WO2021256089A1 - ガラス構造体およびカバーガラス - Google Patents

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WO2021256089A1
WO2021256089A1 PCT/JP2021/016607 JP2021016607W WO2021256089A1 WO 2021256089 A1 WO2021256089 A1 WO 2021256089A1 JP 2021016607 W JP2021016607 W JP 2021016607W WO 2021256089 A1 WO2021256089 A1 WO 2021256089A1
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WO
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glass
plate portion
glass substrate
filler
thin plate
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/016607
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English (en)
French (fr)
Inventor
出 鹿島
祐司 井本
Original Assignee
Agc株式会社
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Publication date
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Priority to JP2022532352A priority patent/JPWO2021256089A1/ja
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Priority to US18/066,488 priority patent/US20230122091A1/en

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/30Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C19/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by mechanical means

Definitions

  • the present invention relates to a glass structure and a cover glass.
  • a glass substrate having a structure in which parts having different plate thicknesses are connected to each other is used as a cover glass in a display device such as an in-vehicle display device (see, for example, Patent Document 1).
  • a glass substrate having a structure in which portions having different plate thicknesses are connected to each other has, that is, a thick plate portion and a thin plate portion thinner (smaller in plate thickness) than the thick plate portion.
  • a glass substrate is used as a cover glass, for example, it is assembled to an in-vehicle display device or the like in a state where at least a part of a thin plate portion is elastically deformed.
  • a stepped surface formed by a step between a thin plate portion and a thick plate portion may be visually recognized. Since the cover glass used in the in-vehicle display device is required to have high aesthetics, it is not preferable to visually recognize the stepped surface.
  • an object of the present invention is to provide a glass structure including a glass substrate in which the stepped surface formed by the stepped portion between the thick plate portion and the thin plate portion is difficult to see.
  • the present invention provides the following [1] to [7].
  • the glass is provided with a glass substrate having a thick plate portion and a thin plate portion thinner than the thick plate portion, and a filler for covering a stepped surface formed by a step between the thick plate portion and the thin plate portion.
  • the difference in refractive index between the substrate and the filler at a wavelength of 555 nm is 0.008 or less in absolute value
  • the difference in refractive index between the glass substrate and the filler at a wavelength of 507 nm is 0.008 or less in absolute value.
  • the plate thickness t 3 of the thick plate portion is 0.2 mm or more, and the plate thickness t 4 of the thin plate portion is smaller than the plate thickness t 3 of the thick plate portion, according to the above [1].
  • Glass structure [3] The glass structure according to the above [2], wherein the plate thickness t 4 of the thin plate portion is less than 0.5 mm.
  • the filler is filled in the recess formed by arranging the one thin plate portion between the two thick plate portions.
  • a cover glass covering a display panel of an in-vehicle display device which comprises the glass structure according to any one of the above [1] to [5].
  • the display panel is provided with the display panel and the glass structure according to any one of the above [1] to [5] covering the display panel, and the thin plate portion is elastically deformed on the display panel.
  • In-vehicle display device that is affixed.
  • a glass structure including a glass substrate in which a stepped surface formed by a step between a thick plate portion and a thin plate portion is hard to be visually recognized.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a glass structure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modified example of the glass structure.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a display device.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another display device.
  • the range represented by using “-” includes both ends of the range.
  • the range represented as “A to B” includes A and B.
  • mass is synonymous with “weight”.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a glass structure 1.
  • the glass structure 1 has a glass substrate 2.
  • the glass substrate 2 has a thick plate portion 3 and a thin plate portion 4.
  • the plate thickness t 4 of the thin plate portion 4 is smaller than the plate thickness t 3 of the thick plate portion 3.
  • the plate portion 3 has a first main surface 3a which is one main surface and a second main surface 3b which is the other main surface.
  • the thin plate portion 4 has a first main surface 4a which is one main surface and a second main surface 4b which is the other main surface.
  • the main surface such as the first main surface 3a is shown as a flat surface in FIG. 1, but may be a curved surface.
  • the stepped surface 5 is formed by the step between the thick plate portion 3 and the thin plate portion 4.
  • the stepped surface 5 is shown as an inclined surface with respect to the main surface such as the first main surface 3a in FIG. 1, it may be a surface perpendicular to the main surface such as the first main surface 3a. ..
  • the stepped surface 5 is shown as a flat surface in FIG. 1, it may be a curved surface.
  • the radius of curvature of the stepped surface 5 which is a curved surface is not particularly limited, and is, for example, 100 to 500 ⁇ m. The radius of curvature is measured, for example, at a magnification of 100 to 200 times using a contour measuring device (for example, a contour record manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.).
  • a display panel is arranged on the side of the first main surface 3a and the first main surface 4a (see FIG. 3). Then, the user of the vehicle-mounted display device sees this from the side of the second main surface 3b and the second main surface 4b. At this time, as described above, the stepped surface 5 which is the boundary between the thick plate portion 3 and the thin plate portion 4 may be visually recognized by the user.
  • the filler 6 is arranged on the first main surface 4a of the thin plate portion 4.
  • the filler 6 covers the first main surface 4a and the stepped surface 5 of the thin plate portion 4 and reaches the height of the first main surface 3a of the thick plate portion 3.
  • the difference in refractive index between the glass substrate 2 and the filler 6 at a wavelength of 555 nm is 0.008 or less in absolute value
  • the difference in refractive index between the glass substrate 2 and the filler 6 at a wavelength of 507 nm is an absolute value. Is 0.008 or less. This makes it difficult for the stepped surface 5 to be visually recognized.
  • the present inventors considered that the light from the display panel or the like is reflected by the stepped surface 5, and the reflected light is recognized, so that the stepped surface 5 is visually recognized. Then, the present inventors brought the difference in refractive index between the glass substrate 2 and the filler 6 at a wavelength of 589 nm close to 0 (zero) in order to prevent the stepped surface 5 from being visually recognized.
  • the wavelength of 589 nm is a general measurement wavelength in a device for measuring a refractive index. However, in this case, it was not possible to prevent the stepped surface 5 from being visually recognized.
  • the present inventors further examined and focused on the standard luminous efficiency (standard luminous efficiency for photopic and scotopic vision) defined by the International Commission on Illumination (CIE).
  • CIE International Commission on Illumination
  • the present inventors set the refractive index difference between the glass substrate 2 and the filler 6 at a wavelength of 555 nm to be 0.008 or less in absolute value, and set the refractive index difference between the glass substrate 2 and the filler 6 at a wavelength of 507 nm.
  • the absolute value was set to 0.008 or less, the stepped surface 5 became difficult to see. It is considered that the reflected light of the stepped surface 5 is difficult to be recognized in a bright place or a dark place, and as a result, the stepped surface 5 is suppressed from being visually recognized.
  • the in-vehicle display device mounted on the vehicle changes its usage location rapidly, and is often used alternately in a bright place and a dark place in a short time. Therefore, when the glass structure 1 is used as a cover glass for an in-vehicle display device, the above effect is very useful.
  • the target to which the filler 6 comes into contact is the same filler, it is easily affected by the generation of bubbles and ultraviolet rays due to the difference in thermal expansion between the materials.
