玻璃一体化成型品的制造方法及玻璃一体化成型品的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用玻璃嵌件成型法制造玻璃一体化成型品的方法，该成型品在用树脂一体成型的框体(10a)内侧固定有板状玻璃(20)，框体的上表面(11)与板状玻璃的上表面(21)相连续，框体具有支持板状玻璃下表面(22)周缘的缘部(13)。该方法通过下述步骤将板状玻璃的下表面周缘与该缘部的上表面(14)固定:在板状玻璃的下表面周缘形成树脂层(30)，该树脂层与构成框体的树脂具有相容性，在框体的成型过程中可以起到缓冲材料的作用，减轻施加于板状玻璃的应力；将板状玻璃设置在模具(41、42)内；将熔融树脂(110)射入到闭合的模具中形成框体。据此，可以制造具有高可靠性和防水性能的玻璃一体化成型品。
【专利说明】玻璃一体化成型品的制造方法及玻璃一体化成型品
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种玻璃一体化成型品的制造方法。具体涉及一种用玻璃嵌件成型法制造玻璃一体化成型品的方法，该玻璃一体化成型品在用树脂一体成型的框体内侧固定有板状玻璃。另外，本发明还涉及玻璃一体化成型品。
【背景技术】
[0002]下列的专利文献I中记载有将窗户用玻璃板作为嵌件与窗框一体成型的玻璃一体化成型品的制造方法。具体地讲，其记载有嵌有玻璃板的窗户等产品的制造方法。这种制造方法是，将边缘上镶有槽型密封条、并在密封条的背面安装有弹性部件的玻璃设置到模具内，然后射入形成窗户框的树脂使其一体成型。这时，为了防止熔融树脂的热量导致玻璃的破损以及密封条的变形，经常使用反应性树脂。而所述的弹性部件可以吸收成型后的窗框在冷却过程中施加到玻璃上的应力。
[0003]作为与专利文献I记载的窗户具有类似结构的部件，智能手机的前盖是一个例子。智能手机的正面近乎全范围都是由显示装置、或兼有显示和输入功能的触摸屏等(以下，称为“显示屏”)构成。图1表示了这种前盖I的一个例子。图1(A)是前盖I的立体图，⑶是图㈧中a-a剖面的剖面图。图2是将前盖I的构成部件进行分解的立体图。前盖I是构成收纳智能手机内部回路的外壳前部的部件，具有近似矩形的浅底的器皿状。这种前盖I由框体10和板状玻璃(以下，称为“玻璃板”)20组成。框体10在相当于器皿底部的部分具有一个很大的开口，由树脂一体成型，而玻璃板20设置在框体10的内侧。如图所不，如果将玻璃板20朝向前盖I外侧的方向作为上方,则玻璃板20不仅使设于其下表面一侧的显示屏所显示的内容透射到上表面11 一侧，而且具有保护该显示屏的作用。
[0004]另外，前盖I中的框体10的上表面11与玻璃板20的上表面21构成连续的面，大多构成一个平整的面。如图1(B)所示，框体10的内侧由上向下形成有与玻璃板20的厚度相同的槽，从而形成被减薄厚度的缘部13，该缘部13的上表面14从下方支持玻璃板20的下表面22的周缘。前盖I通常只有框体10是采用注塑成型制造，然后将玻璃板20嵌入框体10的内侧进行组装。也就是将框体10的缘部13作为下部支撑，将玻璃板20由上方嵌入框体10的内侧。另外，用粘结剂将缘部13的上表面14与相接触的玻璃板20的下表面22粘结起来。
[0005]如同智能手机，便携式音乐再生装置、便携式液晶电视、数字照相机等，具有较薄的显示器的最近的便携式电子装置，考虑到有可能在厨房、浴室或雨天使用，要求其具有较高的防水性能。而且，这些电子装置大多包含与智能手机前盖相近的部件，也就是在树脂造的框体内侧设有玻璃板，框体的表面与玻璃板的表面形成连续的面(以下，称之为“玻璃一体化成型品”)。
[0006]如上所述，以往的玻璃一体化成型品是在成型的框体内嵌入玻璃板而制成。为了提高玻璃板与框体之间的防水性能，常常采取在玻璃板下表面的周缘与缘部的上表面之间设置密封环，或者在玻璃板与框体的结合部充填防水性树脂等措施。为此，需要追加提高防水性的部件和追加必要的工序。这导致难以降低成本。
[0007]本发明人探讨了如何提高上述前盖等玻璃一体化成型品的防水性能，并简化制造工序。由于前盖的玻璃板表面与框体的表面要形成一个连续的面，所以与窗户不同，在注塑成型时与形成框体的高温、高压熔融树脂相接触的玻璃板的边缘无法镶上缓冲材料。而将玻璃板直接作为嵌件进行注塑成型的话，由于成型时的热量和压力，玻璃板的边缘发生破损的可能性很高。而且，形成框体的树脂与玻璃，这两种材料之间没有粘结性，实际上并不能得到所期待的防水性能。反而，由于粘结性弱，玻璃板容易从框体上脱落，存在一个可靠性的问题。专利文献I所记载的技术是，注塑成型之前在玻璃板上镶上密封条，并在密封条的外围设置缓冲材料。此外，使用的注塑树脂是反应性树脂。因此，追加的部件及工序多，使用的树脂特殊，实质上无法将专利文献I所记载的技术应用到玻璃一体化成型品上。也难以降低成本。
[0008]〈现有技术文献〉
[0009]专利文献1:日本专利公报特开平06-246782号。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种用玻璃嵌件成型法制造玻璃一体化成型品的方法，该方法在不提高成本的情况下可以得到具有高可靠性和防水性能的玻璃一体化成型品。
