DE102020210277A1 - Holographisch-optisches Element und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein holographisches Element umfassend eine erste Trägerfolie mit einer ersten Foliendicke und einem ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine zweite Trägerfolie mit einer zweiten Foliendicke und einem zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine erste Photopolymerschicht mit einem darin fixierten Hologramm, und eine mit der ersten Photopolymerschicht verbundene zweite Photopolymerschicht, wobei die Photopolymerschichten zwischen den Trägerfolien angeordnet sind; wobei ein Verhältnis der ersten Foliendicke zu der zweiten Foliendicke im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt und ein Verhältnis des ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten zu dem zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt. Weiter wird ein Verfahren zur Herstellung eines holgraphischen Elements bereitgestellt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein holographisch-optisches Element und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Stand der Technik
  • Optische Anzeigesysteme in Kraftfahrzeugen benötigen mit Spiegeln oder anderen optischen Bauteilen sehr viel Platz in der Instrumententafel. Eine platzsparende Möglichkeit, optische Funktionen zu erzeugen, sind holographische Folien bzw. sogenannte holographisch-optische Elemente (HOE). Diese ermöglichen eine flexible Nutzung des Bauraums durch Unabhängigkeit in der Positionierung vom Bildgeber, so dass zunehmend immer mehr HOE eingesetzt werden. Die HOE werden in der Regel in die Automobilverscheibung integriert. Hierzu müssen sie gegen Umwelteinflüsse und Einflüsse in der Weiterverarbeitung geschützt werden. Holographische Folien sind meist dünne transparente Folien, mit einem photosensitiven Polymer (Photopolymer), in das sich ein Scheinraum oder sogar ein bewegter Scheinraum belichten lässt. Je nach Belichtung manipulieren holographische Folien das Licht, so dass damit ähnlich realen, optisch wirksamen Körpern gerichtete Lichtstrahlen wie mit Spiegeln oder Linsen gelenkt und gebeugt werden können.
  • Um eine Integration in Verbundgläser, etwa eine Windschutzscheibe eines Automobils, zu ermöglichen, müssen solche optischen Elemente bestimmte mechanische und thermische Anforderungen erfüllen. Weiterhin muss das Photopolymer, in das das Hologramm geschrieben wird, bei der Integration vor Kontakt mit Polyvinylbutyral (PVB) geschützt werden, welches Photopolymere chemisch angreift. PVB ist ein essentieller Bestandteil im Scheibenverbund, da dieses als Verbindungsmittel zwischen den Glasscheiben dient.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden ein holographisch-optisches Element und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Erfindungsgemäß ist eine erste Photopolymerschicht, die das Hologramm einschließt bzw. enthält, zwischen Trägerfolien angeordnet, welche die Photopolymerschicht schützen, insbesondere vor chemischen Einwirkungen. Die Trägerfolien weisen vergleichbar große (innerhalb maximal zulässiger Abweichungen) Dicken und Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Zusammen mit den Photopolymerschichten, die einander in ihren Eigenschaften sehr ähnlich oder identisch sind, wird so ein symmetrischer Aufbau (insbesondere im Hinblick auf thermische und mechanische Eigenschaften) der Verbundschicht erreicht, so dass bei Temperaturänderungen keine oder eine nur geringe Verformung der Photopolymerschicht und damit des Hologramms durch unterschiedlich starke Verformungen der Trägerfolien auftreten. Optische Verzerrungen des Hologramms können so vermieden werden. Das erfindungsgemäße holographisch-optische Element kann flexibel, z.B. in gekrümmten Verbundgläsern, eingesetzt werden.
  • Unter Hologramm ist hier insbesondere ein „holographisch-optisches Element“ (HOE) zu verstehen, d.h. eine holographische Struktur in der Photopolymerschicht, die wie ein herkömmliches optisches Element, z.B. eine Linse oder ein Spiegel, wirkt. Ein solches HOE wird durch ein holographisches Gitter, d.h. ein Beugungsgitter mit geringer Gitterkonstante, gebildet, wobei das Beugungsgitter beispielsweise durch eine entsprechende Variation des Brechungsindexes innerhalb der Photopolymerschicht gebildet ist.
