JP2006098466A - 自動車用フロントガラス - Google Patents

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Abstract

【課題】
自動車フロントガラスに旋光子を積層してなる光学機能性フィルムを設ける表示システムにおいて、透視歪みが大きくなり、光学機能性フィルムを挿入することが困難となる場合がある。
【解決手段】室内側と室外側の２枚の板ガラスを２枚の中間膜を用いて接着し、該２枚の中間膜の間に、厚みが１２〜２２μｍのフィルム状の旋光子を積層してなる光学機能フィルムを挿入する。旋光子の厚みは４〜５μｍである。２枚の中間膜の合計厚みは７６０μｍ以上とし、さらに、室内側中間膜の厚みを３８０μｍ以上、室外側中間膜の厚みが室内側中間膜の１〜２倍の厚みとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は表示光を光学的に投射し、前方視野内あるいはその近傍の前景を重畳し、運転者等に視認させるようにしたヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤと略称する）の用途に使用する旋光子あるいはホログラムなどの光学機能フィルムを板ガラスに接着した積層体に関する。
従来、ＨＵＤとして、フロントガラスの２つの面による反射像が２重像となるため、表示が見づらいという問題があった。
この問題に対して、表示光を偏光にし、Ｓ偏光として入射してガラスの表面で反射させ、表面を透過した表示光は偏光方向調整フィルム（旋光子）を用いてＰ偏光として、裏面での反射を無くし、２重像を解消するという技術が、特許文献１に開示されている。
特許文献１において、図３に示すように、合わせガラスの室内側ガラス２と中間膜３との間に偏光方向調整フィルム（旋光子）４を設けるものが開示されている。
特許文献２では、偏光方向調整フィルム（旋光子）をフロントガラスに設ける場合、耐光性や安全性を向上するものとして、図４に示すように合わせガラスの室外側ガラス１と中間膜３との間に偏光方向調整フィルム（旋光子）を設けるものが開示されている。
特許文献１および２の旋光子フィルムは、液晶状態でねじれネマティック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態となる液晶高分子で、ガラスとの接着性は、中間膜とガラスとの接着性に較べると非常に弱いため、ガラス面には接着剤を用いて固定している。
特許文献１の場合は、偏光方向調整フィルムの挿入によって、ガラス破砕時に、破砕したガラスが室内に落下するという危険性があり、これを解決するため、特許文献２のように、偏光方向調整フィルムガラスを室外側のガラスに固定する提案がなされている。
特許文献２の場合、偏光方向調整フィルムは、太陽光の強力な紫外線にさらされるため、ガラスに偏光方向調整フィルムを固定するために用いる接着剤に紫外線吸収剤を混入することが開示されている。
特許文献３は、合わせガラスのガラスと中間フィルムとの間に、ホログラムを挿入したときの挿入するものの厚みと透視歪みについての記載があり、透視歪みを満たすためには、ホログラムの厚みを７μｍ〜４０μｍとすることが記載されている。
特開平６−４０２７１号公報 特開平９−１７５８４４号公報 特開平１−８６１１０号公報
自動車のフロントガラスに設けられる旋光子は接着剤やバリア層が積層されて厚くなり、フロントガラスの形状などによって透視歪みが大きくなり、場合によっては透視歪みのために旋光子を設けることが困難となる場合があった。
本発明の自動車用フロントガラスは、ヘッドアップディスプレイに用いる自動車用フロントガラスにおいて、室内側と室外側の２枚の板ガラスを２枚の中間膜を用いて接着し、該２枚の中間膜の間にフィルム状の旋光子を積層してなる光学機能フィルムを挿入し、該光学機能フィルムの厚みが１２μｍ〜２２μｍであることを特徴とする自動車用フロントガラスである
また、本発明の自動車用フロントガラスは、前記自動車用フロントガラスにおいて、旋光子の厚みが４μｍ〜５μｍであることを特徴とする自動車用フロントガラスである。
また、本発明の自動車用フロントガラスは、前記自動車用フロントガラスにおいて、２枚の中間膜の合計厚みが７６０μｍ以上であることを特徴とする自動車用フロントガラスである。
また、本発明の自動車用フロントガラスは、前記自動車用フロントガラスにおいて、室内側中間膜の厚みを３８０μｍ以上とし、室外側中間膜の厚みが室内側中間膜の１〜２倍の厚みであることを特徴とする自動車用フロントガラスである。
また、本発明の積層体は、ガラスと光学機能フィルムとの間に中間膜を配するので、Ｒ３２１２（自動車用安全ガラス試験方法）に定められた耐貫通性試験、耐衝撃性試験に、積層体のどちらの面に対しても目合格することができ、安全性の向上に繋がる。
本発明の積層体は、光学機能フィルムをフロントガラスに設けて、フロントガラスに表示を行うヘッドアップディスプレイの表示システムにおいて、透視歪みの少ないフロントガラスを提供するものである。
光学機能性フィルム６は、図２に示すように、保護フィルム９にフィルム状の旋光子８積層されており、旋光子８にバリアフィルム７が積層されている。バリアフィルム７は、旋光子８が中間膜に含まれている可塑剤によって変質されないようにするためであり、厚さは４μｍ〜５μｍとすることが好ましい。
保護フィルム９はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの透明なプラスティックフィルムを用い、旋光子を積層するために、４μｍ〜５μｍの厚みにすることが望ましい。
