TWI839412B - 具有改善的表面及邊緣品質的抬頭顯示器鏡與其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一種包括鏡基板的抬頭顯示器（HUD）鏡，鏡基板具有第一主表面、第二主表面、及次表面，第一主表面具有凹陷形狀，第二主表面係與第一主表面相對，並具有凸起形狀，次表面係連接第一主表面與第二主表面。HUD鏡亦具有設置於第一主表面上的反射層。第一主表面具有3nm或更小的第一表面粗糙度Ra以及小於30nm的峰谷（PV）粗糙度，以及鏡基板係為玻璃或玻璃陶瓷材料。

Description

具有改善的表面及邊緣品質的抬頭顯示器鏡與其形成方法
本申請案係根據專利法主張申請於2018年11月27日之美國臨時申請案序號第62/771,877號之優先權之權益，依據該申請案之內容且將其內容以全文引用之方式併入本文。
本揭示係關於具有改善的表面及邊緣品質的抬頭顯示器鏡及其形成方法。
抬頭顯示器（HUD）系統將視覺資訊投影到透明表面上，而使得使用者可以看到資訊，而不會將視線從主視野移開。HUD系統越來越多地部署在運輸領域中，包括用於汽車、飛機、船舶、及其他車輛。舉例而言，HUD系統係用於車輛，而使得車輛的操作者或駕駛者可以看到與車輛的操作有關的資訊，並維持向前的視線，而不需要向下看或朝著顯示螢幕看。因此，認為HUD系統係藉由最小化車輛駕駛者從安全的操作視點移開的需要來改善安全性。
然而，HUD系統在投影圖像中通常具有較差的光學品質，而可能導致投影圖像的美學品質並不理想。較差的光學品質甚至可能會降低HUD系統的安全性，因為模糊或不清楚的投影圖像會讓使用者更難以閱讀或理解投影資訊，而導致使用者對於資訊的處理時間增加，使用者基於資訊的反應時間延遲，並容易讓使用者分心。HUD系統通常使用反射鏡以將圖像反射並投影到透明表面上，並且HUD系統中所使用的反射鏡的不完善會導致光學品質下降。舉例而言，由於較差的耐久性或製造缺陷所導致的鏡表面或形狀精度的不完善會降低光學效能。這些不完善包括在鏡的成形及/或折曲期間或者由於切割、成形、及/或拋光鏡或鏡基板的邊緣所造成的表面及/或邊緣不完善而產生的鏡的曲率的形狀的不精確。
因此，仍然需要具有改善的光學品質的HUD系統，更特定為用於HUD系統的改善的鏡。
在本揭示的一些實施例中，提供抬頭顯示器（HUD）鏡基板。鏡基板具有第一主表面、第二主表面、及次表面，第一主表面具有凹陷形狀，第二主表面係與第一主表面相對，並具有凸起形狀，次表面係連接第一主表面與第二主表面。鏡基板包括玻璃或玻璃陶瓷材料，並且第一主表面具有3nm或更小的第一表面粗糙度Ra以及小於30nm的峰谷（PV）粗糙度。在一些實施例的態樣中，在鏡基板處於彎曲狀態時，鏡基板具有未受切割、成形、倒角、或拋光的邊緣。次表面可以具有包括倒角的橫截面邊緣外型，倒角包括C形倒角或R形倒角。C形倒角的長度可以是0.1mm或更大，或是0.3mm或更大。R型倒角的長度可以是0.5mm或更大。在實施例的一個態樣中，平面圖中的鏡基板具有圓角，並且當鏡基板處於彎曲狀態時，圓角並未受到成形或拋光。根據一些實施例，鏡基板的凹陷表面具有非球面形狀。
本文的實施例的HUD鏡基板可以具有約200mm至約400mm的長度以及約100mm至約250mm的寬度；約250mm至約350mm的長度以及約100mm至約200mm的寬度；約300mm至約350mm的長度以及約150mm至約200mm的寬度；或約290mm至約295mm的長度以及約130mm至約135mm的寬度。作為一些實施例的態樣，鏡基板的凹陷表面上的輪廓峰谷（PV）形狀精度係小於100μm或小於50μm，凹陷表面上的算術平均波紋度Wa在每10mm係小於1μm，而凸起表面的表面粗糙度Ra係小於30nm，而峰谷（PV）粗糙度係小於1μm，或者表面粗糙度Ra係小於20nm，而峰谷（PV）粗糙度係小於300nm。作為一些實施例的態樣，鏡基板的厚度係定義為第一與第二主表面之間的距離，而厚度係小於或等於約3.0mm，係為約0.5mm至約3.0mm、約0.5mm至約1.0mm、或約1.0mm至約3.0mm。玻璃或玻璃陶瓷材料可以包括鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽、或鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，並且可以是強化或化學強化的玻璃材料。
在本揭示的一些實施例中，提供三維HUD鏡。HUD鏡包括本文所揭示的實施例的HUD鏡基板，以及設置於鏡基板的第一主表面上的反射層。
在本揭示的其他實施例中，提供一種形成三維鏡的方法。該方法包括提供鏡預成型件，鏡預成型件具有第一主表面、與第一主表面相對的第二主表面、及連接第一主表面與第二主表面的次表面。鏡預成型件係為玻璃或玻璃陶瓷材料，並且第一及第二主表面係為二維。該方法進一步包括以下步驟：將鏡預成型件設置於具有彎曲支撐表面的模製設備上，而使得第二主表面係面向彎曲支撐表面；以及使鏡預成型件符合彎曲支撐表面，以形成具有對應於第二主表面的凸起表面以及對應於第一主表面的凹陷表面的彎曲鏡基板，凹陷表面具有第一曲率半徑。在符合步驟之後，凹陷表面具有小於3nm的粗糙度Ra以及小於30nm的峰谷（PV）粗糙度。作為一些實施例的態樣，彎曲鏡基板具有在符合步驟期間或符合步驟之後並未受到切割、成形、倒角、或拋光的邊緣。更特定言之，根據一些實施例，次表面的橫截面邊緣外型係與彎曲鏡基板的橫截面邊緣外型相同。
在一些實施例的態樣中，該方法進一步包括處理二維鏡預成型件的次表面，以實現彎曲鏡基板的預定邊緣外型，其中該處理包括切割、倒角、或拋光中之至少一者。
在本揭示的一些實施例中，提供一種形成三維鏡的方法。該方法包括以下步驟：根據本文所揭示的方法形成三維鏡基板，以及將反射層設置於基板的第一主表面上。
在以下的實施方式中提出所請求之標的之其他特徵與優點，並且從實施方式來看，部分的特徵與優點對於該領域具有通常知識者而言將為顯而易見，或者可以藉由實施本文（包括以下的實施方式、申請專利範圍、及隨附圖式）所述之所請求之標的而辨識部分的特徵與優點。
應瞭解，前文的概述與以下的實施方式皆呈現本揭示的實施例，並且意欲提供用於瞭解所請求之標的之本質與特點的概觀或架構。隨附圖式係包括以提供本揭示的進一步瞭解，而且隨附圖式係併入本說明書中並構成本說明書的一部分。圖式係說明各種實施例，而且可以與實施方式一起解釋所請求之標的之原理與操作。
HUD系統可以用於提供各種資訊，以改善HUD使用者的安全性及便利性。舉例而言，在運輸中，可以將與車輛操作有關的資訊（例如，車輛規格或導航）投影到駕駛者前方的區域。這可以包括關於車輛速度、燃料等級、氣候控制設定、娛樂設定、轉彎提示導航指示器、預計到達時間、及與速度、交通、或危險狀況有關的警報的即時資訊。資訊可以表示為文本、符號、圖片、視訊、動畫、及一或更多種顏色。亦期望具有包含增強現實（AR）功能的HUD系統，以呈現與車輛的當前外部環境有關的資訊，並且從使用者的角度來看，這種資訊可以與那些相關的外部環境元素重疊或以其他方式互動。舉例而言，當使用者接近興趣點時，AR HUD圖像可以突出顯示興趣點。由於AR HUD可以顯示與使用者看到的資訊重疊或互動的資訊，因此較大的投影圖像較有利。然而，由於難以產生用於投影較大的AR HUD圖像的尺寸合適的鏡或光學部件，因此較大的圖像可能更難產生。相信隨著車輛變得更加互聯及智慧化，這些HUD系統的使用及應用頻率將會增加。因此，以上僅是HUD系統使用的實例，並且本揭示的實施例並非意欲限於這些實例。
如第1圖所示，HUD系統100可以設置於車輛V中，車輛V可以是例如由駕駛者D操作的汽車。舉例而言，HUD系統100可以內建於車輛本身中，其中如第1圖所示，全部或一些部分併入車輛V的儀表板110中。HUD系統100包括連接到顯示器103的圖片產生單元（PGU）102，顯示器103經配置以依據來自PGU 102的訊號來產生圖像。然後，以一種或其他方式將該圖像從顯示器103引導到使用者可觀看的區域（例如，擋風玻璃108的區域或其他表面）。在第1圖中，圖像係藉由平面鏡104反射到彎曲鏡106。圖像係從彎曲鏡106朝向擋風玻璃108投影，並投影到擋風玻璃108的投影區域112上。HUD系統100可以經配置而使得投影區域112係在駕駛車輛V時的駕駛者D的正常視線內，或者在適於駕駛車輛V時所觀看的預定區域內。舉例而言，可以定位投影區域112，而使得投影圖像覆蓋於從駕駛者的角度看來的道路上。第2圖的圖示展示此情況的實例，其中虛線定義不可見的投影區域112，而圖像係投影到擋風玻璃108上的不可見的投影區域112內。
