JP2017522584A - 湾曲ガラス構造体の光学品質を向上させる方法 - Google Patents

Abstract

光学的に向上した透過率を有する、成形ガラス構造体、特に湾曲ガラス構造体、並びにそのようなガラス構造を製造する方法が提供される。本明細書で説明される物品および方法は、管をマスキングするか、または屈折率整合物質（例えば、光学的に透明な接着剤）および／または追加のガラス層を利用して欠陥を改質する。当該物品および方法は、任意の成形ガラスに適用可能であり、特に、携帯型電子デバイスで使用する３Ｄ成形部品にとって有用である。

Description

関連出願との相互参照

本出願は、米国特許法第１１９条の下、２０１４年５月１２日に出願された米国特許仮出願第６１／９９１，８８７号明細書に対する優先権の恩典を主張するものであり、なお、本出願は当該仮出願の内容に依拠し、ならびに参照により当該仮出願の全体が本明細書に組み入れられる。

本開示は、無欠陥ガラス構造体を製造する方法、特に、準光学品質から光学品質に至る表面を有する湾曲ガラス構造体を製造する方法に関する。

様々な消費者製品において依然求められているのは、熱強化もしくは化学強化ガラス（例えば、Ｇｏｒｉｌｌａガラス（登録商標）など）が提供する強度並びに高い光学品質および正確な形状を有するガラス構造体である。円形もしくは非円形（例えば、楕円形または正方形など）の断面を有する管状ガラス形状は、例えば、電話、電子パッド、または他のハンドヘルド端末などの電子デバイスの外部構造体として多くの分野で応用されているため、特に関心が高い。

ガラス品質は、そのような物品の本質的属性である。そのような用途では、当該ガラスは、外観にキズが無いだけでなく、ディスプレイから伝達された画像に歪みのないこと、ならびにガラス表面から反射された被写体に不均一な歪みのないことを提供しなければならない。一般的に、３Ｄ成形ガラスに対するそのような高いレベルの光学品質は、高価で時間のかかる鏡面研磨プロセスによってのみ達成することができる。しかしながら、非円形設計における鏡面研磨は、内側表面へのアクセスが制限されかつ非対称であるために、特に困難である。

現在、必要な形状を達成するために、様々な管改質プロセスが使用されるか、または検討されている。これらのアプローチは、必要な外観要件に達するための重要な課題を提示する。第一に、大多数の市販の管は、「脈理」（管方向に対し平行に延びる縞または筋が見えること）と呼ばれる光学的欠陥を示す。それらは、管形状では常に目立つわけではないが、より平坦な楕円形もしくは四角形の断面（「スリーブ」）形状および／またはガラスがディスプレイとして使用される場合に、裸眼に対して特に明確となる。第二に、そのような改質処理は、ガラス軟化点付近の粘度で、ある種の金型がガラスと接触することに依拠する。これらの粘度では、どのような接触も、大抵の場合、表面品質にとって有害であり、ナノメートルからマイクロメートルスケールでの表面の歪み、不完全性、または人の目に見える他の変化を生じる。本開示は、光学的に透明な接着剤を利用することよって管をマスキングするかまたは欠陥を改質することによって、概説された問題の解決策を提供する。

本開示のさらなる特徴および利点について、以下の詳細な説明で述べ、ある程度、その説明から当業者には容易に明らかとなるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付の図面を含め、本明細書で説明されるような本開示を実践することによって認識されるであろう。

特許請求項および要約は、以下で説明される「詳細な説明」に組み込まれ、その一部を構成する。

本明細書において引用される全ての刊行物、論文、特許、公開された特許出願などは、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。

本開示は、屈折率整合物質（例えば、光学的に透明な接着剤）を利用することによりガラスの表面欠陥をマスキングすることで、消費者製品に使用されるガラス物品の光学品質を向上させる方法について説明する。当該方法は、任意の成形ガラスに適用可能であり、特に、３Ｄ成形部品にとって有用であり、何よりも管およびスリーブにとって有用である。

本発明の最も明確な例は、ディスプレイをスリーブガラス外囲器の内側表面に直接接着するために光学的に透明な屈折率整合接着剤（「ＯＣＡ」）を使用することである。これをスリーブの外側鏡面研磨と組み合わせることで、スリーブ製造時に生じた表面欠陥があるにもかかわらず、デバイスの優れた光学品質を達成することが可能である。

カバーガラスの表面不完全性を隠すために、ディスプレイの直接接着；高品質表面を有するガラス（例えば、Ｗｉｌｌｏｗ）の直接接着；屈折率整合ＯＣＡフィルムのラミネート；または上記のいずれかと組み合わせた片面鏡面研磨、を含む、複数のアプローチまたはそれらの組み合わせを使用することができる。

