TW202327886A - 具有高韌性的光學透明層壓結構 - Google Patents

Abstract

一種聚合物多層包括經超拉伸、超高分子量聚乙烯或高密度聚乙烯之二或多個經層壓層。一種透明層壓結構可包括安置於一對透明基板之間的此聚合物多層。該聚合物多層可經組態以在各透明基板之近表面區中誘發壓縮應力，從而可改善該層壓結構之韌性及抗斷裂性。一種光熱染料可併入至聚合物基質中，且該等壓縮應力可使用含染料之聚乙烯層之光熱致動來實現。

Description

具有高韌性的光學透明層壓結構

本發明關於具有高韌性的光學透明層壓結構。 對相關申請案之交叉參考

本申請案主張2021年12月1日提交之美國臨時申請案第63/284,785號及2022年7月26日提交之美國非臨時專利申請案第17/873578號之根據35 U.S.C. §119(e)的優先權，該臨時申請案及該非臨時專利申請案之內容以全文引用之方式併入本文中。

玻璃層壓物可用作建築及運輸應用中之窗戶及鑲嵌玻璃，可用作包括頭戴式顯示器之各種電子及電光系統以及裝置的蓋板及透鏡。在強度係重要的應用中，玻璃之韌性可藉由若干方法增強，該等方法包括熱回火及化學回火，以及將一或多個層添加至層壓架構。儘管最近有了發展，但提供具有高韌性及高抗斷裂性之光學透明且輕質玻璃層壓物將為有利的。

如本文中所公開，玻璃層壓物可包括一對對置的玻璃片材及包夾在其間的聚合物多層。該聚合物多層可經組態以在各玻璃片材之近表面區中誘發壓縮應力。在特定具體實例中，可藉由經超拉伸、超高分子量聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene；UHMWPE）或高密度聚乙烯（high density polyethylene；HDPE）層之光熱致動來實現壓縮應力。

在一個實例中，玻璃層壓物可包括聚合物多層，該聚合物多層包括經超拉伸、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）或經超拉伸、高密度聚乙烯（HDPE）之二或多個經層壓層。如本文中所使用，「經超拉伸」聚乙烯可指代已經沿著至少一個平面內尺寸延展至至少約10的拉伸比之聚乙烯薄膜。對「超高分子量」聚乙烯之引用可包括具有至少約200,000 g/mol（例如，200,000、500,000、1,000,000、2,000,000或5,000,000 g/mol或更大，包括前述值中的任一者之間的範圍）之平均分子量的聚乙烯。術語「高密度」聚乙烯可用於指具有至少約0.93 g/cm ³之密度的聚乙烯。

實例經超拉伸UHMWPE或經超拉伸HDPE層可具有至少約0.2 GPa（例如，0.2、0.4、0.6、0.8或1.0 GPa，包括前述值中的任一者之間的範圍）之抗拉強度，及至少約10 GPa（例如，10、20、30、40、50、100或150 GPa，包括前述值中的任一者之間的範圍）之抗拉模數。

在一些具體實例中，聚合物多層可安置於透明基板之間，以形成具有自約0.2 mm至約1.0 mm之總厚度及至少約1 cm之最小區域尺寸的透明玻璃層壓物。在其他具體實例中，聚合物多層可安置於不透明基板之間。

聚合物多層可包括聚乙烯（例如，UHMWPE或HDPE）及合適的黏著劑之交替層，其可使用例如壓縮模製經層壓為一或多個玻璃基板。聚合物多層可包括二或多個聚乙烯層，例如，2、4、6、8、10或更多個聚合物層。層壓結構可為光學透明的且展現高抗拉強度及高斷裂韌性。在一些實例中，玻璃層壓物可具有至少約5 MPa·m ^1/2（例如，5、7、10、12或15 MPa·m ^1/2，包括前述值中的任一者之間的範圍）之斷裂韌性，及至少約5 J/mm（例如，5、10或20 J/mm，包括前述值中的任一者之間的範圍）之吸收能。

個別聚乙烯層可具有至少約10微米（例如，10、15、20或50微米，包括前述值中的任一者之間的範圍）之厚度。聚乙烯層可為光學透明的，且可展現例如至少約85%（例如，至少約90%）之近場透明度，及至少約80%（例如，至少約85%或約90%）之遠場透明度。在一些具體實例中，聚乙烯層之體霧度可小於約10%，例如，小於10、5、2、1、0.5或0.2%，包括前述值中的任一者之間的範圍。

可併入至聚合物多層中之實例黏著劑包括光學清透黏著劑（optically clear adhesive；OCA）、液體光學清透黏著劑（liquid optically clear adhesive；LOCA）、熱塑性聚胺酯（thermoplastic polyurethane；TPU）、聚乙烯丁醛（polyvinyl butyral；PVB），或乙烯乙酸乙烯酯（ethylene-vinyl acetate；EVA），但亦涵蓋其他黏著劑組成物。在一些具體實例中，黏著層可具有介於約1.49至約1.60範圍內之折射率。黏著層可使用諸如壓延之輥對輥製程來施加，且黏著層與相鄰聚乙烯層之間的界面能可小於約20 mN/m，例如，10、15或20 mN/m，包括前述值中的任一者之間的範圍。黏著劑可用於在透明基板之間層壓聚合物多層。實例透明基板可包括玻璃、聚碳酸酯、環烯烴共聚物（cyclic olefin copolymer；COC）等。黏著層與基板之間的界面能可小於約40 mN/m，例如，40、30、20或10 mN/m，包括前述值中的任一者之間的範圍。

根據各種具體實例，可使用熔融擠出、溶劑澆鑄、凝膠澆鑄、壓延、固態擠出、壓縮成型來製造聚乙烯層，但亦涵蓋額外的形成方法。

聚乙烯層可延展，使得聚乙烯內之聚合物分子可較佳地再定向，例如，沿著延展方向。延展動作可包括施加單軸應力或雙軸應力。在某些具體實例中，用於經超拉伸聚乙烯層之拉伸比可為至少約10，例如，約10、約20、約30、約40、約50、約60、約70、約80、約90或約100，包括前述值中的任一者之間的範圍。

如將瞭解，聚合物薄膜之光學、熱及機械回應可藉由其化學組成、聚合物重複單元之化學結構、其密度及結晶範圍以及貫穿聚合物基質之晶體及/或聚合物鏈的對準來判定。在此等因素中，晶體或聚合物鏈對準可占主導。在結晶或半結晶聚合物薄膜中，光學、熱或機械特性或條件可與晶向之程度或範圍相關，而鏈纏結之程度或範圍可在非晶形聚合物薄膜中產生相當的光學、熱或機械特性。

施加的應力可用於在聚合物薄膜內形成晶體或聚合物鏈的較佳對準，且沿著膜的不同方向誘發光學、熱及/或機械特性的對應修改。如本文中進一步所揭示，在其中聚合物薄膜經延展以誘發晶體/聚合物鏈之較佳對準以及折射率/雙折射、熱及機械特性之伴隨修改的處理期間，申請人已展示，形成各向異性材料之一種方法為修改延展製程的動力學。

延展可包括施加單軸或雙軸應力。延展可包括單個延展動作或複數個連續延展事件，諸如沿著聚合物薄膜之不同平面內方向。延展動作可為速度受限的或應變率受限的。在一些具體實例中，可以可變或恆定速度延展聚合物薄膜。在一些具體實例中，可使用可變應變率或恆定應變率延展聚合物（例如0.5 s ^-1、1 s ^-1、5 s ^-1或10 s ^-1，包括前述值中之任一者之間的範圍）。作為實例，在整個延展動作中及/或在不同延展事件中，應變率可自初始應變率（例如5 s ^-1）降低至最終應變率（例如0.5 s ^-1）。

根據特定具體實例，申請人已研發出用於形成具有所需光學清晰度及強度之經定向聚乙烯（polyethylene；PE）薄膜的聚合物薄膜製造方法。申請人已表明，具有經改進可延展性及增強之光學、熱及機械特性之高品質、高效能單層及多層聚合物薄膜可藉由貫穿一或多個薄膜製造階段實施延展製程而形成，該等階段包括形成、預定向以及最終延展之動作。此聚合物薄膜及多層可併入至具有高韌性之光學透明層壓結構中。

聚合物薄膜可使用澆鑄操作，諸如熔融擠出、壓縮成型、溶劑澆鑄、凝膠澆鑄及其類似者來形成。申請人已證明可藉由調節澆鑄聚合物薄膜之拉伸溫度及拉伸率中之一或多者來達成增強之可拉伸性。在一些實例中，拉伸溫度可與薄膜之初級（玻璃，或α）鬆弛及/或其低溫（β）鬆弛相關。

在一些具體實例中，聚乙烯可以顆粒或粉末形式提供。實例聚乙烯粉末可具有大於約50微米之粒度分佈（d90），例如大於50、100、200或300微米，包括前述值中之任一者之間的範圍。

低分子量添加劑可以顆粒或粉末形式提供。實例添加劑，例如蠟，可具有小於約30微米之粒度分佈（d90），例如5、10、15、20或25微米，包括前述值中之任一者之間的範圍。

在一些具體實例中，顆粒或粉末狀聚乙烯可在較長連續混合器（long continuous mixer；LCM）中在任何合適的溫度下與顆粒或粉末狀蠟混合。舉例而言，混合溫度可小於、等於或大於蠟之熔融溫度。混合可適於在澆鑄之前用蠟浸漬聚乙烯以形成均質混合物。

在一些實例中，可在小於約140℃（例如120℃或130℃）且高於添加劑之熔點的溫度下擠出「未纏結」聚乙烯與低分子量添加劑之混合物以形成聚合物薄膜。擠出薄膜可具有小於約2 mm（例如500微米、750微米或1 mm，包括在前述值中之任一者之間的範圍）之厚度及小於約10%（例如小於5%、小於2%或小於1%）之孔隙率。

在實例熔融擠出方法中，熔體可以至少約1之拉伸比（draw down ratio；DDR）經歷預定向，例如約1、約2、約3、或約4，包括在前述值中之任一者之間的範圍。熔體可在冷卻輥上收集。輥溫度可小於（例如至少低約10℃）熔體中所包括之任何添加劑之最低熔點。澆鑄聚合物可經歷縱向定向（machine direction orientation；MDO）製程以形成硬澆鑄膜，其沿縱向之拉伸比（MDX）為至少約2，例如至少約2、至少約4或至少約6，包括在前述值中之任一者之間的範圍。

根據其他具體實例，聚合物薄膜可經由凝膠澆鑄自包括聚合物組成物及第一溶劑之稀溶液形成，隨後移除溶劑。實例溶劑包括不良溶劑，諸如礦物油、石蠟油、硬脂酸、對二甲苯、十二醇及其類似物。可在延展動作之前、期間及/或之後移除第一溶劑。第一溶劑可藉由蒸發直接移除，或經由與可混溶第二溶劑接觸，接著蒸發所得共溶劑而移除。

