电层具有大约100欧姆/平方的电阻。
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。
这些基于导电氧化物或者导电聚合物的导电层优选地直接地在功能膜上或者在中间层上通过许多已知技术(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)在大约50至100纳米的厚度上进行沉积。
该导电层还可以是称为TCC(透明导电涂层)的金属层，优选地薄层或者薄层堆叠体，例如由Ag、Al、Pd、Cu、Pd、Pt、In、Mo或者Au制成的层，典型地具有2-50nm的厚度。
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。两个电线(每个包含布线入口)与分开的电极的接线相连接。
该电极的导电层这时可以直接地被沉积在支撑体的面上并因此形成携带电极的支撑体。
该支撑体可以是玻璃片材，例如平面浮法玻璃片材，或者塑料插入层。该塑料片可以特别地是由PVB(聚乙烯醇缩丁醛)或者EVA(乙烯/醋酸乙烯酯)类型的热塑性聚合物、聚氨酯(PU)制成的片材或者由对苯二酸乙二醇酯(PET)制成的片材。
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。
该可变的光漫射系统因此可以包含两个携带电极的支撑体(其每个由PET片材组成用导电ITO层覆盖)，其围绕功能膜。
这种类型的可变的光漫射系统用于来自Saint-Gobain Glass的Priva-Lite®玻璃板中。
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，使用具有至少2毫米的厚度的玻璃片材。
该可变的光漫射系统因此可以包含两个携带电极的支撑体，该支撑体包含平面浮法玻璃片材(该片材包括含导电层的电极)，围绕功能膜。
该层状元件可以是刚性玻璃板或者挠性膜。这种挠性膜有利地在它的主要外表面之一上被提供有用保护性条带覆盖的粘合剂层，该条带旨在被去除以粘合该膜。呈挠性膜形式的层状元件这时能通过胶合被加入到已有的表面上，例如玻璃板的表面上，以在这种表面上提供漫反射性质，同时维持镜面透射性质。
在本发明的一种优选实施方案中，下外层是透明基材。该中间层由在该第一外层的纹理化主要表面上共形地沉积的单一层或者由依次在该第一外层的纹理化主要表面上共形地沉积的层堆叠体形成。优选地，该中间层通过阴极溅射，特别地磁场增强的阴极溅射进行沉积。第二外层或者上外层包含被沉积在该中间层的与第一外层相反的纹理化主要表面上的溶胶-凝胶层。
根据本发明的另一方面，可以使用一个或多个上附加层，如由热成型或者压敏塑料制成的插入层或者插入片和/或透明基材或者反向基材(contre-substrat)。该基于塑料插入层或者插入片的层这时对应于层压插入层，该插入层确保在该层状元件的上外层(优选地包含溶胶-凝胶层)和附加层(优选地包含反向基材)之间的连接或者结合。
本发明的玻璃板优选地包含以下堆叠体：
- 任选地至少一个下附加层，其选自其两个主要表面是光滑的透明基材(如聚合物和玻璃)和由热成型或者压敏塑料制成的插入层，
- 下外层，其选自透明基材(如聚合物和玻璃)、由热成型或者压敏塑料制成的插入层，和最初为适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料，
- 中间层，其包含由透明材料，优选地介电材料组成的薄层，或者薄金属层，
- 上外层，其选自溶胶-凝胶层，
- 任选地至少一个上附加层，其选自透明基材(其两个主要表面是光滑的，选自聚合物和玻璃)，和由热成型或者压敏塑料制成的插入层。
在本发明的变型中，本发明的玻璃板包含以下堆叠体：
- 层状元件，其包含：
- 下外层，其选自由粗糙玻璃制成的透明基材，
- 中间层，其优选地包含薄层，
- 上外层，其选自最初为适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料，优选地溶胶-凝胶层，
- 由热成型或者压敏塑料制成的插入层，
- 由平面玻璃制成的透明基材，优选地包含至少一个抗反射涂层。
在这种实施方案中，该玻璃板包含选自热成型的或者压敏的材料的插入层的上附加层，优选地在其上重叠另一个选自透明玻璃基材的上附加层。
在本发明的另一种变型中，本发明的玻璃板包含以下堆叠体：
- 层状元件，
- 由热成型或者压敏塑料制成的插入层，
- 可变的光漫射系统，其包含被两个携带电极的支撑体围绕的功能膜，所述电极与该功能膜直接接触，
- 由热成型或者压敏塑料制成的插入层，
- 由平面玻璃制成的透明基材，优选地包含至少一个抗反射涂层。
本发明的另一个主题是用于制备包含如上所述的层状元件和可变的光漫射系统的玻璃板的方法，包含以下步骤：
A) 制备该层状元件：
- 提供透明基材作为第一外层或者下外层，其主要表面之一是纹理化的和其另一个主要表面是光滑的；
