(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型を用いずに、規定の形状を有する成形ガラス製品を製造する方法であって、
少なくとも以下の工程：
・出発ガラスを用意する工程、
・前記出発ガラスを支持する工程、
・前記出発ガラスの部分を加熱して、当該部分において、１０9〜１０4ｄＰａ・ｓという規定の空間粘度分布にし、かつ前記出発ガラスが支持されている場所で、前記出発ガラスの粘度が１０13ｄＰａ・ｓ未満に低下しないようにする工程、ここで前記加熱は、少なくとも１種のレーザービームを用いて行い、
・所定の外的な力の作用によって、加熱した前記出発ガラスを変形させて、ガラス製品を規定の形状にする工程、ここで前記部分を、周辺領域に対して上昇又は下降させることにより、局所的な上昇部（１０）又は下降部（１１）が得られる、
を有し、レーザー出力を前記部分の端部から中心部に向けて減少させることによって、規定の粘度分布を調整する、前記製造方法。
【請求項２】
加熱した領域のみが変形し、前記出発ガラスの隣接領域は、元の位置に留まる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
レーザー出力を局所的及び／又は一時的に変化させることによって、前記出発ガラスの１箇所以上の部分を加熱する、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
横方向に相互に隔たった変形部を少なくとも２つ作製する工程を有する、請求項３に記載の製造方法であって、レーザービームにより加熱された部分の間にある空間にわたってレーザービームが掃射される間、前記レーザー出力を減少させるか、又はスイッチを切って、それぞれの変形部を作製する、前記製造方法。
【請求項５】
光学系によって前記出発ガラスの表面にレーザービームを横方向に分布させ、これにより規定の粘度分布を得る工程を有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
成形の力が、変形の間、一定に保たれる、請求項１から５までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
星型形状の領域を規定する表面を有する出発ガラスの部分を加熱する工程を有し、加熱された前記部分を変形させ、かつ前記出発ガラスの表面に対する隣接領域の位置は、保たれる、請求項１から６までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記出発ガラスとして板ガラスを用いる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項９】
前記出発ガラスとして、ソーダ石灰ガラス、ホウ珪酸ガラス、又はアルミノシリケートガラスを用いる、請求項１から８までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記出発ガラスを予熱する工程を有する、請求項１から９までのいずれか１項に記載の製造方法であって、
変形部を作製するために加熱すべき出発ガラスの領域を包含する少なくとも１つの領域において前記予熱を行い、前記加熱は少なくとも３００℃の温度で行うが、ガラスが１０7.6ｄＰａ・ｓという粘度になる軟化点温度を下回ったままである、前記製造方法。
【請求項１１】
加熱パラメータ、及び変形パラメータが、前記出発ガラスが規定の形状になったと思われる時に変形が止まるように選択されている、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記加熱を、少なくとも１つのバーナー、又は赤外線照射を用いて行う、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記部分を、少なくとも２Ｈｚというレーザービーム周波数で走査する、請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記部分全体を、同時に、又は時間的に連続して加熱する、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記加熱を、前記部分と前記出発ガラスの他の領域との間で所定の熱勾配が調整されるように行う、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記熱勾配を、熱イメージセンサを用いて測定する、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記変形を、光学センサ及び／又は音響センサを用いて測定する、請求項１から１６までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１８】
１つのガラス製品に複数の変形部を製造する、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の製造方法であって、
最も近接する２つの変形部を作製する時点の間に、前記２つの変形部に最も近くはない変形部を少なくとも１つ作製するか、又は
最も近接する変形部を作製するために２つの部分を照射する間、少なくとも５秒のインターバルを取り、当該インターバルの間に、レーザービームによる照射が中断される、
前記製造方法。
【請求項１９】
前記外的な力が、前記出発ガラスにわたる圧力差によってもたらされる、請求項１から１８までのいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２０】
請求項１から１９までのいずれか１項に記載の製造方法によって製造されたガラス製品の使用であって、
・電子デバイス、
・点字の文字をガラス製品において作製するための、又は
・制御パネルのため、又は
・スライド式制御部を示すための、線状に成形された上昇部（１６）又は下降部（１７）を作製するための、又は
・スイッチ制御要素を示すための下降部を作製するための、
前記使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型を用いずに、規定の形状を有する成形ガラス製品を製造するための方法、さらに、前記製造方法により作製されるガラス製品の使用、及び成形ガラス製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、板ガラスからガラス製品を成形する方法において型が用いられ、型により成形するため、ガラス製品を型と接触させる。
【０００３】
米国特許出願公開第2010/0107525 A1号明細書、及び米国特許出願公開第2013/0321903 A1号明細書からは、真空絶縁式グレージングが公知であり、ここで突出部（bump）は、真空絶縁式グレージングの板ガラスの片側表面で形成される。これらの突出部は、板ガラスの間のスペーサーとして働く。これらの突出部は、局所的な加熱により、ガラス内における密度と体積の変化によって生じる。この方法の欠点は、体積の変化によってガラス内に機械的な応力が生じ得ることである。
【０００４】
ガラス表面をパターン加工するための方法はさらに、米国特許第5,567,484 A号明細書、米国特許第5,978,189 A号明細書、米国特許第6,391,213 A号明細書（化学的な方法）、及び米国特許第US 6,664,503 A号明細書から公知である。これらの方法は全て、磁気的、又は光学的なデータ記録媒体用のガラスシートをパターン加工する方法に関する。米国特許第5,567,484 A号明細書によれば突出部はこの目的のため、絶縁式グレージングに関する上記文献と同様に、レーザー照射によって作製される。その中で機械的応力の問題は、レーザーパルス出力の観点において工程の許容範囲が狭いことによって、述べられている。これとは対照的に、米国特許第5,978,189 A号明細書によればパターン加工は、ガラス材料の蒸発に基づき行われる。米国特許第6,391,213 A号明細書によれば、突出部又はリブ状部はまずレーザーによって作製され、これらを好ましくは、続いてエッチング工程で攻撃することによって、突出部の位置でくぼみが得られる。米国特許第6,664,503 A号明細書によれば、このように作製された線状のくぼみは、オーダーメイドでガラスシートを、データ記憶媒体用に望ましいフォーマットにするための破断線として用いられる。
