电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法、以及电子设备用盖板玻璃及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280057050.2

申请日:

2012.11.30

公开号:

CN103946166A

公开日:

2014.07.23

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C03B 11/00申请公布日:20140723|||实质审查的生效IPC(主分类):C03B 11/00申请日:20121130|||公开

IPC分类号:

C03B11/00; C03C21/00

主分类号:

C03B11/00

申请人:

HOYA株式会社

发明人:

桥本和明; 矶野英树; 村上明

地址:

日本东京都

优先权:

2011.11.30 JP 2011-262860; 2012.02.08 JP 2012-025499; 2012.03.29 JP 2012-078350

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司 11227

代理人:

舒艳君;李洋

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内容摘要

本发明涉及电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法、以及电子设备用盖板玻璃及其制造方法。成为电子设备用盖板玻璃的基体材料的电子设备用盖板玻璃毛坯(G)具有一对主表面(1A、1B)、和与上述一对主表面(1A、1B)相邻的端面。上述一对主表面是在厚度方向为相互非对称的形状。另外,上述一对主表面(1a、1B)均为由直接冲压形成的冲压成型面。制造该盖板玻璃毛坯的方法包含使用一对金属模具对从熔融玻璃供给部供给的熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序。这里,使用上述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成上述主表面以及上述夹设面双方的形状的模具。

权利要求书

权利要求书
1.  一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
是具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端面的电子设备用盖板玻璃毛坯,
所述一对主表面是相对于厚度方向成为相互非对称的形状,
所述一对主表面均为由直接冲压形成的冲压成型面。

2.  一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
具有对置的一对主表面,并以划分电子设备用盖板玻璃的外形的方式设置有槽,
所述一对主表面以及所述槽的内壁面的至少一部分均是由直接冲压形成的冲压成型面。

3.  一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
具有对置的一对主表面,
在所述一对主表面中的至少一方设置用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域,
所述一对主表面以及所述符号区域均是由直接冲压形成的冲压成型面。

4.  根据权利要求1~3中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
形成为在所述盖板玻璃毛坯的所述主表面整个面表面粗糙度均匀。

5.  根据权利要求1~4中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
所述一对主表面中的至少一方主表面在厚度方向形成有弯曲部。

6.  根据权利要求1~4中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
在所述盖板玻璃毛坯形成有平坦部、和相对于所述平坦部沿厚度方向弯曲的弯曲部,
所述弯曲部的板厚为相对于所述平坦部的板厚±25μm的范围内。

7.  根据权利要求1~6中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
在所述一对主表面中的至少一方主表面的端部形成有相对于厚度方向倾斜的倾斜部。

8.  根据权利要求1~7中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
在所述盖板玻璃毛坯形成有开口,所述开口的内壁面的至少一部分是所述冲压成型面。

9.  根据权利要求8所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
在所述开口的内壁面和所述一对主表面之间,设置有由直接冲压形成的冲压成型面的夹设面。

10.  根据权利要求1~9中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,
所述盖板玻璃毛坯是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。

11.  一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,
是具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端面的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,
包含使用一对金属模具捕捉由熔融玻璃供给部供给的熔融玻璃的块并冲压成型的成型工序,
所述一对金属模具的冲压面的形状是相互不同的形状,以使通过成型得到的所述盖板玻璃毛坯的所述一对主表面成为相互非对称的形状。

12.  一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,
该电子设备用盖板玻璃毛坯成为具有对置的一对主表面、存在于该一对主表面间的端面、以及被配置在所述一对主表面中的至少任意一方主表面与所述端面之间的夹设面的电子设备用盖板玻璃的基体材料,
该电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法包含使用一对金属模具对由熔融玻璃供给部供给的熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序,
所述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成所述主表面以及所述夹设面双方的形状。

13.  根据权利要求12所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,
所述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成所述主表面的金属模具冲压面、以及从该金属模具冲压面向冲压方向突出并用于形成所述夹设面的突出部。

14.  一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,
该电子设备用盖板玻璃毛坯成为具有对置的一对主表面、和存在于该一对主表面间的端面的电子设备用盖板玻璃的基体材料,
所述电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法包含使用一对金属模具对由熔融玻璃供给部供给的熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序,
所述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成所述主表面、和被配置于该主表面并用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域双方的形状。

15.  根据权利要求14所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,
在所述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成所述主表面的主冲压面、从该主冲压面向冲压方向突出并用于形成所述符号区域的突出部、以及从该主冲压面向反冲压方向凹陷并用于形成所述符号区域的凹陷部的至少任意一方。

16.  根据权利要求14或者15所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,
在所述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成所述主表面的主冲压面、和表面粗糙度比该主冲压面粗并用于形成所述符号区域的粗面部。

17.  根据权利要求11~16中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,
在所述成型工序中,针对由所述熔融玻璃供给部供给并在空中移动中的熔融玻璃的块,使用被配置在与其移动方向正交方向的一对金属模具来进行捕捉并冲压成型。

18.  根据权利要求11~17中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,
所述熔融玻璃在成型时的粘度是105dPa·s以下。

19.  根据权利要求11~18中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,
在所述一对金属模具设置有从所述主冲压面向冲压方向突出并用于在所述电子设备用盖板玻璃毛坯形成开口的凸部。

20.  一种电子设备用盖板玻璃的制造方法,其特征在于,
使用通过权利要求11~19中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法得到的盖板玻璃毛坯来制造电子设备用盖板玻璃。

21.  一种电子设备用盖板玻璃,其特征在于,
具备玻璃基体材料,该玻璃基体材料具有对置的一对主表面、存在于该一对主表面间的端面、以及被配置在所述一对主表面中的至少一方主表面与所述端面之间的夹设面,
所述一对主表面以及所述夹设面均是由直接冲压形成的冲压成型面。

