CN110313185B - 玻璃板结构体 - Google Patents

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Abstract

一种玻璃板结构体，其包含至少2片板和保持在2片板之间的液体层、并且2片板中的至少1片板为玻璃板。在玻璃板结构体中，2片板的各自的端面被错开配置，从而构成了在剖视图中呈阶梯状的高差部，并且在高差部中还具有以至少密封液体层的方式设置的密封材料。

Description

玻璃板结构体
技术领域
本发明涉及具有良好的声学性能的玻璃板结构体，另外还涉及使用了玻璃板结构体的振动板和开口构件。
背景技术
一般而言，使用鼓纸(コーン紙)、树脂作为扬声器或麦克风用的振动板。这些材料的损耗系数大，难以发生共振振动，因此在可听范围内的声音的再现性能良好。
然而，由于这些材料中的声速值均较低，因此在用高频率进行激励时，材料的振动难以跟随声波频率，容易产生分割振动。因此，特别是在高频率范围内，难以得到所期望的声压。
近年来，特别是在高分辨率声源等情况下，对播放所要求的频带为20kHz以上的高频率范围，虽然是人耳难以听见的频带，但由于具有能够强烈地感受到临场感等更贴近情绪的感受，因此期望能够忠实地再现该频带的声波振动。
因此，考虑使用金属、陶瓷、玻璃等在材料中传播的声速快的原材料来代替鼓纸、树脂。但是，一般而言，这些原材料的损耗系数与纸相比均小至约1/10～约1/100，因此容易残留意想不到的混响声。此外，在以构件的固有振动频率进行激励时，出现共振模式，可能发生由此而导致的显著的音色的劣化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-227590号公报
非专利文献
非专利文献1：Olivier Mal et.al.,“A Novel Glass Laminated Structure forFlat Panel Loudspeakers”AES Convention 124,7343。
发明内容
发明所要解决的问题
作为扬声器用的振动板，已知使用了1片玻璃的振动板(专利文献1)、在2片玻璃板之间具有厚度0.5mm的聚丁基类的聚合物层的夹层玻璃(非专利文献1)。但是，该振动板因共振而发生显著的音色劣化成为问题。
因此，本发明的目的在于提供具有良好的声学性能的玻璃板结构体。
用于解决问题的手段
本发明人不断深入钻研，结果发现可以通过制成规定的玻璃板结构体来解决上述问题，从而完成了本发明。
即，本发明如下所示。
<1>一种玻璃板结构体，其为包含至少2片板和保持在所述2片板之间的液体层、并且所述2片板中的至少1片板为玻璃板的玻璃板结构体，其中，在所述玻璃板结构体中，所述2片板的各自的端面被错开配置，从而构成了在剖视图中呈阶梯状的高差部，并且在所述高差部中还具有以至少密封所述液体层的方式设置的密封材料。
<2>如上述<1>所述的玻璃板结构体，其中，所述密封材料粘贴在所述高差部中的、一个板的端面、所述液体层的端面、以及另一个板的主面。
<3>如上述<2>所述的玻璃板结构体，其中，所述密封材料沿着所述一个板的端面、所述液体层的端面、和所述另一个板的主面具有在剖视图中以L形延伸的轮廓。
<4>如上述<1>～<3>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述密封材料具有锥面。
<5>如上述<1>～<4>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述玻璃板的比弹性模量为2.5×107m2/s2以上。
<6>如上述<1>～<5>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述液体层的25℃下的粘度系数为1×10-4Pa·s～1×103Pa·s，并且所述液体层的25℃下的表面张力为15mN/m～80mN/m。
<7>如上述<1>～<6>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，在所述2片板的合计厚度为1mm以下的情况下，所述液体层的厚度为所述2片板的合计厚度的1/10以下，在所述2片板的合计厚度大于1mm的情况下，所述液体层的厚度为100μm以下。
<8>如上述<1>～<7>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述玻璃板结构体包含物理强化玻璃板和化学强化玻璃板中的至少任一种玻璃板。
<9>如上述<1>～<8>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述2片板的厚度各自为0.01mm～15mm。
<10>如上述<1>～<9>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述液体层包含选自由二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油和改性硅油构成的组中的至少1种。
<11>如上述<1>～<10>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述密封材料包含选自由聚乙酸乙烯酯类、聚氯乙烯类、聚乙烯醇类、乙烯共聚物类、聚丙烯酸酯类、氰基丙烯酸酯类、饱和聚酯类、聚酰胺类、线性聚酰亚胺类、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚树脂、环氧类、聚氨酯类、不饱和聚酯类、反应性丙烯酸类、橡胶类、聚硅氧烷类、改性聚硅氧烷类构成的组中的至少1种。
<12>如上述<1>～<11>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述玻璃板结构体还包含其它玻璃板。
<13>如上述<1>～<12>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述玻璃板结构体中的至少1片玻璃板为包含夹层玻璃的玻璃板。
<14>如上述<1>～<13>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，在玻璃板结构体的至少一个最外表面形成有涂层或膜。
<15>如上述<1>～<14>中任一项所述的玻璃板结构体，其中，玻璃板结构体为曲面形状。
<16>一种振动板，其中，所述振动板包含上述<1>～<15>中任一项所述的玻璃板结构体和设置于所述玻璃板结构体的单面或两面的至少一个振子。
<17>如上述<16>所述的振动板，其中，所述振动板的外周的长度为1m以上。
<18>一种开口构件，其中，所述开口构件使用了上述<1>～<15>中任一项所述的玻璃板结构体或者上述<16>或<17>所述的振动板。
发明效果
根据本发明，在扬声器、麦克风、耳机、移动设备等中使用的振动板用途等中，利用低共振特性，从低音范围至高频率范围，声音的再现性良好。另外，也能够确保强度。此外，在建筑、车辆用开口构件用途等中，利用高振动衰减能力，不容易发生共振，能够抑制由共振引起的异常声音的产生。
附图说明
图1(a)为本发明的第1实施方式的玻璃板结构体的平面图，图1(b)为沿着图1(a)中的I-I线的剖视图，图1(c)为图1(b)中C部分的放大图。
图2为表示本发明的玻璃板结构体的另一例的剖视图。
图3为表示本发明的玻璃板结构体的又另一例的剖视图。
图4为表示本发明的玻璃板结构体的再另一例的剖视图。
图5为表示本发明的玻璃板结构体的再另一例的立体图。
