DE202021004179U1 - Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display und Substratanordnung zur Verwendung in der Projektionsanordnung - Google Patents
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- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
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- C03C17/3657—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
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Abstract
Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD), aufweisend
• ein Substrat (GS1) mit einem HUD-Bereich (B); und
• einen Projektor (4), der auf den HUD-Bereich (B) gerichtet ist;
• wobei die Strahlung des Projektors (4) überwiegend p-polarisiert ist und
• wobei das Substrat (GS1) mit einer Reflexionsbeschichtung (20) versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren;
• wobei die Reflexionsbeschichtung (20) genau eine elektrisch leitfähige Schicht (21) aufweist,
• wobei die Reflexionsbeschichtung (20)
(a) entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold,
(b) oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn,
• wobei die elektrisch leitfähige Schicht (21) eine geometrische Dicke von höchstens 14 nm aufweist.
• ein Substrat (GS1) mit einem HUD-Bereich (B); und
• einen Projektor (4), der auf den HUD-Bereich (B) gerichtet ist;
• wobei die Strahlung des Projektors (4) überwiegend p-polarisiert ist und
• wobei das Substrat (GS1) mit einer Reflexionsbeschichtung (20) versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren;
• wobei die Reflexionsbeschichtung (20) genau eine elektrisch leitfähige Schicht (21) aufweist,
• wobei die Reflexionsbeschichtung (20)
(a) entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold,
(b) oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn,
• wobei die elektrisch leitfähige Schicht (21) eine geometrische Dicke von höchstens 14 nm aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display.
- Moderne Automobile werden in zunehmendem Maße mit sogenannten Head-Up-Displays (HUDs) ausgestattet. Mit einem Projektor, typischerweise im Bereich des Armaturenbretts, werden Bilder auf die Windschutzscheibe projiziert, dort reflektiert und vom Fahrer als virtuelles Bild (vom Fahrer aus gesehen) hinter der Windschutzscheibe wahrgenommen. So können wichtige Informationen in das Blickfeld des Fahrers projiziert werden, beispielsweise die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit, Navigations- oder Warnhinweise, die der Fahrer wahrnehmen kann, ohne seinen Blick von der Fahrbahn wenden zu müssen. Head-Up-Displays können so wesentlich zur Steigerung der Verkehrssicherheit beitragen.
- HUD-Projektoren werden überwiegend mit s-polarisierter Strahlung betrieben und bestrahlen die Windschutzscheibe mit einem Einfallswinkel von etwa 65%, was nahe dem Brewster-Winkel für einen Luft-Glas-Übergang liegt (57,2° für Kalk-Natron-Glas). Dabei tritt das Problem auf, dass das Projektorbild an beiden externen Oberflächen der Windschutzscheibe reflektiert wird. Dadurch tritt neben dem gewünschten Hauptbild auch ein leicht versetztes Nebenbild auf, das sogenannte Geisterbild („Ghost“). Das Problem wird üblicherweise dadurch gemindert, dass die Oberflächen in einem Winkel zueinander eingeordnet werden, insbesondere durch Verwendung einer keilartigen Zwischenschicht zur Lamination der als Verbundscheibe ausgebildeten Windschutzscheiben, so dass Hauptbild und Geisterbild einander überlagert werden. Verbundgläser mit Keilfolien für HUDs sind beispielsweise aus
WO2009/071135A1 ,EP1800855B1 oderEP1880243A2 bekannt. - Die Keilfolien sind kostspielig, so dass die Herstellung einer solchen Verbundscheibe für ein HUD recht kostenintensiv ist. Es besteht daher Bedarf an HUD-Projektionsanordnungen, die mit Windschutzscheiben ohne Keilfolien auskommen. So ist es beispielsweise möglich, den HUD-Projektor mit überwiegend p-polarisierter Strahlung zu betreiben, welche an den Scheibenoberflächen nicht wesentlich reflektiert wird. Als Reflexionsfläche für die p-polarisierte Strahlung weist die Windschutzscheibe stattdessen eine Reflexionsbeschichtung auf. Die
DE102014220189A1 offenbart eine solche HUD-Projektionsanordnung, welche mit p-polarisierter Strahlung betrieben wird. Als reflektierende Struktur wird unter anderem eine einzelne metallische Schicht vorgeschlagen mit einer Dicke von 5 nm bis 9 nm, beispielsweise aus Silber oder Aluminium. Auch dieWO2019046157A1 offenbart ein HUD mit p-polarisierter Strahlung, wobei eine Reflexionsbeschichtung mit mindestens zwei metallischen Schichten verwendet wird. -
US2017242247A1 offenbart eine weitere HUD-Projektionsanordnung mit einer Reflexionsbeschichtung für p-polarisierte Strahlung. Die Reflexionsbeschichtung kann eine oder mehrere leitfähige Silberschichten enthalten, darüber hinaus dielektrische Schichten. Das Reflexionsspektrum weist im relevanten Spektralbereich aber eine deutlich gekrümmte Form auf, so dass der Reflexionsgrad relativ stark wellenlängenabhängig ist. Dies ist nachteilhaft im Hinblick auf eine farbneutrale Darstellung der HUD-Projektion. -
CN 106 526 854 B offenbart ein HUD-System für Fahrzeuge, das eine beheizbare Verbundscheibe aufweist. -
CN 207 190 747 U offenbart eine HUD-System für Fahrzeug mit einer Verbundscheibe als Windschutzscheibe, wobei die Verbundscheibe eine Reflexionsbeschichtung auf einer zur Zwischenschicht hingewandten Oberfläche einer Glasscheibe aufweist. -
WO 2020/083649 A1 offenbart eine Projektionsanordnung für ein Fahrzeug, welche eine Seitenscheibe umfasst. - Es besteht Bedarf an Projektionsanordnungen für HUDs mit Reflexionsbeschichtungen, die eine hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich gewährleisten sowie eine hohe Reflektivität gegenüber p-polarisierter Strahlung aufweisen und eine farbneutrale Darstellung erlauben. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche verbesserte Projektionsanordnung bereitzustellen.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Projektionsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Die Aufgabe wird gelöst durch eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display, aufweisend ein Substrat mit einem HUD-Bereich und einen Projektor, der auf den HUD-Bereich gerichtet ist, wobei die Strahlung des Projektors überwiegend p-polarisiert ist und wobei das Substrat mit einer Reflexionsbeschichtung versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren, wobei die Reflexionsbeschichtung genau eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist. Die Reflexionsbeschichtung ist entweder ausgewählt aus einer Gruppe aufweisend Kupfer, oder Gold, oder ausgewählt aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend ein anderes Metall, wobei das andere Metall Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Indium, Zinn, Ruthenium, Iridium ist. Diese Legierungsmetalle führen zu einer erhöhten chemischen und thermomechanischen Stabilität der Reflexionsbeschichtung.
- Hierdurch kann eine Projektionsanordnung für HUDs mit Reflexionsbeschichtungen zur Verfügung gestellt werden, die eine hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich gewährleistet sowie eine hohe Reflektivität gegenüber p-polarisierter Strahlung aufweist und eine farbneutrale Darstellung erlaubt.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Strahlung des Projektors im Wesentlichen rein p-polarisiert. Hierdurch können vorteilhaft die Eigenschaften des Reflexionskoeffizienten ausgenutzt werden.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung trifft die Strahlung des Projektors mit einem Einfallswinkel von 60° bis 70° auf das Substrat. Hierdurch können vorteilhaft die Eigenschaften des Brewster-Winkels ausgenutzt werden.
