KR20150051458A - 유리기판 성형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리기판 성형장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 유리기판을 3D 형상으로 형성할 수 있고, 진공 성형 시 진공홀의 형상이 유리기판의 표면에 전사되는 현상을 방지할 수 있는 유리기판 성형장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은, 몰딩 프레임; 상기 몰딩 프레임의 일면에 형성되는 성형홈; 상기 성형홈 하부의 상기 몰딩 프레임에 형성되고, 외부의 진공장치와 연결되는 적어도 하나의 진공홀; 및 상기 성형홈과 상기 진공홀 사이에 형성되어 상기 성형홈과 상기 진공홀을 연통시키며, 상기 진공홀을 통해 상기 성형홈 상에 배치되는 유리기판에 가해지는 진공 압력을 감소시키는 감압홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치를 제공한다.

Description

유리기판 성형장치{APPARATUS FOR FORMING GLASS SUBSTRATE}
본 발명은 유리기판 성형장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 유리기판을 3D 형상으로 형성할 수 있고, 진공 성형 시 진공홀의 형상이 유리기판의 표면에 전사되는 현상을 방지할 수 있는 유리기판 성형장치에 관한 것이다.
다양한 분야에서 유리 제품이 사용된다. 예컨대, 휴대폰에는 터치 스크린 유닛을 보호하기 위해 커버 유리가 사용된다. 최근에는 각 세트 메이커별 고유의 형상을 갖는 커버 유리를 통해 디자인을 차별화할 수 있는 제품에 대한 관심이 높아지고 있다.
기존 휴대폰용 커버 유리로는 평평한 형태나 모서리가 둥근 유리가 사용되었다. 하지만, 최근에는 휴대폰의 기능 및 디자인이 다양화됨에 따라, 휴대폰용 커버유리로는 4변 중 서로 마주하는 한 쌍의 변이 곡면으로 이루어진 곡면 유리가 사용되고 있다.
한편, 이러한 커버 유리를 제조하는 방법은 먼저, 가열된 유리기판 상에 성형홈이 형성되어 있는 금형을 배치한 다음, 성형홈 바닥면에 형성되어 있는 복수 개의 진공홀을 통해 진공, 즉, 성형홈 측으로 당기는 힘을 가하여 유리기판을 성형홈의 형상으로 성형시킨다. 하지만, 이 경우, 고압 진공으로 인해, 성형된 유리기판의 표면에 진공홀의 형상이 전사되어 마크(mark)가 형성되는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0701653호(2007.03.23.)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유리기판의 4변 중 적어도 한 변을 곡면으로 형성할 수 있고, 진공 성형 시 진공홀의 형상이 유리기판의 표면에 전사되는 현상을 방지할 수 있는 유리기판 성형장치를 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은, 몰딩 프레임; 상기 몰딩 프레임의 일면에 형성되는 성형홈; 상기 성형홈 하부의 상기 몰딩 프레임에 형성되고, 외부의 진공장치와 연결되는 적어도 하나의 진공홀; 및 상기 성형홈과 상기 진공홀 사이에 형성되어 상기 성형홈과 상기 진공홀을 연통시키며, 상기 진공홀을 통해 상기 성형홈 상에 배치되는 유리기판에 가해지는 진공 압력을 감소시키는 감압홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치를 제공한다.
여기서, 상기 감압홈은 상기 진공홀의 내경보다 상대적으로 큰 너비를 가질 수 있다.
이때, 상기 진공홀은 복수 개로 형성되고, 상기 감압홈은 복수 개의 상기 진공홀 각각과 대응되게 형성될 수 있다.
또한, 상기 진공홀은 복수 개로 형성되되, 하나의 상기 감압홈에는 적어도 두 개의 상기 진공홀이 연결될 수 있다.
이때, 상기 감압홈은 복수 개의 상기 진공홀의 열 방향 또는 행 방향을 따라 복수 개 형성되되, 하나의 상기 감압홈은 열 방향 또는 행 방향으로 배열되어 있는 복수 개의 상기 진공홀과 연결될 수 있다.
또한, 상기 감압홈은 일 방향을 따라 배열되어 있는 복수 개의 상기 진공홀을 노출시키는 트렌치 구조를 이룰 수 있다.
