具有漫反射的透明元件制造技术

本发明专利技术涉及制备具有漫反射特性的透明层状元件的方法，该层状元件本身及其在多种工业应用中的用途。本发明专利技术还涉及使用这种层状元件的投影或后射投影方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有漫反射的透明元件本专利技术涉及一种用于制备具有漫反射性质的透明层状元件的方法，涉及这种层状元件本身，并涉及其在多种工业应用中的用途。本专利技术还涉及使用这种层状元件的投影或后射投影（back-projection）方法。层状元件可以是刚性的或柔性的。它尤其可以是例如由基于玻璃或聚合物材料构成的窗玻璃单元（glazingunit）。它还可以是基于聚合物材料的柔性膜，特别地能够被添加到表面上以便为它提供漫反射性质同时保持其透射性质。已知的窗玻璃单元包括标准透明窗玻璃单元和半透明窗玻璃单元，标准透明窗玻璃单元引起在窗玻璃单元上光入射的镜面反射和镜面透射，半透明窗玻璃单元引起在窗玻璃单元上入射的漫反射和漫透射。通常，当以给定入射角入射在窗玻璃单元上的光入射辐射被窗玻璃单元在多个方向上反射时，由该窗玻璃单元的反射被称为漫反射。当以给定入射角入射在窗玻璃单元上的光入射辐射以等于入射角的反射角被窗玻璃单元反射时，由该窗玻璃单元的反射被称为镜面反射。同样，当以给定入射角入射在窗玻璃单元上的光入射辐射以等于入射角的透射角度被窗玻璃单元透射时，穿过该窗玻璃单元的透射被称为镜面透射。标准透明窗玻璃单元的一个缺点是它们以反射镜方式反射回清晰的反射，这在某些应用中是不希望的。因此，当窗玻璃单元用于建筑物窗户或显示屏时，优选限制反射的存在，反射降低了穿过窗玻璃单元的可见度。窗玻璃单元上的清晰反射也可能产生眩目的风险，从而在安全性方面产生后果，例如当车辆前灯在建筑物的玻璃幕墙正面上被反射时。这个问题特别在机场的玻璃幕墙上产生。实际上，关键的是使飞行员在接近航站楼时感到晃眼的任何风险最小化。此外，半透明窗玻璃单元虽然具有不产生清晰反射的优点，但是不能穿过窗玻璃单元获得清晰的视野。为了克服这些缺点，从包括文献WO2012/104547A1的现有技术中已知，使用具有漫反射的透明层状元件，其包括两个平滑的外主表面，以及：-两个外层，即下部外层和上部外层，它们各自形成层状元件的两个外主表面之一，并且由具有基本相同折射率的介电材料构成，以及-插入在外层之间的层状组件，该中央层由单层(其为具有不同于外层的折射率的介电层，或金属层)形成，或者由层的叠层形成，该叠层包括至少一个折射率不同于外层的介电层或金属层，其中在层状元件的两个相邻层(一个是介电层，和另一个是金属层，或者是两个具有不同折射率的介电层)之间的每个接触表面是纹理化的，并且与在两个相邻层(一个是介电层，和另一个是金属层，或者是两个具有不同折射率的介电层)之间的其它纹理化接触表面平行。透明基材尤其可以由透明聚合物、透明玻璃或透明陶瓷构成。当透明基材由聚合物构成时，其可以是刚性的或柔性的。在柔性薄膜形式时，这种透明基材有利地在其一个主要外表面上设置有粘合层，该粘合层被覆盖有保护条带，该保护条带旨在被移除以用于薄膜的粘合。这时，柔性膜形式的层状元件能够通过粘合剂粘合被添加到存在的表面，例如窗玻璃单元表面上，以便赋予该表面漫反射性质，同时保持镜面透射性质。层状元件的每个外层可以由层的叠层形成，只要外层的各种组成层由都具有基本相同折射率的介电材料构成。在本专利技术的意义上，介电材料或介电层被理解为指具有低于100S/m的低电导率的材料或层。术语"折射率"是指在550nm波长下测量的光学折射率。在本专利技术的意义上，当两种介电材料在550nm的折射率之差的绝对值小于或等于0.15时，这两种介电材料具有基本相同的折射率，或者它们的折射率基本相等。优选地，层状元件的两个外层的构成材料之间在550nm的折射率差值的绝对值小于0.05，更优选小于0.015。相反，当在550nm的折射率之差的绝对值严格大于0.15时，两个介电层具有不同的折射率。在整个说明书中，关于层状组件的组成，在一方面金属层与另一方面介电层之间进行区分，对于金属层，折射率的值不重要，对于介电层，必须考虑其折射率相对于外层的折射率的差异。在本专利技术的意义上，两个相邻层之间的接触表面是在两个相邻层之间的界面。在本专利技术的上下文中，使用以下定义：-透明元件是指这样的元件：至少在用于该元件的目标应用的波长范围内的光辐射镜面透射通过该元件。例如，当该元件用作建筑物或车辆的窗玻璃单元时，它至少在可见光波长范围内是透明的。-光滑表面是这样的表面，对于该表面，表面不规则体的尺寸小于在该表面上的入射辐射的波长，使得辐射不被这些表面不规则体偏转。这时，入射辐射以镜面方式被该表面透射和反射。-纹理化表面是其中表面不规则体以比在表面上的入射辐射的波长更大的尺度变化的表面。这时，入射辐射以漫射方式被该表面透射和反射。纹理化的接触表面的平行性意味着层状组件的组成层或每个组成层(所述组成层是具有与外层的折射率不同的折射率的介电层，或者是金属层)具有垂直于层状组件与外层之间的接触表面的均匀厚度。这种厚度的均匀性可以是在整个纹理范围内的整体，或者是在纹理部分上的局部。特别地，当纹理具有斜度变化时，在两个连续的纹理化接触表面之间的厚度可根据纹理的斜度而逐段改变，然而纹理化接触表面总是保持彼此平行。这种情况尤其发生在通过阴极溅射沉积的层中，其中该层的厚度随着纹理斜率的增加而变得更小。因此，局部地，在具有给定斜率的每个纹理段上，层的厚度保持恒定，但是在具有第一斜率的第一纹理段和具有不同于第一斜率的第二纹理段之间，层的厚度是不同的。图1至3表示在现有技术中已知的一种这样的透明层状元件。为了附图的清楚，没有严格地遵循不同层的相对厚度。此外，在所述图上没有示出层状组件的每个组成层的随纹理的斜率变化而可能的厚度变化，应当理解，该可能的厚度变化不影响纹理化的接触表面的平行度。实际上，对于纹理的每个给定斜率，纹理化接触表面彼此平行。在整个说明书中，透明层状元件被认为是水平放置的，其第一面向下取向，定义了下外主表面，和其与第一面相对的第二面向上取向，定义了上外主表面；因此，表述"在上方"和"在下方"的含义是相对于该取向进行考虑的。除非另外说明，否则表述"在上方"和"在下方"不必然意味着两个层以彼此接触进行定位。术语"下"和"上"在这里是参考这种定位而使用的。注意，表述"…至（-）…（之间）"包括该范围内的端值。在图1中表示的层状元件1包括两个外层2和4，它们由具有基本相同的折射率n2、n4的透明介电材料构成。每个外层2或4具有指向层状元件外部的光滑主表面(分别为2A或4A)，以及指向层状元件内部的纹理化主表面(分别为2B或4B)。层状元件1的光滑外表面2A和4A允许光能够在每个表面2A和4A处镜面透射，也就是说，光辐射输入到外层中或从外层输出，而不改变方向。内表面2B和4B的纹理彼此互补。如图1中清楚地看到的，在其纹理严格地彼此平行的构造中，纹理化表面2B和4B彼此面对地进行定位。层状元件1还包括层状组件3，其接触插入在纹理化表面2B和4B之间。在图2所示的变型中，层状组件3是单层，并且由透明材料构成，该透明材料是折射率n3（折射率不同于外层2和4）的金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.透明层状元件（1），其包括至少一个下部外层（2）和至少一个上部外层（4），它们各自形成所述层状元件（1）的光滑外主表面（2A，4A），以及它们由具有基本相同的折射率（n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190430 FR FR19045361.透明层状元件（1），其包括至少一个下部外层（2）和至少一个上部外层（4），它们各自形成所述层状元件（1）的光滑外主表面（2A，4A），以及它们由具有基本相同的折射率（n2，n4）的介电材料组成，所述层状元件（1）的特征在于：
-所述层状元件（1）包括插入到外层（2，4）之间并由多个中间层(31,32,…,3K)形成的层状组件（3），每个中间层（3K）为单层，其是具有不同于外层折射率的折射率（n3）的介电层或金属层，或者每个中间层（3K）是层(31,32,…,3K)的叠层，其包括至少一个具有不同于外层折射率的折射率的介电层或金属层，
-层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面(S0,S1,…,Sk)被纹理化并且平行于其他接触表面(S0,S1,…,Sk)，两个相邻层中一层是介电层和另一层是金属层，或者两个相邻层是两层具有不同折射率的介电层，以及
-在反射中，所述层状组件（3）具有至少两个颜色彼此不同的相邻区域（A，B，C，D）。


