一種抬頭顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及抬頭顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種汽車(chē)上的抬頭顯示系統(tǒng)。該抬頭顯示系統(tǒng)包括投影光源和夾層玻璃，還包括透明納米膜，透明納米膜包括至少一個(gè)從內(nèi)玻璃板表面向外依次沉積的高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)；投影光源用于產(chǎn)生P偏振光，P偏振光入射到透明納米膜上，透明納米膜對(duì)P偏振光的反射率不低于5％，P偏振光的入射角度為42～72度。本發(fā)明使得目視觀察夾層玻璃上的反射成像時(shí)僅僅觀察到透明納米膜的反射像，非鍍膜表面的反射像可以忽略，由此消除了抬頭顯示系統(tǒng)的反射圖像的重影問(wèn)題；本發(fā)明有利于HUD技術(shù)的普及應(yīng)用，提供安全的行車(chē)環(huán)境，整體結(jié)構(gòu)和工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，并且安全、耐久和美觀大方。
【專利說(shuō)明】一種抬頭顯示系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及抬頭顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種汽車(chē)上的抬頭顯示系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】：
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，抬頭顯示（HUD，Head Up Display)系統(tǒng)被越來(lái)越多地在汽 車(chē)上使用。汽車(chē)上的抬頭顯示系統(tǒng)能夠?qū)⒅匾男熊?chē)信息，例如速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、油耗、胎 壓、導(dǎo)航以及外接智能設(shè)備的信息實(shí)時(shí)地顯示在前擋風(fēng)玻璃上駕駛員的視野中，這樣使得 駕駛員不必低頭，就可以看到行車(chē)信息，從而避免分散對(duì)前方道路的注意力；同時(shí)使得駕駛 員不必在觀察遠(yuǎn)方的道路和近處的儀表之間調(diào)節(jié)眼睛，可以避免眼睛的疲勞，能夠極大地 增強(qiáng)行車(chē)安全和改進(jìn)駕駛體驗(yàn)。
[0003] 目前抬頭顯示技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)發(fā)光成像和投影成像兩種方式，其中投影成像 利用汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃本身或者額外設(shè)置的光學(xué)元件進(jìn)行投影顯示，而采用前擋風(fēng)玻璃來(lái)反 射投影圖像是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的方式。一般的前擋風(fēng)玻璃均為夾層玻璃，其是由至少兩片具有 一定曲率的玻璃基板中間夾設(shè)熱塑性聚合物膜片（如聚乙烯醇縮丁醛即PVB)構(gòu)成，抬頭 顯示系統(tǒng)的投影光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)夾層玻璃與空氣接觸的兩個(gè)表面時(shí)會(huì)發(fā)生反射，兩個(gè)表 面上的反射影像會(huì)產(chǎn)生偏移從而形成兩個(gè)相互干擾的重影，特別是在夾層玻璃的厚度較厚 (一般超過(guò)3_)的情況下會(huì)更加明顯，這極大地限制了投影顯示圖像的清晰度。
