(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置に設けられるカバーガラスであって、
第１面、前記第１面の反対側にある第２面、および前記第１面と前記第２面との間に広がる側面を含み、ガラスからなる基材と、
前記基材の前記側面を一周にわたって覆うように取り付けられた環状の補強部と、を備え、
前記補強部の表面は、前記基材の前記側面に対向する内面と、前記内面の反対側にある外面と、に区画され、
前記補強部は、前記補強部の前記外面を構成する硬質層を少なくとも有し、
前記硬質層は、前記基材の前記側面に接する一対の端面と、前記補強部の前記外面を構成するよう前記一対の端面の間で広がる外面と、前記外面の反対側に位置し、前記一対の端面の間で広がる内面と、を含み、
前記硬質層の前記内面は、前記基材の前記側面に接しないように構成されており、
前記補強部は、４つの隅部を含む略矩形状の形状を有し、
前記隅部において、前記補強部の前記内面には切欠きが形成されている、カバーガラス。
【請求項２】
表示装置に設けられるカバーガラスであって、
第１面、前記第１面の反対側にある第２面、および前記第１面と前記第２面との間に広がる側面を含み、ガラスからなる基材と、
前記基材の前記側面を一周にわたって覆うように取り付けられた環状の補強部と、を備え、
前記補強部の表面は、前記基材の前記側面に対向する内面と、前記内面の反対側にある外面と、に区画され、
前記補強部は、前記補強部の前記外面を構成する硬質層を少なくとも有し、
前記硬質層は、前記基材の前記側面に接する一対の端面と、前記補強部の前記外面を構成するよう前記一対の端面の間で広がる外面と、前記外面の反対側に位置し、前記一対の端面の間で広がる内面と、を含み、
前記硬質層の前記内面は、前記基材の前記側面に接しないように構成されており、
前記補強部は、一端および他端を含み、前記一端を前記他端に結合させることにより、前記補強部が環状の形状を有するようになる、カバーガラス。
【請求項３】
前記補強部は、一端および他端を含み、前記一端を前記他端に結合させることにより、前記補強部が環状の形状を有するようになる、請求項１に記載のカバーガラス。
【請求項４】
前記補強部の前記一端は、凹部および凸部を含み、
前記補強部の前記他端は、前記一端の前記凹部に係合する凸部および前記一端の前記凸部に係合する凹部を含む、請求項２又は３に記載のカバーガラス。
【請求項５】
前記補強部は、前記基材の前記側面と前記硬質層との間に設けられ、前記補強部の前記内面を構成する軟質層をさらに有し、
前記硬質層の硬度は、前記軟質層の硬度よりも高くなっている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のカバーガラス。
【請求項６】
外部導体の接近を検出するよう構成されたタッチパネルセンサ部をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカバーガラス。
【請求項７】
表示装置と、
前記表示装置に配置されたカバーガラスと、を備え、
前記カバーガラスが、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のカバーガラスからなる、カバーガラス付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の観察者側に設けられるカバーガラスに関する。また本発明は、カバーガラス用の基材の側面に設けられる補強部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置の観察者側に、表示装置の表示面を保護するためのカバーガラスを設けることが知られている。タッチパネル機能が表示装置に搭載される場合、カバーガラスは、表示装置や、表示装置の観察者側に設けられるタッチパネルセンサを保護するという役割も果たす。なお、カバーガラスとタッチパネルセンサとが一体に構成されたものも知られている。
【０００３】
近年、スマートフォンやタブレットＰＣなど、表示装置付きの携帯端末の普及が著しい。携帯端末においては、使用環境において生ずる落下衝撃に対する耐久性が求められる。よって表示装置を保護するカバーガラスには、頻繁に生じる衝撃に耐え得るような高い強度が求められる。このような背景の下、例えば特許文献１において、圧縮応力が生じている圧縮応力層がその表面に形成されている強化ガラスを用いてカバーガラスを構成することが提案されている。
【０００４】
特許文献１においては、大型の強化ガラスを分割して個片化することにより、個々の表示装置の寸法に対応した寸法を有するカバーガラスが作製されている。ところで強化ガラスの圧縮応力層は、化学処理、又は、熱処理によってガラス表面に形成されるものである。従って、特許文献１のように大型の強化ガラスを分割した場合、得られるカバーガラスの側面には、引張応力が生じている引張応力層が露出することになる。このため特許文献１に記載の方法によっては、側面における十分な強度を備えたカバーガラスを製造することができないと考えられる。
【０００５】
一方、カバーガラスの側面上に樹脂を設けることによってカバーガラスの側面の強度を高めるという手法が提案されている。例えば特許文献２においては、カバーガラスの側面を囲うよう連続的に延びる樹脂製の補強部をガラスの側面に取り付けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−８８９４６号公報
【特許文献２】特開２０１４−５０２９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
表示装置へのカバーガラスの取り付け方によっては、カバーガラスの側面に設けられた樹脂製の補強部が、ユーザーから見えることがある。この場合、カバーガラスの表面だけでなく、補強部の表面にも、デザイン的な美しさが求められる。例えば、使用中に表示装置が落下してしまったとしても、補強部の表面に傷や割れが生じにくいことが求められる。このため、補強部の表面を構成する樹脂材料としては、十分に高い硬度を有するものが用いられる必要がある。
