ES2837474T3 - Panel compuesto con un revestimiento conductor de electricidad para una pantalla de visualización frontal - Google Patents

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Abstract

Panel compuesto (10) para una pantalla de visualización frontal con un borde superior (O) y un borde inferior (U), que comprende al menos un panel exterior (1) y un panel interior (2), los cuales están unidos entre sí a través de una capa intermedia (3) termoplástica en forma de cuña, y un recubrimiento (6) transparente conductor de electricidad sobre la superficie (III) del panel interior (2), dirigida hacia la capa intermedia (3), en donde el panel interior (2) presenta un grosor inferior a 1,6 mm, el panel exterior (1) presenta un grosor de 2,1 mm a 4,5 mm, y el grosor total (d) del panel compuesto (10) es al menos de 4,4 mm.

Description

DESCRIPCIÓN
Panel compuesto con un revestimiento conductor de electricidad para una pantalla de visualización frontal
La invención se refiere a un panel compuesto y un dispositivo de proyección para una pantalla de visualización frontal (Head-Up-Display), a un procedimiento para la preparación del panel compuesto y a su utilización.
Los automóviles modernos van cada vez más equipados con las denominadas pantallas de visualización frontal (HUD). Con un proyector, por ejemplo, en la zona del salpicadero o la zona del techo se proyectan imágenes sobre el parabrisas, allí se reflejan y son percibidas por el conductor como imagen virtual (vista por él) detrás del parabrisas. Así se pueden proyectar informaciones importantes en el campo visual del conductor, por ejemplo, la velocidad de conducción actual, avisos de navegación o advertencia, los cuales puede percibir el conductor sin que tenga que apartar la vista de la carretera. De esta manera, las pantallas de visualización frontal pueden contribuir de manera significativa para aumentar la seguridad vial.
En las pantallas de visualización frontal descritas anteriormente se plantea el problema de que la imagen proyectada se refleja en las dos superficies del parabrisas. Por ello, el conductor no solo percibe la imagen principal deseada, que aparece por reflexión en la superficie del espacio interior del parabrisas (reflexión primaria). El conductor percibe también una imagen secundaria ligeramente desplazada, por lo regular de intensidad más baja, la cual se produce por la reflexión en la superficie del espacio exterior del parabrisas (reflexión secundaria). Esta última se designa también comúnmente como imagen fantasma (“Ghost”). Este problema se soluciona comúnmente disponiendo las superficies reflectantes con un ángulo entre sí, elegido deliberadamente, de manera que la imagen principal y la imagen fantasma se superponen, por lo cual la imagen fantasma ya no aparece de forma molesta.
Los parabrisas se componen de dos paneles de vidrio, los cuales se lamina juntos a través de una lámina termoplástica. Si las superficies de los paneles de vidrio se tienen que disponer según un ángulo, como se ha descrito anteriormente, es habitual utilizar una lámina termoplástica con un grosor no constante. Se habla también de una lámina en forma de cuña o lámina de cuña. El ángulo entre las dos superficie de la lámina se designa ángulo de cuña. El ángulo de cuña puede ser constante a lo largo de toda la lámina (variación de grosor lineal) o puede variar según la posición (variación de grosor no lineal). Vidrios compuestos con láminas de cuña se conocen, por ejemplo, a partir de los documentos WO2009/071135A1, EP1800855B1 o EP1880243A2.
También es conocido proveer los parabrisas con recubrimientos transparentes conductores de electricidad. Estos recubrimientos pueden actuar como recubrimientos que reflejan la radiación IR para reducir el calentamiento del interior del vehículo y mejorar así el confort térmico. Sin embargo, los recubrimientos se pueden utilizar también como recubrimientos calentables, conectándolos con una fuente de tensión, de modo que fluya una corriente por el recubrimiento. Recubrimientos adecuados contienen capas metálicas conductoras a base de plata. Puesto que estas capas son vulnerables a la corrosión, es habitual disponerlas sobre la superficie superior del panel exterior o del panel interior, orientada hacia la capa intermedia, de modo que no tengan contacto alguno con la atmósfera. Recubrimientos transparentes que contienen plata se conocen, por ejemplo, a partir de los documentos WO 03/024155, US 2007/0082219 A1, US 2007/0020465 A1, WO2013/104438 o WO2013/104439.
Los parabrisas con recubrimientos conductores en el interior del vidrio compuesto, en relación con las pantallas de visualización frontal, presentan el problema de que por el recubrimiento conductor se forma una ulterior superficie límite reflectante para la imagen del proyector. Esto provoca una ulterior imagen secundaria no deseada, la cual se denomina también imagen fantasma de la capa o “Ghost” de la capa.