2.根据权利要求1所述的透明层状元件（1），其特征在于，至少一个被称为“图案层”的中间层（32）部分地与另一个被称为“底层”的中间层（31）重叠，相应的重叠部分在反射中形成区域（C），该区域（C）的颜色不同于至少一个相邻区域（B，D）。


3.根据权利要求1和2中任一项所述的透明层状元件（1），其特征在于，至少一个第一中间层（32）在第二中间层（31）中形成交叉内含物，并且其特征在于第一和第二中间层（31，32）在反射中具有彼此不同的颜色。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的透明层状元件（1），其特征在于，通过磁场辅助阴极溅射（称为“磁控管阴极溅射”）获得至少一个中间层（3K），优选所述底层，和/或其特征在于，通过丝网印刷获得至少一个中间层（3K），优选所述图案层。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的透明层状元件（1），其特征在于，至少一个外层（2，4）在可见光谱中是吸收性的。


6.根据权利要求1所述的透明层状元件（1），其特征在于，所述中间层（3K）全部是导电的。


7.用于制备层状元件的方法，包括以下步骤：
a)提供下部外层(2)，主表面之一(2B)是纹理化的，和另一个主表面(2A)是光滑的；
b)通过以连续地和共形地方式在所述纹理化主表面(2B)上沉积多个中间层(31，32，…，3k)，当各个中间层(31，32，…，3k)是单层时，其中单层是具有与外层折射率不同的折射率（n3）的介电层或金属层，或者当各个中间层(31，32，…，3k)是层(31，32，…，3k)的叠层时，其中层(31，32，…，3k)的叠层包括至少一个具有与外层的折射率不同的折射率的介电层或金属层，所述中间层(31，32，…，3k)在沉积之后形成层状组件（3），该层状组件（3）在反射中具有至少两个颜色是不同的相邻区域（A，B...）；
c)在...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·加尤，C·奥扎南，R·伊维，B·胡飞诺，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：法国;FR