CN112752646B - 包括反射膜的玻璃层合体 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种玻璃层合体(100)，该玻璃层合体包括：第一玻璃层和第二玻璃层(102，104)；反射膜(110)，该反射膜具有相对的第一主表面和第二主表面并且设置在第一玻璃层和第二玻璃层(102，104)之间，其中第一主表面和第二主表面面向相应的第一玻璃层和第二玻璃层(102，104)；第一粘合剂层(117)，该第一粘合剂层设置在第一玻璃层(102)和反射膜(110)之间并且将该第一玻璃层和该反射膜粘结在一起；以及第二粘合剂层(119)，该第二粘合剂层设置在第二玻璃层(104)和反射膜(110)之间并且将该第二玻璃层和该反射膜粘结在一起。第二粘合剂层(119)比第一粘合剂层(117)厚，使得反射膜(110)的第一主表面与第一玻璃层(102)的最外主表面分开距离d1，反射膜(110)的第二主表面与第二玻璃层(104)的最外主表面分开距离d2，并且0.05≤d1/d2≤0.9。

Description

包括反射膜的玻璃层合体
背景技术
平视显示器可包括投影仪以将图像投射到挡风玻璃上，该挡风玻璃将经透射的图像反射给观察者。在一些情况下，挡风玻璃是玻璃层合体。
发明内容
在本说明书的一些方面，提供了一种玻璃层合体，该玻璃层合体包括：第一玻璃层和第二玻璃层，该第一玻璃层和第二玻璃层具有彼此背离的基本上平行的最外主表面；反射膜，该反射膜具有相对的第一主表面和第二主表面并且设置在第一玻璃层和第二玻璃层之间，其中第一主表面和第二主表面面向相应的第一玻璃层和第二玻璃层；第一粘合剂层，该第一粘合剂层设置在第一玻璃层和反射膜之间并且将第一玻璃层和反射膜粘结在一起；以及第二粘合剂层，该第二粘合剂层设置在第二玻璃层和反射膜之间并且将第二玻璃层和反射膜粘结在一起。反射膜对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的第一偏振态具有至少15％的平均反射率并且对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的正交的第二偏振态具有至少30％的平均透射率。第二粘合剂层比第一粘合剂层厚，使得反射膜的第一主表面与第一玻璃层的最外主表面分开距离d1，反射膜的第二主表面与第二玻璃层的最外主表面分开距离d2，并且0.05≤d1/d2≤0.9。
在本发明的一些方面，提供了一种玻璃层合体，该玻璃层合体包括具有基本上平行的最外主表面的第一玻璃层和第二玻璃层，以及反射膜，该反射膜包括多个交替的聚合物干涉层，并且该反射膜不对称地设置在最外主表面之间。当定位在玻璃层合体的2m内的光源将光线沿相对于玻璃层合体的法线成30度至85度范围内的角度θ的第一方向投射到第一玻璃层的最外主表面上，从而该光线沿正交于由第一方向和法线限定的第一平面的第二方向延伸，并且具有围绕所投射的光线的中心线的投射亮度分布，且该投射亮度分布具有不超过0.05度的半极大处全宽度时，所投射的光线的第一部分从反射膜反射，并且所投射的光线的第二部分从第一玻璃层的最外主表面反射。该光线的反射图像包括由所反射的第一部分限定的主反射图像部分和由所反射的第二部分限定的第一重影部分(ghostportion)。第一重影部分与主反射图像部分基本上重叠。
在本说明书的一些方面，提供了一种玻璃层合体，该玻璃层合体包括具有基本上平行的最外主表面的第一玻璃层和第二玻璃层，以及反射膜，该反射膜包括多个交替的聚合物干涉层，并且该反射膜设置在第一玻璃层和第二玻璃层之间并且通过相应的第一粘合剂层和第二粘合剂层粘附到第一玻璃层和第二玻璃层。第一粘合剂层具有不超过第二粘合剂层厚度的0.6倍的厚度。当光源将多条平行光线沿相对于玻璃层合体的法线成30度至85度范围内的角度θ的第一方向投射到第一玻璃层的最外主表面上，从而多条平行光线沿正交于由第一方向和该法线限定的第一平面的第二方向延伸，并且该多条平行光线沿第一平面中的正交于该第一方向的第三方向间隔开时，每条所投射的光线的第一部分从反射膜反射。每条光线的反射图像包括所反射(经反射)的第一部分。每个反射图像具有限定了反射图像的中心线的亮度分布。反射图像的中心线与第二方向之间的角度α的分布具有小于3度的半极大处全宽度。
附图说明
图1A至图1B为玻璃层合体和光源的示意性剖视图；
图2为光学膜的示意性剖视图；
图3A为所投射的光线的示意图；
图3B为所反射的光线的示意图；
图3C为图3B的所反射的光线的中心线与指定方向之间的角度的分布的示意图；
图4为反射图像的反射亮度分布460的示意图；
图5A至图5C为亮度分布的示意图；
图6A为主反射图像部分以及第一重影部分和第二重影部分的亮度分布的示意图；
图6B为反射亮度分布的示意图，其包括来自图6A的主反射图像部分以及第一重影部分和第二重影部分的贡献；
图7为具有相对的主表面的玻璃层合体的示意性剖视图，该相对的主表面限定两者间的角度δ；
图8为挡风玻璃的示意性前视图；
图9至图12为所投射的光线的整个反射图像上的亮度分布；
图13A至图13C为多条所投射的光线的反射图像；并且
图14为所反射的光线的中心线分布的曲线图。
具体实施方式
在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
平视显示器通常包括将图像投射到挡风玻璃或组合器上的显示器或投影仪，挡风玻璃或组合器将投射图像反射到观察者。在一些情况下，挡风玻璃是在两个玻璃层之间包括用于反射投射图像的反射膜的玻璃层合体。从玻璃层合体的外表面反射的重影可能降低反射图像的图像质量。在一些情况下，玻璃层合体具有楔形设计，该楔形设计在玻璃层合体的外表面中的至少一个和反射膜之间提供斜率差。斜率差可选择成将重影图像移位到由膜反射的图像上，使得重影基本上不会降低反射图像的清晰度。然而，这种楔形设计在许多实施方案中通常不是优选的，这至少部分是由于在成本有效的制造工艺中难以提供所需的斜率差。
