WO2021209201A1

WO2021209201A1 - Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung

Info

Publication number: WO2021209201A1
Application number: PCT/EP2021/056299
Authority: WO
Inventors: Jan Hagen; Pauline GIRARD
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2021-10-21
Also published as: CN113826040B; JP7486602B2; KR20220162779A; JP2023521474A; EP4135977A1; CN113826040A; US20240210607A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD), mindestens umfassend: - eine Verbundscheibe (10), umfassend eine Außenscheibe (1) und eine Innenscheibe (2), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, mit einem HUD-Bereich (B); - eine HUD-Reflexionsschicht, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren, auf der zur Zwischenschicht (3) hingewandten Oberfläche (II, III) der Außenscheibe (1) oder der Innenscheibe (2) oder innerhalb der Zwischenschicht (3); - einen HUD-Projektor (4), der auf den HUD-Bereich (B) gerichtet ist und der p-polarisierte Strahlung aussendet; und - eine hochbrechende Beschichtung (30) mit einem Brechungsindex von mindestens 1,7 auf der von der Zwischenschicht (3) abgewandten Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2). Die hochbrechende Beschichtung (30) ist als Sol-Gel-Beschichtung ausgebildet.

Description

Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD) mit p-polarisierter Strahlung

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 (von ihm 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 bestrahlen die Windschutzscheibe typischerweise mit einem Einstrahlwinkel von ungefähr 65°, was sich aus dem Einbauwinkel der Windschutzscheibe und der Positionierung des Projektors im Fahrzeug ergibt. Dieser Einstrahlwinkel liegt nahe dem Brewster- Winkel für einen Luft-Glas-Übergang (etwa 56,5° für Kalk-Natron-Glas). Gebräuchliche HUD-Projektoren senden s-polarisierte Strahlung aus, welche bei einem solchen Einstrahlwinkel wirksam von den Glasoberflächen reflektiert wird. 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 W02009/071135A 1 , EP1800855B1 oder EP1880243A2 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 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, insbesondere mit metallischen und/oder dielektrischen Schichten. HUD-Projektionsanordnungen dieser Art sind beispielsweise aus DE102014220189A1 , US2017242247A1, WO2019046157A1 ,

WO20 19179682A 1 und WO2019179683A1 bekannt.

Die Reflexion von p-polarisierter Strahlung wird an Glasoberflächen aber nur vollständig unterdrückt, wenn der Einstrahlwinkel exakt dem Brewsterwinkel entspricht. Da der typische Einstrahlwinkel von etwa 65° zwar nahe dem Brewsterwinkel liegt, aber doch signifikant von ihm abweicht, resultiert eine gewisse Restreflexion der Projektorstrahlung an den Glasoberflächen. Während die Reflexion an der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe infolge der Strahlungsreflexion an der Reflexionsbeschichtung abgeschwächt wird, kann insbesondere die Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe als zwar schwaches, aber dennoch störendes Geisterbild in Erscheinung treten. Zudem bezieht sich der Einstrahlwinkel von 65° lediglich auf einen Punkt der Windschutzscheibe. Da der HUD- Projektor aber einen größeren HUD-Bereich auf der Windschutzscheibe bestrahlt, können lokal auch größere Einstrahlwinkel von beispielsweise bis zu 68° oder sogar bis zu 72° auftreten. Da dort die Abweichung zum Brewsterwinkel noch ausgeprägter ist, tritt das Geisterbild noch intensitätsstärker auf. Zudem ist eine Tendenz der Automobilhersteller zu beobachten, die Windschutzscheiben flacher einzubauen. Hierdurch wird der Einstrahlwinkel größer und damit auch die Abweichung vom Brewsterwinkel.

WO20 19179682A 1 , WO2019179683A1 , WO2019206493A1 und US20190064516A1 offenbaren Windschutzscheiben für HUD-Projektionsanordnungen, welche auf der innenraumseitigen Oberfläche mit einer Antireflexionsbeschichtung versehen sind, um die Reflektivität der innenraumseitigen Oberfläche zu reduzieren.

EP0844507A1 offenbart eine weitere HUD-Projektionsanordnung, wobei eine Windschutzscheibe mit p-polarisierter Strahlung bestrahlt wird. Um den Brewsterwinkel an den Einstrahlwinkel anzupassen und dadurch eine Restreflexion an der Scheibenoberfläche zu vermeiden, ist auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe eine optisch hochbrechende Beschichtung aufgebracht („Brewster’s angle regulating film“). Die Beschichtung ist aus Titanoxid ausgebildet und auf die Scheibenoberfläche aufgesputtert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte HUD- Projektionsanordnung bereitzustellen, wobei das HUD-Bild durch Reflexion von p-polarisierter Strahlung an einer Reflexionsbeschichtung erzeugt wird und wobei störende Restreflexionen an den Glasoberflächen vermindert werden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Projektionsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Um zu erreichen, dass das Geisterbild, welches durch die geringfügige Reflexion der p- polarisierten Strahlung an den Glasoberflächen, insbesondere an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe hervorgerufen wird, weniger störend auffällt, ist es erforderlich, den Kontrast der erwünschten zur unerwünschten Reflexion zu erhöhen. Das Verhältnis der Reflexion an der Reflexionsbeschichtung zur Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche muss also zugunsten der ersteren Reflexion verschoben werden. Intuitiv scheint es hierfür naheliegend zu sein, eine Antireflexionsbeschichtung auf die innenraumseitige Oberfläche aufzubringen, um die Reflexion an dieser innenraumseitigen Oberfläche zu verringern. Stattdessen beruht die vorliegende Erfindung auf einer optisch hochbrechenden Beschichtung auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe, welche eigentlich dazu geeignet ist, die Gesamtreflexion zu steigern. Sie wird daher auch als reflexionssteigernde Beschichtung bezeichnet. Obwohl die Gesamtreflektivität der innenraumseitigen Oberfläche erhöht wird, tritt das Geisterbild bei p-polarisierter Strahlung gegenüber dem erwünschten Hauptbild weniger stark in Erscheinung. Das ist für den Fachmann zunächst unerwartet und überraschend.

Gemäß einer Erklärung der Erfinder beruht der Effekt auf der Steigerung des Brechungsindex der innenraumseitigen Oberfläche infolge der hochbrechenden Beschichtung. Dadurch wird der Brewsterwinkel ot_Brewster an der Grenzfläche erhöht, da dieser bekanntlich als a_Brewster = arctan ( ) bestimmt wird, wobei rii der Brechungsindex von Luft ist und PS der Brechungsindex des Materials, auf das die Strahlung trifft. Die hochbrechende Beschichtung mit dem hohen Brechungsindex führt zu einer Erhöhung des effektiven Brechungsindex der Glasoberfläche und damit zu einer Verschiebung des Brewsterwinkels zu größeren Werten im Vergleich zu einer unbeschichteten Glasoberfläche. Dadurch wird bei üblichen geometrischen Relationen von HUD-Projektionsanordnungen in Fahrzeugen die Differenz zwischen dem Einstrahlwinkel und dem Brewsterwinkel geringer, so dass die Reflexion der p-polarisierten Strahlung an der innenraumseitigen Oberfläche unterdrückt wird und das hierdurch erzeugte Geisterbild geschwächt wird. Das ist der große Vorteil der vorliegenden Erfindung.

Die erfindungsgemäße Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD) umfasst eine Verbundscheibe und einen HUD-Projektor. Wie bei HUDs üblich bestrahlt der Projektor einen Bereich der Verbundscheibe, wo die Strahlung in Richtung des Betrachters reflektiert wird, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird, welches der Betrachter von ihm aus gesehen hinter der Windschutzscheibe wahrnimmt. Der durch den Projektor bestrahlbare Bereich der Windschutzscheibe 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 Verbundscheibe ist bevorzugt eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Personen- oder Lastkraftwagens. HUDs, bei denen die Projektorstrahlung an einer Windschutzscheibe reflektiert wird, um ein für den Fahrer (Betrachter) wahrnehmbares Bild zu erzeugen, sind besonders gebräuchlich. Prinzipiell ist es aber auch denkbar, die HUD-Projektion an andere Scheiben, insbesondere Fahrzeugscheiben zu projizieren, beispielsweise an eine Seitenscheibe oder Heckscheibe. Durch das HUD einer Seitenscheibe können beispielsweise Personen oder andere Fahrzeuge markiert werden, mit denen eine Kollision droht, sofern deren Position durch Kameras oder andere Sensoren festgestellt wird. Ein HUD einer Heckscheibe kann bei Rückwärtsfahrt Informationen für den Fahrer liefern.

