盖构件和具有其的便携式信息终端、以及保护玻璃的制造方法

盖构件和具有其的便携式信息终端、以及保护玻璃的制造方法
【专利摘要】提供一种设计性优异、且能容易地装入传感器等各种装置的盖构件和具有其的便携式信息终端、以及保护玻璃的制造方法。所述盖构件具备通过在该盖构件的背面设置凹部而形成的薄壁部、和与薄壁部连接的厚壁部。厚壁部的表面为平面形状，薄壁部的表面为曲面形状。
【专利说明】
盖构件和具有其的便携式信息终端、以及保护玻璃的制造 方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种盖构件和具有其的便携式信息终端、以及保护玻璃的制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为电子设备类中的高度的安全对策，盛行采用在个人的认证中使用指 纹的方法。在指纹认证的方法中，存在光学式、热敏式、压力式、静电容量式等，但从传感灵 敏度、耗电量的观点考虑认为静电容量式优异。
[0003] 静电容量式传感器检测出被检测物接近或接触的部位的局部静电容量的变化。通 常的静电容量式的传感器（以下，也仅称为传感器）根据静电容量的大小测定出在该传感 器内配置的电极与被检测物的距离。使用了这样的静电容量式传感器的指纹认证功能由于 小型轻质而耗电量低，因此特别地搭载于智能电话或手机、平板型个人电脑等便携式信息 终端（Personal Data Assistance ：PDA) 〇
[0004] 通常，为了保护静电容量式传感器，在该传感器的上部配置保护盖。例如，专利文 献1的静电容量式传感器封装件中，公开了在保护玻璃中设置孔以使传感器能检测对象 物，在该孔处配置传感器盖。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献 I :W02013/173773 号

【发明内容】

[0008] 发明所要解决的问题
[0009] 然而，像专利文献1中记载的发明那样，在保护玻璃中设置孔、在该孔处配置传感 器盖的构成中，需要将传感器盖固定于孔的夹具等，因此部件件数变多，组装工序也会复杂 化。另外，由于除了保护玻璃以外需要传感器盖等不同种材料，因此难以实现材料的统一 感，设计性差。
[0010] 本发明为鉴于上述问题而作出的发明，其目的在于，提供设计性优异、且能容易地 装入传感器等各种装置的盖构件、和具有其的便携式信息终端、以及保护玻璃的制造方法。 [0011] 用于解决问题的手段
[0012] 本发明的上述目的通过下述构成来实现。
[0013] (1) 一种盖构件，其对保护对象进行保护，
[0014] 其特征在于：
[0015] 上述盖构件具备通过在该盖构件的背面设置凹部而形成的薄壁部、和与上述薄壁 部连接的厚壁部，
[0016] 上述厚壁部的表面为平面形状，上述薄壁部的表面为曲面形状。
[0017] (2)如（1)所述的盖构件，其特征在于，上述薄壁部的表面与上述厚壁部的表面相 比为更向正面侧凸起的曲面形状。
[0018] (3)如（1)或（2)所述的盖构件，其特征在于，上述盖构件为玻璃。
[0019] (4)如（3)所述的盖构件，其特征在于，上述玻璃为化学强化玻璃。
[0020] (5)如⑴~⑷中任一项所述的盖构件，其特征在于，上述保护对象为便携式信 息终端。
[0021] (6) -种便携式信息终端，其特征在于，具有（1)~（5)中任一项所述的盖构件。
[0022] (7) -种保护玻璃的制造方法，通过对玻璃构件进行化学强化从而制造对保护对 象进行保护的保护玻璃，
[0023] 上述玻璃构件具备通过在该玻璃构件的背面设置凹部而形成的薄壁部、和与上述 薄壁部连接的厚壁部，
[0024] 通过将上述玻璃构件进行化学强化，使上述薄壁部的表面变形为曲面形状。
[0025] 发明效果
[0026] 根据本发明，在凹部中配置传感器等装置的情况下，由于可以通过薄壁部保护该 装置，因此与上述专利文献1不同，可以不组合使用传感器盖等不同种材料而实现材料一 致且具有统一感的设计性优异的盖构件。另外，部件件数少就可以，可以简化组装工序，因 此能削减成本。
[0027] 而且，厚壁部的表面为平面形状，与此相对，薄壁部的表面为曲面形状，因此在凹 部中配置传感器等装置的情况下，能通过视觉、触觉等容易地识别该装置的位置。
【附图说明】
[0028] 图1是盖构件的剖面图。
[0029] 图2是图1中的II-II剖面向视图。
[0030] 图3是玻璃构件的剖面图。
[0031] 图4是形成有凹部的玻璃构件的剖面图。
[0032] 图5是盖构件的剖面图。
[0033] 图6是变形例所涉及的盖构件的剖面图。
[0034] 图7是变形例所涉及的盖构件的剖面图。
[0035] 图8是变形例所涉及的盖构件的剖面图。
[0036] 图9是变形例所涉及的盖构件的剖面图。