可使用單個或多個延展事件來延展澆鑄聚合物薄膜。一些延展製程可包括兩個連續延展事件。舉例而言，正交連續延展（orthogonal consecutive stretching；OCS）可用於在拉伸比小於用於經由比較單一延展（single stretching；SS）或平行連續延展（parallel consecutive stretching；PCS）技術獲得類似結構指紋的拉伸比下開發結構指紋，諸如更小的層狀厚度及更高程度的聚合物鏈定向。正交連續延展可包括首先沿著第一平面內軸線延展聚合物薄膜，且隨後沿著與第一平面內軸線正交的第二平面內軸線延展聚合物薄膜。

在實例方法中，澆鑄聚合物薄膜可沿著第一平面內軸線延展至至多約4（例如2、3或4，包括在前述值中之任一者之間的範圍）之延展比，伴隨著在橫向延展方向上之鬆弛，鬆弛比為至少約0.2（例如0.2、0.3、0.4或0.5，包括在前述值中之任一者之間的範圍）。隨後，聚合物薄膜可沿著與第一平面內軸線正交之第二平面內軸線延展至延展比為至少約10（例如10、20、30、40、50或60，包括在前述值中之任一者之間的範圍），在橫向延展方向上之鬆弛比為至少約0.2（例如0.2、0.3、0.4或0.5，包括在前述值中之任一者之間的範圍）。

在一些實例中，第一延展步驟中之拉伸比可小於第二延展步驟中之拉伸比。根據其他具體實例，在第二延展步驟期間之聚合物薄膜溫度可大於在第一延展步驟期間之聚合物薄膜溫度。第二延展步驟期間之溫度可比第一延展步驟期間之溫度高至少約5℃（例如高5℃、10℃、15℃或20℃，包括在前述值中之任一者之間的範圍）。

在一些具體實例中，聚合物薄膜可沿著第一方向加熱及延展，冷卻，且接著沿著第二方向加熱及延展。在一些具體實例中，聚合物薄膜可沿著第一方向加熱及延展，冷卻，且接著再次沿著第一方向加熱及延展。在第二延展步驟之後，聚合物薄膜可經冷卻。冷卻動作可緊接在第一（或第二）延展步驟之後，其中可在第一（或第二）延展步驟完成後的約10秒內冷卻聚合物薄膜。在一些實例中，在延展動作期間之聚合物薄膜溫度可大於聚合物之玻璃轉化溫度。在一些實例中，在延展動作期間之聚合物薄膜溫度可小於、等於或大於聚合物之熔融起始溫度。

在各種實例中，垂直於延展方向之鬆弛程度可約等於延展方向上之延展比的平方根。在一些具體實例中，鬆弛程度可在整個延展製程中實質上恆定。在其他具體實例中，鬆弛程度可降低，與延展步驟的開始相關聯之鬆弛較大且與延展步驟的結束相關聯之鬆弛較小。

實例聚合物可包括超高分子量聚乙烯（UHMWPE）或高密度聚乙烯（HDPE）。根據一些具體實例，UHMWPE或HDPE之各種特性可結合本文中所揭示之處理方法，藉由減少或消除表面及/或整體缺陷來改良。在一些具體實例中，一或多種低熔點添加劑可併入至聚合物薄膜之聚合物基質中。

實例聚乙烯材料包括超高分子量聚乙烯及高密度聚乙烯以及其衍生物及混合物，且可具有至少約200,000 g/mol，例如至少約200,000 g/mol或至少約250,000 g/mol之分子量（例如重量均分子量）。超高分子量聚乙烯之分子量可為至少約300,000 g/mol，例如約300,000 g/mol、約400,000 g/mol、約500,000 g/mol、約600,000 g/mol、約700,000 g/mol、約800,000 g/mol、約900,000 g/mol、約1,000,000 g/mol、約2,000,000 g/mol或約5,000,000 g/mol，包括在前述值中之任一者之間的範圍。

在一些具體實例中，聚合物薄膜可包括低分子量添加劑。添加劑可包括低分子量聚乙烯或聚乙烯寡聚物且可構成形成聚合物薄膜之聚合物基質的約1 wt.%至約90 wt.%。添加劑可均質地或非均勻地分散。添加劑可在超高分子量聚乙烯或高密度聚乙烯中具有良好可溶性，且可與超高分子量聚乙烯或高密度聚乙烯在折射率上匹配。

實例添加劑可包括以下各者中之一或多者：烴蠟，例如聚乙烯-蠟分子或醯胺蠟、礦物油、含氟聚合物等。若使用，則聚乙烯-蠟分子之分子量可為至少約400 g/mol，例如400、1000、2000或3000 g/mol，包括在前述值中之任一者之間的範圍。聚乙烯基質內之蠟含量可為至少約2 wt.%，例如，2、5、10、20、50或80 wt.%，包括前述值中的任一者之間的範圍。適合之礦物油之分子量可為至少約200 g/mol，例如200、400或600 g/mol，包括在前述值中之任一者之間的範圍。在一些具體實例中，至多約1000 ppm（例如200、400、600、800或1000 ppm）之含氟聚合物或其他處理助劑可併入至聚合物基質中。添加劑可藉由約1.5至約1.6，例如1.55之折射率特性化。

在一些具體實例中，併入至聚合物基質中之添加劑可包括光熱材料，諸如光熱染料。因此，由於聚乙烯層之高抗拉模數，熱能或入射電磁輻射可用於產生壓縮應力，及相關聯的界面應力。

實例光熱染料包括2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二-三級戊基苯酚（BZT）、偶氮苯、冠菌素染料、石墨烯、聯四芮基染料及諸如金奈米粒子之金屬奈米粒子，以及其混合物。諸如偶氮苯或金屬奈米粒子之光熱染料可藉由分子量為至少約500 g/mol（例如500、1000、2000或3000 g/mol，包括在前述值中之任一者之間的範圍）之乙烯寡聚物官能化。在一些實例中，聚合物基質內的光熱添加劑的濃度可為至少約0.5 wt.%，例如0.5、1、2或5 wt.%，包括在前述值中之任一者之間的範圍。官能化光熱染料可在薄膜形成之前或期間添加至聚乙烯中，該薄膜可經延展以在聚乙烯基質中形成染料之二向色配置。

在一些具體實例中，可具體針對光學及機械特性，且聚合物薄膜可含有低分子量聚乙烯或聚乙烯寡聚物之約60 wt.%至約90 wt.%。在一些具體實例中，可特定針對熱傳導，且聚合物薄膜可含有低分子量聚乙烯或聚乙烯寡聚物之約1 wt.%至約10 wt.%。

添加劑可為導熱的。導熱添加劑可具有至少約5 W/mK，例如5、10、15或20 W/mK之導熱度，包括前述值中之任一者之間的範圍。實例導熱添加劑包括石墨烯或硼烯（borophene）之粒子、碳奈米管、銀奈米線及金屬奈米粒子，諸如高縱橫比金屬奈米粒子。根據一些具體實例，導熱添加劑之負載量可在約0.01 wt.%至約1 wt.%範圍內。

「低分子量」添加劑之分子量可為小於約4,000 g/mol，例如小於約4,000 g/mol、小於約2,000 g/mol、小於約1,000 g/mol、小於約500 g/mol或小於約200 g/mol。實例低分子量添加劑可藉由至少約40℃之熔融溫度（T _m）（例如約40℃、約60℃、約80℃、約100℃或約120℃，包括在前述值中之任一者之間的範圍）特性化。本文中提及之熔融溫度可包括提及對應於熔融起始點之溫度。

實例基於聚乙烯聚合物及寡聚物之添加劑可包括反應性基團，諸如乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環氧基、異氰酸酯、羥基、胺及其類似物。此類添加劑可藉由施加熱或光中之一或多者或藉由與適合催化劑反應而原位固化，亦即在聚合物薄膜內。

在一些具體實例中，可使用複數種添加劑。根據特定具體實例，可在薄膜處理期間（例如在擠出、延展及/或壓延期間）使用原始添加劑。其後，原始添加劑可諸如藉由洗滌或蒸發移除且由輔助添加劑替代。輔助添加劑（例如各種酚苯并三唑）可與結晶聚乙烯聚合物折射率匹配且可例如具有在約1.45至約1.6範圍內之折射率。作為實例，酚苯并三唑可與聚乙烯聚合物中之聚合物鏈形成π-π相互作用且使得聲子能夠以極低負載量通過而不影響光學品質。可藉由在熔融條件下或在溶劑浴中浸泡薄膜來添加輔助添加劑。輔助添加劑可具有小於約100℃之熔點。

若使用，則輔助添加劑可為聚乙烯之不良溶劑。實例不良溶劑可包括硬脂酸或飽和烴，諸如礦物油（例如Kaydol®礦物油、石蠟油、Primol™油及其類似物）。可在膜延展製程之前、期間或之後，諸如藉由蒸發或溶劑交換移除輔助添加劑。

本發明所揭示之聚乙烯薄膜可經特性化為光學品質聚合物薄膜，且可形成光學元件，包括具有高韌性之光學透明層壓結構，或可併入至該光學元件中。此類光學元件可用於各種顯示裝置中，諸如虛擬實境（virtual reality；VR）及擴增實境（augmented reality；AR）眼鏡及頭戴裝置。此等及其他光學元件之效率可視光學透清晰度及/或聚合物薄膜之一或多個機械特性而定。

根據各種具體實例，「光學品質」聚合物薄膜或「光學」薄膜在一些實例中可藉由至少約20%之可見光譜內之透射率（例如20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或95%，包括前述值中之任一者之間的範圍）及小於約10%之體霧度（例如0%、1%、2%、4%、6%或8%體霧度，包括前述值中之任一者之間的範圍）特性化。

對於給定厚度，「透明」或「光學透明」的材料或元件在可見光譜內具有至少約80%，例如約80%、90%、95%、97%、98%、99%或99.5%的透射率，包括前述值中之任一者之間的範圍，及小於約5%之體霧度，例如約0.1%、0.2%、0.5%、1%、2%或5%之體霧度，包括前述值中之任一者之間的範圍。透明材料通常將展現極低的光吸收及極少的光散射。

如本文中所使用，術語「霧度」及「清晰度」可指與光透射穿過材料相關聯的光學現象，且可例如歸於材料內的光折射，例如歸因於次級相或孔隙度及/或光自材料的一或多個表面之反射。如所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，霧度可與經受廣角散射（亦即，與法線成大於2.5°之角度）的光之量及透射對比度之對應損失相關聯，而清晰度可與經受窄角散射（亦即，與法線成小於2.5°之角度）的光之量及光學銳度或「看穿品質」之伴隨損失相關。

在擠出或澆鑄之後，聚乙烯膜可單軸或雙軸定向為單層或多層以形成機械各向異性及光學清透膜，其亦可在其導熱率中展現出各向異性。各向異性聚合物薄膜可使用經組態以在其一或多個不同區內在至少一個平面內方向上加熱及延展聚合物薄膜之薄膜定向系統來形成。在一些具體實例中，薄膜定向系統可經組態以沿著僅一個平面內方向延展聚合物薄膜，亦即可結晶聚合物薄膜。舉例而言，薄膜定向系統可經組態以沿著x方向將平面內應力施加至聚合物薄膜，同時允許薄膜沿著正交平面內方向（例如，沿著y方向）鬆弛。如本文中所使用，在某些實例中，聚合物薄膜之鬆弛可伴隨沿著鬆弛方向不存在所施加應力。