【０００８】
ところで、カバーガラス用のガラスは一般に、大型のガラスを切断することによって得られる。切断方法としては、ウェットエッチング法やレーザー加工法などが採用され得る。一方、大型のガラスを切断することによって得られた個々のガラスの側面には、切断に起因する大小の凹凸が一般に存在している。またウェットエッチング法においては、ガラスの表面および裏面の両方からエッチング液が侵入するが、ガラスの厚み方向および面方向のいずれにおいても等方的にエッチングが進行すると、ガラスの表面側からのエッチングと裏面側からのエッチングとが合流する位置において、個々のガラスの側面が側方へ突出することになる。
【０００９】
このように、カバーガラスを構成する個々のガラスの側面は一般に不均一である。このため、高い硬度を有する樹脂材料からなる補強部がガラスの側面の全域にわたって取り付けられる場合、ガラスと補強部との間の様々な位置で隙間が生じてしまうことが考えられる。また、ガラスの側面上の大小の凹凸によって、高い硬度を有する補強部に亀裂などが生じ、これによって補強部が破断してしまうことも考得られる。
【００１０】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、落下の際に傷や割れが生じにくく、かつ、個々のガラスの側面の凹凸に起因する補強部の破断が生じにくいように構成されたカバーガラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、表示装置に設けられるカバーガラスであって、第１面、前記第１面の反対側にある第２面、および前記第１面と前記第２面との間に広がる側面を含み、ガラスからなる基材と、前記基材の前記側面を一周にわたって覆うように取り付けられた環状の補強部と、を備え、前記補強部の表面は、前記基材の前記側面に対向する内面と、前記内面の反対側にある外面と、に区画され、前記補強部は、前記補強部の前記外面を構成する硬質層を少なくとも有し、前記硬質層は、前記基材の前記側面に接する一対の端面と、前記補強部の前記外面を構成するよう前記一対の端面の間で広がる外面と、前記外面の反対側に位置し、前記一対の端面の間で広がる内面と、を含み、前記硬質層の前記内面は、前記基材の前記側面に接しないように構成されている、カバーガラスである。
【００１２】
本発明によるカバーガラスにおいて、前記補強部は、前記基材の前記側面と前記硬質層との間に設けられ、前記補強部の前記内面を構成する軟質層をさらに有し、前記硬質層の硬度は、前記軟質層の硬度よりも高くなっていてもよい。
【００１３】
本発明によるカバーガラスにおいて、前記補強部は、４つの隅部を含む略矩形状の形状を有し、前記隅部において、前記補強部の前記内面には切欠きが形成されていてもよい。
【００１４】
本発明によるカバーガラスにおいて、前記補強部は、一端および他端を含み、前記一端を前記他端に結合させることにより、前記補強部が環状の形状を有するようになっていてもよい。この場合、前記補強部の前記一端は、凹部および凸部を含み、前記補強部の前記他端は、前記一端の前記凹部に係合する凸部および前記一端の前記凸部に係合する凹部を含んでいてもよい。
【００１５】
本発明によるカバーガラスは、外部導体の接近を検出するよう構成されたタッチパネルセンサ部をさらに備えていてもよい。
【００１６】
本発明は、第１面、前記第１面の反対側にある第２面、および前記第１面と前記第２面との間に広がる側面を含み、ガラスからなる基材の前記側面を一周にわたって覆うように設けられた環状の補強部であって、前記補強部の表面は、前記基材の前記側面に対向する内面と、前記内面の反対側にある外面と、に区画され、前記補強部は、前記補強部の前記外面を構成する硬質層を少なくとも有し、前記硬質層は、前記基材の前記側面に接する一対の端面と、前記補強部の前記外面を構成するよう前記一対の端面の間で広がる外面と、前記外面の反対側に位置し、前記一対の端面の間で広がる内面と、を含み、前記硬質層の前記内面は、前記ガラスの前記側面に接しないように構成されている、補強部である。
【００１７】
本発明は、表示装置と、前記表示装置に配置されたカバーガラスと、を備え、前記カバーガラスが、上記記載のカバーガラスからなる、カバーガラス付き表示装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるカバーガラスは、ガラスからなる基材と、基材の側面を一周にわたって覆うように取り付けられた環状の補強部と、を備えている。補強部は、補強部の外面を構成する硬質層を少なくとも有している。硬質層は、基材の側面に接する一対の端面と、補強部の外面を構成するよう一対の端面の間で広がる外面と、外面の反対側に位置し、一対の端面の間で広がる内面と、を含んでいる。また硬質層の内面は、基材の側面に接しないように構成されている。このため、ガラスからなる基材の側面に凹凸や突出部が存在していたとしても、補強部の硬質層が破断してしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるカバーガラス付き表示装置を示す展開図。
【図２】図２は、図１のカバーガラスを示す平面図。
【図３】図３は、図２のカバーガラスの、III線に沿った断面図。
【図４】図４は、図３に示すカバーガラスの補強部を拡大して示す断面図。
【図５】図５は、図４に示す補強部の硬度を、補強部の厚み方向Ｔにおける各位置において内面側から測定した結果を示す図。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、大型の強化ガラスからなる基材に、ウェットエッチング工程の際にレジストとして機能する保護膜を設ける工程を示す図。
【図７】図７（ａ）（ｂ）は、大型の強化ガラスからなる基材を、ウェットエッチングによって切断する切断工程を示す図。
