CN110341598B - 夹层玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种夹层玻璃。在反射来自车内的投影图像来显示信息的显示区域配置有薄膜的夹层玻璃中,降低HUD图像的变形。本夹层玻璃为在车外侧玻璃板与车内侧玻璃板之间具有中间膜的夹层玻璃,该夹层玻璃包括反射来自车内的投影图像来显示信息的显示区域,在所述显示区域的至少一部分中,在所述车外侧玻璃板与所述车内侧玻璃板之间配置有薄膜,所述薄膜成为所述投影图像的主反射面,所述显示区域位于从与所述薄膜的边缘相距5mm的位置起靠内侧的区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种夹层玻璃。
背景技术
近年,正在进行使图像反射于车辆的前挡风玻璃而在驾驶员的视野内显示预定的信息的平视显示器(以下也称作HUD。)的导入。HUD中的一个课题为HUD图像的视觉识别性的提高,为此,公知有一种在夹层玻璃中封入薄膜,使来自车内的投影图像射在配置有薄膜的区域而显示信息的技术。
封入于夹层玻璃的薄膜是各种各样的,例如可列举反射P偏振光的薄膜。通过在夹层玻璃中封入反射P偏振光的薄膜,使HUD的光源成为P偏振光,从而图像的偏振光状态成为P偏振光,因此,能够提高偏光太阳镜下的HUD图像的视觉识别性。
专利文献1:日本特表2006-512622号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在薄膜的边缘附近,前挡风玻璃的形状和厚度产生变化,因此,在将HUD图像投影在薄膜的边缘附近时,存在被视觉识别的HUD图像变形的情况。
本发明即是鉴于上述方面而做成的,其目的在于在反射来自车内的投影图像来显示信息的显示区域配置有薄膜的夹层玻璃中降低HUD图像的变形。
用于解决问题的方案
本夹层玻璃为在车外侧玻璃板与车内侧玻璃板之间具有中间膜的夹层玻璃,该夹层玻璃的特征在于,该夹层玻璃包括反射来自车内的投影图像来显示信息的显示区域,在所述显示区域的至少一部分,在所述车外侧玻璃板与所述车内侧玻璃板之间配置有薄膜,所述薄膜成为所述投影图像的主反射面,所述显示区域位于从与所述薄膜的边缘相距5mm的位置起靠内侧的区域。
发明的效果
根据公开的一实施方式,在反射来自车内的投影图像来显示信息的显示区域配置有薄膜的夹层玻璃中,能够降低HUD图像的变形。
附图说明
图1是例示车辆用的前挡风玻璃的图(其一)。
图2是用于对式(1)的导出进行说明的图(其一)。
图3是用于对式(1)的导出进行说明的图(其二)。
图4是例示车辆用的前挡风玻璃的图(其二)。
图5是例示车辆用的前挡风玻璃的图(其三)。
图6是例示车辆用的前挡风玻璃的图(其四)。
图7是对实施例和比较例进行说明的图(其一)。
图8是对实施例和比较例进行说明的图(其二)。
附图标记说明
20、前挡风玻璃;21、内表面;22、外表面;29、着色陶瓷层;29E、着色陶瓷层的边缘;210、220、玻璃板;230、231、232、中间膜;240、薄膜;240E、薄膜的边缘;R1、HUD显示区域;R2、HUD显示外区域。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施发明的方式进行说明。在各附图中,存在对相同的构成部分标注相同的附图标记,并省略重复的说明的情况。此外,在此,以车辆用的前挡风玻璃为例进行说明,但并不限定于此,本实施方式所涉及的夹层玻璃除能够应用于车辆用的前挡风玻璃以外,例如还能够应用于侧面玻璃、后挡风玻璃、车顶玻璃。而且,为了容易理解本发明的内容,在附图中局部地对大小、形状进行了夸张。
图1是例示车辆用的前挡风玻璃的图(其一),图1的(a)是示意地表示了从车厢内向车厢外视觉识别前挡风玻璃的样态的图(前挡风玻璃20为将z方向设为上方并安装于车辆的状态)。图1的(b)是沿着图1的(a)的A-A线的局部剖视图。
如图1的(a)所示,前挡风玻璃20包括HUD中使用的HUD显示区域R1和HUD中不使用的HUD显示外区域R2(透视区域)。HUD显示区域R1为反射来自车内的投影图像来显示信息的显示区域。HUD显示区域R1设为在使配置于车内的构成HUD的镜子旋转并从JIS R3212(日本工业标准)的V1点看时、来自构成HUD的镜子的光照射到前挡风玻璃20上的范围。另外,在本说明书中,透视区域是指由JIS R3211(日本工业标准)规定的试验区域C的区域。在本说明书中,显示区域是指反射投影图像来显示信息的区域。另外,在本说明书中,HUD包含视觉识别虚像的类型和视觉识别实像的类型这两种。
在前挡风玻璃20的周缘部设有着色陶瓷层29。着色陶瓷层29能够通过在玻璃面涂布预定的颜色的印刷用墨并对其进行烧结而形成。由于在前挡风玻璃20的周缘部存在不透明的着色陶瓷层29,因此,能够抑制将前挡风玻璃20的周缘部保持于车身的聚氨酯等树脂因紫外线而劣化。此外,着色陶瓷层29例如为黑色,但并不限定于此。
HUD显示区域R1例如位于与前挡风玻璃20的下方的乘员的视线相当的位置,HUD显示外区域R2位于前挡风玻璃20的HUD显示区域R1的周围。在图1的(a)的例子中,在前挡风玻璃20的下方设有薄膜240。薄膜240不具有在俯视时与着色陶瓷层29重叠的部分。薄膜240成为来自车内的投影图像的主反射面。
如图1的(b)所示,前挡风玻璃20为包括作为车内侧玻璃板的玻璃板210、作为车外侧玻璃板的玻璃板220、中间膜230以及薄膜240的车辆用的夹层玻璃。在前挡风玻璃20中,玻璃板210和玻璃板220以夹持中间膜230的状态被固定在一起。
