DE102019002937A1

DE102019002937A1 - Transparentes substrat mit einer lichtabschirmungsschicht und fahrzeuginnenelement und anzeigevorrichtung, bei denen dieses eingesetzt wird

Info

Publication number: DE102019002937A1
Application number: DE102019002937.2A
Authority: DE
Inventors: Toru Ikeda; Tomoyuki Kobayashi; Yosuke Takeda
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2019-10-24
Also published as: CN110398852A; US20190324177A1; US20210263204A1; US11073644B2; JP2019191340A

Abstract

Ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht, umfassend: ein transparentes Substrat, das eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche umfasst; eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht, die so angeordnet ist, dass sie mit der ersten Hauptoberfläche des transparenten Substrats in Kontakt ist, Infrarotstrahlen durchlässt und sichtbares Licht abschirmt; und eine Lichtabschirmungsschicht, die auf der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht angeordnet ist, eine Öffnung umfasst, die einen Teil der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht freiliegen lässt, und das sichtbare Licht und die Infrarotstrahlen abschirmt, wobei die Lichtabschirmungsschicht einen Endabschnitt umfasst, der von einem Endabschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht vorragt, der sich am nächsten zu einem Außenumfang des transparenten Substrats befindet, und der mit einer Endfläche der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht und dem transparenten Substrat in Kontakt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht und ein Fahrzeuginnenelement sowie eine Anzeigevorrichtung, bei denen dieses eingesetzt wird.
STAND DER TECHNIK
Fahrzeuginformationsvorrichtungen, wie z.B. Kraftfahrzeugnavigationssysteme, und Audiovorrichtungen und tragbare Kommunikationsvorrichtungen umfassen eine Anzeigevorrichtung.
Anzeigevorrichtungen umfassen eine Schutzabdeckung, die ein plattenartiges transparentes Substrat ist, vor einem Anzeigefeld mittels einer Haftschicht (Patentdokument 1). Die Schutzabdeckung weist Funktionen des Verminderns einer Reflexion von Außenlicht und des Schützens des Anzeigefelds vor einem äußeren Stoß auf. Auf der Oberfläche der Anzeigefeldseite der Schutzabdeckung ist z.B. eine rahmenförmige Lichtabschirmungsschicht bereitgestellt. Die Lichtabschirmungsschicht weist zusätzlich zu einer Verbesserung des Aussehens Funktionen des Verbergens von Verbindungen, die auf der Anzeigefeldseite ausgebildet sind, und des Abschirmens von Beleuchtungslicht einer Hintergrundbeleuchtung zum Verhindern eines Austretens von Beleuchtungslicht von einem Randabschnitt des Anzeigefelds auf.
Es gibt einen Fall, bei dem die Lichtabschirmungsschicht eine partielle Öffnung zum Durchlassen von Infrarotstrahlen aufweist. Beispielsweise kann es einen Fall geben, bei dem eine Lichtabschirmungsschicht zur Bildung einer Öffnung teilweise geöffnet ist, und eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht, die eine höhere Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen aufweist als die Lichtabschirmungsschicht und etwa dieselbe Durchlässigkeit für sichtbares Licht wie die Lichtabschirmungsschicht aufweist, in der Öffnung ausgebildet ist, so dass sie als Fenster für eine Infrarotstrahlenkommunikation dient.
Fahrzeuginformationsvorrichtungen und tragbare Kommunikationsvorrichtungen können eine Kommunikation durchführen oder einen Gegenstand unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen außerhalb des Wellenlängenbereichs von sichtbarem Licht, wie z.B. Infrarotstrahlen, erfassen. In dem Fall des Durchführens einer Kommunikation oder des Erfassens eines Gegenstands unter Verwendung von Infrarotstrahlen behindern ein Infrarotstrahlensensor und eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht, die in einem Anzeigebereich ausgebildet sind, die Anzeige und verschlechtern das Aussehen. Demgemäß kann durch Bilden einer partiellen Öffnung durch die Lichtabschirmungsschicht und Bilden einer Infrarotstrahlen-Durchlassschicht darin ein Infrarotstrahlensensor hinter der Lichtabschirmungsschicht angeordnet werden und es kann bewirkt werden, dass die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht nicht bemerkt wird.
Jedoch kann, selbst wenn eine partielle Öffnung durch die Lichtabschirmungsschicht ausgebildet wird und eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht darin ausgebildet ist, ein Fall vorkommen, bei dem die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht bemerkt werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht von der Lichtabschirmungsschicht bezüglich der Durchlässigkeit für sichtbares Licht unterscheidet. Aus einem anderen Grund ist es, wenn eine Lichtabschirmungsschicht und eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht durch Aufbringen von Druckfarben und Brennen derselben gebildet werden, erforderlich, physikalische Eigenschaften bezüglich der Härte, der Haftung an dem Anzeigefeld, usw., zu erfüllen, und folglich ist es nicht geeignet, nur die Farbe zu berücksichtigen.
Im Hinblick auf das Vorstehende wurde eine Struktur vorgeschlagen, in der eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht und eine Lichtabschirmungsschicht auf einem transparenten Substrat in dieser Reihenfolge ausgebildet sind und eine partielle Öffnung durch die Lichtabschirmungsschicht ausgebildet ist, wodurch bewirkt wird, dass die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht nicht bemerkt wird (Patentdokumente 2 und 3). In dieser Struktur ist nur die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht offensichtlich selbst in einem Bereich sichtbar, bei dem die Lichtabschirmungsschicht ausgebildet ist. Folglich ist der Farbunterschied zwischen dem Bereich, bei dem nur die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht ausgebildet ist, und dem Bereich, bei dem die Lichtabschirmungsschicht ausgebildet ist, nicht wahrnehmbar.

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 6,179,215
Patentdokument 2: JP 2017-49469 A
Patentdokument 3: Japanisches Patent Nr. 5,392,641

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Strukturen, die in den Patentdokumenten 2 und 3 offenbart sind, sind zum Bewirken, dass der Farbunterschied zwischen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht und der Lichtabschirmungsschicht nicht wahrnehmbar ist, geeignet.
Andererseits muss die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht unter anderem eine spezielle optische Eigenschaft des selektiven Durchlassens nur von Infrarotstrahlen aufweisen. Als Ergebnis ist es dann, wenn deren optischen Eigenschaften priorisiert werden, für die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht schwieriger, eine ausreichende Härte, Witterungsbeständigkeit und ausreichende physikalische Eigenschaften, wie z.B. eine Haftung an dem transparenten Substrat, aufzuweisen, als dies bei der Lichtabschirmungsschicht der Fall ist, was gegebenenfalls zu einer unzureichenden Stärke der Haftung der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht an dem transparenten Substrat führt. Insbesondere neigt die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht stärker dazu, durch eine Spannung beeinflusst zu werden, die aufgrund der Differenz bei dem Ausdehnungskoeffizienten von dem transparenten Substrat, wenn die Temperatur oder die Feuchtigkeit variiert, eines äußeren Stoßes und einer Qualitätsveränderung aufgrund des Aussetzens gegenüber einer Reinigungsflüssigkeit oder dergleichen auftritt, wenn sich die Position dem Außenumfang des transparenten Substrats nähert. Als Ergebnis kann sich die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht von einem Abschnitt nahe an dem Außenumfang des transparenten Substrats ablösen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend genannten Probleme gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht, bei der die erforderliche Ablösefestigkeit selbst dann sichergestellt werden kann, wenn sie eine Struktur aufweist, bei der eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht so ausgebildet ist, dass sie mit dem transparenten Substrat in Kontakt ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht bereit, umfassend: ein transparentes Substrat, das eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche umfasst; eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht, die so angeordnet ist, dass sie mit der ersten Hauptoberfläche des transparenten Substrats in Kontakt ist, Infrarotstrahlen durchlässt und sichtbares Licht abschirmt; und eine Lichtabschirmungsschicht, die auf der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht angeordnet ist, eine Öffnung umfasst, die einen Teil der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht freiliegen lässt, und das sichtbare Licht und die Infrarotstrahlen abschirmt, wobei die Lichtabschirmungsschicht einen Endabschnitt umfasst, der von einem Endabschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht vorragt, der sich am nächsten zu einem Außenumfang des transparenten Substrats befindet, und der mit einer Endfläche der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht und dem transparenten Substrat in Kontakt ist.
Da in der vorliegenden Erfindung der Endabschnitt der Lichtabschirmungsschicht von dem Endabschnitt, der am nächsten zu dem Außenumfang des transparenten Substrats vorliegt, der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht so vorragt, dass er mit der Endfläche der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht und des transparenten Substrats in Kontakt ist, ist der Endabschnitt, der am nächsten zu dem Außenumfang des transparenten Substrats vorliegt, der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht mit einer Lichtabschirmungsschicht bedeckt.
Folglich absorbiert selbst dann, wenn auf den bedeckten Abschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht eine Spannung ausgeübt wird, die durch eine Ausdehnungskoeffizientdifferenz verursacht wird, wenn die Temperatur oder Feuchtigkeit variiert oder auf diesen eine äußere Kraft eines äußeren Stoßes ausgeübt wird, die Lichtabschirmungsschicht eine Spannung oder eine äußere Kraft, wodurch die erforderliche Ablösefestigkeit der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht sichergestellt werden kann. Da ferner eine Reinigungsflüssigkeit kaum zu der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht durchdringt, ist es nicht wahrscheinlich, dass die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht aufgrund von deren Verschlechterung, die durch die Reinigungsflüssigkeit verursacht wird, abgelöst wird.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Lichtabschirmungsschicht und die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht jeweils als Rahmen als ebene Form ausgebildet sind und ein Außenumfangsendabschnitt des Rahmens der Lichtabschirmungsschicht mit dem transparenten Substrat in Kontakt ist.
In diesem Modus der vorliegenden Erfindung ist die Lichtabschirmungsschicht wie ein Rahmen geformt und die Außenumfangsendabschnitte der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht sind mit der Lichtabschirmungsschicht bedeckt und werden dadurch geschützt. Folglich kann verhindert werden, dass sich die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht beginnend von deren Außenumfangsabschnitt ablöst. Als Ergebnis kann die erforderliche Ablösefestigkeit der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht sichergestellt werden, obwohl die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht mit dem transparenten Substrat in Kontakt ist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der Endabschnitt der Lichtabschirmungsschicht, der mit dem transparenten Substrat in Kontakt ist, um mehr als oder gleich 0,01 mm näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats vorliegt als der Endabschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht.
Da in diesem Modus der vorliegenden Erfindung die Lichtabschirmungsschicht um mehr als oder gleich 0,01 mm näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats vorliegt als der Endabschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht, ist der vorragende Abschnitt der Lichtabschirmungsschicht lang genug, um ein Ablösen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht zu verhindern.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der Endabschnitt der Lichtabschirmungsschicht, der mit dem transparenten Substrat in Kontakt ist, um weniger als oder gleich 0,5 mm näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats vorliegt als der Endabschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht.
Da in diesem Modus der vorliegenden Erfindung die Lichtabschirmungsschicht um weniger als oder gleich 0,5 mm näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats vorliegt als der Endabschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht, kann ein Phänomen dahingehend verhindert werden, dass ein Farbunterschied zwischen dem vorragenden Abschnitt der Lichtabschirmungsschicht und der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht wahrnehmbar wird.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das transparente Substrat eine Dicke von 0,5 mm bis 5 mm aufweist.
In diesem Modus der vorliegenden Erfindung, bei dem die Dicke des transparenten Substrats in diesem Bereich liegt, kann ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht erhalten werden, die eine hohe Festigkeit und eine gute Textur aufweist, während sie ein vermindertes Gewicht aufweist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das transparente Substrat eine Endfläche umfasst, die einen angefasten Abschnitt umfasst, und die Lichtabschirmungsschicht mit dem angefasten Abschnitt in Kontakt ist.
Da in diesem Modus der vorliegenden Erfindung der vorragende Abschnitt der Lichtabschirmungsschicht, der sich außerhalb der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht befindet, ebenfalls den angefasten Abschnitt bedeckt, wird die Abriebbeständigkeit des angefasten Abschnitts ebenfalls erhöht.
Ferner greift dann, wenn der angefaste Abschnitt eine größere Oberflächenrauheit aufweist als die erste Hauptoberfläche, der vorragende Abschnitt der Lichtabschirmungsschicht in die raue Oberfläche des angefasten Abschnitts ein. Als Ergebnis wird die Haftung zwischen der Lichtabschirmungsschicht und dem transparenten Substrat, d.h., deren Haftfestigkeit, erhöht.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht, die gemäß JIS R 3106: 1998 gemessen wird, von kleiner als oder gleich 0,1 % in einem Lichtabschirmungsbereich aufweist, und eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht, die gemäß JIS R 3106: 1998 gemessen wird, von kleiner als oder gleich 5 % und eine Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen in einem Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1000 nm von höher als oder gleich 70 % in einem Infrarotstrahlen-Durchlassbereich aufweist, wobei der Lichtabschirmungsbereich ein Bereich ist, bei dem das transparente Substrat, die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht und die Lichtabschirmungsschicht in einer Draufsicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht überlappen, und der Infrarotstrahlen-Durchlassbereich ein Bereich ist, bei dem das transparente Substrat und die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht in der Draufsicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht überlappen.
In diesem Modus der vorliegenden Erfindung kann, da die Durchlässigkeit für sichtbares Licht des Lichtabschirmungsbereichs des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht, die gemäß JIS R 3106: 1998 gemessen wird, kleiner als oder gleich 0,1 % ist, sichtbares Licht zuverlässig abgeschirmt werden. Da die Durchlässigkeit für sichtbares Licht des Infrarotstrahlen-Durchlassbereichs, die gemäß JIS R 3106: 1998 gemessen wird, kleiner als oder gleich 5 % ist und die Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen in dem Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1000 nm des Infrarotstrahlen-Durchlassbereichs höher als oder gleich 70 % ist, können Infrarotstrahlen selektiv durchgelassen werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das transparente Substrat einen gebogenen Abschnitt umfasst.
In diesem Modus der vorliegenden Erfindung, vermindert sich, da das transparente Substrat den gebogenen Abschnitt umfasst, die Befestigungsgenauigkeit selbst dann nicht, wenn ein Gegenstückelement, an dem das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht angebracht werden soll, eine gebogene Form aufweist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das transparente Substrat eine funktionelle Schicht auf der zweiten Hauptoberfläche umfasst und die funktionelle Schicht mindestens eine Schicht ist, die aus der Gruppe, bestehend aus einer Reflexionsschutzschicht, einer Blendschutzschicht und einer Verschmutzungsschutzschicht, ausgewählt ist.
In diesem Modus der vorliegenden Erfindung, bei dem die Blendschutzschicht als die funktionelle Schicht bereitgestellt ist, kann Licht, das von der Seite der zweiten Hauptoberfläche einfällt, gestreut werden, wodurch der Reflexionsgrad eines unerwünschten Bilds, das durch das einfallende Licht bewirkt wird, vermindert werden kann.
In diesem Modus der vorliegenden Erfindung, bei dem die Reflexionsschutzschicht als die funktionelle Schicht bereitgestellt ist, kann die Reflexion von Licht, das von der Seite der zweiten Hauptoberfläche einfällt, verhindert werden, wodurch eine Reflexion eines unerwünschten Bilds, das durch das einfallende Licht bewirkt wird, verhindert werden kann.
Wenn die Verschmutzungsschutzschicht als die funktionelle Schicht bereitgestellt wird, kann der Grad des Haftens eines Flecks, wie z.B. eines Fingerabdrucks, von Talg oder von Schweiß, auf der zweiten Hauptoberfläche selbst dann vermindert werden, wenn ein menschlicher Finger diese berührt.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das transparente Substrat ein chemisch gehärtetes Glas ist.
In diesem Modus der vorliegenden Erfindung kann, da das transparente Substrat aus einem chemisch gehärteten Glas hergestellt ist, ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht bereitgestellt werden, das eine hohe Festigkeit und Abriebbeständigkeit aufweist und das eine gute Textur aufweist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Fahrzeuginnenelement bereit, das jedwedes des vorstehend beschriebenen transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht umfasst.
In diesem Modus der vorliegenden Erfindung kann ein Fahrzeuginnenelement erhalten werden, das ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht umfasst.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Anzeigevorrichtung bereit, die jedwedes des vorstehend beschriebenen transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht umfasst.
In diesem Modus der vorliegenden Erfindung kann eine Anzeigevorrichtung erhalten werden, die durch ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht geschützt ist.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A und 2B sind eine Draufsicht bzw. eine Rückansicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
3 ist eine Schnittansicht eines Endabschnitts entlang der Linie A-A in der 2A.
4A bis 4C sind Schnittansichten eines Endabschnitts zum Beschreiben eines Herstellungsverfahrens eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
5 ist eine Schnittansicht eines Endabschnitts eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht gemäß einer Modifizierung der vorliegenden Ausführungsform.
6 ist eine Schnittansicht eines Endabschnitts eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht gemäß einer Modifizierung der vorliegenden Ausführungsform.
7 ist eine Schnittansicht eines Endabschnitts eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht gemäß einer Modifizierung der vorliegenden Ausführungsform.
8 ist eine Schnittansicht eines Endabschnitts eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht gemäß einer Modifizierung der vorliegenden Ausführungsform.
9 ist eine Schnittansicht einer Anzeigevorrichtung, die mit einem transparenten Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Konfiguration des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht:

