CN114815250A - 抬头显示玻璃和抬头显示*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种抬头显示玻璃和抬头显示***，抬头显示玻璃包括夹层玻璃和反射膜层；夹层玻璃包括外玻璃板、聚合物中间层和内玻璃板；反射膜层包括层叠设置的内阻挡层、改善层和至少一个叠层结构，内阻挡层能够阻挡在热处理过程中玻璃表面的碱金属离子对改善层的破坏以及阻挡氧的扩散对改善层的氧化，改善层能够进一步提高反射膜层对P偏振光的反射率，同时保持反射膜层对可见光具有较低的反射率，从而使得车辆内部的驾驶员目视观察抬头显示玻璃的反射成像时，仅仅能够观察到反射膜层的反射像，从而消除了目视重影现象；并且，本申请中的抬头显示玻璃对可见光的反射率小于或等于15％，不会在车内观察到明显的倒影现象。
Description
技术领域
本申请涉及玻璃产品技术领域，尤其涉及一种抬头显示玻璃和抬头显示***。
背景技术
随着科学技术的发展，抬头显示(HUD，Head Up Display)***被越来越多地在车辆上使用。车辆上的抬头显示***能够将重要的行车信息，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，从而避免分散驾驶员对前方道路的注意力；同时使得驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可以避免眼睛的疲劳，能够极大地增强行车安全和改进驾驶体验。
目前抬头显示技术的实现主要通过发光成像和投影成像两种方式，其中投影成像是利用抬头显示玻璃本身或者额外设置的光学元件进行投影显示，而采用抬头显示玻璃来反射投影图像是结构最简单的方式。一般的抬头显示玻璃均为夹层玻璃，抬头显示***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。
发明内容
本申请的目的是提供一种抬头显示玻璃和抬头显示***，该抬头显示玻璃能够清晰呈像，无重影现象。
本申请提供一种抬头显示玻璃，包括夹层玻璃和反射膜层，反射膜层能够反射P偏振光；
夹层玻璃包括外玻璃板、聚合物中间层和内玻璃板，聚合物中间层夹设在外玻璃板与内玻璃板之间；
反射膜层包括层叠设置的内阻挡层、改善层和至少一个叠层结构，内阻挡层设于内玻璃板背离聚合物中间层的表面，叠层结构包括沿背离内阻挡层方向依次层叠的高折射率层和低折射率层，高折射率层的折射率≥1.8，低折射率层的折射率＜1.7；
改善层设于内阻挡层与叠层结构之间；或者，改善层设于高折射率层和低折射率层之间。
其中，抬头显示玻璃对以入射角θ入射的P偏振光的反射率为Y，60°≤θ≤75°，Y≥15％。
其中，65°≤θ≤75°时，Y≥20％；70°≤θ≤75°时，Y≥27％。
其中，抬头显示玻璃对垂直入射的可见光的反射率≤15％。
其中，内阻挡层的材料选自Zn、Sn、Ti、Si、Al、Nb、Zr、Ni、Mg、Cr、Ta元素的氧化物及其合金的氧化物中的至少一种，或选自Si、Al、Zr、B、Ti元素的氮化物及其合金的氮化物中的至少一种。
其中，改善层的材料选自Ni、Cr、Fe、Ti、Mo、Cu、Al、Au、Sn、Zr、In、Si、Nb、Ge、元素的单质及其合金中的至少一种。
其中，改善层中的单质或合金具有晶体结构，改善层的厚度为1nm～40nm。
其中，改善层中的单质或合金具有非晶体结构，改善层的厚度为1nm～5nm。
其中，反射膜层还包括外阻挡层，外阻挡层设于至少一个叠层结构远离内阻挡层的表面。
其中，外阻挡层的材料选自Si、Al、Zr、Ti、B、Ni元素的氮化物及其合金的氮氧化物中的至少一种。
其中，外阻挡层的厚度为3nm～30nm。
其中，内玻璃板的折射率与聚合物中间层的折射率的差值不大于0.1，外玻璃板的折射率与聚合物中间层的折射率的差值不大于0.1。
其中，从反射膜层一侧测量抬头显示玻璃的反射颜色的Lab值中的a值的范围在-8～3之间、b值的范围在-12～0之间。
本申请还提供一种抬头显示***，包括投影光源和如上的抬头显示玻璃，投影光源用于产生P偏振光，P偏振光投射在反射膜层上。