El documento DE102014005977 da a conocer un dispositivo de proyección HUD con un parabrisas recubierto. Para evitar la imagen fantasma de la capa se propone extraer por filtración partes de radiación próximas a la IR de la imagen del proyector, para reducir la reflexión en el recubrimiento. Sin embargo, esta solución tiene la desventaja de que el proyector tiene que ser modificado de forma correspondiente. Además, para la creación de la imagen de informaciones ya no se dispone de todo el espectro visible.
La invención tiene por objeto poner a disposición un panel compuesto para una pantalla de visualización frontal, el cual está provisto con un recubrimiento conductor de electricidad, por lo que se evita eficazmente la aparición de la imagen fantasma creada por el recubrimiento.
El problema de la presente invención se soluciona conforme a la invención mediante un panel compuesto conforme a la reivindicación 1. Ejecuciones preferidas se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.
El panel compuesto conforme a la invención para una pantalla de visualización frontal (HUD) presenta un borde superior y un borde inferior. Con borde superior se designa el borde lateral del panel compuesto, el cual está previsto para señalar hacia arriba en posición de montaje. Con borde inferior se designa el borde lateral del panel compuesto, el cual está previsto para señalar hacia abajo en posición de montaje. Si el panel compuesto es el parabrisas de un vehículo de motor, entonces el borde superior se designa también frecuentemente como borde del techo y el borde inferior como borde del motor.
El panel compuesto conforme a la invención comprende un panel exterior y un panel interior, los cuales están unidos entre sí por una capa intermedia termoplástica en forma de cuña. El panel compuesto se ha previsto en una abertura, especialmente una abertura de ventana de un vehículo, para separar el espacio interior del entorno exterior. En el sentido de la invención, con panel interior se designa el panel del panel compuesto orientado hacia el espacio interior (espacio interior del vehículo). Con panel exterior se designa el panel orientado hacia el entorno exterior.
El grosor de la capa intermedia en curso vertical entre el borde inferior y el borde superior del panel compuesto es variable, al menos por secciones. Con “por secciones” se entiende aquí que el curso vertical entre el borde inferior y el borde superior presenta al menos una sección en la cual el grosor de la capa intermedia varía en función del la ubicación. Sin embargo, el grosor puede variar también en varias secciones o en todo el curso vertical. Con curso vertical se designa el curso entre el borde inferior y el borde superior en sentido del curso esencialmente vertical con respecto a dichos bordes. Una capa intermedia con grosor variable se designa típicamente como lámina en cuña. El ángulo entre las dos superficies de la capa intermedia se designa como ángulo de cuña. Si el ángulo de cuña no es constante, para su medición en un punto hay que utilizar las tangentes a las superficies.
Si para la creación de una imagen de informaciones del HUD se dirige un proyector hacia el panel compuesto, entonces la imagen virtual deseada se crea por reflexión en la superficie del lado del espacio interior del panel interior, opuesta a la capa intermedia. La parte de radiación no reflejada discurre a través del panel compuesto y se refleja otra vez en la superficie del lado exterior del panel exterior, opuesta a la capa intermedia. Por ello se crea una segunda imagen virtual no deseada, la denominada imagen fantasma o “Ghost”. En el caso de superficies del panel paralelas aparecerían la imagen y la imagen fantasma desplazadas entre sí, lo que resultaría molesto para el espectador. Esencialmente, por medio del ángulo de cuña la imagen de cuña se superpone espacialmente con la imagen, por lo que el espectador percibe ya tan solo una sola imagen.
El panel compuesto presenta conforme a la invención un recubrimiento transparente, conductor de electricidad sobre la superficie del panel interior que señala hacia la capa intermedia. Por medio del recubrimiento se crea una ulterior superficie límite con variación significativa del índice de refracción, es decir otra superficie límite reflectante para el rayo de luz del proyector HUD. Por ello, el recubrimiento crea una ulterior imagen fantasma no deseada, la denominada imagen fantasma de la capa o “Ghost” de la capa.
En principio, la imagen fantasma de la capa - análogamente a la imagen fantasma normal - se podría evitar por una disposición en cuña de las superficies reflectantes. Sin embargo, para ello el panel interior se tendría que conformar en forma de cuña, lo que especialmente en el caso de paneles de vidrio, los cuales son generalmente habituales para paneles en el sector de los vehículos, sería técnicamente muy complicado de realizar.
