(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置用ガラスフェーシアにおいて、
２.０ｍｍより薄い厚さ、及び
圧縮応力下にある表面近傍領域、
を有する化学強化ガラスシートと、
前記ガラスシートの１つ以上の部分に取り付けられた、２ＧＰａ以上の弾性率を有するバッカーシートであって、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリル、ナイロン、または無可塑ＰＶＣから選択される材料を含むバッカーシートとを含み、
前記ガラスシートの表面における前記圧縮応力（ＣＳ）が３００ＭＰａより大きく、少なくとも２０μｍの層深さまで延びる、
ことを特徴とするガラスフェーシア。
【請求項２】
前記ガラスシートの表面における前記圧縮応力（ＣＳ）が、４００ＭＰａより大きいことを特徴とする請求項１に記載のガラスフェーシア。
【請求項３】
前記ガラスシートの組成が少なくとも６重量％の酸化アルミニウム、及び１つ以上のアルカリ土類酸化物を、アルカリ土類酸化物の含有量が少なくとも５重量％であるように、含むことを特徴とする請求項１に記載のガラスフェーシア。
【請求項４】
前記ガラスフェーシアが実質的に平面の中央部をさらに含み、前記中央部が、該中央部から後方に曲げられた、対向する、実質的に平面の側面部を有することを特徴とする請求項１に記載のガラスフェーシア。
【請求項５】
前記ガラスフェーシアの前記中央部の内側面が前記装置の前面に取り付けられた取付けレールに接着され、
少なくとも２つの取付けレールがあり、前記取付けレールは前記ガラスフェーシアの前記中央部の前記内側面と前記装置の前記前面の間に空間が設けられるように前記ガラスフェーシアの前記中央部の側縁に隣接して配置される、及び
前記ガラスフェーシアを前記取付けレールの間に支持するために、前記バッカーシートが、前記空間に配置され、かつ前記ガラスフェーシアに実質的にわたる幅を有する、
ことを特徴とする請求項４に記載のガラスフェーシア。
【請求項６】
前記バッカーシートが、前記ガラスフェーシアの側縁を衝撃から保護するため、少なくとも前記ガラスフェーシアの前記側縁をこえて延び出すことを特徴とする請求項４に記載のガラスフェーシア。
【請求項７】
前記装置が扉を有する家庭用電化製品であり、前記ガラスフェーシアが前記扉の前面上に取り付けられ、前記ガラスフェーシアの前記側面部が前記ガラスフェーシアの前記中央部から前記取付けレール及び前記扉の側面の少なくとも一部を覆うに十分な距離まで後方に延びることを特徴とする請求項５に記載のガラスフェーシア。
【請求項８】
前記ガラスフェーシアの前記中央部が前記扉の前記前面の実質的に全体をシームレスに覆い、
ディスプレイパネルまたはコントロールパネルの少なくとも一方が、前記ガラスフェーシアを介して前記パネルを見るかまたは起動するかの少なくとも一方のため、前記ガラスフェーシアの前記中央部の前記内側面と前記装置の前記前面の間の空間内に配置される、
ことを特徴とする請求項７に記載のガラスフェーシア。
【請求項９】
前記ガラスフェーシアが約１ｍｍ以下の厚さを有し、
前記ガラスフェーシアにおける前記中央部と前記側面部の間の曲りが、１０ｍｍ以下の曲率半径を有する、
ことを特徴とする請求項４に記載のガラスフェーシア。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２０１０年９月１４日に出願された米国仮特許出願第６１/３８２７１４号及び２０１０年９月３０日に出願された米国仮特許出願第６１/４１８１０３号の米国特許法第１１９条の下の優先権の恩典を主張する。これらの特許出願の明細書の内容並びに本明細書に挙げられる刊行物、特許及び特許文書の開示の全体は本明細書に参照として含められる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、家電製品のような、装置のフロントカバーまたはフェーシアとして用いられるガラス品、家電製品の少なくとも２つの対向する縁を覆い包むガラスフェーシアのような、家電製品用のシームレス成形ガラスフェーシア、ディスプレイまたはコントロールパネルをシームレスに組み込むガラスフェーシア、家電製品のための薄く軽量のガラスフェーシア、及びそのようなフェーシアのための、フェーシアの迅速な取外し及び交換を容易にする取付け構造を含む、取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの家電製品、家具及び電子装置は、独特で魅力的なデザインをつくり出すために、成形カバーを用いている。ハンドヘルド電子装置は特にシームレス全面フロントカバーまたはフェーシアを用いている。ハンドヘルド装置に普通に用いられているシームレスカバーまたはフェーシアを家電製品のようなさらに大きい装置に適用しようとするといくつかの問題が立ち現れる。第１は、生産量が少なくなることである。ハンドヘルドデバイスの販売数は容易に数１００万ユニットになり得るが、大容量「白物」の販売数は数１０万にしかならないであろう。したがって、家電製品製造業者は、共通の基本プラットフォームに依存しながら新しい独特で魅力的なデザイン要素でモデルを更新するための、一層費用効率の高いやり方を必要としている。第２は、製造品質である。消費者は家電製品に比較的高い機械的耐久力を期待し始めている。このため、装置コンポーネントの精密な形成及び配置を必要とする、緊密感及び実質感を与えるため、コンポーネント間の隙間を小さくする必要が生じる。第３に、特別誂えの外観を与えるために装置の意匠を改装または変更できることが望ましい。例えば、キッチンを改装または模様替えする場合、キッチン用家電製品の色または外観の変更が望まれることがあり得る。
【０００４】
平面ガラスは、装飾平面ガラス冷蔵庫前面ドアパネルのような、家庭用電化製品のための装飾平面ガラスとして益々用いられるようになっている。ガラスパネルは奥行き感のある魅力的な光沢のある装飾的外観を与える。プラスチックやステンレス鋼と比較すると、ガラスは他にも多くの優れた機械的特性を有する。ガラスは、プラスチック及び、ステンレス鋼のような、金属より硬い表面硬度を有する。したがって、ガラスはプラスチック及びステンレス鋼より高い耐スクラッチ傷強度を有する。ガラスはプラスチック及び金属ほどは塑性変形しない。したがって、ガラスでは、ステンレス鋼及びプラスチックほど、へこんで、表面に永久的な塑性変形傷及び窪みが残ることはない。これらの特性は、ガラスフェーシアをプラスチックより、さらにはステンレス鋼より、耐久性をさらに一層高くし、よってガラスベース家電製品フェーシアに、長い実用寿命にわたって外観を維持する点において、金属及びプラスチックに優るかなりの優位性を与える。
【０００５】
これまで、ガラス家電製品フェーシアは平坦平面フェーシアにほとんど限定されてきた。ホットプレス装置に溶融ガラスまたは軟化ガラスの粘塊を落とし込むような、ガラスで複雑な形状を形成するための一般な手法では、大量生産できる美的に好ましいデザインをつくり出すに十分な寸法制御が得られない。この結果、装飾的な３Ｄデザインまたは成形デザインを有する、家電製品用のフロントカバーまたはフェーシアのためのアートデザインの現状は一般に、曲げ、押出、モールド成形等によって３Ｄ形状に容易に形成され得る、簡易形成されたプラスチックまたは金属材料に限定されている。
【０００６】
図１は装飾平面ガラスフェーシア１０を家電製品に縁−縁で取り付けるための代表的な従来技術の取付け手法を示す。縁−縁ガラス構造は一般に、（１）ガラスシート／フェーシアの縁に沿うベゼル、フレームまたはレール１２、（２）ガラスを固定するための曲げ表面、または（３）下にある支持機構を露出させるかまたは家電製品上のガラスフェーシアの支持及び取付けのための非ガラス材料の支持構造を覆い隠すフローティング構造の内の１つ以上を用いていた。さらに、家電製品フェーシアにはソーダ石灰ガラスが広く用いられている。安全標準に必要な様々な試験、特に機械的衝撃試験に合格するため、ソーダ石灰ガラスシートは一般に強化され、厚さが３.２ｍｍ以上である。そのような厚いガラスシートの使用により、この種のガラスシートははなはだしく重くなり、ガラスパネルを家電製品に見かけよくまたは円滑に組み込むことが困難になる。そのような比較的厚いソーダ石灰ガラス全面フロントフェーシアは家電製品の重量に２５ポンド（１１.３ｋｇ）までも加え、この結果、現場交換及び客による取扱いが困難になる。
【０００７】
独特な形状に成形されるかあるいはディスプレイまたはコントロールパネルをシームレスに組み込むことができる、家電製品のような、装置のためのシームレスガラスカバー／フェーシアが技術上必要とされている。家電製品のための薄く軽量のガラスフェーシア及び衝撃または加重時の薄ガラスフェーシアの破砕を阻止する態様で家電製品またはその他の装置に薄ガラスフェーシアを取り付けるための取付け構造も必要とされている。
【０００８】