中间膜230由多层中间膜形成。在图1的(b)的例子中,中间膜230由中间膜231和中间膜232这两层中间膜形成,但还可以由3层以上的中间膜形成。
在前挡风玻璃20的HUD显示区域R1中,在中间膜231与中间膜232之间配置有薄膜240。薄膜240的靠车内侧的面利用中间膜231粘接于玻璃板210的靠车外侧的面。薄膜240的靠车外侧的面利用中间膜232粘接于玻璃板220的靠车内侧的面。此外,中间膜231和中间膜232作为粘接层发挥功能,但也可以代替中间膜231和中间膜232中的一者而使用厚度非常薄的粘接层。
此外,在没有配置薄膜240的区域中,中间膜231和中间膜232一体化且填充于玻璃板210与玻璃板220之间。
薄膜240只要具有在预定的条件下提高反射图像的视觉识别性等预定的功能就没有特殊限定,例如,可列举P偏振光反射膜、全息膜、散射反射类的透明屏幕、散射透射类的透明屏幕、散射反射类的调光膜、散射透射类的调光膜、HUD用增反射膜(日语:HUD向け増反射フィルム)等。
作为调光膜,可列举悬浮颗粒装置(SPD)、高分子分散型液晶(PDLC)、宾主液晶、光致变色(日语:フォトクロミック)、电致变色(日语:エレクトロクロミック)。在像P偏振光反射膜那样由薄膜面反射投影图像来对虚像进行视觉识别的光学系统的情况下,由于因薄膜的起伏而容易引起图像的变形,因此,薄膜240特别能够享受本发明的效果。
薄膜240的厚度例如优选为25μm以上且200μm以下,更优选为25μm以上且150μm以下,进一步优选为25μm以上且110μm以下。薄膜240相对于可见光为透明,且在夹层玻璃为前挡风玻璃和侧面玻璃的情况下,具有由JIS R3106:1998(日本工业标准)规定的70%以上的可见光透光率。
此外,在薄膜240为P偏振光反射膜的情况下,在薄膜240被封入于前挡风玻璃20的状态下,入射角为布儒斯特角情况下的P偏振光的反射率优选为5%以上,更优选为7%以上,进一步优选为9%以上。只要P偏振光的反射率为上述范围,就能够视觉识别HUD图像。
HUD显示区域R1设于从与薄膜240的边缘240E相距e=5mm的位置起靠内侧的区域。在薄膜240的边缘240E附近,前挡风玻璃20的形状和厚度产生变化。然而,在图1的(b)中,省略了对薄膜240的边缘240E附近处的夹层玻璃的厚度变化的图示。因此,在将HUD图像投影在薄膜240的边缘240E附近时,存在被视觉识别的HUD图像变形,进而视觉识别反射重影的情况。
本发明人们进行深入研究而得出以下见解:通过将HUD显示区域R1设于从与薄膜240的边缘240E相距5mm的位置起靠内侧的区域,能够避开薄膜240的边缘240E附近的、前挡风玻璃20的形状和厚度产生变化的区域,因此,能够降低HUD图像的变形和反射重影。另外,设于从与边缘240E相距e=5mm的位置起靠内侧的区域是指只要是从与边缘240E相距e=5mm的位置起靠内侧的区域,就可以在任意区域设置显示区域。
特别是,在夹层玻璃具有曲率、并由曲面的夹层玻璃使利用凹面镜等放大后的图像进一步放大并反射的结构中,薄膜240的边缘240E附近的、前挡风玻璃20的形状的变化和厚度的变化在HUD图像中产生较大的变形。因此,避开HUD图像的在薄膜240的边缘240E附近的投影是极其重要的。通过将HUD显示区域R1设于从与薄膜240的边缘240E相距5mm的位置起靠内侧的区域,在由曲面的夹层玻璃使由凹面镜等放大后的图像进一步放大并反射时,能够降低HUD图像的变形。
而且,HUD显示区域R1更优选设于从与薄膜240的边缘240E相距e=10mm的位置起靠内侧的区域,进一步优选设于从与薄膜240的边缘240E相距e=15mm的位置起靠内侧的区域。只要为上述范围,由于更远离薄膜240的边缘240E附近的、前挡风玻璃20的形状和厚度产生变化的区域,因此,能够进一步降低HUD图像的变形和反射重影。
此外,HUD显示区域并不限定于一个部位,例如,可以分开配置于Z方向上的多个部位,也可以分开配置于Y方向上的多个部位。在HUD显示区域分开配置于多个部位的情况下,在HUD显示区域中的至少一部分设有薄膜240即可。在该情况下,设有薄膜240的部分的HUD显示区域也设于从与薄膜240的边缘240E相距e=5mm的位置起靠内侧的区域,更优选设于从与薄膜240的边缘240E相距e=10mm的位置起靠内侧的区域,进一步优选设于从与薄膜240的边缘240E相距e=15mm的位置起靠内侧的区域,更进一步优选设于从与薄膜240的边缘240E相距e=20mm的位置起靠内侧的区域,再进一步优选设于从与薄膜240的边缘240E相距e=25mm的位置起靠内侧的区域。
HUD显示区域R1的距薄膜240的边缘240E的距离e[mm]与薄膜240的厚度t[mm]之间的关系优选满足下述的式(1)。通过满足式(1),能够可靠地降低HUD图像的变形和反射重影。
【式1】
此外,在式(1)中,l为自薄膜240的边缘240E到夹层玻璃的厚度变化消失的部位的距离,在此设为l=40[mm]。此外,δ为距薄膜240的边缘240E距离e[mm]地点的前挡风玻璃20的楔角(关于楔角,参照图2后述说明),在此设为δ=0.0012[rad]。在设为δ=0.0012[rad]以下时,反射重影更不明显。此外,在e≥40的情况下,t为任意的值。
式(1)能够通过以下方式导出。图2是用于对式(1)的导出进行说明的图,图2的(a)是薄膜240的边缘240E附近处的夹层玻璃的剖视图,图2的(b)是夹层玻璃的厚度图表。此外,在图2的(a)和图2的(b)中,纵轴的范围不同。
如图2所示,在薄膜240的边缘240E附近,夹层玻璃(前挡风玻璃20)的厚度产生变化。在图2的(a)中,为了方便,以夹层玻璃的厚度恒定地进行变化的方式进行了图示,但夹层玻璃的厚度进行了夸张,实际上如图2的(b)所示地进行变化。如图2的(b)所示,将薄膜240的边缘240E附近处的夹层玻璃的厚度变化的程度由楔角δ(x)表示。
