WO2022073787A1 - Projektionsanordnung für ein head-up-display und substratanordnung zur verwendung in der projektionsanordnung - Google Patents
Projektionsanordnung für ein head-up-display und substratanordnung zur verwendung in der projektionsanordnung Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022073787A1 WO2022073787A1 PCT/EP2021/076495 EP2021076495W WO2022073787A1 WO 2022073787 A1 WO2022073787 A1 WO 2022073787A1 EP 2021076495 W EP2021076495 W EP 2021076495W WO 2022073787 A1 WO2022073787 A1 WO 2022073787A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- reflective coating
- electrically conductive
- radiation
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 122
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 97
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 94
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 67
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 17
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 14
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 14
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims abstract description 8
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 10
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 claims description 8
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 357
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 37
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 24
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 18
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 18
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 14
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 8
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- UVGLBOPDEUYYCS-UHFFFAOYSA-N silicon zirconium Chemical compound [Si].[Zr] UVGLBOPDEUYYCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CEPICIBPGDWCRU-UHFFFAOYSA-N [Si].[Hf] Chemical compound [Si].[Hf] CEPICIBPGDWCRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ti] Chemical compound [Si].[Ti] UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000011074 autoclave method Methods 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000037072 sun protection Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- BNEMLSQAJOPTGK-UHFFFAOYSA-N zinc;dioxido(oxo)tin Chemical compound [Zn+2].[O-][Sn]([O-])=O BNEMLSQAJOPTGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
- B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
- B32B17/10174—Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
- B32B17/1022—Metallic coatings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
- B32B17/10174—Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
- B32B17/1022—Metallic coatings
- B32B17/10229—Metallic layers sandwiched by dielectric layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
- B32B17/10431—Specific parts for the modulation of light incorporated into the laminated safety glass or glazing
- B32B17/1044—Invariable transmission
- B32B17/10458—Polarization selective transmission
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
- B32B17/10761—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
- B32B17/1077—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing polyurethane
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
- B32B17/10788—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing ethylene vinylacetate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
- B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
- B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
- B60K35/23—Head-up displays [HUD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3626—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer one layer at least containing a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3642—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating containing a metal layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3644—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the metal being silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3647—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer in combination with other metals, silver being more than 50%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3649—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer made of metals other than silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3652—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the coating stack containing at least one sacrificial layer to protect the metal from oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3657—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3681—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating being used in glazing, e.g. windows or windscreens
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/142—Coating structures, e.g. thin films multilayers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
- G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/142—Adjusting of projection optics
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/54—Accessories
- G03B21/56—Projection screens
- G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
- G03B21/604—Polarised screens
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
- B60K2360/20—Optical features of instruments
- B60K2360/23—Optical features of instruments using reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0112—Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
- G02B2027/012—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility comprising devices for attenuating parasitic image effects
Definitions
- the invention relates to a projection arrangement for a head-up display.
- HUDs head-up displays
- Images are projected onto the windshield with a projector, typically in the area of the dashboard, where they are reflected and perceived by the driver as a virtual image (from the driver's perspective) behind the windshield.
- a projector typically in the area of the dashboard
- Head-up displays can thus make a significant contribution to increasing road safety.
- HUD projectors operate predominantly with s-polarized radiation and illuminate the windshield at an angle of incidence of approximately 65%, which is close to Brewster's angle for an air-to-glass transition (57.2° for soda-lime glass).
- the problem arises that the projector image is reflected on both external surfaces of the windshield.
- a slightly offset secondary image also appears, the so-called ghost image (“ghost”).
- the problem is usually alleviated by angling the surfaces relative to one another, particularly by using a wedge-type interlayer to laminate the laminated windshields so that the main image and ghost image are superimposed.
- Laminated glasses with wedge foils for HUDs are known, for example, from WO2009/071135A1, EP1800855B1 or EP1880243A2.
- CN 106 526 854 B discloses a HUD system for vehicles having a heated composite window.
- WO 2020/083649 A1 discloses a projection arrangement for a vehicle, which includes a side window.
- the object of the present invention is to provide such an improved projection arrangement.
- the object of the present invention is achieved according to the invention by a projection arrangement according to claim 1. Preferred embodiments emerge from the dependent claims.
- the radiation from the projector is essentially purely p-polarized.
- the properties of the reflection coefficient can be used to advantage.
- the radiation from the projector strikes the substrate at an angle of incidence of 60° to 70°.
- the properties of the Brewster angle can be used to advantage.
- the electrically conductive layer has a geometric thickness of
- the layer thickness is large enough to reduce or avoid dewetting of the layer structure.
- the external surfaces of the substrate arrangement are arranged essentially parallel to one another. This facilitates the manufacture as well as the attachment of substrate arrangements, since these can now have a uniform thickness.
- the reflective coating is arranged between the first substrate and a second substrate. That is, the invention can also be used with laminated glass panes. Furthermore, the first substrate (GS1) can be designed as an inner pane of a laminated glass pane and the second substrate (GS2) as an outer pane of the laminated glass pane.
- a substrate assembly for use in a head-up display projection assembly, comprising a substrate having a HUD area, the substrate being provided with a reflective coating capable of receiving p-polarized radiation to reflect; wherein the reflective coating has exactly one electrically conductive layer, wherein the reflective coating is either selected from a group consisting of copper or gold, or is selected from silver with a doping selected from the group consisting of another metal, the other metal not being copper, gold, Palladium or aluminum but preferably platinum and/or rhodium and/or indium and/or tin and/or ruthenium and/or iridium.
- the substrate arrangement has a second substrate, with the reflective coating being arranged between the first substrate and the second substrate.
- FIG. 3 shows a cross section through a substrate arrangement of a projection arrangement according to the invention
- Fig. 7 Reflection spectra of laminated panes compared to p-polarized radiation according to example 3.
- An embodiment of the invention relates to a projection arrangement for a head-up display HUD. Such an example is outlined in FIGS.
- a substrate arrangement 10 e.g. a windshield of a land vehicle, sea vehicle, air vehicle or spacecraft
- a HUD area B of the substrate arrangement 10 is shown.
- the windshield as an example of a substrate arrangement according to the invention has an upper edge O and a lower edge U.
- the substrate arrangement can have a substrate GS1 or a plurality of substrates GS1, GS2.
- the projection arrangement also includes a projector 4, which is directed onto an area of the substrate arrangement.
- images can be generated by the projector 4, which are perceived by a viewer 5 (vehicle driver) as virtual images on the side of the substrate arrangement facing away from him when his eyes are inside the so-called Eyebox E.
- the substrate arrangement 10 is made up of an optional second substrate GS2, which is an outer pane, for example, in a laminated glass pane, and a first substrate GS1, which is, for example, an inner pane in a laminated glass pane, which has a thermoplastic intermediate layer 3 are connected to each other.
- the bottom edge U of the substrate assembly 10 is positioned downward toward the engine of the passenger car, the top edge O of the substrate assembly 10 upward toward the roof.
- the substrate GS2 faces the outside environment, and the substrate GS1 faces the vehicle interior.
- the substrate GS2 and the substrate GS1 are made of soda-lime glass, for example.
- the substrates GS1, GS2 can also be formed from other glass or polymeric plastic materials, in particular from different materials.
- the radiation of the projector 4 is predominantly p-polarized, in particular essentially purely p-polarized. Since the projector 4 irradiates the substrate arrangement 10 at an angle of incidence of approximately 65°, which is close to Brewster's angle, the radiation from the projector is reflected only insignificantly at the external surfaces I, IV of the substrate arrangement 10 .
- P-polarized radiation has the advantage over s-polarized radiation that the reflection coefficient is almost 0 in the Brewster angle range (e.g. 45°-73°).
- the reflection coating 20 according to the invention is optimized for the reflection of p-polarized radiation. It serves as a reflection surface for the radiation from the projector 4 for generating the HUD projection. Furthermore, the reflection coating according to the invention can possibly additionally serve as an IR-reflecting coating.
- the reflective coating 20 has precisely one electrically conductive layer 21, with the reflective coating 20 either being selected from a group comprising copper or gold, or being selected from silver with a doping selected from the group comprising another metal, with the other metal not is copper, gold, palladium or aluminum.
- the reflective coating 20 is selected from silver doped with a main chemical group metal.
- the doping is selected from the group consisting of platinum, rhodium, iridium, ruthenium, indium and tin.
- the substrate arrangement 10 has a reflective coating which sufficiently reflects p-polarized radiation.
- the reflective coating according to the invention causes high reflectivity for p-polarized radiation in the spectral range from 450 nm to 650 nm, which is relevant for HUD displays (HUD projectors typically work with the wavelengths 473 nm, 550 nm and 630 nm (RGB )). This achieves a high-intensity HUD image.
- the reflective coating 20 can be a stack of thin layers.
- a metallic blocking layer 24 can be arranged directly above the electrically conductive layer 21 .
- An upper dielectric layer sequence can be arranged above this, which can be formed from the bottom up from an upper adaptation layer 23b, an upper refractive index-increasing layer 23c and an upper antireflection layer 23a.
- a lower dielectric layer sequence can be arranged, which can be formed from top to bottom of a lower adaptation layer 22b, a lower refractive index-increasing layer 22c and a lower antireflection layer 22a.
- FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7 show reflection spectra of substrate arrangements 10 as in FIG. 3, each with a layer structure according to Examples 1 to 3 according to the invention according to Table 1.
- All panes have a light transmission of more than 70%, so they can be used as a windscreen.
- the radiation from the projector 4 strikes the substrate GS1 at an angle of incidence in the range of 60° to 70°.
- the electrically conductive layer 21 has a geometric thickness of 10 nm to 16 nm. Examples of this are given in Table 1.
- the external surfaces I, IV of a substrate arrangement 10 are arranged essentially parallel to one another.
- the substrate arrangement according to the invention can also have a second substrate GS2, with the reflective coating 20 being arranged between the first substrate GS1 and a second substrate GS2.
- the ratio according to the invention of the optical thicknesses of the upper and lower dielectric layer sequence causes the reflection spectrum to be smoothed, so that a color-neutral representation is ensured.
- the advantageous reflection properties, in particular the uniformity of the spectrum even extend beyond the HUD-relevant spectral range to a spectral range from 400 nm to 680 nm, so that in addition to a good HUD display, a positive overall impression of the lens is achieved without any disturbing effects color cast.
- the projection arrangement according to the invention for a head-up display comprises at least one substrate arrangement 10, which is provided with a reflective coating 20, and a projector 4.
- the projector 4 irradiates an area of the substrate arrangement 10 where the radiation is reflected in the direction of the viewer (driver), whereby a virtual image is generated which the viewer perceives behind the substrate arrangement 10 as viewed from his/her perspective.
- the area of the substrate arrangement 10 that can be irradiated by the projector is referred to as the HUD area.
- the beam direction of the projector can typically be varied using mirrors, particularly vertically, in order to adapt the projection to the viewer's height.
- the area in which the viewer's eyes must be located for a given mirror position is referred to as the eyebox window.
- This eyebox window can be shifted vertically by adjusting the mirrors, with the entire area accessible in this way (that is to say the superimposition of all possible eyebox windows) being referred to as the eyebox.
- a viewer located within the eyebox can perceive the virtual image. Of course, this means that the viewer's eyes must be inside the eyebox, not the entire body.
- the reflective coating according to the invention has precisely one electrically conductive layer.
- a lower dielectric layer or layer sequence is arranged below the electrically conductive layer.
- An upper dielectric layer or layer sequence is also arranged above the electrically conductive layer.
- the upper and the lower dielectric layer or layer sequence each have a refractive index of at least 1.9.
- first layer is arranged above a second layer, this means within the meaning of the invention that the first layer is arranged further away from the substrate on which the coating is applied than the second layer. If a first layer is arranged below a second layer, this means within the meaning of the invention that the second layer is arranged further away from the substrate than the first layer. If a layer is formed on the basis of a material, then the layer mainly consists of this material, in particular essentially of this material in addition to any impurities or dopings.
