CN118339022A - 挡风玻璃及挡风玻璃总成 - Google Patents

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windshield
high refractive
sub
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曹晖
张洁林
张小荣
卢国水
福原康太
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Original Assignee
Fuyao Glass Industry Group Co Ltd
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Abstract

一种挡风玻璃(100)及挡风玻璃总成(1000)，挡风玻璃(100)包括外玻璃板(10)、聚合物中间层(30)和内玻璃板(20)，内玻璃板(20)具有相对的第三表面(21)和第四表面(22)，第三表面(21)朝向聚合物中间层(30)，挡风玻璃(100)具有信息采集区域(S1)和非信息采集区域(S2)；在第四表面(22)上设有增反射层(40)，增反射层(40)覆盖信息采集区域(S1)和非信息采集区域(S2)，增反射层(40)用于提高非信息采集区(S2)对380nm～780nm的P偏振光的反射率；在信息采集区域(S1)还设置有最外介质层(50)，最外介质层(50)设于增反射层(40)远离第四表面(22)的一侧表面，最外介质层(50)和增反射层(40)用于提高信息采集区域对780nm～980nm的近红外线的透过率。挡风玻璃对激光雷达的信号具有高透过率，同时能够实现抬头显示功能。

Description

挡风玻璃及挡风玻璃总成 技术领域
本申请涉及玻璃产品技术领域，特别是挡风玻璃及挡风玻璃总成。
背景技术
随着自动驾驶技术的发展以及人们对汽车前挡风玻璃附加功能的需求越来越高端，汽车前挡风玻璃被赋予了越来越多的功能，例如抬头显示(HUD)功能、电加热除霜除雾功能、反射红外线隔热功能和隔紫外线功能等。
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。因其探测精度高、准确度高等特点在自动驾驶领域起着不可替代的作用。激光雷达在汽车上的安装方式包括外置式和内置式两种。外置式安装通常是将激光雷达安装在汽车的车顶、引擎盖、挡泥板或前格栅上，这种安装方式使激光雷达暴露在外部空气中，天气、环境质量例如雨水、大风、灰尘、高温、低温等会影响到激光雷达的精确度；内置式安装则是将激光雷达安装在汽车驾驶舱内部，可以规避天气和环境的影响。
对于内置式安装的激光雷达来说，激光雷达发射和接收的905nm波长或1550nm波长的信号均需要穿过前挡风玻璃，但是目前使用的为了满足隔热需求的前挡风玻璃对780-2500nm的红外线具有较高阻隔率，无法满足激光雷达的正常工作和高精度测量要求。
发明内容
本申请的目的是提供一种挡风玻璃及挡风玻璃总成，该挡风玻璃对激光雷达的信号具有高透过率，满足内置式安装的激光雷达的使用要求，同时能够实现抬头显示功能。
本申请提供一种挡风玻璃，包括外玻璃板、聚合物中间层和内玻璃板，聚合物中间层夹设在外玻璃板与内玻璃板之间，外玻璃板具有相对的第一表面和第二表面，第二表面朝向聚合物中间层，内玻璃板具有相对的第三表面和第四表面，第三表面朝向聚合物中间层，挡风玻璃具有信息采集区域和非信息采集区域；
在第四表面上设有增反射层，增反射层覆盖信息采集区域和非信息采集区域，增反射层用于提高非信息采集区对380nm～780nm的P偏振光的反射率；
在信息采集区域还设置有最外介质层，最外介质层设于增反射层远离第四表面的一侧表面，最外介质层和增反射层用于提高信息采集区域对780nm～980nm的近红外线的透过率。
其中，增反射层的厚度为100nm-500nm，增反射层包括至少一个叠层结构，从第四表面向远离外玻璃板的方向，叠层结构包括依次沉积的高折射率层/低折射率层，高折射率层的折射率为1.7～2.7，低折射率层的折射率为1.3～1.6。
其中，高折射率层包括多个高折射率子层，或者，增反射层包括至少两个叠层结构，多个高折射率层包括至少一个第一高折射率层和至少一个第二高折射率层，第一高折射率层为单层的高折射率子层，第二高折射率层包括多个高折射率子层；
和/或，低折射率层包括多个低折射率子层，或者，增反射层包括至少两个叠层结构，多个低折射率层包括至少一个第一低折射率层和至少一个第二低折射率层，第一低折射率层为单层的低折射率子层，第二低折射率层包括多个低折射率子层。
其中，至少一个第二高折射率层包括依次层叠设置的第一高折射率子层和第二高折射率子层，第一高折射率子层比第二高折射率子层更靠近第四表面，第一高折射率子层的折射率为1.7～2.04，第二高折射率子层的折射率为2.05～2.7。
其中，第一高折射率子层的材料为SiO xN y，其中1＜x≤3，1＜y＜3，第一高折射率子层的厚度为27nm～51nm，第二高折射率子层的厚度为45nm～60nm。
