JP2016027382A - カバーガラス、カバーガラス付き表示装置およびカバーガラスの製造方法 - Google Patents

カバーガラス、カバーガラス付き表示装置およびカバーガラスの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】使用者に対して快適な操作感を提供するよう構成された補強部を備えたカバーガラスを提供する。
【解決手段】カバーガラスは、ガラスからなる単位基材と、単位基材の側面上に設けられ、樹脂材料を含む補強部と、を備えている。補強部の第1面は、単位基材の第1面と同一平面上で単位基材の第1面の端部から側方へ延びる第1接続面と、第1接続面に接続された第1内向面と、を含んでいる。第1内向面は、単位基材の厚み方向において、第1接続面よりも単位基材の第2面側に位置している。
【選択図】図3

Description

本発明は、表示装置の観察者側に設けられるカバーガラスおよびその製造方法に関する。また本発明は、カバーガラス付きの表示装置に関する。
従来から、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置の観察者側に、表示装置の表示面を保護するためのカバーガラスを設けることが知られている。タッチパネル機能が表示装置に搭載される場合、カバーガラスは、表示装置や、表示装置の観察者側に設けられるタッチパネルセンサを保護するという役割も果たす。なお、カバーガラスとタッチパネルセンサとが一体に構成されたものも知られている。
近年、スマートフォンやタブレットPCなど、表示装置付きの携帯端末の普及が著しい。携帯端末においては、使用環境において生ずる落下衝撃に対する耐久性が求められる。よって表示装置を保護するカバーガラスには、頻繁に生じる衝撃に耐え得るような高い強度が求められる。このような背景の下、例えば特許文献1において、圧縮応力が生じている圧縮応力層がその表面に形成されている強化ガラスを用いてカバーガラスを構成することが提案されている。
特許文献1においては、大型の強化ガラスを分割して個片化することにより、個々の表示装置の寸法に対応した寸法を有するカバーガラスが作製されている。ところで強化ガラスの圧縮応力層は、化学処理、又は、熱処理によってガラス表面に形成されるものである。従って、特許文献1のように大型の強化ガラスを分割した場合、得られるカバーガラスの側面には、引張応力が生じている引張応力層が露出することになる。このため特許文献1に記載の方法によっては、側面における十分な強度を備えたカバーガラスを製造することができないと考えられる。
一方、カバーガラスの側面上に樹脂を設けることによってカバーガラスの側面の強度を高めるという手法が提案されている。例えば特許文献2においては、カバーガラスの側面を含むカバーガラスの外周面を、プラスチック膜によって縁取ることが提案されている。縁取り方法としては、射出成形法、ディスペンシング法、噴霧塗装法やローラー塗装法などが提案されている。
特開2012−88946号公報 特開2012−111688号公報
タッチパネル機能が搭載された表示装置においては、カバーガラス上で指などの外部導体をスライドさせるという操作が多用される。ところで、指がカバーガラスの端部に向かうようにスライド操作が実施される場合、指が、カバーガラスの端部を超えて表示装置の外部にまで至ることがある。この際、カバーガラスの端部近傍に段差や突起部が存在すると、指が段差や突起部に引っ掛かり、この結果、使用者に不快感を与えてしまうことがある。段差の例としては、カバーガラスの表面と、カバーガラスの側面に設けられた樹脂との間の段差が考えられる。また、カバーガラスや表示パネルを保持するための筐体と、カバーガラスの端部との間の段差も考えらえる。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、使用者に対して快適な操作感を提供するよう構成された補強部を備えたカバーガラスおよびカバーガラス付き表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、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、観察者側の第1面、前記第1面と反対側の第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、前記単位基材の側面上に設けられ、樹脂材料を含む補強部と、を備え、前記補強部は、前記カバーガラスを前記単位基材の前記第1面側から見た場合に視認される第1面と、前記カバーガラスを前記単位基材の前記第2面側から見た場合に視認される第2面と、を有し、前記補強部の前記第1面は、前記単位基材の前記第1面と同一平面上で前記単位基材の前記第1面の端部から側方へ延びる第1接続面と、前記第1接続面に接続され、前記単位基材の厚み方向において前記第1接続面よりも前記単位基材の前記第2面側に位置する第1内向面と、を含む、カバーガラスである。
本発明によるカバーガラスにおいて、前記補強部の前記第2面は、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第2接続面と、前記第2接続面に接続され、前記単位基材の厚み方向において前記第2接続面よりも前記単位基材の前記第1面側に位置する第2内向面と、を含み、前記第1内向面の幅が、前記第2内向面の幅よりも大きくなっていてもよい。
本発明によるカバーガラスにおいて、前記単位基材の前記第2面の端部は、前記単位基材の前記第1面の端部よりも外側に位置していてもよい。
本発明によるカバーガラスにおいて、前記単位基材の前記側面は、前記単位基材の前記第1面に交わるとともに、前記単位基材の前記第2面側へ向かうにつれて外側へ広がる第1側面と、前記単位基材の前記第2面に交わるとともに、前記単位基材の前記第1面側へ向かうにつれて外側へ広がり、そして前記第1側面に合流する第2側面と、を含み、前記単位基材の前記第1側面と前記第2側面とは、前記単位基材の前記第2面寄りの位置で合流していてもよい。
本発明によるカバーガラスにおいて、前記第1内向面が、前記第1接続面に対して傾斜した傾斜面を含んでいてもよく、または、前記第1内向面が、外側に凸となるよう湾曲した湾曲面を含んでいてもよい。
本発明によるカバーガラスにおいて、前記単位基材の前記第2面側には、所定の色を呈する加飾部が設けられており、前記加飾部は、前記カバーガラスの法線方向に沿って見た場合に前記補強部と重なるよう構成されていてもよい。
本発明は、表示装置の観察者側に設けられるカバーガラスの製造方法であって、観察者側の第1面および前記第1面と反対側の第2面を含む基材を準備する工程と、前記基材の第1面上および第2面上において所定の複数の区画に第1保護膜および第2保護膜を設ける保護膜形成工程と、前記基材の前記第1面側および前記第2面側から前記第1保護膜および前記第2保護膜をレジストとして前記基材をウェットエッチングすることによって前記基材を切断する切断工程と、切断された前記基材の側面、前記第1保護膜および前記第2保護膜によって囲われた空間内に、樹脂材料を含む塗布液を塗布する塗布工程と、前記塗布液が硬化することにより得られる樹脂部を加工して、切断された前記基材の側面上に、樹脂材料を含む補強部を形成する加工工程と、を備え、前記補強部は、前記カバーガラスを前記基材の前記第1面側から見た場合に視認される第1面と、前記カバーガラスを前記基材の前記第2面側から見た場合に視認される第2面と、を有し、前記補強部の前記第1面は、前記基材の前記第1面と同一平面上で、切断された前記基材の前記第1面の端部から側方へ延びる第1接続面と、前記第1接続面に接続され、前記基材の厚み方向において前記第1接続面よりも前記基材の前記第2面側に位置する第1内向面と、を含む、カバーガラスの製造方法である。
本発明によるカバーガラスの製造方法において、前記補強部の前記第2面は、前記基材の前記第2面と同一平面上で、切断された前記基材の前記第2面の端部から側方へ延びる第2接続面と、前記第2接続面に接続され、前記基材の厚み方向において前記第2接続面よりも前記基材の前記第1面側に位置する第2内向面と、を含み、前記加工工程は、前記第1内向面の幅が前記第2内向面の幅よりも大きくなるよう実施されてもよい。
本発明によるカバーガラスの製造方法において、切断された前記基材の前記第2面の端部は、切断された前記基材の前記第1面の端部よりも外側に位置していてもよい。
本発明によるカバーガラスの製造方法において、前記第2保護膜の端面は、前記第1保護膜の端面よりも外側に位置していてもよい。
本発明によるカバーガラスの製造方法の前記塗布工程において、前記塗布液は、前記第1保護膜の端面と前記第2保護膜の端面とを通る仮想的な平面よりも外側にまで塗布されてもよい。
本発明によれば、使用者に対して快適な操作感を提供するとともに、カバーガラスの耐衝撃性を高めることができる。
