CN105074551A

CN105074551A - 调光投影屏板

Info

Publication number: CN105074551A
Application number: CN201480018041.1A
Authority: CN
Inventors: 王建生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2015-11-18
Also published as: US20140300830A1; US9921425B2; CA2908271A1; EP2981862A4; WO2014165336A3; WO2014165336A2; US10788699B2; CA2908271C; EP2981862A2; US20180188561A1

Abstract

一个屏板机构包含第一层。所述第一层包含能响应电压的变化在透明与不透明之间变换的液晶微粒(LCMD)显示器。所述屏板机构进一步包含与第一层有空间分离又与第一层相关连的第二层。所述第二层包含透明屏板。

Description

调光投影屏板

参照相关的申请

本申请要求享受下述临时专利申请的利益：2013年4月5日申请的美国临时专利申请61/808,960；2013年5月17日申请的美国临时专利申请61/824,420；2013年6月4日申请的美国临时专利申请61/831,028。这些临时专利申请可作为一个整体被参考。

技术领域

本申请涉及层式板块系统和使用方法，具体而言，是用液晶微粒(liquidcrystalmicrodroplet或LCMD)装置制作的投影屏板即投影屏的系统和方法。

背景技术

光电领域的不断进展带来了液晶微粒(liquidcrystalmicrodroplet或LCMD)显示器的发展。在这种显示器中，液晶(liquidcrystal或LC)材料被包含在分散于高分子固相之中的微粒里。双折射来自于一种材料，它在不同方向具有的不同的折光系数。液晶分子的非寻常折光系数(n_e)被定义为沿分子长轴方向所测的折光系数，寻常折光系数(n_o)是在垂直于长轴的平面中所测的折光系数。液晶的介电各向异性为定义为Δε＝ε_||-ε_⊥，这里ε_||和ε_⊥分别代表平行和垂直的介电常数。具有正的介电异性(Δε>0)的液晶称为正型或正性液晶，具有负的介电异性(Δε<0)的液晶称为负型或负性液晶。正性液晶顺电场方向取向，而负性液晶则垂直于电场方向取向。液晶的这些光电性能已被广泛用于各种应用。

一种获得分散液晶微粒于高分子介质中的方法是封装法即乳化液晶法，即将悬浮液晶置于固化后的高分子薄层中。例如在美国专利4,435,047；4,605,284；和4,707,080中就描述了这种方法。其步骤包括将正性液晶与不相容的封装材料的水溶液混合，于是形成含有分散液晶微粒的乳液，再将乳液涂布到镀有氧化铟锡(indiumtinoxide，ITO)导电层的薄膜基材上，从而制成封装型的液晶微粒(liquidcrystalmicrodroplet,LCMD)显示器。

液晶微粒LCMD显示器也可以采用相分离技术制得，即由低分子量的液晶的预聚物或高分子溶液制成。美国专利4,685,771和4,688,900描述了这种方法；将正性液晶溶于未固化的树脂中，然后复合于两层镀有透明电极的导电膜之间。当树脂被固化时，液晶微粒就析出来，并分散于固化了的树脂层中，形成LCMD显示器。当交流AC电压被加到两个透明电极上时，同时当高分子基材的折光系数(n_p)与液晶的寻常折光系数(n_o)相匹配时，微粒中的正性液晶顺电场取向，于是显示器就呈现透明态；当不加交流AC电压时，该显示器就呈现散射态，因为液晶分子方向(分子长轴的矢量方向)是随机混乱的，导致高分子基材的折光系数(n_p)与液晶的光系数不相匹配。具有正的介电异性(Δε>0),和较大折光系数之差Δn的向列型液晶可以溶解二向色性的染料，可制成吸收型的有色LCMD显示器。

LCMD显示器可以分为正型显示器和反型显示器。正型显示器在无电场状态下是不透明的(散射或吸收)，而在电场状态下呈现透明。反型显示器在无电场状态下是透明的，而在电场状态下是不透明的(散射或吸收)。

由于当电场被加到LCMD显示器上时，微粒中的液晶并不是完全垂直于基材。如果高分子的折光系数与液晶的寻常折光率匹配，微粒中心部分呈透明。而在接近微粒两极的部分，液晶倾向于平行于微粒内表面而被强烈地倾斜。这部分倾斜液晶不能与高分子折光系数相匹配，从而散射光线产生污浊。

在投影领域里有必要改进LCMD技术，以便提供更好的清晰度，散射，漫射效果和广视角效果。这些功能可由改进的散射机理和非线性光学基材来实现。

发明内容

本发明由下面的描述和要求来体现。

在一个具体例子中，一个屏板机构包含第一层，该第一层包含液晶微粒(LCMD)显示器，并能对所施加的电压有所反应，能在透明和不透明之间转换。该屏板装置进一步包含与第一层相关联但分开的第二层。该第二层包含透明板层。

另一个例子中，一个膜机构包含第一层。该第一层包含液晶微粒(LCMD)显示器，并能对施加的电压有所反应，能在透明和不透明之间转换。该膜形装置进一步地包含与第一层相关连但分开的第二层。该第二层包含反光涂层。

本发明申请将详细阐述其它方面的特征和优点。

附图说明

最好理解本申请是结合看图阅读下面的详细描述。值得强调的是对应于工业标准，各种特征并没有按比例绘制，而仅仅是为了图示目的。实际上，为了清晰阐述，各种特征的尺寸是可以被任意放大和缩小的

相应于本发明公开的一个例子，图1是LCMD膜结构的横断面视图。

相应于本发明公开的一个例子，图2是LCMD夹胶玻璃屏板结构的横断面视图。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图3是屏板装置结构的横断面视图。

图4是一束照射到图2的LCMD夹胶玻璃屏板上一点的光，所产生的图像。

图5是发生在图2的LCMD夹胶玻璃中的散射和全反射光路示意图

相应于本发明公开的一个例子，图6是带有隔离物的调光投影屏的横断面视图。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图7是只有一层玻璃的调光投影屏的横断面视图。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图8是带有滤色层的LCMD膜的横断面视图。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图9a是带有加强反射的LCMD膜的横断面视图。

图9b图示了带有金属底漆透明膜的区域性散射。

图10图9a中带有加强反射的LCMD屏板的横断面光能示意图.