[0011]为达到上述目的，本发明的制造玻璃一体化成型品的方法采用玻璃嵌件成型法制造玻璃一体化成型品，该玻璃一体化成型品在用树脂一体成型的框体内侧固定有板状玻璃，其特征在于:将所述板状玻璃的一个面的朝向作为上方，所述框体的上表面与所述板状玻璃的上表面相连续，所述框体具有支持所述板状玻璃下表面周缘的缘部；所述方法通过下述步骤将所述板状玻璃的下表面周缘与所述缘部的上表面固定:形成树脂层的步骤，该步骤在所述板状玻璃的下表面周缘，形成环绕该周缘的框状树脂层，该树脂层与构成所述框体的树脂具有相容性，在所述框体的成型过程中可以起到缓冲材料的作用，减轻施加于所述板状玻璃的应力；设置板状玻璃的步骤，该步骤将所述板状玻璃设置在形成所述框体的模具内；注塑成型的步骤，该步骤将熔融的所述树脂射入到闭合的所述模具中形成所述框体。
[0012]上述的制造玻璃一体化成型品的方法，还可以具有如下特征:包括在所述模具架设转印薄膜的步骤，所述转印薄膜为模内装饰成型用转印薄膜，其包括基础薄膜以及层叠在该基础薄膜上的装饰薄膜；在所述架设转印薄膜的步骤，将所述转印薄膜的基础薄膜与所述模具的内表面相对设置；在所述设置板状玻璃的步骤，将所述板状玻璃设置在所述模具内时，使所述转印薄膜介于所述模具的内表面与所述板状玻璃的上表面之间；在所述注塑成型的步骤，在闭合的所述模具夹持所述转印薄膜的状态下，射入熔融的所述树脂形成所述框体的同时，将所述装饰薄膜转印到所述框体的表面。
[0013]上述的制造玻璃一体化成型品的方法，还可以具有如下特征:在所述形成树脂层的步骤，印刷上表面具有装饰效果的树脂，当透过所述板状玻璃的上表面观察到该树脂时发挥装饰效果；在所述注塑成型的步骤，形成所述框体，其具有能够使透过所述板状玻璃的上表面观察到该印刷层的形状。还可以优选，在所述形成树脂层的步骤，在所述板状玻璃的下表面印刷所述具有装饰效果的树脂形成装饰层，在所述装饰层的下方，印刷与构成所述框体的树脂具有相容性的树脂形成粘结层。
[0014]还可以在所述装饰层和所述粘结层之间形成中间层，该中间层使用相对于形成所述装饰层以及所述粘结层的树脂更易于弹性变形的树脂。另外，还可以具有如下特征:从上方观察所述板状玻璃时，所述板状玻璃的上表面的范围包含在下表面的范围内，所述板状玻璃的侧面具有从上到下向外侧倾斜的斜面；在所述形成树脂层的步骤，形成具有如下特征的各层树脂，即构成所述框状树脂层的所述装饰层与层叠在所述装饰层下方的层对齐外侧的边缘，同时所述装饰层的宽度大于层叠在其下方的层。
[0015]上述的任一种制造玻璃一体化成型品的方法，还可以具有如下特征:在所述形成树脂层的步骤与所述设置板状玻璃的步骤之间，包括形成压力缓冲部的步骤，该步骤使用相对于形成所述框体以及所述树脂层的树脂更易于弹性变形的树脂，形成压力缓冲部，该压力缓冲部与所述树脂层的下表面的一部分及侧面相接触，并环绕所述板状玻璃的侧面。
[0016]本发明还提供一种玻璃一体化成型品，该玻璃一体化成型品在用树脂一体成型的框体内侧固定有板状玻璃，其特征在于:将所述板状玻璃的一个面的朝向作为上方，所述框体的上表面与所述板状玻璃的上表面相连续，所述框体具有支持所述板状玻璃下表面周缘的缘部；在所述缘部的上表面与所述板状玻璃的下表面周缘之间，形成有固定所述板状玻璃的下表面周缘与所述缘部的上表面，且起到缓冲材料的作用的树脂层。
[0017]上述的玻璃一体化成型品，还可以具有如下特征:所述树脂层的上表面具有透过所述板状玻璃的上表面可观察到的装饰。进而，所述树脂层可以具有如下结构，即在具有装饰效果的装饰层的下方，层叠有粘结所述缘部的上表面的粘结层。
[0018]在所述装饰层和所述粘结层之间还可以具有中间层，该中间层由相对于形成所述装饰层以及所述粘结层的树脂更易于弹性变形的树脂形成。
[0019]上述的玻璃一体化成型品，还可以具有如下特征:从上方观察所述板状玻璃时，所述板状玻璃的上表面的范围包含在下表面的范围内，所述板状玻璃的侧面具有从上到下向外侧倾斜的斜面；所述树脂层具有如下特征，即构成所述框状树脂层的所述装饰层与层叠在所述装饰层下方的层对齐外侧的边缘，同时所述装饰层的宽度大于层叠在其下方的层。
[0020]上述的任一种玻璃一体化成型品，还可以具有如下特征:具有压力缓冲部，该压力缓冲部与所述树脂层的下表面的一部分及侧面相接触，并环绕所述板状玻璃的侧面，该压力缓冲部由相对于形成所述树脂层的树脂更易于弹性变形的树脂形成。
[0021]<发明的效果>
[0022]本发明的制造方法能够用玻璃嵌件成型法制造具有高可靠性和防水性能的玻璃一体化成型品。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是用现有方法制造的智能手机前盖的结构示意图。
[0024]图2是图1所示前盖的分解立体图。
[0025]图3是用本发明第I实施例的方法制造的前盖的外观示意图。
[0026]图4是图3所示前盖的剖面图。
[0027]图5是第I实施例制造方法的流程示意图。
[0028]图6表示上述前盖的变形例。
