CN109691129A - 罩盖构件、具有该罩盖构件的便携信息终端及显示装置 - Google Patents

Abstract

一种罩盖构件，具有第一主面和设置超声波设备一侧的第二主面，其特征在于，所述罩盖构件具有声阻抗Z为3～25(×10⁶kg/m²/s)的构件。

Description

罩盖构件、具有该罩盖构件的便携信息终端及显示装置

技术领域

本发明涉及罩盖构件、具有该罩盖构件的便携信息终端及显示装置。

背景技术

近年来，作为电子设备类的高级的安全对策，取代密码等而将指纹等使用于个人的认证的生物体认证技术不断引起关注。其中，指纹认证方式在手机、平板中采用，使用光学式、热敏式、压力式、静电电容式等的传感器。从传感灵敏度或消耗电力的观点出发，静电电容式的传感器优异。

静电电容式传感器对于被检测物接近或接触的部位的局部性的静电电容的变化进行检测。一般的静电电容式传感器根据静电电容的大小来测定配置在传感器内的电极与被检测物之间的距离。例如，在专利文献1的静电电容式传感器封装体中，公开了为了使传感器能够检测对象物而在罩盖玻璃上设置孔，并在该孔配置传感器罩的情况。

然而，静电电容式传感器在如手浸湿的情况那样，认证灵敏度受到检测对象物的状态的影响，存在误认率升高的问题。

因此，即使与检测对象物之间存在液体等异物也能够透过地检测并提高了安全的超声波式传感器不断引起关注。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/173773号

发明内容

发明要解决的课题

在将超声波式传感器取代以往的静电电容式传感器而与传感器罩组合的情况下，可想到从超声波式传感器发出的超声波在传感器罩处衰减而认证灵敏度下降的情况。

本发明鉴于前述的课题而作出，其目的在于提供一种难以使超声波衰减的罩盖构件、具有该罩盖构件的便携信息终端及显示装置。

用于解决课题的方案

本发明的上述目的通过下述结构来实现。

(1)一种罩盖构件，具有第一主面和设置超声波设备一侧的第二主面，其特征在于，所述罩盖构件具有声阻抗Z为3～25(×10⁶kg/m²/s)的构件。

(2)根据(1)记载的罩盖构件，其中，所述构件为玻璃。

(3)根据(2)记载的罩盖构件，其中，所述玻璃为无机玻璃。

(4)根据(1)～(3)中任一项记载的罩盖构件，其中，所述构件的厚度为0.1～1.5mm。

(5)根据(1)～(4)中任一项记载的罩盖构件，其中，所述构件具有孔或凹部。

(6)根据(1)～(5)中任一项记载的罩盖构件，其中，所述罩盖构件对所述超声波设备进行保护。

(7)根据(6)记载的罩盖构件，其中，所述超声波设备是超声波传感器。

(8)根据(5)或(6)记载的罩盖构件，其中，在所述超声波设备中使用的超声波的频率为1～30MHz。

(9)根据(1)～(7)中任一项记载的罩盖构件，其中，所述构件的杨氏模量为60GPa以上。

(10)根据(1)～(9)中任一项记载的罩盖构件，其中，第一主面的算术平均粗糙度Ra为5000nm以下。

(11)根据(1)～(10)中任一项记载的罩盖构件，其中，在所述构件的至少一方的主面具有压缩应力层。

(12)一种便携信息终端，其中，具备(1)～(11)中任一项记载的罩盖构件。

(13)一种显示装置，其中，具备(1)～(11)中任一项记载的罩盖构件。

(14)一种超声波装置，具备：具有第一主面和第二主面的罩盖构件；及配置在所述第二主面侧的超声波设备，其特征在于，所述罩盖构件是声阻抗为3～25(×10⁶kg/m²/s)的构件。

(15)根据(14)记载的超声波装置，其中，所述超声波设备具备发送机和接收机，从所述发送机发送的超声波的频率为1～30MHz。

(16)根据(14)或(15)记载的超声波装置，其中，所述构件为无机玻璃。

(17)根据(14)～(16)中任一项记载的超声波装置，其中，所述超声波设备为超声波传感器。

(18)根据(14)～(17)中任一项记载的超声波装置，其中，所述构件具有孔或凹部。

发明效果

根据本发明，能够提供一种难以使超声波衰减的罩盖构件、具有该罩盖构件的便携信息终端及显示装置。

附图说明

图1是表示作为检测对象物的手指与具有罩盖构件和超声波设备的超声波装置接触的情况的侧视观察示意图。

图2是表示图1的结构中的罩盖构件的声阻抗与能量残存率之间的关系的坐标图。

图3A是在图1的结构中加入了印刷层9的结构的侧视观察示意图。

图3B是表示图3A的结构中的罩盖构件的声阻抗与能量残存率之间的关系的坐标图。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式进行说明，但是本发明没有限定为以下的实施方式。而且，不脱离本发明的范围而可以对以下的实施方式施加各种变形及置换等。