其中，最外介质层的厚度为10nm～140nm，最外介质层包括至少一个介质子层，介质子层的折射率为1.4～2.7。
其中，任一介质子层的折射率为2.0～2.7，介质子层的材料选自ZnSnO x、ZnAlO x、TiO x、NbO x、SiN x、ZrO x、ZrSiN x中的至少一种。
其中，任一介质子层的折射率为2.2～2.7，最外介质层的厚度为10nm～70nm。
其中，信息采集区域对以65°入射角入射的780nm～980nm的近红外线的透过率大于或等于80％，非信息采集区域对以65°入射角入射的380nm～780nm的P偏振光的反射率大于或等于20％。
其中，非信息采集区域对以65°入射角入射的波长为629nm的P偏振光的反射率为Y1，非信息采集区域对以65°入射角入射的波长为529nm的P偏振光的反射率为Y2，非信息采集区域对以65°入射角入射的波长为469nm的P偏振光的反射率为Y3；
|Y1-Y2|≤2.5％，|Y2-Y3|≤2.5％，|Y1-Y3|≤2.5％。
其中，Y1≥20％，Y2≥20％，Y3≥20％。
其中，挡风玻璃还包括疏水层，疏水层层叠于最外介质层远离增反射层的一侧表面。
其中，疏水层的水接触角大于110°。
其中，疏水层的表面能≤0.3Jm -2，疏水层的折射率≤1.6。
本申请还提供一种挡风玻璃总成，包括激光雷达、抬头显示投影装置和上述的挡风玻璃，激光雷达用于发射和接收780nm～980nm的近红外线，近红外线穿过信号采集区域，抬头显示投影装置用于产生380nm～780nm的P偏振光，P偏振光入射到非信号采集区域。
其中，抬头显示投影装置产生的P偏振光包括至少90％的P偏振分量。
其中，激光雷达发射的近红外线包括至少50％的P偏振分量。
其中，抬头显示投影装置产生的P偏振光包括100％的P偏振分量，激光雷达发射的近红外线包括100％的P偏振分量。
本申请提供一种挡风玻璃及挡风玻璃总成，通过设置增反射层和局部增设最外介质层，使挡风玻璃既能够增加对380nm～780nm的P偏振光的反射率，又能够增加对780nm～980nm的近红外线的透过率，从而能够配合激光雷达和抬头显示投影装置一起使用，实现了激光雷达的高精度测量以及红、绿、蓝三色HUD显示图像色彩更均匀，保证了激光雷达在最大120°水平FOV(视场角)内均能够正常工作，提升了激光雷达的探测范围和探测精度，实现内置式安装的激光雷达工作的稳定性和精确性。
附图说明
图1为本申请第一实施例中提供的一种挡风玻璃的剖面结构示意图；
图2为图1所示挡风玻璃的俯视结构图；
图3为图1所示挡风玻璃中增反射层的三个示例的结构示意图；
图4为图1所示挡风玻璃中最外介质层的结构示意图；
图5为本申请第二实施例中提供的一种挡风玻璃的剖面结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种挡风玻璃总成的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的内容作进一步说明。
参见图1和图2，图1示出了本申请第一实施例中提供的一种挡风玻璃100的剖面结构示意图，图2示出了图1所示挡风玻璃100的俯视结构图。挡风玻璃100包括依次层叠的夹层玻璃、增反射层40和最外介质层50。夹层玻璃包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30和内玻璃板20。聚合物中间层30夹设在外玻璃板10与内玻璃板20之间，挡风玻璃100安装于车辆上时，内玻璃板20朝向车辆的内部。增反射层40层叠于内玻璃板20上，最外介质层50层叠于增反射层40上。
挡风玻璃100包括信息采集区域S1和非信息采集区域S2，信息采集区域S1和非信息采集区域S2不重叠，其中信息采集区域S1用于为信息采集系统(图未示)采集信息提供信号透过窗口区域。挡风玻璃100安装于车辆上时，信息采集系统设置于车辆的内部，信息采集系统发射和/或接收的信号均会透过挡风玻璃100的信息采集区域S1。本申请中的信息采集系统包含但不限于激光雷达、光学传感器、红外相机、可见光相机等，本实施例以信息采集系统是激光雷达为例进行说明。非信息采集区域S2中的至少部分区域用于抬头显示(HUD，Head Up Display)，即作为HUD显示区域以显示行驶速度、动态导航、道路安全预警、商圈信息等信息。其中，信息采集区域S1的面积与挡风玻璃100的面积之比最大为20％，非信息采集区域S2的面积与挡风玻璃100的面积之比最小为50％。
外玻璃板10具有相对的第一表面11和第二表面12，第二表面12朝向聚合物中间层30，内玻璃板20具有相对的第三表面21和第四表面22，第三表面21朝向聚合物中间层30。挡风玻璃100安装于车辆上时，内玻璃板20中的第四表面22朝向车辆内部安装的信息采集系统。
