JP2018022034A - カバー部材および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性に優れたカバー部材、および、これを用いた表示装置を提供する。【解決手段】表示装置の表示パネルをカバーするカバー部材であって、上記表示パネル上に配置されるタッチパネルと、上記タッチパネル上に配置されるカバーガラスとを備え、上記タッチパネルはガラス板を有し、上記ガラス板は、強化ガラスであり、上記タッチパネルの厚さが、０．７〜２．０ｍｍであり、上記タッチパネルのサイズが、上記表示パネルのサイズを超え、上記カバーガラスのサイズ以下である、カバー部材。【選択図】図２

Description

本発明は、カバー部材および表示装置に関する。

従来から、表示装置においては、液晶パネル等の表示パネルを保護するための保護部材が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

国際公開第２０１１／１４８９９０号

自動車等の車両には、カーナビゲーション装置などの車載表示装置が搭載されている。
カーナビゲーション装置は、主として、フロントシート（運転席および助手席）の乗員が使用し、ダッシュボードの外部に立設された状態またはダッシュボードに埋め込まれた状態で使用されることが多い。
また、近年では、このような車載表示装置の表示パネル上には、タッチパネルが設けられることが多く、このタッチパネルを覆うようにして、カバーガラスが設けられる。

ところで、車両の衝突事故が発生した際、乗員の頭部がカバーガラスに衝突する場合があり、このとき、カバーガラスが割れる場合がある。安全性の観点からは、このような割れが生じないことが望まれる。

そこで、本発明は、安全性に優れたカバー部材、および、これを用いた表示装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、タッチパネルと、このタッチパネル上に配置されるカバーガラスとを備えるカバー部材において、特定のタッチパネルを用いることによって、割れの発生が抑制されて、安全性に優れることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明の一態様に係るカバー部材は、表示装置の表示パネルをカバーするカバー部材であって、上記表示パネル上に配置されるタッチパネルと、上記タッチパネル上に配置されるカバーガラスとを備え、上記タッチパネルはガラス板を有し、上記ガラス板は、強化ガラスであり、上記タッチパネルの厚さが、０．７〜２．０ｍｍであり、上記タッチパネルのサイズが、上記表示パネルのサイズを超え、上記カバーガラスのサイズ以下である、カバー部材である。

本発明の一態様に係る表示装置は、表示パネルを備える表示装置であって、上記表示パネル上に配置されるタッチパネルと、上記タッチパネル上に配置されるカバーガラスとを備え、上記タッチパネルはガラス板を有し、上記ガラス板は、強化ガラスであり、上記タッチパネルの厚さが、０．７〜２．０ｍｍであり、上記タッチパネルのサイズが、上記表示パネルのサイズを超え、上記カバーガラスのサイズ以下である、表示装置である。

本発明によれば、安全性に優れたカバー部材、および、これを用いた表示装置を提供することができる。

車載表示装置を示す断面図である。 車載表示装置の一部を拡大して示す断面図である。 試験体を示す斜視図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 試験体を示す平面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、車載用の表示装置（車載表示装置）のカバー部材を例に挙げて説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されることはない。本発明の範囲を逸脱することなく、以下の実施形態に種々の変形、および置換を加えることができ、車載用以外の表示装置にも用いることができる。

〈車載表示装置〉
図１は、車載表示装置１００を示す断面図である。
図１に示す車載表示装置１００は、一例として、カーナビゲーション装置である。
車載表示装置１００は、各部を収納する筐体１０６を有する。筐体１０６の底板である筐体底板１０７上には、バックライトユニット１０２および表示パネル１０４が、この順に配置されている。
表示パネル１０４は、一例として、液晶パネルであるが、液晶パネルに限定されず、例えば、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、電子インク型パネル等であってもよい。
バックライトユニット１０２および表示パネル１０４の構成は、特に限定されず、公知の構成を用いることができる。筐体１０６（筐体底板１０７を含む）の材質等についても、同様に、特に限定されない。
後述するカバー部材２０の端面の外側であって、かつ、筐体１０６の外周を構成する枠の上面には、筐体端枠１１０が配置されている。

〈カバー部材〉
図２は、車載表示装置１００の一部を拡大して示す断面図である。
車載表示装置１００においては、表示パネル１０４上にタッチパネル１５が配置され、タッチパネル１５上にカバーガラス１２が配置されている。
より詳細には、図１に示すように、表示パネル１０４の一面側（図１中、上面側）に、粘着層１４ａを介して、タッチパネル１５が貼合されている。さらに、タッチパネル１５の一面側（図１中、上面側）に、粘着層１４ｂを介して、カバーガラス１２が貼合されている。
タッチパネル１５およびカバーガラス１２は、表示パネル１０４をカバーするカバー部材２０を構成する。カバー部材２０は、表示パネル１０４の保護部材として機能する。