  • Die Trägerfolien und die Photopolymerschichten sind durchsichtig bzw. transparent, d.h. es werden transparente Materialien verwendet. Bevorzugt umfassen die erste und die zweite Trägerfolie jeweils ein Polyamid und/oder ein Polycarbonat und/oder cycloolefinische Copolymere, wobei hier ein Polyamid bevorzugt ist. Weiter bevorzugt bestehen sie aus einem solchen Material, insbesondere aus einem Polyamid. Hier ist innerhalb der geforderten Eigenschaften (Wärmeausdehnungskoeffizienten) die Verwendung verschiedener Polyamide möglich. Vorzugsweise bestehen die erste und die zweite Trägerfolie aus dem gleichen Material. So können auf einfache Weise gleiche Eigenschaften der beiden Trägerfolien, insbesondere im Hinblick auf die Wärmausdehnung aber auch im Hinblick auf mechanische Eigenschaften, usw., sichergestellt werden. Ebenso bestehen die Photopolymerschichten bevorzugt aus dem gleichen Photopolymer.
  • Bevorzugt liegen die erste Foliendicke und die zweite Foliendicke jeweils im Bereich von 50 µm bis 300 µm, bevorzugt im Bereich von 100 µm bis 200 µm, weiter bevorzugt im Bereich von 125 µm bis 175 µm. Durch solche Foliendicken wird eine ausreichende Schutzfunktion der Trägerfolien sichergestellt. Auch liegen bevorzugt eine Schichtdicke der ersten Photopolymerschicht im Bereich von 50 µm bis 100 µm und/oder eine Schichtdicke der zweiten Photopolymerschicht im Bereich von 10 µm bis 30 µm. Dadurch ist sichergestellt, dass die erste Photopolymerschicht ausreichend dick ist, um das Hologramm zu speichern, und/oder dass die zweite Photopolymerschicht ihre Verbindungsfunktion der zweiten Trägerfolie an die erste Photopolymerschicht und die erste Trägerfolie erfüllt. Weiterhin ist durch die mit diesen Dicken erreichte Gesamtdicke eine gewisse Flexibilität des holographisch-optischen Elements gewährleistet, so dass dieses auch in gekrümmte Verbundgläser integriert werden kann.
  • Bevorzugt sind die erste und/oder die zweite Trägerfolie auf der von den Photopolymerschichten abgewandten Seite mit einer optischen Funktionsbeschichtung versehen. Dies ist zweckmäßig, da dadurch gegebenenfalls ein Aufbringen der optischen Funktionsbeschichtung auf ein Verbundglas nicht mehr nötig ist. Auch kann die optische Funktionsbeschichtung auf das holographisch-optische Element abgestimmt werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Verbundglas umfasst ein holographisch-optisches Element entsprechend der Erfindung, das zwischen Glasschichten angeordnet ist.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines holographisch-optisches Elements umfasst ein Bereitstellen einer ersten Folie, die eine erste Trägerfolie mit einer ersten Foliendicke und mit einem ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine damit verbundene ausgehärtete erste Photopolymerschicht mit einem darin fixierten Hologramm umfasst; ein Bereitstellen einer zweiten Folie, die eine zweite Trägerfolie mit einer zweiten Foliendicke und mit einem zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine darauf aufgetragene nicht ausgehärtete zweite Photopolymerschicht umfasst; wobei ein Verhältnis der ersten Foliendicke zu der zweiten Foliendicke im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt und ein Verhältnis des ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten zu dem zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt; ein Laminieren der ersten mit der zweiten Folie, wobei die erste Photopolymerschicht mit der zweiten Photopolymerschicht in Kontakt gebracht wird; und Aushärten der zweiten Photopolymerschicht.