Conforme a la invención, el panel interior presenta un grosor inferior a 1,6 mm. Los inventores han reconocido que, en el caso de grosores tan escasos para el panel interior, el desplazamiento espacial entre imagen e imagen fantasma de la capa, es suficientemente pequeño como para no resultar molesto. Esto es especialmente válido para anchuras de imagen de al menos 1,5 m. Por anchura de imagen se entiende la distancia del espectador (denominada posición del ojo) a la imagen virtual. El efecto radica en la agudeza de la visión angular del ojo humano: en el caso de la anchura de imagen indicada el delgado panel interior conforme a la invención produce un desplazamiento entre imagen principal e imagen fantasma de la capa inferior a un minuto de arco, el cual ya no se puede resolver por el ojo humano.
En principio, la utilización de paneles de vidrio más delgados para paneles compuestos corre paralelo con un empeoramiento de las propiedades acústicas, es decir el apantallamiento frente a ruidos del entorno, y de las propiedades mecánicas, especialmente de la rigidez del panel compuesto.
Conforme a la invención, esto se compensa con la utilización de un panel exterior más grueso, de manera que el grosor total del panel compuesto sea al menos de 4,4 mm. Los inventores han reconocido que con un panel compuesto de esta clase se puede evitar la molesta aparición de la imagen fantasma de la capa y se pueden garantizar las propiedades acústicas y mecánicas requeridas.
Por motivo del ángulo de cuña conforme a la invención, el grosor del panel compuesto no es constante. El grosor total en el sentido de la invención se mide en el borde lateral más delgado, es decir típicamente en el borde inferior del panel compuesto. El grosor total es por lo tanto el grosor total mínimo que se mide.
La invención comprende, además, un dispositivo de proyección para una pantalla de visualización frontal, el cual comprende al menos un panel compuesto conforme a la invención y un proyector que está orientado hacia una zona del panel compuesto, siendo el grosor de la capa intermedia variable en al menos esta zona. El proyector irradia el panel compuesto a través de la superficie del lado interior del panel interior, el cual forma el plano de reflexión principal para la creación de la imagen de informaciones (reflexión primaria).
La zona del panel compuesto, la cual está prevista para ser irradiada por el proyector para crear la imagen de informaciones HUD se denomina también como zona HUD del panel compuesto. El grosor de la capa intermedia es preferentemente variable al menos en la zona HUD, especialmente al menos en toda la zona HUD, para evitar eficazmente imágenes fantasma. Pero la sección con grosor variable puede ser también mayor que la zona HUD.
En una aplicación preferida el panel compuesto conforme a la invención es un parabrisas de un vehículo, especialmente el parabrisas de un automóvil o de un camión.
Por recubrimiento transparente se entiende un recubrimiento que presenta una trasmisión media en la zona del espectro visible de al menos 80%, es decir la que no limita esencialmente la visión a través del panel.
Preferentemente, al menos 80% de la superficie del panel está provisto con el recubrimiento conforme a la invención. El recubrimiento se aplica especialmente sobre toda la superficie del panel a excepción de un borde lateral circundante y una zona local opcional, los cuales, como ventana de comunicación, ventana del sensor o de la cámara deben garantizar la transmisión de la radiación electromagnética a través del panel compuesto y que, por lo tanto, no están provistos con el recubrimiento. La zona del borde circundante sin recubrir presenta, por ejemplo, una anchura de hasta 20 cm. Impide el contacto directo del recubrimiento con la atmósfera circundante, de manera que el recubrimiento en el interior del panel compuesto está protegido frente a la corrosión y el deterioro.
El recubrimiento conductor de electricidad puede ser una capa individual o un sistema pluricapa. El recubrimiento comprende al menos una capa conductora de electricidad. Típicamente, el recubrimiento comprende ulteriores capas dieléctricas las cuales, como capas antirreflejantes, bloqueantes o de adaptación a la superficie optimizan las propiedades ópticas, eléctricas y/o mecánicas del recubrimiento.
La al menos una capa conductora de electricidad puede ser un metal, una aleación metálica o un óxido (TCO) transparente conductor de electricidad, por ejemplo, puede contener óxido de estaño-indio (ITO). En una forma de ejecución preferida la al menos una capa conductora de electricidad contiene plata. La proporción de plata de la capa es preferentemente superior a 50%, de modo particularmente preferido superior a 90%. La capa se compone de modo muy preferido esencialmente de plata, aparte de eventuales impurezas o dopajes.
