JP7211424B2 - Mold for molding 3D cover glass and method for manufacturing 3D cover glass using the same - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末といったモバイル機器やCID(Center Information Display)、クラスターといった車載ディスプレイに使用される画像表示装置のための3次元形状をしたカバーガラス(3Dカバーガラス)の成形用金型、および、該成形用金型を用いた3Dカバーガラスの製造方法に関する。 The present invention is a three-dimensional cover glass (3D cover glass) for image display devices used in mobile devices such as mobile phones, smartphones, and tablet terminals, CID (Center Information Display), and in-vehicle displays such as clusters. The present invention relates to a molding die and a method for manufacturing a 3D cover glass using the molding die.
携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末といったモバイル機器等の意匠性を向上させるため、モバイル機器等に使用される画像表示装置への3Dカバーガラスの適用が検討されている。図1は、従来の3Dカバーガラスを示した斜視図である。図1に示す3Dカバーガラス300は、中心部310が平面で、中心部310の周辺に3次元曲面形状をなす曲面部320を有している。以下、本明細書において、3Dカバーガラスの曲面部と記載した場合、3次元曲面形状をなす曲面部を指す。
In order to improve the design of mobile devices such as mobile phones, smart phones, and tablet terminals, the application of 3D cover glass to image display devices used in mobile devices and the like is being studied. FIG. 1 is a perspective view showing a conventional 3D cover glass. The
特許文献1は、スマートフォン等の情報端末のカバーガラスとして端部が湾曲するいわゆる3Dカバーガラスの成形方法について開示している。特許文献1には、3Dカバーガラス用にデザインされた成形型が開示され、その成形型の一部に穴を設けて真空引きする成形方法により所望の3Dカバーガラスを実現している。 Patent Literature 1 discloses a method for forming a so-called 3D cover glass having curved ends as a cover glass for an information terminal such as a smart phone. Patent Document 1 discloses a mold designed for 3D cover glass, and a desired 3D cover glass is realized by a molding method in which a hole is provided in a part of the mold and vacuum is drawn.
3Dカバーガラスは、その曲面部の曲げ角度が90°を超えるデザインが要求される場合もある。図2は、3Dカバーガラスの一構成例を示した斜視図である。図2に示す3Dカバーガラス100は、中心部110が平面で、中心部110の周辺に曲げ角度が90°を超える曲面部120を有する。3Dカバーガラスの曲面部の曲げ角度について、図3を参照して説明する。図3は、図2に示す3Dカバーガラス100の断面模式図である。
曲面部の曲げ角度αは、3Dカバーガラスの中心部110の平面に平行な平面と、曲面部120の先端と、がなす角度である。つまり、曲面部120上の点における接線と、3Dカバーガラスの中心部110の平面に平行な平面とがなす角は、当該点が3Dカバーガラスの中心部110から曲面部120の先端に向かって移動するにつれて大きくなるが、この角度が最大となった際の値(最大角度)が曲げ角度αに相当する。図2及び3に示す3Dカバーガラス100は、曲げ角度αが180°の例である。The 3D cover glass may be required to have a design in which the bending angle of the curved surface portion exceeds 90°. FIG. 2 is a perspective view showing one configuration example of the 3D cover glass. The
The bending angle α of the curved surface portion is an angle formed by a plane parallel to the plane of the
曲面部の曲げ角度αが90°を超える3Dカバーガラスを、金型を用いて成形する場合、該金型の曲面部と対応する部分にも角度が90°を超える曲面形状を有するため、真空成形後のガラスが取り出せないという問題があった。また、曲げ角度αが90°を超えるとともに平面視において、その外縁が曲面状をなす部分は、より複雑な3次元形状をなすため、高い精度での3次元形状を実現するのは困難であった。 When molding a 3D cover glass in which the bending angle α of the curved surface portion exceeds 90° using a mold, the portion corresponding to the curved surface portion of the mold also has a curved surface shape with an angle exceeding 90°. There was a problem that the glass after molding could not be taken out. In addition, the portion where the bending angle α exceeds 90° and the outer edge forms a curved surface in plan view forms a more complicated three-dimensional shape, so it is difficult to realize a three-dimensional shape with high accuracy. rice field.
本発明は、上記の問題点を解決するため、曲げ角度αが90°を超える曲面部を有する3Dカバーガラスの成形用金型および該成形用金型を用いた3Dカバーガラスの製造方法の提供を目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a mold for molding 3D cover glass having a curved surface portion with a bending angle α exceeding 90 ° and a method for manufacturing 3D cover glass using the mold. With the goal.
上記した目的を達成するため、3Dカバーガラスを形成するための主成形用金型を有し、
前記主成形用金型は、曲率半径が100mm超の中心部と、前記中心部の周辺の少なくとも一部に3次元曲面をなす曲面部を有し、前記中心部及び前記曲面部により凹部が形成され、
前記曲面部の少なくとも一部は、前記中心部がなす平面を基準としたとき、接線の角度が90°超180°以下まで連続しており、
かつ、前記接線の角度が90°超180°以下まで連続している曲面部は、前記中心部の法線方向から見たとき、前記凹部の外縁のうち、2つの隣り合う辺を繋ぎ曲率半径が100mm以下で定義される少なくとも1つの角部に形成され、
前記角部は、前記接線の角度が最大となる位置から前記中心部の端部まで連続する溝部を有し、
さらに、前記主成形用金型は、前記溝部と接続する貫通孔を有し、
前記中心部の平面と平行方向に分割可能である、
3Dカバーガラス成形用金型を提供する。In order to achieve the above objects, it has a main molding die for forming a 3D cover glass,
The main molding die has a center portion with a radius of curvature of more than 100 mm and a curved surface portion forming a three-dimensional curved surface at least partly around the center portion, and a recess is formed by the center portion and the curved surface portion. is,
At least part of the curved surface portion has a tangent angle that is continuous to more than 90° and 180° or less with respect to the plane formed by the central portion,
In addition, the curved surface portion where the angle of the tangent continues to more than 90° and 180° or less connects two adjacent sides of the outer edge of the recess when viewed from the normal direction of the center portion, and has a radius of curvature. is formed in at least one corner defined by 100 mm or less,
The corner has a groove that continues from the position where the angle of the tangent is maximum to the end of the center,
Furthermore, the main molding die has a through hole connected to the groove,
divisible in a direction parallel to the plane of the central portion;
Provide a mold for 3D cover glass molding.