  • Mit diesem Verfahrensablauf wird die Herstellung einer im Hinblick auf thermische und mechanische Eigenschaften symmetrisch aufgebauten Verbundschicht ermöglicht, wobei das Hologramm in einer mittleren, aus der ersten und der zweiten Photopolymerschicht gebildeten Gesamt-Photopolymerschicht zwischen zwei Trägerfolien eingeschlossen wird. Die zweite Photopolymerschicht wirkt vor dem Aushärten als Adhäsionsmittel und nach dem Aushärten als feste Verbindung der Schichten/Folien, so dass die erste und die zweite Folie auf einfache Weise miteinander laminiert werden können.
  • Bevorzugt umfasst das Bereitstellen der ersten Folie ein Laminieren der ersten Trägerfolie und einer darauf aufgetragenen nicht ausgehärteten ersten Photopolymerschicht auf eine Stützstruktur, insbesondere auf einen Glasträger, wobei die erste Photopolymerschicht mit der Stützstruktur in Kontakt gebracht wird; ein Belichten der ersten Photopolymerschicht mit dem Hologramm; ein Aushärten der ersten Photopolymerschicht, um die ausgehärtete erste Photopolymerschicht zu erzeugen und das Hologramm zu fixieren; und ein Delaminieren der ersten Trägerfolie und der damit verbundenen ausgehärteten ersten Photopolymerschicht von der Stützstruktur. Das erste Photopolymer wirkt hier, ähnlich wie das zweite Photopolymer, vor dem Aushärten als Adhäsionsmittel (an die Stützstruktur) und nach dem Aushärten als Verbindungsmittel (an die erste Trägerfolie).
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines holographisch-optischen Elements gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
    • 3 zeigt beispielhaft die Verwendung eines erfindungsgemäßen holographisch-optischen Elements skizzenhaft.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • 1 stellt eine Querschnittsansicht eines Teils eines holographisch-optischen Elements 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Das holographisch-optische Element 1 umfasst eine erste Trägerfolie 2 und eine zweite Trägerfolie 4, wobei die erste Trägerfolie eine erste Foliendicke D1 und die zweite Trägerfolie eine zweite Foliendicke D2 aufweist, die beide bevorzugt jeweils im Bereich von 50 µm bis 300 µm, weiter bevorzugt im Bereich von 100 µm bis 200 µm, am meisten bevorzugt im Bereich von 125 µm bis 175 µm, liegen. Als Material für die Trägerfolien kann jeweils ein Polyamid verwendet werden, wobei bevorzugt das gleiche Material für beide Trägerfolien verwendet wird. Das Material sollte so gewählt werden, dass es gegenüber schädlichen Einwirkungen, etwa durch Verbindungsmittel (z.B. PVB) in Verbundverglasungen, unempfindlich ist.
  • Zwischen den Trägerfolien 2, 4 sind eine erste Photopolymerschicht 6, die mit der ersten Trägerfolie 2 verbunden ist, und eine zweite Photopolymerschicht 8, die mit der zweiten Trägerfolie 8 verbunden ist, angeordnet. Eine Schichtdicke d1 der ersten Photopolymerschicht 6 liegt bevorzugt im Bereich von 50 µm bis 100 µm. Eine Schichtdicke d2 der zweiten Photopolymerschicht 8 liegt bevorzugt im Bereich von 10 µm bis 30 µm. Die Photopolymerschichten 6, 8 bestehen jeweils aus einem Photopolymer (bevorzugt dem gleichen), d.h. einem Material, das seine Eigenschaften ändert, wenn es im nicht ausgehärteten Zustand mit Licht in einem bestimmten Frequenzbereich (üblicherweise UV-Licht oder sichtbares Licht) bestrahlt wird, wobei diese Änderungen durch ein Aushärten, bei dem es zu einer Vernetzung der Polymere kommt, fixiert werden, so dass optische Elemente, etwa Hologramme oder holographische Strukturen (Beugungsgitter), erzeugt werden können.