[0037] 图10是实施例2-1所涉及的盖构件和玻璃构件的剖面图。
[0038] 图11是实施例2-2所涉及的盖构件和玻璃构件的剖面图。
[0039] 图12是实施例2-3所涉及的盖构件和玻璃构件的剖面图。
[0040] 图13是实施例2-4所涉及的盖构件和玻璃构件的剖面图。
[0041] 图14是比较例所涉及的盖构件和玻璃构件的剖面图。
[0042] 附图标记说明
[0043] 1盖构件
[0044] 3 表面
[0045] 5 背面
[0046] 7 凹部
[0047] 9 X方向端面
[0048] 11 Y方向端面
[0049] 13薄壁部
[0050] 14 表面
[0051] 15 背面
[0052] 17厚壁部
[0053] 18 表面
[0054] 19 背面
[0055] 101玻璃构件
[0056] 105 背面
[0057] 107 凹部
[0058] 113薄壁部
[0059] 114 表面
[0060] 115 背面
[0061] 117厚壁部
[0062] 118 表面
[0063] 119 背面
【具体实施方式】
[0064] 以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限于以下的实施方式。另外，可 以不脱离本发明的范围而对以下的实施方式施加各种变形和置换等。
[0065] (盖构件）
[0066] 本实施方式所涉及的盖构件用于对任意的保护对象进行保护。以下，对盖构件的 保护对象为智能电话等便携式信息终端进行说明，但作为保护对象，可应用任意的对象，例 如能应用于液晶显示器装置等电子设备。
[0067] 如图1和图2所示，本实施方式的盖构件1作为整体为平板状的大致长方体，具有 图1上侧的表面3和与表面3相对的图1下侧的背面5。本说明书中，表面是指包含盖构件 1的组装体（组件）的外侧的面，即在通常的使用状态中使用者可以触及的面。另外，背面 是指组装体的内侧的面，即在通常的使用状态中使用者不能触及的面。另外，在以下的说明 中，将盖构件1的长边方向设为X方向，将短边方向设为Y方向，将厚度方向设为Z方向。
[0068] 在盖构件1的背面5形成有至少一个凹部7。本实施方式的凹部7在盖构件1的X 方向端部附近且Y方向中央部附近形成。凹部7的X方向两端面9、9和Y方向两端面11、 11以与Z方向平行的方式延伸。需要说明的是，形成有凹部7的位置只要为盖构件1的背 面5，则可以在任意的位置设定。
[0069] 通过像这样设置凹部7,在盖构件1中在X方向和Y方向与凹部7重合的位置形 成薄壁部13,同时形成与该薄壁部13的周边部连接、Z方向厚度比薄壁部13更大的厚壁部 17。厚壁部17的表面18和背面19设置为平面形状，与此相对，薄壁部13的表面14和背 面15设置为曲面形状。即，薄壁部13是向正面侧形成凸起的弓形，特别是使表面14与厚 壁部17的表面18相比为更向正面侧凸起的曲面形状。因此，薄壁部13由于几何刚性从而 对于从正面侧向背面侧的按压力的强度提高。需要说明的是，本实施方式中，将薄壁部13 的背面15与表面14同样地制成曲面形状，但不限于该构成，例如可以为平面形状。
[0070] 利用像这样构成的盖构件1，在为了保护便携式信息终端的任意的面（例如表面、 侧面）而被装入至壳体等中时，可以在形成于背面5的凹部7中配置传感器、照明、照相机 等各种装置，因此能使空间效率提高。作为传感器，可举出指纹认证传感器、温度传感器等。 此处，在凹部7中装入的装置被与Z方向相对的薄壁部13保护，因此与上述专利文献1的 发明不同，可以不组合使用传感器盖等不同种材料而实现材料一致且具有统一感的设计性 优异的盖构件1。另外，构件件数少就可以，可以简化组装工序，因此对于成本削减也存在很 大的效果。而且，厚壁部17的表面18为平面形状，与此相对，薄壁部13的表面14为曲面 形状，因此便携式信息终端的使用者能通过视觉、触觉等容易地识别薄壁部13的位置、以 及该薄壁部13的背面侧的各种装置的位置。
[0071] 作为构成盖构件1的材质，可举出玻璃、或聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚 苯乙烯、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯等热塑性树脂，但从机械强度、耐候性、透明性的观点考虑 优选玻璃。而且，在盖构件1为玻璃的情况下，该玻璃优选为化学强化玻璃。化学强化玻璃 在其表层具有因化学强化处理而产生的压缩应力层，因此可以得到高的机械强度。
