JP6973473B2 - 移動体用ガラス板および表示装置 - Google Patents
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Description
ウインドシールドタイプのHUD装置9Aは、投射手段91Aが投射した像形成光L1を折り返し鏡92Aと反射鏡93Aとで反射して風防ガラスWSに投影し、当該風防ガラスWSを挟んだ利用者Dの反対側に虚像V1として表示させる。
コンバイナタイプのHUD装置9Bは、投射手段91Bが投射した像形成光L2をコンバイナ92Bに投影し、コンバイナ92Bを挟んだ利用者Dの反対側に虚像V2として表示させる。
この特許文献1の曲げガラス板における第1の主面および第2の主面の算術平均粗さは、それぞれ5nm以下となっている。
しかしながら、第2の主面932Aの算術平均粗さが5nm以下のため、長期使用において第2の主面932Aにおける接着層95Aの保持性が不十分となり、反射鏡93Aが支持部材96Aから外れる可能性がある。
しかしながら、第2の主面922Bの算術平均粗さが5nm以下のため、当該第2の主面922Bにガラス板の外側から入射した外光がそのまま利用者D側に進行してしまい、虚像V2の視認性が低下するおそれがある。さらに、第1の主面921Bに投影される像形成光L2の一部が透過して、第1の主面921B側から第2の主面922Bに入射した場合、第2の主面922Bの算術平均粗さが5nm以下と小さいと、上記像形成光L2の一部が第2の主面922Bに反射して2重像となり、虚像V2の視認性が低下するおそれがある。
Ra2−Ra1>0.5nm …(1)
また、例えば、本発明の移動体用ガラス板を図9の(B)に示すようなコンバイナとして用いる場合、Ra2が5nmを超えるため、外光が第2の主面で散乱し利用者側に進行する外光の量を減らせる。その結果、像形成光によって形成される像(虚像)の視認性低下を抑制でき、移動体用ガラス板を適切な環境で使用できる。また、第1の主面の平滑性が第2の主面よりも高くなるため、外光による虚像の視認性低下を抑制するようにRa2を設定した場合でも、像の精細化を図れる。
さらに、Ra1が5nm以下であるため、第1の主面における像形成光の散乱を抑制でき、像の高精細化を図れる。
以上のことから、改善した接着性または視認性を確保できるとともに、像の精細化が可能な移動体用ガラス板が得られる。
本発明のこの態様によれば、移動体用ガラス板を反射鏡として用いる場合、第2の主面と接着層との間に隙間が形成されることを抑制でき、接着層の保持性が向上する。また、移動体用ガラス板をコンバイナとして用いる場合、移動体用ガラス板の第2の主面が適度に外光を散乱することで、ヘーズを低減でき、視認者からの移動体外部の視認性を向上できる。
本発明の移動体用ガラス板では、前記反射層は、前記第1の主面に設けられていることが好ましい。
本発明のこの態様によれば、移動体用ガラス板を反射鏡として使用できる。特に、反射層を第1の主面に設けることで、像の高精細化を図れる。
本発明の移動体用ガラス板では、前記半透過反射層は、前記第1の主面に設けられていることが好ましい。
本発明のこの態様によれば、移動体用ガラス板を半反射鏡として使用できる。特に、半透過反射層を第1の主面に設けることで、半反射で得られる像の高精細化を図れる。
本発明のこの態様によれば、移動体用ガラス板に投影された像のうねりを抑制でき、また、移動体用ガラス板を固定する際に必要な接着性を維持できる。
本発明のこの態様によれば、移動体用ガラス板を、例えば、コンバイナとして使用した場合、外観上の見栄えを向上できる。
本発明のこの態様によれば、移動体用ガラス板は高画質の映像でも歪みを抑制できる。また、移動体用ガラス板を固定する際に、接着剤のぬれ性や接着力を向上でき、欠点となるような残留空気を低減できる。
本発明のこの態様によれば、移動体用ガラス板が、ガラスとしての質感を維持でき、また、光沢性やギラツキを抑制しつつ、防眩性を付与できる。また、移動体用ガラス板を固定する際に必要な接着性を維持できる。
本発明の移動体用ガラス板では、前記移動体用ガラス板が、反射鏡であることが好ましい。
本発明の表示装置では、前記表示装置は、投射手段が投射した像形成光を反射鏡で反射して前記移動体の風防ガラスに投影し、当該風防ガラスを挟んだ利用者の反対側に虚像として表示させるヘッドアップディスプレイ装置であり、前記移動体用ガラス板は、前記反射鏡として用いられ、前記第1の主面で前記像形成光を反射し、前記第2の主面が接着層を介して支持部材に固定されることが好ましい。
