TWI701460B - 抬頭顯示器裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種抬頭顯示器裝置，其具有殼蓋，該殼蓋具有偏光特性且機械強度亦優異。 作為解決手段，作成一種抬頭顯示器裝置100，其具備輸出影像之顯像器12、及收納顯像器12之框體10，其中，框體10具備透光殼蓋18，該透光殼蓋18使自顯像器12輸出的影像向外部傳遞；透光殼蓋18具有積層第1偏光板30和第2偏光板34而成之結構。
Description
本發明關於一種抬頭顯示器裝置。
目前已使用了一種抬頭顯示器，其將影像顯示於顯示器等顯像器上，並且使該影像被鏡面反射來作為虛像而投射在玻璃等之上。抬頭顯示器裝置，可使用於用來將資訊等以與使用者通常的視野重疊的方式來顯示。抬頭顯示器裝置，可應用於汽車等的各種應用例子中，該應用於汽車時，是將車速等資訊顯示在擋風玻璃上。
[發明所欲解決的問題] 另外，在汽車用的抬頭顯示器裝置中，設置有透光性的殼蓋(cover)，其是以使塵埃或灰塵不會由投射口進入的方式來設置，該投射口是用以將影像自裝置本身投影至玻璃等的投影部上。作為透光性殼蓋，可使用聚碳酸酯板。此處，為了不使射出光束(outgoing beam)的輝度(brightness)降低且遮蔽由外部入射的陽光，而要求殼蓋具偏光特性。
然而，為了使殼蓋具偏光特性而在聚碳酸酯板上貼合一般的偏光板時，會有下述疑慮：由於熱造成聚碳酸酯板產生翹曲、投影而成的影像產生失真、或由於彎曲而由框體脫落。又，因為聚碳酸酯板具有產生雙折射(birefringence)的性質，故出射的偏光會有光的散射、畫質降低等疑慮。 [解決問題的技術手段]
本發明的其中一個態樣是一種抬頭顯示器裝置，其特徵在於：具備輸出影像之顯像器、及收納前述顯像器之框體；其中，前述框體具備透光殼蓋，該透光殼蓋使自前述顯像器輸出的影像向外部傳遞；前述透光殼蓋具有積層複數片偏光板而成之結構。
此處，前述偏光板，較佳是染料系偏光板。
又，前述透光殼蓋，較佳是具有經由黏著層來黏著複數片偏光板而成之結構。
又，前述透光殼蓋，較佳是具有沿著厚度方向的面對稱的結構。 [發明的效果]
根據本發明，能夠提供一種抬頭顯示器裝置，其具備殼蓋，該殼蓋可抑制影像的失真並且耐熱性優異。
本發明的實施形態中的抬頭顯示器裝置100，如第1圖所示，包含下述構件來構成：框體10、顯像器12、平面鏡14、凹面鏡16、透光殼蓋18及投影部20。
框體10，可收納下述構成要素來構成抬頭顯示器裝置100，該構成要素是顯像器12、平面鏡14、凹面鏡16等。框體10可由塑膠或金屬等具有機械強度的材料來構成。
顯像器12是一種輸出裝置，其輸出要被抬頭顯示器裝置100投影的影像。顯像器12，可由液晶顯示器(LCD)等來構成。由顯像器12所放射出來的影像光是直線偏光(linear polarization)。
平面鏡14，是設置成用以使自顯像器12放射出來的影像光反射而朝向凹面鏡16。凹面鏡16，是設置成用以使自平面鏡14到達的影像光反射並朝向投影部20進行反射。凹面鏡16可將影像光放大為期望的倍率並向投影部20進行投影。
透光殼蓋18是一種透光性的板狀構件，其被裝設在設於框體10上的開口部。透光殼蓋18是由下述方式設置：可使被凹面鏡16反射的影像光向框體10的外部穿透，並且塵埃或灰塵不會進入框體10的內部。透光殼蓋18的結構將於後述。
投影部20，接受自凹面鏡16到達的影像光，然後作為投影影像而投射出該虛像。投影部20，為了確保使用者的通常的視覺，也可以使用半透明鏡或全像元件(holographic element)。又，投影部20，較佳是以能夠變更其相對於框體10的安裝角度或安裝位置的方式來構成。藉此，能夠配合使用者的視線，以容易看見投影而成的影像的方式來調整投影部20的位置和角度等。