また、3Dカバーガラス成形用金型において、前記主成形用金型は、前記中心部の法線方向から見たとき、前記凹部の外縁が多角形であり、
前記接線の角度が90°超180°以下まで連続している曲面部は、前記多角形の全周にわたって形成されるとともに、前記多角形における角部の全てに、前記溝部を有することが好ましい。Further, in the 3D cover glass molding mold, the main molding mold has a polygonal outer edge of the recess when viewed from the normal direction of the center,
It is preferable that the curved surface portion where the tangent angle is continuous from more than 90° to 180° or less is formed along the entire circumference of the polygon, and that all the corners of the polygon have the grooves.
また、3Dカバーガラス成形用金型において、前記多角形は、四角形であることが好ましい。 Moreover, in the mold for molding a 3D cover glass, the polygon is preferably a quadrangle.
また、3Dカバーガラス成形用金型において、前記主成形用金型は、前記曲面部のうち前記接線の角度が最大となる端部から、外側に沿って、前記中心部の平面と平行する面に対して3°~30°の傾斜をなす傾斜部を有することが好ましい。 Further, in the mold for molding a 3D cover glass, the main mold has a surface parallel to the plane of the central portion along the outside from the end portion where the angle of the tangent line is the largest among the curved surface portions. It is preferable to have an inclined portion with an inclination of 3° to 30° with respect to .
また、3Dカバーガラス成形用金型において、前記傾斜部の幅は、平面視において1mm~15mmであることが好ましい。 Further, in the mold for molding 3D cover glass, the width of the inclined portion is preferably 1 mm to 15 mm in plan view.
また、3Dカバーガラス成形用金型において、前記主成形用金型は、複数の部分金型で構成され、多角形の全周にわたって形成された前記曲面部のうち、前記多角形の辺上に前記部分金型どうしが隣接してできる境界に相当する分割線が存在しないことが好ましい。 Further, in the 3D cover glass molding mold, the main molding mold is composed of a plurality of partial molds, and among the curved surface portions formed over the entire circumference of the polygon, on the sides of the polygon It is preferable that there is no parting line corresponding to the boundary where the mold parts are adjacent to each other.
また、3Dカバーガラス成形用金型は、前記主形成用金型の前記凹部を有さない側に、底型をさらに有し、
前記底型は、前記中心部の重心を含む位置に吸引用の穴を有し、前記吸引用の穴は前記貫通孔と接続されることが好ましい。In addition, the 3D cover glass forming mold further has a bottom mold on the side of the main forming mold that does not have the recess,
It is preferable that the bottom mold has a suction hole at a position including the center of gravity of the central portion, and the suction hole is connected to the through hole.
また、3Dカバーガラス成形用金型は、前記主形成用金型の前記凹部を有する側に、リング形状のアライメント板をさらに有し、
前記アライメント板のリング形状の内縁は、平面視において前記凹部の外縁よりも外側にあることが好ましい。Further, the 3D cover glass forming mold further has a ring-shaped alignment plate on the side of the main forming mold having the recess,
It is preferable that the ring-shaped inner edge of the alignment plate is located outside the outer edge of the recess in plan view.
また、3Dカバーガラス成形用金型は、前記主形成用金型の前記凹部を有する側に、前記主形成用金型を覆う上型をさらに有することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the 3D cover glass forming mold further includes an upper mold for covering the main forming mold on the side of the main forming mold having the concave portion.
また、本発明の3Dカバーガラス成形用金型の前記主成形用金型上に平面状のガラス板を載置することと、その後、前記3Dカバーガラス成形用金型を加熱しながら前記貫通孔を経由して真空吸引して前記平面状のガラス板を3D形状に成形した後、冷却することと、を含む3Dカバーガラスの製造方法を提供する。 In addition, placing a flat glass plate on the main molding die of the 3D cover glass molding die of the present invention, and then heating the 3D cover glass molding die while heating the through hole forming the planar glass plate into a 3D shape by vacuum suction through and then cooling.
また、本発明の3Dカバーガラスの製造方法において、前記冷却後に、前記3Dカバーガラスを前記3Dカバーガラス成形用金型から取り出して、前記3Dカバーガラスの曲面部の外側にある裾部を切断することが好ましい。 Further, in the method for manufacturing a 3D cover glass of the present invention, after the cooling, the 3D cover glass is taken out from the 3D cover glass molding die, and the bottom portion outside the curved surface portion of the 3D cover glass is cut. is preferred.
また、本発明の3Dカバーガラスの製造方法において、前記切断後、前記3Dカバーガラスの表面を研磨加工することと、その後、前記3Dカバーガラスに化学強化処理をすることとを含むことが好ましい。 Further, the method for manufacturing a 3D cover glass of the present invention preferably includes polishing the surface of the 3D cover glass after the cutting, and then chemically strengthening the 3D cover glass.
