CN106810059A - 电子产品显示器前表面玻璃的成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开使智能手机及便携式终端前表面玻璃整洁地成型的成型装置。包括：上部模具，包括上部模具主体和突出部，上部模具主体具有规定厚度，突出部从上部模具主体的下表面突出成型；以及下部模具，下部模具包括下部模具主体和凹部，下部模具主体具有规定厚度，凹部在下部模具主体的上表面凹陷成型。其中，突出部的边角部分及凹部的边角部分分别形成用于使玻璃的曲面区域成型的曲面成型部。这种曲面成型部成型为分别与玻璃的上表面的外侧部分及底面的外侧部分线接触的线接触部。在高温环境下，上部模具或下部模具的负荷通过线接触部向玻璃传递，从而使玻璃成型为包括中央部分的平面区域和在边缘部分成型的至少一个曲面区域。

Description

电子产品显示器前表面玻璃的成型装置

技术领域

本发明涉及智能手机或便携式终端等电子产品前表面玻璃的成型装置，更详细地，涉及以最少接触的方式使前表面玻璃的曲面区域成型，从而可以以不使模具表面的微细图案或形状转印到玻璃的方式成型的电子产品显示器前表面玻璃的成型装置。

背景技术

目前，在包括广泛普及的智能手机在内的便携式终端中，在液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)或发光二极管(LED，light-emitting diode)等的显示装置的前表面设置有玻璃。而且，由于上述显示装置具有触摸板功能，因此，被设计成通过触碰前表面玻璃来执行规定的功能。并且，包括智能手机及具有规定功能的个人终端在内，如上所述的前表面玻璃还广泛适用于电视等家用电器及导航仪等的车辆电子产品。而且，在智能手机等具有触摸板功能的装置中，这种前表面玻璃被称为触摸屏玻璃。

如上所述的前表面玻璃通常以具有平面形状的二维玻璃的形态适用于产品。但是，近期，适用于作为家用电器的电视的前表面玻璃也以一个轴为基准来整体成型为曲面或左右侧端部成型为曲面。而且，智能手机的前表面玻璃也成型为多种形态的曲面玻璃，而通常将上述以具有曲面的方式成型的玻璃称为三维玻璃。

而且，例如在智能手机的三维玻璃中，存在如下情况，即，在XY平面上使玻璃相对X轴或Y轴中的一个轴成型为曲面。而且，在像这样以相对一个轴具有曲面的方式成型的情况下，既存在前表面玻璃整体成型为曲面的情况，也存在左侧端部或右侧端部中的至少一侧成型为曲面的情况。并且，不仅存在形成前表面玻璃的四个边(侧边)中的一部分成型为曲面的情况，而且还存在四个侧边部分均成型为曲面的情况。

像这样，如图1所示，通常借助上部模具Da和下部模具Db形成具有曲面的三维玻璃。即，借助在上述上部模具Da和下部模具Db之间所形成的型腔的形状来决定三维玻璃的形状。即在最初以Ga表示的平面形状的玻璃被加热的状态下，使上述平面形状的玻璃借助上部模具的负荷而变形，从而将上述平面形状的玻璃加工成如以Gb来表示的三维形状的前表面玻璃。

即，当使三维玻璃成型时，在将玻璃材质加热至可借助外力发生塑性变形的温度的状态下，利用上部模具和下部模具来施加压力，从而形成具有所需形状的三维玻璃(也称之为曲面玻璃)。如上所述的加工温度明显低于玻璃的熔点，并通过模具向玻璃施加压力来形成三维玻璃。

其中，在将玻璃加热至可借助外力发生塑性变形的温度状态形成可加工的玻璃。而且，用于使玻璃成型的模具由石墨形成，但可知实际上无法通过这种石墨进行镜面加工。因此，若在高温环境下通过模具向前表面玻璃传递规定的力，则模具表面的纹理或图案将只能直接转到触摸屏玻璃。

其中，尤其与前表面玻璃的平面部分相比，将从模具向前表面玻璃的曲面部分传递更大的压力，实际也更多导致玻璃变形。因此，随着被加工的玻璃表面沿着处于固定状态的模具表面移动，将在玻璃的表面产生缺陷。如上所述，可知存在如下缺点，即与镜面相比，在向上部模具和下部模具之间投入玻璃后通过使上述玻璃表面的整体与模具发生面接触来制造的三维玻璃中，尤其在上述三维玻璃的曲面部分会产生其他细微的刮痕或痕迹。