【図８】図８は、補強部を成形するための金型を示す横断面図。
【図９】図９は、図８に示す金型の、IX線に沿った縦断面図。
【図１０】図１０は、金型を用いた成形によって作製された補強部を示す平面図。
【図１１】図１１は、図１０に示す補強部を基材に取り付ける様子を示す図。
【図１２】図１２は、基材に取り付けられた補強部に光を照射して、補強部の表面に硬質層を形成する工程を示す図。
【図１３】図１３は、補強部に光を照射するために用いられる光照射装置の一例を示す図。
【図１４】図１４は、光照射装置の一変形例を示す図。
【図１５】図１５は、光照射装置のさらなる変形例を示す図。
【図１６】図１６は、補強部の一変形例を示す平面図。
【図１７】図１７は、図１６に示す補強部の一端および他端の形状の一例を示す図。
【図１８】図１８は、図１６に示す補強部の一端および他端の形状のその他の例を示す図。
【図１９】図１９は、図１６に示す補強部を基材に取り付ける様子を示す図。
【図２０】図２０は、補強部の隅部の内面に形成される切欠きの一例を示す図。
【図２１】図２１は、補強部の隅部の内面に形成される切欠きのその他の例を示す図。
【図２２】図２２は、補強部と基材の側面との間に空間が存在する例を示す図。
【図２３】図２３は、カバーガラスの基材の一変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図１乃至図１５を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２１】
（カバーガラス付き表示装置）
はじめに図１を参照して、カバーガラス付き表示装置１０について説明する。図１に示すように、カバーガラス付き表示装置１０は、表示装置１５とカバーガラス２０とを組み合わせることによって構成されている。図示された表示装置１５は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。表示装置１５は、表示面１６ａを有した表示パネル１６と、表示パネル１６に接続された表示制御部（図示せず）と、を有している。表示パネル１６は、映像を表示することができるアクティブエリアＡ１と、アクティブエリアＡ１を取り囲むようにしてアクティブエリアＡ１の外側に配置された非アクティブエリア（額縁領域とも呼ばれる）Ａ２と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル１６を駆動する。表示パネル１６は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面１６ａに表示する。すなわち、表示装置１５は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。
【００２２】
図１に示すように、カバーガラス２０は、表示装置１５の観察者側において表示パネル１６の表示面１６ａ上に配置されている。このカバーガラス２０は例えば、表示装置１５の表示面１６ａ上に接着層（図示せず）を介して接着されている。図１において、カバーガラス２０の観察者側の面（第１面）が符号２０ａで表され、表示装置側の面（第２面）が符号２０ｂで表されている。カバーガラス２０の第１面２０ａは、表示パネル１６のアクティブエリアＡ１および非アクティブエリアＡ２に対応して、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアＡａ１と、アクティブエリアＡａ１の周辺に位置する非アクティブエリアＡａ２と、に区画される。
【００２３】
（カバーガラス）
次にカバーガラス２０について説明する。図２は、図１のカバーガラス２０を示す平面図である。図２に示すように、カバーガラス２０は、平面視において、４つの隅部を有する矩形状の基材２２と、基材２２の側面２２ｃを一周にわたって覆うように取り付けられた環状の補強部３０と、を備えている。後述するように、基材２２はガラスから構成されている。また補強部３０は、基材２２の側面２２ｃを保護するために設けられるものである。なお図２においては、基材２２の４つの隅部が鋭く尖っている例が示されているが、これに限られることはなく、基材２２の隅部は面取りされた状態となっていてもよい。例えば、基材２２の隅部は角面や丸面になっていてもよい。図２において、基材２２の４つの隅部のうち、矩形状の基材２２の１つの対角線上にある一対の隅部がそれぞれ符号２３ａで表され、その他の対角線上にある一対の隅部がそれぞれ符号２３ｂで表されている。また、補強部３０の４つの隅部のうち、基材２２の一対の隅部２３ａに対応する一対の隅部が符号３５ａで表され、基材２２のその他の一対の隅部２３ｂに対応する一対の隅部が符号３５ｂで表されている。
【００２４】
（基材）
次に図２および図３を参照して、基材２２について説明する。図３は、図２に示すカバーガラス２０の線IIIに沿った断面図である。図３に示すように、基材２２は、表示装置１５に取り付けられた際に観察者側に位置する第１面２２ａ、第１面２２ａと反対側にある、すなわち表示装置側にある第２面２２ｂ、および、第１面２２ａと第２面２２ｂとの間に広がる側面２２ｃ、を含んでいる。
【００２５】
後述するように、基材２２は、大型の強化ガラスからなる基材４０を分割して個片化することによって得られたものである。この基材２２は、第１面２２ａおよび第２面２２ｂに形成された圧縮応力層と、第１面２２ａ側の圧縮応力層と第２面２２ｂ側の圧縮応力層との間に位置する引張応力層と、を含んでいてもよい。圧縮応力層とは、圧縮応力が生じている層のことであり、引張応力層とは、引張応力が生じている層のことである。これら圧縮応力層および引張応力層を生じさせる方法としては、物理強化（風冷強化）や化学強化が知られている。例えば化学強化においては、歪点以下の温度で、ガラス中に含まれるアルカリイオンを、よりイオン半径の大きな他のアルカリイオンに交換するという化学的な処理が実施される。これによって、イオンが交換された表層付近に圧縮応力を発生させることができる。圧縮応力層を形成することにより、第１面２２ａまたは第２面２２ｂに何らかの衝撃が加えられ、これによって第１面２２ａまたは第２面２２ｂにクラックなどの傷が形成された場合であっても、傷が拡大することを防ぐことができる。このため、基材２２の第１面２２ａおよび第２面２２ｂは、衝撃に対する高い耐性を有している。基材２２を構成する材料としては、例えばアルミノシリケートガラスが用いられ得る。圧縮応力層の厚みは、一般には１０〜１００μｍの範囲内になっている。