図1は、本発明の実施の形態におけるカバーガラス付き表示装置を示す展開図。 図2は、図1のカバーガラスを示す平面図。 図3は、図2のカバーガラスの、III線に沿った断面図。 図4Aは、カバーガラス付き表示装置を示す断面図。 図4Bは、カバーガラス付き表示装置の一変形例を示す断面図。 図5Aは、大型の強化ガラスからなる基材を用いて、単位基材および保護膜を有する単位積層体を形成する工程の一部を示す図。 図5B(a)(b)は、大型の強化ガラスからなる基材を用いて、単位基材および保護膜を有する単位積層体を形成する工程の一部を示す図。 図5C(a)(b)は、大型の強化ガラスからなる基材を用いて、単位基材および保護膜を有する単位積層体を形成する工程の一部を示す図。 図5Dは、ジャストエッチングを実施した場合に得られる単位基材を示す図。 図6Aは、カバーガラスの側面を補強する工程の一部を示す図。 図6Bは、カバーガラスの側面を補強する工程の一部を示す図。 図6Cは、カバーガラスの側面を補強する工程の一部を示す図。 図7は、一変形例によるカバーガラスを示す断面図。 図8は、一変形例によるカバーガラスを示す断面図。 図9Aは、一変形例によるカバーガラスを示す断面図。 図9Bは、図9Aに示すカバーガラスを備えたカバーガラス付き表示装置を示す断面図。 図10は、一変形例によるカバーガラスを示す断面図。 図11は、一変形例によるカバーガラスを示す断面図。 図12は、一変形例によるカバーガラスを示す断面図。 図13は、一変形例によるカバーガラスを示す断面図。 図14は、一変形例によるカバーガラスを示す断面図。
以下、図1乃至図6Cを参照して、本発明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。
(カバーガラス付き表示装置)
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。
図1に示すように、カバーガラス20は、表示装置15の観察者側において表示パネル16の表示面16a上に配置されている。このカバーガラス20は例えば、表示装置15の表示面16a上に接着層(図示せず)を介して接着されている。図1において、カバーガラス20の観察者側の面(第1面)が符号20aで表され、表示装置側の面(第2面)が符号20bで表されている。カバーガラス20の第1面20aは、表示パネル16のアクティブエリアA1および非アクティブエリアA2に対応して、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアAa1と、アクティブエリアAa1の周辺に位置する非アクティブエリアAa2と、に区画される。
(カバーガラス)
次にカバーガラス20について説明する。図2は、図1のカバーガラス20を示す平面図である。図2に示すように、カバーガラス20は、平面視において、四隅を有する矩形状の単位基材22と、単位基材22の側面22c上に設けられた補強部30と、を備えている。後述するように、単位基材22はガラスから構成されている。また補強部30は、単位基材22の側面22cを保護するために設けられるものである。図2に示す例において、補強部30は、平面視において単位基材22の側面22cを取り囲むよう設けられている。なお、補強部30は、単位基材22の側面22cのうち損傷し易い部分にのみ設けられていてもよい。例えば、図示はしないが、補強部30は、単位基材22の四隅にのみ設けられていてもよい。また図2においては、単位基材22の四隅が鋭く尖っている例が示されているが、これに限られることはなく、単位基材22の四隅は面取りされた状態となっていてもよい。例えば、単位基材22の四隅は角面や丸面になっていてもよい。
(補強部)
次に図3を参照して、補強部30について詳細に説明する。図3は、図2に示すカバーガラス20の線IIIに沿った断面図である。線IIIとしては、矩形状の形状を有する単位基材22の一辺ここでは短辺に平行に延びる線を採用している。図3に示すように、単位基材22は、観察者側の第1面22a、第1面22aと反対側の、すなわち表示装置側の第2面22b、および、第1面22aと第2面22bとの間に広がる側面22c、を含んでいる。
後述するように、単位基材22は、大型の強化ガラスからなる基材40を切断し分割して個片化することによって得られたものである。この単位基材22は、図3に示すように、第1面22aおよび第2面22bに形成された圧縮応力層24aと、第1面22a側の圧縮応力層24aと第2面22b側の圧縮応力層24aとの間に位置する引張応力層24bと、を含んでいる。圧縮応力層24aとは、圧縮応力が生じている層のことであり、引張応力層24bとは、引張応力が生じている層のことである。これら圧縮応力層24aおよび引張応力層24bを生じさせる方法としては、物理強化(風冷強化)や化学強化が知られている。例えば化学強化においては、歪点以下の温度で、ガラス中に含まれるアルカリイオンを、よりイオン半径の大きな他のアルカリイオンに交換するという化学的な処理が実施される。これによって、イオンが交換された表層付近に圧縮応力を発生させることができる。圧縮応力層24aを形成することにより、第1面22aまたは第2面22bに何らかの衝撃が加えられ、これによって第1面22aまたは第2面22bにクラックなどの傷が形成された場合であっても、傷が拡大することを防ぐことができる。このため、単位基材22の第1面22aおよび第2面22bは、衝撃に対する高い耐性を有している。単位基材22を構成する材料としては、例えばアルミノシリケートガラスが用いられ得る。圧縮応力層24aの厚みは、一般には10〜100μmの範囲内になっている。
一方、図3に示すように、単位基材22の引張応力層24bは、単位基材22の側面22cにまで達している。すなわち単位基材22の側面22cでは引張応力層24bが露出している。このため単位基材22の側面22cは、単位基材22の第1面22aおよび第2面22bと比較して、クラックなどの損傷に対して弱くなっている。上述の補強部30は、このような単位基材22の側面22cを保護するために設けられたものである。
補強部30を構成する材料としては例えば、加熱または紫外線照射などによって硬化する硬化性樹脂が用いられる。この場合、硬化前の成形時には補強部30は所望の流動性を有しており、そして硬化後には補強部30は所望の硬度や強度を有するようになる。このことにより、成形性と硬度や強度とを両立させることができる。
補強部30が、紫外線照射よって硬化する硬化性樹脂から構成される場合、補強部30を構成する材料として、例えばアクリル系樹脂と、光重合開始剤との組合せを用いることができる。また、ポリエン−ポリチオール系光硬化性樹脂を用いることもできる。ポリエン−ポリチオール系光硬化性樹脂とは、光照射に起因して重合反応が進行するよう構成されたポリエン−ポリチオール系樹脂のことである。補強部30が、加熱によって硬化する硬化性樹脂から構成される場合、補強部30を構成する材料として、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。
次に、単位基材22の側面22cおよび補強部30の形状についてより詳細に説明する。
はじめに補強部30の形状について説明する。補強部30は、カバーガラス20を単位基材22の第1面22a側から見た場合に視認される第1面31と、カバーガラス20を単位基材22の第2面22b側から見た場合に視認される第2面32と、第1面31と第2面32との間に位置する先端部33と、を有している。
このうち第1面31は、単位基材22の第1面22aと同一平面上で単位基材22の第1面22aの端部22aeから側方へ延びる第1接続面31aと、第1接続面31aに接続された第1内向面31bと、を含んでいる。第1内向面31bは、単位基材22の厚み方向において第1接続面31aよりも単位基材22の第2面22b側に位置する面である。例えば第1内向面31bは、第1接続面31aとの境界部から、単位基材22の厚み方向における内側に向かって広がっている。図3においては、第1内向面31bが、第1接続面31aに対して角度θ1で傾斜した傾斜面を含む例が示されている。角度θ1は、例えば135°以上かつ180°未満になっており、より具体的には150°程度になっている。
また第2面32も、第1面31の場合と同様に、単位基材22の第2面22bと同一平面上で単位基材22の第2面22bの端部22beから側方へ延びる第2接続面32aと、第2接続面32aに接続された第2内向面32bと、を含んでいる。第2内向面32bは、単位基材22の厚み方向において第2接続面32aよりも単位基材22の第1面22a側に位置する面である。例えば第2内向面32bは、第2接続面32aとの境界部から、単位基材22の厚み方向における内側に向かって広がっている。図3においては、第2内向面32bが、第2接続面32aに対して角度θ2で傾斜した傾斜面を含む例が示されている。角度θ2は、例えば90°よりも大きく、かつ180°未満になっており、より具体的には135°程度になっている。
図3においては、先端部33が、第1面31の第1内向面31bの外側の端部と第2面32の第2内向面32bの外側の端部との間で単位基材22の法線方向に沿って広がる面である例が示されている。しかしながら、先端部33の具体的な形態が特に限られることはない。例えば、図示はしないが、第1面31と第2面32とが直接的に接していてもよい。この場合、先端部33は、図3に示すような面ではなく、第1面31と第2面32との間の境界線であると言える。
図3において、第1面31の第1接続面31aの幅および第1内向面31bの幅がそれぞれ符号A1およびB1で表され、第1内向面31bの厚みが符号C1で表されている。ここで「第1接続面31aの幅および第1内向面31bの幅」とは、単位基材22の第1面22aに平行な方向における第1接続面31aの寸法および第1内向面31bの寸法を意味している。また「第1内向面31bの厚み」とは、単位基材22の第1面22aの法線方向における第1内向面31bの寸法を意味している。