[0004] 為解決汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃上抬頭顯示系統(tǒng)的重影問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在若干方 案。例如專利 CN101038349(A)、US2002172804(A1)和 US2007148472(A1)公開(kāi)了其中的一 種解決方案是采用楔形的聚合物膜片作為夾層玻璃的中間層，使得夾層玻璃上、下厚度呈 楔形變化，從而使駕駛員看到的兩個(gè)表面上的反射影像基本重合，最終大幅度地消除重影 問(wèn)題。與上述技術(shù)方案類似的是局部采用楔形厚度的玻璃基板，其在專利US6414796(B1) 中公開(kāi)。但這些技術(shù)方案存在如下缺點(diǎn)：1、未能徹底消除重影，不適合高清圖像顯示；2、需 要采用特殊規(guī)格的PVB膜片，其價(jià)格是普通PVB膜片的7?10倍，且工藝難度高，使得材料 和工藝成本很高；3、對(duì)車(chē)型的光學(xué)設(shè)計(jì)敏感，需針對(duì)具體車(chē)型的前擋風(fēng)玻璃進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。
[0005] 還有一種解決方案是在夾層玻璃的表面或中間設(shè)置能夠改變偏振光方向的光 學(xué)功能層或能夠反射P偏振光或S偏振光的反射偏振鏡，并結(jié)合抬頭顯示系統(tǒng)的投影光 源發(fā)出的P偏振光或S偏振光以特定角度（如布儒斯特角）入射，從而利用夾層玻璃對(duì) 不同偏振光的反射特性以盡可能消除某個(gè)表面的反射影像，最終消除重影。這種技術(shù)方 案在 EP0836108 (A2)、EP0844507 (Al)、US6327089 (Bl)、CN1969219 (A)、US7355796 (B2)、 CN101151568(A)、US7839574(B2)、CN1732404(A)和 CN102256910(A)等專利中均有公開(kāi)，然 而這種技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的前提是必須在夾層玻璃的局部（即抬頭顯示投影區(qū)域）增設(shè)額外的 光學(xué)功能層或反射偏振鏡，這就必然提高了材料成本和工藝難度，例如CN1732404(A)中披 露的多層聚合物P偏振反射鏡層數(shù)高達(dá)數(shù)十至數(shù)百層；同時(shí)前擋風(fēng)玻璃的整體均一性也被 破壞，降低了美觀度；此外，夾層玻璃上局部設(shè)置光學(xué)功能層或反射偏振鏡的區(qū)域的粘結(jié)強(qiáng) 度可能降低從而造成安全隱患；而且，部分光學(xué)功能層或反射偏振鏡的可見(jiàn)光透過(guò)率偏低， 從而對(duì)駕駛員的視野或前擋風(fēng)玻璃的外觀產(chǎn)生影響。
[0006] 另外，現(xiàn)有技術(shù)中也存在通過(guò)在夾層玻璃表面上增設(shè)減反射（AR)膜來(lái)減少其中 一個(gè)界面上形成的反射影像的亮度，例如專利US7864431 (B2)中公開(kāi)了將減反射膜設(shè)置在 夾層玻璃與空氣接觸的表面上或者在未設(shè)置減反射膜的表面上增設(shè)低輻射（Low-E)鍍膜 的技術(shù)方案。然而這種技術(shù)方案存在以下缺點(diǎn)：1、減反射膜沉積在夾層玻璃與空氣接觸的 表面上，特別是沉積在夾層玻璃朝向車(chē)外的表面上時(shí)，其難以承受惡劣的使用環(huán)境，比如酸 雨、粉塵、雨刮器的摩擦或堿性清洗劑等；2、減反射膜難以完全消除重影，特別是從高角度 觀察時(shí)依然存在淡藍(lán)色或淡紫色的反光；3、沉積在夾層玻璃朝向車(chē)外的表面上的減反射膜 遇到下雨天時(shí)會(huì)覆蓋一層水膜，此時(shí)減反射效果會(huì)顯著降低，最終導(dǎo)致重影現(xiàn)象嚴(yán)重；4、減 反射膜設(shè)置在夾層玻璃與空氣接觸的表面上，不能消除在增設(shè)的低輻射鍍膜界面上產(chǎn)生的 反射影像，還是存在一定程度的重影現(xiàn)象。