Zuerst wird die Struktur eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht unter Bezugnahme auf die 1, 2A und 2B und 3 beschrieben.

Wie es in den 1, 2A und 2B und 3 beschrieben ist, umfasst das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 ein transparentes Substrat 2, eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und eine Lichtabschirmungsschicht 5.
Das transparente Substrat 2 ist ein transparentes Element, das in der Draufsicht rechteckig ist und aus einem Material hergestellt ist, das sichtbares Licht durchlässt. Der Ausdruck „transparentes Element“, wie er hier verwendet wird, steht für ein Element, dessen Durchlässigkeit für sichtbares Licht, die gemäß JIS R 3106: 1998 gemessen wird, höher als oder gleich 85 % ist. Diese Definition gilt auch für die folgende Beschreibung. Wie es in der 3 gezeigt ist, weist das transparente Substrat 2 eine erste Hauptoberfläche 21, eine zweite Hauptoberfläche 22 und Endflächen 23 auf. Jede Endfläche 23 ist mit angefasten Abschnitten 25 ausgebildet. Es ist bevorzugt, dass das transparente Substrat 2 aus einem Material hergestellt ist, das eine hohe Festigkeit und Abriebbeständigkeit aufweist und eine gute Textur aufweist. Ein Beispiel für ein solches Material umfasst Glas, insbesondere ein chemisch gehärtetes Glas.
Die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 ist so ausgebildet, dass sie so mit dem transparenten Substrat 2 in Kontakt ist, dass sie dem transparenten Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 Lichtabschirmungseigenschaften für sichtbares Licht und eine Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen verleiht. Da die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 Infrarotstrahlen durchlässt, während sie sichtbares Licht abschirmt, liegt die Durchlässigkeit der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 für Infrarotstrahlen mindestens auf demselben Niveau wie demjenigen des transparenten Substrats 2, und die Durchlässigkeit für sichtbares Licht der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 ist niedriger als diejenige des transparenten Substrats 2.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 in der Draufsicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 wie ein rechteckiger Rahmen geformt, der auf einem Randabschnitt der ersten Hauptoberfläche 21 des transparenten Substrats 2 ausgebildet ist.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 in einem Bereich von 1 µm bis 10 µm liegt, und es ist mehr bevorzugt, dass die Dicke in einem Bereich von 2 µm bis 5 µm liegt. Wenn die Dicke der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 größer als der oder gleich dem untere(n) Grenzwert ist, besteht keine Tendenz dahingehend, dass eine Ungleichmäßigkeit der Durchlässigkeit auftritt. Wenn die Dicke der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 kleiner als der oder gleich dem obere(n) Grenzwert ist, kann das Auftreten eines spannungsinduzierten Ablösens an der Grenzfläche zwischen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und dem transparenten Substrat 2 und der Grenzfläche zwischen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und der Lichtabschirmungsschicht 5 unterdrückt werden. Ferner besteht dann, wenn die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 an ein Flüssigkristallfeld geklebt oder mit diesem verbunden wird, keine Tendenz dahingehend, dass an Stufenabschnitten eine „Luftlinie“ durch restliche Luft gebildet wird.
Es ist bevorzugt, dass der Brechungsindex der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 nahe an demjenigen des transparenten Substrats 2 liegt. Beispielsweise wenn das transparente Substrat 2 aus Glas hergestellt ist, ist es bevorzugt, dass die Differenz I n1 - n21 zwischen dem Brechungsindex n1 des Glases und dem Brechungsindex n2 der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 kleiner als oder gleich 0,3 ist, und es ist noch mehr bevorzugt, dass die Differenz | n1 - n2| kleiner als oder gleich 0,2 ist. Wenn die Differenz I n1 - n21 innerhalb dieses Bereichs liegt, wird der Reflexionsgrad in dem Überlappungsbereich der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und der Lichtabschirmungsschicht 5 ausreichend klein. Der Begriff „Brechungsindex“ steht für den realen Teil des Brechungsindex bei einer Wellenlänge von 550 nm.
Die Lichtabschirmungsschicht 5 ist auf der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 ausgebildet, so dass dem transparenten Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 Lichtabschirmungseigenschaften verliehen werden. Wie es in den 1, 2A und 2B und 3 gezeigt ist, ist die Lichtabschirmungsschicht 5 so wie die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 wie ein Rahmen geformt.
Endabschnitte der Lichtabschirmungsschicht 5 ragen von Endabschnitten, die am nächsten zu dem Außenumfang des transparenten Substrats 2 vorliegen, der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 so vor, dass sie mit jeweiligen Endflächen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und des transparenten Substrats 2 in Kontakt sind. Da die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 wie ein Rahmen geformt ist, wie es in den 1, 2A und 2B und 3 gezeigt ist, weist die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 zwei Arten von Endabschnitten auf, d.h., Innenumfangsendabschnitte 3A und Außenumfangsendabschnitte 3B (vgl. die 3). Da die Außenumfangsendabschnitte 3B näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats 2 liegen, ragen die Endabschnitte der Lichtabschirmungsschicht 5 so von den jeweiligen Außenumfangsendabschnitten 3B der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 vor, dass sie mit den jeweiligen Endflächen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und des transparenten Substrats 2 in Kontakt sind. Die Lichtabschirmungsschicht 5 kann von den jeweiligen Innenumfangsendabschnitten 3A der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 entweder vorragen oder nicht vorragen.
In der folgenden Beschreibung wird ein Überlappungsbereich des transparenten Substrats 2, der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und der Lichtabschirmungsschicht 5 in der Draufsicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 als „Lichtabschirmungsbereich 35“ bezeichnet. In der Draufsicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 wird ein Bereich, bei dem die Abschnitte der Lichtabschirmungsschicht 5 von der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 vorragen, als „vorragender Bereich 37“ bezeichnet. Überlappungsbereiche nur des transparenten Substrats 2 und der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 in der Draufsicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 werden als „Infrarotstrahlen-Durchlassbereiche 39“ bezeichnet. Ein Bereich, der durch die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und die Lichtabschirmungsschicht 5 umgeben ist, und in dem die erste Hauptoberfläche 21 des transparenten Substrats 2 freiliegt, wird als „Anzeigebereich 33“ bezeichnet.
Die Lichtabschirmungsschicht 5 weist Öffnungen 5A auf, die in der Draufsicht von der Seite der ersten Hauptoberfläche 21 teilweise geöffnet sind, so dass entsprechende Abschnitte der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 freiliegen. In dem transparenten Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 sind Innenbereiche der Öffnungen 5A jeweils die vorstehend genannten Infrarotstrahlen-Durchlassbereiche 39.
Die Lichtabschirmungsschicht 5 weist sowohl eine geringere Durchlässigkeit für sichtbares Licht als auch eine geringere Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen auf als das transparente Substrat 2.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke of the Lichtabschirmungsschicht 5 in einem Bereich von 1 µm bis 20 µm, mehr bevorzugt in einem Bereich von 1 µm bis 10 µm liegt und noch mehr bevorzugt in einem Bereich von 2 µm bis 5 µm liegt. Wenn die Dicke der Lichtabschirmungsschicht 5 größer als der oder gleich dem untere(n) Grenzwert ist, besteht keine Tendenz dahingehend, dass eine Ungleichmäßigkeit der Durchlässigkeit auftritt. Wenn die Dicke der Lichtabschirmungsschicht 5 kleiner als der oder gleich dem obere(n) Grenzwert ist, besteht keine Tendenz dahingehend, dass ein spannungsinduziertes Ablösen an der Grenzfläche zwischen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und der Lichtabschirmungsschicht 5 auftritt. Ferner besteht dann, wenn die Lichtabschirmungsschicht 5 an ein Flüssigkristallfeld geklebt wird, keine Tendenz dahingehend, dass an Stufenabschnitten eine „Luftlinie“ durch restliche Luft gebildet wird.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, sind in dem transparenten Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und die Lichtabschirmungsschicht 5 in einer vorgegebenen Reihenfolge auf dem transparenten Substrat 2 angeordnet, so dass vorgegebene Formen gebildet werden, wodurch der Lichtabschirmungsbereich 35, die Infrarotstrahlen-Durchlassbereiche 39, der vorragende Bereich 37 und der Anzeigebereich 33 gebildet werden.
Der Lichtabschirmungsbereich 35 ist ein Bereich zum Verbergen von Elementen, die auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 21 bereitgestellt sind, und zum Abschirmen von Licht, das von der Seite der ersten Hauptoberfläche 21 kommt. Beispielsweise wenn das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 eine Schutzabdeckung eines Anzeigefelds ist, dient der Lichtabschirmungsbereich 35 zum Verbergen von Verbindungen und zum Abschirmen von Licht einer Hintergrundbeleuchtung zum Verhindern eines Austretens von Beleuchtungslicht von dem Rand des Anzeigefelds. In dem Lichtabschirmungsbereich 35 müssen optische Eigenschaften bereitgestellt werden, die sichtbares Licht und Infrarotstrahlen abschirmen können. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die optische Dichte (OD-Wert), die von der Seite der zweiten Hauptoberfläche 22 gemessen wird, größer als oder gleich 4 ist, es ist mehr bevorzugt, dass sie größer als oder gleich 4,2 ist und es ist noch mehr bevorzugt, dass sie größer als oder gleich 4,5 ist.
Der Ausdruck „optische Dichte (OD-Wert)“, wie er hier verwendet wird, steht, wie in der folgenden Gleichung (A), für den Absolutwert des dekadischen Logarithmus (Basis: 10) des Verhältnisses der Durchlasslichtmenge Ta, die durch einen Zielgegenstand hindurchgetreten ist, zu der einfallenden Lichtmenge I eines bestimmten Lichts: $(OD - Wert) = | {log}_{10} (Ta/I) |$
Die optische Dichte gibt folglich das Vermögen zum Verbergen an. Diese Definition gilt auch für die folgende Beschreibung.
Gemäß der Gleichung (A) wird, wenn die Menge des einfallenden Lichts I von sichtbarem Licht (Wellenlänge: 360 nm bis 830 nm) gleich 1000 ist und die Durchlasslichtmenge Ta gleich 1 ist, der OD-Wert als |log₁₀(1/1000)| = 3 berechnet.
Es ist bevorzugt, dass die Durchlässigkeit für sichtbares Licht des Lichtabschirmungsbereichs 35, die gemäß JIS R 3106: 1998 gemessen wird, kleiner als oder gleich 0,1 % ist, und es ist mehr bevorzugt, dass sie kleiner als oder gleich 0,01 % ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Einstellen der Durchlässigkeit für sichtbares Licht auf einen ausreichend niedrigen Wert bewirkt, dass die Rückseite in dem Bereich, der von dem Anzeigebereich verschieden ist, kaum sichtbar ist.
Es ist bevorzugt, dass der Lichtabschirmungsbereich 35 ein Verhältnis des durchschnittlichen Reflexionsgrads (Durchschnittswert des Reflexionsgrads) von Licht in einem Wellenlängenbereich von 600 nm bis 700 nm zu dem von Licht in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 600 nm größer als oder gleich 1,5 aufweist.
Wenn das Verhältnis des durchschnittlichen Reflexionsgrads größer als der oder gleich dem untere(n) Grenzwert ist, wird der Farbunterschied zwischen dem Lichtabschirmungsbereich 35 und den Infrarotstrahlen-Durchlassbereichen 39 gering. Es ist bevorzugt, dass das Verhältnis des durchschnittlichen Reflexionsgrads größer als oder gleich 2 ist, es ist mehr bevorzugt, dass das Verhältnis des durchschnittlichen Reflexionsgrads in einem Bereich von 2 bis 10 liegt, und es ist noch mehr bevorzugt, dass das Verhältnis des durchschnittlichen Reflexionsgrads in einem Bereich von 2 bis 3 liegt. Wenn das Verhältnis des durchschnittlichen Reflexionsgrads kleiner als der oder gleich dem obere(n) Grenzwert ist, kann eine rötliche Farbverschiebung in dem Lichtabschirmungsbereich 35 unterdrückt werden und folglich wird ein hervorragendes Gestaltungsvermögen erhalten. Wie es nachstehend beschrieben ist, steht der Begriff „Reflexionsgrad“, wie er hier verwendet wird, für den Reflexionsgrad RD, der an der Grenzfläche zwischen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und dem transparenten Substrat 2 erhalten wird.
Der Reflexionsgrad wird in der folgenden Weise bestimmt:

