JP6579191B2 - 曲面カバーガラス及びその製造方法、並びに、ガラス部材、表示装置、曲面ガラス - Google Patents

曲面カバーガラス及びその製造方法、並びに、ガラス部材、表示装置、曲面ガラス Download PDF

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Description

本発明は、自動車の内装部品や、ディスプレイ装置の表示面の保護並びに美観を高めることを目的に使用される、曲面カバーガラス及びその製造方法、並びに、ガラス部材、表示装置、曲面ガラスに関する。
近年、自動車の内装部品の保護や美観を高めることを目的として、薄い板状のカバーガラスを自動車用内装部品の前面に配置することが行われている。車載用カバーガラスを使用する自動車用内装部品の具体例としては、インストルメントパネル、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、ダッシュボード、センターコンソール、シフトノブ等がある。
また、タブレット型ＰＣ（Personal Computer）やスマートフォン（以下、「スマートフォン等」ともいう）等のモバイル機器、或いは、液晶テレビ（液晶パネル）、有機ＥＬパネルやタッチパネルなどのディスプレイ装置（以下、本明細書において、これらを総称して、『ディスプレイ装置等』とする。）についても、ディスプレイである表示面の保護並びに美観を高めるためのカバーガラスが用いられることが多くなっている。
デザイン面での要求、例えば、意匠性の向上や、高級感の付与、内装デザインや本体デザインへの追従性等、を実現するため、上記の自動車用内装部品やディスプレイ装置等のカバーガラスを配置する部位が三次元形状をなす場合がある。この場合、カバーガラスも、その外形が三次元形状をなす曲面ガラスを用いることが好ましい。
カバーガラスが平面形状の場合、接着剤を用いれば、自動車用内装部品の前面や、ディスプレイ装置の表示面に、カバーガラスを容易かつ確実に固定できる。この場合、視認性、作業性、組付け容易性等を考慮して、ディスプレイ装置等の（有効）表示面の外側になるカバーガラスの外周部のみが接着剤で固定される。
しかしながら、曲面ガラスをカバーガラスとして使用する場合に、カバーガラスの外周部のみを接着剤で固定しようとすると、カバーガラスを確実に固定できなくなるおそれがある。これは曲面ガラスの成形精度によって固定に用いる接着剤に負荷がかかり、徐々に剥離するためである。
建材の分野では、ＤＰＧ工法と呼ばれる、板ガラスに設けた開口部に特殊ヒンジボルト等の接続機構を挿入して板ガラスを支持して固定する方法がある（特許文献１参照）。
曲面ガラスをカバーガラスとして使用する場合に、カバーガラスの固定手段として、この手順を適用した場合、曲面ガラスに開口部を形成することが困難であり、また、開口部を形成する際にガラスが破損するおそれがある。
日本国特許第３３８１９０５号明細書
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため、自動車用内装部品やディスプレイ装置への固定を容易かつ確実に実施できる曲面カバーガラス及びその製造方法、並びに、ガラス部材、表示装置、曲面ガラスの提供を目的とする。
上記した目的を達成するため、本発明は下記構成からなる。
（１） 第１面と、
前記第１面に対向する第２面と、
前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、
前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
前記ガラス板状体に、前記第１面と前記第２面とを連通する、少なくとも一つの開口部が設けられている曲面カバーガラス。
（２） 第１面と、
前記第１面に対向する第２面と、
前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、
前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
前記屈曲部に、前記第１面と前記第２面とを連通する、少なくとも一つの開口部が設けられていることを特徴とする曲面カバーガラス。
（３） 第１面と、
前記第１面に対向する第２面と、
前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
前記ガラス板状体に、二次元投影形状が略円形、略楕円形、略半円形状、若しくは、略半楕円形状であり、該二次元投影形状における最大長が１．５〜２００ｍｍであり、少なくとも一つの凹部が設けられている曲面カバーガラス。
（４） 第１面と、
前記第１面に対向する第２面と、
前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
前記屈曲部に、二次元投影形状が略円形、略楕円形、略半円形状、若しくは、略半楕円形状であり、該二次元投影形状における最大長が１．５〜２００ｍｍであり、少なくとも一つの凹部が設けられていることを特徴とする曲面カバーガラス。
（５）上記（１）または（２）の曲面カバーガラスと、筐体と、を有するガラス部材であって、
前記筐体は、前記曲面カバーガラスの前記開口部に嵌通して、前記曲面カバーガラスと前記筐体とを接続する、少なくとも１つの接続機構を有するガラス部材。
（６）上記（３）または（４）の曲面カバーガラスと、筐体と、を有するガラス部材であって、
前記筐体は、前記曲面カバーガラスの前記凹部に嵌合して、前記曲面カバーガラスと前記筐体とを接続する、少なくとも１つの接続機構を有するガラス部材。
（７）上記（１）〜（４）のいずれか一つの曲面カバーガラスと、ディスプレイ装置と、を備えた表示装置。
（８）上記（１）または（２）の曲面カバーガラスを製造する曲面カバーガラスの製造方法であって、
研削部に砥石を備えたドリルを、回転軸を中心として自転させるとともに、らせんを描くように前記第１面と前記第２面とを連通する軸を中心として公転運動させて開口部を形成する曲面カバーガラスの製造方法。
（９）上記（３）または（４）の曲面カバーガラスを製造する曲面カバーガラスの製造方法であって、
研削部に砥石を備えたドリルを、回転軸を中心として自転させるとともに、らせんを描くように前記第１面と前記第２面とを連通する軸を中心として公転運動させて前記凹部を形成する曲面カバーガラスの製造方法。
（１０） 第１面と、
前記第１面に対向する第２面と、
前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、
前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
前記ガラス板状体に、前記第１面と前記第２面とを連通する、少なくとも一つの開口部が設けられている曲面ガラス。
（１１） 第１面と、
前記第１面に対向する第２面と、
前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
前記ガラス板状体に、二次元投影形状が略円形、略楕円形、略半円形状、若しくは、略半楕円形状であり、該二次元投影形状における最大長が１．５〜２００ｍｍであり、少なくとも一つの凹部が設けられている曲面ガラス。
本発明によれば、屈曲部若しくは平坦部に開口部若しくは凹部が設けられているため、該開口部若しくは凹部に接続機構を嵌通することにより、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等への固定を容易かつ確実に実施できる。