- the ratio of the optical thickness of the upper dielectric layer or layer sequence to the optical thickness of the lower dielectric layer or layer sequence is at least 1.7.
- the ratio of the optical thicknesses according to the invention is calculated as the quotient of the optical thickness of the upper dielectric layer or layer sequence (dividend) divided by the optical thickness of the lower dielectric layer or layer sequence (divisor).
- the ratio of the optical thickness of the upper dielectric layer or layer sequence to the optical thickness of the lower dielectric layer or layer sequence is at least 1.8, particularly preferably at least 1.9. Particularly good results are achieved in this way. This is particularly true when using silver.
- the reflective coating is applied to one of the surfaces of the two substrates facing the intermediate layer, e.g. the interior surface of the second substrate GS2/outer pane or the outside surface of the first substrate GS1/inner pane.
- the reflective coating can also be arranged, for example, within a thermoplastic intermediate layer that may be present, for example applied to a carrier film that is arranged between two thermoplastic connecting films.
- the reflective coating is transparent, which in the context of the invention means that it has an average transmission in the visible spectral range of at least 70%, preferably at least 80%, and therefore does not significantly restrict the view through the pane.
- the HUD area of the windshield is provided with the reflective coating.
- other areas can also be provided with the reflective coating and the windshield can be provided with the reflective coating essentially over its entire surface, which can be preferred for manufacturing reasons.
- At least 80% of the pane surface is provided with the reflective coating 20 according to the invention.
- the reflective coating 20 is applied to the entire surface of the pane.
- Certain areas may be excluded.
- a peripheral edge area and/or optionally local areas which, as communication, sensor or camera windows, are intended to ensure the transmission of electromagnetic radiation through the windshield and are therefore not provided with the reflective coating, can be excluded.
- a peripheral uncoated edge area can have a width of up to 20 cm, for example. Such a peripheral, uncoated edge area can prevent direct contact of the reflective coating with the surrounding atmosphere, so that the reflective coating on the inside of the windshield is protected from corrosion and damage.
- the reflective coating according to the invention has IR-reflecting properties, so that it functions as a sun protection coating, which reduces the heating of the vehicle interior by reflecting the thermal radiation.
- the reflective coating 20 can also be used as a heating coating if it is electrically contacted so that a current flows through it which heats the reflective coating.
- the substrate arrangement 10 provided with the reflective coating 20 preferably has an average degree of reflection with respect to p-polarized radiation of at least 15%, particularly preferably of at least 20%, in the spectral range from 400 nm to 680 nm. A sufficiently high-intensity projection image is thus generated.
- the degree of reflection is measured with an angle of incidence of 65° to the interior surface normal, which roughly corresponds to the radiation from conventional projectors.
- the spectral range from 400 nm to 680 nm was used to characterize the reflection properties because the visual impression of an observer is primarily shaped by this spectral range. It also covers the wavelengths relevant for the HUD display (RGB: 473 nm, 550 nm, 630 nm).
- the high degree of reflection with a comparatively simple layer structure is a major advantage of the present invention. Particularly good results are achieved when the degree of reflection in the entire spectral range from 400 nm to 680 nm is at least 15%, preferably at least 20%, so that the degree of reflection in the specified spectral range is nowhere below the specified values.
- the degree of reflection describes the proportion of the total radiated radiation that is reflected. It is given in % (relative to 100% incident radiation) or as a unitless number from 0 to 1 (normalized to the incident radiation). Plotted as a function of the wavelength, it forms the reflection spectrum.
- the explanations regarding the degree of reflection with respect to p-polarized radiation relate to the degree of reflection measured with an angle of incidence of 65° to the interior-side surface normal.
- the information on the degree of reflection or the reflection spectrum refers to a reflection measurement with a light source that radiates evenly in the spectral range under consideration with a standardized radiation intensity of 100%.
- the reflection spectrum should be as smooth as possible and not show any pronounced local minima and maxima.
- the difference between the maximum degree of reflection that occurs and the mean value of the degree of reflection and the difference between the minimum degree of reflection that occurs and the mean value of the degree of reflection should be at most 3% in a preferred embodiment, particularly preferably at most 2%.
- the degree of reflection from p-polarized radiation is measured with a angle of incidence of 65° to the interior surface normal. The difference given is to be understood as an absolute deviation of the degree of reflection (given in %), not as a percentage deviation relative to the mean value.
- the specified smoothness of the reflection spectrum can be achieved without any problems with the reflection coating according to the invention due to its electrically conductive layer.
- the standard deviation in the spectral range from 400 nm to 680 nm can be used as a measure of the smoothness of the reflection spectrum. It is preferably less than 1%, particularly preferably less than 0.9%, very particularly preferably less than 0.8%.
- the desired reflection characteristics mentioned above are achieved in particular by the choice of materials and thicknesses of the individual layers and the structure of the dielectric layer sequences.
- the reflective coating can thus be suitably adjusted.
- the reflection coating is, for example, a thin layer stack, ie a layer sequence of thin individual layers.
- This thin-film stack contains exactly one electrically conductive layer 21 based on copper, or gold, or selected from silver with a doping.
- the electrically conductive layer 21 gives the reflective coating the basic reflective properties and also an IR-reflecting effect and electrical conductivity.
- the reflective coating 20 contains exactly one electrically conductive layer 21, ie no more than this electrically conductive layer 21, and no further electrically conductive layers are arranged above or below the reflective coating either. It is a particular advantage of the present invention that the desired reflection properties can be achieved with an electrically conductive layer 21 without the transmission being reduced too greatly, as would be the case when using a plurality of conductive layers. However, further electrically conductive layers can be present which do not contribute significantly to the electrical conductivity of the reflective coating, but serve a different purpose. This applies in particular to metallic blocker layers with geometric thicknesses of less than 1 nm, which can preferably be arranged between the electrically conductive layer and the dielectric layer sequences.
- electrically conductive layers that are less than 1 nm thick are not considered to be a reflective coating.
- the electrically conductive layer 21 preferably contains at least 90% by weight silver, copper or gold, particularly preferably at least 99% by weight silver, copper or gold, particularly preferably at least 99.9% by weight copper, gold or the like In this way, only the completing range of 100% by weight remains for the alloy(s).
- the electrically conductive layer 21 can have dopings, for example platinum and/or rhodium and/or indium and/or tin and/or ruthenium and/or iridium.
- the geometric layer thickness of the electrically conductive layer 21 is preferably at most 16 nm, particularly preferably at most 14 nm, very particularly preferably at most 13 nm. Advantageous reflectivity in the IR range can thereby be provided without reducing the transmission too much.
- the geometric layer thickness of the electrically conductive layer 21 is preferably at least 5 nm, particularly preferably at least 8 nm. Thinner electrically conductive layers can lead to dewetting of the layer structure.
- the geometric layer thickness of the electrically conductive layer 21 is particularly preferably from 10 nm to 16 nm or from 11 nm to 14 nm.
- the reflection coating 20 preferably does not include any dielectric layers whose refractive index is less than 1.9. All dielectric layers of the reflection coating therefore preferably have a refractive index of at least 1.9. It is a particular advantage of the present invention that the desired reflection properties can be achieved solely with relatively high-index dielectric layers. Because low-refractive layers with a refractive index of less than 1.9 can be silicon oxide layers in particular, which have low deposition rates in magnetic field-assisted cathode deposition, the reflective coating according to the invention can be produced quickly and inexpensively.
- the reflective coating 20 can have a dielectric layer or a dielectric layer sequence with a refractive index of at least 1.9 independently of one another above and below the electrically conductive layer.
- the dielectric layers can, for example, be based on silicon nitride, zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-metal mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide or silicon carbide.
- the oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, under-stoichiometrically or over-stoichiometrically. They can have dopings, for example aluminum, zirconium, titanium or boron.
- the optical thickness of the upper dielectric layer or layer sequence is preferably from 100 nm to 200 nm, particularly preferably from 130 nm to 170 nm.
- the optical thickness of the lower dielectric layer or layer sequence is preferably from 50 nm to 100 nm, particularly preferably 60 nm up to 90 nm. Good results are achieved with this.
- a dielectric layer is arranged above and below the electrically conductive layer 21, which can be referred to as an anti-reflective layer and is preferably based on an oxide, for example tin oxide, and/or a nitride, for example silicon nitride, particularly preferably based on silicon nitride .
- Silicon nitride has proven itself due to its optical properties, its easy availability and its high mechanical and chemical stability.
- the silicon is preferably doped, for example with aluminum or boron.
- the layer based on silicon nitride is preferably the uppermost layer of the upper layer sequence or the lowermost layer of the lower layer sequence.
- the geometric thickness of the upper antireflection layer is preferably from 50 nm to 100 nm, particularly preferably from 55 nm to 80 nm, in particular from 60 nm to 70 nm.
- the geometric thickness of the lower The antireflection layer is preferably from 10 nm to 50 nm, particularly preferably from 15 nm to 40 nm, in particular from 20 nm to 35 nm.
- the upper and lower layer sequence can contain an adaptation layer independently of one another, which improves the reflectivity of the electrically conductive layer.
- the adaptation layers are preferably formed on the basis of zinc oxide, particularly preferably zinc oxide ZnOi- ⁇ with 0 ⁇ 0.01.
- the adaptation layers further preferably contain dopants.
- the matching layers can contain, for example, aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al).
- the zinc oxide is preferably deposited sub-stoichiometrically with respect to the oxygen in order to avoid a reaction of excess oxygen with the electrically conductive layer.
- the adaptation layers are preferably arranged between the electrically conductive layer and the antireflection layer.
- the geometric thickness of the adaptation layer is preferably from 5 nm to 30 nm, particularly preferably from 8 nm to 12 nm.
- refractive index-increasing layers which have a higher refractive index than the antireflection layer, likewise independently of one another in the upper and lower layer sequence.
- the refractive index-increasing layers preferably contain a silicon-metal mixed nitride such as silicon-zirconium mixed nitride, silicon-aluminum mixed nitride, silicon-titanium mixed nitride or silicon-hafnium mixed nitride, particularly preferably silicon-zirconium mixed nitride.
- the proportion of zirconium is preferably between 15 and 45% by weight, particularly preferably between 15 and 30% by weight.
- Possible alternative materials are, for example, WO3, Nb20s, Bi20s, TiÜ2, ZrsN4 and/or AlN.
- the refractive index-increasing layers are preferably arranged between the anti-reflection coating and the electrically conductive layer or between the adaptation layer (if present) and the anti-reflection coating.
- the geometric thickness of the refractive index-increasing layer is preferably from 5 nm to 30 nm, particularly preferably from 5 nm to 15 nm.
- the reflection coating preferably contains no further dielectric layers.
- the geometric thickness of the upper anti-reflective layer is preferably from 50 nm to 100 nm, particularly preferably from 55 nm to 80 nm, in particular from 60 nm to 70 nm.
- the geometric thickness of the lower anti-reflective layer is preferably from 10 nm to 50 nm, particularly preferably from 15 nm to 40 nm, in particular from 20 nm to 35 nm.
- a first lower dielectric layer (antireflection coating layer) and a second lower dielectric layer (adaptation layer) are arranged below the electrically conductive layer.
- a first upper dielectric layer (antireflection coating layer) and a second upper dielectric layer (adaptation layer) are also arranged above the electrically conductive layer.
- the antireflection and matching layers have a refractive index of at least 1.9.
- the antireflection layers are preferably based on silicon nitride, the matching layers based on zinc oxide.
- the adaptation layers are preferably arranged between the respective anti-reflection layer and the electrically conductive layer:
- the layer sequence results starting from the substrate: lower anti-reflection layer-lower adaptation layer-electrically conductive layer-upper adaptation layer-upper anti-reflection layer.
- the reflection coating preferably contains no further dielectric layers.
