CN114643837A - 用于抬头显示的隔音夹层玻璃及抬头显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于抬头显示的隔音夹层玻璃及抬头显示系统。所述隔音夹层玻璃包括两个弯曲玻璃板和夹持在两个弯曲玻璃板之间的中间层，中间层包括第一树脂层、第二树脂层和夹持在第一树脂层和第二树脂层之间的隔音层，中间层为楔形结构且包括顶端和与顶端相对的底端，顶端的厚度大于底端的厚度；第一树脂层和第二树脂层中至少有一个是楔形结构，第二树脂层包括子底端，子底端为底端的一部分，且第二树脂层在距离其子底端为600mm内的区域的厚度小于0.3mm。本发明所提供的用于抬头显示的隔音夹层玻璃及抬头显示系统，能够在满足隔音效果的同时改善抬头显示质量，保证抬头显示效果的要求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车玻璃领域，尤其涉及一种用于抬头显示(HUD)的隔音夹层玻璃及抬头显示系统。
背景技术
汽车上越来越多地配置有抬头显示(HUD，Head Up Display)系统，用于将重要的行车信息例如速度、发动机转数、油耗、胎压、导航以及外接智能设备的信息实时地显示在前挡风玻璃上驾驶员的视野中，这样使得驾驶员不必低头，就可以看到行车信息，从而避免分散对前方道路的注意力，能够极大地增强行车安全和改进驾驶体验。
汽车前挡风玻璃均为夹层玻璃，通常由至少两片具有一定曲率的弯曲玻璃板中间夹设热塑性聚合物膜片(如聚乙烯醇缩丁醛即PVB)构成，抬头显示系统的投影光源发出的光经过夹层玻璃与空气接触的两个表面时会发生反射，两个表面上的反射影像会产生偏移从而形成两个相互干扰的重影，这极大地限制了投影显示图像的清晰度。为解决上述抬头显示系统的重影问题，专利US5013134、DE19535053A1、US20020008926A1等采用楔形的聚合物膜片作为夹层玻璃的中间层，使得夹层玻璃的厚度呈楔形变化，从而使驾驶员看到的两个表面上的反射影像基本重合，最终大幅度地消除重影问题。
近年来，要求抬头显示的显示内容越来越多、显示区域越来越大以及显示颜色全彩化，传统的楔形聚合物膜片作为夹层玻璃的中间层已经逐渐不能满足这些需求，也无法满足增强现实抬头显示(AR-HUD)的动态显示需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于抬头显示的隔音夹层玻璃，能够在满足隔音效果的同时改善抬头显示质量，保证抬头显示效果。
本发明提供一种用于抬头显示的隔音夹层玻璃，包括两个弯曲玻璃板和夹持在两个弯曲玻璃板之间的中间层，所述中间层为楔形结构且包括顶端和与所述顶端相对的底端，所述中间层的顶端的厚度大于所述中间层的底端的厚度，其特征在于，所述中间层包括第一树脂层、第二树脂层和夹持在所述第一树脂层和第二树脂层之间的隔音层；所述第二树脂层包括子底端，所述子底端为所述底端的一部分；
所述第一树脂层和第二树脂层中的至少一个为楔形结构，所述第二树脂层在距离所述子底端为600mm内的区域的厚度小于0.3mm。
其中，所述第二树脂层在距离所述子底端为600mm内的区域的厚度小于或等于0.28mm。
其中，所述第二树脂层在距离所述子底端为600mm内的区域的厚度小于或等于0.25mm。
其中，所述第二树脂层还包括子顶端，所述子顶端为所述顶端的一部分，所述第二树脂层为厚度相等的矩形结构，或者，所述第二树脂层为楔形结构且所述第二树脂层的子顶端的厚度大于所述子底端的厚度。
其中，所述第二树脂层还包括子顶端，所述子顶端为所述顶端的一部分，所述第二树脂层为楔形结构且所述子顶端的厚度小于所述子底端的厚度。
其中，所述第二树脂层的厚度小于0.3mm；或者，小于或等于0.28mm；或者，小于或等于0.25mm。
其中，所述第一树脂层为楔形结构，其包括子底端和子顶端，所述第一树脂层的子顶端的厚度大于所述第一树脂层的子底端的厚度，所述第一树脂层的子底端的厚度大于或等于0.6mm。
其中，所述第一树脂层为具有第一楔角的楔形结构，所述第二树脂层为具有第二楔角的楔形结构，所述第一楔角是所述第二楔角的至少2倍。
其中，所述隔音层为厚度相等的矩形结构，或为具有第三楔角的楔形结构，所述第三楔角小于或等于0.15mard。
其中，所述第一楔角和/或所述第二楔角为恒定的或可变的。
其中，所述隔音层的硬度小于所述第一树脂层和所述第二树脂层的硬度。
其中，所述隔音层包括依次层叠设置的第一外层、芯层和第二外层，所述第一外层和第二外层为添加有增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛，所述芯层为聚乙烯醇缩丁醛或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