  • Beide Photopolymerschichten 6, 8 sind ausgehärtet und an ihren von den Trägerfolien 2, 4 abgewandten Seitenflächen miteinander verbunden, so dass ein Schichtverbund gebildet wird, der durch die Photopolymerschichten zusammengehalten wird. Die erste Photopolymerschicht enthält ein Hologramm bzw. eine holographische Struktur (nicht gezeigt). Die zweite Photopolymerschicht muss kein Hologramm enthalten, sondern dient vor allem dazu, die Verbindung der Schichten bzw. Folien zu ermöglichen. Durch den Schichtverbund ist die erste Photopolymerschicht 6, die das Hologramm enthält, vor schädlichen Einwirkungen geschützt, die Trägerfolien 2, 4 bilden sozusagen Schutzschichten. Es sei noch angemerkt, dass die beiden Photopolymerschichten unterscheidbar sind, wenn nur die erste Photopolymerschicht ein Hologramm enthält, d.h. bei einem Abtragen der ersten Photopolymerschicht würde das Hologramm zerstört, was optisch geprüft werden kann, während bei einem Abtragen der zweiten Photopolymerschicht dieses unbeschädigt bliebe. Optional kann auch die zweite Photopolymerschicht ein Hologramm enthalten (welches vorzugsweise vom Hologramm in der ersten Photopolymerschicht unterschiedlich ist). Eine Unterscheidbarkeit der beiden Photopolymerschichten ist zumindest dann weiterhin gegeben, wenn in den beiden Photopolymerschichten zwei unterschiedliche Hologramme vorgesehen sind, z.B. wenn zwei holographische Gitter mit unterschiedlichen Gitterkonstanten vorgesehen sind.
  • Die beiden Trägerfolien 2, 4 sind gemäß der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform gleich dick; allgemeiner ist hier eine Abweichung um etwa 20% möglich, d.h. das Verhältnis von erste Foliendicke D1 zu zweiter Foliendicke D2 liegt zwischen 0,8 und 1,2: 0,8 < D1/D2 < 1,2. Vorzugsweise liegt dieses Verhältnis der Foliendicken zwischen 0,9 und 1,1.
  • Weiterhin weist die erste Trägerfolie 2 bzw. deren Material einen ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten α1 und die zweite Trägerfolie 4 bzw. deren Material einen zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten α2 auf, die jeweils bevorzugt im Bereich von 50·10-6 K-1 bis 200·10-6 K-1, weiter bevorzugt im Bereich von 60·10-6 K-1 bis 160·10-6 K-1, liegen. Unter Wärmeausdehnungskoeffizient ist hier der Längenausdehnungskoeffizient zu verstehen. Das Verhältnis von erstem Wärmeausdehnungskoeffizienten α1 zu zweitem Wärmeausdehnungskoeffizienten α1 liegt zwischen 0,8 und 1,2 (0,8 < α1/α2 < 1,2), bevorzugt zwischen 0,9 und 1,1, weiter bevorzugt zwischen 0,95 und 1,05.
  • Durch diesen symmetrischen Aufbau der Verbundschicht, d.h. die im Wesentlichen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten und Foliendicken der beiden Trägerfolien, wird erreicht, dass sich die Trägerfolien bei Temperaturänderung in gleicher Weise verformen und also keine unsymmetrischen Kräfte (Bimetalleffekt) auf die erste Photopolymerschicht ausgeübt werden, die zu einer Verformung der ersten Photopolymerschicht und damit einer optischen Störung des Hologramms führen würden. Die beiden Photopolymerschichten weisen ähnliche oder identische (falls sie aus dem gleichen Photopolymer bestehen) Eigenschaften auf, so dass sie im Prinzip im Hinblick auf thermische und mechanische Eigenschaften als einheitliche Schicht betrachtet werden können. Der symmetrische Aufbau ist also im Wesentlichen dreischichtig, bestehend aus erster Trägerfolie, Photopolymerschichten, zweiter Trägerfolie.
  • Weiterhin kann optional eine optische Funktionsbeschichtung 10, etwa eine Antireflexionsbeschichtung, auf die Außenfläche, d.h. die von den Photopolymerschichten 6, 8 abgewandten Fläche, einer oder beider der Trägerfolien 2, 4 aufgebracht sein. Vorzugsweise ist die optische Funktionsbeschichtung 10, wie in 1 dargestellt, auf die zweite Trägerfolie 6 aufgetragen, d.h. auf deren von der zweiten Photopolymerschicht 8 abgewandten Seitenfläche.
