JP2019043795A

JP2019043795A - ガラス筐体

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Publication number: JP2019043795A
Application number: JP2017166729A
Authority: JP
Inventors: 政一横田; Masaichi Yokota; 弘桃井; Hiroshi Momoi; 公治小山; Kimiharu Koyama; 博幸入澤; Hiroyuki Irisawa
Original assignee: AGC Techno Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Techno Glass Co Ltd
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2037-08-31
Also published as: JP6928513B2; CN209201111U

Abstract

【課題】ガラスの持つ光沢性や硬質感を生かしつつ、独特の装飾性と触感を備えるガラス筐体の提供。【解決手段】少なくとも一部の表面に凹凸パターン２を備えるガラスにより構成されてなり、電子機器に外装されるガラス筐体１であり、凹凸パターン２を備える表面の凸部表面で計測した肉厚が連続的又は断続的に変化し、凹凸パターンは、凸部及び凹部がそれぞれ曲面で構成され、該曲面は連続しており、凹凸パターン２は、凸部の曲率半径が０．０５ｍｍ以上の曲面で構成されており、凹部は、曲率半径が０．１ｍｍ以上の曲面で構成されているガラス筺体１。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器、例えば携帯して使用可能な通信機器や情報機器等に用いられるガラス筐体に関する。

近年、スマートフォンやウエアラブル機器においてワイヤレス給電（非接触給電）が検討されている。ワイヤレス給電を用いることで、コネクタに接続することなく機器の充電ができるようになる。またこれにより、金属製の接点が不要になり機器の防水性能や意匠性の向上ができると考えられる。

ワイヤレス給電の方式の一つとして電磁誘導方式が知られている。この方式では、金属を介した給電ができないため、金属以外の素材を筐体に用いる必要がある。金属以外の素材として、ガラスを用いる試みがされている（特許文献１、特許文献２）。

また、スマートフォンやタブレットＰＣなどでは、複数の通信規格に対応して複数のアンテナを内蔵するため、金属筐体を用いた場合、機器内のアンテナ配置に制約を生じる。このため、ディスプレイ側ではない背面側にも電波透過性を有するガラスを用いた製品が多くみられるようになった。

特許文献１によれば、携帯電話等の電子機器において、筐体本体をガラスで形成することにより、透明感のある独特の装飾効果を発揮することができるとされている。
また、特許文献２によれば、吸光係数の最小値が一定以下のガラスを用いることで、電子機器の筐体に好適な特性、すなわち、遮光性、高強度、製造コストに優れた筐体が提案されている。

特開２００９−６１７３０号公報国際公開ＷＯ２０１２／１２４７５８号

前述の各特許文献では、ガラスに塗膜や多層膜フィルムを積層したり、ガラス自体を着色したりして、筐体としての装飾性を向上させる試みがなされている。
しかしながら、これらの装飾表現は、ガラス表面が平坦であることに起因し、反射光により装飾性が低下するという課題があった。また、スマートフォンやタブレットＰＣなどでは、ディスプレイの大画面化、狭額縁化と背面に平坦なガラスを用いることにより、デザインが画一化し、外観上、製品の個性が出しにくくなっている。
本発明は、このような背景によりなされたものであり、ガラスの持つ光沢性や硬質感を生かしつつ、独特の装飾性と触感を備えるガラス筐体の提供を目的とする。

本発明のガラス筐体は、少なくとも一部の表面に凹凸パターンを備えるガラスにより構成されてなり、電子機器に外装されることを特徴とする。

本発明によれば、ガラス素材の持つ光沢性や硬質感に加え、凹凸パターンによる装飾性や独特の触感を備えたガラス筐体を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るガラス筐体の平面図（ａ）、断面図（ｂ）である。本発明の第１の実施形態に係るガラス筐体の凹凸パターン部分の拡大断面図である。本発明の第１の実施形態に係るガラス筐体の凹凸パターンの過渡領域部分の拡大断面図である。本発明の第１の実施形態に係るガラス筐体の周縁部の拡大断面図である。本発明の第２の実施形態に係るガラス筐体の平面図である。本発明の第２の実施形態に係るガラス筐体の凹凸パターン部分の拡大断面図である。本発明の第３の実施形態に係るガラス筐体の凹凸パターン部分の拡大断面図である。本発明の第４の実施形態に係るガラス筐体の凹凸パターン部分の拡大断面図である。本発明の第５の実施形態に係るガラス筐体の凹凸パターン部分の拡大断面図である。本発明の第６の実施形態に係るガラス筐体の凹凸パターン部分の拡大断面図である。本発明の第７の実施形態に係るガラス筐体の薄肉部の拡大断面図である。本発明の第８の実施形態に係るガラス筐体の薄肉部および厚肉部の拡大断面図である。本発明の第９の実施形態に係るガラス筐体の周縁部および凹凸パターン部分の拡大断面図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るガラス筐体１について、図１ないし図４を用いて説明する。図１は、ガラス筐体１の平面図（ａ）、断面図（ｂ）である。図２は、ガラス筐体１の凹凸パターン領域２を模式的に示した拡大断面図である。図３は、ガラス筐体１の凹凸パターン過渡領域３を模式的に示した拡大断面図である。図４は、ガラス筐体１の周縁部７の拡大断面図である。