本実施形態の曲面カバーガラス若しくは曲面ガラスを説明するための斜視図である。 本発明における屈曲部を説明するための図である。 曲面カバーガラス若しくは曲面ガラスをなすガラス板状体の厚みを説明するための図である。 本実施形態の曲面カバーガラス若しくは曲面ガラスの一構成例を示した図である。 曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第１面を二次元平面に任意の方向から投影して得られた平面図形を示す説明図である。 曲面カバーガラスをなすガラス板状体を第１面と平行な方向から投影して得られた平面図面を示す説明図である。 （ａ）は、図４に示す曲面カバーガラス若しくは曲面ガラスの部分斜視図であり、（ｂ）は、図４に示す曲面カバーガラス若しくは曲面ガラスの部分側断面図である。 本実施形態の曲面カバーガラス若しくは曲面ガラスの別の一構成例を示した部分側断面図である。 本実施形態のガラス部材の一構成例を示した図であり、（ａ）は部分斜視図であり、（ｂ）は部分側断面図である。 本実施形態の曲面カバーガラス若しくは曲面ガラスの別の一構成例を示した図であり、（ａ）は部分斜視図であり、（ｂ）は部分側断面図である。 本実施形態のガラス部材の別の一構成例を示した図であり、（ａ）は部分斜視図であり、（ｂ）は部分側断面図である。 本実施形態の曲面カバーガラス若しくは曲面ガラスの別の一構成例を示した図であり、（ａ）は部分斜視図であり、（ｂ）は部分側断面図である。 本実施形態のガラス部材の別の一構成例を示した図であり、（ａ）は部分斜視図であり、（ｂ）は部分側断面図である。
以下、本発明の曲面カバーガラス若しくは曲面ガラス及び本発明のガラス部材のいくつかの実施形態について説明する。なお、本発明の曲面カバーガラス若しくは曲面ガラス及び本発明のガラス部材はこれらの実施形態に限定されない。また、以降の実施形態の説明においては、本発明を曲面カバーガラスを例に説明するが、上記したカバー用途に限らない曲面ガラスや、少なくとも一箇所に屈曲部を有する屈曲ガラスと置き換えてもよい。
図１は、本実施形態の曲面カバーガラスを説明するための図である。図１に示すように、本実施形態の曲面カバーガラスは、第１面１１と、該第１面１１に対向する第２面１２と、該第１面１１と該第２面１２を接続する少なくとも一つの端面１３を有するガラス板状体１０ａからなる。本明細書におけるガラス板状体１０ａとは、端面１３の厚さに比べて、第１面１１及び第２面１２の寸法が大きい板状体であることを意味しており、平板状の板ガラスを意味するものではない。本実施形態の曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａは、屈曲部１４を有しており、該屈曲部１４には少なくとも一つの開口部１５（図示した態様では４つの開口部１５）が設けられている。該開口部１５は、ガラス板状体１０ａの第１面１１と第２面１２とを連通している。
また、当該ガラス板状体の２つの主面のうち、いずれの主面を第１面若しくは第２面とするかは特に限定されないが、自動車用内装部品やディスプレイ装置等のカバーガラスとして使用する場合、外部に露出する側の面、すなわち、表示面となる側の面を、ガラス板状体の第１面とする。この場合、自動車用内装部品やディスプレイ装置等の表示面と対向する面がガラス板状体の第２面である。そして、自動車用内装部品やディスプレイ装置等の表示面と、ガラス板状体の第２面と、を対向させた状態で、自動車用内装部品やディスプレイ装置等の筐体に設けられた接続機構を、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａの開口部１５に嵌通させて、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａと、自動車用内装部品やディスプレイ装置等の筐体と、を接続する。
図２は、本発明における屈曲部を説明するための図であり、曲面カバーガラスを示している。但し、図２に示す曲面カバーガラスは、屈曲部に開口部が設けられていないため、本実施形態の曲面カバーガラスではない。図２に示す曲面カバーガラスは、第１面１１０と、該第１面１１０に対向する第２面１２０と、該第１面１１０と該第２面１２０を接続する少なくとも一つの端面１３０を有するガラス板状体１００からなる。本発明では、後述する屈曲部を特定するため、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第１面１１０の任意の点Ｐにおける第１面の接線方向のうち、以下の条件を満たすよう選ばれる接線方向をＸ軸とし、該第１面の点Ｐにおける第１面の接線方向のうち、該Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸に直交する方向をＺ軸とする。ここで該Ｘ軸は、ガラス板状体の第１面上の任意の点Ｐにおける第１面の接線方向のうち、該Ｘ軸と該Ｚ軸を通るＸＺ平面におけるガラス板状体の第１面の断面の曲率半径（以下、第１曲率半径ともいう）Ｒ1が最小となる方向とする。Ｒ1が最小となる方向が複数ある場合、それらのうち少なくとも一つの方向をＸ軸として、第１曲率半径Ｒ1を定めてよい。なお、その場合後述する第２曲率半径Ｒ2が最小となるような方向をＸ軸として、第１曲率半径Ｒ1を定めることが好ましい。
曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第１面は、第１面上の少なくとも１点において該Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有する。屈曲部とは、第１面上の任意の点Ｐにおいて該ＸＺ平面における第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下となる領域を指す。なお、図２では、第１面１１０全体が屈曲部をなしている。
第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下の屈曲部を有していると、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等のカバーガラスとして使用した場合に、これらの表示面上に配置される部位が適度に屈曲しているため、利用者からの視野角が小さくなり、視認性が向上する。
視認性の向上の観点からは、屈曲部の第１曲率半径Ｒ1は３００〜３０００ｍｍの範囲内であることが好ましく、５００〜２０００ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
また、図２に示すように、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の屈曲部は、屈曲部上の少なくとも１点においてＹ軸方向にもその表面が屈曲していてもよい。この場合、Ｙ軸とＺ軸を通るＹＺ平面におけるガラス板状体の第１面の断面の曲率半径（以下、第２曲率半径ともいう）Ｒ2が１００００ｍｍ以下であることが好ましく、３００〜３０００ｍｍの範囲内であることがより好ましく、５００〜２０００ｍｍの範囲内であることがさらに好ましい。なお、上述の通り、ガラス板状体の第１面上の任意の点Ｐにおける第１面の接線方向のうち、第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向をＸ軸とするため、第１曲率半径Ｒ1及び第２曲率半径Ｒ2はＲ1≦Ｒ2の関係式を満たす。
本実施形態の曲面カバーガラスは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の厚みｔが小さいことが、以下の理由から求められる。まず、厚みｔを小さくすることで、曲面カバーガラスの質量が小さくなる。また、曲面カバーガラスの厚み方向における吸光度は厚みｔに比例する。したがって、厚みｔを小さくすることで、該吸光度を小さくし、曲面カバーガラスの厚み方向における可視光透過率を上げられるため、視認性が向上する。
図３は、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の厚みｔを説明するための図である。但し、図３に示す曲面カバーガラスは、屈曲部に開口部が設けられていないため、本実施形態の曲面カバーガラスではない。
図３に示すガラス板状体１００は、第１面１１０と、該第１面１１０に対向する第２面１２０と、該第１面１１０と該第２面１２０を接続する少なくとも一つの端面１３０を有する。
本明細書において、第１面における任意の点Ｐにおける該ガラス板状体の厚みｔとは、図３に示す通り、第１面１１０における任意の点Ｐと、点Ｐにおける第１面１１０に対する法線とガラス板状体の第２面１２０との交点Ｑと、を結ぶ最短距離とする。
本実施形態の曲面カバーガラスは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下である。軽量化の観点、タッチパネルなどのセンシングの観点から曲面カバーガラスをなすガラス板状体の平均厚みｔaveが２ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以下であることがより好ましく、１．０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．７ｍｍ以下であることが特に好ましい。
