JP7092137B2 - カバー部材および携帯情報端末 - Google Patents
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Description
特許文献1には、カバー部材を化学強化することにより、所望の表面圧縮応力CS、内部引張応力CT、圧縮応力層深さDOLを得ることも記載されている。
特許文献2には、カバー部材を化学強化することにより、所望の表面圧縮応力CS、内部引張応力CT、圧縮応力層深さDOLを得ることも記載されている。
板厚が一定の場合は、表面圧縮応力CS、内部引張応力CT、圧縮応力層深さDOLはガラスの強化度合を表すため、ガラスの強度を表す一指標として有効であった。
しかしながら、ガラスの破砕特性に大きく寄与するCTは、CS・DOL・板厚によって計算されるため、板厚に分布がある場合、一様に表現することが困難である。
特に、薄肉部は厚肉部よりも板厚が薄く、より厳密に強度設計を行う必要があるため、不十分な指標に基づく強度設計では、厚肉部よりも割れ等の強度不足に起因する問題が生じる可能性が高い。
本発明によれば、薄肉部の板厚方向における主応力差の積分値Sが、0MPa未満となるため、薄肉部に圧縮応力が生じる。
そのため、薄肉部の板厚が薄くても、衝撃に対して割れにくくなり、薄肉部が必要な強度を備える。また、板厚方向における主応力差の積分値Sは、板厚方向における薄肉部全体の応力を反映した強度であるため、薄肉部全体の強度を1つの指標で評価できる。
本態様によれば、薄肉部の板厚方向における主応力差の積分値Sが、-10MPa未満となるため、薄肉部にさらに強い圧縮応力が生じる。
そのため、薄肉部の板厚が薄くても、さらに衝撃に対して割れにくくなり、薄肉部が必要な強度を備える。
本態様によれば、厚肉部の表面圧縮応力CSが、薄肉部の表面圧縮応力CSよりも大きいため、カバー部材が落下等で衝撃を受けた場合に厚肉部が割れにくい。薄肉部の板厚が、厚肉部の板厚の1/2以下であるため、板厚方向における主応力差の積分値Sを小さくしやすい。
本態様によれば、薄肉部の表面圧縮応力CSおよび厚肉部の表面圧縮応力CSが、それぞれ300MPa以上であるため、カバー部材が落下等で衝撃を受けた場合に薄肉部および厚肉部の両方が割れにくい。
本態様によれば、薄肉部の内部引張応力CTが、厚肉部の内部引張応力CTよりも大きいので、カバー部材に想定外の大きな衝撃が加えられた場合に薄肉部が先に割れることにより、衝撃を吸収して厚肉部の割れを防ぐ。
そのため、厚肉部を薄肉部よりも優先して保護したい場合に有利である。
本態様によれば、薄肉部の内部引張応力CTが50MPa以上、厚肉部の内部引張応力CTが50MPa以下であるため、厚肉部の割れの抑制が期待されるスマートフォンのカバーガラス等に、より好適である。
本態様によれば、厚肉部の内部引張応力CTが、薄肉部の内部引張応力CTよりも大きいので、カバー部材に想定外の大きな衝撃が加えられた場合に厚肉部が先に割れることにより、衝撃を吸収して薄肉部の割れを防ぐ。
そのため、薄肉部を厚肉部よりも優先して保護したい場合に有利である。
本態様によれば、厚肉部の内部引張応力CTが50MPa以上、薄肉部の内部引張応力CTが50MPa以下であるため、指紋認証を用いた、公知の入退出管理システムのカバーガラス等に、より好適である。
本態様によれば、薄肉部の任意の点での応力が0MPa未満であるため、薄肉部の板厚方向任意の位置に圧縮応力が生じる状態となる。
そのため、薄肉部の板厚が薄くてもさらに衝撃に対して割れにくくなり、薄肉部が必要な強度を備える。
本態様によれば、厚肉部の少なくとも一部に屈曲部を有するため、三次元ガラス等にも本発明を適用できる。
本態様によれば、厚肉部の少なくとも一部に貫通孔を有するため、カバー部材を取り付ける保護対象の面に、イヤホンジャックのような、外部との接続用のコネクタが露出している場合でも、カバー部材がコネクタを覆うことなく取り付けができる。
本態様によれば、カバー部材の薄肉部が必要な強度を備えるため、携帯情報端末の入力部または表示部に薄肉部が位置する場合でも、携帯情報端末を保護できる。
本発明によれば、カバー部材で保護された携帯情報端末を得られる。
