CN110264874A - 车载显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供覆盖玻璃的耐冲击性优良的车载显示装置。所述车载显示装置是以表层的覆盖玻璃为第1层、由第1层至第n层的构件层叠而构成的车载显示装置，上述覆盖玻璃是板厚为0.5～2.5mm且表面压缩应力层的厚度在10μm以上的强化玻璃，所述车载显示装置满足特定的式(I)。

Description

车载显示装置
技术领域
本发明涉及车载显示装置。
背景技术
以往，为了保护液晶面板等的显示面板，一直使用覆盖显示面板的显示面(显示区域)的透明保护构件。作为这种用于保护显示装置的保护构件，例如在专利文献1中记载了表面形成有粘接层的具有粘接层的透明面材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2011/148990号
发明内容
发明所要解决的技术问题
汽车等车辆中搭载有车载导航装置等车载显示装置。作为车载显示装置的类型，可例举例如设置于仪表盘外部的仪表外置型(日文：オンダッシュタイプ)和埋入仪表盘的仪表盘内置型(日文：インダッシュタイプ)等。
这种车载显示装置中，从保护显示面板的角度出发使用膜和玻璃等透明的保护构件，但是，近年来从质感的角度出发，期望使用玻璃保护构件(覆盖玻璃)，而不是膜。进一步，玻璃中的夹层玻璃容易使厚度增加，容易产生设计上的问题，而且成本也高，因此存在使用强化玻璃的需求。
对于车载显示装置用覆盖玻璃，从安全性的角度出发，要求具有车辆发生冲撞事故时即使被乘客的头部等碰撞也不会破裂程度的优良的耐冲击性。但是，冲撞事故产生的冲击能量远远大于例如液晶电视等静置型显示装置中假定的冲击，因此要求覆盖玻璃具有高耐冲击性。
本发明鉴于以上观点，目的在于提供覆盖玻璃的耐冲击性优良的车载显示装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的实施方式的车载显示装置是以表层的覆盖玻璃为第1层、由第1层至第n层的构件层叠而构成的车载显示装置，上述覆盖玻璃是板厚为0.5～2.5mm且表面压缩应力层的厚度在10μm以上的强化玻璃，所述车载显示装置满足下式(I)。
式(I)……P≦0.0302t1 2+0.0039t1+0.0478
式(Ⅰ)中，P＝E1/(E1t1 2+…+Entn 2)，E1：覆盖玻璃的杨氏模量(单位：GPa)，t1：覆盖玻璃的厚度(单位：mm)，En：第n层构件的杨氏模量(单位：GPa)，tn：第n层的厚度(单位：mm)，n是2以上的整数。
发明效果
如果利用本发明，则能够提供覆盖玻璃的耐冲击性优良的车载显示装置。
附图说明
图1是表示具有粘接层的覆盖玻璃的示意剖视图。
图2是表示车载显示装置的示意剖视图。
图3是表示4层结构的示意图。
图4是表示试验体的立体图。
图5是图4的A-A线剖视图。
图6是表示试验体的俯视图。
图7是绘制了耐冲击性的评价结果的图表。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的一种实施方式，但本发明并不限于下述实施方式，只要不脱离本发明范围，也能对下述实施方式进行各种变形及置换。
以下，首先对用于本实施方式的车载显示装置的具有粘接层的覆盖玻璃进行说明，然后说明本实施方式的车载显示装置。
[具有粘接层的覆盖玻璃]
图1是表示具有粘接层的覆盖玻璃的示意剖视图。本实施方式中，作为制造车载显示装置的方法，可示例制造具有粘接层的覆盖玻璃并贴合于显示面板的方法，但是车载显示装置的制造方法不限于此。例如，也可隔着OCA(光学透明粘合剂,Optically ClearAdhesive)膜等将覆盖玻璃与显示面板贴合。
图1所示的具有粘接层的覆盖玻璃10具有透明覆盖玻璃12、粘接层14、保护膜16与遮光部20。
粘接层14设置在覆盖玻璃12上。覆盖玻璃12中设置有粘接层14的区域记为配置区域12a。覆盖玻璃12的周缘部12b形成有遮光部20，覆盖玻璃12的第1主面12c形成有粘接层14。
