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Abstract
Description
前記表示パネル上に配置されるカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材は、
第1面及び第2面を有し、少なくとも第1面に化学強化が施されている、ガラス板と、
前記ガラス板の第2面に積層され、外部を向く光学層と、
を備え、
前記ガラス板は、前記第1面の圧縮応力層深さ(dol)が、前記第2面よりも大きい、表示装置。
前記光学層における前記第2面とは反対側の表面は、前記粒子によって凹凸が形成されている、項1から3のいずれかに記載の表示装置。
前記平板状粒子は、厚みが0.3nm~3nmの範囲にあり、かつ主面の平均径が10nm~1000nmの範囲にあり、
前記平板状粒子の主面が前記ガラス板の第2面と略平行に配置されている、項4に記載の表示装置。
ただし、前記Rsmは、JIS B0601:2001に定められた粗さ曲線要素の平均長さである。
ただし、前記Raは、JIS B0601:2001に定められた粗さ曲線の算術平均粗さである。
ただし、前記Raは、JIS B0601:2001に定められた粗さ曲線の算術平均粗さである。
第1面及び第2面を有し、少なくとも第1面に化学強化が施されている、ガラス板と、
前記ガラス板の第2面に積層され、外部を向く光学層と、
を備え、
前記ガラス板は、前記第1面の圧縮応力層深さ(dol)が、前記第2面よりも大きい、カバーガラス。
前記ガラス板の第2面に光学層を積層するステップと、
化学強化を施すことで、前記ガラス板の第1面の圧縮応力層深さ(dol)を、前記第2面よりも大きくするステップと、
を備え、
前記光学層が外部を向くように使用される、カバー部材の製造方法。
図1に示すように、本実施形態に係る表示装置は、開口を有する筐体4と、この筐体4に収容される表示パネル500及びバックライトユニット6と、筐体4の開口を塞ぐカバー部材100と、を備えている。以下、各部材について、詳細に説明する。
筐体4は、矩形状の底壁部41と、この側壁部41の周縁から立ち上がる側壁部42と、を有し、底壁部41と側壁部42とで囲まれる内部空間に上述した表示パネル500及びバックライトユニット6が収容されている。そして、側壁部42の上端部によって形成される開口を塞ぐように、上述したカバー部材100が取付けられている。筐体4を構成する材料は、特には限定されないが、例えば、樹脂材料、金属などで形成することができる。
表示パネル500は、公知の液晶パネルを用いることができる。バックライトユニット6は、液晶パネルに向けて光を照射するものであり、例えば、拡散シート、導光板、LED等の光源、反射シート等が積層された公知のものある。なお、表示パネル500としては、液晶パネル以外に、例えば、有機ELパネル、プラズマディスプレイパネル、電子インク型パネル等を採用することができる。表示パネル500として、液晶パネル以外を用いる場合には、バックライトユニットは不要である。
カバー部材100は、第1面及び第2面を有するガラス板10と、ガラス板10の第1面に積層される粘着層3と、第2面に積層される光学層20と、を備えている。そして、ガラス板10の第1面が表示パネル500側を向き、第2面が表示装置の外部、つまり、本実施形態においては運転者側を向くように構成されている。以下、詳細に説明する。
ガラス板10は、例えば、汎用のソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、無アルカリガラス等その他のガラスにより形成することができる。また、ガラス板10は、フロート法により成形することができる。この製法によると平滑な表面を有するガラス板10を得ることができる。但し、ガラス板10は、主面に凹凸を有していてもよく、例えば型板ガラスであってもよい。型板ガラスは、ロールアウト法と呼ばれる製法により成形することができる。この製法による型板ガラスは、通常、ガラス板の主面に沿った一方向について周期的な凹凸を有する。
粘着層3は、ガラス板10を表示パネル500に十分な強度で固定できるものであればよい。具体的には、常温でタック性を有するアクリル系、ゴム系、及びメタクリル系とアクリル系のモノマーを共重合し、所望のガラス転移温度に設定した樹脂などの粘着層を使用できる。アクリル系モノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ステアリル及びアクリル酸2エチルヘキシル等を適用することができ、メタクリル系モノマーとしては、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル及びメタクリル酸ステアリル等を適用することができる。また、ヒートラミネートなどで施工をする場合には、ラミネート温度で軟化する有機物を用いても良い。ガラス転移温度は、例えばメタクリル系とアクリル系のモノマーを共重合した樹脂の場合、各モノマーの配合比を変更することによって調整することができる。紫外線吸収剤が粘着層71に含有されていてもよい。
