(57)【要約】  本発明は、主成形用金型を有し、主成形用金型は、中心部と曲面部により形成される凹部を有し、曲面部の少なくとも一部は、接線の角度が中心部に対して９０°超１８０°以下まで連続しており、当該曲面部は凹部の少なくとも１つの角部に形成され、当該角部は所定の溝部を有し、さらに、主成形用金型は溝部と接続する貫通孔を有し、中心部の平面と平行方向に分割可能である３Ｄカバーガラス成形用金型に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄカバーガラスを形成するための主成形用金型を有し、
前記主成形用金型は、曲率半径が１００ｍｍ超の中心部と、前記中心部の周辺の少なくとも一部に３次元曲面をなす曲面部を有し、前記中心部及び前記曲面部により凹部が形成され、
前記曲面部の少なくとも一部は、前記中心部がなす平面を基準としたとき、接線の角度が９０°超１８０°以下まで連続しており、
かつ、前記接線の角度が９０°超１８０°以下まで連続している曲面部は、前記中心部の法線方向から見たとき、前記凹部の外縁のうち、２つの隣り合う辺を繋ぎ曲率半径が１００ｍｍ以下で定義される少なくとも１つの角部に形成され、
前記角部は、前記接線の角度が最大となる位置から前記中心部の端部まで連続する溝部を有し、
さらに、前記主成形用金型は、前記溝部と接続する貫通孔を有し、
前記中心部の平面と平行方向に分割可能である、
３Ｄカバーガラス成形用金型。
【請求項２】
前記主成形用金型は、前記中心部の法線方向から見たとき、前記凹部の外縁が多角形であり、
前記接線の角度が９０°超１８０°以下まで連続している曲面部は、前記多角形の全周にわたって形成されるとともに、前記多角形における角部の全てに、前記溝部を有する、請求項１に記載の３Ｄカバーガラス成形用金型。
【請求項３】
前記多角形は、四角形である、請求項２に記載の３Ｄカバーガラス成形用金型。
【請求項４】
前記主成形用金型は、前記曲面部のうち前記接線の角度が最大となる端部から、外側に沿って、前記中心部の平面と平行する面に対して３°〜３０°の傾斜をなす傾斜部を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の３Ｄカバーガラス成形用金型。
【請求項５】
前記傾斜部の幅は、平面視において１ｍｍ〜１５ｍｍである、請求項４に記載の３Ｄカバーガラス成形用金型。
【請求項６】
前記主成形用金型は、複数の部分金型で構成され、
前記多角形の全周にわたって形成された前記曲面部のうち、前記多角形の辺上に前記部分金型どうしが隣接してできる境界に相当する分割線が存在しない、請求項２〜５のいずれか１項に記載の３Ｄカバーガラス成形用金型。
【請求項７】
前記主形成用金型の前記凹部を有さない側に、底型をさらに有し、
前記底型は、前記中心部の重心を含む位置に吸引用の穴を有し、前記吸引用の穴は前記貫通孔と接続される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の３Ｄカバーガラス成形用金型。
【請求項８】
前記主形成用金型の前記凹部を有する側に、リング形状のアライメント板をさらに有し、
前記アライメント板のリング形状の内縁は、平面視において前記凹部の外縁よりも外側にある、請求項１〜７のいずれか１項に記載の３Ｄカバーガラス成形用金型。
【請求項９】
前記主形成用金型の前記凹部を有する側に、前記主形成用金型を覆う上型をさらに有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の３Ｄカバーガラス成形用金型。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の３Ｄカバーガラス成形用金型の前記主成形用金型上に平面状のガラス板を載置することと、その後、前記３Ｄカバーガラス成形用金型を加熱しながら前記貫通孔を経由して真空吸引して前記平面状のガラス板を３Ｄ形状に成形した後、冷却することと、を含む３Ｄカバーガラスの製造方法。
【請求項１１】
前記冷却後に、前記３Ｄカバーガラスを前記３Ｄカバーガラス成形用金型から取り出して、前記３Ｄカバーガラスの曲面部の外側にある裾部を切断することを含む、請求項１０に記載の３Ｄカバーガラスの製造方法。
【請求項１２】
前記切断後、前記３Ｄカバーガラスの表面を研磨加工することと、その後、前記３Ｄカバーガラスに化学強化処理をすることとを含む、請求項１１に記載の３Ｄ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、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末といったモバイル機器やＣＩＤ（Center Information Display）、クラスターといった車載ディスプレイに使用される画像表示装置のための３次元形状をしたカバーガラス（３Ｄカバーガラス）の成形用金型、および、該成形用金型を用いた３Ｄカバーガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末といったモバイル機器等の意匠性を向上させるため、モバイル機器等に使用される画像表示装置への３Ｄカバーガラスの適用が検討されている。図１は、従来の３Ｄカバーガラスを示した斜視図である。図１に示す３Ｄカバーガラス３００は、中心部３１０が平面で、中心部３１０の周辺に３次元曲面形状をなす曲面部３２０を有している。以下、本明細書において、３Ｄカバーガラスの曲面部と記載した場合、３次元曲面形状をなす曲面部を指す。【０００３】