相应于本发明公开的一个或多个例子，图11a是用调光投影屏制作的调光投影广告牌的侧视图。

图11b是调光投影广告牌图11a的立体图。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图12a是带有电动膜卷缩机制的调光投影广告牌的侧视图。

图12b是调光投影广告牌图12a的立体图。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图13a是带有卷动机制的调光投影广告显示器的侧视图。

图13b是调光投影广告显示器13a的立体图。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图14a是带有三菱柱调光投影广告牌的立体图。

图14b是调光投影广告牌14a中三菱柱的横截面图。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图15图示了带有屋顶安装机制的调光投影显示器。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图16展示了带有墙安装机制的调光投影显示器。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图17展示了带有桌子，展台或柜子的调光投影显示系统。

相应于本发明公开的一个例子，图18是改进了的LCD屏的横截面图。

相应于本发明公开的一个例子，图19是改进了的OLED屏的横截面图。

具体实施方式

下述申请为实施不同特征提供了许多不同的范例。为简化本申请，一些特殊组成和安排的例子描述如下。当然，所举例子不意味着任何限制。例如，第一特征的形成可以建立在后续描述的第二特征之上，也可以包含一些例子，这些例子由第一特征和第二特征直接接触而形成，也可以包含一些例子，这些例子间接地产生于第一特征和第二特征之间的其它特征，而第一特征和第二特征并无直接接触。另外，本申请在各种例子里可能重复引用号码和标记。这样的重复只是为了简洁，并不暗示各例之间有某些自动的关联和联系。

此处使用的术语“LCMD装置”或“LCMD膜”或“LCMD显示器”分别指由各类高分子薄膜制成的装置，膜或显示器。例如，LCMD装置可以由使用向列曲线取向相(NCAP)膜制成，例如于1981年9月16日申请的美国专4,435,047“封装的液晶和方法”中描述的材料和装置，此处整体引用。一个LCMD装置也可以由高分子分散的液晶(polymerdispersedliquidcrystal，PDLC)膜制成，该技术利用在均相介质中的相分离现象制成膜。例如于1985年9月17日申请的美国专利4,688,900“分散于塑料介质中的液晶调光材料”，此处整体引用。一个LCMD装置也可以由非均匀高分子分散的液晶显示器(non-homogenouspolymerdispersedliquidcrystaldisplay，NPD-LCD)膜制成，该技术采用分散于非均匀的透明的共聚物介质中的液晶微粒制成膜。例如在1992年8月31日申请的美国专利5,270,843“直接形成的高分子分散的液晶光阀显示器”中所描述的技术，此处整体引用。其它形式的液晶微粒膜也是适用的。NPD-LCD装置可以分成正型和反型。正型NPD-LCD装置在无电场作用下处于不透明状态，而在电场作用下变成透明态。而反型NPD-LCD装置在无电场作用下处于透明状态，而在电场作用下变成不透明态。

调光投影屏

此处使用的术语“调光投影屏”，“层状可调屏”或“层状投影屏”是指至少由一层透明材料，如玻璃或高分子材料，和一层LCMD膜组成的装置，屏或板。此处使用的术语“玻璃”是指相对坚硬的板材，可以包括传统的硅基玻璃，以及有机玻璃如聚丙烯酸酯，聚碳酸酯。玻璃也可以有颜色和着色，可以包括加强玻璃，钢化玻璃，夹胶玻璃或其它种类的具有高强度，更安全或特殊性能的透明材料。

参见图1，图1展示了一个LCMD膜结构100的横截面。LCMD膜100的结构包含液晶-高分子(介质)110层，透明导电层120(如氧化铟锡，ITO镀膜)和透明塑料膜130。其中有三个界面，液晶-高分子介质110和ITO120之间的界面140，ITO120和膜130之间的界面150，属于固体-固体界面，而膜的表面160属于空气-固体界面。注意在另一些例子里，膜的表面也可以是液体-固体界面(例如，如果该结构被浸入液体中)或另一种气体-固体界面。光线穿过液体-固体界面的行为与穿过固体-固体界面的行为相像，因为液体和固体介质的折光系数都比较接近。然而，气体的折光系数要比液体和固体的折光系数小很多。

图2是LCMD夹胶玻璃或屏板200的横断面视图。LCMD膜100被复合在两层玻璃230和热熔胶220之间。例如，热熔胶可以是聚乙烯缩丁醛(polyvinylbutyral，PVB),乙烯醋酸乙烯酯(ethylenevinylacetate，EVA)或热塑聚亚胺酯(thermoplasticpolyurethane，TPU)。LCMD膜100与热熔胶220之间的界面240和热熔胶220与玻璃230之间的界面属于固体-固体界面，玻璃表面260是空气-固体界面。注意在另一些例子里，玻璃表面可以是液体-固体界面(例如，如果该结构被浸入液体中)或另一种气体-固体界面。此处使用的术语“夹胶的”或“夹层的”是指包含LCMD膜和一层或两层玻璃，并且每层由热熔胶隔开的层状的结构。

图3是屏板装置300机构的横断面视图。机构300包含处于两层玻璃230之间的夹层LCMD膜100。密封胶320封住了LCMD膜100和玻璃230的周边，并在LCMD膜100与玻璃230的之间保留了一个空气层310。这样玻璃230与空气层310是固体-空气界面。在结构300之上加加减减的其它的构造也是可能的。术语“空气夹层”应理解为包含在玻璃和LCMD膜之间的一个空气或其它气态物质的薄层。例如，使用惰性气体氩气可以使这样的屏板更好地阻止热传输以达到节能的目的。在各种其它的例子里，并不需要在LCMD膜100和玻璃230之间全密封。任意形式的连接和支撑LCMD膜和玻璃230的空隙就可以了。在本例中，流动空气层也是可以的。

屏板结构300只是一个例子，并不构成对本发明要求的限制。例如，在各种例子中，隔离物610(参见图6)可以被加入空气层310中以提高平整度或刚度。膜100的尺寸可以比玻璃的尺寸稍微小一点，以便密封胶可以封在膜100的外围，以使两层玻璃更牢固地粘在一起。

边缘密封胶(胶条或胶带)320应有足够的强度和刚性来保持膜和玻璃处在相对分开的位置，为使用吸盘吸住一边玻璃的搬运操作提供方便。适合的边缘密封材料包括超强胶带，液体胶，树脂状交联剂。也可以使用机械的图样涂布技术。在完成机构300的复合后，胶体或其它密封材料可以用各种方法来固化，如通过加热，紫外UV，催化剂或延长时间等固化形式。膜100或玻璃230都可以有抗反射涂层(anti-reflectivecoating)或抗反光涂层(anti-glarecoatings)。

光能穿过机构300中的空气-固体界面160的表现不同于穿过机构200中的固体-固体界面240。这些界面具有重要的光学功能，可以极大地影响投影的质量。

LCMD夹胶玻璃200要比LCMD膜牢固得多。虽然LCMD夹胶玻璃已经被用作调光隐私玻璃(智能玻璃)许多年，但不适合投影，因为投在夹胶玻璃上的投影影像会变得非常模糊。老代LCMD膜如NCAP膜和PDLC膜不适合投影，因为所呈现的投影影像亮度和清晰度不够。低水平的散射和严重的不对称散射(椭圆散射)使得这些LCMD膜不适合投影。老代膜较差的稳定性另一个不适合投影的原因。第一代LCMD膜如NCAP膜由水溶性高分子如等折光率的聚乙烯醇制造，具有很强的吸水性。NCAP膜必须被夹入玻璃中使用，以防湿气，所以它的主要用途就是调光玻璃。第二代LCMD膜如PDLC膜由等折光率的普通环氧树脂制造，同样对湿气敏感，因为要使环氧树脂的折光系数匹配液晶的折光系数，所以不能做到化学分子平衡匹配。因此，老代膜多年来主要用于制造夹胶玻璃。这些投影影像质量问题和稳定性问题阻碍了调光玻璃进入投影领域。