覆盖玻璃12和粘接层14的形状例如在俯视时为长方形状，粘接层14的外形更小。以例如中心与覆盖玻璃12对齐的方式配置粘接层14。覆盖玻璃12的第1主面12c中，配置区域12a的周缘的周缘部12b形成有框状的遮光部20。
遮光部20将后述显示面板的显示面(显示区域)以外的与显示面板连接的配线构件等遮蔽，使得从覆盖玻璃12的第2主面12d侧无法观察到所述配线构件等。然而，从显示面板的观察侧无法识别显示面板的配线构件等的结构的情况下，不必设置遮光部20。
粘接层14的第1主面14a上以能够剥离的方式设置了将覆盖玻璃12的整面盖住的保护膜16。将具有粘接层的覆盖玻璃10贴合于车载显示装置时，将保护膜16剥离。这种情况下，例如在保护膜16的第1主面16a上切出切口，将保护膜16玻璃。作为保护膜16，无特别限定，例如可使用聚乙烯、聚丙烯等比较柔软的膜。
[覆盖玻璃]
覆盖玻璃12保护车载显示装置的显示面(显示区域)，通常是平面状或具有曲面形状的板状体(玻璃板)。
覆盖玻璃12的板厚为0.5～2.5mm。板厚如果低于0.5mm，则存在覆盖玻璃12自身的强度不充分而导致具有粘接层的覆盖玻璃10的耐冲击性降低的可能性。另外，如果板厚超过2.5mm，则厚度过厚，从设计上考虑不适用于车载显示装置用途。
从设计性、传感器安装、在显示模块上的安装的角度考虑，覆盖玻璃12的外形·大小通常是比显示面板更大的尺寸。覆盖玻璃12的形状在设计上与车载显示装置匹配，可适当决定。车载显示装置具有矩形、梯形等各种形状，这种情况下，覆盖玻璃12的外形与车载显示装置的外形相同的情况较多。根据车载显示装置的外形，也能使用将显示面板的显示面的整面覆盖、外形形状具有曲线的形状的覆盖玻璃12。
另外，作为覆盖玻璃12的尺寸的一个示例，可例举例如在矩形的情况下，长边为100～800mm、短边为40～300mm。
本实施方式中，作为覆盖玻璃12，使用例如无色透明的对钠钙玻璃和铝硅酸盐玻璃(SiO2-Al2O3-Na2O类玻璃)实施了强化处理而得的板状的强化玻璃。
覆盖玻璃12较好是使用对铝硅酸盐玻璃实施了离子交换强化处理而得的化学强化玻璃(例如旭硝子株式会社(旭硝子社)制的“龙迹(注册商标)”)。
另外，作为构成覆盖玻璃12的玻璃材料，可例举例如以摩尔％表示，含有50～80％的SiO2、1～20％的Al2O3、6～20％的Na2O、0～11％的K2O、0～15％的MgO、0～6％的CaO和0～5％的ZrO2的玻璃材料。
化学强化后的覆盖玻璃12的表面的两面形成有压缩应力层，其表面压缩应力层的厚度在10μm以上，优选在15μm以上，更优选在25μm以上，进一步优选在30μm以上。另外，表面压缩应力层的表面压缩应力优选在650MPa以上，更优选在750MPa以上。
作为对覆盖玻璃12实施化学强化处理的方法，典型地可例举将覆盖玻璃12浸渍于KNO3熔融盐来实施离子交换处理后、冷却至室温附近的方法。设定KNO3熔融盐的温度和浸渍时间等处理条件，使得表面压缩应力和表面压缩应力层的厚度为所需的值即可。
[粘接层]
粘接层14是将覆盖玻璃12贴合于车载显示装置时用于将覆盖玻璃12粘接于车载显示装置的层。粘接层14与覆盖玻璃12同等透明，优选覆盖玻璃12和粘接层14的折射率之差为低值。
作为粘接层14，可例举例如液态的固化性树脂组合物固化而得的透明树脂构成的层。作为固化性树脂组合物，例如可例举光固化性树脂组合物、热固化性树脂组合物等，其中优选含有固化性化合物和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。作为固化性树脂组合物，可优选例举例如专利文献1中记载的层状部形成用光固化性树脂组合物。
另外，粘接层14也可如上所述在覆盖玻璃12上贴合通过其他方式固化为膜状的OCA等而构成。
这种粘接层14的厚度例如优选5～400μm，更优选50～200μm。另外，粘接层14在25℃的温度下的储能剪切弹性模量例如优选5kPa～5MPa，更优选1MPa～30MPa。
[具有粘接层的覆盖玻璃的制造方法]
对具有粘接层的覆盖玻璃10的制造方法进行说明。以下，对在覆盖玻璃12上涂布液态树脂组合物并使其固化时的方式进行说明。
