KR102368787B1

KR102368787B1 - 열성형 방법 및 열성형 장치

Info

Publication number: KR102368787B1
Application number: KR1020150141691A
Authority: KR
Inventors: 어성우; 김훈교; 심병열; 오주석
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2022-03-03
Also published as: US20190389120A1; KR20170042424A; US10906230B2; US20170100875A1; US10434700B2

Abstract

열성형 방법은 벤딩부 및 상기 벤딩부로부터 연장되는 플랫부를 구비하는 성형 재료를 열성형 하는 방법에 있어서, 곡면을 갖는 벤딩 몰드 상에 상기 벤딩부를 배치 하는 단계; 상기 벤딩부가 유동화 되도록 상기 벤딩부를 가열 하는 단계; 및 상기 플랫부의 자중(self-weight)을 이용하여 상기 벤딩부가 상기 벤딩 몰드를 감싸도록 상기 벤딩부를 벤딩시키는 단계를 포함한다.
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Description

열성형 방법 및 열성형 장치{THERMOFORMING METHOD AND THERMOFORMING APPARATUS}

본 발명은 열성형 방법 및 열성형 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 휘어진 형상을 갖는 성형물을 제조할 수 있는 열성형 방법 및 열성형 장치에 관한 것이다.

열성형이란, 성형 재료를 가열 시켜 유동화 시킨 상태에서, 그 형상을 변형 시켜 성형물을 제조 하는 성형 방법이다. 압출 성형은 열가소성 수지(예를 들어, 폴리 에틸레이나 염화 수지등)에 적용될 수 있다.

근래에는 사용자의 필요에 따라, 벤딩된(bended) 또는 벤딩 되는(bendable) 표시 장치가 개발되고 있다. 이러한 표시장치는 벤딩된 또는 벤딩 되는 플렉서블 표시패널 및 다양한 기능성 레이어들을 포함한다

본 발명의 목적은 휘어진 형상을 갖는 성형물을 제조할 수 있는 열성형 방법 및 열성형 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열성형 방법은 벤딩부 및 상기 벤딩부로부터 연장되는 플랫부를 구비하는 성형 재료를 열성형 하는 방법에 있어서, 곡면을 갖는 벤딩 몰드 상에 상기 벤딩부를 배치 하는 단계; 상기 벤딩부가 유동화 되도록 상기 벤딩부를 가열 하는 단계; 및 상기 플랫부의 자중(self-weight)을 이용하여 상기 벤딩부가 상기 벤딩 몰드를 감싸도록 상기 벤딩부를 벤딩시키는 단계를 포함한다.

상기 벤딩시키는 단계는, 상기 벤딩부의 하면이 상기 벤딩 몰드의 상기 곡면에 대응하여 벤딩되도록 상기 벤딩부를 벤딩 시키는 단계를 포함한다.

상기 플랫부는 상기 벤딩부와 연결되는 제1 단 및 상기 제1 단으로부터 연장되는 제2 단을 포함하고, 상기 벤딩 시키는 단계는 상기 제2 단을 상기 벤딩 몰드를 중심으로 상기 자중을 이용하여 회전 시키는 단계를 포함한다.

상기 벤딩시키는 단계는, 상기 제2 단을 지지부가 지지하도록 상기 제2 단의 하측에 상기 지지부를 배치 하는단계; 및 상기 제2 단이 상기 회전을 개시하도록 상기 지지부가 상기 제2 단과 수직 방향으로 중첩되지 않도록 상기 지지부를 이동 시키는 단계를 포함한다.

상기 벤딩 몰드는 제1 방향과 평행하게 연장되고, 상기 플랫부는 상기 벤딩부로부터 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 제1 플랫부 및 상기 벤딩부로부터 상기 제2 방향과 반대하는 제3 방향으로 연장되는 제2 플랫부를 포함한다.

상기 회전시키는 단계는 상기 제1 및 제2 플랫부의 상기 제2 단들을 각각 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전시키는 단계를 포함한다.

상기 벤딩시키는 단계는 상기 플랫부에 결합되는 추의 자중을 더 이용한다.

상기 플랫부는 상기 벤딩부와 연결되는 제1 단 및 상기 제1 단으로부터 상기 벤딩부와 반대하는 방향으로 연장되는 제2 단을 포함하고, 상기 추는 상기 제2 단에 결합된다.

상기 벤딩 시키는 단계는 상기 제2 단의 회전 궤적에 대응하여 배치되는 자성부를 통해 상기 추를 상기 벤딩부의 중심과 반대하는 방향으로 끌어 당기는 단계는 포함한다.

벤딩된 상기 벤딩부를 냉각시키는 단계를 더 포함한다.

제1 및 제2 성형물이 형성 되도록, 상기 벤딩부의 벤딩축을 따라 상기 성형 재료를 절단하는 단계를 더 포함한다.

상기 벤딩부는 상기 벤딩축에 의해 구분되는 제1 및 제2 벤딩부를 포함하고, 상기 플랫부는 상기 제1 및 제2 벤딩부로부터 서로 다른 방향으로 각각 연장되는 제1 및 제2 플랫부를 포함하고, 상기 제1 성형물은 상기 제1 벤딩부 및 상기 제1 플랫부를 포함하고, 상기 제2 성형물은 상기 제2 벤딩부 및 상기 제2 플랫부를 포함한다.