[1] Ein Messwert des Reflexionsgrads von Licht, das in den Anzeigebereich 33 von der Seite der zweiten Hauptoberfläche 22 des transparenten Substrats 2 eintritt, wird als Reflexionsgrad RA dargestellt. Licht, das zum Berechnen des Reflexionsgrads RA verwendet wird, umfasst Licht, das von der Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche 22) des transparenten Substrats 2 reflektiert worden ist, und Licht, das durch das transparente Substrat 2 hindurchgetreten ist, an der Grenzfläche zwischen dem transparenten Substrat 2 und der Luft auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 21 reflektiert worden ist, und aus dem transparenten Substrat 2 von dessen zweiter Hauptoberfläche 22 ausgetreten ist. Wenn kein Reflexionsschutzfilm oder dergleichen auf der Oberfläche des transparenten Substrats 2 ausgebildet ist, ist der Reflexionsgrad der zweiten Hauptoberfläche 22 des transparenten Substrats 2 gleich dem Reflexionsgrad an der Grenzfläche zwischen dem transparenten Substrat 2 und der Luft auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 21. Jeder dieser Werte wird durch einen Reflexionsgrad RB dargestellt. Die Reflexionsgrade RA und RB erfüllen die folgende Gleichung (1): $(Reflexionsgrad RA) = (Reflexionsgrad RB) + (Reflexionsgrad RB) {1 - (Reflexionsgrad RB)}^{2}$
Der Reflexionsgrad RB wird gemäß der Gleichung (1) unter Verwendung eines gemessenen Werts für den Reflexionsgrad RA berechnet.
[2] Ein Messwert des Reflexionsgrads von Licht, das in den Lichtabschirmungsbereich 35 von der Seite der Hauptoberfläche 22 eintritt, wird als Reflexionsgrad RC dargestellt. Der Reflexionsgrad an der Grenzfläche zwischen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und dem transparenten Substrat 2 in dem Lichtabschirmungsbereich 35 wird als Reflexionsgrad RD dargestellt. Licht, das zum Berechnen des Reflexionsgrads RD verwendet wird, umfasst Licht, das von der Grenzfläche zwischen dem transparenten Substrat 2 und der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 reflektiert wird, und Licht, das von der Grenzfläche zwischen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und der Lichtabschirmungsschicht 5 reflektiert wird. Die Reflexionsgrade RB, RC und RD erfüllen die folgende Gleichung (2): $(Reflexionsgrad RC) = (Reflexionsgrad RB) + (Reflexionsgrad RD) {1 - (Reflexionsgrad RB)}^{2}$
Der Reflexionsgrad RD wird unter Verwendung des Reflexionsgrads RB, der gemäß der Gleichung (1) erhalten worden ist, und des Reflexionsgrads RC, der als Messwert erhalten wird, berechnet. Der Reflexionsgrad RD wird als Reflexionsgrad im Lichtabschirmungsbereich 35 bezeichnet.

Die Infrarotstrahlen-Durchlassbereiche 39 sind Bereiche, die Infrarotstrahlen durchlassen, während sie sichtbares Licht abschirmen. Beispielsweise wenn das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 eine Schutzabdeckung eines Anzeigefelds ist, sind die Infrarotstrahlen-Durchlassbereiche 39 Bereiche, die als Fenster für eine Infrarotstrahlenkommunikation, einen Personensensor, eine Infrarotstrahlenkamera, einen Bewegungssensor oder eine Bewegungserfassung dienen.
Wenn das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 eine Schutzabdeckung eines Anzeigefelds mit einem Beleuchtungslicht ist, wie es in der 2B gezeigt ist, kann ein Nutzer die Infrarotstrahlen-Durchlassbereiche 39 nicht visuell erkennen, und zwar ungeachtet davon, ob das Anzeigefeld ein Beleuchtungslicht emittiert. Folglich können, wenn das Anzeigefeld eine Infrarotstrahlenkamera umfasst, durch Einbauen eines Infrarotstrahlensensors auf der Rückseite (d.h., auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 21) in einem Infrarotstrahlen-Durchlassbereich 39 die Infrarotstrahlen-Durchlassbereiche 39 als Fenster für eine Kommunikation oder Gegenstandserfassung unter Verwendung von Infrarotstrahlen genutzt werden, während der Infrarotstrahlensensor vor dem Nutzer verborgen wird.
Die Infrarotstrahlen-Durchlassbereiche 39 müssen solche optischen Eigenschaften aufweisen, dass Infrarotstrahlen durchgelassen werden, während sichtbares Licht abgeschirmt wird. Insbesondere ist es bevorzugt, dass in der Draufsicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 die Durchlässigkeit für sichtbares Licht, die von der Seite der zweiten Hauptoberfläche 22 gemäß JIS R 3016: 1998 gemessen wird, in einem Bereich von 0,1 % bis 50 % liegt, und es ist mehr bevorzugt, dass sie in einem Bereich von 0,8 % bis 25 % liegt.
Es ist bevorzugt, dass der Minimumwert der Durchlässigkeit von Licht in einem Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1000 nm, die von der Seite der zweiten Hauptoberfläche 22 gemessen wird, höher als oder gleich 70 % ist, und es ist mehr bevorzugt, dass sie höher als oder gleich 75 % ist.
Der Minimumwert der Durchlässigkeit für Licht in dem Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1000 nm steht für den Wert einer minimalen Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen. Bezüglich eines spezifischen Verfahrens wird ein Durchlassspektrum unter Verwendung eines Spektrophotometers gemessen und dessen Minimumwert wird bestimmt. Der Wert der maximalen Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen kann ebenfalls durch ein entsprechendes Verfahren bestimmt werden. Dies gilt auch für die folgende Beschreibung.
In den Infrarotstrahlen-Durchlassbereichen 39 ist es bevorzugt, dass die Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen in einem Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1000 nm höher als oder gleich 70 % ist. Dies dient auch zur Erhöhung der Empfindlichkeit eines Infrarotstrahlensensors, einer Infrarotstrahlenkamera, eines Bewegungssensors oder einer Bewegungserfassung, wodurch der Strom- bzw. Energieverbrauch durch Einstellen der Durchlässigkeit auf einen hohen Wert vermindert wird. In den Infrarotstrahlen-Durchlassbereichen 39 ist es sogar bevorzugt, dass die Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen in dem Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1000 nm höher als oder gleich 75 % ist, wobei es mehr bevorzugt ist, dass sie höher als oder gleich 80 % ist und es besonders bevorzugt ist, dass sie höher als oder gleich 85 % ist.
In den Infrarotstrahlen-Durchlassbereichen 39 ist es bevorzugt, dass die Durchlässigkeit für sichtbares Licht, die gemäß JIS R 3016: 1998 gemessen wird, niedriger als oder gleich 5 % ist, es ist mehr bevorzugt, dass sie niedriger als oder gleich 2 % ist und es ist noch mehr bevorzugt, dass sie niedriger als oder gleich 1 % ist. Dies dient zur Verbesserung des Aussehens des Lichtabschirmungsbereichs 35, wodurch das Gestaltungsvermögen dadurch, dass die Grenzen zwischen dem Lichtabschirmungsbereich 35 und den Infrarotstrahlen-Durchlassbereichen 39 weniger sichtbar sind, verbessert wird.
Der Anzeigebereich 33 ist ein Bereich zum Durchlassen von sichtbarem Licht. Beispielsweise wenn das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 eine Schutzabdeckung eines Anzeigefelds ist, entspricht der Anzeigebereich 33 einem Anzeigeabschnitt des Anzeigefelds.
Der vorragende Bereich 37 ist ein Bereich, bei dem die Abschnitte der Lichtabschirmungsschicht 5 von der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 vorragen.
Es ist bevorzugt, dass der vorragende Bereich 37 so vorragt, dass er um mehr als oder gleich 0,01 mm näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats 2 vorliegt als die Endabschnitte der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Breite (Dicke) D (vgl. die 3) des vorragenden Bereichs 37 in der Richtung parallel zu der zweiten Hauptoberfläche 22 länger als oder gleich 0,01 mm ist. Wenn die Breite D länger als oder gleich 0,01 mm ist, sind die vorragenden Abschnitte der Lichtabschirmungsschicht 5, die sich außerhalb der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 befinden, lang genug, um ein Ablösen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 zu verhindern. Es ist mehr bevorzugt, dass die Breite D länger als oder gleich 0,05 mm ist und es ist mehr bevorzugt, dass sie länger als oder gleich 0,1 mm ist.
Es ist bevorzugt, dass die Breite D kürzer als oder gleich 0,5 mm ist. Wenn die Breite D kürzer als oder gleich 0,5 mm ist, kann ein Phänomen, dass der Farbunterschied zwischen dem vorragenden Bereich 37 und der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 wahrnehmbar wird, unterdrückt werden und somit kann verhindert werden, dass der vorragende Bereich 37, wenn entlang des Umrisses der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 geblickt wird, schwarz erscheint. Es ist mehr bevorzugt, dass die Breite D kürzer als oder gleich 0,4 mm ist und es ist noch mehr bevorzugt, dass sie kürzer als oder gleich 0,3 mm ist.
Herstellungsverfahren eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht:

Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 unter Bezugnahme auf die 2A und 2B, 3 und 4A bis 4C beschrieben.

Zuerst wird ein transparentes Substrat, wie z.B. eine Glasplatte, zu einer vorgegebenen Größe geschnitten und dann einem Anfasen unterzogen, wodurch ein transparentes Substrat 2, das in der 4A gezeigt ist, hergestellt wird. Es ist bevorzugt, dass das Anfasen so durchgeführt wird, dass die Abmessung des angefasten Abschnitts 25 in der Draufsicht in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm liegt. Gegebenenfalls wird nach dem Anfasen ein chemisches Härten durchgeführt.
Dann wird, wie es in der 4B gezeigt ist, eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 auf dem transparenten Substrat 2 gebildet.
Bezüglich des Verfahrens zur Bildung der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 gibt es keine speziellen Beschränkungen; Beispiele dafür umfassen ein Rakelbeschichtungsverfahren, ein Umkehrbeschichtungsverfahren, ein Gravurstreichverfahren, ein Düsenbeschichtungsverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Sprüh- bzw. Spritzbeschichtungsverfahren, ein Siebdruckverfahren und ein Tintenstrahlverfahren. Im Hinblick auf ein einfaches Einstellen der Dicke ist es bevorzugt, das Siebdruckverfahren oder das Tintenstrahlverfahren zu verwenden.
Wenn das Siebdruckverfahren verwendet wird, kann die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 in einem gewünschten Bereich durch Einstellen der Formbereiche und -größen eines Netzabschnitts (für eine Druckfarbenpermeation) und eines Emulsionsabschnitts (zum Unterdrücken einer Druckfarbenpermeation), die eine Siebdrucklage bilden, gebildet werden.
Es ist bevorzugt, dass der Maschendurchmesser der Siebdrucklage in einem Bereich von 15 µm bis 35 µm liegt. Es ist bevorzugt, dass die Rakelgeschwindigkeit in einem Bereich von 50 mm/s bis 200 mm/s liegt, und es ist mehr bevorzugt, dass sie in einem Bereich von 100 mm/s bis 200 mm/s liegt. Es ist bevorzugt, dass die Filmdicke der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 in einem Bereich von 1 µm bis 10 µm liegt. Eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 mit einer Qualität, die keine Probleme verursacht, wenn sie durch einen Nutzer betrachtet wird, kann durch Durchführen eines Druckens unter den vorstehenden Bedingungen gebildet werden.
Wenn das Tintenstrahlverfahren verwendet wird, wird durch Ausstoßen von kleinen Tröpfchen einer verflüssigten Druckfarbe von Düsen in einer Pulsform ein Muster auf dem transparenten Substrat gebildet. Das transparente Substrat 2 wird bezüglich des Ursprungs eines Düsenbewegungsmechanismus angeordnet und die Düsen werden etwa in einer horizontalen Richtung über das transparente Substrat 2 bewegt, während kleine Druckfarbentröpfchen gemäß Anweisungen von einem Computer ausgestoßen werden. Als Ergebnis werden nacheinander Druckfarbenpunkte gebildet und eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 wird dadurch in einem vorgegebenen Muster gebildet.
Wenn das transparente Substrat 2 eine gekrümmte Druckoberfläche aufweist, ist es im Hinblick auf eine Musterverzerrung, usw., bevorzugt, dass der Abstand zwischen den Düsen zum Ausstoßen von Druckfarbentröpfchen und dem transparenten Substrat 2 etwa konstant gehalten wird. Beispielsweise ist es vorgesehen, einen Mechanismus zum Drehen und Bewegen der Düsen oder des transparenten Substrats 2 gemäß eines vorgesehenen Musters zu verwenden, während der Abstand zwischen den Düsen und dem transparenten Substrat 2 etwa konstant gehalten wird. Es ist mehr bevorzugt, einen Mechanismus zum Drehen und Bewegen des transparenten Substrats 2 in Bezug auf die Düsen, die feststehen, zu verwenden, da mit diesem Mechanismus der Druck zum Zuführen einer Druckfarbe zu den Düsen stabil gehalten wird und die Druckfarbenausstoßraten der Düsen stabil gehalten werden kann.
Im Allgemeinen wird bei dem Tintenstrahlverfahren ein Muster gebildet, während die Düsen gerade in einer Richtung bewegt werden. Folglich ist es zur Bildung einer rahmenförmigen Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3, wie sie in der 2A gezeigt ist, bevorzugt, nacheinander vier gerade Muster zu drucken, die eine obere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 60, eine untere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 63, eine rechte Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 65 und eine linke Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 67 sind.
Insbesondere wird das transparente Substrat 2 auf einem Stütztisch (nicht gezeigt) montiert und die Ausstoßlöcher der Düsen werden auf eine untere rechte Position (vgl. die 2A) der ersten Hauptoberfläche 21 des transparenten Substrats 2 eingestellt. Die Düsen werden dann zu oberhalb einer unteren linken Position bewegt, während bewirkt wird, dass sie eine Druckfarbe aus ihren Ausstoßlöchern ausstoßen, wodurch eine untere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 63 (vgl. die 2A) gedruckt wird.
Dann wird mindestens eines des Stütztischs und des Satzes von Düsen relativ zueinander bewegt, wodurch die Ausstoßlöcher über einer oberen rechten Position der ersten Hauptoberfläche 21 eingestellt werden. Die Düsen werden dann zu oberhalb einer oberen linken Position bewegt, während bewirkt wird, dass sie eine Druckfarbe aus ihren Ausstoßlöchern ausstoßen, wodurch eine obere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 60 (vgl. die 2A) gedruckt wird.
Dann werden die Ausstoßlöcher der Düsen über einer oberen rechten Position der ersten Hauptoberfläche 21 des transparenten Substrats 2 eingestellt (vgl. die 2A). Die Düsen werden dann zu oberhalb einer unteren rechten Position bewegt, während bewirkt wird, dass sie eine Druckfarbe aus ihren Ausstoßlöchern ausstoßen, wodurch eine rechte Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 65 (vgl. die 2A) gedruckt wird.
Schließlich wird mindestens eines des Stütztischs und des Satzes von Düsen relativ zueinander bewegt, wodurch die Ausstoßlöcher über einer oberen linken Position der ersten Hauptoberfläche 21 eingestellt werden. Die Düsen werden dann zu oberhalb einer unteren linken Position bewegt, während bewirkt wird, dass sie eine Druckfarbe aus ihren Ausstoßlöchern ausstoßen, wodurch eine linke Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 67 (vgl. die 2A) gedruckt wird.
Die Dicke einer gebildeten Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 kann durch Steuern der Rate des Druckfarbenausstoßens von den Ausstoßlöchern oder der Düsenbewegungsgeschwindigkeit eingestellt werden. Eine dickere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 kann durch Erhöhen der Ausstoßrate oder Vermindern der Bewegungsgeschwindigkeit gebildet werden. Eine dünnere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 kann durch Vermindern der Ausstoßrate oder Erhöhen der Bewegungsgeschwindigkeit gebildet werden.
Da in der vorliegenden Ausführungsform die obere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 60, die untere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 63, die rechte Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 65 und die linke Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 67 dieselbe Dicke aufweisen, ist es bevorzugt, zur Bildung dieser Schichten dieselben Sätze von Druckbedingungen (Druckfarbenausstoßrate und Düsenbewegungsgeschwindigkeit) einzustellen. Dies dient dazu, eine Variation der Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen in der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 zu verhindern, so dass ein stabiles Betreiben eines Infrarotstrahlensensors oder dergleichen ermöglicht wird und es weniger wahrscheinlich ist, dass eine Variation der Durchlässigkeit für sichtbares Licht in der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 visuell als Farbungleichmäßigkeit erkannt wird.
Es ist jedoch bevorzugt, dass die obere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 60 und jede der rechten Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 65 und der linken Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 67 einen Überlappungsverbindungsabschnitt aufweisen. Entsprechend ist es bevorzugt, dass die untere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 63 und jede der rechten Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 65 und der linken Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 67 einen Überlappungsverbindungsabschnitt aufweisen. Dies dient zum Unterdrücken eines Phänomens, dass Druckfarbentröpfchen, die in einem Verbindungsbereich aufgebracht werden, durch eine vorliegende Druckfarbe angezogen wird, wodurch die Filmdicke vermindert wird, oder durch eine vorliegende Druckfarbe abgestoßen wird, wodurch unbedruckte Abschnitte verursacht werden, wodurch bewirkt wird, dass ein solcher Abschnitt oder solche Abschnitte weniger dazu neigen, visuell als Farbungleichmäßigkeit erkannt zu werden.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 in jedem Verbindungsbereich in einem Bereich des 1,1- bis 2,0-fachen von deren Dicke in den Bereichen ist, die von den Verbindungsbereichen verschieden sind. Dies dient dazu, dass Farbunterschiede zwischen den Verbindungsabschnitten und den anderen Abschnitten visuell schlechter erkennbar sind und eine Luftlinie aufgrund einer Stufe, wenn ein Flüssigkristallfeld oder dergleichen an die gedruckte Oberfläche gebunden wird, unterdrückt wird.
Die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 wird danach durch Trocknen und Brennen (in dem Fall einer wärmeaushärtenden Druckfarbe) oder eine UV-Bestrahlung (in dem Fall einer lichtaushärtbaren Druckfarbe) ausgehärtet. Die obere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 60, die untere Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 63, die rechte Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 65 und die linke Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 67 können jedesmal, wenn jede davon gebildet wird, oder nach der Bildung von allen getrocknet und gebrannt werden.
Anschließend wird, wie es in der 4C gezeigt ist, eine Lichtabschirmungsschicht 5 auf der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 gebildet.
Es gibt keine speziellen Beschränkungen bezüglich des Verfahrens zur Bildung der Lichtabschirmungsschicht 5. Im Hinblick auf die Kontinuität der Herstellungsverfahren ist es jedoch bevorzugt, die Lichtabschirmungsschicht 5 mit demselben Verfahren zu bilden, mit dem die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 gebildet wird.
Während des Druckens der Lichtabschirmungsschicht 5 wird das Drucken in einem Druckmuster durchgeführt, so dass Abschnitte, die den Infrarotstrahlen-Durchlassbereichen 39 entsprechen, nicht bedruckt werden oder das Drucken nach dem Maskieren von Abschnitten, die den Infrarotstrahlen-Durchlassbereiche 39 entsprechen, durchgeführt wird. Ein Verfahren, das von dem beschriebenen Verfahren verschieden ist, kann während des Druckens der Lichtabschirmungsschicht 5 verwendet werden. Ferner werden die Druckbreiten so eingestellt, dass ein vorragender Bereich 37 gebildet wird.
Ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 wird durch Ausführen der vorstehenden Vorgänge erhalten.
Betrieb und Vorteile des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1:

Da die Endabschnitte der Lichtabschirmungsschicht 5 von den Endabschnitten, die dem Außenumfang des transparenten Substrats 2 am nächsten sind, der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 vorragen, so dass sie mit Endflächen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und dem transparenten Substrat 2 in Kontakt sind, sind die Endabschnitte, die dem Außenumfang des transparenten Substrats 2 am nächsten sind, der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 mit der Lichtabschirmungsschicht 5 bedeckt.