本実施形態においては、タッチパネル１５は、ガラス板を有し、このガラス板が強化ガラスであり、そして、タッチパネル１５の厚さが０．７〜２．０ｍｍであり、かつ、そのサイズが表示パネル１０４のサイズを超えカバーガラス１２のサイズ以下である。

カバーガラス１２と、強化ガラスであるガラス板を有し、厚さが０．７〜２．０ｍｍであるタッチパネル１５とを併用して表示装置のカバー部材２０とする。これにより、車両の衝突事故が発生して乗員の頭部がカバー部材２０に衝突したときにも、カバーガラス１２のみをカバー部材として用いる場合と比べて、カバーガラス１２の割れの発生が抑制されて安全性に優れる。これは、カバー部材２０が合わせガラスに類似する形態になり、カバーガラス１２を単独で用いる場合よりも強度が高くなるためであると考えられる。

さらに、タッチパネル１５のサイズが、表示パネル１０４のサイズを超えカバーガラス１２のサイズ以下である。このため、カバーガラス１２と表示パネル１０４とが対向していない部位に、乗員の頭部などの剛体が衝突しても、同様に、カバーガラス１２の割れの発生が抑制されて安全性に優れる。

なお、カバー部材２０の形状は、図２に示すように、一例として、断面視した場合に平板状であるが、一面側が凸状に他面側が凹状に湾曲した湾曲板状であってもよい。

《タッチパネル》
タッチパネル１５は、ガラス板を有し、このガラス板の少なくとも一方の面に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる図示しない透明導電膜（透明電極ともいう）が設けられる。このタッチパネル１５におけるガラス板以外の構成（例えば、透明導電膜など）は、従来公知の構成と変わるところはないため、詳細な説明は省略する。
タッチパネル１５は、少なくとも１枚のガラス板を有していればよく、その形態としては、例えば、一面に透明導電膜が設けられた一組のガラス板を有し、透明度電膜どうしが対向する形態；一面に透明導電膜が設けられたガラス板と、一面に透明導電膜が設けられた樹脂フィルムとを有し、透明導電膜どうしが対向する形態；１枚のガラス板の両面に透明導電膜が設けられた形態；等が挙げられる。

（強化ガラス）
タッチパネル１５を構成するガラス板としては、上述したように、強化ガラスを用いる。強化ガラスとしては、典型的には、化学強化ガラスまたは物理強化ガラスが挙げられる。なかでも、強度、デザイン性、コスト等の観点から、化学強化ガラスが好ましい。

強化ガラスの表面には、圧縮応力層が形成される。圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）は、例えば１０μｍ以上であり、傷に対する耐久性等の観点から、好ましくは１５μｍ以上、より好ましくは２５μｍ以上、さらに好ましくは３０μｍ以上である。
強化ガラスの圧縮応力層における表面圧縮応力（ＣＳ）は、例えば、５００ＭＰａ以上であり、６５０ＭＰａ以上が好ましく、７５０ＭＰａ以上がより好ましい。上限は特に限定されないが、例えば、１２００ＭＰａ以下である。

ガラスに化学強化処理を施して強化ガラス（化学強化ガラス）を得る方法は、典型的には、ガラスをＫＮＯ_３溶融塩に浸漬し、イオン交換処理した後、室温付近まで冷却する方法が挙げられる。ＫＮＯ_３溶融塩の温度や浸漬時間などの処理条件は、表面圧縮応力及び圧縮応力層の厚さが所望の値となるように設定すればよい。

ところで、タッチパネル１５の形状は、直方体状であることが好ましく、平板状（薄い直方体状）であることがより好ましい。この場合、タッチパネル１５は、６面体であり、一対の主面（２面）と、一対の主面に接続する４つの端面（４面）とを有する。
本明細書においては、ガラス板の主面（２面）だけに化学強化処理が施されて圧縮応力層を有する化学強化ガラスを「２面強化ガラス」と呼び、ガラス板の全面（ガラス板が直方体状であれば６面すべて）に化学強化処理が施されて圧縮応力層を有する化学強化ガラスを「６面強化ガラス」と呼ぶ。
２面強化ガラスは、大型のガラス板に化学強化処理を施した後、所望のサイズに切断することにより得られる。一方、６面強化ガラスは、所望のサイズに切断した後のガラス板に化学強化処理を施すことによって得られる。

タッチパネル１５を構成するガラス板は、安全性がより優れるという理由から、２面強化ガラスよりも、６面強化ガラスであることが好ましい。

ガラス種としては、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｎａ_２Ｏ系ガラス）等が挙げられる。なかでも、強度の観点からは、アルミノシリケートガラスが好ましい。
ガラス材料としては、例えば、モル％表示で、ＳｉＯ_２を５０〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を１〜２０％、Ｎａ_２Ｏを６〜２０％、Ｋ_２Ｏを０〜１１％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜６％およびＺｒＯ_２を０〜５％含有するガラス材料が挙げられる。
アルミノシリケートガラスをベースとする化学強化用ガラス（例えば、旭硝子社製「ドラゴントレイル（登録商標）」）も好適に用いられる。