- Die geometrische Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht beträgt höchstens 14 nm, bevorzugt höchstens 13 nm. Hierdurch kann eine gewünschte Reflektivität im IR-Bereich zur Verfügung gestellt werden, ohne die Transmission zu stark herabzusetzen. Zudem ist die Schichtdicke groß genug, um eine Entnetzung des Schichtaufbaus zu vermindern bzw. zu vermeiden.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die externen Oberflächen der Substratanordnung im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Dies erleichtert die Herstellung als auch Anbringung von Substratanordnungen, da diese nun eine gleichmäßige Dicke aufweisen können.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Reflexionsbeschichtung zwischen dem ersten Substrat und einem zweiten Substrat angeordnet. D.h., die Erfindung kann auch mit Verbundglasscheiben zum Einsatz kommen. Weiterhin kann das erste Substrat (GS1) als eine Innenscheibe einer Verbundglasscheibe und das zweite Substrat (GS2) als eine Außenscheibe der Verbundglasscheibe ausgebildet sein.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Substratanordnung zur Verwendung in einer Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display bereitgestellt, die ein Substrat mit einem HUD-Bereich aufweist, wobei das Substrat mit einer Reflexionsbeschichtung versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren; wobei die Reflexionsbeschichtung genau eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist, wobei die Reflexionsbeschichtung entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold, oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend ein anderes Metall, wobei das andere Metall nicht Kupfer, Gold, Palladium oder Aluminium sondern bevorzugt Platin und/oder Rhodium und/oder Indium und/oder Zinn und/oder Ruthenium und/oder Iridium ist.
- In einer weiteren Ausgestaltung weist die Substratanordnung ein zweites Substrat auf, wobei die Reflexionsbeschichtung zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein.
- Es zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf eine Verbundscheibe einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, -
2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Projektionsanordnung, -
3 einen Querschnitt durch eine Substratanordnung einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung, -
4 einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung auf einer Innenscheibe, -
5 Reflexionsspektren von Verbundscheiben gegenüber p-polarisierter Strahlung gemäß dem Beispiel 1, -
6 Reflexionsspektren von Verbundscheiben gegenüber p-polarisierter Strahlung gemäß dem Beispiel 2, und -
7 Reflexionsspektren von Verbundscheiben gegenüber p-polarisierter Strahlung gemäß dem Beispiel 3. - Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
- Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.
- Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %.
- Soweit in dieser Anmeldung Normen, Spezifikationen oder dergleichen benannt werden, werden zumindest immer die am Anmeldetag anwendbaren Normen, Spezifikationen oder dergleichen in Bezug genommen. D.h. wird eine Norm / Spezifikation etc. aktualisiert oder durch einen Nachfolger ersetzt, so ist die Erfindung auch hierauf anwendbar.
- In den Figuren sind verschiedene Ausführungsformen dargestellt.
- Eine Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display HUD. Eine solche ist beispielhaft in
1 und2 skizziert. - Dort ist beispielhaft eine Substratanordnung, 10 (z.B. eine Windschutzscheibe eines Land-, See-, Luft-, oder Raumfahrzeuges) mit einem HUD-Bereich B der Substratanordnung 10 gezeigt. Die Windschutzscheibe als Beispiel einer erfindungsgemäßen Substratanordnung besitzt eine Oberkante O und eine Unterkante U. Die Substratanordnung kann ein Substrat GS1 oder mehrere Substrate GS1, GS2 aufweisen.
- Die Projektionsanordnung umfasst außerdem einen Projektor 4, welcher auf einen Bereich der Substratanordnung gerichtet ist. In diesem Bereich, der üblicherweise als HUD-Bereich B bezeichnet wird, können durch den Projektor 4 Bilder erzeugt werden, welche von einem Betrachter 5 (Fahrzeugfahrer) als virtuelle Bilder auf der von ihm abgewandten Seite der Substratanordnung wahrgenommen werden, wenn sich seine Augen innerhalb der sogenannten Eyebox E befinden.
- Die Substratanordnung 10 ist aufgebaut aus einem optionalen zweiten Substrat GS2, welches z.B. in einer Verbundglasscheibe eine Außenscheibe darstellt, und einem ersten Substrat GS1, welches z.B. in einer Verbundglasscheibe eine Innenscheibe darstellt, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Unterkante U der Substratanordnung 10 ist nach unten in Richtung des Motors des Personenkraftwagens angeordnet, die Oberkante O der Substratanordnung 10 nach oben in Richtung des Dachs. Das Substrat GS2 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt, das Substrat GS1 dem Fahrzeuginnenraum.
- Das Substrat GS2 und das Substrat GS1 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Natürlich können die Substrate GS1, GS2 auch aus anderen Glas oder polymerischen Kunststoffmaterialien, insbesondere auch aus unterschiedlichen Materialen gebildet sein.
- Das Substrat GS2 weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf, das Substrat GS1 eine Dicke von 1,6 mm oder 2,1 mm. Die Zwischenschicht 3 kann beispielsweise aus einer PVB-Folie ausgebildet mit einer Dicke von circa 0,76 mm sein. Die Zwischenschicht 3 weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, abgesehen von einer etwaigen fachüblichen Oberflächenrauigkeit - sie ist nicht als sogenannte Keilfolie ausgebildet. D.h. auf einem Substrat GS1 wird ein HUD-Bereich B gebildet, auf den im Betrieb ein Projektor 4 gerichtet ist.
- Die Strahlung des Projektors 4 ist in einer Ausführungsform der Erfindung überwiegend p-polarisiert, insbesondere im Wesentlichen rein p-polarisiert. Da der Projektor 4 die Substratanordnung 10 mit einem Einfallswinkel von etwa 65° bestrahlt, der nahe dem Brewster-Winkel liegt, wird die Strahlung des Projektors nur unwesentlich an den externen Oberflächen I, IV der Substratanordnung 10 reflektiert. P-polarisierte Strahlung hat gegenüber s-polarisierter Strahlung den Vorteil, dass im Bereich des Brewster-Winkels (z.B. 45°-73°) der Reflexionskoeffizient nahezu 0 beträgt.
- Die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung 20 dagegen ist auf die Reflexion p-polarisierter Strahlung optimiert. Sie dient als Reflexionsfläche für die Strahlung des Projektors 4 zur Erzeugung der HUD-Projektion. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung eventuell zusätzlich als IR-reflektierende Beschichtung dienen.
- Dabei weist die Reflexionsbeschichtung 20 genau eine elektrisch leitfähige Schicht 21 auf, wobei die Reflexionsbeschichtung 20
entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold,
oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend ein anderes Metall, wobei das andere Metall nicht Kupfer, Gold, Palladium oder Aluminium ist. - In Ausführungsformen der Erfindung ist die Reflexionsbeschichtung 20 ausgewählt aus Silber mit einer Dotierung aus einem anderen Edelmetall.
- In anderen Ausführungsformen ist die Reflexionsbeschichtung 20 ausgewählt aus Silber mit einer Dotierung aus einem Metall aus einer chemischen Hauptgruppe.