- the geometric thickness of the upper anti-reflective layer is preferably from 50 nm to 100 nm, particularly preferably from 55 nm to 80 nm, in particular from 60 nm to 70 nm.
- the geometric thickness of the lower anti-reflective layer is preferably from 10 nm to 50 nm, particularly preferably from 15 nm to 40 nm, in particular from 20 nm to 35 nm.
- the geometric thickness of the adaptation layers is preferably from 5 nm to 30 nm, particularly preferably from 8 nm to 12 nm.
- a first lower dielectric layer (antireflection layer), a second lower dielectric layer (adaptation layer) and a third lower dielectric layer (layer increasing the refractive index) are arranged below the electrically conductive layer.
- a first upper dielectric layer (antireflection coating layer), a second upper dielectric layer (adaptation layer) and a third upper dielectric layer (layer increasing the refractive index) are also arranged above the electrically conductive layer.
- the antireflection and matching layers and the refractive index-increasing layers have a refractive index of at least 1.9.
- the refractive index-increasing layers have a higher refractive index than the antireflection layers, preferably at least 2.1.
- the antireflection layers are preferably based on silicon nitride, the matching layers based on zinc oxide, the refractive index-increasing layers based on a silicon-metal mixed nitride, such as silicon-zirconium mixed nitride or silicon-hafnium mixed nitride.
- the matching layers preferably have the smallest distance to the electrically conductive layer, while the refractive index-increasing layers are arranged between the matching layers and the antireflection layers.
- lower anti-reflection layer lower refractive index-increasing layer
- lower adaptation layer electrically conductive layer
- upper adaptation layer upper refractive index-increasing layer
- upper anti-reflection coating upper anti-reflection coating.
- the reflection coating preferably contains no further dielectric layers.
- the geometric thickness of the upper anti-reflective layer is preferably from 50 nm to 100 nm, particularly preferably from 55 nm to 80 nm, in particular from 60 nm to 70 nm.
- the geometric thickness of the lower anti-reflective layer is preferably from 10 nm to 50 nm, particularly preferably from 15 nm to 40 nm, in particular from 20 nm to 35 nm.
- the geometric thickness of the adaptation layers is preferably from 5 nm to 30 nm, particularly preferably from 8 nm to 12 nm.
- the geometric thickness of the refractive index-increasing layers is preferably from 5 nm to 30 nm, particularly preferably from 5 nm to 15 nm.
- the upper and the lower dielectric layer sequence can be formed independently of one another, combinations of the configurations described above are also possible, with the upper dielectric layer/layer sequence being formed according to one configuration and the lower dielectric layer/layer sequence according to another.
- the following preferred layer sequences result, each starting from the substrate, i.e. the surface on which the reflective coating is deposited: lower anti-reflective layer - electrically conductive layer - upper anti-reflective layer lower anti-reflective layer - electrically conductive layer - upper adaptation layer
- the reflective coating comprises at least one metallic blocking layer.
- the blocking layer can be arranged below and/or above the electrically conductive layer and is preferably in direct contact with the electrically conductive layer.
- the blocking layer then lies between the electrically conductive layer and the dielectric layer/layer sequence.
- the blocking layer serves to protect the electrically conductive layer from oxidation, in particular during temperature treatments of the coated pane, such as typically occur in the context of bending processes.
- the blocking layer preferably has a geometric thickness of less than 1 nm, for example 0.1 nm to 0.5 nm.
- the blocking layer is preferably based on titanium or a nickel-chromium alloy. The blocking layer changes the optical properties of the reflection coating only insignificantly and is preferably present in all of the configurations described above.
- the blocking layer is particularly preferably arranged directly above the electrically conductive layer, ie between the electrically conductive layer and the upper dielectric layer(s), where it is particularly effective.
- the following preferred layer sequences result: lower anti-reflective layer - electrically conductive layer - blocking layer - upper anti-reflective layer lower anti-reflective layer - electrically conductive layer - blocking layer - upper matching layer - upper anti-reflective layer lower anti-reflective layer - electrically conductive layer - blocking layer - upper matching layer - upper refractive index-increasing layer - upper anti-reflective layer lower anti-reflective layer - lower adaptation layer - electrically conductive layer
- an additional blocker layer can optionally be arranged directly below the electrically conductive layer, ie between the electrically conductive layer and the lower dielectric layer(s).
- the projector is arranged on the inside of the windshield and irradiates the windshield via the inside surface of the inner pane. It is aimed at the HUD area and illuminates it to create the HUD projection.
- the radiation of the projector is predominantly p-polarized, ie has a p-polarized radiation component of more than 50%. The higher the proportion of p-polarized radiation in the total radiation of the projector, the more intense is the desired projection image and the less intense are undesired reflections on the surfaces of the windshield.
- the p-polarized radiation component of the projector is preferably at least 70%, particularly preferably at least 80% and in particular at least 90%.
- the radiation from the projector is essentially purely p-polarized—the p-polarized radiation component is therefore 100% or deviates therefrom only insignificantly.
- the specification of the direction of polarization refers to the plane of incidence of the radiation on the windshield.
- P-polarized radiation is radiation whose electric field oscillates in the plane of incidence.
- S-polarized radiation is radiation whose electric field oscillates perpendicular to the plane of incidence.
- the plane of incidence is spanned by the incidence vector and the surface normal of the windshield in the geometric center of the irradiated area.
- the radiation from the projector preferably strikes the windshield at an angle of incidence of 45° to 70°, in particular 60° to 70°.
- the angle of incidence deviates from the Brewster angle by at most 10°.
- the p-polarized radiation is then reflected only insignificantly at the surfaces of the windshield, so that no ghost image is generated.
- the angle of incidence is the angle between the incidence vector of the projector radiation and the interior surface normal (i.e. the surface normal to the interior external surface of the windshield) in the geometric center of the HUD area.
- the Brewster angle for an air-to-glass transition in the case of soda-lime glass, which is common for window panes, is 57.2°. Ideally, the angle of incidence should be as close as possible to this Brewster angle.
- angles of incidence of 65° can also be used, for example, which are customary for HUD projection arrangements, can be implemented without problems in vehicles and deviate only slightly from the Brewster angle, so that the reflection of the p-polarized radiation increases only insignificantly. Since the reflection of the projector radiation essentially occurs at the reflective coating and not at the external pane surfaces, it is not necessary to orient the external pane surfaces at an angle to one another in order to avoid ghost images.
- the external surfaces of the windscreen are therefore preferably arranged substantially parallel to one another.
- the thermoplastic intermediate layer is preferably not designed in the manner of a wedge, but has a substantially constant thickness, in particular also in the vertical direction between the upper edge and the lower edge of the windshield, just like the inner pane/the first substrate GS1 and the outer pane/the second substrate GS2 .
- a wedge-like intermediate layer would have a variable, in particular increasing, thickness in the vertical course between the lower edge and the upper edge of the windshield.
- the intermediate layer is typically formed from at least one thermoplastic film. Since standard foils are significantly cheaper than wedge foils, the production of the windshield is made cheaper.
- the outer pane/the second substrate GS2 and the inner pane/the first substrate GS1 are preferably made of glass, in particular of soda-lime glass, which is common for window panes. In principle, however, the panes can also be made of other types of glass (for example borosilicate glass, quartz glass, aluminosilicate glass) or transparent plastics (for example polymethyl methacrylate or polycarbonate).
- the thickness of the outer pane/the second substrate GS2 and the inner pane/the first substrate GS1 can vary widely. Disks with a thickness in the range from 0.8 mm to 5 mm, preferably from 1.4 mm to 2.5 mm, are preferably used, for example those with the standard thicknesses of 1.6 mm or 2.1 mm.
- the outer pane/the second substrate GS2, the inner pane/the first substrate GS1 and the thermoplastic intermediate layer 3 can be clear and colorless, but also tinted or colored.
- the total transmission through the windshield (including the reflective coating) is greater than 70%.
- the term total transmission refers to the procedure specified by ECE-R 43, Appendix 3, Section 9.1 for testing the light transmittance of motor vehicle windows.
- the outer pane/the second substrate GS2 and the inner pane/the first substrate GS1 can be unprestressed, partially prestressed or prestressed independently of one another. If at least one of the panes is to have a prestress, this can be a thermal or chemical prestress.
- the outer pane/the second substrate GS2 is tinted or colored.
- the outside reflectivity of the windshield can be reduced, making the impression of the windshield more pleasant for an outside observer.
- the outer pane/the second substrate GS2 should preferably have a light transmission of at least 80%, particularly preferably at least 85%.
- the inner pane/the first substrate GS1 and the intermediate layer are preferably clear, ie not tinted or colored. For example, green or blue colored glass can be used as the outer pane/second substrate GS2.
- the windshield is preferably curved in one or more spatial directions, as is conventional for motor vehicle windows, with typical radii of curvature ranging from about 10 cm to about 40 cm.
- the windshield can also be flat, for example if it is intended as a pane for buses, trains or tractors.
- the thermoplastic intermediate layer contains at least one thermoplastic polymer, preferably ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB.
- the intermediate layer is typically formed from a thermoplastic film.
- the thickness of the intermediate layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm.
- the windshield can be manufactured by methods known per se.
- the outer pane/the first substrate GSI and the inner pane/second substrate GS2 are laminated to one another via the intermediate layer 3, for example by autoclave methods, vacuum bag methods, vacuum ring methods, calendering methods, vacuum laminators or combinations thereof.
- the connection of the outer pane/second substrate GS2 and the inner pane/first substrate GS1 usually takes place under the action of heat, vacuum and/or pressure.
- the reflective coating is preferably applied to a pane surface by physical vapor deposition (abbreviated PVD), particularly preferably by sputtering, very particularly preferably by magnetron sputtering.
- the coating is preferably applied before lamination. Instead of applying the reflective coating to a pane surface, it can in principle also be provided on a carrier film that is arranged in the intermediate layer.
- the outer pane/the second substrate GS2 and the inner pane are preferably/the first substrate GS2 subjected to a bending process before lamination and preferably after any coating processes.
- the outer pane/the second substrate GS2 and the inner pane/the first substrate GS1 are preferably bent congruently together (i.e. at the same time and using the same tool), because the shape of the panes is then optimally matched to one another for the lamination that takes place later.
- Typical temperatures for glass bending processes are 500°C to 700°C, for example. This thermal treatment also increases the transparency and reduces the sheet resistance of the reflective coating.
- the invention also includes the use of a substrate arrangement 10 designed according to the invention as a windshield for use as a projection surface of a projection arrangement for a head-up display, with a projector being aimed at the HUD area whose radiation is predominantly p-polarized.
- a substrate arrangement 10 designed according to the invention as a windshield for use as a projection surface of a projection arrangement for a head-up display, with a projector being aimed at the HUD area whose radiation is predominantly p-polarized.
- the invention further includes the use of a projection arrangement according to the invention as a HUD in a motor vehicle, in particular a passenger car or truck.
- a projection arrangement according to the invention as a HUD in a motor vehicle, in particular a passenger car or truck.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD), aufweisend: - ein Substrat (GS1) mit einem HUD-Bereich (B); und - einen Projektor (4), der auf den HUD-Bereich (B) gerichtet ist;- wobei die Strahlung des Projektors (4) überwiegend p-polarisiert ist und - wobei das Substrat (GS1) mit einer Reflexionsbeschichtung (20) versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren; - wobei die Reflexionsbeschichtung (20) genau eine elektrisch leitfähige Schicht (21) aufweist, - wobei die Reflexionsbeschichtung (20) (a) entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold, (b) oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Indium, Zinn, Ruthenium, Iridium.
Description
Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display und Substratanordnung zur Verwendung in der Projektionsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display.