根据本说明书的一些实施方案，已经发现的是，利用不对称地设置在具有基本上平行的最外主表面的玻璃层之间的反射膜可通过使从前主表面反射的重影图像移位使得其更靠近主反射图像来提供改善的感知图像质量。在一些实施方案中，至少一个重影图像与从反射膜反射的图像基本上重叠。传统上，相对厚的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)层(例如，0.76mm)已用于在挡风玻璃中将玻璃层层合在一起。在一些实施方案中，使用薄(例如，50微米或更小)粘合剂层将反射膜层合到面向投影仪的玻璃层，并且使用厚(例如，700微米或更大)粘合剂层将反射膜层合到相对的玻璃层。已发现，这使重影图像充分移位，使得其更靠近主反射图像或与主反射图像基本上重叠，因此基本上不会降低反射图像的清晰度。
较薄的粘合剂层可以是传统的基于丙烯酸酯的光学透明粘合剂(OCA)，例如，代替常用于挡风玻璃层合体中的PVB层。与使用单玻璃层相比，有时包括挡风玻璃层合体以改善其抗冲击性。例如，当物体冲击一层并使其破裂时，另一层可将玻璃碎片保持在适当位置。已经发现的是，使用OCA层作为薄粘合剂层并且使用PVB层作为厚粘合剂层提供与传统挡风玻璃层合体相当的抗冲击性。具体地，在一些实施方案中，当5磅钢球从10英尺落在玻璃层合体上在邻近较厚粘合剂层的玻璃层上时，球被层合体阻挡并且没有玻璃渣片与玻璃层合体分离。
根据本说明书的一些实施方案的玻璃层合体的另一个优点是反射图像的改善的保真性。例如，在玻璃层之间利用反射膜并使用传统的挡风玻璃粘合剂层可导致反射膜的平坦度减小，并且这可导致当将光线投射到玻璃层合体上时的波纹度。已经发现的是，在面向投影仪的反射膜的侧面上使用较薄的粘合剂层减少了这种波纹。
图1A为玻璃层合体100和光源122的示意性剖视图。玻璃层合体100包括：第一玻璃层102和第二玻璃层104，该第一玻璃层和该第二玻璃层具有彼此背离的基本上平行的最外主表面103和105；以及反射膜110，该反射膜具有相对的第一主表面112和第二主表面114并且设置在第一玻璃层102和第二玻璃层104之间，其中第一主表面112和第二主表面114面向相应的第一玻璃层102和第二玻璃层104。在一些实施方案中，反射膜110对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的第一偏振态(例如，图1B所描绘的偏振态131，其在例示实施方案中为p偏振态)具有至少15％(例如，在15％-30％或约20％的范围内)的平均反射率并且对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的正交的第二偏振态(例如，图1B所描绘的偏振态132，其在例示的实施方案中为s偏振态)具有至少30％的平均透射率。在一些实施方案中，反射膜110包括多个交替的聚合物干涉层，如本文别处进一步描述的。玻璃层合体100包括第一粘合剂层117和第二粘合剂层119，该第一粘合剂层设置在第一玻璃层102和反射膜110之间并且将该第一玻璃层和该反射膜粘结在一起，并且该第二粘合剂层设置在第二玻璃层104和反射膜110之间并且将该第二玻璃层和该反射膜粘结在一起。第二粘合剂层119可任选地包含光学吸收材料144，如本文别处进一步描述的。
在一些实施方案中，第二粘合剂层119比第一粘合剂层117厚，使得反射膜110的第一主表面112与第一玻璃层102的最外主表面103分开距离d1，反射膜110的第二主表面114与第二玻璃层104的最外主表面105分开距离d2，并且0.05≤d1/d2≤0.9。在一些实施方案中，0.05≤d1/d2≤0.8，或者0.1≤d1/d2≤0.8，或者0.2≤d1/d2≤0.7。在一些实施方案中，第二粘合剂层119的厚度是第一粘合剂层117的至少2倍、3倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍或200倍。在一些实施方案中，第一粘合剂层117具有在1微米至100微米范围内的厚度，并且第二粘合剂层119具有在100微米至1000微米范围内的厚度。在一些实施方案中，第一粘合剂层117具有在1微米至50微米范围内的厚度，并且第二粘合剂层119具有在700微米至1000微米范围内的厚度。
在一些实施方案中，第一玻璃层102和第二玻璃层104具有基本上相同的厚度。在上下文中，基本上相同的厚度意指在彼此的5％内。在一些实施方案中，第一玻璃层102具有在第二玻璃层104的厚度的0.95至1.05倍、或0.97至1.03倍、或0.98至1.02倍的范围内的厚度。在一些实施方案中，第二玻璃层104比第一玻璃层102更厚。在一些实施方案中，第二玻璃层104的厚度是第一玻璃层102的至少1.2倍、或1.5倍、或1.8倍、或2倍。在一些实施方案中，第二玻璃层104的厚度是第一玻璃层102的不超过4倍、或3倍、或2.5倍。使用较薄的第一玻璃层102将第一重影图像定位成更靠近主反射图像，但使用较厚的第一玻璃层102(例如，具有类似于第二玻璃层104的厚度的厚度)改善了抗冲击性。在一些实施方案中，第一玻璃层102具有小于2.2mm、或小于2mm、或小于1.5mm、或小于1.2mm的厚度。在一些实施方案中，第一玻璃层102具有大于0.6mm、或大于0.8mm的厚度。
在一些实施方案中，光源122发射或投射具有围绕所投射的光线的中心线的投射亮度分布的光线的图像，该投射亮度分布具有半极大处全宽度σ。亮度分布可表示为图1A例示的x坐标的函数，或以与峰顶亮度方向或与中心光线127所成的角度表示，如图1B示意性所例示的。非中心光线129a和129b也在图1B中例示。光线129b与中心光线127成一角度
Figure BDA0002990083860000051
。亮度分布可以角度
Figure BDA0002990083860000052
来表示，其中图1B中的正
Figure BDA0002990083860000053