El recubrimiento conductor de electricidad puede contener preferentemente varias capas conductoras de electricidad, que están separadas entre sí por capas dieléctricas. Por la división del material conductor en varias capas delgadas se puede alcanzar una elevada conductividad eléctrica con una elevada transmisión óptica. El recubrimiento contiene preferentemente al menos dos, de modo particularmente preferido dos o tres capas conductoras, especialmente capas que contienen plata.
Materiales típicos utilizables para las capas dieléctricas del recubrimiento conductor son, por ejemplo, nitruro de silicio, óxido de silicio, óxido de cinc, óxido de cinc-estaño y nitruro de aluminio.
El recubrimiento conductor de electricidad conforme a la invención puede ser un recubrimiento reflector de IR y servir como recubrimiento de protección solar para evitar el calentamiento del espacio interior limitado por el panel compuesto, por la parte del IR de la radiación solar. El recubrimiento también puede ser calentable. Para ello, el recubrimiento está conectado a una fuente de tensión, típicamente a través de las denominadas barras colectoras o cables de barras, de modo que por el recubrimiento fluye una corriente, por lo cual éste se calienta, por lo que se proporciona la función de calefacción.
El recubrimiento es típicamente una pila de capas delgadas. Los espesores típicos del recubrimiento son inferiores a 1 pm. Los espesores típicos de las capas conductoras se sitúan en el intervalo de 5 nm a 50 nm para capas que contienen plata y 50 nm a 500 nm para capas que contienen TCO.
El grosor total del panel compuesto en una forma de ejecución ventajosa es 4,4 mm a 6,0 mm, de modo particularmente preferido 4,4 mm a 5,5 mm. Paneles compuestos con estos grosores presentan una estabilidad mecánica y rigidez suficientes y ventajosas propiedades acústicas en lo referente al apantallamiento de ruidos del entorno. Pero, por otro lado, no son demasiado gruesos ni pesados como para que no se puedan utilizar como parabrisas para los vehículos convencionales, especialmente automóviles.
El panel exterior y el panel interior presentan preferentemente un grosor constante con superficies esencialmente planas y paralelas y un borde lateral circundante que los une.
El grosor del panel interno en una forma de ejecución ventajosa es de 0,4 mm a 1,5 mm, preferentemente de 0,7 mm a 1,1 mm. En este intervalo se puede evitar de forma particularmente eficaz la molesta aparición de la imagen fantasma de la capa por una superposición próxima de la reflexión primaria y la imagen fantasma de la capa.
El grosor del panel exterior es conforme a la invención de 2,1 mm a 4,5 mm, por ejemplo, de 2,1 mm a 3,5 mm o de 2,5 mm a 4,5 mm, preferentemente de 2,5 mm a 3,5 mm. En este intervalo el panel compuesto presenta una estabilidad mecánica ventajosa y propiedades amortiguantes de ruidos, pero a pesar de ello es aún suficientemente delgada y ligera como para poder ser utilizada como parabrisas.
El panel exterior y el panel interior se ha hecho preferentemente de vidrio, especialmente de vidrio sodocálcico, lo cual es habitual para paneles de ventana. Pero fundamentalmente, los paneles se pueden hacer también de otras clases de vidrio (por ejemplo, vidrio de borosilicato, vidrio de cuarzo, vidrio de silicato de aluminio) o de materiales sintéticos transparentes (por ejemplo, polimetilmetacrilato o policarbonato).
El panel exterior y el panel interior, independientemente entre sí, pueden ser no pretensados, parcialmente pretensados o pretensados. Si al menos uno de los paneles debe presentar un pretensado, entonces éste debe ser un pretensado térmico o químico.
En una ejecución preferida, el panel exterior y el panel interior no están provistos con un pretensado. Durante la laminación del panel se forma sin embargo un reparto característico de tensiones de tracción y compresión, las cuales el experto en la materia puede distinguir sin problemas de tensiones que se originan de forma conocida por la utilización de paneles pretensados.
El panel exterior, el panel interior y la capa intermedia termoplástica pueden ser transparentes e incoloros, pero también matizados o teñidos. La transmisión total a través del panel compuesto de un parabrisas en una forma de ejecución preferida es superior a 70%, especialmente cuando el panel compuesto es un parabrisas. El término transmisión total se refiere al procedimiento de prueba especificado por ECE-R 43, apéndice 3, sección 9,1 de la transparencia de paneles de automóviles.
El panel compuesto está curvado preferentemente en una o varias direcciones del espacio, tal como es habitual para paneles de automóviles, situándose los radios de curvatura típicos en el intervalo de aproximadamente 10 cm a aproximadamente 40 m. Pero el panel compuesto también puede ser plano, especialmente cuando está previsto como panel para autobuses, trenes o tractores.
