CN205384625U - 玻璃基板、保护玻璃、以及便携式信息终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及玻璃基板、保护玻璃、以及便携式信息终端。提供一种在组装有静电容量式传感器的情况下可发挥所期望的传感能力的保护玻璃。在保护玻璃(1)的正面(3)或背面(5)设置至少一个凹部(7)。保护玻璃(1)具备:通过设置凹部(7)而形成的薄壁部(13)、和与薄壁部(13)连接的厚壁部(17)。薄壁部(13)的雾度值为8%以下。
Description
技术领域
本实用新型涉及玻璃基板、保护玻璃、以及便携式信息终端。
背景技术
近年来,作为电子设备类中的高度的安全对策,大量使用将指纹用于个人认证的方法。指纹认证的方法有光学式、热敏式、压力式、静电容量式、超声波式等,但从传感灵敏度、电能消耗的观点出发,认为静电容量式、超声波式为佳。
静电容量式传感器对被检测物接近或接触的部位的局部静电容量变化进行检测。一般的静电容量式传感器根据静电容量的大小来测定在该传感器内配置的电极与被检测物之间的距离。另外,超声波式传感器可以通过使用超声波对被检测物进行三维检测。在这种方式下,可以透过液体等异物进行检测,作为提高了安全性的生物体认证传感器受到期待。使用这些传感器的指纹认证功能由于小型轻量且电能消耗低,因此特别是搭载在智能电话、移动电话、平板型个人电脑等便携式信息终端(PersonalDataAssistance:PDA)中。通常,为了保护指纹认证传感器(以下仅称为传感器),在该传感器的上部配置有保护玻璃。
专利文献1中,作为便携式设备用保护玻璃,在保护玻璃的主表面形成有用于使利用者识别文字或图形的凹部。此处,通过使凹部的雾度值为10%以上,提高了凹部的可视性。另外,使凹部的表面粗糙度Ra大于主表面平坦部的表面粗糙度Ra。由此,通过凹部与主表面平坦部之间手触感之差来使识别凹部的触觉性提高。
专利文献2中公开了便携式设备用保护玻璃的制造方法。该制造方法中,通过在配置抗蚀剂掩模的基础上对板状玻璃进行蚀刻,裁切出多个便携式设备用保护玻璃。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-137383号
专利文献2:日本特开2013-1599号
实用新型内容
实用新型要解决的问题
在指纹认证传感器、特别是静电容量式传感器的上部配置有保护玻璃的情况下,为了确保该传感器的传感灵敏度,保护玻璃优选为薄壁。此处,作为通过设置凹部使保护玻璃的一部分成为薄壁的例子,可列举上述的专利文献1的保护玻璃。该专利文献1中,完全没有记载在凹部配置传感器等各种装置。然而,即便是在专利文献1的便携式设备用保护玻璃中在凹部配置静电容量式传感器的情况下,也会由于凹部的雾度值和表面粗糙度Ra大而产生不良情况。即,由于该凹部的表面粗糙,因此传感器电极与被检测物之间的距离变得不均一,所检测的静电容量也变得不均一。在此情况下,传感器灵敏度下降,有可能无法发挥所期望的功能。此外,由于凹部的雾度值和表面粗糙度Ra大,因此该凹部变得明显,与主表面平坦部之间的统一感消失,保护玻璃整体上的美观变差。
另外,在专利文献2的制造方法中,需要制作反映多个保护玻璃的外形形状的抗蚀剂掩模,掩模制作工序复杂。另外,在用于从板状玻璃得到多个保护玻璃的切割工序中,需要进行蚀刻,因此招致由于切割工序的长时间化、蚀刻剂的废弃等导致的成本增加等。
本实用新型是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在组装有指纹认证传感器的情况下可发挥所期望的传感能力的保护玻璃、具有保护玻璃的便携式信息终端、和用于裁切出(抜き出す)多个保护玻璃的玻璃基板。
用于解决问题的手段
本实用新型的上述目的通过下述构成来实现。
(1)一种玻璃基板,其用于裁切出多个对保护对象进行保护的保护玻璃,其特征在于:
在所述玻璃基板的正面或背面设置有多个凹部;
所述玻璃基板具备通过设置多个所述凹部而形成的多个薄壁部、和与所述薄壁部连接的厚壁部;
所述薄壁部的雾度值为8%以下。
(2)如(1)所述的玻璃基板,其特征在于,
所述薄壁部的表面的算术平均粗糙度为50nm以下。
(3)如(1)或(2)所述的玻璃基板,其特征在于,
多个所述凹部通过蚀刻而设置。
(4)如(1)~(3)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
多个所述凹部每隔预定间隔而设置。
(5)如(1)~(4)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
多个所述凹部仅设置于所述玻璃基板的正面或背面中的一个面。
(6)如(1)~(5)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
所述凹部的底面是随着朝向中心部而突出的形状。
(7)如(1)~(6)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
所述凹部的侧面是与该凹部的底面平滑地连接的曲面形状。
(8)如(7)所述的玻璃基板,其特征在于,
所述侧面的曲率半径为所述底面的深度以上。
(9)如(7)或(8)所述的玻璃基板,其特征在于,
所述侧面的曲率半径随着从所述凹部的中央部朝向周边部而增大。
(10)如(7)~(9)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
所述侧面的曲率半径为0.1mm以上且2mm以下。
(11)如(1)~(10)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
所述凹部的侧面与所述玻璃基板的正面或背面之间的连接部分为平滑地连续的曲面形状。
(12)如(1)~(11)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
对所述玻璃基板的正面的至少一部分实施了防眩处理。
(13)如(12)所述的玻璃基板,其特征在于,
所述防眩处理实施于与所述凹部相对的部位的至少一部分。
(14)如(12)所述的玻璃基板,其特征在于,
所述防眩处理实施于与所述凹部相对的部位的周边部的至少一部分。
(15)如(12)~(14)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
所述防眩处理通过蚀刻而进行。
(16)如(12)~(14)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
所述防眩处理通过涂布而进行。
(17)如(1)~(16)中任一项所述的玻璃基板,其特征在于,
在所述玻璃基板的正面或背面的周边部形成有用于在裁切出多个所述保护玻璃时进行位置对准的多个标记。
(18)一种保护玻璃,其对保护对象进行保护,其特征在于:
在所述保护玻璃的正面或背面设置有至少一个凹部;
所述保护玻璃具备通过设置所述凹部而形成的薄壁部、和与所述薄壁部连接的厚壁部;
所述薄壁部的雾度值为8%以下。
(19)如(18)所述的保护玻璃,其特征在于,
所述薄壁部的表面的算术平均粗糙度为50nm以下。
(20)如(18)或(19)所述的保护玻璃,其特征在于,
所述凹部通过蚀刻而设置。
(21)如(18)~(20)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
所述凹部的底面是随着朝向中心部而突出的形状。
(22)如(18)~(21)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
对所述正面和所述背面实施了研磨。
(23)如(22)所述的保护玻璃,其特征在于,
在化学强化后实施了所述研磨。
(24)如(18)~(23)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
对所述保护玻璃的正面的至少一部分实施了防眩处理。
(25)如(24)所述的保护玻璃,其特征在于,
所述防眩处理实施于与所述凹部相对的部位的至少一部分。
(26)如(24)所述的保护玻璃,其特征在于,
所述防眩处理实施于与所述凹部相对的部位的周边部的至少一部分。
(27)如(24)~(26)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
所述防眩处理通过蚀刻而进行。
(28)如(24)~(26)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
所述防眩处理通过涂布而进行。
(29)如(18)~(28)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
对所述保护玻璃的正面的至少一部分实施了耐指纹涂布。
(30)如(29)所述的保护玻璃,其特征在于,
所述耐指纹涂布仅实施于所述厚壁部。
(31)如(29)所述的保护玻璃,其特征在于,
所述耐指纹涂布仅实施于所述薄壁部。
(32)如(29)所述的保护玻璃,其特征在于,
所述耐指纹涂布实施于所述保护玻璃的正面整面。
(33)如(18)~(32)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
所述凹部的侧面是与该凹部的底面平滑地连接的曲面形状。
(34)如(33)所述的保护玻璃,其特征在于,
所述侧面的曲率半径为所述底面的深度以上。
(35)如(33)或(34)所述的保护玻璃,其特征在于,
所述侧面的曲率半径随着从所述凹部的中央部朝向周边部而增大。
(36)如(33)~(35)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
所述侧面的曲率半径为0.1mm以上且2mm以下。
(37)如(18)~(36)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
所述凹部的侧面与所述保护玻璃的正面或背面之间的连接部分为平滑地连续的曲面形状。
(38)如(18)~(37)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
在所述保护玻璃的背面设置有印刷层。