更に、化学強化処理を施したガラス板に対して、酸処理およびアルカリ処理を含む処理を施してもよい。

酸処理は、酸性溶液中に化学強化ガラスを浸漬させることによって行なう。これにより、化学強化ガラス表面のＮａおよび／またはＫがＨに置換され、低密度層が形成される。
酸性溶液に用いる酸は、弱酸であっても強酸であってもよく、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、炭酸およびクエン酸などの酸が好適に挙げられる。これらの酸は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
酸性溶液の濃度は、容器腐食の懸念が少ない濃度が好ましく、具体的には、１〜２０質量％が好ましい。
酸処理を行なう温度は、１００℃以下が好ましい。
酸処理を行なう時間は、生産性の観点から、１０秒間〜５時間が好ましく、１分間〜２時間がより好ましい。

アルカリ処理は、塩基性溶液中に、酸処理を経た化学強化ガラスを浸漬させることによって行なう。これにより、酸処理で形成された低密度層の一部または全部が除去される。低密度層が除去されることにより、化学強化ガラスの面強度向上等の効果が期待できる。
塩基性溶液に用いる塩基は、弱塩基であっても強塩基であってもよく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの塩基が好適に挙げられる。これらの塩基は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
塩基性溶液の濃度は、１〜２０質量％が好ましい。
アルカリ処理を行なう温度は、ガラスが腐食するおそれがないという理由から、０〜１００℃が好ましく、１０〜８０℃がより好ましく、２０〜６０℃が更に好ましい。
アルカリ処理を行なう時聞は、生産性の観点から、１０秒間〜５時間が好ましく、１分間〜２時間がより好ましい。

（厚さ）
タッチパネル１５の厚さは、上述したように、０．７〜２．０ｍｍであり、１．０〜２．０ｍｍが好ましく、１．３〜２．０ｍｍがより好ましい。
なお、タッチパネル１５が有するガラス板の厚さが、実質的に、タッチパネル１５の厚さに相当する。

（形状）
上述したように、タッチパネル１５の形状は、直方体状であることが好ましく、平板状（薄い直方体状）であることがより好ましい。
タッチパネル１５を構成するガラス板の端面には、面取り加工が施されていてもよい。この加工によって形成される面取り部は、Ｃ面取り部であってもよく、Ｒ面取り部であってもよい。Ｃ面取り部とは、面取り加工によって形成される面が平面または略平面である面取り部である。一方、Ｒ面取り部とは、面取り加工によって形成される面が曲面である面取り部である。

（サイズ）
タッチパネル１５のサイズ（端面の位置）Ｚは、上述したように、表示パネル１０４のサイズ（端面の位置）Ｚ_１を超え、カバーガラス１２のサイズ（端面の位置）Ｚ_２以下である（図２を参照）。
カバー部材２０の端部（すなわち、カバーガラス１２と表示パネル１０４とが対向していない部位）に乗員の頭部などの剛体が衝突した場合に、カバーガラス１２の割れがより抑制されて、安全性がより優れるという理由から、タッチパネル１５のサイズＺは、図２に示すように、カバーガラス１２のサイズＺ_２と等しいことが好ましい。

タッチパネル１５のサイズの一例としては、例えばカバーガラス１２のサイズと等しい場合には、長手方向：１００〜９００ｍｍ、短手方向：４０〜５００ｍｍが挙げられ、長手方向：１００〜８００ｍｍ、短手方向：４０〜３００ｍｍが好ましい。
タッチパネル１５のサイズは、例えば、５〜２０インチが好ましい。

《カバーガラス》
カバーガラス１２は、タッチパネル１５の保護部材として機能する。

（強化ガラス）
カバーガラス１２は、タッチパネル１５を構成するガラス板と同様に、強化ガラスであることが好ましく、化学強化ガラスであることがより好ましく、６面強化ガラスであることがさらに好ましい。圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）および表面圧縮応力（ＣＳ）の好適範囲も、タッチパネル１５を構成するガラス板と同様である。
また、カバーガラス１２として好ましいガラス種（ガラス材料）も、タッチパネル１５を構成するガラス板と同様である。
更に、化学強化処理を施したガラス板に対して、酸処理およびアルカリ処理を含む処理を施してもよい。酸処理およびアルカリ処理の方法は、上述したとおりである。

