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Abstract
本発明は、表示パネル（１４）と、その外側に設けられる部分を含むフレーム（１８）と、第１主面（１２Ａ）及び第２主面（１２Ｂ）を有し、第２主面（１２Ｂ）が表示パネル（１４）及びフレーム（１８）側となるように、表示パネル（１４）及びフレーム（１８）上に設けられたカバーガラス（１２）と、カバーガラス（１２）の第２主面（１２Ｂ）とフレーム（１８）との間に設けられて、カバーガラス（１２）の第２主面（１２Ｂ）とフレーム（１８）とを接着する第１接着層（２０）と、を有し、第１接着層（２０）は、弾性率が５ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下である表示装置（１０）に関する。
Description
本発明は、表示装置に関する。
運転時に必要な情報等を表示する車載用の表示装置などにおいて、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイが使用される場合がある。これらのディスプレイには、前面の保護に、カバーガラスが配置されることがある。例えば特許文献１には、ガラス基板の亀裂抵抗を向上させるために、高弾性接着剤によりガラス基板を固定する乗物内装システムが記載されている。
ところで、カバーガラスは、潜傷などの理由により、エッジ部分における割れ耐性が低い傾向にある。そのため、カバーガラスがエッジから割れた場合であっても、割れた際に発生したガラスの破片が浮き上がることを抑制することが求められている。また、カバーガラスを表示装置に取り付けた際に、ディスプレイの表示ムラを抑制することも求められている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、割れた際のガラス破片が浮き上がることを抑制しつつ、ディスプレイの表示ムラを抑制可能な表示装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの外側に設けられる部分を含むフレームと、第１主面及び第２主面を有し、前記第２主面が前記表示パネル及び前記フレーム側となるように、前記表示パネル及び前記フレーム上に設けられたカバーガラスと、前記カバーガラスの前記第２主面と前記フレームとの間に設けられて、前記カバーガラスの前記第２主面と前記フレームとを接着する第１接着層と、を有し、前記第１接着層は、押し込み弾性率試験における弾性率が、５ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下である。
本発明に係る表示装置によれば、割れた際のガラス破片が浮き上がることを抑制しつつ、ディスプレイの表示ムラを抑制できる。
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、数値については四捨五入の範囲が含まれる。
（表示装置）
図１は、本実施形態に係る表示装置が車両に設けられた状態を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る表示装置１０は、好適には車両に設けられる表示装置であり、例えば、車内においてステアリングシャフト１の前側に設けられる。ただし、図１の構成は一例であり、表示装置１０は、任意の構成であってよいし、設けられる位置も任意であり、車両用途に限られず任意の用途に用いてよい。
図１は、本実施形態に係る表示装置が車両に設けられた状態を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る表示装置１０は、好適には車両に設けられる表示装置であり、例えば、車内においてステアリングシャフト１の前側に設けられる。ただし、図１の構成は一例であり、表示装置１０は、任意の構成であってよいし、設けられる位置も任意であり、車両用途に限られず任意の用途に用いてよい。
図２は、表示装置の一部を示す模式断面図である。図２は、図３の上面図において中心を通り、長辺に垂直な線における断面図の一部である。
図２に示すように、表示装置１０の厚み方向、すなわち積層方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する一方向、すなわち図２の例では左右方向を、Ｘ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向に直交する方向、すなわち図２の例では紙面に垂直な方向をＹ方向とする。
また、Ｘ方向に沿った一方の向き、図２の例では右方向を向きＸ１とし、Ｘ方向に沿った他方の向き、図２の例では左方向を向きＸ２とする。同様に、Ｙ方向に沿った一方の向き、図２の例では紙面の奥側に向かう向きを向きＹ１とし、Ｙ方向に沿った他方の向き、図２の例では紙面の手前側に向かう向きを向きＹ２とする。また、Ｚ方向に沿った一方の向き、表示装置１０の表示面から背面に向かう方向を向きＺ１とし、Ｚ方向に沿った他方の向き、表示装置１０の背面から表示面に向かう方向を向きＺ２とする。
図２に示すように、表示装置１０の厚み方向、すなわち積層方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する一方向、すなわち図２の例では左右方向を、Ｘ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向に直交する方向、すなわち図２の例では紙面に垂直な方向をＹ方向とする。
また、Ｘ方向に沿った一方の向き、図２の例では右方向を向きＸ１とし、Ｘ方向に沿った他方の向き、図２の例では左方向を向きＸ２とする。同様に、Ｙ方向に沿った一方の向き、図２の例では紙面の奥側に向かう向きを向きＹ１とし、Ｙ方向に沿った他方の向き、図２の例では紙面の手前側に向かう向きを向きＹ２とする。また、Ｚ方向に沿った一方の向き、表示装置１０の表示面から背面に向かう方向を向きＺ１とし、Ｚ方向に沿った他方の向き、表示装置１０の背面から表示面に向かう方向を向きＺ２とする。
図２に示すように、表示装置１０は、カバーガラス１２と、表示パネル１４と、バックライトユニット１６と、フレーム１８と、筐体１９とを有する。表示装置１０は、向きＺ１に向けて、カバーガラス１２、表示パネル１４、バックライトユニット１６がこの順で並び、重なって配置されている。フレーム１８は、表示パネル１４の周囲を囲うように設けられている。フレーム１８は、Ｚ方向から見た場合に、表示パネル１４の外側に設けられる部材であり、言い換えれば、表示パネル１４よりも径方向外側、すなわち図２の例では向きＸ１側に位置している。なお、ここでの径方向とは、カバーガラス１２の中心軸ＡＸに沿った方向を軸方向とした場合の径方向を指す。径方向内側は、Ｚ方向から見て中心軸ＡＸに近づく方向であり、径方向外側は、Ｚ方向から見て中心軸ＡＸから遠ざかる方向といえる。以降でも特に断りのない限り同様である。なお、中心軸ＡＸとは、Ｚ方向から見た場合にカバーガラス１２の中心位置を通る、Ｚ方向に沿った軸である。また、中心軸ＡＸとは、上面図における中心を通りＺ方向に平行な軸と言い換えることもできる。中心としては、例えば上面図における重心が用いられ、重心がカバーガラス１２の外側に位置する場合は、カバーガラス１２の輪郭の座標データを取得しその座標中心を求める方法が用いられる。
Ｚ方向におけるカバーガラス１２とフレーム１８との間には、第１接着層２０が設けられており、カバーガラス１２とフレーム１８とは、第１接着層２０により接着されて、互いに固定されている。Ｚ方向におけるカバーガラス１２と表示パネル１４との間には、第２接着層２２が設けられていることが好ましく、カバーガラス１２と表示パネル１４は、第２接着層２２により接着されて、互いに固定されることが好ましい。
筐体１９は、カバーガラス１２と表示パネル１４とバックライトユニット１６とフレーム１８と第１接着層２０と第２接着層２２とを収納するケースである。なお、筐体１９は、必須の構成ではない。
Ｚ方向におけるカバーガラス１２とフレーム１８との間には、第１接着層２０が設けられており、カバーガラス１２とフレーム１８とは、第１接着層２０により接着されて、互いに固定されている。Ｚ方向におけるカバーガラス１２と表示パネル１４との間には、第２接着層２２が設けられていることが好ましく、カバーガラス１２と表示パネル１４は、第２接着層２２により接着されて、互いに固定されることが好ましい。
筐体１９は、カバーガラス１２と表示パネル１４とバックライトユニット１６とフレーム１８と第１接着層２０と第２接着層２２とを収納するケースである。なお、筐体１９は、必須の構成ではない。
（カバーガラス）
カバーガラス１２は、可視光を透過する透明な板状部材である。カバーガラス１２は、向きＺ２側、すなわち表示面側の主面である第１主面１２Ａと、向きＺ１側、すなわち背面側の主面である第２主面１２Ｂと、第１主面１２Ａと第２主面１２Ｂとを接続する端面１２Ｃとを有する。端面１２Ｃは、カバーガラス１２の径方向外側の端面であり、カバーガラス１２の側面ともいえる。