(罩盖构件)

本发明的罩盖构件对超声波设备进行保护，由声阻抗Z为3～25(×10⁶kg/m²/s)的构件构成。本发明的罩盖构件作为使超声波设备高性能地工作的构件，特别是作为使超声波传感器以高灵敏度进行认证的构件发挥作用，并且用于保护超声波设备。需要说明的是，在此所说的“保护”表示例如在超声波设备上直接粘贴罩盖玻璃，或接近配置，或具有间隙地面对配置，或夹有印刷层等地配置的情况等。具体而言，表示利用本发明的罩盖玻璃覆盖后述的超声波设备的发送机及接收机的情况。

本发明的罩盖构件的声阻抗Z优选为3(×10⁶kg/m²/s)以上。这种情况下，在将声阻抗Z大的超声波设备与罩盖构件组合时，在超声波设备与罩盖构件的界面等处，超声波难以衰减，因此能发挥超声波设备的所希望的效果。罩盖构件的声阻抗Z更优选为5(×10⁶kg/m²/s)以上，进一步优选为12(×10⁶kg/m²/s)以上。

本发明的罩盖构件的声阻抗Z优选为25(×10⁶kg/m²/s)以下。这是因为，将本发明的罩盖构件使用于超声波设备的保护构件时，即使声阻抗Z小的检测对象物例如指纹与罩盖构件接触，在检测对象物与罩盖构件的界面处超声波也难以衰减，因此能发挥超声波设备的所希望的效果。而且，如后所述，声阻抗Z以罩盖构件的密度ρ与声速c之积来求出，在声速c恒定的情况下，当声阻抗Z大时，密度ρ增大。这种情况下，作为罩盖构件而重量变重，但是当声阻抗Z为上述范围以下时，即使将超声波装置1使用于便携信息终端，重量也不会增大。罩盖构件的声阻抗Z更优选为20(×10⁶kg/m²/s)以下，进一步优选为18(×10⁶kg/m²/s)以下。

需要说明的是，声阻抗Z是表示声波传递容易度为何种程度的指标，通过式(1)求出。

Z＝ρ×c…(1)

(其中，在式(1)中，声阻抗Z的单位为kg/m²/s，密度ρ的单位为kg/m³，声速c的单位为m/s。)

图1是表示作为检测对象物7的手指与具有罩盖构件3和超声波设备5的超声波装置1接触的情况的侧视观察示意图。罩盖构件3具有超声波装置1的使用者接触的第一主面31和设置超声波设备5且包含于超声波装置1的第二主面33。超声波设备5具有发送超声波的发送机51和接收超声波的接收机53。而且，存在有罩盖构件3与检测对象物7的界面37、及罩盖构件3与超声波设备5的界面35。

超声波装置1对检测对象物7进行检测的次序如以下那样。通过使检测对象物7与罩盖构件3的第一主面31接触等而将起动信号向超声波设备5发送。通过该起动信号，发送机51发送超声波S1_init，超声波S1_init透过界面35，在罩盖构件3内行进，在界面37处到达检测对象物7。此时，到达的超声波的一部分被检测对象物7反射而成为超声波S2。该超声波S2朝向超声波设备5依次透过界面37、罩盖构件3、界面35，最终作为超声波S2_end由接收机53接收。

在此，到达接收机53的超声波S2_end的能量与从发送机51发送的超声波S1_init的能量相比非常小。这是因为产生界面35、37处的超声波的衰减和罩盖构件3内部的衰减的缘故。在它们之中，可考虑界面处的散射或反射等引起的能量的衰减大，前者为使超声波衰减的主导性的原因。

图2是在图1的结构中将超声波S2_end的能量相对于超声波S1_init的能量的比例S2_end/S1_init(以后，记载为能量残存率)标绘于纵轴，将罩盖构件的声阻抗标绘于横轴的图。当罩盖构件的声阻抗Z为3(×10⁶kg/m²/s)以上时，能量残存率成为1％以上，能得到超声波设备5可适当地发挥作用的程度的能量。需要说明的是，超声波设备5、检测对象物7的声阻抗分别设为30(×10⁶kg/m²/s)、1.4(×10⁶kg/m²/s)。

