多反射光定向膜制造技术

一种透射反射体，同时使透射反射体一侧的光反射率最大，而使透射反射体相反方向的光透射率最大。透射反射体包括一种透明材料（３１），用作主体。为了使光射线（３６）透过，透射反射体还包括由反射材料（３３）组成的反射区域（３２），例如铝或银，用于采集射出透射反射体的光射线（３５）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及所有需要同时提高入射光(可见光到红外光)在一个方向的反射率和在相反方向的透射率的应用。即一侧的反射率和另一侧的透射率的和大于1.0。这种膜在下文中称作多反射体(multi-flector)。一个应用领域是用于太阳能采集，在面向太阳的方向光的透射率达到最大(反射率达到最小)，在面向采集器的方向反射率达到最大(透射率达到最小)。本专利技术大大增加了此类设备中保持能量的程度。此外，本专利技术可以用作使用太阳能产生部分或全部动力的加热、冷却和/或发电系统的一部分。本专利技术将增加太阳能采集器的效率，从而减少矿物燃料的使用。第二个应用领域包括用于任一种无发射显示技术—-例如电化铬、铁电、铁磁、电磁和液晶——其中需要既使用外部产生的(环境)光，又使用内部产生的(人造)光。膜替换了无发射显示器的透射反射/反射/透射元件，其中所替换的元件或是与内部产生的光(背景光)无关，或完全依靠它。使用这种膜使亮度由人造光和环境光同时起作用，这样系统将达到电能使用的大大减少。在使用电池部分或全部供电的系统中，电池的寿命将增加174％。第三个应用领域包括建筑材料，其中可以使用膜来定向光源(例如窗户或日光)发出的光，而同时反射房屋或建筑物的环境光。现有技术背景描述太阳能采集器用于太阳能采集器的现有技术包括日光直接转换成电的光电学、用于加热水的太阳热能，和用于发电的大型太阳热发电厂。在这些系统中，太阳能通过将板或板阵列放置在到太阳的直接路径中来“采集”。这些板由将太阳能反射到特定点采集的镜子或类似镜子的材料构成，或者由各种吸收性材料制成。使用吸收性材料的系统可进一步分成在电池中采集太阳能的系统或吸收太阳能作为热能来加热水或传热液体，例如水—乙二醇防冻混合剂，的系统。大多数商用太阳能电池是由非常纯的单晶或多晶硅片制成的。在工业生产中这种太阳能电池典型的可以获得高达18％的效率。制造它们所使用的硅片比较昂贵，占了最终组件成本的20-40％。这些“块硅”技术的替代方法是在象玻璃一样的载体上淀积一个半导体薄膜。可以使用不同的材料，例如碲化镉、二硒化铜铟和硅。主要有三类热采集器平板、真空管和会聚。最常见类型的平板采集器是一个绝缘的、耐风雨的外壳，包括一个位于一个或多个透明或半透明罩下面的黑色吸热板。真空管采集器由多排平行的、透明玻璃管构成。每个管包括一个玻璃外管和一个内管或吸收器，涂有一个良好吸收太阳能但防止热辐射损耗的选择性涂层。从管之间的空间中取出(“抽出”)空气形成真空，这消除了传导和对流损耗。会聚采集器应用通常是抛物线形的槽，使用镜面将太阳能会聚到一个包含传热液体的吸收管(称作接收器)上。发射显示用于无发射显示，特别是液晶显示的现有技术不是包含反射显示，就是包括面光源(透射)显示，通常表示为背光显示。传统的反射显示使用一个反射膜作为底层将环境光改变方向反向通过显示元件，组成如附图说明图1中所示。在该图中，环境光10(日光、人造光—例如办公室灯光—或由放在设备11上部的光源发出的)进入显示单元，穿过单元的各种层，6偏光镜、7玻璃板(可能包括滤色器、共用电极、TFT矩阵或其它组件)和8液晶悬浮体，从反射膜9改变方向反向通过各种层产生一幅图像。这种使用可用的环境光来生成图像的方法受可用光的限制。这种方法不是用于产生高质量图像的有效装置，严重限制了各种条件下彩色图像的质量。传统的背光(透射)显示的组成如图2所示。在此图中，光使用背光部件7产生，作为光射线13直接通过各种层，例如6偏光镜、7玻璃板(可能包括滤色器、共用电极、TFT矩阵或其它组件)和8液晶悬浮体，产生一幅图像。这种使用人造光生成图像的方法受限于环境光的量，在使用电池部分或全部时间发电的系统中受限于电池寿命。