透光殼蓋18，是積層複數片偏光板所構成。第2圖顯示透光殼蓋18的一例的剖面結構。本實施形態中，透光殼蓋18是將第1偏光板30、黏著層32及第2偏光板34積層所構成。但是，偏光板並未限定為兩層，亦可以設為積層三層以上偏光板而成的構成。
第1偏光板30和第2偏光板34，是包含偏光片(polarizer)之層，該偏光片僅允許朝特定方向偏振的光通過。第1偏光板30和第2偏光板34，能夠任意地選擇，例如較佳是設為染料系偏光板(染色系偏光板)，該染料系偏光板是藉由二色性染料(dichroic dye)將聚乙烯醇(PVA)薄膜染色而成。PVA薄膜，作為一例，能夠使用庫拉雷股份有限公司製造的VF-PS#7500(型號)等。PVA薄膜，例如在將延伸前的厚度為75μm的薄膜進行延伸後，可以延伸至厚度成為30μm左右。
第1偏光板30，可形成在PVA薄膜的其中一面上。第1偏光板30，較佳是藉由染料系材料來構成。染料系材料，更佳是設為二色性染料。此處，染料系材料，較佳是含有偶氮化合物及/或其鹽。
亦即，較佳是使用滿足以下化學式的染料系材料。
(1) (A) 一種由通式(1)表示之偶氮化合物及其鹽，其中，通式(1)中的R1、R2各自獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基，n表示1或2。 (B) 如(A)所述之偶氮化合物及其鹽，其中，R1、R2各自獨立地為氫原子、甲基、甲氧基中的任一者。 (C) 如(A)所述之偶氮化合物及其鹽，其中，R1、R2為氫原子。
例如，較佳是使用由以下表示的步驟所獲得之材料。在500份的水中加入13.7份的4-胺基安息香酸，並利用氫氧化鈉來加以溶解。將所獲得之物質冷卻，在10℃以下加入32份的35%鹽酸，繼而加入6.9份的亞硝酸鈉，在5～10℃攪拌1小時。在其中加入20.9份的苯胺-ω-甲磺酸鈉(aniline-ω-methanesulfonic acid soda)，並在20～30℃一邊攪拌，一邊加入碳酸鈉而使酸鹼值成為pH3.5。進一步，進行攪拌使偶合反應結束，然後過濾來獲得單偶氮化合物。在氫氧化鈉存在下，將所獲得之單偶氮化合物在90℃攪拌，來獲得17份的化學式(2)的單偶氮化合物。
(2)
在300份的水中，使12份的化學式(2)的單偶氮化合物、21份的4,4’-二硝基二苯乙烯-2,2’-磺酸溶解後，加入12份的氫氧化鈉，然後在90℃進行縮合反應。繼而，以9份的葡萄糖進行還原，並且以氯化鈉進行鹽析後，然後過濾，來獲得16份的由化學式(3)表示之偶氮化合物。
(3)
進一步，將作為基板的厚度75μm的聚乙烯醇(PVA)浸漬在45℃的水溶液中4分鐘，該水溶液是由下述濃度的成分所作成：0.01%的化合物(3)的染料；0.01%的C.I.直接紅81(C.I. Direct Red 81)；0.03%的由下述結構式(4)表示之染料，其被揭示在日本特許2622748號公報的實施例1中；0.03%的由下述結構式(5)表示之染料，其被揭露在日本特開昭60-156759號公報的實施例23中；及，0.1%的芒硝(mirabilite)。在50℃的3%硼酸水溶液中將該薄膜延伸至5倍，並且以保持拉伸狀態(tension state)來進行水洗及乾燥。藉此，便能夠獲得成為中性色(在平行狀態(parallel-nicol state)為灰色，在正交狀態(cross-nicol state)為黑色)的染料系材料。
(4)
(5)
又，第1偏光板30，可以是在基材上貼合由上述製造方法所獲得之偏光膜而成之結構。基材，是成為第1偏光板30的保護層的構件。基材能夠任意地選擇，例如較佳是使用三醋酸纖維素(TAC)薄膜、丙烯酸薄膜、環狀烯烴系薄膜等。作為一例，能夠使用TacBright公司製造的P960GL(型號)等。基材的厚度，並未加以限定，較佳是設為20μm以上且200μm以下。