  • the object in contact with the filler 6 is glass (glass substrate 2), it is presumed that these effects are less likely to be affected and the visibility of the stepped surface 5 can be sufficiently suppressed.
  • the difference in refractive index between the glass substrate 2 and the filler 6 at a wavelength of 555 nm is preferably 0.006 or less, more preferably 0.003 or less, as an absolute value, because the visibility of the stepped surface 5 can be further suppressed. 0.001 or less is more preferable.
  • the difference in refractive index between the glass substrate 2 and the filler 6 at a wavelength of 507 nm is preferably 0.006 or less, more preferably 0.003 or less, still more preferably 0.001 or less in absolute value.
  • the method for measuring the refractive index is based on the measurement method in [Example] described later.
  • the filler 6 is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned difference in refractive index.
  • Examples of the filler 6 include a cured product of an adhesive (transparent adhesive) such as a thermosetting adhesive and an ultraviolet curable adhesive.
  • an adhesive transparent adhesive
  • an ultraviolet curable adhesive such as NORLAND optical adhesive NBA107 and NORLAND optical adhesive NOA65 (both manufactured by Edmund Optics Japan Co., Ltd.). Be done.
  • An adhesive having a high curing rate and little dimensional change due to curing is preferable.
  • the filler 6 may be liquid depending on the shape and amount of the filling portion.
  • the liquid filler 6 include water, oil, organic solvent, liquid polymer, ionic liquid, and a mixture thereof. More specifically, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, straight silicone oil (dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methylhydrogen silicone oil, etc.), modified silicone oil, acrylic acid polymer, liquid polybutadiene, Examples thereof include glycerin paste, fluorine-based solvent, fluorine-based resin, acetone, ethanol, xylene, toluene, water, mineral oil, and mixtures thereof.
  • the method for arranging the filler 6 is not particularly limited, and for example, the filler 6 is arranged on the first main surface 4a of the thin plate portion 4. When the filler 6 reaches the height of the first main surface 3a of the plate portion 3, the stepped surface 5 is covered with the filler 6.
  • a device such as a dispenser capable of uniformly supplying a certain amount of liquid may be used.
  • the glass substrate 2 is preferably glass that has been chemically strengthened (chemically strengthened glass).
  • the compressive stress value (CS) of the compressive stress layer of the glass substrate 2 is preferably large from the viewpoint of strength.
  • the CS of the glass substrate 2 is preferably 400 MPa or more, more preferably 450 MPa or more, and even more preferably 500 MPa or more.
  • CT internal tensile stress
  • the CS of the glass substrate 2 is preferably 1200 MPa or less, more preferably 1100 MPa or less, and even more preferably 1000 MPa or less.
  • the depth (DOL) of the compressive stress layer of the glass substrate 2 is preferably 3 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, in order to improve the strength of the glass substrate 2 and improve the scratch resistance, crack resistance, and flexibility. More preferably, 7 ⁇ m or more is further preferable, and 8 ⁇ m or more is particularly preferable.
  • CT internal tensile stress
  • the DOL of the glass substrate 2 is preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, still more preferably 18 ⁇ m or less.
  • the compressive stress value (CS) and the depth (DOL) of the compressive stress layer of glass are determined by measurement using a surface stress meter (FSM-6000) manufactured by Orihara Seisakusho.
  • the internal tensile stress (CT) of the glass substrate 2 is preferably 160 MPa or less, more preferably 135 MPa or less, further preferably 110 MPa or less, particularly preferably 100 MPa or less, and particularly preferably 75 MPa in order to suppress the violent scattering of debris during crushing.
  • CT The internal tensile stress (CT) of the glass is obtained from CS, DOL and the plate thickness t based on the following formula.
  • CT CS [MPa] x DOL [mm] / (t [mm] -2 x DOL [mm])
  • the plate thickness t 3 of the thick plate portion 3 is preferably 0.2 mm or more, and more preferably 0.5 mm or more, because the thick plate portion 3 has excellent impact resistance.
  • the plate thickness t 3 of the thick plate portion 3 is preferably 2.5 mm or less, more preferably 2.0 mm or less.
  • the plate thickness t 4 of the thin plate portion 4 is preferably less than 0.5 mm, more preferably 0.25 mm or less, because the thin plate portion 4 is easily elastically deformed.
  • the plate thickness t 4 of the thin plate portion 4 is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.10 mm or more.
  • the glass plate thickness (average plate thickness) is determined by measurement using a micrometer.
  • a base plate (original) of the glass substrate 2 (not shown) is prepared.
  • the base plate is, for example, a glass plate, and examples of the glass type thereof include soda lime glass and aluminosilicate glass (SiO 2- Al 2 O 3- Na 2 O-based glass).
  • Examples of the glass composition of the base plate include the following compositions.
  • the following compositions are all compositions expressed in mol% based on oxides.
  • (1) SiO 2 is 50 to 80%, Al 2 O 3 is 2 to 25%, Li 2 O is 0 to 10%, Na 2 O is 0 to 18%, K 2 O is 0 to 10%, and Mg O is added.
  • SiO 2 is 50 to 74%
  • Al 2 O 3 is 1 to 10%
  • Na 2 O 6 to 14%
  • K 2 O is 3 to 11%
  • MgO is 2 to 15%
  • CaO is 0 to 0.
  • SiO 2 and Al 2 O 3 contains 6% and ZrO 2 from 0 to 5%, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 75% or less, the total content of Na 2 O and K 2 O is 12 to 25%, MgO and Glass with a total CaO content of 7-15%.
  • SiO 2 is 68 to 80%, Al 2 O 3 is 4 to 10%, Na 2 O is 5 to 15%, K 2 O is 0 to 1%, Mg O is 4 to 15%, and ZrO 2 is 0. Glass containing ⁇ 1%.
  • SiO 2 is 67 to 75%, Al 2 O 3 is 0 to 4%, Na 2 O is 7 to 15%, K 2 O is 1 to 9%, Mg O is 6 to 14%, and ZrO 2 is 0.
  • SiO 2 and Al 2 O 3 contains ⁇ 1.5%, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 71 to 75%, the total content of Na 2 O and K 2 O is 12 to 20%, and contains CaO. Glass whose content is less than 1%.
  • (5) Contains 65 to 75% of SiO 2 , 0.1 to 5% of Al 2 O 3 , 1 to 6% of Mg O, and 1 to 15% of Ca O, and the content of Na 2 O and K 2 O. Glass with a total of 10-18%.
  • SiO 2 is 60 to 72%, Al 2 O 3 is 1 to 10%, Mg O is 5 to 12%, Ca O is 0.1 to 5%, Na 2 O is 13 to 19%, and K 2 O is.
  • RO / (RO + R 2 O) is 0.20 to 0.42 (in the formula, RO is the total content of alkaline earth metal oxides, and R 2 O is the alkali metal oxides. The total content is shown).
  • SiO 2 is 55.5 to 80%, Al 2 O 3 is 12 to 20%, Na 2 O is 8 to 25%, P 2 O 5 is 2.5% or more, and alkaline earth metal RO (RO). Is MgO + CaO + SrO + BaO) in 1% or more.
  • SiO 2 is 57 to 76.5%, Al 2 O 3 is 12 to 18%, Na 2 O is 8 to 25%, P 2 O 5 is 2.5 to 10%, and alkaline earth metal RO is used. Glass containing 1% or more.
