CN119384643A - 具有全息元件和光学高折射层的复合玻璃板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合玻璃板(100)，其至少包含具有外表面(I)和内表面(II)的外玻璃板(1)，具有外表面(III)和内表面(IV)的内玻璃板(2)，第一中间层(3)，和具有至少一个全息图的全息元件(4)，其中将第一中间层(3)布置在外玻璃板(1)和内玻璃板(2)之间，将全息元件(4)布置在外玻璃板(1)和第一中间层(3)之间或布置在内玻璃板(2)和第一中间层(3)之间，并且其中将光学高折射层(6)布置在内玻璃板(2)的内表面(IV)上。本发明还涉及包含这样的复合玻璃板的投影装置、生产这样的复合玻璃板的方法及其用途。

Description

具有全息元件和光学高折射层的复合玻璃板

本发明涉及具有全息元件和光学高折射涂层的复合玻璃板，生产这样的复合玻璃板的方法，和这样的复合玻璃板的用途。

复合玻璃板目前用在许多地方，特别是在运载工具构造中。在这种情况下，术语“运载工具”尤其包括道路车辆、航空器、船舶、农业机械或甚至施工设备。

复合玻璃板也用于其它领域。这些包括例如建筑装配玻璃或信息显示器，例如在博物馆中或作为广告显示器。

复合玻璃板经常也用作平视显示器(HUD)以显示信息。在这种情况下，借助成像单元将图像投影到复合玻璃板上以在观看者的视野中显示信息。在运载工具领域中，将成像单元例如布置在仪表板上，以使投影图像在朝观看者倾斜的复合玻璃板的最近玻璃表面上朝观看者的方向反射(参见例如欧洲专利EP 0420228 B1或德国专利申请DE102012211729A1)。

其中投影图像在朝观看者倾斜的复合玻璃板的最近玻璃表面上朝观看者的方向反射的平视显示器受到反射定律支配，据此入射角和反射角的大小相等。因此无法自由选择复合玻璃板的倾斜角。

层压在复合玻璃板的玻璃板之间的全息元件也可用于平视显示器。全息元件具有至少一个全息图，并且该全息图可含有记录在其中的信息。该全息图可借助投影仪发射的光激活，由此为观看者再现记录在全息图中的信息。例如，在公开WO 2012/156124 A1、US2019/0056596A1、US10,394,032B2、US10,061,069B2和US2015/205138 A1中公开了基于全息原理的平视显示器，即所谓的全息平视显示器。

DE 102020112447 A1公开了一种使用液体光聚合物的全息图接收层将全息图集成到具有预定表面目标几何形状的刚性组件中的方法。

可以在层压在复合玻璃板的玻璃板之间的全息材料，即光敏材料中制造全息图。为了记录全息图，将两个相互相干的光束，即所谓的参考光束(也可以称为参考波)和所谓的物体光束(也可以称为物体波)引导到全息材料上。叠加的波前的所得干涉图案作为交替折射率调制写入全息材料。如果参考波和物体波具有平行的波前，则干涉图案对应于平行光栅，其片层所成的角度低于参考波和物体波的角平分线。在记录后，将全息材料固化，由此失去进一步记录全息图的能力。如果再次用参考波照射其中记录了全息图的全息材料，则光在全息图的记录光栅处被衍射，以使衍射波对应于物体波。通过用参考波照射写入全息材料中的干涉图案，可以由此重构物体波。

因此，其中借助全息图朝观看者的方向再现投影图像的平视显示器使得能够生产具有层压全息图的复合玻璃板，其中复合玻璃板上的入射角不如反射角大。因此，对于全息平视显示器，可以更自由地选择复合玻璃板的倾斜角。

在生产具有全息图的复合玻璃板时，有利的是仅在层压过程之后才将全息图记录在全息元件前体的全息材料中，因为层压过程会对记录的全息图的光学性质具有负面影响。例如在EP 3461636 B1中公开了一种生产层压全息显示器的方法，其中仅在层压之后才记录全息图。

但是，在层压在两个玻璃板之间的全息元件前体的全息材料中记录全息图是有问题的，因为在记录全息图时，折射率的任何变化都会引起物体光束和参考光束的反射。因此，在两个玻璃板的背向全息材料的表面上的不良反射导致不良干涉图案，并因此导致记录在全息材料中的不良光栅。这些记录的不良光栅导致全息图在全息材料固化后用参考波照射时表现出不良伪像。此外，记录在全息图中的不良光栅可以被外部光源从外部激活。这引起不必要的干扰，并且可能对观看者造成眩光，因此出于安全原因应该使其最小化。

在本申请中，术语“全息元件前体”是指全息元件的前体。全息元件前体不具有全息图。通过将物体光束和参考光束作用于全息元件前体的全息材料来记录至少一个全息图，由此获得全息元件。所获得的全息元件与全息元件前体的不同在于，在全息元件中记录至少一个全息图。