【００２６】
なお、大型の強化ガラスを切断して個々の基材２２を得た後に、個々の基材２２に対して上述の物理強化や化学強化などの強化処理を施さない場合、基材２２の側面２２ｃでは引張応力層が露出している。この場合であっても、本実施の形態によれば、補強部３０によって基材２２の側面２２ｃを保護することができる。
【００２７】
次に、基材２２の側面２２ｃの形状について説明する。図３に示すように、基材２２の側面２２ｃは、第１側面２２ｄおよび第２側面２２ｅを含んでいる。第１側面２２ｄは、基材２２の第１面２２ａの端部２２ａｅに交わるとともに、基材２２の第２面２２ｂ側へ向かうにつれて外側へ広がっている。また第２側面２２ｅは、基材２２の第２面２２ｂの端部２２ｂｅに交わるとともに、基材２２の第１面２２ａ側へ向かうにつれて外側へ広がり、そして第１側面２２ｄに合流している。このような形状を有する第１側面２２ｄおよび第２側面２２ｅは、例えば後述するように、大型の基材５０を分割して個々の基材２２を得る際に、基材５０の第１面側および第２面側の両方から基材５０をウェットエッチングすることによって形成される。
【００２８】
基材２２の厚みは、求められる強度や、カバーガラス２０の面積などに応じて適切に設定されるが、例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲内になっている。補強部３０の厚みは、基材２２の厚みとほぼ同一になっている。
【００２９】
（基材）
次に図２乃至図４を参照して、補強部３０について詳細に説明する。図４は、図３に示すカバーガラス２０の補強部３０を拡大して示す断面図である。
【００３０】
図４に示すように、補強部３０の表面は、基材２２の側面２２ｃに対向する内面３０ｂと、内面３０ｂの反対側にある外面３０ａと、に区画される。外面３０ａは、例えば、外側に向かって凸となるよう湾曲した湾曲面になっている。本実施の形態において、補強部３０は、補強部３０の外面３０ａを構成する硬質層３１と、基材２２の側面２２ｃと硬質層３１との間に設けられ、補強部３０の内面３０ｂを構成する軟質層３２と、を備えている。図３においては、硬質層３１と軟質層３２とが接しており、かつ軟質層３２が基材２２の側面２２ｃに接している例が示されている。しかしながら、これに限られることはなく、図示はしないが、硬質層３１と軟質層３２とは接していなくてもよい。例えば、硬質層３１と軟質層３２との間にその他の層が介在されていてもよい。また、硬質層３１と軟質層３２とは部分的にのみ接していてもよい。また図示はしないが、軟質層３２は基材２２の側面２２ｃに部分的にのみ接していてもよい。
【００３１】
硬質層３１は、図３および図４に示すように、基材２２の側面２２ｃに接する一対の端面３１ａと、補強部３０の外面３０ａを構成するよう一対の端面３１ａの間で広がる外面３１ｂと、外面３１ｂの反対側に位置し、一対の端面３１ａの間で広がる内面３１ｃと、を含んでいる。また硬質層３１は、その内面３１ｃが基材２２の側面２２ｃに接しないように構成されている。ここでは、上述のように、硬質層３１の内面３１ｃと基材２２の側面２２ｃとの間に軟質層３２が介在されている。これによって得られる効果については後述する。
【００３２】
次に図５を参照して、本実施の形態における「硬質層」および「軟質層」の定義について説明する。図５は、図４に示す補強部３０の硬度を、補強部３０の厚み方向Ｔにおける各位置において内面３０ｂ側から測定した結果を示す図である。具体的には、はじめに、基材２２に取り付けられる前の、若しくは基材２２から取り外された後の補強部３０を準備し、次に、補強部３０の厚み方向Ｔにおける各位置において補強部３０の内面３０ｂの硬さを測定した結果である。硬度の試験方法は、補強部３０の内面３０ｂの寸法に応じて適宜選択されるが、例えば鉛筆硬度試験法やスチールウール試験法が採用され得る。
【００３３】
図４に示すように、補強部３０の厚み方向Ｔにおいて、補強部３０の内面３０ｂの両端近傍の領域は硬質層３１によって構成されており、その間の領域は軟質層３２によって構成されている。この場合、硬度の測定結果は、図５に示すように、厚み方向Ｔにおける両端近傍において高い硬度を示し、その間において低い硬度を示すという、凹状の形状を示す。例えば、厚み方向Ｔにおいて現れる、硬質層３１によって実現される硬度の最大値ｈ１は、鉛筆硬度として５Ｈ以上になっている。また、最大値ｈ１を示す両端の領域に挟まれた領域に現れる、軟質層３２によって実現される硬度の最小値ｈ２は、鉛筆硬度として４Ｈ以下になっている。このように本実施の形態において、硬質層３１は、軟質層３２よりも高い硬度を有する樹脂製の層として定義される。また、製法に基づいて定義する場合、後述するように、光照射工程において光を照射されることによって硬化する層を硬質層３１と定義し、光が到達せず、このため未硬化のままである層を軟質層３２と定義することもできる。
【００３４】
なお図４においては、硬質層３１の厚み（外面３１ｂと内面３１ｃとの間の間隔）ｔ１がほぼ一定である例が示されているが、これに限られることはなく、硬質層３１の厚みｔ１が位置によって異なっていてもよい。例えば硬質層３１の厚みｔ１は、１０〜５００μｍの範囲内になっている。
【００３５】
図４において、補強部３０の幅が符号ｗ１で表されている。補強部３０の幅ｗ１は、硬質層３１の端面３１ａと、硬質層３１の外面３１ｂのうち端面３１ａから最も離れた位置との間の距離として定義される。補強部３０の幅ｗ１は、例えば３００〜２０００μｍの範囲内になっている。
【００３６】
