CN116430499A - 用于3d hud的偏振膜和用于包括偏振膜的3d hud的显示装置 - Google Patents

Abstract

提供用于3D HUD的偏振膜和用于包括偏振膜的3D HUD的显示装置，在其中，偏振膜包括：偏振片层；第一保护层，在偏振片层的第一表面上；以及第二保护层，在偏振片层的与第一表面背对的第二表面上。

Description

用于3D HUD的偏振膜和用于包括偏振膜的3D HUD的显示装置

本申请要求于2022年1月13日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0005327号韩国专利申请和于2022年4月6日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0042950号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开的示例实施例涉及用于三维(3D)平视显示器(HUD)的偏振膜以及用于包括偏振膜的3D HUD的显示装置。

背景技术

用于识别三维(3D)图像的最主要因素之一可以是由用户的眼睛观看的图像之间的差异。为了向用户的眼睛示出不同的图像，可使用眼镜方法和无眼镜方法。眼镜方法可通过基于极化的分割、时间分割、利用原色的不同波长的波长分割等对期望图像进行滤波。无眼镜方法可允许使用三维(3D)转换装置(诸如，视差屏障、柱状透镜、定向背光单元(BLU)等)在特定空间中观看每个图像。无眼镜方法可减少用户佩戴眼镜可体验到的不便。在这种情况下，可通过光学***(诸如，反射镜、透镜等)提供3D图像。光学***可改变光的方向，因此光的方向的改变可在3D图像渲染中需要被考虑。

平视显示器(HUD)***可在驾驶员的前方生成虚拟图像并在虚拟图像中显示信息以将信息的各种集合提供给驾驶员。提供给驾驶员的信息可包括仪表板信息和导航信息，仪表板信息包括例如车辆速度、剩余燃油量、发动机每分钟转数(RPM)。在驾驶时，驾驶员可在不移动视线的情况下容易地识别显示在驾驶员前方的信息，因此可提高驾驶稳定性。除了仪表板信息和导航信息之外，HUD***还可通过增强现实(AR)方法向驾驶员提供指示车道、建筑、交通事故和行人的警告标志，以即使在前方视野不佳的情况下也辅助驾驶员。

使用HUD实现三维可需要精确的眼睛跟踪和聚焦方法以防止莫尔图案(moirepattern)和串扰，以及高亮度液晶显示器(LCD)背光单元(BLU)和透镜的尺寸稳定性。

发明内容

一个或多个示例实施例可至少解决以上问题和/或缺点以及以上未描述的其他缺点。此外，示例实施例不需要克服上述缺点，并且示例实施例可不克服任何上述问题。

一个或多个示例实施例提供用于三维(3D)平视显示器(HUD)装置的偏振膜和包括偏振膜的3D HUD装置。

根据示例实施例的一个方面，提供一种包括在三维(3D)平视显示器(HUD)中的偏振膜，包括：偏振片层；第一保护层，在偏振片层的第一表面上；以及第二保护层，在偏振片层的与第一表面背对的第二表面上。

偏振片层可包括聚乙烯醇(PVA)。

偏振片层可使用单轴拉伸的PVA膜被形成。

偏振片层的厚度可为10微米(μm)至20μm。

偏振片层可沉积有碘染料。

偏振片层还可包括热稳定剂、紫外线(UV)稳定剂和抗氧化剂中的至少一者。

第一保护层可包括三乙酸纤维素(TAC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的至少一者。

第一保护层的厚度可以为30μm至50μm。

第二保护层可包括PMMA、聚碳酸酯(PC)和环烯烃共聚物(COC)中的至少一者。

第二保护层的厚度可为20μm至40μm。

基于在105℃的温度下达500小时，所述偏振膜的收缩率可在横向上小于或等于0.15％。

根据示例实施例的另一方面，提供一种包括在三维(3D)平视显示器(HUD)中的显示装置，包括：透明基底；偏振膜，在透明基底上；以及柱状透镜，在偏振膜上，其中，偏振膜包括：偏振片层；第一保护层，在偏振片层的第一表面上；以及第二保护层，在偏振片层的与第一表面背对的第二表面上。