根據一些具體實例，在實例定向系統內，聚合物薄膜可橫向於行進穿過系統之膜的方向經加熱及延展。在此類具體實例中，聚合物薄膜可藉由複數個可移動夾具沿著相對邊緣固持，該等可移動夾具沿著發散軌道系統可滑動地安置，使得聚合物薄膜在其沿著縱向（machine direction；MD）移動時經由薄膜定向系統之加熱及變形區域而在橫向方向（transverse direction；TD）上延展。在一些具體實例中，在橫向方向上之延展率及在縱向上之鬆弛率可經獨立地且局域地控制。在某些具體實例中，大規模生產可例如使用輥對輥製造平台來實現。

在某些態樣中，可沿著聚合物薄膜之縱向或橫向尺寸均勻地或非均勻地施加抗拉應力。聚合物薄膜之加熱可伴隨抗拉應力之施加。舉例而言，半結晶聚合物薄膜可加熱至高於室溫（約23℃）之溫度以有助於薄膜之變形以及其中之晶體及/或聚合物鏈之形成及重新對準。

聚合物薄膜之溫度可在延展動作之前、期間及/或之後（亦即，在預加熱區域或預加熱區域下游之變形區域內）維持在所要值或在所要範圍內，以便改善聚合物薄膜相對於未加熱聚合物薄膜之變形性。變形區域內之聚合物薄膜之溫度可小於、等於或大於預加熱區域內之聚合物薄膜之溫度。

在一些具體實例中，可在整個延展動作中將聚合物薄膜加熱至恆定溫度。在一些具體實例中，可將聚合物薄膜之區加熱至不同溫度，亦即，在施加抗拉應力期間及/或之後。在一些具體實例中，可將聚合物薄膜之不同區加熱至不同溫度。在某些具體實例中，回應於所施加抗拉應力而實現之應變可為至少約20%，例如約20%、約50%、約100%、約200%、約400%、約500%、約1000%、約2000%、約3000%，或約4000%或更多，包括前述值中之任一者之間的範圍。

在延展動作期間，聚合物薄膜內之結晶含量可增加。在一些具體實例中，延展可在聚合物薄膜內更改晶體之定向而不實質上改變結晶含量。

在一些具體實例中，保護層可形成於聚合物薄膜之一個或兩個主表面上。保護層可包括有機或無機材料，且可保護聚合物薄膜免於表面損壞或碎屑，諸如刮痕或粉塵。保護層（若提供）可在一或多個延展動作之前移除，或保護層可在延展之後移除。在各種實例中，可移除保護層之90°剝離強度可為至少約10 g/cm寬度（例如10、20、50、100、200、500、1000 g/cm寬度或更大）。

在延展動作之後，可經由熱壓或熱壓延來改進一或多個薄膜特性。單軸熱壓可例如在剛性模具中執行，其中負載沿公共軸施加。一些壓製系統可包括石墨模具，其可封閉於保護性氛圍或真空腔室中。在熱壓期間，溫度及壓力可同時施加至經延展聚合物薄膜。加熱可使用圍繞石墨模具之感應線圈達成，且壓力可以液壓方式施加。壓延為在生產期間藉由在一或多對加熱輥之間傳遞聚合物薄膜而壓縮薄膜之製程。

在一些具體實例中，經延展聚合物薄膜可在至少約2 MPa（例如2、3、4、5或10 MPa，包括在前述值中之任一者之間的範圍）之施加壓力下及在小於約140℃（例如120℃、125℃、130℃或135℃，包括在前述值中之任一者之間的範圍）之溫度下壓製或壓延至其初始厚度之至少約50%（例如其初始厚度之50%、60%、70%或80%，包括在前述值中之任一者之間的範圍）。

經壓製或壓延聚合物薄膜可具有小於約500微米，例如小於400微米、小於300微米、或小於200微米之厚度。根據一些具體實例，在熱壓或熱壓延之後，可使用一或多個額外延展步驟進一步延展聚合物薄膜。在熱壓後或熱壓延後延展步驟中，可將聚合物薄膜延展至約5或更大（例如5、10、20、40、60、80、100、120或140，包括在前述值中之任一者之間的範圍）之拉伸比。

熱壓或熱壓延可增加聚合物薄膜之透射率及/或導熱率。根據一些具體實例，所施加壓力可使聚合物薄膜內之空隙塌陷，由此降低整體空隙體積且增加聚合物基質之密度。

在聚合物薄膜之變形之後，可維持加熱持續預定時間量，之後冷卻聚合物薄膜。冷卻之動作可包括允許聚合物薄膜以設定的冷卻速率或藉由淬滅（諸如藉由用低溫氣體吹掃）自然地冷卻，此可使聚合物薄膜熱穩定。

在變形之後，晶體或鏈可至少部分地與所施加抗拉應力之方向對準。因此，聚合物薄膜可展現較高程度之光學清晰度及機械各向異性，包括以下各者中之一者或任何組合：可見光譜（380-750 nm）內至少約80%（例如，80%、90%、95%、97%或99%，包括前述值中的任一者之間的範圍）之透射率、小於約5%（例如，0%、1%、2%、3%、4%或5%，包括前述值中之任一者之間的範圍）之體霧度、至少約30 GPa（例如，30、40、50、60、70、80、90、100或150 GPa，包括前述值中之任一者之間的範圍）之楊氏模數、至少約0.5 GPa（例如，0.5、1或1.5 GPa，包括前述值中之任一者之間的範圍）之抗拉強度，至少約5 W/mK（例如，5、10、20、30、40、50、60、70或80 W/mK，包括前述值中之任一者之間的範圍）之導熱率，小於約25%（例如，0%、1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%或25%，包括前述值中之任一者之間的範圍）之空隙體積及低於約100 nm（例如，10、20、50或100 nm，包括前述值中之任一者之間的範圍）之平均空隙大小。在一些具體實例中，聚合物薄膜之模數作為頻率的函數可為不變的或實質上不變的（例如在例如0.1至100 Hz範圍內）。此等及其他特性可展現約2:1至約100:1或更大範圍內的平面內各向異性，例如2:1、3:1、4:1、5:1、10:1、20:1、50:1或100:1。

聚乙烯薄膜可包括纖維性、非晶形、部分結晶或完全結晶材料。在各種具體實例中，UHMWPE薄膜或HDPE薄膜可為至少約50%結晶，例如，50%、60%、70%、80%、90%、92%、94%、96%、98%或100%結晶，包括前述值中之任一者之間的範圍。此類材料亦可展現相對於一或多個其他特性之各向異性，其可包括抗壓強度、剪切強度、屈服強度、剛度、硬度、韌性、延展性、可加工性、熱膨脹及蠕變行為。

在聚合物多層中，複數個聚乙烯層可經定向使得延展軸線並行對準。替代地，聚合物多層內之交替的聚乙烯層可經定向使得延展軸線垂直於彼此對準。根據另外的其他具體實例，聚合物多層可包括（n）個聚乙烯層之重複序列，其中各連續層之定向旋轉地偏移角度 。

來自本文中所描述的具體實例中之任一者的特徵可根據本文中所描述之一般原理彼此組合使用。在結合隨附圖式及申請專利範圍讀取以下詳細描述後，將更全面理解此等及其他具體實例、特徵及優點。

下文將參考圖1至圖14提供對實例透明層壓結構及其製造方法的詳細描述。與圖1至圖6相關聯的論述係關於實例透明層壓架構。與圖7至圖12相關聯之論述係關於實例聚合物薄膜延展範例及相關聯的延展/對準設備。與圖13及圖14相關聯的論述係關於例示性虛擬實境及擴增實境裝置，其可包括一或多個透明層壓結構。

圖1為展示經定向且結晶聚乙烯之光致動的示意性說明。在其中聚合物基質包括諸如BZT之光熱材料之實例中，入射光子可被吸收且轉換為熱量。所產生熱量可沿著經定向聚合物鏈傳導且增加聚合物材料之溫度，從而可誘發聚合物鏈之收縮。亦即，由於負熱膨脹係數（coefficient of thermal expansion；CTE），加熱可沿著UHMWPE或HDPE之晶向產生負應力（收縮），而冷卻可產生正應力（膨脹）。聚乙烯層或多層之致動可用於將應力施加至鄰近層，諸如玻璃基板。

參考圖2，說明用於製造光學透明層壓結構之實例方法。在所說明方法中，UHMWPE或HDPE之二或多個層210可與介入黏著層215疊置，且形成為聚合物多層220，該聚合物多層經層壓至基板205以形成層壓結構200。根據一些具體實例，聚乙烯層210中之一或多者可預先經拉緊，亦即在形成聚合物多層220之前或期間，從而可將基板205之近表面區置於壓縮狀態。基板205可為玻璃基板。

在一些具體實例中，可在易於層壓之各聚乙烯層中產生預拉力。亦即，外部平面內抗拉應力可在與基板205之層壓之前及期間施加至聚乙烯層210，隨即可移除外部抗拉應力。

如圖2中所說明，模具（或氣壓源）240可用於將壓力施加至聚乙烯層以在具有非平坦表面之基板205上形成層壓物。此基板表面可為凸形或凹形的，或可具有複曲率。

參考圖3，展示實例透明層壓結構之橫截面示意性說明。透明層壓結構300包括安置於一對光學透明基板305之間的聚合物多層320。聚合物多層320可包括聚乙烯310與合適的光學黏著劑315之交替層。聚合物多層320可經例如壓縮成型，且經層壓至透明基板305中之各者。

參考圖4，展示聚合物多層之透視圖。聚合物多層400可包括超高分子量聚乙烯或高密度聚乙烯之複數個經單軸延展且堆疊層410A、410B。聚乙烯層可經配置使得相鄰層中之延展軸線（A及B）彼此垂直。舉例而言，經延展聚乙烯層可沿著其延展軸線具有較大剛度。因此，聚乙烯層410A、410B可在組成上等效或實質上在組成上等效，而鄰近層內之聚合物鏈之主要定向可能未對準，亦即，以90°之平面內角度經時控。在圖4中，為了清楚起見，已經省去位於各對相鄰聚乙烯層之間的黏著層。

圖5中展示另一實例聚合物多層。聚合物多層500可包括超高分子量聚乙烯或高密度聚乙烯之複數個經單軸延展且堆疊層510A、510B、510C、510D。連續的聚乙烯層可經配置使得延展軸線（A、B、C、D）可旋轉角度 ，其中n為多層中之重複的聚乙烯層之數目。在圖5之聚合物多層中，聚乙烯層經展示為以45°平面內角度經時控。如在前述具體實例中，為了清楚起見，已經省去位於各對相鄰聚乙烯層之間的黏著層。