  • SiO 2 is 56 to 72%
  • Al 2 O 3 is 8 to 20%
  • B 2 O 3 is 3 to 20%
  • Na 2 O is 8 to 25%
  • K 2 O is 0 to 5%
  • MgO 0 to 15%, CaO 0 to 15%, SrO 2 0 to 15%, BaO 0 to 15%, and ZrO 2 0 to 8%.
  • a chemically strengthening glass based on aluminosilicate glass for example, "Dragontrail (registered trademark)"
  • the size of the base plate is appropriately selected in consideration of the size of the finally obtained glass substrate 2.
  • the prepared base plate is slimmed. Slimming is performed using, for example, at least one selected from the group consisting of polishing and etching.
  • the base plate When polishing the base plate, for example, polish so as to reduce the thickness of a part of the base plate.
  • the unpolished portion becomes the thick plate portion 3, and the polished portion becomes the thin plate portion 4.
  • the polishing method is not particularly limited, and a conventionally known polishing pad or the like is appropriately used.
  • a portion that is not desired to be etched is masked with a masking material.
  • the material of the mask material is not particularly limited as long as it is a material having resistance to the etching solution described later, and conventionally known materials can be appropriately selected and used. Examples of such a mask material include a resist material.
  • the resist material is exposed through a photomask having a desired shape pattern, the exposed resist material is developed, and a resist pattern is formed in a portion that is not desired to be etched.
  • the masked base plate is etched. This melts the unmasked portion of the substrate.
  • the etching method is not particularly limited, but a method of immersing the masked base plate in the etching solution is preferable.
  • the etching solution include an aqueous solution containing an acid.
  • the acid include hydrogen fluoride (HF), sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, hexafluorosilicic acid and the like, and hydrogen fluoride is preferable.
  • the content of an acid such as hydrogen fluoride in the etching solution is preferably 2 to 10% by mass.
  • the mask material such as resist material (resist pattern) is peeled off.
  • the stripping solution for the resist material include an alkaline solution containing an alkali such as KOH and NaOH.
  • the base plate may be masked with a resist pattern and then etched, the resist pattern may be peeled off, and then the entire base plate may be further etched.
  • the base plate after slimming may be chemically strengthened.
  • glass for chemically strengthening is used as a base plate.
  • the chemically strengthening glass is brought into contact with an inorganic salt composition containing another alkali metal ion having an ionic radius larger than that of the alkali metal ion contained in the glass.
  • the alkali metal ions (Li ion and / or Na ion) contained in the glass are exchanged with the large alkali metal ions (Na ion and / or K ion) contained in the inorganic salt composition, resulting in high density compression.
  • a stress layer is formed.
  • the density of the chemically strengthened glass gradually increases from the outer edge of the non-ion-exchanged region (intermediate layer) existing in the center of the glass toward the surface of the compressive stress layer. do. There is no clear boundary between the intermediate layer and the compressive stress layer where the density changes rapidly.
  • a method of bringing the inorganic salt composition into contact with the chemically strengthened glass for example, a method of applying a paste-like inorganic salt composition to the chemically strengthened glass; a method of spraying an aqueous solution of the inorganic salt composition onto the chemically strengthened glass.
  • a method of immersing a chemically strengthening glass in an inorganic salt composition (hereinafter, also referred to as "molten salt") that has been melted by heating to a temperature higher than the melting point; and the like.
  • molten salt an inorganic salt composition
  • the chemically strengthening glass contains Na ion, it contains potassium nitrate (KNO 3 ), and further, K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , K 3 PO 4 , Na 3 PO 4 , K.
  • An inorganic salt composition containing at least one melt selected from the group consisting of 2 SO 4 , Na 2 SO 4, KOH and NaOH may be used.
  • the melting point of potassium nitrate is 330 ° C, which is lower than the strain point (usually 500 to 600 ° C) of the chemically strengthened glass.
  • the chemically strengthened glass When immersing the chemically strengthened glass in the molten salt, the chemically strengthened glass is preheated to, for example, 100 ° C. or higher, then immersed in the heated molten salt, then pulled up from the molten salt and allowed to cool. ..
  • the chemical strengthening temperature temperature of the molten salt
  • the chemical strengthening temperature may be not less than the strain point (usually 500 to 600 ° C.) of the chemically strengthening glass, but in order to obtain a deep compressive stress layer, 350 ° C. or higher is preferable, and the treatment time. From the viewpoint of shortening the temperature, 400 ° C. or higher is more preferable, and 430 ° C. or higher is further preferable.
  • the immersion time of the chemically strengthened glass in the molten salt is preferably 1 minute or more, more preferably 5 minutes or more, and more preferably 10 minutes or more, in consideration of the balance between the strength of the obtained chemically strengthened glass and the depth of the compressive stress layer. More preferred. On the other hand, 10 hours or less is preferable, 8 hours or less is more preferable, and 4 hours or less is further preferable.
  • the glass After the chemically strengthened treatment, it is preferable to wash the glass (chemically strengthened glass) with a cleaning liquid.
  • the cleaning liquid include industrial water treated as necessary, ion-exchanged water, and the like, and among them, ion-exchanged water is preferable.
  • Preferred cleaning conditions also vary depending on the cleaning solution used. However, in order to sufficiently remove the salt adhering to the glass, for example, when ion-exchanged water is used, it is preferable to wash at 0 to 100 ° C.
  • a cleaning method a method of immersing the glass in a water tank containing ion-exchanged water or the like; a method of exposing the surface of the glass to running water; a method of spraying the cleaning liquid toward the surface of the glass using a shower; etc. Can be mentioned.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modified example of the glass structure 1.
  • the same parts as those in FIG. 1 are indicated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the glass substrate 21 shown in FIG. 2 one thin plate portion 4 is arranged between the two thick plate portions 3.
  • the recess 7 is formed by the two stepped surfaces 5 and the first main surface 4a of the thin plate portion 4.
  • the filler 6 is filled in the recess 7.
  • the difference in refractive index between the glass substrate 21 and the filler 6 satisfies the above-mentioned range. This makes it difficult to visually recognize the stepped surface 5.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the display device 11.
  • the display device 11 has a plurality of display panels (that is, a display panel 12, a display panel 13, a display panel 14, and a display panel 15), and these are held by a panel holding portion 16 having an uneven shape. There is. At this time, the three display panels 12, the display panel 13, and the display panel 14 are arranged in the recesses of the panel holding portion 16.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another display device 17.
  • the same parts as those of the display device 11 in FIG. 3 are indicated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the display device 17 has one display panel 18 having an uneven shape, and these are held by a panel holding portion 16 having an uneven shape.
  • Each display panel is, for example, a liquid crystal panel.
  • the backlight unit is arranged on the back surface side of each liquid crystal panel.
  • Each display panel may be, for example, an organic EL (Electroluminescence) panel, a PDP (Plasma Display Panel), an electronic ink type panel, or the like. It may have a touch panel or the like.
