(57)【要約】【課題】保護パネルに十分な強度が得られ、然も、保護パネルの厚さの影響を受ける特性を良好に維持することが出来る光学パネル装置を提供する。【解決手段】本発明に係る光学パネル装置は、光学パネルと、該光学パネルの前面を覆う透光性の保護パネル２と、光硬化性樹脂を硬化させてなり前記光学パネルと保護パネルとの間に介在するボンディング層３を具え、前記保護パネル２は強化ガラス板21によって構成され、該強化ガラス板21の厚さは、２.５ｍｍ以上、６ｍｍ以下に設定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学パネルと、
該光学パネルの前面を覆う透光性の保護パネルと、
光硬化性樹脂を硬化させてなり、前記光学パネルと保護パネルとの間に介在するボンディング層
とを具え、前記保護パネルは強化ガラス板によって構成され、該強化ガラス板の厚さは、２.５ｍｍ以上、６ｍｍ以下に設定されている光学パネル装置。
【請求項２】
前記光学パネルは、画像表示パネルである請求項１に記載の光学パネル装置。
【請求項３】
前記保護パネルを構成する強化ガラス板は、その組成として、ＳｉＯ２：７０〜７４重量％、Ｎａ２Ｏ：１２〜１６重量％、ＣａＯ：６〜１２重量％を含んでいる請求項２に記載の光学パネル装置。
【請求項４】
前記強化ガラス板は、ガラス板に熱処理を施すことよって強化されている請求項２又は請求項３に記載の光学パネル装置。
【請求項５】
前記保護パネルは、強化ガラス板の片面若しくは両面に無反射コーティング膜を形成して構成されている請求項２乃至請求項４の何れかに記載の光学パネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば画像表示ユニットの画像表示面を覆って透光性の保護パネルが配備されている画像表示装置など、各種の光学パネル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビジョン受像機等の画像表示装置においては、図７に示す如く、筐体(92)の内部に画像表示ユニット(９)を収容すると共に、該画像表示ユニット(９)の画像表示面(90)に対向させて、透明ガラス製の保護パネル(91)を配備し、筐体(92)の前面開口部を保護パネル(91)により塞いだ構造が採用されている。
尚、図７に示す画像表示装置においては、画像表示ユニット(９)と保護パネル(91)との間にエアーギャップＳが形成されている。
【０００３】
又、保護パネル(91)として強化ガラスを採用することにより、装置の前面を更に強化することが提案されている(特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の画像表示装置を例えば屋外に設置する場合、保護パネル(91)に対して不測の衝撃力が加わる虞があるため、保護パネル(91)を強化ガラスによって構成すると共に、保護パネル(91)の厚さを出来るだけ大きく設定する必要がある。
しかしながら、保護パネル(91)の厚さの増大に伴って、画像のコントラスト比が低下したり、色再現性が低下したりする問題がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、保護パネルに十分な強度が得られ、然も、保護パネルの厚さの影響を受ける特性を良好に維持することが出来る光学パネル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光学パネル装置は、
光学パネルと、
該光学パネルの前面を覆う透光性の保護パネルと、
光硬化性樹脂を硬化させてなり、前記光学パネルと保護パネルとの間に介在するボンディング層
とを具え、前記保護パネルは強化ガラス板によって構成され、該強化ガラス板の厚さは、２.５ｍｍ以上、６ｍｍ以下に設定されている。
具体的には、前記光学パネルは画像表示パネルである。
【０００８】
前記保護パネルを構成する強化ガラス板は、具体的には、その組成として、ＳｉＯ２：７０〜７４重量％、Ｎａ２Ｏ：１２〜１６重量％、ＣａＯ：６〜１２重量％を含んでいる。
【０００９】
上記光学パネル装置においては、光学パネル(画像表示パネル)と保護パネルとの間に樹脂製のボンディング層が介在しており、該ボンディング層が衝撃吸収性能を発揮するため、光学パネル(画像表示パネル)と保護パネルとの間にエアーギャップが形成されている光学パネル装置と比較して、保護パネルに対して外部から衝撃力が加わった場合の強度が高いものとなる。
