(57)【要約】  電子デバイスの薄いガラスカバーの強度を向上する装置、システム及び方法が開示される。一実施形態において、ガラス部材は、一連の段階による化学強化処理により強化されてもよい。例えば段階は、より大きなイオンがガラスカバーへと交換される第１のイオン交換段階及びより大きなイオンのうちのいくつかがガラスカバーから交換される第２のイオン交換段階を有してもよい。オプションとして、一実施形態において、ガラス部材の強度は、ガラス部材の縁部を所定の形状に整形することにより向上してもよい。有利なことに、ガラス部材は薄いだけではなく、損傷の受けやすさを制限するのに十分なほど強くなることができる。一実施形態において、ガラス部材は、電子デバイスの筐体のガラスカバーに適応されてもよい。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。
2013506618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消費者向け電子製品の露出する表面のカバーを製造する方法であって、
前記消費者向け電子製品の前記露出する表面のガラスカバーを得る工程と、
一連のイオン交換段階を用いて前記ガラスカバーを化学的に強化する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記化学的に強化する工程が、前記ガラスカバーの縁部から少し内側に、表面下にある最大圧縮を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項３】
前記ガラスカバーを化学的に強化する工程が、第１の加熱溶液の少なくとも１つの成分が前記ガラスカバーへと拡散することを可能とするように、第１の時間、前記ガラスカバーを前記第１の加熱溶液内に置く工程を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の加熱溶液がアルカリ金属イオンを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の加熱溶液が硝酸カリウム（ＫＮＯ３）溶液であることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記加熱溶液がカリウムを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の加熱溶液の前記少なくとも１つの成分がカリウムイオンであることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの成分がアルカリ金属イオンであることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記ガラスカバーを化学的に強化する工程が、第２の加熱溶液の少なくとも１つの成分が前記ガラスカバーへと拡散することを可能とするように、第２の時間、前記ガラスカバーを前記第２の加熱溶液内に置く工程をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの成分がナトリウムイオンであることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の時間が、前記第１の時間の５０％以下であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記一連のイオン交換段階が、順方向イオン交換段階と、逆方向イオン交換段階とを含むことを特徴とする、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記順方向イオン交換段階はアルカリ金属イオンを前記ガラスカバーへと交換するように働き、前記逆方向イオン交換はアルカリ金属イオンを前記ガラスカバーから交換するように働くことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
消費者向け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、
ガラスシートを得る工程と、前記ガラスシートを、消費者向け電子製品の前記露出する表面に与えるのに適した大きさにそれぞれが合わせられた複数のガラスカバーへと単一化する工程と、（ｉ）第１の加熱溶液の少なくとも１つの成分が前記ガラスカバーへと拡散することを可能とするように、第１の時間、前記ガラスカバーを前記第１の加熱溶液内に置く工程と、（ｉｉ）前記ガラスカバーを前記第１の加熱溶液から取り出した後で、第２の時間、前記ガラスカバーを前記第２の加熱溶液内に置く工程と、によって前記ガラスカバーを化学的に強化する工程を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第１の加熱溶液は少なくとも１つのアルカリ金属を含み、前記第２の加熱溶液は少なくともナトリウムを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
その後に前記ガラスカバーのそれぞれを対応する消費者向け電子製品へと取り付ける工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ガラスカバーが前記対応する消費者向け電子製品に取り付けられた後に、前記ガラスカバーの縁部の少なくとも１つが露出したままであることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記方法が、前記ガラスカバーの前記縁部の前記少なくとも１つの周りに枠又はベゼルを結合しないことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ガラスカバーが前記対応する消費者向け電子製品に取り付けられた後に前記ガラスカバーの縁部が露出したままであり、前記方法が、前記ガラスカバーの前記縁部の前記少なくとも１つの周りに枠又はベゼルを結合しないことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の加熱溶液は、約３７０℃から４３０℃の範囲にある第１の温度に加熱され、前記第１の時間は少なくとも約４時間でありかつ多くとも約２５時間であり、
前記第２の加熱溶液は、約３７０℃から４３０℃の範囲にある第２の温度に加熱され、前記第２の時間は少なくとも約０．１時間でありかつ多くとも約２時間である
ことを特徴とする、請求項１４乃至１９の何れか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の加熱溶液は約４２０℃の温度に加熱され、前記第１の時間は少なくとも約６時間であることを特徴とする、請求項１４乃至１９の何れか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記ガラスカバーを前記第１の加熱溶液内に置く前記工程に先立って、前記ガラスカバーのそれぞれの前記縁部を、前記ガラスカバーの少なくとも前記縁部を強化するように選択された所定の縁部形状に相当するように処理する工程とをさらに含むことを特徴とする、請求項１４乃至１９の何れか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記所定の縁部形状が、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１４乃至１９の何れか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記所定の縁部形状が、丸形縁部形状を含む群から選択された１つであることを特徴とする、請求項１４乃至１９の何れか１項に記載の方法。
【請求項２５】
消費者向け電子製品であって、
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電子部品と、を備え、
前記電子部品は、少なくともコントローラと、メモリと、ディスプレイとを含み、
前記ディスプレイは、前記筐体の前記前面に、又は前記前面に隣接して配置され、
前記消費者向け電子製品は、前記ディスプレイの上に備えられるように、前記筐体の前記前面に、又は前記前面の上に配置されたガラスカバーをさらに備え、
前記ガラスカバーは、一連のイオン交換段階を用いて化学的に強化されていることを特徴とする、消費者向け電子製品。
【請求項２６】
前記一連のイオン交換段階が、順方向イオン交換段階と、逆方向イオン交換段階とを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の消費者向け電子製品。
【請求項２７】
前記順方向イオン交換段階はアルカリ金属イオンを前記ガラスカバーへと交換するように働き、前記逆方向イオン交換はアルカリ金属イオンを前記ガラスカバーから交換するように働くことを特徴とする、請求項２６に記載の消費者向け電子製品。
【請求項２８】
前記ガラスカバーが、前記筐体の前記前面の少なくとも一部にわたって、前記前面と前記側面のうちの１以上との間の１以上の縁部まで広がっていることを特徴とする、請求項２５乃至２７の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【請求項２９】
前記ガラスカバーの縁部は所定の縁部形状に対応し、前記所定の縁部形状は前記ガラスカバーの前記縁部を強化するように選択されていることを特徴とする、請求項２５乃至２７の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【請求項３０】
前記消費者向け電子製品は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２５乃至２７の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【請求項３１】
前記ガラスカバーの厚さが０．６ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項２５乃至２７の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【請求項３２】