Die Verbundscheibe umfasst eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die Verbundscheibe ist dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet.

Die Verbundscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei dazwischen verlaufende Seitenkanten. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Im Falle einer Windschutzscheibe wird die Oberkante häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche auf und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante. Mit außenseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt und durch die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden.

Der Projektor (HUD-Projektor) ist auf den HUD-Bereich der Verbundscheibe gerichtet. Der Projektor ist innenraumseitig der Verbundscheibe angeordnet und bestrahlt die Verbundscheibe über die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe. Die Strahlung des Projektors ist zumindest teilweise p-polarisiert, wobei der Anteil p-polarisierter Strahlung bevorzugt mindestens 80% beträgt. Die Strahlung des Projektors ist vorzugsweise vollständig oder nahezu vollständig p-polarisiert (im Wesentlichen rein p-polarisiert). Der p-polarisierte Strahlungsanteil beträgt dabei 100% oder weicht nur unwesentlich davon ab. Die Angabe der Polarisationsrichtung bezieht sich dabei auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Verbundscheibe. 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 Verbundscheibe im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs aufgespannt.

Die vom Projektor ausgesendete p-polarisierte Strahlung bestrahlt beim Betrieb des HUDs den HUD-Bereich zur Erzeugung der HUD-Projektion. Die Strahlung des Projektors liegt im sichtbaren Spektralbereich des elektromagnetischen Spektrums - typische HUD-Projektoren arbeiten mit den Wellenlängen 473 nm, 550 nm und 630 nm (RGB). Da der für HUD- Projektionsanordnungen typische Einfallswinkel dem Brewsterwinkel für einen Luft-Glas- Übergang (56,5° bis 56,6°, Kalk-Natron-Glas, P₂=1 ,51-1 ,52) relativ nahekommt, wird p- polarisierte Strahlung von den Scheibenoberflächen kaum reflektiert. Geisterbilder durch Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe und der außenseitigen Oberfläche der Außenschiebe treten daher nur mit geringer Intensität auf. Neben der Vermeidung der Geisterbilder hat die Verwendung p-polarisierter Strahlung auch den Vorteil, dass das HUD-Bild für Träger von polarisationsselektiven Sonnenbrillen erkennbar ist, welche typischerweise nur p-polarisierte Strahlung passieren lassen und s-polarisierte Strahlung blocken.

Der Einfallswinkel der Projektorstrahlung ist der Winkel zwischen dem Einfallsvektor der Projektorstrahlung und der innenraumseitigen Flächennormale (also die Flächennormale auf die innenraumseitige externe Oberfläche der Verbundscheibe). Der Einfallswinkel der Projektorstrahlung auf die Verbundscheibe wird bei typischen HUD-Anordnungen mit 65° approximiert. Dieser Wert ergibt sich insbesondere aus dem Einbauwinkel typischer Windschutzscheiben (65°) von Personenkraftwägen und der Tatsache, dass der Projektor die Scheibe genau von unten bestrahlt, die Projektorstrahlung also im Wesentlichen vertikal ausgesandt wird. Zur Ermittlung des Einfallswinkels wird üblicherweise das geometrische Zentrum des HUD-Bereichs herangezogen. Da aber nicht ein einzelner Punkt, sondern eine Fläche (nämlich der HUD-Bereich) bestrahlt werden und zudem die Projektorstrahlung in gewissen Grenzen eingestellt werden kann (über Projektionselemente wie Linsen und Spiegeln), damit das HUD-Bild von Betrachtern unterschiedlicher Körpergröße wahrnehmbar ist, tritt in der Realität eine Verteilung von Einfallswinkeln im HUD-Bereich auf. Diese Verteilung von Einfallswinkeln muss bei der Konzeption der Projektionsanordnung zugrunde gelegt werden. Die auftretenden Einfallswinkel betragen typischerweise von 58° bis 72°, bevorzugt von 62° bis 68°. Die Werte beziehen sich auf den gesamten HUD-Bereich, so dass an keiner Stelle des HUD-Bereichs ein Einfallswinkel außerhalb der genannten Bereiche auftritt.

Das Verhältnis des Reflexionsgrads R20 gegenüber p-polarisierter Strahlung der Reflexionsbeschichtung zum Reflexionsgrad Rvi gegenüber p-polarisierter Strahlung der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe mit der reflexionssteigernden Beschichtung

(ausgedrückt als Reflexionsquotient ²⁰/R_iv’ R20 geteilt durch Rvi) beträgt bevorzugt mindestens 50 : 1, besonders bevorzugt mindestens 100 : 1, und zwar bei allen im HUD- Bereich auftretenden Einfallswinkeln. Der Reflexionsgrad beschreibt den Anteil der insgesamt eingestrahlten p-polarisierten 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 Angaben zum Reflexionsgrad beziehen sich auf eine Reflexionsmessung mit einer Lichtquelle der Lichtart A, die im Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm gleichmäßig abstrahlt mit einer normierten Strahlungsintensität von 100%.

Um trotz der geringen Reflexion an den Glasoberflächen ein HUD-Bild zu erzeugen, ist die erfindungsgemäße Verbundscheibe mit einer Reflexionsschicht ausgestattet. Die Reflexionsschicht ist dafür vorgesehen, die Strahlung des Projektors zu reflektieren. Dazu ist die Reflexionsschicht insbesondere geeignet, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren. Dadurch wird aus der Projektorstrahlung ein virtuelles Bild erzeugt, welches der Betrachter (insbesondere der Fahrer des Fahrzeugs) von ihm aus gesehen hinter der Verbundscheibe wahrnehmen kann. Die Reflexionsschicht ist erfindungsgemäß im Innern der Verbundscheibe angeordnet. Sie kann als Reflexionsbeschichtung auf der zur Zwischenschicht hingewandten, innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder auf der zur Zwischenschicht hingewandten, außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet sein. Alternativ kann die Reflexionsschicht innerhalb der Zwischenschicht angeordnet sein, beispielsweise als Reflexionsbeschichtung aufgebracht auf einer Trägerfolie, die zwischen zwei Verbindefolien angeordnet ist, oder als beschichtungsfreie reflektierende Polymerfolie. Typische Trägerfolien sind aus PET ausgebildet und weisen eine Dicke von beispielsweise 50 pm auf.

Die Reflexionsschicht ist transparent, was im Sinne der Erfindung bedeutet, dass sie eine mittlere Transmission im sichtbaren Spektra Ibereich von mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 % aufweist und dadurch die Durchsicht durch die Verbundscheibe nicht wesentlich einschränkt. Grundsätzlich ist es ausreichend, wenn der HUD-Bereich der Verbundscheibe mit der Reflexionsschicht versehen ist. Es können aber auch weitere Bereiche mit der Reflexionsschicht versehen sein und die Verbundscheibe kann im wesentlichen vollflächig mit der Reflexionsschicht versehen sein, was herstellungsbedingt bevorzugt sein kann, insbesondere wenn die Reflexionsschicht als Reflexionsbeschichtung ausgebildet ist. In einer Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens 80% der Scheibenoberfläche mit der Reflexionsbeschichtung versehen. Insbesondere ist die Reflexionsbeschichtung vollflächig auf die Scheibenoberfläche aufgebracht mit Ausnahme eines umlaufenden Randbereichs und optional lokaler Bereich, die als Kommunikations-, Sensor- oder Kamerafenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Windschutzscheibe gewährleisten sollen und daher nicht mit der Reflexionsbeschichtung versehen sind. Der umlaufende unbeschichtete Randbereich weist beispielsweise eine Breite von bis zu 20 cm auf. Er verhindert den direkten Kontakt der Reflexionsbeschichtung zur umgebenden Atmosphäre, so dass die Reflexionsbeschichtung im Innern der Verbundscheibe vor Korrosion und Beschädigung geschützt ist.

Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Reflexionsschichten beschränkt, solange die Reflexionsschicht zur Reflexion der Projektorstrahlung geeignet ist. Damit ein intensitätsstarkes HUD-Bild erzeugt wird, sollte die Reflexionsschicht einen hohen Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung aufweisen, insbesondere 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)). Die mit der Reflexionsschicht versehene Verbundscheibe weist bevorzugt im Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm einen gemittelten Reflexionsgrad gegenüber p- polarisierter Strahlung von mindestens 15% auf, besonders bevorzugt von mindestens 20%. Damit wird ein hinreichend intensitätsstarkes Projektionsbild erzeugt. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Reflexionsgrad im gesamten Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 % beträgt, so dass der Reflexionsgrad im angegeben Spektra Ibereich an keiner Stelle unter den angegebenen Werten liegt. Die Angaben beziehen sich auf den Reflexionsgrad gemessen mit einem Einfallswinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen, gemessen mit einer Lichtquelle, die im betrachteten Spektra Ibereich gleichmäßig abstrahlt mit einer normierten Strahlungsintensität von 100%.

Um eine möglichst farbneutrale Darstellung des Projektorbildes zu erreichen, sollte das Reflexionsspektrum gegenüber p-polarisierter Strahlung möglichst glatt sein und keine ausgeprägten lokalen Minima und Maxima ausweisen. In einer diesbezüglich bevorzugten Ausgestaltung sollte im Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm 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 höchstens 3 % betragen, besonders bevorzugt höchstens 2 %. Die abgegebene Differenz ist als absolute Abweichung des Reflexionsgrades (angegeben in %) zu verstehen, nicht als prozentuale Abweichung relativ zum Mittelwert. Als Maß für die Glätte des Reflexionsspektrums kann alternativ die Standardabweichung im Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm herangezogen werden. Sie beträgt bevorzugt kleiner 1%, besonders bevorzugt kleiner 0,9 %, ganz besonders bevorzugt kleiner 0,8 %.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Reflexionsschicht eine Reflexionsbeschichtung. Die Reflexionsbeschichtung ist bevorzugt ein Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Die oben genannten gewünschten Reflexionscharakteristika werden insbesondere durch die Wahl der Materialien und Dicken der Einzelschichten erreicht. Die Reflexionsbeschichtung kann so geeignet eingestellt werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Reflexionsbeschichtung mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht auf, welche primär für die reflektierende Wirkung sorgt. Die elektrisch leitfähige Schicht kann eine metallhaltige Schicht sein oder auch eine Schicht auf Basis eines transparenten leitfähigen Oxids (TCO, transparent conductive oxide). Die metallhaltige Schicht kann beispielsweise auf Basis von Silber, Gold, Aluminium oder Kupfer ausgebildet sein. Ein gebräuchliches TCO ist insbesondere Indiumzinnoxid (ITO, indium tin oxide).

Oberhalb und unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht sind typischerweise dielektrische Schichten oder Schichtenfolgen angeordnet. Umfasst die Reflexionsbeschichtung mehrere leitfähige Schichten, so ist bevorzugt jede leitfähige Schicht jeweils zwischen zwei typischerweise dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen angeordnet, so dass zwischen benachbarten leifähigen Schichten jeweils eine dielektrische Schicht oder Schichtenfolgen angeordnet ist. Die Beschichtung ist also ein Dünnschicht-Stapel mit n elektrisch leitfähigen Schichten und ( n+1 ) dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen, wobei n eine natürliche Zahl ist und wobei auf eine untere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge jeweils im Wechsel eine leitfähige Schicht und eine dielektrische Schicht oder Schichtenfolge folgt. Solche Beschichtungen sind als Sonnenschutzbeschichtungen und heizbare Beschichtungen bekannt. Durch die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht weist die Reflexionsbeschichtung IR-reflektierende Eigenschaften auf, so dass sie als Sonnenschutzbeschichtung fungiert, welche die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums durch Reflexion der Wärmestrahlung verringert. Die Reflexionsbeschichtung kann auch als Heizbeschichtung verwendet werden, wenn sie elektrisch kontaktiert wird, so dass ein Strom durch sie fließt, welcher die Reflexionsbeschichtung erwärmt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Reflexionsbeschichtung mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber (Ag) auf. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die Silberschicht kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Paladium, Gold, Kupfer oder Aluminium. Die Dicke der Silberschicht beträgt üblicherweise von 5 nm bis 20 nm.

Gebräuchliche dielektrische Schichten eines solchen Dünnschichtstapels sind beispielsweise: Entspiegelungsschichten, welche die Reflexion von sichtbarem Licht senken und somit die Transparenz der beschichteten Scheibe erhöhen, beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitriden wie Siliziumzirkoniumnitrid, Titanoxid, Aluminiumnitrid oder Zinnoxid, mit Schichtdicken von beispielsweise 10 nm bis 100 nm;

- Anpassungsschichten, welche die Kristallinität der elektrisch leitfähigen Schicht verbessern, beispielsweise auf Basis von Zinkoxid (ZnO), mit Schichtdicken von beispielsweise 3 nm bis 20 nm;

Glättungsschichten, welche die Oberflächenstruktur für die darüberliegenden Schichten verbessern, beispielsweise auf Basis eines nichtkristallinen Oxids von Zinn, Silizium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Zink, Gallium und/oder Indium, insbesondere auf Basis von Zinn-Zink-Mischoxid (ZnSnO), mit Schichtdicken von beispielsweise 3 nm bis 20 nm.

Durch die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht weist eine solche Beschichtung reflektierende Eigenschaften im sichtbaren Spektralbereich auf, die in gewissem Maße immer auf gegenüber p-polarisierter Strahlung auftreten. Durch eine geeignete Wahl der Schichtdicken, insbesondere der dielektrischen Schichtenfolge, kann die Reflexion gegenüber p-polarisierter Strahlung gezielt optimiert werden.

Die Reflexionsbeschichtung kann neben den elektrisch leitfähigen Schichten und dielektrischen Schichten auch Blockerschichten umfassen, welche die leitfähigen Schichten vor Degeneration schützen. Blockerschichten sind typischerweise sehr dünne metallhaltige Schichten auf Basis von Niob, Titan, Nickel, Chrom und/oder Legierungen mit Schichtdicken von beispielsweise 0,1 nm bis 2 nm.

Die Reflexionsbeschichtung muss aber nicht zwingend elektrisch leitfähige Schichten umfassen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der gesamte Dünnschichtstapel aus dielektrischen Schichten ausgebildet. Die Schichtenfolge umfasst alternierend Schichten mit hohem Brechungsindex und niedrigem Brechungsindex. Durch geeignete Wahl der Materialien und Schichtdicken kann das Reflexionsverhalten einer solchen Schichtenfolge infolge von Interferenzeffekten gezielt eingestellt werden. So ist es möglich, eine Reflexionsbeschichtung zu realisieren mit effektiver Reflexion gegenüber p-polarisierter Strahlung im sichtbaren Spektralbereich. Die Schichten mit hohem Brechungsindex (optisch hochbrechende Schichten) weisen bevorzugt einen Brechungsindex von größer 1 ,8 auf. Die Schichten mit niedrigem Brechungsindex (optisch niedrigbrechende Schichten) weisen bevorzugt einen Brechungsindex von kleiner 1 ,8 auf. Die oberste und die unterste Schicht des Dünnschichtstapels sind bevorzugt optisch hochbrechende Schichten. Die optisch hochbrechenden Schichten sind bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium-Zirkonium-Nitrid oder Titanoxid ausgebildet, besonders bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid. Die optisch niedrigbrechenden Schichten sind bevorzugt auf Basis von Siliziumoxid ausgebildet. Die Gesamtzahl hoch- und niedrigbrechender Schichten beträgt bevorzugt von 3 bis 15, insbesondere von 8 bis 15. Damit ist eine geeignete Gestaltung der Reflexionseigenschaften möglich, ohne den Schichtaufbau zu komplex zu gestalten. Die Schichtdicken der dielektrischen Schichten sollten bevorzugt von 30 nm bis 500 nm betragen, besonders bevorzugt von 50 nm bis 300 nm.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Reflexionsschicht als Polymerfolie ausgebildet, welche keine reflektierende Beschichtung, sondern intrinsisch reflektierende Eigenschaften aufweist. Da Polymerfolie umfasst dazu bevorzugt eine Mehrzahl polymerer Lagen (Schichten) mit unterschiedlichem Brechungsindex, wobei Lagen mit höherem und niedrigerem Brechungsindex alternierend angeordnet sind. Auch in diesem Fall beruht die Reflexionswirkung insbesondere auf Interferenzeffekten, welche durch die alternierenden hoch- und niedrigbrechenden polymeren Lagen hervorgerufen werden.