[0029]图7表示图6所示变形例的其他例子。
[0030]图8是用本发明第2实施例的方法制造的前盖的外观示意图。
[0031]图9是图8所示前盖的剖面图。
[0032]图10是在第2实施例的制造方法中使用的转印薄膜的结构示意图。
[0033]图11是第2实施例制造方法的流程示意图。
[0034]图12是用本发明第3实施例的方法制造的前盖的外观示意图。
[0035]图13是用第3实施例的方法制造的前盖的玻璃板的外观示意图。
[0036]图14是用第3实施例的方法制造的前盖的结构示意图。
[0037]图15是第3实施例制造方法的流程示意图。
[0038]图16是用第3实施例的方法制造的其他前盖的结构示意图。
[0039]图17是用本发明其他实施例的方法制造的前盖的结构示意图。
[0040]图18是说明图17所示其他实施例的制造方法的示意图。
【具体实施方式】
[0041]作为用本发明的制造方法成型的玻璃一体化成型品的一个例子，例举智能手机的前盖。并将对应该前盖结构的具体制造方法作为本发明的实施例加以说明。
[0042]===第I 实施例===
[0043]<玻璃一体化成型品的外观及结构>
[0044]图3是用本发明第I实施例的制造方法成型的前盖Ia的示意图。前盖Ia的上下方向的规定方法如图1、图2所示。图3(A)是从前盖Ia上方观察的立体图，(B)是从前盖Ia下方观察的立体图。图4是图3(A)中b-b剖面的剖面图。图4⑷是该剖面的全图，图4⑶是㈧中用圆表示的范围的扩大图。该前盖Ia与以往的前盖I相同，具有近似矩形的浅底的器皿状。在相当于器皿底部的部分设置有玻璃板20，玻璃板20的周围环绕着框体10a。在该前盖Ia中，从框体1a的缘部13的上表面14到框体自身的上表面11的台阶的高度几乎与玻璃板20的厚度相同，玻璃板20的上表面21的外周与框体1a的内周之间没有台阶，双方形成一个连续的面。而且，在这个例子中，框体1a上表面的外周基本是平坦的，玻璃板20的上表面21与框体1a的上表面11几乎是平滑过渡。
[0045]如图3所示，用本发明第I实施例的制造方法成型的前盖Ia与图1所示以往的前盖I具有同样的外观。而且，如图4(A)所示，框体1a的缘部13的上表面14从下方支持玻璃板20的下表面22。这些结构与以往的前盖I相同。但是，如图4(B)所示，用第I实施例的制造方法成型的前盖Ia在玻璃板20的下表面22的周缘与缘部13的上表面14之间夹有树脂层30。这一点与以往的前盖I的结构不同。在这个例子中，所形成的树脂层30具有与缘部13的上表面14相同的宽度Wl。另外，树脂层30的下表面31与缘部13的上表面14之间是通过熔接固定，可以得到足够的可靠性和防水性。
[0046]〈制造方法〉
[0047]本发明的制作方法使过去难以实现的用玻璃嵌件成型法制造前盖等玻璃一体化成型品成为可能。作为本发明的第I实施例，将例举图3及图4所示的前盖Ia的制造方法。图5(A)?(F)表示该制造方法的流程。首先，在玻璃板20的下表面22的周围通过印刷形成树脂层30(A) (B)。图5(A)是从下方观察形成了树脂层30的玻璃板20时的立体图，(B)是(A)中C-C剖面的剖面图。树脂层30与形成框体10的熔融树脂110具有相容性，在本实施例中，使用了丙烯酸类树脂，利用众所周知的絹印法形成了厚度约4?8 μ m的树脂层。当然，树脂层30并不限于丙烯酸类树脂，与熔融树脂110具有相容性的树脂即可。例如，可以从聚氨酯类树脂、环氧类树脂、聚酯类树脂、乙烯类树脂等树脂中选用适宜的树脂。另外，树脂层30的厚度并不限于上述的数值。
[0048]其次，将印刷有树脂层30的玻璃板20设置在模具(41、42)内(C)。在这个例子中使用的模具分为两部分(41、42),玻璃板20是以下表面22与一侧的模具42的内表面相接触的形式而设置。在这个例子中，设置玻璃板20的模具42上设有吸附机构45，吸附机构45将与玻璃板20的下表面22相接触的模具的内表面接通到模具42的外部，通过向外部排放空气，将玻璃板20吸着在模具42的内表面上。
[0049]然后，闭合模具(41、42)，并加紧。由此形成模腔44(D)，可以充填形成框体10的熔融树脂110。向模具(41、42)内射入熔融树脂110(E)，印刷在玻璃板20下表面22周缘的树脂层30就会被熔融树脂110的热量所熔化。当熔融树脂110冷却后，树脂层30的下表面31与框体1a的缘部13的上表面14将通过熔接固定。熔融树脂冷却后，将成型品前盖Ia从模具(41,42)中取出(F)。
[0050]采用上述第I实施例的玻璃一体化成型品的制造方法(以下，称“成型品制造方法”)，在模具闭合时或注塑成型时，玻璃板20上与熔融树脂相接触的部位所受的压力将由于形成在该接触部位的树脂层30的存在而受到缓解。即树脂层30在注塑成型时起到缓冲材料的作用。因此，可以用玻璃嵌件成型法实现在注塑成型时不发生玻璃板20的破损，而制造如前盖Ia那样可以使玻璃板20的上表面21与框体1a的上表面11形成一个连续面的玻璃一体化成型品。另外，由于玻璃板20的下表面22的周围与框体1a的缘部13的上表面14是以一体化的状态相固定，玻璃板20与框体1a被牢固地粘结在一起，可以获得极高的可靠性，并在玻璃板20的周缘部获得足够的防水性能。当然，用玻璃嵌件成型法还可以降低前盖Ia的制造成本。
