DE4110235C2 - Verfahren zur Herstellung eines am Rand eine Übergangszone aufweisenden holographischen Elements für eine Windschutzscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines am Rand eine gerasterte Übergangszone aufweisenden holographischen Elements für eine Glasscheibe, insbesondere für eine Windschutzscheibe.

Die Anordnung von holographischen Elementen in oder auf Autoglasscheiben ist beispielsweise aus der DE 35 32 120 A1, der DE 35 23 032 A1 und der EP 03 77 293 A2 bekannt. In allen diesen Fällen hat das holographische Element wesentlich kleinere Flächenabmessungen als die Glasscheibe. Das holographische Element kann unterschiedliche Funktionen erfüllen. Es kann zum Beispiel ein Reflexionshologramm sein, durch das optische Informationen, die an anderer Stelle erzeugt werden, in das Sichtfeld des Fahrers gelenkt werden. Das holographische Element kann aber auch selbst die Informationen enthalten, die durch Beleuchtung des Hologramms mit einer auf das Hologramm abgestimmten Wellenlänge für den Fahrer sichtbar gemacht werden. In anderen Fällen kann es die Eigenschaften eines Hohlspiegels oder die Funktion einer Bremsleuchte aufweisen.

Holographische Elemente haben unabhängig von der jeweiligen Ausbildung und Funktion des Hologramms immer geringfügig andere Transmissions- und Reflexionseigenschaften als die an das holographische Element anschließenden Bereiche der Glasscheibe, in die sie integriert sind. Das hat seinen Grund darin, daß die holographischen Elemente für vorwiegend einfarbiges Licht ausgelegt sind. In der Reflexion wird daher abhängig vom Einfallswinkel einfarbiges Licht wahrgenommen, während das holographische Element in der Transmission den zugehörigen komplementären Farbeindruck wiedergibt. Diese sowohl in der Reflexion wie auch in der Transmission gegenüber der Autoglasscheibe sich abhebenden Farbeindrücke des holographischen Elements können als störend empfunden werden.

Um holographische Elemente unauffälliger zu gestalten, ist es aus der EP 04 15 230 A2 bekannt, im Randbereich der Hologramme eine Übergangszone auszubilden, in der die Hologramme rasterartig aufgelöst sind. In dieser Übergangszone nähern sich die Reflexions- und Transmissionseigenschaften des Hologramms allmählich den Reflexions- und Transmissionseigenschaften der Glasscheibe an, so daß sich das Hologramm dadurch für das Auge harmonischer in die umgehende Glasscheibe einfügt. Die rasterartig aufgelöste Übergangszone wird in der Weise hergestellt, daß eine rasterartige Desensibilisierung der lichtempfindlichen Schicht vor der Belichtung mit dem kohärenten Laserlicht erfolgt, so daß in den desensibilisierten Flächenbereichen das Hologramm nicht gebildet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine andere, einfache Methode zur Herstellung eines holographischen Elements mit einer gerasterten Übergangszone im Randbereich zu entwickeln.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß ein bis zum Rand des holographischen Elements homogenes, in einer feuchteempfindlichen Dichromat-Gelatine-Schicht aufgezeichnetes Hologramm entwickelt wird, und daß anschließend in der Übergangszone des holographischen Elements durch bereichsweise oberflächliche Behandlung der Dichromat-Gelatine-Schicht mit Wasser das Hologramm bereichsweise ausgelöscht wird, so daß eine Übergangszone mit Rasterstruktur entsteht.

Das Verfahren nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Windschutzscheibe mit einem integrierten holographischen Element, und

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des holographischen Elements.

Die in Fig. 1 dargestellte Windschutzscheibe 1 besteht aus Verbundglas, und das holographische Element 2 ist in Form einer allseits von der Sichtfläche der Glasscheibe umgebenen Insel kreisflächenförmig ausgebildet und zwischen den beiden Einzelglasscheiben der Verbundglasscheibe angeordnet. Das holographische Element kann jedoch auch jede beliebige andere Form aufweisen und beispielsweise auch am Rand der Windschutzscheibe gewissermaßen in Form einer "Halbinsel" angeordnet sein. Es hat in dem dargestellten Fall die Funktion eines farbselektiven teildurchlässigen Spiegels, auch "Combiner" genannt, für ein Head-up-Display und ist unmittelbar vor dem Fahrer im Sichtfeld der Windschutzscheibe angeordnet. Im Vergleich zu den Abmessungen der Windschutzscheibe hat das holographische Element 2 verhältnismäßig kleine Flächenabmessungen.

In dem Bereich 3, der die eigentliche Funktion des farbselektiven teildurchlässigen Spiegels wahrnimmt, weist das holographische Element eine durchgehende holographische Schicht auf. Dieser Bereich 3 ist umgeben von einer Übergangszone 4, innerhalb derer die holographische Schicht mit regelmäßigen Durchbrechungen versehen ist, deren flächenmäßiger Anteil von innen nach außen zunimmt.