[0072] 另外，如上所述，本实施方式的盖构件1不限于便携式信息终端的保护用途，但特 别是在用于便携式信息终端的保护的情况下，厚壁部17的Z方向厚度为2. Omm以下，优选 为I. 5mm以下，更优选为0· 8mm以下。这是因为，在比2. Omm更厚的情况下，与薄壁部13的 厚度的差变大，除加工变困难以外，在便携式信息终端的使用中重量增加。另外，为了提高 其刚性，厚壁部17的Z方向厚度为0· Imm以上，优选为0· 15mm以上，更优选为0· 2mm以上。 在比0.1 mm更薄的情况下，存在刚性过低、不能实现用于便携式信息终端的保护的可能性。
[0073] 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0.1 mm以下。特别是在 凹部7中配置静电容量式传感器的情况下，薄壁部13越薄，检测出的静电容量越大，传感灵 敏度提高。例如，在检测指尖指纹的细微凹凸的指纹认证的情况下，与指尖指纹的细微凹凸 对应的静电容量的差也变大，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，但若薄壁部13变得过薄，则强度降低，存在难以发挥作为 传感器等的保护部的合适功能的倾向。因此，薄壁部13的Z方向厚度例如为0.0 lmm以上， 优选为0. 05mm以上。厚壁部17的Z方向厚度相对于薄壁部13的Z方向厚度优选为10倍 以下，更优选为8倍以下。若厚壁部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，则存在加工中产生困难的可能性。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别的下限值，可以根据用途设定。在便携式信息终端的保护用途中，典 型地为1. 5倍以上。薄壁部13相对于厚壁部17的面积比为1/2以下，优选为1/3以下，更 优选为1/4以下。若薄壁部13相对于厚壁部17的面积比大于1/2则存在强度显著受损的 可能性。
[0074] 如上所述，薄壁部13的表面14与厚壁部17的表面18相比为更向正面侧（Z方向） 突出而翘曲的形状，但薄壁部13的翘曲量（由表面3规定的基准面与表面14最突出部位 之间的Z方向距离）根据盖构件1的保护对象的大小、用途而适宜设定，没有特别限制。但 是，为了使得能容易地识别薄壁部13和该薄壁部13的背面侧的各种装置的位置，薄壁部13 的翘曲量优选5 μ m以上，更优选10 μ m以上。另外，从设计性的观点考虑，薄壁部13的翘 曲量优选500 μ m以下，更优选200 μ m以下。
[0075] 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。若 薄壁部13的杨氏模量为60GPa以上，则可以充分防止因与来自外部的碰撞物的碰撞而引起 的薄壁部13的破损。另外，在凹部7中配置静电容量式传感器的情况下，可以充分防止因 智能电话等的掉落、碰撞而引起的薄壁部13的破损。而且，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，但从生产率的观点 考虑，薄壁部13的杨氏模量为例如200GPa以下，优选为150GPa以下。
[0076] 薄壁部13的维氏硬度Hv优选为400以上，更优选为500以上。若薄壁部13的维 氏硬度为400以上，则可以充分防止因与来自外部的碰撞物的碰撞而引起的薄壁部13的擦 伤。另外，在凹部7中配置静电容量式传感器的情况下，可以充分防止因智能电话等的掉 落、碰撞而引起的薄壁部13的擦伤。而且，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，但若过高则存在研磨、加工变困难的 情况。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，可以通过例如日本工业标准JIS Z 2244中记载的维氏硬度试验测定维氏硬度。
[0077] 薄壁部13的频率IMHz下的介电常数优选为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凹部7中的情况下，通过提高薄壁部13的介电 常数，可以增大检测出的静电容量，从而可以实现优异的传感灵敏度。特别是若薄壁部13 的频率IMHz下的介电常数为7以上，则即使在检测指尖的指纹的细微凹凸的指纹认证的情 况下，与指尖的指纹的细微凹凸对应的静电容量的差变大，因此可以进行高传感灵敏度的 检测。另外，对于薄壁部13的介电常数的上限没有特别限定，但若过高则有时介电损失变 大、耗电量增加、而且反应变慢。因此，薄壁部13的频率IMHz下的介电常数例如优选为20 以下，更优选为15以下。可以通过测定在盖构件1的两面制作电极后的电容的静电容量来 得到介电常数。