家電製品製造業者はハンドヘルドデバイスに用いられるデザイン要素を引き写すためのやり方を模索し、タッチスクリーンディスプレイコントロールパネル（すなわち、ＬＣＤ＋タッチセンシングシステム＋ソフトウエア）を製品に備え始めている。しかし、適用要件により一般に、タッチスクリーンは家電製品の上面あるいはプラスチックまたは比較的厚いガラス及び空隙の背後に装着され、この結果、外観及び性能が意に満たなくなることが多い。タッチコントロールパネルが家電製品の上面または前面に配置されると、家電製品はもはやシームレス構造にならない。一方で、タッチコントロールパネルがプラスチックまたは厚ガラスの背後に空隙を介して配置されると、上面とディスプレイの間の距離によって生じる「トンネル効果」により、美的に感じがよくない。さらに、コントロールパネル上のプラスチックカバーはスクラッチ傷を負い易く、安物間を与え得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
家電製品用の装飾フェーシアに用いるための薄く軽量で耐スクラッチ傷性のあるガラスが技術上必要とされている。家電製品のような装置のガラスフェーシアへのディスプレイまたはタッチコントロールパネルの有効で経済的なシームレス組込も必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の一実施形態は、装置のフロントカバーまたは装飾フェーシアとして用いられる、曲げガラス品に関する。特に、ガラス品は実質的に平坦な前面または上面を有する。側縁は、美しく見えるシームレス構造を与えるため、装置の縁の周りで曲げ込まれるかまたは曲げ下げられる。
【００１１】
本開示の一態様にしたがえば、ガラスフェーシアは化学強化ガラスシートを含む。ガラスシートは２.０ｍｍ未満の厚さ及び圧縮応力状態下にある表面近傍領域を有することができる。ガラスシートの表面における圧縮応力は３００ＭＰａより大きくすることができ、表面近傍領域はガラスシートの表面から、μｍで表して、６５−０.０６（ＣＳ）より大きい層深さまで広がる、ここで、ＣＳは表面におけるＭＰａ単位の圧縮応力である。コーニング(Corning)（登録商標）社のGorilla（商標）ガラスのような、ガラスフェーシアの両主表面、例えば前面及び背面または上面及び下面、の表面近傍領域は圧縮応力下にあり得る。そのようなガラスフェーシアは比較的薄くもあり、この結果、軽量であることから、従来のソーダ石灰ガラスフェーシアに優る利点を提供する。
【００１２】
本開示の別の態様は、家電製品、家具、建築物及び電子装置における使用のための弯曲ガラスフェーシアに関する。可能な適用対象には、冷蔵庫、オーブン、食洗機、食器棚、食卓、調理台、ウォールカバリング、及びエレベータコントロールパネルがあるが、これらには限定されない。
【００１３】
本明細書に開示される実施形態は、ガラス品またはフェーシア及びガラス品またはフェーシアのためのデザインを含み、ガラス品またはフェーシアを有する電気製品またはその他の装置も含む。
【００１４】
本開示の別の実施形態は、タッチスクリーンディスプレイパネルに結合された、比較的薄い化学強化ガラスのシートを含む。ＬＣＤ及びディスプレイパネルの上面または前面とガラスの内側表面の間の距離は＜５ｍｍとすることができる。ディスプレイは、ディスプレイを収めるために開口を切り抜く必要無しに、電気製品の構造部材の外部に配置することができる。ディスプレイは、所要ＤＣ電圧及びディスプレイと電気製品コントローラの間の通信信号を与える、標準コネクタを介して電気製品に接続することができる。
【００１５】
上述の全般的説明及び以下の本発明の例示実施形態の詳細な説明がいずれも、特許請求されるような本発明の本質及び特質を理解するための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。添付図面は本発明のさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて本明細書の一部をなす。図面は本発明の様々な実施形態を示し、記述とともに、本発明の原理及び動作の説明に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は家電製品用の比較的厚い平ガラスフェーシアのための従来技術のマウントの略図である。
【図２】図２は、本開示の様々な実施形態にしたがう、成形ガラスフェーシアのための設計パラメータの簡略な上面図である。
【図３】図３は、本開示の一実施形態にしたがう、成形ガラスフェーシアの簡略な上面図である。
【図４】図４は、本開示の別の実施形態にしたがう、成形ガラスフェーシアの簡略な上面図である。
【図５】図５は、本開示の別の実施形態にしたがう、成形ガラスフェーシアの簡略な上面図である。
【図６】図６は、本開示の別の実施形態にしたがう、装置の構造部分を形成する成形ガラスフェーシアの簡略な上面図である。
【図７】図７は、本開示の別の実施形態にしたがう、装置の構造部分を形成する成形ガラスフェーシアの簡略な上面図である。
【図８】図８は一実施形態にしたがう様々なガラスシートについての層深さ対圧縮応力のグラフである。
【図９】図９は別の実施形態にしたがう様々なガラスシートについての層深さ対圧縮応力のグラフである。
【図１０】図１０は別の実施形態にしたがう様々なガラスシートについての層深さ対圧縮応力のグラフである。
【図１１】図１１は、本開示の別の実施形態による取付け構造にしたがう取付けレール及び支持板の簡略な斜視前面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本開示の別の実施形態にしたがう、ガラスフェーシア及び取付け構造の簡略な上面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本開示の別の実施形態にしたがう、ガラスフェーシア積層構造の簡略な上面図である。
【図１３】図１３は図１１のガラスフェーシア取付けの簡略な斜視図である。
【図１４】図１４は図１１のガラスフェーシア取付け構造の部分側断面図である。
【図１５】図１５は、本開示の別の実施形態にしたがう、ガラスフェーシア取付け構造の簡略な上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付図面に示されるような本開示の様々な実施形態を、例としてのみ、ここで詳細に参照する。可能であれば必ず、全図面にわたり、同じ参照数字が同じかまたは同様の要素を指して用いられるであろう。
【００１８】
本開示にしたがうガラス品またはフェーシア２０の一実施形態が図２及び３に簡略に示される。本開示のいくつかの態様において、ガラスフェーシアは、図２に示されるように概ね平坦な中央前面パネル部２２，背後に延びる側面部２４及び２６，及び内向きに延びる内縁部３４及び３６を有するように、例えば、モールド成形、曲げまたは垂下によって、成形することができる。ガラスフェーシアの中央部、側面部及び内縁部の形状は実質的に平面／平坦とすることができる。しかし、ガラスフェーシアの選択された領域は、必要に応じて、所望の装飾あるいは、２Ｄまたは３Ｄの弓反りまたはさらに複雑な形状（図示せず）のような、有用な形状または形態を有することができる。本開示の様々な実施形態にしたがうガラスフェーシアに対する設計パラメータが図２に指定され、Ｗはガラスフェーシアの前面部２２の幅、ｂは前面部に対して概ね垂直に向けられたフェーシアの側面部２４及び２６の幅、ｃは必要に応じて側面部２４及び２６から内向きに延びるフェーシアの内縁部３４及び３６の幅（ｃ＝Ｗは完全に閉じたガラス品を意味する）、Ｒ１は前面部と側面部の間のフェーシアの曲率半径、Ｒ２は側面部と内縁部の間のフェーシアの曲率半径、Ｔはガラスフェーシア（またはフェーシアが形成されるガラスシート／パネル）の厚さである。
【００１９】
図３は、家庭用冷蔵庫のドアのような、装置４０の前面上に取り付けられた本開示の例示実施形態にしたがうガラスカバーフェーシア３０を簡略に示す。ガラスフェーシアは、コーニング「Gorilla」ガラスのような、比較的薄い化学強化ガラスの層２２を含むことができる。比較的薄いガラスの可撓性による、衝撃力または加重に応じるガラスフェーシアの撓みを阻止するため、フェーシア２２の背面または内面の実質的に全体を支持することが有利であり得る。本開示の一態様にしたがえば、これは、比較的薄いガラスフェーシア１００を支持し、衝撃力または加重の下でのガラスフェーシアの局所変形を阻止するに適する機械的特性を有する裏地材料の層２５（バッカーまたはバッカーシート）を設けることによって達成される。バッカーシートはいずれか適する接着材によってガラスに接着させることができ、あるいはバッカーシートがガラスシートに融着するようにバッカーシートを軟化させる高温においてバッカーシートをガラスシートに融着させることができる。
【００２０】