그리고 상기 성형홈의 적어도 한 벽면은 곡면으로 형성되어, 상기 유리기판의 4변 중 적어도 한 변을 곡면으로 성형시킬 수 있다.
게다가, 상기 진공홀은, 일측 단부가 상기 감압홈과 접하는 제1 유로, 및 상기 제1 유로의 타측 단부와 연결되는 제2 유로로 이루어지되, 상기 제2 유로의 내경은 상기 제1 유로의 내경보다 상대적으로 클 수 있다.
본 발명에 따르면, 유리기판과 마주하는 진공홀의 일측에 진공홀을 통해 유리기판에 가해지는 진공 압력을 감소시키는 감압홈을 형성시킴으로써, 유리기판 성형 시 진공홀과 마주하는 유리기판의 일 영역과 유리기판의 나머지 타 영역에 가해지는 압력을 균등화시킬 수 있고, 이를 통해, 진공홀의 형상이 유리기판의 표면에 전사되어 유리기판 표면에 마크(mark)가 형성되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 성형홈의 적어도 한 벽면을 곡면으로 형성함으로써, 유리기판의 4변 중 적어도 한 변을 곡면으로 형성, 즉, 유리기판을 3D 형상으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 진공장치와 연결되는 진공홀의 타측 내경을 상대적으로 크게 형성시킴으로써, 유리기판에 가해지는 진공 압력을 극대화시킬 수 있고, 이를 통해, 유리기판의 성형 재현성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리기판 성형장치를 나타낸 부분 사시도.
도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 자른 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유리기판 성형장치를 나타낸 부분 사시도.
도 4는 도 3의 B-B 선을 따라 자른 단면도.
도 5는 도 3의 C-C 선을 따라 자른 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유리기판 성형장치를 나타낸 부분 사시도.
도 7은 도 6의 "D" 영역을 확대하여 나타낸 단면도.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유리기판 성형장치에 대해 상세히 설명한다.
아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리기판 성형장치(100)는 진공을 통해 유리기판을 3D 형상, 즉, 유리기판의 4변 중 적어도 한 변을 곡면으로 성형시킬 수 있는 성형 몰드(mold)이다. 여기서, 진공을 이용한 성형, 즉, 진공 성형이란, 일정 온도로 가열된 유리기판(미도시)을 성형 몰드에 접촉시킨 후 진공압을 가하여 유리기판(미도시)을 성형 몰드에 밀착시키는 방식으로 유리기판(미도시)을 성형하는 방법이다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리기판 성형장치(100)는 2차원적인 평판 유리인 유리기판(미도시)을 진공 성형시켜 3차원적인 곡면 유리로 만들기 위한 성형 몰드이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리기판 성형장치(100)는 몰딩 프레임(110), 성형홈(120), 진공홀(130) 및 감압홈(140)을 포함하여 형성된다.
몰딩 프레임(110)은 유리기판 성형장치(100)의 외형을 이룬다. 예를 들어, 몰딩 프레임(110)은 전체적으로 박스형 구조를 가질 수 있다. 이러한 몰딩 프레임(110)은 탄소 강, 합금 강, 스테인리스 강과 같이 내 마모성, 내 충격성 및 내열성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다.
성형홈(120)은 몰딩 프레임(110)의 일면, 보다 상세하게는 유리기판(미도시)과 마주하게 되는 몰딩 프레임(110)의 일면으로부터 내측 방향으로 형성된다. 이때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리기판 성형장치(100)는 유리기판(미도시)이 3D 형상을 갖도록, 다시 말해, 유리기판(미도시)의 4변 중 적어도 한 변이 곡면을 갖도록 유리기판(미도시)을 성형시키는 장치이므로, 유리기판(미도시)의 형상을 결정하는 성형홈(120)의 적어도 한 벽면은 곡면으로 형성된다. 그리고 성형홈(120)은 유리기판(미도시)에 곡면을 부여하기 위해, 유리기판(미도시)보다 상대적으로 좁은 폭으로 형성된다.