第一保护层可包括三乙酸纤维素(TAC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的至少一者，其中，第二保护层可包括PMMA、聚碳酸酯(PC)和环烯烃共聚物(COC)中的至少一者，其中，第一保护层可与柱状透镜接触，并且其中，第二保护层可与透明基底接触。

基于被放置在105℃的温度下达500小时，柱状透镜的收缩率可在横向上小于或等于0.05％。

基于被放置在105℃的温度下达500小时，柱状透镜的串扰可小于或等于2.0％。

根据示例实施例的另一方面，提供一种运输装置，包括：三维(3D)平视显示器(HUD)，包括显示装置，显示装置包括：透明基底；偏振膜，在透明基底上；以及柱状透镜，在偏振膜上，其中，偏振膜包括：偏振片层；第一保护层，在偏振片层的第一表面上；以及第二保护层，在偏振片层的与第一表面背对的第二表面上。

第一保护层可包括三乙酸纤维素(TAC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的至少一者，其中，第二保护层可包括PMMA、聚碳酸酯(PC)和环烯烃共聚物(COC)中的至少一者，其中，第一保护层可与柱状透镜接触，并且其中，第二保护层可与透明基底接触。

基于被放置在105℃的温度下达500小时，柱状透镜的收缩率可在横向上小于或等于0.05％。

基于被放置在105℃的温度下达500小时，柱状透镜的串扰可小于或等于2.0％。

偏振片层的厚度可以为10μm至20μm。

附图说明

通过结合附图描述示例实施例，以上和/或其他方面将更清楚，在附图中：

图1是根据示例实施例的用于三维(3D)平视显示器(HUD)的显示装置的透视图；

图2是根据示例实施例的用于3D HUD的显示装置的剖视图；以及

图3是根据示例实施例的用于3D HUD的显示装置的剖视扫描电子显微镜(SEM)图像。

具体实施方式

现在将详细参照示例实施例，其示例在附图中被示出，其中，相同的参考标号始终表示相同的元件。

以下结构性或功能性描述是示例性的，以仅描述示例实施例，并且示例实施例的范围不限于在公开中提供的描述。本领域普通技术人员可对其做出各种改变和修改。

尽管术语“第一”或“第二”用于解释各种组件，但是这些组件不限于该术语。这些术语应当仅用于将一个组件与另一组件区分开。例如，在根据本公开的构思的权利的范围内，“第一”组件可被称为“第二”组件，或类似地，“第二”组件可被称为“第一”组件。

将理解，当组件被称为“连接到”另一组件时，该组件可直接连接或结合到该另一组件，或者可存在中间组件。

如在此使用的，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也旨在包括复数形式。还应当理解，术语“包含”和/或“包括”在本说明书中使用时指定存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。诸如“……中的至少一个”的表达在一列元素之后时修饰整列元素，而非修饰列表的单独元素。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应当理解为仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b两者、包括a和c两者、包括b和c两者、或包括a、b和c的全部。

除非在此另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非在此另外定义，否则在通常使用的词典中定义的术语应当被解释为具有与相关领域中的上下文含义匹配的含义，并且不应当被解释为理想的或过于形式化的含义。

在下文中，示例实施例将参照附图被详细描述，并且附图中的相同的参考标号始终表示相同的元件。

根据示例实施例，提供用于三维(3D)平视显示器(HUD)的偏振膜。3D显示可使用无眼镜***和眼镜***来实现，并且作为不需要用于实现三维的专门设计的眼镜的无眼镜***的示例，柱状透镜(lenticular lens)可被使用。