[0007] 同樣地，通過(guò)增強(qiáng)在夾層玻璃與空氣接觸的表面上形成的反射光的方式也可以減 少肉眼可見(jiàn)的重影現(xiàn)象，例如配件市場(chǎng)上常見(jiàn)的貼膜式HUD投影器，其是在HUD投影區(qū)域預(yù) 先粘貼半透光的反射薄膜。顯然，這種技術(shù)方案一方面破壞了汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃的整體均一 性或外觀的通透性，另一方面也未從根本上消除重影現(xiàn)象。
[0008] 在汽車(chē)抬頭顯示系統(tǒng)中，除了上述重影問(wèn)題必須得到解決之外，還需使顯示影 像能夠具有盡可能的多色顯示能力，以滿足多種不同信息圖像的顯示。例如中國(guó)專利 CN2694293(Y)通過(guò)在基材上鍍制復(fù)數(shù)層不同折射率的膜層以實(shí)現(xiàn)抬頭顯示器具有紅、綠、 藍(lán)三基色窄波長(zhǎng)反射帶。實(shí)際中，若全彩顯示要求不能滿足，則需盡可能保證人眼最敏感的 綠光反射。


【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)以上提及的現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種能 夠清晰無(wú)重影、多色顯示、結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單和成本低廉的抬頭顯示系統(tǒng)。
[0010] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種抬頭顯示系統(tǒng)，包括投影光源 和夾層玻璃，所述夾層玻璃包括內(nèi)玻璃板、外玻璃板以及夾在內(nèi)玻璃板和外玻璃板之間的 中間膜片，其特征在于：還包括透明納米膜，所述透明納米膜沉積在內(nèi)玻璃板最遠(yuǎn)離中間膜 片的表面上，所述透明納米膜包括至少一個(gè)從內(nèi)玻璃板表面向外依次沉積的高折射率層/ 低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，所述高折射率層的折射率不低于1. 8,所述低折射率層的折射率不 高于1. 6,所述內(nèi)玻璃板和外玻璃板與所述中間膜片的折射率差不大于0. 1 ;所述投影光源 用于產(chǎn)生P偏振光，P偏振光入射到所述透明納米膜上，所述透明納米膜對(duì)所述P偏振光的 反射率不低于5%，所述P偏振光的入射角度為42?72度。
[0011] 進(jìn)一步地，所述高折射率層選自 Zn、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi 元 素的氧化物及其混合物，或3131、21*、￥、(^、1^元素的氮化物、氮氧化物及其混合物中的至 少一種。
[0012] 進(jìn)一步地,所述低折射率層選自Si02、Al20 3及其混合物中的至少一種。
[0013] 進(jìn)一步地，所述P偏振光的入射角度為55?70度。
[0014] 進(jìn)一步地，所述內(nèi)玻璃板和外玻璃板與所述中間膜片的折射率差不大于0. 05。
[0015] 進(jìn)一步地，所述透明納米膜對(duì)所述P偏振光的反射率高于10%。
[0016] 進(jìn)一步地，所述透明納米膜包括一個(gè)高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，其中 高折射率層的幾何厚度為50?100nm，低折射率層的幾何厚度為80?120nm。
[0017] 進(jìn)一步地，所述透明納米膜包括兩個(gè)高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，即 從內(nèi)玻璃板表面向外依次沉積第一高折射率層、第一低折射率層、第二高折射率層和第 二低折射率層，第一高折射率層的幾何厚度為5?35nm，第一低折射率層的幾何厚度為 5?35nm，第二高折射率層的幾何厚度為20?50nm，第二低折射率層的幾何厚度為80? 130nm〇
[0018] 進(jìn)一步地，在所述高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)中，高折射率層或低折射 率層還包括多個(gè)子層。
[0019] 更進(jìn)一步地，高折射率層中靠近內(nèi)玻璃的子層的折射率低于遠(yuǎn)離內(nèi)玻璃的子層的 折射率。
