JP2019144338A - 遮光層付き透明板 - Google Patents
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Abstract
【課題】遮光層と赤外線透過層の色彩差が目立ち難い遮光層付き透明板を提供する。【解決手段】第1の主面21および第2の主面22を備える透明板2と、第1の主面21が露出するように開口した可視光通過領域31を形成する、第1の主面21上の赤外線透過層3と、赤外線透過層3が露出するように開口した赤外線通過領域39を形成する、赤外線透過層3上の遮光層5を備え、遮光層5は、可視光通過領域31の内周を囲んで第1の主面21と接触する、幅が100〜1000μmの領域を有し、赤外線通過領域39は、波長380nm〜780nmの光の視感透過率が0.1〜50%で、波長800〜1000nmの光の透過率の最小値が70%以上であり、第2の主面22側からの上面視で、透明板2、赤外線透過層3および遮光層5が重なっている領域は、第2主面22側から測定した光学濃度がOD値で4以上である。【選択図】図3
Description
本発明は、遮光層付き透明板に関する。
カーナビゲーションシステムや、オーディオ等の車載用情報機器や、携帯通信機器は、表示装置を備える。
表示装置には、表示パネルの前面に接着層を介して板状の透明板である保護カバーが設けられる(特許文献1)。保護カバーは、外光反射を低減したり、表示パネルを外部衝撃から保護したりする機能を備える。保護カバーの表示パネル側の面には、例えば、遮光層が枠状に設けられる。遮光層は、美観以外に表示パネル側の配線を隠蔽したり、バックライトの照明光を隠蔽して、表示パネルの周囲から照明光が漏れるのを防止したりする機能を備える。
表示装置には、表示パネルの前面に接着層を介して板状の透明板である保護カバーが設けられる(特許文献1)。保護カバーは、外光反射を低減したり、表示パネルを外部衝撃から保護したりする機能を備える。保護カバーの表示パネル側の面には、例えば、遮光層が枠状に設けられる。遮光層は、美観以外に表示パネル側の配線を隠蔽したり、バックライトの照明光を隠蔽して、表示パネルの周囲から照明光が漏れるのを防止したりする機能を備える。
遮光層は、可視光を透過させるために部分的に開口する場合がある(特許文献2)。例えば、製品のロゴマークを構成する文字、図形、記号に対応した開口部を遮光層に設けることにより、表示装置の照明光が点灯している時のみ、開口部にロゴマークを表示させられる。
遮光層は、赤外線を透過させるために部分的に開口する場合もある(特許文献3)。例えば遮光層の一部を開口し、赤外線の透過率が遮光層よりも高く、可視光の透過率が遮光層と同程度の赤外線透過層を開口部に設け、赤外線通信用の窓とする場合がある。
車載用情報機器や、携帯通信機器は、赤外線等の可視光の波長範囲外の電磁波を用いて通信や物体検出を行うことがある。赤外線を用いた通信や物体検出を行う場合、赤外線センサおよび赤外線透過層を表示部に設けると表示の妨げになり、美観を損ねる。遮光層の一部を開口し、赤外線透過層を設けることにより、赤外線センサを遮光層の裏側に設けられ、かつ赤外線透過層を目立たなくできる。
車載用情報機器や、携帯通信機器は、赤外線等の可視光の波長範囲外の電磁波を用いて通信や物体検出を行うことがある。赤外線を用いた通信や物体検出を行う場合、赤外線センサおよび赤外線透過層を表示部に設けると表示の妨げになり、美観を損ねる。遮光層の一部を開口し、赤外線透過層を設けることにより、赤外線センサを遮光層の裏側に設けられ、かつ赤外線透過層を目立たなくできる。
特許文献3のように、遮光層の一部を開口し、遮光層と同様の色彩の赤外線透過層を設けることにより、ある程度は赤外線透過層を目立たなくできる。
しかしながら、赤外線透過層と遮光層は同様の色彩とするのが困難な場合がある。
これは、遮光層および赤外線透過層は、赤外線の透過率が異なるためである。また、インクを塗布し、焼成することによって遮光層および赤外線透過層を形成する場合、硬さや表示パネルへの密着性等の物理的特性も求められるため、色彩のみを考慮できない場合があるためである。
しかしながら、赤外線透過層と遮光層は同様の色彩とするのが困難な場合がある。
これは、遮光層および赤外線透過層は、赤外線の透過率が異なるためである。また、インクを塗布し、焼成することによって遮光層および赤外線透過層を形成する場合、硬さや表示パネルへの密着性等の物理的特性も求められるため、色彩のみを考慮できない場合があるためである。
遮光層および赤外線透過層に求められる色彩と物理的特性が完全に両立できない場合、物理的特性を優先するために、所望の色彩が得られない可能性がある。
所望の色彩が得られないと、遮光層と赤外線透過層の色彩差が目立ってしまい、美観を損ねるおそれがあった。
所望の色彩が得られないと、遮光層と赤外線透過層の色彩差が目立ってしまい、美観を損ねるおそれがあった。
本発明は、遮光層と赤外線透過層の色彩差が目立ち難い遮光層付き透明板を提供する。
本発明の遮光層付き透明板は、第1の主面および第2の主面を備える透明板と、前記第1の主面側からの上面視で、前記第1の主面が露出するように開口した可視光通過領域を形成する、前記第1の主面上の赤外線透過層と、前記第1の主面側からの上面視で、前記赤外線透過層が露出するように開口した赤外線通過領域を形成する、前記赤外線透過層上の遮光層と、を備え、前記遮光層は、前記第2の主面側からの上面視で、前記可視光通過領域の内周を囲んで前記第1の主面と接触する、幅が100μm〜1000μmの領域を有し、前記赤外線通過領域は、前記第2の主面側から測定した、波長380nm〜780nmの光の視感透過率が0.1%〜50%で、かつ前記第2の主面側から測定した、波長800nm〜1000nmの光の透過率の最小値が70%以上であり、前記第2の主面側からの上面視で、前記透明板、前記赤外線透過層および前記遮光層が重なっている領域は、前記第2主面側から測定した光学濃度がOD値で4以上である、ことを特徴とする。
本発明によれば、可視光は透過しないが赤外線を透過する赤外線透過層と、可視光も赤外線も透過しない遮光層をこの順番で透明板の第1の主面上に設ける。
そのため、第2の主面側から見ると、遮光層が設けられている領域でも、手前側に赤外線透過層が見える。よって、赤外線透過層のみが設けられている赤外線通過領域と、遮光層が設けられている領域の色彩の差が目立たなくなる。
また、本発明によれば、可視光通過領域の周囲が遮光層で囲まれるため、可視光通過領域と赤外線透過層とが遮光層により分離され接触しない。
そのため、手前側に赤外線透過層を設けた場合でも、遮光層により囲まれるため、可視光通過領域の周囲がぼやけるのを防げる。
そのため、第2の主面側から見ると、遮光層が設けられている領域でも、手前側に赤外線透過層が見える。よって、赤外線透過層のみが設けられている赤外線通過領域と、遮光層が設けられている領域の色彩の差が目立たなくなる。
また、本発明によれば、可視光通過領域の周囲が遮光層で囲まれるため、可視光通過領域と赤外線透過層とが遮光層により分離され接触しない。
そのため、手前側に赤外線透過層を設けた場合でも、遮光層により囲まれるため、可視光通過領域の周囲がぼやけるのを防げる。
本発明では、前記可視光通過領域に半透過層を備え、前記可視光通過領域は、前記第2の主面側から測定した、波長380nm〜780nmの光の視感透過率が10%〜50%で、かつ前記第2の主面側から測定した、波長800nm〜1000nmの光の透過率の最大値が70%未満でもよい。
本発明によれば、可視光をある程度透過するが、赤外線を透過しない半透過層を、可視光通過領域に備える。
そのため、第1の主面側から入射する光の強度が大きい場合でも、可視光通過領域を透過する光の強度を緩和できる。
本発明によれば、可視光をある程度透過するが、赤外線を透過しない半透過層を、可視光通過領域に備える。
そのため、第1の主面側から入射する光の強度が大きい場合でも、可視光通過領域を透過する光の強度を緩和できる。
本発明では、前記可視光通過領域は、前記第1の主面側からみて、文字、図形、または記号に対応した形状の領域でもよい。
本発明によれば、可視光通過領域は、文字、図形、または記号に対応した形状に部分的に開口した領域であるため、領域の形状を製品のロゴマーク等に対応した形状にすると、第1の主面側から光が入射している時のみ、可視光通過領域にロゴマーク等を表示させられる。
本発明によれば、可視光通過領域は、文字、図形、または記号に対応した形状に部分的に開口した領域であるため、領域の形状を製品のロゴマーク等に対応した形状にすると、第1の主面側から光が入射している時のみ、可視光通過領域にロゴマーク等を表示させられる。
本発明では、前記透明板は、化学強化ガラスでもよい。
本発明によれば、透明板が化学強化ガラスであるため、強度と耐擦傷性に優れ、良好な質感をも備える遮光層付き透明板を提供できる。
本発明によれば、透明板が化学強化ガラスであるため、強度と耐擦傷性に優れ、良好な質感をも備える遮光層付き透明板を提供できる。
本発明では、前記透明板は屈曲ガラスでもよい。
本発明によれば、透明板が屈曲ガラスであるため、遮光層付き透明板を取り付ける相手側部材が屈曲形状を有していても、取り付けの精度が下がるおそれがない。
本発明によれば、透明板が屈曲ガラスであるため、遮光層付き透明板を取り付ける相手側部材が屈曲形状を有していても、取り付けの精度が下がるおそれがない。
本発明では、前記第2の主面側に防眩層を備えてもよい。
本発明によれば、第2の主面側に防眩層が設けられるため、第2の主面側から入射した光を散乱させ、入射光による映り込みをぼかせる。
本発明によれば、第2の主面側に防眩層が設けられるため、第2の主面側から入射した光を散乱させ、入射光による映り込みをぼかせる。
本発明では、前記防眩層はエッチング層またはコーティング層でもよい。
本発明によれば、防眩層がエッチング層であると、防眩用の材料を別途被覆する必要がない点で有利である。防眩層がコーティング層であると、材料の選択により、防眩性の制御が容易な点で有利である。
本発明によれば、防眩層がエッチング層であると、防眩用の材料を別途被覆する必要がない点で有利である。防眩層がコーティング層であると、材料の選択により、防眩性の制御が容易な点で有利である。
本発明では、前記防眩層は、表面粗さが、二乗平均粗さで0.01μm〜0.5μmでもよい。
本発明によれば、防眩層の表面粗さが、二乗平均粗さで0.01μm〜0.5μmであるため、第2の主面側から入射した光を、より確実に散乱させられる。
本発明によれば、防眩層の表面粗さが、二乗平均粗さで0.01μm〜0.5μmであるため、第2の主面側から入射した光を、より確実に散乱させられる。
本発明では、前記第2の主面側に反射防止層を備えてもよい。
本発明によれば、第2の主面側に反射防止層が設けられるので、第2の主面側から入射した光の反射を防止でき、入射光による映り込みを防止できる。
本発明によれば、第2の主面側に反射防止層が設けられるので、第2の主面側から入射した光の反射を防止でき、入射光による映り込みを防止できる。
本発明では、前記反射防止層は、波長550nmの光の屈折率が1.9以上の高屈折率層と、波長550nmの光の屈折率が1.6以下の低屈折率層を積層した構造を備えてもよい。
本発明によれば、反射防止層が高屈折率層と低屈折率層を積層した構造を備えるので、可視光の反射を、より確実に防止できる。
本発明によれば、反射防止層が高屈折率層と低屈折率層を積層した構造を備えるので、可視光の反射を、より確実に防止できる。
本発明では、前記反射防止層は、CIE色差式において、a*が−6〜1であり、b*が−8〜1でもよい。
本発明によれば、反射防止層のa*が−6〜1であり、b*が−8〜1であるため、反射防止層が危険色(警告色)に着色する恐れがなく、反射防止層の色彩が目立つのを防止できる。