首先，在覆盖玻璃12的周缘部12b处形成框状的遮光部20。然后，在覆盖玻璃12的第1主面12c的整面上覆盖遮光部20，使用例如模涂机、辊涂机等方法涂布固化性树脂组合物，形成固化性树脂组合物膜(未图示)。按后述切割固化性树脂组合物膜，作为粘接层14。
然后，在固化性树脂组合物膜的表面贴付膜材料(未图示)。按后述方式切割膜材料，作为保护膜16。将膜材料贴付在固化性树脂组合物膜的表面后，利用光固化处理或热固化处理使固化性树脂组合物膜固化，从而得到固化性树脂组合物膜由膜材料保护的层叠体。
然后，在所得层叠体中的作为粘接层14的侧面14b的位置设置切割线，使用激光光线沿着切割线对层叠体进行切割。藉此得到在粘接层14的第1主面14a上设置有保护膜16的具有粘接层的覆盖玻璃10。
另外，在将预先固化的粘接层膜贴合在透明面材10上的情况下、能够以良好的精度涂布树脂组合物的情况下，也可省略切割工序。
[车载显示装置]
然后对本实施方式的车载显示装置100进行说明。
图2是表示车载显示装置100的示意剖视图。
如图2所示，车载显示装置100具有凹状的框体106。作为框体106的底板的框体底部材料107上载置有背光单元102，背光单元102上载置有显示面板104。藉此，背光单元102和显示面板104容纳在框体106中。框体106形成有开口部108，开口部108侧配置有显示面板104。与显示面板104的开口部108对应的区域作为显示面104a。另外，背光102和显示面板104作为主要构成构件，构成显示面板模块100a。
背光单元102一般由透镜片、扩散片、导光板、灯、反射板等构成，通常这些部分中厚度最厚的是导光板，是决定背光单元整体刚性的主要构成构件。所述导光板的厚度优选10mm以下，更优选7mm以下，进一步优选5mm以下。这是为了通过窄边框化(日文：狭額縁化)来实现框体的薄型化。另外，所述导光板的厚度优选在1mm以上，更优选在2mm以上，进一步优选在4mm以上。这是为了防止背光单元部受到冲击时由弯曲应力导致的导光板的破损。
形成所述导光板的材料的杨氏模量优选在1GPa以上，更优选在2GPa以上，进一步优选在3GPa以上，特别优选在60GPa以上。这是为了提高覆盖玻璃的耐冲击性。
形成所述导光板的材料的线膨胀系数优选在800×10-7/℃以下，更优选在600×10-7/℃以下，进一步优选在200×10-7/℃以下。这是为了抑制由车内温度上升和背光单元内的光源导致的导光板的热膨胀，通过边框的狭窄化来达成框体的薄型化。
作为形成所述导光板的材料的光学特性，光路长50mm的条件下波长400～700nm范围内的内部透过率的最小值优选在80％以上，内部透过率的最大值与最小值之差优选在15％以下。更优选上述内部透过率的最小值在85％以上且内部透过率的最大值与最小值之差在13％以下，进一步优选上述内部透过率的最小值在90％以上且内部透过率的最大值与最小值之差在8％以下。
形成所述导光板的材料只要满足上述条件、进而完成的车载显示装置100满足后述式(I)即可，无特别限制。形成所述导光板的材料具体有丙烯酸树脂、聚碳酸酯、玻璃等，其中优选玻璃。这是因为，从杨氏模量优良、框体和背光单元的高强度化的达成、由热和湿气导致的膨胀小、框体的薄型化的角度考虑是优良的。玻璃可经过强化处理，作为该强化处理方法可以是化学处理方法和物理处理方法，但较好是经过了化学强化。另外，玻璃的端面优选经过了倒角加工。更期望在倒角加工后实施了化学强化。这是为了防止由车辆显示装置的振动导致的起自导光板的端面部的破裂。
另外，关于显示面板104的构成以及框体106(含框体底部材料107)的材质等，只要车载显示装置100满足后式(I)，则无特别限定。可使框体底部材料107的外形形状以及大小与车载显示装置100的外形匹配来适当决定。最近在设计上，车载显示装置100的显示面板模块100a也在薄板化。此处，显示面板104的外形一般为长方形等矩形，因此，在这种情况下，框体底部材料107的外形优选为矩形。如果将覆盖玻璃12与显示面板104的边界部称作CG反面阶差部300，则对于俯视时框体底部材料107的大小，优选框体底部材料107贴合至下部，使得从最背面垂直观察时完全覆盖该CG反面阶差部300。这是为了在后述的头部冲击试验(日文：ヘッドインパクト)中呈现优良的耐冲击性。框体底部材料107的大小优选与覆盖玻璃12相同，或者大于覆盖玻璃12。
