窗口成型裝置及應(yīng)用此的窗口成型方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種窗口成型裝置，包括：主體，具有第一空間和第二空間；固定軸，位于第一空間，且設(shè)置在所述主體的上面；上部模具，位于第一空間，且連接于固定軸的下端；移動(dòng)軸，設(shè)置在主體的下面，從第二空間延伸至第一空間；下部模具，位于第一空間，且連接于移動(dòng)軸的上端；成型室，包圍上部模具和下部模具，并隔離大氣；供氣管，連接于成型室，向成型室內(nèi)提供氣體；排氣管，連接于成型室，排出成型室內(nèi)的氣體；驅(qū)動(dòng)裝置，與移動(dòng)軸連接，以驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軸，其中，上部模具和下部模具具有平坦部分和彎曲部分。
【專利說明】窗口成型裝置及應(yīng)用此的窗口成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及窗口，尤其涉及顯示裝置的窗口成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，諸如便攜式電話、導(dǎo)航儀、數(shù)碼相機(jī)、電子書、便攜式游戲機(jī)或者各種終端等，將液晶顯示裝置(liquid crystal display, LCD)或有機(jī)發(fā)光二極管(organic lightemitting diode, OLED)應(yīng)用為顯示裝置的多種移動(dòng)電子設(shè)備被廣泛使用。[0003]這種移動(dòng)設(shè)備中所使用的通常的顯示裝置中，在顯示面板的前方配備有透明蓋窗口，該透明蓋窗口形成透明，以使用戶能夠看到顯示單元。由于透明蓋窗口是形成于裝置的最外側(cè)的結(jié)構(gòu)，因此需要耐外部的沖擊，以能夠保護(hù)設(shè)備內(nèi)部的顯示面板等。
[0004]并且，作為將開關(guān)或鍵盤使用為輸入裝置的以往方式的替代方式，最近廣泛地普及著使用與顯示畫面形成一體的觸摸面板的結(jié)構(gòu)，這與以往的移動(dòng)設(shè)備相比，手指接觸透明蓋窗口表面的頻率增多，因此要求透明蓋窗口具備更高的強(qiáng)度。
[0005]而且，隨著具有曲面的便攜裝置被開發(fā)出來，增加了對具有曲面的窗口的需求。
[0006]但是，對于具有曲面的窗口來說，對較厚的窗口用原材料進(jìn)行切斷和倒角加工之后，米用CNC工藝對一側(cè)表面和末端部位進(jìn)行加工，由此窗口的一側(cè)面形成曲面,但另一側(cè)面則平坦。
[0007]而且，由于采用CNC清除較厚的原材料，因此存在因材料的損失而引起的生產(chǎn)成本上升的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠容易地形成曲面窗口的顯示裝置用窗口成型裝置及應(yīng)用此的窗口成型方法。
[0009]本發(fā)明提供的窗口成型裝置包括:主體，具有第一空間和第二空間；固定軸，位于第一空間，且設(shè)置在所述主體的上面；上部模具，位于第一空間，且連接于固定軸的下端；移動(dòng)軸，設(shè)置在主體的下面，從第二空間延伸至第一空間；下部模具，位于第一空間，且連接于移動(dòng)軸的上端；成型室，包圍上部模具和下部模具，并隔離大氣；供氣管，連接于成型室，向成型室內(nèi)提供氣體；排氣管，連接于成型室，排出成型室內(nèi)的氣體；驅(qū)動(dòng)裝置，與移動(dòng)軸連接，以驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軸，其中，上部模具和下部模具具有平坦部分和彎曲部分。
[0010]所述上部模具和下部模具可相互吻合地布置，由窗口成型裝置形成的窗口的厚度可以為0.5謹(jǐn)至1.Ctam。
[0011 ] 還可以包含設(shè)置在所述成型室的外側(cè)的燈單元。
[0012]所述燈單元可包括多個(gè)紅外線燈、與各個(gè)所述燈對應(yīng)的反射鏡、冷卻管。
[0013]為解決本發(fā)明的另一問題，本發(fā)明提供的窗口成型方法包括如下步驟:在與所述窗口成型裝置的上部模具對應(yīng)的下部模具上放置玻璃材料；使窗口成型裝置的成型室維持在真空狀態(tài)；向成型室內(nèi)部提供氮?dú)猓辉诓ＡР牧系牟Ａк浕c(diǎn)溫度下，通過所述下部模具對所述玻璃材料實(shí)施第一次加壓；在玻璃材料的玻璃轉(zhuǎn)移溫度下，通過所述下部模具對所述玻璃材料實(shí)施第二次加壓；冷卻上部模具和下部模具。
[0014]所述玻璃轉(zhuǎn)移溫度可以為540°C至600°C，所述玻璃軟化點(diǎn)溫度可以是610°C至680。。。
[0015]在所述第一次加壓步驟中，可以以0.5kN或3kN的壓力加壓，在第二次加壓步驟中，可以以0.45kN至0.55kN的壓力加壓。