（板厚、形状およびサイズ）
カバーガラス１２の板厚は、０．５〜２．５ｍｍが好ましく、０．７〜２．０ｍｍがより好ましく、１．３〜２．０ｍｍがさらに好ましい。
カバーガラス１２の形状は、直方体状であることが好ましく、平板状（薄い直方体状）であることがより好ましい。カバーガラス１２の端部には、面取り加工が施され、Ｃ面取り部またはＲ面取り部が形成されていてもよい。
カバーガラス１２のサイズの一例としては、長手方向：１００〜９００ｍｍ、短手方向：４０〜５００ｍｍが挙げられ、長手方向：１００〜８００ｍｍ、短手方向：４０〜３００ｍｍが好ましい。カバーガラス１２のサイズは、例えば、５〜２０インチが好ましい。

（反射防止膜）
カバーガラス１２の表面１２ｄには、反射防止膜を設けることが好ましい。これにより、表示パネル１０４の表示画像を鮮明にできる。
反射防止膜の材料は特に限定されず、光の反射を抑制できる材料であれば各種材料を利用でき、例えば、高屈折率層と低屈折率層とを積層した構成としてもよい。ここでいう高屈折率層とは、波長５５０ｎｍでの屈折率が１．９以上の層であり、低屈折率層とは、波長５５０ｎｍでの屈折率が１．６以下の層である。
高屈折率層と低屈折率層とは、それぞれ１層ずつ含む形態であってもよいが、それぞれ２層以上含む構成であってもよい。高屈折率層と低屈折率層とをそれぞれ２層以上含む場合には、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した形態であることが好ましい。
高屈折率層、低屈折率層の材料は特に限定されず、要求される反射防止の程度や生産性等を考慮して選択できる。
高屈折率層を構成する材料としては、例えば、ニオブ、チタン、ジルコニウム、タンタルおよびシリコンからなる群から選択される１種以上含む材料を好ましく利用できる。具体的には、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、窒化シリコン等が挙げられる。
低屈折率層を構成する材料としては、例えば、ケイ素を含有する材料を好ましく利用できる。具体的には、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、ＳｉとＳｎとの混合酸化物を含む材料、ＳｉとＺｒとの混合酸化物を含む材料、ＳｉとＡｌとの混合酸化物を含む材料等が挙げられる。
反射防止膜を成膜する方法は特に限定されず、各種成膜方法を利用可能である。特に、パルススパッタ、ＡＣスパッタ、デジタルスパッタ等の方法により成膜を行なうことが好ましい。
例えばパルススパッタにより成膜する際は、不活性ガスと酸素ガスとの混合ガス雰囲気のチャンバ内にガラス板を配置し、これに対して、所望の組成となるようにターゲットを選択し、成膜できる。
反射防止膜の膜厚は、例えば、１００〜３００ｎｍ程度である。

（機能層）
カバーガラス１２の表面１２ｄおよび裏面１２ｃには、機能層が形成されていることが好ましい。これにより、表示パネル１０４の表示画像をより鮮明に見ることができる。
上記機能層は、カバーガラス１２の表層を処理して形成してもよく、カバーガラス１２の表面に他の層を積層して形成してもよい。
上記機能層としては、例えば、アンチグレア層（ＡＧ層）が挙げられる。カバーガラス１２の表面１２ｄにＡＧ層を設けると、表示パネル１０４の表示画像を見る際に、外光のぎらつきを低減できるので、表示画像を鮮明に見ることができる。ＡＧ層を形成する手法は、特に限定されず、例えば、カバーガラス１２の表層をエッチングする方法；カバーガラス１２の表面に微粒子とマトリックスとを含むコーティング液を塗布し、マトリックスを硬化する方法；等が挙げられる。
上記機能層としては、その他に、アンチフィンガープリント層（ＡＦＰ層）が挙げられる。カバーガラス１２の表面１２ｄにＡＦＰ層を設けると、カバーガラス１２の表面１２ｄを触っても、表面１２ｄに指紋が残らず、表面１２ｄを清浄に保つことができる。そのため、表示パネル１０４の表示画像を見る際に、表示画像を鮮明に見ることができる。
上記機能層としては、その他に、遮光層が挙げられる。遮光層は、好ましくは、カバーガラス１２の裏面１２ｃに設けられる。遮光層を形成することによって、表示パネル１０４の配線や、カバーガラス１２と表示パネル１０４との接合部を隠すことができ、表示装置の意匠性を高くできる。上記遮光層は、例えば、印刷塗料をスクリーン印刷法などの方法を用いてカバーガラス１２の裏面１２ｃの周縁に塗布し、乾燥することによって形成できる。
カバーガラス１２の表面１２ｄおよび裏面１２ｃの一部には、スクリーン印刷などが施されてもよい。

