HUD光学膜材供应商盘点:覆盖微结构光扩散膜、防尘罩、楔形膜
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2025-09-16 00:26:56
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在汽车 HUD抬头显示系统中,光学膜材是实现 “将虚拟信息精准投射到驾驶员视野” 核心功能的关键组件,其作用贯穿光线控制、成像质量优化、环境适应性提升全流程,直接决定 HUD 的显示清晰度、亮度、对比度及使用安全性。随着汽车智能化浪潮的推进,HUD 已从高端车型标配逐步向中低端车型渗透,AR-HUD、PHUD 更是成为车企差异化竞争的核心卖点,这也带动了上游光学膜材需求的持续增长。

今天我们将围绕微结构光扩散膜、防尘罩、楔形膜这三个核心光学膜材 / 组件进行供应商盘点,为行业从业者提供参考。

微结构光扩散膜

微结构光扩散膜作为 HUD 显示端的关键组件,以 PET、PC 等透明高分子材料为基材,通过精密注塑、压印或激光雕刻等工艺,在表面形成微透镜阵列、柱状棱镜或不规则凸点等微米级精密结构,其核心价值在于解决 HUD 光源不均的问题。

HUD 系统中 LED 背光多以点阵列或线阵列形式存在,直接出光易出现明暗条纹和光斑集中,而当光线进入微结构光扩散膜后,会先在基材内部初步传播,遇到表面微结构时原定向路径被打破,经过多次折射与散射后,原本集中的光线被打散重组 为覆盖 30°-60° 特定角度的面光源,亮度差异被有效抵消。

这种匀化效果不仅能让 HUD 显示的车速、导航等信息告别 “亮斑”“暗区”,将画面均匀度提升至 85% 以上,还能通过微结构排布密度与形状的设计,限定光线扩散范围,减少亮度衰减的同时避免杂光干扰驾驶员视线,最终以均匀柔和的光线降低眼睛对 “明暗对比” 的适应负担,尤其在夜间或强光环境下,可大幅减少视觉疲劳,保障驾驶安全。

主要供应商盘点

3M(美国):其“3M™ HUD Light Management Film”,微结构扩散+防眩层,已批量配套宝马、奔驰等高端车型的 HUD 系统。

Bright View(美国):其 C-系列微结构扩散膜具有出色的光点隐藏和混光特性,还可以消除射灯照明区域边缘的光晕现象,并使照明区域均匀化。

SKC(韩国):是全球光学功能膜市场的主要供应商之一,其有生产扩散膜的业务应用于HUD 领域。

科思创:推出了专为汽车抬头显示(HUD)应用开发的创新薄膜解决方案,旗下的模克福 ®系列扩散膜等产品能够实现广泛的光扩散水平,且耐冲击、耐热性优异、适用温度范围广,可用于 HUD 微结构光扩散膜领域。

东丽(Toray,日本):依托在高分子材料领域的技术积累,东丽的微结构光扩散膜以 PET 为基材,具备优异的耐老化性和尺寸稳定性,其微透镜阵列设计可精准控制光线扩散角度,适配不同 HUD 车型的视场角需求,主要客户包括丰田、本田等日系车企及Tier1 供应商。

康得新(中国):康得新通过自主研发的精密压印技术,实现了微结构光扩散膜的国产化量产。

激智科技(中国):激智科技的微结构光扩散膜采用 “多层微结构叠加” 设计,在提升均匀度的同时,可实现对特定波长光线的过滤(如抗紫外线),目前已进入多家新势力车企的供应链,同时为HUD 模组厂商提供配套。

防尘罩

HUD防尘罩并非普通塑料保护壳,而是以光学级 PC、PMMA 为基材,经减反射(AR)镀膜、表面硬化等工艺制成的复合光学组件,部分高端产品还会集成防雾、防指纹功能,其核心使命是在保护 HUD 内部元件的同时不影响光学性能。

HUD 内部的导光板、反射镜等精密元件对灰尘、水汽极为敏感,一旦沾染会导致成像模糊、出现污点,而普通塑料罩的高反射率还会让阳光、路灯等环境光反射进入视野,与 HUD 成像叠加形成眩光或重影。

为解决这些问题,光学级防尘罩首先通过高透光基材设计(透光率达 90% 以上)确保显示光线无损耗穿过,避免图像变暗;再在基材表面镀制多层二氧化硅(SiO₂)、氟化镁(MgF₂)等介质膜,利用 “薄膜干涉” 原理将反射率从普通塑料的 5%-8% 降至 1% 以下,消除环境光干扰;最后通过 UV 固化工艺形成硬度达 3H 以上的硬化层,防止刮擦损伤,部分产品添加的抗雾剂或防指纹涂层,还能应对座舱内温差导致的雾气凝结与指纹污染,最终在隔绝污染物、延长 HUD 寿命的同时,保障强光、夜间等场景下的成像清晰度,且耐高低温、耐老化、抗紫外线的特性,也使其能适配汽车座舱的极端环境。