ガラスシートの前面部２２は装置４０の幅にほぼ等しいかまたはそれより若干大きい幅Ｗを有するであろう。しかし、代わりに、フェーシアの幅Ｗは、フェーシアが装置の前面の一部だけを覆うように、装置の幅の分画だけとすることができる。ガラスフェーシア２０は、前面部２２の（またはフェーシアの側面部２４及び２６の）背面または側面に接着されているかまたは別の手段で締結されているレールまたはその他の取付けハードウエア４４及び４６を用いて、装置の前面（あるいは上面または側面）に取り付けることができる。取付けハードウエアは、適する接着材料、３Ｍ社のＶＨＢテープのような両面接着テープ、または両面接着フォームを用いて、フェーシアの内側表面に接着することができる。装置の前面は固定するかまたは（例えば冷蔵庫または食洗機のドアのように）可動とすることができる。取付けハードウエア４４，４６は次いでいずれか適する態様で装置４０の前面または側面に取り付けることができる。取付けハードウエアは、ガラスフェーシアの、またはフェーシアの背後の装置の部分の、取外しまたは交換を容易にするため、着脱可能な態様で装置に取り付けることができる。
【００２１】
フェーシアの側縁部は、フェーシアの側面部２４及び２６が前面部２２から背後に延びるように後方に曲げる（半径Ｒ１）ことができる。フェーシアの側面部２４及び２６は、図３に示されるように、取付けハードウエア４４，４６を覆うに十分な距離までフェーシアの中央部２２から後方に延びることができる。しかし、側面部２４及び２６は、図４に示されるように、冷蔵庫ドアの側面のような、装置４０の側面の少なくとも一部も覆うに十分な距離まで前面部から後方に延びることもできる。フェーシアの側面部の縁端部は、図５に示されるように、フェーシアの内縁部３４及び３６が側面部２４及び２６から内側に延び、よって内側の家電製品構造４０をある程度囲い込んで完全に覆い隠すように、内向きに曲げる（半径Ｒ２）ことができる。それぞれの場合に、衝撃力または加重に応じるガラスフェーシアの撓みを阻止するためにフェーシア２２，２４，２６，３４，３６の背面または内面の実質的に全体をバッカーシート２５で支持することが有利であり得る。バッカーシートは、実質的にガラスシート２２の背面全体に接着されこれを覆うような、裏地材料の１つの連続シートであってもよい。バッカーシートは、初めは、平ガラスシートに接着されるかまたは貼り合わせられる平材料シートとすることができる。ガラス−バッカー積層構造は次いで曲げられて、図３，４及び５に示されるような形状の１つにされる。あるいは、バッカーは個片シートに分けることができ、個々の平裏地材料シートがガラスシートのそれぞれの区画２２，２４，２６，３４，３６に接着される。バッカーシート２５は個別に曲げて図３，４及び５に示されるような所望の形状の１つとし、次いで、既に対応する形状に曲げられているガラスシートに貼り合わせることもできる。
【００２２】
ガラスフェーシアを曲げて図４及び５に示されるように装置の前面及び側面の実質的に全体を囲んで包み込む完全な「キャップ」を形成することにより、いくつかの利点が達成される。一利点は、ガラスフェーシアの耐スクラッチ傷性及び防蝕性が装置の大部分にわたって適用されることである。別の利点は、フェーシアと装置の間の継目が、また装置のコンポーネント間の継目も、見えなくなるかまたは覆われることである。継目がないことは客が受ける装置の「仕上り品質」感に関わる。継目は隙間がありまたむらがあるように見えることがあり、これらは安物またはいい加減なつくりの印象を生じさせる。また、外部の部品が相互にぴたりと嵌合しているかが分かり難くなるから、継目をみえなくすることは製造余裕も緩和する。さらに、包込みフェーシアは独特の、また魅力的な滑らかでシームレスの光沢がある、ガラスデザインスタイルを提供する。この構造は、例えば、フェーシアを形成するガラスシートの背後にあり得る、装飾用、強化用または機能性のコーティング、層またはラミネート（図示せず）もフェーシアで覆われるように、ガラスフェーシアとその他の材料の間のいずれに境界面も覆う。
【００２３】
必要に応じて与えられるコーティング、層またはラミネートは、ガラス外装家電製品に所望の装飾外観を与えるためにガラスフェーシアの裏面上にプリントされた色彩またはパターンまたは模様とすることができる。多くの用途では遮音または断熱が必要とされ、これは、フェーシアの内表面または背面上に与えられた、適する周知のコーティングまたはラミネート層により達成することができる。これはフェーシアを形成するガラスシートにコーティングまたはラミネートを付加することにより達成することができる。
【００２４】
本開示の別の実施形態にしたがえば、ガラスフェーシア２０，３０は装置の一部の上だけに取り付けられるのではなく、図６及び７に簡略に示されるように、装置の構造に完全に組み込まれて装置の構造の一部をなす。金属、木またはプラスチックの裏板５２が、図６に示されるようにガラスフェーシア３０の側面部２４及び２６に、または図７に示されるようにガラスフェーシア２０の内縁部３４及び３６に、取り付けられ、よって裏板とガラスフェーシアの前面部２２の間に空洞５４を実質的に囲包することができる。裏板５２はガラスフェーシアに、裏板をフェーシアに接着材で接合するかまたは裏板をガラスカバーにクリップまはその他の締結具を用いて取り付けることのような、いずれか適する手段によって取り付けることができる。
【００２５】
次いで、裏板５２とガラスフェーシア２０，３０の間の空洞５４は、冷蔵庫の扉の作製において普通であるように（例えば米国特許出願第２００２/００６６２５８Ａ１号明細書を見よ）、断熱気泡材で満たすことができる。断熱気泡材は裏板とガラス品の間の接合を強化するためにはたらくことができ、ガラス品のための抗破砕機構として作用することができ、薄ガラスフェーシアに機械的支持及び剛性を与えることができ、及び／または装置に遮音または断熱を与えることができる。この態様でのガラスフェーシアの使用により、家電製品の扉のような装置の構造を形成するための個別のプラスチックコンポーネントまたは金属薄板コンポーネントの必要が排除され、よって全体コストが低減される。
【００２６】
ガラスフェーシアは、コーニング社のEagle（登録商標）ガラスのシートのような、薄ガラスシートから形成することができる。あるいは、薄ガラスシートは、コーニング社の「Gorilla」ガラスのような、化学強化ガラスのシートから形成することができる。薄いとは、ガラスの厚さが約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下または約０.７ｍｍ以下であることを意味する。本明細書に開示されるガラスフェーシアは化学強化ガラスを含むことができる。フェーシアを形成するためにそのような薄ガラスシートを用いることによって、ガラスシートを曲げて、曲率半径が、３.２ｍｍ厚ソーダ石灰ガラスシートのような、比較的厚いガラスで達成できるよりもかなり小さいＲ１及びＲ２の側面部２４及び２６及び／または内縁部３４及び３６を形成することが可能になる。引き締まった美しい装飾外観のためフェーシアに比較的鋭いコーナーを設けるには、１０ｍｍ以下または５ｍｍ以下の比較的小さい曲率半径Ｒ１及びＲ２が望ましいであろう。
【００２７】
バッカーシート２５は、ガラスフェーシアの局所領域のフェーシア内への窪みを防止するように、比較的高剛性または硬質の材料でつくられる。バッカーは約２.０ＧＰａ以上の弾性率を有することができる。裏地材料は、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリルまたはナイロンで形成することができるが、これらは例でしかない。バッカーシートはガラスまたはセラミック充填ポリマーで形成することもできる。ガラス繊維、炭素繊維、その他の複合積層材、セラミック及び、ステンレス鋼、アルミニウム、銅または真鍮のような、金属も裏地材料として用いることができる。裏地材料はガラス上に成形するかまたはスプレーすることができ，あるいは予備成形してガラス上に結合させることができる。
【００２８】
ステンレス鋼裏地材料の場合、家電製品のステンレス鋼外板を裏地材料とすることができる。そのような場合、耐スクラッチ傷性及び耐圧痕性及び清掃容易性を与えるため、ステンレス鋼外装家電製品の外面にガラスフェーシアを直接接着することができる。バッカーシート２５は、弾性率が約２.０ＧＰａ以上の堅い材料がより低い弾性率を有する下層のエネルギー吸収材に貼り合わされた、積層材で形成することもできる。エネルギー吸収材は堅い材料の前面上または外側面上に、例えば堅い材料とガラスの間に、あるいは堅い材料の背面上または内側面上に、配置することができる。
【００２９】
適する薄ガラスシートはイオン交換プロセスによって化学的に強化することができる。このプロセスにおいては、一般にガラスシートを溶融塩浴にあらかじめ定められた時間浸漬することにより、ガラスシートの表面または表面近傍にあるイオンが塩浴からの大径金属イオンと交換される。一実施形態において、溶融塩浴の温度は約４３０℃であり、あらかじめ定められた時間は約８時間である。ガラスへの大径イオンの導入はガラスの表面近傍領域に圧縮応力を生成することによってシートを強化する。圧縮応力に釣り合うように、対応する引張応力がガラスの注婦領域内に誘起される。
【００３０】