发明内容

本发明的目的在于提供如下成型装置，即，当使至少一部分为曲面形状的电子产品显示器前表面玻璃成型时，在曲面部分不产生任何刮痕或者从模具转印的缺陷。

本发明致力于当使电子产品显示器前表面玻璃的曲面部分成型时，通过使玻璃的曲面部分与模具接触的部分最小化来解决从模具转印到玻璃的缺陷。

用于实现上述目的的本发明的电子产品显示器前表面玻璃成型装置包括：上部模具，所述上部模具包括上部模具主体和突出部，所述上部模具主体具有规定厚度，所述突出部从所述上部模具主体的下表面突出成型；以及下部模具，所述下部模具包括下部模具主体和凹部，所述下部模具主体具有规定厚度，所述凹部以与所述突出部相对应的方式在所述下部模具主体的上表面凹陷成型。其中，在所述上部模具的突出部的边角部分及下部模具的凹部的边角部分分别形成用于使玻璃的曲面区域成型的曲面成型部；所述曲面成型部由分别与玻璃的上表面的外侧部分及底面的外侧部分线接触的线接触部构成。而且，在高温环境下，使上部模具或下部模具的负荷通过所述线接触部向玻璃传递，从而使玻璃成型为包括中央部分的平面区域和在边缘部分成型的至少一个曲面区域。

本发明另一实施例的成型装置包括：上部模具，所述上部模具包括上部模具主体和突出部，所述上部模具主体具有规定厚度，所述突出部设有平面成型部，所述平面成型部从所述上部模具主体的底面突出成型，并与所要加工的玻璃的上表面相接触；下部模具，所述下部模具包括下部模具主体、凹部及平面成型部，所述下部模具主体具有规定厚度，所述凹部在所述下部模具主体的上表面凹陷成型，所述平面成型部从所述凹部的中央向上方突出成型，所述平面成型部与玻璃的底面相接触；以及加压单元，用于在高温环境下向凹部的内侧来对玻璃的至少一侧加压，从而使位于上部模具的平面成型部及下部模具的平面成型部之间的玻璃的曲面区域成型。

其中，根据加压单元的第一实施例，所述加压单元在所述上部模具的下表面的突出部的外侧成型，所述加压单元由曲面成型突起构成，所述曲面成型突起比突出部更向下方延伸，所述曲面成型突起与玻璃的上表面线接触，从而可使玻璃整洁地成型。

而且，根据加压单元的第二实施例，所述加压单元包括：腿部，所述腿部可从下部模具的凹部的上部通过在上部模具成型的支撑孔向下方移动，来对玻璃的外侧端部加压；以及头部，所述头部在所述腿部的上部成型，并卡在支撑孔上。其中，优选地，腿部与玻璃线接触。

根据本发明的另一实施例，上部模具的平面成型部及下部模具的平面成型部与玻璃的上表面及下表面部分接触，例如，所述上部模具的平面成型部及下部模具的平面成型部与玻璃的上表面及下表面线接触。

如上所述，根据本发明，可知当使包括平面区域和曲面区域的三维玻璃成型时，尤其可在曲面区域中，使所述曲面区域与模具的接触面积最小化。例如，由于模具与曲面区域的玻璃部分接触或线接触，因此，可期待实际可使三维玻璃的曲面部分以非常整洁的状态成型的效果。

而且，根据本发明，在平面区域中也可使所述平面区域与模具接触的面积最小化，由此，更加优选地，通过线接触来使所述平面区域与模具的接触面积最小化，从而可期待提供平面区域也整洁的三维玻璃的效果。

