(57)【要約】【課題】ガラスと樹脂とが接着材を使用せずに接合された、ガラス−樹脂一体化部材を提供する。【解決手段】ガラス−樹脂一体化部材であって、第１の表面を有するガラス基板と、ｚ延期第１の表面上に設置された樹脂とを有し、前記第１の表面において、最大高さ粗さＲｚは１００ｎｍ以上であり、前記第１の表面は、根元部分の少なくとも一部が先端部分に比べて内方にくびれた凸状部を有する、ガラス−樹脂一体化部材。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス−樹脂一体化部材であって、
第１の表面を有するガラス基板と、
前記第１の表面上に設置された樹脂とを有し、
前記第１の表面において、最大高さ粗さＲｚは１００ｎｍ以上であり、
前記第１の表面は、根元部分の少なくとも一部が先端部分に比べて内方にくびれた凸状部を有する、ガラス−樹脂一体化部材。
【請求項２】
前記第１の表面において、算術平均粗さＲａは１０ｎｍ以上である、請求項１に記載のガラス−樹脂一体化部材。
【請求項３】
前記凸状部は、ネック部を有する、請求項１または２に記載のガラス−樹脂一体化部材。
【請求項４】
前記ガラス基板は、１％以下のヘイズを有する、請求項１乃至３のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材
【請求項５】
前記樹脂は、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つの樹脂を含む、請求項１乃至４のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。
【請求項６】
前記ガラス基板は、アルミノシリケートガラスである、請求項１乃至５のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。
【請求項７】
前記ガラス基板は、化学強化処理されている、請求項１乃至６のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。
【請求項８】
前記第１の表面は、前記ガラス基板をフッ化水素ガスでエッチング処理することにより形成される、請求項１乃至７のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。
【請求項９】
前記第１の表面は、全長が３０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、最大幅が１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の柱状結晶物を有する、請求項１乃至８のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。
【請求項１０】
前記樹脂は、前記ガラス基板の周囲に、枠状に形成されている、請求項１乃至９のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。
【請求項１１】
前記樹脂は、前記ガラス基板の前記第１の表面上に、層状に形成されている、請求項１乃至９のいずれか一つに記載のガラス−樹脂一体化部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば表示装置の保護部材、例えばスマートフォンの前面カバー部材等に使用され得る、ガラス−樹脂一体化部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス部品と樹脂部品とが一体化されて構成されるガラス−樹脂一体化部材は、例えば、携帯電子機器の表示面など、幅広い製品に適用されている。例えば、通常、スマートフォンのような携帯型電子機器の表示面には、前面カバー部材が配置されるが、この前面カバー部材として、ガラス−樹脂一体化部材が使用されている。
【０００３】
そのようなガラス−樹脂一体化部材は、例えば、ガラス部品と、該ガラス部品の周囲に配置される樹脂部品とを、接着材を介して接合することにより、製造することができる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０８４５５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、ガラス−樹脂一体化部材は、ガラス部品と樹脂部品とを接着材を介して接合することにより構成される。
【０００６】
しかしながら、従来のガラス−樹脂一体化部材の構成では、ガラス部品と樹脂部品の間に接着剤を配置する工程が必須であるため、部材の製造工程が煩雑化するという問題がある。
【０００７】
また、このような接着材は、美感の点から問題になる場合がある。例えば、スマートフォンの前面カバー部材に、接着材を含むガラス−樹脂一体化部材を使用した場合、部材中の接着材が容易に視認されてしまい、これによりスマートフォンの高級感が損なわれたり、意匠性が低下したりする可能性がある。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、ガラスと樹脂とが接着材を使用せずに接合された、ガラス−樹脂一体化部材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】
【０００９】
本発明では、ガラス−樹脂一体化部材であって、