El ángulo de cuña de la capa intermedia puede ser constante en curso vertical, lo que lleva a una variación lineal del grosor de la capa intermedia, aumentando típicamente el grosor desde abajo hacia arriba. El dato de la dirección “desde abajo hacia arriba” designa la dirección desde el borde inferior al borde superior, es decir el curso vertical. Pero se pueden presentar también perfiles de grosor más complejos, en los cuales el ángulo de cuña desde abajo hacia arriba es variable (es decir, en curso vertical en función de la ubicación), lineal o no lineal.
Preferentemente, el grosor de la capa intermedia en curso vertical aumenta desde abajo hacia arriba, al menos por secciones.
El grosor variable de la capa intermedia puede estar limitado a una sección del curso vertical. Esta sección corresponde preferentemente al menos a la denominada zona HUD del panel compuesto, es decir a la zona en la cual el proyector HUD crea una imagen. Pero la sección también puede ser mayor. El grosor de la capa intermedia puede ser variable en todo el curso vertical, esencialmente puede ir aumentando de forma continua, por ejemplo, desde el borde inferior al borde superior.
El ángulo de cuña de la capa intermedia es preferentemente de 0,2 mrad a 1 mrad, de modo particularmente preferido de 0,3 mrad a 0,7 mrad, muy particularmente preferido de 0,4 mrad a 0,5 mrad. En este intervalo se alcanza una compensación eficaz de las imágenes dobles sobre el parabrisas especialmente en el caso de ángulos de incidencia típicos del proyector HUD, los cuales en el caso de vehículos de motor se sitúan en el intervalo de 50° a 70°, especialmente 60° a 65°.
El grosor de la capa intermedia en secciones horizontales (es decir secciones aproximadamente paralelas al borde superior y borde inferior) puede ser constante. Entonces el perfil del grosor sobre la anchura del panel compuesto es constante. Pero el grosor en secciones horizontales también puede ser variable. Entonces el grosor no solo es variable en el curso vertical, sino también en el horizontal.
La capa intermedia está constituida por al menos una lámina termoplástica. El ángulo de cuña se puede crear por adecuada extrusión de la lámina o por estiramiento de una lámina con grosor constante en estado de salida. La capa intermedia puede estar formada por una sola lámina o también por más de una lámina. En este último caso, al menos una de las láminas tiene que estar conformada con el ángulo de cuña. La capa intermedia puede estar formada también por una denominada lámina acústica, la cual tiene un efecto amortiguador de ruido. Tales láminas se componen típicamente de al menos tres capas, en las cuales la capa del medio presenta una mayor plasticidad o elasticidad que las capas exteriores que la rodean, por ejemplo, como consecuencia de una mayor proporción de plastificantes.
La capa intermedia presenta preferentemente un grosor mínimo de 0,4 mm a 1,5 mm, de modo particularmente preferido de 0,5 mm a 1,0 mm. Con grosor mínimo se designa el grosor en el lugar más delgado de la capa intermedia, es decir típicamente el grosor en el borde inferior del panel compuesto. Paneles compuestos con capas intermedias más delgadas presentan frecuentemente una estabilidad demasiado escasa como para poder ser utilizados como parabrisas de automóvil.
La capa intermedia contiene preferentemente al menos polivinilbutiral (PVB), etilenvinilacetato (EVA), poliuretano (PU) o mezclas o copolímeros o derivados de estos, de modo particularmente preferido PVB. La capa intermedia, en una ejecución preferida está formada por una lámina de PVB.
La invención comprende, además, procedimientos para la preparación de un panel compuesto para una pantalla de visualización frontal con un borde superior y un borde inferior, en donde
(a) se prepara un panel interior con un grosor inferior a 1,6 mm;
(b) una superficie del panel interior se provee de un recubrimiento transparente conductor de electricidad;
(c) se prepara una capa intermedia termoplástica en forma de cuña, cuyo grosor en el curso entre dos bordes opuestos es variable, al menos por secciones;
(d) la capa intermedia se dispone entre un panel exterior con un grosor de 2,1 mm a 4,5 mm y el panel interior, de modo que la superficie del panel interior provista con el recubrimiento se orienta hacia la capa Intermedia, y los mencionados bordes de la capa intermedia se orientan hacia el borde superior y borde inferior, y de modo que el grosor total del panel compuesto es al menos de 4,4 mm; y
(e) el panel interior y el panel exterior de unen entre sí por laminación.
