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JP2019199034A - 積層体および表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐衝撃性に優れる積層体、および、これを用いた表示装置を提供する。【解決手段】第１ガラスと、中間膜と、第２ガラスとを、この順に備える積層体であって、上記第１ガラスの板厚を単位ｍｍでｔ１、上記第２ガラスの板厚を単位ｍｍでｔ２、上記中間膜の膜厚を単位ｍｍでｔ３、上記中間膜の温度２５℃、周波数１０ｋＨｚにおける貯蔵せん断弾性率を単位ＧＰａでｘとしたときに、下記式（１）〜（４）を満たす、積層体。（１）…Ｂ１＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３＜２．９０（２）…ｂ１＝（０．０６６５ｔ２＋０．４３７８）ｔ１＋（−０．２３６７ｔ２＋０．５１５２）（３）…ｂ２＝−０．１６Ｌｎ（ｘ）＋０．５１５２（４）…ｂ３＝（０．０７８５ｘ２−０．１１３５ｘ＋０．０１８２）ｔ３＋（−０．１３４ｌｎ（ｘ）＋０．５６１７）【選択図】図２

Description

本発明は、積層体および表示装置に関する。
従来、表示装置においては、液晶パネル等の表示パネルを保護するためのカバー部材が用いられる（特許文献１を参照）。
国際公開第２０１１／１４８９９０号
自動車等の車両には、カーナビゲーション装置などの車載表示装置が搭載されている。
これらの車載表示装置において、表示パネルのカバー部材が使用され、カバー部材として、合わせガラス等の積層体が使用される場合がある。
車載表示装置のカバー部材として用いられる積層体には、車両の衝突事故が発生したときに乗員の頭部等がぶつかっても割れない、または、割れても飛散しないほどの優れた耐衝撃性が要求される。
そこで、本発明は、耐衝撃性に優れる積層体、および、これを用いた表示装置を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出した。
すなわち、本発明は、下記［１］〜［１８］を提供する。
［１］第１ガラスと、中間膜と、第２ガラスとを、この順に備える積層体であって、上記第１ガラスの板厚を単位ｍｍでｔ１、上記第２ガラスの板厚を単位ｍｍでｔ２、上記中間膜の膜厚を単位ｍｍでｔ３、上記中間膜の温度２５℃、周波数１０ｋＨｚにおける貯蔵せん断弾性率を単位ＧＰａでｘとしたときに、下記式（１）〜（４）を満たす、積層体。
（１）…Ｂ１＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３＜２．９０
（２）…ｂ１＝（０．０６６５ｔ２＋０．４３７８）ｔ１＋（−０．２３６７ｔ２＋０．５１５２）
（３）…ｂ２＝−０．１６Ｌｎ（ｘ）＋０．５１５２
（４）…ｂ３＝（０．０７８５ｘ２−０．１１３５ｘ＋０．０１８２）ｔ３＋（−０．１３４ｌｎ（ｘ）＋０．５６１７）
［２］さらに、下記式（５）〜（７）を満たす、上記［１］に記載の積層体。
（５）…Ｂ２＝ｂ４＋ｂ５≦３．８２
（６）…ｂ４＝（−０．０６１２ｔ１＋０．１３５７）ｔ２−０．０５９６ｔ１ ２＋０．０７６９ｔ１＋１．１６９８
（７）…ｂ５＝−０．１０７９ｔ３＋０．１２８２Ｌｎ（ｘ）＋１．５７７４＋（０．００４７ｔ３＋０．１２３１）Ｌｎ（ｘ）−０．０９６３ｔ３＋１．５６６０
［３］上記Ｂ２に関して、さらに、下記式（８）を満たす、上記［２］に記載の積層体。
Ｂ２＜３．７７・・・（８）
［４］上記第１ガラスおよび上記第２ガラスの少なくともいずれか一方が、化学強化ガラスである、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の積層体。
［５］上記第１ガラスおよび上記第２ガラスの両方が、化学強化ガラスである、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の積層体。
［６］上記化学強化ガラスは圧縮応力層を有し、上記圧縮応力層の厚さが１０μｍ以上であり、かつ、上記圧縮応力層における表面圧縮応力が５００ＭＰａ以上である、上記［４］または［５］に記載の積層体。
［７］上記第１ガラスの板厚ｔ１が、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である、上記［１］〜［６］のいずれかに記載の積層体。
［８］上記第２ガラスの板厚ｔ２が、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である、上記［１］〜［７］のいずれかに記載の積層体。