本発明の表示装置では、前記表示装置は、投射手段が投射した像形成光をコンバイナに投影し、前記コンバイナを挟んだ利用者の反対側に虚像として表示させるヘッドアップディスプレイ装置であり、前記移動体用ガラス板は、前記コンバイナとして用いられ、前記第1の主面に前記像形成光が投影されるとともに、前記第1の主面および前記第2の主面を介して前記移動体の外部を視認可能に設けられることが好ましい。
「平坦部」とは、平均曲率半径が1000mm超である部分を意味する。
「屈曲部」とは、平均曲率半径が1000mm以下である部分を意味する。
「算術平均粗さRa」、「算術平均うねりWa」、「平均高さRc」、および「平均長さRsm」とは、それぞれ日本工業規格JIS B0601―2001に基づいて測定された値である。
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。
〔移動体用ガラス板の構成〕
まず、移動体用ガラス板の構成について説明する。
図1の(A),(B)に示す移動体用ガラス板10は、移動体に設けられ、平面視で矩形の透明な強化ガラスである。移動体用ガラス板10は、第1の主面11と、第2の主面12とを備えている。移動体用ガラス板10は、矩形の長手方向中央が両端に比べて第2の主面12側に曲面状に凹むように形成され、その全体が屈曲部を構成している。
Ra2−Ra1>0.5nm …(1)
すなわち、図1の(B)の部分拡大図に示すように、第1の主面11の平滑性が第2の主面12よりも高くなっている。
さらに、Ra2は、1000nm以下であることが好ましい。
なお、Ra2−Ra1は、Ra2−Ra1<995nmが好ましく、Ra2−Ra1<200nmがより好ましい。これは第1主面への投影映像の乱れ抑制と第2主面の白濁による見栄え低下の抑制を両立するためである。
第2の主面12の算術平均うねりをWa2(nm)とすると、Wa2は10nm超が好ましく。15nm以上がより好ましく、20nm以上がさらに好ましい。これにより、移動体用ガラス板10の接着性を維持しできる。
Wa2は500nm以下が好ましく、250nm以下がより好ましく、100nm以下がさらに好ましい。これにより、例えば、移動体用ガラス板10をコンバイナとして使用した場合、外観上の見栄えを向上できる。
第2の主面12に、反射層20または半透過反射層30が設けられても良い。例えば、移動体用ガラス板10をコンバイナに使用した場合、第2の主面12に半透過反射層30を形成してよく、さらに反射層20や熱反射膜などの機能膜を形成してもよい。これは、コンバイナの太陽光による過度な昇温を防止して熱変形を防ぐとともに、過昇温によるコンバイナ昇降機構部の故障を防止するためである。
次に、本発明における移動体用ガラス板10の製造方法の一例について説明する。
まず、成形装置について説明する。
図2の(A)に示すように、成形装置100は、雌モールド110と、保持部材120とを備え、真空成形法によって移動体用ガラス板10を製造する。
雌モールド110は、成形前ガラス板10Aが載置される載置面111と、この載置面111に対して凹む凹部112とを備えている。凹部112には、第2の主面12に当接する成形面113が設けられている。成形面113には、図2の(A)の部分拡大図に示すように、凹凸が形成されている。凹部112における成形面113の外側には、吸引孔114が設けられている。この吸引孔114は、雌モールド110の外部の図示しない吸引装置に接続されている。
保持部材120は、成形前ガラス板10Aに当接し、雌モールド110の載置面111とで成形前ガラス板10Aを挟み込む当接部121を備えている。当接部121は、上面視において、凹部112を囲むように設けられている。保持部材120における当接部121よりも内側には、貫通孔122が設けられている。
まず、成形前ガラス板10Aを図示しない加熱炉で平衡粘性が1012.5Pa・s程度以上となるまで予備加熱した後、図2の(A)に示すように、成形装置100の載置面111上に載置する。次に、当接部121と載置面111とで成形前ガラス板10Aを挟み込むように保持部材120を固定し、成形前ガラス板10Aで凹部112を閉塞することで密閉空間101を形成する。当接部121と載置面111とで成形前ガラス板10Aを挟み込む前後から、図示しない加熱ヒータで成形前ガラス板10Aを加熱し、軟化させる。このとき、保持部材120に貫通孔122が設けられているため、成形前ガラス板10Aと当接部121とで囲まれる空間は開放空間102となる。ここで、軟化とは、成形前ガラス板10Aの平衡粘性が107.5〜1011Pa・sとなるように加熱された状態をいう。
