CN109581659A - 层叠全像显示器及其制造方法 - Google Patents

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薇拉·雅·波普卡娃
V.瓦尔金 赛吉
伏拉迪米尔·G·齐格洛夫
维塔利·A·波诺马瑞夫
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Abstract

本发明涉及一种层叠全像显示器及其制造方法，主要是提供一显示器前体，其中显示器前体包括第一玻璃层，第二玻璃层，未记录的光聚合物薄膜层，其放置在第一玻璃层和第二玻璃层之间，以及聚合物膜层，其放置在未记录的光聚合物薄膜层和第二玻璃层之间的玻璃层，其中提供步骤在没有环境光的情况下进行；层叠的显示器前体以获得显示层叠板，其中层叠步骤在没有环境光的情况下进行；透过将光束施加到显示层叠板的未记录的光聚合物薄膜层上以记录显示层叠板中的全像图，用以获得记录包含全像图的光聚合物薄膜层，其中记录步骤是在没有环境光的情况下进行。

Description

层叠全像显示器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种层叠全像显示器及其制造方法，其中层叠全像显示器特别地内建在挡风玻璃、平视显示器(HUD)或智能玻璃(SG)中；或者在扩增实境(AR)***中。
本发明涉及一种用于制造层叠全像显示器的方法，其包括以下步骤；提供显示器前体，其中显示器前体包括第一玻璃层，第二玻璃层，未记录的光聚合物薄膜层，其放置在第一玻璃层和第二玻璃层之间，以及聚合物膜层，其放置在未记录的光聚合物薄膜层和第二玻璃层之间的玻璃层，其中提供步骤在没有环境光的情况下进行；层叠的显示器前体以获得显示层叠板，其中层叠步骤在没有环境光的情况下进行；透过将光束施加到显示层叠板的未记录的光聚合物薄膜层上以记录显示层叠板中的全像图，用以获得记录包含全像图的光聚合物薄膜层，其中记录步骤是在没有环境光的情况下进行。
背景技术
全像显示器通常可以使用在各种应用中，并且可以内建在挡风玻璃中，特别是车辆，飞机或船用挡风玻璃，平视显示器(HUD)，智能玻璃(SG)***或增强现实(AR)***之中。全像显示器被设计为显示全像图，全像显示器的操作者可以以三维形状看到全像图。由全像显示器显示的全像图提供多个讯息，这些讯息可由操作者在其视野内有效地感知获得。因此，操作者在车辆，飞机或船上的操作期间不必转过头来监视各种控制元件。
在美国专利US 5,335,099 A中，阐明了一种具有零度镜面反射全像图的车辆挡风玻璃。挡风玻璃包括内玻璃层，直接附接到内玻璃层的零度镜全像图层，光学粘合层，PVB层和外玻璃层。
在美国专利US 5,859,714 A中，阐明了一种用于向车辆中的操作者显示驾驶讯息的平视显示器，用于该平视显示器的组合器以及设计平视显示器的方法。挡风玻璃包括直接附带接到舱室侧玻璃的反射型全像图，并且包括外部玻璃，以及由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成的内层，以形成安全夹层玻璃。
在美国专利US2015/0138627A1中，阐明了一种投影或反投影方法，根据该方法，包括具有漫反射特性的透明分层元件的玻璃窗用作投影或背投屏幕。玻璃窗包括下面的叠层，下部粗糙玻璃层，中央钢层，上部溶胶-凝胶层，可热成型塑料层，包括功能膜的光散射***，上部附加层，另一顶部玻璃层。
在欧洲专利案EP 0 407 772 B1中，阐明了一种改变体相全像图的波长回应的方法。可光聚合层安装在玻璃板上并由聚对苯二甲酸乙二醇酯膜载体保护，其中膜元件可包含选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的聚合物粘合剂。
在欧洲专利案EP 2 848 595 A1中，阐明了一种用于汽车挡风玻璃的夹层玻璃。夹层玻璃包括至少两片层叠在一起的玻璃板，其间设置有中间层，其中中间层透过将包含红外反射层的光学膜夹在两片含有热塑性塑料树脂的中间膜之间的透明膜上而形成。
然而，这种全像显示器必须内建到玻璃结构中以供操作者使用，因此必须制造层叠全像显示器。然而，当制造层叠全像显示器时，全像图的光学性质，例如全像图解析度分辨率，全像图衍射效率和/或全像图颜色，在层叠过程中会受到不利影响(参见例如J.Opt.29(1998)95-103；US 9,261,778B2)。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种层叠全像显示器及其制造方法，其结构简单，操作方便，其能克服现有技术的缺陷，有效地制造层叠全像显示器，有效改善由该显示器显示的全像图的光学性质。