Moderne Automobile werden in zunehmendem Maße mit sogenannten Head-Up-Displays (HUDs) ausgestattet. Mit einem Projektor, typischerweise im Bereich des Armaturenbretts, werden Bilder auf die Windschutzscheibe projiziert, dort reflektiert und vom Fahrer als virtuelles Bild (vom Fahrer aus gesehen) hinter der Windschutzscheibe wahrgenommen. So können wichtige Informationen in das Blickfeld des Fahrers projiziert werden, beispielsweise die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit, Navigations- oder Warnhinweise, die der Fahrer wahrnehmen kann, ohne seinen Blick von der Fahrbahn wenden zu müssen. Head-Up-Displays können so wesentlich zur Steigerung der Verkehrssicherheit beitragen.
HUD-Projektoren werden überwiegend mit s-polarisierter Strahlung betrieben und bestrahlen die Windschutzscheibe mit einem Einfallswinkel von etwa 65%, was nahe dem Brewster- Winkel für einen Luft-Glas-Übergang liegt (57,2° für Kalk-Natron-Glas). Dabei tritt das Problem auf, dass das Projektorbild an beiden externen Oberflächen der Windschutzscheibe reflektiert wird. Dadurch tritt neben dem gewünschten Hauptbild auch ein leicht versetztes Nebenbild auf, das sogenannte Geisterbild („Ghost“). Das Problem wird üblicherweise dadurch gemindert, dass die Oberflächen in einem Winkel zueinander eingeordnet werden, insbesondere durch Verwendung einer keilartigen Zwischenschicht zur Lamination der als Verbundscheibe ausgebildeten Windschutzscheiben, so dass Hauptbild und Geisterbild einander überlagert werden. Verbundgläser mit Keilfolien für HUDs sind beispielsweise aus W02009/071135A1 , 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 überwiegend p-polarisierter Strahlung zu betreiben, welche an den Scheibenoberflächen nicht wesentlich reflektiert wird. Als Reflexionsfläche für die p-polarisierte
Strahlung weist die Windschutzscheibe stattdessen eine Reflexionsbeschichtung auf. Die DE102014220189A1 offenbart eine solche HUD-Projektionsanordnung, welche mit p- polarisierter Strahlung betrieben wird. Als reflektierende Struktur wird unter anderem eine einzelne metallische Schicht vorgeschlagen mit einer Dicke von 5 nm bis 9 nm, beispielsweise aus Silber oder Aluminium. Auch die WO2019046157A1 offenbart ein HUD mit p-polarisierter Strahlung, wobei eine Reflexionsbeschichtung mit mindestens zwei metallischen Schichten verwendet wird.
US2017242247A1 offenbart eine weitere HUD-Projektionsanordnung mit einer Reflexionsbeschichtung für p-polarisierte Strahlung. Die Reflexionsbeschichtung kann eine oder mehrere leitfähige Silberschichten enthalten, darüber hinaus dielektrische Schichten. Das Reflexionsspektrum weist im relevanten Spektralbereich aber eine deutlich gekrümmte Form auf, so dass der Reflexionsgrad relativ stark wellenlängenabhängig ist. Dies ist nachteilhaft im Hinblick auf eine farbneutrale Darstellung der HUD-Projektion.
CN 106 526 854 B offenbart ein HUD-System für Fahrzeuge, das eine beheizbare Verbundscheibe aufweist.
CN 207 190 747 U offenbart eine HUD-System für Fahrzeug mit einer Verbundscheibe als Windschutzscheibe, wobei die Verbundscheibe eine Reflexionsbeschichtung auf einer zur Zwischenschicht hingewandten Oberfläche einer Glasscheibe aufweist.
WO 2020/083649 A1 offenbart eine Projektionsanordnung für ein Fahrzeug, welche eine Seitenscheibe umfasst.
Es besteht Bedarf an Projektionsanordnungen für HUDs mit Reflexionsbeschichtungen, die eine hohe Transmission im sichtbaren Spektral be re ich gewährleisten sowie eine hohe Reflektivität gegenüber p-polarisierter Strahlung aufweisen und eine farbneutrale Darstellung erlauben. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche verbesserte Projektionsanordnung bereitzustellen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Projektionsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display, aufweisend ein Substrat mit einem HUD-Bereich und einen Projektor, der auf den HUD-Bereich gerichtet ist, wobei die Strahlung des Projektors überwiegend p-polarisiert ist und wobei das Substrat mit einer Reflexionsbeschichtung versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren, wobei die Reflexionsbeschichtung genau eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist. Die Reflexionsbeschichtung ist entweder ausgewählt aus einer Gruppe aufweisend Kupfer, oder Gold, oder ausgewählt aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend ein anderes Metall, wobei das andere Metall Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Indium, Zinn, Ruthenium, Iridium ist. Diese Legierungsmetalle führen zu einer erhöhten chemischen und thermomechanischen Stabilität der Reflexionsbeschichtung.
Hierdurch kann eine Projektionsanordnung für HUDs mit Reflexionsbeschichtungen zur Verfügung gestellt werden, die eine hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich gewährleistet sowie eine hohe Reflektivität gegenüber p-polarisierter Strahlung aufweist und eine farbneutrale Darstellung erlaubt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Strahlung des Projektors im Wesentlichen rein p- polarisiert. Hierdurch können vorteilhaft die Eigenschaften des Reflexionskoeffizienten ausgenutzt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung trifft die Strahlung des Projektors mit einem Einfallswinkel von 60° bis 70° auf das Substrat. Hierdurch können vorteilhaft die Eigenschaften des Brewster- Winkels ausgenutzt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die elektrisch leitfähige Schicht eine geometrische Dicke von
10 nm bis 16 nm auf. Hierdurch kann eine gewünschte Reflektivität im IR-Bereich zur Verfügung gestellt
werden, ohne die Transmission zu stark herabzusetzen. Zudem ist die Schichtdicke groß genug, um eine Entnetzung des Schichtaufbaus zu vermindern bzw. zu vermeiden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die externen Oberflächen der Substratanordnung im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Dies erleichtert die Herstellung als auch Anbringung von Substratanordnungen, da diese nun eine gleichmäßige Dicke aufweisen können.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Reflexionsbeschichtung zwischen dem ersten Substrat und einem zweiten Substrat angeordnet. D.h., die Erfindung kann auch mit Verbundglasscheiben zum Einsatz kommen. Weiterhin kann das erste Substrat (GS1) als eine Innescheibe einer Verbundglasscheibe und das zweite Substrat (GS2) als eine Außenscheibe der Verbundglasscheibe ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Substratanordnung zur Verwendung in einer Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display bereitgestellt, die ein Substrat mit einem HUD-Bereich aufweist, wobei das Substrat mit einer Reflexionsbeschichtung versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren; wobei die Reflexionsbeschichtung genau eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist, wobei die Reflexionsbeschichtung entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold, oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend ein anderes Metall, wobei das andere Metall nicht Kupfer, Gold, Palladium oder Aluminium sondern bevorzugt Platin und/oder Rhodium und/oder Indium und/oder Zinn und/oder Ruthenium und/oder Iridium ist.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Substratanordnung ein zweites Substrat auf, wobei die Reflexionsbeschichtung zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Verbundscheibe einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Projektionsanordnung,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Substratanordnung einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Reflexionsbeschichtung auf einer Innenscheibe,
Fig. 5 Reflexionsspektren von Verbundscheiben gegenüber p-polarisierter Strahlung gemäß dem Beispiel 1,
Fig. 6 Reflexionsspektren von Verbundscheiben gegenüber p-polarisierter Strahlung gemäß dem Beispiel 2, und
Fig. 7 Reflexionsspektren von Verbundscheiben gegenüber p-polarisierter Strahlung gemäß dem Beispiel 3.
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %.
Soweit in dieser Anmeldung Normen, Spezifikationen oder dergleichen benannt werden, werden zumindest immer die am Anmeldetag anwendbaren Normen, Spezifikationen oder dergleichen in Bezug genommen. D.h. wird eine Norm / Spezifikation etc. aktualisiert oder durch einen Nachfolger ersetzt, so ist die Erfindung auch hierauf anwendbar.
In den Figuren sind verschiedene Ausführungsformen dargestellt.
Eine Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display HUD. Eine solche ist beispielhaft in Figur 1 und 2 skizziert.
Dort ist beispielhaft eine Substratanordnung, 10 (z.B. eine Windschutzscheibe eines Land-, See-, Luft-, oder Raumfahrzeuges) mit einem HUD-Bereich B der Substratanordnung 10 gezeigt. Die Windschutzscheibe als Beispiel einer erfindungsgemäßen Substratanordnung besitzt eine Oberkante O und eine Unterkante U. Die Substratanordnung kann ein Substrat GS1 oder mehrere Substrate GS1 , GS2 aufweisen.
Die Projektionsanordnung umfasst außerdem einen Projektor 4, welcher auf einen Bereich der Substratanordnung gerichtet ist. In diesem Bereich, der üblicherweise als HUD-Bereich B bezeichnet wird, können durch den Projektor 4 Bilder erzeugt werden, welche von einem Betrachter 5 (Fahrzeugfahrer) als virtuelle Bilder auf der von ihm abgewandten Seite der Substratanordnung wahrgenommen werden, wenn sich seine Augen innerhalb der sogenannten Eyebox E befinden.
Die Substratanordnung 10 ist aufgebaut aus einem optionalen zweiten Substrat GS2, welches z.B. in einer Verbundglasscheibe eine Außenscheibe darstellt, und einem ersten Substrat GS1, welches z.B. in einer Verbundglasscheibe eine Innenscheibe darstellt, die über eine
thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Unterkante U der Substratanordnung 10 ist nach unten in Richtung des Motors des Personenkraftwagens angeordnet, die Oberkante O der Substratanordnung 10 nach oben in Richtung des Dachs. Das Substrat GS2 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt, das Substrat GS1 dem Fahrzeuginnenraum.
Das Substrat GS2 und das Substrat GS1 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Natürlich können die Substrate GS1 , GS2 auch aus anderen Glas oder polymerischen Kunststoffmaterialien, insbesondere auch aus unterschiedlichen Materialen gebildet sein.
Das Substrat GS2 weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf, das Substrat GS1 eine Dicke von 1 ,6 mm oder 2,1 mm. Die Zwischenschicht 3 kann beispielsweise aus einer PVB-Folie ausgebildet mit einer Dicke von circa 0,76 mm sein. Die Zwischenschicht 3 weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, abgesehen von einer etwaigen fachüblichen Oberflächenrauigkeit - sie ist nicht als sogenannte Keilfolie ausgebildet. D.h. auf einem Substrat GS1 wird ein HUD-Bereich B gebildet, auf den im Betrieb ein Projektor 4 gerichtet ist.
Die Strahlung des Projektors 4 ist in einer Ausführungsform der Erfindung überwiegend p- polarisiert, insbesondere im Wesentlichen rein p-polarisiert. Da der Projektor 4 die Substratanordnung 10 mit einem Einfallswinkel von etwa 65° bestrahlt, der nahe dem Brewster- Winkel liegt, wird die Strahlung des Projektors nur unwesentlich an den externen Oberflächen I, IV der Substratanordnung 10 reflektiert. P-polarisierte Strahlung hat gegenüber s-polarisierter Strahlung den Vorteil, dass im Bereich des Brewster-Winkels (z.B. 45°-73°) der Reflexionskoeffizient nahezu 0 beträgt.
Die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung 20 dagegen ist auf die Reflexion p-polarisierter Strahlung optimiert. Sie dient als Reflexionsfläche für die Strahlung des Projektors 4 zur Erzeugung der HUD-Projektion. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung eventuell zusätzlich als IR-reflektierende Beschichtung dienen.
Dabei weist die Reflexionsbeschichtung 20 genau eine elektrisch leitfähige Schicht 21 auf, wobei die Reflexionsbeschichtung 20 entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold, oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend ein anderes Metall, wobei das andere Metall nicht Kupfer, Gold, Palladium oder Aluminium ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Reflexionsbeschichtung 20 ausgewählt aus Silber mit einer Dotierung aus einem anderen Edelmetall.