其中，所述隔音夹层玻璃在距离所述中间层的底端为600mm内的区域具有至少一个抬头显示区域，所述抬头显示区域的屈光度小于或等于150mdpt。
其中，在至少一个弯曲玻璃板的至少一个表面上设置有透明导电层或减反射层。
本发明实施例还提供一种抬头显示系统，包括投影光源，所述投影光源用于产生包括显示信息的光束，其特征在于，还包括所述的隔音夹层玻璃，所述隔音夹层玻璃上设有至少一个抬头显示区域，所述光束以50°～75°的入射角入射所述抬头显示区域。
综上所述，本发明所述的用于抬头显示的隔音夹层玻璃将中间层设置为第一树脂层、隔音层和第二树脂层依次层叠的多层结构，且第二树脂层在距离其子底端为600mm内的区域的厚度小于0.3mm，使得隔音夹层玻璃在满足隔音效果的同时改善抬头显示质量，保证抬头显示效果；而且，所述第二树脂层厚度较薄，与所述第一树脂层形成非对称厚度设置，可以减小因挤压工艺生产中间层时可能在隔音层表面产生压痕等缺陷，进而提高抬头显示图像质量，甚至满足AR-HUD的动态显示需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的隔音夹层玻璃的剖面图；
图2为图1所示隔音夹层玻璃的中间层的放大剖面图；
图3为本发明另一实施例提供的隔音夹层玻璃的中间层的剖面图；
图4为本发明提供的隔音夹层玻璃具有抬头显示区域的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明提供一种用于抬头显示的隔音夹层玻璃100，包括两个弯曲玻璃板和夹持在两个弯曲玻璃板之间的中间层30，本实施例中，两个弯曲玻璃分别为内玻璃板10和外玻璃板20。所述中间层30包括第一树脂层31、第二树脂层32和夹持在所述第一树脂层31和第二树脂层32之间的隔音层33。所述中间层30为楔形结构且包括顶端34和与所述顶端34相对的底端35，所述顶端34的厚度大于所述底端35的厚度。所述第一树脂层31和第二树脂层32中至少有一个是楔形结构，所述第二树脂层32包括子底端322，所述子底端322为所述底端35的一部分，且所述第二树脂层32距离所述子底端322为600mm内的区域的厚度小于0.3mm。
本实施例中，通过将中间层30设置为楔形结构，顶端34的厚度大于底端35的厚度，使得投射到隔音夹层玻璃100上的图像不会发生重影。同时，第一树脂层31和第二树脂层32中至少有一个是楔形结构且第二树脂层32在高度方向上距离其子底端322为600mm内的区域的厚度小于0.3mm，可以使得隔音夹层玻璃100在满足隔音效果的同时改善抬头显示质量，例如增大抬头显示区域的面积、容纳更丰富的显示内容甚至实现显示颜色全彩化，即可以提升整体显示效果。
需要说明的是，在所述隔音夹层玻璃使用时，比如用作汽车玻璃时，所述顶端34对应所述隔音夹层玻璃安装至车辆上时的顶部，所述底端35对应所述隔音夹层玻璃安装至车辆上时的底部。所述底端35到所述顶端34的方向为高度方向，所述第一树脂层31、第二树脂层32及隔音层33层叠的方向为厚度方向；所述第二树脂层32在距离其子底端322为600mm内的区域是指在所述高度方向上的距离，而厚度小于0.3mm是指所述的厚度方向上的厚度。如果所述第二树脂层32为厚度相等的矩形结构，所述第二树脂层32在距离其子底端322为600mm内的区域的厚度是不变的，则其厚度小于0.3mm；如果所述第二树脂层32为楔形结构，所述第二树脂层32在距离其子底端322为600mm内的区域的厚度是变化的，则可以理解为该区域的最大厚度小于0.3mm。
具体的，请参阅图1，在所述高度方向上，所述内玻璃板10和外玻璃板20厚度均匀。内玻璃板10包括第一表面101和第二表面102，外玻璃板20包括第三表面201和第四表面202。第二表面102和第三表面201与中间层30相对两个表面贴合，将中间层30夹持在内玻璃板10和外玻璃板20之间，也可以理解为内玻璃板10、中间层20和外玻璃板20层叠设置。其中，第二表面102与第三表面201不平行，隔音夹层玻璃100的截面为楔形。
请一并参阅图2，所述中间层30为多层结构，也可以理解为第一树脂层31、隔音层33和第二树脂层32依次层叠设置。第一树脂层31贴合在外玻璃板20的第三表面201，第二树脂层32贴合在内玻璃板10的第二表面102，隔音层33夹在第一树脂层31和第二树脂层32之间。可以理解的是，本发明也可以设置第一树脂层31贴合在内玻璃板10的第二表面102，第二树脂层32贴合在外玻璃板20的第三表面201。