增反射层40层叠于内玻璃板20的第四表面22上，增反射层40覆盖信息采集区域S1和非信息采集区域S2。具体的，增反射层40具有相对的第一侧表面41和第二侧表面42，第一侧表面41贴合内玻璃板20的第四表面22，第二侧表面42远离第四表面22。本申请中，增反射层40用于提高非信息采集区S2对380nm～780nm的P偏振光的反射率；通过在第四表面22上设置增反射层40，提高了非信息采集区域S2对380nm～780nm的P偏振光的反射率，使非信息采集区域对以65°入射角入射的380nm～780nm的P偏振光的反射率大于或等于20％，从而实现清晰无重影的抬头显示功能。
在一种实施例中，非信息采集区S2对以65°入射角入射的波长为629nm的P偏振光(红色的P偏振光)的反射率为Y1，非信息采集区S2对以65°入射角入射的波长为529nm的P偏振光(绿色的P偏振光)的反射率为Y2，非信息采集区S2对以65°入射角入射的波长为469nm的P偏振光(蓝色的P偏振光)的反射率为Y3，|Y1-Y2|≤2.5％，|Y2-Y3|≤2.5％，|Y1-Y3|≤2.5％，即控制红、绿、蓝三色的P偏振光在非信息采集区域S2上的反射率的差值小于或等于2.5％，能够使红、绿、蓝三色HUD显示图像色彩更均匀。在一些实施例中，Y1≥20％，Y2≥20％，Y3≥20％。
在信息采集区域S1还设置有最外介质层50，最外介质层50至少覆盖信息采集区域S1， 最外介质层50设于增反射层40远离第四表面22的第二侧表面42上。最外介质层50层叠于增反射层40上之后，与增反射层40共同形成对780nm～980nm的近红外线具有减反射效果的减反射结构，提高了信息采集区域S1对780nm～980nm的近红外线的透过率，使信息采集区域S1对以65°入射角入射的780nm～980nm的近红外线的透过率大于或等于80％，从而满足了激光雷达的正常工作和高精度测量要求。
其中，最外介质层50包括至少一个介质子层，介质子层的折射率为1.4～2.7。最外介质层50可以仅为一层介质子层，也可以为多层介质子层，介质子层的材料选自SiO 2、SiO xN y、ZnSnO x、ZnAlO x、TiO x、NbO x、SiN x、ZrO x、ZrSiN x中的至少一种。优选地，最外介质层50的厚度为10nm～140nm，即介质子层的总厚度为10nm～140nm。最外介质层50能够提高信息采集区域S1对以0°至60°、0°至65°、甚至0°至74°入射角入射的780nm～980nm的近红外线的透过率，使激光雷达在最大120°的水平FOV内均能够正常工作。
本申请中，增反射层40包括至少一个叠层结构，从第四表面向远离外玻璃板的方向，叠层结构包括依次沉积的高折射率层/低折射率层，高折射率层的折射率为1.7～2.7，低折射率层的折射率为1.3～1.6。增反射层40通过设置叠层结构，能够提高对380nm～780nm的P偏振光的反射率。具体地，可举例增反射层40包括1个叠层结构，即第四表面22/高折射率层/低折射率层；或包括2个叠层结构，即第四表面22/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层；或包括3个叠层结构，即第四表面22/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层；或包括4个叠层结构，即第四表面22/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层；或包括5个叠层结构，即第四表面22/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层/高折射率层/低折射率层；甚至包括更多个叠层结构。
其中，至少一个高折射率层包括至少两个高折射率子层，和/或至少一个低折射率层包括至少两个低折射率子层。本申请中“A和/或B”包括A、B、A和B三种方案。
具体的，在一种实施例中，高折射率层包括多个高折射率子层，其中“多个”是指两个及以上。即，增反射层40包括1个叠层结构时，1个叠层结构中的高折射率层包括多个高折射率子层。增反射层40包括2个及以上的叠层结构时，每一个叠层结构中的高折射率层均包括多个高折射率子层。
在另一种实施例中，增反射层40包括至少两个叠层结构，即增反射层40包括2个及以上的叠层结构时，增反射层40中包括多个高折射率层，多个高折射率层包括第一高折射率层和第二高折射率层，第一高折射率层为至少一个，第二高折射率层为至少一个。其中，第一高折射率层为单层的高折射子层，第二高折射率层包括多个高折射率子层。
具体的，在一种实施例中，低折射率层包括多个低折射率子层。即，增反射层40包括1个叠层结构时，1个叠层结构中的低折射率层包括多个低折射率子层。增反射层40包括2个及以上的叠层结构时，每一个叠层结构中的低折射率层均包括多个低折射率子层。
在另一种实施例中，增反射层40包括至少两个叠层结构，即增反射层40包括2个及以上的叠层结构时，增反射层40中包括多个低折射率层，多个低折射率层包括第一低折射率层和第二低折射率层，第一低折射率层为至少一个，第二低折射率层为至少一个。其中，第一低折射率层为单层的低折射子层，第二低折射率层包括多个低折射率子层。
优选地，增反射层40的厚度为100nm-500nm，