次に、光学層について、説明する。以下では、光学層の一例として、3種類の防眩膜について説明する。光学層は、上述したようにガラス板に化学強化が施された後、ガラス板10の第2面に積層される。以下では、光学層の一例として、2種類の防眩膜について説明する。なお、以下の説明において、「略平行」とは、対象とする2つの面がなす角度が30°以下、さらには20°以下、特に10°以下であることを意味する。また、「主成分」とは、質量基準で含有率が50%以上、さらには80%以上を占める成分を意味する。また、「実質的に構成されている」とは、質量基準で含有率が80%以上、さらには90%以上、特に95%以上を占めていることを意味する。また、「主面」は、側面を除く表側及び裏側の面であり、より具体的にはその上に膜が形成される面を指す。平板状粒子の「主面」とは、上述したガラス板の主面に準じ、当該平板状粒子の表裏一対の面を示す。「台地状」の定義は、図8を参照しつつ後述する。
まず、第1の防眩膜20について図2も参照しつつ説明する。図2は防眩膜が積層されたガラス板の一部断面図である。なお、図2の例では、ガラス板10の第2面に防眩膜20が直接形成されているが、ガラス板10と防眩膜20との間に別の膜が介在していても構わない。防眩膜20は、粒子1とマトリクス2とを含んでいる。防眩膜20には空隙が含まれていてもよい。空隙は、マトリクス2中に、又は粒子1及びマトリクス2に接するように存在していてもよい。
粒子1は平板状粒子であってもよい。粒子1は平板状粒子により実質的に構成されていてもよい。ただし、粒子1の一部は、平板状以外の形状、例えば球状の形状を有していてもよいが、球状粒子等を含まず、粒子1は平板状粒子のみにより構成されていてもかまわない。図3に、平板状粒子である粒子1の一例を示す。粒子1は一対の主面1sを有する。一対の主面1sは互いに略平行である。主面1sは実質的に平坦であり得る。ただし、主面1sには段差や微小な凹凸が存在していてもよい。なお、球状の酸化シリコン粒子が連なった粒子は、その外形が鎖状であって平板状ではなく、平板状粒子には該当しない。
マトリクス2は、Siの酸化物である酸化シリコンを含み、酸化シリコンを主成分とすることが好ましい。酸化シリコンを主成分とするマトリクス2は、膜の屈折率を低下させ、膜の反射率を抑制することに適している。マトリクス2は、酸化シリコン以外の成分を含んでいてもよく、酸化シリコンを部分的に含む成分を含んでいてもよい。
RnSiY4-n (1)
Rは、アルキル基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロイル基及びアクリロイル基から選ばれる少なくとも1種を含む有機基である。Yは、アルコキシ基、アセトキシ基、アルケニルオキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも1種である加水分解可能な有機基、又はハロゲン原子である。ハロゲン原子は、好ましくはClである。nは、0から3までの整数であり、好ましくは0又は1である。
防眩膜20におけるマトリクス2に対する粒子1の比は、質量基準で、例えば0.05~10、さらに0.05~7であり、好ましくは0.05~5である。防眩膜20における空隙の体積比率は、特に制限されないが、10%以上、さらに10~20%であってよい。ただし、空隙は存在しなくても構わない。
グロスは、鏡面光沢度により評価することができる。ガラス板10の60°鏡面光沢度は、例えば60~130%、さらに70~120%、特に80~110%、85~100%である。これらの鏡面光沢度は、防眩膜20を形成した面10sについて測定された値である。ガラス板10のヘイズ率は、例えば20%以下、さらに15%以下、特に10%以下であり、場合によっては1~8%、さらに1~6%、特に1~5%であってもよい。
H≦-0.2G+25 (a)
H≦-0.2G+24.5 (b)
H≦-0.2G+24 (c)
H≦-0.15G+18 (d)
次に、第2の防眩膜について、図4及び図5を参照しつつ説明する。図4及び図5は、それぞれ、第2の防眩膜が積層されたガラス板の一部断面図である。図4及び図5では、ガラス板10の第2面に防眩膜30及び40が直接形成されているが、ガラス板10と防眩膜30及び40との間に別の膜が介在していても構わない。これらの防眩膜30及び40は、粒子5とマトリクス2とを含んでいる。防眩膜30及び40には空隙が含まれていてもよい。空隙は、マトリクス2中に、又は粒子5及びマトリクス2に接するように存在していてもよい。