对应于图1A中的正x坐标。亮度分布可使用检测器来确定，该检测器在垂直于从反射膜110反射的中心光线的平面(例如，参考图1A的x-y-z坐标系的x-y平面)中具有输入孔。合适的检测器包括购自华盛顿州雷德蒙德的辐射视觉系统(Radiant Vision Systems(Redmond，WA))的PROMETRIC I8成像色度计。亮度(也可称为辉度)可被定义为对辐射波长乘以由国际照明委员会(CIE)在CIE 1931色彩空间中定义的适光发光度函数的积分。本文所述的关于亮度或亮度分布的任何关系对于辐射或辐射分布或者对于强度或强度分布也可成立。
在一些实施方案中，光源122投射具有第一偏振态131的偏振光。具有第二偏振态132的环境光线133在图1B中例示为透射穿过反射膜110，该反射膜可为反射偏振器。光源122可以是或包括显示器，诸如液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器。在一些实施方案中，各种光学部件(例如，弯曲反射镜和/或光学透镜)包括在光源122中以向玻璃层合体100提供期望的光输出。
图2为可对应于反射膜110的反射膜210的示意性剖视图。反射膜210包括多个交替的聚合物干涉层241和242。在例示的实施方案中，多个交替的聚合物干涉层241和242设置在可选的表层240上。在一些实施方案中，第二表层与表层240相对地邻近多个交替的聚合物干涉层241和242设置。表层240可任选地包含光学吸收材料244。光学吸收材料244可为染料、颜料或它们的组合，其可分散在表层240的聚合物材料中。在一些实施方案中，推断层241或242中的至少一个沿第一方向(例如，x1方向)取向，并且光学吸收材料244为或包括至少部分地沿第一方向取向的二向色染料。代替包括在表层240中或除了包括在该表层中之外，这些光学吸收材料中的任一种可任选地包括在第二粘合剂层119中。可包括光学吸收材料以降低从最外主表面105反射的重影图像的辉度，如本文别处进一步描述的。
干涉层主要通过光学干涉来反射和透射光。主要通过光学干涉来反射和透射光意味着干涉层的反射率和透射率可通过光学干涉合理地描述或由光学干涉而合理地精确地建模。当具有不同折射率的干涉层的相邻对具有为光波长的1/2的组合光学厚度(折射率乘以物理厚度)时，该干涉层对通过光学干涉反射光。干涉层通常具有小于250nm或小于200nm的物理厚度。表层通常为非干涉层，其具有太大的光学厚度以至于不能主要通过光学干涉反射和透射光，并且通常具有大于1微米或大于2微米的物理厚度。反射膜210可包括比图2中示意性例示的更多的干涉层。例如，反射膜210可包括50至800个干涉层。
用于交替干涉层241和242和用于表层240的合适材料包括例如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、包含PEN和聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或二苯甲酸)的共聚物、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETg)、聚碳酸酯(PC)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或这些类别材料的共混物。
由聚合物材料构成的示例性反射膜可利用共挤出、浇铸和取向工艺来制备。制备此类膜的方法在以下中有所描述：美国专利5,882,774(Jonza等人)“Optical Film(光学膜)”、美国专利6,179,948(Merrill等人)、“Optical Film and Process for ManufactureThereof(光学膜及其制备方法)”、美国专利6,783,349(Neavin等人)“Apparatus forMaking Multilayer Optical Films(用于制作多层光学膜的设备)”，以及专利申请公布US2011/0272849(Neavin等人)“Feedblock for Manufacturing Multilayer PolymericFilms(用于制造多层聚合物薄膜的进料区块)”。用于平视显示器的可用反射膜在美国专利申请2004/0135742(Weber等人)中有所描述。
反射膜可为例如部分反射镜或部分反射偏振器。在一些实施方案中，反射膜主要沿x1方向取向，并且对于沿x1方向具有电场的第一偏振态具有较强反射率，并且对于沿x2方向具有电场的第二偏振态具有较低反射率，参见图2所例示的x1-x2-x3坐标系统。
在一些实施方案中，反射膜110或210在预定可见波长范围内在预定入射角下对于第一偏振态具有至少15％的平均反射率，并且在预定可见波长范围内在预定入射角下对于正交的第二偏振态具有至少30％的平均透射率。预定可见波长范围可为整个可见波长范围(约400nm至约700nm)或可见波长范围的一部分。在一些实施方案中，预定可见波长范围至少从450nm至650nm延伸。在一些实施方案中，预定可见波长范围从400nm至700nm延伸。在一些实施方案中，反射膜110或210在对应于例如由显示器的红色、绿色和蓝色亚像素透射的波长的窄带中是反射的。在这种情况下，预定波长范围可以是红色范围、绿色范围和蓝色范围的不相交的并集。这可允许反射膜对红色范围和绿色范围之间以及绿色范围和蓝色范围之间的波长的两种偏振态是透射的，因此可增加反射膜对环境光的透射率。
预定入射角可以是光源122适于投射到玻璃层合体上的角度θ(参见图1A)。预定入射角和/或角度θ可在30度至85度的范围内、或在50度至75度的范围内、或在55度至70度的范围内、或在55度至68度的范围内、或在59度至68度的范围内、或在55度至65度的范围内，或在62度至65度的范围内，或者预定角度可为例如约55度(例如，50度至60度、或51度至59度)、约62度(例如，58度至66度、或59度至65度)或约65度(例如，61度至69度、或62度至68度)。