상기 제1 및 제2 성형물은 실질적으로 동일한 형상을 갖는다.

상기 성형 재료는 상기 벤딩부의 제1 및 제2 벤딩부 사이에 개재된 중간 플랫부를 포함하고, 상기 벤딩부를 배치하는 단계는 상기 제1 및 제2 벤딩부를 상기 벤딩 몰드의 제1 및 제2 벤딩 몰드에 각각 배치하는 단계를 포함하고, 상기 제1 및 제2 벤딩 몰드는 상기 중간 플랫부에 대응되는 플랫 몰드의 양측으로부터 연장된다.

상기 제1 및 제2 벤딩 몰드 각각은 제1 방향과 평행하게 연장되고, 상기 플랫부는 상기 제1 벤딩부로부터 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 제1 플랫부 및 상기 제2 벤딩부로부터 상기 제2 방향과 반대하는 제3 방향으로 연장되는 제2 플랫부를 포함한다.

상기 가열하는 단계는 상기 벤딩부는 상기 벤딩부의 유동화 온도 까지 상기 벤딩부를 가열 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열성형 장치는 벤딩부 및 상기 벤딩부로부터 연장되는 플랫부를 구비하는 성형 재료를 열성형 하는 열성형 장치에 있어서, 베이스 스테이지; 상기 베이스 스테이지 상에 위치하고, 상기 벤딩부가 상면에 배치되고, 곡면을 갖는 벤딩 몰드; 및 상기 벤딩부가 유동화 되도록 상기 벤딩부를 가열하는 온도 제어부를 포함하고, 유동화된 상기 벤딩부는 상기 플랫부의 자중에 의해 상기 벤딩부가 상기 벤딩 몰드를 감싸도록 벤딩 된다.

상기 플랫부는 상기 벤딩부와 연결되는 제1 단 및 상기 제1 단으로부터 연장되는 제2 단을 포함하고, 상기 벤딩부가 상기 벤딩시, 상기 제2 단은 상기 벤딩 몰드를 중심으로 회전한다.

제1 상태에서 상기 플랫부를 지지하도록 상기 플랫부의 하측에 배치 되는 지지부를 더 포함하고, 제2 상태에서 상기 지지부는 상기 플랫부가 상기 회전을 개시하도록 상기 제2 단과 수직 방향으로 중첩되지 않도록 이동 된다.

상기 플랫부에 결합되는 추를 더 포함한다.

상기 베이스 스테이지는 슬라이딩 면을 더 포함하고, 상기 벤딩부의 벤딩시, 상기 추는 상기 슬라이딩 면 상에서 슬라이딩 된다.

상기 제2 단의 회전 궤적에 대응하여 상기 슬라이딩 면 하측에 배치되는 자성부를 더포함하고, 상기 추는 자성 물질을 포함하고, 상기 자성부는 상기 추를 상기 벤딩부의 중심과 반대하는 방향으로 끌어 당긴다.

상기 온도 제어부는 벤딩된 상기 벤딩부를 상기 벤딩부의 유동화 온도 이하로 냉각시킨다.

평면상에서 상기 벤딩 몰드는 상기 플랫부와 이격되어 있다.

상술한 바에 따르면, 벤딩부는 플랫부의 자중에 의해 벤딩 몰드의 상면에 대응하여 벤딩될 수 있다. 그에 따라, 상기 벤딩부의 벤딩된 형상을 불량 없이 효과적으로 성형할 수 있으며, 이러한 성형 공정의 공정 시간이 감소되고, 공정 원가가 절감 될 수 있다. 또한, 대면적의 벤딩부를 효과적으로 성형 할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열성형 장치의 평면도 이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 열성형 장치의 부분 절단 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열성형 방법의 순서도 이다.
도 3a는 도 2의 S1 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 도 2의 S2 및 S3 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3c는 도 2의 S4 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3c에 도시된 성형물이 적용된 표시장치의 분해 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5c에 도시된 성형물이 적용된 표시장치의 분해 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열성형 장치의 평면도 이며, 도 1b는 도 1a에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 열성형 장치의 부분 절단 사시도 이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 열성형 장치(1000)는 베이스 스테이지(200) 및 몰드부(300)를 포함한다.

상기 베이스 스테이지(200)는 바텀 파트(210) 및 사이드 파트(220)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에서, 상기 바텀 파트(210)의 형상은 평면상으로 보았을 때, 평행한 한쌍의 장변 및 단변을 갖는 직사각형일 수 있다. 상기 장변들은 예를 들어, 제1 방향(DR1)과 평행하고 상기 단변들은 예를 들어, 제2 방향(DR2)과 평행할 수 있다. 상기 제1 및 제2 방향(DR2)은 예를 들어, 서로 직교 할 수 있다. 본 발명의 일 예에서, 평면상으로 보았을 때, 상기 바텀 파트(210)의 형상은 직사각형에 한정 되지 않으며, 다양하게 변경 될 수 있다.

