CN113320248A

CN113320248A - 显示薄膜及显示组件

Info

Publication number: CN113320248A
Application number: CN202110754045.8A
Authority: CN
Inventors: 张玉春; 仲树栋
Original assignee: Beijing Zenithnano Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Zenithnano Technology Co Ltd
Priority date: 2021-07-04
Filing date: 2021-07-04
Publication date: 2021-08-31
Also published as: WO2023279569A1

Abstract

本发明公开了一种显示薄膜，包括：基材和设置在基材上的薄膜叠层，薄膜叠层依次包括第一高折射率层，透反射镀层，第二高折射率层，其中，透反射镀层为至少一种金属与该金属氧化物的层，或至少一种金属与该金属氮化物的层，或至少一种金属与该金属氮化物和该金属氧化物的层。本发明还公开了使用显示薄膜的显示组件。本发明的显示组件可以较好的呈现投影信息。

Description

显示薄膜及显示组件

技术领域

本发明涉及投影显示领域，具体地说，涉及车用投影显示薄膜及显示组件。

背景技术

乘用汽车越来越普及，显示车辆行驶信息的仪表盘一般多在方向盘下方，当驾驶人员需要了解行驶信息时不得不低头查看，这对于驾乘人员以及路上其他车辆或行人都带来了一些隐患，HUD(Head Up Display)提供了一种方案使得驾驶人员在不改变视线的情况下了解车辆行驶信息。

发明内容

本发明提供了一种用于HUD的显示薄膜及显示组件，对于车辆外的光线具有良好的透射效果，同时对车内投影的信息具有良好的反射效果，在不影响车外视线的前提下获取投影出来的车辆行驶信息。

根据本发明所提供的显示薄膜，包括：基材和设置在基材上的薄膜叠层，其特征在于，所述薄膜叠层至少依次包括：第一高折射率层，透反射镀层，第二高折射率层；其中所述透反射镀层为至少一种金属与该金属氧化物的层，或至少一种金属与该金属氮化物的层，或至少一种金属与该金属氮化物和该金属氧化物的层。

优选地，所述至少一种金属包括Ag、Cu、Al、Mo、或Ag合金、Cu合金、Al合金、Mo合金；所述Ag合金中Ag的质量比大于50％，所述Cu合金中Cu的质量比大于50％，所述Al合金中Al的质量比大于80％，所述Mo合金中Mo的质量比大于80％；优选的，所述Ag合金中其他成分为Zn、Cu、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni中的一种或多种；所述Cu合金中其他成分为Zn、Ag、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni中的一种或多种；所述Mo合金中的其余其他成分为Zn、Cu、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni中的一种或多种；所述Al合金层中的其他成分为Zn、Cu、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni中的一种或多种。

优选地，所述第一高折射率层和/或第二高折射率层的折射率为1.8～2.4，材料选自金属的或非金属的氧化物、氮化物、硫化物、氟化物、碳化物中的一种或多种，具体的，所述第一高折射率层和/或第二高折射率层的材料选自TiO₂、SnO₂、ZnO、Nb₂O₅、Ta₂O₅、Si₃N₄、ZnS、Al₂O₃、MgF，MgS、SiC中的一种或多种；所述金属或非金属还包含掺杂材料，所述掺杂材料包含Al、Ga、Zr、B、Y、Mo、Sn等一种或多种材料。

优选地，所述显示薄膜还包括耐候层，所述耐候层设置于第一高折射率层与所述透反射镀层之间；所述耐候层的材料为非金属氧化物，非金属氮化物，金属硫化物，金属氮化物，或金属氧化物中的一种；优选的，所述耐候层的材料包括TiN、ZnO、TiO₂、SnO₂、SiO₂、Si₃N₄、ZnS、Al₂O_3、MoO₂中的一种；耐候层的材料中还包含掺杂材料，所述掺杂材料包括Al、Ga、Zr、B、Y、Mo、Sn中的一种或多种材料的氧化物或氮化物。

优选地，所述显示薄膜还包括抗氧化层，所述抗氧化层设置在所述透反射镀层和所述第二高折射率层之间；优选的，所述抗氧化层的材料包括金属，合金，金属氧化物，金属氮化物，非金属氧化物，非金属氮化物中的一种；优选的，所述抗氧化层的材料为Ti、Ni、Cr、NiCr、TiN、ZnO、TiO₂、SnO₂、SiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、Si₃N₄中的一种。

