專利名稱：一種汽車hud前擋玻璃的制作方法
一種汽車HUD前擋玻璃
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及夾層玻璃領(lǐng)域，特別是涉及一種用液晶來實(shí)現(xiàn)汽車HUD功能的前擋夾 層玻璃。
背景技術(shù)：
HUD是英文Head Up Display的縮寫，意為“抬頭顯示”，又叫平視顯示系統(tǒng)，汽車 上使用的HUD是利用光學(xué)反射的原理，將重要的汽車相關(guān)資訊通過投射器投射在前擋風(fēng)玻 璃上面，高度大致與駕駛員的眼睛成水平，構(gòu)成HUD顯示區(qū)域，投射的文字和影像調(diào)整在焦 距無限遠(yuǎn)的距離上面，駕駛員透過HUD往前方看的時(shí)候，能夠輕易的將外界的景象與HUD顯 示的資料融合在一起。這種顯示系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是1.駕駛員不必低頭，就可以看到信息，從而 避免分散對前方道路的注意力。2.駕駛員不必在觀察遠(yuǎn)方的道路和近處的儀表之間調(diào)節(jié)眼 睛，可避免眼睛的疲勞?，F(xiàn)有的HUD裝置是由信息處理和信息顯示兩大部分組成，其中信息顯示是由投射 裝置把信息投射在汽車前擋玻璃上，要求汽車擋風(fēng)玻璃上的兩片玻璃在制造時(shí)成一定的角 度，以消除光線折射反射帶來的重影。HUD夾層玻璃的制作工藝難度大，易出現(xiàn)重影等影響 顯示效果，不同產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性較差；另外，需要投影系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)顯示，HUD產(chǎn)品集成，質(zhì) 量控制等不易。中國專利CN10147028A公開了一種近晶態(tài)液晶顯示裝置，它包括近晶態(tài)液晶顯示 屏、驅(qū)動控制裝置、蓄電池和太陽能接收裝置，該近晶態(tài)液晶顯示屏、驅(qū)動控制裝置、蓄電 池、太陽能接收裝置依次相連，其中該近晶態(tài)液晶顯示屏包括第一基體層和第二基體層， 在該第一基體層與第二基體層的中間設(shè)有一混合層，該混合層為近晶態(tài)液晶和添加物混合 而成的近晶態(tài)液晶顯示排列體，在第一基體層朝向混合層的一側(cè)設(shè)有第一導(dǎo)電電極層，在 第二基體層朝向混合層的一側(cè)設(shè)有第二導(dǎo)電電極層，第一導(dǎo)電電極層由M個(gè)平行排列的條 狀電極組成，第二導(dǎo)電電極層由N個(gè)平行排列的條狀電極組成，第一導(dǎo)電電極層的M個(gè)條狀 電極與第二導(dǎo)電電極層的N個(gè)條狀電極相垂直，以使該第一與第二導(dǎo)電電極層形成一 MXN 的像素點(diǎn)陣列，該第一和第二導(dǎo)電電極層與驅(qū)動控制裝置相連，但該技術(shù)沒有提供用于汽 車玻璃前擋時(shí)電極引出，顯示區(qū)域邊界附近的光學(xué)變形的解決方法，以及外觀的一體化整 合，因此該項(xiàng)技術(shù)無法直接使用在汽車前擋風(fēng)玻璃上。W02007122427公開了一種可開關(guān)控制的液晶顯示汽車夾層玻璃，其結(jié)構(gòu)為兩片玻 璃中間夾有液晶膜，液晶膜和玻璃之間還夾有高分子聚合物層，但該技術(shù)僅提供一個(gè)供投 影儀投影圖像的顯示背景區(qū)域，且同樣存在前述的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)問題，提供一種不需要投影儀的液晶顯示汽車 HUD前擋玻璃。