[0078] 薄壁部13的表面14的算术平均粗糙度（Ra)没有特别限定，但优选为300nm以下， 更优选为30nm以下。在静电容量式传感器配置于凹部7中的情况下，若薄壁部13的表面 14的算术平均粗糙度Ra为300nm以下，则与手指的指纹的凹凸程度相比变得充分小，因此 在传感灵敏度变高方面为优选。另外，薄壁部13的表面14的算术平均粗糙度Ra的下限也 没有特别限定，但优选为〇. 3nm以上，更优选为1.0 nm以上。若薄壁部13的表面14的算术 平均粗糙度Ra为0. 3nm以上，则在强度提高方面为优选。此外，可以通过研磨磨粒、研磨方 法等的选择来调节薄壁部13的表面14的算术平均粗糙度Ra。另外，可以基于日本工业标 准1994 JIS B 0601来测定该化学强化玻璃的第1面的算术平均粗糙度Ra。另一方面，薄 壁部13的背面15的算术平均粗糙度Ra也没有特别限制，可以与表面14相同，或者也可以 不同。
[0079] (保护玻璃的制造方法）
[0080] 接着，对本实施方式的盖构件1为包含化学强化玻璃的保护玻璃的情况下的该保 护玻璃的制造方法进行说明。首先，配制各成分的原料以形成后述的组成，用玻璃熔炉加热 熔融。通过鼓泡、搅拌、澄清剂的添加等将玻璃均质化，通过以往公知的成形法成形为预定 的厚度的玻璃板，缓慢冷却。作为玻璃的成形法，可举出例如浮法、压制法、热熔法、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，即热熔法 和下拉法。将通过任意的成形法成形为平板状的玻璃构件缓慢冷却，然后切断为所希望的 尺寸（盖构件1的尺寸），实施研磨加工。由此，得到如图3所示的具有平面状的表面103 和背面105的、整体为平板状的玻璃构件101。
[0081] 接着，如图4所示，通过对玻璃构件101的背面105实施蚀刻处理，从而设置凹部 107。虽未图示，但通过实施蚀刻处理，凹部107中的角部变成曲面形状（R形状），因此可以 使强度提高。需要说明的是，也可以将成形为平板状后的玻璃构件101再次加热，以熔融了 的状态进行压制成形，将熔融玻璃在压制模具上流出而进行压制成形，由此形成凹部107。 在仅通过压制成形而薄壁部113的厚度达不到需要的薄度的情况下，可以对凹部107追加 地进行蚀刻、或研磨表面114侧等以调节厚度。
[0082] 通过设置凹部107,在玻璃构件101中在X方向和Y方向与凹部107重合的位置形 成薄壁部113,同时形成与该薄壁部113的周边部连接、Z方向厚度比薄壁部113更大的厚 壁部117。此时，厚壁部117的表面118和背面119以及薄壁部113的表面114和背面115 为平面形状，厚壁部117的表面118和薄壁部113的表面114齐平地连接。
[0083] 接着，通过对玻璃构件101实施化学强化处理，得到如图5所示的盖构件1。化学 强化处理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（离子交换）为 离子半径大的碱离子（例如，钾离子）的处理。作为化学强化处理的方法，只要能够将玻璃 的表层的碱离子离子交换为离子半径更大的碱离子就没有特别限定，例如可以通过将含有 钠离子的玻璃用含有钾离子的熔融盐处理而进行。由于进行了这样的离子交换处理，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所不同，但基板厚度中央部的组成与 离子交换处理前的组成大致相同。
[0084] 作为实施化学强化的玻璃，在使用含有钠离子的玻璃的情况下，用于进行化学强 化处理的熔融盐优选使用至少含有钾离子的熔融盐。作为这样的熔融盐，可适宜地举出例 如硝酸钾。作为熔融盐优选使用纯度高的熔融盐。
[0085] 另外，熔融盐也可以为含有其他成分的混合熔融盐。作为其他成分，可举出例如硫 酸钠和硫酸钾等碱式硫酸盐、以及氯化钠和氯化钾等碱式氯化盐、碳酸钠或碳酸钾等碳酸 盐、碳酸氢钠或碳酸氢钾等碳酸氢盐等。
[0086] 熔融盐的加热温度优选350°C以上，更优选380°C以上，进一步优选400°C以上。另 外，熔融盐的加热温度优选500°C以下，更优选480°C以下，更优选450°C以下。通过将熔融 盐的加热温度设置为350°C以上，防止由于离子交换速度的降低而使化学强化难以进行。另 外，通过将熔融盐的加热温度设置为500°C以下，可以抑制熔融盐的分解/劣化。
[0087] 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1小时以上，更优选2 小时以上。另外，在长时间的离子交换中，生产率降低，同时由松弛（緩和）导致压缩应力 值降低，因此优选24小时以下，更优选20小时以下。具体地，例如，典型地是使玻璃浸渍于 400~450°C的硝酸钾熔融盐中2~24小时。
[0088] 在对玻璃构件101实施了化学强化处理而得到的盖构件1 (保护玻璃）中，在表层 形成了压缩应力层。压缩应力层的表面压缩应力（Compressive Stress ;CS)优选为300MPa 以上，更优选为400MPa以上。可以使用表面应力计（例如，折原制作所制FSM-6000)等来 测定CS。