本発明の3Dカバーガラス成形用金型、およびそれを用いた3Dカバーガラスの製造方法は、曲げ角度αが90°を超える曲面部を有する3Dカバーガラスの製造に好適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The mold for molding 3D cover glass of the present invention and the method for producing 3D cover glass using the mold are suitable for producing 3D cover glass having a curved portion with a bending angle α exceeding 90°.
以下、図面を参照して本発明を説明する。
本発明の一実施形態にかかる3Dカバーガラス成形用金型(以下「本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型」という)は、図2及び3に示す3Dカバーガラス100のように、中心部110が平面で、中心部110の周辺に曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部120を有する3Dカバーガラスの成形に用いる成形用金型である。但し、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラスは、中心部が平面で、該中心部の周辺の少なくとも一部に曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有すれば、図2及び3に示したものに限定されない。
ここで、平面とは、曲率半径が100mm超の部位を指す。すなわち、3Dカバーガラスガラスの中心部とは、すなわち、3Dカバーガラスガラスの中心(重心)を含み、曲率半径が100mm超である連続した領域である。
また、曲面部とは、中心部110の平面と直交する断面における曲率半径が100mm以下の部分、及び、当該部分と3Dカバーガラスの端部の間の領域をあわせた部分を指す。すなわち、中心部110の外縁から3Dカバーガラスの端部までの領域が曲面部である。曲面部の曲率半径は一定でなくてもよく、また、曲面部は比較的平坦な部分を含んでいてもよい。なお、曲げ角度を指定せずに単に「曲面部」という場合は、曲げ角度が90°超180°以下の曲面部、および曲げ角度が90°以下の曲面部の両方を包含する。
曲面部の曲げ角度αは、3Dカバーガラスの中心部110の重心に接する平面と、曲面部120の先端と、がなす角度である。より詳細には、中心部110の平面と直交する断面における、3Dカバーガラスの端部を点A、3Dカバーガラスの重心を点B、点Aにおける接線と点Bにおける接線との交点を点Cとした際に、曲げ角度は180°-∠ACBで表される。The present invention will now be described with reference to the drawings.
A mold for molding a 3D cover glass according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "a mold for molding a 3D cover glass of the present embodiment") is, like the
Here, a plane refers to a portion with a radius of curvature greater than 100 mm. That is, the central portion of the 3D cover glass glass is a continuous region containing the center (center of gravity) of the 3D cover glass glass and having a radius of curvature greater than 100 mm.
In addition, the curved surface portion refers to a portion having a radius of curvature of 100 mm or less in a cross section perpendicular to the plane of the
The bending angle α of the curved surface portion is an angle formed between a plane in contact with the center of gravity of the
図2に示す3Dカバーガラス100では、中心部110の全周辺にわたって曲面部120が設けられているが、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラスは、平面視において外縁が描く形状の4辺のうちいずれか2辺と、該2辺を繋ぐ少なくとも1つの角部に曲面部を有しており、当該曲面部の少なくとも一部の曲げ角度αが90°超180°以下であればよい。
なお、本明細書において「平面視」とは、とくにことわりがない限り、3Dカバーガラスの中心部の重心に接する平面に対する法線方向からの視点、または、後述する金型の中心部の重心に接する平面に対する法線方向からの視点、として説明する。また、本明細書において、平面視において外縁が描く形状のことを単に「平面形状」という場合がある。
また、本明細書において「角部」とは、隣り合う2辺を繋ぐ部分を指す概念であり、角状の部分のみならず、丸みを帯びた部分、すなわち、隣り合う2辺を繋ぐ曲線状の部分も含む概念である。In the
In this specification, unless otherwise specified, the term “planar view” refers to a viewpoint from a normal direction to a plane in contact with the center of gravity of the 3D cover glass, or to the center of gravity of the mold described later. A viewpoint from a normal direction to a tangent plane will be described. Further, in this specification, the shape drawn by the outer edge in plan view may be simply referred to as "planar shape".
In this specification, the term “corner” is a concept that refers to a portion that connects two adjacent sides, and not only a corner portion but also a rounded portion, that is, a curved portion that connects two adjacent sides. It is a concept that also includes the part of
例えば、図2中、3Dカバーガラス100は、平面形状が略長方形であり、4つの辺と4つの角部を有し、これらの全てが曲げ角度αが90°超180°以下である曲面部を有するが、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラスは、4つの辺のうち、隣り合う任意の2辺と該2辺を繋ぐ1つの角部にのみ、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。なお、角部とは、中心部の法線方向から見たとき、外縁の曲率半径が100mm以下の部分を指す。
For example, in FIG. 2, the
さらに、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラスは、4辺のうち、任意の3辺と、該3辺のうち隣り合ういずれか2辺を繋ぐ少なくとも1つの角部に、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。 Furthermore, the 3D cover glass molded by the mold for molding the 3D cover glass of the present embodiment includes any three of the four sides and at least one corner connecting any two adjacent sides of the three sides. The portion may have a curved surface portion with a bending angle α of more than 90° and less than or equal to 180°.
また、図2に示す3Dカバーガラス100は、中心部110の全周辺にわたって曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部120が設けられている。しかし、この例に限らず、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラスは、4辺のうちいずれか2辺を繋ぐ少なくとも1つの角部に曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
Further, the
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラスは、4つの辺のうち、隣り合う任意の2辺を繋ぐ1つの角部と、該2辺のうちの1辺にのみ、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。 In addition, the 3D cover glass molded by the 3D cover glass molding die of the present embodiment has one corner connecting any two adjacent sides among the four sides, and one side of the two sides Only the curved surface portion having a bending angle α of more than 90° and 180° or less may be provided.