Folglich absorbiert selbst dann, wenn auf einen bedeckten Abschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 eine Spannung ausgeübt wird, die durch eine Ausdehnungskoeffizientdifferenz verursacht wird, wenn die Temperatur oder die Feuchtigkeit variiert, oder eine äußere Kraft eines äußeren Stoßes darauf ausgeübt wird, die Lichtabschirmungsschicht 5 die Spannung oder die äußere Kraft, wodurch die erforderliche Ablösefestigkeit der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 sichergestellt werden kann. Da ferner eine Reinigungsflüssigkeit kaum zu der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 vordringt, ist es nicht wahrscheinlich, dass die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 aufgrund deren Verschlechterung, die durch die Reinigungsflüssigkeit verursacht wird, abgelöst wird.
Es ist bevorzugt, dass die Endabschnitte, die mit dem transparenten Substrat 2 in Kontakt sind, der Lichtabschirmungsschicht 5 um mehr als oder gleich 0,01 mm näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats 2 vorliegen als die Endabschnitte der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3. In diesem Fall sind die vorragenden Abschnitte der Lichtabschirmungsschicht 5 lang genug, um ein Ablösen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 zu verhindern.
Es ist bevorzugt, dass die Endabschnitte, die mit dem transparenten Substrat 2 in Kontakt sind, der Lichtabschirmungsschicht 5 um weniger als oder gleich 0,5 mm näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats 2 vorliegen als die Endabschnitte der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3. In diesem Fall kann das Phänomen verhindert werden, dass ein Farbunterschied zwischen den vorragenden Abschnitten der Lichtabschirmungsschicht 5 und der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 wahrnehmbar wird.
Es ist bevorzugt, dass das transparente Substrat 2 aus einem chemisch gehärteten Glas hergestellt ist. In diesem Fall kann ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 bereitgestellt werden, das eine hohe Festigkeit und Abriebbeständigkeit sowie eine gute Textur aufweist.
Modifizierungen:
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und verschiedene Modifizierungen, Gestaltungsänderungen, usw., sind möglich, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen. Ein spezifischer Vorgang, eine spezifische Struktur, usw., die bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, können zu anderen verändert werden, solange die letztgenannten kein Hindernis für das Lösen der Aufgabe der Erfindung darstellen.
Das transparente Substrat 2 kann jedwede von verschiedenen Formen aufweisen und kann aus jedweden von verschiedenen Materialien gemäß einer Anwendung hergestellt sein. Bezüglich der Form des transparenten Substrats 2 ist das transparente Substrat 2 nicht auf eine Platte mit nur flachen Oberflächen beschränkt, und es kann sich z.B. um eine Platte, bei der mindestens ein Teil gekrümmte Oberflächen aufweist, oder um eine Platte mit einer Aussparung handeln. Beispielsweise wenn das transparente Substrat 2 aus Glas hergestellt ist, wie es in der 5 gezeigt ist, kann es eine gekrümmte Glasplatte sein. Wenn das transparente Substrat 2 eine gekrümmte Glasplatte ist, wird die Anbringungsgenauigkeit selbst dann nicht vermindert, wenn ein Gegenstückelement, an dem das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 angebracht werden soll, eine gebogene Form aufweist. Ferner kann das transparente Substrat 2 in einer Folienform mit einem Loch oder Löchern oder mit einem partiellen Ausschnitt oder partiellen Ausschnitten vorliegen.
Es ist ausreichend, dass das transparente Substrat 2 aus einem transparenten Material hergestellt ist. Das transparente Substrat 2 kann aus einem üblichen Glas, wie z.B. einem anorganischen Glas oder einem organischen Glas (z.B. Polycarbonat oder einem Acrylharz), hergestellt sein, oder aus jedweden anderen Arten von synthetischen Harzen oder dergleichen hergestellt sein.
Wenn ein anorganisches Glas als Material des transparenten Substrats 2 verwendet wird, ist es bevorzugt, dass dessen Dicke in einem Bereich von 0,5 mm bis 5 mm liegt. Ein Glas, dessen Dicke größer als der oder gleich dem untere(n) Grenzwert ist, kann ein transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 bereitstellen, das eine hohe Festigkeit und eine gute Textur aufweist. Ein Glas, dessen Dicke kleiner als oder gleich diese(r) Obergrenze ist, kann das Gewicht des transparenten Substrats 2 vermindern und ermöglicht das Sicherstellen der erforderlichen Empfindlichkeit eines Berührungsfelds in dem Fall, bei dem das Berührungsfeld zwischen dem transparenten Substrat 2 und einem Anzeigefeld angeordnet ist. Wenn ein anorganisches Glas als Material des transparenten Substrats 2 verwendet wird, ist es mehr bevorzugt, dass dessen Dicke in einem Bereich von 0,7 mm bis 3 mm liegt, und es ist mehr bevorzugt, dass dessen Dicke in einem Bereich von 1,1 mm bis 3 mm liegt. Wenn das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 in einer Fahrzeuganzeigevorrichtung verwendet wird, ermöglicht es ein Glas, dessen Dicke größer oder gleich 1,1 mm ist, der Fahrzeuganzeigevorrichtung, eine derartige Schlagfestigkeit aufzuweisen, dass es einen Kopfaufpralltest besteht.
Spezifische Beispiele für die Glasplattenmaterialien umfassen chemisch gehärtete Glasmaterialien, die durch Durchführen einer chemischen Härtungsbehandlung mit einem Natronkalkglas, das farblos und transparent ist, Aluminosilikatglas (Glas auf der Basis von SiO₂-Al2O₃-Na₂O) und Lithiumaluminosilikatglas erhalten werden.
Als Glasplatte kann beispielsweise ein Glasplattenmaterial mit Zusammensetzungen, in Bezug auf Molprozentsätze auf Oxidbasis, von 50 % bis 80 % SiO₂, 1 % bis 20 % Al₂O₃, 6 % bis 20 % Na₂O, 0 % bis 11 % K₂O, 0 % bis 15 % MgO, 0 % bis 6 % CaO und 0 % bis 5 % ZrO₂ verwendet werden. Als spezifisches Beispiel können gehärtete Glasmaterialien (z.B. „Dragontrail“ (eingetragene Marke) hergestellt von AGC Inc.) zweckmäßig verwendet werden, die durch Durchführen einer Härtungsbehandlung mit einem Aluminosilikatglas erhalten werden.
Wenn ein anorganisches Glas für das transparente Substrat 2 verwendet wird, kann es entweder einer chemischen Härtungsbehandlung oder einer physikalischen Härtungsbehandlung unterzogen werden; es ist jedoch bevorzugt, eine chemische Härtungsbehandlung durchzuführen. Die Verwendung einer chemischen Härtungsbehandlung ist als Härtungsbehandlung für eine relativ dünne anorganische Glasplatte geeignet, wie sie vorstehend beschrieben worden ist.
Es ist bevorzugt, dass die Oberfläche einer Glasplatte durch chemisches Härten mit einer Druckspannungsschicht ausgebildet wird, deren Dicke größer als oder gleich 10 µm ist. Es ist mehr bevorzugt, dass die Dicke der Druckspannungsschicht größer als oder gleich 15 µm ist, es ist mehr bevorzugt, dass sie größer als oder gleich 25 µm ist, und es ist besonders bevorzugt, dass sie größer als oder gleich 30 µm ist. Es ist bevorzugt, dass die Oberflächendruckspannung der Druckspannungsschicht höher als oder gleich 500 MPa ist, es ist mehr bevorzugt, dass sie höher als oder gleich 650 MPa ist, und es ist noch mehr bevorzugt, dass sie höher als oder gleich 750 MPa ist.
Beispiele für ein Verfahren zum Bilden einer Druckspannungsschicht, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, in einer Glasplatte umfassen ein Verfahren des Eintauchens der Glasplatte in ein geschmolzenes Salz von NaNO₃ oder KNO₃, dann des Durchführens einer lonenaustauschbehandlung (chemische Härtungsbehandlung) und des Abkühlens der Glasplatte auf etwa Raumtemperatur. Behandlungsbedingungen, wie z.B. die Temperatur des geschmolzenen Satzes von NaNO₃ oder KNO₃ und die Eintauchzeit, können so eingestellt werden, dass die Oberflächendruckspannung und die Druckspannung sowie die Dicke einer Druckspannungsschicht gewünschte Werte aufweisen.
Wenn ein organisches Glas, ein synthetisches Harz oder dergleichen als Material des transparenten Substrats 2 verwendet wird, kann das transparente Substrat 2 ein Laminat aus Basiselementen derselben Art oder von verschiedenen Arten sein. Jedwede von verschiedenen Arten von Haftschichten kann zwischen die Basiselemente eingesetzt werden.
Die Druckfarbe, die zur Bildung der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 verwendet wird, ist beispielsweise das lichtaushärtbare Harz oder das wärmeaushärtende Harz, das ein Pigment enthält, das Infrarotstrahlen durchlassen kann. Das Pigment kann entweder ein anorganisches Pigment oder ein organisches Pigment sein. Beispiele für das organische Pigment umfassen Eisenoxid, Titanoxid und ein Pigment auf Mischoxidbasis. Beispiele für das organische Pigment umfassen Pigmente auf Metallkomplexbasis, wie z.B. ein Pigment auf Phthalocyaninbasis, ein Pigment auf Anthrachinonbasis und ein Pigment auf Azobasis.
Es ist bevorzugt, dass die Farbe der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 mit derjenigen der Lichtabschirmungsschicht 5 identisch ist. Wenn die Lichtabschirmungsschicht 5 schwarz ist, ist es bevorzugt, dass die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 ebenfalls schwarz ist.
Wenn die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 schwarz ist, kann ein schwarzes Pigment verwendet werden. Es ist jedoch bevorzugt, schwarz mittels Pigmenten bereitzustellen, die von schwarzen Pigmenten verschieden sind. Dies dient dazu, der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 eine optische Eigenschaft zu verleihen, die Infrarotstrahlen durchlässt, während sichtbares Licht abgeschirmt wird. Beispiele für schwarze Pigmente umfassen Titanschwarz und Ruß.
Beispiele für nicht-schwarze Pigmente, die für die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 verwendet werden können, umfassen ein rotes Pigment, ein gelbes Pigment, ein blaues Pigment und ein grünes Pigment. Beispiele für das rote Pigment umfassen ein Pigment auf Diketopyrrolopyrrol-Basis, ein Pigment auf Anthrachinon-Basis und ein Pigment auf Perylen-Basis. Beispiele für das gelbe Pigment umfassen ein Pigment auf Anthrachinon-Basis und ein Pigment auf Isoindolin-Basis. Beispiele für das blaue Pigment umfassen ein Pigment auf Kupferphthalocyanin-Basis und ein Pigment auf Anthrachinon-Basis. Beispiele für das grüne Pigment umfassen ein Pigment auf Phthalocyanin-Basis und ein Pigment auf Isoindolin-Basis.
Es ist bevorzugt, dass die nicht-schwarzen Pigmente, die in der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 enthalten sein sollen, Pigmente mit mindestens drei verschiedenen Farben umfassen. Dies dient dazu, die Gestaltung zu erleichtern, die der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 eine optische Eigenschaft des Durchlassens von Infrarotstrahlen, während sichtbares Licht abgeschirmt wird, verleiht.
Beispiele für das lichtaushärtbare Harz oder das wärmeaushärtende Harz, das in der Druckfarbe zur Bildung der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 enthalten ist, umfassen ein Acrylharz, ein Epoxyharz, ein Polyimidharz und ein Polyesterharz. Die Druckfarbe zur Bildung der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 kann einen Photopolymerisationsinitiator, einen Photosensibilisator, ein Dispergiermittel, ein grenzflächenaktives Mittel, einen Stabilisator, ein Verlaufmittel, usw., enthalten.
Der Gehalt von Infrarotstrahlen-durchlassenden Materialien in der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 kann gemäß einer gewünschten optischen Eigenschaft in einer gewünschten Weise verändert werden. Es ist bevorzugt, dass der Gehalt von Infrarotstrahlen-durchlassenden Materialien, d.h., das Verhältnis der Summe ihrer Massen zur Gesamtmasse der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3, in einem Bereich von 0,01 Massen-% bis 20 Massen-% liegt. Der Gehalt von Infrarotstrahlen-durchlassenden Materialien kann durch Einstellen des Verhältnisses der Summe der Massen der Infrarotstrahlen-durchlassenden Materialien zu der Gesamtmasse der Druckfarbe eingestellt werden.
Die Druckfarbe, die zum Bilden der Lichtabschirmungsschicht 5 verwendet werden soll, kann entweder eine anorganische Druckfarbe oder eine organische Druckfarbe sein. Beispielsweise kann ein Pigment, das in der anorganischen Druckfarbe enthalten ist, eine Zusammensetzung sein, umfassend: mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus SiO₂, ZnO, B₂O₃, Bi₂O₃, Li₂O, Na₂O und K₂O; mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus CuO, Al₂O₃, ZrO₂, SnO₂ und CeO₂; Fe₂O₃; und TiO₂.
Jedwedes von verschiedenen Arten von Druckmaterialien, in denen ein Harz und ein Pigment in einem Lösungsmittel gelöst sind, kann als die organische Druckfarbe verwendet werden. Beispielsweise kann das Harz mindestens ein Harz sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Acrylharz, einem Urethanharz, einem Epoxyharz, einem Polyesterharz, einem Polyamidharz, einem Vinylacetatharz, einem Phenolharz, einem Olefin, einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharz, einem Polyvinylacetalharz, einem Naturkautschuk, einem Styrol-Butadien-Copolymer, einem Acrylnitril-Butadien-Copolymer, Polyesterpolyol und Polyetherpolyurethanpolyol.
Das Lösungsmittel kann Wasser, Alkohol, Ester, Keton, ein Lösungsmittel auf aromatischer Kohlenwasserstoffbasis oder ein Lösungsmittel auf aliphatischer Kohlenwasserstoff-Basis sein. Beispiele für Alkohole umfassen Isopropylalkohol, Methanol und Ethanol. Beispiele für Ester umfassen Ethylacetat. Beispiele für Ketone umfassen Methylethylketon. Beispiele für Lösungsmittel auf aromatischer Kohlenwasserstoff-Basis umfassen Toluol, Xylol, Solvesso (eingetragene Marke) 100 und Solvesso (eingetragene Marke) 150. Beispiele für Lösungsmittel auf aliphatischer Kohlenwasserstoff-Basis umfassen Hexan.
