МНОГОСЛОЙНОЕ СТЕКЛО ДЛЯ ПРОЕКЦИОННОГО ДИСПЛЕЯ НА СТЕКЛЕ Российский патент 2020 года по МПК B32B17/10 B32B3/26 

Изобретение относится к многослойному стеклу для проекционного дисплея на стекле, к способу получения многослойного стекла и к его применению.

Транспортные средства, в частности, легковые автомобили, все чаще оснащаются так называемым проекционным дисплеем на стекле (далее HUD-дисплей). HUD-дисплеи предназначены для отображения визуальной информации для наблюдателя или водителя. С помощью проектора в качестве генератора изображений, расположенного например, в зоне приборной панели или в зоне крыши, на лобовое стекло изображение проецируются изображения, которые отражаются от стекла и воспринимаются водителем как виртуальное изображение (видимое им) за лобовым стеклом. Так можно проецировать важную информацию в поле зрения водителя, например, текущую скорость движения, советы по навигации или предостережения, которые могут восприниматься водителем без необходимости отрывать взгляд от дорожного полотна. Таким образом, HUD-дисплей может существенно способствовать повышению безопасности движения.

Обычно лобовое стекло состоит из двух стеклянных листов, которые ламинированы друг с другом термопластичной пленкой. Если поверхности стеклянных листов должны располагаться под углом, то принято использовать термопластичную пленку с непостоянной толщиной. В таком случае говорят о клиновидной пленке или клин-пленке. Угол между двумя поверхностями пленки называется клиновым углом. Клиновой угол может быть постоянным по всей пленке (линейное изменение толщины) или изменяться в зависимости от места (нелинейное изменение толщины).

С вышеописанными HUD-дисплеями возникает проблема, что проецируемое изображение отражается от обеих поверхностей лобового стекла. Из-за этого водитель воспринимает не только желаемое основное изображение, которое вызвано отражением от поверхности лобового стекла, обращенной в кабину (первичное отражение). Водитель видит также чуть смещенное, как правило, менее интенсивное побочное изображение, которое объясняется отражением от наружной поверхности лобового стекла (вторичное отражение). Эта проблема обычно решается тем, что отражающие поверхности располагают под некоторым намеренно выбранным углом друг к другу, чтобы основное изображение и побочное изображение (вторичное изображение) накладывались, в результате чего побочное изображение (вторичное изображение) больше не мешает.

Известно также, что лобовые стекла снабжают прозрачными электропроводящими покрытиями. Эти покрытия могут действовать как покрытия, отражающие инфракрасное излучение, чтобы снизить нагревание кабины автомобиля и улучшить тем самым тепловой комфорт. Однако, можно также применять обогреваемые покрытия, соединяя их с источником напряжения, чтобы через покрытие тек электрический ток. Подходящие покрытия содержат проводящие металлические слои на основе серебра.

Лобовые стекла с проводящими покрытиями внутри многослойного стекла имеют в связи HUD-дисплей ту проблему, что из-за проводящего покрытия образуется дополнительная отражающая поверхность раздела для проецируемого изображения. Это приводит к еще одному нежелательному побочному изображению, которое называется также отражением от слоя или слоем-призраком.

В DE 10 2014 005 977 A1 описано HUB-проекционная система с лобовым стеклом, имеющим покрытие. Для устранения паразитных изображений предлагается в виртуальном изображении отфильтровывать близкую к инфракрасному диапазону компоненту света из образующих изображение световых лучей. Однако, это решение имеет тот недостаток, что проектор должен содержать дополнительные ИК-поглощающие элементы на траектории лучей.

Из DE 10 2012 219 950 A1 известна многослойная стеклянная структура, содержащая наружный стеклянный лист, задающий наружную поверхность и противоположную первую ламинированную поверхность; внутренний стеклянный лист, задающий внутреннюю поверхность и противоположную вторую ламинированную поверхность; первый слой поливинилбутираля (PVB), который является смежным с первой ламинированной поверхностью; второй PVB-слой, который является смежным со второй ламинированной поверхностью; и слой полиэтилентерефталата (PET), находящийся между первым PVB-слоем и вторым PVB-слоем.

Наружная кромка PET-слоя и наружные кромки PVB-слоев образуют общую наружную кромку, так что край PET-слоя не экранирован от окружающей среды. Если PET-слой содержит функциональные слои, например, электропроводящее покрытие, то он часто подвержен коррозии, что очень отрицательно сказывается на функции многослойной стеклянной конструкции. Кроме того, такое расположение слоев PVB-PET-PVB часто обнаруживает сильный дефект "апельсиновой корки" и внутренние дефекты. В этой связи, "апельсиновой коркой" специалисты называют нежелательно высокую шероховатость поверхности слоистой системы, которая видна в готовом конечном продукте и в целом воспринимается как мешающая. Под термином "внутренние дефекты" специалист понимает самые разные другие, встречающиеся в многослойной структуре (ламинат) оптически мешающие дефекты и посторонние включения.