参见图3，图3为图1所示挡风玻璃100中增反射层40的三个示例的具体结构示意图。其中，图3中(a)示出了增反射层40包括1个叠层结构，即高折射率层A/低折射率层B，其中高折射率层A包括两个高折射率子层，即高折射率层A包括依次层叠设置的第一高折射率子层A1和第二高折射率子层A2，第一高折射率子层A1比第二高折射率子层A2更靠近第四表面22，本实施例中，第一高折射率子层A1贴合第四表面22，第二高折射率子层A2叠于第一高折射率子层A1。其中，第一高折射率子层A1的折射率为1.7～2.04，第二高折射率子层A2的折射率为2.05～2.7。优选地，第一高折射率子层A1的材料为SiO xN y，其中1＜x≤3，1＜y＜3，第一高折射率子层A1的厚度为27nm～51nm，第二高折射率子层A2的厚度为45nm～60nm。其中，图3中(b)示出了增反射层40包括1个叠层结构，即高折射率层A/低折射率层B。其中，图3中(c)示出了增反射层40包括2个叠层结构，即高折射率层A/低折射率层B/高折射率层A/低折射率层B。
本申请中，高折射率层的材料可以选用SiN x、SiAlN x、SiBN x、SiTiN x、SiZrN x、TiO x、NbO x、ZrO x、SiN xO y、SiBN xO y、SiTiN xO y、SiAlN xO y、SiZrN xO y、ZnO x、ZnAlO x、ZnO x、ZnSnO x中的任意一种，低折射率层的材料可以选用SiO x、SiBO x、SiTiO x、SiAlO x、SiZrO x中任意的一种，低折射率层的厚度范围为35nm～60nm。
参阅图4，图4为图1所示挡风玻璃100中最外介质层50的结构示意图。其中，图4中(a)为最外介质层50仅为一层介质子层的结构示意图，(b)为高折射率层50具有两层介质子层的结构示意图。如图4中(a)所示，最外介质层50仅为一层介质子层511，介质子层511的折射率为2.2～2.7，厚度为10nm～70nm。如图4中(b)所示，最外介质层50包括两层介质子层，即第一介质子层521和第二介质子层522，第一介质子层521和第二介质子层522的总厚度为10nm～140nm，第一介质子层521与增反射层40的第二侧表面42直接接触，第一介质子层521的折射率为2.0～2.7，第二介质子层522设于远离增反射层40的第二侧表面42，第二介质子层522的折射率为2.2～2.7。不限于此，本申请还可以举例最外介质层50仅为一层介质子层，一层介质子层的折射率为1.4-1.6，或为1.7-2.0；还可以举例最外介质层50包括两层介质子层，其中一层介质子层的折射率为1.4-1.9，另一层介质子层的折射率为2.0-2.7。可以理解的是，在其他实施例中，最外介质层50可以具有多层介质子层，如三层、五层、八层等。
图5示出了本申请第二实施例中提供的一种挡风玻璃100的剖面结构示意图。本实施例中挡风玻璃100与图1的挡风玻璃100的不同之处在于，挡风玻璃100还包括疏水层60，疏水层60层叠于最外介质层50远离增反射层40的一侧表面。具体的，图5中的挡风玻璃100包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30、内玻璃板20、增反射层40、高折射率层50和疏水层60。疏水层60的水接触角大于110°，厚度为小于50nm，具有憎水防污等功能，甚至还具有防指纹效果。
在一些实施例中，疏水层60为由溶胶凝胶法配置成的有机聚合物膜层，如疏水层60的材料可以为防指纹(AF)材料。其中，AF(防指纹)的材料可以选自十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛烷基三乙氧基硅烷、十三氟烷基丙基三甲氧基硅烷、十二氟烷基三甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、甲基三氯硅烷、甲基十二烷基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷或3-三氟丙基三氯硅烷中的至少一种。
在一些实施例中，疏水层60的材料为低表面能的AF材料，如AF材料的表面能≤0.3Jm -2， 其折射率≤1.6。使用低表面能的材料，具有更优异的防指纹效果。
本申请的一些实施例中，外玻璃板10和内玻璃板20中的至少一个为超透明玻璃(超白玻璃)，优选外玻璃板10和内玻璃板20均为超透明玻璃，超透明玻璃的总铁含量小于或等于0.015％wt，超透明玻璃的可见光透过率大于或等于91％；选用超透明玻璃有利于提高挡风玻璃100对激光雷达发射和接收的780nm-980nm的近红外线的透过率，从而提高激光雷达的探测精度。聚合物中间层30可以选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和离子型中间膜(SGP)中的至少一种。
