TWI722605B - 車載顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

提供蓋玻璃之耐衝擊性優良之車載顯示裝置。
一種車載顯示裝置，是以表層之蓋玻璃作為第1層、並將到第n層為止之構件積層而構成之車載顯示裝置；上述蓋玻璃是板厚為0.5~2.5mm且表面壓應力層之厚度為10μm以上之強化玻璃，滿足特定之式(I)。

Description

車載顯示裝置 發明領域
本發明是涉及車載顯示裝置。
發明背景
習知以來，為了保護液晶面板等之顯示面板而使用將顯示面板之顯示面(顯示區域)覆蓋之透明之保護構件。關於用來如此地保護顯示裝置之保護構件，舉例來說，在專利文獻1已記載了在表面形成黏著層之帶有黏著層之透明面材。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1 國際公開第2011/148990號
發明概要
於汽車等車輛是搭載有汽車導航裝置等之車載顯示裝置。關於車載顯示裝置之類型，舉例來說有立起地設在儀表板之外部之外置(on-dash)類型、埋進儀表板之內置(in-dash)類型等。
即便是如此之車載顯示裝置亦會從保護顯示面板之觀點而使用薄膜、玻璃等之透明之保護構件，但近年來，從質感之觀點，希望不使用薄膜之保護構件而是使用玻璃之保護構件(蓋玻璃)。再者，玻璃之中，由於層合玻璃往往會厚且易於產生造型上之問題，成本亦高，因此，希望使用強化玻璃。
從安全性之觀點，會對車載顯示裝置用蓋玻璃要求即便在車輛之衝撞事故發生時被乘員之頭部等撞到亦不破裂之優良的耐衝擊性。然而，因為衝撞事故之衝擊造成之能量是遠遠地大於例如液晶電視等之靜置型顯示裝置所設想之衝擊，故會對蓋玻璃要求高的衝擊耐性。
本發明是鑑於以上內容而建構之發明，其目的在於提供蓋玻璃之耐衝擊性優良之車載顯示裝置。
與本發明之實施形態相關之車載顯示裝置是以表層之蓋玻璃作為第1層、並將到第n層為止之構件積層而構成之車載顯示裝置；上述蓋玻璃是板厚為0.5~2.5mm且表面壓應力層之厚度為10μm以上之強化玻璃；前述車載顯示裝置是滿足下述式(I)之車載顯示裝置。
式(I)......P≦0.0302t1 2+0.0039t1+0.0478
(其中，式(I)中，P=E1/(E1t1 2+...+Entn 2)，E1：蓋玻璃之楊氏係數(單位：GPa)，t1：蓋玻璃之厚度(單位：mm)，En：第n層之構件之楊氏係數(單位：GPa)，tn：第n層之厚度(單位：mm)，n是2以上之整數。)
根據本發明，可提供蓋玻璃之耐衝擊性優良之車載顯示裝置。
10‧‧‧帶有黏著層之蓋玻璃
12‧‧‧蓋玻璃
12a‧‧‧配置區域
12b‧‧‧周緣部
12c‧‧‧蓋玻璃之第1主面
12d‧‧‧蓋玻璃之第2主面
14‧‧‧黏著層
14a‧‧‧黏著層之第1主面
14b‧‧‧黏著層之側面
16‧‧‧保護薄膜
16a‧‧‧保護薄膜之第1主面
20‧‧‧遮光部
100‧‧‧車載顯示裝置
100a‧‧‧顯示面板模組
102‧‧‧背光單元
104‧‧‧顯示面板
104a‧‧‧顯示面
106‧‧‧殼體
106a‧‧‧殼體之端面
107‧‧‧殼體底構件
108‧‧‧開口部
109‧‧‧殼斷框
110‧‧‧殼體端框
200‧‧‧試驗體
207‧‧‧雙面膠帶
211‧‧‧螺栓
213‧‧‧固定肋
215‧‧‧支持板
300‧‧‧CG背面高低差部
P‧‧‧衝撞位置
[圖1]表示帶有黏著層之蓋玻璃的示意截面圖。
[圖2]表示車載顯示裝置的示意截面圖。
[圖3]表示4層構造的示意圖。
[圖4]表示試驗體的立體圖。
[圖5(a)、(b)]圖4之A-A線截面圖。
[圖6]表示試驗體的平面圖。
[圖7]將耐衝擊性之評價結果予以繪製的圖表。
用以實施發明之形態
以下雖然是參考圖面來說明本發明之一實施形態，但本發明並非限定於以下之實施形態，可未超脫本發明之範圍而對以下之實施形態施加各種變形及置換。
以下，首先是針對本實施形態之車載顯示裝置所使用之帶有黏著層之蓋玻璃進行說明，之後，說明本實施形態之車載顯示裝置。
[帶有黏著層之蓋玻璃]
圖1是表示帶有黏著層之蓋玻璃的示意截面圖。本實施形態是表示將帶有黏著層之蓋玻璃製造而將其貼合於顯示面板之形態，來作為製造車載顯示裝置之方法之一例，但車載顯示裝置之製造方法並不限於此。舉例來說，亦可以 是透過OCA(Optically Clear Adhesive)薄膜等而將蓋玻璃與顯示面板貼合。