[0051]<前盖的变形例>
[0052]在以往的前盖等玻璃板一体化部件中，为了提高玻璃板20的上表面21的周缘与框体10的上表面11之间的连续性，并使水滴难以从玻璃板20与框体10之间的上方渗入，有时在玻璃板20上表面21的周缘形成倒角，并在框体10上表面11的内侧周缘形成可以从上方覆盖所述倒角的突出部。作为前盖(l、la)的变形例，图6表示前盖Ib的剖面图。该前盖在框体1b上形成有突出部16。这个剖面图相当于图4(A)中用圆表示的位置。
[0053]如果用以往的方法制造图6所示的前盖lb，需要将具有突出部16和缘部13的框体1b作为一个部件一体成型。这需要同时形成由突出部16和缘部13构成的环绕框体1b内周的槽。而为了一体成型框体10b，需要在模具上设置底切机构。这使模具的结构变得复杂，难以降低成本。此外，玻璃板20需要嵌入突出部16与缘部13之间的槽形部，这时可能由于在玻璃板20或框体1b上施加过大的应力使玻璃板20或框体1b破损。
[0054]但是，如果使用第I实施例的成型品制作方法，可以用玻璃嵌件成型法制造前盖lb，注塑成型时充填的熔融树脂110填平倒角的斜面23，当把成型品从模具中取出时，玻璃板20与框体1b已经是一体化成为前盖Ib的状态。所以，不需要为形成上述突出部16而设置底切机构，不会导致模具(41、42)成本的上升。
[0055]另外，在图4所示的前盖Ia中，使用的玻璃板20的上表面21和下表面22具有相同的形状和面积。如果将树脂层30的宽度Wl加宽，设在玻璃板下方的显示屏的显示范围就将变窄，所以不能把树脂层30的宽度设得太宽。反之，如果将树脂层30的宽度设得较窄，在缘部13处树脂层30与框体1a的粘结强度就可能下降。
[0056]而在图6所示的前盖Ib中，只在玻璃板20的上表面21形成倒角的情况下，即在玻璃板20b的上表面的范围包含在下表面22的周缘围成的范围内的情况下，玻璃板20b下表面22周围被突出部16掩盖在部位(图中宽度为W2的部位)对显示没有贡献，所以在这个部位也可以形成树脂层30，从而在实质上加宽树脂层30的宽度W1。因此，可以在不牺牲显示屏的显示范围的状态下确保充分的粘结强度。
[0057]但是，并不限于如图6所示的前盖Ib在玻璃板20b的上表面21边缘形成单纯倒角的情况，从上表面21到下表面22的侧面的形状也可以是波折线状。例如，在图7所示的前盖Ic中，玻璃板20b的侧面总体来讲形成朝上向框体1c的内侧倾斜的斜面23。该斜面23的一部分区域形成有垂直壁面23b。其结果，玻璃板20b的侧面是在两个斜面23a之间夹有壁面23b，形成一个连续波折线状的剖面形状。
[0058]无论如何，只要以玻璃板(20b、20c)的下表面22包含上表面21的范围的形状，在玻璃板(20b、20c)的侧面形成斜面23即可。如图7所示的前盖lc，如果玻璃板20c的侧面是由复数个斜面23a构成波折线状，则突出部16与玻璃板20c的侧面之间相互复杂地咬合，可以期待得到有效地防止玻璃板20c从上方脱落的效果。
[0059]===第2 实施例===
[0060]<对框体的装饰>
[0061]如智能手机的前盖等形成电子装置外壳一部分的玻璃一体化部件，经常在框体的上表面11或侧壁15的外表面等外壳的暴露面(以下，称为“外表面”)上施加装饰。作为装饰，既有在框体外表面的局部附加产品的商标、标识等情况，也有模仿其他材料(如金属等)在外表面的全范围施加花样装饰的情况。下面作为本发明的第2实施例，说明以第I实施例为前提低成本地在前盖的框体上施加高可靠性装饰的成型品制作方法。
[0062]<玻璃一体化成型品的构造>
[0063]图8是用第2实施例的方法制造的前盖Id的外观示意图。图9(A)⑶是图8所示c-c剖面的剖面图。图9 (B)是图8 (A)中用圆表示的范围的扩大图。在此表示的前盖Id的框体1d是由框本体111和粘贴在框本体111外表面全范围的装饰薄膜层50构成。其中，框本体111与第I实施例的前盖Ia的框体1a具有相同的结构，装饰薄膜层50由具有装饰图案的薄膜构成。在框体1d的上表面11，装饰薄膜层50的表层与玻璃板20的上表面21形成连续的面。在图8中，为使框体1d构造的细部易懂，夸张地表示了装饰薄膜层50的厚度。下面，作为第2实施例，说明前盖Id的制造方法。
[0064]<转印薄膜>
[0065]第2实施例为了以第I实施例为基础，在框本体111的外表面施加装饰，其特征是利用了模内装饰成型技术。众所周知，模内装饰成型技术是将在基础薄膜上层叠装饰薄膜而成的转印薄膜夹在注塑机的模具内，然后射入熔融树脂，利用熔融树脂的热量将装饰薄膜转印到树脂上。其中，基础薄膜是构成转印薄膜基体的薄膜，装饰薄膜是加工有成为装饰的图案、文字或模仿其他材料的花样(以下，称为“装饰图案”)的薄膜。