Die Verbundscheibe ist erfindungsgemäß mit einer optisch hochbrechenden Beschichtung versehen, welche auf der von der Zwischenschicht abgewandten, innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist. Die hochbrechende Beschichtung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung auch als reflexionssteigernde Beschichtung bezeichnet, da sie typischerweise die Gesamtreflektivität der beschichteten Oberfläche erhöht. Die reflexionssteigernde Beschichtung weist erfindungsgemäß einen Brechungsindex von mindestens 1,7 auf, worauf die reflexionssteigernde Wirkung beruht. Die reflexionssteigernde Beschichtung bewirkt überraschend keine Verstärkung des HUD-Geisterbildes von der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe, sondern dessen Schwächung, so dass die gewünschte Reflexion der Reflexionsbeschichtung kontraststärker in Erscheinung tritt. Der Begriff „reflexionssteigernde Beschichtung“ ist nicht so zu verstehen, dass die reflexionssteigernde Wirkung auf p-polarisierte Strahlung bezogen ist. Die reflexionssteigende Beschichtung ist nicht dafür vorgesehen, die Reflexion gegenüber der p-polarisierten Strahlung des Projektors unter den betrachteten Einfallswinkeln zu erhöhen. Stattdessen bewirkt die reflexionssteigende Beschichtung aufgrund ihres hohen Brechungsindex eine Steigerung der gesamten Reflexion im sichtbaren Spektralbereich, insbesondere unter Einfallswinkeln, welche deutlich vom Brewsterwinkel abweichen. Zur klareren begrifflichen Unterscheidung kann die Reflexionsbeschichtung auch als „HUD-Reflexionsbeschichtung“ und die reflexionssteigende Beschichtung als „gesamtreflexionssteigernde Beschichtung“ bezeichnet werden.

Der Brechungsindex der reflexionssteigernden Beschichtung beträgt bevorzugt mindestens 1 ,8, besonders bevorzugt mindestens 1 ,9, ganz besonders bevorzugt mindestens 2,0. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Der Brechungsindex beträgt bevorzugt höchstens 2,5 - eine weitere Erhöhung des Brechungsindex würde keine weitere Verbesserung hinsichtlich der p-polarisierten Strahlung bringen, aber die Gesamtreflektivität steigern.

Brechungsindizes sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich bezogen auf eine Wellenlänge von 550 nm angegeben. Die Angabe von Schichtdicken oder Dicken beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf die geometrische Dicke einer Schicht.

Die reflexionssteigernde Beschichtung ist bevorzugt aus einer einzelnen Schicht ausgebildet und weist keine weiteren Schichten unterhalb oder oberhalb dieser Schicht auf. Eine einzelne Schicht ist ausreichend, um den erfindungsgemäßen Effekt zu erzielen, und technisch einfacher als das Aufbringen eines Schichtenstapels. Grundsätzlich kann die reflexionssteigernde Beschichtung aber auch mehrere Einzelschichten umfassen, was zur Optimierung bestimmter Parameter im Einzelfall gewünscht sein kann.

Geeignete Materialien für die reflexionssteigernde Beschichtung sind Siliziumnitrid (S13N4), ein Silizium-Metall-Mischnitrid (beispielsweise Siliziumzirkoniumnitrid (SiZrN), Silizium- Aluminium-Mischnitrid, Silizium-Hafnium-Mischnitrid oder Silizium-Titan-Mischnitrid), Aluminiumnitrid, Zinnoxid, Manganoxid, Wolframoxid, Nioboxid, Wsmutoxid, Titanoxid, Zinn- Zink-Mischoxid und Zirkoniumoxid. Darüber hinaus können auch Übergangsmetalloxide (wie Scandiumoxid, Yttriumoxid, Tantaloxid) oder Lanthanoidoxide (wie Lanthanoxid oder Ceroxid) eingesetzt werden. Die reflexionssteigernde Beschichtung enthält bevorzugt eines oder mehrere dieser Materialien oder ist auf deren Basis ausgebildet. Die reflexionssteigernde Beschichtung muss keine besonders große Dicke aufweisen, um ihre Funktion zu erfüllen. Hinsichtlich der optischen Eigenschaften, insbesondere der Lichttransmission, und hinsichtlich der Produktionskosten ist es vorteilhaft, wenn die reflexionssteigernde Beschichtung möglichst dünn ausgebildet ist. Zur Optimierung der Gesamtästhetik der Verbundscheibe können aber auch höhere Schichtdicken gewünscht sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Dicke der reflexionssteigernden Beschichtung höchstens 100 nm, bevorzugt höchstens 50 nm, besonders bevorzugt höchstens 30 nm, ganz besonders bevorzugt höchstens 10 nm. Die Mindestdicke der reflexionssteigernden Beschichtung beträgt bevorzugt 5 nm.

Grundsätzlich kann eine solche reflexionssteigernde Beschichtung durch physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung aufgebracht werden, also eine PVD- oder CVD- Beschichtung (PVD: physical vapour deposition, CVD: Chemical vapour deposition) sein. Solche Beschichtungen lassen sich mit besonders hoher optischer Qualität und mit besonders geringer Dicke erzeugen. Die Dicke der PVD- oder CVD-Beschichtung beträgt beispielsweise höchstens 30 nm oder höchstens 15 nm oder höchstens 10 nm. Geeignete Materialien sind insbesondere Siliziumnitrid, ein Silizium-Metall-Mischnitrid (beispielsweise Siliziumzirkoniumnitrid, Silizium-Aluminium-Mischnitrid, Silizium-Hafnium-Mischnitrid oder Silizium-Titan-Mischnitrid), Aluminiumnitrid, Zinnoxid, Manganoxid, Wolframoxid, Nioboxid, Wismutoxid, Titanoxid, Zirkoniumoxid, Zirkoniumnitrid oder Zinn-Zink-Mischoxid. Eine PVD- Beschichtung kann eine durch Kathodenzerstäubung aufgebrachte („aufgesputterte“) Beschichtung, insbesondere eine durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung aufgebrachte („magnetron-aufgesputterte“) Beschichtung sein.

Erfindungsgemäß ist die reflexionssteigernde Beschichtung dagegen eine Sol-Gel- Beschichtung. Vorteile des Sol-Gel-Verfahrens als nasschemisches Verfahren ist eine hohe Flexibilität, die es beispielsweise auf einfache Weise erlaubt, nur Teile der Scheibenoberfläche mit der Beschichtung zu versehen, und geringe Kosten im Vergleich zu Gasphasenabscheidungen wie der Kathodenzerstäubung. Sol-Gel-Beschichtungen lassen sich jedoch typischerweise nicht ganz so dünn aufbringen wie gesputterte Beschichtungen. Die Dicke der Sol-Gel-Beschichtung beträgt bevorzugt höchstens 100 nm, besonders bevorzugt höchstens 50 nm, ganz besonders bevorzugt höchstens 30 nm. Die Sol-Gel- Beschichtung enthält bevorzugt Titanoxid oder Zirkoniumoxid, um den erfindungsgemäßen Brechungsindex zu erreichen. Beim Sol-Gel-Verfahren wird zunächst ein Sol, welches die Präkursoren der Beschichtung enthält bereitgestellt und gereift. Die Reifung kann eine Hydrolyse der Präkursoren beinhalten und/oder eine (partielle) Reaktion zwischen den Präkursoren. Die Präkursoren liegen üblicherweise in einem Lösungsmittel vor, bevorzugt Wasser, Alkohol (insbesondere Ethanol) oder ein Wasser-Alkohol-Gemisch.