根據各種具體實例，可以熱方式或藉由暴露於電磁輻射（例如，UV輻射、可見光或近紅外輻射）來驅動聚合物多層之致動。在一些實例中，且參考圖6，聚合物多層600可包括位於多層之縱向及/或橫向尺寸上之一或多個加熱元件605。在其他實例中，輻射源610可位於聚合物多層600附近。在包括聚合物多層及玻璃基板之玻璃層壓物中，經吸收輻射及伴隨產生的熱量可在聚合物鏈中誘發應力，且將壓縮應力提供至基板之近表面區。

如將瞭解，聚合物多層可藉由一或多個聚合物層之預先拉緊、藉由將聚合物層暴露於熱量及/或輻射或藉由其組合而在基板中誘發壓縮應力之狀態。

結合各種具體實例，可參考與薄膜定向系統之縱向（MD）、橫向方向（TD）以及法線方向（ND）對準且可分別對應於聚合物薄膜之長度、寬度及厚度尺寸的三個相互正交軸描述聚合物薄膜。在本發明之各種具體實例及實例中，縱向可對應於聚合物薄膜之y方向，橫向方向可對應於聚合物薄膜之x方向，並且法線方向可對應於聚合物薄膜之z方向。

參考圖7，示意性地展示正交連續延展（orthogonal consecutive stretching；OSC）系統700及對應方法，其中可首先在縱向（MD）上延展聚合物薄膜705且隨後在橫向方向（TD）上延展該聚合物薄膜。在所說明之具體實例中，聚合物薄膜705可最初固定在相對的夾具陣列710、720之間。可獨立地控制夾具陣列710內之夾具間間隔715及夾具陣列720內之夾具間間隔725。因此，在延展製程中，沿著正交連續延展（OSC）系統700的不同軸線的夾具間間隔可減小、增加或保持恆定。根據各種具體實例，在縱向上延展聚合物薄膜705及在橫向方向上延展聚合物薄膜705可同時及/或依次發生。

作為實例，且仍參考圖7，澆鑄聚合物薄膜705可在第一延展步驟中沿著第一軸線延展，冷卻且視情況切割成所要寬度，且接著在第二延展步驟中延展。在第二延展步驟期間的聚合物薄膜的溫度可比在第一延展步驟期間的聚合物薄膜的溫度大至少約5℃（例如約5℃、約10℃、約15℃或約20℃，包括前述值中之任一者之間的範圍）。

在第二延展步驟期間，聚合物薄膜可沿著第一軸線延展，或如圖7中所說明，沿著垂直於第一軸線的第二軸線延展。第二延展步驟期間的拉伸比可為至少約10，例如約10、約20、約30、約40、約50、約60或更大，包括前述值中的任一者之間的範圍。在一些具體實例中，第一延展步驟期間之拉伸比可小於第二延展步驟期間之拉伸比。作為實例，第一延展步驟期間的拉伸比可小於約4，例如約3或約2，包括前述值中的任一者之間的範圍。在第二延展步驟之後，可加熱聚合物薄膜以增加其結晶含量。

在延展動作之前，聚合物薄膜可預先對準，亦即，相對於薄膜定向系統的延展軸線。聚合物薄膜之預先對準可允許聚合物薄膜內之聚合物鏈形成交聯晶體網路。此交聯晶體網路可允許聚合物膜相比於僅在單個方向上延展且無預先對準之薄膜延展至更高拉伸比。

仍參考圖7，加熱器730、735可分別位於聚合物薄膜705之平面上方及下方，且可經組態以在延展動作期間控制聚合物薄膜之溫度。加熱器730、735可包括例如熱空氣鼓風機。聚合物薄膜之溫度在一或多個延展動作期間可為恆定的或實質上恆定的。替代地，聚合物薄膜的溫度可在整個延展製程中增加或減少。實例溫度可大於聚合物之玻璃轉化溫度（T _g）但小於熔融起始溫度（T _m）。

在第一延展製程期間，夾具陣列710內之夾具間間隔750可增加，而夾具陣列720內之夾具間間隔745可為固定的。抗拉應力可沿著縱向施加至聚合物薄膜705，而聚合物薄膜沿著橫向方向未受應力，因此形成經單軸延展之聚合物薄膜740。在第二及後續延展製程期間，夾具陣列720內之夾具間間隔755可增加，而夾具陣列710內之夾具間間隔760可為固定的。因此，抗拉應力可沿著橫向方向施加至聚合物薄膜740，而聚合物薄膜沿著縱向未受應力，因此形成經OCS處理之聚合物薄膜765。

現參考圖8，示意性地展示用於形成澆鑄聚合物薄膜之實例擠出系統。擠出系統800可經組態以形成單層聚合物薄膜，或如所說明之具體實例中所展示，形成來自複數個源之多層聚合物薄膜。舉例而言，不同原料源可在組成上不同。多層聚合物薄膜可包括2個或更多個層，其中個別層可同時原位形成或聚集以形成具有例如4個、8個、16個、32個、64個、128個、256個、512個或更多數目個個別層之多層。

在操作期間，典型地以粉末或丸粒形式提供之樹脂可自料斗810饋入至擠出機805中。一或多種視情況選用之添加劑可與料斗810內之樹脂摻合或使用單獨下游料斗815併入。擠出機805沿著其長度（L）之溫度可由加熱元件820控制。擠出機805可包括螺桿或其他元件（圖中未示），其用於混合、均質化來自料斗810、815之原料且將原料驅動至擠出模具825。

如插圖中所展示，擠出模具825可包括經組態以自複數個各別擠出機（例如擠出機805等）接收原料之複數個輸入A、B、C。在一些具體實例中，擠出模具825之溫度可大於原料之熔點。熔融原料可經由擠出模具825輸出以形成多層薄膜840，該多層薄膜可包括例如中心層835及包夾中心層835的一對外部層830。中心層835可包括聚合物層。多層薄膜840可首先收集於冷卻輥845上且輸出作為預定向澆鑄薄膜842。冷卻輥845之溫度可基於製程中所用之添加劑之類型選擇。冷卻輥845之旋轉速率（亦即，相對於擠出模具825之輸出速率）可經調整以預定向多層薄膜840。

在一些具體實例中，中心層835可包括超高分子量聚乙烯（UHMWPE）或高密度聚乙烯（HDPE）。各外部層830可包括相對於聚乙烯具有高表面能的材料（例如，含氟聚合物，諸如聚偏二氟乙烯或聚酯，諸如聚對苯二甲酸伸乙酯）或相對於聚乙烯具有低表面能的材料（例如，聚烯烴，諸如聚丙烯）。

在延展動作之前，可自多層薄膜840移除外部層830中之一者或兩者。作為實例，可在延展中心層835之前移除外部層830，在一個延展階段之後移除（例如在沿著縱向延展之後移除），或在兩個延展階段之後移除（例如，在OCS製程之後移除）。在一些具體實例中，可藉由剝離自中心層835移除外部層830。在一些具體實例中，外部層830可具有至少約10 g/cm寬度（例如，10、20、50、100、500或1000 g/cm寬度，包括在前述值中之任一者之間的範圍）的90°剝離強度。

用於形成光學且機械的各向異性聚合物薄膜之單級薄膜定向系統示意性地展示於圖9中。系統900可包括用於接收且預加熱聚合物薄膜905之可結晶部分910之薄膜輸入區域930、用於輸出聚合物薄膜905之經結晶且定向部分915之薄膜輸出區域947，及在輸入區域930與輸出區域947之間延伸的經組態以夾持聚合物薄膜905且將該聚合物薄膜導引通過系統900（亦即自輸入區域930至輸出區域947）之夾具陣列920。夾具陣列920可包括可滑動地安置在第一軌道925上之複數個可移動第一夾具924及可滑動地安置在第二軌道927上之複數個可移動第二夾具926。

聚合物薄膜905可包括單個聚合物層或多個（例如，交替的）第一及第二聚合物層，諸如多層ABAB…結構。替代地，聚合物薄膜905可包括具有可結晶聚合物薄膜及直接上覆於可結晶聚合物薄膜之高帕松比聚合物薄膜的複合架構（未單獨地展示）。在一些具體實例中，聚合物薄膜複合物可包括可逆地層壓至或列印在單一可結晶聚合物薄膜或多層聚合物薄膜上的高帕松比聚合物薄膜。

在操作期間，靠近輸入區域930，夾具924、926可貼附至聚合物薄膜905之各別邊緣部分，其中位於給定軌道925、927上之鄰近夾具可以夾具間間隔950、955安置。為簡單起見，在所說明視圖中，輸入區域930內之沿著第一軌道925之夾具間間隔950可等效或實質上等效於輸入區域930內之沿著第二軌道927之夾具間間隔955。如將瞭解，在替代性具體實例中，在輸入區域930內，沿著第一軌道925之夾具間間隔950可不同於沿著第二軌道927之夾具間間隔955。

除了輸入區域930及輸出區域947之外，系統900亦可包括一或多個額外區域935、940、945等，其中可獨立地控制以下各項中之各者：（i）聚合物薄膜905之平移速率；（ii）第一軌道925及第二軌道927之形狀；（iii）第一軌道925與第二軌道927之間的間隔；（iv）夾具間間隔950、952、954、955、957、959；及（v）聚合物薄膜905之局域溫度等。

在一實例製程中，在其藉由夾具924、926經導引通過系統900時，聚合物薄膜905可在區域930、935、940、945、947中之各者內經加熱至選定溫度。可使用更少或更大數目個熱控制區域。如所說明，在區域935內，第一軌道925及第二軌道927可沿著橫向方向發散，使得聚合物薄膜905可在加熱至例如大於其玻璃轉化溫度（T _g）但小於熔融起始點的溫度時在橫向方向上延展。

仍參考圖9，在區域935內，第一軌道925上之鄰近的第一夾具924之間的間隔952及第二軌道927上之鄰近的第二夾具926之間的間隔957可相對於輸入區域930內之夾具間間隔950、955減小。在某些具體實例中，夾具間隔952、957自初始間隔950、955之減小可大致按橫向延展比之平方根進行比例調整。實際比可取決於聚合物薄膜之帕松比以及對經延展薄膜之要求，包括平坦度、厚度等。因此，在一些具體實例中，垂直於延展方向之聚合物薄膜之平面內軸線可鬆弛等於延展方向上之延展比之平方根的量。藉由相對於夾具間間隔950、955減小夾具間隔952、957，可允許聚合物薄膜沿縱向鬆弛，同時沿橫向方向延展。

可在各加熱區域內控制聚合物薄膜之溫度。舉例而言，在延展區域935內，聚合物薄膜905之溫度在例如子區域965、970內可為恆定的或可經獨立地控制。在一些具體實例中，可在經延展聚合物薄膜905進入區域940時降低聚合物薄膜905之溫度。在區域935內之延展動作之後快速地降低溫度（亦即，熱淬滅）可增強聚合物薄膜905之順應性。在一些具體實例中，聚合物薄膜905可經熱穩定化，其中聚合物薄膜905之溫度可在延展後區域940、945、947中之各者內經控制。聚合物薄膜之溫度可藉由強制熱對流或藉由輻射（例如，IR輻射）或其組合控制。