特許文献１は、スマートフォン等の情報端末のカバーガラスとして端部が湾曲するいわゆる３Ｄカバーガラスの成形方法について開示している。特許文献１には、３Ｄカバーガラス用にデザインされた成形型が開示され、その成形型の一部に穴を設けて真空引きする成形方法により所望の３Ｄカバーガラスを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／１２１２１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
３Ｄカバーガラスは、その曲面部の曲げ角度が９０°を超えるデザインが要求される場合もある。図２は、３Ｄカバーガラスの一構成例を示した斜視図である。図２に示す３Ｄカバーガラス１００は、中心部１１０が平面で、中心部１１０の周辺に曲げ角度が９０°を超える曲面部１２０を有する。３Ｄカバーガラスの曲面部の曲げ角度について、図３を参照して説明する。図３は、図２に示す３Ｄカバーガラス１００の断面模式図である。
曲面部の曲げ角度αは、３Ｄカバーガラスの中心部１１０の平面に平行な平面と、曲面部１２０の先端と、がなす角度である。つまり、曲面部１２０上の点における接線と、３Ｄカバーガラスの中心部１１０の平面に平行な平面とがなす角は、当該点が３Ｄカバーガラスの中心部１１０から曲面部１２０の先端に向かって移動するにつれて大きくなるが、この角度が最大となった際の値（最大角度）が曲げ角度αに相当する。図２及び３に示す３Ｄカバーガラス１００は、曲げ角度αが１８０°の例である。【０００６】
曲面部の曲げ角度αが９０°を超える３Ｄカバーガラスを、金型を用いて成形する場合、該金型の曲面部と対応する部分にも角度が９０°を超える曲面形状を有するため、真空成形後のガラスが取り出せないという問題があった。また、曲げ角度αが９０°を超えるとともに平面視において、その外縁が曲面状をなす部分は、より複雑な３次元形状をなすため、高い精度での３次元形状を実現するのは困難であった。【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するため、曲げ角度αが９０°を超える曲面部を有する３Ｄカバーガラスの成形用金型および該成形用金型を用いた３Ｄカバーガラスの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するため、３Ｄカバーガラスを形成するための主成形用金型を有し、
前記主成形用金型は、曲率半径が１００ｍｍ超の中心部と、前記中心部の周辺の少なくとも一部に３次元曲面をなす曲面部を有し、前記中心部及び前記曲面部により凹部が形成され、
前記曲面部の少なくとも一部は、前記中心部がなす平面を基準としたとき、接線の角度が９０°超１８０°以下まで連続しており、
かつ、前記接線の角度が９０°超１８０°以下まで連続している曲面部は、前記中心部の法線方向から見たとき、前記凹部の外縁のうち、２つの隣り合う辺を繋ぎ曲率半径が１００ｍｍ以下で定義される少なくとも１つの角部に形成され、
前記角部は、前記接線の角度が最大となる位置から前記中心部の端部まで連続する溝部を有し、
さらに、前記主成形用金型は、前記溝部と接続する貫通孔を有し、
前記中心部の平面と平行方向に分割可能である、
３Ｄカバーガラス成形用金型を提供する。【０００９】
また、３Ｄカバーガラス成形用金型において、前記主成形用金型は、前記中心部の法線方向から見たとき、前記凹部の外縁が多角形であり、
前記接線の角度が９０°超１８０°以下まで連続している曲面部は、前記多角形の全周にわたって形成されるとともに、前記多角形における角部の全てに、前記溝部を有することが好ましい。【００１０】
また、３Ｄカバーガラス成形用金型において、前記多角形は、四角形であることが好ましい。【００１１】
また、３Ｄカバーガラス成形用金型において、前記主成形用金型は、前記曲面部のうち前記接線の角度が最大となる端部から、外側に沿って、前記中心部の平面と平行する面に対して３°〜３０°の傾斜をなす傾斜部を有することが好ましい。【００１２】
また、３Ｄカバーガラス成形用金型において、前記傾斜部の幅は、平面視において１ｍｍ〜１５ｍｍであることが好ましい。【００１３】
また、３Ｄカバーガラス成形用金型において、前記主成形用金型は、複数の部分金型で構成され、多角形の全周にわたって形成された前記曲面部のうち、前記多角形の辺上に前記部分金型どうしが隣接してできる境界に相当する分割線が存在しないことが好ましい。【００１４】
また、３Ｄカバーガラス成形用金型は、前記主形成用金型の前記凹部を有さない側に、底型をさらに有し、
前記底型は、前記中心部の重心を含む位置に吸引用の穴を有し、前記吸引用の穴は前記貫通孔と接続されることが好ましい。【００１５】
また、３Ｄカバーガラス成形用金型は、前記主形成用金型の前記凹部を有する側に、リング形状のアライメント板をさらに有し、
前記アライメント板のリング形状の内縁は、平面視において前記凹部の外縁よりも外側にあることが好ましい。【００１６】
また、３Ｄカバーガラス成形用金型は、前記主形成用金型の前記凹部を有する側に、前記主形成用金型を覆う上型をさらに有することが好ましい。【００１７】
また、本発明の３Ｄカバーガラス成形用金型の前記主成形用金型上に平面状のガラス板を載置することと、その後、前記３Ｄカバーガラス成形用金型を加熱しながら前記貫通孔を経由して真空吸引して前記平面状のガラス板を３Ｄ形状に成形した後、冷却することと、を含む３Ｄカバーガラスの製造方法を提供する。【００１８】