Die vorstehend genannten Materialien sind lediglich Beispiele und verschiedene weitere Druckmaterialien können verwendet werden. Jedes der vorstehend genannten organischen Druckmaterialien wird auf die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 aufgebracht und dann wird das Lösungsmittel verdampft, wodurch eine Harz-Lichtabschirmungsschicht 5 gebildet wird. Die Druckfarbe, die zur Bildung der Lichtabschirmungsschicht 5 verwendet wird, kann entweder eine wärmeaushärtende Druckfarbe (d.h., eine Druckfarbe, die durch Erwärmen ausgehärtet werden kann) oder ein UV-aushärtbares Harz sein; diesbezüglich gibt es keine speziellen Beschränkungen.
Die Druckfarbe, die zur Bildung der Lichtabschirmungsschicht 5 verwendet werden soll, kann ein Pigment enthalten. Wenn die Lichtabschirmungsschicht 5 schwarz sein soll, kann ein schwarzes Pigment, wie z.B. Ruß, verwendet werden. Ein Pigment mit einer geeigneten Farbe kann gemäß einer gewünschten Farbe der Lichtabschirmungsschicht 5 verwendet werden.
Die Lichtabschirmungsschicht 5 kann ein Laminat mit einer gewünschten Anzahl von Schichten sein. Beispielsweise kann, obwohl die Lichtabschirmungsschicht 5, die in der 3 gezeigt ist, eine Schicht aufweist, die Lichtabschirmungsschicht 5 ein Laminat aus zwei oder mehr Schichten sein. Wenn die Lichtabschirmungsschicht 5 ein Laminat aus zwei oder mehr Schichten ist, können verschiedene Druckfarben zum Drucken der jeweiligen Schichten verwendet werden.
Die lagenartige Form der Lichtabschirmungsschicht 5 ist nicht auf eine Rahmenform beschränkt. Beispielsweise kann die Lichtabschirmungsschicht 5 eine lineare Form aufweisen, die parallel zu einer Seite der ersten Hauptoberfläche 21 des transparenten Substrats 2 ist, eine L-Form aufweisen, die parallel zu zwei miteinander verbundenen Seiten der ersten Hauptoberfläche 21 ist, oder wie zwei gerade Stäbe geformt sein, die parallel zu zwei jeweiligen Seiten, die einander gegenüberliegen, der ersten Hauptoberfläche 21 sind. Wenn die erste Hauptoberfläche 21 des transparenten Substrats 2 wie ein Vieleck, das von einem Rechteck verschieden ist, ein Kreis oder in einer atypischen Form geformt ist, kann die Lichtabschirmungsschicht 5 eine Rahmenform, die der Form der ersten Hauptoberfläche 21 entspricht, eine lineare Form, die parallel zu einer Seite eines Vielecks ist, oder eine Bogenform, die parallel zu einem Teil eines Kreises ist, aufweisen.
Wie es in der 6 gezeigt ist, können Endabschnitte, die dem Außenumfang des transparenten Substrats 2 am nächsten sind, der Lichtabschirmungsschicht 5 mit jeweiligen angefasten Abschnitten 25 des transparenten Substrats 2 in Kontakt sein. Da die angefasten Abschnitte 25 mit der Lichtabschirmungsschicht 5 bedeckt sind, weisen die angefasten Abschnitte 25 eine erhöhte Abriebbeständigkeit auf.
Wenn die Oberflächenrauheit der angefasten Abschnitte 25 des transparenten Substrats 2 höher ist als diejenige der ersten Hauptoberfläche 21, greift die Lichtabschirmungsschicht 5 in die rauen Oberflächen des transparenten Substrats 2 ein, wodurch die Haftung zwischen der Lichtabschirmungsschicht 5 und dem transparenten Substrat 2, d.h., ihre Haftfestigkeit, erhöht wird.
Wie es in der 7 gezeigt ist, kann in dem Fall, bei dem die Lichtabschirmungsschicht 5 mit jeweiligen angefasten Abschnitten 25 des transparenten Substrats 2 in Kontakt ist, die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 die Umfangskanten 24 der ersten Hauptoberfläche 21 erreichen.
Bei dieser Struktur weist, da die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 den gesamten Abschnitt, der von dem Abschnitt in dem Anzeigebereich 33 verschieden ist, der ersten Hauptoberfläche 21 bedeckt, das transparente Substrat 2 eine erhöhte Abriebbeständigkeit auf und die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 weist eine erhöhte Ablösefestigkeit auf. Ferner sehen, wenn das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 durch einen Nutzer von der Seite der zweiten Hauptoberfläche 22 betrachtet wird, dessen Abschnitte in dem Lichtabschirmungsbereich 35 und dem vorragenden Bereich 37 einheitlich aus, was ein gutes Aussehen bedeutet.
Wie es in der 8 gezeigt ist, kann eine funktionelle Schicht 81 mit einer Blendschutzschicht, einer Reflexionsschutzschicht, einer Verschmutzungsschutzschicht, einer antibakteriellen Schicht, einer UV-Sperrschicht oder dergleichen auf mindestens einer der ersten Hauptoberfläche 21 und der zweiten Hauptoberfläche 22 des transparenten Substrats 2 gebildet werden. Nachstehend wird ein Fall beschrieben, bei dem die funktionelle Schicht 81 eine Blendschutzschicht, eine Reflexionsschutzschicht oder eine Verschmutzungsschutzschicht aufweist.
Blendschutzschicht:
Wenn eine Blendschutzschicht als die funktionelle Schicht 81 ausgebildet ist, wird Licht, das auf das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 von der Seite der zweiten Hauptoberfläche 22 fällt, durch die funktionelle Schicht 81 gestreut, wodurch der Reflexionsgrad eines unerwünschten Bilds, das durch das einfallende Licht bewirkt wird, vermindert werden kann. Beispiele für ein Verfahren, das dem transparenten Substrat 2 eine Blendschutzeigenschaft verleiht, umfassen ein Verfahren des Bildens von groben Strukturen auf der oder den Oberfläche(n) des transparenten Substrats 2. Obwohl es ausreichend ist, die Blendschutzschicht auf mindestens einer der ersten Hauptoberfläche 21 und der zweiten Hauptoberfläche 22 des transparenten Substrats 2 zu bilden, ist es bevorzugt, dass die Blendschutzschicht auf der zweiten Hauptoberfläche 22 gebildet wird.
Grobe Strukturen können mit jedweden von bekannten Verfahren gebildet werden. Wenn das transparente Substrat 2 eine Glasplatte ist, besteht ein Verfahren darin, grobe Strukturen mit einer gewünschten Oberflächenrauheit durch Bilden einer geätzten Schicht durch Durchführen einer chemischen oder physikalischen Oberflächenbehandlung auf der Oberfläche der Glasplatte zu bilden, und ein anderes Verfahren besteht darin, eine Beschichtungsschicht, wie z.B. eine Blendschutzfolie, auf die Oberfläche der Glasplatte zu kleben bzw. aufzubringen.
Die Blendschutzschicht, die eine geätzte Schicht ist, ist dahingehend vorteilhaft, dass es nicht erforderlich ist, die Glasplatte separat mit einem Blendschutzmaterial zu beschichten. Die Blendschutzschicht, die eine Beschichtungsschicht ist, ist dahingehend vorteilhaft, dass der Blendschutz durch Auswählen eines Materials einfach eingestellt werden kann.
Beispiele für die chemische Blendschutzbehandlung umfassen ein Mattieren. Beispielsweise kann ein Mattieren durch Eintauchen einer vorgesehenen Glasplatte in eine Mischlösung aus Fluorwasserstoff und Ammoniumfluorid durchgeführt werden.
Beispiele für die physikalische Blendschutzbehandlung umfassen ein Sandstrahlen, bei dem eine Hauptoberfläche einer Glasplatte mit einem kristallinen Siliziumdioxidpulver, Siliziumcarbidpulver oder dergleichen mittels Pressluft gestrahlt wird, und ein Verfahren des Reibens einer Hauptoberfläche einer Glasplatte mit einer Bürste, auf der ein kristallines Siliziumdioxidpulver, Siliziumcarbidpulver oder dergleichen aufgebracht ist, und die mit Wasser befeuchtet ist.
Es ist bevorzugt, dass die Oberflächenrauheit (quadratischer Mittenrauwert (RMS-Rauwert)) der Oberfläche, welche die Blendschutzschicht aufweist, des transparenten Substrats 2 in einem Bereich von 0,01 µm bis 0,5 µm liegt, da in diesem Bereich Licht, das von der Seite der zweiten Hauptoberfläche 22 einfällt, zuverlässiger gestreut werden kann. Es ist sogar bevorzugt, dass die Oberflächenrauheit (RMS-Rauheit) in einem Bereich von 0,01 µm bis 0,3 µm liegt, und es ist mehr bevorzugt, dass sie in einem Bereich von 0,02 µm bis 0,2 µm liegt. Wenn die Oberflächenrauheit (RMS-Rauheit) in dem vorstehend genannten Bereich liegt, kann der Trübungswert des transparenten Substrats mit der Blendschutzschicht so eingestellt werden, dass er in einem Bereich von 1 % bis 30 % liegt. Der Trübungswert ist ein Wert, der durch JIS K 7136 (2000) vorgegeben ist.
Reflexionsschutzschicht:
Wenn eine Reflexionsschutzschicht als die funktionelle Schicht 81 auf mindestens einer der ersten Hauptoberfläche 21 und der zweiten Hauptoberfläche 22 des transparenten Substrats 2 ausgebildet ist, kann eine Reflexion von einfallendem Licht verhindert werden und somit kann eine Reflexion eines unerwünschten Bilds, das durch das einfallende Licht bewirkt wird, verhindert werden. Es ist bevorzugt, dass die Reflexionsschutzschicht auf der zweiten Hauptoberfläche 22 ausgebildet ist, da dies besonders effektiv ist, wenn z.B. Außenlicht auf die zweite Hauptoberfläche 22 einfällt, die sich in einem Endprodukt auf der Nutzerseite befindet.
Wenn die funktionelle Schicht 81 eine Reflexionsschutzschicht ist, ist es bevorzugt, eine Laminatstruktur aus einer Schicht mit hohem Brechungsindex, deren Brechungsindex bei einer Wellenlänge von 550 nm größer als oder gleich 1,9 ist, und einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex, deren Brechungsindex bei der Wellenlänge von 550 nm kleiner als oder gleich 1,6 ist, zu bilden. Eine Reflexionsschutzschicht mit der Laminatstruktur aus der Schicht mit hohem Brechungsindex und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex ermöglicht es, die Reflexion von sichtbarem Licht zuverlässiger zu verhindern.
Die Anzahl der Schichten mit hohem Brechungsindex und die Anzahl der Schichten mit niedrigem Brechungsindex, die in der Reflexionsschutzschicht ausgebildet sind, kann typischerweise eins sein; in der Reflexionsschutzsschicht können jedoch zwei oder mehr Schichten mit hohem Brechungsindex und zwei oder mehr Schichten mit niedrigem Brechungsindex ausgebildet sein. Wenn die Reflexionsschutzschicht eine Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex umfasst, ist es bevorzugt, dass die Schicht mit hohem Brechungsindex und die Schicht mit niedrigem Brechungsindex in dieser Reihenfolge auf mindestens einer der ersten Hauptoberfläche 21 und der zweiten Hauptoberfläche 22 des transparenten Substrats 2 gebildet werden. Wenn die Reflexionsschutzschicht zwei oder mehr Schichten mit hohem Brechungsindex und zwei oder mehr Schichten mit niedrigem Brechungsindex umfasst, ist es bevorzugt, ein Laminat zu bilden, in dem die Schichten mit hohem Brechungsindex und die Schichten mit niedrigem Brechungsindex abwechselnd gebildet werden, wobei eine Schicht mit hohem Brechungsindex zuerst gebildet wird.
Es ist bevorzugt, dass die Gesamtzahl von Schichten des Laminats im Bereich von zwei bis acht liegt, es ist mehr bevorzugt, dass sie in einem Bereich von zwei bis sechs liegt und es ist noch mehr bevorzugt, dass sie in einem Bereich von zwei bis vier liegt. Eine andere Art von Schicht kann innerhalb der Beschränkung hinzugefügt werden, dass die optischen Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Beispielsweise kann ein SiO₂-Film zwischen die Glasplatte und die erste Schicht eingesetzt werden, um eine Diffusion von Na von der Glasplatte zu verhindern.
Bezüglich der Materialien der Schicht(en) mit hohem Brechungsindex und der Schicht(en) mit niedrigem Brechungsindex gibt es keine speziellen Beschränkungen; geeignete Materialien werden unter Berücksichtigung eines gewünschten Grads des Reflexionsschutzvermögens und der erforderlichen Produktivität ausgewählt. Beispiele für Materialien der Schicht(en) mit hohem Brechungsindex umfassen Nioboxid (Nb₂O₅), Titanoxid (TiO₂), Zirkoniumoxid (ZrO₂), Tantaloxid (Ta₂O₃), Aluminiumoxid (Al₂O₃) und Siliziumnitrid (SiN). Ein oder mehrere Material(ien), das oder die aus diesen Materialien ausgewählt wird oder werden, kann bevorzugt verwendet werden. Beispiele für Materialien der Schicht(en) mit niedrigem Brechungsindex umfassen Siliziumoxid (insbesondere Siliziumdioxid (SiC₂)), ein Material, das ein Mischoxid aus Si und Sn enthält, ein Material, das ein Mischoxid aus Si und Zr enthält, und ein Material, das ein Mischoxid aus Si und AI enthält. Ein oder mehrere Material(ien), das oder die aus diesen Materialien ausgewählt wird oder werden, kann bevorzugt verwendet werden.
Die Reflexionsschutzschicht kann in einer geeigneten Weise durch ein Verfahren des Bildens eines anorganischen Dünnfilms direkt auf der Oberfläche; ein Verfahren des Durchführens einer Oberflächenbehandlung durch z.B. Ätzen; oder ein Trockenverfahren, wie z.B. eine chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder eine physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), insbesondere ein Vakuumverdampfen oder Sputtern, wobei es sich um eine Art von physikalischer Gasphasenabscheidung handelt, gebildet werden.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Reflexionsschutzschicht in einem Bereich von 100 nm bis 500 nm liegt. Das Einstellen der Dicke der Reflexionsschutzschicht auf größer als der oder gleich dem untere(n) Grenzwert dieses Bereichs ist bevorzugt, da eine Reflexion von Außenlicht effektiv unterdrückt werden kann. Andererseits kann durch Einstellen der Dicke der Reflexionsschutzschicht auf kleiner als oder gleich 500 nm deren Oberflächenrauheit vermindert werden und somit kann deren Abriebbeständigkeit erhöht werden. Das Einstellen der Dicke der Reflexionsschutzschicht auf kleiner als der oder gleich dem obere(n) Grenzwert ist im Hinblick auf die Produktivität bevorzugt.
Es ist bevorzugt, dass a* und b* der CIE („Commission Internationale de l’Éclairage“)-Farbunterschiedformeln der Reflexionsschutzschicht im Bereich von -6 bis 1 bzw. -8 bis 1 liegen.
Wenn a* und b* der Reflexionsschutzschicht im Bereich von -6 bis 1 bzw. -8 bis 1 liegen, ist es nicht wahrscheinlich, dass die Reflexionsschutzschicht eine Gefahrenfarbe (Warnfarbe) aufweist, und somit kann verhindert werden, dass sie wahrnehmbar wird.