第１の表面を有するガラス基板と、前記第１の表面上に設置された樹脂とを有し、
前記第１の表面において、最大高さ粗さＲｚは１００ｎｍ以上であり、
前記第１の表面は、根元部分の少なくとも一部が先端部分に比べて内方にくびれた凸状部を有する、ガラス−樹脂一体化部材が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、ガラスと樹脂とが接着材を使用せずに接合された、ガラス−樹脂一体化部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材に適用され得るガラス基板の断面を模式的に示した図である。
【図２】本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材の断面を模式的に示した拡大図である。
【図３】第１の一体化部材の製造方法を模式的に示したフロー図である。
【図４】スマートフォンのような携帯電子機器に使用される前面カバー部材を模式的に示した斜視図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線での断面を模式的に示した図である。
【図６】ガラス部分と樹脂部分とを有する積層部材の断面を模式的に示した図である。
【図７】例１において使用した凹凸基板Ａの第１の表面における断面ＳＥＭ写真である。
【図８】例１において使用した凹凸基板Ａの第１の表面における表面ＳＥＭ写真である。
【図９】例１において使用した一体化サンプルＡの形態を概略的に示した図である。
【図１０】例３において使用した凹凸基板Ｃの第１の表面の表面ＳＥＭ写真である。
【図１１】例４において使用した凹凸基板Ｄの第１の表面における断面ＳＥＭ写真である。
【図１２】例４において使用した一体化サンプルＤの断面ＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１３】
本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材は、ガラス基板と、該ガラス基板の第１の表面に設置された樹脂とを有する。また、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材において、ガラス基板の第１の表面は、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有する。より具体的には、ガラス基板の第１の表面は、最大高さ粗さＲｚが１００ｎｍ以上であり、特異凸状部を有する。
【００１４】
ここで、図１を参照して、ガラス基板の第１の表面に形成される特異凸状部およびその効果について説明する。図１には、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材に適用され得るガラス基板の断面を模式的に示す。
【００１５】
図１に示すように、このガラス基板１０は、ナノメートルオーダーの多数の凸状部５０を有する第１の表面１２を有する。そして、これらの凸状部５０の中には、特異凸状部が含まれる。特異凸状部とは、凸状部５０のうち、根元部分の少なくとも一部が、先端部分に比べて内方にくびれている形状を意味する。
【００１６】
例えば、図１に示した例では、２つの特異凸状部５１、５２が認められる。このうち特異凸状部５１は、根元部分の一方の側（右側）が内方にくびれている。一方、特異凸状部５２は、根元部分の両方の側が内方にくびれており、いわゆるネック部５３を有する。ネック部５３とは、第１の表面１２に形成された凸状部５０において、上部に比べて断面が小さくなっている下側部分、いわゆる狭窄部を意味する。
【００１７】
本願では、２つの特異凸状部５１、５２を区別するため、特に、特異凸状部５２を、ネック部５３を有する凸状部と称する場合がある。
【００１８】
なお、凸状部におけるネック部５３の有無は、以下のように判断できる。すなわち、図１に示すように、ガラス基板１０に対して、一つの凸状部（例えば特異凸状部５２）の最も径が小さくなっている部分（Ｐ点）を通るように、ガラス基板１０の厚さ方向に平行な直線Ｌ１を引く。この直線Ｌ１が、Ｐ点より上部（第１の表面１２からより遠ざかる方向）で特異凸状部５２と交差する場合、その特異凸状部５２は、ネック部５３を有すると判断できる。
【００１９】
このような特異凸状部５１、５２を有する第１の表面１２は、例えば、ガラス基板１０を高温のフッ化水素（ＨＦ）ガスでエッチング処理することにより、形成することができる。
【００２０】
特異凸状部５１、５２を有する第１の表面１２上に樹脂を形成した場合、アンカー効果により該樹脂とガラス基板１０との間の密着性を高めることができる。従って、この場合、ガラス基板１０と樹脂との間に、接着材を介在させる必要がなくなり、接着材を有しないガラス−樹脂一体化部材を構成することが可能となる。
【００２１】
特に、第１の表面１２に形成された、特異凸状部５１、５２を含む微細な凹凸に、樹脂が空間を設けることなく充填された場合、ガラス基板１０と樹脂の間で、アンカー効果が顕著となり極めて良好な密着性を得ることができる。
【００２２】