圖1表示之帶有黏著層之蓋玻璃10具有透明之蓋玻璃12、黏著層14、保護薄膜16、遮光部20。
黏著層14是設在蓋玻璃12上。將蓋玻璃12之設黏著層14之區域稱作配置區域12a。蓋玻璃12是在周緣部12b形成有遮光部20，在蓋玻璃12之第1主面12c形成有黏著層14。
蓋玻璃12及黏著層14之形狀舉例來說在平面視點下是長方形狀，黏著層14之外形較小。黏著層14舉例來說是相對於蓋玻璃12使中心一致而配置。在蓋玻璃12之第1主面12c，在配置區域12a之周緣之周緣部12b是框狀地形成有遮光部20。
遮光部20是進行遮蔽，令後述之顯示面板之顯示面(顯示區域)外之與顯示面板連接之配線構件等無法從蓋玻璃12之第2主面12d側被看到。不過，當顯示面板之配線構件等是無法從觀察顯示面板之側被看到之構造的情況下等，則並非一定要設遮光部20。
在黏著層14之第1主面14a，以可剝離的方式設有覆蓋蓋玻璃12之整面之保護薄膜16。要將帶有黏著層之蓋玻璃10貼合於車載顯示裝置時，令保護薄膜16被剝落。此情況下，舉例來說，在保護薄膜16之第1主面16a切入切口，而令保護薄膜16剝離。保護薄膜16並未特別限定，舉例來說，使用聚乙烯、聚丙烯等之較柔軟之薄膜。
[蓋玻璃]
蓋玻璃12是保護車載顯示裝置之顯示面(顯示區域)之物，通常是平面狀或具有曲面之形狀之板狀體(玻璃板)。
蓋玻璃12之板厚是0.5~2.5mm。若板厚小於0.5mm，則蓋玻璃12本身之強度會不充分，有令帶有黏著層之蓋玻璃10之耐衝擊性降低之虞。另外，若板厚超過2.5mm，則會變得太厚，從設計上之觀點，不適合車載顯示裝置用途。
從設計性、感測器安裝、往顯示模組安裝之觀點，一般而言，蓋玻璃12之外形、大小是比顯示面板大之尺寸。關於蓋玻璃12之形狀，設計上，配合車載顯示裝置而適宜地決定。車載顯示裝置是矩形、梯形等各式各樣，此情況下，蓋玻璃12之外形常常是與車載顯示裝置之外形狀同等。依照車載顯示裝置之外形，亦可使用覆蓋顯示面板之顯示面之整面且在外形形狀包含曲線之形狀之蓋玻璃12。
附帶一提，作為蓋玻璃12之大小之一例，舉例來說，矩形的情況下，長方向：100~800mm、寬方向：40~300mm。
在本實施形態，蓋玻璃12舉例來說是使用無色透明之對鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃(SiO2-Al2O3-Na2O系玻璃)施加了強化處理後之板狀之強化玻璃。
蓋玻璃12舉例來說適合使用對鋁矽酸鹽玻璃施加了離子交換強化處理後之化學強化玻璃(例如旭硝子公司製「Dragontrail(登錄商標)」)。
附帶一提，關於構成蓋玻璃12之玻璃材料，舉例來說，以莫耳%顯示的情況下SiO2含有50~80%、Al2O3含有1~20%、Na2O含有6~20%、K2O含有0~11%、MgO含有0~15%、CaO 含有0~6%、及ZrO2含有0~5%之玻璃材料。
已經過化學強化之蓋玻璃12之表面是在其雙面形成有壓應力層，其表面壓應力層之厚度為10μm以上，宜為15μm以上，更宜為25μm以上，更加宜為30μm以上。另外，表面壓應力層之表面壓應力宜為650MPa以上，更宜為750MPa以上。
關於對蓋玻璃12施加化學強化處理之方法，典型的方法是將蓋玻璃12浸漬於KNO3熔融鹽，在經過離子交換處理之後冷卻至室溫附近。KNO3熔融鹽之溫度、浸漬時間等之處理條件只要是以令表面壓應力及表面壓應力層之厚度會成為希望之值的方式而設定即可。
[黏著層]
黏著層14是用來在要將蓋玻璃12貼合於車載顯示裝置之際令蓋玻璃12接著在車載顯示裝置。黏著層14是與蓋玻璃12同樣為透明，蓋玻璃12與黏著層14之折射率差宜為小。
關於黏著層14，舉例來說是藉由令液狀之硬化性樹脂組合物硬化所成之透明樹脂來構成之層。關於硬化性樹脂組合物，舉例來說有光硬化性樹脂組合物、熱硬化性樹脂組合物等，其中又以包含硬化性化合物及光聚合引發劑之光硬化性樹脂組合物為佳。關於硬化性樹脂組合物，舉例來說，在專利文獻1所記載之層狀部形成用光硬化性樹脂組合物為適合。
附帶一提，黏著層14即便是如前述般地在蓋玻璃12上 另外將薄膜狀地硬化之OCA等貼合亦無妨。