カバーガラス１２は、可視光を透過する透明な板状部材である。カバーガラス１２は、向きＺ２側、すなわち表示面側の主面である第１主面１２Ａと、向きＺ１側、すなわち背面側の主面である第２主面１２Ｂと、第１主面１２Ａと第２主面１２Ｂとを接続する端面１２Ｃとを有する。端面１２Ｃは、カバーガラス１２の径方向外側の端面であり、カバーガラス１２の側面ともいえる。
カバーガラス１２の厚みＤ０は０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が好ましい。下限については、厚みＤ０は０．３ｍｍ以上が好ましく、０．４ｍｍ以上がより好ましく、０．６ｍｍ以上が更に好ましい。また、カバーガラス１２の厚みＤ０の上限については、２．５ｍｍ以下が好ましく、２．０ｍｍ以下がより好ましく、１．３ｍｍ以下が更に好ましい。すなわち、厚みＤ０の下限が上記の値となることで、カバーガラス１２の剛性を担保して割れを抑制でき、厚みＤ０の上限が上記の値となることで、カバーガラス１２のフレーム１８からの剥離を抑制し易くできる。特に下述する冷間成形品の場合、厚みＤ０は１．３ｍｍ以下であると、湾曲させやすく好ましい。なお、厚みＤ０は、第１主面１２Ａから第２主面１２ＢまでのＺ方向における長さである。
本実施形態の例では、カバーガラス１２は、Ｚ方向から見て矩形となる平板状である。カバーガラス１２のサイズは、例えば、カバーガラス１２が矩形である場合、長手方向すなわち本実施形態の例ではＸ方向の長さが１００ｍｍ以上８００ｍｍ以下であり、短手方向、すなわち本実施形態の例ではＹ方向の長さが４０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であることが挙げられる。ただし、カバーガラス１２は、Ｚ方向から見て矩形となる平板状に限られず任意の形状であってよく、例えばＺ方向から見て楕円状であってもよいし、例えば湾曲した形状であってもよい。また、カバーガラス１２のサイズも任意であってよい。
カバーガラス１２が湾曲した形状である場合には、カバーガラス１２の主面の中心位置における、カバーガラス１２の厚み方向を、Ｚ方向としてよい。すなわち、カバーガラス１２の主面の中心位置における、その主面に垂直な方向を、Ｚ方向としてよい。
なお、湾曲形状の形成方法は特に限られないが、例えば加熱成形法によって形成されてもよく、冷間成形法によって形成されてもよい。冷間成形法とは、ガラスの温度を軟化点まで上げずに、所望の形状に曲げる工法を指す。冷間成形法の場合、カバーガラス１２は、平板状のガラス板が冷間成形法によって曲げられて、フレーム１８に取り付けられている。冷間成形法では、比較的薄いガラスが好適に用いられるため、衝撃時に破片を生じやすいが、本実施形態におけるカバーガラス１２を用いることで破片の浮き上がりを有意に抑制できる。
カバーガラス１２が湾曲した形状である場合には、カバーガラス１２の主面の中心位置における、カバーガラス１２の厚み方向を、Ｚ方向としてよい。すなわち、カバーガラス１２の主面の中心位置における、その主面に垂直な方向を、Ｚ方向としてよい。
なお、湾曲形状の形成方法は特に限られないが、例えば加熱成形法によって形成されてもよく、冷間成形法によって形成されてもよい。冷間成形法とは、ガラスの温度を軟化点まで上げずに、所望の形状に曲げる工法を指す。冷間成形法の場合、カバーガラス１２は、平板状のガラス板が冷間成形法によって曲げられて、フレーム１８に取り付けられている。冷間成形法では、比較的薄いガラスが好適に用いられるため、衝撃時に破片を生じやすいが、本実施形態におけるカバーガラス１２を用いることで破片の浮き上がりを有意に抑制できる。
カバーガラス１２のヤング率は、６０ＧＰａ以上が好ましく、７０ＧＰａ以上がより好ましい。また、カバーガラス１２のヤング率は、９０ＧＰａ以下が好ましく、８０ＧＰａ以下がより好ましく、７５ＧＰａ以下が更に好ましい。すなわち、カバーガラス１２のヤング率は、６０ＧＰａ以上９０ＧＰａ以下が好ましく、７０ＧＰａ以上８０ＧＰａ以下がより好ましく、７０ＧＰａ以上７５ＧＰａ以下が更に好ましい。ヤング率がこの範囲となることで、割れを抑制できる。カバーガラス１２を含む各部材のヤング率は、ＪＩＳ Ｋ７１６１（２０１４年）に準拠した引張試験により求めてよい。
カバーガラス１２は、ガラス製である。カバーガラス１２は、強化ガラスであることが好ましく、強化ガラスとしては化学強化ガラスであることが好ましい。
カバーガラス１２が化学強化ガラスである場合、カバーガラス１２の圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）は、例えば１０μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、２５μｍ以上がさらに好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましい。また、圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）は、例えば１８０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）は、カバーガラス１２の第１主面１２Ａ及び第２主面１２Ｂの少なくとも一方が上記範囲であることが好ましく、両方が上記範囲であることがより好ましい。
圧縮応力層における表面圧縮応力（ＣＳ）は、５００ＭＰａ以上が好ましく、６５０ＭＰａ以上がより好ましく、７５０ＭＰａ以上がさらに好ましい。上限は特に限定されないが、例えば、ＣＳは、１２００ＭＰａ以下が好ましい。表面圧縮応力は、カバーガラス１２の第１主面１２Ａ及び第２主面１２Ｂの少なくとも一方が上記範囲であることが好ましく、両方が上記範囲であることがより好ましい。
ＤＯＬやＣＳがこの範囲となることで、割れを抑制できる。
ガラスに化学強化処理を施して化学強化ガラスを得る方法は、典型的には、ガラスをＫＮＯ３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。ＫＮＯ３溶融塩の温度や浸漬時間などの処理条件は、表面圧縮応力およ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。
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（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－Ｎａ２Ｏ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、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を５０％以上８０％以下、Ａｌ２Ｏ３を１％以上２０％以下、Ｎａ２Ｏを６％以上２０％以下、Ｋ２Ｏを０％以上１１％以下、ＭｇＯを０％以上１５％以下、ＣａＯを０％以上６％以下、および、ＺｒＯ２を０％以上５％以下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も好適に用いられ、例えば、ＡＧＣ社製「ドラゴントレイル（登録商標）」が挙げられる。
カバーガラス１２が化学強化ガラスである場合、カバーガラス１２の圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）は、例えば１０μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、２５μｍ以上がさらに好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましい。また、圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）は、例えば１８０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）は、カバーガラス１２の第１主面１２Ａ及び第２主面１２Ｂの少なくとも一方が上記範囲であることが好ましく、両方が上記範囲であることがより好ましい。
圧縮応力層における表面圧縮応力（ＣＳ）は、５００ＭＰａ以上が好ましく、６５０ＭＰａ以上がより好ましく、７５０ＭＰａ以上がさらに好ましい。上限は特に限定されないが、例えば、ＣＳは、１２００ＭＰａ以下が好ましい。表面圧縮応力は、カバーガラス１２の第１主面１２Ａ及び第２主面１２Ｂの少なくとも一方が上記範囲であることが好ましく、両方が上記範囲であることがより好ましい。
ＤＯＬやＣＳがこの範囲となることで、割れを抑制できる。
ガラスに化学強化処理を施して化学強化ガラスを得る方法は、典型的には、ガラスをＫＮＯ３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。ＫＮＯ３溶融塩の温度や浸漬時間などの処理条件は、表面圧縮応力およ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。