本実施形態に係るカバー部材は、化学強化ガラスからなり、任意の保護対象を保護するために用いられる。以下、カバー部材の保護対象はスマートフォン等の携帯情報端末であるとして説明するが、保護対象としては任意の対象が適用可能である。例えば液晶パネルやELパネル等の表示パネルと組み合わせた表示装置に適用できる。特に車載用ディスプレイ用の大型カバー部材として優れている。
凹部7がカバー部材1の第1の主面3に設けられる場合であって、対応する第2の主面5側に指紋認証用のセンサ40が配置される場合(図5参照)、側面9の曲率半径を図3と同様にすると、凹部7への指入れ性が向上し、凹部7の底面8に自然に指先の中心部分を導ける。
側面9の曲率半径は位置によって異なるが、当該曲率半径は全ての位置において底面8の深さd以上に設定される。この構成により、凹部7への指入れ性が向上し、凹部7の底面8に自然に指先の中心部分を導ける。より具体的に、側面9の曲率半径は、0.1mm以上2mm以下が好ましく、0.2mm以上1mm以下がより好ましい。側面9の曲率半径が0.1mm以上の場合、応力集中の緩和による強度向上効果が発現する。側面9の曲率半径が2mm以下であることにより、後述するエッチング工程での加工が容易となる。後述する1回のエッチング工程での加工性を考慮すると、凹部7の深さdに対し、側面9の曲率半径は3倍以内が好ましく、2倍以内がより好ましい。
薄肉部13の板厚方向における主応力差の積分値Sが、0MPa未満となると、薄肉部13に圧縮応力が生じる。そのため、薄肉部13の板厚が薄くても衝撃に対して割れにくくなり、薄肉部13が必要な強度を備える。
そのため薄肉部13の板厚が薄くても、さらに衝撃に対して割れにくくなり、薄肉部13が必要な強度を備える。また板厚方向における主応力差の積分値Sは、板厚方向における薄肉部13全体の応力を反映した強度であるため、薄肉部13全体の強度を1つの指標で評価できる。
薄肉部13の板厚方向における主応力差の積分値Sは-10MPa未満であるのがより好ましい。-10MPa未満であることにより、薄肉部13にさらに強い圧縮応力が生じるので、さらに好ましい。薄肉部13の板厚方向における主応力差の積分値Sは-20MPa未満がさらに好ましい。
ここでいう板厚方向における主応力差の積分値Sは、フォトニックラティス社のWPA100等の位相差評価装置により位相差Rを求め、以下の式によりS値に変換した値である。
S=位相差R÷ガラスの光弾性定数C
また、測定位置は、薄肉部13の薄肉部重心位置とする。なお、位相差Rと光弾性定数Cの関係は、内部応力(正確には主応力の差)をσ、板厚をtとすると、R/C=σtで表されるため、本願でいう積分値Sは内部応力の積分値相当であるσtに相当する。
積分値Sを0MPa未満にするための具体的な方法としては、薄肉部13の板厚をなるべく薄くしたうえで化学強化する方法がある。化学強化時間は長くする方が好ましい。また、薄肉部13を選択的に化学強化する方法もある。
薄肉部13の断面における任意の点での内部引張応力CTが0MPa未満であると、薄肉部13の板厚方向任意の位置に圧縮応力が生じる状態となる。
そのため、薄肉部13の板厚が薄くてもさらに衝撃に対して割れにくくなり、薄肉部13が必要な強度を備える。
薄肉部13の任意の点での内部引張応力CTが0MPa未満とする具体的な方法としては、薄肉部13の板厚をさらに薄くしたうえで化学強化する方法がある。化学強化時間は長くする方が好ましい。また、薄肉部を選択的に化学強化する方法もある。
算術平均粗さRaは、日本工業規格 JIS B0601:2013に基づいて測定できる。
薄肉部13のヘイズ値は、8%以下が好ましく、7%以下がさらに好ましい。薄肉部13のヘイズ値を8%以下とすることで、薄肉部13の平坦性とカバー部材1の美観性を両立できる。具体的には、薄肉部13のヘイズ値が8%以下であり、平坦性が高いので、凹部7と対応する位置に指紋認証用センサが配置された場合であっても、所望のセンシング能力を実現できる。
薄肉部13のヘイズ値は、凹部7を設ける際のエッチング条件等により調整できる。ヘイズ値は、日本工業規格 JIS K7136:2000に基づいて測定できる。
厚肉部17の表面圧縮応力CSを、薄肉部13の表面圧縮応力CSよりも大きくするための具体的な方法としては、化学強化時間を通常よりも長くする方法が挙げられる。厚肉部17を選択的に化学強化する方法も挙げられる。