この後、成形前ガラス板10Aの粘度が1017以上となるまで冷却した後、成形装置100から成形前ガラス板10Aを取り外す。そして図2の(C)に示すように、図示しない切断手段で成形前ガラス板10Aを切断することで、移動体用ガラス板10が得られる。上記真空成形の際に、成形前ガラス板10Aに吸引孔114による跡が転写されることがある。所望の移動体用ガラス板10が得られるように、その外側に吸引孔114による跡が転写されるようにすることが好ましい。
その後、移動体用ガラス板10に対し、後述の面取り処理、強化処理を行い、必要に応じて例えば蒸着によって第1の主面11に反射層20や半透過反射層30を形成する。
また、開放空間102の温度は300℃以上が好ましい。これは開放空間102の温度により生じる熱対流により間接的にガラスが冷却されるのを抑制し、ガラス表面の欠点を低減するためである。開放空間102の温度は400℃以上がより好ましく、500℃以上がさらに好ましい。開放空間102の温度は900℃以下が好ましい。これは成形型や設備の劣化を防ぐためである。開放空間102の温度は800℃以下がより好ましく、700℃以下がさらに好ましい。
真空成形法で移動体用ガラス板10を成形する際に、吸引孔114から吸引する気体の温度は300℃以上が好ましい。これは成形されるときのガラス下面の気体の対流により間接的にガラスが冷却されるのを抑制するためである。吸引する気体の温度は400℃以上がより好ましく、500℃以上がさらに好ましい。吸引する気体は900℃以下が好ましい。これは成形型や設備の劣化を防ぐためである。吸引する気体の温度は800℃以下がより好ましく、700℃以下がさらに好ましい。
上述の移動体用ガラス板は、移動体に配置された表示装置に設けられることが好ましい。
前記表示装置は、投射手段が投射した像形成光を反射鏡で反射して前記移動体の風防ガラスに投影し、当該風防ガラスを挟んだ利用者の反対側に虚像として表示させるヘッドアップディスプレイ装置であり、前記移動体用ガラス板は、前記反射鏡として用いられ、前記第1の主面で前記像形成光を反射し、前記第2の主面が接着層を介して支持部材に固定されることが好ましい。
前記表示装置は、投射手段が投射した像形成光をコンバイナに投影し、前記コンバイナを挟んだ利用者の反対側に虚像として表示させるヘッドアップディスプレイ装置であり、前記移動体用ガラス板は、前記コンバイナとして用いられ、前記第1の主面に前記像形成光が投影されるとともに、前記第1の主面および前記第2の主面を介して前記移動体の外部を視認可能に設けられることが好ましい。
この適用例1では、Ra2を5nm超にして第2の主面12の平滑性を低くしているため、接着層95Aを介して移動体用ガラス板10を支持部材96Aに固定する場合、長期使用において第2の主面12における接着層95Aの保持性を十分に確保できる。その結果、移動体用ガラス板10が支持部材96Aから外れる可能性を低減でき、移動体用ガラス板10を移動体内のような温度や湿度の変化が大きく厳しい環境で使用できる。また、第1の主面11の平滑性が第2の主面12よりも高いため、移動体用ガラス板10が支持部材96Aから外れる可能性が低減するようにRa2を設定した場合でも、第1の主面11に向かう像形成光L1が反射層20で反射することによって形成される虚像V1の精細化を図れる。
この適用例2では、外光が第2の主面12で散乱するため、利用者D側に進行する外光の量を減らせる。したがって、第1の主面11に向かう像形成光L2が半透過反射層30で半反射することによって形成される虚像V2の視認性低下を抑制でき、移動体用ガラス板10を適切な環境で使用できる。また、第1の主面の平滑性が第2の主面よりも高くなるため、外光による虚像V2の視認性低下を抑制するようにRa2を設定した場合でも、虚像V2の精細化を図れる。
また、Ra2が1000nm以下のため、適用例1の場合には、第2の主面12と接着層95Aとの間に隙間が形成されることを抑制でき、接着層95Aの保持性が向上する。また、適用例2の場合には、移動体用ガラス板が適度に外光を散乱することで、ヘーズを低減でき、視認者からの移動体外部の視認性を向上できる。
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。
形状としては、平坦部と屈曲部との両方を有する板であってもよく、式(1)を満たしかつRa2が5nm超であれば表面に凹凸を有する板であってもよい。また、板に限らずフィルム状であってもよい。