粒子5の形状は、特に制限されないが、球状であることが好ましい。粒子5は球状粒子により実質的に構成されていてもよい。ただし、粒子5の一部は、球状以外の形状、例えば平板状の形状を有していてもよい。粒子5は球状粒子のみにより構成されていても構わない。ここで、球状粒子とは、重心を通過する最短径に対する最長径の比が1以上1.8以下、特に1以上1.5以下であって、表面が曲面により構成されている粒子をいう。球状粒子の平均粒径は、5nm~200nm、さらに10nm~100nm、特に20nm~60nmであってもよい。球状粒子の平均粒径は、個々の粒径、具体的には上述の最短径と最長径との平均値、の平均により定まるが、その測定は、SEM像に基づいて、30個、好ましくは50個の粒子を対象として実施することが望ましい。
マトリクス2は、上述した第1の防眩膜20と同じである。但し、第2の防眩膜30,40においては、マトリクス2が窒素原子を含むことが好ましい。窒素原子は、有機化合物成分又は官能基、特に窒素原子含有官能基の一部として含まれていることが好ましい。窒素原子含有官能基は、好ましくはアミノ基である。窒素原子は、特に酸化シリコン等の金属酸化物を主成分とするマトリクスを形成するための原料において反応性が高い官能基の一部になりうる。このような官能基は、成膜の際に粒子5の凝集を促進し、粒子5の凝集状態を望ましい形態とする役割を奏しうる。
AkBmSiY4-k-m (2)
防眩膜30及び40におけるマトリクス2に対する粒子5の比、防眩膜30及び40の膜厚、表面30s及び40sのRa、表面30s及び40sのRsmは、特に限定されないが、上述した第1の防眩膜20と同じ範囲であってもよい。
グロスは、鏡面光沢度により評価することができる。ガラス板10の60°鏡面光沢度は、例えば60~130%、さらに70~120%、特に80~110%、85~100%である。これらの鏡面光沢度は、防眩膜30,40を形成したガラス板の第2面について測定された値である。ガラス板10のヘイズ率は、例えば20%以下、さらに15%以下、特に10%以下であり、場合によっては1~8%、さらに1~6%、特に1~5%であってもよい。
H≦-0.2G+25 (a)
H≦-0.2G+24.5 (b)
第2の防眩膜が積層されたカバーガラス200及び300は、ISO25178に準拠した負荷曲線に係るパラメータに関し、以下の特徴を有し得る。なお、ISO25178に規定されているとおり、負荷曲線は、ある高さにおける頻度を高い側から累積し、全高さデータの総数を百として百分率で表したものである。負荷曲線に基づき、ある高さCにおける負荷面積率はSmr(C)で与えられる。ある高さ2点におけるSmrの値の差が40%になる直線のうち最も傾きが小さくなる直線を等価直線として、等価直線が負荷面積率0%及び100%時における高さの差がコア部のレベル差Skである。コア部の高さ以上の突出山部とコア部を分ける負荷面積率がSmr1、逆にコア部の高さ以下の突出谷部とコア部を分ける負荷面積率がSmr2である。負荷面積率20、40、60、80%における表面高さがBH20、BH40、BH60、BH80である。
次に、図6及び図7を参照しつつ、第3の防眩膜について説明する。図6は第3の防眩膜が積層されたガラス板の一部断面図、図7は第3の防眩膜が積層されたガラス板の他の例示す一部断面図である。図6及び図7に示すように、カバー部材400及び500は、ガラス板10と、ガラス板10の上に設けられた防眩膜50及び60とを備えている。図6及び図7では、ガラス板10の主面10sに防眩膜50及び60が直接形成されているが、ガラス板10と防眩膜50及び60との間に別の膜が介在していても構わない。防眩膜50及び60は、粒子5とマトリクス2とを含んでいる。防眩膜50及び60には空隙が含まれていてもよい。空隙は、マトリクス2中に、又は粒子5及びマトリクス2に接するように存在していてもよい。
粒子5は、第2の防眩膜で述べたとおりである。
マトリクス2は、第1及び第2の防眩膜で述べたとおりである。ただし、第2の防眩膜とは異なり、第3の防眩膜では、窒素原子の添加による粒子5の凝集を促進する必要性は低い。したがって、マトリクス2を形成する酸化シリコン等の金属酸化物は、加水分解可能な有機金属化合物、特に式(1)で示した化合物から形成することが好ましい。マトリクス2は、酸化シリコンから実質的に構成されていてもよい。
防眩膜50及び60において、マトリクス2に対する粒子5の比、膜厚、表面50s及び60sのRa、表面50s及び60sのRsmは、特に限定されないが、第1及び第2の防眩膜で述べた範囲であってもよい。ガラス板10の主面10sから測定した防眩膜50及び60の最高部と最低部との差分は、粒子5の平均粒径の3倍以上、さらに4倍以上であってもよい。