In anderen Ausführungsformen ist die Reflexionsbeschichtung 20 ausgewählt aus Silber mit einer Dotierung aus einem Metall aus einer chemischen Hauptgruppe.
Insbesondere ist die Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn.
Erfindungsgemäß wird bevorzugt p-polarisierte Strahlung zur Erzeugung des HUD-Bildes verwendet.
Die Substratanordnung 10 weist eine Reflexionsbeschichtung auf, welche p-polarisierte Strahlung hinreichend reflektiert.
Da der für HUD-Projektionsanordnungen typische Einfallswinkel von etwa 65° dem Brewsterwinkel für einen Luft-Glas-Übergang (57,2°, Kalk-Natron-Glas) relativ nahekommt, wird p-polarisierte Strahlung von den Scheibenoberflächen kaum reflektiert, sondern hauptsächlich von der leitfähigen Beschichtung. Geisterbilder treten daher nicht oder kaum wahrnehmbar auf, so dass auf die Verwendung einer kostspieligen Keilfolie verzichtet werden kann.
Außerdem ist das HUD-Bild auch für Träger von polarisationsselektiven Sonnenbrillen erkennbar, welche typischerweise nur p-polarisierte Strahlung passieren lassen und s-polarisierte Strahlung blocken. Die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung bewirkt eine hohe Reflektivität gegenüber p-polarisierter Strahlung im Spektral be re ich von 450 nm bis 650 nm, der für HUD- Darstellungen relevant ist (HUD-Projektoren arbeiten typischerweise mit den Wellenlängen 473 nm, 550 nm und 630 nm (RGB)). Dadurch wird ein intensitätsstarkes HUD-Bild erreicht.
Die einzelne Reflexionsbeschichtung setzt die Lichttransmission nicht übermäßig herab, so dass die Substratanordnung 10 weiterhin als Windschutzscheibe verwendet werden kann.
Fig. 4 zeigt eine exemplarische Schichtenfolge einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung 20. Die Reflexionsbeschichtung 20 kann ein Stapel von Dünnschichten sein.
Direkt oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht 21 kann eine metallische Blockerschicht 24 angeordnet sein. Darüber kann eine obere dielektrische Schichtenfolge angeordnet sein, die von unten nach oben aus einer oberen Anpassungsschicht 23b, einer oberen brechungsindexsteigernden Schicht 23c und einer oberen Entspiegelungsschicht 23a geformt sein kann. Unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht 21 kann eine untere dielektrische Schichtenfolge angeordnet sein, die von oben nach unten aus einer unteren Anpassungsschicht 22b, einer unteren brechungsindexsteigernden Schicht 22c und einer unteren Entspiegelungsschicht 22a geformt sein kann.
Der dargestellte Schichtaufbau ist lediglich beispielhaft zu verstehen. So können die dielektrischen Schichtenfolgen auch mehr oder weniger Schichten umfassen, solange mindestens eine dielektrische Schicht oberhalb und unterhalb der leitfähigen Schicht 21 vorhanden ist. Die dielektrischen Schichtenfolgen müssen auch nicht symmetrisch sein. Beispielhafte Materialien und Schichtdicken können den nachfolgenden Beispielen entnommen werden.
Tabelle 1
Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 zeigen Reflexionsspektren von Substratanordnungen 10 wie in Figur 3, jeweils mit einem Schichtaufbau gemäß der erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 3 nach Tabelle 1.
Die Reflexionsspektren wurden mit einer Lichtquelle, die im betrachteten Spektralbereich p- polarisierte Strahlung gleichmäßiger Intensität ausstrahlt, aufgenommen, bei Bestrahlung über das Substrat GS1 (die sogenannte innenraumseitige Reflexion) unter einem Einstrahlwinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen. Die Reflexionsmessung ist also der Situation in der
Projektionsanordnung angenähert.
Bereits aus der graphischen Darstellung der Spektren ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Beispiele mit dem erfindungsgemäßen Verhältnis der optischen Dicken von oberer und unterer dielektrischer Schicht beziehungsweise Schichtenfolge zu einem wesentlich glatteren Spektrum im interessierenden Spektral be re ich von 400 nm bis 680 nm führen. Dadurch wird eine farbneutralere Darstellung der HUD-Projektion sichergestellt. Außerdem wird der generelle Farbeindruck der Scheibe verbessert.
Alle Scheiben weisen eine Lichttransmission von größer als 70% auf, so dass sie als Windschutzscheibe eingesetzt werden können.
In einer Ausführungsform der Erfindung trifft die Strahlung des Projektors 4 mit einem Einfallswinkel aus dem Bereich von 60° bis 70° auf das Substrat GS1.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die elektrisch leitfähige Schicht 21 eine geometrische Dicke von 10 nm bis 16 nm auf Beispiele hierfür sind in der Tabelle 1 angegeben.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die externen Oberflächen I , IV einer Substratanordnung 10 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Reflexionsbeschichtung 20 zwischen dem ersten Substrat GS1 und einem zweiten Substrat GS2 angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auch eine Substratanordnung 10 zur Verwendung in einer Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display HUD bereitgestellt, die ein erstes Substrat GS1 mit einem HUD-Bereich B aufweist. Das erste Substrat GS1 ist mit einer Reflexionsbeschichtung 20 versehen, die geeignet ist, p- polarisierte Strahlung zu reflektieren, wobei die Reflexionsbeschichtung 20 genau eine elektrisch leitfähige Schicht 21 aufweist, wobei die Reflexionsbeschichtung 20 wie zuvor
beschreiben entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer, Gold, oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend ein anderes Metall, wobei das andere Metall nicht Kupfer, Gold, Palladium oder Aluminium, sondern insbesondere ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn ist.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Substratanordnung auch ein zweites Substrat GS2 aufweisen, wobei die Reflexionsbeschichtung 20 zwischen dem ersten Substrat GS1 und einem zweiten Substrat GS2 angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Verhältnis der optischen Dicken der oberen und unteren dielektrischen Schichtenfolge bewirkt eine Glättung des Reflexionsspektrums, so dass eine farbneutrale Darstellung gewährleistet ist. Die vorteilhaften Reflexionseigenschaften, insbesondere die Gleichmäßigkeit des Spektrums, erstrecken sich sogar über den HUD-relevanten Spektral be re ich hinaus auf einen Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm, so dass neben einer guten HUD- Darstellung ein positiver Gesamteindruck der Scheibe erreicht wird ohne störenden Farbstich.
Die erfindungsgemäße Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD) umfasst mindestens eine Substratanordnung 10, die mit einer Reflexionsbeschichtung 20 versehen ist, und einen Projektor 4.
Wie bei HLIDs üblich bestrahlt der Projektor 4 einen Bereich der Substratanordnung 10, wo die Strahlung in Richtung des Betrachters (Fahrers) reflektiert wird, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird, welches der Betrachter von ihm aus gesehen hinter der Substratanordnung 10 wahrnimmt. Der durch den Projektor bestrahlbare Bereich der Substratanordnung 10 wird als HUD-Bereich bezeichnet. Die Strahlrichtung des Projektors kann typischerweise durch Spiegel variiert werden, insbesondere vertikal, um die Projektion an die Körpergröße des Betrachters anzupassen. Der Bereich, in dem sich die Augen des Betrachters bei gegebener Spiegelstellung befinden müssen, wird als Eyeboxfenster bezeichnet. Dieses Eyeboxfenster kann durch Verstellung der Spiegel vertikal verschoben werden, wobei der gesamte dadurch zugängliche Bereich (das heißt die Überlagerung aller möglichen Eyeboxfenster) als Eyebox bezeichnet wird.
Ein innerhalb der Eyebox befindlicher Betrachter kann das virtuelle Bild wahrnehmen. Damit ist natürlich gemeint, dass sich die Augen des Betrachters innerhalb der Eyebox befinden müssen, nicht etwa der gesamte Körper.
Die hier verwendeten Fachbegriffe aus dem Bereich der HLIDs sind dem Fachmann allgemein bekannt. Für eine ausführliche Darstellung sei auf die Dissertation „Simulationsbasierte Messtechnik zur Prüfung von Head-Up Displays“ von Alexander Neumann am Institut für Informatik der Technischen Universität München (München: Universitätsbibliothek der TU München, 2012) verwiesen, insbesondere auf Kapitel 2 „Das Head-Up Display“.
Die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung weist genau eine elektrisch leitfähige Schicht auf. Unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht ist eine untere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge angeordnet. Ebenso ist oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine obere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge angeordnet. Die obere und die untere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge weisen jeweils einen Brechungsindex auf, der mindestens 1 ,9 beträgt.
Brechungsindizes sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich bezogen auf eine Wellenlänge von 550 nm angegeben. Die optische Dicke ist das Produkt aus der geometrischen Dicke und dem Brechungsindex (bei 550 nm). Die optische Dicke einer Schichtenfolge berechnet sich als Summe der optischen Dicken der Einzelschichten.
Ist eine erste Schicht oberhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die erste Schicht weiter von dem Substrat, auf dem die Beschichtung aufgebracht ist, entfernt angeordnet ist als die zweite Schicht. Ist eine erste Schicht unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die zweite Schicht weiter vom Substrat entfernt angeordnet ist als die erste Schicht.
Ist eine Schicht auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen.
Erfindungsgemäß beträgt das Verhältnis der optischen Dicke der oberen dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge zur optischen Dicke der unteren dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge mindestens 1 ,7. Es hat sich überraschend gezeigt, dass diese Asymmetrie der optischen Dicken zu einem deutlich glatteren Reflexionsspektrum gegenüber p-polarisierter Strahlung führt, so dass über den gesamten relevanten Spektralbereich (400 nm bis 680 nm) ein relativ konstanter Reflexionsgrad vorliegt. Dadurch wird eine farbneutrale Darstellung der HUD-Projektion gewährleistet und ein farbneutraler Gesamteindruck der Scheibe.
Das erfindungsgemäße Verhältnis der optischen Dicken berechnet sich als Quotient aus der optischen Dicke der oberen dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge (Divident) geteilt durch die optische Dicke der unteren dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge (Divisor).
In einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt das Verhältnis der optischen Dicke der oberen dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge zur optischen Dicke der unteren dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge mindestens 1 ,8, besonders bevorzugt mindestens 1 ,9. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Dies ist insbesondere für die Verwendung von Silber zutreffend.
Die Reflexionsbeschichtung ist in Ausführungsformen der Erfindung auf einer der Zwischenschicht zugewandten Oberflächen der beiden Substrate, z.B. der innenraumseitigen Oberfläche des zweiten Substrates GS2 / Außenscheibe oder der außenseitigen Oberfläche des ersten Substrates GS1 / Innenscheibe, aufgebracht.
Die Reflexionsbeschichtung kann auch z.B. innerhalb einer eventuell vorhanden thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet sein, beispielsweise aufgebracht auf einer Trägerfolie, die zwischen zwei thermoplastischen Verbindefolien angeordnet ist.
Die Reflexionsbeschichtung ist transparent, was im Sinne der Erfindung bedeutet, dass sie eine mittlere Transmission im sichtbaren Spektral be re ich von mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 % aufweist und dadurch die Durchsicht durch die Scheibe nicht wesentlich einschränkt.
