JP2015166306A - カバーガラスおよびカバーガラス付き表示装置 - Google Patents
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Description
以下、図1乃至図7を参照して、本発明の第1の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
はじめに図1を参照して、カバーガラス付き表示装置10について説明する。図1に示すように、カバーガラス付き表示装置10は、表示装置15とカバーガラス20とを組み合わせることによって構成されている。図示された表示装置15は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。表示装置15は、表示面16aを有した表示パネル16と、表示パネル16に接続された表示制御部(図示せず)と、を有している。表示パネル16は、映像を表示することができるアクティブエリアA1と、アクティブエリアA1を取り囲むようにしてアクティブエリアA1の外側に配置された非アクティブエリア(額縁領域とも呼ばれる)A2と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル16を駆動する。表示パネル16は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面16aに表示する。すなわち、表示装置15は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。
次に図2を参照して、カバーガラス20の第1面20aに設けられたタッチパネルセンサ部40について説明する。図2は、カバーガラス20を第1面20a側から見た場合を示す平面図である。なお図2においては、説明の便宜上、加飾部60が省略されている。図2に示されたタッチパネルセンサ部40は、投影型の静電容量結合方式として構成され、タッチパネルセンサ部40への外部導体(例えば、人間の指)の接触位置(タッチ位置とも称する)を検出可能に構成されている。
次に図3乃至図5を参照して、カバーガラス20およびカバーガラス20の第1面20aに設けられたタッチパネルセンサ部40および加飾部60の層構成について説明する。図3および図4はそれぞれ、図2に示すカバーガラス20の線IIIおよび線IVに沿った断面図である。また図5は、図3のカバーガラス20の側面20c近傍を拡大して示す断面図である。
単位基材22の側面22cと同様に、加飾部60の側面60cの形態も、平坦面に限られることはない。
次に、以上のような構成からなるカバーガラス20を製造する方法について、図6A〜図7を参照して説明する。
次に、本実施の形態の効果を、比較の形態と比較して説明する。図8Aおよび図8Bは、比較の形態におけるカバーガラス120を作製する工程を示す図である。なお比較の形態による補強部126は、フィラーや着色顔料を含むものではない。
図9に示すように、補強部26は、単位基材22の側面22cや加飾部60の側面60cだけでなく単位基材22の第2面22bの一部や加飾部60の第1面60aの一部を覆うよう、設けられていてもよい。この場合、単位基材22の第1面22aの法線方向に沿って見た場合に補強部26と加飾部60とが部分的に重なるので、補強部26および加飾部60が連続的に視認されるようになる。このような補強部26は、例えばディップコート法によって上述の塗布液27を単位基材22の側面22cおよび加飾部60の側面60cに設けることにより、作製され得る。
上述の本実施の形態においては、基材30の第1面30a上に加飾部60およびタッチパネルセンサ部40を含む要素部70を形成する要素部形成工程が、基材30を切断して単位中間体35を形成する工程や、単位中間体35の単位基材22の側面22cに補強部26を形成する工程に先行して実施される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、基材30を切断する工程を、タッチパネルセンサ部40は設けられてないが加飾部60は設けられている状態の基材30に対して実施してもよい。また図10に示すように、タッチパネルセンサ部40は設けられてない状態の単位基材22の側面22cおよび加飾部60の側面60cに補強部26を形成して、カバーガラス20を得てもよい。その後、カバーガラス20の第1面20a上にタッチパネルセンサ部40を形成してもよい。若しくは、タッチパネルセンサ部40を別個形成し、接着剤などを用いて組み合わせることによりカバーガラス20を形成した後に、表示装置15と組み合わせたりしてもよい。
本変形例においては、単位基材22の第1面22aおよび第2面22b上に設けられた第1保護膜81および第2保護膜82を利用して、単位基材22の側面22c上および加飾部60の側面60c上に高い外形寸法精度で補強部26を形成する例について説明する。