【０００５】
欧州特許出願公開第0690028 A1号明細書、及び米国特許出願公開第2003/209040 A1号明細書によれば、ガラスを加熱することによって突出部を作製する方法は、マイクロレンズ製造のために使用される。
【０００６】
米国特許出願公開第2010/0000259 A1号明細書は、好ましくは中波長の赤外線照射（ガラス内で優先的に吸収されるのが好ましい）によってガラスを曲げることを実質的に記載している。
【０００７】
独国特許出願第10 2010 020 439 A1号明細書は、特に、型を用いて、また型成形の異なる時点で異なる温度を選択することによって、個々のガラス製品を変形させるための方法を幾つか開示している。
【０００８】
米国特許出願公開第2012/0114901 A1号明細書は、適切に選択した温度分布によって、また型の半径を適切に選択することによって個々のシートを曲げる、カバーガラスの製造方法を記載している。
【０００９】
この成形プロセスは、製品が型の表面全体にわたって接触し次第、終了する。
【００１０】
国際特許出願第2011/000012 A1号パンフレットは、レーザー加熱式プレス成形で材料を曲げる方法を記載している。
【００１１】
これらの方法は全て、高品質の型表面を必要とするか（製造が非常に複雑で、製造コストが高い）、又は研磨と磨きによる再加工を必要とする（これにより複雑さが増し、コストが高くなる）。
【００１２】
独国特許出願第10 2011 050628 A1号明細書は、型を用いない曲げ方法を記載しているものの、ここでは照射源が放射状バーナーとして構成されており、このバーナーは所望の曲げ形状に応じて、機械的に再配置しなければならない。
【００１３】
独国特許第10 2007 012146 B4号明細書には、ガラスシートにおいて温度を局所的に上昇させて変形させ、それから重力の作用で変形させるためのレーザービームと走査ミラーが記載されている。この場合、温度の測定が必要となる。変形は、温度と直接的に関連する粘度によって、直接制御されるからである。
【００１４】
独国特許第10 2007 012146 B4号明細書の記載によれば、薄い板ガラスであって、かつ変形すべき領域が小さい場合、表面張力によってガラスがその形状を保つため、重力単独では変形には不充分である。
【００１５】
国際特許出願第2005/042420 A1号パンフレットからは、多角形の板状で、任意で少なくとも部分的にふくらんだ基部、及び基部に沿って折り返す脚部を少なくとも１つ有するガラス成形体を製造する方法が公知であり、この製造方法は、以下の工程を有するものである：
・多角形の平坦な、任意で少なくとも部分的にふくらんだ、板ガラスを用意する工程、
・板ガラスの少なくとも一方において線状バーナーを用いて、ガラスの軟化点になるまで端部を加熱する工程、
・低粘度の端部を超えて曲げ端部に沿って突出するガラスの縁を、ガラス成形体の脚部として規定の角度に曲げる工程、
・ガラス成形体を冷却する工程。
【００１６】
独国特許第38 37 552 A1号明細書は、平滑な表面を有するガラス製品を製造するための方法を記載しており、ここでガラスプレートを雄型に配置し（この雄型の寸法は、ガラス製品の内側寸法に相当する）、こうして雄型は、ガラスプレートの内側周辺端部と接触する。変形すべきガラスプレートの外側周辺部分は、ガラスプレートの中心部分の温度よりも高い温度に加熱され、自重で雄型により変形する。このようにして変形したガラスプレートは、寸法がガラス製品の外部寸法に相当する牝型によってプレス成形される。
【００１７】
国際特許出願第2013/055587 A1号パンフレットはまた、板ガラスを変形させる方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】米国特許出願公開第2010/0107525 A1号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第2013/0321903 A1号明細書
【特許文献３】米国特許第5,567,484 A号明細書
【特許文献４】米国特許第5,978,189 A号明細書
【特許文献５】米国特許第6,391,213 A号明細書
【特許文献６】米国特許第6,664,503 A号明細書
【特許文献７】米国特許第5,978,189 A号明細書
【特許文献８】米国特許第6,391,213 A号明細書
【特許文献９】米国特許第6,664,503 A号明細書
【特許文献１０】欧州特許第0690028 A1号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第2003/209040 A1号明細書
【特許文献１２】米国特許出願公開第2010/0000259 A1号明細書
【特許文献１３】独国特許出願第10 2010 020 439 A1号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第2012/0114901 A1号明細書
【特許文献１５】国際特許出願第2011/000012 A1号パンフレット
【特許文献１６】独国特許出願第10 2011 050628 A1号明細書
【特許文献１７】独国特許第10 2007 012146 B4号明細書
【特許文献１８】国際特許出願第2005/042420 A1号パンフレット
【特許文献１９】独国特許第38 37 552 A1号明細書
【特許文献２０】国際特許出願第2013/055587 A1号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、型を用いずに、上記従来技術の欠点を克服する、規定の形状を有する成形ガラス製品の製造方法を提供することである。本発明のさらなる目的は、表面が高品質な成形ガラス製品をコスト的に効率よく、容易に製造すること、特に事後的な加工工程を回避することである。
【００２０】
この目的は、型を用いない、規定の形状を有する成形ガラス製品を製造する、請求項１に記載の方法によって解決され、この方法は少なくとも以下の工程を有するものである：
・出発ガラスを用意する工程、
・出発ガラスを支持する工程、
・出発ガラスの部分を加熱して、この部分で、出発ガラスについて１０9〜１０4ｄＰａ・ｓ、特に１０8〜１０4ｄＰａ・ｓという所定の空間粘度分布にし、かつ出発ガラスが支持されている箇所で、出発ガラスについて規定の空間粘度分布を、１０13ｄＰａ・ｓ未満に低下させない工程、ここで前記加熱は、少なくとも１種のレーザービームによって行い、
・外的な力の作用によって加熱された出発ガラスを変形させ、規定の形状を有するガラス製品を得る工程、ここで前記部分を、周辺領域に対して上昇又は下降させ、局所的な上昇部又は下降部が得られる。
【００２１】
本発明の方法により作製される変形部は通常、お椀型であるため、片側における上昇部が、反対側における下降部に相当する。
【００２２】
本発明の意味合いにおいて「型を用いずに」とは特に、加熱された部分が、型と接触しないことを意味する。
【００２３】
本発明の有利な態様は、従属請求項に記載されている。
【００２４】
好ましくは、出発ガラスとして板ガラスを使用し、これを本発明による方法で変形させて、成形ガラス製品を得る。
【００２５】
ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、又はアルミノシリケートガラスを、出発ガラスとして使用するのが好ましい。さらに、ガラスセラミックになり得るガラスを使用することも、同様に好ましい。よって、本発明により製造されるガラス製品に加えて、本発明はまた、そのように製造されたガラスセラミック製品に関する。このために適切なガラスは特に、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスである。
