(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面、背面、及び側面を有する筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体の内部に備えられた、コントローラとメモリとディスプレイとを少なくとも含む電気部品と、
前記ディスプレイを覆うように、前記筐体の前記前面に又は前記前面を覆って備えられたガラスカバーと、を備え、
前記ディスプレイは前記筐体の前記前面に備えられ又は前記前面に隣接して備えられ、
前記ガラスカバーは、前記ガラスカバーの縁部を所定の丸められた縁部形状に対応させること、及び前記ガラスカバーの前記縁部を化学処理することによって、強化され、
前記所定の丸められた縁部形状においては、前記ガラスカバーの前記縁部が、前記ガラスカバーの厚さの１０％以上及び５０％以下の縁部半径を有する湾曲で構成される
ことを特徴とする消費者電子製品。
【請求項２】
前記ガラスカバーの厚さはおおよそ０．５ｍｍから２．５ｍｍの間にあり、
前記所定の丸められた縁部形状は、前記ガラスカバーの少なくとも複数の前記縁部が少なくとも０．１ｍｍの縁部半径を有することを確保する
ことを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項３】
前記ガラスカバーの厚さはおおよそ０．５ｍｍから２．５ｍｍの間にあり、
前記所定の丸められた縁部形状は、前記ガラスカバーの少なくとも複数の前記縁部が少なくとも０．２ｍｍの縁部半径を有することを確保する
ことを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項４】
前記ガラスカバーの厚さはおおよそ０．５ｍｍから２．５ｍｍの間にあり、
前記所定の丸められた縁部形状は、前記ガラスカバーの前記縁部の角部に適用された前記厚さの少なくとも２０％の所定の湾曲を有する
ことを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項５】
前記ガラスカバーの前記化学強化によって生じる圧縮層の深さが少なくとも１０μｍであることを特徴とする、請求項４に記載の消費者電子製品。
【請求項６】
前記ガラスカバーは、前記筐体の前記前面の少なくとも一部を通って、前記前面と１以上の前記側面との間の１以上の縁部へと延びていることを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項７】
前記消費者電子製品が、１以上の前記縁部において前記ガラスカバーのためのへり又は受け溝を含まないことを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項８】
前記ディスプレイが接触感知ディスプレイ又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であることを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項９】
前記消費者電子製品がハンドヘルド電子デバイスであることを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項１０】
前記ガラスカバーの厚さが２ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項１１】
前記ガラスカバーの前記縁部を前記化学処理した後で、前記ガラスカバーが、前記縁部を含む前記ガラスカバーの表面にわたって実質的に一様な強度を有することを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項１２】
前記ガラスカバーの前記縁部ではない部分の強度からの、前記ガラスカバーの前記縁部における強度の低下が１０％を超えないことを特徴とする、請求項１に記載の消費者電子製品。
【請求項１３】
消費者電子製品の露出する表面のガラスカバーを製造する方法であって、
ガラスのシートを得る工程と、
前記ガラスのシートを、それぞれが前記消費者電子製品の前記露出する表面に備えられるように適切な大きさとされている、複数のガラスカバーへと個別化する工程と、
前記ガラスカバーのそれぞれの縁部を、前記ガラスカバーを強化するように選択された所定の丸められた縁部形状に対応するように処理する工程と、
その後に、前記ガラスカバーを化学的に強化する工程と、を含み、
前記所定の丸められた縁部形状においては、前記ガラスカバーの前記縁部が、前記ガラスカバーの厚さの１０％以上及び５０％以下の縁部半径を有する湾曲で構成される
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記個別化する工程は、前記ガラスのシートを前記複数のガラスカバーへと切断する工程を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記処理する工程は、前記所定の丸められた縁部形状に対応するように、前記ガラスカバーのそれぞれの前記縁部を丸めるか又は磨く工程を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ガラスカバーを化学的に強化する前記工程によって生じる圧縮層の深さが少なくとも１０μｍであることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記ガラスカバーを化学的に強化する前記工程が、
イオン溶液の少なくとも１つの成分が前記ガラスカバーへと拡散するように、前記ガラスカバーをある期間前記イオン溶液に配置する工程を含み、
前記方法はさらに、
前記化学的に強化する工程の後に、前記ガラスカバーのそれぞれを前記消費者電子製品のうちの対応する１つに取り付ける工程を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記ガラスカバーのそれぞれを前記消費者電子製品のうちの対応する１つに取り付ける前記工程の結果、前記ガラスカバーの少なくとも１つの前記縁部が露出されたままとなることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記取り付ける工程により、前記ガラスカバーのそれぞれの前記縁部が露出されたままとなるように、前記ガラスカバーのそれぞれが前記消費者電子製品のうちの対応する１つに取り付けられ、
前記方法は、前記ガラスカバーの前記少なくとも１つの前記縁部の周りにへり又は受け溝を結合させないことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記所定の丸められた縁部形状は、前記ガラスカバーの前記縁部の角部に適用される所定の湾曲を有することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ハンドヘルド電子デバイスなどの省スペースデバイスは、従来、種々の層を含むディスプレイ構成を有する。通常、種々の層は、少なくとも１つの表示技術層を含み、表示技術層を覆うように配設された感知構成及び／又はカバー窓を更に含んでもよい。一例として、表示技術層は、液晶モジュール（ＬＣＭ）を含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含むか又はＬＣＤに関連してもよい。一般にＬＣＭは、液晶層を間に挟む上部ガラスシート及び下部ガラスシートを含む。感知構成は、タッチスクリーンを製造するために使用されるような接触感知構成であってもよい。例えば、容量性感知タッチスクリーンは、ガラス（又はプラスチック）のシート全体に分散配置された複数のほぼ透明な感知ポイント又は感知ノードを含んでもよい。更にガラスカバー窓は、通常、積層構造の外側保護バリアとして設計される。
【０００２】
省スペースデバイスのガラスカバー窓、すなわちガラスカバーはプラスチック又はガラスからから製造可能である。プラスチックは高い耐久性を有するが、引っ掻き傷ができやすい。ガラスは引っ掻き傷には強いが、脆い。一般にガラスは、厚くなるほど強度が増す。しかし、ガラスカバーは相対的に薄い場合が多く、特に縁部においてデバイス構造のうち弱い部品となりうる。例えば、ポータブル電子デバイスが応力を受けるか又は著しく大きな力を受ける場所に置かれた場合、ガラスカバーは損傷しやすい。ガラスの強度を向上するために化学強化処理が使用されている。この方法は一般に効果をあげているが、ガラスカバーを強化する方法を提供する必要が依然として存在する。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、一般にガラスの強度を向上することに関する。強度を向上させたガラスは、薄いにも関わらず、ポータブル電子デバイスなどの電子デバイスで使用するのに適する十分な強度を有することができる。
【０００４】
本発明の実施形態は、電子デバイスの薄いガラス部材の強度を向上する装置、システム及び方法に関する。一実施形態において、ガラス部材の縁部を所定の形状に整形することによりガラス部材の強度は向上する。別の実施形態において、ガラス部材の縁部を所定の形状に整形するだけでなく、化学強化処理によっても縁部におけるガラス部材の強度を向上できる。ガラス部材の縁部を所定の形状に整形することにより、化学強化処理の有効性も向上できる。ガラス部材は薄いばかりではなく、ガラス部材を損傷しにくくする適切な強度を有する。