本変形例においては、上述の第1保護膜81および第2保護膜82が、フッ酸などを用いたウェットエッチングによって基材30を分割する際に要素部70を保護するレジストとしても機能する例について説明する。
上述の本実施の形態においては、補強部26が、バインダー樹脂28aと、バインダー樹脂28a中に分散され、所定の色を呈する複数のフィラー28bと、を含む例を示した。すなわち、フィラー28bによって補強部26に所定の色が付与される例を示した。しかしながら、補強部26に所定の色を付与する方法が特に限られることはない。
黄色染料の例としては、Solvent Yellow 33、 Solvent Yellow 93、 Solvent Yellow 56、 Solvent Yellow 16、 Solvent Yellow 14、Disperse Yellow 54などを挙げることができる。
青色染料の例としては、Solvent Blue 5、 Solvent Blue 70、Solvent Blue 35、Solvent Blue 94などを挙げることができる。
紫色染料の例としては、Solvent Violet 8などを挙げることができる。
緑色染料の例としては、Solvent Green 3などを挙げることができる。
黒色染料の例としては、Solvent Black 3、Solvent Black 7、Solvent Black 27、Solvent Black 29などを挙げることができる。
なお黒色染料は、黄色染料、赤色染料、青色染料や緑色染料を混合することによって得られた染料であってもよい。
上述の本実施の形態や各変形例においては、単位基材22の側面のうち単位基材22の外形を構成する側面22c上に補強部26が形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図16に示すように単位基材22に貫通孔23が形成されている場合、貫通孔23の壁面23a上に補強部26を設けてもよい。すなわち、補強部26が設けられる単位基材22の側面は、単位基材22に形成されている貫通孔23の壁面23aであってもよい。貫通孔23は例えば、カメラやスピーカーなどを表示装置に搭載するために設けられるものである。
その他にも、ドリルなどを用いた機械加工や、レーザー加工などによって、基材30や単位基材22に貫通孔23を形成してもよい。なお、機械加工やレーザー加工によって貫通孔23を形成する場合、貫通孔23の周囲にマイクロクラックが発生することがある。この場合、貫通孔23を形成した後に貫通孔23の周囲をウェットエッチングしてマイクロクラックを除去してもよい。
次に図14(a)(b)を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態において、補強部26および加飾部60は、互いに連続的に視認されるようには設けられていない。第2の実施の形態において、上述の第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第1の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
はじめに、補強部26を構成するための樹脂材料を準備し、その鉛筆硬度を測定した。樹脂材料としては、カーボンブラックからなる微粒子が分散されたエポキシ樹脂を準備した。微粒子の粒径は0.01〜0.05μmの範囲内であった。この樹脂材料からなる樹脂層を適切な基材上に形成し、JIS5600−5−4に準拠して当該樹脂層に対する鉛筆硬度試験を実施することにより、樹脂材料の鉛筆硬度を評価した。結果、鉛筆硬度は8Hであった。
(状態1)衝撃や摩擦が加えられる前のカバーガラス
(状態2)ハンマーを用いて側面に衝撃を加えた後のカバーガラス
(状態3)サンドペーパーを用いて側面を擦った後のカバーガラス
なお上記状態2を実現する際、ハンマーによってカバーガラス20に加えられる衝撃の方向は、単位基材22の側面22cの法線方向とした。また、ハンマーによる衝撃の大きさは4.4Jとし、衝撃の回数は5回とし、衝撃の周期は30秒とした。
また上記状態3を実現する際、サンドペーパーの掃引方向は、単位基材22の側面22cの法線方向に直交する方向とし、掃引回数は3回とし、掃引周期は30秒とした。サンドペーパーとしては、番手が#400のものを用いた。
補強部26を構成するための樹脂材料として、SiO2からなる微粒子が分散されたエポキシ樹脂を準備した。微粒子の粒径は0.03〜0.07μmの範囲内であった。また、実施例1の場合と同様にして、この樹脂材料の鉛筆硬度を評価した。結果、鉛筆硬度は9Hであった。
補強部26を構成するための樹脂材料として、カーボンブラックからなる微粒子が分散されたウレタン樹脂を準備した。微粒子の粒径は0.01〜0.05μmの範囲内であった。また、実施例1の場合と同様にして、この樹脂材料の鉛筆硬度を評価した。結果、鉛筆硬度は6Hであった。