In einer Ausgestaltung wird die Sol-Gelbeschichtung auf Basis von Titanoxid oder Zirkoniumoxid ausgebildet. Dabei enthält das Sol Titanoxid- oder Zirkoniumoxid- Präkursoren.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Sol-Gelbeschichtung auf Basis von Siliziumoxid mit brechungsindexsteigernden Zusätzen ausgebildet. Das Sol enthält dabei bevorzugt Siliziumoxid-Präkursoren in einem Lösungsmittel. Die Präkursoren sind bevorzugt Silane, insbesondere Tetraethoxy-Silane oder Methyltriethoxysilan (MTEOS). Alternativ können aber auch Silikate als Präkursoren eingesetzt werden, insbesondere Natrium-, Lithium- oder Kaliumsilikate, beispielsweise Tetramethylorthosilikat, Tetraethylorthosilikat (TEOS), Tetraisopropylorthosilikat, oder Organosilane der allgemeinen Form R² _nSi(OR¹)_4-n. Dabei ist bevorzugt R¹ eine Alkylgruppe, R² eine Alkyl-, Epoxy-, Acrylat-, Methacrylat-, Amin-, Phenyl oder Vinylgruppe, und n eine ganze Zahl von 0 bis 2. Es können auch Silizium-halogenide oder -alkoxide eingesetzt werden. Die Siliziumoxid-Präkursoren führen zu einer Sol-Gel- Beschichtung aus Siliziumoxid. Um den Brechungsindex der Beschichtung auf den erfindungsgemäßen Wert zu erhöhen, werden dem Sol brechungsindexsteigernde Zusätze hinzugefügt, bevorzugt Titanoxid und/oder Zirkoniumoxid, oder deren Präkursoren. In der fertiggestellten Beschichtung liegen die brechungsindexsteigernde Zusätze in einer Siliziumoxid-Matrix vor. Das Molverhältnis von Siliziumoxid zu brechungsindexsteigernden Zusätzen kann in Abhängigkeit vom gewünschten Brechungsindex frei gewählt werden und beträgt beispielsweise um 1:1.

Das Sol wird auf die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht, insbesondere durch nasschemische Verfahren, beispielsweise durch Tauchbeschichtung (cf/p coating ), Schleuderbeschichtung ( spin coating ), Flutbeschichtung ( flow coating ), durch Aufträgen mittels Rollen oder Pinseln oder durch Sprühbeschichtung ( spray coating), oder durch Druckverfahren, beispielsweise durch Tampondruck ( pad printing) oder Siebdruck (screen printing). Im Anschluss kann eine Trocknung erfolgen, wobei Lösungsmittel verdampft wird. Diese Trocknung kann bei Umgebungstemperatur oder durch gesonderte Beheizung erfolgen (beispielsweise mit einer Temperatur bis zu 120 °C). Vor dem Aufbringen der Beschichtung auf das Substrat wird die Oberfläche typischerweise gereinigt durch an sich bekannte Verfahren.

Anschließend wird das Sol kondensiert. Die Kondensation kann eine Temperaturbehandlung umfassen, die als separate Temperaturbehandlung bei beispielsweise bis zu 500°C durchgeführt werden kann oder im Rahmen eines Glasbiegeprozesses, typischerweise bei Temperaturen von 600 °C bis 700°C. Weisen die Präkursoren UV-vernetzbare funktionelle Gruppen auf (beispielsweise Methacrylat-, Vinyl- oder Acrylatgruppe), so kann die Kondensation eine UV-Behandlung umfassen. Die Kondensation kann alternativ bei geeigneten Präkursoren (beispielsweise Silikate) eine IR-Behandlung umfassen. Optional kann Lösungsmittel verdampft werden, beispielsweise bei einer Temperatur von bis zu 120 °C.

Wenn gewünscht kann die Porosität durch Zugabe geeigneter Porenformer zum Sol eingestellt werden. Durch die Porosität kann insbesondere der Brechungsindex gezielt eingestellt werden. Als Porenformer können beispielsweise Polymer-Nanopartikel eingesetzt werden, bevorzugt PMMA-Nanopartikel (Polymethylmethacrylat), alternativ aber auch Nanopartikel aus Polycarbonaten, Polyestern oder Polystyrolen, oder Copolymeren aus Methyl(meth)acrylaten und (Meth)acrylsäure. Anstatt Polymer-Nanopartikeln können auch Nanotropfen eines Öls in Form einer Nanoemulsion verwendet werden, oder Tenside oder Core-Shell-Partikel. Natürlich ist es auch denkbar, verschiedene Porenformer einzusetzen. Die Porenformer können nach der Kondensation des Sols optional entfernt werden, beispielsweise durch eine Hitzebehandlung, welche zur Zersetzung der Porenformer führt, oder durch Herauslösen mit einem Lösungsmittel. Organische Porenformer werden bei einer Hitzebehandlung insbesondere verkohlt (karbonisiert). Eine Porosität kann auch erzeugt werden, indem Sol-Gel-Nanopartikel abgeschieden werden.

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 ist, 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. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein (auch wenn zum besseren Verständnis eine stöchiometrische Summenformal angegeben ist). Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor.

Um die vorteilhafte Wirkung auf die HUD-Projektion zu erreichen, muss die reflexionssteigernde Beschichtung zumindest im HUD-Bereich auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet sein. Die Beschichtung kann auch vollflächig auf der gesamten innenraumseitigen Oberfläche angeordnet sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die reflexionssteigernde Beschichtung nicht vollflächig auf der gesamten innenraumseitigen Oberfläche aufgebracht, sondern nur auf einem Teilbereich der innenraumseitigen Oberfläche, der beispielsweise höchstens 5 % der Gesamtoberfläche entspricht, bevorzugt höchstens 50%. Dieser Teilbereich enthält den gesamten HUD-Bereich, und kann optional weitere, an den HUD-Bereich angrenzende Bereiche. So kann beispielsweise lediglich ein unterer, an der Unterkante angrenzender Teilbereich der Verbundscheibe, insbesondere die untere Hälfte der Verbundscheibe, vollständig oder teilweise mit der reflexionssteigernden Beschichtung versehen sein. Durch die nicht vollflächige Anordnung der reflexionssteigernden Beschichtung kann zum einen Material eingespart werden. Zum anderen können andere funktionelle Bereiche der Verbundscheibe, beispielsweise ein Kamera- oder Sensorbereich, welcher typischerweise in der Nähe der Oberkante angeordnet ist, von der Beschichtung frei bleiben und damit nicht beeinträchtigt werden.