上述のように、基材２２の側面２２ｃのうち第１側面２２ｄと第２側面２２ｅとが合流する位置には、側方に突出する突出部が存在している。この場合、高い硬度を有する硬質層３１が側面２２ｃの突出部に接触してしまうと、硬質層３１に亀裂が生じ、これによって硬質層３１が破断してしまい、補強部３０の外面３０ａの硬度を十分に維持できなくなってしまうことが考えられる。これに対して本実施の形態においては、上述のように、硬質層３１は、その内面３１ｃが基材２２の側面２２ｃに接しないように構成されている。具体的には、硬質層３１はその端面３１ａにおいてのみ基材２２の側面２２ｃに接し、そして硬質層３１の内面３１ｃと基材２２の側面２２ｃとの間には軟質層３２が設けられている。これによって、補強部３０の外面３０ａの硬度を十分に高く維持しながら、基材２２の側面２２ｃとの接触によって補強部３０の外面３０ａに亀裂などの破断が生じてしまうことを抑制することができる。
【００３７】
硬質層３１の硬度の方が軟質層３２の硬度よりも高いという関係を実現することができる限りにおいて、硬質層３１および軟質層３２を構成する樹脂材料が特に限られることはない。例えば硬質層３１および軟質層３２を構成するベースとなる樹脂材料として、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。硬質層３１および軟質層３２を構成するベースとなる樹脂材料は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。硬質層３１および軟質層３２が同一の樹脂材料を含む場合であっても、後述するように、外面３０ａ側から補強部３０に光を照射し、これによって、補強部３０の外面３０ａ側のみを硬化させることにより、外面３０ａを構成する硬質層３１と、内面３０ｂを構成し、硬質層３１よりも低い硬度を有する軟質層３２と、を含む補強部３０を得ることができる。なお光照射によって補強部３０を部分的に硬化させるという方法が用いられる場合、補強部３０を構成する材料としては、上述のポリプロピレンなど、光エネルギーの作用で硬化する性質を有する熱可塑性樹脂が用いられる。この場合、補強部３０を構成する材料には、光重合開始剤がさらに添加されていてもよい。
【００３８】
また後述するように、金型５０を用いて成形することによって補強部３０が作製される場合、補強部３０を構成する樹脂材料には、ベースとなる上述の熱可塑性樹脂に加えて、フェノール樹脂などの熱硬化性材料が含まれていてもよい。この場合、樹脂材料を金型５０に注入した後に金型５０を加熱することにより、ある程度固められた状態の補強部３０を得ることができる。その後、後述するように、補強部３０を基材２２に取り付け、そして外面３０ａ側から補強部３０に光を照射することにより、補強部３０の外面３０ａに硬質層３１を形成することができる。
【００３９】
（カバーガラスの製造方法）
次に、以上のような構成からなるカバーガラス２０を製造する方法について、図６（ａ）（ｂ）〜図１３を参照して説明する。
【００４０】
（基材の作製方法）
はじめに図６（ａ）（ｂ）〜図７（ａ）（ｂ）を参照して、大型の強化ガラスからなる基材４０を切断して、個々の基材２２を得る方法について説明する。なお図６（ａ）、および図７（ａ）は、本工程における基材４０または基材２２を示す断面図である。また図７（ｂ）および図７（ｂ）は、本工程における基材４０または基材２２を示す平面図である。
【００４１】
まず図６（ａ）（ｂ）に示すように、大型の強化ガラスからなる基材４０を準備する。基材４０は、第１面４０ａ、第１面４０ａの反対側にある第２面４０ｂ、および、第１面４０ａと第２面４０ｂとの間に広がる側面４０ｃ、を含んでいる。基材４０の表面は全て圧縮応力層によって形成されていてもよい。
【００４２】
次に図６（ａ）（ｂ）に示すように、基材４０の第１面４０ａ上および第２面４０ｂ上において所定の複数の区画に第１保護膜８１および第２保護膜８２を設ける保護膜形成工程を実施する。保護膜８１，８２は、フッ酸などを用いた後述するウェットエッチングによって基材４０を分割する際に基材４０を保護するレジストとして機能するものである。
【００４３】
図６（ａ）（ｂ）に示すように区画された保護膜８１，８２を形成する方法が特に限られることはない。例えば、はじめに、基材４０の第１面４０ａおよび第２面４０ｂの全域を覆うように第１保護膜８１および第２保護膜８２を設け、次に、第１保護膜８１および第２保護膜８２をパターニングしてもよい。パターニングの方法が特に限られることはない。例えば、第１面４０ａおよび第２面４０ｂの全域にわたって設けられていた第１保護膜８１および第２保護膜８２を、基材４０の区画毎に、金型による加工法やレーザー加工法を利用して分断してもよい。また、フォトリソグラフィー法を採用することもできる。各区画の寸法は、基材４０を切断することによって得られる各基材２２の寸法に対応している。また、図６（ａ）（ｂ）に示す形状を予め有する複数枚の保護膜８１，８２を準備し、これら保護膜８１，８２を基材４０の面４０ａ，４０ｂ上の所定位置に貼り付けるようにしてもよい。
【００４４】
保護膜８１，８２を構成する材料としては、例えば、二軸延伸ポリプロピレンや無延伸ポリプロピレンなどを用いることができる。この場合、粘着層を介して二軸延伸ポリプロピレンや無延伸ポリプロピレンのシートを基材４０の第１面４０ａ上および第２面４０ｂ上に貼り付けることにより、保護膜８１，８２が構成されてもよい。保護膜８１，８２を構成する二軸延伸ポリプロピレンや無延伸ポリプロピレンなどの厚みは、好ましくは５０μｍ以上に設定されており、例えば５０μｍ〜１００μｍの範囲内に設定されている。粘着層の厚みは、例えば２０μｍ程度になっている。
【００４５】
その後、図７（ａ）に示すように、基材４０の各区画に設けられた保護膜８１，８２の隙間に沿って基材４０を切断する切断工程を実施する。具体的には、基材４０の第１面４０ａ側および第２面４０ｂ側から、第１保護膜８１および第２保護膜８２をレジストとして基材４０をウェットエッチングするエッチング工程を実施することによって、基材４０を切断する。エッチング液としては、上述のようにフッ酸などが用いられる。これによって、図７（ａ）に示すように、個片化されたガラスからなる基材２２を得ることができる。