このように、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材では、特異凸状部５１、５２を含む微細な凹凸を有する第１の表面１２の存在により、接着材を使用しなくても、ガラス基板１０と樹脂の間に、アンカー効果による有意に高い密着性を得ることができる。特に、第１の表面１２がネック部５３を有する特異凸状部５２を有する場合、アンカー効果が顕著となり、ガラス基板１０と樹脂の間で、極めて良好な密着性を得ることができる。
【００２３】
（本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材）
次に、図２を参照して、本発明の一実施形態について詳しく説明する。
【００２４】
図２には、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材（以下、「第１の一体化部材」という）の断面を模式的に示す。
【００２５】
図２に示すように、第１の一体化部材１００は、ガラス基板１１０と、樹脂１４０とを有する。
【００２６】
ガラス基板１１０は、第１の表面１１２および第２の表面１１４を有する。ガラス基板１１０の第１の表面１１２は、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有し、これらの中には、特異凸状部１５１、１５２が含まれる。
【００２７】
ガラス基板１１０の第１の表面１１２において、最大高さ粗さＲｚは１００ｎｍ以上である。最大高さ粗さＲｚは、２００１  ＪＩＳ  Ｂ０６０１に基づいて測定することができる。最大高さ粗さＲｚが大きいほど、ガラス基板１１０の第１の表面１１２と樹脂１４０との間におけるアンカー効果が顕著になり、密着性が向上する。
【００２８】
また、ガラス基板１１０の第１の表面１１２において、算術平均粗さＲａは１０ｎｍ以上であることが好ましい。算術平均粗さＲａは、１９９４  ＪＩＳ  Ｂ０６０１に基づいて測定することができる。
【００２９】
なお、ネック部１５３の、ガラス基板１１０の厚さ方向と垂直な方向における断面の最大寸法は、例えば５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲である。
【００３０】
第１の一体化部材１００において、樹脂１４０は、ガラス基板１１０の第１の表面１１２の上に直接配置される。すなわち、ガラス基板１１０と樹脂１４０の間には、接着材は設置されていない。これは、接着材を使用しなくても、第１の表面１１２におけるナノメートルオーダーの多数の凹凸の存在のため、ガラス基板１１０と樹脂１４０の間に、良好な密着性が得られるためである。なお、ガラス基板１１０と樹脂１４０の間の密着性は、例えば、以降の例１または例４に示すような方法で測定することができる。特に、例１の方法で測定される密着強度は、４ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００３１】
以上のように、第１の一体化部材１００では、製造工程を簡略化することができる。また、第１の一体化部材１００では、例えば、この第１の一体化部材１００をスマートフォンのような携帯電子機器の前面カバー部材に適用した際に、接着材が視認されて意匠性が悪くなるという問題を、有意に回避することができる。
【００３２】
（各構成部材の仕様について）
次に、図２に示したような第１の一体化部材１００を構成する各部材の仕様等について、詳しく説明する。
【００３３】
（ガラス基板１１０）
ガラス基板１１０の寸法および組成等は、特に限られない。ガラス基板１１０は、例えば、０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの厚さを有しても良い。
【００３４】
また、ガラス基板１１０は、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、および無アルカリガラス等で構成されても良い。
【００３５】
前述のように、ガラス基板１１０の第１の表面１１２は、多数の微細な凹凸を有する。より具体的には、ガラス基板１１０の第１の表面１１２において、最大高さ粗さＲｚは１００ｎｍ以上である。例えば、最大高さ粗さＲｚは、１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であり、例えば、１１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲であっても良い。
【００３６】
また、算術平均粗さＲａは１０ｎｍ以上であることが好ましい。例えば、算術平均粗さＲａは、１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲であり、１５ｎｍ〜４５ｎｍの範囲であっても良い。
【００３７】
また、前述のように、ガラス基板１１０の第１の表面１１２は、特異凸状部１５１、１５２を有する。
【００３８】
このような第１の表面１１２を有するガラス基板１１０は、例えば、高温のガラス基板１１０の第１の表面１１２を、フッ化水素（ＨＦ）ガスでエッチング処理することにより製造することができる。
【００３９】
なお、後述するように、ガラス基板１１０をＨＦガスでエッチング処理した際に、第１の表面１１２に柱状結晶物が生成される場合がある。
【００４０】
柱状結晶物は、例えば、全長が３０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、最大幅が１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲であり、アスペクト比が１〜１０の範囲である。
