JP2015527277A - カバーガラス物品 - Google Patents

Abstract

カバーガラス物品が、３次元形状と内側表面と外側表面とを有するガラス本体を含む。内側表面および外側表面の夫々の表面粗さ（Ｒa）が１ｎｍ未満であり、かつ内側表面および外側表面の夫々が、１５０μｍを超える直径を有する圧痕を含まない。

Description

関連出願の説明

本出願は、２０１３年２月２２日に出願された米国特許出願第１３／７７４，２３８号の優先権の利益を米国特許法第１２０条の下で主張し、２０１２年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６１／６５３，４７６号の優先権の利益を米国特許法第１１９条の下で主張するものであり、これらの内容は引用され、その全体が参照することにより本書に組み込まれる。

本発明は、モバイルまたはハンドヘルド電子機器用のカバーに関する。

ハンドヘルド機器用のカバーは、見た目が美しく、同時に機能的であることが求められる。ガラスは、こういったカバーの作製に使用することができる材料の１つである。本発明は、カバーガラスとして役立つ特質を備えた、成形されたガラス物品に関する。

一態様においてカバーガラス物品は、３次元形状と、内側表面と、外側表面とを有する、ガラス本体を含む。内側表面および外側表面の夫々の表面粗さ（Ｒ_a）は１ｎｍ未満であり、かつ内側表面および外側表面の夫々は、１５０μｍを超える直径を有する圧痕を含まない。いくつかの実施形態において、内側表面および外側表面の夫々の表面粗さ（Ｒ_a）は０．７ｎｍ未満である。いくつかの実施形態では、内側表面および外側表面のうちの少なくとも一方の表面粗さ（Ｒ_a）は０．３ｎｍ未満である。いくつかの実施形態において、ガラス本体の壁厚は０．３ｍｍから３ｍｍまでの範囲である。いくつかの実施形態において、壁厚の変動は±１００μｍ未満である。他の実施形態において、壁厚の変動は±１０％以下の範囲内である。

いくつかの実施形態においてガラス本体は、いずれかの表面の２５ｍｍ×２５ｍｍエリア内に、１０００ルクスで人間の肉眼により観察可能な、１０個未満の圧痕ではない欠陥をさらに含む
いくつかの実施形態において、ガラス本体は平坦部分を有する。いくつかの実施形態において平坦部分の平坦度は、１０ｍｍ×１０ｍｍエリアに亘って±１５０μｍよりも優れており、他の実施形態において平坦部分の平坦度は、２５ｍｍ×２５ｍｍエリアに亘って±５０μｍよりも優れている。いくつかの実施形態において、ガラス本体は少なくとも１つの曲げ部分を有する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの曲げ部分の曲げ半径は約１ｍｍから約２０ｍｍまでである。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの曲げ部分はスプラインである。曲げ角度とは、ガラスが曲げ半径の周りで方向を変える角度を度で示したものである。例えば、平面的なガラスシート上の単一の半径方向９０°の曲げ角度は、互いに直角な２つの平面を生成することになる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの曲げ部分の曲げ角度は０°超から９０°までの範囲である。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの曲げ部分の曲げ角度は９０°超である。

複数の実施形態は、高い光透過率をさらに有し得る。いくつかの実施形態において、ガラス本体の光透過率は、４００ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲で８５％を超える。いくつかの実施形態において、ガラス本体の光透過率は、４００ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲で９０％を超える。

複数の実施形態は、向上した強度または耐損傷性を有し得る。いくつかの実施形態において、ガラス本体は３００ＭＰａを超える圧縮応力を有する。いくつかの実施形態において、ガラス本体の硬度はモース硬度計で７超である。いくつかの実施形態においてガラス本体は強化されたものであり、またガラス本体は化学強化または熱強化されたものでもよい。いくつかの実施形態において、ガラス本体はイオン交換されたガラスを含む。いくつかの実施形態において、イオン交換された階層の層深さは１５μｍ超または２５μｍ超である。