在WO 2021/087286 A1中，公开了用于通过复制生产全息膜的复制工具，并且公开了使用所述复制工具生产复合装配玻璃的方法。在复制过程中，可以将具有匹配折射率的油或凝胶布置在层压装配玻璃和主全息膜布置之间的空腔中，以减少复制过程中的反射和改进复合装配玻璃的品质。

US2019/101865 A1公开了一种生产层压全息显示器的方法，其中首先提供显示器前体。显示器前体包含第一玻璃层、第二玻璃层、布置在第一玻璃层和第二玻璃层之间的未曝光光聚合物膜层、以及布置在第二玻璃层和未曝光光聚合物膜层之间的聚合物层。

WO 2022/053404 A1公开了一种生产具有全息图的复合玻璃板的方法，其中将光敏材料作为全息元件施加在第一玻璃板表面上的涂层区域中，通过选择性激光辐射在全息元件中形成全息图，并将带有全息图的第一玻璃板与第二玻璃板层压以形成复合玻璃板。

WO 2021/209201 A1公开了一种用于平视显示器(HUD)的投影装置，其包含具有HUD区域的复合玻璃板和发射p-偏振辐射的HUD投影仪。该复合玻璃板包含经由中间层接合在一起的外玻璃板和内玻璃板，其中将具有至少1.7的折射率的高折射溶胶-凝胶涂层施加到内玻璃板的背向中间层的表面上。

EP 0536763 B1公开了一种集成到投影装置中的复合玻璃板，其包含全息图，其中从光源发出的光束穿过液晶面板，将液晶面板上显示的信息投影到镜子上，并且该信息被所述镜子反射到带有全息图的复合玻璃板上。入射到全息图上的光束被全息元件的图案衍射和反射，其中由衍射产生的光束从全息元件射出，射到挡风玻璃板的膜上并被后者朝驾驶员的方向反射，并被感知为图像。全息图因此不是被引入在挡风玻璃板本身中，而是在安装在运载工具内部空间的另外的玻璃板中。

而在其中借助全息图朝观看者的方向再现投影图像的平视显示器中，参考波在外玻璃板的外表面上的反射由于在全息图的记录光栅处的衍射而衰减；特别地，参考波在内玻璃板的内表面上的反射可以表现为虽然弱、但仍具干扰性的鬼影。如果由投影仪发射并以布儒斯特(入射)角入射到复合玻璃板上的光仅是p-偏振的，以布儒斯特角的光的反射部分接近零。布儒斯特角由两种介质之间的折射率之差确定。带有全息介质的常规复合玻璃板的折射率为大约1.5。如果外部介质如通常的情况中那样是折射率为1的空气，则布儒斯特角大约是56°。如果要实现最小反射，即光的入射尽可能接近布儒斯特角，则投影仪的布置的自由度(例如相对于投影面，即例如具有HUD功能的挡风玻璃板)受到很大的限制。

本发明的目的是，特别为平视显示器提供具有全息元件的改进的复合玻璃板，其中可以在保持良好图像品质的同时更自由地选择复合玻璃板的倾斜角，特别是偏移至更大的倾斜角，并且同时使复合玻璃板的不良鬼影和伪像的出现最小化。此外，即使在工业批量生产中，也应该可以简单且价廉地生产该复合玻璃板。

通过根据独立权利要求1的复合玻璃板实现本发明的目的。优选实施方案由从属权利要求显而易见。生产根据本发明的复合玻璃板的方法及其用途从进一步的独立权利要求中显而易见。

本发明涉及复合玻璃板，其至少包含具有外表面和内表面的外玻璃板、具有外表面和内表面的内玻璃板、第一中间层和具有至少一个全息图的全息元件。

该复合玻璃板是运载工具玻璃板，即，其适合安装在运载工具中，其中在安装状态下，运载工具玻璃板将运载工具内部空间与周围环境隔开。

外玻璃板，也称为第一玻璃板，构成复合玻璃板的玻璃板，该玻璃板在安装状态下毗邻运载工具周围环境。外玻璃板具有外表面，也称为面I，其面向并毗邻运载工具周围环境。与外玻璃板的外表面相反的外玻璃板的玻璃板表面被称为外玻璃板的内表面，也称为面II，并且在装配玻璃的安装状态下面向运载工具内部空间。内玻璃板，也称为第二玻璃板，构成复合玻璃板的在运载工具中的安装状态下面向运载工具内部空间的玻璃板。内玻璃板具有外表面，也称为面III，其在安装状态下面向外玻璃板和运载工具周围环境。与内玻璃板的外表面相反的内玻璃板的玻璃板表面被称为内玻璃板的内表面，也称为面IV，并且在安装状态下毗邻运载工具内部空间。

将第一中间层布置在外玻璃板和内玻璃板之间，并且将全息元件布置在外玻璃板和第一中间层之间或布置在内玻璃板和第一中间层之间。第一中间层以及任选存在的附加中间层将第一玻璃板和第二玻璃板接合在一起。