図3において同様に、第2面32の第2接続面32aの幅および第2内向面32bの幅がそれぞれ符号A2およびB2で表され、第2内向面32bの厚みが符号C2で表されている。ここで「第2接続面32aの幅および第2内向面32bの幅」とは、単位基材22の第2面22bに平行な方向における第2接続面32aの寸法および第2内向面32bの寸法を意味している。また「第2内向面32bの厚み」とは、単位基材22の第2面22bの法線方向における第2内向面32bの寸法を意味している。
本実施の形態において補強部30は、図3に示すように、補強部30の第1面31の第1内向面31bの幅B1が、補強部30の第2面32の第2内向面32bの幅B2よりも大きくなるよう、構成されている。すなわち、第1接続面31aと第1内向面31bとの間の境界部から、第1内向面31bの外側の端部までの距離は、第2接続面32aと第2内向面32bとの間の境界部から、第2内向面32bの外側の端部までの距離よりも大きくなっている。このことは、第1接続面31aと第1内向面31bとの間の境界部が、第2接続面32aと第2内向面32bとの間の境界部よりも、カバーガラス20の面方向における内側すなわち単位基材22側に位置することを意味している。幅A1,A2,B1,B2および厚みC1,C2の具体的な数値範囲については、後述する。
(単位基材の側面)
次に、単位基材22の側面22cの形状について説明する。図3に示すように、単位基材22の側面22cは、第1側面22dおよび第2側面22eを含んでいる。第1側面22dは、単位基材22の第1面22aの端部22aeに交わるとともに、単位基材22の第2面22b側へ向かうにつれて外側へ広がっている。また第2側面22eは、単位基材22の第2面22bの端部22beに交わるとともに、単位基材22の第1面22a側へ向かうにつれて外側へ広がり、そして第1側面22dに合流している。このため、第1側面22dと第2側面22eとの合流部分が外側に突出することになる。この場合、補強部30が単位基材22の側面22cを挟み込む形になるため、補強部30を単位基材22の側面22cに強固に密着させることができる。
このような形状を有する第1側面22dおよび第2側面22eは、例えば後述するように、基材40を分割して単位基材22を得る際に、基材40の第1面側および第2面側の両方から基材40をウェットエッチングすることによって形成される。
図3に示すように、単位基材22は、単位基材22の第2面22bの端部22beが、単位基材22の第1面22aの端部22aeよりも、カバーガラス20の面方向における外側に位置するよう、構成されていてもよい。また図3に示すように、単位基材22は、単位基材22の第1側面22dと第2側面22eとが単位基材22の第2面22b寄りの位置で合流するよう、構成されていてもよい。ここで「第2面22b寄りの位置」とは、第1側面22dと第2側面22eとが合流する位置(以下、合流位置とも称する)から第2面22bまでの、カバーガラス20の法線方向に沿った方向における距離が、合流位置から第1面22aまでの、カバーガラス20の法線方向に沿った方向における距離よりも小さいことを意味している。この場合、単位基材22の側面22cの第1側面22dが、第2内向面32bよりも大きな幅を有する第1面31側の第1内向面31bを含む補強部30を、第2面20b側からより安定に支持することができるようになる。これによって、補強部30が第1面20a側と第2面20b側とで非対称な形状を有する場合であっても、補強部30の構造的な安定性や強度を十分に確保することができる。
なお後述する図7、9A、9B、14などに示すように、補強部30の第2面32に第2内向面32bが設けられない場合もある。この場合であっても、補強部30の第1面31の幅(第1接続面31aの幅A1と第1内向面31bの幅B1との合計)が補強部30の第2面32の幅(第2接続面32aの幅A2、または第2接続面32aの幅A2と第2内向面32bの幅B2との合計値)よりも大きくなっている場合、単位基材22の第2面22bの端部22beが単位基材22の第1面22aの端部22aeよりもカバーガラス20の面方向における外側に位置していることにより、単位基材22の側面22cの第1側面22dが補強部30を第2面20b側からより安定に支持することができる。
以下、上述の補強部30を備えたカバーガラス20によってもたらされる利点について、図4Aを参照して説明する。図4Aは、カバーガラス付き表示装置10を示す断面図である。カバーガラス付き表示装置10は、表示装置15と、表示装置15の観察者側に設けられたカバーガラス20と、表示装置15およびカバーガラス20を保持する筐体18と、を備えている。筐体18は好ましくは、その上面18aが補強部30の第1面31の第1内向面31bよりも上方に突出しないよう、すなわち第1面22a側に突出しないよう、構成されている。例えば筐体18は、図4Aに示すように、補強部30の先端部33を側方から支持するよう構成されており、また筐体18の上面18aは、補強部30の第1面31の第1内向面31bと平行かつ連続的に広がるよう構成されている。若しくは図4Bに示すように、筐体18は、補強部30の第2面32の第2内向面32bを側方から支持するとともに、筐体18の側面18cの位置が補強部30の先端部33の位置に一致するように構成されていてもよい。
また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との間に設けられ、表示装置15にタッチパネル機能を付与するためのタッチパネルセンサ部50をさらに備えている。タッチパネルセンサ部50としては、公知のものが適宜用いられ得る。例えば、ITOなどの透明導電性材料から構成されたセンサ電極を有するタイプのタッチパネルセンサや、銀合金や銅などの不透明の導電性材料を網目状に配置した金属細線によって構成されたセンサ電極を有するタイプのタッチパネルセンサなどが採用され得る。また図4Aや図4Bには示されていないが、後述する加飾部60が設けられていてもよい。
はじめに比較のため、上述の特許文献2において考えられる課題について説明する。特許文献2のように基材の外周面を縁取ることによって基材の側面を補強する補強部を設ける場合、補強部の面と基材の面との間に段差が形成されることになる。従って、補強部と基材との間の境界部において、光が散乱されることや、光の透過率および反射率が大きく変化することが生じやすくなる。この結果、補強部と基材との間の境界部が観察者から視認され易くなってしまう。すなわち、カバーガラスの意匠性が低下してしまうことが考えられる。また、カバーガラスの補強部が外部に露出している場合、タッチパネルの操作感が段差によって阻害されてしまう。
これに対して本実施の形態によれば、単位基材22の第1面22aと補強部30の第1面31の第1接続面31aとが同一平面上に位置している。同様に、単位基材22の第2面22bと補強部30の第2面32の第2接続面32aとが同一平面上に位置している。すなわち、単位基材22と補強部30との間に段差が全くまたはほとんど存在していない。具体的には、単位基材22の第1面22aおよび第2面22bと補強部30の第1面31の第1接続面31aおよび第2面32の第2接続面32aとの間の段差がそれぞれ10μm以下になっている。このため、単位基材22と補強部30との間の境界部が観察者から視認されてしまうことを抑制することができる。従って本実施の形態の補強部30によれば、カバーガラス20の側面20cの強度の確保と、カバーガラス20の意匠性の確保とを両立させることができる。また、タッチパネルの操作感が段差によって阻害されてしまうことを抑制できる。例えば、カバーガラス20の端部すなわち側面20cに向かうように指5をカバーガラス20上でスライドさせる際に、単位基材22と補強部30との間の境界部で指5が引っ掛かりを感じてしまうことを抑制できる。
また本実施の形態によれば、上述のように、第1接続面31aに接続される第1内向面31bは、第1接続面31aとの境界部から、単位基材22の厚み方向における内側に向かって広がっている。この場合、図4Aや図4Bに示すようにカバーガラス20上で指5をスライドさせる際、指5は、補強部30の第1接続面31a上を通過した後、第1内向面31bにほとんどまたは全く接することなく、第1接続面31aとほぼ同一平面上の経路を通って、カバーガラス付き表示装置10の外側の空間(単位基材22や表示装置15の法線方向から見てカバーガラス付き表示装置10と重ならない空間)にまで至ると考えられる。このため、指5をカバーガラス20上でスライドさせる際に、カバーガラス20の補強部30と筐体18との間の境界部で指5が引っ掛かりを感じてしまうことを抑制できる。このように本実施の形態によれば、単位基材22と補強部30との間の境界部だけでなく、カバーガラス20と筐体18との間の境界部においても、指5が引っ掛かりを感じてしまうことを抑制できる。このため、快適な操作感を使用者に提供することができる。
また、単位基材22の厚み方向における内側に向かって広がる第1内向面31bを設けることにより、補強部30の意匠性に関するバリエーションを増加させることができる。従って、第1内向面31bを設けることは、意匠性の面でも有利であると言える。
