KR20210155437A

KR20210155437A - 윈도우 성형 장치 및 이를 이용한 윈도우 성형 방법

Info

Publication number: KR20210155437A
Application number: KR1020200072550A
Authority: KR
Inventors: 김승; 강병훈; 김승호; 박영기; 박오주; 백종수; 심규인; 임대성
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사; (주)이노웍스
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2021-12-23
Also published as: CN113800752A; US20210387891A1

Abstract

일 실시예의 윈도우 성형 장치는 상하 방향으로 동작 제어되는 코어 성형부, 및 피가공 부재가 안착되는 지지면, 및 피가공 부재의 굴곡부와 코어 성형부가 삽입되도록 지지면으로부터 오목하게 함몰된 홈부를 포함하는 가공 지그를 포함하여, 굴곡부 및 굴곡부를 사이에 두고 양 측에 각각 배치된 평탄부들을 포함하는 윈도우를 제공할 수 있다.

Description

윈도우 성형 장치 및 이를 이용한 윈도우 성형 방법{WINDOW MOLDING APPARATUS AND WINDOW MOLDING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 윈도우 성형 장치 및 이를 이용한 윈도우 성형 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 큰 벤딩각(large bending angle)으로 벤딩된 굴곡부를 갖는 윈도우 제조를 위한 윈도우 성형 장치 및 윈도우 성형 방법에 관한 것이다.

전자 장치는 윈도우, 하우징, 및 전자 소자를 포함한다. 전자 소자는 표시 소자, 터치 소자, 또는 검출 소자 등 전기적 신호에 따라 활성화되는 다양한 소자들을 포함할 수 있다. 윈도우는 전자 소자를 보호하고, 사용자에게 활성 영역을 제공한다. 이에 따라, 사용자는 윈도우를 통해 전자 소자에 입력을 제공하거나 전자 소자에 생성된 정보를 수신한다. 또한, 전자 소자는 윈도우를 통해 외부 충격으로부터 안정적으로 보호될 수 있다.

최근, 전면, 배면, 및 측면 각각을 통해 영상을 표시하는 커브드 표시 장치나 벤딩(Bending) 표시 장치 등이 개발되고 있으며, 다양한 형태의 표시 장치에 사용될 수 있는 다양한 형상의 윈도우 가공 기술 개발을 필요로 하고 있다.

본 발명의 목적은 큰 벤딩각을 갖도록 벤딩된 굴곡부를 갖는 윈도우 제조를 위한 윈도우 성형 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 큰 벤딩각을 갖도록 벤딩된 굴곡부를 갖는 윈도우를 용이하게 가공하는 윈도우 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 실시예는 상하 방향으로 동작 제어되는 코어 성형부; 및 피가공 부재가 안착되는 지지면, 및 상기 피가공 부재의 굴곡부와 상기 코어 성형부가 삽입되도록 상기 지지면으로부터 오목하게 함몰된 홈부를 포함하는 가공 지그; 를 포함하고, 상기 피가공 부재는 상기 굴곡부, 및 상기 굴곡부를 사이에 두고 상기 굴곡부의 양 측에 각각 배치된 제1 평탄부와 제2 평탄부를 포함하는 윈도우 성형 장치를 제공한다.

상기 제1 평탄부, 상기 굴곡부 및 상기 제2 평탄부가 플랫한 제1 상태에서, 상기 피가공 부재를 사이에 두고 상기 코어 성형부가 상기 가공 지그 상에 이격되어 배치되고, 상기 굴곡부가 상기 홈부 방향으로 오목하게 굴곡된 제2 상태에서, 상기 코어 성형부의 적어도 일부가 상기 홈부에 삽입되는 것일 수 있다.

상기 코어 성형부는 굴곡 성형부 및 평탄 성형부를 포함하고, 상기 제1 상태에서 상기 굴곡부가 상기 굴곡 성형부와 인접하고, 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부는 각각 상기 평탄 성형부와 이격되며, 상기 제2 상태에서 상기 굴곡부가 상기 굴곡 성형부와 접촉하고, 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부는 상기 평탄 성형부와 인접할 수 있다.

상기 가공 지그에 열을 제공하는 지그 가열부를 더 포함하고, 상기 지그 가열부는 상기 홈부를 둘러싸며 배치될 수 있다.

상기 코어 성형부에 중첩하는 관통홀이 정의된 코어 가열부를 더 포함할 수 있다.

상기 코어 가열부는 상기 코어 성형부가 상기 관통홀 내에 위치하도록 상하 방향으로 동작 제어될 수 있다.

상기 코어 가열부 및 상기 지그 가열부는 각각 유도가열코일을 포함할 수 있다.

상기 코어 성형부 상에 배치되고, 상하 방향으로 동작 제어되는 가압부를 더 포함할 수 있다.

상기 가공 지그는 상기 홈부가 배치된 굴곡부 지그; 상기 굴곡부 지그의 일 측에 배치된 제1 지지부; 및 상기 굴곡부 지그의 타 측에 배치된 제2 지지부; 를 포함할 수 있다.

일 실시예는 상하 방향으로 동작 제어되고, 굴곡 성형부 및 평탄 성형부를 포함하는 코어 성형부; 및 피가공 부재가 안착되는 지지면, 및 상기 피가공 부재의 일부와 상기 굴곡 성형부가 삽입되도록 상기 지지면으로부터 오목하게 함몰된 홈부를 포함하는 가공 지그; 를 포함하고, 상기 홈부는 굴곡면, 상기 굴곡면을 사이에 두고 서로 마주하는 제1 평탄부면 및 제2 평탄부면을 포함하는 윈도우 성형 장치를 제공한다.

상기 코어 성형부가 상기 홈부에 삽입된 상태에서, 상기 코어 성형부를 사이에 두고 상기 제1 평탄부면 및 상기 제2 평탄부면은 제1 간격으로 이격될 수 있다.

상기 평탄 성형부는 제1 평탄 성형면과 제2 평탄 성형면을 포함하고, 상기 굴곡면은 상기 굴곡 성형부와 서로 이격되어 마주하고, 상기 제1 평탄부면 및 상기 제2 평탄부면은 각각 상기 제1 평탄 성형면 및 상기 제2 평탄 성형면과 이격되어 마주할 수 있다.

일 실시예는 상하 방향으로 동작 제어되는 코어 성형부; 상하 방향으로 동작 제어되고, 상기 코어 성형부에 인접하여 배치된 코어 가열부; 상기 코어 성형부가 삽입되도록 오목하게 함몰된 홈부를 포함하는 굴곡부 지그, 상기 굴곡부 지그를 사이에 두고 상기 굴곡부 지그의 양 측에 각각 배치된 제1 지지부와 제2 지지부를 포함하는 가공 지그; 및 상기 굴곡부 지그에 인접하여 배치된 지그 가열부; 를 포함하는 윈도우 성형 장치를 제공한다.

상기 코어 성형부는 굴곡 성형부 및 평탄 성형부를 포함하고, 상기 굴곡 성형부는 곡률 반경이 1 mm 이상 10 mm 이하인 곡면을 포함할 수 있다.

상기 홈부의 바닥면은 상기 굴곡 성형부의 형상에 대응하는 곡면을 포함할 수 있다.

상기 코어 가열부에 상기 코어 성형부에 중첩하는 관통홀이 정의될 수 있다.

상기 지그 가열부는 상기 굴곡부 지그를 감싸고 배치될 수 있다.

상하 방향으로 동작 제어되고, 상기 코어 성형부 상에 배치된 가압부를 더 포함할 수 있다.

피가공 부재가 상기 코어 성형부와 상기 가공 지그 사이에 배치되고, 상기 피가공 부재가 플랫한 제1 상태에서, 상기 피가공 부재를 사이에 두고 상기 코어 성형부가 상기 가공 지그 상에 이격되어 배치되고, 상기 피가공 부재의 일부가 상기 홈부 방향으로 오목하게 굴곡된 제2 상태에서, 상기 코어 성형부의 적어도 일부가 상기 홈부에 삽입될 수 있다.

다른 실시예는 코어 성형부, 및 지지면과 상기 지지면으로부터 오목하게 함몰되어 정의된 홈부를 포함한 가공 지그를 포함한 윈도우 성형 장치를 이용한 윈도우 성형 방법에 있어서, 상기 코어 성형부와 상기 가공 지그 사이에 피가공 부재를 배치하는 단계; 및 상기 피가공 부재를 사이에 두고 상기 코어 성형부가 상기 홈부에 삽입되도록 상기 코어 성형부를 이동시키는 단계; 를 포함하고, 상기 피가공 부재는 제1 부분, 제2 부분, 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 배치된 제3 부분을 포함하고, 상기 코어 성형부를 이동시키는 단계는 상기 홈부에 삽입된 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 상기 코어 성형부를 사이에 두고 서로 마주하도록 성형하는 단계를 포함하는 윈도우 성형 방법을 제공한다.

상기 피가공 부재는 유리 기판이고, 상기 피가공 부재를 성형하는 단계는 상기 피가공 부재의 점도가 10⁷ 포이즈(poise) 내지 10⁹ 포이즈가 되도록 상기 피가공 부재에 열을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제3 부분은 굴곡부를 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 굴곡부의 일 측에 배치된 제1 평탄부를 포함하며, 상기 제2 부분은 상기 굴곡부의 타 측에 배치된 제2 평탄부를 포함할 수 있다.

상기 코어 성형부를 이동시키는 단계는 10 psi 내지 100 psi의 압력으로 상기 피가공 부재를 가압하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 가공 지그를 가열하여 상기 홈부에 삽입된 상기 피가공 부재를 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 피가공 부재를 성형하는 단계에서, 상기 홈부에 인접한 상기 피가공 부재 외측의 온도가 상기 코어 성형부에 인접한 상기 피가공 부재의 내측의 온도 보다 높을 수 있다.

상기 피가공 부재를 성형하는 단계에서, 상기 가공 지그의 온도가 상기 코어 성형부 온도보다 높게 유지될 수 있다.

