用于投影装置的复合玻璃板的制作方法

文档序号:36425589发布日期:2023-12-20 20:17阅读:74来源:国知局
用于投影装置的复合玻璃板的制作方法
用于投影装置的复合玻璃板
1.本发明涉及一种复合玻璃板,其特别是用于投影装置,以及涉及其制造和用途

2.现今,在交通工具和飞机中经常使用平视显示器
(hud)。
在此,
hud
的工作原理通过使用成像单元来进行,所述成像单元借助于光学模块和投影面来投影图像,该图像被驾驶员感知为虚拟图像

当该图像例如被反射到作为投影面的交通工具挡风玻璃上时,可以为用户显示重要信息,这显著改善了交通安全

3.上述平视显示器存在投影图像在挡风玻璃的两个表面上反射的问题

由此,驾驶员不仅仅感知到所需的主要图像,其由挡风玻璃内部空间侧表面上的反射引起
(
初级反射
)。
驾驶员还感知到轻微偏移的通常强度较弱的次要图像,其由挡风玻璃外侧表面的反射引起
(
二次反射
)。
后者通常也被称为重影
(“鬼影或鬼影图像”)。
这个问题通常通过用有意选择的角度彼此布置反射表面,使得主要图像和重影叠加,由此重影不再干扰性地显眼来解决

4.由于与
p
偏振相比更好的挡风玻璃反射特性,平视显示投影仪的辐射通常基本上是s偏振的

但是,如果驾驶员佩戴只透射
p
偏振光的偏振选择性太阳镜,那么他就几乎不能感知到或根本不能感知到
hud
图像

因此需要与偏振选择性太阳镜兼容的
hud
投影装置

因此,在这种情况下,该问题的一个解决方案是使用采用
p
偏振光的投影装置

5.de102014220189a1
公开了一种平视显示投影装置,其用
p
偏振辐射来运行,以产生平视显示图像

由于入射角通常接近布儒斯特角,因此
p
偏振辐射仅在微小程度上被玻璃表面反射,因此挡风玻璃具有可以向着驾驶员方向反射
p
偏振辐射的反射结构

建议将厚度为
5nm

9nm
的单个金属层,例如由银或铝制成的,作为反射结构,将其施加在内玻璃板的背向汽车内部空间的外侧上

6.在
wo2021/145387a1
中同样描述了一种用于挡风玻璃的平视显示系统,其用
p
偏振辐射运行

该系统具有一个具有
p
偏振辐射的光源和一个可以向着驾驶员方向反射
p
偏振辐射的反射元件,其中
p
偏振光在内玻璃板内侧上的入射角被选择在
42

72
°
之间,以产生与所出现的次要图像
(
重影
)
相比尽可能明亮的主要图像

反射元件可以是布置在挡风玻璃的透明区域中的膜或涂层

7.wo2021/209201a1
描述了一种用于复合玻璃板平视显示器的投影装置,其具有
p
偏振辐射,其中,为了实现所需的
(
主要图像
)
对不需要的反射
(
次要图像
/
重影
)
的较高对比度,在内部空间侧表面上施加了一个光学高折射涂层,虽然通过该涂层提高了内部空间侧表面的总反射率,但与所需的主要图像相比,在
p
偏振辐射的情况下,重影显现得较少

在此,
hud
反射层位于复合玻璃板内被保护在外玻璃板与内玻璃板之间免受环境影响

8.在设计基于平视显示技术的显示器时,还必须确保投影仪具有相应高的功率,以便投影的图像具有足够的亮度,特别是在日光入射下并且易于被观察者识别

这需要一定尺寸的投影仪并伴随着相应的电流消耗

9.在
de1 02009020824a1
中公开了一种具有虚拟图像系统的挡风玻璃

在此,图像显示设备
(
投影仪
)
对准一个反射区域,该反射区域本身由不透光的反射层形成或者布置在不透光的背景之前

该反射层布置在内玻璃板的面向交通工具内部空间的面上

由此可以以
高对比度识别反射图像

然而,反射层未受到免受外部有害影响的保护

10.us 2009/0295681
描述了一种图像显示系统,其中光源的辐射在内玻璃板的内侧
(
表面
)
上被反射,并可通过在空间上重叠在后面,例如布置在外玻璃板的外侧或内侧上或在内玻璃板的外侧上的哑光涂层,例如陶瓷黑色印刷物,来避免重影

替代地,描述了辐射在高光泽黑色膜上的反射,该膜朝向内部空间布置在内玻璃板上

为了改善复合玻璃板的外观,然后将该高光泽黑色膜完全布置在与覆盖印刷物的重叠区域中

11.jp h 6279071a
也致力于改善复合玻璃板外观的目的,其描述了在与陶瓷黑色遮蔽印刷物的重叠区域中布置一个全息图元件

为了保护该全息图元件,将它布置在复合玻璃板内部中在外玻璃板与内玻璃板之间

12.wo2020/0333593a1
描述了一种挡风玻璃,其在外玻璃板的外侧上具有复杂制成的纳米结构化的抗反射涂层,对典型的物理和化学环境影响具有良好的耐久性

除了在外玻璃板上的涂层之外,纳米结构化的抗反射涂层也可以施加在内玻璃板的内侧表面上,那么在这种情况下
ir
反射涂层也形成为并用作可见光的反射表面,以生成
hud
图像,即实现或增加其可见性

在该描述的实施方式中,内侧的抗反射涂层施加在
ir
反射涂层上并且可以保护它免受环境影响

防水氧化铝涂层也可以施加在纳米结构化的抗反射涂层上

13.本发明的目的是提供一种改进的用于投影装置的复合玻璃板,特别是基于平视显示技术的投影装置的复合玻璃板,用它可以避免所描述的缺点

在此,该复合玻璃板应该能够使所产生的图像即使在逆光的情况下也具有良好的对比度并且能耗低,以及能够与也使用
p
偏振光的投影装置一起运行

此外,复合玻璃板的用于图像生成
(
例如通过反射
)
的元件应该特别受到保护免受外部影响

此外,根据本发明的复合玻璃板和可用其实现的投影装置应该能够简单且成本有利地制造

另一目的是保护的可更新性和具有根据本发明的投影装置的交通工具的任选可能的改装性

14.根据本发明,所述目的通过根据权利要求1的复合玻璃板以及根据权利要求
12
的投影装置得以实现

优选实施方式由从属权利要求获悉

15.根据本发明,提供了一种复合玻璃板,特别是用于投影装置,其至少包括外玻璃板

热塑性中间层和内玻璃板以及功能层元件,其中外玻璃板具有背向热塑性中间层的外侧i和面向热塑性中间层的内侧
ii
,并且内玻璃板具有面向热塑性中间层的外侧
iii
和背向热塑性中间层的内侧
iv
,其中所述功能层元件是反射层,优选是反射涂覆的或无涂层的反射聚合物膜,或是有源成像元件,并且布置在内玻璃板的内侧
iv
上并且适用于发射光,特别是
p
偏振光,其中功能层元件本身是不透明的或在从内玻璃板的内侧
iv
出发透过复合玻璃板透视时在空间上布置在不透明背景之前,并且至少在功能层元件上布置疏水薄膜

