[发明专利]用于全息光学元件的聚合物涂层

说明书

公开了粘结层和结构，当其结合到层压体中时，例如挡风玻璃、窗户或其它含有全息光学元件(HOE)的窗玻璃中时，表现出优异的性能并提供所需的光学性能。当用于与HOE膜结合的层压材料中时，可选地与另外的聚合物层一起，粘结层保持并且不降低HOE膜的性能。

技术领域

本发明总体上涉及用于封装和保护全息光学元件的聚合物涂层或层如粘结层以及包含这些中间层的层压体。更具体地说，本发明总体上涉及聚合物涂层或粘结层，以及包括聚合物涂层或粘结层和包括全息光学元件的至少一层的层压体。

背景技术

通常，多层玻璃板包括由夹在两个玻璃板之间的一个中间层或多层中间层或多个中间层组成的层压体。在一些应用中，层压体可以仅包括一个玻璃板或其它刚性基板。层压多层玻璃板通常用于建筑窗户应用、运输工具(包括汽车、卡车、火车、船舶、飞机)和光伏太阳能电池板。在前两种应用中使用的多层玻璃板通常称为层压安全玻璃。通常，层压安全玻璃中的中间层的主要功能是吸收由施加到玻璃上的冲击或力产生的能量，即使当施加力时也保持玻璃层粘合，并且如果玻璃破碎，则防止玻璃破碎成尖锐的松散碎片。除了这些安全益处之外，中间层可以另外给予层压玻璃更高的隔音等级，降低UV和IR透射，和/或增强相关窗户的美学吸引力。

通常，用于层压玻璃应用的中间层通常通过将聚合物树脂如聚(乙烯醇缩醛)与一种或多种增塑剂混合，并通过本领域技术人员已知的任何适用工艺或方法将该混合物熔融加工成中间层来制备。在形成之后，这些中间层或多层中间层通常在随后用于多层玻璃板之前卷绕到辊上以储存。涂层或粘结层可以以相同的方式制备，或者通过使用本领域已知的混合方法和设备将材料混合在一起，然后涂覆或形成粘结层或涂层。

中间层可以使用本领域已知的各种技术引入到多层玻璃板中。例如，至少一个中间层可以放置在两个基板之间，并且可以从边缘修整任何多余的中间层，从而产生组件。通常将多个中间层放置在两个基板之内或之间，从而产生具有外部玻璃板和多个内部聚合物中间层的多层叠层。一旦形成，这些叠层通常通过本领域技术人员已知的适用工艺或方法进行处理以除去大部分界面空气，例如通过轧辊、真空袋、真空环或其它合适的脱气机制。另外，中间层可以通过本领域普通技术人员已知的任何方法部分地压力结合到基板。在最后的步骤中，在脱气操作期间产生的界面结合通常通过高温和/或高压层压工艺而变得更持久，其中一些工艺是本领域普通技术人员已知的，例如但不限于压热法(autoclaving)。

在其它实施例中，较薄的层，例如涂层或粘结层，可以单独使用或与其它层组合使用。涂层或粘结层可用作粘合剂以将基板层如保护层粘结到其它层。虽然各种不同的材料可以用作层压安全玻璃中的基板层，但是已知聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作层压玻璃中的塑料层。其它材料包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、纤维素酯、聚酯等。基板层可以具有施加在其一侧或两侧上的粘合剂。可能希望使用较薄的层如涂层或粘结层以降低由于粘合剂厚度变化和使用较厚的层如聚合物中间层而引起的光学畸变。此外，较薄的粘合剂层允许塑料层更紧密地遵循某些玻璃层压体中的弯曲玻璃的轮廓，并且减少或消除塑料层或粘合剂层在层压过程期间的折叠或起皱，以及减少或消除塑料片的波纹或苹果酱效应以及减少或消除皱纹。为了有助于在层压体中去除空气的问题，涂层或粘结层可以被压印或具有压印在其上的表面，以允许空气流出层压体。

出现了诸如挡风玻璃的更高性能的层压体，其需要诸如平视显示器(HUD)的附加功能。聚合物层必须不能妨碍它们所结合的玻璃层压体的光学性能。考虑附加的材料以提供所需的附加功能。

材料、工具和图案化的最新发展使得全息术能够从新型产品转变为高端技术应用。一种这样的可能应用是使用全息元件或全息光学元件(HOE)作为角度选择性反射元件，以实现机动车HUD技术。近十年来全息术的发展速度越来越快，现在提出将全息元件用于诸如固定显示器、机动车HUD应用和用户头戴式眼镜/显示器的应用。在这些情况的每一种中，假定了合理的成套工具，理解了产生期望光学效果所需的全息元件结构的类型和图案。然而，在大多数情况下，这些技术仍然处于规模化的早期阶段，并且各组织正在努力产生满足使用标准的适合度的原型。