图6(a)为图5所示的例子的平面图，图6(b)为沿着图6(a)中的II-II线的剖视图。
图7(a)为本发明的第2实施方式的玻璃板结构体的平面图，图7(b)为沿着图7(a)中的I-I线的剖视图。
图8(a)为本发明的第3实施方式的玻璃板结构体的平面图，图8(b)为沿着图8(a)中的I-I线的剖视图。
图9(a)为本发明的第4实施方式的玻璃板结构体的平面图，图9(b)为沿着图9(a)中的I-I线的剖视图。
图10(a)为本发明的第5实施方式的玻璃板结构体的平面图，图10(b)为沿着图10(a)中的I-I线的剖视图。
图11(a)为本发明的第6实施方式的玻璃板结构体的平面图，图11(b)为沿着图11(a)中的I-I线的剖视图。
图12(a)为本发明的第7实施方式的玻璃板结构体的平面图，图12(b)为沿着图12(a)中的I-I线的剖视图。
图13(a)为本发明的第8实施方式的玻璃板结构体的平面图，图13(b)为沿着图13(a)中的I-I线的剖视图。
图14(a)为表示实施了R倒角的端面的倒角部的例子的剖视图，图14(b)为表示实施了斜倒角的端面的倒角部的例子的剖视图。
图15(a)为表示密封部具有以进入第1板与第2板之间的方式延长的延长部的例子的剖视图，图15(b)为表示在第1板的端面实施了两个斜倒角的例子的剖视图。
具体实施方式
以下，基于具体实施方式，对本发明的详细情况和其它特征进行说明。需要说明的是，在以下的图中，由于对相同或相对应的构件或部件赋予相同或相对应的标记，因此省略重复的说明。另外，对于图而言，除非另有说明，否则其目的并不在于表示构件或部件间的相对比例。因此，具体的尺寸可以参照以下的非限定性的实施方式进行适当选择。
另外，本说明书中，表示数值范围的“～”以包含在其前后所记载的数值作为下限值和上限值的含义而使用。
(玻璃板结构体的概述)
本发明的玻璃板结构体为包含至少2片板和保持在2片板之间的液体层、并且2片板中的至少1片板为玻璃板的玻璃板结构体。在该玻璃板结构体中，2片板的各自的端面被错开配置，从而构成了在剖视图中呈阶梯状的高差部，并且在该高差部中，还具有以至少密封所述液体层的方式设置的密封材料。
在玻璃板结构体中，2片板的各自的端面被错开配置，从而构成了在剖视图中呈阶梯状的高差部。而且，在高差部中设置有以至少密封液体层的方式设置的密封材料。根据该结构，在确保低共振特性的同时实现强度优异的玻璃板结构体。
具体而言，密封材料粘贴在高差部中的、一个板的端面、液体层的端面、以及另一个板的主面。在一个板的端面和液体层的端面相对于另一个板的主面垂直的情况下，密封材料具有在剖视图中以L形延伸的轮廓。在本发明中，“主面”是指相对于上述一个板、上述另一个板突出的部分的面。通过这样的结构，玻璃板结构体的强度提高。
上述端面或上述主面在进行了倒角加工情况下也可以为曲面。在这种情况下，L形的L角度不限于直角(90°)，该角度优选在大于0°且小于180°的范围内、更优选在30°～150°的范围内、进一步优选在60°～120°的范围内，进一步优选在80°～100°的范围内。另外，密封材料也可以填充在上述L形的轮廓中的通过对上述一个板的端面实施倒角加工而形成的倒角部中。
另外，优选密封材料具有锥面。在本发明中，“锥面”是指上述高差部中的由以相对于上述板的面(一个板的端面或另一个板的主面)倾斜的状态相对的斜面构成的面。由此，能够得到与对玻璃板结构体进行加工相同的效果。
本发明的玻璃板结构体优选25℃下的损耗系数为1×10-2以上、并且至少一片玻璃板的板厚方向的纵波声速值为5.5×103m/s以上。需要说明的是，损耗系数大意味着振动衰减能力大。
损耗系数使用通过半峰宽法计算出的值。当将材料的共振频率设为f、将自作为振幅h的峰值下降-3dB的点(即，最大振幅-3[dB]处的点)的频率宽度设为W时，将由{W/f}表示的值定义为损耗系数。
为了抑制共振，增大损耗系数即可，即，意味着相对于振幅h，频率宽度W相对地变大，峰变宽。
损耗系数为材料等的固有值，例如在玻璃板单体的情况下，根据其组成、相对密度等而不同。需要说明的是，损耗系数可以通过共振法等动态弹性模量试验法来测定。
纵波声速值是指纵波在振动板中传播的速度。纵波声速值和杨氏模量可以通过日本工业标准(JIS-R1602-1995)中记载的超声波脉冲法来测定。
(液体层)
对于本发明的玻璃板结构体而言，通过在至少2片(至少一对)板之间设置包含液体的层(液体层)，能够实现高损耗系数。其中，通过将液体层的粘度、表面张力调节至适合的范围内，能够进一步提高损耗系数。
认为这是因为，与通过粘合层设置一对板的情况不同，一对板并未固定，而是继续保持作为各自的板的振动特性。
优选液体层的25℃下的粘度系数为1×10-4Pa·s～1×103Pa·s、并且25℃下的表面张力为15mN/m～80mN/m。粘度过低时，变得难以传递振动，粘度过高时，位于液体层的两侧的一对板彼此固定而表现出作为一片板的振动行为，因此共振振动变得难以衰减。另外，表面张力过低时，板间的粘附力降低，变得难以传递振动。表面张力过高时，位于液体层的两侧的一对板彼此变得易于固定，表现出作为一片板的振动行为，因此共振振动变得难以衰减。
液体层的25℃下的粘度系数更优选为1×10-3Pa·s以上、进一步优选为1×10- 2Pa·s以上。另外，更优选为1×102Pa·s以下、进一步优选为1×10Pa·s以下。
液体层的25℃下的表面张力更优选为17mN/m以上、进一步优选为30mN/m以上。
液体层的粘度系数可以利用旋转粘度计等进行测定。液体层的表面张力可以通过环法等进行测定。
对于液体层而言，蒸气压过高时，有可能因液体层蒸发而不能起到作为玻璃板结构体的作用。因此，液体层的25℃、1个大气压下的蒸气压优选为1×104Pa以下、更优选为5×103Pa以下，进一步优选为1×103Pa以下。
从维持高刚性和传递振动的观点考虑，液体层的厚度越薄越优选。具体而言，在2片板的合计厚度为1mm以下的情况下，液体层的厚度优选为2片板的合计厚度的1/10以下、更优选为1/20以下、进一步优选为1/30以下、更进一步优选为1/50以下、再进一步优选为1/70以下、特别优选为1/100以下。
另外，在2片板的合计厚度大于1mm的情况下，液体层的厚度优选为100μm以下、更优选为50μm以下、进一步优选为30μm以下、更进一步优选为20μm以下、再进一步优选为15μm以下、特别优选为10μm以下。
从成膜性和耐久性的观点考虑，液体层的厚度的下限优选为0.01μm以上。
优选液体层是化学稳定的，并且液体层与位于液体层的两侧的2片板不反应。
化学稳定是指例如通过光照射而发生的改性(劣化)少，而且至少在-20℃～70℃的温度范围内不容易发生凝固、气化、分解、变色、与玻璃的化学反应等。
作为液体层的成分而言，具体而言，可以列举水、油、有机溶剂、液态聚合物、离子性液体和它们的混合物等。
更具体而言，可以列举丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、普通硅油(二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油)、改性硅油、丙烯酸类聚合物、液态聚丁二烯、甘油糊、含氟溶剂、含氟树脂、丙酮、乙醇、二甲苯、甲苯、水、矿物油、以及它们的混合物等。其中，优选包含选自由丙二醇、二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油和改性硅油构成的组中的至少1种，更优选以丙二醇或硅油作为主要成分。