  • 2 stellt ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines holographisch-optischen Elements dar. Bereits im Zusammenhang mit 1 genannte Eigenschaften der Trägerfolien und Photopolymerschichten sollen auch für 2 gelten, auch wenn diese nicht erneut aufgelistet werden. Insbesondere sollen also die in Bezug auf die erste und die zweite Foliendicken, die Wärmeausdehnungskoeffizienten der Trägerfolien, die Schichtdicken der ersten und der zweiten Photopolymerschichten und die Materialien der Trägerfolien und Photopolymerschichten vorstehend gemachten Aussagen auch für das im Folgenden beschriebene Verfahren zutreffen, d.h. die Verfahrensschritte werden gegebenenfalls entsprechend durchgeführt.
  • Im Verfahren wird in Schritt 22 eine Stützstruktur, bevorzugt einen Glasträger, mit einer ersten Trägerfolie laminiert, etwa mit einer Laminierrolle. Auf die erste Trägerfolie ist eine erste Photopolymerschicht aufgetragen, die nicht ausgehärtet ist, d.h. die Polymere der ersten Photopolymerschicht sind nicht vernetzt. Das erste Photopolymer kann in einem nicht dargestellten Beschichtungsschritt auf die erste Trägerfolie aufgetragen werden, um die nicht ausgehärtete erste Photopolymerschicht zu erzeugen. Beim Laminieren wird die erste Photopolymerschicht mit der Stützstruktur in Kontakt gebracht. Da das nicht ausgehärtete erste Photopolymer leicht klebrig ist, entsteht eine gute Adhäsion zur Stützstruktur.
  • In Schritt 24 wird die nicht ausgehärtete erste Photopolymerschicht mit dem Hologramm belichtet. Diese Belichtung kann auf eine dem Fachmann im Rahmen der Erzeugung von Hologrammen bekannte Weise geschehen. Üblicherweise wird in dem Belichtungsschritt ein von einer Laserlichtquelle ausgehender Strahl mittels eines Strahlteilers in zwei Teilstrahlen geteilt, die in dem zu belichtendem Material, hier der ersten nicht ausgehärteten Photopolymerschicht, zur Interferenz gebracht werden, wobei einer der beiden Teilstrahlen von einem abzubildenden Objekt reflektiert bzw. gestreut wird. Zur Bildung holographisch-optischer Elemente bzw. entsprechender Beugungsgitter werden nicht reale Objekte abgebildet, sondern es werden verschiedene ebene oder sphärische (was einer Streuung an einem punktförmigen Objekt entspricht) Lichtwellen zur Interferenz gebracht. Hierbei ist eine für die entsprechenden Lichtwellen durchsichtige Stützstruktur, etwa ein Glasträger, hilfreich.
  • In Schritt 26 wird die erste Photopolymerschicht ausgehärtet, d.h. die Polymere des Materials der Photopolymerschicht werden vernetzt. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine Bestrahlung mit ultraviolettem Licht (UV-Licht). Durch das Aushärten werden das belichtete Material und damit auch das Hologramm fixiert.
  • In Schritt 28 wird die erste Trägerfolie zusammen mit der ersten Photopolymerschicht (die das Hologramm enthält) von der Stützstruktur (z.B. Glasträger) delaminiert (d.h. von der Stützstruktur gelöst). Durch das Aushärten der ersten Photopolymerschicht ist diese einerseits fest mit der ersten Trägerfolie verbunden und andererseits kann sie leicht von der Stützstruktur gelöst werden, da ihre Adhäsionswirkung verringert ist.
  • Durch die Schritte 22 bis 28 (Laminieren, Belichten, Aushärten, Delaminieren) wird eine erste Folie bereitgestellt, die durch die erste Trägerfolie mit der darauf aufgetragenen ausgehärteten ersten Photopolymerschicht, in der das Hologramm fixiert ist, gebildet ist. Alternativ zu diesen Schritten kann erfindungsgemäß die erste Folie auch direkt bereitgestellt werden.