另外，如图3A所示，作为使由使用者无法视觉辨认内部的设备那样的遮蔽层，有时将印刷层9形成于超声波装置1。在图3A的结构中，与图2同样地估算能量残存率，并且标绘了其结果的坐标图如图3B所示。在也组合有印刷层9的结构中，当罩盖构件的声阻抗Z大于某值时，能量残存率下降。当罩盖构件的声阻抗Z为25(×10⁶kg/m²/s)以下时，成为能得到能量残存率为3％以上的罩盖构件，超声波装置1的重量不会增大，能得到超声波设备5可适当地发挥作用的程度的能量。需要说明的是，印刷层9的声阻抗为4(×10⁶kg/m²/s)。

作为超声波装置1的结构，赋予未图示的粘结层、防反射处理层、防污处理层等功能层，能量残存率进一步下降。为了得到即使增加上述的进一步的结构而超声波设备5也能够适当地发挥作用的程度的超声波S2_end的能量，推定为在图3A的结构中能量残存率需要为3％以上。这种情况下，作为罩盖构件3的声阻抗Z，下限值特别优选为5(×10⁶kg/m²/s)以上，上限值特别优选为25(×10⁶kg/m²/s)以下。

(构件)

作为罩盖构件3的构件，可列举玻璃、硅等。作为玻璃，可列举无机玻璃或有机玻璃。作为有机玻璃，可列举聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。在使用于便携信息终端或显示装置的情况下，从安全性或强度的观点出发而优选玻璃。此外，在将罩盖构件3使用了无机玻璃的显示装置作为车载用构件使用的情况下，从能得到高耐热性、高耐候性的观点出发而优选。

在罩盖构件3的构件为无机玻璃的情况下，优选至少1个主面被进行强化处理。由此，能够确保所需的机械性耐久性及耐擦伤性。作为强化处理，物理强化处理、化学强化处理均可使用，但是从即便是比较薄的玻璃也能够进行强化处理的点出发而优选化学强化处理。

被进行了化学强化处理的玻璃通常具有在表面形成的压缩应力(CS；Compressivestress)层、该压缩应力的深度(DOL；Depth of layer)、在内部形成的拉伸应力(CT；Central tention)。通过使玻璃在至少一方的主面具有CS层，能够向玻璃表面赋予机械性耐久性及耐擦伤性。

在未实施化学强化处理的情况下，例如，在无碱玻璃、钠钙玻璃进行化学强化处理的情况下，玻璃的组成可列举例如钠钙玻璃、钠钙硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃、硼硅酸玻璃。从即使厚度薄而通过强化处理也容易进入大的应力且即使薄也能得到高强度的玻璃的点出发，优选为铝硅酸盐玻璃。

本实施方式的罩盖构件3的厚度t优选为1.5mm以下，更优选为1.3mm以下，进一步优选为0.8mm以下，特别优选为0.5mm以下。罩盖构件3越薄，则越能够抑制罩盖构件3内的超声波的衰减，超声波设备5的功能性提高。另一方面，本实施方式的罩盖构件3的厚度的下限没有特别限制，但是过度减薄时，强度下降，存在难以发挥作为罩盖构件3的适当的功能的倾向。因此，罩盖构件3的厚度t优选为0.1mm以上，更优选为0.3mm以上。

在本实施方式的罩盖构件3设置于超声波设备5的上部时，罩盖构件3只要仅是与超声波设备5相对的区域成为前述的厚度t即可。因此，罩盖构件3的未配置超声波设备5的区域的厚度也可以大于1mm。由此，能提高罩盖构件的刚性。

另外，本实施方式的罩盖构件3可以将第一主面31成形为三维形状，也可以设为整体弯曲的形状、在局部具备弯折部的形状。

本实施方式的罩盖构件3的杨氏模量优选为60GPa以上，更优选为65GPa以上，进一步优选为70GPa以上。当罩盖构件3的杨氏模量为60GPa以上时，能够充分地防止以与来自外部的碰撞物的碰撞为起因的罩盖构件的破损。而且，在超声波设备5搭载于便携信息终端等的情况下，能够充分地防止以便携信息终端等的落下或碰撞为起因的罩盖构件3的破损。此外，能够充分地防止由罩盖构件3保护的超声波设备5的破损等。本实施方式的罩盖构件3的杨氏模量的上限没有特别限制，但是从生产性的观点出发，杨氏模量优选为例如200GPa以下，更优选为150GPa以下。需要说明的是，罩盖构件3的杨氏模量可以基于日本工业规格JISR 1602(1995)，使用超声波法，关于纵20mm×横20mm×厚度10mm的试验片进行测定并算出。

