CN103294302A - 玻璃复合体、使用玻璃复合体的输入装置及电子设备 - Google Patents

玻璃复合体、使用玻璃复合体的输入装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种尤其是与以往相比能够减小剥离应力的玻璃复合体、使用玻璃复合体的输入装置及电子设备。玻璃复合体(10)包括玻璃构件(11)、支承玻璃构件的侧部的框体(20)、将两者之间粘合的粘合构件(30)，玻璃复合体(10)具有表面(10a)与背面(10b)，玻璃构件的多个侧面与框体的多个侧壁部由倾斜面(13、14)形成，在侧面与侧壁部之间形成有间隙(40)，粘合构件(30)填充于间隙内，间隙(40)朝向表面侧形成为前端细的形状。各侧面之间及各侧壁部之间各自从表面到背面由俯视下为大致圆弧状的圆弧状拐角部(15～18、25～28)构成。

Description

玻璃复合体、使用玻璃复合体的输入装置及电子设备
技术领域
本发明涉及玻璃复合体、使用玻璃复合体的输入装置及电子设备，尤其是涉及能够减小作用于玻璃构件与框体的接合部的剥离应力(内部残留应力)的玻璃复合体的结构。
背景技术
各专利文献公开有由粘合构件将主体部与位于其周围的框体之间接合而成的复合体的结构。专利文献1等具有主体部为玻璃的记载。
在各专利文献中记载有下述结构：主体部的侧面和与所述侧面对置的框体的侧壁部由与平面正交的垂直面形成，在形成于侧面与侧壁部之间的间隙内夹有粘合剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-142818号公报
专利文献2：日本特开2006-276623号公报
专利文献3：日本特开2002-366046号公报
发明要解决的问题
然而，已知有如下分情况，即，因加热时框体与玻璃构件之间的线膨胀系数的不同而导致在现有的结构中较大的剥离应力(内部残留应力)作用于玻璃构件与框体之间的接合部分，尤其是在呈垂直面的侧面及侧壁部的拐角部分作用有较强的剥离应力。
发明内容
因此，本发明用于解决上述现有的问题，其目的在于提供一种尤其是与以往相比能够减小剥离应力(内部残留应力)的玻璃复合体、使用玻璃复合体的输入装置及电子设备。
用于解决问题的方法
本发明的玻璃复合体具有玻璃构件、支承所述玻璃构件的侧部的框体、将所述玻璃构件与所述框体粘合的粘合构件，其特征在于，
所述玻璃复合体具有表面与背面，
构成所述玻璃构件的多个侧面和与所述多个侧面对置的框体的多个侧壁部由倾斜面形成，
在所述侧面与所述侧壁部之间形成有间隙，所述粘合构件被填充于间隙内，
所述间隙由从背面侧朝向表面侧呈前端细的形状形成，
所述相邻的各侧面之间及所述相邻的各侧壁部之间各自从所述表面到所述背面由俯视下为大致圆弧状的圆弧状拐角部构成。
在本发明中，将玻璃构件的侧面与框体的侧壁部由其之间的间隙朝向表面侧成为前端细的形状的倾斜面形成。并且在本发明中，相邻的各侧面之间及相邻的各侧壁部之间各自从表面到背面由俯视下为大致圆弧状的圆弧状拐角部形成。如此，通过将侧面及侧壁部形成为倾斜面，与形成为垂直面的现有例相比能够减小作用于玻璃构件与框体之间的接合部分的剥离应力，此外，通过将各侧面之间及各侧壁部之间形成为圆弧状拐角部，与将拐角部不形成为圆弧状而形成为有棱角的形状的比较例相比，能够减小剥离应力，尤其是能够有效地缓和接合部分的在粘合区域窄的表面附近的剥离应力。
在本发明中，优选所述各侧面之间的圆弧状拐角部由比所述各侧壁部之间的圆弧状拐角部更小的圆弧半径形成。由此，能够从各圆弧状拐角部之间的间隔到各侧面与各侧壁部之间的间隔而调整为大致恒定间隔，能够实现剥离应力的减小，并且能够将粘合构件适当地填充于玻璃构件与框体之间的间隙，从而能够保持良好的接合状态。
另外，在本发明中，优选所述圆弧状拐角部从所述表面到所述背面以俯视下圆弧半径逐渐变大的方式形成。此时，优选所述圆弧状拐角部分别由以平行于从所述表面朝向所述背面的厚度方向的方向为中心轴的同心圆的圆弧形成。由此，与将各圆弧状拐角部从表面到背面由恒定半径的大致圆弧状形成相比，能够更有效地实现剥离应力的减小。
另外，在本发明中，优选在所述表面中的所述侧面与所述侧壁部之间形成有空隙。由此，能够有效地实现剥离应力的减小。
在本发明中，优选所述表面中的所述玻璃构件及框体在同一平面上形成。由此，能够有效地减小剥离应力。
在本发明中，优选所述框体由树脂形成。通过将框体由树脂形成，比起玻璃其耐冲击性更优异，能够容易地形成轻量且具有复杂的曲部、孔部的形状。
本发明中的输入装置的特征在于，所述输入装置具有上述所记载的玻璃复合体和由操作体在操作面上进行操作时能够检测操作位置的传感器构件。
另外，本发明中的电子设备的特征在于，所述电子设备在上述输入装置的背面侧配置有显示装置。
根据本发明，难以产生因玻璃构件与框体之间的热膨胀系数的不同而导致的剥离，从而能够提供可靠性优异的输入装置及电子设备。
发明效果
在本发明中，将玻璃构件的侧面与框体的侧壁部由其之间的间隙朝向表面侧而呈前端细的形状的倾斜面形成。并且在本发明中，各侧面之间及各侧壁部之间各自从表面到背面由俯视下呈大致圆弧状的圆弧状拐角部形成。如此，通过将侧面及侧壁部形成为倾斜面，以形成为垂直面的现有例相比能够减小作用于玻璃构件与框体之间的接合部分的剥离应力，此外，通过将各侧面之间及各侧壁部之间形成为圆弧状拐角部，与将拐角部不形成为圆弧状而形成为有棱角的形状的比较例相比，能够减小剥离应力，尤其是能够有效地缓和接合部分的在粘合区域窄的表面附近的剥离应力。