在图2中,在施加于梁的力与位移的理论式中,根据与产生与薄膜240的厚度相对应的量的位移的力之间的关系,成为P/EI=3t/2l3(式A)。此处,P为产生与薄膜240的厚度相对应的量的位移的力,EI为夹层玻璃的弯曲刚度,t为薄膜240的厚度,l为自薄膜240的边缘240E到夹层玻璃的厚度变化消失的部位的距离。
通过将式A代入作为施加于梁的力与倾斜的理论式的δ(x)=-P(l2-x2)/2EI并进行变形,能够获得式(1)。此处,x为距薄膜240的边缘240E的距离。
此外,将自薄膜240的边缘240E到夹层玻璃的厚度变化消失的部位的距离l设为40[mm]的理由是基于发明人们深入研究的结果得到的实际测量值。例如,在图2的(a)中,在将玻璃板210的板厚和玻璃板220的板厚设为2.0mm、将中间膜231的膜厚设为0.38mm、将中间膜232的膜厚设为0.83mm、将薄膜240的膜厚设为0.1mm时,能够获得图3的实际测量值(N=3)。由图3可得出,在与薄膜240的边缘240E相距40mm的部位(箭头部),夹层玻璃的厚度变化消失。
此外,在薄膜240为调光膜的情况下,在薄膜具有驱动用的电极,在电极的厚度的影响下,夹层玻璃的厚度产生变化。由此,若HUD显示区域位于电极附近,则可能导致显示图像变形。HUD显示区域除了距边缘240E的距离以外,还优选自电极分开5mm以上地设置,更优选自电极分开10mm以上地设置。
图4是例示车辆用的前挡风玻璃的图(其二),图4的(a)是示意地表示从车厢内向车厢外视觉识别前挡风玻璃得到的样态的图(前挡风玻璃20为将z方向设为上方并安装于车辆的状态)。图4的(b)是沿着图4的(a)的B-B线的局部剖视图。此外,在图4的(b)中,省略了对薄膜240的边缘240E附近的夹层玻璃的厚度变化和着色陶瓷层29的边缘29E附近的夹层玻璃的厚度变化的图示。
例如,如图4所示,薄膜240可以以包含HUD显示区域R1的整体和HUD显示外区域R2的整体、且俯视时外周部与着色陶瓷层29的内周部重叠的方式配置。
此外,在图4的(b)中,着色陶瓷层29设于玻璃板210的靠车内侧的面(前挡风玻璃20的内表面21),但并不限定于此。着色陶瓷层29例如既可以设于玻璃板220的靠车内侧的面,也可以设于玻璃板210的靠车内侧的面和玻璃板220的靠车内侧的面这两个面。在该情况下,将着色陶瓷层的位于更靠面内侧(夹层玻璃的中心侧)的位置的边缘设为边缘29E。此外,为了设为从车外侧看不到薄膜240的边缘240E,期望在玻璃板220的靠车内侧的面设置着色陶瓷层29。
在图4的例子中,薄膜240和着色陶瓷层29具有重叠的区域,薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d为15mm以上。HUD显示区域R1必然地设于从与薄膜240的边缘240E相距15mm的位置起靠内侧的区域。
此外,在本说明书中,重叠量d规定为薄膜240和着色陶瓷层29在夹层玻璃的俯视时在自着色陶瓷层29的内周部朝向外周部的方向上重叠的量。
在着色陶瓷层29的边缘29E附近,由于玻璃与着色陶瓷层的热吸收率的不同,因而在玻璃成形时,前挡风玻璃20的形状和厚度产生变化。因此,在着色陶瓷层29的边缘29E与薄膜240的边缘240E之间的距离相靠近的情况下,由上述的薄膜240的厚度产生的影响与由着色陶瓷层29产生的影响重叠,在将HUD图像投影在该区域时,进一步增强被视觉识别的HUD图像的变形和反射重影。通过将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为15mm以上,能够降低HUD图像的变形和反射重影。
但是,在图4的情况下,不需要在着色陶瓷层29与薄膜240重叠的区域整周上将重叠量设为d=15mm以上,优选至少在HUD显示区域R1的附近将重叠量设为d=15mm以上。例如,在图4中,HUD显示区域R1正下方的部分(图4中由两箭头所示)为HUD显示区域R1的附近,优选至少在该部分将重叠量设为d=15mm以上。此外,上述HUD显示区域R1的附近是指HUD显示区域R1与着色陶瓷层29之间的距离为150mm以下的部分。
特别是,在夹层玻璃具有曲率、并由曲面的夹层玻璃使由凹面镜等放大后的图像进一步放大并反射的结构中,在着色陶瓷层29的边缘29E与薄膜240的边缘240E之间的距离相靠近的情况下,在将HUD图像投影在该区域时,较大程度地增强被视觉识别的HUD图像的变形和反射重影。通过将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为15mm以上,即使在由曲面的夹层玻璃使由凹面镜等放大后的图像进一步放大并反射时,也能够降低HUD图像的变形。
此外,薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d更优选设为20mm以上,进一步优选设为30mm以上,更进一步优选设为50mm以上,再进一步优选设为100mm以上,再更进一步优选设为200mm以上。只要为上述范围,由于能够将着色陶瓷层29的边缘29E与薄膜240的边缘240E更加分开,因此能够进一步降低HUD图像的变形和反射重影。
优选薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d[mm]和薄膜240的厚度t[mm]之间的关系满足下述的式(2)。通过满足式(2),能够可靠地降低HUD图像的变形和反射重影。
【式2】