- 将中间层沉积在该下外层的纹理化主要表面上，当该中间层由单一层形成时，其是透明层，优选地介电层，具有与下外层的折光指数不同的折光指数，或者金属层，其通过在所述纹理化主要表面上共形地沉积该中间层进行实施，或者当该中间层由包含至少一个具有与下外层的折光指数不同的折光指数的透明层(优选地介电层)或者金属层的层堆叠体形成时，其通过在所述纹理化主要表面上连续地共形地沉积该中间层的多个层进行实施；
- 在该中间层的与下外层相反的纹理化主要表面上形成第二外层或者上外层，其中所述下和上外层由具有基本上相同的折光指数的透明材料，优选地介电材料组成，
- 任选地在该层状元件的一个或多个光滑主要外表面上形成至少一个上和/或下附加层，
B) 装配该任选地包含附加层的层状元件和可变的光漫射系统。
该可变的光漫射系统和该层状元件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。
优选地，该中间层在该第一外层的纹理化主要表面上的共形沉积或者该中间层的多个层连续地在该第一外层的纹理化主要表面上的共形沉积通过阴极溅射，特别地磁场增强的阴极溅射进行实施。
根据本发明的一个方面，第二外层通过在该中间层的与第一外层相反的纹理化主要表面上沉积具有与第一外层基本相同的折光指数的并且最初以适合于成型操作的粘性状态存在的层而形成。第二外层因此可以例如通过包括沉积最初为液体形式的可光交联和/或可光聚合的材料的层然后照射这种层的方法或者通过溶胶凝胶法形成。
根据本发明的另一方面，第二外层通过靠着该中间层的与第一外层相反的纹理化主要表面设置基于具有与第一外层基本相同的折光指数的聚合物材料的层，然后通过压缩和/或加热至少至该聚合物材料的玻璃化转变温度而使这种基于聚合物材料靠着该中间层的纹理化主要表面层共形而形成。
本发明的特征和优点将在下方的层状元件的数种实施方案的描述中变得明显，这种描述仅仅作为实例和参考附图而给出，其中:
- 附图1是根据本发明的包含投影仪和含符合根据本发明的实施方案的层状元件的玻璃板的投影系统的横截面示意图；
- 附图2是用于该层状元件的第一种变型的附图1的细节I的更大比例尺的视图；
- 附图3是用于该层状元件的第二种变型的附图1的细节I的更大比例尺的视图；
- 附图4和5是两个根据本发明的包含投影仪和含符合根据本发明的优选实施方案的层状元件和可变的光漫射系统的玻璃板的投影系统的横截面示意图；
- 附图6和7表示显示用于制备根据本发明的玻璃板的方法的步骤的流程图；和
- 附图8和9表示照片。
为了图的清晰度起见，没有严格遵守在附图中的不同层的相对厚度。此外，该中间层的组成层或者每个组成层的厚度作为该纹理的斜率的函数的可能变化在该附图中没有进行表示，理解的是这种可能的厚度变化对该纹理化接触表面的平行性没有影响。这是因为，对于该纹理的每个给定的斜率，该纹理化接触表面是彼此平行的。
附图1表示用于以反射方式运行的投影系统，其包含投影仪P和含层状元件1的玻璃板5。玻璃板用作为投影屏，即用于位于该投影仪P一侧的观众，而不是作为背投影屏幕，即其中该投影仪位于该玻璃板的后面，观众和投影仪被该玻璃板分隔。
该玻璃板包含两个主要外表面10和20。该主要外表面10表示该玻璃板的借助于投影仪将观众可见的图像投影在其上的一侧。主要外表面20表示该玻璃板的与该投影仪相反的一侧。由于该玻璃板被用作为以反射方式运行的投影屏，观众和投影仪位于该玻璃板的相同侧上。
该层状元件1包含两个由具有基本上相同的折光指数n2，n4的透明材料组成的外层2和4。每个外层2或者4具有朝向该在该层状元件外部的光滑主要表面，分别地2A或者4A，和朝向该层状元件的内部的纹理化主要表面，分别地2B或者4B。
该层状元件1的光滑外表面2A和4A允许辐射在每个表面2A和4A上的镜面透射，即辐射进入到外层中或者辐射从外层离开，而不改变该辐射的方向。
内表面2B和4B的纹理是彼此互补的。如在附图1中清楚地可见的，纹理化表面2B和4B彼此面对设置为其中它们的纹理是严格地彼此平行的结构中。层状元件1还包含在纹理化表面2B和4B之间接触插入的中间层3。
在附图2中显示的变型中，中间层3是单层并且由透明材料组成，该透明材料是金属的或者透明的，具有与外层2和4折光指数不同的折光指数n3。在附图3中显示的变型中，中间层3由数个层31，32，…，3k的透明堆叠体形成，其中层31至3k的至少一个是金属层或者具有的折光指数不同于外层2和4的折光指数的透明层，优选地介电层。优选地，位于该堆叠体的末端的两个层31和3k的至少每个是金属层或者具有与外层2和4的折光指数不同的折光指数n31或者n3k的透明层。
在附图1至3中，在外层2和中间层3之间的接触表面被标记为S0和在中间层3和外层4之间的接触表面被标记为S1。此外，在附图3中，从最靠近表面S0的接触表面开始将中间层3的内接触表面依次被标记为S2至Sk。
在附图2的变型中，由于在纹理化表面2B和4B(它们彼此平行)之间接触的中间层3的排列，在外层2和中间层3之间的接触表面S0是纹理化的并且与在中间层3和外层4之间的接触表面S1平行。换句话说，中间层3是在它的整个范围内具有均一厚度e3的纹理化层，该厚度与接触表面S0和S1垂直地获取。