Grundsätzlich ist es ausreichend, wenn der HUD-Bereich der Windschutzscheibe mit der Reflexionsbeschichtung versehen ist. Es können aber auch weitere Bereiche mit der Reflexionsbeschichtung versehen sein und die Windschutzscheibe kann im wesentlichen vollflächig mit der Reflexionsbeschichtung versehen sein, was herstellungsbedingt bevorzugt sein kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens 80% der Scheibenoberfläche mit der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung 20 versehen. Insbesondere ist die Reflexionsbeschichtung 20 vollflächig auf die Scheibenoberfläche aufgebracht. Dabei können bestimmte Bereiche ausgenommen sein. Z. B. können ein umlaufender Randbereich und /oder optional lokale Bereiche, die als Kommunikations-, Sensor- oder Kamerafenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Windschutzscheibe gewährleisten sollen und daher nicht mit der Reflexionsbeschichtung versehen sind, ausgenommen sein. Ein umlaufender unbeschichteter Randbereich kann beispielsweise eine Breite von bis zu 20 cm aufweisen. Ein solcher umlaufender unbeschichteter Randbereich kann den direkten Kontakt der Reflexionsbeschichtung zur umgebenden Atmosphäre verhindern, so dass die Reflexionsbeschichtung im Innern der Windschutzscheibe vor Korrosion und Beschädigung geschützt ist.
Die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung weist aufgrund der elektrisch leitfähigen Reflexionsbeschichtung 20 IR-reflektierende Eigenschaften auf, so dass sie als Sonnenschutzbeschichtung fungiert, welche die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums durch Reflexion der Wärmestrahlung verringert. Die Reflexionsbeschichtung 20 kann auch als Heizbeschichtung verwendet werden, wenn sie elektrisch kontaktiert wird, so dass ein Strom durch sie fließt, welcher die Reflexionsbeschichtung erwärmt.
Die mit der Reflexionsbeschichtung 20 versehene Substratanordnung 10 weist bevorzugt im Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm einen gemittelten Reflexionsgrad gegenüber p- polarisierter Strahlung von mindestens 15% auf, besonders bevorzugt von mindestens 20%. Damit wird ein hinreichend intensitätsstarkes Projektionsbild erzeugt. Hierbei wird der Reflexionsgrad gemessen mit einem Einfallswinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen, was etwa der Bestrahlung durch übliche Projektoren entspricht. Der Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm wurde zur Charakterisierung der Reflexionseigenschaften herabgezogen, weil der optische Eindruck eines Betrachters in erster Linie durch diesen Spektralbereich geprägt wird. Außerdem deckt er die für die HUD-Darstellung relevanten Wellenlängen ab (RGB: 473 nm, 550 nm, 630 nm). Der hohe Reflexionsgrad bei einem vergleichsweise einfachen Schichtaufbau ist ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Reflexionsgrad im gesamten Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 % beträgt, so dass der Reflexionsgrad im angegeben Spektralbereich an keiner Stelle unter den angegebenen Werten liegt.
Der Reflexionsgrad beschreibt den Anteil der insgesamt eingestrahlten Strahlung, der reflektiert wird. Er wird in % angegeben (bezogen auf 100% eingestrahlte Strahlung) oder als einheitenlose Zahl von 0 bis 1 (normiert auf die eingestrahlte Strahlung). Aufgetragen in Abhängigkeit von der Wellenlänge bildet er das Reflexionsspektrum. Die Ausführungen zum Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf den Reflexionsgrad gemessen mit einem Einfallswinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen. Die Angaben zum Reflexionsgrad beziehungsweise zum Reflexionsspektrum beziehen sich auf eine Reflexionsmessung mit einer Lichtquelle, die im betrachteten Spektralbereich gleichmäßig abstrahlt mit einer normierten Strahlungsintensität von 100%.
Um eine möglichst farbneutrale Darstellung des Projektorbildes zu erreichen, sollte das Reflexionsspektrum möglichst glatt sein und keine ausgeprägten lokalen Minima und Maxima ausweisen. Im Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm sollte die Differenz zwischen dem maximal auftretenden Reflexionsgrad und dem Mittelwert des Reflexionsgrades sowie die Differenz zwischen dem minimal auftretenden Reflexionsgrad und dem Mittelwert des Reflexionsgrades in einer bevorzugten Ausgestaltung höchstens 3 % betragen, besonders bevorzugt höchstens 2 %. Auch hier ist wieder der Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung gemessen mit einem
Einfallswinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen heranzuziehen. Die abgegebene Differenz ist als absolute Abweichung des Reflexionsgrades (angegeben in %) zu verstehen, nicht als prozentuale Abweichung relativ zum Mittelwert. Die angegebene Glätte des Reflexionsspektrums kann mit der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung aufgrund ihrer elektrisch leitfähigen Schicht problemlos erreicht werden.
Als Maß für die Glätte des Reflexionsspektrums kann alternativ die Standardabweichung im Spektralbereich von 400 nm bis 680 nm herangezogen werden. Sie beträgt bevorzugt kleiner 1%, besonders bevorzugt kleiner 0,9 %, ganz besonders bevorzugt kleiner 0,8 %.
Die oben genannten gewünschten Reflexionscharakteristika werden insbesondere durch die Wahl der Materialien und Dicken der Einzelschichten sowie den Aufbau der dielektrischen Schichtenfolgen erreicht. Die Reflexionsbeschichtung kann so geeignet eingestellt werden.
Die Reflexionsbeschichtung ist beispielsweise ein Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Dieser Dünnschichtstapel enthält genau eine elektrisch leitfähige Schicht 21 auf Basis von Kupfer, oder Gold , oder ausgewählt aus Silber mit einer Dotierung.
Die elektrisch leitfähige Schicht 21 verleiht der Reflexionsbeschichtung die grundlegenden reflektierenden Eigenschaften und außerdem eine IR-reflektierende Wirkung und eine elektrische Leitfähigkeit.
Die Reflexionsbeschichtung 20 enthält genau eine elektrisch leitfähige Schicht 21 , also nicht mehr als diese elektrisch leitfähige Schicht 21 , und auch oberhalb oder unterhalb der Reflexionsbeschichtung sind keine weiteren elektrisch-leitfähigen Schichten angeordnet. Es ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 21 die gewünschten Reflexionseigenschaften erreicht werden können, ohne dass die Transmission zu stark herabgesetzt würde, wie es bei der Verwendung mehrerer leitfähiger Schichten der Fall wäre.
Es können jedoch weitere elektrisch leitfähige Schichten vorliegen, die nicht wesentlich zur elektrischen Leitfähigkeit der Reflexionsbeschichtung beitragen, sondern einen anderen Zweck erfüllen. Dies gilt insbesondere für metallische Blockerschichten mit geometrischen Dicken von weniger als 1 nm, die bevorzugt zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und den dielektrischen Schichtenfolgen angeordnet sein können.
D.h. elektrisch leitfähige Schichten, die eine geringere Dicke als 1 nm aufweisen werden nicht als Reflexionsbeschichtung angesehen.
Die elektrisch leitfähige Schicht 21 enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, Kupfer, oder Gold , besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, Kupfer, oder Gold , ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Kupfer, Gold oder, In entsprechender Weise verbleiben für die Legierung(en) nur noch der vervollständigenden Bereich zu 100 Gew. % über..
Die elektrisch leitfähige Schicht 21 kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Platin und/oder Rhodium und / oder Indium und / oder Zinn und / oder Ruthenium und / oder Iridium. Die geometrische Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht 21 beträgt bevorzugt höchstens 16 nm, besonders bevorzugt höchstens 14 nm, ganz besonders bevorzugt höchstens 13 nm. Dadurch kann eine vorteilhafte Reflektivität im IR-Bereich bereitgestellt werden, ohne die Transmission zu stark herabzusetzen. Die geometrische Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht 21 beträgt bevorzugt mindestens 5 nm, besonders bevorzugt mindestens 8 nm. Dünnere elektrisch leitfähige Schichten können zu einer Entnetzung des Schichtaufbaus führen. Besonders bevorzugt beträgt die geometrische Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht 21 von 10 nm bis 16 nm oder von 11 nm bis 14 nm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Reflexionsbeschichtung 20 bevorzugt keine dielektrischen Schichten, deren Brechungsindex weniger als 1 ,9 beträgt. Alle dielektrischen Schichten der Reflexionsbeschichtung weisen also bevorzugt einen Brechungsindex von mindestens 1 ,9 auf. Es ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die
gewünschten Reflexionseigenschaften allein mit relativ hochbrechenden dielektrischen Schichten erreicht werden können. Da für niedrigbrechende Schichten mit einem Brechungsindex von kleiner als 1 ,9 insbesondere Siliziumoxid-Schichten in Frage kommen, die geringe Abscheidungsraten bei der magnetfeldunterstützten Kathodenabscheidung aufweisen, lässt sich die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung so schnell und kostengünstig herstellen.
Die Reflexionsbeschichtung 20 kann oberhalb und unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht unabhängig voneinander jeweils eine dielektrische Schicht oder eine dielektrische Schichtenfolge mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 aufweisen. Die dielektrischen Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Zinkoxid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium-Metall- Mischnitriden wie Silizium-Zirkonium-Nitrid, Zirkoniumoxid, Nioboxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Wolframoxid oder Siliziumkarbid ausgebildet sein. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein. Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor.
Die optische Dicke der oberen dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge beträgt bevorzugt von 100 nm bis 200 nm, besonders bevorzugt von 130 nm bis 170 nm. Die optische Dicke der unteren dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 60 nm bis 90 nm. Damit werden gute Ergebnisse erzielt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist oberhalb und unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht 21 jeweils eine dielektrische Schicht angeordnet, die als Entspiegelungsschicht bezeichnet werden kann und bevorzugt auf Basis eines Oxids, beispielsweise Zinnoxid, und/oder eines Nitrids, beispielsweise Siliziumnitrid, besonders bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid. Siliziumnitrid hat sich aufgrund seiner optischen Eigenschaften, seiner einfachen Verfügbarkeit sowie seiner hohen mechanischen und chemischen Stabilität bewährt. Das Silizium ist bevorzugt dotiert, beispielsweise mit Aluminium oder Bor. Im Falle von dielektrischen Schichtenfolgen ist die Schicht auf Basis von Siliziumnitrid bevorzugt die oberste Schicht der oberen Schichtenfolge beziehungsweise die unterste Schicht der unteren Schichtenfolge. Die geometrische Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 55 nm bis 80 nm, insbesondere von 60 nm bis 70 nm. Die geometrische Dicke der unteren
Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 40 nm, insbesondere von 20 nm bis 35 nm.
Neben der Entspiegelungsschicht können optional weitere dielektrische Schichten mit Brechungsindex von mindestens 1 ,9 vorhanden sein. So können die obere und untere Schichtenfolge unabhängig voneinander eine Anpassungsschicht enthalten, welche die Reflektivität der elektrisch leitfähigen Schicht verbessern. Die Anpassungsschichten sind bevorzugt auf Basis von Zinkoxid ausgebildet, besonders bevorzugt Zinkoxid ZnOi-ö mit 0 < ö < 0,01. Die Anpassungsschichten enthalten weiter bevorzugt Dotierungen. Die Anpassungsschichten können beispielsweise Aluminium-dotiertes Zinkoxid (ZnO:AI) enthalten. Das Zinkoxid wird bevorzugt unterstöchiometrisch bezüglich des Sauerstoffs abgeschieden um eine Reaktion von überschüssigem Sauerstoff mit der elektrisch leitfähigen Schicht zu vermeiden. Die Anpassungsschichten sind bevorzugt angeordnet zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und der Entspiegelungsschicht. Die geometrische Dicke der Anpassungsschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 12 nm.