此外,在式(2)中,l为自薄膜240的边缘240E到夹层玻璃的厚度变化消失的部位的距离,在此设为l=40[mm]。而且,δ为着色陶瓷层29的边缘29E处的前挡风玻璃20的楔角,在此设为δ=0.001[rad]。与式(1)不同而设为δ=0.001[rad]是因为,楔角由于着色陶瓷层29而增加,因而为了抑制HUD的变形而需要将因薄膜240而产生的楔角抑制得较小。式(2)能够与式(1)同样地导出。此外,在d≥40的情况下,t为任意的值。
另外,例如,如图5所示,薄膜240可以以包含HUD显示区域R1的整体和HUD显示外区域R2的整体、且外周部与着色陶瓷层29的大致整体重叠的方式配置。而且,薄膜240的外周部还可以相对于夹层玻璃外周部的端部设有距离。薄膜240的边缘既可以相对于夹层玻璃的外周部的端部分开5mm以上,也可以分开10mm以上,还可以分开15mm以上。而且,薄膜240可以以上边部、侧边部、下边部中的任一边与着色陶瓷层29的内周部重叠的方式配置。着色陶瓷层29的内周部周缘具有点图案这一点在能够降低HUD图像的变形的方面优选。
例如,如图6的(a)所示,薄膜240可以以包含HUD显示区域R1及其附近区域、且下边部和一侧的侧边部与着色陶瓷层29的内周部重叠的方式配置。而且,例如,如图6的(b)所示,薄膜240可以以包含HUD显示区域R1及其附近区域、且下边部与着色陶瓷层29的内周部重叠的方式配置。而且,例如,如图6的(c)所示,薄膜240可以以包含HUD显示区域R1及其附近区域、且下边部和两侧的侧边部与着色陶瓷层29的内周部重叠的方式配置。在任一情况下,薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d均为15mm以上,HUD显示区域R1必然地设于从与薄膜240的边缘240E相距15mm的位置起靠内侧的区域。
从乘员的视点看,HUD显示区域R1大多位于前挡风玻璃20的下边附近,因此最优选将薄膜240的下边部与着色陶瓷层29之间的重叠量设为本发明的预定的范围。而且,由于前挡风玻璃在上下方向上倾斜地安装于车辆,因此,优选将薄膜240的下边部与着色陶瓷层29之间的重叠量以及薄膜240的上边部与着色陶瓷层29之间的重叠量设为本发明的预定的范围。
作为图1~图6中共通的说明,在前挡风玻璃20中,成为车辆的内侧的玻璃板210的一侧的面即前挡风玻璃20的内表面21与成为车辆的外侧的玻璃板220的一侧的面即前挡风玻璃20的外表面22既可以是平面也可以是弯曲面。此外,玻璃板210的一侧的面(内表面21)和作为其相反面的另一侧的面平滑。而且,玻璃板220的一侧的面(外表面22)和作为其相反面的另一侧的面平滑。
在HUD显示区域中,前挡风玻璃20具有曲率,对于垂直方向上的曲率,优选的是半径为4000mm以上且20000mm以下,更优选的是半径为6000mm以上且20000mm以下。而且,在HUD显示区域中,对于前挡风玻璃20的水平方向上的曲率,优选的是半径为1000mm以上且10000mm以下。只要垂直方向上的曲率和水平方向上的曲率在上述范围内,就能够降低投影到薄膜240上的HUD图像的变形。特别是,若上述半径较小,则可能在薄膜上出现褶皱。
作为玻璃板210和玻璃板220,例如能够使用钠钙玻璃、铝硅酸盐、有机玻璃等。玻璃板210和玻璃板220例如能够利用浮法制造。
位于前挡风玻璃20的外侧的玻璃板220的板厚优选最薄部为1.8mm以上且3mm以下。若玻璃板220的板厚为1.8mm以上,则耐飞石性能等强度充分,若为3mm以下,则夹层玻璃的质量不会变得过大,而在车辆的燃料消耗方面优选。玻璃板220的板厚更优选最薄部为1.8mm以上且2.8mm以下,进一步优选为1.8mm以上且2.6mm以下。
位于前挡风玻璃20的内侧的玻璃板210的板厚优选为0.3mm以上且2.3mm以下。由于玻璃板210的板厚为0.3mm以上,因而处理性较佳,由于玻璃板210的板厚为2.3mm以下,因而前挡风玻璃20的质量不会变得过大。
通过将玻璃板210的板厚设为0.3mm以上且2.3mm以下,能够维持玻璃品质(例如,残余应力)。将玻璃板210的板厚设为0.3mm以上且2.3mm以下这一点对于维持弯曲较深的玻璃的玻璃品质(例如,残余应力)特别有效。玻璃板210的板厚更优选为0.5mm以上且2.1mm以下,进一步优选为0.7mm以上且1.9mm以下。
但是,玻璃板210的板厚和玻璃板220的板厚并不是始终恒定,可以根据需要按照位置进行改变。例如,可以是玻璃板210和玻璃板220中的一者或两者包括将前挡风玻璃20安装于车辆时的垂直方向上的上端侧的厚度大于下端侧的厚度的剖视呈楔状的区域。
在前挡风玻璃20为弯曲形状的情况下,玻璃板210和玻璃板220在利用浮法等进行的成形之后、且在利用中间膜230进行的粘接之前被弯曲成形。弯曲成形是利用加热使玻璃软化而进行的。弯曲成形时的玻璃的加热温度大约为550℃~700℃。
作为粘接玻璃板210和玻璃板220的中间膜230(中间膜231和中间膜232),大多使用热塑性树脂,例如可列举塑化聚乙烯醇缩醛系树脂、塑化聚氯乙烯系树脂、饱和聚酯系树脂、塑化饱和聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、塑化聚氨酯系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系树脂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物系树脂等以往以来用于这种用途的热塑性树脂。而且,还能够较佳地使用日本专利第6065221号记载的含有改性嵌段共聚物氢化物的树脂组合物。