  • the above-mentioned glass structure 1 (see FIG. 1) is attached to such a display device 11 and a display device 17. More specifically, in the display device 11 shown in FIG. 3, the first main surface 3a of the thick plate portion 3 of the glass substrate 2 is attached to the display panel 15 via an OCA (Optical Clear Adhesive) (not shown). There is. Further, in a state where the thin plate portion 4 of the glass substrate 2 is elastically deformed, the first main surface 4a of the thin plate portion 4 is attached to the display panel 12, the display panel 13, and the display panel 14 via an OCA (not shown). There is. In the display device 17 shown in FIG.
  • OCA Optical Clear Adhesive
  • the glass substrate 2 is attached to the display panel 18 via an OCA (not shown) in a state where the thin plate portion 4 of the glass substrate 2 is elastically deformed.
  • the glass structure 1 functions as a cover glass that covers each display panel.
  • Examples of the display device 11 and the display device 17 include an in-vehicle display device mounted on a vehicle and used. More specifically, an in-vehicle display device having an instrument cluster (cluster) arranged in front of the driver's seat and a center information display (CID) arranged in front between the driver's seat and the passenger seat can be mentioned. Be done.
  • the concave portion is a cluster and the convex portion is a CID.
  • the thin plate portion 4 functions as the cover glass of the cluster
  • the thick plate portion 3 functions as the cover glass of the CID.
  • the user of the display device 11 views the display device 11 (display device 17) from the side of the second main surface 3b and the second main surface 4b of the glass structure 1 which is a cover glass.
  • the glass structure 1 is used as the cover glass, it is suppressed that the stepped surface 5 which is the boundary between the thick plate portion 3 and the thin plate portion 4 is visually recognized by the user.
  • Examples 1 to 3 are examples, and examples 4 to 5 are comparative examples.
  • Example 1 As described below, a glass structure (see FIG. 1) was manufactured.
  • a base plate to be a glass substrate 120 mm ⁇ 60 mm glass for chemical strengthening (“Dragontrail Pro” manufactured by AGC, plate thickness: 0.2 mm) was prepared.
  • the prepared base plate was slimmed. More specifically, by polishing the base plate using a polishing pad, the plate thickness of the portion to be the thin plate portion was reduced to 0.1 mm, and a concave curved surface (radius of curvature: 300 ⁇ m) to be a stepped surface was formed.
  • the slimmed base plate was chemically strengthened. More specifically, the slimmed base plate was immersed in KNO 3 molten salt at 380 ° C. for 15 minutes and then washed with water.
  • the obtained glass substrate has a thick plate portion with a plate thickness t 3 of 0.2 mm, a thin plate portion with a plate thickness t 4 of 0.1 mm, a compressive stress value (CS) of the compressive stress layer of 950 MPa, and a depth of the compressive stress layer.
  • the stress (DOL) was 5 ⁇ m.
  • silicone oil (KF-54, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., methylphenyl silicone oil) was placed as a filler on the first main surface of the thin plate portion of the obtained glass substrate, and the thick plate portion was formed. Filled to the height of one main surface. In this way, the stepped surface of the glass substrate was covered with the filler. At this time, before filling the silicone oil, a sealing member (not shown) was provided on the edge of the first main surface of the thin plate portion of the glass substrate so that the silicone oil would not seep out. In this way, a glass structure (see FIG. 1) was obtained.
  • Example 2 As the silicone oil as the filler, KF-56 (methylphenyl silicone oil manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.) was used. Other than that, a glass structure was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • Example 3 As the silicone oil as a filler, a mixed solution of KF-56 and HIVAC F-5 (methylphenyl silicone oil manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.) was used. The mass ratio of the mixed solution (KF-56 / HIVACF-5) was 8/2. Other than that, a glass structure was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • Example 4 As the silicone oil as the filler, a mixed solution of KF-96 (manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd., dimethyl silicone oil) and KF-56 was used. The mass ratio of the mixed solution (KF-96 / KF-56) was set to 2/8.
  • Example 5 As the silicone oil as a filler, a mixed solution of KF-56 and HIVAC F-5 was used. The mass ratio of the mixed solution (KF-56 / HIVACF-5) was 6/4. Other than that, a glass structure was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • the difference in refractive index between the glass substrate and the filler at a wavelength of 555 nm and the difference in the refractive index between the glass substrate and the filler at a wavelength of 507 nm were determined.
  • the results are shown in Table 1 below.
  • the refractive index at a plurality of wavelengths is measured under the following conditions, the measured values are plotted on a graph (vertical axis: refractive index, horizontal axis: wavelength), and an approximate curve (polypolymetric approximation) is performed.
  • the refractive index of the wavelengths of 555 nm and 507 nm was obtained from the above.
  • the refractive indexes at wavelengths of 555 nm and 507 nm were obtained in the same manner.
  • Measurement conditions for refractive index of glass substrate >> -Measuring device: Carnew Precision Refractive Index Meter KPR-2000 (Accuracy: ⁇ 0.00003 (23 ° C)) Measurement wavelengths: d (587.562 nm), C (656.273 nm), F (486.133 nm), e (546.074 nm), g (435.834 nm), C'(643.847 nm), F'( 479.991 nm)
  • the glass structures observed under each illuminance were evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 1 below. Practically, A, B or C is preferable, A or B is more preferable, and A is further preferable.
  • Examples 1 to 3 have an absolute value of the refractive index difference of 0.008 or less at a wavelength of 555 nm and an absolute value of a refractive index difference of 0.008 or less at a wavelength of 507 nm.
  • the visual recognition of the stepped surface of the glass substrate was suppressed as compared with Examples 4 to 5 in which the difference in refractive index did not satisfy the above range.