在延展區域935下游，根據一些具體實例，在假定恆定分離距離（例如在輸出區域947內）之前，第一軌道925與第二軌道927之間的橫向距離可保持恆定或如所說明初始地減小（例如在區域940及區域945內）。在相關脈絡中，延展區域935下游之夾具間間隔可相對於沿著第一軌道925之夾具間間隔952及沿著第二軌道927之夾具間間隔957而增加或減小。舉例而言，輸出區域947內之沿著第一軌道925之夾具間間隔955可小於延展區域935內之夾具間間隔952，且輸出區域947內之沿著第二軌道927之夾具間間隔959可小於延展區域935內之夾具間間隔957。根據一些具體實例，可藉由修改線性步進馬達線上之夾具之局域速度或藉由使用將夾具連接至對應軌道之附接件及可變夾具間隔機構來控制該等夾具之間的間隔。

為促進交叉延展鬆弛同時在TD方向上延展，延展區域935內之夾具間間隔952、957可相對於輸入區域930內之各別夾具間間隔950、955減小至少約20%（例如20%、30%、40%或50%或更多）。橫跨延展區域935，鬆弛輪廓可為恆定的或可變的，亦即隨位置而變化。根據一些具體實例，延展區域935內之最大TD拉伸比為至少約2且小於約4。經延展及定向聚合物薄膜915可自系統900移除且在進一步延展步驟中在鬆弛情況下諸如經由長度定向延展，如圖10中所展示。

參考圖10，展示用於形成各向異性聚合物薄膜之另一實例系統。薄膜定向系統1000可包括：薄膜輸入區域1030，其用於接收且預加熱聚合物薄膜1005之結晶或可結晶部分1010；薄膜輸出區域1045，其用於輸出聚合物薄膜1005之至少部分地經結晶且定向部分1015；及夾具陣列1020，其在輸入區域1030與輸出區域1045之間延伸，該夾具陣列經組態以夾持聚合物薄膜1005且導引其通過系統1000。如在先前具體實例中，夾具陣列1020可包括可滑動地安置於第一軌道1025上的複數個第一夾具1024及可滑動地安置於第二軌道1027上的複數個第二夾具1026。在某些具體實例中，結晶或可結晶部分1010可對應於經延展及定向之聚合物薄膜315。

在一實例製程中，靠近輸入區域1030，第一夾具1024及第二夾具1026可貼附至聚合物薄膜1005之邊緣部分，其中位於給定軌道1025、1027上之鄰近夾具可以初始夾具間間隔1050、1055安置，該初始夾具間間隔沿著輸入區域1030內之兩個軌道可為實質上恆定或可變的。在輸入區域1030內，第一軌道1025與第二軌道1027之間的沿著橫向方向之距離可為恆定的或實質上恆定的。

系統1000可另外包括一或多個區域1035、1040等。系統1000之動力學允許對以下各者之獨立控制：（i）聚合物薄膜1005之平移速率；（ii）第一軌道1025及第二軌道1027之形狀；（iii）第一軌道1025與第二軌道1027之間的沿著橫向方向之間隔；（iv）輸入區域1030內以及輸入區域下游之夾具間間隔1050、1055（例如，夾具間間隔1052、1054、1057、1059）；及（v）聚合物薄膜之局域溫度等。

在一實例製程中，聚合物薄膜1005在藉由夾具1024、1026經導引通過系統1000時，可在區域1030、1035、1040、1045中之各者內加熱至選定溫度。可在變形期間（亦即，在區域1035內）使用大於聚合物薄膜1005之組分之玻璃轉化溫度的溫度，而可在一或多個下游區域中之各者內使用較小溫度、等效溫度或較大溫度。

如在先前具體實例中，可局域地控制延展區域1035內的聚合物薄膜1005之溫度。根據一些具體實例，聚合物薄膜1005之溫度可在延展動作期間維持在恆定或實質上恆定的值。根據其他具體實例，聚合物薄膜1005之溫度可在延展區域1035內遞增地增加。亦即，隨著聚合物薄膜1005沿著縱向前進，聚合物薄膜1005之溫度可在延展區域1035內增加。作為實例，延展區域1035內之聚合物薄膜1005之溫度可在加熱區域a、b及c中之各者內經局域地控制。

溫度輪廓可為連續的、不連續的或其組合。如圖10中所說明，加熱區域a、b及c可橫跨聚合物薄膜1005之寬度延伸，且各區域內之溫度可根據關係T _g＜ T _a＜ T _b＜ T _c＜ T _m獨立控制。相鄰加熱區域之間的溫差可小於約20℃，例如小於約10℃，或小於約5℃。

仍參考圖10，在區域1035內，第一軌道1025上之鄰近的第一夾具1024之間的間隔1052及第二軌道1027上之鄰近的第二夾具1026之間的間隔1057可相對於輸入區域1030內之各別的夾具間間隔1050、1055增加，從而可將平面內抗拉應力施加至聚合物薄膜1005且沿著縱向延展聚合物薄膜。此外，變形區域1035內之一個或兩個軌道1025、1027上之夾具間間隔的範圍可為恆定或可變的，且例如，隨沿著縱向之位置而增加。

在延展區域1035內，夾具間間隔1052、1057可線性地增加，使得變形之主要模式可處於恆定速度。舉例而言，聚合物薄膜之應變率可沿著縱向減小。在其他具體實例中，聚合物薄膜1005可以恆定應變率經延展，其中夾具間間隔可按指數律成比例增加。

在某些實例中，可藉由薄膜定向系統1000實施逐漸減小的應變率，以產生高折射率聚合物薄膜。舉例而言，在延展區域1035內，夾具間間隔可經組態以使得各連續對夾具1024、1026之間的距離沿縱向增加。可獨立地控制各連續對夾具之間的夾具間間隔，以達成沿著縱向之所要應變率。

回應於沿著縱向施加之抗拉應力，系統1000經組態以抑制應力產生及晶體沿著縱向之伴隨重新對準。如所說明，在區域1035內，第一軌道1025及第二軌道1027可沿著橫向方向會聚，使得聚合物薄膜1005可在橫向方向上鬆弛同時在縱向上延展。使用單個延展步驟或多個延展步驟，聚合物薄膜1005可經延展至少約4倍（例如，4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、40倍、100倍或更大，包括前述值中之任一者之間的範圍）。

在延展區域1035內，第一軌道1025及第二軌道1027之傾角（亦即，相對於縱向）可為恆定的或可變的。在特定實例中，延展區域1035內的傾角可沿著縱向減小。亦即，根據某些具體實例，加熱區域a內之傾角可大於加熱區域b內之傾角，且加熱區域b內之傾角可大於加熱區域c內之傾角。此類組態可用於在聚合物薄膜前進通過系統1000時提供延展區域1035內之鬆弛率（沿著橫向方向）的逐漸減小。

在一些具體實例中，聚合物薄膜1005之溫度可隨著經延展聚合物薄膜1005離開區域1035而降低。在一些具體實例中，聚合物薄膜1005可經熱穩定化，其中可在變形後區域1040、1045中之各者內控制聚合物薄膜1005之溫度。聚合物薄膜之溫度可藉由強制熱對流或藉由輻射（例如，IR輻射）或其組合控制。

在變形區域1035下游，夾具間間隔可相對於沿著第一軌道1025之夾具間間隔1052及沿著第二軌道1027之夾具間間隔1057而增加或保持實質上恆定。舉例而言，輸出區域1045內之沿著第一軌道1025之夾具間間隔1055可在夾具離開區域1035時實質上等於夾具間間隔1052，且輸出區域1045內之沿著第二軌道1027之夾具間間隔1059可在夾具離開區域1035時實質上等於夾具間間隔1057。在延展動作之後，聚合物薄膜1005可例如在一或多個下游區域1040、1045內經退火。

薄膜定向系統1000之應變影響由單元區段1060、1065示意性地展示，該等單元區段分別說明聚合物薄膜1005之選定區域之變形前尺寸及變形後尺寸。在所說明之具體實例中，聚合物薄膜1005具有預延展寬度（例如沿著橫向方向）及預延展長度（例如沿著縱向）。如應瞭解，延展後寬度可小於延展前寬度，且延展後長度可大於延展前長度。

在一些具體實例中，輥對輥系統可與薄膜定向系統（諸如薄膜定向系統900或薄膜定向系統1000）整合以操控聚合物薄膜。在其他具體實例中，如本文中參考圖11所說明，輥對輥系統自身可經組態為薄膜定向系統。

圖11中描繪實例輥對輥聚合物薄膜定向系統。結合系統1100，用於延展聚合物薄膜1120之方法可包括將聚合物薄膜安裝於線性輥1105、1115之間以及將位於輥1105、1115之間的聚合物薄膜的一部分加熱至大於其玻璃轉化溫度的溫度。輥1105、1115可經配置成在其間具有可控制間隔1110。熱源（圖中未示）（諸如視情況配備有IR反射器之IR源）可用於在輥之間的變形區內加熱聚合物薄膜1120。

在控制聚合物薄膜之溫度的同時，輥1105、1115可接合且可將聚合物薄膜延展。舉例而言，第一輥1105可以第一速率旋轉，且第二輥1115可以大於第一速率之第二速率旋轉以於其間沿著縱向延展聚合物薄膜。在輥之間的變形區域內，系統1100可經組態以局域地控制聚合物薄膜之溫度及應變率。在一些實例中，隨著聚合物薄膜自輥1105前進至輥1115，聚合物薄膜之溫度可增加，且聚合物薄膜之應變率可減小。在輥1115下游，接著可冷卻聚合物薄膜同時維持所施加之應力。系統1100可用於形成單軸定向之聚合物薄膜。可將額外輥添加至系統1100以控制聚合物薄膜之傳送及捲取。

參考圖12，示意性地展示用來製造各向異性聚合物薄膜之壓延方法。在方法1200中，經延展聚乙烯薄膜1215，諸如經定向聚合物薄膜915或經定向聚合物薄膜1015，可經饋送至壓延系統1220中。壓延系統1220可包括界定夾壓區1225之一對反向旋轉輥1222、1224。當薄膜1215進入夾壓區1225中且在輥1222、1224之間傳送時，可壓縮薄膜1215。在例示性具體實例中，可加熱輥1222、1224。在一些實例中，在壓延期間之輥之溫度可大於聚合物之玻璃轉化溫度。在一些實例中，在壓延期間輥之溫度可小於、等於或大於該聚合物之熔融起始溫度。

在壓延期間，可壓縮存在於經延展聚乙烯薄膜1215中之空隙1217，且可減小薄膜內之總空隙分數。此外，在薄膜表面處暴露之空隙可經平滑化，導致表面粗糙度減小，且連同薄膜主體內之空隙壓縮一起產生較高透射率及較高導熱率。