在附图3的变型中，在该中间层3的组成堆叠体的两个相邻层之间的每个接触表面S2，…，Sk是纹理化的并且与在外层2，4和中间层3之间的接触表面S0和S1严格地平行。因此，在元件1的相邻层之间所有的接触表面S0，S1，…，Sk是纹理化的并且彼此平行，所述相邻层具有不同性质：具有折光指数(n2，n4，n3，n31，n32，…或者n3k)的透明层或者金属层，或者是具有不同的折光指数的透明层。特别地该中间层3的组成堆叠体的每个层31，32，…，3k至少局部地具有均一厚度e31，e32，…，e3k，该厚度以与接触表面S0，S1，…，Sk垂直地获取。
如附图1所示，该层状元件1的每个接触表面S0，S1或S0，S1，…，Sk的纹理由多个相对于该接触表面的总平面π凹进或者凸起图案形成。优选地，每个纹理化接触表面S0，S1或S0，S1，…，Sk的图案的平均高度为1微米至1毫米。每个纹理化接触表面的图案的平均高度被定义为算术平均值，其中如在附图1中图示，yi为对于该表面的每个图案在顶点和平面π之间获取的距离。
根据本发明的一个方面，该中间层3的组成层或者每个组成层的厚度e3或者e31，e32，…，e3k低于层状元件1的每个纹理化接触表面S0，S1或者S0，S1，…，Sk的图案的平均高度。这种条件对于提高辐射进入中间层3的层中的进入界面和辐射从这种层中出来的离开界面是平行的可能性并因此提高对于提高该辐射穿过该层状元件1的镜面透射的百分比是重要的。考虑到可以看到不同的层，这种条件在附图中没有严格地被遵守。
优选地，该中间层3的组成层或者每个组成层的厚度e3或者e31，e32，…，e3k低于该层状元件的每个纹理化接触表面的图案的平均高度的1/4。实际上，当中间层3是薄层或者薄层堆叠体时，该中间层3的每个层的厚度e3或者e31，e32，…，e3k低于该层状元件的每个纹理化接触表面的图案的平均高度的1/10。
附图1图示了在外层2的一侧上在层状元件1上入射的辐射的路径。该入射线Ri以给定入射角θ到达在外层2上。如在附图1中所示，入射线Ri，当它们到达在外层2和中间层3之间的接触表面S0时，由金属表面反射或者由于在分别在外层2和中间层3之间(在附图2的变型中)和在外层2和层31之间(在附图3的变型中)的接触表面处的折光指数的差异而被反射。由于接触表面S0是纹理化的，反射发生多个方向Rr中。该辐射被该层状元件1的反射因此是漫反射。
入射辐射的一部分还在中间层3中被折射。在附图2的变型中，接触表面S0和S1彼此平行，这暗示，根据Snell-Descartes定律，n2.sin(θ)=n4.sin(θ')，其中θ是辐射从外层2开始的在中间层3上的入射角和θ'是辐射从中间层3开始的在外层4中的折射角。在附图3的变型中，由于接触表面S0，S1，…，Sk全部彼此平行，产生自Snell-Descartes定律的关系式n2.sin(θ)=n4.sin(θ')仍然得到证实。因此，在两者变型中，由于该两个外层的折光指数n2和n4是基本上彼此相等的，透射过该层状元件的射线Rt在层状元件上以等于它们的入射角θ的投射角(angle de transmission)θ'进行透射。该辐射通过层状元件1的透射因此是镜面的。
类似地，在两者变型中，因为与上方相同的理由，在外层4的一侧上在层状元件1上的入射辐射以漫射方式进行反射并且以镜面方式透射通过该层状元件。
有利地，该层状元件1在玻璃板10和20的至少一个它的光滑主要外表面上包含抗反射涂层6。附图1的玻璃板不包含附加层。因此，玻璃板10和20的主要外表面与层状元件的主要外表面2A和4A重合。优选地，抗反射涂层6被提供在该用来接受辐射的玻璃板的每个主要外表面上。在附图1的实施例中，该玻璃板的仅仅表面20被提供有抗反射涂层6，由于它是该玻璃板的朝向与该投影仪相反一侧的表面。
如上所提出的，抗反射涂层6可以是允许降低在空气和外层之间的界面处的辐射反射的任何类型。它特别地可以是具有在空气的折光指数和该外层的折光指数之间的折光指数的层，充当干涉滤波器的薄层堆叠体，还或者具有折光指数梯度的薄层堆叠体。
在该实施例中，通过磁控管在轧光玻璃(verre satiné)上沉积的中间层提供漫反射，该漫反射允许直接投影图像，而溶胶-凝胶平面化层允许维持玻璃板在透射中的透明性。加入具有抗反射处理的反向玻璃(contre-verre)板允许降低在该玻璃板内部的多重反射并因此改善所述投影图像的质量。
附图4和5举例说明了两种根据本发明的其它投影系统，其玻璃板5包括在电学上可控变化的光漫射系统7，其可以在透明状态和漫射状态之间转换。在"OFF"状态中，获得包含允许获得改善的直接投影的漫射性主要外表面的玻璃板，这是因为在磁控管层上的漫反射被加入到在液晶膜上的漫反射。在"ON"状态中，获得包含透明主要外表面的玻璃板，其运行是与无可变的光漫射系统时相同的。