【０００５】
一実施例において、ガラス部材は電子デバイスの外面であってもよい。例えばガラス部材は、電子デバイスの表示領域の一部を形成するのに有用な（すなわち、ディスプレイとは別の部品としてディスプレイの前方に配置されるか又はディスプレイの中に一体に形成される）ガラスカバーに相当してもよい。その代わりに又はそれに加えて、ガラス部材は筐体の一部を形成してもよい。例えばガラス部材は、表示領域以外の場所で外面を形成してもよい。
【０００６】
薄いガラスの強度を向上する装置、システム及び方法は、ハンドヘルド電子デバイス（例えば、移動電話、メディアプレーヤ、パーソナルデジタルアシスタント、リモートコントロールなど）のような小さいフォームファクタの電子デバイスに組み込まれるガラスカバー又はディスプレイ（例えば、ＬＣＤディスプレイ）に本質的に適している。そのような小さいフォームファクタのデバイスの実施形態において、ガラスは３ｍｍ未満、更に特定すれば０．５〜２．５ｍｍ程度の薄さであってもよい。装置、システム及び方法は、比較的大きいフォームファクタの電子デバイス（例えば、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、ディスプレイ、モニタ、テレビなど）を含むが、それらに限定されない他のデバイスのガラスカバー又はディスプレイとしても使用可能である。そのような大きいフォームファクタの実施形態においても、ガラスは５ｍｍ未満、更に特定すれば０．５〜３ｍｍ程度の薄さであってもよい。
【０００７】
本発明は、方法、システム、デバイス又は装置を含む多くの態様で実現可能である。本発明のいくつかの実施形態は以下に説明される。
【０００８】
消費者電子製品として、例えば一実施形態は、前面、背面及び側面を有する筐体と、少なくとも一部が筐体の内部に配置され、少なくともコントローラ、メモリ及び筐体の前面に又は前面に隣接して配置されるディスプレイを含む複数の電気部品と、ディスプレイを覆うように筐体の前面に又は前面の上に重ねて配置されたカバーガラスとを少なくとも含んでもよい。ガラスカバーの縁部を所定の縁部形状に対応するように整形し且つガラスカバーの縁部を化学処理することにより、カバーガラスを強化できる。
【０００９】
ハンドヘルド電子デバイスの筐体に装着するのに適するカバーガラス部材として、例えば各々がハンドヘルド電子デバイスの露出面を覆うように配置されるのに適する大きさを有し且つ縁部及び少なくとも１つの縁部ではない部分を有する複数のカバーガラス部材を形成することと、ガラスシートを入手することと、各々がハンドヘルド電子デバイスの露出面を覆うように配置されるのに適する大きさである複数のカバーガラス部材としてガラスシートを個別化することとを少なくとも含んでもよい処理により、カバーガラス部材は製造され且つ強化されてもよい。処理は、ガラスカバーを強化するために選択された所定の縁部形状に対応するように各カバーガラス部材の縁部を加工することを更に含んでもよい。更に処理は、少なくとも縁部の組成が少なくとも１つの縁部ではない部分の組成とは異なるように少なくとも縁部の組成を化学的に変化させることにより、各カバーガラス部材の少なくとも縁部を化学的に強化することを含んでもよい。一実施形態において、縁部を含むが、それに限定されないカバーガラス部材のすべての面を強化するように作用可能な化学溶液の中にカバーガラス部材を浸漬することにより、カバーガラス部材は化学的に強化される。
【００１０】
消費者電子製品の露出面を覆うガラスカバーを製造する方法として、一実施形態は、例えば、ガラスシートを入手する動作と、各々が消費者電子製品の露出面を覆うように配置されるのに適する大きさを有する複数のガラスカバーとしてガラスシートを個別化する動作と、所定の縁部形状に対応するように各ガラスカバーの縁部を加工する動作とを少なくとも含んでもよい。所定の縁部形状はガラスカバーを強化するように選択される。一実施形態において、方法は、イオン溶液中のイオンがガラスカバーの中に有効に拡散することによりガラスカバーを化学的に強化するように、ガラスカバーをある特定の時間だけイオン溶液に浸漬することを更に含んでもよい。
【００１１】
ポータブル電子デバイスとして、一実施形態は、例えば、前面、背面及び側面を有する筐体と、少なくとも一部が筐体の内部に配置され、少なくともコントローラ、メモリ及び筐体の前面に又はそれに隣接して配置されるディスプレイを含む複数の電気部品と、ディスプレイを覆うように筐体の前面に又は前面の上に重ねて配置されたカバーガラスとを少なくとも含んでもよい。所定の縁部形状に対応するようにガラスカバーの縁部を整形すること及び場合によってはガラスカバーの縁部を化学処理することにより、ガラスカバーを強化してもよい。また、ガラスカバーの縁部の化学処理後、カバーガラスは、縁部を含むカバーガラスの表面全体にわたりほぼ均一な強度を有してもよい。
【００１２】
本発明の他の態様及び利点は、本発明の原理を例として示す添付の図面と共に以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
添付の図面に関連して以下の詳細な説明を読むことにより本発明は容易に理解されるだろう。図中、同様の図中符号は同様の構造要素を示す。
【００１４】
【図１Ａ】一実施形態に係るガラス部材を示す斜視図である。
【図１Ｂ】一実施形態に係る電子デバイスの簡略図である。
【図２】一実施形態に係るガラスカバー処理を示すフローチャートである。
【図３Ａ】種々の実施形態に係る電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。
【図３Ｂ】種々の実施形態に係る電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。
【図３Ｃ】種々の実施形態に係る電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。
【図３Ｄ】種々の実施形態に係る電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。
【図３Ｅ】種々の実施形態に係る電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。
【図４Ａ】別の実施形態に係る電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。
【図４Ｂ】参考実施形態に係る電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。
【図５Ａ】一実施形態に係る加工中の電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。
【図５Ｂ】別の実施形態に係る加工中の電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。
【図６Ａ】一実施形態に係る電子デバイスを示す概略図である。
【図６Ｂ】一実施形態に係る電子デバイスを示す概略図である。
【図７Ａ】別の実施形態に係る電子デバイスを示す概略図である。
【図７Ｂ】別の実施形態に係る電子デバイスを示す概略図である。
【図８】一実施形態に係るガラス、例えばガラスカバーを化学的に強化する方法を示すフローチャートである。
【図９Ａ】一実施形態に従って化学的に処理されたガラスカバーを示す横断面図である。
【図９Ｂ】一実施形態に従ってカリウムイオンが注入された化学処理部分を含むものとして示される化学処理済みガラスカバーを示す横断面図である。
【図１０】一実施形態に従ってガラスカバーをイオン浴に浸漬することを含む化学処理過程を示す概略図である。
【図１１】一実施形態に係るガラスの表面における応力低減を示す例示的なグラフである。
【図１２Ａ】縁部／縁部付近のガラス部材の圧縮応力プロファイルを示す例示的な図である。
【図１２Ｂ】縁部／縁部付近のガラス部材の圧縮応力プロファイルを示す例示的な図である。
【図１２Ｃ】縁部／縁部付近のガラス部材の圧縮応力プロファイルを示す例示的な図である。
【図１２Ｄ】縁部／縁部付近のガラス部材の圧縮応力プロファイルを示す例示的な図である。
【図１３】種々の縁部プロファイルを有するガラス部材の曲げ強さを示す例示的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、一般にガラスの強度を向上することに関する。強度を向上させたガラスは、薄いにも関わらず、ポータブル電子デバイスなどの電子デバイスで使用するのに適する十分な強度を有することができる。
【００１６】
以下の詳細な説明は単に例を示すだけであり、本発明を限定することをまったく意図しない。本明細書の開示内容を利用する当業者であれば、他の実施形態は容易に明らかとなるだろう。次に、添付の図面に示されるような実現例を参照して詳細に説明する。図面及び以下の詳細な説明において、同一の図中符号は一貫して同一又は同様の部分を示すために使用される。図面は一般に縮尺通りに示されておらず、理解を助けるために図面の少なくともいくつかの特徴が誇張して示される場合があることを理解すべきである。
【００１７】