说明书

说明书电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法、以及电子设备用盖板玻璃及其制造方法
技术领域
本发明涉及包括例如成为移动电话、便携式游戏机、PDA(Personal Digital Assistant:个人数字助手)、数码相机、摄像机、或者平板PC(Personal Computer:个人计算机)等便携设备的显示画面等的罩的基体材料的便携设备用盖板玻璃毛坯(cover glass blank)、和成为触摸传感器的罩的基体材料的触摸传感器用盖板玻璃毛坯的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法、以及电子设备用盖板玻璃及其制造方法。
背景技术
以往,在移动电话、PDA等便携设备中,为了防止对显示画面造成冲击、施加外力,在显示画面的外侧隔开一定的间隔配设有树脂制的保护板(罩部件),例如透明性较高的丙烯酸树脂制的保护板(例如专利文献1)。
然而,由于丙烯酸树脂制的保护板容易因外力而发生挠曲,所以需要将保护板与显示画面的间隔较宽地设定为能够吸收该挠曲的程度。鉴于此,为了实现便携设备的轻薄化,提出了一种抑制挠曲并且使用了即便是薄板也具有强度的化学强化玻璃的保护板(例如专利文献2)。另外,该玻璃材料的保护板与以往的丙烯酸树脂板相比,在表面平滑性、保护性(耐候性、防污性)、外观/高品质等方面也有优势。
对以往的电子设备的便携设备用盖板玻璃而言,其外形形状整体近似为平坦的形状。但是,最近迫切期望例如专利文献3所示那样的具有立体形状(三维形状)的便携设备的罩部件。由于这样的立体形状的罩部件容易通过以往的丙烯酸树脂等树脂材料来制造,但难以通过玻璃材料来制造,所以作为立体形状的罩部件,以往主要使用了丙烯酸树脂制的罩部件。
另外,在以往的一般的电子设备用盖板玻璃中,为了避免对置的一对主表面与存在于该一对主表面间的端面所成的角部的应力集中来提高机械强度,形成有介于上述一对主表面和端面之间的倒角面。
以往,作为形成这样的倒角面的方法,采用了机械加工方式、蚀刻加工法。专利文献4中公开了一种通过刷子研磨来形成倒角面的方法,专利文献5中公开了一种在通过蚀刻进行的盖板玻璃的外形加工时,调整抗蚀剂的聚合度来进行蚀刻,使端面成为规定形状的方法。
另外,通常利用印刷法对该盖板玻璃形成例如公司名称、产品名称的标识、操作按钮的标记等文字、图形等图案。
专利文献1:日本特开2004-299199号公报
专利文献2:日本特开2007-99557号公报
专利文献3:日本特开2002-6293号公报
专利文献4:日本特开2010-269389号公报
专利文献5:日本特开2009-208983号公报
专利文献6:日本特开2006-27023号公报
以往,难以利用玻璃材料来制造立体形状的便携设备的罩部件是因为如下的理由。
以往将大片的玻璃原材料板切断为小片(产品尺寸),再对小片的玻璃板实施外形加工来制造上述那样的由玻璃材料构成的便携设备用盖板玻璃。因此,由于原材料板是平面的形状,所以在基于该平坦的玻璃板材制造具有立体形状的盖板玻璃时,可考虑例如对玻璃板材进行软化成型(再加热处理,也被称为再成型)的方法。
然而,在该制法中,由于使平坦的玻璃板材局部变形,所以存在主表面的表面粗糙度在变形位置和非变形位置不均匀,外观质量降低这一问题。另外,例如在弯曲加工的情况下,由于在变形位置,一方的主表面被拉伸,另一方的主表面发生松弛,所以无论如何也不能避免在变形位置产生形变。另外,在该制法中,既然基于平坦的板材进行加工,那 么能够形成的立体形状存在限制。即,外观设计的制约较大(外观设计的自由度较小)。
并且认为,为了使板材软化成型,由于在将原材料板切断(小片化)之后,除了以往的外形加工工序以外,还需要再加热工序、压弯工序等,所以生产效率降低。
另外,以往通过在将大片尺寸的板玻璃切断为产品尺寸的玻璃基板后,再进行外形加工来制造电子设备用盖板玻璃。在上述专利文献4所公开那样的机械加工方式中,为了形成上述倒角面,需要刷子研磨等工序作为外形加工的一环。另外,在其他机械加工方式中,为了形成倒角面,需要使用专用的旋转砂轮的磨削加工、以除去因磨削加工引起的损伤层(微裂缝)为目的的刷子研磨等工序作为外形加工的一环。这样,随着倒角面的形成,导致制造工序的增加、制造成本的增加。
另外,在上述专利文献5所公开那样的蚀刻加工法中,为了使包含上述倒角面的基板端面的形状成为适当的形状,需要高精度地进行抗蚀剂针对基板主表面的聚合度的调整,该调整作业要求熟练且很繁琐。除此以外,所使用的抗蚀剂价格高昂,增加了制造成本。
这样,以往为了加工基板端面的倒角面,存在导致制造工序的增加、繁琐作业的追加、制造成本的增加等问题。
另外,最近迫切期望代替以往的印刷法而通过直接对盖板玻璃雕刻来形成文字、图形等图案的方法。通过对盖板玻璃直接雕刻文字、图形等图案,当从正面观看便携设备的显示画面时,能够使这些文字、图形等图案具有存在深度的立体感,能够实施设计性较高的装饰。另外,在便携式游戏机等中,用户还要求仅凭指尖的触觉就能够识别操作按钮。
上述专利文献6中公开了一种如下所述的装饰品:具备由整体或者一部分实质上透明的第一板状体、形成在该第一板状体的一个面的槽、向该槽内加入着色剂而着色的着色部构成的第一装饰部;与上述第一板状体的一面侧接合,整体或者一部分实质上透明的第二板状体;和对该第二板状体的与上述第一板状体相反侧的面实施了装饰的第二装饰部,若从上述第一板状体的另一面侧观察,则上述第一装饰部和第二装饰部 例如被视觉确认为至少一部分重合。另外,还记载了将该装饰品作为盖板玻璃来使用的时钟、将该装饰品作为移动电话、寻呼机、计算器等电子设备的液晶显示部的罩部件来使用。
近年来,触摸面板方式的便携设备逐渐占据主流。在触摸面板方式中,主要通过按压显示画面的规定部位(例如画面中显示的图标等)来进行便携设备的操作,但由于频繁地反复按压,所以要求用于对应该触摸面板功能的显示画面的强度提高,因此,要求薄型、轻型、大画面(大面积)且具有足够强度的盖板玻璃。
对盖板玻璃而言,为了提高其强度而进行了化学强化处理,但阻碍盖板玻璃强度的重要因素之一是创伤。若在盖板玻璃的表面、端面存在创伤,则其会生长,并成为即便是较弱的冲击盖板玻璃也会破坏的重要因素。例如,在对盖板玻璃进行了化学强化处理后,实施了通过机械加工直接雕刻文字、图形等图案的方法的情况下,容易产生微小的创伤、裂缝,盖板玻璃的强度会显著降低。根据情况,也有可能在机械加工时产生盖板玻璃的破裂。尤其在对盖板玻璃的端部雕刻文字、图形等的情况、或盖板玻璃的板厚例如薄到1.5mm以下的情况下,上述的问题容易显著地发生。
此外,上述专利文献6中记载了一种在整体或者一部分实质上透明的第一板状体的一个面形成槽,并向该槽内加入着色剂进行着色而成的第一装饰部的结构,但专利文献6的装饰品以上述第一板状体与第二板状体的接合结构为前提,通过对第一板状体实施的上述第一装饰部和对上述第二板状体实施的第二装饰部的重叠来担当装饰性。因此,即使将这样的装饰品的结构应用于例如移动电话的罩部件,也不能彻底解决尤其是作为近年来的主流的触摸面板式便携设备所使用的盖板玻璃被要求的薄型、轻型、大画面(大面积)并具有足够强度这一课题。
另外,如上所述,通常将成型为片状的大尺寸的板状玻璃切断(小片化)为规定的大小(产品尺寸)来制作上述盖板玻璃。经由包含向该产品尺寸的切断工序在内的多道工序来制造盖板玻璃。若工序变多,则还会影响制造成本,另外,可预料到因工序间的搬运等引起的创伤等的产生也增多。因此,希望获得尽可能缩短工序,并在成本、抑制创伤产生等方面有利的盖板玻璃的制造方法。
发明内容
本发明是为了解决这样的以往课题而完成的,其第一目的在于,提供一种具有以往难以制造的立体形状的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法。第二目的在于,提供一种能够实现所希望的立体形状、设计的自由度较大、而且难以产生伴随成型而发生形变、外观质量良好、能够提高生产效率、尤其适于少量多品种生产的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法。
另外,第三目的在于,提供一种在盖板玻璃毛坯的冲压成型时,通过与主表面一起同时成型倒角面等夹设面,能够削减整体的制造工序数,并且还能够降低制造成本的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法。
另外,第四目的在于,提供一种通过利用冲压成型来形成盖板玻璃毛坯的主表面、和被配置在该主表面而用于使利用者识别包含文字或者图形的符号(symbol)的符号区域两方,能够削减整体的制造工序数,并且还能够降低制造成本的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法。
另外,第五目的在于,提供一种使用了上述电子设备用盖板玻璃毛坯的高品质的电子设备用盖板玻璃及其制造方法。
为了解决上述课题,本发明人通过深入研究,结果发现了根据具有以下结构的发明能够解决上述课题。
即,本发明具有以下的结构。
(结构1)
一种便携设备用盖板玻璃毛坯,是具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端面的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述一对主表面是相互为非对称的形状,上述一对主表面均为冲压成型面。
(结构2)
根据结构1所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,形成为在上述盖板玻璃毛坯的上述主表面整个面表面粗糙度均匀。
(结构3)
根据结构1或者2所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述盖板玻璃毛坯的上述主表面侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。
(结构4)
根据结构1~3中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述盖板玻璃毛坯形成有压缩应力层,表示上述盖板玻璃毛坯的应力的分布的曲线是抛物线状。
(结构5)
根据结构1~4中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述冲压成型面是通过针对在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向对置配置的一对金属模具来进行捕捉并冲压成型的冲压法而形成的冲压成型面。
(结构6)
根据结构1~5中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述一对主表面中的至少一个主表面形成有弯曲部。
(结构7)
根据结构1~6中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述一对主表面中的至少一个主表面的端部形成有倾斜部。
(结构8)
根据结构1~7中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述盖板玻璃毛坯形成有开口,上述开口的内壁面是上述冲压成型面。
(结构9)
根据结构1~8中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征 在于,上述盖板玻璃毛坯是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。
(结构10)
一种便携设备用盖板玻璃,其特征在于,具备从结构1~9中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯得到的玻璃基体材料。
(结构11)
一种便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,是具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端面的便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,包含针对在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向对置配置的一对金属模具来进行捕捉并冲压成型的成型工序,上述一对金属模具的冲压面的形状是相互不同的形状,以使通过成型得到的上述盖板玻璃毛坯的上述一对主表面成为相互非对称的形状。
(结构12)
根据结构11所述的便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,上述熔融玻璃在成型时的粘度是105dPa·s以下。
(结构13)
一种便携设备用盖板玻璃的制造方法,其特征在于,使用通过结构11或者12所述的便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法得到的盖板玻璃毛坯来制造便携设备用盖板玻璃。
(结构14)
一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,该电子设备用盖板玻璃毛坯成为具有对置的一对主表面、存在于该一对主表面间的端面、以及被配置在上述一对主表面中至少某一个主表面和上述端面之间的夹设面的电子设备用盖板玻璃的基体材料,其特征在于,包含使用一对金属模具对熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序,上述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成上述主表面以及上述夹设面 双方的形状。
(结构15)
根据结构14所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,上述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成上述主表面的金属模具冲压面、和从该金属模具冲压面向冲压方向突出来用于形成上述夹设面的突出部。
(结构16)
根据结构14或者15所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,上述熔融玻璃的粘度是105dPa·s以下。
(结构17)
一种电子设备用盖板玻璃的制造方法,其特征在于,使用通过结构14~16中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法得到的盖板玻璃毛坯来制造电子设备用盖板玻璃。
(结构18)
一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,具有对置的一对主表面,按照划分电子设备用盖板玻璃的外形的方式设置有槽,上述一对主表面以及上述槽的内壁面均为冲压成型面。
(结构19)
根据结构18所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,形成为在上述盖板玻璃毛坯的上述主表面整个面表面粗糙度均匀。
(结构20)
根据结构18或者19所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述盖板玻璃毛坯的上述主表面侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。
(结构21)
根据结构18~20中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述盖板玻璃毛坯形成有压缩应力层,表示上述盖板玻璃毛坯的应力的分布的曲线是抛物线状。
(结构22)
根据结构18~21中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述冲压成型面是通过针对在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向对置配置的一对金属模具进行捕捉并冲压成型的冲压法而形成的冲压成型面。
(结构23)
根据结构18~22中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述一对主表面中的至少一方主表面形成有弯曲部。
(结构24)
根据结构18~23中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述一对主表面中的至少一方主表面的端部形成有倾斜部。
(结构25)
根据结构18~24中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述盖板玻璃毛坯形成有开口,上述开口的内壁面是上述冲压成型面。
(结构26)
根据结构25所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述开口的内壁面和上述一对主表面之间,设置有冲压成型面的夹设面。
(结构27)
根据结构18~26中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述盖板玻璃毛坯是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。
(结构28)
一种电子设备用盖板玻璃,其特征在于,具备从结构18~27中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯得到的玻璃基体材料。
(结构29)
一种电子设备用盖板玻璃,具备玻璃基体材料,该玻璃基体材料具有对置的一对主表面、存在于该一对主表面间的端面、以及被配置在上述一对主表面中的至少一方主表面与上述端面之间的夹设面,其特征在于,上述一对主表面以及上述夹设面均为冲压成型面。
(结构30)
一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,该电子设备用盖板玻璃毛坯成为具有对置的一对主表面、和存在于该一对主表面间的端面的电子设备用盖板玻璃的基体材料,所述制造方法包含使用一对金属模具对熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序,上述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成上述主表面、和被配置于该主表面来用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域双方的形状。
(结构31)
根据结构30所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,在上述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成上述主表面的主冲压面、从该主冲压面向冲压方向突出并用于形成上述符号区域的突出部、以及从该主冲压面向反冲压方向凹陷并用于形成上述符号区域的凹陷部的至少某一方。
(结构32)
根据结构30或者31所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,在上述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成上述主表面的主冲压面、和表面粗糙度比该主冲压面粗并用于形成上述符号区域的粗面部。
(结构33)
根据结构30~32中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,在上述一对金属模具设置有从上述主冲压面向冲压方向突出并用于在上述电子设备用盖板玻璃毛坯形成开口的凸部。
(结构34)
根据结构30~33中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,在上述成型工序中,针对在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向对置配置的一对金属模具进行捕捉并冲压成型。
(结构35)
根据结构30~34中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,上述熔融玻璃的粘度是105dPa·s以下。
(结构36)
一种电子设备用盖板玻璃的制造方法,其特征在于,使用通过结构30~35中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法得到的盖板玻璃毛坯来制造电子设备用盖板玻璃。
(结构37)
一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,具有对置的一对主表面,在上述一对主表面中的至少一方设置用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域,上述一对主表面以及上述符号区域均为冲压成型面。
(结构38)
根据结构37所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述盖板玻璃毛坯的上述主表面侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。
(结构39)
根据结构37或者38所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述冲压成型面是通过针对在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向对置配置的一对金属模具来进行捕捉并冲压成型冲压法而形成的冲压成型面。
(结构40)
根据结构37~39中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述一对主表面中的至少一方主表面形成有弯曲部。
(结构41)
根据结构37~40中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述一对主表面中的至少一方主表面的端部形成有倾斜部。
(结构42)
根据结构37~41中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述盖板玻璃毛坯形成有开口,上述开口的内壁面是上述冲压成型面。
(结构43)
根据结构37~42中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述盖板玻璃毛坯是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。
(结构44)
一种电子设备用盖板玻璃,其特征在于,具备从结构37~43中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯得到的玻璃基体材料。
根据本发明的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,能够得到具有以往难以制造的立体形状的电子设备用盖板玻璃毛坯。另外,根据本发明的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,能够得到可实现所希望的立体形状、设计的自由度较大且难以产生伴随成型的形变的发生、外观质量良好、能够提高生产效率、尤其适于少量多品种生产的电子设备用盖板玻璃毛坯。
另外,根据本发明的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,在冲压成型盖板玻璃毛坯时,通过与主表面一起同时成型倒角面等夹设面,能够得到可削减整体的制造工序数,并且还能够降低制造成本的电子设备用盖板玻璃毛坯。
另外,根据本发明的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,通过利用冲压成型同时形成盖板玻璃毛坯的主表面、和被配置在该主表面并用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域双方,能够得到可削减整体的制造工序数,并且还能够降低制造成本电子设备用盖板玻璃毛坯。
另外,根据本发明的电子设备用盖板玻璃及其制造方法,能够得到使用了上述电子设备用盖板玻璃毛坯的高品质的电子设备用盖板玻璃。
附图说明
图1是表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯的外形形状的一个例子的(a)侧视图以及(b)整体立体图。
图2(a)~图2(j)分别是表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯的外形形状的其他例的侧视图以及整体立体图。
图3是在冲压成型中使用的装置的俯视图。
图4是表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法的一个实施方式的结构图。
图5是表示图4所示的制造方法的变形例的结构图。
图6是表示图4所示的制造方法的其他变形例的结构图。
图7是表示图4所示的制造方法的其他变形例的结构图。