16.根据本发明,功能层元件,例如优选反射层,平面布置在内玻璃板的内侧
iv
上,即,换言之在内玻璃板的面向
(
交通工具
)
内部空间的面上

这具有以下优点,即在生成图像时,有利地在很大程度上不发生二次反射,例如在外玻璃板上的,并且可以避免重影图像的形成

此外,在这种布置的情况下,可以比布置在外玻璃板和内玻璃板之间更自由地选择反射层的位置,因为反射层不能被其他不透明层或元件例如遮蔽条遮掩

17.根据本发明,功能层元件本身是不透明的,即,基本上不透光形成的,或者,从内玻璃板的内侧出发,它在空间上布置在不透明的基本上不透光的背景之前

在本文中,不透明背景可以布置在外玻璃板的外侧或内侧上或在热塑性中间层内

已经表明,功能层元件,例
如实施为反射层的功能层元件,与不透明背景重叠能够以对不透明背景的高对比度实现良好的图像显示,使得它显得明亮并且因此也极好地可识别

18.当然,功能层元件也可以是本身不透明的并且在透过内玻璃板透视时在空间上仍然布置在不透明背景之前

在本发明的意义上,至少复合玻璃板的功能层元件布置在其中或在其前的区域是不透明的

如果功能层元件,即,例如反射层,布置在不透明背景之前,则它优选是透明的

19.表述“在透过复合玻璃板透视时”表示从内玻璃板的内侧出发,透过复合玻璃板看

在本发明的意义上,功能层元件的“在空间上在
......
之前”表示它在空间上被布置得比至少不透明背景更远离外玻璃板的外侧

根据本发明,不依赖于功能层元件是否直接施加在不透明背景上,在透过复合玻璃板透视时功能层元件基本上总是与不透明背景完全重叠

换言之,功能层元件,例如反射层,以内玻璃板的内侧开始,透过复合玻璃板处于透视状态,因此与不透明背景重叠

根据本发明的反射层与这种不透明背景的组合即使在外部太阳入射下和在使用弱光光源时也导致图像良好的可见度

即使在这些情况下,由光源产生的图像也显得明亮并且极好地可识别

在投影装置中使用根据本发明的复合玻璃板时,这能够降低光源的功率并因此降低能耗

20.根据本发明,此外有利地提供,在从内玻璃板的内侧
iv
出发在透过复合玻璃透视时,至少在功能层元件上布置疏水薄膜

21.换言之,至少在功能层元件的在空间上与内玻璃板的内侧
iv
相对的面上,疏水薄膜直接布置在其表面上并且相对于周围大气密封了用疏水薄膜涂覆的表面

因此,根据本发明,所提供的疏水薄膜,至少在功能层元件的区域中,形成复合玻璃板的朝向内部空间的外表面,并保护它,特别是功能层元件,有利地免受外部影响,特别是污垢

疏水薄膜是一种对例如液体



油脂和污垢的沉积物具有良好抵抗力的涂层,并且有利地特别容易清洁

例如,可以在被用户触摸时避免产生指纹

根据本发明合适的疏水薄膜及其实施方案和制造描述于例如
wo2005/084943、wo2007/012779

wo2010/079299


这种疏水涂层已经投入使用,例如,用在交通工具外玻璃板的外侧上

这样的疏水薄膜在该用途中具有两年或更长时间的良好使用寿命

通过该疏水涂层,装配玻璃上的水滴易于滑落,这在下雨时可以为驾驶员提供更好的透过挡风玻璃的视线

有利地,在复合玻璃板的内玻璃板的内侧
iv
上根据本发明使用疏水涂层导致该膜不直接暴露于天气或被刮水器摩擦,因此具有延长的使用寿命

然而,此外有利地,根据本发明的涂层也可以简单地更新

市场上也有用于制造根据本发明的疏水薄膜的合适溶液,其例如可以通过用布简单地以液态施加这种溶液来产生

22.本发明意义上的疏水表示所述膜具有一定的润湿特性,即水与表面的接触角大于
90
°

优选地,疏水薄膜也是疏油的,即表面和油之间的接触角大于
50
°

疏水薄膜适宜地是透明的并且完全不会损害具有功能层元件的装配玻璃上的透视,或发射的,即例如反射的光的通道或可感知性

23.在一个优选的实施方案中提供,疏水薄膜与水的接触角>
100
°
,优选>
110
°

用这种保护薄膜密封确保了表面具有特别好的防尘和防水性能,并且其相应地较少必须经常清洁

市场上可得到许多根据本发明合适的疏水涂层

特别地,它们是含氟有机化合物,例如其也描述于
de19848591


已知的疏水涂层例如是基于全氟聚醚或氟硅烷的产品

这些例如是以液态施加的层,例如通过喷涂

浸涂和流涂,或通过借助于布施加

这些涂层的一个
特别的优点在于疏水薄膜易于更新

24.在根据本发明的复合玻璃板的一个实施方案中提供,疏水薄膜被施加在功能层元件上并且还被额外施加在内玻璃板的未被其覆盖的内侧
iv


换言之,疏水薄膜在整个面上形成外表面和朝向内部空间
(
例如交通工具内部空间
)
的在整个面上的密封

这具有同样在整个面上提供疏水薄膜的与之相关的防水和防污性能的优点

此外,这种朝向内部空间的在整个面上的密封的制造可以简单

有效且成本有利地实现

25.根据本发明,术语“发射光”表示光,特别也是
p
偏振光,被功能层元件反射,或者替代地,功能层元件本身被设计为有源光源
(
图像显示设备
)
并且发射光,例如优选
p-偏振光