[0016]如本發(fā)明所示地形成窗口時(shí)，可以不使用厚玻璃，因此能夠節(jié)省生產(chǎn)成本，且可利用豐吳具各易地形成曲面窗口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的窗口成型裝置的剖視圖。
[0018]圖2為放大示出圖1的上部模具和下部模具的剖視圖。
[0019]圖3為用于說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的成型窗口的方法的順序圖。
[0020]圖4至圖6為用于說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的成型窗口的方法的概略圖。
[0021]圖7為表示根據(jù)模具溫度而形成的窗口的曲率半徑的曲線圖。
[0022]圖8為示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的、基于第一次加壓時(shí)的壓力變化的窗口的曲率半徑的曲線圖。
[0023]主要符號說明
[0024]1:主體2:固定軸
[0025]3、10:隔熱筒 7:上部模具
[0026]8:驅(qū)動(dòng)裝置 9:移動(dòng)軸
[0027]11:中間板17:下部模具
[0028]18:外部筒 19:燈單元
[0029]20:紅外線燈 21:反射鏡
[0030]22:冷卻管 23、24、25:供氣管
[0031]26:排氣管32:第一空間
[0032]34:第二空間 70:成型室
[0033]80:玻璃材料
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下，參照附圖對于本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明，以便本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的具有普通知識(shí)的技術(shù)人員能夠容易地實(shí)施本發(fā)明。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)為各種不同的形態(tài)，不限定于在此說明的實(shí)施例。
[0035]為了清楚地說明本發(fā)明，與說明無關(guān)的部分進(jìn)行了省略，在整個(gè)說明書中，對于相同或類似的構(gòu)成要素使用了相同的附圖標(biāo)記。
[0036]為了在圖中清楚 地表示各個(gè)層和區(qū)域，對厚度進(jìn)行了放大。而且，在圖中，為了便于說明，夸張地顯示了部分層和區(qū)域的厚度。層、模、區(qū)域、板等部分位于其他部分的“上側(cè)”時(shí)，這不僅是指位于其他部分的“相鄰上側(cè)”，還包括其中間隔著另一部分時(shí)的情況。
[0037]而且，在整個(gè)說明書中，當(dāng)指出某個(gè)部分“包括”某個(gè)構(gòu)成要素時(shí)，意味著在沒有特別的相反的記載的情況下，還可以進(jìn)一步包括其他構(gòu)成要素，不排除包括其他構(gòu)成要素。而且，在整個(gè)說明書中，“之上”表示位于對象部分的上或下，并不是以重力方向?yàn)榛鶞?zhǔn)一定要位于上側(cè)。
[0038]以下，參照圖1和圖2對于根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的窗口成型裝置1001進(jìn)行說明。
[0039]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的窗口成型裝置的剖視圖，圖2為放大示出圖1的上部模具和下部模具的剖視圖。
[0040]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的窗口成型裝置1001包括內(nèi)部劃分為第一空間32和第二空間34的主體I ;設(shè)置在主體I的第一空間32上側(cè)的固定軸2 ;設(shè)置在主體I的第二空間34的下側(cè)，且貫穿中間板11而延伸至第一空間32的移動(dòng)軸9。第一空間和第二空間只是為了方便說明而賦予的，如圖所示地，當(dāng)分別位于上側(cè)和下側(cè)時(shí)，可以稱為上部空間、下部空間。
[0041]固定軸2的下端設(shè)置有由陶瓷材料構(gòu)成的上部隔熱筒3，在上部隔熱筒3的下端設(shè)置有上部模具7。
[0042]移動(dòng)軸9與位于第二空間34的驅(qū)動(dòng)裝置8連接，該驅(qū)動(dòng)裝置8能夠沿上下方向驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軸9。在與固定軸2面對的移動(dòng)軸9的上端設(shè)置有與上部隔熱筒3類似的下部隔熱筒10，在下部隔熱筒10的上端設(shè)置有下部模具17。