在附图4中图示的玻璃板包含以下堆叠体：
- 层状元件，其包含：
- 下外层2，其包含由粗糙玻璃制成的基材，
- 中间层3，其包含基于银或者不锈钢的薄层，
- 上外层4，其由溶胶-凝胶层组成，
- 附加层12a，其由用热成型或者压敏塑料制成的插入层组成，
- 可变的光漫射系统7，其包含被两个携带电极的支撑体(携带电极的下支撑体9和携带电极的上支撑体11)围绕的功能膜16，所述电极直接地与功能膜16接触，
- 上附加层12a，其由用热成型或者压敏塑料制成的插入层组成，
- 另一个上附加层12b，其由用包含抗反射涂层6的平面玻璃制成的透明基材组成。
该携带电极的支撑体是用塑料(其由聚对苯二酸乙二醇酯组成)制成的片材，在其上已经沉积该电极。该电极可以是例如用氧化铟锡(ITO)制成的具有大约20至400纳米的厚度的导电层。ITO层具有5Ω/平方至300Ω/平方的表面电阻。代替用ITO制成的层，用于相同的目的，还可以使用具有相当表面电阻的其它导电氧化物层或者银层。最后，功能膜16由液晶层组成。
最后，在附图5中图示的玻璃板表示这样的实施方案，根据该实施方案该层状元件提供携带电极的支撑体的作用。在附图5中图示的玻璃板包含以下堆叠体：
- 层状元件1，其包含：
- 下外层2，其包含由粗糙玻璃制成的基材，
- 中间层3，其包含薄层，优选地金属层，
- 上外层4，其由具有低于1Ω.cm的电阻率的氧化锡锌组成，
- 功能膜16，
- 携带电极的上支撑体11，
- 上附加层12a，其由用热成型或者压敏塑料制成的插入层组成，
- 另一个上附加层12b，其由用包含抗反射涂层6的平面玻璃制成的透明基材组成。
该层状元件的下外层2提供支撑由中间层和上外层组成的集合体的作用，这种集合体本身提供电极的功能。该层状元件1因此构成携带下电极的支撑体。
可变的光漫射系统7包含被两个携带电极的支撑体(由层状元件1组成的携带电极的下支撑体9和携带电极的上支撑体11)围绕的功能膜16，所述电极直接地与功能膜接触。
用于制备的本发明的玻璃板的方法的实例在下方通过参考附图6进行描述。根据这种方法，中间层3共形地被沉积在刚性或者挠性的透明基材的纹理化表面2B(形成该层状元件1的外层2)上。该基材的与纹理化表面2B相反的主要表面2A是光滑的。这种基材2特别地可以是Satinovo®、Albarino®或者Masterglass®类型的纹理化玻璃基材。作为变型，基材2可以是刚性或者挠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类型)的基材。
特别地，优选地在真空下通过磁场增强的阴极溅射("磁控管阴极"溅射)实施中间层3(无论它是单层或者由数个层的堆叠体形成)的共形沉积。这种技术允许在基材2的纹理化表面2B上共形地沉积单层或者连续地以共形方式沉积该堆叠体的不同层。它们可以特别地是薄透明层，优选地介电层，特别地Si3N4、SnO2、ZnO、ZrO2、SnZnOx、AlN、NbO、NbN、TiO2、SiO2、Al2O3、MgF2或者AlF3层，或者薄金属层，特别地银、金、钛、铌、硅、铝、镍铬合金(NiCr)或者这些金属的合金的层。
在附图6的方法中，层状元件1的第二外层4可以通过用具有基本上等于基材2的折光指数的透明溶胶-凝胶层涂覆中间层3而形成，该溶胶-凝胶层最初以适合于成型操作的粘性状态存在并且其是可固化的。这种层会以液体或者糊状的粘性状态匹配中间层3的与基材2相反的表面3B的纹理。因此，确保在层4的固化状态时，在中间层3和外层4之间的接触表面S1得到很好的纹理化并且与在中间层3和外层2之间的接触表面S0平行。
附图6的层状元件1的外层4是通过溶胶凝胶法在中间层3的纹理化表面上沉积的溶胶-凝胶层。
最后，一个或多个附加层12可以在该层状元件上方形成。在这种情况下，该一个或多个附加层优选地是平面玻璃基材，塑料插入层或者插入层和平面玻璃基材的重叠物。
当该层状元件的外层已从溶胶-凝胶层获得时，在这种层的光滑主要外表面上可以存在某些不规则性。为了补偿这些不规则性，有利地通过靠着该层状元件的光滑主要外表面设置PVB或者EVA层压插入层而在这种溶胶-凝胶层上形成附加层12。该附加层12在这种情况下具有与该层状元件的由溶胶凝胶法获得的外层基本相同的折光指数。
该附加层还可以是透明基材，例如平面玻璃。在这种情况下，该附加层用作为反向基材。该溶胶-凝胶层这时提供在该下外层(其提供有中间层)和该反向基材之间的连接。
当该直接地在所述上附加层下方的附加层由层压聚合物插入层形成时，透明基材用作为上附加层是特别有用的。
由PVB或者EVA层压插入层形成的第一附加层12可以靠着该层状元件的上外表面进行设置和由平面玻璃基材组成的第二附加层12可以设置在该插入层上方。
在这种构造中，附加层通过传统的层压方法与层状元件相结合。在这种方法中，从该层状元件的上主要外表面开始依次设置层压聚合物插入层和基材，然后向如此形成的层压结构施用压缩和/或加热到至少该层压聚合物插入层的玻璃化转变温度(例如在压机或者烘箱中)。