明確にするため、本明細書において説明される実現例の一般的特徴のすべてが図示され且つ説明されるとは限らない。そのような実際の実現例の開発中、用途及び業務に関連する制約に準拠することなどの開発者の特定の目標を達成するためにその実現例に固有の多くの決定が実行されなければならないこと、並びに開発者の特定の目標が実現例ごとに、また、開発者ごとに異なることはもちろん理解されるだろう。更に、そのような開発の努力は複雑で長い時間を要するが、本明細書を利用する当業者には設計の日常的な業務であることも理解されるだろう。
【００１８】
本発明の実施形態は、電子デバイスの薄いガラス部材の強度を向上する装置、システム及び方法に関してもよい。一実施形態において、ガラス部材の縁部を所定の形状に整形することにより、ガラス部材の強度は向上されている。別の実施形態において、ガラス部材の縁部を所定の形状に整形するだけでなく、化学強化処理によってもガラス部材を縁部で強化できる。ガラス部材の縁部を所定の形状に整形することにより、化学強化処理の有効性を増すこともできる。ガラス部材は薄いだけではなく、ガラス部材を損傷しにくくする適切な強度を示すという利点を有する。
【００１９】
一実施例において、ガラス部材は電子デバイスの外面であってもよい。例えばガラス部材は、電子デバイスの表示領域の一部を形成するのに有用な（すなわち、別の部品としてディスプレイの前方に配置されるか又はディスプレイの中に一体に形成される）ガラスカバーに相当してもよい。その代わりに又はそれに加えて、ガラス部材は筐体の一部を形成してもよい。例えばガラス部材は、表示領域以外の場所で外面を形成してもよい。
【００２０】
薄いガラスの強度を向上する装置、システム及び方法は、ハンドヘルド電子デバイス（例えば、移動電話、メディアプレーヤ、パーソナルデジタルアシスタント、リモートコントロールなど）のような小さいフォームファクタの電子デバイスに組み込まれるガラスカバー又はディスプレイ（例えば、ＬＣＤディスプレイ）に特に適している。そのような小さいフォームファクタのデバイスの実施形態において、ガラスは３ｍｍ未満、更に特定すれば０．５〜２．５ｍｍ程度の薄さであってもよい。相対的にさほど薄型ではない電子デバイス（例えば、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、ディスプレイ、モニタ、テレビなど）を含むが、それらには限定されない他のデバイスにも、装置、システム及び方法が使用されてもよい。そのような比較的大きいフォームファクタのデバイスの実施形態において、ガラスは５ｍｍ未満、更に特定すれば０．５〜３ｍｍ程度の薄さであってもよい。
【００２１】
ガラスカバーの縁部を所定の形状に整形し且つガラスカバーに対して化学強化処理を実行することにより、ガラスカバーの縁部の付近の応力を減少できる。その結果、電子デバイスを落とした場合のように著しく大きな異常な力を受けたとき、縁部は制御されないほどの亀裂又は破損を生じにくくなる。
【００２２】
一実施形態において、特定の所定の形状に対応するように縁部を整形すること及び化学強化処理を実行することにより、ガラスカバーの縁部の付近の圧縮を増加できる。いくつかの実施形態において、最大圧縮は縁部から表面下に入った場所（すなわち表面からわずかに内側の場所）で起こる。従って、ガラスカバーの縁部に特定の所定の形状を与えることによりガラスカバーの強度を向上できる。一実施形態において、ガラスカバーの表面、例えば縁部は化学処理により強化されてもよい。一実施形態において、縁部形状は、角部のような尖った移行部分を減少するか又は滑らかにするように設定される。一実施形態において、縁部形状は滑らかにされた角部であってもよく、その場合、例えば、上面／底面とそれにほぼ垂直である側面との間のような第１の面と第２の面との間の角部の尖った形状を滑らかにすることができる。これは、例えば一方の面を曲線によって他方の面につなげることによって実現されてもよい。一例として、角部は丸形にされてもよい。例えば、１つの面から別の面へ更に連続性をもって接続するようにするために、角部のような尖った縁部は削られるか又は滑らかにされてもよい。例えば、第１の面（例えば、上面又は底面）とそれに対して垂直である第２の面（例えば、側面）との間の縁部は尖らないようにされてもよい。別の例として、上面から側面への移行部分又は底面から側面への移行部分は尖らないようにされるか又は滑らかにされてもよい。尚、この尖らないようにすること又は滑らかにすることにも関わらず、移行部分又は縁部をμｍ単位で観察すると、ごく微小な亀裂又は表面の凹凸が見られるかもしれないことに留意する。
【００２３】
一実施形態において、ガラスカバーは、保護受け溝又は他のバリアなしで電子デバイスの筐体の端まで延出してもよい。一実施形態において、ガラスカバーは、その縁部を取り囲む受け溝を含んでもよい。いずれの場合にも、縁部を特定の形状に整形し且つ／又は化学強化処理を実行することにより縁部の強度はより向上する。ガラスカバーは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示装置などのディスプレイを覆うように配置されるか又はディスプレイと一体に形成されてもよい。
【００２４】
図１〜図１３を参照して実施形態を以下に説明する。しかし、本発明は以下に示される限定された実施形態を超える範囲を有するので、これらの図面に関して以下に提示される詳細な説明は単なる例示を目的とするものであることが当業者には容易に理解されるだろう。
【００２５】
図１Ａは、一実施形態に係るガラス部材１０を示す斜視図である。ガラス部材１０は薄いガラスシートである。例えばガラスの厚さは、多くの用途で３ｍｍ以下である。ガラス部材１０の長さ、幅又は面積は用途によって異なる。ガラス部材１０の用途の１つは、ポータブル電子デバイス又はハンドヘルド電子デバイスなどの電子デバイスの筐体を覆うガラスカバーとしての使用である。図１Ａに示されるように、ガラス部材１０は、前面１２、背面１４、上面１６、底面１８及び側面２０を含んでもよい。強度を向上するために、縁部又は側面（上下左右を含む）は所定の形状に従って整形される。縁部の所定の形状は、縁部におけるガラス部材１０の強度を増加できる。ガラス部材１０の表面は、更に化学的に強化処理されてもよい。所定の形状を使用することにより、縁部の化学強化処理を実行しやすくなる。ガラス部材１０の化学強化処理は、例えば、イオン交換などによりガラス部材１０と相互に作用可能である化学溶液の中にガラス部材１０を浸漬することにより実行されてもよい。以下に説明するように、縁部は尖った角部を含むのではなく、滑らかに形状が変わるように（例えば、湾曲、丸形）規定されてもよい。一実施形態において、ガラス部材は、消費者向け電子デバイスと共に又は消費者向け電子デバイス用に提供されるガラス構造である。ガラス部材は消費者向け電子デバイスの外面又は内面に設けられてもよい。一般にガラス構造は、ガラス製の消費者向け電子デバイスのどの部分であってもよい。一実施形態において、ガラス構造は、消費者向け電子デバイスの筐体の少なくとも一部分（例えば、外面）である。
【００２６】
図１Ｂは、一実施形態に係る電子デバイス１００の簡略図である。例えば電子デバイス１００は、薄いフォームファクタ（すなわち偏平（ロープロファイル））のポータブル電子デバイス又はハンドヘルド電子デバイスとして具体化されてもよい。例えば電子デバイス１００は、ポータブルメディアプレーヤ、メディアストレージデバイス、ポータブルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、タブレットＰＣ、コンピュータ、移動通信装置（例えば、携帯電話、スマートフォン）、ＧＰＳ装置及びリモートコントロール装置などに対応してもよい。電子デバイス１００は消費者向け電子デバイスと呼ばれてもよい。
【００２７】
電子デバイス１００は、電子デバイス１００の外面として機能する筐体１０２を含んでもよい。筐体１０２の内部に電気部品（図示せず）が配設される。電気部品は、コントローラ（又はプロセッサ）、メモリ、バッテリ及びディスプレイ（例えば、ＬＣＤディスプレイ）を含んでもよい。電子デバイス１００の筐体１０２の内部に表示領域１０４が配設される。電子デバイス１００は、電子デバイス１００の前面のすべてでないとしても、その大半を占めるフルビュー表示領域１０４又はほぼフルビューの表示領域１０４を含むことができる。表示領域１０４は、種々の方法で具体化されてもよい。一実施例において、表示領域１０４は、フラットパネルディスプレイ、更に特定すればＬＣＤディスプレイなどの少なくとも１つのディスプレイから構成される。更に電子デバイス１００は、表示領域１０４を覆うように配置されたカバーガラス１０６を有する。カバーガラス１０６は、電子デバイス１００の外面、すなわち電子デバイス１００の上面として機能する。カバーガラス１０６を通して表示領域１０４を見ることができるように、カバーガラス１０６はクリア又は透明であってもよい。更にカバーガラス１０６は、耐引っ掻き特性を有するので、電子デバイス１００の筐体１０２の上面には引っ掻き傷がほとんどできない。
【００２８】