Verschmutzungsschutzschicht:
Wenn eine Verschmutzungsschutzschicht als die funktionelle Schicht 81 gebildet wird, kann der Grad des Anhaftens eines Flecks, wie z.B. eines Fingerabdrucks, von Talg oder Schweiß, auf der zweiten Hauptoberfläche 22 vermindert werden, selbst wenn sie ein menschlicher Finger berührt.
Beispiele für Verfahren zum Bilden einer Verschmutzungsschutzschicht umfassen ein Vakuumverdampfen (Trockenverfahren) des Verdampfens von z.B. einer organischen Verbindung, die Fluor enthält, in einer Vakuumkammer und des Bewirkens, dass sie auf der Oberfläche einer Reflexionsschutzschicht haftet, und ein Verfahren (Nassverfahren) des Lösens z.B. einer organischen Verbindung, die Fluor enthält, in einem organischen Lösungsmittel, des Einstellens von dessen Konzentration auf einen vorgegebenen Wert und des Aufbringens einer resultierenden Lösung auf die Oberfläche einer Reflexionsschutzschicht.
Das Trockenverfahren kann in einer geeigneten Weise aus einer lonenstrahlunterstützten Verdampfung, einem lonenplattieren, einem Sputtern, einer Plasma-CVD, usw., ausgewählt werden. Das Nassverfahren kann in einer geeigneten Weise aus einem Schleuderbeschichten, einem Tauchbeschichten, einem Gießen, einem Schlitzbeschichten, einem Sprühbeschichten, usw., ausgewählt werden. Es kann entweder das Trockenverfahren oder das Nassverfahren verwendet werden. Die Verwendung eines Trockenfilmbildungsverfahrens ist im Hinblick auf die Abriebbeständigkeit bevorzugt.
Das Material der Verschmutzungsschutzschicht kann in einer geeigneten Weise aus organischen Verbindungen, die Fluor enthalten, und anderen Verbindungen ausgewählt werden, die Antiverschmutzungseigenschaften, eine Wasserabstoßung und eine Ölabstoßung bereitstellen können. Spezifische Beispiele dafür umfassen eine organische Siliziumverbindung, die Fluor enthält, und eine hydrolysierbare Siliziumverbindung, die Fluor enthält. Jedwede Art einer organischen Verbindung, die Fluor enthält, kann ohne spezielle Beschränkungen eingesetzt werden, solange sie Antiverschmutzungseigenschaften, eine Wasserabstoßung und eine Ölabstoßung bereitstellen kann.
Wenn eine Reflexionsschutzschicht auf der zweiten Hauptoberfläche 22 des transparenten Substrats 2 oder einer Blendschutzschichtbehandlungsoberfläche ausgebildet wird, ist es bevorzugt, dass eine Beschichtung aus einer organischen Siliziumverbindung, die Fluor enthält, auf der Oberfläche der Reflexionsschutzschicht gebildet wird, so dass eine Verschmutzungsschutzschicht gebildet wird. Wenn das transparente Substrat 2 eine Glasplatte ist, die einer Oberflächenbehandlung, wie z.B. einer Blendschutzbehandlung oder einer chemischen Härtungsbehandlung, unterzogen worden ist, auf der jedoch keine Reflexionsschutzschicht ausgebildet ist, ist es bevorzugt, dass eine Beschichtung aus einer organischen Siliziumverbindung, die Fluor enthält, direkt auf der Oberfläche gebildet wird, die der Oberflächenbehandlung unterzogen worden ist.
Beispiele für Verfahren zur Bildung einer Beschichtung aus einer organischen Siliziumverbindung, die Fluor enthält, umfassen ein Verfahren des Aufbringens einer Zusammensetzung aus einem Silankopplungsmittel mit einer Fluoralkylgruppe, wie z.B. einer Perfluoralkylgruppe, oder einer Fluoralkylgruppe, die eine Perfluor(polyoxyalkylen)-Kette enthält, durch Schleuderbeschichten, Tauchbeschichten, Gießen, Schlitzbeschichten, Sprühbeschichten oder dergleichen, und dann des Durchführens einer Erwärmungsbehandlung; und ein Vakuumabscheidungsverfahren des Gasphasenabscheidens einer organischen Siliziumverbindung, die Fluor enthält, und dann des Durchführens einer Erwärmungsbehandlung. Wenn eine Beschichtung aus einer organischen Siliziumverbindung, die Fluor enthält, durch das Vakuumabscheidungsverfahren gebildet wird, ist es bevorzugt, eine Beschichtungsbildungszusammensetzung zu verwenden, die eine hydrolysierbare Siliziumverbindung enthält, die Fluor enthält.
Bezüglich der Verschmutzungsschutzschicht gibt es hinsichtlich der hydrolysierbaren Siliziumverbindung, die Fluor enthält, die zur Bildung einer Beschichtung aus einer organischen Siliziumverbindung, die Fluor enthält, verwendet wird, keine spezielle Beschränkung, solange die resultierende Beschichtung aus einer organischen Siliziumverbindung, die Fluor enthält, Antiverschmutzungseigenschaften, wie z.B. eine Wasserabstoßung und Ölabstoßung, aufweist. Ein spezifisches Beispiel für die hydrolysierbare Siliziumverbindung, die Fluor enthält, umfasst eine Verbindung, die mindestens eine Gruppe umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Perfluorpolyethergruppe, einer Perfluoralkylengruppe und einer Perfluoralkylgruppe.
Bezüglich der Dicke der Verschmutzungsschutzschicht gibt es keine speziellen Beschränkungen. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Dicke der Verschmutzungsschutzschicht in einem Bereich von 2 nm bis 20 nm liegt, es ist mehr bevorzugt, dass sie in einem Bereich von 2 nm bis 15 nm liegt, und es ist noch mehr bevorzugt, dass sie in einem Bereich von 3 nm bis 10 nm liegt. Wenn die Dicke größer als oder gleich 2 nm ist, wird die Oberfläche einer Reflexionsschutzschicht einheitlich mit der Verschmutzungsschutzschicht bedeckt, wodurch sie einer praktischen Verwendung in Bezug auf die Abriebbeständigkeit widersteht. Wenn die Dicke kleiner als oder gleich 20 nm ist, werden gute optische Eigenschaften (z.B. Lichtreflexion und ein Trübungswert) in einem Zustand erhalten, bei dem die Verschmutzungsschutzschicht aufgebracht ist.
Die Struktur der funktionellen Schicht 81 ist nicht auf einem Fall beschränkt, bei dem nur eine von einer Blendschutzschicht, einer Reflexionsschutzschicht, einer Verschmutzungsschutzschicht, einer antibakteriellen Schicht und einer UV-Sperrschicht ausgebildet ist; zwei oder mehr davon können übereinander aufgebracht sein. Ferner kann auf der funktionellen Schicht 81 eine Schutzschicht ausgebildet sein.
Zum Erhöhen der Haftung der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und einer Lichtabschirmungsschicht 5 kann eine Haftvermittlerbehandlung, eine Ätzbehandlung oder dergleichen auf der ersten Hauptoberfläche 21 und angefasten Abschnitten 25 durchgeführt werden.
Das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 gemäß der vorliegenden Erfindung kann z.B. als Abdeckungselement für eine Anzeigevorrichtung, wie z.B. ein Abdeckglas eines Anzeigefelds, wie z.B. einer Flüssigkristallanzeige oder einer organischen EL-Anzeige, eine Fahrzeuginformationsvorrichung oder eine tragbare Vorrichtung verwendet werden. Wenn das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 gemäß der vorliegenden Erfindung als Abdeckungselement für eine Anzeigevorrichtung verwendet wird, kann die abgedeckte Vorrichtung geschützt werden, während die erforderliche Sichtbarkeit sichergestellt ist. Da das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 gemäß der vorliegenden Erfindung den Farbunterschied zwischen der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und der Lichtabschirmungsschicht 5 vermindern kann, ist es besonders gut geeignet, wenn es auf die Vorrichtungen und Elemente angewandt wird, bei denen das Aussehen wichtig ist, wie z.B. eine Fahrzeuginformationsvorrichtung für ein Luxusauto und ein Fahrzeuginnenelement, das in einer Fahrzeuginformationsvorrichtung verwendet wird.
Da es ferner eine hohe Ablösefestigkeit gegen eine Spannung aufweist, die durch eine Ausdehnungskoeffizientdifferenz zwischen dem transparenten Substrat 2 und der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 verursacht wird, wenn die Temperatur oder die Feuchtigkeit variieren, ist das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 gemäß der vorliegenden Erfindung besonders gut für Fahrzeuginnenelemente geeignet, die in Fahrzeuge eingebaut werden, bei denen die Tendenz besteht, dass im Sommer eine Umgebung mit einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit auftritt.
Wenn das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Anzeigevorrichtung verwendet wird, ist es bevorzugt, dass die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und die Lichtabschirmungsschicht 5 eine Farbe aufweisen, die einer Farbe der Anzeigevorrichtung in dem Zustand, in dem nichts angezeigt wird, entspricht. Beispielsweise wenn die Farbe in dem Zustand, in dem nichts angezeigt wird, schwärzlich ist, ist es bevorzugt, dass die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und die Lichtabschirmungsschicht 5 ebenfalls schwärzlich sind.
Die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht 3 und die Lichtabschirmungsschicht 5 können ein Muster eines Gegenstands bilden, auf den das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 angewandt wird, so dass die Gestaltungseigenschaften des Gegenstands verbessert werden.
Nachstehend wird eine Anzeigevorrichtung beschrieben, in die das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 einbezogen ist.
Die Anzeigevorrichtung 10, die in der 9 gezeigt ist, umfasst einen Rahmen 50. Der Rahmen 50 weist einen unteren Abschnitt 51, Seitenwände 52, die den unteren Abschnitt 51 schneiden, und einen Öffnungsabschnitt 53 auf, der dem unteren Abschnitt 51 gegenüberliegt. Ein Flüssigkristallmodul 6 ist in dem Raum angeordnet, der durch den unteren Abschnitt 51 und die Seitenwände 52 umgeben ist. Das Flüssigkristallmodul 6 umfasst eine Hintergrundbeleuchtung 61, die auf der Seite des unteren Abschnitts 51 angeordnet ist, ein Flüssigkristallfeld 62 (Anzeigefeld), das auf der Hintergrundbeleuchtung 61 montiert ist, und Infrarotstrahlensensoren 64, die auf der Hintergrundbeleuchtung 61 montiert sind.
Das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 ist auf der Oberseite des Rahmens 50 derart angeordnet, dass sich die erste Hauptoberfläche 21 auf der Seite des Flüssigkristallmoduls 6 befindet. Ein Abschnitt der Lichtabschirmungsschicht 5 des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 ist mit dem Rahmen 50 verbunden und der andere Abschnitt der Lichtabschirmungsschicht 5 und ein Anzeigeabschnitt 4 der ersten Hauptoberfläche 21 sind mittels der Haftschicht 7, die in dem Öffnungsabschnitt 53 und auf den oberen Oberflächen der Seitenwände 52 bereitgestellt sind, verbunden.
Das Flüssigkristallfeld 62 ist so angeordnet, dass es gegenüber dem Anzeigeabschnitt 4 angeordnet ist. Die Infrarotstrahlensensoren 64 sind so angeordnet, dass sie den jeweiligen Infrarotstrahlen-Durchlassbereichen 39 gegenüberliegen.
Es ist bevorzugt, dass die Haftschicht 7 transparent ist und die Brechungsindexdifferenz zwischen der Haftschicht 7 und dem transparenten Substrat 2 klein ist.
Ein Beispiel für die Haftschicht 7 umfasst eine Schicht, die aus einem transparenten Harz hergestellt ist, das durch Aushärten einer flüssigen aushärtbaren Harzzusammensetzung erhalten wird. Beispiele für die aushärtbare Harzzusammensetzung umfassen eine lichtaushärtbare Harzzusammensetzung und eine wärmeaushärtende Harzzusammensetzung, wobei von diesen eine lichtaushärtbare Harzzusammensetzung, die eine aushärtbare Verbindung und einen Photopolymerisationsinitiator enthält, bevorzugt ist. Eine Beschichtung aus einer aushärtbaren Harzzusammensetzung wird durch Aufbringen einer aushärtbaren Harzzusammensetzung unter Verwendung eines Düsenbeschichters, eines Walzenbeschichters oder dergleichen gebildet.
Die Haftschicht 7 kann eine OCA-Folie (optisch transparente Haftfolie, OCA-Klebeband) sein. In diesem Fall wird die OCA-Folie mit der Seite der ersten Hauptoberfläche 21 des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 verbunden.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Haftschicht 7 in einem Bereich von 5 µm bis 400 µm liegt, und es ist mehr bevorzugt, dass sie in einem Bereich von 50 µm bis 200 µm liegt. Es ist bevorzugt, dass der Speicherschermodul der Haftschicht 7 in einem Bereich von 5 kPa bis 5 MPa liegt, und es ist mehr bevorzugt, dass er in einem Bereich von 1 MPa bis 5 MPa liegt.
Bezüglich der Reihenfolge des Zusammensetzens der Anzeigevorrichtung 10 gibt es keine speziellen Beschränkungen. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung 10 durch Herstellen eines Strukturkörpers, in dem die Haftschicht 7 im Vorhinein auf dem transparenten Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 ausgebildet worden ist, dann Montieren desselben auf dem Rahmen 50, und schließlich Verkleben bzw. Verbinden des Flüssigkristallmoduls 6 damit zusammengesetzt werden.
Die Anzeigevorrichtung 10 kann einen Berührungssensor umfassen. Zum Einbeziehen des Berührungssensors in die Anzeigevorrichtung 10 wird der Berührungssensor auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 21 des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 mittels einer weiteren Haftschicht (nicht gezeigt) angeordnet und dann wird das Flüssigkristallmodul 6 an diesem mittels der Haftschicht 7 angebracht.
Obwohl gemäß der 9 das Flüssigkristallfeld 62 und die Infrarotstrahlensensoren 64 mittels der Haftschicht 7 zusammen mit dem transparenten Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 verbunden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Haftschichten 7 können im Hinblick auf die optischen Eigenschaften des Flüssigkristallfelds 62 und der Infrarotstrahlensensoren 64 in einer geeigneten Weise ausgewählt werden. Die Abstände (Verbindungsdicken) zwischen dem transparenten Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht 1 und dem Flüssigkristallfeld 62 und den Infrarotstrahlensensoren 64 müssen nicht immer identisch sein.
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-083096 , die am 24. April 2018 eingereicht worden ist und deren Gesamtheit unter Bezugnahme einbezogen ist.
Bezugszeichenliste