主要供应商盘点

旭硝子(AGC,日本):已公开具备HUD防尘罩(Cover-lens)用多层AR膜材,并进入德系高端车型供应链;其余膜系(硬化、防雾、IR-cut)亦同步量产。

住友化学(日本):2024年住友电木在鹿沼工厂扩产,新增PC板+光学功能膜一体化产线,专供HUD防尘罩用AR膜系:溅射6-layer、反射率≤0.5%,硬化层4H,耐-40~105℃,已获欧洲主机厂定点。

三利谱(中国):其偏振型防尘罩光学膜(即染料系偏光片罩材),贴于HUD光学盖板外侧,用于反射环境光、降低太阳倒灌。

佛塑科技(中国):其染料系偏光片,厚度 80–180 µm,单体透过率 43 %、偏振度 ≥ 99.95 %,可直接贴合于 HUD 光学盖板内侧,削减环境光杂散反射;公司披露该偏光片已小批量用于“车载 HUD 防尘板”项目。

楔形膜

楔形膜是专为解决挡风玻璃式 HUD重影问题而生的光学薄膜,以PET或PC为基材,截面呈“楔形”(厚度从一端到另一端逐渐变化,厚度差通常为几十微米),部分高端产品还会镀制相位补偿层。

其工作逻辑与汽车挡风玻璃的结构特性紧密相关。汽车挡风玻璃多为 “双层钢化玻璃 + 中间 PVB 胶层” 的复合结构(总厚度 4-6mm),当 HUD 显示光线投射时,会分别在 “外层玻璃外表面” 和 “内层玻璃内表面” 发生反射,形成重影,一旦间距超过 0.5mm,人眼便会明显察觉,导致图像模糊、读取困难。

为消除这一问题,楔形膜利用光程差补偿原理,让 HUD 显示光线先经过自身厚度梯度差异区域,因传播路径长度不同产生微小光程差,再通过精准设计的楔形角度与基材折射率,使后续经过挡风玻璃两个表面反射的光线,原本的双像光程差被抵消,最终两束反射光的间距缩小至人眼无法察觉的范围,实现单像清晰显示。

这种设计不仅能让 W-HUD 导航、预警等信息的读取效率提升 30% 以上,还能通过调整楔形角度与尺寸,适配不同车型挡风玻璃的厚度、曲率差异,无需改动 HUD 核心光学系统,降低车企适配成本,部分高端产品集成的相位补偿功能,还能兼容 AR-HUD 大视场角(FOV)需求,避免边缘区域重影复发,保障 AR 虚像与真实路况的精准叠加。

主要供应商盘点

积水化学(日本):早在 2008 年便推出针对 HUD 系统的 “楔形中间膜”,其产品凭借精细化的角度与厚度设计,有效解决挡风玻璃式 HUD 的重影问题,已广泛应用于丰田、日产等众多日系主流车型的 HUD 系统。

伊士曼(美国):伊士曼旗下的Saflex Horizon Vision PVB中间膜,作为下一代可变角度楔形 PVB 技术,具备高度可定制性,能有效减少复杂曲面挡风玻璃中因驾驶员身高差异导致的重影问题,同时缓解透射双像对前置摄像头视觉感知的影响。

日久光电(中国):采用 PET 基楔形膜路线,用于 HUD 前挡贴膜方案,国内首家公开送样,正与多家整车厂/玻璃厂联合路试。

Ceres Holographics(英国):专注于汽车应用全息薄膜开发,其研发的 HoloFlekt 薄膜可将挡风玻璃转变为超亮全彩显示屏。福特曾展示一款基于该薄膜的原型挡风玻璃,可清晰显示速度、电池状态等信息,符合安全、光学和耐用性要求。目前 Ceres Holographics 与光峰科技等企业合作,致力于为国际车企提供透明 HUD 产品,推动全息薄膜技术在汽车 HUD 领域的广泛应用

写在最后

随着汽车智能化向高阶自动驾驶迈进,HUD正朝着更大视场角、更远虚像距离、更高对比度、多模态交互方向发展,这也对上游光学膜材提出了新的挑战:微结构光扩散膜需进一步提升均匀度和耐老化性,以适配 AR-HUD 大视场角的亮度需求;光学级防尘罩需集成“抗眩光+防雾+防指纹”多功能,同时降低厚度,适配模组轻薄化;楔形膜需提高角度精度,兼容曲面挡风玻璃的重影消除需求

同时,随着 HUD 向中低端车型渗透,膜材需在保证性能的前提下降低成本,国产化替代趋势将进一步加速,具备自主工艺的国内供应商有望抢占更多市场份额,且未来光学膜材还将向 “多功能集成” 方向发展,例如 “微结构光扩散膜+相位补偿层”“防尘罩+楔形膜” 的一体化组件,可减少HUD模组的零件数量,提升装配效率。

为应对这些趋势,促进上下游企业的技术交流与合作,2025深圳国际 HUD抬头显示大会将于2025年12月4日在深圳福田会展中心隆重举办。本次大会将汇聚全球HUD模组厂商、光学膜材供应商、芯片企业及主机厂,围绕“AR-HUD 技术突破”“光学膜材性能升级”“供应链协同创新” 等议题展开深度探讨,同时设置产品展示区,为企业提供供需对接平台。无论是寻求技术合作、供应商选型,还是了解行业最新动态,本次大会都将是不容错过的行业盛会。

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