Si el panel compuesto va a ser curvo, entonces, preferentemente antes de la laminación, el panel exterior y el panel interior se someten a un proceso de curvatura. Preferentemente, el panel exterior y el panel interior se curvan juntos congruentemente (es decir al mismo tiempo y con la misma herramienta), puesto que por ello la forma de los paneles coincide óptimamente una sobre otra para la laminación que va a tener lugar después. Temperaturas típicas para procesos de curvatura de vidrio son por ejemplo 500°C a 700°C.
El recubrimiento conductor de electricidad se aplica sobre el panel interior preferentemente por deposición física en fase gaseosa (PVD), de modo particularmente preferido por pulverización catódica (“Sputtern”), y de modo muy preferente por pulverización catódica asistida por campo magnético.
La preparación del panel compuesto por laminación se realiza por métodos habituales en sí conocidos por el experto en la materia, por ejemplo, procedimiento en autoclave, procedimiento de bolsa de vacío, procedimiento en anillo de vacío, procedimiento de calandrado, laminadores de vacío o combinaciones de estos.
La unión del panel exterior y panel interior tiene lugar en este caso habitualmente por efecto de calor, vacío y/o presión. La invención comprende, además, la utilización de un panel compuesto conforme a la invención en un vehículo de motor, preferentemente un automóvil, como parabrisas, el cual sirve como superficie de proyección de una pantalla de visualización frontal.
A continuación, se va a explicar la invención con más detalle con ayuda de un dibujo y ejemplos de ejecución. El dibujo es una representación esquemática, no a escala real.
Se muestran:
Fig. 1 una vista en planta de una forma de ejecución del panel compuesto conforme a la invención,
Fig. 2 una sección transversal del panel compuesto según la figura 1,
Fig. 3 el panel compuesto de la figura 2 como parte componente de un dispositivo de proyección conforme a la invención, y
Fig. 4 un diagrama de flujo de una forma de ejecución del procedimiento conforme a la invención
La Fig. 1 y Fig. 2 presentan respectivamente un detalle de un panel compuesto 10 conforme a la invención, el cual se compone de un panel exterior 1 y un panel interior 2, los cuales están unidos entre sí a través de una capa intermedia 3 termoplástica. El panel compuesto 10 se ha previsto como parabrisas de un vehículo de motor, el cual está equipado con una pantalla de visualización frontal. El panel exterior 1, en posición de montaje, está orientado al entorno exterior, el panel interior 2, al espacio interior del vehículo. El borde superior O del panel compuesto 10, en posición de montaje esta orientado hacia arriba al techo del vehículo (borde del techo), el borde inferior U, hacia abajo al espacio del motor (borde del motor).
El panel exterior 1 presenta una superficie exterior I, la cual en posición de montaje está orientada al entorno exterior, y una superficie II del lado del espacio interior, la cual en posición de montaje está orientada hacia el espacio interior. Igualmente, el panel interior 2 presenta una superficie III del lado exterior, la cual en posición de montaje está orientada al entorno exterior, y una superficie IV del lado del espacio interior, la cual en posición de montaje está orientada al espacio interior. La superficie II del lado del espacio interior del panel exterior 1 está unida a través de la capa intermedia 3 con la superficie III del lado exterior del panel interior 2.
En la figura se indica también una zona B, la cual corresponde a la zona HUD del panel compuesto 10. En esta zona se deben crear imágenes por medio de un proyector HUD. La reflexión primaria en la superficie IV del lado del espacio interior del panel interior 2 crea la indicación HUD deseada como imagen virtual. Las partes de la radiación no reflejadas pasan a través del panel compuesto 10 y se reflejan otra vez en la superficie I del lado exterior del panel compuesto 1 (reflexión secundaria).
El grosor de la capa intermedia 3 aumenta de forma continua en el curso vertical desde el borde inferior U al borde superior O. El aumento de grosor, por simplicidad, se representa lineal en la figura, pero puede presentar también perfiles más complejos. La capa intermedia 3 está formada por una lámina individual de PVB (una denominada lámina en cuña con grosor variable). El ángulo de cuña a es aproximadamente 0,5 mrad.
Por la estructura en forma de cuña de la capa intermedia 3 se superponen entre sí las dos imágenes virtuales, las cuales se crean por reflexión de la imagen del proyector en la superficie I y IV. Por lo tanto, la reflexión secundaria no aparece desplazada con respecto a la reflexión primaria, de modo que se pueden evitar las molestas imágenes fantasma.