- Insbesondere ist die Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn.
- Erfindungsgemäß wird bevorzugt p-polarisierte Strahlung zur Erzeugung des HUD-Bildes verwendet.
- Die Substratanordnung 10 weist eine Reflexionsbeschichtung auf, welche p-polarisierte Strahlung hinreichend reflektiert.
- Da der für HUD-Projektionsanordnungen typische Einfallswinkel von etwa 65° dem Brewsterwinkel für einen Luft-Glas-Übergang (57,2°, Kalk-Natron-Glas) relativ nahekommt, wird p-polarisierte Strahlung von den Scheibenoberflächen kaum reflektiert, sondern hauptsächlich von der leitfähigen Beschichtung. Geisterbilder treten daher nicht oder kaum wahrnehmbar auf, so dass auf die Verwendung einer kostspieligen Keilfolie verzichtet werden kann.
- Außerdem ist das HUD-Bild auch für Träger von polarisationsselektiven Sonnenbrillen erkennbar, welche typischerweise nur p-polarisierte Strahlung passieren lassen und s-polarisierte Strahlung blocken. Die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung bewirkt eine hohe Reflektivität gegenüber p-polarisierter Strahlung im Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm, der für HUD-Darstellungen relevant ist (HUD-Projektoren arbeiten typischerweise mit den Wellenlängen 473 nm, 550 nm und 630 nm (RGB)). Dadurch wird ein intensitätsstarkes HUD-Bild erreicht.
- Die einzelne Reflexionsbeschichtung setzt die Lichttransmission nicht übermäßig herab, so dass die Substratanordnung 10 weiterhin als Windschutzscheibe verwendet werden kann.
-
4 zeigt eine exemplarische Schichtenfolge einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung 20. Die Reflexionsbeschichtung 20 kann ein Stapel von Dünnschichten sein. - Direkt oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht 21 kann eine metallische Blockerschicht 24 angeordnet sein. Darüber kann eine obere dielektrische Schichtenfolge angeordnet sein, die von unten nach oben aus einer oberen Anpassungsschicht 23b, einer oberen brechungsindexsteigernden Schicht 23c und einer oberen Entspiegelungsschicht 23a geformt sein kann. Unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht 21 kann eine untere dielektrische Schichtenfolge angeordnet sein, die von oben nach unten aus einer unteren Anpassungsschicht 22b, einer unteren brechungsindexsteigernden Schicht 22c und einer unteren Entspiegelungsschicht 22a geformt sein kann.
- Der dargestellte Schichtaufbau ist lediglich beispielhaft zu verstehen. So können die dielektrischen Schichtenfolgen auch mehr oder weniger Schichten umfassen, solange mindestens eine dielektrische Schicht oberhalb und unterhalb der leitfähigen Schicht 21 vorhanden ist. Die dielektrischen Schichtenfolgen müssen auch nicht symmetrisch sein. Beispielhafte Materialien und Schichtdicken können den nachfolgenden Beispielen entnommen werden. Tabelle 1
Material Bezugszeichen Schichtdicke Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Kalk-Natron-Glas 1 2,1 mm 2,1 mm 2,1 mm PVB 3 0,76 mm 0,76 mm 0,76 mm Si3N4 20 23a 50 nm 36 nm 58 nm SiZr(17)Nx 23c 10 mn 10 nm 10 nm ZnO 23b - - - NiCr 24 0,3 nm 0,3 nm 0,3 nm Au 21 14 nm - - Cu - 11,5 nm - Agln - - 14 nm ZnO 22b - - 10 nm SiZr(17)Nx 22c 10 nm 10 nm 10 nm Si3N4 22a 56 nm 29 nm 33 nm Kalk-Natron-Glas 2 2,1 mm 2,1 mm 2,1 mm 5 6 7 -
5 ,6 und7 zeigen Reflexionsspektren von Substratanordnungen 10 wie in3 , jeweils mit einem Schichtaufbau gemäß der erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 3 nach Tabelle 1. - Die Reflexionsspektren wurden mit einer Lichtquelle, die im betrachteten Spektralbereich p-polarisierte Strahlung gleichmäßiger Intensität ausstrahlt, aufgenommen, bei Bestrahlung über das Substrat GS1 (die sogenannte innenraumseitige Reflexion) unter einem Einstrahlwinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen. Die Reflexionsmessung ist also der Situation in der Projektionsanordnung angenähert.
- Bereits aus der graphischen Darstellung der Spektren ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Beispiele mit dem erfindungsgemäßen Verhältnis der optischen Dicken von oberer und unterer dielektrischer Schicht beziehungsweise Schichtenfolge zu einem wesentlich glatteren Spektrum im interessierenden Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm führen. Dadurch wird eine farbneutralere Darstellung der HUD-Projektion sichergestellt. Außerdem wird der generelle Farbeindruck der Scheibe verbessert.
- Alle Scheiben weisen eine Lichttransmission von größer als 70% auf, so dass sie als Windschutzscheibe eingesetzt werden können.
- In einer Ausführungsform der Erfindung trifft die Strahlung des Projektors 4 mit einem Einfallswinkel aus dem Bereich von 60° bis 70° auf das Substrat GS1.
- In einer Ausführungsform der Erfindung weist die elektrisch leitfähige Schicht 21 eine geometrische Dicke von 10 nm bis 16 nm auf Beispiele hierfür sind in der Tabelle 1 angegeben.
- In einer Ausführungsform der Erfindung sind die externen Oberflächen I, IV einer Substratanordnung 10 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
- In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Reflexionsbeschichtung 20 zwischen dem ersten Substrat GS1 und einem zweiten Substrat GS2 angeordnet.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auch eine Substratanordnung 10 zur Verwendung in einer Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display HUD bereitgestellt, die ein erstes Substrat GS1 mit einem HUD-Bereich B aufweist. Das erste Substrat GS1 ist mit einer Reflexionsbeschichtung 20 versehen, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren, wobei die Reflexionsbeschichtung 20 genau eine elektrisch leitfähige Schicht 21 aufweist, wobei die Reflexionsbeschichtung 20 wie zuvor beschrieben entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer, Gold, oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend ein anderes Metall, wobei das andere Metall nicht Kupfer, Gold, Palladium oder Aluminium, sondern insbesondere ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn ist.
- Insbesondere kann die erfindungsgemäße Substratanordnung auch ein zweites Substrat GS2 aufweisen, wobei die Reflexionsbeschichtung 20 zwischen dem ersten Substrat GS1 und einem zweiten Substrat GS2 angeordnet ist.
- Das erfindungsgemäße Verhältnis der optischen Dicken der oberen und unteren dielektrischen Schichtenfolge bewirkt eine Glättung des Reflexionsspektrums, so dass eine farbneutrale Darstellung gewährleistet ist. Die vorteilhaften Reflexionseigenschaften, insbesondere die Gleichmäßigkeit des Spektrums, erstrecken sich sogar über den HUD-relevanten Spektralbereich hinaus auf einen Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm, so dass neben einer guten HUD-Darstellung ein positiver Gesamteindruck der Scheibe erreicht wird ohne störenden Farbstich.
- Die erfindungsgemäße Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD) umfasst mindestens eine Substratanordnung 10, die mit einer Reflexionsbeschichtung 20 versehen ist, und einen Projektor 4.