Eine nicht-vollflächige Beschichtung kann im Falle einer Gasphasenabscheidung (beispielsweise Kathodenzerstäubung) durch Maskierungsverfahren erreicht werden oder durch eine nachträglich teilweise Entfernung der Beschichtung (beispielsweise durch Laserstrahlung oder mechanisch-abrasiv). Im Falle der erfindungsgemäßen Sol-Gel- Beschichtung ist die nicht-vollflächige Beschichtung noch einfacher zu erreichen, indem das Sol nur auf den gewünschten Bereich aufgetragen wird, beispielsweise durch Tampondruck ( pad printing), Siebdruck ( screen printing), partielles Aufträgen mittels Rollen oder Pinseln oder durch Sprühbeschichtung (spray coating), oder ebenfalls durch Maskierungstechniken

Der Brechungsindex der reflexionssteigernden Beschichtung kann einen Gradienten aufweisen. Dabei nimmt der Brechungsindex bevorzugt in der Richtung von der Unterkante zur Oberkante der Verbundscheibe („von unten nach oben“) ab. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, den Brechungsindex lokal an den Einfallswinkel der HUD-Strahlung anzupassen, welcher typischerweise ebenfalls von unten nach oben abnimmt. Ein solcher Gradient des Brechungsindex kann beispielsweise im erfindungsgemäßen Sol-Gel-Verfahren erzeugt werden. Dabei kann das Sol beispielsweise mittels Dekantation mit einem Gradienten der Präkursoren-Konzentration versehen werden und entsprechend auf die Scheibenoberfläche aufgebracht werden. Alternativ können beispielsweise zwei oder mehr Sole mit unterschiedlicher Präkursoren-Konzentration benachbart und in Kontakt zueinander aufgebracht werden, wobei sich durch Diffusion über die Grenzfläche ein Konzentrationsgradient ausbildet, bevor das Sol kondensiert wird. Alternativ sind Methoden auf Basis sogenannter „self-stratifying“-Systeme bekannt, um Gradienten auszubilden.

Die reflexionssteigernde Beschichtung kann auch einen Gradienten hinsichtlich ihrer Dicke aufweisen. So kann die Dicke der reflexionssteigernden Beschichtung beispielsweise in einer Richtung von der Unterkante zur Oberkante („von unten nach oben“) oder umgekehrt („von oben nach unten“) steigen. Ein Gradient der Dicke kann beispielsweise mittels das erfindungsgemäße Sol-Gel-Verfahren erzeugt werden, wobei das Sol im Siebdruck durch ein entsprechend ausgelegtes Gewebe auf die Scheibenoberfläche aufgedruckt wird. Auch durch Kathodenzerstäubung mit geeigneten Masken ist ein Gradient der Dicke realisierbar.

Die erfindungsgemäße Anordnung der reflexionssteigernden Beschichtung auf der innenraumseitigen Oberfläche bewirkt eine deutliche Schwächung des unerwünschten Geisterbilds. Grundsätzlich findet auch an der außenseitigen Oberfläche eine gewisse Reflexion der Projektorstrahlung statt, welche ebenfalls zu einem Geisterbild führt. Da der Strahlungsintensität vor dieser Reflexion aber bereits durch die Reflexion an der Reflexionsbeschichtung reduziert ist, tritt dieses Geisterbild weniger stark in Erscheinung und die Reflexion an der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe ist weniger kritisch. Um die relative Intensität dieses Geisterbilds im Vergleich zum Hauptbild weiter zu reduzieren, ist die Verbundscheibe in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mit einer weiteren reflexionssteigernden Beschichtung (hochbrechenden Beschichtung) auf der außenseitigen, von der Zwischenschicht abgewandten Oberfläche der Außenscheibe ausgestattet. Die Verbundscheibe weist dann zwei reflexionssteigernde Beschichtungen auf, deren konkrete Ausgestaltung unabhängig voneinander gewählt werden kann. Die weitere reflexionssteigernde Beschichtung kann ebenfalls eine Sol-Gel-Beschichtung sein oder eine PVD- oder CVD-Beschichtung.

Die Reflexion der Projektorstrahlung erfolgt hauptsächlich an der Reflexionsbeschichtung. Die Restreflexe, die von den externen Scheibenoberflächen ausgehen, werden durch die reflexionssteigernde Beschichtung weiter reduziert. Daher ist es nicht nötig, die externen Scheibenoberflächen in einem Winkel zueinander anzuordnen, um Geisterbilder zu vermeiden. Die externen Oberflächen der Verbundscheibe (das heißt die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe) 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 Verbundscheibe, ebenso wie die Innenscheibe und die Außenscheibe. Eine keilartige Zwischenschicht würde dagegen im vertikalen Verlauf zwischen Unterkante und Oberkante der Verbundscheibe 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 Verbundscheibe günstiger gestaltet.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe 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 und der Innenscheibe 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, die Innenscheibe und die thermoplastische Zwischenschicht können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch Windschutzscheibe (samt Reflexionsbeschichtung) beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung größer 70% (Lichtart A). 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 und die Innenscheiben 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.

Die Verbundscheibe 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 m liegen. Die Verbundscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn es 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 (Verbindefolie) ausgebildet. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm.

Die Verbundscheibe wird kann hergestellt werden durch an sich bekannte Verfahren. Die Außenscheibe und die Innenscheibe werden über die Zwischenschicht miteinander laminiert, beispielsweise durch Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung von Außenscheibe und Innenscheibe erfolgt dabei üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck.

Falls die Reflexionsschicht als Reflexionsbeschichtung ausgebildet ist, so wird die Reflexionsbeschichtung bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) vor der Lamination auf eine Scheibenoberfläche aufgebracht, besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“), ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetronsputtern“). Statt die Reflexionsbeschichtung auf eine Scheibenoberfläche aufzubringen, kann sie grundsätzlich auch auf einer Trägerfolie bereitgestellt werden, die in der Zwischenschicht angeordnet wird, insbesondere zwischen zwei Verbindefolien. Übliche Trägerfolien sind beispielsweise aus Polyethylenterephthalat (PET) ausgebildet und weisen eine Dicke von 10 pm bis 100 pm auf, beispielsweise 50 pm.

Die reflexionssteigernde Beschichtung wird, wie vorstehend bereits beschrieben, mittels Sol- Gel-Verfahren auf die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht. Das kann vor ober nach der Lamination erfolgen. Bevorzugt erfolgt das Aufbringen der reflexionssteigernden Beschichtung vor der Lamination und etwaiger Biegeprozesse, die sich Beschichtungen auf planen Substraten einfacher und besserer Qualität aufbringen lassen. Insbesondere Tampondruckverfahren können aber auch ohne weiteres an gebogenen Scheiben eingesetzt werden.

Soll die Verbundscheibe gebogen sein, so werden die Außenscheibe und die Innenscheibe bevorzugt vor der Lamination und bevorzugt nach etwaiger Beschichtungsprozesse einem Biegeprozess unterzogen. Bevorzugt werden die Außenscheibe und die Innenscheibe gemeinsam (d.h. zeitgleich und durch dasselbe Werkzeug) kongruent gebogen, weil dadurch die Form der Scheiben für die später erfolgende Laminierung optimal aufeinander abgestimmt sind. Typische Temperaturen für Glasbiegeprozesse betragen beispielsweise 500°C bis 700°C. Diese Temperaturbehandlung erhöht auch die Transparenz und verringert den Flächenwiderstand der Reflexionsbeschichtung.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung wird die Verbundscheibe und der HUD-Projektor derart zueinander angeordnet, dass die Innenscheibe dem Projektor zugewandt ist und der Projektor auf den HUD-Bereich gerichtet ist.

Die Erfindung umfasst weiter die Verwendung einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung als HUD in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Verbundscheibe einer gattungsgemäßen

Projektionsanordnung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine gattungsgemäße Projektionsanordnung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Verbundscheibe einer erfindungsgemäßen

Projektionsanordnung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Reflexionsbeschichtung auf einer Innenscheibe (nicht als solche beansprucht) und Fig. 5 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung auf einer Innenscheibe (nicht als solche beansprucht).

Figur 1 und Figur 2 zeigen je ein Detail einer gattungsgemäßen Projektionsanordnung für ein HUD. Die Projektionsanordnung umfasst eine Verbundscheibe 10, insbesondere die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens. Die Projektionsanordnung umfasst außerdem einen HUD-Projektor4, weicherauf einen Bereich der Verbundscheibe 10 gerichtet ist. Die Strahlung des Projektors 4 ist vollständig p-polarisiert. 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 Verbundscheibe 10 wahrgenommen werden, wenn sich seine Augen innerhalb der sogenannten Eyebox E befinden.

Die Verbundscheibe 10 ist aufgebaut aus einer Außenscheibe 1 und einer Innenscheibe 2, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Ihre Unterkante U ist nach unten in Richtung des Motors des Personenkraftwagens angeordnet, ihre Oberkante O nach oben in Richtung des Dachs. Die Außenscheibe 1 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt, die Innenscheibe 2 dem Fahrzeuginnenraum.