图8是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的外形形状的一个例子的(a)整体立体图以及(b)侧剖视图。
图9是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的外形形状的其他例的整体立体图。
图10是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法的一个实施方式的结构图。
图11是表示在冲压成型中使用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧视图。
图12是通过冲压成型得到的盖板玻璃毛坯的侧剖视图。
图13是表示图10所示的制造方法的变形例的结构图。
图14是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的(a)整体立体图以及(b)侧剖视图。
图15是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的其他例的整体立体图。
图16(a)是表示在冲压成型中使用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧视图,(b)是表示开口形成用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧视图。
图17是通过冲压成型得到的带有开口的盖板玻璃毛坯的侧剖视图。
图18是表示与本发明相关的电子设备的一个例子的整体立体图。
图19(a)~(d)分别是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的外形形状的例子的俯视图。
图20是表示在盖板玻璃的主表面形成了能够识别为文字的凹部的例子的俯视图。
图21(a)和(b)分别是表示形成于盖板玻璃的主表面的能够识别为图形的凹部的例子的图。
图22是本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的剖视图。
图23(a)和(b)分别是表示凹部的优选剖面形状的图。
图24是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法的一个实施方式的结构图。
图25(a)和(b)分别是表示在冲压成型中使用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧视图。
图26是通过冲压成型得到的盖板玻璃毛坯的侧剖视图。
图27是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的整体立体图。
图28是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的其他例的整体立体图。
图29是表示开口形成用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧视图。
图30是通过冲压成型得到的带有开口的盖板玻璃毛坯的侧剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细叙述。其中,作为电子设备用盖板玻璃毛坯以及电子设备用盖板玻璃的实施方式,分别列举作为便携设备用盖板玻璃毛坯以及便携设备用盖板玻璃的情况来进行说明。
[第一个实施方式]
本发明涉及的电子设备用盖板玻璃例如作为便携设备用盖板玻璃被安装于移动电话的显示画面。更详细而言,为了保护显示画面而安装了盖板玻璃,在移动电话的表面配置有盖板玻璃。
由于上述盖板玻璃需要保护显示画面不因来自外部的冲击而破损,所以被要求强度。尤其在触摸面板的情况下,通过按压显示画面的规定部位(例如显示于画面的图标等)来进行移动电话的操作,但由于被频繁地反复按压,所以为了对应该触摸面板功能而要求薄型、轻型、大画面(大面积)且具有足够强度的盖板玻璃。
通过对盖板玻璃毛坯实施加工来制成这样的便携设备用盖板玻璃。本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的特征在于,是具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端面的电子设备用盖板玻璃毛坯,上述一 对主表面是相对于厚度方向相互为非对称的形状,上述一对主表面均为通过直接冲压而成的冲压成型面。
图1是表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯的一个实施方式的图,图1(a)是侧视图,图1(b)是整体立体图。
如图1所示,本发明的一个实施方式涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯G具有一对主表面1A、1B、和与该一对主表面1A、1B相邻的端面1C、1C。而且,该一对主表面1A、1B是相互成为非对称的形状。这里,成为“非对称”的形状是指在盖板玻璃毛坯G的俯视下的大致中心部,经过一方的主表面和另一方的主表面之间假定玻璃毛坯的面方向侧的(沿着面方向的)平坦的基准面,一方的主表面和另一方的主表面相对于该基准面在厚度方向相互成为非对称的形状。
另外,上述一对主表面1A、1B均为冲压成型面。即,本实施方式的一对主表面1A、1B均为通过使用一对金属模具来进行冲压成型的直接冲压法而成型的面。由于盖板玻璃毛坯的一对主表面是通过这样的直接冲压法形成的冲压成型面,所以盖板玻璃毛坯的外形形状具有以往难以制造的所希望的立体形状(例如三维形状等)。
在本发明中,优选上述冲压成型面是通过针对由熔融玻璃供给部供给并在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向配置的一对金属模具来进行捕捉并进行冲压成型的冲压法(也称为水平直接冲压法)而形成的冲压成型面。与例如以往的通过对平坦的板材进行软化成型而得到的盖板玻璃毛坯相比,能够实现设计的自由度较大且具有各种立体形状的盖板玻璃毛坯。另外,容易将一对金属模具间的温度差例如调节得变小,因此,可提高所形成的盖板玻璃毛坯的特别是平坦部的形状精度(平坦度等)。其中,上述水平直接冲压法的详细内容将后述。
另外,在上述盖板玻璃毛坯G的表层形成有压缩应力层。这是通过在熔融玻璃的块被一对金属模具冲压时,从熔融玻璃向金属模具传导热而使得熔融玻璃的表层侧比中心侧先冷却凝固,熔融玻璃中的中心侧比表层侧延迟冷却凝固所引起的收缩差形成的(即相当于因物理强化引起的压缩应力层)。其中,表示盖板玻璃毛坯G的应力分布的曲线按照盖 板玻璃毛坯G的厚度方向中心部成为顶点的方式弯曲成抛物线状。
此外,在对盖板玻璃毛坯G实施外形加工时,存在因通过冲压而形成的压缩应力层妨碍流畅的加工的情况。在这样的情况下,可以对冲压后的盖板玻璃毛坯G实施退火处理(缓冷处理),来除去形成于盖板玻璃毛坯G的压缩应力层。
另外,对上述盖板玻璃毛坯G而言,其主表面1A、1B侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。该碱金属是玻璃成分所含的例如Na、K等碱金属。由此,能够抑制因玻璃成分的碱金属离子和大气中的水分之间的离子交换引起的玻璃成分的溶出,可抑制玻璃表面的变质(烧伤)。结果,能够相对减小雾度值随时间的变化。并且,由于对盖板玻璃毛坯G进行切断处理而成的切断面与主表面相比,存在较多碱金属离子,所以在将盖板玻璃毛坯G的切断面作为便携设备用盖板玻璃的端面的情况下,能够使便携设备用盖板玻璃的端面的机械强度比其主表面提高。
另外,上述盖板玻璃毛坯G形成为在其主表面1A、1B的整个面,表面粗糙度大致均匀(±2.5nm的范围内)。因此,在盖板玻璃毛坯G具有弯曲部的情况下,不会在该弯曲部周边产生松弛等凹凸,外观质量良好。
另外,上述盖板玻璃毛坯G在其一个主表面1A的两端部侧形成有沿厚度方向弯曲的弯曲部2、2。
图2是表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯的外形形状的其他例的侧视图以及整体立体图。在该图中,(a)和(b)、(c)和(d)、(e)和(f)、(g)和(h)、(i)和(j)分别表示了相同的立体形状的侧视图和整体立体图。
例如在图2(c)和图2(d)所示的盖板玻璃毛坯中,在其一个主表面的端部形成有相对于厚度方向倾斜的倾斜部。
根据本发明,能够实现在使用了玻璃材料的以往制法中难以制造的、在主表面形成有如以上所述的弯曲部、倾斜部那样的立体形状。
另外,根据本发明,对于由来于其立体形状而使得其板厚在整个面 不均匀,例如在薄的地方是0.3mm左右、在厚的地方是1.5mm左右的盖板玻璃毛坯,也能够不损害其机械强度。
其中,盖板玻璃毛坯的外形形状由来于被安装盖板玻璃的便携设备的形状、构成等,图1、图2所示的例子只不过是一个例子。在本发明的盖板玻璃毛坯中,当然也不限定于图1、图2所示的例子。
另外,例如接收孔等在玻璃的表面形成有开口的部件也包含于本发明涉及的盖板玻璃毛坯。在以往的制法中,利用机械加工等对板材开设开口,但根据本发明,对于在盖板玻璃毛坯形成有开口那样的形状的盖板玻璃毛坯,也可以利用冲压成型与外形形状一起形成开口。因此,所形成的开口的内壁面的至少一部分是上述冲压成型面。
优选上述盖板玻璃毛坯G是能够实现基于离子交换的化学强化的玻璃组成。如后所述,通过对从盖板玻璃毛坯G得到的玻璃基体材料进行化学强化处理,能够在其主表面形成压缩应力层。
在本发明中,优选构成盖板玻璃毛坯的玻璃为无定形铝硅酸盐玻璃。这样的由铝硅酸盐玻璃构成的盖板玻璃毛坯其化学强化后的强度较高且良好。作为这样的铝硅酸盐玻璃,能够使用由作为主要成分而含有例如SiO2为58~75重量%、Al2O3为4~20重量%、Li2O为0~10重量%、Na2O为4~20重量%的组成构成的铝硅酸盐玻璃。
使用以上说明的便携设备用盖板玻璃毛坯可得到便携设备用盖板玻璃。
也可以将上述盖板玻璃毛坯G自身作为便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。或者,也可以根据需要而通过对盖板玻璃毛坯G实施研磨、切断、蚀刻处理等加工,例如从盖板玻璃毛坯G抽出便携设备用盖板玻璃区域,或使镜面化等表面状态发生变化,来作为便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。并且,也可以根据便携设备用途,对上述玻璃基体材料的一个主表面设置一层以上的加饰层。作为加饰层,可列举抗反射涂层、抗眩光涂层、半反射镜涂层、偏振光膜等具有光学功能的层、以ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)膜为代表的透明导电膜等具有电气功能的层、印刷层等具有提高审美性的功能的层等。另外,通过层叠多个 加饰层、进行图案化加工,还能够对盖板玻璃毛坯形成触摸面板等各种器件。作为这些加饰层的形成方法,可列举蒸镀法、溅射法等成膜法、丝网印刷等印刷法等。
接下来,对以上说明的盖板玻璃毛坯的制造方法进行说明。
本发明是具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端面的便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,包括针对由熔融玻璃供给部供给并在空中移动中(下落中)的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向配置的一对金属模具来进行捕捉并冲压成型的成型工序,上述一对金属模具的冲压面的形状是相互不同的形状,以使通过成型得到的上述盖板玻璃毛坯的上述一对主表面成为相互非对称的形状。
首先参照图3,对本发明中的冲压成型工序进行说明。图3是在冲压成型工序中使用的装置的俯视图。如图3所示,装置10具备4组冲压单元20、30、40、50和切断单元60。切断单元60被设置在从熔融玻璃流出口11流出的熔融玻璃的路径上。装置10使能够被切断单元60切断的熔融玻璃的块(以下也适当地称为“凝块”)下落,此时,通过从块的下落路径(空中的移动路径)的两侧,利用相互对置的一对金属模具的面夹持,来捕捉凝块而进行冲压,由此使盖板玻璃毛坯成型。
具体如图3所示,装置10以熔融玻璃流出口11为中心,每隔90度地设置了4组冲压单元20、30、40以及50。
冲压单元20、30、40以及50分别被未图示的移动机构驱动,能够相对于熔融玻璃流出口11进退。即,能够在位于熔融玻璃流出口11的正下方的捕捉(catch)位置(图3中用实线画有冲压单元40的位置)、与从熔融玻璃流出口11远离的退避位置(在图3中用实线画有冲压单元20、30及50的位置、以及用虚线画有冲压单元40的位置)之间移动。
切断单元60被设置在捕捉位置(冲压单元对凝块的捕获位置)和熔融玻璃流出口11之间的熔融玻璃的路径上,适量地切取从熔融玻璃流出口11流出的熔融玻璃来形成熔融玻璃的块。切断单元60具有一对切断刀片61以及62。切断刀片61以及62被驱动成以一定的时机在熔 融玻璃的路径上交叉,在切断刀片61以及62交叉时,切取熔融玻璃而得到凝块。所得到的凝块朝向捕捉位置下落。
冲压单元20具有第一金属模具21、第二金属模具22、第一驱动部23以及第二驱动部24。第一金属模具21和第二金属模具22分别是具有用于对凝块进行冲压成型的面的板状部件。这两个面的法线方向几乎为水平方向,这两个面以相互平行对置的方式配置。第一驱动部23使第一金属模具21相对于第二金属模具22进退。另一方面,第二驱动部24使第二金属模具22相对于第一金属模具21进退。第一驱动部23以及第二驱动部24具有例如组合了气缸或螺线管与螺旋弹簧的机构等使第一金属模具21和第二金属模具22迅速接近的机构。
其中,由于冲压单元30、40以及50的构造与冲压单元20相同,所以省略说明。
冲压单元分别在移动到捕捉位置后,基于第一驱动部和第二驱动部的驱动,将下落的凝块夹在第一金属模具和第二金属模具之间对其进行成型并且迅速冷却,制成规定形状的盖板玻璃毛坯G。接下来,在冲压单元移动到退避位置后,将第一金属模具和第二金属模具分离,使成型后的盖板玻璃毛坯G下落。在冲压单元20、30、40以及50的退避位置的下方,设置有第一输送机71、第二输送机72、第三输送机73以及第四输送机74。第一~第四输送机71~74分别接住从对应的各冲压单元下落的盖板玻璃毛坯G并将盖板玻璃毛坯G搬运至未图示的下一工序的装置。
在装置10中,由于构成为冲压单元20、30、40以及50依次移动到捕捉位置,夹住凝块后移动到退避位置,所以不用等待各冲压单元中的盖板玻璃毛坯G的冷却,能够连续地进行盖板玻璃毛坯G的成型。
图4(a)~(c)是更具体地表示使用了装置10的冲压成型工序的图。图4(a)是表示制作凝块以前的状态的图,该图(b)是表示通过切断单元60制成了凝块的状态的图,该图(c)是表示通过对凝块进行冲压来使盖板玻璃毛坯G成型后的状态的图。
如图4(a)所示,从熔融玻璃流出口11连续地流出熔融玻璃材料 Lg。此时,以规定的时机驱动切断单元60,利用切断刀片61以及62切断熔融玻璃材料Lg。由此,如图4(b)所示,被切断后的熔融玻璃由于其表面张力而成为近似球状的凝块Gg。熔融玻璃材料Lg的每小时的流出量以及切断单元60的驱动间隔的调整只要根据由成为目标的盖板玻璃毛坯G的大小、板厚等确定的体积适当地进行即可。另外,熔融玻璃材料Lg成型时的粘度也只要适当设定即可,但通常从凝块形成性、冲压成型性、脱模性等观点考虑,优选熔融玻璃成型时的粘度是105dPa·s以下。
制成的凝块Gg朝向冲压单元20的第一金属模具21和第二金属模具22的缝隙下落。此时,在凝块Gg进入第一金属模具21与第二金属模具22的缝隙的时机,第一驱动部23以及第二驱动部24被驱动,以使第一金属模具21和第二金属模具22相互接近。由此,如图4(c)所示,凝块Gg被捕捉在第一金属模具21和第二金属模具22之间。并且,第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a成为以微小的间隔接近的状态,被夹在第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a之间的凝块Gg成型为规定的立体形状。其中,为了将此时的第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a的间隔维持为一定,在第一金属模具21的冲压面21a以及第二金属模具22的冲压面22a分别设置有抵接部21b以及22b。即,通过这些抵接部21b和22b抵接,来形成第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a的间隔被保持一定的空间。
第一金属模具21的冲压面21a以及第二金属模具22的冲压面22a各自的形状成为相互不同形状,以使通过成型得到的上述盖板玻璃毛坯的上述一对主表面成为相互非对称的形状。在图4中,作为一个例子对形成上述的图1所示的立体形状的盖板玻璃毛坯G的情况进行了表示。
另外,对第一金属模具21以及第二金属模具22设置有温度调节机构(未图示),第一金属模具21以及第二金属模具22的温度保持为比熔融玻璃Lg的玻璃转移温度(Tg)充分低的温度。
并且,对第一金属模具21以及第二金属模具22设置有例如散热片、制冷剂配管等用于提高凝块在冲压成形中的凝块Gg的冷却速度的冷却单元(未图示)。另外,冷却单元被配置成与第一以及第二金属模具21、 22的冲压成型面的背面整个面相接。并且,优选冷却单元由具有比第一以及第二金属模具21、22高的热传导率的部件构成。例如,在第一以及第二金属模具21、22由超硬合金(例如VM40)构成的情况下,冷却单元可以由铜、铜合金、铝或者铝合金等构成。这样,由于冷却单元具有比第一以及第二金属模具21、22高的热传导率,所以能够将从凝块Gg传导至第一以及第二金属模具21、22热高效地向外部排出。
另外,超硬合金(VM40)的热传导率是71(W/m·K),铜的热传导率是400(W/m·K)。可以根据构成第一以及第二金属模具21、22的金属的热传导率、硬度、厚度尺寸等来适当地选择构成冷却单元部件。另外,由于第一以及第二金属模具21、22需要能够承受冲压的强度,所以优选不与冷却单元一体形成。其中,由于冲压单元30、40以及50的构造与冲压单元20相同,所以省略说明。
通过该冷却单元,可促进热从凝块Gg向金属模具21、22的热交换,当冲压成型凝块Gg时,在玻璃毛坯G的一对主表面形成压缩应力层(由物理强化形成的压缩应力层)。这里,表示盖板玻璃毛坯G的应力分布的曲线以盖板玻璃毛坯G的厚度方向中心部成为顶点的方式弯曲成抛物线状。
其中,对凝块Gg进行冲压成型时的第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a的对置位置处的温度差、与在冲压成型后得到的盖板玻璃毛坯的平坦度之间存在相关关系。即,第一金属模具21的冲压面21a与第二金属模具的冲压面22a的对置位置处的温度差越小,则在冲压成型后得到的盖板玻璃毛坯的平坦度越良好。这是因为在一对金属模具间的温度越接近的情况下,由于当高温的凝块与金属模具的冲压面接触而急剧冷却时实现热平衡,所以能够进一步抑制因冷却阶段的一对金属模具间的微小热变形程度的差异而产生的盖板玻璃毛坯的平坦度降低。
鉴于此,通过预先求出该相关关系,可知晓用于实现所希望的平坦度的一对金属模具间的温度差的最大值。因此,通过将一对金属模具间的温度差控制在其最大值以下,能够实现所希望的平坦度。在本发明中,能够形成具有所希望的立体形状的盖板玻璃毛坯,但在是具有平坦部的形状,且要求该平坦部的平坦度为规定值以下的情况下,上述的一对金 属模具间的温度差的控制是有效的。
另外,在装置10中,从凝块Gg与第一金属模具21的冲压面21a或者第二金属模具22的冲压面22a接触到第一金属模具21和第二金属模具22成为将凝块Gg完全禁闭的状态的时间极短。因此,凝块Gg在极短时间内沿着第一金属模具21的冲压面21a以及第二金属模具22的冲压面22a扩展而成型,进而急剧冷却而固化为非晶的玻璃。由此制成盖板玻璃毛坯G。
另外,在本实施方式的冲压成型法中,由于以转印有第一金属模具21的冲压面21a以及第二金属模具22的冲压面22a的形状的方式来形成盖板玻璃毛坯G,所以优选一对金属模具的冲压面的平滑性与作为目标的盖板玻璃毛坯的平滑性同等。该情况下,能够省去在冲压成型后针对盖板玻璃毛坯G的研磨等表面加工工序。因此,在本发明中,能够使成型的盖板玻璃毛坯G成为与最终得到的盖板玻璃的目标板厚相同的板厚。
在如上述那样第一金属模具21和第二金属模具22闭合后,冲压单元20迅速地移动到退避位置,取而代之,其他的冲压单元30移动到捕捉位置,由该冲压单元30进行凝块Gg的冲压成型。
其中,在上述的实施方式中,通过使用切断刀片61以及62将流出的熔融玻璃切断来形成近似球状的凝块。但是,若熔融玻璃材料Lg的粘度相对于想要切取的凝块的体积较小,则存在仅通过将熔融玻璃材料切断而被切断的玻璃不会成为近似球状,难以形成近似球状的凝块的情况。
该情况下,可应用图5所示那样的采用凝块成型模具80的方法。
即,如图5(a)所示,由于在从玻璃流出口11流出的熔融玻璃材料Lg的路径上将模块81、82关闭,所以熔融玻璃的路径被阻塞,利用由模块81、82形成的凹部80c接住被切断单元60切断的熔融玻璃Lg的块。然后,如图5(b)所示,通过模块81、82分离,凹部80c内的凝块Gg朝向冲压单元20下落。在该下落时,凝块Gg由于熔融玻璃的表面张力而成为大致球状。如图5(c)所示,大致球状的凝块Gg被第 一金属模具21和第二金属模具22夹住而被冲压成型,制成盖板玻璃毛坯G。
或者,也可以如图6所示,不使用上述切断单元60,而使用使上述凝块成型模具80沿着熔融玻璃材料Lg的路径向上游侧或者下游侧方向移动的移动机构。
如图6(a)所示,由模块81、82形成的凹部80c接住从流出口11流出的熔融玻璃材料Lg,如图6(b)所示,以规定的时机使模块81、82迅速向熔融玻璃的流动的下游侧移动。由此,熔融玻璃Lg被切断。然后,在规定的时机,如图6(c)所示,通过模块81、82分离,凹部80c内的凝块Gg朝向冲压单元20下落。在该下落时,凝块Gg由于熔融玻璃的表面张力而成为大致球状。如图6(d)所示,大致球状的凝块Gg被第一金属模具21和第二金属模具22夹住而被冲压成型,制成盖板玻璃毛坯G。
另外,在使用了上述切断单元60的情况下,有时由于切断刀片61、62的切断会在所得到的盖板玻璃毛坯G上残留切断痕。为了不产生这样的切断痕,例如可应用图7所示那样的方法。
即,在第一金属模具21和第二金属模具22的上端设有被驱动成能够沿水平方向进退的切断刀片65,来切断以从冲压单元20溢出的状态熔融或者软化的玻璃。图7(a)、图7(b)与上述的图4(a)、图4(b)相同。
然后,在所形成的凝块Gg中的至少包含切断痕T的一部分溢出的时机,通过第一驱动部23和第二驱动部24驱动第一金属模具21和第二金属模具22。由此,如图7(c)所示,在第一金属模具21和第二金属模具22之间捕捉到凝块Gg中的不包含切断痕T的部分并进行冲压成型,包含切断痕T的部分成为从冲压单元20的上端溢出的状态。接下来,如图7(d)所示,切断刀片65除去从冲压单元20溢出的熔融或者软化的玻璃,制成盖板玻璃毛坯G。
也可以将如上述那样得到的盖板玻璃毛坯G自身作为便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。或者,也可以通过根据需要对盖板玻璃毛坯 G实施研磨、切断、蚀刻处理等加工,例如从盖板玻璃毛坯G中抽出便携设备用盖板玻璃区域,或使镜面化等表面状态发生变化,来制作便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。
另外,在便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料中,为了提高强度,优选进行化学强化处理。作为化学强化处理的方法,例如优选是在未超过玻璃转移点的温度的温度区域,例如以摄氏300度以上500度以下的温度进行离子交换的低温型离子交换法等。化学强化处理是通过使熔融的化学强化盐与玻璃基体材料接触,对化学强化盐中相对较大的原子半径的碱金属元素、与玻璃基体材料中相对较小的原子半径的碱金属元素进行离子交换,使该离子半径较大的碱金属元素浸透于玻璃基体材料的表层,在玻璃基体材料的表面产生压缩应力的处理。
作为化学强化盐,可优选使用硝酸钾、硝酸钠等碱金属的硝酸盐。被化学强化处理后的玻璃基体材料由于强度提高且耐冲击性优越,所以适合施加冲击、按压而需要较高强度的便携设备所使用的盖板玻璃。
这里,在因冲压引起的压缩应力层形成在玻璃基体材料的情况下,由于对冲压引起的压缩应力层的压缩应力加上由化学强化引起的压缩应力,所以能够进一步提高玻璃基体材料的机械强度。其中,在化学强化方法中,所形成的压缩应力层的厚度比通过上述冲压成型方法形成的压缩应力层的深度小。例如,通过上述冲压成型方法形成的压缩应力层的深度因玻璃基体材料的板厚、热膨胀系数而不同,约为100~300μm,与之相对,通过化学强化方法形成的压缩应力层的深度约为10~100μm。