前記ガラスカバーを化学的に強化することによって生じた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２５乃至２７の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【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（スモール・フォーム・ファクタ）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つの表示テクノロジ層を含み、表示テクノロジ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。例として、表示テクノロジ層は、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。また、一般に積層構造の外側保護バリアとして設計されるカバー窓。
【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製造可能である。プラスチックは、耐久性があるが傷がつきやすい。ガラスは、傷つきにくいが脆い。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、特に縁部でデバイス構造の強度は低くなりがちである。例えば、酷使するやり方でポータブル電子デバイスが応力を受ける場合、ガラスカバーは損傷しやすい。ガラスを強化するために化学強化処理が使用されている。これは一般に適切に機能しているが、ガラスカバーを強化する方法は依然として必要とされる。
【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ほど十分に強い。
【０００４】
本発明の実施形態は、電子デバイスの薄いガラスカバー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、ガラスカバーは、一連の段階による化学強化処理により強化されてもよい。例えば段階は、より大きなイオンがガラスカバーへと交換される第１のイオン交換段階及びより大きなイオンのうちのいくつかがガラスカバーから交換される第２のイオン交換段階を有してもよい。オプションとして、一実施形態において、ガラス部材の強度は、ガラス部材の縁部を所定の形状に整形することにより向上してもよい。有利なことに、ガラスカバーは薄いだけではなく、損傷の受けやすさを制限するのに十分なほど強くなることができる。
【０００５】
一例において、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を補助するガラスカバー（例えば、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、あるいはディスプレイ内に一体に形成される）に相当してもよい。あるいは又は更に、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）のような省スペース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。装置、システム及び方法は、他の相対的により大きなフォームファクタ電子デバイス（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）のガラスカバー又はディスプレイに対して更に使用されてもよい。これらの種々の実施形態において、ガラスは薄くてもよく、例えば５ｍｍ未満、詳細には０．５ｍｍ〜３ｍｍであってもよい。特に薄い実施形態において、ガラスの厚さは０．３ｍｍ〜１ｍｍ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方法で実現されてもよい。本発明のいくつかの実施形態を以下に説明する。
【０００８】
消費者向け電子製品の露出面用のカバーを製造する方法として、本発明の一実施形態は、例えば、消費者向け電子製品の露出面用のガラスカバーを入手することと、次に一連のイオン交換段階を使用してガラスカバーを化学強化処理することとを少なくとも含んでもよい。
【０００９】
消費者向け電子製品の露出面用のガラスカバーを製造する方法として、本発明の一実施形態は、例えば、ガラスシートを入手する動作と、各々が消費者向け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である複数のガラスカバーへとガラスシートを単一化する動作と、（ｉ）第１の加熱溶液の少なくとも１つの構成要素がガラスカバーに拡散できるように第１の期間ガラスカバーを第１の加熱溶液に配置すること及び（ｉｉ）ガラスカバーを第１の加熱溶液から除去した後に第２の期間ガラスカバーを第２の加熱溶液に配置することにより、ガラスカバーを化学強化処理する動作とを含んでもよい。
【００１０】
消費者向け電子製品として、例えば本発明の一実施形態は、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にわたり配置され、一連のイオン交換段階を使用して強化化学強化処理されるカバーガラスとを少なくとも含む。
【００１１】
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】
【００１２】
添付の図面と共に以下の詳細な説明により本発明は容易に理解されるだろう。図中、同一の図中符号は同一の構造要素を示す。
【００１３】
【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を示す簡略図である。
【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断面図である。
【図４Ｂ】基準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強化処理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処理されたガラスカバーを示す断面図である。
【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されたガラスカバーを示す断面図である。
【図１０Ａ】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１０Ｂ】一実施形態に従ってガラスカバーをナトリウム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】
【００１４】
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ほど十分に強い。
【００１５】
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。本発明の利益を得る当業者であれば、他の実施形態は容易に連想されるだろう。次に、添付の図面に示されるような実現例を詳細に参照する。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の部分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、図面の少なくともいくつかの特徴は、説明を容易にするために誇張されていることを理解すべきである。
【００１６】
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。当然、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、並びにこれらの特定の目標が実現例毎に及び開発者毎に異なることは理解されるだろう。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、本発明の利益を得る当業者には設計の日常的な業務であることが理解されるだろう。
【００１７】
本発明は、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、ガラスカバーは、一連の段階によって化学的に強化する処理（化学強化処理）により強化されてもよい。例えば段階は、より大きなイオンがガラスカバーへと交換される第１のイオン交換段階及びより大きなイオンのうちのいくつかがガラスカバーから交換される第２のイオン交換段階を有してもよい。オプションとして、一実施形態において、ガラス部材の強度は、ガラス部材の縁部を所定の形状に整形することにより向上してもよい。有利なことに、ガラスカバーは薄いだけではなく、損傷の受けやすさを制限するのに十分なほど強くなることができる。
【００１８】
一例において、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を補助するガラスカバー（例えば、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、あるいはディスプレイ内に一体に形成される）に相当してもよい。あるいは又は更に、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。
【００１９】
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）のような省スペース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。装置、システム及び方法は、他の相対的により大きなフォームファクタ電子デバイス（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）のガラスカバー又はディスプレイに対して更に使用されてもよい。これらの種々の実施形態において、ガラスは薄くてもよく、例えば５ｍｍ未満、詳細には０．５ｍｍ〜３ｍｍであってもよい。特に薄い実施形態において、ガラスの厚さは０．３ｍｍ〜１ｍｍであってもよい。
【００２０】