本明細書で具体化される「スリーブ」または非円形管状構造体の断面図の例。 市販のガラス管の大多数に存在する「脈理」欠陥を示すキセノン光による逆光線写真を示す。 外側を鏡面研磨され、改質されたガラススリーブ試験片であって、脈理を示すラミネートされていない側（右側）と比較するために左側半分が屈折率整合ＯＣＡフィルム（３Ｍ ８２１４（登録商標）−４ミル）でラミネートされた試験片の逆光線写真。 例示のためにバックパネルを除去した、外側を鏡面研磨したガラススリーブ部品の写真。０．５ｍｍ厚のＥＡＧＬＥ ＸＧ（登録商標）の一片が、当該スリーブの内側に接着されている（下部分）。屈折率が１．５１のＵＶ硬化性接着剤のＶＩＴＲＡＬＩＴＥ（登録商標）７１６５を使用して、当該ガラスを一緒に接着する。日光からの影は、当該ガラスと接着剤との組み合わせの利点を強調している。脈理および引っかき傷（内側改質プロセスの際の金型マーク）がむき出しの部分で視認されるが、フュージョンドロー「Ｅａｇｌｅ ＸＧ」ガラスが取り付けられた下部分ではそれが消えている。 本明細書で説明されるガラススリーブの態様のノンスケール設計を示す。スリーブ構造体が屈折率整合材料および電子デバイスを含む、第一態様を示す。 本明細書で説明されるガラススリーブの態様のノンスケールの設計を示す。スリーブ構造体が任意選択の屈折率整合材料、第二ガラスシート、および電子デバイスを含む、第二態様を示す。

ある特定の図では、基準のために直交座標が示されているが、これは、方向および配向に関して限定を意図するものではない。

本開示は、以下の詳細な説明、図面、実施例、特許請求の範囲、それらの前および後の説明を参照することにより、より容易に理解することができる。ただし、本組成物、物品、デバイス、および方法について開示および説明する前に、開示される特定の組成物、物品、デバイス、および方法は当然のことながら変わり得るので、特に明記されない限り、本開示はそれらに限定されないということは理解されるべきである。本明細書で使用される専門用語は、あくまで特定の態様のみを説明することを目的とし、限定を意図するものでないことも理解されるべきである。

本開示の以下の説明は、現時点で分かっている実施形態における本開示の可能な教示として提供される。この目的のために、当業者は、本開示の有益な結果を依然として得つつ、本明細書で説明される開示の様々な態様に対して多くの変更を為すことができるということを認め理解するであろう。本開示の所望の有益性のいくつかは、本開示の特徴のいくつかを選択して他の特徴を利用しないことによって得ることができるということも明らかであろう。したがって、当業者は、本開示に対しての多くの変更および適合が可能であり、ある特定の状況ではそれが望ましくさえあり得、ならびにそれらも本開示の一部であるということを認めるであろう。したがって、本開示の原理の例証として以下の説明を提供するが、これは本開示の限定ではない。

本開示は、開示される方法および組成物に使用可能な、またはそれらと一緒に使用可能な、またはその調製で使用可能な、あるいはそれらの実施形態の、材料、化合物、組成物、および成分である。これらおよび他の材料は本明細書で開示され、これら材料の組み合わせ、サブセット、相互作用、群などが開示されている場合、これら化合物のそれぞれの様々な個別的および集合的組み合わせならびに順序についての具体的言及が明確に開示されていない場合でも、それぞれは具体的に想到され本明細書で説明されると理解される。

したがって、置換基Ａ、Ｂ、およびＣのクラスが開示され、同様に置換基Ｄ、Ｅ、およびＦのクラス、ならびに組み合わせ実施形態例Ａ−Ｄが開示されている場合、それぞれは個別にかつ集合的に想到される。したがって、この例において、組み合わせＡ−Ｅ、Ａ−Ｆ、Ｂ−Ｄ、Ｂ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、Ｃ−Ｄ、Ｃ−Ｅ、およびＣ−Ｆのそれぞれが具体的に想到され、Ａ、Ｂ、および／またはＣ；Ｄ、Ｅ、および／またはＦ；ならびに例示の組み合わせＡ−Ｄの開示から、それらも開示されていると見なされるべきである。同様に、これらの任意のサブセットまたは組み合わせも具体的に想到され、開示される。したがって、例えば、Ａ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、およびＣ−Ｅの部分群が具体的に想到され、Ａ、Ｂ、および／またはＣ；Ｄ、Ｅ、および／またはＦ；ならびに例示の組み合わせＡ−Ｄの開示から、それらも開示されていると見なされるべきである。この概念は、これらに限定されるわけではないが開示された組成物を製造する方法および使用する方法における組成物およびステップの任意の成分を含む、この開示の全ての態様に適用される。したがって、実施可能な様々な追加ステップが存在する場合、これら追加ステップのそれぞれは、開示された方法の任意の具体的実施形態または実施形態の組み合わせによって実施することができ、ならびにそのような組み合わせそれぞれが、具体的に想到されかつ開示されると見なされるべきであることは理解されたい。

上述のように、本開示は、無欠陥ガラス構造体を製造する方法を対象とし、特に、準光学品質〜光学品質の表面を有する湾曲ガラス構造体を製造する方法が提供される。本明細書で説明される方法は、屈折率整合物質（例えば、光学的に透明な接着剤）または追加のガラス層を利用することにより管をマスキングするかまたは欠陥を改質する。当該方法は、任意の成形ガラスに適用可能であり、特に、３Ｄ成形部品にとって有用であり、何よりも管およびスリーブにとって有用である。説明される当該方法は、以下の利点：ガラスカバーによる消費者製品の光学品質の向上；デバイス組み立てのための内側鏡面研磨ステップの排除；内側鏡面研磨が不可能または非実用的な形状（例えば、スリーブ形状）を可能にすること；高いスループット、より高い費用対効果、または３Ｄ成形カバーガラスの製造におけるより高精度な成形方法を可能にすること、を提供する。例えば、内側ガラス表面が低粘度で金型に接触しそれにより表面劣化が生じるような成形アプローチ；管の改質の特定の場合に、優れた表面品質を有さない従来の管をフィードストックとして使用することを可能にすること；ならびに消費者電子デバイスにおいてより大きな表示領域またはより小さなベゼルサイズを可能にすること。