以下、意匠性の一例について説明する。補強部30の第1面31は、観察者側に位置する面である。このため、第1面31の第1内向面31bの幅B1が大きい場合、観察者は、カバーガラス20の端部の近傍の領域が広域にわたって加工されていると感じるようになる。例えば観察者は、カバーガラス20の端部の近傍の領域に広域にわたって傾斜面や面取り部が形成されていると感じるようになる。これによって観察者に、意匠性に関する好印象を与えることができる。
ところで、仮に補強部30の第2面32の第2内向面32bの幅B2が、第1内向面31bの幅B1と同等である場合、図3に示すように単位基材22の第2面22bの端部22beを単位基材22の第1面22aの端部22aeよりもカバーガラス20の面方向における外側に位置付けることは容易ではない。この結果、補強部30の構造的な安定性や強度が低下してしまうことが考えられる。
ここで本実施の形態によれば、上述のとおり、補強部30の第1面31の第1内向面31bの幅B1が補強部30の第2面32の第2内向面32bの幅B2よりも大きくなるよう、補強部30が構成されている。このため、単位基材22の第2面22bの端部22beが第1面22aの端部22aeよりもカバーガラス20の面方向における外側に位置するように単位基材22を容易に構成することができる。従って、補強部30の構造的な安定性や強度を十分に確保しながら、カバーガラス20の意匠性を高めることができる。
また本実施の形態によれば、第1接続面31aとの境界部から単位基材22の厚み方向における内側に向かって広がるように第1内向面31bを構成することにより、表示装置15から第1内向面31bに到達し、第1内向面31bから出射される映像光Lを、レンズ効果によって、カバーガラス20の面方向における内側に屈折させることができる(図4A,4B参照)。このため、単位基材22の法線方向に沿って見た場合に表示装置と重ならない位置において、観察者に向けて第1内向面31bから映像光Lを出射させることができる。従って、補強部30の第1面31の第1内向面31bの幅B1が大きい場合であっても、映像が表示される領域の面積を十分に確保することができる。言い換えると、カバーガラス20において、映像が表示されていると観察者が感じる領域の比率を高めることができる。
また本実施の形態によれば、第2接続面32aに接続される第2内向面32bは、第2接続面32aとの境界部から、単位基材22の厚み方向における内側に向かって広がっている。この場合、筐体18とカバーガラス20とが組み合わされた状態において、カバーガラス20の面方向において筐体18に対してカバーガラス20が変位しようとすると、カバーガラス20の第2内向面32bと筐体18との間の当接によって、カバーガラス20の変位が妨げられる。すなわち第2内向面32bは、カバーガラス20の面方向におけるカバーガラス20の位置を維持するという役割を果たすことができる。また、筐体18とカバーガラス20とを組み合わせる際には、カバーガラス20の補強部30の第2内向面32bが筐体18の表面に沿って摺動することにより、カバーガラス20の面方向におけるカバーガラス20の位置を正確に定めることができる。すなわちカバーガラス20の第2内向面32bは、筐体18に対するカバーガラス20の位置決めを容易化するという役割を果たすこともできる。このため図4Bのように筐体18が補強部30の先端部33を側方から支持しない場合であっても、筐体18に対してカバーガラス20を所定の位置に配置して保持することができる。なお図4Aに示す場合であっても、筐体18とカバーガラス20の補強部30の先端部33との間に隙間が存在している場合、カバーガラス20の補強部30の第2内向面32bは、筐体18に対してカバーガラス20を所定の位置に配置して保持する上で有効に機能する。
ところで、第1接続面31aに対する第1内向面31bの傾斜の角度θ1が90°に近いと、単位基材22や補強部30の第1接続面31aを通る映像光Lの出射角と、第1内向面31bを通る映像光Lの出射角とが大きく相違するようになり、この結果、映像の歪や映像の不連続が生じることが考えられる。この点からは、上述のように、角度θ1が135°以上であることが好ましい。一方、上述の位置決め効果の観点からは、第2接続面32aに対する第2内向面32bの傾斜の角度θ2が90°に近いことが好ましい。例えば、角度θ2が90°以上かつ135°以下になっていることが好ましい。なぜなら、角度θ2が180°に近くなると、言い換えると角度θ2が鈍角になり過ぎると、筐体18が第2内向面32bに引っ掛かり難くなり、この結果、筐体18に対するカバーガラス20の位置がずれ易くなるからである。これらの角度θ1および角度θ2は、上述のように、補強部30の第1面31の第1内向面31bの幅B1が、補強部30の第2面32の第2内向面32bの幅B2よりも大きくなるように補強部30を構成することによって実現され得る。すなわち、第1内向面31bの幅B1を第2内向面32bの幅B2よりも大きくすることは、第1内向面31bによってもたらされるレンズ効果や、第2内向面32bによってもたらされる位置決め効果という点からも好ましいと言える。
幅A1,A2,B1,B2および厚みC1,C2の具体的な数値範囲は、上述の操作感や意匠性、並びに補強部30の製造のし易さなどを考慮して決定される。例えば、第1面31の第1接続面31aの幅A1および第1内向面31bの幅B1は、それぞれ50〜200μmの範囲内および100〜2000μmの範囲内に設定され、第1内向面31bの厚みC1は、100μm以上かつ単位基材22の厚み以下に設定される。より具体的には、幅A1、幅B1および厚みC1が、それぞれ100μm程度、400μm程度および200μm程度に設定され得る。また、第1接続面31aの幅A1と第1内向面31bの幅B1との合計値が、カバーガラス20の側面20cなどに衝撃が加えられた場合であっても単位基材22の側面22cを適切に保護する、という観点で決定されてもよい。例えば、第1接続面31aの幅A1と第1内向面31bの幅B1との合計値は、150〜2000μmの範囲内に設定される。より具体的には、幅A1と幅B1との合計値が500μm程度に設定され得る。また、第1側面22dと第2側面22eとの合流位置から補強部30の第1面31、第2面32や先端部33などの外面までの距離が、例えば少なくとも50μm以上に設定されてもよい。
また、第2面32の第2接続面32aの幅A2および第2内向面32bの幅B2は、例えばそれぞれ50〜200μmの範囲内および0〜200μmの範囲内に設定され、第2内向面32bの厚みC2は、例えば0μm以上かつ単位基材22の厚みの半分以下に設定される。例えば単位基材22の厚みが1.1mmである場合、第2内向面32bの厚みC2は550μm以下に設定される。より具体的には、幅A2、幅B2および厚みC2が、それぞれ100μm程度、100μm程度および100μm程度に設定され得る。また、第2接続面32aの幅A2と第2内向面32bの幅B2との合計値は、例えば50〜400μmの範囲内に設定される。より具体的には、幅A2と幅B2との合計値が200μm程度に設定され得る。
(カバーガラスの製造方法)
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5A〜図6Cを参照して説明する。
はじめに図5A〜図5C(a)(b)を参照して、大型の強化ガラスからなる基材40を用いて、単位基材22および保護膜81,82を有する単位積層体45を形成する工程について説明する。なお図5A、図5B(a)および図5C(a)は、本工程における基材40を示す断面図である。図5B(b)は、図5B(a)に示す基材40を上方から見た場合を示す平面図である。図5C(b)は、図5C(a)に示す単位積層体45の1つを拡大して示す断面図である。
まず図5Aに示すように、大型の強化ガラスからなる基材40を準備する。基材40は、第1面40a、第1面40aの反対側にある第2面40b、および、第1面40aと第2面40bとの間に広がる側面40c、を含んでいる。基材40の第1面40a、第2面40bおよび側面40cには圧縮応力層24aが形成されており、そして圧縮応力層24aの内側には引張応力層24bが存在している。
次に図5B(a)(b)に示すように、基材40の第1面40a上および第2面40b上において所定の複数の区画に第1保護膜81および第2保護膜82を設ける保護膜形成工程を実施する。保護膜81,82は、フッ酸などを用いた後述するウェットエッチングによって基材40を分割する際に基材40を保護するレジストとして機能するものである。
図5B(a)(b)に示すように区画された保護膜81,82を形成する方法が特に限られることはない。例えば、はじめに、基材40の第1面40aおよび第2面40bの全域を覆うように第1保護膜81および第2保護膜82を設け、次に、第1保護膜81および第2保護膜82をパターニングしてもよい。パターニングの方法が特に限られることはない。例えば、第1面40aおよび第2面40bの全域にわたって設けられていた第1保護膜81および第2保護膜82を、基材40の区画毎に、金型による加工法やレーザー加工法を利用して分断してもよい。また、フォトリソグラフィー法を採用することもできる。各区画の寸法は、基材40を切断することによって得られる各単位基材22の寸法に対応している。また、図5B(a)(b)に示す形状を予め有する複数枚の保護膜81,82を準備し、これら保護膜81,82を基材40の面40a,40b上の所定位置に貼り付けるようにしてもよい。