別の態様は、３次元形状と内側表面と外側表面とを有するガラス本体を含む、カバーガラス物品を含む。このガラス本体はさらに、以下のうちの少なくとも１つ、すなわち、表面粗さ（Ｒ_a）が１ｎｍ未満でありかつ直径１５０μｍ超の圧痕を含まないもの、０．７ｎｍ未満の表面粗さ（Ｒ_a）、０．３ｎｍ未満の表面粗さ（Ｒ_a）、０．３ｍｍから３ｍｍまでの範囲の壁厚であって、その変動が、±１００μｍ未満または±１０％以下の範囲内である壁厚、１０００ルクスで人間の肉眼により観察可能な、いずれかの表面の２５ｍｍ×２５ｍｍエリア内における１０個未満の圧痕ではない欠陥、平坦部分であって、その平坦度が１０ｍｍ×１０ｍｍエリアに亘って±１５０μｍよりも優れている、あるいはその平坦度が２５ｍｍ×２５ｍｍエリアに亘って±５０μｍよりも優れている、平坦部分、少なくとも１つの曲げ部分であって、その曲げ半径が約１ｍｍから約２０ｍｍである、および／または、スプラインである、少なくとも１つの曲げ部分、４００ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲で８５％を超える、または４００ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲で９０％を超える、光透過率、３００ＭＰａを超える圧縮応力、モース硬度計で７を超える硬度、イオン交換されたガラス、または、１５μｍ超または２５μｍ超の層深さを有するイオン交換された階層、のうちの少なくとも１つを含む。

複数の実施形態は電子機器に使用することができる。いくつかの実施形態においてガラス本体は、平坦なディスプレイを有する電子機器をカバーするように適合されている。いくつかの実施形態において電子機器は、電話、モニタ、テレビ、ハンドヘルド機器、またはタブレットである。

前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、本発明の例示であり、また請求される本発明の本質および特徴を理解するための概要または構成を提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれかつその一部を構成する。図面は本発明の種々の実施形態を示し、そしてその説明とともに、本発明の原理および動作の説明に役立つ。

以下は、添付の図面に含まれる図の説明である。これらの図は必ずしも原寸に比例したものではなく、さらに特定の特徴および特定の図は、明瞭および簡潔にするため、縮尺において、または概略的に、誇張して示されることがある。

カバーガラスの形状の一例を示した図 カバーガラスの形状の別の例を示した図 ３Ｄガラス物品の、モールドと接触した側のＲ_a＝０．６９１ｎｍ（平均）を有する表面粗さプロファイルを示した図 ３Ｄガラス物品の、モールドと接触していない側のＲ_a＝０．２７３１ｎｍ（平均）を有する表面粗さプロファイルを示した図 平坦なフュージョン成形ガラスの、Ｒ_a＝０．２６５１ｎｍ（平均）を有する表面粗さプロファイルを示した図 ３Ｄカバーガラスの透過率プロファイルを示した図

本実施形態は、以下の詳細な説明、図面、実施例、および請求項、さらにその前後の説明を参照すると、より容易に理解することができる。ただし本発明の組成物、物品、機器、および方法を開示および説明する前に、本開示は他に明確に述べられていなければ、開示される特定の組成物、物品、機器、および方法に限定されず、従って当然のことながら変化し得ることを理解されたい。さらに、本書において使用される専門用語は、特定の態様を単に説明するためのものであり、限定することを意図したものではないことも理解されたい。

以下の説明は、実施可能な教示として提供される。このため関連技術の当業者は、有益な成果を依然として得ながら本書で説明する種々の実施形態に多くの変更を加え得ることを、認識および理解するであろう。望ましい利点のいくつかは、特徴のいくつかを他の特徴を利用せずに選択することによって、得ることができることも明らかであろう。従って、本実施形態の多数の改変および改作が、可能であり、特定の状況では望ましくさえあり得、さらにここでの説明の一部であることを当業者は認識するであろう。従って、以下の説明は実例として提供され、限定するものと解釈されるべきではない。