El panel compuesto 10 presenta, además, un recubrimiento 6 conductor de electricidad sobre la superficie III del lado exterior del panel interior 2. El recubrimiento 6 es reflectante de IR y está previsto para evitar el calentamiento del espacio interior del vehículo por la parte de IR de la radiación solar. El recubrimiento 6 es, por ejemplo, una pila de capas delgadas que contiene dos o tres capas de plata y ulteriores capas dieléctricas.
El recubrimiento 6 representa una ulterior superficie límite reflectante en el interior del panel compuesto 10, en la cual la imagen del proyector se refleja una vez más y provoca una imagen secundaria no deseada, la denominada imagen fantasma de la capa.
El panel interior 2 se compone de vidrio sodocálcico y conforme a la invención presenta tan solo un escaso grosor de, por ejemplo, 0,7 mm. Por ello se asegura que el desplazamiento espacial entre la reflexión primaria y la imagen fantasma de la capa sea demasiado escaso como para que esta última resulte molesta para el espectador.
El panel exterior 1 se compone igualmente de vidrio sodocálcico y presenta un grosor claramente superior de, por ejemplo, 3,0 mm. Por ello se garantiza que el panel compuesto 10 presente en total una suficiente resistencia mecánica, resistencia a la fractura y rigidez torsional y suficientes propiedades acústicas para amortiguar los ruidos del entorno en una medida aceptable para automóviles.
El grosor mínimo de la capa intermedia 3 es, por ejemplo, 0,76 mm (medidos en el borde inferior U). La capa intermedia 3 está formada aquí por una única lámina de PVB en forma de cuña. Pero también cabe pensar en una estructura multicapa de la capa intermedia 3, por ejemplo, una lámina de 0,36 mm de grosor de PVB con grosor constante, una lámina en cuña de PVB de 0,76 mm de grosor, y una lámina intermedia de PET de 0,05 mm de grosor.
El grosor total de panel compuesto 10 es por lo tanto aproximadamente 4,5 mm. El grosor total se mide en el borde lateral más delgado, a saber, el borde inferior.
La figura 3 presenta el panel compuesto 10 de las figuras 1 y 2 como parte de un dispositivo de proyección para un HUD. El dispositivo comprende, además del panel compuesto 10, un proyector 4, el cual está dirigido hacia una zona B. En la zona B (zona HUD) se pueden crear imágenes por el proyector, las cuales son percibidas por el espectador 5 (conductor del vehículo) como imágenes virtuales sobre el lado del panel compuesto 10, opuesto a él. El ángulo de cuña en la zona B da lugar a que las superficies I, IV del panel exterior 1 y del panel interior 2 estén inclinadas una hacia la otra, por lo que se pueden evitar las imágenes fantasma. El delgado panel interior da lugar a la superposición de la imagen fantasma de la capa, provocada por el recubrimiento 6 conductor de electricidad, con la imagen principal, las cuales por consiguiente no se perciben ya por separado.
La figura 4 presenta un diagrama de flujo de un ejemplo de ejecución del procedimiento conforme a la invención para la preparación de un panel compuesto 10 conforme a la invención.
Ejemplos
Paneles interiores 2 de diferente grosor se proveen con un recubrimiento 6 conductor de electricidad, se irradiaron con un ángulo de incidencia de 60° con un proyector HUD y se determinó el desplazamiento entre la imagen primaria y la imagen fantasma de la capa en una típica posición del ojo (posición del ojo del conductor). La anchura de imagen del sistema HUD era de 2,3 m, como es típica para un HUD instalado actualmente. Los resultados se han recogido en la Tabla 1.
Tabla 1
Figure imgf000007_0001
Se puede ver que el desplazamiento va siendo claramente menor al ir disminuyen el grosor del panel interior 2. Los inventores han descubierto que la imagen fantasma de la capa en el caso de un grosor inferior a 1,6 mm es apenas perceptible para un espectador. Por lo tanto, por la configuración conforme a la invención del panel compuesto 10 se puede evitar eficazmente la aparición de la imagen fantasma del panel, lo cual fue inesperado y sorprendente para el experto en la materia.
Por un panel exterior 1 más grueso se compensa el escaso grosor del panel interior 2, de manera que el grosor total d se sitúa en una intervalo que resulta habitual para paneles de automóvil, especialmente para parabrisas. Por ello, se garantiza una suficiente estabilidad mecánica y una suficiente capacidad de apantallamiento de los ruidos del entorno.