除了上述以外，也可以将使粉体分散而得到的浆料用作液体层。从提高损耗系数的观点考虑，液体层优选为均匀的流体，在对玻璃板结构体赋予着色、荧光等设计性、功能性的情况下，该浆料是有效的。
液体层中的粉体的含量优选为0体积％～10体积％、更优选为0体积％～5体积％。
从防止沉降的观点考虑，粉体的粒径优选为10nm～10μm、更优选为0.5μm以下。
另外，从赋予设计性、功能性的观点考虑，液体层中也可以包含荧光材料。可以是将荧光材料以粉体形式分散而得到的浆料状的液体层，也可以是将荧光材料以液体形式进行混合而得到的均匀的液体层。由此，可以对玻璃板结构体赋予光的吸收和发光等光学功能。
(板和玻璃板)
在本发明的玻璃板结构体中，优选以从两侧夹着液体层的方式设置至少2片(至少一对)板。而且，2片板中的至少1片板为玻璃板。在这样的结构中，在任何一片板共振的情况下，通过液体层的存在，其它板不共振、或者能够使其它板的共振振动衰减，因此与单独玻璃板的情况相比，玻璃板结构体能够提高损耗系数。
在构成一对板的2片板之中，优选一个板与另一个板的共振频率的峰顶值不同，更优选共振频率的范围不重叠。不过，即使一个板与另一个板的共振频率的范围重叠，或者峰顶值相同，通过液体层的存在，即使一个板发生共振，另一个板的振动也不同步，由此可以在一定程度上抵消共振，因此与单独玻璃板的情况相比，能够得到高损耗系数。
即，当将一个板的共振频率(峰顶)设为Qa、共振振幅的半峰宽设为wa、将另一个板的共振频率(峰顶)设为Qb、共振振幅的半峰宽设为wb时，优选满足下述[式1]的关系。
(wa+wb)/4＜|Qa-Qb|···[式1]
上述[式1]中的左边的值越大，则两片板的共振频率的差异(|Qa-Qb|)越大，越能够得到高损耗系数，因此是优选的。
因此，更优选满足下述[式1’]，更优选满足下述[式1”]。
(wa+wb)/2＜|Qa-Qb|···[式1’]
(wa+wb)/1＜|Qa-Qb|···[式1”]
需要说明的是，板的共振频率(峰顶)和共振振幅的半峰宽可以通过与玻璃板结构体中的损耗系数同样的方法进行测定。
一个板与另一个板的质量差越小越优选，更优选为不存在质量差。在存在板的质量差的情况下，可以用较重的板抑制较轻的板的共振，但难以用较轻的板抑制较重的板的共振。即，原因在于，质量比不平衡时，由于惯性力的差异，原则上不能相互抵消共振振动。
由(一个板/另一个板)表示的2片板的质量比优选为0.8～1.25(8/10～10/8)、更优选为0.9～1.1(9/10～10/9)、进一步优选为1.0(10/10、质量差0)。
一个板和另一个板的厚度越薄，则板彼此越容易经由液体层而粘贴，并且能够以较少的能量使板发生振动。因此，在扬声器等的振动板用途的情况下，板的厚度越薄越优选。具体而言，优选2片板的板厚各自为15mm以下、更优选为10mm以下、进一步优选为5mm以下、更进一步优选为3mm以下、特别优选为1.5mm以下、特别更优选为0.8mm以下。另一方面，过薄时板的表面缺陷的影响容易变得显著，容易产生裂纹，或者难以进行强化处理，因此优选为0.01mm以上、更优选为0.05mm以上。
另外，在抑制了由共振现象引起的异常声音的产生的建筑物用、车辆用开口构件用途中，一个板和另一个板的板厚优选各自为0.5mm～15mm、更优选为0.8mm～10mm、进一步优选为1.0mm～8mm。
对于一个板和另一个板中的至少任一个板，损耗系数大者作为玻璃板结构体的振动衰减也变大，作为振动板用途是优选的。具体而言，板的25℃下的损耗系数优选为1×10-4以上、更优选为3×10-4以上、进一步优选为5×10-4以上。对上限没有特别限制，从生产率、制造成本的观点考虑，优选为5×10-3以下。另外，更优选一个板和另一个板两者都具有上述损耗系数。
需要说明的是，板的损耗系数可以通过与玻璃板结构体中的损耗系数同样的方法进行测定。
对于一个板和另一个板中的至少任一个板而言，板厚方向的纵波声速值高者的高频率范围的声音的再现性提高，因此作为振动板用途是优选的。具体而言，板的纵波声速值优选为5.5×103m/s以上、更优选为5.7×103m/s以上、进一步优选为6.0×103m/s以上。对上限没有特别限制，从板的生产率、原料成本的观点考虑，优选为7.0×103m/s以下。另外，更优选一个板和另一个板两者都满足上述声速值。
需要说明的是，板的声速值可以通过与玻璃板结构体中的纵波声速值同样的方法进行测定。
在本发明的玻璃板结构体中，一个板和另一个板中的至少1片板由玻璃板构成。另一片板的原材料是任意的，可以采用由除玻璃以外的树脂制成的树脂板、由陶瓷制成的陶瓷板等各种板。从设计性、加工性的观点考虑，优选使用树脂板或其复合材料、树脂板特别更优选使用丙烯酸类树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、PET树脂、FRP材料。另外，从振动特性的观点考虑，优选使用刚性高的陶瓷材料、例如更优选Al2O3、SiC、Si3N4、AlN、富铝红柱石、氧化锆、氧化钇、YAG等陶瓷和单晶材料。另外，特别是关于陶瓷材料更优选具有透光性的材料。另一片板优选为玻璃板。
对构成至少1片板的玻璃板的组成没有特别限制，以氧化物基准的质量％表示，例如优选在下述范围内。
SiO2：40质量％～80质量％、Al2O3：0质量％～35质量％、B2O3：0质量％～15质量％、MgO：0质量％～20质量％、CaO：0质量％～20质量％、SrO：0质量％～20质量％、BaO：0质量％～20质量％、Li2O：0质量％～20质量％、Na2O：0质量％～25质量％、K2O：0质量％～20质量％、TiO2：0质量％～10质量％、并且ZrO2：0质量％～10质量％。其中上述组成占玻璃整体的95质量％以上。
玻璃板的组成更优选在下述范围内。
SiO2：55质量％～75质量％、Al2O3：0质量％～25质量％、B2O3：0质量％～12质量％、MgO：0质量％～20质量％、CaO：0质量％～20质量％、SrO：0质量％～20质量％、BaO：0质量％～20质量％、Li2O：0质量％～20质量％、Na2O：0质量％～25质量％、K2O：0质量％～15质量％、TiO2：0质量％～5质量％、并且ZrO2：0质量％～5质量％。其中上述组成占玻璃整体的95质量％以上。
玻璃板的比重均越小，则越能够以较少的能量使玻璃板发生振动。具体而言，玻璃板的比重优选为2.8以下、更优选为2.6以下、更进一步优选为2.5以下。对下限没有特别限制，优选为2.2以上。
玻璃板的作为杨氏模量除以密度而得到的值的比弹性模量越大，则越能够提高玻璃板的刚性。具体而言，玻璃板的比弹性模量优选为2.5×107m2/s2以上、更优选为2.8×107m2/s2以上、进一步更优选为3.0×107m2/s2以上。对上限没有特别限制，从玻璃制造时的成形性的观点考虑，优选为4.0×107m2/s2以下。
(玻璃板结构体)
本发明的玻璃板结构体为包含至少2片板和保持在2片板之间的液体层、并且2片板中的至少1片板为玻璃板的玻璃板结构体。该玻璃板结构体中，2片板的各自的端面被错开、即突出配置，从而构成了在剖视图中呈阶梯状的高差部，在该高差部中，还具有以至少密封液体层的方式设置的密封材料。
通过该结构，1片板容易相对于其它板移动，并且也容易确保强度，因此能够实现在确保低共振特性的同时强度优异的玻璃板结构体。上述高差部中的2片中的一个板的突出量、即尺寸差(或者也称为偏移量)以基于相对于上述2片板的合计板厚的比率的值表示时，优选为0.1倍以上、进一步优选为0.2倍以上、进一步优选为0.5倍以上。另外，优选为10倍以下、进一步优选为5倍以下、进一步优选为2倍以下。另外，突出量以突出的宽度的值表示时，优选为0.1mm以上、进一步优选为0.2mm以上、进一步优选为0.5mm以上。另外，优选为30mm以下、进一步优选为15mm以下、进一步优选为7.5mm以下。在此规定的突出量的下限为考虑密封材料对板的胶粘力、2片板的剥离强度、胶粘作业性等的下限，突出量的上限为只考虑振动特性等的上限。需要说明的是，突出量由一个的板的最端部与另一个板的最端部之间的距离表示。