根据本发明，将正好一个光学高折射且优选透明的层布置在内玻璃板的内表面(面IV)上。在本发明的意义上，“优选透明”意味着该光学高折射层优选可透过在380nm至780nm的光谱可见范围内的光。特别优选地，光学高折射层在光谱的可见范围内具有至少70％的透射率。这种光学高折射层有利地使得能够更自由地选择该复合玻璃板在投影装置中的倾斜角，特别是使其能够朝更大的布儒斯特角偏移。这意味着即使当复合玻璃板更陡的安装位置时(例如在卡车或牵引车的情况下)，也可以基本避免由光的反射部分引起的伪像和鬼影。

光学高折射层在下文中也称为HI层或HI涂层，其中HI代表术语“高折射率”，即高折射。根据本发明规定，将正好一个HI层直接施加到内玻璃板的内表面(内侧/面IV)上。这至少在旨在充当投影装置中的投影面的复合玻璃板区域中是必要的。因此，HI层形成根据本发明的复合玻璃板的面向内部空间的外表面。

根据本发明，光学高折射层(HI层)具有大于或等于2的折射率。

在本发明中，折射率原则上相对于550nm的波长给出。折射率可以例如通过椭圆偏振测量法测定。椭圆偏振计可购得，例如来自Sentech公司。优选通过首先将其作为单层沉积在基底上，随后通过椭圆偏振测量法测量折射率来测定介电层的折射率。为了测定介电层序列的折射率，将层序列的层各自作为单层单独沉积在基底上，然后通过椭圆偏振测量法测定折射率。根据本发明，对于这些单层的每一个，必须实现至少2的折射率。折射率至少为2的介电层及其沉积方法是薄层领域的本领域技术人员已知的。优选使用物理气相沉积法，特别是磁控溅射。

该复合玻璃板是运载工具玻璃板。因此，将全息元件直接集成到运载工具装配玻璃中，并且在投影装置的投影仪的光束路径中不需要另外的具有全息图的复合玻璃板。该复合玻璃板优选是其中直接集成了全息元件的挡风玻璃板。

在一个优选实施方案中，在内玻璃板的内表面上的HI涂层基于硅氮化物、锡-锌氧化物、硅-锆氮化物、硅-钛氮化物、硅-铪氮化物或钛氧化物形成，特别优选基于硅-锆氮化物或钛氧化物(TiOx)形成。这些材料已经证明特别有利于提高布儒斯特角。

具有大于或等于2的折射率的光学高折射层作为涂层形成，优选基于硅氮化物、锌-锡氧化物、硅-锆氮化物或钛氧化物(TiOx)形成。

根据本发明，短语“基于…形成”是指HI涂层除了可能的常规杂质或掺杂剂之外，由或基本由上述材料组成。根据本发明，HI层的大于95重量％，优选大于97重量％，例如98重量％由这种材料形成。HI层的上述材料可以是未掺杂的，或者例如被过渡金属氧化物如ZnO、ZrO₂和HfOx掺杂。

在本发明的一种设计中，光学高折射层以10nm至100nm，优选20nm至80nm，特别优选50nm至70nm的层厚度形成。

外玻璃板和内玻璃板各自具有外表面，即外侧表面，和内表面，即内侧表面，以及在它们之间延伸的外周侧边缘。对本发明而言，“外表面”是指在安装位置中旨在面向外部环境的主表面。对本发明而言，术语“内表面”是指在安装位置中旨在面向内部空间的主表面。在根据本发明的复合玻璃板中，外玻璃板的内表面和内玻璃板的外表面彼此面对。

玻璃板的表面通常如下表示：

外玻璃板的外表面被称为面I。外玻璃板的内表面被称为面II。内玻璃板的外表面被称为面III。内玻璃板的内表面被称为面IV。

该复合玻璃板用于在运载工具的窗口中将内部空间与外部环境隔开，其中，“内玻璃板”对本发明而言是指面向内部空间(运载工具内部空间)的玻璃板。外玻璃板是指面向外部环境的玻璃板。

全息元件是指其中含有全息图的全息介质。全息元件包含光敏材料，即全息材料。通过用合适的光源进行曝光，可以在其中记录全息图。在完成的复合玻璃板中，全息元件的材料不再是光敏的，因为全息材料在该方法的过程中改变到不可能再进一步记录全息图的程度。

全息元件包含全息材料，并且可以另外任选包含第一基底层和/或第二基底层。合适的全息材料是本领域技术人员已知的。合适的第一和第二基底层同样是本领域技术人员已知的。

优选地，全息元件包含光聚合物、重铬酸盐明胶或卤化银明胶，特别优选光聚合物作为全息材料。

卤化银或重铬酸盐通常在明胶基质中使用，其首先通常在室温下干燥，然后可以通过曝光来记录全息图。

在第一优选实施方案中，全息材料作为在外玻璃板的内表面上的涂层或作为在内玻璃板的外表面上的涂层形成。

复合玻璃板可另外包含第二中间层。在根据本发明的复合玻璃板的第二优选实施方案中，将全息元件布置在第一中间层和内玻璃板之间，并且将附加的第二中间层布置在内玻璃板和全息元件之间。