(39)如(18)~(38)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的背面,并且在所述凹部设置有印刷层。
(40)如(18)~(39)中任一项所述的保护玻璃,其特征在于,
所述保护对象为便携式信息终端。
(41)一种便携式信息终端,其特征在于,
其具有如(18)~(40)中任一项所述的保护玻璃。
(42)如(41)所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的正面,
在所述保护玻璃的背面中与所述凹部相对的位置设置有指纹认证传感器。
(43)如(42)所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述指纹认证传感器的尺寸大于所述凹部的尺寸。
(44)如(41)所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的背面,
在所述凹部配置有指纹认证传感器。
(45)如(41)所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的正面,
在所述保护玻璃的背面中与所述凹部相对的位置配置有静电容量式传感器。
(46)如(45)所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述静电容量式传感器的尺寸大于所述凹部的尺寸。
(47)如(41)所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的背面,
在所述凹部配置有静电容量式传感器。
(48)如(41)所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的正面,
在所述保护玻璃的背面中与所述凹部相对的位置配置有超声波式传感器。
(49)如(48)所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述超声波式传感器的尺寸大于所述凹部的尺寸。
(50)如(41)所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的背面,
在所述凹部配置有超声波式传感器。
实用新型的效果
根据本实用新型,由于薄壁部的雾度值为8%以下,因而可以兼具薄壁部的平坦性和保护玻璃的美观。即,薄壁部的雾度值为8%以下,该薄壁部的平坦性高,因而即便是在与凹部对应的位置配置有指纹认证传感器(静电容量式传感器、超声波式传感器等。以下也仅称为传感器)的情况下,也可实现所期望的传感能力。另外,假设在薄壁部的背面设置有印刷层的情况下,薄壁部的平坦性低时,印刷中使用的墨不能进入薄壁部的背面的凹凸,美观受损,但本实用新型的情况下,由于薄壁部的平坦性高,因而在印刷层的美观方面优异。另外,薄壁部的雾度值为8%以下,该薄壁部的透射率高,因而该薄壁部与厚壁部之间有统一感,可实现整体上美观性优异的保护玻璃。
另外,通过在玻璃构件的一个面配置具有凹部形成用孔的第一掩模构件、在另一面配置第二掩模构件,然后实施蚀刻处理,由此可得到具有多个凹部的玻璃基板,因而非常简便。
另外,如果从该玻璃基板按照各自包含至少一个凹部的方式进行裁切,则可得到多个保护玻璃,因而不需要像以往技术那样准备具有保护玻璃的外形形状的掩模。
附图说明
图1为保护玻璃的截面图。
图2为图1中的II-II截面向视图。
图3中,(a)为图2中的III-III截面图,(b)为从Z方向观察凹部的图。
图4为配置有传感器的保护玻璃的截面图。
图5中,(a)为在正面设置有凹部的情况下的保护玻璃的截面图,(b)为从Z方向观察凹部的图。
图6为配置有传感器的保护玻璃的截面图。
图7为在凹部设置有突出部的情况下的保护玻璃的截面图。
图8为玻璃基板的俯视图。
图9为图8中的IX部分的放大图。
图10为图8中的X部分的放大图。
图11为玻璃构件的俯视图。
图12为设置有凹部的玻璃构件的俯视图。
图13为第一掩模构件的俯视图。
图14为第二掩模构件的俯视图。
图15为变形例涉及的第一掩模构件的俯视图。
图16为变形例涉及的玻璃基板的俯视图。
图17为变形例涉及的玻璃基板的俯视图。
图18为组装进壳体后的保护玻璃的截面图。
图19为设置有印刷层的保护玻璃的截面图。
图20为设置有印刷层的保护玻璃的截面图。
图21为设置有印刷层的保护玻璃的截面图。
图22中,(a)~(d)为用于对在实施例3的保护玻璃上形成印刷层的顺序进行说明的图,是从背面侧观察保护玻璃的图。
图23中,(a)~(e)为用于对在实施例4的保护玻璃上形成印刷层的顺序进行说明的图,是从背面侧观察保护玻璃的图。
图24为设置有印刷层的实施例4的保护玻璃的截面图。
图25为设置有印刷层的实施例5的保护玻璃的截面图。
图26为从正面侧观察设置有印刷层的实施例5的保护玻璃的图。
图27为实施例5的变形例涉及的保护玻璃的截面图。
图28为从正面侧观察实施例5的变形例涉及的保护玻璃的图。
图29为从正面侧观察实施例5的变形例涉及的保护玻璃的图。
图30中,(a)~(f)为用于对在实施例6的保护玻璃上形成印刷层的顺序进行说明的图,是从背面侧观察保护玻璃的图。
图31为设置有印刷层的实施例6的保护玻璃的截面图。
图32为实施AG处理后的保护玻璃的俯视图。
图33为图32的A-A截面图。
图34为变形例涉及的实施AG处理后的保护玻璃的俯视图。
图35为图34的A’-A’截面图。
图36为施加AFP层后的保护玻璃的截面图。
图37是变形例涉及的施加AFP层后的保护玻璃的截面图。
图38是变形例涉及的施加AFP层后的保护玻璃的截面图。
附图标记说明
1保护玻璃
2角部
3正面
4扬声器孔
5背面
6显示区域
7凹部
8底面
9侧面
11AG处理区域
12AFP层
13薄壁部
14正面
15背面
17厚壁部
18正面
19背面
30~35印刷层
40传感器
41胶粘层
42相机模块
43壳体
44液晶层
45胶粘层
101玻璃基板
103正面
107凹部
113薄壁部
117厚壁部
120槽部
121第一标记
122第二标记
201玻璃构件
203正面
207凹部
301第一掩模构件
307凹部形成用孔
320槽部形成用孔
401第二掩模构件
具体实施方式
以下,对本实用新型的实施方式进行说明,但本实用新型不限于以下实施方式。另外,在不脱离本实用新型的范围的情况下可以对以下的实施方式施加各种变形和置换等。
(保护玻璃)
本实施方式涉及的保护玻璃用于保护任意的保护对象。以下,对以智能电话等便携式信息终端作为保护玻璃的保护对象进行了说明,但作为保护对象可以应用任意的对象,能够应用于例如液晶显示器装置等电子设备。
如图1和图2所示,本实施方式的保护玻璃1在整体上为平板状的近似长方体,具有图1上侧的正面3、和与正面3相对的图1下侧的背面5。在本说明书中,正面是指包含保护玻璃1的组装体(组件)的外侧的面、即在通常使用状态中使用者可接触的面。另外,背面是指组装体的内侧的面、即在通常使用状态中使用者无法接触的面。另外,在以下的说明中,以保护玻璃1的长边方向为X方向,以短边方向为Y方向,以厚度方向为Z方向。
在保护玻璃1的正面3或背面5形成至少一个凹部7。图1和图2中示出了在保护玻璃1的背面5形成有一个凹部7的例子。凹部7形成于保护玻璃1的X方向端部附近且为Y方向中央部附近。需要说明的是,形成凹部7的位置只要是保护玻璃1的正面3或背面5,则可以设定在任意位置。而且,凹部7的数目也是任意的。
通过这样设置凹部7,由此在保护玻璃1上在X方向和Y方向与凹部7重叠的位置处形成薄壁部13,并且形成与该薄壁部13的周边部连接、Z方向厚度大于薄壁部13的厚壁部17。厚壁部17的正面18和背面19设置成平面形状。另一方面,薄壁部13的正面14设置成平面形状,背面15反映如后述那样的凹部7的底面8的形状。
图3中更详细示出了凹部7的形状。如图3(b)所示,从Z方向观察时,凹部7为具有在X方向延伸的短边和在Y方向延伸的长边的近似矩形形状。另外,凹部7具有近似平坦的底面8、和与底面8的周边部连接的侧面9。侧面9设置成与底面8平滑地连接的曲面形状(R形状)。通过该构成,底面8与侧面9之间的连接部中的应力集中被松弛(緩和),强度提高。特别是在凹部7中配置有指纹认证传感器40的情况下(参见图4),由于每次认证都将手指压贴于薄壁部13,因此对上述连接部反复施加力,因而具有在形状上避免其局部的应力集中的效果。侧面9的曲率半径随着从凹部7的中央部朝向周边部而增大。即,侧面9是随着朝向X方向外侧和Y方向外侧而变得平缓的曲面。通过该构成,在凹部7设置于保护玻璃1的正面3中时、而且在对应的背面5侧配置有指纹认证传感器的情况下(参见图6),向凹部7的手指进入性提高,可以自然地将指尖的中心部分引导至凹部7的底面8。因而,尽管侧面9的曲率半径因位置而异,但该曲率半径在所有位置设定为底面8的深度d以上。通过该构成,向凹部7的手指进入性提高,可以自然地将指尖的中心部分引导至凹部7的底面8。更具体而言,侧面9的曲率半径优选为0.1mm以上且2mm以下、更优选为0.2mm以上且1mm以下。假设侧面9的曲率半径小于0.1mm时,前述的提高强度的效果变弱,特别是在凹部7设置于保护玻璃1的正面3的情况下(参见图5和图6),难以用指尖、布等除去在底面8与侧面9之间的连接部积存的灰尘等。另外,侧面9的曲率半径大于2mm的情况下,在后述的一次蚀刻工序中难以加工。考虑在后述的一次蚀刻工序中的加工性时,侧面9的曲率半径相对于凹部7的深度d优选为3倍以内、更优选为2倍以内。
需要说明的是,如图4所示,侧面9与背面5之间的连接部分也优选设成平滑地连续的曲面形状。通过该连接部分设成没有边缘的曲面形状,由此具有不易发生因掉落或与外部的坚硬构件接触而导致的缺损、破损的效果。为了使侧面9与背面5之间的连接部分为平滑地连续的曲面形状,也可以在形成凹部7后通过抛光轮研磨等对连接部分进行精加工。然而,在通过湿式蚀刻设置凹部7的情况下,也可以在蚀刻工序后通过保持比通常更长的直至将玻璃基板从蚀刻剂抽取出并剥离、清洗掩模为止的时间以使上述连接部分形成平滑地连续的曲面形状。在通过蚀刻形成的凹部7的侧面9与掩模之间的分界部分由于表面张力而残留蚀刻剂,在与残留的蚀刻剂接触的侧面9和背面9之间的连接部分处蚀刻尽管微弱但仍进行,因此该连接部分的边缘成为平滑的连续曲面。出于该目的的保持时间可以根据所使用的蚀刻剂和玻璃基板的耐蚀刻性在几秒至几十分钟之间进行调整。