本実施形態に係るガラス筐体１は、電子機器に外装される筐体であって、一方の表面に凹凸パターンを備えるガラスより構成される。

まず、本実施形態に係るガラス筐体１の構成について説明する。
ガラス筐体１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、平面視で略矩形の板状体であり、一方の面に凹凸パターン領域２を備え、他方は平坦面４である。また、ガラス筐体１の周縁部７は周縁面８に向けて板厚が徐々に薄くなっており、かつ平坦面４とほぼ直交する平坦な周縁面８を備える。

本実施形態では、ガラス筐体１は、一方の面において、凹凸パターン領域２を備え、かつ凹凸パターン領域２の周囲に凹凸パターン過渡領域３を備え、更に凹凸パターン過渡領域３の周囲に非凹凸パターン領域（平坦部）６を備える。なお、本発明においては、凹凸パターン領域２と凹凸パターン過渡領域３の両者を凹凸パターンと定義する。

凹凸パターン領域２は、ガラス筐体１の一方の表面の略中央部に形成されている。本実施形態では、微小な凸部が千鳥状に配置されている。このような凹凸パターンを備えるため、凹凸パターン領域２における光の反射方向が一様でなく、独特の装飾性をガラス筐体１に付与できる。また、ガラス筐体１を携帯型の電子機器に用いた際、凹凸パターン領域２の形状に起因して、使用者に独特の触感を付与できる。また、凹凸パターンがあることにより、ガラス特有の光沢感を損なうことなく、指掛かり性が向上し、すべりにくくなるため、電子機器の落下による破損のおそれが減少する。

凹凸パターン領域２は、パターンが形成された側の表面の凸部表面で計測した肉厚（他方の面を基準とした場合）が、連続的または断続的に変化していることが好ましい。これにより、凹凸パターン領域２における光の透過特性が一様でないため、例えば透過光に起因する色の濃淡をガラス筐体１に付与できる。また、ガラス筐体１を携帯型の電子機器に用いた際、凹凸パターン領域２の形状に起因して、使用者に独特の触感を付与できる。

凹凸パターン領域２は、凸部および凹部がそれぞれ曲面で構成され、この曲面は連続していることが好ましい。これにより、ガラス筐体１を携帯型の電子機器に用いた際、凹凸パターン領域２の形状に起因し、ザラツキのない触感を付与できる。また、凹凸パターン領域２に汚れが付いた場合でも、容易に汚れをふき取ることができる。

凹凸パターン領域２は、凸部の曲率半径が２．５ｍｍ以上の曲面で構成されることが好ましい。凸部の曲率半径とは、図２の拡大断面図で示したとおり、凸部の曲率が最も小さい部分の曲率半径１１をいうものである。凹凸パターン領域２の凸部の曲率半径１１を２．５ｍｍ以上の曲面で構成することで、ガラス筐体１を電子機器に用いた際に、凸部先端が丸いため、凸部の欠けを抑制することができる。凹凸パターン領域２の凸部の曲率半径１１が２．５ｍｍ未満の曲面で構成される場合、電子機器のガラス筐体１側の面を下にして落下した場合、凸部が欠けるおそれがあるため好ましくない。

凹凸パターン領域２は、凹部の曲率半径が０．１ｍｍ以上の曲面で構成されることが好ましい。凹部の曲率半径とは、図２の拡大断面図で示したとおり、凹部の曲率が最も小さい部分の曲率半径１２をいうものである。凹凸パターン領域２の凹部の曲率半径１２を０．１ｍｍ以上の曲面で構成することで、ガラス筐体１を電子機器に用いた際に、ガラス筐体１自体に曲げ応力が作用した場合、凹部への応力集中を回避でき、凹部を起点とした破損を抑制することができる。凹凸パターン領域２の凹部の曲率半径１２が０．１ｍｍ未満の曲面で構成される場合、ガラス筐体１自体に曲げ応力が作用した場合、凹部に応力が集中することでガラス筐体１が破損するおそれがあるため好ましくない。凹部の曲率半径は、０．５ｍｍ以上の曲面で構成されることがより好ましい。