[0020] 本發(fā)明由于采取了上述技術(shù)方案，其具有如下有益效果：
[0021] 本發(fā)明所述的抬頭顯示系統(tǒng)，利用P偏振光入射在玻璃和空氣界面上反射率較低 和透明納米膜對(duì)P偏振光的反射率較高的特性，使得目視觀察夾層玻璃上的反射成像時(shí)僅 僅觀察到透明納米膜的反射像，非鍍膜表面的反射像可以忽略，由此消除了抬頭顯示系統(tǒng) 的反射圖像的重影問(wèn)題；同時(shí)，本發(fā)明相較于楔形PVB膜片或額外增設(shè)的光學(xué)元件有利于 HUD技術(shù)的普及應(yīng)用，從而提供安全的行車(chē)環(huán)境，本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)和工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，并 且安全、耐久和美觀大方。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】：
[0022] 圖1為本發(fā)明所述的抬頭顯示系統(tǒng)的局部剖視圖；
[0023] 圖2A為本發(fā)明所述的透明納米膜包括一個(gè)高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu) 的不意圖；
[0024] 圖2B為本發(fā)明所述的透明納米膜包括兩個(gè)高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu) 的不意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明所述的透明納米膜中的高折射率層包括兩個(gè)子層的示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明所述的P偏振光入射透明納米膜和非鍍膜界面的反射光譜；
[0027] 圖5A、5B為本發(fā)明所述的P偏振光分別以57度、66度入射時(shí)的抬頭顯示圖像；
[0028] 圖5C為普通夾層玻璃的抬頭顯示系統(tǒng)的顯示圖像。

【具體實(shí)施方式】：
[0029] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030] 如圖1所示，本發(fā)明所述的抬頭顯示系統(tǒng)包括投影光源1和夾層玻璃2,所述夾層 玻璃2包括內(nèi)玻璃板21、外玻璃板23以及夾在內(nèi)玻璃板21和外玻璃板23之間的中間膜 片22,為了消除重影現(xiàn)象，所述抬頭顯示系統(tǒng)還包括透明納米膜3,所述透明納米膜3沉積 在內(nèi)玻璃板21最遠(yuǎn)離中間膜片22的表面211即第一表面211上；所述投影光源1用于產(chǎn) 生P偏振光11，P偏振光11入射到所述透明納米膜3上，所述透明納米膜3對(duì)所述P偏振 光11的反射率不低于5%，所述P偏振光11的入射角度為42?72度。本發(fā)明利用P偏 振光以42?72度的角度入射時(shí)，在玻璃和空氣界面上反射率較低和透明納米膜對(duì)P偏振 光的反射率較高的特性，使得目視觀察夾層玻璃上的反射成像時(shí)僅僅觀察到透明納米膜的 反射像，從而消除目視重影現(xiàn)象；同時(shí)，將所述透明納米膜3直接沉積在內(nèi)玻璃板21的內(nèi) 表面211上，這樣可以無(wú)需改變?cè)械膴A層安全玻璃結(jié)構(gòu)，使整體結(jié)構(gòu)和工藝簡(jiǎn)單，成本低 廉；并且為了消除夾層玻璃2內(nèi)部對(duì)入射的P偏振光11的影響，優(yōu)選所述內(nèi)玻璃板21和外 玻璃板22與所述中間膜片23的折射率差不大于0. 1。