根據一些具體實例，可藉由在光學透明基板之間對光學級經超拉伸聚乙烯層進行層壓來形成複合層壓結構，其具有改善的機械特性，包括增強的抗拉強度及斷裂韌性。層壓結構可併入至光學系統及裝置中。結合負的熱膨脹係數，可利用光熱材料至相對堅硬的聚合物層中之併入以經由引入較大界面應力而形成自加強層壓結構，從而可在致動之後進一步改善堆疊之機械特性。

如本文中所揭示，透明的層壓結構包括形成於一對光學透明基板之間的聚合物多層。舉例而言，該等基板可包括玻璃或聚合物片材。聚合物多層可包括經超拉伸、超高分子量聚乙烯（PE）或經超拉伸、高密度聚乙烯與合適的黏著劑之交替層。在實例結構中，聚合物多層內之PE層與黏著層之間的界面能可小於約20 mN/m。

在一些具體實例中，聚合物層可經單軸或雙軸延展，且接著堆疊並結合，以形成聚合物多層，其中延展軸線相互平行、垂直或以任何合適的定向對準。用於單軸或雙軸延展之實例拉伸比可為10或更大。實例聚乙烯層可具有至少約200,000 g/mol之分子量以及高抗拉模數（＞10 GPa）及高抗拉強度（＞0.2 GPa）。

聚合物多層可經層壓至各基板，且在某些具體實例中，可經組態以施加界面壓縮應力，其改善層壓結構之機械特性。在一些實例中，光熱染料可併入至PE聚合物基質中，且界面壓縮應力可使用含染料之聚乙烯層之光熱致動來實現。可藉由暴露於熱量及/或UV、可見及近IR輻射中之一或多者來實現致動。如將瞭解，在基板之近表面區中併入壓縮應力可阻止基板之開裂擴展及斷裂。

在特定具體實例中，層壓結構可藉由高抗拉強度及高斷裂韌性特性化。根據其他具體實例，額外添加劑，諸如低分子量聚乙烯、礦物油及/或一或多種含氟聚合物，可併入至聚合物基質中，且在一些實例中，聚合物多層及基板可在折射率上匹配及/或在雙折射率上匹配。黏著層可與聚乙烯層及/或基板在折射率上匹配及/或在雙折射率上匹配。代替將聚合物多層併入至層壓結構中，在一些具體實例中，聚合物多層可獨立地用作獨立架構。 實例具體實例

實例1：一種多層結構，其包括聚合物多層，該聚合物多層具有經超拉伸、超高分子量聚乙烯或高密度聚乙烯之二或多個經層壓層。

實例2：如實例1之多層結構，其中鄰近聚乙烯層之拉伸軸線係平行的。

實例3：如實例1之多層結構，其中鄰近聚乙烯層之拉伸軸線係旋轉地偏移。

實例4：如實例1至3中任一項之多層結構，其中該等聚乙烯層中之至少一者包括光熱材料。

實例5：如實例1至4中任一項之多層結構，其中該聚合物多層係光學透明的。

實例6：如實例1至5中任一項之多層結構，其中該聚合物多層具有至少約80%之近場透明度、至少約85%之遠場透明度，及小於約10%之體霧度。

實例7：如實例1至6中任一項之多層結構，其中該聚合物多層包括鄰近聚乙烯層之間的光學級黏著劑之層。

實例8：如實例1至7中任一項之多層結構，其中該聚合物多層安置於一對基板之間。

實例9：如實例8之多層結構，其中該聚合物多層經組態以在該等基板中之至少一者之近表面區中誘發壓縮應力。

實例10：如實例8及9中任一項之多層結構，其中該等基板係光學透明的。

實例11：如實例1至10中任一項之多層結構，其中該多層結構係光學透明的。

實例12：如實例1至11中任一項之多層結構，其中該聚合物多層具有自約0.1 mm至約2 mm之厚度。

實例13：一種抬頭顯示器，其包括如實例1至12中任一項之多層結構。

實例14：一種方法，其包括在基板上方形成具有經超拉伸、超高分子量聚乙烯或經超拉伸、高密度聚乙烯之二或多個經層壓層之聚合物多層，及處理該聚合物多層以引起該聚合物多層內之聚合物鏈沿著平面內方向之收縮，其中該收縮在該基板之近表面區中產生壓縮應力。

實例15：如實例14之方法，其中該處理包括加熱該聚合物多層或用電磁輻射照射該聚合物多層。

實例16：如實例14及15中任一項之方法，其進一步包括在該基板上方形成該聚合物多層之前拉緊至少一個聚乙烯層。

實例17：一種光學透明層壓結構，其包括透明基板及安置在該透明基板上方之聚合物多層，其中該聚合物多層包括經超拉伸、超高分子量聚乙烯或經超拉伸、高密度聚乙烯之二或多個層。

實例18：如實例17之光學透明層壓結構，其中該等聚乙烯層中之至少一者包括光熱材料。

實例19：如實例17及18中任一項之光學透明層壓結構，其中該聚合物多層經組態以在該透明基板之近表面區中產生壓縮應力。

實例20：如實例17至19中任一項之光學透明層壓結構，其中該聚合物多層具有至少約80%之近場透明度、至少約85%之遠場透明度，及小於約10%之體霧度。

本發明之具體實例可包括各種類型之人工實境系統或結合各種類型之人工實境系統加以實施。人工實境係在呈現給使用者之前已以某一方式調整之實境形式，其可包括例如虛擬實境、擴增實境、混合實境、混雜實境或其某一組合及/或衍生物。人工實境內容可包括完全電腦產生之內容或與所捕獲之（例如，真實世界）內容組合之電腦產生之內容。人工實境內容可包括視訊、音訊、觸覺回饋或其某一組合，其中之任一者可在單通道或在多通道中呈現（諸如，對檢視者產生三維（three-dimensional；3D）效應之立體視訊）。另外，在一些具體實例中，人工實境亦可與用以例如在人工實境中產生內容及/或以其他方式用於人工實境中（例如，在人工實境中執行活動）之應用、產品、配件、服務或其某一組合相關聯。

人工實境系統可以多種不同的外觀尺寸及組態來實施。一些人工實境系統可設計為在無近眼顯示器（near-eye display；NED）之情況下工作。其他人工實境系統可包括NED，該NED亦提供對真實世界之可視性（諸如圖13中之擴增實境系統1300）或讓使用者在視覺上沉浸於人工實境中（諸如圖14中之虛擬實境系統1400）。雖然一些人工實境裝置可為自含式系統，但其他人工實境裝置可與外部裝置通信及/或協調以向使用者提供人工實境體驗。此類外部裝置之實例包括手持式控制器、行動裝置、桌上型電腦、由使用者配戴之裝置、由一或多個其他使用者配戴之裝置，及/或任何其他適合之外部系統。

轉向圖13，擴增實境系統1300可包括具有框架1310之眼鏡裝置1302，該框架經組態以將左側顯示裝置1315(A)及右側顯示裝置1315(B)固持在使用者眼睛前方。顯示裝置1315(A)及1315(B)可共同地或獨立地起作用以向使用者呈現影像或一系列影像。雖然擴增實境系統1300包括兩個顯示器，但本發明之具體實例可實施於具有單個NED或多於兩個NED之擴增實境系統中。

在一些具體實例中，擴增實境系統1300可包括一或多個感測器，諸如感測器1340。感測器1340可回應於擴增實境系統1300之運動而產生量測信號，且可位於框架1310之實質上任何部分上。感測器1340可表示多種不同感測機構中之一或多者，該等感測機構諸如位置感測器、慣性量測單元（inertial measurement unit；IMU）、深度相機總成、結構化光發射器及/或偵測器，或其任何組合。在一些具體實例中，擴增實境系統1300可包括或可不包括感測器1340或可包括多於一個感測器。在感測器1340包括IMU之具體實例中，IMU可基於來自感測器1340之量測信號而產生校準資料。感測器1340之實例可包括但不限於加速計、迴轉儀、磁力計、偵測運動之其他合適類型的感測器、用於IMU之誤差校正的感測器，或其某一組合。

在一些實例中，擴增實境系統1300亦可包括具有統稱為聲音換能器1320之複數個聲音換能器1320(A)至1320(J)的麥克風陣列。聲音換能器1320可表示偵測由聲波誘發之氣壓變化的換能器。各聲音換能器1320可經組態以偵測聲音且將經偵測聲音轉換成電子格式（例如，類比或數位格式）。圖13中之麥克風陣列可包括例如十個聲音換能器：1320(A)及1320(B)，其可經設計以置放在使用者之對應的耳朵內部；聲音換能器1320(C)、1320(D)、1320(E)、1320(F)、1320(G)及1320(H)，其可定位於框架1310上之各種位置處；及/或聲音換能器1320(I)及1320(J)，其可定位於對應的頸帶1305上。

在一些具體實例中，聲音換能器1320(A)至(J)中之一或多者可用作輸出換能器（例如，揚聲器）。舉例而言，聲音換能器1320(A)及/或1320(B)可為耳塞或任何其他合適類型的耳機或揚聲器。

麥克風陣列之聲音換能器1320的組態可不同。雖然擴增實境系統1300在圖13中展示為具有十個聲音換能器1320，但聲音換能器1320之數目可大於或小於十。在一些具體實例中，使用較高數目之聲音換能器1320可增加所收集的音訊資訊之量及/或音訊資訊之敏感度及準確度。相比之下，使用較低數目之聲音換能器1320可降低相關聯控制器1350處理所收集的音訊資訊所需之計算能力。另外，麥克風陣列之各聲音換能器1320的位置可不同。舉例而言，聲音換能器1320之位置可包括關於使用者之經界定位置、關於框架1310之經界定座標、與各聲音換能器1320相關聯之定向，或其某一組合。

聲音換能器1320(A)及1320(B)可定位於使用者耳朵之不同部分上，諸如耳廓後方、耳屏後方及/或在耳廓或窩內。或者，除了耳道內部之聲音換能器1320以外，耳朵上或周圍亦可存在額外聲音換能器1320。使聲音換能器1320緊鄰使用者之耳道定位可使得麥克風陣列能夠收集關於聲音如何到達耳道之資訊。藉由將聲音換能器1320中之至少兩者定位在使用者頭部之任一側上（例如，作為雙耳麥克風），擴增實境裝置1300可模擬雙耳聽覺且捕獲使用者頭部周圍的3D立體聲聲場。在一些具體實例中，聲音換能器1320(A)及1320(B)可經由有線連接1330連接至擴增實境系統1300，且在其他具體實例中，聲音換能器1320(A)及1320(B)可經由無線連接（例如，藍牙連接）連接至擴增實境系統1300。在另其他具體實例中，聲音換能器1320(A)及1320(B)可根本不結合擴增實境系統1300來使用。

框架1310上之聲音換能器1320可以多種不同方式定位，包括沿著鏡腿之長度、橫越橋接件、在顯示裝置1315(A)及1315(B)上方或下方，或其某一組合。聲音換能器1320亦可經定向以使得麥克風陣列能夠在環繞配戴擴增實境系統1300之使用者的廣泛範圍的方向上偵測聲音。在一些具體實例中，可在擴增實境系統1300之製造期間執行最佳化製程以判定麥克風陣列中之各聲音換能器1320的相對定位。