상기 사이드 파트(220)는 상기 바텀 파트(210)의 상기 장변 및 단변들로부터 수직 방향으로 연장 될 수 있다. 상기 수직 방향은 예를 들어, 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)과 직교 하는 제3 방향(DR3)일 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 사이드 파트(220)는 상기 단변들로부터 상기 제3 방향(DR3)으로 연장되는 제1 사이드 파트(220a) 및 상기 장변들로부터 상기 제3 방향(DR3)으로 연장되는 제2 사이드 파트(220b)를 포함할 수 있다.

상기 베이스 스테이지(200)는 슬라이딩 면(230)을 더 포함할 수 있다. 상기 슬라이딩 면(230)은 상기 제2 방향(DR2)과 평행한 곡면을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 슬라이딩 면(230)은 하측으로 오목하다. 상기 슬라이딩 면(230)의 상기 제1 및 제3 방향(DR1, DR3)과 평행한 단면상의 형상은 대략 하측으로 오목한 원호(circular arc)일 수 있다. 상기 슬라이딩 면(230)에 의해 상기 베이스 스테이지(200) 내에 회전 공간(240)이 정의 될 수 있다. 상기 슬라이딩 면(230)에 대하여는 후술 한다.

본 발명의 일 예로, 상기 몰드부(300)는 상기 베이스 스테이지(200)로부터 상기 제3 방향(DR3)으로 연장 된다. 보다 구체적으로, 상기 몰드부(300)는 벤딩 몰드(310) 및 연결부(320)를 포함한다. 상기 연결부(320)는 상기 베이스 스테이지(200)로부터 상기 제3 방향(DR3)으로 연장된다. 상기 연결부(320)의 하단은 상기 슬라이딩 면(230)과 연결될 수 있다.

상기 연결부(320)는 예를 들어, 상기 제2 방향(DR2)으로 연장된 벽 형상을 가질 수 있으며, 상기 연결부(320)의 양측단은 상기 제2 방향(DR2)과 평행 하게 연장되어 상기 제2 사이드 파트들(220b)과 연결 될 수 있다. 상기 연결부(320)에 의해 상기 회전 공간(240)이 상기 제1 방향(DR1)으로 나뉘어질 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 벤딩 몰드(310)는 상기 연결부(320)의 상단에 배치된다. 상기 벤딩 몰드(310)의 상면(311)은 곡면을 갖는다. 상기 상면(311)은 예를 들어, 상기 제2 방향(DR2)과 평행 하다. 상기 상면(311)은 상기 제2 방향(DR2)으로 연장되고 상측으로 볼록한 반원통 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 열성형 장치(1000)는 지지부(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 지지부(400)는 예를 들어, 한쌍으로 제공되고, 상기 지지부들(400)은 각각 상기 제2 사이드 파트들(220b)에 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 지지부들(400)은 상기 제2 사이드 파트들(220b)에 정의된 홀(221)에 상기 제1 방향(DR1)과 평행하게 이동 가능하도록 결합 될 수 있다. 상기 지지부(400)는 예를 들어, 상기 제2 방향(DR2)으로 연장된 판형상을 가질 수 있다. 상기 지지부(400)에 대하여는 후술한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열성형 방법의 순서도 이며, 도 3a는 도 2의 S1 단계를 설명하기 위한 도면이며, 도 3b는 도 2의 S2 및 S3 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 3c는 도 2의 S4 단계를 설명하기 위한 도면이다.

도 2 및 도 3a를 참조하면, 상기 열성형 장치(1000)에 성형 재료(100)가 배치 된다.

상기 성형 재료(100)는 상기 열성형 장치(1000)에 의해 수행되는 열성형 방법을 통해 벤딩될 벤딩부(110) 및 실질적으로 평평하게 형성 될 플랫부로 구분 될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 플랫부는 상기 벤딩부(110)로부터 상기 제1 방향(DR1)으로 연장되는 제1 플랫부(121) 및 상기 벤딩부(110)로부터 상기 제1 방향(DR1)과 반대하는 제4 방향(DR4)으로 연장되는 제2 플랫부(122)를 포함할 수 있다. 상기 성형 재료(100)는 예를 들어, 유리를 포함할 수 있으며, 폴리 카보네이트와 같은 열가소성 수지를 포함할 수도 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 벤딩부(110)가 상기 벤딩 몰드(310) 상에 배치되도록, 상기 성형 재료(100)를 상기 열성형 장치(1000)에 배치 한다(S1). 상기 벤딩부(110)의 하면은 예를 들어, 상기 벤딩 몰드(310)의 상면(311)과 직접 접촉 할 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 열성형 장치(1000)는 추(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 추(500)는 상기 성형 재료(100)의 양단에 결합 될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제1 플랫부(121)는 제1 단 및 제2 단(121e)을 포함할 수 있다. 상기 제1 플랫부(121)의 제1 단은 상기 벤딩부(110)와 연결되며, 상기 제1 플랫부(121)의 제2 단(121e)은 상기 제1 단으로부터 상기 벤딩부(110)와 멀어지는 방향(즉, 제1 방향(DR1))으로 연장된다. 상기 제1 플랫부(121)의 제1 및 제2 단(121e)은 상기 제2 방향(DR2)으로 연장되고, 서로 대향 할 수 있다. 이와 유사하게, 상기 제2 플랫부(122)에도 제1 단 및 제2 단(122e)이 정의 될 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 추(500)는 2개의 한쌍으로 제공되고, 상기 추들(500)은 각각 상기 제2 단들(121e, 122e)에 결합 될 수 있다. 상기 예를 들어, 추들(500) 각각은 상기 제2 방향(DR2)으로 연장 될 수 있다. 상기 추들(500)에는 상기 제2 단들(121e, 122e)이 각각 삽입될 수 있는 홈이 정의되어 있다. 또한, 상기 추들(500)에는 상기 추들(500) 및 상기 제2 단들(121e, 122e)간의 분리를 방지하는 스토퍼(미도시)가 구비될 수도 있다.