在一些实施方案中，反射膜110或210在预定可见波长范围内在预定入射角下对于第一偏振态的平均反射率为至少20％、或至少50％、或至少70％。在一些实施方案中，反射膜110或210在预定可见波长范围内在预定入射角下对于第二偏振态的平均透射率为至少50％或至少70％。
在预定波长范围内的平均反射率和平均透射率是指在预定波长范围内的波长上的平均(未加权)反射率和透射率。除非另外指明，否则反射率和透射率是针对在空气中入射在反射膜上的光确定的。
在一些实施方案中，反射膜在膜的一侧上(例如，在表层中)包含吸收材料，而在另一侧上不包含，或者在一侧上包含比另一侧更多的吸收材料。在这种情况下，对于入射到反射膜上在膜的与吸收材料相反的一侧或与吸收性更高的一侧相反的一侧上的光确定反射率和透射率。在一些实施方案中，反射膜210设置在第一玻璃层102和第二玻璃层104之间，其中表层240面向第二玻璃层104并且表层240中包含吸收材料。如本文别处进一步描述的，这可用于降低从第二玻璃层104的最外主表面105反射的重影图像的亮度。
当使用具有传统上用于挡风玻璃的玻璃层合体的厚度的PVB层将反射膜包括在玻璃层合体中时，由于膜的平坦度减小，可能发生从反射膜反射的图像的失真。根据本说明书，当使用薄粘合剂层诸如光学透明粘合剂(例如，通常用于光学部件中的光学透明粘合剂(例如，基于丙烯酸酯的粘合剂))的薄层代替具有传统上用于挡风玻璃层合体中的厚度的PVB层时，该失真可显著减小。
图3A是可由光源122投射到玻璃层合体100上的多条平行光线350的示意图。图3B是多条平行光线350的反射图像352的示意图。图3C是反射图像352的中心线354与y方向(参见图1A)之间的角度α的分布356的示意图。分布356具有例如可小于3度的半极大处全宽度358。
光源122将光120投射到玻璃层合体100上。光的部分124、126和128从玻璃层合体100反射。例如，所投射的光120可以是一条所投射的光线或多条所投射的光线。部分124、126和128可指一条所投射的光线的部分或多条所投射的光线的部分，如将从上下文中清楚的。在一些实施方案中，所投射的光线处于第一偏振态(例如，p偏振态)。在其他实施方案中，所投射的光线为非偏振的。
除非另外指明，否则术语“平行光线”应当理解为是指彼此平行的直线。除非另外指明，否则术语“所投射的光线”应理解为是指投射直线。然而，术语“中心线”用来指可为直线或可不为直线的曲线或线条(例如，中心线可为弯曲的和/或不规则的)。
在一些实施方案中，玻璃层合体100包括具有基本上平行的最外主表面103和105的第一玻璃层102和第二玻璃层104；以及反射膜110或210，其包括多个交替的聚合物干涉层241和242并且设置在第一玻璃层102和第二玻璃层104之间并且通过相应的第一粘合剂层117和第二粘合剂层119粘附到该第一玻璃层和该第二玻璃层，其中第一粘合剂层117具有不超过第二粘合剂层119的厚度的0.6倍(或不超过0.5倍、或不超过0.4倍、或不超过0.2倍、或不超过0.1倍)的厚度，使得当光源122将多条平行光线350沿相对于玻璃层合体100的法线134成30度至85度范围内的角度θ的第一方向(z′方向)投射到第一玻璃层102的最外主表面103上(并且穿过第一玻璃层到达反射膜)时，使得多条平行光线350沿正交于由第一方向和法线134限定的第一平面(x′-z′平面)的第二方向(y方向)延伸，并且在第一平面中沿第三方向(x′方向)并正交于第一方向间隔开，每条所投射的光线的第一部分124从反射膜110或210反射，其中每条光线的反射图像352包括反射的第一部分124，每个反射图像352具有限定反射图像352的中心线354的亮度分布，并且反射图像352的中心线354与第二方向(y方向)之间的角度α的分布356具有小于3度的半极大处全宽度358。分布356可通过在沿每条光线的多个位置处确定中心线354与第二方向之间的角度α来获得，以确定α的总体分布。可沿第二方向以均匀间隔选择多个位置，并且可增加位置的数量，直到分布的统计量度(诸如半极大处全宽度358)收敛。可用于确定中心线正切角α的取向分布的相关图像分析程序描述于Rezakhaniha等人的“生物力学模型”在“使用共聚焦激光扫描显微镜对动脉外膜中胶原波纹度和方向的实验研究”，2012年3月；11(3-4)；461-73；doi:10.1007/s10237-011-0325-z(“Experimental investigation of collagen waviness and orientation inthe arterial adventitia using confocal laser scanning microscopy”,Rezakhanihaet al.,Biomech Model Mechanobiol,2012Mar；11(3-4)；461-73；doi:10.1007/s10237-011-0325-z)中。在一些实施方案中，角度α的分布356的半极大处全宽度358为小于2度、或小于1.5度、或小于1.2度、或小于1.1度。
在一些实施方案中，光源122定位在玻璃层合体100的2m、1.5m、1.2m、或1m内。光源122和玻璃层合体100之间的距离为沿中心光线从光源122到玻璃层合体100的距离(例如，光源122和玻璃层合体100之间沿光120的距离)。
图4为反射图像的反射亮度分布460的示意图。该分布可以检测器位置处的横向尺寸(x维度)或以与峰顶亮度方向形成的角度(参见例如图1B所例示的角度
Figure BDA0002990083860000101
)来表示。分布可在光线的长度上确定，因此与y方向的非零角度α(参见图3B)可增加分布的宽度。