[0043]上部模具7和下部模具17由金屬材料構(gòu)成，而且如圖2所示，包括用于提供平坦面的平坦部分Pl和與平坦部分Pl連接的彎曲的彎曲部分P2。
[0044]上部模具7和下部模具17之間的間隔T可接近作為制成的窗口厚度的大致0.5mm至1.0mm以內(nèi)，對于彎曲部分的曲率半徑來說，對應(yīng)于將成為制成的窗口內(nèi)側(cè)的上部模具的曲率半徑Rl可以為5.0mm,對應(yīng)于將成為窗口的外側(cè)的下部模具的曲率半徑R2可以為
5.7mm。也可以置換上部模具和下部模具的位置，使下部模具形成內(nèi)側(cè)曲率半徑，上部模具形成外側(cè)曲率半徑。
[0045]另外，隔熱筒3、10、上部模具7和下部模具17位于由透明的石英管16隔離外部大氣的成型室70內(nèi)。
[0046]成型室70被由支架15連接的外部筒18包圍，并與供氣管23、24、25和排氣管26連接。而且，在外部筒18的內(nèi)壁和成型室70之間設(shè)置有燈單元19。
[0047]與成型室70的內(nèi)部連接的供氣管23、24、25向成型室70內(nèi)部供應(yīng)惰性氣體，并通過排氣管26排出惰性氣體。
[0048]燈單元19包括多個(gè)紅外線燈20、用于反射紅外線的反射鏡21、用于冷卻反射鏡21的冷卻管22。燈單元19加熱或冷卻上部模具7和下部模具17，由與燈單元19和模具7、17連接的控制裝置(未圖示)控制溫度。
[0049]為了利用圖1的窗口成型裝置成型窗口，在上部模具7和下部模具17之間放置玻璃材料，并可利用上部模具7和下部模具17對玻璃材料施壓而形成窗口。玻璃材料可以是玻璃板。
[0050]以下，參照圖3至圖6對利用以上說明的窗口成型裝置形成根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的窗口的方法進(jìn)行說明。
[0051]圖3為用于說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的成型窗口的方法的順序圖，圖4至圖6為用于說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的成型窗口的方法的概略圖。[0052]如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，成型窗口的方法包括:在下部模具上放置玻璃材料的步驟SlOO ;使成型室維持真空狀態(tài)的步驟S102 ;向成型室內(nèi)部提供氮?dú)獾牟襟ES104 ;利用模具對玻璃材料加壓的步驟S106 ;冷卻模具的步驟S108。
[0053]具體地，關(guān)于利用圖1的窗口成型裝置成型窗口的方法，參照圖4至圖6和已經(jīng)進(jìn)行說明的圖3進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0054]如圖3和圖4所示，在圖1的窗口成型裝置1001的下部模具17上放置玻璃材料S100。玻璃材料可以是板狀的玻璃板，例如可以是朝日(asahi)公司的鈉鈣玻璃(sodalime),或者是康寧(corning)公司的金剛(gorilla)玻璃。
[0055]如圖2所示，下部模具17可包含平坦部分Pl和彎曲部分P2，且具有與所要成型的窗口相同的上表面形狀，且可具有相互吻合的形態(tài)。
[0056]然后，使成型室70維持在真空狀態(tài)(S102)，將成型室70內(nèi)部的空氣全部排出而清除成型室70內(nèi)的所有雜質(zhì)。之后，第一次提供氮?dú)舛钩尚褪?0內(nèi)部維持氮?dú)夥諊?S104)。氮?dú)饪煞乐鼓＞叩难趸?br> [0057]如圖3和圖5所示，通過使移動(dòng)軸9上升，由此使下部模具17和上部模具7相互吻合，以此對玻璃材料30施壓(S106)。此時(shí)，注入到成型室70的氮?dú)饬烤S持在第一次提供的氮?dú)饬康?/3水平。 [0058]為了防止熱變形，加壓可分為第一次加壓步驟和第二次加壓步驟實(shí)施。即，第一次加壓步驟的加壓是在玻璃材料的玻璃軟化點(diǎn)溫度，即在6101:至6801:的溫度下以0.5kN或3kN的壓力加壓一分鐘。
[0059]然后，第二次加壓步驟的加壓是在大致以2.6°C /秒的速度逐漸進(jìn)行冷卻而變?yōu)樽鳛椴ＡмD(zhuǎn)移溫度的540°C至600°C的溫度下，以0.45kN至0.55kN的壓力加壓8分鐘。
[0060]如本發(fā)明的實(shí)施例，分為兩個(gè)步驟加壓時(shí)，可以最小化加壓帶來的形狀變形，可維持熱穩(wěn)定性而最小化熱變形現(xiàn)象。即，經(jīng)過第一次加壓步驟之后形成的窗口發(fā)生收縮，但通過在第二加壓步驟中維持一定的溫度和壓力，可穩(wěn)定窗口的形狀。