  • In Schritt 30 wird die erste Folie mit einer zweiten Folie laminiert, die eine zweite Trägerfolie und eine darauf aufgetragene nicht ausgehärtete (nicht vernetzte) zweite Photopolymerschicht umfasst. Die zweite Trägerfolie wird in einem nicht weiter dargestellten Schritt bereitgestellt, der insbesondere ein Beschichten der zweiten Trägerfolie mit einem zweiten Photopolymer, um die nicht ausgehärtete zweite Photopolymerschicht zu bilden, umfassen kann. Beim Laminieren werden die erste und die zweite Photopolymerschicht miteinander in Kontakt gebracht, die Photopolymerschichten befinden sich also zwischen den Trägerfolien. Da die zweite Photopolymerschicht nicht ausgehärtet ist, besteht eine gute Adhäsion zwischen erster und zweiter Folie. Es kann optional vorgesehen sein, dass auch die nicht ausgehärtete zweite Photopolymerschicht mit einem Hologramm belichtet wird.
  • In Schritt 32 wird die zweite Photopolymerschicht ausgehärtet, bevorzugt durch Bestrahlen mit UV-Licht. Dadurch vernetzten die Polymere der zweiten Photopolymerschicht, und insbesondere entsteht auch eine feste Verbindung mit der ersten Photopolymerschicht, so dass ein symmetrischer Schichtverbund aus erster Trägerfolie, ausgehärteter erster Photopolymerschicht (mit Hologramm), ausgehärteter zweiter Photopolymerschicht (optional mit Hologramm) und zweiter Trägerfolie gebildet wird. Es wird also das erfindungsgemäße holographisch-optische Element gebildet.
  • Weiter kann das Verfahren optional ein Auftragen (nicht dargestellt) einer optischen Funktionsbeschichtung auf eine, bevorzugt die zweite, oder beide der Trägerfolien umfassen, wobei die optische Funktionsbeschichtung auf die von der jeweiligen Photopolymerschicht abgewandte Seite aufgetragen wird. Dieses Auftragen der optischen Funktionsbeschichtung erfolgt bevorzugt vor dem Schritt des Laminierens der ersten mit der zweiten Folie.
  • 3 stellt beispielhaft die Verwendung eines erfindungsgemäßen holographisch-optischen Elements 1 skizzenhaft dar. Das holographisch-optische Element 1 ist in ein Verbundglas 42, etwa in eine Windschutzscheibe oder in einen Spiegel eines Kraftfahrzeugs, integriert. Das holographisch-optische Element 1 ist als Beugungsgitter ausgebildet, das von einer Anzeige 44, die als Lichtquelle dient, ausgehende Lichtstrahlen 46 in das Auge 48 eines Benutzers lenkt. Aus Sicht des Benutzers entsteht dadurch ein Abbild 50 eines von der Anzeige 44 abgebildeten Bildes an einer Position, die scheinbar auf der anderen Seite des Verbundglases 42 liegt. Im Bild enthaltene Informationen, z.B. die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, können so in das Sichtfeld des Benutzers projiziert werden ohne das dieser den Blick in Richtung der Anzeige 44, die z.B. im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs integriert ist, richten muss.
  • Das holographisch-optische Element 1 kann zwischen Glasschichten bzw. Glasscheiben des Verbundglases 42 angeordnet sein. Durch die beidseitig angeordneten Trägerfolien sind die Photopolymerschichten vor schädlichen Wirkungen eins Mittels, mit dem die Glasscheiben verbunden sind, etwa Polyvinylbutyral (PVB), geschützt.
  • Das holographisch-optische Element kann ebenso in holographischen Datenbrillen verwendet werden.

Claims (11)

  1. Holographisch-optisches Element (1) umfassend eine erste Trägerfolie (2) mit einer ersten Foliendicke (D1) und einem ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine zweite Trägerfolie (4) mit einer zweiten Foliendicke (D2) und einem zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine erste Photopolymerschicht (6) mit einem darin fixierten Hologramm, und eine mit der ersten Photopolymerschicht verbundene zweite Photopolymerschicht (8), wobei die Photopolymerschichten zwischen den Trägerfolien angeordnet sind; wobei ein Verhältnis der ersten Foliendicke (D1) zu der zweiten Foliendicke (D2) im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt und ein Verhältnis des ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten zu dem zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt.