상기 가공 지그는 상기 홈부가 배치된 굴곡부 지그, 상기 굴곡부 지그의 일 측에 배치된 제1 지지부, 및 상기 굴곡부 지그의 타 측에 배치된 제2 지지부를 포함하고, 상기 피가공 부재를 성형하는 단계는 상기 피가공 부재의 점도가 10⁷ 포이즈(poise) 내지 10⁹ 포이즈가 되도록 상기 굴곡부 지그에 열을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 피가공 부재를 성형하는 단계 이후에 상기 피가공 부재를 서냉시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 피가공 부재를 서냉시키는 단계는 상기 피가공 부재의 형상에 대응하는 형상을 갖는 몰드에 상기 피가공 부재를 삽입하여 서냉시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 서냉시키는 단계 이후에 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 서로 평행하게 유지될 수 있다.

상기 서냉시키는 단계 이후에 상기 피가공 부재를 화학 강화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예의 윈도우 성형 장치는 피가공 부재의 일부가 삽입되는 홈부를 갖는 가공 지그를 포함하여 큰 벤딩각을 갖는 굴곡부를 포함하는 윈도우 제조에 사용될 수 있다.

일 실시예의 윈도우 성형 방법을 이용하여 큰 벤딩각을 갖는 굴곡부 및 굴곡부를 사이에 두고 배치된 평탄부들을 갖는 윈도우를 제조할 수 있다.

도 1a는 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 1b는 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 윈도우의 사시도이다.
도 3은 일 실시예의 윈도우를 나타낸 단면도이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 윈도우의 사시도이다.
도 4b는 일 실시예의 윈도우를 나타낸 단면도이다.
도 5는 일 실시예의 윈도우 성형 장치를 나타낸 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치로 가공되는 피가공 부재를 나타내 평면도이다.
도 7은 일 실시예의 윈도우 성형 장치를 나타낸 사시도이다.
도 8은 일 실시예의 윈도우 성형 장치를 나타낸 사시도이다.
도 9는 일 실시예의 윈도우 성형 장치에 포함된 코어 성형부를 나타낸 사시도이다.
도 10은 일 실시예의 윈도우 성형 장치에 포함된 가공 지그를 나타낸 사시도이다.
도 11은 일 실시예의 윈도우 성형 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 12는 일 실시예의 윈도우 성형 장치에서의 온도 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 13a는 일 실시예에 따른 코어 가열부를 나타낸 평면도이다.
도 13b는 일 실시예에 따른 코어 가열부를 나타낸 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치를 이용한 윈도우 성형 단계의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 15는 일 실시예의 윈도우 성형 방법을 나타낸 순서도이다.
도 16은 일 실시예의 윈도우 성형 방법을 나타낸 순서도이다.
도 17a는 일 실시예에 따른 윈도우 성형 방법의 일부 단계를 나타낸 도면이다.
도 17b는 일 실시예에 따른 윈도우 성형 방법의 일부 단계를 나타낸 도면이다.
도 17c는 일 실시예에 따른 윈도우 성형 방법의 일부 단계를 나타낸 도면이다.
도 17d는 일 실시예에 따른 윈도우 성형 방법의 일부 단계를 나타낸 도면이다.

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.

본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.

한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.

동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.

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.

또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. 본 명세서에서 "상에 배치되는" 것은 어느 하나의 부재의 상부 뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 나타내는 것일 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된 것으로 해석된다.

"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.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치 및 윈도우 성형 방법에 대하여 설명한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 전자 장치를 나타낸 사시도이다. 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 복수 개의 표시면들(IS-1, IS-2, IS-3)을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 복수 개의 표시면들(IS-1, IS-2, IS-3)로 이미지를 표시할 수 있다. 도 1a 및 도 1b는 동일한 전자 장치(ED)에 대한 도면으로 바라보는 방향에 따른 사시도를 각각 나타낸 것이다. 도 1a는 제3 방향축(DR3) 방향에서 바라볼 때의 전자 장치(ED)의 사시도를 나타낸 것이고, 도 1b는 제4 방향축(DR4) 방향에서 바라볼 때의 전자 장치(ED)의 사시도를 나타낸 것이다.

한편, 도 1a와 도 1b 및 이하 도면들에서는 제1 방향축(DR1) 내지 제4 방향축(DR4)을 도시하였으며, 본 명세서에서 설명되는 제1 내지 제4 방향축들(DR1, DR2, DR3, DR4)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.

본 명세서에서는 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)은 서로 직교하고, 제3 방향축(DR3)과 제4 방향축(DR4)은 각각 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다. 제3 방향축(DR3)과 제4 방향축(DR4)은 서로 반대되는 방향으로 연장되는 방향일 수 있다.

또한, 본 명세서에서는 X축(X), Y축(Y), 및 Z축(Z)을 도시하였으며, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 Z축(Z) 방향은 상부로 향하는 방향으로 정의된다. 또한, X축(X)과 Y축(Y)은 서로 직교하고, Z축(Z)은 X축(X)과 Y축(Y)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다.

일 실시예의 전자 장치(ED)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 전자 장치(ED)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(ED)는 태블릿, 노트북, 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 전자 장치(ED)는 스마트 폰으로 예시적으로 도시되었다.

전자 장치(ED)는 제1 표시면(IS-1)을 포함하는 제1 평탄 영역(FA-1), 제2 표시면(IS-2)을 포함하는 제2 평탄 영역(FA-2), 및 제3 표시면(IS-3)을 포함하는 벤딩 영역(BA)을 포함하는 것일 수 있다. 벤딩 영역(BA)은 제1 평탄 영역(FA-1)과 제2 평탄 영역(FA-2) 사이에 배치된 부분일 수 있다. 도 1a 및 도 1b에서 벤딩 영역(BA)은 곡면을 갖는 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 벤딩 영역(BA)은 제1 평탄 영역(FA-1)과 제2 평탄 영역(FA-2) 사이에 배치되며, 스테이플 형상("ㄷ"자 형상)을 갖는 것일 수 있다. 제1 평탄 영역(FA-1)과 제2 평탄 영역(FA-2)은 제3 방향축(DR3) 방향에서 서로 이격되어 마주하는 것일 수 있다.

제1 표시면(IS-1)은 제1 표시 영역(IS-DA1) 및 제1 표시 영역(IS-DA1)에 인접한 제1 주변 영역(IS-NA1)을 포함하는 것일 수 있다. 제2 표시면(IS-2)은 제2 표시 영역(IS-DA2)과 제2 표시 영역(IS-DA2)에 인접한 제2 주변 영역(IS-NA2)을 포함하고, 제3 표시면(IS-3)은 제3 표시 영역(IS-DA3)과 제3 표시 영역(IS-DA3)에 인접한 제3 주변 영역(IS-NA3)을 포함하는 것일 수 있다. 본 명세서에서, 표시 영역(IS-DA1, IS-DA2, IS-DA3)은 실제 영상이 표시되는 영역으로 정의되며, 주변 영역(IS-NA1, IS-NA2, IS-NA3)은 영상이 표시되지 않는 비표시 영역으로 정의된다. 주변 영역(IS-NA1, IS-NA2, IS-NA3)은 인쇄층을 통해 다양한 색상으로 제공될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 주변 영역(IS-NA1, IS-NA2, IS-NA3) 중 적어도 일부는 생략될 수 있다.

제1 표시면(IS-1)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 평행한 것일 수 있다. 제1 표시면(IS-1)은 평면상에서 볼 때 평탄면일 수 있다. 본 명세서 내에서 "평면상에서 볼 때 또는 평면상에서"의 의미는 제3 방향축(DR3) 방향 또는 제4 방향축(DR4) 방향에서 바라보는 경우를 의미할 수 있다. 이하에서 설명되는 각 층들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 제1 표시면(IS-1)의 제1 표시 영역(IS-DA1)은 제3 방향축(DR3) 방향으로 이미지를 제공하는 것일 수 있다.

또한, 일 실시예의 전자 장치(ED)에서 제2 표시면(IS-2)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 평행한 것일 수 있다. 제2 표시면(IS-2)은 평면상에서 볼 때 평탄면일 수 있다. 제2 표시면(IS-2)은 제1 표시면(IS-1)과 평행한 것일 수 있다. 제2 표시면(IS-2)의 제2 표시 영역(IS-DA2)은 제4 방향축(DR4) 방향으로 이미지를 제공하는 것일 수 있다.

제3 표시면(IS-3)은 제1 표시면(IS-1)과 제2 표시면(IS-2) 사이에 배치된 부분으로 제3 표시면(IS-3)을 기준으로 제1 표시면(IS-1)과 제2 표시면(IS-2)은 180° 각도로 벤딩된 부분일 수 있다. 제3 표시면(IS-3)의 제3 표시 영역(IS-DA3)은 제3 방향축(DR3)과 제4 방향축(DR4) 사이의 방향으로 이미지를 제공할 수 있다. 제3 표시면(IS-3)을 사이에 두고 제1 표시면(IS-1)과 제2 표시면(IS-2)은 제3 방향축(DR3) 또는 제4 방향축(DR4) 방향으로 서로 이격되어 있는 것일 수 있다. 제3 표시면(IS-3)은 외측으로 볼록한 곡면 형상을 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 표시면(IS-3)은 평탄(flat)면이거나, 도시된 것과 달리 곡면의 형상이 제1 방향축(DR1)과 제3 방향축(DR3)이 정의하는 면과 평행한 단면 상에서 반타원형을 갖는 것이거나, 또는 제3 표시면(IS-3)은 곡면 및 평탄면을 모두 포함하는 것일 수 있다. 한편, 제3 표시면(IS-3)은 제1 표시면(IS-1)과 제2 표시면(IS-2)의 이미지 제공 방향과 다른 방향으로 이미지를 제공하며, 제1 표시면(IS-1)과 제2 표시면(IS-2) 사이에서 굴곡부를 포함하는 형태로 다양한 형상으로 제공될 수 있다.