本实施方式的罩盖构件3的维氏硬度优选为400Hv(3.9GPa)以上，更优选为500Hv(4.9GPa)以上。当罩盖构件3的维氏硬度为400Hv以上时，能够充分地防止以与来自外部的碰撞物的碰撞为起因的罩盖构件的擦伤。而且，在超声波设备5搭载于便携信息终端等的情况下，能够充分地防止以便携信息终端等的落下或碰撞为起因的罩盖构件3的擦伤。此外，能够充分地防止由罩盖构件3保护的超声波设备5的破损等。而且，本实施方式的罩盖构件3的维氏硬度的上限没有特别限制，但是如果过高，则研磨或加工有时会变得困难。因此，罩盖构件3的维氏硬度优选为例如1200Hv(11.8GPa)以下，更优选为1000Hv(9.8GPa)以下。

本实施方式的罩盖构件3的供使用者接触的第一主面31的算术平均粗糙度Ra优选为5000nm以下，更优选为3000nm以下，进一步优选为2000nm以下。在使用作为超声波设备5的罩盖构件3的情况下，在检测对象物7与罩盖构件3之间难以形成空隙，超声波设备5高精度地发挥作用。特别是在使用超声波传感器作为超声波设备5、检测到指纹作为检测对象物7时，能得到高的传感灵敏度。而且，本实施方式的罩盖构件3的第一主面31的算术平均粗糙度Ra的下限没有特别限制，优选为例如0.1nm以上，更优选为0.15nm以上，进一步优选为0.5nm以上。

(超声波设备)

超声波设备5只要是具有发送超声波的发送机51和接收超声波的接收机53并能够使用超声波对检测对象物7进行检测的设备即可，没有特别限制，但是特别优选超声波传感器作为超声波设备5。在将本实施方式的罩盖构件3使用于超声波传感器的情况下，不仅作为高强度且轻量的保护构件，而且能够较高地维持超声波传感器的传感灵敏度。

另外，作为超声波设备5的超声波的频率，优选为1～30MHz，更优选为10～25MHz，进一步优选为15～20MHz。如果为该范围的频率，则能得到超声波难以衰减且在对象物容易反射的高精度的超声波设备5。

(超声波装置)

作为具备本实施方式的罩盖构件3和超声波设备5的超声波装置1，没有特别限制，作为具体例，可列举智能电话或平板等便携信息终端、还具备显示部的显示装置、医疗用装置、入境管理等大型安全装置。

将本实施方式的罩盖构件3使用于便携信息终端或显示装置的情况下，不仅作为高强度且轻量的保护构件，而且能够较高地维持超声波传感器的传感灵敏度。

<变形例>

需要说明的是，本发明不仅限定为上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改良及设计的变更等，此外，本发明的实施时的具体的次序及结构等在能够实现本发明的目的的范围内也可以设为其他的结构等。

例如，也可以对罩盖构件3进行以下那样的工序/处理。

(第二主面的算术平均粗糙度Ra)

本实施方式的罩盖构件3的第二主面33的算术平均粗糙度Ra没有特别限制，但是优选为5000nm以下，更优选为3000nm以下，进一步优选为2000nm以下。在将超声波设备5通过贴合而设置于第二主面33的情况下，在超声波设备5与罩盖构件3之间难以形成空隙，使超声波设备5高精度地发挥作用。特别是在使用超声波传感器作为超声波设备5、并检测指纹作为检测对象物7时，能得到高的传感灵敏度。而且，本实施方式的罩盖构件3的第二主面33的算术平均粗糙度Ra的下限没有特别限制，但是优选为例如0.1nm以上，更优选为0.15nm以上，进一步优选为0.5nm以上。

(第一主面及第二主面的其他的粗糙度)

第一主面31及第二主面33的最大高度粗糙度Rz优选为5000nm以下，更优选为4500nm以下，进一步优选为4000nm以下。如果Rz为5000nm以下，则作为检测对象物而容易追随指纹的凹凸，检测灵敏度提高。第一主面31及第二主面33的最大高度粗糙度Rz优选为0.1nm以上，更优选为0.15nm以上，进一步优选为0.3nm以上。如果Rz为0.1nm以上，则在认证中，检测对象物难以偏离，认证的可靠性提高。

作为第一主面31及第二主面33的其他的粗糙度，例如，均方根粗糙度Rq从粗涩性和手指滑动性的观点出发而优选为0.3nm以上且5000nm以下。最大截面高度粗糙度Rt从粗涩性和手指滑动性的观点出发而优选为0.5nm以上且5000nm以下。最大波峰高度粗糙度Rp从粗涩性和手指滑动性的观点出发而优选为0.3nm以上且5000nm以下。最大波谷深度粗糙度Rv从粗涩性和手指滑动性的观点出发而优选为0.3nm以上且5000nm以下。平均长度粗糙度Rsm从粗涩性和手指滑动性的观点出发而优选为0.3nm以上且10000nm以下。峰度粗糙度Rku在触感的观点上优选为1～3。歪斜粗糙度Rsk从视觉辨认性、触感等的均匀性的观点出发而优选为-1～1。这些是以粗糙度曲线R为基础的粗糙度，但是也可以通过与之相关的起伏W或截面曲线P来规定，没有特别限制。