【００２６】
本発明による方法のさらなる態様によれば、出発ガラスを予熱する。予熱は好ましくは、別個の炉で行う。
【００２７】
加熱パラメータ（特に、その部分で得ようとする出発ガラスの粘度）、及び変形パラメータ（特に、変形時間と変形力）は、出発ガラスが規定の形状になったと思われる時点で変形が止まるように選択するのが好ましい。
【００２８】
本発明による方法のさらなる態様によれば、部分の加熱は、少なくとも１つのバーナーを用いて、又は赤外線照射によって行う。
【００２９】
部分の加熱はまた、少なくとも１種のレーザービームを用いて行ってもよく、この場合、この部分は特に、少なくとも２Ｈｚというレーザービームの波長により走査するのが好ましい。
【００３０】
部分全体は同時に、又は時間的に連続して加熱できる。
【００３１】
加熱は閉鎖線（closed line）に沿って行うのが好ましい。
【００３２】
出発ガラスの部分と他の領域との間で規定の熱勾配が調整されるように、加熱を行うことができる。
【００３３】
熱勾配は好ましくは、適切な熱測定法、特に熱イメージセンサを用いて測定し、かつ／又は変形は、適切な測定法、特に光学センサ及び／又は音響式センサを用いて測定する。
【００３４】
さらなる力は、特に加熱された出発ガラスを過圧及び／又は減圧にさらすことによって影響されることがある。
【００３５】
さらなる力は、出発ガラスにわたる圧力差によって生じ得る。
【００３６】
好ましい力は、１０13ｄＰａ・ｓ未満という粘度を有するガラス領域では作用しない力である。
【００３７】
生じるガラス製品は好ましくは、大きさ１μｍ超の欠陥（ピット）がなく、欠陥の大きさは特に０．１μｍ以下である。
【００３８】
新たな温度／粘度プロフィールのもとで力の作用を逆転させることにより、他の形状も製造できる。他の形状とは特に、事前に下降させた部位において、出発ガラスシートの高さを超えて突出する領域を有する形状である。
【００３９】
本発明によれば、本発明による方法により作製されたガラス製品は、電子デバイスに、特にケーシングの一部、又はスクリーンの一部として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】好ましい方法工程によるフローチャートを示す。
【図２】変形される間、外周部で支持された板ガラスにおける下降部の生成と、そうして得られるガラス製品を示す（上が平面図であり、下がＡ−Ａに沿った断面図）。
【図３】変形される間、外周部で支持された板ガラスにおける部分の下降と、そうして得られるガラス製品を示す（上が平面図であり、下がＡ−Ａに沿った断面図）。
【図４】変形される間、内部領域で支持された板ガラス端部の下降と、本発明によるガラス製品を示す（上が平面図であり、下がＡ−Ａに沿った断面図）。
【図５】板ガラスにおける平坦なキャップ状部の成形と、本発明によるガラス製品を示す（上が平面図であり、下がＡ−Ａに沿った断面図）。
【図６】変形部の寸法を測定した箇所の概略図であり、ｄは出発ガラスの厚さ、Ｂは出発ガラスで加熱された領域の幅、Ｔは下降した領域の深さである。
【図７】点字の文字が作製されたガラス製品を示す。
【図８】局所的な上昇部にわたるＣＴスキャンを示す。
【図９】出発ガラス表面におけるレーザービーム経路の例を示す。
【図１０】線状に成形された上昇部を有するガラス製品を示す。
【図１１】線状に成形された下降部を有するガラス製品を示す。
【図１２】出発ガラス表面におけるレーザービーム経路の例を示す。
【図１３】幾つかの隣接変形部にわたるＣＴスキャンを示す。
【図１４】幾つかの隣接変形部にわたるＣＴスキャンを示す。
【図１５】線状に成形された上昇部を複数有する、ガラス製品の写真を示す。
【図１６】球冠状下降部を有するガラス製品を示す。
【図１７】トレー型に成形された下降部を有するガラス製品の変形領域における断面図を示す。
【図１８】トレー型に成形された下降部を有するガラス製品を備える携帯型電子デバイスを示す。
【実施例】
【００４１】
図１は一例として、型を用いることなく、規定の形状を有する成形ガラス製品を製造するための好ましい方法工程のフローチャートを示す。まず、成形するガラス製品の形状を、予め規定（設定）した。それから、適切な温度（粘度）・時間・力の特性を計算した。つまり、出発ガラスのどの部分をどのくらいの時間、何度の温度で、どのような力のもとで適用して、所望の変形が得られるかを特定した。この加熱は、レーザービームによって行った。これはつまり、所望の温度（粘度）・時間・力の特性を達成するために、適切なレーザー走査をプログラムしたということである。この力は、ガラスシートにわたる圧力差の量によって調整されている。出発ガラス（板ガラス）を用意し、これを適切な箇所で支持し、温度（粘度）・時間・力のプログラムを、出発ガラスが規定の形状の成形ガラス製品へと変形される間に実行した。最後の工程で,成形ガラス製品を取り出した。
【００４２】
図２は、変形される間は周辺部で支持されているアルミノケイ酸塩の板ガラス（成形板ガラス１）における下降部の生成を示す。部分２では、この部分で粘度が１０7〜１０13ｄＰａ・ｓになるように出発ガラス（板ガラス）を加熱し、部分３では、この部分で粘度が１０4〜１０8ｄＰａ・ｓになるように加熱した。この加熱は、出発ガラスを支持している領域において出発ガラスの粘度が、１０13ｄＰａ・ｓ未満に低下しないように行った。このように加熱した出発ガラスは、ガラスシートにわたる圧力差により引き起こされる力の作用のもとで変形させて、ガラス製品の規定形状を得た。
【００４３】
図３は、変形される間、周辺部で支持されている板ガラス（成形板ガラス１）における非対称性下降部の生成を示す。出発ガラス（板ガラス）は、部分２、３、４、５、及び６において、これらの部分で異なる粘度が生じるように様々な温度で加熱した。この加熱は、出発ガラスを支持している領域において出発ガラスの粘度が、１０13ｄＰａ・ｓ未満に低下しないように行った。このように加熱した出発ガラスは、重力作用のもとで変形させて、ガラス製品の規定形状を得た。
【００４４】
図４は、変形の間、中心領域で支持されている板ガラス端部の変形を示す。
【００４５】
この変形プロセスは、時間・粘度・力の特性によってのみ制御した。すなわち、表面を型に接触させないため、高価な型が節約できる。
【００４６】
本発明に従い、板ガラス（出発ガラス）を少なくとも部分的に、１０13ｄＰａ・ｓという粘度に相当する温度にした。板ガラスは、変形が意図されていない領域で支持されていた。この領域では、ガラスは粘度が１０13ｄＰａ・ｓ超のままであるため、ガラス表面に対する損傷が、支持部から生じることはない。幾つかの部分では、粘度が減少して、板ガラスの部分がサギング、又は下降した。このために最小粘度の値は、ガラスの厚さと、所望の変形度、及び変形させる領域に作用する重力に応じて、約１０8ｄＰａｓ・ｓの範囲、又は約１０5ｄＰａ・ｓの範囲であり得る。時間・粘度・力の特性は、所望の形状、又は所望の中間形状が得られた時点で変形が止まるように選択した。
【００４７】
製造すべきガラス製品の規定の形状に応じて、非常に高い粘度勾配、ひいては温度勾配が必要となり、これは好ましくはレーザー照射を用いた加熱によって達成される（レーザー走査）。適切なレーザー源を選択することによって、出発ガラスにおける吸収性が異なるため様々な深さに浸透する様々な波長を用いることが可能となり、こうして出発ガラスの様々な深さにおいて効果的となる。しかしながら他の熱源も、特に小さな粘度勾配が必要となる僅かな変形が所望の場合には使用した。
【００４８】
温度分布をモニタリングするため、二次元的な熱イメージセンサを使用するのが好ましい。
【００４９】
変形を制御するため、変形されたガラスの位置を検知するセンサを用いることも可能である。１つの態様ではこのようなセンサを、最終的な形状を特定するために使用した。さらなる態様では、このようなセンサはプロセスを制御するために使用した。特に、超音波センサ、及び／又は光学センサを使用した。
【００５０】