［９］上記中間膜の上記貯蔵せん断弾性率ｘが、０．０４０ＧＰａ以上０．８００ＧＰａ以下である、上記［１］〜［８］のいずれかに記載の積層体。
［１０］上記中間膜の膜厚ｔ３が、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である、上記［１］〜［９］のいずれかに記載の積層体。
［１１］上記第１ガラスと上記中間膜との接着力が、０．１Ｎ／２５ｍｍ以上である、上記［１］〜［１０］のいずれかに記載の積層体。
［１２］上記第２ガラスと上記中間膜との接着力が、０．１Ｎ／２５ｍｍ以上である、上記［１］〜［１１］のいずれかに記載の積層体。
［１３］上記中間膜を構成する樹脂が、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテートおよびシクロオレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種である、上記［１］〜［１２］のいずれかに記載の積層体。
［１４］視感透過率が２０％以上８５％以下である、上記［１］〜［１３］のいずれかに記載の積層体。
［１５］上記第１ガラスは、一方の主面である第１主面および他方の主面である第２主面を有し、上記第２主面が上記中間膜と接着し、上記第１主面上に、機能層を備える、上記［１］〜［１４］のいずれかに記載の積層体。
［１６］上記機能層は、反射防止層、防眩層および防汚層からなる群から選ばれる少なくとも１種の層を含む、上記［１］〜［１５］のいずれかに記載の積層体。
［１７］表示パネルと、上記［１］〜［１６］のいずれかに記載の積層体とを備え、上記積層体が、上記表示パネルを覆うカバー部材である、表示装置。
［１８］車載表示装置である、上記［１７］に記載の表示装置。
本発明によれば、耐衝撃性に優れる積層体、および、これを用いた表示装置を提供することができる。
本発明の一実施形態の表示装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態の積層体を示す断面図である。 試験体を示す断面図である。 試験体を示す平面図である。
以下、本発明の一実施形態説明する。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することなく、以下の実施形態に種々の変形および置換を加えられる。
以下では、本発明の一実施形態の積層体を便宜的に「本発明の積層体」と呼ぶ場合がある。同様に、以下では、本発明の一実施形態の表示装置を便宜的に「本発明の表示装置」と呼ぶ場合がある。
［表示装置］
図１は、本発明の一実施形態の表示装置１００を示す断面図である。表示装置１００は、カーナビゲーション装置などの車載表示装置である。
表示装置１００は、各部を収納する筐体１０６を有する。筐体１０６の底板である筐体底板１０７上に、バックライトユニット１０２が配置されている。バックライトユニット１０２上に、液晶パネルである表示パネル１０４が配置されている。
表示パネル１０４およびバックライトユニット１０２の構成は、特に限定されず、公知の構成を使用できる。例えば、表示装置１００は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル、電子インク型パネル等を有する表示装置でもよく、タッチパネル等を有してもよい。筐体底板１０７を含む筐体１０６の材質等も、特に限定されない。
図１に示すように、表示装置１００においては、表示パネル１０４のカバー部材として、積層体１が、粘着層１４によって、表示パネル１０４に貼合されている。
粘着層１４としては、例えば、液状の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる透明樹脂からなる層が挙げられる。粘着層１４は、ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）フィルムまたはＯＣＡテープであってもよい。粘着層１４の厚さは、例えば、５〜４００μｍであり、５０〜２００μｍが好ましい。
［積層体］
図２は、本発明の一実施形態の積層体１を示す断面図である。積層体１は、第１ガラス１１と、中間膜１３と、第２ガラス１２とを、この順に備える、いわゆる「合わせガラス」である。より詳細には、第１ガラス１１と第２ガラス１２とが中間膜１３を挟んで接着されている。
第１ガラス１１は、一方の主面である第１主面１１ａおよび他方の主面である第２主面１１ｂを有するガラス板である。第１ガラス１１の第２主面１１ｂが、中間膜１３と接着している。