また、本発明の３Ｄカバーガラスの製造方法において、前記冷却後に、前記３Ｄカバーガラスを前記３Ｄカバーガラス成形用金型から取り出して、前記３Ｄカバーガラスの曲面部の外側にある裾部を切断することが好ましい。【００１９】
また、本発明の３Ｄカバーガラスの製造方法において、前記切断後、前記３Ｄカバーガラスの表面を研磨加工することと、その後、前記３Ｄカバーガラスに化学強化処理をすることとを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の３Ｄカバーガラス成形用金型、およびそれを用いた３Ｄカバーガラスの製造方法は、曲げ角度αが９０°を超える曲面部を有する３Ｄカバーガラスの製造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、従来の３Ｄカバーガラスを示した斜視図である。
【図２】図２は、３Ｄカバーガラスの一構成例を示した斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す３Ｄカバーガラスの断面模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかる３Ｄカバーガラス成形用金型の一構成例を示した分解斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す３Ｄカバーガラス成形用金型の部分拡大図である。
【図６】図６は、図４に示す３Ｄカバーガラス成形用金型の組立図である。
【図７】図７は、図６に示す３Ｄカバーガラス成形用金型の断面Ａでの断面図である。
【図８】図８は、図６に示す３Ｄカバーガラス成形用金型の断面Ｂでの断面図である。
【図９】図９は、３Ｄカバーガラス成形用金型の使用手順を説明するための図である。
【図１０】図１０は、３Ｄカバーガラス成形用金型の使用手順を説明するための図である。
【図１１】図１１は、３Ｄカバーガラス成形用金型の使用手順を説明するための図である。
【図１２】図１２は、３Ｄカバーガラス成形用金型の使用手順を説明するための図である。
【図１３】図１３は、３Ｄカバーガラス成形用金型の使用手順を説明するための図である。
【図１４】図１４は、３Ｄカバーガラス成形用金型の使用手順を説明するための図である。
【図１５】図１５は、３Ｄカバーガラス成形用金型の使用手順を説明するための図である。
【図１６】図１６は、３Ｄカバーガラス成形用金型の使用手順を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
本発明の一実施形態にかかる３Ｄカバーガラス成形用金型（以下「本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型」という）は、図２及び３に示す３Ｄカバーガラス１００のように、中心部１１０が平面で、中心部１１０の周辺に曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部１２０を有する３Ｄカバーガラスの成形に用いる成形用金型である。但し、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラスは、中心部が平面で、該中心部の周辺の少なくとも一部に曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有すれば、図２及び３に示したものに限定されない。
ここで、平面とは、曲率半径が１００ｍｍ超の部位を指す。すなわち、３Ｄカバーガラスガラスの中心部とは、すなわち、３Ｄカバーガラスガラスの中心（重心）を含み、曲率半径が１００ｍｍ超である連続した領域である。
また、曲面部とは、中心部１１０の平面と直交する断面における曲率半径が１００ｍｍ以下の部分、及び、当該部分と３Ｄカバーガラスの端部の間の領域をあわせた部分を指す。すなわち、中心部１１０の外縁から３Ｄカバーガラスの端部までの領域が曲面部である。曲面部の曲率半径は一定でなくてもよく、また、曲面部は比較的平坦な部分を含んでいてもよい。なお、曲げ角度を指定せずに単に「曲面部」という場合は、曲げ角度が９０°超１８０°以下の曲面部、および曲げ角度が９０°以下の曲面部の両方を包含する。
曲面部の曲げ角度αは、３Ｄカバーガラスの中心部１１０の重心に接する平面と、曲面部１２０の先端と、がなす角度である。より詳細には、中心部１１０の平面と直交する断面における、３Ｄカバーガラスの端部を点Ａ、３Ｄカバーガラスの重心を点Ｂ、点Ａにおける接線と点Ｂにおける接線との交点を点Ｃとした際に、曲げ角度は１８０°−∠ＡＣＢで表される。
【００２３】
図２に示す３Ｄカバーガラス１００では、中心部１１０の全周辺にわたって曲面部１２０が設けられているが、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラスは、平面視において外縁が描く形状の４辺のうちいずれか２辺と、該２辺を繋ぐ少なくとも１つの角部に曲面部を有しており、当該曲面部の少なくとも一部の曲げ角度αが９０°超１８０°以下であればよい。
なお、本明細書において「平面視」とは、とくにことわりがない限り、３Ｄカバーガラスの中心部の重心に接する平面に対する法線方向からの視点、または、後述する金型の中心部の重心に接する平面に対する法線方向からの視点、として説明する。また、本明細書において、平面視において外縁が描く形状のことを単に「平面形状」という場合がある。