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Abstract

本発明は、厚板部と薄板部との段差により形成される段差面が視認されにくいガラス基体を備えるガラス構造体を提供する。ガラス構造体(1)は、厚板部(3)および薄板部(4)を有するガラス基体(2)と、厚板部(3)と薄板部(4)との段差により形成される段差面(5)を覆う充填剤(6)と、を備え、ガラス基体(2)と充填剤(6)との波長555nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下であり、ガラス基体(2)と充填剤(6)との波長507nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下である。

Description

ガラス構造体およびカバーガラス
 本発明は、ガラス構造体およびカバーガラスに関する。
 従来、板厚が異なる部位どうしが接続した構成を有するガラス基体が、例えば、車載表示装置などの表示装置において、カバーガラスとして用いられている(例えば、特許文献1参照)。
中国特許出願公開第109081561号明細書
 板厚が異なる部位どうしが接続した構成を有するガラス基体は、すなわち、厚板部と、この厚板部よりも薄い(板厚が小さい)薄板部と、を有する。
 このようなガラス基体を、カバーガラスとして使用する場合、例えば、薄板部の少なくとも一部を弾性変形させた状態で、車載表示装置などに組み付ける。
 ところで、本発明者らは、薄板部と厚板部との段差により形成される段差面が視認される場合があることを見出した。車載表示装置に用いるカバーガラスには高い美観性が要求されるため、段差面が視認されることは好ましくない。
 そこで、本発明は、厚板部と薄板部との段差により形成される段差面が視認されにくいガラス基体を備えるガラス構造体を提供することを課題とする。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記課題が解決されることを見出した。
 すなわち、本発明は、以下の[1]~[7]を提供する。
 [1]厚板部および上記厚板部よりも薄い薄板部を有するガラス基体と、上記厚板部と上記薄板部との段差により形成される段差面を覆う充填剤と、を備え、上記ガラス基体と上記充填剤との波長555nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下であり、上記ガラス基体と上記充填剤との波長507nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下である、ガラス構造体。
 [2]上記厚板部の板厚tが0.2mm以上であり、上記薄板部の板厚tは、上記厚板部の板厚tよりも小さい、上記[1]に記載のガラス構造体。
 [3]上記薄板部の板厚tが0.5mm未満である、上記[2]に記載のガラス構造体。
 [4]上記ガラス基体が、化学強化ガラスである、上記[1]~[3]のいずれか1つに記載のガラス構造体。
 [5]2つの上記厚板部の間に1つの上記薄板部が配置されることにより形成される凹部の中に上記充填剤が充填されている、上記[1]~[4]のいずれか1つに記載のガラス構造体。
 [6]上記[1]~[5]のいずれか1つに記載のガラス構造体からなる、車載表示装置の表示パネルをカバーするカバーガラス。
 [7]表示パネルと、上記表示パネルをカバーする上記[1]~[5]のいずれか1つに記載のガラス構造体と、を備え、上記薄板部が弾性変形した状態で上記表示パネルに貼合されている、車載表示装置。
 本発明によれば、厚板部と薄板部との段差により形成される段差面が視認されにくいガラス基体を備えるガラス構造体を提供できる。
図1は、ガラス構造体を示す断面図である。 図2は、ガラス構造体の変形例を示す断面図である。 図3は、表示装置を示す断面図である。 図4は、別の表示装置を示す断面図である。
 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。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。本発明の範囲を逸脱しない範囲で、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る。
 以下、「~」を用いて表される範囲は、その範囲の両端を含む。例えば、「A~B」と表される範囲は、AおよびBを含む。
 また、本明細書において、「質量」は「重量」と同義である。
[ガラス構造体]
 図1~図3に基づいて、ガラス構造体1を説明する。
 図1は、ガラス構造体1を示す断面図である。
 ガラス構造体1は、ガラス基体2を有する。ガラス基体2は、厚板部3および薄板部4を有する。薄板部4の板厚tは、厚板部3の板厚tよりも小さい。
 厚板部3は、一方の主面である第一主面3aと、他方の主面である第二主面3bとを有する。薄板部4は、一方の主面である第一主面4aと、他方の主面である第二主面4bとを有する。第一主面3aなどの主面は、図1では平坦面として図示しているが、曲面でもよい。
 厚板部3と薄板部4との段差によって段差面5が形成されている。
 段差面5は、図1では第一主面3aなどの主面に対して傾斜した面として図示しているが、第一主面3aなどの主面に対して垂直な面であってもよい。
 段差面5は、図1では平坦面として図示しているが、曲面であってもよい。曲面である段差面5の曲率半径は、特に限定されず、例えば、100~500μmである。曲率半径は、輪郭測定装置(例えば、東京精密社製のコンターレコード)を用いて、例えば100~200倍の倍率で計測する。
 ところで、このようなガラス基体2を、例えば、車載表示装置のカバーガラスとして使用する場合、第一主面3aおよび第一主面4aの側に表示パネルが配置される(図3参照)。そして、車載表示装置のユーザは、これを、第二主面3bおよび第二主面4bの側から見る。
 このとき、上述したように、厚板部3と薄板部4との境界である段差面5が、ユーザに視認される場合がある。
 そこで、薄板部4の第一主面4aの上には、充填剤6が配置されている。充填剤6は、薄板部4の第一主面4aおよび段差面5を覆い、厚板部3の第一主面3aの高さまで達する。
 そして、ガラス基体2と充填剤6との波長555nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下であり、かつ、ガラス基体2と充填剤6との波長507nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下である。
 これにより、段差面5が視認されにくくなる。
 このような構成および効果に至った経緯ついて、以下に説明する。
 まず、本発明者らは、表示パネル等からの光が段差面5によって反射されて、その反射光が認識されることにより、段差面5が視認されると考えた。
 そして、本発明者らは、段差面5が視認されることを抑えるため、ガラス基体2と充填剤6との波長589nmでの屈折率差を0(ゼロ)に近づけた。波長589nmは、屈折率を測定する装置における一般的な測定波長である。しかし、この場合、段差面5が視認されることを抑えるに至らなかった。
 この状況を踏まえて、本発明者らは、更に検討し、国際照明委員会(CIE)が定めた標準比視感度(明所視および暗所視の標準比視感度)に着目した。標準比視感度によれば、ヒトは、明所では555nm付近の光を最も強く感じ、暗所では507nm付近の光を最も強く感じる。
 そこで、本発明者らは、ガラス基体2と充填剤6との波長555nmでの屈折率差を絶対値で0.008以下とし、ガラス基体2と充填剤6との波長507nmでの屈折率差を絶対値で0.008以下としたところ、段差面5が視認されにくくなった。明所ないし暗所において、段差面5の反射光が認識されにくくなり、その結果、段差面5が視認されることが抑制されたと考えられる。
 車両に搭載される車載表示装置は、位置固定型の表示装置とは異なり、その使用場所が目まぐるしく変わり、明所および暗所での使用を短時間で交互に繰り返すことも多い。このため、ガラス構造体1を車載表示装置のカバーガラスとして用いる場合には、上記効果は非常に有用である。