關於如此之黏著層14之厚度，舉例來說宜為5~400μm，更宜為50~200μm。另外，黏著層14之在溫度25℃下之儲存剪切彈性模數舉例來說宜為5kPa~5MPa，更宜為1MPa~30MPa。
[帶有黏著層之蓋玻璃之製造方法]
針對帶有黏著層之蓋玻璃10之製造方法進行說明。以下是針對將液狀之樹脂組合物塗佈於蓋玻璃12上而使其硬化之情況下的形態進行說明。
首先，在蓋玻璃12之周緣部12b將遮光部20框狀地形成。然後，在蓋玻璃12之第1主面12c整面將遮光部20覆蓋，使用例如模頭塗佈機、輥塗佈機等方法而將硬化性樹脂組合物塗佈，形成硬化性樹脂組合物膜(未圖示)。硬化性樹脂組合物膜是如後述般地被切斷而成為黏著層14。
接著，在硬化性樹脂組合物膜之表面貼上薄膜材(未圖示)。薄膜材是如後述般地被切斷而成為保護薄膜16。在硬化性樹脂組合物膜之表面貼上薄膜材後，藉由光硬化處理或熱硬化處理使硬化性樹脂組合物膜硬化，藉此，獲得硬化性樹脂組合物膜被薄膜材保護之積層體。
接著，針對所獲得之積層體，在要成為黏著層14之側面14b之位置設定切斷線，使用雷射光線而在切斷線將積層體切斷。藉此，獲得之帶有黏著層之蓋玻璃10是在黏著層14之第1主面14a設有保護薄膜16。
附帶一提，若是將預先硬化之黏著層薄膜貼合在透明 面材10上的情況、可精度佳地塗佈樹脂組合物的情況，則省略切斷工程亦無妨。
[車載顯示裝置]
接著，說明本實施形態之車載顯示裝置100。
圖2是表示車載顯示裝置100的示意截面圖。
如圖2所示，車載顯示裝置100具有凹狀之殼體106。殼體底構件107是殼體106之底板，背光單元102載置在殼體底構件107上，顯示面板104載置在背光單元102上。如此，背光單元102與顯示面板104是收納在殼體106。在殼體106形成有開口部108，顯示面板104是配置在開口部108側。以顯示面板104之與開口部108對應之區域來作為顯示面104a。附帶一提，以背光102與顯示面板104作為主構成構件而構成顯示面板模組100a。
背光單元102一般是由透鏡片體、擴散片體、導光板、燈、反射板等構成，通常，其中厚度最厚的會是導光板，其決定背光單元整體剛性且身為主構成構件。前述導光板之厚度宜為10mm以下，更宜為7mm以下，更加宜為5mm以下。這是為了藉由窄邊框化來達成殼體之薄型化。另外，前述導光板之厚度宜為1mm以上，更宜為2mm以上，更加宜為4mm以上。這是為了避免當衝擊加在背光單元部之際因為彎曲應力而造成導光板破損。
形成前述導光板之材料之楊氏係數宜為1GPa以上，更宜為2GPa以上，更加宜為3GPa以上，尤其宜為60GPa以上。這是為了提升蓋玻璃之耐衝擊性。
形成前述導光板之材料之線膨脹係數宜為800×10-7/℃以下，更宜為600×10-7/℃以下，更加宜為200×10-7/℃以下。這是為了抑制由車內溫度上昇、背光單元內之光源所造成之導光板之熱膨脹，藉由邊框之窄邊框化來達成殼體之薄型化。
關於形成前述導光板之材料之光學特性，在光路長50mm之條件下，波長400~700nm範圍之內部穿透率之最小值宜為80%以上，內部穿透率之最大值與最小值之差宜為15%以下。上述之內部穿透率之最小值更宜為85%以上，內部穿透率之最大值與最小值之差更宜為13%以下，上述之內部穿透率之最小值更加宜為90%以上，內部穿透率之最大值與最小值之差更加宜為8%以下。
形成前述導光板之材料只要是滿足上述之條件且完成後之車載顯示裝置100滿足後述之式(I)，則未特別限制。關於形成前述導光板之材料，具體而言宜為壓克力樹脂、聚碳酸酯、玻璃等，其中又以玻璃為佳。這是因為楊氏係數佳，且從殼體與背光單元之高強度化之達成、起因於熱及濕氣之膨脹小、殼體之薄型化的觀點而言佳。玻璃亦可以是經過強化處理，強化處理方法雖然不論是化學性或物理性皆可，但宜為化學強化。另外，玻璃之端面宜為經過去角加工。更加宜為在去角加工後進行化學強化。這是為了避免因為車輛顯示裝置之振動而造成導光板從端面部破裂。