本申请提供了一种抬头显示玻璃和抬头显示***，通过在反射膜层中增加内阻挡层和改善层，内阻挡层能够阻挡在热处理过程中玻璃表面的碱金属离子对改善层的破坏以及阻挡氧的扩散对改善层的氧化，改善层能够进一步提高反射膜层对P偏振光的反射率，同时保持反射膜层对可见光具有较低的反射率，在内阻挡层、改善层和叠层结构共同配合作用下，使得形成的反射膜层对P偏振光具有较高的反射率，从而使得车辆内部的驾驶员目视观察抬头显示玻璃的反射成像时，仅仅能够观察到反射膜层的反射像，从而消除了目视重影现象；并且，本申请中的抬头显示玻璃对可见光的反射率小于或等于15％，不会在车内观察到明显的倒影现象。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为安装有本申请实施例的抬头显示***的车辆的结构示意图；
图2为图1所示车辆中抬头显示***的结构示意图；
图3为图2所示抬头显示***中抬头显示玻璃的第一实施例中的剖面结构示意图；
图4为图3所示抬头显示玻璃的第一实施例中反射膜层的第一示例的结构示意图；
图5为图3所示抬头显示玻璃的第一实施例中反射膜层的第二示例的结构示意图；
图6为图3所示抬头显示玻璃的第一实施例中反射膜层的第三示例的结构示意图；
图7为图3所示抬头显示玻璃的第一实施例中反射膜层的第四示例的结构示意图；
图8为图3所示抬头显示玻璃的第一实施例中反射膜层的第五示例的结构示意图；
图9为图3所示抬头显示玻璃的第一实施例中反射膜层的第六示例的结构示意图；
图10为图3所示抬头显示玻璃的第二实施例中反射膜层的第一示例的结构示意图；
图11为图3所示抬头显示玻璃的第二实施例中反射膜层的第二示例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参见图1，图1示出了安装有本申请实施例的抬头显示***1000的车辆1的结构示意图。
车辆1包括抬头显示***1000和车身2000，抬头显示***1000设于车身2000，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驾驶员的视野中。
请参阅图2，图2为图1所示车辆1中抬头显示***1000的结构示意图。
抬头显示***1000包括抬头显示玻璃100和投影光源200，抬头显示玻璃100安装于车身2000，投影光源200位于车身2000的内部。抬头显示玻璃100具有相对的第一侧表面101和第二侧表面102，当抬头显示玻璃100安装于车辆上时，第一侧表面101朝向车辆的外部，第二侧表面102朝向车辆的内部。
投影光源200安装于车辆的内部，投影光源200产生P偏振光，P偏振光投射在抬头显示玻璃100朝向车辆内部的第二侧表面102上，部分P偏振光以入射角θ入射在第二侧表面102并在在第二侧表面102发生反射，部分P偏振光透过抬头显示玻璃100到达第一侧表面101，并在第一侧表面101发生反射。抬头显示玻璃100朝向车辆内部的第二侧表面102对P偏振光具有较高的反射率，朝向车辆外部的第一侧表面101对P偏振光具有较低的反射率，使得车辆内部的驾驶员目视观察抬头显示玻璃100的反射成像(HUD显示图像)时，仅仅能够观察到第二侧表面102的反射像，从而消除了目视重影现象。
其中，投影光源200产生P偏振光可以理解为投影光源200产生的投影光线包含至少80％的P偏振光，投影光线中的P偏振光的比例越高，抬头显示图像的亮度和清晰度越高，越容易消除目视重影现象，更优选包含至少90％的P偏振光，特别地为100％的P偏振光，即投影光线基本上是纯P偏振光。
参见图3，图3为图2所示抬头显示***1000中抬头显示玻璃100的第一实施例中的剖面结构示意图。其中，为便于描述，定义图2所示抬头显示玻璃100的厚度方向为X轴方向。
抬头显示玻璃100包括夹层玻璃和反射膜层40，反射膜层40能够反射P偏振光。沿X轴方向，夹层玻璃依次包括外玻璃板10、聚合物中间层30和内玻璃板20，聚合物中间层30夹设在外玻璃板10与内玻璃板20之间。
外玻璃板10具有第一表面11和第二表面12，第一表面11和第二表面12相对设置，第二表面12朝向聚合物中间层30，第一表面11为外玻璃板10与空气的界面，也即为抬头显示玻璃100的第一侧表面101。内玻璃板20具有第三表面21和第四表面22，第三表面21和第四表面22相对设置，第三表面21朝向聚合物中间层30，第四表面22背离聚合物中间层30。在一种实施例中，外玻璃板10的折射率与聚合物中间层30的折射率的差值不大于0.1，内玻璃板20的折射率与聚合物中间层30的折射率的差值不大于0.1。