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラス100は、4つの辺のうち、隣り合う任意の2辺と、該2辺を繋ぐ1つの角部にのみ、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラス100は、4つの辺のうち、隣り合う任意の2辺を繋ぐ1つの角部と、該2辺と異なる隣り合う任意の2辺を繋ぐ1つの角部にのみ、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラス100は、4つの辺のうち、3辺を繋ぐ2つの角部と、該3辺のうちいずれか1辺にのみまたは2辺にのみ、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラス100は、4つの辺のうち、3辺を繋ぐ2つの角部と、該3辺にのみ、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラス100は、任意の3つの角部にのみ、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラス100は、任意の3つの角部と、4辺のうちいずれか1辺にのみ、もしくは2辺にのみ、あるいは3辺にのみ、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラス100は、任意の3つの角部と、4辺にのみ曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラス100は、4つの角部にのみ、曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
Further, the
なお、上記で、角度αが90°超180°以下と特定した曲面部以外の曲面部の曲げ角度は、90°以下である。 In addition, the bending angle of the curved surface portion other than the curved surface portion for which the angle α is specified as more than 90° and 180° or less is 90° or less.
また、図2に示す3Dカバーガラスは、平面形状が四角形であるが、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラスの平面形状は、四角形に限定されず、三角形、五角形、六角形、八角形等、四角形以外の多角形でもよい。なお、ここでいう多角形とは、角部が丸みを帯びた部分があるものも含む。別の言い方をすると、3Dカバーガラスの平面形状において、角部に曲線部分を含む場合であっても、該平面形状のうち、直線と、該直線を延長した仮想直線によって得られる形状が多角形であれば、「多角形」の対象とする。なお、3Dカバーガラスの平面形状が多角形であり、その全周において曲面部を有する場合、当該多角形の全ての角部に丸みを帯びる部分を有する場合が多い。なお、平面視で多角形の形状の場合も「角部」は、上記と同様に、中心部の法線方向から見たとき、外縁の曲率半径が100mm以下の部分とする。
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型により成形される3Dカバーガラスは、平面形状が、2つの直線を繋ぐ少なくとも1つの角部を有していればよい。In addition, although the 3D cover glass shown in FIG. 2 has a quadrangular planar shape, the planar shape of the 3D cover glass molded by the mold for molding the 3D cover glass of the present embodiment is not limited to a quadrilateral. Polygons other than squares, such as pentagons, hexagons, and octagons, may also be used. The term “polygon” as used herein includes those having rounded corners. In other words, even if the planar shape of the 3D cover glass includes curved portions at the corners, the shape obtained by the straight line and the virtual straight line extending the straight line is polygonal. If so, it is considered a "polygon" object. In addition, when the planar shape of the 3D cover glass is a polygon and the entire circumference has a curved surface, all the corners of the polygon often have rounded portions. Also in the case of a polygonal shape in plan view, the "corner" is defined as a portion having an outer edge with a radius of curvature of 100 mm or less when viewed from the normal direction of the central portion, similarly to the above.
Moreover, the 3D cover glass molded by the mold for molding the 3D cover glass of the present embodiment may have a planar shape having at least one corner connecting two straight lines.
図4は、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型の一構成例を示した分解斜視図であり、図5は、図4に示す3Dカバーガラス成形用金型の部分拡大図である。図6は、図4に示す3Dカバーガラス成形用金型の組立図である。図7は、図6に示す3Dカバーガラス成形用金型の断面Aでの断面図であり、図8は、図6に示す3Dカバーガラス成形用金型の断面Bでの断面図である。 FIG. 4 is an exploded perspective view showing one configuration example of the 3D cover glass molding die of this embodiment, and FIG. 5 is a partially enlarged view of the 3D cover glass molding die shown in FIG. FIG. 6 is an assembly diagram of the mold for molding the 3D cover glass shown in FIG. 7 is a cross-sectional view of the mold for forming the 3D cover glass shown in FIG. 6 at the cross-section A, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the mold for forming the 3D cover glass shown in FIG. 6 at the cross-section B.
