Настоящее изобретение относится к композитной панели и проекционной компоновке для индикатора на лобовом стекле, к способу для производства этой композитной панели, а также к ее использованию.
Современные автомобили все чаще оборудуются так называемыми индикаторами на лобовом стекле (HUD). С помощью проектора, расположенного, например, в области приборной панели или в области крыши, изображения проектируются на ветровое стекло, отражаются на нем и воспринимаются водителем как реальное изображение (с его точки зрения) позади ветрового стекла. Таким образом, важные данные могут быть спроецированы в поле зрения водителя, например, текущая скорость движения, навигационные или предупреждающие сообщения, которые водитель может воспринимать без необходимости отвлечения взгляда от дороги. Индикаторы на лобовом стекле могут таким образом в значительной степени способствовать увеличению безопасности дорожного движения.
При использовании вышеописанных индикаторов на лобовом стекле возникает проблема отражения проецируемого изображения от обеих поверхностей ветрового стекла. Таким образом, водитель воспринимает не только желаемое главное изображение, которое вызывается отражением от внутренней поверхности ветрового стекла (главное отражение). Водитель также воспринимает слегка сдвинутое вторичное изображение, обычно более слабое по интенсивности, которое вызывается отражением от внешней поверхности ветрового стекла (вторичное отражение). Последнее обычно упоминается как паразитное изображение. Эта проблема обычно решается тем, что отражающие поверхности располагаются под некоторым углом друг относительно друга, сознательно выбираемого таким образом, чтобы главное изображение и паразитное изображение совпадали, в результате чего паразитное изображение становится незаметным.
Ветровые стекла содержат две стеклянных панели, которые ламинируются друг с другом посредством термопластичной пленки. Если поверхности стеклянных панелей должны быть расположены под углом, как описано выше, общепринято использовать термопластичную пленку с непостоянной толщиной. Такая пленка также упоминается как клинообразная пленка. Угол между двумя поверхностями этой пленки упоминается как угол клина. Угол клина может быть постоянным по всей пленке (линейное изменение толщины) или изменяться в зависимости от положения (нелинейное изменение толщины). Композитные стекла с клинообразными пленками известны, например, из патентных документов WO2009/071135A1, EP1800855B1 или EP1880243A2.
Также известно обеспечение ветровых стекол прозрачными электропроводящими покрытиями. Эти покрытия могут действие как покрытия, отражающие инфракрасное излучение, для того, чтобы уменьшить нагрев внутренней части транспортного средства и таким образом улучшить тепловой комфорт. Эти покрытия могут, однако, использоваться также в качестве нагреваемых покрытий при соединении их с источником напряжения так, чтобы ток протекал через покрытие. Подходящие покрытия включают в себя проводящие металлические слои на основе серебра. Поскольку эти покрытия склонны к коррозии, общепринято наносить их на ту поверхность внешней панели или внутренней панели, которая обращена к промежуточному слою, так, чтобы они не контактировали с атмосферой. Содержащие серебро прозрачные покрытия известны, например, из патентных документов WO 03/024155, US 2007/0082219 A1, US 2007/0020465 A1, WO2013/104438 или WO2013/104439.
Ветровые стекла с проводящими покрытиями внутри композитного стекла при их использовании вместе с индикаторами на лобовом стекле имеют ту проблему, что дополнительная поверхность, отражающая проецируемое изображение, формируется проводящим покрытием. Это приводит к другому нежелательному вторичному изображению, которое также упоминается как паразитное изображение слоя.
Патентный документ DE102014005977 раскрывает компоновку проекционного HUD с покрытым ветровым стеклом. Для того, чтобы избежать паразитного изображения слоя, предлагается фильтровать компоненты излучения в ближней инфракрасной области из проецируемого изображения для того, чтобы уменьшить отражение от покрытия. Однако это решение имеет тот недостаток, что проектор должен быть соответственно модифицирован. Кроме того, не вся видимая часть спектра становится доступной для создания отображаемого изображения.
Задачей настоящего изобретения является предложить композитную панель для индикатора на лобовом стекле, снабженном электропроводящим покрытием, в которой появление паразитного изображения, создаваемого покрытием, эффективно предотвращается.
Эта задача решается в соответствии с настоящим изобретением композитной панелью по п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения.