附图说明
图1中，图1(a)是本实施方式中的玻璃构件的俯视图，图1(c)是将玻璃构件沿图1(a)的A-A线剖开且从箭头方向观察到的纵向剖视图，图1(b)是本实施方式中的框体的俯视图，图1(d)是将框体沿图1(b)的B-B线剖开且从箭头方向观察到的纵向剖视图。
图2(a)是将图1(a)所示的玻璃构件与图1(b)所示的框体接合的玻璃复合体的俯视图。
图2(b)是玻璃复合体的背面图。
图2(c)是沿图3的D-D线剖开且从箭头方向观察到的俯视剖视图。
图3是将玻璃复合体沿图2(a)所示的C-C线剖开且从箭头方向观察到的局部放大纵向剖视图。
图4中，图4(a)是示出使用本实施方式的玻璃复合体的输入装置及电子设备的纵向剖视图，图4(b)是使用本实施方式的玻璃复合体且局部与图4(a)不同的输入装置的纵向剖视图。
图5(a)、(b)是示出其他实施方式的玻璃复合体的纵向剖视图。
图6是放大了玻璃构件及框体的各拐角部分的俯视图，尤其是将各拐角部由相同的半径的大致圆弧状形成的图。
图7是示出将玻璃构件与框体接合后的玻璃复合体的变形例的立体图。
图8是将图7的玻璃复合体沿E-E线剖开的示意纵向剖视图。
图9是将图7的玻璃复合体沿E-E线剖开的示意纵向剖视图，示出与图8不同的变形例。
图10是用于说明本实施方式的玻璃复合体的制造工序的工序图(纵向剖视图)。
图11中，图11(a)是以使拐角部的圆弧半径变化且解析剥离应力的模拟而使用的实施例，图11(b)是比较例的示意图。
图12是示出实施例及比较例中的拐角部的圆弧半径与平均剥离应力之间的关系的图表。
图13是示出实施例及比较例中的拐角部的圆弧半径与剥离应力(从表面朝向背面的在20％内的剥离应力)之间的关系的图表。
图14中，图14(a)是以使表面中的侧面与侧壁部之间的空隙的大小变化且解析剥离应力的模拟而使用的实施例，图14(b)示出不优选的状态，图14(c)是比较例的示意图。
图15是示出实施例及比较例中的空隙尺寸与平均剥离应力之间的关系的图表。
图16是示出实施例及比较例中的空隙尺寸与剥离应力(从表面朝向背面的在20％内的剥离应力)之间的关系的图表。
图17是示出实施例中将拐角部由恒定半径的大致圆弧状形成的情况与将拐角部由同心圆的大致圆弧状形成的情况下的空隙与剥离应力之间的关系的图表。
附图标记说明如下：
G空隙
r1～r6圆弧半径
1输入装置
3传感器构件
4显示装置
5装饰层
10玻璃复合体
10a(玻璃复合体的)表面
10b(玻璃复合体的)背面
11玻璃构件
11c～11f侧面
13、14倾斜面
15～18、25～28圆弧状拐角部
20框体
20c～20f侧壁部
21贯通孔
30粘合构件
具体实施方式
图1(a)是本实施方式中的玻璃构件的俯视图，图1(c)是将玻璃构件沿图1(a)的A-A线剖开并从箭头方向观察到的纵向剖视图，图1(b)是本实施方式中的框体的俯视图，图1(d)是将框体沿图1(b)的B-B线剖开并从箭头方向观察到的纵向剖视图。图2(a)是将图1(a)所示的玻璃构件与图1(b)所示的框体接合后的玻璃复合体的俯视图，图2(b)是玻璃复合体的背面图。图3是将玻璃复合体沿图2(a)所示的C-C线剖开并从箭头方向观察到的局部放大纵向剖视图。图4(a)是示出使用本实施方式的玻璃复合体的输入装置及电子设备的纵向剖视图，图4(b)是使用本实施方式的玻璃复合体且局部与图4(a)不同的输入装置的纵向剖视图。
图2所示的玻璃复合体10是构成图4(a)、图4(b)所示的输入装置1的基材，在移动电话、便携用的游戏装置等中使用。
图2所示的玻璃复合体10构成为包括图1(a)、(c)所示的玻璃构件11和图1(b)、(d)所示的包围玻璃构件11的周围的框体20。如图2、图3、图4所示，玻璃构件11经粘合构件30而固定在框体20上。如图2、图3、图4所示，在玻璃构件11与框体20之间设有可填充粘合构件30的间隙40。
玻璃构件11具有透光性，能够使显示光透过。图2所示的玻璃复合体2在厚度方向上具有表面10a与背面10b。
在本说明书中的透光性是指能够使透明或半透明等光透过的状态，意味着透过率在50％以上且优选在80％以上。玻璃构件11可以是通常玻璃、强化玻璃等，并没有特别限定其种类。另外，玻璃构件11的线膨胀系数为8ppm/K～10ppm/K左右。
另一方面，框体20使用具有透光性的构件，例如，其一部分被着色。例如，框体20通过向金属模具填充热塑性树脂而成形。例如，框体20由聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成。需要说明的是，框体20除了使用热塑性树脂以外，还能够使用热固化性树脂、光固化性树脂。框体20的线膨胀系数为10ppm/K～100ppm/K左右。另外，通过将框体20由成形树脂形成，比起玻璃而使耐冲击性更优异，从而能够容易地形成轻型且复杂的具有曲部、孔部的形状。
粘合构件30优选为使可见光透过的透明树脂。若粘合构件30使用使可见光透过的透明类型的树脂，则与玻璃构件11之间的边界不显眼，而大致形成为一体化而能够形成具有透光性的区域，从而能够形成在目视观察中呈透明的玻璃复合体。进而当与透明树脂的框体20组合时，能够形成为整体透明的玻璃复合体10。但是如后述那样，例如在装饰区域覆盖到粘合构件30的位置的情况下，粘合构件30也可以不具有透光性，材质也并不局限于透明树脂。装饰区域(非透光性区域)的形成能够通过印刷等来进行。