Figur 3 zeigt eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Verbundscheibe 10. Die Außenscheibe 1 weist eine außenseitige Oberfläche I auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche II, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Ebenso weist die Innenscheibe 2 eine außenseitige Oberfläche III auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche IV, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Die Außenscheibe 1 weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf, die Innenscheibe 2 eine Dicke von 1,6 mm oder 2,1 mm. Die Zwischenschicht 3 ist beispielsweise aus einer PVB-Folie ausgebildet mit einer Dicke von 0,76 mm. Die PVB-Folie weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, abgesehen von einer etwaigen fachüblichen Oberflächenrauigkeit - sie ist nicht als sogenannte Keilfolie ausgebildet.

Die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 2 ist mit einer erfindungsgemäßen Reflexionsschichtversehen, die als Reflexionsfläche für die p-polarisierte Projektorstrahlung vorgesehen ist. Die Reflexionsschicht ist im dargestellten Fall als Reflexionsbeschichtung 20 ausgebildet.

Die Reflexionsbeschichtung 20 ist auf die Reflexion p-polarisierter Strahlung optimiert. Sie dient als Reflexionsfläche für die Strahlung des Projektors 4 zur Erzeugung der HUD- Projektion. Da der Einstrahlwinkel der Projektorstrahlung allerdings geringfügig vom Brewster- Winkel abweicht, findet auch an den Luft-Glasübergängen eine gewisse Reflexion der Projektorstrahlung statt, was zur Ausbildung intensitätsschwacher, aber dennoch potentiell störender Geisterbilder führen kann. Insbesondere die Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 kann hier kritisch sein, weil die Intensität der reflektierten Strahlung (im Gegensatz zur Reflexion an der außenseitigen Oberfläche I der Außenscheibe 1) nicht bereits durch den Durchgang durch die Reflexionsbeschichtung 20 geschwächt ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dieses Geisterbild zu reduzieren.

Während es intuitiv naheliegend wäre, mittels einer reflexionsmindernden Beschichtung (Antireflexionsbeschichtung) die Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche IV zu verringern, ist die innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 erfindungsgemäß ganz im Gegenteil mit einer reflexionssteigernden (hochbrechenden) Beschichtung 30 versehen, welche ihre Gesamtreflektivität erhöht. Die reflexionssteigernde Beschichtung 30 weist einen Brechungsindex von mindestens 1 ,7 auf. Trotz der erhöhten Gesamtreflektivität der innenraumseitigen Oberfläche IV führt die reflexionssteigernde Beschichtung 30 dazu, dass der Reflexionsquotient ²⁰/R_IV ^aus dem Reflexionsgrad R20 der Reflexionsbeschichtung

20 geteilt durch den Reflexionsgrad Ri_V der mit der reflexionssteigernden Beschichtung 30 versehenen Oberfläche IV gesteigert wird (Reflexionsgrade jeweils gegenüber p-polarisierter Strahlung). Die relative Intensität (der „Kontrast“) der Reflexion an der Reflexionsbeschichtung 20 bezogen auf die Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche IV wird erhöht und die Intensität des gewünschten Hauptbildes zum unerwünschten Geisterbild gesteigert.

Figur 4 zeigt die Schichtenfolge einer beispielhaften Ausgestaltung der

Reflexionsbeschichtung 20. Die Reflexionsbeschichtung 20 ist ein Stapel von Dünnschichten. Die Reflexionsbeschichtung 20 umfasst eine elektrisch leitfähige Schicht 21 auf Basis von Silber. Direkt oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht 21 ist eine metallische Blockerschicht 24 angeordnet. Darüber ist eine obere dielektrische Schichtenfolge angeordnet, die von unten nach oben aus einer oberen Anpassungsschicht 23b, einer oberen brechungsindexsteigernden Schicht 23c und einer oberen Entspiegelungsschicht 23a besteht. Unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht 21 ist eine untere dielektrische Schichtenfolge angeordnet, die von oben nach unten aus einer unteren Anpassungsschicht 22b, einer unteren brechungsindexsteigernden Schicht 22c und einer unteren

Entspiegelungsschicht 22a besteht.

Die Schichtenfolgen einer Verbundscheibe 10 mit der Reflexionsbeschichtung 20 auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 2 ist, zusammen mit den Materialien und geometrische Schichtdicken der Einzelschichten, in Tabelle 1 dargestellt. Die dielektrischen Schichten können unabhängig voneinander dotiert sein, beispielsweise mit Bor oder Aluminium.

Tabelle 1

Beispiele

Für eine Verbundscheibe gemäß Tabelle 1 wurde der Reflexionsquotient ²⁰/R_IV bestimmt, der ein Maß dafür liefert, wie intensitätsstark die gewünschte HUD-Reflexion von der Reflexionsbeschichtung 20 im Vergleich zur unerwünschten Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche IV in Erscheinung tritt. Beim

- erfindungsgemäßen Beispiel wies die Verbundscheibe eine erfindungsgemäße reflexionssteigernde Beschichtung 30 auf der innenraumseitigen Oberfläche IV auf, die als eine einzelne Schicht auf Basis von Titanoxid (Brechungsindex 2,4) mit einer Schichtdicke von 70 nm ausgebildet war, welche mittels einem Sol-Gel-Verfahren aufgebracht wurde;

- Vergleichsbeispiel 1 wies die Verbundscheibe keine Beschichtung auf der innenraumseitigen Oberfläche IV auf; - Vergleichsbeispiel 2 wies die Verbundscheibe eine Antireflexionsbeschichtung auf der innenraumseitigen Oberfläche IV auf, die als nanoporöse Si0₂-Schicht (Brechungsindex 1,3) mit einer Dicke von 100 nm ausgebildet war, welche in einem Sol-Gel-Verfahren aufgebracht wurde; - Vergleichsbeispiel 3 wies die Verbundscheibe eine hochbrechende Beschichtung 30 auf der innenraumseitigen Oberfläche IV auf, die als eine einzelne Schicht auf Basis von Aluminium-dotierten Siliziumnitrid (Brechungsindex 2,0) mit einer Schichtdicke von 10 nm ausgebildet war, welche mittels magnetfeldunterstützer Kathodenabscheidung aufgebracht wurde.

Die Reflexionsgrade R20 und Riv gegenüber p-polarisierter Strahlung und der daraus ermittelte Reflexionsquotient ist für das Beispiel und die Vergleichsbeispiele in Tabelle 2

zusammengefasst für verschiedene Einfallswinkel a. Die Werte wurden mittels der geläufigen Software CODE simuliert.

Tabelle 2

Aus Tabelle 2 ist zu erkennen, dass bei großen Einstrahlwinkeln a die erfindungsgemäße reflexionssteigernde Beschichtung 30 im Vergleich zu einer unbeschichteten Scheibe

(Vergleichsbeispiel 1) zu einer deutlichen Steigerung des Reflexionsquotienten ²⁰/R_IV führt. Das hat zur Folge, dass die HUD-Reflexion von der Reflexionsbeschichtung 20 im Vergleich zum Geisterbild deutlich stärker wahrnehmbar ist. Im Gegensatz dazu führt eine reflexionsmindernde Beschichtung (Vergleichsbeispiel 2) bei allen Einstrahlwinkeln a zu einer

Verringerung des Reflexionsquotienten ²⁰/R_{iv >} obwohl man intuitiv zunächst vermuten würde, dass eine solche Beschichtung die Reflexion von der innenraumseitigen Oberfläche IV schwächen und damit den Reflexionsquotienten ²⁰/R_IV vergrößern würde.