【００４１】
この柱状結晶物は、ガラス基板１１０を構成するガラス成分で構成され、ガラス基板１１０を、ＨＦガスを用いて、比較的強い条件下（例えば、エッチング温度が５００℃以上、およびＨＦガス濃度が２ｖｏｌ％以上など）でエッチング処理した際に形成される傾向にある。従って、この柱状結晶物の有無を、ＨＦガスによるエッチング処理条件の強弱の判定の目安として使用することができる。また、この柱状析出物は第１の表面１１２と結合しているため、それ自体も特異凸状部５１、５２と同様に、密着性を高める効果を奏する。
【００４２】
なお、ガラス基板１１０は、化学強化処理されても良い。通常の場合、化学強化処理は、ガラス基板１１０に、前述のような特徴を有する第１の表面１１２を形成した後に実施される。
【００４３】
ここで、「化学強化処理（法）」とは、アルカリ金属を含む溶融塩中にガラス基板を浸漬させ、ガラス基板の最表面に存在する原子径の小さなアルカリ金属（イオン）を、溶融塩中に存在する原子径の大きなアルカリ金属（イオン）と置換する技術の総称を言う。「化学強化処理（法）」では、処理されたガラス基板の表面には、処理前の元の原子よりも原子径の大きなアルカリ金属（イオン）が配置される。このため、ガラス基板の表面に圧縮応力層を形成することができ、これによりガラス基板の強度が向上する。
【００４４】
例えば、ガラス基板がナトリウム（Ｎａ）を含む場合、化学強化処理の際、このナトリウムは、溶融塩（例えば硝酸塩）中で、例えばカリウム（Ｋ）と置換される。あるいは、例えば、ガラス基板がリチウム（Ｌｉ）を含む場合、化学強化処理の際、このリチウムは、溶融塩（例えば硝酸塩）中で、例えばナトリウム（Ｎａ）および／またはカリウム（Ｋ）と置換されても良い。
【００４５】
また、ガラス基板１１０は、１％以下のヘイズ、例えば、０．９％以下のヘイズを有しても良い。この場合、透明性が向上する。
【００４６】
（樹脂１４０）
第１の一体化部材１００に含まれる樹脂１４０の種類は、特に限られない。樹脂１４０は、例えば、熱可塑性樹脂または硬化性樹脂であっても良い。
【００４７】
このうち、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、およびポリアクリル樹脂等が挙げられる。一方、硬化性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、およびウレタン樹脂等が挙げられる。
【００４８】
ガラス基板１１０に樹脂１４０を設置する方法は、特に限られない。例えば、樹脂１４０は、射出成形法、射出圧縮成形法または塗布法、ラミネート法、またはプレス法により、ガラス基板１１０の第１の表面１１２に設置されても良い。
【００４９】
特に、射出圧縮成形法では、ガラス基板１１０の第１の表面１１２に存在する微細な空間、例えば特異凸状部１５２のネック部１５３の周囲にまで、樹脂１４０を十分に充填することができる。この場合、ガラス基板１１０と樹脂１４０の間の密着性がよりいっそう向上する。
【００５０】
（本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材の製造方法）
次に、本発明の一実施形態によるガラス−樹脂一体化部材の製造方法の一例について説明する。なお、ここでは、一例として、図２に示したような第１の一体化部材１００を例に、その製造方法について説明する。従って、各部材を参照する際には、図２に示した参照符号を使用する。
【００５１】
図３には、第１の一体化部材１００の製造方法のフローを模式的に示す。
【００５２】
図３に示すように、第１の一体化部材１００の製造方法は、
（ｉ）ガラス基板を準備するステップ（ステップＳ１１０）と、
（ｉｉ）ガラス基板に、特異凸状部を含む、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有する第１の表面を形成するステップ（ステップＳ１２０）と、
（ｉｉｉ）ガラス基板を化学強化処理するステップ（ステップＳ１３０）と、
（ｉｖ）前記ガラス基板の第１の表面に、樹脂を設置するステップ（Ｓ１４０）と、
を有する。
【００５３】
なお、ステップＳ１３０は、必須の工程ではなく、省略しても良い。
【００５４】
以下、各工程について説明する。
【００５５】
（ステップＳ１１０）
まず、第１の一体化部材１００のガラス部分となるガラス基板１１０が準備される。
【００５６】
前述のように、ガラス基板１１０の組成は、特に限られない。また、ガラス基板１１０の寸法および形状は、特に限られない。例えば、ガラス基板１１０の厚さは、０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であっても良い。
【００５７】
（ステップＳ１２０）
次に、ステップＳ１１０で準備したガラス基板１１０に、前述のような特徴を有する「第１の表面１１２」が形成される。あるいは、ステップＳ１１０で準備したガラス基板１１０の第１の表面が、前述のような特徴を示すように加工される。
【００５８】
第１の表面１１２の形成方法は、特に限られない。例えば、ガラス基板１１０を高温のＨＦガスでエッチング処理することにより、前述のような特徴を有する第１の表面１１２を形成しても良い。
【００５９】