第２ガラス１２は、一方の主面である第１主面１２ａおよび他方の主面である第２主面１２ｂを有するガラス板である。第２ガラス１２の第１主面１２ａが、中間膜１３と接着している。
表示装置１００（図１参照）のカバー部材として用いられる積層体１は、第２ガラス１２が表示パネル１０４（図１参照）と対面する向きで、表示パネル１０４に貼合される。
〈式（１）〜（４）〉
ところで、車載表示装置のカバー部材には、車両の衝突事故時に乗員の頭部等がぶつかっても割れない、または、割れても飛散しないほどの優れた耐衝撃性が要求される。
本発明の積層体は、第１ガラスの板厚を単位ｍｍでｔ１、第２ガラスの板厚を単位ｍｍでｔ２、中間膜の膜厚を単位ｍｍでｔ３、中間膜の温度２５℃、周波数１０ｋＨｚにおける貯蔵せん断弾性率を単位ＧＰａでｘとしたときに、下記式（１）〜（４）を満たす。これにより、本発明の積層体は、耐衝撃性に優れる。より詳細には、第１ガラスの割れが抑制され、第２ガラスが割れても飛散しない。
なお、以下では、中間膜の温度２５℃、周波数１０ｋＨｚにおける貯蔵せん断弾性率ｘを、単に、「中間膜の弾性率ｘ」または「弾性率ｘ」ともいう。
（１）…Ｂ１＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３＜２．９０
（２）…ｂ１＝（０．０６６５ｔ２＋０．４３７８）ｔ１＋（−０．２３６７ｔ２＋０．５１５２）
（３）…ｂ２＝−０．１６Ｌｎ（ｘ）＋０．５１５２
（４）…ｂ３＝（０．０７８５ｘ２−０．１１３５ｘ＋０．０１８２）ｔ３＋（−０．１３４ｌｎ（ｘ）＋０．５６１７）
式（１）〜（４）の技術的意義について説明する。
まず、第１ガラスが割れないためには、衝撃時に、第１ガラスの裏面に発生する応力（裏面応力）が低いことが求められる。
本発明者らは、第１ガラスの板厚ｔ１および第２ガラスの板厚ｔ２をそれぞれ１．１ｍｍに固定し、かつ、中間膜の弾性率ｘを変化させた場合について、ヘッドインパクター試験（ＨＩＴ：Head Impactor Test）をシミュレーションした。
シミュレーションには、市販の解析プログラムであるＰＡＭ−ＣＲＡＳＨ（日本ＥＳＩ社製）を使用し、後出［実施例］の〈ヘッドインパクター試験による耐衝撃性の評価〉と同様の条件にて、ＨＩＴをシミュレーションした（以下、同様）。
その結果、中間膜の弾性率ｘが大きくなるに従い、衝撃時における第１ガラスの裏面応力の指数ｂ２が低下することが見出された。具体的には、「ｂ２＝−０．１６Ｌｎ（ｘ）＋０．５１５２」という式（３）が見出された。「Ｌｎ（ｘ）」は、ｅを底とするｘの自然対数である。
次に、本発明者らは、第１ガラスの板厚ｔ１および第２ガラスの板厚ｔ２をそれぞれ１．１ｍｍに固定し、中間膜の弾性率ｘを０．０４４ＧＰａ、０．０８８ＧＰａ、０．０１７６ＧＰａ、０．３５２ＧＰａおよび０．７０４ＧＰａに固定し、中間膜の膜厚ｔ３を０．４ｍｍ、１．２ｍｍ、２．０ｍｍ、３．２ｍｍ、３．６ｍｍおよび４．０ｍｍと変化させた場合について、ＨＩＴをシミュレーションした。その結果、中間膜の弾性率ｘおよび中間膜の膜厚ｔ３によって、衝撃時における第１ガラスの裏面応力の指数ｂ３が変化することが見出された。具体的には、「ｂ３＝（０．０７８５ｘ２−０．１１３５ｘ＋０．０１８２）ｔ３＋（−０．１３４ｌｎ（ｘ）＋０．５６１７）」という式（４）が見出された。
次に、本発明者らは、中間膜の弾性率ｘを０．１７６ＧＰａに固定し、第２ガラスの板厚ｔ２を０．７ｍｍ、１．１ｍｍおよび２．０ｍｍとし、かつ、第１ガラスの第１ガラスの板厚ｔ１を変化させた場合について、ＨＩＴをシミュレーションした。その結果、第１ガラスの板厚ｔ１が小さくなるに従い、衝撃時における第１ガラスの裏面応力の指数ｂ１が線形に低下することが見出された。具体的には、「ｂ１＝（０．０６６５ｔ２＋０．４３７８）ｔ１＋（−０．２３６７ｔ２＋０．５１５２）」という式（２）が見出された。
そして、本発明者らは、さらに、ＨＩＴをシミュレーションした。その結果、上述した第１ガラスの裏面応力の指数ｂ１、ｂ２およびｂ３の合計値Ｂ１が２．９０未満である場合、すなわち、「Ｂ１＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３＜２．９０」という式（１）を満足する場合に、第１ガラスの割れを抑制できることが見出された。
〈式（５）〜（７）〉
さらに、本発明の積層体は、下記式（５）〜（７）を満たすことが好ましい。これにより、本発明の積層体は、耐衝撃性がより優れる。具体的には、第１ガラスだけではなく、第２ガラスの割れも抑制される。
（５）…Ｂ２＝ｂ４＋ｂ５≦３．８２