(玻璃组成)

在罩盖构件3的构件为无机玻璃的情况下，作为玻璃组成的具体例，可列举在以氧化物基准的摩尔％表示的组成中，含有50～80％的SiO₂、0.1～25％的Al₂O₃、3～30％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～25％的MgO、0～25％的CaO及0～5％的ZrO₂的玻璃。更具体而言，可列举以下的玻璃的组成。需要说明的是，例如，“包含0～25％的MgO”是MgO并非必须但是可以含有至25％的意思。(i)的玻璃包含于钠钙硅酸盐玻璃，(ii)及(iii)的玻璃包含于铝硅酸盐玻璃。

(i)在以氧化物基准的摩尔％表示的组成中，含有63～73％的SiO₂、0.1～5.2％的Al₂O₃、10～16％的Na₂O、0～1.5％的K₂O、0～5％的Li₂O、5～13％的MgO及4～10％的CaO的玻璃。

(ii)以氧化物基准的摩尔％表示的组成含有50～74％的SiO₂、1～10％的Al₂O₃、6～14％的Na₂O、3～11％的K₂O、0～5％的Li₂O、2～15％的MgO、0～6％的CaO及0～5％的ZrO₂，SiO₂及Al₂O₃的含量的总计为75％以下，Na₂O及K₂O的含量的总计为12～25％，MgO及CaO的含量的总计为7～15％的玻璃。

(iii)以氧化物基准的摩尔％表示的组成含有68～80％的SiO₂、4～10％的Al₂O₃、5～15％的Na₂O、0～1％的K₂O、0～5％的Li₂O、4～15％的MgO及0～1％的ZrO₂的玻璃。

(iv)以氧化物基准的摩尔％表示的组成含有67～75％的SiO₂、0～4％的Al₂O₃、7～15％的Na₂O、1～9％的K₂O、0～5％的Li₂O、6～14％的MgO及0～1.5％的ZrO₂，SiO₂及Al₂O₃的含量的总计为71～75％，Na₂O及K₂O的含量的总计为12～20％，在含有CaO的情况下其含量小于1％的玻璃。

此外，在对玻璃进行着色而使用时，在不阻碍所希望的化学强化特性的达成的范围内也可以添加着色剂。作为着色剂，可列举例如在可见区域具有吸收的Co、Mn、Fe、Ni、Cu、Cr、V、Bi、Se、Ti、Ce、Er及Nd的金属氧化物，即Co₃O₄、MnO、MnO₂、Fe₂O₃、NiO、CuO、Cu₂O、Cr₂O₃、V₂O₅、Bi₂O₃、SeO₂、TiO₂、CeO₂、Er₂O₃、Nd₂O₃等。

在使用着色玻璃作为无机玻璃的情况下，在玻璃中以氧化物基准的摩尔百分率表示计，以7％以下的范围含有着色成分(选自由Co、Mn、Fe、Ni、Cu、Cr、V、Bi、Se、Ti、Ce、Er及Nd的金属氧化物构成的组中的至少1成分)。当着色成分超过7％时，玻璃容易失透。该含量优选为5％以下，更优选为3％以下，进一步优选为1％以下。而且，玻璃也可以适当含有SO₃、氯化物、氟化物等作为熔融时的澄清剂。

(玻璃的制造方法)

在罩盖构件3的构件为无机玻璃的情况下，在无机玻璃的制造方法中，各工序没有特别限定，只要适当选择即可，典型地可以适用以往公知的工序。例如，首先，将各成分的原料调合成为后述的组成，在玻璃熔融窑中进行加热熔融。通过冒泡、搅拌、澄清剂的添加等而对玻璃进行均质化，通过以往公知的成形法成形为规定的厚度的玻璃板，并进行缓冷。

作为玻璃的成形法，可列举例如浮法、冲压法、熔化法、下拉法及压延法。特别优选适合于大量生产的浮法。而且，也优选浮法以外的连续成形法，即熔化法及下拉法。而且，在对着色玻璃进行成形的情况下，存在压延法最适合的情况。而且，在将玻璃成形为平板状以外的例如凹状或凸状来使用的情况下，对于成形为平板状或块状等的玻璃进行再加热，在熔融的状态下进行冲压成形，或者使熔融玻璃向冲压模上流出，通过进行冲压成形而成形为所希望的形状。