제1 상태에서, 상기 지지부들(400)은 상기 제1 사이드 파트들(220a)로부터 상기 몰드부(300) 측으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 상기 지지부들(400)은 상기 제2 단들(121e, 122e)들을 지지 한다. 상기 지지부들(400)은 상기 제2 단들(121e, 122e)의 하측에 각각 배치된다. 다시 말해, 상기 지지부들(400)은 상기 제2 단들(121e, 122e)과 상기 제3 방향(DR3)으로 각각 중첩된다.

본 발명의 일 예로, 상기 지지부들(400)은 상기 추들(500)을 통해 상기 제2 단들(121e, 122e)을 지지 할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 지지부들(400)의 상면들은 상기 추들(500)의 하면들과 접촉하고, 상기 추들(500)의 하면을 지지함으로써, 상기 제2 단들(121e, 122e)을 지지할 수도 있다.

도 3b를 참조하면, 상기 열성형 장치(1000)는 온도 제어부(600)를 더 포함한다. 상기 온도 제어부(600)는 상기 벤딩부(110) 상에 배치되고, 상기 벤딩부(110)를 따라 상기 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 상기 온도 제어부(600)는 상기 벤딩부(110)가 유동화 되도록 상기 벤딩부(110)를 유동화 온도 이상으로 가열 시킬 수 있다(S2). 상기 유동화 온도 이상에서 상기 성형 재료(100)는 유동화(fluidize) 될 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 온도 제어부(600)는 히터를 포함할 수 있다. 상기 히터는 상기 벤딩부(110)에 직접 접촉하거나 상기 벤딩부(110)에 접촉된 다른 부재를 통해서 또는 상기 벤딩부(110)와 소정 간격 이격한 상태로, 상기 벤딩부(110)에 열을 제공 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 예로, 상기 온도 제어부(600)는 상기 벤딩 몰드(310) 내에 구비되고, 상기 벤딩 몰드(310)의 상기 상면(311)을 통해 상기 벤딩부(110)에 열을 제공 할 수도 있다.

제2 상태에서, 상기 지지부들(400)은 상기 몰드부(300)와 반대하는 방향으로 이동 한다. 그에 따라, 상기 지지부들(400)은 상기 제2 단들(121e, 122e)과 상기 제3 방향(DR3)으로 중첩되지 않으며, 상기 지지부들(400)은 상기 제2 단들(121e, 122e)을 더 이상 지지 하지 않는다. 상기 지지부들(400)이 제2 상태로 이동함에 따라, 후술할 바와 같이, 상기 제2 단들(121e, 122e)의 회전이 개시될 수 있다.

상기 벤딩부(110)가 유동화 됨에 따라, 상기 벤딩부(110)는 상기 제1 및 제2 플랫부(121, 122)의 자중(self-weight)에 의해서 벤딩 될 수 있다(S3). 보다 구체적으로, 상기 벤딩부(110)는 유동화 되어 유연성을 가지며, 상기 제1 및 제2 플랫부(121, 122)는 강성을 가지므로, 상기 제1 및 제2 플랫부(121, 122)에 작용하는 중력에 의해서, 상기 제1 및 제2 플랫부(121, 122)은 는상기 회전 공간(240)내에서 각각 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전되고, 그에 따라 상기 벤딩부(110)는 벤딩 된다. 그 결과, 상기 벤딩부(110)는 상기 벤딩 몰드(310)를 감싸도록 벤딩 될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제2 단들(121e, 122e)은 상기 벤딩 몰드(310)(또는 상기 벤딩부(110)의 중심)를 중심으로 각각 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전 할 수 있다.

상기 추들(500)은 상기 슬라이딩 면(230)상에서 슬라이딩 될 수 있다. 상기 슬라이딩 면(230)은 상기 제2 단들(121e, 122e)의 회전을 가이드 해준다. 그에 따라, 상기 벤딩부(110)에 소정 크기 이상의 힘이 작용하는 것이 방지되고, 상기 벤딩부(110)는 적절하게 휘어질 수 있다.