本实施例中，第一树脂层31包括第一子顶端311和第一子底端312，第二树脂层32包括第二子顶端321和第二子底端322，隔音层33包括第三子顶端331和第三子底端332。其中，第一子顶端311、第二子顶端321和第三子顶端331构成所述中间层30的顶端34，第一子底端312、第二子底端322和第三子底端332构成所述中间层30的底端35，第一子底端312、第二子底端322和第三子底端332可以构成平面的底端也可以是构成曲面的底端，第一子顶端311、第二子顶端321和第三子顶端331可以构成平面的顶端也可以是构成曲面的顶端，根据实际需要设置，本发明不做限定；而中间层30的底端也不限定只有第一子底端312、第二子底端322和第三子底端332；中间层30的顶端也不限定只有第一子顶端311、第二子顶端321和第三子顶端331。所述中间层30的顶端34的厚度大于所述底端35的厚度，本实施例中中间层30的截面为楔形。需要说明的是，所述的顶端34和底端35是指中间层30在高度方向的两个边缘的端部，该端部也可以理解为端面，端部厚度尺寸也可以理解为该端面在厚度方向的尺寸。所述第一树脂层31的第一子顶端311和第一子底端312，所述第二树脂层32的第二子顶端321和第二子底端322都与所述中间层30的顶端和底端一样，如果截面为楔形，第一子顶端311和第一子底端312以及第二子顶端321和第二子底端322也可以理解为端面，端部厚度尺寸也可以理解为该端面在厚度方向的尺寸。
进一步的，所述第一树脂层为楔形结构，其包括子底端和子顶端，所述第一树脂层的子底端的厚度大于或等于0.6mm。具体的，请继续参阅图2，所述第一树脂层31为楔形结构，其截面呈楔形，所述子底端即所述第一子底端312，所述子顶端即所述第一子顶端311。所述第一树脂层31的第一子顶端311的厚度大于第一子底端312的厚度，所述第一树脂层31的子底端312的厚度大于或等于0.6mm。其中，所述厚度是指所述厚度方向上的尺寸。这样可以保证中间层30具有一定的总厚度，使中间层30具有一定的防止形变性能，防止隔音夹层玻璃100发生光学形变。而且，所述第二树脂层厚度较薄，与所述第一树脂层形成非对称厚度设置，可以减小因挤压工艺生产中间层时可能在隔音层表面产生压痕等缺陷，进而提高抬头显示图像质量，甚至满足AR-HUD的动态显示需求。
进一步的，所述第二树脂层32还包括子顶端，所述子顶端为所述顶端34的一部分，所述第二树脂层32为厚度相等的矩形结构，或者，所述第二树脂层32为楔形结构且子顶端的厚度大于所述子底端的厚度。
本实施例中，所述第二树脂层32为楔形结构且子顶端的厚度大于所述子底端的厚度。其中子顶端即为第二子顶端321，子底端即第二子底端322。第二子顶端321的厚度大于第二子底端322的厚度，所述第二树脂层32为楔形结构。在其它实施例中，所述第二树脂层32为整体厚度相等的矩形结构，第二树脂层32的第二子顶端321的厚度与第二子底端322的厚度相等。
在另一种实施方式中，所述第二树脂层32在距离所述子底端322为600mm内的区域的厚度小于或等于0.28mm。
在另一种实施方式中，所述第二树脂层32在距离所述子底端322为600mm内的区域的厚度小于或等于0.25mm，甚至小于或等于0.2mm，更甚至小于或等于0.15mm。
在本实施例中，所述第二树脂层32为楔形结构，第二子顶端321的厚度大于第二子底端322的厚度，所述第二树脂层32的最大厚度也就是第二子顶端321的厚度。进一步的，第二子顶端321的厚度小于0.3mm；所述第二子顶端321的厚度小于或等于0.28mm；或者，小于或等于0.25mm。在本实施例中，所述第二树脂层32的第二子顶端321的厚度为0.25mm，也就是说，第二树脂层32的最大厚度为0.25mm。
进一步的，所述隔音层33为厚度相等的矩形结构，或者，所述隔音层33为楔形结构。请继续参阅图2，本实施例中，所述隔音层33为厚度相等的矩形结构，第三子顶端331的厚度与第三子底端332的厚度相同。在其它实施例中，所述隔音层33为具有第三楔角的楔形结构，第三子顶端331的厚度可以大于第三子底端332，所述第三楔角小于或等于0.15mard，可以防止隔音夹层玻璃产生双像。
更进一步地，所述隔音层33的硬度小于所述第一树脂层31和所述第二树脂层32的硬度。也就是说，位于隔音层33两侧的第一树脂层31和第二树脂层32具有较高硬度。这样较高硬度的第一树脂层31和第二树脂层32对较低硬度的隔音层33具有支撑作用，且具有较高的形变保持性，能够有效防止中间层30发生形变。