这些当中,从透明性、耐气候性、强度、粘接力、耐贯通性、冲击能量吸收性、耐湿性、隔热性以及隔音性等各性能的平衡优异的方面出发,较佳地使用塑化聚乙烯醇缩醛系树脂。这些热塑性树脂既可以单独使用,也可以组合使用两种以上。上述塑化聚乙烯醇缩醛系树脂中的“塑化”的意思是指通过添加增塑剂从而进行塑化。其他的塑化树脂也相同。
作为上述聚乙烯醇缩醛系树脂,可列举使聚乙烯醇(以下,根据需要有时也称为“PVA”)与甲醛反应而得到的聚乙烯醇缩甲醛树脂、使PVA与乙醛反应而得到的狭义的聚乙烯醇缩醛系树脂、使PVA与正丁醛反应而得到的聚乙烯醇缩丁醛树脂(以下,根据需要有时也称为“PVB”)等,特别是,从透明性、耐候性、强度、粘接力、耐贯通性、冲击能量吸收性、耐湿性、隔热性、隔音性等各性能平衡优异的方面出发,可列举PVB作为适当的选择。此外,这些聚乙烯醇缩醛系树脂既可以单独使用,也可以组合使用两种以上。但是,形成中间膜230的材料并不限定于热塑性树脂。
对于中间膜230的膜厚,优选合计的膜厚中最薄部为0.5mm以上。若中间膜230的膜厚为0.5mm以上,则作为前挡风玻璃而必需的耐贯通性变得充分。而且,中间膜230的膜厚优选合计的膜厚中最厚部为3mm以下。若中间膜230的膜厚的最大值为3mm以下,则夹层玻璃的质量不会变得过大。中间膜230的最大值更优选为2.8mm以下,进一步优选为2.6mm以下。
中间膜231、232的厚度可以为0.51mm以下,也可以为0.39mm以下,还可以为0.26mm以下,还可以为120μm以下,还可以为100μm以下,还可以为50μm以下,还可以为20μm以下,还可以为10μm以下,还可以为5μm以下,还可以为2μm以下。在中间膜231、232的厚度较薄的情况下,可以使用后述的粘接层作为中间膜。
此外,中间膜230可以是中间膜231和中间膜232中的任一个以上具有3层以上的层。例如,将中间膜由3层构成,并利用增塑剂的调整等使正中的层的硬度低于两侧的层的硬度,从而能够提高夹层玻璃的隔音性。在该情况下,两侧的层的硬度既可以相同,也可以不同。
可以在中间膜231和中间膜232中的任一中间膜使用较薄的粘接层。粘接层的材料只要具有固定薄膜240的功能就没有特殊限定,例如可列举丙烯酸系、丙烯酸酯系、氨基甲酸酯系、氨基甲酸酯丙烯酸酯系、环氧系、环氧丙烯酸酯系、聚烯烃系、改性烯烃系、聚丙烯系、乙烯-乙烯醇系、氯乙烯系、氯丁橡胶系、氰基丙烯酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚苯乙烯系、聚乙烯醇缩丁醛系的材料。粘接层的材料相对于可见光透明。而且,期望在制造夹层玻璃的工序之前的常温状态下不具有粘接性。
在制作中间膜231和中间膜232时,例如,适当选择成为各中间膜的上述树脂材料,使用挤出机在加热熔融状态下挤出成形。挤出机的挤出速度等挤出条件以均匀的方式设定。之后,为了与前挡风玻璃20的设计相配合地使上边和下边带有曲率,例如通过根据需要对挤出成形后的树脂膜进行伸展,从而完成中间膜231和中间膜232。
在制作夹层玻璃时,在玻璃板210与玻璃板220之间夹持中间膜231、薄膜240以及中间膜232而做成层叠体,例如,将该层叠体放入橡胶袋中,在-65kPa~-100kPa的真空中以大约70℃~110℃的温度进行粘接。
而且,通过进行在例如100℃~150℃、压力为0.6MPa~1.3MPa的条件下加热加压的压接处理,能够获得耐久性更优异的夹层玻璃。但是,根据情况不同,考虑工序的简化、以及封入到夹层玻璃中的材料的特性,还存在不使用该加热加压工序的情况。
在不有损本发明的效果的范围内,在玻璃板210与玻璃板220之间除包括中间膜230和薄膜240以外,还可以包括具有红外线反射、发光、发电、调光、可见光反射、散射、装饰、吸收、电热等功能的薄膜、器件。而且,还可以在夹层玻璃的表面包括具有防雾、防水、隔热、低反射等功能的膜。
此外,HUD的FOV(Field Of View:视场角)例如为4deg×1deg以上。HUD的FOV可以设为5deg×1.5deg以上,也可以设为6deg×2deg以上,还可以设为7deg×3deg以上。HUD的FOV越大,则越容易产生薄膜240的起伏的影响,因而特别能够享受本发明的效果。
这样,通过将HUD显示区域R1设于从与薄膜240的边缘240E相距5mm的位置起靠内侧的区域,能够避开薄膜240的边缘240E附近的前挡风玻璃20的形状和厚度产生变化的区域,因而能够降低HUD图像的变形和反射重影。
而且,通过将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量设为15mm以上,能够避免着色陶瓷层29的边缘29E与薄膜240的边缘240E相靠近,因而能够降低HUD图像的变形和反射重影。
[实施例1~实施例13、比较例1]
准备玻璃板210和玻璃板220,利用玻璃板210和玻璃板220夹持中间配置有薄膜240的中间膜231和中间膜232,制作实施例1~实施例13以及比较例1的夹层玻璃。
玻璃板210和玻璃板220为AGC公司制的通称FL,尺寸设为300mm×300mm×厚度2mm。而且,利用加热对各玻璃板实施弯曲加工。作为中间膜231,使用厚度为0.38mm的PVB(イーストマンケミカル公司制)。作为中间膜232,使用厚度为0.83mm的PVB(イーストマンケミカル公司制)。作为薄膜240,使用对300mm×200mm的PET薄膜施加了二氧化钛涂布的高反射膜。按照玻璃板210、中间膜231、薄膜240、中间膜232、玻璃板220的顺序进行层叠,利用减压和加热处理制作夹层玻璃。薄膜240配置于夹层玻璃的中央部。在HUD显示区域中,对于夹层玻璃的垂直方向上的曲率,设为半径5000mm,对于水平方向上的曲率,设为半径2000mm。