本実施形態の曲面カバーガラスは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の屈曲部における厚みｔにばらつきが少ないことが、ガラス板状体の透過率などのばらつきが抑制され、視認性が向上するため好ましい。
具体的には、ガラス板状体の屈曲部における厚みの最大値ｔmaxと、最小値ｔminと、の比ｔmax／ｔminが１．０〜１．５であることが好ましく、１．０〜１．１であることがより好ましい。
図４は、本実施形態の曲面カバーガラスの一構成例を示した図である。図４に示す曲面カバーガラスは、第１面１１と、該第１面１１に対向する第２面１２と、該第１面１１と該第２面１２を接続する少なくとも一つの端面１３を有するガラス板状体１０ａからなる。図４は、図２と同様に、ガラス板状体１０ａの第１面１１の任意の点Ｐと、該点Ｐにより定まるＸ軸、Ｙ軸、Ｚが示されている。図４に示すガラス板状体１０ａは、第１面１１のうち、図中右側の端面に近い部位のみが屈曲部１４をなしている。
本明細書において、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ超の部位を屈曲していない略平坦部、曲率半径が３００ｍｍ未満の部位を特異屈曲部とする。図４に示すガラス板状体１０ａにおいて、第１面１１のうち、屈曲部１４をなす図中右側の端面に近い部位以外の部位は略平坦部である。
本実施形態の曲面カバーガラスにおいて、曲面カバーガラスをなすガラス板状体は、第１面のうち、少なくとも、端面と隣接する部位における任意の１点において、若しくは、端面から１００ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において屈曲部を有することが、自動車用内装部品やディスプレイ装置等のカバーガラスとして使用した場合における視認性の向上の観点から好ましい。ここで、前者は、第１面における屈曲部と、端面と、が接続している場合であり、後者は、第１面における屈曲部と、端面と、が接続していない場合である。後者では、第１面における該屈曲部と、端面と、の間に、略平坦部や特異屈曲部が存在する。後者の場合、端面から５０ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において屈曲部を有することがより好ましく、端面から３０ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において屈曲部を有することがさらに好ましい。
本実施形態の曲面カバーガラスにおいて、屈曲部１４に設けられる開口部１５は、第１面１１の端面から５ｍｍ以上離れた位置に設けられていることが、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａの破損防止の観点から好ましい。
屈曲部１４に設けられる開口部１５は、第１面１１の端面から１０ｍｍ以上離れた位置に設けられていることがより好ましく、２０ｍｍ以上離れた位置に設けられていることがさらに好ましい。
図４に示す曲面カバーガラスは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａの寸法が６００ｍｍ×２５０ｍｍ×平均厚みｔave１ｍｍである。屈曲部１４は、第１面１１が凸面をなすように、上記で定義したＸ軸方向にのみ屈曲しており、第１曲率半径Ｒ1が５００ｍｍである。屈曲部１４には、Ｙ軸方向に等間隔で整列して、４つの開口部１５が形成されている。開口部１５の二次元投影形状における最大径ｄは５０ｍｍである。
本実施形態の曲面カバーガラスにおいて、開口部１５の二次元投影形状における最大径ｄは５０ｍｍ以下であることが、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａの破損防止の観点から好ましい。
開口部１５の二次元投影形状における最大径ｄは３０ｍｍ以下であることがより好ましく、１０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。図５は、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第１面を二次元平面に任意の方向から投影して得られた平面図形を示す説明図である。
開口部１５の二次元投影形状における最大径ｄとは、図５に示すように、投影して得られた平面図形３１のうち、開口部１５に相当する領域３３の面積が最大のものについて、その開口部１５に相当する平面図形の輪郭上の任意の２点Ｋ１，Ｋ２を結ぶ直線のうち最大の直線の長さ、を指す。
なお、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａに後述する手順で開口部１５を形成する場合、該開口部１５の二次元投影形状は略円形、略楕円形、略半円形状、若しくは、略半楕円形状となる。
また、開口部１５の二次元投影形状における最大径ｄは、第１面１１側と、第２面１２側で異なっていてもよい。この場合、開口部１５は、ガラス板状体１０ａの厚み方向において、最大径ｄが異なるテーパー形状をなす。
図６は、曲面カバーガラスをなすガラス板状体を第１面と平行な方向から投影して得られた平面図面を示す説明図である。図６に示すように、本実施形態の曲面カバーガラスにおいて、長さＬｗのガラス板状体１０ａの第１面１１の二次元投影形状３５は、屈曲部１４に相当する領域３７を有する。この領域３７の最大長をＬ（ｍｍ）とする。最大長Ｌ（ｍｍ）に対する、開口部１５の二次元投影形状における最大径ｄ（ｍｍ）の比ｄ／Ｌが０．６以下であることが、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａの破損防止の観点から好ましい。
二次元投影形状における開口部１５の最大径ｄと屈曲部１４の最大長Ｌとの比ｄ／Ｌは、０．５以下であることがより好ましく、０．４以下であることがさらに好ましい。
図７（ａ）は、図４に示す曲面カバーガラスの部分斜視図であり、図７（ｂ）は、図４に示す曲面カバーガラスの部分側断面図である。図７（ｂ）に示すように、屈曲部１４に設けられた開口部１５は、ガラス板状体１０ａの第１面１１と第２面１２とを連通している。図７（ｂ）では、第１面１１と第２面１２とを連通する開口部１５の軸と、開口部１５が設けられた部位における第１面１１の法線と、が一致しているが、これに限定されず、両者が一致していなくてもよい。
図８は、本実施形態の曲面カバーガラスの別の一構成例を示した部分側断面図である。図８に示す曲面カバーガラスは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｂの屈曲部１４に設けられた開口部１５の向きが、図７（ｂ）に示したガラス板状体１０ａとは異なっている。図８に示すガラス板状体１０ｂは、第１面１１と第２面１２とを連通する開口部１５の軸と、開口部１５が設けられた部位における第１面１１の法線に対して傾斜している。
本実施形態の曲面カバーガラスにおいて、上記で定義した屈曲部に開口部を設ける理由の一つは、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等のカバーガラスとして使用する場合に、屈曲部に設けた開口部にボルト、アングル等の接続機構を嵌通させて、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体と、を接続するためである。
以下、本明細書において、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体と、を接続したものを総称して本発明のガラス部材とする。
但し、本実施形態の曲面カバーガラスにおいて、上記で定義した屈曲部に開口部を設ける理由をこれに限定されない。例えば、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の表示装置のカバーガラスとして使用する場合に、スピーカー、スイッチ、通風孔、収納エリア、スロットエリアなどの機能を有する孔として、開口部を設けてもよい。