具体而言，密封材料粘贴在高差部中的、一个板的端面、液体层的端面、和另一个板的主面。在一个板的端面和液体层的端面相对于另一个板的主面垂直的情况下，密封材料具有在剖视图中以L形延伸的轮廓。通过这样的结构，玻璃板结构体的强度提高。
另外，优选所述密封材料具有锥面。由此，能够得到与对玻璃板结构体进行加工相同的效果。
密封材料优选包含选自由聚乙酸乙烯酯类、聚氯乙烯类、聚乙烯醇类、乙烯共聚物类、聚丙烯酸酯类、氰基丙烯酸酯类、饱和聚酯类、聚酰胺类、线性聚酰亚胺类、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚树脂、环氧类、聚氨酯类、不饱和聚酯类、反应性丙烯酸类、橡胶类、聚硅氧烷类、改性聚硅氧烷类构成的组中的至少1种。
另外，玻璃板结构体的线性透射率高时，能够用作透光性的构件。因此，根据日本工业标准(JIS R3106-1998)求出的可见光透射率优选为60％以上、更优选为65％以上、进一步优选为70％以上。
需要说明的是，作为透光性的构件而言，例如可以列举透明扬声器、透明麦克风、建筑物、车辆用的开口构件等用途。
为了提高玻璃板结构体的透射率，匹配折射率也是有用的。即，构成玻璃板结构体的玻璃板与液体层的折射率越接近，则越能够防止界面处的反射和干涉，因此优选。其中液体层的折射率与接触液体层的一对玻璃板的折射率之差均优选为0.2以下、更优选为0.1以下、更进一步优选为0.01以下。
也可以对构成玻璃板结构体的板中的至少1片以及液体层中的至少任一者进行着色。这在想要使玻璃板结构体具有设计性的情况下、在想要具有IR阻隔、UV阻隔、隐私玻璃等功能性的情况下是有用的。
构成玻璃板结构体的板中的玻璃板为至少1片即可，也可以使用2片以上的玻璃板。在这种情况下，可以使用全部为不同组成的玻璃板，也可以使用全部为相同组成的玻璃板，也可以组合使用相同组成的玻璃板和不同组成的玻璃板。其中，从振动衰减性的观点考虑，优选采用使用包含不同组成的2种以上的玻璃板。
关于玻璃板的质量、厚度也同样可以全部不同，可以全部相同，也可以一部分不同。其中，从振动衰减性的观点考虑，优选采用进行构成的玻璃板的质量全部相同。
也可以在构成玻璃板结构体的玻璃板的至少1片中使用物理强化玻璃板、化学强化玻璃板。这对于防止玻璃板结构体的破坏是有用的。在想要提高玻璃板结构体的强度的情况下，优选将位于玻璃板结构体的最外表面的玻璃板设定为物理强化玻璃板或化学强化玻璃板、更优选全部的构成玻璃板为物理强化玻璃板或化学强化玻璃板。
另外，作为玻璃板，从提高纵波声速值、强度的观点考虑，使用结晶化玻璃、分相玻璃也是有用的。特别是在想要提高玻璃板结构体的强度的情况下，优选将位于玻璃板结构体的最外表面的玻璃板设定为结晶化玻璃或分相玻璃。
在不损害本发明效果的范围内，也可以在玻璃板结构体的至少一个最外表面形成涂层、膜。涂层的施工、膜的粘贴例如对于防止划痕等是适合的。
涂层、膜的厚度优选为表层的玻璃板的板厚的1/5以下。涂层、膜可以使用现有公知的涂层、膜。作为涂层而言，例如可以列举拒水涂层、亲水涂层、疏水涂层、拒油涂层、减反射涂层、隔热涂层、高反射涂层等。另外，作为膜而言，例如可以列举防玻璃飞散膜、色膜、UV阻隔膜、IR阻隔膜、隔热膜、电磁波屏蔽膜等。
玻璃板结构体的形状可以根据用途而适当设计，可以为平板状，也可以为曲面形状。
为了提高低频带的输出声压水平，也可以制成在玻璃板结构体上赋予围合件(エンクロージャー)或挡板而得到的结构。对围合件或挡板的材质没有特别限制，优选使用本发明的玻璃板结构体。
在不损害本发明的效果的范围内，可以在玻璃板结构体的至少一个最外表面设置框架(框)。在想要提高玻璃板结构体的刚性的情况下、或在想要保持曲面形状的情况下等，框架是有用的。作为框架的材质而言，可以使用现有公知的材质，例如可以使用：Al2O3、SiC、Si3N4、AlN、富铝红柱石、氧化锆、氧化钇、YAG等陶瓷以及单晶材料、FRP等复合材料、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯等树脂材料，玻璃材料，木材等。
所使用的框架的重量优选为玻璃板的重量的20％以下、更优选为10％以下。
在玻璃板结构体与框架之间可以具有密封构件，此外，也可以用不妨碍玻璃板结构体的振动的密封构件密封玻璃板结构体的外周端面的至少一部分。作为密封构件而言，可以使用伸缩性高的橡胶、树脂、凝胶等。
关于密封构件用的树脂，可以使用丙烯酸类、氰基丙烯酸酯类、环氧类、聚硅氧烷类、氨基甲酸酯类、酚类等。作为固化方法而言，可以列举单组分型(一液型)、双组分混合型(二液混合型)、加热固化、紫外线固化、可见光固化等。
也可以使用热塑性树脂(热熔胶)。作为例子，可以列举乙烯乙酸乙烯酯类、聚烯烃类、聚酰胺类、合成橡胶类、丙烯酸类、聚氨酯类。
关于橡胶，例如可以使用：天然橡胶、合成天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙烯-丙烯橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸类橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶(Hypalon)、氨基甲酸酯橡胶、聚硅氧烷橡胶、氟橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚硫橡胶(Thiokol)、氢化丁腈橡胶。密封构件的厚度t过薄时，无法确保足够的强度，过厚时，成为振动的障碍。因此，密封构件的厚度优选为10μm以上且为玻璃板结构体的合计厚度的5倍以下、更优选为50μm以上且比玻璃板结构体的合计厚度薄。
为了防止玻璃板结构体的玻璃板与液体层的界面处的剥离等，在不损害本发明效果的范围内，可以在相对的玻璃板的面的至少一部分上涂布上述的密封构件。在这种情况下，密封构件涂布部分的面积优选为液体层的面积的20％以下、更优选为10％以下、特别优选为5％以下，以使得其不成为振动的障碍。
另外，为了提高密封性能，也可以将玻璃板的边缘部分加工成适当的形状。例如通过对至少一个玻璃板的端部进行C倒角(玻璃板的截面形状为梯形)或R倒角(玻璃板的截面形状为近似圆弧状)加工，能够增大密封构件与玻璃的接触面积，并且能够提高密封构件与玻璃的胶粘强度。
(振动板、开口构件)
本发明还涉及包含上述玻璃板结构体和振子的振动板、使用了上述玻璃板结构体的开口构件。
对振动板而言，例如，通过在玻璃板结构体的单面或两面设置1个以上的振动元件、振动检测元件(振子)，可以使其作为扬声器、麦克风、耳机、移动设备等的壳体振动体、壳体扬声器而起作用。为了提高输出声压水平，优选将2个以上的振动元件设置在玻璃板结构体的两面。一般而言，优选振子在振动板中的位置为结构体的中央部，但由于该材料具有高声速且高衰减性能，也可以将振子设置在玻璃板结构体的端部。通过使用本发明的振动板，能够容易地播放以往难以再现的高频率范围的声音。另外，玻璃板结构体的大小、形状、色调等方面的自由度高，可以施加设计性，因此能够得到设计性也优异的振动板。另外，通过用设置于玻璃板结构体表面或附近的收音用麦克风或振动检测器对声音或振动进行取样，并在玻璃板结构体中产生与其相同相位或相反相位的振动，由此能够放大取样到的声音或振动，或者能够抵消取样到的声音或振动。此时，在上述的取样点处的声音或振动的特性在直到传播至玻璃板结构体为止的期间基于某个声音传递函数而变化的情况下，以及在玻璃板结构体中存在声音转换传递函数的情况下，通过使用控制滤波器来校正控制信号的振幅和相位，能够高精度地放大或消除振动。在构成如上所述的控制滤波器时，例如可以使用最小二乘法(LMS)算法。