材料としては、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。
また、材料としては、透明であればよく、視認性の確保等の機能を損なわない限り、色を付与した基材でよい。
(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%、MgOを5〜13%及びCaOを4〜10%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1〜10%、Na2Oを6〜14%、K2Oを3〜11%、Li2Oを0〜5%、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75%以下、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7〜15%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%、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%、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50〜80%、Al2O3を2〜25%、Li2Oを0〜10%、Na2Oを0〜18%、K2Oを0〜10%、MgOを0〜15%、CaOを0〜5%およびZrO2を0〜5%を含むガラス。
(vi)酸化物基準のモル%で表示した組成が、SiO2を50〜74%、Al2O3を1〜10%、Na2Oを6〜14%、K2Oを3〜11%、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75%以下、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7〜15%であるガラス。
(vii)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%、MgOを4〜15%およびZrO2を0〜1%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が80%以下であるガラス。
(viii)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%、MgOを6〜14%、CaOを0〜1%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%であるガラス。
(ix)酸化物基準のモル%で表示した組成が、SiO2を60〜75%、Al2O3を0.5〜8%、Na2Oを10〜18%、K2Oを0〜5%、MgOを6〜15%、CaOを0〜8%含むガラス。
(x)酸化物基準の質量%で表示した組成が、SiO2を63〜75%、Al2O3を3〜12%、MgOを3〜10%、CaOを0.5〜10%、SrOを0〜3%、BaOを0〜3%、Na2Oを10〜18%、K2Oを0〜8%、ZrO2を0〜3%、Fe2O3を0.005〜0.25%含有し、R2O/Al2O3(式中、R2OはNa2O+K2Oである)が2.0以上4.6以下であるガラス。
(xi)酸化物基準の質量%で表示した組成が、SiO2を66〜75%、Al2O3を0〜3%、MgOを1〜9%、CaOを1〜12%、Na2Oを10〜16%、K2Oを0〜5%含有するガラス。
移動体用ガラス板10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し、いずれも行わなくてもよいが、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、所望の強度を付与しやすいため化学強化処理が適切である。
化学強化処理は、ガラスの表面にイオン交換処理を施し、圧縮応力を有する表面層を形成させる処理である。具体的には、化学強化用ガラスのガラス転移点以下の温度でイオン交換処理を行い、ガラス板表面付近に存在するイオン半径が小さな金属イオン(典型的には、LiイオンまたはNaイオン)を、イオン半径のより大きいイオン(典型的には、Liイオンに対してはNaイオンまたはKイオンであり、Naイオンに対してはKイオン)に置換する。
まず、ガラス原料を調合し、ガラス溶融窯で加熱溶融する。その後、バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、従来公知の成形法により所定の厚さのガラス板に成形し、徐冷する。またはブロック状に成形して徐冷した後に切断する方法で板状に成形してもよい。