顯示器可以包括陰極射線管（CRT）顯示器、發光二極體（LED）顯示器、液晶顯示器（LCD）組件、雷射投影系統、波導顯示器、或該領域具有通常知識者已知的其他類型的顯示器。PGU可以包括用於產生或處理顯示器所產生的圖像的電腦或處理器。舉例而言，光學部件可以包括透鏡、光束分離器、鏡、及組合器的一些組合，並且這些部件與HUD系統設計並未限於第1圖所示的實例。HUD系統的部件的組合可以經配置以產生準直光。準直光係投影到使用者視場中的表面或組合器上，而使得使用者可以同時看到投影圖像及一般視場。舉例而言，在車輛應用中，組合器可以是擋風玻璃。可替代地，組合器可以是內建於車輛中的單獨部件，或者可以是能夠安裝在車輛中的駕駛者或乘客可以在組合器的透明表面上看到投影圖像的位置的可攜式組件。
儘管第1圖及第2圖中的投影區域112係位於擋風玻璃108上，但是第3圖圖示替代實施例，其中用於投影區域212的組合器208係與擋風玻璃分離，並定位於擋風玻璃與駕駛者之間。組合器208可以內建於車輛的儀表板210中，或者可以是定位在儀表板210的頂部的可攜式或可分離部件。該領域具有通常知識者將理解HUD系統中的部件的基本佈置，因此本揭示的實施例並未限於任一或更多個HUD系統或HUD系統的光學部件的特定佈置。本揭示主要針對用於HUD系統的彎曲或三維鏡或用於形成三維HUD鏡的鏡基板及其形成與成形的方法。HUD系統中的三維（3D）鏡（例如，第1圖中的彎曲鏡106）係由通常由塑膠材料製成的一些類型的鏡基板組成。本揭示的實施例主要針對由玻璃或玻璃陶瓷材料製成的鏡基板，儘管一些實施例的態樣係為相關的各種其他材料的鏡基板。3D鏡可以在基板的凹陷表面上具有反射塗層。彎曲基板可以是球面、非球面、Fresnel形狀、及/或繞射的。在一較佳實施例中，反射表面或塗層係設置於凹陷的非球面表面上。非球面表面具有多個曲率半徑。舉例而言，在四面非球面鏡的情況下，非球面表面可以沿著四個邊緣中之每一者而具有不同的曲率半徑。因此，如第4圖所示，鏡300具有反射表面308，利用沿著第一邊緣具有曲率半徑R1 ，沿著第二邊緣具有曲率半徑R2 ，沿著第三邊緣具有曲率半徑R3 ，以及沿著第四邊緣具有曲率半徑R4 而成形為非球面。因為表面308係為非球面，所以R1 ≠R2 ≠R3 ≠R4 。第4圖亦圖示彎曲表面308上的不同點如何相對於連接反射鏡300的四個角的二維平面而利用變化量a至e位移。此平面可以是在形成為所示的三維形狀之前的代表二維鏡基板的參考平面。在一些實施例中，提供HUD鏡，其中a≠b≠c≠d。
但是，就所得到的形狀精度以及鏡的表面及邊緣品質而言，可以改善用於HUD系統的彎曲鏡以及形成這些鏡的方法。舉例而言，為了防止當圖像被彎曲鏡反射時的圖像品質的下降，鏡應該具有高等級的形狀精度與表面粗糙度。在本揭示的實施例中，實現小於50μm的形狀精度以及小於3nm的表面粗糙度（Ra）。在HUD系統的鏡中發生的一種特殊類型的光學畸變係指稱為邊緣畸變，亦即在鏡的邊緣處或附近反射的光的光學畸變。在現有的HUD系統中，在鏡的製造或成形期間，光學上有影響的不完善可能會引入鏡中。此舉包含形成3D形鏡或鏡基板的最常用方法，可分為兩個類別：壓製形成方法以及真空形成方法。然而，壓製及真空形成方法都可能具有缺點。
在壓製形成方法中，使用上模具與下模具藉由物理力來壓製基板（例如，玻璃基板）。舉例而言，上模具可以壓入下模具中，其中2D玻璃預成型件係設置於二個模具之間，並根據一或二個模具上的表面的形狀來形成玻璃預成型件。因此，模具壓印可能殘留在所形成的玻璃基板的凹陷及凸起表面上，然後需要拋光。此外，由於上模具及下模具的輪廓中的偏差，而可能難以精確地匹配上模具與下模具的輪廓，因此所形成的玻璃基板難以得到精確的形狀。舉例而言，球面鏡輪廓的規格可以小於±25µm，而加工之後的模具輪廓偏差通常為30至50μm。
在真空形成方法中，可以使用單一模具（例如，下模具），其中在模具的表面上形成真空孔洞。將平坦或二維（2D）玻璃板設置於模具的表面上，並經由真空孔洞供應真空壓力，以使玻璃符合與模具的彎曲或三維（3D）表面。真空表面通常由陶瓷材料形成，而在整個形成表面上都具有孔洞。然而，難以避免在所形成的玻璃基板的表面上形成真空孔洞標記。這些真空孔洞標記或製造誤差會損害基板或最終鏡的光學效能。此外，相較於壓製方法，典型的真空形成方法可能需要更高的形成溫度。較高的形成溫度可能影響表面品質，並形成缺陷（例如，凹痕、凹坑、及壓印）。
參照第5圖及第6圖，習知方法在3D形成處理（壓製形成或真空形成彎曲處理）中使用步驟S1所提供的過大尺寸的二維基板350。如本文所用，「過大尺寸」係意指2D基板材料的長度及/或寬度大於最終3D HUD鏡的尺寸所需。如下所述，使用過大尺寸的基板意指過大尺寸的基板隨後必須切割成較小的尺寸，以形成最終3D鏡。在步驟S2中，將過大尺寸的2D基板350形成為三維形狀。然後，在步驟S3中沿著所定義的路徑352切割所得到的過大尺寸且彎曲的基板材料，而得到期望尺寸的3D鏡基板354，並且可以丟棄外部的廢玻璃356。此外，在切割之後，可以在步驟S4中執行包括成形、倒角、及/或拋光的附加的表面及邊緣加工。對於修復或最小化切割本身所產生的缺陷或者將切割邊緣成形為所期望外型形狀而言，切割後的邊緣加工可能是必需的。第7圖圖示3D HUD鏡360的邊緣處的典型倒角的實例，其中在3D HUD鏡360的第一主表面363上具有倒角362，並在3D HUD鏡360的第二主表面364上具有倒角364。
然而，由於在切割時已經將過大尺寸的基板形成為3D形狀，因此將過大尺寸的基板切割成3D鏡尺寸非常困難。因此，由於難以切割3D表面，可能難以切割成最終產品所期望的確切形狀及尺寸。此舉導致最終產品的產品尺寸相對較大的變化。此外，由於非球面鏡的3D形狀，邊緣無法容易地使用標準輪拋光方法來拋光或倒角，而是必須依靠複雜、緩慢且昂貴的電腦數值控制（CNC）倒角。由於沿著3D彎曲邊緣進行倒角，而難以維持恆定的倒角品質。由於相同的原因，難以針對鏡的角進行精加工。舉例而言，由於美學目的或改善的耐用性及處理性，可能需要將3D鏡的角358（在平面圖中觀察時）成形為圓角形狀。然而，由於難以針對3D基板的角進行精加工，通常應用直線切割角或是倒角。
第8圖係為從側視圖觀看的玻璃片材400的顯微照片。玻璃片材400已經形成為具有凸起側402、凹陷側404、及邊緣表面406的3D形狀。如第9A圖及第9B圖所示，玻璃片材的厚度t1 係為1.71mm，而在邊緣拋光之後，凸起側與凹陷側都分別具有倒角Cx 及Cv 。倒角Cx 及Cy 係藉由粗糙邊緣研磨而形成。在此實例中，倒角Cx 及Cv 的厚度係分別為t2 及t3 ，而在所示樣品中皆為0.06mm。由於在3D形成基板上執行粗糙邊緣研磨，因此倒角的品質明顯粗糙且不一致，並導致邊緣處的玻璃的破碎。此外，根據習知方法非常難以實現0.1mm或更多的C形倒角。缺陷可能損害效能，並降低玻璃片材400的結構完整性。
在第10A圖至第10D圖的顯微照片圖像中可以更清楚地看到此習知形成方法的邊緣的粗糙品質。更特定言之，第10A圖圖示由於從過大尺寸的3D片材切割而具有粗略邊緣412的玻璃片材410的側視圖。第10B圖圖示玻璃片材的邊緣的另一部分，在邊緣中具有可見的晶片414。在第10C圖中，藉由邊緣416的暗區及亮區的變化所證明，邊緣附近的玻璃片材的表面的平面圖係展示邊緣品質的不均勻。如第10D圖所示，由於難以在3D玻璃基板上產生受控的圓角，所以利用線性角切割418來切割玻璃片材410的角。
然而，根據本揭示的實施例，針對2D鏡預成型件進行倒角、拋光、及/或邊緣成形。本文所使用的「預成型件」係指稱3D形成（例如，真空形成）之前的基本二維鏡基板，而預成型件的尺寸經預切割或成形為能夠作為3D形成之後的3D鏡的期望尺寸。因此，當預成型件處於2D狀態時，可以容易且有效地針對預成型件的邊緣進行倒角、拋光、或成形。在這些邊緣精加工步驟之後，可以在鏡預成型件上進行真空形成。因此，一旦鏡基板處於3D狀態，則不需要邊緣精加工（倒角、拋光、或成形）。此外，可以將2D預成型件的長度及寬度的尺寸調整為考慮到在形成為3D基板時的基板的一些損耗。
因此，使用過大尺寸的玻璃基板來進行形成需要在形成之後增加切割玻璃的步驟；玻璃利用率由於形成之後的修整玻璃或廢玻璃而較低；切割之後需要進行困難且相對無效的邊緣拋光及/或倒角；以及即使最後的最終產品的尺寸可能與預成型件式形成的尺寸相同，也需要更大的裝備。另一方面，在使用本揭示的實施例的鏡預成型件的3D形成中，不需要在真空形成之後切割鏡基板，而減少廢玻璃或碎玻璃的產生。此外，預成型件式形成可以是更簡單的處理，更具成本效益，並且可以生產品質卓越的3D鏡（更特定為表面邊緣品質、粗糙度、及尺寸穩定度）。