从显示面板端到覆盖玻璃端为止的非显示区域宽的情况下，优选框体底部材料107贴合至下部，使得该CG反面阶差部300被覆盖。
另外，还可在框体底部材料107的例如下面侧贴合一块以上的其他板状构件。对于所述板状构件，也优选贴合至下部，使得从最背面垂直观察时该CG反面阶差部300被完全覆盖。这也是为了在后述的头部冲击试验(日文：ヘッドインパクト)中呈现优良的耐冲击性。所述板状构件的大小优选与覆盖玻璃12相同，或者大于所述板状构件。
如图2所示，框体106的开口部108中，从显示面板104的显示面104a到框体106的端面106a为止存在阶梯差。
将具有粘接层的覆盖玻璃10的保护膜16剥离后，将粘接层14贴合至显示面板104的显示面104a，使得框体106的开口部108被盖住。藉此，车载显示装置100从显示面104a到框体106的端面106a为止被覆盖玻璃12覆盖。该覆盖玻璃12作为车载显示装置100的显示面104a的保护构件起作用。
藉此，本发明的车载显示装置的结构以覆盖玻璃为第1层，由该第1层至第n层为止层叠而成。具体而言，例如如果是上述车载显示装置100，则具有至少由覆盖玻璃12(第1层)、显示面板104(第2层)、背光单元102(第3层)以及框体底部材料107(第4层)这4层依次层叠而成的结构。另外，车载显示装置的结构也可不具有背光单元，至少由覆盖玻璃(第1层)、显示面板(第2层)以及框体底部材料(第3层)这3层依次层叠而成。例如，显示面板为有机EL面板和PDP面板的情况下，是不具有背光单元的上述结构。
另外，实际上在覆盖玻璃(第1层)和显示面板(第2层)之间存在粘接层。关于粘接层的操作在下文描述。
上述车载显示装置具有层叠结构，以覆盖玻璃为第1层构件(即，作为显示面侧的表层的第1层的构件)，从该第1层之后的层开始，依次载置一种或多种构件以形成层叠状，此处的层叠是指，各构成构件呈现依次按其顺序集合而成的形态或依次按其顺序组装而成的形态的结构，各构成构件不必通过接合而层叠，或者也可部分或整体之间具有间隔而被层叠，或者也可是一部分被围住或重叠的结构，包含各种变化的层叠结构的形态。
但是，对于车载显示装置中的覆盖玻璃，要求具有车辆发生冲撞事故时即使被乘客的头部等碰撞也不会破裂程度的优良的耐冲击性。
本发明者发现，具有上述结构的车载显示装置满足下式(I)时，覆盖玻璃的耐冲击性优良。
式(I)……P≦0.0302t1 2+0.0039t1+0.0478
式(I)中，
P＝E1/(E1t1 2+…+Entn 2)
E1：覆盖玻璃的杨氏模量(单位：GPa)
t1：覆盖玻璃的厚度(单位：mm)
En：第n层构件的杨氏模量(单位：GPa)
tn：第n层的厚度(单位：mm)
另外，在上述中，n是2以上的整数。
满足式(I)时覆盖玻璃的优良的耐冲击性在后述的[实施例]中有所显现。即，在[实施例]中，不满足式(I)的情况(比较例)下覆盖玻璃破裂，满足式(I)的情况(实施例)下覆盖玻璃不破裂。
另外，例如如果是上述车载显示装置，则具有覆盖玻璃(第1层)、显示面板(第2层)、背光单元(第3层)以及框体底部材料(第4层)这4层结构，上述P如下所示。
P＝E1/(E1t1 2+E2t2 2+E3t3 2+E4t4 2)
E1：覆盖玻璃的杨氏模量(单位：GPa)
t1：覆盖玻璃的厚度(单位：mm)
E2：显示面板的杨氏模量(单位：GPa)
t2：显示面板的厚度(单位：mm)
E3：背光单元的杨氏模量(单位：GPa)
t3：背光单元的厚度(单位：mm)
E4：框体底部材料的杨氏模量(单位：GPa)
t4：框体底部材料的厚度(单位：mm)。
另外，背光单元是由具有厚的板厚的玻璃板、聚碳酸酯板和丙烯酸树脂等构成的导光板、反射型偏振膜、辉度增强膜等多种薄的功能膜层叠而成的结构，上述导光板决定背光单元的刚性，因此计算导光板的杨氏模量作为背光单元的杨氏模量。
覆盖玻璃的杨氏模量(E1)优选为60～80GPa，更优选为70～80GPa。
显示面板的杨氏模量(E2)优选为60～80GPa，更优选为70～80GPa。