本明細書で使用される場合、用語「スリーブ」は、非円形断面を有する三次元管状ガラス基材を説明する。一般的に、スリーブは、いくらか楕円形であるか、またはいくらか四角形であり、その場合、角は丸くなっている。いくつかの実施形態において、スリーブは、準光学的または光学的に平坦な少なくとも１つの面を有するであろう。図１は、本明細書で使用されるスリーブの断面の非限定的な例を示している。スリーブは、概して、当該構造体へと成形可能な任意のガラス組成物で構成され得る。特に、ホウケイ酸塩、アルカリアルミノケイ酸塩、または管へとフュージョンドローまたは引っ張り成形することができる他の組成物が、特に適切である。スリーブは、理想的には、約０．３ｍｍから約２．０ｍｍの厚さを有する。いくつかの実施形態において、管の厚さは一定であるが、他の実施形態では、管は、要所で、例えば、米国特許出願第１３／８３２，７６９号明細書に見られるような短辺でより厚くあり得、なお、当該特許出願は参照により全体が本明細書に組み入れられる。

本明細書で説明するスリーブで使用されるガラスは、強化することができる。他のガラス組成物も使用できるが、アルカリアルミノケイ酸塩は、さらに熱的および化学的の両方で強化できる能力を有する。化学強化、またはイオン交換は、例えば、米国特許第３，４１０，６７３号明細書および同第８，５６１，４２９号明細書など、当技術分野で周知であり、なお、当該特許は両方とも、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。本明細書におけるスリーブは、携帯型電子用途でのスリーブの使用にとって有益な強度をさらにガラスに付与するために強化されるのが理想的である。

本明細書における実施形態のほとんどは、特にスリーブガラス外囲器への適用において使用されるが、例えば、３Ｄ成形カバーガラス部品を提供するために管を半分に切断する追加のステップなど、同じ方法をより広く適用することも可能であることも想到される。

現在の管改質処理が使用されている、または検討されているのは、最高級用途に必要なスリーブ形状を達成しようとするためである。しかしながら、外観目標に達するためには、これらのアプローチは重要な課題を提示する。第一に、大多数の市販の管は、「脈理」と呼ばれる光学的欠陥（管方向に対し平行に延びる縞または筋が見えること）を示す（図２）。それらは、管形状では常に目立つわけではないが、スリーブ形状および／またはガラスがディスプレイとして使用される場合に、裸眼に対して特に明確となる。第二に、そのような改質処理は、ガラス軟化点付近の粘度で、ある種の金型がガラスと接触することに依拠する。これらの粘度では、どのような接触も、大抵の場合、表面品質にとって有害であり、ナノメートルからマイクロメートルスケールでの表面の歪み、不完全性、または人の目に見える他の変化を生じる。本開示は、光学的に透明な接着剤を利用することによって管をマスキングするかまたは欠陥を改質することによって、概説された問題の新規の解決策を提供する。

過去には、一般的に、これらのタイプの欠陥を排除するために表面の鏡面研磨が使用されてきた。しかしながら、非円形設計の鏡面研磨は、内側表面へのアクセスが限定的でかつ非対称であるために、特に困難である。

ガラス管の表面品質を分析するために使用される原理方法の１つは、シャドウグラフ法である。シャドウグラフ法は、管に明るい光を透過させて不完全性および／または脈理欠陥についてガラスの影を分析する、分析方法である。シャドウグラフ法は、特定の製品ではガラスの光学性能とは直接的な相関を有さないが、ガラスの小さな不完全性さえ検出する能力を高めることにおいて特に良好であるため、光学品質の差を強調するために非常に有用なツールである。しがたって、シャドウグラフ法は、本明細書で説明される実施形態が提供する改良を実証するための代理方法として使用することができる。

その例示的実施形態が図５Ａで５００として示されている第一態様は、管状ガラス構造体（または「スリーブ」）５１０と、屈折率整合材料もしくはコーティング５２０との組み合わせを含み、この場合、屈折率整合コーティングは、管状ガラス構造体の内部に位置されており、任意選択により、１つまたは複数の電子部品５４０が、スリーブおよび屈折率整合材料の両方のさらに内側に位置されている。屈折率整合材料５２０は、通常は、スリーブ５１０に近い屈折率を有する、ポリマー、液体、セラミック、接着剤、またはゲルといった物質である。いくつかの実施形態において、当該屈折率整合材料５２０は、スリーブの屈折率の±２５％以内、±２０％以内、±１５％以内、±１０％以内、±５％以内、または±２．５％以内の屈折率を有する。特に、いくつかの実施形態は、管状ガラス構造体５１０の屈折率の±１０％以内または±５％以内の屈折率を有する屈折率整合材料５２０を有する。