凹凸パターン領域２は、最も薄い箇所で、板厚が０．２ｍｍ以上であることが好ましい。ここで、最も薄い箇所とは、凹部の最深部から他方の面までの肉厚をいうものである。凹凸パターン領域２は、最も薄い箇所で、板厚が０．２ｍｍ以上であると、ガラス筐体１に一定の強度を持たせることができる。凹凸パターン領域２は、最も薄い箇所で、板厚が０．２ｍｍ未満であると、ガラス筐体１自体に曲げ応力が作用した場合、最も薄い箇所を起点にガラス筐体１が破損するおそれがあるため好ましくない。凹凸パターン領域２は、最も薄い箇所で、板厚が０．４ｍｍ以上であることがより好ましく、０．６ｍｍ以上が一層好ましい。

凹凸パターン領域２は、上記形状に限らず用いることができる。例えば、凸部を正方配置したものや、シリンドリカル状の凸部を配置してもよい。また、凸部表面で計測した板厚が凹凸パターン領域２内において一様であっても、相違してもよい。また、凹凸パターンは、類似する形状（凹部または凸部）を等間隔で配置してもよく、不等間隔で配置してもよい。また、凹凸パターンは、全て相違する形状を不規則に配置してもよい。
凹凸パターンの間隔や形状サイズ（平面視の外形もしくは幅）は、１５０μｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。

凹凸パターン過渡領域３は、図３に示すように凹凸パターン領域２と非凹凸パターン領域６との間に存在する領域であって、凹凸パターン領域２から非凹凸パターン領域６に向かうに従い、凹凸深さ５が浅くなる領域をいうものである。例えば、図３に示すとおり、凹凸パターン過渡領域３の凹凸深さは、凹凸深さ２１が一番浅く、次いで凹凸深さ２２、凹凸深さ２３、凹凸深さ２４、凹凸深さ２５、凹凸深さ２６と徐々に浅くなる。ガラス筐体１に凹凸パターン過渡領域３を備えることで、凹凸パターン領域２と非凹凸パターン領域６との境界を不明瞭にすることができる。

ガラス筐体１は、板状であり、一方の面に凹凸パターン領域２を備え、他方の面は平坦であることが好ましい。ガラス筐体１は、電子機器の表面に機器の保護と装飾とを主たる目的として用いられる。そのため、電子機器の表面に沿った形状である板状が好ましい。また、ガラス筐体１は、電子機器の表面に貼り付けられるため、機器との組み付けが容易になるよう、他方の面は平坦であることが好ましい。なお、本発明における平坦とは、ＪＩＳＢ００２１（１９９８）にて規定される平面度が１ｍｍ以下であることをいう。

平坦面４は、ＪＩＳ B ００２１にて規定される平面度が０．３ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすることで、反りの小さいガラス筐体１が得られ、機器との組み付けが容易になる。平坦面４の平面度が０．３ｍｍ超であると、電子機器に組み付ける際に機器側との間に空間ができるおそれがある。また、平坦面４に着色塗膜層を形成する場合、ムラができるおそれがある。平坦面４の平面度は、０．２ｍｍ以下がより好ましく、０．１５ｍｍ以下が一層好ましい。

ガラス筐体１は、周囲に平坦面４とほぼ直交する平坦な周縁面８を備えることが好ましい。このようにすることで、周縁部７が一定以上の板厚を備えるため、ガラス筐体１を製造、搬送する工程において、周縁部７の欠けを抑制することができる。また、ガラス筐体１を電子機器に組み付ける際、枠状部材の内周面と周縁面８とを摺動することで、はめ込みを容易にすることができる。なお、周縁面８が平坦面４に対してほぼ直交する、としたのは枠状部材との係合形状によって±数度程度の形状変更がありうるためである。
また、ガラス筐体１の周縁面８とガラス表面（電子機器側と反対の面）との交線は耐傷付性やデザインを考慮し、面取り形状（丸み面取りや角面取り）とすることが多い。ガラス筐体１をプレスにて成形する場合、流動状態のガラスは金型の外側に逃げる傾向が強く、ガラス筐体１の最外周となる周縁部７（特に交線）は所望の面取り形状とならないおそれがある。ガラス筐体１の周縁部７が一定以上の板厚を備えることで、確実に周縁部７をプレス成形することができ、周縁部７を所望の面取り形状とすることができる。

