调光玻璃凭借其在隔热、隔音、娱乐性、安全性等方面的功能,将赋予全景天幕玻璃更多的功能,新能源汽车调光天幕玻璃发展可期。4月13日,由艾邦主办的汽车智能调光玻璃产业高峰论坛在上海举行,产业链各领域的行业专家汇聚一堂,共议调光玻璃产业链创新与发展新趋势。

3M光学膜片在汽车玻璃的应用介绍

论坛上,3M资深应用工程师刘学作为分享嘉宾,带来了《3M光学膜片在汽车玻璃的应用介绍》主题演讲。

3M光学膜片在汽车玻璃的应用介绍

在本次论坛上,刘工主要从公司介绍、RPM在内后视镜的应用、UCSF隔热膜在天窗及前风挡的应用等方面为大家做了详细介绍。

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1. 公司介绍


3M是一家总部位于美国的全球化公司,2022 年营业额达到了342亿美元,业务范围多元化,旗下有四个事业群:第一个是健康事业群,产品有口罩、医疗耗材等。第二个是工业和安全,产品有VHB 胶带等。第三个是交通和电子,产品有应用于货车车身的红白条、高速公路反光路牌、导电胶带、导热胶带、应用于电子显屏的光学薄膜等。第四个是消费类,便利贴、拖把、抹布等。

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3M光学膜片在汽车玻璃的应用介绍

3M公司生产的显示材料应用于电子设备、车载显示屏、AR/VR 显示、防窥膜等。

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关于3M公司生产的车载显示材料,下图最左边的是增量膜和反射膜它应用于显示屏,可以提升显示屏的亮度,该材料在车载显示屏领域应用普及率很高。中间是OCA,在消费领以在车载领域都有比较广泛的应用,最右边的是车载防窥膜。

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下图左边的材料应用于HUD,主要作用是减轻、阻隔阳光进入车内的热量。右边是RPM材料,应用于汽车内后视镜。

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下图左边的材料是汽车前装隔热膜。右边是遮蔽膜,主要应用于车内的传感器探头,比如说驾驶员疲劳监控系统的摄像头:这种摄像头一般以红外光作为感应信号,为了车内美观,我们应用遮蔽膜遮住摄像头,同时保证不影响摄像头的红外线穿透功能。

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2. RPM在内后视镜的应用

当前汽车配置中常见的流媒体后视镜,本质上还是要作为镜子来使用的,但同时它需要具备显示屏的功能。当它作为镜子的时候,它必须符合反射率要大于40%的国家规定当它作为显示屏的时候,它又必须保证显示亮度足够,以便驾驶员能看清楚。一般镜片的投射率和反射率加起来等于1,意味着后视镜的透射率必须小于 60% 的,同时后视镜显示屏的亮度要求比车内其他显示屏的要求还要高很多,这对显示屏热管理及对功耗管理是很大的挑战。

RPM的全称是 Reflective Paralyze Miller,是反射式的偏光片。3M生产的RPM产品可以实现反射率大于40%的同时透射率理论值达到100% ,在实际应用中排除界其他因素透射率可实现大于90%,应用RPM产品后,显示屏本身的亮度可以做的更低,这对显示屏热管理有非常大的帮助。


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RPM的出货形式为膜片,膜片的厚度为75微米,应用时将其贴在刚性材料上面。

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下图可以看到两条曲线,RPM对于其反射轴偏振态的光线的反射接近100%,而针对其透光轴偏振线的反射率仅10%,产品本身的偏振非常好。


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RPM有两种应用模式。第一种是把 RPM 直接贴到镜片玻璃上再放到TFT显示屏的上面(下图左边),当它做反射镜时,外界光线经过RPM可实现50% 以上的反射率,满足法规要求。作为显示屏时,LCD打开,此时对外界光线仍可实现50%的反射率,且对LCD 发出的光线理论上可达100%的透射率。这种应用方式已实现大规模量产,可以显著提升显示屏亮度,使图像看得更清晰,且降低功耗。

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第二种是将RPM搭配黑白显示屏作为镜子来使用,下面还是普通的TFT,上面直接贴一张膜片。当它作为镜子时,两组LCD都是关闭状态,RPM 可以把外界自然光原路反射回去。因为它对偏振光的反射率接近100%,所以它对自然光的反射率是大于 50% 的。当它作为显示屏时,TFT和黑白 LCD 都打开,这时外界自然光入射后,由于黑白LCD的液晶翻转可以改变光的偏振态,因此改变了RPM 表面的反射率,实测反射率为10%左右,而对于TFT发出光线实际透射率可达80%左右。