제1 내지 제3 표시 영역들(IS-DA1, IS-DA2, IS-DA3) 각각은 서로 다른 이미지를 표시할 수 있다. 제1 내지 제3 표시 영역들(IS-DA1, IS-DA2, IS-DA3)에 표시되는 이미지들은 하나의 동일한 이미지이거나, 서로 다른 이미지들일 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 표시 영역들(IS-DA1, IS-DA2, IS-DA3) 각각으로부터 표시되는 이미지들이 연결되어 하나의 이미지가 표시될 수 있다. 제1 내지 제3 표시 영역들(IS-DA1, IS-DA2, IS-DA3) 각각은 서로 독립적으로 제어될 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 윈도우를 나타낸 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 윈도우를 나타낸 단면도이다. 도 3은 도 2의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 일 실시예에 따른 윈도우(WP)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 일 실시예의 전자 장치(ED, 도 1a)에 포함된 것일 수 있다. 윈도우(WP)는 전자 장치(ED)의 최상부 층에 해당할 수 있다. 윈도우(WP)는 강화 처리된 강화 유리 기판일 수 있다. 윈도우(WP) 내측(WP-IS)에 표시 모듈(미도시)이 부착될 수 있고, 윈도우(WP) 외측(WP-OS)이 표시면(IS-1, IS-2, IS-3, 도 1a)이 되는 것일 수 있다. 윈도우(WP)는 강화 처리된 표면을 포함하여 외부 충격으로부터 표시 모듈(미도시)을 안정적으로 보호할 수 있다.

일 실시예에 따른 윈도우(WP)는 제1 부분과 제2 부분 및 제1 부분과 제2 부분 사이에 배치된 제3 부분을 포함하는 것일 수 있다. 제3 부분은 제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되고 굴곡된 부분을 포함하는 것일 수 있다. 제3 부분은 곡면을 포함하는 부분이거나 또는 평탄면일 수 있다.

이하, 본 명세서에서 제3 부분(BP)은 굴곡부(BP)로 지칭하고, 제1 부분(PP-1)과 제2 부분(PP-2)은 각각 제1 평탄부(PP-1)와 제2 평탄부(PP-2)로 지칭한다. 일 실시예에 따른 윈도우(WP)는 굴곡부(BP) 및 굴곡부(BP)의 양 측에 각각 배치된 제1 평탄부(PP-1)와 제2 평탄부(PP-2)를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 일 실시예에 따른 윈도우(WP)는 내측(WP-IS) 또는 외측(WP-OS)의 가장자리에 배치된 인쇄층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 인쇄층(미도시)은 주변 영역들(IS-NA1, IS-NA2, IS-NA3, 도 1a, 도 1b)에 대응하여 제공되는 부분일 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 윈도우(WP)에서 굴곡부(BP)는 제2 방향축(DR2)과 나란한 일 방향으로 연장되는 벤딩축(BX)을 기준으로 벤딩된 부분일 수 있다. 일 실시예에 따른 윈도우(WP)에서 굴곡부(BP)를 사이에 두고 배치된 제1 평탄부(PP-1) 및 제2 평탄부(PP-2)는 서로 평행하게 마주하는 것일 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 평탄부의 연장면과 제2 평탄부의 연장면은 서로 평행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 굴곡부(BP)에서 이격되는 방향으로의 제1 평탄부(PP-1)의 연장면과 제2 평탄부(PP-2)의 연장면은 연장되는 방향인 제1 방향축(DR1) 방향으로 갈수록 서로 가까워지거나, 또는 연장되는 방향인 제1 방향축(DR1) 방향으로 갈수록 서로 이격된 거리가 증가될 수 있다.

일 실시예의 윈도우(WP)는 리지드(rigid)한 것일 수 있다. 일 실시예의 윈도우(WP)는 굴곡부(BP)를 사이에 두고 제1 평탄부(PP-1)와 제2 평탄부(PP-2)가 서로 이격되어 마주하는 형태로 고정된 것일 수 있다.

한편, 도 2 및 도 3에서는 서로 마주하는 제1 평탄부(PP-1)와 제2 평탄부(PP-2)의 면적이 동일한 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 굴곡부(BP)를 사이에 두고 배치된 제1 평탄부(PP-1)와 제2 평탄부(PP-2)의 면적은 서로 상이한 것일 수 있다. 또한, 도 2 및 도 3에서는 서로 마주하는 제1 평탄부(PP-1)와 제2 평탄부(PP-2)의 형상이 굴곡부(BP)를 기준으로 대칭되는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 평탄부(PP-1)와 제2 평탄부(PP-2)의 형상은 서로 상이할 수 있다.

일 실시예에 따른 윈도우(WP)에서 굴곡부(BP)는 제1 평탄부(PP-1)가 시작되는 부분과 제2 평탄부(PP-2)가 시작되는 부분 사이의 부분으로 정의될 수 있다. 일 실시예에서 굴곡부(BP)는 단면 상에서 소정의 곡률 반경을 갖는 원의 일부이거나, 또는 단면 상에서 타원의 일부일 수 있다. 또한, 굴곡부(BP)는 곡면 및 평탄면을 모두 포함하는 것일 수 있다.

본 명세서에서 굴곡부(BP)의 벤딩 각도(θ)는 제1 평탄부(PP-1)가 시작되는 지점(PP-S1)과 제2 평탄부(PP-2)가 시작되는 지점(PP-S2)이 이루는 사이각으로 정의될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 일 실시예의 윈도우(WP)에서의 벤딩 각도(θ)는 180°일 수 있다.

한편, 본 발명의 윈도우 성형 장치의 실시예로 제조되는 일 실시예에 따른 윈도우(WP)에서의 벤딩 각도(θ)는 120°보다 큰 것일 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 윈도우(WP)는 벤딩 각도(θ)가 120°보다 크게 큰 벤딩각(large bending angle)으로 벤딩된 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 윈도우(WP)에서 벤딩 각도(θ)는 180° 보다 클 수 있다. 예를 들어, 벤딩 각도(θ)는 180° 이상이고, 두 개의 평탄부들(PP-1, PP-2)이 서로 만나지 않는 범위 이내의 각도보다 작을 수 있다.

도 2에서는, 일 실시예에 따른 윈도우(WP)에서 윈도우의 4개의 모서리 엣지 부분들(ED-P)은 곡면인 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면 상에서, 윈도우의 모서리 엣지 부분들(ED-P) 중 적어도 하나의 모서리 엣지 부분은 직각의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WP)의 모서리 엣지 부분들(ED-P)의 곡률 반경은 0.1mm 이상 15mm 이하일 수 있다.

일 실시예에서, 윈도우(WP)의 모서리 엣지 부분들(ED-P)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면과 나란한 평탄면일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 엣지 부분들(ED-P)은 제4 방향축(DR4) 방향으로 벤딩된 부분을 포함하는 것이 수 있다. 엣지 부분들(ED-P)은 모서리 부분에 대응하여 하나의 벤딩된 부분을 갖거나, 모서리 부분 주변으로 2개 또는 4개의 벤딩된 부분을 갖는 것일 수 있다.

윈도우(WP)는 벤딩축(BX)을 기준으로 벤딩된 굴곡부(BP)를 포함하고 굴곡부의 곡률 반경은 1mm 이상 10mm 이하일 수 있다. 윈도우 내측(WP-IS)의 곡률 반경(R_I)은 윈도우 외측(WP-OS)의 곡률 반경(R_O) 보다 작은 것일 수 있다.

도 4a는 일 실시예에 따른 윈도우를 나타낸 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 II-II'선에 대응하는 단면을 나타낸 도면이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일 실시예에 따른 윈도우(WP-a)는 제3 방향축(DR3) 또는 제4 방향축(DR4) 방향으로 서로 마주하는 제1 평탄부(PP-1a)와 제2 평탄부(PP-2a), 및 제1 평탄부(PP-1a)와 제2 평탄부(PP-2a) 사이에 배치된 굴곡부(BP-a)를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따른 윈도우(WP-a)에서 제1 평탄부(PP-1a)와 제2 평탄부(PP-2a)의 면적은 서로 상이한 것일 수 있다. 제2 평탄부(PP-2a)는 제1 평탄부(PP-1a)의 일부와만 중첩하는 것일 수 있다. 제1 평탄부(PP-1a)의 면적이 제2 평탄부(PP-2a)의 면적보다 큰 것일 수 있다. 한편, 도 4a 및 도 4b에서는 제2 평탄부(PP-2a)가 제1 평탄부(PP-1a)의 가운데 부분에 배치된 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 일 실시예에 따른 윈도우(WP-a)에서 제2 평탄부(PP-2a)는 제1 평탄부(PP-1a)의 일 측에 치우쳐서 배치될 수 있다.

도 2 내지 도 4b 등에 도시된 일 실시예에 따른 윈도우(WP, WP-a)에서 벤딩축(BX, BX-a)이 윈도우(WP, WP-a)의 단변 방향인 제2 방향축(DR2) 방향으로 나란한 경우를 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따른 윈도우(WP, WP-a)는 도시된 것과 달리 장변 방향인 제1 방향축(DR1) 방향과 나란한 벤딩축(BX, BX-a)을 기준으로 벤딩된 굴곡부들(BP, BP-a)을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 윈도우(WP, WP-a)의 형상은 본 명세서에서 도시된 것에 한정되지 않으며, 장변 및 단변의 비율 등은 도시된 것과 다르게 변경될 수 있다.

한편, 일 실시예의 윈도우 성형 장치 이를 이용한 윈도우 성형 방법으로 제조된 윈도우의 형상이 도 1 내지 도 4b 등에 도시된 것에 한정되는 것은 아니다. 도 2 내지 도 4b 등에서는 벤딩 각도(θ)가 180°인 경우를 예시적으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 윈도우는 120° 이상의 큰 벤딩각으로 벤딩된 굴곡부를 포함하고, 굴곡부를 기준으로 양 측에 각각 평탄부를 포함하는 것이면 본 명세서에서 제시된 형상 이외의 다양한 형태로 제공될 수 있다.

도 5 및 도 7은 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치를 나타낸 사시도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치에 제공되는 피가공 부재를 나타낸 평면도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치의 일부를 나타낸 사시도이다. 도 8에서는 일 실시예에 따른 윈도우 성형 방법의 일 단계에서의 윈도우 성형 장치의 일부를 예시적으로 도시하였다.