柱状透镜可以是指在一个表面上形成有多个凸微透镜(convex lenticule)的透镜的总称，并且可应用于3D显示装置以表示立体3D信息。

柱状透镜可应用于运输装置(例如，车辆)，并且可用于将3D HUD提供给用户。运输装置可具有面对行进方向的挡风玻璃，挡风玻璃反射从3D显示装置发射的光，从而允许HUD被显示。为了表示3D HUD，具有用户的左眼和右眼之间的信息的差异的视觉信息可需要被提供。

偏振膜(polarizing film，又称为偏振板或偏振片)可被提供以实现3DHUD并且被制造为堆叠的多个层。偏振膜可应用于用于3D HUD的显示装置，以使从背光单元(BLU)发射的光偏振。

执行仅允许从BLU发射的光的一个方向上的光通过的功能的偏振膜可直接调节从光源发射的光，并且可确定显示装置的特性和性能。偏振膜可具有包括偏振片层和保护层的层结构，保护层堆叠在偏振片层的两侧上以保护偏振片层。

图1是根据示例实施例的用于3D HUD的显示装置的透视图。

参照图1，用于3D HUD的显示装置1可包括透明基底120、形成在透明基底120上的偏振膜(POL)100和形成在偏振膜100上的柱状透镜110。

对于包括例如车辆的各种运输装置，可存在包括例如以下项的各种情况：车辆中的急剧的温度变化、暴露于直射光、以及基于天气条件(诸如，雨和雪)而改变的湿度条件。

用于3D HUD的显示装置1可对由于运输装置的户外暴露而导致的高温、高湿、阳光等有高的抵抗力，因此可适用于运输装置。

包括在显示装置1中的偏振膜100可包括多个层。偏振膜100可包括用于使从BLU进入的光在一个方向上偏振的偏振片层101。从BLU生成的光可通过透明基底120进入偏振膜100，并且可通过偏振片层101在一个方向上偏振。

偏振膜100可包括偏振片层101、形成在偏振片层101的一个表面上的第一保护层102和形成在偏振片层101的另一表面上的第二保护层103。第二保护层103、偏振片层101和第一保护层102可按该顺序设置在透明基底120上。

偏振片层101可包括聚乙烯醇(PVA)。偏振片层101可使用单轴拉伸的PVA膜被形成。

偏振片层101的厚度可以是10微米(μm)至20μm。例如，偏振片层101的厚度可以是10μm或更大、11μm或更大、12μm或更大、13μm或更大、14μm或更大、15μm或更大、16μm或更大、17μm或更大、18μm或更大、或者19μm或更大。偏振片层101的厚度可以是20μm或更小、19μm或更小、18μm或更小、17μm或更小、16μm或更小、15μm或更小、14μm或更小、13μm或更小、12μm或更小、或者11μm或更小。偏振片层101的厚度可在从前文中描述的值选择的两个值之间的范围内。

偏振片层101的厚度可在10μm与20μm之间。在这种情况下，当偏振片层101的厚度小于10μm时，偏振性质可无法被保持，并且当偏振片层101的厚度大于20μm时，偏振片层101可显著收缩并且3D图像中的串扰可增大。

偏振片层101可沉积有碘染料(iodine dye)。偏振片层101可被单轴拉伸，碘染料可被吸附到偏振片层101中。当在偏振片层101被单轴拉伸的方向上取向时，偏振片层101可仅允许第一方向上的光穿过其中，并且吸收除第一方向上的光之外的光。碘染料还可包括钾。

偏振片层101还可包括热稳定剂、紫外线(UV)稳定剂和抗氧化剂中的至少一者。作为还可包括在偏振片层101中的添加剂，热稳定剂、UV稳定剂和抗氧化剂可被使用。

第一保护层102和第二保护层103可堆叠在偏振片层101上以保护偏振片层101并为偏振膜100提供尺寸稳定性。

第一保护层102可包括三乙酸纤维素(TAC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的至少一者。第一保护层102可包括TAC。包括在第一保护层102中的从TAC和PMMA选择的至少一种材料可具有期望的透明度、平滑度和光学各向同性。