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（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－Ｎａ２Ｏ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、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を５０％以上８０％以下、Ａｌ２Ｏ３を１％以上２０％以下、Ｎａ２Ｏを６％以上２０％以下、Ｋ２Ｏを０％以上１１％以下、ＭｇＯを０％以上１５％以下、ＣａＯを０％以上６％以下、および、ＺｒＯ２を０％以上５％以下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も好適に用いられ、例えば、ＡＧＣ社製「ドラゴントレイル（登録商標）」が挙げられる。
より具体的には、カバーガラス１２用のガラスのより好ましい組成として、以下のガラスの組成が挙げられる。なお、例えば、「ＭｇＯを０～２５％含む」とは、ＭｇＯは必須ではないが２５％まで含んでもよい、の意である。下記（ｉ）のガラスはソーダライムシリケートガラスに含まれ、下記（ｉｉ）および下記（ｉｉｉ）のガラスはアルミノシリケートガラスに含まれ、下記（ｉｖ）～（ｖｉ）のガラスはリチウムアルミノシリケートガラスに含まれる。
（ｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成で、ＳｉＯ２を６３～７３％、Ａｌ２Ｏ３を０．１～５．２％、Ｎａ２Ｏを１０～１６％、Ｋ２Ｏを０～１．５％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを５～１８％及びＣａＯを１～１０％を含むガラス。
（ｉｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５０～７４％、Ａｌ２Ｏ３を５～１５％、Ｎａ２Ｏを１０～２０％、Ｋ２Ｏを０～８％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを２～１５％、ＣａＯを０～６％およびＺｒＯ２を０～５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が６５～８５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２～２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計が１～１５％であるガラス。
（ｉｉｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６８～８０％、Ａｌ２Ｏ３を４～１０％、Ｎａ２Ｏを５～１５％、Ｋ２Ｏを０～１％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを４～１５％およびＺｒＯ２を０～１％含有するガラス。
（ｉｖ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６７～７５％、Ａｌ２Ｏ３を０～４％、Ｎａ２Ｏを７～１５％、Ｋ２Ｏを１～９％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを６～１４％およびＺｒＯ２を０～１．５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７１～７５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏ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。
（ｖ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５０～７３％、Ａｌ２Ｏ３を５～２０％、Ｂ２Ｏ３を０～６％、Ｐ２Ｏ５を０～１０％、Ｌｉ２Ｏを４～１２％、Ｎａ２Ｏを３～２０％、Ｋ２Ｏを０～５％、ＭｇＯを０～８％、ＣａＯを０～２％、ＳｒＯを０～５％、ＢａＯを０～５％、ＺｎＯを０～５％、ＴｉＯ２を０～２％、ＺｒＯ２を０～４％含有するガラス。
（ｖｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５８～８０％、Ａｌ２Ｏ３を１３～１８％、Ｂ２Ｏ３を０～５％、Ｐ２Ｏ５を０．５～４％、Ｌｉ２Ｏを３～１０％、Ｎａ２Ｏを５～２０％、Ｋ２Ｏを０～２％、ＭｇＯを０～１１％、ＣａＯを０～２０％、ＳｒＯを０～２０％、ＢａＯを０～１５％、ＺｎＯを０～１０％、ＴｉＯ２を０～１％、ＺｒＯ２を０～２％を含有するガラス。
（ｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成で、ＳｉＯ２を６３～７３％、Ａｌ２Ｏ３を０．１～５．２％、Ｎａ２Ｏを１０～１６％、Ｋ２Ｏを０～１．５％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを５～１８％及びＣａＯを１～１０％を含むガラス。
（ｉｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５０～７４％、Ａｌ２Ｏ３を５～１５％、Ｎａ２Ｏを１０～２０％、Ｋ２Ｏを０～８％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを２～１５％、ＣａＯを０～６％およびＺｒＯ２を０～５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が６５～８５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２～２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計が１～１５％であるガラス。
（ｉｉｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６８～８０％、Ａｌ２Ｏ３を４～１０％、Ｎａ２Ｏを５～１５％、Ｋ２Ｏを０～１％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを４～１５％およびＺｒＯ２を０～１％含有するガラス。
（ｉｖ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６７～７５％、Ａｌ２Ｏ３を０～４％、Ｎａ２Ｏを７～１５％、Ｋ２Ｏを１～９％、Ｌｉ２Ｏを０～５．０％、ＭｇＯを６～１４％およびＺｒＯ２を０～１．５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７１～７５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏ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。
（ｖ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５０～７３％、Ａｌ２Ｏ３を５～２０％、Ｂ２Ｏ３を０～６％、Ｐ２Ｏ５を０～１０％、Ｌｉ２Ｏを４～１２％、Ｎａ２Ｏを３～２０％、Ｋ２Ｏを０～５％、ＭｇＯを０～８％、ＣａＯを０～２％、ＳｒＯを０～５％、ＢａＯを０～５％、ＺｎＯを０～５％、ＴｉＯ２を０～２％、ＺｒＯ２を０～４％含有するガラス。
（ｖｉ）酸化物基準のモル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５８～８０％、Ａｌ２Ｏ３を１３～１８％、Ｂ２Ｏ３を０～５％、Ｐ２Ｏ５を０．５～４％、Ｌｉ２Ｏを３～１０％、Ｎａ２Ｏを５～２０％、Ｋ２Ｏを０～２％、ＭｇＯを０～１１％、ＣａＯを０～２０％、ＳｒＯを０～２０％、ＢａＯを０～１５％、ＺｎＯを０～１０％、ＴｉＯ２を０～１％、ＺｒＯ２を０～２％を含有するガラス。
カバーガラス１２の引張応力は、５ＭＰａ以上が好ましく、５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下がより好ましく、８ＭＰａ以上８０ＭＰａ以下又は５ＭＰａ以上７０ＭＰａ以下が更に好ましく、８ＭＰａ以上７０ＭＰａ以下がよりさらに好ましい。
い。引張応力がこの範囲となることで、割れを抑制できる。なお、カバーガラス１２の引張応力とは、カバーガラス１２の内部引張応力ＣＴを指す。
い。引張応力がこの範囲となることで、割れを抑制できる。なお、カバーガラス１２の引張応力とは、カバーガラス１２の内部引張応力ＣＴを指す。
（表示パネル）
表示パネル１４は、画像を表示するパネルであり、カバーガラス１２の向きＺ１側に、カバーガラス１２と重なるように配置されている。表示パネル１４は、向きＺ２側の面である表示面が、第２接着層２２によって、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂに接着されていてもよい。