상기 제1 및 제2 플랫부(121, 122)가 회전하는 동안, 상기 벤딩부(110)의 중심을 향하는 제1 힘이 상기 제1 및 제2 플랫부(121, 122)로부터 상기 벤딩부(110)에 작용 할 수 있다. 상기 제1 힘은 상기 벤딩부(110)에 횡압력으로써 작용하고, 상기 제1 힘에 의해 상기 벤딩부(110)의 형상은 왜곡 될 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 열성형 장치(1000)는 상기 제1 힘을 상쇄하는 자성부(700)를 포함할 수 있다. 상기 자성부(700)는 상기 베이스 스테이지(200)내에 구비될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 자성부(700)는 상기 제2 단들(121e, 122e)의 회전 궤적에 대응하여 배치될 수 있다. 상기 자성부(700)는 예를 들어, 상기 슬라이딩 면(230)에 대응하는 형상을 가지며, 상기 슬라이딩 면(230)의 하측에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 예에서, 상기 추들(500)은 자성을 띄는 자성물질을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 추들(500) 및 상기 자성부(700) 간의 자기력에 의해 상기 추들(500)에는 상기 벤딩부(110)의 중심과 반대하는 방향으로 끌어 당기는 제2 힘이 인가 된다. 상기 제2 힘은 상기 제1 힘을 상쇄시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 벤딩부(110)에 상기 횡압력이 작용되는 것이 방지되고, 상기 벤딩부(110)는 안정적으로 벤딩 될 수 있다.

상기 벤딩부(110)가 벤딩 되는 동안, 상기 벤딩 몰드(310)의 상기 상면(311)은 상기 벤딩부(110)의 하면을 지지 한다. 그에 따라, 상기 제1 및 제2 플랫부(121, 122)의 회전이 완료되면, 상기 벤딩부(110)는 상기 벤딩 몰드(310)의 상기 상면(311)에 대응하여 상측으로 볼록하게 휘어질 수 있다. 상기 벤딩부(110)의 형상은 상기 벤딩 몰드(310)에 의해서 결정 될 수 있다.

상기 온도 제어부(600)는 상기 벤딩부(110)를 상기 유동화 온도 이하로 냉각 시킨다. 본 발명의 일 예로, 상기 온도 제어부(600)는 냉각기를 포함할 수 있다. 상기 냉각기는 상기 벤딩부(110)에 직접 접촉하거나, 상기 벤딩부(110)에 접촉된 다른 부재를 통해서 또는 상기 벤딩부(110)와 소정 간격 이격한 상태로, 상기 벤딩부(110)를 냉각 시킬 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 열성형 장치(1000)는 밀폐 커버(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 밀폐 커버는 상기 사이드 파트(220)의 상측에 배치되고, 상기 사이드 파트(220)와 결합하여, 상기 회전 공간(240)을 밀폐 시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 온도 제어부(600)가 상기 벤딩부(110)를 가열하는 경우, 외부의 수분 및 산소 등에 의해 상기 슬라이딩 면(230), 상기 몰드부(300), 및 상기 성형 재료(100)가 손상되는 것이 방지 될 수 있다.

이후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 예에서, 벤딩된 상기 벤딩부(110)은 상기 열성형 장치(1000)로부터 회수되고, 벤딩축(BA)을 따라 절단된다(S4). 상기 벤딩축(BA)은 상기 벤딩부(110)의 중심을 지나고, 상기 제2 방향(DR2)과 평행 할 수 있다. 상기 벤딩축(BA)을 기준으로 상기 벤딩부(110)의 제1 및 제2 벤딩부(111, 112)가 구분 될 수 있다. 다시 말해, 상기 제1 및 제2 벤딩부(111, 112)의 경계는 상기 벤딩축(BA)을 따라 정의 될 수 있다.

상기 성형 재료(100)를 절단함에 따라 제1 및 제2 성형물(101, 102)이 형성 될 수 있다. 상기 제1 성형물(101)은 상기 제1 벤딩부(111) 및 상기 제1 플랫부(121)를 포함하고, 상기 제2 성형물(102)은 상기 제2 벤딩부(112) 및 상기 제2 플랫부(122)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로 상기 제1 및 제2 성형물(101, 102)은 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다.

상술한 내용을 종합하면, 상기 벤딩부(110)는 가열되어 유동화 된 후, 상기 플랫부의 자중에 의해 벤딩 된다. 그에 따라, 대면적의 상기 벤딩부(110)가 효율적으로 제조 될 수 있다. 또한, 기존의 성형 방법인 압출 성형 또는 사출 성형과 비교하여, 보다 적은 압력으로 성형이 진행되므로, 성형 과정에서 상기 벤딩부(110)가 손상되는 것이 방지 된다. 나아가, 사출 성형과 같이 두개 금형의 경계에 대응하는 흠집(burr)은 발생하지 않으므로, 흠집을 제거 하기 위한 추가 적인 연마 공정이 생략 될 수 있다. 나아가, 하나의 상기 성형 재료(100)로부터 동일한 형상의 제1 및 제2 성형물(101, 102)이 형성 되므로, 공정의 수율이 향상 된다.

본 발명의 일 예에서, 상기 벤딩부(110)의 형상(또는 곡률)은 상기 벤딩 몰드(310)의 상기 상면(311)에 의해서 효과적으로 결정 될 수 있다. 또한, 상기 벤딩부(110)의 벤딩되는 속도는 상기 추들(500)에 의해 제어 될 수 있다. 상기 벤딩되는 속도를 조절 함으로써, 상기 벤딩부(110)의 두께가 제어 될 수 있으며, 벤딩시 상기 벤딩부(110)가 손상되는 것이 방지 될 수 있다.