如本实施方式那样,在凹部7设置于保护玻璃1的背面5的情况下,薄壁部13的正面14的算术平均粗糙度Ra优选为50nm以下、更优选为45nm以下、进一步优选为30nm以下。在凹部7设置于背面5的构成中,如图4所示,静电容量式传感器等指纹认证传感器40经由胶粘层41被配置于凹部7(薄壁部13的背面15),且对与薄壁部13的正面14抵接的被检测物(例如手指)进行检测。因此,薄壁部13的正面14的算术平均粗糙度Ra为50nm以下时,由于与手指的指纹的凹凸程度相比充分小,因此在传感灵敏度变高的方面为优选。另外,在这样的构成中,保护玻璃1的正面3整个面变平坦,因而美观度非常优异。另外,薄壁部13的正面14的算术平均粗糙度Ra的下限没有特别限定,优选为2nm以上、更优选为4nm以上。需要说明的是,薄壁部13的正面14的算术平均粗糙度Ra可以通过研磨磨粒、研磨方法等的选择而进行调整。
薄壁部13的背面15(凹部7的底面8和侧面9)的算术平均粗糙度Ra更适合与薄壁部13的正面14同样,优选为50nm以下、更优选为45nm以下、进一步优选为30nm以下。薄壁部13的背面15的算术平均粗糙度Ra为50nm以下时,由于与手指的指纹的凹凸程度相比充分小,因此在传感灵敏度高的方面为优选。
算术平均粗糙度Ra可以基于日本工业标准JISB0601进行测定。
需要说明的是,如图5所示,凹部7可以设置于保护玻璃1的正面3。在这种情况下,薄壁部13的正面14、特别是凹部7的底面8的算术平均粗糙度Ra也优选为50nm以下、更优选为45nm以下、进一步优选为30nm以下。在凹部7设置于正面3的构成中,如图6所示,指纹认证传感器40配置于保护玻璃1的背面5中在Z方向上与凹部7相对的位置、即配置于薄壁部13的背面15。传感器40通过胶粘层41配置于保护玻璃1的背面5。需要说明的是,在传感器40被固定于壳体等的情况下,也可以不设置上述胶粘层41。与图4的例子不同,传感器40不配置于凹部7,因而在X、Y、Z方向之中至少一个方向上可以使传感器40的尺寸大于凹部7的尺寸。因此,通过将尺寸较大的传感器配置于薄壁部13的背面15,能够增强薄壁部13。并且,该传感器40对与薄壁部13的正面14、特别是凹部7的底面8抵接的被检测物进行检测。因此,凹部7的底面8的算术平均粗糙度Ra为50nm以下时,由于与手指的指纹的凹凸程度相比充分小,因此在传感灵敏度高的方面为优选。另外,在这样的构成中,便携式信息终端的使用者能够根据凹部7通过视觉、触觉等容易地识别薄壁部13的位置和配置于薄壁部13的背面15的传感器的位置。另外,凹部7的底面8的算术平均粗糙度Ra的下限没有特别限定,优选为2nm以上、更优选为4nm以上。需要说明的是,凹部7的底面8的算术平均粗糙度Ra可以通过在设置凹部7时的蚀刻条件等进行调整。
与薄壁部13的正面14同样,薄壁部13的背面15的算术平均粗糙度Ra优选为50nm以下、更优选为45nm以下、进一步优选为30nm以下。薄壁部13的背面15的算术平均粗糙度Ra为50nm以下时,由于与手指的指纹的凹凸程度相比充分小,因此在传感灵敏度高的方面为优选。
需要说明的是,如图6所示,侧面9与正面3之间的连接部分也优选为平滑地连续的曲面形状。通过将该连接部分设为没有边缘的曲面形状,由此具有如下效果:手指不会被边缘钩挂,从而指头进入性进一步提高,并且不易发生因掉落或与外部的坚硬构件接触而导致的缺损、破损。
薄壁部13的雾度值(雾度)优选为8%以下、进一步优选为7%以下。通过使薄壁部13的雾度值为8%以下,可以兼具薄壁部13的平坦性和保护玻璃1的美观性。即,薄壁部13的雾度值为8%以下,该薄壁部13的平坦性高,因而如上所述,即便是在与凹部7对应的位置配置有指纹认证传感器的情况下,也可以实现所期望的传感能力。
另外,在对薄壁部13的背面15进行了印刷的情况下,薄壁部13的平坦性会对印刷层的平坦性造成影响。通过使薄壁部13的雾度值为8%以下,可以确保不会对传感器灵敏度造成影响的平坦性。另一方面,在薄壁部13的雾度值大于8%的情况下,印刷中使用的墨不能完全进入在薄壁部13的正面形成的凹凸中,将保护玻璃1安装至保护对象中后外观变差。
另外,通过使薄壁部13的雾度值为8%以下而提高该薄壁部13的透射率,由此在薄壁部13与厚壁部17之间有统一感,可以实现整体上美观性优异的保护玻璃。
需要说明的是,厚壁部17的雾度值为1%以下、优选为0.5%以下、进一步优选为0.2%以下。这样,与通过蚀刻处理等形成的薄壁部13相比,厚壁部17具有高的平坦性和透射率。因此,假如是薄壁部13的雾度值大于8%的情形,相对于具有高透射率的厚壁部17,薄壁部13变模糊,保护玻璃1整体上的设计性变差。
需要说明的是,薄壁部13的雾度值可以通过在设置凹部7时的蚀刻条件等而进行调整。雾度值基于日本工业标准JISK7136进行测定。
如图7所示,凹部7的底面8可以设成随着朝向中心部而向Z方向上突出的形状。由此,突出的部位的指触感变好。底面8的突出部的中心部(最突出的部分)的Z方向厚度t优选为5μm以上且20μm以下。底面8的突出部的Z方向厚度t为20μm以上的情况下,传感器误识别的可能性升高,在5μm以下的情况下,不能用指触的感觉来确认变化。需要说明的是,底面8的突出部的有无、和突出部的Z方向厚度可以通过在设置凹部7时的蚀刻条件等而进行调整。底面8的突出部的Z方向厚度t可以用例如株式会社基恩士制的激光位移计LT-9000进行测定。
保护玻璃1优选为化学强化玻璃。化学强化玻璃在其表层具有得自化学强化处理的压缩应力层,因此可以得到高的机械强度。
为了提高平滑性,优选对保护玻璃1的正面3和背面5进行了研磨加工。例如,使用绒面革垫,以包含氧化铈或硅胶的研磨浆料作为研磨剂来进行时,则可以除去存在于保护玻璃1的正面3和背面5的伤痕(裂纹)、保护玻璃1的挠曲和凹陷,保护玻璃1的强度提高。该研磨可以在保护玻璃1的化学强化前后的任一时期进行,优选在化学强化后进行。其原因为,对于实施了通过离子交换而进行化学强化后的强化玻璃板而言,在其正面和背面产生缺陷。另外,有时残留最大1μm左右的微细的凹凸。在力作用于玻璃板的情况下,在前述的缺陷、微细凹凸所存在的部位应力集中,有时即便是小于理论强度的力也可破裂。因此,通过研磨除去在化学强化后的玻璃板的表面存在的具有缺陷和微细凹凸的层(缺陷层)。需要说明的是,存在缺陷的缺陷层的厚度也取决于化学强化的条件,但通常为0.01~0.5μm。
另外,如上所述,本实施方式的保护玻璃1不限于便携式信息终端的保护用途,特别是在用于保护便携式信息终端的情况下,厚壁部17的Z方向厚度为2mm以下、优选为1.5mm以下、更优选为0.8mm以下。其原因是由于,在比2mm厚的情况下,与薄壁部13的厚度之差变大,除了变得难以加工之外,在便携式信息终端的使用中还增加重量。另外,为了提高厚壁部17的刚性,厚壁部17的Z方向厚度为0.1mm以上、优选为0.15mm以上、更优选为0.2mm以上。在比0.1mm薄的情况下,刚性变得过低,有可能不能用于保护便携式信息终端。
另外,薄壁部13的Z方向厚度为0.4mm以下、优选为0.35mm以下、更优选为0.3mm以下、进一步优选为0.25mm以下、特别优选为0.2mm以下、最优选为0.1mm以下。特别是在薄壁部13的背面15配置有静电容量式传感器的情况下,薄壁部13越薄,则所检测的静电容量越大,传感灵敏度提高。例如,在对指尖的指纹的微细凹凸进行检测的指纹认证的情况下,由于与指尖的指纹的微细凹凸对应的静电容量之差变大,因此可以进行高传感灵敏度的检测。另一方面,薄壁部13的Z方向厚度的下限没有特别限定,但薄壁部13变得过薄时,强度下降,有难以发挥作为传感器等的保护部的合适功能的趋势。因此,薄壁部13的Z方向厚度例如为0.01mm以上、优选为0.05mm以上。相对于薄壁部13的Z方向厚度,厚壁部17的Z方向厚度优选为10倍以下、更优选为8倍以下。厚壁部17的Z方向厚度相对于薄壁部13的Z方向厚度为10倍以上时,有可能发生加工困难。厚壁部17的Z方向厚度相对于薄壁部13的Z方向厚度的比没有特定下限值,可以根据用途进行设定。在便携式信息终端的保护用途中,典型而言为1.5倍以上。薄壁部13的面积相对于厚壁部17的面积的比为1/2以下、优选为1/3以下、更优选为1/4以下。薄壁部13相对于厚壁部17的面积比大于1/2时,强度有可能显著受损。
薄壁部13的杨氏模量为60GPa以上、优选为65GPa以上、更优选为70GPa以上。薄壁部13的杨氏模量为60GPa以上时,可以充分防止因与来自外部的碰撞物的碰撞而导致的薄壁部13的破损。另外,在指纹认证传感器配置于凹部7的情况下,可以充分防止因智能电话等的掉落、碰撞而导致的薄壁部13的破损。此外,可以充分防止由薄壁部13保护的传感器的破损等。另外,薄壁部13的杨氏模量的上限没有特别限定,从生产率的观点出发,薄壁部13的杨氏模量例如为200GPa以下、优选为150GPa以下。
薄壁部13的维氏硬度Hv优选为400以上、更优选为500以上。薄壁部13的维氏硬度为400以上时,可以充分防止因与来自外部的碰撞物的碰撞而导致的薄壁部13的擦伤。另外,在指纹认证传感器配置于凹部7的情况下,可以充分防止因智能电话等的掉落、碰撞而导致的薄壁部13的擦伤。此外,可以充分防止由薄壁部13保护的传感器的破损等。另外,薄壁部13的维氏硬度的上限没有特别限定,过高时有时难以研磨、加工。因此,该化学强化玻璃的维氏硬度例如为1200以下、优选为1000以下。需要说明的是,维氏硬度例如可以通过在日本工业标准JISZ2244中记载的维氏硬度试验进行测定。
薄壁部13的频率1MHz下的相对介电常数优选为7以上、更优选为7.2以上、进一步优选为7.5以上。在静电容量式传感器配置于薄壁部13的背面15的情况下,通过提高薄壁部13的相对介电常数,可以增大所检测的静电容量,从而可以实现优异的传感灵敏度。特别是薄壁部13的频率1MHz下的相对介电常数为7以上时,即便在对指尖的指纹的微细凹凸进行检测的指纹认证的情况下,由于与指尖的指纹的微细凹凸对应的静电容量之差变大,因此可以进行高传感灵敏度的检测。另外,对于薄壁部13的相对介电常数的上限没有特别限定,但过高时,介电损耗增大,电能消耗增加,并且有时反应变慢。因此,薄壁部13的频率1MHz下的相对介电常数例如优选为20以下、更优选为15以下。相对介电常数通过对在保护玻璃1的双面制作有电极的电容器的静电容量进行测定而得到。
