JP2021507868A - 電気伝導性コーティング及び反射防止コーティングを有するヘッドアップディスプレイ用複合ペイン - Google Patents

Abstract

本発明は、上方端部（Ｏ）、下方端部（Ｕ）、及びＨＵＤ領域（Ｂ）を有し、下記である、ヘッドアップディスプレイ用の複合ペイン（１０）に関する：少なくとも、熱可塑性中間層（３）によって互いに結合している外側ペイン（１）及び内側ペイン（２）、並びに、内側ペイン（２）の、中間層（３）に面している表面（ＩＩＩ）の上の、又は中間層（３）内の、透明電気伝導性コーティング（２０）、を有しており、− ここで、中間層（３）が、熱可塑性材料の少なくとも１つの層（３ａ）によって形成されており、この熱可塑性材料の少なくとも１つの層（３ａ）が、電気伝導性コーティング（２０）と外側ペイン（１）との間に配置されており、− ここで、熱可塑性材料の層（３ａ）の厚みが、下方端部（Ｕ）と上方端部（Ｏ）との間におけるその垂直経路にわたって、少なくともＨＵＤ領域（Ｂ）において、くさび角度（α）を有して種々の値を有しており、かつ、− ここで、反射防止コーティング（３０）が、内側ペイン（２）の、中間層（３）から離れて面している表面（ＩＶ）に、適用されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ用の複合ペイン及び投影設備に関する。

現代的な自動車は、益々、いわゆるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を備えている。典型的にはダッシュボードの領域にある投影器によって、画像がウィンドシールドに投影され、そこで反射し、運転者によって、（運転者の視界から見て）ウィンドシールドの背後にある虚像として、認識される。このようにして、重要なデータ、例えば、現在の運転速度、ナビケーション、又は警告メッセージを、ドライバーの視野に投影することができ、ドライバーは、これらのデータを、道路から視線をそらす必要なく、知覚することができる。このようにして、ヘッドアップディスプレイは、交通安全の向上に大いに貢献する。

上述のヘッドアップディスプレイでは、投影器画像がウィンドシールドの両方の表面で反射するという問題が生じる。したがって、運転者は、所望の、ウィンドシールドの内部側表面における反射（主反射）によって生じる主画像のみを知覚するわけではない。運転者は、ウィンドシールドの外部側表面における反射（二次的反射）によって生じる、大抵の場合比較的強度が低い、わずかにオフセットした二次的画像も、知覚する。後者は、慣用的に、ゴースト画像（「ゴースト」）として言及される。この問題は、慣用的には、反射表面を、互いに対して意図的に選択された角度で配置し、それにより主画像とゴースト画像とが重なり合い、その結果としてゴースト画像がもはや気を散らせるほどに認識可能ではないようにすることによって、解決される。

ウィンドシールドは、熱可塑性フィルムを介して互いに積層された２つのガラスペインを有する。ガラスペインの表面が上述したように角度をもって配置される場合には、慣用的に、一定でない厚みを有する熱可塑性フィルムが用いられる。これは、くさび形状フィルム又はくさびフィルムとしても言及される。フィルムの２つの表面の間の角度は、くさび角度として言及される。くさび角度は、フィルム全体にわたって一定（厚みにおける線形的な変化）であってよく、又は、位置に応じて変化してよい（厚みにおける非線形的な変化）。くさびフィルムを有する複合ガラスは、例えば、国際公開第２００９／０７１１３５号、欧州特許第１８００８５５号明細書、又は欧州特許公報第１８８０２４３号明細書から知られている。

透明電気伝導性コーティングを有するウィンドシールドを提供することも知られている。これらのコーティングは、ＩＲ反射コーティングとして機能して、乗り物内部の加熱を低減し、そのようにして、熱的な快適性を向上させることができる。しかしながら、コーティングは、これを電源に接続し、そのようにしてコーティングを通って電流が流れるようにすることによって、加熱可能コーティングとしても使用することもできる。適切なコーティングとしては、伝導性の金属層、例えば、銀又はアルミニウムに基づく伝導性の金属層が挙げられる。これらのコーティングは、腐食を受けやすいので、慣用的には、これらのコーティングを、外側ペイン又は内側ペインの、中間層に面する表面に適用し、それにより、これらのコーティングが周囲雰囲気と接触しないようにする。銀含有透明コーティングは、例えば、国際公開第０３／０２４１５５号、米国特許出願公開第２００７／００８２２１９号明細書、米国特許出願公開第２００７／００２０４６５号明細書、国際公開第２０１３／１０４４３８号、又は国際公開第２０１３／１０４４３９号から知られている。ヘッドアップディスプレイとの関連において、コーティングされたウィンドシールドは、多くの場合、投影画像のための追加的な反射境界表面が伝導性コーティングによって形成されてしまうという問題を、有する。これは、別の望ましくない二次的画像をもたらし、これは、層ゴースト画像又は層ゴーストとしても言及される。

ウィンドシールドの中間層が伝導性コーティングと外側ペインとの間に位置している場合には、中間層のくさび形状設計によって、層ゴーストも低減しうる。しかしながら、一方では２つのガラス表面に起因するゴースト画像及び他方では層ゴースト画像を、最適に回避するためには、異なるくさび角度が必要となるため、結果は、理想的なものにはなりえず、常に、妥協が必要となる。そこで、本発明の目的は、両方のタイプのゴースト画像を効果的に低減する、改善されたヘッドアップディスプレイ用複合ペインを提供することである。

ＨＵＤ投影器の光は、典型的には、ｐ偏光と比較した場合にウィンドシールドの反射特性が比較的良好であることに起因して、実質的にｓ偏光である。しかしながら、運転者がｐ偏光のみを透過する偏光選択性サングラスを着けている場合には、運転者は、ＨＵＤ画像を見ることがほとんどできず、又は全くできない。結果として、偏光選択性サングラスに適合するＨＵＤ投影設備が必要とされる。

独国特許出願公開第１０２０１４２２０１８９号明細書は、ＨＵＤ画像を生成するためにｐ偏光で作動し、かつ偏光選択性サングラスでも知覚可能であるＨＵＤ投影設備を開示している。入射角は典型的にはブリュースター角度に近く、したがってｐ偏光はわずかだけガラス表面によって反射されるので、ウィンドシールドは、運転者の方向にｐ偏光を反射しうる反射構造を有している。とりわけ、例えば銀又はアルミニウムでできている５ｎｍ〜９ｎｍの厚みを有する単一の金属層が、反射構造として提案されている。ｐ偏光ＨＵＤ画像は、偏光選択性サングラスをしていてもしていなくても運転者によって知覚されうるが、それは、主に金属層によって反射され、ガラス表面によっては実質的に反射されない。このことは、ＨＵＤ画像の強度を制限する。

したがって、投影が、偏光選択性サングラスを身に着けている運転者によっても容易に知覚可能であり、かつ高い強度を有している、電気伝導性コーティング付き複合ペインを用いている改善されたＨＵＤ用投影設備を提供することも必要とされている。

本発明の目的は、本発明に従って、請求項１に係る複合ペインによって、達成される。好ましい実施態様が、従属請求項に開示されている。

図１は、本発明に係る複合ペインを通る断面である。 図２は、ＨＵＤ投影設備の一部としての、図１の複合ペインである。 図３は、図１及び図２の複合ペインの平面図である。 図４は、好ましい電気伝導性コーティングにわたる断面である。 図５は、好ましい反射防止コーティングにわたる断面である。 図６は、図４の電気伝導性コーティングを有する複合ペイン、及び、従来技術の電気伝導性コーティングを有する複合ペインの、反射スペクトルである。

本発明に係る複合ペインの利点は、反射防止コーティング及びくさびフィルムの組み合わせに基づいている。したがって、本複合ペインは、ゴースト画像を回避するための２つの互いに独立な特徴を有している。反射防止コーティングは、いわば、内部側表面における反射を抑制し、それにより、ＨＵＤ投影が外部側表面においてのみ実質的に反射するようにする。このようにして、２つのペイン表面によって生じるゴースト画像が、回避され、又は少なくとも低減される。くさびフィルムの結果として、外部側ペイン表面及び電気伝導性コーティングにおける反射によって生じるＨＵＤ画像が、重なり合い、又は一緒に近づけられ、その結果として、層ゴースト画像が、回避され、又は少なくとも低減される。全体として、このようにして、ゴースト画像の発生が、従来技術の複合ペインと比較して、大幅に低減される。