如以上所述的方式進行，便能夠形成第1偏光板30。又，亦能夠與第1偏光板30同樣地形成第2偏光板34。
黏著層32，是用以將第1偏光板30與第2偏光板34加以貼合之構件。黏著層32，較佳是使用丙烯酸系的黏著劑來形成。黏著層32，可藉由使黏著劑乾燥來形成，該黏著劑是以甲苯或甲基乙基酮(MEK)等溶劑來稀釋丙烯酸系或聚酯系黏著劑的固體成分而成。亦即，在第1偏光板30的其中一面上塗佈黏著劑，然後藉由在與第2偏光板34貼合的狀態中，使黏著劑乾燥來形成黏著層32。雖然黏著劑只要為丙烯酸系、聚酯系則無特別限定，進一步亦可以使用該等以外的黏著劑。黏著層32的膜厚，較佳是設為10μm以上且50μm以下。
當將第1偏光板30與第2偏光板34加以貼合時，是以使各自的偏光方向成為適當的角度的方式來進行貼合。例如，較佳是：第1偏光板30與第2偏光板34的偏光方向一致，亦即以偏光方向互相平行的方式來進行貼合。
如上所述，根據本實施形態，能夠提供一種具充分的機械強度之透光殼蓋18。亦即，能夠提供一種透光殼蓋18，其厚度為數百μm且具有偏光特性。藉由使用具有偏光特性之透光殼蓋18，能夠降低自外部入射至框體10內的光的穿透率(transmittance)。另一方面，藉由使自顯像器12所放射出來的影像光的偏光方向與透光殼蓋18的偏光方向一致，相較於自外部進入的入射光，影像光能夠以較高的穿透率向框體10的外部穿透(傳遞)。
又，當將碘系的偏光膜應用於透光殼蓋18時，由於90℃以上的加熱會使偏光膜產生變色，而造成光的穿透性降低。相對於此，如本實施形態所示，藉由使用染料系材料來作成第1偏光板30和第2偏光板34，即便在90℃以上的使用環境，亦可抑制透光殼蓋18的翹曲，並且能夠在不變色的情況下維持高的光穿透性。尤其，如第2圖所示，藉由將透光殼蓋18設為面對稱，亦即設為沿著膜厚方向的上下對稱的結構，便能夠進一步抑制發生由於熱所造成的翹曲。
再者，在第1偏光板30和第2偏光板34上，也可以設置HC(Hard Coat，硬塗)、AG(Anti-Glare，防光眩)、AR(Anti- Reflection，抗反射)、LR(Low-Reflection，低反射)等保護層，用以保護表面。但是，為了抑制發生透光殼蓋18的翹曲，當設置該等保護層時，較佳是沿著透光殼蓋18的膜厚方向來作成上下對稱的結構。
10‧‧‧框體12‧‧‧顯像器14‧‧‧平面鏡16‧‧‧凹面鏡18‧‧‧透光殼蓋20‧‧‧投影部30‧‧‧第1偏光層32‧‧‧黏著層34‧‧‧第2偏光層100‧‧‧抬頭顯示器裝置
第1圖是表示本發明的實施形態中的抬頭顯示器裝置的結構的圖。 第2圖是表示本發明的實施形態中的殼蓋的結構的圖。
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10‧‧‧框體
12‧‧‧顯像器
14‧‧‧平面鏡
16‧‧‧凹面鏡
18‧‧‧透光殼蓋
20‧‧‧投影部
100‧‧‧抬頭顯示器裝置
Claims (4)
- 一種抬頭顯示器裝置，其特徵在於：具備輸出影像之顯像器、及收納前述顯像器之框體；其中，前述框體具備透光殼蓋，該透光殼蓋使自前述顯像器輸出的影像向外部傳遞；前述透光殼蓋具有經由黏著層來黏著複數片的相同構成的偏光板並加以積層而成之結構。
- 如請求項1所述之抬頭顯示器裝置，其中，前述偏光板為染色系偏光板。
- 如請求項1所述之抬頭顯示器裝置，其中，前述透光殼蓋具有沿著厚度方向的面對稱的結構。
- 如請求項2所述之抬頭顯示器裝置，其中，前述透光殼蓋具有沿著厚度方向的面對稱的結構。
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