その例示的実施形態が図５Ｂで５０１として示されている第二態様は、スリーブの内側に高品質で平坦なもしくは柔軟なガラスを含む第二内部ガラス層５３０を有する管状ガラススリーブ５１０、任意選択により１つまたは複数の屈折率整合材料もしくはコーティング５２０および５５０、ならびに任意選択により、ガラスおよび当該任意選択の屈折率整合材料の両方の内側に位置された１つまたは複数の電子部品５４０を含む。そのような実施形態において、内部ガラス５３０は、特定の領域で（例えば、長い、あるいは平坦な領域に沿って）スリーブ５１０の内部に接触するように設計することができ、あるいは、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｗｉｌｌｏｗ（登録商標）ガラスなどの高柔軟性の薄いガラスで作製されている場合は、スリーブ５１０の内部全体に接触するように設計することもできる。スリーブ５１０および内部ガラス５３０は、一緒にラミネートしてもよく、または屈折率整合材料であり得る接着剤で直接接着してもよい。両ガラスがラミネートされる場合、接着剤５２０が両ガラスの間に存在してもよく、その場合、当該接着剤は、屈折率整合材料５２０であり得る。あるいは、両ガラスは、加熱または他のプロセスで一緒にラミネートしてもよい。接着の場合、２つのガラスは、屈折率が一致するかまたは屈折率整合材料もしくはコーティングとの組み合わせで機能する、接着剤または接着剤の組み合わせにより接合され得る。

内部ガラス５３０が存在する場合、屈折率整合材料５２０および／または５５０は、スリーブ５１０と内部ガラスとの間（Ｍ_ｓｇ）、内部ガラス５３０とスリーブ内の任意選択の電子デバイス５４０（存在する場合）との間（Ｍ_ｇｄ）、またはその両方に存在し得る。両方の間に存在する場合、屈折率整合材料５２０および５５０は、様々な構成要素の屈折率に応じて、同じであってもまたは異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、屈折率整合材料Ｍ_ｓｇの屈折率は、スリーブの屈折率の±１０％以内または±５％以内である。いくつかの実施形態において、屈折率整合材料Ｍ_ｓｇの屈折率は、内部ガラスの屈折率の±１０％以内または±５％以内である。いくつかの実施形態において、屈折率整合材料Ｍ_ｓｇの屈折率は、スリーブおよび内部ガラスの屈折率の平均の±１０％以内または±５％以内である。いくつかの実施形態において、屈折率整合材料Ｍ_ｇｄの屈折率は、内部ガラス５３０の屈折率の±１０％以内または±５％以内である。いくつかの実施形態において、屈折率整合材料Ｍ_ｇｄの屈折率は、電子デバイスの表示ガラスの屈折率の±１０％以内または±５％以内である。いくつかの実施形態において、屈折率整合材料Ｍ_ｇｄの屈折率は、内部ガラスおよび電子デバイスの表示ガラスの屈折率の平均の±１０％以内または±５％以内である。

コーティングの屈折率整合態様に加えて、いくつかの実施形態では、屈折率整合材料５２０および／または５５０は、追加の有益な特性を有する物質を含む。例えば、屈折率整合材料５２０および／または５５０は、スリーブ５１０の強度を直接的もしくは間接的に増加させるおよび／またはスリーブ５１０がダメージに晒された場合に破砕または崩壊するのを防ぐラミネート層として機能し得る。いくつかの実施形態において、屈折率整合材料５２０および／または５５０は、スリーブ５１０内の任意の電子部品５４０のための緩衝層または保護層として機能し得る。これは、デバイス５００または５０１が落下したときに電子部品５４０が損傷するのを防ぐ助けになり得、さらに場合によっては、内部応力を減少させることによってスリーブ５１０へのダメージを軽減し得る。

屈折率整合コーティング５２０および／または５５０は、当該用途で機能する任意の材料を含み得る（これは、例えば、当該材料が、必要な屈折率の制限を満たすだけでなく、例えば、熱安定性および光安定性、接着性、強度、透過率、粘度、ガラス転移、および／または色などに関連する他の特性も満たすことを意味する）。特に、ＵＶ硬化性接着剤（例えば、屈折率が約１．５１の「Ｖｉｔｒａｌｉｔｅ」 ７５６５など）、または感圧性接着剤は、電子スディスプレイ用途で特に有用である。当該コーティングは、約２５μｍ以上、例えば、約２５μｍから約２００μｍなど、であり得る。いくつかの実施形態において、当該コーティングは、＞７５μｍである。いくつかの実施形態において、当該コーティングは、＞７５μｍから約２００μｍである。

コーティング５２０および／または５５０は、均一な被覆を提供しかつ管状ガラス構造体５１０の構造と協働する、任意の既知の手段によって塗布することができる。例えば、コーティング５２０および／または５５０は、ディップコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、ブレード法、はけ塗り、蒸着、印刷法、またはロールツーロール法によって塗布することができる。コーティング５２０および／または５５０は、任意の電子部品５４０の挿入前にスリーブ５１０に塗布してもよく、当該電子部品５４０に塗布し、それをスリーブ５１０内に挿入してもよく、あるいは、電子部品５４０がスリーブ５１０内に位置された後に電子デバイス５００または５０１に塗布してもよい（例えば、注入プロセスによって）。