[0066]图10表示将通常的转印薄膜60局部剖切以后的立体图。转印薄膜60具有在基础薄膜61上层叠装饰薄膜62所形成的基本结构。基础薄膜61是由基础本体63与离型层64层叠构成。基础本体63是由PET薄膜等薄膜材料构成。离型层64是为了保证只有装饰薄膜62从基础薄膜61上正常剥离而设置。装饰薄膜62是将装饰图案层66夹在保护层65和粘结剂层67之间而构成。其中，装饰图案层66具有通过印刷或气相沉积等方法形成的装饰图案，保护层65设置在基础薄膜61 —侧，粘结剂层67面向外侧与熔融树脂具有相容性。进行模内装饰成型时，在离型层64与保护层65的交界处发生剥离。
[0067]<制造方法>
[0068]图1l(A)?(E)表示第2实施例成型品制造方法的流程。首先，与图5(A)⑶相同，事先在玻璃板20的下表面22的周缘部通过印刷形成树脂层30。然后，在不设置玻璃板20的一侧的模具41架设转印薄膜60 (A)。这时，将转印薄膜60中基础薄膜61的一侧面向模具41的内表面43。也就是将装饰薄膜62的一侧面向模具42。此后，将玻璃板20设置在模具42内，使转印薄膜60处于模具41的内表面43和玻璃板20的上表面21之间(B)。闭合模具(41、42)，用模具(41,42)夹住转印薄膜60(C)。在这个例子中，为了在框本体111 (参照图9)的外表面全范围施加装饰，模具(41、42)的构造与图5所示的模具有一些不同。
[0069]合模后向模具(41、42)内注射熔融树脂110(D)。由此，转印薄膜60的装饰薄膜62 —侧与熔融树脂相接触，接触面成为相溶的状态。当熔融树脂110冷却后装饰薄膜62从基础薄膜61上剥离，装饰薄膜62粘贴在框本体111外表面，从而使装饰图案转印到框本体111外表面。而转印薄膜60中，与玻璃板20相接触的部分由于没有与熔融树脂110相接触，装饰薄膜62不会从基础薄膜61上剥离。这使装饰图案只会有选择性地转印到框本体111的外表面，而不会转印到玻璃板20的上表面21上(E)。
[0070]<第2实施例的效果>
[0071]图1所示的以往的玻璃一体化成型品中，只对框体10单独进行注塑成型。如果对框体10适用模内装饰成型技术施加装饰，框体10内侧的锐利的上边缘可能切断转印薄膜60，也可能在框体10用于嵌入玻璃板20的矩形开口的角落部分形成皱纹等，造成装饰质量的下降。所以，过去在成型后的框体10上施加装饰，是采用絹印或粘贴印有装饰图案的薄膜等方法进行。因此，过去的成型品制造方法制造工序多，难以降低成本。
[0072]但是，在第2实施例的成型品制造方法中，采用玻璃嵌件成型法制造了使玻璃板20的上表面21与框体1c形成连续面的玻璃一体化成型品。换言之，以第I实施例的成型品制造方法为前提，才使第2实施例的制造方法成为可能。第2实施例能够在实质上平坦的面上应用模内装饰成型技术，在形成框本体111的同时施加装饰。因此，可以用低成本施加高质量的装饰。
[0073]===第3 实施例===
[0074]<对玻璃板的装饰>
[0075]玻璃一体化成型品的上表面的大部分面积被玻璃板占据。所以，在外观上为其付与特征比较难。例如，智能手机的前盖尽管被用在大大影响产品外观特征的部位，但是可在其上施加产品特征装饰的范围是框体外表面的仅有的范围。因此，智能手机除外形之外其他设计都很相似，难以在其设计上实现与其他企业产品的差别化。至于外形，考虑到便携性和操作性，结果也成为近乎相同的形状。
[0076]当然，也可以考虑在玻璃板上施加装饰，但是为此需要增加某些工序，导致成本上升。另外，对玻璃板是通过印刷或粘贴薄膜来施加装饰，而用作触摸屏盖板的玻璃，为了操作经常有手指在玻璃板的上表面摩擦。即使不是触摸屏的盖板玻璃，只要盖板玻璃保护的对象是显示屏，就需要通过该玻璃板观察显示的内容，为了确保可视性，需要经常擦去污垢。也就是说，玻璃板经常处于被手指或布等物品摩擦的状态，装饰会随时间渐渐被磨掉。因此，与第2实施例那种用模内装饰成型技术在树脂的表面形成的装饰相比，玻璃板20上装饰容易随时间而退化。此外，为了提高各种光学特性或强度，在智能手机的前盖等产品的玻璃板上表面一侧设有涂层，这使该表面与其他物质(粘结剂等)的粘结性变低。即通过粘贴薄膜等方法施加装饰变得困难。为解决此问题，作为第3实施例，将说明用较低的成本在玻璃板上施加耐久性较高的装饰的成型品制造方法。
[0077]<玻璃一体化成型品的结构>
[0078]第3实施例是通过发展第I实施例的成型品制作方法而实现的。具体地讲，第I实施例是通过印刷在玻璃板20的下表面22的周缘形成树脂层30，不仅在注塑框体1a时保护了玻璃板20，而且将构成框体1a的树脂与玻璃板20牢固地粘结在一起提高了防水性。而在第3实施例中，该树脂层30兼具装饰的作用。
[0079]图12是从上方观察利用树脂层30兼作装饰的前盖Ie的立体图。图13表示通过印刷形成了兼具装饰效果的树脂层30的玻璃板20。图13(A)是从玻璃板20的上方观察的立体图，(B)是从下方观察的立体图。在玻璃板20的周围如同镶边一样形成有装饰区域70 (图中用点表示的区域)。该装饰区域70是以在玻璃板20的下表面22印刷从玻璃板20的上表面21可以观察到的树脂层30来实现的。