Lista de símbolos de referencia:
(10) Panel compuesto
(1) Panel exterior
(2) Panel interior
(3) Capa intermedia termoplástica
(4) Proyector
(5) Espectador / conductor del vehículo
(6) Recubrimiento conductor de electricidad
(O) Borde superior del panel compuesto 10
(U) Borde inferior del panel compuesto 10
(B) Zona del panel compuesto 10 / Zona HUD
(I) Superficie del lado exterior del panel exterior 1, opuesta a la capa intermedia 3
(II) Superficie del lado del espacio interior del panel exterior 1, dirigida hacia la capa intermedia 3
(III) Superficie del lado exterior del panel interior 2, dirigida hacia la capa intermedia 3
(IV) Superficie del lado del espacio interior del panel interior 2, opuesta a la capa intermedia 3
a Ángulo de cuña
d Grosor total del panel compuesto 10
A-A’ Línea de sección

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Panel compuesto (10) para una pantalla de visualización frontal con un borde superior (O) y un borde inferior (U), que comprende al menos un panel exterior (1) y un panel interior (2), los cuales están unidos entre sí a través de una capa intermedia (3) termoplástica en forma de cuña, y un recubrimiento (6) transparente conductor de electricidad sobre la superficie (III) del panel interior (2), dirigida hacia la capa intermedia (3), en donde el panel interior (2) presenta un grosor inferior a 1,6 mm, el panel exterior (1) presenta un grosor de 2,1 mm a 4,5 mm, y el grosor total (d) del panel compuesto (10) es al menos de 4,4 mm.
2. Panel compuesto (10) según la reivindicación 1, que es un parabrisas de un vehículo.
3. Panel compuesto (10) según la reivindicación 1 o 2, cuyo grosor total (d) es de 4,4 mm a 6,0 mm, preferentemente de 4,4 mm a 5,5 mm.
4. Panel compuesto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual el grosor del panel interior (2) es de 0,4 mm a 1,5 mm, preferentemente de 0,7 mm a 1,1 mm.
5. Panel compuesto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual el grosor del panel exterior (1) es de 2,5 mm a 3,5 mm.
6. Panel compuesto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual el grosor mínimo de la capa intermedia (3) es de 0,4 mm a 1,5 mm, preferentemente de 0,5 mm a 1,0 mm.
7. Panel compuesto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual la capa intermedia (3) presenta un ángulo de cuña (a) de 0,2 mrad a 1 mrad, preferentemente de 0,3 mrad a 0,7 mrad, de modo particularmente preferido de 0,4 mrad a 0,5 mrad.
8. Panel compuesto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual el panel exterior (1) y/o el panel interior (2), preferentemente el panel exterior (1) y el panel interior (2) están hechos de vidrio, preferentemente de vidrio sodocálcico.
9. Panel compuesto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual la capa intermedia (3) contiene al menos polivinilbutiral (PVB), etilenvinilacetato (EVA), poliuretano (PU) o mezclas o copolímeros de estos.
10. Panel compuesto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual el recubrimiento (6) conductor de electricidad comprende al menos una capa conductora de electricidad que contiene plata.
11. Dispositivo de proyección para una pantalla de visualización frontal, el cual comprende al menos un panel compuesto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 10 y un proyector (4), el cual está dirigido hacia una zona (B) del panel compuesto, siendo el grosor de la capa intermedia (3) variable, al menos en esta zona (B)
12. Procedimiento para la preparación de un panel compuesto (10) para una pantalla de visualización frontal con un borde superior (O) y un borde inferior (U), según el cual
(a) se prepara un panel interior (2) con un grosor inferior a 1,6 mm;
(b) una superficie (III) del panel interior (2) se provee de un recubrimiento (6) transparente conductor de electricidad; (c) se prepara una capa intermedia (3) termoplástica en forma de cuña;
(d) la capa intermedia (3) se dispone entre un panel exterior (1) con un grosor de 2,1 mm a 4,5 mm y el panel interior (2), de modo que la superficie (III) del panel interior provista con el recubrimiento (6) se orienta hacia la capa intermedia (3), y los mencionados bordes de la capa intermedia (3) se orientan hacia el borde superior (O) y borde inferior (U), y de modo que el grosor total (d) del panel compuesto (10) es al menos de 4,4 mm; y
(e) el panel interior (2) y el panel exterior (1) se unen entre sí por laminación.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el cual el recubrimiento (6) eléctricamente conductor se aplica por deposición física en fase gaseosa (PVD), preferentemente por pulverización catódica, de modo particularmente preferido por pulverización catódica apoyada por un campo magnético.
14. Utilización de un panel compuesto según una de las reivindicaciones 1 a 10 en un vehículo de motor, preferentemente un automóvil, como parabrisas, el cual sirve como superficie de proyección de una pantalla de visualización frontal.
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