功能层元件因此可以设计为反射层

然而,替代地,功能层元件也可以设计为光源,和有源成像元件,如层状的,即设计有非常低的安装高度
(
平坦的

薄的
)

lcd

oled
显示器

根据本发明包括的是,多个相同或不同的第一功能层元件也可以彼此直接相邻地或在空间上分开地,
(
不重叠地
)
布置在内玻璃板的内侧上

26.根据本发明,反射层优选包含至少一种选自下述的金属:铝





































金或其混合合金

反射层可以独立于此地或附加地包含氧化硅

27.在本发明的一个特别的实施方式中,反射层是包含薄层堆叠的涂层,即薄的单层的层序列

该薄层堆叠包含一个或多个基于银的导电层

所述基于银的导电层赋予反射涂层基本的反射性能以及此外
ir
反射效果和导电性

导电层优选含有至少
90
重量%的银,特别优选至少
99
重量%的银,非常特别优选至少
99.9
重量%的银

银层可以具有掺杂物,例如钯



铜或铝

基于银的材料特别适合反射
p
偏振光

已证实,在反射
p
偏振光时,在反射层中使用银特别有利

该涂层的厚度为
5m

50m
,优选8μm至
25
μ
m。
28.如果反射层形成为涂层,则其优选通过物理气相沉积
(pvd)
,特别优选通过阴极溅射
(“溅射”)
并且非常特别优选通过磁场辅助的阴极溅射
(“磁控溅射”)
直接施加到内玻璃板的内侧
iv


然而,原则上,该涂层例如也可以借助于化学气相沉积
(cvd)
,例如等离子体辅助的气相沉积
(pecvd)
,通过蒸镀或通过原子层沉积
(atomic layer deposition

ald)
来施加

29.反射层也可以形成为反射光

优选
p-偏振光的反射膜

反射层可以是具有反射涂层的载体膜或无涂层的反射聚合物膜

反射涂层优选包括至少一个基于金属的层和
/
或具有交替折射率的介电层序列

所述基于金属的层优选包含银和
/
或铝或由其组成

介电层例如可以基于氮化硅

氧化锌

氧化锡锌

硅-金属-混合氮化物如氮化硅锆

氧化锆

氧化铌

氧化铪

氧化钽

氧化钨或碳化硅形成

所提及的氧化物和氮化物可以以化学计量

化学计量不足或化学计量过量来沉积

它们可以具有掺杂物,例如铝



钛或硼

反射聚合物膜优选地包括介电聚合物层或由其组成

介电聚合物层优选包含聚对苯二甲酸乙二醇酯
(pet)。
如果反射层形成为反射膜,则其优选
30
μm至
300
μm,特别优选
50
μm至
200
μm,特别是
100
μm至
150
μm厚

30.如果它是经涂覆的反射膜,则同样可以采用涂覆方法
cvd

pvd
例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯
(pet)
来制造,即涂覆所述膜
(
载体膜
)。
替代地,功能层元件可以实施为反射涂覆的薄的玻璃层元件,例如借助于
cvd

pvd
方法,其可以借助于粘合薄膜施加并布置在内玻璃板的内侧
iv


借助于反射膜或单独的反射玻璃元件的实施方案还具有在需要时其可
以容易地更新的优点

在复合玻璃板的其他合适的实施方案中,任选也赋予了可改装性,例如对于交通工具中的挡风玻璃而言

31.在本发明的一个实施方式中,反射层是不含金属且反射具有
p
偏振的可见光辐射的反射膜

因此,所述聚合物膜具有固有反射性能

反射层例如可以被设计为基于彼此协同作用的棱镜和反射偏光器起作用的膜

该聚合物膜例如可以包括多个具有不同折射率的聚合物层片
(

)
,其中具有较高和较低折射率的层片交替布置

在这种情况下,反射作用特别是基于由交替的高折射聚合物层片和低折射聚合物层片引起的干涉效应

这种用于反射层的膜是商购可得的

32.术语
p
偏振光是指来自可见光谱范围的光,即,主要由具有
p
偏振的光组成
。p
偏振光优选具有
p
偏振
≥50


优选
≥70
%并且特别优选
≥90
%并且特别是大约
100
%的光分量

33.在根据本发明的一个实施方案中,不透明背景是不透明的遮蔽条,其局部地至少布置在内和
/
或外玻璃板的外侧
(i、iii)