另外，關於顯示面板104之構成及殼體106(包含 殼體底構件107)之材質等，只要車載顯示裝置100滿足後述之式(I)，則未特別限制。殼體底構件107之外形之形狀及大小是配合車載顯示裝置100之外形而適宜地決定。最近，車載顯示裝置100在設計上是令顯示面板模組100a亦薄板化。於是，因為顯示面板104之外形一般是長方形等之矩形，此情況下，殼體底構件107之外形宜為矩形。關於殼體底構件107之平面視點下之大小，若將蓋玻璃12與顯示面板104之境界部稱作CG背面高低差部300，則宜為以從最背面垂直看時將此CG背面高低差部300全部覆蓋的方式，將殼體底構件107貼合於下部。這是為了在後述之頭部衝擊試驗中表示優良之耐衝擊性。殼體底構件107之大小更宜為與蓋玻璃12相同或是更甚於此之大小。
從顯示面板端至蓋玻璃端為止之非顯示區域是寬廣的情況下，宜為以覆蓋此CG背面高低差部300的方式將殼體底構件107貼合於下部。
附帶一提，亦可以在殼體底構件107之例如下面側，更貼合有一片以上之別的板狀構件。前述板狀構件亦宜為以從最背面垂直看時將此CG背面高低差部300全部覆蓋的方式，貼合於下部。這亦是為了在後述之頭部衝擊試驗中顯示優良之耐衝擊性。前述板狀構件之大小更宜為與蓋玻璃12相同或是更甚於此之大小。
如圖2所示，在殼體106之開口部108，從顯示面板104之顯示面104a至殼體106之端面106a具有高低差。
帶有黏著層之蓋玻璃10是在令保護薄膜16剝離之後， 填埋殼體106之開口部108般地將黏著層14貼合於顯示面板104之顯示面104a。藉此，從車載顯示裝置100之顯示面104a至殼體106之端面106a是被蓋玻璃12所覆蓋。此蓋玻璃12是作為車載顯示裝置100之顯示面104a之保護構件而發揮功能。
如此，本發明之車載顯示裝置具有以蓋玻璃作為第1層、並從該第1層積層到第n層為止之構件。具體而言，舉例來說，若是上述之車載顯示裝置100，則具有至少令蓋玻璃12(第1層)、顯示面板104(第2層)、背光單元102(第3層)、及殼體底構件107(第4層)這樣之4層依此順序積層之構成。另外，車載顯示裝置亦可以是未具有背光單元而具有至少令蓋玻璃(第1層)、顯示面板(第2層)、及殼體底構件(第3層)這樣之3層依此順序積層之構成。例如，當顯示面板是有機EL面板、PDP面板的情況下，會成為不具有背光單元之上述構成。
附帶一提，實際上，在蓋玻璃(第1層)與顯示面板(第2層)之間存在有黏著層。黏著層之處置是如後述。
上述之車載顯示裝置雖然是具有以蓋玻璃作為第1層之構件(亦即，作為顯示面側之表層之第1層之構件)且從該第1層之下一層起以成為積層狀的方式令1種類或複數種類之構件依序載置、積層之構成，但在此之積層是表示各構成構件依序集合成此順序之形態、或是依序組裝成此順序之形態之構成，各構成構件並不需要是接合來進行積層，另外，可以是一部分或全體隔著間隔來進行積層，另外， 亦可以是一部分被包圍或重疊之構造，包含各種變化之積層構成之形態。
話說，關於車載顯示裝置，會對蓋玻璃要求即便在車輛之衝撞事故時被乘員之頭部等撞到亦不破裂之優良的耐衝擊性。
本發明人們發現到當具有上述構成之車載顯示裝置滿足下述式(I)時，蓋玻璃之耐衝擊性優良。
式(I)......P≦0.0302t1 2+0.0039t1+0.0478
其中，式(I)中，
P=E1/(E1t1 2+...+Entn 2)，
E1：蓋玻璃之楊氏係數(單位：GPa)，
t1：蓋玻璃之厚度(單位：mm)，
En：第n層之構件之楊氏係數(單位：GPa)，
tn：第n層之厚度(單位：mm)。
附帶一提，上式中，n是2以上之整數。
在後述之[實施例]會顯示當滿足式(I)時蓋玻璃之耐衝擊性優良。亦即，在[實施例]中，與未滿足式(I)的情況下(比較例)蓋玻璃會破裂之情形相比，滿足式(I)的情況(實施例)是顯示蓋玻璃不會破裂之情形。
附帶一提，舉例來說，若是上述之車載顯示裝置，則因為有蓋玻璃(第1層)、顯示面板(第2層)、背光單元(第3層)、及殼體底構件(第4層)這樣之4層構造，故上述P是如以下般地表示。
P=E1/(E1t1 2+E2t2 2+E3t3 2+E4t4 2)
E1：蓋玻璃之楊氏係數(單位：GPa)
t1：蓋玻璃之厚度(單位：mm)
E2：顯示面板之楊氏係數(單位：GPa)
t2：顯示面板之厚度(單位：mm)
E3：背光單元之楊氏係數(單位：GPa)
t3：背光單元之厚度(單位：mm)
E4：殼體底構件之楊氏係數(單位：GPa)
t4：殼體底構件之厚度(單位：mm)。