为实现上述目的，本发明公开了一种层叠全像显示器的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
提供一显示器前体的步骤，其中该显示器前体包括一第一玻璃层、一第二玻璃层、设置在该第一玻璃层和该第二玻璃层之间的一未记录的光聚合物薄膜层，以及设置在该未记录的光聚合物薄膜层和该第二玻璃层之间的一聚合物膜层，其中该步骤是在没有环境光的情况下进行；
层叠步骤，通过该显示器前体获得一显示层叠板，其中该层叠步骤在没有环境光的情况下进行；和
记录步骤，透过对该显示层叠板的该未记录的光聚合物薄膜层施加光束，在该显示层叠板中记录步骤一全像图，以获得包含该全像图的记录的光聚合物薄膜层，其中该记录步骤是在没有环境光的情况下进行。
其中，该层叠步骤在50℃至130℃的温度和/或1巴至16巴的压力下进行，并且其中该层叠步骤优先选择在高压锅中进行。
其中，该显示器前体还包括一光学透明粘合剂层，该光学透明粘合剂层设置在该光聚合物薄膜层和该第一玻璃层之间，其中该光学透明粘合剂层优先选择包含一硅氧烷基粘合剂，并且该光学透明粘合剂层的厚度更优先选择为20μm至50μm。
其中，该显示器前体包括另外的一聚合物膜层，其设置在该光聚合物薄膜层和该第一玻璃层之间。
其中，该至少一个聚合物膜层包括一聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、一乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或一聚氨酯(PU)，且其中该厚度为至少一个聚合物薄膜层优先选择为380μm至1500μm，更优先选择为380μm至760μm。
其中，该光聚合物薄膜层包括一光聚合物膜和一基底层，其中该基底层被设置在该聚合物薄膜层和该光聚合物薄膜之间。
其中，该光聚合物薄膜层包括另外的一基底层，其中该另外的该基底层设置在该光聚合物膜和该附加的聚合物薄膜层之间。
其中，该基底层和/或另外的基底层包括一聚酰胺(PA)、一三乙酸纤维素(TAC)和/或一聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，优先选择该聚酰胺(PA)，其中该光聚合物膜优先选择包含一交联聚氨酯(PU)。
其中，该基底层和/或该另外的基底层的厚度为35μm至60μm，优先选择为60μm，和/或其中该光聚合物薄膜的厚度为8μm至18μm，优先选择15μm。
其中，该层叠步骤是在一高压锅中进行，其中还包括另外的方法步骤，即在该层叠步骤之前使该高压锅的内部变暗到在没有环境光的情况下进行该层叠步骤。
其中，该层叠步骤期间，该显示器前体处的环境光的照明度要低于0.5勒克斯，优先选择低于0.05勒克斯，更优先选择低于0.005勒克斯和/或其中在该记录步骤期间，该显示层叠板处的环境光的照度低于0.5勒克斯，优先选择低于0.05勒克斯，更优先选择低于0.005勒克斯。
其中，该提供方法包括另外的方法步骤，即在该第一玻璃层的外表面上施加一第一涂层和/或在该第二玻璃层的外表面上施加一第二涂层，该另外的方法步骤是在该记录步骤之后进行，其中该第一涂层和/或该第二涂层优先选择包含一聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或一聚碳酸酯(PC)，并且其中该第一涂层和/或该第二涂层更优先选择在该层叠步骤过程中在10℃至130℃的温度下在一高压锅中施作，或者其中该第一涂层和/或该第二涂层更优先选择在该层叠步骤过程中在温度从10℃到50℃但没有该高压锅的情况下施作。
其中，可制作出该层叠全像显示器。
一种层叠全像显示器，其特征在于包括：
一第一玻璃层；
一第二玻璃层；
一包括全像图的记录的光聚合物薄膜层，其中该记录的光聚合物薄膜层设置在该第一玻璃层和该第二玻璃层之间；
一聚合物膜层，其设置在该记录的光聚合物薄膜层和该第二玻璃层之间；和
一附加的薄膜层，其设置在该记录的光聚合物薄膜层和该第一玻璃层之间。
其中，该附加膜层是一光学透明粘合剂层，优先选择一硅氧烷基光学透明粘合剂层或优先选择包含一聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、一乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或一聚氨酯(PU)的该附加聚合物膜层(127)。
由此，本发明是透过在没有环境光的情况下，在制造层叠全像显示器期间执行下列的步骤和层叠技术来实现上述目的。在制造层叠全像显示器期间，而且在没有环境光的情况下来进行在记录全像图之前执行的本发明提供步骤和层叠步骤时，可以显著改善由该显示器显示的全像图的光学性质。