従来技術の、くさび形状中間層が２つの外部ペイン表面の反射を重ねる役割を有するＨＵＤ用複合ペインとは対照的に、内側ペインの厚みは、理想的なくさび角度の算出に影響しない。したがって、くさび角度を調節する必要なく、内側ペインの厚みを変更することが可能となる。これは、本発明の別の利点である。

本発明の複合ペインは、熱可塑性中間層を介して互いに結合している外側ペイン及び内側ペインを有している。複合ペインは、ウィンドウ開口部において、特には自動車のウィンドウ開口部において、内部を外部環境から分離することを意図している。本発明に関して、用語「内側ペイン」は、複合ペインの、内部（乗り物内部）に面するペインに言及している。用語「外側ペイン」は、外部環境に面するペインに言及している。複合ペインは、好ましくは、自動車ウィンドシールド（特には、自動車、例えば乗用車又はトラックの、ウィンドシールド）である。

複合ペインは、上方端部及び下方端部、並びに、これらの間に延在している２つの側端部を有している。「上方端部」は、設置位置において上方に向くことが意図されている端部に言及している。「下方端部」は、設置位置において下方に向くことが意図されている端部に言及している。上方端部は、多くの場合、「ルーフ端部」としても言及され、かつ、下方端部は、多くの場合、「エンジン端部」としても言及される。

外側ペイン及び内側ペインは、それぞれ、外部側表面及び内部側表面、並びに、これらの間に延在している周縁側端部を有している。本発明に関して、「外部側表面」は、設置位置において、外部環境に向くことが意図されている主表面に言及している。本発明に関して、「内部側表面」は、設置位置において、内部に向くことが意図されている主表面に言及している。外側ペインの内部側表面及び内側ペインの外部側表面は、互いに向き合っており、熱可塑性中間層によって互いに結合している。

複合ペインは、いわゆるＨＵＤ領域を有している。ＨＵＤ領域は、投影器によって照射されうる領域である。ＨＵＤ領域は、投影器によって照射されて、ＨＵＤ画像を生成することが意図されている。そこでは、光が、観察者（運転者）の方向に反射し、虚像を生成し、観察者は、この虚像を、観察者の視界から見て、ウィンドシールドの背後にあるものとして知覚する。

複合ペインの中間層は、熱可塑性材料の少なくとも１つの層によって形成されている。中間層は、熱可塑性材料のこの１つの層からなっていることができ、かつ、例えば、単一のポリマーフィルム又はキャスト樹脂層から形成されていることができる。しかしながら、中間層は、熱可塑性材料の複数の層を含むこともでき、かつ、例えば、表面と表面とで互いに重なり合って配置されている複数のポリマーフィルムから形成されていることができる。

複合ペインは、電気伝導性コーティングも有する。電気伝導性コーティングは、好ましくは、内側ペインの、中間層に面している外部側表面に適用される。代替的には、コーティングは、中間層内に配置されていることもできる。このためには、コーティングは、典型的には、キャリアフィルム、例えば、熱可塑性材料の２つの層の間、例えば２つのポリマーフィルムの間に配置された約５０μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のキャリアフィルムに、適用される。

それぞれの場合に、熱可塑性材料の層は、電気伝導性コーティングと外側ペインとの間に配置される。熱可塑性材料のこの層は、部分的に又は完全に、いわゆるくさびフィルムとして実施される。熱可塑性材料の層の厚みは、複合ペインの下方端部と上方端部との間におけるその垂直経路にわたって、少なくともＨＵＤ領域において、種々の値であり、特には、単調に増加する。厚みは、下方端部から始まって上方端部へと、垂直経路全体において種々の値であることもでき、特には、単調に増加することができる。「垂直経路」は、下方端部と上方端部との間の経路であって、経路の方向が、上述の端部に対して実質的に直交している。中間層の２つの表面の間の角度は、「くさび角度」として言及される。くさび角度が一定でない場合には、１つの点における表面に対する接線を、くさび角度の計測に用いる必要がある。

中間層は、少なくともＨＵＤ領域において、くさび形状であり、又はくさび状である。くさび角度は、その垂直経路にわたって一定であってよく、これは、中間層の厚みにおける線形的な変化をもたらし、厚みは、典型的に底部から上方に向かって大きくなる。「底部から上方に向かって」という方向の表示は、下方端部から上方端部の方向、すなわち、垂直経路に言及している。しかしながら、底部から上方に向かってくさび角度が線形的又は非線形的に種々の値をとる（換言すると、その垂直経路にわたって位置に依存する）比較的複雑な厚みプロファイルも、可能である。

原則として、中間層におけるくさびフィルムの代わりに、くさび状の外側ペインを用いて、反射表面を互いに対して角度付けすることもできる。

くさび角度は、適切に選択され、それによって、一方では電気伝導性コーティングにおける反射、他方では外側ペインの外部側表面における反射によって生じる投影画像が、重なり合うようにし、又は、それらの間の距離が少なくとも低減されるようにする。くさび角度の結果として、外側ペイン及び伝導性コーティングは、互いに平行ではなく、そのくさび角度を正確に包囲する。平行な反射表面の場合には、（外側ペインの外部側表面における反射によって生成される）画像と、（伝導性コーティングの反射によって生成される）ゴースト画像とが、互いにオフセットして現れるであろう；これは、観察者にとって煩わしい。くさび角度に起因して、ゴースト画像が、空間的に、画像と実質的に重なり合い、それにより、観察者が単一の画像のみを認識するようになり、又は、画像とゴースト画像との間の距離が、少なくとも低減されるようになる。

ＨＵＤ用の慣用的な複合ペインでは、くさびフィルムが、ペイン表面における反射の結果としてのＨＵＤ画像を重ね合わせるために、用いられる。典型的なくさび角度は、０．３ｍｒａｄ〜０．７ｍｒａｄ、特には０．４ｍｒａｄ〜０．５ｍｒａｄの範囲である。本願の場合には、反射表面の間の距離が比較的小さいため、慣用的な複合ペインと比較して、比較的小さいくさび角度が必要とされる。比較的小さいくさび角度を有するくさびフィルムは、比較的容易に、かつ比較的経済的に、製造することができる。

複合ペインは、内側ペインの、中間層から離れて面している内部側表面に適用されている反射防止コーティングも有する。反射防止コーティングは、内部側表面における投影光の反射を実質的に低減し、それにより、この反射が、ＨＵＤ画像を生成しないようにし、又は少なくとも、明瞭に知覚できるＨＵＤ画像を生成しないようにする。反射防止コーティングは、好ましくは、投影器によって用いられる波長範囲における光に特に影響するように、調節される。

反射防止コーティングは、原則として、種々の方法で設計することができる。例えば、多孔性二酸化ケイ素層でできている反射防止層、又は、ガラス表面をエッチング骨格化（エッチングスケルトナイゼーション）することによって製造される反射防止層が知られている。しかしながら、好ましい実施態様では、反射防止コーティングが、交互に配置された異なる屈折率を有する層から形成され、これは、干渉効果に起因して、コーティングされた表面における反射を低減する結果をもたらす。そのようなコーティングは、非常に効果的であり、かつ、個々の層の材料及び層厚の選択を通じて、個別の場合の要件に対して容易に最適化することができる。

反射防止コーティングは、好ましくは、少なくとも２つの光学的高屈折層、特には１．８超の屈折率を有する光学的高屈折層、及び、少なくとも２つの光学的低屈折層、特には１．８未満の屈折率を有する光学的低屈折層を、有する。基材（内側ペイン）から出発して、第１高屈折層が、まず配置され、この上に、第１低屈折層が配置され、この上に、第２高屈折層が配置され、この上に、第２低屈折層が配置される。高屈折層は、例えば、窒化ケイ素、スズ亜鉛酸化物、ケイ素−ジルコニウム窒化物、又はチタン酸化物に基づいていてよく、低屈折層は、二酸化ケイ素に基づいていてよい。

電気伝導性コーティングは、特には、透明電気伝導性コーティングである。伝導性コーティングは、例えば、ＩＲ反射太陽光防護コーティングとして提供されてよく、又は、電気的に接触されておりかつ電流が流れた場合に温度が上がる加熱可能コーティングとして提供されてもよい。用語「透明コーティング」は、可視スペクトル範囲において少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％の平均透過率を有しており、したがってペインを通る視界を実質的に制限しないコーティングを意味している。好ましくは、ペイン表面の少なくとも８０％が、本発明に係るコーティングを備えている。特には、複合ペインが、周縁端部領域を除いて、かつ随意に、通信ウィンドウ、センサウィンドウ、又はカメラウィンドウとして複合ペインを通る電磁放射の透過を確保することを意図しておりしたがってコーティングを備えていない局所的な領域を除いて、複合ペインの表面全体にわたって、コーティングを備えている。周縁非コーティング端部領域は、例えば、２０ｃｍ以下の幅を有する。これは、コーティングと周辺の周囲雰囲気との直接の接触を防止し、それにより、複合ペインの内部において、コーティングを、腐食及び損傷に対して保護する。