Wie im einzelnen in Fig. 2 erkennbar ist, besteht die Übergangszone 4 aus einem Punkt- bzw. Lochraster, wobei die punktförmigen Unterbrechungen 5, 6 der holographischen Schicht von innen nach außen größer werden. Während die Flächenbedeckung der holographischen Schicht auf der Höhe der innersten Löcher 5 etwa 90 bis 95% beträgt, beträgt sie am Ende des Übergangsbereichs 4, das heißt auf der Höhe der Punkte 6, nur noch etwa 5 bis 10%.

Das holographische Element 2 besteht üblicherweise aus einem transparenten Trägerfilm, beispielsweise einem Polyesterfilm, und der auf diesem Trägerfilm angeordneten holographischen Funktionsschicht. Der Trägerfilm als solcher hat im wesentlichen dieselben Transmissions- und Reflexionseigenschaften wie die Verbundglasscheibe und tritt als solcher nicht störend in Erscheinung, wenn er ohne holographische Funktionsschicht in der Verbundglasscheibe eingebettet ist. Die Begrenzung 12 der transparenten Trägerfolie 13 des holographischen Elements ist daher in der Windschutzscheibe nicht oder kaum wahrzunehmen.

Bei der Herstellung holographischer Elemente mit rasterartig aufgelöstem Rand kommt es also lediglich darauf an, die holographische Schicht als solche zum Rand hin entsprechend aufzulösen, wohingegen bei der Trägerfolie selbst eine solche Randauflösung nicht erforderlich ist. Zwar ist es bei reinen Lochrastern denkbar, die Lochrasterung durch Ausstanzen des mit der holographischen Schicht versehenen Trägerfilms vorzunehmen, doch ist die Handhabung und Weiterverarbeitung solcher holographischer Elemente wegen des diskontinuierlichen Trägerfilms im Randbereich mit Schwierigkeiten verbunden.

Zur Herstellung des Hologramms mit gerastertem Randbereich wird wie folgt vorgegangen:

Es wird nach bekannten Verfahren ein holographisches Element mit einem homogenen Reflexionshologramm durch Belichten einer etwa 10 Mikrometer dicken, mit Ammoniumdichromat sensibilisierten Gelatineschicht mit interferierender Laserstrahlung hergestellt. Als Trägerfilm für die Gelatineschicht dient ein etwa 100 Mikrometer dicker hochtransparenter Polyesterfilm.

Entsprechend dem gewünschten Raster wird im Randbereich des holographischen Elements das Hologramm in der Gelatineschicht teilweise ausgelöscht. Da Hologramme auf Gelatinebasis feuchteempfindlich sind, lassen sich solche Hologramme durch Feuchtigkeit auslöschen, und es bleibt an diesen Stellen lediglich die transparente Gelatineschicht zurück.

Das gezielte Aufbringen von Feuchtigkeit erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe des Siebdruckverfahrens. Dabei wird eine für den Druck geeignete wasserhaltige Paste durch eine das Raster-Design aufweisende Siebdruckschablone auf die das Hologramm enthaltende Dichromat-Gelatine-Schicht aufgedruckt. Unmittelbar nach Eindiffundieren der Feuchtigkeit in die Gelatineschicht, das heißt bereits nach wenigen Sekunden, ist das Hologramm in den von der Druckpaste bedeckten Bereichen zerstört. Um ein weiteres Eindiffundieren der Feuchtigkeit in die Gelatineschicht zu vermeiden, wird das holographische Element unmittelbar darauf auf eine Temperatur von etwa 60 Grad Celsius erwärmt und etwa 2 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten. Das holographische Element kann dann in bekannter Weise in die Windschutzscheibe integriert werden.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung eines am Rand eine gerasterte Übergangszone aufweisenden holographischen Elements für eine Glasscheibe, insbesondere für eine Kraftfahrzeug- Windschutzscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß ein bis zum Rand des holographischen Elements homogenes, in einer feuchteempfindlichen Dichromat-Gelatine-Schicht aufgezeichnetes Hologramm entwickelt wird, und daß anschließend in der Übergangszone (4) des holographischen Elements (2) durch bereichsweise oberflächliche Behandlung der Dichromat-Gelatine- Schicht mit Wasser das Hologramm bereichsweise ausgelöscht wird, so daß eine Übergangszone (4) mit Rasterstruktur entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur gezielten bereichsweisen Anwendung von Feuchtigkeit zum Zweck der Herstellung der rasterartigen Übergangszone (4) des holographischen Elements (2) eine Wasser enthaltende Druckpaste mit Hilfe des Siebdruckverfahrens in der gewünschten Rasterstruktur auf die das Hologramm enthaltende Gelatine-Schicht aufgedruckt wird.