成形すべき板ガラスは、フレームによって支持されているため、板ガラスの中心部における部分を変形させることができた。しかしながら同様に、中心で板ガラスを支持して、端部を変形させることができた。いずれの場合にも支持表面は、ガラスシートが支持体表面のすぐ近くでは変形されない寸法になっている。
【００５１】
得ようとする形状に応じて、成形するガラスにとっての把持部として、粘度が高いガラスを使用するために、板ガラスにおける特定の点を時間的に連続して加熱することが有利なことがある。この場合、曲げ線はそれぞれ、中粘度に調節できる（レバーの長さに応じて、例えば１０9ｄＰａ・ｓから１０8ｄＰａ・ｓ）。曲げ線と下降領域の間の移行領域において、例えば図３における地点ＢとＣとの間で、粘度が連続的に移行しなければならない。
【００５２】
ここに記載された方法によって、ある領域を下降させることにより、あらゆる所望の形状を作製することが可能になった。例えば図５は、板ガラス１における平坦な球冠の生成を示し、この球冠は、例えば接触感知型スクリーン（タッチスクリーン）において指をガイドするために使用できる。この場合、加熱は部分３で行った。
【００５３】
このようにして成形されたガラスは好ましくは、携帯型、又は非携帯型の電子デバイスにおいてカバーガラスとして使用する。
【００５４】
以下の表には、本発明によるガラス製品の表面特性が列挙されており、これはサイズが１１５０×８５０ｍｍの板ガラスから、本発明による方法に従って成形したものである。
【表１】
0006324353.tif 000002
*これらの値は、０．８ｍｍ／８ｍｍのブロックフィルターを有するZeiss Surfcom 1400によって測定した（試料サイズ２８０×２８０ｍｍ）。
【００５５】
本発明によるガラス製品、又は本発明により製造したガラス製品は好ましくは、厚さ許容度が５０μｍ未満、厚さのバリエーションが５０μｍ未満、ゆがみが０．０５％未満、反りが１５０ｎｍ未満である（最後の２つの値は、ガラス製品の非変形領域に関するものである）。
【００５６】
これまで記載してきたガラス製品の変形について、ガラスの部分は、それ自体は加熱せずに軟化させて、変形した。そのために、フレーム型の部分を加熱し、フレーム型の部分によって取り囲まれた内部領域を、下降又は上昇させた。しかしながら、本発明は特に、加熱した領域のみを変形させ、出発ガラスの隣接領域は、もともとの位置に留まることを意図している。これによる利点は、実質的にあらゆる所望の分布に調整可能な、レーザーによって得られる粘度分布により、上昇又は下降の成形を制御できることにある。
【００５７】
これによって、シート状の基本形状と、成形部分という形で局所的な変形部（片側にある上昇部１０、及びその反対側にある下降部１１を規定する）を有する成形ガラス製品が製造でき、変形の表面には、凸型湾曲領域（凹型湾曲領域に移行する）が含まれる。上昇部１０の高さ、又は下降部１１の深さは好ましくは、触覚で良好に感知可能な特性を得るためには、少なくとも０．１ｍｍである。その一方で、これらの高さ又は深さは、変形の幅よりも大きくない。変形の最小壁厚は、シート状ガラス製品の少なくとも０．５倍の厚さに留まる。これらの特徴によって、ガラス製品の機械的安定性が充分に保証される変形部が得られる。線状に成形された上昇部又は下降部の場合、この幅は線の幅である。環状（例えば球冠型）の上昇部又は下降部の場合、この幅は変形部の直径に相当する。ドット状の、又は環状の上昇部及び下降部の場合にはさらに、上昇部の高さ、又は下降部の深さが、変形部の直径の半分を超えないのが好ましい。前述のように、出発ガラスの加熱部分のみが変形し、周辺領域がその位置に残る場合（すなわち、上昇も下降もしない）、変形部は通常、連続的に曲面になっているか、又はドーム状の表面を有する。特に、変形部の中心（すなわち、上昇部又は下降部の中心）は通常、曲面状、又はドーム状の表面も有する。
【００５８】
上昇部の高さ、又は相応する下降部の深さは好ましくは、０．１〜２．５ｍｍである。
【００５９】
さらに、粘度分布を制御することによって、変形部の端部における湾曲部の最小曲率半径は一般的に、変形部の中心における最小曲率半径よりも小さい。変形領域の中心は、上昇部の場合は凸部であり、下降部の場合には凹部である。従って、本発明による方法によって、シート状の基部と、変形部分の形態での局所的な変形部（片側にある上昇部１０と、その反対側にある下降部１１を規定する）とを有する成形ガラス製品が製造でき、上昇部１０の高さ、又は下降部１１の深さは好ましくは、０．１〜２．５ｍｍである。変形部の表面は、凸型湾曲領域（凹型湾曲領域に移行する）を包含し、また前述のように、変形部の端部における湾曲部の最小曲率半径は、変形部の中心における湾曲部の最小半径よりも小さい。
【００６０】
これらの特性によって上昇部が作製でき、その形状は例えば、球冠状に近いが、端部における湾曲のため、鋭い端部は有さない。
【００６１】
通常、端部における最小曲率半径は好ましくは０．５〜３ｍｍであるが、ここで説明した例示的な態様に制限されることはない。
【００６２】
適用例として、ガラス表面に触覚で感知可能な文字（特に点字）を作製する方法を以下に記載する。点字については、DIN 32976で規定されている。
【００６３】
非接触型成形を選択的にもたらすため、レーザー照射でガラス体を局所的に加熱する方法は例えば、点字シンボルの作製で説明できる。この実施例では、レーザーによる静置照射ゾーンを、３００〜１１，０００ｎｍの範囲、好ましくは遠赤外線照射で９，８００〜１０，４００ｎｍの範囲に設ける。目標とする形状に調整した直径のレーザービームを連続的に、成形すべきガラス基材の該当領域に向ける。そのモードについては、以下で詳細に述べる。レーザービームの照射側に対して反対側にある照射領域で減圧を適用する場合、ガラスを軟化温度範囲に加熱すれば、高さが約１００μｍ〜６００μｍの局所的な上昇部が形成される。
【００６４】
レーザービームは、例えばガルバノメータスキャナ、回折的／屈折的に固定された光学系を用いて、レンズで静的に焦点を合わせるレーザービームの場合にはＸ／Ｙ平面をずらすことによって、又はこれらの実施変法を組み合わせることによって、個々の位置に向けることができる。
【００６５】
連続的な工程の場合、別の照射領域に移動する際、レーザー照射は好ましくは、著しく低減されるか、又はスイッチを切る。照射、ひいては中間領域におけるガラスの加熱を避けるためである（不所望の輪郭延長につながりかねない）。個々の増加分を単独で照射する場合には、加熱により影響を受ける領域が不可避的に発生するので、特定の工程戦略が、引き続き照射する位置における影響を防止するために有利なことがある。ガラス体積内における熱伝導によって、目標とする値から形状的な変異が生じかねないからである。このため、加工位置を移動させることによって、例えば周辺ガラス体積への熱伝導が温度の低下につながり、粘度の増加につながる距離で個々の要素を照射し、それから直接隣接する要素を加工することによって好ましくは、変形された領域の形状寸法が影響を受けない一方、レーザーパラメータは維持される。或いは、空間的に分解されたレーザー出力モジュールを行うことによって、加工地点における直接的な熱による干渉を、著しく減少させることができる。さらにはランダムで、又は連続的に短いスパンで、全て若しくは各要素を複数、素早い繰り返しで連続的に照射することによって、連続的な温度上昇でほぼ同時に加熱して、個々のガラスを軟化温度範囲にすることができる。
【００６６】
よって一般的には、点字の文字の例に限られることなく、本発明による方法の１つの
態様では、レーザーを用いて、局所的及び／又は一時的に変化するレーザー出力により、出発ガラスの１つ以上の部分を加熱することが意図されている。特に、少なくとも２つの横方向に隔てられた変形部を、下降部又は空間的に離れた上昇部の形で作製する場合（点字の文字のドットの場合のように）、個々の変形部を作製するためにレーザービームにより加熱される部分の間で中間空間にわたって掃射する間、レーザー出力を減少させるか、又は好適にはレーザービーム出力のスイッチを切る。レーザー出力を局所的又は一時的に変化させることによってさらに、ガラス内において表面に沿った方向で、成形前、又は成形の間に、規定の粘度分布を得ることができる。