Verglichen mit einer aufgesputterten hochbrechenden Beschichtung aus Siliziumnitrid (Vergleichsbeispiel 3) führt die erfindungsgemäße reflexionssteigernde Beschichtung 30 ebenfalls bei großen Einstrahlwinkeln a zu einer Steigerung des Reflexionsquotienten 2°/R_iv· ^^{as er}f'^nc*^un9^s9^erTläß^e Beispiel eignet sich also insbesondere für den Fall von sehr flachen Einbauwinkeln der Windschutzscheibe, die zu größeren Einstrahlwinkeln a führen. Ursächlich für die Beobachtung ist der höhere Brechungsindex im Beispiel (Titanoxid: 2,4) im Vergleich zum Vergleichsbeispiel 3 (Siliziumnitrid: 2,0). Auch mit Sol-Gel-Beschichtungen kann durch geeignete Wahl der Materialien eine Optimierung des Reflexionsquotienten für geringere Einstrahlwinkel erreicht werden. Insbesondere ist es möglich, den Brechungsindex den Erfordernissen im konkreten Anwendungsfall entsprechend gezielt einzustellen, beispielsweise durch eine Sol-Gel-Beschichtung auf Basis von S1O2 mit brechungsindexsteigernden Zusätzen wie T1O2 oder ZrÜ2, wobei der Brechungsindex durch den Anteil an brechungsindexsteigernden Zusätzen reguliert werden kann.

In Tabelle 3 sind Farbwerte für das erfindungsgemäße Beispiel und die Vergleichsbeispiele zusammengefasst. Diese sind als Farbwerte a* und b* im L*a*b*-Farbraum angegeben, gemessen unter Bestrahlung mit einer Lichtquelle D65. Die angegebene Wnkelangabe beschreibt den Beobachtungswinkel (Winkel, unter dem der Lichtstrahl ins Auge auf die Netzhaut trifft). Im Unterschied zu den Vergleichsbeispielen werden im Beispiel ausschließlich negative Farbwerte beobachtet. Dies entspricht einer weniger auffälligen Farbgebung, die vom Automobilhersteller und vom Endkunden besser akzeptiert werden. Tabelle 3

Figur 5 zeigt die Schichtenfolge einer weiteren Ausgestaltung der Reflexionsbeschichtung 20. Dabei weist die Reflexionsbeschichtung 20 keine metallische Schicht auf, sondern ist rein aus dielektrischen Schichten aufgebaut. Die Reflexionsbeschichtung 20 ist ein Stapel von Dünnschichten, wobei insgesamt sechs dielektrische, optisch hochbrechende Schichten 25 (25.1, 25.2, 25.3, 25.4, 25.5, 25.6) und fünf dielektrische, optisch niedrigbrechende Schichten 26 (26.1, 26.2, 26.3, 26.4, 26.5) alternierend auf einer Innenscheibe 2 abgeschieden sind. Die optisch hochbrechenden Schichten 25.1, 25.2, 25.3, 25.4, 25.5, 25.6 sind auf Basis von Siliziumnitrid mit einem Brechungsindex von 2,0 ausgebildet. Die optisch niedrigbrechenden Schichten 26.1, 26.2, 26.3, 26.4, 26.5 sind auf Basis von Siliziumoxid mit einem Brechungsindex von 1,5 ausgebildet.

Die Schichtenabfolge ist schematisch der Figur zu entnehmen. Die Schichtenfolge einer Verbundscheibe 10 mit der Reflexionsbeschichtung 20 auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 2 ist außerdem, zusammen mit den Materialien und Schichtdicken der Einzelschichten, in Tabelle 4 dargestellt.

Tabelle 4

Bezugszeichenliste:

(10) Verbundscheibe

(1) Außenscheibe

(2) Innenscheibe

(3) thermoplastische Zwischenschicht

(4) HUD-Projektor

(5) Betrachter / Fahrzeugfahrer

(20) HUD-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

(25) optisch hochbrechende Schicht

(25.1), (25.2), (25.3), (25.4), (25.5), (25.6) 1., 2., 3., 4., 5., 6. optisch hochbrechende Schicht

(26) optisch niedrigbrechende Schicht

(26.1), (26.2), (26.3), (26.4), (26.5) 1., 2., 3., 4., 5. optisch niedrigbrechende Schicht (30) hochbrechende Beschichtung / reflexionssteigernde Beschichtung

(O) Oberkante der Windschutzscheibe 10

(U) Unterkante der Wndschutzscheibe 10

(B) HUD-Bereich der Wndschutzscheibe 10 (E) Eyebox

(I) außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1

(II) innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1

(III) außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2 (IV) innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2

Claims

Patentansprüche

1. Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD), mindestens umfassend

- eine Verbundscheibe (10), umfassend eine Außenscheibe (1) und eine Innenscheibe (2), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, mit einem HUD-Bereich (B);

- eine HUD-Reflexionsschicht, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren, auf der zur Zwischenschicht (3) hingewandten Oberfläche (II, III) der Außenscheibe (1) oder der Innenscheibe (2) oder innerhalb der Zwischenschicht (3);

- einen HUD-Projektor (4), der auf den HUD-Bereich (B) gerichtet ist und der p- polarisierte Strahlung aussendet; und

- eine hochbrechende Beschichtung (30) mit einem Brechungsindex von mindestens 1,7 auf der von der Zwischenschicht (3) abgewandten Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2), wobei die hochbrechende Beschichtung (30) eine Sol-Gel-Beschichtung ist.

2. Projektionsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Strahlung des Projektors (4) mit einem Einfallswinkel von 58° bis 72° auf die Verbundscheibe (10) trifft, bevorzugt von 62° bis 68°.

3. Projektionsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Brechungsindex der hochbrechenden Beschichtung (30) mindestens 1,8 beträgt, bevorzugt mindestens 1,9, besonders bevorzugt mindestens 2,0.

4. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die hochbrechende Beschichtung (30) Siliziumnitrid, ein Silizium-Metall-Mischnitrid, Aluminiumnitrid, Zinnoxid, Manganoxid, Wolframoxid, Nioboxid, Wismutoxid, Titanoxid, Zinn-Zink- Mischoxid, Zirkoniumoxid, Scandiumoxid, Yttriumoxid, Tantaloxid, Lanthanoxid oder Ceroxid enthält.

5. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dicke der hochbrechenden Beschichtung (30) höchstens 100 nm beträgt, bevorzugt höchstens 50 nm, besonders bevorzugt höchstens 30 nm, ganz besonders bevorzugt höchstens 10 nm.

6. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die hochbrechende Beschichtung (30) Titanoxid oder Zirkoniumoxid enthält.

7. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Reflexionsquotient indestens 50 : 1 beträgt, wobei R20 der Reflexionsgrad der Reflexionsschicht

ist und Riv der Reflexionsgrad der mit der hochbrechenden Beschichtung (30) versehenen Oberfläche (IV), jeweils gegenüber p-polarisierter Strahlung.

8. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die hochbrechende Beschichtung (30) nicht vollflächig auf der Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2) aufgebracht ist, mindestens aber auf einem Bereich der Oberfläche (IV), die den HUD- Bereich (B) enthält.

9. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Brechungsindex der hochbrechenden Beschichtung (30) einen Gradienten aufweist, wobei der Brechungsindex in der Richtung von der Unterkante (U) zur Oberkante (O) der Verbundscheibe (10) abnimmt.

10. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die HUD-

Reflexionsschicht eine HUD-Reflexionsbeschichtung (20) ist, welche als

Dünnschichtstapel ausgebildet ist, der zumindest eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst, bevorzugt auf Basis von Silber.

11. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die HUD-

Reflexionsschicht eine HUD-Reflexionsbeschichtung (20) ist, welche als

Dünnschichtstapel ausgebildet ist, der ausschließlich dielektrische Schichten enthält.

12. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die HUD-

Reflexionsschicht eine Polymerfolie ist, welche eine Mehrzahl polymerer Lagen umfasst, wobei Lagen mit höherem und niedrigerem Brechungsindex alternierend angeordnet sind.

13. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Verbundscheibe (10) mit einer weiteren hochbrechenden Beschichtung (30) auf der von der Zwischenschicht (3) abgewandten Oberfläche (I) der Außenscheibe (1) ausgestattet ist.

14. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Außenscheibe (1) und die Innenscheibe (2) aus Kalk-Natron-Glas gefertigt sind.

15. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Verbundscheibe

(10) die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens ist.