電気伝導性コーティングは、好ましくは、１又は複数の電気伝導層、特には金属含有層、を有する層スタック又は層配列であり、それぞれの電気伝導層が、それぞれ、２つの誘電体層又は誘電体層配列の間に配置されている。したがって、コーティングは、ｎの電気伝導層及び（ｎ＋１）の誘電体層又は誘電体層配列を有する薄フィルムスタックであり、ｎは、自然数であり、かつ、下方の誘電体層又は誘電体層配列の上に、伝導層及び誘電体層又は誘電体層配列が、それぞれ交互に続いている。そのようなコーティングは、太陽光防護コーティング及び加熱可能コーティングとして知られており、電気伝導層が、典型的には、銀に基づいている。伝導性コーティングは、好ましくは、少なくとも２つの電気伝導層、特に好ましくは少なくとも３つの電気伝導層、最も特に好ましくは少なくとも４つの電気伝導層を有する。伝導層の数が大きいほど、所望の透過性レベル、色、又は所望のシート抵抗の点で、より良好にコーティングを最適化しうる。

機能性電気伝導層は、コーティングの電気伝導性に必要である。伝導性材料の全体を、互いに分離している複数の層に分割することによって、層を、それぞれ、比較的薄く設計することができ、その結果として、コーティングの透明性が増加する。それぞれの電気伝導層は、好ましくは、少なくとも１つの金属又は少なくとも１つの金属合金、例えば、銀、アルミニウム、銅、又は金を含有し、かつ、特に好ましくは、金属又は金属合金に基づいており、換言すると、任意のドーパント又は不純物の他に実質的に金属又は金属合金からなっている。好ましくは、銀又は銀含有合金が用いられる。有利な実施態様では、電気伝導層が、少なくとも９０重量％の銀、好ましくは少なくとも９９重量％の銀、特に好ましくは少なくとも９９．９重量％の銀を含有している。

本発明によれば、誘電体層又は誘電体層配列が、電気伝導層の間に、かつ、最下方伝導層の下方に、かつ、最上方伝導層の上方に、配置される。それぞれの誘電体層又は誘電体層配列は、少なくとも１つの反射防止層を有する。反射防止層は、可視光の反射を低減し、そのようにして、コーティングされたペインの透明性を増加させる。反射防止層は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、混合ケイ素金属窒化物、例えばケイ素ジルコニウム窒化物（ＳｉＺｒＮ）、アルミニウム窒化物（ＡｌＮ）、又はスズ酸化物（ＳｎＯ）を含有する。反射防止層は、ドーパントを有していてもよい。個々の反射防止層の層厚は、好ましくは、１０ｎｍ〜７０ｎｍである。

反射防止層は、少なくとも２つのサブ層にさらに分割されていてよく、特には、２．１未満の屈折率を有する誘電体層、及び２．１以上の屈折率を有する光学的高屈折層に、さらに分割されていてよい。好ましくは、２つの電気伝導層の間に配置される少なくとも１つの反射防止層、特に好ましくは２つの電気伝導層の間に配置されているそれぞれの反射防止層が、このようにしてさらに分割されている。反射防止層のさらなる分割は、電気伝導性コーティングのシート抵抗の低減をもたらし、かつ同時に、高い透過性及び高い色ニュートラル性をもたらす。２つのサブ層の順番は、原則として任意に選択可能であり、好ましくは、光学的高屈折層が、誘電体層の上方に配置される；これは、シート抵抗の観点から特に有利である。光学的高屈折層の厚みは、好ましくは、反射防止層の合計厚みの、１０％〜９９％、特に好ましくは２５％〜７５％である。

２．１以上の屈折率を有する光学的高屈折層は、例えば、ＭｎＯ、ＷＯ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｚｒ_３Ｎ_４、及び／又はＡｌＮを含有し、好ましくは、混合ケイ素金属窒化物、例えば、混合ケイ素アルミニウム窒化物、混合ケイ素ハフニウム窒化物、又は、混合ケイ素チタン窒化物を含有し、特に好ましくは、混合ケイ素−ジルコニウム窒化物（ＳｉＺｒＮ）を含有する。これは、電気伝導性コーティングのシート抵抗の観点から特に有利である。混合ケイ素ジルコニウム窒化物は、好ましくは、ドーパントを有する。光学的高屈折材料の層は、例えば、アルミニウムでドープされている混合ケイ素ジルコニウム窒化物を含有することができる。ジルコニウムの含有量は、好ましくは、１５重量％と４５重量％の間、特に好ましくは、１５重量％と３０重量％の間である。

２．１未満の屈折率を有する誘電体層は、好ましくは、１．６と２．１の間、特に好ましくは１．９と２．１の間の屈折率ｎを有する。誘電体層は、好ましくは、少なくとも１つの酸化物、例えば、スズ酸化物、及び／又は、少なくとも１つの窒化物、特に好ましくはケイ素窒化物を、含有する。

好ましい実施態様では、２つの電気伝導層の間に配置されるそれぞれの反射防止層が、２．１未満の屈折率を有する誘電体層、及び、２．１以上の屈折率を有する光学的高屈折層に、さらに分割されている。２つの電気伝導層の間に配置されているそれぞれの反射防止層の厚みは、１５ｎｍ〜６０ｎｍである。最上方電気伝導層の上方の反射防止層、及び最下方電気伝導層の下方の反射防止層も、さらに分割されていてよいが、好ましくは、個別の層として実施されており、それぞれ、１０ｎｍ〜２５ｎｍの厚みを有する。

有利な実施態様では、１又は複数の誘電体層配列、好ましくは、電気伝導層の下方に配置されているそれぞれの誘電体層配列が、第１適合層を有している。第１適合層は、好ましくは、反射防止層の上方に配置される。

有利な実施態様では、１又は複数の誘電体層配列、好ましくは、２つの電気伝導層の間に配置されているそれぞれの誘電体層配列が、平滑層を有している。平滑層は、第１適合層のうちの１つの下方に配置され、好ましくは、反射防止層と第１適合層との間に配置される。平滑層は、好ましくは、第１適合層と直接に接触する。平滑層は、後に平滑層の上に適用される電気伝導層のための表面を最適化する役割、特には平滑化する役割を、有する。比較的平坦な表面に堆積された電気伝導層は、比較的高い透過性を有し、かつ同時に、比較的低いシート抵抗を有する。平滑層の層厚は、好ましくは、３ｎｍ〜２０ｎｍであり、特に好ましくは、４ｎｍ〜１２ｎｍである。平滑層は、好ましくは、２．２未満の屈折率を有する。

平滑層は、好ましくは、少なくとも１つの非結晶性酸化物を含有する。酸化物は、非晶質であってよく、又は、部分的に非晶質であってよく（したがって部分的に結晶質であってよく）、しかしながら、完全に結晶性ではない。非結晶性の平滑層は、低い粗さを有しており、そのため、この平滑層の上に適用される層のための有利に平滑な表面を、形成する。非結晶性の平滑層は、さらに、この平滑層の上に直接に堆積される層、好ましくは第１適合層、の改善された表面構造のために、重要である。平滑層は、例えば、スズ、ケイ素、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、亜鉛、ガリウム、及びインジウムの元素のうちの１又は複数の、少なくとも１つの酸化物を含有することができる。平滑層は、特に好ましくは、非結晶性の混合酸化物を含有する。平滑層は、最も特に好ましくは、混合スズ亜鉛酸化物（ＺｎＳｎＯ）を含有する。混合酸化物は、ドーパントを有することができる。平滑層は、例えば、アンチモンでドープされた混合スズ亜鉛酸化物を含有することができる。混合酸化物は、好ましくは、準化学量論的な酸素含有量を有している。スズ含有量は、好ましくは１０重量％と４０重量％との間、特に好ましくは１２重量％と３５重量％との間である。

有利な実施態様では、１又は複数の誘電体層配列、好ましくはそれぞれの誘電体層配列が、電気伝導層の上に配置されている第２適合層を有する。第２適合層は、好ましくは、反射防止層の下に配置される。