第11圖描繪根據本揭示的一或更多個實施例的上述方法中的步驟。在步驟S11中，提供基板材料（例如，玻璃片材）。將2D基板材料切割或調整尺寸成大約最終3D鏡的尺寸，以解決3D形成之後的預成型件的橫向尺寸的略微縮小的問題，而形成2D鏡預成型件。在步驟S12中，在3D鏡基板中進行形成（例如，真空形成）之前，在2D鏡預成型件上進行任何表面或邊緣加工（例如，邊緣成形、倒角、及/或拋光）。在步驟S13中，在完成表面及/或邊緣加工之後，將2D鏡預成型件形成為3D鏡基板。在步驟S13之後，不進行附加邊緣加工（例如，邊緣成形、倒角、拐角、或拋光）。可以在3D形成之前或之後將反射塗層沉積在凹陷表面上。
如上所述，藉由使用2D預成型件來建立3D鏡基板，可以利用非常高的精度及很小的變化來取得所得到的3D鏡的尺寸。在一或更多個實施例中，±0.1mm的尺寸公差是可能的，而與3D鏡的曲率複雜度或產品尺寸無關。舉例而言，所生產的大型鏡基板的長度及寬度尺寸的變化均小於0.05mm，其中基板的長度係為約291mm，寬度係為約130.5mm。在一或更多個實施例中，利用輪廓PV或輪廓偏差所測量的形狀精度對於具有小於約250mm的水平尺寸的HUD鏡基板而言係小於或等於50μm，而對於具有小於約350mm的水平尺寸的HUD鏡基板而言係小於或等於約100μm。因此，即使對於較大的HUD鏡而言，可以保持尺寸一致性，同時維持2D預成型件的邊緣品質。舉例而言，本揭示的實施例所包括的HUD鏡基板的長度係為約200mm或更大、約250mm或更大、約300mm或更大、或約350mm或更大。HUD鏡基板的寬度可以是約100mm或更大、約150mm或更大、或約200mm或更大。在一些特定實施例中，HUD鏡基板可以具有約350mm或更大的長度以及約200mm或更大的寬度。
第12A圖及第12B圖圖示根據本揭示的一些實施例的2D鏡預成型件的平面圖。如第12A圖所示，鏡預成型件500具有圓角501，如上所述，相較於3D鏡基板，在2D預成型件上更容易實現。第12B圖圖示類似的鏡預成型件502，但是具有一對相對的圓形而非筆直的邊緣503。這些圓形邊緣503在真空形成2D鏡預成型件的方法中可能有利，其中圓形邊緣503係對應於真空模具的曲率，而使得圓形邊緣503與真空模具表面之間不會洩漏真空壓力。
第13圖係為沿著第12A圖中的線段13’-13’截取的鏡預成型件500的部分橫截面圖。如第13圖所示，HUD鏡預成型件500具有作為預成型件的鏡側的第一主表面504、與第一主表面504相對的第二主表面506、及第一與第二主表面504及506之間的次表面508。鏡預成型件500的厚度t係定義為第一與第二主表面504及506之間的距離。第一與第二主表面504及506的邊緣分別具有第一倒角510與第二倒角512。根據本揭示的各種實施例，第一及第二倒角510及512可以對稱，而意指具有相等的長度，或者在一個倒角長於另一者的情況下可以不對稱。
可以藉由倒角表面的x及y分量來描述第一及第二倒角510及512的幾何形狀。本文所使用的x分量係指稱平行於二維預成型件的第一或第二主表面的方向上所測量的距離。y分量係指稱垂直於二維預成型件的第一或第二主表面或平行於二維預成型件的次表面的方向上所測量的距離。舉例而言，第一倒角510可以具有x分量x1 與y分量y1 ，而第二倒角512可以具有x分量x2 與y分量y2 。x1 、y1 、x2 、及y2 的尺寸範圍可以從約0.2至約0.3mm，舉例而言，其中x1 與x2 相同，y1 與y2 相同，而導致對稱倒角。但是，倒角也可以不對稱。舉例而言，倒角510及512中之一者可以是具有較大x或y分量的較大倒角。
根據一些實施例，基板邊緣的不對稱倒角可以導致改善的可成形性，並且減輕鏡的邊緣所反射的畸變圖像的可見性。在邊緣畸變的情況下，顯示圖像的反射角度由於倒角表面的傾斜而改變，而可以防止使用者看到畸變圖像。此舉可以產生沒有察覺到的邊緣畸變的投影圖像。由於倒角較大，所以認為可以藉由減少邊緣區域的厚度來改善邊緣的可形成性，而使得邊緣區域的可形成性更高。舉例而言，當使用相同的真空壓力時，相較於對稱邊緣，相對於電腦輔助設計（CAD）模型的邊緣輪廓偏差減小，而非對稱邊緣的輪廓精度增加。輪廓精度的此改善降低圖像畸變。此外，非對稱倒角可以幫助防止不想要或危險的光進入玻璃邊緣，並引導朝向HUD系統的使用者的眼睛。此類不想要的光可能包括例如陽光，而可能分散駕駛者的注意力或干擾視力。然而，在一些實施例中，對稱倒角可能較佳。
第14圖圖示根據本揭示的實施例的3D鏡基板600的側視圖的顯微鏡圖像。3D鏡基板600具有第一主表面602、第二主表面604、及次表面603，第一主表面602具有凹陷表面，並在表面的邊緣處具有C形倒角C1 ，第二主表面604具有凸起表面，並在表面的邊緣處具有C形倒角C2 ，次表面603係將第一及第二主表面602及604分離。在第14圖中，在3D形成之前，針對2D鏡預成型件進行邊緣成形、仿形、及倒角，而相較於第10A圖，邊緣品質更加一致並且相對沒有缺陷。第14圖中的樣品係由玻璃片材製成，玻璃片材的厚度tT 係為2.0mm，並具有厚度為tC1 及tC2 的對稱的C形倒角，每一者係為0.424mm。因此，使用本揭示的鏡預成型件方法，可能具有更大的C形倒角。因為在2D預成型件上進行邊緣拋光，所以可以在凹陷側及凸起側的倒角C1 及C2 上實現非常精細的拋光，並且亦針對邊緣的次表面603進行精細拋光。
第15A圖圖示在3D鏡基板600的四個角中之一者附近的第14圖的3D鏡基板600的側視圖，而相較於第10B圖，在邊緣處幾乎沒有碎裂。在第15B圖中，如邊緣處均勻的灰色陰影所證明，邊緣的一致性係高於第10C圖所示的一致性。第15C圖圖示可以容易地實現圓角形狀。圓角係形成於2D預成型件上，在2D預成型件上更容易形成圓角，並且可以避免第10D圖的直線角。
藉由比較第14圖至第15C圖與使用依據切割過大尺寸的3D基板的習知方法的以上實例所看到，本揭示的鏡基板及方法所產生的邊緣品質是習知方法無法達到的。因此，由於透過2D預成型件的精細研磨、成形、及拋光而可能實現的最精細的粗糙度及精確的邊緣成形，而可以實現具有非常精細的表面粗糙度與邊緣外型的3D鏡基板或HUD鏡。
如上所述，本揭示的實施例包括使用真空形成方法來形成彎曲或3D鏡基板。在一個態樣中，如第16圖所示，真空形成方法使用模具700。模具700具有形成表面702，形成表面702經成形為3D鏡或鏡基板的期望形狀。模具700可以可選擇地包括殼體706，殼體706圍繞形成表面702的周邊，並且至少部分圍繞並定義放置用於形成的鏡預成型件的空間。為了使鏡基板（未圖示）符合形成表面702，藉由一或更多個真空孔洞供應真空壓力。然而，如上所述，真空孔洞可能以不完善的形式留下製造誤差，其中真空孔洞會使基板縮短。因此，模具700在將與鏡基板的有效區域接觸的區域中不會包括真空孔洞。代替地，模具700在形成表面702的周邊處具有溝型真空孔洞704。由於相對於較大的倒角的溝型真空孔洞704的位置，而不完善將不會位於鏡的有效區域，所以溝型真空孔洞704所造成的任何不完善或誤差將不會呈現給HUD系統的使用者。根據一些實施例，當預成型件放置在形成表面702上時，溝型真空孔洞704將定位在2D鏡預成型件的邊緣的內側約2.0mm或更小處。本文所使用的有效區域係為鏡或鏡基板的一部分，而反射待投影來讓使用者觀看的圖像，並且位於鏡或鏡基板的倒角邊緣區域內。
3D HUD鏡的第一主表面的至少一部分係為反射表面。舉例而言，反射表面包括施加到第一主表面上的塗層或其他層，並且可以包括一或更多種金屬氧化物、陶瓷氧化物、或金屬陶瓷合金。在特定實施例中，反射塗層係由鋁或銀製成。可以經由濺射、蒸發（例如，CVD、PVD）、電鍍、或該領域具有通常知識者已知的其他塗佈或供應反射表面的方法來形成反射表面。在將基板形成為彎曲或非球面形狀之後，在3D形成基板上建立反射表面。然而，實施例並未限於此順序，並且可以想到可以利用具有反射表面的2D預成型件來形成3D鏡。更特定言之，本文揭示的真空式3D形成方法允許從具有反射表面的2D鏡預成型件來建立3D鏡，而不會劣化第一主表面上的反射表面。此外，本發明的實施例亦允許低溫3D形成，這可以幫助在玻璃預成型件的彎曲期間保持反射表面。
根據本揭示的一或更多個實施例，提供一種抬頭顯示器（HUD）鏡基板，而具有第一主表面、第二主表面、及次表面，第一主表面具有凹陷形狀，第二主表面係與第一主表面相對，並具有凸起形狀，次表面係連接第一主表面與第二主表面。鏡基板包含玻璃或玻璃陶瓷材料，並且第一主表面呈現3nm或更小的第一表面粗糙度Ra以及小於30nm的峰谷（PV）粗糙度。如上所述，在鏡基板處於彎曲狀態時，HUD鏡基板具有未受切割、成形、倒角、或拋光的邊緣。具體而言，在將預成型件形成為HUD鏡基板的3D形狀之前，針對2D鏡預成型件施加任何切割、成形、倒角、或拋光，並且在HUD鏡基板的3D形成之後，不進行針對邊緣的進一步的切割、成形、倒角、或拋光。