第三代LCMD膜，NPD-LCD膜由渐变折光率的非线性高分子制成，在空气中非常稳定，防水，并能提供高品质的投影图像。许多NPD-LCD膜的应用不要求夹胶工艺来防湿气。可是夹胶NPD-LCD玻璃仍然产生模糊影像，并不完全适合投影。无论是正面投影还是背后投影，在LCMD夹胶玻璃上的影像质量要比在LCMD膜上的影像质量差很多。正面投影或简称正投是指投影仪与观众处于投影屏幕的同一边。背后投影或简称背投是指投影仪与观众处于投影屏幕的两边。投影仪可以采用激光光源。虽然众所周知任何LCMD膜的夹胶玻璃都不适合用于投影，但其原因却鲜为人知。

为了改进质量，有必要了解使影像品质变坏的原因。市场上也有强烈的需求使用含有LCMD膜，以较坚固的材料制造的投影器材，例如玻璃屏幕在日常生活中具有很好的抗冲击性和耐磨性。含有LCMD膜的玻璃装置不仅适合许多应用，还能保护LCMD膜达更长的寿命。由于长期缺乏对低质影像原因的认识，束缚了同时具有调光隐私功能和投影功能装置的开发。装置300融合了许多优点，如坚固，方便使用，完好的保护形式，并同时具有投影屏功能和调光隐私功能。

当评价投影系统时，一个界面的折光系数之差越大，界面的折射和反射作用就越强。参考装置200，因为ITO镀层120的折光系数，热熔胶220的折光系数和玻璃的折光系数都非常接近，固体-固体界面240和250并不能产生强的折射和反射。因此在实际使用中，界面240和250可以合理地被认为是透明的或不存在。主要的反射发生在空气-固体界面，那里存在较大的折光系数之差。

光学性质决定于材料的结构。在图2中，夹胶复合后，原有的LCMD膜表面(空气-固体界面)被热熔胶220和玻璃230覆盖，于是固体-固体界面240就取代了原有的空气-固体界面。因为空气-固体界面对投影具有超级光学作用，空气-固体界面160的消失引起了许多光学性质的变化。比较装置200和装置300，虽然大体上结构相似，但是装置200中的两个热熔胶220层被换成了装置300中的空气层310和密封材料320。比较膜100和装置200，关注液晶-高分子散射层110到第一个空气-固体界面160的距离，在膜100中这个距离要比装置200中从液晶-高分子层110(在LCMD膜100里面)到第一个空气-固体界面260要短很多。这个距离也对投影质量影响很大。

本发明首次揭示了为什么在LCMD夹胶玻璃上产生模糊影像的原因，并介绍了如何解决这个问题的方法。本申请解释了在LCMD夹胶玻璃上产生低质影像的原因，并提供了减少或消除影像质量问题的例子。如图4所示，为了清楚地解释对观者产生雾浊影像的光学机理，先进行一个实验很很有帮助的，即在暗室里，用一个激光束照在夹胶NPN-LCD玻璃400(也可以是装置200)上任意一点410，夹胶NPD-LCD玻璃上就产生一个光环420。在正投面(观者位于入射面)看到的是：一个中心亮点410和一个以亮点410为中心的光环420，该光环有清晰的内边缘并逐渐向外淡化(注意在图4里，黑度代表亮度)。这个实验简化了在夹胶NPD-LCD玻璃上的投影，因为很容易理解入射信号就只是中心一点410，然而却观察到了一个并不希望得到的光环420。一个好的投影屏应该只在它接受的位置显示投影信号，任何扩散的转移的光信号都将成为干扰信号。因为光环不是入射信号，所以成为干扰信号。

图5展示并详细解释了产生雾浊影像的光学机理。为了在讨论中减少不必要的信息，图5只展示出了夹胶NPD-LCD玻璃(如装置200)的一半，这种情形很象将NPD-LCD膜用胶贴在玻璃上。图5示出了LC-高分子层110，透明塑料膜130和玻璃230。虚线代表玻璃230和热熔胶220的界面。热熔胶与ITO层的界面没有显示出来，因为这些层在本分析中几乎没有光学效应。膜130的厚度用d₁表示，LCMD膜，热熔胶和玻璃的总厚度用d₂表示。

在这个例子中，LCMD膜是NPD-LCD膜。当一个激光束射向具有球形散射的NPD-LCD材料110上的A点时，大约有50％的入射光能散射到入射面以外(右边)，如实线箭头所示。这部分的光被称为前散射光。另外50％的光从A点进入玻璃230。以玻璃表面的垂线为参照，从A点以较小角度散射的光可以穿出玻璃表面260，以一定的折射角(折弯箭头)离开玻璃230，以玻璃表面260左边的实线表示。折射遵循Snell定律:n₁/n₂＝Sinθ₂/Sinθ₁。将Snell定律用于本情形，于是就有n₁为玻璃折光系数(n₁＝1.52)和n₂为空气折光系数(n₂＝1)。当θ₂等于90度时,θ₁就是临界角(criticalangle)θ_c(41.1°)。当到达玻璃表面260的光的入射角小于41度时，这部分散射光从玻璃表面260逃逸出去，这部分的光能被称为背后散射光。可是，在玻璃表面入射角大于临界角θ_c(41°)时，这部分散射光全部被反射回玻璃230内部。这种现象被称为全内反射。全内反射将这部分散射光反射回LC-高分子层110上的另外位置如B点。在B点将会发生第二次球形散射并产生用虚线箭头表示的前散射光(环形)和背后散射光。可是从B点散射光是通过全内反射E点来自A点的光源信号。因此，B点传递了A点的信号，这种位移了的信号就起到了干扰作用，成为产生雾浊度的干扰光。在图4中，中心区域和光环之间有一白色区域(在激光实验中的黑暗区，为图中的白色区)光环420的内经与临界角θ_c和玻璃230的厚度有关。在表面260大于临界角的散射光不能从玻璃230中逃逸出去，而由全内反射在A点周围产生了干扰信号。入射点A和光环之间的区域并没有噪音信号，所以呈黑暗。但是在真实投影中，这样的黑暗区是不存在的，因为全部投影屏都在接收入射光信号，同时任意点也在接收周边的全内反射干扰信号。到达B点的全内反射光可以在装置内继续传播。每一次反射中，光到达LC-高分子层而后会因散射损失大部分能量。所以噪声信号越远越弱，由于距离和面积的原因，光环外围逐渐变暗。

这个激光实验提供了有关夹胶NPD-LCD玻璃的很多信息，不仅定性地解释了雾浊是如何产生的，也可以定量地提供雾浊度的水平。定量信息可以被用来指导应用开发。为了定量地计算不同部分的光能，可以借助球冠计算公式，因为NPD-LCD是球形散射，球冠的面积可以用来计算背后散射光的能量。背后散射光能用E_rs表示，注脚两个字符用来表示亮点的距离，例如，CD表示从C点到D点的距离，AD表示从A点到D点的距离。因此，E_rs＝π[CD²+(AD–AC)²]。计算结果列于表1

光类	光能(％)
		A点总入射光能	100
A点前散射光能	50
		从A点进入玻璃的光能	50
从A点背后散射光能E_rs	12
		由A点产生的全内反射光能	38
第一级光环对前面产生的干扰光能	19
		第一级光环对后面产生的干扰光能	5

图1.