- Wie bei HUDs üblich bestrahlt der Projektor 4 einen Bereich der Substratanordnung 10, wo die Strahlung in Richtung des Betrachters (Fahrers) reflektiert wird, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird, welches der Betrachter von ihm aus gesehen hinter der Substratanordnung 10 wahrnimmt. Der durch den Projektor bestrahlbare Bereich der Substratanordnung 10 wird als HUD-Bereich bezeichnet. Die Strahlrichtung des Projektors kann typischerweise durch Spiegel variiert werden, insbesondere vertikal, um die Projektion an die Körpergröße des Betrachters anzupassen. Der Bereich, in dem sich die Augen des Betrachters bei gegebener Spiegelstellung befinden müssen, wird als Eyeboxfenster bezeichnet. Dieses Eyeboxfenster kann durch Verstellung der Spiegel vertikal verschoben werden, wobei der gesamte dadurch zugängliche Bereich (das heißt die Überlagerung aller möglichen Eyeboxfenster) als Eyebox bezeichnet wird. Ein innerhalb der Eyebox befindlicher Betrachter kann das virtuelle Bild wahrnehmen. Damit ist natürlich gemeint, dass sich die Augen des Betrachters innerhalb der Eyebox befinden müssen, nicht etwa der gesamte Körper.
- Die hier verwendeten Fachbegriffe aus dem Bereich der HUDs sind dem Fachmann allgemein bekannt. Für eine ausführliche Darstellung sei auf die Dissertation „Simulationsbasierte Messtechnik zur Prüfung von Head-Up Displays“ von Alexander Neumann am Institut für Informatik der Technischen Universität München (München: Universitätsbibliothek der TU München, 2012) verwiesen, insbesondere auf Kapitel 2 „Das Head-Up Display“.
- Die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung weist genau eine elektrisch leitfähige Schicht auf. Unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht ist eine untere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge angeordnet. Ebenso ist oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine obere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge angeordnet. Die obere und die untere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge weisen jeweils einen Brechungsindex auf, der mindestens 1,9 beträgt.
- Brechungsindizes sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich bezogen auf eine Wellenlänge von 550 nm angegeben. Die optische Dicke ist das Produkt aus der geometrischen Dicke und dem Brechungsindex (bei 550 nm). Die optische Dicke einer Schichtenfolge berechnet sich als Summe der optischen Dicken der Einzelschichten.
- Ist eine erste Schicht oberhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die erste Schicht weiter von dem Substrat, auf dem die Beschichtung aufgebracht ist, entfernt angeordnet ist als die zweite Schicht. Ist eine erste Schicht unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die zweite Schicht weiter vom Substrat entfernt angeordnet ist als die erste Schicht.
- Ist eine Schicht auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen.
- Erfindungsgemäß beträgt das Verhältnis der optischen Dicke der oberen dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge zur optischen Dicke der unteren dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge mindestens 1,7. Es hat sich überraschend gezeigt, dass diese Asymmetrie der optischen Dicken zu einem deutlich glatteren Reflexionsspektrum gegenüber p-polarisierter Strahlung führt, so dass über den gesamten relevanten Spektralbereich (400 nm bis 680 nm) ein relativ konstanter Reflexionsgrad vorliegt. Dadurch wird eine farbneutrale Darstellung der HUD-Projektion gewährleistet und ein farbneutraler Gesamteindruck der Scheibe.
- Das erfindungsgemäße Verhältnis der optischen Dicken berechnet sich als Quotient aus der optischen Dicke der oberen dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge (Divident) geteilt durch die optische Dicke der unteren dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge (Divisor).
- In einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt das Verhältnis der optischen Dicke der oberen dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge zur optischen Dicke der unteren dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge mindestens 1,8, besonders bevorzugt mindestens 1,9. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Dies ist insbesondere für die Verwendung von Silber zutreffend.
- Die Reflexionsbeschichtung ist in Ausführungsformen der Erfindung auf einer der Zwischenschicht zugewandten Oberflächen der beiden Substrate, z.B. der innenraumseitigen Oberfläche des zweiten Substrates GS2 / Außenscheibe oder der außenseitigen Oberfläche des ersten Substrates GS1 / Innenscheibe, aufgebracht.
- Die Reflexionsbeschichtung kann auch z.B. innerhalb einer eventuell vorhanden thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet sein, beispielsweise aufgebracht auf einer Trägerfolie, die zwischen zwei thermoplastischen Verbindefolien angeordnet ist.
- Die Reflexionsbeschichtung ist transparent, was im Sinne der Erfindung bedeutet, dass sie eine mittlere Transmission im sichtbaren Spektralbereich von mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 % aufweist und dadurch die Durchsicht durch die Scheibe nicht wesentlich einschränkt.
- Grundsätzlich ist es ausreichend, wenn der HUD-Bereich der Windschutzscheibe mit der Reflexionsbeschichtung versehen ist. Es können aber auch weitere Bereiche mit der Reflexionsbeschichtung versehen sein und die Windschutzscheibe kann im wesentlichen vollflächig mit der Reflexionsbeschichtung versehen sein, was herstellungsbedingt bevorzugt sein kann.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens 80% der Scheibenoberfläche mit der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung 20 versehen. Insbesondere ist die Reflexionsbeschichtung 20 vollflächig auf die Scheibenoberfläche aufgebracht. Dabei können bestimmte Bereiche ausgenommen sein. Z. B. können ein umlaufender Randbereich und /oder optional lokale Bereiche, die als Kommunikations-, Sensor- oder Kamerafenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Windschutzscheibe gewährleisten sollen und daher nicht mit der Reflexionsbeschichtung versehen sind, ausgenommen sein. Ein umlaufender unbeschichteter Randbereich kann beispielsweise eine Breite von bis zu 20 cm aufweisen. Ein solcher umlaufender unbeschichteter Randbereich kann den direkten Kontakt der Reflexionsbeschichtung zur umgebenden Atmosphäre verhindern, so dass die Reflexionsbeschichtung im Innern der Windschutzscheibe vor Korrosion und Beschädigung geschützt ist.
- Die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung weist aufgrund der elektrisch leitfähigen Reflexionsbeschichtung 20 IR-reflektierende Eigenschaften auf, so dass sie als Sonnenschutzbeschichtung fungiert, welche die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums durch Reflexion der Wärmestrahlung verringert. Die Reflexionsbeschichtung 20 kann auch als Heizbeschichtung verwendet werden, wenn sie elektrisch kontaktiert wird, so dass ein Strom durch sie fließt, welcher die Reflexionsbeschichtung erwärmt.
- Die mit der Reflexionsbeschichtung 20 versehene Substratanordnung 10 weist bevorzugt im Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm einen gemittelten Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung von mindestens 15% auf, besonders bevorzugt von mindestens 20%. Damit wird ein hinreichend intensitätsstarkes Projektionsbild erzeugt. Hierbei wird der Reflexionsgrad gemessen mit einem Einfallswinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen, was etwa der Bestrahlung durch übliche Projektoren entspricht. Der Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm wurde zur Charakterisierung der Reflexionseigenschaften herabgezogen, weil der optische Eindruck eines Betrachters in erster Linie durch diesen Spektralbereich geprägt wird. Außerdem deckt er die für die HUD-Darstellung relevanten Wellenlängen ab (RGB: 473 nm, 550 nm, 630 nm). Der hohe Reflexionsgrad bei einem vergleichsweise einfachen Schichtaufbau ist ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Reflexionsgrad im gesamten Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 % beträgt, so dass der Reflexionsgrad im angegeben Spektralbereich an keiner Stelle unter den angegebenen Werten liegt.