【００４６】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す基材２２を拡大して示す断面図である。図７（ｂ）に示すように、第１保護膜８１は、基材２２の第１面２２ａよりも側方に突出するよう構成されている。同様に第２保護膜８２は、基材２２の第２面２２ｂよりも側方に突出するよう構成されている。すなわち、保護膜８１，８２の端部８１ｃ，８２ｃは、基材２２の側面２２ｃよりも外側に位置している。基材２２の側面２２ｃと第１保護膜８１および第２保護膜８２との間のこのような関係は、エッチング液を用いた上述の切断工程の際に、基材２２の第１面２２ａおよび第２面２２ｂ双方からのエッチングにより基材２２が貫通される程度の時間にわたってエッチング工程を継続することによって実現される。具体的には、エッチング工程においては通常、基材２２の側面２２ｃのうち第１面２２ａおよび第２面２２ｂ近傍の位置において深さ方向（基材２２の厚み方向）および水平方向（基材２２の面方向）のいずれにおいても等方的にエッチングが進む。このため図７（ｂ）に示すように、基材２２の側面２２ｃのうち第１面２２ａおよび第２面２２ｂ近傍においては、第１面２２ａと第２面２２ｂとの間の中間部分に比べて、エッチングが水平方向に深く進む。この結果、端部２２ａｅに交わるとともに第２面２２ｂ側へ向かうにつれて外側へ広がる第１側面２２ｄと、端部２２ｂｅに交わるとともに第１面２２ａ側へ向かうにつれて外側へ広がる第２側面２２ｅと、が得られる。
【００４７】
（補強部の作製方法）
次に図８〜図１０を参照して、補強部３０を作製する方法について説明する。ここでは、金型５０を用いて樹脂材料を成形することにより、補強部３０を作製する方法について説明する。
【００４８】
はじめに金型５０を準備する。図８および図９はそれぞれ、金型５０を示す横断面図および縦断面図である。図８および図９に示すように、金型５０の内部には、樹脂材料が充填される充填空間５１が形成されている。また金型５０には、充填空間５１へ液体状態の樹脂材料を流し込むための注入口５２が設けられていてもよい。図８および図９において、補強部３０の外面３０ａに対応する充填空間５１の第１面が符号５４で表され、補強部３０の内面３０ｂに対応する充填空間５１の第２面が符号５５で表されている。
【００４９】
なお図３および図４においては、補強部３０の内面３０ｂに、基材２２の側面２２ｃの突出部に対応する凹部が形成されている例を示したが、金型５０の充填空間５１の第２面５５は、基材２２の側面２２ｃの突出部に対応する凹部を補強部３０の内面３０ｂに形成するように構成されていなくてもよい。例えば図９に示すように、金型５０の充填空間５１の第２面５５は平坦であってもよい。この場合であっても、補強部３０の内面３０ｂは主に軟質層３２によって構成されている。このため、補強部３０を基材２２の側面２２ｃに取り付ける際、軟質層３２は基材２２の側面２２ｃの形状に沿って変形することができ、これによって図３および図４に示す補強部３０を得ることができる。
【００５０】
次に、金型５０の内部に、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を充填する。この際、金型５０の充填空間５１の形状に沿って樹脂材料が変形することができる限りにおいて、樹脂材料の状態が特に限られることはない。例えば、樹脂材料は、液体状態であってもよく、若しくは、容易に変形できる程度に軟化した固体状態であってもよい。金型５０の充填空間５１に充填される際の樹脂材料の温度は、例えば６０〜９０℃の範囲内に設定される。
【００５１】
樹脂材料にフェノール樹脂などの熱硬化性材料が含まれている場合、金型５０に樹脂材料を充填した後、金型５０を例えば９０〜１２０℃の範囲内の温度まで加熱する熱硬化工程を実施することにより、樹脂材料をある程度硬化させてもよい。これによって、金型５０から取り出される際の補強部３０の表面のタック性を低減させることができ、このことにより、補強部３０の取り扱い性を高めることができる。
【００５２】
図１０は、金型５０から取り出された補強部３０を示す平面図である。この時点では、補強部３０の外面３０ａおよび内面３０ｂはいずれも、ベースとなる熱可塑性樹脂層が固化することによって形成される軟質層３２によって構成されている。
【００５３】
（補強部の取付方法）
次に図１１を参照して、補強部３０を基材２２の側面２２ｃに取り付ける取付方法の一例について説明する。図１１においては、補強部３０が取り付けられる基材２２が仮想的に点線で示されている。
【００５４】
はじめに図１１に示すように、補強部３０の４つの隅部のうち一対の隅部３５ａを外側に引っ張る。この時点では補強部３０は軟質層３２によって構成されているため、一対の隅部３５ａを外側に引っ張ることにより、図１１に示すように、補強部３０の一対の隅部３５ａの間の距離が基材２２の一対の隅部２３ａ間の距離よりも大きくなるまで補強部３０を変形させることができる。このため、補強部３０の一対の隅部３５ａを基材２２の対応する一対の隅部２３ａに取り付けることができる。その後、一対の隅部３５ａの場合と同様にして、補強部３０の一対の隅部３５ｂを外側に引っ張ることにより、補強部３０の一対の隅部３５ｂを基材２２の対応する一対の隅部２３ｂに取り付けることができる。補強部３０の内面３０ｂの寸法が基材２２の側面２２ｃの寸法よりも小さい場合であっても、上述のように補強部３０を弾性的に変形させることにより、補強部３０を基材２２の側面２２ｃに取り付けることができる。
【００５５】
（硬質層の形成方法）