下面的讨论解释了这些数据是如何获得的，以及它们在光学性质上意味着什么。首先，一束激光垂直地投射到带有NPD-LCD膜的玻璃屏A点上，50％的入射光被散射回入射方(右面)。另外50％的入射光进入玻璃。参照玻璃表面260的法线，从玻璃表面260背后散射出去的光是进入玻璃内光能的25％即总光能的12.5％[＝25％x50％]。成为干扰信号的全内反射光能为入射光能的37.5％[＝50％-12.5％]。其次，大约38％的干扰光能并非均等地分配在屏的两边，而是19％[＝38％x50％]干扰光能从右面散射出入射面，在正投面(右面)产生雾浊，1/4或5％[＝38％x50％x1/4]的干扰能穿过玻璃表面260，对背投面(左面)产生雾浊。另外，雾浊程度取决于干扰能量所占的比例。因为是正面投影，正面有19％的雾浊度，以光环形式分布。值得注意的是，从正面看，在光环内并没有干扰信号。这就解释了为什么在图4中的光环有一个清晰的内缘。对背面投影，干扰能为5％，分布在半径为CF的光环上。正是因为正投干扰能约4倍大于背投，这就解释了为什么正投的影像质量较差。这个计算结果与观者的视觉效果相吻合。利用玻璃厚度和激光光环420的内径就能计算出玻璃的折光率。根据同样原理，有关LCMD屏的其它信息，如散射能力，散射对称性，散射椭圆系数等都能由类似的实验和计算得到。

进一步的考虑是为什么3G调光膜，如NPD-LCD膜，有很好的正投和背投投影质量，而在夹胶NPD-LCD玻璃上正投影像质量则较差呢？上述讨论不仅可以应用于LCMD夹胶玻璃，也可以应用于LCMD膜。应当注意夹胶玻璃的厚度和膜的厚度是有很大差别的。在图5中，d₁是膜的厚度d₂是玻璃的厚度(包括膜和热熔胶)。厚度越大，第一全内反射光环就越大，而较小的厚度则限制第一全内反射光环于较小的范围。当A点原有光信息通过全内反射转移到B点时，对B点而言，转移来的信号多半是不需要的信息。这种从A点位移于B点的光信息干扰了B点直接接受的光信息。两点距离越大，则干扰原始信息的机会就越大。这里原始信息是指直接从投影仪接收的光，而位移的光信息则是指不是从投影仪直接传来的光。当A点和B点间位移缩小时，两点间的信息差异也在缩小，因为这两点正在趋于一点。实际情形中，膜厚d₁大约0.13mm而玻璃厚d₂大约6mm，有大约49倍的不同，所以影像在NPD-LCD膜上要比在NPD-LCD夹胶玻璃水要清晰得多。

上述分析揭示了膜的表面160对于影像质量至关重要。如果这个空气-固体界面被保留，在NPD-LCD膜上的高投影品质就可以保留。装置300就是利用了这一重要发现，保留了高品质的投影影像。任何用于LCMD膜和玻璃层之间的胶都将与LCMD夹胶玻璃中的热熔胶有同样的作用。这样的胶将导致膜100的空气-固体界面消失，增大了LC-高分子层110到第一个空气-固体界面的距离，从而大大降低投影质量。除了上述的优点以外，与LCMD夹胶玻璃相比，带有空气夹层的调光玻璃300还有许多其它优点。

与生产LCMD夹胶玻璃如装置200相比，生产带有空气夹层的LCMD玻璃如装置300，在节能方面有很大的优势，因为装置300可以在室温下制造，而夹胶工艺则必须在高温下制造。夹胶工艺还需要象高压釜，真空烘箱这样的大型设备。室温制造工艺也有利于延长LCMD膜的寿命。

在材料方面，制造装置300也比制造装置200节省。装置300避免了使用较贵的热熔胶和真空袋，这样可以降低成本。省掉了热熔胶层也就避免了由热熔胶的光学变形所造成的问题。

装置300的制造工艺要比装置200的制造工艺简单得多。夹胶工艺有特殊要求如玻璃厚度不能太厚或太薄，加热和加压要慢而均匀。用于生产带空气夹层的装置300工艺允许玻璃厚度有很大变化，包括薄如纸的玻璃。市场上有售的超薄玻璃(0.55mm)甚至可以让制造带空气夹层的调光玻璃更加容易，就像通常组合家具一样。例如，在各种例子中，可以将LCMD膜贴到已有的玻璃上(如玻璃窗子或玻璃门)。为了形成装置300的结构，可以加一层超薄玻璃到LCMD膜上，膜和玻璃之间用喷洒的隔离物(包括边缘胶带)隔开。

再来比较生产效率，生产带空气夹层的装置300要高效得多。用到高压釜的夹胶工艺需要抽真空几小时以去除气袋里面藏于5层不同材料(如LCMD膜，热熔胶和玻璃)之间的空气。排除在热熔胶和玻璃两面之间的空气是相当困难的事，任何残留的空气都将使最终产品产生明亮气泡缺陷。为了节省能量和时间，夹胶工艺需要在高压釜里累积许多半成品，然后一同加热。为了保持加热均匀，加热速度必须很慢。为了避免玻璃破碎，冷却速度必须很慢。用真空烘箱夹胶，除了没有额外的压力作用于空气袋以外，同样效率也很低。这些要求导致了整体效率低下，通常需要一整天来完成一个生产周期。新型带空气夹层结构的装置300大大地提高了效率。因为未固化的热熔胶和正型LCMD膜都是白色不透明的，多层不透明的膜的对位是很不容易的事。生产带空气层的装置300的工艺非常适合自动化生产。新结构新工艺相当简单，可以在1小时之内完成，特别适合自动化生产。新工艺不需要特殊设备和材料，象组装家具一样简单。生产层叠式调光玻璃既可以规模化大生产，也可以一人在客户场地制作。另一方面，防止LCMD夹胶玻璃脱胶也很重要的，通常脱胶的地方会显现出明亮的斑块。由于重力作用两片不整齐的玻璃下边缘可能导致脱胶，因为这种情况可以造成剪力。脱胶有可能发生任何接触面，如在LC-高分子层和薄膜之间，薄膜和热熔胶之间，或热熔胶和玻璃之间。这样就不能使用玻璃产品生产中的常用工具，如真空吸盘。而在生产带空气层的结构产品中就没有这些风险。在生产装置300的工艺中，可以使用真空吸盘，因此，生产和安装效率会提高。

由于节能，使用较少材料和设备，生产工艺简单和高效，生产装置300产品的成本要比生产装置200产品少很多。生产带空气夹层的投影玻璃屏比生产LCMD夹胶玻璃可以节省约三分之二的成本。装置300不仅集隐私，投影，耐用功能于一身，而且还通过简化工艺减少用材和人力，大大降低了成本。这样的新结构和新功能可以有许多应用。

调光投影屏(SPP)如装置300在以往的LCMD夹胶玻璃上增加了投影功能。相对于LCMD夹胶玻璃，装置300不但降低了成本，还增加了产品价值和扩大了应用领域。SPP可以有各种应用，如建筑窗户，光漫射应用，节能应用，隐私应用，干擦书写板，投影屏应用。SPP可以有多种用途如娱乐，广告，教育和工作，可以用于家庭，办公室，教室，医院，商店，商城，机场和公司。