化学強化工程では、処理に供するガラスを、そのガラス中に含まれるアルカリ金属イオン(例えば、Naイオン、または、Liイオン)より、イオン半径の大きなアルカリ金属イオンを含む溶融塩(例えば、カリウム塩、または、ナトリウム塩)と、ガラスの転移温度を超えない温度域で接触させる。
溶融塩の加熱温度を350℃以上とすることにより、イオン交換速度の低下により化学強化が入りにくくなるのを防ぐ。また、500℃以下とすることにより溶融塩の分解および劣化を抑制できる。
3段階の強化の場合、例えば以下に説明する強化処理方法1または強化処理方法2を用いて化学強化ガラスを製造できる。
強化処理方法1においては、まず、ナトリウム(Na)イオンを含む金属塩(第一の金属塩)に、Li2Oを含有する化学強化用ガラスを接触させて、金属塩中のNaイオンと、ガラス中のLiイオンとの、イオン交換を起こさせる。以下ではこのイオン交換処理を「1段目の処理」と呼ぶことがある。
1段目の処理は、たとえば化学強化用ガラスを、350〜500℃程度のNaイオンを含む金属塩(例えば硝酸ナトリウム)に、0.1〜24時間程度浸漬する。生産性を向上するためには、1段目の処理時間は12時間以下が好ましく、6時間以下がより好ましい。
具体的には、たとえば、1段目の処理を終えたガラスを、350〜500℃程度のNaとLiを含む金属塩(例えば硝酸ナトリウムと硝酸リチウムの混合塩)に、0.1〜24時間程度浸漬する。生産性を向上するためには、2段目の処理時間は12時間以下が好ましく、6時間以下がより好ましい。
2段目の処理を終えたガラスは、内部の引っ張り応力を下げることができ、割れた際に激しい割れ方をしなくなる。
第2の金属塩のNa/Liモル比の最適値は、ガラス組成によって異なるが、0.3以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、1以上がより好ましい。CTを小さくしつつ、圧縮応力層の圧縮応力値を大きくするためには、100以下であることが好ましく、60以下であることがより好ましく、40以下であることがさらに好ましい。
次に、カリウム(K)イオンを含む金属塩(第3の金属塩)に、2段目の処理を終えたガラスを接触させ、金属塩中のKイオンとガラス中のNaイオンとのイオン交換により、ガラス表面に大きな圧縮応力を発生させる。このイオン交換処理を「3段目の処理」と呼ぶことがある。
具体的には、たとえば、2段目の処理を終えたガラスを、350〜500℃程度のKイオンを含む金属塩(例えば硝酸カリウム)に0.1〜10時間程度浸漬する。このプロセスにより、ガラス表層の0〜10μm程度の領域に大きな圧縮応力を形成できる。
第3の金属塩はアルカリ金属塩であり、アルカリ金属イオンとして、Liイオンを含んでもよいが、アルカリ金属の原子数100%に対してLiイオンは2%以下が好ましく、1%以下がより好ましく、0.2%以下がさらに好ましい。また、Naイオンの含有量は2%以下が好ましく、1%以下がより好ましく0.2%以下がさらに好ましい。
強化処理方法1では、1〜3段目の処理時間の総和を24時間以下にできるので、生産性が高く好ましい。処理時間の総和は15時間以下がより好ましく、10時間以下がさらに好ましい。
強化処理方法2においては、まず、ナトリウム(Na)イオンを含む第一の金属塩に、Li2Oを含有する化学強化用ガラスを接触させて、金属塩中のNaイオンと、ガラス中のLiイオンとのイオン交換を起こさせる、1段目の処理を行う。
1段目の処理については、強化処理方法1の場合と同様なので説明を省略する。
2段目の処理は、たとえば1段目の処理を終えたガラスを、大気中で350℃以上の温度に一定時間保持して行う。保持温度は化学強化用ガラスの歪点以下の温度であり、1段目の処理温度より10℃高い温度以下が好ましく、1段目の処理温度と同じ温度がより好ましい。
この処理によれば、1段目の処理でガラス表面に導入されたアルカリイオンが、熱拡散することでCTが低下すると考えられる。
3段目の処理については、強化処理方法1の場合と同様なので説明を省略する。
強化処理方法2では、1〜3段目の処理時間の総和を24時間以下にできるので、生産性が高く好ましい。処理時間の総和は15時間以下がより好ましく、10時間以下がさらに好ましい。
強化処理方法2によれば、比較的簡単な処理により低コストで優れた特性の化学強化ガラスが得られる。
以上の手順で化学強化ガラスが製造される。