上記の構造の代わりに又はそれに加えて、表示領域１０４は、表示画面を覆うように配置された接触感知装置を含む。例えば表示領域１０４は、複数の容量性感知ポイントが分散配置された１つ以上のガラス層を含んでもよい。それらの構成要素の各々は、別の層であってもよいが、１つ以上のスタックに集積されてもよい。一実施形態において、カバーガラス１０６は、表示領域１０４の最も外側の層として機能してもよい。
【００２９】
電子デバイス１００のガラス部品はいずれも亀裂及び障害を生じやすい。例えば、電子デバイス１００を落とした場合の湾曲及び損傷に対する強度の点で、カバーガラス１０６は電子デバイス１００の弱点となりうる。そのため、例えば電子デバイス１００を落とした場合に電子デバイス１００が応力を受けると、カバーガラス１０６は損傷しやすい。一例として、カバーガラス１０６に対する応力は亀裂又は破損などの損傷を引き起こす可能性がある。製品を小型化し、従って、更に薄型にすることが求められ続ける現在、ガラスが薄くなることによって強度は更に低下するので、損傷の問題は更に重大になっている。
【００３０】
更に図１Ｂに示されるように、カバーガラス１０６は筐体１０２の上面全体を覆っていてもよい。そのような場合、カバーガラス１０６の縁部は筐体１０２の側部と位置合わせされる。しかし、他の実施形態において、カバーガラス１０６が筐体１０２の所定の面の一部のみを覆っていればよい場合もある。いずれにしても、カバーガラス１０６が相当に薄い（すなわち、数ｍｍ未満である）ことを考えれば、損傷に対する感受性を低下させるためにカバーガラス１０６は強化されてもよい。
【００３１】
第１に、カバーガラス１０６のガラス材料は、強度のより高い利用可能なガラスから選択されてもよい。例えば、カバーガラス１０６のガラス材料としてアルミノケイ酸塩ガラス（例えば、ＤＶＴＳ）は適切な選択肢である。ガラス材料の他の例はソーダ石灰及びホウケイ酸塩などであるが、それらに限定されない。
【００３２】
第２に、ガラス材料は、例えば個別化及び／又は機械加工などの方法により適切な大きさに形成されてもよい。一例として、ガラス材料のシートを複数の個別のカバーガラス片に切断することが可能である。例えば、電子デバイス１００の筐体１０２の上面に適合する適切な大きさにカバーガラス片を形成してもよい。
【００３３】
一実施形態において、カバーガラス片の縁部は、特定の所定の形状に対応するように構成されてもよい。特定の所定の形状に対応するようにカバーガラスの縁部を整形（例えば機械加工）することにより、カバーガラス片の強度が向上し、損傷を受けにくくなる。カバーガラスの縁部に適する所定の形状（縁部形状としても既知である）の実施例を以下に説明する。一実施形態において、特定の所定の形状に対応するように縁部を整形（例えば機械加工）することにより、カバーガラス片の縁部の付近の表面下最大圧縮は減少するか又は排除される。一実施例において、縁部形状は、例えば第１の面と第１の面に対して垂直である第２の面との間の境界面のように、一方の面から他方の面へ滑らかに又は徐々に移行する形状を含む。この場合、尖った角部又は縁部の尖りを減少するように、角部又は縁部は湾曲形状又は他の滑らかな形状に形成されてもよい。
【００３４】
第３に、更に強度を向上するためにカバーガラス片は化学処理されてもよい。適切な化学処理の１つは、アルカリ金属イオンを含有する高温の化学浴の中にカバーガラス片を所定の時間（例えば数時間）浸漬するという処理である。化学処理の結果、カバーガラス片の表面の圧縮応力が増加することが望ましい。形成されるべき圧縮層の深さは、使用されるガラスの特性及び特定の化学処理の種類によって異なる。例えば、いくつかの実施形態において、形成されるべき圧縮層の深さは、ソーダ石灰ガラスの場合の約１０μｍからアルミノケイ酸塩ガラスの場合の約５０μｍまでの範囲であってもよい。しかし、ガラスに適用される特定の化学処理に応じて圧縮層の深さが異なってもよいことを理解すべきである。
【００３５】
カバーガラス片の表面はカバーガラス片の縁部を含む。圧縮応力の増加は、カバーガラスの表面又はその付近におけるイオン交換の結果であってもよい。
【００３６】
ハンドヘルド電子デバイスなどの小さいフォームファクタのデバイスは、通常、種々の層を含む表示領域（例えば表示領域１０４）を含む。種々の層は少なくとも１つのディスプレイを含んでもよく、ディスプレイを覆うように配設された（又はディスプレイと一体に形成された）感知構成を更に含んでもよい。場合によっては、それらの層は互いに隣接するように積み重ねられてもよく、積層されることにより１つのユニットを形成してもよい。他の場合には、層のうち少なくともいくつかは空間的に分離され、直接隣接しない。例えば、感知構成とディスプレイとの間に間隙が形成されるように、感知構成はディスプレイの上方に配設されてもよい。一例として、ディスプレイは、液晶モジュール（ＬＣＭ）を含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含んでもよい。一般にＬＣＭは、間に液晶層を少なくとも部分的に挟む上部ガラスシート及び下部ガラスシートを少なくとも含む。感知構成は、タッチスクリーンを製造するために使用されるような接触感知構成であってもよい。例えば、容量性感知タッチスクリーンは、１枚のガラスシート（又はプラスチックシート）の全面に分散配置された複数の実質的に透明な感知ポイント又は感知ノードを含んでもよい。カバーガラスは表示領域の外側保護バリアとして機能してもよい。通常カバーガラスは、表示領域に隣接するが、別の層（外側保護層）として表示領域と更に一体に形成されてもよい。
【００３７】
図２は、一実施形態に係るガラスカバー処理２００を示すフローチャートである。ガラスカバー処理２００は、例えば１つ以上のカバーガラス片を形成するために使用できる。ガラスカバー片は、例えば図１Ｂに示されるカバーガラス１０６として使用可能である。
【００３８】
ガラスカバー処理２００は、まずガラスシートを入手すること（２０２）を含んでもよい。ガラスシートは、例えばアルミノケイ酸塩ガラスである。次に、ガラスシートを個別のガラスカバーへと個別化する（２０４）ためにガラスシートは処理されてもよい。例えばガラスカバーは、図１Ｂに示される電子デバイス１００等の消費者電子製品で使用される。一実施形態において、ガラスシートを個別のガラスカバーに個別化する（２０４）ために、ガラスシートは切断される（例えば、カッターの刃、水ジェット又はレーザーによって）。別の実施形態において、ガラスカバーは個別化工程を必要とせずに個別に形成されうる。
【００３９】
次に、ガラスカバーの強度を向上するために、所定の形状を有するように個々のガラスカバーの縁部は加工されてもよい（２０６）。縁部の加工（２０６）により、縁部は所定の形状に対応する形状になる。例えば加工（２０６）は、機械加工、研削、切断、エッチング、スクライビング、成形、スランプ又は他の整形方法によってガラスカバーの縁部を所定の形状に整形する。縁部は更に研磨されてもよい。
【００４０】
更に、個々のガラスカバーは化学処理により強化されてもよい（２０８）。一実施形態において、化学強化作用を発生するために、ガラスカバーは化学浴の中に浸漬されてもよい。この種の化学強化の場合、ガラスカバーの表面で、縁部を含む表面における圧縮応力を増加させるように作用するイオン交換過程が発生する。
【００４１】
その後、ガラスカバーは、対応する消費者電子製品に装着されてもよい（２１０）。ガラスカバーは、対応する消費者電子製品の外面（例えば筐体の上面）を形成してもよい。装着（２１０）後、ガラスカバーの縁部は露出されてもよい。ガラスカバーの縁部は露出されてもよいが、縁部を更に保護することも可能である。一例として、消費者電子製品の筐体の外側部から（横方向又は縦方向に）ガラスカバーの縁部をずらして引っ込ませることも可能である。別の実施例として、カバーガラスの縁部の周囲に沿って又は縁部に隣接して配置された別の材料によりガラスカバーの縁部が保護されてもよい。ガラスカバーは、接着剤の使用、接合又は機械装置（例えば、スナップ、ねじなど）の使用を含む種々の方法で装着される（２１０）。いくつかの実施形態において、ガラスカバーは装着された表示モジュール（例えば、ＬＣＭ）を有してもよい。ガラスカバーを消費者電子製品に装着した（２１０）後、ガラスカバー処理２００は終了する。
【００４２】
尚、ガラスカバーの縁部の加工（２０６）はガラスカバーのすべての縁部を加工（２０６）してもよいが、すべての縁部が加工（２０６）されなくてもよい。言い換えれば、特定の実施形態又は設計に応じて、ガラスカバーの縁部のうち１つ以上の縁部にのみ加工（２０６）が適用されてもよい。所定の縁部に関して、その縁部の全体又は一部が所定の形状に加工されてもよい。また、それぞれの縁部を異なる方法で加工（２０６）してもよい（すなわち、縁部はそれぞれ異なる形状を有してもよい）。更に、いくつかの縁部が所定の形状を有するのに対し、他の縁部は尖った形状のままであってもよい。加工（２０６）されるべき所定の縁部に沿って、複合曲線（例えばＳ字曲線）のように、所定の形状は変化してもよい。
【００４３】
個別のガラスカバーを形成するためのガラスシートの個別化（２０４）が縁部の微小亀裂及び／又は応力を減少するように実行されることにより、全体的な強度は向上する。使用される個別化技術は様々であり、ガラスシートの厚さに依存してもよい。一実施形態において、ガラスシートは、レーザースクライビング処理を使用して個別化される。別の実施形態において、ガラスシートは、機械切断ホイールが使用されうる場合のように機械スクライビング技術を使用して個別化される。