在这种层压方法期间，当插入层形成直接地位于该层状元件(其上层是溶胶-凝胶层)上方的上附加层时，它与该溶胶-凝胶层的上表面和与该平面玻璃基材的下表面共形。
在附图7中图示的方法中，层状元件1是具有大约200-300微米的总厚度的挠性膜。该层状元件通过以下层的重叠而形成：
- 由挠性聚合膜形成的下附加层12，
- 靠着该挠性膜的光滑主要表面之一施用的用在紫外辐射作用下可可光交联和/或可光聚合的材料制成的外层2，
- 中间层3，
- 具有大约15微米的厚度的溶胶-凝胶层，以便形成该层状元件1的第二外层4。
形成下附加层的挠性膜可以是具有100微米的厚度的聚对苯二酸乙二醇酯(PET)膜，和外层2可以是具有大约10微米的厚度的由JSR Corporation公司销售的KZ6661类型的在紫外下可固化的树脂层。挠性膜和层2都具有在550nm大约1.65的基本相同的折光指数。在固化状态中，树脂层具有与PET优良的粘合作用。
将以这样的粘度的树脂层2施用在挠性膜上，该粘度允许将纹理化引入到它的与膜12相反的表面2B。如在附图7中图示地，表面2B的纹理化可以使用辊13进行实施，该辊在它的表面上具有与要在层2上形成的纹理互补的纹理。一旦纹理已经形成，重叠的挠性膜和树脂层2使用紫外辐射进行照射，如在附图7中由箭头所示，其允许固化树脂层2与它的纹理并且使挠性膜和树脂层2之间装配在一起。
随后使具有与外层2折光指数不同的折光指数的中间层3通过磁控管阴极溅射共形地沉积在该纹理化表面2B上。如上所述，这种中间层可以是单层或者由层堆叠体形成。它可以例如是具有55至65nm，即大约60纳米的厚度和具有在550nm为2.45的折光指数的TiO2层。
该溶胶-凝胶层随后被沉积在中间层3上以便形成层状元件1的第二外层4。这种第二外层4与中间层3的跟外层2相反的纹理化表面3B共形。
用旨在被去除以胶合连接的保护性条带(衬垫)15覆盖的粘合剂层14可以被加入到该层状元件1的层4的外表面4A上。层状元件1因此以易于通过胶合连接而被加入至表面(如玻璃板的表面)的挠性膜的形式存在，以为这种表面提供漫反射性质。在附图7的实施例中，将粘合剂层14和保护性条带15加入到层4的外表面4A上。层2的外表面2A(其用来接受入射辐射)它本身被提供有抗反射涂层。
特别有利地，如在附图7中建议，该方法的不同步骤可以连续地在同一个生产线上进行实施。
该层状元件1的一个或多个抗反射涂层的定位在附图6和7中没有被示出。应当注意的是，在这些附图中图示的每种方法中，所述一个或多个抗反射涂层可以在装配该层状元件之前或之后无差异地被设置在该外层的光滑表面2A和/或4A上。
本发明不限于所描述和介绍的实施例。特别地，当层状元件是如在附图7的实施例中的挠性膜时，每个基于聚合物膜(例如基于PET膜)形成的外层的厚度可以大于10微米，特别地大约10微米至1毫米。
此外，在附图7的实施例中的第一外层2的纹理可以不依靠被沉积在该聚合物膜上的可固化树脂层而获得，而是直接地通过热压印聚合物膜，特别地通过使用纹理化辊的压延或者通过使用冲头的压制而获得。
对于代替玻璃基材的塑料基材，还可以设想类似的结构。
如此定义的玻璃板作为以反射方式运行的投影屏的使用允许改善对比度和/或亮度和/或视角。
根据本发明的玻璃板特别地可用作为在建筑物中的内隔墙(在两个房间之间或者在场地中)。更特别地，本发明的玻璃板特别用作为会议室的用于投影显示的内隔墙。可以在透明状态和漫射状态之间转换。
根据本发明的玻璃板可以用于任何已知的玻璃板应用，如用于交通工具、建筑物、街道附属设施、内部家具、照明、显示屏等等。本发明的透明玻璃板因此可用作为外立面、窗户、内隔墙(其可以用作为用于会议室或者橱窗的投影屏)。该玻璃板还可以用于博物馆保藏技术或者作为宣传载体用于在卖场上的宣传。
它还可以是特别地易于被加入到表面上以为它提供漫反射性质同时保持它的透射性质的基于聚合物的挠性膜。
本发明的具有强烈漫反射的玻璃板可用于所谓平视显示系统(HUD)中。已知地，HUD系统，其特别用于飞机座舱和火车中而且当今用于私人的机动车辆(汽车、货车等等)中，允许显示被投影在玻璃板（通常交通工具的风挡）上的信息，信息被反射朝向驾驶员或者观察者。这些系统允许通知该交通工具的驾驶员，而不使他从交通工具的前方视野转移目光，这允许大大提高安全性。
根据本发明的一个方面，该层状元件作为玻璃板被并入HUD壳系统中，在其上投影信息。根据本发明的另一方面，该层状元件是被加到HUD系统的玻璃板(特别地风挡)的主要表面上的挠性膜，该信息被投影在该挠性膜一侧的玻璃板上。在这两种情况中，强烈的漫反射在该层状元件中在该辐射遇到的第一纹理化接触表面上发生，这允许该虚像的优良可视化，而保持穿过该玻璃板的镜面透射，其保证穿过该玻璃板的清晰视图。
注意的是，在现有技术的HUD系统中，虚像通过将信息投影在具有由两个玻璃片材和塑料插入层形成的层压结构的玻璃板(特别地风挡)上而获得。这些现有的系统的一个缺点是驾驶员这时观察到重影：由该玻璃板的表面(朝向客舱的内部)反射的第一图像和通过从该玻璃板的外表面的反射的第二图像，这两个图像彼此之间相对轻微地偏移。这种偏移可以干扰信息的观察。