- Der Reflexionsgrad beschreibt den Anteil der insgesamt eingestrahlten Strahlung, der reflektiert wird. Er wird in % angegeben (bezogen auf 100% eingestrahlte Strahlung) oder als einheitenlose Zahl von 0 bis 1 (normiert auf die eingestrahlte Strahlung). Aufgetragen in Abhängigkeit von der Wellenlänge bildet er das Reflexionsspektrum. Die Ausführungen zum Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf den Reflexionsgrad gemessen mit einem Einfallswinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen. Die Angaben zum Reflexionsgrad beziehungsweise zum Reflexionsspektrum beziehen sich auf eine Reflexionsmessung mit einer Lichtquelle, die im betrachteten Spektralbereich gleichmäßig abstrahlt mit einer normierten Strahlungsintensität von 100%.
- Um eine möglichst farbneutrale Darstellung des Projektorbildes zu erreichen, sollte das Reflexionsspektrum möglichst glatt sein und keine ausgeprägten lokalen Minima und Maxima ausweisen. Im Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm sollte die Differenz zwischen dem maximal auftretenden Reflexionsgrad und dem Mittelwert des Reflexionsgrades sowie die Differenz zwischen dem minimal auftretenden Reflexionsgrad und dem Mittelwert des Reflexionsgrades in einer bevorzugten Ausgestaltung höchstens 3 % betragen, besonders bevorzugt höchstens 2 %. Auch hier ist wieder der Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung gemessen mit einem Einfallswinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen heranzuziehen. Die abgegebene Differenz ist als absolute Abweichung des Reflexionsgrades (angegeben in %) zu verstehen, nicht als prozentuale Abweichung relativ zum Mittelwert. Die angegebene Glätte des Reflexionsspektrums kann mit der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung aufgrund ihrer elektrisch leitfähigen Schicht problemlos erreicht werden.
- Als Maß für die Glätte des Reflexionsspektrums kann alternativ die Standardabweichung im Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm herangezogen werden. Sie beträgt bevorzugt kleiner 1%, besonders bevorzugt kleiner 0,9 %, ganz besonders bevorzugt kleiner 0,8 %.
- Die oben genannten gewünschten Reflexionscharakteristika werden insbesondere durch die Wahl der Materialien und Dicken der Einzelschichten sowie den Aufbau der dielektrischen Schichtenfolgen erreicht. Die Reflexionsbeschichtung kann so geeignet eingestellt werden.
- Die Reflexionsbeschichtung ist beispielsweise ein Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Dieser Dünnschichtstapel enthält genau eine elektrisch leitfähige Schicht 21 auf Basis von Kupfer, oder Gold , oder ausgewählt aus Silber mit einer Dotierung.
- Die elektrisch leitfähige Schicht 21 verleiht der Reflexionsbeschichtung die grundlegenden reflektierenden Eigenschaften und außerdem eine IR-reflektierende Wirkung und eine elektrische Leitfähigkeit.
- Die Reflexionsbeschichtung 20 enthält genau eine elektrisch leitfähige Schicht 21, also nicht mehr als diese elektrisch leitfähige Schicht 21, und auch oberhalb oder unterhalb der Reflexionsbeschichtung sind keine weiteren elektrisch-leitfähigen Schichten angeordnet. Es ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 21 die gewünschten Reflexionseigenschaften erreicht werden können, ohne dass die Transmission zu stark herabgesetzt würde, wie es bei der Verwendung mehrerer leitfähiger Schichten der Fall wäre.
- Es können jedoch weitere elektrisch leitfähige Schichten vorliegen, die nicht wesentlich zur elektrischen Leitfähigkeit der Reflexionsbeschichtung beitragen, sondern einen anderen Zweck erfüllen. Dies gilt insbesondere für metallische Blockerschichten mit geometrischen Dicken von weniger als 1 nm, die bevorzugt zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und den dielektrischen Schichtenfolgen angeordnet sein können.
- D.h. elektrisch leitfähige Schichten, die eine geringere Dicke als 1 nm aufweisen werden nicht als Reflexionsbeschichtung angesehen.
- Die elektrisch leitfähige Schicht 21 enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, Kupfer, oder Gold, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, Kupfer, oder Gold, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber, Kupfer oder Gold. In entsprechender Weise verbleiben für die Legierung(en) nur noch der vervollständigenden Bereich zu 100 Gew. % über.
- Die elektrisch leitfähige Schicht 21 kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Platin und/oder Rhodium und / oder Indium und / oder Zinn und / oder Ruthenium und / oder Iridium. Die geometrische Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht 21 beträgt bevorzugt höchstens 16 nm, besonders bevorzugt höchstens 14 nm, ganz besonders bevorzugt höchstens 13 nm. Dadurch kann eine vorteilhafte Reflektivität im IR-Bereich bereitgestellt werden, ohne die Transmission zu stark herabzusetzen. Die geometrische Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht 21 beträgt bevorzugt mindestens 5 nm, besonders bevorzugt mindestens 8 nm. Dünnere elektrisch leitfähige Schichten können zu einer Entnetzung des Schichtaufbaus führen. Besonders bevorzugt beträgt die geometrische Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht 21 von 10 nm bis 16 nm oder von 11 nm bis 14 nm.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Reflexionsbeschichtung 20 bevorzugt keine dielektrischen Schichten, deren Brechungsindex weniger als 1,9 beträgt. Alle dielektrischen Schichten der Reflexionsbeschichtung weisen also bevorzugt einen Brechungsindex von mindestens 1,9 auf. Es ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die gewünschten Reflexionseigenschaften allein mit relativ hochbrechenden dielektrischen Schichten erreicht werden können. Da für niedrigbrechende Schichten mit einem Brechungsindex von kleiner als 1,9 insbesondere Siliziumoxid-Schichten in Frage kommen, die geringe Abscheidungsraten bei der magnetfeldunterstützten Kathodenabscheidung aufweisen, lässt sich die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung so schnell und kostengünstig herstellen.
- Die Reflexionsbeschichtung 20 kann oberhalb und unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht unabhängig voneinander jeweils eine dielektrische Schicht oder eine dielektrische Schichtenfolge mit einem Brechungsindex von mindestens 1,9 aufweisen. Die dielektrischen Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Zinkoxid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium-Metall-Mischnitriden wie Silizium-Zirkonium-Nitrid, Zirkoniumoxid, Nioboxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Wolframoxid oder Siliziumkarbid ausgebildet sein. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein. Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor.