図4~図8に示す構成例における3Dカバーガラス成形用金型は、主成形用金型20、底型30、上型40およびアライメント板50を有し、図2及び3に示す3Dカバーガラス100の成形に使用できる。但し、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型において、主成形用金型20のみが必須の構成要素であり、後述するように、真空吸引によってガラスが成形できれば、底型30、上型40およびアライメント板50は任意の構成要素である。
The 3D cover glass molding mold in the configuration examples shown in FIGS. 4 to 8 has a
(主成形用金型)
主成形用金型20は中心部21が平坦で、中心部21の周辺に3次元曲面をなす曲面部22を有する。これら中心部21および曲面部22により、凹部23が構成される。以下、本明細書において、主成形用金型の曲面部と記載した場合、3次元曲面形状をなす曲面部を指す。ここで、平坦とは、曲率半径が100mm超であることを意味する。すなわち、主成形用金型の中心部とは、凹部の中心を含み、曲率半径が100mm超である連続した領域である。主成形用金型の中心部により、3Dカバーガラスの中心部が成形される。
また、曲面部とは、主成形用金型20の中心部21の平面と直交する断面における曲率半径が、100mm以下の部分、及び当該部分と端部28の間の領域をあわせた部分を指す。すなわち、中心部21の外縁から端部28までの領域が曲面部である。曲面部の曲率半径は一定でなくてもよく、また、曲面部は比較的平坦な部分を含んでいてもよい。主成形用金型の曲面部により、3Dカバーガラスの曲面部が成形される。
また、本明細書において主成形用金型の曲面部について中心部の平面を基準としたときの接線の角度という場合は、中心部の中心に接する平面と、曲面部における接線と、がなす角度である。より詳細には、中心部の平面を基準としたときの接線の角度とは、主成形用金型の中心部の平面と直交する断面における、曲面部上の点を点A、中心部の中心を点B、点Aにおける接線と点Bにおける接線との交点を点Cとした際に、曲げ角度は180°-∠ACBで表される。また、点Aが端部であるときの当該角度が「中心部の平面を基準としたときの接線の最大角度」である。
なお、曲げ角度を指定せずに単に「曲面部」という場合は、中心部の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部、および90°以下の曲面部の両方を包含する。(mold for main molding)
The
In addition, the curved surface portion refers to a portion having a curvature radius of 100 mm or less in a cross section perpendicular to the plane of the
In addition, in this specification, when referring to the angle of the tangent when the curved surface of the main molding die is based on the plane of the center, the angle formed by the plane in contact with the center of the center and the tangent to the curved surface is. More specifically, the tangent angle with respect to the plane of the central part is the point A on the curved surface in the cross section perpendicular to the plane of the central part of the main molding die, and the center of the central part is the point B, and the intersection of the tangent line at the point A and the tangent line at the point B is the point C, the bending angle is expressed by 180°-∠ACB. Also, the angle when the point A is the edge is the "maximum angle of the tangent line with respect to the central plane".
In addition, when simply referring to a "curved surface portion" without specifying the bending angle, the curved surface portion with the maximum angle of the tangent line with respect to the plane of the central portion being more than 90° and 180° or less, and the curved surface portion with 90° or less includes both
図示した主成形用金型20は、中心部21の全周辺にわたって曲面部22を有する。しかし、この例に限らず、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型の主成形用金型は、凹部の平面形状における4辺のうちいずれか2辺と、該2辺を繋ぐ少なくとも1つの角部に、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有していればよい。
The illustrated
例えば、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型の主成形用金型は、凹部の平面形状における4つの辺のうち、隣り合う任意の2辺と、該2辺を繋ぐ1つの角部にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
For example, the main molding die of the 3D cover glass molding die of the present embodiment has two adjacent sides and one corner connecting the two sides among the four sides in the planar shape of the recess. Only, the curved surface portion may have a maximum tangent angle of more than 90° and less than or equal to 180° with respect to the plane of the
さらに、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型の主成形用金型は、凹部の平面形状における4辺のうち、任意の3辺と、該3辺のうち隣り合ういずれか2辺を繋ぐ少なくとも1つの角部に、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
Furthermore, the main molding die of the 3D cover glass molding die of the present embodiment connects any three sides of the four sides in the planar shape of the recess and any two adjacent sides among the three sides At least one corner may have a curved surface portion with a maximum tangent angle of more than 90° and less than or equal to 180° with respect to the plane of the
図2及び3に示す3Dカバーガラス100は、曲面部120の曲げ角度αが180°であるため、図示した主成形用金型20の曲面部22は、中心部21の平面を基準としたときの接線の角度が180°まで連続している。しかし、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型の主成形用金型の曲面部は、成形対象の3Dカバーガラスの曲面部の曲げ角度に応じて、中心部の平面を基準としたときの接線の角度が90°超180°以下まで連続していればよい。以下、中心部の平面を基準としたときの、接線の角度が90°超180°以下まで連続している曲面部のことを、接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部と記載する。
In the
また、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型の主成形用金型は、平面視における凹部の外縁のうち、少なくとも、2つの直線を繋ぐ少なくとも1つの角部に、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有していればよい。なお、主成形用金型において、角部とは、平面視における凹部の外縁において、曲率半径が100mm以下の部分を指す。そして、直線部とは、平面視における凹部の外縁において、曲率半径が100mm超の部分を指す。なお、凹部23の外縁とは、平面視において凹部が最も外側に位置する部分に相当する。したがって、平面視における凹部の外縁とは、主成形用金型20の中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超の曲面部22を有する場合、該接線の角度が90°となる位置を繋げてできる線に相当する。
In addition, in the main molding die of the 3D cover glass molding die of the present embodiment, at least one corner connecting two straight lines on the outer edge of the recess in plan view is aligned with the plane of the
例えば、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、4つの辺のうち、隣り合う任意の2辺を繋ぐ1つの角部にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