作為一或更多個實施例的態樣，舉例而言，次表面具有包含倒角的橫截面邊緣外型，而可以成形為C形倒角或R型倒角。然而，可以利用本文未討論的其他方式來成形橫截面邊緣外型，因為容易針對2D鏡面預成型件進行成形及拋光而允許容易地執行各種精加工步驟。在C形倒角的情況下，倒角的長度可以是0.1mm或更大，或者0.3mm或更大。在R型倒角的情況下，倒角的長度可以是0.5mm或更大。此外，鏡基板可以具有圓角。具體而言，當在平面圖中觀察鏡基板時，第一及/或第二主表面的角係為圓形。此外，當鏡基板處於彎曲或3D狀態時，鏡基板的圓角並未受到成形或拋光。
在一或更多個特定實施例中，HUD鏡基板的凹陷表面具有非球面形狀。無論曲率的特定形狀或複雜程度，凸起表面與凹陷表面都可以具有對稱的倒角。此外，鏡基板可以足夠大，以用於所謂的AR HUD應用。舉例而言，鏡基板可以具有約200mm至約400mm的長度以及約100mm至約250mm的寬度；約250mm至約350mm的長度以及約100mm至約200mm的寬度；約300mm至約350mm的長度以及約150mm至約200mm的寬度；或約290mm至約295mm的長度以及約130mm至約135mm的寬度。
儘管可以實現大尺寸，但是形狀精度以及表面及/或邊緣品質或粗糙度可以維持在期望等級。作為一或更多個實施例的態樣，鏡基板的凹陷表面上的輪廓峰谷（PV）形狀精度係小於100μm或小於50μm。鏡基板的凹陷表面上的算術平均波紋度Wa在每10mm係小於1μm。作為實施例的進一步態樣，凸起表面具有小於30nm的表面粗糙度Ra，以及小於1μm的峰谷（PV）粗糙度。凸起表面可以具有小於20nm的表面粗糙度Ra以及小於300nm的峰谷（PV）粗糙度。凸起表面可以進一步包括距離凸起表面的邊緣2mm內的溝型真空孔洞壓印。根據一些實施例，溝型真空孔洞壓印可以具有小於1μm的深度。此外，除了溝型真空孔洞壓印之外，凸起表面沒有任何其他真空孔洞壓印。作為一或更多個實施例的進一步態樣，凹陷表面具有小於2nm或小於1nm的粗糙度Ra以及小於20nm、小於15nm、或小於12nm的峰谷（PV）粗糙度。
在一或更多個實施例中，鏡基板的厚度係定義為第一與第二主表面之間的距離，而厚度係小於或等於約3.0mm，係為約0.5mm至約3.0mm、約0.5mm至約1.0mm、或約1.0mm至約3.0mm。用於鏡基板的玻璃或玻璃陶瓷材料可以包括鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽、或鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。此外，玻璃或玻璃陶瓷材料可以是強化玻璃材料（例如，經化學強化）。
根據一或更多個實施例，提供一種三維HUD鏡，並包括上述HUD鏡基板以及設置於鏡基板的第一主表面上的反射層。
在進一步實施例中，提供一種形成三維鏡的方法。該方法包括提供鏡預成型件，鏡預成型件具有第一主表面、與第一主表面相對的第二主表面、及連接第一主表面與第二主表面的次表面。鏡預成型件包括玻璃或玻璃陶瓷材料，並且預成型件的第一及第二主表面係為二維。該方法進一步包括以下步驟：將鏡預成型件設置於具有彎曲支撐表面的模製設備上，而使得第二主表面係面向彎曲支撐表面；以及使鏡預成型件符合彎曲支撐表面，以形成具有對應於第二主表面的凸起表面以及對應於第一主表面的凹陷表面的彎曲鏡基板，其中凹陷表面包括第一曲率半徑。在符合步驟之後，凹陷表面具有小於3nm的粗糙度Ra以及小於30nm的峰谷（PV）粗糙度。
作為上述方法的一或更多個實施例的態樣，彎曲鏡基板具有在符合步驟期間或符合步驟之後並未受到切割、成形、倒角、或拋光的邊緣。次表面的橫截面邊緣外型係與彎曲鏡基板的橫截面邊緣外型相同。鏡預成型件的邊緣外型可以包括在次邊緣的第一主表面側與次邊緣的第二主表面側中之至少一者上的倒角，並且倒角可以是C形倒角或R型倒角。在C形倒角的情況下，C形倒角的長度係為0.1mm或更大，或者0.3mm或更大。在R型倒角的情況下，R型倒角的長度係為0.5mm或更大。
在一些實施例的進一步態樣中，符合步驟之後的次表面的表面粗糙度係在符合步驟之前的次表面的表面粗糙度的2％內。符合步驟之後的次表面的表面粗糙度可以與符合步驟之前的次表面的表面粗糙度相同。鏡預成型件在平面視圖中觀察時具有圓角。在符合步驟期間或之後，圓角可以與鏡預成型件的圓角相同，並且並未受到成形或拋光。在一或更多個實施例中，該方法包括處理二維鏡預成型件的次表面，以實現彎曲鏡基板的預定邊緣外型，該處理包括切割、倒角、或拋光中之至少一者。
作為一些實施例的態樣，彎曲鏡基板具有約200mm至約400mm的長度以及約100mm至約250mm的寬度；約250mm至約350mm的長度以及約100mm至約200mm的寬度；約300mm至約350mm的長度以及約150mm至約200mm的寬度；或約290mm至約295mm的長度以及約130mm至約135mm的寬度。彎曲鏡基板的凹陷表面上的輪廓峰谷（PV）形狀精度係小於100μm或小於50μm。彎曲鏡基板的凹陷表面上的算術平均波紋度Wa可以進一步在每10mm小於1μm。此外，彎曲鏡基板的凹陷表面上的最大粗糙度Rmax 可以小於30nm。凸起表面具有小於30nm的表面粗糙度Ra以及小於1μm的峰谷（PV）粗糙度，或者具有小於20nm的表面粗糙度Ra以及小於300nm的峰谷（PV）粗糙度。
在一些實施例的態樣中，彎曲支撐表面包含溝型真空孔洞。更特定言之，在將鏡預成型件設置於模製設備上時，溝型真空孔洞係在第二主表面的邊緣的2mm內。在符合步驟之後，凸起表面具有沿著整個邊緣而距離凸起表面的邊緣2mm內的溝型真空孔洞壓印。溝型真空孔洞壓印可以具有小於1μm的深度。除了溝型真空孔洞壓印之外，凸起表面沒有任何其他真空孔洞壓印。作為一或更多個實施例的進一步態樣，凹陷表面具有小於2nm或小於1nm的粗糙度Ra以及小於20nm、小於15nm、或小於12nm的峰谷（PV）粗糙度。在一或更多個實施例中，鏡預成型件具有定義為第一主表面與第二主表面之間的距離的厚度，其中厚度係小於或等於約3.0mm，係為約0.5mm至約3.0mm，係為約0.5mm至約1.0mm，或者係為約1.0mm至約3.0mm。
作為該方法的一或更多個實施例的進一步態樣，符合步驟係在小於鏡預成型件的玻璃轉化溫度的溫度下進行。在符合步驟期間或之後，鏡預成型件或彎曲鏡基板的溫度並未升高到高於鏡預成型件的玻璃轉化溫度。玻璃或玻璃陶瓷材料可以包括鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽、或鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。玻璃或玻璃陶瓷材料可以是強化玻璃材料，並且可以經由化學強化來進行強化。
在一或更多個實施例中，提供一種形成三維鏡的方法，該方法包括以下步驟：形成根據本文所述實施例的三維鏡基板；以及將反射層設置於第一主表面上。
根據本揭示的一或更多個實施例，提供一種用於HUD系統的鏡，並使用本文所述的玻璃基底預成型件來形成3D鏡基板。鏡包括3D鏡基板的第一主表面上的反射層。3D鏡基板具有第一曲率半徑，而使得第一主表面具有凹陷形狀，而第二主表面具有凸起形狀，其中第一曲率半徑係相對於第一曲率軸線所測量。3D鏡基板具有第二曲率半徑，第二曲率半徑係相對於第二曲率軸線所測量，第二曲率軸線係不同於第一曲率軸線，其中第一曲率軸線係垂直於第二曲率軸線。在一些實施例中，第一主表面具有非球面形狀。
在另一實施例中，提供一種形成三維（3D）鏡的方法，該方法包括以下步驟：提供二維（2D）鏡預成型件，二維（2D）鏡預成型件包括第一主表面、第二主表面、及次表面，第一主表面具有含有倒角的邊緣，第二主表面係與第一主表面相對，並具有含有第二倒角的邊緣，次表面係連接第一與第二主表面。將2D鏡預成型件放置在具有彎曲支撐表面的模製設備上，其中第二主表面係面向彎曲支撐表面，以及將2D鏡預成型件符合彎曲支撐表面，以形成具有第一曲率半徑的彎曲或3D鏡基板。
在一或更多個實施例中，在低於預成型件的玻璃轉化溫度的溫度下執行2D鏡預成型件到彎曲支撐表面的符合。在符合期間或之後，鏡基板的溫度可以並未升高超過玻璃基底基板材料的玻璃轉化溫度。
在HUD系統的實施例的態樣中，顯示單元包含LCD、LED、OLED、或μLED顯示面板，並且可以包括投影器。
玻璃基底基板的厚度係小於或等於3.0mm；約0.5mm至約3.0mm；約0.5mm至約1.0mm；約1.0mm至約3.0mm；或約2.0mm。