本発明によれば、反射防止層のa*が−6〜1であり、b*が−8〜1であるため、反射防止層が危険色(警告色)に着色する恐れがなく、反射防止層の色彩が目立つのを防止できる。
本発明では、前記第2の主面側に防汚層を備えてもよい。
本発明によれば、第2の主面側に防汚層が設けられるので、第2の主面に人間の指が触れても、指紋、皮脂、汗等による汚れが付着するのを低減できる。
本発明によれば、第2の主面側に防汚層が設けられるので、第2の主面に人間の指が触れても、指紋、皮脂、汗等による汚れが付着するのを低減できる。
本発明では、前記透明板、前記遮光層、および前記赤外線透過層が重なっている領域は、波長400nm〜600nmの光の平均反射率に対する、波長600nm〜700nmの光の平均反射率の比が1.5以上でもよい。
本発明によれば、平均反射率の比が1.5以上であるので、赤外線通過領域との色彩差が、より小さくなる。
本発明によれば、平均反射率の比が1.5以上であるので、赤外線通過領域との色彩差が、より小さくなる。
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。
〔遮光層付き透明板の構成〕
まず、遮光層付き透明板の構成について、図1〜3を参照して説明する。
〔遮光層付き透明板の構成〕
まず、遮光層付き透明板の構成について、図1〜3を参照して説明する。
図1〜3に示す遮光層付き透明板1は、透明板2と、赤外線透過層3と、遮光層5と、を備える。
透明板2は平面視で矩形であり、可視光が透過する材料で構成された、透明な部材である。ここでいう透明な部材とは、波長380nm〜780nmの視感透過率が85%以上の部材を意味する。視感透過率とは、測定波長の範囲の視感度および光源の光強度で荷重した平均透過率を意味する。具体的には、分光光度計を用いて、透過スペクトルを測定し、JIS Z 8722:2009に準じて、透過スペクトルから視感透過率を導出できる。以下の説明も同様である。図3に示すように、透明板2は、第1の主面21と、第2の主面22と、端面23とを備える。端面23には、面取り部25が設けられる。透明板2は強度と耐擦傷性に優れ、良好な質感を備える材料が好ましい。このような材料としては、ガラス、特に化学強化ガラスが挙げられる。
透明板2は平面視で矩形であり、可視光が透過する材料で構成された、透明な部材である。ここでいう透明な部材とは、波長380nm〜780nmの視感透過率が85%以上の部材を意味する。視感透過率とは、測定波長の範囲の視感度および光源の光強度で荷重した平均透過率を意味する。具体的には、分光光度計を用いて、透過スペクトルを測定し、JIS Z 8722:2009に準じて、透過スペクトルから視感透過率を導出できる。以下の説明も同様である。図3に示すように、透明板2は、第1の主面21と、第2の主面22と、端面23とを備える。端面23には、面取り部25が設けられる。透明板2は強度と耐擦傷性に優れ、良好な質感を備える材料が好ましい。このような材料としては、ガラス、特に化学強化ガラスが挙げられる。
赤外線透過層3は、遮光層付き透明板1に遮光性および赤外線透過性を付与するために設けられる。赤外線透過層3は、可視光の透過率が透明板2よりも低いが、赤外線の透過率は少なくとも同程度である。
本実施形態では、赤外線透過層3は、四角形の枠状であり、透明板2における第1の主面21の周縁部に設けられる。
本実施形態では、赤外線透過層3は、四角形の枠状であり、透明板2における第1の主面21の周縁部に設けられる。
図3に示すように、赤外線透過層3は、第1の主面21側からの上面視で、第1の主面21が部分的に露出するように、枠を構成する部分が開口している。遮光層付き透明板1において、この開口した部分の内側の領域を、可視光通過領域31と呼ぶ。また、四角形の枠内を表示領域33と呼ぶ。
赤外線透過層3の厚さは、1μm以上10μm以下が好ましく、2μm以上5μm以下がより好ましい。厚さが下限値以上であると、透過率のムラが発生し難くなる。上限値以下であると、応力による層間の膜が剥がれにくくなり、液晶パネルに貼り合わせる際に、段差部に残留空気による「エアライン」が発生しにくくなる。
赤外線透過層3の屈折率は、透明板2と近い値が好ましい。例えば、透明板2としてガラスを用いる場合、ガラスの屈折率n1と、赤外線透過層3の屈折率n2との差|n1−n2|が、0.3以下が好ましく、0.2以下がより好ましい。この範囲にあることによって、赤外線透過層3と、遮光層5が重なる領域の反射率が十分低下する。屈折率とは、波長550nmにおける屈折率の実部を指す。
赤外線透過層3の厚さは、1μm以上10μm以下が好ましく、2μm以上5μm以下がより好ましい。厚さが下限値以上であると、透過率のムラが発生し難くなる。上限値以下であると、応力による層間の膜が剥がれにくくなり、液晶パネルに貼り合わせる際に、段差部に残留空気による「エアライン」が発生しにくくなる。
赤外線透過層3の屈折率は、透明板2と近い値が好ましい。例えば、透明板2としてガラスを用いる場合、ガラスの屈折率n1と、赤外線透過層3の屈折率n2との差|n1−n2|が、0.3以下が好ましく、0.2以下がより好ましい。この範囲にあることによって、赤外線透過層3と、遮光層5が重なる領域の反射率が十分低下する。屈折率とは、波長550nmにおける屈折率の実部を指す。
遮光層5は、遮光層付き透明板1に遮光性を付与するために設けられ、第2の主面22側からの上面視で、赤外線透過層3と重なるように、かつ可視光通過領域31の内周を囲んで第1の主面21と接触するように設けられる。図3では、遮光層5は、遮光第1層5Aおよび遮光第2層5Bを積層した構造である。
以下の説明では、透明板2、遮光層5、および赤外線透過層3が重なる領域を遮光領域35と呼ぶ。遮光層5が可視光通過領域31の内周を囲む領域を内周囲繞領域37と呼ぶ。
以下の説明では、透明板2、遮光層5、および赤外線透過層3が重なる領域を遮光領域35と呼ぶ。遮光層5が可視光通過領域31の内周を囲む領域を内周囲繞領域37と呼ぶ。
遮光層5は、第1の主面21側からの上面視で、赤外線透過層3が露出するように部分的に開口している。遮光層付き透明板1において、この開口した部分の内側の領域を、赤外線通過領域39と呼ぶ。
遮光層5は、透明板2よりも可視光の透過率も赤外線の透過率も低い。
遮光層5の厚さは、1μm以上10μm以下が好ましく、2μm以上5μm以下がより好ましい。遮光層5の厚さが下限値以上であると、透過率のムラが発生し難くなる。遮光層5の厚さが上限値以下であると、応力による層間の膜が剥がれにくくなり、液晶パネルに貼り合わせる際に、段差部に残留空気による「エアライン」が発生しにくくなる。
このように、遮光層付き透明板1は、透明板2に赤外線透過層3、遮光層5が所定の順番および形状で積層されることにより、遮光領域35、赤外線通過領域39、可視光通過領域31、内周囲繞領域37、および表示領域33を備える。
遮光層5は、透明板2よりも可視光の透過率も赤外線の透過率も低い。
遮光層5の厚さは、1μm以上10μm以下が好ましく、2μm以上5μm以下がより好ましい。遮光層5の厚さが下限値以上であると、透過率のムラが発生し難くなる。遮光層5の厚さが上限値以下であると、応力による層間の膜が剥がれにくくなり、液晶パネルに貼り合わせる際に、段差部に残留空気による「エアライン」が発生しにくくなる。
このように、遮光層付き透明板1は、透明板2に赤外線透過層3、遮光層5が所定の順番および形状で積層されることにより、遮光領域35、赤外線通過領域39、可視光通過領域31、内周囲繞領域37、および表示領域33を備える。
遮光領域35は、第1の主面21側に設けられた部材や、第1の主面21側から入射される光を隠蔽する領域である。例えば、遮光層付き透明板1が表示パネルの保護カバーである場合、配線を隠蔽したり、バックライトの照明光を隠蔽して、表示パネルの周囲から照明光が漏れたりするのを防止する。遮光領域35は可視光および赤外線を遮光する光学特性が必要である。具体的には、第2の主面22側から測定した、光学濃度がOD値で4以上である必要がある。OD値は4.2以上がより好ましく、4.5以上がさらに好ましい。
ここでいう光学濃度(OD値)とは、式(A)に示すように、ある光の入射光量Iに対する、被測定物を透過してきた透過光量Taの比について、底を10とした常用対数で表した値の絶対値であり、隠蔽性能を示す。以下の説明でも同様である。
OD値=|Log10(Ta/I)| ・・・(A)
式(A)において、波長が360nm〜830nmである可視光で入射光量Iが1000、透過光量Taが1とすると、OD値は|Log10(1/1000)|=3となる。
OD値=|Log10(Ta/I)| ・・・(A)
式(A)において、波長が360nm〜830nmである可視光で入射光量Iが1000、透過光量Taが1とすると、OD値は|Log10(1/1000)|=3となる。
遮光領域35は、波長400〜600nmの光の平均反射率(反射率の平均値)に対する、波長600〜700nmの光の平均反射率の比が1.5以上であるのが好ましい。
平均反射率の比が下限値以上であることにより、遮光領域35と赤外線通過領域39の色彩差が小さくなる。平均反射率の比は2以上が好ましく、2以上10以下がより好ましく、2以上3以下がさらに好ましい。平均反射率の比が上限値以下であると、遮光領域35の赤味が抑制できるため、優れた意匠性を示す。なお、ここで用いる反射率は、後述のように、赤外線透過層3と透明板2との界面での反射率RDとして求められる値である。
平均反射率の比が下限値以上であることにより、遮光領域35と赤外線通過領域39の色彩差が小さくなる。平均反射率の比は2以上が好ましく、2以上10以下がより好ましく、2以上3以下がさらに好ましい。平均反射率の比が上限値以下であると、遮光領域35の赤味が抑制できるため、優れた意匠性を示す。なお、ここで用いる反射率は、後述のように、赤外線透過層3と透明板2との界面での反射率RDとして求められる値である。
反射率は以下のように求められる。
[1]透明板2の第2の主面22側から、可視光通過領域31に入射した光の反射率の測定値を反射率RAとする。反射率RAとして算出される光は、透明板2の表面(第2の主面22)で反射された光と、透明板2の内部を通り、透明板2と、第1の主面21側の空気との間で反射され、再度透明板2の第2の主面22側から出射した光とを含む。透明板2の表面に反射防止膜等を設けていない場合、透明板2の第2の主面22の反射率と、透明板2と第1の主面21側の空気との間での反射率は等しく、これらの値を反射率RBとする。この場合、反射率RAと反射率RBは以下の関係式を満たす。測定値として得られる反射率RAの値と、下記計算式から、反射率RBを算出する。
反射率RA=反射率RB+反射率RB(1−反射率RB)2 ・・・(1)
[2]さらに、第2の主面22側から、遮光領域35に入射した光の反射率の測定値を反射率RCとする。また、遮光領域35において、赤外線透過層3と透明板2との界面での反射率を反射率RDとする。反射率RDとして算出される光は、透明板2と赤外線透過層3との境界面での反射光と、赤外線透過層3と遮光層5との境界面での反射光が含まれる。反射率RB、反射率RCおよび反射率RDは以下の関係式を満たす。式(1)で得られた反射率RBと、分析値として得られる反射率RCから、反射率RDを算出する。反射率RDを遮光領域35の反射率とする。
反射率RC=反射率RB+反射率RD(1−反射率RB)2 ・・・(2)