（６）…ｂ４＝（−０．０６１２ｔ１＋０．１３５７）ｔ２−０．０５９６ｔ１ ２＋０．０７６９ｔ１＋１．１６９８
（７）…ｂ５＝−０．１０７９ｔ３＋０．１２８２Ｌｎ（ｘ）＋１．５７７４＋（０．００４７ｔ３＋０．１２３１）Ｌｎ（ｘ）−０．０９６３ｔ３＋１．５６６０
式（５）〜（７）の技術的意義について説明する。
まず、第２ガラスが割れないためには、衝撃時に、第２ガラスの裏面に発生する応力（裏面応力）が低いことが求められる。
本発明者らは、第１ガラスの板厚ｔ１および第２ガラスの板厚ｔ２をそれぞれ１．１ｍｍに固定し、中間膜の弾性率ｘを０．０４４ＧＰａ、０．０８８ＧＰａ、０．１７６ＧＰａ、０．３５２ＧＰａおよび０．７０４ＧＰａとし、かつ、中間膜の膜厚ｔ３を変化させた場合について、ＨＩＴをシミュレーションした。その結果、中間膜の膜厚ｔ３が大きくなるに従い、衝撃時における第２ガラスの裏面応力の指数ｃ４が線形に低下することが見出された。具体的には、「ｃ４＝−０．１０７９ｔ３＋０．１２８２Ｌｎ（ｘ）＋１．５７７４」という式が見出された。
また、本発明者らは、第１ガラスの板厚ｔ１および第２ガラスの板厚ｔ２をそれぞれ１．１ｍｍに固定し、中間膜の膜厚ｔ３を０．４ｍｍ、２ｍｍ、３．２ｍｍ、３．６ｍｍおよび４ｍｍとし、かつ、中間膜の弾性率ｘを変化させた場合について、ＨＩＴをシミュレーションした。その結果、中間膜の弾性率ｘが小さくなるに従い、衝撃時における第２ガラスの裏面応力の指数ｄ４が低下することが見出された。具体的には、「ｄ４＝（０．００４７ｔ３＋０．１２３１）Ｌｎ（ｘ）−０．０９６３ｔ３＋１．５６６０」という式が見出された。
すなわち、衝撃時における第２ガラスの裏面応力の指数ｂ５（＝ｃ４＋ｄ４）について、「ｂ５＝−０．１０７９ｔ３＋０．１２８２Ｌｎ（ｘ）＋１．５７７４＋（０．００４７ｔ３＋０．１２３１）Ｌｎ（ｘ）−０．０９６３ｔ３＋１．５６６０」という式（７）が見出された。
次に、本発明者らは、中間膜の膜厚ｔ３を０．４ｍｍに固定し、中間膜の弾性率ｘを０．１７６ＧＰａに固定し、第１ガラスの板厚ｔ１を０．７ｍｍ、１．１ｍｍおよび２．０ｍｍとし、かつ、第２ガラスの板厚ｔ２を変化させた場合について、ＨＩＴをシミュレーションした。その結果、第２ガラスの板厚ｔ２が小さくなるに従い、衝撃時における第２ガラスの裏面応力の指数ｂ４が低下することが見出された。具体的には、「ｂ４＝（−０．０６１２ｔ１＋０．１３５７）ｔ２−０．０５９６ｔ１ ２＋０．０７６９ｔ１＋１．１６９８」という式（６）が見出された。
そして、本発明者らは、さらに、ＨＩＴをシミュレーションした。その結果、上述した第２ガラスの裏面応力の指数ｂ４およびｂ５の合計値Ｂ２が３．８２以下である場合、すなわち、「Ｂ２＝ｂ４＋ｂ５≦３．８２」という式（５）を満足する場合に、第２ガラスの割れを抑制できることが見出された。
〈式（８）〉
第２ガラスの割れをより抑制できるという理由から、上記Ｂ２は３．７７未満がより好ましい。すなわち、「Ｂ２＜３．７７」という式（８）を満足することがより好ましい。
〈第１ガラスおよび第２ガラス〉
次に、第１ガラスおよび第２ガラスの詳細を説明する。
《化学強化ガラス》
第１ガラスおよび第２ガラスの少なくともいずれか一方が化学強化ガラスであることが好ましく、第１ガラスおよび第２ガラスの両方が化学強化ガラスであることがより好ましい。
なお、第１ガラスおよび第２ガラスの少なくともいずれか一方が化学強化ガラスである場合、第１ガラスが化学強化ガラスであることが好ましい。
化学強化ガラスの表面には、圧縮応力層が形成される。圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）は、例えば１０μｍ以上であり、１５μｍ以上が好ましく、２５μｍ以上がより好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましい。
化学強化ガラスの圧縮応力層における表面圧縮応力（ＣＳ）は、例えば、５００ＭＰａ以上であり、６５０ＭＰａ以上が好ましく、７５０ＭＰａ以上がより好ましい。上限は特に限定されないが、例えば、１２００ＭＰａ以下である。
ガラスに化学強化処理を施して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。
第１ガラスおよび第２ガラスのガラス種としては、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５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を１〜２０％、Ｎａ２Ｏを６〜２０％、Ｋ２Ｏを０〜１１％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜６％およびＺｒＯ２を０〜５％含有するガラス材料が挙げられる。