在实施例1中,将薄膜240的厚度设为100μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为5mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为1.94mrad。
在实施例2中,将薄膜240的厚度设为100μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为10mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为1.82mrad。
在实施例3中,将薄膜240的厚度设为100μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为15mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为1.69mrad。
在实施例4中,将薄膜240的厚度设为100μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为20mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为1.30mrad。
在实施例5中,将薄膜240的厚度设为100μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为25mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为0.80mrad。
在实施例6中,将薄膜240的厚度设为75μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为5mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为1.44mrad。
在实施例7中,将薄膜240的厚度设为75μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为10mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为1.37mrad。
在实施例8中,将薄膜240的厚度设为75μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为15mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为1.29mrad。
在实施例9中,将薄膜240的厚度设为75μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为20mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为1.02mrad。
在实施例10中,将薄膜240的厚度设为50μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为5mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为0.81mrad。
在实施例11中,将薄膜240的厚度设为50μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为10mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为0.80mrad。
在实施例12中,将薄膜240的厚度设为50μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为15mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为0.79mrad。
在实施例13中,将薄膜240的厚度设为50μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为20mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为0.71mrad。
在比较例1中,将薄膜240的厚度设为100μm,将自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离e设为3mm,将与薄膜240的边缘240E相距e地点处的楔角设为2.01mrad。
对于实施例1~13和比较例1,将来自投影仪的图像经由凹面镜作为HUD图像投影在薄膜240的边缘240E附近,并对HUD图像的变形和反射重影进行评价。
关于HUD图像的变形,在将0.034deg(=10min)宽度的横线投影在夹层玻璃的2m远处的情况下,对是否有横线看起来起伏而目视时感觉到针对视觉识别性的不适感进行评价,将没有感觉到不适感的情况设为『○』,将感觉到不适感的情况设为『×』。
关于反射重影,在将0.17deg(=10min)宽度的横线投影在夹层玻璃的2m远处的情况下,对是否看到重影而目视时感觉到针对视觉识别性的不适感进行评价,将完全没有感觉到不适感的情况设为『◎』,将几乎感觉不到不适感的情况设为『○』,将感觉到不适感的情况设为『×』。
关于实施例1~实施例13和比较例1,将评价结果总结在图7中。