根据第一个观点，本发明涉及一种用于制造层叠全像显示器的方法，包括以下步骤：提供显示器前体，其中显示器前体包括第一玻璃层，第二玻璃层，以及被置于第一玻璃层和第二玻璃层之间的未记录的光聚合物薄膜层以及被置于未记录的光聚合物薄膜层与第二玻璃层之间的聚合物膜层，其中这些步骤是在没有环境光的情况下进行的；层叠显示器前体的步骤可以将显示器层叠起来，其中层叠步骤在没有环境光的情况下进行；透过将光束施加到显示层叠板的未记录的光聚合物薄膜层上以便可以在显示层叠板中记录全像图，以制造获得包括全像图的记录的光聚合物薄膜层，其中记录步骤也是在没有环境光的情况下进行的。
根据本发明的方法可以制造层叠全像显示器，其中由记录的光聚合物薄膜层显示出来的全像图可以表现出优异的光学性质，例如很高光学重现清晰度，高度的光学衍射性质，确定的波长，真实全像图中的颜色特性和/或没有“橘皮”效应。
在传统层叠全像显示器的制造期间，其正常的层叠方法通常都是在记录全像图之后进行层叠的手续。因此，由于在层叠和扩散过程中发生的高压和高温，所记录的全像图的光学性质可能受到负面影响。
因此，在根据本发明的方法中，是在将全像图记录在光聚合物薄膜层中之前就执行层叠步骤，所以层叠步骤期间的条件对全像图本身并没有产生影响。然而，为了在层叠过程中保护未记录的光聚合物薄膜层，在没有环境光的情况下进行该之步骤以及层叠的步骤。因此，确保在记录步骤期间可以在未记录的光聚合物薄膜层中记录优异的全像图，这个工序是在层叠步骤之后才进行的。
全像图的记录也是在没有环境光的情况下进行，透过在层叠步骤之后将光束施加到显示层叠板的未记录的光聚合物薄膜层，导致在记录的光聚合物薄膜层内形成全像图。
该之光束可以是激光束，在记录全像图时发射相关连的和单色激光。在记录全像图期间没有环境光对于确保记录在光聚合物薄膜层中的干涉图案仅包括来自物体的波讯息是很重要的，全像图是基于并且确保没有不相关的波讯息的情形下被内建到干涉图案中，从而确保了全像图的光学质量。
特别是在全像图的记录步骤期间，藉由分束器将相干和单色激光束分成照射光束和参考光束。参考光束直接施加到未记录的光聚合物薄膜层上。照明光束被施加到作为全像图基楚的物体上。照明光束与物体相互作用，从而产生物体光束，而物体光束同时又被施加到未记录的光聚合物薄膜层之上。透过将两束光束，即参考光束和物体光束施加到未记录的光聚合物薄膜层，可以记录干涉图案，该干涉图案与全像图互有相关，应该由全像显示器显示。
根据一个实施方案，层叠步骤在50℃至130℃的温度和/或1巴(bar)至16巴(bar)的压力下进行，并且其中层叠步骤优先选择在高压锅里进行。
其结果是，可以在高压锅中有效提供的温度和压力范围下确保在层叠过程中显示器前体的不同层的适当层叠。
根据一个实施方案，显示器前体包括光学透明的粘合剂层，它是设置在光聚合物薄膜层和第一玻璃层之间，其中光学透明的粘合剂层优先选用包含硅氧烷基粘合剂，并且其中光学透明粘合剂层的厚度更优先选在20μm至50μm之间。
其结果是光学透明粘合剂层可以确保光聚合物薄膜层与第一玻璃层之间的稳定连接。由于光学透明粘合剂层的光学透明性质，光可以穿过粘合剂层，从而能够正确地记录或观察全像图。
根据一个实施方案，显示器前体包括另外的聚合物膜层，其放置在光聚合物薄膜层和第一玻璃层之间。附加聚合物膜层可以是粘合剂层。
其结果是，除了设置在光聚合物薄膜层和第二玻璃层之间的聚合物薄膜层之外，设置在光聚合物薄膜层和第一玻璃层之间的附加聚合物薄膜层有效地包围光聚合物薄膜层，从而保护光聚合物薄膜层免受化学和机械损伤。
根据一个实施方案，该至少一个聚合物膜层包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和/或聚氨酯(PU)，其中该至少一个聚合物膜层的厚度优先选择为380μm到1500μm，更优先选择是从380μm到760μm。
其结果是，聚乙烯醇缩丁醛，乙烯-乙酸乙烯酯和/或聚氨酯确保了聚合物薄膜层和/或附加聚合物薄膜层的有效的机械和化学性质。特别是，聚乙烯醇缩丁醛，乙烯-乙酸乙烯酯和/或聚氨酯可以显示出光学透明性质，使得光可以穿过聚合物膜层，从而能够正确记录或察看全像图。
根据一个实施方案，光聚合物薄膜层包含光聚合物膜和基底层，其中基底层设置在聚合物膜层和光聚合物膜之间。
其结果是，光聚合物薄膜层的基底层确保光聚合物薄膜有效地嵌入光聚合物薄膜层中。
根据一个实施方案，光聚合物薄膜层包含另外的基底层，其中另外的基底层放置在光聚合物膜和附加的聚合物层之间。
其结果是，光聚合物膜有效地封闭在光聚合物薄膜层内。基底层放置在光聚合物膜和聚合物层之间，而附加基底层是设置在光聚合物膜和附加聚合物层之间。