Такой дефект апельсиновой корки становится заметным при использовании многослойной стеклянной структуры в качестве плоскости проекции для HUD-дисплея. В связи с HUD возникает проблема, что дефект апельсиновой корки будет сильно сказываться на качестве виртуального изображения. Виртуальное изображение больше не видно наблюдателю как резкое изображение. Напротив, виртуальное изображение из-за волнообразного отражения от электропроводящего покрытия искажается и отображается почти неузнаваемо.

В основе изобретения стоит задача разработать многослойное стекло для HUD-дисплея, которое по возможности минимизирует возмущающие эффекты, вызванные шероховатостью поверхности слоистой структуры.

В соответствии с изобретением, задача настоящего изобретения решена посредством многослойного стекла для HUD-дисплея согласно пункту 1 формулы. Предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах.

Предлагаемое изобретением многослойное стекло для HUD-дисплея содержит по меньшей мере первый стеклянный лист и второй стеклянный лист, которые соединены друг с другом составным слоем, а также содержит прозрачное электропроводящее покрытие, причем составной слой содержит первую термопластичную пленку, полиэфирную пленку и вторую термопластичную пленку при отношении толщин второй термопластичной пленки и первой термопластичной пленки от 1,5:1 до 20:1.

Другими словами, предлагается многослойное стекло для HUD-дисплея, которое содержит как два стеклянных листа с составным слоем, так и прозрачное электропроводящее покрытие. В многослойном стекле согласно изобретению, у которого созданное HUD-дисплеем виртуальное изображение является особенно четким, первая термопластичная пленка имеет значительно меньшую толщину, чем толщина второй термопластичной пленки. Первая термопластичная пленка может быть вдвое тоньше, чем вторая термопластичная пленка. При этом толщина первой термопластичной пленки может составлять всего десятую часть от толщины второй термопластичной пленки. Это выгодно тем, что расстояние между первым стеклянным листом и полиэфирной пленкой сильно сокращается. В результате виртуальное изображение HUD-дисплея является более резким, и повышается качество восприятия.

Предпочтительно, первая термопластичная пленка и полиэфирная пленка могут иметь общую кромку, которая по меньшей мере частично отстоит на некоторое расстояние от края второй термопластичной пленки. В частности, общая кромка может проходить параллельно или по существу параллельно краю второй термопластичной пленки. Такое расстояние предотвращает прямой контакт полиэфирной пленки с наружным окружением многослойного стекла.

Расстояние A может варьироваться в широких пределах и, следовательно, может отлично подгоняться к требованиям конкретного случая. Предпочтительно, расстояние A составляет от 1 мм до 400 мм, особенно предпочтительно от 5 мм до 250 мм.

Кроме того, вторая термопластичная пленка может заполнять пространство между кромкой, внутренней стороной первого стеклянного листа и находящимся на расстояние A краем второй термопластичной пленки и сплавляться с материалом первой термопластичной пленки, так что кромка почти полностью изолирована от окружения многослойного стекла. Благодаря изоляции кромки от внешнего окружения многослойного стекла можно минимизировать возникающие в процессе производства внутренние дефекты, а также оптически различимую после ламинирования шероховатость поверхности (дефект апельсиновой корки).

Вторая термопластичная пленка предпочтительно имеет клиновой угол. Клиновой угол (α) может составлять от 0,2 мрад до 1 мрад, предпочтительно от 0,3 мрад до 0,7 мрад, особенно предпочтительно от 0,4 мрад до 0,5 мрад. Благодаря клиновому углу форма многослойного стекла изменяется так, что можно максимально компенсировать мешающие отражения от второго стеклянного листа.

Вторая термопластичная пленка может иметь свойства для усиленного поглощения инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения. Она может быть также выполнена шумопоглощающей.

Толщины термопластичных пленок и полиэфирной пленки могут варьироваться в широких пределах и, следовательно, могут подгоняться к требованиям конкретного случая. Предпочтительно, первая термопластичная пленка имеет толщину от 20 мкм до 200 мкм, предпочтительно от 40 мкм до 110 мкм, в частности, от 40 мкм до 60 мкм или от 90 мкм до 110 мкм. Полиэфирная пленка предпочтительно имеет толщину от 10 мкм до 130 мкм, предпочтительно от 20 мкм до 60 мкм, в частности, от 40 мкм до 60 мкм. Предпочтительно, вторая термопластичная пленка имеет толщину от 150 мкм до 1000 мкм, предпочтительно от 350 мкм до 850 мкм и, в частности, от 370 мкм до 510 мкм или от 750 мкм до 845 мкм.

Неожиданно оказалось, что путем изменения толщины первой термопластичной пленки, в частности, ее уменьшения, можно регулировать или изменять виртуальное изображение, создаваемое HUD-дисплеем. Предпочтительно, при толщине первого термопластичного слоя от 40 мкм до 110 мкм, в частности, около 50 мкм, видимое расстояние между отражением, создаваемым покрытием, и виртуальным изображением значительно уменьшается. Таким образом, нежелательное отражение перекрывает виртуальное изображение и, тем самым, улучшает его качество.