開示される材料、化合物、組成物、および成分は、開示される方法および組成物に使用することができ、開示される方法および組成物と併せて使用することができ、開示される方法および組成物の準備に使用することができ、または、開示される方法および組成物の実施形態である。これらの材料および他の材料が本書で開示され、これらの材料の組合せ、部分集合、相互作用、群などが開示されたとき、これらの化合物の種々の個別のおよび集合的な組合せおよび置換の夫々に関する具体的な言及は明確には開示されないかもしれないが、その夫々は本書において具体的に意図されかつ説明されたものと理解されたい。従って、置換基の種類Ａ、Ｂ、およびＣと置換基の種類Ｄ、Ｅ、およびＦとが開示され、さらに一例の組合せの実施形態Ａ−Ｄが開示された場合、その夫々が個別にかつ集合的に意図される。従ってこの例では、Ａ、Ｂ、およびＣと、Ｄ、Ｅ、およびＦと、さらに組合せ例Ａ−Ｄとの開示によって、各組合せＡ−Ｅ、Ａ−Ｆ、Ｂ−Ｄ、Ｂ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、Ｃ−Ｄ、Ｃ−Ｅ、およびＣ−Ｆは具体的に意図されており、また開示されたと見なされるべきである。同様に、これらの任意の部分集合または組合せも、具体的に意図されかつ開示される。従って、Ａ、Ｂ、およびＣと、Ｄ、Ｅ、およびＦと、さらに組合せ例Ａ−Ｄとの開示によって、例えば下位群Ａ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、およびＣ−Ｅは具体的に意図されており、また開示されたと見なされるべきである。この概念は、限定するものではないが、組成物の任意の成分、および、開示される組成物の作製方法および使用方法でのステップなど、本開示の全ての態様に当てはまる。従って、実行することが可能な様々な追加のステップが存在する場合、これらの追加のステップ夫々は開示される方法の任意の特定の実施形態または実施形態の組合せと共に実行することができること、そしてこの各組合せが具体的に意図されており、かつ開示されたと見なされるべきであることを理解されたい。

本明細書および続く請求項では、本書で詳述する意味を有すると定義されるものとする、いくつかの用語を参照する。

「含む」または同様の用語は、包含するが限定しないことを意味し、すなわち含むものであって、排他的なものではない。

「約」という用語は、他に述べられていなければ、その範囲の全ての項に言及する。例えば、約１、２、または３とは、約１、約２、または約３と同等であり、さらに約１〜３、約１〜２、および約２〜３を含む。組成物、成分、含有物、添加物、および同様の点に対して開示された、具体的な値および好適な値、さらにその範囲は、説明のみのためのものであり、他の定義された値、または定義された範囲内の他の値を排除しない。本開示の組成物および方法は、本書で説明される、任意の値または任意の組合せの値、具体的な値、より具体的な値、および好適な値を有したものを含む。

本書で使用される単数形は、他に既定がなければ、少なくとも１つ、すなわち１以上を意味する。

本開示の一態様による３次元（３Ｄ）カバーガラスは、ディスプレイを有する電子機器をカバーするために使用され得る。いくつかの実施形態において、ディスプレイエリアは平坦または平面的である。３Ｄカバーガラスは、ディスプレイを視認可能にしかつディスプレイとの相互作用を可能にしながら、ディスプレイを保護する。３Ｄカバーガラスは、電子機器のディスプレイが設けられている前面側をカバーするための前面カバーガラス部分と、電子機器の周縁側面の周囲を包むための１以上の側面カバーガラス部分とを有する。前面カバーガラス部分は側面カバーガラス部分と連続している。

別の態様は、電子機器の背面および側面部分の、少なくとも一部のためのカバーとして使用される、背面プレートと称される３次元（３Ｄ）カバーガラスを含む。いくつかの実施形態において、背面プレートは平坦または平面的である。背面プレートは、機器内の電子部品を保護することができ、および／または耐引っ掻き性または耐損傷性の表面を提供し得る。電子機器は機器の背面の一部または全体にディスプレイをさらに有するものでもよく、この事例において背面プレートはこの領域に亘って平面的な表面を有し得、第２のディスプレイエリアのための第２のカバーとして作用し得る。背面カバーガラス部分は側面カバーガラス部分と連続している。

いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスは少なくとも１つの平坦部分または平面部分を有する。いくつかの実施形態において、この平坦部分または平面部分は電子機器のディスプレイエリアの少なくとも一部をカバーする。いくつかの実施形態において、平坦な３Ｄカバーガラスの平坦度は、ＦＬＡＴＭＡＳＴＥＲ（登録商標）ツールで測定すると２５ｍｍ×２５ｍｍのエリアに亘って、±１０μｍ、±２５μｍ、±５０μｍ、±７５μｍ、±１００μｍ、±１２５μｍ、±１５０μｍ、±１００μｍ、±２００μｍ、±２５０μｍ、±３００μｍ、または±４００μｍよりも優れている。いくつかの実施形態において、平坦な３Ｄカバーガラスの平坦度は、ＦＬＡＴＭＡＳＴＥＲツールで測定すると２００ｍｍ×２００ｍｍのエリアに亘って、±１０μｍ、±２５μｍ、±５０μｍ、±７５μｍ、±１００μｍ、±１２５μｍ、±１５０μｍ、±１００μｍ、±２００μｍ、±２５０μｍ、±３００μｍ、または±４００μｍよりも優れている。一実施の形態において、平坦な前面カバーガラス部分の平坦度は、ＦＬＡＴＭＡＳＴＥＲツールで測定すると２５ｍｍ×２５ｍｍのエリアに亘って±１５０μｍよりも優れている。一実施の形態において、平坦な前面カバーガラス部分の平坦度は、ＦＬＡＴＭＡＳＴＥＲツールで測定すると２００ｍｍ×２００ｍｍのエリアに亘って±１５０μｍよりも優れている。一実施の形態において、平坦な前面カバーガラス部分の平坦度は、ＦＬＡＴＭＡＳＴＥＲツールで測定すると２００ｍｍ×２００ｍｍのエリアに亘って±１００μｍよりも優れている。一実施の形態において、平坦な前面カバーガラス部分の平坦度は、ＦＬＡＴＭＡＳＴＥＲツールで測定すると２００ｍｍ×２００ｍｍのエリアに亘って±５０μｍよりも優れている。一実施の形態において、平坦な前面カバーガラス部分の平坦度は、ＦＬＡＴＭＡＳＴＥＲツールで測定すると２５ｍｍ×２５ｍｍのエリアに亘って±５０μｍよりも優れている。別の実施形態において、前面カバーガラス部分は湾曲していてもよい。

３Ｄカバーガラスの別の態様は、曲げ半径すなわち湾曲を有する。３Ｄカバーガラスは少なくとも１つの湾曲面を有し、いくつかの実施形態では２以上の曲げを含み得る。曲げは、一定の中心点で固定半径を有する一定のものでもよいし、あるいはスプライン構造の事例のように可変のものでもよい。いくつかの実施形態において曲げは、ブルメスタ曲線（Burmester curve）によって表されるものなど、変化する半径を有する複合的な曲げである。曲げ角度および半径は、電子機器の周縁側面の外形に基づいて選択してもよい。いくつかの実施形態において、曲げ角度は０°超から９０°までである。いくつかの実施形態において、曲げ角度は９０°超でもよい。いくつかの実施形態において、曲げ半径は約１ｍｍ以上である。いくつかの実施形態において曲げ半径は、約１ｍｍから約２０ｍｍ、約１ｍｍから約１５ｍｍ、約１ｍｍから約１０ｍｍ、約１ｍｍから約５ｍｍ、約２ｍｍから約２０ｍｍ、約２ｍｍから約１５ｍｍ、約２ｍｍから約１０ｍｍ、約２ｍｍから約５ｍｍ、約５ｍｍから約１５ｍｍ、約５ｍｍから約１０ｍｍ、または約１ｍｍから約２０ｍｍである。いくつかの実施形態において曲げ半径は、約０．２５、０．５、０．７５、１．０、１．２５、１．５、１．７５、２．０、２．２５、２．５、２．７５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、６．０、７．０、８．０、９．０、１０．０、１５．０、２０．０ｍｍ、またはそれを超えたものである。

３Ｄカバーガラスの非限定的な例を図１および２に示す。図１では、３Ｄカバーガラス１００は前面カバーガラス部分１０２と側面カバーガラス部分１０４とを有している。側面カバーガラス部分１０４は前面カバーガラス部分１０２を囲みかつ曲げを含み、３Ｄカバーガラス１００に皿形の形状を与える。図２では、３Ｄカバーガラス２００は前面カバーガラス部分２０２と側面カバーガラス部分２０４、２０６とを有している。側面カバーガラス部分２０４、２０６は、前面カバーガラス部分２０２の対向する両側に位置している。

いくつかの実施形態において３Ｄカバーガラスは、全て参照することにより組み込まれる、米国特許出願公開第２０１０／００００２５９号明細書（Ukrainczyk、「Method of Making Shaped Glass Articles（成形ガラス物品を製造する方法）」）、欧州特許出願公開第１０３０６３１７．８号明細書（コーニング社、「Method and Apparatus for Bending a Sheet of Material into a Shaped Article（材料のシートを成形物品へと曲げる方法および装置）」）、米国特許出願第１３／４８０１７２号明細書（Bailey他、「Glass Molding System and Related Apparatus and Method（ガラス成形システムおよび関連する装置および方法）」）、米国仮特許出願第６１／５４５，３３２号明細書、および米国仮特許出願第６１／５４５，３２９号明細書などに記載されている熱再成形プロセスを用いて、２Ｄガラスシートから作製される。いくつかの実施形態において、２Ｄガラスシートはフュージョンプロセスによって作製される。ただし、フロートまたは圧延などの他のプロセスによって作製された２Ｄガラスシートを使用することもできる。