另外，优选在粘合构件30使用一种液性的常温固化型粘合剂即紫外线固化型的树脂。紫外线固化型的树脂能够在短时间内固化，由于粘合时的温度变化、体积收缩小，因此残留应力小。另外，将玻璃构件11与框体20粘合的工序简单，量产性优异。另外，除了常温固化型以外，还能够使用热固化兼用型的紫外线固化树脂。若是低收缩、低应力则粘合时的残留应力小，因此能够使用聚氨酯系、丙烯酸类、环氧类等热固化兼用型的紫外线固化树脂。
如图1(a)、(c)所示，玻璃构件11具备在厚度方向上对置的平坦面的表面11a与背面11b，在厚度方向(Z)上具有恒定的厚度。
在玻璃构件11的表面11a具备与X1-X2方向平行且形成于Y1侧的第一表面边缘部11a1；与X1-X2方向平行且形成于Y2侧的第二表面边缘部11a2；与Y1-Y2方向平行且形成于X1侧并将第一表面边缘部11a1与第二表面边缘部11a2之间连接的第三表面边缘部11a3；与Y1-Y2方向平行且形成于X2侧并将第一表面边缘部11a1与第二表面边缘部11a2之间连接的第四表面边缘部11a4。
另外，在玻璃构件11的背面11b具备：与X1-X2方向平行且形成于Y1侧的第一里缘部11b1；与X1-X2方向平行且形成于Y2侧的第二里缘部11b2；与Y1-Y2方向平行且形成于X1侧并将第一里缘部11b1与第二里缘部11b2之间连接的第三里缘部11b3；与Y1-Y2方向平行且形成于X2侧并将第一里缘部11b1与第二里缘部11b2之间连接的第四里缘部11b4。
而且，玻璃构件11具备：将表面11a的第一表面边缘部11a1与背面11b的第一里缘部11b1之间连接的第一侧面11c；将表面11a的第二表面边缘部11a2与背面11b的第二里缘部11b2之间连接的第二侧面11d；将表面11a的第三表面边缘部11a3与背面11b的第三里缘部11b3之间连接的第三侧面11e；将表面11a的第四表面边缘部11a4与背面11b的第四里缘部11b4之间连接的第四侧面11f。
在本实施方式中，玻璃构件11呈平板状。但是，玻璃构件11的表面11a通过加工而呈凸型的弯曲面状，也可以呈凹型的弯曲面状。
需要说明的是，玻璃构件11的表面11a构成输入装置1的输入操作面1a(参照图4(a)、(b))。
如图1(a)、(c)所示，各侧面11c～11f由具备第一倾斜角θ1的第一倾斜面13形成。在此，第一倾斜角θ1由与背面11b间的倾斜角度表示。如图1(c)所示，玻璃构件11的纵剖面呈梯形状。
如图1(b)、(d)所示，框体20具备在厚度方向(Z)上对置的表面20a与背面20b，并在厚度方向(Z)上具有恒定的厚度尺寸。
框体20在其中央形成有从表面20a贯通至背面20b的贯通孔21。在贯通孔21的表面20a侧的周围具备：与X1-X2方向平行且形成于Y1侧的第一表面边缘部20a1；与X1-X2方向平行且形成于Y2侧的第二表面边缘部20a2；与Y1-Y2方向平行且形成于X1侧并将第一表面边缘部20a1与第二表面边缘部20a2之间连接的第三表面边缘部20a3；与Y1-Y2方向平行且形成于X2侧并将第一表面边缘部20a1与第二表面边缘部20a2之间连接的第四表面边缘部20a4。
另外，在框体20的背面20b侧的周围具备：与X1-X2方向平行且形成于Y1侧的第一里缘部20b1；与X1-X2方向平行且形成于Y2侧的第二里缘部20b2；与Y1-Y2方向平行且形成于X1侧并将第一里缘部20b1与第二里缘部20b2之间连接的第三里缘部20b3；与Y1-Y2方向平行且形成于X2侧并将第一里缘部20b1与第二里缘部20b2之间连接的第四边缘部20b4。
而且，在贯通孔21的周围具备：将表面20a的第一表面边缘部20a1与背面20b的第一里缘部20b1之间连结的第一侧壁部20c；将表面20a的第二表面边缘部20a2与背面20b的第二里缘部20b2之间连结的第二侧壁部20d；将表面20a的第三表面边缘部20a3与背面20b的第三里缘部20b3之间连结的第三侧壁部20e；将表面20a的第四表面边缘部20a4与背面20b的第四里缘部20b4之间连结的第四侧壁部20f。
如图1(b)、(d)所示，各侧壁部20c～20f由具备第二倾斜角θ2的第二倾斜面14形成。在此，第二倾斜角θ2由与贯通孔21的下表面20b间的倾斜角度表示。
在本实施方式中，第一倾斜角θ1与第二倾斜角θ2为不同的值，形成为第一倾斜角θ1＞第二倾斜角θ2。即，第一倾斜角θ1更陡，第二倾斜角θ2更缓和。
倾斜角θ1、θ2并没有被限定，例如第一倾斜角θ1调整为45°左右，第二倾斜角θ2调整为25°左右。
在此，图1(a)、(c)所示的玻璃构件11的表面11a的大小比图1(b)、(d)所示的框体20的贯通孔21的表面20a侧的大小略小。因此，如图2、图3所示，在各表面边缘部11a1～11a4与各表面边缘部20a1～20a4之间形成有空隙G，上述各表面边缘部11a1～11a4形成在玻璃构件11的各侧面11c～11f与表面11a之间，上述各表面边缘部20a1～20a4形成在框体20的各侧壁部20c～20f与位于贯通孔21的周围的表面20a之间。
另外，根据上述倾斜角θ1、θ2的不同，形成在各里缘部11b1～11b4与各里缘部20b1～20b4之间的空间宽度t2形成为比表面侧的空隙G的空隙尺寸t1大，上述各里缘部11b1～11b4形成在玻璃构件11的背面11b与各侧面11c～11f之间，上述各里缘部20b1～20b4形成在框体20的各侧壁部20c～20f与位于贯通孔21的周围的背面20b之间。因此，如图3、图4所示，形成于玻璃构件11的各侧面11c～11f与框体20的各侧壁部20c～20f之间的间隙40从背面侧朝向表面侧逐渐地呈前端细的形状。