根据需要对于成形后的玻璃进行磨削及研磨处理，进行了化学强化处理之后，进行清洗及干燥。然后，通过实施切断、研磨等加工而得到罩盖构件3。

(化学强化处理)

在对罩盖构件3进行化学强化处理的情况下，在表面形成压缩应力层，能提高强度及耐擦伤性。作为化学强化处理，是在不足450℃的熔融盐中，通过将在罩盖构件3的主面上存在的离子半径小的碱金属离子(典型地为Li离子、Na离子)交换为离子半径更大的碱离子(典型地相对于Li离子而为Na离子或K离子，相对于Na离子而为K离子。)，从而在玻璃表面形成压缩应力层的处理。化学强化处理可以通过以往公知的方法实施，通常在硝酸钾熔融盐中浸渍玻璃。也可以在该熔融盐中放入10质量％左右的碳酸钾来使用。由此，能够除去玻璃的表层的裂纹等而得到高强度的玻璃。通过在化学强化时在硝酸钾中混合硝酸银等银成分，能够使玻璃进行离子交换并在表面具有银离子而赋予抗菌性。而且，化学强化处理并不局限于1次，也可以通过例如不同的条件来实施2次以上。

罩盖构件3在主面上形成压缩应力层，该压缩应力层的压缩应力(CS)优选为500MPa以上，更优选为550MPa以上，进一步优选为600MPa以上，特别优选为700MPa以上。当压缩应力(CS)升高时，强化玻璃的机械性强度升高。另一方面，当压缩应力(CS)过高时，玻璃内部的拉伸应力可能会极端升高，因此压缩应力(CS)优选为1800MPa以下，更优选为1500MPa以下，进一步优选为1200MPa以下。

在罩盖构件3的主面形成的压缩应力层的深度(DOL)优选为5μm以上，更优选为8μm以上，进一步优选为10μm以上。另一方面，当DOL过大时，玻璃内部的拉伸应力可能会极端升高，因此压缩应力层的深度(DOL)优选为180μm以下，更优选为150μm以下，进一步优选为80μm以下，典型地为50μm以下。

另外，也可以对罩盖构件3进行以下的工序/处理。

(磨削/研磨加工工序)

也可以对罩盖构件3的至少一方的主面实施磨削/研磨加工。

(开孔加工工序)

也可以在罩盖构件3的至少一部分上形成孔。孔可以贯通罩盖构件3，也可以不贯通，这种情况下成为凹部。开孔加工可以为钻孔或切割等机械加工，也可以为激光等光学性加工，还可以为使用了氟酸等的蚀刻加工，没有特别限制。而且，也可以将这些加工方法组合。

孔或凹部的开口直径(算出面积并进行正圆换算)没有特别限制，但是优选为10μm以上，更优选为50μm以上，进一步优选为100μm以上。由此，发送的超声波等难以衰减，传感成为高灵敏度。开口径优选为5mm以下，更优选为3mm以下，进一步优选为2mm以下。由此，能维持玻璃的强度，并且也能得到良好的外观。

孔或凹部可以形成多个，形成多个时的开口间距优选为0.1mm以上且3mm以下，更优选为0.1mm以上且2mm以下。通过将孔或凹部形成多个，发送的超声波等更难以衰减，因此传感灵敏度提高。另一方面，虽然由于形成多个孔或凹部而通常机械性强度下降，但是通过将间距设为下限以上而能够抑制机械性强度的下降，能得到良好的罩盖构件。孔或凹部的开口形状可以为圆形，也可以为四边形，没有特别限制。

(端面加工工序)

罩盖构件3的端面也可以进行倒角加工等处理。在罩盖构件3为玻璃的情况下，优选利用机械性磨削而进行通常被称为R倒角、C倒角的加工，但是也可以通过蚀刻等进行加工，没有特别限定。

(表面处理工序)

对于罩盖构件3，也可以实施在必要的部位形成各种表面处理层的工序。作为表面处理层，可列举防反射处理层、防污处理层、防眩处理层等，也可以将它们并用。形成表面处理层的面也可以是罩盖构件3的第一主面31和第二主面33中的任一面。

[防反射处理层]

防反射处理层是如下的层：带来反射率降低的效果，除了降低光的映入引起的炫目之外，在使用于显示装置的情况下，能够提高来自显示装置的光的透过率，能够提高显示装置的视觉辨认性。

在防反射处理层为防反射膜的情况下，优选形成于罩盖构件3的第一主面31或第二主面33，但是没有限制。作为防反射膜的结构只要能够抑制光的反射即可，没有限定，可以设为例如将波长550nm下的折射率为1.9以上的高折射率层与折射率为1.6以下的低折射率层层叠而成的结构、或者在膜基质中包含混杂有中空粒子或空孔的波长550nm下的折射率为1.2～1.4的层的结构。