Композитная панель для индикатора на лобовом стекле (HUD) в соответствии с настоящим изобретением имеет верхний край и нижний край. Термин «верхний край» относится к тому краю композитной панели, который должен смотреть вверх в установленном положении. Термин «нижний край» относится к тому краю, который должен смотреть вниз в установленном положении. Когда композитная панель является ветровым стеклом автомобиля, верхний край часто упоминается как «край крыши», а нижний край - как «край двигателя».
Композитная панель в соответствии с настоящим изобретением содержит внешнюю панель и внутреннюю панель, которые соединяются с друг другом посредством термопластичного промежуточного слоя. Композитная панель предназначается для того, чтобы в отверстии, в частности отверстии окна автомобиля, отделять внутренность от внешней окружающей среды. В контексте настоящего изобретения термин «внутренняя панель» относится к панели, обращенной к внутренней части (внутренности автомобиля). Термин «внешняя панель» относится к панели, обращенной к внешней окружающей среде.
Толщина промежуточного слоя является переменной, по меньшей мере в секциях в вертикальном направлении между нижним краем и верхним краем композитной панели. Здесь «в секциях» означает, что вертикальное направление между нижним краем и верхним краем имеется по меньшей мере одна секция, в которой толщина промежуточного слоя изменяется в зависимости от положения. Однако толщина может также изменяться во множестве секций или во всем вертикальном направлении. Термин «вертикальное направление» относится к направлению между нижним краем и верхним краем, которое является по существу перпендикулярным упомянутым краям. Промежуточный слой с переменной толщиной обычно упоминается как «клиновидная пленка». Угол между двумя поверхностями этой пленки упоминается как угол клина. Если угол клина не является постоянным, для его измерения должны использоваться касательные к поверхностям в данной точке.
Когда проектор нацелен на композитную панель для создания изображения на HUD, желаемое мнимое изображение производится отражением от внутренней поверхности внутренней панели, противоположной промежуточному слою. Неотраженная часть луча проходит через композитную панель и отражается еще раз от внешней поверхности внешней панели, противоположной промежуточному слою. Таким образом создается нежелательное второе мнимое изображение, так называемое паразитное изображение. В случае параллельных поверхностей панели изображение и паразитное изображение кажутся смещенными относительно друг друга, что раздражает зрителя. За счет угла клина паразитное изображение по существу совпадает пространственно с главным изображением, так что зритель воспринимает только одно изображение.
Композитная панель в соответствии с настоящим изобретением имеет прозрачное электропроводящее покрытие на той поверхности внутренней панели, которая обращена к промежуточному слою. Посредством этого покрытия создается другая граничная поверхность с существенным изменением показателя преломления, то есть другая граничная поверхность, отражающая луч света от проектора HUD. Покрытие таким образом создает другое нежелательное паразитное изображение, так называемое «паразитное изображение слоя».
В принципе паразитного изображения слоя - как и обычного паразитного изображения - можно было бы избежать с помощью клинообразной компоновки отражающих поверхностей. Однако для этого внутренняя панель должна быть клинообразной, что, в частности в случае стеклянных панелей, которые характерны для композитных панелей в автомобильной промышленности, является очень сложным в техническом плане.
В соответствии с настоящим изобретением внутренняя панель имеет толщину меньше чем 1,6 мм. Авторы настоящего изобретения нашли, что при таких малых толщинах внутренней панели пространственное смещение между главным изображением и паразитным изображением слоя становится достаточно малым, чтобы не создавать раздражающего эффекта. Это справедливо, в частности, для расстояний до изображения по меньшей мере 1,5 м. Термин «расстояние до изображения» означает расстояние от зрителя (так называемое «положение глаза») до мнимого изображения. Этот эффект основан на типичной угловой остроте человеческого зрения: при указанном расстоянии до изображения тонкая внутренняя панель в соответствии с настоящим изобретением приводит к смещению между главным изображением и паразитным изображением слоя меньше одной угловой минуты, что слишком мало для различения человеческим глазом.
Использование тонких стеклянных панелей для композитных панелей, однако, в принципе сопровождается ухудшением акустических свойств, другими словами, экранирования от окружающих шумов, а также механических свойств, в частности жесткости композитной панели.
Это компенсируется в соответствии с настоящим изобретением путем использования более толстой внешней панели, так, чтобы полная толщина композитной панели составляла по меньшей мере 4,0 мм, предпочтительно по меньшей мере 4,4 мм. Авторы настоящего изобретения нашли, что с помощью такой композитной панели можно избежать появления раздражающего паразитного изображения слоя, а также обеспечить необходимые акустические и механические свойства.