在图1(b)、(d)中，在框体20的贯通孔21的周围扩展的表面20a及背面20b都形成为与X-Y平面平行的面，但也能够将例如表面20a由曲面状形成。
在本实施方式中，图1(a)、(c)所示，玻璃构件11的相邻的各侧面11c～11f之间由在俯视下从厚度方向(Z)的表面11a到背面11b而呈大致圆弧状的圆弧状拐角部15～18构成。在此“大致圆弧”也包含因制造误差等而不是特别准确的圆弧的情况。
如图1(a)、(c)所示，在第一侧面11c与第三侧面11e之间的边界部(棱线、角部)形成第一圆弧状拐角部15。在此，如图1(a)和图2(a)、(b)所示，第一圆弧状拐角部15从表面11a侧、背面11b侧观察呈大致圆弧状，进而，在从表面11a到背面11b之间的厚度内的整个区域呈大致圆弧状。“由在俯视下从表面11a到背面11b呈大致圆弧状的圆弧状拐角部15～18构成”是指，从表面11a侧、背面11b侧观察呈大致圆弧状，并且如图2(c)所示，在沿图3的D-D线剖开且从箭头方向观察到的平面剖面中呈大致圆弧状。在此。“平面剖面”是指，在厚度尺寸内从与XY平面平行的面方向剖开且从表面侧观察到的剖面。由此，图2(c)表示某一平面剖面，在本实施方式中，无论从厚度范围内的哪一位置剖开，在此时展现的平面剖面中拐角部都呈圆弧状。图2(c)所示的间隙40的空间宽度t5比图2(a)的空隙尺寸t1大且比图2(b)的空间宽度t2小。
另外，如图1、图3所示，第一圆弧状拐角部15由位于第一圆弧状拐角部15附近的以与厚度方向(Z)平行的方向为轴O1的同心圆的大致圆弧状形成。
即，如图3所示，第一圆弧状拐角部15在玻璃构件11的表面11a上由距离轴O1圆弧半径为r1的圆弧状形成，在玻璃构件11的背面11b上由距离轴O1圆弧半径为r2的圆弧状形成。在表面11a与背面11b之间，根据第一倾斜面13的倾斜角θ1，形成为圆弧半径r3从表面11a侧朝向背面11b侧逐渐变大的圆弧状。
上面仅对第一圆弧状拐角部15进行了说明，而在第二圆弧状拐角部16～第四圆弧状拐角部18中也是相同的。即第二圆弧状拐角部16～第四圆弧状拐角部18由位于各圆弧状拐角部16～18附近的以与厚度方向(Z)平行的方向为轴O2～O4的同心圆的圆弧形成。
另外，在本实施方式中，如图1(b)、(d)所示，在框体20的贯通孔21的周围相邻的各侧壁部20c～20f之间由从厚度方向(Z)的表面20a朝向背面20b而平面剖面呈大致圆弧状的圆弧状拐角部25～28构成。在此，“大致圆弧”也包含因制造误差等而不是特别准确的圆弧的情况。
如图1(b)、(d)所示，在第一侧壁部20c与第三侧壁部20e之间的边界部(棱线、角部)形成有第一圆弧状拐角部25。如图1、图2所示，第一圆弧状拐角部25从表面20a侧、背面20b侧观察时由大致圆弧状形成。另外，在从表面20a到背面20b之间的厚度内的整个区域，在第一圆弧状拐角部25，从与XY平面平行的面方向上的剖面呈大致圆弧状。如图1、图3所示，第一圆弧状拐角部25由位于第一圆弧状拐角部25附近的以与厚度方向(Z)平行的方向为轴O1的同心圆的大致圆弧状形成。
即，如图3所示，第一圆弧状拐角部25在框体20的表面20a上由距离轴O1圆弧半径为r4的圆弧状形成，在框体20的背面20b上由距离轴O1圆弧半径为r5的圆弧状形成。在表面20a与背面20b之间，根据第二倾斜面14的倾斜角θ2，形成为圆弧半径r6从表面20a侧朝向背面20b侧逐渐变大的圆弧状。
上面仅对第一圆弧状拐角部25进行了说明，而在第二圆弧状拐角部26～第四圆弧状拐角部28中也是相同的。即第二圆弧状拐角部26～第四圆弧状拐角部28由位于各圆弧状拐角部26～28附近的以与厚度方向(Z)平行的方向为轴O2～O4的同心圆的圆弧形成。
如图3所示，当对构成形成于玻璃构件11侧的第一圆弧状拐角部15的圆弧半径r1～r3、与构成形成于框体20侧的第一圆弧状拐角部25的圆弧半径r4～r6进行对比时，在相同的厚度位置中存在圆弧半径r4～r6＞圆弧半径r1～r3的关系。在其他圆弧状拐角部16～18、26～28中也是相同的。
另外，如图1、图3所示，玻璃构件11的第一圆弧状拐角部15、与框体20的第一圆弧状拐角部25由以相同的轴O1为中心轴的同心圆的圆弧构成。另外，第二圆弧状拐角部16、26彼此、第三圆弧状拐角部17、27彼此、及第四圆弧状拐角部18、28彼此分别也由以相同的轴O2～O4为中心轴的同心圆的圆弧构成。
而且，在本实施方式中，向在玻璃构件11的各侧面11c～11f与框体20的各侧壁部20c～20f之间、及玻璃构件11的各圆弧状拐角部15～18与框体20的各圆弧状拐角部25～28之间形成的间隙40填充有粘合构件30，从而使玻璃构件11与框体20之间被接合(参照图2、图3、图4)。
在本实施方式中，如图1～图4所示，将玻璃构件11的各侧面11c～11f与框体20的各侧壁部20c～20f由其之间的间隙40朝向表面侧逐渐变细的形状的倾斜面13、14形成。