また、本明細書において「角部」とは、隣り合う２辺を繋ぐ部分を指す概念であり、角状の部分のみならず、丸みを帯びた部分、すなわち、隣り合う２辺を繋ぐ曲線状の部分も含む概念である。
【００２４】
例えば、図２中、３Ｄカバーガラス１００は、平面形状が略長方形であり、４つの辺と４つの角部を有し、これらの全てが曲げ角度αが９０°超１８０°以下である曲面部を有するが、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラスは、４つの辺のうち、隣り合う任意の２辺と該２辺を繋ぐ１つの角部にのみ、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。なお、角部とは、中心部の法線方向から見たとき、外縁の曲率半径が１００ｍｍ以下の部分を指す。
【００２５】
さらに、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラスは、４辺のうち、任意の３辺と、該３辺のうち隣り合ういずれか２辺を繋ぐ少なくとも１つの角部に、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００２６】
また、図２に示す３Ｄカバーガラス１００は、中心部１１０の全周辺にわたって曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部１２０が設けられている。しかし、この例に限らず、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラスは、４辺のうちいずれか２辺を繋ぐ少なくとも１つの角部に曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００２７】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラスは、４つの辺のうち、隣り合う任意の２辺を繋ぐ１つの角部と、該２辺のうちの１辺にのみ、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００２８】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラス１００は、４つの辺のうち、隣り合う任意の２辺と、該２辺を繋ぐ１つの角部にのみ、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００２９】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラス１００は、４つの辺のうち、隣り合う任意の２辺を繋ぐ１つの角部と、該２辺と異なる隣り合う任意の２辺を繋ぐ１つの角部にのみ、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００３０】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラス１００は、４つの辺のうち、３辺を繋ぐ２つの角部と、該３辺のうちいずれか１辺にのみまたは２辺にのみ、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００３１】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラス１００は、４つの辺のうち、３辺を繋ぐ２つの角部と、該３辺にのみ、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００３２】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラス１００は、任意の３つの角部にのみ、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００３３】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラス１００は、任意の３つの角部と、４辺のうちいずれか１辺にのみ、もしくは２辺にのみ、あるいは３辺にのみ、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００３４】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラス１００は、任意の３つの角部と、４辺にのみ曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００３５】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラス１００は、４つの角部にのみ、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００３６】
なお、上記で、角度αが９０°超１８０°以下と特定した曲面部以外の曲面部の曲げ角度は、９０°以下である。
【００３７】