优选在保护玻璃1的背面5设置印刷层。特别是,如图3所示,在凹部7设置于保护玻璃1的背面的情况下,优选在凹部7(薄壁部13的背面15)也设置印刷层。通过设置这样的印刷层,可以有效地防止隔着保护玻璃1看到作为保护玻璃1的保护对象的便携式信息终端、配置于薄壁部13的背面15的指纹认证传感器。另外,可以赋予所期望的颜色,可得到优异的美观性。对于印刷层的厚度而言,为了维持高的保护玻璃1(薄壁部13)的静电容量,印刷层的厚度越薄越好。印刷层的厚度优选为30μm以下、更优选为25μm以下、特别优选为10μm以下。但是,使用了包含相对介电常数高的化合物的墨(例如包含TiO2的墨)的白印刷中,由于印刷层的相对介电常数高,因而印刷层的厚度优选为100μm以下、更优选为50μm以下、特别优选为25μm以下。
在保护玻璃1的背面5设置印刷层的情况下,配置于该印刷层的背面中与凹部7在Z方向上相对的位置(薄壁部13的背侧)。因此,印刷层的表面的算术平均粗糙度Ra优选为50nm以下、更优选为45nm以下、进一步优选为30nm以下。更适合的是,背面的算术平均粗糙度Ra也优选为50nm以下、更优选为45nm以下、进一步优选为30nm以下。印刷层的正面和背面的算术平均粗糙度Ra为50nm以下时,由于与手指的指纹的凹凸程度相比充分小,因此在传感灵敏度高的方面为优选。另外,印刷层的正面和背面的算术平均粗糙度Ra的下限没有特别限定,优选为2nm以上、更优选为4nm以上。
根据这样的保护玻璃1,在为了保护便携式信息终端的任意面(例如正面、侧面)而被组装入壳体等中时,可以在薄壁部13的背面15配置指纹认证传感器。此处,在薄壁部13的背面15装入的传感器通过与Z方向相对的薄壁部13而被保护,因而可以在不合用传感器盖等不同种类材料的情况下实现材料一致而具有统一感的设计性优异的保护玻璃1。另外,构件数目少即可,可以简化组装工序,因而对削减成本也有很大的效果。此外,由于使得用于装入其它构件的保护玻璃开口减少,因此易于赋予防水、防滴性。
上述的保护玻璃1是通过从如图8所示的设置有多个凹部107的玻璃基板101按照包含至少一个凹部107的方式裁切出而得到的。因此,首先,说明玻璃基板101的构成,对该玻璃基板101的制造方法进行说明,然后对保护玻璃1的制造方法进行详细描述。
(玻璃基板)
图8中示出了用于裁切出多个对保护对象进行保护的保护玻璃1的玻璃基板101。图8中,被裁切出的保护玻璃1的外形以虚线表示,通过以沿该虚线的方式切割玻璃基板101,可以得到多个保护玻璃1。
在玻璃基板101的正面103(图8中近身侧的面)或背面中的一个面设置有多个凹部107。图8中示出了在玻璃基板101的正面103设置有多个凹部107的例子。需要说明的是,如后述的那样,多个凹部107通过对正面103进行蚀刻处理而设置。
玻璃基板101具备通过设置多个凹部107而形成的多个薄壁部113、和与多个薄壁部113连接的厚壁部117。多个凹部107在X方向和Y方向每隔预定间隔而设置。因此,薄壁部113也在X方向和Y方向每隔预定间隔而设置。需要说明的是,多个凹部107不是必须要每隔预定间隔而设置。然而,为了提高在裁切出多个保护玻璃1时的空间效率,如图8所示,优选每隔预定间隔设置多个凹部107从而使各保护玻璃1无间隙地铺满。
此处,玻璃基板101的凹部107和薄壁部113的构成(形状、尺寸等)具有与上述的保护玻璃1的凹部7和薄壁部13相同的构成。即,薄壁部113的表面的算术平均粗糙度Ra优选为50nm以下、更优选为45nm以下、进一步优选为30nm以下。薄壁部113的雾度值优选为8%以下、进一步优选为7%以下。玻璃基板101的凹部107的底面也可以与保护玻璃1的凹部7同样(参见图7)设为随着朝向中心部而突出的形状。
与保护玻璃1的凹部7的侧面9同样(参见图3~图7),玻璃基板101的凹部107的侧面优选为与该凹部107的底面平滑地连接的曲面形状。凹部107的侧面的曲率半径优选随着从凹部107的中央部朝向周边部而增大。凹部107的侧面的曲率半径优选设定为该凹部107的底面的深度以上。凹部107的侧面的曲率半径优选为0.1mm以上且2mm以下。与保护玻璃1的凹部7的侧面9和正面3或背面5之间的连接部分同样(参见图4和图7),凹部107的侧面与正面103或背面之间的连接部分优选为平滑地连续的曲面形状。
如图9和图10所示,在玻璃基板101的正面103或背面的至少一个面设置有用于在裁切出多个保护玻璃1时进行位置对准的多个第一标记121和第二标记122。图9和图10中,各保护玻璃1的外形(图8~图10的虚线)的X方向的延长线以A表示,Y方向的延长线以B表示。第一标记121在保护玻璃1的附近以夹着X方向延长线A的方式一对一对地配置,并且以夹着Y方向延长线B的方式一对一对地配置。每个第一标记121包括一对第一标记片121a。第一标记片121a是由垂直的二个边构成的近似L字形状。彼此相邻的第一标记片121a的一边隔着微小的间隙相对。第二标记122分别配置于玻璃基板101的四角。第二标记122为由垂直的二个边构成的近似十字形状。构成第二标记122的二边之中,与X方向延长线A平行的边其一部分与Y方向延长线B相交,与Y方向延长线B平行的边其一部分与X方向延长线A相交。
从玻璃基板101切割裁切出保护玻璃1时,读取第二标记122的位置来选择切割部位,确认切割线来到了第一标记121的中间部(X方向延长线A或Y方向延长线B),可以确认进行了准确的切割。
(玻璃基板的制造方法)
接着,对玻璃基板101的制造方法进行说明。首先,将各成分的原料进行调配使得形成后述的组成,在玻璃熔炉中加热熔融。通过鼓泡、搅拌、澄清剂的添加等使玻璃均质化,通过公知的成形法成形为预定厚度的玻璃板,进行缓冷。作为玻璃的成形法,可列举例如浮法、冲压法、熔融法、下拉法和辊铺法。特别优选适于大量生产的浮法。另外,也优选浮法以外的连续成形法、即熔融法和下拉法。通过任意成形法成形为平板状的玻璃构件在被缓冷后切割成所期望的尺寸(玻璃构件201的尺寸)。需要说明的是,在需要更准确的尺寸精度的情况等中,可以对切割后的玻璃构件实施研磨加工。由此,可以得到如图11所示的具有平面状的正面203和背面、整体上为平板状的玻璃构件201。
接下来,转向用于在玻璃构件201的正面203或背面中的一个面设置凹部的凹部形成工序。在以下说明的例子中,如图12所示,凹部207设置于玻璃构件201的正面203。在凹部形成工序中,在玻璃构件201的正面203配置如图13所示的第一掩模构件301,并且在玻璃构件201的背面配置如图14所示的第二掩模构件401,然后对玻璃构件201实施蚀刻处理。
第一掩模构件301的X方向尺寸和Y方向尺寸设定成能够覆盖玻璃构件201的整个正面203。在图13的例子中,第一掩模构件301的X方向尺寸和Y方向尺寸大致等于玻璃构件201的X方向尺寸和Y方向尺寸。此外,在第一掩模构件301上,在X方向和Y方向每隔预定间隔设置多个用于在玻璃构件201形成多个凹部207的凹部形成用孔307。由此,蚀刻剂经由多个凹部形成用孔307到达玻璃构件201的正面203,形成多个凹部207。
第二掩模构件401的X方向尺寸和Y方向尺寸设定成能够覆盖玻璃构件201的整个背面。在图14的例子中,第一掩模构件301的X方向尺寸和Y方向尺寸大致等于玻璃构件201的X方向尺寸和Y方向尺寸。第二掩模构件401覆盖玻璃构件201的整个背面,防止该背面被蚀刻。
第一掩模构件301和第二掩模构件401的材料包括例如作为感光性有机材料特别是作为感光性树脂材料的抗蚀剂、树脂、金属膜、陶瓷等耐蚀刻剂性材料。凹部形成用孔307在抗蚀剂的情况下通过进行预定的曝光、显影而形成。
蚀刻方法可以为湿式蚀刻和干式蚀刻中的任一种,但从成本的观点出发优选为湿式蚀刻。作为蚀刻剂,湿式蚀刻的情况下可列举以氢氟酸为主要成分的溶液,干式蚀刻的情况下可列举氟系气体等。
另外,优选使玻璃构件201和蚀刻剂在与玻璃构件201的正面203或背面平行的方向(XY方向)相对移动的同时进行蚀刻处理。这样的蚀刻可以使玻璃构件201在XY方向摆动的同时进行,也可以通过使蚀刻剂产生在XY方向的流动来进行,也可以组合这两种来进行。基本上,蚀刻处理对于玻璃构件201是各向同性地进行的,因此第一掩模构件301的凹部形成用孔307的开口边正下方处,还以与所蚀刻的深度同等的半径向侧面方向进行蚀刻,可以使玻璃构件201的凹部207的侧面与保护玻璃1的凹部7同样(参见图3~图7)地设成与该凹部207的底面平滑地连接的曲面形状。另外,对于蚀刻处理,如果使玻璃构件201和蚀刻剂在与玻璃构件201的正面203或背面平行的方向(XY方向)上相对移动的同时进行蚀刻,则随着蚀刻的进行,产生从第一掩模构件301的凹部形成用孔307的开口边起向玻璃构件201的凹部207侧带入的流动,从凹部207周边部向侧面的流速比从凹部207中央部向侧面的流速快,因此从凹部207周边至侧面侧的蚀刻速率相对地提高,可以使凹部207的侧面的曲率半径随着从凹部207的中央部朝向周边部而增大。另外,可以使凹部207的侧面的曲率半径为该凹部207的底面的深度以上。另外,通过调整蚀刻处理时间以及玻璃构件201与蚀刻剂的相对移动速度,可以将凹部107的侧面的曲率半径调整为0.1mm以上且2mm以下。此外,如上述那样,通过使玻璃构件201和蚀刻剂在与玻璃构件201的正面203或背面平行的方向(XY方向)相对地移动的同时进行蚀刻,由此可以使凹部207的底面为随着朝向中心部而突出的形状。
另外,为了使凹部207的底面的算术平均粗糙度Ra、即通过设置凹部207而形成的薄壁部的表面的算术平均粗糙度Ra为50nm以下,按照提高玻璃构件201正面的蚀刻液的流动性的方式进行蚀刻处理即可。另外,为了使上述薄壁部的雾度值为8%以下,按照提高玻璃构件201正面的蚀刻液的流动性的方式进行蚀刻处理即可。另外,为了使凹部207的底面为随着朝向中心部而突出的形状,按照制造出蚀刻液碰到凹部207的角部的流动的方式进行蚀刻处理即可。
在玻璃构件201的正面203或背面中的一个面设置凹部的方法不限于上述那样的利用蚀刻处理的方法,也可以是利用机械加工的方法。该利用机械加工的方法中,使用加工中心机、其它数控机床,使砂轮接触玻璃构件201的正面203或背面并进行旋转移位,形成预定尺寸的凹部207。例如,使用利用电沉积或金属结合剂固定有金刚石磨粒、CBN磨粒等的砂轮,以主轴转速100~30,000rpm、切削速度1~10,000mm/min进行磨削。