コーニングで社は、商標名が「Gorilla」ガラスという、ガラスをつくり出した。米国特許第７６６６５１１Ｂ２号明細書、第４４８３７００号明細書及び５６７４７９０号明細書に説明されているように、このガラスは、フュージョンドロー法、次いで化学強化により作製される。「Gorilla」ガラスは比較的深い圧縮応力層深さ（ＤＯＬ）を有し、比較的高い曲げ強さ、耐スクラッチ傷性及び耐衝撃性を示す。落球衝撃試験データにより示されるように、１ｍｍ厚「Gorilla」ガラスは３.２ｍｍ厚強化ソーダ石灰ガラスと同等の耐落球衝撃性を有する。この「Gorilla」ガラスの利点により、家庭用電荷製品及びその他の比較的大きな装置のための軽量ガラスパネルの作製が可能になる。さらに、比較的薄い「Gorilla」ガラスは、いずれのタイプのディスプレイ及びその他のコントロールタッチパネルの装置の前面へのより良好な組込みを可能にする、優れた容量性タッチ機能感度を示す。
【００３１】
ガラスラミネートに適するイオン交換可能なガラスの例はアルカリアルミノケイ酸ガラスまたはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスであるが、他のガラス組成も考えられる。本明細書に用いられるように、「イオン交換可能」はガラスがガラスの表面または表面近傍にある陽イオンを、径がより大きいかまたはより小さい、同じ原子価の陽イオンと交換できることを意味する。ガラス組成の一例はＳｉＯ２，Ｂ２Ｏ３及びＮａ２Ｏを含有し、ここで（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）≧６６モル％及びＮａ２Ｏ≧９モル％である。一実施形態において、ガラスシートは少なくとも６重量％の酸化アルミニウムを含有する。別の実施形態において、ガラスシートは１つ以上のアルカリ土類酸化物を、アルカリ土類酸化物が少なくとも５重量％になるように、含有する。適するガラス組成は、いくつかの実施形態において、Ｋ２Ｏ，ＭｇＯ及びＣａＯの少なくとも１つをさらに含有する。特定の実施形態において、ガラスは、６１〜７５モル％のＳｉＯ２，７〜１５モル％のＡｌ２Ｏ３，０〜１２モル％のＢ２Ｏ３，９〜１２モル％のＮａ２Ｏ，０〜４モル％のＫ２Ｏ，０〜７モル％のＭｇＯ及び０〜３モル％のＣａＯを含有する。
【００３２】
ガラスラミネートの形成に適するガラス組成の別の例は、６０〜７０モル％のＳｉＯ２，６〜１４モル％のＡｌ２Ｏ３，０〜１５モル％のＢ２Ｏ３，０〜１５モル％のＬｉ２Ｏ，０〜２０モル％のＮａ２Ｏ，０〜１０モル％のＫ２Ｏ，０〜８モル％のＭｇＯ，０〜１０モル％のＣａＯ，０〜５モル％のＺｒＯ２，０〜１モル％のＳｎＯ２，０〜１モル％のＣｅＯ２，５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含有し、ここで、１２モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦２０モル％及び０モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦１０モル％である。
【００３３】
ガラス組成のまた別の例は、６３.５〜６６.５モル％のＳｉＯ２，８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３，０〜３モル％のＢ２Ｏ３，０〜５モル％のＬｉ２Ｏ，８〜１８モル％のＮａ２Ｏ，０〜５モル％のＫ２Ｏ，１〜７モル％のＭｇＯ，０〜２.５モル％のＣａＯ，０〜３モル％のＺｒＯ２，０.０５〜０.２５モル％のＳｎＯ２，０.０５〜０.５モル％のＣｅＯ２，５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含有し、ここで、１４モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦１８モル％及び２モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦７モル％である。
【００３４】
特定の実施形態において、アルカリアルミノケイ酸ガラスは、アルミナ、少なくとも１つのアルカリ金属及び、いくつかの実施形態においては５０モル％をこえるＳｉＯ２，別の実施形態においては少なくとも５８モル％のＳｉＯ２，また別の実施形態においては少なくとも６０モル％のＳｉＯ２を含有し、比：
【数１】
0005839620.tif 000002
【００３５】
である。ここで、この比において成分はモル％で洗わされ、改質剤はアルカリ金属酸化物である。このガラスは、特定の実施形態において、５８〜７２モル％のＳｉＯ２，９〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３，２〜１２モル％のＢ２Ｏ３，８〜１６モル％のＮａ２Ｏ及び０〜４モル％のＫ２Ｏを含有するか、基本的にこれらからなるかまたはこれらからなり、比：
【数２】
0005839620.tif 000003
【００３６】
である。
【００３７】
別の実施形態において、アルカリアルミノケイ酸ガラスは、６１〜７５モル％のＳｉＯ２，７〜１５モル％のＡｌ２Ｏ３，０〜１２モル％のＢ２Ｏ３，９〜２１モル％のＮａ２Ｏ，０〜４モル％のＫ２Ｏ，０〜７モル％のＭｇＯ及び０〜３モル％のＣａＯ含有するか、基本的にこれらからなるかまたはこれらからなる。
【００３８】
また別の実施形態において、アルカリアルミノケイ酸ガラス基板は、６０〜７０モル％のＳｉＯ２，６〜１４モル％のＡｌ２Ｏ３，０〜１５モル％のＢ２Ｏ３，０〜１５モル％のＬｉ２Ｏ，０〜２０モル％のＮａ２Ｏ，０〜１０モル％のＫ２Ｏ，０〜８モル％のＭｇＯ，０〜１０モル％のＣａＯ，０〜５モル％のＺｒＯ２，０〜１モル％のＳｎＯ２，０〜１モル％のＣｅＯ２，５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を、１２モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦２０モル％及び０モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦１０モル％として、含有するか、基本的にこれらからなるかまたはこれらからなる。
【００３９】
さらにまた別の実施形態において、アルカリアルミノケイ酸ガラスは、６４〜６８モル％のＳｉＯ２，１２〜１６モル％のＮａ２Ｏ，８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３，０〜３モル％のＢ２Ｏ３，２〜５モル％のＫ２Ｏ，４〜６モル％のＭｇＯ及び０〜５モル％のＣａＯを、６６モル％≦ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋ＣａＯ≦６９モル％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＞１０モル％、５モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦８モル％、（Ｎａ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３）−Ａｌ２Ｏ３≦２モル％、２モル％≦Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３≦６モル％及び４モル％≦（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）−Ａｌ２Ｏ３≦１０モル％として、含有するか、基本的にこれらからなるかまたはこれらからなる。
【００４０】
ガラスは、いくつかの実施形態において、Ｎａ２ＳＯ４，ＮａＣｌ，ＮａＦ，ＮａＢｒ，Ｋ２ＳＯ４，ＬＣｌ，ＫＦ，ＫＢｒ及びＳｎＯ２を含む群から選ばれる少なくとも１つの清澄剤０〜２モル％とともにバッチ形成される。
【００４１】
一実施形態例において、ガラス内のナトリウムイオンは溶融塩浴からのカリウムイオンで置換され得るが、ルビジウムまたはセシウムのような、より大きな原子半径を有する他のアルカリ金属イオンでガラス内の小径アルカリ金属イオンを置換することができる。特定の実施形態にしたがえば、ガラス内の小径アルカリ金属イオンはＡｇ＋イオンで置換することができる。同様に、硫酸塩、ハロゲン化物、等のような他のアルカリ金属塩をイオン交換プロセスに用いることができる。
【００４２】
ガラス網状組織が緩み得る温度より低い温度における小径イオンの大径イオンによる置換はガラス表面にかけてイオン分布を生じさせ、この結果、応力プロファイルが生じる。大量の流入イオンは、ガラスの表面に圧縮応力（ＣＳ）を生じさせ、ガラスの中央に張力（中央張力、すなわちＣＴ）を生じさせる。圧縮応力は中央張力に関係式：
【数３】
0005839620.tif 000004
【００４３】
によって関係付けられる。ここで、ｔはガラスシートの総厚であり、ＤＯＬは、層深さとも称される、交換深さである。
【００４４】
様々な実施形態にしたがえば、１枚以上のイオン交換ガラスシートを含み、指定された層深さ対圧縮応力プロファイルを有する薄ガラスラミネートは、軽量、高耐衝撃性及び向上した音響減衰を含む、多くの所望の特性を有する。
【００４５】
一実施形態において、化学強化ガラスシートは、少なくとも３００ＭＰａ、例えば、少なくとも４００，５００または６００ＭＰａの表面圧縮応力、少なくとも約２０μｍ（例えば少なくとも約２０，２５，３０，３５，４０，４５または５０μｍ）の層深さ及び／または、４０ＭＰａより大きく（例えば、４０ａ，４５または５０ＭＰａより大きく）、６５ＭＰａより小さい（例えば６５，６０または５５ＭＰａより小さい）、中央張力を有することができる。