グロスは、鏡面光沢度により評価することができる。ガラス板10の60°鏡面光沢度は、例えば60~130%、さらに70~120%、特に80~110%、85~100%である。これらの鏡面光沢度は、防眩膜50及び60を形成した面10sについて測定された値である。ガラス板10のヘイズ率は、例えば20%以下、さらに15%以下、特に10%以下であり、場合によっては1~8%、さらに1~6%、特に1~5%であってもよい。
H≦-0.2G+25 (a)
H≦-0.2G+24.5 (b)
H≦-0.2G+24 (c)
H≦-0.15G+18 (d)
光学層の形成方法は、特には限定されないが、例えば、以下のように形成することができる。まず、上述したマトリクスを構成する材料、例えば、テトラエトキシシランを酸性条件下で溶液とし、マトリックス前駆体液を生成する。また、上述した粒子を含む分散液、例えば、スメクタイト分散液をエタノール等によって希釈し、微粒子分散液を生成する。そして、マトリックス前駆体液と微粒子分散液とを混合し、光学層用コーティング液を生成する。
本実施形態に係る表示装置は、以下の効果を奏することができる。すなわち、カバー部材100,200,300,400,500に光学層として防眩膜20,30,40,50,60が積層されているため、表示パネル500の画像を鮮明に視認することができる。また、ガラス板10と表示パネル500とが、空気層を介することなく粘着層3により直接固定されているため、これによっても、表示パネル500の画像を鮮明に視認することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
筐体4の構成は特には限定されず、表示パネル500及びバックライトユニット6が収容されればよい。また、表示パネル500としては、上述した液晶パネル以外を採用することもでき、例えば、有機ELパネル、プラズマディスプレイパネル、電子インク型パネル等を用いることもできる。なお、表示パネル500として、液晶パネル以外を用いる場合には、バックライトユニット6は、不要である。また、表示パネル500とカバー部材100との間には粘着層3ではなく、空気が介在してもよい。
上記実施形態では、カバー部材が筐体4に接するようにしているが、表示パネルにのみ接するようにしてもよい。
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ガラス板10には、表示パネル500の表示領域の一部を視認できるように、例えば、図9に示すような遮蔽層9を設けることもできる。この遮蔽層9には、少なくとも1つの開口91や切り欠き92を形成し、このような開口91や切り欠き92を介して表示パネル500に表示された画像を視認できるようにする。このような遮蔽層9は、ガラス板10の第1面及び第2面の少なくとも一方に形成されていればよい。また、光学層は、開口91や切り欠き92を覆うように積層されるほか、遮蔽層9上に形成することもできる。なお、遮蔽層9を形成する材料は、特には限定されないが、例えば、黒色、茶色、灰色、濃紺等の濃色のセラミック、シート材により形成することができる。
上記実施形態では、光学層として防眩機能を有する有機無機複合膜20,30,40,50,60をガラス板10の第2面に積層したが、例えば、ガラス板10の第2面に、エッチング等で微細な凹凸を形成し、この凹凸によって防眩機能や反射防止機能を奏するようにすることもできる。そして、このような凹凸を有する層も本発明の光学層に相当する。また、上記実施形態では、光学層の一例として防眩膜について説明したが、光学層は、他の機能膜であってもよく、例えば、公知の反射防止膜、防曇膜、熱反射膜等とすることもできる。
上記実施形態では、ガラス板10に化学強化を施した後、第2面に光学膜20,30,40,50,60を積層しているが、例えば、ガラス板10の第2面に光学膜20,30,40,50,60を積層した後に、化学強化を施すことができる。ガラス板10の第1面には光学膜20,30,40,50,60が積層されていないため、少なくとも第1面には化学強化を妨げる膜が形成されていない。そのため、第1面には化学強化を適切に施すことができ、第1面の圧縮応力深さ(dol)を大きくすることができる。その一方で、第2面には化学強化が施されないか、あるいは化学強化が施されたとしても、光学層20,30,40,50,60によって化学強化が十分に施されないため、第2面の圧縮応力深さ(dol)は小さくなる。その結果、第2面の表面圧縮応力が、第1面よりも大きくなり、上述したような運転者等の保護を図ることができる。
上記実施形態では、フロート法により製造されたガラス板を用いているが、ガラス板の製造方法は特には限定されず、少なくとも、化学強化が施され、外部を向く第2面の圧縮応力層深さが、第1面よりも小さければよい。
上記実施形態では、本発明の表示装置を車載用の表示装置として説明したが、これに限定されるものではない。上述した表示パネルとともに使用される表示装置全般に適用することができる。また、表示装置にタッチパネルを設け、タッチパネルディスプレイとして用いることもできる。したがって、上述したカバー部材も、種々の表示装置に適用することができる。