図5B(a)(b)に示すように、第2面40b上に設けられる第2保護膜82の端面82cが、第1面40a上に設けられる第1保護膜81の端面81cよりも外側に位置するよう、保護膜81,82が形成されてもよい。このことは、上述のような、第2面22bの端部22beが第1面22aの端部22aeよりもカバーガラス20の面方向における外側に位置する単位基材22を製造する上で有利に働く。第1保護膜81の端面81cと第2保護膜82の端面82cとの間の距離dは、単位基材22の側面22cの形状に応じて決定されるが、例えば50〜2000μmの範囲内になっており、より具体的には300μm程度になっている。距離dの可変範囲を大きく設定することにより、ウェットエッチングに要する時間を大きく変更することなく、上述の第1内向面31bの幅B1を様々な値にすることが可能になる。
ところで保護膜81,82は、ウェットエッチングによって基材40を分割する際に基材40を保護するレジストとして機能するだけでなく、後述するように、単位基材22の側面22c上に塗布される塗布液35が零れ落ちてしまうことを遮る壁としても機能するものである。この点を考慮し、好ましくは、保護膜81,82は、基材40を分割するために用いられるエッチング液に対する耐性を有するとともに、塗布液35の重量や、塗布液35からの圧力に耐え得る程度の強度を有するよう構成される。例えば保護膜81,82を構成する材料として、二軸延伸ポリプロピレンや無延伸ポリプロピレンなどを用いることができる。この場合、粘着層を介して二軸延伸ポリプロピレンや無延伸ポリプロピレンのシートを基材40の第1面40a上および第2面40b上に貼り付けることにより、保護膜81,82が構成されてもよい。保護膜81,82を構成する二軸延伸ポリプロピレンや無延伸ポリプロピレンなどの厚みは、好ましくは50μm以上に設定されており、例えば50μm〜100μmの範囲内に設定されている。粘着層の厚みは、例えば20μm程度になっている。
その後、図5C(a)に示すように、基材40の各区画に設けられた保護膜81,82の隙間に沿って基材40を切断する切断工程を実施する。具体的には、基材40の第1面40a側および第2面40b側から、第1保護膜81および第2保護膜82をレジストとして基材40をウェットエッチングするエッチング工程を実施することによって、基材40を切断する。エッチング液としては、上述のようにフッ酸などが用いられる。これによって、図5C(a)に示すように、ガラスからなる単位基材22と、単位基材22の第1面22a上に設けられた第1保護膜81と、単位基材22の第2面22b上に設けられた第2保護膜82と、を有する単位積層体45を得ることができる。
図5C(b)は、図5C(a)に示す単位積層体45の単位基材22を拡大して示す断面図である。図5C(b)に示すように、第1保護膜81は、単位基材22の第1面22aよりも側方に突出するよう構成されている。同様に第2保護膜82は、単位基材22の第2面22bよりも側方に突出するよう構成されている。単位基材22の側面22cと第1保護膜81および第2保護膜82との間のこのような関係は、エッチング液を用いた上述の切断工程の際に、単位基材22の第1面22aおよび第2面22b双方からのエッチングにより単位基材22が貫通される程度の時間にわたってエッチング工程を継続することによって実現される。具体的には、エッチング工程においては通常、単位基材22の側面22cのうち第1面22aおよび第2面22b近傍の位置において深さ方向(単位基材22の厚み方向)および水平方向(単位基材22の面方向)のいずれにおいても等方的にエッチングが進む。このため図5C(b)に示すように、単位基材22の側面22cのうち第1面22aおよび第2面22b近傍においては、第1面22aと第2面22bとの間の中間部分に比べて、エッチングが水平方向に深く進む。この結果、端部22aeに交わるとともに第2面22b側へ向かうにつれて外側へ広がる第1側面22dと、端部22beに交わるとともに第1面22a側へ向かうにつれて外側へ広がる第2側面22eと、が得られる。
また本実施の形態においては、上述のように、第2面40b上に設けられる第2保護膜82の端面82cが、第1面40a上に設けられる第1保護膜81の端面81cよりも外側に位置している。このため、第1面40a側において生じる等方的エッチングは、第2面40b側において生じる等方的エッチングに比べて、より内側にまで進行する。この結果、ウェットエッチングによる切断工程によって得られた単位積層体45においては、単位基材22の第2面22bの端部22beが第1面22aの端部22aeよりも外側に位置するようになる。
なお、ウェットエッチング工程を、第1面40aから基材40に形成される孔と第2面40b側から基材40に形成される孔とが接続される時点で停止する場合、いわゆるジャストエッチングの場合、第1面22a側の第1側面22dと第2面22b側の第2側面22eとが合流する位置は、図5Dに示すように、第1保護膜81の端面81cと第2保護膜82の端面82cとの中間点になる。一方、本実施の形態においては、第1保護膜81の端面81cが第2保護膜82の端面82cよりも内側に位置しているため、ジャストエッチングの場合であっても、第1面40a側におけるエッチングが、第2面40b側におけるエッチングに比べてより内側かつ第2面22b側にまで進行する。従って、ウェットエッチング工程を実施する時間を、ジャストエッチングに要する時間よりも長く設定する場合、すなわちオーバーエッチングを実施する場合、第1面22a側の第1側面22dと第2面22b側の第2側面22eとが合流する位置が、図5C(b)に示すように、第1面22aと第2面22bとの中間位置ではなく第2面22b寄りの位置になる。
第1面22a側の第1側面22dと第2面22b側の第2側面22eとを、第2面22b寄りの位置で合流させることにより、第1側面22dと補強部30の第1面31や先端部33との間における補強部30の厚みを十分に確保しながら、補強部30の第1面31の第1内向面31bを第1接続面31aに対してより大きく傾斜させることが可能になる。これによって、第1内向面31bの厚みC1を大きく確保することができ、このことは、第1内向面31bの幅B1をより大きくすることを導き得る。従って、本実施の形態における補強部30の形状的な特徴をより際立たせることが可能になる。
なお、単位基材22の第1面22aの端部22aeおよび第2面22bの端部22beの位置の調整や、第1面22a側の第1側面22dと第2面22b側の第2側面22eとが合流する位置の調整は、第1面40a側におけるエッチングの速度および第2面40b側におけるエッチングの速度を調整することによっても可能である。エッチングの速度の制御は、例えば、エッチング液を基材40に向けて吐出する際のスプレー圧を調整することや、エッチング液の濃度を調整することによって可能である。従って、単位基材22の第2面22bの端部22beが第1面22aの端部22aeよりも外側に位置する単位基材22を得る方法が、上述の方法、すなわち第2保護膜82の端面82cが第1保護膜81の端面81cよりも内側に位置するように保護膜81,82を設ける、という方法に限られることはない。例えば、基材40の第1面40a側におけるエッチング液のスプレー圧を、基材40の第2面40b側におけるエッチング液のスプレー圧よりも高くすることによっても、図3に示す単位基材22を得ることが可能である。
(補強部の形成工程)
次に図6A〜図6Cを参照して、単位積層体45の単位基材22の側面22cに補強部30を形成するための工程について説明する。
はじめに図6Aに示すように、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂などの硬化性樹脂材料を含む塗布液35を単位基材22の側面22c上に塗布する塗布工程を実施する。ここでは、アクリル系樹脂と、光重合開始剤とを含む塗布液が用いられる場合について説明する。
塗布工程において塗布液35は、図6Aに示すように、単位基材22の側面22c、第1保護膜81および第2保護膜82によって囲われた空間内に充填される。なお塗布液35は、第1保護膜81の端面81c上や第2保護膜82の端面82c上にも溢れ出る程度に塗布されてもよい。
ところで本実施の形態においては、上述のように、第2保護膜82の端面82cが第1保護膜81の端面81cよりも外側に位置するように保護膜81,82が設けられている。このため、第2保護膜82が下に位置し第1保護膜81が上に位置するように単位積層体45が保持されている状態で塗布液35を塗布する場合に、第1保護膜81よりも外側に突出している第2保護膜82によって塗布液35を下方から支持することができる。このため図6Aに示すように、第1保護膜81の端面81cの内側の端部81eと第2保護膜82の端面82cの内側の端部82eとを結ぶ仮想的な線(平面)VL1よりも外側にまで溢れ出るように塗布液35を塗布する、ということを容易に実現することができる。また本実施の形態においては、上述のように、第1面22a側の第1側面22dと第2面22b側の第2側面22eとが、第1面22aと第2面22bとの中間位置ではなく第2面22b寄りの位置で合流している。このため、塗布液35が塗布される場合に、単位基材22の側面22cの第1側面22dによって塗布液35をより安定に保持することができる。このことも、塗布工程の容易化に有利に作用する。