[0080]为了使树脂层30具有装饰效果，可以通过使用呈现一定颜色的树脂或散布有颜料的树脂形成树脂层30等方法来实现。而且由于树脂层30是通过印刷形成的，不限于为玻璃板20镶边的形状，还可以形成图案或文字等。另外，由于装饰形成于玻璃板20的下表面22，不会因摩擦而发生随时间的退化。与暴露在外侧的装饰相比，还可以大大减少因周围环境(湿度、紫外线等)而造成的随时间的退化。尤其是由于玻璃吸收紫外线，可期待大大提闻耐光性。
[0081]〈树脂层的结构〉
[0082]如上所述，第3实施例的特点在于将形成于玻璃板20下表面22的树脂层30作为装饰而利用。但是，形成树脂层30的原来的目的是为了实现用玻璃嵌件成型法制造玻璃一体化成型品。所以，如果为提高装饰效果而损失树脂层30的原来的功能将是本末倒置。理想的是能够使原来的功能与装饰效果达到两立。为此，可以使树脂层30由具有装饰效果的层(装饰层)与注塑成型时起缓冲材料作用的树脂的层(缓冲层)构成2层结构。当然，也可以使装饰层兼有缓冲层的作用，而将形成于装饰层下面的层作为粘结装饰层与框体的层(粘结层)。还可以将两个层都作为缓冲层。此外，不限于2层结构，在装饰层的下面层叠2层以上的树脂也可以。
[0083]作为参考，图14中例举了具有2层结构的树脂层30的前盖(lf、lg)。图14是前盖(lf、lg)主要部分的扩大图。该图的㈧和⑶只是在玻璃板(20f、20c)的剖面形状上有所不同，而前盖(lf、lg)的树脂层30的结构是相同的。
[0084](A)所示前盖If的玻璃板20f在上表面21和下表面22的两个面上加工有倒角。(B)所示的前盖Ig与图7所示前盖Ic相同，使用的玻璃板20c的上表面21的范围包含在下表面22的范围内，并且侧面是波折线状。(A)和(B)所示前盖(lf、lg)的树脂层30都具有上层为装饰层33、下层为粘结层34的2层构造。在此所示的例子，都是装饰层33的宽度W3比粘结层34的宽度W4宽，而且粘结层34的宽度W4比框体(1fUOg)的缘部13的上表面14窄。即框体(1fUOg)的缘部13环绕到粘结层34的侧面，缘部14不仅覆盖粘结层34，而且与装饰层33的下表面相接触。这使粘结层34与框体(1fUOg)的接触面积变大，可以更有效地防止玻璃板(20f、10c)的脱落及活动。
[0085]图14 (A)⑶所示前盖(If、Ig)都是装饰层33与粘结层34的外侧边缘对齐，粘结层34只形成于缘部13的上面，而装饰层33却向玻璃板(20f、20c)的内侧伸展。但是，(B)所示前盖Ig还具有如下特征，即从上方观察时，玻璃板20c的上表面21的范围包含在下表面22的范围内，其侧面具有从上到下向外侧倾斜的斜面。因此，与(A)所示前盖If相比，在确保同等的装饰范围的同时，还能够设置较宽的粘结层34，使树脂层30在装饰效果与粘结作用之间达到高水平的两立。
[0086]<制造方法>
[0087]下面作为第3实施例，说明图14㈧所示前盖If的制造方法。图15㈧?(E)表示第3实施例成型品制造方法的流程。首先，如图15(A)所示，预先通过印刷在玻璃板20f的下表面22的周缘形成树脂层30。图15(A)相当于图13⑶中d_d剖面的剖面图。在此，通过印刷形成的树脂层30与第I或第2实施例的树脂层不同，其具有2层结构，在与玻璃板20f的下表面22接触的第I层33的下方印刷形成有第2层34。第I层是兼有缓冲层作用的装饰层33，第2层是粘结层34。
[0088]形成装饰层33的树脂可以透过玻璃板20f的上表面21观察到，从而发挥装饰效果。此外，装饰层33在注塑成型时不仅要起到缓冲材料的作用，而且还有必要考虑其与玻璃板20f的粘结性，所以在此实施例中使用了在丙烯酸聚氨酯类树脂内散布有颜料的树脂墨水。形成粘结层34的树脂承担着将装饰层33与构成框体1f的树脂牢固粘结的粘结剂的作用。所以要求其不仅与形成装饰层33的树脂具有良好的粘结性，而且与形成框体1f的树脂具有相容性。本实施例中，又考虑到不妨害装饰层33的装饰效果的要求，使用了透明的丙烯酸类树脂。在此，装饰层33与粘结层34的厚度都设为4 μ m。不言而喻，只要无损于树脂层30的本来的功能，各层(33、34)的厚度可以适当设定。例如，通过适当增减装饰层33的厚度，可以达到多种外观效果。通过装饰层33的厚度可以控制装饰部色彩的浓淡。减少装饰层33的厚度，可以使构成框体1f的树脂的颜色透到上方，如果粘结层34不是透明的，也可以使粘结层34的颜色透到上方，从而使构成框体1f等的树脂的颜色与构成装饰层33的树脂的颜色形成混合色。
[0089]下一步，将带有2层结构的树脂层30的玻璃板20f设置在模具(41、42)内(B)。本实施例也像第2实施例一样，将形成在框本体111的外表面设有装饰薄膜层50的框体1f。将转印薄膜60置于玻璃板20f与没有设置该玻璃板20f的模具41的内表面43之间，在这种状态下闭合模具(41、42)，用模具(41、42)夹住转印薄膜60(C)。然后向模具(41、42)内注射熔融树脂110⑶。从而将装饰图案转印到框本体111的外表面的同时，熔融树脂110与玻璃板20f的树脂层30的粘结层34相熔接。冷却后打开模具(41、42)，取出成型的前盖If(E)。