屈曲部に設けた開口部に接続機構を嵌通させて、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体と、を接続する場合、第１面１１と第２面１２とを連通する開口部１５の軸と、開口部１５が設けられた部位における第１面１１の法線との、なす角度θは特に制限はないが、０°≦θ≦６０°であり、５°≦θ≦６０°であることが好ましい。上記角度θは、１０°≦θ≦４５°であることがより好ましく、１５°≦θ≦３０°であることがさらに好ましい。
図９（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のガラス部材の一構成例を示した図であり、図９（ａ）は部分斜視図であり、図９（ｂ）は部分側断面図である。図９（ａ）、（ｂ）に示すガラス部材は、図７（ａ）、（ｂ）に示す曲面カバーガラス（曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａ）と、自動車用内装部材、ディスプレイ装置等の筐体２０と、が接続されている。但し、図９（ａ）については、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａと、筐体２０と、の位置関係をわかりやすくするため、両者を離間させた状態で示している。
図９（ａ）、（ｂ）において、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａの第２面１２と、自動車用内装部材、ディスプレイ装置等の筐体２０の表示面２１と、が対向するように配置されている。筐体２０の表示面２１のうち、ガラス板状体１０ａの屈曲部１４と対向する部位は、屈曲部２２を有している。
図９（ａ）、（ｂ）において、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａの屈曲部１４に設けた開口部１５に接続機構（図示せず）を嵌通させることにより、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体２０と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａと、が接続できる。
図９（ａ）、（ｂ）において、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ａの第２面１２の形状と、自動車用内装部材、ディスプレイ装置等の筐体２０の表示面２１の形状と、が一致していることが、視認性の向上の観点から好ましい。
本実施形態の曲面カバーガラスは、上述したように、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の厚みｔが小さいため、第１面の屈曲部における曲率半径（第１曲率半径Ｒ1、第２曲率半径Ｒ2）と、第１面に対向する第２面における曲率半径と、の差が小さい。そのため、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第１面の屈曲部における曲率半径（第１曲率半径Ｒ1、第２曲率半径Ｒ2）を、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体の表示面の形状と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第２面の形状と、の一致の判断指標とすることができる。曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第１面の屈曲部上の任意の点Ｐにおける第１曲率半径Ｒ1と、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体の表示面の部位における点Ｐに対向する点において第１曲率半径Ｒ1と同方向の曲率半径と、の差の絶対値が、第１曲率半径Ｒ1の１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることがさらに好ましい。
次に、本実施形態の曲面カバーガラスの別の一構成例を示す。図１０（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の曲面カバーガラスの別の一構成例を示した図であり、図１０（ａ）は部分斜視図であり、図１０（ｂ）は部分側断面図である。
図１０（ａ）、（ｂ）に示す曲面カバーガラスは、第１面１１と、該第１面１１に対向する第２面１２と、該第１面１１と該第２面１２を接続する少なくとも一つの端面１３を有するガラス板状体１０ｃからなる。図１０（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ｃは、図９（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ａと同様に、第１面１１のうち、図中右側の端面に近い部位のみが屈曲部１４をなしている。図１０（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ｃの屈曲部１４には、少なくとも一つの凹部１６（図１０（ａ）、（ｂ）に曲面カバーガラスでは、Ｙ軸方向に等間隔で整列して３つの凹部１６）が形成されている。該凹部１６は、ガラス板状体１０ｃの第１面１１において凹部１６をなしているが、図９（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ａの開口部１５とは違い、ガラス板状体１０ｃの第１面１１と第２面１２とを連通していない。曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃの屈曲部１４に設けた凹部１６に接続機構（図示せず）を嵌合させることによっても、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃと、を接続できる。
但し、屈曲部１４に設けた凹部１６に接続機構（図示せず）を嵌合させることによって、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃと、を接続するためには、屈曲部１４に設けた凹部１６がある程度の深さを有することが求められる。具体的には、屈曲部１４に設けた凹部１６の深さは、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上であることがより好ましい。
一方、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃの破損防止の観点からは、屈曲部１４に設けた凹部１６の深さは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の平均厚みｔに対して、０．７×ｔ以下であることが好ましく、０．６×ｔ以下であることがより好ましく、０．５×ｔ以下であることがさらに好ましい。
図１１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のガラス部材の別の一構成例を示した図であり、図１１（ａ）は部分斜視図であり、図１１（ｂ）は部分側断面図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すガラス部材は、図１０（ａ）、（ｂ）に示す曲面カバーガラス（曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃ）と、自動車用内装部材、ディスプレイ装置等の筐体２０と、が接続されている。但し、図１１（ａ）については、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃと、筐体２０と、の位置関係をわかりやすくするため、両者を離間させた状態で示している。
図１１（ａ）、（ｂ）において、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃの第２面１２と、自動車用内装部材、ディスプレイ装置等の筐体２０の表示面２１と、が対向するように配置されている。筐体２０の表示面２１のうち、ガラス板状体１０ａの屈曲部１４と対向する部位は、屈曲部２２を有している。