[1]透明板2の第2の主面22側から、可視光通過領域31に入射した光の反射率の測定値を反射率RAとする。反射率RAとして算出される光は、透明板2の表面(第2の主面22)で反射された光と、透明板2の内部を通り、透明板2と、第1の主面21側の空気との間で反射され、再度透明板2の第2の主面22側から出射した光とを含む。透明板2の表面に反射防止膜等を設けていない場合、透明板2の第2の主面22の反射率と、透明板2と第1の主面21側の空気との間での反射率は等しく、これらの値を反射率RBとする。この場合、反射率RAと反射率RBは以下の関係式を満たす。測定値として得られる反射率RAの値と、下記計算式から、反射率RBを算出する。
反射率RA=反射率RB+反射率RB(1−反射率RB)2 ・・・(1)
[2]さらに、第2の主面22側から、遮光領域35に入射した光の反射率の測定値を反射率RCとする。また、遮光領域35において、赤外線透過層3と透明板2との界面での反射率を反射率RDとする。反射率RDとして算出される光は、透明板2と赤外線透過層3との境界面での反射光と、赤外線透過層3と遮光層5との境界面での反射光が含まれる。反射率RB、反射率RCおよび反射率RDは以下の関係式を満たす。式(1)で得られた反射率RBと、分析値として得られる反射率RCから、反射率RDを算出する。反射率RDを遮光領域35の反射率とする。
反射率RC=反射率RB+反射率RD(1−反射率RB)2 ・・・(2)
赤外線通過領域39は、可視光は遮蔽するが、赤外線を通過させる領域である。例えば、遮光層付き透明板1が表示パネルの保護カバーである場合、赤外線通信用や人感センサ用の窓となる領域である。遮光層付き透明板1が、照明光を備えた表示パネルに用いられる保護カバーである場合、表示パネルの照明光の点灯の有無によらず、図2(B)に示す赤外線通過領域39は、使用者には視認できない。そのため、表示パネルが赤外線カメラを備える場合、赤外線通過領域39の裏側(第1の主面21側)に赤外線センサを設けることにより、使用者から赤外線センサを隠蔽しつつ、赤外線通過領域39を介して、赤外線を用いた通信や物体検出用の窓に使用できる。
赤外線通過領域39は、可視光は遮蔽するが、赤外線を通過させる光学特性が必要である。具体的には、第2の主面22側から測定した、波長380〜780nmの光の視感透過率が0.1〜50%である必要がある。視感透過率は0.8〜25%がより好ましい。第2の主面22側から測定した、波長800〜1000nmの光の透過率の最小値が70%以上である必要もある。透過率の最小値は、75%以上がより好ましい。
波長800nm〜1000nmの光の透過率の最小値とは、赤外線の透過率の最小値を意味する。具体的には、分光光度計を用いて、透過スペクトルを測定し、スペクトルの透過率の最小値を求める。同様の方法で最大値も求められる。以下の説明でも同様である。
赤外線通過領域39は、可視光は遮蔽するが、赤外線を通過させる光学特性が必要である。具体的には、第2の主面22側から測定した、波長380〜780nmの光の視感透過率が0.1〜50%である必要がある。視感透過率は0.8〜25%がより好ましい。第2の主面22側から測定した、波長800〜1000nmの光の透過率の最小値が70%以上である必要もある。透過率の最小値は、75%以上がより好ましい。
波長800nm〜1000nmの光の透過率の最小値とは、赤外線の透過率の最小値を意味する。具体的には、分光光度計を用いて、透過スペクトルを測定し、スペクトルの透過率の最小値を求める。同様の方法で最大値も求められる。以下の説明でも同様である。
可視光通過領域31は、可視光を透過する領域である。例えば、遮光層付き透明板1が表示パネルの保護カバーである場合、図1の符号41、43に示すように、文字、図形、記号に対応した平面形状を有している。遮光層付き透明板1が表示パネルの保護カバーである場合、表示パネルの照明光が点灯している時のみ、図2(B)に示す可視光通過領域31に文字、図形、記号が表示されていることを使用者は視認できる。
図1の符号41は、例えば自動車の方向指示器が操作された場合に、操作した方向に対応して点滅する矢印である。あるいは、ハザードスイッチが押された場合に点滅する矢印である。符号43は、例えば表示パネルの製造元や販売元のロゴマークである。
表示領域33は、可視光を透過する領域である。例えば、遮光層付き透明板1が表示パネルの保護カバーである場合、表示パネルの表示部に対応する。
可視光通過領域31には半透過層71が設けられてもよい(図8)。
半透過層71は、可視光をある程度透過する光学特性を有する層である。具体的には第2の主面側から測定した、波長380nm〜780nmの光の視感透過率が10%以上50%以下であるのが好ましく、20%以上40%以下がより好ましい。半透過層71の視感反射率が10%以上であることにより、後ろの光源の輝度が低くても可視光通過領域31を視認できる。また半透過層71の視感反射率が50%以下であることにより、隣接する黒部との一体感が保たれる。さらに、裏面の光源が透けて見えるのを防止できる。
さらに第2の主面22側から測定した、波長800nm〜1000nmの光の最大透過率が70%未満であることが好ましい。
半透過層71は、可視光をある程度透過する光学特性を有する層である。具体的には第2の主面側から測定した、波長380nm〜780nmの光の視感透過率が10%以上50%以下であるのが好ましく、20%以上40%以下がより好ましい。半透過層71の視感反射率が10%以上であることにより、後ろの光源の輝度が低くても可視光通過領域31を視認できる。また半透過層71の視感反射率が50%以下であることにより、隣接する黒部との一体感が保たれる。さらに、裏面の光源が透けて見えるのを防止できる。
さらに第2の主面22側から測定した、波長800nm〜1000nmの光の最大透過率が70%未満であることが好ましい。
内周囲繞領域37は、赤外線透過層3と可視光通過領域31(半透過層71)を分離する領域であり、遮光層5からなる。
内周囲繞領域37は、図3に示す面方向の幅D(厚さ)が100μm以上1000μm以下である。
幅Dが下限値以上であることにより、遮光層5により可視光通過領域31の輪郭を確実に囲むことができ、可視光通過領域31の内周の輪郭が明確となるようにできる。
幅Dが上限値以下であることにより、内周囲繞領域37と赤外線透過層3の色彩の差が目立ってしまい、内周囲繞領域37が、可視光通過領域31の輪郭をなぞるように、黒く見えてしまうのを防止できる。
好ましい幅は、150μm以上、500μm以下であり、より好ましくは200μm以上、400μm以下である。
内周囲繞領域37は、図3に示す面方向の幅D(厚さ)が100μm以上1000μm以下である。
幅Dが下限値以上であることにより、遮光層5により可視光通過領域31の輪郭を確実に囲むことができ、可視光通過領域31の内周の輪郭が明確となるようにできる。
幅Dが上限値以下であることにより、内周囲繞領域37と赤外線透過層3の色彩の差が目立ってしまい、内周囲繞領域37が、可視光通過領域31の輪郭をなぞるように、黒く見えてしまうのを防止できる。
好ましい幅は、150μm以上、500μm以下であり、より好ましくは200μm以上、400μm以下である。
〔遮光層付き透明板の製造方法〕
次に、遮光層付き透明板1の製造方法について、図2〜4を参照して説明する。
次に、遮光層付き透明板1の製造方法について、図2〜4を参照して説明する。
まず、透明な板、例えばガラス板を所定の大きさに切断し、図4(A)に示す面取りを行った透明板2を準備する。このとき、平面視での面取り部25の寸法が、0.05mm以上0.5mm以下となるように面取りを行うことが好ましい。面取り後は、必要に応じて化学強化を行う。
次に、図4(B)に示すように、透明板2に赤外線透過層3を形成する。
赤外線透過層3を形成する方法としては、特に限定はされないが、バーコード法、リバースコート法、グラビアコート法、ダイコート法、ロールコート法、スクリーン法、インクジェット法が挙げられる。厚さの制御の容易さを考慮すると、スクリーン法またはインクジェット法が好ましい。
赤外線透過層3を形成する方法としては、特に限定はされないが、バーコード法、リバースコート法、グラビアコート法、ダイコート法、ロールコート法、スクリーン法、インクジェット法が挙げられる。厚さの制御の容易さを考慮すると、スクリーン法またはインクジェット法が好ましい。
スクリーン法を用いる場合は、使用するスクリーン版を構成するインクが透過するメッシュ部と、インクの透過を抑制する乳剤部との、それぞれの形成領域やサイズの制御をすることにより、赤外線透過層3を所望の領域に形成できる。
スクリーン版のメッシュ径は、15μm以上35μm以下が好ましい。また、スキージの速度は、50mm/s以上200mm/s以下が好ましく、100mm/s以上200mm/s以下がより好ましい。さらに、赤外線透過層3の膜厚は、1μm以上10μm以下が好ましい。このような条件で印刷することにより、利用者の目に触れても問題が無い品質の赤外線透過層3を形成できる。
スクリーン版のメッシュ径は、15μm以上35μm以下が好ましい。また、スキージの速度は、50mm/s以上200mm/s以下が好ましく、100mm/s以上200mm/s以下がより好ましい。さらに、赤外線透過層3の膜厚は、1μm以上10μm以下が好ましい。このような条件で印刷することにより、利用者の目に触れても問題が無い品質の赤外線透過層3を形成できる。
インクジェット法を用いる場合は、ノズルから液状にしたインクの微少液滴をパルス状に吐出して、透明板2上にパターンを形成する。ノズル移動機構の原点を基準として透明板2を位置決めし、コンピュータからの指令に基づき、ノズルがインクの微少液滴を吐出しながら透明板2の面上を、概略水平方向へ移動する。これにより、点状のインクが連続して形成されて所定のパターンの赤外線透過層3が形成される。被印刷面が屈曲部を有する透明板2の場合は、パターンの歪などを考慮すると、インクの液滴を吐出するノズルと透明板2との距離は略一定であることが好ましい。例えば、ノズルと透明板2との距離を概略一定に維持した上で、パターンに応じてノズルまたは透明板2を回動、移動させる機構を使用することが好ましい。なお、インクをノズルまで供給する供給圧力が安定し、ノズルからのインクの吐出量を一定に保持できることから、ノズルを固定して、そのノズルに対して透明板2を回動、移動させる機構がより好ましい。
インクジェット法は、一般にノズルを1方向に直線移動させながらパターンを形成する。よって、図2(A)のように、赤外線透過層3が枠状の場合、上辺赤外線透過層60、下辺赤外線透過層63、右辺赤外線透過層65、左辺赤外線透過層67の4つの直線状のパターンに分けて印刷するのが好ましい。
具体的には、透明板2を図示しない支持台に載置し、ノズルの吐出孔を透明板2の第1の主面21における図2(A)の右下端部に位置させる。この後、吐出孔からインクを吐出しつつ、ノズルを左下端部まで移動させて、図2に示す下辺赤外線透過層63を印刷する。
次に、支持台およびノズルの少なくとも一方を相対移動させて、吐出孔を第1の主面21における右上端部に位置させる。この後、吐出孔からインクを吐出しつつ、ノズルを左上端部にまで移動させて、図2(A)に示すような上辺赤外線透過層60を印刷する。
次に、支持台およびノズルの少なくとも一方を相対移動させて、吐出孔を第1の主面21における右上端部に位置させる。この後、吐出孔からインクを吐出しつつ、ノズルを左上端部にまで移動させて、図2(A)に示すような上辺赤外線透過層60を印刷する。
次に、ノズルの吐出孔を透明板2の第1の主面21における図2(A)の右上端部に位置させる。この後、吐出孔からインクを吐出しつつ、ノズルを右下端部まで移動させて図2(A)に示す右辺赤外線透過層65を印刷する。
次に、支持台およびノズルの少なくとも一方を相対移動させて、吐出孔を第1の主面21における左上端部に位置させる。この後、吐出孔からインクを吐出しつつ、ノズルを左下端部まで移動させて、図2(A)に示すような左辺赤外線透過層67を印刷する。