Благодаря углам клина в соответствии с настоящим изобретением толщина композитной панели не является постоянной. В контексте настоящего изобретения полная толщина измеряется на самом тонком крае, то есть обычно на нижнем крае композитной панели. Полная толщина является таким образом минимальной полной толщиной.
Настоящее изобретение также включает в себя проекционную компоновку для индикатора на лобовом стекле, содержащую по меньшей мере композитную панель в соответствии с настоящим изобретением и проектор, который направлен на некоторую область композитной панели, причем толщина промежуточного слоя является переменной по меньшей мере в этой области. Проектор освещает композитную панель через внутреннюю поверхность внутренней панели, которая формирует первичную отражающую плоскость для создания изображения (главное отражение).
Та область композитной панели, которая освещается проектором для создания изображения HUD, также упоминается как «область HUD» композитной панели. Толщина промежуточного слоя предпочтительно является переменной, по меньшей мере в области HUD, в частности по меньшей мере во всей области HUD, для эффективного предотвращения паразитных изображений. Однако секция с переменной толщиной также может быть больше, чем область HUD.
Композитная панель в соответствии с настоящим изобретением в предпочтительном применении представляет собой ветровое стекло автомобиля, в частности ветровое стекло пассажирского автомобиля или грузовика.
Термин «прозрачное покрытие» означает покрытие, которое имеет среднюю прозрачность в диапазоне видимого спектра по меньшей мере 80%, что таким образом по существу не ограничивает зрительное восприятие через эту панель.
Предпочтительно по меньшей мере 80% поверхности панели снабжается покрытием в соответствии с настоящим изобретением. В частности, это покрытие наносится на всю поверхность панели, за исключением периферийной области края и, опционально, локальной области, которая предназначена для обеспечения передачи электромагнитного излучения через композитную панель в качестве коммуникационного окна, сенсорного окна или окна камеры, и поэтому не снабжается покрытием. Периферийная непокрытая краевая область имеет ширину, например, вплоть до 20 см. Это предотвращает прямой контакт покрытия с окружающей атмосферой, так что покрытие внутри композитной панели защищено от коррозии и повреждения.
Электропроводящее покрытие может быть единственным слоем или многослойной системой. Это покрытие включает в себя по меньшей мере один электропроводящий слой. Как правило, это покрытие включает в себя дополнительные слои диэлектрика, которые в качестве антиотражающих слоев, блокирующих слоев или слоев адаптации поверхности оптимизируют оптические, электрические и/или механические свойства покрытия.
По меньшей мере один электропроводящий слой может включать в себя металл, металлический сплав или прозрачный проводящий оксид (TCO), например оксид индия-олова (ITO). В одном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один электропроводящий слой содержит серебро. Содержание серебра в слое предпочтительно составляет больше чем 50%, и особенно предпочтительно больше чем 90%. Этот слой наиболее предпочтительно делается по существу из серебра, не считая примесей или легирующих веществ.
Проводящее покрытие предпочтительно может включать в себя множество электропроводящих слоев, которые отделяются друг от друга слоями диэлектрика. Посредством разделения проводящих материалов на множество тонких слоев может быть достигнута высокая электропроводность одновременно с высокой оптической прозрачностью. Это покрытие предпочтительно включает в себя по меньшей мере два, особенно предпочтительно два или три проводящих слоя, в частности содержащих серебро слоя.
Типичными материалами, которые обычно используются для слоев диэлектрика электропроводящего покрытия, являются, например, нитрид кремния, оксид кремния, оксид цинка, оксид олова-цинка и нитрид алюминия.
Электропроводящее покрытие в соответствии с настоящим изобретением может быть отражающим инфракрасное излучение покрытием и служить в качестве солнцезащитного покрытия для предотвращения нагрева внутренней части солнечным светом. Это покрытие также может быть нагреваемым. С этой целью покрытие соединяется с источником напряжения, обычно посредством так называемых шин, так что электрический ток течет через покрытие, которое при этом нагревается, обеспечивая функцию нагрева.
Это покрытие обычно является последовательностью тонких пленок. Типичная толщина этого покрытия составляет менее 1 мкм. Типичная толщина проводящих слоев находится в диапазоне от 5 нм до 50 нм для содержащих серебро слоев и от 50 нм до 500 нм для содержащих TCO слоев.