作为更具体的构成，例如可以制成如下结构：将多层玻璃的全部或至少1片玻璃板作为本发明的玻璃板结构体，对控制对象的声波振动所流入的一侧的板的振动水平或玻璃间所存在的空间的声压水平进行取样，利用控制滤波器对其适当地进行信号校正，然后输出至设置于声波振动所流出的一侧的玻璃板结构体上的振动元件。
作为本振动板的用途而言，例如可以用于：作为电子设备用构件的、全频扬声器、15Hz～200Hz的频带的低音播放用扬声器、10kHz～100kHz的频带的高音播放扬声器、振动板的面积为0.2m2以上的大型扬声器、振动板的面积为3cm2以下的小型扬声器、平面型扬声器、圆柱形扬声器、透明扬声器、作为扬声器起作用的移动设备用保护玻璃、TV显示器用保护玻璃、视频信号与声音信号自相同面产生的显示器、可穿戴显示器用扬声器、电子显示器、照明器具等。另外，可以用作头戴式耳机、耳机或话筒用的振动板、振动传感器。
作为车辆等运输机械的内部用振动构件，可以用作车载扬声器、机载扬声器。例如可以制成：作为扬声器而起作用的侧镜、遮阳板、仪表盘、控制板、顶板、门、其它内部面板。也可以将它们作为麦克风和主动噪音控制用振动板起作用。
作为其它用途，可以用作：超声波发生装置用振动板、超声波马达用滑块、低频率发生装置、在液体中传播声波振动的振子、和使用了它的水槽以及容器、振动元件、振动检测元件、振动衰减装置用的致动器用材料。
作为开口构件而言，例如可以列举建筑机械、运输机械等中使用的开口构件。例如，在使用了在由车辆、飞机、船舶、发电机等的驱动部等产生的噪音的频带不容易发生共振的玻璃板结构体的情况下，可以得到特别优异的抑制这些噪音产生的效果。另外，也可以对玻璃板结构体赋予IR阻隔、UV阻隔、着色等功能。
在应用于开口构件时，也可以使在玻璃板结构体的单面或两面设置1个以上的振动元件、振动检测元件(振子)而得到振动板作为扬声器、麦克风而起作用。通过使用本发明的玻璃板结构体，能够容易地播放以往难以再现的高频率范围的声音。另外，玻璃板结构体的大小、形状、色调等方面的自由度高，可以施加设计性，因此能够得到设计性也优异的开口构件。另外，通过用设置于玻璃板结构体表面或附近的收音用麦克风或振动检测器对声音或振动进行取样，并使玻璃板结构体中产生与其相同相位或相反相位的振动，由此能够放大取样到的声音或振动，或者能够抵消取样到的声音或振动。
更具体而言，可以用作：车内扬声器、车外扬声器、具有隔音功能的车辆用前挡风玻璃、侧玻璃、后玻璃或车顶玻璃。此时，也可以制成仅能够透过或阻隔特定的声波振动的构造。另外，还可以用作：通过声波振动而提高拒水性、防雪性、防冻性、防污性的车辆用窗、结构构件、装饰板。具体而言，除了可以用作汽车用窗玻璃、镜子之外，还可以用作透镜、传感器和它们的保护玻璃。
作为建筑用开口构件而言，可以用作：作为振动板和振动检测装置而起作用的窗玻璃、门玻璃、屋顶玻璃、内部材料、外部材料、装饰材料、结构材料、外壁、隔音板和隔音壁、以及太阳能电池用保护玻璃。也可以使其作为声音反射(余响)板而起作用。另外，也能够通过声波振动而提高上述的拒水性、防雪性、防污性。
(玻璃板结构体的制造方法)
本发明的玻璃板结构体可以通过在一对玻璃板之间形成液体层而得到。
对在一对玻璃板之间形成液体层的方法没有特别限制，例如可以列举如下方法：在玻璃板表面形成液体层，并在其上设置另一玻璃板的方法、将分别在表面形成有液体层的玻璃板彼此贴合的方法、自2片玻璃板的间隙流入液体层的方法等。
对于液体层的形成，没有特别限制，例如可以通过点胶机(ディスペンサー)、旋涂、模涂、丝网印刷、喷墨印刷等方法将构成液体层的液体涂布在玻璃板表面。
(玻璃板结构体的实施方式)
图1表示本发明的第1实施方式的玻璃板结构体10，图1(a)为第1实施方式的玻璃板结构体的平面图，图1(b)为沿着图1(a)中的I-I线的剖视图，图1(c)为图1(b)中C部分的放大图。
玻璃板结构体10包含至少作为2片板的第1板(一个或另一个板)11、第2板(一个或另一个板)12、和保持在第1板11和第2板12之间的液体层16。对于2片板，第1板11和第2板12中的至少1片板由玻璃板构成。
如图1(b)、图1(c)所示，作为2片板的第1板11和第2板12的各自的端面被错开配置，从而构成了在剖视图中呈阶梯状的高差部50。而且在该高差部50中，密封材料31以至少密封液体层16的方式设置。
密封材料31粘贴在高差部50中的、第1板11的端面11a、液体层16的端面16a、和第2板12的主面12a。通过这样的结构，液体层16被密封材料31密封，防止液体层16的泄露，并且强化第1板11、液体层16、第2板12的接合，玻璃板结构体10的强度增加。
另外，本实施方式中，在高差部50中，第1板11的端面11a和液体层16的端面16a以相对于第2板12的主面12a垂直的方式构成。其结果，密封材料31具有在剖视图中沿着高差部50以L形延伸的轮廓。通过这样的结构，进一步强化第1板11、液体层16、第2板12的接合，玻璃板结构体10的强度进一步增加。
此外，本实施方式中，密封材料31具有锥面31a。有时对玻璃板结构体10的边缘部进行锥度加工等，但通过采用这样的密封材料31的形状，能够得到与对玻璃板结构体进行加工相同的效果。
图2为表示玻璃板结构体10的另一例的剖视图。在图2的玻璃板结构体10中，相对于图1的玻璃板结构体10，在最外表面形成有涂层、膜等保护层21。通过保护层21，可以赋予各种功能。
图3为表示玻璃板结构体10的又另一例的剖视图。图3的玻璃板结构体10除了图1的玻璃板结构体10的结构之外还包含其它的玻璃板13。通过这样的结构，能够增加玻璃板结构体10的强度。需要说明的是，在玻璃板结构体10的端部设置有密封构件32，对液体层16进行密封。也可以粘贴密封带40(参见图7)代替密封构件32。
图4为表示玻璃板结构体10的再另一例的剖视图。图4的玻璃板结构体10为将图1的玻璃板结构体10加工成曲面形状的结构体。通过这样的形状，可以列举利用玻璃板结构体的各种装置(振动板、开口构件等)的设计自由度。
图5和图6表示玻璃板结构体10的再另一例。图5为该例的立体图，图6(a)为图5的例子的平面图，图6(b)为沿着图6(a)中的II-II线的剖视图。在本例中，在玻璃板结构体10的外缘，至少在玻璃板结构体10的最外表面设置有框架(框)30。通过框架30，玻璃板结构体10刚性进一步提高。另外，在应用于图4的玻璃板结构体10的情况下，能够更牢固地保持曲面形状。而且，在玻璃板结构体10与框架30之间设置有密封构件32。该密封构件32具有伸缩性，能够容易地将框架30安装在玻璃板结构体10上。
图7表示本发明的第2实施方式的玻璃板结构体10，图7(a)为本发明的第2实施方式的玻璃板结构体的平面图，图7(b)为沿着图7(a)中的I-I线的剖视图。在图1的实施方式中，第1板11比第2板12小一圈，在平面图中矩形(正方形或长方形)的玻璃板结构体10中，在四条边全部、即玻璃板结构体10的全周缘形成有高差部50。因此，在玻璃板结构体10的全周缘设置有密封材料31。另一方面，在图7的第2实施方式中，在平面图中矩形的玻璃板结构体10中，在三条边形成有高差部50，在三条边设置有密封材料31。而且，在三条边中的一条边10A中，密封材料31的宽度变宽。需要说明的是，在没有高差部50的边10B粘贴有密封带40，对液体层16进行密封。也可以设置密封构件32代替密封带40。