本发明允许克服这种问题。这是因为，当该层状元件被并入到HUD系统中时，作为玻璃板或者作为被加到该玻璃板的主要表面(接受来自投影光源的辐射)上的挠性膜，在该层状元件中在该辐射遇到的第一纹理化接触表面上的漫反射可以显著地高于在与空气接触的外表面上的反射。因此，通过促成在该层状元件的第一纹理化接触表面上的反射来限制双反射。
实施例
I. 使用的材料
1. 层状元件
这些测试已使用包含以下堆叠体的层状元件进行实施：
- 下外层：Satinovo®玻璃基材，
- 中间层：通过磁控管沉积的基于银或者不锈钢的层，
- 上外层：溶胶-凝胶层。
用作为该层状元件的下外层的基材是由Saint-Gobain销售的Satinovo®轧光的透明粗糙玻璃基材。这些具有6毫米的厚度的基材包含通过酸侵蚀获得的纹理化主要表面。这些基材因此用作为该层状元件的下外层。这种下外层的纹理化的图案的平均高度，其对应于该Satinovo®玻璃的纹理化表面的粗糙度Ra，为1至5微米。它的折光指数是1.518和它的PV(顶点至凹谷)为12至17微米。
该中间层是通过磁控管沉积共形地在Satinovo®基材的纹理化表面上沉积的层或者层堆叠体，其对应于：
- 来自Saint-Gobain的标号KN 169的包含银基层的堆叠体，当其被沉积在具有6毫米厚度的平面玻璃基材上时，具有69%的光透射LT，
- 来自Saint-Gobain的标号SS 132的包含不锈钢基层的堆叠体，当其被沉积在具有6毫米厚度的平面玻璃基材上时，具有32%的光透射LT，
该溶胶-凝胶层包含基于二氧化硅的基质，在其中分散了金属氧化物的颗粒。它具有1.51的折光指数和大约15微米的厚度。
2. 可变的漫射系统(SDLV)
该可变的漫射系统(SDLV1)包含，作为携带电极的支撑体，两个用ITO层覆盖的并且围绕该功能膜的聚对苯二酸乙二醇酯片材，该功能膜即为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PrivaLite®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ITO(锡掺杂的氧化铟)组成。
3. 其它基材
其它基材(或者反向玻璃)可用于形成本发明的玻璃板。这些基材可以通过使用例如用PVB或者EVA制成的插入层进行层压。作为基材，可以提到平面玻璃，如Planilux®或者Diamant®玻璃。
还可以使用包含一个或多个通过使用真空阴极溅射沉积金属氧化物层获得的抗反射涂层的平面玻璃。该抗反射效果通过在该玻璃的每个外表面上沉积层而获得。这种玻璃例如以名称Visionlite®由Saint-Gobain公司销售。
II. 该中间层的性质的影响
这种测试比较两种仅仅在于中间层的性质不同的根据本发明的玻璃板。为了比较本发明的用作为投影屏的玻璃板，几个人的小组在视觉上评价当图像以直接投影方式进行投影时该玻璃板的亮度和透明性。由该小组评价的投影图像已经形成在附图9中的照片Z的对象。该图像已被投影在不包含抗反射涂层的玻璃板的一侧上。该小组对于每个被投影在玻璃板上的图像赋予选自以下的评价指标:"--"很差，"-"较差，"0"中等，"+"良好，"++"优异。
照片Z分别地图示了在提供有KN169层(在左侧)和SS132层(在右侧)的漫反射玻璃板上的投影。实施例1的玻璃板是更透明的但是投影的图像的亮度是较低的。相反，实施例2的玻璃板是较低透明的但是投影的图像的亮度是更高的。对于这两个实施例，对比度和视角是优良的。
这种实施例举例说明了该中间层的选择，更特别地它的反射性质的选择必须根据希望的应用和希望的rendu进行调节。对于在投影房间中的环境光，在该玻璃板的透明性和该投影图像的亮度之间的折衷可以通过改变该中间层的性质而获得。
III. 包含具有漫射性质的透明元件的玻璃板
本发明的实施例通过借助于层压插入层的层压以下堆叠体进行实施：标注尺寸的(coté)具有漫反射性质的透明元件(溶胶-凝胶层)/可变的光漫射系统/Vision-lite®玻璃。
对比实施例已通过借助于层压插入层层压以下堆叠体进行实施：平面玻璃基材/可变的光漫射系统/Vision-lite®玻璃。
为了显示本发明的用作为投影屏的玻璃板的优异品质，几个人的小组在视觉上评价了当图像以直接投影方式进行投影时该玻璃板的亮度和对比度，即观察者和投影仪位于该玻璃板的相同侧上。由该小组评价的每个投影图像已经形成照片的对象。这些照片已经合并在附图8中。图像被投影在玻璃板的不包含抗反射涂层的一侧上。
该小组对于每个被投影在玻璃板上的图像赋予选自以下的评价指标:"--"很差，"-"较差，"0"一般，"+"良好，"++"优异。将玻璃板、评价条件和该小组的评价以及相应的照片的标号总结在下方表中。