在一些實例中，擴增實境系統1300可包括或連接至外部裝置（例如，成對裝置），諸如頸帶1305。頸帶1305通常表示任何類型或形式的成對裝置。因此，頸帶1305之以下論述亦可適用於各種其他配對裝置，諸如充電箱、智慧型手錶、智慧型手機、腕帶、其他可穿戴裝置、手持式控制器、平板電腦、膝上型電腦、其他外部計算裝置等。

如所展示，頸帶1305可經由一或多個連接器耦接至眼鏡裝置1302。連接器可為有線或無線的，且可包括電及/或非電（例如，結構）組件。在一些狀況下，眼鏡裝置1302及頸帶1305可在其間無任何有線或無線連接之情況下獨立地操作。雖然圖13說明處於眼鏡裝置1302及頸帶1305上之實例位置中之眼鏡裝置1302及頸帶1305的組件，但組件可位於其他地方及/或以不同方式分佈在眼鏡裝置1302及/或頸帶1305上。在一些具體實例中，眼鏡裝置1302及頸帶1305之組件可位於與眼鏡裝置1302、頸帶1305或其某一組合配對的一或多個額外周邊裝置上。

使諸如頸帶1305等外部裝置與擴增實境眼鏡裝置配對可使得眼鏡裝置能夠達成一副眼鏡之外觀尺寸，同時仍為擴展能力提供充足電池及計算能力。擴增實境系統1300之電池功率、計算資源及/或額外特徵中之一些或全部可由成對裝置提供或在成對裝置與眼鏡裝置之間共用，由此整體上縮減眼鏡裝置之重量、熱分佈及外觀尺寸，同時仍保持所要功能性。舉例而言，頸帶1305可允許原本將包括於眼鏡裝置上之組件包括於頸帶1305中，此係由於使用者在其肩部上可承受的重量負載比其在其頭部上承受的更重。頸帶1305亦可具有較大表面積，以在該表面積上方將熱擴散且分散至周圍環境。因此，頸帶1305可允許比獨立眼鏡裝置上可能另外存在之電池及計算容量大的電池及計算容量。由於頸帶1305中所攜載之重量相比於眼鏡裝置1302中所攜載之重量對於使用者之侵入性可更小，因此使用者可承受配戴較輕眼鏡裝置且承受攜載或配戴成對裝置之時間長度大於使用者將承受配戴較重的獨立式眼鏡裝置之時間長度，進而使得使用者能夠將人工實境環境更充分地併入至其日常活動中。

頸帶1305可以通信方式與眼鏡裝置1302及/或其他裝置耦接。此等其他裝置可向擴增實境系統1300提供某些功能（例如，追蹤、定位、深度映射、處理、儲存等）。在圖13之具體實例中，頸帶1305可包括兩個聲音換能器（例如，1320(I)及1320(J)），其為麥克風陣列之部分（或可能形成其自身的麥克風子陣列）。頸帶1305亦可包括控制器1325及電源1335。

頸帶1305之聲音換能器1320(I)及1320(J)可經組態以偵測聲音且將經偵測聲音轉換為電子格式（類比或數位）。在圖13之具體實例中，聲音換能器1320(I)及1320(J)可定位於頸帶1305上，藉此增加頸帶聲音換能器1320(I)及1320(J)與定位於眼鏡裝置1302上之其他聲音換能器1320之間的距離。在一些狀況下，增加麥克風陣列之聲音換能器1320之間的距離可提高經由麥克風陣列執行之波束成形之準確度。舉例而言，若聲音係由聲音換能器1320(C)及1320(D)偵測到且聲音換能器1320(C)與1320(D)之間的距離大於例如聲音換能器1320(D)與1320(E)之間的距離，則經偵測聲音之經判定源位置可比聲音係由聲音換能器1320(D)及1320(E)偵測到之情況更準確。

頸帶1305之控制器1325可處理由頸帶1305及/或擴增實境系統1300上之感測器產生的資訊。舉例而言，控制器1325可處理來自麥克風陣列的描述由麥克風陣列偵測到之聲音的資訊。對於各經偵測聲音，控制器1325可執行到達方向（direction-of-arrival；DOA）估計以估計一方向，經偵測聲音自該方向到達麥克風陣列。當麥克風陣列偵測到聲音時，控制器1325可用資訊填充音訊資料集。在擴增實境系統1300包括慣性量測單元之具體實例中，控制器1325可根據位於眼鏡裝置1302上之IMU來計算所有慣性及空間計算。連接器可在擴增實境系統1300與頸帶1305之間且在擴增實境系統1300與控制器1325之間傳送資訊。該資訊可呈光學資料、電資料、無線資料或任何其他可傳輸資料形式之形式。將由擴增實境系統1300產生的資訊之處理移動至頸帶1305可縮減眼鏡裝置1302中之重量及熱量，從而使該眼鏡裝置對於使用者而言更舒適。

頸帶1305中之電源1335可向眼鏡裝置1302及/或頸帶1305供電。電源1335可包括但不限於鋰離子電池、鋰聚合物電池、鋰原電池、鹼性電池或任何其他形式之電力儲存器。在一些狀況下，電源1335可為有線電源。將電源1335包括在頸帶1305上而非眼鏡裝置1302上可有助於較佳地分佈由電源1335產生之重量及熱量。

如所提及，代替將人工實境與實際實境摻合，一些人工實境系統可實質上用虛擬體驗來替換使用者對真實世界之感測感知中之一或多者。此類型之系統的一個實例係頭戴式顯示系統，諸如圖14中之虛擬實境系統1400，其主要或完全地覆蓋使用者之視野。虛擬實境系統1400可包括塑形成圍繞使用者頭部配戴的前部剛體1402及帶1404。虛擬實境系統1400亦可包括輸出音訊換能器1406(A)及1406(B)。此外，雖然圖14中未展示，但前部剛體1402可包括一或多個電子元件，該一或多個電子元件包括一或多個電子顯示器、一或多個慣性量測單元（IMU）、一或多個追蹤發射器或偵測器及/或用於產生人工實境體驗之任何其他合適的裝置或系統。

人工實境系統可包括多種類型之視覺回饋機構。舉例而言，擴增實境系統1300及/或虛擬實境系統1400中之顯示裝置可包括一或多個液晶顯示器（liquid crystal display；LCD）、發光二極體（light emitting diode；LED）顯示器、微型LED顯示器、有機LED（organic LED；OLED）顯示器、數位光投影（digital light project；DLP）微型顯示器、矽上液晶（liquid crystal on silicon；LCoS）微型顯示器，及/或任何其他合適類型的顯示螢幕。此等人工實境系統可包括用於兩個眼睛之單一顯示螢幕或可為各眼睛提供顯示螢幕，此可允許用於變焦調整或用於校正使用者之屈光不正的額外靈活性。此等人工實境系統中之一些亦可包括具有一或多個透鏡（例如，習知的凹透鏡或凸透鏡、菲涅耳透鏡、可調整液體透鏡等）之光學子系統，使用者可藉由該等透鏡檢視顯示螢幕。此等光學子系統可用於各種目的，包括使光準直（例如，使物件出現在比其實體距離更大的距離處）、放大光（例如，使物件看起來比其實際大小大）及/或中繼光（將光中繼至例如檢視者之眼睛）。此等光學子系統可用於非直視型架構（諸如直接使光準直但產生所謂的枕形畸變之單透鏡組態）及/或直視型架構（諸如產生所謂的桶形畸變以消除枕形畸變之多透鏡組態）中。

除了使用顯示螢幕以外或代替使用顯示螢幕，本文中所描述之一些人工實境系統亦可包括一或多個投影系統。舉例而言，擴增實境系統1300及/或虛擬實境系統1400中之顯示裝置可包括微型LED投影儀，該微型LED投影儀（使用例如波導）將光投影至顯示裝置中，諸如允許環境光穿過之清晰組合器透鏡。顯示裝置可將投影光朝向使用者瞳孔折射且可使得使用者能夠同時觀看人工實境內容及真實世界兩者。顯示裝置可使用多種不同光學組件中之任一者來實現此情形，該等光學組件包括波導組件（例如，全像、平面、繞射、偏振及/或反射波導元件）、光操控表面及元件（諸如繞射、反射及折射元件以及光柵）、耦合元件等。人工實境系統亦可經組態成具有任何其他適合類型或形式之影像投影系統，諸如用於虛擬視網膜顯示器中之視網膜投影儀。

本文中所描述之人工實境系統亦可包括各種類型之電腦視覺組件及子系統。舉例而言，擴增實境系統1300及/或虛擬實境系統1400可包括一或多個光學感測器，諸如二維（2D）或3D相機、結構化光傳輸器及偵測器、飛行時間深度感測器、單光束或掃掠雷射測距儀、3D LiDAR感測器及/或任何其他合適類型或形式之光學感測器。人工實境系統可處理來自此等感測器中之一或多者之資料以識別使用者之方位、繪製真實世界、向使用者提供關於真實世界環境之情境及/或進行各種其他功能。

本文中所描述之人工實境系統亦可包括一或多個輸入及/或輸出音訊換能器。輸出音訊換能器可包括音圈揚聲器、帶式揚聲器、靜電揚聲器、壓電揚聲器、骨傳導換能器、軟骨傳導換能器、耳屏振動換能器及/或任何其他適合類型或形式的音訊換能器。類似地，輸入音訊換能器可包括電容式麥克風、動態麥克風、帶式麥克風及/或任何其他類型或形式之輸入換能器。在一些具體實例中，單個換能器可用於音訊輸入及音訊輸出兩者。

在一些具體實例中，本文中所描述之人工實境系統亦可包括觸感（亦即，觸覺）回饋系統，其可併入至頭飾、手套、連體套裝、手持式控制器、環境裝置（例如，椅子、地墊等）及/或任何其他類型之裝置或系統中。觸覺回饋系統可提供各種類型之皮膚回饋，包括振動、力、牽引力、紋理及/或溫度。觸覺回饋系統亦可提供各種類型之動覺回饋，諸如運動及順應性。觸覺回饋可使用馬達、壓電致動器、流體系統及/或各種其他類型之回饋機構來實施。觸覺回饋系統可獨立於其他人工實境裝置、在其他人工實境裝置內及/或結合其他人工實境裝置來實施。

藉由提供觸覺感覺、聽覺內容及/或視覺內容，人工實境系統可在多種情境及環境中產生整個虛擬體驗或增強使用者之真實世界體驗。舉例而言，人工實境系統可在特定環境內輔助或擴展使用者之感知、記憶或認知。一些系統可增強使用者與真實世界中之其他人的互動或可實現與虛擬世界中之其他人的更具沉浸式之互動。人工實境系統亦可用於教學目的（例如，用於在學校、醫院、政府組織、軍事組織、商業企業等中進行教學或訓練）、娛樂目的（例如，用於播放視訊遊戲、聽音樂、觀看視訊內容等）及/或用於無障礙性目的（例如，作為助聽器、視覺輔助物等）。本文中所揭示之具體實例可在此等情境及環境中之一或多者中及/或在其他情境及環境中實現或增強使用者之人工實境體驗。