 なお、充填剤6が接する対象が同じ充填剤である場合には、素材どうしの熱膨張差に起因する気泡の発生や紫外線の影響を受けやすい。
 しかし、充填剤6が接する対象がガラス(ガラス基体2)であることにより、これらの影響が受けにくくなり、段差面5の視認を十分に抑制できると推測される。
 段差面5の視認をより抑制できるという理由から、ガラス基体2と充填剤6との波長555nmでの屈折率差は、絶対値で、0.006以下が好ましく、0.003以下がより好ましく、0.001以下が更に好ましい。
 同様の理由から、ガラス基体2と充填剤6との波長507nmでの屈折率差は、絶対値で、0.006以下が好ましく、0.003以下がより好ましく、0.001以下が更に好ましい。
 屈折率の測定方法は、後述する[実施例]での測定方法に準拠する。
 〈充填剤の説明〉
 充填剤6としては、上述した屈折率差を満たすものであれば特に限定されない。
 充填剤6としては、例えば、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤などの接着剤(透明接着剤)の硬化物が挙げられる。
 接着剤としては、市販品を使用でき、具体的には、例えば、NORLAND光学接着剤NBA107、NORLAND光学接着剤NOA65(いずれも、エドモンド・オプティクス・ジャパン社製)などの紫外線硬化型接着剤が挙げられる。硬化速度が速く、かつ、硬化による寸法変化が少ない接着剤が好ましい。
 充填剤6は、充填箇所の形状、分量などによっては、液状であってもよい。
 液状の充填剤6としては、例えば、水、オイル、有機溶剤、液状ポリマー、イオン性液体、および、これらの混合物などが挙げられる。
 より具体的には、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ストレートシリコーンオイル(ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルなど)、変性シリコーンオイル、アクリル酸系ポリマー、液状ポリブタジエン、グリセリンペースト、フッ素系溶剤、フッ素系樹脂、アセトン、エタノール、キシレン、トルエン、水、鉱物油、および、これらの混合物などが挙げられる。
 《充填剤の配置方法》
 充填剤6を配置する方法としては、特に限定されず、例えば、薄板部4の第一主面4aの上に、充填剤6を配置する。充填剤6が厚板部3の第一主面3aの高さまで達することにより、段差面5が充填剤6によって被覆される。
 充填剤6が液状である場合には、一定量の液体を均一に供給できるディスペンサ等の装置を用いてもよい。このとき、あらかじめ、段差面5の周縁(例えば、薄板部4の第一主面4aの縁上)に、高粘性の封止部材(図示せず)等を設けることが好ましい。これにより、液状の充填剤6が、外部に染み出すことが防止される。
 〈ガラス基体の説明〉
 ガラス基体2は、化学強化処理が施されたガラス(化学強化ガラス)であることが好ましい。
 ガラス基体2の圧縮応力層の圧縮応力値(CS)は、強度の観点からは、大きいことが好ましい。CSを大きくして強度を向上させることにより、耐傷性および耐割れ性が向上し、更に、屈曲されても割れにくくなるため可撓性も向上する。このため、ガラス基体2のCSは、400MPa以上が好ましく、450MPa以上がより好ましく、500MPa以上が更に好ましい。
 一方、CSが大きくなりすぎると、後述する内部引張応力(CT)を小さくすることが困難になる場合がある。このため、ガラス基体2のCSは、1200MPa以下が好ましく、1100MPa以下がより好ましく、1000MPa以下が更に好ましい。
 ガラス基体2の圧縮応力層の深さ(DOL)は、ガラス基体2の強度を向上させて、耐傷性、耐割れ性、可撓性を向上させるためには、3μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましく、7μm以上が更に好ましく、8μm以上が特に好ましい。
 一方、DOLが大きくなりすぎると、後述する内部引張応力(CT)を小さくすることが困難になる場合がある。このため、ガラス基体2のDOLは、25μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましく、18μm以下が更に好ましい。
 ガラスの圧縮応力層の圧縮応力値(CS)および圧縮応力層の深さ(DOL)は、折原製作所社製の表面応力計(FSM-6000)を用いた測定により求める。
 ガラス基体2の内部引張応力(CT)は、破砕時に破片が激しく飛散することを抑制するために、160MPa以下が好ましく、135MPa以下がより好ましく、110MPa以下が更に好ましく、100MPa以下が特に好ましく、75MPa以下が最も好ましい。
 ガラスの内部引張応力(CT)は、CS、DOLおよび板厚tから、下記式に基づいて求める。
 CT=CS[MPa]×DOL[mm]/(t[mm]-2×DOL[mm])
 厚板部3の板厚tは、厚板部3が耐衝撃性に優れるという理由から、0.2mm以上が好ましく、0.5mm以上がより好ましい。一方、厚板部3の板厚tは、2.5mm以下が好ましく、2.0mm以下がより好ましい。
 薄板部4の板厚tは、薄板部4を弾性変形させやすいという理由から、0.5mm未満が好ましく、0.25mm以下がより好ましい。一方、薄板部4の板厚tは、0.05mm以上が好ましく、0.10mm以上がより好ましい。
 ガラスの板厚(平均板厚)は、マイクロメーターを用いた測定により求める。
 〈ガラス基体の製造方法〉
 ガラス基体2を製造する方法を説明する。
 まず、ガラス基体2の図示しない素板(もといた)を準備する。
 素板は、例えば、ガラス板であり、そのガラス種としては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス(SiO-Al-NaO系ガラス)等が挙げられる。
 素板のガラス組成としては、例えば、以下の組成が挙げられる。以下の組成は、いずれも、酸化物基準のモル%で表示した組成である。
(1)SiOを50~80%、Alを2~25%、LiOを0~10%、NaOを0~18%、KOを0~10%、MgOを0~15%、CaOを0~5%およびZrOを0~5%を含有するガラス。
(2)SiOを50~74%、Alを1~10%、NaOを6~14%、KOを3~11%、MgOを2~15%、CaOを0~6%およびZrOを0~5%含有し、SiOおよびAlの含有量の合計が75%以下、NaOおよびKOの含有量の合計が12~25%、MgOおよびCaOの含有量の合計が7~15%であるガラス。
(3)SiOを68~80%、Alを4~10%、NaOを5~15%、KOを0~1%、MgOを4~15%およびZrOを0~1%含有するガラス。
(4)SiOを67~75%、Alを0~4%、NaOを7~15%、KOを1~9%、MgOを6~14%およびZrOを0~1.5%含有し、SiOおよびAlの含有量の合計が71~75%、NaOおよびKOの含有量の合計が12~20%であり、CaOを含有する場合その含有量が1%未満であるガラス。
(5)SiOを65~75%、Alを0.1~5%、MgOを1~6%、CaOを1~15%含有し、NaOおよびKOの含有量の合計が10~18%であるガラス。
(6)SiOを60~72%、Alを1~10%、MgOを5~12%、CaOを0.1~5%、NaOを13~19%、KOを0~5%含有し、RO/(RO+RO)が0.20~0.42(式中、ROとはアルカリ土類金属酸化物の含有量の合計、ROはアルカリ金属酸化物の含有量の合計を示す。)であるガラス。
(7)SiOを55.5~80%、Alを12~20%、NaOを8~25%、Pを2.5%以上、アルカリ土類金属RO(ROはMgO+CaO+SrO+BaOである)を1%以上含有するガラス。
(8)SiOを57~76.5%、Alを12~18%、NaOを8~25%、Pを2.5~10%、アルカリ土類金属ROを1%以上含有するガラス。
(9)SiOを56~72%、Alを8~20%、Bを3~20%、NaOを8~25%、KOを0~5%、MgOを0~15%、CaOを0~15%、SrOを0~15%、BaOを0~15%およびZrOを0~8%含有するガラス。
 後述する化学強化処理を施す場合は、例えば、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「ドラゴントレイル(登録商標)」)が好適に用いられる。