图8表示本发明的第3实施方式的玻璃板结构体10，图8(a)为本发明的第3实施方式的玻璃板结构体的平面图，图8(b)为沿着图8(a)中的I-I线的剖视图。在图8的第3实施方式中，在平面图中矩形的玻璃板结构体10中，在两条边形成有高差部50，在两条边设置有密封材料31。在本实施方式中，与第1、第2实施方式相比，能够减少密封材料31的量。需要说明的是，在没有高差部50的两条边10A、10B粘贴有密封带40，对液体层16进行密封。也可以设置密封构件32代替密封带40。
图9表示本发明的第4实施方式的玻璃板结构体10，图9(a)为本发明的第4实施方式的玻璃板结构体的平面图，图9(b)为沿着图9(a)中的I-I线的剖视图。本实施方式与图7的第2实施方式类似，但在三条边中的一条边10A中，密封材料31的宽度没有变宽，与其它边的宽度基本相同。需要说明的是，在没有高差部50的边10B粘贴有密封带40，对液体层16进行密封。也可以设置密封构件32代替密封带40。
图10表示本发明的第5实施方式的玻璃板结构体10，图10(a)为本发明的第5实施方式的玻璃板结构体的平面图，图10(b)为沿着图10(a)中的I-I线的剖视图。在本实施方式中，与其它实施方式不同，高差部50、密封材料31没有设置在玻璃板结构体10的周缘，而是设置在平面图中玻璃板结构体10的大致中央。这样的结构也满足了2片板(第1板11和第2板12)各自的端面被错开配置这一要点。而且玻璃板结构体10的强度增加。另外，玻璃板结构体10的周缘的端面粘贴有密封带40，对液体层16进行密封。
图11表示本发明的第6实施方式的玻璃板结构体10，图11(a)为本发明的第6实施方式的玻璃板结构体的平面图，图11(b)为沿着图11(a)中的I-I线的剖视图。在本实施方式中，与其它实施方式不同，密封材料31设置在玻璃板结构体10的相对的两条边上并且设置在相对侧的面上。在这样的结构中，也能够提高玻璃板结构体10的强度。需要说明的是，在没有高差部50的两条边10A，10B粘贴有密封带40、对液体层16进行密封。也可以设置密封构件32代替密封带40。
图12表示本发明的第7实施方式的玻璃板结构体10，图12(a)为本发明的第7实施方式的玻璃板结构体的平面图，图12(b)为沿着图12(a)中的I-I线的剖视图。在本实施方式中，第2板12为玻璃板，但为包含夹层玻璃的玻璃板。通常夹层玻璃是指将多个玻璃板组合而成的玻璃，在本发明中作为一体化的板来处理。然而，本发明中的“包含至少2片板和保持在所述2片板之间的液体层、并且所述2片板中的至少1片板为玻璃板的玻璃板结构体”本身在本发明中不包含在上述夹层玻璃中。夹层玻璃以在第1玻璃12A和第2玻璃12B之间夹着包含树脂等的中间层12c的状态构成。在这样的结构中，也能够提高玻璃板结构体10的强度。需要说明的是，在没有高差部50的两条边10A、10B粘贴有密封带40，对液体层16进行密封。也可以设置密封构件32代替密封带40。
图13表示本发明的第8实施方式的玻璃板结构体10，图13(a)为本发明的第8实施方式的玻璃板结构体的平面图，图13(b)为沿着图13(a)中的I-I线的剖视图。在本实施方式中，玻璃板结构体10不像其它实施方式那样在平面图中为矩形(正方形或长方形)，而是在平面图中形成为圆形形状。其它结构与其它实施方式相同。
上述任一实施方式的尺寸都没有限制，例如能够构成外周长度为1m以上那样的大型的玻璃板结构体。
另外，高差部50可以为2片板(第1板11和第2板12)未重叠的非层叠部分。相对于2片板重叠的层叠部分的面积，该非层叠部分的平面图中的面积优选设定为0.1％以上且20％以下的比例。比例小于0.1％时，密封的面积有可能变得不充分，大于20％时，有可能减少共振抑制效果。
另外，本发明的玻璃板结构体通过层叠处于规定关系的2片板(第1板11和第2板12)构成，但只要能够形成高差部，在此的规定关系存在各种形式。像图1等的实施方式那样，使用外径尺寸不同的2片板的例子是代表性的例子。然而，如图10的实施方式那样，即使外径尺寸相同，使用形状互不相同的两片板也能够形成高差部。另外，如图11的实施方式那样，即使外径尺寸、形状相同，通过彼此错开配置也能够形成高差部。
在不存在高差部的情况下，考虑将密封材料设置在2片板之间的周缘、端面上。然而，在这样的结构中，为了确保强度，需要增大密封材料的宽度或厚度、或者提高密封材料的硬度等设计。但是，通过这样的设计，2片板彼此之间的约束力增大，损耗系数降低，容易引起共振振动，因此声学性能有可能受到损害。
另一方面，在本发明中，通过错开配置2片板各自的端面，形成呈阶梯状的高差部，在高差部中，以密封液体层的方式设置密封材料。其结果，能够以高水平兼顾声学性能和强度。
可以对第1板11的端面11a实施各种倒角加工。图14表示通过对端面11a实施倒角加工而形成的倒角部的例子。图14(a)表示实施了R倒角11a1的端面11a的倒角部的例子，图14(b)表示实施了斜倒角11a2的端面11a的倒角部的例子。密封材料31能够以粘贴于实施了这样的加工的倒角部的方式安装。在图14(a)的例子中，密封材料31填充在倒角部与第2板12之间。
图15表示高差部50的变形例。图15(a)表示密封材料31具有以进入第1板11与第2板12之间的方式延长的延长部31b的例子。例如在密封材料31的材料的涂布后，在固化该材料时，通过以使得密封材料进入第1板11与第2板12中的方式控制固化过程，能够形成延长部31b。图15(b)表示在第1板11的端面11a实施了两个斜倒角的例子。在本例中，除了与图14(b)的斜倒角相同的第1斜倒角11a2之外，还形成有沿与第1斜倒角11a2相反方向倾斜的第2斜倒角11a3，在第2斜倒角11a3的下方且第2板12的上方填充有密封材料31。需要说明的是，在第2板12的端面实施了图14(a)中所示的R倒角。
实施例
以下列举实施例具体地说明本发明，但本发明不限于这些实施例。以下的实施例1～5中的密封材料具有在剖视图中以L形延伸的轮廓，L形的L角度为直角(90°)。
<实施例1>
准备110mm×110mm×0.5mm的玻璃板A作为第2板，该第2板为基板一，在其上使用点胶机(武藏工程制造；SHOTMASTER 400DS-s)涂布了粘度系数3000mPa·s的硅油(信越化学工业制造；KF-96)作为液体层。进一步地，在玻璃板A的中央部粘贴100mm×100mm×0.5mm的玻璃板B作为第1板，该第1板为基板二，以使得液厚为3μm的厚度的方式进行了贴合。由此，得到了以使得上述2片玻璃板的全部端面的位置不一致的方式配置的玻璃层叠体。接着，在玻璃板A与玻璃板B的高差部涂布UV固化树脂(协立化学制造；XVL-14)，并使其固化，然后以使得玻璃板A为103mm×103mm×0.5mm的大小的方式切割未贴合部位，得到了进行了高差密封的玻璃板结构体。以下示出玻璃板A和玻璃板B的组成(质量％)和物性值。高差部处的突出量为1.5mm。
(玻璃板A)SiO2：61.5％、Al2O3：20％、B2O3：1.5％、MgO：5.5％、CaO：4.5％、SrO：7％、密度：2.7g/cm3、杨氏模量：85GPa、比弹性模量：3.2×107m2/s2。
(玻璃板B)SiO2：60％、Al2O3：17％、B2O3：8％、MgO：3％、CaO：4％、SrO：8％、密度：2.5g/cm3、杨氏模量：77GPa、比弹性模量：3.1×107m2/s2。