在一些实施方案中，玻璃层合体100包括具有基本上平行的最外主表面103和105的第一玻璃层102和第二玻璃层104；以及反射膜110或210，其包括多个交替的聚合物干涉层241和242，并且该反射膜不对称地设置在最外主表面103和105之间，使得：当定位在玻璃层合体100的2m内的光源122将光线350a沿相对于玻璃层合体100的法线134成30度至85度范围内的角度θ的第一方向(z′方向)投射在第一玻璃层102的最外主表面103(并且穿过第一玻璃层到达反射膜)，从而光线沿正交于由第一方向和法线134限定的第一平面(x′-z′平面)的第二方向(y方向)延伸，并且具有围绕所投射的光线的中心线的投射亮度分布，且该投射亮度分布具有不超过0.05度的半极大处全宽度σ时，所投射的光线350a的第一部分124从反射膜反射，并且所投射的光线350a的第二部分126从第一玻璃层102的最外主表面103反射，该光线的反射图像352a包括由所反射的第一部分124限定的主反射图像部分472(图4中虚线下方的部分)和由所反射的第二部分126限定的第一重影部分474(图4中虚线和实线之间的部分)。第一重影部分474与主反射图像部分472基本上重叠。
在一些实施方案中，所投射的光线350的第三部分128从第二玻璃层104的最外主表面105反射，并且该光线的反射图像352还包括由反射的第三部分138限定的第二重影部分476(图4中虚线和实线之间的部分)，其中第二重影部分476与主反射图像部分472基本上重叠。
在一些实施方案中，反射图像352a具有反射亮度分布460，该反射亮度分布在反射亮度分布460的峰462处具有最大值，并且从峰462到反射图像352a的边缘464在至少一个横向方向(+x方向)上单调递减。边缘464可视为亮度降至最大亮度的5％的位置。
在一些实施方案中，反射图像352a具有反射亮度分布460，其中在反射亮度分布460的曲线图中，来自第一重影部分474的对反射亮度分布460的贡献与来自主反射图像部分472的对反射亮度分布460的贡献不可分开分辨。当分布460中不存在可归因于第一重影部分474而不参考主反射图像部分472的特征时，来自第一重影部分474的贡献与来自主反射图像部分472的贡献不可分开分辨。例如，不存在可归因于第一重影部分474的局部最大值或拐点。一旦确定了主反射部分472，就可确定第一重影部分474。主反射部分472可由所投射的光线的已知亮度分布确定，这允许在不存在重影时确定反射亮度分布。在例示的实施方案中，由于分布460的左手侧上的局部最大值和拐点的存在，第二重影部分476可与来自主反射图像部分472的贡献分开分辨。
在一些实施方案中，所投射的光线的半极大处全宽度不超过0.03度，或不超过0.02度。在一些实施方案中，反射图像具有亮度的角分布，该亮度具有不超过0.1度、或不超过0.07度、或不超过0.05度的半极大处全宽度。
如果在另一部分的四分之一最大值的位置(角或线性的)处，具有较大最大亮度的部分的亮度至少与另一部分的亮度一样大，则反射图像的一部分与反射图像的另一部分基本上重叠。这在图5A至图5C中示意性地例示。在图5A中，在四分之一最大值的位置579a处，主反射图像部分572的亮度显著小于第一重影部分574的四分之一最大值处的亮度577。示出了第一重影部分574的四分之一最大值处的全宽度578。位置579a是最靠近主反射图像部分572的四分之一最大值位置。在图5B中，在四分之一最大值的位置579b处，主反射图像部分572的亮度等于第一重影部分574的四分之一最大值处的亮度577。在图5C中，在四分之一最大值的位置579c处，主反射图像部分572的亮度大于第一重影部分574的四分之一最大值处的亮度577。在图5C所例示的情况下，在半最大值的位置处，主反射图像部分572的亮度大于第一重影部分574的半最大值处的亮度。第一重影部分574的半极大处全宽度588在图5C中示出。在图5B和图5C所例示的情况下，第一重影部分574与主反射图像部分572基本上重叠，但在图5A所示的情况下并非如此。类似地限定第二重影部分与主反射图像部分的重叠。在反射图像的一部分被描述为与反射图像的另一部分基本上重叠的一些实施方案中，在另一部分的半最大值位置(角或线性的)处，具有较大最大亮度的部分的亮度至少与另一部分的亮度一样大。
图6A示意性地示出了主反射图像部分672与第一重影部分674和第二重影部分676基本上重叠的亮度分布。图6B示意性地示出了反射亮度分布660，其包括来自主反射图像部分672以及第一重影部分674和第二重影部分676的贡献。虚线指示主反射图像部分672以及第一重影部分674和第二重影部分676中的峰的位置。竖直方向(沿着虚线的方向)表示以任意单位计的亮度，并且水平方向表示角位移或线性位移。
在一些实施方案中，玻璃层合体100包括设置在第一玻璃层102和第二玻璃层104的最外主表面105之间的光学吸收材料。在一些实施方案中，光学吸收材料设置在反射膜110与第二玻璃层104的最外主表面105之间，或者设置在反射膜110的交替的聚合物干涉层与第二玻璃层104的最外主表面105之间。在一些实施方案中，第二玻璃层104是光学吸收的(例如，具有延伸到可见光谱的红色部分中的近红外中的光学吸收带)。如本文别处进一步描述的，例如，光学吸收材料可包含在表层240或粘合剂层119中。与第一重影相比，可包括光学吸收材料以降低第二重影的辉度。在一些实施方案中，第二重影部分476具有小于第一重影部分474的辉度的辉度。在一些实施方案中，第二重影部分476具有比第一重影部分474的辉度的0.6倍、0.5倍、0.4倍、0.3倍、0.2倍、0.1倍、0.05倍或0.01倍小的辉度。第一重影部分和第二重影部分的辉度是第一重影部分和第二重影部分的亮度分布的峰值。
在一些实施方案中，光学吸收材料具有取决于偏振的吸光度。例如，在一些实施方案中，反射膜对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的第一偏振态具有至少15％(或至少20％、或至少50％、或至少70％)的平均反射率，并且对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的正交的第二偏振态具有至少30％(或至少50％、或至少70％)的平均透射率，并且光学吸收材料对具有第一偏振态的光具有光学吸收性，并且对具有第二偏振态的光基本上具有光传输性质(例如，第二偏振态的吸光度可小于第一偏振态的吸光度的0.2倍、或小于0.1倍)。