附帶一提，雖然背光單元是令由板厚為厚之玻璃板、聚碳酸酯板、壓克力樹脂等所成之導光板、反射型偏光薄膜、亮度提升薄膜等幾種薄的功能薄膜積層而構成，但因為上述導光板支配背光單元之剛性，故將導光板之楊氏係數當作背光單元之楊氏係數來計算。
蓋玻璃之楊氏係數(E1)宜為60~80GPa，更宜為70~80GPa。
顯示面板之楊氏係數(E2)宜為60~80GPa，更宜為70~80GPa。
背光單元之楊氏係數(E3)宜為1~90GPa，更宜為2~90GPa，更加宜為60~90GPa。
殼體底構件之楊氏係數(E4)宜為40~250GPa，更宜為150~250GPa。附帶一提，即便顯示面板、背光單元及殼體是將複數之材料複合而構成之複合材料亦無妨。此情況下，複合材料整體之楊氏係數宜落在上述數值範圍。
各構件之楊氏係數是藉由拉伸試驗(JIS K7161、JIS K7113)來測定。
蓋玻璃之厚度(t1)是0.5~2.5mm，宜為0.7~2mm，更宜為1.3~2mm。
顯示面板之厚度(t2)宜為1~2mm，更宜為1.1~1.3mm。
背光單元之厚度(t3)宜為1~10mm，更宜為2~6mm，更加宜為3~5mm。
殼體底構件之厚度(t4)宜為0.5~4mm，更宜為1~4mm。
各構件之厚度是圖2中之上下方向之長度。
附帶一提，在上述之車載顯示裝置中，實際上，從蓋玻璃(第1層)至第n層為止之構件之至少其中一層是黏著層。舉例來說，在上述之4層構造中，在蓋玻璃12(第1層)與顯示面板104(第2層)之間配置有黏著層14(稱作第1.5層)。
在此，在有考慮黏著層之楊氏係數(E1.5)及厚度(t1.5)的情況下，上述P是如以下般地表示。
P=E1/(E1t1 2+E1.5t1.5 2+E2t2 2+E3t3 2+E4t4 2)
然而，與其他層之楊氏係數相較之下，黏著層之楊氏係數(E1.5)是充分地小，而且，其厚度(t1.5)是例如5~400μm。因此，與其他之「E1t1 2」~「E4t4 2」之值相比，上述P中之「E1.5t1.5 2」之值是小到可以無視。
所以，即便是在積層構造(第1層~第n層)中存在有黏著層的情況，本實施形態在考慮式(I)之際可以將黏著層視作不存在。換句話說，可以把「E1.5t1.5 2」之值當作0(零)來求P值。
再者，針對式(I)中之P進行說明。
首先，針對當將異種材料以與彎曲之中性軸平行的形式而層狀配置之梁(組合梁)受到彎曲的情況下之曲率(各層都相同)及在各層產生之應力，考慮理論算式之式(1)~(3)(Ai：i層之截面積，Ei：i層之楊氏係數，Ii：i層之截面2次矩，n：層數)。
‧中性軸之位置
[數1]
Figure 108137498-A0101-12-0015-17
‧曲率
[數2]
Figure 108137498-A0101-12-0015-18
[數3]
Figure 108137498-A0101-12-0015-16
現在，考慮如圖3所示之4層構造的情況下，可表示成下述式(4)~(6)(M：彎矩，y’：中性軸之位置，y：離開中性軸之距離)。
[數4] σ1=E 1{My/(E 1 I 1+E 2 I 2+E 3 I 3+E 4 I 4)} σ2=E 2{My/(E 1 I 1+E 2 I 2+E 3 I 3+E 4 I 4)} σ3=E 3{My/(E 1 I 1+E 2 I 2+E 3 I 3+E 4 I 4)} σ4=E 4{My/(E 1 I 1+E 2 I 2+E 3 I 3+E 4 I 4)} (4)
[數5]y'={bE 1 h 1(h 1/2)+bE 2 h 2(h 1+h 2/2)+bE 3 h 3(h 1+h 2+h 3/2)+bE 4 h 4(h 1+h 2+h 3+h 4/2)}/(bE 1 h 1+bE 2 h 2+bE 3 h 3+bE 4 h 4) (5)
[數6]I 1=bh 1 3/12+bh 1(y'-h 1/2)2 I 2=bh 2 3/12+bh 2(h 1+h 2/2-y')2 I 3=bh 3 3/12+bh 3(h 1+h 2+h 3/2-y')2 I 4=bh 4 3/12+bh 4(h 1+h 2+h 3+h 4/2-y')2 (6)
在此，考慮蓋玻璃/顯示面板/背光單元/殼體底構件這樣之4層構造的情況下，為了讓蓋玻璃不會破裂，在身為第1層之蓋玻璃之背面發生之應力宜為低。亦即，可得知式(4)之σ1越小越好，而構成層之各構件之楊氏係數越高或層越厚則σ1變小。