[0089] 在通过化学强化将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，可以通过任意的方法测定由化学强化产生的表面压缩应力层的深度（Depth Of Layer; D0L)，例如通过ΕΡΜΑ (electron probe micro analyzer，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（该例的情况为钾离子浓度分析），可以将通过测定得到的离 子扩散深度视为D0L。另外，也可以使用表面应力计（例如，折原制作所制FSM-6000)等来 测定D0L。另外，在将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，通过 EPM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D0L。
[0090] 盖构件1 (保护玻璃）的内部拉伸应力（Central Tension ;CT)优选为200MPa以 下，更优选为150MPa以下，进一步优选为IOOMPa以下，最优选为80MPa以下。需要说明的 是，若将盖构件1的厚度设为t，则通常可以通过关系式CT = (CSXDOL) At-2XD0L)近似 地求出CT。因此，由于本实施方式所涉及的玻璃构件101的薄壁部113与厚壁部117相比 Z方向厚度小，因此在相同条件下将薄壁部113和厚壁部117进行化学强化的情况下，化学 强化后的盖构件1的薄壁部13的CT变得比厚壁部17的CT更大。
[0091] 像这样，在相同条件下将玻璃构件101的薄壁部113和厚壁部117进行化学强化 的情况下，盖构件1的薄壁部13与厚壁部17的CT不同，结果，化学强化时薄壁部13与厚 壁部17相比膨胀。由于是在通过厚壁部17限制了薄壁部13的周边的状态下薄壁部13膨 胀，因此在正面侧变形（参照图5)。此情况下，厚壁部17的表面18为平面形状，与此相对， 薄壁部13的表面14为曲面形状，因此智能电话等的使用者能通过视觉、触觉等容易地识别 薄壁部13的位置以及该薄壁部13的背面侧的各种装置的位置。
[0092] 可以通过例如以下的方法调节化学强化后的薄壁部13的翘曲量。
[0093] 通过对化学强化后的盖构件1进行预定的热处理，能减少薄壁部13的翘曲量。即， 将玻璃构件101进行离子交换处理后，通过在50°c以上且低于应变点的温度下对盖构件1 进行热处理，由此能减少薄壁部13的翘曲量。
[0094] 通过预先将化学强化前的玻璃构件101的薄壁部113的形状加工为预计好化学强 化后的翘曲量的形状，也可以调节化学强化后的薄壁部13的翘曲量。例如，在想要减少化 学强化后的薄壁部13向正面侧的翘曲量的情况下，只要将化学强化前的薄壁部113预先加 工为在背面侧翘曲的形状即可。另外，在想要增加化学强化后的薄壁部13向正面侧的翘曲 量的情况下，只要将化学强化前的薄壁部113预先加工为在正面侧翘曲的形状即可。
[0095] 通过在玻璃板的表面和背面中化学强化的进行程度不同也产生玻璃板的化学强 化后的翘曲。此处，通过对玻璃板的表面和/或背面进行氟处理而将表面的氟浓度和背面 的氟浓度之差设定为特定范围以上，由此可以调节玻璃板的表面与背面中的离子的扩散速 度、调节表面和背面中的化学强化的进行程度。这样，通过调节表面和背面中的化学强化的 进行程度，可以调节玻璃板的化学强化后的翘曲。因此，例如，在将熔融玻璃供给于熔融金 属上而成形为玻璃带的工序中，通过设置对玻璃带的表面和背面以不同的供给量喷吹含有 在其结构中存在氟原子的分子的气体的工序，由此能调节化学强化后的薄壁部13的翘曲 量。另外，在将熔融玻璃供给于熔融金属上而成形为玻璃带的工序中，通过仅对玻璃带的表 面或背面喷吹含有在其结构中存在氟原子的分子的气体的工序，也能调节化学强化后的薄 壁部13的翘曲量。
[0096] 实施化学强化前的玻璃构件101的应变点优选为530°C以上。这是因为通过将化 学强化前的玻璃构件101的应变点设置为530°C以上而难以产生表面压缩应力的松弛。
[0097] 需要说明的是，盖构件1也可以为未实施化学强化处理的玻璃。在此情况下，将成 形为平板状的玻璃构件101 (参照图3)再次加热，以熔融了的状态进行压制成形、在压制模 具上流出熔融玻璃而进行压制成形，由此制造具备凹部7和表面14为曲面形状的薄壁部13 的盖构件1(参照图5)。像这样在通过压制成形而得到盖构件1的情况下，使用薄壁部13 的表面14向正面侧凸起这样的模具。而且，根据需要（例如，在凹部7中配置的装置为静 电容量式指纹认证传感器的情况等），为了将薄壁部13调节为适当的薄度，也可以对凹部7 追加地进行蚀刻、或对薄壁部13的表面14或背面15进行研磨。