背光单元的杨氏模量(E3)优选为1～90GPa，更优选为2～90Gpa，进一步优选为60～90GPa。
框体底部材料的杨氏模量(E4)优选为40～250GPa，更优选为150～250GPa。另外，显示面板、背光单元和框体也可以是由多种材料复合而构成的复合材料。这种情况下，复合材料整体的杨氏模量优选在上述数值范围内。
各构件的杨氏模量通过拉伸试验(JIS K7161·JIS K7113)测定。
覆盖玻璃的厚度(t1)为0.5～2.5mm，优选为0.7～2mm，更优选为1.3～2mm。
显示面板的厚度(t2)优选为1～2mm，更优选为1.1～1.3mm。
背光单元的厚度(t3)优选为1～10mm，更优选为2～6mm，进一步优选为3～5mm。
框体底部材料的厚度(t4)优选为0.5～4mm，更优选为1～4mmm。
各构件的厚度在图2中是沿上下方向的长度。
另外，上述车载显示装置中，实际上在从覆盖玻璃(第1层)至第n层为止的构件中的至少一层是粘接层。例如，在上述4层结构中，覆盖玻璃12(第1层)和显示面板104(第2层)之间配置有粘接层14(记为第1.5层)。
此处，考虑粘接层的杨氏模量(E1.5)和厚度(t1.5)时，上述P如下所示。
P＝E1/(E1t1 2+E1.5t1.5 2+E2t2 2+E3t3 2+E4t4 2)
但是，粘接层的杨氏模量(E1.5)与其他层的杨氏模量相比十分小，并且其厚度(t1.5)例如为5～400μm。因此，上述P中的“E1.5t1.5 2”的值与其他“E1t1 2”～“E4t4 2”的值相比，是可以忽略的低值。
因此，即使在层叠结构(第1层～第n层)中存在粘接层的情况下，本实施方式中，考虑式(I)时，可认为粘接层不存在。换言之，也可将“E1.5t1.5 2”记为0来求出P值。
进一步对式(I)中的P进行说明。
首先，关于不同材料以与弯曲的中性轴平行的方式配置成层状的梁(组合梁)在受到弯曲时的曲率(各层全部相同)以及各层产生的应力，可考虑理论计算式(1)～(3)(Ai:i层的截面积，Ei:i层的杨氏模量，Ii:i层的截面2次扭矩，n:层数)。
·中性轴的位置
[数1]
·曲率
[数2]
[数3]
另外，考虑如图3所示的4层结构时，以下式(4)～(6)表示(M：弯曲扭矩、y′：中性轴的位置、y：与中性轴相距的距离)。
[数4]
[数5]
y′＝{bE1h1(h1/2)+bE2h2(h1+h2/2)+bE3h3(h1+h2+h3/2)+bE4h4(h1+h2+h3+h4/2)}/(bE1h1+bE2h2+bE3h3+bE4h4) (5)
[数6]
此处，考虑覆盖玻璃/显示面板/背光单元/框体底部材料这样的4层结构时，为了使覆盖玻璃不破裂，优选作为第1层的覆盖玻璃的反面产生的应力是较低的值。即，可知式(4)的σ1越小越好，从而构成层的各构件的杨氏模量高，另外，层越厚，则σ1越小。
由式(6)可知，截面2次扭矩与覆盖玻璃厚度的3次方相关，但是根据式(4)，与第1层的反面位置(y)、即厚度相乘，因此由式(4)和式(6)导出由下式所示的P值，作为判定覆盖玻璃破裂/不破裂的参数。
P＝E1/(E1t1 2+E2t2 2+E3t3 2+E4t4 2)
显示面板为液晶面板、有机EL面板、PDP、电子墨水型面板等，也可具有触摸面板等。
另外，在液晶面板以外的显示面板的情况下，例如有机EL面板、PDP的情况下，通过不具有背光单元的结构进行计算。
作为这种车载显示装置，可例举例如设置在仪表盘上的外置型车载导航装置、埋入车辆仪表盘的内置型车载导航装置等，还可以是车载导航装置以外的装置(例如仪器面板)。
实施例
下面通过实施例等对本发明的实施方式进行具体说明，但本发明并不局限于这些示例。
<覆盖玻璃的准备>
作为覆盖玻璃，准备了对铝硅酸盐玻璃实施了化学强化处理而得的强化玻璃(旭硝子株式会社制，商品名“龙迹”(注册商标)，压缩应力层厚度：38μm，压缩应力层的表面压缩应力：774MPa)。
<具有粘接层的覆盖玻璃的制作>
在覆盖玻璃的第1主面层叠OCA膜(日荣化工株式会社(日栄化工社)制，“MHM-FWD”)，制作了具有粘接层的覆盖玻璃。
<试验体的制作>