根据一个实施方案，基材层和/或另外的基材层包含聚酰胺(PA)，三乙酸纤维素(TAC)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，优先选择聚酰胺(PA)，并且光聚合物膜优先选择包含交联聚氨酯(PU)。
其结果是，聚酰胺，三乙酸纤维素和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯层提供了光聚合物膜的有效稳定性。当光聚合物膜包含交联聚氨酯时，可以确保在光聚合物膜中有效记录干涉图案。其中光聚合物膜优先选用HX光聚合物膜。
根据一个实施方案，基材层和/或附加基材层的厚度为35μm至60μm，最好是60μm，和/或光聚合物膜的厚度为8μm至18μm，最好是15μm。
其结果是，要求受专利保护的基板厚度和要求专利保护的光聚合物膜厚度可以在光聚合物膜中有效地记录全像图，同时还确保光聚合物薄膜层的机械稳定性。
根据一个实施例，层叠全像显示器内建在挡风玻璃中，优先选择车辆，飞机或船用挡风玻璃，平视显示器(HUD)，优先选择车辆，飞机或船头平视显示器(HUD)，智能玻璃(SG)或扩增实境(AR)***。
其结果是，层叠全像显示器可以有效地使用于各种应用中，而且可以立即简单地向层叠全像显示器的操作者提供讯息。
根据一个实施方案，层叠步骤在高压锅中进行，其中该方法包括另外的方法步骤，在层叠步骤之前使高压锅的内部变暗，以便可以在没有环境光的情况下进行层叠步骤。
其结果是，透过在层叠步骤之前有效地使高压锅内部变暗，可以防止来自高压锅外部的环境光在层叠步骤中进入高压锅的内部。特别是，高压锅内部的变暗应该要包括密封高压锅体中的任何开口，因为环境光可以透过该开口进入高压锅的内部。可以做为选择性地或额外地把高压锅内部的变暗的工序还可以包括关闭高压锅附近的任何环境光源，例如关闭摆放高压锅房间中的所有外部的灯光。
根据一个实施例，在层叠步骤期间，显示器前体处的环境光的照度要低于0.5勒克斯(lux)，最好是低于0.05勒克斯(lux)，更好则是低于0.005勒克斯(lux)和/或在记录步骤期间，显示器层叠板处的环境光的照度为要低于0.5勒克斯(lux)，最好是低于0.05勒克斯(lux)，更好则是低于0.005勒克斯(lux)。
其结果是，在层叠步骤期间降低的显示器前体之处的环境光的照明度，和/或在记录步骤期间降低显示层叠体之处的环境光的照度可以保护光聚合物膜不被改变。这可以使得在记录步骤期间在光聚合物膜中有效地记录全像图，因为在显示层叠板处测量的环境光的照度足够低到可以防止记录全像图的光学性质产生任何的改变。
根据一个实施例，该方法包括另外的方法步骤，在第一玻璃层的外表面上施加第一加层和/或在第二玻璃层的外表面上施加第二加层，其中执行附加方法的步骤在记录步骤之后执行，其中第一加层和/或第二加层最好是包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚碳酸酯(PC)，其中第一加层和/或第二加层更好会是在层叠过程中在高压锅中10℃至130℃的温度下施做加层的工序或其中第一层叠和/或第二层叠更好的选择是在没有使用高压锅的情况下，将层叠过程中在10℃至50℃的温度下施作。
其结果是，施加到第一和/或第二玻璃层的外表面的第一和/或第二加层可以保护该玻璃层免受机械和化学造成损坏。在层叠过程中，包括记录在光聚合物薄膜层中的全像图的层叠全像显示器再次在高压锅中在10℃至130℃的温度下层叠，或者在没有高压锅的情况下，依层叠材料之不同在10℃至50℃的温度下层叠。其中记录的全像图在该后续层叠过程中不会受到损坏。
根据第二个观点，本发明涉及一种可透过以第一个观点的方法来制作层叠全像显示器。
其结果是，显示全像图的层叠全像显示器包括用于操作者感知全像图的有效光学性质。
与根据本发明第一观点的层叠全像显示器的制造方法有关的实施方案在这里也应当包括作为与透过根据第二方面的观点可以制程的层叠全像显示器有关的实施方案。
根据第三观点，本发明涉及一种层叠全像显示器，包括：第一层玻璃；第二层玻璃和包括全像图的记录的光聚合物薄膜层，其中记录的光聚合物薄膜层设置在第一玻璃层和第二玻璃层之间；聚合物薄膜层是设置在记录的光聚合物薄膜层和第二玻璃层之间；另外的薄膜层设置在记录的光聚合物薄膜层和第一玻璃层之间。
其结果是，显示全像图的层叠全像显示器包括供操作者感知全像图的有效光学性质。
与根据本发明第一观点的层叠全像显示器的制造方法有关的实施方案也应当包括在与根据第三观点的层叠全像显示器有关的实施方案中。
根据一个实施方案，附加薄膜层是光学透明粘合剂层，最好是硅氧烷基光学透明粘合剂层或附加聚合物薄膜层，最好是包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或聚氨酯(PU)。