第一保护层102的厚度可以是30μm至50μm。第一保护层102的厚度可以是30μm或更大、31μm或更大、32μm或更大、33μm或更大、34μm或更大、35μm或更大、36μm或更大、37μm或更大、38μm或更大、39μm或更大、40μm或更大、41μm或更大、42μm或更大、43μm或更大、44μm或更大、45μm或更大、46μm或更大、47μm或更大、48μm或更大、或者49μm或更大。此外，第一保护层102的厚度可以是50μm或更小、49μm或更小、48μm或更小、47μm或更小、46μm或更小、45μm或更小、44μm或更小、43μm或更小、42μm或更小、41μm或更小、40μm或更小、39μm或更小、38μm或更小、37μm或更小、36μm或更小、35μm或更小、34μm或更小、33μm或更小、32μm或更小、或者31μm或更小。第一保护层102的厚度可在从前文中描述的值选择的两个值之间的范围内。

第一保护层102的厚度可在30μm与50μm之间。在这种情况下，当第一保护层102的厚度小于30μm时，第一保护层102的保护性质可由于极薄的厚度而无法完全展现，并且当第一保护层102的厚度大于50μm时，第一保护层102可在高的温度下显著收缩。

第二保护层103可包括从PMMA、聚碳酸酯(PC)和环烯烃共聚物(COC)选择的至少一种聚合物。第二保护层103可包括具有相对低的吸湿性和透水性的材料。包括在第二保护层103中的从PMMA、PC和COC选择的至少一种材料可具有期望的透明度、平滑度和光学各向同性。在一个示例中，光学胶(OCA)可设置在第二保护层103与透明基底120之间，以连接第二保护层103和透明基底120。

COC可由下面的化学式1表示，其中，X和Y为正整数。

[化学式1]

第二保护层103的厚度可以是20μm至40μm。第二保护层103的厚度可以是20μm或更大、21μm或更大、22μm或更大、23μm或更大、24μm或更大、25μm或更大、26μm或更大、27μm或更大、28μm或更大、29μm或更大、30μm或更大、31μm或更大、32μm或更大、33μm或更大、34μm或更大、35μm或更大、36μm或更大、37μm或更大、38μm或更大、或者39μm或更大。另外，第二保护层103的厚度可以是40μm或更小、39μm或更小、38μm或更小、37μm或更小、36μm或更小、35μm或更小、34μm或更小、33μm或更小、32μm或更小、31μm或更小、30μm或更小、29μm或更小、28μm或更小、27μm或更小、26μm或更小、25μm或更小、24μm或更小、23μm或更小、22μm或更小、或者21μm或更小。第二保护层103的厚度可在从前文中描述的值选择的两个值之间的范围内。

第二保护层103的厚度可在20μm与40μm之间。在这种情况下，当第二保护层103的厚度小于20μm时，第二保护层103的保护性质可由于极薄的厚度而无法完全展现，并且当第二保护层103的厚度大于40μm时，第二保护层103可在高的温度下显著收缩。

在被放置在105℃的温度下达500小时之后，偏振膜100可在横向(transversedirection，TD)上具有0.15％或更小的收缩率。在这种情况下，可通过将“在偏振膜100被放置在105℃的温度下达500小时之前偏振膜100上的两点之间的距离”与“在偏振膜100被放置在105℃的温度下达500小时之后该两点之间的距离”进行比较来测量收缩率。偏振膜100可具有在作为偏振片层101的拉伸方向的纵向(machine direction，MD)上测量的收缩率和在与MD垂直的TD上测量的收缩率。在被放置在105℃的温度下达500小时之后，偏振膜100可在作为偏振片层101的垂直拉伸方向的TD(或宽度方向)上具有0.15％或更小的收缩率。在被放置在105℃的温度下达500小时之后，偏振膜100可在TD(或宽度方向)上具有0.13％或更小的收缩率。

