一種能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃的制作方法
本發明涉及抬頭顯示技術領域，特別是涉及汽車上抬頭顯示玻璃，具體地是一種能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃。
背景技術：
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隨著科學技術的發展，抬頭顯示(HUD，Head Up Display)系統被越來越多地在汽車上使用。汽車上的抬頭顯示系統能夠將重要的行車信息，例如速度、發動機轉數、油耗、胎壓、導航以及外接智能設備的信息實時地顯示在前擋風玻璃上駕駛員的視野中，這樣使得駕駛員不必低頭，就可以看到行車信息，從而避免分散對前方道路的注意力；同時使得駕駛員不必在觀察遠方的道路和近處的儀表之間調節眼睛，可以避免眼睛的疲勞，能夠極大地增強行車安全和改進駕駛體驗。但隨著汽車智能化和汽車玻璃的復合功能化的發展趨勢，抬頭顯示夾層玻璃逐漸復合有隔音、隔熱甚至電加熱等功能，而目前的抬頭顯示夾層玻璃多數只能實現抬頭顯示功能，不能滿足日益增長的復合功能化的需求。
現有技術中，已經有抬頭顯示(HUD)復合隔熱功能的方案，例如中國專利CN101038349A公開了一種用于車輛的夾層玻璃，其包括多層樹脂層構成的中間層，其中至少一層樹脂層為楔形構形，且在夾層玻璃的上側形成條形的遮光功能區，遮光功能區分散有阻擋IR(紅外線)的微粒，這樣通過楔形樹脂層和阻擋IR微粒從而實現夾層玻璃的抬頭顯示和隔熱功能；但該方案存在以下缺點：1、采用楔形樹脂層的方案來實現抬頭顯示功能往往對楔形樹脂層的規格和車型需要特定的設計和要求，增加設計使用成本；2、在楔形樹脂層比普通樹脂層的價格高7～10倍的基礎上，又添加分散的阻擋IR微粒，使生產工藝進一步變難，制造成本進一步增加；3、在樹脂層中添加阻擋IR微粒，會降低夾層玻璃的可見光透過率，從而影響駕駛員的視線由此帶來安全隱患；4、該方案僅在夾層玻璃上側條狀分布，只能實現局部隔熱功能，實際隔熱效果并不好。
技術實現要素：
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本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中抬頭顯示復合隔熱功能的技術方案存在成本較高、影響視線以及隔熱效果并不好等缺點，提供一種能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃。
本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：一種能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃，包括內玻璃板、外玻璃板以及夾在內玻璃板和外玻璃板之間的中間膜片，在內玻璃板最遠離中間膜片的表面上沉積能夠反射P偏振光的透明納米膜，所述透明納米膜包括至少一個從內玻璃板表面向外依次沉積的高折射率層/低折射率層的疊層結構，所述高折射率層的折射率不低于1.8，所述低折射率層的折射率不高于1.5；其特征在于：在外玻璃板最靠近中間膜片的表面上沉積低輻射鍍膜，所述低輻射鍍膜包括兩個銀層，每個銀層的幾何厚度不大于11nm。
進一步地，所述高折射率層的幾何厚度為50～100nm，低折射率層的幾何厚度為80～120nm。
進一步地，所述低輻射鍍膜包括從外玻璃板表面向外依次沉積的第一介質層、第一銀層、第二介質層、第二銀層和第三介質層。
優選地，所述第一介質層、第二介質層或第三介質層選自Zn、Sn、Mg、Ti、Ta、Nb、Bi、Zr、Si、Al金屬的氧化物及其合金的氧化物中至少一種，或者選自Si、Al、Ti、Ta、Zr、Nb金屬的氧化物、氮氧化物及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一種。
優選地，第一介質層的幾何厚度為30～42nm，光學厚度為62～84nm；
第一銀層的幾何厚度為8.5～11nm；
第二介質層的幾何厚度為80～85nm，光學厚度為160～175nm；
第二銀層的幾何厚度為8.5～11nm；
第三介質層的幾何厚度為29～37nm，光學厚度為59～76nm；
優選地，第一介質層的幾何厚度為32～40nm，光學厚度為65～82nm；
第一銀層的幾何厚度為8.6～10.0nm；
第二介質層的幾何厚度為81～85nm，光學厚度為166～174nm；
第二銀層的幾何厚度為8.6～10.0nm；
第三介質層的幾何厚度為30～36nm，光學厚度為59～74nm。