其结果是，附加薄膜层可以是可以有效地制造层叠全像显示器的光学透明粘合剂层或者也可以是附加的聚合物薄膜层。
附图说明
本发明进一步实施例的原理和技术可以参考附图来做更详细的解释与说明，其中：
图1为显示本发明使用在车辆挡风玻璃中的层叠全像显示器的示意图。
图2为显示本发明根据第一实施例所完成的层叠全像显示器的示意图。
图3为显示本发明根据第二实施例所完成的层叠全像显示器的示意图。
图4为显示本发明根据第一或第二实施例制造层叠全像显示器方法的示意图。
具体实施方式
图1标示的是车辆挡风玻璃中的层叠全像显示器的示意图。
全像图在玻璃和/或挡风玻璃中的内建使全像光学元件(HOE)得以生成，以用于智慧玻璃(SG)、增强现实(AR)***和车辆、飞机或船上的平视显示器(HUD)之上。
层叠全像显示器100内建在车辆103的车辆挡风玻璃101中，例如一辆车辆103。其中车辆103仅在图1中示意性地示出。发光元件105发射的光107-1，其被层叠全像显示器100衍射以产生衍射光107-2，从而产生由车辆103的操作者109感知的全像图111。
特别地，发光元件105包括用来发射单色的光107-1的相干光源，用作准直器的透镜***和/或诸如数位光处理(DLP)，液晶显示(LCD)和/或单晶硅反射式液晶(LcoS)的显示组件，以修改由发光元件105发射出来的光107-1的光学特性。
发光元件105可以组装为包括发射相干和单色光107-1的激光发生器，或者可以组装为包括热阴极射线管以发射相干和单色光107-1。
层叠全像显示器100用来作为预期所需波长的光学元件，例如球面镜，并且被配置为显示特定波长的全像图111，而层叠全像显示器100对于发射的光107-1可见光谱的其余部分而言都是透明的。
当根据图1所示的实施例重建全像图111时，重要的是由发光元件105发射的光107-1的光学特性与记录光的光学特性相同，这记录光就是在之前已经在层叠全像显示器100中记录了的干涉图案。干涉图案与层叠全像显示器100所显示的全像图111有相关的。
因此，该特定光学性质的相干和单色的光107-1被引导到层叠全像显示器100上，其中光107-1被已经记录在层叠全像显示器100中的干涉图案衍射向操作者。衍射光107-2包括物体的光学特性，其已被记录在层叠全像显示器100中，从而产生全像图111而可以由挡风玻璃101中的操作者109感知。
由于记录在层叠全像显示器100中的干涉图案还包括关于记录物体前后空间的光学信息，因此操作者109可以从不同角度观察由层叠全像显示器100显示的全像图111，从而产生全像图111的三维印象。
层叠全像显示器100被配置为显示彩色的全像图111，特别是真彩色的全像图111。具体而言，层叠全像显示器100被配置为显示多个全像图111，其中多个全像图111可以包括不同的颜色。根据图1，由层叠全像显示器100显示的全像图111是一种传导透射的全像图111，然而本发明的范围还包括了反射全像图111。
图2标示出了根据第一实施例的层叠全像显示器的示意图。层叠全像显示器100包括第一玻璃层113和第二玻璃层115，它们从层叠全像显示器100的外部划分约制了层叠全像显示器100。
光聚合物薄膜层117设置在第一和第二玻璃层113,115之间。光聚合物薄膜层117包括干涉图案，该干涉图案与层叠全像显示器100中记录的物体相关，从而产生全像图111。
聚合物膜层119设置在光聚合物薄膜层117和第二玻璃层115之间。聚合物膜层119包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或聚氨酯(PU)。聚合物薄膜层119的厚度优先选择为380μm至1500μm，更优先选择为380μm至760μm。
光学透明粘合剂层121设置在光聚合物薄膜层117和第一玻璃层113之间。光学透明粘合剂层121优先选择包括硅氧烷基粘合剂。光学透明粘合剂层121的厚度更优先选择为20μm至50μm。
光聚合物薄膜层117包括显示全像图111的光聚合物膜123和基底层125，其中基底层125设置在聚合物膜层119和光聚合物膜123之间。
特别地，基底层125包括聚酰胺(PA)，三乙酸纤维素(TAC)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，优先选择聚酰胺(PA)。特别地，基底层125的厚度为35μm至60μm，优先选择为60μm。
特别地，光聚合物膜123包含交联的聚氨酯(PU)衍生物。特别地，光聚合物膜123的厚度为8μm至18μm，优先选择为15μm。