【００１０】
比較実験によれば、ボンディング層が発揮する衝撃吸収性能は、保護パネルを構成する強化ガラスの厚さの約１ｍｍ分に相当する。
光学パネル(画像表示パネル)と保護パネルとの間にエアーギャップが形成されている従来の光学パネル装置(画像表示装置)においては、保護パネルの強度を考慮して、厚さ３.５ｍｍ以上の強化ガラス板が採用されている。
そこで、本発明においては、保護パネルを構成する強化ガラス板の厚さの下限値を２.５ｍｍとする。
【００１１】
又、保護パネルの厚さが増大するにつれて色再現性は低下するが、実験によれば、保護パネルを構成する強化ガラス板の厚さが６ｍｍ以下では色再現性に殆ど低下はないが、６ｍｍを越えると、急激に色再現性が低下することが判明した。
尚、保護パネルの厚さが増大するにつれてコントラスト比も低下するが、実験によれば、保護パネルを構成する強化ガラス板の厚さが６ｍｍ以下におけるコントラスト比の低下は軽微であり、問題とならないことが判明した。
そこで、本発明においては、保護パネルを構成する強化ガラス板の厚さの上限値を６.０ｍｍとする。
【００１２】
具体的態様において、前記保護パネルは、強化ガラス板の片面若しくは両面に無反射コーティング膜を形成して構成されている。
該具体的態様によれば、正面側から見た保護パネルの反射率が低下し、これに伴って画像のコントラスト比が増大する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光学パネル装置によれば、保護パネルに十分な強度が得られ、然も、保護パネルの厚さの影響を受ける特性を良好に維持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である画像表示装置の斜視図である。
【図２】図２は、画像表示装置の組立において画像表示ユニットに保護パネルをボンディングする工程を示す図である。
【図３】図３は  画像表示装置のパネル構造を示す縦断面図である。
【図４】図４は、従来の画像表示装置を対象とする強化ガラス板の強度試験方法を示す図である。
【図５】図５は、本発明の画像表示装置を対象とする強化ガラス板の強度試験方法を示す図である。
【図６】図６は、強化ガラス板の厚さと色再現性の関係を表わすグラフである。
【図７】図７は、従来の画像表示装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明の一実施形態である画像表示装置は、図１に示す如く、画像表示ユニット(１)の前面に厚さ約１ｍｍのボンディング層(３)を介して保護パネル(２)を接合して構成される。
【００１６】
該画像表示装置の組立工程においては、図２(ａ)に示す如く、画像表示ユニット(１)の表面に、紫外線の照射によって硬化するアクリル系接着樹脂である光硬化性樹脂(31)を塗布した後、該光硬化性樹脂(31)の表面に保護パネル(２)を重ね合わせる。そして、この状態で、図２(ｂ)の如く保護パネル(２)の表面側から紫外線を照射して、光硬化性樹脂(31)を硬化させる。
これによって画像表示ユニット(１)の前面に保護パネル(２)が接合されることになる。
【００１７】
画像表示ユニット(１)は、図３に示す如く、液晶表示パネルからなる画像表示パネル(５)と、該画像表示パネル(５)の両面に配備された偏光板(６)(６)と、画像表示パネル(５)の背面側に配備されたバックライト(７)とを具えている。
又、保護パネル(２)は、強化ガラス板(21)の両面に無反射コーティング膜(22)(22)を形成して構成されている。
【００１８】
画像表示ユニット(１)と保護パネル(２)は、ボンディング層(３)によって互いに接合された状態で、フレーム(４)によって保持され、この状態で密閉構造を有する合成樹脂製の筐体(図示省略)の内部に収容されている。
【００１９】
保護パネル(２)を構成する強化ガラス板(21)は、次の表１に示す組成を有しており、ガラス板を７００℃前後に加熱した状態から２０℃程度まで急激に冷却する熱処理によって強化が施されている。
【００２０】
【表１】
2012073549.tif 000003
【００２１】
強化ガラス板(21)の厚さＴは、屋外設置用の画像表示装置として十分な強度が得られ、然も、画像表示パネル(５)に表示される画像のコントラスト比や色再現性の点で優れた特性を維持することが出来る、２.５ｍｍ以上、６ｍｍ以下の範囲内に設定されている。