根据另一示例实施例，用于3D HUD的显示装置1可包括透明基底120、形成在透明基底120上的偏振膜100以及形成在偏振膜100上的柱状透镜110。偏振膜100可包括偏振片层101、形成在偏振片层101的一个表面上的第一保护层102和形成在偏振片层101的另一表面上的第二保护层103。

第一保护层102可包括从TAC和PMMA选择的至少一种，第二保护层103可包括从PMMA、PC和COC选择的至少一种聚合物。在这种情况下，第一保护层102可设置为与柱状透镜110接触，第二保护层103可设置为与透明基底120接触。由于3D显示装置的特性，柱状透镜110的暴露于阳光的方向可经受更极端的温度的改变，并且更厚的第一保护层102可形成为与柱状透镜110接触。

柱状透镜110可包括粘合层111、形成在粘合层111上的基础基底112、以及形成在基础基底112上的图案化层113。

柱状透镜110可通过在基础基底112的一个表面上形成图案化层113然后在基础基底112的另一表面上形成粘合层111而被形成。粘合层111可设置在第一保护层102与基础基底112之间。然而，实施例不限于此，柱状透镜110可通过首先在基础基底112上形成粘合层111然后在另一表面上形成图案化层113而被形成。在一个实施例中，粘合层111可包括OCA。

图案化层113可通过以下步骤形成：通过狭缝式模具涂布(slot-die coating)、辊式涂布(roll coating)或棒式涂布(bar coating)以一致的厚度将丙烯酸聚合物涂覆在基础基底112上，在紫外线光下使其固化，并将其压印为具有图案。

图案化层113可具有通过在基础基底112上涂覆丙烯酸聚合物而形成的图案，并且图案可在丙烯酸聚合物以10μm至100μm的厚度被涂覆之后被形成。在一个实施例中，图案化层113可包括UV树脂(又称为光敏树脂)。

基础基底112可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

基础基底112可包括单轴拉伸的PET。例如，基础基底112可包括超级延伸膜(SRF)。

与使用双轴拉伸的膜相比，针对基础基底112使用这样的单轴拉伸的膜可产生更期望的光学性质。

由于双轴拉伸的PET具有光学各向异性，因此当线性偏振光通过时，相位延迟可根据基础基底112的位置而不同地出现，并且光可被改变为圆偏振光或椭圆偏振光，这可降低图像的亮度。相比之下，单轴拉伸的PET可具有恒定的相位差，并且相位延迟可被恒定地保持，而不管基础基底112的位置如何。

柱状透镜110可形成为使得包括在基础基底112中的PET的MD与可附接到柱状透镜110的偏振膜的偏振方向之间的差变得小于或等于5度(°)。

基础基底112可在50nm的波长下具有7000nm或更大的光学延迟值(opticalretardation value)。

光学延迟值R_e与亮度I之间的关系可由下面的等式1表示。在等式1中，I₀可表示入射光亮度。

[等式1]

响应于特定光学延迟值R_e，亮度I可以以正弦函数的形式表示，并且特定光学延迟值R_e可被计算为折射率偏差、波长和膜的厚度的乘积。

当特定光学延迟值R_e相对低时，具有相对低的亮度的波长和具有相对高的亮度的波长可在可见光区域中交替地出现，并且大的亮度偏差和色散可因此出现。当特定光学延迟值R_e大于或等于7000nm时，亮度可在所有区域中的波长中被均匀地表现，并且色散可因此被去除。

在550nm的波长下的光学延迟值可大于或等于8000nm，或者大于或等于10000nm。

当被放置在透湿性为100g/m²·天或更小并且在63℃的温度下相对湿度为93％的条件下达500小时时，基础基底112可在TD(或宽度方向)上具有0.1％或更小的收缩率。

因为该膜尤其在高湿度条件下不容易吸水，所以无论温度如何，基础基底112都可具有一致的性能。

图案化层113可包括从以下项选择的至少一种丙烯酸聚合物：(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、和(甲基)丙烯酸十四烷基酯。