反射膜层40设于内玻璃板20的第四表面22上，当抬头显示玻璃100安装于车辆上时，反射膜层40朝向车辆的内部。反射膜层40背离第四表面22的表面即为第二侧表面102。反射膜层40对投影光源200发出的P偏振光的反射率较高，外玻璃板10的第一表面11对P偏振光的反射率较低，从而消除了目视重影现象。
本实施例中，抬头显示玻璃100对以入射角θ入射的P偏振光的反射率为Y。在一种实施例中，60°≤θ≤75°，Y≥20％。在另一种实施例中，65°≤θ≤75°，Y≥20％。在另一种实施例中，70°≤θ≤75°时，Y≥27％。
请参阅图4至图9，图4为图3所示抬头显示玻璃100的第一实施例中反射膜层40的第一示例的结构示意图，图5为图3所示抬头显示玻璃100的第一实施例中反射膜层40的第二示例的结构示意图，图6为图3所示抬头显示玻璃100的第一实施例中反射膜层40的第三示例的结构示意图，图7为图3所示抬头显示玻璃100的第一实施例中反射膜层40的第四示例的结构示意图，图8为图3所示抬头显示玻璃100的第一实施例中反射膜层40的第五示例的结构示意图，图9为图3所示抬头显示玻璃100的第一实施例中反射膜层40的第六示例的结构示意图。其中，图示X轴正方向为背离内阻挡层41的方向。
在第一实施例中，反射膜层40包括层叠设置的内阻挡层41、改善层42和至少一个叠层结构43。内阻挡层41设于内玻璃板20的第四表面22上，沿背离内阻挡层41的方向，即沿图示X轴正方向，也即自第四表面22向远离外玻璃板10的方向，内阻挡层41和叠层结构43依次层叠，每一叠层结构43包括依次层叠的高折射率层431和低折射率层432，以形成高折射率层/低折射率层结构。其中，高折射率层431的折射率≥1.8，低折射率层432的折射率＜1.7。在一些实施例中，高折射率层431的折射率≥2.0，在另一些实施例中，高折射率层431的折射率≥2.2。本申请中“层叠”包括直接接触和间接接触。
其中，反射膜层40在进行热处理时，内阻挡层41能够阻挡内玻璃板20的第四表面22的碱金属离子对改善层42的破坏，以及阻挡氧的扩散对改善层42的氧化，利于提高反射膜层40的热稳定性。内阻挡层41的材料选自Zn、Sn、Ti、Si、Al、Nb、Zr、Ni、Mg、Cr、Ta元素的氧化物及其合金的氧化物中的至少一种，或选自Si、Al、Zr、B、Ti元素的氮化物及其合金的氮化物中的至少一种。内阻挡层41可以例举的有SiO2层(氧化硅层)、ZnSnOx层(氧化锌锡层)、Si3N4层(氮化硅层)、ZrSiNx层(氮化硅锆层)。在一种实施例中，内阻挡层41的厚度≥3nm，在另一种实施例中，内阻挡层41的厚度≥5nm。
其中，改善层42对P偏振光具有一定的反射作用，可以进一步提高反射膜层40对P偏振光的反射率，同时保持反射膜层40对可见光具有较低的反射率，以满足抬头显示玻璃100对P偏振光具有较高反射率以及对可见光具有较低反射率的要求。在一种实施例中，改善层42的材料选自Ni、Cr、Fe、Ti、Mo、Cu、Al、Au、Sn、Zr、In、Si、Nb、Ge元素的单质及其合金中的至少一种。改善层42可以例举的有非晶体Si层、晶体Si层、Ti层、Al层、NiCr层等。
在一种实施例中，改善层42中的单质或合金具有晶体结构，改善层的厚度为1nm～40nm。优选，改善层42的厚度大于5nm，进一步优选改善层42的厚度为10nm～30nm。具有晶体结构的改善层42可以例举的有Ti、Mo、Al、Si。
在另一种实施例中，改善层42中的单质或合金具有非晶体结构，改善层42的厚度为1nm～5nm。
相比非晶体结构的改善层42，具有晶体结构的改善层42具有更高的光学特性以及更低的可见光反射率，能够进一步提升反射膜层40对P偏振光的反射率、获得更低的可见光反射率以及更优的可见光透过率。
其中，叠层结构43中的高折射率层431的材料选自Zn、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi元素的氧化物及其合金的氧化物中的至少一种，或者选自Si、Al、Zr、Y、Ce、La元素的氮化物、氮氧化物及其合金的氮化物、氮氧化物中的至少一种。高折射率层431可以例举的有TiOx等。在一种实施例中，高折射率层431的厚度为30nm～85nm；在另一种实施例中，高折射率层431的厚度为40nm～65nm。
可以理解的是，高折射率层431可以含有一个或多个子层结构。即，高折射率层431含有一个子层结构时，该单层的子层结构的折射率≥1.8，高折射率层431含有多个子层结构时，多个子层结构的折射率均≥1.8。