また、図２に示す３Ｄカバーガラスは、平面形状が四角形であるが、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラスの平面形状は、四角形に限定されず、三角形、五角形、六角形、八角形等、四角形以外の多角形でもよい。なお、ここでいう多角形とは、角部が丸みを帯びた部分があるものも含む。別の言い方をすると、３Ｄカバーガラスの平面形状において、角部に曲線部分を含む場合であっても、該平面形状のうち、直線と、該直線を延長した仮想直線によって得られる形状が多角形であれば、「多角形」の対象とする。なお、３Ｄカバーガラスの平面形状が多角形であり、その全周において曲面部を有する場合、当該多角形の全ての角部に丸みを帯びる部分を有する場合が多い。なお、平面視で多角形の形状の場合も「角部」は、上記と同様に、中心部の法線方向から見たとき、外縁の曲率半径が１００ｍｍ以下の部分とする。
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型により成形される３Ｄカバーガラスは、平面形状が、２つの直線を繋ぐ少なくとも１つの角部を有していればよい。
【００３８】
図４は、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型の一構成例を示した分解斜視図であり、図５は、図４に示す３Ｄカバーガラス成形用金型の部分拡大図である。図６は、図４に示す３Ｄカバーガラス成形用金型の組立図である。図７は、図６に示す３Ｄカバーガラス成形用金型の断面Ａでの断面図であり、図８は、図６に示す３Ｄカバーガラス成形用金型の断面Ｂでの断面図である。
【００３９】
図４〜図８に示す構成例における３Ｄカバーガラス成形用金型は、主成形用金型２０、底型３０、上型４０およびアライメント板５０を有し、図２及び３に示す３Ｄカバーガラス１００の成形に使用できる。但し、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型において、主成形用金型２０のみが必須の構成要素であり、後述するように、真空吸引によってガラスが成形できれば、底型３０、上型４０およびアライメント板５０は任意の構成要素である。
【００４０】
（主成形用金型）
主成形用金型２０は中心部２１が平坦で、中心部２１の周辺に３次元曲面をなす曲面部２２を有する。これら中心部２１および曲面部２２により、凹部２３が構成される。以下、本明細書において、主成形用金型の曲面部と記載した場合、３次元曲面形状をなす曲面部を指す。ここで、平坦とは、曲率半径が１００ｍｍ超であることを意味する。すなわち、主成形用金型の中心部とは、凹部の中心を含み、曲率半径が１００ｍｍ超である連続した領域である。主成形用金型の中心部により、３Ｄカバーガラスの中心部が成形される。
また、曲面部とは、主成形用金型２０の中心部２１の平面と直交する断面における曲率半径が、１００ｍｍ以下の部分、及び当該部分と端部２８の間の領域をあわせた部分を指す。すなわち、中心部２１の外縁から端部２８までの領域が曲面部である。曲面部の曲率半径は一定でなくてもよく、また、曲面部は比較的平坦な部分を含んでいてもよい。主成形用金型の曲面部により、３Ｄカバーガラスの曲面部が成形される。
また、本明細書において主成形用金型の曲面部について中心部の平面を基準としたときの接線の角度という場合は、中心部の中心に接する平面と、曲面部における接線と、がなす角度である。より詳細には、中心部の平面を基準としたときの接線の角度とは、主成形用金型の中心部の平面と直交する断面における、曲面部上の点を点Ａ、中心部の中心を点Ｂ、点Ａにおける接線と点Ｂにおける接線との交点を点Ｃとした際に、曲げ角度は１８０°−∠ＡＣＢで表される。また、点Ａが端部であるときの当該角度が「中心部の平面を基準としたときの接線の最大角度」である。
なお、曲げ角度を指定せずに単に「曲面部」という場合は、中心部の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部、および９０°以下の曲面部の両方を包含する。
【００４１】
図示した主成形用金型２０は、中心部２１の全周辺にわたって曲面部２２を有する。しかし、この例に限らず、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型の主成形用金型は、凹部の平面形状における４辺のうちいずれか２辺と、該２辺を繋ぐ少なくとも１つの角部に、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有していればよい。
【００４２】
例えば、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型の主成形用金型は、凹部の平面形状における４つの辺のうち、隣り合う任意の２辺と、該２辺を繋ぐ１つの角部にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００４３】
さらに、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型の主成形用金型は、凹部の平面形状における４辺のうち、任意の３辺と、該３辺のうち隣り合ういずれか２辺を繋ぐ少なくとも１つの角部に、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００４４】
図２及び３に示す３Ｄカバーガラス１００は、曲面部１２０の曲げ角度αが１８０°であるため、図示した主成形用金型２０の曲面部２２は、中心部２１の平面を基準としたときの接線の角度が１８０°まで連続している。しかし、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型の主成形用金型の曲面部は、成形対象の３Ｄカバーガラスの曲面部の曲げ角度に応じて、中心部の平面を基準としたときの接線の角度が９０°超１８０°以下まで連続していればよい。以下、中心部の平面を基準としたときの、接線の角度が９０°超１８０°以下まで連続している曲面部のことを、接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部と記載する。