アルミノシリケートガラスをベースとする化学強化用ガラス（例えば、旭硝子社製「ドラゴントレイル（登録商標）」）も好適に用いられる。
《板厚》
第１ガラスの板厚ｔ１は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましく、０．７ｍｍ以上２ｍｍ以下がより好ましい。
第２ガラスの板厚ｔ２は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましく、０．７ｍｍ以上２ｍｍ以下がより好ましい。
第１ガラスの板厚ｔ１または第２ガラスの板厚ｔ２を上記範囲とすることにより、本発明の積層体について、カバー部材としての強度を保ち、例えば、最終製品である本発明の表示装置を軽量化しやすくなる。また、良好な外観を得やすい。
《サイズおよび形状》
第１ガラスおよび第２ガラスのサイズおよび形状（本発明の積層体を平面視した際のサイズおよび形状）は、同じであることが好ましい。
表示装置の形状は長方形等の矩形であることが一般的であり、その場合、第１ガラスおよび第２ガラスも矩形となる。
第１ガラスおよび第２ガラスが矩形である場合、例えば、長手方向：１００〜９００ｍｍ、短手方向：４０〜５００ｍｍである。
第１ガラスおよび第２ガラスの端部は、面取り加工が施されていてもよい。第１ガラスおよび第２ガラスは、一部に屈曲部を有してもよく、全体が湾曲した形状でもよい。
〈中間膜〉
中間膜を構成する樹脂としては、特に限定されず、従来公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）およびシクロオレフィン（ＣＯＰ）からなる群から選ばれる少なくとも１種などを好適に使用できる。
中間膜の膜厚ｔ３は、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましく、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下がより好ましい。中間膜の膜厚ｔ３を上記下限値以上とすることにより、本発明の積層体を歩留まりよく作製できる。中間膜の膜厚ｔ３を上記上限値以下とすることにより、本発明の積層体の外観を良好に保て、さらにタッチセンサなどと組み合わせた場合、タッチセンサのセンシング感度を維持できる。
中間膜の温度２５℃、周波数１０ｋＨｚにおける貯蔵せん断弾性率ｘ（弾性率ｘ）は、例えば、０．０４０ＧＰａ以上０．８００ＧＰａ以下であり、中間膜を構成する樹脂が入手しやすいという理由からは、０．０５０ＧＰａ以上０．１７６ＧＰａ以下が好ましい。
中間膜の弾性率ｘは、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＡｒｅｓＧ２レオメーターにより種々の温度で周波数分散データを測定し、付属解析ソフトＴｒｉｏｓによりマスターカーブを作成することにより求められる。
〈接着力〉
第１ガラスと中間膜との接着力は、０．１Ｎ／２５ｍｍ以上が好ましく、１Ｎ／２５ｍｍ以上がより好ましく、１０Ｎ／２５ｍｍ以上がさらに好ましい。第１ガラスと中間膜との接着力を上記下限値以上とすることにより、本発明の積層体が衝撃を受けた場合にも、第１ガラスと中間膜とが剥離しにくくなり、第１ガラスがより割れにくくなり、また、割れた場合にもより飛散しにくくなる。
第２ガラスと中間膜との接着力は、０．１Ｎ／２５ｍｍ以上が好ましく、１Ｎ／２５ｍｍ以上がより好ましく、１０Ｎ／２５ｍｍ以上がさらに好ましい。第１ガラスと中間膜との接着力を上記下限値以上とすることにより、本発明の積層体が衝撃を受けた場合にも、第２ガラスと中間膜とが剥離しにくくなる。
第１ガラスと中間膜との接着力および第２ガラスと中間膜との接着力の上限値は、特に制限はないが、１００Ｎ／２５ｍｍ以下が好ましく、９５Ｎ／２５ｍｍ以下がより好ましい。各ガラスと中間膜との接着力が上記上限値以下であれば、本発明の積層体が衝撃を受けた際にも、各ガラスがより割れにくくなると共に、中間膜自体が裂けにくくなり、各ガラスが割れた場合にも破片がより飛散しにくくなる。
上記接着力は、９０°ピールの引張試験によって求められる。
〈視感透過率〉
本発明の積層体の視感透過率は、２０％以上８５％以下が好ましく、５０％以上８０％以下がより好ましい。視感透過率が上記範囲であれば、適度な光吸収能を有するため、本発明の積層体をカバー部材として使用した本発明の表示装置において、本発明の積層体と粘着層との界面からの反射を抑制できる。これにより、明所コントラストが向上する。
ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９に規定に従い、分光光度計（島津製作所製、ＵＶ３１５０ＰＣ）を用いて、視認側（第１ガラス側）からの入射光に対する透過率を、波長３００〜１３００ｎｍの範囲で測定し、可視光波長領域（３８０〜７８０ｎｍ）の視感透過率を求める。
〈機能層〉
本発明の積層体は、第１ガラスの第１主面上に機能層を有することが好ましい。
機能層は、第１ガラスの表層を処理して形成してもよく、第１ガラスの表面に他の層を積層して形成してもよい。
機能層は、反射防止層、防眩層、防汚層、遮光層などが挙げられ、反射防止層、防眩層および防汚層からなる群から選ばれる少なくとも１種の層を含むことが好ましい。
《反射防止層》
反射防止膜は、反射率低減の効果をもたらし、光の映り込みによる眩しさを低減する効果を有する。反射防止層を設けることにより、表示パネルからの光の透過率を向上でき、表示パネルの表示画像を鮮明にできる。
反射防止層の材料は特に限定されず、光の反射を抑制できる材料であれば各種材料を利用でき、例えば、高屈折率層と低屈折率層とを積層した構成としてもよい。ここでいう高屈折率層とは、波長５５０ｎｍでの屈折率が１．９以上の層であり、低屈折率層とは、波長５５０ｎｍでの屈折率が１．６以下の層である。
高屈折率層と低屈折率層とは、それぞれ１層ずつ含む形態であってもよいが、それぞれ２層以上含む構成であってもよい。高屈折率層と低屈折率層とをそれぞれ２層以上含む場合には、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した形態が好ましい。
高屈折率層、低屈折率層の材料は特に限定されず、要求される反射防止の程度や生産性等を考慮して選択できる。
高屈折率層を構成する材料としては、例えば、ニオブ、チタン、ジルコニウム、タンタルおよびシリコンからなる群から選択される１種以上含む材料を好ましく利用できる。具体的には、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、窒化シリコン等が挙げられる。
低屈折率層を構成する材料としては、例えば、ケイ素を含有する材料を好ましく利用できる。具体的には、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、ＳｉとＳｎとの混合酸化物を含む材料、ＳｉとＺｒとの混合酸化物を含む材料、ＳｉとＡｌとの混合酸化物を含む材料等が挙げられる。
反射防止層を形成する方法は特に限定されず、各種方法を利用できる。特に、パルススパッタ、ＡＣスパッタ、デジタルスパッタ等の方法により形成することが好ましい。
反射防止層の厚さは、例えば、１００〜３００ｎｍ程度である。
《防眩層》
防眩層は、表面凹凸形状に外光を拡散反射させることで、反射像を不鮮明にし、防眩性等の効果をもたらす。防眩層を設けると、表示パネルの表示画像を見る際に、外光のぎらつきを低減できるので、表示画像を鮮明に視認できる。
防眩層を形成する方法は、特に限定されず、例えば、ガラスの表層をエッチングする方法；ガラスの表面に微粒子とマトリックスとを含むコーティング液を塗布し、マトリックスを硬化する方法；等が挙げられる。
《防汚層》
防汚層は、有機物や無機物の付着を抑制する層、または、有機物や無機物が付着した場合においても拭き取り等のクリーニングにより付着物が容易に除去できる効果をもたらす層である。防汚層を設けると、第１ガラスの表面（第１主面）を触っても指紋が残らず、清浄に保てる。そのため、表示パネルの表示画像を見る際に、表示画像を鮮明に視認できる。
〈積層体の製造方法〉
本発明の積層体を製造する方法は、特に限定されず、従来公知の合わせガラスの製造方法と同様の方法を採用できる。
例えば、第１ガラスと第２ガラスとの間に中間膜を配置してから、所定のプレス条件でプレスすることによって、合わせガラスを得る。
プレス条件は、特に限定されない。例えば、プレス圧力は、０．５〜３．０ＭＰａが好ましく、１．０〜２．０ＭＰａがより好ましい。プレス温度は、７０〜２００℃が好ましく、９０〜１６０℃がより好ましい。プレス時間は、５〜６０分間が好ましく、１０〜４０分間がより好ましい。
以下に、実施例等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。
〈積層体の作製〉