总之，根据第一实施例的层叠全像显示器100的6层夹层结构可包括以下连续的膜层顺序：第一玻璃层113，光学透明粘合剂层121，显示全像图111的光聚合物膜123，基底层125，聚合物膜层119和第二玻璃层115。
即使未在图2中描绘，第一涂层可以施加在第一玻璃层113的外表面上和/或第二涂层可以施加在第二玻璃层115的外表面上。第一涂层和/或第二涂层优先选择包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚碳酸酯(PC)。
图3标示出了根据第二实施例的层叠全像显示器的示意图。类似于根据第一实施例的层叠全像显示器100，根据第二实施例的层叠全像显示器100包括第一玻璃层113和第二玻璃层115，以及设置在第一和第二玻璃层113,115之间的光聚合物薄膜层117。其中光聚合物薄膜层117包括干涉图案，该干涉图案与层叠全像显示器100中记录的物体相关，从而产生全像图111。
聚合物膜层119设置在光聚合物薄膜层117和第二玻璃层115之间。
根据图2所示的第二实施例的层叠全像显示器100除了使用根据第一实施例的层叠全像显示器100中的光学透明粘合剂层121之外，还在光聚合物薄膜层117和第一玻璃层113之间设有附加聚合物膜层127。
额外的附加聚合物膜层127包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和/或聚氨酯(PU)。附加聚合物薄膜层127的厚度优先选择为380μm至1500μm，更优先选择为380μm至760μm。
光聚合物薄膜层117包括显示全像图111的光聚合物薄膜123。特别是光聚合物薄膜123包括交联的聚氨酯(PU)衍生物。特别是，光聚合物膜123的厚度为8μm至18μm，优先选择为15μm。
除了根据第一实施例的层叠全像显示器100中的基底层125之外，根据图3所示的第二实施例的层叠全像显示器100包括额外设置的附加基底层129，其中附加基底层129是设置在光聚合物膜123和附加聚合物膜层127之间。
特别地，基底层125和附加基底层129都包括聚酰胺(PA)，三乙酸纤维素(TAC)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，优先选择聚酰胺(PA)。特别地，基底层125和附加基底层129的厚度为35μm至60μm，优先选择为60μm。
总之，根据第二实施例的层叠全像显示器100的7层夹层结构包括以下连续顺序的膜层：第一玻璃层113，附加聚合物膜层127，附加基底层129，显示全像图111的光聚合物膜123，基底层125，聚合物膜层119和第二玻璃层115。
即使未在图3中描绘，第一涂层可以施加在第一玻璃层113的外表面上和/或第二涂层可以施加在第二玻璃层115的外表面上。第一涂层和/或第二涂层优先选择包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚碳酸酯(PC)。
图4标示出了用于制造根据图2中所示的第一实施例或根据图3中所示的第二实施例的层叠全像显示器方法的示意图。
通常使用的层叠全像显示器100是透过该具有内建全像图111的光聚合物膜以及附加膜层并随后层叠层来制造的。
对于通常进行的层叠方法会使用不同的聚合物材料，因为全像图111对扩散过程和加工参数如高压和高温非常敏感。在通常的层叠过程中，全像图111的光学性质会减低，这可能导致解析度和衍射效率的降低，以及全像图111的波长变化。
为了改善层叠全像显示器100中使用的全像图111的光学性质，根据本发明的用于制造层叠全像显示器100的方法200包括作为第一方法步骤，提供步骤201显示器前体，其中该步骤201是在没有环境光的情况下进行的。显示器前体包括如图2所示的根据第一实施例的6层结构或者如图3所示的根据第二实施例的7层结构所叙述的各种膜层。
需要强调的是，在显示器前体中，光聚合物薄膜层117为未记录的光聚合物薄膜层117，其中在未记录的光聚合物薄膜层117中并没有记录全像图111。
根据本发明用于制造层叠全像显示器100的方法200包括作为随后的第二方法步骤，层叠步骤203，显示器前体的叠层以获得显示器层叠板，其中执行层叠步骤203是在没有环境光的情况下进行的。
由于在层叠步骤203期间以及在提供步骤201期间没有环境光，所以能够保持未记录的光聚合物薄膜层117的化学性质，因此在此之后可以在未记录的光聚合物薄膜层117中记录全像图111。因此在此之后所记录的全像图111的光学性质与在环境光存在之下以传统层叠过程所进行的记录全像图互相比较时就显得是比较优越的。
当堆叠步骤在高压锅中进行时，优先选择在50℃至130℃的温度，以及在1巴至16巴的压力下进行。