從式(6)可得知截面2次矩是與蓋玻璃厚度之3次方相關，但由於在式(4)會乘上第1層之背面位置(y)、亦即厚度，故藉由式(4)及(6)導出以下述式表示之P值，來作為判定蓋玻璃破裂/不破裂之參數。
P=E1/(E1t1 2+E2t2 2+E3t3 2+E4t4 2)
顯示面板是液晶面板、有機EL面板、PDP、電子墨水型面板等，亦可具有觸控面板等。
附帶一提，液晶面板以外之顯示面板的情況下，例如有機EL面板、PDP的情況下，以不包含背光單元之構成來計算。
關於如此之車載顯示裝置，舉例來說是立起地設在儀表板上之外置類型之汽車導航裝置、埋進車輛之儀表板之內置類型之汽車導航裝置等，再者，亦可以是汽車導航裝置以外之裝置(例如儀表面板)。
實施例
以下雖然是藉由實施例等來具體地說明本發明之實施形態，但本發明並非被這些例所限定。
<蓋玻璃之準備>
準備對鋁矽酸鹽玻璃施加了化學強化處理之強化玻璃(旭硝子公司製商品名「Dragontrail」(登錄商標)，壓應力層之厚度：38μm，壓應力層之表面壓應力：774MPa)來作為蓋玻璃。
<帶有黏著層之蓋玻璃之製作>
在蓋玻璃之第1主面將OCA薄膜(日榮化工公司製「MHM-FWD」)積層而製作出帶有黏著層之蓋玻璃。
<試驗體之製作>
首先，為了進行使剛體模型衝撞之試驗(亦稱作「頭部衝擊試驗」)，而製作出試驗體200。基於圖4~圖6來說明試驗體200。
圖4是表示試驗體的立體圖。圖5是圖4之A-A線截面圖。圖6是表示試驗體的平面圖。
試驗體200是設想外置類型之車載顯示裝置100。
車載顯示裝置100具有身為薄板之殼體底構件107，在殼體底構件107之周緣部上配置有4個在內部帶有肋之殼體框109。藉由殼體底構件107與4個殼體框109而在中央區域形成具有矩形之凹部之殼體106，在此凹部配置有以背光單元102與顯示面板104作為主構成構件之顯示面板模組100a。
背光單元102之上面側之端部是藉由雙面膠帶207等而與顯示面板104之下面側之端部接著。因此，在顯示面板104與背光單元102之間存在有與雙面膠帶207等之厚度相當之空隙。關於由此空隙造成之間隔，從背光單元102至顯示面板是0.5~1.5mm。附帶一提，雖然一般是令空隙為1.5mm，但視狀況可以不需要是1.5mm，亦可以沒有空隙。此空隙是藉由雙面膠帶207等之接著構件之厚度來控制，因應狀況，有時也會不使用。顯示面板104之上面是比配置在周圍之殼體框109之上面還要低位置，成為凹部。帶有黏著層之蓋玻璃10之黏著層14是埋住此凹部般地貼合在顯示面板104之上面。蓋玻璃12與顯示面板104之境界部是成為CG背面高低差部300。在蓋玻璃12之側端面之外側且殼體框109之上面，配置有殼體端框110。
如此之車載顯示裝置100是藉由配置在1個殼體框109內之空隙之螺栓211而固定在與身為平板之支持板215一體化之實心之固定肋213。
附帶一提，實際之車載顯示裝置宜為以從最背面垂直 看時將CG背面高低差部300全部覆蓋的方式，將殼體底構件107貼合於下部。另外，若如圖5所示地以從CG背面高低差部300至車載顯示裝置100之外周為止之距離作為L2，令L1為L2/2，則殼體底構件107宜為如圖5(a)所示，使用令一端會比顯示面板104之截面視點尺寸大L1以上之尺寸(亦即殼體底構件107之1邊是比顯示面板104之1邊大2L1以上)，將CG背面高低差部300全部覆蓋。這是因為，可期待在頭部衝擊試驗之際減低在CG背面高低差部300之拉伸應力之效果。再者，更宜為使用令一端會比顯示面板104之截面視點尺寸大L1以上、L2以下之尺寸，將CG背面高低差部300全部覆蓋。另外，更加宜為如圖5(b)所示，使用令一端會比顯示面板104之截面視點尺寸大L2之尺寸(亦即從垂直來看車載顯示裝置100時之平面視點之大小相等)，將CG背面高低差部300全部覆蓋。因為這是最可期待在頭部衝擊試驗之際減低在CG背面高低差部300之拉伸應力之效果。
另外，即便是實際之車載顯示裝置，亦宜為在CG背面高低差部300將殼體底構件107貼合於下部，並對殼體框109採用在幾個地方設有肋之肋構造，藉此提高剛性。這是因為殼體框109在顯示面板設計上常常使用樹脂材，而由於樹脂之緣故可能會有剛性差之情形，故可藉由採用上述肋構造，在頭部衝擊試驗獲得優良之耐衝擊性。附帶一提，關於殼體106，可以是殼體框109與殼體底構件107、殼體端框110個別分離之構造，亦可以是整個一體化之成形品，亦可以是一部分一體化之構造，並未特別限定。