另外,例如在通过上述冲压成型方法形成的压缩应力层产生的压缩应力的大小因玻璃基体材料的板厚、热膨胀系数而不同,约为0.5~10kg/mm2。与此相对,在通过化学强化方法形成的压缩应力层产生的压缩应力能够通过使温度、强化盐、处理时间等强化条件变化,而成为与在通过冲压成型方法形成的压缩应力层产生的压缩应力相等或者其以上的大小。因此,与仅使用化学强化方法的情况相比,通过组合化学强化方法和上述冲压成型方法,能够形成在主表面具有厚度较大且压缩应力较大的压缩应力层的玻璃基体材料。
而且,通过对化学强化后的便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料任意地形成上述的加饰层,来制成最终的便携设备用盖板玻璃。
如以上说明那样,根据本实施方式的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,能够得到具有在使用以往的玻璃板材的制法中难以制造的立体形状的电子设备用盖板玻璃毛坯。特别是根据本发明,能够得到设计的制约较少、可实现所希望的立体形状且难以产生伴随成型的形变,并且表面粗糙度等外观质量良好的盖板玻璃毛坯。另外,根据本实施方式的制造方法,能够得到可提高生产效率,特别适合少量多品种生产的便携设备用盖板玻璃毛坯。
并且,通过使用基于本发明而得到的上述电子设备用盖板玻璃毛坯,能够得到具有所希望的立体形状的高品质的电子设备用盖板玻璃。
[第二实施方式]
本实施方式涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯是具有对置的一对主表面、存在于该一对主表面间的端面、和被配置在上述一对主表面中的至少一方主表面与上述端面之间的夹设面的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述一对主表面以及上述夹设面均为由直接冲压形成的冲压成型面。
图8是表示本实施方式涉及的成为电子设备用盖板玻璃的基体材料的电子设备用盖板玻璃毛坯的一个实施方式的图,该图(a)是整体立体图,该图(b)是侧剖视图。
如图8所示,本发明的一个实施方式涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯G具有对置的一对主表面1A、1B、存在于该一对主表面1A、1B间的端面1D、以及被配置在该一对主表面1A、1B和上述端面1D之间的夹设面1C、1C。
另外,上述一对主表面1A、1B以及上述夹设面1C均为冲压成型面。即,本实施方式的一对主表面1A、1B以及夹设面1C均为通过使用一对金属模具进行冲压成型的直接冲压法而形成的冲压成型面。即,在本发明中,利用直接冲压法,能够与盖板玻璃毛坯G的主表面一起同时成型夹设面。因此,无需以往那样的用于形成倒角面的另外工序等。 另外,由于主表面和夹设面同时成型,所以能够提高端部的形状精度。此外,在图8(b)中表示了上述夹设面1C是平坦的倒角面的情况,但本发明并不限于此,例如也可以为弯曲面。
在本实施方式中,优选上述冲压成型面是通过针对由熔融玻璃供给部供给并在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向配置的一对金属模具来进行捕捉并冲压成型的冲压法(也称为水平直接冲压法)形成的冲压成型面。例如与通过以往的使平坦的板材软化成型而得到的盖板玻璃毛坯相比,能够实现设计的自由度较大并具有各种立体形状的盖板玻璃毛坯。另外,容易将一对金属模具间的温度差例如调节得变小,因此,能够提高所形成的盖板玻璃毛坯的特别是平坦部的形状精度(平坦度等)。其中,上述水平直接冲压法的详细内容如在上述的第一个实施方式中说明那样。
另外,上述盖板玻璃毛坯G如上述那样,其主表面1A、1B侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。该碱金属是玻璃成分所含的例如Na、K等碱金属。由此,能够抑制因玻璃成分的碱金属离子和大气中的水分的离子交换引起的玻璃成分的溶出,可抑制玻璃表面的变质(烧伤)。
另外,上述盖板玻璃毛坯G形成为在其主表面1A、1B的整个面,表面粗糙度几乎均匀(±2.5nm的范围内)。因此,在盖板玻璃毛坯G具有弯曲部的情况下,不会在其弯曲部周边产生松弛等凹凸而成为外观质量良好的部件。
另外,上述盖板玻璃毛坯G无需被限制为上述的图8所示那样的整体是平坦形状的情况,也可以是在其主表面形成有弯曲部、倾斜部那样的形状。
图9是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的外形形状的其他例的整体立体图。该情况下,主表面的两端部具有倾斜或弯曲的形状。根据本发明,除了上述效果以外,还具有能够形成以上那样的在主表面形成有弯曲部、倾斜部的各种立体形状这一效果。
另外,根据本发明,对于由来于其立体形状,其板厚在整个面不均 匀而是例如在薄的地方为0.3mm左右,在厚的地方为1.5mm左右的盖板玻璃毛坯,也能够不损伤其机械强度。
其中,盖板玻璃毛坯的外形形状是源于设置有该盖板玻璃的便携设备的形状、构造等,图8、图9所示的例子不过是一个例子。在本发明的盖板玻璃毛坯中,当然也不是限定于图8、图9所示的例子。
另外,例如在玻璃的表面形成有便携设备的话筒/扬声器等声音输入输出用的开口的部件也包含于本发明的盖板玻璃毛坯。图14是表示这样的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的(a)整体立体图以及(b)侧剖视图。在图14所示的例子中,形成有长孔状的开口3。
在以往的制法中,利用机械加工等对板材开设开口,但根据本发明,对于在盖板玻璃毛坯形成有开口那样的形状的盖板玻璃毛坯也能够通过冲压成型,与外形形状一起形成开口。因此,所形成的开口的内壁面的至少一部分是上述冲压成型面。
另外,图15是表示电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的其他例的整体立体图。在图15中,表示了在具有主表面的两端部倾斜或弯曲的形状的盖板玻璃毛坯形成有与上述相同的长孔状的开口3的例子。
优选上述盖板玻璃毛坯G是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。如后所述,通过对由盖板玻璃毛坯G得到的玻璃基体材料进行化学强化处理,能够在其主表面形成压缩应力层。
在本实施方式中,构成盖板玻璃毛坯的玻璃与上述第一个实施方式相同,优选为无定形铝硅酸盐玻璃。
使用以上说明的电子设备用盖板玻璃毛坯可得到电子设备用盖板玻璃。
接下来,对以上说明的盖板玻璃毛坯的制造方法进行说明。
本实施方式涉及电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,所述电子设备用盖板玻璃毛坯成为具有对置的一对主表面、存在于该一对主表面间的端面、以及被配置在上述一对主表面中至少任意一方主表面与上述端 面之间的夹设面的电子设备用盖板玻璃的基体材料,电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法包含使用一对金属模具对由熔融玻璃供给部供给的熔融玻璃的块冲压成型的成型工序,上述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成上述主表面以及上述夹设面双方的形状。尤其优选应用针对由熔融玻璃供给部供给并在空中移动中(下落中)的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向配置的一对金属模具进行捕捉并冲压成型的成型工序。
首先,对本实施方式中的冲压成型工序进行说明。对于在冲压成型工序中使用的冲压装置的整体结构,由于与上述的图3相同,所以在这里省略重复说明。
图10(a)~(c)是更具体地表示本实施方式中的冲压成型工序的图。图10(a)是表示制作凝块以前的状态的图,该图(b)是表示通过切断单元60制作了凝块的状态的图,该图(c)是表示通过对凝块冲压来成型盖板玻璃毛坯G后的状态的图。
如图10(a)所示,从熔融玻璃流出口11连续地流出熔融玻璃材料Lg。此时,以规定的时机驱动切断单元60,利用切断刀片61以及62切断熔融玻璃材料Lg。由此,如图10(b)所示,被切断的熔融玻璃因其表面张力而成为大致球状的凝块Gg。只要根据由成为目标的盖板玻璃毛坯G的大小、板厚等确定的体积来适当地进行熔融玻璃材料Lg的每小时的流出量以及切断单元60的驱动间隔的调整即可。
制成的凝块Gg朝向冲压单元20的第一金属模具21和第二金属模具22的缝隙下落。此时,在凝块Gg进入第一金属模具21和第二金属模具22的缝隙的时机,驱动第一驱动部23以及第二驱动部24,以使第一金属模具21与第二金属模具22相互接近。由此,如图10(c)所示,凝块Gg被捕捉到第一金属模具21和第二金属模具22之间。并且,第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a成为以微小的间隔接近的状态,夹在第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a之间的凝块Gg被成型为规定的立体形状。其中,为了将此时的第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a的间隔维持为一定,在第一金属模具21的冲压面21a以及第二金属模具22的冲压面22a分别设置有抵接部21b以及22b。即,通过 这些抵接部21b与22b抵接,形成第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a的间隔被保持为一定的空间。
在本实施方式中,第一金属模具21的冲压面以及第二金属模具22的冲压面各自的形状均具有用于形成盖板玻璃毛坯G的上述主表面以及上述夹设面双方的形状。在图10中,作为一个例子,在第一金属模具21中设置有用于形成盖板玻璃毛坯的上述主表面1A或者1B的金属模具冲压面(主冲压面)21a、和从该金属模具冲压面向冲压方向突出并用于形成上述夹设面1C的突出部21c、21d。另外,在第二金属模具22中也同样设置有用于形成盖板玻璃毛坯的上述主表面1A或者1B的金属模具冲压面22a、和从该金属模具冲压面向冲压方向突出并用于形成上述夹设面1C的突出部22c、22d。
图11是表示上述第一金属模具21的突出部21c附近的形状的侧剖视图。优选金属模具冲压面21a与突出部21c的倾斜面所成的角度(锐角)α为30度~60度的范围,更优选为45度~50度的范围。由于金属模具21的突出部21c的倾斜面是决定通过冲压成型得到的盖板玻璃毛坯的上述夹设面的形状的面,所以在上述α比30度小、或者比60度大的情况下,都不能充分得到由在盖板玻璃毛坯的端部设置夹设面起到的应力集中的抑制效果。另外,突出部21c的倾斜面形状还需要考虑冲压成型后的脱模的难易。
此外,对第一金属模具21的突出部21c进行了说明,但对于第一金属模具21的突出部21d、第二金属模具22的突出部22c、22d,也优选为相同的结构。
图12是通过上述的图10(c)所示的冲压成型直接得到的盖板玻璃毛坯G的侧剖视图。
如图12所示,盖板玻璃毛坯G具有通过上述金属模具的冲压成型面21a、22a形成的对置的一对主表面,按照划分由上述金属模具的突出部21c、21d、22c、22d形成的电子设备用盖板玻璃的外形的方式设置有槽2。这些一对主表面以及槽2的内壁面均为冲压成型面。
为了对于如此得到的盖板玻璃毛坯G形成盖板玻璃的外形,进行 沿着切断线c1、c2切断比上述槽2靠外周侧的区域的后加工。该后加工能够任意地应用蚀刻处理、机械加工等。通过该后加工,形成上述的图8(b)所示的盖板玻璃毛坯的端面1D。
其中,在本发明中,通过上述的冲压成型得到的玻璃基体材料(图12)、或者通过上述的后加工得到的玻璃基体材料(图8)均被称为成为电子设备用盖板玻璃的基体材料的“电子设备用盖板玻璃毛坯”。
另外,在通过冲压成型制造上述的图14、图15所示那样的带有开口的盖板玻璃毛坯的情况下,如图16所示,例如在第一金属模具21中,设置有用于形成盖板玻璃毛坯的上述主表面1A或者1B的金属模具冲压面21a、用于形成上述夹设面1C的突出部21c、21d、以及用于形成上述开口3的突出部21f。图16(a)是表示上述第一金属模具21的突出部21c附近的形状的侧剖视图,图16(b)是表示上述开口形成用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧剖视图。在图16(b)所示的例子中,用于形成在上述开口3的内壁面和上述一对主表面之间设置的夹设面的倾斜部21g被设置在金属模具冲压面21a和上述突出部21f之间。该情况下,关于金属模具冲压面21a和作为倾斜部21g的外面的倾斜面所成的角度(锐角)α也优选为30度~60度的范围,更为优选为45度~50度的范围。
此外,对形成上述开口3的情况下的第一金属模具21的冲压面形状进行了说明,对于第二金属模具22的冲压面形状,也优选为相同的结构。
图17是通过使用了上述的图16所示的冲压面形状的金属模具的冲压成型而得到的盖板玻璃毛坯G的侧剖视图。
如图17所示,盖板玻璃毛坯G设置有划分电子设备用盖板玻璃的外形的槽2以及开口3。这些槽2以及开口3的内壁面均为冲压成型面。
为了如上所述对这样得到的盖板玻璃毛坯G形成盖板玻璃的外形,进行沿着切断线c1、c2切断比上述槽2靠外周侧的区域的后加工。
此外,图16、图17中表示了通过上述的冲压成型还在盖板玻璃毛坯G的上述开口3的内壁面与主表面之间形成夹设面的情况的例子, 但在上述开口3的内壁面和主表面之间不形成夹设面的情况下,也可以不在上述金属模具冲压面21a和上述突出部21f之间设置上述倾斜部21g。
另外,对第一金属模具21以及第二金属模具22设置的温度调节机构(未图示)、用于提高凝块在冲压成形中的凝块Gg的冷却速度的冷却单元(未图示)如在上述的第一个实施方式中说明那样,这里省略说明。
其中,在本实施方式中,对凝块Gg冲压成型时的第一金属模具21的冲压面21a和第二金属模具22的冲压面22a的对置位置处的温度差、与在冲压成型后得到的盖板玻璃毛坯的平坦度之间也存在相关关系,第一金属模具21的冲压面21a与第二金属模具的冲压面22a的对置位置处的温度差越小,冲压成型后得到的盖板玻璃毛坯的平坦度越良好。
当然,根据本实施方式,无需如专利文献4、5所示那样的以往用于形成倒角面等夹设面的形状加工。
另外,在本实施方式的冲压成型法中,由于以转印有第一金属模具21的冲压面21a、21c、21d以及第二金属模具22的冲压面22a、22c、22d的形状的形式形成盖板玻璃毛坯G,所以优选一对金属模具的冲压面的平滑性与成为目标的盖板玻璃毛坯的平滑性同等。该情况下,能够省去在冲压成型后针对盖板玻璃毛坯G的研磨等表面加工工序。因此,在本发明中,成型的盖板玻璃毛坯G能够成为与最终得到的盖板玻璃的目标板厚相同的板厚。
在如以上那样闭合第一金属模具21和第二金属模具22后,冲压单元20迅速地移动到退避位置,取而代之,其他冲压单元30移动到捕捉位置,通过该冲压单元30进行凝块Gg的冲压成型。
其中,在熔融玻璃材料Lg的粘度相对于想要切取的凝块的体积较小,仅通过将熔融玻璃材料切断而所切断的玻璃不会大致成为球状,难以形成大致球状的凝块的情况下,能够应用图13所示那样的使用凝块成型模具80的方法。
即,如图13(a)所示,通过在从玻璃流出口11流出的熔融玻璃材 料Lg的路径上关闭模块81、82来阻塞熔融玻璃的路径,以由模块81、82形成的凹部80c接住被切断单元60切断的熔融玻璃Lg的块。然后,如图13(b)所示,由于模块81、82分离,凹部80c内的凝块Gg朝向冲压单元20下落。在该下落时,凝块Gg由于熔融玻璃的表面张力而成为大致球状。如图13(c)所示,大致球状的凝块Gg被第一金属模具21和第二金属模具22夹住而被冲压成型,制成盖板玻璃毛坯G。
另外,也可以不使用上述切断单元60而采用使上述凝块成型模具80沿着熔融玻璃材料Lg的路径向上游侧或者下游侧方向移动的移动机构。
另外,在本实施方式中,为了在电子设备用盖板玻璃的玻璃基体材料(盖板玻璃毛坯)中提高强度,也优选进行化学强化处理。作为化学强化处理的方法,与上述的第一个实施方式的情况相同。
如以上说明那样,根据本实施方式的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,能够得到在盖板玻璃毛坯冲压成型时,通过与主表面一起同时成型倒角面等夹设面而可以减少整体的制造工序数,并且还能减少制造成本的电子设备用盖板玻璃毛坯。
另外,根据本实施方式,能够得到设计的制约减少,难以产生伴随成型的形变的产生,并且表面粗糙度等外观质量良好的盖板玻璃毛坯。特别是根据本实施方式的制造方法,能够得到可提高生产效率,特别适于少量多品种生产的电子设备用盖板玻璃毛坯。
并且,通过使用通过本实施方式而得到的上述电子设备用盖板玻璃毛坯,能够得到形成了所希望的夹设面的高品质的电子设备用盖板玻璃。
[第三实施方式]
本实施方式涉及的电子设备用盖板玻璃例如作为便携设备用盖板玻璃被安装于移动电话的显示画面。
图18是表示便携设备的一个例子的整体立体图,作为便携设备的一个例子,表示了主要在触摸面板中进行操作的移动电话100的情况。 该移动电话100具备壳体部101和上表面侧的显示画面102,对该显示画面102设置有盖板玻璃。
图19的(a)~(d)分别是表示本实施方式涉及的作为电子设备用盖板玻璃的便携设备用盖板玻璃的外形形状的例子的俯视图。
该图19的(a)~(d)均表示盖板玻璃的外形形状是矩形状的例子,图19(a)是表示了单纯矩形的盖板玻璃200A的例子,图19(b)、图19(c)分别表示在各角部带有圆度(半径)的矩形状的盖板玻璃200B、200C的例子,图19(d)表示了在各角部带有圆度(半径)并且切去一部分后的矩形状的盖板玻璃200D的例子。盖板玻璃的外形形状源于设置有该盖板玻璃的便携设备的形状、构造等,图19所示的例子只不过是一个例子。在本发明的盖板玻璃中,当然也不限定于图19所示的例子。另外,例如接收孔等在玻璃的表面形成有开口的部件也包含于本发明的盖板玻璃。
在本实施方式涉及的便携设备用盖板玻璃中,使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域形成在对置的主表面的至少一方表面。使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域例如是在利用者从便携设备的正面观看时能够识别为包含文字或者图形的符号、或者在从便携设备的正面例如用指尖触碰时能够识别为包含文字或者图形的符号的区域。这些文字或者图形例如是公司名称、产品名称的标志、操作按钮的标记等图案。使利用者识别包含该文字或者图形的符号的符号区域在盖板玻璃的主表面可以形成为凹部(凹构造),也可以形成为凸部(凸构造)。另外,也可以形成使表面粗糙度(雾度值)局部变化的构造,例如形成为表面粗糙度比盖板玻璃的主表面粗的(较大的)区域。
图20是表示在盖板玻璃的主表面形成能够识别为文字的凹部的例子的俯视图,图21(a)和图21(b)分别是表示在盖板玻璃的主表面形成的能够识别为图形的凹部的例子的图。
在图20中,在盖板玻璃200的背面侧(图20中的背表侧)的主表面形成有从正面观看时能够识别为例如“ABC”的文字的凹部。并不限于文字,例如也可举出图21(a)那样的四边形、图21(b)那样的三角形等图形。
通过代替以往的印刷法在盖板玻璃上形成文字、图形等符号作为例如凹构造,当从正面观看便携设备的显示画面时,能够使这些文字、图形等符号带有存在深度的立体感,可实施设计性较高的装饰。另外,对于这样的凹构造或者凸构造,即使不用视觉确认,仅通过利用指尖触摸时的触觉,也能够识别操作按钮(操作键)的种类、即能识别是什么操作按钮。例如,在便携游戏机中,由于用户在游戏中只看画面几乎不看操作按钮,所以优选应用于这样的便携游戏机的操作按钮。其中,本发明的盖板玻璃中也包含形成上述符号区域且对表面实施了印刷的盖板玻璃。
另外,图22是本实施方式涉及的作为电子设备用盖板玻璃的便携设备用盖板玻璃的剖视图。
在图22所示的实施方式的盖板玻璃中,在盖板玻璃200的对置的表背的主表面201、202双方的表面分别形成有从便携设备的正面观看时能识别为文字或者图形等符号、或者从便携设备的正面触摸时能够识别为文字或者图形等符号的符号区域5、6。在本实施方式中,符号区域5形成为凹构造,符号区域6形成为凸构造。其中,主要以从便携设备的正面接触时能够识别为目的的符号区域当然形成在盖板玻璃200的对置的主表面201、202的某一面,换言之,形成在被安装于便携设备时的正面的表面。
总之,在便携设备的正面的盖板玻璃表面形成的符号区域能够以视觉或者触觉来识别,在盖板玻璃的与上述相反侧的表面形成的符号区域能够以视觉来识别。
另外,作为上述凹构造的符号区域5的剖面形状,更优选如图23(a)所示,当从横截面观察盖板玻璃200时,该盖板玻璃200的主表面平坦部、与凹构造的符号区域5的内表面(壁面)5a的边界的边缘部5b是带有圆度(半径)的形状。在是应用本发明的便携设备的情况下,触摸面板区域内的各操作按钮大多比用户进行触摸的指尖小,指尖不光按压凹部的内表面5a也按压上述边缘部5b来施加负荷。由于通过如上所述边缘部5b是带有圆度的形状,能够减少由于反复按压边缘部5b而施加了负荷的情况下的应力集中,所以可抑制凹构造的符号区域5的机械强度降低。另外,通过上述边缘部5b带有圆度,还具有即使用指尖 反复按压凹部2,指尖也不会疼痛的效果。另外,还优选如图23(b)所示,使该盖板玻璃200的主表面平坦部与凹构造的符号区域5的内表面(壁面)5a的边界的边缘部5b成为倒角面形状,具有与上述相同的效果。
另外,如图23所示,在本发明中,更优选当从横截面观察盖板玻璃200时,凹构造的符号区域5的底面部与作为壁面的内表面5a的边界也是带有圆度的形状。并且,更优选底面部整体为带有圆度的形状。换言之,更优选当从横截面观察盖板玻璃200时,在凹构造本身以及凹构造与上述主表面平坦部的边界不形成锋利的角。根据上述的结构,由于在便携设备100的利用者按压凹构造的符号区域5的情况下不会引起应力集中,所以能够进一步防止盖板玻璃200破损。
在本实施方式涉及的盖板玻璃(在盖板玻璃毛坯中也相同)的结构中,上述一对主表面以及上述符号区域均为由直接冲压形成的冲压成型面。在图22所示的实施方式的盖板玻璃200中,其对置的一对主表面201、202、凹构造的符号区域5的内表面5a、凸构造的符号区域6的外表面6a均为通过直接冲压形成的冲压成型面。
另外,如上所述,在本发明中,符号区域能够形成为使表面粗糙度(雾度值)局部变化的构造,例如形成为表面粗糙度比盖板玻璃的主表面粗的(大的)区域。该雾度值也被称为朦胧度,是能够根据日本工业标准(JIS)K7136测定的特性值。
由于符号区域的表面粗糙度(雾度值)比主表面平坦部的表面粗糙度(雾度值)大,所以符号区域与主表面平坦部相比朦胧程度大,例如靠视觉容易识别符号区域。因此,与例如雾度值和主表面平端部同等的凹部相比能够提高可视性。在雾度值与主表面平端部同等的凹部中,若不增大其深度则难以提高可视性,但在雾度值比主表面平坦部大的凹部中,即使不增大其深度也能够提高可视性。即,在使可视性提高的情况下,与雾度值和主表面平端部同等的凹部相比,由于雾度值比主表面平坦部大的凹部能够减小其深度,所以例如凹构造的符号区域5的形成部分处的剩余板厚不会变小,能够充分确保盖板玻璃的强度。这一点在从盖板玻璃的轻型化的观点出发需要减少板厚的情况下,特别有效。另外,在凸构造的符号区域6中,由于其表面粗糙度(雾度值)比主表面 平坦部的表面粗糙度(雾度值)大,所以例如靠视觉也容易识别符号区域,而且能够减小凸部的高度。
在本发明中,优选根据JIS K7136测定出的上述符号区域的雾度值是10%以上。若雾度值不足10%,则减小凹部的深度或者凸部的高度而使可视性提高很难。另外,若上述符号区域的雾度值过大,则存在文字或者图形等符号过于显眼而有损便携设备的设计性的情况,因此优选上述雾度值是70%以下。
为了使上述符号区域的雾度值比盖板玻璃的主表面平坦部的雾度值大,对符号区域(例如上述凹构造的符号区域5的内表面5a、凸构造的符号区域6的外表面6a)进行粗面化是有效的。通过符号区域的表面的粗面化,雾度值基于视觉确认时外光的散射而增大。在本发明中,上述符号区域是冲压成型面,如后所述,通过在一对金属模具中的至少一方金属模具设置表面粗糙度比用于形成主表面的主冲压面粗并用于形成上述符号区域的粗面部,能够在粗面化后的冲压成型面上完成。
因此,优选上述符号区域的表面粗糙度(Ra)比主表面平坦部的表面粗糙度(Ra)大。这里,符号区域的表面粗糙度具体是上述凹构造的符号区域5的内表面5a、或者凸构造的符号区域6的外表面6a的表面粗糙度。
通过上述符号区域的表面粗糙度比主表面平坦部的表面粗糙度大,在利用者从正面用指尖触摸便携设备的显示画面时,基于符号区域和主表面平坦部的手感的差别来识别符号区域的触觉性提高。如上所述,由于能够为了使可视性提高而减小符号区域的凹部的深度或者凸部的高度,所以在用指尖按符号区域时,除了凹部或者凸部的边缘(主表面平端部与凹部或者凸部的表面的边界的边缘部)之外,指尖也触碰凹部或者凸部的表面。因此,在上述符号区域的凹部的深度或者凸部的高度较小的情况下,特别是因符号区域的表面粗糙度比主表面平坦部的表面粗糙度大所带来的提高触觉性的效果较大。