例えば、薄肉部13の内部引張応力CTを、厚肉部17の内部引張応力CTよりも大きくすると、カバー部材1に想定外の大きな衝撃が加えられた場合に、薄肉部13が先に割れることにより、衝撃を吸収して厚肉部17の割れを防ぐ。
このような構造は、厚肉部17を薄肉部13よりも優先して保護したい場合に有利である。具体的には、カバー部材1がスマートフォンのカバーガラスである場合が挙げられる。これは、スマートフォンでは厚肉部17に設けられた表示部が視認できるか否かが、機能を果たすために大きく影響するのに対し、薄肉部13に設けられた指紋認証等は付随的な機能、あるいは暗証番号等他の認証手段で代替可能な場合があるためである。
具体的な内部引張応力CTの値としては、薄肉部13の内部引張応力CTが50MPa以上、厚肉部17の内部引張応力CTが50MPa以下であるのが好ましい。
薄肉部13の内部引張応力CTを、厚肉部17の内部引張応力CTよりも大きくする方法としては、薄肉部13の板厚を薄くして、化学強化時間を通常よりも長くする方法がある。薄肉部13を選択的に化学強化する方法も挙げられる。
このような構造は、薄肉部13を厚肉部17よりも優先して保護したい場合に有利である。具体的には、カバー部材1が、指紋認証を用いた入退出管理を行うセキュリティ機器の、カバーガラスである場合が挙げられる。これは、入退出管理では、薄肉部13に設けられたセンサ等で個人の認証ができるか否かが、機能を果たすために大きく影響するのに対し、厚肉部17に設けられた表示部の表示内容は単純なものであり、かつ音声等で代替可能であるためである。
具体的な値としては、厚肉部17の内部引張応力CTが50MPa以上、薄肉部13の内部引張応力CTが50MPa以下であるのが好ましい。
厚肉部17の内部引張応力CTを、薄肉部13の内部引張応力CTよりも大きくする方法としては、薄肉部13の板厚をなるべく薄くして、化学強化時間を通常よりも長くする方法がある。また、厚肉部17を選択的に化学強化する方法もある。薄肉部13が選択的により強化されるように、厚肉部17および薄肉部13どちらも強化する方法もある。
厚肉部17のZ方向厚みの面積比率は特に下限値はなく、用途に応じて設定できる。携帯情報端末の保護用途では、典型的に1.5倍以上である。厚肉部17に対する薄肉部13の面積の比率は、1/2以下であり、1/3以下が好ましく、1/4以下がより好ましい。厚肉部17に対する薄肉部13の面積の比率が1/2より大きいと、強度が著しく損なわれる恐れがある。なお、薄肉部13のZ方向厚みは、例えば株式会社キーエンス製のレーザー変位計LT-9000で測定できる。
上述したカバー部材1は、図7に示すような、複数の凹部107が設けられたガラス基板101から、凹部107を少なくとも一つ含むように抜き出すことによって得られる。
先ず、ガラス基板101の構成を説明し、当該ガラス基板101の製造方法を説明した後、カバー部材1の製造方法について詳述する。
図7には、カバー部材1を複数抜き出すための、ガラス基板101が示されている。図7中、抜き出されるカバー部材1の外形が破線で示されており、当該破線に沿うようにガラス基板101を切断することによって、複数のカバー部材1が得られる。なお、切断線は図中破線のように直線であるが、直線である必要はなく曲線でもよい。
次に、ガラス基板101の製造方法について説明する。先ず、各成分の原料を後述する組成となるように調合し、ガラス溶融窯で加熱溶融する。バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、公知の成形法により所定の厚さのガラス板に成形し、徐冷する。ガラスの成形法としては、例えば、フロート法、プレス法、フュージョン法、ダウンドロー法およびロールアウト法が挙げられる。特に、大量生産に適したフロート法が好適である。また、フロート法以外の連続成形法、すなわち、フュージョン法およびダウンドロー法も好適である。任意の成形法により平板状に成形されたガラス部材は、徐冷された後、所望のサイズ(ガラス部材201のサイズ)に切断される。なお、より正確な寸法精度が必要な場合等には、切断後のガラス部材に研磨加工を施してもよい。これにより、図9(A)に示すような、平面状の第1の主面203および第2の主面205を有し、全体として平板状であるガラス部材201が得られる。