作為一些實施例的態樣，第一主表面的倒角經配置以降低投影圖像的邊緣畸變。第一主表面的倒角可以經配置以降低朝向使用者反射的不需要的光的量。投影表面可以是車輛的擋風玻璃，或者可以是經配置而安裝在車輛內部的組合器。
鏡具有第一曲率半徑，而使得第一主表面具有凹陷形狀，而第二主表面具有凸起形狀，第一曲率半徑係相對於第一曲率軸線。鏡亦可以具有第二曲率半徑，第二曲率半徑係相對於第二曲率軸線，第二曲率軸線係不同於第一曲率軸線，其中第一曲率軸線係垂直於第二曲率軸線。在一些較佳實施例中，第一主表面具有非球面形狀。
具有反射性的第一主表面包含玻璃基底基板上的反射塗層，其中反射塗層包含金屬、金屬氧化物、陶瓷氧化物、或金屬陶瓷合金，並且可以包括鋁或銀。顯示單元可以包括LCD、LED、OLED、或μLED顯示面板及/或投影器。HUD系統可以進一步包括用於HUD系統的使用者所觀看的投影圖像的投影表面，其中顯示單元經`配置以產生圖像，並且鏡經配置以反射圖像，以在投影表面上形成投影圖像。投影表面的形狀係與鏡的形狀基本相同，其中投影表面係為擋風玻璃或組合器，並且投影表面可以具有非球面形狀。
玻璃基底基板的厚度係小於或等於3.0mm；約0.5mm至約3.0mm；約0.5mm至約1.0mm；約1.0mm至約3.0mm；或約2.0mm。
基板材料
用於HUD系統中的鏡的合適玻璃基板可以是非強化玻璃片材，亦可以是強化玻璃片材。玻璃片材（無論是強化或未強化）可以包括鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽、或鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。可選擇地，玻璃片材可以經熱強化。
合適的玻璃基板可以藉由離子交換處理進行化學強化。在此處理中，典型地藉由將玻璃片材浸沒於熔融鹽浴中歷時預定時段，使玻璃片材之表面處或附近的離子與來自鹽浴的較大金屬離子交換。在一個實施例中，熔融鹽浴之溫度係為約430℃，且預定時段係為約八小時。藉由在近表面區域產生壓縮應力，將較大的離子摻入玻璃中，而可以強化片材。在玻璃的中央區域內引起相應的拉伸應力，以平衡壓縮應力。
適用於形成玻璃基板的示例性離子交換玻璃係為鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、或鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃，亦可以考慮使用其他玻璃組成物。本文所使用的「可離子交換」意指玻璃能夠使位於或靠近玻璃之表面處的陽離子與大小較大或較小之同價陽離子交換。一個示例性玻璃組成物包含：SiO2 、B2 O3 、及Na2 O，其中（SiO2 +B2 O3 ）≥66莫耳%，且Na2 O≥9莫耳%。在實施例中，玻璃片材包括至少6重量％的氧化鋁。在進一步實施例中，玻璃片材包括一或更多種鹼土金屬氧化物，而使得鹼土金屬氧化物的含量係為至少5重量%。在一些實施例中，合適的玻璃組成物進一步包含K2 O、MgO、及CaO中之至少一者。在特定實施例中，玻璃可以包含61至75莫耳％的SiO2 ；7至15莫耳％的Al2 O3 ；0至12莫耳％的B2 O3 ；9至21莫耳％的Na2 O；0至4莫耳％的K2 O；0至7莫耳％的MgO；以及0至3莫耳％的CaO。
適用於形成玻璃基板的進一步示例性玻璃組成物包含：60至70莫耳％的SiO2 ；6至14莫耳％的Al2 O3 ；0至15莫耳％的B2 O3 ；0至15莫耳％的Li2 O；0至20莫耳％的Na2 O；0至10莫耳％的K2 O；0至8莫耳％的MgO；0至10莫耳％的CaO；0至5莫耳％的ZrO2 ；0至1莫耳％的SnO2 ；0至1莫耳％的CeO2 ；小於50ppm的As2 O3 ；以及小於50ppm的Sb2 O3 ；其中12莫耳％≤（Li2 O+Na2 O+K2 O）≤20莫耳％，以及0莫耳％≤（MgO+CaO）≤10莫耳％。
另一進一步示例性玻璃組合物包含：63.5至66.5莫耳％的SiO2 ；8至12莫耳％的Al2 O3 ；0至3莫耳％的B2 O3 ；0至5莫耳％的Li2 O；8至18莫耳％的Na2 O；0至5莫耳％的K2 O；1至7莫耳％的MgO；0至2.5莫耳％的CaO；0至3莫耳％的ZrO2 ；0.05至0.25莫耳％的SnO2 ；0.05至0.5莫耳％的CeO2 ；小於50ppm的As2 O3 ；以及小於50ppm的Sb2 O3 ；其中14莫耳％≤（Li2 O+Na2 O+K2 O）≤18莫耳％，以及2莫耳％≤（MgO+CaO）≤7莫耳％。
在特定實施例中，鹼鋁矽酸鹽玻璃包含氧化鋁、至少一種鹼金屬、在一些實施例中的大於50莫耳％的SiO2 、在其他實施例中的至少58莫耳％的SiO2 、以及在其他實施例中的至少60莫耳％的SiO2 ，其中比率，其中分量的比率係以莫耳％表示，改性劑係為鹼金屬氧化物。在特定實施例中，此玻璃包含、基本由以下各者組成、或由以下各者組成：58至72莫耳％的SiO2 ；9至17莫耳％的Al2 O3 ；2至12莫耳％的B2 O3 ；8至16莫耳％的Na2 O；以及0至4莫耳％的K2 O，其中比例。
在另一實施例中，鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃包含、基本由以下各者組成、或由以下各者組成：61至75莫耳％的SiO2 ；7至15莫耳％的Al2 O3 ；0至12莫耳％的B2 O3 ；9至21莫耳％的Na2 O；0至4莫耳％的K2 O；0至7莫耳％的MgO；以及0至3莫耳％的CaO。
在又一實施例中，鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃基板包含、基本由以下各者組成、或由以下各者組成：60至70莫耳％的SiO2 ；6至14莫耳％的Al2 O3 ；0至15莫耳％的B2 O3 ；0至15莫耳％的Li2 O；0至20莫耳％的Na2 O；0至10莫耳％的K2 O；0至8莫耳％的MgO；0至10莫耳％的CaO；0至5莫耳％的ZrO2；0至1莫耳％的SnO2 ；0至1莫耳％的CeO2 ；小於50ppm的As2 O3 ；以及小於50ppm的Sb2 O3 ；其中12莫耳％≤Li2 O+Na2 O+K2 O≤20莫耳％，以及0莫耳％≤MgO+CaO≤10莫耳％。
在又另一實施例中，鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃包含、基本由以下各者組成、或由以下各者組成：64至68莫耳％的SiO2 ；12至16莫耳％的Na2 O；8至12莫耳％的Al2 O3 ；0至3莫耳％的B2 O3 ；2至5莫耳％的K2 O；4至6莫耳％的MgO；以及0至5莫耳％的CaO，其中：66莫耳％≤SiO2 +B2 O3 +CaO≤69莫耳％；Na2 O+K2 O+B2 O3 +MgO+CaO+SrO>10莫耳％；5莫耳％≤MgO+CaO+SrO≤8莫耳％；（Na2 O+B2 O3 ）-Al2 O3 ≤2莫耳％；2莫耳％≤Na2 O-Al2 O3 ≤6莫耳％；以及4莫耳％≤（Na2 O+K2 O）-Al2 O3 ≤10莫耳％。
在一些實施例中，化學強化以及非化學強化的玻璃可以具有選自包括Na2 SO4 、NaCl、NaF、NaBr、K2 SO4 、KCl、KF、KBr、及SnO2 的群組中的0至2莫耳％的至少一個澄清劑。
在一個示例性實施例中，化學強化玻璃中的鈉離子係藉由來自熔融浴的鉀離子取代，而具有較大原子半徑的其他鹼金屬離子（例如，銣或銫）亦可以取代玻璃中的較小鹼金屬離子。根據特定實施例，玻璃中之較小的鹼金屬離子可由Ag+ 離子置換。類似地，在離子交換處理中，可以使用其他鹼金屬鹽，例如但不限於硫酸鹽、鹵化物、及類似者。
在比玻璃網路可鬆弛之溫度還低的溫度下以較大的離子置換較小的離子產生遍及玻璃表面的離子分佈，而造成應力分佈曲線。引入離子之較大體積可以在表面上產生壓縮應力（CS），且在玻璃的中心產生張力（中心張力或CT）。壓縮應力與中心張力的關係如下： 其中t 係為玻璃片材的總厚度，DOL係為交換的深度（亦指稱為層的深度）。
根據各種實施例，包含離子交換玻璃的玻璃基板可以具有一系列所期望的性質（包括低重量、高抗衝擊性、及改善的聲音衰減）。在一個實施例中，化學強化玻璃片材可以具有至少300MPa（例如，至少400、450、500、550、600、650、700、750、或800MPa）的表面壓縮應力、至少約20μm（例如，至少約20、25、30、35、40、45、或50μm）的層深度、及/或大於40MPa（例如，大於40、45、或50MPa）但小於100MPa（例如，小於100、95、90、85、80、75、70、65、60、或55MPa）的中心張力。