Полная толщина композитной панели в одном выгодном варианте осуществления составляет от 4,0 мм до 6,0 мм, предпочтительно от 4,4 мм до 6,0 мм, и особенно предпочтительно от 4,4 мм до 5,5 мм. Композитные панели с такими толщинами имеют достаточную механическую стабильность и прочность, а также выгодные акустические свойства в терминах экранирования от окружающих шумов. Однако с другой стороны они также являются не слишком толстыми и тяжелыми, чтобы использоваться в качестве ветрового стекла типичных транспортных средств, в частности автомобилей.
Внешняя панель и внутренняя панель предпочтительно имеют постоянную толщину с по существу плоскопараллельными главными поверхностями и периферийным боковым краем, соединяющим их.
Толщина внутренней панели в одном выгодном варианте осуществления составляет от 0,4 мм до 1,5 мм, предпочтительно от 0,7 мм до 1,1 мм. В этом диапазоне появления раздражающего паразитного изображения слоя можно особенно эффективно избежать за счет виртуального совпадения главного отражения и паразитного изображения слоя.
Толщина внешней панели в одном выгодном варианте осуществления составляет по меньшей мере 2,1 мм, предпочтительно по меньшей мере 2,5 мм. Толщина внешней панели - предпочтительно составляет самое большее 4,5 мм, и более предпочтительно самое большее 3,5 мм. Толщина внешней панели в одном особенно выгодном варианте осуществления составляет от 2,1 мм до 4,5 мм, например от 2,1 мм до 3,5 мм или от 2,5 до 4,5 мм, предпочтительно от 2,5 мм до 3,5 мм. В этом диапазоне композитная панель имеет выгодные механическую стабильность и шумоэкранирующие свойства, но тем не менее все еще является достаточно тонкой и легкой для того, чтобы использоваться в качестве ветрового стекла.
Внешняя панель и внутренняя панель предпочтительно делаются из стекла, в частности стекла из натронной извести, которое является общепринятым для оконных стекол. Эти панели, однако, в принципе также могут быть сделаны из других типов стекла (например, боросиликатного стекла, кварцевого стекла или алюмосиликатного стекла) или из прозрачных пластмасс (например, из полиметилметакрилата или поликарбоната).
Внешняя и внутренняя панели, независимо от друг друга, могут быть ненапряженными, частично предварительно напряженными или предварительно напряженными. Если по меньшей мере одна из панелей должна быть предварительно напряжена, это может быть достигнуто тепловым или химическим предварительным напряжением.
В одном предпочтительном варианте осуществления внешняя панель и внутренняя панель являются ненапряженными. Однако во время ламинирования этих панелей образуется характерное распределение растягивающих и сжимающих усилий, которые специалист в данной области техники может отличить от усилий, которые сознательно создаются при использовании предварительно напряженных панелей.
Внешняя панель, внутренняя панель и термопластичный промежуточный слой могут быть прозрачными и бесцветными, но также могут быть тонированными или цветными. Полная прозрачность композитной панели в одном предпочтительном варианте осуществления составляет более 70%, в частности когда композитная панель является ветровым стеклом. Термин «полная прозрачность» основан на процессе тестирования светопроницаемости окон автомобиля, описанном в стандарте ECE-R 43, Приложение 3, 9.1.
Композитная панель предпочтительно является искривленной в одном или множестве пространственных направлений, что является общепринятым для оконных стекол автомобилей, причем типичные радиусы кривизны находятся в диапазоне от приблизительно 10 см до приблизительно 40 м. Композитная панель, однако, также может быть плоской, например, когда она предназначается для использования в автобусах, поездах или тракторах.
Угол клина промежуточного слоя может быть постоянным в вертикальном направлении, приводя к линейной вариации толщины промежуточного слоя, причем толщина обычно становится больше в направлении снизу вверх. Термин «снизу вверх» относится к направлению от нижнего края к верхнему краю, то есть к вертикальному направлению. Однако могут быть более сложные профили толщины, в которых угол клина изменяется, линейно или нелинейно, снизу вверх (другими словами, в зависимости от положения в вертикальном направлении).
Предпочтительно толщина промежуточного слоя увеличивается снизу вверх по меньшей мере в секциях в вертикальном направлении.
Переменная толщина промежуточного слоя может быть ограничена одной секцией вертикального направления. Эта секция предпочтительно соответствует по меньшей мере так называемой области HUD композитной панели, то есть той области, в которой проектор HUD создает изображение. Эта секция, однако, также может иметь больший размер. Толщина промежуточного слоя может быть переменной во всем вертикальном направлении, например, может увеличиваться по существу устойчиво от нижнего края до верхнего края.