照片A，B，C，D，E和F使用可变的光漫射系统在ON状态，即透明的状态进行了拍摄。观察到，在透明状态中，仅仅包含可变的光漫射系统的玻璃板在45°视角时是不可用的(照片D)。当观测角提高时，屏幕的亮度强烈降低。比较起来，另外包含至少该可变的光漫射系统并在该实施例的情况下包含抗反射层的玻璃板对于大约45°的视角允许明显改进图像的质量(照片E和F)。
照片G，H，I，J，K和L使用可变的光漫射系统在OFF状态，即漫射状态进行了拍摄。观察到，在正面亮度的改善(照片G、H和I)。另一方面，在漫射状态，仅仅包含可变的光漫射系统的玻璃板对于45°的视角具有普通的品质(照片J)。这种屏幕在投影中的视角，甚至在漫射状态，被大大地降低，使得它们不可用。比较起来，另外包含至少该可变的光漫射系统并在该实施例的情况下包含抗反射层的玻璃板允许在大视角时明显改进该图像的质量(照片K和L)。因此，由于在Satinovo®玻璃上的磁控管层的各向同性漫射反射，该直接投影的视角在本发明的玻璃板上得到改进。
最后，实施例3和4主要地区别在于中间层的选择。观察到与分别地具有相同的中间层(KN169和SS132)的实施例1和2相同的与亮度和对比度有关的趋势。
IV. 对比度的分析
对比度的测量在特殊的照明条件下进行实施以测试本发明的投影屏。当投影房间不被照明("OFF"环境)时，平均照度是1 lux，和当投影房间被照亮("ON"环境)时，平均照度是195 lux。
亮度测量在该玻璃板的表面上使用Konica-Minolta® LS-110亮度计进行实施。该图像投影使用Canon® XEED SX80图像投影机进行实施(亮度，3000流明，对比度900:1)。
元件的排列为如下。该图像投影机离该屏幕1.5m。观察者和照相器材位于离该屏幕2m。
这种测试允许测量该作为投影屏的玻璃板的对比度。对比度被定义为当投影仪显示白色图像时测量的亮度(Lb)与当该投影仪显示深色图像时测量的亮度(Ln)的比率。
对该为漫射状态(OFF玻璃板)或者透明状态(ON玻璃板)的屏幕实施的亮度测量在下方表中给出。
在完全透明的玻璃板上的对比度的测量具有值1。
玻璃板 视角 环境 玻璃板 白色的亮度 黑色的亮度 对比度 对比度改善%
对比实施例 正面 ON ON 460 41 11.2
实施例3 正面 ON ON 296 31.2 9.5 -15%
对比实施例 正面 ON OFF 732 36.5 20.1
实施例3 正面 ON OFF 615 27.9 22.0 9%
对比实施例 正面 OFF ON 401 1.15 348.7
实施例3 正面 OFF ON 266 0.56 475.0 36%
对比实施例 正面 OFF OFF 708 1.8 393.3
实施例3 正面 OFF OFF 599 1.1 544.5 38%
对比实施例 45° ON ON 39.8 23.7 1.7
实施例3 45° ON ON 57.3 16.9 3.4 100%
对比实施例 45° ON OFF 81.7 18 4.5
实施例3 45° ON OFF 79.4 12.3 6.5 44%
对比实施例 45° OFF ON 15.9 0.15 106.0
实施例3 45° OFF ON 40 0.12 333.3 214%
对比实施例 45° OFF OFF 65.4 0.2 327.0
实施例3 45° OFF OFF 67 0.15 446.7 36%
这些测试证实，在透明状态中，包含仅仅该可变的光漫射系统的玻璃板在45°的视角时是不可用的。层状元件的存在在所有情况下在45°的视角时允许对比度提高大于35%。
在漫射状态中，包含仅仅该可变的光漫射系统的玻璃板在45°的视角时具有普通的品质(1.7的对比度)。比较起来，本发明的玻璃板允许在大视角时图像的质量的明显改进。当该房间被照明时，对比度的改善特别地为100%，当该房间不被照明时，为214%。

Claims (13)

1.投影或者背投影方法，根据该方法，使用包含两个主要外表面(10，20)的用作为投影屏或者背投影屏的玻璃板(5)和投影仪，所述方法在于借助于该投影仪在该玻璃板的侧面之一上投影可被观众看见的图像，特征在于所述玻璃板包含具有两个光滑主要外表面(2A，4A)的透明层状元件(1)，特征在于该透明层状元件(1)包含：
- 两个外层(2，4)，其每个形成该层状元件的两个主要外表面(2A，4A)的之一并且其由具有基本相同的折光指数(n2，n4)的透明材料组成，和
- 被插在所述外层之间的中间层(3)，这种中间层(3)由具有与外层的折光指数不同的折光指数(n3)的透明层，或者金属层的单一层形成，或者由层(31，32，…，3k)堆叠体形成，该层堆叠体包含至少一个具有与外层的折光指数不同的折光指数(n31，n32，…或n3k)的透明层，或者金属层，