Es können auch brechungsindexsteigernde Schichten vorhanden sein, die einen höheren Brechungsindex aufweisen als die Entspiegelungsschicht, ebenfalls unabhängig voneinander in der oberen und der unteren Schichtenfolge. Dadurch können die optischen Eigenschaften weiter verbessert und feineingestellt werden, insbesondere die Reflexionseigenschaften. Die brechungsindexsteigernden Schichten enthalten bevorzugt ein Silizium-Metall-Mischnitrid wie Silizium-Zirkonium-Mischnitrid, Silizium-Aluminium-Mischnitrid, Silizium-Titan-Mischnitrid oder Silizium-Hafnium-Mischnitrid, besonders bevorzugt Silizium-Zirkonium-Mischnitrid. Der Anteil an Zirkonium beträgt dabei bevorzugt zwischen 15 und 45 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 15 und 30 Gew.-%. Als alternative Materialien kommen beispielsweise WO3, Nb20s, Bi20s, TiÜ2, ZrsN4 und/oder AIN in Betracht Die brechungsindexsteigernden Schichten sind bevorzugt zwischen der Entspiegelungsschicht und der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet beziehungsweise zwischen der Anpassungsschicht (soweit vorhanden) und der Entspiegelungsschicht. Die geometrische Dicke der brechungsindexsteigernden Schicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 5 nm bis 15 nm.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht genau eine untere dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 angeordnet, bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid. Ebenso ist oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht genau eine obere dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 angeordnet, bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid. Es ergibt sich die Schichtenfolge ausgehend vom Substrat: untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Entspiegelungsschicht. Die Reflexionsbeschichtung enthält bevorzugt keine weiteren dielektrischen Schichten. Die geometrische Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 55 nm bis 80 nm, insbesondere von 60 nm bis 70 nm. Die geometrische Dicke der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 40 nm, insbesondere von 20 nm bis 35 nm.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine erste untere dielektrische Schicht (Entspiegelungsschicht) und eine zweite untere dielektrische Schicht (Anpassungsschicht) angeordnet. Ebenso ist oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine erste obere dielektrische Schicht (Entspiegelungsschicht) und eine zweite obere dielektrische Schicht (Anpassungsschicht) angeordnet. Die Entspiegelungs- und Anpassungsschichten weisen einen Brechungsindex von mindestens 1 ,9 auf. Die Entspiegelungsschichten sind bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid ausgebildet, die Anpassungsschichten auf Basis von Zinkoxid. Die Anpassungsschichten sind bevorzugt zwischen der jeweiligen Entspiegelungsschicht und der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet: Es ergibt sich die Schichtenfolge ausgehend vom Substrat: untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht. Die Reflexionsbeschichtung enthält bevorzugt keine weiteren dielektrischen Schichten. Die geometrische Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 55 nm bis 80 nm, insbesondere von 60 nm bis 70 nm. Die geometrische Dicke der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 40 nm, insbesondere von 20 nm bis 35 nm. Die geometrische Dicke der Anpassungsschichten beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 12 nm.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine erste untere dielektrische Schicht (Entspiegelungsschicht), eine zweite untere dielektrische Schicht (Anpassungsschicht) und eine dritte untere dielektrische Schicht (brechungsindexsteigernde Schicht) angeordnet. Ebenso ist oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine erste obere dielektrische Schicht (Entspiegelungsschicht), eine zweite obere dielektrische Schicht (Anpassungsschicht) und eine dritte obere dielektrische Schicht (brechungsindexsteigernde Schicht) angeordnet. Die Entspiegelungs- und Anpassungsschichten sowie die brechungsindexsteigernden Schichten weisen einen Brechungsindex von mindestens 1 ,9 auf. Die brechungsindexsteigernden Schichten weisen einen höheren Brechungsindex auf als die Entspiegelungsschichten, bevorzugt mindestens 2,1. Die Entspiegelungsschichten sind bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid ausgebildet, die Anpassungsschichten auf Basis von Zinkoxid, die brechungsindexsteigernden Schichten auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids, wie Silizium-Zirkonium-Mischnitrid oder Silizium-Hafnium-Mischnitrid. Die Anpassungsschichten weisen bevorzugt den geringsten Abstand zur elektrisch leitfähigen Schicht auf, während die brechungsindexsteigernden Schichten zwischen den Anpassungsschichten und den Entspiegelungsschichten angeordnet sind. Es ergibt sich die Schichtenfolge ausgehend vom Substrat: untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht. Die Reflexionsbeschichtung enthält bevorzugt keine weiteren dielektrischen Schichten. Die geometrische Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 50 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 55 nm bis 80 nm, insbesondere von 60 nm bis 70 nm. Die geometrische Dicke der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 40 nm, insbesondere von 20 nm bis 35 nm. Die geometrische Dicke der Anpassungsschichten beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 12 nm. Die geometrische Dicke der brechungsindexsteigernden Schichten beträgt bevorzugt von 5 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 5 nm bis 15 nm.
Da die obere und die untere dielektrische Schichtenfolge unabhängig voneinander ausgebildet werden können, sind auch Kombinationen der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen möglich, wobei die obere dielektrische Schicht/Schichtenfolge gemäß einer Ausgestaltung ausgebildet ist und die untere dielektrische Schicht/Schichtenfolge gemäß einer anderen. Es ergeben sich die folgenden bevorzugten Schichtenfolgen jeweils ausgehend vom Substrat, also derjenigen Oberfläche, auf die die Reflexionsbeschichtung abgeschieden ist:
untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht
- obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht
- obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht
- obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht
- obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht
- obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Reflexionsbeschichtung mindestens eine metallische Blockerschicht. Die Blockerschicht kann unterhalb und/oder oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet sein und steht bevorzugt mit der elektrisch leitfähigen Schicht in direktem Kontakt. Die Blockerschicht liegt dann zwischen elektrisch leitfähiger Schicht und dielektrischer Schicht/Schichtenfolge. Die Blockerschicht dient dem Oxidationsschutz der elektrisch leitfähigen Schicht insbesondere bei Temperaturbehandlungen der beschichteten Scheibe, wie sie typischerweise im Rahmen von Biegeprozessen vorkommen. Die Blockerschicht weist bevorzugt eine geometrische Dicke von weniger als 1 nm auf, beispielsweise 0,1 nm bis 0,5 nm. Die Blockerschicht ist bevorzugt auf Basis von Titan oder einer Nickel-Chrom-Legierung ausgebildet.
Die Blockerschicht ändert die optischen Eigenschaften der Reflexionsbeschichtung nur unwesentlich und ist bevorzugt bei allen vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorhanden. Besonders bevorzugt ist die Blockerschicht direkt oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet, also zwischen elektrisch leitfähiger Schicht und oberer dielektrischer Schicht(enfolge), wo sie besonders effektiv ist. Es ergeben sich folgende bevorzugte Schichtenfolgen: untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht
- Blockerschicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht
- Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht
- Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht
- obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere Anpassungsschicht - obere Entspiegelungsschicht untere Entspiegelungsschicht - untere brechungsindexsteigernde Schicht - untere Anpassungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Blockerschicht - obere
Anpassungsschicht - obere brechungsindexsteigernde Schicht - obere
Entspiegelungsschicht
Es kann jeweils optional eine zusätzliche Blockerschicht direkt unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet sein, also zwischen elektrisch leitfähiger Schicht und unterer dielektrischer Schicht(enfolge).
Der Projektor ist innenraumseitig der Windschutzscheibe angeordnet und bestrahlt die Windschutzscheibe über die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe. Er ist auf den HUD- Bereich gerichtet und bestrahlt diesen zur Erzeugung der HUD-Projektion. Die Strahlung des Projektors ist erfindungsgemäß überwiegend p-polarisiert, weist also einen p-polarisierten Strahlungsanteil von größer als 50% auf. Je höher der Anteil der p-polarisierten Strahlung an der Gesamtstrahlung des Projektors ist, desto intensitätsstärker ist das gewünschte Projektionsbild und desto intensitätsschwächer sind unerwünschte Reflexionen an den Oberflächen der Windschutzscheibe. Der p-polarisierte Strahlungsanteil des Projektors beträgt bevorzugt mindestens 70%, besonders bevorzugt mindestens 80% und insbesondere mindestens 90%. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Strahlung des Projektors im Wesentlichen rein p-polarisiert- der p-polarisierte Strahlungsanteil beträgt also 100% oder weicht nur unwesentlich davon ab. Die Angabe der Polarisationsrichtung bezieht sich dabei auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Windschutzscheibe. Mit p-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld in der Einfallsebene schwingt. Mit s-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld senkrecht zur Einfallsebene schwingt. Die Einfallsebene wird durch den Einfallsvektor und die Flächennormale der Windschutzscheibe im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs aufgespannt.
Die Strahlung des Projektors trifft bevorzugt mit einem Einfallswinkel von 45° bis 70°, insbesondere von 60° bis 70° auf die Windschutzscheibe. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weicht der Einfallswinkel um höchstens 10° vom Brewsterwinkel ab. Die p-polarisierte Strahlung wird dann nur unwesentlich an den Oberflächen der Windschutzscheibe reflektiert, so dass kein Geisterbild erzeugt wird. Der Einfallswinkel ist der Winkel zwischen dem Einfallsvektor der Projektorstrahlung und der innenraumseitigen Flächennormale (also die Flächennormale auf die innenraumseitige externe Oberfläche der Windschutzscheibe) im geometrischen Zentrum des HUD-Bereichs. Der Brewsterwinkel für einen Luft-Glas-Übergang im Falle von Kalk-Natron-Glas, das für Fensterscheiben allgemein üblich ist, beträgt 57,2°. Idealerweise sollte der Einfallswinkel diesem Brewster- Winkel möglichst nahekommen. Es können aber beispielsweise auch Einfallswinkel von 65° verwendet werden, die für HUD-Projektionsanordnungen üblich sind, in Fahrzeugen problemlos zu realisieren sind und nur in einem geringen Maße vom Brewsterwinkel abweichen, so dass die Reflexion der p-polarisierten Strahlung nur unwesentlich zunimmt.
Da die Reflexion der Projektorstrahlung im Wesentlichen an der Reflexionsbeschichtung erfolgt und nicht an den externen Scheibenoberflächen, ist es nicht nötig, die externen Scheibenoberflächen in einem Winkel zueinander anzuordnen, um Geisterbilder zu vermeiden. Die externen Oberflächen der Windschutzscheibe sind daher bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die thermoplastische Zwischenschicht ist dazu bevorzugt nicht keilartig ausgebildet, sondern weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, insbesondere auch im vertikalen Verlauf zwischen der Oberkante und der Unterkante der Windschutzscheibe, ebenso wie die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 und die Außenscheibe / das zweiten Substrat GS2. Eine keilartige Zwischenschicht würde dagegen im vertikalen Verlauf zwischen Unterkante und Oberkante der Windschutzscheibe eine veränderliche, insbesondere zunehmende Dicke aufweisen. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus mindestens einer thermoplastischen Folie ausgebildet. Da Standardfolien deutlich kostengünstiger sind als Keilfolien, wird die Herstellung der Windschutzscheibe günstiger gestaltet.
Die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 und die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 sind bevorzugt aus Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Die Dicke der Außenscheibe / des zweiten Substrats GS2 und der Innenscheibe / des ersten Substrates GS1 kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,8 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm verwendet, beispielsweise die mit den Standarddicken 1 ,6 mm oder 2,1 mm.
Die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2, die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 und die thermoplastische Zwischenschicht 3 können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch die Windschutzscheibe (samt Reflexionsbeschichtung) beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung größer 70%. Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 und die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 können unabhängig voneinander nicht vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 getönt oder gefärbt. Dadurch kann die außenseitige Reflekivität der Windschutzscheibe verringert werden, wodurch der Eindruck der Scheibe angenehmer gestaltet wird für einen äußeren Betrachter. Um allerdings die vorgeschriebene Lichttransmission von 70% für Windschutzscheiben zu gewährleisten (Gesamttransmission), sollte die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 bevorzugt eine Lichttransmission von mindestens 80% aufweisen, besonders bevorzugt von mindestens 85%. Die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 und die Zwischenschicht sind bevorzugt klar, also nicht getönt oder gefärbt. Beispielsweise kann grün oder blau gefärbtes Glas als Außenscheibe / zweites Substrat GS2 eingesetzt werden.
Die Windschutzscheibe ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 cm liegen. Die Windschutzscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn sie als Scheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist.
Die thermoplastische Zwischenschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus einer thermoplastischen Folie ausgebildet. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm.