好ましくは、塗布液35は、単位基材22の側面22cおよび保護膜81,82の内面に可能な限り隙間無く密着することができる程度の流動性を有するとともに、第2保護膜82から零れ落ちない程度の粘度を有するよう、構成される。例えば塗布液35は、チキソトロピーを示すように構成されていてもよい。チキソトロピーとは、せん断応力を受けると粘度が次第に低下し、静止すると粘度が次第に上昇する、という性質のことである。塗布液35がチキソトロピーを示す場合、ディスペンサーなどの塗布手段から塗布液35が塗布された直後には、塗布液35が塗布手段のノズルを通る際に受けるせん断応力のため、塗布液35の粘度は低い。このため、単位基材22の側面22cおよび保護膜81,82の内面に塗布液35が隙間無く密着することができる。その後、単位基材22の側面22c、第1保護膜81および第2保護膜82によって囲われた空間内に塗布液35が塗布されてから一定時間が経過すると、塗布液35の粘度が上昇する。このため、塗布液35が零れ落ちてしまうことを抑制することができる。
その後、単位基材22の側面22c上に設けられた塗布液35を硬化させる硬化工程を実施する。ここでは、塗布液35に紫外線などの光を照射することによって、塗布液35を硬化させる。これによって、単位基材22の側面22c上に、硬化性樹脂材料を含む樹脂部36が設けられる。図6Bには、側面22c上に樹脂部36が設けられ、かつ保護膜81,82が除去された状態の単位基材22が示されている。
次に、樹脂部36を加工して所望の形状を有する補強部30を側面22c上に形成する加工工程を実施する。これによって、図6Cに示すように、第1接続面31aおよび第1内向面31bを含む第1面31と、第2接続面32aおよび第2内向面32bを含む第2面32と、を有する補強部30を得ることができる。補強部30は、上述のように樹脂材料によって構成されているので、カバーガラス20の側面20cが強化ガラスによって構成されている場合に比べて、カバーガラス20の側面20cを加工して所望の形状を得ることがより容易である。また、加工に起因する強度の低下やマイクロクラックの発生が生じにくい。加工方法としては例えば、研磨機を用いた加工を採用することができる。
加工の際、単位基材22の第1面22aの端部22aeや第2面22bの端部22beを基準位置として利用してもよい。また単位基材22の第2面22b上に、後述するように加飾部60が設けられている場合、加工の際の基準位置として加飾部60の端部を利用してもよい。
なお図6Bにおいては、保護膜81,82を除去する除去工程の後に樹脂部36を加工する加工工程を実施する例を示したが、これに限られることはなく、保護膜81,82を残した状態で樹脂部36を加工してもよい。この場合、加工の際の基準位置として、第1保護膜81の端面81cや第2保護膜82の端面82cを利用してもよい。
本実施の形態によれば、単位基材22の側面22c上に、硬化性樹脂材料からなる補強部30が設けられている。このため、カバーガラス20の側面20cに衝撃が加えられた場合に単位基材22の側面22cに伝わる力が、補強部30によって緩和される。これによって、単位基材22の側面22cにクラックなどの損傷が生じることを抑制することができる。このことにより、仮に単位基材22の側面22cに圧縮応力層が形成されていない場合であっても、カバーガラス20の耐衝撃性を十分に高くすることができる。また、単位基材22の側面22cに引張応力層24bが露出している場合であっても、露出している引張応力層24bを補強部30によって覆うことができるので、カバーガラス20の耐衝撃性を十分に高くすることができる。
また本実施の形態において、補強部30は上述のように、単位基材22の第1面22aから側方に突出した第1保護膜81および単位基材22の第2面22bから側方に突出した第2保護膜82によって位置決めされた空間内に形成される。このため、単位基材22の第1面22aと補強部30の第1面31の第1接続面31aとは同一平面上に位置している。同様に、単位基材22の第2面22bと補強部30の第2面32の第2接続面32aとは同一平面上に位置している。すなわち、単位基材22と補強部30との間に段差が全くまたはほとんど存在していない。このため、単位基材22と補強部30との間の境界部が観察者から視認されてしまうことを抑制することができる。従って本実施の形態の補強部30によれば、カバーガラス20の側面20cの強度の確保と、カバーガラス20の意匠性の確保とを両立させることができる。また、タッチパネルの操作感が段差によって阻害されてしまうこともない。
また本実施の形態によれば、上述のように、第1接続面31aに接続される第1内向面31bは、第1接続面31aとの境界部から、単位基材22の厚み方向における内側に向かって広がっている。このため、単位基材22と補強部30との間の境界部だけでなく、カバーガラス20と筐体18との間の境界部においても、指5が引っ掛かりを感じてしまうことを抑制できるので、より良好な操作感を使用者に提供することができる。
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、いくつかの変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例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。
(補強部の変形例)
上述の本実施の形態においては、補強部30の第2面32が、単位基材22の第2面22bと同一平面上で単位基材22の第2面22bの端部22beから側方へ延びる第2接続面32aと、第2接続面32aに接続された第2内向面32bと、を含む例を示した。しかしながら、補強部30の第1面31が第1接続面31aおよび第1内向面31bを含み、これによって良好な操作感を使用者に提供することができる限りにおいて、補強部30の第2面32側の構成が特に限られることはない。例えば図7に示すように、補強部30の第2面32は、単位基材22の第2面22bの端部22beから先端部33に至るよう単位基材22の第2面22bと同一平面上で延びる第2接続面32aを含んでいてもよい。この場合、第2接続面32aと先端部33との間の境界部には、面取り加工などが施されていてもよい。
また上述の本実施の形態においては、補強部30の第1面31の第1内向面31bが、第1接続面31aに対して傾斜した傾斜面を含む例を示した。しかしながら、第1内向面31bが、単位基材22の厚み方向において第1接続面31aよりも単位基材22の第2面22b側に位置し、これによって良好な操作感を使用者に提供することができる限りにおいて、第1内向面31bの具体的な形状が特に限られることはない。例えば図8に示すように、第1内向面31bは、外側に凸となるよう湾曲した湾曲面を含んでいてもよい。なお「外側に凸」とは、第1内向面31bが、第1接続面31aの外側の端部と先端部33の第1面31側の端部とを結ぶ仮想的な線(平面)VL2よりも外側に位置していることを意味している。なお図8に示すように、第2内向面32bも同様に、外側に凸となるよう湾曲した湾曲面を含んでいてもよい。
また図9Aに示すように、第1内向面31bが、外側に凸となるよう湾曲した湾曲面を含む場合に、補強部30の第2面32が、単位基材22の第2面22bの端部22beから先端部33に至るよう単位基材22の第2面22bと同一平面上で延びる第2接続面32aを含んでいてもよい。図9Bは、図9Aに示すカバーガラス20を備えたカバーガラス付き表示装置10を示す断面図である。図9Bに示す例において、筐体18は、筐体18の側面18cの位置が補強部30の先端部33の位置に一致するように構成されている。なお図9Aおよび図9Bにおいては、先端部33が、第1面31の第1内向面31bの外側の端部と第2面32の第2接続面32aの外側の端部との間で単位基材22の法線方向に沿って広がる面である例が示されている。しかしながら、図9Aおよび図9Bに示す例において、先端部33の具体的な形態が特に限られることはない。例えば、第1面31の第1内向面31bと第2面32の第2接続面32aとが直接的に接していてもよい。この場合、第1内向面31bの厚みC1が、単位基材22の厚みに等しくなる。
(カバーガラスの変形例)
図10に示すように、カバーガラス20の第2面20b側の非アクティブエリアAa2には、所望の色を呈するための加飾部60が設けられていてもよい。加飾部60の色は、カバーガラス付き表示装置10に対して求められる意匠性に応じて選択される。例えば加飾部60の色の例として、黒色、白色、水色、桃色、緑色などを挙げることができる。加飾部60を構成する材料は、選択された色に応じて決定されるが、例えば白色が求められる場合、加飾部60は、酸化チタンなどの着色顔料が分散された樹脂材料から構成される。
加飾部60を設けるタイミングが特に限られることはない。例えば、基材40を切断して単位基材22を得る切断工程の前に、基材40の第2面40bに加飾部60を設ける加飾部形成工程を実施してもよい。または、切断工程の後に、単位基材22の第2面22bに加飾部60を設ける加飾部形成工程を実施してもよい。