在本发明中,优选上述符号区域的表面粗糙度(Ra)是2nm以上,更优选是3nm以上。若符号区域的表面粗糙度(Ra)不足2nm,则难以提高基于符号区域与主表面平坦部的手感的差别来识别符号区域的 触觉性。另外,若符号区域的表面粗糙度过大,则由于存在手感、雾度值过大而损坏便携设备的外观设计性的情况,所以优选符号区域的表面粗糙度(Ra)是20nm以下。
其中,上述表面粗糙度是由JIS B0601:2001规定的算术平均粗糙度Ra,例如能够利用原子间力显微镜进行测量,并通过由JIS R1683:2007规定的方法计算。在本发明中,例如在1μm×1μm见方的测定区域,能够使用以512×128像素的分辨率测定时的算术平均粗糙度Ra。
这样的电子设备用盖板玻璃具备成为其基体材料的盖板玻璃毛坯。本实施方式涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的特征在于,具有对置的一对主表面,在上述一对主表面中的至少一方设置有用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域,上述一对主表面以及上述符号区域均为由直接冲压形成的冲压成型面。
本实施方式涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯G与上述的图8同样,具有对置的一对主表面1A、1B、存在于该一对主表面1A、1B间的端面1D、以及被配置在该一对主表面1A、1B与上述端面1D之间的夹设面1C、1C。另外,如上所述,在上述一对主表面中的至少一方设置有用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域。
在本实施方式的盖板玻璃毛坯中,上述一对主表面1A、1B及上述夹设面1C、以及符号区域均为通过使用一对金属模具进行冲压成型的直接冲压形成的冲压成型面。即,在本实施方式中,能够利用直接冲压,与盖板玻璃毛坯G的主表面一起使配置在该主表面的符号区域同时成型。此外,图8(b)表示了上述夹设面1C是平坦的倒角面的情况,但本实施方式并不限于此,例如也能够为弯曲面。另外,也可以不设置这样的夹设面。
在本实施方式中,优选上述冲压成型面是由对从熔融玻璃供给部供给并在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向配置的一对金属模具进行捕捉并冲压成型的冲压法(也称为水平直接冲压法)形成的冲压成型面。与例如以往的通过使平坦的板材软化成型而得到的盖板玻璃毛坯相比,能够实现设计的自由度较大并具有各种立体形状的盖板玻璃毛坯。另外,容易将一对金属模具间的温度差例如调节 得变小,因此,能够提高所形成的盖板玻璃毛坯的特别是平坦部的形状精度(平坦度等)。其中,上述水平直接冲压法的详细内容如在上述第一个实施方式中说明那样。
另外,无需将上述盖板玻璃毛坯G限定为整体是平坦形状的情况,也可以如上述的图9所示那样,是在其主表面形成有弯曲部、倾斜部的形状。
另外,例如在玻璃的表面形成有便携设备的话筒/扬声器等声音入输出用的开口的部件也包含于本实施方式涉及的盖板玻璃毛坯。图27是表示这样的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的整体立体图。在图27所示的例子中,形成有长孔状的开口3。
根据本实施方式,对于在盖板玻璃毛坯形成有开口那样的形状的盖板玻璃毛坯,也能够通过冲压成型与外形形状一起形成开口。因此,所形成的开口的内壁面的至少一部分是上述冲压成型面。
另外,图28是表示电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的其他例的整体立体图。在图28中,表示了在主表面的两端部具有倾斜或弯曲的形状的盖板玻璃毛坯形成有与上述相同的长孔状的开口3的例子。
在本实施方式中,优选上述盖板玻璃毛坯G是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。通过对从盖板玻璃毛坯G得到的玻璃基体材料进行化学强化处理,可在其主表面形成压缩应力层。优选构成盖板玻璃毛坯的玻璃为无定形铝硅酸盐玻璃。对由这样的铝硅酸盐玻璃构成的盖板玻璃毛坯而言,化学强化后的强度较高且良好。
使用以上说明的电子设备用盖板玻璃毛坯能够得到电子设备用盖板玻璃。
接下来,对以上说明的盖板玻璃毛坯的制造方法进行说明。
在本实施方式中,涉及电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,该电子设备用盖板玻璃毛坯成为具有对置的一对主表面、和存在于该一对主表面间的端面的电子设备用盖板玻璃的基体材料,该制造方法包含使用 一对金属模具对由熔融玻璃供给部供给的熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序,上述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成上述主表面、和用于使利用者识别被配置在该主表面并包含文字或者图形的符号的符号区域双方的形状。
接下来,对冲压成型工序进行说明。由于冲压成型工序中使用的装置的整体结构与上述的图3相同,所以在这里省略重复说明。
图24(a)~(c)是更具体地表示本实施方式中的冲压成型工序的图。图24(a)是表示制作凝块的以前的状态的图,该图(b)是表示通过切断单元60制作了凝块的状态的图,该图(c)是表示通过对凝块进行冲压而成型盖板玻璃毛坯G的状态的图。
如图24(a)所示,从熔融玻璃流出口11连续地流出熔融玻璃材料Lg。此时,以规定的时机驱动切断单元60,通过切断刀片61以及62切断熔融玻璃材料Lg。由此,如图24(b)所示,被切断的熔融玻璃因其表面张力而成为大致球状的凝块Gg。熔融玻璃材料Lg的每小时的流出量以及切断单元60的驱动间隔的调整如上所述,只要根据由成为目标的盖板玻璃毛坯G的大小、板厚等确定的体积适当地进行即可。另外,也可以适当地设定熔融玻璃材料Lg在成型时的粘度。
制成的凝块Gg朝向冲压单元20的第一金属模具21和第二金属模具22的缝隙下落。此时,在凝块Gg进入第一金属模具21和第二金属模具22的缝隙的时机,驱动第一驱动部23以及第二驱动部24,以使第一金属模具21和第二金属模具22相互接近。由此,如图24(c)所示,凝块Gg被捕捉在第一金属模具21和第二金属模具22之间。并且,第一金属模具21的冲压面和第二金属模具22的冲压面成为以微小的间隔接近的状态,夹在第一金属模具21的冲压面和第二金属模具22的冲压面之间的凝块Gg被成型为规定的立体形状。
在本实施方式中,第一金属模具21的冲压面以及第二金属模具22的冲压面各自的形状均具有用于形成盖板玻璃毛坯G的上述主表面与上述夹设面、以及上述符号区域双方的形状。在图24中,作为一个例子,在第一金属模具21中设置有用于形成盖板玻璃毛坯的上述主表面1A或者1B的主冲压面21a、从该主冲压面向冲压方向突出并用于形 成上述夹设面1C的突出部21c、21d、以及从该主冲压面向冲压方向突出并用于形成上述凹构造的符号区域的突出部21e。另外,在第二金属模具22中也同样地设置有用于形成盖板玻璃毛坯的上述主表面1A或者1B的主冲压面22a、从该主冲压面向冲压方向突出并用于形成上述夹设面1C的突出部22c、22d、以及用于形成上述凹构造的符号区域的突出部22e。
图25是表示上述第一金属模具21的突出部21e附近的形状的侧剖视图(a)、和表示突出部21c附近的形状的侧剖视图(b)。上述突出部21e形成为与通过冲压成型在盖板玻璃毛坯的主表面形成的凹构造的符号区域的形状对应的形状。另外,优选主冲压面21a和突出部21c的倾斜面所成的角度(锐角)α为30度~60度的范围,更优选为45度~50度的范围。由于金属模具21的突出部21c的倾斜面决定通过冲压成型而得到的盖板玻璃毛坯的上述夹设面的形状,所以在上述α比30度小,或者比60度大的情况下,都不能够充分得到因在盖板玻璃毛坯的端部设置夹设面所引起的应力集中的抑制效果。另外,突出部21c的倾斜面形状还需要考虑冲压成型后的脱模的难易。
此外,以上对第一金属模具21的突出部21e、21c进行了说明,但对于第一金属模具21的突出部21d、第二金属模具22的突出部22c、22d、22e而言,也能够成为相同的结构。另外,当仅在盖板玻璃毛坯的某个主表面形成上述符号区域时,只要在与其对应的金属模具上设置用于形成上述符号区域的突出部即可。
图26是通过上述的图24(c)所示的冲压成型直接得到的盖板玻璃毛坯G的侧剖视图。
如图26所示,盖板玻璃毛坯G具有由上述金属模具的主冲压面21a、22a形成的对置的一对主表面,并设置有通过上述金属模具的突出部21e、22e形成的凹构造的符号区域5、和通过上述金属模具的突出部21c、21d、22c、22d形成的为了划分电子设备用盖板玻璃的外形的槽2。这些一对主表面、符号区域5以及槽2的内壁面均为冲压成型面。
为了对如此得到的盖板玻璃毛坯G形成盖板玻璃的外形,进行沿着切断线c1、c2切断比上述槽2靠外周侧的区域的后加工。该后加工 能够任意地应用蚀刻处理、机械加工等。通过该后加工,形成上述的图8(b)所示的盖板玻璃毛坯的端面1D。
其中,在本实施方式中,通过上述的冲压成型得到的玻璃基体材料(图26),或者通过上述的后加工得到的玻璃基体材料均称为成为电子设备用盖板玻璃的基体材料的“电子设备用盖板玻璃毛坯”。
另外,在通过冲压成型制造上述的图27、图28所示那样的带有开口的盖板玻璃毛坯的情况下,例如在第一金属模具21中,除了设置用于形成盖板玻璃毛坯的上述主表面1A或者1B的主冲压面21a、用于形成上述符号区域5的突出部21e、以及用于形成上述夹设面1C的突出部21c、21d之外,还设置有用于形成上述开口3的突出部21f。图29是表示上述开口形成用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧剖视图。在图29所示的例子中,用于形成在上述开口3的内壁面和上述一对主表面之间设置的夹设面的倾斜部21g被设置在主冲压面21a与上述突出部21f之间。该情况下,关于主冲压面21a和作为倾斜部21g的外面的倾斜面所形成的角度(锐角)α,也优选为30度~60度的范围,更优选为45度~50度的范围。
此外,对形成上述开口3的情况下的第一金属模具21的冲压面形状进行了说明,但对于第二金属模具22的冲压面形状而言,也优选成为相同的结构。
图30是通过使用了上述的图29等所示的冲压面形状的金属模具冲压成型而得到的盖板玻璃毛坯G的侧剖视图。
如图30所示,盖板玻璃毛坯G设置有上述凹构造的符号区域5、划分电子设备用盖板玻璃的外形的槽2以及开口3。这些符号区域5、槽2以及开口3的内壁面均为冲压成型面。
为了对如此得到的盖板玻璃毛坯G如上所述形成盖板玻璃的外形,进行沿着切断线c1、c2切断比上述槽2靠外周侧的区域的后加工。
其中,在图29、图30中表示了通过上述的冲压成型在盖板玻璃毛坯G的上述开口3的内壁面与主表面之间形成夹设面的情况的例子,但在上述开口3的内壁面与主表面之间不形成夹设面的情况下,也可以 在上述金属模具21的主冲压面21a与上述突出部21f之间不设置上述倾斜部21g。
另外,在通过冲压成型得到的盖板玻璃毛坯的主表面形成上述凸构造的符号区域6(参照图22)的情况下,只要使用设置有从主冲压面向反冲压方向凹陷的凹陷部的例如金属模具21进行冲压成型即可。
另外,通过在一对金属模具中的至少一方金属模具设置表面粗糙度比用于形成主表面的主冲压面粗的用于形成上述符号区域的粗面部,能够在对上述符号区域进行了粗面化后的冲压成型面上完成。
另外,优选对第一金属模具21以及第二金属模具22设置有上述的温度调节机构、冷却单元。
其中,通过预先求出对凝块Gg进行冲压成型时的第一金属模具21的冲压面与第二金属模具22的冲压面的对置位置处的温度差、与在冲压成型后得到的盖板玻璃毛坯的主表面平坦部的平坦度之间的相关关系,能够实现所希望的平坦度。
另外,在本实施方式的冲压成型法中,为了以转印有第一金属模具21的主冲压面21a以及第二金属模具22的主冲压面22a的形状的形来形成盖板玻璃毛坯G的主表面,优选一对金属模具的冲压面的平滑性与作为目标的盖板玻璃毛坯的平滑性同等。该情况下,能够省去在冲压成型后针对盖板玻璃毛坯G的主表面的研磨等表面加工工序。
另外,在本实施方式中,优选为了在电子设备用盖板玻璃的玻璃基体材料(盖板玻璃毛坯)中提高强度,也进行化学强化处理。化学强化处理的方法如上所述。
而且,通过对化学强化后的电子设备用盖板玻璃的玻璃基体材料任意地形成所希望的加饰层,可制成最终的电子设备用盖板玻璃。
如以上说明那样,根据本实施方式的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,通过利用冲压成型同时形成盖板玻璃毛坯的主表面、和被配置在该主表面并用于使利用者识别包含文字或者图形符号的符号区域双方,能够得到可削减整体的制造工序数并且还能降低制造成本的电 子设备用盖板玻璃毛坯。
另外,能够得到设计的制约减少且难以产生伴随成型的形变的发生,并且表面粗糙度等外观质量良好的盖板玻璃毛坯。尤其能够得到可提高生产效率,特别适合少量多品种生产的电子设备用盖板玻璃毛坯。
并且,通过使用上述电子设备用盖板玻璃毛坯,能够得到形成有所希望的符号区域的高品质的电子设备用盖板玻璃。
实施例
以下,针对将电子设备用盖板玻璃毛坯以及电子设备用盖板玻璃分别作为便携设备用盖板玻璃毛坯以及便携设备用盖板玻璃的情况,列举具体的实施例,进一步具体地对本发明进行说明。其中,本发明并不限于以下的实施例。例如,也可以将电子设备用盖板玻璃毛坯以及电子设备用盖板玻璃分别作为触摸传感器用盖板玻璃毛坯以及触摸传感器用盖板玻璃。
(实施例1)
在本实施例中,经由以下的冲压成型工序来制成本实施例的盖板玻璃毛坯,接下来由盖板玻璃毛坯制成玻璃基体材料,对该玻璃基体材料实施化学强化,来制造便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。
[冲压成型工序]
作为玻璃组成,准备含有SiO2:62.5~64.5重量%、Al2O3:13~15重量%、Li2O:5~7重量%、Na2O:9.5~11.5重量%、ZrO2:5~7重量%的熔融玻璃材料,通过使用了上述的图3、图4的装置的方法,制成了具有上述的图1所示的立体形状的盖板玻璃毛坯。
其中,以从熔融玻璃流出口流出的熔融玻璃材料的温度为1300℃、粘度为103dPa·s以下的方式进行了调节。另外,第一金属模具以及第二金属模具各自的冲压面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra表示为0.02μm。另外,以第一金属模具以及第二金属模具各自的冲压面的温度成为400℃~500℃,各金属模具间的温度差为10℃以内的方式进行了控制。另外,冲压时的负载是3000kgf,到玻璃的温度变为玻璃转移 温度(Tg)以下为止约冲压了3秒。
这样制成了本实施例的便携设备用盖板玻璃毛坯。
接下来,对于得到的盖板玻璃毛坯测定了碱金属元素浓度。结果确认了:与比主表面侧的深度100nm深的中心部相比,在主表侧的深度100nm以下的表层中Na离子的量少,盖板玻璃毛坯主表面侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。其中,该碱金属元素浓度能够通过SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry:二次离子质谱法)来测定。
并且,对于得到的盖板玻璃毛坯测定了主表面的表面粗糙度。结果,表面粗糙度Ra是10nm。其中,表面粗糙度Ra通过由JIS B0601:2001规定的算术平均粗糙度Ra来表示,例如能够利用日本Veeco公司制造的扫描型探针显微镜(原子间力显微镜;AFM)纳秒示波器来测量,并利用由JIS R1683:2007规定的方法来计算。在本实施例中,在1μm×1μm见方的测定区域中,能够使用以512×128像素的分辨率测定时的算术平均粗糙度Ra。
结果,可确认为对于具有本实施例的立体形状的盖板玻璃毛坯,形成为在其主表面的整个面表面粗糙度几乎均匀(±2.5nm的范围内),得到了外观质量良好的盖板玻璃毛坯。
此外,在本实施例中,作为一个例子,制成了上述的图1所示的立体形状的盖板玻璃毛坯,但根据本发明,通过使用第一金属模具以及第二金属模具的冲压面的形状相互不同的一对金属模具,能够制成并不限于图1的形状而具有例如上述的图2所示的各种立体形状的盖板玻璃毛坯,并能够从该盖板玻璃毛坯自身或者通过对盖板玻璃毛坯实施规定的加工,来得到便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。
(比较例)
在本比较例中,通过对将大片的板玻璃切断成产品尺寸而得到的平坦的板材进行软化成型,制成了盖板玻璃毛坯。其中,在该制法中,由于难以形成与实施例1相同的图1所示的立体形状,所以制成了图2(e)以及图2(f)所示的形状的盖板玻璃毛坯。
其中,玻璃组成与实施例1相同。另外,适当地设定并进行用于使板材软化成型的再加热工序、压弯工序中的各条件。
对于这样通过本比较例得到的盖板玻璃毛坯,与实施例1同样地测定了主表面的表面粗糙度。结果,本比较例的盖板玻璃毛坯在变形位置(弯曲冲压加工部)和非变形位置(平坦部)表面粗糙度没有变得均匀。因此,例如视觉的透明性看起来局部不同,产生了外观质量上的问题。另外,在由弯曲冲压加工引起的变形位置,一个面产生由松弛引起的凹凸,在该方面也产生了外观质量的问题。
总之,在以往的对平坦的板材进行软化成型的制法中,除了能制成的立体形状受限制、设计的制约较大这一问题以外,还具有外观质量降低的问题。
这里,通过本实施例和比较例的方法,制成了图2(e)所示的形状的平坦部以及倾斜部的板厚为0.7mm的盖板玻璃毛坯,并对二者进行了比较。在本实施例的盖板玻璃毛坯中,对于平坦部和倾斜部之间的弯曲部分,当相互隔着间隔地测定了10点时,均收敛于0.7mm±25μm以内的范围内(板厚偏差50μm以下)。与此相对,在比较例的盖板玻璃毛坯中,对于平坦部和倾斜部之间的弯曲部分,当相互隔着间隔地测定了10点时,相对于0.7mm产生了±100μm左右的偏差(板厚偏差200μm左右)。
另外,在比较例的盖板玻璃毛坯中,能够通过目视观察来确认弯曲部分的板厚的偏差,在外观质量上存在问题。与此相对,在本实施例的盖板玻璃毛坯中,不能够通过目视观察确认弯曲部分的板厚的偏差,得到了外观质量良好的立体形状。
(实施例2)
在本实施例中,经由以下的冲压成型工序制成本实施例的盖板玻璃毛坯,接着从盖板玻璃毛坯制成玻璃基体材料,对该玻璃基体材料实施化学强化,制成便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。
[冲压成型工序]
作为玻璃组成,准备含有SiO2:62.5~64.5重量%、Al2O3:13~15重量%、Li2O:5~7重量%、Na2O:9.5~11.5重量%、ZrO2:5~7重量%的熔融玻璃材料,通过使用了上述的图3、图10的装置的方法,制成了具有上述的图12所示的立体形状的盖板玻璃毛坯。
其中,以从熔融玻璃流出口流出的熔融玻璃材料的温度成为1300℃,粘度成为103dPa·s以下的方式进行了调节。另外,第一金属模具以及第二金属模具各自的冲压面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra表示为0.02μm。另外,以第一金属模具以及第二金属模具各自的冲压面的温度成为400℃~500℃,各金属模具间的温度差成为10℃以内的方式进行了控制。另外,冲压时的负载是3000kgf,到玻璃的温度成为玻璃转移温度(Tg)以下为止冲压了约3秒。
这样制成了本实施例的便携设备用盖板玻璃毛坯。
接下来,为了对这样得到的盖板玻璃毛坯形成盖板玻璃的外形,进行沿着切断线c1、c2切断比上述的槽2靠外周侧的区域的后加工。该后加工应用了蚀刻处理来进行。通过该后加工,得到了形成有上述的图8(b)所示的盖板玻璃毛坯的端面1D的盖板玻璃毛坯。
接下来,对得到的盖板玻璃毛坯测定了碱金属元素浓度。结果确认了:与比主表面侧的深度100nm深的中心部相比,在主表面侧的深度100nm以下的表层中Na离子的量少,盖板玻璃毛坯主表面侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。其中,该碱金属元素浓度能够通过SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry)来测定。
并且,对得到的盖板玻璃毛坯测定了主表面的表面粗糙度。结果,表面粗糙度Ra是10nm。其中,表面粗糙度Ra通过由JIS B0601:2001规定的算术平均粗糙度Ra来表示,例如能够利用日本Veeco公司制造的扫描型探针显微镜(原子间力显微镜;AFM)纳秒示波器来测量,通过由JIS R1683:2007规定的方法来计算。在本实施例中,在1μm×1μm见方的测定区域中,能够使用以512×128像素的分辨率测定时的算术平均粗糙度Ra。
结果,对于本实施例的盖板玻璃毛坯确认为:夹设面的形状精度也 良好,形成为在其主表面的整个面表面粗糙度几乎均匀(±2.5nm的范围内),得到了外观质量良好的盖板玻璃毛坯。
此外,在本实施例中,作为一个例子,制成了上述的图8所示的平板状的盖板玻璃毛坯,但根据本发明,通过使用第一金属模具以及第二金属模具的冲压面的形状相互不同的一对金属模具,能够制成并不限于图8的形状而例如具有上述的图9所示的各种立体形状的盖板玻璃毛坯。另外,从该盖板玻璃毛坯自身或者通过对盖板玻璃毛坯实施规定的加工,能够得到电子设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。
(实施例3)
在本实施例中,经由以下的冲压成型工序制成本实施例的盖板玻璃毛坯,接着从盖板玻璃毛坯制成玻璃基体材料,对该玻璃基体材料实施化学强化,制成了便携设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。
作为玻璃组成,准备含有SiO2:62.5~64.5重量%、Al2O3:13~15重量%、Li2O:5~7重量%、Na2O:9.5~11.5重量%、ZrO2:5~7重量%的熔融玻璃材料,通过使用了上述的图3、图24的装置的方法,制成了具有上述的图26所示的立体形状的盖板玻璃毛坯。
其中,以从熔融玻璃流出口流出的熔融玻璃材料的温度成为1300℃,粘度成为103dPa·s的方式进行了调节。另外,第一金属模具以及第二金属模具各自的主冲压面的表面粗糙度用算术平均粗糙度Ra表示为0.005μm,用于形成凹构造的符号区域的突出部的表面的表面粗糙度比上述主冲压面粗,用算术平均粗糙度Ra表示为0.1μm。另外,以第一金属模具以及第二金属模具各自的冲压面的温度成为400℃~500℃,各金属模具间的温度差成为10℃以内的方式进行了控制。另外,冲压时的负载是3000kgf,到玻璃的温度成为玻璃转移温度(Tg)以下为止冲压了约3秒。
这样制成了本实施例的便携设备用盖板玻璃毛坯。
接下来,为了对这样得到的盖板玻璃毛坯形成盖板玻璃的外形,进行沿着切断线c1、c2切断比上述的槽2靠外周侧的区域的后加工。该后加工应用了蚀刻处理来进行。通过该后加工,得到了上述的图8所示 那样的盖板玻璃毛坯。
接下来,对得到的盖板玻璃毛坯测定了碱金属元素浓度。结果确认了:与比主表面侧的深度100nm深的中心部相比,在主表面侧的深度100nm以下的表层中Na离子的量少,盖板玻璃毛坯主表面侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。其中,该碱金属元素浓度能够通过SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry)来测定。
并且,对于得到的盖板玻璃毛坯测定了主表面的表面粗糙度,结果,表面粗糙度Ra是4nm。另外,上述凹构造的符号区域的内表面的表面粗糙度Ra是50nm。其中,表面粗糙度Ra用由JIS B0601:2001规定的算术平均粗糙度Ra来表示,例如,能够利用日本Veeco公司制造的扫描型探针显微镜(原子间力显微镜;AFM)纳秒示波器来测量,通过由JIS R1683:2007规定的方法来计算。在本实施例中,在1μm×1μm见方的测定区域中,能够使用以512×128像素的分辨率测定时的算术平均粗糙度Ra。
另外,测定了上述凹构造的符号区域的雾度值。即,利用(有)东京电色制造的自动标记雾度仪TC-HIIIDPK/II来测量,按照JISK7136测定的结果是25%。
此外,在本实施例中,作为一个例子,制成了上述的图8所示那样的平板状的盖板玻璃毛坯,但根据本发明,通过使用第一金属模具以及第二金属模具的冲压面的形状相互不同的一对金属模具,能够制成并不限于图8的形状而例如具有上述的图9所示那样的各种立体形状的盖板玻璃毛坯。另外,从该盖板玻璃毛坯自身或者通过对盖板玻璃毛坯实施规定的加工,能够得到电子设备用盖板玻璃的玻璃基体材料。
符号说明
1A、1B…盖板玻璃毛坯的一对主表面;1C…盖板玻璃毛坯的端面(夹设面);1D…盖板玻璃毛坯的端面;2…槽;3…开口;5、6…符号区域;10…装置;20、30、40、50…冲压单元;21…第一金属模具;22…第二金属模具;21a、22a…金属模具冲压面(主冲压面);60…切断单元;100…电子设备;200…电子设备用盖板玻璃;G…盖板玻璃毛坯。