図１１（ａ）、（ｂ）において、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃの屈曲部１４に設けた凹部１６に接続機構（図示せず）を嵌合させることにより、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体２０と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃと、が接続できる。
なお、図１１では第１面１１に凹部１６が形成されているが、第２面１２に凹部１６が形成されてもよい。第２面１２に凹部１６が形成されているときには筐体２０に設けられた凸部と嵌合でき、簡単にガラス板状体が固定される。
図１２（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の曲面カバーガラスのさらに別の一構成例を示した図であり、図１２（ａ）は部分斜視図であり、図１２（ｂ）は部分側断面図である。
図１２（ａ）、（ｂ）に示す曲面カバーガラスは、第１面１１と、該第１面１１に対向する第２面１２と、該第１面１１と該第２面１２を接続する少なくとも一つの端面１３を有するガラス板状体１０ｄからなる。図１２（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ｄは、図１０（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ｃと同様に、第１面１１のうち、図中右側の端面に近い部位のみが屈曲部１４をなしており、該屈曲部１４には、少なくとも一つの凹部１７（図１２（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ｄでは、Ｙ軸方向に等間隔で整列して３つの凹部１７）が形成されている。但し、図１０（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ｃでは、屈曲部１４に形成された凹部１６の二次元投影形状が略円形であるのに対して、図１２（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ｄでは、屈曲部１４に形成された凹部１７の二次元投影形状が略半円形である。
図４に示すガラス板状体１０ａのように、屈曲部１４に開口部１５を設ける場合は、ガラス板状体１０ａの破損防止の観点から、第１面１１の端面から５ｍｍ以上離れた位置に開口部１５を設けることが好ましい。しかし、図１２（ａ）、（ｂ）に示すガラス板状体１０ｄのように、屈曲部１４に凹部１７を形成する場合、ガラス板状体１０ｄの第１面１１においては凹部１７をなしているが、ガラス板状体１０ｄの第１面１１と第２面１２とを連通していないため、第１面１１の端面に隣接する部位に凹部１７を形成できる。そのため、後述する手順により、二次元投影形状は略半円形や略半楕円形状の凹部１７を形成できる。一方、第１面１１の端面から離れた位置に凹部を形成する場合には、後述する手順により、二次元投影形状が略円形、若しくは、略楕円形状の凹部を形成できる。この場合、第１面１１の端面から１０ｍｍ以上離れた位置に凹部を形成することが好ましく、１５ｍｍ以上離れた位置に形成することがより好ましく、２０ｍｍ以上離れた位置に形成することがさらに好ましい。
図１３（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のガラス部材の別の一構成例を示した図であり、図１３（ａ）は部分斜視図であり、図１３（ｂ）は部分側断面図である。図１３（ａ）、（ｂ）に示すガラス部材は、図１２（ａ）、（ｂ）に示す曲面カバーガラス（曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｄ）と、自動車用内装部材、ディスプレイ装置等の筐体２０と、が接続されている。但し、図１３（ａ）については、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｄと、筐体２０と、の位置関係をわかりやすくするため、両者を離間させた状態で示している。
図１３（ａ）、（ｂ）において、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｄの第２面１２と、自動車用内装部材、ディスプレイ装置等の筐体２０の表示面２１と、が対向するように配置されている。筐体２０の表示面２１のうち、ガラス板状体１０ａの屈曲部１４と対向する部位は、屈曲部２２を有している。
図１３（ａ）、（ｂ）において、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｄの屈曲部１４に設けた凹部１７に接続機構（図示せず）を嵌合させることにより、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体２０と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｄと、が接続できる。
屈曲部に凹部が形成された曲面カバーガラスにおいて、凹部１６、１７の二次元投影形状における最大長が１．５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが、曲面カバーガラスをなすガラス板状体１０ｃ、１０ｄの破損防止の観点から好ましい。
凹部１６、１７の二次元投影形状における最大長は３０ｍｍ以下であることがより好ましく、１０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
屈曲部に開口部が形成された曲面カバーガラス、及び、屈曲部に凹部が形成された曲面カバーガラスのいずれの場合も、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第１面が図示した態様のように凸面のものであってもよく、凹面のものであってもよい。本実施形態の曲面カバーガラスを自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等のカバーガラスとして使用する場合は、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等のカバーガラスとして使用する際に表示面となる第１面が凹面であることが、視認性の向上の観点からは好ましい。
開口部が形成された曲面カバーガラス、及び、凹部が形成された曲面カバーガラスのいずれの場合も、屈曲部に少なくとも一つの開口部、若しくは、少なくとも一つの凹部が形成される限り、その個数は特に限定されず、一つのみであっても、複数であってもよい。開口部、若しくは、凹部に接続機構を嵌通または嵌合させて、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体と、を接続する場合、開口部、若しくは、凹部の数は複数であることが好ましい。屈曲部、略平坦部、平坦部に複数の開口部、若しくは、複数の凹部を形成する場合、これら複数の開口部若しくは凹部は異なる役割を有していてもよい。例えば、一部の開口部、若しくは、一部の凹部は、接続機構を嵌通または嵌合させて、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等の筐体と、曲面カバーガラスをなすガラス板状体と、を接続する役割を果たす一方で、残りの開口部、若しくは、残りの凹部は、スピーカーなどの機能を果たしてもよい。この場合、それぞれの機能は果たす開口部、若しくは、凹部は、互いに異なる形状や寸法であってもよい。上記の他、開口部や凹部に空調設備に使用するようなルーバーや、デザインや固定などに用いる金属部材や樹脂部材、装飾ガラスなどを嵌めてもよく、開口部から起動ボタンを露出させてもよい。