ガラス筐体１は、最も厚い箇所の板厚が０．４ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。このようにすることで、ガラス筐体１に一定の強度を付与することができる。最も厚い箇所の板厚が０．４ｍｍ未満であると、ガラス筐体１の強度不足が懸念され、ガラス筐体１を電子機器に用いた際に破損のおそれがある。また、ガラス表面に圧縮応力層を形成する際に、ガラスが反るおそれがある。最も厚い箇所の板厚が１．０ｍｍ超であると、ガラス筐体１自体の重量が大きくなり、ガラス筐体１を電子機器に用いた際に電子機器の軽量化を阻害するおそれがある。ガラス筐体１の最も厚い箇所の板厚は、０．６ｍｍ〜０．９ｍｍであることがより好ましい。

ガラス筐体１は、最も薄い箇所の板厚が０．２ｍｍ〜０．８ｍｍであることが好ましい。このようにすることで、ガラス筐体１に一定の強度を付与することができる。最も薄い箇所の板厚が０．２ｍｍ未満であると、ガラス筐体１の強度不足が懸念され、ガラス筐体１を電子機器に用いた際に破損のおそれがある。また、ガラス表面に圧縮応力層を形成する際に、ガラスが反るおそれがある。最も薄い箇所の板厚が０．８ｍｍ超であると、ガラス筐体１自体の重量が大きくなり、ガラス筐体１を電子機器に用いた際に電子機器の軽量化を阻害するおそれがある。ガラス筐体１の最も薄い箇所の板厚は、０．４ｍｍ〜０．７ｍｍであることがより好ましい。

ガラス筐体１は、非晶質ガラス、結晶化ガラス、分相ガラスを用いることができる。
非晶質ガラスとしては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス等である。これらガラスは、透明もしくは半透明であり、透光性を備える独特の意匠性をガラス筐体１に付与できる。
結晶化ガラスは、ガラス内部に析出した微小な結晶により透過光が散乱されるため、光の透過を抑えながら適度な反射（光の存在）による独特の意匠性をガラス筐体１に付与できる。
分層ガラスは、ガラス中の分散相の粒子が光を拡散反射、散乱することで外観が白色のガラス筐体１を得ることができる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るガラス筐体２０について、図５および図６を用いて説明する。図５は、ガラス筐体２０の平面図である。図６は、図５において丸で示した部分をＸ−Ｘ線に沿って切断した場合の拡大断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態は、凹凸パターン領域２７がロゴもしくは文字である点が第１の実施形態と相違する。電子機器においては、ブランド、会社名、商品名等の文字や図名ロゴを認識しやすい位置に設けることがある。これら表記をシールや印刷によって形成した場合、電子機器を長期間使用すると傷がついたり、ハガレが生じるおそれがある。本実施形態のガラス筐体２０は、これら表記をガラス自体に凹凸パターンとして形成するため、ハガレや消失のおそれはない。

本実施形態においては、前述のとおり凹凸パターン領域２７自体がロゴもしくは文字のため、明瞭に認識できることが好ましい。そのため、凹凸パターン領域２７は、凸部の曲率半径１１が０．０５ｍｍ〜２．５ｍｍ（但し、２．５ｍｍを含まない）の曲面で構成されることが好ましい。本実施形態における凸部の曲率半径１１とは、図６において曲率半径１１と示す、凹凸パターンを備える表面と凹部の側面との境界部分（ここを凸部の曲率が最も小さい部分とみなす）の丸みをいうものである。凸部の曲率半径１１が０．０５ｍｍ未満であると、境界部分が欠けやすくなり好ましくない。また、凸部の曲率半径１１が２．５ｍｍ以上であると、境界部分があいまいとなり、ロゴもしくは文字などの凹凸パターンが不明瞭になるため、好ましくない。
なお、本実施形態における凹凸パターンは、ロゴや文字に限らず、平坦面に掘られたようなストライプや格子、ディンプルなどの文様やキャラクター表示であってもよい。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るガラス筐体３０について、図７を用いて説明する。図７は、ガラス筐体３０の凹凸パターン領域２を模式的に示した拡大断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態は、ガラス筐体３０の表面（一方の面および他方の面）に圧縮応力層１３を備える点が第１の実施形態と相違する。
携帯型の電子機器は、落下による破損や接触傷による機械的強度の低下が懸念される。本実施形態のガラス筐体３０は、ガラスの表面に圧縮応力層を備えるため、機械的強度の高い、ガラス筐体３０を得ることができる。