其中，叠层结构43中的低折射率层432的材料选自Si、Al、Zr、B元素的氧化物及其合金的氧化物中的至少一种。低折射率层432可以例举的有SiOx等。在一种实施例中，低折射率层432的厚度为35nm～130nm；在另一种实施例中，低折射率层432的厚度为50nm～100nm。
可以理解的是，低折射率层432可以含有一个或多个子层结构。即低折射率层432含有一个子层结构时，该单层的子层结构的折射率＜1.7，低折射率层432含有多个子层结构时，多个子层结构的折射率均＜1.7。
在一些示例中，如图4和图5所示，改善层42设于内阻挡层41和叠层结构43之间。当反射膜层40具有一个叠层结构43时，如图4所示，改善层42位于内阻挡层41和叠层结构43中的高折射率层431之间。当反射膜层40具有多个叠层结构43时，改善层42位于内阻挡层41和自内阻挡层41向X轴正方向起第一个设置的叠层结构43之间。如图5所示，反射膜层40具有两个叠层结构43，改善层42位于内阻挡层41和自内阻挡层41向X轴正方向的第一个叠层结构43之间，具体的，改善层42位于内阻挡层41和第一个叠层结构43的高折射率层431之间。
在另一些示例中，如图6至图9，改善层42设于至少一个叠层结构43中，具体的，改善层42设于叠层结构43的高折射率层431和低折射率层432之间。当反射膜层40具有一个叠层结构43时，如图6所示，改善层42位于叠层结构43的高折射率层431和低折射率层432之间。当反射膜层40具有多个叠层结构43时，一种情况下，改善层42可以位于相邻的两个叠层结构43之间，如图7所示，反射膜层40具有两个叠层结构43，改善层42位于自内阻挡层41向X轴正方向的第一个叠层结构43的低折射率层432和第二个叠层结构43的高折射率层431之间；在另一种情况下，改善层42可以位于任一叠层结构43的高折射率层431和低折射率层432之间，
如图8所示，反射膜层40具有两个叠层结构43，改善层42位于自内阻挡层41向X轴正方向的第一个叠层结构43的高折射率层431和低折射率层432之间，
如图9所示，反射膜层40具有两个叠层结构43，改善层42位于自内阻挡层41向X轴正方向的第二个叠层结构43的高折射率层431和低折射率层432之间。
本申请实施例提供的抬头显示玻璃100的反射膜层40中，利用内阻挡层41阻挡内玻璃板20的碱金属离子对反射膜层40中的改善层42的破坏，以及阻挡氧的扩散对改善层42的氧化，利用改善层42和叠层结构43配合使用，进一步提升反射膜层40对P偏振光的反射率，使得P偏振光投影至抬头显示玻璃100上时不会产生目视重影现象，同时还能够保持反射膜层40具有较高的可见光透过率和具有较低的可见光反射率，以使得抬头显示玻璃100满足安全驾驶要求和不会从车内观察到明显的倒影现象。
参见图10和图11，图10为图3所示抬头显示玻璃100的第二实施例中反射膜层40的第一示例的结构示意图，图11为图3所示抬头显示玻璃100的第二实施例中反射膜层40的第二示例的结构示意图。
第二实施例中的反射膜层40与第一实施例中的反射膜层40的不同之处在于，第二实施例中的反射膜层40还包括外阻挡层44。即第二实施例中，反射膜层40包括内阻挡层41、改善层42、至少一个叠层结构43和外阻挡层44。沿X轴正方向，即自第四表面22向远离外玻璃板10的方向，内阻挡层41、叠层结构43和外阻挡层44依次层叠。
本实施例中，外阻挡层44设于自内阻挡层41向X轴正方向的最外侧的叠层结构远离内阻挡层41的一侧，即外阻挡层44设于最外侧的叠层结构43的低折射率层432背离内阻挡层41的一侧表面。如图10所示，本示例中的反射膜层40具有一个叠层结构43，外阻挡层44设于叠层结构43中低折射率层432背离内阻挡层41的一侧表面。如图11所示，本示例中的反射膜层40具有两个叠层结构43，外阻挡层44设于自内阻挡层41向X轴正方向的最外侧的叠层结构43的一侧，具体的，外阻挡层44设于自内阻挡层41向X轴正方向的第二个叠层结构43的低折射率层432背离内阻挡层41的一侧表面。