赤外線透過層3の印刷の際は、可視光通過領域31に対応する部分を印刷しないような印刷パターンとするか、可視光通過領域31に対応する形状をマスキングする等して印刷する。
次に、支持台およびノズルの少なくとも一方を相対移動させて、吐出孔を第1の主面21における左上端部に位置させる。この後、吐出孔からインクを吐出しつつ、ノズルを左下端部まで移動させて、図2(A)に示すような左辺赤外線透過層67を印刷する。
赤外線透過層3の印刷の際は、可視光通過領域31に対応する部分を印刷しないような印刷パターンとするか、可視光通過領域31に対応する形状をマスキングする等して印刷する。
赤外線透過層3の厚さは、吐出孔からのインクの吐出量やノズルの移動速度を制御することで調整できる。厚くする場合には、吐出量を多くしたり、移動速度を遅くすればよい。薄くする場合には、吐出量を少なくしたり、移動速度を速くすればよい。
本実施形態では、上辺赤外線透過層60、下辺赤外線透過層63、右辺赤外線透過層65、左辺赤外線透過層67の厚さは同じであり、これらの印刷条件(インクの吐出量およびノズルの移動速度)は同じであることが好ましい。
その後、乾燥、焼成を行うことで、赤外線透過層3が硬化する。
上辺赤外線透過層60、下辺赤外線透過層63、右辺赤外線透過層65、左辺赤外線透過層67の乾燥や焼成は、形成した都度実施してもよく、全てを形成してから実施してもよい。
上辺赤外線透過層60、下辺赤外線透過層63、右辺赤外線透過層65、左辺赤外線透過層67の乾燥や焼成は、形成した都度実施してもよく、全てを形成してから実施してもよい。
次に、図4(C)に示すように、赤外線透過層3の上に遮光層5を形成する。
遮光層5を形成する方法としては、特に限定はされないが、製法の連続性を考慮すると、赤外線透過層3の形成方法と同じ方法が好ましい。
遮光層5の印刷の際は、赤外線通過領域39に対応する部分を印刷しないような印刷パターンとするか、赤外線通過領域39に対応する形状をマスキングする等して印刷する。また、内周囲繞領域37を形成できるように、印刷幅を調整する。
遮光層5を形成する方法としては、特に限定はされないが、製法の連続性を考慮すると、赤外線透過層3の形成方法と同じ方法が好ましい。
遮光層5の印刷の際は、赤外線通過領域39に対応する部分を印刷しないような印刷パターンとするか、赤外線通過領域39に対応する形状をマスキングする等して印刷する。また、内周囲繞領域37を形成できるように、印刷幅を調整する。
次に、図3に示すように、必要に応じて、可視光通過領域31に、半透過層71を形成する。
半透過層71を形成する方法も、特に限定はされないが、製法の連続性を考慮すると、赤外線透過層3の形成方法と同じ方法が好ましい。
以上の工程により、遮光層付き透明板1が得られる。
半透過層71を形成する方法も、特に限定はされないが、製法の連続性を考慮すると、赤外線透過層3の形成方法と同じ方法が好ましい。
以上の工程により、遮光層付き透明板1が得られる。
〔遮光層付き透明板の作用効果〕
可視光は透過しないが、赤外線を透過する赤外線透過層3と、可視光も赤外線も透過しない遮光層5が、この順番で透明板2の第1の主面21上に設けられている。
そのため、第2の主面22側から見ると、遮光層5が設けられている領域でも、手前側に赤外線透過層3が見える。よって、赤外線透過層3のみが設けられている赤外線通過領域39と、遮光層5も設けられている遮光領域35の色彩の差が目立たなくなる。
可視光通過領域31の内周を遮光層5が覆っているため、可視光通過領域31の周囲が遮光層5で囲まれ、赤外線透過層3と接触しない。
そのため、第2の主面22側から見て手前側に赤外線透過層3を設けた場合でも、可視光通過領域31の周囲がぼやけるのを防げる。
可視光は透過しないが、赤外線を透過する赤外線透過層3と、可視光も赤外線も透過しない遮光層5が、この順番で透明板2の第1の主面21上に設けられている。
そのため、第2の主面22側から見ると、遮光層5が設けられている領域でも、手前側に赤外線透過層3が見える。よって、赤外線透過層3のみが設けられている赤外線通過領域39と、遮光層5も設けられている遮光領域35の色彩の差が目立たなくなる。
可視光通過領域31の内周を遮光層5が覆っているため、可視光通過領域31の周囲が遮光層5で囲まれ、赤外線透過層3と接触しない。
そのため、第2の主面22側から見て手前側に赤外線透過層3を設けた場合でも、可視光通過領域31の周囲がぼやけるのを防げる。
可視光をある程度透過するが、赤外線を透過しない半透過層71を、可視光通過領域31に備えるため、第1の主面21側から入射する光の強度が大きい場合でも、可視光通過領域31を透過する光の強度を緩和できる。
可視光通過領域31が、文字、図形、または記号に対応した形状に部分的に開口した領域である。そのため、可視光通過領域31の形状をロゴマーク等に対応した形状にすると、第1の主面21側から光が入射している時のみ、可視光通過領域31にロゴマーク等を表示させられる。
透明板2が化学強化ガラスであるため、強度と耐擦傷性に優れ、良好な質感を備える遮光層付き透明板1を提供できる。
遮光領域35は、波長400nm〜600nmの光の平均反射率に対する、波長600nm〜700nmの光の平均反射率の比が1.5以上であるため、赤外線通過領域39との色彩差がより小さくなる。
[変形例]
本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の改良ならびに設計の変更等が可能である。本発明の実施の際の具体的な手順、および構造等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
[変形例]
本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の改良ならびに設計の変更等が可能である。本発明の実施の際の具体的な手順、および構造等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
透明板2としては、用途に応じて、種々の形状、材料からなるものを使用できる。
形状としては、例えば、平坦面のみを有する板のみならず、少なくとも一部に曲面を有する板、凹部を有する板であってもよい。例えば、透明板2がガラスである場合、図5に示すように、屈曲ガラスでもよい。透明板2として屈曲ガラスを用いることで、遮光層付き透明板1を取り付ける相手側部材が屈曲形状を有していても、取り付けの精度が下がるおそれがない。また、透明板2はフィルム状であってもよい。透明板2は孔部を有してもよく、部分的に切り欠いた領域を有してもよい。
形状としては、例えば、平坦面のみを有する板のみならず、少なくとも一部に曲面を有する板、凹部を有する板であってもよい。例えば、透明板2がガラスである場合、図5に示すように、屈曲ガラスでもよい。透明板2として屈曲ガラスを用いることで、遮光層付き透明板1を取り付ける相手側部材が屈曲形状を有していても、取り付けの精度が下がるおそれがない。また、透明板2はフィルム状であってもよい。透明板2は孔部を有してもよく、部分的に切り欠いた領域を有してもよい。
透明板2の材料は、透明であればよく、一般的なガラス、例えば、無機ガラス、ポリカーボネートやアクリル等の有機ガラスを使用でき、その他の合成樹脂等も使用できる。
透明板2として、無機ガラスを用いる場合、その厚さは0.5mm以上5mm以下が好ましい。この下限値以上の厚さを備えたガラスであれば、高い強度と良好な質感を兼ね備えた遮光層付き透明板1を得られる利点がある。この上限値以下の厚さを備えたガラスであれば、透明板2の質量を減らせ軽量化でき、さらに透明板2と表示パネルの間にタッチパネルを配置した場合に、タッチパネルの感度を確保できる。また、無機ガラスを用いる場合、その厚さは、0.7mm以上3mm以下がより好ましく、1mm以上3mm以下がさらに好ましい。
具体的なガラス板としては、無色透明な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)、及びリチウムアルミノシリケートガラスに強化処理を施した、化学強化ガラスが挙げられる。
透明板2として、無機ガラスを用いる場合、その厚さは0.5mm以上5mm以下が好ましい。この下限値以上の厚さを備えたガラスであれば、高い強度と良好な質感を兼ね備えた遮光層付き透明板1を得られる利点がある。この上限値以下の厚さを備えたガラスであれば、透明板2の質量を減らせ軽量化でき、さらに透明板2と表示パネルの間にタッチパネルを配置した場合に、タッチパネルの感度を確保できる。また、無機ガラスを用いる場合、その厚さは、0.7mm以上3mm以下がより好ましく、1mm以上3mm以下がさらに好ましい。
具体的なガラス板としては、無色透明な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)、及びリチウムアルミノシリケートガラスに強化処理を施した、化学強化ガラスが挙げられる。
ガラス板としては、例えば、酸化物を基準としたモル%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。具体的には、アルミノシリケートガラスに強化処理を施した強化ガラス(例えば「ドラゴントレイル(登録商標)」)が好適に用いられる。
透明板2として無機ガラスを用いる場合、化学強化処理、物理強化処理のいずれを行ってもよいが、化学強化処理を行うことが好ましい。上述のような比較的、薄い無機ガラスを強化処理する場合、化学強化処理が適切である。ガラス板の表面には、化学強化による圧縮応力層が形成されていることが好ましい。圧縮応力層の厚さは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。また、圧縮応力層における表面圧縮応力は、650MPa以上が好ましく、750MPa以上がより好ましい。
ガラス板に上記した圧縮応力層を形成する方法としては、ガラス板を、KNO3溶融塩に浸漬し、イオン交換処理(化学強化処理)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、表面圧縮応力及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。
透明板2として、有機ガラスや合成樹脂等を用いる場合、同種・異種問わず重ねられた基材で構成されていてもよく、基材間に各種接着層が挿入されていてもよい。
半透過層71を形成するインクは、無機系でも有機系であってもよい。無機系インクに含まれる顔料としては、例えば、SiO2、ZnO、B2O3、Bi2O3、Li2O、Na2OおよびK2Oから選択される1種以上、CuO、Al2O3、ZrO2、SnO2およびCeO2から選択される1種以上、Fe2O3およびTiO2からなる組成物であってもよい。
有機系インクとしては、樹脂と顔料とを溶剤に溶解した種々の印刷材料を使用できる。例えば、樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、オレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオール等の樹脂からなる群から選ばれる、少なくとも1種以上を選択して使用してよい。溶媒としては、水、アルコール類、エステル類、ケトン類、芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤を用いてもよい。例えば、アルコール類としては、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール等を使用でき、エステル類としては酢酸エチル、ケトン類としてはメチルエチルケトンを使用できる。芳香族炭化水素系溶剤としては、トルエン、キシレン、ソルベッソ(登録商標)100、ソルベッソ(登録商標)150等を使用でき、脂肪族炭化水素系溶剤としてはヘキサン等を使用できる。なお、これらは例として挙げたものであり、その他、種々の印刷材料を使用できる。前記有機系の印刷材料は、透明板2に塗布した後、溶媒を蒸発させて樹脂の半透過層71を形成できる。加熱により硬化できる熱硬化性インクでもよく、UV硬化性インクでもよく、特に制限はない。