【００２２】
強化ガラス板(21)の厚さＴの下限値２.５ｍｍは次の様にして決定された。
図４に示す如く画像表示パネル(50)の前面に厚さ１ｍｍのエアーギャップ(32)を介してガラス板(20)を配備した試験セット(82)と、図５に示す如く画像表示パネル(50)の前面に厚さ１ｍｍのボンディング層(30)を介してガラス板(20)を配備した試験セット(83)とを準備し、各試験セット(82)(83)を十分に堅い床面(８)上に設置し、上方からガラス板(20)の前面へ５００ｇの鉄球(81)を自由落下させて、ガラス板(20)の破損状況を調べる実験を行なった。
【００２３】
実験においては、表２及び表３に示す様に、厚さが１ｍｍ〜６ｍｍの６種類のガラス板に対して、鉄球の落下高さを３０ｃｍから３００ｃｍの範囲で変更し、各落下高さにおいてガラス板に割れが発生したか否かを調べた。
尚、ガラス板の厚さが４ｍｍ以下の場合、熱強化処理によってガラス板に反りが発生する虞があるため、厚さ１ｍｍ〜２ｍｍのガラス板には熱強化処理が施されていない。これに対し、厚さ２.５ｍｍ〜４ｍｍのガラス板には本来の約２分の１程度の熱強化処理(半強化)が施され、厚さ６ｍｍのガラス板には本来の熱強化処理が施されて、何れも強化ガラス板を構成している。
【００２４】
この実験によって表２及び表３に示す結果が得られた。各表中には、ガラス板に割れが生じなかった試験セットについては○印を付し、ガラス板に割れが生じた試験セットについては×印を付した。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
【表３】
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【００２７】
表２の結果によれば、ガラス板の厚さＴが３.５ｍｍ以上では、十分な厚さと熱強化処理の効果として、鉄球の落下高さが２３０ｃｍ以上で割れが発生しているのに対し、ガラス板の厚さＴが２.５ｍｍ以下では、不十分な厚さが原因で、鉄球の落下高さが１００ｃｍ以上で割れが発生している。
【００２８】
画像表示ユニットと保護パネルの間にエアーギャップが存在する従来の画像表示装置においては、一般に、保護パネルを構成する強化ガラス板として厚さ３.５ｍｍ以上のものが採用されているが、この事実を図２の結果と照らし合わせれば、強化ガラス板の厚さの基準(下限値)は、鉄球の落下高さが２００ｃｍ以下で割れが生じないことであると言える。
【００２９】
一方、画像表示パネルとガラス板の間にボンディング層が介在する試験セットにおいては、表３に示す様に、ガラス板の厚さＴが２.５ｍｍ以上では、ボンディング層(30)による衝撃吸収性と熱強化処理の効果として、鉄球の落下高さが２３０ｃｍ以上で割れが発生しているのに対し、ガラス板の厚さＴが２.０ｍｍ以下では、不十分な厚さと不十分な熱強化処理が原因で、鉄球の落下高さが１５０ｃｍ以上で割れが発生している。
【００３０】
ここで、強化ガラス板の厚さの基準(下限値)を、上述の如く鉄球の落下高さが２００ｃｍ以下で割れが生じない厚さとすれば、画像表示パネルと強化ガラス板の間にボンディング層が介在する場合の強化ガラス板の厚さＴの下限値は、２.５ｍｍであると言える。
表２と表３の全体的な比較からも、ボンディング層の有無による強化ガラス板の厚さの差は１.０ｍｍであると言うことが出来る。
そこで、本発明に係る画像表示装置においては、強化ガラス板の厚さＴの下限値を、従来よりも１.０ｍｍだけ薄い、２.５ｍｍに設定している。
【００３１】
強化ガラス板(21)の厚さＴの上限値６.０ｍｍは次の様にして決定された。
外光の明るさが１０００ｌｘの条件で、画像表示ユニットに対向配備すべきガラス板の厚さＴを２ｍｍ〜１３ｍｍの範囲内で変化させると共に視野角を０°〜８５°で変化させて、各厚さ、各視野角における色再現性を比較する実験を行なった。
【００３２】
尚、視野角とは、画像表示パネルの画像表示面に対する垂線を０°として、該垂線を基準とする視線の傾斜角度を言う。
又、色再現性とは、国際照明委員会(ＣＩＥ)によるｘｙ色度図において、３原色ＲＧＢの３点(Ｒ：ｘ＝０.６７，ｙ＝０.３３、Ｇ：ｘ＝０.２１，ｙ＝０.７１、Ｂ：ｘ＝０.１４、ｙ＝０.０８)を頂点とする基準三角形の面積を１００％として、実際に観察される３原色ＲＧＢの３点を頂点とする三角形の内、前記基準三角形に内包されている領域の面積割合(％)をいう。