《粘着層》
粘着層１４ａおよび粘着層１４ｂをまとめて「粘着層１４」とも呼ぶ。
粘着層１４は、カバーガラス１２およびタッチパネル１５と同じく透明であって、カバーガラス１２またはタッチパネル１５と粘着層１４との屈折率差は小さいことが好ましい。
粘着層１４としては、例えば、液状の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる透明樹脂からなる層が挙げられる。また、粘着層１４は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）フィルムまたはテープであってもよい。粘着層１４の厚さは、例えば、５〜４００μｍであり、５０〜２００μｍが好ましい。

〈カバー部材の製造方法〉
カバー部材２０を製造する方法は、一例として、以下のとおりである。
まず、上述したタッチパネル１５およびカバーガラス１２を準備する。次に、タッチパネル１５と、カバーガラス１２とを、粘着層１４ｂを介して、貼り合わせる。こうして、タッチパネル１５およびカバーガラス１２を有するカバー部材２０が得られる。

〈車載表示装置の製造方法〉
このようにして得られたカバー部材２０のタッチパネル１５と、筐体１０６に収容された表示パネル１０４とを、粘着層１４ａを介して貼り合わせる。こうして、カバー部材２０を有する車載表示装置１００が得られる。

以下に、実施例等により本発明の実施形態を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの例によって限定されない。

〈実施例１〉
《カバーガラスの準備》
ガラス板として、アルミノシリケートガラスをベースとする化学強化用ガラス（旭硝子社製「ドラゴントレイル」、板厚：１．５ｍｍ）を準備した。
準備したガラス板に対して、化学強化処理、酸処理およびアルカリ処理をこの順で行なうことにより、カバーガラス１２を得た。より詳細には、以下のとおりである。

まず、ガラス板に対して、化学強化処理を施した。化学強化処理は、圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）：３５μｍ、圧縮応力層における表面圧縮応力（ＣＳ）：７５０ＭＰａとなるように、ガラス板全体をＫＮＯ_３溶融塩中に浸漬することにより行なった。こうして、６面強化ガラスが得られた。
次いで、上記化学強化処理を施したガラス板（６面強化ガラス）を、塩酸中に１２０秒間浸漬させることによって酸処理を行ない、その後、純水で複数回洗浄してから、エアブローにより乾燥した。上記塩酸は、１３．４質量％の塩酸（関東化学社製）をビーカに用意し、ウォーターバスを用いて４０℃に温度調整したものを使用した。
次に、上記酸処理を施したガラス板を、水酸化ナトリウム水溶液中に１２０秒間浸漬させることによってアルカリ処理を行ない、その後、純水で数回洗浄してから、エアブローにより乾燥した。上記水酸化ナトリウム水溶液は、４．０質量％の水酸化ナトリウム水溶液をビーカに用意し、ウォーターバスを用いて４０℃に温度調整したものを使用した。
これにより、カバーガラス１２を得た。

《タッチパネルの準備》
本実施例においては、タッチパネルの代替としてガラス板を使用した。タッチパネル代替のガラス板として、アルミノシリケートガラスをベースとする化学強化用ガラス（旭硝子社製「ドラゴントレイル」、板厚：２．０ｍｍ）を準備した。このガラス板のサイズは、カバーガラス１２と等しいサイズとした。
準備したガラス板に対して、化学強化処理、酸処理およびアルカリ処理をこの順で行なった。より詳細には、以下のとおりである。

まず、ガラス板に対して、化学強化処理を施した。化学強化処理は、圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）：３５μｍ、圧縮応力層における表面圧縮応力（ＣＳ）：７５０ＭＰａとなるように、ガラス板全体をＫＮＯ_３溶融塩中に浸漬することにより行なった。こうして、６面強化ガラスが得られた。
次いで、上記化学強化処理を施したガラス板（６面強化ガラス）を、塩酸中に１２０秒間浸漬させることによって酸処理を行ない、その後、純水で複数回洗浄してから、エアブローにより乾燥した。上記塩酸は、１３．４質量％の塩酸（関東化学社製）をビーカに用意し、ウォーターバスを用いて４０℃に温度調整したものを使用した。
次に、上記酸処理を施したガラス板を、水酸化ナトリウム水溶液中に１２０秒間浸漬させることによってアルカリ処理を行ない、その後、純水で数回洗浄してから、エアブローにより乾燥した。上記水酸化ナトリウム水溶液は、４．０質量％の水酸化ナトリウム水溶液をビーカに用意し、ウォーターバスを用いて４０℃に温度調整したものを使用した。
これにより、タッチパネル１５代替のガラス板を得た。

なお、実際の車載表示装置１００に用いる場合は、タッチパネルのガラス板には透明導電膜が設けられるが、ここでは、後述する試験体２００に用いるため、タッチパネル１５代替のガラス板に透明導電膜を設けなかった。

