抬头显示薄膜及抬头显示系统的制作方法

本发明是关于抬头显示器，特别是关于一种抬头显示薄膜及抬头显示系统。

背景技术：

1、hud(head up display，抬头显示器)最早是应用于飞机上的辅助仪器，通过参数的集中透射，驾驶员可以不需要低头查看仪器就能掌握载具的大部分驾驶信息。目前这项技术也被引入汽车，尽管在过去一段时间发展相对缓慢，但是克服了成本和规模等障碍，hud又重新回到人们的视野，随着ar技术的出现，hud的优势也越来越明显。

2、hud的工作原理就是投影，其可以将汽车道路信息投影到驾驶员前方，这样就不需要频繁低头看仪表盘，提高驾驶的安全性和便捷性，同时提升汽车的科技感。

3、按照显示屏的不同，hud可分为c-hud(combiner hud，组合器型hud)、w-hud(windshield hud，挡风玻璃hud)以及ar-hud。c-hud是一种将信息镜像到透明面板，根据成像条件对面板做出处理，这种集合式的hud可以加装并拆卸，且成本相对较低，目前普遍应用。缺点就是chud置于仪表上方，车辆碰撞时不利于驾驶员的安全。

4、w-hud是最常见的hud技术类型，信息直接显示在挡风玻璃上。驾驶员看到的是虚拟图像，而不是挡风玻璃上的静态图像，而是漂浮在引擎盖上的图像，通常距离驾驶员的眼睛约2m。

5、ar-hud其实也是w-hud系统的一类，目前仅在豪华车型中采用。通过数字微镜元件生成图像元素，同时成像幕上的图像通过反射镜最终射向挡风玻璃。增强过后的显示信息可以直接投射在用户视野角度的道路上，与交通状况进行融合。

6、w-hud通常采用高亮度发光二极管(hbled)作为背光源，并使用1.5～3.1英寸的薄膜晶体管液晶显示器(tft lcd)作为图像源。由于环境亮度的动态范围较高，因此需要极高的亮度和出色的亮度控制才能生成易于读取的图像。通过挡风玻璃的任何光学畸变都会使得图像在人眼中产生重影，导致影响驾驶安全。

7、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抬头显示薄膜及抬头显示系统，其用以解决现有的w-hud技术中容易产生重影的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种抬头显示薄膜，所述抬头显示薄膜包括基底层及位于基底层上表面的半透半反层，所述基底层包括基材及位于基材上表面的加硬涂层，所述半透半反层用于对p偏振光进行反射及透射；

3、其中，所述加硬涂层按质量份数包括：环氧类甲基丙烯酸树脂20-35份，光引发剂1～5份，分散剂1～5份，高硬粒子5～10份，溶剂30～60份。

4、在本发明的一个或多个实施方式中，所述半透半反层的厚度满足：d＝λ/(4n)，其中，λ为入射p偏振光的波长，n为基底层的折射率。

5、在本发明的一个或多个实施方式中，所述半透半反层为氮化硅层、氧化锆层、镍铬层或钛酸镧层，半透半反层的厚度为60nm～80nm，半透半反层的折射率为1.8～2.2。

6、在本发明的一个或多个实施方式中，所述环氧类甲基丙烯酸树脂为由环氧类甲基丙烯酸与醇基类单体或烯基类单体共聚后形成的长链的环氧类甲基丙烯酸树脂；

7、其中，所述醇基类单体包括烷基醇的烯化氧化加成物或具有长链烷基的芳香族醇的环氧乙烷加成物，所述烷基醇包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇，芳香族醇包括苯酚类芳香族醇或壬基苯酚类芳香族醇。

8、在本发明的一个或多个实施方式中，所述高硬粒子包括二氧化硅粒子、氧化铝粒子或氧化锆粒子中的至少一种。

9、在本发明的一个或多个实施方式中，溶剂包括甲基乙基酮溶剂、丙二醇甲醚溶剂、甲基异丁基酮溶剂、异丙醇溶剂、乙酸乙酯溶剂或甲苯溶剂中的至少一种。

10、在本发明的一个或多个实施方式中，所述加硬涂层的厚度为3μm～5μm。

11、在本发明的一个或多个实施方式中，所述基材为pc基材，基材的厚度为100μm～250μm，且基材的全透光率大于90％。

12、在本发明的另一个方面当中，还提供了一种抬头显示系统，所述抬头显示系统包括投影装置及权利要求1至8中任一项所述的抬头显示薄膜，所述抬头显示薄膜贴合于前挡玻璃内表面，所述投影装置用于投射出包含p偏振光的投影光线，且投影光线以30°～50°的入射角度入射到抬头显示薄膜上。