ところで、切断工程の前に加飾部形成工程を実施する場合、基材40の第2面40b側においては、加飾部60の上に第2保護膜82が設けられることになる。この場合、加飾部60の外側の端部と、基材40のうち単位基材22の第2面22bの端部22beとなるべき位置との間の距離s(図10参照)が短いと、加飾部60の表面と基材40の第2面40b(単位基材22の第2面22b)との間の段差のため、端部22beとなるべき位置において第2保護膜82が基材40の第2面40bから浮いてしまうことが考えられる。距離sは、第2保護膜82が第2面40bから浮いてしまうことを抑制するよう、第2保護膜82の厚みや柔軟性に応じて決定されるが、例えば距離sは200〜400μmの範囲内に設定される。
(カバーガラスのさらなる変形例)
図11に示すように、外部導体の接近や接触を検知するためのセンサ電極を含むタッチパネルセンサ部50が、カバーガラス20の第2面20b側に設けられていてもよい。この場合、カバーガラス20は、表示装置15を保護するという役割だけでなく、タッチパネル機能を表示装置15に付与するという役割も果たすことができるようになる。加飾部60の場合と同様に、タッチパネルセンサ部50は、切断工程の前に基材40の第2面40bに設けられてもよく、若しくは、切断工程の後に単位基材22の第2面22bに設けられてもよい。
(補強部の色に関する変形例)
補強部30は、加飾部60と同色を呈するよう構成されていてもよい。例えば補強部30は、加飾部60に含まれている着色顔料と同色の着色顔料を含んでいてもよい。この場合、補強部30のうちカバーガラス20の法線方向から見て加飾部60と重なっていない領域が、加飾部60と同色の領域として視認されることになる。このため、意匠上の効果を生じさせることができる領域を拡大することができる。
一般に加飾部60は、樹脂材料および顔料を含む塗布液を単位基材22上に塗布することによって形成される。一方、単位基材22の側面22c近傍に塗布液を正確に塗布することは容易ではない。
ここで、補強部30が上述のように着色されている場合、加飾部60を単位基材22の側面22c近傍にまで設けることなく、単位基材22の側面22c近傍に意匠上の効果を生じさせることができる。このため、加飾部60を設ける工程に要求される難易度を軽減することができる。
なお「同色」とは、肉眼では色の違いを判別できない程度に2つの色の色度が近接していることを意味している。より具体的には、「同色」とは、2つの色の色差ΔE abが10以下、好ましくは3以下であることを意味している。また「異色」とは、2つの色の色差ΔE abが10よりも大きいことを意味している。ここで色差ΔE abとは、L表色系におけるL、aおよびbに基づいて算出される値であり、肉眼で観察された場合の色の相違に関する指標となる値である。
なお上述の本変形例においては、補強部30の色が加飾部60の色と同一である例を示したが、これに限られることはなく、補強部30は、加飾部60とは異なる色を呈するよう構成されていてもよい。また、加飾部60が設けられていない場合に、補強部30が所定の色を呈するように構成されていてもよい。この場合、加飾部60が設けられていなくても、補強部30によって、光漏れ防止などの意匠性の向上を実現することができる。
好ましくは、加飾部60は、カバーガラス20の第1面20aの法線方向に沿って見た場合に補強部30と重なるよう、設けられる。例えば、加飾部60は、加飾部60の外側の端部が、補強部30の内側の端部よりも外側に位置するよう、配置される。これによって、加飾部60によって意匠上の効果が生じる領域と、補強部30によって意匠上の効果が生じる領域とが、連続的に広がるようにすることができる。
(単位基材の変形例)
上述の本実施の形態においては、単位基材22の第2面22bの端部22beが、単位基材22の第1面22aの端部22aeよりも、カバーガラス20の面方向における外側に位置する例を示した。しかしながら、補強部30の第1面31が上述の第1接続面31aおよび第1内向面31bを含む限りにおいて、単位基材22の具体的な形状が特に限られることはない。例えば図12に示すように、第1面22aの端部22aeの位置と第2面22bの端部22beの位置とが、カバーガラス20の面方向において一致していてもよい。
なお図12に示す例においては、カバーガラス20の面方向における、第2面32側の補強部30の幅が、図3に示す本実施の形態の場合に比べて大きくなる。このことは、図3に示す補強部30の場合に比べて、補強部30の幅や重量が全体的に大きくなることを意味している。このため、図12に示す例においては、図3に示す本実施の形態の場合に比べて、補強部30が単位基材22から剥がれ易くなることや、補強部30を形成するための樹脂材料のコストが大きくなることが考えられる。また、本変形例においては、ジャストエッチングの際、第1面22a側の第1側面22dと第2面22b側の第2側面22eとが、上述の図5Dに示す例の場合に比べてより外側で合流することになる。このことは、本変形例においては、ジャストエッチングの際に生じているエッチング量が、図5Dに示す例の場合に比べて少ないことを意味している。従って本ン変形例においては、図12に示すカバーガラス20を作製し得る程度に、保護膜81,82を単位基材22の面22a,22bから側方へ突出させるためには、図5Dに示す例の場合に比べて長い時間にわたってオーバーエッチングを実施する必要がある。すなわち、エッチング工程に要する時間が長くなることが考えられる。また、エッチング工程に要する時間が長くなることは、エッチング液の劣化を速めてしまうことや、基材40の材料コストを増大させてしまうことを導く。これらの点を考慮すると、図3に示す本実施の形態において示したカバーガラス20の構造は、図に示す例におけるカバーガラス20の構造に比べて優れていると言える。
(貫通孔に補強部が設けられる例)
上述の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30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、単位基材22に貫通孔23が形成されている場合、貫通孔23の側面23c上に補強部30を設けてもよい。すなわち、補強部30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の側面23c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。
図13に示すように、貫通孔23の側面23c上に設けられる補強部30においても、側面22c上に設けられる補強部30の場合と同様に、補強部30の第1面31の第1接続面31aに接続される第1内向面31bは、第1接続面31aとの境界部から、単位基材22の厚み方向における内側に向かって広がっている。このため、貫通孔23の上を使用者の指がスライドする際に、快適な操作感を使用者に提供することができる。
貫通孔23の側面23cは、側面22cの場合と同様に、第1面22aから第2面22b側へ向かうにつれて外側へ広がる第1側面23dと、第2面22bから第1面22a側へ向かうにつれて外側へ広がる第2側面23eと、を含んでいてもよい。側面23cの第1側面23dおよび第2側面23eは、側面22cの第1側面22dおよび第2側面22eと同様であるので、詳細な説明を省略する。
(単位基材の変形例)
上述の図12においては、第1面22aの端部22aeの位置と第2面22bの端部22beの位置とが、カバーガラス20の面方向において一致し、かつ、補強部30の第2面32に第2内向面32bが設けられる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図14に示すように、補強部30の第2面32は、単位基材22の第2面22bの端部22beから先端部33に至るよう単位基材22の第2面22bと同一平面上で延びる第2接続面32aを含んでいてもよい。この場合、第2接続面32aと先端部33との間の境界部には、面取り加工などが施されていてもよい。図14に示す例においても、補強部30の第1面31に第1内向面31bを設けることにより、良好な操作感を使用者に提供することができる。また、補強部30の意匠性に関するバリエーションを増加させることができる。
(塗布液の構成の変形例)
また上述の本実施の形態においては、単位基材22の側面22c上に塗布される塗布液35が、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂などの硬化性樹脂材料を含む例を示したが、これに限られることはない。単位基材22の側面22c上に塗布される際には所定の流動性を有するが、その後に硬化することができる限りにおいて、補強部30を形成するための塗布液35として様々な流動体を用いることができる。例えば塗布液35として、熱によって溶融した状態の樹脂材料からなる流動体を用いてもよい。この場合、単位基材22の側面22c上に塗布液35が塗布された後、塗布液35が冷えて固化することにより、塗布液35が硬くなる。これによって、樹脂材料を含む補強部30を得ることができる。このように本実施の形態において、「硬化」とは、加熱または紫外線照射などによって樹脂材料が硬化する現象だけでなく、冷えて固化することによって樹脂材料が硬化する現象をも含む概念である。なお自然冷却によって樹脂材料が冷えて固化してもよく、若しくは、強制冷却によって樹脂材料が冷えて固化してもよい。また「固化」とは、物質が、気体または液体の状態から固体の状態に変化することを意味している。