半透過層71に用いられるインクには、顔料が含まれてもよい。顔料としては、例えば、半透過層71を黒色とする場合、カーボンブラック等の黒色顔料を使用できる。その他、所望の色に応じて適切な色の顔料を使用できる。
半透過層71中の顔料の含有割合は、所望の光学特性に応じて自由に変更できる。半透過層71の全質量に対する、顔料の含有量の比である含有割合は0.01〜10質量%が好ましい。含有割合は、インクの質量全体に対する、赤外線透過材料の含有割合を調整することで実現できる。
赤外線透過層3を形成するインクは、光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂に赤外線透過能を有する顔料を含む。顔料としては、無機顔料および有機顔料のいずれも使用できる。無機顔料としては、酸化鉄、酸化チタン、複合酸化物系などが挙げられる。有機顔料としては、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、アゾ系顔料等の金属錯体系顔料などが挙げられる。赤外線透過層3の色彩は、遮光層5と同じであることが好ましい。遮光層5が黒色の場合は、赤外線透過層3も黒色であるのが好ましい。
赤外線透過層3が黒色の場合、使用できる顔料は黒色顔料を使用できるが、黒色以外の顔料を使用して黒色を表現するのが好ましい。これは、赤外線透過層3に可視光は遮蔽するが赤外光は透過する光学特性を付与できるためである。黒色の顔料としては、チタンブラック、カーボンブラックを使用できる。
赤外線透過層3に使用できる黒色以外の顔料としては、例えば、赤色顔料、黄色顔料、青色顔料、緑色顔料等を使用できる。
赤色顔料としては、例えば、ジケトピロロピロール系、アントラキノン系、ペリレン系が挙げられる。黄色顔料としては、例えば、アントラキノン系、イソインドリン系が挙げられる。青色顔料としては、例えば、銅フタロシアニン系、アントラキノン系が挙げられる。緑色顔料としては、例えば、フタロシアニン系、イソインドリン系が挙げられる。
赤外線透過層3に含有させる黒色以外の顔料は、互いに異なる色を少なくとも3種類以上含むことが好ましい。これは、赤外線透過層3に可視光は遮蔽するが赤外光は透過する光学特性を付与するための設計がしやすいためである。
赤色顔料としては、例えば、ジケトピロロピロール系、アントラキノン系、ペリレン系が挙げられる。黄色顔料としては、例えば、アントラキノン系、イソインドリン系が挙げられる。青色顔料としては、例えば、銅フタロシアニン系、アントラキノン系が挙げられる。緑色顔料としては、例えば、フタロシアニン系、イソインドリン系が挙げられる。
赤外線透過層3に含有させる黒色以外の顔料は、互いに異なる色を少なくとも3種類以上含むことが好ましい。これは、赤外線透過層3に可視光は遮蔽するが赤外光は透過する光学特性を付与するための設計がしやすいためである。
赤外線透過層3を形成するインクに含まれる光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂として、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等を使用できる。また、赤外線透過層3を形成するインクは、光重合開始剤、光増感剤、分散剤、界面活性剤、安定剤、レベリング剤などを含んでもよい。
赤外線透過層3中の赤外線透過材料の含有割合は、所望の光学特性に応じて自由に変更できる。赤外線透過層3の全質量に対する、赤外線透過材料の含有量の比である含有割合は0.01〜20質量%が好ましい。含有割合は、インクの質量全体に対する、赤外線透過材料の含有割合を調整することで実現できる。
遮光層5を形成するインクは、無機系でも有機系であってもよい。無機系インクに含まれる顔料としては、例えば、SiO2、ZnO、B2O3、Bi2O3、Li2O、Na2OおよびK2Oから選択される1種以上、CuO、Al2O3、ZrO2、SnO2およびCeO2から選択される1種以上、Fe2O3およびTiO2からなる組成物であってもよい。
有機系インクとしては、樹脂と顔料とを溶剤に溶解した種々の印刷材料を使用できる。例えば、樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、オレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオール等の樹脂からなる群から選ばれる、少なくとも1種以上を選択して使用してよい。溶媒としては、水、アルコール類、エステル類、ケトン類、芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤を用いてもよい。例えば、アルコール類としては、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール等を使用でき、エステル類としては酢酸エチル、ケトン類としてはメチルエチルケトンを使用できる。芳香族炭化水素系溶剤としては、トルエン、キシレン、ソルベッソ(登録商標)100、ソルベッソ(登録商標)150等を使用でき、脂肪族炭化水素系溶剤としてはヘキサン等を使用できる。なお、これらは例として挙げたものであり、その他、種々の印刷材料を使用できる。前記有機系の印刷材料は、透明板2に塗布した後、溶媒を蒸発させて樹脂の遮光層5を形成できる。加熱により硬化できる熱硬化性インクでもよく、UV硬化性インクでもよく、特に制限はない。
遮光層5に用いられるインクには、顔料が含まれてもよい。顔料としては、例えば、遮光層5を黒色とする場合、カーボンブラック等の黒色顔料を使用できる。その他、所望の色に応じて適切な色の顔料を使用できる。
遮光層5は、所望の回数だけ積層してもよい。例えば、図3では、遮光層5は2層であるが、図6に示すように1層でもよい。遮光層5が2層以上の場合、印刷に用いるインクは、各層異なるものを使用してもよい。
遮光層5は、所望の回数だけ積層してもよい。例えば、図3では、遮光層5は2層であるが、図6に示すように1層でもよい。遮光層5が2層以上の場合、印刷に用いるインクは、各層異なるものを使用してもよい。
遮光層5の平面形状は、枠状に限定されない。第1の主面21の一辺に沿う線状、連続する二辺に沿うL字状、対向する二辺に沿う2本の直線状でもよい。遮光層5は、第1の主面21が四角形以外の多角形や円形あるいは異形の場合、これらの形状に対応する枠状、多角形の一辺に沿う直線状、円形の一部に沿う円弧状でもよい。
図7に示すように、透明板2の第1の主面21および第2の主面22のうち少なくとも一方の面上には、防眩層、反射防止層、防汚層等を有する機能層81を備えてもよい。
<防眩層>
機能層81として防眩層を設けることにより、第2の主面22側から入射した光を散乱させ、入射光による映り込みを低減できる。防眩性を付与する方法としては、透明板2の表面に凹凸形状を形成する方法が挙げられる。
機能層81として防眩層を設けることにより、第2の主面22側から入射した光を散乱させ、入射光による映り込みを低減できる。防眩性を付与する方法としては、透明板2の表面に凹凸形状を形成する方法が挙げられる。
凹凸形状を形成する方法としては、公知の方法を適用できる。透明板2としてガラス基板を用いる場合、ガラス基板の表面に化学的または物理的に表面処理を施してエッチング層を形成し、所望の表面粗さの凹凸形状を形成する方法や、防眩フィルム等のコーティング層を貼りつける方法が利用できる。
防眩層がエッチング層であると、防眩用の材料を別途被覆する必要がない点で有利である。防眩層がコーティング層であると、材料の選択により、防眩性の制御が容易な点で有利である。
防眩層がエッチング層であると、防眩用の材料を別途被覆する必要がない点で有利である。防眩層がコーティング層であると、材料の選択により、防眩性の制御が容易な点で有利である。
化学的に防眩処理を行う方法としては、フロスト処理が挙げられる。フロスト処理は、例えば、フッ化水素とフッ化アンモニウムの混合溶液に、被処理体であるガラス基板を浸漬することで実現できる。物理的に防眩処理を行う方法としては、例えば、結晶質二酸化ケイ素粉、炭化ケイ素粉等を加圧空気でガラス基板の主面に吹き付けるサンドブラスト処理や、結晶質二酸化ケイ素粉、炭化ケイ素粉等を付着させたブラシを水で湿らせたものを用いて擦る方法等を利用できる。
防眩層を有する透明板2の表面は、表面粗さ(二乗平均粗さ、RMS)が0.01μm〜0.5μmであることが好ましい。これは第2の主面22側から入射した光を、より確実に散乱させられるためである。表面粗さ(RMS)は、0.01μm〜0.3μmがより好ましく、0.02μm〜0.2μmがさらに好ましい。表面粗さ(RMS)を上記範囲とすることで、防眩層を有する透明基板のヘイズ値を1%〜30%に調整できる。なお、ヘイズ値は、JIS K 7136(2000)で規定される値である。
<反射防止層>
機能層81が反射防止層を備えることにより、第2の主面22側に反射防止層が設けられるので、第2の主面22側から入射した光の反射を防止でき、入射光による映り込みを防止できる。
機能層81が反射防止層を備えることにより、第2の主面22側に反射防止層が設けられるので、第2の主面22側から入射した光の反射を防止でき、入射光による映り込みを防止できる。
機能層81が反射防止層である場合、波長550nmの光の屈折率が1.9以上の高屈折率層と、波長550nmの光の屈折率が1.6以下の低屈折率層を、積層した構造が好ましい。反射防止層が高屈折率層と低屈折率層を積層した構造により、可視光の反射を、より確実に防止できる。
反射防止層における高屈折率層と低屈折率層との層数は、それぞれを1層ずつ含む形態でよいが、それぞれを2層以上含む構成でもよい。高屈折率層と低屈折率層をそれぞれ1層含む構成の場合は、透明板2の第2の主面22に、高屈折率層、低屈折率層の順に積層したものが好ましい。また、高屈折率層と低屈折率層をそれぞれ2層以上含む構成の場合は、高屈折率層、低屈折率層の順に交互に積層した積層体が好ましい。積層体は、全体で2層以上8層以下が好ましく、2層以上6層以下がより好ましく、2層以上4層以下がさらに好ましい。また光学特性を損なわない範囲で別の層を追加しもよい。例えば、ガラス板からのNa拡散を防ぐために、ガラスと第1層との間にSiO2膜を挿入しても良い。
高屈折率層、低屈折率層を構成する材料は、特に制限はなく、要求される反射防止性の程度や生産性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、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)、酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化ケイ素(SiN)等が挙げられる。これらの材料から選択される1種以上を好ましく使用できる。低屈折率層を構成する材料としては、酸化ケイ素(特に、二酸化ケイ素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。これら材料から選択される1種以上を好ましく使用できる。
反射防止層は、表面に無機薄膜を直接形成する方法、エッチング等の手法により表面処理する方法や、乾式法、例えば、化学蒸着(CVD)法や物理蒸着(PVD)法、特に物理蒸着法の一種である真空蒸着法やスパッタ法により好適に形成できる。