其中，反射膜层40在进行热处理时，外阻挡层44利于提高反射膜层40的热稳定性，防止反射膜层40中的改善层42氧化，以及提高反射膜层40的机械和化学稳定性。在一种实施例中，外阻挡层44的材料选自Si、Al、Zr、Ti、B、Ni元素的氮化物及其合金的氮氧化物中的至少一种。外阻挡层44可以例举的有Si3N4层(氮化硅层)。外阻挡层44优选掺有Al或Zr的氮化硅层。在一种实施例中，外阻挡层44的厚度为3nm～30nm，以避免外阻挡层44的厚度大于30nm导致影响P偏振光的反射率或影响反射外观颜色的问题。
本实施例提供的抬头显示玻璃100的反射膜层40中，利用外阻挡层44阻挡环境中的氧对反射膜层40的侵入，以防止反射膜层40中的改善层42氧化，利于提升反射膜层40的机械和化学稳定性，同时还能够保持反射膜层40对P偏振光具有较高的反射率和对可见光具有较低的反射率，使得抬头显示玻璃100满足汽车玻璃的要求。
实施例1-7和对比例1-4
实施例1
实施例1提供一种抬头显示玻璃100，包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30、内玻璃板20和反射膜层40，其中本实施例的反射膜层40采用上述第二实施例中反射膜层40的第一示例的结构。具体可通过在内玻璃板20上依次沉积反射膜层40的结构，然后按照汽车玻璃高温(550-650℃)成型工艺成型，再在内玻璃板20与外玻璃板10中间夹上聚合物中间层30，最后进行高压合片形成抬头显示玻璃100。
自内玻璃板20的第四表面22向远离外玻璃板10的方向，即自内玻璃板20向车辆内部的方向，反射膜层40包括依次层叠的内阻挡层41、改善层42、高折射率层431、低折射率层432和外阻挡层44。本实施例中，高折射率层431和低折射率层432共同形成一个叠层结构43，改善层42设于内阻挡层41与叠层结构43之间。
其中，外玻璃板10和内玻璃板20均为普通透明玻璃(可见光透过率≥70％的白玻)，厚度均为2.1mm，聚合物中间层30为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。内阻挡层41为Si3N4层，厚度为10nm。改善层42为NiCr层，厚度为1.5nm。叠层结构43中的高折射率层431为TiOX层，厚度为66nm。叠层结构43中的低折射率层432为SiO2层，厚度为72nm。外阻挡层44为Si3N4层，厚度为10nm。
实施例2
实施例2提供一种抬头显示玻璃100，包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30、内玻璃板20和反射膜层40。其中，外玻璃板10和内玻璃板20均为普通透明玻璃(可见光透过率≥70％的白玻)，厚度均为2.1mm，聚合物中间层30为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinylbutyral，PVB)，厚度为0.76mm。
自内玻璃板20的第四表面22向远离外玻璃板10的方向，即自内玻璃板20向车辆内部的方向，反射膜层40包括依次层叠的内阻挡层41、高折射率层431、改善层42、低折射率层432和外阻挡层44。本实施例中，高折射率层431和低折射率层432共同形成一个叠层结构43，改善层42设于叠层结构43中。
其中，内阻挡层41为Si3N4层，厚度为33nm。高折射率层431为TiOX层，厚度为57nm。改善层42为NiCr层，厚度为1.9nm。低折射率层432为SiO2层，厚度为86nm。外阻挡层44为Si3N4层，厚度为6.5nm。
实施例3
实施例3提供一种抬头显示玻璃100，与实施例2的不同之处在于，实施例3的抬头显示玻璃100中的反射膜层40不包括外阻挡层44。本实施例的反射膜层40采用上述第一实施例中反射膜层40的第三示例的结构。
即自内玻璃板20的第四表面22向远离外玻璃板10的方向，也即自内玻璃板20向车辆内部的方向，反射膜层40包括依次层叠的内阻挡层41、高折射率层431、改善层42和低折射率层432。本实施例中，高折射率层431和低折射率层432共同形成一个叠层结构43，改善层42设于叠层结构43中。
实施例4
实施例4提供一种抬头显示玻璃100，包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30、内玻璃板20和反射膜层40。自内玻璃板20的第四表面22向远离外玻璃板10的方向，即自内玻璃板20向车辆内部的方向，反射膜层40包括依次层叠的内阻挡层41、高折射率层431、改善层42、低折射率层432和外阻挡层44。