首先，为了实施刚体模型的冲撞试验(也称为“头部冲击试验”)，制作了试验体200。根据图4～图6对试验体200进行说明。
图4是表示试验体的立体图。图5是图4的A-A线剖视图。图6是表示试验体的俯视图。
假设试验体200是外置型车载显示装置100。
车载显示装置100具有作为框体底部材料107的薄板，框体底部材料107的周缘部上配置了4个在内部具有肋材的框体框109。通过框体底部材料107和4个框体框109形成在中央区域具有矩形凹部的框体106，该凹部中配置有以背光单元102与显示面板104为主构成构件的显示面板模块100a。
背光单元102的上侧面的端部通过显示面板104的下面侧的端部和双面胶带207等进行粘接。因此，显示面板104与背光单元102之间存在仅有双面胶带207等的厚度程度的空气间隙。该空气间隙导致的间隔从背光单元102到显示面板为0.5～1.5mm。另外，空气间隙一般为1.5mm，但是根据情况可不必为1.5mm，也可不具有空气间隙。该空气间隙通过双面胶带207等粘接构件的厚度进行控制，有时根据情况也可不使用。显示面板104的上表面比配置在周围的框体框109的上表面处在更低位置，形成凹部。将具有粘接层的覆盖玻璃10的粘接层14贴合在显示面板104的上表面，以盖住该凹部。覆盖玻璃12与显示面板104的边界部为CG反面阶差部300。覆盖玻璃12的侧面端的外侧和框体框109的上表面配置有框体端框110。
这种车载显示装置100通过配置在1个框体框109内的空隙中的螺栓211固定在与平板状的支撑板215一体化的实心的固定肋213。
另外，在实际的车载显示装置中，优选将框体底部材料107贴合至下部，使得从最背面垂直观察时CG反面阶差部300被完全覆盖。另外，如图5所示，从CG反面阶差部300到车载显示装置100的外周为止的距离记为L2，L1如果为L2/2，则框体底部材料107的尺寸较好是一端比图5(a)所示的显示面板104的剖视尺寸大L1以上的尺寸(即，框体底部材料107的一边比显示面板104的一边大2L1以上)，将CG反面阶差部300全部覆盖。这是因为在头部冲击试验时能够期待降低CG反面阶差部300的拉伸应力的效果。进一步，框体底部材料107的尺寸更好是一端比显示面板104的剖视尺寸大L1以上L2以下的尺寸，将CG反面阶差部300全部覆盖。另外，进一步较好的是一端仅比图5(a)所示的显示面板104的剖视尺寸大L2的尺寸(即，与垂直观察车载显示装置100时的俯视图的尺寸相等)，将CG反面阶差部300全部覆盖。这是因为在头部冲击试验时最能期待降低CG反面阶差部300的拉伸应力的效果。
另外，在实际的车载显示装置中，也优选通过采用在CG反面阶差部300处将框体底部材料107贴合至下部的同时、在框体框109的多个位置设置有肋材的肋材结构来提高刚性。这是因为，框体框109中，显示面板在设计上多使用树脂材料，存在因树脂导致刚性差的情况，但是通过采用上述肋材结构，在头部冲击试验中能够得到优良的耐冲击性。另外，框体106可以是框体框109与框体底部材料107和框体端框110各自分离的结构，也可以是全部一体化的成形品，还可以是一部分为一体化的结构，无特别限定。
制作的试验体200中，在各例中改变覆盖玻璃12、显示面板104、背光元件102以及框体底部材料107，使得杨氏模量和厚度按照下表1和表2所示进行变化。
另外，试验体200中，使用钠钙玻璃作为显示面板104，使用聚碳酸酯板作为背光单元102。
此外，使用铝板(杨氏模量：68.6GPa)或铁板(杨氏模量：206GPa)作为框体底部材料107。
另外，在上述由通常的TFT液晶面板构成的显示面板的情况下，其结构基本为偏振板/玻璃基板(例如0.55mm的板厚)/液晶层/玻璃基板(例如0.55mm的板厚)/偏振板的层叠结构，但是偏振板和液晶层的刚性低，因此上述液晶面板的玻璃板决定刚性。于是，将构成液晶面板的玻璃基板的杨氏模量作为替代进行计算。
另外，图6中H1～H3和W1～W3表示的尺寸为，H1:120mm、H2:150mm、H3:250mm、W1:173mm、W2:250mm、W3:350mm，筺体底部材107的尺寸大于显示面板104，为160mm×260mm。