[0031] 其中，所述透明納米膜3包括至少一個(gè)從內(nèi)玻璃板21表面211向外依次沉積的高 折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，所述高折射率層的折射率不低于1. 8,優(yōu)選地高于2. 0， 更優(yōu)選地高于2. 2,進(jìn)一步地，所述高折射率層選自Zn、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、 Mo、Sb、Bi元素的氧化物及其混合物，或Si、Al、Zr、Y、Ce、La元素的氮化物、氮氧化物及其 混合物中的至少一種，具體地可以為T(mén)iOx、NbOx、Hf0 2、TaOx、MoOx、ZrOx、Ce02、W03、BiOx或 SiZrNx等；所述低折射率層的折射率不高于1. 6,優(yōu)選地低于1. 5,進(jìn)一步地，所述低折射率 層選自Si02、Al203及其混合物中的至少一種，具體地可以為SiAlOx，其中Si/Al原子比例高 于10。在圖2A中，所述透明納米膜3包括一個(gè)高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，高折 射率層31的幾何厚度優(yōu)選為50?100nm，低折射率層32的幾何厚度優(yōu)選為80?120nm ; 而在圖2B中，所述透明納米膜3包括兩個(gè)高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，即從內(nèi)玻 璃板21表面211向外依次沉積第一高折射率層301、第一低折射率層302、第二高折射率層 303和第二低折射率層304,第一高折射率層301的幾何厚度優(yōu)選為5?35nm，第一低折射 率層302的幾何厚度優(yōu)選為5?35nm，第二高折射率層303的幾何厚度優(yōu)選為20?50nm， 第二低折射率層304的幾何厚度優(yōu)選為80?130nm ;這樣通過(guò)合理地設(shè)計(jì)高折射率層和低 折射率層的膜層材料和膜層厚度，能夠使其具有優(yōu)秀的機(jī)械、化學(xué)和熱穩(wěn)定性，保證了優(yōu)秀 的耐久性。當(dāng)然，本發(fā)明還可以依據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置更多的高折射率層/低折射率層的疊層 結(jié)構(gòu)，并相應(yīng)地根據(jù)夾層產(chǎn)品的P偏振光的反射率和其它光學(xué)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。
[0032] 可選地，在所述高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)中，高折射率層或低折射率 層還可進(jìn)一步地包括多個(gè)子層；如圖3所示，高折射率層31包括第一子層311和第二子層 312;并且優(yōu)選地，高折射率層中靠近內(nèi)玻璃21的子層即第一子層311的折射率低于遠(yuǎn)離內(nèi) 玻璃21的子層即第二子層312的折射率。
[0033] 在圖1中，投影光源1產(chǎn)生的P偏振光11以57度（布儒斯特角θ B)入射到所述 透明納米膜3上，由于所述透明納米膜3包括至少一個(gè)從內(nèi)玻璃板21表面211向外依次沉 積的高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，所以可以直接反射部分P偏振光11形成第一反 射光12,第一反射光12能夠直接進(jìn)入觀察者100的眼睛，形成抬頭顯示（HUD)主像；由于 所述透明納米膜3的厚度很薄，所以透過(guò)所述透明納米膜3的部分P偏振光11的傳播方向 也基本不變，并進(jìn)入夾層玻璃2內(nèi)形成第一折射光13 ;在夾層玻璃2內(nèi)部，由于中間膜片22 與所述內(nèi)玻璃板21和外玻璃板23的折射率差不大于0. 1即它們的折射率很相近，所以第 一折射光13在中間膜片22與內(nèi)玻璃板21或外玻璃板23相接觸的表面上不發(fā)生反射且傳 播方向基本不變，直到第一折射光13到達(dá)外玻璃板23上遠(yuǎn)離中間膜片22的表面231即第 二表面231，也就是外玻璃板23與空氣接觸的表面，根據(jù)P偏振光在布儒斯特角附近的反 射特性和光線傳播的可逆性，第一折射光13在第二表面231上形成的第二反射光15的強(qiáng) 度為〇或相當(dāng)微弱，并產(chǎn)生進(jìn)入空氣中的第二折射光14 ;即使在存在微弱的第二反射光15 時(shí)，其還要再次經(jīng)過(guò)第一表面211和所述透明納米膜3的反射和折射，最終從所述透明納米 膜3出射的第三折射光16更加微弱，從而形成更加微弱的重影圖像；在一定的背景亮度、主 像/重影亮度比值情況下，觀察者100難以察覺(jué)重影的存在，此時(shí)的抬頭顯示（HUD)圖像清 晰無(wú)目視重影，具有良好的顯示效果。