13、在本发明的一个或多个实施方式中，在400nm～700nm波段内，所述抬头显示薄膜对入射角度为30°～50°的p偏振光的反射率为6％～16％，前挡玻璃后表面对入射角度为30°～50°的p偏振光的反射率为0.2％～1％。

14、与现有技术相比，根据本发明实施方式的抬头显示薄膜及抬头显示系统，其通过在基底层的上表面设置一层半透半反层，且该半透半反层的厚度与入射p偏振光的波长相匹配，以提高半透半反层对p偏振光的反射率，从而消除前挡玻璃产生的重影，提高显示图像的清晰度，增强显示效果。

技术特征：

1.一种抬头显示薄膜，其特征在于，所述抬头显示薄膜包括基底层及位于基底层上表面的半透半反层，所述基底层包括基材及位于基材上表面的加硬涂层，所述半透半反层用于对p偏振光进行反射及透射；

2.根据权利要求1所述的抬头显示薄膜，其特征在于，所述半透半反层的厚度满足：d＝λ/(4n)，其中，λ为入射p偏振光的波长，n为基底层的折射率。

3.根据权利要求1所述的抬头显示薄膜，其特征在于，所述半透半反层为氮化硅层、氧化锆层、镍铬层或钛酸镧层，半透半反层的厚度为60nm～80nm，半透半反层的折射率为1.8～2.2。

4.根据权利要求1所述的抬头显示薄膜，其特征在于，所述环氧类甲基丙烯酸树脂为由环氧类甲基丙烯酸与醇基类单体或烯基类单体共聚后形成的长链的环氧类甲基丙烯酸树脂；

5.根据权利要求1所述的抬头显示薄膜，其特征在于，所述高硬粒子包括二氧化硅粒子、氧化铝粒子或氧化锆粒子中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的抬头显示薄膜，其特征在于，所述溶剂包括甲基乙基酮溶剂、丙二醇甲醚溶剂、甲基异丁基酮溶剂、异丙醇溶剂、乙酸乙酯溶剂或甲苯溶剂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的抬头显示薄膜，其特征在于，所述加硬涂层的厚度为3μm～5μm。

8.根据权利要求1所述的抬头显示薄膜，其特征在于，所述基材为pc基材，基材的厚度为100μm～250μm，且基材的全透光率大于90％。

9.一种抬头显示系统，其特征在于，所述抬头显示系统包括投影装置及权利要求1至8中任一项所述的抬头显示薄膜，所述抬头显示薄膜贴合于前挡玻璃内表面，所述投影装置用于投射出包含p偏振光的投影光线，且投影光线以30°～50°的入射角度入射到抬头显示薄膜上。

10.根据权利要求9所述的抬头显示系统，其特征在于，在400nm～700nm波段内，所述抬头显示薄膜对入射角度为30°～50°的p偏振光的反射率为6％～16％，前挡玻璃后表面对入射角度为30°～50°的p偏振光的反射率为0.2％～1％。

技术总结
本发明公开了一种抬头显示薄膜及抬头显示系统，该抬头显示薄膜包括基底层及位于基底层上表面的半透半反层，基底层包括基材及位于基材上表面的加硬涂层，半透半反层用于对P偏振光进行反射及透射；其中，加硬涂层按质量份数包括：环氧类甲基丙烯酸树脂20‑35份，光引发剂1～5份，分散剂1～5份，高硬粒子5～10份，溶剂30～60份。本发明通过在基底层的上表面设置一层半透半反层，且该半透半反层的厚度与入射P偏振光的波长相匹配，以提高半透半反层对P偏振光的反射率，从而消除前挡玻璃产生的重影，提高显示图像的清晰度，增强显示效果。

技术研发人员：吕敬波,顾豪栋,王雪利,于佩强
受保护的技术使用者：江苏日久光电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15