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1、(10)申请公布号 CN 103946166 A (43)申请公布日 2014.07.23 C N 1 0 3 9 4 6 1 6 6 A (21)申请号 201280057050.2 (22)申请日 2012.11.30 2011-262860 2011.11.30 JP 2012-025499 2012.02.08 JP 2012-078350 2012.03.29 JP C03B 11/00(2006.01) C03C 21/00(2006.01) (71)申请人 HOYA株式会社 地址日本东京都 (72)发明人桥本和明 矶野英树 村上明 (74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限 公。

2、司 11227 代理人舒艳君 李洋 (54) 发明名称 电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法、以 及电子设备用盖板玻璃及其制造方法 (57) 摘要 本发明涉及电子设备用盖板玻璃毛坯及其制 造方法、以及电子设备用盖板玻璃及其制造方法。 成为电子设备用盖板玻璃的基体材料的电子设备 用盖板玻璃毛坯(G)具有一对主表面(1A、1B)、和 与上述一对主表面(1A、1B)相邻的端面。上述一 对主表面是在厚度方向为相互非对称的形状。另 外,上述一对主表面(1a、1B)均为由直接冲压形 成的冲压成型面。制造该盖板玻璃毛坯的方法包 含使用一对金属模具对从熔融玻璃供给部供给的 熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序。这。

