[发明专利]夹层窗玻璃

说明书

本发明涉及夹层窗玻璃，特别是具有曲率并用拉伸的中间层材料层接合在一起的夹层窗玻璃。本发明还涉及预成型中间层材料层的方法。

车辆中广泛使用夹层窗玻璃，而所有满足欧洲、美国和日本安全规范的风挡都是层压的，且后窗、侧窗以及顶窗的数量在增加。风挡的一个特别问题是当透过玻璃看物体时，将在风挡上看到双影像或第二影像。这种效应是由玻璃内的厚度变化而引起的，该厚度变化以不同程度呈现，还由于该风挡的形状以及在制备过程中引入的可能的成型错误。图1是如何在楔形内出现第二影像的示意图。观察者10通过风挡12看远方的物体11。风挡12在观察者10透过其观看的区域中发生厚度变化。当光线穿过玻璃时，风挡有效地充当了折射光线的局部楔形。在内玻璃/空气界面处，某些光线被反射向外玻璃/空气界面，从外玻璃/空气界面顺次使某些光线向后反射向驾驶员，驾驶员因而观察到显著较弱的第二影像，该第二影像与原始影像错位θ角。角度θ表示物体的第二影像与原始图像之间的偏差，并且其取决于玻璃中在所看的位置处楔形或曲率的量。

在装有风挡的车辆上，过度的第二影像妨碍驾驶员，并且还引起安全担忧。在ECE R43下，在风挡内可允许的第二影像的量根据原始影像和第二影像之间的偏差角θ测量。目前能接受的最大偏差角度是15弧分。

除了由第二影像在风挡周边区域引起的问题外，第二影像引起的第二个问题是在头顶的显示区域内看见第二影像，该显示区域位于风挡的中间、可见的区域。尽管存在于车辆仪表盘上的仪表为驾驶员提供了重要的信息，但当看仪表时，驾驶员从道路上分散注意力。研究已表明注意力在仪表板和前方道路之间重复改变是长途旅行中增加驾驶员疲劳的主要因素。消除需要重复看仪表板的一个方法是采用头顶显示，或HUD。头顶显示最初为军事用途开发，例如战斗机，以使分散注意力最小化，并且构成飞行员或驾驶员视野内显示信息的手段。HUD在20世纪80年代后期被首次引入汽车，并提供了一种在车辆的窗玻璃上显示信息的方式，允许驾驶员容易地关注前方的道路，同时看到通常显示在仪表板或仪表盘上的信息。

在车辆中，HUD通过将影像从窗玻璃反射到驾驶员的视野中进行工作。影像在窗玻璃的下方产生，通过安置在仪表盘之上或之中的单元，并向上投影向窗玻璃。该单元典型地包含至少一个光源如LED(发光二极管)，照明薄膜晶体管显示器如LCD(液晶显示器)。如果用彩色光源，HUD可以在窗玻璃上显示彩色信息或标记。为了产生这样的显示，在LCD上产生图像，从后面照明并向窗玻璃上投影。该投影可以直接投向窗玻璃，或通过镜子和/或偏光镜以产生尖锐并清晰的图像。

如果在HUD区域存在足够大的楔形角，或者甚至如果楔形角(尽管小)在视野区域中变化，则产生的图像对于车辆驾驶员不仅是不舒服的，而且是危险的，因为其可能难以分辨所投影的影像。

该问题的一种解决方法是在夹层窗玻璃内使用中间层材料层，其具有跨过该中间层材料至少一部分的特定楔形横截面。这可以是：跨过整个窗玻璃(完全楔形横截面)，并且如图2所示意的，或者仅在HUD将被看到的区域(部分楔形横截面)，如图3所示意的。图4是在夹层窗玻璃内特定的HUD区域的示意图，其中该中间层材料具有完全楔形横截面。夹层窗玻璃40包含第一41和第二42窗玻璃材料板，例如退火的硅酸盐浮法玻璃，其具有复杂的曲率(其具有x-和y-方向的曲率)。这些板通过完全楔形中间层材料层43接合在一起。在放大的区域，显示了楔形角的变化，该变化由将两块复杂的弯曲板层压在一起所需的处理引起。该变化可导致难以看到作为HUD一部分的投影影像。(为图示的目的将整个效应夸大。)

使用完全或部分楔形中间层材料是众所周知的，并且由例如US5,812,332,US T 861,037,DE1961148和EP 1 880 243 A1所公开。然而，当通常都使用完全或部分楔形的中间层材料时，一旦在形成夹层窗玻璃中处理该中间层材料，在该夹层窗玻璃为风挡的情况下具有至少x-或y-方向之一的曲率，则难以控制在HUD区域内楔形角的变化。结果，上面所列两个问题中的第二个仍然存在。

因此，期望能够采用完全或部分楔形中间层材料生产夹层窗玻璃，其中在夹层窗玻璃的特定区域内能够控制楔形角的变化。

本发明的目的是通过提供夹层车辆窗玻璃解决这些问题，该夹层车辆窗玻璃包含第一窗玻璃材料层和第二窗玻璃材料层，具有层压在其间的基本上在空间共同扩展(co-extensive)的中间层材料层，至少一部分中间层材料层具有楔形的横截面，其中该中间层材料层通过拉伸而预成型使得：