合適的玻璃基板可以藉由熱回火處理或退火處理來熱強化。熱強化玻璃片材的厚度可以小於約2mm或小於約1mm。
示例性玻璃片材形成方法包括熔融拉伸及狹槽拉伸處理，其中每一者都是向下拉伸處理以及浮式處理的實例。這些方法可以用於形成強化以及非強化玻璃片材。熔合拉伸處理使用具有用於接受熔化玻璃原料的通道的拉伸缸。通道的堰沿著通道兩側的通道長度在頂部開放。當通道充滿熔化材料時，熔化玻璃溢出堰。由於重力，熔化玻璃沿著拉伸缸的外側表面流下。這些外側表面向下及向內延伸，而在拉伸缸下方的邊緣處連接。兩個流動的玻璃表面在此邊緣處連接在一起，以熔合並形成單一流動的片材。熔合拉伸方法的優點在於，由於在通道上流動的兩個玻璃膜熔合在一起，因此所得到的玻璃片材的外側表面都不會與設備的任何部分接觸。因此，熔合拉伸的玻璃片材的表面性質並不受這種接觸的影響。
狹槽拉伸方法係與熔融拉伸方法不同。此處，將熔化原料玻璃提供到拉伸缸。拉伸缸的底部具有開口狹槽，開口狹槽具有延伸狹槽長度的噴嘴。熔融玻璃流經狹槽/噴嘴，並作為連續片材向下拉伸，而進入退火區域。相較於熔合拉伸處理，狹槽拉伸處理可以提供更薄的片材，因為僅單一片材拉伸通過狹槽，而不是將兩個片材熔合在一起。
向下拉伸處理生產具有相對原始的表面的均勻厚度的玻璃片材。由於玻璃表面的強度係由表面缺陷的數量及尺寸控制，所以具有最小接觸的原始表面具有較高的初始強度。當隨後化學強化此高強度玻璃時，所得到的強度可以高於磨製及拋光表面。向下拉伸的玻璃可以拉伸成小於約2mm之厚度。此外，向下拉伸的玻璃具有非常平坦且平滑的表面，而可以用於最終應用，而不需要昂貴的研磨及拋光處理。
在浮式玻璃方法中，可以藉由在熔融金屬（典型地為錫）床層上浮動熔融玻璃來製成玻璃片材，玻璃片材的特徵在於平滑表面及均勻厚度。在示例性處理中，饋送到熔融錫床的表面上的熔融玻璃形成浮式帶。當玻璃帶沿著錫浴流動時，溫度逐漸降低，直到固體玻璃片材可以從錫提升到輥上。一旦離開浴，玻璃片材可以進一步冷卻及退火，以降低內部應力。
如先前段落所述，示例性玻璃基板可以包括化學強化玻璃的玻璃片材（例如，Gorilla®玻璃）。此玻璃片材可以經熱加工、離子交換、及/或退火。在疊層結構中，強化玻璃片材可以是內層，而外層可以是非化學強化玻璃片材（例如，習知鈉鈣玻璃、退火玻璃、或類似者）。疊層結構亦可以包括夾在外及內玻璃層之間的聚合物中間層。強化玻璃片材可以具有小於或等於1.0mm的厚度，並具有約250MPa至約350MPa之間的殘留表面CS等級，以及具有大於60微米的DOL。在另一實施例中，強化玻璃片材的CS等級較佳為約300MPa。玻璃片材的示例性厚度的範圍可以是約0.3mm至約1.5mm、0.5mm至1.5mm、至2.0mm或更大。
在一個較佳實施例中，薄的化學強化玻璃片材的表面應力可以在約250MPa至900MPa之間，並且厚度的範圍可以在約0.3mm至約1.0mm之間。在疊層結構包括此強化玻璃片材的實施例中，外層可以是退火（非化學強化）玻璃，而厚度係為約1.5mm至約3.0mm，或更大。當然，在各別疊層結構中，外層與內層的厚度可以不同。示例性疊層結構的另一較佳實施例可以包括0.7mm的化學強化玻璃的內層、厚度為約0.76mm的聚乙烯醇縮丁醛層、及2.1mm的退火玻璃的外層。
在一些實施例中，本文所述的實施例的示例性玻璃基板可以用於具有抬頭顯示器（HUD）系統的車輛（汽車、飛機、及類似者）。根據一些實施例形成的熔合的清晰度可能優於浮式處理所形成的玻璃，因為資訊可以更容易閱讀並且更不會分散注意力，而藉此提供更好的駕駛體驗並且改善安全性。非限制性HUD系統可以包括投影器單元、組合器、及視訊產生電腦。在示例性HUD的投影單元可以是（但不限於）具有凸透鏡或凹陷鏡以及在焦點處的顯示器（例如，光學波導、掃描雷射器、LED、CRT、視訊圖像、或類似者）的光學準直器。投影單元可以用於產生所期望的圖像。在一些實施例中，HUD系統亦可以包括組合器或光束分離器，以重新引導來自投影單元的投影圖像，以變化或改變視場及投影圖像。一些組合器可以包括特殊塗層，以將投影其上的單色光反射，同時允許其他波長的光通過。在附加實施例中，亦可以將組合器彎曲，以重新聚焦來自投影單元的圖像。任何示例性HUD系統亦可以包括處理系統，以在投影單元與適用的車輛系統之間提供介面，從該介面可以接收、操縱、監測、及/或顯示資料。一些處理系統亦可以用於產生由投影單元顯示的圖像及符號。
使用這樣的示例性HUD系統，可以藉由將來自HUD系統的圖像投影到玻璃基底鏡基板的面向內部的表面上，以建立資訊（例如，數字、圖像、方向、文字、或其他者）的顯示。然後，鏡可以重新引導圖像，而使其位於駕駛者的視野內。
因此，根據一些實施例的示例性玻璃基板可以提供用於鏡的薄的原始表面。在一些實施例中，可將熔合拉伸的Gorilla玻璃作為玻璃基板。這種玻璃並未包含任何利用浮式處理製造的習知玻璃（例如，鈉鈣玻璃）的典型浮線。
根據本揭示的實施例的HUD可以利用本文描述的示例性玻璃基板而在機動車輛、飛機、合成視覺系統、及/或面罩顯示器（例如，頭戴式顯示器（例如，護目鏡、面罩、頭盔、及類似者））中使用。這樣的HUD系統可以透過玻璃疊層板結構在駕駛者前方投影關鍵資訊（速度、燃油、溫度、轉向訊號、導航、警告訊息等）。
根據一些實施例，本文所述的HUD系統可以使用名義上的HUD系統參數（曲率半徑、折射率、及入射角度（例如，曲率半徑Rc ＝8301mm，與來源的距離：Ri ＝1000mm、折射率n=1.52、及入射角度θ=62.08o ））。
申請人已經展現本文揭示的玻璃基板與疊層結構具有優異的耐久性、耐衝擊性、韌性、及耐刮擦性。如該領域具有通常知識者已知，玻璃片材或疊層物的強度及機械衝擊效能係由玻璃中的缺陷（包括表面與內部缺陷）所限制。當玻璃片材或疊層結構受到衝擊時，衝擊點受到壓縮，而在衝擊點周圍的環或「箍」（以及受衝擊片材的相對面）會被拉緊。通常，破損的來源是瑕疵，經常在玻璃表面上的最高張力點處或附近。這可能發生在相對面上，但可能發生在環內。若在撞擊事件期間將玻璃中的瑕疵拉緊，則瑕疵可能擴散，而玻璃通常會破裂。因此，壓縮應力的大小及深度（層的深度）較高係為較佳。
由於強化，本文揭示的強化玻璃片材的一或二個表面係處於壓縮狀態。在玻璃的近表面區域中引入壓縮應力可以抑制玻璃片材的裂紋傳播及破損。為了使瑕疵傳播並發生破損，來自衝擊的拉伸應力必須超過瑕疵的尖端處的表面壓縮應力。在實施例中，相較於非化學強化玻璃的情況，強化玻璃片材的層的高壓縮應力與高深度使得能夠使用較薄的玻璃。
提供本揭示的前述描述來作為教示以及最佳的當前已知實施例。該領域具有通常知識者將理解，可以在仍取得本揭示的有益結果的同時對本文描述的實施例進行許多改變。應理解，可以藉由選擇本揭示的一些特徵而不使用其他的特徵來取得本揭示的一些期望的益處。因此，該領域具有通常知識者將理解，本揭示的許多修改以及適應是可能的，而且在某些情況下甚至是所期望的，並且是本揭示的一部分。因此，提供前面的描述作為本揭示的原理的說明而不是限制。
該領域具有通常知識者將理解，可以在不偏離本揭示的精神和範疇之下對本文描述的例示性實施例進行許多修改。因此，描述並非意欲且不應解釋為限於給出的實例，而是應給予由所附申請專利範圍及其均等物提供的全面保護。此外，可以使用本揭示的一些特徵而不相應使用其他特徵。因此，提供示例性或說明性實施例的前述描述是為了說明本揭示的原理而不是限制之目的，而且前述描述可以包括其中的修改及置換。
在前面的描述中，在圖式所示的幾個視圖中，相同的元件符號表示相同或相應的零件。亦應理解，除非另有說明，否則例如「頂部」、「底部」、「向外」、「向內」等術語係為方便的詞語，而不應解釋為限制性術語。此外，每當將一個群組描述為包含一組元素及其組合中之至少一者時，應理解該群組可以單獨地或彼此組合地包含任意數量的那些所述元素、基本上由任意數量的那些所述元素組成、或由任意數量的那些所述元素組成。
類似地，每當將一個群組描述為由一組元素或其組合中之至少一者組成時，應理解該群組可以單獨地或彼此組合地由任意數量的那些所述元素組成。除非另有指明，否則當陳述時，值的範圍包括範圍的上限及下限。本文中使用的不定冠詞「一」與「一個」以及相應的定冠詞「該」意指「至少一個」或「一或更多個」，除非另有指明。
儘管本描述可以包括許多細節，但這些描述不應解讀為對本描述之範疇的限制，而是應解讀為對特定實施例來說會是特定的特徵的描述。在此之前已在個別實施例的上下文中描述的某些特徵亦可以在單一實施例中組合實施。相反地，在單一實施例的上下文中描述的各種特徵亦可以在多個實施例中個別實施或利用任何適當的子組合實施。此外，儘管上文可以將特徵描述為以某些組合起作用並且該等特徵甚至可以首先請求該等組合，但來自所請求的組合的一或更多個特徵在某些情況下可以從組合中去除，而且所請求的組合可以針對子組合或子組合的變化。