3、里,使 用上述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲 压面具有用于形成上述主表面以及上述夹设面双 方的形状的模具。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.05.20 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/081124 2012.11.30 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/081119 JA 2013.06.06 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书30页 附图19页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书30页 附图19页 (10)申请公布号 CN 103946166 A CN 。

4、103946166 A 1/3页 2 1.一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于, 是具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端面的电子设备用盖板玻璃毛坯, 所述一对主表面是相对于厚度方向成为相互非对称的形状, 所述一对主表面均为由直接冲压形成的冲压成型面。 2.一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于, 具有对置的一对主表面,并以划分电子设备用盖板玻璃的外形的方式设置有槽, 所述一对主表面以及所述槽的内壁面的至少一部分均是由直接冲压形成的冲压成型 面。 3.一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于, 具有对置的一对主表面, 在所述一对主表面中的至少一方设置用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的 。

5、符号区域, 所述一对主表面以及所述符号区域均是由直接冲压形成的冲压成型面。 4.根据权利要求13中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于, 形成为在所述盖板玻璃毛坯的所述主表面整个面表面粗糙度均匀。 5.根据权利要求14中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于, 所述一对主表面中的至少一方主表面在厚度方向形成有弯曲部。 6.根据权利要求14中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于, 在所述盖板玻璃毛坯形成有平坦部、和相对于所述平坦部沿厚度方向弯曲的弯曲部, 所述弯曲部的板厚为相对于所述平坦部的板厚25m的范围内。 7.根据权利要求16中任意一项所述的电子设备用盖板。

6、玻璃毛坯,其特征在于, 在所述一对主表面中的至少一方主表面的端部形成有相对于厚度方向倾斜的倾斜部。 8.根据权利要求17中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于, 在所述盖板玻璃毛坯形成有开口,所述开口的内壁面的至少一部分是所述冲压成型 面。 9.根据权利要求8所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于, 在所述开口的内壁面和所述一对主表面之间,设置有由直接冲压形成的冲压成型面的 夹设面。 10.根据权利要求19中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于, 所述盖板玻璃毛坯是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。 11.一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于, 是。

7、具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端面的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造 方法, 包含使用一对金属模具捕捉由熔融玻璃供给部供给的熔融玻璃的块并冲压成型的成 型工序, 所述一对金属模具的冲压面的形状是相互不同的形状,以使通过成型得到的所述盖板 玻璃毛坯的所述一对主表面成为相互非对称的形状。 12.一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于, 该电子设备用盖板玻璃毛坯成为具有对置的一对主表面、存在于该一对主表面间的端 权 利 要 求 书CN 103946166 A 2/3页 3 面、以及被配置在所述一对主表面中的至少任意一方主表面与所述端面之间的夹设面的电 子设备用盖板玻璃的基体材料, 该电。

8、子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法包含使用一对金属模具对由熔融玻璃供给部 供给的熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序, 所述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成所述主表面以及所 述夹设面双方的形状。 13.根据权利要求12所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于, 所述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成所述主表面的金属模具冲 压面、以及从该金属模具冲压面向冲压方向突出并用于形成所述夹设面的突出部。 14.一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于, 该电子设备用盖板玻璃毛坯成为具有对置的一对主表面、和存在于该一对主表面间的 端面的电子设备用盖板玻璃的基体材。

9、料, 所述电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法包含使用一对金属模具对由熔融玻璃供给 部供给的熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序, 所述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成所述主表面、和被配 置于该主表面并用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域双方的形状。 15.根据权利要求14所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于, 在所述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成所述主表面的主冲压面、 从该主冲压面向冲压方向突出并用于形成所述符号区域的突出部、以及从该主冲压面向反 冲压方向凹陷并用于形成所述符号区域的凹陷部的至少任意一方。 16.根据权利要求14或者15。

10、所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在 于, 在所述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成所述主表面的主冲压面、 和表面粗糙度比该主冲压面粗并用于形成所述符号区域的粗面部。 17.根据权利要求1116中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其 特征在于, 在所述成型工序中,针对由所述熔融玻璃供给部供给并在空中移动中的熔融玻璃的 块,使用被配置在与其移动方向正交方向的一对金属模具来进行捕捉并冲压成型。 18.根据权利要求1117中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其 特征在于, 所述熔融玻璃在成型时的粘度是10 5 dPas以下。 19.根据权利要求11。

11、18中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其 特征在于, 在所述一对金属模具设置有从所述主冲压面向冲压方向突出并用于在所述电子设备 用盖板玻璃毛坯形成开口的凸部。 20.一种电子设备用盖板玻璃的制造方法,其特征在于, 使用通过权利要求1119中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法得 到的盖板玻璃毛坯来制造电子设备用盖板玻璃。 21.一种电子设备用盖板玻璃,其特征在于, 权 利 要 求 书CN 103946166 A 3/3页 4 具备玻璃基体材料,该玻璃基体材料具有对置的一对主表面、存在于该一对主表面间 的端面、以及被配置在所述一对主表面中的至少一方主表面与所述端面之间的。

12、夹设面, 所述一对主表面以及所述夹设面均是由直接冲压形成的冲压成型面。 权 利 要 求 书CN 103946166 A 1/30页 5 电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法、 以及电子设备用 盖板玻璃及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及包括例如成为移动电话、便携式游戏机、PDA(Personal Digital Assistant:个人数字助手)、数码相机、摄像机、或者平板PC(Personal Computer:个人计 算机)等便携设备的显示画面等的罩的基体材料的便携设备用盖板玻璃毛坯(cover glass blank)、和成为触摸传感器的罩的基体材料的触摸传感器用盖板玻璃毛坯的电子。

13、设备用盖 板玻璃毛坯及其制造方法、以及电子设备用盖板玻璃及其制造方法。 背景技术 0002 以往,在移动电话、PDA等便携设备中,为了防止对显示画面造成冲击、施加外力, 在显示画面的外侧隔开一定的间隔配设有树脂制的保护板(罩部件),例如透明性较高的 丙烯酸树脂制的保护板(例如专利文献1)。 0003 然而,由于丙烯酸树脂制的保护板容易因外力而发生挠曲,所以需要将保护板与 显示画面的间隔较宽地设定为能够吸收该挠曲的程度。鉴于此,为了实现便携设备的轻薄 化,提出了一种抑制挠曲并且使用了即便是薄板也具有强度的化学强化玻璃的保护板(例 如专利文献2)。另外,该玻璃材料的保护板与以往的丙烯酸树脂板相比,。

14、在表面平滑性、保 护性(耐候性、防污性)、外观/高品质等方面也有优势。 0004 对以往的电子设备的便携设备用盖板玻璃而言,其外形形状整体近似为平坦的形 状。但是,最近迫切期望例如专利文献3所示那样的具有立体形状(三维形状)的便携设 备的罩部件。由于这样的立体形状的罩部件容易通过以往的丙烯酸树脂等树脂材料来制 造,但难以通过玻璃材料来制造,所以作为立体形状的罩部件,以往主要使用了丙烯酸树脂 制的罩部件。 0005 另外,在以往的一般的电子设备用盖板玻璃中,为了避免对置的一对主表面与存 在于该一对主表面间的端面所成的角部的应力集中来提高机械强度,形成有介于上述一对 主表面和端面之间的倒角面。 0。

15、006 以往,作为形成这样的倒角面的方法,采用了机械加工方式、蚀刻加工法。专利文 献4中公开了一种通过刷子研磨来形成倒角面的方法,专利文献5中公开了一种在通过蚀 刻进行的盖板玻璃的外形加工时,调整抗蚀剂的聚合度来进行蚀刻,使端面成为规定形状 的方法。 0007 另外,通常利用印刷法对该盖板玻璃形成例如公司名称、产品名称的标识、操作按 钮的标记等文字、图形等图案。 0008 专利文献1:日本特开2004299199号公报 0009 专利文献2:日本特开200799557号公报 0010 专利文献3:日本特开20026293号公报 0011 专利文献4:日本特开2010269389号公报 0012。

16、 专利文献5:日本特开2009208983号公报 说 明 书CN 103946166 A 2/30页 6 0013 专利文献6:日本特开200627023号公报 0014 以往,难以利用玻璃材料来制造立体形状的便携设备的罩部件是因为如下的理 由。 0015 以往将大片的玻璃原材料板切断为小片(产品尺寸),再对小片的玻璃板实施外 形加工来制造上述那样的由玻璃材料构成的便携设备用盖板玻璃。因此,由于原材料板是 平面的形状,所以在基于该平坦的玻璃板材制造具有立体形状的盖板玻璃时,可考虑例如 对玻璃板材进行软化成型(再加热处理,也被称为再成型)的方法。 0016 然而,在该制法中,由于使平坦的玻璃板材。

17、局部变形,所以存在主表面的表面粗糙 度在变形位置和非变形位置不均匀,外观质量降低这一问题。另外,例如在弯曲加工的情况 下,由于在变形位置,一方的主表面被拉伸,另一方的主表面发生松弛,所以无论如何也不 能避免在变形位置产生形变。另外,在该制法中,既然基于平坦的板材进行加工,那么能够 形成的立体形状存在限制。即,外观设计的制约较大(外观设计的自由度较小)。 0017 并且认为,为了使板材软化成型,由于在将原材料板切断(小片化)之后,除了以 往的外形加工工序以外,还需要再加热工序、压弯工序等,所以生产效率降低。 0018 另外,以往通过在将大片尺寸的板玻璃切断为产品尺寸的玻璃基板后,再进行外 形加工。

18、来制造电子设备用盖板玻璃。在上述专利文献4所公开那样的机械加工方式中,为 了形成上述倒角面,需要刷子研磨等工序作为外形加工的一环。另外,在其他机械加工方式 中,为了形成倒角面,需要使用专用的旋转砂轮的磨削加工、以除去因磨削加工引起的损伤 层(微裂缝)为目的的刷子研磨等工序作为外形加工的一环。这样,随着倒角面的形成,导 致制造工序的增加、制造成本的增加。 0019 另外,在上述专利文献5所公开那样的蚀刻加工法中,为了使包含上述倒角面的 基板端面的形状成为适当的形状,需要高精度地进行抗蚀剂针对基板主表面的聚合度的调 整,该调整作业要求熟练且很繁琐。除此以外,所使用的抗蚀剂价格高昂,增加了制造成本。。

19、 0020 这样,以往为了加工基板端面的倒角面,存在导致制造工序的增加、繁琐作业的追 加、制造成本的增加等问题。 0021 另外,最近迫切期望代替以往的印刷法而通过直接对盖板玻璃雕刻来形成文字、 图形等图案的方法。通过对盖板玻璃直接雕刻文字、图形等图案,当从正面观看便携设备的 显示画面时,能够使这些文字、图形等图案具有存在深度的立体感,能够实施设计性较高的 装饰。另外,在便携式游戏机等中,用户还要求仅凭指尖的触觉就能够识别操作按钮。 0022 上述专利文献6中公开了一种如下所述的装饰品:具备由整体或者一部分实质上 透明的第一板状体、形成在该第一板状体的一个面的槽、向该槽内加入着色剂而着色的着 。

20、色部构成的第一装饰部;与上述第一板状体的一面侧接合,整体或者一部分实质上透明的 第二板状体;和对该第二板状体的与上述第一板状体相反侧的面实施了装饰的第二装饰 部,若从上述第一板状体的另一面侧观察,则上述第一装饰部和第二装饰部例如被视觉确 认为至少一部分重合。另外,还记载了将该装饰品作为盖板玻璃来使用的时钟、将该装饰品 作为移动电话、寻呼机、计算器等电子设备的液晶显示部的罩部件来使用。 0023 近年来,触摸面板方式的便携设备逐渐占据主流。在触摸面板方式中,主要通过按 压显示画面的规定部位(例如画面中显示的图标等)来进行便携设备的操作,但由于频繁 地反复按压,所以要求用于对应该触摸面板功能的显示。

21、画面的强度提高,因此,要求薄型、 说 明 书CN 103946166 A 3/30页 7 轻型、大画面(大面积)且具有足够强度的盖板玻璃。 0024 对盖板玻璃而言,为了提高其强度而进行了化学强化处理,但阻碍盖板玻璃强度 的重要因素之一是创伤。若在盖板玻璃的表面、端面存在创伤,则其会生长,并成为即便是 较弱的冲击盖板玻璃也会破坏的重要因素。例如,在对盖板玻璃进行了化学强化处理后, 实施了通过机械加工直接雕刻文字、图形等图案的方法的情况下,容易产生微小的创伤、裂 缝,盖板玻璃的强度会显著降低。根据情况,也有可能在机械加工时产生盖板玻璃的破裂。 尤其在对盖板玻璃的端部雕刻文字、图形等的情况、或盖板。

22、玻璃的板厚例如薄到1.5mm以 下的情况下,上述的问题容易显著地发生。 0025 此外,上述专利文献6中记载了一种在整体或者一部分实质上透明的第一板状体 的一个面形成槽,并向该槽内加入着色剂进行着色而成的第一装饰部的结构,但专利文献6 的装饰品以上述第一板状体与第二板状体的接合结构为前提,通过对第一板状体实施的上 述第一装饰部和对上述第二板状体实施的第二装饰部的重叠来担当装饰性。因此,即使将 这样的装饰品的结构应用于例如移动电话的罩部件,也不能彻底解决尤其是作为近年来的 主流的触摸面板式便携设备所使用的盖板玻璃被要求的薄型、轻型、大画面(大面积)并具 有足够强度这一课题。 0026 另外,如上。

23、所述,通常将成型为片状的大尺寸的板状玻璃切断(小片化)为规定的 大小(产品尺寸)来制作上述盖板玻璃。经由包含向该产品尺寸的切断工序在内的多道工 序来制造盖板玻璃。若工序变多,则还会影响制造成本,另外,可预料到因工序间的搬运等 引起的创伤等的产生也增多。因此,希望获得尽可能缩短工序,并在成本、抑制创伤产生等 方面有利的盖板玻璃的制造方法。 发明内容 0027 本发明是为了解决这样的以往课题而完成的,其第一目的在于,提供一种具有以 往难以制造的立体形状的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法。第二目的在于,提供一 种能够实现所希望的立体形状、设计的自由度较大、而且难以产生伴随成型而发生形变、外 观质量。