对于有些SPP的应用如建筑玻璃幕墙或投影广告墙，安全性是一个考量。各种建筑安全玻璃包括加强玻璃，钢化玻璃，夹胶玻璃都可以用作为玻璃230。为了增加强度和安全性，玻璃230可以有更坚固的形式，如夹胶玻璃，钢化玻璃，抗台风玻璃或防弹玻璃。任何具有特殊功能的透明板材都可以用作玻璃230，如安全玻璃，双层玻璃或自洁玻璃，只要SPP的基本结构中的空气层310得以保留。具体而言，夹胶玻璃可以有两到三层硅玻璃或硅玻璃和有机玻璃混合结构。防弹玻璃是一种具有强度可以抵御子弹的夹胶玻璃。夹胶玻璃可以由热熔胶高压釜工艺或真空烘箱工艺制成，也可由树脂经紫外线，催化或热固工艺制成。虽然这些方法可以提供最高强度如防弹玻璃，树脂工艺成本低得多。由日光固化的胶，即日光胶，可能有最低的成本，因为它利用自然光固化树脂而不用其它特殊设备。装有加强玻璃230的SPP用作建筑玻璃幕墙更安全，

图6是在LCMD膜100和玻璃230之间的空气层310里带有微小隔离物610的调光投影屏600的横截面图。一些实际上看不见的如直径10–50微米的微小隔离物610可以喷洒，印刷或用其它方式置于膜100与玻璃230之间。隔离物610可以是球形的，圆柱形的或其它形状。封边胶320可以涵盖LCMD膜的边缘。在这个类似装置300的例子中，带空气夹层的调光玻璃能被用作商店广告橱窗。有时湿度和较大的温度的变化能使膜和玻璃表面粘在一起而产生彩虹。使用隔离物610可以防止彩虹的发生，提供高质量的投影效果。

参照图7，在一些应用中，防止划伤并不重要或不需要防范，可以取消第二层玻璃。如此，LCMD玻璃屏700中的LCMD膜100，一面裸露，一面隔着空气夹层310附着在玻璃230上。隔离物创造了在玻璃320和膜100之间的空气层，封边胶320则保证了整个隔离结构。虽然封边胶320可以是全密封的，但全密封并非总是必要的。膜100可以用置于边缘的，起到封边胶320作用的双面胶带贴到已有的玻璃上。例如，空气层两个对边可以是不密封的，而仅仅在另外两个对边粘贴。在一些其它的例子中，隔离物610都可以用在空气夹层中。

在各种例子中，包括图3和图6的例子，两层玻璃可以是同样厚度，也可以是不同厚度。当超薄玻璃如0.55mm厚的玻璃被使用时，制作工艺反而简单了，不仅能在工厂制作，而且可以在客户的地方或家庭现场制作。NPD-LCD膜能用置于边缘的双面胶带或其它胶带贴到已有的玻璃上。许多强力胶带市场有售。各种交联材料和技术可以用来粘贴层状结构，其中包括图案涂布胶或丝网印刷工艺，然后实施加热，UV，催化剂或湿气固化工艺。

相对于静止画面或文字，电视，录像和电影是更有力的信息传播方式。大型影像有很好的广告用途，但既能用于室内又能用于室外的大型影像的显示能力却是很弱的。虽然LED是一个选择，但是价格贵能耗高。彩色LED的能耗大约是1千瓦/平米。因为LED的密度较小，不适合近距离显示动态图像。相对于LED的影像，投影的影像品质要高很多(如很容易实现高清晰图像)，并具有高灰度高色度(颜色可达10亿)。在调光投影玻璃上的投影影像既适合近距离观看也适合远距离观看。SPP投影系统可以有很低的成本(如约10％的LED成本)和非常低的能耗(如约1％的LED能耗)。可是，投影技术通常不适合用于明亮的环境。原因之一是高反差的投影屏幕通常亮度低，因为投影屏要吸收相当的光能创造黑。理论上讲，如果一个投影屏能传递所有接收光能，它的亮度会很高。本申请中的空气夹层的例子(如图3，6，7)利用NPD-LCD膜或LCMD膜的非吸收作用克服了这个有关投影的环境亮度问题。NPD-LCD膜对可见光波长是透明的，仅仅是散射即改变光的方向，而不吸收光。这个性质可以用来提高投影屏的亮度。

对投影而言，环境亮度是非常重要的。许多投影屏都要求黑暗环境。为了拓展调光投影玻璃的可能的应用，有必要提高在高环境亮度下的投影影像质量。而投影质量可以有效地通过提高反差来实现。影像的明亮部分是较容易通过增加投影仪亮度来实现的，包括以激光为光源的激光投影仪，而黑暗部分是不能由投影仪来实现的。影像中的黑暗部分仅仅依赖于环境亮度和投影屏的灰度。因此增加投影仪的亮度和/或增加LCMD的灰度就可以有效地提高反差和影像质量。

相应于本发明公开的一个或多个例子，图8是带有过滤层的LCMD膜的横断面图。可以将包含窗膜在内的滤色膜820加到LCMD膜100的一面或两面上。滤色膜820和膜130可以融为一体。在本例中，暗化的LCMD膜800之所以能在高环境亮度的条件下大大提高图像质量，是因为提高了高反差。市场上有许多灰度的色膜，透过率从5％到95％。这样的膜两面都可以用来投影和观看。在暗膜800上的高质量影像可以由普通3000流明的投影仪在一般室内亮度条件下实现。所需投影仪的功率也由投影屏的尺寸决定。

对于正投，有可能改进在高环境亮度的条件下的投影质量，而不增加投影仪的亮度功率(流明数)。可以加一个反光层930到LCMD膜的一面上，而另一面可以加滤色膜，也可以不加。图9a是带有加强反射的LCMD膜的横断面视图。在LCMD膜的一面上加一个滤色膜820或窗膜，在另一面上加一个反射膜930。反射膜的材料可以包括铝箔，银粉漆，白漆，镜面材料，金属镀膜和金属板。灰色窗膜是一个很好的选择，价格还便宜。滤色膜，窗膜和LCMD膜通常是由聚酯或PET制成。对投影而言，色膜820和基膜130可以融合到一起。在另一边(右边)，在LCMD膜100上的透明电极ITO镀膜120可以由不透明导电反射金属镀膜取代，如铝，镍，银镀膜。不同滤色膜和反射层的结合可以在改进投影质量方面显现很多优势。

暗反射LCMD膜1000的增强机理可以用剖析图10来分析。反射层930，LCMD膜100和滤色膜820被分开，以便标注透过的光强即光能和散射强度。入射光能为投影仪1010所供。在这个例子中，滤色膜820或窗膜有80％透过率，NPD-LCD膜100具有球形散射特征，反射膜是银粉漆具有90％的反射率。计算结果显示53％输出光强高于50％的从未经处理的NPD-LCD膜上散射的光强。然而这一输出光能是来自加强反射暗膜900(如NPD-LCD膜)上发出的，因此反差要比未经处理的NPD-LCD膜好很多。此结构中，反射层是用来将散射光反射回入射面。由于增加投影仪的亮度(流明)功率就可以增加投影影像的明亮部分，增加滤色膜或窗膜的黑度可以增加投影影像的黑度，这样亮度和反差都得可以根据需要调节。该方法能有效地在高亮度(如正常室内亮度约400流明)环境下提供高品质的投影影像。实际测试显示在1500流明的环境亮度下，3000流明的投影仪，就能提供很好的录像影像。因此，LCMD暗膜800或加强反射LCMD膜900能适应正常室内亮度条件下的投影。