また、視認性の向上の観点からは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体は、第１面のうち、少なくとも、端面と隣接する部位における任意の１点において、若しくは、端面から１００ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において屈曲部を有することが好ましい。ここで、前者は、第１面における屈曲部と、端面と、が接続している場合であり、後者は、第１面における屈曲部と、端面と、が接続していない場合である。後者では、第１面における該屈曲部と、端面と、の間に、略平坦部や特異屈曲部が存在する。後者の場合、端面から５０ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において屈曲部を有することがより好ましく、端面から３０ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において屈曲部を有することがさらに好ましい。
曲面カバーガラスをなすガラス板状体の屈曲部が、Ｙ軸方向にもその表面が屈曲している場合、視認性の向上の観点からは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体は、第１面のうち、少なくとも、端面と隣接する部位における少なくとも１点において、若しくは、端面から１００ｍｍの範囲内にある少なくとも１点において、第２曲率半径Ｒ2が３００〜１００００ｍｍの範囲内であることが好ましい。ここで、前者は、第１面における屈曲部と、端面と、が接続している場合であり、後者は、第１面における屈曲部と、端面と、が接続していない場合である。後者では、第１面における屈曲部と、端面と、の間に、略平坦部若しくは特異屈曲部が存在する。後者の場合、端面から５０ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において、第２曲率半径Ｒ2が３００〜１００００ｍｍの範囲内であることがより好ましく、端面から３０ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において、第２曲率半径Ｒ2が３００〜１００００ｍｍの範囲内であることがさらに好ましい。
本実施形態の曲面カバーガラスは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第１面の二次元投影形状における最大長が５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが、屈曲部を設けることによる視認性の向上の効果が顕著となるため好ましく、２００ｍｍ以上７００ｍｍ以下であることがより好ましく、３００ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることがさらに好ましい。ここで、ガラス板状体の二次元投影形状における最大長とは、曲面カバーガラスをなすガラス板状体の第１面を二次元平面に任意の方向から投影して得られた平面図形のうち面積が最大のものについて、該平面図形の輪郭上の任意の２点を結ぶ直線のうち最大の直線の長さ、を指す。該二次元投影形状における最大長が５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることで、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等のカバーガラスとして使用する場合に二次元投影形状が小さすぎず、なおかつ利用者からの視野角が横方向及び／または縦方向に広がりすぎなくなる。
本実施形態の曲面カバーガラスは、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等のカバーガラスとして必要な機械的強度及び耐擦傷性を確保するため、曲面カバーガラスをなすガラス板状体が化学強化されている。化学強化ガラスであるガラス板状体は、化学強化することで、表面に圧縮応力層を形成し、強度及び耐擦傷性が高められている。化学強化は、ガラス転移点以下の温度で、イオン交換によりガラス表面のイオン半径が小さなアルカリ金属イオン（典型的には、ＬｉイオンまたはＮａイオン）を、イオン半径のより大きなアルカリ金属イオン（典型的には、Ｋイオン）に交換することで、ガラス表面に圧縮応力層を形成する処理である。化学強化処理は従来公知の方法によって実施できる。
曲面カバーガラスをなすガラス板状体のガラス組成は、化学強化処理が可能である限り特に限定されず、例えば、ソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、ボレートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、ホウ珪酸ガラスが挙げられる。
曲面カバーガラスをなすガラス板状体は、化学強化処理を適切に行うため、そのガラス組成におけるＬｉ2ＯとＮａ2Ｏの含有量の合計が１２モル％以上であることが好ましい。さらに、ガラス組成におけるＬｉ2Ｏの含有率が増加するにしたがって、ガラス転移点下がり、成形が容易となるため、Ｌｉ2Ｏの含有率を０．５モル％以上とすることが好ましく、１．０モル％以上とすることがより好ましく、２．０モル％以上とすることがさらに好ましい。さらに、表面圧縮応力（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ Ｓｔｒｅｓｓ： ＣＳ）及び圧縮応力層深さ（Ｄｅｐｔｈ ｏｆ Ｌａｙｅｒ： ＤＯＬ）を大きくするため、ガラス板状体のガラス組成がＳｉＯ2を６０モル％以上、Ａｌ2Ｏ3を８モル％以上含有することが好ましい。なお、曲面カバーガラスをなすガラス板状体は、第１面における表面圧縮応力の最大値が６００ＭＰａ以上であることが好ましく、圧縮応力層深さは１０μｍ以上であることが好ましい。表面圧縮応力及び圧縮応力層深さを当該範囲とすることにより、優れた強度と耐擦傷性が得られる。
曲面カバーガラスをなすガラス板状体のガラス組成の具体例としては、モル％で表示した組成で、ＳｉＯ2を５０〜８０％、Ａｌ2Ｏ3を０．１〜２５％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏを３〜３０％、ＭｇＯを０〜２５％、ＣａＯを０〜２５％及びＺｒＯ2を０〜５％含むガラスが挙げられるが、特に限定されない。より具体的には、以下のガラスの組成が挙げられる。なお、例えば、「ＭｇＯを０〜２５％含む」とは、ＭｇＯは必須ではないが２５％まで含んでもよい、の意である。（ｉ）のガラスはソーダライムシリケートガラスに含まれ、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）のガラスはアルミノシリケートガラスに含まれる。
（ｉ）モル％で表示した組成で、モル％で表示した組成で、ＳｉＯ2を６３〜７３％、Ａｌ2Ｏ3を０．１〜５．２％、Ｎａ2Ｏを１０〜１６％、Ｋ2Ｏを０〜１．５％、Ｌｉ2Ｏを０〜５．０％、ＭｇＯを５〜１３％及びＣａＯを４〜１０％を含むガラス
（ｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ2を５０〜７４％、Ａｌ2Ｏ3を１〜１０％、Ｎａ2Ｏを６〜１４％、Ｋ2Ｏを３〜１１％、Ｌｉ2Ｏを０〜５．０％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜６％及びＺｒＯ2を０〜５％含有し、ＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏの含有量の合計が１２〜２５％、ＭｇＯ及びＣａＯの含有量の合計が７〜１５％であるガラス
（ｉｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ2を６８〜８０％、Ａｌ2Ｏ3を４〜１０％、Ｎａ2Ｏを５〜１５％、Ｋ2Ｏを０〜１％、Ｌｉ2Ｏを０〜５．０％、ＭｇＯを４〜１５％及びＺｒＯ2を０〜１％含有するガラス（ｉｖ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ2を６７〜７５％、Ａｌ2Ｏ3を０〜４％、Ｎａ2Ｏを７〜１５％、Ｋ2Ｏを１〜９％、Ｌｉ2Ｏを０〜５．０％、ＭｇＯを６〜１４％及びＺｒＯ2を０〜１．５％含有し、ＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3の含有量の合計が７１〜７５％、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏの含有量の合計が１２〜２０％であり、ＣａＯを含有する場合その含有量が１％未満であるガラス。