本發(fā)明的方案是一種汽車HUD前擋玻璃，包括兩層玻璃、兩層高分子聚合物層，還包括第一基體層和第二基體層，第一基體層與第二基體層的中間包括一混合層，在第一 基體層朝向混合層的一側(cè)設(shè)有第一導(dǎo)電電極層，在第二基體層朝向混合層的一側(cè)設(shè)有第二 導(dǎo)電電極層，其特征在于，所述前擋玻璃的結(jié)構(gòu)層次依次為玻璃/高分子聚合物層/第一 基體層/混合層/第二基體層/高分子聚合物層/玻璃，所述混合層由近晶態(tài)液晶顯示排 列體區(qū)域和周邊高分子膠合層組成，高分子膠合層的厚度與近晶態(tài)液晶顯示排列體的厚度 相同，所述近晶態(tài)液晶顯示排列體區(qū)域由近晶態(tài)液晶和添加物混合而成，近晶態(tài)液晶顯示 排列體區(qū)域在兩層基體層之間的空間幾何位置為HUD顯示區(qū)域。其中，第一基體層和第二基體層的材料是玻璃或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) 中的一種。其中，高分子膠合層還包括添加物。其中，高分子膠合層和添加物的光透過率、折射率與近晶態(tài)液晶處于整齊排列全 透射時(shí)的光透過率、折射率相同。其中，近晶態(tài)液晶顯示排列體的控制電極及控制引出電極采用透明導(dǎo)電膜，一次 性刻制加工制作。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的液晶HUD，由顯示控制器把車輛的信息轉(zhuǎn)換成電信 號控制前擋風(fēng)玻璃上液晶點(diǎn)陣中各點(diǎn)液晶排列狀態(tài)實(shí)現(xiàn)文字圖形信息顯示，無需另外配置 投影顯示設(shè)備，在保證汽車前擋風(fēng)玻璃的安全標(biāo)準(zhǔn)前提下，提供顯示區(qū)域與非顯示區(qū)域沒 有差別的優(yōu)異外觀在無顯示狀態(tài)下，與非HUD前擋風(fēng)玻璃一樣，顯示狀態(tài)下，也沒有顯示 區(qū)域與非顯示區(qū)域邊界差別的優(yōu)異外觀，根據(jù)不同氣候條件，可以調(diào)整最佳顯示效果的顯 示功能，無光畸變，重影等不良缺陷，與車載信息系統(tǒng)集成容易，為車輛設(shè)計(jì)提供方便。

圖1為本發(fā)明HUD擋風(fēng)玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1為玻璃，2為高分子聚合物層，3為導(dǎo)電電極層，4為第一基體層和第二基體 層，5為近晶態(tài)液晶(顯示區(qū)域)，6高分子為膠合層，7為隔層物，8為導(dǎo)線，9為液晶顯示驅(qū) 動控制器圖2為本發(fā)明第一基體層的第一導(dǎo)電電極層；圖3為本發(fā)明第二基體層的第二導(dǎo)電電極層；圖4為本發(fā)明的第一和第二導(dǎo)電電極層對位疊合形成矩陣液晶控制示意圖。具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一種液晶顯示HUD汽車前擋玻璃，結(jié)構(gòu)由外兩層玻璃1，兩層高分子聚 合物層2和中間的第一基體層4和第二基體層4構(gòu)成，第一基體層4與第二基體層4的中 間包括一混合層，混合層由近晶態(tài)液晶顯示排列體區(qū)域和周邊高分子膠合層組成，第一基 體層4和第二基體層4相對內(nèi)表面鍍制透明導(dǎo)電電極層3和中間具有狀態(tài)記憶的近晶態(tài) (smectic)液晶5，和混合于液晶層及高分子填充膠合層6中的添加物隔層物7，近晶態(tài)液晶 為A類近晶態(tài)液晶有機(jī)化合物，如帶硅氧基化合物、四氰基四辛基聯(lián)苯或四乙酸癸酯四氰 基聯(lián)苯等，添加物隔層物為帶導(dǎo)電特性的化合物，如十六烷基三乙基溴化銨等含有導(dǎo)電離 子的化合物，正負(fù)電平控制引出導(dǎo)線8，以及液晶顯示驅(qū)動控制器9構(gòu)成。