次に、カバー部材1の製造方法について説明する。上述したように、ガラス基板101から、それぞれ凹部107を少なくとも一つ含むように、複数のカバー部材1を抜き出すことによって、図1(A)~図6に示したようなカバー部材1を得られる。
防眩処理としては、フッ酸等によるエッチングによる処理や、コーティングによる処理等が挙げられる。エッチング処理の場合は、エッチング後に化学強化してもよく、化学強化後にエッチングしてもよいが、化学強化を行う前にエッチングが行われるのが好ましい。コーティング処理の場合は、コーティング後に化学強化してもよく、化学強化後にコーティングしてもよい。コーティング処理による防眩処理層の場合、カバー部材1の厚さ方向断面視で、厚肉部中央部の組成と、防眩処理層の組成とを異なるようにできる。これによりカバー部材1より防眩処理層の屈折率を低くなるように組成変更でき、反射防止効果も得られるようになる。防眩処理層の成分が無機系材料の場合は、エッチング処理またはコーティング処理のどちらでもよく、防眩処理層の成分が有機系材料の場合は、コーティング処理を行えばよい。またカバー部材1や防眩処理層の最表面に、フッ素または塩素などが存在する層が配されるように、例えば無機フッ化物や無機塩化物を形成してもよい。これにより親水性が向上するため、水により汚れを洗浄しやすくなる。
なお、前記した機能層形成は、ガラス基板101に予め形成してもよい。
カバー部材1およびガラス基板101としては、例えば、以下の(i)~(vii)のいずれか一つのガラスが挙げられる。なお、以下の(i)~(v)のガラス組成は、酸化物基準のモル%で表示した組成であり、(vi)~(vii)のガラス組成は、酸化物基準の質量%で表示した組成である。
(i)SiO2を50~80%、Al2O3を2~25%、Li2Oを0~10%、Na2Oを0~18%、K2Oを0~10%、MgOを0~15%、CaOを0~5%およびZrO2を0~5%を含むガラス。
(ii)SiO2を50~74%、Al2O3を1~10%、Na2Oを6~14%、K2Oを3~11%、MgOを2~15%、CaOを0~6%およびZrO2を0~5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が75%以下、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12~25%、MgOおよびCaOの含有量の合計が7~15%であるガラス。
(iii)SiO2を68~80%、Al2O3を4~10%、Na2Oを5~15%、K2Oを0~1%、MgOを4~15%およびZrO2を0~1%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が80%以下であるガラス。
(iv)SiO2を67~75%、Al2O3を0~4%、Na2Oを7~15%、K2Oを1~9%、MgOを6~14%、CaOを0~1%およびZrO2を0~1.5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が71~75%、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12~20%であるガラス。
(v)SiO2を60~75%、Al2O3を0.5~8%、Na2Oを10~18%、K2Oを0~5%、MgOを6~15%、CaOを0~8%含むガラス。
(vi)SiO2を63~75%、Al2O3を3~12%、MgOを3~10%、CaOを0.5~10%、SrOを0~3%、BaOを0~3%、Na2Oを10~18%、K2Oを0~8%、ZrO2を0~3%、Fe2O3を0.005~0.25%含有し、R2O/Al2O3(式中、R2OはNa2O+K2Oである)が2.0以上4.6以下であるガラス。
(vii)SiO2を66~75%、Al2O3を0~3%、MgOを1~9%、CaOを1~12%、Na2Oを10~16%、K2Oを0~5%含有するガラス。
(例1)