[0098] 优选在盖构件1的背面5、特别是在薄壁部13的背面15中设置印刷层。通过设置 印刷层，可以有效防止隔着盖构件1观察到作为盖构件1的保护对象的便携式信息终端、在 凹部7中配置的各种传感器等。另外，可以赋予所希望的颜色，可以得到优异的外观性。为 了将盖构件1 (薄壁部13)的静电容量维持在高水平，印刷层的厚度优选20 μ m以下，更优 选15 μ m以下，特别优选10 μ m以下。
[0099] 可以通过例如含有规定的着色材料的墨液组合物而形成印刷层。该墨液组合物 除了着色材料以外，根据需要含有粘合剂、分散剂、溶剂等。作为着色材料，可以为颜料、染 料等任意的着色材料（着色剂），可以单独或2种以上组合使用。需要说明的是，可以根 据所希望的颜色适当选择着色材料，例如在要求遮光性的情况下，优选使用黑系着色材料 等。另外，作为粘合剂，没有特别限制，可举出例如聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、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 月旨、热固性树脂或光固化性树脂等）等。可以单独或组合2种以上使用粘合剂。
[0100] 用于形成印刷层的印刷法没有特别限制，可以应用凹版印刷法、柔版印刷法、胶版 印刷法、凸版印刷法、丝网印刷法等适当的印刷法。
[0101] 此外，如图1、图2、图5所示，在X方向两端面9、9、Y方向端面11、11这样的凹部7 的壁面与Z方向平行的情况下，有时不能充分形成印刷层。在此情况下，通过对盖构件1从 背面5侧照射光源，光从没有形成印刷层的X方向两端面9、9、Y方向端面11、11透过。由 此，可以容易地观察凹部7的位置、在凹部7中配置的各种装置的位置。
[0102] 如图6所示，可以通过将X方向两端面9、9、Y方向端面11、11这样的凹部7的壁 面设置为圆锥形状，而易于在该壁面形成印刷层。在此情况下，也可以期待凹部7的刚性增 加的效果。
[0103] (玻璃组成）
[0104] 作为供于化学强化的玻璃（玻璃构件101)，可举出例如以下的（i)~（vii)中任 一种玻璃。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重量％表示的组成。
[0105] ⑴含有 50 ~80% Si02、2 ~25% A1203、0 ~10% Li20、0 ~18% Na20、0 ~10% K20、0 ~15% Mg0、0 ~5% CaO 和 0 ~5% ZrO2的玻璃。
[0106] (ii)含有 50 ~74% SiO2U ~10% Al203、6 ~14% Na20、3 ~11% K20、2 ~15% Mg0、0~6% CaO和0~5% ZrO2，且SiOjP Al 203的含量的合计为75%以下，Na 20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。
[0107] (iii)含有 68 ~80% Si02、4 ~10% Al203、5 ~15% Na20、0 ~1% K20、4 ~15% MgO和0~1% ZrO2，且SiOjP Al2O3的含量的合计为80%以下的玻璃。
[0108] (iv)含有 67 ~75% Si02、0 ~4% Al203、7 ~15% Na2OU ~9% K20、6 ~14% Mg0、0~1% CaO和0~L 5% ZrO2，且SiOjP Al 203的含量的合计为71~75%，Na2O和 K2O的含量的合计为12~20%的玻璃。
[0109] (V)含有 60 ~75% Si02、0. 5 ~8% Al2O3UO ~18% Na20、0 ~5% K20、6 ~15% Mg0、0~8% CaO的玻璃。
[0110] (vi)含有 63 ~75% Si02、3 ~12% Al203、3 ~10% Mg0、0. 5 ~10% Ca0、0 ~3% Sr0、0 ~3% BaOUO ~18% Na20、0 ~8% K20、0 ~3% Zr02、0. 005 ~0· 25% Fe2O3,并且 R2OAl2O 3(式中，R2O为Na2(HK2O)为2. 0以上且4. 6以下的玻璃。
[0111] (vii)含有 66 ~75% Si02、0 ~3% Al2O3U ~9% MgOU ~12% CaOUO ~16% Na20、0~5% K2O的玻璃。
[0112] (热塑性树脂）
[0113] 本实施方式的盖构件1包含热塑性树脂的情况下，只要使用薄壁部13的表面14 向正面侧凸起这样的模具，通过射出成形、挤出成形进行成形即可。
[0114] (变形例）