参阅图6，本申请实施例还提供一种挡风玻璃总成1000，包括挡风玻璃100、激光雷达200和抬头显示投影装置300，激光雷达200和抬头显示投影装置300均安装于车辆内部。激光雷达200用于发射和接收780nm～980nm的近红外线，近红外线穿过信号采集区域S1，本实施例中激光雷达200发射出的近红外线依次穿透最外介质层50、增反射层40、内玻璃板20、聚合物中间层30和外玻璃板10到达车辆外部，接收的近红外线依次穿透外玻璃板10、聚合物中间层30、内玻璃板20、增反射层40和最外介质层50，最后被位于车辆内部的激光雷达200接收。抬头显示投影装置300用于产生380nm～780nm的P偏振光，P偏振光入射到非信号采集区域S2，本实施例中P偏振光入射到位于非信号采集区域S2的增反射层40上。
其中，信号采集区域S1的最外介质层50和增反射层40一起形成减反射结构，从而提高信号采集区域S1对780nm～980nm的近红外线的透过率，近红外线包括P偏振分量和S偏振分量，为了进一步提高激光雷达的探测精度，优选近红外线包括至少50％的P偏振分量，具体例如50％、55％、60％、70％、80％、90％、95％、100％等；更优选地，近红外线包括100％的P偏振分量，包括100％的P偏振分量即激光雷达发射的近红外线为纯P偏振光，可以理解为完全是或几乎完全是P偏振光。
其中，非信号采集区域S2的增反射层40能够反射380nm～780nm的P偏振光，为了提高抬头显示图像的清晰度和对比度，优选抬头显示投影装置产生的P偏振光包括至少90％的P偏振分量，具体例如91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、100％等；更优选地，抬头显示投影装置产生的P偏振光包括100％的P偏振分量，包括100％的P偏振分量即抬头显示投影装置产生的P偏振光为纯P偏振光，可以理解为完全是或几乎完全是P偏振光。
实施例：以下挡风玻璃100中以增反射层40和最外介质层50的具体示例进行描述。
Rf(λ)-θ表示：挡风玻璃的非信息采集区域对从第四表面一侧以θ入射角入射的波长为λ的P偏振光的反射率；本申请以Rf(469nm)-65°、Rf(529nm)-65°、Rf(629nm)-65°进行举例，即非信息采集区域对从第四表面一侧以65°入射角入射的波长为469nm、529nm或629nm的P偏振光的反射率。
L、a、b表示：按照CIE Lab颜色模型，从挡风玻璃100的第一表面11测量获得的反射颜色，L为亮度值，a为红绿色色度值，b为黄蓝色色度值。
TL表示：按照标准ISO9050测量计算获得的可见光透过率，可见光的波长范围为380nm～780nm。
T(λ)-θ表示：挡风玻璃的信息采集区域对以θ入射角入射的波长为λ的近红外线的透过率；本申请以T(905)-θ°、T(905)-15°、T(905)-30°、T(905)-45°、T(905)-60°、T(905)-65°进行举例，即信息采集区域对分别以0°、15°、30°、45°、60°、65°入射角入射的波长为905nm的 近红外线的透过率。
实施例1
实施例1中的挡风玻璃100包括依次层叠的夹层玻璃、增反射层40、最外介质层50和疏水层60。夹层玻璃包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30和内玻璃板20。其中，外玻璃板10和内玻璃板20均为超白玻璃，厚度均为2.1mm，聚合物中间层30为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。
增反射层40：通过磁控溅射镀膜线进行镀膜沉积，在第四表面22上沿远离内玻璃板20的第四表面22的方向，依次层叠沉积第一高折射率子层SiO xN y(折射率n＝1.71、消光系数k＝0.00185、厚度为50.2nm)、第二高折射率子层TiO x(厚度为52.7nm)、低折射率层SiO 2(厚度为117nm)。
最外介质层50：通过磁控溅射镀膜线和掩模板进行局部镀膜沉积，在信息采集区域S1内的低折射率层SiO 2上直接层叠沉积一层介质子层Nb 2O 5(厚度为36.6nm)。
疏水层60：制得具有增反射层40和最外介质层50的夹层玻璃之后，向第四表面22上喷涂一层疏水层60，并将疏水层60烘干。疏水层60的材料为十七氟癸基三甲氧基硅烷，厚度为15nm。疏水层60覆盖在信息采集区域S1的最外介质层50上以及覆盖在非信息采集区域S2的增反射层40上，
对比例1
对比例1提供了一种挡风玻璃，与实施例1中挡风玻璃100的不同之处在于，对比例1的挡风玻璃中未设置最外介质层50和疏水层60。
测量实施例1和对比例1的挡风玻璃的光学指标：对挡风玻璃的非信息采集区域S2分别测量P偏振光反射率、可见光反射颜色和可见光透过率等，对挡风玻璃的信息采集区域S1测量不同入射角下的905nm近红外线的透过率，将结果计入表1中。
表1：实施例1和对比例1的挡风玻璃的光学指标
从表1可以看出，实施例1和对比例1中的非信息采集区域S2对P偏振光的反射率均大于20％，具有较好的抬头显示功能；特别是，非信息采集区域S2对红色(629nm)、绿色(529nm)、蓝色(469)nm的P偏振光的反射率也均大于20％，且彼此之间的反射率差值小于或等于2.5％，使得抬头显示(HUD)区域中红、绿、蓝三色HUD图像色彩更均匀，非信息采集区域S2对绿色(529nm)的P偏振光的反射率还大于对红色(629nm)或蓝色(469)nm的P偏振光的反射率；非信息采集区域S2的反射颜色Lab值和可见光透过率TL还表明了挡风玻璃能够满足汽车使用的安全要求以及从外部观察挡风玻璃时能够呈现出好看的淡蓝色。