本文中所描述及/或說明之製程參數及步驟序列僅作為實例給出且可按需要變化。舉例而言，雖然本文中所說明及/或描述之步驟可以特定次序展示或論述，但此等步驟未必需要以所說明或論述之次序執行。本文中所描述及/或說明之各種例示性方法亦可省略本文中所描述或說明之步驟中之一或多者或包括除所揭示之彼等步驟之外的額外步驟。

先前描述已經提供以使所屬領域中具有通常知識者能夠最佳利用本文中所揭示之例示性具體實例的各種態樣。此例示性描述並不意欲為詳盡的或限於所揭示之任何精確形式。在不脫離本發明之精神及範圍之情況下，許多修改及變化係可能的。本文中所揭示之具體實例應在所有態樣視為說明性且非限制性的。在判定本發明之範圍時應參考隨附申請專利範圍及其等效物。

除非另外指出，否則如說明書及申請專利範圍中所使用的術語「連接至」及「耦接至」（及其衍生詞）被解釋為准許直接及間接（亦即，經由其他元件或組件）連接兩者。另外，如說明書及申請專利範圍中使用之術語「一（a或an）」被視為意謂「中之至少一者」。最終，為易於使用，如說明書及申請專利範圍中所使用的術語「包括」及「具有」（及其衍生詞）可與詞「包含」互換並具有與詞「包含」相同之含義。

應理解，在諸如層或區之元件被稱為形成於另一元件上、沈積於另一元件上或安置於另一元件「上」或安置於另一元件「上方」時，其可直接位於另一元件之至少一部分上，或亦可存在一或多個介入元件。相比之下，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接在另一元件上方」時，其可位於另一元件之至少一部分上，其中不存在介入元件。

如本文中所使用，關於給定參數、特性或條件之術語「實質上」可意謂且包括所屬技術領域中具有通常知識者將在一定程度上理解給定參數、特性或條件符合較小程度之差異，諸如在可接受的製造公差內。作為實例，取決於實質上符合之特定參數、特性或條件，可至少約90%符合、至少約95%符合或甚至至少約99%符合參數、特性或條件。

如本文中所使用，在某些具體實例中，參考特定數值或值範圍的術語「約」可意謂且包括所陳述值以及在所陳述值之10%內的所有值。因此，作為實例，在某些具體實例中，作為「約50」來提及數值「50」可包括等於50±5之值，亦即，在45至55之範圍內之值。

雖然可使用過渡片語「包含」來揭示特定具體實例之各種特徵、元件或步驟，但應理解，隱含了替代性具體實例，包括可使用過渡片語「由……組成」或「基本上由……組成」來描述的彼等具體實例。因此，例如，包含或包括BZT之黏著劑之隱含的替代性具體實例包括其中黏著劑基本上由BZT組成之具體實例及其中黏著劑由BZT組成之具體實例。

205:基板 210:聚乙烯層 215:介入黏著層 240:模具 300:透明層壓結構 305:光學透明基板 310:聚乙烯 315:光學黏著劑 320:聚合物多層 400:聚合物多層 410A-410B:層 500:聚合物多層 510A-510D:層 600:聚合物多層 605:加熱元件 610:輻射源 700:正交連續延展（OSC）系統 705:聚合物薄膜 710:夾具陣列 715:夾具間間隔 720:夾具陣列 725:夾具間間隔 730:加熱器 735:加熱器 740:經單軸延展之聚合物薄膜 745:夾具間間隔 750:夾具間間隔 755:夾具間間隔 760:夾具間間隔 765:經OCS處理之聚合物薄膜 800:擠出系統 805:擠出機 810:料斗 815:料斗 820:加熱元件 825:擠出模具 830:外部層 835:中心層 840:多層薄膜 842:預定向澆鑄薄膜 845:冷卻輥 900:系統 905:聚合物薄膜 910:可結晶部分 915:經結晶且定向部分 920:夾具陣列 924:可移動第一夾具 925:第一軌道 926:可移動第二夾具 927:第二軌道 930:薄膜輸入區域 935:區域 940:區域 945:區域 947:輸出區域 950:夾具間間隔 952:夾具間間隔 954:夾具間間隔 955:夾具間間隔 957:夾具間間隔 959:夾具間間隔 965:子區域 970:子區域 1000:薄膜定向系統 1005:聚合物薄膜 1010:結晶或可結晶部分 1015:至少部分地經結晶且定向部分 1020:夾具陣列 1024:第一夾具 1025:第一軌道 1026:第二夾具 1027:第二軌道 1030:輸入區域 1035:區域 1040:區域 1045:輸出區域 1050:初始夾具間間隔 1052:夾具間間隔 1054:夾具間間隔 1055:初始夾具間間隔 1057:夾具間間隔 1059:夾具間間隔 1060:單元區段 1065:單元區段 1100:系統 1105:線性輥 1110:可控制間隔 1115:線性輥 1120:聚合物薄膜 1200:方法 1215:經延展聚乙烯薄膜 1217:空隙 1220:壓延系統 1222:反向旋轉輥 1224:反向旋轉輥 1225:夾壓區 1300:擴增實境系統 1302:眼鏡裝置 1305:頸帶 1310:框架 1315(A):左側顯示裝置 1315(B):右側顯示裝置 1320(A)-1320(J):聲音換能器 1325:控制器 1330:有線連接 1335:電源 1340:感測器 1350:相關聯控制器 1400:虛擬實境系統 1402:前部剛體 1404:帶 1406(A)-1460(B):輸出音訊換能器 A:延展軸線/輸入 a:加熱區域 B:延展軸線/輸入 b:加熱區域 C:延展軸線/輸入 c:加熱區域 D:延展軸線 L:長度 MD:縱向 ND:法線方向 TD:橫向方向

隨附圖式說明數個例示性具體實例且為本說明書之一部分。連同以下描述，此等圖式展現及解釋本發明之各種原理。

[圖1]為根據一些具體實例之說明經定向聚乙烯/BZT薄膜之光致動回應的示意圖。

[圖2]說明根據各種具體實例之製造基於聚乙烯之層壓物的實例方法。

[圖3]為根據一些具體實例之包括安置於透明基板之間的聚合物多層之層壓結構之橫截面視圖。

[圖4]展示根據一些具體實例之包括經定向之經超拉伸、超高分子量聚乙烯的交替的且經時控層之聚合物多層的透視圖。

[圖5]展示根據其他具體實例之包括經定向之經超拉伸、超高分子量聚乙烯的複數個經時控層之聚合物多層。

[圖6]為根據一些具體實例之展示用於致動聚合物多層之基於熱及輻射之方法的示意性說明。

[圖7]為根據一些具體實例之用於使聚合物薄膜變形且定向之正交連續延展（orthogonal consecutive stretching；OCS）設備及方法的示意性說明。

[圖8]為根據某些具體實例之用於形成聚合物薄膜之擠出系統的示意性說明。

[圖9]為根據一些具體實例之用於製造各向異性聚合物薄膜之實例薄膜定向系統之示意圖。

[圖10]為根據其他具體實例之用於製造各向異性聚合物薄膜之薄膜定向系統的示意圖。

[圖11]說明根據某些具體實例之用於傳送及定向聚合物薄膜之輥對輥製造組態。

[圖12]說明根據一些具體實例之用於製造聚合物薄膜的壓延方法。

[圖13]為可結合本發明之具體實例使用的例示性擴增實境眼鏡之說明。

[圖14]為可結合本發明之具體實例使用的例示性虛擬實境頭戴裝置之說明。

貫穿圖式，相同參考標號及描述指示類似但未必相同的元件。雖然本文中所描述的例示性具體實例易受各種修改及替代形式之影響，但在圖式中已作為實例展示了特定具體實例，且將在本文中對其進行詳細描述。然而，本文中所描述之例示性具體實例並不意欲限於所揭示之特定形式。實情為，本發明涵蓋屬於所附申請專利範圍之範圍內之全部修改、等效物及替代形式。

300:透明層壓結構

305:光學透明基板

310:聚乙烯

315:光學黏著劑

320:聚合物多層

Claims (20)

1. 一種多層結構，其包含聚合物多層，該聚合物多層包括經超拉伸、超高分子量聚乙烯或高密度聚乙烯之二或多個經層壓層。
2. 如請求項1之多層結構，其中鄰近聚乙烯層之拉伸軸線係平行的。
3. 如請求項1之多層結構，其中鄰近聚乙烯層之拉伸軸線係旋轉地偏移。
4. 如請求項1之多層結構，其中該等聚乙烯層中之至少一者包含光熱材料。
5. 如請求項1之多層結構，其中該聚合物多層係光學透明的。
6. 如請求項1之多層結構，其中該聚合物多層具有至少約80%之近場透明度、至少約85%之遠場透明度，及小於約10%之體霧度。
7. 如請求項1之多層結構，其中該聚合物多層包含鄰近的聚乙烯層之間的光學級黏著劑之層。
8. 如請求項1之多層結構，其中該聚合物多層安置於一對基板之間。
9. 如請求項8之多層結構，其中該聚合物多層經組態以在該等基板中之至少一者之近表面區中誘發壓縮應力。
10. 如請求項8之多層結構，其中該等基板係光學透明的。
11. 如請求項1之多層結構，其中該多層結構係光學透明的。
12. 如請求項1之多層結構，其中該聚合物多層具有自約0.1 mm至約2 mm之厚度。
13. 一種抬頭顯示器，其包含如請求項1之多層結構。
14. 一種方法，其包含： 在基板上方形成包括經超拉伸、超高分子量聚乙烯或經超拉伸、高密度聚乙烯之二或多個經層壓層的聚合物多層；及 處理該聚合物多層以引起該聚合物多層內之聚合物鏈沿著平面內方向之收縮，其中該收縮在該基板之近表面區中產生壓縮應力。
15. 如請求項14之方法，其中該處理包含加熱該聚合物多層或用電磁輻射照射該聚合物多層。
16. 如請求項14之方法，其進一步包含在該基板上方形成該聚合物多層之前拉緊至少一個聚乙烯層。
17. 一種光學透明層壓結構，其包含： 透明基板；及 聚合物多層，其安置在該透明基板上方，其中該聚合物多層包含經超拉伸、超高分子量聚乙烯或經超拉伸、高密度聚乙烯之二或多個層。
18. 如請求項17之光學透明層壓結構，其中該等聚乙烯層中之至少一者包含光熱材料。
19. 如請求項17之光學透明層壓結構，其中該聚合物多層經組態以在該透明基板之近表面區中產生壓縮應力。
20. 如請求項17之光學透明層壓結構，其中該聚合物多層具有至少約80%之近場透明度、至少約85%之遠場透明度，及小於約10%之體霧度。