 素板のサイズ(板厚など)は、最終的に得られるガラス基体2のサイズを考慮して、適宜選択する。
 《スリミング》
 次に、準備した素板を、スリミングする。スリミングは、例えば、研磨およびエッチングからなる群から選ばれる少なくとも1種を用いて行なう。
 素板を研磨する場合、例えば、素板の一部の板厚を減らすように、研磨する。こうして、例えば、研磨されなかった部分が厚板部3、研磨された部分が薄板部4となる。研磨の方法は、特に限定されず、従来公知の研磨パッドなどが適宜用いられる。
 素板をエッチングする場合、まず、エッチングしたくない部分(例えば、厚板部3となる部分)を、マスク材を用いてマスキングする。マスク材の材料は、後述するエッチング液に対する耐性を有する材料であれば特に限定されず、従来公知の材料を適宜選択して使用できる。このようなマスク材としては、例えば、レジスト材料が挙げられる。この場合、所望の形状パターンのフォトマスクを介してレジスト材料を露光し、露光後のレジスト材料を現像して、エッチングしたくない部分にレジストパターンを形成する。
 次いで、マスキングされた素板を、エッチングする。これにより、素板におけるマスキングされていない部分が溶解する。こうして、例えば、溶解した部分が薄板部4、マスキングによって溶解しなかった部分が厚板部3となる。
 エッチングの方法は、特に限定されないが、マスキングされた素板をエッチング液に浸漬させる方法が好ましい。
 エッチング液としては、酸を含有する水溶液が挙げられる。酸としては、例えば、フッ化水素(HF)、硫酸、硝酸、塩酸、ヘキサフルオロケイ酸などが挙げられ、フッ化水素が好ましい。エッチング液におけるフッ化水素などの酸の含有量は、2~10質量%が好ましい。
 エッチングの後、レジスト材料(レジストパターン)などのマスク材を剥離する。レジスト材料の剥離液としては、例えば、KOH、NaOHなどのアルカリを含有するアルカリ溶液が挙げられる。
 素板をレジストパターンによりマスキングしてからエッチングし、レジストパターンを剥離した後、更に、素板の全体をエッチングしてもよい。
 《化学強化処理》
 スリミング後の素板に、化学強化処理を施してもよい。
 化学強化処理を施す場合、素板として、化学強化用ガラスを用いる。
 化学強化処理では、化学強化用ガラスを、このガラスに含まれるアルカリ金属イオンよりイオン半径の大きい他のアルカリ金属イオンを含む無機塩組成物に接触させる。これにより、ガラスに含まれるアルカリ金属イオン(Liイオンおよび/またはNaイオン)が、無機塩組成物に含まれる大きいアルカリ金属イオン(Naイオンおよび/またはKイオン)と交換されて、密度の高い圧縮応力層が形成される。
 なお、化学強化処理が施されたガラス(化学強化ガラス)の密度は、ガラスの中心に存在するイオン交換されていない領域(中間層)の外縁から、圧縮応力層の表面に向かって徐々に増加する。中間層と圧縮応力層との間には、密度が急激に変化する明確な境界はない。
 化学強化用ガラスに無機塩組成物を接触させる方法としては、例えば、ペースト状の無機塩組成物を化学強化用ガラスに塗布する方法;無機塩組成物の水溶液を化学強化用ガラスに噴射する方法;融点以上に加熱して溶融した無機塩組成物(以下「溶融塩」とも記載する)に化学強化用ガラスを浸漬させる方法;等の方法が挙げられる。
 これらのうち、溶融塩に化学強化用ガラスを浸漬させる方法が好ましい。
 化学強化用ガラスがNaイオンを含有する場合、硝酸カリウム(KNO)を含有し、更に、KCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KSO、NaSO、KOHおよびNaOHからなる群から選ばれる少なくとも1種の融剤を含有する無機塩組成物を使用してもよい。
 硝酸カリウムの融点は、330℃であり、化学強化用ガラスの歪点(通常500~600℃)より低い。
 溶融塩に化学強化用ガラスを浸漬させる際には、化学強化用ガラスを、例えば100℃以上に予熱し、次いで、加熱された溶融塩中に浸漬させ、その後、溶融塩から引き上げ、放冷する。
 化学強化温度(溶融塩の温度)は、化学強化用ガラスの歪点(通常500~600℃)以下であればよいが、深い圧縮応力層を得るためには、350℃以上が好ましく、処理時間を短縮する等の観点からは、400℃以上がより好ましく、430℃以上が更に好ましい。
 化学強化用ガラスの溶融塩への浸漬時間は、得られる化学強化ガラスの強度と圧縮応力層の深さとのバランスを鑑みると、1分以上が好ましく、5分以上がより好ましく、10分以上が更に好ましい。一方、10時間以下が好ましく、8時間以下がより好ましく、4時間以下が更に好ましい。
 化学強化処理の後、洗浄液を用いてガラス(化学強化ガラス)を洗浄することが好ましい。洗浄液としては、必要に応じて処理した工水、イオン交換水などが挙げられ、なかでも、イオン交換水が好ましい。
 洗浄の好ましい条件は、用いる洗浄液によっても異なる。もっとも、ガラスに付着した塩を十分に除去するためには、例えばイオン交換水を用いる場合には、0~100℃で洗浄することが好ましい。
 洗浄の方法としては、イオン交換水などが入っている水槽にガラスを浸漬する方法;ガラスの表面を流水にさらす方法;シャワーを用いて洗浄液をガラスの表面に向けて噴射する方法;等の方法が挙げられる。
 〈ガラス基体の変形例〉
 図2は、ガラス構造体1の変形例を示す断面図である。
 図2において、図1と同一の部分は同一の符号で示し、説明も省略する。
 図2に示すガラス基体21では、2つの厚板部3の間に、1つの薄板部4が配置されている。2つの段差面5と、薄板部4の第一主面4aとによって、凹部7が形成されている。凹部7の中に、充填剤6が充填されている。
 図2に示すガラス構造体1においても、ガラス基体21と充填剤6との屈折率差が上述した範囲を満たす。これにより、段差面5が視認されにくい。
[表示装置]
 図3は、表示装置11を示す断面図である。
 表示装置11は、複数枚の表示パネル(すなわち、表示パネル12、表示パネル13、表示パネル14、および、表示パネル15)を有し、これらが、凹凸形状を有するパネル保持部16に保持されている。このとき、3枚の表示パネル12、表示パネル13および表示パネル14は、パネル保持部16の凹部に配置されている。
 図4は、別の表示装置17を示す断面図である。図3の表示装置11と同一の部分は同一の符号で示し、説明も省略する。
 表示装置17は、凹凸形状を有する1枚の表示パネル18を有し、これらが、凹凸形状を有するパネル保持部16に保持されている。
 各表示パネルは、例えば、液晶パネルである。この場合、各液晶パネルの裏面側に、バックライトユニットが配置される。各表示パネルは、例えば、有機EL(ElectroLuminescence)パネル、PDP(Plasma Display Panel)、電子インク型パネル等であってもよい。タッチパネル等を有していてもよい。
 このような表示装置11および表示装置17に、上述したガラス構造体1(図1参照)が組み付けられている。
 より詳細には、図3に示した表示装置11では、ガラス基体2の厚板部3の第一主面3aが、図示しないOCA(OpticalClear Adhesive)を介して、表示パネル15に貼合されている。更に、ガラス基体2の薄板部4が弾性変形した状態で、薄板部4の第一主面4aが、図示しないOCAを介して、表示パネル12、表示パネル13および表示パネル14に貼合されている。
 図4に示した表示装置17では、ガラス基体2の薄板部4が弾性変形した状態で、ガラス基体2が、図示しないOCAを介して、表示パネル18に貼合されている。
 表示装置11および表示装置17において、ガラス構造体1は、各表示パネルをカバーするカバーガラスとして機能する。
 表示装置11および表示装置17としては、それぞれ、車両に搭載されて使用される車載表示装置が挙げられる。
 より具体的には、運転席の正面に配置されるインストルメントクラスタ(クラスタ)、および、運転席と助手席との間の正面に配置されるセンターインフォメーションディスプレイ(CID)を有する車載表示装置が挙げられる。
 車載表示装置においては、例えば、凹状部分がクラスタであり、凸状部分がCIDである。この場合、薄板部4がクラスタのカバーガラスとして機能し、厚板部3がCIDのカバーガラスとして機能する。