【００４４】
図３Ａ〜図３Ｅは、種々の実施形態に係る電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。横断面図は、電子デバイス筐体に配置されるべきガラスカバーとして使用可能なある特定の所定の縁部形状を示す。図示される縁部形状は単なる例であり、限定するものとして解釈されないことを理解すべきである。図示の便宜上、図３Ａ〜図３Ｂに示される幅及び厚さは縮尺通りではない。
【００４５】
図３Ａは、縁部形状３０２を有するガラスカバー３００を示す横断面図である。ガラスカバーの厚さ（ｔ）は約１．０ｍｍであるが、厚さ（ｔ）は変動する可能性があることを理解すべきである。縁部形状３０２は、例えば約０．１ｍｍの小さな湾曲（ｃ）（又は縁部半径）を有してもよい。この場合、縁部形状３０２の縁部は、カバーガラスの厚さの１０％の湾曲（又は縁部半径）となるように丸められる。
【００４６】
図３Ｂは、縁部形状３２２を有するガラスカバー３２０を示す横断面図である。ガラスカバーの厚さ（ｔ）は約１．０ｍｍであるが、厚さ（ｔ）は変動する可能性がある。縁部形状３２２は、例えば約０．２ｍｍの湾曲（ｃ）（又は縁部半径）を有してもよい。この場合、縁部形状３２２の縁部は、カバーガラスの厚さの２０％の湾曲（又は縁部半径）となるように丸められる。
【００４７】
図３Ｃは、縁部形状３４２を有するガラスカバー３４０を示す横断面図である。ガラスカバーの厚さ（ｔ）は約１．０ｍｍであるが、厚さ（ｔ）は変動する可能性がある。縁部形状３４２は、例えば約０．３ｍｍの中程度の湾曲（ｃ）（又は縁部半径）を有してもよい。この場合、縁部形状３４２の縁部は、カバーガラスの厚さの３０％の湾曲（又は縁部半径）となるように丸められる。
【００４８】
図３Ｄは、縁部形状３６２を有するガラスカバー３６０を示す横断面図である。ガラスカバーの厚さ（ｔ）は約１．０ｍｍであるが、厚さ（ｔ）は変動する可能性がある。縁部形状３６２は、例えば約０．４ｍｍの大きな湾曲（ｃ）（又は縁部半径（ｒ））を有してもよい。この場合、縁部形状３６２の縁部は、カバーガラスの厚さの５０％の湾曲（又は縁部半径）となるように丸められる。
【００４９】
図３Ｅは、縁部形状３８２を有するガラスカバー３８０を示す横断面図である。ガラスカバーの厚さ（ｔ）は約１．０ｍｍであるが、厚さ（ｔ）は変動する可能性があることを理解すべきである。縁部形状３８２は、例えば約０．５ｍｍの完全湾曲（縁部半径（ｒ））を有してもよい。この場合、縁部形状３８２の縁部は、カバーガラスの厚さの５０％の湾曲（又は縁部半径）となるように丸められる。
【００５０】
一般に、図３Ａ〜図３Ｅに示される所定の縁部形状は、ガラスカバーの縁部に丸みを与えるのに有用である。ガラスカバーの縁部を尖った形状ではなく、丸みを帯びた形にすることにより、ガラスカバーの強度を向上できる。特に、尖った縁部を丸めることにより縁部の強度が向上するので、尖ったままではガラスカバーの損傷を起こしやすい領域になりかねない縁部を強化できる。縁部に至るまで表面全体にわたりガラスカバーの強度がほぼ均一になるように、縁部を強化できる。一般に、縁部半径が大きいほど、縁部強度が高くなることにより、ガラスカバーの面全体の強度もより均一になる。
【００５１】
図３Ａ〜図３Ｅに示される縁部の丸めに加えて、丸め以外の方法でガラスカバーの縁部が加工されてもよい。一例として、縁部形状は縁部を平坦にすることに関連してもよい。別の例として、縁部形状は複合形状であってもよい。複合形状の一例はスプライン曲線である。複合形状の別の例はＳ字曲線である。
【００５２】
図４Ａは、面取り縁部形状に関連する付加的な実施形態に係る電子デバイス筐体のガラスカバーを示す横断面図である。更に詳細には、図４Ａは、縁部形状４０２を有するガラスカバー４００を示す横断面図である。ガラスカバーの厚さ（ｔ）は約１．０ｍｍである。縁部形状４０２は平坦な縁部を有する。縁部形状４０２は実質的に面取り縁部である。面取り部分は、２つの側部又は面をほぼ結合する斜めの縁部である。一実施形態において、面取り縁部は約０．１５ｍｍ〜約０．２５ｍｍの深さを有してもよい。一例として、縁部形状４０２は約０．１５ｍｍの面取り又は約０．２５ｍｍの面取りを含んでもよい。面取り縁部を形成することにより、ほぼ場所４０５で起こる圧縮応力はほぼ最小になる。ほぼ最小のフォンミーゼス応力の場所に相当する１つの場所は、場所４０７として示される。一実施形態において、場所４０７の中心は、縁部形状４０２と関連する角部から約１０μｍの位置にある。平坦な縁部を図３Ａ〜図３Ｅに示される程度に更に丸められると、平坦な縁部（例えば場所４０５）を強化できる。
【００５３】
図４Ｂは、直線状の角部（すなわち、尖った角部）を含む参考縁部形状４２２を有するガラスカバー４２０を示す横断面図である。この縁部形状は、図３Ａ〜図３Ｅに示されるような所定の縁部形状に見られる強度向上を提供しない。ガラスカバーの厚さ（ｔ）は約１．０ｍｍであるが、厚さ（ｔ）は変動する可能性がある。参考縁部形状４２２は直線状の角部、例えば約９０°の角部である。参考縁部形状４２２を参照すると、ほぼ最小の圧縮応力が起こる場所は場所４２５である。ほぼ最小のフォンミーゼス応力の場所に相当する１つの場所は場所４２７として示される。一実施形態において、場所４２７の中心は、参考縁部形状４２２と関連する角部から約１０μｍの位置にある。図４Ａ及び図４Ｂのほぼ最小フォンミーゼス応力の場所を比較すると、場所４０７は場所４２７より縁部から離れている。
【００５４】
図５Ａは、一実施形態に係る加工中の電子デバイス筐体５００のガラスカバーを示す横断面図である。所定の縁部形状を有する外側縁部５０４を形成するために、電子デバイス筐体５００の外周部に沿って移動するように加工用工具５０２を制御可能である。加工用工具５０２は、外側縁部５０４を加工するために使用される少なくとも１つの加工面５０６を含む。例えば加工面５０６は、外側縁部５０４を所定の縁部形状に研削又は切削してもよい。
【００５５】
図５Ａにおいて、電子デバイス筐体５００は、スピーカ、マイク、ボタンなどを収納するための開口部５０８を更に含んでもよい。開口部５０８は、加工用工具５１２により整形可能な丸形面５１０を更に有してよい。所定の縁部形状を有する外側縁部５０４と同様に、丸形面５１０も強度を向上できる。加工用工具５１２は、丸形面５１０を加工するために使用される少なくとも１つの加工面５１４を含む。例えば加工面５１４は、所望の丸みを形成するために丸形面５１０を研削又は切削してもよい。加工用工具５１２は加工用工具５０２と同一であってもよいが、異なる加工用工具であってもよい。
【００５６】
図５Ｂは、別の実施形態に係る加工中の電子デバイス筐体５２０のガラスカバーを示す横断面図である。所定の縁部形状を有する外側縁部５２４を形成するために、電子デバイス筐体５２０の外周部に沿って移動するように加工用工具５２２を制御可能である。加工用工具５２２は、外側縁部５２４を加工するために使用される少なくとも１つの加工面５２６を含む。加工面５２６は外側縁部５２４を所定の縁部形状に研削又は切削してもよい。
【００５７】
先に述べたように、ハンドヘルド電子デバイスなどの電子デバイスの筐体の各部分の外面としてガラスカバーを使用できる。ハンドヘルド電子デバイスは、例えばメディアプレーヤ、電話、インターネットブラウザ、Ｅメール装置又は２つ以上のそのような装置の何らかの組み合わせとして機能してもよい。一般にハンドヘルド電子デバイスは、筐体及び表示領域を含む。図５Ａ〜図５Ｄを参照すると、本発明の実施形態に従って、カバーガラス（又はガラス開口部）を有する種々のハンドヘルド電子デバイスが組み立てられてもよい。一例として、ハンドヘルド電子デバイスは、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，ＣＡのＡｐｐｌｅ社製造のｉＰｈｏｎｅ（登録商標）又はｉＰｏｄ（登録商標）に対応してもよい。
【００５８】
図６Ａ及び図６Ｂは、一実施形態に係る電子デバイス６００を示す概略図である。図６Ａは電子デバイス６００の平面図を示し、図６Ｂは基準線Ｂ‐Ｂ'に関する電子デバイス６００の横断面側面図を示す。電子デバイス６００は、上面としてガラスカバー窓６０４（ガラスカバー）を有する筐体６０２を含んでもよい。ガラスカバー窓６０４を通してディスプレイ構体６０６を見ることができるように、ガラスカバー窓６０４は主として透明である。例えばディスプレイ構体６０６は、ガラスカバー窓６０４に隣接して配置されてもよい。筐体６０２は、ディスプレイ構体の他に、例えばコントローラ（プロセッサ）、メモリ、通信回路網などの内部電気部品を更に含んでもよい。例えばディスプレイ構体６０６は、ＬＣＤモジュールを含んでもよい。一例として、ディスプレイ構体６０６は、液晶モジュール（ＬＣＭ）を含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含んでもよい。一実施形態において、ガラスカバー窓６０４はＬＣＭと一体に形成される。筐体６０２は、電子デバイス６００に電子機能を提供するための内部電気部品を収容する開口部６０８を更に含んでもよい。一実施形態において、筐体６０２は、ガラスカバー窓６０４に対応する受け溝を含まなくてもよい。ガラスカバー窓６０４の縁部が筐体６０２の側部と位置合わせされる（又はほぼ位置合わせされる）ように、ガラスカバー窓６０４は筐体６０２の上面全体を覆っていてもよい。ガラスカバー窓６０４の縁部は露出したままであってもよい。ガラスカバー窓６０４の縁部は図６Ａ及び図６Ｂに示されるように露出していてもよいが、別の実施形態において、縁部は更に保護されてもよい。一例として、ガラスカバー窓６０４の縁部を筐体６０２の外側部にから（横方向又は縦方向に）引っ込まされていてもよい。別の例として、ガラスカバー窓６０４の縁部の周囲に又はそれに隣接して配置された別の材料により、ガラスカバー窓６０４の縁部を保護することも可能である。