接下来,可以对凹部207的底面和侧面进行研磨加工。研磨加工工序中,使旋转磨具的研磨加工部以各自独立的一定压力分别与凹部207的底面和侧面接触,以一定速度进行相对地移动而进行。通过在一定压力、一定速度的条件下进行研磨,可以以一定的研磨速率对磨削面进行均匀研磨。作为旋转磨具的研磨加工部的接触时的压力,从经济性和易控制性等方面考虑,优选为1~1,000,000Pa。从经济性和易控制性等方面考虑,速度优选为1~10,000mm/min。移动量根据玻璃构件201的形状、尺寸合适确定。对于旋转磨具而言,只要其研磨加工部是可进行研磨的旋转体就没有特别限定,可列举具有工具卡紧部的转子、使磨具安装于刳刨机(leutor)的方式等。作为旋转磨具的材质,只要至少其研磨加工部为铈垫、橡胶砂轮、毛毡抛光轮、聚氨酯等可加工除去被加工物且杨氏模量优选为7GPa以下、进一步优选为5GPa以下的材质,就不限定种类。通过使旋转磨具的材质使用杨氏模量7GPa以下的构件,由此能够利用压力使研磨加工部沿凹部207的形状变形,从而将底面和侧面加工成上述预定的表面粗糙度。旋转磨具的研磨加工部的形状可列举圆或环型的平台、圆柱型、炮弹型、盘型、桶型等。
在使旋转磨具的研磨加工部接触凹部207的底面和侧面进行研磨的情况下,优选在夹杂有研磨磨粒浆料的状态下进行加工。在此情况下,作为研磨磨粒,可列举二氧化硅、氧化铈、刚玉、白刚玉(WA)、金刚砂、氧化锆、SiC、金刚石、二氧化钛、氧化锗等,其粒度优选为10nm~10μm。旋转磨具的相对移动速度如上所述可以在1~10,000mm/min的范围中选定。旋转磨具的研磨加工部的转速为100~10,000rpm。转速小时加工速率变慢,有时为了形成所期望的表面粗糙度而耗费过多时间,转速大时加工速率变快或者工具的磨耗严重,因此有时难以控制研磨。
在如上述那样使旋转磨具以各自独立的压力与凹部207的底面和侧面接触进行研磨加工的情况下,压力的调节可以使用气动活塞、测压元件等。例如,如果设置使旋转磨具朝向凹部207的底面进退的气动活塞和使旋转磨具朝向凹部207的侧面进退的另一气动活塞,则可以调整研磨加工部对凹部207的底面和侧面的压力。如此,使对凹部207的底面和侧面的压力独立,使旋转磨具以独立的一定压力与各个面接触的同时使单独的旋转磨具以一定速度相对地移动,由此可以同时以独立的研磨速率对各个面进行均匀地研磨。
需要说明的是,可以按照沿着凹部207的形状的方式使旋转磨具和玻璃构件201相对地移动而进行研磨加工。移动的方式只要是可恒定控制移动量、方向、速度的方式就可以为任何方式。例如,可列举使用多轴机械臂等的方式等。
对于如以上那样形成有多个凹部207的玻璃构件201(参见图12),用激光刻印或印刷等方法赋予第一标记121和第二标记122,可得到如图8所示的玻璃基板101。然后,通过读取第二标记122的部位以确定切割位置,并且利用金刚石切刀等切割工具切割玻璃基板101,由此裁切出多个保护玻璃1。之后,以切割线通过一对第一标记121的中间部(X方向延长线A或Y方向延长线B)来确认按所期望的形状裁切出了保护玻璃1。
需要说明的是,如图15所示,第一掩模构件301可以具有与多个保护玻璃1的外形对应的槽部形成用孔320。使用这样的第一掩模构件301进行蚀刻的情况下,如图16所示,在玻璃基板101的正面103设置与多个保护玻璃1的外形对应的槽部120。然后,沿着槽部120切割玻璃基板101,由此可以裁切出多个保护玻璃1。如此,通过预先在玻璃基板101设置与保护玻璃1的外形对应的槽部120,可以更准确地裁切出保护玻璃1。
另外,如图17所示,可以按照各自包含多个凹部107的方式从玻璃基板101裁切出多个保护玻璃1。例如,如图18所示,在应该配置于保护玻璃1内侧的传感器40、相机模块42等各种装置的数量为多个的情况下,设置与该传感器40、相机模块42等的个数相同数量的凹部107即可。
图18中示出了将传感器40、相机模块42和液晶层44容纳于智能电话等的壳体43中的状态。此处,液晶层44经由胶粘层45固定于保护玻璃1的背面5(厚壁部17的背面19)。另外,相机模块42的透镜侧的前端部被固定于壳体43。在这样的构成中,相机模块42的前端部有时延伸至壳体43的更外侧。然而,如图示的例子那样,在与相机模块42相对的位置中,保护玻璃1的背面5设置有凹部7,由此可以在该凹部7中容纳相机模块42的底部而吸收该相机模块42的厚度,可以对包含向薄壁化发展的设备的相机部的齐平表面化(flushsurface)做出贡献。另外,也可以颠倒相机模块42的前端部和底部,从而可将相机模块42的透镜固定于保护玻璃1的凹部7。由此,保护玻璃1的凹部7像常用于单反相机的透镜的“镜头保护盖”那样发挥功能,有保护相机透镜和防止尘埃侵入的效果。需要说明的是,这种情况下,凹部7的底面(薄壁部13的背面15)需要光学研磨,凹部7的侧面需要被遮光。可以在凹部7、薄壁部13的正面14形成不易附着指纹的AFP膜、MgF2等防反射膜等。
另外,凹部107的形状没有特别限定,可以应用任意的形状。例如,从凹部107的Z方向观察的截面形状不限于矩形形状,可以应用例如圆形状、近似椭圆形状、椭圆形状、三角形形状等。
(保护玻璃的制造方法)
接着,对保护玻璃1的制造方法进行说明。如上所述,通过从玻璃基板101按照各自包含至少一个凹部107的方式裁切出多个保护玻璃1,由此可以得到如图1~图7所示的保护玻璃1。需要说明的是,保护玻璃1可以是具有一个以上弯曲部的玻璃。另外,凹部7可以形成于上述弯曲部,也可以形成于弯曲后的侧面。
此处,可以在将玻璃基板101进行化学强化后裁切出多个保护玻璃1,也可以在裁切出多个保护玻璃1后对各保护玻璃1进行化学强化。对于前者的情况,可以以大板的状态进行研磨、化学强化的工序,可以使这些工序效率化。对于后者的情况,即便研磨装置、离子交换浴等设备为小型设备也可以应对,并且连保护玻璃1端面也被化学强化,因而容易提高端面强度。
化学强化是指,将玻璃的表层的离子半径小的碱离子(例如钠离子)置换成离子半径大的碱离子(例如钾离子)。作为化学强化的方法,只要是能够使玻璃的表层的碱离子与离子半径更大的碱离子进行离子交换就没有特别限定,例如可以通过将包含钠离子的玻璃在包含钾离子的熔融盐中进行处理来进行。由于进行了这样的离子交换处理,因此玻璃表层的压缩应力层的组成与离子交换处理前的组成有若干不同,但基板厚度中央部的组成与离子交换处理前的组成几乎相同。
使用含有钠离子的玻璃作为被实施化学强化的玻璃的情况下,用于进行化学强化处理的熔融盐优选为至少包含钾离子的熔融盐。作为这样的熔融盐,可以合适列举例如硝酸钾。作为熔融盐,优选使用纯度高的熔融盐。
另外,熔融盐可以是含有其它成分的混合熔融盐。作为其它成分,可列举例如硫酸钠和硫酸钾等硫酸碱金属盐;以及氯化钠和氯化钾等氯化碱金属盐;碳酸钠、碳酸钾等碳酸盐;碳酸氢钠、碳酸氢钾等碳酸氢盐等。
熔融盐的加热温度优选为350℃以上、更优选为380℃以上、进一步优选为400℃以上。另外,熔融盐的加热温度优选为500℃以下、更优选为480℃以下、更优选为450℃以下。通过使熔融盐的加热温度为350℃以上,由此防止因离子交换速度下降导致化学强化难以进行。另外,通过使熔融盐的加热温度为500℃以下,可以抑制熔融盐的分解、劣化。
为了赋予充分的压缩应力,使玻璃与熔融盐接触的时间优选为1小时以上、更优选为2小时以上。另外,在长时间的离子交换中,生产率降低、且压缩应力值因松弛而下降,因此优选为24小时以下、更优选为20小时以下。例如,使玻璃在例如400~450℃的硝酸钾熔融盐中浸渍2~24小时。
对于化学强化后的保护玻璃1,在表层形成有压缩应力层。压缩应力层的表面压缩应力(CompressiveStress;CS)优选为300MPa以上、更优选为400MPa以上。CS可以使用表面应力计(例如折原制作所制的FSM-6000)等进行测定。
通过化学强化使玻璃表层的钠离子与熔融盐中的钾离子进行离子交换的情况下,通过化学强化产生的表面压缩应力层的深度(DepthofLayer;DOL)可以通过任意方法进行测定,例如可以利用EPMA(electronprobemicroanalyzer、电子探针显微分析仪)进行玻璃的深度方向的碱离子浓度分析(该例子的情况下为钾离子浓度分析),可以将通过测定得到的离子扩散深度视为DOL。另外,DOL也可以使用表面应力计(例如折原制作所制的FSM-6000)等进行测定。另外,在使玻璃表层的锂离子与熔融盐中的钠离子进行离子交换的情况下,利用EPMA进行玻璃的深度方向的钠离子浓度分析,将通过测定得到的离子扩散深度视为DOL。
保护玻璃1(保护玻璃)的内部拉伸应力(CentralTension;CT)优选为200MPa以下、更优选为150MPa以下、进一步优选为100MPa以下、最优选为80MPa以下。需要说明的是,将保护玻璃1的厚度设为t时,CT通常可以通过关系式CT=(CS×DOL)/(t-2×DOL)近似地求出。
实施化学强化前的玻璃基板101或保护玻璃1的应变点优选为530℃以上。这是由于通过使化学强化前的玻璃基板101或保护玻璃1的应变点为530℃以上,由此不易产生表面压缩应力的松弛。
为了减少对薄壁部13的强化时有时产生的翘曲,可以在薄壁部13的正面14和背面15中至少一个面形成膜。虽然未图示,但作为这样的膜,可列举形成于薄壁部13的正面14的表面膜、形成于背面15的背面膜、形成于凹部7的X方向侧面9和Y方向侧面11的侧面膜等。
这些膜各自抑制形成有膜的部分(正面14、背面15、X方向侧面9和Y方向侧面11)被化学强化。为了发挥化学强化抑制效果,膜优选包含氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、金属等。原因是由于,对于包含所述物质的膜而言,膜中的钠离子、钾离子的扩散系数小于玻璃中的钠离子、钾离子的扩散系数。
作为上述氧化物,可列举例如无碱氧化物、包含碱金属元素或碱土金属元素的复合氧化物,特别优选SiO2。通过应用SiO2作为主要成分,从而适度抑制膜中钠离子、钾离子的扩散。另外,由于膜的透射率高、折射率接近于玻璃,因此可以将通过实施涂布导致的外观变化抑制至最低限度。另外,以SiO2为主要成分的膜的物理耐久性、化学耐久性也高。
膜的膜厚为10nm以上、优选为12nm以上、更优选为15nm以上、更优选为20nm以上、进一步优选为25nm以上。膜厚为10nm以上时,可以利用阻碍离子交换的效果而抑制膜形成的部分的化学强化。膜的膜厚越厚,化学强化抑制效果越高。