当存在环境光时，光反射出不同层时产生眩光，如上所述，不会穿过6到8所有的层。为了解决这种眩光并产生合乎用户心意的图像，必须要增加背景光增益，产生更合用的光，也就是更多的光穿过6到8的层。人造光的这一增加使电池的消耗增加，从而减小了显示附属的系统的可用性。随着环境光增加，眩光随之增加，因此在一些点上背景光对产生合乎心意的图像不起作用。以前同时使用环境光和背景光的尝试得到了折中显示的透射量和反射量的应用。Hochstrate在U.S.4,196,973中提倡使用用于这种用途的多反射体。Weber在U.S.5,686,979，col.2中提倡限制用于这种用途的多反射体，并另外建议一种可转换窗，该窗在一个时间为全透射，在另一个时间为全反射。建筑材料关于建筑材料的现有技术涉及用于需要控制光的透射率和/或反射率的光源(例如窗口、天空光或光管)的膜或涂层。膜或涂层通常分成两类着色材料或反射材料。着色材料的性质是反射一定比例的来自膜一侧的光，同时透射剩余的光。在着色膜或涂层中，透射率/反射率的比由材料的特性确定，在膜的每一侧都是相同的(反射率R+透射率T＝1)。对于反射膜或涂层，反射率小于或等于1，其中限度由材料的特性确定。目标和优点本专利技术的主要目标是以这样的方式控制光以最小的光损耗和光受控的变向来反射一个方向的入射光，而同时以最小的光损耗和最小的光变向来透射相反方向的光。本专利技术的另一个目标是以这样一种方式控制光以最小的光损耗和最小的光变向来透射一个方向的光，而同时以最小的光损耗和光受控的变向来反射相反方向的入射光，以这样的方式将光保持在系统之中，也就是太阳能采集器或建筑物(例如办公大楼、博物馆等等)之中。根据本专利技术的多反射光定向膜将增加需要这种膜的系统中的亮度并减小眩光的影响，和/或增加需要保持光的系统的效率。附图简述图1(现有技术)是一幅显示传统反射显示工作的图。图2(现有技术)是一幅显示传统背光显示工作的图。图3是一幅显示本专利技术背光实施方案一般特征的图。图4是一幅显示本专利技术太阳板实施方案一般特征的图。图5是一幅显示使用本专利技术的无发射显示典型组成的图。图6是一幅显示本专利技术一个使用准直光管的实施方案工作的图。图7是一幅显示本专利技术一个实施方案的截面及相关光通路的图。图1-5中的引用数字6 偏光器7 玻璃板8 液晶悬浮体9 反射膜10 来自太阳和室内的环境光10A 直接照射吸收器的光射线10B 直接照射吸收器的光射线，由吸收器反射，由反射结构的底部反射回到吸收器，等等。10C 照射反射结构侧面的光射线，定向到吸收器，由吸收器反射，由反射结构的底部反射回到吸收器，等等。11 来自显示外部的可控光源12 背光部件13 来自背光部件的光射线14 多反射体的透明材料15 多反射体的反射材料16 无发射显示系统的剩余部分17 反射结构的底部18 反射结构底部之间的间隔19 多反射体的厚度20 反射结构从底部到顶点的高度21 每个像素(显示的图像元件)的反射结构的数量22 截面形式的多反射体23 太阳24 太阳能采集器中的吸收材料优选实施方案详述膜材料是透明的，并设计成系统的一个内部元件，在其中它是一部分。膜包括一组填充有反射材料的刻痕或不连续形状。刻痕的截面呈现可以以各种样式排列的三角形或其它多面体形。刻痕可以替换成一连串象锥体、圆锥体或任意多面体那样的不连续物体，同样可以以各种样式排列。刻痕或物体的不连续面可以是平面的、凹面的、凸面的或有凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透射反射体，具有反射从第一方向照射到其上的光的装置，和透射来自与第一方向相反的方向的光的装置，其中反射光相对于来自第一方向的光的百分比与透射光相对于来自相反方向的光量的百分比的和大于百分之百。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：RW克利克曼，ND卢巴特，CR梅菲尔德，
申请(专利权)人：闪亮胶片有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]