本実施形態において、曲面カバーガラスをなすガラス板状体は、平板状の板ガラスから所定の形状に成形することが好ましい。使用する成形法としては、自重成形法、真空成形法、プレス成形法から、成形後のガラス板状体の形状に応じて、所望の成形法を選択すればよい。
自重成形法は、成形後のガラス板状体の形状に応じた所定の金型上に板ガラスを設置した後、該板ガラスを軟化させて、重力により板ガラスを曲げて金型になじませて、所定の形状に成形する方法である。
真空成形法は、板ガラスを軟化させた状態で板ガラスの表裏面に差圧を与えて、板ガラスを曲げて金型になじませて、所定の形状に成形する方法である。真空成形法では、成形後のガラス板状体の形状に応じた所定の金型上に板ガラスを設置し、該板ガラス上にクランプ金型を設置し、板ガラスの周辺をシールした後、金型と板ガラスとの空間をポンプで減圧することにより、板ガラスの表裏面に差圧を与える。この際に、補助的に、板ガラスの上面側を加圧してもよい。
プレス成形は、成形後のガラス板状体の形状に応じた所定の金型（下型、上型）間に板ガラスを設置し、板ガラスを軟化させた状態で、上下の金型間にプレス荷重を加えて、板ガラスを曲げて金型になじませて、所定の形状に成形する方法である。
中でも真空成形法は、曲面カバーガラスをなすガラス板状体を所定の形状に成形する方法として特に好ましい。真空成形法によれば、ガラス板状体の対向する二つの主面のうち、一方の主面は成形型と接触せずに成形できるため、傷、へこみなどの凹凸状欠点を減らせる。この成形型と接触しない側の主面を第１面とすることで、第１面における特異屈曲部を単位面積１ｍｍ2あたり１０箇所以下とすることができ、視認性向上の観点から好ましい。
なお、成形後のガラス板状体の形状に応じて、２種以上の成形法を併用してもよい。
また成形後のガラス板状体を再加熱（アニール）し、ガラス板状体に残る残留歪みを除いてもよい。これにより、残留歪みの少ないガラスが得られるだけでなく、この後に実施する化学強化工程において、均一な化学強化を達成できる。
上述した手順で所定の形状に成形したガラス板状体の屈曲部に形成される開口部若しくは凹部は、研削部に砥石を備えたドリルを、回転軸を中心として自転させるとともに、らせんを描くようにガラス板状体の第１面と第２面とを連通する軸を中心として公転運動させることで形成できる。ここで、ドリルがらせんを描く際のピッチ（１公転毎にドリルが前進する距離）が０．１〜５ｍｍであることが好ましく、０．２〜４ｍｍであることがより好ましく、０．３〜３ｍｍであることがさらに好ましい。また、公転運動の半径は、開口部１５または凹部１６、１７の二次元投影形状における最大径×０．１以上が好ましい。
ドリルを用いて形成される開口部若しくは凹部は、その端面が鋭いエッジを持った状態となるため、その端面、すなわち、開口部の第１面側の端面及び第２面側の端面、凹部の第１面側の端面には面取り加工やエッチングを施すことが好ましい。
他の工程として、開口部若しくは凹部を形成（孔あけ工程）した後に、化学強化工程を実施してもよい。これにより、開口部または凹部を形成した後に化学強化が実施されるため、孔の端面も化学強化され高強度の曲面カバーガラスが得られる。さらに孔あけ工程後、孔の端面を面取りや研磨を実施してもよい。これにより強度に関わるクラックを除去できより高強度の曲面カバーガラスが得られる。但し、強度を要求されない曲面カバーガラスでは、化学強化工程後に孔あけ加工しても良い。さらには、印刷を実施してもよく、この印刷工程は前記いずれの工程の前後に実施してもよい。
曲面カバーガラスをなすガラス板状体には、自動車用内装部材若しくはディスプレイ装置等のカバーガラスとして使用する際に表示面となるガラス板状体の第１面に、必要に応じて各種機能膜を形成してもよい。このような機能膜の具体例としては、防眩膜、反射防止膜、防汚膜が挙げられる。これら機能膜は、ガラス板状体の第１面のうち、少なくとも屈曲部に設けられる。
ガラス板状体の第１面に防眩膜が形成されている場合、第１面の屈曲部のヘイズが４０％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましく、２０％以下であることがさらに好ましい。ヘイズ値が４０％以下であれば、コントラストの低下が充分に抑えられる。
ガラス板状体の第１面に防汚膜が形成されている場合、第１面の屈曲部の静止摩擦係数が１．０以下であることが好ましく、０．９以下であることがより好ましく、０．８以下であることがさらに好ましい。静止摩擦係数が１．０以下であれば、人間の指が第１面の屈曲部に触れる際に指滑り性が良い。また、第１面の屈曲部の動摩擦係数が０．０２以下であることが好ましく、０．０１５以下であることがより好ましく、０．０１以下であることがさらに好ましい。動摩擦係数が０．０２以下であれば、人間の指が第１面の屈曲部に触れる際に指滑り性が良い。
本発明のガラスは、外装部材にも内装部材にも使用でき、ディスプレイ装置やタッチパネル、センサー等のような電子機器の外表面に設けられるカバーガラスをはじめ、電子機器に限らず装飾品、建材、家具、自動車の操作パネル、エンブレム、内装品の外表面に設けられてもよい。
本出願は、２０１５年２月２５日出願の日本特許出願２０１５−３５１８３に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ：ガラス板状体
１１：第１面
１２：第２面
１３：端面
１４：屈曲部
１５：開口部
１６，１７：凹部
２０：筐体
２１：表示面
２２：屈曲部
１００：ガラス板状体
１１０：第１面
１２０：第２面
１３０：端面

Claims (27)

  1. 第１面と、
    前記第１面に対向する第２面と、
    前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、
    前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
    前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
    前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
    前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
    前記ガラス板状体に、前記第１面と前記第２面とを連通する、少なくとも一つの開口部が設けられている曲面カバーガラス。
  2. 第１面と、
    前記第１面に対向する第２面と、
    前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、
    前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
    前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
    前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
    前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
    前記屈曲部に、前記第１面と前記第２面とを連通する、少なくとも一つの開口部が設けられていることを特徴とする曲面カバーガラス。
  3. 前記開口部の二次元投影形状における最大径ｄが５０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の曲面カバーガラス。
  4. 前記第１面の二次元投影形状における前記屈曲部の最大長Ｌ（ｍｍ）に対する、前記開口部の二次元投影形状における最大径ｄ（ｍｍ）の比ｄ／Ｌが０．６以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の曲面カバーガラス。
  5. 前記開口部において、前記第１面と前記第２面とを連通する軸と、前記開口部が設けられた部位における前記第１面の法線と、がなす角度θが、０°≦θ≦６０°である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の曲面カバーガラス。
  6. 前記開口部において、前記第１面と前記第２面とを連通する軸と、前記開口部が設けられた部位における前記第１面の法線と、がなす角度θが、５°≦θ≦６０°である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の曲面カバーガラス。