類似地，儘管在附圖或圖式中以特定順序描繪操作，但此舉不應理解為要求以所示的特定順序或按順序執行此類操作或執行所有圖示的操作來實現理想的結果。在某些情況下，多工處理以及並行處理可能有利。
本文所表示之範圍可為從「約」一個特定值及/或到「約」另一特定值。當表示這樣的範圍時，實例包括從一個特定值及/或到另一特定值。同樣地，當以使用前置詞「約」的近似方式表示值時，將可瞭解到特定值將形成另一態樣。可進一步瞭解範圍的每一端點明顯與另一端點有關，並獨立於另一端點。
亦應注意，本文的敘述係指稱利用特定方式「配置」或「適於」而起作用的本揭示的部件。在此情況下，這樣的部件經「配置」或「適於」體現特定性質或利用特定的方式起作用，其中這樣的敘述係為結構性敘述，而非預期用途的敘述。更具體而言，本文對於部件經「配置」或「適於」的方式的引用係表示部件的現有物理狀況，因此應視為對於部件的結構特徵的明確敘述。
如圖式中所示的各種配置及實施例所示，已經描述用於抬頭顯示器的各種玻璃基底結構。
根據本揭示的態樣（1），提供一種抬頭顯示器（HUD）鏡基板，包含具有凹陷形狀的第一主表面、與第一主表面相對且具有凸起形狀的第二主表面、及連接第一與第二主表面的次表面，其中第一主表面包含3nm或更小的第一表面粗糙度Ra以及小於30nm的峰谷（PV）粗糙度，且其中鏡基板包含玻璃或玻璃陶瓷材料。
根據本揭示的態樣（2），提供態樣（1）的HUD鏡基板，其中在鏡基板處於彎曲狀態時，鏡基板具有未受切割、成形、倒角、或拋光的邊緣。
根據本揭示的態樣（3），提供態樣（1）至（2）中之任一者的HUD鏡基板，其中次表面包括具有倒角的橫截面邊緣外型。
根據本揭示的態樣（4），提供態樣（3）的HUD鏡基板，其中倒角係為C形倒角或R型倒角。
根據本揭示的態樣（5），提供態樣（4）的HUD鏡基板，其中C形倒角係為0.1mm或更大或者0.3mm或更大。
根據本揭示的態樣（6），提供態樣（4）至（5）中之任一者的HUD鏡基板，其中R型倒角係為0.5mm或更大。
根據本揭示的態樣（7），提供態樣（1）至（6）中之任一者的HUD鏡基板，其中在平面圖中的鏡基板包含圓角。
根據本揭示的態樣（8），提供態樣（7）的HUD鏡基板，其中在鏡基板處於彎曲狀態時，鏡基板的圓角並未受到成形或拋光。
根據本揭示的態樣（9），提供態樣（1）至（8）中之任一者的HUD鏡基板，其中凹陷表面具有非球面形狀。
根據本揭示的態樣（10），提供了態樣（1）至（9）中之任一者的HUD鏡基板，其中凸起表面與凹陷表面包含對稱的倒角。
根據本揭示的態樣（11），提供態樣（1）至（10）中之任一者的HUD鏡基板，其中鏡基板具有約200mm至約400mm的長度以及約100mm至約250mm的寬度；約250mm至約350mm的長度以及約100mm至約200mm的寬度；約300mm至約350mm的長度以及約150mm至約200mm的寬度；或約290mm至約295mm的長度以及約130mm至約135mm的寬度。
根據本揭示的態樣（12），提供態樣（1）至（11）中之任一者的HUD鏡基板，其中鏡基板的凹陷表面上的輪廓峰谷（PV）形狀精度係小於100μm或小於50μm。
根據本揭示的態樣（13），提供態樣（1）至（12）中之任一者的HUD鏡基板，其中鏡基板的凹陷表面上的算術平均波紋度Wa在每10mm係小於1μm。
根據本揭示的態樣（14），提供態樣（1）至（13）中之任一者的HUD鏡基板，其中凸起表面的表面粗糙度Ra係小於30nm，而峰谷（PV）粗糙度係小於1μm。
根據本揭示的態樣（15），提供態樣（14）的HUD鏡基板，其中凸起表面的表面粗糙度Ra係小於20nm，而峰谷（PV）粗糙度係小於300nm。
根據本揭示的態樣（16），提供態樣（1）至（15）中之任一者的HUD鏡基板，其中凸起表面包含距離凸起表面的邊緣2mm以內的溝型真空孔洞壓印。
根據本揭示的態樣（17），提供態樣（16）的HUD鏡基板，其中溝型真空孔洞壓印的深度係小於1μm。
根據本揭示的態樣（18），提供態樣（16）的HUD鏡基板，其中除了溝型真空孔洞壓印之外，凸起表面沒有任何其他真空孔洞壓印。
根據本揭示的態樣（19），提供態樣（1）至（15）中之任一者的HUD鏡基板。
請求項19 如請求項1至18中之任一者所述的HUD鏡基板，其中凹陷表面具有小於2nm或小於1nm的粗糙度Ra以及小於20nm、小於15nm、或小於12nm的峰谷（PV）粗糙度。
根據本揭示的態樣（20），提供了態樣（1）至（19）中之任一者的HUD鏡基板，其中鏡基板包含定義為第一主表面與第二主表面之間的距離的厚度，其中厚度係小於或等於約3.0mm，係為約0.5mm至約3.0mm，係為約0.5mm至約1.0mm，或者係為約1.0mm至約3.0mm。
根據本揭示的態樣（21），提供態樣（1）至（20）中之任一者的HUD鏡基板，其中玻璃或玻璃陶瓷材料包含鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽、或鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。
根據本揭示的態樣（22），提供態樣（1）至（21）中之任一者的HUD鏡基板，其中玻璃或玻璃陶瓷材料係為強化玻璃材料。
根據本揭示的態樣（23），提供態樣（22）的HUD鏡基板，其中玻璃或玻璃陶瓷材料係經化學強化。
根據本揭示的態樣（24），提供一種三維HUD鏡，包含態樣（1）至（23）中之任一者的HUD鏡基板以及設置於鏡基板的第一主表面上的反射層。
根據本揭示的態樣（25），提供一種形成三維鏡的方法。該方法包含以下步驟：提供鏡預成型件，鏡預成型件包含第一主表面、與第一主表面相對的第二主表面、及連接第一主表面與第二主表面的次表面，鏡預成型件包含玻璃或玻璃陶瓷材料，以及第一與第二主表面係為二維；將鏡預成型件設置於具有彎曲支撐表面的模製設備上，而使得第二主表面係面對彎曲支撐表面；使鏡預成型件符合彎曲支撐表面，以形成具有對應於第二主表面的凸起表面與對應於第一主表面的凹陷表面的彎曲鏡基板，凹陷表面具有第一曲率半徑，其中在符合步驟之後，凹陷表面具有小於3nm的粗糙度Ra以及小於30nm的峰谷（PV）粗糙度。
根據本揭示的態樣（26），提供態樣（25）的方法，其中在符合步驟期間或之後，彎曲鏡基板具有未受切割、成形、倒角、或拋光的邊緣。
根據本揭示的態樣（27），提供態樣（25）至（26）中之任一者的方法，其中次表面的橫截面邊緣外型係與彎曲鏡基板的橫截面邊緣外型相同。
根據本揭示的態樣（28），提供態樣（25）至（27）中之任一者的方法，其中鏡預成型件的邊緣外型包含次邊緣的第一主表面側與次邊緣的第二主表面側中之至少一者上的倒角。
根據本揭示的態樣（29），提供態樣（28）的方法，其中倒角係為C形倒角或R型倒角。
根據本揭示的態樣（30），提供態樣（29）的方法，其中C形倒角係為0.1mm或更大或者0.3mm或更大。
根據本揭示的態樣（31），提供態樣（25）至（30）中之任一者的方法，其中R型倒角係為0.5mm或更大。
根據本揭示的態樣（32），提供態樣（25）至（31）中之任一者的方法，其中符合步驟之後的次表面的表面粗糙度係在符合步驟之前的次表面的表面粗糙度的2％內。
根據本揭示的態樣（33），提供態樣（32）的方法，其中符合步驟之後的次表面的表面粗糙度係與符合步驟之前的次表面的表面粗糙度相同。
根據本揭示的態樣（34），提供態樣（25）至（33）中之任一者的方法，其中在平面圖中觀察時，鏡預成型件包含圓角。
根據本揭示的態樣（35），提供態樣（34）的方法，其中彎曲鏡基板的圓角係與鏡預成型件的圓角相同。
根據本揭示的態樣（36），提供態樣（35）的方法，其中在符合步驟期間或之後，彎曲鏡基板的圓角並未受到成形或拋光。
根據本揭示的態樣（37），提供態樣（25）至（36）中之任一者的方法，進一步包含以下步驟：處理二維鏡預成型件的次表面，以實現彎曲鏡基板的預定邊緣外型，該處理包含切割、倒角、或拋光中之至少一者。
根據本揭示的態樣（38），提供態樣（25）至（37）中之任一者的方法，其中凹陷表面具有非球面形狀。
根據本揭示的態樣（39），提供了態樣（25）至（38）中之任一者的方法，其中凸起表面與凹陷表面包含對稱的倒角。