《カバー部材の作製》
互いにサイズが等しいカバーガラス１２とタッチパネル１５代替のガラス板とを、中心位置を同じにして、粘着層１４ｂを介して、貼り合わせて、カバー部材２０を作製した。粘着層１４ｂとしては、ＯＣＡ（日栄化工社製「ＭＨＭ−ＦＷＤ」、厚さ：１５０μｍ）を用いた。

〈実施例２〉
タッチパネル１５代替のガラス板の板厚を１．５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして、カバー部材２０を作製した。

〈実施例３〉
カバーガラス１２となるガラス板の板厚を１．３ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして、カバー部材２０を作製した。

〈実施例４〉
タッチパネル１５代替のガラス板の板厚を１．３ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして、カバー部材２０を作製した。

〈実施例５〉
タッチパネル１５代替のガラス板の板厚を０．７ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして、カバー部材２０を作製した。

〈実施例６〉
タッチパネル１５代替のガラス板を２面強化ガラスにした以外は、実施例１と同様にして、カバー部材２０を作製した。
なお、２面強化ガラスであるタッチパネル１５代替のガラス板は、切断前のガラス板に対して、化学強化処理、酸処理およびアルカリ処理をこの順で行なった後、所望のサイズに切断することによって、得た。

〈比較例１〉
比較例１では、タッチパネル１５代替のガラス板を用いずに、カバーガラス１２だけでカバー部材２０とした。

〈比較例２〉
比較例２では、準備したガラス板（化学強化用ガラス）を、化学強化処理、酸処理およびアルカリ処理を経ずに、そのまま、タッチパネル１５代替のガラス板とした。それ以外の点は、実施例１と同様にして、カバー部材２０を作製した。

〈比較例３〉
タッチパネル１５代替のガラス板のサイズを、後述する表示パネル１０４と等しいサイズにした以外は、実施例１と同様にして、カバー部材２０を作製した。

〈比較例４〉
タッチパネル１５代替のとなるガラス板の板厚を０．５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にして、カバー部材２０を作製した。

〈試験体の作製〉
剛体模型を衝突させる試験（「ヘッドインパクト試験」ともいう）を行なうため、各例のカバー部材２０を用いて、車載表示装置の試験体２００を作製した。
図３〜図５に基づいて試験体２００を説明する。図３〜図５においては、図１の車載表示装置１００と同一の（または対応する）部分は同じ符号を用い、説明を省略する場合がある。

図３は、試験体２００を示す斜視図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。図５は、試験体２００を示す平面図である。

図３および図４に示すように、試験体２００は、筐体底板１０７を有し、筐体底板１０７の周縁部上には、内部にリブが付いた筐体枠１０９が４つ配置されている。筐体底板１０７と４つの筐体枠１０９とによって、中央領域に矩形の凹部を有する筐体１０６が形成され、この筐体１０６の中に、バックライトユニット１０２と表示パネル１０４とが配置されている。

図４に示すように、バックライトユニット１０２の上面側の端部は、断面Ｌ字状のＬ字部材２０８により覆われている。Ｌ字部材２０８の上面と表示パネル１０４の下面側の端部とは、両面テープ２０７によって接着されている。このため、表示パネル１０４とバックライトユニット１０２との間には、Ｌ字部材２０８および両面テープ２０７の厚さ分だけ、エアギャップ（１．５ｍｍ）が存在している。表示パネル１０４の上面には、粘着層１４ａによって、カバー部材２０のタッチパネル１５代替のガラス板が貼合されている。タッチパネル１５代替のガラス板の下面と筐体枠１０９の上面とは、両面テープ１１５で貼合されている。ただし、比較例１では、表示パネル１０４の上面には、粘着層１４ａによって、カバーガラス１２を貼合した。
カバー部材２０の端面の外側であってかつ筐体枠１０９の上面には、筐体端枠１１０が配置されている。筐体端枠１１０も、両面テープ１１５によって筐体枠１０９に貼合されている。

図３および図４に示すように、筐体底板１０７の４辺には、筐体底板１０７に連続して、板状の筐体突出部１１１が設けられている。筐体底板１０７と４つの筐体突出部１１１とによって、筐体底板１０７の裏面側（バックライトユニット１０２側とは反対側）には、凹部が形成されている。この凹部内には、クッション材３２１の一部が入り込んでいる。なお、筐体底板１０７のクッション材３２１側の面には、図示しないプレート（材質：鉄（ＳＳ４００）、板厚１．５ｍｍ）が貼り付けられている。クッション材３２１は、平板である支持板２１５上に配置されており、クッション材３２１によって、筐体１０６が支持されている。ケー・シー・シー商会社製「ＣＦ４５」（厚さ：２５．４ｍｍ）を２枚重ねてクッション材３２１とした。筐体１０６がクッション材３２１に支持された状態において、向かい合う一対の筐体突出部１１１には、固定部３０１の一端側がボルト３１１によって接合されている。固定部３０１の他端側は、ボルト３１１によって、支持板２１５に接合されている。こうして、筐体突出部１１１を含む筐体１０６は、固定部３０１によって位置固定される。
断面Ｌ字状の板状部材である固定部３０１について、図３中にＬ₁〜Ｌ₄で示すサイズは、Ｌ₁：２０ｍｍ、Ｌ₂：５０ｍｍ、Ｌ₃：１００ｍｍ、Ｌ₄：２０ｍｍとした。