对比这两个方案,TFT的透过率都很高,不同的是作为显示态时反射率的变化。所以通俗地讲第二种方案具有防眩目功能。

3. UCSF隔热膜在天窗及前风挡的应用

前装隔热膜,UCSF,它的主要的作用是隔热。它在红外波段即850- 1200纳米波段反射率可达90%以上,但它对可见光波段透过率可达90%以上的,透过率非常好且没有任何颜色,可实现透明的效果。另外UCSF膜片不含金属成分,对智能驾驶所需传感器的正常工作没有干扰。

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应用UCSF可增加车内的舒适度并实现节能减排,且不影响通信传输。膜片本身厚度仅50微米,对不同形状的表面均有良好的适应性。UCSF膜片工艺复杂,由几百层射率高低不同纳米结构堆叠而成,它在每一层的界面都进行一定的反射,经过几百次左右后膜片整体的反射率可达到较高的水平。

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玻璃夹层使用UCSF后可见光透过率下降了2%左右,红外线透过率下降了10%。把下层普通PVB换成红外吸收型的PVB之后能量总透过率可以做到更低。UCSF和红外吸收型PPB都是隔热材料,但它们对于太阳能的不同波段产生作用,功能互补。

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随着太阳光入射光角度的变化,3M公司的UCSF产品对红外线的反射率曲线有一定的偏移,垂直入射时反射850-1200纳米波段,入射角60度时反射波段逐渐向短波波段平移,在短波波段反射的能量更多。由于汽车玻璃不安装时有一定的弧角,太阳光大部分时刻不会直射到玻璃上,利用这个特性隔热效果可以做到更好。

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使用UCSF(红色曲线)和红外吸收型PVB(蓝色曲线)对不同率的信号都没有干扰,可兼容ETC、手机信号、红外探头等功能。

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3M光学膜片在汽车玻璃的应用介绍

会议议题:

6月15日
时间安排
Topic
拟邀请演讲嘉宾
08:45-09:00
欢迎致辞
艾邦创始人江耀贵
09:00-09:30
从整车造型美学设计看电子后视镜的发展
比亚迪汽车
09:30-10:00
GB15084《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》标准解读
中国汽车工程研究院  李林峰
10:00-10:30
茶  歇

10:30-11:00
商用车电子后视镜视野设计方法探讨
佛山市三目智能电子有限公司
11:00-11:30
CMS视觉感知技术赋能安全智能的驾乘体验
疆程
11:30-12:00
3M光学材料在汽车电子后视镜的应用介绍
3M
12:00-14:00
午  餐

14:00-14:30
The Demand and Planning for Electronic External Rearview Mirrors in Self-owned Passenger Vehicles
Dongfeng Motor
14:30-15:00
虚拟电子后视镜解决方案
中科创达
15:00-15:30
视觉芯片方案在电子后视镜的应用
豪威集团  业务拓展高级经理  郄福宽
15:30-16:00
茶  歇

16:00-16:30
间接视野装置强制性检验应对
中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 图像负责人 张世琦
16:30-17:00
电子后视镜的生产落地解决策略
寅家科技
17:00-18:30
圆桌会议:CMS产品功能安全的挑战;CMS产品量产落地的挑战
和难点;CMS在恶劣天气场景下的解决方案;CMS和自动驾驶感
知传感器的融合。
拟邀请:主机厂,CMS TIER1, 方案商
18:30-20:00
晚  宴

6月16日
时间安排
Topic
拟邀请演讲嘉宾
09:00-09:30
电子后视镜摄像头清洗功能解决方案介绍
法雷奥 研发经理 陈士禄
09:30-10:00
GB15084及ECE R46测试易不通过项及整改建议
SGS 技术专家 谢丹
10:00-10:30
茶  歇

10:30-11:00
基础ISP+基于AI的辅助预警功能一体化IP解决方案
北京鉴智机器人科技 庞业勇博士
11:00-11:30
众鸿科技电子后视镜解决方案
深圳众鸿科技股份 技术总监 张谨
11:30-12:00
Digital Exterior Mirrors Open Up a New "Vision" for Smart Driving.
华阳通用
12:00-14:00
午  餐


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