为了防止光在层叠步骤期间进入高压锅的内部，方法200包括另外的方法步骤，在层叠步骤之前使高压锅的内部变暗。透过使高压锅内部变暗的步骤，可以确保在没有环境光的情况下进行层叠过程。高压锅内部的变暗是透过非光透明装置来密封高压锅室中的任何开口或是透过关闭任何高压锅体中的外部光源来进行的。
尤其是为了在根据本发明的没有环境光的情况下执行层叠步骤，在层叠步骤期间显示器前体处的环境光的照度优先选择是低于0.5勒克斯，更优先选择是低于0.05勒克斯，最优先选择是低于0.005勒克斯。
根据本发明用来制造层叠全像显示器100的方法200包括作为随后的第三方法步骤，透过施加光束到未记录的光聚合物薄膜层117将全像图111记录步骤205在显示层叠板的未记录的光聚合物薄膜层117中，以制造获得包括全像图111的层叠全像显示器100。
为了要获得优异记录的全像图111，记录步骤205也在没有环境光的情况下进行，其中特别是在记录步骤205期间显示层叠板处的环境光的照度优先选择是低于0.5勒克斯。更优先选择是要低于0.05勒克司，最优先选择是低于0.005勒克斯。
为了避免在层叠步骤203和记录步骤205之间将未记录的光聚合物薄膜层117暴露于环境光，显示层叠板从高压锅到记录装置的转移优先选择在黑暗中进行，优先选择在黑暗的房间中进行。
根据本发明用来制造层叠全像显示器100的方法200可以使得在层叠全像显示器100的光聚合物薄膜层117中优异地记录全像图111。
层叠全像显示器100中的全像图111的光学性质，特别是全像图111的解析度，衍射效率和/或颜色，可以超过常用的层叠全像显示器100的光学性质。特别是，全像图111的光学性质甚至可以超过常用的层叠全像显示器100的光学性质。特别是在根据本发明的层叠全像显示器100中看不到橘皮。
还可以选择另外的是方法200，它包括了另外的方法步骤，亦即包括：在第一玻璃层113的外表面上施加第一涂层和/或在第二玻璃层115的外表面上施加第二涂层，其中附加涂层的方法步骤是在记录步骤205之后执行，其中第一涂层和/或第二涂层优先选择包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚碳酸酯(PC)。更可以优先选择的是，第一涂层和/或第二涂层在层叠过程中在10℃至130℃的温度下在高压锅中或在10℃至50℃的温度下施作而无需高压锅。在此必需要强调的是，在该最终层叠过程中，记录的全像图111并不会有所改变。
虽然本文已经描述了本发明的优先选择实施例，但是还是可能会有许多不同的变型，不过它们仍然还是涵盖在本发明的概念和范围之内。在检查说明书和附图之后，这些变化对于本领域普通技术人员而言将变会得清楚。因此，本发明并不是只受限在下列任何所附上的权利要求的精神和范围内之内。

Claims (15)

1.一种层叠全像显示器的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
提供一显示器前体的步骤，其中该显示器前体包括一第一玻璃层(113)、一第二玻璃层(115)、设置在该第一玻璃层(113)和该第二玻璃层(115)之间的一未记录的光聚合物薄膜层(117)，以及设置在该未记录的光聚合物薄膜层(117)和该第二玻璃层(115)之间的一聚合物膜层(119)，其中该步骤是在没有环境光的情况下进行；
层叠步骤，通过该显示器前体获得一显示层叠板，其中该层叠步骤在没有环境光的情况下进行；和
记录步骤，透过对该显示层叠板的该未记录的光聚合物薄膜层(117)施加光束，在该显示层叠板中记录步骤一全像图，以获得包含该全像图(111)的记录的光聚合物薄膜层(117)，其中该记录步骤是在没有环境光的情况下进行。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该层叠步骤在50℃至130℃的温度和/或1巴至16巴的压力下进行，并且其中该层叠步骤优先选择在高压锅中进行。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该显示器前体还包括一光学透明粘合剂层(121)，该光学透明粘合剂层(121)设置在该光聚合物薄膜层(117)和该第一玻璃层(113)之间，其中该光学透明粘合剂层(121)优先选择包含一硅氧烷基粘合剂，并且该光学透明粘合剂层(121)的厚度更优先选择为20μm至50μm。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该显示器前体包括另外的一聚合物膜层(127)，其设置在该光聚合物薄膜层(117)和该第一玻璃层(113)之间。