<实施例2>
除了将玻璃板A改变为110mm×110mm×0.5mm的丙烯酸类树脂基板以外，以与实施例1同样的方式得到了玻璃板结构体。
<实施例3>
准备100mm×100mm×0.5mm的玻璃板A，在其上使用点胶机(武藏工程制造；SHOTMASTER 400DS-s)在设置自端部起算宽度为5mm的空隙的情况下均匀地涂布了粘度系数3000mPa·s的硅油(信越化学工业制造；KF-96)作为液体层。进一步地，在玻璃板A的端部以线宽约2mm涂布了UV固化树脂(协立化学制造；XVL-14)。接着，在自玻璃板A的中央部沿上下、左右各个方向偏离1mm的状态下粘贴100mm×100mm×0.5mm的玻璃板B作为第1板，该第1板为基板二，以使得液厚为3μm的厚度的方式在减压下进行了贴合。由此，得到了以使得上述2片玻璃板的全部端面的位置不一致的方式配置的玻璃层叠体。接着，通过对同一玻璃层叠体进行UV照射，使树脂固化。在此，通过自端部突出的UV固化树脂，在该高差部形成了密封液体层的结构。高差部处的突出量为1.0mm。
<实施例4>
准备100mm×100mm×0.5mm的玻璃板A作为第2板，该第2板为基板一，在其上使用点胶机(武藏工程制造；SHOTMASTER 400DS-s)在设置自端部起算宽度为5mm的空隙的情况下均匀地涂布了粘度系数3000mPa·s的硅油(信越化学工业制造；KF-96)作为液体层。进一步地，在玻璃板A的端部以线宽约2mm涂布了UV固化树脂(协立化学制造；XVL-14)。接着，在玻璃板A的中央部放置100mm×100mm×0.5mm的玻璃板B作为第1板，该第1板为基板二，在以使得玻璃A与玻璃B的下边成1度角的方式错开的状态下进行粘贴，以使得液厚为3μm的厚度的方式在减压下进行了贴合。由此，得到了以使得上述2片玻璃板的全部端面的位置不一致的方式配置的玻璃层叠体。接着，通过对同一玻璃层叠体进行UV照射，使树脂固化。在此，通过自端部突出的UV固化树脂，在该高差部形成了密封液体层的结构。
<实施例5>
准备100mm×100mm×0.5mm的玻璃板A作为第2板，该第2板为基板一，在其上使用点胶机(武藏工程制造；SHOTMASTER 400DS-s)在设置自端部起算宽度为5mm的空隙的情况下均匀地涂布了粘度系数3000mPa·s的硅油(信越化学工业制造；KF-96)作为液体层。进一步地，在玻璃板A的端部以线宽约2mm涂布了UV固化树脂(协立化学制造；XVL-14)。接着，在玻璃板A的中央部放置(上下、左右均等地配置)上底为98mm、下底为102mm、高度为100mm、厚度为0.5mm的玻璃板B作为第1板，该第1板为基板二，在玻璃A与玻璃B的重心的位置一致的状态下进行粘贴，以使得液厚为3μm的厚度的方式在减压下进行了贴合。由此，得到了以使得上述2片玻璃板的端面两边的位置不一致的方式配置的玻璃层叠体。接着，通过对同一玻璃层叠体进行UV照射，使树脂固化。在此，通过自端部突出的UV固化树脂，在该高差部形成了密封液体层的结构。
<比较例1>
准备100mm×100mm×0.5mm的玻璃板作为玻璃板A，在其上使用点胶机(武藏工程制造；SHOTMASTER 400DS-s)涂布了粘度系数3000mPa·s的硅油(信越化学工业制造；KF-96)作为液体层。进一步地，在玻璃板A的中央部粘贴100mm×100mm×0.5mm的玻璃板作为玻璃板B，以使得液厚为3μm的厚度的方式将端部对齐而进行了贴合。接着，在玻璃板A和玻璃板B的端部涂布UV固化树脂(协立化学制造；XVL-14)，并使UV固化树脂固化。通过该工序，得到了没有高差部、并且进行了端面密封的玻璃板结构体的比较例1。
<比较例2>
准备100mm×100mm×0.5mm的玻璃板作为玻璃板A，在其上使用点胶机(武藏工程制造；SHOTMASTER 400DS-s)涂布了粘度系数3000mPa·s的硅油(信越化学工业制造；KF-96)作为液体层，然后利用点胶机在基板周边涂布了UV固化树脂(协立化学制造；XVL-14)。进一步地，在玻璃板A的中央部粘贴100mm×100mm×0.5mm的玻璃板作为玻璃板B，以使得液厚为3μm的厚度的方式将端部对齐而进行了真空贴合，然后使UV固化树脂固化。通过该工序，得到了没有高差部且进行了面内密封的玻璃板结构体的比较例2。
<比较例3>
使用了100mm×100mm×1.0mm的石英玻璃单板作为比较例3。
<比较例4>
使用了100mm×100mm×1.0mm的丙烯酸类树脂单板作为比较例4。
<评价方法>
(杨氏模量、纵波声速值、密度)
对于实施例1～比较例4的玻璃板结构体和单板的杨氏模量E和声速V，使用长度为100mm、宽度为100mm、厚度为0.5mm～1mm的试验片，通过日本工业标准(JIS-R1602-1995)中记载的超声波脉冲法在25℃下进行了测定(使用奥林巴斯株式会社制造的DL35PLUS)。对于玻璃板结构体的纵波声速值而言，测定了板厚方向的声速。
玻璃板的密度ρ通过阿基米德法(株式会社岛津制作所、AUX320)在25℃下进行了测定。
(共振频率)
对于玻璃板和玻璃板结构体的共振频率而言，在长度为100mm～103mm、宽度为100mm～103mm、厚度为1mm的试验基板(玻璃板结构体或单板)的下表面中心部连接振动器(Labworks制造；ET139)，在温度25℃的环境下，通过设置在试验基板的上表面中心部的加速度拾取器检测对试验片施加30Hz～10000Hz的频带内的正弦波振动时的响应，通过FFT分析仪(株式会社小野测器制造、DS-3000)对频率响应特性进行了分析。将振动幅度h极大时的频率作为共振频率f。
(损耗系数)
在实施例1～比较例4的玻璃板结构体和单板中，损耗系数使用在上述测定中求出的材料的共振频率f、自最大振幅h下降-3dB的点(即，最大振幅-3[dB]处的点)的频率宽度W，通过由W/f表示的衰减值进行了评价。
(粘度系数)
在液体层中使用的硅油的粘度系数使用旋转粘度计(BROOKFIELD公司、RVDV-E)在25℃下进行了测定。
(耐剥离性)
对实施例1～比较例2的玻璃板结构体的一条边的两端进行切割，得到了宽度25mm×100mm的玻璃板结构体。接着，准备25mm×100mm×1mm的剥离试验用玻璃板，以使得玻璃板B与剥离试验用玻璃板的100mm端边彼此不偏移的方式对准构成玻璃板结构体的玻璃板B的主面。在剥离试验用玻璃板的25mm端边自玻璃板B的25mm宽度端边向外侧移动5mm的状态下，用粘合剂固定玻璃板B与剥离试验用玻璃板，从而得到了剥离试验用玻璃板结构体。
接着，以使得构成剥离试验用玻璃板结构体的玻璃板A(实施例2中为丙烯酸类树脂基板)的主面水平的方式将其真空吸附于压盘。然后，使用AUTOGRAPH AG-X plus(SHIMADZU制造)以30mm/分钟的速度沿垂直方向将剥离试验用玻璃板中未与玻璃板B贴合的5mm×25mm的部分提起。将提起时产生的最大载荷值作为剥离强度值。将结果一并示于表1和表2中。
表1
Figure GDA0002971804790000321
1)伴随2片板的偏移的高差密封。
2)伴随2片板的轴旋转的高差密封。
3)伴随2片板的不一致的平面形状的高差密封。
表2
Figure GDA0002971804790000322
在通过对高差部进行密封而固定2片玻璃板的情况下(实施例1、3～5)，纵波声速值均为6.0×103m/s以上，并且25℃下的衰减值为7×10-2以下，是优异的。此外，在剥离强度评价中先发生玻璃板的破坏，因此在声学性能和剥离强度两方面均显示出优异的性能。