反射防止層の厚さは、100〜500nmが好ましい。反射防止層の厚さを100nm以上とすることで、効果的に外光の反射を抑制できるため好ましい。
反射防止層は、CIE(国際照明委員会)色差式において、a*が−6〜1であり、b*が−8〜1であるのが好ましい。
反射防止層の、a*が−6〜1であり、b*が−8〜1であると、反射防止層が危険色(警告色)に着色する恐れがなく、反射防止層の色彩が目立つのを防止できる。
反射防止層の、a*が−6〜1であり、b*が−8〜1であると、反射防止層が危険色(警告色)に着色する恐れがなく、反射防止層の色彩が目立つのを防止できる。
<防汚層>
機能層81として防眩層を設けることにより、第2の主面22に人間の指が触れても、指紋、皮脂、汗等による汚れが付着するのを低減できる。
機能層81として防眩層を設けることにより、第2の主面22に人間の指が触れても、指紋、皮脂、汗等による汚れが付着するのを低減できる。
防汚層の形成方法としては、フッ素含有有機化合物等を真空槽内で蒸発させて、反射防止層の表面に付着させる真空蒸着法(乾式法)や、フッ素含有有機化合物等を有機溶剤に溶解させ、所定の濃度になるように調整し、反射防止層の表面に塗布する方法(湿式法)等を利用できる。
乾式法としては、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレート法、スパッタ法、プラズマCVD法等、湿式法としては、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、スリットコート法、スプレー法等から適宜選択できる。乾式法、湿式法のどちらも使用できる。耐擦傷性の観点からは、乾式の成膜方法を用いることが好ましい。
防汚層の構成材料は、防汚性、撥水性、撥油性を付与できるフッ素含有有機化合物等から適宜選択できる。具体的には、含フッ素有機ケイ素化合物や、含フッ素加水分解性が挙げられる。フッ素含有有機化合物は、防汚性、撥水性および撥油性を付与できれば、特に制限なく使用できる。
防汚層を形成する含フッ素有機ケイ素化合物被膜は、透明板の主面または防眩層の処理面に反射防止層が形成される場合には、当該反射防止層の表面に形成されることが好ましい。また、透明板として防眩処理、化学強化処理等の表面処理が施され、反射防止層が形成されないガラス板を用いる場合には、含フッ素有機ケイ素化合物被膜は、これら表面処理の施された面に直接形成されることが好ましい。
含フッ素有機ケイ素化合物被膜を形成する方法としては、パーフルオロアルキル基;パーフルオロ(ポリオキシアルキレン)鎖を含む、フルオロアルキル基等のフルオロアルキル基を有するシランカップリング剤の組成物を、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、スリットコート法、スプレーコート法等により塗布した後加熱処理する方法、または、含フッ素有機ケイ素化合物を気相蒸着させた後加熱処理する、真空蒸着法等が挙げられる。密着性の高い含フッ素有機ケイ素化合物被膜を得るには、真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法による含フッ素有機ケイ素化合物被膜の形成は、含フッ素加水分解性ケイ素化合物を含有する、被膜形成用組成物を用いることが好ましい。
防汚層において、含フッ素有機ケイ素化合物被膜の形成に用いる含フッ素加水分解性ケイ素化合物は、得られる含フッ素有機ケイ素化合物被膜が、撥水性、撥油性等の防汚性を有するものであれば特に制限はない。具体的には、パーフルオロポリエーテル基、パーフルオロアルキレン基、およびパーフルオロアルキル基からなる群から選ばれる、1つ以上の基を有する、含フッ素加水分解性ケイ素化合物が挙げられる。
防汚層の層厚は、特に制限されないが、2nm〜20nmが好ましく、2nm〜15nmがより好ましく、3nm〜10nmがさらに好ましい。層厚が2nm以上であれば、防汚層によって反射防止層の表面が均一に覆われた状態となり、耐擦り性の簡単で実用に耐えるものとなる。また、層厚が20nm以下であれば、防汚層が積層された状態での視感反射率やヘイズ値等の光学特性が良好である。
機能層81は、防眩層、反射防止層、防汚層のいずれかの単層には限定されない。2種以上を積層してもよい。機能層81上に、さらに保護層を設けてもよい。
第1の主面21および面取り部25には、赤外線透過層3および遮光層5との密着性を向上させるため、プライマー処理やエッチング処理等が施されていてもよい。
半透過層71は必ずしも設ける必要はない。例えば図3に示すように、可視光通過領域31に半透過層71を設けない構成にもできるし、図8に示すように、半透過層71を設ける構造にもできる。
本発明の遮光層付き透明板1は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のパネルディスプレイや、車載用情報機器、携帯機器のカバーガラスといった表示装置用のカバー部材に使用できる。本発明の遮光層付き透明板1を表示装置用カバーに用いることで、視認性を確保しつつ被対象物を保護できる。特に、本発明の遮光層付き透明板1は、赤外線透過層3および遮光層5の色彩差を小さくできるので、高級車用の車載用情報機器のように、美観を重視する機器に有用である。
遮光層付き透明板1を表示装置に用いる場合、赤外線透過層3および遮光層5は、表示装置が非表示の場合の色彩に対応した色彩を有するのが好ましい。例えば、非表示の場合の色彩が黒色系の場合は、赤外線透過層3および遮光層5も黒色系が好ましい。
赤外線透過層3および遮光層5は、遮光層付き透明板1が用いられる物品の模様を構成し、当該物品の意匠性を向上させるものでもよい。
遮光層付き透明板1を表示装置に用いる場合、赤外線透過層3および遮光層5は、表示装置が非表示の場合の色彩に対応した色彩を有するのが好ましい。例えば、非表示の場合の色彩が黒色系の場合は、赤外線透過層3および遮光層5も黒色系が好ましい。
赤外線透過層3および遮光層5は、遮光層付き透明板1が用いられる物品の模様を構成し、当該物品の意匠性を向上させるものでもよい。
ここで、遮光層付き透明板1を備える表示装置の一例について説明する。
図9に示す表示装置10は、フレーム50を備える。フレーム50は、底部51と、底部51に対して交差する側壁部52と、底部51に対向する開口部53とを備える。底部51と側壁部52とで囲まれた空間には、液晶モジュール6が配置されている。液晶モジュール6は、底部51側に配置されたバックライト61と、バックライト61上に配置された液晶パネル62A、62B(表示パネル)と、バックライト61上に設けれた赤外線センサ62を備える。なお、可視光通過領域31の背面には、液晶パネル(表示パネル)62Bに限られず、LED等の発光素子も使用できる。
フレーム50の上端には、第1の主面21が液晶モジュール6側を向くように遮光層付き透明板1が設けられる。遮光層付き透明板1は、開口部53および側壁部52の上端面に設けられた接着層7を介して、遮光層5の一部がフレーム50に、遮光層5の一部および第1の主面21の表示部4が、液晶モジュール6に、それぞれ貼合されている。
液晶パネル62Aは表示部4と対向するように設けられる。液晶パネル62Bは可視光通過領域31と対向するように設けられる。赤外線センサ62は赤外線通過領域39と対向するように設けられる。可視光通過領域31が製造元のロゴに対応した平面形状を有する場合、液晶を介さずにバックライト61と対向する配置としてもよい。
フレーム50の上端には、第1の主面21が液晶モジュール6側を向くように遮光層付き透明板1が設けられる。遮光層付き透明板1は、開口部53および側壁部52の上端面に設けられた接着層7を介して、遮光層5の一部がフレーム50に、遮光層5の一部および第1の主面21の表示部4が、液晶モジュール6に、それぞれ貼合されている。
液晶パネル62Aは表示部4と対向するように設けられる。液晶パネル62Bは可視光通過領域31と対向するように設けられる。赤外線センサ62は赤外線通過領域39と対向するように設けられる。可視光通過領域31が製造元のロゴに対応した平面形状を有する場合、液晶を介さずにバックライト61と対向する配置としてもよい。
接着層7は、透明で、透明板2との屈折率差が小さいことが好ましい。
接着層7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。硬化性樹脂組成物としては、例えば、光硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物等が挙げられ、その中でも、硬化性化合物および光重合開始剤を含む光硬化性樹脂組成物が好ましい。硬化性樹脂組成物を、例えば、ダイコータ、ロールコータ等の方法を用いて塗布し、硬化性樹脂組成物膜を形成する。
接着層7は、OCAフィルム(OCAテープ)であってもよい。この場合、遮光層付き透明板1の第1の主面21側にOCAフィルムを貼合すればよい。
接着層7の厚さは、5μm以上400μm以下が好ましく、50μm以上200μm以下がより好ましい。接着層7の貯蔵せん断弾性率は、5kPa以上5MPa以下が好ましく、1MPa以上5MPa以下がより好ましい。
接着層7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。硬化性樹脂組成物としては、例えば、光硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物等が挙げられ、その中でも、硬化性化合物および光重合開始剤を含む光硬化性樹脂組成物が好ましい。硬化性樹脂組成物を、例えば、ダイコータ、ロールコータ等の方法を用いて塗布し、硬化性樹脂組成物膜を形成する。
接着層7は、OCAフィルム(OCAテープ)であってもよい。この場合、遮光層付き透明板1の第1の主面21側にOCAフィルムを貼合すればよい。
接着層7の厚さは、5μm以上400μm以下が好ましく、50μm以上200μm以下がより好ましい。接着層7の貯蔵せん断弾性率は、5kPa以上5MPa以下が好ましく、1MPa以上5MPa以下がより好ましい。
表示装置10を製造する際の、組立順序は特に限定されない。例えば、予め遮光層付き透明板1に接着層7を配置した構造体を準備しておき、フレーム50に配置し、その後、液晶モジュール6を貼合してもよい。
表示装置10は、タッチセンサ等を備えていてもよい。タッチセンサを組み込む場合は、遮光層付き透明板1の第1の主面21側に、図示しない別の接着層を介してタッチセンサを配置し、それに接着層7を介して液晶モジュール6を配置する。
なお、図9では、接着層7により、液晶パネル62Aと、液晶パネル62Bと、赤外線センサ62とをまとめて接着しているが、これに限られない。液晶パネル62A、液晶パネル62Bおよび赤外線センサ62の光学特性を考慮し、適宜、接着層7を選択できる。また、液晶パネル62A、液晶パネル62Bおよび赤外線センサ62と、遮光層付き透明板との距離(接着厚み)は同じである必要はない。
表示装置10は、タッチセンサ等を備えていてもよい。タッチセンサを組み込む場合は、遮光層付き透明板1の第1の主面21側に、図示しない別の接着層を介してタッチセンサを配置し、それに接着層7を介して液晶モジュール6を配置する。
なお、図9では、接着層7により、液晶パネル62Aと、液晶パネル62Bと、赤外線センサ62とをまとめて接着しているが、これに限られない。液晶パネル62A、液晶パネル62Bおよび赤外線センサ62の光学特性を考慮し、適宜、接着層7を選択できる。また、液晶パネル62A、液晶パネル62Bおよび赤外線センサ62と、遮光層付き透明板との距離(接着厚み)は同じである必要はない。