Полиэфирная пленка в многослойном стекле согласно изобретению имеет прозрачное электропроводящее покрытие по меньшей мере на части поверхности. Предпочтительно наносить прозрачное электропроводящее покрытие способом физического осаждения из газовой фазы на полиэфирную пленку. Прозрачное электропроводящее покрытие может располагаться между по меньшей мере первой термопластичной пленкой и полиэфирной пленкой и/или между полиэфирной пленкой и второй термопластичной пленкой. Предпочтительно, прозрачное электропроводящее покрытие ориентировано к первой тонкой термопластичной пленке, в частности, PVB-пленке, чтобы избежать переноса слоя при обрезке. Прозрачное электропроводящее покрытие имеет сильное поглощение в инфракрасном диапазоне светового спектра и тем самым предотвращает нагревание находящегося за ним внутреннего пространства. Альтернативно или дополнительно, электропроводящее покрытие можно предусмотреть для обогрева многослойного стекла, для отражения теплового излучения и/или для передачи и приема радиоизлучения.

Предпочтительно, полиэфирная пленка является пленкой из полиэтилентерефталата (PET) или пленкой из полибутилентерефталата, предпочтительно пленкой из полиэтилентерефталата.

Первая термопластичная пленка и/или вторая термопластичная пленка может содержать синтетический материал, выбранный из группы, состоящей из поливинилбутираля (PVB), этиленвинилацетата (EVA), полиуретана (PU), полипропилена (PP), полиакрилата, полиэтилена (PE), поликарбоната (PC), полиметилметакрилата (PMMA), поливинилхлорида (ПВХ), полиацетатной смолы, литьевых смол, полиакрилатов, фторированных сополимеров этилена с пропиленом, поливинилфторида и/или сополимеров этилена с тетрафторэтиленом.

Особенно предпочтительно использовать PVB. В частности, благодаря малой толщине первую термопластичную пленку можно выполнить не содержащей или по существу не содержащей пластификатора.

Здесь и далее выражение "по существу" означает, что соответствующее свойство или соответствующая величина могут отклоняться от точной величины или свойства, но только в той степени, чтобы соответствующая функция, которая задается указанным значением или свойством, не искажалась или не ухудшалась.

Первая и/или вторая термопластичная пленки могут быть окрашенными, причем цвет и яркость могут выбираться в широких пределах. Вторая термопластичная пленка может быть выполнена поглощающей УФ- и/или ИК-излучение. Между второй термопластичной пленкой и вторым стеклянным листом могут использоваться дополнительные пленки, как, например, переключаемые элементы на основе жидких кристаллов, суспендированные частицы или электрохромные слоистые структуры.

В одном предпочтительном варианте осуществления многослойное стекло согласно изобретению имеет емкостную зону переключения, причем емкостная зона переключения отделена от прозрачного электропроводящего покрытия по меньшей мере одной разделительной линией, не имеющей покрытия. Емкостная зона переключения через область подсоединения соединена с сенсорной электроникой. Сенсорная электроника является емкостной сенсорной электроникой. Емкостная зона переключения встроена в многослойное стекло согласно изобретению. Это особенно выгодно с точки зрения тонкости конструкции оконного стекла, а также лишь незначительного нарушения обзора через многослойное стекло.

Многослойное стекло согласно изобретению предпочтительно является прозрачным, причем пропускание стеклянного листа в видимой части спектра составляет более 0%. В отношении диапазона проницаемости автомобильного остекления действуют законодательные минимальные требования к пропусканию стекла в видимой части спектра. Например, в случае лобового стекла в положениях ECE-R43, ANSI Z 26.1 и CCC/CNCA-04 предписано светопропускание по меньшей мере 70%. В предпочтительном варианте осуществления изобретения лобовое стекло соответствует этому требованию.

Первый стеклянный лист и/или второй стеклянный лист образован из материала, который состоит из стекла и/или по меньшей мере одного пластика, в частности, образован или состоит из прозрачного, жесткого пластика (синтетический материал).

Стекло предпочтительно выбрано из группы, состоящей из плоского стекла, флоат-стекла, кварцевого стекла, боросиликатного стекла и известково-натриевого стекла.

Предпочтительно выбирать прозрачный, жесткий синтетический материал из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, поликарбоната, полиметилметакрилата, полистирола, полиамида.

Толщина первого стеклянного листа и/или второго стеклянного листа может варьироваться в широком диапазоне и, таким образом, отлично подгоняться к требованиям конкретного случая. Предпочтительно использовать листы со стандартной для автомобильного стекла толщиной от 0,3 мм до 25 мм, предпочтительно от 1,2 мм до 3,5 мм.

Размер первого стеклянного листа и/или второго стеклянного листа также может варьироваться в широком диапазоне и зависит от размера многослойного стекла согласно изобретению. Например, они могут иметь обычные в автомобилестроении поверхности от 200 см² до 20 м².

Первый стеклянный лист и второй стеклянный лист могут иметь произвольный контур. Так, они могут быть треугольными, четырехугольными, ромбовидными, трапециевидными, пятиугольными или шестиугольными, при необходимости с закругленными углами, круглыми, овальными, эллиптическими или почковидными, при необходимости с закругленными кромками.