【００４６】
実施形態の一例が、様々なガラスシートについて層深さ対圧縮応力のプロットを示す、図８に示される。図８において、対照ソーダ石灰ガラスからのデータは菱形「ＳＬ」で指定され、化学強化アルミノケイ酸ガラスからのデータは三角形「ＡＢＳ」で指定されている。図示される実施形態に示されるように、化学強化ガラスシートについての層深さ対表面圧縮応力データは、約６００ＭＰａより大きい圧縮応力及び約２０μｍより大きい層深さによって識別することができる。
【００４７】
図９は、領域２００が、約６００ＭＰａより大きい表面圧縮応力、約４０μｍより大きい層深さ及び約４０ＭＰａと６５ＭＰａの間の張力によって定められる、図８のデータを示す。
【００４８】
上述の関係とは無関係に、または上述の関係とともに、化学強化ガラスは対応する表面圧縮応力を用いて表される層深さを有することができる。一例において、表面近傍領域は初ガラスシートの表面から少なくとも６０-０.０６（ＣＳ）の、例えばｙ軸上の層深さとｘ軸上のＣＳのプロット上に６０-０.０６（ＣＳ）によって定められる線より上の、層深さ（単位：μｍ）まで延びる。この関係が、図８のデータを示す、図１０に描かれている。
【００４９】
別の例において、表面近傍領域は初ガラスシートの表面から少なくともＢ-Ｍ（ＣＳ）の、例えば、ｙ軸上の層深さとｘ軸上のＣＳのプロット上にＢ-Ｍ（ＣＳ）によって定められる線より上の、層深さ（単位：μｍ）まで延びる。ここでＣＳは表面圧縮応力であり、ＣＳは少なくとも３００ＭＰａである。上記表現において、Ｂは約５０〜１８０の範囲（例えば、６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０±５）とすることができ、Ｍは独立に約−０.２から−０.０２の範囲（例えば、−０.１８，−０.１６，−０.１４，−０.１２，−０.１０，−０.０８，−０.０６，−０.０４±０.０１）とすることができる。
【００５０】
ガラスシート形成法の例には、それぞれがダウンドロープロセスの例である、フュージョンドロープロセス及びスロットドロープロセスがあり、またフロートプロセスもある。フュージョンドロープロセスは溶融ガラス原材料を受け入れるためのチャネルを有する板引き槽を用いる。チャネルはチャネルの両側チャネルの長さに沿って上部に開口する堰を有する。チャネルが溶融材料で満たされると溶融ガラスは堰をこえて流れる。重力により溶融ガラスは板引き槽の外表面を流下する。これらの外表面は、外表面が板引き槽の下端で会合するように、下方にまた内向きに延びる。２つの流下ガラスの表面はこの下端で会合して融着し、単一の流下ガラスシートを形成する。フュージョンドロー法では、チャネルをこえて流れる２枚のガラスフィルムが融着し合うから、得られるガラスシートのいずれの外表面も装置のいかなる部分とも接触することがないという利点が得られる。すなわち、フュージョンドローガラスシートの表面特性はそのような接触による影響を受けていない。
【００５１】
スロットドロー法はフュージョンドロー法と全く異なる。この方法では、溶融ガラス原材料が板引き槽に供給される。板引き槽の底にはスロットの長さに沿って延びるノズルを有するスロット開口がある。溶融ガラスはスロット／ノズルを流過し、連続シートとして下方に板引きされてアニール領域に入る。スロットドロープロセスは、２枚のシートが融着し合わされるのではなく、単シートだけがスロットを通して板引きされるから、フュージョンプロセスより薄いシートを提供することができる。
【００５２】
ダウンドロープロセスは比較的清純な表面を形成する。ガラス表面の強度は表面傷の数及び大きさによって制御されるから、最小限にしか接触していない清純表面はより高い初期強度を有する。この高強度ガラスを次いで化学的に強化すると、得られる強度はラッピング及び研磨された表面の強度より高くなり得る。ダウンドローガラスは約２ｍｍより薄い厚さに板引きすることができる。さらに、ダウンドローガラスは、費用のかかる研削及び研磨をせずに最終用途に用いることができる、非常に平滑な表面を有する。
【００５３】
フロートガラス法では、一般にはスズの、溶融金属床上に溶融ガラスを浮かばせることにより、滑らかな表面及び一様な厚さを特徴とし得るガラスシートがつくられる。一例のプロセスにおいて、溶融スズ床の表面上に供給される溶融ガラスはフローティングリボンを形成する。ガラスリボンがスズ浴に沿って流れるにつれて、固体ガラスシートをスズから持ち上げてローラー上に載せることができるまで、温度が徐々に下げられる。浴から離してしまえば、ガラスシートをさらに冷却し、アニールして内部応力を低減することができる。
【００５４】
本明細書に説明されるガラスフェーシアを形成する薄い化学強化ガラスは、所望の、寸法、表面模様、圧縮応力プロファイル、制御された破砕、装飾画像、機能性のコーティングまたはラミネート、またはその他の特徴をフェーシアに与えるため、一連の工程によって処理することもできる。スロットを通して装置の前面にハンドルまたはその他の素子（図示せず）を取り付けるためにガラスフェーシア１００を貫通するスロットまたは穴２１０を切り開く工程のような、これらの工程の内のいくつかはガラスにある程度のレベルの表面損傷または表面下損傷を生じさせ得る。衝撃、加重またはこの残留損傷による熱応力の下でのガラスフェーシアのその後の割れを防止するため、そのような損傷は、さらなる化学強化または、保護コーティングの施工のような、破砕に対する追加処理を含めることができる工程によって対処することができる。エッジの表面損傷または表面下損傷は、第１の例において、スロットを切り開けるために用いられる機械的または化学的な切断プロセスを最適化することによって最小限に抑えることができる。切断面及びエッジを仕上げるため、機械的及び化学的な仕上プロセスまたはエッジ形成プロセスを用いることもできる。いくつかの審美的装飾特徴２２０を付加するため、表面模様形成プロセスを用いることができる。粗面化のためのプロセスには、サンドブラスト、レーザ書込み、高温ローリング及び熱間型押しを含めることができる。破砕対応処理は、長時間イオン交換、高温アニールまたはこれら２つの組合せによるか、あるいは適するコーティングまたはラミネートにより、実現することができる。装飾プリントプロセスは、インク（有機）ベースデジタルプリント工程、有機インクシルクスクリーン印刷工程または無機コーティング工程によって行うことができる。ガラスパネルの機械的特性を維持または改善するため、切断及びその他のプロセスによる残留損傷を最小限に抑えるため、及びその装飾機能を拡張するため、全体プロセスを最適化することができる。
【００５５】
ガラスラミネートを形成するため、ガラスシートを用いることができる。本明細書に定められるように、ガラスラミネートは、ポリマー中間層がシートの主表面を覆って形成されている、少なくとも１枚の化学強化ガラスシートを含む。ポリマー中間層には、単層ポリマーシート、複層ポリマーシートまたは複合ポリマーシートを含めることができる。ポリマー中間層は、例えば、可塑化ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）シートとすることができる。ガラスラミネートは様々なプロセスを用いて形成することができる。一例のプロセスにおいて、１枚以上の化学強化ガラスシートがポリマー中間層とともにプレプレスに集成され、仮留めされてプレラミネートにされて、光学的に透明なガラスラミネートに仕上げられる。
【００５６】
寸法が１７０ｃｍ×８０ｃｍの面積を有する冷蔵庫のためのガラスフェーシアの例についてガラス重量を示す表１：
【表１】
0005839620.tif 000005
【００５７】
を参照して、装置のためのガラスフェーシアを作製するためにより薄いガラスシートを使用することにともなう重量節減を見ることができる。
【００５８】
表１を参照することでわかるように、ガラスフェーシアをなすガラスシートの厚さを減じることにより、フェーシアの重量を劇的に減じることができる。いくつかの用途においては、より小さな総重量に言い換えられる。フェーシアへの薄く軽量のガラスの使用により、（１）フェーシアまたは装置コンポーネントの減じられた重量による（損傷及び傷害のリスクを減じる）ハンドリングの容易さ、（２）より少ないガラス材料の使用による低減された材料費、及び（３）コンポーネント及びアセンブリの減じられた重量による小能力製造装置の使用による製造装置／資本費用の低減が得られる。
【００５９】
本明細書で先に論じたように、ガラスフェーシアは一般にフェーシアの端だけで家電製品に取り付けられていた。端だけでガラスを支持するそのような取付け構造は比較的薄いガラスフェーシアには不十分である。支持されていない薄ガラスフェーシアは圧力または衝撃力の下で撓む。局所的な圧力／荷重または衝撃力がかかった場合、比較的小さい曲率半径でガラスが局所的に曲がるかまたは弯曲するような、ガラスの局所的撓みが生じる。曲げられたガラスシートの凸弯曲側はガラスを破砕させ得る高張力状態におかれる。したがって、支持されていない薄ガラスフェーシアは衝撃または加重時に破砕し易い。
【００６０】