- Die optische Dicke der oberen dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge beträgt bevorzugt von 100 nm bis 200 nm, besonders bevorzugt von 130 nm bis 170 nm. Die optische Dicke der unteren dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 60 nm bis 90 nm. Damit werden gute Ergebnisse erzielt.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist oberhalb und unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht 21 jeweils eine dielektrische Schicht angeordnet, die als Entspiegelungsschicht bezeichnet werden kann und bevorzugt auf Basis eines Oxids, beispielsweise Zinnoxid, und/oder eines Nitrids, beispielsweise Siliziumnitrid, besonders bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid. Siliziumnitrid hat sich aufgrund seiner optischen Eigenschaften, seiner einfachen Verfügbarkeit sowie seiner hohen mechanischen und chemischen Stabilität bewährt. Das Silizium ist bevorzugt dotiert, beispielsweise mit Aluminium oder Bor. Im Falle von dielektrischen Schichtenfolgen ist die Schicht auf Basis von Siliziumnitrid bevorzugt die oberste Schicht der oberen Schichtenfolge beziehungsweise die unterste Schicht der unteren Schichtenfolge. Die geometrische Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 55 nm bis 80 nm, insbesondere von 60 nm bis 70 nm. Die geometrische Dicke der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 40 nm, insbesondere von 20 nm bis 35 nm.
- Neben der Entspiegelungsschicht können optional weitere dielektrische Schichten mit Brechungsindex von mindestens 1,9 vorhanden sein. So können die obere und untere Schichtenfolge unabhängig voneinander eine Anpassungsschicht enthalten, welche die Reflektivität der elektrisch leitfähigen Schicht verbessern. Die Anpassungsschichten sind bevorzugt auf Basis von Zinkoxid ausgebildet, besonders bevorzugt Zinkoxid ZnO1-δ mit 0 ≤ δ ≤ 0,01. Die Anpassungsschichten enthalten weiter bevorzugt Dotierungen. Die Anpassungsschichten können beispielsweise Aluminium-dotiertes Zinkoxid (ZnO:AI) enthalten. Das Zinkoxid wird bevorzugt unterstöchiometrisch bezüglich des Sauerstoffs abgeschieden um eine Reaktion von überschüssigem Sauerstoff mit der elektrisch leitfähigen Schicht zu vermeiden. Die Anpassungsschichten sind bevorzugt angeordnet zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und der Entspiegelungsschicht. Die geometrische Dicke der Anpassungsschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 12 nm.
- Es können auch brechungsindexsteigernde Schichten vorhanden sein, die einen höheren Brechungsindex aufweisen als die Entspiegelungsschicht, ebenfalls unabhängig voneinander in der oberen und der unteren Schichtenfolge. Dadurch können die optischen Eigenschaften weiter verbessert und feineingestellt werden, insbesondere die Reflexionseigenschaften. Die brechungsindexsteigernden Schichten enthalten bevorzugt ein Silizium-Metall-Mischnitrid wie Silizium-Zirkonium-Mischnitrid, Silizium-Aluminium-Mischnitrid, Silizium-Titan-Mischnitrid oder Silizium-Hafnium-Mischnitrid, besonders bevorzugt Silizium-Zirkonium-Mischnitrid. Der Anteil an Zirkonium beträgt dabei bevorzugt zwischen 15 und 45 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 15 und 30 Gew.-%. Als alternative Materialien kommen beispielsweise WO3, Nb2O5, Bi2O3, TiO2, Zr3N4 und/oder AIN in Betracht. Die brechungsindexsteigernden Schichten sind bevorzugt zwischen der Entspiegelungsschicht und der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet beziehungsweise zwischen der Anpassungsschicht (soweit vorhanden) und der Entspiegelungsschicht. Die geometrische Dicke der brechungsindexsteigernden Schicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 5 nm bis 15 nm.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht genau eine untere dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von mindestens 1,9 angeordnet, bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid. Ebenso ist oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht genau eine obere dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von mindestens 1,9 angeordnet, bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid. Es ergibt sich die Schichtenfolge ausgehend vom Substrat: untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Entspiegelungsschicht. Die Reflexionsbeschichtung enthält bevorzugt keine weiteren dielektrischen Schichten. Die geometrische Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 55 nm bis 80 nm, insbesondere von 60 nm bis 70 nm. Die geometrische Dicke der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 40 nm, insbesondere von 20 nm bis 35 nm.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine erste untere dielektrische Schicht (Entspiegelungsschicht) und eine zweite untere dielektrische Schicht (Anpassungsschicht) angeordnet. Ebenso ist oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine erste obere dielektrische Schicht (Entspiegelungsschicht) und eine zweite obere dielektrische Schicht (Anpassungsschicht) angeordnet. Die Entspiegelungs- und Anpassungsschichten weisen einen Brechungsindex von mindestens 1,9 auf. Die Entspiegelungsschichten sind bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid ausgebildet, die Anpassungsschichten auf Basis von Zinkoxid. Die Anpassungsschichten sind bevorzugt zwischen der jeweiligen Entspiegelungsschicht und der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet: Es ergibt sich die Schichtenfolge ausgehend vom Substrat: untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht. Die Reflexionsbeschichtung enthält bevorzugt keine weiteren dielektrischen Schichten. Die geometrische Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 55 nm bis 80 nm, insbesondere von 60 nm bis 70 nm. Die geometrische Dicke der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 40 nm, insbesondere von 20 nm bis 35 nm. Die geometrische Dicke der Anpassungsschichten beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 12 nm.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine erste untere dielektrische Schicht (Entspiegelungsschicht), eine zweite untere dielektrische Schicht (Anpassungsschicht) und eine dritte untere dielektrische Schicht (brechungsindexsteigernde Schicht) angeordnet. Ebenso ist oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine erste obere dielektrische Schicht (Entspiegelungsschicht), eine zweite obere dielektrische Schicht (Anpassungsschicht) und eine dritte obere dielektrische Schicht (brechungsindexsteigernde Schicht) angeordnet. Die Entspiegelungs- und Anpassungsschichten sowie die brechungsindexsteigernden Schichten weisen einen Brechungsindex von mindestens 1,9 auf. Die brechungsindexsteigernden Schichten weisen einen höheren Brechungsindex auf als die Entspiegelungsschichten, bevorzugt mindestens 2,1. Die Entspiegelungsschichten sind bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid ausgebildet, die Anpassungsschichten auf Basis von Zinkoxid, die brechungsindexsteigernden Schichten auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids, wie Silizium-Zirkonium-Mischnitrid oder Silizium-Hafnium-Mischnitrid. Die Anpassungsschichten weisen bevorzugt den geringsten Abstand zur elektrisch leitfähigen Schicht auf, während die brechungsindexsteigernden Schichten zwischen den Anpassungsschichten und den Entspiegelungsschichten angeordnet sind. Es ergibt sich die Schichtenfolge ausgehend vom Substrat: untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht. Die Reflexionsbeschichtung enthält bevorzugt keine weiteren dielektrischen Schichten. Die geometrische Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 55 nm bis 80 nm, insbesondere von 60 nm bis 70 nm. Die geometrische Dicke der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 40 nm, insbesondere von 20 nm bis 35 nm. Die geometrische Dicke der Anpassungsschichten beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 12 nm. Die geometrische Dicke der brechungsindexsteigernden Schichten beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 5 nm bis 15 nm.