移動体用ガラス板10として、フロート法によって製造されたガラス板を用いる場合、第1の主面11は、ガラス基板の製造時にフロートバスのスズ面に接しない面(以下、「トップ面」という)であってもよいし、スズ面に接する面(以下、「ボトム面」という)であってもよい。また、トップ面およびボトム面の少なくとも一方の面を研磨して使用したガラス板を使用してもよい。
自重成形法は、成形後の移動体用ガラス板10の形状に応じた所定の金型上に板ガラスを設置した後、板ガラスを軟化させて、重力により板ガラスを曲げて金型になじませて、所定の形状に成形する方法である。
プレス成形法は、成形後の移動体用ガラス板10の形状に応じた所定の金型(下型、上型)間に板ガラスを設置し、板ガラスを軟化させた状態で、上下の金型間にプレス荷重を加えて、板ガラスを曲げて金型になじませて、所定の形状に成形する方法である。このプレス成形法では、第1の主面11が金型の成形面に当接するが、Ra1およびRa2が式(1)を満たし、かつRa1およびRa2がそれぞれ、5nm以下または5nm超1000nm以下となるように、成形面の形状、プレス圧、成形温度、成形時間を調整すればよい。
移動体用ガラス板10の用途としては、特に限定されない。具体例としては、コンバイナや反射鏡として使用したヘッドアップディスプレイ(HUD)、ウィンドシールド、ダッシュボート(クラスター、CID)、車載用表示装置用カバーガラス、カメラ用カバーガラス、レーダー用カバーガラス、センサ用カバーガラス、装飾用部材(タイル、シフトノブ、キー)等が挙げられる。また、プロジェクタにも使用でき、短焦点プロジェクタに使用する凹面ミラーや凸面ミラーに好適に使用できる。この中でも、温度変化に対する寸法安定性、長期耐久性、画像鮮明性等の観点で、本発明における移動体用ガラス板10は優れているため、ヘッドアップディスプレイに使用されることが好ましい。
移動体用ガラス板10が設けられる移動体としては、自動車、オートバイ、自転車、飛行機、船舶、建機等が挙げられる。
移動体用ガラス板10を使用した表示装置としては、移動体用ガラス板10に投射手段を使用して映像を投影するHUDだけではなく、液晶パネルなどと組み合わせた表示ディスプレイ等も含む。
〔成形評価指標Φについて〕
成形評価指標Φとは、本願出願人の出願に係る日本国特開2004−131347号公報、日本国特開2005−170766号公報等に開示されているように、ガラス板の成形時における粘度、圧力、作用時間の3つのパラメータの関係を無次元化した指標であって、以下の式(2)で表される。
成形評価指標Φは、上記3つのパラメータのうち少なくとも1つが違う成形条件同士であっても、その値Φが同一値であれば、同一成形形状を得ることが期待できることを意味する。また、成形評価指標Φの値が大きいほど、成形時にガラスが金型(モールド)に強く押し付けられることを意味する。この成形評価指標Φを用いることで、成形条件を適宜設定できる。
図2の(A)と同様の成形装置を準備した。第2の主面が当接する雌モールドの成形面の算術平均粗さは、730nmである。
そして、図2の(A)に示すように、板厚が2mmのガラス板(旭硝子株式会社製、ASガラス)を、ボトム面である第2の主面が成形面に接するように成形装置にセットし、成形条件を所定の条件に設定して、移動体用ガラス板を製造した。このときの成形評価指標Φは3.54×10−7であった。
例2では、成形評価指標Φが1.23×10−4であったこと以外は、例1と同じ条件で移動体用ガラス板を製造した。
例3では、成形評価指標Φが1.82×10−2であったこと以外は、例1と同じ条件で移動体用ガラス板を製造した。
例4,5,6では、板厚が1.1mmの板ガラスを成形したこと以外は、例1,2,3とそれぞれ同じ条件で移動体用ガラス板を製造した。
例7,8では、板厚が0.56mmの板ガラスを成形したこと以外は、例2,3とそれぞれ同じ条件で移動体用ガラス板を製造した。
例1〜8の移動体用ガラス板をそれぞれ1枚ずつ製造し、各移動体用ガラス板の第1の主面(成形面に接触しない面)における2箇所のRa1、Wa1、Rc1、Rsm1を測定し、その平均値を求めた。また、第2の主面(成形面に接触する面)における2箇所のRa2、Wa2、Rc2、Rsm2の平均値を求めた。さらに、Ra2の平均値からRa1の平均値を減じた値をΔRaとして求めた。これらの結果を以下の表1に示す。
また、成形評価指標ΦとRa2の平均値との関係を図4に、成形評価指標ΦとΔRaとの関係を図5に、成形評価指標ΦとWaの平均値との関係を図6に、成形評価指標ΦとRcの平均値との関係を図7に、成形評価指標ΦとRsmの平均値との関係を図8に、それぞれ示す。