第二内部ガラス５３０に関して、当該ガラスは、スリーブ５１０と同様の屈折率を有する高品質ガラス基材であるべきである。いくつかの実施形態において、内部ガラス５３０は、スリーブの屈折率の±２５％以内、±２０％以内、±１５％以内、±１０％以内、±５％以内、または±２．５％以内の屈折率を有する。特に、いくつかの実施形態は、管状ガラス構造体５１０の屈折率の±１０％以内または±５％以内である屈折率を有する内部ガラス５３０を有する。

内部ガラス５３０の厚さは、理想的には、当該ガラスがスリーブ内の限られた空間を占有するのを防ぎ、光学歪みを最小限に抑え、柔軟性を可能にするような薄さである。ある実施形態において、内部ガラス５３０は、約３０μｍ（マイクロメートル）から約０．７ｍｍの厚さを有する。厚さ範囲の下限では（約３０μｍから約２００μｍ）、ガラス５３０は、スリーブの内部全体の周りを「包む」のに十分柔軟である。そのような方法で使用できるガラス製品に、Ｃｏｒｎｉｎｇ社の「ＷＩＬＬＯＷ」ガラスが挙げられる。

内部ガラス５３０は、所望の光学品質を満たす任意のプロセスによって、任意のガラス組成物から作製され得る。電子ディスプレイ用途で使用されるアルカリ不含ガラス組成物は、この用途に特に適している（例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ社のＥＡＧＬＥ（登録商標）シリーズのディスプレイガラス）。しかしながら、いくつかの実施形態において、化学的に強化された内部ガラスを有することが望ましい場合がある。そのような状況では、イオン交換可能なガラス基材（例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ社の「ＧＯＲＩＬＬＡ」ガラス）が使用され得る。アルカリ含有ガラスを使用する場合、イオンが電子部品に移動するのを防ぐために追加のバリア層が当該デバイスに組み込まれ得る。アルカリ汚染が懸念される場合は、熱的に強化された非アルカリガラスも使用することができる。厚さ、光学品質−ディスプレイＩＰ、ｗｉｌｌｏｗ ＩＰ。

電子デバイス５００または５０１を製造するために、電子部品５４０（例えば、電子（ＬＥＤ／ＬＣＤ）ディスプレイおよび追加の部品）が、管状ガラス構造体５１０の内側に位置され得る。そのような実施形態において、屈折率整合材料５２０および／または５５０は、電子ディスプレイ５４０をスリーブ５１０に接合し、それにより、脈理または他の欠陥が見えるのを軽減し、またいくつかの実施形態ではディスプレイから出力される光を強める。ディスプレイに加えて、他の電子部品も、スリーブ５１０内で、屈折率整合材料５２０および／または５５０のいずれかの面上に位置され得、またはいくつかの実施形態では、屈折率整合材料５２０および／または５５０の内側に位置され得る。例えば、透明な導電性酸化物、金属メッシュ、および当業者に既知の他の接触部品が、屈折率整合材料５２０および／または５５０を追加する前に、スリーブ上にコーティングされ得る。いくつかの実施形態において、例えば、米国特許出願第１４／４６０，６９１号明細書に示されるような、ある特定の接触機能性または光学機能性を得るために、導波路構造体が、スリーブ５１０内またはその上に形成され得、なお、当該特許出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。

第三態様は、知覚される表面品質をさらに向上させ、スリーブ上の表面不完全性を隠すために、上記で説明したアプローチにさらなる技術を組み合わせたものを含む。例えば、上記で説明した第一および第二の両方の態様において、実施形態は、追加のステップまたは構成要素（例えば、外部または内部を鏡面研磨するステップなど）あるいは追加の外部コーティング５６０（例えば、耐指紋コーティング、防汚コーティング、耐スクラッチ性コーティングなど）を含み得る。いくつかの実施形態において、屈折率整合材料の必要量を最小限に抑えるために、ディスプレイが位置されるであろう内部が鏡面研磨される。外部が鏡面研磨される実施形態において、１ｎｍ未満の表面粗度（Ｒ_ａ）を有し、１５０μｍ、１００μｍ、または５０μｍの大きさを超える欠陥がないガラススリーブ上に表面を得ることが望ましい。

スリーブ５１０が少なくとも１つの平坦な「面」または長辺（図１および５）を有する実施形態において、当該面は、光学的に魅力的な表面を提供するために、非常に平坦でありかつ歪みがないべきである。当該平坦性は、スリーブを作製するために使用されるプロセスによって、または鏡面研磨もしくは他の製造後のプロセスによって得ることができる。上記で説明した不完全性に加えて、平面部分は、ＦｌａｔＭａｓｔｅｒ（登録商標）ツールで測定した場合に、１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に対して±１５０μｍより良好な平坦性または２５ｍｍ×２５ｍｍの領域に対して±５０μｍより良好な平坦性を有するべきである。