Угол клина промежуточного слоя предпочтительно составляет от 0,2 мрад до 1 мрад, более предпочтительно от 0,3 мрад до 0,7 мрад, и наиболее предпочтительно от 0,4 мрад до 0,5 мрад. В этом диапазоне эффективная компенсация двойных изображений достигается, в частности, с типичными углами падения лучей проектора HUD на ветровое стекло, которые в автомобилях обычно находятся в диапазоне от 50° до 70°, в частности от 60° до 65°.
Толщина промежуточного слоя может быть постоянной в горизонтальных секциях (другими словами, в секциях, примерно параллельных к верхнему краю и нижнему краю). В этом случае профиль толщины является постоянным по ширине композитной панели. Однако толщина также может быть переменной в горизонтальных секциях. В этом случае толщина является переменной не только в вертикальном, но также и в горизонтальном направлении.
Промежуточный слой формируется по меньшей мере одной термопластичной пленкой. Угол клина может быть создан путем подходящего экструдирования пленки или путем растяжения пленки, имеющей постоянную толщину в исходном состоянии. Промежуточный слой может быть сформирован единственной пленкой или даже больше чем одной пленкой. В последнем случае по меньшей мере одна из пленок должна иметь угол клина. Промежуточный слой также может быть реализован как так называемая «акустическая пленка», которая имеет эффект ослабления шума. Такие пленки обычно состоят по меньшей мере из трех слоев, в которых средний слой имеет более высокую пластичность или упругость, чем наружные слои, окружающие это, например, в результате более высокого содержания пластификатора.
Промежуточный слой предпочтительно имеет минимальную толщину от 0,4 мм до 1,5 мм, и особенно предпочтительно от 0,5 мм до 1,0 мм. Термин «минимальная толщина» относится к толщине в самой тонкой точке промежуточного слоя, то есть обычно к толщине на нижнем краю композитной панели. Композитные панели с более тонкими промежуточными слоями часто имеют слишком низкую стабильность для того, чтобы использоваться в качестве панели для транспортного средства.
Промежуточный слой предпочтительно включает в себя по меньшей мере поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиуретан (PU), или их смеси, сополимеры или производные, и особенно предпочтительно PVB. Промежуточный слой в одном предпочтительном варианте осуществления формируется из пленки PVB.
Настоящее изобретение также включает в себя способы для производства композитной панели для индикатора на лобовом стекле, имеющей верхний край и нижний край, в которых
(a) обеспечивается внутренняя панель, имеющая толщину меньше чем 1,6 мм;
(b) одна поверхность внутренней панели снабжается прозрачным электропроводящим покрытием;
(c) обеспечивается термопластичный промежуточный слой, толщина которого является переменной по меньшей мере в секциях в направлении между двумя противоположными краями;
(d) промежуточный слой располагается между внешней панелью и внутренней панелью, причем поверхность внутренней панели, снабженная покрытием, обращена к промежуточному слою, а упомянутые края промежуточного слоя ориентированы в направлении к верхнему краю и нижнему краю, и причем полная толщина композитной панели составляет по меньшей мере 4,0 мм; и
(e) внутренняя панель и внешняя панель объединяются путем ламинирования.
Если композитная панель должна быть искривлена, внешняя панель и внутренняя панель подвергаются процессу изгиба, предпочтительно перед ламинированием. Предпочтительно внешняя панель и внутренняя панель изгибаются конгруэнтным образом вместе (то есть одновременно и тем же самым инструментом), поскольку таким образом форма панелей оптимально согласовывается для последующего ламинирования. Типичные температуры для процессов изгиба стекла составляют, например, от 500°C до 700°C.
Электропроводящее покрытие предпочтительно наносится на внутреннюю панель путем физического осаждения из паровой фазы (PVD), особенно предпочтительно путем катодного разбрызгивания («разбрызгивания»), и наиболее предпочтительно путем улучшенного магнитным полем катодного разбрызгивания.
Производство композитного стекла выполняется путем ламинирования с использованием общепринятых способов, известных специалисту в данной области техники, например, автоклавных способов, способов вакуумного мешка, способов вакуумного кольца, способов каландрирования, вакуумных ламинаторов, или их комбинаций. Связывание внешней панели и внутренней панели обычно выполняется при воздействии тепла, вакуума и/или давления.