次に図１２および図１３を参照して、補強部３０の外面３０ａに硬質層３１を形成する方法について説明する。ここでは、図１２に示すように、基材２２の側面２２ｃに取り付けられた補強部３０に、その外面３０ａ側から光Ｌを照射する光照射工程を実施する。光Ｌの波長は、補強部３０に含まれる樹脂材料の特性に応じて選択されるが、例えば光Ｌとして紫外線が利用される。補強部３０の外面３０ａに光Ｌを照射し、これによって補強部３０の外面３０ａに硬質層３１を形成することにより、図３および図４に示すカバーガラス２０を得ることができる。
【００５６】
図１３は、補強部３０に光を照射するための露光装置６０の一例を示す図である。図１３に示すように、露光装置６０は、光Ｌを放射する光源６１と、軟質層３２からなる補強部３０が取り付けられた基材２２を下方から支持するステージ６２と、を有している。光源６１としては、図１３における紙面の奥行方向に延びる蛍光管が例えば用いられ得る。
【００５７】
ところで図１３に示す露光装置６０を用いた場合、補強部３０の外面３０ａのうち２２のうち基材２２の第１面２２ａ側に位置する外面３０ａが主に硬化され、基材２２の第２面２２ｂ側に位置する外面３０ａはあまり硬化されないことが考えらえる。このため、基材２２の上下を反転させた上で再度光照射工程を実施してもよい。また、ステージ６２が石英などの透光性を有する材料によって構成されている場合、ステージ６２の下方にも光源６１を配置して、補強部３０に上下から光Ｌを照射してもよい。
【００５８】
なお基材２２の側面２２ｃに取り付けられた補強部３０の外面３０ａを適切に硬化させることができる限りにおいて、露光装置６０の具体的な構成が特に限られることはない。例えば図１４に示すように、露光装置６０は、光源６１を覆う弧状の反射鏡６４をさらに有していてもよい。この場合、光源６１から直接的に補強部３０に向かう光Ｌに加えて、光源６１から放射された後に反射鏡６４によって反射された光Ｌを補強部３０に照射することができる。このため、補強部３０の外面３０ａにより均一に光Ｌ１を照射することができる。
【００５９】
また露光装置６０は、図１４に示すように、補強部３０が取り付けられた基材２２を、光源６１を構成する蛍光管が延びる方向に直交する搬送方向Ｆに沿って搬送する複数の搬送ローラー６３を有していてもよい。また、光源６１および反射鏡６４を有する露光装置６０が、搬送方向Ｆに沿って複数並べられていてもよい。この場合、補強部３０が取り付けられた基材２２を搬送方向Ｆに沿って移動させながら、各露光装置６０が補強部３０に光Ｌを照射することにより、補強部３０を徐々に硬化させることができる。また、補強部３０が取り付けられた基材２２を搬送しながら光照射工程を実施することができるため、単位時間当たりに処理できるカバーガラス２０の枚数を増加させることができる。
【００６０】
好ましくは、搬送方向Ｆにおける反射鏡６４の寸法Ｓ２は、カバーガラス２０の寸法Ｓ１よりも大きくなっている。これによって、補強部３０の外面３０ａに照射される光Ｌの強度の均一性をより高めることができる。
【００６１】
ところで、光源６１から放射される光Ｌには、樹脂材料を硬化させるために必要になる紫外線だけでなく、可視光線や赤外線なども一般に含まれている。これらの可視光線や赤外線が紫外線とともに補強部３０に照射されると、可視光線や赤外線に起因する熱の影響を補強部３０が受けてしまうことが考えられる。このような熱の影響が生じることを抑制する方法としては、光源６１と補強部３０との間の距離を十分に大きく確保することが考えられる。しかしながら、距離を大きくすると、補強部３０に照射される紫外線の強度も低下してしまい、補強部３０の外面３０ａを硬化させるために要する時間が長くなってしまう。
【００６２】
このような課題を解決するため、好ましくは反射鏡６４として、可視光線や赤外線は透過させるが紫外線は反射する、いわゆるコールドミラーが用いられる。これによって、可視光線や赤外線に起因する熱の影響を補強部３０が受けることを抑制することができる。このため、光源６１と補強部３０との間の距離を短くすることが可能になり、これによって、補強部３０に照射される紫外線の強度を高めることができる。このことにより、補強部３０の外面３０ａを硬化させるために要する時間を短縮することができる。
【００６３】
さらに好ましくは、図１４に示すように、露光装置６０は、光源６１と基材２２や補強部３０との間に設けられるフィルタ６５をさらに有している。フィルタ６５は、紫外線は透過させるが可視光線や赤外線は反射する、いわゆるコールドフィルタとして構成されている。これによって、可視光線や赤外線に起因する熱の影響を補強部３０が受けることをさらに抑制することができる。このため、光源６１と補強部３０との間の距離をさらに短くすることが可能になり、このことにより、補強部３０の外面３０ａを硬化させるために要する時間をさらに短縮することができる。
【００６４】
また図１５に示すように、露光装置６０は、基材２２の第１面２２ａ側に配置された光源６１および反射鏡６４に加えて、基材２２の第２面２２ｂ側に配置された光源６１および反射鏡６４をさらに有していてもよい。この場合、搬送ローラー６３を構成する材料としては、石英などの透光性を有する材料が用いられる。図１５に示す露光装置６０を用いることにより、補強部３０が取り付けられた基材２２を搬送しながら、補強部３０に上下から光Ｌを照射することができる。このため、単位時間当たりに処理できるカバーガラス２０の枚数をさらに増加させることができる。
【００６５】
本実施の形態によれば、硬質層３１が形成される前の補強部３０が基材２２の側面２２ｃに取り付けられるので、取付工程をより容易に実施することができる。また、硬質層３１の内面３１ｃが、基材２２の側面２２ｃに接しないので、基材２２の側面２２ｃに凹凸や突出部が存在していたとしても、硬質層３１が破断してしまうことを抑制することができる。このため、落下の際に傷や割れが生じにくく、かつ、個々の基材２２の側面２２ｃの凹凸に起因する補強部３０の破断が生じにくいように構成されたカバーガラス２０を提供することができる。