表示パネル１４は、画像を表示するパネルであり、カバーガラス１２の向きＺ１側に、カバーガラス１２と重なるように配置されている。表示パネル１４は、向きＺ２側の面である表示面が、第２接着層２２によって、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂに接着されていてもよい。
表示パネル１４は、液晶パネル、有機ＥＬパネル、フレキシブル有機ＥＬパネル、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、電子インク型パネル等であり、タッチパネル等を有していてもよい。表示パネル１４がガラス基板を有する場合、最も厚いのがガラス基板となり、表示パネル全体の剛性を支配する。このため、ガラス基板のヤング率を表示パネル１４のヤング率とみなしてもよい。
表示パネル１４のヤング率は、２ＧＰａ以上が好ましく、６０ＧＰａ以上がより好ましく、７０ＧＰａ以上が更に好ましい。表示パネル１４のヤング率は、９０ＧＰａ以下が好ましく、７５ＧＰａ以下がより好ましい。すなわち、表示パネル１４のヤング率は、２０ＧＰａ以上９０ＧＰａ以下が好ましく、６０ＧＰａ以上７５ＧＰａ以下がより好ましく、７０ＧＰａ以上７５ＧＰａ以下が更に好ましい。
表示パネル１４のヤング率は、２ＧＰａ以上が好ましく、６０ＧＰａ以上がより好ましく、７０ＧＰａ以上が更に好ましい。表示パネル１４のヤング率は、９０ＧＰａ以下が好ましく、７５ＧＰａ以下がより好ましい。すなわち、表示パネル１４のヤング率は、２０ＧＰａ以上９０ＧＰａ以下が好ましく、６０ＧＰａ以上７５ＧＰａ以下がより好ましく、７０ＧＰａ以上７５ＧＰａ以下が更に好ましい。
表示パネル１４の厚みは、０．０５ｍｍ以上が好ましく、１．０ｍｍ以上がより好ましく、１．１ｍｍ以上が更に好ましい。表示パネルの厚みは、２．０ｍｍ以下が好ましく、１．３ｍｍ以下がより好ましい。すなわち、表示パネル１４の厚みは、０．０５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下が好ましく、１．０ｍｍ以上１．３ｍｍ以下がより好ましく、１．１ｍｍ以上１．３ｍｍ以下が更に好ましい。なお、表示パネル１４の厚みは、表示パネル１４の向きＺ１側の主面から向きＺ２側の主面までのＺ方向における長さである。
（バックライトユニット）
バックライトユニット１６は、表示パネル１４に画像表示用の光を照射する光源であり、表示パネル１４の向きＺ１側に、表示パネル１４と重なるように配置されている。
バックライトユニット１６は、表示パネル１４に画像表示用の光を照射する光源であり、表示パネル１４の向きＺ１側に、表示パネル１４と重なるように配置されている。
バックライトユニット１６は、一般に、レンズシート、拡散シート、導光板、ランプ、反射板などの部材で構成される。これらの部材の中で、通常、最も厚いのが導光板であり、導光板が、バックライトユニット１６全体の剛性を支配する。このため、導光板のヤング率をバックライトユニット１６のヤング率とみなしてよい。
バックライトユニット１６のヤング率は、１ＧＰａ以上５ＧＰａ以下が好ましく、２ＧＰａ以上５ＧＰａ以下がより好ましい。
バックライトユニット１６のヤング率は、１ＧＰａ以上５ＧＰａ以下が好ましく、２ＧＰａ以上５ＧＰａ以下がより好ましい。
バックライトユニット１６の厚みは、１ｍｍ以上が好ましく、２ｍｍ以上がより好ましく、３ｍｍ以上が更に好ましい。バックライトユニット１６の厚みは、１０ｍｍ以下が好ましく、６ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下が更に好ましい。すなわち、バックライトユニット１６の厚みは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以上６ｍｍ以下がより好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下が更に好ましい。なお、バックライトユニット１６の厚みは、バックライトユニット１６の向きＺ１側の主面から向きＺ２側の主面までのＺ方向における長さである。
なお、表示装置１０には、バックライトユニット１６が設けられなくてもよい。バックライトユニット１６が設けられない場合には、表示パネル１４としては、有機ＥＬパネルやマイクロＬＥＤパネルなどの、バックライトユニット１６を必要としない自発光型の表示パネルが選択される。
（フレーム）
フレーム１８は、Ｚ方向から見て表示パネル１４の外側に設けられる部分を含む部材である。すなわち、フレーム１８は、少なくとも一部が、Ｚ方向から見て表示パネル１４の外側に設けられている部材である。フレーム１８は、ヤング率が、１．５ＧＰａ以上２５０ＧＰａ以下が好ましく、１０ＧＰａ以上２３０ＧＰａ以下がより好ましく、６０ＧＰａ以上２３０ＧＰａ以下が更に好ましい。
フレーム１８は、Ｚ方向から見て表示パネル１４の外側に設けられる部分を含む部材である。すなわち、フレーム１８は、少なくとも一部が、Ｚ方向から見て表示パネル１４の外側に設けられている部材である。フレーム１８は、ヤング率が、１．５ＧＰａ以上２５０ＧＰａ以下が好ましく、１０ＧＰａ以上２３０ＧＰａ以下がより好ましく、６０ＧＰａ以上２３０ＧＰａ以下が更に好ましい。
フレーム１８の材料は任意であるが、例えば、アルミニウムやマグネシウムなどの金属元素を含有する金属単体または合金が好ましい。また、フレーム１８の材料は、樹脂でもよいし、樹脂層と金属層との積層体であってもよい。
図２の例では、フレーム１８として、底部材１８Ａと側壁部材１８Ｂとが設けられており、底部材１８Ａは、表示パネル１４よりも向きＺ１側に設けられ、側壁部材１８Ｂは、表示パネル１４の径方向外側に設けられる。すなわち、図２の例では、側壁部材１８Ｂが、Ｚ方向から見た場合に表示パネル１４の外側に設けられる部分を含む。
図２の例では、底部材１８Ａは、板状の底部１８Ａ１と、底部１８Ａ１の周縁から向きＺ２側に突出する枠状の枠部１８Ａ２とを有している。底部材１８Ａは、底部１８Ａ１と枠部１８Ａ２とで形成される空間にバックライトユニット１６が配置されることで、バックライトユニット１６を収納している。
図２の例では、側壁部材１８Ｂは、表示パネル１４の周囲を囲う枠状の部材であり、箇所１８Ｂ１と箇所１８Ｂ２との間の箇所１８Ｂ３において、枠部１８Ａ２に支持されている。なお、箇所１８Ｂ１は、側壁部材１８Ｂの径方向内側、すなわち図２の例では向きＸ２側の箇所であり、箇所１８Ｂ２は、側壁部材１８Ｂの径方向外側、すなわち図２の例では向きＸ１側の箇所である。また、図２の例では、側壁部材１８Ｂの箇所１８Ｂ１は、Ｚ方向において表示パネル１４とバックライトユニット１６との間に配置され、接着層２４により、バックライトユニット１６の向きＺ２側の面に接着されている。また、図２の例では、フレーム１８は、側壁部材１８Ｂの箇所１８Ｂ２において、第１接着層２０を介してカバーガラス１２の第２主面１２Ｂ側に固定されている。
図２の例では、底部材１８Ａは、板状の底部１８Ａ１と、底部１８Ａ１の周縁から向きＺ２側に突出する枠状の枠部１８Ａ２とを有している。底部材１８Ａは、底部１８Ａ１と枠部１８Ａ２とで形成される空間にバックライトユニット１６が配置されることで、バックライトユニット１６を収納している。
図２の例では、側壁部材１８Ｂは、表示パネル１４の周囲を囲う枠状の部材であり、箇所１８Ｂ１と箇所１８Ｂ２との間の箇所１８Ｂ３において、枠部１８Ａ２に支持されている。なお、箇所１８Ｂ１は、側壁部材１８Ｂの径方向内側、すなわち図２の例では向きＸ２側の箇所であり、箇所１８Ｂ２は、側壁部材１８Ｂの径方向外側、すなわち図２の例では向きＸ１側の箇所である。また、図２の例では、側壁部材１８Ｂの箇所１８Ｂ１は、Ｚ方向において表示パネル１４とバックライトユニット１６との間に配置され、接着層２４により、バックライトユニット１６の向きＺ２側の面に接着されている。また、図２の例では、フレーム１８は、側壁部材１８Ｂの箇所１８Ｂ２において、第１接着層２０を介してカバーガラス１２の第２主面１２Ｂ側に固定されている。
ただし、フレーム１８の形状は図２の例に限られず任意であってよい。フレーム１８は、Ｚ方向から見た場合に表示パネル１４の外側に設けられる部分を含み、表示パネル１４の外側に設けられる部分が第１接着層２０を介してカバーガラス１２の第２主面１２Ｂ側に接着される、任意の部材であってよい。例えば、後述の図４に示すように、カバーガラス１２と表示パネル１４とバックライトユニット１６を収納する筐体を、フレーム１８としてもよい。
また、フレーム１８は図２において、例えば底部材１８Ａを含まず、枠状の側壁部材１８Ｂのみで構成されていてもよい。
また、フレーム１８は図２において、例えば底部材１８Ａを含まず、枠状の側壁部材１８Ｂのみで構成されていてもよい。
（第１接着層）