第１及び第２適合層は、コーティングのシート抵抗を改善する役割を有する。第１適合層及び／又は第２適合層は、好ましくは、亜鉛酸化物ＺｎＯ１−δ、０＜δ＜０．０１、を含有する。第１適合層及び／又は第２適合層は、さらに好ましくは、ドーパントを含有する。第１適合層及び／又は第２適合層は、例えば、アルミニウムでドープされた亜鉛酸化物（ＺｎＯ：Ａｌ）を含有することができる。亜鉛酸化物は、好ましくは、酸素に関して準化学量論的に堆積され、それによって、過剰な酸素と銀含有層との反応を回避する。第１適合層及び第２適合層の層厚は、好ましくは、３ｎｍ〜２０ｎｍ、特に好ましくは４ｎｍ〜１２ｎｍである。

有利な実施態様では、電気伝導性コーティングが、１又は複数のブロッキング層を有する。好ましくは、少なくとも１つのブロッキング層が、少なくとも１つの電気伝導層、特に好ましくはそれぞれの電気伝導層と、関連している。ブロッキング層は、電気伝導層と直接に接触しており、かつ、電気伝導層のすぐ上方又はすぐ下方に配置されている；すなわち、他の層は、電気伝導層とブロッキング層との間に配置されない。ブロッキング層は、それぞれの場合に、伝導層のすぐ上方及びすぐ下方に配置されていることもできる。ブロッキング層は、好ましくは、ニオブ、チタン、ニッケル、クロム、及び／又はそれらの合金、特に好ましくは、ニッケル−クロム合金を含有する。ブロッキング層の層厚は、好ましくは、０．１ｎｍ〜２ｎｍ、特に好ましくは０．１ｎｍ〜１ｎｍである。電気伝導層のすぐ下方のブロッキング層は、特に、温度処理の間に電気伝導層を安定化する役割を有し、電気伝導性コーティングの光学的性質を改善する。電気伝導層のすぐ上方のブロッキング層は、後に続く層、例えば第２適合層の、反応性カソードスパッタリングによる堆積の間に、酸化性反応性周囲雰囲気と、感受性の電気伝導層とが接触することを防止する。

本発明に関して、第１の層が第２の層の「上方」に配置されている場合、これが意味するのは、第１の層が、第２の層よりも、コーティングが適用されている基材から離れて配置されているということである。本発明に関して、第１の層が第２の層の「下方」に配置されている場合、これが意味するのは、第２の層が、第１の層よりも、基材から離れて配置されていることである。本発明に関して、第１の層が第２の層の「上方又は下方」に配置されている場合、これは、必ずしも、第１の層及び第２の層が互いに直接に接触していることを意味しない。明示的に排除されない限り、１又は複数の追加的な層が、第１の層と第２の層との間に配置されていることができる。屈折率に関して示されている値は、５５０ｎｍの波長で計測される。

外側ペイン及び内側ペインは、好ましくは、ガラスでできており、特には、ソーダ石灰ガラスでできており、これは、ウィンドウペインに関して慣用的である。しかしながら、原則として、ペインは、他のタイプのガラス（例えば、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、アルミノケイ酸ガラス）でできていてよく、又は、透明プラスチック（例えば、ポリメチルメタクリレート又はポリカーボネート）でできていてよい。外側ペイン及び内側ペインの厚みは、種々の値であることができる。０．８ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは１．４ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲の厚みを有するペインが、好ましくは用いられ、例えば、１．６ｍｍ又は２．１ｍｍの標準的な厚みを有するペインが、好ましくは用いられる。

外側ペイン、内側ペイン、及び／又は熱可塑性中間層は、クリアかつ無色であってよいだけでなく、色づいていてよく又は着色されていてよい。好ましい実施態様では、ウィンドシールドを通る合計透過率が、７０％超である。用語「合計透過率」は、ＥＣＥ−Ｒ４３、アネックス３、§９．１で規定されている、自動車ウィンドウの光透過性をテストするための方法に基づいている。外側ペイン及び内側ペインは、それぞれに対して独立に、事前強化されていなくてよく、部分的に事前強化されてよく、又は事前強化されてよい。ペインのうちの少なくとも１つが事前強化される場合には、これは、熱的又は化学的な事前強化であってよい。

複合ペインは、好ましくは、自動車ウィンドウペインに関して慣用的であるように、１又は複数の空間的方向において湾曲しており、曲率の典型的な半径は、約１０ｃｍ〜約４０ｍの範囲である。しかしながら、複合ペインは、例えば、バス、列車、又はトラクター用のペインとして意図されている場合には、平坦であってもよい。

熱可塑性中間層は、少なくとも、ポリマー、好ましくはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、若しくはポリウレタン（ＰＵ）、又は、これらの混合物、若しくはコポリマー、若しくは派生物、特にはＰＶＢを、含有する。中間層は、典型的には、熱可塑性フィルムから形成される。中間層の厚みは、好ましくは、０．２ｍｍ〜２ｍｍ、特に好ましくは０．３ｍｍ〜１ｍｍである。くさび形状層が用いられる場合には、厚みは、最も薄い場所において、典型的には複合ペインの下方端部において、決定される。

複合ペインは、それ自体知られる方法によって、製造することができる。外側ペイン及び内側ペインは、中間層を介して、例えば、オートクレーブ法、真空バッグ法、真空リング法、カレンダー法、真空ラミネータ、又はこれらの組み合わせによって、一緒に積層される。外側ペインと内側ペインとの結合は、慣用的に、熱、真空、及び／又は圧力の作用の下で、行われる。

電気伝導性コーティング及び反射防止コーティングは、好ましくは、内側ペインの上に、物理気相堆積（ＰＶＤ）、特に好ましくはカソードスパッタリング（「スパッタリング」）、最も特に好ましくはマグネトロンエンハンストカソードスパッタリングによって、適用される。コーティングは、好ましくは、積層の前に、ペインに適用される。電気伝導性コーティングをペイン表面に適用する代わりに、原則として、中間層に配置されるキャリアフィルムに、配置することもできる。

複合ペインを湾曲させる場合には、外側ペイン及び内側ペインを、好ましくは積層の前、好ましくはコーティングプロセスの後に、曲げプロセスに供する。好ましくは、外側ペイン及び内側ペインが、一致して一緒に（すなわち同時にかつ同一の道具で）曲げられる；なぜならば、このようにして、ペインの形状が、後の積層に関して最適に適合されるからである。ガラス曲げプロセスのための典型的な温度は、例えば、５００℃〜７００℃である。

本発明は、本発明に係る複合ペインの、自動車における、好ましくは乗用車における、ヘッドアップディスプレイの投影表面として機能するウィンドシールドとしての、使用も含む。

本発明は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）のための投影設備も含む。投影設備は、少なくとも１つの本発明に係る複合ペイン、及び、複合ペインのＨＵＤ領域に向けられる投影器を有する。投影器の光線方向は、典型的にはミラーによって変更することができ、特には、垂直的に変更することができ、それによって、観察者の身体サイズに、投影を適合させる。所定のミラー位置の場合に観察者の目が位置するはずの領域は、「アイボックスウィンドウ」として言及される。このアイボックスィンドウは、ミラーの調節によって垂直的に移動することができ、そのようにして利用可能となる領域全体（すなわち、すべてのあり得るアイボックスィンドウの重ね合わせ）は、「アイボックス」として言及される。このアイボックスに位置している観察者は、虚像を知覚することができる。無論、このことは、観察者の目がアイボックス内に位置している必要があるということであり、身体全体のことではない。

ここで用いられているＨＵＤ分野からの技術用語は、一般的に、当業者に知られている。詳細な記載に関して、下記が参照される：アレクサンダー・ニューマンの論文「ヘッドアップディスプレイをテストするためのシミュレーションに基づく計測技術」”Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｈｅａｄ−Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙｓ”、ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｔ ｔｈｅ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｕｎｉｃｈ （Ｍｕｎｉｃｈ： Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｌｉｂｒａｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｕｎｉｃｈ， ２０１２）、特に第２章「ヘッドアップディスプレイ」。

投影器の光は、好ましくは、ＨＵＤ投影設備において慣用的なように、５０°〜８０°、特には６０°〜７０°、典型的には約６５°の入射角度で、複合ペインに当たる。入射角度は、投影器の光の入射のベクターと、ＨＵＤ領域の幾何学的中心における表面垂線との間の角度である。