本開示の別の実施形態にしたがえば、薄ガラスフェーシア１００のための軽量で迅速な脱着が可能な取付けアセンブリが、図１１から１４を参照して、ここで説明される。本明細書で先に説明したように、本開示の全ての実施形態のガラスフェーシアは、コーニング社の「Gorilla」ガラスのような、比較的薄い化学強化ガラスの層を有することができる。比較的薄いガラスの可撓性による、衝撃力または加重時のガラスフェーシアの撓みを防止するためにフェーシアの背面または内側面の実質的に全体を支持することが有利である。本開示の一態様にしたがえば、これは、比較的薄いガラスフェーシア１００を支持し、衝撃力または加重の下でのガラスフェーシアの局所的変形を阻止するに適する機械的特性を有する裏地材料層１０２（バッカーまたはバッカーシート）を設けることによって達成される。バッカーはフェーシアの下の装置の外面に向くフェーシアの内側面に接着することができる。
【００６１】
図１２Ａに示されるように、取付けアセンブリは、鋼またはその他の適する材料でつくることができる、支持レール１０４及び１０６も有することができる。支持材料はガラスフェーシアの内側面に、いずれか適する接着剤、３Ｍ社のＶＨＢ接着テープのような両面接着テープまたは両面接着フォーム１０８及び１１０を用いて接着することができる。それぞれの支持レールは、装置４０への支持レールの迅速着脱可能な取付け及び取外しを可能にするため、１つ以上のバネクリップまたはフック１１４，１１６、あるいはその他の着脱可能な締結具を有することができる。図１４に最善に示されるように、冷蔵庫扉のような、装置の（シート鋼のような）外パネル１５０にスロット１１８が開けられ、発泡ポリウレタンフォーム１２２の空孔１２０がつくられる。この構造により、迅速着脱バネクリップまたはフック１１４及び１１６をスロット１１８を通して装置の内部に挿入して、ガラス／バッカーアセンブリの全体を装置の前面パネル上に接触させることができる。この構成により、フェーシアセンブリの全体を、損傷によるか、または模様替え等の時に、フェーシアの修理または交換のために容易に取外し及び再取付けを行うことができる。バネクリップまたはフックは支持レールと同じ材料でつくって支持レールと一体形成することができ、あるいは異なる材料でつくって支持レールに取り付けることができる。バッカー１０２の幅は、フェーシアの内側面の外側面部への２本の支持レールの直接結合が可能になるように、ガラスフェーシアの幅Ｗより若干小さくすることができる。支持レールは接着材、接着テープまたは接着フォームを用いてフェーシアに結合することができる。弓形の家電製品扉またはその他の弓形表面の最外部、例えば中心部が、家電製品上のフェーシアの実質的で硬質の感触を保証するかまたは強化するため、図１２Ａに示されるように、バッカーシート１０２の内表面に接して、バッカーシート１０２の内表面を支持することが有利である。
【００６２】
図１２Ａに示されるように、バッカーシート（または単にバッカー）１０２は、フェーシアの前面中心部の背面の実質的に全体を支持し、衝撃力または加重に際してフェーシアの前面中心部の撓みを阻止するため、支持レール１０４と１０６の間に実質的に完全に、またフェーシアの上端からフェーシアの下端まで実質的に完全に、拡がることができる。あるいは、バッカーシート１０２は、ガラスの縁端を衝撃から保護するため、図１２Ｂに示されるように、ガラスフェーシア１００の側縁をこえて（及び、おそらくは上端及び下端もこえて）若干延び出すことができる。バッカーシートの外縁には、ガラスの縁端を包み込む、段差または畝（図示せず）を形成することができる。段差の前面または外面は、フェーシアの魅力的な滑らかで共面の前面を与えるため、ガラスシートの外側面と共面とすることができる（図示せず）。あるいは、段差は、ガラスシートがバッカーにより確実に把持されて保持されるように、フェーシアのガラスシートの前面または外側面を覆って包むことができる（図示せず）。
【００６３】
多くの装置の外表面は完全には平坦ではなく、例えば非平面である。例えば、冷蔵庫扉のような装置は一般に薄いシート金属外面パネル１５０で形成され、発泡断熱フォームで充填される。発泡断熱フォームには外面パネル１５０を、図１２Ａ及び１２Ｂに示されるように、外向きに弓反りさせる傾向がある。フェーシアの下の装置の外面のこの弓反りの結果、裏地材料が、フェーシアの内側面に接着された外表面をもつ、一様な厚さを有する経済的な平材料シートであれば、バッカーの内側面と装置の外側面の間に空隙１５２及び１５４が形成される。これらの空隙により、フェーシアの外縁近傍でのバッカーの撓みが可能になり、よってバッカーの支持機能はある程度無効になり得る。
【００６４】
図１５に示される本開示の別の実施形態にしたがえば、バッカー１０２の外縁部を受けるためのリセス型支持座２１４をもつ改変型支持レールを形成することができる（支持レール２０４だけが示される）。支持座は、バッカーと同じ材料、支持レールと同じ材料または何か別の適する材料で形成することができる。あるいは、バッカー座は支持レールに隣接して装置の前面に取り付けられる個別部品で形成することができる。したがった、支持レール２０４は第１の段差２１２及びリセス型の第２の段差２１４（支持座）を有する階段形断面（またはＬ字形シュー）をもって形成される。支持レールの第１の段差２１２の外側面がガラスフェーシアを支持する。第２の段差２１４（支持座）がバッカー１０２の外縁部を支持する。第１の段差部の外部面と第２の段差部の外部面の間の距離はバッカー１０２及び第２の段差部の外側面とガラスフェーシアの内側面の間の接着材またはテープ１０８またはその他の材料のいずれかの厚さにほぼ等しいように選ばれる。
【００６５】
本明細書に説明されるガラスフェーシアような、反射性フェーシア／前面パネルが装置上に用いられる場合、フェーシアによって反射される像が歪んで見えないように、フェーシアは実質的に平面のまままたは平坦なままでいることが望ましいであろう。歪んだ反射は低品質アセンブリの印象を生じさせ得る。バッカーの外縁部は、先に説明した支持座及びバッカーの構成によって支持され、フェーシアの外側面への衝撃力または加重の下での内向きの撓みが実質的に防止される。この態様において、薄ガラスフェーシアは反りを５ｍｍより小さくして家電製品扉またはその他の装置に取り付けることができる。説明したガラス−バッカー構造は、支持レール及び支持座の高さの増大により装置の前面／外面における反りの程度が比較的大きくなっていてさえガラス前面を平坦に（実質的に平面に）維持することができる。
【００６６】
バッカー１０２はバッカーの外側面の全体をガラスフェーシアの内側面に結合することによってフェーシアパネルの内側面に取り付けることができる。この結合は、Ｓｃａｐａ社のＵＰ２０４０ ５０μｍ厚アクリル系接着材のような、感圧接着材料を用いて達成することができる。そのような接着材は、加圧ローラーラミネーター、オートクレーブまたはその他の方法を用いて、バッカーをガラスに貼り着けることができる。用い得る別の接着材には、接着材を十分に加熱して接着材によりバッカーをガラスに結合させるためにオートクレーブまたは高温加圧ローラーラミネーターを必要とするであろう、熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）またはエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）のような、熱可塑性接着材がある。
【００６７】
フェーシアのガラスの熱膨張係数（ＣＴＥ）とバッカーの材料のＣＴＥの間の事実上不可避の差（不整合）により、周囲温度の変動または変化の結果としてフェーシア及びバッカーに応力が生じ得る。そのような応力はバッカーまたはガラスフェーシアに反りまたはしわを生じさせ得る。ガラスとバッカーの間のＣＴＥ不整合の効果はバッカーの外側面をフェーシアの内側面に一部だけを結合することにより、例えばバッカーの１つ以上の孤立領域だけをガラスフェーシアにまたは装置に結合することにより、最小限に抑えることができるであろう。例えば、バッカーの（円形またはその他の形状のスポットのような）中央部だけ及び／またはコーナー部だけをフェーシアの内側面に結合することができる。
【００６８】
本明細書で先に説明したバッカー１０２と支持座の構成は、またはその変形は、装置上のフェーシアの耐衝撃性及び品質の印象を向上させるため、バッカーを支持し、局所的な衝撃力または加重の下でおこるガラスフェーシアの局所的な変形／撓みを実質的に阻止するために本明細書に説明されるガラスフェーシア実施形態と全てとともに用いることができる。バッカーは２.０ＧＰａ以上の弾性率を有することができる。バッカーは厚さが約１.５ｍｍのポリカーボネートシートとすることができる。しかし、製品用途の特定の要件に依存して、他の厚さ及び、アクリル、ナイロン、無可塑ＰＶＣのような、他の材料をバッカーを形成するために用いることができる。
【００６９】