虽然上述每一个反射涂层和材料，如铝箔，银粉漆，白漆，镜面镀层，金属镀层和金属板，都容易达到80％的反射率，但却有三种反射机理。每种机理有不同的光效率和成本。镜面镀层的机理是纯反射。如用镜面镀层取代ITO镀层，这将会有很好的改进，因为在原有地点反射原有信号，但价格会相当昂贵。如果镜面镀层或金属镀层是在LCMD膜的外面，膜的厚度将会给反射信号带来位移。如果将一面镜子置于膜的后面，LC-高分子层到反射镜面的距离太长，则不会提供好的效果。涂在LCMD膜外面的白漆的机理是纯散射。这将增加总体亮度，却不能增加反差，因为两个平行的散射层，即LC-高分子层110和白漆层很容易让光位移很远。参见图9b，银粉漆的机理是有限区域反射。由于溶剂从漆外表面940蒸发，起反射作用的金属颗粒960并不是均匀地分布在漆层950。而是在漆层外表面940，金属颗粒的密度大，对入射光B(右边)呈全反射，从而显现金属光泽的明亮。在内表面970，金属颗粒的密度相对较小，这就等同于一个粗糙的表面，于是返回入射面(左面)的是散射光，呈交暗的色调。因为在漆层950中悬浮的金属颗粒是不透明的，它们允许入射光进入漆层950，也允许散射光返回入射面，但单方向的入射光却变成方向各异的返回散射光。还有当入射光进入漆层950后，内部反射在小范围颗粒之间发生。入射光仅仅能以接近垂直地反射回入射面。这种现象限制了光的扩散和位移，从而减少了干扰。于是投影屏亮的地方更亮，黑的地方并没受影响。其结果就是反差大大增加。用银粉漆增强反差的视觉效果特别明显。如上所述，可用滤色膜或窗膜820增加反差，这里银粉漆又对反差有所贡献。这是为什么没有滤色膜820，在膜900上，影像质量也有改进的原因。而且这是一种高效而低成本的方法。

在应对高环境亮度方面，结合使用不同的滤色膜和反射层不但有许多优点，还扩展的SPP的应用。在装置300中，可用LCMD暗膜800或增强反射LCMD膜900取代LCMD膜100。如果在膜900中仅仅使用反射层，而不使用滤色膜820，投影亮度可以倍增，因此，可以用同等的亮度投出更大的面积或用较小的投影仪获得同等投影面和亮度。应当注意加强反射LCMD膜900是不透明的，而LC-高分子层110仍然可以调光和控制各种散射度。用不同交流AC电压，可以调节视角和亮度。

NPD-LCD有许多投影特征，增加反差为NPD-LCD和SPP成为改进了的投影屏贡献了一个新的重要特征。NPD-LCD具有特殊的独立视角(ViewingAngleIndependent，VAI)亮度即360度等亮度。这样特点可使入射光从NPD-LCD表面上的任何一点作球形散射。散射光均匀地分布在空间和NPD-LCD膜的两边。这一特征使得LCMD暗膜800和加强反射NPD-LCD膜900满足了所有投影屏的的高标准，即高反差，广视角，适合的增益和最好的亮度均匀度。

第三代LCMD膜即NPD-LCD膜由对可见光透明的非线性光学材料和液晶制成。它依赖散射来调控光。换言之，它只改变光的方向而不吸收可见光。因此，它能完全地传递由投影仪发出的所有颜色信息。其它高反差投影屏总要吸收相当部分的光，而使显示屏损失一些投影仪发送的信息。NPD-LCD膜不仅能保留真实的色彩，还能提供投影屏的不少好参数，如增益，半增益角等。值得一提的是由于它的绝对广角，NPD-LCD膜的半增益角并不存在。对于所有已有的投影屏，垂直视亮度总比斜视亮度要高。斜视反射亮度降到50％垂直亮度时的角度被称为半增益角，一般而言，半增益角会小于90度。半增益角是反映投影屏视角质量和亮度均匀性的重要指标。当NPD-LCD允许光在非线性材料里以曲线形式传播时，就产生了任何角度等亮度，某些线性光学特征如入射角，视角就失去了它的物理意义。超过90度半增益角也失去了它原有的反射光定义(反射到同面)。这一特征可能对投影领域有所震动，特别有利于需要广视角的广告屏。进一步地，NPD-LCD膜的球形散射还有另一优点，就是可用近距投影仪(即投影距离与投影尺寸的对角线之比小于1)。因为近距投影仪可以安装在离投影屏很近的位置，这样的安装可以消除膜表面对投影仪的的反光，同时也节省空间。大部分高反差投影仪不允许使用近距投影仪，因为获得高反差的处理牺牲了广角性。

LCMD暗膜800保留了LCMD膜100的原有特征，却能胜任高环境亮度的应用。相对于染料LCMD膜(在LC-高分子层中加人液晶染料)，LCMD暗膜也有些优点。比较使用滤色膜820和二向性染料，使用滤色膜的装置800具有较高的UV稳定性，因为许多滤色膜和窗膜由无机颜料或比用于染料LCMD膜中的染料稳定的多的染料制成。因为要溶于液晶产生宾主效应，染料LCMD膜必须使用有机染料。另一个优点是，使用滤色膜或窗膜不影响响应时间(即反应速度)，不减少寿命，不降低LCMD膜的溶解度，因为有机染料对热和UV不够稳定。这是很有用的功能，在很多领域都能应用，如调光投影窗，投影广告牌，窗户投影，玻璃幕墙，汽车，飞机，轮船，交通信号或OLED(organiclightemittingdiode)TV和3DTV

利用含有空气夹层的结构和改进影像的方法，夹层调光投影玻璃可以有许多新用途。参见图11a和11b，一个例子是调光投影广告牌(SPB)1100，它包含在广告面板1120前面的SPP(如装置300)和在SPP300和广告面板1120之间的空间1130。框架1140可以是个开放体系或封闭体系或完全省掉，在白天当NPD-LCD膜处于透明态时，该牌可以有显示静止图像的普通功能。在夜晚当NPD-LCD膜处于处于散射态时，SPP上可以显示投影影像。这种多功能的广告牌可以提升广告功能。虽然LED广告牌已经用于显示录像影像，但它有造价高，维修难，分辨率低的限制。这样的调光投影广告牌仅有LED广告牌5-10％的造价和5％的能耗。采用反射层和激光投影仪可以获得很好的亮度。反射层加NPD-LCD层，滤色膜和激光投影仪可以获得高质量的影像画面。在夜晚普通广告牌也需要灯光照明，照明灯通常安装在广告牌前面的底部。这个位置也适合安装投影仪。无绳技术很容易用来管理广告内容。具有长寿命的LED灯泡和微波灯泡的投影仪可用来制造基本上无需维修的调光投影广告牌。

参见图11a和11b，用于正投的投影仪1010可被置于SPP300之前。短距投影仪可置于SPP300前很短的距离。短距比(投影距离与投影图像对角线之比)可小于0.3。短距投影仪可以是密封的也可以直接安装在投影面。投影仪可以置于SPP300的下面或上面。在SPP300和广告板1120之间有一空间。投影距离可长可短。当距离足够短时，投影仪1010就可以置于SPP300和广告板1120之间进行背投。广告版可以是平面的或其他形式。调光投影广告牌提供了一个基本概念，即广告牌至少有两个不同功能的面。一面是静止图案可在白天使用，另一面是空白的适合在晚上投影。两个面可变换。