进而，在本实施方式中，将相邻的各侧面11c～11f之间及相邻的各侧壁部20c～20f之间分别由具备从厚度方向(Z)的表面到背面呈大致圆弧状的平面剖面的圆弧状拐角部15～18、25～28构成。由此，能够有效地减小在线膨胀系数的不同的玻璃构件11与框体20之间的接合部分产生的剥离应力(内部残留应力)。需要说明的是，在后述的模拟中，将剥离应力评价为在粘合构件30与玻璃构件11之间的拐角部的剥离应力。
另外，如后述的模拟所示，在本实施方式中，通过将玻璃构件11的各侧面11c～11f及框体20的各侧壁部20c～20f由倾斜面13、14形成，与将各侧面及各侧壁部形成为垂直面的现有例相比，能够有效地减小作用于玻璃构件11与框体20之间的接合部分的剥离应力，此外，在本实施方式中，通过将玻璃构件11的相邻的各侧面11c～11f之间及框体20的相邻的各侧壁部20c～20f形成为圆弧状拐角部15～18、25～28，与将拐角部不形成为圆弧状而形成为有棱角的形状的比较例相比，能够减小剥离应力，能够有效地缓和尤其是在接合部分的粘合区域窄的表面附近的剥离应力。
图6所示的局部俯视图(从表面侧观察玻璃复合体的一部分)示出其他实施方式，在图6中，玻璃构件11的圆弧状拐角部33与框体20的圆弧状拐角部34由相同的圆弧半径形成。上述结构也仅是本实施方式的一个例子，而当将位于内侧的玻璃构件11的圆弧状拐角部33与位于外侧的框体20的圆弧状拐角部34形成为相同的圆弧半径时，如图6所示，在玻璃构件11与框体20之间产生较大的空间宽度t3和比空间宽度t3窄的空间宽度t4，上述空间宽度t3、t4容易变大。因此，粘合构件30不会顺畅地流入间隙40的整个区域，有时因容易地形成无粘合构件30的空隙部分等而使接合状态变得不稳定。
由此，如图1～图3所示，优选将框体20侧的各圆弧状拐角部25～28由半径比玻璃构件11侧的各圆弧状拐角部15～18大的圆弧状形成。由此，从玻璃构件11的各圆弧状拐角部15～18与框体20的各圆弧状拐角部25～28之间的间隙40到各侧面11c～11f与各侧壁部20c～20f之间的间隙40形成为大致恒定间隔，能够实现剥离应力减小，并且将粘合构件30适当地填充于玻璃构件11与框体20之间的间隙40，从而能够保持良好的接合状态。
另外，在本实施方式中，也能够将例如玻璃构件11的各圆弧状拐角部15～18从表面11a到背面11b由图3所示的恒定的圆弧半径r1形成，将框体20的各圆弧状拐角部25～28从表面20a到背面20b由图3所示的恒定的圆弧半径r1、r4形成，而如图3所示，通过将各圆弧状拐角部15、25(16～18、26～28)由从表面到背面而以与厚度方向(Z)平行的轴O1为中心轴的同心圆的圆弧形成，由此能够有效地减小剥离应力(内部残留应力)。
另外，也能够不形成为图3所示那样的同心圆的圆弧状，而是将玻璃构件11侧的各圆弧状拐角部15～18及框体20侧的各圆弧状拐角部25～28形成为圆弧半径从表面到背面而逐渐变大的方式，通过将图3所示的各圆弧状拐角部由从表面到背面呈同心圆的圆弧状形成，能够有效地减小在圆弧状拐角部的剥离应力，并且加工变得容易，从而能够实现生产成本的降低。
另外，用于将玻璃构件11侧的各圆弧状拐角部15～18由同心圆的圆弧状形成的轴O1～O4、与用于将框体20侧的各圆弧状拐角部25～28由同心圆的圆弧状形成的轴O1～O4也可以形成为多少在平面方向上错开的状态。但是，位于外侧的框体20的各圆弧状拐角部25～28的圆弧半径设定为比位于内侧的玻璃构件11的各圆弧状拐角部15～18的圆弧半径大。
另外，在本实施方式中，如图2、图3所示，优选在玻璃构件11的各表面边缘部11a1～11a4、与框体20的贯通孔21的各表面边缘部20a1～20a4之间形成有空隙G。由此，比起各侧面11c～11f与各侧壁部20c～20f之间在表面侧接触的状态，能够更有效地减小剥离应力，尤其是能够有效地减小在表面附近的接合部分产生的剥离应力。
另外，在本实施方式中，优选玻璃构件11的表面11a与框体20的表面20a在同一面上形成。例如后述的模拟所示，与框体20越上玻璃构件11的表面11a的结构相比，能够有效地实现剥离应力的减小。
对尺寸进行说明。
图1(a)、(c)所示的玻璃构件11的宽度尺寸(X1-X2方向的尺寸)为60～110mm左右，长度尺寸(Y1-Y2方向的尺寸)为40～60mm左右。另外，玻璃构件11的厚度尺寸为0.5～1.5mm左右。另外，玻璃构件11的各侧面11c～11f的倾斜角θ1为30～60°左右。
另外，框体20的外周的宽度尺寸(X1-X2方向的尺寸)为80～130mm左右，外周的长度尺寸(Y1-Y2方向的尺寸)为50～70mm左右。另外，框体20的厚度尺寸为0.5～1.5mm左右。另外，形成于框体20的贯通孔21的宽度尺寸(X1-X2方向的尺寸)为80～130mm左右，长度尺寸(Y1-Y2方向的尺寸)为50～70mm左右。另外，框体20的各侧壁部20c～20f的倾斜角θ2为20～50°左右。
另外，空隙尺寸t1(参照图2(a))在0μm以上150μm以下左右，形成在玻璃复合体10的背面侧的空间宽度t2(参照图2(b))比空隙尺寸t1大。
另外，图3所示的玻璃构件11的在各圆弧状拐角部15～18的表面侧的圆弧半径r1比0mm大即可，另外，玻璃构件11的在各圆弧状拐角部15～18的背面侧的圆弧半径r2优选为圆弧半径r1以上，进一步优选为比圆弧半径r1大。另外，框体20的在各圆弧状拐角部25～28的表面侧的圆弧半径r4优选为圆弧半径r1以上，进一步优选为圆弧半径r1大。另外，框体20的在各圆弧状拐角部25～28的背面侧的圆弧半径r5优选为圆弧半径r4以上，进一步优选为比圆弧半径r4大。