在一个优选实施方案中，全息元件包含全息材料、第一基底层和第二基底层，其中将全息材料布置在第一中间层和内玻璃板之间，将第二中间层布置在全息材料和内玻璃板之间，将第一基底层布置在全息材料和第一中间层之间，并且将第二基底层布置在全息材料和第二中间层之间。全息材料因此在这一实施方案中布置在第一基底层和第二基底层之间。

在另一实施方案中，全息元件包含第一基底层和全息材料。

在这一实施方案中，复合玻璃板也可任选包含第二中间层。当存在第二中间层时，将其布置在内玻璃板和全息元件之间，并且将第一中间层布置在外玻璃板和全息元件之间。

中间层可以互相独立地为热塑性中间层、胶粘层或光学透明胶粘剂。

第一中间层优选是热塑性中间层、胶粘层或光学透明胶粘剂(OCA，opticallyclear adhesive)。

第二中间层优选是热塑性中间层、胶粘层或光学透明胶粘剂(OCA，opticallyclear adhesive)。

光学透明胶粘剂(OCA，optically clear adhesive)的特征在于高透光率、低浊度、无双折射、高抗UV性和良好的耐老化性。因此可以避免不受控的和因此不理想的光透射受损或不美观的畸变。

胶粘层优选具有小于5％，特别是小于2％或甚至1％的在可见光谱范围内的吸收，和优选小于5％，特别是小于2％或甚至小于1％的雾度。

胶粘层优选形成为均质层。

胶粘层优选具有20μm至200μm，特别优选50μm至150μm，非常特别优选60μm至100μm的厚度。因此实现良好的光学性质。此外，具有这些厚度的胶粘层可作为胶粘剂膜购得。或者，胶粘层的胶粘剂也可以作为液体胶粘剂使用。

胶粘层的胶粘剂优选是化学活性胶粘剂，特别是化学固化型胶粘剂，或UV固化型胶粘剂，特别优选丙烯酸酯胶粘剂或基于硅酮的胶粘剂。

第一基底层含有例如聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素(TAC)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。第一基底层为例如35μm(微米)至60μm厚。

第二基底层含有例如聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素(TAC)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。第二基底层为例如35μm(微米)至60μm厚。

所提及的用于基底层的材料适用于有利地减少或防止增塑剂的扩散。

如上所述，在一个优选实施方案中，全息材料包含光聚合物。光聚合物为例如10μm至100μm，例如16μm厚。合适的光聚合物是本领域技术人员已知的。光聚合物优选包含交联聚氨酯(PU)。或者，也可以使用液体光聚合物。

在一个实施方案中，在根据本发明的复合玻璃板中，将UV防护层布置在外玻璃板和全息材料之间。这样的UV防护层防止由来自外部的UV辐射引起的记录在全息材料中的全息图的老化过程。

如窗玻璃板常见的那样，外玻璃板和内玻璃板由玻璃，特别优选钠钙玻璃制成。但是，外玻璃板和内玻璃板也可以由其它类型的玻璃，例如石英玻璃、硼硅玻璃或铝硅玻璃，或硬质透明塑料，例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成。外玻璃板和内玻璃板可以互相独立地是透明的，或者也可以是着色的或染色的。设计为挡风玻璃板的复合玻璃板必须在中心视区中具有足够的透光率-优选在主视区A中根据ECE-R43至少70％的透光率。外玻璃板和内玻璃板优选是弯曲的，即它们具有曲率。

外玻璃板和/或内玻璃板的外侧(面III)可具有本身已知的合适涂层，例如不粘涂层、在外玻璃板的外侧上的防刮涂层、可加热涂层、防晒涂层或低辐射涂层。

优选地，作为热塑性中间层形成的第一中间层或第二中间层含有至少聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)或其共聚物或衍生物，更优选聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，最优选聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和本领域技术人员已知的添加剂如增塑剂，或由其组成。

优选地，作为热塑性中间层形成的第一中间层或第二中间层含有至少60重量％，特别优选至少70重量％，特别是至少90重量％，例如至少97重量％的聚乙烯醇缩丁醛。

作为热塑性中间层形成的第一中间层可以由单个膜形成，或者也可以由多于一个膜形成。

作为热塑性中间层形成的第二中间层同样可以由单个膜形成，或者也可以由多于一个膜形成。

第一中间层和如果存在，第二中间层，也可以互相独立地为功能中间层，特别是具有声阻尼性质的中间层、反射红外辐射的中间层、吸收红外辐射的中间层、吸收紫外辐射的中间层、至少局部染色的中间层和/或至少局部着色的中间层。因此，第一中间层和如果存在，第二中间层，也可以互相独立地为例如带通滤光膜。

作为热塑性中间层形成的第一中间层或第二中间层的厚度为30μm至1500μm，优选50μm至780μm，优选350μm至760μm，并且例如380μm或760μm。

