(57)【要約】      （修正有）【課題】製造が容易で、周縁部の形状のばらつきがなく、かつ耐衝撃性にも優れたカバーガラスおよびその製造方法を提供する。【解決手段】カバーガラス１は、透明性基材１０と、前記透明性基材の周縁に密着配置される熱収縮材料からなる枠体１８と、を備える。枠体１８を有彩色または無彩色に加飾することにより、タッチパネルセンサの非アクティブ領域９に配置されたタッチ検出線が、カバーガラス１から透けて見えるおそれがなくなる。【選択図】図４
2016009272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性基材と、
前記透明性基材の周縁に密着配置される熱収縮材料からなる枠体と、を備えるカバーガラス。
【請求項２】
前記熱収縮材料は、熱収縮性樹脂の収縮物である請求項１に記載のカバーガラス。
【請求項３】
前記熱収縮材料は、透明である請求項１または２に記載のカバーガラス。
【請求項４】
前記熱収縮材料は、有彩色または無彩色に加飾されている請求項１または２に記載のカバーガラス。
【請求項５】
前記透明性基材の周縁から内側の所定範囲内にかけて、前記透明性基材に積層される加飾層を備える請求項１乃至４のいずれかに記載のカバーガラス。
【請求項６】
前記透明性基材の観察者側の表面とは反対側の表面に一体形成されるタッチパネルセンサを備え、
前記透明性基材の観察者側の表面には、前記タッチパネルセンサによるタッチ検出可能なアクティブエリアと、タッチ検出不可能な非アクティブエリアと、が設けられ、
前記加飾層は、前記非アクティブエリアに重なるように配置される請求項５に記載のカバーガラス。
【請求項７】
透明性基材の周縁に熱収縮性樹脂を配置する工程と、
前記熱収縮性樹脂を加熱して収縮させて、前記熱収縮性樹脂の収縮物からなる枠体を前記透明性基材の周縁に密着させる工程と、を備えるカバーガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用のカバーガラスと、その製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置用のカバーガラスは、大判のガラスをカバーガラスのサイズに合わせて切断することにより形成されるのが一般的であり、これにより生産効率を向上できる。大判のガラスを切断する際には、切断時にガラスが破損しないように、エッチング加工法を採用することが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５０２９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エッチング加工法では、切断面が平らにならず、尖った形状になってしまう。このため、切断面を保護用の樹脂で覆って保護する場合がある。この場合、樹脂が垂れないように、樹脂を形成する面を上にしてディスペンサ等により樹脂を塗膜する方法などが採用されるが、カバーガラスの側面は４面あるため、各面に樹脂を塗膜する前に、各面を上に配置しなければならず、作業性が悪いという問題がある。
【０００５】
また、エッチング加工法で形成した切断面の形状は均一ではないため、切断面に形成される樹脂の形状も不統一になってしまう。よって、切断面上の樹脂を所望の形状にするのは難しいという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造が容易で、周縁部の形状のばらつきがなく、かつ耐衝撃性にも優れたカバーガラスおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、透明性基材と、
前記透明性基材の周縁に密着配置される熱収縮材料からなる枠体と、を備えるカバーガラスが提供される。
【０００８】
前記熱収縮材料は、熱収縮性樹脂の収縮物であってもよい。
【０００９】
前記熱収縮材料は、透明であってもよい。
【００１０】
前記熱収縮材料は、有彩色または無彩色に加飾されていてもよい。
【００１１】
前記透明性基材の周縁から内側の所定範囲内にかけて、前記透明性基材に積層される加飾層を備えていてもよい。
【００１２】
前記透明性基材の観察者側の表面とは反対側の表面に一体形成されるタッチパネルセンサを備え、
前記透明性基材の観察者側の表面には、前記タッチパネルセンサによるタッチ検出可能なアクティブエリアと、タッチ検出不可能な非アクティブエリアと、が設けられ、