別の態様はガラスシートの壁厚の均一性を備えている。ガラスを曲げる、あるいは取り扱うとき、シートの厚さ（「壁厚」）は曲げ領域内で変化する可能性があり、これは光学的歪みおよびガラス強度の低下につながり得る。現在のプロセスでは、表面に亘って、また曲げ領域において、ガラスの均一性を特有の方法で保っている。３Ｄカバーガラスは、典型的には０．３ｍｍから３ｍｍまでの範囲内の均一な壁厚を有する。いくつかの実施形態において、この厚さは、約０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、または３．０ｍｍである。一実施の形態において、カバーガラス壁の壁厚における総変動は±１００μｍ以内である。別の実施形態において、カバーガラス壁の壁厚における総変動は、ガラスシートの平均壁厚の±１０μｍ、±２０μｍ、±３０μｍ、±４０μｍ、±５０μｍ、±６０μｍ、±７０μｍ、±８０μｍ、±９０μｍ、±１００μｍ、±１２５μｍ、±１５０μｍ、±２００μｍ、または±２５０μｍ以内である。いくつかの実施形態において、カバーガラス壁の壁厚における総変動は、ガラスシートの平均壁厚の±１０％である。いくつかの実施形態において、カバーガラス壁の壁厚における総変動は、ガラスシートの平均壁厚の±３％である。いくつかの実施形態において、カバーガラス壁の壁厚における総変動は、ガラスシートの平均壁厚の±２０％、±１５％、±１０％、±９％、±８％、±７％、±６％、±５％、±４％、±３％、±２％、または±１％である。

３Ｄカバーガラスは、内側表面と外側表面を有している。説明のために、図２に内側表面２１０および外側表面２１２を示す。３Ｄカバーガラス２００が電子機器に設けられるとき、内側表面２１０はアセンブリの内側になり、これに対し外側表面２１２はアセンブリの外側になる。図１は内側表面１０６および外側表面１０８を示している。各表面は平滑であり、この平滑度は表面粗さによって特徴付けることができる。いくつかの実施形態において、内側表面および外側表面の表面粗さは異なっている。いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスの各表面の平均表面粗さ（Ｒ_a）は１ｎｍ未満である。別の実施形態において、３Ｄカバーガラスの各表面の平均表面粗さは０．７ｎｍ未満である。いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスの各表面の平均表面粗さ（Ｒ_a）は、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、または３．０ｎｍ未満である。別の実施形態において、３Ｄカバーガラスの少なくとも１つの表面の平均表面粗さ（Ｒ_a）は０．３ｎｍ未満である。いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスの少なくとも１つの表面の平均表面粗さ（Ｒ_a）は、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、または３．０ｎｍ未満である。いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスの少なくとも１つの表面の平均表面粗さ（Ｒ_a）は、約０．１ｎｍから約３．０ｎｍ、約０．１ｎｍから約２．０ｎｍ、約０．１ｎｍから約１．５ｎｍ、約０．１ｎｍから約１．０ｎｍ、約０．２ｎｍから約３．０ｎｍ、約０．２ｎｍから約２．０ｎｍ、約０．２ｎｍから約１．５ｎｍ、約０．２ｎｍから約１．０ｎｍ、約０．４ｎｍから約３．０ｎｍ、約０．４ｎｍから約２．０ｎｍ、約０．４ｎｍから約１．５ｎｍ、約０．４ｎｍから約０．７ｎｍ、または約０．４ｎｍから約１．０ｎｍである。

内側表面および外側表面の表面粗さは、同じでもよいし、あるいは異なっていてもよい。後者は、例えば３Ｄカバーガラスがモールドを用いて作製され、３Ｄカバーガラスの形成中に一方の表面のみがモールドと接触する場合にあり得る。典型的には、３Ｄカバーガラスの、モールドと接触した表面が外側表面となる。しかしながら、３Ｄカバーガラスの、モールドと接触していない表面が外側表面になるようにモールドを設計することは可能である。