全息元件优选具有5μm至500μm，优选10μm至200μm，特别优选15μm至150μm的厚度。

外玻璃板和内玻璃板的厚度可以差异很大并因此适应个例的要求。外玻璃板和内玻璃板优选具有0.5mm至5mm，特别优选1mm至3mm的厚度。

根据本发明的复合玻璃板可以包含一个或多个附加中间层，特别是功能中间层。附加中间层可以特别是具有声阻尼性质的中间层、反射红外辐射的中间层、吸收红外辐射的中间层、至少局部染色的中间层和/或至少局部着色的中间层。当存在多个附加中间层时，它们也可具有不同的功能。

根据本发明的复合玻璃板可以另外包含覆盖印刷物，其特别是由深色，优选黑色的搪瓷制成。该覆盖印刷物特别是外周(即框状)覆盖印刷物。外周覆盖印刷物主要充当复合玻璃板的安装胶粘剂的UV防护。覆盖印刷物可以是不透明且整面形成的。覆盖印刷物也可以至少局部是半透明的，例如作为点网格、条形网格或方格网格形成的。或者，覆盖印刷物也可以具有梯度-例如从不透明覆盖到半透明覆盖。

全息元件优选没有延伸到玻璃板边缘，而第一中间层延伸到玻璃板边缘。在这一实施方案中，复合玻璃板中的全息元件在其外周边缘被第一中间层或布置在此处的其它层密封，并因此受到保护以免受外部影响，如湿气和清洁剂。此外，可以减少或避免增塑剂从全息元件扩散。

优选地，如果全息元件没有布置在玻璃板的整面上，将具有镂空的阻隔膜以框状的方式布置在全息元件周围。该镂空对应于布置全息元件的区域。将全息元件布置在这一镂空内并将其完全填满。阻隔膜为外周框的形式，并且与全息元件的外周边缘直接接触。全息元件和阻隔膜因此位于同一平面中并且沿它们的边缘彼此接触，其中它们的接触面与复合玻璃板的玻璃板表面基本正交。在根据本发明的复合玻璃板中，外周框形式的阻隔膜补偿具有全息元件的区域与周围区域之间的局部厚度差。根据本发明，阻隔膜不与全息元件重叠，而是仅紧邻全息元件的外周边缘施加，由此能够补偿厚度差。因此，具有全息元件的复合玻璃板不仅具有改进的耐老化性，而且由于应力以及玻璃破损的最小化而具有改进的耐久性。

阻隔膜优选是聚合物层，并且优选含有聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、三乙酸纤维素(TAC)或基本由其组成。

如机动车窗户常见的那样，根据本发明的复合玻璃板优选在一个或多个空间方向上弯曲，其中典型曲率半径为大约10cm至大约40m。但是，该复合玻璃也可以是平面的-例如，如果其旨在作为公共汽车、火车或牵引车的窗玻璃。

根据本发明的复合玻璃板具有顶部边缘和底部边缘，以及在顶部边缘和底部边缘之间延伸的两个侧边缘。顶部边缘是指在安装位置中要朝上的边缘。底部边缘是指在安装位置中要朝下的边缘。顶部边缘通常也称为顶边缘，而底部边缘通常也称为发动机边缘。

设计为挡风玻璃板的复合玻璃板具有中心视场，对其光学品质提出高要求。中心视场必须具有高透光率(通常大于70％)。所述中心视场特别是本领域技术人员称为视场B、视区B或区域B的视场。在欧盟经济委员会(UN/ECE)的规章号43(ECE-R43,"关于批准运载工具安全装配玻璃材料及其安装的统一规定")中定义了视场B及其技术要求。其中在附录18中定义了视场B。

全息元件有利地布置在设计为挡风玻璃板的复合玻璃板中的中心视场(视场B)内。全息元件可以但不是必须覆盖整个区域，并且也可以超出该区域。全息元件优选在玻璃板的至少30％上延伸，特别优选在至少50％上延伸，进一步更优选在至少80％上延伸。因此，可以避免全息元件和玻璃板的可见区域中的没有全息元件的区段之间的可见过渡。特别优选地，布置全息元件以将全息元件的外周边缘布置在不透明覆盖印刷物的区域中。这具有优点在于，不透明覆盖印刷物隐藏了从全息元件到周围层的过渡。该覆盖印刷物通常位于玻璃板的边缘区域中，并且阻止看到安装部件或胶粘剂。挡风玻璃板通常具有由不透明搪瓷制成的周围外周覆盖印刷物，其特别用于保护用于安装挡风玻璃板的胶粘剂免受UV辐射并将其在视觉上隐藏。这一外周覆盖印刷物优选也用于覆盖全息元件的外周边缘。优选地，复合玻璃板的外玻璃板和内玻璃板都具有覆盖印刷物，以从两侧都阻挡边缘区域中的透视性。