図５中にＨ₁〜Ｈ₃およびＷ₁〜Ｗ₃で示すサイズは、Ｈ₁：１２０ｍｍ、Ｈ₂：１５０ｍｍ、Ｈ₃：２５０ｍｍ、Ｗ₁：１７３ｍｍ、Ｗ₂：２５０ｍｍ、Ｗ₃：３５０ｍｍ、とした。

その他の各部は以下のようにした。
・粘着層１４ａ…ＯＣＡ（日栄化工社製「ＭＨＭ−ＦＷＤ」、厚さ：１５０μｍ）
・表示パネル１０４…ソーダライムガラス（板厚１．１ｍｍ、サイズ：１７３ｍｍ×１２０ｍｍ）の両面に偏光板（材質：ＴＡＣ）を貼合した代替品を用いた。
・バックライトユニット１０２…板状体１０２ａ（材質：ＰＣ、板厚：４ｍｍ、サイズ：１１７ｍｍ×１７０ｍｍ）の底面および４つの側面を凹状体１０２ｂ（材質：アルミニウム、板厚：１ｍｍ）で覆った代替品を用いた。
・両面テープ２０７…材質：ＰＥＴ、テープ幅：５ｍｍ、テープ厚：０．５ｍｍ
・Ｌ字部材２０８…材質：ＰＶＣ、板厚：１ｍｍ、Ｌ字１辺の長さ：５ｍｍ
・筐体枠１０９…材質：ＡＢＳ、板厚：２ｍｍ
・筐体端枠１１０…材質：ＡＢＳ、板厚：２．５ｍｍ、板幅：５ｍｍ
・両面テープ１１５…材質：ＰＥＴ、テープ厚：０．５ｍｍ
・固定部３０１…材質：鉄（ＳＳ４００）、板厚：１．０ｍｍ
・ボルト３１１…材質：鉄
・支持板２１５…材質：鉄、板厚：９ｍｍ
・筐体底板１０７および筐体突出部１１１…材質：鉄、板厚：１．１５ｍｍ

〈ヘッドインパクト試験〉
作製した試験体２００を用いて、次のように、ヘッドインパクト試験を行なった。
試験体２００の支持板２１５を水平面に設置し、カバーガラス１２上の衝突位置Ｐ_１〜Ｐ_３（図５参照）のそれぞれに、図示しない球状の剛体模型（材質：鉄、直径：１６５ｍｍ、質量：１９．６ｋｇ）を、衝突時のエネルギーが１５２．４Ｊになるように、衝突速度３．９４４ｍ／ｓで７９３ｍｍの高さから落下させて衝突させた。

試験方法は、国土交通省が示す「道路運送車両の保安基準」の「第２０条 乗車装置」の「別紙２８ インストルメントパネルの衝撃吸収の技術基準」（以下、単に「基準」という）を参照した。この「基準」では、球状の剛体模型（材質：鉄、直径：１６５ｍｍ、質量：６．８ｋｇ）を、衝突速度６．７ｍ／ｓで射出して衝突させ、衝突時のエネルギーが１５２．４Ｊになるようにしている。
すなわち、試験体２００を用いたヘッドインパクト試験では、衝突時のエネルギーが「基準」と同等になるようにした。
剛体模型の減速度に関しては、３ｍｓ（ミリ秒）以上連続して７８４ｍ／ｓ²（８０Ｇ）を超えないことが規定されているが、今回行なった試験においては、全てこの規定を満たしていたことを確認している。

〈評価〉
各例のカバー部材２０を用いて作製した試験体２００を用いて、ヘッドインパクト試験を行なった。ヘッドインパクト試験において、剛体模型を衝突させるカバーガラス１２上の衝突位置Ｐ_１〜Ｐ_３（図５参照）は、いずれも、試験体２００を上面から見て、中心位置よりも一方の固定部３０１側に寄せた位置であり、より詳細には、次のようにした。
衝突位置Ｐ_１は、表示パネル１０４の端面から１０ｍｍ内側とした。
衝突位置Ｐ_２は、表示パネル１０４の端面から５ｍｍ外側とした。
衝突位置Ｐ_３は、カバーガラス１２の端面から１ｍｍ内側とした。

