在汽車(chē) HUD抬頭顯示系統(tǒng)中,光學(xué)膜材是實(shí)現(xiàn) “將虛擬信息精準(zhǔn)投射到駕駛員視野” 核心功能的關(guān)鍵組件,其作用貫穿光線控制、成像質(zhì)量?jī)?yōu)化、環(huán)境適應(yīng)性提升全流程,直接決定 HUD 的顯示清晰度、亮度、對(duì)比度及使用安全性。隨著汽車(chē)智能化浪潮的推進(jìn),HUD 已從高端車(chē)型標(biāo)配逐步向中低端車(chē)型滲透,AR-HUD、PHUD 更是成為車(chē)企差異化競(jìng)爭(zhēng)的核心賣(mài)點(diǎn),這也帶動(dòng)了上游光學(xué)膜材需求的持續(xù)增長(zhǎng)。
今天我們將圍繞微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜、防塵罩、楔形膜這三個(gè)核心光學(xué)膜材 / 組件進(jìn)行供應(yīng)商盤(pán)點(diǎn),為行業(yè)從業(yè)者提供參考。
微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜
微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜作為 HUD 顯示端的關(guān)鍵組件,以 PET、PC 等透明高分子材料為基材,通過(guò)精密注塑、壓印或激光雕刻等工藝,在表面形成微透鏡陣列、柱狀棱鏡或不規(guī)則凸點(diǎn)等微米級(jí)精密結(jié)構(gòu),其核心價(jià)值在于解決 HUD 光源不均的問(wèn)題。
HUD 系統(tǒng)中 LED 背光多以點(diǎn)陣列或線陣列形式存在,直接出光易出現(xiàn)明暗條紋和光斑集中,而當(dāng)光線進(jìn)入微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜后,會(huì)先在基材內(nèi)部初步傳播,遇到表面微結(jié)構(gòu)時(shí)原定向路徑被打破,經(jīng)過(guò)多次折射與散射后,原本集中的光線被打散重組 為覆蓋 30°-60° 特定角度的面光源,亮度差異被有效抵消。
這種勻化效果不僅能讓 HUD 顯示的車(chē)速、導(dǎo)航等信息告別 “亮斑”“暗區(qū)”,將畫(huà)面均勻度提升至 85% 以上,還能通過(guò)微結(jié)構(gòu)排布密度與形狀的設(shè)計(jì),限定光線擴(kuò)散范圍,減少亮度衰減的同時(shí)避免雜光干擾駕駛員視線,最終以均勻柔和的光線降低眼睛對(duì) “明暗對(duì)比” 的適應(yīng)負(fù)擔(dān),尤其在夜間或強(qiáng)光環(huán)境下,可大幅減少視覺(jué)疲勞,保障駕駛安全。
主要供應(yīng)商盤(pán)點(diǎn)
3M(美國(guó)):其“3M? HUD Light Management Film”,微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散+防眩層,已批量配套寶馬、奔馳等高端車(chē)型的 HUD 系統(tǒng)。
Bright View(美國(guó)):其 C-系列微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散膜具有出色的光點(diǎn)隱藏和混光特性,還可以消除射燈照明區(qū)域邊緣的光暈現(xiàn)象,并使照明區(qū)域均勻化。
SKC(韓國(guó)):是全球光學(xué)功能膜市場(chǎng)的主要供應(yīng)商之一,其有生產(chǎn)擴(kuò)散膜的業(yè)務(wù)應(yīng)用于HUD 領(lǐng)域。
科思創(chuàng):推出了專(zhuān)為汽車(chē)抬頭顯示(HUD)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新薄膜解決方案,旗下的模克福 ?系列擴(kuò)散膜等產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛的光擴(kuò)散水平,且耐沖擊、耐熱性?xún)?yōu)異、適用溫度范圍廣,可用于 HUD 微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜領(lǐng)域。
東麗(Toray,日本):依托在高分子材料領(lǐng)域的技術(shù)積累,東麗的微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜以 PET 為基材,具備優(yōu)異的耐老化性和尺寸穩(wěn)定性,其微透鏡陣列設(shè)計(jì)可精準(zhǔn)控制光線擴(kuò)散角度,適配不同 HUD 車(chē)型的視場(chǎng)角需求,主要客戶(hù)包括豐田、本田等日系車(chē)企及Tier1 供應(yīng)商。