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。ガラスカバーは、ガラスカバーの縁部に特定の所定の形状を与えることで強度がより向上してもよい。一実施形態において、ガラスカバーの表面、例えば縁部は化学強化処理されてもよい。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構成される。一実施形態において、縁部形状は滑らかな角部を与えることができる。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の面との間の角部をより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。例として、角部を丸められる。例えば、一方の面から他方の面に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ってもよい第２の面（例えば、側面）との間の縁部は削られてもよい。別の例として、上面から側面への移行部分又は底面と側面との間の移行部分は削られるか又は滑らかにされてもよい。
【００２１】
一実施形態において、ガラスカバーは、保護ベゼル（受け溝）又は他のバリアなしで電子デバイスの筐体の縁部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ベゼルを含んでもよい。いずれの場合にも、特定の縁部形状に整形し且つ／又は化学強化処理することにより、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。
【００２２】
図１〜図１３を参照して実施形態を以下に説明する。しかし、本発明はこれらの限定された実施形態を超える範囲に及ぶので、これらの図面に関して以下に提示される詳細な記述は説明のためであることが当業者には容易に理解されるだろう。
【００２３】
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用のカバーガラス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。化学強化処理を使用することにより、縁部の所定の形状は、縁部におけるガラス部材１０の強度を向上できる。ガラス部材１０の表面は、更に化学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、機械的応力緩和が軽減されるため、縁部の化学強化処理を実行しやすくなる。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と相互作用する化学溶液にガラス部材１０を浸漬することによりガラス部材１０に対して実行されてもよい。以下に説明するように、縁部の所定の形状は、尖った移行部分ではなく、滑らかな移行部分（例えば、湾曲、丸形）を提供してもよい。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。
【００２４】
図１Ｂは、一実施形態に係る電子デバイス１００を示す簡略図である。例えば電子デバイス１００は、省スペース（すなわち、薄型）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、メディア記憶装置、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。
【００２５】
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。電気部品（図示せず）は筐体１０２の内部に配設される。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。表示領域１０４は、電子デバイス１００の筐体１０２の内部に配設される。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を含んでもよい。表示領域１０４は、種々の方法で具体化されてもよい。一例において、表示領域１０４は、フラットパネルディスプレイ、詳細には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を閲覧できるように、カバーガラス１０６は透明であってもよい。更にカバーガラス１０６は、傷つきにくいため、電子デバイス１００の筐体１０２の上面に実質的に傷つきにくい面を提供する。
【００２６】
あるいは又は更に、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、容量性感知ポイントが分散された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く、あるいは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の最外層として機能してもよい。
【００２７】
電子１００の構成要素はいずれも酷使するやり方で使用される場合に破損しやすい。例えばカバーガラス１０６は、落下される場合の湾曲及び損傷に対する強度の点で電子デバイス１００の弱点となりうる。そのため、例えば電子デバイス１００が落下時に応力を受ける場合、カバーガラス１０６は損傷しやすい。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。ガラスが薄いほど強度が低下するため、製品をより小型化する、すなわちより薄くすることが継続して必要とされていることを考慮すると、この問題は悪化する。
【００２８】
更に図１Ｂに示されるように、カバーガラス１０６は筐体１０２の上面全体にわたり延出してもよい。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又は略位置合わせされる。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うだけでよい。いずれにしても、カバーガラス１０６の厚さが相当に薄い（すなわち、数ｍｍ未満である）ため、カバーガラス１０６は損傷しにくくなるように強化されてもよい。
【００２９】
第１に、カバーガラス１０６のガラス部材は、より強い利用可能なガラスから選択されてもよい。例えば、アルミノケイ酸塩ガラスは、カバーガラス１０６のガラス部材として１つの適切な選択肢である。ガラス部材の他の例には、ソーダ石灰及びホウケイ酸塩などが含まれるが、それらに限定されない。
【００３０】
第２に、ガラス部材は、例えば単一化及び／又は機械加工などにより適当な大きさに形成されてもよい。一例として、ガラス部材のシートは、複数の個別のカバーガラス片に切断されてもよい。例えばカバーガラス片は、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形成されてもよい。
【００３１】
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片の縁部を整形（例えば機械加工）することにより、カバーガラス片は、強度がより向上するために損傷を受けにくくなる。カバーガラス片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、縁部における圧縮応力をより均一にできる。言い換えれば、最小圧縮が平均の圧縮応力から大きく逸れないように圧縮応力プロファイルを管理できる。また、最小の圧縮応力が存在する限り、所定の形状は、最小圧縮を、縁部の隠れた表面（すなわち、僅かに内側）に位置づけるために役立つことができる。一例において、縁部形状は、例えば第２の面に対して垂直である第１の面との間の界面のように、一方の面から他方の面への滑らかな移行又は漸進的な移行を含むことができる。この場合、尖った角部又は縁部をより滑らかにするように、尖った角部又は縁部は湾曲に又は滑らかにされてもよい。所定の形状により提供されるように尖った角部又は縁部を丸くするかあるいは滑らかにすることにより、カバーガラス片は、より均一な化学強化処理を実行しやすくなる。
【００３２】
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（例えば、ＫＮＯ３）イオンを含有する化学浴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１００μｍまでの範囲であってもよい。より一般的には、圧縮層の深さは、ソーダ石灰ガラス又はアルミのケイ酸塩ガラスの場合１０〜９０μｍ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。
【００３３】
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。カバーガラス片の表面はカバーガラス片の縁部を含む。圧縮応力がより高いことは、カバーガラスの表面又はその付近においてＫ＋イオンがいくつかのＮａ＋イオンを有効に置換した結果でありうる。
【００３４】
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、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、層は、積み重ねられ且つ互いに隣接してもよく、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あるように、感知構成はディスプレイの上方に配設されてもよい。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（又はプラスチック）の全面に分散配置された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。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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）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。次にガラスシートは、ガラスシートを個別のガラスカバーへと単一化する（２０４）ために処理されてもよい。例えばガラスカバーは、図１Ｂに示される電子デバイス１００等の消費者向け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へと単一化する（２０４）ために、ガラスシートは切断される（例えば、刃、スクライブ＆ブレーク、水ジェット又はレーザーによって）。別の一実施形態においては、単一化工程を必要とせずにガラスカバーを個別に形成できる。