ガラス基材として、Z方向厚さ(板厚)が0.7mm、主面が縦横70mm×150mmの長方形の板状部材を想定した。このガラス基材に、薄肉部13のZ方向厚さが0.3mm(厚肉部17の板厚の1/2以下、1/4以上)となるように(厚肉部17の厚さが0.7mmとなるように)、凹部7を形成したカバー部材1を想定した。図2(B)に示す底面8のY方向の幅Byは17mm、X方向の幅Bxは6mm、側面9のX方向の幅Sxは0mm、Y方向の幅Syは0mm、ガラスの組成は旭硝子株式会社製ドラゴントレイル(登録商標)に対応する組成とした。
例1において、厚肉部17の厚さを0.7mm、薄肉部13のZ方向厚さを0.15mm(厚肉部17の板厚の1/4以下、1/5以上)としたこと以外は、例1と同じガラスを想定した。
例2において、厚肉部17と薄肉部の板厚比を同程度とし、厚さを変えたガラスを想定した。具体的には、厚肉部17のZ方向厚さを2.1mm、薄肉部13のZ方向厚さを0.45mm(厚肉部17の板厚の1/4以下、1/5以上)としたこと以外は、例1と同じガラスを想定した。
例1において、厚肉部17のZ方向厚さを2.1mm、薄肉部13のZ方向厚さを0.15mm(厚肉部17の板厚の1/5未満)としたこと以外は、例1と同じガラスを想定した。
化学強化のシミュレーションには、汎用構造解析「Abaqus」(Ver6.13-2)を用いた。Abaqusの熱伝導解析を用いて、「カリウムイオン濃度分布」を「温度分布」とみなして、非定常計算した。なお、本シミュレーションに式(1)および式(2)を用い、表1に示す、425℃における硝酸カリウム100mol%溶融塩での材料係数を使用して計算した。
S=0(MPa・mm)
CS=0(MPa)
CTmax=0(MPa)
ある時刻t1におけるCSは、(1)式においてx=0,t=t1としてAbaqusで算出される。
CTmaxは、板厚方向各節点における応力算出値の最大値と定義した。
Sは、板厚方向各節点における主応力差の積分値を台形近似で算出した。
例1、例2の化学強化時間と積分値Sの関係を図24(A)および図24(B)に示す。例3、例4の化学強化時間と積分値Sの関係を図25(A)および図25(B)に示す。例1、例2の化学強化時間と表面圧縮応力CSの関係を図26(A)および図26(B)に示す。例3、例4の化学強化時間と表面圧縮応力CSの関係を図27(A)および図27(B)に示す。例1、例2の化学強化時間と内部引張応力CTの関係を図28(A)および図28(B)に示す。例3、例4の化学強化時間と内部引張応力CTの関係を図29(A)および図29(B)に示す。
図24(A)、図24(B)、図25(A)および図25(B)に示すように、厚肉部17の積分値Sは正で、化学強化時間による変動が、あまり生じなかった。薄肉部13の厚さによる違いもあまりなかった。
一方で、薄肉部13の積分値Sは、例1、例2、および例3では、化学強化開始直後に負になり、化学強化時間が長くなると大きく負の値になった。薄肉部13が薄い方が、積分値Sの絶対値は大きくなった。例4では、化学強化開始直後に負になり、化学強化時間が長くなると、化学強化時に発生した圧縮応力による荷重で座屈したことにより、積分値Sは逆に正に近い値になった。ただし、例1~例4のいずれも積分値Sの絶対値は0MPa未満であり、化学強化時間を長くする等の制御により、-10MPa未満、さらには-20MPa未満にもできた。
この結果から、化学強化により、薄肉部13の積分値Sを0MPa未満に制御できることが分かった。例1~例3(薄肉部13が厚肉部17の板厚の1/2以下、1/5以上)では、化学強化時間が長くなると、積分値Sが常に減少するため、例4と比べると、積分値Sの厳密な制御がしやすいことが示唆された。
薄肉部13、厚肉部17ともに、CSは常に300MPa以上であった。
この結果から、化学強化により、少なくとも、薄肉部13の板厚が、厚肉部17の板厚の1/2以下の条件で、厚肉部17の表面圧縮応力CSが、薄肉部13の表面圧縮応力CSよりも大きく制御できることが分かった。
また、厚肉部17の表面圧縮応力CSを、薄肉部13の表面圧縮応力CSよりも常に大きくするためには、例1~例3(薄肉部13が厚肉部17の板厚の1/2以下、1/5以上)が好ましいことも分かった。
一方で、図28(B)に示すように、例2では、化学強化時間が23時間以下の場合は、薄肉部13の内部引張応力CTが厚肉部17の内部引張応力CTよりも大きかったが、23時間では薄肉部13の内部引張応力CTが厚肉部17の内部引張応力CTと同じ値になった。23時間超では薄肉部13の内部引張応力CTが厚肉部17の内部引張応力CTより小さくなった。薄肉部13の内部引張応力CTは、化学強化時間が30時間未満では50MPa以上であった。厚肉部17の内部引張応力CTは、化学強化時間5時間超で50MPa以上となった。