Настоящее изобретение также включает в себя использование композитной панели в соответствии с настоящим изобретением в автомобиле, предпочтительно в пассажирском автомобиле, в качестве ветрового стекла, которое служит проекционной поверхностью для индикатора на лобовом стекле.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием неограничительных вариантов его осуществления, приводимым со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет собой вид сверху одного варианта осуществления композитной панели в соответствии с настоящим изобретением,
Фиг. 2 представляет собой поперечное сечение композитной панели, изображенной на Фиг. 1,
Фиг. 3 изображает композитную панель, показанную на Фиг. 2, как компонент проекционной компоновки в соответствии с настоящим изобретением, и
Фиг. 4 показывает блок-схему одного варианта осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 1 и Фиг. 2 изображают в каждом случае деталь композитной панели 10 в соответствии с настоящим изобретением, которая содержит внешнюю панель 1 и внутреннюю панель 2, которые соединяются друг с другом посредством термопластичного промежуточного слоя 3. Композитная панель 10 предназначена для использования в качестве ветрового стекла автомобиля, которое снабжено индикатором на лобовом стекле. В установленном положении внешняя панель 1 обращена к внешней окружающей среде; а внутренняя панель 2 обращена к внутренней части транспортного средства. В установленном положении верхний край O композитной панели 10 направлен вверх к крыше транспортного средства (край крыши); а нижний край U направлен вниз к отсеку двигателя (край двигателя).
Внешняя панель 1 имеет внешнюю поверхность I, которая обращена к внешней окружающей среде в установленном положении, и внутреннюю поверхность II, которая обращена к внутренней части в установленном положении. Аналогичным образом внутренняя панель 2 имеет внешнюю поверхность III, которая обращена к внешней окружающей среде в установленном положении, и внутреннюю поверхность IV, которая обращена к внутренней части в установленном положении. Внутренняя поверхность II внешней панели 1 соединяется с внешней поверхностью III внутренней панели 2 посредством промежуточного слоя 3.
Область B, соответствующая области HUD композитной панели 10, также показана на чертеже. В этой области изображения воспроизводятся проектором HUD. Главное отражение на внутренней поверхности IV внутренней панели 2 создает желаемое изображение HUD как мнимое изображение. Неотраженные компоненты лучей проникают через композитную панель 10 и снова отражаются на внешней поверхности I внешней панели 1 (вторичное отражение).
Толщина промежуточного слоя 3 устойчиво увеличивается в вертикальном направлении от нижнего края U к верхнему краю O. Ради простоты увеличение толщины показано как линейное; однако оно также может иметь более сложные профили. Промежуточный слой 3 формируется из единственной пленки PVB (так называемой «клиновидной пленки» с переменной толщиной). Угол клина α составляет приблизительно 0,5 мрад.
Благодаря клинообразной форме промежуточного слоя 3 два мнимых изображения, которые производятся отражением изображения проектора на поверхностях I и IV, совпадают. Следовательно, вторичное отражение не кажется смещенным относительно главного отражения, так что можно избежать раздражающих паразитных изображений.
Композитная панель 10 также имеет электропроводящее покрытие 6 на внешней поверхности III внутренней панели 2. Покрытие 6 является отражающим инфракрасное излучение и предназначено для уменьшения нагрева внутренней части транспортного средства инфракрасным компонентом солнечного света. Покрытие 6 является, например, последовательностью тонких пленок, содержащей два или три слоя, сделанных из серебра и других слоев диэлектрика.
Покрытие 6 образует дополнительную отражающую граничную поверхность во внутренней части композитной панели 10, на которой изображение проектора снова отражается и таким образом приводит к нежелательному вторичному изображению, так называемому «паразитному изображению слоя».
Внутренняя панель 2 делается из стекла из натронной извести и имеет в соответствии с настоящим изобретением малую толщину, например 0,7 мм. Это гарантирует, что пространственное смещение между главным отражением и паразитным изображением слоя будет слишком малым для создания раздражающего зрителя эффекта.
Внешняя панель 1 также делается из стекла из натронной извести и имеет значительно большую толщину, например 3,0 мм. Это гарантирует, что композитная панель 10 будет иметь в целом адекватные механическую стабильность, стойкость к разрушению и торсионную жесткость, а также адекватные акустические свойства для уменьшения окружающего шума до степени, приемлемой для автомобилей.
Минимальная толщина промежуточного слоя 3 составляет, например, 0,76 мм (на нижнем крае U). Здесь промежуточный слой 3 формируется единственной клинообразной пленкой из PVB. Однако многослойная структура промежуточного слоя 3 также возможна, например, пленка из PVB с постоянной толщиной 0,36 мм, клиновидная пленка из PVB толщиной 0,72 мм, и пленка из PET толщиной 0,05 мм, установленная между ними.