[防污处理层]

防污处理层是抑制有机物、无机物向表面的附着的层、或者带来即使在表面附着了有机物、无机物的情况下通过擦拭等清洁也能够容易地除去附着物的效果的层。

在形成防污处理层作为防污膜的情况下，优选形成在罩盖构件3的第一主面31和第二主面33上或者其他表面处理层上。作为防污处理层，只要能够赋予防污性即可，没有限定。其中，优选由通过对含氟有机硅化合物进行水解缩合反应而得到的含氟有机硅化合物覆膜构成。

(印刷层形成工序)

印刷层9根据用途可以通过各种印刷方法、墨水(印刷材料)形成。作为印刷方法，可利用例如喷雾印刷、喷墨印刷或丝网印刷。通过这些方法，即便是面积宽的板状玻璃也能够良好地印刷。特别是在喷雾印刷中，对于具有弯折部的罩盖构件3容易印刷，容易调整印刷面的表面粗糙度。另一方面，在丝网印刷中，容易在宽的板状玻璃上以平均厚度成为均匀的方式形成所希望的印刷图案。而且，墨水可以使用多个，但是从印刷层9的紧贴性的观点出发而优选为相同的墨水。形成印刷层9的墨水可以为无机系，也可以为有机系。印刷层9的厚度从遮蔽性的观点出发而优选为10μm以上，从设计的观点出发而优选为100μm以下。

(粘结层形成工序)

例如为了将超声波设备5固定于罩盖构件3或印刷层9而可以形成粘结层。作为粘结层，没有特别限制，但可列举例如将液体状的固化性树脂组成物进行固化而得到的透明树脂层。作为固化性树脂组成物，可列举光固化性树脂组成物、热固化性树脂组成物等。而且，可以预先贴合另外的呈膜状的OCA树脂。粘结层的形成方法可列举使用例如模涂、辊涂等，但是没有特别限制。粘结层的厚度为了实现可靠的固定而优选为1μm以上，从设计上的观点出发而优选为20μm以下。

实施例

对于本发明的实施例进行说明。本发明没有限定为以下的实施例。需要说明的是，例1～18为实施例，例19为比较例。

(例1～14、例16～19)

分别关于表1及表2所示的例1～14、例16～19，为了得到以摩尔质量％表示所显示的玻璃，将氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐等通常使用的玻璃原料适当选择并混合，作为玻璃而以成为1000g的方式进行了称量。

接下来，将混合后的原料放入铂制坩埚，向1500～1800℃的电阻加热式电炉投入，进行了4小时左右的熔融、脱泡、均质化。使得到的熔融玻璃向型材流入，以玻化点以上的温度保持了1小时之后，以1℃/分钟的速度冷却至室温，得到了玻璃块。将该玻璃块切断、磨削，最后将两面加工成镜面，分别得到了尺寸为50mm×50mm，厚度为0.5mm的板状玻璃。

(例15)

将旭硝子公司制石英玻璃加工成为尺寸为50mm×50mm、厚度为0.5mm的板状玻璃。将其使用作为例15。

关于例1～7的板状玻璃，实施化学强化处理，得到了例1～7的化学强化玻璃。作为化学强化条件，在425～450℃的100％硝酸钾熔融盐中将玻璃浸渍了1～6小时。

关于例1～7的化学强化玻璃、例8～19的玻璃，测定或算出密度(单位kg/m³)、杨氏模量(单位GPa)、压缩应力值(单位MPa)、压缩应力层深度(单位μm)、声速(单位m/s)、声阻抗(单位×10⁶kg/m²/s)，其结果如表1及表2所示。

[表1]

[表2]

以例1～7的化学强化玻璃、例8～19的玻璃为罩盖构件，如图1那样配置超声波式指纹认证传感器作为超声波设备，制造了超声波式指纹认证传感器设备作为超声波装置。超声波式指纹认证传感器的发送频率使用了16MHz及19MHz这2种。在各个频率下对于作为检测对象物的指纹进行检测及图像化(指纹图像化试验)，确认是否得到能认证的水平的鲜明度。

在通过例1～7的化学强化玻璃、例8～19的玻璃而制造的超声波式指纹认证传感器中，与发送频率无关而在结果上得到的指纹的图像变得鲜明，可得到能认证的水平的传感灵敏度。另一方面，在通过例19制造的超声波式指纹认证传感器中，特别是在16MHz的频率下，得到的指纹图像变得不鲜明，成为在认证中无法使用的传感灵敏度。