/
或内侧
(ii、iv)
之一上

原则上,遮蔽条可以布置在外玻璃板的每一玻璃板侧上

在根据本发明的复合玻璃板的情况下,这优选施加在外玻璃板的内侧上,在那里它被保护免受外部影响

替代地或附加地,遮蔽条
(markierungsstreifen)
优选提供在内玻璃板的内侧
iv


换言之,然后将遮蔽条布置在内玻璃板的内侧
iv
和功能层元件之间

34.遮蔽条优选是由一个或多个层组成的涂层

然而,替代地,它也可以是插入到复合玻璃板中的不透明元件,例如膜

35.根据复合玻璃板的一个优选实施方案,遮蔽条由单层组成

这具有的优点是复合玻璃板的制造特别简单且成本有利,因为仅必须为遮蔽条形成一个层

36.除了在本发明意义上描述的作用方式之外,它还可以充当在安装状态下否则透过玻璃板可识别结构的遮蔽物

特别是在挡风玻璃的情况下,遮蔽条用于遮蔽用于将挡风玻璃粘合到交通工具车身中的胶珠

这意味着,它防止向外看到通常不规则施加的胶珠,从而产生和谐的挡风玻璃整体印象

另一方面,遮蔽条充当所用粘合材料的
uv
防护

持续被
uv
光照射损坏粘合材料,并且玻璃板与交通工具车身的连接会随着时间的推移而松动

在具有可电控功能层的玻璃板的情况下,遮蔽条例如也可以用于覆盖汇流条和
/
或连接元件

37.遮蔽条例如印刷在外玻璃板或内玻璃板上,特别是以丝网印刷方法

在此,印刷油墨透过细网眼织物印刷到玻璃质玻璃板上

在这种情况下,例如,用橡胶刮板将印刷油墨压过织物

所述织物具有印刷油墨可透过的区域和印刷油墨不可透过的区域,由此确定了印刷物的几何形状

因此,所述织物充当印刷物的模板

印刷油墨包含至少一种颜料和玻璃料,悬浮在液相
(
溶剂
)
例如水或有机溶剂如醇中

所述颜料通常是黑色颜料,例如颜料黑
(
炭黑
)、
苯胺黑

骨黑

氧化铁黑

尖晶石黑和
/
或石墨

38.在印刷油墨印刷之后,使玻璃质玻璃板经受温度处理,其中液相通过蒸发排出,玻璃质玻璃料熔化并与玻璃表面持久粘合

温度处理通常在
450℃

700℃
范围的温度下进行

颜料保留在由熔化的玻璃质玻璃料形成的玻璃基质中作为遮蔽条

该遮蔽条优选具有5μm至
50
μm的厚度,特别优选8μm至
25
μ
m。
39.如已经描述的,遮蔽条原则上可以布置在外玻璃板或内玻璃板的玻璃板每一侧上

在根据本发明的复合玻璃板的情况下,其优选施加在外玻璃板的内侧上,在那里它被保
护免受外部影响

另一个优选的实施方案提供,替代地或附加地,遮蔽条作为陶瓷黑色印刷物被布置在内玻璃板的内侧
iv
上,这尤其可以改善粘合层的施加和粘合的品质,特别是在将根据本发明的复合玻璃板例如安装到交通工具中时

换言之,不透明背景优选作为陶瓷黑色印刷物布置在内玻璃板的内侧
iv
上,至少在复合玻璃板的边缘区域中,例如作为环绕的边缘区域

玻璃板外边缘区域则保持没有其他涂层,特别是没有反射层和疏水薄膜

因此,提供用于粘合的区域,即邻接玻璃板边缘的区域,保持没有另外的涂层,如反射层和疏水薄膜,并且提供牢固且稳定的通过粘合的固定

40.替代地,遮蔽条是上色或着色的

优选黑色着色的热塑性复合膜,其优选是基于聚乙烯醇缩丁醛
(pvb)、
乙基乙酸乙烯酯
(eva)
或聚对苯二甲酸乙二醇酯
(pet)
形成的,优选
pvb。
复合膜的上色或着色在此可自由选择,但优选黑色

上色或着色的复合膜优选布置在外玻璃板和内玻璃板之间

上色或着色的热塑性复合膜优选具有
0.25mm

1mm
的厚度

上色或着色的复合膜优选在复合玻璃板表面的最多
50
%,特别优选最多
30
%上延伸

为了避免复合玻璃板中的厚度差异,优选在外玻璃板和内玻璃板之间布置另一透明热塑性复合膜,其在复合玻璃板表面的至少
50
%,优选至少
70
%上延伸

上色或着色的复合膜在复合玻璃板的表面平面中与透明热塑性复合玻璃板错开布置,使得它们不重叠或重合

41.遮蔽条也可以由局部着色或上色的热塑性复合膜提供

在这种情况下,反射层在空间上布置在热塑性复合膜的着色或上色区域前

复合膜的着色或上色优选在复合玻璃板表面的最大
50
%,特别优选最大
30
%上延伸

局部着色或上色的热塑性复合膜的剩余部分是透明的,即没有着色或上色地形成

局部着色或上色的热塑性复合膜优选在复合玻璃板的整个表面上延伸

将遮蔽条实施为着色或上色的热塑性复合膜或实施为局部着色或上色的热塑性复合膜简化了复合玻璃板的制造并改善了其稳定性

在不必预先涂覆外玻璃板或内玻璃板以产生不透明背景时,这是非常有利的

一方面,这提高了复合玻璃板的稳定性,并且此外改进了工艺效率

42.外玻璃板和内玻璃板优选包含或由玻璃组成,特别优选平板玻璃

浮法玻璃

石英玻璃

硼硅酸盐玻璃

钠钙玻璃

铝硅酸盐玻璃或透明塑料,优选刚性透明塑料,特别是聚乙烯,聚丙烯

聚碳酸酯

聚甲基丙烯酸甲酯

聚苯乙烯

聚酰胺

聚酯

聚氯乙烯和
/
或它们的混合物

43.外玻璃板和内玻璃板可以具有另外的本身已知的合适的涂层,例如抗反射涂层

不粘涂层

防刮涂层

光催化涂层

导电涂层或防晒涂层或低e涂层

44.各个玻璃板
(
外玻璃板和内玻璃板
)
的厚度可以宽泛地变化,并适应个别情况的要求

优选使用标准厚度为
0.5mm

5mm
并且优选为
1.0mm

2.5mm
的玻璃板

玻璃板的大小可以宽泛地变化,并取决于用途

45.复合玻璃板可以具有任意的三维形状

外玻璃板和内玻璃板优选没有阴影区,以便它们可以例如通过阴极溅射来涂覆

外玻璃板和内玻璃板优选是平的或者在空间的一个方向或多个方向上轻微或强烈地弯曲

46.根据本发明,外玻璃板和内玻璃板优选是透明的

在本发明的意义上,“透明”表示复合玻璃板的总透射率符合法律规定,例如对于挡风玻璃的法律规定
(
例如欧盟
ece-r43
的指导方针
)
,并且对于可见光而言,优选透射率超过
50
%,特别是超过
60
%,例如超过
70


因此,“透明内玻璃板”和“透明外玻璃板”意味着内玻璃板和外玻璃板如此透明,以至于透
过复合玻璃板的透视区域的透视满足所需用途
(
例如挡风玻璃
)
的法律规定

相应地,“不透明”表示透光率小于
10
%,优选小于5%,特别是0%

47.在本发明的意义上,“透明外玻璃板”和“透明内玻璃板”是指可以透过内玻璃板和外玻璃板透视

透明外玻璃板和透明内玻璃板的透光率优选为至少
55
%,特别优选至少
60
%,特别是至少
70


48.如果一个层是基于一种材料形成的,则该层主要由该材料构成,特别是除了可能的杂质或掺杂物之外基本上由该材料构成

49.热塑性中间层包含或由至少一种热塑性塑料组成,优选聚乙烯醇缩丁醛
(pvb)、
乙烯乙酸乙烯酯
(eva)