图案化层113还可包括环氧乙烷和氨基甲酸乙酯丙烯酸酯。

由于图案化层113还包括环氧乙烷和氨基甲酸乙酯丙烯酸酯，因此它可对基础基底112更具粘合性。

图案化层113可通过在基础基底112上涂覆丙烯酸聚合物被形成。

图案化层113可具有通过以下步骤形成的图案：在基础基底112上涂覆丙烯酸聚合物，然后使用模具执行光固化和压印。

图案化层113可包括剖视半圆形图案。

图案化层113可包括可用于分离左图像和右图像的多个剖视半圆形图案。

图案化层113可包括多个微透镜。

图案化层113的图案可包括多个半圆柱状微透镜，并且柱状透镜110的布置方向可相对于偏振膜100和/或透明基底120的一个侧表面的法线(即，垂直方向)倾斜10°至15°。

柱状透镜110的布置方向可通过测量当从柱状透镜110的上表面观察时在微透镜的纵向方向与偏振膜100和/或透明基底120的一个侧表面的法线之间形成的角度来确定。

图案化层113可相对于该垂直方向逆时针倾斜10°至15°的角度，并且例如倾斜约12°。

当图案化层113倾斜的角度为15°或更大时，莫尔条纹(Moiré)可增加并且3D图像的分辨率可降低。相比之下，当图案化层113倾斜的角度为10°或更小时，由于可见的黑色矩阵，莫尔条纹可增加并且图像质量可劣化。

图案化层113的图案可具有60μm至150μm的间距和3μm至20μm的高度。

图案化层113的图案可通过压印丙烯酸聚合物的一部分来形成。

图案化层113的图案可具有60μm至100μm的间距。

图案化层113可具有1.45至1.60的折射率、具有550nm波长的光的92％或更大的透射率、以及2％或更小的雾度。

图案化层113可包括从以下项选择的至少一种引发剂：多官能酚类化合物、胺化合物、咪唑化合物、酸酐、有机磷化合物和卤化物、多官能丙烯酸化合物、氨基甲酸酯化合物、异氰酸酯化合物、醇化合物、聚酰胺、聚硫化物和三氟化硼。

图案化层113可通过将丙烯酸聚合物涂覆在基础基底112上并通过光固化使其固化来形成，并且引发剂可针对光固化而被包括。

图案化层113的图案可通过使用模制进行压印来形成。

图案化层113可包括20wt％(质量百分比)或更小的量的芳香族单体。

芳香族单体可通过加热和UV而变色，因此可期望包括相对少量的芳香族单体以防止变色。

图案化层113可包括5wt％或更小、或者3wt％或更小的量的芳香族单体。

粘合层111可具有10μm至30μm的厚度。

图2是根据示例实施例的用于3D HUD的显示装置的剖视图。

参照图2，用于3D HUD的显示装置2可通过外部刺激(诸如，长时间暴露于高的温度或直射阳光)而收缩，并且具体地，偏振膜200(例如，图1的偏振膜100)和柱状透镜的粘合层211(例如，图1的粘合层111)可显著收缩。由于用于3D HUD的显示装置2的可需要将分离的视觉信息提供给左眼和右眼的特性，这样的收缩可以是不期望的，因此收缩可需要被最小化。图2中的基础基底212和图案化层213可对应于图1中的基础基底112和图案化层113，因此重复描述将被省略。

由于偏振膜200是薄的且收缩被最大程度地抑制，因此用于左眼和右眼的3D图像的交叉量可被最小化，彩虹斑不会出现，并且根据光的入射角的相位差的值可不改变。

从柱状透镜输出的左图像和右图像的重叠可通过计算串扰(或X-talk，％)来表示。从子像素发射的光I_{sub pixel}可通过左图像的亮度I_left、右图像的亮度I_right和由于不必要的反射和散射而损失的亮度I_{stray light}的和来定义(如由下面的等式2所表示的)，并且串扰可通过对实际3D图像没有贡献的图像的比率来定义(如由下面的等式3所表示的)。