한편, 본 명세서에서 도시된 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치(PE)에서의 각 부재들의 크기의 비율은 도시된 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 코어 가열부(HT-a)와 코어 성형부(CR)의 높이 비율, 지그 가열부(HT-b)와 가공 지그(CV)의 높이 비율 등은 도시된 것과 다르게 변화될 수 있다.

도 6에 도시된 피가공 부재(P-WP)는 벤딩되는 윈도우 성형 가공 이전의 윈도우인 예비 윈도우에 해당한다. 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)로 가공되는 피가공 부재(P-WP)는 유리 기판일 수 있다. 피가공 부재(P-WP)인 유리 기판의 두께는 0.1 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)는 유리 기판인 피가공 부재(P-WP)를 가공하여 벤딩 각도(θ)가 120°보다 큰 벤딩각으로 벤딩된 윈도우(WP, 도 2)를 제공할 수 있다.

일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치(PE)는 코어 성형부(CR) 및 가공 지그(CV)를 포함하는 것일 수 있다. 코어 성형부(CR)는 상하 방향으로 동작 제어되는 것일 수 있다. 본 명세서에서, 상하 방향으로 동작 제어되는 것은 Z축(Z)을 기준으로 위(상) 또는 아래(하) 측으로 동작되는 것을 의미한다.

윈도우 성형 장치(PE)는 지지테이블(BS)을 포함하고, 가공 지그(CV)는 지지테이블(BS) 상에 고정된 것일 수 있다. 가공 지그(CV)가 배치된 지지테이블(BS)의 상부면(TS)은 X축(X) 및 Y축(Y)이 정의하는 평면과 나란한 것일 수 있다. Z축(Z)은 X축(X) 및 Y축(Y)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향을 나타내는 것일 수 있다.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)는 챔버(미도시) 내에 배치되는 것일 수 있다. 챔버(미도시) 내부에는 비활성 가스가 제공될 수 있다. 예를 들어, 챔버(미도시) 내부로 N₂ 가스가 제공될 수 있다. 또한, 챔버(미도시) 내부 분위기 온도를 상승시켜 후술하는 윈도우 성형 방법을 이용한 윈도우 성형을 진행할 수 있다.

도 5는 피가공 부재(P-WP)가 성형되기 이전의 윈도우 성형 장치(PE)의 동작상태를 나타낸 것이고, 도 7은 피가공 부재가 벤딩되어 윈도우(WP)로 성형되는 단계의 윈도우 성형 장치(PE)의 상태를 나타낸 것이다. 도 8은 지지테이블(BS), 가공 지그(CV), 및 코어 성형부(CR)를 포함하는 윈도우 성형 장치(PE)의 일부를 나타낸 도면이다. 도 8에서는 가공 지그(CV)의 단면 형상을 나타내기 위하여 굴곡부 지그(CV-B)와 제1 지지부(CV-P1) 일부가 절단된 상태의 단면을 포함하도록 도시하였다.

도 5 내지 도 8 등을 참조하면, 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)에서 코어 성형부(CR)는 Z축(Z)과 평행한 방향으로 동작 제어되는 것일 수 있다. 즉, 코어 성형부(CR)는 지지테이블(BS)과 멀어지는 상 방향 또는 지지테이블(BS)과 가까워지는 하 방향으로 동작되는 것일 수 있다.

도 9는 일 실시예의 윈도우 성형 장치에 포함된 코어 성형부(CR)를 나타낸 사시도이다. 도 9 및 도 10 등을 참조하면, 코어 성형부(CR)는 굴곡 성형부(CR-B) 및 평탄 성형부(CR-P)를 포함할 수 있다. 굴곡 성형부(CR-B)는 피가공 부재(P-WP, 도 6)의 굴곡부(BP, 도 6)에 대응하는 부분일 수 있다. 굴곡 성형부(CR-B)는 윈도우 성형 시 피가공 부재(P-WP, 도 6)의 굴곡부(BP)에 접촉하는 부분일 수 있다. 굴곡 성형부(CR-B)는 성형을 원하는 굴곡부(BP, 도 6) 형상에 대응하는 형상을 갖는 것일 수 있다. 예를 들어, 굴곡 성형부(CR-B)는 굴곡부(BP, 도 6)에 접촉하는 부분이 소정의 곡률 반경을 갖는 곡면이거나, 또는 스테이플 형상("ㄷ"자 형상)을 갖는 것일 수 있다. 피가공 부재(P-WP, 도 6)와 접촉하는 굴곡 성형부(CR-B)의 하부면의 곡률 반경은 1 mm 이상 10 mm 이하일 수 있다. 굴곡 성형부(CR-B)의 하부면의 곡률 반경은 윈도우 내측(WP-IS, 도 3)의 곡률 반경(R_I)에 대응하는 것일 수 있다.

굴곡 성형부(CR-B)는 평탄하게 제공된 피가공 부재(P-WP, 도 6)의 굴곡부(BP)에 접촉하여 굴곡부(BP, 도 6)가 벤딩된 형상을 갖도록 하는 성형 지그가 될 수 있다. 코어 성형부(CR)는 윈도우 내측(WP-IS, 도 3)의 형상을 가공하는 성형 지그가 될 수 있다.

평탄 성형부(CR-P)는 굴곡 성형부(CR-B) 상에 배치된 부분일 수 있다. 평탄 성형부(CR-P)는 굴곡 성형부(CR-B)와 일체로 제공되는 부분일 수 있다. 평탄 성형부(CR-P)는 평탄면인 제1 평탄 성형면(CR-P1, 도 11)과 제2 평탄 성형면(CR-P2, 도 11)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 평탄 성형면(CR-P1, 도 11)과 제2 평탄 성형면(CR-P2, 도 11)은 서로 나란하게 대향하는 것일 수 있다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)에서 굴곡 성형부(CR-B)가 피가공 부재(P-WP, 도 6)의 굴곡부(BP)에 접촉하도록 코어 성형부(CR)를 하 방향으로 이동시켜 굴곡부(BP)를 벤딩시키고, 순차적으로 평탄부들(PP-1, PP-2)이 코어 성형부(CR)의 평탄 성형부(CR-P)에 인접하도록 할 수 있다.

코어 성형부(CR)는 피가공 부재(P-WP)와 접촉하는 부분이 그라파이트(graphite), 탄화규소(Silicon carbide), 질화규소(Silicon nitride), 이규화 몰리브덴(MoSi₂), 산화알루미늄(alumina), 질화알루미늄(AlN), 지르코니아(zirconia), 또는 탄화텅스텐(WC) 등을 포함하여 형성된 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 코어 성형부(CR)의 외부면은 성형 공정 이후에 피가공 부재로부터 용이하게 탈착될 수 있는 재료이면 제한 없이 사용될 수 있다. 또한, 코어 성형부(CR)의 외부면에는 피가공 부재(P-WP)와 접합되지 않도록 이형 처리가 되어있을 수 있다.

코어 성형부(CR)는 직접 가열되어 열을 방출하거나, 또는 외부의 가열 유닛인 코어 가열부(HT-a)로부터 열을 받아 가열되는 것일 수 있다. 또한, 코어 성형부(CR)는 직접 열을 방출하거나, 또는 코어 가열부(HT-a)로부터 열을 받아 가열되지 않고, 코어 성형부(CR) 하부에 배치된 가공 지그(CV)로부터 전달된 열에 의해 온도가 상승될 수 있다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)는 가압부(AP)를 더 포함하는 것일 수 있다. 가압부(AP)는 코어 성형부(CR) 상에 배치되는 것일 수 있다. 가압부(AP)는 상하 방향으로 동작 제어되는 것일 수 있다. 가압부(AP)는 상하 방향으로 이동되며, 하 방향으로 이동하여 코어 성형부(CR)가 가공 지그(CV)의 홈부(HP)에 삽입되도록 이동시킬 수 있다. 가압부(AP)는 코어 성형부(CR)를 가압할 수 있다. 가압부(AP)는 코어 성형부(CR)를 하 방향으로 이동시키며 코어 성형부(CR)에 10 psi 내지 100 psi의 압력을 제공할 수 있다.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치(PE)는 코어 성형부(CR)의 상하 동작을 제어하는 동작 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 동작 제어부(미도시)는 코어 성형부(CR)를 상하방향으로 이동시키는 동작 모터, 또는 코어 성형부(CR)를 고정시키는 고정부 등을 포함하는 것일 수 있다. 동작 제어부(미도시)는 코어 성형부(CR)의 상부 또는 코어 성형부(CR)의 측면 등에 배치되고 코어 성형부(CR)와 연결될 수 있다. 또한, 일 실시예에서 동작 제어부(미도시)는 가압부(AP) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 동작 제어부(미도시)에 의해 가압부(AP)가 제어되고, 가압부(AP)에 의해 코어 성형부(CR)가 상하 방향으로 이동될 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치에 포함된 가공 지그(CV)를 나타낸 사시도이다. 도 11은 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 11은 코어 성형부(CR)가 가공 지그(CV)에 일부 삽입된 상태를 도시하였다. 도 11은 도 8에 도시된 상태에서의 윈도우 성형 장치의 일부를 도시한 단면도이다.

도 5 내지 도 11 등을 참조하면, 가공 지그(CV)는 지지테이블(BS) 상에 고정된 것일 수 있다. 가공 지그(CV)는 피가공 부재(P-WP)가 안착되는 지지면(SS) 및 지지면(SS)으로부터 오목하게 함몰된 홈부(HP)를 포함할 수 있다. 홈부(HP)는 코어 성형부(CR)가 동작하여 아래 방향으로 이동할 경우 코어 성형부(CR)가 삽입되는 부분일 수 있다. 즉, 홈부(HP)의 형상은 코어 성형부(CR)의 형상과 대응하는 것일 수 있다.

홈부(HP)에는 피가공 부재(P-WP)와 코어 성형부(CR)가 삽입될 수 있다. 코어 성형부(CR)가 하(아래) 방향으로 동작될 경우, 피가공 부재(P-WP)를 사이에 두고 코어 성형부(CR)가 홈부(HP)에 삽입되며, 피가공 부재(P-WP)가 굴곡부(BP) 및 평탄부들(PP-1, PP-2)를 갖도록 성형될 수 있다.