本实施例中，所述隔音层33可以为单层，也可以包括依次层叠设置的第一外层、芯层和第二外层(图未示)，所述第一外层和第二外层为添加有增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛，芯层为聚乙烯醇缩丁醛或聚对苯二甲酸乙二醇酯。本实施例中，芯层为聚乙烯醇缩丁醛。所述隔音层33采用多层设置，可以使隔音性能更好，适用于更薄的弯曲玻璃板。
进一步地，所述第一树脂层31为具有第一楔角A的楔形结构，所述第二树脂层32为具有第二楔角B的楔形结构，所述第一楔角A是第二楔角B的至少2倍。
进一步的，所述第一楔角A和/或所述第二楔角B为恒定的或可变的。其中可变包括线性可变或非线性可变，可变的所述第一楔角A和所述第二楔角B能够提高抬头显示图像质量，满足AR-HUD的动态显示需求。
请参阅图4，进一步的，所述隔音夹层玻璃100在距离所述中间层30的底端35距离为600mm内的区域具有至少一个抬头显示区域200，所述抬头显示区域200的屈光度小于或等于150mdpt，进一步可以提高抬头显示图像的显示质量。本实施例中优选小于或等于100mdpt，更优选小于或等于75mdpt。其中屈光度是指夹层玻璃的最大允许的光畸变值，可以通过莫尔条纹法测量夹层玻璃处于装车角度的倾斜姿态下的光畸变的结果。在本发明中，L1为抬头显示区域200的顶边与所述中间层30的底端35之间在高度方向上的距离，L1最大可以为600mm。
在至少一个弯曲玻璃板的至少一个表面上设置有透明导电层或减反射层。本实施例中，所述内玻璃板10的第一表面101、第二表面102和/或所述外玻璃板20的第三表面201上设有所述透明导电层，所述内玻璃板10的第一表面101上设有减反射层。
所述透明导电层包括金属层、金属合金层或金属氧化物层，用于电加热以除霜除雾、日光控制以防晒或遮阳、低辐射以保持冬暖夏凉等。所述金属层可以选用金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)或钼(Mo)；所述金属合金层可以选用银合金，例如银铜合金、银铟合金等；所述金属氧化物层可以选用铟锡氧化物(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺锑氧化锡(ATO)等。
所述减反射层包括交替层叠的多个高折射率层和低折射率层，用于减少对可见光的反射。
请参阅图3，在本发明第二实施例中，与上述实施例不同的是，所述第二树脂层32为楔形结构且所述子顶端的厚度小于所述子底端的厚度，也就是说，第二子顶端321的厚度小于第二子底端322的厚度，实际上可以理解为所述第二树脂层32为上薄下厚的反楔形，与所述第一树脂层形成非对称结构设置，能够避免在隔音夹层玻璃的生产过程中产生气泡等工艺问题。这种第二树脂层32为反楔形的隔音夹层玻璃100能够满足更大显示面积的抬头显示需求，且可以提高抬头显示图像质量，满足AR-HUD的动态显示需求；同时，在保证中间层30特别是在HUD显示区域不产生光学形变的同时，能够更好地保持整体结构稳定性，避免在隔音夹层玻璃的生产过程中产生气泡等工艺问题。
更进一步地，本实施例中，所述第一树脂层31为楔形结构，且第一子顶端311的厚度大于第一子底端312的厚度。
所述第二树脂层32在距离所述第二子底端322为600mm内的区域的厚度小于0.3mm；或者，小于或等于0.28mm；或者，小于或等于0.25mm。
可选地，所述第二树脂层32的第二子顶端321的厚度小于或等于0.2mm；或者，小于或等于0.15mm。
其中第一树脂层31和第二树脂层32材料为聚乙烯醇缩丁醛，隔音层33材料包括添加有增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛。在聚乙烯醇缩丁醛中添加增塑剂会减小硬度，因而，本实施例中，隔音层33的硬度小于第一树脂层31和第二树脂层32。较高硬度的第一树脂层31和第二树脂层32对较低硬度的隔音层33具有支撑作用，且具有较高的形变保持性，能够有效防止中间层30发生形变。
本发明实施例中还提供一种抬头显示系统，包括投影光源，所述投影光源用于产生包括显示信息的光束，其还包括以上任一实施例所述的隔音夹层玻璃，所述隔音夹层玻璃上设有至少一个抬头显示区域200，所述投影光源发射的光束以50°～75°的入射角入射所述抬头显示区域。所述抬头显示系统包括的所述的隔音夹层玻璃可以保证抬头显示效果，满足增强现实抬头显示(AR-HUD)的动态显示需求。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (15)