膜的膜厚为1000nm以下、优选为500nm以下、更优选为200nm以下、更优选为100nm以下、进一步优选为50nm以下。膜厚大于1000nm时,则薄壁部13的翘曲反而有可能增大。另外,有膜部位和无膜部位的外观之差有可能变大。
需要说明的是,保护玻璃1可以是未实施化学强化处理的玻璃。
对于保护玻璃1的正面3,可以通过进行AG(anti-glare:防眩)处理而形成AG膜。作为AG处理,可列举利用用氢氟酸等的蚀刻的处理、利用涂布的处理等。
在利用蚀刻处理的情况下,可以在蚀刻后进行化学强化,也可以在化学强化后进行蚀刻,但优选在进行化学强化前进行蚀刻。
在利用涂布处理的情况下,可以在涂布后进行化学强化,也可以在化学强化后进行涂布。在AG膜的成分为无机类材料的情况下,可以是蚀刻处理或涂布处理中的任一种,在AG膜的成分为有机类材料的情况下,可进行涂布处理。
在凹部7设置于保护玻璃1的背面5时,可考虑如图32和图33所示那样在与凹部7相对的正面3上施加AG处理区域11。由于保护玻璃1的正面3没有凹部而是平坦的,因此使用者使用组装体(组件)时不能立即判断传感器位置。因此,通过在与凹部7相对的正面3上施加AG处理,由此使用者能够目视识别组装体而判断传感器位置。另外,根据AG处理条件,可得到使用者即便不能目视识别,但利用触感可立即判断传感器位置的效果。此外,AG处理区域11优选施加于如图34和图35所示的保护玻璃1的正面3上且与凹部7相对的部位的周边部的至少一部分。凹部7配置有传感器40,对接触与凹部7相对的部位的指头的指纹等进行检测。通过在与凹部7相对的部位的周边部设置AG处理区域11,由此可以维持检测灵敏度。
需要说明的是,在AG膜之上也可以如例如图36和图37所示的那样形成AFP(Anti-Fingerprint:耐指纹涂布)层12。在形成AFP层12的材料为含氟类材料等的情况下,容易产生静电。根据传感器的种类,静电有可能使检测灵敏度下降。在这种情况下,优选如图37所示那样施加于保护玻璃1的正面3上且与凹部7相对的部位以外。需要说明的是,AFP层12也可以如图38所示的那样在未实施AG处理的保护玻璃1的正面3上形成。
另外,优选对保护玻璃1的正面3和背面5进行研磨。实施利用离子交换的化学强化后的强化玻璃板在其表面产生缺陷。另外,有时残留最大为1μm左右的微细凹凸。在力作用于保护玻璃1时,应力集中在前述的缺陷、微细凹凸所存在的部位,有时即便是小于理论强度的力也破裂。因此,将在化学强化后的保护玻璃1的正面3和背面5存在的具有缺陷和微细凹凸的层(缺陷层)通过研磨除去。需要说明的是,存在缺陷的缺陷层的厚度虽然也与化学强化的条件有关,但通常为0.01~0.5μm。该研磨例如通过双面研磨装置进行。双面研磨装置的构成中具有:具有各自以预定的旋转比率被旋转驱动的环形齿轮和太阳齿轮的载具安装部、以及夹着载具安装部并相互被反向旋转驱动的金属制的上定盘和下定盘,在载具安装部安装有与环形齿轮和太阳齿轮啮合的多个载具。载具以自身的中心为轴自转,并且以太阳齿轮为轴进行公转,以此方式进行行星齿轮运动,通过行星齿轮运动,利用与上定盘和下定盘的摩擦对安装于载具的多个保护玻璃1的双面(正面3和背面5)进行研磨。
进一步地,在保护玻璃1的背面5设置有印刷层。印刷层例如通过包含预定的着色材料的墨组合物而形成。该墨组合物除着色材料以外还根据需要包含粘合剂、分散剂、溶剂等。着色材料可以是颜料、染料等任意着色材料(着色剂),可以单独或组合两种以上使用。需要说明的是,着色材料可以根据所期望的颜色进行合适选择,例如要求遮光性的情况下,优选使用黑系着色材料等。另外,粘合剂没有特别限制,可列举例如聚氨酯系树脂、酚系树脂、环氧系树脂、尿素三聚氰胺系树脂、聚硅氧烷系树脂、苯氧基树脂、甲基丙烯酸系树脂、丙烯酸系树脂、聚芳酯树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯基酯、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、纤维素类、聚缩醛等公知的树脂(热塑性树脂、热固化性树脂、光固化性树脂等)等。粘合剂可以单独或组合两种以上使用。
用于形成印刷层的印刷法没有特别限定,可以应用凹版印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、凸版印刷法、丝网印刷法、移印法、喷涂印刷法等合适的印刷法。
此处,如图19所示,在凹部7设置于保护玻璃1的正面3的情况下(参见图5~图6),容易在平面形状的背面形成印刷层30。通过将色彩付与至与凹部7的底面8或侧面9对应的部位,能够在视觉上容易知晓部位。另外,对与侧面9对应的部位进行镜面反射印刷(例如银色印刷)时,具有侧面9的曲率的形状表现出透镜效果,与侧面9对应的反射即便改变保护玻璃1的角度也以大角度进行反射,因此可以闪闪发光呈现出高级感。
另一方面,在凹部7设置于保护玻璃1的背面5的情况下(参见图1~图4),优选在该凹部7、保护玻璃1的背面5中不形成凹部7的平坦部分分别实施印刷。原因是由于,在丝网印刷法等的印刷方向上,形状追随性没有那么高,因此难以一次性地对凹部7、不形成凹部7的平坦部分进行印刷。因此,通过分别实施这些部分的印刷可以实现高精度的印刷。另外,通过在凹部7和不形成凹部7的平坦部分改变印刷的色彩或纹理,可以在视觉上容易知晓地显示传感器40的位置,还可以作为设计上的重点。
更具体而言,如图20所示,在背面5中不形成凹部7的平坦部分通过丝网印刷法等设置第一印刷层31。需要说明的是,丝网印刷是指,在具有开口部的丝网上载置印刷材料后,使刮板在丝网上按压滑动,从丝网的开口部挤出印刷材料,印刷开口部的图案的方法。另外,凹部7具有曲面形状的侧面9,因而适合通过移印法对该凹部7进行印刷。由此,在凹部7的底面8和侧面9形成第二印刷层32。此处,移印法是指,通过将在表面设置有墨图案的柔软的移印头(pad)(例如聚硅氧烷制移印头)压靠于目标基材,将墨图案转印至基材表面由此进行印刷的方法。移印有时也被称为Tako印刷或转印(tampoprint)。如此,在移印法中,使用比较柔软、形状追随性好的移印头,因而对凹部7的侧面9的印刷优选通过移印法进行。另一方面,丝网印刷法等印刷方法中,由于形状追随性不是那么高、墨不能印刷至侧面9,因此是不合适的。需要说明的是,对第一和第二印刷层31、32的印刷的顺序没有特别限定。
另外,如图21所示,也可以在背面5中不形成凹部7的平坦部分、凹部7的平坦形状的底面8、曲面形状的侧面9分别进行印刷。这种情况下,在背面5中不形成凹部7的平坦部分通过丝网印刷法等设置第一印刷层31。接着,在凹部7的底面8通过丝网印刷法等设置第二印刷层32。并且,在凹部7的侧面9通过移印法设置第三印刷层33。为了不移印至底面8,移印头被设成没有与底面8对应的部分的筒状。如此,通过分别对凹部7的底面8和侧面9进行印刷,在底面8形成的第二印刷层32的膜厚、平坦性的控制变得准确。因此,能够提高在凹部7的底面8配置有指纹认证传感器的情况下的传感器灵敏度。需要说明的是,对第一~第三印刷层31~33的印刷的顺序没有特别限定。另外,通过在第一印刷层31、第二印刷层32和第三印刷层33改变印刷的色彩或纹理,能够在视觉上容易地知晓显示传感器40的位置,也可以作为设计上的重点。例如,在使第一印刷层31和第二印刷层32为同色、使第三印刷层33为不同色的印刷的情况下,第三印刷层33可以设成被识别成环状图案的设计。
需要说明的是,对背面5中不形成凹部7的部分、凹部7的底面8等平坦部分的印刷法不限于利用丝网印刷法的方法,只要可以准确控制印刷层的膜厚等,就可以是利用旋转丝网印刷法、凸版印刷法、胶版印刷法、喷涂印刷法等的方法。另外,也可以是利用静电复印法、热转印法、喷墨法等的印刷。
另外,如图7所示,如在凹部7的底面8为随着朝向中心部在Z方向上突出的形状的情况那样,凹部7的底面8为曲面形状的情况下,对底面8的印刷也优选利用移印法进行。
需要说明的是,对凹部7的侧面9、具有突出形状情况下的底面8等曲面形状的印刷法只要对该曲面形状的追随性良好就不限于移印法,可以采用例如喷涂印刷法。
(玻璃组成)
作为保护玻璃1、玻璃基板101和玻璃构件201,可列举例如以下的(i)~(vii)中的任一种的玻璃。需要说明的是,以下的(i)~(v)的玻璃组成是以氧化物基准的摩尔%表示的组成,(vi)~(vii)的玻璃组成是以氧化物基准的质量%表示的组成。
(i)包含SiO250~80%、Al2O32~25%、Li2O0~10%、Na2O0~18%、K2O0~10%、MgO0~15%、CaO0~5%和ZrO20~5%的玻璃。
(ii)含有SiO250~74%、Al2O31~10%、Na2O6~14%、K2O3~11%、MgO2~15%、CaO0~6%和ZrO20~5%,且SiO2和Al2O3的含量的合计为75%以下,Na2O和K2O的含量的合计为12~25%,MgO和CaO的含量的合计为7~15%的玻璃。
(iii)含有SiO268~80%、Al2O34~10%、Na2O5~15%、K2O0~1%、MgO4~15%和ZrO20~1%,且SiO2和Al2O3的含量的合计为80%以下的玻璃。
(iv)含有SiO267~75%、Al2O30~4%、Na2O7~15%、K2O1~9%、MgO6~14%、CaO0~1%和ZrO20~1.5%,且SiO2和Al2O3的含量的合计为71~75%,Na2O和K2O的含量的合计为12~20%的玻璃。
(v)包含SiO260~75%、Al2O30.5~8%、Na2O10~18%、K2O0~5%、MgO6~15%、CaO0~8%的玻璃。
(vi)含有SiO263~75%、Al2O33~12%、MgO3~10%、CaO0.5~10%、SrO0~3%、BaO0~3%、Na2O10~18%、K2O0~8%、ZrO20~3%、Fe2O30.005~0.25%,且R2O/Al2O3(式中R2O为Na2O+K2O)为2.0以上且4.6以下的玻璃。
(vii)含有SiO266~75%、Al2O30~3%、MgO1~9%、CaO1~12%、Na2O10~16%、K2O0~5%的玻璃。
(实施例1)
对于图8所示的玻璃基板101和其制造方法的实施例进行说明。使用了X方向长度730mm、Y方向长度920mm、Z方向厚度0.5mm的玻璃构件201(参见图11)。在玻璃构件201形成有X方向以130mm间距为5行、Y方向以65mm间距为13列、合计65个的凹部207(参见图12)。凹部207的尺寸设为X方向长度5mm、Y方向长度13mm、Z方向深度0.27mm。即,通过设置凹部207而形成的薄壁部的Z方向厚度为0.23mm。