附图说明

图1为例示以往使三维玻璃成型的模具的剖面示例图。

图2为普通三维玻璃的立体示例图。

图3示出本发明第一实施例的成型装置的剖面示例图。

图4为本发明第二实施例的成型装置的剖面示例图。

图5为本发明第三实施例的成型装置的剖面示例图。

图6为本发明第四实施例的成型装置的剖面示例图。

附图标记的说明

10：上部模具

12：上部模具主体

14：突出部

20：下部模具

22：下部模具主体

24：凹部

30：型腔

具体实施方式

接着，基于附图所示的实施例来对本发明进行详细的说明。

图2示出将通过本发明的成型装置生产的前表面玻璃10的立体图。如图所示，基于本发明的前表面玻璃10包括：平面区域A，形成上述前表面玻璃10的规定部分；以及曲面区域B，与上述平面区域A连接并具有规定的曲率半径。而且，在包括触摸板功能的智能手机中，将上述前表面玻璃称为触摸屏玻璃，以下，在说明本发明的过程中，通过对如上所述的智能手机的触摸屏玻璃的实施例来进行说明。

本发明提供可使平面区域和曲面区域并存的智能手机触摸屏玻璃成型的装置，图2示出上述成型装置的一个实施例。在图2所示的实施例中，平面区域A沿着一方向形成于触摸屏玻璃10的中央部分，曲面区域B由曲面形成，以使曲面区域B在平面区域A的两侧面具有规定的曲率半径。在本发明中，曲面区域B包括具有规定曲率半径并以曲面形成的形态在内的以非平面的曲面来成型所有形态。

而且，如图2所示，上述触摸屏玻璃的相向的两侧端部可成型为曲面区域B，还可使仅有一个侧边成型为曲面区域B。并且，还可使触摸屏玻璃的四个侧边均成型为曲面区域。而且可知，通过本发明成型装置制造的触摸屏玻璃10的平面区域A和曲面区域B连续。

接着，参照图3对本发明的成型装置进行更加详细的说明。如图3所示，本发明的触摸屏玻璃成型装置由上部模具10及下部模具20构成，在上部模具10及下部模具20相互结合的状态下，在上部模具10及下部模具20之间形成与三维玻璃形状相对应的型腔。例如，上部模具10包括上部模具主体12和四边形形状的突出部14，上部模具主体12具有规定厚度并呈四边形形状，该四边形形状的突出部14从上部模具主体12的中央部分的下部向下方延伸。

而且，下部模具20包括下部模具主体22和凹部24，下部模具主体22具有与上部模具主体12相对应的形状，凹部24以与突出部14相对应的方式在下部模具主体22的上表面凹陷成型。若上述上部模具10和下部模具20相结合，则在上部模具10和下部模具20之间形成型腔30。其中，实际上，型腔30与完成成型的触摸屏玻璃G具有相同形状。

实际上，型腔30与三维玻璃G(曲面玻璃)具有相同形状，型腔30可由曲面部分34和全平面部分32构成，曲面部分34可形成于触摸屏玻璃的四个侧边中的至少一部分，全平面部分32形成于曲面部分34的内侧。其中，曲面部分34及平面部分32是指型腔30及玻璃G的相同部分。

而且，使平面成型部18在上部模具10的突出部14的中央部分成型，使曲面成型部16在平面成型部18的边缘部分或边角部分成型，曲面成型部16用于使曲面成型。而且，下部模具20也包括：平面成型部28，其与上部模具10的平面成型部18相对应；以及曲面成型部26，其与上部模具10的曲面成型部16相对应。

实际上，由于上部模具10的突出部14和下部模具20的凹部24相互隔开规定间隔，因此，可知上述曲面成型部及平面成型部具有相互对应的形状。而且，可知使曲面形成部16、26在上部模具10突出部14的边角部分和下部模具20的凹部24的边角部分成型。

首先，察看用于形成型腔的曲面部分34的模具的曲面成型部16、26。实际上，模具10、20的曲面成型部16、26为用于使玻璃的曲面在触摸屏玻璃的至少一个侧边或四个侧边成型的部分。因此，这种曲面成型部16、26可在模具10、20的突出部14的至少一个侧边至四个侧边和凹部24的至少一个侧边至四个侧边成型。

而且，如图3的放大图所示，上部模具10包括平面成型部18，下部模具20也包括平面成型部28。而且，曲面成型部16、26由与玻璃的外侧端部线接触的线接触部16a、26a构成。因此，可知上部模具10及下部模具20的曲面成型部16、26使线接触部16a、26a与玻璃G线接触。像这样，通过使上部模具10及下部模具20的曲面成型部16、26由线接触部16a、26a构成，从而可解决因面接触而产生的缺点。