入射角度が、空気／ガラス移行に関するブリュースター角（５７．２°、ソーダ石灰ガラス）に近いので、ｓ偏光のみが、ペイン表面によって効率的に反射される。したがって、従来技術の投影器は、典型的には、純粋にｓ偏光のみで作動する。このことは、偏光選択性サングラスを身に着けている運転者にとって、問題を生ずる。このような運転者は、ＨＵＤ画像を知覚することが困難であるか、又は、不可能である。そのようなサングラスにもかかわらずＨＵＤ画像を可視的にするために、有利な実施態様では、少なくとも部分的にｐ偏光を、好ましくはｓ偏光とｐ偏光との混合を、ＨＵＤ画像を生成するために用いる。ｓ偏光成分は、ペイン表面によって効率的に反射される。ｐ偏光成分は、電気伝導性コーティングによって反射され、その結果として、ＨＵＤ画像が、偏光選択性サングラスを身に着けている者にとっても、可視的となる。サングラスを有していない観察者に関しては、ｓ偏光成分及びｐ偏光成分が加算され、それにより、ＨＵＤ画像が特に強度の高いものとなる。

投影器は、複合ペインの内部側に配置され、内側ペインの内部側表面を介して、複合ペインに放射される。投影器は、ＨＵＤ領域に向けられ、ＨＵＤ領域に放射線を当てて、ＨＵＤ投影を生成する。投影器の光は、好ましくは、０％超のｐ偏光成分を有する。原則として、ｐ偏光成分は、１００％であってもよく、すなわち、投影器が、純粋にｐ偏光を射出することができる。しかしながら、ＨＵＤの全体的な強度に関しては、投影器の光がｓ偏光成分及びｐ偏光成分の両方を有していることが有利である。この場合には、ｐ偏光成分が、コーティングによって効率的に反射され；ｓ偏光成分が、ペイン表面によって効率的に反射される。ｐ偏光成分とｓ偏光成分との比は、個々の場合の要件に応じて自由に選択することができる。投影器の合計の光におけるｐ偏光の割合は、例えば、２０％〜１００％、好ましくは２０％〜８０％である。特に有利な実施態様では、ｐ偏光の割合が、少なくとも５０％であり、すなわち、５０％〜１００％、好ましくは５０％〜８０％であり、これによって、特には、偏光選択性サングラスを身に着けている運転者が高い強度を有する画像を知覚できることが確保される。偏光方向の表示は、複合ペインにおける光の入射の平面に言及している。用語「ｐ偏光」は、その電界が入射の平面で振動する光に言及している。「ｓ偏光」は、その電界が入射の平面に対して垂直に振動する光に言及している。入射の平面は、入射のベクターと、ＨＵＤ領域の幾何学中心における複合ペインの表面垂線によって形成される。

有利な実施態様では、電気伝導性コーティングが、ｐ偏光の反射に関して最適化されており、それによって、ＨＵＤ画像の強度が増加するようになっている。本発明に係る電気伝導性コーティングは、この目的のために、特には個々の層の材料及び厚みの選択並びに誘電体層配列の構造の選択を通じて、調節され、それにより、４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲において、好ましくは４００ｎｍ〜７５０ｎｍのスペクトル範囲において、ｐ偏光に関して単一の局所的な反射極大のみが生じるようにされる。この、ｐ偏光に関する反射極大は、特には、５１０ｎｍ〜５５０ｎｍのスペクトル範囲にある。

本件発明者らは、そのような電気伝導性コーティングは、ｐ偏光成分を効率的に反射し、かつ、複合ペインも、透過及び反射において比較的ニュートラルな色を有することを、見出した。本発明に従って調節されたコーティングによって、特には、色を常に比較的ニュートラルに保持したまま、個々の場合の要件に対応するｐ偏光成分を、自由に選択することが可能となる。このようにして、個々の場合において、ｐ偏光成分を、用いられる投影器、その光の波長、入射角度、及び複合ペインの形状に応じて、選択することができ、それにより、有利な全体的な強度が達成されるようにすることができる。結果として、本発明は、種々のＨＵＤシステムに柔軟に適用することができ、このことは、大きな利点を構成する。

投影設備の特性に関して決定的なのは、複合ペインの反射挙動であり、これは、本質的に、電気伝導性コーティングによって決定される。反射スペクトルは、電気伝導性コーティング及び反射防止コーティングを備える複合ペインにおいて計測される。したがって、厳密にいえば、ｐ偏光又はｓ偏光に関してここで記載されている反射特性（反射率、局所的な反射極大）は、単独の（孤立している）電気伝導性コーティングに言及しているのではなく、電気伝導性コーティング及び反射防止コーティングを有する複合ペインに、言及している。

反射率は、入射光のすべてのうち反射する割合を記述している。反射率は、（１００％入射光に基づいて）％で示され、又は、（入射光に対して規格化されて）無単位の数０〜１として示される。反射率は、波長の関数としてプロットされて、反射スペクトルを形成する。

４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲における局所的な反射極大で起こるｐ偏光に関する反射率と、４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲において極小で起こるｐ偏光に関する反射率との間の差異は、有利な実施態様では、最大で１０％、好ましくは最大で８％である。したがって、反射カーブは、比較的平坦であり、このことは、可能な限り最大限に真の色である投影器画像の表示の観点から、有利である。ここでのパーセンテージは、（１００％入射角に基づく）反射率における絶対的な差異を示す。

ｓ偏光に関する反射スペクトルも、可能な限り平坦である必要があり、すなわち、特には４５０ｎｍ〜６００ｎｍのスペクトル範囲において、顕著な極大及び極小を有していない必要がある。両方の偏光方向に関して反射スペクトルが十分に平坦である場合には、望ましくない色の変化を伴うことなく、ｓ偏光とｐ偏光との相対的な割合を、自由に選択することが可能である。有利な実施態様では、４５０ｎｍ〜６００ｎｍのスペクトル範囲におけるｓ偏光の反射率が、実質的に一定である。本発明に関して、これが意味しているのは、極大で起こる反射率と平均との間の差異、及び、極小で起こる反射率と平均との間の差異が、最大で５％、好ましくは最大で３％、特に好ましくは最大で１％であることである。ここでのパーセンテージは、（１００％入射光に基づく）反射率における絶対的な差異を示す。

好ましい反射特性を有する電気伝導性コーティングは、原則として、種々の方法において実現可能であり、好ましくは、上述の層を用いて実現可能であり、したがって、本発明は、特定の層配列に限定されない。以下では、特に良好な結果が達成される特に好ましいコーティングの実施態様を、特には約６５°の光の典型的な入射の角度で、示す。

特に好ましい実施態様では、伝導性コーティングが、少なくとも４つ、特には正確に４つの、電気伝導層を有する。それぞれの電気伝導層が、好ましくは、３ｎｍ〜２０ｎｍ、特に好ましくは５ｎｍ〜１５ｎｍの層厚を有する。すべての電気伝導層の合計の層厚が、好ましくは、２０ｎｍ〜５０ｎｍ、特に好ましくは３０ｎｍ〜４０ｎｍである。

第２伝導層と第３伝導層との間の反射防止層が、第１伝導層と第２伝導層との間の反射防止層、及び第３伝導層と第４伝導層との間の反射防止層（好ましくは１５ｎｍ〜３５ｎｍ、特には、２つの反射防止層のうちの１つが、１５ｎｍ〜２５ｎｍの厚みであり、他方が、２５ｎｍ〜３５ｎｍの厚みである）よりも、実質的に厚い（好ましくは４５ｎｍ〜５５ｎｍ）。第１電気伝導層と第２電気伝導層との間の反射防止層が、特に好ましくは、２５ｎｍ〜３５ｎｍの厚みを有する。第２電気伝導層と第３電気伝導層との間の反射防止層が、特に好ましくは、４５ｎｍ〜５５ｎｍの厚みを有する。第３電気伝導層と第４電気伝導層との間の反射防止層が、特に好ましくは、１５ｎｍと２５ｎｍの厚みを有する。

２つの電気伝導層の間に配置されるすべての反射防止層が、上述のように、（好ましくはケイ素窒化物に基づく）２．１未満の反射率を有する誘電体層、及び、（好ましくは混合ケイ素／金属窒化物、例えばケイ素−ジルコニウム窒化物又はケイ素−ハフニウム窒化物に基づく）２．１以上の屈折率を有する光学的高屈折層に、さらに分割されうる。光学的高屈折層が、好ましくは、反射防止層の合計の厚みの、２５％〜７５％である。