  2. Holographisch-optisches Element (1) nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Trägerfolie (2, 4) jeweils ein Polyamid und/oder ein Polycarbonat und/oder cycloolefinische Copolymere umfassen, bevorzugt daraus bestehen.
  3. Holographisch-optisches Element (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Trägerfolie (2, 4) aus dem gleichen Material bestehen.
  4. Holographisch-optisches Element (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Wärmeausdehnungskoeffizient und der zweite Wärmeausdehnungskoeffizient im Bereich von 50·10-6 K-1 bis 200·10-6 K-1, bevorzugt im Bereich von 60·10-6 K-1 bis 160·10-6 K-1, liegen.
  5. Holographisch-optisches Element (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Foliendicke (D1) und die zweite Foliendicke (D1) jeweils im Bereich von 50 µm bis 300 µm, bevorzugt im Bereich von 100 µm bis 200 µm, weiter bevorzugt im Bereich von 125 µm bis 175 µm, liegen.
  6. Holographisch-optisches Element (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Schichtdicke (d1) der ersten Photopolymerschicht im Bereich von 50 µm bis 100 µm liegt und/oder wobei eine Schichtdicke (d2) der zweiten Photopolymerschicht im Bereich von 10 µm bis 30 µm liegt.
  7. Holographisch-optisches Element (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite Trägerfolie (2, 4) auf der von den Photopolymerschichten (6, 8) abgewandten Seite mit einer optischen Funktionsbeschichtung (10) versehen ist.
  8. Verbundglas (42), das ein holographisch-optisches Element (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst, das zwischen Glasschichten angeordnet ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines holographisch-optischen Elements nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend Bereitstellen einer ersten Folie, die eine erste Trägerfolie mit einer ersten Foliendicke und mit einem ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine damit verbundene ausgehärtete erste Photopolymerschicht mit einem darin fixierten Hologramm umfasst; Bereitstellen einer zweiten Folie, die eine zweite Trägerfolie mit einer zweiten Foliendicke und mit einem zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine darauf aufgetragene nicht ausgehärtete zweite Photopolymerschicht umfasst; wobei ein Verhältnis der ersten Foliendicke zu der zweiten Foliendicke im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt und ein Verhältnis des ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten zu dem zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt; Laminieren (30) der ersten mit der zweiten Folie, wobei die erste Photopolymerschicht und die zweite Photopolymerschicht miteinander in Kontakt gebracht werden; Aushärten (32) der zweiten Photopolymerschicht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Bereitstellen der ersten Folie umfasst: Laminieren (22) der ersten Trägerfolie und einer darauf aufgetragenen nicht ausgehärteten ersten Photopolymerschicht auf eine Stützstruktur, insbesondere einen Glasträger, wobei die erste Photopolymerschicht mit der Stützstruktur in Kontakt gebracht wird; Belichten (24) der ersten Photopolymerschicht mit dem Hologramm; Aushärten (26) der ersten Photopolymerschicht, um die ausgehärtete erste Photopolymerschicht zu erzeugen und das Hologramm zu fixieren; Delaminieren (28) der ersten Trägerfolie und der damit verbundenen ausgehärteten ersten Photopolymerschicht von der Stützstruktur.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, umfassend ein Auftragen, bevorzugt vor dem Laminieren der ersten mit der zweiten Folie, einer optischen Funktionsbeschichtung auf die erste und/oder die zweite Trägerfolie auf der von der ersten bzw. der zweiten Photopolymerschicht abgewandten Seite.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19843902A1 (de) 1997-09-26 1999-04-01 Denso Corp Bildinformations-Anzeigesystem und Hologramm-Anzeigevorrichtung
US20130182301A1 (en) 2010-09-30 2013-07-18 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Volume hologram transfer foil

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