また、表1および図5に示すように、ΔRaは、例2,3,5〜8において、0.5nm超となり式(1)を満たし、例1及び4において、0.5nm以下となり式(1)を満たさないことがわかった。
さらに第1の主面に銀を薄く蒸着して半透過反射層を形成した移動体用ガラス板に像を投影したところ、例3、6〜8において第1の主面の表面粗さRa1が5nm以下で、第2の主面の表面粗さRa2が5nm超であるため、像が二重となることなく鮮明に視認できた。
本出願は、2017年3月23日出願の日本特許出願2017−058205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。
Claims (15)
- 屈曲部を有し、移動体に設けられる移動体用ガラス板であって、
前記移動体用ガラス板は、コンバイナ、反射鏡、クラスター、CID及び車載用表示装置用カバーガラスからなる群より選ばれる1に用いられ、
第1の主面の算術平均粗さRa1(nm)と第2の主面の算術平均粗さRa2(nm)とが、以下の式(1)を満たし、前記Ra1が5nm以下であり、前記Ra2が5nm超であることを特徴とする移動体用ガラス板。
Ra2−Ra1>0.5nm …(1) - 前記Ra2が1000nm以下である請求項1に記載の移動体用ガラス板。
- 前記第1の主面または前記第2の主面に、波長が400nm以上700nm以下の光の分光反射率の平均値が85%以上の反射層が設けられている請求項1または2に記載の移動体用ガラス板。
- 前記反射層は、前記第1の主面に設けられている請求項3に記載の移動体用ガラス板。
- 前記第1の主面または前記第2の主面に、波長が400nm以上700nm以下の光の分光反射率の平均値が5%以上25%以下の半透過反射層が設けられている請求項1または2に記載の移動体用ガラス板。
- 前記半透過反射層は、前記第1の主面に設けられている請求項5に記載の移動体用ガラス板。
- 前記移動体用ガラス板の前記第1の主面の算術平均うねりをWa1(nm)、前記第2の主面の算術平均うねりWa2(nm)とすると、Wa1が10nm以下であり、Wa2が10nm超である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の移動体用ガラス板。
- 前記Wa2が500nm以下である、請求項7に記載の移動体用ガラス板。
- 前記移動体用ガラス板の前記第1の主面の平均高さをRc1(nm)、前記第2の主面の平均高さRc2(nm)とすると、Rc1が10nm以下であり、Rc2が27nm超である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の移動体用ガラス板。
- 前記移動体用ガラス板の前記第1の主面の平均長さをRsm1(nm)、前記第2の主面の平均長さRsm2(nm)とすると、Rsm1が11nm以下であり、Rsm2が28nm超である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の移動体用ガラス板。
- 前記移動体用ガラス板が、コンバイナである請求項1〜10のいずれか一項に記載の移動体用ガラス板。
- 前記移動体用ガラス板が、反射鏡である請求項1〜10のいずれか一項に記載の移動体用ガラス板。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の移動体用ガラス板と、投射手段とを備えている表示装置。
- 前記表示装置は、前記投射手段が投射した像形成光を反射鏡で反射して前記移動体の風防ガラスに投影し、当該風防ガラスを挟んだ利用者の反対側に虚像として表示させるヘッドアップディスプレイ装置であり、
前記移動体用ガラス板は、前記反射鏡として用いられ、前記第1の主面で前記像形成光
を反射し、前記第2の主面が接着層を介して支持部材に固定される請求項13に記載の表示装置。 - 前記表示装置は、前記投射手段が投射した像形成光をコンバイナに投影し、前記コンバイナを挟んだ利用者の反対側に虚像として表示させるヘッドアップディスプレイ装置であり、
前記移動体用ガラス板は、前記コンバイナとして用いられ、前記第1の主面に前記像形成光が投影されるとともに、前記第1の主面および前記第2の主面を介して前記移動体の外部を視認可能に設けられる請求項13に記載の表示装置。
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