【００３７】
次に、ガラスカバーを強化するために、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。
【００３８】
更に、個々のガラスカバーは化学強化処理されてもよい（２０８）。一実施形態において、化学強化処理を発生するために、ガラスカバーは化学浴に浸漬されてもよい。この種の化学強化処理の場合、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行われる。
【００３９】
その後、ガラスカバーは、対応する消費者向け電子製品に装着されてもよい（２１０）。ガラスカバーは、対応する消費者向け電子製品の外面（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ができる。一例として、ガラスカバーの縁部は、消費者向け電子製品の筐体の外側部から引っ込まされることができる（例えば、１つ以上の軸に沿って）。別の例として、カバーガラスの縁部の周囲に又はそれに隣接して配置された別の部材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、接合又は機械装置（例えば、スナップ、ねじなど）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、ガラスカバーは表示モジュール（例えば、ＬＣＭ）が更に装着されてもよい。ガラスカバーを消費者向け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。
【００４０】
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してもよい（２０６）が、すべての縁部が加工されなくてもよい（２０６）。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、種々の縁部を異なる方法で加工してもよい（２０６）（すなわち、種々の縁部は種々の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。加工される（２０６）所定の縁部に沿って、複合曲線（例えば、Ｓ字曲線）を含むように、所定の形状は更に変化してもよい。
【００４１】
ガラスシートを個別のガラスカバーへと単一化すること（２０４）が縁部の微小亀裂及び／又は応力集中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。使用される単一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単一化される。別の実施形態において、ガラスシートは、例えば機械切断ホイールが使用されてもよい機械スクライビング技術を使用して単一化される。
【００４２】
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断面図である。断面図は、電子デバイス筐体に配置される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。説明のため、図３Ａ及び図３Ｂに示される幅及び厚さは縮尺通りではない。
【００４３】
図３Ａは、縁部形状３０２を有するガラスカバー３００を示す断面図である。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の小さな縁部半径（ｒ）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％の縁部半径となるように丸形整形される。
【００４４】
図３Ｂは、縁部形状３２２を有するガラスカバー３２０を示す断面図である。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３２２は、例えば約０．２ｍｍの湾曲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％の縁部半径となるように丸形整形される。
【００４５】
図３Ｃは、縁部形状３４２を有するガラスカバー３４０を示す断面図である。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３４２は、例えば約０．３ｍｍの中程度の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％の縁部半径となるように丸形整形される。
【００４６】
図３Ｄは、縁部形状３６２を有するガラスカバー３６０を示す断面図である。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３６２は、例えば約０．４ｍｍの大きな縁部半径（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％の縁部半径となるように丸形整形される。
【００４７】
図３Ｅは、縁部形状３８２を有するガラスカバー３８０を示す断面図である。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の完全な縁部半径（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％の縁部半径となるように丸形整形される。
【００４８】
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。ガラスカバー上の尖った縁部を除去することにより、ガラスカバーの強度を向上できる。特に、尖った縁部を丸形に整形す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弱い領域となる縁部を強化できる。縁部に至るまで表面全体にわたりガラスカバーの圧縮応力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、ガラスカバーの面全体の強度がより均一になるため、強度がより高くなる。
【００４９】
図３Ａ〜図３Ｅに示される縁部の丸形整形に加えて、丸形整形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。
【００５０】
図４Ａは、面取り縁部形状に関連する更なる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は事実上面取り縁部である。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。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、場所４０５辺り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に示される。一実施形態において、場所４０７の中心は、実質的に縁部形状４０２と関連する角部から約１０μｍの位置にある。言い換えれば、例えば縁部形状４０２を使用することにより縁部（例えば、角部）から内側に最小の圧縮応力を移動することにより、縁部を更に強化できる。平坦な縁部を図３Ａ〜図３Ｅに示された順序で更に丸形に整形すると、平坦な縁部（例えば、場所４０５）を更に均一に化学強化処理できる。
【００５１】
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ことを理解すべきである。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を参考すると、ほぼ最小の圧縮応力の領域は場所４２５で発生する。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に示される。一実施形態において、場所４２７の中心は、実質的に参考縁部形状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。
【００５２】
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。
【００５３】
図５Ａにおいて、電子デバイス筐体５００は、例えばスピーカ、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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任意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（又はガラス窓）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。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。
【００５６】
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Ａ‐Ａ’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。カバー窓６０４を通してディスプレイ構体６０６を閲覧できるように、カバー窓６０４はほぼ透明である。一実施形態において、カバー窓６０４は、本明細書において説明する技術のうちのいずれかを使用して強化されてもよい。例えばディスプレイ構体６０６は、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。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、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、カバー窓６０４に対応するベゼルを含まなくてもよい。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、カバー窓６０４は筐体６０２の上面にわたり延出してもよい。カバー窓６０４の縁部は露出したままであってもよい。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されてもよいが、別の実施形態において更に保護されてもよい。一例として、カバー窓６０４の縁部は、筐体６０２の外側部から引っ込んだ位置に配置されてもよい（横方向又は縦方向に）。別の例として、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部材によりカバー窓６０４の縁部を保護できる。