此外，与对比例1相比，实施例1的挡风玻璃在信息采集区域S1额外增设了最外介质层50，使信息采集区域S1对以0°～65°入射角入射的905nm的近红外线具有大于80％的高透过率，对比例1的信息采集区域S1则对以0°～65°入射角入射的905nm的近红外线的透过率均小于80％，而且随着入射角的提高，对比例1的信息采集区域S1对入射的905nm的近红外线的透过率大幅降低，甚至低于70％，最外介质层50与实施例1的增反射层40共同形成减反射结构，使实施例1的信息采集区域S1对以0°～65°入射角入射的905nm的近红外线的透过率增加8.1％～17.5％，满足了激光雷达在最大120°水平FOV(视场角)内均能够正常工作，提升了激光雷达的探测范围和探测精度，实现内置式安装的激光雷达工作的稳定性和精确性。
另外，与对比例1相比，实施例1的挡风玻璃上还涂覆有疏水层60，具有防污防指纹功能，能够提升挡风玻璃的清洁度。
实施例2
实施例2中的挡风玻璃100包括依次层叠的夹层玻璃、增反射层40、最外介质层50和疏水层60。夹层玻璃包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30和内玻璃板20。其中，外玻璃板10和内玻璃板20均为超白玻璃，厚度均为2.1mm，聚合物中间层30为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。
增反射层40：通过磁控溅射镀膜线进行镀膜沉积，在第四表面22上沿远离第四表面22的方向，依次层叠沉积高折射率层SiO xN y(折射率n＝1.71、消光系数k＝0.00185、厚度为27.6nm)、低折射率层SiO 2(厚度为56.5nm)、高折射率层TiO x(厚度为57.3nm)、低折射率层SiO 2(厚度为120.5nm)。
最外介质层50：通过磁控溅射镀膜线和掩模板进行局部镀膜沉积，在信息采集区域S1内的低折射率层SiO 2上直接层叠沉积一层介质子层TiO x(厚度为25.5nm)。
疏水层60：制得具有增反射层40和最外介质层50的夹层玻璃之后，向第四表面22上喷涂一层疏水层60，并将疏水层60烘干。疏水层60的材料为十七氟癸基三甲氧基硅烷，厚 度为15nm。疏水层60覆盖在信息采集区域S1的最外介质层50上以及覆盖在非信息采集区域S2的增反射层40上。
对比例2
对比例2提供了一种挡风玻璃，与实施例2中挡风玻璃100的不同之处在于，对比例2的挡风玻璃中未设置最外介质层50和疏水层60。
测量实施例2和对比例2的挡风玻璃的光学指标：对挡风玻璃的非信息采集区域S2分别测量P偏振光反射率、可见光反射颜色和可见光透过率等，对挡风玻璃的信息采集区域S1测量不同入射角下的905nm近红外线的透过率，将结果计入表2中。
表2：实施例2和对比例2的挡风玻璃的光学指标
从表2可以看出，实施例2和对比例2中的非信息采集区域S2对P偏振光的反射率均大于20％，具有较好的抬头显示功能；特别是，非信息采集区域S2对红色(629nm)、绿色(529nm)、蓝色(469)nm的P偏振光的反射率也均大于20％，且彼此之间的反射率差值小于或等于2.5％， 使得抬头显示(HUD)区域中红、绿、蓝三色HUD图像色彩更均匀，非信息采集区域S2对绿色(529nm)的P偏振光的反射率还大于对红色(629nm)或蓝色(469)nm的P偏振光的反射率；非信息采集区域S2的反射颜色Lab值和可见光透过率TL还表明了挡风玻璃能够满足汽车使用的安全要求以及从外部观察挡风玻璃时能够呈现出好看的淡蓝色。
此外，与对比例2相比，实施例2的挡风玻璃在信息采集区域S1额外增设了最外介质层50，使信息采集区域S1对以0°～65°入射角入射的905nm的近红外线具有大于80％的高透过率，对比例2的信息采集区域S1则对以0°～65°入射角入射的905nm的近红外线的透过率均小于80％，而且随着入射角的提高，对比例2的信息采集区域S1对入射的905nm的近红外线的透过率大幅降低，甚至低于70％，最外介质层50与实施例1的增反射层40共同形成减反射结构，使实施例2的信息采集区域S1对以0°～65°入射角入射的905nm的近红外线的透过率增加8.3％～16.8％，满足了激光雷达在最大120°水平FOV(视场角)内均能够正常工作，提升了激光雷达的探测范围和探测精度，实现内置式安装的激光雷达工作的稳定性和精确性。
另外，与对比例2相比，实施例2的挡风玻璃上还涂覆有疏水层60，具有防污防指纹功能，能够提升挡风玻璃的清洁度。
实施例3
实施例3中的挡风玻璃100包括依次层叠的夹层玻璃、增反射层40和最外介质层50。夹层玻璃包括依次层叠的外玻璃板10、聚合物中间层30和内玻璃板20。其中，外玻璃板10和内玻璃板20均为超白玻璃，厚度均为2.1mm，聚合物中间层30为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)，厚度为0.76mm。