次に、本発明の実施例について説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(遮光層付き透明板の作製)
まず、以下の手順で、例1〜8の遮光層付き透明板を作製した。以下の説明では、例1〜5が実施例であり図7に示す構造である。例6は比較例であり、図10に示す構造である。例7も比較例であり、図11に示す構造である。例8は比較例であり、図7に示す構造である。
まず、以下の手順で、例1〜8の遮光層付き透明板を作製した。以下の説明では、例1〜5が実施例であり図7に示す構造である。例6は比較例であり、図10に示す構造である。例7も比較例であり、図11に示す構造である。例8は比較例であり、図7に示す構造である。
<例1>
透明板2として、厚さが1mm、主面が200mm×250mmの長方形の板状ガラス(ドラゴントレイル(登録商標)、旭硝子社製)を用い、ガラス板に(1)防眩処理、(2)端面の研削処理、(3)化学強化処理およびアルカリ処理、(4)赤外線透過層3の形成、(5)遮光層5の形成、および(6)半透過層71の形成、の順に処理を行った。具体的な処理は以下のとおりである。
透明板2として、厚さが1mm、主面が200mm×250mmの長方形の板状ガラス(ドラゴントレイル(登録商標)、旭硝子社製)を用い、ガラス板に(1)防眩処理、(2)端面の研削処理、(3)化学強化処理およびアルカリ処理、(4)赤外線透過層3の形成、(5)遮光層5の形成、および(6)半透過層71の形成、の順に処理を行った。具体的な処理は以下のとおりである。
(1)防眩処理
ガラス板の第2の主面22に以下の手順で、フロスト処理による防眩処理を行い、機能層81として防眩層を設けた。
まず、耐酸性の保護フィルム(以下、単に「保護フィルム」という)を、ガラス板の防眩処理を施さない側の主面(第1の主面21)に貼合した。このガラス板を3質量%のフッ化水素水溶液に3分間浸漬し、ガラス板をエッチングし、ガラス板の第2の主面22に付着した汚れを除去した。続いてガラス板を15質量%フッ化水素、15%フッ化カリウムの混合水溶液に3分間浸漬し、ガラス板の第2の主面22にフロスト処理を施した。その後、ガラス板を10質量%フッ化水素水溶液に6分間浸漬することで防眩処理を施した。ガラス板の保護フィルムを除去しヘーズ値を測定したところ25%となった。なお、ヘーズ値は、JIS K 7136によりヘーズメータ(商品名:HZ−V3、スガ試験機社製)を用いて測定した。
ガラス板の第2の主面22に以下の手順で、フロスト処理による防眩処理を行い、機能層81として防眩層を設けた。
まず、耐酸性の保護フィルム(以下、単に「保護フィルム」という)を、ガラス板の防眩処理を施さない側の主面(第1の主面21)に貼合した。このガラス板を3質量%のフッ化水素水溶液に3分間浸漬し、ガラス板をエッチングし、ガラス板の第2の主面22に付着した汚れを除去した。続いてガラス板を15質量%フッ化水素、15%フッ化カリウムの混合水溶液に3分間浸漬し、ガラス板の第2の主面22にフロスト処理を施した。その後、ガラス板を10質量%フッ化水素水溶液に6分間浸漬することで防眩処理を施した。ガラス板の保護フィルムを除去しヘーズ値を測定したところ25%となった。なお、ヘーズ値は、JIS K 7136によりヘーズメータ(商品名:HZ−V3、スガ試験機社製)を用いて測定した。
(2)端面の研削処理
防眩処理を施したガラス板の全周にわたって、ガラスの端面から0.2mmの寸法でC面取りを行った。面取りは600番の砥石(東京ダイア社製)を用い、砥石の回転数が6500rpm、砥石の移動速度が5000mm/min.で処理した。これにより端面の算術表面粗さRaが450nmとなった。
防眩処理を施したガラス板の全周にわたって、ガラスの端面から0.2mmの寸法でC面取りを行った。面取りは600番の砥石(東京ダイア社製)を用い、砥石の回転数が6500rpm、砥石の移動速度が5000mm/min.で処理した。これにより端面の算術表面粗さRaが450nmとなった。
(3)化学強化処理およびアルカリ処理
次に、450℃に加熱して硝酸カリウム塩を溶融させた溶融塩に、ガラス板を2時間浸漬して化学強化処理を行った。その後、ガラス板を溶融塩より引き上げ、1時間で室温まで徐冷した。以上の処理で、表面圧縮応力(CS)が730MPa、応力層の深さ(DOL)が30μmの化学強化されたガラス板を得た。
さらに、このガラス板をアルカリ溶液(商品名:サンウォッシュTL−75、ライオン社製)に4時間浸漬してアルカリ処理を施した。
次に、450℃に加熱して硝酸カリウム塩を溶融させた溶融塩に、ガラス板を2時間浸漬して化学強化処理を行った。その後、ガラス板を溶融塩より引き上げ、1時間で室温まで徐冷した。以上の処理で、表面圧縮応力(CS)が730MPa、応力層の深さ(DOL)が30μmの化学強化されたガラス板を得た。
さらに、このガラス板をアルカリ溶液(商品名:サンウォッシュTL−75、ライオン社製)に4時間浸漬してアルカリ処理を施した。
(4)赤外線透過層3の形成
ガラス板の第1の主面21の外周部に、スクリーン版を用いて、セイコーアドバンス社製HF GV3 RX01 IRインキ(以下、「IR1」と略記する)を塗布し、150℃で60分だけ乾燥して硬化させることにより、幅40mm、縦横の外周寸法が150×200mm(ほぼ基板の外形に沿って印刷した)、平均厚さ3μmの枠状に赤外線透過層3を形成した。
ガラス板の第1の主面21の外周部に、スクリーン版を用いて、セイコーアドバンス社製HF GV3 RX01 IRインキ(以下、「IR1」と略記する)を塗布し、150℃で60分だけ乾燥して硬化させることにより、幅40mm、縦横の外周寸法が150×200mm(ほぼ基板の外形に沿って印刷した)、平均厚さ3μmの枠状に赤外線透過層3を形成した。
(5)遮光層5の形成
赤外線透過層3の上に、スクリーン版を用いて、セイコーアドバンス社製HF GV3 RX01 710(以下、「黒1」と略記する)を塗布し、150℃で60分だけ乾燥して硬化させることにより遮光層5を形成した。遮光層5は2層とし、2層を合わせた厚さが、平均厚さ3μmとなるように形成した。この際、幅Dが200μmとなるように、内周囲繞領域37を形成した。
赤外線透過層3の上に、スクリーン版を用いて、セイコーアドバンス社製HF GV3 RX01 710(以下、「黒1」と略記する)を塗布し、150℃で60分だけ乾燥して硬化させることにより遮光層5を形成した。遮光層5は2層とし、2層を合わせた厚さが、平均厚さ3μmとなるように形成した。この際、幅Dが200μmとなるように、内周囲繞領域37を形成した。
(6)半透過層71の形成
可視光通過領域31にスクリーン版を用いて、セイコーアドバンス社製HF GV3 RX01JN614(以下、「半透過1」と略記する)を塗布し、150℃で60分だけ乾燥して硬化させることにより、平均厚さ3μmの半透過層71を形成した。
可視光通過領域31にスクリーン版を用いて、セイコーアドバンス社製HF GV3 RX01JN614(以下、「半透過1」と略記する)を塗布し、150℃で60分だけ乾燥して硬化させることにより、平均厚さ3μmの半透過層71を形成した。
以上の工程により、図7に示す遮光層付き透明板1を作製した。第2の主面22の面方向における、赤外線通過領域39の幅W1は8mm、可視光通過領域31の幅W2は8mm、赤外線通過領域39と可視光通過領域31に挟まれた遮光領域35の幅W3は10mmとした。
<例2>
赤外線透過層3として、帝国インキ社製IRX−HF 40512(以下、「IR2」と略記)を用いたこと、および半透過層71として、セイコーアドバンス社製HF GV3RX01 KF857(以下、「半透過2」と略記)を用いたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
赤外線透過層3として、帝国インキ社製IRX−HF 40512(以下、「IR2」と略記)を用いたこと、および半透過層71として、セイコーアドバンス社製HF GV3RX01 KF857(以下、「半透過2」と略記)を用いたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
<例3>
赤外線透過層3として、帝国インキ社製IRX−HF 40552(以下、「IR3」と略記)を用いたこと、および半透過層71として、「半透過2」を用いたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
赤外線透過層3として、帝国インキ社製IRX−HF 40552(以下、「IR3」と略記)を用いたこと、および半透過層71として、「半透過2」を用いたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
<例4>
内周囲繞領域37の幅Dを400μmとしたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
内周囲繞領域37の幅Dを400μmとしたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
<例5>
内周囲繞領域37の幅Dを500μmとしたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
内周囲繞領域37の幅Dを500μmとしたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
<例6>
図10に示すように、内周囲繞領域37を設けずに、赤外線透過層3と半透過層71が接触する構成としたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1Aを作製した。赤外線透過層3は、半透過層71と接触する部分が、遮光層5から、第1の主面21の面方向に200μm露出する構成とした(内周囲繞領域37の幅に対応する幅Dcだけ露出させた)。
図10に示すように、内周囲繞領域37を設けずに、赤外線透過層3と半透過層71が接触する構成としたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1Aを作製した。赤外線透過層3は、半透過層71と接触する部分が、遮光層5から、第1の主面21の面方向に200μm露出する構成とした(内周囲繞領域37の幅に対応する幅Dcだけ露出させた)。
<例7>
図11に示すように、遮光層5を第1の主面21上に直接形成し、赤外線透過層3を、赤外線通過領域39とその周囲にのみ設けたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1Bを作製した。
図11に示すように、遮光層5を第1の主面21上に直接形成し、赤外線透過層3を、赤外線通過領域39とその周囲にのみ設けたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1Bを作製した。
<例8>
内周囲繞領域37の幅Dを1500μmとしたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
内周囲繞領域37の幅Dを1500μmとしたこと以外は、例1と同じ条件で遮光層付き透明板1を作製した。
(遮光層付き透明板の評価)
次に、作製した遮光層付き透明板1、1A、1Bについて、以下の評価を行った。
[1]視感透過率
分光光度計(島津製作所製SolidSpec3700)を用いて、波長380〜780nmで、透過スペクトルを測定し、JIS Z 8722:2009に準じて、透過スペクトルから赤外線通過領域39の視感透過率を導出した。
次に、作製した遮光層付き透明板1、1A、1Bについて、以下の評価を行った。
[1]視感透過率