【００６７】
さらに、光学系を用いることによって、レーザービームは横方向に、出発ガラスの表面にわたって分布していてよく、これによって規定の粘度分布が達成される。このためには、適切な屈折式及び／又は回折式成分が、光学系において使用できる。
【００６８】
点字文字の特別な例では、好ましくはこの用途で典型的な、ガラス厚さ約３ｍｍ〜１ｍｍの場合、本発明による方法の一態様によれば、レーザー照射を９．６〜１０．６μｍの波長で、個々の要素を断続的に成形して、好ましくは焦点直径０．３〜１．５ｍｍ、通常は約０．０１５〜０．１５Ｗ／ｃｍ2のレーザー出力を適用して行う。ガラスの完全加熱相の間、この値は一時的にやや高くすることができるが、各ガラスのダメージ閾値で制限するのが好ましい。必要とする成形力をもたらすために適用する減圧は好ましくは、−０．１ｂａｒから−０．７ｂａｒの範囲、すなわち周辺圧力を０．１〜０．７ｂａｒ下回る圧力範囲で選択する。
【００６９】
亀裂を生じさせずに、高い熱膨張係数を有するガラスをこのように加工するためには、ガラスの変形範囲、又はガラスの変形範囲よりある程度下の温度範囲で事前に熱処理することも有用であり得る。これはレーザー照射によって（例えば焦点直径が大きい走査モードで）、又は慣用の加熱技術によって（例えば対流式の加熱装置）行うこともできる。従って一般的に、点字の文字を作成する例示的な態様に限られることなく、本発明による方法の変法によれば、出発ガラスを予熱し、そのような予熱を作製すべき変形部を含む領域で少なくとも行うか、又は変形部を作製するために加熱すべき出発ガラスの領域で行う。加熱は好ましくは、少なくとも３００℃の温度で行うことにより、温度は変形温度Ｔgを超えることがあり得るが、ガラスが１０7.6ｄＰａ・ｓに達する軟化温度を下回ったままである。
【００７０】
図７は、本発明による方法を用いて製造可能な製品の例を示す。この方法によりガラス製品１（形状は板ガラス状）は、横方向に隔てられた上昇部１０を備え、これは点字の文字１２を表示するように配置されている。これらの点字文字は特に、制御領域１４を示すことができる。これらの制御領域１４は例えば、スイッチのボタンであってよく、これによりガラス製品を備えるデバイスのスイッチを入れたり切ったりできる。この場合、１つの制御領域は、「ＯＮ」と表示されていてよく、もう１つは「ＯＦＦ」と表示されていてよい（例えば図７に記載の例のように）。デバイスのスイッチを入れたり切ったりできるタッチキーは、制御領域の上、又は下に備えられていてよい。
【００７１】
本発明の別の態様によれば、図７に示したガラス製品は、以下のような特徴によって区別される：ガラス表面は、点字文字の形で上昇部１０を有し、ここで上昇部１０は、点字のドットを表し、少なくとも５０μｍ〜最大８００μｍの範囲の高さを有する。上昇部１０は、周囲のガラス材料によってモノリス状に形成されており、同じガラスから成る。さらに、上昇部の表面は、火炎研磨されている。
【００７２】
点字文字の場合、意図された上昇部１０は、ドット状であるか、又は環状の端部を有する上昇部の形状である。
【００７３】
上述のように有利には、変形部の表面は、凸型湾曲領域（凹型湾曲領域に移行する）を包含し、変形部の端部における湾曲部の最小曲率半径は、変形部の中心における湾曲部の最小半径よりも小さい。点字文字を形成するために有用な上昇部１０の場合、中心部の凸型湾曲部は、端部における凹部湾曲部へと移行する。これは図８に、点字の文字に使用可能な上昇部１０のＣＴスキャンで示してある。ＣＴスキャンは、上昇部１０にわたって４５ｍｍの距離ｘで延びている。上昇部１０は、高さが最大約０．５５ｍｍである。中心部と変形部の端部における最大湾曲部の局所部における湾曲部の円も示されている。湾曲部の円は、湾曲部の各半径ＲMとＲRによって示される。図から分かるように、中心における湾曲部の円、ひいては湾曲部の半径ＲMは、上昇部１０の端部における半径ＲRを有する湾曲円よりも大きい。さらに周辺の反転変形部が、本発明による方法を用いた場合には形成され得ることも明らかである。このようにして、周辺のくぼみ２０は、上昇部１０を取り囲んで存在していてよい（例えば図８の例のように）。一方で下降部１１の場合、周辺的な上昇部が形成されていてよい。これらの周辺変形部は、端部における湾曲部の半径が小さいのと同様に、変形部の触覚感知性を改善するためには、非常に有利である。これは、周辺へこみによって、知覚される上昇部１０の高さが増加するからである（上昇部は実際に、表面から突出しないにも拘わらず）。
【００７４】
さらに有利な用途は、線状に作製された上昇部又は下降部が得られることである。このように線状に作製された特徴の例示的な態様については、後述する。
【００７５】
局所的に線状の形状を有する態様の例示的な変法として、触覚補助部（触覚ストライプ）の形成を以下に記載する。これは上昇部によって、制御表面において手の位置的なガイドを補助するものである（例えば自動車の旅客用コンパートメントにおける制御ユニットの制御表面、又は消費者用電子機器における制御表面）。ここで適切なガラス部材は通常、厚さが０．３ｍｍ〜１ｍｍである。
【００７６】
ここでも製造は、遠赤外線でレーザー照射を用いて行うのが好ましい。連続的な、レーザーパルス無しの稼働では９８０〜１０４００ｎｍの波長が適切である。適切なレーザー焦点直径は、出発ガラスの厚さ、焦点における出力分布、及び触覚的特徴の目標形状サイズに基づいて選択する。スキャン照射の場合には通常、２００〜１０００μｍという焦点直径範囲を用いる。適用されるレーザー出力は、約５０〜２００Ｗの範囲である。一方で、迅速な完全加熱に最も適したレーザー焦点の前進速度は、ガラスの厚さ、ガラスの種類、レーザー出力、及びガラスの出発温度によるが、通常は３００ｍｍ／秒〜５０００ｍｍ／秒の範囲である。触覚的な特徴の輪郭に応じて、空間的に分解された速度及び／又はレーザー出力が調節できる。
【００７７】
課題に応じて例えば、ガウス分布、又はほぼ直角の出力分布が、露出領域で使用できる。触覚特徴部の非接触型成形に必要な力はここでも、約−０．１〜−０．６ｂａｒという真空によってもたらされる。成形力（すなわち上記例における、シート状ガラス製品の両面に対する気圧の圧力差）を変形工程の間一定に保つのが、一般的には好ましい。変形部の成形と深さは、本発明による平均レーザー出力の横方向の分布を厳密に調節して、粘度分布を調整するによって良好に制御可能であることが判明した。
【００７８】
本発明の１つの態様によれば、図８に示した例に似た特性を有する上昇部を作製するため、レーザー出力が部分の中心部から端部へと減少するように、規定の粘度分布を調節する。図９は、このための１つの選択肢を説明している。レーザービームのトラック３０が、出発ガラスの表面における線として示されている。レーザービームをガラスの表面に、一時的に、及び空間的に変化するレーザー出力で照射する。ここでは、線の太さがレーザー出力を表す。このため、レーザービームを出発ガラスの表面に、同心円状のトラックで適切な光学系により（例えばガルバノメータスキャナを用いて）案内する。線の太さ、すなわち平均レーザー出力は、周辺部から中心部へと減少する。その結果、粘度は周辺部から中心部に向かって増加する。従って、変形の程度は、周辺よりも中心部において小さくなる。こうして一定の力の作用のもとでは、ほぼ球冠状の上昇部１０、又は相補的にほぼ球冠状の下降部１１が、このようにして得られる。
【００７９】
本発明の別の態様によればさらに、レーザー出力が周辺部から部分の中心に向かって増加するように、規定の粘度分布を調整することが可能である。このような分布は特に、かなり小さくて線状に成形された変形部にとって適切であり得る。このようなレーザー出力分布は、幅が５ｍｍ以下の変形部に対して用いるのが好ましい。
【００８０】