康得新(中國(guó)):康得新通過(guò)自主研發(fā)的精密壓印技術(shù),實(shí)現(xiàn)了微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜的國(guó)產(chǎn)化量產(chǎn)。
激智科技(中國(guó)):激智科技的微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜采用 “多層微結(jié)構(gòu)疊加” 設(shè)計(jì),在提升均勻度的同時(shí),可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定波長(zhǎng)光線的過(guò)濾(如抗紫外線),目前已進(jìn)入多家新勢(shì)力車(chē)企的供應(yīng)鏈,同時(shí)為HUD 模組廠商提供配套。
防塵罩
HUD防塵罩并非普通塑料保護(hù)殼,而是以光學(xué)級(jí) PC、PMMA 為基材,經(jīng)減反射(AR)鍍膜、表面硬化等工藝制成的復(fù)合光學(xué)組件,部分高端產(chǎn)品還會(huì)集成防霧、防指紋功能,其核心使命是在保護(hù) HUD 內(nèi)部元件的同時(shí)不影響光學(xué)性能。
HUD 內(nèi)部的導(dǎo)光板、反射鏡等精密元件對(duì)灰塵、水汽極為敏感,一旦沾染會(huì)導(dǎo)致成像模糊、出現(xiàn)污點(diǎn),而普通塑料罩的高反射率還會(huì)讓陽(yáng)光、路燈等環(huán)境光反射進(jìn)入視野,與 HUD 成像疊加形成眩光或重影。
為解決這些問(wèn)題,光學(xué)級(jí)防塵罩首先通過(guò)高透光基材設(shè)計(jì)(透光率達(dá) 90% 以上)確保顯示光線無(wú)損耗穿過(guò),避免圖像變暗;再在基材表面鍍制多層二氧化硅(SiO?)、氟化鎂(MgF?)等介質(zhì)膜,利用 “薄膜干涉” 原理將反射率從普通塑料的 5%-8% 降至 1% 以下,消除環(huán)境光干擾;最后通過(guò) UV 固化工藝形成硬度達(dá) 3H 以上的硬化層,防止刮擦損傷,部分產(chǎn)品添加的抗霧劑或防指紋涂層,還能應(yīng)對(duì)座艙內(nèi)溫差導(dǎo)致的霧氣凝結(jié)與指紋污染,最終在隔絕污染物、延長(zhǎng) HUD 壽命的同時(shí),保障強(qiáng)光、夜間等場(chǎng)景下的成像清晰度,且耐高低溫、耐老化、抗紫外線的特性,也使其能適配汽車(chē)座艙的極端環(huán)境。
主要供應(yīng)商盤(pán)點(diǎn)
旭硝子(AGC,日本):已公開(kāi)具備HUD防塵罩(Cover-lens)用多層AR膜材,并進(jìn)入德系高端車(chē)型供應(yīng)鏈;其余膜系(硬化、防霧、IR-cut)亦同步量產(chǎn)。
住友化學(xué)(日本):2024年住友電木在鹿沼工廠擴(kuò)產(chǎn),新增PC板+光學(xué)功能膜一體化產(chǎn)線,專(zhuān)供HUD防塵罩用AR膜系:濺射6-layer、反射率≤0.5%,硬化層4H,耐-40~105℃,已獲歐洲主機(jī)廠定點(diǎn)。
三利譜(中國(guó)):其偏振型防塵罩光學(xué)膜(即染料系偏光片罩材),貼于HUD光學(xué)蓋板外側(cè),用于反射環(huán)境光、降低太陽(yáng)倒灌。
佛塑科技(中國(guó)):其染料系偏光片,厚度 80–180 μm,單體透過(guò)率 43 %、偏振度 ≥ 99.95 %,可直接貼合于 HUD 光學(xué)蓋板內(nèi)側(cè),削減環(huán)境光雜散反射;公司披露該偏光片已小批量用于“車(chē)載 HUD 防塵板”項(xiàng)目。
楔形膜
楔形膜是專(zhuān)為解決擋風(fēng)玻璃式 HUD重影問(wèn)題而生的光學(xué)薄膜,以PET或PC為基材,截面呈“楔形”(厚度從一端到另一端逐漸變化,厚度差通常為幾十微米),部分高端產(chǎn)品還會(huì)鍍制相位補(bǔ)償層。
其工作邏輯與汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的結(jié)構(gòu)特性緊密相關(guān)。汽車(chē)擋風(fēng)玻璃多為 “雙層鋼化玻璃 + 中間 PVB 膠層” 的復(fù)合結(jié)構(gòu)(總厚度 4-6mm),當(dāng) HUD 顯示光線投射時(shí),會(huì)分別在 “外層玻璃外表面” 和 “內(nèi)層玻璃內(nèi)表面” 發(fā)生反射,形成重影,一旦間距超過(guò) 0.5mm,人眼便會(huì)明顯察覺(jué),導(dǎo)致圖像模糊、讀取困難。
為消除這一問(wèn)題,楔形膜利用光程差補(bǔ)償原理,讓 HUD 顯示光線先經(jīng)過(guò)自身厚度梯度差異區(qū)域,因傳播路徑長(zhǎng)度不同產(chǎn)生微小光程差,再通過(guò)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)的楔形角度與基材折射率,使后續(xù)經(jīng)過(guò)擋風(fēng)玻璃兩個(gè)表面反射的光線,原本的雙像光程差被抵消,最終兩束反射光的間距縮小至人眼無(wú)法察覺(jué)的范圍,實(shí)現(xiàn)單像清晰顯示。