如本文所用，“基本上平行的”最外主表面足够接近于平行，使得与平行的任何偏差导致第一重影部分和第二重影部分的峰的相对位置偏移小于10％。基本上平行的最外主表面可以是平行的或标称平行的。图7为具有限定其间的角度δ的最外主表面703和705的玻璃层合体700的示意图。在一些实施方案中，基本上平行的最外主表面限定其间的角度δ为小于0.05度、0.03度、0.02度、0.015度、0.012度、0.11度、0.01度、0.009度、0.007度、0.005度、0.003度或0.001度。该角度δ为玻璃层合体上的位置处的相对最外主表面处的切面之间的角度。在一些实施方案中，对于玻璃层合体上的每个位置或对于在玻璃层合体的至少80％或90％的面积上的每个位置，δ在任何上述范围内。在一些实施方案中，在与平行的任何偏差导致第一重影部分和主反射图像部分的峰的相对位置偏移小于10％的意义上，反射膜110与最外主表面103基本上平行。相似地，在一些实施方案中，在与平行的任何偏差导致第二重影部分和主反射图像部分的峰的相对位置偏移小于10％的意义上，反射膜110与最外主表面105基本上平行。
图8是挡风玻璃800的示意性前视图，该挡风玻璃可以是或包括例如玻璃层合体100。在一些实施方案中，反射膜基本上覆盖整个挡风玻璃800(例如，挡风玻璃的表面积的至少80％或至少90％)。在一些实施方案中，反射膜以及第一玻璃层和第二玻璃层基本上彼此共延(例如，第一玻璃层和第二玻璃层以及反射膜中的任一个可覆盖第一玻璃层和第二玻璃层以及反射膜中的任何其他的表面积的至少80％或至少90％)。
本专利涉及2018年9月24日提交的美国临时专利申请62/735567，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。
以下为本说明书的示例性实施方案的列表。
第一实施方案为一种玻璃层合体，所述玻璃层合体包括：
第一玻璃层和第二玻璃层，所述第一玻璃层和所述第二玻璃层具有彼此背离的基本上平行的最外主表面；
反射膜，所述反射膜具有相对的第一主表面和第二主表面并且设置在所述第一玻璃层和所述第二玻璃层之间，其中所述第一主表面和所述第二主表面面向相应的第一玻璃层和第二玻璃层，所述反射膜对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的第一偏振态具有至少15％的平均反射率并且对于以所述预定入射角入射的在所述预定可见波长范围内的正交的第二偏振态具有至少30％的平均透射率；
第一粘合剂层，所述第一粘合剂层设置在所述第一玻璃层和所述反射膜之间并且将所述第一玻璃层和所述反射膜粘结在一起；以及
第二粘合剂层，所述第二粘合剂层设置在所述第二玻璃层和所述反射膜之间并且将所述第二玻璃层和所述反射膜粘结在一起，所述第二粘合剂层比所述第一粘合剂层厚，使得所述反射膜的第一主表面与所述第一玻璃层的最外主表面分开距离d1，所述反射膜的第二主表面与所述第二玻璃层的最外主表面分开距离d2，并且0.05≤d1/d2≤0.9。
第二实施方案为根据第一实施方案所述的玻璃层合体，其中0.05≤d1/d2≤0.8、或者0.1≤d1/d2≤0.8、或者0.2≤d1/d2≤0.7。
第三实施方案为根据第一实施方案或第二实施方案所述的玻璃层合体，其中所述第二粘合剂层的厚度是所述第一粘合剂层的至少2倍、3倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、或200倍。
第四实施方案为根据第一实施方案至第三实施方案中任一项所述的玻璃层合体，其中所述第一粘合剂层具有在1微米至75微米范围内的厚度，并且所述第二粘合剂层具有在300微米至1000微米范围内的厚度。
第五实施方案为根据第一实施方案至第四实施方案中任一项所述的玻璃层合体，其中所述第二玻璃层的厚度是所述第一玻璃层的至少1.5倍。
第六实施方案为根据第一实施方案至第五实施方案中任一项所述的玻璃层合体，其中所述反射膜对于以所述预定入射角入射的在所述预定可见波长范围内的所述第一偏振态的平均反射率为至少20％，并且其中所述反射膜对于以所述预定入射角入射的在所述预定可见波长范围内的所述第二偏振态的平均透射率为至少50％。
第七实施方案为一种玻璃层合体，所述玻璃层合体包括：
第一玻璃层和第二玻璃层，所述第一玻璃层和所述第二玻璃层具有基本上平行的最外主表面；以及
反射膜，所述反射膜包括多个交替的聚合物干涉层，并且所述反射膜不对称地设置在所述最外主表面之间，使得：当定位在所述玻璃层合体的2m内的光源将光线沿相对于所述玻璃层合体的法线成30度至85度的范围内的角度θ的第一方向投射到所述第一玻璃层的最外主表面上，从而所述光线沿正交于由所述第一方向和所述法线限定的第一平面的第二方向延伸，并且具有围绕所投射的所述光线的中心线的投射亮度分布，且所述投射亮度分布具有不超过0.05度的半极大处全宽度时，所投射的所述光线的第一部分从所述反射膜反射，并且所投射的所述光线的第二部分从所述第一玻璃层的最外主表面反射，所述光线的反射图像包括由所反射的所述第一部分限定的主反射图像部分和由所反射的所述第二部分限定的第一重影部分，所述第一重影部分与所述主反射图像部分基本上重叠。
第八实施方案为根据第七实施方案所述的玻璃层合体，其中所投射的所述光线的第三部分从所述第二玻璃层的最外主表面反射，所述光线的反射图像还包括由反射的第三部分限定的第二重影部分，所述第二重影部分与主反射图像部分基本上重叠。
第九实施方案为根据第七实施方案或第八实施方案所述的玻璃层合体，其中所述反射图像具有反射亮度分布，所述反射亮度分布在所述反射亮度分布的峰顶处具有最大值，并且在朝反射图像的边缘远离所述峰顶的至少一个横向方向上单调减小。
第十实施方案为根据第七实施方案至第九实施方案中任一项所述的玻璃层合体，其中所投射的所述光线的半极大处全宽度不超过0.03度，并且其中所述反射图像具有亮度的角分布，所述亮度的角分布具有不超过0.1度的半极大处全宽度。