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，该至少一个聚合物膜层(119,127)包括一聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、一乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或一聚氨酯(PU)，且其中该厚度为至少一个聚合物薄膜层(119,127)优先选择为380μm至1500μm，更优先选择为380μm至760μm。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该光聚合物薄膜层(117)包括一光聚合物膜(123)和一基底层(125)，其中该基底层(125)被设置在该聚合物薄膜层(119)和该光聚合物薄膜(123)之间。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该光聚合物薄膜层(117)包括另外的一基底层(129)，其中该另外的该基底层(129)设置在该光聚合物膜(123)和该附加的聚合物薄膜层(127)之间。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，该基底层(125)和/或另外的基底层(129)包括一聚酰胺(PA)、一三乙酸纤维素(TAC)和/或一聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，优先选择该聚酰胺(PA)，其中该光聚合物膜(123)优先选择包含一交联聚氨酯(PU)。
9.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，该基底层(125)和/或该另外的基底层(129)的厚度为35μm至60μm，优先选择为60μm，和/或其中该光聚合物薄膜(123)的厚度为8μm至18μm，优先选择15μm。
10.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该层叠步骤是在一高压锅中进行，其中还包括另外的方法步骤，即在该层叠步骤之前使该高压锅的内部变暗到在没有环境光的情况下进行该层叠步骤。
11.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该层叠步骤期间，该显示器前体处的环境光的照明度要低于0.5勒克斯，优先选择低于0.05勒克斯，更优先选择低于0.005勒克斯和/或其中在该记录步骤期间，该显示层叠板处的环境光的照度低于0.5勒克斯，优先选择低于0.05勒克斯，更优先选择低于0.005勒克斯。
12.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该提供方法包括另外的方法步骤，即在该第一玻璃层(113)的外表面上施加一第一涂层和/或在该第二玻璃层(115)的外表面上施加一第二涂层，该另外的方法步骤是在该记录步骤之后进行，其中该第一涂层和/或该第二涂层优先选择包含一聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或一聚碳酸酯(PC)，并且其中该第一涂层和/或该第二涂层更优先选择在该层叠步骤过程中在10℃至130℃的温度下在一高压锅中施作，或者其中该第一涂层和/或该第二涂层更优先选择在该层叠步骤过程中在温度从10℃到50℃但没有该高压锅的情况下施作。
13.根据权利要求1至12所述的制造方法，其特征在于，可制作出该层叠全像显示器(100)。
14.一种层叠全像显示器，其特征在于包括：
一第一玻璃层(113)；
一第二玻璃层(115)；
一包括全像图(111)的记录的光聚合物薄膜层(117)，其中该记录的光聚合物薄膜层(117)设置在该第一玻璃层(113)和该第二玻璃层(115)之间；
一聚合物膜层(119)，其设置在该记录的光聚合物薄膜层(117)和该第二玻璃层(115)之间；和
一附加的薄膜层(127)，其设置在该记录的光聚合物薄膜层(117)和该第一玻璃层(113)之间。
15.根据权利要求14所述的层叠全像显示器，其特征在于，该附加膜层(127)是一光学透明粘合剂层(121)，优先选择一硅氧烷基光学透明粘合剂层(121)或优先选择包含一聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、一乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或一聚氨酯(PU)的该附加聚合物膜层(127)。
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