図３Ａは、３Ｄカバーガラスの形成の際にモールドと接触した、３Ｄカバーガラスの第１の表面の表面粗さプロファイル３００を示している。図３Ａにおける平均表面粗さは０．６９１ｎｍである。図３Ｂは、３Ｄカバーガラスの、モールドと接触しなかった第２の表面の表面粗さプロファイル３０２を示している。図３Ｂにおける平均表面粗さは０．２７３１ｎｍである。図３Ａおよび３Ｂにおける表面プロファイルを有している３Ｄカバーガラスは、熱再成形プロセスで作製された。

比較のために、表１は、機械加工によって作製された５つの３Ｄガラスサンプルの、ピーク・トゥ・バレーのずれ（ＰＶ）、二乗平均平方根（ｒｍｓ）、および平均表面粗さ（Ｒ_a）プロファイルを含む、表面粗さを示す。

これらのサンプルの平均表面粗さ（Ｒ_a）は０．４ｎｍから０．７ｎｍまでの範囲である。図３Ａにおける３Ｄガラス物品の第１の表面の表面粗さは、機械加工によって得られた表面粗さと同等であることに留意されたい。図４は、平坦で清浄なフュージョン成形されたガラスの表面粗さを示している。この平坦なガラスの平均表面粗さ（Ｒ_a）は０．２６５１である。図３Ｂにおける３Ｄガラス物品の第２の表面の表面粗さは、この平坦なガラスの表面粗さと同等であることに留意されたい。

表面粗さは、２Ｄガラスを作製するプロセスまたは３Ｄ成形プロセスに応じたものとなり得、またポリッシングなどの後処理によっても影響され得る。いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスは後処理を受けず、あるいは任意の後処理の前に上述したような粗さプロファイルを有している。

理想的には、３Ｄカバーガラスの形成されたままの状態での品質は、この３Ｄカバーガラスを形成するためのガラスシートと同程度ということになる。最も経済的なプロセスのためには、形成されたままの状態での表面をさらに再加工したり、あるいはポリッシングしたりすることなく、この表面品質が得られることが望ましい。本書において欠陥とは、限定するものではないが、圧痕（または、ディンプル−ガラス表面の窪み）、表面のひび／亀裂、ブリスタ、チップ、コード、ダイス、観察可能な結晶、ラップ、シード、ストーン、および脈理を含む。いくつかの実施形態では、いずれかの表面上の２５ｍｍ×２５ｍｍエリアにおいて、人間の肉眼によって１０００ルクスで観察可能な欠陥は平均で５０、４０、３０、２０、１０、５、４、３、２、または１未満存在する。いくつかの実施形態では、いずれかの表面上の２５ｍｍ×２５ｍｍエリアにおいて、光学顕微鏡法により測定して最大寸法１５０μｍである欠陥は平均で５０、４０、３０、２０、１０、５、４、３、２、または１未満存在する。いくつかの実施形態では、一方の表面−内側または外側−の２５ｍｍ×２５ｍｍエリアにおいて、光学顕微鏡法により測定して最大寸法１５０μｍである欠陥は、平均で５０、４０、３０、２０、１０、５、４、３、２、または１未満存在する。いくつかの実施形態において欠陥の最大寸法は、１、２、３、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２５、または１５０μｍである。

いくつかの実施形態において、いずれかの表面上の２５ｍｍ×２５ｍｍエリアにおいて、光学顕微鏡法により測定して直径が１５０μｍより大きい圧痕（またはディンプル）は平均で５０、４０、３０、２０、１０、５、４、３、２、または１未満存在する。いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスの表面は本質的に傷を含まない。「本質的に傷を含まない」とは、表面に、光学顕微鏡検査技術により測定して直径が１５０μｍより大きい圧痕（またはディンプル）が存在していないことを意味する。いくつかの実施形態において、本質的に傷を含まないとは、いずれかの表面上に人間の肉眼によって１０００ルクスで観察可能なさらなる欠陥が存在していないことをさらに含む。

一実施の形態において、３Ｄカバーガラスは透明であり、その光透過率は４００ｎｍから８００ｎｍの波長範囲で８５％超である。いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスは透明であり、その光透過率は４００ｎｍから８００ｎｍの波長範囲で７５％、８０％、８５％、８７％、９０％、９３％、または９５％超である。図５は一例の３Ｄカバーガラスの透過率プロファイル５００を示している。図５にはさらに、３Ｄカバーガラスの透過率と２Ｄフュージョン成形ガラスの透過率との間のパーセントの差を表した差分プロファイル５０２が示されている。