第十一实施方案为根据第七实施方案至第十实施方案中任一项所述的玻璃层合体，其中所述第二重影部分具有比第一重影部分的辉度的0.6倍、0.5倍、0.4倍、0.3倍、0.2倍、0.1倍、0.05倍或0.01倍小的辉度。
第十二实施方案为一种玻璃层合体，所述玻璃层合体包括：
第一玻璃层和第二玻璃层，所述第一玻璃层和所述第二玻璃层具有基本上平行的最外主表面；以及
反射膜，所述反射膜包括多个交替的聚合物干涉层，并且所述反射膜设置在所述第一玻璃层和所述第二玻璃层之间并且通过相应的第一粘合剂层和第二粘合剂层粘附到所述第一玻璃层和所述第二玻璃层，所述第一粘合剂层具有不超过所述第二粘合剂层的厚度的0.6倍的厚度，使得：当光源将多条平行光线沿相对于所述玻璃层合体的法线成30度至85度范围内的角度θ的第一方向投射到所述第一玻璃层的最外主表面上，从而所述多条平行光线沿正交于由所述第一方向和所述法线限定的第一平面的第二方向延伸，并且所述多条平行光线沿所述第一平面中的正交于所述第一方向的第三方向间隔开时，每条所投射的光线的第一部分从所述反射膜反射，每条光线的反射图像包括所反射的所述第一部分，每个反射图像具有限定了所述反射图像的中心线的亮度分布，所述反射图像的中心线与所述第二方向之间的角度α的分布具有小于3度的半极大处全宽度。
第十三实施方案为根据第十二实施方案所述的玻璃层合体，其中所述反射膜对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的第一偏振态具有至少15％的平均反射率并且对于以所述预定入射角入射的在所述预定可见波长范围内的正交的第二偏振态具有至少30％的平均透射率。
第十四实施方案为根据第十二实施方案或第十三实施方案所述的玻璃层合体，其中所述第一粘合剂层具有在1微米至75微米范围内的厚度，并且所述第二粘合剂层具有在300微米至1000微米范围内的厚度。
第十五实施方案为根据第十二实施方案至第十四实施方案中任一项所述的玻璃层合体，其中所述角度α的分布的半极大处全宽度为小于2度、或小于1.5度、或小于1.2度。
实施例
反射膜WCF
通常如美国专利6,827,886(Neavin等人)中所述，通过将275个交替的聚合物层加上两个最外表层挤出并单轴取向来制备被称为挡风玻璃组合器膜(WCF)的反射膜。交替的聚合物层被取向为PET为较高折射率层，而结晶PETg为较低折射率层。将层厚度选择成以在400nm至700nm的整个可见波长范围内产生反射率。该膜具有在可见光范围内在60度入射角下对于p偏振光的约20％的平均反射率，以及对于s偏振光为基本上透射的。
实施例1
将反射膜WCF层合在2.1mm厚的第一玻璃层和2.1mm厚的第二玻璃层之间，其中1密耳厚的3M 8146层将反射膜粘结到第一玻璃层，并且0.76mm厚的PVB层(由两个0.38mm厚的PVB层形成)将反射膜粘结到第二玻璃层。
使用苹果公司(加利福尼亚州库珀蒂诺(Cupertino,CA))的IPAD(第一代)以约65度的入射角将一条光线投射到玻璃层合体的第一玻璃层上。光线图像为2像素宽。使用购自华盛顿州雷德蒙德的辐射视觉系统公司(Radiant Vision Systems(Redmond,WA))的PROMETRIC I8成像色度计确定反射亮度分布作为与主反射图像的中心峰的角度(例如，图1B的角度
Figure BDA0002990083860000171
)的函数，并且在图9中示出。主反射图像具有约0.02度的半极大处全宽度。第一重影图像以与主反射图像成约0.08度存在，并且第二重影图像以与主反射图像成约-0.11度存在。
实施例2
如实施例1所述制备和测试实施例2，不同的是第一玻璃层和第二玻璃层各自为1mm厚。所得的反射亮度分布在图10至图11中示出，分别为角度(例如，图1B的角度
Figure BDA0002990083860000172
)和位置(例如，图1A的x坐标)的函数。第一重影图像和第二重影图像与主反射图像基本上重叠。
比较例C1
如实施例1所述制备和测试比较例C1，不同的是第一粘合剂层为0.76mm厚的PVB层。所得的反射亮度分布在图12中示出，为位置(图1A的x坐标)的函数。第一重影图像和第二重影图像具有足够高的亮度，并且从主反射图像充分地移位，以造成令人反感的图像保真度损失。
实施例3-4
如实施例1所述制备实施例3，不同的是第一粘合剂层为0.38mm厚的PVB层。如实施例1所述制备实施例4，不同的是第一玻璃层为3.2mm厚。使用较厚的玻璃层预期会影响重影图像的位置，但预期会对光线波纹度的影响可忽略不计。
将多条平行光线穿过比较例C1、实施例3和实施例4的玻璃层合体的第一玻璃层以约55度的入射到玻璃层合体上的角度投射到反射膜上，并且使用PROMETRIC色度计分析反射图像。比较例C1、实施例3和实施例4的反射图像分别示于图13A至图13C所示。使用图像分析程序在沿着每条光线的足够数量的位置处确定每条光线的中心线切线以确定中心线切线的取向分布，所述图像分析程序通常描述于Rezakhaniha等人的“生物力学模型”在“使用共聚焦激光扫描显微镜对动脉外膜中胶原波纹度和方向的实验研究”，2012年3月；11(3-4)；461-73；doi:10.1007/s10237-011-0325-z(“Experimental investigation ofcollagen waviness and orientation in the arterial adventitia using confocallaser scanning microscopy”,Rezakhaniha et al.,Biomech Model Mechanobiol,2012Mar；11(3-4)；461-73；doi:10.1007/s10237-011-0325-z)中。所得的分布在图14中绘出。确定每个分布的半极大处全宽度，并且发现比较例C1、实施例3和实施例4分别为4.0度、1.9度和1.0度。
上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。