第１ガラスの板厚ｔ１（単位：ｍｍ）、第２ガラスの板厚ｔ２（単位：ｍｍ）、中間膜の温度２５℃、周波数１０ｋＨｚにおける貯蔵せん断弾性率ｘ（単位：ＧＰａ）、および、中間膜の膜厚ｔ３（単位：ｍｍ）が下記表１に示すように異なる各例の積層体を作製した。
具体的には、第１ガラスと第２ガラスとの間に、ＥＶＡからなる中間膜を配置し、圧力：１．３ＭＰａ、温度：１３０℃の条件で、２０分間プレスすることにより、合わせガラスである積層体を作製した。
第１ガラスおよび第２ガラスとしては、それぞれ、アルミノシリケートガラスである化学強化用ガラス（旭硝子社製「ドラゴントレイル」）に化学強化処理を施した化学強化ガラスを用いた。化学強化ガラスは、圧縮応力層の厚さ（ＤＯＬ）：３５μｍ、圧縮応力層における表面圧縮応力（ＣＳ）：７５０ＭＰａとした。
〈ヘッドインパクター試験による耐衝撃性の評価〉
各例の積層体を用いて、以下のようにして、ヘッドインパクター試験を行ない、耐衝撃性を評価した。
《試験体の作製》
各例の積層体を用いて、車載表示装置の試験体を作製した。図３〜図４に基づいて、作製した試験体について説明する。
図３は、試験体２００を示す断面図である。図４は、試験体２００を示す平面図である。図３〜図４においては、図１の表示装置１００と同一の（または対応する）部分は同じ符号を用い、説明を省略する場合がある。
図３〜図４に示すように、試験体２００は、筐体底板１０７を含む筐体１０６を有する。筐体１０６の内部には、円筒状のリング１２１が配置されている。リング１２１は、筐体１０６の中心に配置されている。リング１２１の一方の端面は、筐体底板１０７と接している。リング１２１の他方の端面上に、積層体１が配置されている。筐体１０６の側壁部分と積層体１との間には、ポリアセタール（ＰＯＭ）からなるＰＯＭ材１２３が枠状に配置されている。積層体１と、ＰＯＭ材１２３および筐体１０６の側壁部分とは、テープ１２４によって固定されている。
図３〜図４中のＬ１〜Ｌ７で表されるサイズは、以下のとおりである。
・Ｌ1：６５ｍｍ
・Ｌ3：１０ｍｍ
・Ｌ4：３００ｍｍ
・Ｌ５：２６０ｍｍ
・Ｌ６：３００ｍｍ
・Ｌ７：２６０ｍｍ
試験体２００における各部の詳細は、以下のとおりである。なお、上述したシミュレーションに用いたパラメータも以下に記載している。
・第１ガラス１１および第２ガラス１２…ヤング率：７４ＧＰａ、ポアソン比：０．２３、密度：２．４８ｇ/ｃｍ３
・中間膜１３…ポアソン比：０．４５、密度：１ｇ/ｃｍ３
・筐体１０６（筐体底板１０７を含む）…材質：ＳＳ４００、ヤング率：２０６ＧＰａ、ポアソン比：０．３、密度：７．８５ｇ/ｃｍ３
・リング１２１…材質：ＰＯＭ材（ポリアセタール）、ヤング率：２．７１ＧＰａ、ポアソン比：０．３、密度：１ｇ/ｃｍ３
・ＰＯＭ材１２３…柄谷工務店社製ポリアセタール、ヤング率：２．７１ＧＰａ、ポアソン比：０．３、密度：１ｇ/ｃｍ３
・テープ１２４…寺岡製作所社製Ｐ−カットテープＮｏ．４１４０、ヤング率：１ＧＰａ、ポアソン比：０．３５、密度：１ｇ/ｃｍ３
《ヘッドインパクター試験》
作製した試験体を用いて、ヘッドインパクター試験を行なった。具体的には、試験体２００の底面を水平面に固定し、固定した試験体における積層体の中心位置に向けて、球状の剛体模型（材質：鉄、直径：１６５ｍｍ、質量：１２．９ｋｇ）を、衝突時のエネルギーが１６Ｊになるように、落下させて衝突させた。
《耐衝撃性の評価》
ヘッドインパクター試験後に、積層体における第１ガラスおよび第２ガラスの割れの有無を目視で確認した。割れが無かった場合には「Ａ」を、割れが有った場合には「Ｂ」を下記表１に記載した。「Ａ」であれば耐衝撃性に優れる。
上記表１に示すように、式（１）「Ｂ１＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３＜２．９０」を満足する場合には、第１ガラスの割れを抑制できた。
また、式（５）「Ｂ２＝ｂ４＋ｂ５≦３．８２」を満足する場合には、第２ガラスの割れを抑制できた。
１ 積層体
１１ 第１ガラス
１１ａ 第１主面
１１ｂ 第２主面
１２ 第２ガラス
１２ａ 第１主面
１２ｂ 第２主面
１３ 中間膜
１４ 粘着層
１００ 表示装置
１０２ バックライトユニット
１０４ 表示パネル
１０６ 筐体
１０７ 筐体底板
１２１ リング
１２３ ＰＯＭ材
１２４ テープ
２００ 試験体

Claims (18)

  1. 第１ガラスと、中間膜と、第２ガラスとを、この順に備える積層体であって、
    前記第１ガラスの板厚を単位ｍｍでｔ１、前記第２ガラスの板厚を単位ｍｍでｔ２、前記中間膜の膜厚を単位ｍｍでｔ３、前記中間膜の温度２５℃、周波数１０ｋＨｚにおける貯蔵せん断弾性率を単位ＧＰａでｘとしたときに、下記式（１）〜（４）を満たす、積層体。