For example, in the
また、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、4つの辺のうち、隣り合う任意の2辺を繋ぐ1つの角部と、該2辺のうち1辺にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、4つの辺のうち、隣り合う任意の2辺と、該2辺を繋ぐ1つの角部にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、4つの辺のうち、隣り合う任意の2辺を繋ぐ1つの角部と、該2辺と異なる隣り合う任意の2辺を繋ぐ1つの角部にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、4つの辺のうち、3辺を繋ぐ2つの角部と、該3辺のうちいずれか1辺または2辺にのみ、中心部21の平面を基準としたときの曲げ角度αが90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、4つの辺のうち、3辺を繋ぐ2つの角部と、該3辺にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、任意の3つの角部にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、任意の3つの角部と、4辺のうちいずれか1辺(もしくは2辺、あるいは3辺)にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
また、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、任意の3つの角部と、4辺にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, in the
また、本実施形態における主成形用金型20の凹部23は、4つの角部にのみ、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部を有してもよい。
In addition, the
上記で特定した、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部以外の曲面部は、接線の最大角度が90°以下である。
The curved surface portions other than the curved surface portions having the maximum tangent angle of more than 90° and 180° or less with respect to the plane of the
また、図示した主成形用金型20は、平面視における凹部23の外縁が四角形であるが、本実施形態における主成形用金型の平面視における凹部の外縁形状は四角形に限定されず、三角形、五角形、六角形、八角形等、四角形以外の多角形でもよい。なお、凹部23の外縁とは、平面視において凹部が最も外側に位置する部分に相当する。例えば、主成形用金型20が、中心部21の全周辺にわたって中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超の曲面部22を有する場合、該接線の角度が90°となる位置を全周にわたって繋げてできる線が外縁に相当する。
In the illustrated main molding die 20, the outer edge of the
図4及び5に示すように、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部22を有する角部24は、接線の角度が最大となる位置から中心部21の端部まで連続する溝部25を有しており、該溝部25は、主成形用金型20が有する貫通孔26と接続している。溝部25、および貫通孔26は、図8の矢印で示すように、3Dカバーガラスを成形する際に真空吸引の経路となる。本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型は、真空吸引時に、ガラスが金型に倣うのが最も遅く成形しにくい角部24に、貫通孔26と接続する溝部25が設けられている。そのため、ガラスを、角部を含む主成形用金型の凹部全面にわたって確実に密着させて成形できる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図4に示した主成形用金型20は、中心部21の全周辺にわたって、中心部21の平面を基準としたときの接線の最大角度が90°超180°以下の曲面部22を有しているため、図中、4か所の角部すべてに、接線の角度が最大となる位置から、中心部21の端部まで連続する溝部と、該溝部と接続する貫通孔が設けられている。
なお、図5では、1か所の角部に1つの溝部25が設けられているが、1か所の角部に2つ以上の溝部を設けてもよい。その場合、溝部は、1つの経路から複数の経路に分岐する構造でもよく、独立に複数本設ける構造でもよい。The main molding die 20 shown in FIG. 4 has a
In FIG. 5, one
また、主成形用金型20は、図4に示すように、中心部21の平面と平行方向に分割可能である。主成形用金型20を、中心部21の平面と平行方向に分割することにより、曲面部の曲げ角度αが90°超180°以下の3Dカバーガラスを成形後、該3Dカバーガラスを容易に取り出せる。また、分割可能な主成形用金型20は、複数の部分金型を組み立てた状態において、部分金型どうしが隣接してできる境界に相当する分割線を有する。
Further, the main molding die 20 can be divided in a direction parallel to the plane of the
以下、主成形用金型における分割線の位置の好ましい条件について説明する。
まず、主成形用金型の曲面部を避けて分割線を配置できない場合について説明する。例えば図4に示す主成形用金型20のように、中心部の全周辺にわたって曲面部を有する場合は、曲面部を避けて分割線を配置できない。
この場合は、曲面部の直線部を避けて分割線を配置すること、すなわち、中心部及び曲面部の角部に分割線を配置することが好ましい。中心部に分割線を配置するのが好ましいのは、分割線が3Dカバーガラスの中心部に転写されても研削研磨による修復が容易であるためである。また、曲面部の角部に分割線を配置するのが好ましいのは、3Dカバーガラスの曲面部の角部は表示部分として使用される可能性が低いため、また、表示部分として使用される場合でも面積が小さく転写による欠点が目立たないためである。Preferred conditions for the position of the parting line in the main molding die will be described below.
First, the case where the parting line cannot be arranged while avoiding the curved surface portion of the main molding die will be described. For example, like the main molding die 20 shown in FIG. 4, when the curved surface portion is provided all around the central portion, the parting line cannot be arranged while avoiding the curved surface portion.
In this case, it is preferable to arrange the parting lines while avoiding the straight parts of the curved surface, that is, to arrange the parting lines at the center and at the corners of the curved surface. The reason why it is preferable to arrange the parting line in the center part is that even if the parting line is transferred to the center part of the 3D cover glass, it can be easily repaired by grinding and polishing. In addition, it is preferable to arrange the dividing line at the corner of the curved surface part because the corner part of the curved surface part of the 3D cover glass is unlikely to be used as a display part, and when it is used as a display part However, this is because the area is small and the defects due to transfer are not conspicuous.
次に、主成形用金型の曲面部を避けて分割線を配置できる場合について説明する。例えば、主成形用金型の凹部の角部にのみ曲面部が配置されるような場合は、曲面部を避けて分割線を配置できる。
この場合は、分割線は中心部のみに設けられることが好ましい。これは、分割線が3Dカバーガラスの中心部に転写されても研削研磨による修復が容易であるためである。Next, the case where the parting line can be arranged while avoiding the curved surface portion of the main molding die will be described. For example, in the case where curved portions are arranged only at the corners of the concave portion of the main molding die, the parting lines can be arranged while avoiding the curved portions.
In this case, it is preferable that the dividing line is provided only in the central portion. This is because even if the parting line is transferred to the center of the 3D cover glass, it can be easily repaired by grinding.