【００６６】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、いくつかの変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００６７】
（補強部の第１の変形例）
上述の本実施の形態においては、補強部３０が、基材２２の側面２２ｃの周りを一周にわたって継ぎ目なく連続的に延びるよう構成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１６に示すように、補強部３０は、一端３３および他端３４を含み、一端３３を他端３４に結合させることにより、補強部３０が環状の形状を有するようになっていてもよい。
【００６８】
補強部３０の一端３３および他端３４は、好ましくは、一端３３を他端３４により強固に結合させることができるように構成されている。例えば図１７または図１８に示すように、補強部３０の一端３３は、凹部３３ｂおよび凸部３３ａを含み、補強部３０の他端３４は、一端３３の凹部３３ｂに係合する凸部３４ａおよび一端３３の凸部３３ａに係合する凹部３４ｂを含んでいてもよい。凹部３３ｂおよび凸部３３ａ並びに凸部３４ａおよび凹部３４ｂの形状が特に限られることはなく、様々な形状が採用され得る。例えば図１７に示すように、凹部３３ｂおよび凸部３３ａ並びに凸部３４ａおよび凹部３４ｂがそれぞれ台形状や矩形状の形状を有していてもよい。また図１８に示すように、一端３３の凸部３３ａが、先細状の形状、例えば鉤状の形状を有し、他端３４の凹部３４ｂが、先細状の凸部３３ａに対応する形状を有していてもよい。
【００６９】
本変形例によれば、分離可能な一端３３および他端３４が補強部３０に存在することにより、補強部３０を基材２２の側面２２ｃに取り付ける際、図１９に矢印で示すように、補強部３０をより大きく外側へ撓ませることができる。このため、補強部３０の一対の隅部３５ａおよび一対の隅部３５ｂを同時に基材２２の一対の隅部２３ａおよび一対の隅部２３ｂに取り付けることが可能になる。
【００７０】
（補強部の第２の変形例）
上述の補強部３０の第１の変形例の場合のように、補強部３０が大きく外側へ撓む場合、補強部３０の一対の隅部３５ａおよび一対の隅部３５ｂには大きな応力が発生し、これによって一対の隅部３５ａおよび一対の隅部３５ｂにシワなどが生じてしまうことが考えられる。このような課題を考慮し、図１６および図２０または図２１に示すように、一対の隅部３５ａおよび一対の隅部３５ｂにおいて、補強部３０の内面３０ｂには切欠き３６が形成されていてもよい。これによって、一対の隅部３５ａおよび一対の隅部３５ｂにおける補強部３０の肉厚を低減することができる。このことにより、補強部３０を基材２２の側面２２ｃに取り付ける際に補強部３０が大きく外側へ撓むとしても、一対の隅部３５ａおよび一対の隅部３５ｂにシワなどが生じてしまうことを抑制することができる。
【００７１】
シワなどが生じることを抑制することができる限りにおいて、切欠き３６の形状が特に限られることはなく、様々な形状が採用され得る。例えば図２０に示すように、切欠き３６は、細長状の形状を有していてもよい。また図２１に示すように、切欠き３６は、円形の形状を有していてもよい。
【００７２】
（補強部の第３の変形例）
上述の本実施の形態においては、補強部３０が、補強部３０の外面３０ａを構成する硬質層３１に加えて、基材２２の側面２２ｃに接し、補強部３０の内面３０ｂを構成する軟質層３２をさらに含む例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２２に示すように、補強部３０の外面３０ａおよび内面３０ｂがいずれも硬質層３１によって構成されていてもよい。この場合、補強部３０の硬質層３１と基材２２の側面２２ｃとの間には空間が存在することになる。
【００７３】
（基材の変形例）
上述の本実施の形態においては、基材２２の側面２２ｃの第１側面２２ｄと第２側面２２ｅとが、厚み方向における基材２２の中間位置にほぼ一致している例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２３に示すように、第１側面２２ｄと第２側面２２ｅとが合流する位置が、第１面２２ａと第２面２２ｂとの中間位置ではなく第２面２２ｂ寄りの位置になっていてもよい。
【００７４】
本変形例においても、補強部３０の硬質層３１は、その内面３１ｃが基材２２の側面２２ｃに接しないように構成されている。このため、第１側面２２ｄと第２側面２２ｅとが合流する位置に依らず、硬質層３１が破断してしまうことを抑制することができる。
【００７５】
（その他の変形例）
図示はしないが、外部導体の接近や接触を検知するためのセンサ電極を含むタッチパネルセンサ部が、カバーガラス２０の第２面２０ｂ側に設けられていてもよい。この場合、カバーガラス２０は、表示装置１５を保護するという役割だけでなく、タッチパネル機能を表示装置１５に付与するという役割も果たすことができるようになる。その他にも、図示はしないが、カバーガラス２０の第２面２０ｂ側の非アクティブエリアＡａ２には、所望の色を呈するための加飾部が設けられていてもよい。
【００７６】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  カバーガラス付き表示装置
１５  表示装置
２０  カバーガラス
２２  基材
３０  補強部
３１  硬質層
３１ａ  端面
３１ｂ  外面
３１ｃ  内面
３２  軟質層
３３  一端
３４  他端
３５ａ  隅部
３５ｂ  隅部
３６  切欠き
４０  大型の基材
５０  金型
６０  光照射装置
【図１】
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【図２】
0006459051.tif 000003
【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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