[0034] 其中，所述投影光源1作為文字、圖像等信息的顯示器與汽車(chē)的相關(guān)儀器儀表、夕卜 接傳感器或外接智能設(shè)備等相連并以P偏振光11的方式輸出相關(guān)文字、圖像信息例如速 度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、油耗、胎壓、導(dǎo)航、夜視等到夾層玻璃2上，從而被車(chē)內(nèi)的觀察者100所觀察 至IJ。所述投影光源1為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的元件，包括但不限于激光、發(fā)光二極管（LED)、 液晶顯示屏（LCD)、電致發(fā)光（EL)、陰極射線管（CRT)、真空熒光管（VFD)、準(zhǔn)直鏡、球面校正 鏡、凸透鏡、凹透鏡、反射鏡和/或偏振鏡等。同時(shí)，投影光源1的位置和入射角度是可調(diào)的， 以適合車(chē)內(nèi)不同位置或高度的觀察者100。
[0035] 其中，所述夾層玻璃2包括內(nèi)玻璃板21、外玻璃板23以及夾在內(nèi)玻璃板21和外 玻璃板23之間的中間膜片22,所述內(nèi)玻璃板21朝向汽車(chē)內(nèi)部，所述外玻璃板23朝向汽車(chē) 外部，所述中間膜片22為熱塑性聚合物膜片，為了減少中間膜片22對(duì)第一折射光13的影 響，選擇該中間膜片22的折射率與玻璃的折射率相近即中間膜片22與所述內(nèi)玻璃板21和 外玻璃板23的折射率差不大于0. 1，更優(yōu)選地是中間膜片22與所述內(nèi)玻璃板21和外玻璃 板23的折射率差不大于0. 05,例如經(jīng)常使用的PVB膜片。圖1中示出的夾層玻璃2是為 了作圖方便所以繪制成平直的，但實(shí)際應(yīng)用中夾層玻璃2是彎曲的，可以理解的是，彎曲的 夾層玻璃2為本發(fā)明所優(yōu)選的方案，但不限于此，其他的透明構(gòu)件，例如單片或更多片層壓 的、平直的或彎曲的（曲率均一或變化的）、無(wú)色或染色的、由普通玻璃和/或塑料構(gòu)成的透 明構(gòu)件均可替代所述夾層玻璃2。
[0036] 其中，本發(fā)明所述的P偏振光11以57度（布儒斯特角θ B)從空氣中入射到所述 透明納米膜3上，由于透明納米膜3的厚度很薄，所以P偏振光11相當(dāng)于也以布儒斯特角 θ B入射到內(nèi)玻璃板21上遠(yuǎn)離中間膜片23的表面211即第一表面211上，并且在第一表面 211上不發(fā)生反射或反射強(qiáng)度很弱，這里所說(shuō)的布儒斯特角Θ Β與具體光學(xué)材料的折射率有 關(guān)，在本發(fā)明中對(duì)于一般的用于汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃的材料來(lái)說(shuō)，所述布儒斯特角ΘΒ約為57 度。更加嚴(yán)格地說(shuō)，所述布儒斯特角9,與？偏振光的波長(zhǎng)也有關(guān)，但在本發(fā)明中這種影響 一般很小，在一般情況下，在可見(jiàn)光波長(zhǎng)（380?780nm)范圍內(nèi)可將所述布儒斯特角0^見(jiàn) 為常數(shù)。如圖5A所示，P偏振光的入射角度為布儒斯特角57度，在本發(fā)明所述的抬頭顯示 系統(tǒng)中，HUD圖像（速度信息）清晰無(wú)重影。同時(shí)，在實(shí)際的投影成像過(guò)程中，由于光源和 投影虛像的尺寸關(guān)系，以及前擋玻璃的安裝結(jié)構(gòu)、光源位置等因素，P偏振光的入射角度可 能與布儒斯特角θ B有偏離，但偏離角度一般在15度以內(nèi)，例如42?72度，優(yōu)選55?70 度，進(jìn)一步可以為55?64度，更優(yōu)選為56?59度，在這種情況下，來(lái)自于第二表面231上 的反射光雖然不能完全消除，但和透明納米膜3上產(chǎn)生的反射光相比強(qiáng)度依然相當(dāng)?shù)停蝗?