特に、ＨＦガスによるエッチング処理の場合、例えば、ＨＦガス濃度（例えば０．１ｖｏｌ％〜１０ｖｏｌ％）、エッチング時のガラス基板１１０の温度（以下、エッチング温度と称する）（例えば４００℃〜８００℃）、およびエッチング時間（例えば１秒〜数分）などのエッチング条件を変化させることにより、ナノメートルオーダーの凹凸の寸法および形態などを制御することが可能になる。特に、比較的強いエッチング処理条件（例えば、エッチング温度が５００℃以上、およびＨＦガス濃度が２ｖｏｌ％以上など）を選定することにより、ネック部１５３を有する特異凸状部１５２の存在確率を増加させることができる。なお、この場合、前述の柱状結晶物が生成する可能性も高くなる。
【００６０】
（ステップＳ１３０）
次に、第１の表面１１２を有するガラス基板１１０が化学強化処理される。これにより、ガラス基板１１０の強度が向上する。ただし、この工程は、必須の工程ではなく、省略しても良い。また、この工程は、ステップＳ１２０の前に実施しても良い。
【００６１】
化学強化処理の条件は、特に限られず、一般的な化学強化処理条件を適用しても良い。
【００６２】
化学強化処理に使用される溶融塩の種類としては、例えば、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、塩化ナトリウム、および塩化カリウム等の、アルカリ金属硝酸塩、アルカリ金属硫酸塩、およびアルカリ金属塩化物塩などが挙げられる。これらの溶融塩は、単独で用いても、複数種を組み合わせて用いても良い。
【００６３】
化学強化処理温度（溶融塩の温度）は、使用される溶融塩の種類によっても異なるが、例えば、３５０℃〜５５０℃の範囲であっても良い。
【００６４】
化学強化処理は、例えば、３５０℃〜５５０℃の溶融硝酸カリウム塩中に、ガラス基板１１０を２分〜２０時間程度浸漬することにより、実施しても良い。経済的かつ実用的な観点からは、３５０〜５００℃、１〜１０時間で実施されることが好ましい。
【００６５】
なお、例えば、スマートフォンの前面カバー部材などへの適用を想定した場合、ステップＳ１１０〜ステップＳ１３０を経て調製されたガラス基板１１０のヘイズは、１％以下となっていることが好ましい。
【００６６】
（ステップＳ１４０）
次に、ガラス基板１１０の第１の表面１１２上に、樹脂１４０が設置される。設置される樹脂１４０の種類は特に限られず、樹脂１４０は、例えば、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂などから選定できる。硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、湿気硬化型樹脂などが挙げられ、光硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂が好ましい。
【００６７】
樹脂１４０を設置する方法は、特に限られない。樹脂１４０は、例えば、射出成形法または塗布法により、ガラス基板１１０の第１の表面１１２に設置されても良い。
【００６８】
特に、射出成形法では、ガラス基板１１０の第１の表面１１２に存在する微細な空間隙間、例えば特異凸状部１５２のネック部１５３の周囲にまで、樹脂１４０を十分に充填することができる。従って、この方法で樹脂１４０を形成した場合、ガラス基板１１０と樹脂１４０の間の密着性がよりいっそう向上する。
【００６９】
以上の工程により、図２に示したような第１の一体化部材１００を製造することができる。
【００７０】
（本発明によるガラス−樹脂一体化部材の適用例）
次に、図４および図５を参照して、前述のような特徴を有する本発明によるガラス−樹脂一体化部材の一適用例について説明する。
【００７１】
図４には、スマートフォンのような携帯電子機器に使用される前面カバー部材の斜視図を模式的に示す。また、図５には、図４におけるＡ−Ａ線での断面を模式的に示す。
【００７２】
図４および図５に示すように、この前面カバー部材３００は、ガラス基板３１０と、該ガラス基板３１０の周囲に枠状に形成された枠状部材３４１とを有する。
【００７３】
ガラス基板３１０は、おもて面３１６、裏面３１７、および端面３１８を有し、ガラス基板３１０のおもて面３１６は、前面カバー部材３００の外表面側（すなわちユーザがタッチ操作する側）となり、ガラス基板３１０の裏面３１７は、前面カバー部材３００の内表面側（すなわちスマートフォンの内部素子側）となる。
【００７４】
枠状部材３４１は、樹脂で構成され、前面カバー部材３００の外表面側において、ガラス基板３１０のおもて面３１６とレベルが揃うように形成される。また、枠状部材３４１は、ガラス基板３１０の周囲に沿って、ガラス基板３１０を支持する断面が略「Ｌ字」型の支持部３４４を有する。このＬ字型の支持部３４４は、ガラス基板３１０の裏面３１７の一部（周囲）および端面３１８と実質的に接触する。
【００７５】
ここで、従来の前面カバー部材では、ガラス基板と枠状部材との接触部（すなわちガラス基板と支持部との間）に接着材が配置され、この接着材により、ガラス基板と枠状部材とが接合される。
【００７６】
これに対して、前面カバー部材３００では、ガラス基板３１０がＬ字型の支持部３４４と接触する「接触部」の少なくとも一部に、前述のような特徴を有する「第１の表面」が形成されている。すなわち、「接触部」の少なくとも一部は、算術平均粗さＲａが１０ｎｍ以上であり、最大高さ粗さＲｚが１００ｎｍ以上であり、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有するように構成される。また、ナノメートルオーダーの多数の凹凸の中には、特異凸状部が含まれる。