(切断方法の変形例)
上述の本実施の形態において、ウェットエッチングによって基材40を切断する方法を示したが、切断方法が特に限られることはない。例えば、レーザーを利用して基材40を切断してもよい。また、カッターやレーザーを利用して基材40の表面にスクライブラインを形成し、その後、基材40に打撃力や曲げ応力を加えることにより、スクライブラインを起点として基材40を切断してもよい。
なお基材40の表面にスクライブラインを形成する場合、スクライブラインの周囲にマイクロクラックが発生することがある。これに対して、ウェットエッチングによって基材40を切断する場合、そのようなマイクロクラックが発生することはなく、この点でウェットエッチングはスクライブラインを利用した切断方法に比べて優れている。なお、スクライブラインの周囲に発生したマイクロクラックを除去するため、スクライブラインを起点として基材40を切断した後に単位基材22の側面22cおよびその周囲をウェットエッチングしてもよい。
(その他の変形例)
上述の本実施の形態において、粘着層を介して二軸延伸ポリプロピレンや無延伸ポリプロピレンのシートを基材40に貼り付けることにより、保護膜81,82が構成される例を示した。しかしながら、補強部30を生成する際の枠となることができる限りにおいて、保護膜81,82の形成方法が特に限られることはない。例えば、感光性レジストフィルムを基材40の第1面40a上および第2面40b上にそれぞれ貼り合わせ、その後に感光性レジストフィルムに、フォトマスクなどを用いて所望の形状に応じて紫外線などの光を照射し、酸性液またはアルカリ性液、または有機溶剤などの現像液でパターニングすることにより、基材40に保護膜81,82を設けることができる。
また上述の本実施の形態および変形例においては、第1接続面31aに接続される第1内向面31bが、第1接続面31aとの境界部から、単位基材22の厚み方向における内側に向かって広がることにより、指5が、第1内向面31bにほとんどまたは全く接することなくカバーガラス20の外部にまで逃げる例を示した。すなわち、指5の引っ掛かりを防ぐという効果について説明した。しかしながら、指5が第1内向面31bに接する場合であっても、上述のカバーガラス20による効果は発揮され得る。例えば図3や図7に示す例においては、第1接続面31aと第1内向面31bとが成す角度θ1が鈍角すなわち90°よりも大きくなっている。また図8や図9Aに示す例においては、第1内向面31bが、外側に凸となるよう湾曲した湾曲面を含んでいる。このため、指5が第1内向面31bに接する場合であっても、指5が第1接続面31aと第1内向面31bとの間の境界部を通過する際に指5が感じる引っ掛かり感を低減することができる。
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
10 カバーガラス付き表示装置
15 表示装置
16 表示パネル
18 筐体
20 カバーガラス
22 単位基材
30 補強部
31 第1面
31a 第1接続面
31b 第1内向面
32 第2面
32a 第2接続面
32b 第2内向面
33 先端部
35 塗布液
36 樹脂部
40 基材
45 単位積層体
50 タッチパネルセンサ部
60 加飾部
81 第1保護膜
82 第2保護膜

Claims (13)

  1. 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、
    観察者側の第1面、前記第1面と反対側の第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、
    前記単位基材の側面上に設けられ、樹脂材料を含む補強部と、を備え、
    前記補強部は、前記カバーガラスを前記単位基材の前記第1面側から見た場合に視認される第1面と、前記カバーガラスを前記単位基材の前記第2面側から見た場合に視認される第2面と、を有し、
    前記補強部の前記第1面は、前記単位基材の前記第1面と同一平面上で前記単位基材の前記第1面の端部から側方へ延びる第1接続面と、前記第1接続面に接続され、前記単位基材の厚み方向において前記第1接続面よりも前記単位基材の前記第2面側に位置する第1内向面と、を含む、カバーガラス。
  2. 前記補強部の前記第2面は、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第2接続面と、前記第2接続面に接続され、前記単位基材の厚み方向において前記第2接続面よりも前記単位基材の前記第1面側に位置する第2内向面と、を含み、
    前記第1内向面の幅が、前記第2内向面の幅よりも大きい、請求項1に記載のカバーガラス。
  3. 前記単位基材の前記第2面の端部は、前記単位基材の前記第1面の端部よりも外側に位置する、請求項1または2に記載のカバーガラス。
  4. 前記単位基材の前記側面は、前記単位基材の前記第1面に交わるとともに、前記単位基材の前記第2面側へ向かうにつれて外側へ広がる第1側面と、前記単位基材の前記第2面に交わるとともに、前記単位基材の前記第1面側へ向かうにつれて外側へ広がり、そして前記第1側面に合流する第2側面と、を含み、
    前記単位基材の前記第1側面と前記第2側面とは、前記単位基材の前記第2面寄りの位置で合流する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のカバーガラス。
  5. 前記第1内向面が、前記第1接続面に対して傾斜した傾斜面を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のカバーガラス。
  6. 前記第1内向面が、外側に凸となるよう湾曲した湾曲面を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のカバーガラス。
  7. 前記単位基材の前記第2面側には、所定の色を呈する加飾部が設けられており、
    前記加飾部は、前記カバーガラスの法線方向に沿って見た場合に前記補強部と重なるよう構成されている、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のカバーガラス。
  8. 表示装置と、
    前記表示装置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7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。
  9. 表示装置の観察者側に設けられるカバーガラスの製造方法であって、
    観察者側の第1面および前記第1面と反対側の第2面を含む基材を準備する工程と、
    前記基材の第1面上および第2面上において所定の複数の区画に第1保護膜および第2保護膜を設ける保護膜形成工程と、
    前記基材の前記第1面側および前記第2面側から前記第1保護膜および前記第2保護膜をレジストとして前記基材をウェットエッチングすることによって前記基材を切断する切断工程と、
    切断された前記基材の側面、前記第1保護膜および前記第2保護膜によって囲われた空間内に、樹脂材料を含む塗布液を塗布する塗布工程と、
    前記塗布液が硬化することにより得られる樹脂部を加工して、切断された前記基材の側面上に、樹脂材料を含む補強部を形成する加工工程と、を備え、
    前記補強部は、前記カバーガラスを前記基材の前記第1面側から見た場合に視認される第1面と、前記カバーガラスを前記基材の前記第2面側から見た場合に視認される第2面と、を有し、
    前記補強部の前記第1面は、前記基材の前記第1面と同一平面上で、切断された前記基材の前記第1面の端部から側方へ延びる第1接続面と、前記第1接続面に接続され、前記基材の厚み方向において前記第1接続面よりも前記基材の前記第2面側に位置する第1内向面と、を含む、カバーガラスの製造方法。
  10. 前記補強部の前記第2面は、前記基材の前記第2面と同一平面上で、切断された前記基材の前記第2面の端部から側方へ延びる第2接続面と、前記第2接続面に接続され、前記基材の厚み方向において前記第2接続面よりも前記基材の前記第1面側に位置する第2内向面と、を含み、
    前記加工工程は、前記第1内向面の幅が前記第2内向面の幅よりも大きくなるよう実施される、請求項9に記載のカバーガラスの製造方法。
  11. 切断された前記基材の前記第2面の端部は、切断された前記基材の前記第1面の端部よりも外側に位置する、請求項9または10に記載のカバーガラスの製造方法。
  12. 前記第2保護膜の端面は、前記第1保護膜の端面よりも外側に位置する、請求項9乃至11のいずれか一項に記載のカバーガラスの製造方法。
  13. 前記塗布工程において、前記塗布液は、前記第1保護膜の端面と前記第2保護膜の端面とを通る仮想的な平面よりも外側にまで塗布される、請求項9乃至12のいずれか一項に記載のカバーガラスの製造方法。
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