３Ｄカバーガラスの表面上にコーティングを堆積させ、３Ｄカバーガラスの一部を半透明または不透明にしてもよい。３Ｄカバーガラスのコーティングが堆積されていない部分は、前面カバーガラス部分で透明な開口部になり得、これにより電子機器ディスプレイが視認可能となり、また電子機器ディスプレイとの相互作用が可能になる。

別の態様は、３Ｄカバーガラスの損傷に対する耐性を含む。強化などのいくつかのプロセスで、損傷されずに衝撃および応力に耐えるガラス基板の能力を増加させる。３Ｄカバーガラス（または、３Ｄカバーガラスの作製に使用される２Ｄガラスシート）は、強化プロセスを受けて３００ＭＰａ超の圧縮応力を得ることができる。いくつかの実施形態において、ガラスは化学強化または熱強化される。いくつかの実施形態において、ガラスは化学強化される。いくつかの実施形態において、ガラスはイオン交換される。いくつかの実施形態では、３Ｄカバーガラスはイオン交換の化学強化プロセスを受けて、３００ＭＰａ超の圧縮応力と少なくとも２５μｍのイオン交換の層深さとを合わせて得る。いくつかの実施形態において、イオン交換の層深さは少なくとも１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０μｍである。いくつかの実施形態において、イオン交換の層深さは約１０μｍから約１００μｍである。イオン交換の層深さは、ガラスの表面からガラス内へと測定する。イオン交換層は、ガラスの格子構造内にサイズが特に大きいイオンが存在していることで特徴付けられる。

いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスの耐損傷性は圧縮応力の観点から評価することができる。いくつかの実施形態において、ガラス表面での圧縮応力は３００ＭＰａ超である。一実施の形態においてカバーガラスの圧縮応力は、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０、または１０００ＭＰａ以上、を超える。

いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスの耐損傷性は硬度および／または耐引っ掻き性の観点から評価することができる。一実施の形態において、３Ｄカバーガラスの硬度はモース硬度計で７超である。いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスの硬度はモース硬度計で約６、６．３、６．５、６．７、７．０、７．３、７．５、７．７、８、８．３、８．５、８．７、または９である。

一実施の形態において、３Ｄカバーガラスはアルカリアルミノケイ酸ガラス組成物を含む。例示的なアルカリアルミノケイ酸ガラス組成物は、約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ₂、約６モル％から約１４モル％のＡｌ₂Ｏ₃、０モル％から約１５モル％のＢ₂Ｏ₃、０モル％から約１５モル％のＬｉ₂Ｏ、０モル％から約２０モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約１０モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％から約１０モル％のＣａＯ、０モル％から約５モル％のＺｒＯ₂、０モル％から約１モル％のＳｎＯ₂、０モル％から約１モル％のＣｅＯ₂、約５０ｐｐｍ未満のＡｓ₂Ｏ₃、および約５０ｐｐｍ未満のＳｂ₂Ｏ₃を含み、このとき１２モル％≦Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ≦２０モル％かつ０モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ≦１０モル％である。（例えば、その全体が参照することにより組み込まれる米国特許第８，１５８，５４３号明細書参照。）
別の例示的なアルカリアルミノケイ酸ガラス組成物は、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ₂および少なくとも約１１モル％のＮａ₂Ｏを含み、圧縮応力は少なくとも約９００ＭＰａである。いくつかの実施形態においてこのガラスは、Ａｌ₂Ｏ₃と、Ｂ₂Ｏ₃、Ｋ₂Ｏ、ＭｇＯ、およびＺｎＯのうちの少なくとも１つとをさらに含み、ここで−３４０＋２７．１・Ａｌ₂Ｏ₃−２８．７・Ｂ₂Ｏ₃＋１５．６・Ｎａ₂Ｏ−６１．４・Ｋ₂Ｏ＋８．１・（ＭｇＯ＋ＺｎＯ）≧０モル％である。特定の実施形態において、このガラスは、約７モル％から約２６モル％のＡｌ₂Ｏ₃、０モル％から約９モル％のＢ₂Ｏ₃、約１１モル％から約２５モル％のＮａ₂Ｏ、０モル％から約２．５モル％のＫ₂Ｏ、０モル％から約８．５モル％のＭｇＯ、および０モル％から約１．５モル％のＣａＯを含む。このガラス組成物は、その全体を参照することによりその内容が本書に組み込まれる２０１１年７月１日に出願された「Ion Exchangeable Glass with High Compressive Stress（高圧縮応力を有するイオン交換可能なガラス）」と題するMatthew J. Dejneka他による米国仮特許出願第６１／５０３，７３４号明細書に記載されている。