另外，试验体200中，其他各部分如下所述。
·粘接层14…厚度：175μm、长:120mm、宽:173mm、储能剪切模量:8kPa，
·双面胶带207…住友3M株式会社(住友スリーエム社)制“スコッチPBT-10”、胶带宽度:5mm、胶带厚度:0.5mm，
·框体框109…材质:ABS、板厚:1mm，
·框体端框110…材质:ABS、板厚:2mm、宽度:5mm，
·螺栓211…材质:铁，
·固定肋材213…材质:铁、尺寸:19mm×100mm×50mm，
·支撑板215…材质:铁、板厚:9mm、长度:250mm、宽度:350mm。
<耐冲击性评价(头部冲击试验)>
然后，在水平面上设置试验体200的支撑板215，在车载显示装置100与支撑板215之间夹入2段冲击吸收垫(株式会社KCC商会(ケー·シー·シー商会社)制的“CF45”，厚度25.4mm)后，使未图示的球状的刚体模型(材质：铁，直径：165mm，质量：19.6kg)从794mm的高处向覆盖玻璃12的第2主面12d的撞击位置P(参照图6)以3.9m/s的撞击速度落下并撞击，使得撞击时的能量为152.5J。
试验方法参照了国土交通部的“道路运送车辆的保安基准”的“第20条乘车装置”的“附页28仪器面板的冲击吸收的技术标准”(以下简称为“标准”)。该“标准”中，使球状的刚体模型(材质：铁，直径：165mm，质量：6.8kg)以6.7m/s的撞击速度射出而撞击，撞击时的能量为152.4J。
即，使用了试验体200的头部冲击试验中，撞击时的能量与“标准”相同。
刚体模型撞击时的覆盖玻璃12上的撞击位置P(参照图6)从试验体200的上面观察时，相对于显示面板模块100a的中心，位于靠近与固定肋材213侧相反侧的位置。更详细而言，撞击位置P不在框体框109上，而是在显示面板104上，位于从显示面板104的端部向内侧10mm处的位置。
刚体模型撞击的结果中，覆盖玻璃未破裂的情况记为“○”，覆盖玻璃破裂的情况记为“×”，绘制于图7所示的图表。另外，如果是“○”，则能够评价为具有在冲撞事故时即使被乘客的头部等碰撞也不会破裂的优良的耐冲击性。结果示于下表1和表2。
[表1]
[表2]
由图7所示的图表明确可知，不满足式(I)的情况(比较例)下覆盖玻璃破裂，满足式(I)的情况(实施例)下覆盖玻璃不破裂。
产业上利用的可能性
通过本发明则能够得到覆盖玻璃的耐冲击性优良的车载显示装置，可用作为搭载于汽车等车辆的车载显示装置。
另外，这里引用2014年8月22日提出申请的日本专利申请2014-169322号的说明书、权利要求书、附图以及摘要的全部内容作为本发明的揭示。
符号说明
10:具有粘接层的覆盖玻璃、12:覆盖玻璃、12a:配置区域、12b:周缘部、12c:覆盖玻璃的第1主面、12d:覆盖玻璃的第2主面、14:粘接层、14a:粘接层的第1主面、14b:粘接层的侧面、16:保护膜、16a:保护膜的第1主面、20:遮光部、100:车载显示装置、100a:显示面板模块、102:背光单元、104:显示面板、104a:显示面、106:框体、106a:框体的端面、107:框体底部材料、108:开口部、109:框体框、110:框体端框、200:试验体、207:双面胶带、211:螺栓、213:固定肋材、215:支撑板、300:CG反面阶差部、P:撞击位置。

Claims (21)

1.车载显示装置，它是以表层的覆盖玻璃为第1层、由第1层至第n层的构件层叠而构成的车载显示装置，
从所述覆盖玻璃到所述第n层为止的构件中包含显示面板和框体底部材料，
所述覆盖玻璃是板厚为0.5～2.5mm、杨氏模量为60～80GPa且表面压缩应力层的厚度在10μm以上的强化玻璃，
所述显示面板的杨氏模量为60～80GPa，
所述框体底部材料的杨氏模量为40～250GPa，
所述车载显示装置满足下式(I)，
式(I)……P≦0.0302t1 2+0.0039t1+0.0478
式(Ⅰ)中，
P＝E1/(E1t1 2+…+Entn 2)
E1：覆盖玻璃的杨氏模量，单位：GPa
t1：覆盖玻璃的厚度，单位：mm
En：第n层构件的杨氏模量，单位：GPa
tn：第n层的厚度，单位：mm，