投影广告牌的变换机理包括电动的，机械的，旋转的。参见图12a和12b，例如，类似于电动窗帘，电动百叶窗，电动防台风门帘的电动卷帘系统1220可以直接安装在广告版1120上。也可以不用SPP。机械的调光投影广告牌1200的投影面1230可以用适合投影的不同的材料，如布，塑料，玻璃纤维，金属，油漆的表面。变换方法包括机械的，电动的机制。任何提供适合投影的另一表面的机制和方法都可以使用。投影仪可以安装在投影屏上面或下面。

参见图13a和13b，调光投影广告牌可以是安装有卷轴系统1310的卷轴海报式的。在白天，它可以在1330面显示静止图像。在晚上，一个空白面1320用来显示投影影像。可以在两轴间有单层不循环的卷动设计，以适应正投或背投。卷动投影广告牌1300通过把静止的图像与录像影像结合在一起而增强做广告的能力，并保持非常低的造价。

在图14a和14b中，调光投.影广告牌也可以是三角棱柱形可变广告牌1400。为了获得更好的影像质量，一面的三棱柱可以做成反光型NPD-LCD膜900或其它适合投影的材料。在白天，三角可变广告牌中的两个有图像的面1420显示静态广告。在晚上，投影录像可以显示在三角可变广告牌中的一个空白面上。这种三角棱柱形可变广告牌1400通过把静态图像，可变图像和录像影像结合在一起来提升做广告的能力，并保持很低的成本。

通常室内亮度要大大低于室外亮度。在机场，亮度通常是300流明。在办公室或商场，亮度通常是500流明，即便在有天窗的商城，亮度通常低于1000流明。另一方面，室外中午背阴处，亮度可以超过1000流明。普通投影通常要求很暗的环境亮度，如在电影院或家庭影院。用LCMD暗膜800或加强反光LCMD膜900取代LCMD膜100可以在超过2000流明的高环境亮度条件下提供很好的投影质量。因此，象带有LCMD膜100的装置300，LCMD暗膜800或加强反射膜900的SPP能够在几乎任何室内条件下有许多应用。这样的SPP显示装置有很多应用形式。

例如，图15展示了一种SPP显示系统1490(与300，800，900相同或类似)作为吊装系统1500的部件。SPP1490可以用钢丝系统1510悬挂在天花板下。利用钢丝系统1510中的夹头1520，可能不需要SPP1490中的封边胶320。如果使用LCMD膜100或LCMD暗膜800，SPP显示器1490可以从两面观看。如果用加强反射LCMD膜900，SPP显示系统1490可以使用正投，从一边观看。

参见图16，墙上安装系统1600包括安装在墙上的SPP显示系统1620(如包括300，800或900)。如果使用LCMD膜100或LCMD暗膜800与SPP显示系统1620，投影影像可以从两边观看。如果使用反射膜900，投影影像只能从一面观看。墙1610包括所有通常不透明的墙，透明的玻璃墙和可移动的墙。有些近距投影仪可以安置在离显示面很近的地方或直接安装在显示面上。利用现代显示技术，投影仪可以提供电视，电影和计算机信息。这样的装置可以有透视，可调散射度，隐私，节能，电影，电视，演讲，双面可视，干擦书写板，触摸屏等功能和用途。这些用途可以用来制作商店横幅显示牌。如用背投，投影面可以在一个箱型结构的前面，置于箱子中的投影仪可以得到保护。

图17显示了一个SPP陈列柜台1700，一个SPP1720(如包括300，800或900)安装在桌子，柜台，箱子或展台1710上，如果安装的是LCMD膜100或800，就可以两面观看，如果安装的是加强反射膜900，则可以单面观看。SPP1720附近可以有或没有墙。为了方便移动，柜台1710下可以装轮子。柜台1710可以是透明的或不透明的，或由玻璃，塑料等其它常用家具材料制造。这样的装置可以在商店，商城，学校，公司或家庭里使用。如果用于销售，商品可以放置在柜台上或柜台里。这样的陈列柜台可以将销售三要素即商品，商品信息和消费者聚集在销售点，以促成更有效地销售。在正常的销售和广告中，这三个销售关键因素通常是分离的，从而在说服客户进行消费方面显得不方便和低效。

如果将抗反光镀层应用到上述每一个空气-固体界面，影像质量还能进一步改进。可是，实际上，并没有完美的抗反射镀层。大部分抗反光镀层只能减弱反光而不能消除反光。因此，在LCMD夹胶玻璃中全内反射仍然会发生，投影雾浊问题仍然存在。另一方面，抗反射镀层很贵，高价限制了它的推广，所以帮助有限，不恰当使用反而会增加雾浊。

由于具有变换和光漫射作用，LCMD膜100或LCMD暗膜800也适合在电视，计算机显示屏或其它电子显示器中使用。图18和19提供了改进了的LCD和OLED屏的例子。相应于本发明公开，图18提供了一个LCD屏1800的横截面视图。在这个例子里，LCMD膜100附在基本上是透明的LCD装置1810上。在各种例子中，一个开放的空间或一个透明的材料被放置在LCMD膜100和LCD屏1810之间。LCD屏可以没有通常的背光源如冷阴极荧光灯(cathodefluorescentlamps，CCFL)。当这样的LCD屏置于一个窗户上时，在传统建筑窗子之前，或接近其它自然或人造光源的地方，散射态的LCMD膜就能漫射自然光或人造光，充当LCD屏1810的背光源。在白天，LCMD膜100可以利用自然光作为背光源，与传统的LCD的背光源相比，可以节省能源。当LCMD膜变换到透明态时，LCD屏就基本上是透明的。在这样的构造中，自然光穿过透明的LCMD膜照亮LCD屏1800。这种透明模式LCD屏适合用于各种场合和目的，包括透明的“抬头”(heads-up,也译为平视)显示器，即显示器允许使用者在观看显示信息时，也能透视到背景环境。这样的透明显示器有利于提供更安全更可控的工作环境，如海港装卸，空中交通管理，机场塔台地面指挥，外科医生，飞行员，飞行操作，军事，以及其它需要获取数据，同时又需要知晓周边环境的用途。LCD屏1800的其它用途包括用于销售柜台的台面玻璃或前面的玻璃。安装在柜台内的照明灯可以由LCMD膜100漫射光线，作为LCD1810的背光源而在柜台前或柜台上显示信息。在本例中，客户既可以看见显示在柜台前或柜台台面上的广告信息或用途指南，也能透视柜台透明显示屏看到里面的商品。

相应于本发明公开的一个例子，图19提供了一个OLED屏1900横截面视图。在本例中，调光膜1920与OLED屏1910(如以膜或屏的形式)连在一起。如调光膜1920可以是LCMD膜100，LCMD暗膜800，LCMD染料彩膜，反型染料NPD-LCD或其它具有电控可调透明或不透明状态的装置。调光膜可以是正型的或反型的。膜1920的调光功能可使OLED屏产生特殊视觉效果，提供多种用途。OLED屏1900可以是柔软的，如可以包裹各种表面包括平面，曲面或不规则面。虽然OLED屏可以作为商店名牌，旗帜或其它自由移动的显示器。OLED显示器是发光的，所以它可以不需要其它背光源。