【００５７】
カバー窓６０４は、一般に多様な方法で配置又は具体化されてもよい。例として、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る保護ガラス片として構成されてもよい。あるいは、カバー窓６０４は、事実上ディスプレイと一体に形成されてもよい。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、カバー窓６０４はディスプレイの最外層として機能してもよい。
【００５８】
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の横断面側面図を示す。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、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、カバー窓７０４は完全に筐体７０２の上面にわたり延出しない。しかし、側面７０３の上面はカバー窓７０４の外面に隣接し且つカバー窓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カバー窓７０４の縁部は丸形に整形されているので、側面７０３とカバー窓７０４の周囲縁部との間に間隙７０５がある。カバー窓７０４の厚さは薄い（例えば、３ｍｍ未満）ので、間隙７０５は通常非常に狭くなる。しかし、要望に応じて、間隙７０５は部材によって充填されてもよい。部材は、プラスチック、ゴム、金属などであってもよい。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の前面全体が同一平面になるように、部材は間隙７０５の形状に沿って充填されてもよい。間隙７０５を充填する部材は可撓性であってもよい。間隙７０５に配置される部材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は筐体７０２にある望ましくないであろう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、筐体７０２とは別であってもよく、例えばカバー窓７０４のベゼルとして機能してもよい。
【００５９】
カバー窓７０４を通してディスプレイ構体７０６が見えるように、カバー窓７０４はほぼ透明である。ディスプレイ構体７０６は、例えばカバー窓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。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、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。
【００６０】
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、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、前面の一部を覆う部分表示領域を本質的に含む。
【００６１】
一般にカバー窓７０４は、種々の方法で配置又は具体化されてもよい。例として、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る保護ガラス片として構成されてもよい。あるいは、カバー窓７０４は、事実上ディスプレイと一体に構成されてもよい。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、カバー窓７０４は、ディスプレイの最外層として機能してもよい。
【００６２】
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できるだけではなく、十分に強くできる。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、移動装置であるため、定置デバイス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。
【００６３】
強化ガラス、例えばガラスカバー又はカバー窓は、薄いガラスに適用するのに特に有用である。例えば、強化されるガラスカバーの厚さは約０．５ｍｍ〜２．５ｍｍであってもよい。他の実施形態において、強化処理は、厚さが約２ｍｍ未満、あるいはより薄い約１ｍｍ未満又は更により薄い約０．６ｍｍ未満であるようなガラス製品に適する。
【００６４】
ガラス、例えばガラスカバー又は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％の所定の縁部半径（又は所定の湾曲）を有する所定の縁部形状により丸形整形さ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、所定の縁部半径はガラスの厚さの２０％〜５０％であってもよい。５０％の所定の縁部半径は連続する湾曲（又は完全な丸形）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ことは強化ガラス、例えばガラスカバー又はカバー窓の特徴である。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。
【００６５】
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、より小型の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。
【００６６】
しかし、場合によっては、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。ディスプレイが依然として相対的に薄いままであっても、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、より小型の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依存する。しかし、ガラスカバーの厚さは、電子デバイスの用途、構造及び／又は大きさに依存する。
【００６７】
前述のように、ガラスの表面が効果的に強化される（例えば、より均一に強化される）ように、ガラスカバー、すなわち更に一般的にガラス片は化学処理されてもよい。そのような強化によって、より薄いガラス片を消費者向け電子デバイスで使用できるようにガラス片の強度を向上できる。十分な強度を有するより薄いガラスにより、消費者向け電子デバイスは更に薄くなる。
【００６８】
ガラスカバー、すなわち更に一般的にガラス片は、ガラスの縁部を含む表面が効果的に強化されるように、化学処理されてもよい。例えば、単一の交換処理において、ガラス片の表面領域付近のいくつかのＮａ＋イオンは、アルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）に置換され、表面領域を強化してもよい。通常Ｎａ＋イオンより大きいアルカリ金属イオンがＮａ＋イオンを置換する場合、圧縮層は、表面、すなわちガラスカバーの縁部に近接して効果的に生成される。従って、ガラスカバーは、実質的に表面において強度がより向上する。二重交換処理において、アルカリ金属イオンがＮａ＋イオンのうちのいくつかを置換すると、ガラス片の外側面、例えば上面領域に最近接するアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）は、上面領域の近くからいくつかの圧縮応力を除去するためにＮａ＋イオンに置換されてもよく、前にガラス片へと交換された、下の方にあるアルカリ金属イオンは、より下の表面領域に依然として存在してもよい。
【００６９】
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、ガラスシートをガラス片、例えばガラスカバーへと単一化し且つガラス片の縁部を所定の形状を有するように加工した後、ガラス片は入手されてもよい。しかし、化学処理される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。
【００７０】
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に加熱されてもよい。例として、加熱イオン浴は、約３７０℃〜約４３０℃に加熱されてもよい。
【００７１】
ラックが加熱イオン浴に浸漬された後、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、ガラス片内のＮａ＋イオンを効果的に置換する。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に置換されてもよいが、表面領域以外のガラスの部分ではＮａ＋イオンは実質的にアルカリイオンに置換されない。ガラス片内でアルカリイオンがＮａ＋イオンを置換することにより、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。
【００７２】