/
或聚氨酯
(pu)
或其共聚物或衍生物,任选地与聚对苯二甲酸乙二醇酯
(pet)
组合

然而,热塑性中间层也可以例如包含聚丙烯
(pp)、
聚丙烯酸酯

聚乙烯
(pe)、
聚碳酸酯
(pc)、
聚甲基丙烯酸甲酯

聚氯乙烯

聚乙酸酯树脂

浇注树脂

丙烯酸酯

氟化乙烯-丙烯

聚氟乙烯和
/
或乙烯-四氟乙烯,或其共聚物或混合物

50.热塑性中间层优选形成为至少一个热塑性复合膜并且包含或由聚乙烯醇缩丁醛
(pvb)
组成,特别优选包含或由聚乙烯醇缩丁醛
(pvb)
和本领域技术人员已知的添加剂,例如增塑剂组成

热塑性中间层优选包含至少一种增塑剂

增塑剂是使塑料更软

更韧

更柔和
/
或更有弹性的化学化合物

它们使塑料的热弹性范围移动到更低的温度,从而使塑料在使用温度范围内具有所需的更具弹性的性能

优选的增塑剂例如是羧酸酯,特别是难挥发的羧酸酯,油脂,油,软树脂和樟脑

51.基于
pvb
的热塑性中间层优选含有至少3重量%,优选至少5重量%,特别优选至少
20
重量%,还更优选至少
30
重量%,特别是至少
35
重量%的增塑剂

增塑剂包含例如三乙二醇双-(2-乙基己酸酯
)
或由其组成

52.热塑性中间层可由一个膜或由多于一个的膜形成

热塑性中间层可由一个或多个彼此平面叠置布置的热塑性膜形成,其中热塑性中间层的厚度优选为
0.25mm

1mm
,通常为
0.38mm

0.76mm。
53.热塑性中间层也可以是功能性热塑性中间层,特别是具有声阻尼性能的中间层

反射红外辐射的中间层

吸收红外辐射的中间层和
/
或吸收
uv
辐射的中间层

因此,热塑性中间层例如也可以是隐蔽可见光的窄带的带滤膜

54.在本发明的一个优选实施方案中,至少在外玻璃板的内侧
(ii)
与内玻璃板的外侧
(iii)
之间的复合玻璃板透视区域中布置第二功能层元件

换言之,第二功能层元件至少也在复合玻璃板的一个区域中延伸,该区域在透视下与不透明背景没有重叠,因此也具有不与第一功能层元件重叠的功能区域,并且这两个功能层元件有利地在它们的功能方面对彼此没有产生不利影响并且可以互补地使用

第二功能层元件也可以任选地在整个面上或局部受限地引入到复合玻璃板中

第二功能层元件例如可以是全息图
、p
极涂层

反射薄膜
、hud
层或有源显示器

55.hud
层是适合于将光源发射的图像投射到观察者例如驾驶员的视野中的反射层
。hud
层优选包括至少一种选自下述的金属:铝

























铂和钯或它们的混合物

56.在本发明的一个优选实施方式中,
hud
层是包含薄层堆叠的涂层,即薄的单层的层序列

该薄层堆叠包含一个或多个基于银的导电层

所述基于银的导电层赋予反射涂层基
本的反射性能以及此外
ir
反射效果和导电性

该导电层基于银形成

该导电层优选含有至少
90
重量%的银,特别优选至少
99
重量%的银,非常特别优选至少
99.9
重量%的银

银层可以具有掺杂物,例如钯



铜或铝

基于银的材料特别适合反射
p
偏振光

已证实,在反射
p
偏振光时,使用银特别有利

该涂层的厚度为5μm至
50
μm,优选8μm至
25
μ
m。
57.如果
hud
层形成为涂层,则其优选通过物理气相沉积
(pvd)
,特别优选通过阴极溅射
(“溅射”)
并且非常特别优选通过磁场辅助的阴极溅射
(“磁控溅射”)
施加在内玻璃板或外玻璃板上

然而,原则上,该涂层例如也可以借助于化学气相沉积
(cvd)
,例如等离子体辅助的气相沉积
(pecvd)
,通过蒸镀或通过原子层沉积
(atomic layer deposition

ald)
来施加

在层压之前将该涂层施加到玻璃板上

58.hud
层也可以形成为反射
p-偏振光的反射膜
。hud
层可以是具有反射涂层的载体膜或是反射聚合物膜

反射涂层优选包括至少一个基于金属的层和
/
或具有交替折射率的介电层序列

所述基于金属的层优选包含银和
/
或铝或由其组成

介电层例如可以基于氮化硅

氧化锌

氧化锡锌

硅-金属-混合氮化物如氮化硅锆

氧化锆

氧化铌

氧化铪

氧化钽或碳化硅形成

所提及的氧化物和氮化物可以以化学计量

化学计量不足或化学计量过量来沉积

它们可以具有掺杂物,例如铝



钛或硼

反射聚合物膜优选地包括介电聚合物层或由其组成

介电聚合物层优选包含
pet。
如果
hud
层形成为反射膜,则其优选
30
μm至
300
μm,特别优选
50
μm至
200
μm,特别是
100
μm至
150
μm厚