[0090]用第3实施例的成型品制作方法成型的前盖If等玻璃一体化成型品是在玻璃板20f的下表面22施加装饰，所以具有良好的耐久性。而在玻璃板20f的下表面22施加装饰只是通过在玻璃板20f印刷树脂层30的工序就可完成，进而将该玻璃板20f作为嵌件采用玻璃嵌件成型法形成框体10f，就可完成玻璃一体化成型品。这样，可以低成本地制造在玻璃板1f上施加了装饰的玻璃一体化成型品。
[0091]对在玻璃板20f的下表面22印刷的树脂层30采用2层结构，也就是由用于装饰的装饰层33，以及在装饰层33和框体1f之间起粘结作用的粘结层34构成的2层结构，使以玻璃嵌件成型法制造玻璃一体化成型品成为可能的树脂层30的本来的作用，与其装饰的效果达到了高水平的两立。
[0092]此外，树脂层30也可以不是由装饰层33和粘结层34构成的2层结构，而是3层以上的结构。例如，通过在装饰层33的上表面的局部范围印刷树脂，可以使人们透过玻璃板20的上表面21观察到以装饰层33为背景的标识等，从而进一步提高外观效果。当然，考虑到制造成本和产品的外观效果，树脂层30也可以采用I层构造。只要透过玻璃板20的上表面21能够观察到的树脂层30的上表面一侧具有装饰效果，而其下表面一侧具有粘结框体1f的作用即可。
[0093]由于树脂层30本来的作用是对注塑成型时产生的压力起缓冲材料的作用，如果对树脂层30采用3层以上的结构，除第I最上层和最下层以外的中间层可以采用比夹持该中间层的树脂更易于弹性变形具有良好缓冲效果的树脂。作为一个例子，图16表示了具有
3层结构的树脂层30的前盖10h。此例中使用了与图15(B)相同的、侧面为波折线状的玻璃板20c。在玻璃板20c的下表面22的周围形成有3层结构的树脂层30。形成树脂层30的中间层35的树脂是相对于构成装饰层33及粘结层34的树脂(如丙烯酸类树脂)更易于弹性变形的树脂(例如，聚氨酯类树脂、合成橡胶、橡胶等)。中间层35可以用印刷方法形成，也可以用粘贴框状的树脂薄片来形成。不论采用哪一种方法，注塑成型时构成各层的树脂都会相互熔接，层间产生分离的可能性较低。
[0094]===其他实施例===
[0095]在上述的实施例中，通过在玻璃板(20、20b、20c、20f)的下表面22的周缘形成树脂层30，来缓解玻璃嵌件成型时施加于玻璃板(20、20b、20c、20f)上的压力，防止玻璃板(20、20b、20c、20f)的破损。进一步发展这个技术思想，还可以将玻璃板(20、20b、20c、20f)的周缘用比形成树脂层30的树脂(例如，丙烯酸类树脂)更易于弹性变形、相对柔软的树月旨(例如，聚氨酯类树脂)围起来。
[0096]图17表示用该高弹性树脂在玻璃板20c的周缘形成了压力缓冲部80的前盖Ii。前盖Ii具有与图14(B)所示前盖Ig相同的玻璃板20c和树脂层30，并有压力缓冲部80环绕在形成有树脂层30的玻璃板20c侧面周围。具体地讲，压力缓冲部80覆盖了玻璃板20c侧面的下部和树脂层30的一部分下表面。
[0097]作为形成压力缓冲部80的方法，可以预先在玻璃板20c上套上环状的压力缓冲部80，然后进行注塑成型，也可以用玻璃嵌件成型法在玻璃板20c的周围先形成压力缓冲部80，然后把形成有压力缓冲部80的玻璃板20c作为嵌件，在别的模具上再次使用玻璃嵌件成型法，最后制成图17所示的前盖li。由于玻璃板20c上形成有起缓冲材料作用的树脂层30，所以压力缓冲部80也可以用玻璃嵌件成型法形成。
[0098]图18是制造具有内装压力缓冲部80的前盖Ii的模具(46?49)示意图。图18(A)是用于形成压力缓冲部80的模具(46、47)的剖面图，(B)是最后用于形成前盖Ii的模具(48、49)的剖面图。首先，如(A)所示，将已经形成有树脂层30的玻璃板20c设置在模具(46、47)内，只形成压力缓冲部80。然后，如(B)所示，将形成有压力缓冲部80的玻璃板29c设置在另外的模具(48、49)内，形成覆盖压力缓冲部80的框体10i。
[0099]===本发明的适用范围===
[0100]以上，作为本发明的实施例说明了用玻璃嵌件成型法制造智能手机前盖的的方法。不言而喻，本发明的适用范围不限于智能手机，还可以适用于手机、便携式音乐终端、汽车导航系统等具备的平面显示屏，以及数字照相机的取景器或显示屏等多种对象。
[0101]另外，玻璃板的上表面形状也不限于近似矩形，可以是多角形或圆形等适宜的形状。即使玻璃板的上表面是复杂的形状，只要使用本发明的玻璃一体化成型品的制造方法，不必使用复杂的模具也能形成具有与玻璃的形状相吻合的内周形状的框体。
[0102]<实用性>
[0103]本发明很适于制造保护智能手机的触摸屏等显示屏的前盖。
[0104]<附图中的标记>
[0105]l、la?Ii玻璃一体化成型品(前盖)；10、10a?1i框体；13缘部；20、20b、20c、20f玻璃板；21玻璃板上表面；22玻璃板下表面；30树脂层；33第I层(最上层、装饰层);34第2层(最下层、粘结层)；35中间层；41、42?49模具；50装饰薄膜层；60转印薄膜；61基础薄膜；62装饰薄膜的基体；70玻璃的装饰范围；80压力缓冲部；110熔融树脂；111框本体。
【权利要求】