ガルバノメータスキャナによる振幅力で個々の変形領域を連続的に照射するのに加えて、レーザービームを、部分的に重なり合う個々の多数のビームに分解することによって、それぞれの触覚的特徴部の長さと幅にわたって、必要とされる適切な出力分布を発生させる固定光学系を用いることも考えられ、こうしてガラス体への迅速な刺激照射を保証することにより、ガラスを加熱して各軟化温度範囲にする。規定の粘度分布を得る別の方法は、レーザービームを、スパイラルパスに沿って案内することである。
【００８１】
亀裂を生じさせずに、高い熱膨張係数を有するガラスをこのように加工するため、ガラスの変形範囲に、又はガラスの変形範囲よりある程度下の温度範囲で事前に熱処理することも、この適用例ではさらに有用であり得る。これもまた、レーザー照射によって（例えば焦点直径が大きい走査モードで）、又は慣用の加熱技術によって（例えば対流式の加熱装置）行うことができる。
【００８２】
図１０は、上述の態様の一例を示す。つまり、触覚補助部が触覚ストライプの形状で、操作者を方向面で（例えば制御面で）支持する。触覚補助部、例えば自動車若しくは航空機の旅客コンパートメントにおける制御ユニットの制御パネルは、少なくとも１つの上昇部１０を有する。ここでこれは、線状に成形された、又は延伸された上昇部１６の形状で設けられ、これは例えば触覚により知覚可能な方法で、スライド式制御部を示すために役立つことがある。図１０に示された例では、スライド式制御部が、刻印されたスケールにより認められる。 このようなスライド式制御部は例えば、音量制御部、又は明るさ制御部であり得る。図１０の例に示したように有利には、このような制御要素は、相互に延伸する２つの線状に成形された上昇部１６を備えていてもよい。この場合、制御要素による制御は線状に成形された上昇部１６の間で、またそれに沿って指を動かすことにより、操作者が行うことができる。実際にスライド式制御は例えば、タッチセンサとして構成されていてよい。タッチセンサは、ガラス製品の背面に配置されていてもよい。図１０に示した例では、センサ１８が、適切な稼働信号、又は制御信号（例えば制御音若しくは明るさ）を発生させるため、制御領域の背面に配置されている。
【００８３】
線状に成形された上昇部１０、又は相応する下降部１１、及び点字文字の環状上昇部は共通して、ある部分を加熱して、数学的な意味で星型に変形された表面を有する部分に変形させる一方で、周囲の部分は変形されず、その位置に留まる。星型に成形された領域とは、その領域を離れること無く領域のその他の各箇所に到達可能な箇所が少なくとも１つ存在する領域である。さらに、加熱された部分の表面は特に、数学的な意味における凸部領域であり得る。この場合、領域のあらゆる箇所は、その領域のあらゆる他の箇所と、その領域を離れずに直線によって接続可能である。環状領域（例えば点字文字のために上昇部１０を生成させるためにレーザービームによって加熱された領域）は、星型であり、かつ凸型である。同じことが、線状に成形された上昇部１０に当てはまる（図１０の例参照）。
【００８４】
一般的に（説明した例示的な態様に限られることなく）、本発明の態様によれば、出発ガラスの部分を加熱し（その表面が星型、好ましくは凸型の形状を規定する）、この加熱された部分を変形させ、隣接領域は、出発ガラスの表面に対して元の位置に留まる。
【００８５】
以下にさらなる触覚的な方向補助部を、環状又はリングの形状を有する例示的な態様の変法として記す。これは様々な電子デバイスの制御表面において、いわゆる「ホームボタン」又はスライド式制御部を局所的に認識させるために使用できる。
【００８６】
スキャン加工モード（これが柔軟性と、形状的多用性により好ましい）に基づき、移動するレーザービームは、交互に同一の照射経路には従わないが、連続的な螺旋又は同心円の形状を有する楕円半径を連続的に変化させる。「ホームボタン」、より一般的にはデジタルスイッチ要素を同定するための球形下降部のため、加熱すべき部分を、図９に示した例に従ってレーザービームの同心円状経路で加熱できる。ガラスの厚さ、及び特徴部の直径による有用なレーザー焦点直径は特に、約０．３〜２ｍｍの範囲が好ましく、本発明の１つの態様によれば通常、特徴部の寸法は５〜５０ｍｍの範囲である。ここから生じる適切なレーザー出力は、５０〜６００Ｗの範囲である。この場合、選択した照射戦略に応じて、目的とする形状は、質感的な特徴部の表面全体にわたって同時に作製することができ（例えば、できるだけ小さい焦点直径で、各ガラスの欠陥閾値を下回る中程度のレーザー出力で、高速で進むレーザービーム（１０００ｍｍ／秒〜２００００ｍｍ／秒）によって）、又は対称的に変化する部分の連続成形面の形で、この場合には好ましくは約１００ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒の低速で、ガラスの損傷閾値（蒸発、亀裂の観点で）におけるレーザー出力で、作製することができる。
【００８７】
加工の操作方法に代えて、先に述べた形状はまた、触覚補助部の態様について前述したように、適切な固定光学系を用いて同時に照射することによって作製できる。ここでもまた、加工時間の著しい削減が可能になり、形状特徴部の直径よりも直径が小さい、連続的に前進するレーザービームと比較して、成形領域におけるレーザー出力分布の再現性も良好である。このようなビーム成形技術はさらに、ガラス温度が軟化温度範囲へと上昇する間（これは主に、振幅に敏感な材料、例えばガラスセラミックの場合に利点となる）、局所的な加熱と冷却の繰り返しを回避するという点でも、好ましい影響を有する。
【００８８】
図１１は、図１０の例示的な態様に似た態様を示すが、ここでは下降部１１が本発明による方法で作製されている。下降部１１はリング状であるか、又リングを形成するように閉じた線を有する、線状に成形された下降部１７である。線状下降部１７はここでも、これと関連するセンサ１８を有する。センサ１８は特に、図１０に示した例のように、制御表面１４の背面に配置されている。この例では、センサ１８が下降部１７の下方に位置している。こうすることによって、下降部にあるガラス製品に触れることで、特に下降部１７に沿って指を動かすことにより、制御信号、例えば音量や光の明るさを調節するための信号を発生させることができる。
【００８９】
一般的に（上記例に限られることなく）、本発明の一つの態様によれば、ガラス製品は特に、制御表面１４の形状で設け、この制御表面１４は、横に並んで延びる線状に成形された上昇部１６を少なくとも１つ、好ましくは２つ、又は相応する下降部を１つ以上有するものである。特に好ましくは、線状に成形された上昇部又は下降部１つ以上は、これと関連する、制御信号を発生させるためのセンサを少なくとも１つ有し、これによって制御信号が、敏感性領域に触れることで発生する。図１０に示された例ではセンサ１８が、上昇部１６の間にあるシート状ガラス製品の反対側に配置されている。
【００９０】
図９と同様に、図１２は、規定の空間粘度分布を得るための、レーザービームトラックの例示的な態様を示し、これによって、図１１に示した例に対応するリング状の溝１１が得られる。本発明の１つの態様によれば、規定の粘度分布は、周辺部から部分の中心部へと減少する平均レーザー出力によって調節し、レーザー出力の変化は、レーザービームの調整トラック３０の間の距離によって調整する。従って、部分の中心では（この場合リング状）、隣接するトラック間の間隔は、部分の外側端部及び内側端部よりも大きい。
【００９１】
本発明は、シート状ガラス製品のどちらの側が意図されているかに応じて、反対側の下降部１１を有する上昇部１０の形状、又は反対側の上昇部１０を有する下降部の形状における１つの変形部のみならず、多数の変形部に特に適している。ここで特筆すべきは、個々の変形部は、変形部のために型を用いずとも、再現可能な寸法で作製でき、変形部が、軟化した部分に作用する外的な力（特に圧力差の形で）のみで生成することである。
【００９２】
上昇部１０の均一な高さは例えば、点字の文字に推奨される仕様に適合させるために重要となる。一つの例示的な態様では、合計で１７個の点字ドットを有する点字文字を作製した。その結果が、以下の表にまとめてある。目標となる値は、点字ドットに推奨される特徴的な寸法である。目標となる値に加えて、本発明により作製される点字ドットの特徴的な寸法の平均値と、その標準偏差が記載されている。