【００４５】
また、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型の主成形用金型は、平面視における凹部の外縁のうち、少なくとも、２つの直線を繋ぐ少なくとも１つの角部に、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有していればよい。なお、主成形用金型において、角部とは、平面視における凹部の外縁において、曲率半径が１００ｍｍ以下の部分を指す。そして、直線部とは、平面視における凹部の外縁において、曲率半径が１００ｍｍ超の部分を指す。なお、凹部２３の外縁とは、平面視において凹部が最も外側に位置する部分に相当する。したがって、平面視における凹部の外縁とは、主成形用金型２０の中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超の曲面部２２を有する場合、該接線の角度が９０°となる位置を繋げてできる線に相当する。
【００４６】
例えば、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、４つの辺のうち、隣り合う任意の２辺を繋ぐ１つの角部にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００４７】
また、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、４つの辺のうち、隣り合う任意の２辺を繋ぐ１つの角部と、該２辺のうち１辺にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００４８】
また、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、４つの辺のうち、隣り合う任意の２辺と、該２辺を繋ぐ１つの角部にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００４９】
また、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、４つの辺のうち、隣り合う任意の２辺を繋ぐ１つの角部と、該２辺と異なる隣り合う任意の２辺を繋ぐ１つの角部にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００５０】
また、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、４つの辺のうち、３辺を繋ぐ２つの角部と、該３辺のうちいずれか１辺または２辺にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの曲げ角度αが９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００５１】
また、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、４つの辺のうち、３辺を繋ぐ２つの角部と、該３辺にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００５２】
また、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、任意の３つの角部にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００５３】
また、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、任意の３つの角部と、４辺のうちいずれか１辺（もしくは２辺、あるいは３辺）にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００５４】
また、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、任意の３つの角部と、４辺にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００５５】
また、本実施形態における主成形用金型２０の凹部２３は、４つの角部にのみ、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部を有してもよい。
【００５６】
上記で特定した、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部以外の曲面部は、接線の最大角度が９０°以下である。
【００５７】
また、図示した主成形用金型２０は、平面視における凹部２３の外縁が四角形であるが、本実施形態における主成形用金型の平面視における凹部の外縁形状は四角形に限定されず、三角形、五角形、六角形、八角形等、四角形以外の多角形でもよい。なお、凹部２３の外縁とは、平面視において凹部が最も外側に位置する部分に相当する。例えば、主成形用金型２０が、中心部２１の全周辺にわたって中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超の曲面部２２を有する場合、該接線の角度が９０°となる位置を全周にわたって繋げてできる線が外縁に相当する。