- Da die obere und die untere dielektrische Schichtenfolge unabhängig voneinander ausgebildet werden können, sind auch Kombinationen der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen möglich, wobei die obere dielektrische Schicht/Schichtenfolge gemäß einer Ausgestaltung ausgebildet ist und die untere dielektrische Schicht/Schichtenfolge gemäß einer anderen. Es ergeben sich die folgenden bevorzugten Schichtenfolgen jeweils ausgehend vom Substrat, also derjenigen Oberfläche, auf die die Reflexionsbeschichtung abgeschieden ist:
- - untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Reflexionsbeschichtung mindestens eine metallische Blockerschicht. Die Blockerschicht kann unterhalb und/oder oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet sein und steht bevorzugt mit der elektrisch leitfähigen Schicht in direktem Kontakt. Die Blockerschicht liegt dann zwischen elektrisch leitfähiger Schicht und dielektrischer Schicht/Schichtenfolge. Die Blockerschicht dient dem Oxidationsschutz der elektrisch leitfähigen Schicht insbesondere bei Temperaturbehandlungen der beschichteten Scheibe, wie sie typischerweise im Rahmen von Biegeprozessen vorkommen. Die Blockerschicht weist bevorzugt eine geometrische Dicke von weniger als 1 nm auf, beispielsweise 0,1 nm bis 0,5 nm. Die Blockerschicht ist bevorzugt auf Basis von Titan oder einer Nickel-Chrom-Legierung ausgebildet.
- Die Blockerschicht ändert die optischen Eigenschaften der Reflexionsbeschichtung nur unwesentlich und ist bevorzugt bei allen vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorhanden. Besonders bevorzugt ist die Blockerschicht direkt oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet, also zwischen elektrisch leitfähiger Schicht und oberer dielektrischer Schicht(enfolge), wo sie besonders effektiv ist. Es ergeben sich folgende bevorzugte Schichtenfolgen:
- - untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht
- - untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht
- Es kann jeweils optional eine zusätzliche Blockerschicht direkt unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet sein, also zwischen elektrisch leitfähiger Schicht und unterer dielektrischer Schicht(enfolge).
- Der Projektor ist innenraumseitig der Windschutzscheibe angeordnet und bestrahlt die Windschutzscheibe über die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe. Er ist auf den HUD-Bereich gerichtet und bestrahlt diesen zur Erzeugung der HUD-Projektion. Die Strahlung des Projektors ist erfindungsgemäß überwiegend p-polarisiert, weist also einen p-polarisierten Strahlungsanteil von größer als 50% auf. Je höher der Anteil der p-polarisierten Strahlung an der Gesamtstrahlung des Projektors ist, desto intensitätsstärker ist das gewünschte Projektionsbild und desto intensitätsschwächer sind unerwünschte Reflexionen an den Oberflächen der Windschutzscheibe. Der p-polarisierte Strahlungsanteil des Projektors beträgt bevorzugt mindestens 70%, besonders bevorzugt mindestens 80% und insbesondere mindestens 90%. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Strahlung des Projektors im Wesentlichen rein p-polarisiert- der p-polarisierte Strahlungsanteil beträgt also 100% oder weicht nur unwesentlich davon ab. Die Angabe der Polarisationsrichtung bezieht sich dabei auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Windschutzscheibe. Mit p-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld in der Einfallsebene schwingt. Mit s-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld senkrecht zur Einfallsebene schwingt. Die Einfallsebene wird durch den Einfallsvektor und die Flächennormale der Windschutzscheibe im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs aufgespannt.
- Die Strahlung des Projektors trifft bevorzugt mit einem Einfallswinkel von 45° bis 70°, insbesondere von 60° bis 70° auf die Windschutzscheibe. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weicht der Einfallswinkel um höchstens 10° vom Brewsterwinkel ab. Die p-polarisierte Strahlung wird dann nur unwesentlich an den Oberflächen der Windschutzscheibe reflektiert, so dass kein Geisterbild erzeugt wird. Der Einfallswinkel ist der Winkel zwischen dem Einfallsvektor der Projektorstrahlung und der innenraumseitigen Flächennormale (also die Flächennormale auf die innenraumseitige externe Oberfläche der Windschutzscheibe) im geometrischen Zentrum des HUD-Bereichs. Der Brewsterwinkel für einen Luft-Glas-Übergang im Falle von Kalk-Natron-Glas, das für Fensterscheiben allgemein üblich ist, beträgt 57,2°. Idealerweise sollte der Einfallswinkel diesem Brewster-Winkel möglichst nahekommen. Es können aber beispielsweise auch Einfallswinkel von 65° verwendet werden, die für HUD-Projektionsanordnungen üblich sind, in Fahrzeugen problemlos zu realisieren sind und nur in einem geringen Maße vom Brewsterwinkel abweichen, so dass die Reflexion der p-polarisierten Strahlung nur unwesentlich zunimmt.
- Da die Reflexion der Projektorstrahlung im Wesentlichen an der Reflexionsbeschichtung erfolgt und nicht an den externen Scheibenoberflächen, ist es nicht nötig, die externen Scheibenoberflächen in einem Winkel zueinander anzuordnen, um Geisterbilder zu vermeiden. Die externen Oberflächen der Windschutzscheibe sind daher bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die thermoplastische Zwischenschicht ist dazu bevorzugt nicht keilartig ausgebildet, sondern weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, insbesondere auch im vertikalen Verlauf zwischen der Oberkante und der Unterkante der Windschutzscheibe, ebenso wie die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 und die Außenscheibe / das zweiten Substrat GS2. Eine keilartige Zwischenschicht würde dagegen im vertikalen Verlauf zwischen Unterkante und Oberkante der Windschutzscheibe eine veränderliche, insbesondere zunehmende Dicke aufweisen. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus mindestens einer thermoplastischen Folie ausgebildet. Da Standardfolien deutlich kostengünstiger sind als Keilfolien, wird die Herstellung der Windschutzscheibe günstiger gestaltet.
- Die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 und die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 sind bevorzugt aus Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Die Dicke der Außenscheibe / des zweiten Substrats GS2 und der Innenscheibe / des ersten Substrates GS1 kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,8 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1,4 mm bis 2,5 mm verwendet, beispielsweise die mit den Standarddicken 1,6 mm oder 2,1 mm.
- Die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2, die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 und die thermoplastische Zwischenschicht 3 können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch die Windschutzscheibe (samt Reflexionsbeschichtung) beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung größer 70%. Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 und die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 können unabhängig voneinander nicht vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 getönt oder gefärbt. Dadurch kann die außenseitige Reflekivität der Windschutzscheibe verringert werden, wodurch der Eindruck der Scheibe angenehmer gestaltet wird für einen äußeren Betrachter. Um allerdings die vorgeschriebene Lichttransmission von 70% für Windschutzscheiben zu gewährleisten (Gesamttransmission), sollte die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 bevorzugt eine Lichttransmission von mindestens 80% aufweisen, besonders bevorzugt von mindestens 85%. Die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 und die Zwischenschicht sind bevorzugt klar, also nicht getönt oder gefärbt. Beispielsweise kann grün oder blau gefärbtes Glas als Außenscheibe / zweites Substrat GS2 eingesetzt werden.
- Die Windschutzscheibe ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 cm liegen. Die Windschutzscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn sie als Scheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist.
- Die thermoplastische Zwischenschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus einer thermoplastischen Folie ausgebildet. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm.