59.如果是经涂覆的反射膜,同样可以采用涂覆方法
cvd

pvd
来制造

60.根据另一优选实施方案,
hud
层形成为反射膜并且布置在热塑性中间层内

这种布置的优点是,
hud
层不必借助于薄层技术
(
例如
cvd

pvd)
施加到外玻璃板或内玻璃板上

由此,使用
hud
层产生进一步的有利功能,如在
hud
层上更均匀地反射
p
偏振光

此外,可以简化复合玻璃板的制造,因为
hud
层不必在层压之前通过额外的方法布置在外玻璃板或内玻璃板上

61.本发明还包括一种投影装置,其包括如上在各种实施方案中所述的根据本发明的复合玻璃板,其中功能层元件是反射层

该投影装置还包括分配给反射层的光源
(
图像显示设备
)
,该光源对准反射层并且用光

特别是
p
偏振光照射它,其中反射层反射所述光

根据本发明,反射层被平面施加在其上的疏水薄膜保护免受外部影响,特别是免受污染

62.所述投影装置的光源发射光,优选
p
偏振光,并因此布置在内玻璃板的内部空间侧表面附近,从而该光源照射所述表面,其中所述光被复合玻璃板的反射层反射

如果根据本发明的投影装置用
p
偏振光来运行,则一个特别的优点是它还与偏振选择性太阳镜兼容

63.根据本发明,反射层优选反射多于
10


优选至少
30
%或更多

优选
50
%或更多并且特别是
70
%或更多的射到反射层上的光,特别是
p
偏振光

优选
450nm

650nm
的波长范围和
50
°

80
°
,例如
55
°

75
°
的入射角

这对于实现由光源发射并在反射层上反射的图像的尽可能大的亮度是有利的

64.光源用以发射图像,根据本发明也被称为图像显示设备

作为光源,可以使用投影仪

显示器或本领域技术人员已知的其他设备

光源优选是显示器,特别优选
lcd
显示器
、led
显示器
、oled
显示器或电致发光显示器,特别是
lcd
显示器

显示器的安装高度小,因此可以简单且节省空间地集成到交通工具的仪表板中

此外,相较于投影仪,显示器可以显著更节能地运行

在此,与根据本发明的反射层及位于其后的不透明覆盖层组合,显示器的相
对较低的亮度是完全足够的

光源的辐射优选以
55
°

80
°

优选
62
°

77
°
的入射角射到反射层区域中的复合玻璃板上

入射角是图像显示设备的辐射的入射矢量与反射层几何中心中的表面法线之间的角

65.本发明还包括用于制造根据本发明的复合玻璃板和投影装置的方法

66.用于制造根据本发明的复合玻璃板的方法,如以上各实施方式中所述,其至少可以包括以下步骤:
67.(a)
提供外玻璃板

内玻璃板和热塑性中间层,
68.(b)
引入或施加至少一个不透明背景,特别是作为不透明层,优选作为遮蔽条,到外玻璃板的内部空间侧表面
(ii)、
外玻璃板的外侧表面(i)的至少一个第二子区域中和
/
或在内玻璃板的外侧表面
(iii)
上,和
/
或作为至少局部着色或上色的中间层,
69.(c)
以所述顺序将内玻璃板

热塑性中间层和外玻璃板组装成层堆叠,
70.(d)
将所述层堆叠层压成复合玻璃板,
71.(e)
在内玻璃板
(3)
的内部空间侧表面
(iv)
的至少一个第一子区域上施加反射层和
/
或有源成像元件,其中所述第一子区域至少部分地与第二子区域重叠地延伸并且其中所施加的反射层
(9)
或有源成像元件布置在内玻璃板的内部空间侧表面
(iv)
上,
72.(f)
至少在反射层
(9)

/
或有源成像元件上施加疏水薄膜作为暴露层

73.所述用于制造投影装置的方法至少可以包括以下步骤:
74.(a)
提供外玻璃板

内玻璃板和热塑性中间层,
75.(b)
施加至少一个不透明覆盖层,特别是作为遮蔽条,到外玻璃板的内部空间侧表面

内玻璃板的外侧表面的至少一个第二子区域中和
/
或在内玻璃板的外侧表面上,
76.(c)
以所述顺序将内玻璃板

热塑性中间层和外玻璃板组装成层堆叠
77.(d)
将所述层堆叠层压成复合玻璃板,
78.(e)
在内玻璃板的内部空间侧表面的至少一个第一子区域上施加反射层,其中所述第一子区域至少部分地与第二子区域重叠地延伸并且其中所施加的反射层位于内玻璃板的内部空间侧表面上作为暴露层,
79.(f)
至少在反射层上施加疏水薄膜,
80.(g)
提供光源
(
图像显示设备
)
,优选
p
偏振光的光源,并使其对准复合玻璃板,从而所述光能够落在反射层上

81.在此,所述方法的步骤
e)
在每种情况下任选地在步骤
a)

d)
之前

期间或之后进行

然而,如果将至少一个不透明遮蔽条施加在内玻璃板的内部空间侧表面
iv
上,则在施加该不透明覆盖层之后才施加反射层

根据本发明的疏水薄膜的施加在至少在其表面上施加反射层或有源成像元件之后进行,例如通过以液态施加,例如通过喷涂

浸涂

流涂或通过用布施加

疏水薄膜的施加也可以在内玻璃板的内侧上在整个面上进行,即也可以在内玻璃板的内侧表面的未被第一功能层元件覆盖的区域上延伸

由此得出本发明的一个特别的优点,即,疏水层,任选还有第一功能层元件,可以可更新地

可容易更换地形成,或者在于任选还存在改装的可能性,例如对于交通工具玻璃板而言

82.根据本发明的复合玻璃板或投影装置的制造简单

成本有利并且由于所描述的可能的可更新性或可改装性因而还特别可持续,并且还可以没有问题地整合到现有的工业批量生产中

83.层堆叠的层压在热

真空和
/
或压力的作用下进行,其中各个层通过至少一个热塑性中间层相互连接
(
层压
)。
可以使用本身已知的用于制造复合玻璃板的方法

例如,可以在约
10bar

15bar
的升高的压力和
130℃

145℃
的温度下进行所谓的高压釜方法约2小时

本身已知的真空袋或真空环方法例如在约
200mbar

130℃

145℃
下工作

外玻璃板

内玻璃板和热塑性中间层也可以在压延机中在至少一对辊之间压制成复合玻璃板

这类设备已知用于制造复合玻璃板,并且通常在压机前具有至少一个加热通道

压制过程期间的温度例如为
40℃

150℃。
在实践中已证实,压延机和高压釜方法的组合特别有效

替代地,可以使用真空层压机

它们由一个或多个可加热和可抽真空的腔室组成,在其中,外玻璃板和内玻璃板可以在
0.01mbar

800mbar
的减压和
80℃

170℃
的温度下在例如约
60
分钟内被层压

84.本发明还延伸到根据本发明的复合玻璃板或投影装置在陆上

空中或水上交通的运输工具中的用途,特别是在机动车辆中,其中所述复合玻璃板可以例如用作挡风玻璃

后窗玻璃

侧窗玻璃和
/
或玻璃车顶,优选用作挡风玻璃

优选将所述复合玻璃板用作交通工具挡风玻璃

替代地,装配玻璃可以是建筑装配玻璃,例如在建筑物的外立面中或建筑物内部中的隔断玻璃
(trennscheibe)
,或家具或器具中的内置部件

85.本发明的各个实施方案可以单独地或以任意组合来实现

特别地,上面提到的和下面要解释的特征不仅可以以给出的组合,而且还可以以其他组合或单独地来使用,除非它们被明确只能作为彼此的替代并且被描述,没有背离本发明的范围

86.下面借助示例性实施例更详细地解释本发明,其中参考附图

以简化的

不符合比例的图示示出了:
87.图1根据本发明的投影装置的一个示例性实施例的截面图,
88.图2图1的复合玻璃板的俯视图,
89.图
3-6
在功能层元件的区域中复合玻璃板1的根据本发明的层序列的不同实施方案的放大的截面图,和
90.图7在区域z中复合玻璃板1的根据本发明的层序列的一个实施方案的放大的截面图