前記加飾層は、前記非アクティブエリアに重なるように配置されてもよい。
【００１３】
本発明の他の一態様では、透明性基材の周縁に熱収縮性樹脂を配置する工程と、
前記熱収縮性樹脂を加熱して収縮させて、前記熱収縮性樹脂の収縮物からなる枠体を前記透明性基材の周縁に密着させる工程と、を備えるカバーガラスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、周縁部の形状のばらつきがなく、かつ耐衝撃性にも優れたカバーガラスを簡易な製造工程にて作製できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態によるカバーガラス１を搭載した表示装置２を備えた電子機器３の平面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線での縦断面図。
【図３】カバーガラス１の裏面側に形成されるタッチパネルセンサ７の構造を示す平面図。
【図４】本実施形態によるカバーガラス１の平面図。
【図５】図３および図４のＩＶ線に沿った横断面図。
【図６】（ａ）は大判ガラス２０の両主面に樹脂フィルム１９を貼り付けた状態での断面図、（ｂ）はエッチング処理を行った状態を示す断面図。
【図７】熱収縮性材料を透明性基材の周縁に嵌めこんで熱を与える例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本件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。また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００１７】
図１〜図８は本発明の一実施形態を説明する図である。以下に説明する実施形態では、携帯電話やスマートフォン等の電子機器の表示装置に用いることが可能なカバーガラスとカバーガラス保護部材について説明する。
【００１８】
図１は本実施形態によるカバーガラス１を搭載した表示装置２を備えた電子機器３の平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線での縦断面図である。図１の電子機器３は、例えばスマートフォンであり、フラットパネルディスプレイモジュールからなる表示装置２と、表示装置２の周囲を覆うケース（筐体）４とを備えている。表示装置２の下部には、電子機器３の本体部５が配置されている。すなわち、ケース４は、表示装置２の表示面側を除いて、表示装置２と本体部５の周囲を覆うように配置されている。本体部５には、プロセッサ、画像処理部、通信処理部、記憶部、入力インタフェース部などが設けられるが、本体部５の詳細な内容については割愛する。
【００１９】
本明細書では、表示装置２の表示面側、すなわちユーザ（観察者）が表示面を視認する側を前面と呼び、その反対側の面を裏面と呼ぶ。
【００２０】
表示装置２は、画素表示部６と、画素表示部６の前面に配置されるカバーガラス１とを有する。カバーガラス１には、その裏面側にタッチパネルセンサ７が一体形成されている。あるいは、カバーガラス１の裏面側に、タッチパネルセンサ用基板を積層して、このタッチパネルセンサ用基板上にタッチパネルセンサ７を形成してもよい。
【００２１】
カバーガラス１は、表示装置２のユーザに最も近い側の表面を形成する。ユーザがこの表面をタッチすると、そのタッチ位置をタッチパネルセンサ７が検出する。画素表示部６は、液晶表示部や有機ＥＬ表示部、プラズマ表示部など、既存の平面表示部であれば、その種類は問わない。
【００２２】
タッチパネルセンサ７は、カバーガラス１の裏面側、すなわち画素表示部６の表示面に対向する側に配置されている。より詳細には、カバーガラス１の裏面側には、タッチパネルセンサ７が配置されているアクティブ領域と、タッチパネルセンサ７が配置されていない非アクティブ領域とが設けられている。ユーザは、カバーガラス１の前面側をタッチするが、アクティブ領域に重なる前面側の領域をタッチすると、タッチパネルセンサ７にてタッチ位置の検出が行われる。一方、非カバーガラス１の前面側の非アクティブ領域に重なる領域をタッチしても、タッチ位置の検出は行われない。
【００２３】
タッチパネルセンサ７のタッチセンス方式は、抵抗膜方式や静電容量方式など、既存の種々の方式が適用可能である。
【００２４】