【００５８】
図４及び５に示すように、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部２２を有する角部２４は、接線の角度が最大となる位置から中心部２１の端部まで連続する溝部２５を有しており、該溝部２５は、主成形用金型２０が有する貫通孔２６と接続している。溝部２５、および貫通孔２６は、図８の矢印で示すように、３Ｄカバーガラスを成形する際に真空吸引の経路となる。本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型は、真空吸引時に、ガラスが金型に倣うのが最も遅く成形しにくい角部２４に、貫通孔２６と接続する溝部２５が設けられている。そのため、ガラスを、角部を含む主成形用金型の凹部全面にわたって確実に密着させて成形できる。
【００５９】
図４に示した主成形用金型２０は、中心部２１の全周辺にわたって、中心部２１の平面を基準としたときの接線の最大角度が９０°超１８０°以下の曲面部２２を有しているため、図中、４か所の角部すべてに、接線の角度が最大となる位置から、中心部２１の端部まで連続する溝部と、該溝部と接続する貫通孔が設けられている。
なお、図５では、１か所の角部に１つの溝部２５が設けられているが、１か所の角部に２つ以上の溝部を設けてもよい。その場合、溝部は、１つの経路から複数の経路に分岐する構造でもよく、独立に複数本設ける構造でもよい。
【００６０】
また、主成形用金型２０は、図４に示すように、中心部２１の平面と平行方向に分割可能である。主成形用金型２０を、中心部２１の平面と平行方向に分割することにより、曲面部の曲げ角度αが９０°超１８０°以下の３Ｄカバーガラスを成形後、該３Ｄカバーガラスを容易に取り出せる。また、分割可能な主成形用金型２０は、複数の部分金型を組み立てた状態において、部分金型どうしが隣接してできる境界に相当する分割線を有する。
【００６１】
以下、主成形用金型における分割線の位置の好ましい条件について説明する。
まず、主成形用金型の曲面部を避けて分割線を配置できない場合について説明する。例えば図４に示す主成形用金型２０のように、中心部の全周辺にわたって曲面部を有する場合は、曲面部を避けて分割線を配置できない。
この場合は、曲面部の直線部を避けて分割線を配置すること、すなわち、中心部及び曲面部の角部に分割線を配置することが好ましい。中心部に分割線を配置するのが好ましいのは、分割線が３Ｄカバーガラスの中心部に転写されても研削研磨による修復が容易であるためである。また、曲面部の角部に分割線を配置するのが好ましいのは、３Ｄカバーガラスの曲面部の角部は表示部分として使用される可能性が低いため、また、表示部分として使用される場合でも面積が小さく転写による欠点が目立たないためである。
【００６２】
次に、主成形用金型の曲面部を避けて分割線を配置できる場合について説明する。例えば、主成形用金型の凹部の角部にのみ曲面部が配置されるような場合は、曲面部を避けて分割線を配置できる。
この場合は、分割線は中心部のみに設けられることが好ましい。これは、分割線が３Ｄカバーガラスの中心部に転写されても研削研磨による修復が容易であるためである。
【００６３】
また、主成形用金型２０は、曲面部２２の接線の角度が最大となる端部２８から、外側に沿って、中心部２１の平面と平行する面に対して３°〜３０°の傾斜をなす傾斜部２７を有するとよい。成形後の３Ｄカバーガラスは、曲面部の外側に裾部（最終的に切除される部分）を有する場合があるが、このような場合、３Ｄカバーガラスの裾部と曲面部により主成形用金型２０の曲面部２２の端部２８が挟み込まれ、３Ｄカバーガラスの取り出しが容易に行えなくなる恐れがある。しかし、上記のような傾斜部２７を設けることにより、この挟み込みの発生が抑制されるため、成形後の３Ｄカバーガラスの取り出しを容易にできる。また、傾斜部２７のなす傾斜は、中心部２１の平面と平行する面に対して４°〜２５°が好ましく、５°〜２０°がより好ましい。傾斜部の幅は、平面視において１ｍｍ〜１５ｍｍであればよく、２ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。
【００６４】
（底型）
底型３０は、主成形用金型２０の凹部を有さない側に配置される。底型３０は、その中心部に、周辺よりも低い位置となる段差部３１を有し、該段差部３１の重心を含む位置に吸引用の穴３２を有する。図７及び８に示すように、吸引用の穴３２は、段差部３１を介して主成形用金型２０の貫通孔２６と接続し、３Ｄカバーガラスを成形する際に、主成形用金型２０の溝部２５、貫通孔２６、底型３０の段差部３１、及び吸引用の穴３２により真空吸引の経路が構成される。
【００６５】
但し、底型における吸引用の穴は、図示した配置に限定されない。例えば、底型の中心部に段差部を有しておらず、主成形用金型の貫通孔の直下、すなわち、底型の四隅に吸引用の穴を有していてもよい。
また、本３Ｄカバーガラス成形用金型は、底型を有さなくてもよい。この場合、主成形用金型の貫通孔から直接真空吸引する。但し、底型を有すると、真空吸引の経路を１か所に集約できる。そのため、設備と型との接合箇所が１か所となり、設備側の真空吸引のための構造も１か所となる。そのため、設備の簡素化が可能である。また、型内部に真空チャンバーが存在する構造となるため、均一な真空吸引が可能となる。
【００６６】
（上型）