全息元件还可以具有凹槽或孔-例如在所谓的传感器窗口或摄像机窗口的区域中。这些区域旨在配备传感器或摄像机，在光束路径中的全息元件可能会损害其功能。

全息元件优选布置在复合玻璃板的整个宽度和整个高度上，特别优选减去宽度为例如5mm至50mm的外周边缘区域。由此防止全息元件与周围大气接触和受到腐蚀。外周边缘区域的宽度可以是恒定的或可以变化。

该复合玻璃板可以例如是运载工具的挡风玻璃板或顶玻璃板，或其它运载工具装配玻璃，例如在机动车、轨道车辆或公共汽车中。

本发明还包含用于向观看者呈现信息的投影装置，其至少包含根据本发明的复合玻璃板和投影仪，所述投影仪从内侧，即从运载工具内部空间对准面IV上的全息元件。根据本发明的复合玻璃板可以如上文在各种实施方案中所述形成。

该投影装置的投影仪发射具有全息元件的全息图(或如果存在多于一个全息图，则所述多个全息图)响应的波长的光。

在根据本发明的投影装置中，通过HI涂层使投影仪发射的光在复合玻璃板的内玻璃板的内表面上的不良反射最小化。有利地，使光的反射部分最小化的布儒斯特角-特别是对于p-偏振光接近零-可以朝更大的角度偏移并且更自由地选择。

本发明还涉及生产复合玻璃板的方法，其中至少：

a)提供具有外表面和内表面的外玻璃板、第一中间层、具有至少一个全息图的全息元件以及具有外表面和内表面和施加到所述内表面上的HI涂层的内玻璃板，

b)形成层堆叠体，其中将第一中间层布置在外玻璃板和内玻璃板之间，并且将全息元件布置在外玻璃板和第一中间层之间或布置在内玻璃板和第一中间层之间，

c)通过层压接合所述层堆叠体。

如上所述，全息元件可以含有例如重铬酸盐明胶或卤化银明胶或光聚合物作为全息材料。

在上述根据本发明的方法的实施方案中，在层压之前将光学高折射层施加到内玻璃板的内表面上。

或者，也可以仅在层压之后才将光学高折射涂层施加到内玻璃板的内表面(面IV)上，以致在步骤a)中，最初提供未涂覆的内玻璃板。

因此，根据本发明，还提供生产复合玻璃板的方法，其中至少：

a)提供具有外表面和内表面的外玻璃板、第一中间层、具有至少一个全息图的全息元件以及具有外表面和内表面的内玻璃板，

b)形成层堆叠体，其中将第一中间层布置在外玻璃板和内玻璃板之间，并且将全息元件布置在外玻璃板和第一中间层之间或布置在内玻璃板和第一中间层之间，

c)通过层压接合所述层堆叠体，

d)将光学高折射层施加到内玻璃板的内表面上。

可以例如通过本身既定的方法，如湿法涂覆、通过磁控溅射或通过化学(CVD)或物理气相沉积(PVD)实现将光学高折射层施加到内玻璃板的内表面上。

有利地，这样的涂层可以毫无困难地和低成本地结合到复合玻璃板的工业批量生产中。

要理解的是，在步骤a)中，代替其中记录了至少一个全息图的全息元件，在每种情况下可以替代性地提供由光敏材料制成的未曝光的全息元件前体。因此，也可以在步骤b)中进行层堆叠体的形成，并且可以在步骤c)中进行与未曝光的全息元件前体或与带有记录的全息图的最终全息元件的层压。要理解的是，当在步骤a)中提供未曝光的全息元件前体时，根据本发明的方法包含在全息元件前体中记录至少一个全息图作为在层堆叠体的层压之后的附加步骤。

层堆叠体优选在热、真空和/或压力的作用下层压。可以使用本身已知的层压方法，例如高压釜法、真空袋法、真空环法、压延法、真空层压机或其组合。

如果复合玻璃板要弯曲，优选在层压之前对外玻璃板和内玻璃板施以弯曲工艺。优选地，外玻璃板和内玻璃板一起全等弯曲(即，同时并通过相同工具)，因为这使玻璃板的形状与后续进行的层压最佳匹配。用于玻璃弯曲工艺的典型温度为例如500℃至700℃。

优选通过丝网印刷物来施加可能存在的不透明覆盖印刷物，即特别是在玻璃板边缘区域中的外周黑色印刷物。

在一种设计中，复合玻璃板的边缘区域中的覆盖印刷物也可以在内玻璃板的内侧上提供。这种覆盖印刷物还可以有利地阻止从内部空间看见安装部件、线材或胶粘剂结合部，因此有助于复合玻璃板具有视觉上更具吸引力的外观，并且也改善胶粘剂结合部或保护它们免受UV光。该覆盖印刷物可以直接施加到内玻璃板的内侧。在这种情况下，在这一边缘区域中没有将HI涂层施加到面IV上。但是，替代性地，边缘区域中的覆盖印刷物也可以形成在HI涂层上，以使HI层基本覆盖内玻璃板的内表面的整面。