另外，为了确认是否为能耐受实用的罩盖玻璃而实施了以下那样的试验。

在SUS制的平滑的板上将TRUSCO公司制的纸片#30GBS30以使用面朝上的状态设置，在其上分别设置例1～7的化学强化玻璃、例9～20的玻璃，使65g的铁球从150cm的高度落下到其上，得到了冲击附加后的各玻璃。分别关于上述的冲击附加后的玻璃，如图1那样配置超声波式指纹认证传感器作为超声波设备，制造了超声波式指纹认证传感器设备作为超声波装置。需要说明的是，关于例16～18的玻璃，在冲击附加时完全破碎，因此无法制造超声波式指纹认证传感器设备。这考虑是因为杨氏模量低、机械性强度低的缘故。关于这些玻璃可以使用于非载荷部位。

在通过冲击附加后的玻璃例1～7的化学强化玻璃、例8～15的玻璃制造的超声波式指纹认证传感器中，与发送频率无关而在结果上得到的指纹的图像变得鲜明，得到了能认证的水平的传感灵敏度。

关于例1～7的化学强化玻璃、例8～15的玻璃，还使用平纹细棉布作为摩擦件，在附加了1kg作为载荷的状态下，实施了100,000次的往复滑动试验。分别关于上述滑动试验后的例1～7的化学强化玻璃、例8～15的玻璃，如图1那样配置超声波式指纹认证传感器作为超声波设备，制造了超声波式指纹认证传感器设备作为超声波装置。作为结果，在例1～8的化学强化玻璃中，与发送频率无关而在结果上得到的指纹的图像变得鲜明，得到了能认证的水平的传感灵敏度。另一方面，在例8～15的玻璃中，在玻璃表面存在能够视觉辨认的擦伤，在实施了10次的指纹图像化试验中，仅2～3次左右得到了鲜明的图像。

通过以上所述，各实施例的化学强化玻璃或玻璃作为对超声波设备进行保护的罩盖构件有用。

本申请基于在2016年9月9日提出申请的日本专利申请2016-176326，其内容作为参照而援引于此。

工业实用性

本发明的罩盖构件能够作为显示器装置、智能电话或平板PC等移动式显示器装置、钟表、手表、可穿戴式显示器、遥控器等电子设备等的罩盖构件使用。也可以作为无法移动的固定的生物体认证装置的罩盖构件使用。而且，也可以作为运输设备等作为车载用装置而在起动开关中使用时的罩盖构件使用。

标号说明

1 超声波装置

3 罩盖构件

31 第一主面

33 第二主面

35 界面

37 界面

39 界面

5 超声波设备

51 发送机

53 接收机

59 界面

9 印刷层。

Claims (18)

1.一种罩盖构件，具有第一主面和设置超声波设备一侧的第二主面，所述罩盖构件的特征在于，

所述罩盖构件具有声阻抗Z为3～25(×10⁶kg/m²/s)的构件。

2.根据权利要求1所述的罩盖构件，其中，

所述构件为玻璃。

3.根据权利要求2所述的罩盖构件，其中，

所述玻璃为无机玻璃。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的罩盖构件，其中，

所述构件的厚度为0.1～1.5mm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的罩盖构件，其中，

所述构件具有孔或凹部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的罩盖构件，其中，

所述罩盖构件对所述超声波设备进行保护。

7.根据权利要求6所述的罩盖构件，其中，

所述超声波设备是超声波传感器。

8.根据权利要求5或6所述的罩盖构件，其中，

在所述超声波设备中使用的超声波的频率为1～30MHz。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的罩盖构件，其中，

所述构件的杨氏模量为60GPa以上。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的罩盖构件，其中，

第一主面的算术平均粗糙度Ra为5000nm以下。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的罩盖构件，其中，

在所述构件的至少一方的主面具有压缩应力层。

12.一种便携信息终端，其中，具备权利要求1～11中任一项所述的罩盖构件。

13.一种显示装置，其中，具备权利要求1～11中任一项所述的罩盖构件。

14.一种超声波装置，具备：具有第一主面和第二主面的罩盖构件；及在所述第二主面侧配置的超声波设备，所述超声波装置的特征在于，

所述罩盖构件是声阻抗为3～25(×10⁶kg/m²/s)的构件。

15.根据权利要求14所述的超声波装置，其中，

所述超声波设备具备发送机和接收机，从所述发送机发送的超声波的频率为1～30MHz。

16.根据权利要求14或15所述的超声波装置，其中，

所述构件为无机玻璃。

17.根据权利要求14～16中任一项所述的超声波装置，其中，

所述超声波设备为超声波传感器。

18.根据权利要求14～17中任一项所述的超声波装置，其中，

所述构件具有孔或凹部。