진공홀(130)은 외부의 진공장치(미도시)로부터 발생되는 진공압이 성형홈(120) 상에 얼라인되어 있는 유리기판(미도시)에 전달되는 통로를 제공한다. 즉, 유리기판(미도시) 성형 시, 진공홀(130)을 통해 유리기판(미도시)에 진공, 즉, 성형홈(120) 측으로 끌어당기는 힘을 가하여 유리기판(미도시)을 성형홈(120)의 형상으로 성형시킨다. 이러한 진공홀(130)은 성형홈(120) 하부의 몰딩 프레임(110) 내부에 형성된다. 이때, 진공홀(130)은 예컨대, 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 또한, 도시한 바와 같이, 진공홀(130)은 복수 개 형성될 수 있는데, 유리기판(미도시)의 표면 전체에 고르게 진공압이 가해지도록, 종횡 방향으로 정렬된 형태로 배치될 수 있다. 여기서, 이와 같은 복수 개의 진공홀(130)은 외부에 배치되는 진공펌프와 같은 진공장치(미도시)와 연결되는데, 장치의 효율성을 위해, 복수 개의 진공홀(130)의 단부는 이들을 하나로 연통시키는 공통 유로(미도시)와 연결될 수 있고, 진공장치(미도시)는 이러한 공통 유로(미도시)와 일대일로 연결될 수 있다. 즉, 복수 개의 진공홀(130)은 공통 유로(미도시)를 매개로 진공장치(미도시)에 연결되고, 진공장치(미도시)를 통해 가해지는 진공압은 공통 유로(미도시)에서 균등 분배되어, 개별 진공홀(130)을 통해 유리기판(미도시)에 가해질 수 있다.
감압홈(140)은 성형홈(120)과 진공홀(130) 사이에 형성되어, 진공홀(130)을 통해 가해지는 진공압이 성형홈(120)에 전달되도록 성형홈(120)과 진공홀(130)을 연통시킨다. 이러한 감압홈(140)은 진공홀(130)을 통해 성형홈(120) 상에 배치 혹은 얼라인되어 있는 유리기판(미도시)에 가해지는 진공 압력을 감소시키는 역할을 한다. 이를 위해, 감압홈(140)은 진공홀(130)의 내경보다 상대적으로 큰 너비를 가질 수 있다. 이때, 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 감압홈(140)은 진공홀(130)과 마찬가지로, 원기둥 모양으로 형성될 수 있다. 또한, 감압홈(140)은 복수 개의 진공홀(130) 각각과 대응되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 평면을 기준으로 봤을 때, 하나의 감압홈(140)을 이루는 원 안에는 이보다 작은 원을 이루는 하나의 진공홀(130)이 위치하게 된다. 이에 따라, 좁은 진공홀(130)을 통해 유리기판(미도시)에 전달되는 진공 압력은 상대적으로 넓은 공간을 이루는 감압홈(140)에 의해 압력이 낮아진 상태로 유리기판(미도시)에 가해지게 된다.
이와 같이, 진공홀(130)을 통해 유리기판(미도시)에 가해지는 진공 압력이 감압홈(140)에 의해 감소되면, 유리기판(미도시) 성형 시, 진공홀(130)과 마주하는 유리기판(미도시)의 일 영역과 유리기판(미도시)의 나머지 타 영역에 가해지는 압력 편차를 완화 또는 압력을 균등화시킬 수 있고, 이를 통해, 진공홀(130)과 유리기판(미도시)이 직접 접촉된 경우 고압으로 인해 진공홀(130) 형상이 유리기판(미도시)의 표면에 전사되어 유리기판(미도시) 표면에 마크(mark)가 형성되는 현상을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유리기판 성형장치에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유리기판 성형장치를 나타낸 부분 사시도이고, 도 4는 도 3의 B-B 선을 따라 자른 단면도이며, 도 5는 도 3의 C-C 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유리기판 성형장치(200)는 몰딩 프레임(110), 성형홈(120), 진공홀(130) 및 감압홈(240)을 포함하여 형성된다.