优选地，所述透反射镀层的厚度在5～40nm。

优选地，所述第一高折射率层和或第二高折射率层的厚度为2-200nm。

优选地，所述耐候层的厚度为2-200nm。

优选地，所述抗氧化层的厚度为0.5nm-10nm。

优选地，所述基材为PVB或PET，所述基材与薄膜叠层接触的表面为平滑表面。

根据本发明所提供的显示组件，包括：第一玻璃、第二玻璃以及前述的显示薄膜，所述显示薄膜设置在第一玻璃和第二玻璃之间，在远离所述显示薄膜基材的一侧还包括PVB。

优选地，所述薄膜叠层远离所述基材侧为入光侧，当入射角在55°～75°之间时，显示组件的反射率为在5％～40％之间；当入射角在60°～70°之间时，显示组件的反射率在20％～35％之间。

本发明提供的显示薄膜及显示组件，可在不影响车外视线的前提下高质量的获取投影出来的车辆行驶信息。

附图说明

附图1为本发明显示组件工作时示意图；

附图2为本发明的显示组件结构示意图；

附图3为图2中显示薄膜的一种实施例的结构示意图；

附图4为图2中显示薄膜的另一种实施例的结构示意图；

附图5为图2中显示薄膜的另一种实施例的结构示意图；

附图6为图2中显示薄膜的另一种实施例的结构示意图；

附图7为图2中粘附层结构示意图；

附图8为图3中显示薄膜基材的结构示意图。

其中：

1显示组件；2投影设备；3观察者；10玻璃；20玻璃；30粘附层；40基材；100薄膜叠层；110第一高折射率层；120耐候层；130透反射镀层；140抗氧化层；150第二高折射层

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：

如图1所示，为本发明的显示组件1工作时示意图。如图1所示，在本实施例中，显示组件1为车辆的前挡风玻璃，投影装置2将车辆行驶信息以一定入射角投射到显示组件1上，部分光反射到观察者3眼中，根据本发明的显示组件，投影装置2以55°～75°入射角θ入射时，显示组件1的反射率在5％～40％之间，当投影装置2的入射角θ在60°～70°之间时，显示组件1的反射率在20％～35％之间；如此，显示组件1可使车辆行驶信息清楚的反射到观察者3眼中，反射率过低，反射光太弱，观察者看不清车辆行驶信息，又不会反射率过大，使投影装置2的反射光过亮而影响观察者正常视线。

如图2所示，为本发明一实施例的显示组件1的结构示意图。显示组件1包括玻璃10/20，显示薄膜，和粘附层30；显示薄膜包括基材40和薄膜叠层100。基材40可为PET或PVB，粘附层30可为PVB，其中基材40与薄膜叠层100接触的表面为平滑表面。图7为粘附层30的一种实施方式示意图，粘附层30表面为粗糙表面，且其收缩率MD/TD>4；图8为基材40的一种实施方式示意图，当基材40为PET时，基材40与玻璃10之间还包括黏附层，粘附层可为PVB(未在图中展示)；当基材40为PVB时，其与薄膜叠层100接触的表面为平滑表面，且表面粗糙度Ra<8nm，且基材40的收缩率MD/TD<2；基材40与玻璃10直接接触。投射装置2的投射光的入光侧为薄膜叠层100远离基材40的一侧，从图2中来看，入光侧为玻璃20所在一侧。

如图3所示，为本发明一实施例中显示薄膜的结构示意图。显示薄膜包括基材40和薄膜叠层100，本实施例中，薄膜叠层100包括第一高折射率层110，透反射镀层130，及第二高折射率层150；第一高折射率层110、透反射镀层130、及第二高折射率层150均可为物理气相沉积层。第一高折射率层110与第二高折射率层150的折射率范围为1.8～2.4，厚度范围为2nm～200nm，材料选自金属的或非金属的氧化物、氮化物、硫化物、氟化物、碳化物中的一种或多种，具体可为TiO₂、SnO₂、ZnO、Nb₂O₅、Ta₂O₅、Si₃N₄、ZnS、Al₂O₃、MgF，MgS、SiC中的一种或多种，另外，第一高折射率层110与第二高折射率层150的材料还包括掺杂材料，掺杂材料包含Al、Ga、Zr、B、Y、Mo、Sn等一种或多种材料，掺杂材料在物理气相沉积过程中形成高射率层时可与反应气体反应生成AZO、GZO、YZO，此处仅为举例，可根据掺杂材料与反应气体的不同而有其他产物。