Первый стеклянный лист и/или второй стеклянный лист могут иметь любую трехмерную форму. Предпочтительно, трехмерная форма не имеет зон затемнения, так что их можно покрыть, например, катодным напылением. Предпочтительно, стеклянные листы являются плоскими или более или менее сильно изогнутыми в одном или нескольких пространственных направлениях. В частности, используются плоские или по существу плоские стеклянные листы. Стеклянные листы могут быть бесцветными или окрашенными и/или могут содержать пигменты, поглощающие ИК- и/или УФ-излучение. При использовании PET наружный стеклянный лист с TSA может привести к повышению (ухудшению) коэффициента TТS (смотри DIN EN ISO 13837: Теплота).

Усовершенствование изобретения относится к способу изготовления многослойного стекла, который включает следующие этапы:

(a) предоставление по меньшей мере одного стеклянного листа с верхней стороной,

(b) покрытие верхней стороны термопластичной пленкой до краевой зоны стеклянного листа,

(c) полное покрытие поверхности термопластичной пленки, противоположной верхней стороне, по меньшей мере одной полиэфирной пленкой,

(d) полное покрытие свободной поверхности полиэфирной пленки по меньшей мере одной дополнительной термопластичной пленкой,

(e) вертикальная обрезка полиэфирной пленки и дополнительной термопластичной пленки режущим устройством на некотором расстоянии от края термопластичной пленки,

(f) удаление полос пленки, так что дополнительная термопластичная пленка и полиэфирная пленка образуют общую кромку и обнажается свободная горизонтальная поверхность термопластичной пленки, и

(g) прижатие другого стеклянного листа под давлением, причем внутренняя сторона другого стеклянного листа вступает в контакт с верхней стороной дополнительной термопластичной пленки, и причем свободное пространство между кромкой, внутренней стороной и поверхностью заполняется за счет втекания материала по меньшей мере одной из термопластичных пленок.

Обрезку первой термопластичной пленки и полиэфирной пленки на этапе (e) предпочтительно проводить перпендикулярно поверхности первой термопластичной пленки.

В одном предпочтительном варианте осуществления прижатие (g) проводится при более высоких температурах и под вакуумом. Устройства, подходящие для этого, как, например, вакуумные мешки, широко распространены и известны и поэтому не требуют здесь более подробного описания. Предпочтительно, ламинирование проводят автоклавированием.

Способ согласно изобретению не имеет недостатков уровня техники, а неожиданно обеспечивает получение хорошо воспроизводимым образом многослойного стекла согласно изобретению, которое не имеет или почти не имеет так называемых дефектов апельсиновой корки.

Многослойное стекло согласно изобретению, в частности, изготовленное способом согласно изобретению, может с большим успехом применяться в качестве подвижной и неподвижной функциональной и/или декоративной отдельной части и/или в качестве встроенной детали для мебели, оборудования и сооружений, а также в средствах передвижения для передвижения по земле, в воздухе или на воде, таких как самолеты, корабли, поезда и автомобили, особенно в автомобилях, например, в качестве лобового стекла, заднего стекла и бокового стекла и/или окна в крыше, в частности, в качестве остекления крыши.

Разумеется, названные выше и подробнее поясняемые ниже признаки могут применяться не только в указанных комбинациях и конфигурациях, а также в других комбинациях и конфигурациях или по отдельности, не выходя за объем настоящего изобретения.

Кроме того, изобретение относится к применению многослойного стекла согласно изобретению в автомобиле, предпочтительно легковом автомобиле, в качестве лобового стекла, которое служит проекционной плоскостью HUD-дисплея.

Далее изобретение подробнее поясняется на основе чертежей и примеров осуществления. Чертежи являются схематическими и выполнены без соблюдения масштаба. Чертежи никоим образом не ограничивают изобретение. Показано:

фиг.1: многослойное стекло согласно изобретению как компонент HUD-дисплея,

фиг.2: вертикальное продольное сечение краевой зоны многослойного стекла согласно изобретению,

фиг.3: вертикальное продольное сечение краевой зоны промежуточного продукта 1a при изготовлении многослойного стекла по изобретению,

фиг.4: вертикальное продольное сечение краевой зоны промежуточного продукта 1b при изготовлении многослойного стекла по изобретению,

фиг.5: вид сверху промежуточного продукта 1b многослойного стекла по изобретению, и

фиг.6: вертикальное продольное сечение краевой зоны многослойного стекла по изобретению в случае промежуточного продукта 1c.

Фиг.1 показывает предлагаемое изобретением многослойное стекло 1 как компонент HUD-дисплея, которое состоит из внутреннего стеклянного листа 1.1 в качестве первого листа и наружного стеклянного листа 1.2 в качестве второго листа, которые соединены друг с другом многослойным составным слоем 2,3,4. Многослойное стекло 1 предназначено для использования в качестве лобового стекла автомобиля, который выполнен с HUD-дисплеем. Наружный лист 1.2 в положении установки обращен к наружной среде, а внутренний лист 1.1 обращен в салон автомобиля. Многослойное стекло 1 имеет верхнюю кромку, которая в установленном положении находится вверху, в направление к крыше автомобиля (кромка со стороны крыши), и нижнюю кромку, которая находится внизу, в направлении моторного отсека (кромка со стороны двигателя).