図３はカバーガラス１の裏面側に形成されるタッチパネルセンサ７の構造を示す平面図である。タッチパネルセンサ７は、カバーガラス１上の第１方向Ｘに沿って複数列にわたって配置される矩形状の複数の単位メッシュ領域１１と、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに沿って複数列にわたって配置される矩形状の複数の単位メッシュ領域１２とを有する。第１方向Ｘに沿って配置される複数の単位メッシュ領域１１と、第２方向Ｙに沿って配置される複数の単位メッシュ領域１２とは、それぞれ隙間１３を介して配置されており、互いに絶縁されている。第１方向Ｘに沿って延びる各列の複数の単位メッシュ領域１１は、各列ごとに直列接続されている。同様に、第２方向Ｙに沿って延びる各列の複数の単位メッシュ領域１２は、各列ごとに直列接続されている。
【００２５】
各単位メッシュ領域１１，１２の一辺は、人間の指のサイズに合わせて、例えば４ｍｍ程度に設定されている。単位メッシュ領域１１，１２の一辺が４ｍｍ程度であれば、人間の指は、必ず隣接する２以上の単位メッシュ領域１１，１２の上をタッチすることになる。
【００２６】
第１方向Ｘに沿って延びる各列の一端部に位置する単位メッシュ領域１１にはタッチ検出線１４が接続され、これらタッチ検出線１４は非アクティブ領域９を通って、対応するパッド１６に接続されている。同様に、第２方向Ｙに沿って延びる各列の一端部に位置する単位メッシュ領域１２にはタッチ検出線１５が接続され、これらタッチ検出線１５は非アクティブ領域９を通って、対応するパッド１６に接続されている。
【００２７】
人間の指が単位メッシュ領域１１，１２のいずれかをタッチすると、対応するタッチ検出線１４，１５に電流が流れて、タッチ位置を検出することができる。上述したように、人間の指がカバーガラス１の前面をタッチすると、第１方向Ｘに延びる一つ以上の列の単位メッシュ領域１１に接続されたタッチ検出線１４に電流が流れるとともに、第２方向Ｙに延びる一つ以上の列の単位メッシュ領域１２に接続されたタッチ検出線１５に電流が流れる。これにより、タッチ位置を正確に特定することができる。
【００２８】
上述したように、非アクティブ領域９には、複数のタッチ検出線１４，１５が配置されている。カバーガラス１はそれ自体では透明であるため、タッチ検出線１４，１５が透けて観察されるおそれがある。そこで、カバーガラス１の裏面側には、後述する図４に示すように、非アクティブ領域９の位置に対応づけて、加飾層１７が設けられている。加飾層１７を所定の色で着色することで、タッチ検出線がカバーガラス１から透けて見えるおそれがなくなる。
【００２９】
一方、カバーガラス１のアクティブ領域８は、画素表示部６の表示エリアとほぼ重なっており、表示エリアがそのまま透けて見えるように、透明にしている。
【００３０】
図４は本実施形態によるカバーガラス１の平面図である。図４のカバーガラス１は、透明性基材１０と、加飾層１７と、透明性基材１０の周縁に密着配置される熱収縮材料からなる枠体１８とを備えている。
【００３１】
熱収縮材料は、例えば熱収縮性樹脂を熱により収縮させた収縮物である。熱収縮材料からなる枠体１８は、カバーガラス１の周縁全体に密着配置されるため、カバーガラス１のエッジ部分に衝撃が加わっても、その衝撃を熱収縮材料で吸収でき、カバーガラス１の破損を防止することができる。このように、枠体１８は、強度的に弱いカバーガラス１のエッジ部分を保護するために設けられている。
【００３２】
加飾層１７は、上述したように、非アクティブ領域９に重なるように配置されている。より具体的には、加飾層１７は、透明性基材１０の周縁から内側の所定範囲にかけて、透明性基材１０の裏面側に積層されている。加飾層１７を不透明にすることで、カバーガラス１の前面側からタッチ検出線が視認されなくなる。なお、加飾層１７は、カバーガラス１の強度を向上させるものではないため、場合によっては省略してもよい。
【００３３】
図５は図３および図４のＩＶ線に沿った横断面図である。図５では、ケース４は省略している。図５に示すように、加飾層１７の表面、すなわち加飾層１７の透明性基材１０との接触面と反対側の面には、タッチ検出線１５が配置されている。透明性基材１０の露出された表面、すなわち加飾層１７が積層されていない表面には、第２方向Ｙに沿って直列接続された複数の単位メッシュ領域１２が配置されている。
【００３４】