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。例えば時間の長さは、ラックの浸漬、すなわち加熱イオン浴の中のガラス片が単独交換処理又は二重交換処理と関連するかに依存してもよい。加熱イオン浴の中のラックの浸漬が単独交換処理の一部である場合、カリウム浴にラックを浸漬する時間が約４時間以上であってもよい。あるいは、加熱イオン浴の中のラックの浸漬が二重交換処理の一部である場合、カリウム浴にラックを浸漬する時間が約６時間未満であってもよい。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〜１００μｍの範囲であってもよい。
【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引き続き発生させる。あるいは、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。
【００７４】
上述したように、化学強化処理は、単独交換処理又は二重交換処理であってもよい。化学強化処理が二重交換処理である場合、ガラス片の化学強化層は、他のアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）が実質的に化学強化層の表面の下に依然として存在できるようにしつつ、化学強化層の表面付近からいくつか又はすべてのアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）を効果的に取り出すように化学処理されてもよい。一般に二重交換処理は、ガラス片の信頼性を向上させてもよい。
【００７５】
化学強化処理が二重交換処理である場合、処理８００はステップ８１２からオプションのステップ８１４に進む。ステップ８１４において、ラックは、ガラス片の表面付近、あるいは更に具体的にはガラス片の化学強化層の表面付近の圧縮応力を軽減するために所定の時間ナトリウム浴に浸漬される。ナトリウム浴は硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）浴であってもよい。ナトリウム浴の中のＮａ＋イオンは、ガラス片の化学強化層の表面付近のアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）のうちの少なくともいくつかを拡散を介して置換してもよい。一実施形態において、ナトリウム浴は、前に交換されたアルカリ金属イオンの一部をナトリウムイオンと再交換するように動作してもよい。すなわち、Ｎａ＋イオンはガラス片に拡散し、前にガラス片に拡散されたアルカリ金属イオンの一部のみが外に拡散する。
【００７６】
ラック、すなわちガラス片がナトリウム浴に浸漬されたままである時間は、例えばガラス片の化学強化層においてＮａ＋イオンがアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）を置換する深さによって異なってもよい。ラックがガラス片に浸漬されたままである時間は、ラックが前に加熱イオン浴（例えば、カリウム浴）に浸漬された時間に依存してもよい。例えば、ラックが加熱イオン浴（例えば、カリウム浴）及びナトリウム浴に浸漬される合計時間は、約３時間〜２５時間であってもよい。例として、ラックは、約５．７５時間加熱イオン浴に浸漬されてもよく、約０．２５時間ナトリウム浴に浸漬されてもよい。一般にラックは、約４時間〜２０時間加熱イオン浴に浸漬されてもよく、最長約２時間ナトリウム浴に浸漬されてもよい。
【００７７】
ナトリウム浴からラックを取り出すと、ガラス片は、ステップ８１６においてラックから取り出されてもよく、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。単独交換処理の場合、処理の流れは、加熱イオン浴からラックが取り出されるステップ８１２からラックからガラス片が取り出されるステップ８１６に直接移動してもよいことを理解すべきである。
【００７８】
いずれにしても、ステップ８１６においてラックからガラス片が取り出された後、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、要望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上のあらゆる曇り又は残留物を研磨により除去できる。
【００７９】
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、強化の影響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、丸形に整形された縁部形状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任意の縁部形状を有してもよいことを理解すべきである。丸形に整形された縁部形状９０２は例として示され、限定することを目的としない。
【００８０】
化学強化層９２８の厚さ（ｙ）は、ガラスカバー９００が利用される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の下の方の部分より、化学強化層９２８の外側部分が実質的に多くのＮａ＋イオン９３４を含むような層であってもよい。
【００８１】
図１０Ａは、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。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に浸漬又は漬けられると、拡散が起こる。図示されるように、ガラスカバー１０００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。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）すなわち層の深さが実質的に調整されてもよい。
【００８２】
上述したように、一実施形態において、ガラスカバー１０００は、化学強化層１０２８の外面付近に位置するアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６を実質的に取り出すように更に処理されてもよい。ナトリウム浴は、そのようなアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６の取り出しを容易にするために使用されてもよい。図１０Ｂは、一実施形態に従ってガラスカバーを前にアルカリ金属浴に浸漬した後にナトリウム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。アルカリ金属イオン１０３６をほとんど又は全く含まず且つ実質的にＮａ＋イオン１０３４のみを含む外層１０２８ａ、並びにＮａ＋イオン１０３４及びアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６の双方を含む内層１０２８ｂを化学強化層１０２８’が含んでもよいように、図１０Ａに対して上述したように前に加熱イオン浴（例えば、カリウム浴）に浸漬されたガラスカバー１０００は、ナトリウム浴１０３８に浸漬されてもよい。ガラスカバー１０００がナトリウム浴１０３８に浸漬される場合、Ｎａ＋イオン１０３４は、外層１０２８ａからアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６を追い出し、一方でアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６は依然として内層１０２８ｂに存在する。従って、アルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６及びＮａ＋イオン１０３４を含む内層１０２８ｂは、外層１０２８ａと非化学強化部分１０２６との間に有効に位置付けられる。非化学強化部分１０２６は、通常、アルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６を有さず、外層１０２８ａは、内層１０２８ｂと比較して低下したレベルのアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６を有する。外層１０２８ａは、アルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６をほとんど又は全く有さなくてもよい。追い出されたアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）１０３６は、外層１０２８ｂからナトリウム浴１０３８に有効に拡散されてもよい。
【００８３】
化学強化層１０２８’は厚さ（ｙ）を有してもよく、外層１０２８ａは厚さ（ｙ１）を有してもよい。厚さ（ｙ１）は、実質的にナトリウム浴１０３８の中のＮａ＋イオン１０３４の濃度及びガラスカバー１０００がナトリウム浴１０３８に浸漬される時間により調整されてもよい。
【００８４】
ガラスカバーが加熱イオン浴に浸されている間に、加熱イオン浴（例えば、カリウム浴）の中のアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋イオン）の濃度は変更されてもよい。言い換えれば、ガラスカバーが加熱イオン浴に浸漬される間、カリウム浴の中のアルカリ金属イオン（例えば、Ｋ＋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＋イオンを変位するにつれて、Ｎａ＋イオンは加熱イオン浴の一部になる。従って、加熱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、加熱イオン浴中のアルカリ金属イオンの濃度は変化する。
【００８５】
カリウム浴の中のＫ＋イオンの濃度及び／又はカリウム浴の中にガラスカバーを浸す時間を変更することにより、ガラスカバーの略中心における張力を制御できてもよい。一実施形態において、ガラスカバーは、約１０〜１５時間加熱イオン浴に置かれてもよく、この場合、例えば加熱イオン浴は、約４０％〜約９８％のＫ＋イオン濃度のカリウム浴である。
【００８６】