24、良好、能够提高生产效率、尤其适于少量多品种生产的电子设备用盖板玻璃毛坯及 其制造方法。 0028 另外,第三目的在于,提供一种在盖板玻璃毛坯的冲压成型时,通过与主表面一起 同时成型倒角面等夹设面,能够削减整体的制造工序数,并且还能够降低制造成本的电子 设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法。 0029 另外,第四目的在于,提供一种通过利用冲压成型来形成盖板玻璃毛坯的主表面、 和被配置在该主表面而用于使利用者识别包含文字或者图形的符号(symbol)的符号区域 两方,能够削减整体的制造工序数,并且还能够降低制造成本的电子设备用盖板玻璃毛坯 及其制造方法。 0030 另外,第五目的在于,提供一种使用了上述。

25、电子设备用盖板玻璃毛坯的高品质的 电子设备用盖板玻璃及其制造方法。 0031 为了解决上述课题,本发明人通过深入研究,结果发现了根据具有以下结构的发 明能够解决上述课题。 0032 即,本发明具有以下的结构。 说 明 书CN 103946166 A 4/30页 8 0033 (结构1) 0034 一种便携设备用盖板玻璃毛坯,是具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端 面的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述一对主表面是相互为非对称的形状,上述 一对主表面均为冲压成型面。 0035 (结构2) 0036 根据结构1所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,形成为在上述盖板玻 璃毛坯的上述主表。

26、面整个面表面粗糙度均匀。 0037 (结构3) 0038 根据结构1或者2所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述盖板玻璃毛 坯的上述主表面侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。 0039 (结构4) 0040 根据结构13中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上 述盖板玻璃毛坯形成有压缩应力层,表示上述盖板玻璃毛坯的应力的分布的曲线是抛物线 状。 0041 (结构5) 0042 根据结构14中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述冲 压成型面是通过针对在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向对置 配置的一对金属模具来进行捕捉并冲压成型的冲。

27、压法而形成的冲压成型面。 0043 (结构6) 0044 根据结构15中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述 一对主表面中的至少一个主表面形成有弯曲部。 0045 (结构7) 0046 根据结构16中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述 一对主表面中的至少一个主表面的端部形成有倾斜部。 0047 (结构8) 0048 根据结构17中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上述 盖板玻璃毛坯形成有开口,上述开口的内壁面是上述冲压成型面。 0049 (结构9) 0050 根据结构18中任意一项所述的便携设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述盖 板玻。

28、璃毛坯是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。 0051 (结构10) 0052 一种便携设备用盖板玻璃,其特征在于,具备从结构19中任意一项所述的便携 设备用盖板玻璃毛坯得到的玻璃基体材料。 0053 (结构11) 0054 一种便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,是具有一对主表面、和与该一对主表 面相邻的端面的便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,包含针对在空中移动 中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向对置配置的一对金属模具来进行捕捉 并冲压成型的成型工序,上述一对金属模具的冲压面的形状是相互不同的形状,以使通过 成型得到的上述盖板玻璃毛坯的上述一对主表面成为相互非对称。

29、的形状。 说 明 书CN 103946166 A 5/30页 9 0055 (结构12) 0056 根据结构11所述的便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,上述熔融 玻璃在成型时的粘度是10 5 dPas以下。 0057 (结构13) 0058 一种便携设备用盖板玻璃的制造方法,其特征在于,使用通过结构11或者12所述 的便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法得到的盖板玻璃毛坯来制造便携设备用盖板玻璃。 0059 (结构14) 0060 一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,该电子设备用盖板玻璃毛坯成为具有 对置的一对主表面、存在于该一对主表面间的端面、以及被配置在上述一对主表面中至少 某一。

30、个主表面和上述端面之间的夹设面的电子设备用盖板玻璃的基体材料,其特征在于, 包含使用一对金属模具对熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工序,上述一对金属模具中的 至少一方金属模具的冲压面具有用于形成上述主表面以及上述夹设面双方的形状。 0061 (结构15) 0062 根据结构14所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,上述一对 金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成上述主表面的金属模具冲压面、和从该金 属模具冲压面向冲压方向突出来用于形成上述夹设面的突出部。 0063 (结构16) 0064 根据结构14或者15所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,上 述熔融玻璃的粘。

31、度是10 5 dPas以下。 0065 (结构17) 0066 一种电子设备用盖板玻璃的制造方法,其特征在于,使用通过结构1416中任意 一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法得到的盖板玻璃毛坯来制造电子设备用 盖板玻璃。 0067 (结构18) 0068 一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,具有对置的一对主表面,按照划分电 子设备用盖板玻璃的外形的方式设置有槽,上述一对主表面以及上述槽的内壁面均为冲压 成型面。 0069 (结构19) 0070 根据结构18所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,形成为在上述盖板玻 璃毛坯的上述主表面整个面表面粗糙度均匀。 0071 (结构20) 。

32、0072 根据结构18或者19所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述盖板玻璃 毛坯的上述主表面侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。 0073 (结构21) 0074 根据结构1820中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上 述盖板玻璃毛坯形成有压缩应力层,表示上述盖板玻璃毛坯的应力的分布的曲线是抛物线 状。 0075 (结构22) 0076 根据结构1821中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述 说 明 书CN 103946166 A 6/30页 10 冲压成型面是通过针对在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向对 置配置的一对金属模。

33、具进行捕捉并冲压成型的冲压法而形成的冲压成型面。 0077 (结构23) 0078 根据结构1822中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上 述一对主表面中的至少一方主表面形成有弯曲部。 0079 (结构24) 0080 根据结构1823中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上 述一对主表面中的至少一方主表面的端部形成有倾斜部。 0081 (结构25) 0082 根据结构1824中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上 述盖板玻璃毛坯形成有开口,上述开口的内壁面是上述冲压成型面。 0083 (结构26) 0084 根据结构25所述的电子设备用盖板。

34、玻璃毛坯,其特征在于,在上述开口的内壁面 和上述一对主表面之间,设置有冲压成型面的夹设面。 0085 (结构27) 0086 根据结构1826中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述 盖板玻璃毛坯是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。 0087 (结构28) 0088 一种电子设备用盖板玻璃,其特征在于,具备从结构1827中任意一项所述的电 子设备用盖板玻璃毛坯得到的玻璃基体材料。 0089 (结构29) 0090 一种电子设备用盖板玻璃,具备玻璃基体材料,该玻璃基体材料具有对置的一对 主表面、存在于该一对主表面间的端面、以及被配置在上述一对主表面中的至少一方主表 面与上。

35、述端面之间的夹设面,其特征在于,上述一对主表面以及上述夹设面均为冲压成型 面。 0091 (结构30) 0092 一种电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,该电子设备用盖板玻璃 毛坯成为具有对置的一对主表面、和存在于该一对主表面间的端面的电子设备用盖板玻璃 的基体材料,所述制造方法包含使用一对金属模具对熔融玻璃的块进行冲压成型的成型工 序,上述一对金属模具中的至少一方金属模具的冲压面具有用于形成上述主表面、和被配 置于该主表面来用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域双方的形状。 0093 (结构31) 0094 根据结构30所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,。

36、在上述一 对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成上述主表面的主冲压面、从该主冲压面 向冲压方向突出并用于形成上述符号区域的突出部、以及从该主冲压面向反冲压方向凹陷 并用于形成上述符号区域的凹陷部的至少某一方。 0095 (结构32) 0096 根据结构30或者31所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特征在于,在 上述一对金属模具中的至少一方金属模具设置有用于形成上述主表面的主冲压面、和表面 说 明 书CN 103946166 A 10 7/30页 11 粗糙度比该主冲压面粗并用于形成上述符号区域的粗面部。 0097 (结构33) 0098 根据结构3032中任意一项所述的电子设备用。

37、盖板玻璃毛坯的制造方法,其特 征在于,在上述一对金属模具设置有从上述主冲压面向冲压方向突出并用于在上述电子设 备用盖板玻璃毛坯形成开口的凸部。 0099 (结构34) 0100 根据结构3033中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特 征在于,在上述成型工序中,针对在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交 的方向对置配置的一对金属模具进行捕捉并冲压成型。 0101 (结构35) 0102 根据结构3034中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法,其特 征在于,上述熔融玻璃的粘度是10 5 dPas以下。 0103 (结构36) 0104 一种电子设备用盖板玻璃的。

38、制造方法,其特征在于,使用通过结构3035中任意 一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法得到的盖板玻璃毛坯来制造电子设备用 盖板玻璃。 0105 (结构37) 0106 一种电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,具有对置的一对主表面,在上述一对 主表面中的至少一方设置用于使利用者识别包含文字或者图形的符号的符号区域,上述一 对主表面以及上述符号区域均为冲压成型面。 0107 (结构38) 0108 根据结构37所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述盖板玻璃毛坯的 上述主表面侧的表层中的碱金属元素浓度比中心部小。 0109 (结构39) 0110 根据结构37或者38所述的电子设备用盖。

39、板玻璃毛坯,其特征在于,上述冲压成型 面是通过针对在空中移动中的熔融玻璃的块,使用在与其移动方向正交的方向对置配置的 一对金属模具来进行捕捉并冲压成型冲压法而形成的冲压成型面。 0111 (结构40) 0112 根据结构3739中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上 述一对主表面中的至少一方主表面形成有弯曲部。 0113 (结构41) 0114 根据结构3740中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上 述一对主表面中的至少一方主表面的端部形成有倾斜部。 0115 (结构42) 0116 根据结构3741中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,在上 。

40、述盖板玻璃毛坯形成有开口,上述开口的内壁面是上述冲压成型面。 0117 (结构43) 0118 根据结构3742中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃毛坯,其特征在于,上述 盖板玻璃毛坯是能够进行基于离子交换的化学强化的玻璃组成。 说 明 书CN 103946166 A 11 8/30页 12 0119 (结构44) 0120 一种电子设备用盖板玻璃,其特征在于,具备从结构3743中任意一项所述的电 子设备用盖板玻璃毛坯得到的玻璃基体材料。 0121 根据本发明的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,能够得到具有以往难以制 造的立体形状的电子设备用盖板玻璃毛坯。另外,根据本发明的电子设备用盖板玻璃毛。

41、坯 及其制造方法,能够得到可实现所希望的立体形状、设计的自由度较大且难以产生伴随成 型的形变的发生、外观质量良好、能够提高生产效率、尤其适于少量多品种生产的电子设备 用盖板玻璃毛坯。 0122 另外,根据本发明的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,在冲压成型盖板玻 璃毛坯时,通过与主表面一起同时成型倒角面等夹设面,能够得到可削减整体的制造工序 数,并且还能够降低制造成本的电子设备用盖板玻璃毛坯。 0123 另外,根据本发明的电子设备用盖板玻璃毛坯及其制造方法,通过利用冲压成型 同时形成盖板玻璃毛坯的主表面、和被配置在该主表面并用于使利用者识别包含文字或者 图形的符号的符号区域双方,能够得到可削。

42、减整体的制造工序数,并且还能够降低制造成 本电子设备用盖板玻璃毛坯。 0124 另外,根据本发明的电子设备用盖板玻璃及其制造方法,能够得到使用了上述电 子设备用盖板玻璃毛坯的高品质的电子设备用盖板玻璃。 附图说明 0125 图1是表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯的外形形状的一个例子的(a) 侧视图以及(b)整体立体图。 0126 图2(a)图2(j)分别是表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯的外形形状 的其他例的侧视图以及整体立体图。 0127 图3是在冲压成型中使用的装置的俯视图。 0128 图4是表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯的制造方法的一个实施方式 的结构图。 0129 。

43、图5是表示图4所示的制造方法的变形例的结构图。 0130 图6是表示图4所示的制造方法的其他变形例的结构图。 0131 图7是表示图4所示的制造方法的其他变形例的结构图。 0132 图8是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的外形形状的一个例子的(a) 整体立体图以及(b)侧剖视图。 0133 图9是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的外形形状的其他例的整体 立体图。 0134 图10是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法的一个实施方式 的结构图。 0135 图11是表示在冲压成型中使用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧视图。 0136 图12是通过冲压成型得到的盖板玻璃毛。

44、坯的侧剖视图。 0137 图13是表示图10所示的制造方法的变形例的结构图。 0138 图14是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的(a) 说 明 书CN 103946166 A 12 9/30页 13 整体立体图以及(b)侧剖视图。 0139 图15是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的其他 例的整体立体图。 0140 图16(a)是表示在冲压成型中使用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧视 图,(b)是表示开口形成用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧视图。 0141 图17是通过冲压成型得到的带有开口的盖板玻璃毛坯的侧剖视图。 0142 图18。

45、是表示与本发明相关的电子设备的一个例子的整体立体图。 0143 图19(a)(d)分别是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的外形形状的例子 的俯视图。 0144 图20是表示在盖板玻璃的主表面形成了能够识别为文字的凹部的例子的俯视 图。 0145 图21(a)和(b)分别是表示形成于盖板玻璃的主表面的能够识别为图形的凹部的 例子的图。 0146 图22是本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的剖视图。 0147 图23(a)和(b)分别是表示凹部的优选剖面形状的图。 0148 图24是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的制造方法的一个实施方式 的结构图。 0149 图25(a)和(b)分别是表示在。

46、冲压成型中使用的金属模具的冲压面形状的一个例 子的侧视图。 0150 图26是通过冲压成型得到的盖板玻璃毛坯的侧剖视图。 0151 图27是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的整体 立体图。 0152 图28是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃毛坯的带有开口的变形例的其他 例的整体立体图。 0153 图29是表示开口形成用的金属模具的冲压面形状的一个例子的侧视图。 0154 图30是通过冲压成型得到的带有开口的盖板玻璃毛坯的侧剖视图。 具体实施方式 0155 以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细叙述。其中,作为电子设备用盖板玻 璃毛坯以及电子设备用盖板玻璃的实施方式,。

47、分别列举作为便携设备用盖板玻璃毛坯以及 便携设备用盖板玻璃的情况来进行说明。 0156 第一个实施方式 0157 本发明涉及的电子设备用盖板玻璃例如作为便携设备用盖板玻璃被安装于移动 电话的显示画面。更详细而言,为了保护显示画面而安装了盖板玻璃,在移动电话的表面配 置有盖板玻璃。 0158 由于上述盖板玻璃需要保护显示画面不因来自外部的冲击而破损,所以被要求强 度。尤其在触摸面板的情况下,通过按压显示画面的规定部位(例如显示于画面的图标等) 来进行移动电话的操作,但由于被频繁地反复按压,所以为了对应该触摸面板功能而要求 薄型、轻型、大画面(大面积)且具有足够强度的盖板玻璃。 说 明 书CN 1。

48、03946166 A 13 10/30页 14 0159 通过对盖板玻璃毛坯实施加工来制成这样的便携设备用盖板玻璃。本发明涉及的 电子设备用盖板玻璃毛坯的特征在于,是具有一对主表面、和与该一对主表面相邻的端面 的电子设备用盖板玻璃毛坯,上述一对主表面是相对于厚度方向相互为非对称的形状,上 述一对主表面均为通过直接冲压而成的冲压成型面。 0160 图1是表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯的一个实施方式的图,图1(a) 是侧视图,图1(b)是整体立体图。 0161 如图1所示,本发明的一个实施方式涉及的便携设备用盖板玻璃毛坯G具有一对 主表面1A、1B、和与该一对主表面1A、1B相邻的端面1C、1C。而且,该一对主表面1A、1B是 相互成为非对称的形状。这里,成为“非对称”的形状是指在盖板玻璃毛坯G的俯视下的大 致中心部,经过一方的主表面和另一方的主表面之间假定玻璃毛坯的面方向侧的(沿着面 方向的)平坦的基准面,一方的主表面和另一方的主表面相对于该基准面在厚度方向相互 成为非对称的形状。 0162 另外,上述一对主表面1A、1B均为冲压成型面。即,本实施方式的一对主表面1A、 1B均为通过使用一对金属模具来进行冲压成型的直接冲压法而成型。

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