如图7所示,在实施例1~实施例13中,关于HUD图像的变形,均没有感觉到不适感。而且,在实施例1~实施例13中,关于反射重影,均完全没有感觉到不适感或几乎没有感觉到不适感。特别是,距离e越大、薄膜240的厚度越薄,则越能够获得良好的结果。
在实施例1~实施例13中,HUD显示区域R1设于从与薄膜240的边缘240E相距5mm的位置起靠内侧的区域,由于避开薄膜240的边缘240E附近的、夹层玻璃的形状和厚度产生变化的区域地对HUD图像进行了投影,因此,认为能够降低HUD图像的变形和反射重影。而且,薄膜240的厚度越薄,则越难以产生起伏,关于反射重影,认为能够获得更良好的结果。
另一方面,在比较例1中,关于HUD图像的变形和反射重影,为感觉到不适感的水平。在比较例1中,自薄膜240的边缘240E到HUD显示区域R1的距离为3mm,HUD图像被投影在了薄膜240的边缘240E附近的、夹层玻璃的形状和厚度产生变化的区域,因此,认为HUD图像的变形和反射重影劣化。
这样,通过将HUD显示区域R1设于从与薄膜240的边缘240E相距5mm的位置起靠内侧的区域,能够避开薄膜240的边缘240E附近的、前挡风玻璃20的形状和厚度产生变化的区域,因此能够降低HUD图像的变形和反射重影。
[实施例14~实施例25、比较例2]
准备玻璃板210和玻璃板220,利用玻璃板210和玻璃板220夹持中间配置有薄膜240的中间膜231和中间膜232,制作实施例14~实施例25以及比较例2的夹层玻璃。
关于玻璃板210和玻璃板220的尺寸、中间膜231和中间膜232的材料、膜厚、薄膜240的尺寸、种类、夹层玻璃的垂直方向上的曲率和水平方向上的曲率,与实施例1~实施例13以及比较例1相同,在实施例14~实施例25、比较例2中,在玻璃板210、即假定了车内侧的玻璃板的车内侧面的下方100mm的带状区域形成有着色陶瓷层29。
在实施例14中,将薄膜240的厚度设为100μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为15mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为1.45mrad。
在实施例15中,将薄膜240的厚度设为100μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为30mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.71mrad。
在实施例16中,将薄膜240的厚度设为100μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为50mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.23mrad。
在实施例17中,将薄膜240的厚度设为100μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为100mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.12mrad。
在实施例18中,将薄膜240的厚度设为75μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为15mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为1.21mrad。
在实施例19中,将薄膜240的厚度设为75μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为30mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.59mrad。
在实施例20中,将薄膜240的厚度设为75μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为50mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.19mrad。
在实施例21中,将薄膜240的厚度设为75μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为100mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.10mrad。
在实施例22中,将薄膜240的厚度设为50μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为15mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.79mrad。
在实施例23中,将薄膜240的厚度设为50μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为30mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.39mrad。
在实施例24中,将薄膜240的厚度设为50μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为50mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.13mrad。