また、主成形用金型20は、曲面部22の接線の角度が最大となる端部28から、外側に沿って、中心部21の平面と平行する面に対して3°~30°の傾斜をなす傾斜部27を有するとよい。成形後の3Dカバーガラスは、曲面部の外側に裾部(最終的に切除される部分)を有する場合があるが、このような場合、3Dカバーガラスの裾部と曲面部により主成形用金型20の曲面部22の端部28が挟み込まれ、3Dカバーガラスの取り出しが容易に行えなくなる恐れがある。しかし、上記のような傾斜部27を設けることにより、この挟み込みの発生が抑制されるため、成形後の3Dカバーガラスの取り出しを容易にできる。また、傾斜部27のなす傾斜は、中心部21の平面と平行する面に対して4°~25°が好ましく、5°~20°がより好ましい。傾斜部の幅は、平面視において1mm~15mmであればよく、2mm~10mmが好ましい。
In addition, the main molding die 20 is inclined at an angle of 3° to 30° with respect to a plane parallel to the plane of the
(底型)
底型30は、主成形用金型20の凹部を有さない側に配置される。底型30は、その中心部に、周辺よりも低い位置となる段差部31を有し、該段差部31の重心を含む位置に吸引用の穴32を有する。図7及び8に示すように、吸引用の穴32は、段差部31を介して主成形用金型20の貫通孔26と接続し、3Dカバーガラスを成形する際に、主成形用金型20の溝部25、貫通孔26、底型30の段差部31、及び吸引用の穴32により真空吸引の経路が構成される。(bottom type)
The
但し、底型における吸引用の穴は、図示した配置に限定されない。例えば、底型の中心部に段差部を有しておらず、主成形用金型の貫通孔の直下、すなわち、底型の四隅に吸引用の穴を有していてもよい。
また、本3Dカバーガラス成形用金型は、底型を有さなくてもよい。この場合、主成形用金型の貫通孔から直接真空吸引する。但し、底型を有すると、真空吸引の経路を1か所に集約できる。そのため、設備と型との接合箇所が1か所となり、設備側の真空吸引のための構造も1か所となる。そのため、設備の簡素化が可能である。また、型内部に真空チャンバーが存在する構造となるため、均一な真空吸引が可能となる。However, the suction holes in the bottom mold are not limited to the illustrated arrangement. For example, the bottom mold may not have a stepped portion at its center and may have suction holes directly below the through holes of the main molding die, that is, at the four corners of the bottom mold.
Further, the mold for molding the 3D cover glass may not have a bottom mold. In this case, the vacuum is directly sucked from the through hole of the main molding die. However, if the bottom mold is provided, the vacuum suction paths can be concentrated in one place. Therefore, there is only one joint between the equipment and the mold, and there is only one structure for vacuum suction on the equipment side. Therefore, equipment can be simplified. In addition, since the mold has a structure in which a vacuum chamber exists, uniform vacuum suction is possible.
(上型)
上型40は、主成形用金型20の凹部23を有する側に配置される。本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型は、上型を有さなくてもよいが、主成形用金型20を上型40で覆うと、ガラスを上下方向から効率的に加熱できる。そのため、ガラスの板厚方向に温度差が生じにくく、加熱中の熱変形を抑制できる。さらに、真空吸着のタイミングでガラスの端部(エッジ)は、その反力で真空吸着される方向とは逆方向に跳ね上がって真空が破壊されるおそれがあるが、上型があることでその現象を抑制できる。そのため、上型があると、3Dカバーガラスを成形する際に真空吸引をより効果的に実施できる。上型40は、主成形用金型20の上面を完全に覆う構成が好ましい。(upper die)
The
(アライメント板)
リング形状のアライメント板50は、主成形用金型20の凹部23を有する側に配置される。アライメント板50のリング形状の内縁は、平面視において主成形用金型20の凹部23の外縁よりも外側にある。本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型は、アライメント板を有さなくてもよいが、アライメント板50を配置することで、3Dカバーガラスを成形する際に、主成形用金型20上に平面状のガラス板200を載置する際の位置決めが容易になる。つまり、アライメント板50を有することで、位置決めのばらつきを安定させる効果があり、量産時に歩留りが向上する。(Alignment plate)
The ring-shaped
本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型の使用手順の一例を図9~16を参照して説明する。
図9は、底型30の平面図である。図10は、主成形用金型20の平面図である。図10の例において、主成形用金型20は、4つの角部にそれぞれに境界線を有するように、4つの部分金型に分割される構造を有する。図11に示すように、底型30上に主成形用金型20を組み立てると、部分金型でできる境界に分割線を有する状態で一体化する。次に、図12に示すように、主成形用金型20上にアライメント板50を載置する。次に、図13に示すように、主成形用金型20上に平面状のガラス板200を載置する。次に、図14に示すように、アライメント板50上に上型40をアライメント板50を覆うように固定する。図14に示す状態で、本実施形態の3Dカバーガラス成形用金型を加熱しながら、底型30の吸引用の穴32、段差部31、主成形用金型20の貫通孔26、角部24に設けられた溝部25を経由して真空吸引して、平面状のガラス板を3D形状に成形した後、冷却する。An example of the procedure for using the mold for molding the 3D cover glass of this embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 16. FIG.