[0061]如圖3和圖6所示，向成型室70第二次提供氮?dú)獾耐瑫r(shí)，冷卻上部模具7和下部模具17(S108)。此時(shí)，提供給成型室70的氮?dú)饬颗c第一次供應(yīng)時(shí)的氮?dú)饬肯嗤?br> [0062]冷卻速度相比冷卻至第二次加壓步驟時(shí)的溫度的冷卻速度更快速，且冷卻至220。。。
[0063]圖7為表示根據(jù)模具溫度而形成的窗口的曲率半徑的曲線圖。圖8為示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的、基于第一次加壓的壓力變化的窗口的曲率半徑的曲線圖。
[0064]此時(shí)，在所要成型的窗口的曲率半徑中，內(nèi)側(cè)曲率半徑為5.0mm，外側(cè)曲率半徑為
5.7mm,窗口的厚度大致為0.7mm。
[0065]如圖7所示，將模具的溫度設(shè)定為660°C至680°C的溫度時(shí)，所要成型的窗口的內(nèi)側(cè)曲率半徑形成5.0_。并且，可以確認(rèn)，所要成型的窗口的外側(cè)曲率半徑接近于5.7mm,由此窗口的厚度可以維持0.7mm。
[0066]而且，如圖8所示，可以確認(rèn)，將第一加壓步驟的壓力設(shè)置為0.5kN或3kN時(shí)，內(nèi)側(cè)曲率半徑和外側(cè)曲率半徑近似。
[0067]如上所述，雖然利用優(yōu)選實(shí)施例對于本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)容易知道，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書所記載的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改和變形。
【權(quán)利要求】
1.一種窗口成型裝置，包括: 主體，具有第一空間和第二空間； 固定軸，位于所述第一空間，且設(shè)置在所述主體的上面； 上部模具，位于所述第一空間，且連接于所述固定軸的下端； 移動(dòng)軸，設(shè)置在所述主體的下面，從所述第二空間延伸至所述第一空間； 下部模具，位于所述第一空間，且連接于所述移動(dòng)軸的上端； 成型室，包圍所述上部模具和所述下部模具，并隔離大氣； 供氣管，連接于所述成型室，向所述成型室內(nèi)提供氣體； 排氣管，連接于所述成型室，排出所述成型室內(nèi)的氣體； 驅(qū)動(dòng)裝置，與所述移動(dòng)軸連接，以驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)軸， 其中，所述上部模具和所述下部模具具有平坦部分和彎曲部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口成型裝置，其中，所述上部模具和下部模具可相互吻合地布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的窗口成型裝置，其中，由所述窗口成型裝置形成的窗口的厚度為0.5謹(jǐn)至1.Ctam。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的窗口成型裝置，其中，還包含設(shè)置在所述成型室的外側(cè)的燈單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的窗口成型裝置，其中，所述燈單元包括多個(gè)紅外線燈、與各個(gè)所述燈對應(yīng)的反射鏡、冷卻管。
6.一種窗口成型方法，包括如下步驟: 在與權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的窗口成型裝置的上部模具對應(yīng)的下部模具上放置玻璃材料； 使所述窗口成型裝置的成型室維持在真空狀態(tài)； 向所述成型室內(nèi)部提供氮?dú)猓? 在所述玻璃材料的玻璃軟化點(diǎn)溫度下，通過所述下部模具對所述玻璃材料實(shí)施第一次加壓； 在所述玻璃材料的玻璃轉(zhuǎn)移溫度下，通過所述下部模具對所述玻璃材料實(shí)施第二次加壓； 冷卻所述上部模具和所述下部模具。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的窗口成型方法，其中，所述玻璃轉(zhuǎn)移溫度為540°C至600°C，所述玻璃軟化點(diǎn)溫度為610°C至680°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的窗口成型方法，其中，在所述第一次加壓步驟中，以0.5kN或3kN的壓力加壓，在第二次加壓步驟中，以0.45kN至0.55kN的壓力加壓。
【文檔編號】C03B23/03GK103539338SQ201310006334
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】黃盛珍, 韓官榮, 李東昊, 盧亨錫, 板倉干也 申請人:三星顯示有限公司