도 4는 도 3c에 도시된 성형물이 적용된 표시장치의 분해 사시도이다.

상기 제1 성형물(101)은 커버 부재로써 표시 장치(DS)에 적용될 수 있다. 상기 표시장치(DS)는 표시 부재(DP), 상기 커버 부재, 및 수납 부재(CM)를 포함한다. 상기 표시 부재(DP)는 상기 수납 부재(CM)와 상기 커버 부재 사이에 배치된다.

상기 표시 부재(DP)는 전원을 인가받아 영상을 표시한다. 상기 표시 부재(DP)는 평면상에서 표시영역(DA) 및 주변영역(NDA)으로 구분된다. 상기 표시영역(DA)은 대체적으로 상기 표시 부재(DP)의 가운데에 정의된다. 상기 표시영역(DA)에는 영상이 표시된다.

상기 주변영역(NDA)은 상기 표시영역(DA)에 인접하여 정의된다. 상기 주변영역(NDA)은 상기 표시영역(DA)을 에워싸는 프레임 형상으로 정의될 수 있다. 상기 주변영역(NDA)에는 영상이 표시되지 않는다.

상기 표시 부재(DP)는 표시 패널(미도시) 및 터치 패널(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널은 전기적 신호에 따라 영상을 생성한다. 상기 표시 패널은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 유기발광표시 패널(organic light emitting display panel), 액정표시 패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 표시장치(plasma display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), 또는 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel)등이 적용될 수 있다.

상기 터치 패널은 외부입력의 좌표정보를 산출한다. 외부입력은 스타일러스펜, 또는 사용자의 손가락 등에 의한 입력을 포함한다. 외부입력은 실질적으로 상기 커버 부재 상에서 발생할 수 있다.

또한, 상기 터치 패널은 어느 하나의 방식에 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 저항식 터치 패널 또는 정전용량식 터치 패널 등이 적용될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 있어서, 상기 터치 패널은 생략될 수도 있다.

상기 커버 부재는 상기 표시 부재(DP) 상에 배치되어 상기 표시 부재(DP)를 커버한다. 상기 커버 부재는 상기 표시장치(DS)의 윈도우 부재일 수 있다.

본 발명에 따른 상기 커버 부재는 표시 영역(DA)에 가해지는 외부 충격으로부터 상기 표시 부재(DP)를 안정적으로 보호할 수 있다.

상기 수납 부재(CM)는 상기 표시 부재(DP)의 하측에 배치된다. 상기 수납 부재(CM)는 수납 공간을 정의한다. 상기 수납 부재(CM)가 정의하는 공간에는 상기 표시 부재(DP) 및 상기 표시장치(DS)의 구동에 필요한 다양한 구성들이 함께 수용될 수 있다.

상기 수납 부재(CM)는 상기 커버 부재와 결합 되어 상기 표시장치(DS)의 외관을 정의한다. 상기 수납 부재(CM)는 수납 공간을 정의하고 상기 커버 부재와 결합될 수 있다면 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 형상에 한정되지 않는다. 상기 수납 부재(CM)와 상기 커버 부재는 내부에 수납된 구성들을 외부 충격으로부터 안정적으로 보호한다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 몰드부(301)는 제1 및 제2 벤딩 몰드(310a, 310b) 및 플랫 몰드(313)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 벤딩 몰드(310a, 310b)는 상기 제2 방향(DR2)으로 이격되고, 평면상에서 상기 플랫 몰드(313)는 상기 제1 및 제2 벤딩 몰드(310a 310b) 사이에 개재될 수 있다. 상기 제1 벤딩 몰드(310a)는 상기 플랫 몰드(313)로부터 상기 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 상기 제2 벤딩 몰드(310b)는 사기 플랫 몰드(313)로부터 상기 제4 방향(DR3)으로 연장될 수 있다.

본 발명의 일 예에서, 상기 성형 재료(103)는 열성형 방법을 통해 벤딩될 제1 및 제2 벤딩부(113, 114) 및 실질적으로 평평하게 형성 될 플랫부로 구분 될 수 있다. 상기 플랫부는 평면상에서 상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114) 사이에 개재되는 중간 플랫부(115) 및 상기 제1 벤딩부(113)로부터 상기 제1 방향(DR1)으로 연장되는 제1 플랫부(123) 및 상기 제2 벤딩부(114)로부터 상기 제4 방향(DR4)으로 연장되는 제2 플랫부(124)를 포함한다.

제1 상태에서, 상기 지지부들(400)은 상기 지지부들(400)은 상기 제1 및 제2 플랫부(123, 124)의 제2 단들(123e, 124e)들을 지지 한다. 상기 지지부들(400)은 상기 제2 단들(123e, 124e)의 하측에 각각 배치된다. 다시 말해 상기 지지부들(400)은 상기 제2 단들(123e, 124e)과 상기 제3 방향(DR3)으로 각각 중첩된다.