【００５９】
ガラスカバー窓６０４は、一般に多様な方法で配置又は実現されてもよい。一例として、ガラスカバー窓６０４は、フラットパネルディスプレイ（例えばＬＣＤ）又はタッチスクリーンディスプレイ（例えば、ＬＣＤ及び接触層）などのガラスカバー窓６０４の下方に位置するディスプレイ（例えば、ディスプレイ構体６０６）を覆うように配置された保護ガラス片として構成されてもよい。あるいは、ガラスカバー窓６０４は、ディスプレイと一体に形成されると効果的である。すなわち、ガラス窓はディスプレイの少なくとも一部であってもよい。更に、ガラスカバー窓６０４は、タッチスクリーンと関連する接触層などの接触感知装置と実質的に一体に形成されてもよい。場合によっては、ガラスカバー窓６０４はディスプレイの最も外側の層として機能してもよい。
【００６０】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の別の実施形態に係る電子デバイス７００を示す概略図である。図７Ａは電子デバイス７００の平面図を示し、図７Ｂは基準線Ｂ‐Ｂ'に関する電子デバイス７００の横断面側面図である。電子デバイス７００は、上面としてガラスガラスカバー窓７０４（ガラスカバー）を有する筐体７０２を含んでもよい。本実施形態において、ガラスカバー窓７０４は筐体７０２の側面７０３により保護されてもよい。この場合、ガラスカバー窓７０４は筐体７０２の上面全体を覆ってはいない。しかし、側面７０３の上面はガラスカバー窓７０４の外面に隣接し且つガラスカバー窓７０４の外面と縦方向に位置合わせされてもよい。強度を向上するためにガラスカバー窓７０４の縁部は丸められているので、側面７０３とガラスカバー窓７０４の周囲縁部との間に間隙７０５がある。ガラスカバー窓７０４は薄い（例えば、３ｍｍ未満）ので、通常、間隙７０５は通常非常に狭くなる。しかし、必要に応じて、間隙７０５は何らかの材料によって充填されてもよい。この材料は、プラスチック、ゴム、金属などであってもよい。ガラスカバー窓７０４の周囲縁部に近接する間隙７０５の部分も含めて電子デバイス７００の前面全体を平坦にするように、材料は間隙７０５の形状に倣って充填されてもよい。間隙７０５を充填する材料は可撓性であってもよい。間隙７０５に配置される材料はガスケットを実現してもよい。間隙７０５を充填することにより、充填を実行しない場合に筐体７０２に形成されてしまう望ましくない間隙を充填又は密封でき、それにより、間隙７０５における汚染（例えば塵芥、水）を防止できる。側面７０３は筐体７０２と一体であってもよいが、側面７０３は筐体７０２とは別であってもよく、例えばガラスカバー窓７０４の受け溝として使用されてもよい。
【００６１】
ガラスカバー窓７０４を通してディスプレイ構体７０６を見ることができるように、ガラスカバー窓７０４は主として透明である。ディスプレイ構体７０６は、例えばガラスカバー窓７０４に隣接して位置決めされてもよい。筐体７０２は、ディスプレイ構体の他に、コントローラ（プロセッサ）、メモリ、通信回路網などの内部電気部品を更に収納してもよい。例えばディスプレイ構体７０６は、ＬＣＤモジュールを含んでもよい。一例として、ディスプレイ構体７０６は、液晶モジュール（ＬＣＭ）を含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含んでもよい。一実施形態において、ガラスカバー窓７０４はＬＣＭと一体に形成される。筐体７０２は、電子デバイス７００に電子機能を提供するための内部電気部品を収容する開口部７０８を更に含んでもよい。
【００６２】
電子デバイス７００の前面は、ユーザインタフェースコントロール７０８（例えば、クリックホイールコントロール）を更に含んでもよい。本実施形態において、ガラスカバー窓７０４は電子デバイス７００の前面全体を覆ってはいない。電子デバイス７００は、本質的に、前面の一部を覆う部分表示領域を含む。
【００６３】
一般にガラスカバー窓７０４は、多様な方法で配置又は具体化されてもよい。一例として、ガラスカバー窓７０４は、フラットパネルディスプレイ（例えば、ＬＣＤ）又はタッチスクリーンディスプレイ（例えば、ＬＣＤ及び接触層）などのガラスカバー窓７０４の下方に位置するディスプレイ（例えば、ディスプレイ構体７０６）を覆うように位置決めされた保護ガラス片として構成されてもよい。あるいは、ガラスカバー窓７０４はディスプレイと一体に構成されると効果的である。すなわち、ガラス窓はディスプレイの少なくとも一部として形成されてもよい。更にガラスカバー窓７０４は、タッチスクリーンと関連する接触層などの接触感知装置と実質的に一体に形成されてもよい。場合によっては、ガラスカバー窓７０４は、ディスプレイの最も外側の層として機能してもよい。
【００６４】
前述のように、電子デバイスは、ハンドヘルド電子デバイス又はポータブル電子デバイスであってもよい。本発明は、ガラスカバーを薄型にするだけでなく、適切な強度を提供できるようにするために使用されてもよい。ハンドヘルド電子デバイス及びポータブル電子デバイスは移動装置であるので、静止状態で使用される装置が受けないような種々の衝撃や応力を受ける可能性がある。従って、本発明は、薄型設計のハンドヘルド電子デバイス又はポータブル電子デバイスのガラス表面の実現に非常に適している。
【００６５】
強化ガラス、例えばガラスカバー又はガラスカバー窓は、薄いガラスが適用される用途で特に有用である。例えば、強化されるべきガラスカバーの厚さは約０．５〜２．５ｍｍである。他の実施形態において、強化処理は、厚さが約２ｍｍ未満、更に約１ｍｍ未満、更には約０．６ｍｍ未満であるようなガラス製品に適する。
【００６６】
ガラス、例えばガラスカバー又はガラスカバー窓を強化する技術は、ガラスの縁部の角部に適用される厚さの少なくとも１０％の所定の湾曲（又は縁部半径）を有する所定の縁部形状に従って丸められたガラスの縁部に対して特に有用である。他の実施形態において、所定の湾曲はガラスの厚さの２０％〜５０％であってもよい。所定の湾曲が５０％である形状は連続する湾曲であると考えることもでき、その一例を図３Ｅに示す。あるいは、強化終了後、縁部を含むガラスが全面にわたりほぼ均一な強度を有するものと、強化ガラス、例えばガラスカバー又はガラスカバー窓は特徴付けられうる。例えば、一実施形態において、ガラスの縁部における強度低下は、縁部ではない他の部分におけるガラスの強度の１０％以下である。別の例として、別の実施形態において、ガラスの縁部における強度低下は、縁部ではない他の部分におけるガラスの強度の５％以下である。
【００６７】
一実施形態において、ガラスカバーの大きさは、関連する電子デバイスの大きさに依存する。例えば、ハンドヘルド電子デバイスの場合、ガラスカバーの大きさは対角線寸法で５インチ（約１２．７ｃｍ）以下であることが多い。別の例として、小型ポータブルコンピュータ又はタブレットコンピュータなどのポータブル電子デバイスの場合、ガラスカバーの大きさは、対角線寸法で４インチ（約１０．２ｃｍ）〜１２インチ（約３０．５ｃｍ）であることが多い。更に別の例として、フルサイズポータブルコンピュータ、ディスプレイ又はモニタなどのポータブル電子デバイスの場合、ガラスカバーの大きさは対角線寸法で１０インチ（約２５．４ｃｍ）〜２０インチ（約５０．８ｃｍ）又はそれを超える大きさであることが多い。
【００６８】
しかし、画面の大きさが大きいほど、ガラス層を更に厚くしなければならないことを理解すべきである。より大きなガラス層の平坦度を維持するために、ガラス層の厚さを増す必要がある。大画面であってもディスプレイは相対的に薄いままであるが、画面が大きくなるほど最小厚さは大きくなる。例えばガラスカバーの最小厚さは、小型ハンドヘルド電子デバイスの場合に約０．４ｍｍに相当し、小型ポータブルコンピュータ又はタブレットコンピュータの場合に約０．６ｍｍに相当し、フルサイズポータブルコンピュータ、ディスプレイ又はモニタの場合に約１．０ｍｍ以上に相当してもよく、この場合も画面の大きさによって決まる。ガラスカバーの厚さは、電子デバイスの用途及び／又は大きさに依存する。
【００６９】
前述のように、ガラスの表面が効果的に強化されるように、ガラスカバー、更に一般的にガラス片は化学処理されてもよい。化学強化処理によって、薄いガラス片を消費者向け電子デバイスと共に使用できる程度までガラス片の強度を向上できる。十分な強度を有する薄いガラスにより、消費者向け電子デバイスは更に薄型になる。
【００７０】