在所製作出之試驗體200，在各例將蓋玻璃12、顯示面板104、背光單元102、及殼體底構件107變更而令楊氏係數及厚度是如下述表1及表2所示般地改變。
附帶一提，在試驗體200，以鈉鈣玻璃代替而作為顯示面板104，以聚碳酸酯板代替而作為背光單元102。
另外，使用鋁板(楊氏係數：68.6GPa)或鐵板(楊氏係數：206GPa)來作為殼體底構件107。
附帶一提，上述之由通常之TFT液晶面板所成之顯示面板的情況下，其構成基本上是偏光板/玻璃基板(例如0.55mm之板厚)/液晶層/玻璃基板(例如0.55mm之板厚)/偏光板之積層構成，但因為偏光板及液晶層是剛性低，故上述液晶面板之玻璃板支配剛性。所以，以構成液晶面板之玻璃基板之楊氏係數來代用而計算。
附帶一提，圖6中以H1~H3及W1~W3表示之尺寸是H1：120mm、H2：150mm、H3：250mm、W1：173mm、W2：250mm、W3：350mm，殼體底構件107之尺寸是比顯示面板104大之160mm×260mm。
另外，在試驗體200，其他之各部是如下。
‧黏著層14...厚度：175μm，縱：120mm，橫：173mm，儲存剪切彈性模數：8kPa；
‧雙面膠帶207...住友3M公司製「Scotch PBT-10」，膠帶寬：5mm，膠帶厚：0.5mm；
‧殼體框109...材質：ABS，板厚：1mm；
‧殼體端框110...材質：ABS，板厚：2mm，寬：5mm；
‧螺栓211...材質：鐵；
‧固定肋213...材質：鐵，尺寸：19mm×100mm×50mm；
‧支持板215...材質：鐵，板厚：9mm，縱：250mm，橫：350mm。
<耐衝擊性之評價(頭部衝擊試驗)>
接下來，將試驗體200之支持板215設置於水平面，在車載顯示裝置100與支持板215之間夾進2層吸收衝擊緩衝墊(KCC商會公司製「CF45」，厚度：25.4mm)後，使未圖示之球狀之剛體模型(材質：鐵，直徑：165mm，質量：19.6kg)以衝撞時之能量會成為152.5J的方式，以衝撞速度3.9m/s從794mm之高度落下而衝撞蓋玻璃12之第2主面12d之衝撞位置P(參考圖6)。
試驗方法是參考日本國土交通省所表示之「道路運送車輛之保安基準」之「第20條 乘車裝置」之「附頁28儀表面板之衝擊吸收之技術基準」(以下單單稱作「基準」)。在此「基準」是使球狀之剛體模型(材質：鐵，直徑：165mm，質量：6.8kg)以衝撞速度6.7m/s射出而衝撞，衝撞時之能量會成為152.4J。
亦即，在使用到試驗體200之頭部衝擊試驗，令衝撞時之能量會與「基準」同等。
讓剛體模型衝撞之蓋玻璃12上之衝撞位置P(參考圖6)是當從上面看試驗體200時比顯示面板模組100a之中心還要偏向與固定肋213側為相反側之位置。更詳細而言，衝撞位置P不是在殼體框109上，而是在顯示面板104上，採 用從顯示面板104之端朝10mm內側之位置。
使剛體模型衝撞之結果是繪製在圖7所示之圖表，蓋玻璃未破裂的情況下是「O」，蓋玻璃破裂的情況下是「x」。附帶一提，只要是「O」，則可評價成顯示出即便在衝撞事故時被乘員之頭部等撞到亦不破裂之優良耐衝擊性。將結果表示在下述表1及表2。
[表1]
Figure 108137498-A0101-12-0023-19
[表2]
Figure 108137498-A0101-12-0024-20
從圖7所示之圖表可明白得知，與未滿足式(I)的情況下(比較例)蓋玻璃會破裂之情形相比，滿足式(I)的情況(實施例)下蓋玻璃不會破裂。
產業利用性
根據本發明，可得到蓋玻璃之耐衝擊性優良之車載顯示裝置，對搭載在汽車等車輛之車載顯示裝置而言有用。
附帶一提，在此引用2014年8月22日所申請之日本專利申請案第2014-169322號之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要之全內容，作為本發明之揭示而採用。
10‧‧‧帶有黏著層之蓋玻璃
12‧‧‧蓋玻璃
14‧‧‧黏著層
20‧‧‧遮光部
100‧‧‧車載顯示裝置
100a‧‧‧顯示面板模組