본 발명의 일 예로, 상기 지지부들(400)은 상기 추들(500)을 통해 상기 제2 단들(123e, 124e)을 지지 할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 지지부들(400)의 상면들은 상기 추들(500)의 하면들과 접촉하고, 상기 추들(500)의 하면을 지지함으로써, 상기 제2 단들(123e, 124e)을 지지할 수도 있다.

도 5b를 참조하면, 상기 온도 제어부(600)는 상기 제1 및 제2 벤딩부(110) 상에 각각 배치되고, 상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)를 따라 상기 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 상기 온도 제어부(600)는 상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)를 유동화 온도 이상으로 가열 시킬 수 있다. 상기 유동화 온도 이상에서 상기 성형 재료(103)는 유동화 될 수 있다.

제2 상태에서, 상기 지지부들(400)은 상기 몰드부(300)와 반대하는 방향으로 이동 한다. 그에 따라, 상기 지지부들(400)은 상기 제2 단들(123e, 124e)과 상기 제3 방향(DR3)으로 중첩되지 않으며, 상기 지지부들(400)은 상기 제2 단들(123e, 124e)을 더 이상 지지 하지 않는다. 상기 지지부들(400)이 제2 상태로 이동함에 따라, 후술할 바와 같이, 상기 제2 단들(123e, 124e)의 회전이 개시될 수 있다.

상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)가 유동화 됨에 따라, 상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)는 상기 제1 및 제2 플랫부(123, 124)의 자중(self-weight)에 의해서 벤딩 될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)는 유동화 되어 유연성을 가지며, 상기 제1 및 제2 플랫부(123, 124)는 강성을 가지므로, 상기 제1 및 제2 플랫부(123, 124)에 작용하는 중력에 의해서, 상기 제1 및 제2 플랫부(123, 124)는 상기 회전 공간(240)내에서 각각 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전되고, 그에 따라 상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)는 벤딩 된다.

보다 구체적으로, 상기 제2 단들(123e, 124e)은 상기 벤딩 몰드(310)를 중심으로 각각 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전 할 수 있다.

상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)가 벤딩 되는 동안, 상기 제1 및 제2 벤딩 몰드(310a, 310b)의 상면(311a, 311b)은 상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)의 하면을 지지 한다. 그에 따라, 상기 제1 및 제2 플랫부(123, 124)의 회전이 완료되면, 상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)는 상기 제1 및 제2 벤딩 몰드(310a, 310b)의 상기 상면(311a, 311b)에 대응하여 상측으로 볼록하게 휘어질 수 있다.

이후, 상기 온도 제어부(600)는 상기 제1 및 제2 벤딩부(113, 114)를 상기 유동화 온도 이하로 냉각 시킨다.

이후, 도 5c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 예에서, 벤딩이 완료된 상기 성형 재료(103)는 상기 열성형 장치(1000)로부터 회수 되고, 상기 제1 및 제2 플랫부(123, 124)는 절단될 수 있다. 상기 성형 재료(103)를 절단함에 따라 성형물(104)이 형성 될 수 있다.

도 6은 도 5c에 도시된 성형물이 적용된 표시장치의 분해 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 성형물(104)은 커버 부재(CM-1)로써 표시 장치(DS-1)에 적용될 수 있다. 상기 표시장치(DS-1)는 도 4에 도시된 상기 표시 장치(DS)와 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 성형 재료 110: 벤딩부
200: 베이스 스테이지 300: 몰드부
310: 벤딩 몰드 400: 지지부
500: 추 600: 온도 제어부