Далее, фиг.1 показывает проектор 4 как устройство создания изображений HUD-системы, который направлен на отдельную область многослойного стекла 1. В этой отдельной области (HUD-область) проектором 8 могут создаваться изображения, которые воспринимаются наблюдателем (водителем автомобиля) как виртуальные изображения на обращенной к нему стороне многослойного стекла 1. Неотраженная часть излучения, созданного проектором, проходит сквозь многослойное стекло 1 и второй раз отражается от наружной стороны 1.2.2 наружного стеклянного листа 1.2 (вторичное отражение). Клиновой угол в указанной области многослойного стекла 1 ведет к тому, что поверхности наружного стеклянного листа 1.2 и внутреннего стеклянного листа 1.1 наклонены друг к другу, и, таким образом, первичное отражение и вторичное отражение накладываются (перекрываются) в одном виртуальном изображении. Следовательно, первичное отражение, образованное на внутренней поверхности лобового стекла, а также вторичное отражение, образованное на наружной поверхности лобового стекла, больше не воспринимаются раздельно.

Наружный стеклянный лист 1.2 имеет наружную поверхность 1.2.2, которая в установленном положении обращена к наружной среде, и внутреннюю верхнюю сторону 1.2.1, которая в установленном положении обращена в салон. Аналогично, внутренний стеклянный лист 1.1 имеет внутреннюю сторону 1.1.1, которая в установленном положении обращена к наружной среде, и наружную сторону 1.1.2, которая в установленном положении обращена в салон автомобиля. Внутренняя верхняя сторона 1.2.1 наружного стеклянного листа 1.2 соединена с помощью составного слоя 2,3,4 с внутренней стороной 1.1.1 внутреннего стеклянного листа 1.1.

Составной слой 2,3,4 состоит из по меньшей мере первой термопластичной пленки 2, полиэфирной пленки 3 и второй термопластичной пленки 4. Толщина первой термопластичной пленки 2 существенно меньше, чем толщина второй термопластичной пленки 4. Например, толщина первой термопластичной пленки 2 составляет около 50 мкм. Толщина второй термопластичной пленки 2 составляет по меньшей мере 760 мкм. Между первой термопластичной пленкой и второй термопластичной пленкой 4 находится полиэфирная пленка 3. Полиэфирная пленка 3 имеет толщину около 50 мкм и содержит на ее поверхности, обращенной к первой термопластичной пленке 2, прозрачное электропроводящее покрытие 10.

При этом вторая термопластичная пленка 4 находится в прямом контакте с верхней стороной 1.2.1 наружного стеклянного листа 1.2. Вторая термопластичная пленка 4, полиэфирная пленка 3 и первая термопластичная пленка 2 размещаются друг на друге всей поверхностью и в указанном порядке следования при удалении от наружного стеклянного листа 1.2.

Толщина второй термопластичной пленки 4 непрерывно увеличивается по вертикали от нижней кромки к верхней кромке многослойного стекла 1. На фигуре увеличение толщины показано для простоты линейным, но могут иметься и более сложные профили. Вторая термопластичная пленка 4 выполнена из отдельной пленки PVB (так называемая клинообразная пленка с переменной толщиной). Клиновой угол α составляет от 0,25 мрад до 0,8 мрад, предпочтительно от 0,35 мрад до 0,65 мрад. В случае HUD-систем с большой шириной изображения, например, HUD система "дополненной реальности (Augmented-Reality, AR), используются также клиновые углы от 0,1 мрад до 0,3 мрад. AR-HUD системами называют HUD-системы, которые работают с компьютеризованным расширением восприятия реальности пользователем.

В случае клинового угла 0,5 мрад и многослойного стекла 1 высотой 1 метр, то есть средней высотой лобового стекла легкового автомобиля, изменение толщины составляет примерно 0,5 мм (например, толщина 0,76 мм нижней кромки и 1,26 мм верхней кромки многослойного стекла). Утолщение пленки зависит, помимо клинового угла, также от высоты стеклянного листа. В предпочтительной комбинации внутренний стеклянный лист/наружный стеклянный лист 1,6 мм/2,1 мм полная толщина стекла составляла бы 4,46 мм на нижней кромке и 4,96 мм на верхней кромке многослойного стекла 1.

Благодаря клиновидному выполнению второй термопластичной пленки 4 оба виртуальных изображения, созданные в результате отражения проецируемого изображения от наружной стороны 1.2.2 наружного стеклянного листа 1.2 (вторичное отражение) и наружной стороны 1.1.2 внутреннего стеклянного листа 1.1 (первичное отражение), накладываются друг на друга. При этом вторичное отражение не оказывается смещенным относительно первичного отражения, так что можно избежать возмущающих отражений и одновременно повысить световую отдачу и, таким самым, яркость изображения.

Кроме того, многослойное стекло 1 имеет на поверхности полиэфирной пленки 3 прозрачное электропроводящее покрытие 10. Прозрачное электропроводящее покрытие 10 отражает ИК-излучение и предусмотрено для того, чтобы снизить нагревание салона автомобиля ИК-компонентой солнечного излучения. Прозрачное электропроводящее покрытие 10 представляет собой, например, тонкослойную систему, содержащую 2-4 слоя из серебра и дополнительные диэлектрические слои, которые в качестве антибликовых слоев, блокирующих слоев или слоев пригонки поверхностей оптимизируют оптические, электрические и/или механические свойства покрытия. Диэлектрические слои прозрачного электропроводящего покрытия 10 содержат, например, нитрид кремния, оксид кремния, оксид цинка, оксид олова-цинка и нитрид алюминия.