【表２】
0006324353.tif 000003
【００９３】
特に、標準偏差が非常に小さいことが分かる。特に点字ドットの高さは、非常に均質であり、標準偏差は平均値の１０％に相当する。一般的に（例示的な態様に限られることなく）、本発明による１つの態様によれば、複数の変形部、好ましくは同一の変形部を複数、ガラス製品上で作製し、変形部の上昇部１０又は下降部１１の高さ又は深さの標準偏差は、高さ又は深さの平均値の２０％未満である。
【００９４】
このように均質な形状を達成するため、上昇部１０又は下降部１１の成形の間、熱に関するあらゆる相互作用をできるだけ減少させるのが好ましい。このために、本発明のさらなる変法によれば、多数の変形部をガラス製品で作製する場合に、２つの最も近い変形部を作製する時点の間に、２つの変形部に最も近接するものではない変形部を少なくとも１つ作製する。さらに、最も近接する変形部を作製するために２つの部分を照射するため、少なくとも５秒間のインターバルを取ることができ、そのインターバルの間に、レーザービームによる照射を中断する。
【００９５】
図１３と図１４は、多数の隣接変形部にわたるＣＴスキャンを示す。下降部の形での変形部は、それぞれ３つのドットの隣接する２つの列に配置されている。２つの図はそれぞれ、２つのＣＴスキャンを示しており、それぞれのＣＴスキャンは、２つの隣接する列の一方に沿って行い、従って３つの下降部１１にわたって行った。図１３に示した例では下降部１１を時間的に連続して、相互に直接形成した。図１４に示した例では対照的に、下降部１１を形成した後、後者のスイッチを２０秒間切り、その後に、出発ガラスの各部分をレーザーで加熱し、圧力差にさらすことによって次の下降部１１を作製した。図１３の例では、下降部１１の深さが、１２５〜３５０μｍの間で変化し、図１４の例における深さは、２００〜２２０μｍの間でのみ変化する。このようにして、変形部の形状寸法の均質性が、前述のように各部分を照射するインターバル時間によって実質的に改善される。
【００９６】
図１５は別の例として、本発明により作製された、線状に形成された上昇部１０を多数有するシート状ガラス製品１を示す。上昇部１０は、長さが５ｍｍであり、幅が１ｍｍである。平均高さ０．４２３ｍｍでは、標準偏差は０．０３７ｍｍに過ぎず、これは平均値の８．５％に相当する。触覚的に線状に成形された上昇部を有するこのようなガラス製品１は例えば、自動車における制御パネルとして使用できる。
【００９７】
より一般的には、本発明は制御パネルを成形するため、特に入力要素として接触感知型センサを備える制御パネルを成形するために使用できる。この場合、本発明の変形部は、触覚的な指示部として用いられる。このようなパネルは、旅客コンパートメントにおける自動車の部分、他の自動車及び航空機、エレベータ、またターミナル（例えば券売機）で使用できる。
【００９８】
再現性の高さは、高さに関してのみ得られるのではない。さらに、成形精度の高さが可能になる。例えば、球冠状上昇部１０又は下降部１１は、球状に非常に近い表面により作製することができる。これは特に、上昇部１０の凸型に曲面化した中心領域、及び下降部の凹型に曲面化した中心領域について当てはまる。
【００９９】
１つの例として図１６は、球冠状下降部１１０の形でこのような下降部１１を有するガラス製品１を示す。ガラス製品１は特に、携帯型電子デバイス（特に携帯電話若しくはタブレット型パソコン）用のカバーガラスであってよい。下降部１１０は、携帯型電子デバイス（例えばメニューナビゲーションのためのホームボタン）のデジタルスイッチ要素１９の触覚的、視覚的同定部として役立つ。説明した例においてスイッチ要素１９は、下降部１１の反対側に配置されている。
【０１００】
「ホームボタン」、より一般的にはデジタルスイッチ要素を同定するための球冠状下降部１１のため、加熱すべき部分を、図９に示した例に従ってレーザービームの同心円状経路で加熱できる。直径が１１ミリメータで深さが０．６ミリメータである下降部の１つの例示的な態様では、球状又は理想的な球冠状からの偏差を測定すると、５０μｍ未満であった。本発明の１つの態様によれば（上記例に限られるわけではない）、下降部１１又は上昇部１０は球冠の形状を有し、理想的な球表面からの偏差は１００μｍ未満、好ましくは７５μｍ未満である。このことは、上昇部１０の凸型中心部にも当てはまり、これに相応して、下降部１１の凹型部にも当てはまる。
【０１０１】
既に述べたように、本発明は導入された変形部が、変形部の幅を超えない高さ又は深さを有することを想定している。１つの例として図１７は、２つの断面図ａ）、及びｂ）を示しており、それぞれがガラス製品の異なる変形部を通した断面図を表す。これらの例では、加熱された部分が変形され、出発ガラスの隣接部分がもともとの位置に留まるが、図２の例のように、フレーム型の部分が加熱され、フレーム型の部分に取り囲まれた内側部分が下降する。しかしながら、レーザーにより加熱され軟化された部分について以下に述べる特徴と特性はまた、加熱した部分のみを変形させ、出発ガラスの隣接部分が元の位置に残る場合にも当てはまる（図７、８、１０、１１、１３、１４、及び１５で説明した例のように）。これらの後者の場合、及び説明した例において、上昇部１０、又は下降部１１の中心部における表面は通常、曲面となっている。図１７に示した例では対照的に、変形部の端部領域が中心の平坦な領域に移行する。断面図ａ）の例では、厚さが０．７ミリメータで、深さが３．８ミリメータの出発ガラスに下降部を作製した。ここでは変形により、最小壁厚が０．２７９ミリメータでしかなく、これは出発ガラスの厚さの０．４倍未満である。対照的に、断面図ｂ）で示した例の下降部１１は、深さが２ミリメータである。ここでは、変形部の最小壁厚がなお、０．４１３ミリメータである。よって最小壁厚は、出発ガラスの半分超である。変形部の端部における変形部分の傾斜も異なる。断面図ａ）に示したより深い変形部については、変形部の平均角度が、出発ガラスの表面基準に対して２５゜であり、断面図ｂ）で示した例では、その角度が３５゜である。
【０１０２】
加熱されていない変形部の中心領域もまた、周囲のガラスに対して上昇又は下降することにより変形する図１７で示した例では、変形部の幅はさらに、中心領域の幅次第になる。その一方で、レーザーにより加熱、軟化される部分のみが変形する場合、壁厚は変形部の深さ又は高さ次第のみによるのでは無く、特にその幅にもよる。図１７に移ると、上昇曲線は、右から左への曲線傾斜とつながっているようだ。本発明によるこのような変形については、上昇部１０の高さ、又は下降部１１の深さが少なくとも０．１ｍｍであり、変形部の幅より大きくはなく、変形部の最小壁厚は、シート状ガラス製品１の厚さの少なくとも０．５倍である。図７、８、１３、１４、及び１６の例で説明したような環状、又はドット状の上昇部１０、及び下降部１１の場合、上昇部の高さ又は下降部の深さは、高い安定性を得るために、変形部の直径の半分より大きくないことが好ましい。
【０１０３】
図８に示した例では例えば、上昇部１０は幅（この場合は直径）が約１５ｍｍである（高さ座標が上昇し始める点の間の距離として測定）。高さは約０．５５ミリメータである。よってこの高さは、直径（７．５ｍｍ）の半分よりも著しく小さい。図１４に示した例では、下降部１１の直径の半分が、ほぼ０．７５ミリメータである。深さは０．２ミリメータである。よってこの下降部は、直径の半分と比較すると、深さが０．２６６倍と浅い。この比はまた、本発明により想定される０．５倍という限度を下回る。
【０１０４】
図１６についてはさらに、下降部の直径が１１ミリメータであり、深さが０．６ミリメータである球冠状下降部の例示的な態様を述べた。従ってこの場合、深さ対直径の半分の比の値は０．１１であり、想定された限度の０．５よりも小さい。
【０１０５】