본 발명의 다른 실시 예는 본 발명의 일 실시 예와 비교하여 감압홈의 구조에만 차이가 있을 뿐, 다른 구성요소들은 동일하므로, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에서, 진공홀(130)은 복수 개로 형성된다. 이때, 하나의 감압홈(240)에는 적어도 두 개의 진공홀(130)이 연결된다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 감압홈(240)은 진공홀(130)의 열 방향 또는 행 방향을 따라 복수 개 형성되고, 하나의 감압홈(240)에는 열 방향 또는 행 방향으로 배열되어 있는 복수 개의 진공홀(130)이 연결되어, 성형홈(120) 측으로 노출된다. 일례로, 감압홈(240)은 트렌치 구조로 형성되어, 일 방향을 따라 배열되어 있는 복수 개의 진공홀(130)을 성형홈(120) 측으로 노출시키게 된다. 이 경우에도 본 발명의 일 실시 예에 따른 감압홈(도 2의 140)과 마찬가지로, 진공홀(130)보다 큰 너비로 형성, 즉, 공간이 증대됨으로써, 진공홀(130)을 통과하는 고압의 진공 압력을 감소시킬 수 있고, 이를 통해, 진공홀(130) 형상이 유리기판(미도시)의 표면에 전사되어 유리기판(미도시) 표면에 마크(mark)가 형성되는 현상을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유리기판 성형장치에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유리기판 성형장치를 나타낸 부분 사시도이고, 도 7은 도 6의 "D" 영역을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유리기판 성형장치(300)는 몰딩 프레임(110), 성형홈(120), 진공홀(330) 및 감압홈(140)을 포함하여 형성된다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 본 발명의 일 실시 예와 비교하여 진공홀의 구조에만 차이가 있을 뿐, 다른 구성요소들은 동일하므로, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 진공홀(330)은 내경이 서로 다른 2단 구조로 형성된다. 즉, 도시한 바와 같이, 진공홀(330)은 일측 단부가 감압홈(140)과 접하는 제1 유로(331) 및 이러한 제1 유로(331)의 타측 단부와 연결되는 제2 유로(332)로 이루어질 수 있다. 이때, 제2 유로(332)의 내경은 제1 유로(331)의 내경보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 진공장치(미도시)로부터 진공압, 즉, 끌어 당기는 힘이 가해지면, 끌어 당기는 힘이 넓은 공간의 제2 유로(332)에서 상대적으로 좁은 공간의 제1 유로(331)로 가해질 시 배가되어 유리기판(미도시)에 가해지는 진공 압력을 극대화시킬 수 있고, 이를 통해, 유리기판(미도시)의 성형 재현성을 확보할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100, 200, 300: 유리기판 성형장치 110: 몰딩 프레임
120: 성형홈 130, 330: 진공홀
140, 240: 감압홈 331: 제1 유로
332: 제2 유로

Claims (8)

  1. 몰딩 프레임;
    상기 몰딩 프레임의 일면에 형성되는 성형홈;
    상기 성형홈 하부의 상기 몰딩 프레임에 형성되고, 외부의 진공장치와 연결되는 적어도 하나의 진공홀; 및
    상기 성형홈과 상기 진공홀 사이에 형성되어 상기 성형홈과 상기 진공홀을 연통시키며, 상기 진공홀을 통해 상기 성형홈 상에 배치되는 유리기판에 가해지는 진공 압력을 감소시키는 감압홈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감압홈은 상기 진공홀의 내경보다 상대적으로 큰 너비를 갖는 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 진공홀은 복수 개로 형성되고, 상기 감압홈은 복수 개의 상기 진공홀 각각과 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 진공홀은 복수 개로 형성되되, 하나의 상기 감압홈에는 적어도 두 개의 상기 진공홀이 연결되는 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감압홈은 복수 개의 상기 진공홀의 열 방향 또는 행 방향을 따라 복수 개 형성되되, 하나의 상기 감압홈은 열 방향 또는 행 방향으로 배열되어 있는 복수 개의 상기 진공홀과 연결되는 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감압홈은 일 방향을 따라 배열되어 있는 복수 개의 상기 진공홀을 노출시키는 트렌치 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 성형홈의 적어도 한 벽면은 곡면으로 형성되어, 상기 유리기판의 4변 중 적어도 한 변을 곡면으로 성형시키는 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진공홀은,
    일측 단부가 상기 감압홈과 접하는 제1 유로, 및
    상기 제1 유로의 타측 단부와 연결되는 제2 유로로 이루어지되,
    상기 제2 유로의 내경은 상기 제1 유로의 내경보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 유리기판 성형장치.
KR1020130132948A 2013-11-04 2013-11-04 유리기판 성형장치 KR101550292B1 (ko)

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