ガラスの表面に形成される圧縮応力層の深さ（以下、ＤＯＬということがある）は、５μｍ以上、１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上となるように強化処理されていることが好ましい。ガラス筐体３０を携帯型の電子機器に用いる場合、ガラスの表面に接触傷がつく確率が高く、ガラスの機械的強度が低下することがある。そこで、ＤＯＬを大きくすれば、ガラス筐体３０の表面に傷がついても、割れ難くなる。一方、強化処理に要する時間が過度に長くならないようにするために、ＤＯＬを１００μｍ以下とすることが好ましい。

また、ガラス筐体３０は、ガラス表面に形成される表面圧縮応力（以下、ＣＳということがある）が、３００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以上、９００ＭＰａ以上となるように強化処理されていることが好ましい。ＣＳが高くなることでガラス筐体３０の機械的強度が高くなる。一方、ＣＳが高くなりすぎるとガラス内部の引張応力が極端に高くなるおそれがあるため、ＣＳは１４００ＭＰａ以下とすることが好ましく、１３００ＭＰａ以下とすることがより好ましい。

ガラス表面に圧縮応力層を形成させる手法としては、風冷強化法（物理強化法）と、化学強化法が代表的である。風冷強化法（物理強化法）は、軟化点付近まで加熱したガラス板表面を風冷などにより急速に冷却して行う手法である。また、化学強化法は、ガラス転移点以下の温度で、イオン交換により、ガラス板表面に存在するイオン半径が小さいアルカリ金属イオン（典型的にはＬｉイオン、Ｎａイオン）を、イオン半径のより大きいアルカリイオン（典型的にはＬｉイオンに対してはＮａイオンまたはＫイオンであり、Ｎａイオンに対してはＫイオンである。）に交換する手法である。特に板厚の薄い板状のガラスについては、処理後の平面性や圧縮応力層の形成し易さを考慮し、後者の化学強化法によって強化することが好ましい。

化学強化処理は、例えば、４００℃〜５５０℃の溶融塩中にガラスを１時間〜２０時間程度浸漬することで行うことができる。化学強化処理に用いる溶融塩としては、カリウムイオンもしくはナトリウムイオンを含むものであれば、特に限定されないが、例えば硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）の溶融塩が好適に用いられる。その他、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ_３）の溶融塩や硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）と硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ_３）とを混合した溶融塩を用いてもよい。

なお、本発明に用いるガラス材質は限定されないが、適度な表面硬度と化学強化処理のしやすさ（比較的短時間でイオン交換が可能）から、アルミノシリケートガラスを用いることが好ましい。

［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態に係るガラス筐体４０について、図８を用いて説明する。図８は、ガラス筐体４０の凹凸パターン領域２を模式的に示した拡大断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態は、ガラス筐体４０の凹凸パターン側の少なくとも一部の表面に機能膜１４を備える点が第１の実施形態と相違する。
ガラス筐体４０は、凹凸パターン側の少なくとも一部の表面に機能膜１４を設けることで、凹凸パターンと機能膜１４との相乗効果により、装飾性や意匠性をより高めることができる。この場合、機能膜１４とは、偏光膜、反射防止膜、バンドパスフィルタ等の光の透過、反射を制御するものである。
また、機能膜１４として防汚膜、防塵膜、耐指紋性コートを用いると、ガラス筐体４０に汚れが付着しにくくなる。また、汚れを容易にふき取ることが可能となる。

機能膜１４は、公知の無機膜、有機膜を用いることができる。また、機能膜１４は、真空蒸着法、スパッタリング法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、ディッピング法等の公知の方法で、ガラス筐体４０に設けることができる。

［第５の実施形態］
本発明の第５の実施形態に係るガラス筐体５０について、図９を用いて説明する。図９は、ガラス筐体５０の凹凸パターン領域２を模式的に示した拡大断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態は、ガラス筐体５０の平坦面４に着色塗膜層１５もしくは可視光反射層を備える点が第１の実施形態と相違する。
ガラス筐体５０は、平坦面４に着色塗膜層１５もしくは可視光反射層を設けることで、凹凸パターンとの相乗効果により、装飾性や意匠性をより高めることができる。また、ガラス筐体５０に遮光性を付与することもできる。