また、図28(B)に示すように、例2では、化学強化時間が5時間超では、薄肉部13の内部引張応力CTが単調減少していたため、化学強化時間が38時間程度で内部引張応力CTが任意の点で負の値になる(応力が0MPa未満になる)と予測された(点線参照)。
図29(B)に示すように、例4の化学強化時間と内部引張応力CTの関係は例1から例3とは異なっていた。具体的には、厚肉部17は内部引張応力CTがほとんど上昇せず、薄肉部13の内部引張応力CTは、化学強化時間が長くなっても減少することなく、上昇した。
この結果から、薄肉部13の厚さや化学強化時間を調整することにより、薄肉部13の内部引張応力CTを、厚肉部17の内部引張応力CTよりも大きくすることも、小さくすることも可能なことが分かった。
また、例2、例3の結果から、薄肉部13が厚肉部17の板厚の1/4以下、1/5以上であれば、薄肉部13の内部引張応力CTを厚肉部17よりも小さくできる場合があることが分かった。
また、薄肉部13の厚肉部17に対する板厚比を変えることによって、化学強化時間と表面圧縮応力CS、内部引張応力CT、および積分値Sの関係が変わることが分かった。
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更などでき、その他、本発明の実施の際の具体的な手順、および構造等は本発明の目的を達成できる範囲で変更してもよい。
図30に示すように、カバー部材1は、少なくとも1つ以上の屈曲部20を備えてもよい。屈曲部20と平坦部を組み合わせた形状、全体が屈曲部20となる形状などが挙げられるが、屈曲部20を有すれば特に形状は限定されない。最近では、屈曲部20を有するカバー部材を表示装置に使用する場合、各種機器(テレビ、パーソナルコンピューター、スマートフォン、カーナビゲーション等)において、表示パネルの表示面が曲面となったものが登場している。屈曲部20は、表示パネルの形状や表示パネルの筐体の形状などに合わせて作製できる。なお、「平坦部」とは、平均曲率半径が1000mm超である部分を意味し、「屈曲部」とは、平均曲率半径が1000mm以下である部分を意味する。
図31に示すように、カバー部材1は、少なくとも1つ以上の貫通孔22を、厚肉部17に有してもよい。
貫通孔22の数や形状等は任意である。
貫通孔22を有することにより、カバー部材1を取り付ける保護対象の面に、イヤホンジャックのような、外部との接続用のコネクタが露出している場合でも、カバー部材がコネクタを覆うことなく取り付けができる。
図32に示すように、カバー部材1は両面に凹部を有してもよい。具体的には、カバー部材1の第1の主面3および第2の主面5に、それぞれ一つずつの凹部7、10が設けられてもよい。凹部7、10は、カバー部材1のX方向端部近傍で且つY方向中央部近傍に形成される。凹部7、10は、-Z方向、+Z方向からそれぞれ見たとき、Y方向の長さがX方向よりも長い長円状に形成されている。
凹部7、7Aが形成される位置は、両者がZ方向に対向して(XY平面において重なって、すなわち平面視において凹部7と凹部10が重なって)いる限り、任意の位置に設定して構わない。カバー部材1の平面視における凹部7の重心位置と凹部10の重心位置との距離は、凹部7、10の位置ずれを目立たなくするために、100μm以下であることが好ましい。凹部7、10の数や形状等は任意である。
カバー部材1の薄肉部13における第1の底面部、第2の底面部や、印刷層の第1の主面、第2の主面の粗さは前述のような算術平均粗さRaに限らない。例えば、二乗平均平方根粗さRqである場合、0.3nm以上100nm以下が好ましい。Rqが100nm以下であるとざらつきを感じにくくなり、Rqが0.3nm以上であるとガラス表面の摩擦係数が適度となり、指などのすべり性が向上する。最大高さ粗さRzである場合、0.5nm以上300nm以下が好ましい。Rzが300nm以下であるとざらつきを感じにくくなり、Rzが0.5nm以上であるとガラス表面の摩擦係数が適度となり、指などのすべり性が向上する。