20,30,40,50,60 防眩膜(光学層)
500 表示パネル
Claims (22)
- 表示パネルと、
前記表示パネル上に配置されるカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材は、
第1面及び第2面を有し、少なくとも第1面に化学強化が施されている、ガラス板と、
前記ガラス板の第2面に積層され、外部を向く光学層と、
を備え、
前記ガラス板は、前記第1面の圧縮応力層深さ(dol)が、前記第2面よりも大きい、表示装置。 - 前記ガラス板は、フロート法により製造され、前記第1面の酸化スズ濃度が、前記第2面よりも小さい、請求項1に記載の表示装置。
- 前記光学層は、有機無機複合膜である、請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記光学層は、少なくともマトリクスと粒子とを含有し、
前記光学層における前記第2面とは反対側の表面は、前記粒子によって凹凸が形成されている、請求項1から3のいずれかに記載の表示装置。 - 前記光学層に、当該膜の厚み方向に前記粒子が積み重なっている第1領域と、前記第1領域を囲む又は前記第1領域により囲まれる谷状の第2領域とが存在する、請求項4に記載の表示装置。
- 前記第1領域は台地状の領域である、請求項5に記載の表示装置。
- 前記第2領域は、前記粒子が積み重なっていないか又は前記粒子が存在しない部分を含む、請求項5または6に記載の表示装置。
- 前記第1領域の幅が7.7μm以上、前記第2領域の幅が7μm以上である、請求項5から7のいずれかに記載の表示装置。
- 前記第1領域の幅が10μm以上、前記第2領域の幅が10μm以上である、請求項5から7のいずれかに記載の表示装置。
- 前記粒子は、平板状粒子により実質的に構成され、
前記平板状粒子は、厚みが0.3nm~3nmの範囲にあり、かつ主面の平均径が10nm~1000nmの範囲にあり、
前記平板状粒子の主面が前記ガラス板の第2面と略平行に配置されている、請求項4に記載の表示装置。 - 前記光学層には、当該光学層の厚み方向に前記粒子が積み重なっている領域と、前記粒子が積み重なっていないか又は前記粒子が存在しない領域とが存在する、請求項4に記載の表示装置。
- 前記ガラス板の第2面から測定した前記光学層の最高部と最低部との差分が前記粒子の平均粒径の3倍以上である、請求項11に記載の表示装置。
- ISO25178に定めるSmr1が10~30%である、請求項11または12に記載の表示装置。
- ISO25178に定める負荷面積比率20%における表面高さBH20が0.04μm~0.5μmの範囲にある、請求項11から13のいずれかに記載の表示装置。
- ISO25178に定める負荷面積比率80%における表面高さBH80が-0.3μm~0μmの範囲にある、請求項11から14のいずれかに記載の表示装置。
- 前記光学層の前記表面のRsmが0μmを超え35μm以下である、請求項1から15のいずれかに記載の表示装置。
ただし、前記Rsmは、JIS B0601:2001に定められた粗さ曲線要素の平均長さである。 - 前記光学層の前記表面のRaが20nm~120nmの範囲にある、請求項1から16のいずれかに記載の表示装置。
ただし、前記Raは、JIS B0601:2001に定められた粗さ曲線の算術平均粗さである。 - 前記ガラス板の第2面のRaが10nm以下である、請求項1から17のいずれかに記載の表示装置。
ただし、前記Raは、JIS B0601:2001に定められた粗さ曲線の算術平均粗さである。 - 前記マトリクスは、酸化シリコンを主成分としている、請求項1から18のいずれかに記載の表示装置。
- 前記ガラス板の厚みは、0.5~3mmである、請求項1から19のいずれかに記載の表示装置。
- 表示パネルを有する表示装置に設けられる、カバー部材であって、
第1面及び第2面を有し、少なくとも第1面に化学強化が施されている、ガラス板と、
前記ガラス板の第2面に積層され、外部を向く光学層と、
を備え、
前記ガラス板は、前記第1面の圧縮応力層深さ(dol)が、前記第2面よりも大きい、カバーガラス。 - フロート法により製造され、第1面、及び前記第1面よりも酸化スズ濃度が高い第2面を有する、ガラス板を準備するステップと、
前記ガラス板の第2面に光学層を積層するステップと、
化学強化を施すことで、前記ガラス板の第1面の圧縮応力層深さ(dol)を、前記第2面よりも大きくするステップと、
を備え、
前記光学層が外部を向くように使用される、カバー部材の製造方法。
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