ヘッドインパクト試験の結果、カバーガラス１２が割れなかった場合には「Ａ」を、カバーガラス１２が割れた場合には「Ｂ」を、下記表１に記載した。
衝突位置Ｐ_１およびＰ_２における結果が両方とも「Ａ」である場合には、安全性に優れるものとして評価できる。さらに、衝突位置Ｐ_３における結果も「Ａ」である場合には、安全性がより優れるものとして評価できる。

上記表１に示すように、タッチパネル１５代替のガラス板（以下、単に「タッチパネル１５」ともいう）が、化学強化ガラスであり、その板厚が０．７〜２．０ｍｍの範囲内であり、かつ、そのサイズがカバーガラス１２のサイズである実施例１〜６は、衝突位置Ｐ_１およびＰ_２の結果がいずれも「Ａ」であり、安全性に優れていた。
なお、実施例１〜５と実施例６とを対比すると、タッチパネル１５が６面強化ガラスである実施例１〜５は、衝突位置Ｐ_３の結果も「Ａ」であり、タッチパネル１５が２面強化ガラスである実施例６と比べて、より安全性に優れていた。

これに対して、タッチパネル１５を使用しなかった比較例１、および、タッチパネル１５として未強化のガラス板を使用した比較例２は、衝突位置Ｐ_１およびＰ_２の結果がいずれも「Ｂ」であり、安全性が不十分であった。

また、タッチパネル１５のサイズが、表示パネル１０４のサイズであった比較例３は、衝突位置Ｐ_１の結果は「Ａ」であったが、衝突位置Ｐ_２の結果は「Ｂ」であり、安全性が不十分であった。

また、タッチパネル１５の板厚が０．５ｍｍであった比較例５は、衝突位置Ｐ_１およびＰ_２の結果がいずれも「Ｂ」であり、安全性が不十分であった。

実施例１〜６においては、いずれも、タッチパネルの代替としてガラス板を使用した。実際のタッチパネルは、ガラス板の表面に透明導電膜を有するが、透明導電膜がガラス板の強度に与える影響は小さいので、同様の結果が得られる。

１２ カバーガラス
１２ｃ カバーガラスの裏面
１２ｄ カバーガラスの表面
１４ 粘着層
１４ａ 粘着層
１４ｂ 粘着層
１５ タッチパネル
２０ カバー部材
１００ 車載表示装置
１０２ バックライトユニット
１０４ 表示パネル
１０６ 筐体
１０７ 筐体底板
１０９ 筐体枠
１１０ 筐体端枠
１１１ 筐体突出部
１１５ 両面テープ
２００ 試験体
２０７ 両面テープ
２０８ Ｌ字部材
２１５ 支持板
３０１ 固定部
３１１ ボルト
３２１ クッション材
Ｐ_１ 衝突位置
Ｐ_２ 衝突位置
Ｐ_３ 衝突位置
Ｚ タッチパネルのサイズ（端面の位置）
Ｚ_１ 表示パネルのサイズ（端面の位置）
Ｚ_２ カバーガラスのサイズ（端面の位置）

Claims (10)

1. 表示装置の表示パネルをカバーするカバー部材であって、
   前記表示パネル上に配置されるタッチパネルと、前記タッチパネル上に配置されるカバーガラスとを備え、
   前記タッチパネルはガラス板を有し、前記ガラス板は、強化ガラスであり、
   前記タッチパネルの厚さが、０．７〜２．０ｍｍであり、
   前記タッチパネルのサイズが、前記表示パネルのサイズを超え、前記カバーガラスのサイズ以下である、カバー部材。
2. 前記強化ガラスが、化学強化ガラスである、請求項１に記載のカバー部材。
3. 前記化学強化ガラスは、ガラス板の全面に圧縮応力層を有する、請求項２に記載のカバー部材。
4. 前記タッチパネルのサイズが、前記カバーガラスのサイズと等しい、請求項１〜３のいずれか１項に記載のカバー部材。
5. 車載表示装置のカバー部材である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のカバー部材。
6. 表示パネルを備える表示装置であって、
   前記表示パネル上に配置されるタッチパネルと、前記タッチパネル上に配置されるカバーガラスとを備え、
   前記タッチパネルはガラス板を有し、前記ガラス板は、強化ガラスであり、
   前記タッチパネルの厚さが、０．７〜２．０ｍｍであり、
   前記タッチパネルのサイズが、前記表示パネルのサイズを超え、前記カバーガラスのサイズ以下である、表示装置。
7. 前記強化ガラスが、化学強化ガラスである、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記化学強化ガラスは、ガラス板の全面に圧縮応力層を有する、請求項７に記載の表示装置。
9. 前記タッチパネルのサイズが、前記カバーガラスのサイズと等しい、請求項６〜８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 車載表示装置である、請求項６〜９のいずれか１項に記載の表示装置。