【００７７】
例えば、図５において、ガラス基板３１０の裏面３１７の枠状部材３４１の支持部３４４と接触する領域が、そのような第１の表面を有しても良い。あるいは、ガラス基板３１０の裏面３１７の枠状部材３４１の支持部３４４と接触する領域、およびガラス基板３１０の端面３１８の両方が、そのような第１の表面を有しても良い。
【００７８】
この場合、接着材を使用しなくても、ガラス基板３１０と枠状部材３４１の間に、良好な密着性を得ることができる。この結果、接着材の存在による、前面カバー部材の美感の劣化を回避することができる。
【００７９】
またガラス基板３１０の裏面３１７全体が凹凸されている場合、ガラス基板３１０とＬＣＤパネル（非図示）の間を光学接着剤（非図示）で接合する場合、ガラス基板３１０と光学接着剤間の密着性が向上する。
【００８０】
（本発明によるガラス−樹脂一体化部材の別の適用例）
次に、図６を参照して、前述のような特徴を有する本発明によるガラス−樹脂一体化部材の別の適用例について説明する。
【００８１】
図６には、ガラス部分と樹脂部分とを有する積層部材の断面図を模式的に示す。
【００８２】
図６に示すように、この積層部材５００は、ガラス層５１１と樹脂層５４２とを相互に積層することにより構成される。ガラス層５１１は、主表面５１２を有し、この主表面５１２上に、樹脂層５４２が層状に形成される。「主表面（５１２）」とは、ガラス層５１１の表面のうち、最も大きな面積を有する表面を意味する。
【００８３】
ここで、ガラス層５１１の主表面５１２は、前述のような特徴を有する「第１の表面」を有する。すなわち、ガラス層５１１の主表面５１２の少なくとも一部は、算術平均粗さＲａが１０ｎｍ以上であり、最大高さ粗さＲｚが１００ｎｍ以上であり、ナノメートルオーダーの多数の凹凸を有するように構成される。また、ナノメートルオーダーの多数の凹凸の中には、特異凸状部が含まれる。
【００８４】
この場合、ガラス層５１１と樹脂層５４２の間に接着材を使用しなくても、両者の間に、良好な密着性を得ることができる。この結果、接着材の存在による美感の劣化を回避することができる。
【００８５】
以上、図４〜図６を参照して、本発明によるガラス−樹脂一体化部材の２つの適用例について説明した。ただし、本発明によるガラス−樹脂一体化部材が、その他の用途にも適用可能であることは、当業者には明らかである。
【実施例】
【００８６】
次に、本発明による実施例について説明する。
【００８７】
（例１）
以下の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプルを作製した。
【００８８】
まず、縦約５０ｍｍ×横約１２．５ｍｍ×厚さ約０．５ｍｍの寸法を有するアルミノシリケート製のガラス基板を準備した。次に、このガラス基板の一方の主表面（第１の表面）に対して、高温のＨＦガスによるエッチング処理を行った。エッチング処理の温度は、５８０℃とし、エッチングガスとして、窒素＋３．１ｖｏｌ％ＨＦの混合ガスを使用した。エッチング時間は、１０秒とした。
【００８９】
次に、このガラス基板を化学強化処理した。化学強化処理は、ガラス基板全体を、４１０℃の硝酸カリウム溶融塩中に浸漬することにより実施した。処理時間は、２時間とした。
【００９０】
これにより、第１の表面がエッチング処理された化学強化処理ガラス基板（以下、「凹凸基板Ａ」という）が得られた。
【００９１】
図７には、凹凸基板Ａの第１の表面における断面ＳＥＭ写真の一例を示す。また、図８には、凹凸基板Ａの第１の表面における表面ＳＥＭ写真を示す。これらの図から、凹凸基板Ａの第１の表面には、多数の微細な凹凸が形成されており、その中には、前述の特異凸状部が多数含まれていることがわかる。また、これらの図には、アスペクト比が２から５の範囲の柱状結晶物も多数認められた。
【００９２】
得られた凹凸基板Ａにおいて、第１の表面の表面粗さを測定した。表面粗さＲａおよびＲｚの測定には、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＩ３８００Ｎ：エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を使用し、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（２００１年）に基づいて実施した。測定は、カバーガラスの２μｍ四方の領域に対して、取得データ数１０２４×１０２４として実施した。測定の結果、算術平均粗さＲａは３７ｎｍであり、最大高さ粗さＲｚは３３０ｎｍであった。
【００９３】
ヘイズメータ（ＨＺ−２：スガ試験機社製）を用いて、凹凸基板Ａのヘイズ（濁り度）を測定した。ヘイズの測定は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に基づいて実施した。光源には、Ｃ光源を使用した。測定の結果、ヘイズは、０．８％であり、十分に低い値が得られた。
【００９４】
次に、凹凸基板Ａの一部に樹脂を射出成形して、ガラスと樹脂を接合させたサンプル（以下、「一体化サンプルＡ」と称する）を作製した。樹脂には、ガラスファイバー入りナイロン系の熱可塑性樹脂（レオナ９０Ｇ５０：旭化成社製）を使用した。