    （１）…Ｂ１＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３＜２．９０
    （２）…ｂ１＝（０．０６６５ｔ２＋０．４３７８）ｔ１＋（−０．２３６７ｔ２＋０．５１５２）
    （３）…ｂ２＝−０．１６Ｌｎ（ｘ）＋０．５１５２
    （４）…ｂ３＝（０．０７８５ｘ２−０．１１３５ｘ＋０．０１８２）ｔ３＋（−０．１３４ｌｎ（ｘ）＋０．５６１７）
  2. さらに、下記式（５）〜（７）を満たす、請求項１に記載の積層体。
    （５）…Ｂ２＝ｂ４＋ｂ５≦３．８２
    （６）…ｂ４＝（−０．０６１２ｔ１＋０．１３５７）ｔ２−０．０５９６ｔ１ ２＋０．０７６９ｔ１＋１．１６９８
    （７）…ｂ５＝−０．１０７９ｔ３＋０．１２８２Ｌｎ（ｘ）＋１．５７７４＋（０．００４７ｔ３＋０．１２３１）Ｌｎ（ｘ）−０．０９６３ｔ３＋１．５６６０
  3. 前記Ｂ２に関して、さらに、下記式（８）を満たす、請求項２に記載の積層体。
    Ｂ２＜３．７７・・・（８）
  4. 前記第１ガラスおよび前記第２ガラスの少なくともいずれか一方が、化学強化ガラスである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層体。
  5. 前記第１ガラスおよび前記第２ガラスの両方が、化学強化ガラスである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層体。
  6. 前記化学強化ガラスは圧縮応力層を有し、前記圧縮応力層の厚さが１０μｍ以上であり、かつ、前記圧縮応力層における表面圧縮応力が５００ＭＰａ以上である、請求項４または５に記載の積層体。
  7. 前記第１ガラスの板厚ｔ１が、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層体。
  8. 前記第２ガラスの板厚ｔ２が、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層体。
  9. 前記中間膜の前記貯蔵せん断弾性率ｘが、０．０４０ＧＰａ以上０．８００ＧＰａ以下である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の積層体。
  10. 前記中間膜の膜厚ｔ３が、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の積層体。
  11. 前記第１ガラスと前記中間膜との接着力が、０．１Ｎ／２５ｍｍ以上である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の積層体。
  12. 前記第２ガラスと前記中間膜との接着力が、０．１Ｎ／２５ｍｍ以上である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の積層体。
  13. 前記中間膜を構成する樹脂が、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテートおよびシクロオレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の積層体。
  14. 視感透過率が２０％以上８５％以下である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の積層体。
  15. 前記第１ガラスは、一方の主面である第１主面および他方の主面である第２主面を有し、前記第２主面が前記中間膜と接着し、
    前記第１主面上に、機能層を備える、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の積層体。
  16. 前記機能層は、反射防止層、防眩層および防汚層からなる群から選ばれる少なくとも１種の層を含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の積層体。
  17. 表示パネルと、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の積層体とを備え、
    前記積層体が、前記表示パネルを覆うカバー部材である、表示装置。
  18. 車載表示装置である、請求項１７に記載の表示装置。
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