進一步地，所述低輻射鍍膜對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率低于8％。
進一步地，所述低輻射鍍膜對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率低于4％。
進一步地，所述透明納米膜對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率大于10％。
進一步地，所述透明納米膜對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率大于15％。
進一步地，所述能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃的主副像亮度比大于5。
同時，本發明還提供另一種能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃，其包括內玻璃板、外玻璃板以及夾在內玻璃板和外玻璃板之間的中間膜片，在內玻璃板最遠離中間膜片的表面上沉積能夠反射P偏振光的透明納米膜，所述透明納米膜包括至少一個從內玻璃板表面向外依次沉積的高折射率層/低折射率層的疊層結構，所述高折射率層的折射率不低于1.8，所述低折射率層的折射率不高于1.5；其特征在于：在內玻璃板最靠近中間膜片的表面上沉積低輻射鍍膜，所述低輻射鍍膜包括至少一個銀層。
進一步地，所述內玻璃板的厚度小于2.0mm。
進一步地，所述內玻璃板的厚度小于或等于1.6mm。
進一步地，當所述低輻射鍍膜包括一個銀層時，所述銀層的幾何厚度不大于14nm，所述高折射率層的幾何厚度為80～250nm，所述低折射率層的幾何厚度為50～130nm。
進一步地，當所述低輻射鍍膜包括兩個銀層時，兩個銀層的幾何厚度總和不大于25nm，所述高折射率層的幾何厚度為50～150nm，所述低折射率層的幾何厚度為50～130nm。
進一步地，當所述低輻射鍍膜包括三個銀層時，三個銀層的幾何厚度總和不大于41nm，所述高折射率層的幾何厚度為80～180nm，所述低折射率層的幾何厚度為50～130nm。
進一步地，所述透明納米膜對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率大于8％。
進一步地，所述透明納米膜對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率大于10％。
本發明由于采取了上述技術方案，其具有如下有益效果：
本發明所述的能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃，既具有抬頭顯示(HUD)功能，又具有反射紅外線的隔熱功能；并且，其抬頭顯示圖像清晰、無重影。
附圖說明：
圖1為本發明所述的一種能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃的結構示意圖；
圖2為本發明所述的另一種能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃的結構示意圖；
圖3為圖1示出的抬頭顯示夾層玻璃的P偏振光反射率和入射角的變化關系示意圖；
圖4為圖1示出的抬頭顯示夾層玻璃的主像/副像亮度比和入射角的變化關系示意圖；
圖5為圖2示出的抬頭顯示夾層玻璃的主像/副像亮度比和副像角的變化關系示意圖；
具體實施方式：
以下結合附圖對本發明的內容作進一步說明。
如圖1和圖2所示，本發明所述的一種能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃，能夠與產生P偏振光的投影系統一起實現抬頭顯示功能。為了使夾層玻璃既具有抬頭顯示(HUD)功能，又具有反射紅外線的隔熱功能，本發明在夾層玻璃上既沉積能夠反射P偏振光實現抬頭顯示功能的透明納米膜，又沉積能夠反射紅外線實現隔熱功能的低輻射鍍膜；具體地，本發明所述的能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃包括內玻璃板11、外玻璃板12以及夾在內玻璃板和外玻璃板之間的中間膜片13；在本發明中，將外玻璃板12最遠離中間膜片的表面即外玻璃板-空氣界面定義為第一表面，將外玻璃板12最靠近中間膜片的表面即外玻璃板-中間膜片界面定義為第二表面，將內玻璃板11最靠近中間膜片的表面即內玻璃板-中間膜片界面定義為第三表面，將內玻璃板11最遠離中間膜片的表面即內玻璃板-空氣界面定義為第四表面；在第四表面上沉積能夠反射P偏振光的所述透明納米膜14，所述透明納米膜14包括至少一個從內玻璃板11表面向外依次沉積的高折射率層/低折射率層的疊層結構，所述高折射率層的折射率不低于1.8，所述低折射率層的折射率不高于1.5；圖1示出了在第二表面沉積有低輻射鍍膜15；圖2示出了在第三表面沉積有低輻射鍍膜15。