図１３に示されるような、本開示の別の実施形態にしたがえば、装置の前面または上面へのディスプレイ及び／またはコントロールパネル２３０のシームレス組込みは、ガラスフェーシアと装置の前面の間にそのようなディスプレイ及び／またはコントロールパネルを取り付けることによって達成することができる。ディスプレイ及び／または、容量性タッチＬＣＤコントロールパネルのような、タッチコントロールパネルは、装置の外側面に取り付けることができる。ディスプレイまたはコントロールパネル２３０は、電化製品の構造部材の外部に、または図１３に示されるように装置の前面に形成された空洞内に、取り付けることができる。装置の前部外面または上部外面へのディスプレイまたはコントロールパネルの取付けは、費用のかかる装置の前面への空洞作製の必要を排除する。そのような空洞は、冷蔵庫扉のような、デバイスの前面の構造一体性または断熱特性に有害な影響も与え得る。あるいは、ディスプレイまたはコントロールパネルはフェーシアの内側面に結合させることができる。
【００７０】
図１３に示されるように、ガラスフェーシア１００の背面には、フェーシアに所望の色、パターン、画像またはその他の外見効果を与えるため、インク、フリットまたはその他の材料の層のような、装飾層をコーティングするかまたは貼り合わせることができる。ディスプレイまたはコントロールパネル２３０に重なるフェーシアの領域２３２は、ディスプレイまたはコントロールパネルを見るためにフェーシアのこの領域が透明であるように、無コーティングのままとすることができる。必要に応じて、ガラスフェーシアは、ディスプレイまたはコントロールパネルが起動されたかまたは照明されたときにだけ見えるように、制御された透明度、可変透明度、またはマジックミラー効果を与えるようにコーティングすることができる。
【００７１】
ディスプレイまたはコントロールパネルは、ディスプレイまたはコントロールパネルの前面がガラスフェーシアの内側面に密接する（例えばフェーシアの内側面／背面から約５ｍｍ以下の距離Ｄ内にある）ように取り付けることができる。本開示の全ての実施形態にしたがう比較的薄いガラスフェーシアに密接してディスプレイまたはコントロールパネルを密接取付けするような構成により、ディスプレイを見るときの「トンネル効果」を実質的に排除できる。ディスプレイまたはタッチコントロールパネルは、所要ＤＣ電圧及びディスプレイと家電製品コントローラの間の通信信号を供給する標準コネクタを介して、家電製品に接続することができる。
【００７２】
本開示は、例えば、高い耐スクラッチ傷性、より良く制御された破砕パターン及びより優れた装飾効果を有する家庭用電化製品のような、比較的大きな装置のための軽量で耐久性のあるガラスフェーシアを提供する。本開示は、局所的な衝撃力または加重の下でのフェーシアの破砕を防止するための、比較的薄いガラスフェーシアを完全に支持する取付け構造も提供する。フェーシアの容易なアップグレードまたはフェーシアの下のディスプレイへのアクセスを提供する、そのようなガラスフェーシアのための迅速着脱可能な取付け構造も開示される。ガラスフェーシアは、破壊した場合にガラス破片を所定の場所に保持するに適するコーティングまたはラミネート構造を用いる、及び／または安全な破砕パターンを保証するようにガラス応力プロファイルを調整することにより、破砕または安全な破片寸法またはパターンの要件に対して設計することができる。
【００７３】
開示される薄ガラスフェーシアはフェーシアの下に配置されたタッチコントロールパネルに、家電製品のような大きな装置上に一般に用いられる厚いソーダ石灰ガラスフェーシアに比較して、高められたタッチ感度を与える。これにより、全前面ガラスフェーシアの下のディスプレイまたはタッチコントロールパネルのシームレス組込みが可能になり、よって家庭用電化製品のような大型装置用に現在求められている、装飾的で平滑な、全前面フェーシアの提供が可能になる。開示される迅速着脱機構により、フェーシア、ディスプレイパネルまたはコントロールパネルが損傷したか、または装置の時代遅れのフェーシア、ディスプレイパネルまたはコントロールパネルを更新したくなった場合に、容易な修理または交換が可能になる。開示されるフェーシアは、「Gorilla」ガラスの裏側上に装飾層を付加することにより、及び／またはその上面に模様を着けることにより、家庭用電化製品の装飾機能を強めることができる。隆起レール及び迅速着脱機構をもつ「Gorilla」ガラス／バッカーアセンブリは、装置の前面が程度の大きな反りまたは非平坦性を有しているとしても、平坦な前面を維持することができる。
【００７４】
ガラスフェーシアは実質的に平坦とするか、あるいは一定の用途のために成形することができる。例えば、ガラスフェーシアは、本明細書で先に説明したように、家電製品の扉のような装置の縁の周りを覆い包む装飾成形フェーシアとして用いるために曲げられているかまたは成形された部品として形成することができる。ガラスフェーシアの形状は単純または複雑とすることができる。いくつかの実施形態において、成形ガラスフェーシアは、ガラスシートが１つまたは２つの独立な方向で異なる曲率半径を有する、複雑な弯曲を有することができる。したがって、そのような成形ガラスシートは、ガラスが与えられた次元に平行な軸に沿って弯曲し、同じ次元に垂直な軸に沿っても弯曲する、「交差弯曲」を有するとして特徴を表すことができる。そのような弯曲を形成するため及び本明細書で先に説明した半径Ｒ１及びＲ２を形成するためにガラスフェーシアを曲げる、及び／または成形する、方法は、重力曲げ法、プレス曲げ法、真空成形法及びこれらの混成の方法を含むことができる。
【００７５】
薄く平坦なガラスシートを曲げて家電製品フェーシアのような湾曲形状にする、従来の重力法においては、低温の予備切断された１枚または複数枚のガラスシートが曲げ治具の堅い予備成形された周辺金属支持表面上におかれる。曲げに先立ち、ガラスは一般に数個の接触点だけで支持される。ガラスは、通常は徐冷がま内で高温にさらすことにより、加熱され、これによりガラスは軟化し、ガラスが重力で垂下するかまたは落ち込んで周辺支持表面と同形になることが可能になる。次いで、支持表面の実質的に全体は一般にガラスの周辺と接触しているであろう。
【００７６】
関連する手法は、平ガラスシートが実質的にガラスの軟化点に対応する温度まで加熱される、プレス曲げである。加熱されたシートは次いでプレスされる、すなわち相補的成形表面を有する押す金型部材と雌金型部材の間で所望の湾曲形状に成形される。
【００７７】
フェーシアを形成するガラスシートは０.５〜２ｍｍ（例えば、０.１，０.２，０.３，０.５，０.７，１，１.４，１.７または２ｍｍ）の厚さを有し得る。
【００７８】
出願人等は、本明細書に開示されるガラスフェーシア構造が優れた耐久性、耐衝撃性、強靱性及び耐スクラッチ傷性を有することを示した。当業者の間では周知のように、ガラスシートまたはフェーシアの強度及び機械的衝撃性能は、表面欠陥及び内部欠陥のいずれも含む、ガラスの欠陥によって制限される。ガラスフェーシアが衝撃を受けると、衝撃点が圧縮状態になり、一方、衝撃点の周りのリングまたは「フープ」には、また衝撃を受けたシートの対向面にも、張力がかかる。一般に、故障の原点は、通常はガラス表面上にあって、最高張力点にある、傷にあるであろう。これは対向面上で起こり得るが、リング内でもおこり得る。傷が圧縮層深さよりも深くまで伸びていれば、ガラスは一般に破壊するであろう。したがって、大きな層深さが好ましい。
【００７９】
化学強化により、本明細書に開示されるガラスフェーシアの表面の一方または両方が圧縮下にある。傷が広がって破壊がおこるためには、衝撃による引張応力が表面圧縮応力を上回らなければならない。実施形態において、化学強化ガラスシートの高い圧縮応力及び大きな層深さにより、化学強化がなされていないガラスの場合よりも薄いガラスの使用が可能になる。
【００８０】
化学強化ガラスフェーシアの場合、フェーシア構造は機械的衝撃に応答して、化学強化がなされていない厚いモノリシックガラスフェーシアまたは化学強化がなされていない厚いガラスフェーシアよりかなり大きく撓むことができる。この追加の撓みによりフェーシア中間層への一層大きなエネルギー転送が可能になり、この結果、ガラスの対向面に到達するエネルギーが低減され得る。したがって、本明細書に開示される化学強化ガラスフェーシアは、同様の厚さの、化学強化がなされていないモノリシックガラスフェーシアまたは化学強化がなされていないガラスフェーシアよりも高い衝撃エネルギーに耐えることができる。
【００８１】
本明細書に説明されるような薄い化学強化ガラスの耐衝撃性を一連の落球試験及びバネハンマー衝撃試験を用いて評価した。衝撃試験には、ＵＬ８５８標準，ＵＬ２１５７標準及び／またはＩＥＣ６００６８-２-７５標準に述べられているような、（ａ）５４０ｇ（１.１８ポンド）の球を用いた１.６または２.０または２.５フィート−ポンド（０.２２１または０.２７７または０.３４６ｍ-ｋｇ）落球試験、及び／または（ｂ）それぞれの点について３打の０.５ジュールバネハンマー衝撃試験を含めた。試験した試料の残存率は１００％であった。
【００８２】