1.一种用玻璃嵌件成型法制造玻璃一体化成型品的方法，该玻璃一体化成型品在用树脂一体成型的框体内侧固定有板状玻璃， 其特征在于: 将所述板状玻璃的一个面的朝向作为上方，所述框体的上表面与所述板状玻璃的上表面相连续，所述框体具有支持所述板状玻璃下表面周缘的缘部； 所述方法通过下述步骤将所述板状玻璃的下表面周缘与所述缘部的上表面固定: 形成树脂层的步骤，该步骤在所述板状玻璃的下表面周缘，形成环绕该周缘的框状树脂层，该树脂层与构成所述框体的树脂具有相容性，在所述框体的成型过程中可以起到缓冲材料的作用，减轻施加于所述板状玻璃的应力； 设置板状玻璃的步骤，该步骤将所述板状玻璃设置在形成所述框体的模具内； 注塑成型的步骤，该步骤将熔融的所述树脂射入到闭合的所述模具中形成所述框体。
2.根据权利要求1所述的制造玻璃一体化成型品的方法， 其特征在于: 包括在所述模具架设转印薄膜的步骤，所述转印薄膜为模内装饰成型用转印薄膜，其包括基础薄膜以及层叠在该基础薄膜上的装饰薄膜； 在所述架设转印薄膜 的步骤，将所述转印薄膜的基础薄膜与所述模具的内表面相对设置； 在所述设置板状玻璃的步骤，将所述板状玻璃设置在所述模具内时，使所述转印薄膜介于所述模具的内表面与所述板状玻璃的上表面之间； 在所述注塑成型的步骤，在闭合的所述模具夹持所述转印薄膜的状态下，射入熔融的所述树脂形成所述框体的同时，将所述装饰薄膜转印到所述框体的表面。
3.根据权利要求1或2所述的制造玻璃一体化成型品的方法， 其特征在于: 在所述形成树脂层的步骤，印刷上表面具有装饰效果的树脂，当透过所述板状玻璃的上表面观察到该树脂时发挥装饰效果； 在所述注塑成型的步骤，形成所述框体，其具有能够使透过所述板状玻璃的上表面观察到该印刷层的形状。
4.根据权利要求3所述的制造玻璃一体化成型品的方法， 其特征在于: 在所述形成树脂层的步骤，在所述板状玻璃的下表面印刷所述具有装饰效果的树脂形成装饰层，在所述装饰层的下方，印刷与构成所述框体的树脂具有相容性的树脂形成粘结层。
5.根据权利要求4所述的制造玻璃一体化成型品的方法， 其特征在于: 在所述装饰层和所述粘结层之间形成中间层，该中间层使用相对于形成所述装饰层以及所述粘结层的树脂更易于弹性变形的树脂。
6.根据权利要求4或5所述的制造玻璃一体化成型品的方法， 其特征在于: 从上方观察所述板状玻璃时，所述板状玻璃的上表面的范围包含在下表面的范围内，所述板状玻璃的侧面具有从上到下向外侧倾斜的斜面； 在所述形成树脂层的步骤，形成具有如下特征的各层树脂，即构成所述框状树脂层的所述装饰层与层叠在所述装饰层下方的层对齐外侧的边缘，同时所述装饰层的宽度大于层叠在其下方的层。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制造玻璃一体化成型品的方法， 其特征在于: 在所述形成树脂层的步骤与所述设置板状玻璃的步骤之间，包括形成压力缓冲部的步骤，该步骤使用相对于形成所述框体以及所述树脂层的树脂更易于弹性变形的树脂，形成压力缓冲部，该压力缓冲部与所述树脂层的下表面的一部分及侧面相接触，并环绕所述板状玻璃的侧面。
8.一种玻璃一体化成型品，该玻璃一体化成型品在用树脂一体成型的框体内侧固定有板状玻璃， 其特征在于: 将所述板状玻璃的一个面的朝向作为上方，所述框体的上表面与所述板状玻璃的上表面相连续，所述框体具有支持所述板状玻璃下表面周缘的缘部； 在所述缘部的上表面与所述板状玻璃的下表面周缘之间，形成有固定所述板状玻璃的下表面周缘与所述缘部的上表面，且起到缓冲材料的作用的树脂层。
9.根据权利要求8所述的玻璃一体化成型品， 其特征在于: 所述树脂层的上表面具有透过所述板状玻璃的上表面可观察到的装饰。
10.根据权利要求9所述的玻璃一体化成型品， 其特征在于: 所述树脂层具有如下结构，即在具有装饰效果的装饰层的下方，层叠有粘结所述缘部的上表面的粘结层。
11.根据权利要求10所述的玻璃一体化成型品， 其特征在于: 在所述装饰层和所述粘结层之间具有中间层，该中间层由相对于形成所述装饰层以及所述粘结层的树脂更易于弹性变形的树脂形成。
12.根据权利要求10或11所述的玻璃一体化成型品， 其特征在于: 从上方观察所述板状玻璃时，所述板状玻璃的上表面的范围包含在下表面的范围内，所述板状玻璃的侧面具有从上到下向外侧倾斜的斜面； 所述树脂层具有如下特征，即构成所述框状树脂层的所述装饰层与层叠在所述装饰层下方的层对齐外侧的边缘，同时所述装饰层的宽度大于层叠在其下方的层。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的玻璃一体化成型品， 其特征在于: 具有压力缓冲部，该压力缓冲部与所述树脂层的下表面的一部分及侧面相接触，并环绕所述板状玻璃的侧面，该压力缓冲部由相对于形成所述树脂层的树脂更易于弹性变形的树脂形成。
【文档编号】B29C45/16GK104080587SQ201280060405
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年8月30日 优先权日:2011年12月8日
【发明者】会田直人, 中山伴明, 桦泽淳一 申请人:吉田技术工业株式会社