Полная толщина d композитной панели 10 в результате составляет приблизительно 4,5 мм. Полная толщина измеряется на самом тонком боковом краю, а именно на нижнем краю.
Фиг. 3 изображает композитную панель 10, проиллюстрированную на Фиг. 1 и 2, как часть проекционной компоновки для HUD. Эта компоновка в дополнение к композитной панели 10 содержит проектор 4, который направлен на область B. Изображения, которые воспринимаются зрителем 5 (водителем транспортного средства) как мнимые изображения на той стороне композитной панели 10, которая находится дальше от него, могут быть созданы проектором в области B (в области HUD). Угол клина в области B приводит к тому, что поверхности I, IV внешней панели 1 и внутренней панели 2 становятся наклонными друг к другу, посредством чего появление паразитных изображений предотвращается. Тонкая внутренняя панель приводит к совпадению паразитного изображения слоя, вызванного электропроводящим покрытием 6, и главного изображения, которые, следовательно, больше не воспринимаются отдельно друг от друга.
Фиг. 4 изображает блок-схему примерного варианта осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением для производства композитной панели 10 в соответствии с настоящим изобретением.
Примеры :
Внутренние панели 2 различной толщины были снабжены проводящим покрытием 6, освещались под углом 60° проектором HUD, и смещение между главным изображением и паразитным изображением слоя определялось в типичном положении глаза (в положении глаза водителя). Расстояние до изображения системы HUD составляло 2,3 м, что является типичным для используемых в настоящее время HUD. Полученные результаты показаны в Таблице 1.
Таблица 1
Можно заметить, что смещение становится значительно меньше при уменьшении толщины внутренней панели 2. Авторы настоящего изобретения нашли, что при толщине менее 1,6 мм паразитное изображение практически незаметно для зрителя. Появления паразитного изображения слоя можно таким образом эффективно избежать с помощью конструктивного решения композитной панели 10 в соответствии с настоящим изобретением, что было неожиданным и удивительным для специалистов в данной области техники.
Посредством более толстой внешней панели 1 малая толщина внутренней панели 2 компенсируется таким образом, что полная толщина d находится в диапазоне, который является общепринятым для автомобильных панелей, в частности ветровых стекол. Это гарантирует адекватную механическую стабильность и адекватную способность экранирования окружающих шумов.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ЦИФР
10 - композитная панель;
1 - внешняя панель;
2 - внутренняя панель;
3 - термопластичный промежуточный слой;
4 - проектор;
5 - зритель/водитель транспортного средства;
6 - электропроводящее покрытие;
O - верхний край композитной панели 10;
U - нижний край композитной панели 10;
B - область композитной панели 10/область HUD;
I - внешняя поверхность внешней панели 1, противоположная промежуточному слою 3;
II - внутренняя поверхность внешней панели 1, обращенная к промежуточному слою 3;
III - внешняя поверхность внутренней панели 2, обращенная к промежуточному слою 3;
IV - внутренняя поверхность внутренней панели 2, противоположная промежуточному слою 3;
α - угол клина;
d - полная толщина композитной панели 10;
A-A' - линия сечения.
Изобретение относится к композитной панели и проекционной компоновке для индикатора на лобовом стекле (HUD), к способу для производства этой композитной панели, а также к ее использованию. Композитная панель для индикатора на лобовом стекле содержит верхний край и нижний край, включает по меньшей мере внешнюю панель и внутреннюю панель, которые соединяют друг с другом посредством термопластичного промежуточного слоя, и прозрачное электропроводящее покрытие на поверхности внутренней панели, обращенной к промежуточному слою, в которой толщина промежуточного слоя является переменной по меньшей мере в секциях в вертикальном направлении между нижним краем и верхним краем, и в которой внутренняя панель имеет толщину меньше чем 1,6 мм, внешняя панель имеет толщину от 2,1 мм до 4,5 мм, а полная толщина композитной панели составляет по меньшей мере 4,4 мм. Изобретение обеспечивает создание композитной панели для индикатора на лобовом стекле, снабженного электропроводящим покрытием, в которой эффективно предотвращается появление паразитного изображения, создаваемого покрытием. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
1. Композитная панель (10) для индикатора на лобовом стекле, имеющая верхний край (O) и нижний край (U), содержащая по меньшей мере внешнюю панель (1) и внутреннюю панель (2), которые соединяются друг с другом посредством термопластичного промежуточного слоя (3), и прозрачное электропроводящее покрытие (6) на поверхности (III) внутренней панели (2), обращенной к промежуточному слою (3), в которой толщина промежуточного слоя (3) является переменной по меньшей мере в секциях в вертикальном направлении между нижним краем (U) и верхним краем (O),
и в которой внутренняя панель (2) имеет толщину меньше чем 1,6 мм, внешняя панель (1) имеет толщину от 2,1 мм до 4,5 мм, а полная толщина (d) композитной панели (10) составляет по меньшей мере 4,4 мм.