上文关于根据本发明的复合玻璃板描述的实施方案也以相同的方式适用于根据本发明的方法，反之亦然。

本发明进一步包含根据本发明的具有至少一个全息图的复合玻璃板作为陆地、空中或水上交通工具中，特别是在机动车中的运载工具玻璃板，特别作为充当平视显示器的投影面的挡风玻璃板的用途。

参考附图和实施例更详细地解释本发明。附图是示意图，而非按比例绘制。附图不以任何方式限制本发明。在附图中：

图1显示根据本发明的复合玻璃板100的设计平面图，

图2显示穿过图1中所示的根据本发明的复合玻璃板100的设计的横截面；

图3显示穿过根据本发明的复合玻璃板100的另一设计的横截面，

图4显示穿过根据本发明的复合玻璃板100的另一设计的横截面，

图5显示全息元件的一个实施方案的横截面，

图6显示全息元件的另一实施方案的横截面，

图7显示全息元件的另一实施方案的横截面，和

图8使用流程图显示根据本发明的方法的一个实施例。

图1显示根据本发明的复合玻璃板100的设计平面图，图2显示沿切割线X-X'穿过图1中所示的根据本发明的复合玻璃板100的设计的横截面。在图1中所示的实施方案中，复合玻璃板100具有顶部边缘O、底部边缘U和两个侧边缘S。

如图2中所示，复合玻璃板100包含具有外表面I和内表面II的外玻璃板1、第一中间层3、全息元件4、具有外表面III和内表面IV的内玻璃板2、和HI涂层6。在图1和2中所示的实施方案中，全息元件4布置在外玻璃板1和内玻璃板2之间的整面上，第一中间层3布置在外玻璃板1和全息元件4之间的整面上，并且HI涂层6布置在内玻璃板2的内表面IV的整面上。根据本发明，HI涂层6优选基于硅氮化物、锡-锌氧化物、硅-锆氮化物、硅-钛氮化物、硅-铪氮化物或钛氧化物形成，特别优选基于硅-锆氮化物或钛氧化物(TiOx)形成。HI层6例如以20nm至80nm，特别优选50nm至70nm的层厚度形成。

外玻璃板1例如由钠钙玻璃组成并且为2.1mm厚。内玻璃板2例如由钠钙玻璃组成并且为1.6mm厚。在图1和2中所示的实施方案中，第一中间层3是例如热塑性中间层，其例如由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)组成，并且为0.76mm厚。

在图1和2中所示的实施方案中，全息元件4例如如图5或7中所示形成。如果全息元件4如图7中所示形成，则全息元件4优选布置为使得第一基底层8直接毗邻第一中间层3布置。

图3显示根据本发明的复合玻璃板100的另一设计的横截面。图3中以横截面示出的复合玻璃板100与图2中所示的复合玻璃板的不同仅在于，第一中间层3布置在内玻璃板2和全息元件4之间。

在图3中所示的实施方案中，全息元件4例如如图5或7中所示形成。如果全息元件4如图7中所示形成，则全息元件4优选布置为使得第一基底层8直接毗邻第一中间层3布置。

图4显示根据本发明的复合玻璃板100的另一设计的横截面。图4中以横截面示出的复合玻璃板100与图2中所示的复合玻璃板的不同在于，第二中间层7布置在全息元件4和内玻璃板2之间。第二中间层7是例如热塑性中间层，并且例如由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)组成，并且为0.76mm厚。

在图4中所示的实施方案中，全息元件4例如如图5、6或7中所示形成。

图5显示全息元件4的一个实施方案的横截面。在图5中所示的实施方案中，全息元件4由全息材料5组成。全息材料5是例如光聚合物、重铬酸盐明胶或卤化银明胶。

图6显示全息元件4的另一实施方案的横截面。在图6中所示的实施方案中，全息元件4包含第一基底层8、第二基底层9和布置在它们之间的全息材料5。全息材料5是例如光聚合物、重铬酸盐明胶或卤化银明胶。

图7显示全息元件4的另一实施方案的横截面。在图7中所示的实施方案中，全息元件4包含第一基底层8和全息材料5。全息材料5是例如光聚合物、重铬酸盐明胶或卤化银明胶。

图8使用流程图显示生产根据本发明的复合玻璃板100的根据本发明的方法的一个实施例，其包含步骤：

S1提供具有外表面I和内表面II的外玻璃板1、第一中间层3、具有至少一个全息图的全息元件4以及具有外表面III和内表面IV和施加到所述内表面IV上的光学高折射层6的内玻璃板2，

S2形成层堆叠体，其中将第一中间层3布置在外玻璃板1和内玻璃板2之间，并且将全息元件4布置在外玻璃板1和第一中间层3之间或布置在内玻璃板2和第一中间层3之间，

S3通过层压接合所述层堆叠体。

根据本发明，将正好一个光学高折射且优选透明的层布置在内玻璃板的内表面(面IV)上。根据本发明提供的这种光学高折射层有利地使得能够更自由地选择该复合玻璃板在全息平视显示器投影装置中的倾斜角，特别是使其能够朝更大的布儒斯特角偏移。这意味着即使当复合玻璃板更陡的安装位置时(例如在卡车或牵引车的情况下)，也可以实现HUD功能，并且同时也可以基本避免由光的反射部分引起的伪像和鬼影。