本発明のカバー部材の用途としては、特に限定されない。具体例としては、車両用透明部品(ヘッドライトカバー、サイドミラー、フロント透明基板、サイド透明基板、リア透明基板、インスツルメントパネル表面等。)、メータ、建築窓、ショーウインドウ、建築用内装部材、建築用外装部材、ディスプレイ(ノート型パソコン、モニタ、LCD、PDP、ELD、CRT、PDA等)、LCDカラーフィルタ、タッチパネル用基板、ピックアップレンズ、光学レンズ、眼鏡レンズ、カメラ部品、ビデオ部品、CCD用カバー基板、光ファイバ端面、プロジェクタ部品、複写機部品、太陽電池用透明基板(カバー部材等。)、携帯電話窓、バックライトユニット部品(導光板、冷陰極管等。)、バックライトユニット部品液晶輝度向上フィルム(プリズム、半透過フィルム等。)、液晶輝度向上フィルム、有機EL発光素子部品、無機EL発光素子部品、蛍光体発光素子部品、光学フィルタ、光学部品の端面、照明ランプ、照明器具のカバー、増幅レーザー光源、反射防止フィルム、偏光フィルム、農業用フィルム等が挙げられる。
本発明の物品は、カバー部材1を備える。
本発明の物品は、カバー部材1からなるものでもよく、カバー部材1以外の他の部材をさらに備えるものでもよい。
本発明の物品の例としては、でカバー部材1の用途として挙げたもの、それらのいずれか1種以上を備える装置、等が挙げられる。
装置としては、例えば携帯情報端末、表示装置、照明装置、太陽電池モジュール等が挙げられる。
本発明の物品は、凹部7が得られセンシング感度や視認性が良好であり、携帯情報端末や表示装置に適している。また車載用として使用されるカバー部材1には複数かつサイズの大きな凹部7が求められ、センサを配置した場合には高いセンシング感度が求められる。さらに屈曲形状であるカバー部材1に凹部7が求められることもある。本発明はこれらの要求を満足できるカバー部材1を提供できる。以上より本発明のカバー部材1は車載用のカバー部材1として適している。
表示パネルとしては、液晶パネル、有機EL(エレクトロルミネッセンス)パネル、プラズマディスプレイパネル等が挙げられる。カバー部材1は、表示装置の保護板として、表示パネルに一体に設けられてもよく、表示パネルの第2の主面5にタッチパネルセンサのようなセンサを配置、すなわちカバー部材1とセンサとの間に表示パネルがある構造としてもよい。またカバー部材1はセンサを介して表示パネルの視認側に配置してもよい。
Claims (10)
- 保護対象を保護する化学強化ガラスからなるカバー部材であって、
第1の主面および第2の主面と、
前記第1の主面または前記第2の主面の少なくとも一方に設けられた、少なくとも一つの凹部と、
前記凹部により形成された薄肉部と、前記薄肉部に接続する厚肉部と、を一体に備え、
引張応力を正、圧縮応力を負とした場合、薄肉部重心位置における前記薄肉部の板厚方向における主応力差の積分値Sが、0MPa未満となり、
前記厚肉部の内部引張応力CTが、前記薄肉部の内部引張応力CTよりも大きい、
ことを特徴とするカバー部材。 - 前記薄肉部の板厚方向における主応力差の積分値Sが-10MPa未満となる請求項1に記載のカバー部材。
- 前記厚肉部の表面圧縮応力CSが、前記薄肉部の表面圧縮応力CSよりも大きく、前記薄肉部の板厚が、前記厚肉部の板厚の1/2以下である請求項1に記載のカバー部材。
- 前記薄肉部の表面圧縮応力CSおよび前記厚肉部の表面圧縮応力CSが、それぞれ300MPa以上である、請求項3に記載のカバー部材。
- 前記厚肉部の内部引張応力CTが50MPa以上、前記薄肉部の内部引張応力CTが50MPa以下である請求項1に記載のカバー部材。
- 前記薄肉部の断面における任意の点での内部引張応力CTが0MPa未満である請求項1~5のいずれか一項に記載のカバー部材。
- 前記厚肉部の少なくとも一部に屈曲部を有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のカバー部材。
- 前記厚肉部の少なくとも一部に貫通孔を有する、請求項1~7のいずれか一項に記載のカバー部材。
- 前記保護対象は携帯情報端末である請求項8に記載のカバー部材。
- 請求項1~9のいずれか一項に記載のカバー部材を有する携帯情報端末。
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