外層玻璃1厚度為1. 6 2. 5mm，優(yōu)選1. 8 2. Imm ；高分子聚合物層2為PVB或 EVA，厚度為0. 6 1. 14mm，優(yōu)選厚度0. 6 0. 8mm，用于粘接外層兩片玻璃1和透明液晶顯 示模塊。透明液晶顯示模塊厚度為0. 38-1. 7mm，優(yōu)選厚度0. 5 1. 1mm，其中液晶封裝用的 相向內(nèi)表面鍍制透明導(dǎo)電電極層的玻璃/PET塑料膜片4，玻璃厚度為0. 4 0. 8mm,優(yōu)選厚 度0. 4 0. 5mm, PET塑料膜片厚度為0. 15 0. 4mm，優(yōu)選厚度0. 2 0. 35mm ；隔層物7為 高分子透明納米顆粒間隔物(Spacer)，粒徑為5 50um，優(yōu)選粒徑為8-25um，根據(jù)液晶材料 顯示需要選擇使用，且折射率等光學(xué)性能指標(biāo)與液晶層處于整齊排列全透射時(shí)的光學(xué)性能 指標(biāo)相同或無限接近；高分子膠合層6為透明紫外光固化膠層，厚度取決于選擇使用的隔 層物，同樣為5 50um，優(yōu)選厚度為8-25um，且光透過率，折射率等光學(xué)性能指標(biāo)與液晶層 處于整齊排列全透射時(shí)的光學(xué)性能指標(biāo)相同或無限接近，用于粘接兩層液晶封裝用相向內(nèi) 表面鍍制透明導(dǎo)電電極層的玻璃/PET塑料膜片4，以及根據(jù)HUD顯示位置，形成液晶封裝區(qū) 域(液晶盒)。透明近晶態(tài)液晶5厚度與高分子膠合層6厚度相等，取決于選擇使用的間隔 物，同樣為5-50um，優(yōu)選厚度為8-25um，。首先對內(nèi)表面鍍制有TCO透明導(dǎo)電電極層3的玻璃/PET塑料膜片4進(jìn)行以下處 理，在一片基板上，從顯示區(qū)域沿X方向，向距邊部最短方向橫向平行刻制TCO透明導(dǎo)電膜 層，制作橫向控制電極及電極引出導(dǎo)電通道；以便于各通道在邊部再與帶接頭的導(dǎo)線逐一 連接；在另一片基板上，同樣，從顯示區(qū)域沿Y方向，向距邊部最短方向縱向平行刻制TCO透 明導(dǎo)電膜層，制作橫向控制電極及電極引出導(dǎo)電通道，以便于各通道在邊部再與帶接頭的 導(dǎo)線逐一連接。在完成前述處理后的鍍制有TCO透明導(dǎo)電電極層3的玻璃/PET塑料膜片4的基 板上，制作非顯示區(qū)域的高分子膠合層6，制作方法一般采用網(wǎng)版印刷后預(yù)固化。在完成非顯示區(qū)域制作后，利用由高分子膠合層6形成的液晶封裝區(qū)域的空間， 封裝HUD顯示近晶態(tài)液晶混合物，制作近晶態(tài)液晶混合物層，保證完全充滿由高分子膠合 層6形成的液晶封裝區(qū)域的空間，即HUD顯示區(qū)域空間。制作方法一般可以采用網(wǎng)板印刷 或滴注。在完成液晶層的制作后，以顯示區(qū)域及電極位置為基準(zhǔn)，對位壓合兩片基板，完成 液晶顯示裝置模塊毛胚的制作。根據(jù)前擋玻璃的外形尺寸要求切割整形，連接X方向和Y 方向電極導(dǎo)線，完成透明液晶顯示模塊的制作。完成透明液晶顯示模塊的制作后，進(jìn)入制作HUD前擋風(fēng)玻璃的合片制作環(huán)節(jié)，本 步驟之后的技術(shù)工藝與通常夾層前擋的技術(shù)工藝基本上相同，簡單說明如下把烘彎后的 前擋風(fēng)玻璃的大片凹面朝上，或小片玻璃凸面朝上放置，依此對位疊合高分子聚合物層2， 透明液晶顯示模塊，高分子聚合物層2，相匹配的小片玻璃或大片玻璃，根據(jù)前擋玻璃的外 形尺寸要求，對高分子聚合物層2進(jìn)行切割整形后，再通過預(yù)抽真空初壓，高壓釜加熱高壓 處理，完成HUD前擋風(fēng)玻璃的制作。