Claims

벤딩부 및 상기 벤딩부로부터 연장되는 플랫부를 구비하는 성형 재료를 열성형 하는 방법에 있어서,
곡면을 갖는 벤딩 몰드 상에 상기 벤딩부를 배치 하는 단계;
상기 벤딩부가 유동화 되도록 상기 벤딩부를 가열 하는 단계; 및
상기 플랫부의 자중(self-weight)을 이용하여 상기 벤딩부가 상기 벤딩 몰드를 감싸도록 상기 벤딩부를 벤딩시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 플랫부는 상기 벤딩부와 연결되는 제1 단 및 상기 제1 단으로부터 연장되는 제2 단을 포함하고,
상기 벤딩 시키는 단계는 상기 제2 단을 상기 벤딩 몰드를 중심으로 상기 자중을 이용하여 회전 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제1 항에 있어서,
상기 벤딩시키는 단계는, 상기 벤딩부의 하면이 상기 벤딩 몰드의 상기 곡면에 대응하여 벤딩되도록 상기 벤딩부를 벤딩 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 벤딩시키는 단계는,
상기 제2 단을 지지부가 지지하도록 상기 제2 단의 하측에 상기 지지부를 배치 하는단계; 및
상기 제2 단이 상기 회전을 개시하도록 상기 지지부가 상기 제2 단과 수직 방향으로 중첩되지 않도록 상기 지지부를 이동 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제1 항에 있어서,
상기 벤딩 몰드는 제1 방향과 평행하게 연장되고,
상기 플랫부는 상기 벤딩부로부터 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 제1 플랫부 및 상기 벤딩부로부터 상기 제2 방향과 반대하는 제3 방향으로 연장되는 제2 플랫부를 포함하는 것을 특징으로 열성형 방법.
제5 항에 있어서,
상기 회전시키는 단계는 상기 제1 및 제2 플랫부의 상기 제2 단들을 각각 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제1 항에 있어서,
상기 벤딩시키는 단계는
상기 플랫부에 결합되는 추의 자중을 더 이용하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제7 항에 있어서,
상기 플랫부는 상기 벤딩부와 연결되는 제1 단 및 상기 제1 단으로부터 상기 벤딩부와 반대하는 방향으로 연장되는 제2 단을 포함하고,
상기 추는 상기 제2 단에 결합되는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제8 항에 있어서,
상기 벤딩 시키는 단계는 상기 제2 단의 회전 궤적에 대응하여 배치되는 자성부를 통해 상기 추를 상기 벤딩부의 중심과 반대하는 방향으로 끌어 당기는 단계는 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제1 항에 있어서,
벤딩된 상기 벤딩부를 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제1 항에 있어서,
제1 및 제2 성형물이 형성 되도록, 상기 벤딩부의 벤딩축을 따라 상기 성형 재료를 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제11 항에 있어서,
상기 벤딩부는 상기 벤딩축에 의해 구분되는 제1 및 제2 벤딩부를 포함하고, 상기 플랫부는 상기 제1 및 제2 벤딩부로부터 서로 다른 방향으로 각각 연장되는 제1 및 제2 플랫부를 포함하고,
상기 제1 성형물은 상기 제1 벤딩부 및 상기 제1 플랫부를 포함하고,
상기 제2 성형물은 상기 제2 벤딩부 및 상기 제2 플랫부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제11 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 성형물은 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제1 항에 있어서,
상기 성형 재료는 상기 벤딩부의 제1 및 제2 벤딩부 사이에 개재된 중간 플랫부를 포함하고,
상기 벤딩부를 배치하는 단계는 상기 제1 및 제2 벤딩부를 상기 벤딩 몰드의 제1 및 제2 벤딩 몰드에 각각 배치하는 단계를 포함하고, 상기 제1 및 제2 벤딩 몰드는 상기 중간 플랫부에 대응되는 플랫 몰드의 양측으로부터 연장된 것을 특징으로 하는 열성형 방법.
제14 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 벤딩 몰드 각각은 제1 방향과 평행하게 연장되고,
상기 플랫부는 상기 제1 벤딩부로부터 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 제1 플랫부 및 상기 제2 벤딩부로부터 상기 제2 방향과 반대하는 제3 방향으로 연장되는 제2 플랫부를 포함하는 것을 특징으로 열성형 방법.
제1 항에 있어서,
상기 가열하는 단계는 상기 벤딩부는 상기 벤딩부의 유동화 온도 까지 상기 벤딩부를 가열 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 방법
벤딩부 및 상기 벤딩부로부터 연장되는 플랫부를 구비하는 성형 재료를 열성형 하는 열성형 장치에 있어서,
베이스 스테이지;
상기 베이스 스테이지 상에 위치하고, 상기 벤딩부가 상면에 배치되고, 곡면을 갖는 벤딩 몰드; 및
상기 벤딩부가 유동화 되도록 상기 벤딩부를 가열하는 온도 제어부를 포함하고, 유동화된 상기 벤딩부는 상기 플랫부의 자중에 의해 상기 벤딩부가 상기 벤딩 몰드를 감싸도록 벤딩 되는 것을 특징으로 하고,
상기 플랫부는 상기 벤딩부와 연결되는 제1 단 및 상기 제1 단으로부터 연장되는 제2 단을 포함하고,
상기 벤딩부가 벤딩시, 상기 제2 단은 상기 벤딩 몰드를 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 열성형 장치.
삭제
제17 항에 있어서,
제1 상태에서 상기 플랫부를 지지하도록 상기 플랫부의 하측에 배치 되는 지지부를 더 포함하고, 제2 상태에서 상기 지지부는 상기 플랫부가 상기 회전을 개시하도록 상기 제2 단과 수직 방향으로 중첩되지 않도록 이동 되는 것을 특징으로 하는 열성형 장치.
제17 항에 있어서,
상기 플랫부에 결합되는 추를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 장치.
제20 항에 있어서,
상기 베이스 스테이지는 슬라이딩 면을 더 포함하고, 상기 벤딩부의 벤딩시, 상기 추는 상기 슬라이딩 면 상에서 슬라이딩 되는 것을 특징으로 하는 열성형 장치.
제21 항에 있어서,
상기 제2 단의 회전 궤적에 대응하여 상기 슬라이딩 면 하측에 배치되는 자성부를 더포함하고, 상기 추는 자성 물질을 포함하고, 상기 자성부는 상기 추를 상기 벤딩부의 중심과 반대하는 방향으로 끌어 당기는 것을 특징으로 하는 열성형 장치.
제17 항에 있어서,
상기 온도 제어부는 벤딩된 상기 벤딩부를 상기 벤딩부의 유동화 온도 이하로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 열성형 장치.
제17 항에 있어서,
평면상에서 상기 벤딩 몰드는 상기 플랫부와 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 열성형 장치.