在玻璃构件201的正面203或背面形成凹部207的方法如下所述。首先,在玻璃构件201的正面203或背面涂布抗蚀剂材料,通过曝光在抗蚀剂材料上开出与凹部207的底面相同尺寸的孔(凹部形成用孔307),形成图13所示的第一掩模构件301。在玻璃构件201的背面涂布抗蚀剂材料后保持原样不开孔,形成了图14所示的第二掩模构件401。
接着,在将第一和第二掩模构件301、401配置于正面203和背面的状态下,将玻璃构件201浸于氢氟酸(HF)溶液中,在XYZ方向使之摆动的同时使HF溶液从第一掩模构件301的凹部形成用孔307渗入,对玻璃构件201进行了蚀刻。对玻璃构件201进行蚀刻直至凹部207的深度为0.27mm,然后将玻璃构件201从HF溶液中提起,剥离抗蚀剂材料(第一和第二掩模构件301、401),并进行清洗、干燥。通过以上的操作,可以制作如图8所示的具有凹部107的玻璃基板101。
另外,在玻璃基板101的周边部形成用于在裁切多个保护玻璃1时进行位置对准的多个第一和第二标记121、122。凹部107的侧面是与该凹部107的底面平滑地连接的曲面形状,从凹部107的底面向侧面的曲率半径最大约为0.4mm。另外,凹部107的侧面与玻璃基板101的正面103的平坦部之间的连接部分大致垂直。
玻璃构件201使用作为旭硝子株式会社的铝硅酸盐玻璃的Dragontrail(旭硝子株式会社的注册商标)。
(实施例2)
对玻璃基板101和其制造方法的实施例进行说明。相对于实施例1,使用旭硝子株式会社的铝硅酸盐玻璃的Dragontrail-X作为玻璃构件201,并且将凹部207的形状设成直径10mm的圆形。另外,蚀刻后,从氢氟酸(HF)溶液取出玻璃构件201后,原样保持30秒钟后剥离抗蚀剂材料(第一和第二掩模构件301、401)并进行清洗。除前述以外与实施例1同样地制成了玻璃基板101。
凹部107的侧面为与该凹部107的底面平滑地连接的曲面形状,从凹部的底面向侧面的曲率半径最大约为0.4mm。凹部107的侧面与玻璃基板101的正面103的平坦部之间的连接部分为平滑地连续的曲面形状,该连接部分的曲率半径约为0.4mm(例如参见图4、图6)。从凹部107的底面向侧面的曲率半径为向玻璃基板101侧凹陷的曲率半径。从凹部107的侧面向玻璃基板101的正面103的平坦部的形状是从玻璃基板101侧向外侧凸起、并且在凹部107的侧面的途中具有拐点的形状。
(实施例3)
对保护玻璃1和其制造方法的实施例进行说明。使用玻璃切割用的滚轮切割装置将实施例1或2的玻璃基板101切割成各具有一个凹部107的130mm×65mm的长方形的尺寸。由此,得到了多个在各自背面5具有一个凹部7的长方形的保护玻璃1。在切割时,读取第二标记122确定切割位置。另外,对于是否正确进行了切割而言,是确认切割线是否在第一标记121的中心行进,并确认被正确切割成预定的形状。第二标记122与凹部107在位置关系方面相关,因而可以在130mm×65mm的所期望的位置配置凹部107。
如图22(a)所示,将长方形的保护玻璃1在俯视下的四角的角部2用CNC(砂轮切削)切削,形成具备曲率R的形状。同时通过CNC实施倒角。倒角可以进行R倒角(使玻璃边缘成为半圆状态的加工)和C倒角(斜向削除处理)等各种倒角,在本实施例中设为C倒角。另外,在CNC工序中,在预定的位置设置扬声器(speaker)孔4。需要说明的是,也可以在预先设置扬声器孔4后形成凹部7。另外,扬声器孔4可以在其它工序中通过蚀刻设置。另外,也可以通过将保护玻璃1的端面进行切缺来设置扬声器孔。
接着,使用KNO3熔融盐对保护玻璃1实施了化学强化处理。对于从实施例1的玻璃基板101得到的保护玻璃1(Dragontrail),在410℃实施2.5小时的化学强化处理,结果DOL(Depth-of-Layer)为25μm、CS(CompressiveStress)为750MPa。对于从实施例2的玻璃基板101得到的保护玻璃1(Dragontrail-X),在410℃实施5小时的化学强化处理,结果DOL为25μm、CS为900MPa。CS和DOL的测定使用有限会社折原制作所的玻璃表面应力计FSM-6000进行测定。
接着,对于保护玻璃1的背面5实施了印刷。该印刷形成黑色的三层31~33,与图21所示的第一~第三印刷层31~33的形成方法大致相同。
首先,如图22(b)所示,对保护玻璃1的背面5中除扬声器孔4、凹部7和相当于便携式信息终端显示部的部分(显示区域6)以外的区域实施黑色印刷,形成了第一印刷层31。接着,如图22(c)所示,对凹部7的底面实施黑色印刷,形成了第二印刷层32。接下来,如图22(d)所示,对凹部7的侧面实施黑色印刷,形成了第三印刷层33。
第一印刷层31是通过丝网印刷形成的,通过一次丝网印刷印刷约4μm的Z方向厚度。实施两次该印刷,使第一印刷层31的Z方向厚度约为8μm。第二印刷层32通过移印而形成。通过一次移印印刷约3μm的Z方向厚度。实施三次该移印,使第二印刷层32的Z方向厚度约为9μm。第三印刷层33通过移印而形成。实施三次该移印,使第三印刷层33的Z方向厚度约为9μm。将第三印刷层33设成与第一和第二印刷层31、32在XY方向重叠(在Z方向相对)。由此,可以对凹部7进行不漏光的黑色印刷。从保护玻璃1的正面3(与形成有凹部7的背面5相反侧的面。参见图1等。)观察时,根据色调几乎分辨不出凹部7的边界在何处。
需要说明的是,作为黑色印刷的方法,也有使第一印刷层31的黑色印刷为一次、且在第三印刷层33的印刷结束后实施一次第一印刷层31的黑色印刷的方法。另外,如果将工艺条件进行最优化,则还能够同时对凹部7的底面和侧面进行黑色印刷,从而同时形成第二和第三印刷层31、32。
最后,对保护玻璃1的正面3赋予AFP(Anti-Fingerprint:耐指纹涂布)。AFP的赋予方法一般而言有溶液涂布法、喷涂法和蒸镀法,本实施例中用蒸镀法进行成膜。由此,制作了所期望的保护玻璃1。
(实施例4)
参照图23和图24对保护玻璃1和其制造方法的实施例进行说明。本实施例中,与实施例3相比,印刷方法不同,但其它方面相同。
首先,对图23(a)所示的保护玻璃1的背面5中除了扬声器孔4、凹部7和显示区域6以外的区域实施白色印刷,形成第一印刷层31(参见图23(b))。在附图中,白色印刷以点状阴影表示,黑色印刷以斜线的阴影表示。
接着,在第一印刷层31之上(背面)实施黑色印刷,形成了第二印刷层32(参见图23(c))。接下来,对凹部7的底面8和侧面9实施白色印刷,形成了第三印刷层33(参见图23(d))。进一步地,在第三印刷层33之上(背面)实施黑色印刷,形成了第四印刷层34(参见图23(e))。
第一印刷层31通过丝网印刷的白色印刷而形成,通过一次印刷印刷约6μm的Z方向厚度。实施三次该印刷,使第一印刷层31的Z方向厚度约为18μm。第二印刷层32通过丝网印刷的黑色印刷而形成,使第一印刷层31的Z方向厚度约为4μm。第二印刷层32的黑色印刷印刷于第一印刷层31的白色印刷之上(背面),但若从白色印刷向外露出,则会看到黑色,因而以小于白色印刷的面积实施印刷。
第三印刷层33通过移印的白色印刷而形成,通过一次印刷印刷约3μm的Z方向厚度。实施六次该印刷,使第三印刷层33的Z方向厚度约为18μm。第四印刷层34通过移印的黑色印刷而形成。实施一次该印刷,使第四印刷层的Z方向厚度约为3μm。
不实施第二印刷层32的黑色印刷时,则第一印刷层31的白色印刷与第三印刷层33的白色印刷重合,形成白色的反射率高的区域。为了避免这一点,重要的是形成第二印刷层。从正面3侧观察本实施例的保护玻璃1时,可以确认在整个面同样地被白色印刷的状态。此处,对白色印刷的背面实施黑色印刷是为了使白色印刷部的反射率为一定。另外,由此,在白色印刷的背面具有亮的部件的情况下,可以避免仅在该部分形成亮的部位。另外,也可以防止在具有发光部件的情况下发生的漏光。
另外,与实施例4不同,本实施例中凹部7看起来是立体的。这是由于,从保护玻璃1的正面3侧观察时,存在被白色印刷的凸形状,由于因外部光而产生影,由此目视识别出凸形状而得到立体感。由此,有产生深邃感的效果。
(实施例5)
参照图25对保护玻璃1和其制造方法的实施例进行说明。本实施例与实施例3(参见图22)相比,第二和第三印刷层32、33的印刷方法不同,但其它方面大致相同。
首先,对保护玻璃1的背面5中除了扬声器孔4、凹部7和显示区域6以外的区域实施黑色印刷,形成了第一印刷层31。接着,对凹部7的侧面9实施银色印刷,形成了第二印刷层32。此处,在附图中,银色印刷以网状阴影表示。接下来,对凹部7的底面8实施黑色印刷,形成了第三印刷层33。第一印刷层31通过丝网印刷而形成,第二和第三印刷层32、33通过移印而形成。
如图26所示,从正面3侧观察保护玻璃14的情况下,第二印刷层32能够以环状的设计形式而被识别出,可以在视觉上容易知晓地显示传感器40的位置。需要说明的是,在银色印刷以外,第二印刷层32也可以通过白色印刷、金色印刷等各种有色印刷形成。
另外,在倾斜面印刷第二印刷层32的情况下,难以控制印刷宽度,因而在要求控制印刷宽度的情况下,可以在第一印刷层31的平坦部形成第二印刷层32。在此情况下,由于并非倾斜面的印刷,因而可以用丝网印刷。
另外,如图27所示,在第一印刷层31的一部分中开出环状的孔,可以对该孔印刷第二印刷层32。这种情况下,第二印刷层32也能够以环状的设计形式而被识别出。
需要说明的是,在图28和图29中,示出了在凹部7的形状分别为圆形状和椭圆形状、通过银色印刷形成第二印刷层32的情况下从正面3侧观察的保护玻璃1。
(实施例6)
参照图30和图31对保护玻璃1和其制造方法的实施例进行说明。本实施例与实施例4(参见图23和图24)相比,在五个印刷层31~35的形成方面不同,但其它方面大致相同。
首先,对凹部7的侧面9实施银色印刷,形成了第一印刷层31(参见图30(b))。接下来,对保护玻璃1的背面5中除了扬声器孔4、凹部7和显示区域6以外的区域实施白色印刷,形成了第二印刷层32(参见图30(c))。接着,对第二印刷层32之上(背面)实施黑色印刷,形成了第三印刷层33(参见图30(d))。接下来,对凹部7的底面8实施白色印刷,形成了第四印刷层34(参见图30(e))。进而,在第四印刷层34之上(背面)实施黑色印刷,形成了第五印刷层35(参见图30(f))