別の態様は、本明細書で説明したスリーブ構造体に基づく電子デバイス５００または５０１も想到する。電子デバイス５００または５０１は、電子ディスプレイ（例えば、スマートフォン、タブレット型デバイス、または他の携帯型電子デバイス）と組み合わせた前述の態様のいずれかを含む。そのような実施形態において、屈折率整合コーティング５２０または５５０は、それらが存在する場合、ガラス構造体５３０を電子デバイス５４０に接着することができ、前述のように、スリーブ５１０、内部ガラス５３０、または電子ディスプレイ５４０に屈折率が一致し得、あるいは、これらを組み合わせた平均の屈折率を有し得る。内部ガラス層５３０が存在しない場合は、当該コーティングはさらに、ガラス構造体を電子デバイスに接着し得る。上述のように、第二ガラス基材５３０が存在する実施形態において、第二内部ガラスと電子デバイスもしくはディスプレイ５５０との間に、１つまたは複数の追加の接着剤もしくはコーティングが存在し得る。

上述のように、本明細書で説明されるデバイスは、様々な方法で製造することができる。スリーブ５１０は、直接的に引き伸ばす、またはすでに円形に引き伸ばした管を変形させるなど、いくつかのプロセスによって製造することができる。例示の方法は、米国特許出願第６２／１０９，８１１号明細書、同第６２／１０７，５９８号明細書、同第６２／０４５，１１４号明細書、および同第６１／９９１，８８７号明細書に見出すことができ、なお、当該特許出願は全て、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。屈折率整合層５２０は、材料の状態（すなわち、液体、固体ポリマーなど）に応じて、内部ガラス５３０および／または電子デバイス５４０の挿入の前または後に、スリーブ内に位置することができる。あるいは、内部ガラス５３０および／または電子デバイス５４０は、屈折率整合層５２０でコーティングしてからスリーブ５１０内に位置してもよい。同様に、屈折率整合層５５０が使用される場合、当該層は、内部ガラス５３０および／または電子デバイス５４０のどちらかの上に位置することができ、あるいは内部ガラス５３０および／または電子デバイス５４０の配設の後に挿入することもできる。いくつかの実施形態において、ＵＶ硬化性の屈折率整合層を使用することが有用であり、これは、内部ガラス５３０および／または電子デバイス５４０の間の空間を占有するように液体状態で挿入し、次いで硬化させて、固体状態の層を提供することができるためである。他の実施形態において、感圧性ポリマーテープなどのポリマーテープは、内部材料をスリーブに塗布するためにロールツーロール処理または他の手段を使用することができるため、有利である（これは、特に、内部ガラス５３０が、ロール加工できるような柔軟な薄いガラスである場合にあてはまる）。

見込み実施例１−屈折率整合ＯＣＡを使用して、ディスプレイをスリーブガラス外囲器の内側表面に直接接着する。ディスプレイを、外部を鏡面研磨したスリーブと組み合わせることにより、スリーブ製造の際に生じた表面欠陥があっても、デバイスは優れた光学品質を達成することが可能となる。図５および６に、この実施例が示されている。

図３および４では、典型的なＬＣＤディスプレイを模倣するために、０．１〜０．７ｍｍ厚のＣｏｒｎｉｎｇ 「ＥＡＧＬＥ」 ＸＧを使用している。感圧性接着剤またはＵＶ硬化性接着剤（例えば、屈折率が約１．５１の「ＶＩＴＲＡＬＩＴＥ」 ７５６５など）を使用することができる。ＵＶ硬化性接着剤を、ディスプレイまたはフロントガラス（例えば、０．５から０．２ｍｍ厚のＥＸＧなど）に、角での供給を容易にする「ｈ」または「ｘ」のパターンで分配する。ＵＶ遮断の間に鉄−ネオジウム磁石を使用して圧着を行う。

図５は、当該方法を適用した場合に脈理（図１）が見えなくなる様子を示す、本発明の利点を明確に示している。図６は、別のタイプの表面欠陥（「中心線」と呼ぶ）が、当該方法によってマスキングされる様子を示している。

本明細書における実施形態について、特定の態様および特徴について言及しながら説明してきたが、これらの実施形態は、所望の原理および応用の単なる例示であることは理解されたい。したがって、例示的実施形態に対して多くの変更を為すことができること、ならびに添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲を逸脱することなく他の配置を考案することができることも理解されたい。

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
内部空洞、第一屈折率、および非円形断面を有するガラススリーブ構造体と；
ディスプレイを含む電子デバイスであって、該ガラススリーブ構造体の該内部空洞に位置された電子デバイスと；
該ガラススリーブ構造体の少なくとも一部と該電子デバイスとの間の任意選択の第二ガラス構造体であって、該ガラススリーブ構造体の内部の少なくとも一部の上に配設され、第二屈折率を有し、該第二屈折率が該第一屈折率の±２５％以内である、第二ガラス構造体と；
該ガラススリーブと任意選択の第二ガラス構造体との間に存在する屈折率整合材料であって、該ガラススリーブの内部の少なくとも一部の上に配設され、第三屈折率を有し、該第三屈折率が該第一または第二屈折率の±１０％以内である、屈折率整合材料と、
を含む電子デバイス。

実施形態２
第二ガラス構造体を含み、前記第二屈折率が前記第一屈折率の±１０％以内であり、前記第三屈折率が該第一屈折率の±１０％以内である、実施形態１に記載の電子デバイス。