図３は、表示装置におけるカバーガラス、第１接着層及び第２接着層の一態様を示す模式上面図である。図２に示すように、第１接着層２０は、Ｚ方向においてカバーガラス１２とフレーム１８との間に設けられて、カバーガラス１２をフレーム１８に接着させる接着剤の層である。第１接着層２０は、フレーム１８の向きＺ２側の表面１８ＢＡと、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂとを接着する。図２及び図３に示すように、本実施形態の例では、フレーム１８の表面１８ＢＡは、表示パネル１４の周縁を囲うように設けられているため、第１接着層２０も、表示パネル１４の周縁を囲うように設けられることになる。
図３は、表示装置におけるカバーガラス、第１接着層及び第２接着層の一態様を示す模式上面図である。図２に示すように、第１接着層２０は、Ｚ方向においてカバーガラス１２とフレーム１８との間に設けられて、カバーガラス１２をフレーム１８に接着させる接着剤の層である。第１接着層２０は、フレーム１８の向きＺ２側の表面１８ＢＡと、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂとを接着する。図２及び図３に示すように、本実施形態の例では、フレーム１８の表面１８ＢＡは、表示パネル１４の周縁を囲うように設けられているため、第１接着層２０も、表示パネル１４の周縁を囲うように設けられることになる。
第１接着層２０は、押し込み弾性率試験における弾性率が、５ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下であり、８ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下であることが好ましく、１０ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下であることがより好ましく、１２ＭＰａ以上３５０ＭＰａ以下であることが更に好ましく、１５ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であることがより更に好ましく、１００ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であることが特に好ましい。ここで、弾性率の下限は５ＭＰａであり、８ＭＰａ以上が好ましく、１０ＭＰａ以上がより好ましく、１２ＭＰａ以上がさらに好ましく、１５ＭＰａ以上がより更に好ましく、１００ＭＰａ以上が特に好ましい。また、弾性率の上限は４００ＭＰａであり、３５０ＭＰａ以下が好ましく、３００ＭＰａ以下がより好ましい。弾性率が５ＭＰａ以上となることで、剥離に対する強度を十分に保つことが可能となり、カバーガラス１２のエッジが割れた際にガラス破片が浮き上がることを抑制できる。また、弾性率が４００ＭＰａ以下となることで、ディスプレイの表示ムラを抑制できる。
なお、本実施形態における押し込み弾性率試験は、次の方法で行われる。
カバーガラス１２の第２主面１２Ｂとフレームに接着された第１接着層２０を、鉛直方向上側を向いて露出させて、クリープメータ（例えば、株式会社山電製 型番ＲＥ２―３３００５Ｃ）に配置し、その第１接着層２０に対して、室温、例えば２０℃、相対湿度５０％の環境下で、プランジャ（株式会社山電製 円柱状プランジャ 型番Ｐ－６１、直径１．５ｍｍ、高さ４０ｍｍ）を、押し込み速度０．０５ｍｍ／秒で押し込み、押し込んだ際のプランジャに作用する荷重と、プランジャの押し込み方向における変位量とを逐次測定する。測定した荷重と変位量とを時間毎にプロットし、押し込み深さが第１接着層２０の厚みの５％から１０％となる区間における、プロットした各点の近似線の傾きを、第１接着層２０の弾性率として算出する。
第１接着層２０の露出のさせ方は特に限られないが、接着剤が変性しない方法が好ましい。例えば、第１接着層２０と被接着体であるカバーガラス１２又はフレーム１８との間に金属の薄板などを差し込んで、物理的に剥離させる方法などがあげられる。剥離させる途中で第１接着層２０が厚さ方向の途中で破断してしまった場合、より厚く残存した方で弾性率を測定することが好ましい。
また、フレームおよびカバーガラスの内、よりヤング率が高い側に残存した接着層を用いて弾性率を測定することも好ましい。すなわち、フレームが金属製の場合はフレーム側に、フレームがヤング率の低い樹脂製の場合は、カバーガラス側に接着層を残存させ、弾性率を測定することが好ましい。
ここで、本実施形態における押し込み弾性率試験の意味について説明する。ガラス物品においては、接着剤はカバーガラスのガラス面、あるいはガラス面上の印刷面と、金属や樹脂製のフレームとを接着するが、接着したガラス面と被接物であるフレームとを剥離しようとした場合、一般的に、接着剤が破断することにより剥離するよう設計される。そして、接着剤が破断される場合の接着強度は接着剤の引っ張り弾性率に依存することは知られている。しかしながら、既存の接着強度試験として知られている、十字型接着強度試験やＨ型接着強度試験法などは、カバーガラスとフレームが接着された状態のガラス物品では測定が困難であった。本実施形態では、既存の接着強度試験に変わる評価方法として、カバーガラスとフレームが接着された状態のガラス物品からも検証可能な押し込み弾性率試験を採用した。本実施形態において、ガラス物品とフレームが剥離する際には接着剤が破断すること、そして引っ張り弾性率と押し込み弾性率には一般的に正の相関関係があることが知られていることから、接着強度と押し込み試験における弾性率にも相関関係があると推測される。
カバーガラス１２の第２主面１２Ｂとフレームに接着された第１接着層２０を、鉛直方向上側を向いて露出させて、クリープメータ（例えば、株式会社山電製 型番ＲＥ２―３３００５Ｃ）に配置し、その第１接着層２０に対して、室温、例えば２０℃、相対湿度５０％の環境下で、プランジャ（株式会社山電製 円柱状プランジャ 型番Ｐ－６１、直径１．５ｍｍ、高さ４０ｍｍ）を、押し込み速度０．０５ｍｍ／秒で押し込み、押し込んだ際のプランジャに作用する荷重と、プランジャの押し込み方向における変位量とを逐次測定する。測定した荷重と変位量とを時間毎にプロットし、押し込み深さが第１接着層２０の厚みの５％から１０％となる区間における、プロットした各点の近似線の傾きを、第１接着層２０の弾性率として算出する。
第１接着層２０の露出のさせ方は特に限られないが、接着剤が変性しない方法が好ましい。例えば、第１接着層２０と被接着体であるカバーガラス１２又はフレーム１８との間に金属の薄板などを差し込んで、物理的に剥離させる方法などがあげられる。剥離させる途中で第１接着層２０が厚さ方向の途中で破断してしまった場合、より厚く残存した方で弾性率を測定することが好ましい。
また、フレームおよびカバーガラスの内、よりヤング率が高い側に残存した接着層を用いて弾性率を測定することも好ましい。すなわち、フレームが金属製の場合はフレーム側に、フレームがヤング率の低い樹脂製の場合は、カバーガラス側に接着層を残存させ、弾性率を測定することが好ましい。
ここで、本実施形態における押し込み弾性率試験の意味について説明する。ガラス物品においては、接着剤はカバーガラスのガラス面、あるいはガラス面上の印刷面と、金属や樹脂製のフレームとを接着するが、接着したガラス面と被接物であるフレームとを剥離しようとした場合、一般的に、接着剤が破断することにより剥離するよう設計される。そして、接着剤が破断される場合の接着強度は接着剤の引っ張り弾性率に依存することは知られている。しかしながら、既存の接着強度試験として知られている、十字型接着強度試験やＨ型接着強度試験法などは、カバーガラスとフレームが接着された状態のガラス物品では測定が困難であった。本実施形態では、既存の接着強度試験に変わる評価方法として、カバーガラスとフレームが接着された状態のガラス物品からも検証可能な押し込み弾性率試験を採用した。本実施形態において、ガラス物品とフレームが剥離する際には接着剤が破断すること、そして引っ張り弾性率と押し込み弾性率には一般的に正の相関関係があることが知られていることから、接着強度と押し込み試験における弾性率にも相関関係があると推測される。
第１接着層２０の厚みＤ１は、０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下がより好ましく、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が更に好ましい。ここで、第１接着層２０の厚みＤ１の下限は０．２ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましく、１．０ｍｍ以上がさらに好ましい。また、厚みＤ１の上限は４．０ｍｍが好ましく、３．５ｍｍ以下がより好ましく、３．０ｍｍ以下がさらに好ましい。厚みＤ１がこの範囲となることで、弾性率を適切な範囲にすることができ、カバーガラスが割れた際にガラス破片が浮き上がることを好適に抑制しつつ、ディスプレイの表示ムラも好適に抑制できる。なお、厚みＤ１は、第１接着層２０の向きＺ１側の表面から向きＺ２側の表面までのＺ方向における長さである。