圖5B所示，P偏振光的入射角度為偏離布儒斯特角9度，即入射角度為66度，此時(shí)重影反 射像相對(duì)于主反射像亮度足夠低，重影反射像呈現(xiàn)為主反射像旁邊的較弱光暈，人眼實(shí)際 上難以感覺(jué)重影的存在，因此目視依然無(wú)重影。與圖5A和圖5B相比，圖5C則為普通夾層 玻璃的抬頭顯示（HUD)圖像，其重影反射像與主反射像的亮度幾乎接近，能夠顯而易見(jiàn)地 看出重影的存在，實(shí)際使用效果明顯不如本發(fā)明中的圖5A和圖5B。
[0037] 在本發(fā)明中，為了獲得清晰的抬頭顯示（HUD)主像，優(yōu)選所述透明納米膜3對(duì)所 述P偏振光的反射率不低于5%，更優(yōu)選高于10% ;例如所述透明納米膜3包括一個(gè)Ti02 65. 6nm/Si02 102nm的疊層結(jié)構(gòu)，透明納米膜3對(duì)P偏振光以66度的角度入射時(shí)的反射光 譜如圖4中A1所示，其反射率高達(dá)20. 27%，而對(duì)應(yīng)的來(lái)自非鍍膜界面如第一表面211的反 射光譜如圖4中B1所示，其反射率只有0. 62%，可見(jiàn)前者透明納米膜3的反射率是后者的 33倍；同樣，例如所述透明納米膜3包括兩個(gè)Ti02/Si02的疊層結(jié)構(gòu)，具體的疊層結(jié)構(gòu)為 ： 內(nèi)玻璃/Ti02 16.2nm/Si02 18.5nm/Ti02 30.5nm/Si02 111.7nm，透明納米膜3對(duì)P偏振光 以66度的角度入射時(shí)的反射光譜如圖4中A2所示，其反射率為14. 59%，而對(duì)應(yīng)的來(lái)自非 鍍膜界面如第一表面211的反射光譜如圖4中B2所示，其反射率只有0. 58%，可見(jiàn)前者透 明納米膜3的反射率是后者的25倍。本發(fā)明所述的透明納米膜3對(duì)入射的P偏振光的反 射率遠(yuǎn)高于非鍍膜界面（例如夾層玻璃表面）的反射率，這對(duì)于獲得目視無(wú)重影的HUD圖 像是有利的。
[0038] 為了更詳細(xì)地說(shuō)明和更具說(shuō)服力地支撐本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)，現(xiàn)列舉一些實(shí)施例進(jìn)行 詳細(xì)闡述。
[0039] 實(shí)施例1?3和對(duì)比例1
[0040] 以福耀集團(tuán)生產(chǎn)的厚度為2. 1毫米的鈉鈣硅酸鹽浮法玻璃為基片，經(jīng)過(guò)切割、磨 邊、洗滌和烘干等工序后，進(jìn)入磁控濺射鍍膜線進(jìn)行鍍膜沉積，在基片上交替沉積如表1中 的透明納米膜膜層，膜層沉積結(jié)束后，以福耀集團(tuán)生產(chǎn)的厚度為2. 1毫米的鈉鈣硅酸鹽浮 法玻璃為配片，按照汽車(chē)玻璃高溫成型工藝成型，再中間夾上一片0. 76毫米厚度的無(wú)色 PVB膠片，再在高壓釜中高壓合片，甚至還經(jīng)過(guò)其他處理例如附件安裝后制成沉積有透明納 米膜的夾層玻璃，具體參數(shù)見(jiàn)表1。
[0041] 其中，實(shí)施例1為透明納米膜包括一個(gè)高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，實(shí)施 例2為透明納米膜包括兩個(gè)高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，實(shí)施例3為透明納米膜 中的高折射率層包括兩個(gè)子層的情況；對(duì)比例1為無(wú)鍍膜的普通平板夾層玻璃，其結(jié)構(gòu)為 兩片2. 1毫米浮法玻璃之間夾上一層0. 76毫米無(wú)色PVB膠片；除鍍膜沉積外，其余工藝過(guò) 程同上。
[0042] 實(shí)施例1?3和對(duì)比例1的抬頭顯示系統(tǒng)中的投影光源為L(zhǎng)ED背光的TFT-IXD投 影機(jī)，其中還包含多個(gè)反射鏡，調(diào)節(jié)投影機(jī)位置和出射光的角度入射方向使觀察者能夠觀 察到的顯示圖像達(dá)到最清晰。在用對(duì)比例玻璃進(jìn)行成像時(shí)，在投影機(jī)與玻璃之間附加一片 樹(shù)脂半波片使得偏振方向變?yōu)镾偏振用于提高成像亮度，實(shí)施例1?3中保持P偏振光入 射。