[等式2]

I_{sub pixel}＝I_left+I_right+I_{stray light}

[等式3]

X-talk[％]＝I_{stray light}/(I_left+I_right)×100

例如，当柱状透镜(例如，图1的柱状透镜110)被放置在105℃的温度下达500小时时，串扰可以是2.0％或更小。

下面的表1示出通过测量由柱状透镜(例如，图1的柱状透镜110)的收缩导致的串扰而获得的值。

[表1]

参照表1，随着柱状透镜的收缩率增大，串扰可指数地增大。为了具有2％或更小的串扰，透镜收缩率可期望地为0.05％或更小。

此外，串扰与偏振膜的TD收缩率之间可存在关系。下面的表2示出通过测量由偏振膜(例如，图1的偏振膜100)的收缩导致的串扰而获得的值。

[表2]

参照表2，随着偏振膜的TD收缩率增大，柱状透镜的TD收缩率可增大。为了具有2％或更小的串扰，偏振膜的TD收缩率可为0.15％或更小。

显示装置(例如，图1的用于3D HUD的显示装置1)可设置在运输工具中以实现3DHUD。

在下文中，将提供示例和比较示例用于本公开的示例实施例的详细描述。

然而，将在下文中被描述的示例可仅出于说明性目的而被提供，而不是为了限制示例实施例而被提供。

PVA偏振片层被制备。偏振片层是单轴拉伸的PVA膜，并被浸入钾/碘溶液中以具有偏振性质。总共三层的偏振膜通过将第一保护层(具有约40μm的厚度)附着在偏振片层之上并将第二保护层(具有约32μm的厚度)附着在偏振片层之下而被制备。偏振膜以具有92毫米(mm)的宽度和49.32mm的长度的矩形形式(具有3.9英寸的对角线长度)被制备，对准键(align key)在四个顶点中的每个处被标记用于收缩率的未来测量。下面的表3示出偏振片层、第一保护层和第二保护层的材料和厚度。

[表3]

根据制备示例而制备的偏振膜的收缩率被测量。收缩率通过以下步骤被测量：使用在四个顶点中的每个处标记的对准键通过以0.01μm为单位的光学显微镜，测量在该膜被放置在105℃的温度下达500小时之后变形后的长度。

在被放置在105℃的高温下达500小时(这是针对车辆通常需要的条件)之后，示例1、示例2、示例3和相关示例1的偏振膜的TD收缩率被测量，并且根据示例的偏振片层的厚度的收缩率被比较。

[表4]

分类	示例1	示例2	示例3	相关示例1
					偏振膜的TD收缩率	0.08％	0.11％	0.15％	0.20％

参照上面的表4，证实了：PVA偏振片层的20μm或更小的厚度可以是期望的。

此外，收缩率在示例2、示例3、相关示例2、相关示例3和相关示例4的偏振膜被放置在潮湿环境中之后被测量。详细地，这样的测试在该膜被放置在60℃下的90RH(相对湿度)％的环境下达500小时的条件下被执行。

[表5]

参照表5，证实了：与相关示例的偏振膜不同，将PMMA材料用于第二保护层的示例的偏振膜具有降低的收缩率，PMMA材料具有比TAC材料相对低的吸湿性。当使用PMMA材料被制备时，与TAC材料被使用时相比，偏振片层可由更薄厚度的保护层保护。然而，因为可由于UV而出现变色，所以将PMMA材料用于上保护层(例如，第一保护层)可以是不期望的。

用于3D HUD的显示装置通过将柱状透镜和偏振膜(其如上所述被制备)的第一保护层结合并且将透明玻璃基底和偏振膜的第二保护层结合而被制备。显示装置通过将柱状透镜和玻璃基底制备为具有拥有92.00mm的宽度和49.32mm的长度的矩形形状(具有3.9英寸的对角线长度)，以整体长方体的形式而被制备。