가공 지그(CV)는 홈부(HP)가 정의된 굴곡부 지그(CV-B), 굴곡부 지그(CV-B)를 사이에 두고 양 측에 각각 배치된 제1 지지부(CV-P1) 및 제2 지지부(CV-P2)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(CV-P1), 굴곡부 지그(CV-B), 및 제2 지지부(CV-P2)는 일체로 형성될 수 있다. 가공 지그(CV)에서 제1 지지부(CV-P1) 및 제2 지지부(CV-P2)는 피가공 부재(P-WP)가 안착되는 지지면(SS)을 제공하는 것일 수 있다.

굴곡부 지그(CV-B)는 아래로 오목하게 함몰된 홈부(HP)를 포함하고, 홈부(HP)의 바닥면(HP-B)은 성형을 원하는 굴곡부(BP) 형상에 대응하는 형상을 갖는 것일 수 있다. 홈부(HP)의 바닥면(HP-B)은 굴곡 성형부(CR-B)의 형상에 대응하는 곡면을 갖는 것일 수 있다. 홈부(HP)의 바닥면(HP-B)은 성형을 원하는 굴곡부(BP)의 외측의 형상에 대응하는 것일 수 있다. 예를 들어, 굴곡부 지그(CV-B)는 굴곡부(BP)에 접촉하는 부분이 소정의 곡률 반경을 갖는 곡면이거나, 또는 스테이플 형상("ㄷ"자 형상)을 갖는 것일 수 있다. 피가공 부재(P-WP)와 접촉하는 굴곡부 지그(CV-B)에서 홈부(HP) 바닥면의 곡률 반경은 1 mm 이상 10 mm 이하일 수 있다. 홈부(HP) 바닥면의 곡률 반경은 윈도우 외측(WP-OS, 도 3)의 곡률 반경(R_O)에 대응하는 것일 수 있다.

굴곡부 지그(CV-B)는 평탄하게 제공된 피가공 부재(P-WP)의 굴곡부(BP)에 접촉하여 굴곡부(BP)가 벤딩된 형상을 갖도록 하는 성형 지그가 될 수 있다. 홈부(HP)는 윈도우 외측(WP-OS)의 형상을 가공하는 성형 지그가 될 수 있다.

가공 지그(CV)의 홈부(HP)는 굴곡면(HP-C) 및 굴곡면(HP-C)을 사이에 두고 서로 마주하는 제1 평탄부면(HP-F1)과 제2 평탄부면(HP-F2)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 평탄부면(HP-F1)과 제2 평탄부면(HP-F2)은 굴곡면(HP-C)으로부터 서로 나란하게 연장되는 면일 수 있다. 제1 평탄부면(HP-F1)과 제2 평탄부면(HP-F2)은 제1 간격(D1)으로 이격된 것일 수 있다. 제1 평탄부면(HP-F1)과 제2 평탄부면(HP-F2)의 이격 간격 "D1"은 코어 성형부(CR)의 폭과 피가공 부재(P-WP)의 두께를 합한 것보다 큰 것일 수 있다. 한편, 코어 성형부(CR)의 폭은 대향하는 제1 평탄 성형면(CR-P1)과 제2 평탄 성형면(CR-P2) 사이의 간격일 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 홈부(HP)에 코어 성형부(CR)가 삽입된 상태에서 제1 평탄부면(HP-F1)과 제2 평탄부면(HP-F2)은 제1 간격(D1)으로 이격된 것일 수 있다. 즉, 가공 지그(CV)에서 홈부(HP)를 정의하는 제1 평탄부면(HP-F1)과 제2 평탄부면(HP-F2)은 코어 성형부(CR)가 삽입된 상태에서 코어 성형부(CR)를 사이에 두고 일정한 간격인 제1 간격(D1)으로 이격되어 있을 수 있다.

일 실시예에서, 제1 평탄부면(HP-F1)과 제2 평탄부면(HP-F2)은 코어 성형부(CR)가 삽입된 상태에서 일정한 간격을 두고 코어 성형부(CR)로부터 이격되어 있을 수 있다. 즉, 일 실시예에서 제1 평탄부면(HP-F1)_및 제2 평탄부면(HP-F2)은 각각 제1 평탄 성형면(CP-P1) 및 제2 평탄 성형면(CP-P2)과 이격되어 배치된 것일 수 있다. 코어 성형부(CR)가 홈부(HP)에 삽입되었을 때, 제1 평탄부면(HP-F1)은 제1 평탄 성형면(CP-P1)으로부터 일정 간격 이격되어 있고, 제2 평탄부면(HP-F2)은 제2 평탄 성형면(CP-P2)으로부터 일정 간격 이격되어 있을 수 있다. 제1 평탄부면(HP-F1)과 제1 평탄 성형면(CP-P1)의 이격 간격, 또는 제2 평탄부면(HP-F2)과 제2 평탄 성형면(CP-P2) 사이의 이격 간격은 각각 피가공 부재(P-WP)의 두께 이상일 수 있다.

또한, 홈부(HP)의 굴곡면(HP-C)은 코어 성형부(CR)가 삽입된 상태에서 일정한 간격을 두고 코어 성형부(CR)로부터 이격되어 있을 수 있다. 홈부(HP)의 굴곡면(HP-C)은 코어 성형부(CR)가 삽입된 상태에서 굴곡면(HP-C)은 굴곡 성형부(CR-B)와 이격되어 마주하는 것일 수 있다.

굴곡부 지그(CV-B)는 레일부(RL)를 포함할 수 있다. 레일부(RL)는 코어 성형부(CR)가 상하 방향으로 이동될 때 가이드가 되는 부분일 수 있다. 굴곡부 지그(CV-B)의 상부면은 곡면부(CV-UC, 도 14)를 포함하는 것일 수 있다. 피가공 부재(P-WP)가 벤딩되면서 접촉하는 굴곡부 지그(CV-B)의 상부면이 곡면부(CV-UC, 도 14)를 포함하는 것일 수 있다.

일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)에서 가공 지그(CV)는 피가공 부재(P-WP)와 접촉하는 부분이 그라파이트(graphite), 탄화규소(Silicon carbide), 질화규소(Silicon nitride), 이규화 몰리브덴(MoSi₂), 산화알루미늄(alumina), 질화알루미늄(AlN), 지르코니아(zirconia), 또는 탄화텅스텐(WC) 등을 포함하여 형성된 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 가공 지그(CV)의 외부면은 성형 공정 이후에 피가공 부재로부터 용이하게 탈착될 수 있는 재료이면 제한 없이 사용될 수 있다. 또한, 가공 지그(CV)의 외부면에는 피가공 부재(P-WP)와 접합되지 않도록 이형 처리가 되어있을 수 있다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)는 가공 지그(CV)에 열을 제공하는 지그 가열부(HT-b)를 더 포함할 수 있다. 지그 가열부(HT-b)는 굴곡부 지그(CV-B)에 인접하여 배치된 것일 수 있다. 지그 가열부(HT-b)는 홈부(HP)에 인접하여 배치된 것일 수 있다. 지그 가열부(HT-b)는 굴곡부 지그(CV-B)를 감싸고 배치되는 것일 수 있다. 지그 가열부(HT-b)는 홈부(HP)를 둘러싸며 배치되어 홈부(HP)에 열을 제공하는 것일 수 있다. 지그 가열부(HT-b)는 유도가열코일(RC, 도 13b)을 포함하는 것일 수 있다.

지그 가열부(HT-b)는 굴곡부 지그(CV-B) 주변을 둘러싸고 배치되고, 가공 지그(CV)에 열을 제공하여 피가공 부재(P-WP)를 성형할 수 있다. 지그 가열부(HT-b)에서 제공된 열로 굴곡부 지그(CV-B)의 온도가 상승되면, 가공 지그(CV)에서 홈부(HP) 주변의 온도가 가장 높게 제어될 수 있다. 가공 지그(CV)에서 홈부(HP)에서의 온도가 가장 높고, 제1 지지부(CV-P1) 및 제2 지지부(CV-P2) 방향으로 갈수록 온도가 낮아지게 된다. 가공 지그(CV)에서 홈부(HP) 주변 온도는 600℃ 이상일 수 있다. 예를 들어, 가공 지그(CV)에서 홈부(HP) 주변 온도는 650℃ 내지 750℃ 일 수 있다.

도 12는 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치(PE)에서 코어 성형부(CR)와 가공 지그(CV)의 온도 프로파일을 나타낸 도면이다. 온도 스케일 바를 참조하면, 가공 지그(CV)의 굴곡부 지그(CV-B)의 온도가 가장 높게 나타나고 굴곡부 지그(CV-B)에서 멀어질수록 온도가 낮아지는 것을 알 수 있다. 한편, 굴곡부 지그(CV-B)에 대응하여 배치된 코어 성형부(CR)의 온도도 Z축(Z) 방향으로 갈수록 낮아지는 것을 알 수 있다. 즉, 코어 성형부(CR) 중 홈부(HP)에 삽입된 부분의 온도가 가장 높고, 홈부(HP)에서 이격될수록 코어 성형부(CR)의 온도가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 홈부(HP)에 삽입된 코어 성형부(CR)의 온도는 400℃ 이상일 수 있다. 한편, 제1 지지부(CV-P1) 및 제2 지지부(CV-P2)는 굴곡부 지그(CV-B)를 사이에 두고 이격되어 배치된 부분을 지칭하는 것으로, 본 명세서에서 도시된 형상에 한정되지 않는다. 본 명세서에서 제1 지지부(CV-P1) 및 제2 지지부(CV-P2)는 지지면(SS, 도 10)을 제공하는 가공 지그(CV)의 상부면 뿐 아니라, 가공 지그(CV)의 지지면(SS, 도 10)을 지탱하는 지지면(SS) 아래의 지지 부분 모두를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 도 10 및 도 12 등에서 제1 지지부(CV-P1), 굴곡부 지그(CV-B), 및 제2 지지부(CV-P2)를 다른 형태로 지시하고 있으나, 이는 지시 방법에 있어서의 차이이고, 가공 지그(CV)는 굴곡부 지그(CV-B) 부분, 제1 지지부(CV-P1) 부분, 및 제2 지지부(CV-P2) 부분으로 구분되는 부분들을 포함하는 것일 수 있다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)는 코어 가열부(HT-a)를 더 포함할 수 있다. 도 13a 및 도 13b는 일 실시예에 따른 코어 가열부(HT-a)를 나타낸 도면이다. 도 13a는 X축(X) 및 Y축(Y)이 정의하는 평면과 나란한 면에서의 코어 가열부(HT-a)의 평면도를 나타낸 것이다. 도 13b는 도 13a의 III-III'선에 대응하는 단면을 나타낸 것이다. 코어 가열부(HT-a)는 코어 성형부(CR)에 인접하여 배치된 것일 수 있다. 예를 들어, 코어 가열부(HT-a)는 코어 성형부(CR)가 하방향으로 이동되기 전에 코어 성형부(CR) 상에 배치된 것일 수 있다.