此处，n是3以上的整数。
2.如权利要求1所述的车载显示装置，其特征在于，所述框体底部材料的尺寸大于所述显示面板的显示部。
3.如权利要求1或2所述的车载显示装置，其特征在于，所述框体底部材料的厚度为0.5～4mm。
4.如权利要求1～3中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，从所述覆盖玻璃到所述第n层为止的构件中包含背光单元，所述背光单元具有导光板。
5.如权利要求4所述的车载显示装置，其特征在于，所述导光板由玻璃构成。
6.如权利要求4或5所述的车载显示装置，其特征在于，所述导光板的厚度在10mm以下。
7.如权利要求4～6中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，所述导光板的厚度在1mm以上。
8.如权利要求4～7中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，形成所述导光板的材料的杨氏模量在1GPa以上。
9.如权利要求4～8中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，形成所述导光板的材料的线膨胀系数在800×10-7/℃以下。
10.如权利要求4～9中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，形成所述导光板的材料在光路长50mm的条件下波长400～700nm范围内的内部透过率的最小值在80％以上，内部透过率的最大值与最小值之差在15％以下。
11.如权利要求1～10中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，从所述覆盖玻璃到所述第n层为止的构件中包含显示面板、背光单元和框体底部材料，所述框体底部材料上载置有所述背光单元，所述背光单元上载置有所述显示面板。
12.如权利要求1～11中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，从所述覆盖玻璃到所述第n层为止的构件中的至少一层中包含粘接层，该粘接层的厚度为5～400μm。
13.如权利要求1～12中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，所述覆盖玻璃的表面压缩应力在650 MPa以上。
14.如权利要求1～13中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，所述覆盖玻璃是板厚为0.5～2.5mm、表面压缩应力层的厚度在10μm以上、具有650MPa以上的表面压缩应力的化学强化玻璃。
15.如权利要求1～14中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，所述覆盖玻璃具有遮光部。
16.如权利要求15所述的车载显示装置，其特征在于，所述遮光部形成于所述覆盖玻璃的周缘部。
17.如权利要求15或16所述的车载显示装置，其特征在于，所述遮光部为框状。
18.如权利要求1～17中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，所述覆盖玻璃是铝硅酸盐玻璃。
19.如权利要求1～18中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，所述覆盖玻璃以摩尔％表示，含有50～80％的SiO2、1～20％的Al2O3、6～20％的Na2O、0～11％的K2O、0～15％的MgO、0～6％的CaO和0～5％的ZrO2。
20.如权利要求1～19中任一项所述的车载显示装置，其特征在于，从所述覆盖玻璃到所述第n层为止的构件中包含显示面板，
所述显示面板为液晶面板、有机EL面板、PDP或电子墨水型面板。
21.车辆，其特征在于，具备权利要求1～20中任一项所述的车载显示装置。
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