本明細書に説明されるような薄い化学強化ガラスシートは、冷蔵庫、冷凍庫、食洗機、オーブン及びレンジのような装置上のディスプレイまたはコントロールパネルを覆うためのカバーガラスとしての寸法につくって用いることができる。本開示の実施形態において、コントロールパネル／ユーザインターフェースだけのためのカバーガラスとして用いられることになる（例えば本明細書で先に説明したような全前面フェーシアとして用いられることはない）ガラスシートは、数ｃｍから約５０ｃｍまで独立に変わり得る長さ及び幅を有することができる。他の実施形態において、ガラスシートは、家電製品のような装置の前面上の部分フェーシアまたは全面フェーシアとして用いることができ、１０ｃｍから数ｍ（例えば、０.１，０.２，０.５，１，２または３ｍ）まで独立に変わり得る長さ及び幅を有することができる。
【００８３】
とりわけ、本開示は、家庭用電化製品のような装置のための、「Gorilla」ガラスベースで軽量のフェーシアまたは前面パネルを作製するための解決策を、またこのパネルを家電製品上に迅速着脱可能な態様で取り付けるための解決策も提供する。
【００８４】
本明細書に説明される実施形態は、装置のための、２.０ｍｍ未満の厚さ及び圧縮応力下にある表面近傍領域を有する化学強化ガラスシートを有するガラスフェーシアを含み、初ガラスシートの表面における圧縮応力（ＣＳ）は、３００ＭＰａより大きくすることができ、表面近傍領域は初ガラスシートの表面から（μｍ単位で）少なくとも６５−０.０６（ＣＳ）の層深さまで延び込む。初ガラスシートの表面における圧縮応力（ＣＳ）は、４００ＭＰａより大きいかまたは６００ＭＰａより大きいかのいずれか一方とすることができる。初ガラスシートの表面における圧縮応力（ＣＳ）は６００ＭＰａより大きくすることもでき、層深さは少なくとも２０μｍである。
【００８５】
フェーシアを形成するガラスシートは少なくとも６重量％の酸化アルミニウムを含有することができる。あるいは、ガラスシートの組成は１つ以上のアルカリ土類酸化物を、アルカリ土類酸化物が少なくとも５重量％であるように、含有することができる。
【００８６】
ガラスフェーシアは、少なくとも１つの、０.１ｍより大きい直線寸法を有することができる。ガラスフェーシアは１ｍ２より大きい面積を有することができる。
【００８７】
ガラスフェーシアは弯曲を有することができる。
【００８８】
ガラスフェーシアは実質的に平坦な中央部を有し、中央部は、中央部から後方に曲げられた、対向する実質的に平坦な側面部を有する。ガラスは側面部から内向きの曲げられた縁端部も有する。
【００８９】
ガラスフェーシアの中央部の内側面は装置の前面に取り付けられた取付けレールに接着することができる。取付けレールは装置に脱着可能な態様で取り付けて、ガラスフェーシアの装置からの取外し及び装置への取付けを提供することができる。少なくとも２つの取付けレールをおくことができ、取付けレールは、ガラスフェーシアの中央部の内側面と装置の前面の間に空間が設けられるように、ガラスフェーシアの中央部の側縁に隣接させて配置することができる。ガラスフェーシアを取付けレールの間に支持するため、実質的に取付けレールの間の距離にわたる幅を有する空間にバッカーシートを配置することができる。バッカーシートは２ＧＰａ以上の弾性率を有する材料で形成することができる。
【００９０】
バッカーシートは装置の前面またはガラスフェーシアの中央部の内側面の一方に接着することができる。
【００９１】
装置の前面またはガラスフェーシアの中央部の内側面の一方にバッカーシートの少なくとも１つの孤立部分を接着することができる。バッカーシートのコーナーに隣接するバッカーシートの４つの孤立部分を装置の前面またはガラスフェーシアの中央部の内側面の一方に接着することができる。あるいは、バッカーシートの孤立中心部を装置の前面またはガラスフェーシアの中央部の内側面の一方に接着することができる。
【００９２】
装置の前面は非平面とすることができ、取付けレールに隣接してバッカーシートの外縁を支持するための座をおくことができる。座は取付けレールの延長部によって形成することができる。
【００９３】
少なくとも２つの取付けレールをおくことができ、取付けレールはガラスフェーシアの中央部の側縁に隣接して配置することができ、ガラスフェーシアの側面部はガラスフェーシアの中央部から後方に取付けレールを覆うに十分な距離まで延びる。ガラスフェーシアの側面部は取付けレール及び装置の側縁の少なくとも一部をシームレス装飾ガラスフェーシアで覆うに十分な距離までガラスフェーシアの中央部から後方に延びることもできる。
【００９４】
装置は扉を有する家庭用電化製品とすることができ、ガラスフェーシアは扉の前面上に取り付けることができて、ガラスフェーシアの側面部はガラスフェーシアの中央部から後方に、取付けレール及び少なくともドアの側面部を覆うに十分な距離まで延びることができる。ガラスフェーシアの中央部は扉の前面の実質的に全体をシームレスに覆うことができる。
【００９５】
ディスプレイパネルまたはコントロールパネルの少なくとも一方を、ガラスフェーシアを介してパネルを見るかまたは起動するかの少なくともいずれかのため、ガラスフェーシアの中央部の内側面と装置の前面の間の空間に配置することができる。先に説明したガラスクラッドステンレス鋼の装置または家電製品の場合、ディスプレイパネルはステンレス鋼に形成されたかまたは切り込まれたリセスまたは開口内に配置することができる。
【００９６】
装置は扉を有する冷蔵庫とすることができ、ガラスデーシアは扉の前面上に取り付けることができる。
【００９７】
少なくとも２つの取付けレールをおくことができ、取付けレールはガラスフェーシアの中央部の内側面とドアの前面の間に空間が設けられるようにガラスフェーシアの中央部の側縁に隣接して配置される。ディスプレイパネルまたはコントロールパネルの少なくとも一方を、ガラスフェーシアを介してパネルを見るかまたは起動するかの少なくともいずれかのため、ガラスフェーシアの中央部の内側面と装置の前面の間の空間に配置することができる。
【００９８】
ガラスフェーシアの厚さは約１ｍｍ以下または約０.７ｍｍ以下とすることができる。
【００９９】
本明細書に用いられるように、単数形の冠詞‘a’，‘an’及び‘the’は、そうではないことを文脈が明白に規定していない限り、複数の指示対象を含む。すなわち、例えば「金属」への言及は、そうではないことを文脈が明白に示していない限り、２つ以上のそのような「金属」を有する例を含む。
【０１００】
本明細書において範囲は[「約」１つの特定値]から、及び／または[「約」別の特定値]までのように表され得る。範囲がそのように表される場合、例はその１つの特定値から及び／またはその別の特定値までを含む。同様に、先行詞「約」の使用により値が近似値として表されていれば、その特定の値が別の態様をなすことは理解されるであろう。さらに、範囲のそれぞれの端点が、他方の端点との関係でも、他方の端点とは独立にも、有意であることが理解されるであろう。
【０１０１】
そうではないことが明白に言明されていない限り、本明細書に述べられるいずれの方法もその工程が特定の順序で実施される必要があると解されるべきであるとする意図は全くない。したがって、その工程がしたがうべき順序を方法特許請求項が実際に挙げていないか、そうではなくとも工程が特定の順序に限定されるべきであると請求項または説明に特に言明されていない場合、いかなる特定の順序も推定されることは全く考えていない。
【０１０２】
本明細書における叙述が特定の仕方で機能するように「構成されて」いるかまたは「適合されて」いる本発明のコンポーネントを指していることにも注意されたい。この点において、そのようなコンポーネントは、特定の特性を具現化するために、または特定の態様で機能するように、「構成されて」いるかまたは「適合されて」いて、そのような叙述は目的用途の叙述に対するものとしての構造の叙述である。さらに詳しくは、コンポーネントが「構成されて」いるかまたは「適合されて」いる態様への本明細書における言及はコンポーネントの既存の物理的状態を表し、したがって、コンポーネントの構造的特徴の限定的叙述としてとられるべきである。
【０１０３】
本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発明に様々な改変及び変形がなされ得ることが当業者には明らかであろう。当業者には、本発明の精神及び本質を組み込んでいる、開示される実施形態の改変、組合せ、下位組合せ及び変形が思い浮かび得るから、本発明は添付される特許請求項及びそれらの等価形態の範囲内にある全てを含むと解されるべきである。
【符号の説明】
【０１０４】
２０，３０，１００    ガラスフェーシア
２２    フェーシアの中央パネル部
２４，２６    フェーシアの側面部
２５，１０２    裏地材料層（バッカーまたはバッカーシート）
３４，３６    フェーシアの内縁部
４０    装置
４４，４６    取付けハードウエア
５２    裏板
５４    空洞
１０４，１０６    支持レール
１０８，１１０    両面接着テープ／フォーム
１１４，１１６    バネクリップ／フック
１５０    装置外面パネル
１５２，１５４    空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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