도 5, 7, 13a, 및 13b 등을 참조하면, 코어 가열부(HT-a)는 관통홀(HL)을 포함하는 것일 수 있다. 관통홀(HL)은 코어 성형부(CR)에 중첩하는 것일 수 있다. 코어 가열부(HT-a)는 Y축(Y) 방향으로의 폭이 X축(X) 방향으로의 폭 보다 큰 관통홀(HL)이 정의된 링 형상을 갖는 것일 수 있다. 코어 가열부(HT-a)는 상하 방향으로 동작 제어되는 것일 수 있다. 코어 가열부(HT-a)의 관통홀(HL) 내에 코어 성형부(CR)가 배치되도록 코어 가열부(HT-a)가 상하 방향으로 동작 제어될 수 있다. 코어 가열부(HT-a)는 유도가열코일(RC)을 포함하는 것일 수 있다. 코어 가열부(HT-a) 내부에 복수 개의 유도가열코일들(RC)이 배치될 수 있다. 유도가열코일들(RC) 사이에는 충전제(FP)가 배치될 수 있다. 충전제(FP)는 내열 재료를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 충전제(FP)는 차폐제를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 도 13b에 도시된 것과 달리 충전제(FP)가 생략되며, 코어 가열부(HT-a) 금형 내부에 유도가열코일들(RC)이 이격되어 배치될 수 있다. 도 13a 및 도 13b는 코어 가열부(HT-a)의 형상을 예시적으로 도시하여 나타낸 것이나, 지그 가열부(HT-b)도 도 13a 및 도 13b에서 도시하여 설명한 코어 가열부(HT-a) 형상과 유사한 형상을 갖는 것일 수 있다. 지그 가열부(HT-b)도 유도가열코일을 포함하는 것일 수 있다.

도 14는 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)를 이용하여 피가공 부재(P-WP)를 가공하는 단계 중 일부를 도시한 것이다. 도 14에서는 도 5에서 도시된 제1 상태와 도 7에 도시된 제2 상태의 중간 상태를 나타낸 것이다. 도 5에서 도시된 제1 상태는 피가공 부재(P-WP)가 가공되기 이전의 상태로 피가공 부재(P-WP)의 제1 평탄부(PP-1, 도 6), 굴곡부(BP, 도 6) 및 제2 평탄부(PP-2, 도 6)가 플랫한 상태로, 피가공 부재(P-WP)를 사이에 두고 코어 성형부(CR)가 가공 지그(CV)와 이격되어 있는 상태에 해당한다. 도 7에서 도시된 제2 상태는 피가공 부재(P-WP)의 굴곡부(BP, 도 6)가 코어 성형부(CR)의 굴곡 성형부(CR-B)와 접촉하고, 제1 평탄부(PP-1, 도 6)와 제2 평탄부(PP-2, 도 6)가 코어 성형부(CR)의 평탄 성형부(CR-P, 도 9)에 인접한 상태이다. 즉, 제2 상태는 피가공 부재(P-WP)의 적어도 일부가 홈부(HP) 방향으로 오목하게 굴곡된 상태에서 코어 성형부(CR)의 적어도 일부가 홈부(HP)에 삽입된 상태일 수 있다.

도 14는 도 5에 도시된 제1 상태에서 도 7에 도시된 제2 상태로 변화되는 단계 중 일부를 나타낸 것이다. 도 14를 참조하면, 굴곡부 지그(CV-B)의 홈부(HP)에 대응하여 홈부(HP) 상에 코어 성형부(CR)가 배치되고, 코어 성형부(CR)가 하 방향(LD)으로 이동하여 피가공 부재(P-WP) 중 일부가 홈부(HP) 삽입되도록 할 수 있다. 코어 성형부(CR)가 홈부(HP)로 삽입됨에 따라 피가공 부재(P-WP)의 평탄부들이 코어 성형부(CR)에 인접하는 방향(ID)으로 벤딩되게 된다. 한편, 도 13에서는 가공 지그(CV)의 상부면 중 홈부(HP)가 정의된 부분의 상부면(CV-UC)이 곡면으로 도시되었다. 홈부(HP)에 인접한 가공 지그의 상부면(CV-UC)은 곡면으로 이에 접하는 피가공 부재(P-WP)가 홈부(HP)로 삽입될 때 손상을 최소화할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 홈부(HP)에 인접한 가공 지그의 상부면(CV-UC)의 형상은 도면에 도시된 것과 다를 수 있다.

일 실시예의 윈도우 성형 장치는 코어 성형부 및 코어 성형부가 삽입되도록 오목하게 함몰된 홈부가 정의된 가공 지그를 포함하여, 굴곡부 및 굴곡부를 사이에 두고 서로 마주하는 두 개의 평탄부들을 포함하는 윈도우를 제조에 사용될 수 있다. 일 실시예의 윈도우 성형 장치는 오목하게 함몰된 홈부를 갖는 가공 지그, 홈부에 삽입되는 코어 성형부, 및 가공 지그를 가열하는 지그 가열부를 포함하여 피가공 부재를 열 성형함으로써 180° 벤딩된 윈도우 제조에 사용될 수 있다.

이하 도 15 내지 도 17d 등을 참조하여 일 실시예의 윈도우 성형 방법을 설명한다. 이후 설명하는 일 실시예의 윈도우 성형 방법은 상술한 일 실시예에 따른 윈도우 성형 장치를 이용한 윈도우 성형 방법에 해당한다. 이하 일 실시예의 윈도우 성형 방법을 설명하는 데 있어서, 상술한 일 실시예의 윈도우 성형 장치에 대하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.

도 15 및 도 16은 각각 일 실시예에 따른 윈도우 성형 방법을 나타낸 순서도이다. 도 17a 내지 도 17d는 일 실시예에 따른 윈도우 성형 방법의 단계들을 개략적으로 나타낸 도면이다.

일 실시예의 윈도우 성형 방법은 코어 성형부(CR) 및 가공 지그(CV)를 포함하는 일 실시예의 윈도우 성형 장치(PE)를 이용하는 것일 수 있다.

일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10)은 코어 성형부와 가공 지그 사이에 피가공 부재를 배치하는 단계(S100) 및 피가공 부재를 사이에 두고 코어 성형부가 홈부에 삽입되도록 코어 성형부를 이동시키는 단계(S300)를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10)은 코어 성형부와 가공 지그 사이에 피가공 부재를 배치하는 단계(S100), 피가공 부재를 사이에 두고 코어 성형부가 홈부에 삽입되도록 코어 성형부를 이동시키는 단계(S300), 및 가공 지그를 가열하여 홈부에 삽입된 피가공 부재를 성형하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.

한편, 일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10-a)에서 코어 성형부와 가공 지그 사이에 피가공 부재를 배치하는 단계(S100) 이후에 피가공 부재를 에이징하는 단계(S200)를 더 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10-a)은 가공 지그를 가열하여 홈부에 삽입된 피가공 부재를 성형하는 단계(S500) 이후에 피가공 부재를 서냉하는 단계(S600) 및 피가공 부재를 화학 강화하는 단계(S700)를 더 포함할 수 있다.

일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10, S10-a)으로 성형되는 피가공 부재(P-WP)는 유리 기판일 수 있다. 일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10, S10-a)으로 성형되는 피가공 부재(P-WP)의 두께는 0.1 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 잇다.

도 17a는 코어 성형부와 가공 지그 사이에 피가공 부재를 배치하는 단계(S100)를 개략적으로 나타낸 것이다. 피가공 부재(P-WP)는 가공 지그(CV) 상에 배치될 수 있다. 피가공 부재(P-WP)는 평편한 상태로 가공 지그(CV)와 코어 성형부(CR) 사이에 배치될 수 있다. 가공 지그(CV)는 지그 가열부(HT-b)에서 제공되는 열로 가열될 수 있다.

가공 지그(CV)에서 제공된 열에 의하여 피가공 부재가 에이징(aging)될 수 있다. 피가공 부재를 에이징하는 단계(S200)는 피가공 부재를 사이에 두고 코어 성형부가 홈부에 삽입되도록 코어 성형부를 이동시키는 단계(S300) 이전에 수행되는 것일 수 있다. 피가공 부재(P-WP)가 가공 지그(CV) 상에 안착된 상태에서 에이징될 수 있으며, 피가공 부재(P-WP)에 압력이 가해지기 전에 에이징이 진행될 수 있다. 피가공 부재(P-WP)의 에이징 온도는 피가공 부재(P-WP)인 유리 기판이 점탄성을 나타내는 구간의 온도일 수 있다. 에이징 온도는 피가공 부재(P-WP)인 유리 기판의 점도가 10⁷ 포이즈(poise) 내지 10⁹ 포이즈가 되는 구간의 온도일 수 있다. 예를 들어, 에이징 온도는 550℃ 이상일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 17b는 피가공 부재를 사이에 두고 코어 성형부가 홈부에 삽입되도록 코어 성형부를 이동시키는 단계(S300)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 피가공 부재(P-WP)를 사이에 두고 코어 성형부(CR)가 가공 지그(CV)의 홈부(HP)에 삽입되도록 코어 성형부(CR)가 하(아래) 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 코어 성형부를 이동시키는 단계(S300)는 10 psi 내지 100 psi의 압력으로 피가공 부재를 가압하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. 코어 성형부를 이동시키는 단계(S300)에서 피가공 부재(P-WP)의 코어 성형부(CR)가 가공 지그(CV)의 홈부(HP) 내부로 이동되면서 피가공 부재(P-WP)의 평탄부(PP-1, PP-2)가 코어 성형부의 평탄 성형부(CR-P)가 인접하도록 벤딩될 수 있다. 코어 성형부를 이동시키는 단계(S300)에서 피가공 부재(P-WP)의 적어도 일부가 홈부(HP)에 삽입되고, 홈부(HP)에 삽입된 제1 평탄부(PP-1, 제1 부분)와 제2 평탄부(PP-2, 제2 부분)가 코어 성형부(CR)를 사이에 두고 서로 마주하도록 성형될 수 있다.

일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10, S10-a)은 코어 성형부를 이동시키는 단계(S300) 이후에 가공 지그를 가열하여 홈부에 삽입된 피가공 부재를 성형하는 단계(S500)를 포함할 수 있다. 피가공 부재를 성형하는 단계(S500)는 홈부(HP)에 삽입된 피가공 부재의 제1 평탄부(PP-1)와 제2 평탄부(PP-2)가 코어 성형부(CR)를 사이에 두고 서로 마주하도록 성형하는 단계를 포함할 수 있다.

피가공 부재를 성형하는 단계(S500)는 피가공 부재(P-WP)의 점도가 10⁷ 포이즈(poise) 내지 10⁹ 포이즈가 되도록 피가공 부재에 열을 제공하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. 피가공 부재를 성형하는 단계(S500)에서 가공 지그(CV)를 직접 제어하여 가열할 수 있다. 예를 들어, 가공 지그(CV) 전체가 가열되어 가공 지그(CV) 의 온도가 제어될 수 있다.

또한, 피가공 부재를 성형하는 단계(S500)는 피가공 부재의 점도가 10⁷ 포이즈 내지 10⁹ 포이즈가 되도록 굴곡부 지그(CV-B, 도 9)에 열을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 피가공 부재를 성형하는 단계(S500)에서 가공 지그(CV)의 굴곡부 지그(CV-B, 도 9) 부분에만 열을 제공할 수 있다. 굴곡부 지그(CV-B, 도 9)는 굴곡부 지그(CV-B, 도 9)를 둘러싸고 배치된 지그 가열부(HT-b)로부터 열을 제공받을 수 있다.

피가공 부재를 성형하는 단계(S500)에서 홈부(HP)에 인접한 피가공 부재(P-WP) 외측의 온도가 코어 성형부(CR)에 인접한 피가공 부재(P-WP)의 내측의 온도 보다 높게 제어될 수 있다. 피가공 부재를 성형하는 단계(S500)에서 가공 지그(CV)의 온도가 코어 성형부(CR)의 온도보다 높게 유지될 수 있다.

가공 지그(CV)는 지그 가열부(HT-b)를 이용하여 온도 제어될 수 있고, 코어 성형부(CR)는 코어 가열부(HT-a)를 이용하여 온도 제어될 수 있다. 코어 가열부(HT-a, 도 5)는 도 17a와 같이 피가공 부재(P-WP)가 가공 지그(CV) 상에 안착된 상태에서 코어 가열부(HT-a, 도 5)를 이용하여 가열될 수 있다. 코어 가열부(HT-a, 도 5)의 관통홀(HL, 도 13a)로 코어 성형부(CR)가 삽입되도록 코어 가열부(HT-a, 도 5)가 상하 방향으로 동작 제어될 수 있다. 코어 가열부(HT-a, 도 5)에 의해 코어 성형부(CR) 평탄 성형부(CR-P, 도 9)의 온도가 제어될 수 있다.

예를 들어, 홈부(HP)에 인접한 피가공 부재(P-WP) 외측은 650℃ 내지 750℃의 온도가 되도록 가열될 수 있다. 피가공 부재(P-WP)의 내측은 외측보다 낮은 온도로 제어될 수 있으며, 예를 들어, 피가공 부재(P-WP)의 내측은 400℃ 이하의 온도로 제어될 수 있다. 일 실시예의 윈도우 성형 방법은 벤딩되는 피가공 부재(P-WP)의 내측의 온도를 외측의 온도 보다 낮게 유지하여 굴곡부를 갖도록 성형된 피가공 부재(P-WP)가 치수 안정성이 유지되고 성형 과정에서 발생되는 응력이 완화된 상태를 갖도록 할 수 있다.

도 17c는 홈부(HP)에 삽입된 피가공 부재(P-WP)의 제1 평탄부(PP-1)와 제2 평탄부(PP-2)가 코어 성형부(CR)를 사이에 두고 서로 마주하도록 성형하는 단계를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 17c를 참조하면, 코어 성형부(CR)가 홈부(HP)에 삽입되고 피가공 부재(P-WP)의 적어도 일부가 홈부(HP)에 삽입되는 것일 수 있다.

도 17c를 참조하면, 일 실시예에 따른 윈도우 성형 방법에서는 피가공 부재의 평탄부들(PP-1, PP-2)이 코어 성형부(CR)에 인접하도록 벤딩된 상태에서 코어 가열부(HT-a)가 벤딩된 상태의 피가공 부재(P-WP)의 외측에 배치되어 피가공 부재(P-WP)의 온도를 제어할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 피가공 부재의 평탄부들(PP-1, PP-2)이 코어 성형부(CR)에 인접하도록 벤딩된 상태에서 코어 가열부(HT-a)는 코어 성형부(CR)의 상부에서 고정되어 있을 수 있다. 이때, 코어 가열부(HT-a)는 동작하지 않으며 코어 가열부(HT-a)는 가열되지 않고 상온 상태로 유지될 수 있다.

일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10-a)은 피가공 부재를 서냉(slow cooling)시키는 단계(S600)를 더 포함할 수 있다. 피가공 부재를 서냉시키는 단계(S600)는 피가공 부재를 성형하는 단계 이후에 수행되는 것일 수 있다. 피가공 부재를 서냉시키는 단계(S600)는 윈도우 성형 장치에 고정된 상태에서 진행되거나, 또는 피가공 부재를 윈도우 성형 장치로부터 분리하여 진행될 수 있다.

또한, 피가공 부재를 서냉시키는 단계(S600)는 별도의 모듈(MD, 도 16d)을 이용하여 수행될 수도 있다. 피가공 부재를 서냉시키는 단계(S600)를 수행하여 가공된 피가공 부재의 수치를 안정화시키고, 가공 공정에서 발생한 응력을 완화시킬 수 있다. 피가공 부재를 서냉시키는 단계(S600)는 피가공 부재를 성형하는 단계(S500)가 수행되는 열 성형 온도 보다는 낮은 온도에서 진행될 수 있다. 또는 피가공 부재를 서냉시키는 단계(S600)는 상온에서 진행될 수도 있다.

도 17d는 피가공 부재를 서냉시키는 단계(S600)의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 17d는 상술한 도 17a 내지 도 17c의 단계들을 수행하여 벤딩되어 가공된 윈도우(WP)를 모듈(MD)에 삽입하여 피가공 부재를 서냉시키는 단계를 수행하는 것을 도시하였다. 모듈(MD)은 베이스부(MD-B), 돌출부(MD-E), 및 외곽지지부(MD-S)를 포함하는 것일 수 있다. 돌출부(MD-E)는 베이스부(MD-B) 상에 배치되며, 윈도우(WP)를 지지하는 지지부의 역할을 하는 것일 수 있다. 외곽지지부(MD-S)는 베이스부(MD-B) 상에 배치되고 돌출부(MD-E)를 기준으로 베이스부(MD-B)의 양 측 말단에 각각 배치된 것일 수 있다. 돌출부(MD-E)의 형상은 돌출부(MD-E)에 삽입되는 윈도우(WP)의 내측 형상에 대응하는 것일 수 있다. 외곽지지부(MD-S)와 돌출부(MD-E) 사이의 공간에 윈도우(WP)의 평탄부가 삽입될 수 있다.

도 17d에서는 외곽지지부(MD-S)와 베이스부(MD-B)가 일체로 제공된 것으로 도시하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 도시된 것과 달리, 외곽지지부(MD-S)는 베이스부(MD-B)와 분리된 구성으로 윈도우(WP)가 돌출부(MD-E)에 삽입될 때 윈도우(WP)의 외측(WP-OS)을 감싸도록 이동될 수 있다.

일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10-a)은 피가공 부재를 화학 강화하는 단계(S700)를 더 포함할 수 있다. 피가공 부재를 화학 강화하는 단계(S700)는 강화 용융염에서 윈도우(WP)를 화학 강화 처리하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 피가공 부재를 화학 강화하는 단계(S700)는 400℃ 내지 500℃의 온도 범위에서 수행될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예의 윈도우 성형 방법(S10-a)은 피가공 부재를 연마하는 단계를 더 포함할 수 있다. 피가공 부재를 연마하는 단계는 피가공 부재를 성형하는 단계(S500) 이후에 수행될 수 있다. 피가공 부재를 연마하는 단계에서 피가공 부재의 외측 면만 연마될 수 있다. 연마하는 단계가 수행된 윈도우의 외측(WP-OS)의 표면 거칠기는 3Å 내지 7Å 범위일 수 있다. 또한, 연마가 진행되지 않은 윈도우의 내측(WP-IS)의 표면 거칠기는 3Å 이하일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 표면 거칠기(surface roughness)는 산술 평균 조도를 나타낸다.

일 실시예의 윈도우 성형 방법은 코어 성형부 및 코어 성형부가 삽입되는 홈부를 갖는 가공 지그를 포함한 윈도우 성형 장치를 이용하여 큰 벤딩각으로 벤딩된 굴곡부를 포함하는 윈도우를 제조에 사용될 수 있다. 특히, 일 실시예의 윈도우 성형 방법은 굴곡부를 기준으로 양 측에 배치된 평탄부들이 서로 평행하게 마주하는 180° 벤딩 윈도우 제조에 사용될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

PE : 윈도우 성형 장치 CR : 코어 성형부
CV : 가공 지그 HT-a : 코어 가열부
HT-b : 지그 가열부 AP : 가압부

Claims

상하 방향으로 동작 제어되는 코어 성형부; 및
피가공 부재가 안착되는 지지면, 및 상기 피가공 부재의 굴곡부와 상기 코어 성형부가 삽입되도록 상기 지지면으로부터 오목하게 함몰된 홈부를 포함하는 가공 지그; 를 포함하고,
상기 피가공 부재는 상기 굴곡부, 및 상기 굴곡부를 사이에 두고 상기 굴곡부의 양 측에 각각 배치된 제1 평탄부와 제2 평탄부를 포함하는 윈도우 성형 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 평탄부, 상기 굴곡부 및 상기 제2 평탄부가 플랫한 제1 상태에서, 상기 피가공 부재를 사이에 두고 상기 코어 성형부가 상기 가공 지그 상에 이격되어 배치되고,
상기 굴곡부가 상기 홈부 방향으로 오목하게 굴곡된 제2 상태에서, 상기 코어 성형부의 적어도 일부가 상기 홈부에 삽입되는 윈도우 성형 장치.
제 2항에 있어서,
상기 코어 성형부는 굴곡 성형부 및 평탄 성형부를 포함하고,
상기 제1 상태에서 상기 굴곡부가 상기 굴곡 성형부와 인접하고, 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부는 각각 상기 평탄 성형부와 이격되며,
상기 제2 상태에서 상기 굴곡부가 상기 굴곡 성형부와 접촉하고, 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부는 상기 평탄 성형부와 인접하는 윈도우 성형 장치.
제 1항에 있어서,
상기 가공 지그에 열을 제공하는 지그 가열부를 더 포함하고,
상기 지그 가열부는 상기 홈부를 둘러싸며 배치된 윈도우 성형 장치.
제 4항에 있어서,
상기 코어 성형부에 중첩하는 관통홀이 정의된 코어 가열부를 더 포함하는 윈도우 성형 장치.
제 5항에 있어서,
상기 코어 가열부는 상기 코어 성형부가 상기 관통홀 내에 위치하도록 상하 방향으로 동작 제어되는 윈도우 성형 장치.
제 5항에 있어서,
상기 코어 가열부 및 상기 지그 가열부는 각각 유도가열코일을 포함하는 윈도우 성형 장치.
제 1항에 있어서,
상기 코어 성형부 상에 배치되고, 상하 방향으로 동작 제어되는 가압부를 더 포함하는 윈도우 성형 장치.
제 1항에 있어서,
상기 가공 지그는 상기 홈부가 배치된 굴곡부 지그;
상기 굴곡부 지그의 일 측에 배치된 제1 지지부; 및
상기 굴곡부 지그의 타 측에 배치된 제2 지지부; 를 포함하는 윈도우 성형 장치.
상하 방향으로 동작 제어되고, 굴곡 성형부 및 평탄 성형부를 포함하는 코어 성형부; 및
피가공 부재가 안착되는 지지면, 및 상기 피가공 부재의 일부와 상기 굴곡 성형부가 삽입되도록 상기 지지면으로부터 오목하게 함몰된 홈부를 포함하는 가공 지그; 를 포함하고,
상기 홈부는 굴곡면, 상기 굴곡면을 사이에 두고 서로 마주하는 제1 평탄부면 및 제2 평탄부면을 포함하는 윈도우 성형 장치.
제 10항에 있어서,
상기 코어 성형부가 상기 홈부에 삽입된 상태에서,
상기 코어 성형부를 사이에 두고 상기 제1 평탄부면 및 상기 제2 평탄부면은 제1 간격으로 이격된 윈도우 성형 장치.
제 11항에 있어서,
상기 평탄 성형부는 제1 평탄 성형면과 제2 평탄 성형면을 포함하고,
상기 굴곡면은 상기 굴곡 성형부와 서로 이격되어 마주하고,
상기 제1 평탄부면 및 상기 제2 평탄부면은 각각 상기 제1 평탄 성형면 및 상기 제2 평탄 성형면과 이격되어 마주하는 윈도우 성형 장치.
상하 방향으로 동작 제어되는 코어 성형부;
상하 방향으로 동작 제어되고, 상기 코어 성형부에 인접하여 배치된 코어 가열부;
상기 코어 성형부가 삽입되도록 오목하게 함몰된 홈부를 포함하는 굴곡부 지그, 상기 굴곡부 지그를 사이에 두고 상기 굴곡부 지그의 양 측에 각각 배치된 제1 지지부와 제2 지지부를 포함하는 가공 지그; 및
상기 굴곡부 지그에 인접하여 배치된 지그 가열부; 를 포함하는 윈도우 성형 장치.
제 13항에 있어서,
상기 코어 성형부는 굴곡 성형부 및 평탄 성형부를 포함하고,
상기 굴곡 성형부는 곡률 반경이 1 mm 이상 10 mm 이하인 곡면을 포함하는 윈도우 성형 장치.
제 14항에 있어서,
상기 홈부의 바닥면은 상기 굴곡 성형부의 형상에 대응하는 곡면을 포함하는 윈도우 성형 장치.
제 14항에 있어서,
상기 코어 가열부에 상기 코어 성형부에 중첩하는 관통홀이 정의된 윈도우 성형 장치.
제 16항에 있어서,
상기 코어 가열부는 상기 코어 성형부가 상기 관통홀 내에 위치하도록 상하 방향으로 동작 제어되는 윈도우 성형 장치.
제 13항에 있어서,
상기 지그 가열부는 상기 굴곡부 지그를 감싸고 배치된 윈도우 성형 장치.
제 13항에 있어서,
상하 방향으로 동작 제어되고, 상기 코어 성형부 상에 배치된 가압부를 더 포함하는 윈도우 성형 장치.
제 13항에 있어서,
피가공 부재가 상기 코어 성형부와 상기 가공 지그 사이에 배치되고,
상기 피가공 부재가 플랫한 제1 상태에서, 상기 피가공 부재를 사이에 두고 상기 코어 성형부가 상기 가공 지그 상에 이격되어 배치되고,
상기 피가공 부재의 일부가 상기 홈부 방향으로 오목하게 굴곡된 제2 상태에서, 상기 코어 성형부의 적어도 일부가 상기 홈부에 삽입되는 윈도우 성형 장치.
코어 성형부, 및 지지면과 상기 지지면으로부터 오목하게 함몰되어 정의된 홈부를 포함한 가공 지그를 포함한 윈도우 성형 장치를 이용한 윈도우 성형 방법에 있어서,
상기 코어 성형부와 상기 가공 지그 사이에 피가공 부재를 배치하는 단계; 및
상기 피가공 부재를 사이에 두고 상기 코어 성형부가 상기 홈부에 삽입되도록 상기 코어 성형부를 이동시키는 단계;
를 포함하고,
상기 피가공 부재는 제1 부분, 제2 부분, 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 배치된 제3 부분을 포함하고,
상기 코어 성형부를 이동시키는 단계는 상기 홈부에 삽입된 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 상기 코어 성형부를 사이에 두고 서로 마주하도록 성형하는 단계를 포함하는 윈도우 성형 방법.
제 21항에 있어서,
상기 피가공 부재는 유리 기판이고,
상기 피가공 부재를 성형하는 단계는 상기 피가공 부재의 점도가 10⁷ 포이즈(poise) 내지 10⁹ 포이즈가 되도록 상기 피가공 부재에 열을 제공하는 단계를 포함하는 윈도우 성형 방법.
제 21항에 있어서,
상기 제3 부분은 굴곡부를 포함하고,
상기 제1 부분은 상기 굴곡부의 일 측에 배치된 제1 평탄부를 포함하며,
상기 제2 부분은 상기 굴곡부의 타 측에 배치된 제2 평탄부를 포함하는 윈도우 성형 방법.
제 21항에 있어서,
상기 코어 성형부를 이동시키는 단계는 10 psi 내지 100 psi의 압력으로 상기 피가공 부재를 가압하는 단계를 포함하는 윈도우 성형 방법.
제 21항에 있어서,
상기 가공 지그를 가열하여 상기 홈부에 삽입된 상기 피가공 부재를 성형하는 단계를 더 포함하는 윈도우 성형 방법.
제 25항에 있어서,
상기 피가공 부재를 성형하는 단계에서, 상기 홈부에 인접한 상기 피가공 부재 외측의 온도가 상기 코어 성형부에 인접한 상기 피가공 부재의 내측의 온도 보다 높은 윈도우 성형 방법.
제 25항에 있어서,
상기 피가공 부재를 성형하는 단계에서, 상기 가공 지그의 온도가 상기 코어 성형부 온도보다 높게 유지되는 윈도우 성형 방법.
제 25항에 있어서,
상기 가공 지그는 상기 홈부가 배치된 굴곡부 지그, 상기 굴곡부 지그의 일 측에 배치된 제1 지지부, 및 상기 굴곡부 지그의 타 측에 배치된 제2 지지부를 포함하고,
상기 피가공 부재를 성형하는 단계는 상기 피가공 부재의 점도가 10⁷ 포이즈(poise) 내지 10⁹ 포이즈가 되도록 상기 굴곡부 지그에 열을 제공하는 단계를 포함하는 윈도우 성형 방법.
제 25항에 있어서,
상기 피가공 부재를 성형하는 단계 이후에 상기 피가공 부재를 서냉시키는 단계를 더 포함하는 윈도우 성형 방법.
제 29항에 있어서,
상기 피가공 부재를 서냉시키는 단계는 상기 피가공 부재의 형상에 대응하는 형상을 갖는 몰드에 상기 피가공 부재를 삽입하여 서냉시키는 단계를 포함하는 윈도우 성형 방법.
제 29항에 있어서,
상기 서냉시키는 단계 이후에 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 서로 평행하게 유지되는 윈도우 성형 방법.
제 29항에 있어서,
상기 서냉시키는 단계 이후에 상기 피가공 부재를 화학 강화하는 단계를 더 포함하는 윈도우 성형 방법.