这种线接触部16a、26a分别形成于上部模具10及下部模具20的曲面成型部16、26，以使线接触部16a、26a可在玻璃的上表面及下表面的可接触范围内与玻璃的上表面的外侧部分及下表面的外侧部分相接触的方式接触。即，上部模具10及下部模具20的线接触部16a、26a与玻璃G的上表面及下表面线接触，而如图3的放大图所示，优选地，上述线接触的位置应被设计成在玻璃G变形为曲面形状的状态下也可支撑玻璃G的外侧端部的位置。

而且，在上部模具10及下部模具20的平面成型部18、28的外侧，除了曲面成型部的线接触部16a、26a，不使曲面成型部16、26的任何部分与玻璃G相接触。若在上述上部模具和下部模具之间放置玻璃，并使上部模具10结合于下部模具20上，则在最初状态下，上部模具10的平面成型部18与模具的中央部分的上表面相接触。而且，在这种状态下，实际上，上部模具10的上部模具主体12的下表面12a和下部模具20的下部模具主体22的上表面22a处于不接触的状态。

在这种状态下，若将上部模具10和下部模具20投入高温环境并加热，则上部模具10和下部模具20将被加热至虽明显低于玻璃的熔点但仍可使玻璃借助外力变形的温度。若将上部模具10和下部模具20加热至上述温度，则玻璃G的侧边部分(边角部分)可借助通过按压玻璃G的中央部分的平面成型部18向玻璃施加的力，来变成曲面。而且，若玻璃G完全变形，则将处于上部模具10的下表面12a与下部模具20的上表面22a相接触的状态。

像这样，若上部模具10与下部模具20相接触，则实际处于如图3所示的状态，这种状态为玻璃G的外侧侧边部分完全形成曲面区域34的状态。可知，实际上，如上所述的模具使得除了曲面区域34中的线接触部16a、16b与模具10、20相接触之外，曲面区域34的任一部分都不与模具10、20接触。因此，在高温成型过程中，并不从模具发生任何转印。

根据上述本发明第一实施例，若使玻璃处于可变形的温度，并借助上部模具10的线接触部16a向玻璃施加朝向下方的力，则由于下部模具20的线接触部26a支撑玻璃的外侧端部，因此，平面部分32和玻璃的线接触部16a、26a之间的部分可弯曲形成曲面。

在上述实施例中，实际上，在模具完全不与触摸屏玻璃的曲面部分34相接触的状态下，仅有模具10、20的线接触部16a、26a与玻璃的最外侧部分相接触。因此，可完全解决在现有技术中成问题的模具表面的纹理或图案转印到玻璃的问题。

接着，基于图4，对本发明另一实施例进行更加详细的说明。在本实施例中，通过上部模具按压玻璃G的至少一侧边来形成曲面区域34。在本实施例中，上部模具10包括：上部模具主体12，其成型为四边形形状并具有规定厚度；突出部14，其从上述上部模具主体12的下表面以规定面积突出成型，并具有与玻璃G相接触的平面成型部18。而且，使曲面成型突起17在上述平面成型部18的外侧成型，曲面成型突起17与平面成型部18隔着规定间隔并向下方延伸。

而且，优选地，上述曲面成型突起17在上述平面成型部18中的可按压前表面玻璃G的曲面区域34的外侧端部的位置成型，为了使曲面区域34成型，曲面成型突起17以可与玻璃G线接触的方式成型。与平面成型部18相比，曲面成型突起17更向下方延伸。这种曲面成型突起17也可以以与玻璃G的一个侧边部分相对应的方式在上述平面成型部18的外侧部分成型，还可以以与玻璃G的四个侧边均相对应的方式成型。即，在前表面玻璃G的一个侧边成型为曲面的情况下，上述曲面成型突起17也仅在上述平面成型部18的一个侧边成型，在前表面玻璃G的四个侧边均成型为曲面的情况下，上述曲面成型突起17也应在平面成型部18的四个侧边成型，在这种情况下，当在俯视图中察看曲面成型突起17时，曲面成型突起17将呈四边形形状。

而且，平面成型部28在下部模具20中的与上部模具的平面成型部18相对应的区域成型。这种平面成型部28可以是从在下部模具20的上表面凹陷成型的凹部24向上方突出成型的部分，这种平面成型部28是与玻璃G的底面相接触的部分。根据三维玻璃的形状，在上述平面成型部28的外侧部分，可在周围的四个侧边均存在凹部24，或者在上述平面成型部28的外侧部分中的一个侧边存在凹陷成型的凹部24。而且，上述凹部24包括底面24a，这是理所当然的。