在实施例25中,将薄膜240的厚度设为50μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为100mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为0.07mrad。
在比较例2中,将薄膜240的厚度设为100μm,将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为10mm,将着色陶瓷层29的端部的楔角设为2.15mrad。
关于实施例14~实施例25以及比较例2,利用凹面镜将HUD图像投影在相对于着色陶瓷层29的下部的边缘位于上方30mm的位置,并对HUD图像的变形和反射重影进行评价。关于评价方法,与实施例1~实施例13以及比较例1同样。
关于实施例14~实施例25以及比较例2,将评价结果总结在图8中。
如图8所示,在实施例14~实施例25中,关于HUD图像的变形,均没有感觉到不适感。而且,在实施例14~实施例25中,关于反射重影,均完全没有感觉到不适感或几乎没有感觉到不适感。特别是,重叠量d越大、薄膜240的厚度越薄,则越能够获得良好的结果。
在实施例14~实施例25中,薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d为15mm以上,能够避免着色陶瓷层29的边缘29E与薄膜240的边缘240E相靠近,因而认为能够降低HUD图像的变形和反射重影。而且,薄膜240的厚度越薄,则越难以产生起伏,关于反射重影,认为能够获得更良好的结果。
另一方面,在比较例2中,关于HUD图像的变形和反射重影,为感觉到不适感的水平。在比较例2中,薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量为10mm,无法充分地避免着色陶瓷层29的边缘29E与薄膜240的边缘240E相靠近,因而认为HUD图像的变形和反射重影劣化。
这样,通过将薄膜240与着色陶瓷层29之间的重叠量d设为15mm以上,能够避免着色陶瓷层29的边缘29E与薄膜240的边缘240E相靠近,因而能够降低HUD图像的变形和反射重影。
以上,对优选的实施方式等进行了详细说明,但并不限定于上述的实施方式等,只要不脱离权利要求记载的范围,就能够对上述的实施方式等施加各种的变形和替换。
Claims (15)
1.一种夹层玻璃,其在车外侧玻璃板与车内侧玻璃板之间具有中间膜,该夹层玻璃的特征在于,
该夹层玻璃包括显示区域,在该显示区域反射来自车内的投影图像来显示信息,
在所述显示区域的至少一部分,在所述车外侧玻璃板与所述车内侧玻璃板之间配置有薄膜,
所述薄膜成为所述投影图像的主反射面,
所述显示区域位于从与所述薄膜的边缘相距5mm的位置起靠内侧的区域,
在所述夹层玻璃的周缘部设有着色陶瓷层,
所述薄膜和所述着色陶瓷层具有俯视时重叠的区域,
所述重叠的区域的、自所述着色陶瓷层的内周部朝向外周部的方向上的重叠量至少在所述显示区域附近为15mm以上。
2.根据权利要求1所述的夹层玻璃,其中,
所述显示区域位于从与所述薄膜的边缘相距10mm的位置起靠内侧的区域。
3.根据权利要求2所述的夹层玻璃,其中,
所述显示区域位于从与所述薄膜的边缘相距15mm的位置起靠内侧的区域。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的夹层玻璃,其中,
所述显示区域的距所述薄膜的边缘的距离e与所述薄膜的厚度t满足下述的式(1),所述距离e和所述薄膜的厚度t的单位为mm,
【式1】
其中,在式(1)中,l为自薄膜的边缘到夹层玻璃的厚度变化消失的部位的距离,为l=40mm,而且,δ为夹层玻璃的楔角,为δ=0.0012rad。
5.根据权利要求1所述的夹层玻璃,其中,
所述重叠量至少在所述显示区域附近为30mm以上。
6.根据权利要求1所述的夹层玻璃,其中,
所述重叠量d和所述薄膜的厚度t满足下述的式(2),所述重叠量d和所述薄膜的厚度t的单位是mm,
【式2】
其中,在式(2)中,l为自薄膜的边缘到夹层玻璃的厚度变化消失的部位的距离,为l=40mm,而且,δ为夹层玻璃的楔角,为δ=0.001rad。
7.根据权利要求1所述的夹层玻璃,其中,
在所述夹层玻璃安装于车辆的状态下的俯视时,所述薄膜的下边部与所述着色陶瓷层相重叠。
8.根据权利要求1所述的夹层玻璃,其中,
在所述夹层玻璃安装于车辆的状态下的俯视时,所述薄膜的上边部与所述着色陶瓷层相重叠。
9.根据权利要求1所述的夹层玻璃,其中,
在所述夹层玻璃安装于车辆的状态下的俯视时,所述薄膜的侧边部与所述着色陶瓷层相重叠。
10.根据权利要求1所述的夹层玻璃,其中,
所述着色陶瓷层设于所述车内侧玻璃板的靠车内侧的面和所述车外侧玻璃板的靠车内侧的面中的一者或这两者。
11.根据权利要求1~3中任一项所述的夹层玻璃,其中,
所述夹层玻璃在所述显示区域具有曲率,将所述夹层玻璃安装于车辆时的垂直方向上的曲率为半径4000mm以上且20000mm以下,水平方向上的曲率为半径1000mm以上且10000mm以下。
12.根据权利要求1~3中任一项所述的夹层玻璃,其中,
所述薄膜的厚度为25μm以上且200μm以下。
13.根据权利要求1~3中任一项所述的夹层玻璃,其中,
所述薄膜为P偏振光反射膜,
在所述夹层玻璃中封入有所述薄膜的状态下,入射角为布儒斯特角情况下的P偏振光的反射率为5%以上。
14.根据权利要求1~3中任一项所述的夹层玻璃,其中,
所述薄膜为散射反射系的透明屏幕。
15.根据权利要求1~3中任一项所述的夹层玻璃,其中,
所述投影图像的视角为4deg×1deg以上。
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