Прозрачное электропроводящее покрытие 10 представляет собой дополнительную отражающую граничную поверхность внутри многослойного стекла 1. Так как первая термопластичная пленка 2 выполнена относительно более тонкой, чем вторая термопластичная пленка 4, сильно сокращается также расстояние от прозрачного проводящего покрытия 10 до наружной стороны 1.1.2 внутреннего стеклянного листа 1.1, ответственной за первичное отражение. Тем самым, отражение слоя накладывается на первичное отражение и вторичное отражение, так что возникает резкое виртуальное изображение HUD-дисплея.

Внутренний стеклянный лист 1.1 состоит из кальциево-натриевого стекла и имеет малую толщину, например, 1,6 мм. Этим гарантируется, что пространственное смещение между первичным отражением и отражением слоя будет малым, и что виртуальные изображения будут накладываться друг на друга таким образом, что перед глазами наблюдателя 5 возникнет резкое скорректированное изображение с правильной цветопередачей.

Многослойное стекло 1 согласно изобретению облучали под углом излучения 60° HUD-проектором 8 и определяли смещение между первичным изображением и отражением от покрытия при типичном положении глаза (положение глаза водителя). Расстояние изображения от HUD-системы составляло 2,3 м, что типично для использующихся в настоящее время HUD-дисплеев. Измерения проводили с внутренними стеклянными листами 1.1 разной толщины. Результаты собраны в таблице 1.

Таблица 1

Толщина внутреннего листа 1.1 /мм 2,1 1,6 1,4 Расстояние между первичным отражением-отражением слоя, мм 2,291 1,745 1,527

Как можно видеть, смещение уменьшается с уменьшением толщины внутреннего стеклянного листа 1.1. Изобретатели обнаружили также, что отражение от покрытия 10 при уменьшении расстояния между наружной стороной 1.1.2 внутреннего стеклянного листа 1.1 и прозрачным электропроводящим покрытием 10 полиэфирной пленки 3 почти незаметно для наблюдателя. Уменьшением этого расстояния можно положительно влиять на отражение от покрытия. Виртуальное изображение HUD-дисплея видно особенно ясно и четко. Из-за сравнительно тонкой полиэфирной пленки 3, толщина которой составляет около 50 мкм, можно существенно повлиять на отражение от покрытия 10, что было для специалиста неожиданным и удивительным.

Наружный стеклянный лист 1.2 также состоит из кальциево-натриевого стекла, но имеет заметно большую толщину, например, 2,1 мм. Этим гарантируется, что многослойное стекло 1 в целом имеет достаточную механическую прочность, стойкость к излому и жесткость при кручении.

Минимальная толщина составного слоя 2,3,4 составляет, например, 0,48 мм (измеряется на нижней кромке U). В данном случае вторая термопластичная пленка 4 образована из единственной клиновидной PVB-пленки. Однако допустимы также и многослойные структуры второй термопластичной пленки 4, причем по меньшей мере одна частичная пленка действует как клиновидная пленка.

Фиг.2 показывает продольное вертикальное сечение краевой зоны 1.3 многослойного стекла 1.

Многослойное стекло 1 было образовано с внутренним стеклянным листом 1.1 из закаленного флоат-стекла толщиной 2,1 мм. Кромки внутреннего стеклянного листа 1.1 были скруглены. Внутренний стеклянный лист 1.1 имеет внутреннюю сторону 1.1.1, с которой согласован многослойный составной слой 2,3,4.

Кроме того, многослойное стекло 1 образовано с наружным стеклянным листом 1.2 такого же состава и размеров. Наружный стеклянный лист 1.2 предпочтительно имеет вблизи кромки стекла на внутренней стороне 1.2.1 черную печать, чтобы скрыть обрезку. Внутренний стеклянный лист 1.1 может, например, в случае более простой спецификации клеевых систем, иметь черную печать также на стороне 1.1.2. Кроме того, размеры наружного стеклянного листа 1.2 часто до 5 мм больше, чем внутреннего стеклянного листа 1.1. Кромки наружного стеклянного листа 1.2 также были скруглены. Наружный стеклянный лист 1.2 имеет сторону 1.2.1, с которой согласован многослойный составной слой 2,3,4.