Die Windschutzscheibe kann hergestellt werden durch an sich bekannte Verfahren. Die Außenscheibe / das erste SubstratGSI und die Innenscheibe / zweite Substrat GS2 werden über die Zwischenschicht 3 miteinander laminiert, beispielsweise durch Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung von Außenscheibe / zweitem Substrat GS2 und Innenscheibe / erstem Substrat GS1 erfolgt dabei üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck.
Die Reflexionsbeschichtung wird bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (engl. physical vapor deposition - abgek. PVD) auf eine Scheibenoberfläche aufgebracht, besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“), ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetronsputtern“). Die Beschichtung wird bevorzugt vor der Lamination aufgebracht. Statt die Reflexionsbeschichtung auf eine Scheibenoberfläche aufzubringen, kann sie grundsätzlich auch auf einer Trägerfolie bereitgestellt werden, die in der Zwischenschicht angeordnet wird.
Soll die Windschutzscheibe gebogen sein, so werden die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 und die Innenscheibe bevorzugt / das erste Substrat GS2 vor der Lamination und bevorzugt nach etwaigen Beschichtungsprozessen einem Biegeprozess unterzogen. Bevorzugt werden die Außenscheibe / das zweite Substrat GS2 und die Innenscheibe / das erste Substrat GS1 gemeinsam (d.h. zeitgleich und durch dasselbe Werkzeug) kongruent gebogen, weil dadurch die Form der Scheiben für die später erfolgende Laminierung optimal aufeinander abgestimmt ist. Typische Temperaturen für Glasbiegeprozesse betragen beispielsweise 500°C bis 700°C. Diese Temperaturbehandlung erhöht auch die Transparenz und verringert den Flächenwiderstand der Reflexionsbeschichtung.
Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Substratanordnung 10 als Windschutzscheibe zur Verwendung als Projektionsfläche einer Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display, wobei ein Projektor auf den HUD-Bereich gerichtet ist, dessen Strahlung überwiegend p-polarisiert ist. Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen gelten für die Verwendung entsprechend.
Die Erfindung umfasst weiter die Verwendung einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung als HUD in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen.
Bezugszeichenliste
(10) Substratanordnung / Windschutzscheibe
(GS2) Außenscheibe / zweites Substrat
(GS1) Innenscheibe / erstes Substrat
(3) thermoplastische Zwischenschicht
(4) Projektor
(5) Betrachter / Fahrzeugfahrer
(20) Reflexionsbeschichtung
(21) elektrisch leitfähige Schicht
(22a) erste untere dielektrische Schicht / Entspiegelungsschicht
(22b) zweite untere dielektrische Schicht / Anpassungsschicht
(22c) dritte untere dielektrische Schicht / brechungsindexsteigernde Schicht
(23a) erste obere dielektrische Schicht / Entspiegelungsschicht
(23b) zweite obere dielektrische Schicht / Anpassungsschicht
(23c) dritte obere dielektrische Schicht / brechungsindexsteigernde Schicht
(24) metallische Blockerschicht
(O) Oberkante der Windschutzscheibe / Substratanordnung 10
(U) Unterkante der Windschutzscheibe / Substratanordnung 10
(B) HUD-Bereich der Windschutzscheibe / Substratanordnung 10
(E) Eyebox
(I) außenseitige, von der Zwischenschicht 3 abgewandte Oberfläche des Substrats GS2
(II) innenraumseitige, zur Zwischenschicht 3 hingewandte Oberfläche des Substrats GS2
(III) außenseitige, zur Zwischenschicht 3 hingewandte Oberfläche des Substrats GS1 (IV) innenraumseitige, von der Zwischenschicht 3 abgewandte Oberfläche des Substrats GS1
Claims
Patentansprüche Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD), aufweisend
• ein Substrat (GS1) mit einem HUD-Bereich (B); und
• einen Projektor (4), der auf den HUD-Bereich (B) gerichtet ist;
• wobei die Strahlung des Projektors (4) überwiegend p-polarisiert ist und
• wobei das Substrat (GS1) mit einer Reflexionsbeschichtung (20) versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren;
• wobei die Reflexionsbeschichtung (20) genau eine elektrisch leitfähige Schicht (21) aufweist,
• wobei die Reflexionsbeschichtung (20)
(a) entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold,
(b) oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn. Projektionsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung des Projektors (4) im Wesentlichen rein p-polarisiert ist. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Strahlung des Projektors (4) mit einem Einfallswinkel von 60° bis 70° auf das Substrat (GS1) trifft. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (21) eine geometrische Dicke von 10 nm bis 16 nm, bevorzugt höchstens 14 nm, besonders bevorzugt höchstens 13 nm, aufweist. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die externen Oberflächen (l, IV) einer Substratanordnung (10) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Reflexionsbeschichtung (20) zwischen dem ersten Substrat (GS1) und einem zweiten Substrat (GS2) angeordnet ist.
Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Reflexionsbeschichtung (20) zwischen dem ersten Substrat (GS1) und einem zweiten Substrat (GS2) angeordnet ist und wobei das erste Substrat (GS1) als eine Innescheibe einer Verbundglasscheibe und das zweite Substrat (GS2) als eine Außenscheibe der Verbundglasscheibe ausgebildet sind, die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7 mit der Substratanordnung (10) aufweisend
• das erste Substrat (GS1) mit einem HUD-Bereich (B);
• wobei das erste Substrat (GS1) mit einer Reflexionsbeschichtung (20) versehen ist, die geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren;
• wobei die Reflexionsbeschichtung (20) genau eine elektrisch leitfähige Schicht (21) aufweist,
• wobei die Reflexionsbeschichtung (20)
(a) entweder ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Kupfer oder Gold,
(b) oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend oder ausgewählt ist aus Silber mit einer Dotierung ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Platin, Rhodium, Iridium, Ruthenium, Indium, Zinn,
• wobei die Reflexionsbeschichtung (20) zwischen dem ersten Substrat (GS1) und dem zweiten Substrat (GS2) angeordnet ist. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Substratanordnung (10) als eine Windschutzscheibe eines Land-, See-, Luft-, oder Raumfahrzeuges ausgebildet ist, die in Einbaulage eine Oberkante und eine Unterkante aufweist. Fahrzeug, insbesondere PKW, mit einer Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202180003879.3A CN114599543A (zh) | 2020-10-05 | 2021-09-27 | 用于平视显示器的投影装置和用于投影装置的基底装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20200012.1 | 2020-10-05 | ||
| EP20200012 | 2020-10-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022073787A1 true WO2022073787A1 (de) | 2022-04-14 |
Family
ID=72752304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2021/076495 WO2022073787A1 (de) | 2020-10-05 | 2021-09-27 | Projektionsanordnung für ein head-up-display und substratanordnung zur verwendung in der projektionsanordnung |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114599543A (de) |
| DE (1) | DE202021004179U1 (de) |
| WO (1) | WO2022073787A1 (de) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1880243A2 (de) | 2005-05-11 | 2008-01-23 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Keilförmige polymere zwischenschichten |
| WO2009071135A1 (en) | 2007-12-07 | 2009-06-11 | Saint-Gobain Glass France | Curved vehicle windshield made from laminated glass |
| EP1800855B1 (de) | 2005-12-26 | 2013-02-20 | Asahi Glass Company, Limited | Laminiertes Glas für Fahrzeuge |
| DE102014220189A1 (de) | 2014-10-06 | 2016-04-07 | Continental Automotive Gmbh | Head-Up-Display und Verfahren zur Erzeugung eines virtuellen Bilds mittels eines Head-Up-Displays |
| CN106526854A (zh) | 2016-11-15 | 2017-03-22 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | 一种能够电加热的汽车抬头显示系统 |
| US20170242247A1 (en) | 2014-10-14 | 2017-08-24 | Fuyao Glass Industry Group Co., Ltd. | Head-up display system |
| CN207190747U (zh) | 2017-09-14 | 2018-04-06 | 江苏华尚汽车玻璃工业有限公司 | 一种抬头显示前挡风玻璃 |
| WO2019046157A1 (en) | 2017-08-31 | 2019-03-07 | Vitro Flat Glass Llc | HIGH HEAD DISPLAY AND ASSOCIATED CLADDING |
| WO2020083649A1 (de) | 2018-10-24 | 2020-04-30 | Saint-Gobain Glass France | Projektionsanordnung für ein fahrzeug, umfassend eine seitenscheibe |
-
2021
- 2021-09-27 CN CN202180003879.3A patent/CN114599543A/zh active Pending
- 2021-09-27 DE DE202021004179.6U patent/DE202021004179U1/de active Active
- 2021-09-27 WO PCT/EP2021/076495 patent/WO2022073787A1/de active Application Filing
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1880243A2 (de) | 2005-05-11 | 2008-01-23 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Keilförmige polymere zwischenschichten |
| EP1800855B1 (de) | 2005-12-26 | 2013-02-20 | Asahi Glass Company, Limited | Laminiertes Glas für Fahrzeuge |
| WO2009071135A1 (en) | 2007-12-07 | 2009-06-11 | Saint-Gobain Glass France | Curved vehicle windshield made from laminated glass |
| DE102014220189A1 (de) | 2014-10-06 | 2016-04-07 | Continental Automotive Gmbh | Head-Up-Display und Verfahren zur Erzeugung eines virtuellen Bilds mittels eines Head-Up-Displays |
| US20170242247A1 (en) | 2014-10-14 | 2017-08-24 | Fuyao Glass Industry Group Co., Ltd. | Head-up display system |
| CN106526854A (zh) | 2016-11-15 | 2017-03-22 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | 一种能够电加热的汽车抬头显示系统 |
| CN106526854B (zh) * | 2016-11-15 | 2019-02-01 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | 一种能够电加热的汽车抬头显示系统 |
| WO2019046157A1 (en) | 2017-08-31 | 2019-03-07 | Vitro Flat Glass Llc | HIGH HEAD DISPLAY AND ASSOCIATED CLADDING |
| CN207190747U (zh) | 2017-09-14 | 2018-04-06 | 江苏华尚汽车玻璃工业有限公司 | 一种抬头显示前挡风玻璃 |
| WO2020083649A1 (de) | 2018-10-24 | 2020-04-30 | Saint-Gobain Glass France | Projektionsanordnung für ein fahrzeug, umfassend eine seitenscheibe |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Das Head-Up Display" |
| ALEXANDER NEUMANN: "Simulationsbasierte Messtechnik zur Prüfung von Head-Up Displays", 2012, INSTITUT FÜR INFORMATIK DER TECHNISCHEN UNIVERSITÄT MÜNCHEN |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114599543A (zh) | 2022-06-07 |
| DE202021004179U1 (de) | 2022-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3877177B1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| EP3769143B1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierten strahlungsanteilen | |
| EP3768509B1 (de) | Verbundscheibe für ein head-up-display mit elektrisch leitfähiger beschichtung und antireflexionsbeschichtung | |
| EP3877176B1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2021104800A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| EP3994506A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| EP4135977A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2019206493A1 (de) | Verbundscheibe mit elektrisch leitfähiger beschichtung und antireflexionsbeschichtung | |
| WO2020083649A1 (de) | Projektionsanordnung für ein fahrzeug, umfassend eine seitenscheibe | |
| EP4214050A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2022106315A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2023052228A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2022157021A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2022017707A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2022069240A1 (de) | Verbundscheibe für ein head-up-display | |
| EP4188699A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2022073787A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display und substratanordnung zur verwendung in der projektionsanordnung | |
| EP4237243A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2022089921A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2022083988A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2023143959A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display (hud) mit p-polarisierter strahlung | |
| WO2022223198A1 (de) | Verbundscheibe für ein head-up-display mit beheizbarem sensorbereich | |
| WO2021228621A1 (de) | Projektionsanordnung für ein head-up-display-system | |
| WO2023083579A2 (de) | Projektionsanordnung umfassend eine verbundscheibe | |
| DE202021004102U1 (de) | Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display-System |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21783260 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21783260 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |