KR20150140632A - 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법 및 곡면 형상을 갖는 유리판 - Google Patents

곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법 및 곡면 형상을 갖는 유리판 Download PDF

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Abstract

성형 후에 표면을 연마하지 않아도, 높은 표면 정밀도로 곡면 형상을 갖는 유리판을 제조할 수 있는 방법 및 그 방법에 의해 제조된 곡면 형상을 갖는 유리판을 제공한다. 곡면 형상을 갖는 유리판을 제조하는 방법으로서, 원유리판, 곡면 형상에 대응하는 오목부 (11) 를 갖는 성형형 (10), 및 원유리판 (2) 을 가압하기 위한 성형구 (20) 를 준비하는 공정과, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 상에 원유리판 (2) 을 재치하는 공정과, 원유리판 (2) 과 성형형 (10) 을 가열하는 공정과, 성형형의 오목부 (11) 표면의 온도를 원유리판 (2) 의 온도보다 낮은 온도로 유지하는 공정과, 가열한 원유리판 (2) 을 성형구 (20) 로 가압하여 오목부 (11) 의 표면에 원유리판 (2) 을 접촉시키면서 변형시킴으로써, 원유리판 (2) 에 곡면 형상을 부여하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법 및 곡면 형상을 갖는 유리판{METHOD OF MANUFACTURING GLASS PLATE HAVING CURVED SURFACE SHAPE, AND GLASS PLATE HAVING A CURVED SURFACE SHAPE}
본 발명은 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 얻어지는 곡면 형상을 갖는 유리판에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화기, 스마트폰, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 타블렛 퍼스널 컴퓨터 등의 디스플레이를 구비한 모바일 기기가 널리 사용되고 있다. 또, 카 내비게이션 등의 차재용 기기에도 디스플레이가 사용되고 있다.
상기 모바일 기기나 차재용 기기에 사용하는 디스플레이에는 많은 경우 커버 유리가 사용되고 있다. 이와 같은 커버 유리로는 평판상의 유리판이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 조작성이나 미관성 등의 관점에서, 커버 유리로서 곡면 형상을 갖는 유리판이 요망되는 경우가 있다.
종래, 곡면 형상을 갖는 유리판은 특허문헌 1 등에 기재되어 있는 바와 같이, 만곡 형상을 갖는 성형형 (成形型) 상에 평판상의 유리판을 올리고, 유리판을 연화점 이상의 온도로 가열하여 유리판을 연화시켜, 유리판의 자체 무게에 의해 성형형의 형상을 따르도록 유리판을 변형시켜 제조하고 있다.
일본 특허공보 소35-16443호
특허문헌 1 등에 기재된 종래의 방법에서는, 성형형의 표면 형상이 유리판에 전사되기 때문에 유리판의 표면 정밀도가 저하된다. 이 때문에, 디스플레이 등의 커버 유리로서 사용하는 경우, 유리판의 표면을 연마해야 한다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 성형 후에 표면을 연마하지 않아도, 높은 표면 정밀도로 곡면 형상을 갖는 유리판을 제조할 수 있는 방법 및 그 방법에 의해 제조된 유리판을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 곡면 형상을 갖는 유리판을 제조하는 방법으로서, 원 (元) 유리판, 곡면 형상에 대응하는 오목부를 갖는 성형형, 및 원유리판을 가압하기 위한 성형구를 준비하는 공정과, 성형형의 오목부 상에 원유리판을 재치 (載置) 하는 공정과, 원유리판과 성형형을 가열하는 공정과, 성형형의 오목부 표면의 온도를 원유리판의 온도보다 낮은 온도로 유지하는 공정과, 가열한 원유리판을 성형구로 가압하여 오목부의 표면에 원유리판을 접촉시키면서 변형시킴으로써, 원유리판에 곡면 형상을 부여하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
원유리판의 가열 온도는, 원유리판을 구성하는 유리의 유리 전이점 이상이고, 유리의 연화점 이하인 것이 바람직하다.
오목부의 표면의 온도는, 원유리판을 구성하는 유리의 변형점 이상의 온도이고, 또한 유리의 유리 전이점 이하의 온도로 유지되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시형태에서는, 성형구는, 곡면 형상에 대응하는 볼록부를 갖고 있고, 가열한 원유리판을 볼록부로 가압하여 원유리판에 곡면 형상을 부여할 수 있다. 이 경우, 볼록부로 원유리판을 가압하는 횟수를 1 회로 할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에서는, 성형구는, 곡면 형상의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경을 갖는 볼록부를 갖고 있고, 가열한 원유리판을 볼록부로 가압하여 원유리판에 곡면 형상을 부여할 수 있다. 이 경우, 볼록부로 원유리판의 중앙부를 가압하여 변형시킨 후, 성형구를 기울어지도록 회전 (전동) 시켜 볼록부의 곡면으로 원유리판을 가압하여, 중앙부보다 외측의 원유리판의 부분을 변형시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 3 실시형태에서는, 성형구는, 봉상의 성형구이며, 원유리판에 대한 위치를 이동시키면서 원유리판을 성형구로 가압하여 유리판에 곡면 형상을 부여할 수 있다. 이 경우, 동일한 위치에서 복수 회 원유리판을 가압하여 유리판을 변형시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 성형형을 냉각시키기 위한 쿨란트가 성형형에 도입되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 오목부의 표면의 온도를 원유리판의 가열 온도보다 낮은 온도로 용이하게 유지할 수 있다. 그 결과, 오목부의 표면 형상이 원유리판에 전사되기 어려워져, 유리판의 표면 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명에서는, 성형구에 쿨란트를 도입하면서 성형구로 유리판을 가압하여 변형시키는 것이 바람직하다. 이로써, 성형구의 표면 형상이 원유리판에 전사되기 어려워진다.
본 발명의 방법으로 제조되는 곡면 형상을 갖는 유리판은, 예를 들어, 디스플레이용 커버 유리에 사용되는 유리판이나, 모바일 기기용 배면 커버 유리에 사용되는 유리판이다.
본 발명의 곡면 형상을 갖는 유리판은, 상기 본 발명의 방법으로 제조된 곡면 형상을 갖는 유리판이다.
본 발명에 의하면, 성형 후에 표면을 연마하지 않아도, 높은 표면 정밀도로 곡면 형상을 갖는 유리판을 제조할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 곡면 형상을 갖는 유리판의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 본 발명에 있어서의 성형 전의 평판상의 원유리판 및 성형 후의 곡면 형상을 갖는 유리판의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내고 있고, 성형형 상에 평판상의 원유리판을 재치한 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 있어서 사용하는 성형형을 나타내는 모식적 평면도이다.
도 6 은, 본 발명의 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내고 있고, 전기로 내에 있어서, 평판상의 원유리판이 성형형 상에 재치된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 8 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 9 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 10 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 11 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 12 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 13 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 단, 이하의 실시형태는 단순한 예시이며, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또, 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부재는 동일한 부호로 참조하는 경우가 있다.
도 2 는, 본 발명의 곡면 형상을 갖는 유리판의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 2 에 나타내는 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 은, 유리판 (1) 전체에 단일한 곡면 형상이 부여되어 있다. 본 발명의 제조 방법은, 도 2 에 나타내는 유리판 (1) 전체에 단일한 곡면 형상이 부여된 유리판을 제조하는 데에 적용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이와 같은 유리판의 제조에 한정되는 것이 아니라, 유리판의 일부에 곡면 형상이 부여된 것, 1 개의 유리판에 복수의 곡면 형상이 부여된 것이나, 1 개의 유리판에 3 차원 곡면 형상이 부여된 것을 제조하는 경우에도 적용할 수 있다.
도 3 은, 본 발명에 있어서의 성형 전의 평판상의 원유리판 (2) 및 성형 후의 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 의 일례를 나타내는 측면도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 평판상의 원유리판 (2) 을 굽힘 가공함으로써, 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 을 제조할 수 있다.
(제 1 실시형태)
도 4 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내고 있고, 성형형 상에 평판상의 유리판을 재치한 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 성형형 (10) 은 오목부 (11) 를 갖고 있다. 오목부 (11) 는, 원유리판 (2) 에 부여하는 곡면 형상에 대응한 곡면 형상을 갖고 있다. 즉, 오목부 (11) 는 성형 가공 후의 유리판 (1) 이 갖는 곡면 형상의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경의 곡면 형상을 갖고 있다. 성형형 (10) 의 내부에는, 복수의 쿨란트 도입용 파이프 (12) 가 지나고 있다.
도 5 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 사용하는 성형형을 나타내는 모식적 평면도이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 쿨란트 도입용 파이프 (12) 는, 성형형 (10) 의 일방측으로부터 성형형 (10) 의 내부로 도입되어, 성형형 (10) 의 타방측으로부터 도출되고 있다. 쿨란트 도입용 파이프 (12) 내에 쿨란트를 유동시킴으로써 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면을 냉각시킬 수 있다. 쿨란트로는, 공기 등의 기체를 사용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면을 유리 크로스, 세라믹 크로스, 카본 파이버 크로스 등의 두께 방향으로 탄성 변형 가능한 내열성의 크로스로 피복하고 있다.
본 실시형태에서는, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 표면의 온도는, 원유리판 (2) 을 구성하는 유리의 변형점 이상, 유리 전이점 이하의 온도, 보다 바람직하게는 유리의 변형점 ∼ 유리 전이점 - 30 ℃ 로 설정되어 있다. 상기와 같이, 쿨란트를 성형형 (10) 에 도입함으로써, 오목부 (11) 의 표면의 온도를 이와 같은 온도로 유지하는 것이 용이해진다.
도 6 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 상에 재치된 평판상의 원유리판 (2) 은, 전기로 (50) 내에 배치되어 있다. 전기로 (50) 내에는 히터 (51) 가 형성되어 있다. 오목부 (11) 상에 재치된 원유리판 (2) 은 히터 (51) 에 의해 가열되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 원유리판 (2) 의 온도는, 원유리판 (2) 을 구성하는 유리의 유리 전이점 이상이며, 연화점 이하이다. 보다 바람직하게는, 연화점보다 낮은 온도이다. 원유리판 (2) 의 온도를 이와 같은 온도로 함으로써, 원유리판 (2) 의 점도를 탄성 변형과 소성 변형의 양방이 발생하는 점도로 할 수 있다.
이상과 같이 하여, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 상에 재치한 평판상의 원유리판 (2) 을 가열한다.
또, 본 실시형태에 있어서, 원유리판 (2) 의 두께는 0.2 ㎜ ∼ 1.5 ㎜ 인 것을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 0.3 ㎜ ∼ 1.0 ㎜ 이다. 원유리판 (2) 을 이와 같은 두께로 함으로써, 후술하는 성형구 (20, 30 및 40) 로 원유리판 (2) 을 가압할 때에, 낮은 하중으로 원유리판 (2) 을 변형시킬 수 있다. 그 때문에, 성형형 (10) 이나 성형구 (20, 30 및 40) 와의 접촉에 의한 원유리판 (2) 표면의 흠집의 발생을 억제할 수 있어, 성형 후에 유리판의 표면을 연마하지 않아도, 높은 표면 정밀도로 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 을 제조할 수 있다.
도 4 ∼ 도 6 을 참조하여 설명한 본 실시형태의 구성은, 이하에 설명하는 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태에 공통되어 있다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 가열한 원유리판 (2) 의 상방에 본 실시형태의 성형구 (20) 를 배치한다. 성형구 (20) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 곡면 형상에 대응한 곡면 형상을 갖는 볼록부 (21) 를 갖고 있다. 따라서, 볼록부 (21) 의 곡면 형상은, 성형 가공 후의 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 이 갖는 곡면 형상에 대응하고 있다. 즉, 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 는 성형 가공 후의 유리판 (1) 이 갖는 곡면 형상의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경의 곡면 형상을 갖고 있다.
성형구 (20) 의 내부에는, 성형형 (10) 과 동일하게 복수 개의 쿨란트 도입용 파이프 (22) 가 지나고 있다. 쿨란트 도입용 파이프 (22) 내에 쿨란트를 유통시킴으로써, 성형형 (10) 의 경우와 동일하게 하여 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 의 표면을 냉각시킬 수 있다. 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 의 표면은, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면과 동일하게 두께 방향으로 탄성 변형 가능한 내열성의 크로스로 피복되어 있다.
성형형 (10) 의 상방에 배치한 성형구 (20) 를 화살표 A 로 나타내는 방향, 즉 하측 방향으로 이동시키면, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 가 먼저 원유리판 (2) 의 중앙부 (2a) 에 맞닿는다. 성형구 (20) 를 추가로 하측 방향으로 누르면, 가열된 원유리판 (2) 은, 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 의 곡면을 따라 변형함과 함께, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면에 가까워진다. 본 발명에 있어서, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 표면의 온도는, 원유리판 (2) 의 온도보다 낮은 온도로 유지되어 있다. 바람직하게는 본 실시형태와 같이, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 표면의 온도는, 원유리판 (2) 을 구성하는 유리의 변형점 이상, 유리 전이점 이하의 온도, 보다 바람직하게는 유리 변형점 ∼ 유리 전이점 - 30 ℃ 로 설정되어 있다. 이 때문에, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면과 접촉한 원유리판 (2) 의 부분에 있어서는, 원유리판 (2) 의 표면 온도가 저하되면서 굽힘 가공이 실시된다. 원유리판 (2) 의 표면 온도가 저하되어 있으므로, 원유리판 (2) 의 표면은 소성 변형되기 어려워져 있다. 따라서, 오목부 (11) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 오목부 (11) 의 표면을 냉각시키고 있으므로, 원유리판 (2) 의 표면이 오목부 (11) 의 표면에 접착되는 것을 억제할 수 있다.
도 7 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 7 에 나타내는 상태에서는, 성형구 (20) 가 추가로 하방으로 이동하여, 원유리판 (2) 이 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 와 성형형 (10) 의 오목부 (11) 사이에 끼워짐으로써, 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 이 성형된다. 본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이 오목부 (11) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제하면서, 원유리판 (2) 에 곡면 형상을 부여할 수 있다. 따라서, 성형 후에 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 의 표면을 연마할 필요가 없다. 따라서, 본 발명에 의하면, 성형 후에 표면을 연마하지 않아도, 높은 표면 정밀도로 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 을 제조할 수 있다. 또한, 성형구 (20) 를 유리판 (2) 에 맞닿게 하여 하측 방향으로 누를 때에는, 원유리판 (2) 의 온도가 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 의 표면 온도로 저하되기 전까지, 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 와 성형형 (10) 의 오목부 (11) 사이에 원유리판 (2) 을 사이에 끼워 굽힘 가공을 실시하고 있다.
본 실시형태에 있어서는, 쿨란트 도입용 파이프 (22) 내에 쿨란트를 유통시켜 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 의 표면을 냉각시키고, 볼록부 (21) 의 표면의 온도를 원유리판 (2) 의 온도보다 낮은 온도, 바람직하게는 원유리판 (2) 을 구성하는 유리의 변형점 이상, 유리 전이점 이하의 온도, 보다 바람직하게는 유리의 변형점 ∼ 유리 전이점 - 30 ℃ 로 설정하고 있다. 이로써, 성형구 (20) 의 볼록부 (21) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제할 수 있다. 또, 볼록부 (21) 의 표면을 냉각시키고 있으므로, 원유리판 (2) 표면이 성형구 (20) 의 볼록부 (11) 의 표면에 접착되는 것을 억제할 수 있다.
(제 2 실시형태)
도 8 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다. 본 실시형태에서는, 도 8 에 나타내는 성형구 (30) 를 사용하고 있다. 성형구 (30) 는, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 곡면 형상의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경을 갖는 볼록부 (31) 를 갖고 있다. 따라서, 볼록부 (31) 는, 성형 가공 후의 유리판 (1) 이 갖는 곡면 형상의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경을 갖고 있다.
성형구 (30) 의 내부에는, 제 1 실시형태의 성형구 (20) 와 동일하게 복수 개의 쿨란트 도입용 파이프 (32) 가 지나고 있다. 쿨란트 도입용 파이프 (32) 내에 쿨란트를 유통시킴으로써, 제 1 실시형태의 성형구 (20) 와 동일하게 성형구 (30) 의 볼록부 (31) 의 표면을 냉각시킬 수 있다. 성형구 (30) 의 볼록부 (31) 의 표면은, 제 1 실시형태의 성형구 (20) 와 동일하게 두께 방향으로 탄성 변형 가능한 내열성의 크로스로 피복되어 있다.
성형형 (10) 의 상방에 배치한 성형구 (30) 를 화살표 B 로 나타내는 방향, 즉 하측 방향으로 이동시키면, 도 8 에 나타내는 바와 같이 성형구 (30) 의 볼록부 (31) 가 먼저 원유리판 (2) 의 중앙부 (2a) 에 맞닿는다. 성형구 (30) 를 추가로 하측 방향으로 누르면, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 가열된 원유리판 (2) 의 중앙부 (2a) 는 변형하면서, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면에 가까워져, 오목부 (11) 의 표면에 접촉한다. 본 실시형태에 있어서, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 표면의 온도는 원유리판 (2) 의 온도보다 낮은 온도, 바람직하게는 원유리판 (2) 을 구성하는 유리의 변형점 이상, 유리 전이점 이하의 온도, 보다 바람직하게는 유리의 변형점 ∼ 유리 전이점 - 30 ℃ 로 설정되어 있다. 이 때문에, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면에 접촉한 원유리판 (2) 의 중앙부 (2a) 에 있어서는, 원유리판 (2) 의 온도가 저하되어, 원유리판 (2) 은 소성 변형되기 어려워진다.
다음으로, 도 9 에 나타내는 화살표 C 방향으로 성형구 (30) 를 기울여 회전 (전동) 시킨다. 이로써, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 볼록부 (31) 의 곡면 (31a) 으로 원유리판 (2) 의 중앙부 (2a) 보다 외측의 일방 영역 (2b) 을 가압하여 오목부 (11) 의 표면에 접촉시킨다. 이로써, 원유리판 (2) 의 일방 영역 (2b) 을 오목부 (11) 의 표면의 곡면 형상을 따르도록 변형시킴과 함께, 오목부 (11) 의 표면에 접촉한 원유리판 (2) 의 온도를 저하시켜, 원유리판 (2) 의 일방 영역 (2b) 을 소성 변형되기 어렵게 한다.
다음으로, 도 10 에 나타내는 화살표 D 방향으로 성형구 (30) 를 기울여 회전 (전동) 시킨다. 이로써, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 볼록부 (31) 의 곡면 (31a) 으로 원유리판 (2) 의 중앙부 (2a) 보다 외측의 타방 영역 (2c) 을 가압하여 오목부 (11) 의 표면에 접촉시킨다. 이로써, 원유리판 (2) 의 타방 영역 (2c) 을 오목부 (11) 의 표면의 곡면 형상을 따르도록 변형시킴과 함께, 오목부 (11) 의 표면에 접촉한 원유리판 (2) 의 온도를 저하시켜, 원유리판 (2) 의 타방 영역 (2c) 을 소성 변형되기 어렵게 한다. 또한, 성형구 (30) 를 원유리판 (2) 에 맞닿게 하여 하측 방향으로 누를 때에는, 원유리판 (2) 의 온도가 성형구 (30) 의 볼록부 (31) 의 표면 온도로 저하되기 전까지, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면에 유리판 (2) 을 접촉시키고, 성형구 (30) 를 회전 (전동) 시켜 굽힘 가공을 실시하고 있다.
이상과 같이 하여, 본 실시형태에서는, 성형구 (30) 의 볼록부 (31) 의 곡면 (31a) 으로 원유리판 (2) 을 가압하여 성형형 (10) 의 오목부 (11) 표면에 접촉시킴으로써, 원유리판 (2) 을 변형시켜 곡면 형상을 부여할 수 있다. 상기 서술한 바와 같이, 오목부 (11) 의 표면에 접촉한 원유리판 (2) 은, 그 온도가 저하되므로 소성 변형되기 어려워진다. 이 때문에, 오목부 (11) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제할 수 있다. 또, 본 실시형태에 있어서도 성형형 (10) 에 쿨란트를 도입하여 오목부 (11) 의 표면을 냉각시키고 있으므로, 오목부 (11) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제할 수 있다. 또, 원유리판 (2) 이 오목부 (11) 의 표면에 접착되는 것을 억제할 수 있다.
본 실시형태에서는, 오목부 (11) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제하면서, 원유리판 (2) 에 곡면 형상을 부여할 수 있다. 따라서, 성형 후에 표면을 연마하지 않아도, 높은 표면 정밀도로 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 을 제조할 수 있다.
본 실시형태에 있어서도, 성형구 (30) 에 쿨란트를 도입함으로써 볼록부 (31) 의 표면을 냉각시킬 수 있다. 이로써, 성형구 (30) 의 볼록부 (31) 의 표면의 온도를 원유리판 (2) 의 온도보다 낮은 온도, 바람직하게는 원유리판 (2) 을 구성하는 유리의 변형점 이상, 유리 전이점 이하의 온도, 보다 바람직하게는 유리의 변형점 ∼ 유리 전이점 - 30 ℃ 로 설정할 수 있어, 성형구 (30) 의 볼록부 (31) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제할 수 있다.
(제 3 실시형태)
도 12 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다. 본 실시형태에서는, 도 12 에 나타내는 성형구 (40) 를 사용하고 있다. 성형구 (40) 는 봉상의 성형구이며, 그 내부에는 쿨란트 도입용 관통공 (41) 이 형성되어 있다. 따라서, 성형구 (40) 는, 예를 들어, 내열성의 파이프 등으로 형성할 수 있다. 이와 같은 내열성의 파이프로는, 금속제 또는 세라믹제의 파이프를 들 수 있다.
쿨란트 도입용 관통공 (41) 내에 쿨란트를 유통시킴으로써, 제 1 실시형태의 성형구 (20) 와 동일하게 성형구 (40) 의 표면을 냉각시킬 수 있다. 성형구 (40) 의 표면은, 제 1 실시형태의 성형구 (20) 와 동일하게 두께 방향으로 탄성 변형 가능한 내열성의 크로스로 피복되어 있다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 상에 재치된 원유리판 (2) 의 상방에 성형구 (40) 를 배치한다. 다음으로, 성형구 (40) 를 하측 방향으로 이동시키고, 원유리판 (2) 의 중앙부 (2a) 를 가압하여 원유리판 (2) 을 변형시킨다. 다음으로, 도 13 에 나타내는 화살표 E 방향, 즉 상측 방향으로 이동시킨 후, 다시 화살표 E' 방향, 즉 하측 방향으로 이동시키고, 원유리판 (2) 을 가압하여 원유리판 (2) 을 변형시킨다. 이와 같이, 성형구 (40) 에 대해 화살표 E 방향의 이동과 화살표 E' 방향의 이동을 복수 회 반복하여 실시함으로써, 원유리판 (2) 을 서서히 변형시켜 최종적으로 원유리판 (2) 을 오목부 (11) 의 표면에 접촉시킨다. 본 실시형태에 있어서, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 표면의 온도는 원유리판 (2) 의 온도보다 낮은 온도, 바람직하게는 원유리판 (2) 을 구성하는 유리의 변형점 이상, 유리 전이점 이하의 온도, 보다 바람직하게는 유리의 변형점 ∼ 유리 전이점 - 30 ℃ 로 설정되어 있다. 이 때문에, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면에 접촉한 원유리판 (2) 의 중앙부 (2a) 에 있어서는, 유리판 (2) 의 온도가 저하되어 원유리판 (2) 은 소성 변형되기 어려워진다.