其中在该层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面(S0，S1，…，Sk)是纹理化的，该两个相邻层中之一是具有折光指数(n2，n4，n3，n31，n32，…或n3k)的透明层和另一个是金属层或者它们是两个具有不同折光指数的透明层，并且与其它的在两个相邻层之间的纹理化接触表面是平行的，形成其它的纹理化接触表面的该两个相邻层中之一是具有折光指数(n2，n4，n3，n31，n32，…或n3k)的透明层和另一个是金属层或者它们是两个具有不同折光指数的透明层，
其中，所述玻璃板另外包含可变的光漫射系统，该系统包含能够在透明状态和漫射状态之间进行转换的功能膜。
2.根据权利要求1的投影或者背投影方法，特征在于该玻璃板另外包含至少一个抗反射涂层。
3.根据权利要求2的投影或者背投影方法，特征在于，该玻璃板在空气和形成该玻璃板的该主要外表面的层的组成材料之间的界面上包含至少一个抗反射涂层，其中形成该玻璃板的该主要外表面的层在玻璃板的与该投影仪相反的一侧上。
4.根据权利要求1的投影或者背投影方法，特征在于该可变的光漫射系统是电可控制的并且包含由两个携带电极的支承体进行围绕的功能膜，该电极与该功能膜直接接触。
5.根据权利要求4的投影或者背投影方法，特征在于该透明层状元件构成该可变的光漫射系统的携带电极的支承体中的一个，所述两个外层相应于下外层和上外层，
透明层状元件的下外层提供支承体的功能和由透明层状元件的中间层和上外层组成的集合体提供电极的功能。
6.根据权利要求1-5任一项的投影或者背投影方法，特征在于该可变的光漫射系统在该玻璃板的主要外表面(10，20)的仅仅一部分上形成。
7.根据前述权利要求1-5任一项的投影或者背投影方法，特征在于该层状元件在该玻璃板的主要外表面(10，20)的仅仅一部分上形成。
8.根据前述权利要求1-5任一项的投影或者背投影方法，特征在于该层状元件是挠性膜。
9.根据前述权利要求1-5任一项的投影或者背投影方法，特征在于该玻璃板还包含至少一个在该层状元件和/或可变的光漫射系统的上方或下方设置的附加层，该附加层选自：
- 透明基材，其选自聚合物、玻璃或者陶瓷，其包含两个光滑主要表面，
- 最初为适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料，
- 由热成型或者压敏塑料制成的插入层。
10.根据前述权利要求1-4任一项的投影或者背投影方法，特征在于该玻璃板包含：
- 所述透明层状元件(1)，其具有相应于下外层(2)和上外层(4)的两个外层，
- 下外层(2)选自由粗糙玻璃制成的透明基材，
- 中间层(3)包含薄层，
- 上外层(4)选自最初为适合于成型操作的液体或者糊状的粘性状态的可固化材料，
- 由热成型或者压敏塑料制成的第一插入层(12a)，
- 所述可变的光漫射系统(7)，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接触，
- 由热成型或者压敏塑料制成的第二插入层(12b)，
- 由平面玻璃制成的透明基材。
11.根据前述权利要求1-5任一项的投影方法，特征在于该玻璃板用作为以反射形式工作的投影屏，即观众和投影仪位于用作为投影屏的玻璃板的相同侧。
12.投影屏或者背投影屏，其为玻璃板，该玻璃板包含两个主要外表面(10，20)，特征在于它包含：
- 至少一个透明层状元件(1)，其具有两个光滑的主要外表面（2A，4A），特征在于它包含：
- 两个外层（2，4），其每个形成该层状元件的两个主要外表面（2A，4A）的之一并且其由具有基本相同的折光指数(n2，n4)的透明材料组成，和
- 被插在所述外层之间的中间层（3），这种中间层（3）由具有与外层的折光指数不同的折光指数(n3)的透明层，或者金属层的单一层形成，或者由层(31，32，…，3k)堆叠体形成，该层堆叠体包含至少一个具有与外层的折光指数不同的折光指数(n31，n32，…或n3k)的透明层，或者金属层，
其中在该层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面(S0，S1，…，Sk)是纹理化的，该两个相邻层中之一是具有折光指数(n1，n2，n3，n31，n32，…或n3k)的透明层和另一个是金属层或者它们是两个具有不同折光指数的透明层，并且与其它的在两个相邻层之间的纹理化接触表面是平行的，形成其它的纹理化接触表面的该两个相邻层中之一是具有折光指数(n1，n2，n3，n31，n32，…或n3k)的透明层和另一个是金属层或者它们是两个具有不同折光指数的透明层，和
- 至少一个可变的光漫射系统。
13.根据权利要求12的投影屏或者背投影屏，其包含两个主要外表面(10，20)，特征在于它包含：
- 所述透明层状元件(1)，
- 由热成型或者压敏塑料制成的第一插入层(12a)，
- 所述可变的光漫射系统，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接触，
- 由热成型或者压敏塑料制成的第二插入层(12b)，
- 由平面玻璃制成的透明基材。
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