91.图1以高度简化的示意性图示示出了交通工具中根据本发明的投影装置
100
的一个示例性实施例的截面图

投影装置
100
的复合玻璃板1的俯视图在图2中示出

图1的截面图对应于复合玻璃板1的剖面线
a-a
,如图2中所示

92.复合玻璃板1以复合玻璃板的形式形成
(
也参见图3至
4)
并且包括外玻璃板2和内玻璃板3以及布置在玻璃板
2、3
之间的热塑性中间层
4。
复合玻璃板1例如安装在交通工具中,并且将交通工具内部空间
12
与外部环境
13
分隔开

例如,复合玻璃板1是机动车辆的挡风玻璃

93.外玻璃板2和内玻璃板3分别由玻璃构成,优选热预应力钠钙玻璃,并且对可见光是透明的

热塑性中间层4由热塑性塑料构成,优选聚乙烯醇缩丁醛
(pvb)、
乙烯乙酸乙烯酯
(eva)

/
或聚对苯二甲酸乙二醇酯
(pet)。
94.外玻璃板2的外侧i背向热塑性中间层4并且同时是复合玻璃板1的外表面

外玻璃板2的内侧
ii
以及内玻璃板3的外侧
iii
分别面向中间层
4。
内玻璃板3的内侧
iv
背向热塑性中间层4并且同时是复合玻璃板1的内侧

不言而喻,复合玻璃板1可以具有每种任意合适的
几何形状和
/
或曲率

作为例如用于交通工具的复合玻璃板1,它通常具有凸曲率

95.在复合玻璃板1的边缘区域
11
中,框架状环绕的第一遮蔽条5位于外玻璃板2的内侧
ii


第一遮蔽条5是不透明的并且防止从外面看到布置在复合玻璃板1内侧上的结构,例如用于将复合玻璃板1粘合在交通工具车身中的胶珠

第一遮蔽条5优选是黑色的

第一遮蔽条5例如由常规用于遮蔽条的非导电材料构成,例如黑色染色的丝网印刷油墨,其是经烘烤的

96.此外,复合玻璃板1可以在边缘区域
11
中在内玻璃板3的内侧
iv
上具有第二遮蔽条5′
(
此处未示出,参见图6和
7)。
第二遮蔽条5′
优选以框架状环绕地形成

如第一遮蔽条5那样,第二遮蔽条5′
由常规用于遮蔽条的非导电材料构成,例如黑色染色的丝网印刷油墨,其是经烘烤的

97.在空间上在第一遮蔽条5之前,作为功能层元件的反射层9位于内玻璃板3的内侧
iv
上,其例如是借助于
pvd
方法蒸镀的

反射层9例如是金属涂层,其包含具有至少一个银层和一个介电层的至少一个薄层堆叠

在所示的实施方案中,反射层9与内玻璃板3的内部空间侧表面
iv
直接接触

替代地,反射层9也可以形成为反射膜并且任选借助于粘合薄膜
(
这里未示出,参见图
3)
固定来布置

反射膜可以具有反射金属涂层

反射层9在透过复合玻璃板1透视时在空间上布置在不透明背景之前,这里是遮蔽条5,其中遮蔽条5完全遮盖反射层9,即反射层9没有不与遮蔽条5重叠的部分

反射层9在此例如仅布置在复合玻璃板1的边缘区域
11
的下部
(
发动机侧
)
部分
11



然而,也可以将反射层9布置在边缘区域
11
的上部
(
车顶侧
)
部分
11

中或在侧面部分中

此外,可以提供多个反射层9,其例如布置在边缘区域
11
的下部
(
发动机侧
)
部分
11

中和上部
(
车顶侧
)
部分
11



例如,可以将反射层9布置得能够生成
(
至少部分
)
环绕的图像

然而,根据本发明,也可以
(
此处未示出
)
在复合玻璃板的每个合适的区域中提供不透明背景
(
遮蔽物
)
和反射层
9。
在将复合玻璃板1用作并且被实施为挡风玻璃时,边缘侧的布置当然是有利且适宜的,以满足对驾驶员视野的所需要求

98.根据本发明,疏水薄膜7布置在反射层9的面向交通工具内部空间
12
的表面上

因此,根据本发明,疏水薄膜7至少在反射层的区域中形成了复合玻璃板1的朝向内部空间
12
并暴露于周围大气的外表面

覆盖有疏水薄膜7的面,特别是功能层元件9,由此有利地受到保护免受外部影响,特别是防止例如液体



油脂和灰尘的沉积,并且可以特别容易地清洁

根据本发明的疏水薄膜7有利地是耐抗的

此外,在需要时,疏水薄膜7也可以容易地更新,例如通过用布以液态施加

在此处未示出的一个实施方式中,复合玻璃板1的未被反射层9覆盖的面向内部空间
12
的进一步的表面
iv
也具有疏水薄膜7并因此对内部空间
12
密封

这具有的优点是同样可以在整个面上提供疏水薄膜的与之相关的防水和防污性能

此外,也可以简单

有效和成本有利地实现这种朝向内部空间
12
的在整个面上的密封

99.第一遮蔽条5还可以在边缘区域
11
的下部
(
发动机侧
)
部分
11

中加宽地实施,即第一遮蔽条5在边缘区域
11
的下部
(
发动机侧
)
部分
11

中具有比复合玻璃板1的边缘区域
11
的上部
(
车顶侧
)
部分
11

(
以及在图1中不能识别的边缘区域
11
的侧面部分
)
中更大的宽度

作为“宽度”被理解为是指第一遮蔽条5的垂直于其延伸的尺寸

100.投影装置
100
还具有例如布置在仪表板
(
未示出
)
中的作为图像生成器的图像显示设备
8。
图像显示设备8用于产生光,特别是
p
偏振光
10(
图像信息
)
,其对准反射层9上并且作为反射光
10