다음으로, 성형구 (40) 에 대해, 도 13 에 나타내는 화살표 F 방향의 이동과 화살표 F' 방향의 이동을 복수 회 반복하여 실시한다. 이로써, 성형구 (40) 로 가압된 원유리판 (2) 의 부분을 서서히 변형시켜, 최종적으로 원유리판 (2) 의 당해 부분을 오목부 (11) 의 표면에 접촉시킨다. 오목부 (11) 의 표면에 접촉한 원유리판 (2) 의 당해 부분은 원유리판 (2) 의 온도가 저하되어, 원유리판 (2) 의 당해 부분은 소성 변형되기 어려워진다. 다음으로, 동일하게 하여 성형구 (40) 에 대해 도 13 에 나타내는 화살표 G 방향의 이동과 화살표 G' 방향의 이동을 복수 회 반복하고, 그 후 화살표 H 방향의 이동과 화살표 H' 방향의 이동을 복수 회 반복하고, 그 후 화살표 I 방향의 이동과 화살표 I' 방향의 이동을 복수 회 반복하여 실시한다. 또한, 성형구 (40) 를 원유리판 (2) 에 맞닿게 하여 각 방향으로 가압할 때에는, 원유리판 (2) 의 온도가 성형구 (40) 의 표면 온도에 이르기 전까지, 성형형 (10) 의 오목부 (11) 의 표면에 원유리판 (2) 을 접촉시켜 굽힘 가공을 실시하고 있다.
이상과 같이 하여, 원유리판 (2) 의 소정 부분을 성형구 (40) 로 가압하여 변형 시킴으로써, 원유리판 (2) 에 곡면 형상을 부여하여 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 을 제조할 수 있다. 오목부 (11) 의 표면에 접촉한 원유리판 (2) 의 부분은, 그 온도가 저하되므로 소성 변형되기 어려워진다. 이 때문에, 오목부 (11) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제할 수 있다. 또, 본 실시형태에 있어서도 성형형 (10) 에 쿨란트를 도입하여 오목부 (11) 의 표면을 냉각시키고 있으므로, 오목부 (11) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제할 수 있다. 또, 원유리판 (2) 이 오목부 (11) 의 표면에 접착되는 것을 억제할 수 있다.
본 실시형태에서는, 오목부 (11) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 억제하면서, 원유리판 (2) 에 곡면 형상을 부여할 수 있다. 따라서, 성형 후에 표면을 연마하지 않아도, 높은 표면 정밀도로 곡면 형상을 갖는 유리판을 제조할 수 있다.
본 실시형태에 있어서도, 성형구 (40) 에 쿨란트를 도입함으로써 성형구 (40) 의 표면을 냉각시킬 수 있다. 이로써, 성형구 (40) 의 표면의 온도를 원유리판 (2) 의 온도보다 낮은 온도, 바람직하게는 원유리판 (2) 을 구성하는 유리의 변형점 이상, 유리 전이점 이하의 온도, 보다 바람직하게는 유리의 변형점 ∼ 유리 전이점 - 30 ℃ 로 설정할 수 있어, 성형구 (40) 의 표면 형상이 원유리판 (2) 의 표면에 전사되는 것을 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 곡면 형상을 갖는 유리판 (1) 은, 예를 들어, 휴대 전화기, 스마트폰, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 타블렛 퍼스널 컴퓨터 등의 모바일 기기 및 카 내비게이션 등의 차재용 기기 등에 사용되는 디스플레이용 커버 유리나, 모바일 기기 등에 사용되는 배면용 커버 유리로서 사용할 수 있다. 디스플레이용 커버 유리로서 사용하는 경우, 곡면을 디스플레이 표시부로 할 수 있다.