而且，凹部24在上述平面成型部28的外侧部分中的与上述曲面成型突起17相对应的位置成型，实际上，凹部24的底面24a可决定被曲面化的玻璃的最外侧的下限位置。并且，优选地，以与在上述凹部24中的最外侧部分相结合的方式决定上述曲面成型突起17的位置。而且，下部模具20的上表面20a的位置高于平面成型部28的位置，并且，具有上表面20a的部分在上述逃离槽28a的外侧部分形成外缘。

在上述实施例中，若使所要加工的玻璃G介于上部模具10和下部模具20之间，则如图4(a)部分所示，在初期状态下，玻璃G处在放置于下部模具20的平面成型部28的状态，同时处于上部模具10的曲面成型突起17与玻璃G的上表面相接触的状态。在这种状态下，上部模具10的底面10a和下部模具20的上部面20a处于相互隔开的状态。

在这种状态下，若将玻璃加热至可使上述玻璃G借助外力变形的温度并经过规定时间，则上部模具10的自身重量将通过曲面成型突起17向玻璃G传递。而且接着，如图4的(b)部分所示，玻璃G的各个侧边成型为具有曲面区域34。此时，上述逃离槽28a的底面处于与玻璃G的曲面区域34的外侧端部相接触的状态，并且，上部模具的底面10a和下部模具的上部面20a也处于相互接触的状态。

接着，对图5所示的实施例进行说明。在本实施例中，使在图4所示的实施例中按压玻璃G的侧边(以边缘部分或曲面区域成型的部分)的推入部件W与上部模具单独成型。如图所示，上部模具10设有向下方突出的平面成型部18。而且，具有与玻璃G的一个侧边相对应的长度的推入部件W通过在上部模具10成型的支撑孔19与上部模具10相结合。

而且，与上述平面成型部18相对应的平面成型部28在下部模具20成型，凹部24在上述平面成型部28的外侧部分成型。而且，在上部模具10的与上述凹部24相对应的位置支撑上述推入部件W。在所示的实施例中，推入部件W包括：头部Wa，其卡在上述支撑孔19的上部；腿部Wb，其从头部Wa向下方延伸并贯通支撑孔19。实际上，腿部Wb的端部为借助规定的力对玻璃G的侧边部分向下方加压的部分。

首先，在使上部模具10和下部模具20相结合的初始状态下，玻璃G以夹在平面成型部18、28之间的状态被支撑，上部模具10的下表面10a处于紧贴下部模具20的上表面20a的状态。而且，上述推入部件W的下端部处于与所要加工成曲面形状的玻璃G的最外侧部分相接触的状态。

在这种状态下，若将玻璃加热至可使上述玻璃借助外力变形的温度并经过规定时间，则推入部件W的自身重量将向玻璃G传递。而且接着，以使玻璃G的各个侧边具有曲面区域34的方式将玻璃G的各个侧边加工成曲面。此时，处于凹部24的底面与玻璃G的曲面区域的外侧端部相接触的状态。在本实施例中，根据所要加工的玻璃G的曲面区域的形状来决定上述凹部24和推入部件W的数量。例如，如图2所示，若仅在玻璃G中的两侧的侧边形成曲面区域，则仅设有一对与玻璃G的两个侧边相对应的上述逃离槽28a及推入部件W即可。

在本实施例中，上述推入部件W因自身重量而向玻璃G的上表面施加规定的力，但本发明并不局限于此。例如，可设有对上述推入部件W向下方加压的单独的加压装置，而且，通过这种加压装置来按压玻璃G的上表面的结构也有充分可能。

接着，参照图6对本发明的另一实施例进行说明。在之前说明的实施例中，当使玻璃的曲面区域34成型时，可使曲面区域与模具10、20的接触最小化。而在本实施例中，可在以如上所述的方式使曲面区域34与模具10、20的接触部分最小化的同时，还可使平面区域32与模具10、20的接触最小化。在以下对本实施例进行说明的过程中，仅对与之前说明的实施例不相同的部分进行说明。