アルカリ金属浴及び／又はナトリウム浴と関連するパラメータは、一般に大きく異なってもよい。上述したように、アルカリ金属浴中のアルカリ金属（例えば、カリウム）の濃度は異なってもよい。同様に、二重交換処理で使用されたナトリウム浴中のナトリウムの濃度は、更に異なってもよい。また、浴が加熱される温度及びガラスカバーが浴に浸漬される時間の長さは、更に異なってもよい。温度は、約３７０℃〜約４３０℃に限定されない。例として、ガラスカバーがアルカリ金属浴に浸漬される合計時間は、約１０時間であってもよい。また、ガラスカバーが二重交換処理中にアルカリ金属浴及びナトリウム浴に浸漬される合計時間は、約１０時間であってもよく、例えばこの場合、ガラスカバーは、アルカリ金属浴に約６．７時間及びナトリウム浴に約３．３時間浸漬される。いずれかの浴に浸漬される（例えば、浸される）時間の長さは、濃度によって異なる。
【００８７】
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、本発明の趣旨の範囲から逸脱することなくガラスカバーがイオン浴に浸漬されている間、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と、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。
【００８８】
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の厚さのガラスで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、縁部を丸形に整形することにより、縁部を含むガラスの面全体で化学強化処理はより一貫して効果的になる。
【００８９】
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、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。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（図１２Ａ〜図１２Ｄに更に示された）を使用できることを示す。
【００９０】
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、尖った縁部又は直角の縁部）に対する圧縮応力対距離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対して示される。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。
【００９１】
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）に対する圧縮応力対距離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対して示される。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約１５ｍｍの距離である。
【００９２】
図１２Ｃは、一実施形態に係る丸形縁部プロファイル（例えば、丸形に整形された縁部）に対する圧縮応力対距離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）で丸形に整形された角部におけるガラス部材の上面に対して示される。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、丸形整形角部及び対応する側部からの移行部分の角部の内側で最小である。移行部分における圧縮応力減少は約４％である。
【００９３】
図１２Ｄは、一実施形態に係る丸形縁部プロファイル（例えば、丸形に整形された縁部）に対する圧縮応力対距離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）で丸形に整形された角部におけるガラス部材の上面に対して示される。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、丸形整形角部及び対応する側部からの移行部分の角部の内側で最小である。移行部分における圧縮応力減少は約２％である。
【００９４】
図１２Ｃ及び図１２Ｄに示される丸形縁部の圧縮応力減少量は、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改善している。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、ガラス部材上の丸形縁部を使用することにより、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、ガラス部材の表面の圧縮応力プロファイルは、ガラス部材の表面にわたり非常により均一である（図１２Ｃ及び図１２Ｄを参照）。
【００９５】
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（屈曲によるガラス強度の標準試験法）に従って４点曲げ試験が実施されてもよい。図１３は、種々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１２Ｃ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を及ぼすことを示す。すなわち、化学強化処理に従い、傷の大きさが同様の分布であることを仮定すると、丸形縁部（例えば、図１２Ｃ）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。
【００９６】
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、湾曲した半径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）整形又は処理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。
【００９７】
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、丸形縁部を含む所定の形状により、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かなりの縁部半径（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、完全な丸形（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、丸形をほぼ含まない縁部、すなわち尖った縁部（例えば、図４Ｂ）より２０％程度大きくなる。
【００９８】
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実質的な定置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デバイスに限定されない。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。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。
【００９９】
本明細書は、（ｉ）２００９年９月３０日に出願され、その全体が本明細書に参照として組み込まれる、「Techniques for Strengthening Glass Covers for Portable Electronic Devices（ポータブル電子デバイスのガラスカバーを強化する技術）」と題する米国特許仮出願第６１／２４７，４９３号、（ｉｉ）２００８年８月１６日に出願され、本明細書に参照として組み込まれる、「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）」と題する米国特許出願第１２／１９３，００１号、及び（ｉｉｉ）２００８年７月１１日に出願され、本明細書に参照として組み込まれる、「METHODS AND SYSTEMS FOR INTEGRALLY TRAPPING A GLASS IN A METAL BEZEL（金属ベゼル内にガラスを一体的にトラップする方法及びシステム）」と題する米国特許出願第１２／１７２，０７３号を更に参照する。
【０１００】
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。
【０１０１】
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具体化されてもよいことを理解すべきである。例として、本発明の方法と関連するステップは広く異なってもよい。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と理解されるべきではなく、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。
【０１０２】
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任意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、いくつかの場合には、クレームされた組み合わせの１以上の特徴はこの組み合わせから抜き出されてもよいし、また、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を導き出してもよい。
【０１０３】
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。
【０１０４】
［他出願へのクロスリファレンス］
本願は、２００９年９月３０日に出願され、本明細書に参照として組み込まれる、「Techniques for Strengthening Glass Covers for Portable Electronic Devices（ポータブル電子デバイスのガラスカバーを強化する技術）」と題する米国仮特許出願第６１／２４７４９３号への優先権を主張する。
【０１０５】