增反射层40：通过磁控溅射镀膜线进行镀膜沉积，在第四表面22上沿远离第四表面22的方向，依次层叠沉积高折射率层SiO xN y(折射率n＝1.71、消光系数k＝0.00185、厚度为27.7nm)、低折射率层SiO 2(厚度为38.9nm)、第一高折射率子层SiNx(厚度为17.5nm)、第二高折射率子层TiO x(厚度为47.7nm)、低折射率层SiO 2(厚度为124.9nm)。
最外介质层50：通过磁控溅射镀膜线和掩模板进行局部镀膜沉积，在信息采集区域S1内的低折射率层SiO 2上直接层叠沉积第一介质子层ZnSnOx(厚度为14.3nm)、第二介质子层TiO x(厚度为17.2nm)。
对比例3
对比例3提供了一种挡风玻璃，与实施例3中挡风玻璃100的不同之处在于，对比例3的挡风玻璃中未设置最外介质层50。
测量实施例3和对比例3的挡风玻璃的光学指标：对挡风玻璃的非信息采集区域S2分别测量P偏振光反射率、可见光反射颜色和可见光透过率等，对挡风玻璃的信息采集区域S1测量不同入射角下的905nm近红外线的透过率，将结果计入表3中。
表3：实施例3和对比例3的挡风玻璃的光学指标
从表3可以看出，实施例3和对比例3中的非信息采集区域S2对P偏振光的反射率均大于20％，具有较好的抬头显示功能；特别是，非信息采集区域S2对红色(629nm)、绿色(529nm)、蓝色(469)nm的P偏振光的反射率也均大于20％，且彼此之间的反射率差值小于或等于1.7％，使得抬头显示(HUD)区域中红、绿、蓝三色HUD图像色彩更均匀，非信息采集区域S2对绿色(529nm)的P偏振光的反射率还大于对红色(629nm)或蓝色(469)nm的P偏振光的反射率；非信息采集区域S2的反射颜色Lab值和可见光透过率TL还表明了挡风玻璃能够满足汽车使用的安全要求以及从外部观察挡风玻璃时能够呈现出好看的淡蓝色。
此外，与对比例3相比，实施例3的挡风玻璃在信息采集区域S1额外增设了最外介质层50，使信息采集区域S1对以0°～65°入射角入射的905nm的近红外线具有大于80％的高透过率，对比例3的信息采集区域S1则对以0°～65°入射角入射的905nm的近红外线的透过率最大为80.2％，而且随着入射角的提高，对比例3的信息采集区域S1对入射的905nm的近红外线的透过率大幅降低，甚至低于70％，最外介质层50与实施例3的增反射层40共同形成减反射结构，使实施例3的信息采集区域S1对以0°～65°入射角入射的905nm的近红外线的透过率增加6.1％～15.9％，满足了激光雷达在最大120°水平FOV(视场角)内均能够正常工作，提升了激光雷达的探测范围和探测精度，实现内置式安装的激光雷达工作的稳定性和精确性。
实施例4-6
实施例4：与实施例1的挡风玻璃基本一致，不同之处在于：最外介质层50的材料为SiO xN y(折射率n＝1.71、消光系数k＝0.00185、厚度为78.5nm)。
实施例5：与实施例1的挡风玻璃基本一致，不同之处在于：最外介质层50的材料包括两层介质子层，第一介质子层的材料为TiOx(厚度为13.4nm)，第二介质子层的材料为SiO xN y(折射率n＝1.71、消光系数k＝0.00185、厚度为55.4nm)。
实施例6：与实施例1的挡风玻璃基本一致，不同之处在于：最外介质层50的材料包括两层介质子层，第一介质子层的材料为ZnSnOx(厚度为8.1nm)，第二介质子层的材料为SiO 2(厚度为98.9nm)。
测量实施例4-6的挡风玻璃的光学指标：对挡风玻璃的信息采集区域S1测量不同入射角下的905nm近红外线的透过率，将结果计入表4中。
表4：实施例4-6的挡风玻璃的光学指标
从表4可以看出，与实施例1相比，虽然实施例4-6的信息采集区域S1对以65°入射角入射的905nm的近红外线的透过率小于80％，但是与对比例1相比，实施例4-6的信息采集区域S1对以0°～60°入射角入射的905nm的近红外线具有大于80％的高透过率，对比例1的信息采集区域S1则对以0°～60°入射角入射的905nm的近红外线的透过率均小于80％，而且随着入射角的提高，对比例1的信息采集区域S1对入射的905nm的近红外线的透过率大幅降低，甚至低于70％，最外介质层50与实施例4-6的增反射层40共同形成减反射结构，使实施例4-6的信息采集区域S1对以0°～60°入射角入射的905nm的近红外线的透过率增加2.6％～14.1％，提升了激光雷达的探测范围和探测精度，实现内置式安装的激光雷达工作的稳定性和精确性。
以上内容对本申请的挡风玻璃进行了具体描述，但是本申请不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本申请的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本申请保护的范围。

Claims (18)