1.一种用于抬头显示的隔音夹层玻璃，包括两个弯曲玻璃板和夹持在两个弯曲玻璃板之间的中间层，所述中间层为楔形结构且包括顶端和与所述顶端相对的底端，所述中间层的顶端的厚度大于所述中间层的底端的厚度，其特征在于，所述中间层包括第一树脂层、第二树脂层和夹持在所述第一树脂层和第二树脂层之间的隔音层；所述第二树脂层包括子底端，所述子底端为所述底端的一部分；
所述第一树脂层和第二树脂层中的至少一个为楔形结构，所述第二树脂层在距离所述子底端为600mm内的区域的厚度小于0.3mm。
2.根据权利要求1所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述第二树脂层在距离所述子底端为600mm内的区域的厚度小于或等于0.28mm。
3.根据权利要求1所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述第二树脂层在距离所述子底端为600mm内的区域的厚度小于或等于0.25mm。
4.根据权利要求1所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述第二树脂层还包括子顶端，所述子顶端为所述顶端的一部分，所述第二树脂层为厚度相等的矩形结构，或者，所述第二树脂层为楔形结构且所述第二树脂层的子顶端的厚度大于所述子底端的厚度。
5.根据权利要求1所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述第二树脂层还包括子顶端，所述子顶端为所述顶端的一部分，所述第二树脂层为楔形结构且所述子顶端的厚度小于所述子底端的厚度。
6.根据权利要求1所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述第二树脂层的厚度小于0.3mm；或者，小于或等于0.28mm；或者，小于或等于0.25mm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述第一树脂层为楔形结构，其包括子底端和子顶端，所述第一树脂层的子顶端的厚度大于所述第一树脂层的子底端的厚度，所述第一树脂层的子底端的厚度大于或等于0.6mm。
8.根据权利要求1-6任一项所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述第一树脂层为具有第一楔角的楔形结构，所述第二树脂层为具有第二楔角的楔形结构，所述第一楔角是所述第二楔角的至少2倍。
9.根据权利要求8所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述隔音层为厚度相等的矩形结构，或为具有第三楔角的楔形结构，所述第三楔角小于或等于0.15mard。
10.根据权利要求8所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述第一楔角和/或所述第二楔角为恒定的或可变的。
11.根据权利要求1所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述隔音层的硬度小于所述第一树脂层和所述第二树脂层的硬度。
12.根据权利要求11所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述隔音层包括依次层叠设置的第一外层、芯层和第二外层，所述第一外层和第二外层为添加有增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛，所述芯层为聚乙烯醇缩丁醛或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
13.根据权利要求1所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，所述隔音夹层玻璃在距离所述中间层的底端为600mm内的区域具有至少一个抬头显示区域，所述抬头显示区域的屈光度小于或等于150mdpt。
14.根据权利要求1所述的隔音夹层玻璃，其特征在于，在至少一个弯曲玻璃板的至少一个表面上设置有透明导电层或减反射层。
15.一种抬头显示系统，包括投影光源，所述投影光源用于产生包括显示信息的光束，其特征在于，还包括如权利要求1-14任意一项所述的隔音夹层玻璃，所述隔音夹层玻璃上设有至少一个抬头显示区域，所述光束以50°～75°的入射角入射所述抬头显示区域。
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