【００３３】
この実験によって表４及び図６に示す結果が得られた。尚、厚さ２ｍｍのガラス板には熱強化処理が施されていないのに対し、厚さ４ｍｍのガラス板には本来の約２分の１程度の熱強化処理が施され、厚さ６ｍｍ以上のガラス板には本来の熱強化処理が施されて、何れも強化ガラス板を構成している。
【００３４】
【表４】
2012073549.tif 000006
【００３５】
図６から明らかな様に、視野角が増大するにつれて色再現性は低下し、強化ガラス板の厚さが増大するにつれて色再現性は低下している。
但し、色再現性については、何れの視野角においても、強化ガラス板の厚さＴが６ｍｍを越えると、５０％以上の値から急激に色再現性が低下している。
一般に、色再現性が５０％以上であれば、屋外であっても画像鑑賞に問題はない。
【００３６】
又、外光の明るさが１０００ｌｘの条件で、画像表示ユニットに対向配備すべきガラス板の厚さＴを２ｍｍ〜１３ｍｍの範囲内で変化させると共に視野角を０°〜８５°で変化させて、各厚さ、各視野角におけるコントラスト比を比較する実験を行なった。
尚、コントラスト比とは、黒パターンの輝度(最小輝度)に対する白パターンの輝度(最大輝度)の比をいう。
【００３７】
この実験によって表５の結果が得られた。尚、厚さ２ｍｍのガラス板には熱強化処理が施されていないのに対し、厚さ４ｍｍのガラス板には本来の約２分の１程度の熱強化処理が施され、厚さ６ｍｍ以上のガラス板には本来の熱強化処理が施されて、何れも強化ガラス板を構成している。
【００３８】
【表５】
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【００３９】
表５から明らかな様に、ガラス板の厚さＴが１０ｍｍ以上では、何れの視野角においても１００を越えるコントラスト比は得られないが、ガラス板の厚さＴが６ｍｍ以下では、視野角が０°〜３０°の範囲で１２０を越える高いコントラスト比が得られている。
一般に、コントラスト比が１００以上であれば、屋外であっても画像鑑賞に問題はない。
そこで、本発明に係る画像表示装置においては、色再現性とコントラス比の両方を勘案して、強化ガラス板の厚さＴの上限値を６.０ｍｍに設定している。
【００４０】
上述の如く、本発明に係る画像表示装置においては、強化ガラス板(21)の厚さが、２.５ｍｍ以上、６ｍｍ以下の範囲内に設定されているので、画像表示ユニット(１)を覆う保護パネル(２)に十分な強度が得られ、然も、画像のコントラスト比や色再現性の点で優れた特性が維持される。
【００４１】
又、図３に示す様に、保護パネル(２)は、強化ガラス板(21)の両面に無反射コーティング膜(22)(22)を形成して構成されているので、正面側から見た保護パネル(２)の反射率が低下し、これに伴って画像のコントラスト比が増大する。
【００４２】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、強化ガラス板(21)としては、熱処理によって強化したものに限らず、化学処理によって強化したものを採用することも可能である。
又、強化ガラス板(21)としては、本来の強化処理を施したものに限らず、本来の強化処理よりも軽い強化処理によって半強化したものを採用することも可能である。
又、画像表示ユニット(１)、保護パネル(２)及びフレーム(４)を収容する筐体(図示省略)は、合成樹脂製に限らず、金属製、例えばアルミニウム製であってもよい。
【００４３】
更に又、本発明は画像表示装置のみならず、例えば太陽光発電パネルの前面を覆って透光性の保護パネルが配備された、太陽光発電装置に実施することも可能である。この場合、保護パネルに十分な強度が得られると共に、保護パネルの厚さの影響を受ける受光効率を良好に維持し、ひいては発電効率を良好に維持することが出来る。
【符号の説明】
【００４４】
(１)  画像表示ユニット
(５)  画像表示パネル
(２)  保護パネル
(21)  強化ガラス板
(22)  無反射コーティング膜
(３)  ボンディング層
(31)  光硬化性樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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