[0115] 到目前为止，对XY平面中薄壁部13的周边（四个端部）与厚壁部17连接的盖构 件1进行了说明，但如图7所示，也可以是薄壁部13的三个端部与厚壁部17连接的构成。 在此情况下，薄壁部13的一个端部（图7的例子中Y方向端部）不与厚壁部17连接，成为 开放端。另外，如图8所示，也可以为薄壁部13的二个端部与厚壁部17连接的构成。在此 情况下，薄壁部13的二个端部（图8的例子中Y方向两端部）不与厚壁部17连接，成为开 放端。另外，如图9所示，也可以为薄壁部13的一个端部与厚壁部17连接的构成。在此情 况下，薄壁部13的三个端部（图9的例子中Y方向两端部和X方向端部）不与厚壁部17 连接，成为开放端。这样，通过薄壁部13的周边中至少一部分不与厚壁部17连接而开放， 由此如在实施例中后面所述，可以使化学强化后的薄壁部13的翘曲量减少。这样，能调节 薄壁部13的翘曲量。
[0116] 另外，在背面5设置的凹部7的个数可以为多个，在此情况下，也仅与凹部7相同 个数地形成薄壁部13。例如，应当配置于盖构件1背面的传感器为多个的情况下，只要设置 与该传感器的个数相同个数的凹部7即可。
[0117] 另外，凹部7的形状没有特别限制，可以应用任意的形状。例如，从凹部7的Z方 向观察到的剖面形状不限于矩形形状，可以应用例如圆形状、三角形形状等。
[0118] 实施例
[0119] 以下，通过实施例对本发明进行说明，但本发明不限于这些。
[0120] (实施例1)
[0121] 在将玻璃构件101进行化学强化而得到包含化学强化玻璃的盖构件1时，在使化 学强化条件和薄壁部113的Z方向厚度变化的情况下，基于实施例1-1~1-6验证对化学 强化后的薄壁部13的翘曲量的影响。
[0122] 首先，对得到实施例1-1~1-6的盖构件1的方法进行说明。对于实施例1-1~ 1-6,分别使用旭硝子公司制化学强化用玻璃"Dragontrail (注册商标）"，以X方向宽度为 35mm、Y方向宽度为35mm、Z方向厚度为0. 7mm的方式切断，研削，研磨，由此得到玻璃构件 101 (例如参照图3。）。
[0123] 接着，对玻璃构件101的背面105的中央部分实施蚀刻处理，由此形成X方向宽度 为20mm、Y方向宽度为18mm的凹部107 (例如参照图4。）。此处，凹部107的Z方向厚度在 各实施例中不同，在实施例1-1中为〇. 60mm，在实施例1-2中为0. 55mm，在实施例1-3中为 0. 50mm，在实施例1_4中为0. 60mm，在实施例1_5中为0. 55mm，在实施例1_6中为0. 50mm。 因此，薄壁部113的Z方向厚度也在各实施例中不同，在实施例1-1中为0. 1mm，在实施例 1-2中为0· 15mm，在实施例1-3中为0· 2mm，在实施例1-4中为0· 1mm，在实施例1-5中为 0· 15mm，在实施例1-6中为0· 2mm。即，可以将实施例1-1与实施例1-4、实施例1-2与实施 例1-5、实施例1-3与实施例1-6分别相等地设定凹部107和薄壁部113的尺寸。此处，通 过用氢氟酸对实施了掩模处理的玻璃构件101进行蚀刻来进行蚀刻处理以得到所希望的 凹部107。
[0124] 最后，通过对各实施例中的玻璃构件101进行化学强化处理，由此得到各实施例 所涉及的盖构件1(例如参照图5。）。作为化学强化条件，对于实施例1-1~1-3使玻璃构 件101浸渍于410°C的硝酸钾熔融盐中4小时，对于实施例1-4~1-6使玻璃构件101浸渍 于410°C的硝酸钾熔融盐中2小时。
[0125] 在表1中示出对各实施例所涉及的盖构件1测定化学强化后的薄壁部13的翘曲 量的结果。此处，薄壁部13的翘曲量是指由图5中的表面3规定的基准面与表面14最突 出部位之间的Z方向距离。另外，通过利用表面位移计对XY平面进行扫描来测定薄壁部13 的翘曲量。
[0126] [表 1]
[0128] 通过将实施例1-1~1-3和实施例1-4~1-6分别进行比较，知道：随着化学强化 前的薄壁部113的Z方向厚度变大，即随着（厚壁部117的Z方向厚度/薄壁部113的Z 方向厚度）的值变小，化学强化后的薄壁部13的翘曲量变小。认为其是因为，Z方向厚度越 大，薄壁部13的内部拉伸应力CT越小而接近厚壁部17的CT，因此薄壁部13与厚壁部17 的膨胀差变小。因此，推测通过减小化学强化前的厚壁部117的Z方向厚度，化学强化后的 薄壁部13的翘曲量也变小。
[0129] 另外，通过将实施例1-1和1-4、实施例1-2和1-5、实施例1-3和1-6分别比较， 知道：随着化学强化时间变短，化学强化后的薄壁部13的翘曲量变小。认为其是因为，化学 强化时间越短，强化条件越缓，薄壁部13和厚壁部17的CT的差越小，薄壁部13与厚壁部 17的膨胀差变小。因此，推测除了化学强化时间以外，通过将化学强化时的处理温度设定在 低水平，薄壁部13的翘曲量也变小。
[0130] 这样，明确了：通过变更化学强化前的薄壁部113和厚壁部117的Z方向厚度、化 学强化的条件，可以调节化学强化后的薄壁部13的翘曲量。
[0131] (实施例2)