分光光度計(島津製作所製SolidSpec3700)を用いて、波長380〜780nmで、透過スペクトルを測定し、JIS Z 8722:2009に準じて、透過スペクトルから赤外線通過領域39の視感透過率を導出した。
[2]赤外透過率
分光光度計(島津製作所製SolidSpec3700)を用いて、透過スペクトルを測定した。波長800nm〜1000nmで、測定間隔は5nmとした。この値から、赤外線通過領域39の赤外透過率の最小値、および可視光通過領域31の赤外透過率の最大値を求めた。
分光光度計(島津製作所製SolidSpec3700)を用いて、透過スペクトルを測定した。波長800nm〜1000nmで、測定間隔は5nmとした。この値から、赤外線通過領域39の赤外透過率の最小値、および可視光通過領域31の赤外透過率の最大値を求めた。
[3]遮光領域35の反射率
波長400〜600nmの範囲と、波長600〜700nmの範囲との光の平均反射率を測定した。測定装置は分光測色計(コニカミノルタ株式会社製CM−2600d)を用いて、反射スペクトルを測定した。測定モードはSCIモードとした。その反射スペクトルから式(1)および式(2)を用いて反射率を導出した。波長間隔は10nmとした。測定した反射率から比を求めた。
反射率RA=反射率RB+反射率RB(1−反射率RB)2 ・・・(1)
反射率RC=反射率RB+反射率RD(1−反射率RB)2 ・・・(2)
ここで、
RA:第2の主面22側から、可視光通過領域31に入射した光の反射率の測定値
RB:第2の主面22の反射率(透明板2と第1の主面21側の空気の間の反射率)
RC:第2の主面22側から、遮光領域35に入射した光の反射率の測定値
RD:遮光領域35において、赤外線透過層3と透明板2との界面での反射率
RAおよびRCは測定値であり、RBは基材の特性として既知であるため、RDが求められる。このRDを遮光領域の反射率とし、波長400〜600nmのRDに対する、波長600〜700nmのRD比を反射率比として求めた。
[4]光学濃度(OD値)
白黒透過濃度計(伊原電子株式会社製、商品名:Ihac−T5)を使用して光学濃度を測定し、式(A)を用いてOD値を算出した。
OD=|Log10(Ta/I)| ・・・(A)
ここで、
I:入射光量
Ta:透過光量
[5]赤外線通過領域39と遮光領域35の色彩差
ディスプレイ用前面板と、液晶ディスプレイを接着剤で接着した。接着剤は株式会社巴川製作所製、商品名:TD06を用いた。厚さは50μmとした。
その後、ディスプレイ表示がOFFの状態で、赤外線通過領域39と遮光領域35を作業者が観察し、色彩差が視認できなれば良、視認できれば不良とした。
[6]可視光通過領域31の境界滲み
ディスプレイの電源を入れて、白色に発光させた。その後、可視光通過領域31の境界領域(内周)を作業者が観察し、境界が二重に見えたり、黒い輪郭が見えたり、ギザギザに見えたりするものを不良、明瞭に直線的に見えるものを良とした。
以上の結果を表1に示す。
波長400〜600nmの範囲と、波長600〜700nmの範囲との光の平均反射率を測定した。測定装置は分光測色計(コニカミノルタ株式会社製CM−2600d)を用いて、反射スペクトルを測定した。測定モードはSCIモードとした。その反射スペクトルから式(1)および式(2)を用いて反射率を導出した。波長間隔は10nmとした。測定した反射率から比を求めた。
反射率RA=反射率RB+反射率RB(1−反射率RB)2 ・・・(1)
反射率RC=反射率RB+反射率RD(1−反射率RB)2 ・・・(2)
ここで、
RA:第2の主面22側から、可視光通過領域31に入射した光の反射率の測定値
RB:第2の主面22の反射率(透明板2と第1の主面21側の空気の間の反射率)
RC:第2の主面22側から、遮光領域35に入射した光の反射率の測定値
RD:遮光領域35において、赤外線透過層3と透明板2との界面での反射率
RAおよびRCは測定値であり、RBは基材の特性として既知であるため、RDが求められる。このRDを遮光領域の反射率とし、波長400〜600nmのRDに対する、波長600〜700nmのRD比を反射率比として求めた。
[4]光学濃度(OD値)
白黒透過濃度計(伊原電子株式会社製、商品名:Ihac−T5)を使用して光学濃度を測定し、式(A)を用いてOD値を算出した。
OD=|Log10(Ta/I)| ・・・(A)
ここで、
I:入射光量
Ta:透過光量
[5]赤外線通過領域39と遮光領域35の色彩差
ディスプレイ用前面板と、液晶ディスプレイを接着剤で接着した。接着剤は株式会社巴川製作所製、商品名:TD06を用いた。厚さは50μmとした。
その後、ディスプレイ表示がOFFの状態で、赤外線通過領域39と遮光領域35を作業者が観察し、色彩差が視認できなれば良、視認できれば不良とした。
[6]可視光通過領域31の境界滲み
ディスプレイの電源を入れて、白色に発光させた。その後、可視光通過領域31の境界領域(内周)を作業者が観察し、境界が二重に見えたり、黒い輪郭が見えたり、ギザギザに見えたりするものを不良、明瞭に直線的に見えるものを良とした。
以上の結果を表1に示す。
表1に示すように、例1〜5は、色味差、境界滲みのいずれも良品であった。
より詳細には、例1と例2、例3を比較すると、赤外線透過層3と遮光層5の材料が異なり、寸法が同じ条件で、赤外線通過領域39の可視光の視感透過率が0.1%〜50%、赤外線透過率の最小率が70%以上、遮光領域35のОD値が4より大きい場合は良品であった。より好ましい範囲は、赤外線通過領域39の可視光の視感透過率が0.8%〜25%、赤外線透過率の最小値が75%以上遮光領域35の反射率比が1.5以上であった。
また、例1と例4、例5を比較すると、赤外線透過層3と遮光層5の材料が同じ条件で、内周囲繞領域37の幅Dが100μm〜1000μmの場合、良品であった。より好ましい幅Dは、200μm〜500μmであった。
例6は滲みが不良であった。これは、赤外線透過層3と半透過層71が接触する構成であったため、半透過層71との境界近傍の赤外線透過層3(図10のDcで示される部分)を、可視光が若干透過したことが原因で、境界がぼやけて滲んで見えたためと考えられる。
より詳細には、例1と例2、例3を比較すると、赤外線透過層3と遮光層5の材料が異なり、寸法が同じ条件で、赤外線通過領域39の可視光の視感透過率が0.1%〜50%、赤外線透過率の最小率が70%以上、遮光領域35のОD値が4より大きい場合は良品であった。より好ましい範囲は、赤外線通過領域39の可視光の視感透過率が0.8%〜25%、赤外線透過率の最小値が75%以上遮光領域35の反射率比が1.5以上であった。
また、例1と例4、例5を比較すると、赤外線透過層3と遮光層5の材料が同じ条件で、内周囲繞領域37の幅Dが100μm〜1000μmの場合、良品であった。より好ましい幅Dは、200μm〜500μmであった。
例6は滲みが不良であった。これは、赤外線透過層3と半透過層71が接触する構成であったため、半透過層71との境界近傍の赤外線透過層3(図10のDcで示される部分)を、可視光が若干透過したことが原因で、境界がぼやけて滲んで見えたためと考えられる。
例7は色彩差が不良であった。これは、遮光層5が第1の主面21上に直接形成されたため、遮光層5のみが設けられた部分と、赤外線透過層3のみが設けられた部分の材料の違いによる、色彩差が顕著に見えたためと考えられる。例7は遮光領域35の反射率比も1.5未満であった。これは、遮光層5が第1の主面21上に直接形成されたためと考えられる。
例8は滲みが不良であった。具体的には、内周囲繞領域37が、半透過層71の輪郭をなぞるように、黒く見えてしまった。これは、幅Dが大きすぎて、内周囲繞領域37と赤外線透過層3の色彩差が顕著に見えたためと考えられる。
例8は滲みが不良であった。具体的には、内周囲繞領域37が、半透過層71の輪郭をなぞるように、黒く見えてしまった。これは、幅Dが大きすぎて、内周囲繞領域37と赤外線透過層3の色彩差が顕著に見えたためと考えられる。
以上の結果から、例1〜5のように、可視光通過領域31の内周を遮光層5が覆う構成とすることにより、可視光通過領域31の周囲がぼやけるのを防げることが分かった。赤外線透過層3と、遮光層5をこの順番で透明板2の第1の主面21上に設けることにより、赤外線通過領域39と、遮光領域35の色彩の差が目立たなくなることも分かった。
1…遮光層付き透明板、2…透明板、3…赤外線透過層、5…遮光層、10…表示装置、21…第1の主面、22…第2の主面、23…端面、25…面取り部、31…可視光通過領域、35…遮光領域、37…内周囲繞領域、39…赤外線通過領域、71…半透過層、81…機能層。
Claims (13)
- 第1の主面および第2の主面を備える透明板と、
前記第1の主面側からの上面視で、前記第1の主面が露出するように開口した可視光通過領域を形成する、前記第1の主面上の赤外線透過層と、
前記第1の主面側からの上面視で、前記赤外線透過層が露出するように開口した赤外線通過領域を形成する、前記赤外線透過層上の遮光層と、を備え、
前記遮光層は、前記第2の主面側からの上面視で、前記可視光通過領域の内周を囲んで前記第1の主面と接触する、幅が100μm〜1000μmの領域を有し、
前記赤外線通過領域は、前記第2の主面側から測定した、波長380nm〜780nmの光の視感透過率が0.1%〜50%で、かつ前記第2の主面側から測定した、波長800nm〜1000nmの光の透過率の最小値が70%以上であり、
前記第2の主面側からの上面視で、前記透明板、前記赤外線透過層および前記遮光層が重なっている領域は、前記第2主面側から測定した光学濃度がOD値で4以上である、
ことを特徴とする遮光層付き透明板。 - 前記可視光通過領域に半透過層を備え、
前記可視光通過領域は、前記第2の主面側から測定した、波長380nm〜780nmの光の視感透過率が10%〜50%で、かつ前記第2の主面側から測定した、波長800nm〜1000nmの光の透過率の最大値が70%未満である請求項1に記載の遮光層付き透明板。 - 前記可視光通過領域は、前記第1の主面側からみて、文字、図形、または記号に対応した形状の領域である、請求項1または2に記載の遮光層付き透明板。
- 前記透明板は、化学強化ガラスである請求項1から3のいずれか一項に記載の遮光層付き透明板。
- 前記透明板は屈曲ガラスである請求項1から4のいずれか一項に記載の遮光層付き透明板。
- 前記第2の主面側に防眩層を備える請求項1から5のいずれか一項に記載の遮光層付き透明板。
- 前記防眩層はエッチング層またはコーティング層である請求項6に記載の遮光層付き透明板。
- 前記防眩層は、表面粗さが、二乗平均粗さで0.01μm〜0.5μmである請求項6または7に記載の遮光層付き透明板。
- 前記第2の主面側に反射防止層を備える請求項1から8のいずれか一項に記載の遮光層付き透明板。
- 前記反射防止層は、
波長550nmの光の屈折率が1.9以上の高屈折率層と、波長550nmの光の屈折率が1.6以下の低屈折率層を積層した構造を備える請求項9に記載の遮光層付き透明板。 - 前記反射防止層は、CIE色差式において、a*が−6〜1であり、b*が−8〜1である請求項9または10に記載の遮光層付き透明板。
- 前記第2の主面側に防汚層を備える請求項1から11のいずれか一項に記載の遮光層付き透明板。
- 前記透明板、前記遮光層、および前記赤外線透過層が重なっている領域は、波長400nm〜600nmの光の平均反射率に対する、波長600nm〜700nmの光の平均反射率の比が1.5以上である請求項1から12のいずれか一項に記載の遮光層付き透明板。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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