本願は、２０１０年３月２日に出願され、その全体が本明細書に参照として組み込まれる、「Techniques for Strengthening Glass Covers for Portable Electronic Devices（ポータブル電子デバイスのガラスカバーを強化する技術）」と題する国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２５９７９号に関連する。
【図１Ａ】
2013506618.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
2013506618.tif 000020
【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
2013506618.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月17日(2012.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消費者向け電子製品の露出する表面のカバーを製造する方法であって、
前記消費者向け電子製品の前記露出する表面のガラスカバーを得る工程と、
一連のイオン交換段階を用いて前記ガラスカバーを化学的に強化する工程と、を含み、
前記ガラスカバーの厚さが０．６ｍｍ未満であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記化学的に強化する工程が、前記ガラスカバーの縁部から少し内側に、表面下にある最大圧縮を形成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガラスカバーを化学的に強化する工程が、第１の加熱溶液の少なくとも１つの成分が前記ガラスカバーへと拡散することを可能とするように、第１の時間、前記ガラスカバーを前記第１の加熱溶液内に置く工程を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の加熱溶液がアルカリ金属イオンを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の加熱溶液が硝酸カリウム（ＫＮＯ３）溶液であることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の加熱溶液の前記少なくとも１つの成分がカリウムイオンであることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記ガラスカバーを化学的に強化する工程が、第２の加熱溶液の少なくとも１つの成分が前記ガラスカバーへと拡散することを可能とするように、第２の時間、前記ガラスカバーを前記第２の加熱溶液内に置く工程をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の加熱溶液の前記少なくとも１つの成分がナトリウムイオンであることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の時間が、前記第１の時間の５０％以下であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記一連のイオン交換段階が、順方向イオン交換段階と、逆方向イオン交換段階とを含むことを特徴とする、請求項１乃至９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記順方向イオン交換段階はアルカリ金属イオンを前記ガラスカバーへと交換するように働き、前記逆方向イオン交換段階はアルカリ金属イオンを前記ガラスカバーから交換するように働くことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ガラスカバーを得る工程は、ガラスシートを得る工程と、前記ガラスシートを、消費者向け電子製品の前記露出する表面に与えるのに適した大きさにそれぞれが合わせられた複数のガラスカバーへと単一化する工程と、を含み、
前記化学的に強化する工程は、（ｉ）第１の加熱溶液の少なくとも１つの成分が前記ガラスカバーへと拡散することを可能とするように、第１の時間、前記ガラスカバーを前記第１の加熱溶液内に置く工程と、（ｉｉ）前記ガラスカバーを前記第１の加熱溶液から取り出した後で、第２の時間、前記ガラスカバーを前記第２の加熱溶液内に置く工程と、によって前記ガラスカバーを化学的に強化する工程を含む
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の加熱溶液は少なくとも１つのアルカリ金属を含み、前記第２の加熱溶液は少なくともナトリウムを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
その後に前記ガラスカバーのそれぞれを対応する消費者向け電子製品へと取り付ける工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ガラスカバーが前記対応する消費者向け電子製品に取り付けられた後に、前記ガラスカバーの縁部の少なくとも１つが露出したままであることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法が、前記ガラスカバーの前記縁部の前記少なくとも１つの周りに枠又はベゼルを結合しないことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ガラスカバーが前記対応する消費者向け電子製品に取り付けられた後に前記ガラスカバーの縁部が露出したままであり、前記方法が、前記ガラスカバーの前記縁部の前記少なくとも１つの周りに枠又はベゼルを結合しないことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の加熱溶液は、約３７０℃から４３０℃の範囲にある第１の温度に加熱され、前記第１の時間は少なくとも約４時間でありかつ多くとも約２５時間であり、
前記第２の加熱溶液は、約３７０℃から４３０℃の範囲にある第２の温度に加熱され、前記第２の時間は少なくとも約０．１時間でありかつ多くとも約２時間である
ことを特徴とする、請求項１２乃至１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の加熱溶液は約４２０℃の温度に加熱され、前記第１の時間は少なくとも約６時間であることを特徴とする、請求項１２乃至１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ガラスカバーを前記第１の加熱溶液内に置く前記工程に先立って、前記ガラスカバーのそれぞれの前記縁部を、前記ガラスカバーの少なくとも前記縁部を強化するように選択された所定の縁部形状に相当するように処理する工程とをさらに含むことを特徴とする、請求項１２乃至１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記所定の縁部形状が、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２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記所定の縁部形状が、丸形縁部形状を含む群から選択された１つであることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
消費者向け電子製品であって、
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電子部品と、を備え、
前記電子部品は、少なくともコントローラと、メモリと、ディスプレイとを含み、
前記ディスプレイは、前記筐体の前記前面に、又は前記前面に隣接して配置され、
前記消費者向け電子製品は、前記ディスプレイの上に備えられるように、前記筐体の前記前面に、又は前記前面の上に配置されたガラスカバーをさらに備え、
前記ガラスカバーは、一連のイオン交換段階を用いて化学的に強化されていることを特徴とする、消費者向け電子製品。
【請求項２４】
前記一連のイオン交換段階が、順方向イオン交換段階と、逆方向イオン交換段階とを含むことを特徴とする、請求項２３に記載の消費者向け電子製品。
【請求項２５】
前記順方向イオン交換段階はアルカリ金属イオンを前記ガラスカバーへと交換するように働き、前記逆方向イオン交換段階はアルカリ金属イオンを前記ガラスカバーから交換するように働くことを特徴とする、請求項２４に記載の消費者向け電子製品。
【請求項２６】
前記ガラスカバーが、前記筐体の前記前面の少なくとも一部にわたって、前記前面と前記側面のうちの１以上との間の１以上の縁部まで広がっていることを特徴とする、請求項２３乃至２５の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【請求項２７】
前記ガラスカバーの縁部は所定の縁部形状に対応し、前記所定の縁部形状は前記ガラスカバーの前記縁部を強化するように選択されていることを特徴とする、請求項２３乃至２５の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【請求項２８】
前記消費者向け電子製品は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２３乃至２５の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【請求項２９】
前記ガラスカバーの厚さが０．６ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項２３乃至２５の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【請求項３０】
前記ガラスカバーを化学的に強化することによって生じた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２３乃至２５の何れか１項に記載の消費者向け電子製品。
【国際調査報告】
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