図３はＺ方向から見た場合における、カバーガラス１２の第２主面を示す模式上面図である。カバーガラス１２の第２主面１２Ｂの面積を面積ＡＲ０とし、第１接着層２０の面積を面積ＡＲ１とする。この場合、第２主面１２Ｂの面積ＡＲ０に対する第１接着層２０の面積ＡＲ１の比率は、５％以上６５％以下であることが好ましく、８％以上５０％以下であることがより好ましく、１０％以上４０％以下であることが更に好ましい。ここで、上記面積の比率の下限は５％が好ましく、８％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましい。また、比率の上限は６５％が好ましく、５０％以下がより好ましく、４０％以下がさらに好ましい。第１接着層２０の面積ＡＲ１の比率がこの範囲となることで、カバーガラス１２の割れを好適に抑制できる。
図２に示すように、カバーガラス１２の中心軸ＡＸから端面１２Ｃまでの径方向における最小距離、すなわち図２の例ではＸ方向における距離を、距離Ｌ０とする。また、カバーガラス１２の端面１２Ｃから第１接着層２０の外側の端部２０Ａまでの、径方向における最小距離、すなわち図２の例ではＸ方向における距離を、距離Ｌ１Ａとする。端部２０Ａとは、第１接着層２０の、径方向外側、すなわち図２の例では向きＸ１側の端部である。また、カバーガラス１２の端面１２Ｃから第１接着層２０の内側の端部２０Ｂまでの、径方向における最小距離、すなわち図２の例ではＸ方向における距離を、距離Ｌ１Ｂとする。端部２０Ｂとは、第１接着層２０の、径方向内側、すなわち図２の例では向きＸ２側の端部である。
この場合、距離Ｌ０に対する距離Ｌ１Ａの比率は、０％以上１０％以下であることが好ましく、０．３％以上８％以下であることがより好ましく、０．５％以上５％以下であることが更に好ましい。また、距離Ｌ１Ａは、０ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以上８ｍｍ以下であることがより好ましく、０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが更に好ましい。ここで、距離Ｌ１Ａの下限は０ｍｍであり、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がさらに好ましい。また、距離Ｌ１Ａの上限は１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましい。
また、距離Ｌ０に対する距離Ｌ１Ｂの比率は、０．１％以上５０％以下であることが好ましく、１％以上４０％以下であることがより好ましく、２％以上１０％以下であることが更に好ましい。また、距離Ｌ１Ｂは、０．５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることがより好ましく、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが更に好ましい。ここで、距離Ｌ１Ｂの下限は０．５ｍｍ以上が好ましく、１ｍｍ以上がより好ましく、３ｍｍ以上がさらに好ましい。また、距離Ｌ１Ｂの上限は６０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、１０ｍｍ以下がさらに好ましい。
距離Ｌ１Ａや距離Ｌ１Ｂがこの範囲となることで、カバーガラス１２のエッジ近傍を適切に接着することができ、カバーガラス１２のエッジが割れた際に破片が浮き上がることを好適に抑制できる。
この場合、距離Ｌ０に対する距離Ｌ１Ａの比率は、０％以上１０％以下であることが好ましく、０．３％以上８％以下であることがより好ましく、０．５％以上５％以下であることが更に好ましい。また、距離Ｌ１Ａは、０ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以上８ｍｍ以下であることがより好ましく、０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが更に好ましい。ここで、距離Ｌ１Ａの下限は０ｍｍであり、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がさらに好ましい。また、距離Ｌ１Ａの上限は１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましい。
また、距離Ｌ０に対する距離Ｌ１Ｂの比率は、０．１％以上５０％以下であることが好ましく、１％以上４０％以下であることがより好ましく、２％以上１０％以下であることが更に好ましい。また、距離Ｌ１Ｂは、０．５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることがより好ましく、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが更に好ましい。ここで、距離Ｌ１Ｂの下限は０．５ｍｍ以上が好ましく、１ｍｍ以上がより好ましく、３ｍｍ以上がさらに好ましい。また、距離Ｌ１Ｂの上限は６０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、１０ｍｍ以下がさらに好ましい。
距離Ｌ１Ａや距離Ｌ１Ｂがこの範囲となることで、カバーガラス１２のエッジ近傍を適切に接着することができ、カバーガラス１２のエッジが割れた際に破片が浮き上がることを好適に抑制できる。
第１接着層２０は任意の接着剤であってよいが、第１接着層２０の材料としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、又はアクリル樹脂などが挙げられる。
（第２接着層）
図２に示すように、第２接着層２２は、Ｚ方向においてカバーガラス１２と表示パネル１４との間に設けられて、カバーガラス１２を表示パネル１４に接着させる接着剤の層である。第２接着層２２は、表示パネル１４の向きＺ２側の表面１４Ａである表示面と、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂとを接着する。第２接着層２２は、第１接着層２０よりも径方向内側に位置しており、第１接着層２０から離れていることが好ましい。なお、図３の例では、第２接着層２２は、表示パネル１４の全域にわたって設けられているが、それに限られず、表示パネル１４の一部の領域にのみ設けられてもよく、表示パネル１４より広い領域に設けられていてもよい。
図２に示すように、第２接着層２２は、Ｚ方向においてカバーガラス１２と表示パネル１４との間に設けられて、カバーガラス１２を表示パネル１４に接着させる接着剤の層である。第２接着層２２は、表示パネル１４の向きＺ２側の表面１４Ａである表示面と、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂとを接着する。第２接着層２２は、第１接着層２０よりも径方向内側に位置しており、第１接着層２０から離れていることが好ましい。なお、図３の例では、第２接着層２２は、表示パネル１４の全域にわたって設けられているが、それに限られず、表示パネル１４の一部の領域にのみ設けられてもよく、表示パネル１４より広い領域に設けられていてもよい。
第２接着層２２は、押し込み弾性率試験における弾性率が、第１接着層２０の弾性率よりも低いことが好ましい。第２接着層２２は、押し込み弾性率試験における弾性率が、０．５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることが好ましく、１ＭＰａ以上８０ＭＰａ以下であることがより好ましく、２ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であることが更に好ましい。弾性率がこの範囲となることで、表示パネル１４とカバーガラス１２を適切に接着しつつ、ディスプレイの表示ムラを抑制できる。なお、第２接着層２２の押し込み弾性率試験も、第１接着層２０と同様の方法で行われる。
第２接着層２２の厚みＤ２は、０．０５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下が好ましく、０．１ｍｍ以上３．５ｍｍ以下がより好ましく、０．２ｍｍ以上３ｍｍ以下が更に好ましい。厚みＤ２がこの範囲となることで、弾性率を適切な範囲にすることができ、表示パネル１４とカバーガラス１２を適切に接着しつつ、ディスプレイの表示ムラを抑制できる。なお、厚みＤ２は、第２接着層２２の向きＺ１側の表面から向きＺ２側の表面までのＺ方向における長さである。
図３に示すように、Ｚ方向から見た場合における、第２接着層２２の面積を面積ＡＲ２とする。この場合、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂの面積ＡＲ０に対する第２接着層２２の面積ＡＲ２の比率は、３０％以上９０％以下であることが好ましく、４０％以上８５％以下であることがより好ましく、５０％以上８０％以下であることが更に好ましい。第２接着層２２の面積ＡＲ２がこの範囲となることで、表示パネル１４とカバーガラス１２を適切に接着できる。