最近のカバーガラス１は、１ｍｍ未満の厚さしかなく、わずかな衝撃でも破損するおそれがある。このため、カバーガラス１に対して化学強化処理を行うことが多い。化学強化処理は、例えば、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処理を実施して、ガラスの表面付近にイオン交換されて圧縮応力を発生させる圧縮応力層を形成してガラスを強化するものである。
【００３５】
これに対して、本実施形態は、カバーガラス１の透明性基材１０の周縁全体を枠体１８で覆ってカバーガラス１を保護するため、化学強化処理を行わなくても、カバーガラス１の耐衝撃性を向上できる。よって、本実施形態によるカバーガラス１では、化学強化処理の工程を省くことができ、製造工程を簡略化できるため、生産性がよくなり、また製造コストも抑制できる。
【００３６】
なお、本実施形態のカバーガラス１は、透明性基材１０の化学強化処理を行った上で、さらに枠体１８を取り付けてもよい。これにより、通常の化学強化処理を行ったカバーガラス１よりも、さらに耐衝撃性を向上できる。
【００３７】
本実施形態による枠体１８は、典型的には透明である。これにより、加飾層１７の形成箇所を除いて、カバーガラス１の全体が透明になり、枠体１８が目立ちにくくなる。なお、デザイン上の観点からは、枠体１８の材料である熱収縮材料に着色材、蓄光材および発光材の少なくとも一つを含有させてもよい。これにより、枠体１８を有彩色または無彩色に加飾することができ、枠体１８に意匠性を持たせることができて、デザイン的に優れたカバーガラス１を提供できる。
【００３８】
枠体１８を構成する熱収縮材料は、例えば熱収縮性樹脂を熱で収縮させた収縮物である。透明性基材１０の外形サイズに見合った環状の熱収縮性樹脂を予め用意しておけば、この熱収縮性樹脂を透明性基材１０の周縁に沿って嵌めこんで熱を付与するだけで、枠体１８を作製できる。よって、カバーガラス１の生産効率を向上できる。
【００３９】
また、枠体１８は、それ自体で弾力性を有し、透明性基材１０の一番衝撃に弱いエッジ部分を保護するため、透明性基材１０に対して化学強化処理を施さなくてもカバーガラス１の耐衝撃性能を向上でき、さらなる生産効率の向上と部材コストの抑制が図れる。
【００４０】
次に、本実施形態によるカバーガラス１の製造工程について説明する。まず、カバーガラス１の元となる大判ガラス２０を用意する。大判ガラス２０としては、例えば強化ガラスなどを用いることができる。大判ガラス２０の厚みは、４００〜７００μｍ程度である。
【００４１】
そして、この大判ガラス２０の一方の主面の一部にカバーガラス１の非アクティブ領域９に合わせて加飾層１７を形成し、続いて、大判ガラス２０の一方の主面側にタッチパネルセンサ７を形成する。タッチパネルセンサ７は、大判ガラス２０を基材として用いて、直接センサ電極を形成するＯＧＳ（One Grass Solution）にて形成する。あるいは、大判ガラス２０の表面に、別のガラス基材を積層し、このガラス基材上にセンサ電極を形成してもよい。センサ電極は、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）にて形成可能である。
【００４２】
次に、加飾層１７とタッチパネルセンサ７を形成した大判ガラス２０の両主面の全体に、耐エッチングマスクとして作用する樹脂フィルム１９を複数枚ずつ貼り付ける。個々の樹脂フィルム１９のサイズは、カバーガラス１の外形サイズに合わせてあり、縦横に隣接するカバーガラス１の間には隙間を持たせている。これらの隙間は、個片化するためのエッチング用の溝となる。図６（ａ）は大判ガラス２０の両主面に樹脂フィルム１９を貼り付けた状態での断面図である。図に示すように、樹脂フィルム１９は、上下に重なるように位置合わせして貼り付けられる。
【００４３】
樹脂フィルム１９としては、例えば５０〜１００μｍ程度の厚みを有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を用いることができる。
【００４４】
次に、例えばフッ酸溶液からなるエッチング液を用いて、大判ガラス２０の両面から浸漬（ディッピング）、スプレイ等により両面から樹脂フィルム１９の隙間から露出する大判ガラス２０をエッチングして個片化する。これにより、図６（ｂ）に示すように、個片化された各カバーガラス１用の透明性基材１０の側面は、両主面側が同程度に削られて、側面の中央部が尖った形状になる。
【００４５】