這種設(shè)計(jì)不僅能讓 W-HUD 導(dǎo)航、預(yù)警等信息的讀取效率提升 30% 以上,還能通過(guò)調(diào)整楔形角度與尺寸,適配不同車(chē)型擋風(fēng)玻璃的厚度、曲率差異,無(wú)需改動(dòng) HUD 核心光學(xué)系統(tǒng),降低車(chē)企適配成本,部分高端產(chǎn)品集成的相位補(bǔ)償功能,還能兼容 AR-HUD 大視場(chǎng)角(FOV)需求,避免邊緣區(qū)域重影復(fù)發(fā),保障 AR 虛像與真實(shí)路況的精準(zhǔn)疊加。
主要供應(yīng)商盤(pán)點(diǎn)
積水化學(xué)(日本):早在 2008 年便推出針對(duì) HUD 系統(tǒng)的 “楔形中間膜”,其產(chǎn)品憑借精細(xì)化的角度與厚度設(shè)計(jì),有效解決擋風(fēng)玻璃式 HUD 的重影問(wèn)題,已廣泛應(yīng)用于豐田、日產(chǎn)等眾多日系主流車(chē)型的 HUD 系統(tǒng)。
伊士曼(美國(guó)):伊士曼旗下的Saflex Horizon Vision PVB中間膜,作為下一代可變角度楔形 PVB 技術(shù),具備高度可定制性,能有效減少?gòu)?fù)雜曲面擋風(fēng)玻璃中因駕駛員身高差異導(dǎo)致的重影問(wèn)題,同時(shí)緩解透射雙像對(duì)前置攝像頭視覺(jué)感知的影響。
日久光電(中國(guó)):采用 PET 基楔形膜路線,用于 HUD 前擋貼膜方案,國(guó)內(nèi)首家公開(kāi)送樣,正與多家整車(chē)廠/玻璃廠聯(lián)合路試。
Ceres Holographics(英國(guó)):專(zhuān)注于汽車(chē)應(yīng)用全息薄膜開(kāi)發(fā),其研發(fā)的 HoloFlekt 薄膜可將擋風(fēng)玻璃轉(zhuǎn)變?yōu)槌寥曙@示屏。福特曾展示一款基于該薄膜的原型擋風(fēng)玻璃,可清晰顯示速度、電池狀態(tài)等信息,符合安全、光學(xué)和耐用性要求。目前 Ceres Holographics 與光峰科技等企業(yè)合作,致力于為國(guó)際車(chē)企提供透明 HUD 產(chǎn)品,推動(dòng)全息薄膜技術(shù)在汽車(chē) HUD 領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用
寫(xiě)在最后
隨著汽車(chē)智能化向高階自動(dòng)駕駛邁進(jìn),HUD正朝著更大視場(chǎng)角、更遠(yuǎn)虛像距離、更高對(duì)比度、多模態(tài)交互方向發(fā)展,這也對(duì)上游光學(xué)膜材提出了新的挑戰(zhàn):微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜需進(jìn)一步提升均勻度和耐老化性,以適配 AR-HUD 大視場(chǎng)角的亮度需求;光學(xué)級(jí)防塵罩需集成“抗眩光+防霧+防指紋”多功能,同時(shí)降低厚度,適配模組輕薄化;楔形膜需提高角度精度,兼容曲面擋風(fēng)玻璃的重影消除需求
同時(shí),隨著 HUD 向中低端車(chē)型滲透,膜材需在保證性能的前提下降低成本,國(guó)產(chǎn)化替代趨勢(shì)將進(jìn)一步加速,具備自主工藝的國(guó)內(nèi)供應(yīng)商有望搶占更多市場(chǎng)份額,且未來(lái)光學(xué)膜材還將向 “多功能集成” 方向發(fā)展,例如 “微結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散膜+相位補(bǔ)償層”“防塵罩+楔形膜” 的一體化組件,可減少HUD模組的零件數(shù)量,提升裝配效率。
為應(yīng)對(duì)這些趨勢(shì),促進(jìn)上下游企業(yè)的技術(shù)交流與合作,2025深圳國(guó)際HUD抬頭顯示大會(huì)將于2025年12月4日在深圳福田會(huì)展中心隆重舉辦。本次大會(huì)將匯聚全球HUD模組廠商、光學(xué)膜材供應(yīng)商、芯片企業(yè)及主機(jī)廠,圍繞“AR-HUD 技術(shù)突破”“光學(xué)膜材性能升級(jí)”“供應(yīng)鏈協(xié)同創(chuàng)新” 等議題展開(kāi)深度探討,同時(shí)設(shè)置產(chǎn)品展示區(qū),為企業(yè)提供供需對(duì)接平臺(tái)。無(wú)論是尋求技術(shù)合作、供應(yīng)商選型,還是了解行業(yè)最新動(dòng)態(tài),本次大會(huì)都將是不容錯(cuò)過(guò)的行業(yè)盛會(huì)。