図８は、一実施形態に係るガラス片の表面を化学処理する処理８００を示す。ガラス片の表面、例えば縁部を化学処理する処理８００は、ガラス片を入手するステップ８０２から始まってもよい。一実施形態において、ガラスシートを複数個のガラス片、例えばガラスカバーに個別化し且つガラス片の縁部を所定の形状に加工した後にガラス片は入手されてもよい。しかし、化学処理されるべきガラス片はあらゆる適切な供給元から入手されてもよいことを理解すべきである。
【００７１】
ステップ８０４において、ガラス片はラックに載置されてもよい。通常、ラックは、化学処理中にそのガラス片及び他のガラス片を支持するように構成される。ガラス片がラックに載置された後、ステップ８０６において、ラックは加熱イオン浴の中に浸漬されてもよい。加熱イオン浴は、一般に、ある濃度のイオン（例えば、リチウム、セシウム又はカリウムなどのアルカリ金属イオン）を含む浴であってもよい。浴中のイオンの濃度を変化させることによりガラスの表面に加わる圧縮応力を調整できるので、イオン濃度を変化させてもよいことを理解すべきである。イオン交換を容易にするために、加熱イオン浴はいずれかの適切な温度まで加熱されてもよい。
【００７２】
ラックが加熱イオン浴の中に浸漬された後、ステップ８０８において、イオン浴とラックに保持されたガラス片との間でイオン交換が起こる。一般にＮａ＋イオンを含むガラス片とイオン浴との間で拡散交換が起こる。拡散交換中、Ｎａ＋イオンより大きいアルカリ金属イオンは、ガラス片の中のＮａ＋イオンと効果的に交換される。一般に、ガラス片の表面領域付近のＮａ＋イオンはアルカリイオンと交換されるかもしれないが、表面領域以外のガラスの部分ではＮａ＋イオンはアルカリイオンとほとんど交換されない。ガラス片中のＮａ＋イオンとアルカリイオンが交換されることによって、ガラス片の表面付近に圧縮層が有効に形成される。アルカリ金属イオンによりガラス片から放出されたＮａ＋イオンは、イオン溶液の一部になる。
【００７３】
ステップ８１０において、加熱イオン浴にラックを浸漬する時間が終了したかに関して判定が実行されてもよい。ラックを浸漬する時間の長さは実現例によって大きく異なってもよいことを理解すべきである。通常、ラックを浸漬する時間が長いほど、すなわち、アルカリ金属イオンとＮａ＋イオンとの交換時間が長いほど、化学強化層の深さは増す。例えば、１ｍｍ程度の厚さのガラスシートの場合、イオン浴中で実行される化学処理（すなわち、イオン交換）は、ガラス片の表面から１０μｍ以上の深さまで達してもよい。例えば、ガラス片がソーダ石灰ガラスから形成されている場合、イオン交換による圧縮層の深さは約１０μｍであってもよい。別の例として、ガラス片がアルミノケイ酸塩ガラスから形成されている場合、イオン交換による圧縮層の深さは約５０μｍであってもよい。
【００７４】
ステップ８１０において、加熱イオン浴にラックを浸漬する時間がまだ終了していないと判定された場合、処理８００の流れはステップ８１７に戻り、イオン浴とガラス片との間の化学反応を続行させる。これに対し、浸漬時間が終了したと判定された場合、ステップ８１２において、ラックはイオン浴から取り出されてもよい。イオン浴からラックを取り出した後、ステップ８１４において、ラックからガラス片が取り外されてもよく、ここでガラス片の表面を化学処理する処理８００は終了してもよい。しかし、必要に応じてガラス片は研磨されてもよい。例えば、化学処理後にガラス片に残留している異物を研磨によりすべて除去できる。
【００７５】
化学強化処理を受けた後のガラスカバーは、前述のように一般に化学強化層を含む。図９Ａは、一実施形態に従って化学強化層が形成されるように化学処理されたガラスカバーを示す横断面図である。ガラスカバー９００は、化学強化層９２８及び非化学強化部分９２６を含む。一実施形態において、ガラスカバー９００全体が化学処理を受けるが、強化を受けるのは外表面である。強化は、非化学強化部分９２６が引っ張り状態にあるのに対して、化学強化層９２８は圧縮状態にあるという効果をもたらす。ガラスカバー９００は、丸められた縁部形状９０２を有するものとして示されるが、一般にガラスカバー９００は、ガラスカバー９００の縁部の強度を向上するために選択された形状のような何らかの縁部形状を有してもよいことを理解すべきである。丸められた縁部形状９０２は一例として示され、限定することを目的としない。
【００７６】
化学強化層９２８の厚さ（ｙ）は、ガラスカバー９００が利用されるべき特定のシステムの条件に応じて変更されてもよい。一般に非化学強化部分９２６は、Ｎａ＋イオン９３４を含むが、アルカリ金属イオン９３６を含まない。化学強化処理により、化学強化層９２８は、化学強化層９２８がＮａ＋イオン９３４及びアルカリ金属イオン９３６の双方を含むように形成される。一実施形態において、化学強化層９２８は、Ｎａ＋イオン９３４及びアルカリ金属イオン９３６の双方を含む化学強化層９２８の内側部分より、化学強化層９２８の外側部分が相当に多くのＮａ＋イオン９３４を含むような層であってもよい。
【００７７】
図１０は、一実施形態に従ってガラスカバーをイオン浴の中に浸漬することを含む化学処理を示す概略図である。一部が横断面で示されているガラスカバー１０００が加熱イオン浴１０３２の中に浸漬されると、拡散が起こる。図示されるように、ガラスカバー１０００の中に存在するアルカリイオン金属１０３４はイオン浴１０３２の中へ拡散し、イオン浴１０３２の中のアルカリ金属イオン１０３６（例えばカリウム（Ｋ））はガラスカバー１０００の中へ拡散する。その結果、化学強化層１０２８が形成される。言い換えれば、イオン浴１０３２からのアルカリ金属イオン１０３６はＮａ＋イオン１０３４と交換され、化学強化層１０２８を形成できる。通常、アルカリ金属イオン１０３６は、ガラスカバー１０００の中心部分１０２６までは拡散しないと考えられる。化学強化処理の持続時間（すなわち、時間）、温度及び／又はイオン浴１０３２中のアルカリ金属イオン１０３６の濃度を調整することにより、化学強化層１０２８の厚さ（ｙ）が実質的に調整されてもよい。
【００７８】
ガラスカバーがイオン浴に浸漬されている間に、イオン浴中のアルカリ金属イオンの濃度は変更されてもよい。言い換えれば、ガラスカバーがイオン浴に浸漬されている間、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなくイオン浴中のアルカリ金属イオンの濃度はほぼ一定に維持されてもよく、増加されてもよく且つ／又は減少されてもよい。例えば、アルカリ金属イオンがガラス中のＮａ＋イオンと交換されるにつれて、Ｎａ＋イオンはイオン浴の一部になる。従って、イオン浴にアルカリ金属イオンが更に追加されなければ、イオン浴中のアルカリ金属イオンの濃度は変化する。
【００７９】
図１１は、一実施形態に係るガラスの表面における応力減少を示す例示的なグラフ１１００である。この場合、ガラスは、ある特定の形状の縁部を有し、強度を向上するために化学処理（すなわち、化学強化処理）される。グラフ１１００の縦軸は表面応力の減少を示し、横軸は半径／厚さ（Ｒ／Ｔ）を示す。本実施例において、化学強化による層の深さ（ＤＯＬ）は、約１ｍｍの厚さのガラスについて５５μｍである。グラフ１１００は、複数の異なる縁部半径に対する圧縮応力減少の実験データを示す。縁部半径が大きいほど、ガラスの縁部の強度は高くなる。言い換えれば、縁部が尖っているほど、縁部における圧縮応力の減少は大きくなる。すなわち、尖った縁部では化学強化の効果は著しく低減する。従って、縁部を丸めることにより、縁部を含むガラスの面全体で化学強化処理はより均一に効果をあらわすことになる。
【００８０】
ガラス部材の縁部における圧縮応力は、ガラス部材の強度を向上するため望ましい。図１２Ａ〜図１２Ｄは、ガラス部材の縁部に近接する場所における圧縮応力プロファイルを示す例示的な図である。これらの図は、縁部領域の圧縮応力を変化させるために種々の縁部プロファイルを使用できることを示す。
【００８１】
図１２Ａは、一実施形態に係る尖った縁部プロファイル（例えば、直角の縁部）の場合の圧縮応力と距離との関係を示すグラフである。示される圧縮応力は、角部におけるガラス部材の上面に関する値である。図１２Ａに示される距離は、角部から内側に向かう距離である。圧縮応力はガラス部材の角部で最小である。角部における圧縮応力減少は約２２％である。
【００８２】
図１２Ｂは、一実施形態に係る面取り縁部プロファイル（例えば、面取りされた縁部）の場合の圧縮応力と距離との関係を示すグラフである。示される圧縮応力は、角部から内側へ０．１５ｍｍ面取りされた角部におけるガラス部材の上面に関する値である。図１２Ｂに示される距離は、側部から内側に向かう距離である。圧縮応力は面取り部分の角部で最小である。面取り部分の角部における圧縮応力減少は約１６％であり、これは側部から内側へほぼ１５ｍｍの距離である。
【００８３】
図１２Ｃは、一実施形態に係る丸形縁部プロファイル（例えば、丸められた縁部）の場合の圧縮応力と距離との関係を示すグラフである。示される圧縮応力は、ガラス部材の厚さ（ｔ）の約２５％である縁部半径（ｒ）で丸められた角部におけるガラス部材の上面に関する値である。図１２Ｃに示される距離は、側部から内側に向かう距離である。圧縮応力は、丸められた角部及び対応する側部からの移行部分の角部から内側において最小である。移行部分における圧縮応力減少は約４％である。
【００８４】