图3是根据示例实施例的用于3D HUD的显示装置的剖视扫描电子显微镜(SEM)图像。

参照图3，证实了作为偏振片层的PVA膜的厚度相当薄。

虽然本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开之后将清楚的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式和细节上的各种改变。在此描述的示例仅被认为是描述性的，而不是为了限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述应当被认为适用于其他示例中的类似特征或方面。如果描述的技术以不同的次序被执行，和/或如果描述的***、架构、装置或电路中的组件以不同的方式被组合，和/或由其他组件或其等同物替换或补充，则可实现合适的结果。

因此，公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化应当被解释为包括在公开中。

Claims (20)

1.一种包括在三维平视显示器中的偏振膜，包括：

偏振片层；

第一保护层，在偏振片层的第一表面上；以及

第二保护层，在偏振片层的与第一表面背对的第二表面上。

2.如权利要求1所述的偏振膜，其中，偏振片层包括聚乙烯醇。

3.如权利要求1所述的偏振膜，其中，偏振片层使用单轴拉伸的聚乙烯醇膜被形成。

4.如权利要求1所述的偏振膜，其中，偏振片层的厚度为10微米至20微米。

5.如权利要求1所述的偏振膜，其中，偏振片层沉积有碘染料。

6.如权利要求1所述的偏振膜，其中，偏振片层还包括热稳定剂、紫外线稳定剂和抗氧化剂中的至少一者。

7.如权利要求1所述的偏振膜，其中，第一保护层包括三乙酸纤维素和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一者。

8.如权利要求1所述的偏振膜，其中，第一保护层的厚度为30微米至50微米。

9.如权利要求1所述的偏振膜，其中，第二保护层包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和环烯烃共聚物中的至少一者。

10.如权利要求1所述的偏振膜，其中，第二保护层的厚度为20微米至40微米。

11.如权利要求1至10中的任一项所述的偏振膜，其中，基于在105℃的温度下达500小时，所述偏振膜的收缩率在横向上小于或等于0.15％。

12.一种包括在三维平视显示器中的显示装置，包括：

透明基底；

偏振膜，在透明基底上；以及

柱状透镜，在偏振膜上，

其中，偏振膜包括：

偏振片层；

第一保护层，在偏振片层的第一表面上；以及

第二保护层，在偏振片层的与第一表面背对的第二表面上。

13.如权利要求12所述的显示装置，其中，第一保护层包括三乙酸纤维素和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一者，

其中，第二保护层包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和环烯烃共聚物中的至少一者，

其中，第一保护层与柱状透镜接触，并且

其中，第二保护层与透明基底接触。

14.如权利要求12或13所述的显示装置，其中，基于被放置在105℃的温度下达500小时，柱状透镜的收缩率在横向上小于或等于0.05％。

15.如权利要求12或13所述的显示装置，其中，基于被放置在105℃的温度下达500小时，柱状透镜的串扰小于或等于2.0％。

16.一种运输装置，包括：

三维平视显示器，包括显示装置，显示装置包括：

透明基底；

偏振膜，在透明基底上；以及

柱状透镜，在偏振膜上，

其中，偏振膜包括：

偏振片层；

第一保护层，在偏振片层的第一表面上；以及

第二保护层，在偏振片层的与第一表面背对的第二表面上。

17.如权利要求16所述的运输装置，其中，第一保护层包括三乙酸纤维素和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一者，

其中，第二保护层包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和环烯烃共聚物中的至少一者，

其中，第一保护层与柱状透镜接触，并且

其中，第二保护层与透明基底接触。

18.如权利要求16或17所述的运输装置，其中，基于被放置在105℃的温度下达500小时，柱状透镜的收缩率在横向上小于或等于0.05％。

19.如权利要求16或17所述的运输装置，其中，基于被放置在105℃的温度下达500小时，柱状透镜的串扰小于或等于2.0％。

20.如权利要求16或17所述的运输装置，其中，偏振片层的厚度为10微米至20微米。

Images