图4(a)是使用本实施方式中的玻璃复合体10的输入装置1及使用输入装置1的电子设备2的局部纵向剖视图。
如图4(a)所示，在玻璃复合体10的背面10b设有传感器构件3。传感器构件3是例如薄片状的静电电容型传感器。传感器构件3与玻璃复合体10之间经由透明的粘着层而接合。传感器构件3的结构并没有特别地限定，例如是在透明基材的表面配置有由ITO等构成的电极的结构。当利用手指等操作体在输入装置1(电子设备2)的输入操作面1a进行操作时，其操作位置(XY坐标位置)能够基于传感器构件3的静电电容变化而被检测。
如图4所示，在输入装置1的背面侧配置有液晶显示器(LCD)等的显示装置4，能够从输入装置1的输入操作面1a观察到显示装置4的显示形态，在本实施方式中，能够一边观察放映在输入操作面1a的显示形态一边进行输入操作。
图4(b)所示的输入装置1在玻璃复合体10的背面设有装饰层5。装饰层5是非透光性材质且被印刷形成于玻璃复合体10的背面。装饰层5形成在框体20的背面或从框体20的背面形成到玻璃构件11的背面的外周部分。在厚度方向(Z)上未设有装饰层5的玻璃构件11的部分为显示部。与图4(a)相同，能够在图4(b)所示的输入装置1的背面配置显示装置4而构成电子设备2。
对于图5(a)所示的其他实施方式的玻璃复合体10，在框体20(上框)的背面设有下框42。与框体20相同，在下框42也设有贯通孔43，而贯通孔43的大小比设置在框体20的贯通孔21小。根据图5(a)的结构，能够由下框42支承玻璃构件11的背面。
在图5(b)的结构中，在框体20一体地形成有延伸突出到玻璃构件11的背面的延伸突出部46。由此，能够由延伸突出部46支承玻璃构件11的背面。
另外，也能够将传感器构件3、装饰层5、及未图示的表面构件(表面薄膜)配置在玻璃复合体10的玻璃构件11的表面11a及框体20的表面20a。
图7是示出图1、图2的玻璃复合体10的变形例的其他实施方式的立体图，图8是沿图7的E-E线剖开的示意剖视图。图1及图2所示的玻璃复合体10是构成输入装置1的基材，在移动电话、便携用的游戏装置等中使用。
如图7所示，玻璃复合体10形成为具有玻璃构件11与具有包围玻璃构件11的区域的框体20。玻璃构件11经粘合构件30而固定于框体20。如图7及图8所示，设有可填充粘合构件30的间隙40。玻璃构件11具有透光性，能够使显示光透过。
另一方面，框体20使用具有透光性的构件，其一部分被着色。框体20通过向模具填充热塑性树脂而成形。如图7所示，在框体20设有开口21、22。将开口21作为收听口、将开口22作为发话口、将玻璃构件11的区域作为显示部，从而能够适用于移动电话的壳体。另外，框体20具有周围的端部从表面侧朝向背面侧弯曲的弯曲部和与弯曲部相连的侧部。需要说明的是，在该情况下，麦克风、扬声器、及液晶显示装置配设在玻璃复合体10的背面侧。
图9是使用图8的变形例的其他实施方式的玻璃复合体10的输入装置2的示意剖视图。如图9所示，在玻璃复合体10的背面10b设有传感器构件3。传感器构件3是例如薄膜状的静电电容型传感器。传感器构件3与玻璃复合体10之间经由透明的粘着层被接合。传感器构件3的结构并没有特别地限定，例如是在透明基材的表面配置有由ITO等构成的电极的结构。当由手指等操作体在输入装置的输入操作面1a进行操作时，其操作位置(XY坐标位置)能够基于传感器构件3的静电电容变化而被检测。另外，在框体20(上框)的里侧设有与框体20(上框)分开形成的下框42。与框体20相同，在下框42也设有贯通孔43，但贯通孔43的大小比设置在框体20的贯通孔21小。根据图9的结构，将玻璃构件11的背面11b、间隙40内的粘合构件30、及框体20(上框)的背面20b隔着传感器构件3由下框42支承，从而能够加强玻璃构件11与框体20间的接合强度。下框42经由粘着层与玻璃复合体10接合。另外，传感器构件3以薄片状形成，当遍及玻璃构件11的背面11b、间隙40内的粘合构件30、及框体20(上框)的背面20b形成时，能够加强玻璃构件11与框体20之间的接合强度。
使用图10对玻璃复合体10的制造方法进行说明。
首先，将图1(b)、(d)所示的框体20以在上下方向上反转180度的状态下(即将表面20a作为下侧、将背面20b作为上侧)设置在图10所示的承受台97的平坦面97a上。因此，在将框体20设置在承受台97上的状态下，框体20的贯通孔21从下表面侧朝向表面侧而逐渐扩展。
接着，与框体20相同，将图1(a)、(c)所示的玻璃构件11以在上下方向上反转180度的状态下(即将表面11a作为下侧、将背面11b作为上侧)插入框体20的贯通孔21内。
此时，如使用图1进行说明的那样，包围框体20的贯通孔21的各侧壁部20c～20f的第二倾斜角θ2比玻璃构件11的各侧面11c～11f的第一倾斜角θ1缓和，贯通孔21形成为比玻璃构件11大，因此能够容易地将玻璃构件11插入框体20的贯通孔21内。另外，根据本实施方式，即使在玻璃构件11的中心与框体20的贯通孔21的中心稍错开的状态下将玻璃构件11插入贯通孔21，玻璃构件11的侧面也被向贯通孔21的侧壁部引导而移动，从而能够适当地将玻璃构件11插入贯通孔21内。由此，能够使玻璃构件11的表面11a与框体20的表面20a在同一平面上对齐。