透反射镀层130为金属与金属氧化物或金属氮化物共存的层，厚度为5-40nm；具体来说，透反射镀层为至少一种金属与该金属氧化物的层，或至少一种金属与该金属氮化物的层，或至少一种金属与该金属氮化物和该金属氧化物的层。在形成透反射镀层时，使用金属靶材进行物理气相沉积，反应腔室内通入少量的氧气或氮气或氧气和氮气的混合气体，由于通入的气体的量很少，不足以全部氧化或氮化金属材料，所以形成的镀层是金属与金属氧化物和或金属氮化物共存的层。其中所用的金属靶材可为Ag、Cu、Al、Mo、Ag合金、Cu合金、Al合金、Mo合金靶材，Ag合金靶材中Ag的质量比大于50％，其他成分为Zn、Cu、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni中的一种或多种；Cu合金靶材中Cu的质量比大于50％，其他成分为Zn、Ag、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni中的一种或多种；Al合金靶材中Al的质量比大于80％，其他成分为Zn、Cu、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni中的一种或多种；Mo合金靶材中Mo的质量比大于80％，其他成分为Zn、Cu、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni中的一种或多种。

如图4所示，为本发明另一实施例中显示薄膜的结构示意图。图中所示与图3相同标号的为相同结构，此处不再赘述。与图3不同之处在于，在第一高折射率层110与透反射镀膜130之间还包括耐候层120，耐候层120厚度为2nm-200nm，耐候层120的材料为非金属氧化物，非金属氮化物，金属硫化物、金属氮化物，或金属氧化物中的一种或多种，具体可为TiN、ZnO、TiO₂、SnO₂、SiO₂、Si₃N₄、ZnS、Al₂O_3、MoO₂中的一种；耐候层120还包括掺杂材料，具体可为Al、Ga、Zr、B、Y、Mo、Sn中的一种或多种材料的氧化物和或氮化物。

如图5所示，为本发明另一实施例中显示薄膜的结构示意图。图中所示与图3相同标号的为相同结构，此处不再赘述。与图3不同之处在于，在透反射镀层130与第二高折射率层150之间还包括抗氧化层140，抗氧化层140的厚度为0.5nm-10nm，抗氧化层140的材料包括金属，合金，金属氧化物，金属氮化物，非金属氧化物，非金属氮化物中的一种，具体来说，抗氧化层140的材料为Ti、Ni、Cr、NiCr、TiN、ZnO、TiO₂、SnO₂、SiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、Si₃N₄中的一种或多种，当抗氧化层140为金属层或合金材料层时，其厚度为0.5～3nm，采用原子沉积工艺或物理气相沉积工艺，当抗氧化层140材料为金属或非金属的氧化物或氮化物时，其厚度为1～10nm，采用原子沉积工艺或物理气相沉积工艺。

如图6所示，为本发明另一实施例中显示薄膜的结构示意图。图中所示与图4相同标号的为相同结构，此处不再赘述。与图4不同之处在于，在透反射镀层130与第二高折射率层150之间还包括抗氧化层140，抗氧化层140结构可以参考图5种抗氧化层结构。此处不再赘述。

根据上述实施方式，发明人制作了如下实施例并对实施进行了相关测试，以获得不同实施方式的技术效果。如表1，为每个实施例中的薄膜叠层的结构，每一列给出了各个叠层所用材料及膜层厚度。

表1：

根据以上实施例，发明人对每个实施例制作成显示组件，并对显示组件不同入射角θ的反射率透射率进行了测试，反射率结果如表2，随后进行了耐候性测试，测试结果如表3。其中耐候性测试内容有高温高湿可靠性，测试条件为：1000小时高温高湿(85℃,85％RH)；3000小时QUV可靠性，测试条件为：4小时UV照射镀膜面【UV-A，340nm，0.71W/(m2*nm)，60℃】；加4小时温湿度存储(50℃)，湿度100％连续喷雾；1000小时冷热冲击可靠性，测试条件为-40℃下60min与80℃下60min轮流冲击；观察内容为外观变化，颜色变化值ΔE，以及透过率变化。

表2：

表3：

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修改，都仍属本发明专利覆盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims

1.一种显示薄膜，包括：基材和设置在基材上的薄膜叠层，其特征在于，所述薄膜叠层从基材侧依次包括：

第一高折射率层，透反射镀层，第二高折射率层；其中

所述透反射镀层为至少一种金属与该金属氧化物的层，或至少一种金属与该金属氮化物的层，或至少一种金属与该金属氮化物和该金属氧化物的层。

2.根据权利要求1所述的显示薄膜，其特征在于，所述至少一种金属包括Ag、Cu、Al、Mo、Ag合金、Cu合金、Al合金、或Mo合金。

3.根据权利要求2所述的显示薄膜，其特征在于，所述Ag合金中Ag的质量比大于50％，所述Cu合金中Cu的质量比大于50％，所述Al合金中Al的质量比大于80％，所述Mo合金中Mo的质量比大于80％。

4.根据权利要求3所述的显示薄膜，其特征在于，所述Ag合金中其他成分为Zn、Cu、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni、Ti中的一种或多种；所述Cu合金中其他成分为Zn、Ag、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni、Ti中的一种或多种；所述Mo合金中的其他成分为Zn、Cu、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni、Ti中的一种或多种；所述Al合金层中的其他成分为Zn、Cu、In、Pt、Pd、Au、Nb、Nd、B、Bi、Ni、Ti中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的显示薄膜，其特征在于，所述第一高折射率层和/或所述第二高折射率层的折射率为1.8～2.4。

6.根据权利要求5所述的显示薄膜，其特征在于，所述第一高折射率层和或第二高射率层的材料选自金属的或非金属的氧化物、氮化物、硫化物、氟化物、碳化物中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的显示薄膜，其特征在于，所述金属或非金属还包括掺杂材料，所述掺杂材料包含Al、Ga、Zr、B、Y、Mo、Sn等一种或多种材料。

8.根据权利要求6所述的显示薄膜，其特征在于，所述第一高折射率层和或第二高折射率层的材料选自TiO₂、SnO₂、ZnO、Nb₂O₅、Ta₂O₅、Si₃N₄、ZnS、Al₂O₃、MgF，MgS、SiC中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的显示薄膜，其特征在于，所述显示薄膜还包括耐候层，所述耐候层设置于第一高折射率层与所述透反射镀层之间。

10.根据权利要求9所述的显示薄膜，其特征在于，所述耐候层的材料为非金属氧化物，非金属氮化物，金属硫化物，金属氮化物，或金属氧化物中的一种。

11.根据权利要求10所述的显示薄膜，其特征在于，所述耐候层的材料包括TiN、ZnO、TiO₂、SnO₂、SiO₂、Si₃N_4、ZnS、Al₂O_3、MoO₂中的一种。

12.根据权利要求10或11所述的显示薄膜，其特征在于，耐候层的材料中还包含掺杂材料，所述掺杂材料包括Al、Ga、Zr、B、Y、Mo、Sn中的一种或多种材料的氧化物或氮化物。

13.根据权利要求1所述的显示薄膜，其特征在于，所述显示薄膜还包括抗氧化层，所述抗氧化层设置在所述透反射镀层和所述第二高折射率层之间。

14.根据权利要求13所述的显示薄膜，其特征在于，所述抗氧化层的材料包括金属，合金，金属氧化物，金属氮化物，非金属氧化物，非金属氮化物中的一种。

15.根据权利要求14所述的显示薄膜，其特征在于，所述抗氧化层的材料为Ti、Ni、Cr、NiCr、TiN、ZnO、TiO₂、SnO₂、SiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、Si₃N₄中的一种。

16.根据权利要求1所述的显示薄膜，其特征在于，所述透反射镀层的厚度为5～40nm。

17.根据权利要求1所述的显示薄膜，其特征在于，所述第一高折射率层和或第二高折射率层的厚度为2-200nm。

18.根据权利要求9所述的显示薄膜，其特征在于，所述耐候层的厚度为2-200nm。

19.根据权利要求13所述的显示薄膜，其特征在于，所述抗氧化层的厚度为0.5nm-10nm。

20.根据权利要求1所述的显示薄膜，其特征在于，所述基材为PVB或PET，所述基材与薄膜叠层接触的表面为平滑表面。

21.一种显示组件，包括：第一玻璃、第二玻璃以及权利要求1-16任一所述的显示薄膜，其特征在于，所述显示薄膜设置在第一玻璃和第二玻璃之间，在远离所述显示薄膜基材的一侧还包括PVB。

22.根据权利要求21所述的显示组件，其特征在于，所述薄膜叠层远离所述基材侧为入光侧，当入射角在55°～75°之间时，显示组件的反射率为在15％～40％之间。

23.根据权利要求22所述的显示组件，其特征在于，入射角在60°～70°之间时，显示组件的反射率在20％～35％之间。