ガラス筐体５０が透光性を備える場合、平坦面４に着色塗膜層１５を設けることで、任意の色彩を付与することができる。また、ガラス筐体５０が貼り付けられる電子機器側から漏れる迷光を着色塗膜層１５で遮断することで、認識し難くすることもできる。また、ガラス筐体５０の表面側より入射した光が、電子機器の特定部分で強く反射し認識されることを抑制することができる。
着色塗膜層１５に替えて可視光反射層を設けると、可視光反射層にて反射された可視光がガラス表面の凹凸パターンで屈折し、キラキラとした独特の光輝感を付与することもできる。

着色塗膜層１５は、公知の無機膜、有機膜を用いることができる。また、着色塗膜層１５は、ディッピング法、スプレーコート法、スピンコート法等の公知の方法で、ガラス筐体５０に設けることができる。可視光反射層は、公知の金属膜を用いることができ、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法等の方法で設けることができる。

［第６の実施形態］
本発明の第６の実施形態に係るガラス筐体６０について、図１０を用いて説明する。図１０は、ガラス筐体６０の凹凸パターン領域２を模式的に示した拡大断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態は、ガラス筐体６０が着色成分を含有し、任意の色味を呈するガラスからなる点が第１の実施形態と相違する。
ガラス筐体６０は、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｂｉの金属酸化物からなる群より選択された少なくとも１成分（着色成分）を、酸化物基準のモル百分率表示で、０．１〜７％含有することが好ましい。これにより、ガラス筐体６０は、透明もしくは白色以外の任意の色味を呈する装飾性や意匠性を付与することができる。本実施形態のガラス筐体６０は、凹凸パターンを備えることにより、板厚の相違により色の濃淡に差が生じるため、これを利用してグラデーション等の多彩な装飾表現が可能となる。
また、ガラス筐体６０が貼り付けられる電子機器側から漏れる迷光をガラス自体で吸光することで、認識し難くすることもできる。また、ガラス筐体６０の表面側より入射した光が、電子機器の特定部分で強く反射し認識されることを抑制することができる。

ガラス筐体６０は、前述の金属酸化物からなる群より選択された少なくとも１成分を、酸化物基準のモル百分率表示で、０．１％未満含有すると、所望の色味が得られないため好ましくない。また、７％超含有すると、ガラス原料を溶解する際にガラスが不安定となり、失透を生じるため好ましくない。ガラスに含有する金属酸化物としては、例えば、Ｃｏ_３Ｏ_４、ＭｎＯ、ＭｎＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｃｕ_２Ｏ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３等が好適に用いられる。

なお、本明細書において、着色成分の含有量は、ガラス中に存在する各成分が、表示された酸化物として存在するものとした場合の換算含有量を示す。たとえば「Ｆｅ_２Ｏ_３を０．１％〜７％含有する」とは、ガラス中に存在するＦｅが、すべてＦｅ_２Ｏ_３の形で存在するものとした場合のＦｅ含有量、すなわち、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が０．１％〜７％であることを意味するものである。

［第７の実施形態］
本発明の第７の実施形態に係るガラス筐体７０について、図１１を用いて説明する。図１１は、ガラス筐体７０の薄肉部１７を模式的に示した拡大断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態は、ガラス筐体７０の少なくとも一部の表面に凹凸パターン領域２と共に薄肉部１７を備える点が第１の実施形態と相違する。
ガラス筐体７０は、凹凸パターン領域２を備える面側、もしくはその裏面に少なくとも１つの薄肉部１７を備える。そして、薄肉部１７は、最も厚さが薄い箇所が平坦である。

ガラス筐体７０は、薄肉部１７を備える面をおもて面として用いる場合であって、裏面側の薄肉部１７に対応する位置に指紋認証用センサ３１が配置されると、薄肉部１７への指入れ性が向上し、薄肉部１７の底面に自然に指先の中心部分を導くことができる。また、最も厚さが薄い箇所が平坦のため、指紋認証用センサ３１による誤認証を抑制することができる。ここで用いられる指紋認証用センサ３１としては、光学方式、感熱方式、圧力方式、静電容量方式、超音波方式などのセンサが使用できるが、センシング感度や消費電力の観点から静電容量方式、超音波方式のセンサが好ましい。

また、ガラス筐体７０は、薄肉部１７を備える面を裏面（電子機器側）として用いる場合であって、薄肉部１７に指紋認証用センサ３１が配置されてもよい。このように指紋認証用センサ３１を配置することで、指紋認証用センサ３１が静電容量方式の場合、センシング感度を良好にできる利点がある。また、指紋認証用センサ３１のためのくぼみをおもて面に備えないため、電子機器の美観を向上させることができる。
これら薄肉部１７は、凹凸パターン領域２と同時に形成することが製造コストを抑制する観点から好ましい。