102‧‧‧背光單元
104‧‧‧顯示面板
104a‧‧‧顯示面
106‧‧‧殼體
106a‧‧‧殼體之端面
107‧‧‧殼體底構件
108‧‧‧開口部
300‧‧‧CG背面高低差部

Claims (22)

  1. 一種車載顯示裝置，是以表層之蓋玻璃作為第1層、並將到第n層為止之構件積層而構成之車載顯示裝置，其中：前述車載顯示裝置包含有具有開口部的殼體、蓋玻璃、顯示面板、以及殼體底構件，且在該開口部中，是以蓋玻璃、顯示面板、以及殼體底構件之順序而積層，從前述第1層至前述第n層為止的構件中包含有前述蓋玻璃、前述顯示面板、以及前述殼體底構件，前述蓋玻璃是板厚為0.5~2.5mm、且表面壓應力層之厚度10μm為以上之強化玻璃，前述蓋玻璃是楊氏係數為60~80GPa，前述顯示面板是楊氏係數為60~80GPa，前述殼體底構件是楊氏係數為40~250GPa，前述車載顯示裝置滿足下述式(I)，並且前述殼體及前述顯示面板之至少其中一者是以複合材料構成，該複合材料構成第n層為止之構件當中的1層構件，式(I)......P≦0.0302t1 2+0.0039t1+0.0478(其中，式(I)中，P=E1/(E1t1 2+...+Entn 2)，E1：蓋玻璃之楊氏係數(單位：GPa)，t1：蓋玻璃之厚度(單位：mm)，En：第n層之構件之楊氏係數(單位：GPa)， tn：第n層之厚度(單位：mm)，在此，n是3以上之整數)。
  2. 如請求項1之車載顯示裝置，其中前述殼體底構件之厚度是0.5~4mm。
  3. 如請求項1之車載顯示裝置，其中從前述蓋玻璃至前述第n層為止之構件包含背光單元，前述背光單元具有導光板。
  4. 如請求項3之車載顯示裝置，其中前述背光單元是以複合材料構成，該複合材料構成第n層為止之構件當中的1層構件。
  5. 如請求項3之車載顯示裝置，其中前述導光板是由玻璃製成。
  6. 如請求項3之車載顯示裝置，其中前述導光板的厚度是10mm以下。
  7. 如請求項3之車載顯示裝置，其中前述導光板的厚度是1mm以上。
  8. 如請求項3之車載顯示裝置，其中形成前述導光板之材料的楊氏係數為1GPa以上。
  9. 如請求項3之車載顯示裝置，其中形成前述導光板之材料的線膨脹係數是800×10-7/℃以下。
  10. 如請求項3之車載顯示裝置，其中形成前述導光板之材料，在光路長50mm的條件下，在波長400~700nm範圍之內部穿透率的最小值為80%以上，內部穿透率之最大值與最小值之差為15%以下。
  11. 如請求項1之車載顯示裝置，其中從前述蓋玻璃至前述第n層為止之構件中包含有顯示面板、背光單元、以及殼體底構件，前述背光單元載置於前述殼體底構件上，前述顯示面板載置於前述背光單元上。
  12. 如請求項1之車載顯示裝置，其中前述蓋玻璃之表面壓應力是650MPa以上。
  13. 如請求項1之車載顯示裝置，其中前述蓋玻璃是板厚0.5~2.5mm、表面壓應力層之厚度為10μm以上、且具有650MPa以上之表面壓應力之化學強化玻璃。
  14. 如請求項1之車載顯示裝置，其中前述蓋玻璃是覆蓋到前述殼體之開口部以及端面的尺寸。
  15. 如請求項1之車載顯示裝置，其中在前述殼體的開口部中，從前述顯示面板之顯示面至前述殼體之端面具有高低差。
  16. 如請求項1之車載顯示裝置，其中前述蓋玻璃具有遮光部。
  17. 如請求項16之車載顯示裝置，其中前述遮光部形成於前述蓋玻璃之周緣部。
  18. 如請求項16之車載顯示裝置，其中前述遮光部為框狀。
  19. 如請求項1之車載顯示裝置，其中前述蓋玻璃是鋁矽酸鹽玻璃。
  20. 如請求項1之車載顯示裝置，其中前述蓋玻璃，以莫耳%顯示的情況下SiO2含有50~80%、Al2O3含有1~20%、Na2O含有6~20%、K2O含有0~11%、MgO含有0~15%、 CaO含有0~6%、及ZrO2含有0~5%。
  21. 如請求項1之車載顯示裝置，其中從前述蓋玻璃至前述第n層為止之構件中包含顯示面板，前述顯示面板為液晶面板、有機EL面板、PDP、電子墨水型面板。
  22. 一種具備有如請求項1至21之任一項之車載顯示裝置的車輛。
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