[0043] 表1 :實(shí)施例1?3和對(duì)比例1構(gòu)成的抬頭顯示系統(tǒng)
[0044]

【權(quán)利要求】
1. 一種抬頭顯示系統(tǒng)，包括投影光源和夾層玻璃，所述夾層玻璃包括內(nèi)玻璃板、外玻 璃板以及夾在內(nèi)玻璃板和外玻璃板之間的中間膜片，其特征在于：還包括透明納米膜，所述 透明納米膜沉積在內(nèi)玻璃板最遠(yuǎn)離中間膜片的表面上，所述透明納米膜包括至少一個(gè)從內(nèi) 玻璃板表面向外依次沉積的高折射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，所述高折射率層的折射 率不低于1. 8,所述低折射率層的折射率不高于1. 6,所述內(nèi)玻璃板和外玻璃板與所述中間 膜片的折射率差不大于〇. 1 ;所述投影光源用于產(chǎn)生P偏振光，P偏振光入射到所述透明納 米膜上，所述透明納米膜對(duì)所述P偏振光的反射率不低于5%，所述P偏振光的入射角度為 42?72度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于：所述高折射率層選自Zn、Sn、Ti、 Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi元素的氧化物及其混合物，或5丨、41、21"、￥、〇6、1^元素 的氮化物、氮氧化物及其混合物中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于：所述低折射率層選自Si02、Al20 3 及其混合物中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于：所述P偏振光的入射角度為 55?70度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于：所述內(nèi)玻璃板和外玻璃板與所 述中間膜片的折射率差不大于〇. 05。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于：所述透明納米膜對(duì)所述P偏振 光的反射率高于10%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于：所述透明納米膜包括一個(gè)高折 射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，其中高折射率層的幾何厚度為50?100nm，低折射率層的 幾何厚度為80?120nm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于：所述透明納米膜包括兩個(gè)高折 射率層/低折射率層的疊層結(jié)構(gòu)，即從內(nèi)玻璃板表面向外依次沉積第一高折射率層、第一 低折射率層、第二高折射率層和第二低折射率層，第一高折射率層的幾何厚度為5?35nm， 第一低折射率層的幾何厚度為5?35nm，第二高折射率層的幾何厚度為20?50nm，第二低 折射率層的幾何厚度為80?130nm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于：在所述高折射率層/低折射率 層的疊層結(jié)構(gòu)中，高折射率層或低折射率層還包括多個(gè)子層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于：高折射率層中靠近內(nèi)玻璃的子 層的折射率低于遠(yuǎn)離內(nèi)玻璃的子層的折射率。
【文檔編號(hào)】B32B17/06GK104267498SQ201410540045
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】曾東, 袁軍林, 福原康太, 張朋輝, 林柱, 盧國(guó)水, 彭穎昊 申請(qǐng)人:福耀玻璃工業(yè)集團(tuán)股份有限公司