図２に示すように、第１接着層２０の内側の端部２０Ｂから、第２接着層２２の外側の端部２２Ａまでの、径方向における距離、すなわち図２の例ではＸ方向における距離）を、距離Ｌ２とする。端部２２Ａとは、第２接着層２２の、径方向外側、すなわち図２の例では向きＸ１側）の端部である。
この場合、距離Ｌ０に対する距離Ｌ２の比率は、０．５％以上１５％以下であることが好ましく、１％以上１２％以下であることがより好ましく、２％以上１０％以下であることが更に好ましい。また、距離Ｌ２は、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以上８ｍｍ以下であることがより好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが更に好ましい。
この場合、距離Ｌ０に対する距離Ｌ２の比率は、０．５％以上１５％以下であることが好ましく、１％以上１２％以下であることがより好ましく、２％以上１０％以下であることが更に好ましい。また、距離Ｌ２は、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以上８ｍｍ以下であることがより好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが更に好ましい。
第２接着層２２は、第１接着層２０とは組成が異なる接着剤であることが好ましい。第２接着層２２は、例えばアクリル樹脂又はシリコーン樹脂などであってよい。第２接着層２２と第１接着層２０が異なることで、ディスプレイの表示ムラを抑制しつつ、カバーガラス１２の端部からの割れを抑制しやすい。
（他の構成例）
図４は、本実施形態に係る表示装置の別の態様において、その一部を示す模式断面図である。図２の例では、筐体１９に収納されたフレーム１８とカバーガラス１２とが、第１接着層２０で接着されていた。ただしそれに限られず、図４に示すように、カバーガラス１２や表示パネル１４を収納する筐体をフレーム１８としてよい。すなわち、カバーガラス１２や表示パネル１４を収納する筐体であるフレーム１８と、カバーガラス１２とが、第１接着層２０を介して接着されていてもよい。
図４は、本実施形態に係る表示装置の別の態様において、その一部を示す模式断面図である。図２の例では、筐体１９に収納されたフレーム１８とカバーガラス１２とが、第１接着層２０で接着されていた。ただしそれに限られず、図４に示すように、カバーガラス１２や表示パネル１４を収納する筐体をフレーム１８としてよい。すなわち、カバーガラス１２や表示パネル１４を収納する筐体であるフレーム１８と、カバーガラス１２とが、第１接着層２０を介して接着されていてもよい。
（効果）
以上説明したように、本実施形態に係る表示装置１０は、カバーガラス１２とフレーム１８とを接着する第１接着層２０の弾性率を、５ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下とする。これにより、カバーガラス１２のエッジ（周縁）が割れた際にガラス破片が浮き上がることを抑制しつつ、ディスプレイの表示ムラを抑制できる。
以上説明したように、本実施形態に係る表示装置１０は、カバーガラス１２とフレーム１８とを接着する第１接着層２０の弾性率を、５ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下とする。これにより、カバーガラス１２のエッジ（周縁）が割れた際にガラス破片が浮き上がることを抑制しつつ、ディスプレイの表示ムラを抑制できる。
（ヘッドインパクト試験）
カバーガラス１２のエッジが割れた際にガラス破片が浮き上がるか否かは、ヘッドインパクト試験により評価可能である。以下、ヘッドインパクト試験について説明する。
カバーガラス１２のエッジが割れた際にガラス破片が浮き上がるか否かは、ヘッドインパクト試験により評価可能である。以下、ヘッドインパクト試験について説明する。
図５は、ヘッドインパクト試験を説明するための模式図である。図５に示すように、ヘッドインパクト試験を行う場合には、カバーガラス１２の第１主面１２Ａが鉛直方向上方を向くように、表示装置１０を水平面に設置する。そして、カバーガラス１２の第１主面１２Ａの衝突位置Ｐ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る。
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）を参照してよい。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、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することが好ましい。
剛体模型を衝突させるカバーガラス１２上の衝突位置Ｐは、カバーガラス１２の第１主面１２Ａ上にあり、Ｘ方向における第１主面１２Ａの中央位置であり、かつ、Ｙ方向において、カバーガラス１２の向きＹ１側の端面１２Ｃよりも向きＹ２側に１ｍｍ離れた位置である。
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）を参照してよい。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、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することが好ましい。
剛体模型を衝突させるカバーガラス１２上の衝突位置Ｐは、カバーガラス１２の第１主面１２Ａ上にあり、Ｘ方向における第１主面１２Ａの中央位置であり、かつ、Ｙ方向において、カバーガラス１２の向きＹ１側の端面１２Ｃよりも向きＹ２側に１ｍｍ離れた位置である。
以上の条件でヘッドインパクト試験を行い、カバーガラス１２のエッジ（衝突位置Ｐ近傍）が割れた際の、カバーガラス１２の破片の浮き上がり度合い、例えば、第１主面１２Ａの割れていない箇所から、破片の先端までのＺ方向における距離を観察することで、破片の浮き上がり度合いを評価できる。
（ディスプレイの表示ムラ）
カバーガラス１２の第２主面１２Ｂやフレーム１８の表面１８ＢＡは、厳密にフラットな形状ではないため、第２主面１２Ｂと表面１８ＢＡとを接触させた場合には、位置毎の隙間量にバラつきが生じる。このように隙間量にバラつきがあると、表示パネル１４から、例えば本実施形態ではバックライトユニット１６から、カバーガラス１２を通って出射される光の抜け方にもバラつきが生じて、例えば輝度に濃淡が生じて、表示ムラが生じてしまう。それに対して、本実施形態においては、第２主面１２Ｂと表面１８ＢＡとの間に、弾性率が４００ＭＰａ以下と比較的柔らかい第１接着層２０を設けることで、この隙間量のバラつきを吸収して、表示ムラを抑制できる。一方、例えば第１接着層２０を弾性率４００ＭＰａ以下の条件を満たさず、硬くした場合には、隙間量のバラつきを吸収できず、表示ムラが抑制できなくなる。
カバーガラス１２の第２主面１２Ｂやフレーム１８の表面１８ＢＡは、厳密にフラットな形状ではないため、第２主面１２Ｂと表面１８ＢＡとを接触させた場合には、位置毎の隙間量にバラつきが生じる。このように隙間量にバラつきがあると、表示パネル１４から、例えば本実施形態ではバックライトユニット１６から、カバーガラス１２を通って出射される光の抜け方にもバラつきが生じて、例えば輝度に濃淡が生じて、表示ムラが生じてしまう。それに対して、本実施形態においては、第２主面１２Ｂと表面１８ＢＡとの間に、弾性率が４００ＭＰａ以下と比較的柔らかい第１接着層２０を設けることで、この隙間量のバラつきを吸収して、表示ムラを抑制できる。一方、例えば第１接着層２０を弾性率４００ＭＰａ以下の条件を満たさず、硬くした場合には、隙間量のバラつきを吸収できず、表示ムラが抑制できなくなる。
本開示は、以下の発明を記載するものである。なお、これに限定されるものではない。
（１）表示パネル１４と、表示パネル１４の外側に設けられる部分を含むフレーム１８と、第１主面１２Ａ及び第２主面１２Ｂを有し、第２主面１２Ｂが表示パネル１４及びフレーム１８側となるように、表示パネル１４及びフレーム１８上に設けられたカバーガラス１２と、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂとフレーム１８との間に設けられて、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂとフレーム１８とを接着する第１接着層２０と、を有し、第１接着層２０は、押し込み弾性率試験における弾性率が、５ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下である、表示装置。
（２）カバーガラス１２は、圧縮応力層の厚さが１０μｍ以上の化学強化ガラスであり、厚みＤ０が０．３ｍｍ以上２．５ｍｍであり、引張応力が５ＭＰａ以上である、（１）に記載の表示装置。
（３）第１接着層２０の厚みＤ１は、０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である、（１）又は（２）に記載の表示装置。