附图标记列表：

100复合玻璃板

1外玻璃板

2内玻璃板

3第一中间层

4全息元件

5全息材料

6HI涂层(光学高折射层)

7第二中间层

8第一基底层

9第二基底层

I外玻璃板1的外表面

II外玻璃板1的内表面

III内玻璃板2的外表面

IV内玻璃板2的内表面

O顶部边缘

U底部边缘

S侧边缘

X-X'切割线

Claims (15)

1.复合玻璃板(100)，其至少包含

-具有外表面(I)和内表面(II)的外玻璃板(1)，

-具有外表面(III)和内表面(IV)的内玻璃板(2)，

-第一中间层(3)，和

-具有至少一个全息图的全息元件(4)，

其中将第一中间层(3)布置在外玻璃板(1)和内玻璃板(2)之间，将全息元件(4)布置在外玻璃板(1)和第一中间层(3)之间或布置在内玻璃板(2)和第一中间层(3)之间，

其中所述复合玻璃板(100)是运载工具玻璃板，

并且其中将具有大于或等于2的折射率的光学高折射层(6)布置在内玻璃板(2)的内表面(IV)上。

2.根据权利要求1所述的复合玻璃板(100)，其中所述复合玻璃板(100)是挡风玻璃板。

3.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中所述光学高折射层(6)基于硅氮化物、锡-锌氧化物、硅-锆氮化物、硅-钛氮化物、硅-铪氮化物或钛氧化物形成，优选基于硅-锆氮化物或钛氧化物形成。

4.根据权利要求1至3任一项所述的复合玻璃板(100)，其中所述光学高折射层(6)以10nm至100nm，优选20nm至80nm，特别优选50nm至70nm的层厚度形成。

5.根据权利要求1至4任一项所述的复合玻璃板(100)，其中所述全息元件(4)包含全息材料(5)，并且所述全息材料(5)作为在外玻璃板(1)的内表面(II)上的涂层或作为在内玻璃板(2)的外表面(III)上的涂层形成。

6.根据权利要求1至4任一项所述的复合玻璃板(100)，其中将所述全息元件(4)布置在第一中间层(3)和内玻璃板(2)之间，并且所述复合玻璃板(100)另外包含布置在内玻璃板(2)和全息元件(4)之间的第二中间层(7)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的复合玻璃板(100)，其中第一中间层(3)，和/或如果将第二中间层(7)布置在内玻璃板(2)和全息元件(4)之间，第二中间层(7)，互相独立地为热塑性中间层、胶粘层或光学透明胶粘剂。

8.根据权利要求1至7任一项所述的复合玻璃板(100)，其中所述全息元件(4)包含全息材料(5)和第一基底层(8)和/或第二基底层(9)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的复合玻璃板(100)，其中所述全息元件(4)包含光聚合物、重铬酸盐明胶或卤化银明胶作为全息材料(5)。

10.根据权利要求8或9所述的复合玻璃板(100)，其中所述全息元件(4)包含全息材料(5)、第一基底层(8)和第二基底层(9)，其中将第一基底层(8)布置在全息材料(5)和第一中间层(3)之间，并且将第二基底层(9)布置在全息材料(5)和第二中间层(7)之间。

11.根据权利要求8至10任一项所述的复合玻璃板(100)，其中第一基底层(8)和/或第二基底层(9)包含聚酰胺、三乙酸纤维素和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

12.投影装置，其包含根据权利要求1至11任一项所述的复合玻璃板(100)和投影仪，所述投影仪从内玻璃板(2)那侧对准全息元件(4)。

13.生产根据权利要求1至11任一项所述的复合玻璃板(100)的方法，其中至少：

a)提供具有外表面(I)和内表面(II)的外玻璃板(1)、第一中间层(3)、具有至少一个全息图的全息元件(4)以及具有外表面(III)和内表面(IV)和施加到所述内表面(IV)上的透明光学高折射层(6)的内玻璃板(2)，

b)形成层堆叠体，其中将第一中间层(3)布置在外玻璃板(1)和内玻璃板(2)之间，并且将全息元件(4)布置在外玻璃板(1)和第一中间层(3)之间或布置在内玻璃板(2)和第一中间层(3)之间，

c)通过层压接合所述层堆叠体。

14.根据权利要求13所述的生产复合玻璃板(100)的方法，其中通过湿法涂覆、通过磁控溅射或通过化学或物理气相沉积法将所述光学高折射层(6)施加到内玻璃板(2)的内表面(III)上。

15.根据权利要求1至11任一项所述的复合玻璃板(100)作为陆地、空中或水上交通工具中，特别是在机动车中的运载工具玻璃板，特别作为充当平视显示器的投影面的挡风玻璃板的用途。