除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应的元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (15)

1.一种玻璃层合体，所述玻璃层合体包括：
第一玻璃层和第二玻璃层，所述第一玻璃层和所述第二玻璃层具有彼此背离的基本上平行的最外主表面；
反射膜，所述反射膜具有相对的第一主表面和第二主表面并且设置在所述第一玻璃层和所述第二玻璃层之间，其中所述第一主表面和所述第二主表面面向相应的第一玻璃层和第二玻璃层，所述反射膜对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的第一偏振态具有至少15％的平均反射率并且对于以所述预定入射角入射的在所述预定可见波长范围内的正交的第二偏振态具有至少30％的平均透射率；
第一粘合剂层，所述第一粘合剂层设置在所述第一玻璃层和所述反射膜之间并且将所述第一玻璃层和所述反射膜粘结在一起；以及
第二粘合剂层，所述第二粘合剂层设置在所述第二玻璃层和所述反射膜之间并且将所述第二玻璃层和所述反射膜粘结在一起，所述第二粘合剂层比所述第一粘合剂层厚，使得所述反射膜的第一主表面与所述第一玻璃层的最外主表面分开距离d1，所述反射膜的第二主表面与所述第二玻璃层的最外主表面分开距离d2，并且0.05≤d1/d2≤0.9。
2.根据权利要求1所述的玻璃层合体，其中0.1≤d1/d2≤0.8。
3.根据权利要求1所述的玻璃层合体，其中所述第二粘合剂层的厚度是所述第一粘合剂层的至少2倍。
4.根据权利要求1所述的玻璃层合体，其中所述第一粘合剂层具有在1微米至75微米范围内的厚度，并且所述第二粘合剂层具有在300微米至1000微米范围内的厚度。
5.根据权利要求1所述的玻璃层合体，其中所述第二玻璃层的厚度是所述第一玻璃层的至少1.5倍。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃层合体，其中所述反射膜对于以所述预定入射角入射的在所述预定可见波长范围内的所述第一偏振态的平均反射率为至少20％，并且其中所述反射膜对于以所述预定入射角入射的在所述预定可见波长范围内的所述第二偏振态的平均透射率为至少50％。
7.一种玻璃层合体，所述玻璃层合体包括：
第一玻璃层和第二玻璃层，所述第一玻璃层和所述第二玻璃层具有基本上平行的最外主表面；以及
反射膜，所述反射膜包括多个交替的聚合物干涉层，并且所述反射膜不对称地设置在所述最外主表面之间，使得：当定位在所述玻璃层合体的2m内的光源将光线沿相对于所述玻璃层合体的法线成30度至85度的范围内的角度θ的第一方向投射到所述第一玻璃层的最外主表面上，从而所述光线沿正交于由所述第一方向和所述法线限定的第一平面的第二方向延伸，并且具有围绕所投射的所述光线的中心线的投射亮度分布，且所述投射亮度分布具有不超过0.05度的半极大处全宽度时，所投射的所述光线的第一部分从所述反射膜反射，并且所投射的所述光线的第二部分从所述第一玻璃层的最外主表面反射，所述光线的反射图像包括由所反射的所述第一部分限定的主反射图像部分和由所反射的所述第二部分限定的第一重影部分，所述第一重影部分与所述主反射图像部分基本上重叠。
8.根据权利要求7所述的玻璃层合体，其中所投射的所述光线的第三部分从所述第二玻璃层的最外主表面反射，所述光线的反射图像还包括由所反射的所述第三部分限定的第二重影部分，所述第二重影部分与所述主反射图像部分基本上重叠。
9.根据权利要求8所述的玻璃层合体，其中所述第二重影部分具有比第一重影部分的辉度的0.6倍小的辉度。
10.根据权利要求7所述的玻璃层合体，其中所述反射图像具有反射亮度分布，所述反射亮度分布在所述反射亮度分布的峰顶处具有最大值，并且在朝所述反射图像的边缘远离所述峰顶的至少一个横向方向上单调减小。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的玻璃层合体，其中所投射的所述光线的半极大处全宽度不超过0.03度，并且其中所述反射图像具有亮度的角分布，所述亮度的角分布具有不超过0.1度的半极大处全宽度。
12.一种玻璃层合体，所述玻璃层合体包括：
第一玻璃层和第二玻璃层，所述第一玻璃层和所述第二玻璃层具有基本上平行的最外主表面；以及
反射膜，所述反射膜包括多个交替的聚合物干涉层，并且所述反射膜设置在所述第一玻璃层和所述第二玻璃层之间并且通过相应的第一粘合剂层和第二粘合剂层粘附到所述第一玻璃层和所述第二玻璃层，所述第一粘合剂层具有不超过所述第二粘合剂层的厚度的0.6倍的厚度，使得：当光源将多条平行光线沿相对于所述玻璃层合体的法线成30度至85度范围内的角度θ的第一方向投射到所述第一玻璃层的最外主表面上，从而所述多条平行光线沿正交于由所述第一方向和所述法线限定的第一平面的第二方向延伸，并且所述多条平行光线沿所述第一平面中的正交于所述第一方向的第三方向间隔开时，每条所投射的光线的第一部分从所述反射膜反射，每条光线的反射图像包括所反射的所述第一部分，每个反射图像具有限定了所述反射图像的中心线的亮度分布，所述反射图像的中心线与所述第二方向之间的角度α的分布具有小于3度的半极大处全宽度。
13.根据权利要求12所述的玻璃层合体，其中所述反射膜对于以预定入射角入射的在预定可见波长范围内的第一偏振态具有至少15％的平均反射率并且对于以所述预定入射角入射的在所述预定可见波长范围内的正交的第二偏振态具有至少30％的平均透射率。
14.根据权利要求12所述的玻璃层合体，其中所述第一粘合剂层具有在1微米至75微米范围内的厚度，并且所述第二粘合剂层具有在300微米至1000微米范围内的厚度。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的玻璃层合体，其中所述角度α的分布的半极大处全宽度为小于2度。
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