図１７に示したガラス製品１（特に断面図ｂ）で示したもの）は、視覚的な、特に接触感知型のディスプレイ（例えば携帯型電子デバイス用のディスプレイ、例えば携帯電話若しくはタブレット型パソコンのディスプレイ）のカバーガラスとして特に有利に使用できる。このようにして成形されたガラス製品はまた、ターミナルの視覚的ディスプレイ（例えば券売機、及び乗用車等の制御パネルにおける視覚的ディスプレイ）に使用できる。この場合には特に、端部に対してディスプレイ領域を下げることができる。このようにして、図１７における変形領域の左側に低下させたガラス製品の中心部は、電子デバイス、好ましくは携帯型電子デバイスのディスプレイをカバーする。これによって、ディスプレイのカバーは、例えばカバーガラスを備えるデバイスが下方に落ちた場合に、視覚的ディスプレイの領域におけるひっかき傷から良好に保護されるという特別な利点が得られる。
【０１０６】
図１８は、このような携帯型電子デバイス４０の例示的な態様を、携帯電話４１の形で示す。携帯電話４１は、視覚的な接触感知型のディスプレイ４３を備え、これはカバーガラス１００（本発明によるシート状ガラス製品１）によって覆われている。カバーガラス１００は下降部１１を有し、これは平坦な底部１１２を備えるトレー型の下降部１１１として形成されている。底部１１２は、ディスプレイ４３を覆う。下降部１１１は、フレーム型の部分を、レーザービームで柔らかくなるまで加熱することによって作製され、フレーム型に成形された部分で取り囲まれた領域は、力を適用することにより、出発ガラスの周辺領域に対して上昇又は下降させる。前述のように、この力は好ましくは、出発ガラスの両側の間の気圧における圧力差によってもたらす。さらに好ましくは、変形は一定の力（特に、一定の圧力差の作用による力）のもとで得る。
【０１０７】
加えて、カバーガラス１００は、球冠状下降部１１０を、図１６に示したように有していてよく、これはデジタルスイッチ要素（例えば特にホームボタン）の位置を、触覚的に示す。
【０１０８】
下降部１１の深さは好ましくは、この場合における幅に対して設定しない。その幅は、平坦な中心領域１１２の幅による一方で、変形部の端部におけるガラスの厚さに対して何ら影響を与えないからである。しかしながら図１７から明らかなように、ガラスの最小厚さは特に、変形部の深さ対出発ガラスの厚さの比による。良好な安定性を保証するためには、この場合、下降部１１１の深さが、カバーガラスの厚さの４．５倍未満であることが好ましいと考えられる。比較のために、断面図ａ）に示した例では、この比の値が５．４であり、断面図ｂ）に示した例では、ガラスの厚さ対深さの比の値が、２．８６しかなく、これによって機械的な安定性が良好なことが保証される。一方で、中心領域１１２においてひっかき傷に対する良好な保護を得るためには、この下降部は深さが少なくとも０．１ミリメータである。本発明の他の態様と同じように、下降部の端部は、本発明による成形方法により得られる凸型の湾曲部を有しており、中心に向かってこの凸型の湾曲部は凹型の湾曲部に移行し、この凹型の湾曲部は好ましくは、下降部の平坦な底部へと移行する。
【０１０９】
従って（特定の例示的な態様に限られることなく）、本発明はさらに一般的に、視覚的、特に接触感知型ディスプレイ４３、好ましくは視覚的な、特に携帯型電子デバイス４０の接触感知型ディスプレイのためのシート状カバーガラス１００に関し、また好ましくは、カバーガラス１００を備える携帯型電子デバイス４０に関し、ここでカバーガラス１００は、トレー型の下降部１１１を有し、この下降部１１１は、ディスプレイを覆うための平坦な底部１１２を有し、この下降部１１１は、深さが少なくとも０．１ミリメータであり、最大深さが、カバーガラスの厚さの４．５倍に相当し、下降部１１１の端部領域は、凸型に曲面化しており、内側の平坦な底部１１２に向かって、凸型湾曲部が、凹型湾曲部に移行する。
【０１１０】
火炎研磨表面を有する端部領域の湾曲部によってこの領域は、衝撃及び引っ掻きに対する耐性が強くなり、機械的な安定性が増大する。下降部１１１と結合して、ディスプレイは引掻と衝撃に対して特に敏感では無くなるように作製されている。
【０１１１】
加えて、カバーガラスはさらに、本発明による触覚特徴部を、例えば図１８に示したように「ホームボタン」の形で、又は他の触覚特徴部を、例えば線状に形成された上昇部１６の形態で有することができる。
【０１１２】
また、本発明による方法によって作製される、凸型湾曲領域から凹型湾曲領域へと移行する上昇部又は下降部の成形は特に、化学的な処理の観点で有利である。丸みを帯びた表面によって、化学的な処理によって生じる圧縮応力の力がより均一に分布することにつながり、また圧縮応力の領域よりも深いため強度を大きく損なうダメージのリスクが低減する。このことは、図１８に示した視覚的ディスプレイのカバーガラスにおけるトレー型の下降部という特定の例のみならず、ここに記載した本発明の全ての態様に当てはまる。よって、本発明の１つの態様によれば一般的に、本発明によるガラス製品１は、化学的に処理できることが意図されている。この場合、化学的な処理は特に、変形部を作製した後に行う。
【０１１３】
当業者には、本発明が上述の例示的な態様に限られることなく、多くの点で（特に個々の例示的な態様の特徴を組み合わせることによって）変更可能であるのは明らかであろう。例えば、図９に示したレーザー出力の変更は同様に、図１２に示した環状の加熱した出発ガラスにおける例示的な態様でも使用できるし、その逆もある。トラック３０の間隔の変更も同様に、環状の、特に球冠状の下降部のため図９に従って、所望の粘度分布を作製するために使用できる。連続的に曲面となった表面を有する本発明の下降部は例えば、図２と図３、又は図１８に示したトレー型の下降部と組み合わせることができる。さらに、適切なガラスを使用する場合、本発明によるガラス製品はセラミック化することができ、こうして相応するガラスセラミック製品になる。これらのガラスセラミック製品は同様に、表面の形状と性質に関して、ここに記載したガラス製品の全ての特徴を示す。よって１つの態様では、本発明はさらに、本発明によるガラス製品をセラミック化することにより得られるガラスセラミック製品に関する。
【符号の説明】
【０１１４】
１  成形板ガラス（規定の形状を有する成形ガラス製品）、  ２  中粘度領域（１０7〜１０13ｄＰａ・ｓ）、  ３  低粘度領域（１０4〜１０8ｄＰａ・ｓ）、  ４  中粘度領域（１０7〜１０13ｄＰａ・ｓ）、  ５  曲げ粘度（１０7〜１０12ｄＰａ・ｓ）、  ６  低粘度から曲げ粘度への移行、  ７  支持体、  ８  高粘度領域（１０12ｄＰａ・ｓ超）、  １０  上昇部、  １１  下降部、  １２  点字の文字、  １４  制御領域、  １６  線状に成形した上昇部、  １７  線状に成形した下降部、  １８  センサ、  １９  デジタルスイッチ要素、  ２０  周辺へこみ部、  ３０  レーザービームのトラック、  ４０  携帯型電子デバイス、  ４１  携帯電話、  １１０  球冠型下降部、  １１１  平坦な底部を有するトレー型下降部、  １１２  １１１の底部、  Ａ−Ａ  断面、  Ｂ，Ｃ  曲げ線の間の移行領域
【図１】
0006324353.tif 000004
【図２】
0006324353.tif 000005
【図３】
0006324353.tif 000006
【図４】
0006324353.tif 000007
【図５】
0006324353.tif 000008
【図６】
0006324353.tif 000009
【図７】
0006324353.tif 000010
【図８】
0006324353.tif 000011
【図９】
0006324353.tif 000012
【図１０】
0006324353.tif 000013
【図１１】
0006324353.tif 000014
【図１２】
0006324353.tif 000015
【図１３】
0006324353.tif 000016
【図１４】
0006324353.tif 000017
【図１５】
0006324353.tif 000018
【図１６】
0006324353.tif 000019
【図１７】
0006324353.tif 000020
【図１８】
0006324353.tif 000021