 表示装置11(表示装置17)のユーザは、表示装置11(表示装置17)を、カバーガラスであるガラス構造体1の第二主面3bおよび第二主面4bの側から見る。
 このとき、カバーガラスとしてガラス構造体1が用いられているため、厚板部3と薄板部4との境界である段差面5がユーザに視認されることが抑制されている。
 以下に、実施例により本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されない。
 例1~例3は実施例であり、例4~例5は比較例である。
 〈例1〉
 以下に説明するように、ガラス構造体(図1参照)を製造した。
 《ガラス基体の製造》
 まず、ガラス基体となる素板として、120mm×60mmの化学強化用ガラス(AGC社製「Dragontrail Pro」、板厚:0.2mm)を準備した。
 次に、準備した素板を、スリミングした。より詳細には、研磨パッドを用いて素板を研磨することにより、薄板部となる部分の板厚を0.1mmまで減らし、段差面となる凹状の曲面(曲率半径:300μm)を形成した。
 次いで、スリミングした素板に化学強化処理を施した。より詳細には、スリミングした素板を、380℃のKNO溶融塩中に15分間浸漬し、その後、水洗した。
 以上のようにして、ガラス基体を得た。得られたガラス基体は、厚板部の板厚tが0.2mm、薄板部の板厚tが0.1mm、圧縮応力層の圧縮応力値(CS)が950MPa、圧縮応力層の深さ(DOL)が5μmであった。
 《充填剤の配置》
 次に、得られたガラス基体の薄板部の第一主面の上に、充填剤として、シリコーンオイル(KF-54、信越シリコーン社製、メチルフェニルシリコーンオイル)を配置し、厚板部の第一主面の高さまで充填した。こうして、ガラス基体の段差面を充填剤によって被覆した。
 このとき、シリコーンオイルを充填する前に、ガラス基体の薄板部の第一主面の縁上に、シリコーンオイルが外部に染み出ないように封止部材(図示せず)を設けた。
 こうして、ガラス構造体(図1参照)を得た。
 〈例2〉
 充填剤であるシリコーンオイルとして、KF-56(信越シリコーン社製、メチルフェニルシリコーンオイル)を用いた。
 それ以外は、例1と同様にして、ガラス構造体を製造した。
 〈例3〉
 充填剤であるシリコーンオイルとして、KF-56とHIVAC F-5(信越シリコーン社製、メチルフェニルシリコーンオイル)との混合液を用いた。混合液の質量比(KF-56/HIVACF-5)は、8/2とした。
 それ以外は、例1と同様にして、ガラス構造体を製造した。
 〈例4〉
 充填剤であるシリコーンオイルとして、KF-96(信越シリコーン社製、ジメチルシリコーンオイル)とKF-56との混合液を用いた。混合液の質量比(KF-96/KF-56)は、2/8とした。
 〈例5〉
 充填剤であるシリコーンオイルとして、KF-56とHIVAC F-5との混合液を用いた。混合液の質量比(KF-56/HIVACF-5)は、6/4とした。
 それ以外は、例1と同様にして、ガラス構造体を製造した。
 〈屈折率差〉
 得られた各ガラス構造体について、ガラス基体と充填剤との波長555nmでの屈折率差、および、ガラス基体と充填剤との波長507nmでの屈折率差を求めた。結果を下記表1に示す。
 このとき、まず、ガラス基体について、以下の条件で、複数の波長における屈折率を測定し、測定値をグラフ(縦軸:屈折率、横軸:波長)にプロットし、近似曲線(多項式近似)から、波長555nmおよび507nmの屈折率を求めた。
 充填剤についても、同様にして、波長555nmおよび507nmの屈折率を求めた。
 《ガラス基体の屈折率の測定条件》
 ・測定装置:カルニュー精密屈折率計KPR-2000(精度:±0.00003(23℃))
 ・測定波長:d(587.562nm)、C(656.273nm)、F(486.133nm)、e(546.074nm)、g(435.834nm)、C′(643.847nm)、F′(479.991nm)
 《充填剤の屈折率の測定条件:例1~例5》
 ・測定装置:カルニュー精密屈折率計KPR-3000(精度:±0.00002(23℃))
 ・測定波長:h(404.656nm)、F(486.133nm)、d(587.294nm)、r(706.519nm)、LD785(785nm)
 〈段差面の視認〉
 得られた各ガラス構造体を、明所および暗所で観察した。
 なお、一般的な室内明るさの基準である500ルクスの環境下に適応した場合、明所視となり、555nm基準の波長感度になるとされる。
 また、10ルクス以下の環境下に適応した場合、暗所視(または薄明所)となり、507nm基準の波長感度になるとされる。
 そこで、500ルクスを明所の照度、5ルクスを暗所の照度として、各照度下で各ガラス構造体を観察した。
 各照度下で観察したガラス構造体について、下記基準で評価した。評価結果を下記表1に示す。実用上、A、BまたはCが好ましく、AまたBがより好ましく、Aが更に好ましい。
 A:ガラス基体の段差面が視認されなかった。
 B:ガラス基体の段差面がわずかに視認された。
 C:ガラス基体の段差面がややはっきりと視認された。
 D:ガラス基体の段差面がはっきりと視認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 〈評価結果のまとめ〉
 上記表1に示すように、波長555nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下であり、かつ、波長507nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下である例1~例3は、屈折率差が上記範囲を満たさない例4~例5よりも、ガラス基体の段差面の視認が抑制されていた。
 本発明を詳細にまた特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、2020年6月19日出願の日本特許出願(特願2020-106291)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 1:ガラス構造体
 2:ガラス基体
 3:厚板部
 3a:厚板部の第一主面
 3b:厚板部の第二主面
 4:薄板部
 4a:薄板部の第一主面
 4b:薄板部の第二主面
 5:段差面
 6:充填剤
 7:凹部
11:表示装置
12、13、14、15:表示パネル
16:パネル保持部
17:表示装置
18:表示パネル
21:ガラス基体(変形例)
:厚板部の板厚
:薄板部の板厚

Claims (7)

  1.  厚板部および前記厚板部よりも薄い薄板部を有するガラス基体と、
     前記厚板部と前記薄板部との段差により形成される段差面を覆う充填剤と、を備え、
     前記ガラス基体と前記充填剤との波長555nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下であり、前記ガラス基体と前記充填剤との波長507nmでの屈折率差が絶対値で0.008以下である、ガラス構造体。
  2.  前記厚板部の板厚tが0.2mm以上であり、
     前記薄板部の板厚tは、前記厚板部の板厚tよりも小さい、請求項1に記載のガラス構造体。
  3.  前記薄板部の板厚tが0.5mm未満である、請求項2に記載のガラス構造体。
  4.  前記ガラス基体が、化学強化ガラスである、請求項1~3のいずれか1項に記載のガラス構造体。
  5.  2つの前記厚板部の間に1つの前記薄板部が配置されることにより形成される凹部の中に前記充填剤が充填されている、請求項1~4のいずれか1項に記載のガラス構造体。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載のガラス構造体からなる、車載表示装置の表示パネルをカバーするカバーガラス。
  7.  表示パネルと、
     前記表示パネルをカバーする請求項1~5のいずれか1項に記載のガラス構造体と、
    を備え、
     前記薄板部が弾性変形した状態で前記表示パネルに貼合されている、車載表示装置。
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