  1. 一种挡风玻璃，其特征在于，包括外玻璃板、聚合物中间层和内玻璃板，所述聚合物中间层夹设在所述外玻璃板与所述内玻璃板之间，所述外玻璃板具有相对的第一表面和第二表面，所述第二表面朝向所述聚合物中间层，所述内玻璃板具有相对的第三表面和第四表面，所述第三表面朝向聚合物中间层，所述挡风玻璃具有信息采集区域和非信息采集区域；
    在所述第四表面上设有增反射层，所述增反射层覆盖所述信息采集区域和所述非信息采集区域，所述增反射层用于提高所述非信息采集区对380nm～780nm的P偏振光的反射率；
    在所述信息采集区域还设置有最外介质层，所述最外介质层设于所述增反射层远离所述第四表面的一侧表面，所述最外介质层和所述增反射层用于提高所述信息采集区域对780nm～980nm的近红外线的透过率。
  2. 根据权利要求1所述的挡风玻璃，其特征在于，所述增反射层的厚度为100nm-500nm，所述增反射层包括至少一个叠层结构，从所述第四表面向远离所述外玻璃板的方向，所述叠层结构包括依次沉积的高折射率层/低折射率层，所述高折射率层的折射率为1.7～2.7，所述低折射率层的折射率为1.3～1.6。
  3. 根据权利要求2所述的挡风玻璃，其特征在于，所述高折射率层包括多个高折射率子层，或者，所述增反射层包括至少两个叠层结构，多个所述高折射率层包括至少一个第一高折射率层和至少一个第二高折射率层，所述第一高折射率层为单层的高折射率子层，所述第二高折射率层包括多个高折射率子层；
    和/或，所述低折射率层包括多个低折射率子层，或者，所述增反射层包括至少两个叠层结构，多个所述低折射率层包括至少一个第一低折射率层和至少一个第二低折射率层，所述第一低折射率层为单层的低折射率子层，所述第二低折射率层包括多个低折射率子层。
  4. 根据权利要求3所述的挡风玻璃，其特征在于，至少一个所述第二高折射率层包括依次层叠设置的第一高折射率子层和第二高折射率子层，所述第一高折射率子层比所述第二高折射率子层更靠近所述第四表面，所述第一高折射率子层的折射率为1.7～2.04，所述第二高折射率子层的折射率为2.05～2.7。
  5. 根据权利要求4所述的挡风玻璃，其特征在于，所述第一高折射率子层的材料为SiO xN y，其中1＜x≤3，1＜y＜3，所述第一高折射率子层的厚度为27nm～51nm，所述第二高折射率子层的厚度为45nm～60nm。
  6. 根据权利要求1所述的挡风玻璃，其特征在于，所述最外介质层的厚度为10nm～140nm，所述最外介质层包括至少一个介质子层，所述介质子层的折射率为1.4～2.7。
  7. 根据权利要求6所述的挡风玻璃，其特征在于，任一所述介质子层的折射率为2.0～2.7，介质子层的材料选自ZnSnO x、ZnAlO x、TiO x、NbO x、SiN x、ZrO x、ZrSiN x中的至少一种。
  8. 根据权利要求6所述的挡风玻璃，其特征在于，任一所述介质子层的折射率为2.2～2.7，所述最外介质层的厚度为10nm～70nm。
  9. 根据权利要求1所述的挡风玻璃，其特征在于，所述信息采集区域对以65°入射角入射的780nm～980nm的近红外线的透过率大于或等于80％，所述非信息采集区域对以65°入射角入射的380nm～780nm的P偏振光的反射率大于或等于20％。
  10. 根据权利要求1所述的挡风玻璃，其特征在于，所述非信息采集区域对以65°入射角入射 的波长为629nm的P偏振光的反射率为Y1，所述非信息采集区域对以65°入射角入射的波长为529nm的P偏振光的反射率为Y2，所述非信息采集区域对以65°入射角入射的波长为469nm的P偏振光的反射率为Y3；
    |Y1-Y2|≤2.5％，|Y2-Y3|≤2.5％，|Y1-Y3|≤2.5％。
  11. 根据权利要求10所述的挡风玻璃，其特征在于，所述Y1≥20％，所述Y2≥20％，所述Y3≥20％。
  12. 根据权利要求1所述的挡风玻璃，其特征在于，所述挡风玻璃还包括疏水层，所述疏水层层叠于所述最外介质层远离所述增反射层的一侧表面。
  13. 根据权利要求12所述的挡风玻璃，其特征在于，所述疏水层的水接触角大于110°。
  14. 根据权利要求12所述的挡风玻璃，其特征在于，所述疏水层的表面能≤0.3Jm -2，所述疏水层的折射率≤1.6。
  15. 一种挡风玻璃总成，其特征在于，包括激光雷达、抬头显示投影装置和权利要求1至14任意一项所述的挡风玻璃，所述激光雷达用于发射和接收780nm～980nm的近红外线，所述近红外线穿过所述信号采集区域，所述抬头显示投影装置用于产生380nm～780nm的P偏振光，所述P偏振光入射到所述非信号采集区域。
  16. 根据权利要求15所述的挡风玻璃总成，其特征在于，所述抬头显示投影装置产生的P偏振光包括至少90％的P偏振分量。
  17. 根据权利要求15所述的挡风玻璃总成，其特征在于，所述激光雷达发射的近红外线包括至少50％的P偏振分量。
  18. 根据权利要求15所述的挡风玻璃总成，其特征在于，所述抬头显示投影装置产生的P偏振光包括100％的P偏振分量，所述激光雷达发射的近红外线包括100％的P偏振分量。
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