補強部26が設けられていないこと以外は実施例1の場合と同一であるカバーガラス20を準備した。このカバーガラス20の曲げ強度を、実施例1の場合と同様にして測定した。結果、状態1のカバーガラス20の曲げ強度は750MPaであり、状態2のカバーガラス20の曲げ強度は200MPaであり、状態3のカバーガラス20の曲げ強度は200MPaであった。
補強部26が設けられておらず、かつ、第1面22a、第2面22bおよび側面22cのいずれにも圧縮応力層24aが形成されている単位基材22が用いられていること以外は、実施例1の場合と同一であるカバーガラス20を準備した。このカバーガラス20の曲げ強度を、実施例1の場合と同様にして測定した。結果、状態1のカバーガラス20の曲げ強度は800MPaであり、状態2のカバーガラス20の曲げ強度は750MPaであり、状態3のカバーガラス20の曲げ強度は700MPaであった。
15 表示装置
20 カバーガラス
22 単位基材
22a 第1面
22b 第2面
22c 側面
23 貫通孔
23a 壁面
24a 圧縮応力層
24b 引張応力層
26 補強部
26a 第1面
26b 第2面
26c 側面
27 塗布液
28a バインダー樹脂
28b フィラー
30 基材
35 単位中間体
40 タッチパネルセンサ部
60 加飾部
70 要素部
81 第1保護膜
81c 端面
82 第2保護膜
82c 端面
Claims (17)
- 表示装置の観察者側に設けられるカバーガラスであって、
表示装置側を向く第1面、前記第1面の反対側にある第2面、および前記第1面と前記第2面との間に広がる側面を含み、ガラスからなる単位基材と、
前記単位基材の第1面上に設けられ、所定の色を呈する加飾部と、
前記単位基材の少なくとも側面上に設けられた樹脂材料からなる補強部と、を備え、
前記補強部および前記加飾部は、前記カバーガラスの観察者側から見た場合に互いに連続的に視認されるよう配置されており、
前記補強部は、樹脂を含み、かつ所定の色を呈するよう構成されている、カバーガラス。 - 前記補強部は、前記加飾部が呈する色と同色の色を呈するよう構成されている、請求項1に記載のカバーガラス。
- 前記補強部は、前記樹脂中に分散され、所定の色を呈する複数のフィラーをさらに含む、請求項1または2に記載のカバーガラス。
- 前記補強部のユニバーサル硬度が500〜750N/mm2の範囲内である、請求項3に記載のカバーガラス。
- 前記フィラーは、カーボンブラックを含む、請求項3または4に記載のカバーガラス。
- 前記フィラーは、酸化チタンを含む、請求項3または4に記載のカバーガラス。
- 前記フィラーは、窒化チタンを含む、請求項3または4に記載のカバーガラス。
- 前記補強部における前記フィラーの含有量が0.1〜15重量%の範囲内である、請求項3乃至7のいずれか一項に記載のカバーガラス。
- 前記補強部の前記樹脂は、所定の色を呈するよう構成されている、請求項1または2に記載のカバーガラス。
- 前記補強部は、前記樹脂に添加され、所定の色を呈する染料をさらに含む、請求項1または2に記載のカバーガラス。
- 表示装置の観察者側に設けられるカバーガラスであって、
表示装置側を向く第1面、前記第1面の反対側にある第2面、および前記第1面と前記第2面との間に広がる側面を含み、ガラスからなる単位基材と、
前記単位基材の少なくとも側面上に設けられた樹脂材料からなる補強部と、を備え、
前記補強部は、バインダー樹脂と、バインダー樹脂中に分散された複数のフィラーと、を含み、
前記補強部のユニバーサル硬度が500〜750N/mm2の範囲内である、カバーガラス。 - 前記フィラーは、酸化珪素を含む、請求項11に記載のカバーガラス。
- 前記補強部における前記フィラーの含有量が1〜15重量%の範囲内である、請求項11または12に記載のカバーガラス。
- 前記単位基材は、少なくとも前記第1面および前記第2面に形成された圧縮応力層と、前記第1面側の前記圧縮応力層と前記第2面側の前記圧縮応力層との間に位置する引張応力層と、を含み、
前記単位基材の前記側面に前記引張応力層が露出している、請求項1乃至13のいずれか一項に記載のカバーガラス。 - 前記単位基材の前記第1面上に、タッチパネルセンサ部の少なくとも一部が設けられている、請求項1乃至14のいずれか一項に記載のカバーガラス。
- 前記補強部は、前記単位基材の前記第2面と同一平面上で前記単位基材の前記第2面の端部から側方へ延びる面を含む、請求項1乃至15のいずれか一項に記載のカバーガラス。
- 表示装置と、
前記表示装置の観察者側に配置されたカバーガラスと、を備え、
前記カバーガラスが、請求項1乃至16のいずれか一項に記載のカバーガラスからなる、カバーガラス付き表示装置。
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