旋光子８は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの透明プラスチックフィルムなどの透明基板上に液晶ポリマーを塗布し、せん断力をかけた後、熱処理、冷却して液晶配向を固定化したものであり、ポリマーとしては、液晶状態でねじれネマティック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態となるものは使用することができ、光学活性なポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいは光学活性なポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリマロートなどの側鎖型液晶ポリマーなどを使用することができる。
旋光子８の厚みは、偏光方向を９０度変えるために、４μｍ〜５μｍの厚みにすることが好ましい。
紫外線吸収剤１０は、紫外線から旋光子を保護する目的で設けるものであり、接着剤に紫外線吸収剤を含有させたものを使用することができ、厚みは４μｍ以下である。
光学機能性フィルム６は、図１に示すように、室外側中間膜５と室内側中間膜５′都の間に挿入される。紫外線吸収剤１０は、室外側中間膜の厚みを厚くすることによって薄くすることができ、例えば、実施例２のように、紫外線吸収剤を用いないことも可能である。
光学機能性フィルム６の厚みは、光学機能性フィルム機能フィルム６を構成する各層の望ましい厚みの合計から１２μｍ〜２２μｍとすることが好ましい厚みである。
室内側中間膜５′と室内側中間膜５の厚みについては、その合計厚みが７６０μｍ以上とすることが安全上望ましく、室内側中間膜５′は３６０μｍ以上とすることが好ましい。さらに、室外側中間膜５の厚みは、室内側中間膜５′の１〜２倍の厚みとすることが望ましい。
光学機能性フィルムの厚みを２２μｍ以下にすることにより、実施例の結果から、透視歪みにほとんど問題のないＨＵＤ用の自動車用フロントガラスが提供できる。
実施例１
図２に示す構成の光学機能性フィルム６を用いた。旋光子８は、保護層として用いたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）９上に塗布したポリメタクリレートにせん断力をかけた後、せん断力をかけた後、熱処理、冷却して液晶配向を固定化したものであり、厚みを４μｍとしたものを用いた。
旋光子８の片側に、中間膜の可塑剤の移行を阻止するためのバリアフィルム７として、４μｍ厚さのアクリル系樹脂層を設け、他の側に、保護フィルム９として、４μｍ厚さのアクリル系樹脂層を設け、さらに、耐候性を改善するための保護膜として、紫外線吸収剤を混入した厚さ１０μｍのポリビニルアセタール樹脂を紫外線吸収剤１０として保護フィルム９の上に被覆した。
光学機能性フィルム６は、ポリビニルアセタール樹脂層を室外側にし、２枚の中間膜の間に積層した。さらに、この積層した２枚の中間膜を、２ｍｍ厚さの室外側ガラスと２ｍｍ厚さの室内側板ガラスとの間に挿入して、オートクレーブ処理を行い、自動車用フロントガラスとして用いられる合わせガラスとした。
２枚の中間膜には、共に厚みが３８０μｍのポリビニルブチラール樹脂を用いた。
本実施例の自動車用フロントガラスは、光学機能性フィルムを挿入して生じる透視歪みの問題がほとんどないものであった。
また、ＪＩＳ規格Ｒ３２１１、Ｒ３２１２で規定される耐貫通性試験と耐衝撃性試験を満足することを確認した。
実施例２
図２に示す光学機能性フィルム６において、紫外線吸収剤１０を用いず、他の光学機能性フィルムを構成するバリアフィルム７、旋光子８および保護フィルム９の各層については、実施例１と同様にし、厚みが１２μｍの光学機能性フィルムを用いた。
前記光学機能性フィルムを用い、保護フィルムを室外側にし、オートクレーブ処理による合わせガラス加工を行い、図１に示す合わせガラスを自動車用フロントガラスとして作製した。
図１に示す室外側中間膜５には、厚さ７６０μｍのポリビニルブチラール樹脂フィルムを用いた。また、室内側中間膜５′には、実施例１と同様の、厚さ３８０μｍのポリビニルブチラール樹脂フィルム用いた。
本実施例の自動車用フロントガラスの透視歪みにはほとんど問題が無く、さらに、耐光性においても、紫外線吸収剤を用いないことの影響はなかった。
さらに、ＪＩＳ規格Ｒ３２１１、Ｒ３２１２で規定される耐貫通性試験と耐衝撃性試験を満足するものであった。
本発明の自動車用フロントガラスの要部断面図である。 光学機能性フィルムの構成を示す断面図である。 従来技術による自動車用フロントガラスの要部断面図である。 従来技術による自動車用フロントガラスの要部断面図である。
符号の説明
１ 室外側ガラス
２ 室内側ガラス
３ 中間膜
４ 光学機能性フィルム
５ 室外側中間膜
５′ 室内側中間膜
６ 光学機能性フィルム
７ バリアフィルム
８ 旋光子
９ 保護フィルム
１０ 紫外線吸収剤

Claims (4)

  1. ヘッドアップディスプレイに用いる自動車用フロントガラスにおいて、室内側と室外側の２枚の板ガラスを２枚の中間膜を用いて接着し、該２枚の中間膜の間にフィルム状の旋光子を積層してなる光学機能フィルムを挿入し、該光学機能フィルムの厚みが１２μｍ〜２２μｍであることを特徴とする自動車用フロントガラス。
  2. 旋光子の厚みが４μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１に記載の自動車用フロントガラス。
  3. ２枚の中間膜の合計厚みが７６０μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用フロントガラス。
  4. 室内側中間膜の厚みを３８０μｍ以上とし、室外側中間膜の厚みが室内側中間膜の１〜２倍の厚みであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動車用フロントガラス。
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