如图所示，本实施例的上部模具10的平面成型部18和下部模具20的平面成型部28并不完全与玻璃G的平面区域32面接触，而是仅有一部分上部模具10的平面成型部18和一部分下部模具20的平面成型部28与玻璃G的平面区域32面接触。即，模具10、20的平面成型部18、28包括：接触部18a、28a，其与玻璃G相接触；镂空部18b、28b，其从接触部18a、28a切割而成。

其中，接触部18a、28a与玻璃G形成部分面接触，镂空部18b、28b完全不与玻璃G相接触。如上所述，越是减少与上述玻璃G相接触的区域，则可防止存在于模具的表面的微细图案或形状转印到玻璃G。

因此，优选地，在可使玻璃G维持平面的范围内，尽可能使上述接触部18a、28a与玻璃G的平面区域32的接触面积最小。或者，优选地，通过以线性方式形成上述接触部18a、28a，来使上述接触部18a、28a具有较窄的宽度，从而尽可能使上述接触部18a、28a以接近线接触的形态与玻璃G相接触。

如上所述，在本发明的基本技术思想的范畴内，本发明所属技术领域的普通技术人员可对本发明进行多种变形，本发明的保护范围应基于发明要求保护范围来解释。

Claims (7)

1.一种电子产品显示器前表面玻璃的成型装置，其特征在于，

包括：

上部模具，所述上部模具包括上部模具主体和突出部，所述上部模具主体具有规定厚度，所述突出部从所述上部模具主体的下表面突出成型；以及

下部模具，所述下部模具包括下部模具主体和凹部，所述下部模具主体具有规定厚度，所述凹部以与所述突出部相对应的方式在所述下部模具主体的上表面凹陷成型；

在所述上部模具的突出部的边角部分及下部模具的凹部的边角部分分别形成用于使玻璃的曲面区域成型的曲面成型部；

所述上部模具的曲面成型部及下部模具的曲面成型部由分别与玻璃的上表面的外侧部分及底面的外侧部分线接触的线接触部构成；

在高温环境下，使所述上部模具或下部模具的负荷通过所述线接触部向玻璃传递，从而使玻璃成型为包括中央部分的平面区域和在边缘部分成型的至少一个曲面区域。

2.一种电子产品显示器前表面玻璃的成型装置，其特征在于，包括：

上部模具，所述上部模具包括上部模具主体和突出部，所述上部模具主体具有规定厚度，所述突出部设有平面成型部，所述平面成型部从所述上部模具主体的底面突出成型，并与所要加工的玻璃的上表面相接触；

下部模具，所述下部模具包括下部模具主体、凹部及平面成型部，所述下部模具主体具有规定厚度，所述凹部在所述下部模具主体的上表面凹陷成型，所述平面成型部从所述凹部的中央向上方突出成型，所述平面成型部与玻璃的底面相接触；以及

加压单元，所述加压单元用于在高温环境下向凹部的内侧来对玻璃的至少一侧加压，从而使位于上部模具的平面成型部及下部模具的平面成型部之间的玻璃的曲面区域成型。

3.根据权利要求2所述的电子产品显示器前表面玻璃的成型装置，其特征在于，所述加压单元在所述上部模具的下表面的突出部的外侧成型，所述加压单元由曲面成型突起构成，所述曲面成型突起比突出部更向下方延伸，所述曲面成型突起与玻璃的上表面线接触。

4.根据权利要求2所述的电子产品显示器前表面玻璃的成型装置，其特征在于，所述加压单元包括：

腿部，所述腿部能够从下部模具的凹部的上部通过在上部模具成型的支撑孔向下方移动，从而对玻璃的外侧端部加压；以及

头部，所述头部在所述腿部的上部成型，并卡在所述支撑孔上。

5.根据权利要求2至4任一项所述的电子产品显示器前表面玻璃的成型装置，其特征在于，所述上部模具的平面成型部及下部模具的平面成型部与玻璃的上表面及下表面部分接触。

6.根据权利要求5所述的电子产品显示器前表面玻璃的成型装置，其特征在于，所述腿部与玻璃线接触。

7.根据权利要求5所述的电子产品显示器前表面玻璃的成型装置，其特征在于，所述上部模具的平面成型部及下部模具的平面成型部分别与玻璃的上表面及下表面线接触。