実施形態３
前記ガラススリーブが、約０．３ｍｍから約２．０ｍｍの厚さを有する、実施形態１または２に記載の電子デバイス。

実施形態４
前記第二ガラス構造体が、約３０ｍｍから約０．５ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の電子デバイス。

実施形態５
前記ガラススリーブが、熱的にまたは化学的に強化されている、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の電子デバイス。

実施形態６
前記ガラススリーブが、前記ディスプレイと空間的に一致した少なくとも１つの平面領域を含む、実施形態１〜５のいずれか１つに記載の電子デバイス。

実施形態７
前記屈折率整合材料が、ポリマー、液体、セメント、接着剤、またはゲルを含む、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の電子デバイス。

実施形態８
前記屈折率整合材料がポリマーを含む、実施形態７に記載の電子デバイス。

実施形態９
前記ガラススリーブの前記外側表面が、１ｎｍ未満の表面粗度（Ｒ_ａ）を有し、ならびに１５０μｍの大きさを超える欠陥がない、実施形態１〜８のいずれか１つに記載の電子デバイス。

実施形態１０
内部空洞、第一屈折率、および非円形断面を有するガラススリーブ構造体と；
該ガラススリーブ構造体の少なくとも一部と該内部空洞との間の任意選択の第二ガラス構造体であって、該ガラススリーブ構造体の内部の少なくとも一部の上に配設され、第二屈折率を有し、該第二屈折率が該第一屈折率の±２５％以内である、第二ガラス構造体と；
該ガラススリーブと任意選択の第二ガラス構造体との間に存在する屈折率整合材料であって、該ガラススリーブの内部の少なくとも一部の上に配設され、第三屈折率を有し、該第三屈折率が第一または第二屈折率の±１０％以内である、屈折率整合材料と、
を含むカバー物品。

実施形態１１
第二ガラス構造体を含み、前記第二屈折率が前記第一屈折率の±１０％以内であり、前記第三屈折率が該第一屈折率の±１０％以内である、実施形態１０に記載のカバー物品。

実施形態１２
前記ガラススリーブが、約０．３ｍｍから約２．０ｍｍの厚さを有する、実施形態１０または１１に記載のカバー物品。

実施形態１３
前記第二ガラス構造体が、約３０ｍｍから約０．５ｍｍの厚さを有する、実施形態１０〜１２のいずれか１つに記載のカバー物品。

実施形態１４
前記ガラススリーブが、熱的にまたは化学的に強化されている、実施形態１０〜１３のいずれか１つに記載のカバー物品。

実施形態１５
前記ガラススリーブが、前記ディスプレイと空間的に一致した少なくとも１つの平面領域を含む、実施形態１０〜１４のいずれか１つに記載のカバー物品。

実施形態１６
前記屈折率整合材料が、ポリマー、液体、セメント、接着剤、またはゲルを含む、実施形態１０〜１５のいずれか１つに記載のカバー物品。

実施形態１７
前記屈折率整合材料がポリマーを含む、実施形態１６に記載のカバー物品。

実施形態１８
前記ガラススリーブの前記外側表面が、１ｎｍ未満の表面粗度（Ｒ_ａ）を有し、ならびに１５０μｍの大きさを超える欠陥がない、実施形態１０〜１７のいずれか１つに記載のカバー物品。

実施形態１９
内部空洞、第一屈折率、および非円形断面を有するガラススリーブ構造体と；
ディスプレイを含む電子デバイスであって、該ガラススリーブ構造体の該内部空洞に位置された電子デバイスと；
該ガラススリーブ構造体の少なくとも一部と該電子デバイスとの間の任意選択の第二ガラス構造体であって、該ガラススリーブ構造体の内部の少なくとも一部の上に配設され、第二屈折率を有し、該第二屈折率が該第一屈折率の±２５％以内である、第二ガラス構造体と；
該ガラススリーブと任意選択の第二ガラス構造体との間に存在する屈折率整合材料であって、該ガラススリーブの内部の少なくとも一部の上に配設され、第三屈折率を有し、該第三屈折率が第一または第二屈折率の±１０％以内である、屈折率整合材料と、
を組み合わせるステップを含む、実施形態１０〜１８のいずれか１つに記載のカバー物品を製造する方法。

実施形態２０
ガラススリーブ構造体を形成するステップ；
以下のステップ：
ａ．前記ガラススリーブの内部の少なくとも一部を屈折率整合コーティングでコーティングし、前記任意選択の第二ガラス構造体を該ガラススリーブに挿入するステップ；または
ｂ．該任意選択の第二ガラス構造体の少なくとも一部を屈折率整合コーティングでコーティングし、該任意選択の第二ガラス構造体を該ガラススリーブに挿入するステップ；
ならびに
前記電子デバイスを該ガラススリーブの前記空洞に挿入するステップ、
を含む、実施形態１〜９のいずれか１つに記載の、電子デバイスを形成する方法。

５００、５０１ 例示的実施形態
５１０ 管状ガラス構造体
５２０、５５０ 屈折率整合材料もしくはコーティング
５３０ 第二内部ガラス層
５４０ １つまたは複数の電子部品
５６０ 外部コーティング

Claims (20)