次に、図７に示すように、枠体１８の材料である熱収縮性樹脂２１を、個片化された各透明性基材１０の側面に嵌めこむ。熱収縮性樹脂２１は、個片化された透明性基材１０の外形サイズに合わせて環状に予め形成しておく。熱収縮性樹脂２１が透明性基材１０の側面に密着性よく嵌めこまれるように、熱収縮性樹脂２１の環状サイズは、透明性基材１０の外形サイズよりも少し小さめにしておくのが望ましい。これにより、作業者または作業機械が熱収縮性樹脂２１の外形を少し広げた状態で透明性基材１０の側面に沿って配置すると、熱収縮性樹脂２１が自然に収縮して透明性基材１０の側面に嵌めこまれる。
【００４６】
環状に形成された熱収縮性樹脂２１を用いることで、例えば透明性基材１０の周縁に沿って液状の樹脂材料をディスペンサ等で塗布するよりも作業性がよくなる。また、熱収縮性樹脂２１の厚みのばらつきも起きないため、均一なサイズの枠体１８を形成可能となる。
【００４７】
上述したように、熱収縮性樹脂２１は、作業者等が少し引き延ばして透明性基材１０に嵌めこむことができるように、ある程度伸縮性のある材料が望ましい。また、図６（ｂ）に示すように、個片化された透明性基材１０の側面は中央部が尖っているため、側面部分の全面に枠体１８の内周面が接触せず、間に隙間ができるおそれがある。よって、熱収縮性樹脂２１が透明性基材１０の側面に接したときに、側面全体に熱収縮性樹脂２１が接触するのが望ましい。したがって、熱収縮性樹脂２１では、弾力性があり、かつ柔軟性のある材料が望ましい。
【００４８】
熱収縮性樹脂２１の具体的な材料としては、例えば、延伸ポリエステル系フィルム、延伸ポリスチレン系フィルム、延伸ポリオレフィン系フィルム、ポリ乳酸系フィルム、発泡ポリオレフィン系フィルム、発泡ポリスチレン系フィルム、ポリエステル−ポリスチレン多層フィルムなどを用いることができる。
【００４９】
次に、透明性基材１０の周縁に沿って嵌めこまれた熱収縮性樹脂２１に熱を付与して、熱収縮性樹脂２１の収縮物からなる枠体１８を形成する。熱の付与は、例えば図７に示すようにドライヤ２２からの熱風を透明性基材１０の周縁に沿って当てればよい。あるいは熱収縮性樹脂２１が収縮する温度に設定可能なチャンバ等に、熱収縮性樹脂２１が嵌めこまれた複数の透明性基材１０を収納して、複数の透明性基材１０に対して同時に枠体１８を形成してもよい。以上により、図４に示すような枠体１８付きのカバーガラス１が完成する。
【００５０】
このように、本実施形態では、熱収縮材料からなる枠体１８を透明性基材１０の周縁に密着配置するため、カバーガラス１が衝撃を受けても、その衝撃を枠体１８で吸収でき、結果として、衝撃が透明性基材１０に伝わりにくくなり、透明性基材１０に対して化学強化処理を施さなくても、カバーガラス１の耐衝撃性を向上させることができる。
【００５１】
枠体１８は、例えば熱収縮性樹脂２１を透明性基材１０の周縁に嵌めこんだ状態で熱を付与することで、容易に形成可能であり、接着材も不要なため、作業性がよくなり、部材コストも抑制できる。また、透明性基材１０の周縁に嵌めこまれる熱収縮性樹脂２１は均一な厚さを有するため、枠体１８の厚みのばらつきを抑制でき、品質に優れたカバーガラス１を提供できる。
【００５２】
また、本実施形態では、大判ガラスにタッチパネルセンサ７を形成した後に個片化して枠体１８を取り付ければよいため、カバーガラス１を作製するための製造工程を簡略化でき、生産効率の向上と製造費の削減が図れる。
【００５３】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  カバーガラス、２  表示装置、３  電子機器、４  ケース、５  本体部、６  画素表示部、７  タッチパネルセンサ、１１，１２  単位メッシュ領域、１３  隙間、１４，１５  タッチ検出線、１６  パッド、１７  加飾層、１８  枠体、１９  樹脂フィルム、２０  大判ガラス、２１  熱収縮性樹脂
【図１】
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【図２】
2016009272.tif 000004
【図３】
2016009272.tif 000005
【図５】
2016009272.tif 000006
【図６】
2016009272.tif 000007
【図４】
2016009272.tif 000008
【図７】
2016009272.tif 000009