1: Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht;
2: Transparentes Substrat;
3: Infrarotstrahlen-Durchlassschicht;
5: Lichtabschirmungsschicht;
10: Anzeigevorrichtung;
21: Erste Hauptoberfläche;
22: Zweite Hauptoberfläche;
23: Endfläche;
25: Angefaster Abschnitt;
35: Lichtabschirmungsbereich;
37: Vorragender Bereich;
39: Infrarotstrahlen-Durchlassbereich;
81: Funktionelle Schicht.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 6179215 [0007]
JP 2017049469 A [0007]
JP 5392641 [0007]
JP 2018 [0169]

Claims

Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht, umfassend: ein transparentes Substrat, das eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche umfasst; eine Infrarotstrahlen-Durchlassschicht, die so angeordnet ist, dass sie mit der ersten Hauptoberfläche des transparenten Substrats in Kontakt ist, Infrarotstrahlen durchlässt und sichtbares Licht abschirmt; und eine Lichtabschirmungsschicht, die auf der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht angeordnet ist, eine Öffnung umfasst, die einen Teil der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht freiliegen lässt, und das sichtbare Licht und die Infrarotstrahlen abschirmt, wobei die Lichtabschirmungsschicht einen Endabschnitt umfasst, der von einem Endabschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht vorragt, der sich am nächsten zu einem Außenumfang des transparenten Substrats befindet, und der mit einer Endfläche der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht und dem transparenten Substrat in Kontakt ist.
Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach Anspruch 1, bei dem die Lichtabschirmungsschicht und die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht jeweils als Rahmen als ebene Form ausgebildet sind und ein Außenumfangsendabschnitt des Rahmens der Lichtabschirmungsschicht mit dem transparenten Substrat in Kontakt ist.
Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Endabschnitt der Lichtabschirmungsschicht, der mit dem transparenten Substrat in Kontakt ist, um mehr als oder gleich 0,01 mm näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats vorliegt als der Endabschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht.
Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Endabschnitt der Lichtabschirmungsschicht, der mit dem transparenten Substrat in Kontakt ist, um weniger als oder gleich 0,5 mm näher an dem Außenumfang des transparenten Substrats vorliegt als der Endabschnitt der Infrarotstrahlen-Durchlassschicht.
Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das transparente Substrat eine Dicke von 0,5 mm bis 5 mm aufweist.
Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das transparente Substrat eine Endfläche umfasst, die einen angefasten Abschnitt umfasst, und die Lichtabschirmungsschicht mit dem angefasten Abschnitt in Kontakt ist.
Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht, die gemäß JIS R 3106: 1998 gemessen wird, von kleiner als oder gleich 0,1 % in einem Lichtabschirmungsbereich aufweist, und das eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht, die gemäß JIS R 3106: 1998 gemessen wird, von kleiner als oder gleich 5 % und eine Durchlässigkeit für Infrarotstrahlen in einem Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1000 nm von höher als oder gleich 70 % in einem Infrarotstrahlen-Durchlassbereich aufweist, wobei der Lichtabschirmungsbereich ein Bereich ist, bei dem das transparente Substrat, die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht und die Lichtabschirmungsschicht in einer Draufsicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht überlappen, und der Infrarotstrahlen-Durchlassbereich ein Bereich ist, bei dem das transparente Substrat und die Infrarotstrahlen-Durchlassschicht in der Draufsicht des transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmungsschicht überlappen.
Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das transparente Substrat einen gebogenen Abschnitt umfasst.
Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das transparente Substrat eine funktionelle Schicht auf der zweiten Hauptoberfläche umfasst und die funktionelle Schicht mindestens eine Schicht ist, die aus der Gruppe, bestehend aus einer Reflexionsschutzschicht, einer Blendschutzschicht und einer Verschmutzungsschutzschicht, ausgewählt ist.
Transparentes Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das transparente Substrat ein chemisch gehärtetes Glas ist.
Fahrzeuginnenelement, welches das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.
Anzeigevorrichtung, die das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.