其中，外玻璃板10和内玻璃板20均为普通透明玻璃(可见光透过率≥70％的白玻)，厚度均为2.1mm，聚合物中间层30为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。内阻挡层41为Si3N4层，厚度为28nm。高折射率层431为TiOX层，厚度为57nm。改善层42为Ti层，厚度为3.5nm。低折射率层432为SiO2层，厚度为75nm。外阻挡层44为Si3N4层，厚度为10nm。
实施例5
实施例5提供一种抬头显示玻璃100，包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30、内玻璃板20和反射膜层40。自内玻璃板20的第四表面22向远离外玻璃板10的方向，即自内玻璃板20向车辆内部的方向，反射膜层40包括依次层叠的内阻挡层41、高折射率层431、改善层42、低折射率层432和外阻挡层44。
其中，外玻璃板10和内玻璃板20均为普通透明玻璃(可见光透过率≥70％的白玻)，厚度均为2.1mm，聚合物中间层30为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。内阻挡层41为Si3N4层，厚度为42nm。高折射率层431为TiOX层，厚度为60nm。改善层42为Al层，厚度为2nm。低折射率层432为SiO2层，厚度为62nm。外阻挡层44为Si3N4层，厚度为12nm。
实施例6
实施例5提供一种抬头显示玻璃100，包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30、内玻璃板20和反射膜层40。自内玻璃板20的第四表面22向远离外玻璃板10的方向，即自内玻璃板20向车辆内部的方向，反射膜层40包括依次层叠的内阻挡层41、改善层42、高折射率层431、低折射率层432和外阻挡层44。本实施例的反射膜层40采用上述第二实施例中反射膜层40的第一示例的结构。
其中，外玻璃板10和内玻璃板20均为普通透明玻璃(可见光透过率≥70％的白玻)，厚度均为2.1mm，聚合物中间层30为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。内阻挡层41为Si3N4层，厚度为52nm。改善层42为非晶体Si层，厚度为3.2nm。高折射率层431为TiOX层，厚度为35nm。低折射率层432为SiO2层，厚度为98nm。外阻挡层44为Si3N4层，厚度为5nm。
实施例7
实施例5提供一种抬头显示玻璃100，包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30、内玻璃板20和反射膜层40。自内玻璃板20的第四表面22向远离外玻璃板10的方向，即自内玻璃板20向车辆内部的方向，反射膜层40包括依次层叠的内阻挡层41、改善层42、高折射率层431、低折射率层432和外阻挡层44。本实施例的反射膜层40采用上述第二实施例中反射膜层40的第一示例的结构。
其中，外玻璃板10和内玻璃板20均为普通透明玻璃(可见光透过率≥70％的白玻)，厚度均为2.1mm，聚合物中间层30为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。内阻挡层41为Si3N4层，厚度为50nm。改善层42为晶体Si层，厚度为26nm。高折射率层431为TiOX层，厚度为35nm。低折射率层432为SiO2层，厚度为49nm。外阻挡层44为Si3N4层，厚度为12nm。
对比例1
对比例1提供一种抬头显示玻璃，包括依次层叠的外玻璃板、聚合物中间层、内玻璃板和反射膜层。其中，反射膜层包括依次层叠的高折射率层和低折射率层，高折射率层贴合内玻璃板，反射膜层中未设置内阻挡层、改善层和外阻挡层。
其中，外玻璃板和内玻璃板均为普通透明玻璃(可见光透过率≥70％的白玻)，厚度均为2.1mm，聚合物中间层为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。高折射率层为TiOX层，厚度为72nm。低折射率层为SiO2层，厚度为103nm。
对比例2
对比例2提供一种抬头显示玻璃，包括依次层叠的外玻璃板、聚合物中间层、内玻璃板和反射膜层。其中，反射膜层包括依次层叠的高折射率层和低折射率层，高折射率层贴合内玻璃板，反射膜层中未设置内阻挡层、改善层和外阻挡层。