【００９５】
図９には、一体化サンプルＡの形態を概略的に示す。
【００９６】
図９に示すように、一体化サンプルＡは、凹凸基板Ａ（６１０）の第１の表面６１２の先端部分に、樹脂部分６４０を接着することにより形成した。樹脂部分６４０の寸法は、縦約５０ｍｍ×横約１２．５ｍｍ×厚さ２ｍｍとした。凹凸基板Ａ（６１０）と樹脂部分６４０が重なり合う部分の幅Ｗは、約１３ｍｍである。
【００９７】
得られた一体化サンプルＡを用いて、凹凸基板Ａ（６１０）と樹脂部分６４０の間の密着強度の測定を行った。密着強度は、一体化サンプルＡの凹凸基板Ａ（６１０）の外端部６１９および樹脂部分６４０の外端部６４９を、相互に反対に（図９の矢印の方向に）引張り、一体化サンプルＡが破損した際の強度を測定することにより実施した。
【００９８】
測定の結果、密着強度は、２８ＭＰａと見積もられた。
【００９９】
以下の表１の（例１）の欄には、凹凸基板Ａのエッチング処理条件、凹凸基板Ａの第１の表面の表面粗さ、凹凸基板Ａのヘイズ、および一体化サンプルＡの密着強度試験結果などをまとめて示した。
【０１００】
【表１】
2016074182.tif 000003
（例２）
例１の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプルを作製した。
【０１０１】
ただし、この例２では、ガラス基板のエッチング処理条件として、例１の場合とは異なる条件を採用した。その結果、例１の場合とは異なる第１の表面を有するガラス基板（以下、「凹凸基板Ｂ」という）が得られた。
【０１０２】
凹凸基板Ｂにおいても、第１の表面には、多数の微細な凹凸が形成されており、その中には、特異凸状部が多数含まれていることが確認された。ただし、凹凸基板Ｂでは、観察領域内には、柱状結晶物は認められなかった。
【０１０３】
得られた凹凸基板Ｂにおいて、第１の表面の表面粗さを測定した。測定の結果、算術平均粗さＲａは２３ｎｍであり、最大高さ粗さＲｚは２３０ｎｍであった。
【０１０４】
また、凹凸基板Ｂのヘイズは、０．６％であり、十分に低い値が得られた。
【０１０５】
次に、凹凸基板Ｂを用いて、例１の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプル（以下、「一体化サンプルＢ」と称する）を作製した。また、この一体化サンプルＢを用いて、密着強度の測定を行った。
【０１０６】
測定の結果、密着強度は、４ＭＰａと見積もられた。
【０１０７】
前述の表１の（例２）の欄には、凹凸基板Ｂのエッチング処理条件、凹凸基板Ｂの第１の表面の表面粗さ、凹凸基板Ｂのヘイズ、および一体化サンプルＢの密着強度試験結果などをまとめて示した。
【０１０８】
（例３）
例１の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプルを作製した。
【０１０９】
ただし、この例３では、ガラス基板のエッチング処理条件として、例１および例２の場合とは異なる条件を採用した。その結果、例１および例２の場合とは異なる第１の表面を有するガラス基板（以下、「凹凸基板Ｃ」という）が得られた。
【０１１０】
図１０には、凹凸基板Ｃの第１の表面における表面形態（ＳＥＭ写真）の一例を示す。この図から、凹凸基板Ｃの第１の表面には、微細な凹凸はほとんど認められず、代わりに小さなピットが多数形成されていることが確認された。すなわち、凹凸基板Ｃの第１の表面は、比較的平坦な形態であった。
【０１１１】
得られた凹凸基板Ｃにおいて、第１の表面の表面粗さを測定した。測定の結果、算術平均粗さＲａは６ｎｍであり、最大高さ粗さＲｚは９０ｎｍであった。
【０１１２】
また、凹凸基板Ｃのヘイズは、０．５％であった。
【０１１３】
次に、凹凸基板Ｃを用いて、例１の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプル（以下、「一体化サンプルＣ」と称する）を作製した。また、この一体化サンプルＣを用いて、密着強度の測定を行った。
【０１１４】
測定の結果、密着強度は、２ＭＰａ未満と見積もられた。
【０１１５】
前述の表１の（例３）の欄には、には、凹凸基板Ｃのエッチング処理条件、凹凸基板Ｃの第１の表面の表面粗さ、凹凸基板Ｃのヘイズ、および一体化サンプルＣの密着強度試験結果などをまとめて示した。
【０１１６】
一体化サンプルＡ〜Ｃにおける密着強度試験結果の比較から、凹凸基板の第１の表面が、Ｒａ≧１０ｎｍおよびＲｚ≧１００ｎｍを満たすような表面粗さを有し、特異凸状部を有する場合、凹凸基板と樹脂部分の間に、比較的良好な密着力が得られることがわかった。
【０１１７】
（例４）
以下の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプルを作製した。
【０１１８】
まず、縦約５０ｍｍ×横約５０ｍｍ×厚さ約２ｍｍの寸法を有するソーダライム製のガラス基板を準備した。次に、このガラス基板の一方の主表面（第１の表面）に対して、高温のＨＦガスによるエッチング処理を行った。エッチング処理の温度は、５８０℃とし、エッチングガスとして、窒素＋１．９ｖｏｌ％ＨＦの混合ガスを使用した。エッチング時間は、１０秒とした。
【０１１９】
これにより、第１の表面がエッチング処理されたガラス基板（以下、「凹凸基板Ｄ」という）が得られた。なお、凹凸基板Ｄでは、化学強化処理は実施していない。