  7. 第１面と、
    前記第１面に対向する第２面と、
    前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
    前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
    前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
    前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
    前記ガラス板状体に、二次元投影形状が略円形、略楕円形、略半円形状、若しくは、略半楕円形状であり、該二次元投影形状における最大長が１．５〜２００ｍｍであり、少なくとも一つの凹部が設けられている曲面カバーガラス。
  8. 第１面と、
    前記第１面に対向する第２面と、
    前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
    前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
    前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
    前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
    前記屈曲部に、二次元投影形状が略円形、略楕円形、略半円形状、若しくは、略半楕円形状であり、該二次元投影形状における最大長が１．５〜２００ｍｍであり、少なくとも一つの凹部が設けられていることを特徴とする曲面カバーガラス。
  9. 前記凹部が、前記第１面の端面に隣接する部位ないしは前記第１面の端面から５ｍｍ以上離れた部位に設けられている、請求項７または８に記載の曲面カバーガラス。
  10. 前記第１面のうち、少なくとも端面と隣接する部位における任意の１点において、若しくは、端面から１００ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において、前記屈曲部を有し、該屈曲部に少なくとも一つの前記開口部が設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の曲面カバーガラス。
  11. 前記第１面のうち、少なくとも端面と隣接する部位における任意の１点において、若しくは、端面から１００ｍｍ以内の範囲にある任意の１点において、前記屈曲部を有し、該屈曲部に少なくとも一つの前記凹部が設けられている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の曲面カバーガラス。
  12. 前記屈曲部上の少なくとも１点において、前記Ｙ軸方向にもその表面が屈曲しており、前記Ｙ軸と前記Ｚ軸を通るＹＺ平面におけるガラス板状体の第１面の断面の第２曲率半径Ｒ2が３００〜１００００ｍｍである、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の曲面カバーガラス。
  13. 前記第１面上において、曲率半径が３００ｍｍ未満である特異屈曲部が、単位面積１ｍｍ2あたり１０箇所以下である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の曲面カバーガラス。
  14. 前記ガラス板状体が化学強化されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の曲面カバーガラス。
  15. 前記第１面の表面圧縮応力の最大値が６００ＭＰａ以上である、請求項１４に記載の曲面カバーガラス。
  16. 請求項１〜６、１０のいずれか１項に記載の曲面カバーガラスと、筐体と、を有するガラス部材であって、
    前記筐体は、前記曲面カバーガラスの前記開口部に嵌通して、前記曲面カバーガラスと前記筐体とを接続する、少なくとも１つの接続機構を有するガラス部材。
  17. 請求項７〜９、１１のいずれか１項に記載の曲面カバーガラスと、筐体と、を有するガラス部材であって、
    前記筐体は、前記曲面カバーガラスの前記凹部に嵌合して、前記曲面カバーガラスと前記筐体とを接続する、少なくとも１つの接続機構を有するガラス部材。
  18. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載される曲面カバーガラスと、ディスプレイ装置と、を備えた表示装置。
  19. 請求項１〜６、１０のいずれか１項に記載の曲面カバーガラスを製造する曲面カバーガラスの製造方法であって、
    研削部に砥石を備えたドリルを、回転軸を中心として自転させるとともに、らせんを描くように前記第１面と前記第２面とを連通する軸を中心として公転運動させて前記開口部を形成する曲面カバーガラスの製造方法。
  20. 請求項７〜９，１１のいずれか１項に記載の曲面カバーガラスを製造する曲面カバーガラスの製造方法であって、
    研削部に砥石を備えたドリルを、回転軸を中心として自転させるとともに、らせんを描くように前記第１面と前記第２面とを連通する軸を中心として公転運動させて前記凹部を形成する曲面カバーガラスの製造方法。
  21. 前記開口部の端面が面取りされている、請求項１９に記載の曲面カバーガラスの製造方法。
  22. 前記凹部の端面が面取りされている、請求項２０に記載の曲面カバーガラスの製造方法。
  23. 真空成形法により前記ガラス板状体を成形する請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の曲面カバーガラスの製造方法。
  24. 第１面と、
    前記第１面に対向する第２面と、
    前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、
    前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
    前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
    前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
    前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
    前記ガラス板状体に、前記第１面と前記第２面とを連通する、少なくとも一つの開口部が設けられている曲面ガラス。
  25. 第１面と、
    前記第１面に対向する第２面と、
    前記第１面と前記第２面を接続する少なくとも一つの端面を有するガラス板状体からなり、前記ガラス板状体の平均厚みｔaveが５ｍｍ以下であり、
    前記第１面上の任意の点からの接線方向をＸ軸とし、前記第１面の中心からの接線方向のうち、前記Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とするとき、
    前記Ｘ軸は、前記第１面上の任意の点における前記第１面の接線方向のうち、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸を通るＸＺ平面における前記第１面の断面の第１曲率半径Ｒ1が最小となる方向であり、
    前記第１面は、前記第１面上の少なくとも１点において前記Ｘ軸方向にその表面が屈曲した屈曲部を有しており、第１曲率半径Ｒ1が１００００ｍｍ以下であり、
    前記ガラス板状体に、二次元投影形状が略円形、略楕円形、略半円形状、若しくは、略半楕円形状であり、該二次元投影形状における最大長が１．５〜２００ｍｍであり、少なくとも一つの凹部が設けられている曲面ガラス。
  26. 前記ガラス板状体が化学強化ガラスである、請求項２４または２５に記載の曲面ガラス。
  27. 前記第１面の表面圧縮応力の最大値が６００ＭＰａ以上である、請求項２６に記載の曲面ガラス。
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