第一印刷层31通过移印而形成,第二和第三印刷层32、33通过丝网印刷而形成,第四和第五印刷层34、35通过移印而形成。
从正面3侧观察本实施例的保护玻璃1的情况下,第一印刷层31能够以环状的设计形式而被识别出,可以在视觉上容易知晓地显示传感器40的位置。需要说明的是,除银色印刷以外,第一印刷层31可以通过白色印刷、金色印刷等各种有色印刷而形成。
(实施例7)
在实施例3或实施例4中,也可以使用印刷前的保护玻璃1对未形成有凹部7的面实施印刷。在此情况下,如果如实施例3或实施例4那样仅为单一颜色,则成为对无凹凸的平面进行印刷,因而可以利用丝网印刷对包括凹部7的背面部分在内的整个预定的印刷范围进行印刷。
需要说明的是,即便是在如实施例5或实施例6那样对凹部7的底面8和侧面9印刷不同颜色的情况下,通过改变图案对凹部背面部分印刷与其它部分不同的颜色,可以印刷所期望的图案。
(实施例8)
在实施例3中,对于化学强化后且印刷前的保护玻璃1,利用双面研磨机将正面3和背面5研磨约3μm。由此可以提高面强度。虽然未能研磨凹部7的底面8和侧面9,但是由于用蚀刻对凹部7进行了加工,因而伤痕、裂纹已被除去,面强度高,不需要研磨。
(实施例9)
对便携式信息终端的实施例进行说明。使指纹认证传感器40(参见图4)的传感器面抵接固定于实施例3的保护玻璃1的凹部7的底面8。胶粘层41的Z方向厚度约为10μm。将液晶层44(TFT显示器)经由胶粘层45层叠至保护玻璃1的背面5的非印刷部。胶粘层45的Z方向厚度约为100μm。以保护玻璃1的未形成凹部7的面(正面3)为外侧,与其它部件一起组装进壳体43,由此制作了智能电话。
尽管在智能电话的显示器侧配置有指纹认证传感器40,但保护玻璃1的正面3可以设为保持平坦的设计。需要说明的是,如实施例5或实施例6那样,对凹部7的侧面9印刷与其它部位不同的颜色的情况下,可以通过该印刷图案容易地知道指纹认证传感器40的位置。
(实施例10)
在使用实施例7的保护玻璃1制造便携式信息终端的情况下,使指纹认证传感器40的传感器面抵接固定于保护玻璃1的薄壁部13的背面15。在凹部7设置于保护玻璃1的正面3、指纹认证传感器40配置于薄壁部13的背面15的情况下,只要在指纹认证传感器40的功能上没有问题,则指纹认证传感器40的尺寸就可以大于凹部7。通过指纹认证传感器40的尺寸大于凹部7,可以增加薄壁部13薄的保护玻璃1的强度。
另外,将液晶层44(TFT显示器)经由胶粘层45层叠至保护玻璃1的背面5的非印刷部。以保护玻璃1的形成有凹部7的面(正面1)为外侧,通过与其它部件一起组装进壳体43中,由此制成智能电话等便携式信息终端。在此情况下,由于在便携式信息终端的外表面存在凹部7,因此即便没有印刷所产生的标记,也容易识别传感器位置。
Claims (50)
1.一种玻璃基板,其用于裁切出多个对保护对象进行保护的保护玻璃,其特征在于:
在所述玻璃基板的正面或背面设置有多个凹部;
所述玻璃基板具备通过设置多个所述凹部而形成的多个薄壁部、和与所述薄壁部连接的厚壁部;
所述薄壁部的雾度值为8%以下。
2.如权利要求1所述的玻璃基板,其特征在于,
所述薄壁部的表面的算术平均粗糙度为50nm以下。
3.如权利要求1或2所述的玻璃基板,其特征在于,
多个所述凹部通过蚀刻而设置。
4.如权利要求1或2所述的玻璃基板,其特征在于,
多个所述凹部每隔预定间隔而设置。
5.如权利要求1或2所述的玻璃基板,其特征在于,
多个所述凹部仅设置于所述玻璃基板的正面或背面中的一个面。
6.如权利要求1或2所述的玻璃基板,其特征在于,
所述凹部的底面是随着朝向中心部而突出的形状。
7.如权利要求1或2所述的玻璃基板,其特征在于,
所述凹部的侧面是与该凹部的底面平滑地连接的曲面形状。
8.如权利要求7所述的玻璃基板,其特征在于,
所述侧面的曲率半径为所述底面的深度以上。
9.如权利要求7所述的玻璃基板,其特征在于,
所述侧面的曲率半径随着从所述凹部的中央部朝向周边部而增大。
10.如权利要求7所述的玻璃基板,其特征在于,
所述侧面的曲率半径为0.1mm以上且2mm以下。
11.如权利要求1或2所述的玻璃基板,其特征在于,
所述凹部的侧面与所述玻璃基板的正面或背面之间的连接部分为平滑地连续的曲面形状。
12.如权利要求1或2所述的玻璃基板,其特征在于,
对所述玻璃基板的正面的至少一部分实施了防眩处理。
13.如权利要求12所述的玻璃基板,其特征在于,
所述防眩处理实施于与所述凹部相对的部位的至少一部分。
14.如权利要求12所述的玻璃基板,其特征在于,
所述防眩处理实施于与所述凹部相对的部位的周边部的至少一部分。
15.如权利要求12所述的玻璃基板,其特征在于,
所述防眩处理通过蚀刻而进行。
16.如权利要求12所述的玻璃基板,其特征在于,
所述防眩处理通过涂布而进行。
17.如权利要求1或2所述的玻璃基板,其特征在于,
在所述玻璃基板的正面或背面的周边部形成有用于在裁切出多个所述保护玻璃时进行位置对准的多个标记。
18.一种保护玻璃,其对保护对象进行保护,其特征在于:
在所述保护玻璃的正面或背面设置有至少一个凹部;
所述保护玻璃具备通过设置所述凹部而形成的薄壁部、和与所述薄壁部连接的厚壁部;
所述薄壁部的雾度值为8%以下。
19.如权利要求18所述的保护玻璃,其特征在于,
所述薄壁部的表面的算术平均粗糙度为50nm以下。
20.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,
所述凹部通过蚀刻而设置。
21.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,
所述凹部的底面是随着朝向中心部而突出的形状。
22.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,
对所述正面和所述背面实施了研磨。
23.如权利要求22所述的保护玻璃,其特征在于,
在化学强化后实施了所述研磨。
24.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,
对所述保护玻璃的正面的至少一部分实施了防眩处理。
25.如权利要求24所述的保护玻璃,其特征在于,
所述防眩处理实施于与所述凹部相对的部位的至少一部分。
26.如权利要求24所述的保护玻璃,其特征在于,
所述防眩处理实施于与所述凹部相对的部位的周边部的至少一部分。
27.如权利要求24所述的保护玻璃,其特征在于,
所述防眩处理通过蚀刻而进行。
28.如权利要求24所述的保护玻璃,其特征在于,
所述防眩处理通过涂布而进行。
29.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,
对所述保护玻璃的正面的至少一部分实施了耐指纹涂布。
30.如权利要求29所述的保护玻璃,其特征在于,
所述耐指纹涂布仅实施于对所述厚壁部。
31.如权利要求29所述的保护玻璃,其特征在于,
所述耐指纹涂布仅实施于所述薄壁部。
32.如权利要求29所述的保护玻璃,其特征在于,
所述耐指纹涂布实施于所述保护玻璃的正面整面。
33.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,
所述凹部的侧面是与该凹部的底面平滑地连接的曲面形状。
34.如权利要求33所述的保护玻璃,其特征在于,
所述侧面的曲率半径为所述底面的深度以上。
35.如权利要求33所述的保护玻璃,其特征在于,
所述侧面的曲率半径随着从所述凹部的中央部朝向周边部而增大。
36.如权利要求33所述的保护玻璃,其特征在于,
所述侧面的曲率半径为0.1mm以上且2mm以下。
37.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,
所述凹部的侧面与所述保护玻璃的正面或背面之间的连接部分为平滑地连续的曲面形状。
38.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,
在所述保护玻璃的背面设置有印刷层。
39.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,所述凹部设置于所述保护玻璃的背面,并且在所述凹部设置有印刷层。
40.如权利要求18或19所述的保护玻璃,其特征在于,
所述保护对象为便携式信息终端。
41.一种便携式信息终端,其特征在于,
具有如权利要求18~40中任一项所述的保护玻璃。
42.如权利要求41所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的正面,
在所述保护玻璃的背面中与所述凹部相对的位置配置有指纹认证传感器。
43.如权利要求42所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述指纹认证传感器的尺寸大于所述凹部的尺寸。
44.如权利要求41所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的背面,
在所述凹部配置有指纹认证传感器。
45.如权利要求41所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的正面,
在所述保护玻璃的背面中与所述凹部相对的位置配置有静电容量式传感器。
46.如权利要求45所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述静电容量式传感器的尺寸大于所述凹部的尺寸。
47.如权利要求41所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的背面,
在所述凹部配置有静电容量式传感器。
48.如权利要求41所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的正面,
在所述保护玻璃的背面中与所述凹部相对的位置配置有超声波式传感器。
49.如权利要求48所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述超声波式传感器的尺寸大于所述凹部的尺寸。
50.如权利要求41所述的便携式信息终端,其特征在于,
所述凹部设置于所述保护玻璃的背面,
在所述凹部配置有超声波式传感器。
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