最下方伝導層の下方の反射防止層、及び、最上方伝導層の上方の反射防止層が、１０ｎｍ〜２５ｎｍの層厚を有する単一の層として実施される。好ましくは、ケイ素窒化物に基づく、最下方伝導層の下方の反射防止層が、１５ｎｍ〜２５ｎｍの厚みで実施され；混合ケイ素／金属窒化物、例えばケイ素−ジルコニウム窒化物又はケイ素−ハフニウム窒化物に基づく、最上方伝導層の上方の反射防止層が、８ｎｍ〜１８ｎｍの厚みで実施される。

コーティングの特に好ましい実施態様は、上述のように、適合層及び平滑層、並びに随意のブロッキング層を、含有する。

電気伝導性コーティングの最も特に好ましい実施態様は、基材から出発して、下記の層配列を含み、又は、下記の層配列からなる：
− ケイ素窒化物に基づいており２０ｎｍ〜２３ｎｍの厚みを有する反射防止層、
− 亜鉛酸化物に基づいており８ｎｍ〜１２ｎｍの厚みを有する第１適合層、
− 銀に基づいており８ｎｍ〜１１ｎｍの厚みを有する電気伝導層、
− 随意の、ＮｉＣｒに基づいており０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの厚みを有する、ブロッキング層、
− 亜鉛酸化物に基づいており８ｎｍ〜１２ｎｍの厚みを有する第２適合層、

− ２８ｎｍ〜３２ｎｍの厚みを有する反射防止層、この反射防止層は、好ましくは、ケイ素窒化物に基づいており１４ｎｍ〜１７ｎｍの厚みを有する誘電体層、及び、混合ケイ素／金属窒化物例えばケイ素−ジルコニウム窒化物又はケイ素−ハフニウム窒化物に基づいており１４ｎｍ〜１７ｎｍの厚みを有する光学的高屈折層に、さらに分割されている、
− 混合スズ−亜鉛酸化物に基づいており５ｎｍ〜９ｎｍの厚みを有する平滑層、
− 亜鉛酸化物に基づいており８ｎｍ〜１２ｎｍの厚みを有する第１適合層、
− 銀に基づいており１１ｎｍ〜１４ｎｍの厚みを有する電気伝導層、
− 随意の、ＮｉＣｒに基づいており０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの厚みを有するブロッキング層、
− 亜鉛酸化物に基づいており８ｎｍ〜１２ｎｍの厚みを有する第２適合層、

− ４８ｎｍ〜５２ｎｍの厚みを有する反射防止層、この反射防止層は、好ましくは、ケイ素窒化物に基づいており３３ｎｍ〜３７ｎｍの厚みを有する誘電体層、及び、混合ケイ素／金属窒化物例えばケイ素−ジルコニウム窒化物又はケイ素−ハフニウム窒化物に基づいており１４ｎｍ〜１７ｎｍの厚みを有する光学的高屈折層に、さらに分割されている、
− 混合スズ−亜鉛酸化物に基づいており、５ｎｍ〜９ｎｍの厚みを有する、平滑層、
− 亜鉛酸化物に基づいており８ｎｍ〜１２ｎｍの厚みを有する第１適合層、
− 銀に基づいており８ｎｍ〜１１ｎｍの厚みを有する電気伝導層、
− 随意の、ＮｉＣｒに基づいており０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの厚みを有するブロッキング層、
− 亜鉛酸化物に基づいており８ｎｍ〜１２ｎｍの厚みを有する第２適合層、

− １８ｎｍ〜２２ｎｍの厚みを有する反射防止層、この反射防止層は、好ましくは、ケイ素窒化物に基づいており４ｎｍ〜７ｎｍの厚みを有する誘電体層、及び、混合ケイ素／金属窒化物例えばケイ素−ジルコニウム窒化物又はケイ素−ハフニウム窒化物に基づいており１４ｎｍ〜１７ｎｍの厚みを有する光学的高屈折層に、さらに分割されている、
− 混合スズ−亜鉛酸化物に基づいており５ｎｍ〜９ｎｍの厚みを有する平滑層、
− 亜鉛酸化物に基づいており８ｎｍ〜１２ｎｍの厚みを有する第１適合層、
− 銀に基づいており４ｎｍ〜７ｎｍの厚みを有する電気伝導層、
− 随意の、ＮｉＣｒに基づいており０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの厚みを有するブロッキング層、
− 亜鉛酸化物に基づいており８ｎｍ〜１２ｎｍの厚みを有する第２適合層、

− 混合ケイ素／金属窒化物例えばケイ素−ジルコニウム窒化物又はケイ素−ハフニウム窒化物に基づいており１１ｎｍ〜１５ｎｍの厚みを有する反射防止層、

層が材料に基づいている場合、この層は、大部分が、この材料からなっており、追加的に、任意の不純物又はドーパントを含む。

反射防止コーティングの存在は、複合ペインの反射挙動に影響する。好ましくは、反射防止コーティングが、特には材料及び層厚の適切な選択によって、調節されており、それにより、電気伝導性コーティング及び反射防止コーティングを有する複合ペインが、反射挙動に関する好ましい要件、すなわち、特には、４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲において、ｐ偏光に関して５１０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲である単一の局所的な反射極大のみを有しているようになっている。上述の好ましい実施態様が、適宜適用される。

良好な結果が達成される特に好ましい実施態様では、反射防止コーティングが、基材（すなわち、内側ペインの内部側表面）から出発して、下記の層を有する：
− ケイ素窒化物、スズ−亜鉛酸化物、ケイ素−ジルコニウム窒化物、又はチタン酸化物、好ましくはケイ素窒化物、に基づいており、１５ｎｍ〜２５ｎｍ、好ましくは１８ｎｍ〜２２ｎｍの厚みを有する、層（高屈折層）、
− 二酸化ケイ素に基づいており、１５ｎｍ〜２５ｎｍ、好ましくは１８ｎｍ〜２２ｎｍの厚みを有する、層（低屈折層）、
− ケイ素窒化物、スズ−亜鉛酸化物、ケイ素−ジルコニウム窒化物、又はチタン酸化物、好ましくはケイ素窒化物、に基づいており、９０ｎｍ〜１１０ｎｍ、好ましくは９５ｎｍ〜１０５ｎｍの厚みを有する、層（高屈折層）、
− 二酸化ケイ素に基づいており、８０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは８５ｎｍ〜９５ｎｍの厚みを有する、層（低屈折層）。

以下では、図面及び例示的な実施態様を参照して、本発明を詳細に説明する。図面は、概略図であり、縮尺どおりではない。図面は、決して本発明を制限しない。

図１は、乗用車のウィンドシールドとして提供されている本発明に係る複合ペイン１０の実施態様を描写している。複合ペイン１０は、熱可塑性中間層３によって互いに結合している外側ペイン１及び内側ペイン２から構築されている。設置位置において、外側ペイン１は、外部環境に面しており、内側ペイン２は、乗り物内部に面している。外側ペイン１は、設置位置において外部環境に面する外部側表面Ｉ，及び、設置位置において内部に面する内部側表面ＩＩを有する。同様に、内側ペイン２は、設置位置において外部環境に面する外部側表面ＩＩＩ、及び、設置位置において内部に面する内部側表面ＩＶを有する。複合ペイン１０の下方端部Ｕは、乗用車のエンジンの方向に下向きに配置されている；複合ペインの上方端部Ｏは、ルーフの方向に上向きに配置されている。

外側ペイン１及び内側ペイン２は、例えば、ソーダ石灰ガラスでできている。外側ペイン１は、例えば、２．１ｍｍの厚みを有する；内側ペイン２は、例えば、１．６ｍｍの厚みを有する。中間層３は、例えばＰＶＢフィルム製であり（下方端部Ｕで計測される）０．７６ｍｍの厚みを有する、熱可塑性材料の単一の層３ａでできている。中間層３は、くさび角度αを有するくさび状であり、それにより、中間層３の厚み、したがって複合ペイン１０の全体の厚みが、底部から上部に向かって増加している。

複合ペイン１０は、内側ペイン２の外部側表面ＩＩＩに適用されており例えばＩＲ反射防止コーティング又は加熱可能コーティングとして提供されている電気伝導性コーティング２０も、有している。複合ペインは、内側ペイン２の内部側表面ＩＶに適用されている反射防止コーティング３０も、有している。