成为在玻璃构件11的各侧面11c～11f的表面侧的边缘部11a1～11a4与框体20的各侧壁部20c～20f的表面侧的边缘部20a1～20a4之间形成有空隙G的状态(参照图2(a)、图3等)。另外，能够形成夹在玻璃构件11的各侧面11c～11f与框体20的各侧壁部20c～20f之间的间隙40，通过向该间隙40内填充粘合构件30能够将玻璃构件11的各侧面11c～11f与框体20的各侧壁部20c～20f之间接合。
在此，如图10所示，可以在将玻璃构件11插入框体20的贯通孔21内之前，将粘合构件30预先涂敷在玻璃构件11的各侧面11c～11f(或框体20的各侧壁部20c～20f)，或者也可以在将玻璃构件11插入框体20的贯通孔21内之后，向间隙40内填充粘合构件30。
粘合构件30能够使用常温固化型、热固化兼用型的紫外线固化树脂。由此，在粘合构件30的填充后，进行紫外线照射、或紫外线照射与加热固化。
根据本实施方式，将玻璃构件11的各侧面11c～11d之间及框体20的贯通孔21的各侧壁部20c～20f之间由圆弧状拐角部15～18、25～28构成。由此，能够从各侧面11c～11f与各侧壁部20c～20f之间到各圆弧状拐角部15～18、25～28之间简单且均匀地填充粘合构件30。
尤其是通过将框体20侧的各圆弧状拐角部25～28由半径比玻璃构件11侧的各圆弧状拐角部15～18大的圆弧形成，进而将各圆弧状拐角部15～18、25～28由同心圆状的圆弧形成，能够从各侧面11c～11f与各侧壁部20c～20f之间到各圆弧状拐角部15～18、25～28之间消除空间宽度急剧变化的位置，能够使粘合构件30遍及地流入间隙40内，从而能够利用粘合构件30将玻璃构件11与框体20之间适当地接合。
实施例
(基于圆弧状拐角部的圆弧半径的有限要素法的模拟)
首先，完成图11(a)所示的纵剖面形状的玻璃复合体10的模型并进行基于有限要素法的模拟。图11(a)所示的玻璃复合体10构成为包括图1等所示的玻璃构件11、框体20、及粘合构件30。但是，在图11(a)中，玻璃构件11的在表面侧的各表面边缘部D与形成于框体20的贯通孔21的各表面边缘部E相接。在该模拟中，将玻璃构件11的各侧面的倾斜角度θ1设定为45°，将贯通孔21的各侧壁部的倾斜角度θ2设定为25°。
在模拟中使用的玻璃构件11的线膨胀系数为8ppm/K，框体20的线膨胀系数为70ppm/K。另外，粘合构件30使用固化后的线膨胀系数为180ppm/K的丙烯酸系粘合剂。另外，将玻璃构件11的纵横长度形成为60×40mm，将厚度形成为0.75mm。另外，将框体20的外周的纵横长度形成为80×52mm，将厚度形成为0.75mm。另外，将贯通孔21的纵横长度形成为60×40mm。需要说明的是，玻璃构件、框体及粘合构件的材质和尺寸在图12、图13、图15～图17的全部的模拟中均相同。需要说明的是，在使空隙尺寸变化的模拟中，贯通孔21的纵横长度以60×40mm为基本而根据空隙尺寸变化。
在模拟中，使图3所示的在各拐角部的圆弧半径r1在0mm～1mm的范围内变化。需要说明的是，在该模拟中，将玻璃构件11的各拐角部15～18从表面侧到背面侧设为相同的恒定的圆弧半径r1，并使其在0mm～1mm的范围内变化。相同地，框体20侧的各拐角部也从表面侧到背面侧设为相同的恒定的圆弧半径r1，并使其在0mm～1mm的范围内变化。需要说明的是，对于将半径r1设为0mm的形态而言，因拐角部是不由圆弧状形成的有棱角的拐角部而作为比较例1，将半径r1设为比0mm大且拐角部由圆弧状形成的结构作为实施例。
另外，作为比较例2而完成图11(b)所示的玻璃复合体70的模型并进行基于有限要素法的模拟。在图11(b)所示的玻璃复合体70中，玻璃构件71的各侧面与形成在框体72的贯通孔73的各侧壁部由垂直面形成。在比较例2中，将玻璃构件71的各侧面间的各拐角部及框体72侧的各侧壁部间的各拐角部形成为由在0mm～1mm的范围内变化的圆弧半径r1构成的圆弧状。
另外，图11(b)中的玻璃构件71的各侧面与框体72的贯通孔73的各侧壁部相接。
在模拟中，将玻璃复合体10、70放置在80℃的环境下，对在粘合构件30与玻璃构件11、71之间的拐角部分产生的剥离应力(内部残留应力)进行解析。图12示出其解析结果。
图12所示的纵轴的“平均剥离应力”是将在从表面侧到背面侧的整个区域产生的剥离应力(内部残留应力：与玻璃拐角部的侧面垂直的拉伸残留应力)平均化而得到的。
如图12所示，可知实施例与比较例1、2相比能够更有效地减小剥离应力。另外，通过增大圆弧状拐角部的圆弧半径r1，在比较例2中使平均剥离应力变小，而在本实施例中，仅就相同的圆弧半径r1来看，能够使平均剥离应力小于比较例2。
但是，在图12的模拟中，为了求出平均剥离应力，在实施例中，对作用于玻璃构件11与粘合构件30间的界面的表面附近的剥离应力为何种程度进行解析，因此对从表面到背面以厚度比率在20％的范围内的粘合构件30与玻璃构件11之间的剥离应力进行解析。图13示出其解析结果。
如图13所示，在实施例中，可知通过增大圆弧状拐角部的圆弧半径r1，能够有效地减小作用于表面附近的粘合构件30与玻璃构件11之间的剥离应力。
(空隙尺寸的模拟)
接着完成图14(a)所示的玻璃复合体60(基于有限要素法的模拟的模型1))。在图14(a)中，玻璃构件61与框体62之间由粘合构件63接合。将玻璃构件61的各侧面及框体62的各侧壁部的倾斜面的倾斜角度θ1、θ2分别设为45°及25°。如图14(a)所示，玻璃构件61的表面61a与框体62的表面62a在同一面上形成。