- Die Windschutzscheibe kann hergestellt werden durch an sich bekannte Verfahren. Die Außenscheibe / das erste SubstratGS1 und die Innenscheibe / zweite Substrat GS2 werden über die Zwischenschicht 3 miteinander laminiert, beispielsweise durch Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung von Außenscheibe / zweitem Substrat GS2 und Innenscheibe / erstem Substrat GS1 erfolgt dabei üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck.
- Die Reflexionsbeschichtung wird bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (engl. physical vapor deposition - abgek. PVD) auf eine Scheibenoberfläche aufgebracht, besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“), ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetronsputtern“). Die Beschichtung wird bevorzugt vor der Lamination aufgebracht. Statt die Reflexionsbeschichtung auf eine Scheibenoberfläche aufzubringen, kann sie grundsätzlich auch auf einer Trägerfolie bereitgestellt werden, die in der Zwischenschicht angeordnet wird.
- Soll die Windschutzscheibe gebogen sein, so werden die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 und die Innenscheibe bevorzugt / das erste Substrat GS2 vor der Lamination und bevorzugt nach etwaigen Beschichtungsprozessen einem Biegeprozess unterzogen. Bevorzugt werden die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 und die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 gemeinsam (d.h. zeitgleich und durch dasselbe Werkzeug) kongruent gebogen, weil dadurch die Form der Scheiben für die später erfolgende Laminierung optimal aufeinander abgestimmt ist. Typische Temperaturen für Glasbiegeprozesse betragen beispielsweise 500°C bis 700°C. Diese Temperaturbehandlung erhöht auch die Transparenz und verringert den Flächenwiderstand der Reflexionsbeschichtung.
- Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Substratanordnung 10 als Windschutzscheibe zur Verwendung als Projektionsfläche einer Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display, wobei ein Projektor auf den HUD-Bereich gerichtet ist, dessen Strahlung überwiegend p-polarisiert ist. Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen gelten für die Verwendung entsprechend.
- Die Erfindung umfasst weiter die Verwendung einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung als HUD in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen.
- Bezugszeichenliste
-
- (10)
- Substratanordnung / Windschutzscheibe
- (GS2)
- Außenscheibe / zweites Substrat
- (GS1)
- Innenscheibe / erstes Substrat
- (3)
- thermoplastische Zwischenschicht
- (4)
- Projektor
- (5)
- Betrachter / Fahrzeugfahrer
- (20)
- Reflexionsbeschichtung
- (21)
- elektrisch leitfähige Schicht
- (22a)
- erste untere dielektrische Schicht / Entspiegelungsschicht
- (22b)
- zweite untere dielektrische Schicht / Anpassungsschicht
- (22c)
- dritte untere dielektrische Schicht / brechungsindexsteigernde Schicht
- (23a)
- erste obere dielektrische Schicht / Entspiegelungsschicht
- (23b)
- zweite obere dielektrische Schicht / Anpassungsschicht
- (23c)
- dritte obere dielektrische Schicht / brechungsindexsteigernde Schicht
- (24)
- metallische Blockerschicht
- (O)
- Oberkante der Windschutzscheibe / Substratanordnung 10
- (U)
- Unterkante der Windschutzscheibe / Substratanordnung 10
- (B)
- HUD-Bereich der Windschutzscheibe / Substratanordnung 10
- (E)
- Eyebox
- (I)
- außenseitige, von der Zwischenschicht 3 abgewandte Oberfläche des Substrats GS2
- (II)
- innenraumseitige, zur Zwischenschicht 3 hingewandte Oberfläche des Substrats GS2
- (III)
- außenseitige, zur Zwischenschicht 3 hingewandte Oberfläche des Substrats GS1
- (IV)
- innenraumseitige, von der Zwischenschicht 3 abgewandte Oberfläche des Substrats GS1
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2009071135 A1 [0003]
- EP 1800855 B1 [0003]
- EP 1880243 A2 [0003]
- DE 102014220189 A1 [0004]
- WO 2019046157 A1 [0004]
- US 2017242247 A1 [0005]
- CN 106526854 B [0006]
- CN 207190747 U [0007]
- WO 2020083649 A1 [0008]
Claims (10)
- Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD), aufweisend • ein Substrat (GS1) mit einem HUD-Bereich (B); und • einen Projektor (4), der auf den HUD-Bereich (B) gerichtet ist; • wobei die Strahlung des Projektors (4) überwiegend p-polarisiert ist und • wobei das Substrat (GS1) mit einer Reflexionsbeschichtung (20) versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren; • wobei die Reflexionsbeschichtung (20) genau eine elektrisch leitfähige Schicht (21) aufweist, • wobei die Reflexionsbeschichtung (20) (a) entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold, (b) oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn, • wobei die elektrisch leitfähige Schicht (21) eine geometrische Dicke von höchstens 14 nm aufweist.
- Projektionsanordnung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung des Projektors (4) im Wesentlichen rein p-polarisiert ist. - Projektionsanordnung nach einem der
Ansprüche 1 oder2 , wobei die Strahlung des Projektors (4) mit einem Einfallswinkel von 60° bis 70° auf das Substrat (GS1) trifft. - Projektionsanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , wobei die elektrisch leitfähige Schicht (21) eine geometrische Dicke von höchstens 13 nm aufweist. - Projektionsanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , wobei die externen Oberflächen (I, IV) einer Substratanordnung (10) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. - Projektionsanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , wobei die Reflexionsbeschichtung (20) zwischen dem ersten Substrat (GS1) und einem zweiten Substrat (GS2) angeordnet ist. - Projektionsanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , wobei die Reflexionsbeschichtung (20) zwischen dem ersten Substrat (GS1) und einem zweiten Substrat (GS2) angeordnet ist und wobei das erste Substrat (GS1) als eine Innescheibe einer Verbundglasscheibe und das zweite Substrat (GS2) als eine Außenscheibe der Verbundglasscheibe ausgebildet sind, die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind. - Projektionsanordnung nach einem der
Ansprüche 6 oder7 mit der Substratanordnung (10) aufweisend • das erste Substrat (GS1) mit einem HUD-Bereich (B); • wobei das erste Substrat (GS1) mit einer Reflexionsbeschichtung (20) versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren; • wobei die Reflexionsbeschichtung (20) genau eine elektrisch leitfähige Schicht (21) aufweist, • wobei die Reflexionsbeschichtung (20) (a) entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold, (b) oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn, • wobei die Reflexionsbeschichtung (20) zwischen dem ersten Substrat (GS1) und dem zweiten Substrat (GS2) angeordnet ist. - Projektionsanordnung nach einem der
Ansprüche 6 bis8 , wobei die Substratanordnung (10) als eine Windschutzscheibe eines Land-, See-, Luft-, oder Raumfahrzeuges ausgebildet ist, die in Einbaulage eine Oberkante und eine Unterkante aufweist. - Fahrzeug, insbesondere PKW, mit einer Projektionsanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis9 .
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| EP20200012 | 2020-10-05 | ||
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| CN (1) | CN114599543A (de) |
| DE (1) | DE202021004179U1 (de) |
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- 2021-09-27 WO PCT/EP2021/076495 patent/WO2022073787A1/de active Application Filing
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Also Published As
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| CN114599543A (zh) | 2022-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: OBERMAIR, CHRISTIAN, DR. RER. NAT., DE |