上型４０は、主成形用金型２０の凹部２３を有する側に配置される。本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型は、上型を有さなくてもよいが、主成形用金型２０を上型４０で覆うと、ガラスを上下方向から効率的に加熱できる。そのため、ガラスの板厚方向に温度差が生じにくく、加熱中の熱変形を抑制できる。さらに、真空吸着のタイミングでガラスの端部（エッジ）は、その反力で真空吸着される方向とは逆方向に跳ね上がって真空が破壊されるおそれがあるが、上型があることでその現象を抑制できる。そのため、上型があると、３Ｄカバーガラスを成形する際に真空吸引をより効果的に実施できる。上型４０は、主成形用金型２０の上面を完全に覆う構成が好ましい。
【００６７】
（アライメント板）
リング形状のアライメント板５０は、主成形用金型２０の凹部２３を有する側に配置される。アライメント板５０のリング形状の内縁は、平面視において主成形用金型２０の凹部２３の外縁よりも外側にある。本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型は、アライメント板を有さなくてもよいが、アライメント板５０を配置することで、３Ｄカバーガラスを成形する際に、主成形用金型２０上に平面状のガラス板２００を載置する際の位置決めが容易になる。つまり、アライメント板５０を有することで、位置決めのばらつきを安定させる効果があり、量産時に歩留りが向上する。
【００６８】
本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型の使用手順の一例を図９〜１６を参照して説明する。
図９は、底型３０の平面図である。図１０は、主成形用金型２０の平面図である。図１０の例において、主成形用金型２０は、４つの角部にそれぞれに境界線を有するように、４つの部分金型に分割される構造を有する。図１１に示すように、底型３０上に主成形用金型２０を組み立てると、部分金型でできる境界に分割線を有する状態で一体化する。次に、図１２に示すように、主成形用金型２０上にアライメント板５０を載置する。次に、図１３に示すように、主成形用金型２０上に平面状のガラス板２００を載置する。次に、図１４に示すように、アライメント板５０上に上型４０をアライメント板５０を覆うように固定する。図１４に示す状態で、本実施形態の３Ｄカバーガラス成形用金型を加熱しながら、底型３０の吸引用の穴３２、段差部３１、主成形用金型２０の貫通孔２６、角部２４に設けられた溝部２５を経由して真空吸引して、平面状のガラス板を３Ｄ形状に成形した後、冷却する。
【００６９】
冷却後、上型４０を外し、アライメント板５０を外した後、本３Ｄカバーガラス成形用金型を逆さにして、底型３０から主成形用金型２０を取り出し、主成形用金型２０を３Ｄカバーガラスの中心部と平行方向に分割して、成形後の３Ｄカバーガラスを取り出す。
図１５は、３Ｄカバーガラスの成形前の、主成形用金型２０上にガラス板２００を載置した状態を示した斜視図であり、図１６は、３Ｄカバーガラスの成形後、上型４０を外した状態を示した斜視図である。
【００７０】
成形後の３Ｄカバーガラスには、曲面部の外側に上述した裾部を有する場合がある。その場合、成形後の３Ｄカバーガラスの曲面部の外側にある裾部を切断して、所定の形状を有する３Ｄカバーガラスを画定する。なお、その後、３Ｄカバーガラスの表面（平面、曲面、端面）を研磨加工したり、所定の溶融塩に浸漬させてイオン交換をすることで、化学強化処理をしたりして、曲げ角度αが９０°超１８０°以下の化学強化３Ｄカバーガラスを作製してもよい。
【００７１】
本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお、本出願は、２０１８年８月２２付けで出願された日本特許出願（特願２０１８−１５５４２３）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１０：３Ｄカバーガラス成形用金型
２０：主成形用金型
２１：中心部
２２：曲面部
２３：凹部
２４：角部
２５：溝部
２６：貫通孔
２７：傾斜部
２８：端部
３０：底型
３１：段差部
３２：吸引用の穴
４０：上型
５０：アライメント板
１００，３００：３Ｄカバーガラス
１１０，３１０：中心部
１２０，３２０：曲面部
１２２：端部
２００：ガラス板
【図１】
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【図２】
2020040100.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020040100.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020040100.tif 000009
【図８】
2020040100.tif 000010
【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】
2020040100.tif 000015
【図１４】
2020040100.tif 000016
【図１５】
2020040100.tif 000017
【図１６】
2020040100.tif 000018
【国際調査報告】
2020040100.tif 000019
2020040100.tif 000020
2020040100.tif 000021
2020040100.tif 000022