図２は、ＨＵＤ用の、本発明に係る投影設備を描写している。投影設備は、図１の複合ペイン１０に加えて、複合ペイン１０の領域Ｂに向けられている投影器４を有する。通常はＨＵＤ領域として言及される領域Ｂにおいて、投影器４が、観察者５（乗り物運転者）の目がいわゆるアイボックスＥに位置している場合に、複合ペイン１０の、観察者から離れて面している側における虚像として観察者によって認識される画像を、生成する。

全体的な投影設備においては、投影器４の光が、それぞれ、内側ペイン１の内部側表面ＩＶにおいて部分的に反射され（主反射）、かつ、外側ペイン１の外部側表面Ｉにおいて部分的に反射される（二次的反射）。従来技術の複合ペイン１０では、２つの反射が、互いに対してオフセットしている２つのＨＵＤ投影（主画像、及びいわゆる「ゴースト画像」）を生じ、これは、観察者５にとって煩わしい。反射防止コーティング３０によって、内側ペイン１の内部側表面ＩＶにおける反射が、顕著に低減される。ガラス表面に関しては、外側ペイン１の外部側表面Ｉのみが、ＨＵＤ画像を生成するために貢献する。２つの外部ガラス表面Ｉ、ＩＶに起因するゴースト画像は、知覚可能ではなく、又は、ほとんど知覚可能ではない。

しかしながら、内側ペイン２の外部側表面ＩＩにおける電気伝導性コーティング２０が、投影器４の光に関するさらなる反射表面を構成する。平行な表面を有する従来技術の複合ペインでは、これも、ゴースト画像を生じるであろう。これを回避又は少なくとも低減するために、中間層３が、くさび状である。中間層３の厚みが、下方端部Ｕから上方端部Ｏへのその垂直経路にわたって、連続的に増加している。単純性のために、図面では、厚みにおける増加を、線形的に描写しているが、これは、比較的複雑なプロファイルを有していてもよい。くさび角度αは、中間層の２つの表面の間の角度を記述しており、例えば、約０．５ｍｒａｄである。２つの反射表面Ｉ、２０の角度の付いた配置をもたらすくさび状の中間層に起因して、主画像及びゴースト画像が、理想的には正確に重なり合い、又は、少なくとも、それらの間の距離が低減される。

図３は、図１の複合ペイン１０の平面図を描写している。上方端部Ｏ、下方端部Ｕ、及びＨＵＤ領域Ｂを見ることができる。

投影器４の光は、ｓ偏光成分及びｐ偏光成分の混合を含んでいる。投影器４は、ブリュースター角度に近い約６５°の入射角度で複合ペイン１０に放射線を当てるので、ｓ偏光成分は、複合ペイン１０の表面によって、大部分が反射される。他方で、電気伝導性コーティング２０が、ｐ偏光成分の反射に関して最適化されている。結果として、ｐ偏光のみの通過を可能にする偏光選択性サングラスを身に着けている観察者５が、ＨＵＤ投影を知覚することができる。ｓ偏光のみで作動する従来技術の投影設備では、そうではない。サングラスを身に着けていない観察者５は、ｓ偏光及びｐ偏光の合計を知覚し、それにより、ＨＵＤ投影の強度が観察者にとって低減されないようになっている。

特には、ｐ偏光が４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲においてｐ偏光に関して５１０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にある単一の局所的な反射極大のみを有する場合には、コーティング２０は、ｐ偏光の反射に関して最適化されている。

図４は、ｐ偏光の反射に関して最適化されている電気伝導性コーティング２０の実施態様の層配列を描写している。コーティング２０は、４つの電気伝導層２１（２１．１、２１．２、２１．３、２１．４）を有する。それぞれの電気伝導層２１は、それぞれ、合計で５つの反射防止層２２（２２．１、２２．２、２２．３、２２．４、２２．５）のうちの２つの間に、配置されている。２つの電気伝導層２１の間に配置されている反射防止層２２．２、２２．３、２２．４は、それぞれ、誘電体層２２ａ（２２ａ．２、２２ａ．３、２２ａ．４）、及び、光学的高屈折層２２ｂ（２２ｂ．２、２２ｂ．３、２２ｂ．４）に、さらに分割されている。コーティング２０は、また、３つの平滑層２３（２３．２、２３．３、２３．４）、４つの第１適合層２４（２４．１、２４．２、２４．３、２４．４）、４つの第２適合層２５（２５．２、２５．３、２５．４、２５．５）、及び、４つのブロッキング層２６（２６．１、２６．２、２６．３、２６．４）も有する。

図面において、層配列を概略的に見ることができる。また、内側ペイン２の外部側表面ＩＩＩの上のコーティング２０を有する複合ペイン１０の層配列が、個々の層の材料及び層厚と一緒に、表１（例）に示されている。表１は、現在すでに用いられているものとしての電気伝導性コーティングの層配列（比較例）も、描写している。コーティング２０の好ましい反射特性が、個々の層の層厚の適切な最適化によって達成されたことを、見ることができる。

図５は、２つの高屈折層３１（３１．１、３１．２）及び２つの低屈折層３２（３２．１、３２．２）を有する、反射防止コーティング３０の層配列を描写している。図面において、層配列を概略的に見ることができる。内側ペイン２の外部側表面ＩＩＩの上の電気伝導性コーティング２０、及び、内側ペイン２の内部側表面ＩＶの上の反射防止コーティング３０を有している本発明に係る複合ペイン１０の層配列が、表２においても、個々の層の材料及び層厚と一緒に、示されている。反射防止コーティング３０は、ｐ偏光に関する複合ペイン１０の反射スペクトルが実質的に変化しないように調節され、それにより、ｐ偏光に関する好ましい特性がなおも保持されるようになっている。

図６は、比較例に係る従来技術の伝導性コーティング２０を有する複合ペイン１０の反射スペクトル、及び、実施例に係る好ましい伝導性コーティング２０（表１参照）を有する複合ペイン１０の反射スペクトルを、ｐ偏光（パートａ）及びｓ偏光（パートｂ）に関して、描写している。スペクトルは、６５°の入射角度で内部側において計測され、そのようにして、ＨＵＤ投影器に関する反射挙動をシミュレートした。

現在用いられているものとしての比較例に係る従来技術コーティングは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲において、ｐ偏光について、４７６ｎｍ及び６００ｎｍにおける、２つの局所的な反射極大を有する。４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲におけるｐ偏光に関する、局所的な反射極大の反射率と、極小で起こる反射率との間の差異は、実質的に１０％超である。

これに対して、実施例に係る好ましいコーティングは、ｐ偏光に関して、４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲において、単一の局所的な反射極大のみを有する。局所的な反射極大は、５１６ｎｍ、すなわち、人間の目が特に感受性である緑色スペクトル範囲に、位置している。４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲におけるｐ偏光に関する、局所的な反射極大の反射率と、極小で起こる反射率との間の差異は、ほんの６．７％である。

ｓ偏光に関しても、好ましいコーティングの反射スペクトルは、４５０ｎｍ〜６００ｎｍのスペクトル範囲において、従来技術のコーティングの反射スペクトルよりも、実質的に平坦である。極大で起こる反射率と平均との間の差異は、０．４％であり、極小で起こる反射率と平均との間の差異は、０．３％である。

実施例に係るコーティングの好ましい実施態様によって、ニュートラルな色を有するＨＵＤ画像が生成される。さらに、色の変化又は他の望ましくない影響を伴うことなく、Ｓ偏光とｐ偏光との相対的な割合を、自由に選択することができる。このようにして、光成分を、コーティングに起因して当業者に制約を課すことなく、個々の場合の要件に応じて、調節することができる。偏光選択性サングラスを有している運転者及びそれを有していない運転者に関してＨＵＤ投影の最適な強度が達成されるように、比を設定することができる。

表３は、一方では、従来技術の複合ペイン（比較例について表１において特定されるコーティング２０、反射防止層３０なし）についての、他方では、本発明に係る複合ペイン（表２で特定される反射防止コーティング３０とともに構成されている、実施例について表１で特定されるコーティング２０）についての、投影器光の種々の偏光割合での合計反射率を、示している。（偏光選択性サングラスを着けている観察者によって知覚される）ｐ偏光に関する反射率が、いずれの偏光割合においても、実質的に増加していることが、明らかに見られる。（偏光選択性サングラスを着けていない観察者によって知覚される）ｓ偏光及びｐ偏光に関する反射率も、ｐ偏光割合５０％から出発して、増加している。全体として、比較的高い強度を有する画像が、もたらされる。