其中，外玻璃板和内玻璃板均为普通透明玻璃(可见光透过率≥70％的白玻)，厚度均为2.1mm，聚合物中间层为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。高折射率层为TiOX层，厚度为62nm。低折射率层为SiO2层，厚度为98nm。
对比例3
对比例3提供一种抬头显示玻璃，与实施例1的抬头显示玻璃100的不同之处在于，对比例3的抬头显示玻璃未设置内阻挡层41。
对比例4
对比例4提供一种抬头显示玻璃，包括依次层叠的外玻璃板、聚合物中间层、内玻璃板和反射膜层。自内玻璃板的表面向远离外玻璃板的方向，也即自内玻璃板向车辆内部的方向，反射膜层包括依次层叠的内阻挡层、高折射率层、低折射率层、改善层和外阻挡层。对比例4中的高折射率层与低折射率层共同形成一个叠层结构，改善层设于叠层结构与外阻挡层之间。
其中，外玻璃板和内玻璃板均为普通透明玻璃(可见光透过率≥70％的白玻)，厚度均为2.1mm，聚合物中间层为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。
内阻挡层为Si3N4层，厚度为7nm。高折射率层为TiOX层，厚度为64nm。低折射率层为SiO2层，厚度为92nm。改善层为NiCr层，厚度为1.5nm。外阻挡层为Si3N4层，厚度为6nm。
测量实施例1至7和对比例1至4的抬头显示玻璃的光学指标：对抬头显示玻璃测量可见光透过率以及从反射膜层一侧测量抬头显示玻璃的P偏振光反射率和可见光反射颜色。将实施例1至3和对比例1至4的结果计入表1中，将实施例4至7的结果计入表2中。
表1实施例1至3和对比例1至4的抬头显示玻璃的光学指标
抬头显示玻璃通常要求同时满足对可见光的反射率＜15％以及对60°入射角入射的P偏振光的反射率≥15％、对65°入射角入射的P偏振光的反射率≥20％。根据表1，通过比较对比例1和对比例2可以看出，对比例1和对比例2的反射膜层仅采用高折射率层和低折射率层的叠层结构(TiOX/SiO2)，仅通过调整高折射率层和低折射率层的厚度无法同时满足抬头显示玻璃对P偏振光的反射率以及对可见光的反射率的要求，如对比例1的抬头显示玻璃对可见光的反射率满足小于15％的要求，但是对60°和65°入射角入射的P偏振光的反射率均不能满足要求。对比例2的抬头显示玻璃对60°和65°入射角入射的P偏振光的反射率满足要求，但对可见光的反射率不满足小于15％的要求，这说明仅通过调整高折射率层和低折射率层的厚度，可以在一定程度上提升对P偏振光的反射率，但是随着P偏振光反射率的增加，可见光反射率也相应增加甚至高于15％，不满足要求。因此，通过分析可知，仅通过设置叠层结构无法同时实现抬头显示玻璃对P偏振光具有较高反射率以及对可见光具有较低反射率的要求。
而根据实施例1至3的数据，本申请实施例通过在反射膜层中设置内阻挡层和改善层，使得抬头显示玻璃对60°～73°入射的P偏振光的反射率增至17％～35％，甚至更高，同时对可见光的反射率依然可以保持＜15％，并且抬头显示玻璃能够获得中性的颜色。此外，通过比较实施例3与实施例2，可以看出，在不采用外阻挡层时，反射膜层的整体热稳定性能略微降低，但是形成的抬头显示玻璃依然能够同时满足对P偏振光和可见光的反射率的要求。
通过比较对比例3和实施例1至2，对比例3的反射膜层中未设置内阻挡层，改善层(NiCr/1.5nm)直接与内玻璃板接触，在经过高温热处理时，内玻璃板表面的金属离子与氧离子的扩散，对改善层产生了破坏及氧化，进而造成了抬头显示玻璃对P偏振光的反射能力降低。
通过比较对比例4和实施例1至2，对比例4的反射膜层中虽然设置了改善层，但改善层设置于叠层结构(TiOX/SiO2)与外阻挡层(Si3N4)之间，具体的，改善层设于叠层结构中的低折射率层之上，P偏振光和可见光从车辆内部入射到反射膜层后，P偏振光和可见光会先经过改善层的吸收和反射后再经过高折射率层/低折射率层，从而导致反射膜层整体性能均下降，形成的抬头显示玻璃对可见光透过率小于70％、P偏振光的反射率小于15％或20％，均不能满足要求。
表2实施例4至7的抬头显示玻璃的光学指标