[0132] 在将玻璃构件101进行化学强化而得到包含化学强化玻璃的盖构件1时，在使薄 壁部13的周边与厚壁部17的连接范围变化的情况下，基于实施例2-1~2-4和比较例验 证对化学强化后的薄壁部13的翘曲量的影响。
[0133] 首先，对得到图10~14中分别示出的实施例2-1~2-4和比较例的盖构件1的 方法进行说明。关于实施例2-1~2-4和比较例，分别将旭硝子公司制化学强化用玻璃 "Dragontrail (注册商标）"切断，研削，研磨，由此得到玻璃构件101 (例如参照图3。）。 在表2中，示出实施例2-1~2-4和比较例所涉及的玻璃构件101的X方向宽度、Y方向宽 度、和Z方向厚度。
[0134] [表 2]
[0136] 接着，如图10~13所示，通过对实施例2-1~2-4所涉及的玻璃构件101的背面 105实施蚀刻处理，形成X方向宽度为10mm、Y方向宽度为20mm、Z方向厚度为0. 33mm的凹 部107。此处，与实施例1同样地进行蚀刻处理。
[0137] 如图10所示，在实施例2-1的玻璃构件101中，在XY平面的中央部分设置有凹部 107,薄壁部113的周边（四个端部）与厚壁部117连接。
[0138] 如图11所示，将实施例2-2的玻璃构件101制成削除了位于比实施例2-1的玻璃 构件101中薄壁部113更靠Y方向一端侧（图中，下侧）的厚壁部117的形状。即，为薄壁 部113的三个端部与厚壁部117连接的构成，薄壁部113的一个端部（Y方向端部）不与厚 壁部117连接，成为开放端。
[0139] 如图12所示，将实施例2-3的玻璃构件101制成削除了位于比实施例2-2的玻璃 构件101中薄壁部113更靠Y方向另一端侧（图中，上侧）的厚壁部117的形状。即，为薄 壁部113的二个端部与厚壁部117连接的构成，薄壁部113的二个端部（Y方向两端部）不 与厚壁部117连接，成为开放端。
[0140] 如图13所示，将实施例2-4的玻璃构件101制成削除了位于比实施例2-3的玻璃 构件101中薄壁部113更靠X方向一端侧（图中，右侧）的厚壁部117的形状。即，为薄壁 部113的一个端部与厚壁部117连接的构成，薄壁部113的三个端部（Y方向两端部和X方 向端部）不与厚壁部117连接，成为开放端。
[0141] 如图14所示，将比较例的玻璃构件101制成削除了位于比实施例2-4的玻璃构件 101中薄壁部113更靠X方向另一端侧（图中，左侧）的厚壁部117的形状。即，比较例的 玻璃构件101不具有厚壁部117,仅包含薄壁部113,该薄壁部113的周边（四个端部）成 为开放端。
[0142] 最后，通过对各实施例和比较例中的玻璃构件101进行化学强化处理，由此得到 各实施例和比较例所涉及的盖构件1(参照图10~14)。作为化学强化条件，使玻璃构件 101浸渍于425°C的100%硝酸钾熔融盐中4小时。
[0143] 对各实施例和比较例所涉及的盖构件1测定化学强化后的薄壁部13的翘曲量的 结果在表3中示出。使用激光位移计测定薄壁部13的翘曲量。
[0144] 「表 31
[0146] 知道：随着开放端的个数变多，化学强化后的薄壁部13的翘曲量变小。认为其是 因为，由薄壁部13与厚壁部17的膨胀差而在薄壁部13中引起的应力被开放端解除。
[0147] 这样，明确了 ：通过薄壁部13的周边中至少一部分不与厚壁部17连接而开放，可 以减少化学强化后的薄壁部13的翘曲量。因此，通过使薄壁部13的周边与厚壁部17的连 接范围变化，能调节薄壁部13的翘曲量。
【主权项】
1. 一种盖构件，其对保护对象进行保护， 其特征在于： 所述盖构件具备通过在该盖构件的背面设置凹部而形成的薄壁部、和与所述薄壁部连 接的厚壁部； 所述厚壁部的表面为平面形状，所述薄壁部的表面为曲面形状。2. 如权利要求1所述的盖构件，其特征在于，所述薄壁部的表面与所述厚壁部的表面 相比为更向正面侧凸起的曲面形状。3. 如权利要求1或2所述的盖构件，其特征在于，所述盖构件为玻璃。4. 如权利要求3所述的盖构件，其特征在于，所述玻璃为化学强化玻璃。5. 如权利要求1~4中任一项所述的盖构件，其特征在于，所述保护对象为便携式信息 终端。6. -种便携式信息终端，其特征在于，具有权利要求1~5中任一项所述的盖构件。7. -种保护玻璃的制造方法，通过将玻璃构件进行化学强化从而制造对保护对象进行 保护的保护玻璃， 所述玻璃构件具备通过在该玻璃构件的背面设置凹部而形成的薄壁部、和与所述薄壁 部连接的厚壁部， 通过将所述玻璃构件进行化学强化，使所述薄壁部的表面变形为曲面形状。
【文档编号】C03C3/085GK105844208SQ201510716555
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年10月29日
【发明人】长谷川智晴, 佐野真
【申请人】旭硝子株式会社