其中，所述透明納米膜14的高折射率層選自Zn、Sn、Ti、Nb、Zr、Ni、In、Al、Ce、W、Mo、Sb、Bi元素的氧化物及其混合物，或Si、Al、Zr、Y、Ce、La元素的氮化物、氮氧化物及其混合物中的至少一種；所述透明納米膜14的低折射率層選自SiO2、Al2O3及其混合物中的至少一種。
在圖1和圖2中，投影系統100產生的P偏振光101以60～75度的入射角入射到所述透明納米膜14上，所述透明納米膜14對部分所述P偏振光101的反射產生的第一反射光102形成人眼200可視的抬頭顯示圖像的主像；另一部分P偏振光透過所述透明納米膜14進入夾層玻璃內傳播，在夾層玻璃內傳播的P偏振光到達第二表面上的低輻射鍍膜或第三表面上的低輻射鍍膜時，部分會發生反射并從第四表面折射出射產生第一折射光103，形成抬頭顯示圖像的副像；當低輻射鍍膜對P偏振光的反射率較高時，副像較為明顯，從而產生抬頭顯示圖像的重影現象。
為了消除可能產生的重影現象，更好地實現抬頭顯示復合隔熱功能，如圖1所示，在第二表面沉積有低輻射鍍膜15時，優選所述低輻射鍍膜15包括兩個銀層，每個銀層的幾何厚度不大于11nm，這是因為當在外玻璃板12最靠近中間膜片的表面即外玻璃板-中間膜片界面上沉積低輻射鍍膜15時，最優選雙銀膜系能夠結合透明納米膜實現抬頭顯示功能的時候實現反射紅外輻射的隔熱功能，并且當該雙銀膜系中的銀層的幾何厚度大于11nm時，所述低輻射鍍膜對P偏振光的反射率隨著銀層厚度的增加而增大，從而會出現明顯的副像，造成目視重影現象。
同時，對透明納米膜14進行更優化設計，使抬頭顯示復合隔熱功能的效果更好，優選設置所述高折射率層的幾何厚度為50～100nm，低折射率層的幾何厚度為80～120nm。
其中，所述低輻射鍍膜15包括從外玻璃板表面向外依次沉積的第一介質層、第一銀層、第二介質層、第二銀層和第三介質層，所述第一介質層、第二介質層或第三介質層選自Zn、Sn、Mg、Ti、Ta、Nb、Bi、Zr、Si、Al金屬的氧化物及其合金的氧化物中至少一種，或者選自Si、Al、Ti、Ta、Zr、Nb金屬的氧化物、氮氧化物及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一種，例如SiAlN、ZnO、ZnSnOx、TiOx、ZnSnMgOx等材料及其疊層組合。
具體地，在本發明中，所述低輻射鍍膜15的第一介質層、第一銀層、第二介質層、第二銀層和第三介質層優選設置為：
第一介質層的幾何厚度為30～42nm，光學厚度為62～84nm；
第一銀層的幾何厚度為8.5～11nm；
第二介質層的幾何厚度為80～85nm，光學厚度為160～175nm；
第二銀層的幾何厚度為8.5～11nm；
第三介質層的幾何厚度為29～37nm，光學厚度為59～76nm；
這樣設置能夠更好地滿足抬頭顯示復合隔熱功能的需要，使得抬頭顯示圖像清晰、無重影，同時隔熱效果好。更優選設置：
第一介質層的幾何厚度為32～40nm，光學厚度為65～82nm；
第一銀層的幾何厚度為8.6～10.0nm；
第二介質層的幾何厚度為81～85nm，光學厚度為166～174nm；
第二銀層的幾何厚度為8.6～10.0nm；
第三介質層的幾何厚度為30～36nm，光學厚度為59～74nm。
為了更好地使得抬頭顯示圖像清晰、無重影，可以提高主副像亮度比，相應地可以降低抬頭顯示副像的亮度，優選所述低輻射鍍膜對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率低于8％，更優選低于4％；同時，也可以提高抬頭顯示主像的亮度，優選所述透明納米膜對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率大于10％，更優選大于15％；如圖3所示，本發明所述的低輻射鍍膜能夠對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率低于3％以下，而本發明所述的透明納米膜能夠對以60～75度入射角入射的P偏振光的反射率高于10％以上；并且如圖4所示，主副像亮度比能夠達到大于5，甚至大于7，更優選大于10。
為了消除可能產生的重影現象，更好地實現抬頭顯示復合隔熱功能，本發明還同時提供一種如圖2所示的技術方案，在第三表面沉積有低輻射鍍膜15時，優選所述低輻射鍍膜15包括至少一個銀層；這樣就在內玻璃板11的兩個表面同時沉積了能夠反射P偏振光的透明納米膜14和能夠反射紅外線的低輻射鍍膜15，從而實現抬頭顯示復合隔熱功能。同時，為了使主像與副像之間的副像角足夠小，甚至達到主副像基本重合的效果，使目視角度難以感知重影的存在，優選所述內玻璃板11的厚度小于2.0mm，例如1.8mm，更優選小于或等于1.6mm，例如1.6mm、1.4mm。
具體地，對透明納米膜14和低輻射鍍膜15進行同步優化設計，使抬頭顯示復合隔熱功能的效果更好，優選設置：
當所述低輻射鍍膜15包括一個銀層時，所述銀層的幾何厚度不大于14nm，所述高折射率層的幾何厚度為80～250nm，所述低折射率層的幾何厚度為50～130nm；
當所述低輻射鍍膜15包括兩個銀層時，兩個銀層的幾何厚度總和不大于25nm，所述高折射率層的幾何厚度為50～150nm，所述低折射率層的幾何厚度為50～130nm；
當所述低輻射鍍膜15包括三個銀層時，三個銀層的幾何厚度總和不大于41nm，所述高折射率層的幾何厚度為80～180nm，所述低折射率層的幾何厚度為50～130nm；
本發明通過上述針對不同銀層膜系情況下的具體優化設計，使得所述透明納米膜14對P偏振光具有較高的反射率，在60～75度入射時的反射率大于8％，優選能夠大于10％，且滿足同時沉積有透明納米膜14和低輻射鍍膜15的夾層玻璃的可見光透過率大于70％的要求。
為了更詳細地說明和更具說服力地支撐本發明的發明點，現列舉一些實施例進行詳細闡述。以下實施案例所制成的夾層玻璃經過以下方案進行相關參數分析：
1、投影光源為LED背光的TFT-LCD投影機，調節投影機位置和出射光的角度入射方向，采用投影機記錄顯示圖像參數；
2、采用λ950設備對夾層玻璃板的光譜進行分析(光譜指標根據ISO13837：2008；顏色指標根據CIE 1976，D65光源10度角)。
實施例1～2
以福耀集團生產的厚度為2.1mm的鈉鈣硅酸鹽浮法玻璃為基片，經過切割、磨邊、洗滌和烘干等工序后，進入磁控濺射鍍膜線進行鍍膜沉積，兩片玻璃基板上分別沉積如表1中的透明納米膜和包括兩個銀層的低輻射(Low-E)鍍膜，沉積完成后兩片分別沉積有透明納米膜和低輻射鍍膜的玻璃基板進行配片，按照汽車玻璃高溫成型工藝成型，再中間夾上一片0.76毫米厚度的PVB膠片，經過合片的初壓和高壓工藝以及其他工序的附件安裝制成本發明所述的夾層玻璃板。
表1：實施例1～2和對比例1～2的夾層玻璃結構及性能
從表1中可以看出，對比例1僅包含抬頭顯示(HUD)功能，不包含低輻射(Low-E)鍍膜；而對比例2則在第四面沉積透明納米膜的同時沉積常規雙銀低輻射鍍膜，常規雙銀低輻射鍍膜具有良好的紅外線反射能力，然而在與第四表面的透明納米膜結合后，使得夾層玻璃出現諸多缺點：1、抬頭顯示(HUD)的主像/副像亮度比值偏低，導致目視可見明顯的藍色重影；2、顏色指標不合格，特別是高角度(如60度以上觀察)時顏色偏黃色或紫色。本發明提供的實施例1和實施例2經過優化設計后的雙銀膜系與透明納米膜結合后的夾層玻璃，不僅具有合格的紅外線反射能力，以及光譜、顏色指標均滿足要求，而且在抬頭顯示(HUD)圖像中重影目視不可見。
實施例3～5
以福耀集團生產的厚度為1.6mm的鈉鈣硅酸鹽浮法玻璃為基片，經過切割、磨邊、洗滌和烘干等工序后，進入磁控濺射鍍膜線進行鍍膜沉積，在1.6mm的玻璃基板的兩個表面上分別沉積如表2中的透明納米膜和低輻射鍍膜，沉積完成后其與一片2.1mm的玻璃基板進行配片，按照汽車玻璃高溫成型工藝成型，再中間夾上一片0.76毫米厚度的PVB膠片，經過合片的初壓和高壓工藝以及其他工序的附件安裝制成本發明所述的夾層玻璃板。
表2：實施例3～5和對比例3的夾層玻璃結構及性能
從表2可以看出，對比例3和實施例3的膜層結構完全一致，唯一不同之處在于實施例3的內玻璃板的厚度為1.6mm，通過降低玻璃基板的厚度小于2.0mm使得原本目視可分辨的第三面沉積的低輻射鍍膜形成的副像難以被分辨，一定程度上消除了重影現象。
同時，實施例3～5均采用1.6mm的玻璃基板作為內玻璃板，并在第三表面分別沉積雙銀膜系、單銀膜系和三銀膜系，在其第四表面沉積透明納米膜，其主像和副像的亮度比以及副像角如圖5所示，盡管低輻射(Low-E)鍍膜的反射副像的亮度相對較高，但其與主像的副像角小，使得目視難以將主像與低輻射鍍膜的反射副像分別開，從而不會出現明顯的重影現象。
本發明以上所列舉的實施例均在描述能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃的結構組成，而如具體的膜層沉積工藝、參數以及夾層玻璃制品的具體制作工藝和參數均未描述，可以理解的是這些未描述的部分皆為本領域普通技術人員所熟知，故未描述的部分不影響本發明所要保護的范圍。
以上內容對本發明所述的能夠隔熱的抬頭顯示夾層玻璃進行了具體描述，并且列舉了多個實施例進行說明，但是本發明不受以上描述的具體實施方式內容和相應實施例的局限，所以凡依據本發明的技術要點進行的任何改進、等同修改和替換等，均屬于本發明保護的范圍。
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