把前述HUD前擋風(fēng)玻璃的引出的導(dǎo)線連接到透明液晶顯示控制裝置，透明液晶顯 示控制裝置接入車載信息系統(tǒng)的顯示信號輸出接口，通過透明液晶顯示控制裝置，把車載 信息系統(tǒng)的顯示輸出信號，轉(zhuǎn)換成透明液晶顯示模塊矩陣顯示點(diǎn)的控制信號，把內(nèi)容顯示 部分的液晶從透明態(tài)切換成非透明態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)透明背景的內(nèi)容顯示。液晶顯示控制裝置 及與車載信息系統(tǒng)的顯示信號輸出接口，均可采用現(xiàn)有技術(shù)液晶控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)，不在本發(fā)明中敘述。
權(quán)利要求
1.一種汽車HUD前擋玻璃，包括兩層玻璃、兩層高分子聚合物層，還包括第一基體層和 第二基體層，第一基體層與第二基體層的中間包括一混合層，在第一基體層朝向混合層的 一側(cè)設(shè)有第一導(dǎo)電電極層，在第二基體層朝向混合層的一側(cè)設(shè)有第二導(dǎo)電電極層，其特征 在于，所述前擋玻璃的結(jié)構(gòu)層次依次為玻璃/高分子聚合物層/第一基體層/混合層/第 二基體層/高分子聚合物層/玻璃，所述混合層由近晶態(tài)液晶顯示排列體區(qū)域和周邊高分 子膠合層組成，高分子膠合層的厚度與近晶態(tài)液晶顯示排列體的厚度相同，所述近晶態(tài)液 晶顯示排列體區(qū)域由近晶態(tài)液晶和添加物混合而成，近晶態(tài)液晶顯示排列體在兩層基體層 之間的空間幾何位置為HUD顯示區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的一種汽車HUD前擋玻璃，其特征在于，所述的第一基體層和第二 基體層的材料是玻璃或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種汽車HUD前擋玻璃，其特征在于，所述的高分子膠合層還包 括添加物。
4.如權(quán)利要求1和2和3所述的一種汽車HUD前擋玻璃，其特征在于，高分子膠合層和 添加物的光透過率、折射率與近晶態(tài)液晶處于整齊排列全透射時(shí)的光透過率、折射率相同。
5.如權(quán)利要求1和2和3所述的一種汽車HUD前擋玻璃，其特征在于，近晶態(tài)液晶顯示 排列體的控制電極及控制引出電極采用透明導(dǎo)電膜，一次性刻制加工制作。
全文摘要
一種汽車HUD前擋玻璃，涉及夾層玻璃領(lǐng)域，包括兩層玻璃、兩層高分子聚合物層，還包括第一基體層和第二基體層，第一基體層與第二基體層的中間包括一混合層，所述前擋玻璃的結(jié)構(gòu)層次依次為玻璃/高分子聚合物層/第一基體層/混合層/第二基體層/高分子聚合物層/玻璃，所述混合層由近晶態(tài)液晶顯示排列體區(qū)域和周邊高分子膠合層組成，高分子膠合層的厚度與近晶態(tài)液晶顯示排列體的厚度相同，所述近晶態(tài)液晶顯示排列體區(qū)域由近晶態(tài)液晶和添加物混合而成，近晶態(tài)液晶顯示排列體在兩層基體層之間的空間幾何位置為HUD顯示區(qū)域，本發(fā)明的液晶HUD，由顯示控制器把車輛的信息轉(zhuǎn)換成電信號控制前擋風(fēng)玻璃上液晶點(diǎn)陣中各點(diǎn)液晶排列狀態(tài)實(shí)現(xiàn)文字圖形信息顯示，無需另外配置投影顯示設(shè)備。
文檔編號B60J1/00GK102135663SQ20111004092
公開日2011年7月27日 申請日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者張小榮, 張朋輝, 曾東, 林軍, 柯城, 福原康太, 陳雪萍 申請人:福耀玻璃工業(yè)集團(tuán)股份有限公司