図１２Ｄは、一実施形態に係る丸形縁部プロファイル（例えば、丸められた縁部）の場合の圧縮応力と距離との関係を示すグラフである。示される圧縮応力は、ガラス部材の厚さ（ｔ）の約５０％である縁部半径（ｒ）で丸められた角部におけるガラス部材の上面に関する値である。図１２Ｄに示される距離は、側部から内側に向かう距離である。圧縮応力は、丸められた角部及び対応する側部からの移行部分の角部から内側において最小である。移行部分における圧縮応力減少は約２％である。
【００８５】
図１２Ｃ及び図１２Ｄに示される丸形縁部の圧縮応力減少の量は、図１２Ａの直角の縁部又は図１２Ｂの面取り縁部の場合と比べて著しく少ない。しかし、図１２Ｂの面取り縁部は、図１２Ａの直角縁部と比較して向上している。更に、丸形縁部（図１２Ｃ及び図１２Ｄ）における圧縮強度は、直角縁部（図１２Ａ）又は面取り縁部（図１２Ｂ）の圧縮応力より高い。従って、ガラス部材の縁部を丸めることにより、縁部における圧縮応力減少は著しく減少され、ガラス部材の強度は全体的に向上する。尚、丸形縁部の場合、ガラス部材の表面全体の圧縮応力プロファイルは、他の形状と比べてガラス部材の表面に沿って非常により均一になる（図１２Ｃ及び図１２Ｄを参照）。
【００８６】
ガラス部材の強度（又は全体強度）は、測定可能な曲げ強さであってもよい。例えば、ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃ１５８‐０２：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｇｌａｓｓ ｂｙ Ｆｌｅｘｕｒｅ（湾曲によるガラス強度の標準試験法）に従って４点曲げ試験（ｆｏｕｒ−ｐｏｉｎｔ  ｂｅｎｄｉｎｇ  ｔｅｓｔ）が実施されてもよい。図１３は、４つの異なる縁部プロファイルを有するガラス部材の曲げ強さを示す例示的な図である。これらの縁部プロファイルは、図１２Ａ〜図１２Ｄに示された例示的なプロファイルと同一である。この図は、種々の縁部プロファイルが圧縮応力と同様に曲げ強さにも影響が及ぶことを示す。すなわち、丸形縁部は、直角縁部（図１２Ａ）又は面取り縁部（図１２Ｂ）より大きい曲げ強さを有する。
【００８７】
尚、縁部プロファイルが異なれば、整形時に発生する傷の縁部からの深さも異なる。多くの傷は、湾曲部分とまっすぐな面との間などの移行部分に現れる。例えば研磨などによって縁部の仕上げをより滑らかに（すなわち、表面の凹凸が少なく）整形された縁部プロファイルでは、傷を小さくすることができる。
【００８８】
本明細書において説明される技術はガラスの縁部の強度を相当に向上することができ、ガラスが薄くなるほど、強度の向上は特に重要である。例えば、縁部を所定の形状で丸形に整形することにより、ガラスの縁部の強度は相当に向上する。縁部の所定の形状に著しく大きな湾曲（例えば、ガラスの厚さの少なくとも２０％）を加えられると、ガラスの他の面と同様に縁部も強化できるので、提供される化学強化処理は、更に均一になる。一例として、図３Ｅに示される丸形縁部を有する所定の形状を使用した場合、本明細書において規定される強化処理を実行することにより、例えば相当に強度の高いガラス縁部を得ることができる。例えば、完全湾曲（例えば図３Ｅ）で形成された縁部の所定の形状を有するガラスの強度の向上は、湾曲をほぼ含まない縁部、すなわち直角の縁部（例えば図４Ｂ）より２０％程度大きくなる。
【００８９】
本明細書において説明される技術は、ハンドヘルド電子デバイス、ポータブル電子デバイス及びほぼ静止状態で使用される電子デバイスを含む多様な電子デバイスのいずれにも使用されるガラス面に適用されてもよい。なお、電子デバイスはここで挙げた装置に限定されない。電子デバイスの例は、ディスプレイを含むあらゆる既知の消費者向け電子デバイスを含む。一例として、電子デバイスは、メディアプレーヤ、移動電話（例えば、携帯電話）、ＰＤＡ、リモートコントロール、ノートブック、タブレットＰＣ、モニタ及びオールインワンコンピュータなどに対応してもよいが、それらに限定されない。
【００９０】
本発明は、（Ｉ）本明細書に参照として組み込まれる、２００８年８月１６日に出願された米国特許出願第１２／１９３，００１号「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＴＲＥＮＧＴＨＥＮＩＮＧ ＬＣＤ ＭＯＤＵＬＥＳ（ＬＣＤモジュールを強化する方法及びシステム）」及び（ＩＩ）本明細書に参照として組み込まれる、２００８年７月１１日に出願された米国特許出願第１２／１７２，０７３号「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＩＮＴＥＧＲＡＬＬＹ ＴＲＡＰＰＩＮＧ Ａ ＧＬＡＳＳ ＩＮ Ａ ＭＥＴＡＬ ＢＥＺＥＬ（ガラスを金属受け溝に一体的に止める方法及びシステム）」を更に参照する。
【００９１】
上述された本発明の種々の態様、特徴、実施形態又は実現例は単独で使用されてもよく、あるいは種々の組み合わせで使用されてもよい。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態のみを説明したが、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、本発明が他の多くの特定の形態で実現されてもよいことを理解すべきである。一例として、本発明の方法と関連するステップは広範囲に変更されてもよい。本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、ステップの追加、省略、変更、組み合わせ及び置き換えが行われてもよい。同様に、動作が図面に特定の順序で示されているが、これは、所望の結果を達成するために、そのような動作が図示される特定の順序で又は順次実行されなければならない、あるいは図示されるすべての動作が実行されなければならないと理解されるべきではない。
【００９３】
本明細書は多くの特定の事項を含むが、それらの事項は開示内容又は特許請求される内容の範囲を限定するものと解釈されるべきではなく、開示される特定の実施形態に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。別々の実施形態の説明に関連して記載されるある特定の特徴が組み合わせて更に実現されてもよい。逆に、１つの実施形態の説明に関連して記載される種々の特徴が複数の実施形態において別個に実現されてもよく、あるいはそれらの特徴の一部が何らかの適切な組み合わせで実現されてもよい。更に、特徴はある特定の組み合わせで動作するものとして上述されたかもしれないが、特許請求された組み合わせのうちの１つ以上の特徴が、いくつかの場合にはこの組み合わせから削除されてもよく、また、特許請求される組み合わせが一部組み合わせ又は一部組み合わせの変形に向けられていてもよい。
【００９４】
本発明をいくつかの実施形態に関連して説明したが、本発明の範囲内に含まれる変更、置き換え及び均等物が存在する。尚、本発明の方法及び装置を実現する方法は他にも多くある。従って、以下の添付の請求の範囲は、本発明の真の趣旨及び範囲内のそのような変更、置き換え及び均等物のすべてを含むものとして解釈されることを意図する。
【００９５】
他出願へのクロスリファレンス
本願は、２００９年３月２日に提出された「可搬電子デバイスのガラスカバーを強化する技術（Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ  Ｇｌａｓｓ  Ｃｏｖｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）」と題する米国特許仮出願第６１／１５６８０３号への優先権を主張し、この米国特許仮出願の全体が参照により本願に組み込まれる。
【図１Ａ】
0005616907.tif 000002
【図１Ｂ】
0005616907.tif 000003
【図２】
0005616907.tif 000004
【図３Ａ】
0005616907.tif 000005
【図３Ｂ】
0005616907.tif 000006
【図３Ｃ】
0005616907.tif 000007
【図３Ｄ】
0005616907.tif 000008
【図３Ｅ】
0005616907.tif 000009
【図４Ａ】
0005616907.tif 000010
【図４Ｂ】
0005616907.tif 000011
【図５Ａ】
0005616907.tif 000012
【図５Ｂ】
0005616907.tif 000013
【図６Ａ】
0005616907.tif 000014
【図６Ｂ】
0005616907.tif 000015
【図７Ａ】
0005616907.tif 000016
【図７Ｂ】
0005616907.tif 000017
【図８】
0005616907.tif 000018
【図９Ａ】
0005616907.tif 000019
【図９Ｂ】
0005616907.tif 000020
【図１０】
0005616907.tif 000021
【図１１】
0005616907.tif 000022
【図１２Ａ】
0005616907.tif 000023
【図１２Ｂ】
0005616907.tif 000024
【図１２Ｃ】
0005616907.tif 000025
【図１２Ｄ】
0005616907.tif 000026
【図１３】
0005616907.tif 000027