（１０） 複合ペイン

（１） 外側ペイン
（２） 内側ペイン
（３） 熱可塑性中間層
（３ａ） 中間層の熱可塑性材料の層
（４） 投影器
（５） 観察者／乗り物運転者

（２０） 電気伝導性コーティング
（２１） 電気伝導層
（２１．１）、（２１．２）、（２１．３）、（２１．４） １．、２．、３．、４．電気伝導層
（２２） 反射防止層
（２２．１）、（２２．２）、（２２．３）、（２２．４）、（２２．５） １．、２．、３．、４．、５．反射防止層
（２２ａ）反射防止層４の誘電体層
（２２ａ．２）、（２２ａ．３）、（２２ａ．４） １．、２．、３．誘電体層
（２２ｂ）反射防止層４の光学的高屈折層
（２２ｂ．２）、（２２ｂ．３）、（２２ｂ．４） １．、２．、３．光学的高屈折層
（２３） 平滑層
（２３．２）、（２３．３）、（２３．４） １．、２．、３．平滑層
（２４） 第１適合層
（２４．１）、（２４．２）、（２４．３）、（２４．４） １．、２．、３．、４．第１適合層
（２５） 第２適合層
（２５．２）、（２５．３）、（２５．４）、（２５．５） １．、２．、３．、４．第２適合層
（２６） ブロッキング層
（２６．１）、（２６．２）、（２６．３）、（２６．４） １．、２．、３．、４．ブロッキング層

（３０） 反射防止コーティング
（３１） 反射防止コーティング３０の高屈折層
（３１．１）、（３１．２） １．、２．高屈折層
（３２） 反射防止層３０の低屈折層
（３２．１）、（３２．２） 低屈折層


（Ｏ） 複合ペイン１０の上方端部
（Ｕ） 複合ペイン１０の下方端部
（Ｂ） 複合ペイン１０のＨＵＤ領域
（Ｅ） アイボックス

（Ｉ） 中間層３から離れて面している、外側ペイン１の外部側表面
（ＩＩ） 中間層３に面している、外側ペイン１の内部側表面
（ＩＩＩ） 中間層３に面している、内側ペイン２の外部側表面
（ＩＶ） 中間層３から離れて面している、内側ペイン２の内部側表面

α くさび角度

Claims (15)

1. 下記である、ヘッドアップディスプレイ用の複合ペイン（１０）：
   上方端部（Ｏ）、下方端部（Ｕ）、及びＨＵＤ領域（Ｂ）を有しており、
   少なくとも、熱可塑性中間層（３）によって互いに結合している外側ペイン（１）及び内側ペイン（２）、並びに、透明電気伝導性コーティング（２０）を有しており、この透明電気伝導性コーティングが、前記内側ペイン（２）の、前記中間層（３）に面している表面（ＩＩＩ）の上、又は、前記中間層（３）の中にあり、
   − 前記中間層（３）が、少なくとも１つの熱可塑性材料の層（３ａ）によって形成されており、この少なくとも１つの熱可塑性材料の層（３ａ）が、前記電気伝導性コーティング（２０）と前記外側ペイン（１）との間に配置されており、
   − 前記熱可塑性材料の層（３ａ）の厚みが、前記下方端部（Ｕ）と前記上方端部（Ｏ）との間におけるその垂直経路にわたって、少なくとも前記ＨＵＤ領域（Ｂ）において、くさび角度（α）を有して種々の値を有しており、かつ、
   − 反射防止コーティング（３０）が、前記内側ペイン（２）の、前記中間層（３）から離れて面している表面（ＩＶ）に、適用されている。
2. 前記くさび角度（α）が、前記電気伝導性コーティング（２０）における反射と、前記外側ペイン（１）の外部側表面（Ｉ）における反射とを重ね合わせることに適しており、又は、これらの間の距離を少なくとも低減するために適している、請求項１に記載の複合ペイン（１０）。
3. 前記電気伝導性コーティング（２０）が、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つ、特に好ましくは少なくとも４つの、電気伝導層（２１）を有しており、これらが、それぞれ、２つの誘電体層又は誘電体層配列の間に配置されている、請求項１又は２に記載の複合ペイン（１０）。
4. 前記反射防止コーティング（３０）が、交互に配置されている異なる屈折率を有する層から形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合ペイン（１０）。
5. 少なくとも下記を有する、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）のための投影設備：
   − 請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合ペイン（１０）、及び、
   − 前記ＨＵＤ領域（Ｂ）に向けられている投影器（４）。
6. 前記投影器（４）の光が、少なくとも１つのｐ偏光成分を有しており、
   ここで、前記複合ペイン（１０）が、４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲において、ｐ偏光に関して、単一の局所的な反射極大のみを有しており、この局所的な反射極大が、５１０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にある、
   請求項５に記載の投影設備。
7. ４００ｎｍ〜６５０ｎｍのスペクトル範囲において、ｐ偏光に関して、局所的な反射極大の反射率と、極小で起こる反射率との間の差異が、最大で１０％、好ましくは最大で８％である、請求項６に記載の投影設備。
8. ４５０ｎｍ〜６００ｎｍのスペクトル範囲におけるｓ偏光に関する反射率が、実質的に一定であり、それにより、極大で起こる反射率と平均との間の差異、並びに、極小で起こる反射率と平均との間の差異が、最大で５％、好ましくは最大で３％、特に好ましくは最大で１％となっている、請求項６又は７に記載の投影設備。
9. 前記投影器（４）の合計の光におけるｐ偏光の割合が、２０％〜８０％、特に好ましくは５０％〜８０％である、請求項５〜８のいずれか一項に記載の投影設備。
10. 前記電気伝導性コーティング（２０）が、少なくとも４つの電気伝導層（２１）を有しており、これらが、それぞれ、２つの誘電体層又は誘電体層配列の間に配置されている、請求項５〜９のいずれか一項に記載の投影設備。
11. 前記電気伝導層（２１）が、銀に基づいており、かつ、それぞれ、５ｎｍ〜１５ｎｍの層厚を有しており、すべての前記電気伝導層（２１）の合計の層厚が、２０ｎｍ〜５０ｎｍである、請求項１０に記載の投影設備。
12. それぞれの誘電体層配列が、反射防止層（２２）を有しており、下記である、請求項１０又は１１に記載の投影設備：
    − 第１電気伝導層（２１．１）の下方の反射防止層（２２．１）が、１５ｎｍ〜２５ｎｍの厚みを有し、
    − 第１と第２電気伝導層（２１．１、２１．２）の間の反射防止層（２２．２）が、２５ｎｍ〜３５ｎｍの厚みを有し、
    − 第２と第３電気伝導層（２１．２、２１．３）の間の反射防止層（２２．３）が、４５ｎｍ〜５５ｎｍの厚みを有し、
    − 第３と第４電気伝導層（２１．３、２１．４）の間の反射防止層（２２．４）が、１５ｎｍ〜２５ｎｍの厚みを有し、かつ、
    − 第４電気伝導層（２１．４）の上方の反射防止層（２２．５）が、８ｎｍ〜１８ｎｍの厚みを有する。
13. ２つの電気伝導層（２１）の間に配置されているすべての前記反射防止層（２２．２、２２．３、２２．４）が、好ましくはケイ素窒化物に基づいている、２．１未満の屈折率を有する誘電体層（２２ａ）、及び、好ましくは混合ケイ素／金属窒化物、例えばケイ素−ジルコニウム窒化物又はケイ素−ハフニウム窒化物に基づいている、２．１以上の屈折率を有する光学的高屈折層（２２ｂ）に、分割されている、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の投影設備。
14. 前記反射防止コーティング（３０）が、前記内側ペイン（２）から出発して、下記の層を有する、請求項５〜１３のいずれか一項に記載の投影設備：
    − ケイ素窒化物に基づいており、１５ｎｍ〜２５ｎｍ、好ましくは１８ｎｍ〜２２ｎｍの厚みを有する、高屈折層（３１．１）、
    − 二酸化ケイ素に基づいており、１５ｎｍ〜２５ｎｍ、好ましくは１８ｎｍ〜２２ｎｍの厚みを有する、低屈折層（３２．１）、
    − ケイ素窒化物に基づいており、９０ｎｍ〜１１０ｎｍ、好ましくは９５ｎｍ〜１０５ｎｍの厚みを有する、高屈折層（３１．２）、
    − 二酸化ケイ素に基づいており、８０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは８５ｎｍ〜９５ｎｍの厚みを有する、低屈折層（３２．２）。
15. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合ペインの、自動車、好ましくは乗用車における、ヘッドアップディスプレイの投影表面として機能するウィンドシールドとしての、使用。

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