被反射层9反射到交通工具内部空间
12
中,在那里它可以被观察者
(
例如司机
)
看到

反射层9适合地形成用于反射图像显示设备8的光,优选
p
偏振光
10
,即图像显示设备8的图像

图像显示设备8的光
10
优选以
50
°

80
°
,特别是
55
°

75
°
,例如
60
°

70
°
的入射角射到复合玻璃板1上,通常为大约
65
°
,如在
hud
投影装置中常见的那样

如果反射层9为此以合适的方式定位,例如,也可以将图像显示设备8布置在机动车辆的a柱中或车顶上
(
在每种情况下都在交通工具内部空间侧
)。
如果提供多个反射层9,则可以给每个反射层9分配一个单独的图像显示设备8,即可以布置多个图像显示设备
8。
图像显示设备8例如是显示器,如
lcd
显示器
、oled
显示器
、el
显示器或
μ
led
显示器

例如,复合玻璃板1也可以是交通工具的天窗玻璃

侧窗玻璃或后窗玻璃

101.在图2的俯视图中,反射层9以沿着复合玻璃板1的边缘区域
11

的下部部分延伸的方式示出

102.现在参考图3至7,其中显示了复合玻璃板1的各种实施方案的放大的截面图

图3至5的截面图对应于反射层9的区域中的剖面线
a-a(

2)。
图6的截面图对应于剖面线
b-b

(

2)。
在图7中所示的是如图2中所示的在复合玻璃板1的边缘区域
11

的下部部分z中的剖面线
a-a
的视图

103.图3示出了一个实施方式,其中遮蔽条5被施加到外玻璃板2的内侧
ii
上,例如作为黑色印刷物,并且作为在空间上位于反射层
9(
第一功能层元件
)
之前的不透明背景

外玻璃板2与内玻璃板3通过热塑性中间层4连接,该中间层优选为
pvb


在该实施方案中,反射层9通过粘合层6与内玻璃板3的内侧
iv
连接

替代地,反射层也可以实施为与内玻璃板的内侧
iv
直接接触,而没有粘合层

例如,反射层可以作为涂层通过
cvd

pvd
方法在内玻璃板3的内侧
iv
上生成

根据本发明,将疏水薄膜7布置在反射层9的面向交通工具内部空间
12
的表面上

疏水薄膜7因此根据本发明至少在反射层9的区域中形成复合玻璃板1的朝向内部空间
12
的暴露的外表面,并因此有利地防止外部影响,特别是防止例如液体



油脂和污垢的沉积物

104.在另一个实施方式中,图4显示了根据本发明的复合玻璃板1的横截面,其与图3中的构造的不同之处在于,在内玻璃板的内侧
iv
上额外提供了遮蔽条5′
,反射层9通过任选存在的粘合层6布置在其上

然而,如这里所示,在另一个实施方案中,也可以额外提供遮蔽条5′
替代第一遮蔽条
5。
如第一遮蔽条5那样,第二遮蔽条5′
例如可以由常规用于遮蔽条的非导电材料构成,例如黑色染色的丝网印刷油墨,其是经烘烤的

105.图5以横截面示出了根据本发明的复合玻璃板1的另一个实施方式,其中,与图3或4中的实施方案不同,不透明背景
(
遮蔽条
)
不是由外玻璃板2的内侧
ii
上的黑色印刷物5形成的,而是通过上色的热塑性膜来实现,例如上色的
pvb
膜作为复合膜4′

一个或多个黑色印刷物5或5′
可以作为另外的附加层有利地充当用于粘合的遮蔽物
(
这里未示出
)。
106.图6示出了一个优选实施方案,在该实施方案中提供遮蔽条5′
作为陶瓷黑色印刷物被布置在内玻璃板3的内侧
iv
上,优选环绕地在复合玻璃板1的边缘区域
11、11

、11

中,其中玻璃板外边缘区域
14
保持没有其他涂层,特别是没有反射层9和疏水薄膜
7。
除了作为用于反射层9的不透明背景的功能之外,该遮蔽条5′
还可以改善粘合层的施加和粘合的品质,特别是在将根据本发明的复合玻璃板1例如安装在交通工具中时

优选地,如示意图所示,例如
3-5cm
的玻璃板外边缘区域
14
因此保留了复合玻璃板1的提供用于粘合到车身中的区域,保持没有另外的涂层,如反射层9和疏水薄膜7,并通过粘合提供可靠且稳定的固定

107.图7示意性地示出了根据本发明的与第二功能层元件例如
hud

15
的组合

在该实施方案中,提供在内玻璃板的内部空间侧表面上的反射层9以及施加在该区域中作为不透明背景的遮蔽条5优选仅局部地限制在复合玻璃板1的下部的边缘区域
11
,因此不影响施加在复合玻璃板1的透视区域d中的
hud

15。
由于反射层位于复合玻璃板1的内部空间侧表面
iv
上,因此
hud

15
可以独立于其施加在复合玻璃板1的内部表面之一上,并在那里受到保护免受环境影响

108.附图标记列表
[0109]1复合玻璃板
[0110]2外玻璃板
[0111]3内玻璃板
[0112]4热塑性中间层
[0113]4′
上色的热塑性复合膜
[0114]
5、5

遮蔽条
[0115]6粘合层
[0116]7疏水薄膜
[0117]8图像显示设备
[0118]9反射层
(
第一功能层元件
)
[0119]
10

10


(
优选
p
偏振光
)
[0120]
11、11

、11

边缘区域
[0121]
12(
交通工具
)
内部空间
[0122]
13
外部环境
[0123]
14
外边缘区域
(
粘合
/
固定区域
)
[0124]
15hud

(
第二功能层元件
)
[0125]
100
投影装置
[0126]i外玻璃板2的外侧
[0127]
ii
外玻璃板2的内侧
[0128]
iii
内玻璃板3的外侧
[0129]
iv
内玻璃板3的内侧
[0130]d透视区域
[0131]
a-a

剖面线
[0132]
b-b

剖面线
[0133]z放大的区域
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