在通过对高差部进行密封而固定玻璃板和丙烯酸类树脂基板的情况下(实施例2)，玻璃板的纵波声速值为6.0×103m/s以上，并且25℃下的衰减值为1.1×10-1以上，是优异的。此外，在剥离强度评价中先发生玻璃板的破坏，因此在声学性能和剥离强度两方面均显示出优异的性能。
在通过端面密封而固定2片玻璃板的情况下(比较例1)，纵波声速值均为6.0×103m/s以上，并且25℃下的衰减值为7×10-2以下，是优异的，但剥离强度为20N/25mm，优势低，与实施例的结构相比，在剥离强度方面性能较差。
在通过面内密封而固定2片玻璃板的情况下(比较例2)，纵波声速值均为6.0×103m/s以上，但25℃下的衰减值低至1×10-2以下，此外，剥离强度为40N/25mm，与实施例1、2相比，在声学性能和剥离强度方面较差。
在使用石英玻璃单板(SiO2玻璃单板)的情况下(比较例3)，纵波声速值均为6.0×103m/s以上，但25℃下的衰减值低至1×10-2以下，不适合作为振动板。另外，在使用丙烯酸类树脂单板的情况下(比较例4)，25℃下的衰减值为2.2×10-2，是良好的，另一方面，纵波声速值低至2.7×103m/s，不适合作为振动板。
本申请要求基于2017年2月23日向日本专利局申请的特愿2017-032650号的优先权，将特愿2017-032650号的全部内容援引至本申请中。
产业实用性
本发明的玻璃板结构体的纵波声速值大且损耗系数大、并且能够提高强度。因此，能够适合地用于在扬声器、麦克风、耳机、移动设备等中使用的振动板、建筑、车辆用开口构件等。
附图标记
10 玻璃板结构体
11 第1板
12 第2板
16 液体层
21 保护层(涂层或膜)
30 框架(框)
31 密封材料
32 密封构件
40 密封带
50 高差部

Claims (24)

1.一种玻璃板结构体，其为包含至少2片板和保持在所述2片板之间的液体层、并且所述2片板中的至少1片板为玻璃板的玻璃板结构体，其中，
在所述玻璃板结构体中，所述2片板的各自的端面被错开配置，从而构成了在剖视图中呈阶梯状的高差部，
在所述高差部中还具有以至少密封所述液体层的方式设置的密封材料，并且
所述玻璃板结构体的25℃下的损耗系数为1×10-2以上、并且至少一片玻璃板的板厚方向的纵波声速值为5.5×103m/s以上。
2.如权利要求1所述的玻璃板结构体，其中，所述密封材料粘贴在所述高差部中的、一个板的端面、所述液体层的端面、以及另一个板的主面。
3.如权利要求2所述的玻璃板结构体，其中，所述密封材料沿着所述一个板的端面、所述液体层的端面、和所述另一个板的主面具有在剖视图中以L形延伸的轮廓。
4.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述密封材料具有锥面。
5.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述玻璃板的比弹性模量为2.5×107m2/s2以上。
6.如权利要求4所述的玻璃板结构体，其中，所述玻璃板的比弹性模量为2.5×107m2/s2以上。
7.如权利要求1～3、6中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述液体层的25℃下的粘度系数为1×10-4Pa·s～1×103Pa·s，并且所述液体层的25℃下的表面张力为15mN/m～80mN/m。
8.如权利要求4所述的玻璃板结构体，其中，所述液体层的25℃下的粘度系数为1×10- 4Pa·s～1×103Pa·s，并且所述液体层的25℃下的表面张力为15mN/m～80mN/m。
9.如权利要求5所述的玻璃板结构体，其中，所述液体层的25℃下的粘度系数为1×10- 4Pa·s～1×103Pa·s，并且所述液体层的25℃下的表面张力为15mN/m～80mN/m。
10.如权利要求1～3、6、8、9中任一项所述的玻璃板结构体，其中，在所述2片板的合计厚度为1mm以下的情况下，所述液体层的厚度为所述2片板的合计厚度的1/10以下，
在所述2片板的合计厚度大于1mm的情况下，所述液体层的厚度为100μm以下。
11.如权利要求4所述的玻璃板结构体，其中，在所述2片板的合计厚度为1mm以下的情况下，所述液体层的厚度为所述2片板的合计厚度的1/10以下，
在所述2片板的合计厚度大于1mm的情况下，所述液体层的厚度为100μm以下。
12.如权利要求5所述的玻璃板结构体，其中，在所述2片板的合计厚度为1mm以下的情况下，所述液体层的厚度为所述2片板的合计厚度的1/10以下，
在所述2片板的合计厚度大于1mm的情况下，所述液体层的厚度为100μm以下。
13.如权利要求7所述的玻璃板结构体，其中，在所述2片板的合计厚度为1mm以下的情况下，所述液体层的厚度为所述2片板的合计厚度的1/10以下，
在所述2片板的合计厚度大于1mm的情况下，所述液体层的厚度为100μm以下。
14.如权利要求1～3、6、8、9、11～13中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述玻璃板结构体包含物理强化玻璃板和化学强化玻璃板中的至少任一种玻璃板。
15.如权利要求1～3、6、8、9、11～13中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述2片板的厚度各自为0.01mm～15mm。
16.如权利要求1～3、6、8、9、11～13中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述液体层包含选自由二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油和改性硅油构成的组中的至少1种。
17.如权利要求1～3、6、8、9、11～13中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述密封材料包含选自由聚乙酸乙烯酯类、聚氯乙烯类、聚乙烯醇类、乙烯共聚物类、聚丙烯酸酯类、氰基丙烯酸酯类、饱和聚酯类、聚酰胺类、线性聚酰亚胺类、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚树脂、环氧类、聚氨酯类、不饱和聚酯类、反应性丙烯酸类、橡胶类、聚硅氧烷类、改性聚硅氧烷类构成的组中的至少1种。
18.如权利要求1～3、6、8、9、11～13中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述玻璃板结构体还包含其它玻璃板。
19.如权利要求1～3、6、8、9、11～13中任一项所述的玻璃板结构体，其中，所述玻璃板结构体中的至少1片玻璃板为包含夹层玻璃的玻璃板。
20.如权利要求1～3、6、8、9、11～13中任一项所述的玻璃板结构体，其中，在玻璃板结构体的至少一个最外表面形成有涂层或膜。
21.如权利要求1～3、6、8、9、11～13中任一项所述的玻璃板结构体，其中，玻璃板结构体为曲面形状。
22.一种振动板，其中，所述振动板包含权利要求1～21中任一项所述的玻璃板结构体和设置于所述玻璃板结构体的单面或两面的至少一个振子。
23.如权利要求22所述的振动板，其中，所述振动板的外周的长度为1m以上。
24.一种开口构件，其中，所述开口构件使用了权利要求1～21中任一项所述的玻璃板结构体或者权利要求22或23所述的振动板。
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