根據本揭示的態樣（40），提供態樣（25）至（39）中之任一者的方法，其中彎曲鏡基板具有約200mm至約400mm的長度以及約100mm至約250mm的寬度；約250mm至約350mm的長度以及約100mm至約200mm的寬度；約300mm至約350mm的長度以及約150mm至約200mm的寬度；或約290mm至約295mm的長度以及約130mm至約135mm的寬度。
根據本揭示的態樣（41），提供態樣（25）至（40）中之任一者的方法，其中彎曲鏡基板的凹陷表面上的輪廓峰谷（PV）形狀精度係小於100μm或小於50μm。
根據本揭示的態樣（42），提供態樣（25）至（41）中之任一者的方法，其中彎曲鏡基板的凹陷表面上的算術平均波紋度Wa在每10mm係小於1μm。
根據本揭示的態樣（43），提供態樣（25）至（42）中之任一者的方法，其中彎曲鏡基板的凹陷表面上的最大粗糙度深度Rmax 係小於30nm。
根據本揭示的態樣（44），提供態樣（25）至（43）中之任一者的方法，其中凸起表面的表面粗糙度Ra係小於30nm，而峰谷（PV）粗糙度係小於1μm。
根據本揭示的態樣（45），提供態樣（44）的方法，其中凸起表面的表面粗糙度Ra係小於20nm，而峰谷（PV）粗糙度係小於300nm。
根據本揭示的態樣（46），提供態樣（25）至（45）中之任一者的方法，其中彎曲支撐表面包含溝型真空孔洞。
根據本揭示的態樣（47），提供態樣（46）的方法，其中在將鏡預成型件設置於模製設備上時，溝型真空孔洞係在第二主表面的邊緣的2mm內。
根據本揭示的態樣（48），提供態樣（25）至（47）中之任一者的方法，其中在符合步驟之後，凸起表面包含沿著整個邊緣而距離凸起表面的邊緣2mm內的溝型真空孔洞壓印。
根據本揭示的態樣（49），提供態樣（48）的方法，其中溝型真空孔洞壓印的深度係小於1μm。
根據本揭示的態樣（50），提供態樣（48）至（49）中之任一者的方法，其中除了溝型真空孔洞壓印之外，凸起表面沒有任何其他真空孔洞壓印。
根據本揭示的態樣（51），提供態樣（25）至（50）中之任一者的方法，其中凹陷表面具有小於2nm或小於1nm的粗糙度Ra以及小於20nm、小於15nm、或小於12nm的峰谷（PV）粗糙度。
根據本揭示的態樣（52），提供了態樣（25）至（51）中之任一者的方法，其中鏡預成型件包含定義為第一主表面與第二主表面之間的距離的厚度，其中厚度係小於或等於約3.0mm，係為約0.5mm至約3.0mm，係為約0.5mm至約1.0mm，或者係為約1.0mm至約3.0mm。
根據本揭示的態樣（53），提供態樣（25）至（52）中之任一者的方法，其中符合步驟係在小於鏡預成型件的玻璃轉化溫度的溫度下進行。
根據本揭示的態樣（54），提供態樣（25）至（53）中之任一者的方法，其中在符合步驟期間或之後，鏡預成型件或彎曲鏡基板的溫度並未升高到高於鏡預成型件的玻璃轉化溫度。
根據本揭示的態樣（55），提供態樣（25）至（54）中之任一者的方法，其中玻璃或玻璃陶瓷材料包含鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽、或鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。
根據本揭示的態樣（56），提供態樣（25）至（55）中之任一者的方法，其中玻璃或玻璃陶瓷材料係為強化玻璃材料。
根據本揭示的態樣（57），提供態樣（56）的方法，其中玻璃或玻璃陶瓷材料係經化學強化。
根據本揭示的態樣（58），提供一種形成三維鏡的方法，該方法包含以下步驟：根據態樣（25）至（57）中之任一者的方法來形成三維鏡基板；以及將反射層設置於第一主表面上。
儘管已經描述本揭示的較佳實施例，但應理解，所描述的實施例僅為示例性，並賦予該領域具有通常知識者根據本文的閱讀而自然想到的等同、許多變化、及修改的全部範圍，而本揭示的範圍僅藉由所附申請專利範圍來定義。
100:HUD系統 102:圖片產生單元（PGU） 103:顯示器 104:平面鏡 106:彎曲鏡 108:擋風玻璃 110:儀表板 112:投影區域 208:組合器 210:儀表板 212:投影區域 300:鏡 308:反射表面 350:二維基板 352:路徑 354:3D鏡基板 356:廢玻璃 358:角 360:3D HUD鏡 362:倒角 363:第一主表面 364:倒角 365:第二主表面 400:玻璃片材 402:凸起側 404:凹陷側 406:邊緣表面 410:玻璃片材 412:粗略邊緣 414:晶片 416:邊緣 418:線性角切割 500:鏡預成型件 501:圓角 502:鏡預成型件 503:邊緣 504:第一主表面 506:第二主表面 508:次表面 510:第一倒角 512:第二倒角 600:3D鏡基板 602:第一主表面 603:第二主表面 604:次表面 700:模具 702:形成表面 704:溝型真空孔洞 706:殼體 S1:步驟 S2:步驟 S3:步驟 S4:步驟 S11:步驟 S12:步驟 S13:步驟
為了說明之目的，在圖式中圖示目前較佳的形式，但應理解，本文所揭示及討論的實施例並未限於所示之精確佈置及手段。
第1圖係為依據本揭示的一些實施例的車輛中的HUD系統的示意圖。
第2圖係為根據一些實施例的使用第1圖的HUD系統時的汽車駕駛者的視點的圖示。
第3圖係為根據一些實施例的使用具有組合器的HUD系統時的汽車駕駛者的視點的圖示。
第4圖係為根據一些實施例的用於HUD系統的非球面鏡的圖示。
第5圖圖示形成HUD鏡或鏡基板的習知方法的步驟。
第6圖係為切割HUD鏡基板的片材料的平面圖。
第7圖係為具有含有倒角的邊緣外型的經切割的HUD鏡基板的橫截面。
第8圖係為根據習知方法所形成的鏡基板的邊緣的照片。
第9A圖及第9B圖分別係為第8圖的鏡基板的凸起表面及凹陷表面的放大圖。
第10A圖至第10D圖係為根據習知方法所形成的鏡基板的粗糙邊緣的顯微鏡圖像。
第11圖圖示根據本揭示的實施例的形成HUD鏡或鏡基板的方法的步驟。
第12A圖及第12B圖係為根據本揭示的實施例的HUD鏡預成型件的平面圖。
第13圖係為第12B圖中的鏡預成型件的邊緣在線段13’-13’處的橫截面圖。
第14圖係為根據本揭示的實施例的方法所形成的HUD鏡基板的邊緣的顯微鏡圖像。
第15A圖至第15C圖係為根據本揭示的方法所形成的HUD鏡基板的邊緣的顯微鏡圖像。
第16圖係為根據本揭示的一些實施例的用於將二維基板形成為三維基板的真空式形成表面的平面圖。
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國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
300:鏡
308:反射表面

Claims (10)

  1. 一種抬頭顯示器(HUD)鏡基板，包含具有一凹陷形狀的一第一主表面、與該第一主表面相對並具有一凸起形狀的一第二主表面、及連接該第一與第二主表面的一次表面，其中該第一主表面包含3nm或更小的一第一表面粗糙度Ra以及小於30nm的一峰谷(PV)粗糙度，其中該鏡基板包含一玻璃或玻璃陶瓷材料，其中該次表面包含具有一倒角的一橫截面邊緣外型，其中該倒角係為一C形倒角或一R型倒角，其中當該倒角係為一C形倒角時，該倒角包含一長度，該長度為0.1mm或更大，其中當該倒角係為一R形倒角時，該倒角包含一長度，該長度為0.5mm或更大。
  2. 如請求項1所述的HUD鏡基板，其中在該鏡基板處於一彎曲狀態時，該鏡基板具有未受切割、未受成形、未受倒角、或未受拋光的一邊緣。
  3. 如請求項1所述的HUD鏡基板，其中在一平面圖中的該鏡基板包含圓角。
  4. 如請求項1至3中之任一者所述的HUD鏡基板，其中該第一主表面具有一非球面形狀。
  5. 如請求項1至3中之任一者所述的HUD鏡基板，其中該第二主表面與該第一主表面包含對稱的倒 角。
  6. 如請求項1至3中之任一者所述的HUD鏡基板，其中該鏡基板的該第一主表面上的一輪廓峰谷(PV)形狀精度係小於100μm。
  7. 如請求項6所述的HUD鏡基板，其中該鏡基板的該第一主表面上的一輪廓峰谷(PV)形狀精度係小於50μm。
  8. 如請求項1至3中之任一者所述的HUD鏡基板，其中該鏡基板的該第一主表面上的一算術平均波紋度Wa在每10mm係小於1μm。
  9. 如請求項1至3中之任一者所述的HUD鏡基板，其中該第二主表面的一表面粗糙度Ra係小於30nm，而一峰谷(PV)粗糙度係小於1μm。
  10. 如請求項1至3中之任一者所述的HUD鏡基板，其中該第二主表面包含距離該第二主表面的該邊緣2mm以內的一溝型真空孔洞壓印。
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