（４）カバーガラス１２の第２主面１２Ｂの面積ＡＲ０に対する第１接着層２０の面積ＡＲ１の割合は、５％以上６５％以下である、（１）から（３）のいずれか１に記載の表示装置。
（５）カバーガラス１２の端面１２Ｃから、第１接着層２０の外側の端部２０Ａまでの距離Ｌ１Ａは、０ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、（１）から（４）のいずれか１に記載の表示装置。
（６）カバーガラス１２の端面１２Ｃから、第１接着層２０の内側の端部２０Ａまでの距離Ｌ１Ｂは、０．５ｍｍ以上６０ｍｍ以下である、（５）に記載の表示装置。
（７）カバーガラス１２の第２主面１２Ｂと表示パネル１４との間に設けられて、カバーガラス１２の第２主面１２Ｂと表示パネル１４とを接着する第２接着層２２を更に有し、第２接着層２２は、第１接着層２０と異なる組成の接着剤で構成される、（１）から（６）のいずれか１に記載の表示装置。
（８）第２接着層２２の押し込み弾性率試験における弾性率は、第１接着層２０の前記押し込み弾性率試験における弾性率よりも低い、（７）に記載の表示装置。
次に、実施例について説明する。表１は、接着層となる接着剤に関する各例のサンプルを示す表である。例１、例２は比較例であり、例３～例６は実施例である。
なお、例１～例６は接着層に関する例であって、カバーガラスとフレームとの間に設けられることでそれらを接着したものではなく、第１接着層を有する表示装置ではない。しかしながら、カバーガラスの主面上に接着剤を塗布し、硬化させて接着層とした場合、その弾性率をもとに、表示装置の第１接着層として用いた際の、カバーガラスのエッジが割れた際におけるガラス破片の浮き上がりや、ディスプレイの表示ムラに関する結果を予測できるため、実施例又は比較例として扱う。
なお、例１～例６は接着層に関する例であって、カバーガラスとフレームとの間に設けられることでそれらを接着したものではなく、第１接着層を有する表示装置ではない。しかしながら、カバーガラスの主面上に接着剤を塗布し、硬化させて接着層とした場合、その弾性率をもとに、表示装置の第１接着層として用いた際の、カバーガラスのエッジが割れた際におけるガラス破片の浮き上がりや、ディスプレイの表示ムラに関する結果を予測できるため、実施例又は比較例として扱う。
（例１）
例１においては、カバーガラスの主面に、２液硬化タイプのエポキシ樹脂製の接着剤（Ｍａｓｔｅｒｂｏｎｄ社製 EP21TDCHT-LO）を、厚みが２ｍｍとなるように塗布して、２００℃で１８０分の硬化条件で加熱することで接着剤を硬化させて、接着層を形成した。そして、本実施形態で説明した方法で押し込み弾性率試験を行い、形成した接着層の弾性率を算出したところ、例１における接着層の弾性率は、５００ＭＰａであった。
例１においては、カバーガラスの主面に、２液硬化タイプのエポキシ樹脂製の接着剤（Ｍａｓｔｅｒｂｏｎｄ社製 EP21TDCHT-LO）を、厚みが２ｍｍとなるように塗布して、２００℃で１８０分の硬化条件で加熱することで接着剤を硬化させて、接着層を形成した。そして、本実施形態で説明した方法で押し込み弾性率試験を行い、形成した接着層の弾性率を算出したところ、例１における接着層の弾性率は、５００ＭＰａであった。
（例２～例６）
例２～例６においては、接着剤の材料と接着層の厚みと硬化条件を表１に示すように変更した以外は、例１と同様の方法で接着層を形成した。各例の接着層の押し込み弾性率は表１に示した値となった。
例２～例６においては、接着剤の材料と接着層の厚みと硬化条件を表１に示すように変更した以外は、例１と同様の方法で接着層を形成した。各例の接着層の押し込み弾性率は表１に示した値となった。
実施例である例３～例６においては、接着層の弾性率が５ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下であるため、カバーガラスのエッジが割れた際にガラス破片が浮き上がることを抑制しつつ、ディスプレイの表示ムラを抑制できる。特に弾性率が１００ＭＰａ以上である例５，６では、破片の浮き上がりをより良く抑制できる。
一方、比較例である例１においては、接着剤の弾性率が５００ＭＰａと高すぎるため、隙間量のバラつきを吸収できず、ディスプレイを設けた際の表示ムラを抑制できない。また、比較例である例２においては、接着剤の弾性率が１ＭＰａと低すぎるため、カバーガラスのエッジが割れた際にガラス破片が浮き上がることを抑制できない。
一方、比較例である例１においては、接着剤の弾性率が５００ＭＰａと高すぎるため、隙間量のバラつきを吸収できず、ディスプレイを設けた際の表示ムラを抑制できない。また、比較例である例２においては、接着剤の弾性率が１ＭＰａと低すぎるため、カバーガラスのエッジが割れた際にガラス破片が浮き上がることを抑制できない。
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
本出願は２０２１年８月３０日出願の日本特許出願（特願２０２１－１３９６０４）、２０２２年４月２６日出願の日本特許出願（特願２０２２－０７２６８４）、及び２０２２年８月８日出願の日本特許出願（特願２０２２－１２６０５５）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。
本出願は２０２１年８月３０日出願の日本特許出願（特願２０２１－１３９６０４）、２０２２年４月２６日出願の日本特許出願（特願２０２２－０７２６８４）、及び２０２２年８月８日出願の日本特許出願（特願２０２２－１２６０５５）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。
１０ 表示装置
１２ カバーガラス
１２Ａ 第１主面
１２Ｂ 第２主面
１２Ｃ 端面
１４ 表示パネル
１８ フレーム
２０ 第１接着層
２２ 第２接着層
１２ カバーガラス
１２Ａ 第１主面
１２Ｂ 第２主面
１２Ｃ 端面
１４ 表示パネル
１８ フレーム
２０ 第１接着層
２２ 第２接着層
Claims (8)
- 表示パネルと、
前記表示パネルの外側に設けられる部分を含むフレームと、
第１主面及び第２主面を有し、前記第２主面が前記表示パネル及び前記フレーム側となるように、前記表示パネル及び前記フレーム上に設けられたカバーガラスと、
前記カバーガラスの前記第２主面と前記フレームとの間に設けられて、前記カバーガラスの前記第２主面と前記フレームとを接着する第１接着層と、
を有し、
前記第１接着層は、押し込み弾性率試験における弾性率が、５ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下である、表示装置。 - 前記カバーガラスは、圧縮応力層の厚さが１０μｍ以上の化学強化ガラスであり、厚みが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、引張応力が５ＭＰａ以上である、請求項１に記載の表示装置。
- 前記第１接着層の厚みは、０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
- 前記カバーガラスの前記第２主面の面積に対する前記第１接着層の面積の割合は、５％以上６５％以下である、請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
- 前記カバーガラスの端面から、前記第１接着層の外側の端部までの距離は、０ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
- 前記カバーガラスの端面から、前記第１接着層の内側の端部までの距離は、０．５ｍｍ以上６０ｍｍ以下である、請求項５に記載の表示装置。
- 前記カバーガラスの前記第２主面と前記表示パネルとの間に設けられて、前記カバーガラスの前記第２主面と前記表示パネルとを接着する第２接着層を更に有し、
前記第２接着層は、前記第１接着層と異なる組成の接着剤で構成される、請求項１又は請求項２に記載の表示装置。 - 前記第２接着層の前記押し込み弾性率試験における弾性率は、前記第１接着層の前記押し込み弾性率試験における弾性率よりも低い、請求項７に記載の表示装置。
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| JP2021139604 | 2021-08-30 | ||
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ID=85412302
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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2022
- 2022-08-29 WO PCT/JP2022/032463 patent/WO2023032934A1/ja active Application Filing
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