在一个例子中，调光膜1920可以具有透明态和散射态的LCMD膜100。OLED显示器1910可以有透明型的和非透明型。对非透明型，OLED显示器1910适合用于显示TV或电脑图像。对透明型(由在透明态的LCMD膜100实现)，OLED显示器1910可以有透视功能。这种透视型结构适合用于商业，可使客户看见OLED显示器背面的商品。但是，这样的透明结构不适合看电视或做电脑工作，因为这时透过屏1900看到的背景就变成分散注意力的扰信号。

在另一个例子中，调光膜1920可以是LCMD暗膜800。在散射态，LCMD暗膜800为非透明的显示器1900提供了一个暗的非透明的背景颜色。在这个非透明模式中，LCMD暗膜消除OLED显示器背后的干扰。当LCMD暗膜处于透明态时，OLED显示器就处于透明模式。

在另一个例子中，调光膜1920可以是LCMD有色染料膜。虽然LCMD暗膜和LCMD染料膜可以在散射态有相同的灰度，LCMD染料膜却比LCMD暗膜800有更明亮的透明态。这是因为LCMD暗膜800的灰灰度是不可变的，而处于透明态的LCMD染料膜的灰度是可变的。于是，OLED显示器1900就可以更亮些(即较低的灰度)透明些。

无论是用LCMD暗膜800或LCMD染料膜作为调光膜1920，如果使用正型调光膜1920，当OLED显示器1910和调光膜1920都处于透明态时，可能够获得透明OLED屏1900，但调光膜1920必须是在通电状态。在这种结构中，当不通电时，OLED屏1900是不透明的，因为调光膜1920是处于散射态。用户通常希望无论通电与否OLED屏1900都是透明的。要达到这样的效果，可以使用反型或负性调光膜1920，这样处于断电状态时，膜1920和OLED1910都是透明的，整个显示器也是透明的。在这种透明模式下，屏1900不消耗能量，因为反型调光膜1920的透明态不需要能量。在这种结构中，OLED屏1900提供了一种“失败-安全”的功能。这种功能适合用于运动中的交通工具，如汽车，轮船或飞机。在这种结构中，如果OLED1910通上电，而调光膜1920没通电，OLED屏就处于透明态。如果调光膜1920和OLED屏1910都通上电，OLED屏就处于非透明态。

当结合图形讨论和展示本发明的某些典型的例子时，应当理解这些例子仅仅是为了解说而已，并不意味限制有广泛用途的本发明，本发明的例子也不限于所展示和描述的特定的结构和安排，任何普通有技能的人都可以加以变化和改进。

Claims

1.一个屏板机构包含：

第一层，所述第一层包含能由电压控制在透明和不透明之间变换的液晶微粒(LCMD)显示器；和

第二层，所述第二层既与第一层有空间分离又与第一层相关连，该第二层包括透明屏板。

2.根据权利要求1所述的屏板，进一步包含一个间隔部件，所述间隔部件与所述第一层和第二层相关连，并处于所述第一层与第二层之间。

3.根据权利要求2所述的屏板，其中，所述间隔部件是一种密封(胶)，用来防止气态流体在第一和第二层之间流动。

4.根据权利要求3所述的屏板机构，其中的气态流体是空气。

5.根据权利要求3所述的屏板机构，其中，所述密封(胶)分布于第一层的周围。

6.根据权利要求5所述的屏板机构，进一步包含很多隔离物，所述隔离物分布于所述第一层与第二层之间，在密封(胶)所形成的范围之内。

7.根据权利要求1所述的屏板机构，其中LCMD显示器是NPD-LCD。

8.根据权利要求1所述的屏板机构，其中，所述第一层进一步包含塑料薄膜。

9.根据权利要求1所述的屏板机构，其中，所述第一层进一步包含氧化铟锡层。

10.根据权利要求1所述的屏板机构，其中，所述第一层进一步包含不透明的反光的金属层。

11.根据权利要求1所述的屏板机构，其中，所述第一层进一步包含与LCMD显示器融合在一起的滤色层。

12.根据权利要求1所述的屏板机构，进一步包含与第一层分离而又相关连的第三层，所述第三层包含透明屏板。

13.根据权利要求1所述的屏板机构，其中，所述透明屏板是硅基玻璃。

14.根据权利要求1所述的屏板机构，其中所述透明屏板由高分子材料制成。

15.一个光学机构包含：

第一层，所述第一层包含能响应电压的变化在透明与不透明之间变换的液晶微粒(LCMD)显示器；和

第二层，所述第二层包含与第一层相关连的吸收光的暗膜。

16.根据权利要求15所述的光学机构，进一步包含与第一层空间分离但又相关连的第三层，所述第三层包含透明屏板。

17.根据权利要求15所述的光学机构，其中，所述LCMD显示器是NPD-LCD。

18.一个膜机构包含:

第二层，所述第二层与第一层相关连包含反光镀层。

19.根据权利要求18所述的光学机构，进一步包含与第一层空间分离而又相关连的第三层，所述第三层包含透明屏板。

20.根据权利要求18所述的光学机构，其中，所述LCMD显示器是NPD-LCD。

21.一个显示系统包含：

第一层，所述第一层具有相对应的第一面和第二面；

第二层，所述第二层与第一层的第一面相关连，所述第二层包含反射层；和

投影仪，所述投影仪向第一层的第二面提供影像。

22.根据权利要求21所述的显示系统，其中，所述反射层包含许多悬浮在高分子介质中的金属颗粒。

23.根据权利要求21所述的显示系统，其中，所述投影仪包含一种光源，所述光源包含一束或多束激光。

24.根据权利要求21所述的显示系统，其中，所述投影仪具有近距投影能力。

25.根据权利要求21所述的显示系统，其中，所述第一层进一步包含液晶微粒(LCMD)显示器层，所述显示器层能响应电压的变化在透明与不透明之间变换。

26.根据权利要求21所述的显示系统，其中，所述第一层进一步包含滤色层。

27.一个展示柜台机构包含：

一个表面，所述表面包含安装成可以显示投影影像的液晶微粒LCMD膜；

一个柜台，所述柜台与所述表面相关连；和

一个投影仪，该投影仪向所述表面提供影像。

28.根据权利要求27所述的展示柜台，其中，所述投影仪具有近距投影功能。

29.根据权利要求27所述的展示柜台，其中，所述投影仪包含一个光源，该光源包含一束或多束激光。

30.一个屏板机构包含：

一个透明显示器装置，和

一个反型NPD-LCD，该反型NPD-LCD与所述透明显示器相关连，并且包含非均匀的透光共聚高分子介质。

31.根据权利要求30所述的屏板机构，其中，所述透明显示器装置包含液晶显示器(LCD)装置。

32.根据权利要求30所述的屏板机构，其中，所述透明显示器装置包含有机发光二极管(OLED)装置。

33.根据权利要求30所述的屏板机构，其中，所述反型NPD-LCD包含滤色膜层。

34.根据权利要求30所述的屏板机构，其中，所述反型NPD-LCD包含二向色性的染料。