2. Композитная панель (10) по п. 1, которая является ветровым стеклом транспортного средства.
3. Композитная панель (10) по п. 1 или 2, у которой полная толщина (d) составляет от 4,4 мм до 6,0 мм, предпочтительно от 4,4 мм до 5,5 мм.
4. Композитная панель (10) по одному из пп. 1-3, в которой толщина внутренней панели (2) составляет от 0,4 мм до 1,5 мм, предпочтительно от 0,7 мм до 1,1 мм.
5. Композитная панель (10) по одному из пп. 1-4, в которой толщина внешней панели (1) составляет от 2,5 мм до 3,5 мм.
6. Композитная панель (10) по одному из пп. 1-5, в которой минимальная толщина промежуточного слоя (3) составляет от 0,4 мм до 1,5 мм, предпочтительно от 0,5 мм до 1,0 мм.
7. Композитная панель (10) по одному из пп. 1-6, в которой промежуточный слой (3) имеет угол клина (α) от 0,2 мрад до 1 мрад, предпочтительно от 0,3 мрад до 0,7 мрад и особенно предпочтительно от 0,4 мрад до 0,5 мрад.
8. Композитная панель (10) по одному из пп. 1-7, в которой внешняя панель (1) и/или внутренняя панель (2), предпочтительно внешняя панель (1) и внутренняя панель (2), выполнена из стекла, предпочтительно стекла из натронной извести.
9. Композитная панель (10) по одному из пп. 1-8, в которой промежуточный слой (3) содержит по меньшей мере поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиуретан (PU), или их смеси, сополимеры или производные.
10. Композитная панель (10) по одному из пп. 1-9, в которой электропроводящее покрытие (6) включает в себя по меньшей мере один электропроводящий слой, который содержит серебро.
11. Проекционная компоновка для индикатора на лобовом стекле, содержащая по меньшей мере композитную панель (10) по одному из пп. 1-10 и проектор (4), который направлен на некоторую область (B) композитной панели, причем толщина промежуточного слоя (3) является переменной по меньшей мере в этой области (B).
12. Способ для производства композитной панели (10) для индикатора на лобовом стекле, имеющей верхний край (O) и нижний край (U), в котором
(a) изготавливают внутреннюю панель (2), имеющую толщину меньше чем 1,6 мм;
(b) одну поверхность (III) внутренней панели (2) снабжают прозрачным электропроводящим покрытием (6);
(c) наносят термопластичный промежуточный слой (3), толщина которого является переменной по меньшей мере в секциях в направлении между двумя противоположными краями;
(d) промежуточный слой (3) располагают между внешней панелью (1) и внутренней панелью (2), причем поверхность (III) внутренней панели, снабженная покрытием (6), обращена к промежуточному слою (3), а упомянутые края промежуточного слоя (3) ориентированы в направлении к верхнему краю (O) и нижнему краю (U), и причем полная толщина (d) композитной панели (10) составляет по меньшей мере 4,0 мм; и
(e) объединяют внутреннюю панель (2) и внешнюю панель (1) путем ламинирования.
13. Способ по п. 12, в котором электропроводящее покрытие (6) наносят путем физического осаждения из паровой фазы (PVD), предпочтительно путем катодного разбрызгивания и особенно предпочтительно путем улучшенного магнитным полем катодного разбрызгивания.
14. Использование композитной панели по одному из пп. 1-10 в автомобиле, предпочтительно в пассажирском автомобиле, в качестве ветрового стекла, которое служит проекционной поверхностью индикатора на лобовом стекле.
| WO 2010121986 A1, 28.10.2010 | |||
| WO 2012073030 A1, 07.06.2012 | |||
| WO 2015086233 A1, 18.06.2015 | |||
| WO 2015134836 A1, 11.09.2015. |