9 is a plan view of the
冷却後、上型40を外し、アライメント板50を外した後、本3Dカバーガラス成形用金型を逆さにして、底型30から主成形用金型20を取り出し、主成形用金型20を3Dカバーガラスの中心部と平行方向に分割して、成形後の3Dカバーガラスを取り出す。
図15は、3Dカバーガラスの成形前の、主成形用金型20上にガラス板200を載置した状態を示した斜視図であり、図16は、3Dカバーガラスの成形後、上型40を外した状態を示した斜視図である。After cooling, the
FIG. 15 is a perspective view showing a state in which the
成形後の3Dカバーガラスには、曲面部の外側に上述した裾部を有する場合がある。その場合、成形後の3Dカバーガラスの曲面部の外側にある裾部を切断して、所定の形状を有する3Dカバーガラスを画定する。なお、その後、3Dカバーガラスの表面(平面、曲面、端面)を研磨加工したり、所定の溶融塩に浸漬させてイオン交換をすることで、化学強化処理をしたりして、曲げ角度αが90°超180°以下の化学強化3Dカバーガラスを作製してもよい。 The 3D cover glass after molding may have the skirt portion described above on the outer side of the curved surface portion. In that case, the skirt outside the curved portion of the formed 3D coverglass is cut to define a 3D coverglass having a predetermined shape. After that, the surface (flat surface, curved surface, end surface) of the 3D cover glass is subjected to chemical strengthening treatment by polishing or immersing it in a predetermined molten salt to perform ion exchange, so that the bending angle α A chemically strengthened 3D cover glass greater than 90° and less than or equal to 180° may be made.
本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお、本出願は、2018年8月22付けで出願された日本特許出願(特願2018-155423)に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。 Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. This application is based on a Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2018-155423) filed on August 22, 2018, the entirety of which is incorporated by reference. Also, all references cited herein are incorporated in their entirety.
10:3Dカバーガラス成形用金型
20:主成形用金型
21:中心部
22:曲面部
23:凹部
24:角部
25:溝部
26:貫通孔
27:傾斜部
28:端部
30:底型
31:段差部
32:吸引用の穴
40:上型
50:アライメント板
100,300:3Dカバーガラス
110,310:中心部
120,320:曲面部
122:端部
200:ガラス板10: 3D cover glass molding mold 20: main molding mold 21: center part 22: curved surface part 23: concave part 24: corner part 25: groove part 26: through hole 27: inclined part 28: end part 30: bottom mold 31: stepped portion 32: hole for suction 40: upper die 50:
Claims (12)
前記主成形用金型は、曲率半径が100mm超の中心部と、前記中心部の周辺の少なくとも一部に3次元曲面をなす曲面部を有し、前記中心部及び前記曲面部により凹部が形成され、
前記曲面部の少なくとも一部は、前記中心部がなす平面を基準としたとき、接線の角度が90°超180°以下まで連続しており、
かつ、前記接線の角度が90°超180°以下まで連続している曲面部は、前記中心部の法線方向から見たとき、前記凹部の外縁のうち、2つの隣り合う辺を繋ぎ曲率半径が100mm以下で定義される少なくとも1つの角部に形成され、
前記角部は、前記接線の角度が最大となる位置から前記中心部の端部まで連続する溝部を有し、
さらに、前記主成形用金型は、前記溝部と接続する貫通孔を有し、
前記中心部の平面と平行方向に分割可能である、
3Dカバーガラス成形用金型。 having a main mold for forming the 3D cover glass,
The main molding die has a center portion with a radius of curvature of more than 100 mm and a curved surface portion forming a three-dimensional curved surface at least partly around the center portion, and a recess is formed by the center portion and the curved surface portion. is,
At least part of the curved surface portion has a tangent angle that is continuous to more than 90° and 180° or less with respect to the plane formed by the central portion,
In addition, the curved surface portion where the angle of the tangent continues to more than 90° and 180° or less connects two adjacent sides of the outer edge of the recess when viewed from the normal direction of the center portion, and has a radius of curvature. is formed in at least one corner defined by 100 mm or less,
The corner has a groove that continues from the position where the angle of the tangent is maximum to the end of the center,
Furthermore, the main molding die has a through hole connected to the groove,
divisible in a direction parallel to the plane of the central portion;
Mold for 3D cover glass molding.
前記接線の角度が90°超180°以下まで連続している曲面部は、前記多角形の全周にわたって形成されるとともに、前記多角形における角部の全てに、前記溝部を有する、請求項1に記載の3Dカバーガラス成形用金型。 The main molding die has a polygonal outer edge of the recess when viewed from the normal direction of the center,
2. The curved surface portion where the angle of the tangent line is continuous from more than 90° to 180° or less is formed over the entire circumference of the polygon, and has the groove at all the corners of the polygon. 3D cover glass molding mold according to.
前記多角形の全周にわたって形成された前記曲面部のうち、前記多角形の辺上に前記部分金型どうしが隣接してできる境界に相当する分割線が存在しない、請求項2または3に記載の3Dカバーガラス成形用金型。 The main molding die is composed of a plurality of partial dies,
4. The method according to claim 2 or 3 , wherein, of the curved surface portion formed over the entire circumference of the polygon, there is no parting line corresponding to a boundary between the mold parts adjacent to each other on a side of the polygon. 3D cover glass molding mold.
前記底型は、前記中心部の重心を含む位置に吸引用の穴を有し、前記吸引用の穴は前記貫通孔と接続される、請求項1~6のいずれか1項に記載の3Dカバーガラス成形用金型。 A bottom mold is further provided on the side of the main molding die that does not have the recess,
3D according to any one of claims 1 to 6, wherein the bottom mold has a suction hole at a position including the center of gravity of the central part, and the suction hole is connected to the through hole. Mold for cover glass molding.
前記アライメント板のリング形状の内縁は、平面視において前記凹部の外縁よりも外側にある、請求項1~7のいずれか1項に記載の3Dカバーガラス成形用金型。 further comprising a ring-shaped alignment plate on the side of the main molding die having the recess,
The mold for molding a 3D cover glass according to any one of claims 1 to 7, wherein the ring-shaped inner edge of the alignment plate is located outside the outer edge of the recess in plan view.
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