1 : 곡면 형상을 갖는 유리판
2 : 원유리판
2a : 중앙부
2b : 일방 영역
2c : 타방 영역
10 : 성형형
11 : 오목부
12 : 쿨란트 도입용 파이프
20 : 성형구
21 : 볼록부
22 : 쿨란트 도입용 파이프
30 : 성형구
31 : 볼록부
31a : 곡면
32 : 쿨란트 도입용 파이프
40 : 성형구
41 : 쿨란트 도입용 관통공
50 : 전기로
51 : 히터

Claims (14)

  1. 곡면 형상을 갖는 유리판을 제조하는 방법으로서,
    원유리판, 상기 곡면 형상에 대응하는 오목부를 갖는 성형형 (成形型), 및 상기 원유리판을 가압하기 위한 성형구를 준비하는 공정과,
    상기 성형형의 상기 오목부 상에 상기 원유리판을 재치하는 공정과,
    상기 원유리판과 상기 성형형을 가열하는 공정과,
    상기 성형형의 상기 오목부 표면의 온도를 상기 원유리판의 온도보다 낮은 온도로 유지하는 공정과,
    가열한 상기 원유리판을 상기 성형구로 가압하여 상기 오목부의 표면에 상기 원유리판을 접촉시키면서 변형시킴으로써, 상기 원유리판에 상기 곡면 형상을 부여하는 공정을 구비하는, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원유리판의 가열 온도가 상기 원유리판을 구성하는 유리의 유리 전이점 이상이며, 상기 유리의 연화점 이하인, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 오목부의 표면의 온도가 상기 원유리판을 구성하는 유리의 변형점 이상의 온도이고, 또한 상기 유리의 유리 전이점 이하의 온도로 유지되어 있는, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형구가, 상기 곡면 형상에 대응하는 볼록부를 갖고 있고, 가열한 상기 원유리판을 상기 볼록부로 가압하여 상기 원유리판에 상기 곡면 형상을 부여하는, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 볼록부로 상기 원유리판을 가압하는 횟수가 1 회인, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형구가, 상기 곡면 형상의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경을 갖는 볼록부를 갖고 있고, 가열한 상기 원유리판을 상기 볼록부로 가압하여 상기 원유리판에 상기 곡면 형상을 부여하는, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 볼록부로 상기 원유리판의 중앙부를 가압하여 변형시킨 후, 상기 성형구를 기울어지도록 회전시켜 상기 볼록부의 곡면으로 상기 원유리판을 가압하여, 상기 중앙부보다 외측의 상기 원유리판의 부분을 변형시키는, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형구가 봉상의 성형구이며, 상기 원유리판에 대한 위치를 이동시키면서 상기 원유리판을 상기 성형구로 가압하여 상기 원유리판에 상기 곡면 형상을 부여하는, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 성형구가 동일한 위치에서 복수 회 상기 원유리판을 가압하여 상기 원유리판을 변형시키는, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형형에 상기 성형형을 냉각시키기 위한 쿨란트가 도입되어 있는, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형구에 쿨란트를 도입하면서, 상기 성형구로 상기 원유리판을 가압하여 변형시키는, 곡면 형상을 갖는 유리판의 제조 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 곡면 형상을 갖는 유리판이 디스플레이용 커버 유리에 사용되는 유리판인, 유리판의 제조 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 곡면 형상을 갖는 유리판이 모바일 기기용 배면 커버 유리에 사용되는 유리판인, 유리판의 제조 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조된 곡면 형상을 갖는 유리판.
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