1. 内部空洞、第一屈折率、および非円形断面を有するガラススリーブ構造体と；
   ディスプレイを含む電子デバイスであって、該ガラススリーブ構造体の該内部空洞に位置された電子デバイスと；
   該ガラススリーブ構造体の少なくとも一部と該電子デバイスとの間の任意選択の第二ガラス構造体であって、該ガラススリーブ構造体の内部の少なくとも一部の上に配設され、第二屈折率を有し、該第二屈折率が該第一屈折率の±２５％以内である、第二ガラス構造体と；
   該ガラススリーブと任意選択の第二ガラス構造体との間に存在する屈折率整合材料であって、該ガラススリーブの内部の少なくとも一部の上に配設され、第三屈折率を有し、該第三屈折率が該第一または第二屈折率の±１０％以内である、屈折率整合材料と、
   を含む電子デバイス。
2. 第二ガラス構造体を含み、前記第二屈折率が前記第一屈折率の±１０％以内であり、前記第三屈折率が該第一屈折率の±１０％以内である、請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記ガラススリーブが、約０．３ｍｍから約２．０ｍｍの厚さを有する、請求項１または２に記載の電子デバイス。
4. 前記第二ガラス構造体が、約３０μｍから約０．５ｍｍの厚さを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子デバイス。
5. 前記ガラススリーブが、熱的にまたは化学的に強化されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子デバイス。
6. 前記ガラススリーブが、前記ディスプレイと空間的に一致した少なくとも１つの平面領域を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子デバイス。
7. 前記屈折率整合材料が、ポリマー、液体、セメント、接着剤、またはゲルを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子デバイス。
8. 前記屈折率整合材料がポリマーを含む、請求項７に記載の電子デバイス。
9. 前記ガラススリーブの外側表面が、１ｎｍ未満の表面粗度（Ｒ_ａ）を有し、ならびに１５０μｍの大きさを超える欠陥がない、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子デバイス。
10. 内部空洞、第一屈折率、および非円形断面を有するガラススリーブ構造体と；
    該ガラススリーブ構造体の内部の少なくとも一部の上に配設され、第二屈折率を有する、該ガラススリーブ構造体の少なくとも一部と該内部空洞との間の任意選択の第二ガラス構造体であって、該第二屈折率が該第一屈折率の±２５％以内である、第二ガラス構造体と；
    該ガラススリーブと任意選択の第二ガラス構造体との間に存在する屈折率整合材料であって、該ガラススリーブの内部の少なくとも一部の上に配設され、第三屈折率を有し、該第三屈折率が該第一または第二屈折率の±１０％以内である、屈折率整合材料と、
    を含むカバー物品。
11. 第二ガラス構造体を含み、前記第二屈折率が前記第一屈折率の±１０％以内であり、前記第三屈折率が該第一屈折率の±１０％以内である、請求項１０に記載のカバー物品。
12. 前記ガラススリーブが、約０．３ｍｍから約２．０ｍｍの厚さを有する、請求項１０または１１に記載のカバー物品。
13. 前記第二ガラス構造体が、約３０μｍから約０．５ｍｍの厚さを有する、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のカバー物品。
14. 前記ガラススリーブが、熱的にまたは化学的に強化されている、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のカバー物品。
15. 前記ガラススリーブが、前記ディスプレイと空間的に一致した少なくとも１つの平面領域を含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のカバー物品。
16. 前記屈折率整合材料が、ポリマー、液体、セメント、接着剤、またはゲルを含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載のカバー物品。
17. 前記屈折率整合材料がポリマーを含む、請求項１６に記載のカバー物品。
18. 前記ガラススリーブの前記外側表面が、１ｎｍ未満の表面粗度（Ｒ_ａ）を有し、ならびに１５０μｍの大きさを超える欠陥がない、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のカバー物品。
19. 内部空洞、第一屈折率、および非円形断面を有するガラススリーブ構造体と；
    ディスプレイを含む電子デバイスであって、該ガラススリーブ構造体の該内部空洞に位置された電子デバイスと；
    該ガラススリーブ構造体の少なくとも一部と該電子デバイスとの間の任意選択の第二ガラス構造体であって、該ガラススリーブ構造体の内部の少なくとも一部の上に配設され、第二屈折率を有し、該第二屈折率が該第一屈折率の±２５％以内である、第二ガラス構造体と；
    該ガラススリーブと任意選択の第二ガラス構造体との間に存在する屈折率整合材料であって、該ガラススリーブの内部の少なくとも一部の上に配設され、第三屈折率を有し、該第三屈折率が該第一または第二屈折率の±１０％以内である、屈折率整合材料と、
    を組み合わせるステップを含む、請求項１０〜１８のいずれか一項に記載のカバー物品を製造する方法。
20. ガラススリーブ構造体を形成するステップ；
    以下のステップ：
    ａ．前記ガラススリーブの内部の少なくとも一部を屈折率整合コーティングでコーティングし、前記任意選択の第二ガラス構造体を該ガラススリーブに挿入するステップ；もしくは
    ｂ．該任意選択の第二ガラス構造体の少なくとも一部を屈折率整合コーティングでコーティングし、該任意選択の第二ガラス構造体を該ガラススリーブに挿入するステップ；および
    前記電子デバイスを該ガラススリーブの前記空洞に挿入するステップ、
    を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子デバイスを形成する方法。