【０１２０】
図１１には、凹凸基板Ｄの第１の表面における断面形態（ＳＥＭ写真）の一例を示す。この図から、凹凸基板Ｄの第１の表面には、多数の微細な凹凸が形成されており、その中には、前述の特異凸状部が多数含まれていることがわかる。
【０１２１】
得られた凹凸基板Ｄにおいて、第１の表面の表面粗さを測定した。測定の結果、算術平均粗さＲａは１７ｎｍであり、最大高さ粗さＲｚは１４０ｎｍであった。
【０１２２】
ヘイズメータを用いて、凹凸基板Ｄのヘイズを測定した。測定の結果、ヘイズは、０．５％であり、十分に低い値が得られた。
【０１２３】
次に、凹凸基板Ｄの第１の表面に樹脂を塗布して、ガラス上に樹脂層が配置されたサンプル（以下、「一体化サンプルＤ」と称する）を作製した。樹脂には、アクリル系の紫外線硬化性樹脂を使用した。樹脂の塗布後に１分間、紫外線露光を行い、樹脂層（厚さ５μｍ）を硬化させた。
【０１２４】
図１２には、一体化サンプルＤの断面形態（ＳＥＭ写真）の一例を示す。この図から、樹脂層は、凹凸基板Ｄの第１の表面に、空間を設けることなく配置されており、第１の表面に存在する特異凸状部を含む微細な凹凸部分が、樹脂で十分に充填されていることがわかる。
【０１２５】
得られた一体化サンプルＤを用いて、密着性評価試験を実施した。密着性評価試験は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６に準拠した方法で実施した。この試験では、樹脂の上に接着テープを貼り付けた後、接着テープを一気に剥ぎ取る処理が行われる。そして、試験後の接着テープに樹脂層が付着しているかどうかを評価することにより、樹脂層と凹凸基板Ｄの間の密着力を判定することができる。
【０１２６】
密着性評価試験の結果、接着テープ側には樹脂層は付着しておらず、樹脂層と凹凸基板Ｄの間には、良好な密着性が得られていることがわかった。
【０１２７】
以下の表２の（例４）の欄には、凹凸基板Ｄのエッチング処理条件、凹凸基板Ｄの第１の表面の表面粗さ、凹凸基板Ｄのヘイズ、および一体化サンプルＤの密着性評価試験結果などをまとめて示した。
【０１２８】
【表２】
2016074182.tif 000004
（例５）
例４の場合と同様の方法により、ガラスと樹脂を接合させたサンプル（以下、「一体化サンプルＥ」と称する）を作製した。ただし、この例５では、ガラス基板に対してエッチング処理を実施せず、準備したガラス基板をそのまま使用した。
【０１２９】
ガラス基板の第１の表面における算術平均粗さＲａは０．２ｎｍであり、最大高さ粗さＲｚは３ｎｍであった。また、ガラス基板のヘイズは、０．３％であった。その他の作製条件は、例４の場合と同様である。
【０１３０】
得られた一体化サンプルＥを用いて、前述の密着性評価試験を実施した。その結果、樹脂層はガラス基板から容易に剥離され、両者の間には、良好な密着性が生じていないことがわかった。
【０１３１】
前述の表２の（例５）の欄には、例５におけるガラス基板の第１の表面の表面粗さ、ガラス基板のヘイズ、および一体化サンプルＥの密着性評価試験結果などをまとめて示した。
【０１３２】
例４と例５における密着性評価試験結果の比較から、例４における一体化サンプルＤでは、接着材を使用しなくても、ガラスと樹脂の間に良好な密着性が得られることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明は、例えば表示装置の保護部材、例えばスマートフォンの前面カバー部材等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１０        ガラス基板
１２        第１の表面
５０        凸状部
５１        特異凸状部
５２        特異凸状部
５３        ネック部
１００      第１の一体化部材
１１０      ガラス基板
１１２      第１の表面
１１４      第２の表面
１４０      樹脂
１５０      凸状部
１５１      特異凸状部
１５２      特異凸状部
１５３      ネック部
３００      前面カバー部材
３１０      ガラス基板
３１６      おもて面
３１７      裏面
３１８      端面
３４１      枠状部材
３４４      Ｌ字型の支持部
５００      積層部材
５１１      ガラス層
５１２      主表面
５４２      樹脂層
６１０      凹凸基板Ａ
６１２      第１の表面
６１９      凹凸基板Ａの外端部
６４０      樹脂部分
６４９      樹脂部分の外端部
【図１】
2016074182.tif 000005
【図２】
2016074182.tif 000006
【図３】
2016074182.tif 000007
【図４】
2016074182.tif 000008
【図５】
2016074182.tif 000009
【図６】
2016074182.tif 000010
【図９】
2016074182.tif 000011
【図７】
2016074182.tif 000012
【図８】
2016074182.tif 000013
【図１０】
2016074182.tif 000014
【図１１】
2016074182.tif 000015
【図１２】
2016074182.tif 000016