［第８の実施形態］
本発明の第８の実施形態に係るガラス筐体８０について、図１２を用いて説明する。図１２は、ガラス筐体８０の薄肉部１７および厚肉部１８を模式的に示した拡大断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態は、ガラス筐体８０の少なくとも一部の表面に凹凸パターン領域２と共に薄肉部１７および厚肉部１８を備える点が第１の実施形態と相違する。
ガラス筐体８０は、薄肉部１７と薄肉部１７に接続する厚肉部１８とを備え、薄肉部１７と厚肉部１８とでレンズ１９を構成し、該レンズに対応する位置に固体撮像素子３２などが配設される。

電子機器には、カメラや照明等が設けられることがある。カメラや照明には、光を屈折させて発散または集束させるためのレンズが用いられる。ここで、ガラス筐体８０は、薄肉部１７と厚肉部１８とで構成されるレンズ１９を備えることで固体撮像素子モジュールの部品点数を削減することができる。また、カメラや照明等の透光用の開口部を形成する必要がないため、加工や組み立てに関する製造コストを抑制することができ、開口部が減少するので防水面でもメリットがある。

なお、図１２ではレンズ１９が凸レンズの例を示したが、凹レンズであってもよい。また、レンズ１９は、図１２に示すように、レンズ周囲の筐体面から凹入していることが、表面の傷つき防止の点で好ましい。
これら薄肉部１７および厚肉部１８は、凹凸パターン領域２と同時に形成することが製造コストを抑制する観点から好ましい。

［第９の実施形態］
本発明の第９の実施形態に係るガラス筐体９０について、図１３を用いて説明する。図１３は、ガラス筐体９０の周縁部７および凹凸パターン領域２を模式的に示した拡大断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態は、ガラス筐体９０の周縁部７が周縁部７以外の部分よりも厚さが厚い点が第１の実施形態と相違する。
ガラス筐体９０の周縁部７以外の部分とは、凹凸パターン領域２や凹凸パターン領域２でない部分を含む。また、ガラス筐体９０の周縁部７とは、ガラス筐体９０の周縁部７の全部であってもよいし、一部であってもよい。

ガラス筐体９０の周縁部７は、電子機器の落下の際にダメージを受ける可能性が高い位置である。そのため、ガラス筐体９０の周縁部７を周縁部７以外の部分よりも厚さも厚くすることで、ガラス筐体９０自体の機械的強度を高めることができる。

また、ガラス筐体９０は、端部を曲面形状（丸み面取り）とすることが多い。ガラス筐体９０をプレスにて成形する場合、流動状体のガラスは金型の外側に逃げる傾向が強く、ガラス筐体９０の最外周となる周縁部７は曲面形状が所望のものとならないおそれがある。ガラス筐体９０の周縁部７を周縁部７以外の部分よりも厚さも厚くすることで、確実に周縁部７をプレス成形することができ、周縁部７の所望の曲面形状とすることができる。

［他の実施形態］
上記の各実施形態に係るガラス筐体は、代表的な例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、ガラス筐体に貫通孔を有してもよい。これにより、電子機器にカメラやセンサの受発信部として用いることができる。

また、前述の各実施形態を組み合わせて用いてもよい。例えば、第１の実施形態のガラス筐体に圧縮応力層（第３の実施形態）と着色塗膜層（第５の実施形態）とを備える形態である。
また、前述の各実施形態では、凹凸パターン側を表面、平坦面を電子機器側としたが、これに限らず、凹凸パターンを備える側を電子機器側としてもよい。

また、凹凸パターンを表裏面の両方に設けてもよい。例えば、表側に凹凸パターンによる図形模様を設け、電子機器側にロゴマークなどを形成したり、表裏に異なるパターンを形成し、複雑な文様を表現したりすることもできる。
また、電子機器側の凹凸パターンは、ガラス筐体と電子機器との組み付けを考慮し、他部材との干渉を回避する凹部やはめ込み用の凹凸部等であってもよい。

本発明のガラス筐体が用いられる電子機器としては、以下に挙げるものがある。
例えば、通信端末としての電子機器としては、携帯電話、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）、スマートフォン、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤａｔａＡｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ＰＮＤ（ＰｏｒｔａｂｌｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎＤｅｖｉｃｅ、携帯型カーナビゲーションシステム）があり、放送受信機としての携帯ラジオ、携帯テレビ、ワンセグ受信機等が挙げられる。また、情報端末としての電子機器は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯音楽プレーヤー、サウンドレコーダー、ポータブルＤＶＤプレーヤー、携帯ゲーム機、ノートパソコン、タブレットＰＣ、電子辞書、電子手帳、電子書籍リーダー、携帯プリンター、携帯スキャナ等が挙げられる。
その他、自動車内に設けられる電子機器のカバー部材や、家電製品の意匠部材として用いることもできる。
なお、これらの例示に限定されるものではない。