在模拟中，使玻璃构件61与框体62之间的形成在表面侧的空隙尺寸在0～0.1mm的范围内变化。
另外，将玻璃构件61的各圆弧状拐角部从表面61a到背面61b形成为恒定的圆弧半径0.6mm，将框体62的各圆弧状拐角部从表面62a到背面62b地形成为恒定的圆弧半径0.75mm。
另外，在图14(b)所示的玻璃复合体64(基于有限要素法的模拟的模型2)中，玻璃构件61、框体62的结构与图14(a)所示的玻璃复合体60相同，而框体62成为越上玻璃构件61的表面61a的状态，框体62的表面62a与玻璃构件61的表面61a不在同一面上形成。在图14(b)中，将越上宽度设在0～0.1mm的范围内而进行模拟。另外，玻璃构件61的各圆弧状拐角部与框体62的各圆弧状拐角部的各圆弧半径与模型1相同。需要说明的是，在图15、图16的图表中，横轴的空隙尺寸被表示为负值。
另外，图14(c)所示的玻璃复合体65(基于有限要素法的模拟的模型3)中，与图11(b)相同，包括侧面及侧壁部形成为垂直面的玻璃构件66及框体67。而且，在模拟中，使在玻璃构件61与框体62的表面侧形成的空隙尺寸在0～0.1mm的范围内变化。另外，玻璃构件61的各圆弧状拐角部与框体62的各圆弧状拐角部的各圆弧半径与模型1相同。
图15所示的纵轴的“平均剥离应力”是将在从表面侧到背面侧的整个区域产生的在粘合构件与玻璃构件的拐角部之间的剥离应力(内部残留应力：与玻璃拐角部的侧面垂直的拉伸残留应力)平均化而得到的。
如图15所示，在将玻璃构件66的各侧面及框体67的各侧壁部形成为垂直面的模型3中，与模型1相比，剥离应力变得非常大。
接着，对于模型1及模型2，进行从表面到背面地对厚度比率在20％的范围内的粘合构件与玻璃构件之间的剥离应力进行解析。图16示出其解析结果。
如图16所示，可知模型1比模型2更能够减小剥离应力。
如此，可知通过将玻璃构件的侧面及框体的侧壁部形成为倾斜面且在表面侧设置空隙G，从而能够有效地缓和在接合部分的剥离应力。
(将圆弧状拐角部形成为同心圆状的模拟)
接着，在图11(a)所示的实施例中，与图3相同，从表面侧到背面侧地以圆弧状拐角部形成为同心圆的圆弧状的方式增大圆弧半径(实施例1)。在模拟中，当将图3所示的圆弧半径r1设为0.6mm时，玻璃构件11的在背面侧的圆弧半径r2为1.35mm。
另外，在模拟中，使图3所示的空隙尺寸在0mm～0.25mm的范围内变化。根据空隙尺寸而适当地对框体20侧的圆弧状拐角部的圆弧半径(图3所示的圆弧半径r4、r5、r6)进行调整。
另外，制成将玻璃构件11侧的圆弧状拐角部的圆弧半径及框体20的侧的圆弧状拐角部的圆弧半径分别恒定地形成为0.6mm的玻璃复合体(实施例2)。
将上述实施例1及实施例2放置在80℃的环境下，使空隙尺寸在0mm～0.1mm的范围内变化，根据模拟而对剥离应力进行解析。图17示出其解析结果。图17中的纵轴的剥离应力是图12中说明了的平均剥离应力。
如图17所示，可知通过将玻璃构件11及框体20的圆弧状拐角部形成为同心圆状的实施例1，与将半径设为恒定的实施例2相比能够减小平均剥离应力。
另外，在实施例1中，知晓通过增大空隙尺寸而能够减小剥离应力。

Claims (10)

1.一种玻璃复合体，其具有玻璃构件、支承所述玻璃构件的侧部的框体、将所述玻璃构件与所述框体粘合的粘合构件，其特征在于，
所述玻璃复合体具有表面与背面，
构成所述玻璃构件的多个侧面和与所述多个侧面对置的框体的多个侧壁部由倾斜面形成，
在所述侧面与所述侧壁部之间形成有间隙，所述粘合构件填充于间隙内，
所述间隙从背面侧朝向表面侧地形成为前端细的形状，
所述相邻的各侧面之间及所述相邻的各侧壁部之间各自从所述表面到所述背面由俯视下为大致圆弧状的圆弧状拐角部构成。
2.根据权利要求1所述的玻璃复合体，其特征在于，
所述各侧面之间的圆弧状拐角部以比所述各侧壁部之间的圆弧状拐角部小的圆弧半径形成。
3.根据权利要求2所述的玻璃复合体，其特征在于，
所述圆弧状拐角部从所述表面到所述背面以俯视下圆弧半径逐渐变大的方式形成。
4.根据权利要求3所述的玻璃复合体，其特征在于，
所述圆弧状拐角部由以平行于从所述表面朝向所述背面的厚度方向的方向为中心轴的同心圆的圆弧形成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃复合体，其特征在于，
在所述表面处的所述侧面与所述侧壁部之间形成有空隙。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃复合体，其特征在于，
所述表面处的所述玻璃构件及框体在同一平面上形成。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃复合体，其特征在于，
所述框体由树脂形成。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃复合体，其特征在于，
所述粘合构件为常温固化型或者热固化兼用型的紫外线固化树脂。
9.一种输入装置，其特征在于，
所述输入装置具有权利要求1至4中任一项所述的玻璃复合体和由操作体在操作面上进行操作时能够检测操作位置的传感器构件。
10.一种电子设备，其特征在于，
所述电子设备在权利要求9记载的输入装置的背面侧配置有显示装置。
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