Внутренняя сторона 1.1.1 внутреннего стеклянного листа 1.1 находится в прямом контакте с не содержащей пластификатора PVB-пленкой 2 толщиной 50 мкм. На нее была нанесена PET-пленка 3 толщиной 50 мкм. PVB-пленка 2 и PET-пленка 3 имеют общую кромку 6, которая находится на расстоянии A=1 см от края 4.1 нижележащей PVB-пленки 4 толщиной 760 мкм. PVB-пленка 4 лежит на стороне 1.2.1 наружного стеклянного листа 1.2. Материал PVB-пленки 4 полностью заполнил пространство между кромкой 6 и внутренней стороной 1.1.1 внутреннего стеклянного листа 1.1 на расстояние A. В результате общая кромка 6 PVB-пленки 2 и PET-пленки 3 полностью изолирована от окружения многослойного стекла 1, так что PET-пленка 3, содержащая прозрачное электропроводящее покрытие 10, не испытывает коррозионных повреждений. Функция составного слоя 2,3,4, несмотря на ламинирование, не ухудшилась. Кроме того, составной слой PVB-PET-PVB 2,3,4 не имеет дефекта апельсиновой корки и внутренних дефектов. Далее, удалось защитить PET-пленку 3 при ламинировании относительно тонкой второй термопластичной пленкой 2. Кроме того, удалось очень хорошо осуществить отделение первой термопластичной пленки 2 и полиэфирной пленки 3 от второй термопластичной пленки 4 в процессе получения. Обрезка первой термопластичной пленки 2 и полиэфирной пленки 3 была легкой в осуществлении и не проводила к видимым повреждениям. В частности, удалось избежать известного специалисту переноса слоя с PET-пленки 3, так как одновременно удалялась контактирующая с ней PVB-пленка 2.

Фиг.3-6 схематически показывают изготовление многослойного стекла 1 на основе вертикального продольного разреза краевой зоны 1.3. Для пояснения способа на фиг.5 показан вид сверху промежуточного продукта 1b при изготовлении многослойного стекла 1. Используются материалы и размеры, более подробно описанные в связи с фиг.2.

Фиг.3 поясняет промежуточную стадию 1a способа изготовления согласно изобретению. На стороне 1.2.1 наружного стеклянного листа 1.2 была ламинирована вторая термопластичная пленка 4 (PVB). Затем к свободной верхней стороне второй термопластичной пленки 4 (PVB) была ламинирована полиэфирная (PET) пленка 3 и первая термопластичная пленка 2 (PVB), так что получилась промежуточная стадия 1a.

Фиг.4 поясняет промежуточную стадию 1b способа изготовления согласно изобретению. Для изготовления промежуточного продукта 1b промежуточный продукт 1a обрезают алмазным резцом 5 (показан на фиг.3) на расстоянии A от кромки 4.1 второй термопластичной пленки 4 (PVB) до поверхности второй термопластичной пленки 4 (PVB). Отрезанный PVB-PET-кусок первой термопластичной пленки 2 и полиэфирной пленки 3 удаляли без повреждения открытой теперь свободной горизонтальной поверхности 4.2 второй термопластичной пленки 4 (PVB). Первая термопластичная пленка 2 (PVB) и полиэфирная (PET) пленка 3 образуют теперь общую кромку 6 на расстоянии A от кромки 4.1 второй термопластичной пленки 4 (PVB).

Эта система еще раз поясняется на фиг.5.

На фиг.6 показан промежуточный продукт 1c. На систему промежуточного продукта 1b согласно фиг.4 и 5 укладывали внутренний стеклянный лист 1.1 с внутренней стороной 1.1.1, так чтобы она вступала в контакт с первой термопластичной пленкой 2 (PVB). Затем всю структуру сжимали с давлением D при нагревании и под вакуумом в вакуумном мешке. При этом полость между общей кромкой 6, свободной поверхностью 4.2 и внутренней стороной 1.1.1 внутреннего стеклянного листа 1.1 заполнялась затеканием материала второй термопластичной пленки 4 (PVB) в полость в направление течения 7 и сплавлением с материалом первой термопластичной пленки 2 (PVB). После охлаждения, снятия давления D и впуска воздуха в вакуумный мешок получилось многослойное стекло 1 согласно изобретению.

Список позиций

1 многослойное стекло 1a,1b,1c промежуточные продукты при изготовлении многослойного стекла 1 1.1 внутренний стеклянный лист многослойного стекла 1 1.1.1 внутренняя сторона внутреннего стеклянного листа 1.1 1.2 наружный стеклянный лист многослойного стекла 1 1.2.1 сторона наружного стеклянного листа 1.2 1.3 краевая зона многослойного стекла 1 2 первая (тонкая) термопластичная пленка 3 полиэфирная пленка 4 вторая (толстая) термопластичная (клиновидная) пленка 4.1 край второй термопластичной пленки 4 4.2 свободная горизонтальная поверхность второй термопластичной пленки 4 5 режущее устройство 6 общий край первой термопластичной пленки 2 и полиэфирной пленки 3 7 направление течения материала термопластичной пленки 4 8 проектор 9 глаз наблюдателя 10 прозрачное электропроводящее покрытие A расстояние общего края 6 от края 4.1 второй термопластичной пленки 4 D давление прижима