本発明のガラス筐体は、公知の方法で成形することができる。例えば、板状、棒状、塊状のガラス材料を用意し、このガラス材料を軟化点以上に加熱し、凹凸を有する一組の金型でプレス加工することにより、所望の凹凸パターンを得る方法である。また、平坦なガラス材料を歪点以上軟化点未満に加熱し、ガラスの自重による変形を利用して、金型に接触させることで、所望の凹凸パターンを得る方法であってもよい。また、フォトリソ等でパターンを形成しエッチングする方法や、数値制御の研削機械を用いて加工してもよい。特に金型を用いてプレス加工する製法は、所望の凹凸パターンを少ない工程で形成することができるため好ましい。
また、ガラス筐体が平坦面を備える場合、一方の面に凹凸パターンを形成した後に、研削にて所望の平坦面を形成してもよい。

本発明のガラス筐体は、ガラス素材の持つ光沢性や硬質感に加え、凹凸パターンによる装飾性や独特の触感を付与すること可能である。

１，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０…ガラス筐体、２，２７…凹凸パターン領域、３…凹凸パターン過渡領域、４…平坦面、５…凹凸高さ、６…非凹凸パターン領域（平坦部）、７…周縁部、８…周縁面、１１…凸部の曲率半径、１２…凹部の曲率半径、１３…圧縮応力層、１４…機能膜、１５…着色塗膜層、１６…着色成分を含有するガラス、１７…薄肉部、１８…厚肉部、１９…レンズ、２１，２２，２３，２４，２５，２６…凹凸高さ、３１…指紋認証用センサ、３２…固体撮像素子。

Claims

少なくとも一部の表面に凹凸パターンを備えるガラスにより構成されてなり、電子機器に外装されることを特徴とするガラス筐体。
前記ガラスは、凹凸パターンを備える表面の凸部表面で計測した肉厚が連続的または断続的に変化する請求項１に記載のガラス筐体。
前記凹凸パターンは、凸部および凹部がそれぞれ曲面で構成され、該曲面は連続している請求項１または請求項２に記載のガラス筐体。
前記凹凸パターンは、凸部の曲率半径が２．５ｍｍ以上の曲面で構成される請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記凹凸パターンは、凸部の曲率半径が０．０５ｍｍ〜２．５ｍｍ（但し、２．５ｍｍを含まない）の曲面で構成される請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記凹凸パターンは、表面の非凹凸パターン領域に向けて、凹凸深さが漸減する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記凹凸パターンの凹部は、曲率半径が０．１ｍｍ以上の曲面で構成される構成される請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記凹凸パターンは、最も薄い箇所で、板厚が０．２mm以上である請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、板状であり、一方の面の少なくとも一部に前記凹凸パターンを有し、他方の面は平坦である請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、前記平坦な側の面のＪＩＳＢ００２１にて規定される平面度が０．３ｍｍ以下である請求項９に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、平坦な周縁面を備える請求項１ないしは請求項１０のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、表面から深さ方向に５〜１００μｍの圧縮応力層を有する、請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、薄肉部を備え、該薄肉部の最も薄い箇所が平坦である請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、薄肉部と該薄肉部に接続する厚肉部とを備え、該薄肉部と該厚肉部とでレンズを構成する請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、周縁部の厚さが該周縁部以外の部分の厚さより厚い請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｂｉの金属酸化物からなる群より選択された少なくとも１成分を、酸化物基準のモル百分率表示で、０．１〜７％含有する請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、前記凹凸パターン側の少なくとも一部の表面に機能膜を備える請求項１ないし請求項１６のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、少なくとも一部の表面に着色塗膜層もしくは可視光反射層を備える請求項１ないし請求項１７のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、貫通孔を備える請求項１ないし請求項１８のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、最も厚い箇所の板厚が０．４ｍｍ〜１．０ｍｍである請求項１ないし請求項１９のいずれか１項に記載のガラス筐体。
前記ガラスは、最も薄い箇所の板厚が０．２mm〜０．８ｍｍである請求項１ないし請求項２０のいずれか１項に記載のガラス筐体。