上述したもの以外の、またアルカリアルミノケイ酸ガラス組成物以外の、他の種類のガラス組成物を３Ｄカバーガラスに使用してもよい。例えばアルカリアルミノホウケイ酸ガラス組成物を３Ｄカバーガラスに使用してもよい。いくつかの実施形態において、使用されるガラス組成物はイオン交換可能なガラス組成物であり、これは一般に、大きいアルカリまたはアルカリ土類金属イオンと交換可能な、小さいアルカリまたはアルカリ土類金属イオンを含有したガラス組成物である。イオン交換可能なガラス組成物のさらなる例は、米国特許第７，６６６，５１１号明細書（Ellison他；２００８年１１月２０日）、同第４，４８３，７００号明細書（Forker, Jr.他；１９８４年１１月２０日）、および米国特許第５，６７４，７９０号明細書（Araujo；１９９７年１０月７日）、および米国特許出願第１２／２７７，５７３号明細書（Dejneka他；２００８年１１月２５日）、同第１２／３９２，５７７号明細書（Gomez他；２００９年２月２５日）、同第１２／８５６，８４０号明細書（Dejneka他；２０１０年８月１０日）、同第１２／８５８，４９０号明細書（Barefoot他；２０１０年８月１８日）、および同第１３／３０５，２７１号明細書（Bookbinder他；２０１０年１１月２８日）において見出すことができる。

いくつかの実施形態において、３Ｄカバーガラスは既に上述したように２Ｄガラスシートから熱再成形によって作製される。いくつかの実施形態において２Ｄガラスシートは、フュージョンプロセスにより形成された清浄なガラスシートから取り出される。ガラスの清浄な性質は、ガラスをイオン交換の化学強化プロセスなどの強化プロセスにかけるまで保つことができる。

本発明を、限られた数の実施形態を参照してこれまで説明してきたが、本書で開示される本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態を考案できることは、本開示から利益を得る当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定されるべきである。

１００、２００ ３Ｄカバーガラス
１０２、２０２ 前面カバーガラス部分
１０４、２０４、２０６ 側面カバーガラス部分
２１０ 内側表面
２１２ 外側表面

Claims (10)

1. カバーガラス物品であって、
   ３次元形状、
   内側表面、
   外側表面、および、
   ０．３ｍｍから３ｍｍまでの範囲の壁厚、
   を含み、
   前記内側表面および前記外側表面の夫々の表面粗さ（Ｒ_a）が１ｎｍ未満であり、かつ前記内側表面および前記外側表面の夫々が、１５０μｍを超える直径を有する圧痕を含まず、さらに、
   前記壁厚の変動が±１５％以下であることを特徴とするカバーガラス物品。
2. 前記内側表面および前記外側表面の夫々の前記表面粗さ（Ｒ_a）が、０．７ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１記載のカバーガラス物品。
3. 前記壁厚の前記変動が±１０％未満であることを特徴とする請求項２記載のカバーガラス物品。
4. ガラス本体が、いずれかの前記表面の２５ｍｍ×２５ｍｍエリア内に、１０００ルクスで人間の肉眼により観察可能な、１０個未満の圧痕ではない欠陥をさらに含むことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載のカバーガラス物品。
5. ガラス本体が平坦部分を有し、かつ前記平坦部分の平坦度が、１０ｍｍ×１０ｍｍエリアに亘って±１５０μｍよりも優れていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載のカバーガラス物品。
6. ガラス本体が少なくとも１つの曲げ部分を有し、かつ前記少なくとも１つの曲げ部分の曲げ角度が、０°超から１８０°未満までの範囲であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載のカバーガラス物品。
7. ガラス本体の光透過率が、１ｍｍの厚さで、４００ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲で８５％を超えることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載のカバーガラス物品。
8. ガラス本体が、イオン交換されたガラスを含み、かつ３００ＭＰａを超える圧縮応力を有することを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載のカバーガラス物品。
9. ガラス本体が、イオン交換されたガラスを含むことを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載のカバーガラス物品。
10. ガラス本体が、平坦なディスプレイを有する電子機器をカバーするように適合されていることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載のカバーガラス物品。