Изобретение относится к многослойному стеклу для проекционного дисплея на стекле (HUD-дисплей) для использования в транспортных средствах, в частности легковом автомобиле. Многослойное стекло содержит по меньшей мере один первый стеклянный лист и один второй стеклянный лист, которые соединены друг с другом составным слоем, а также прозрачное, электропроводящее покрытие. Составной слой содержит первую термопластичную пленку, полиэфирную пленку и вторую термопластичную пленку с отношением толщин второй термопластичной пленки и первой термопластичной пленки от 1,5:1 до 20:1. Первая термопластичная пленка и полиэфирная пленка имеют общую кромку, которая по меньшей мере частично отстоит на расстояние от края второй термопластичной пленки, и первая термопластичная пленка имеет толщину от 40 мкм до 110 мкм. Изобретение обеспечивает создание многослойного стекла для HUD-дисплея, которое по возможности минимизирует возмущающие эффекты, вызванные шероховатостью поверхности слоистой структуры. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Многослойное стекло (1) для проекционного дисплея на стекле, содержащее по меньшей мере один первый стеклянный лист (1.1) и один второй стеклянный лист (1.2), которые соединены друг с другом составным слоем (2, 3, 4), а также прозрачное, электропроводящее покрытие (10),

причем составной слой (2, 3, 4) содержит первую термопластичную пленку (2), полиэфирную пленку (3) и вторую термопластичную пленку (4) с отношением толщин второй термопластичной пленки и первой термопластичной пленки от 1,5:1 до 20:1,

причем первая термопластичная пленка (2) и полиэфирная пленка (3) имеют общую кромку (6), которая по меньшей мере частично отстоит на расстояние (A) от края (4.1) второй термопластичной пленки (4), и

причем первая термопластичная пленка (2) имеет толщину от 40 мкм до 110 мкм.

2. Многослойное стекло (1) по п. 1, отличающееся тем, что вторая термопластичная пленка (4) имеет клиновой угол.

3. Многослойное стекло (1) по п. 2, отличающееся тем, что клиновой угол (α) составляет от 0,2 мрад до 1 мрад, предпочтительно от 0,3 мрад до 0,7 мрад, особенно предпочтительно от 0,4 мрад до 0,5 мрад.

4. Многослойное стекло (1) по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что первая термопластичная пленка (2) имеет толщину около 50 мкм.

5. Многослойное стекло (1) по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что вторая термопластичная пленка (4) предусмотрена для поглощения инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения.

6. Многослойное стекло (1) по одному из пп. 1-5, отличающееся тем, что вторая термопластичная пленка (4) по меньшей мере частично выполнена шумопоглощающей.

7. Многослойное стекло (1) по одному из пп. 1-6, отличающееся тем, что прозрачное электропроводящее покрытие (10) находится, по меньшей мере частично, на поверхности полиэфирной пленки (3).

8. Многослойное стекло (1) по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что прозрачное электропроводящее покрытие (10) предусмотрено для обогрева многослойного стекла (1), для отражения теплового излучения и/или для передачи и приема радиоизлучения.

9. Многослойное стекло по одному из пп. 1-8, отличающееся тем, что полиэфирная пленка (4) является пленкой из полиэтилентерефталата (PET).

10. Многослойное стекло (1) по одному из пп. 1-9, отличающееся тем, что первая термопластичная пленка (2) и/или вторая термопластичная пленка (4) содержит синтетический материал, выбранный из группы, состоящей из поливинилбутираля, этиленвинилацетата, полиуретана, полипропилена, полиакрилата, полиэтилена, поликарбоната, полиметилметакрилата, поливинилхлорида, полиацетатной смолы, литьевых смол, полиакрилатов, фторированных сополимеров этилена с пропиленом, поливинилфторида и/или сополимеров этилена с тетрафторэтиленом.

11. Многослойное стекло (1) по одному из пп. 1-10, отличающееся тем, что первая термопластичная пленка (2) не содержит или по существу не содержит пластификатора.

12. Применение многослойного стекла (1) по одному из пп. 1-11 в автомобиле, предпочтительно легковом автомобиле.

13. Способ изготовления многослойного стекла (1) по одному из пп. 1-11, включающий следующие этапы:

(a) предоставление по меньшей мере одного стеклянного листа (1.2) с верхней стороной (1.2.1),

(b) покрытие верхней стороны (1.2.1) термопластичной пленкой (4) до краевой зоны стеклянного листа (1.2),

(c) полное покрытие противоположной верхней стороне (1.2.1) поверхности термопластичной пленки (4) по меньшей мере одной полиэфирной пленкой (3),

(d) полное покрытие свободной поверхности полиэфирной пленки (3) по меньшей мере одной дополнительной термопластичной пленкой (2),

(e) вертикальная обрезка полиэфирной пленки (3) и дополнительной термопластичной пленки (2) режущим устройством (5) на расстоянии от края (4.1) термопластичной пленки (4),

(f) удаление полос пленки (2,3), так что дополнительная термопластичная пленка (2) и полиэфирная пленка (3) образуют общую кромку (6) и обнажается свободная горизонтальная поверхность (4.2) термопластичной пленки (4), и

(g) прижатие другого стеклянного листа (1.1) под давлением, причем внутренняя сторона (1.1.1) другого стеклянного листа (1.1) вступает в контакт с верхней стороной дополнительной термопластичной пленки (2) и причем свободное пространство между кромкой (6), внутренней стороной (1.1.1) и поверхностью (4.2) заполняется за счет втекания материала по меньшей мере одной из термопластичных пленок (2,4).