从表1和表2可以看出，本申请实施例1至7中提供的抬头显示玻璃，对以60°～73°入射的P偏振光的反射率增至17％～35％，甚至更高，而对可见光的反射率依然可以保持＜15％，且能够获得中性的颜色，能够满足汽车玻璃的要求。通过比较实施例6和7可以看出，采用具有晶体结构的材料如纳米晶体硅作为改善层时，由于晶体硅对P偏振光的反射特性以及透过特性，与非晶体硅相比，采用晶体硅作为改善层形成的反射膜层可以在一定程度上提升对P偏振光的反射率，同时保持较高的可见光透过率和较低的可见光反射率。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，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，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。
Claims (14)
1.一种抬头显示玻璃，其特征在于，包括夹层玻璃和反射膜层，所述反射膜层能够反射P偏振光；
所述夹层玻璃包括外玻璃板、聚合物中间层和内玻璃板，所述聚合物中间层夹设在所述外玻璃板与所述内玻璃板之间；
所述反射膜层包括层叠设置的内阻挡层、改善层和至少一个叠层结构，所述内阻挡层设于所述内玻璃板背离所述聚合物中间层的表面，所述叠层结构包括沿背离所述内阻挡层方向依次层叠的高折射率层和低折射率层，所述高折射率层的折射率≥1.8，所述低折射率层的折射率＜1.7；
所述改善层设于所述内阻挡层与所述叠层结构之间；或者，所述改善层设于所述高折射率层和所述低折射率层之间。
2.根据权利要求1所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述抬头显示玻璃对以入射角θ入射的P偏振光的反射率为Y，60°≤θ≤75°，Y≥15％。
3.根据权利要求2所述的抬头显示玻璃，其特征在于，65°≤θ≤75°时，Y≥20％；70°≤θ≤75°时，Y≥27％。
4.根据权利要求1所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述抬头显示玻璃对垂直入射的可见光的反射率≤15％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述内阻挡层的材料选自Zn、Sn、Ti、Si、Al、Nb、Zr、Ni、Mg、Cr、Ta元素的氧化物及其合金的氧化物中的至少一种，或选自Si、Al、Zr、B、Ti元素的氮化物及其合金的氮化物中的至少一种。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述改善层的材料选自Ni、Cr、Fe、Ti、Mo、Cu、Al、Au、Sn、Zr、In、Si、Nb、Ge元素的单质及其合金中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述改善层中的单质或合金具有晶体结构，所述改善层的厚度为1nm～40nm。
8.根据权利要求6所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述改善层中的单质或合金具有非晶体结构，所述改善层的厚度为1nm～5nm。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述反射膜层还包括外阻挡层，所述外阻挡层设于所述至少一个叠层结构远离所述内阻挡层的表面。
10.根据权利要求9所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述外阻挡层的材料选自Si、Al、Zr、Ti、B、Ni元素的氮化物及其合金的氮氧化物中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述外阻挡层的厚度为3nm～30nm。
12.根据权利要求1所述的抬头显示玻璃，其特征在于，所述内玻璃板的折射率与所述聚合物中间层的折射率的差值不大于0.1，所述外玻璃板的折射率与所述聚合物中间层的折射率的差值不大于0.1。
13.根据权利要求1所述的抬头显示玻璃，其特征在于，从所述反射膜层一侧测量所述抬头显示玻璃的反射颜色的Lab值中的a值的范围在-8～3之间、b值的范围在-12～0之间。
14.一种抬头显示***，其特征在于，包括投影光源和权利要求1至13中任一项所述的抬头显示玻璃，所述投影光源用于产生P偏振光，所述P偏振光投射在所述反射膜层上。
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