(57)【要約】  基板用真空成形型は、空洞部と、空洞部と連通する真空吸引開口部とを含む。基板の下方の空洞部内の空気を、空洞部の側壁面を通して吸い出すように、真空吸引開口部を側壁面に設けた。基板の真空生成方法は、基板を、真空成形型上に据える工程と、次に、基板の下方の空洞部内の空気を、側壁面を通して吸い出すように、真空吸引開口部を通して吸い出す工程とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板用真空成形型において、
空洞部と、
前記空洞部と連通する真空吸引開口部と、
を、含み、
前記真空吸引開口部を、前記空洞部の側壁面に設け、基板が該空洞部に置かれた時に、前記基板の下方の該空洞部内の空気を、前記側壁面を通して吸い出しうるものである、真空成形型。
【請求項２】
前記真空吸引開口部が、前記側壁面のうち、前記空洞部の底面に隣接する部分に設けられた、請求項１に記載の型。
【請求項３】
前記真空吸引開口部が、前記側壁面の最下部に設けられた、請求項１に記載の型。
【請求項４】
前記真空吸引開口部が、形成した前記基板の側面によって閉じられるように位置する、請求項１に記載の型。
【請求項５】
形成した前記基板の前記側面が、前記側壁面のうち前記真空吸引開口部を囲む部分と接触しつつ、該真空吸引開口部を閉じる、請求項４に記載の型。
【請求項６】
前記真空吸引開口部の空隙の垂直方向の寸法が、前記基板の対応する側面での厚さより小さい、請求項１に記載の型。
【請求項７】
前記真空吸引開口部の長さが、前記基板の対応する側面の長さより短い、請求項１に記載の型。
【請求項８】
前記空洞部の底面が、第１の方向に凹状で、前記第１の方向に垂直である第２の方向に、平坦であり、
前記空洞部の前記側壁面が、前記第１の方向に延伸する第１の側壁面、および、前記第２の方向に延伸する第２の側壁面を含み、
前記真空吸引開口部が、前記第１の側壁面のうち、前記底面に隣接した部分に設けられた、
請求項１に記載の型。
【請求項９】
前記真空吸引開口部が、少なくとも１つの真空吸引開口部を有する、請求項１に記載の型。
【請求項１０】
前記真空吸引開口部が、スリットおよび孔のうち少なくとも１つを有する、請求項１に記載の型。
【請求項１１】
基板の真空生成方法において、
基板を、空洞部、および、前記空洞部と連通し該空洞部の側壁面に設けられた真空吸引開口部を含む真空成形型上に、据える工程と、
前記基板の下方の前記空洞部内の空気を、前記側壁面を通して吸い出すように、前記真空吸引開口部によって吸い出す工程と、
を、有する方法。
【請求項１２】
前記真空吸引開口部が、形成した前記基板の側面によって閉じられるように位置する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
形成した前記基板の前記側面が、前記側壁面のうち前記真空吸引開口部を囲む部分と接触しつつ、該真空吸引開口部を閉じる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板がガラスである、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板を成形するための真空成形型、および、方法に関する。特に、本開示は、基板の表面上に真空孔の跡を残すことなく、多数組み合わさった湾曲部を形成することができる、基板を成形するための真空成形型、および、方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板、例えば、ガラス基板を、概して、真空、加圧、押圧、ロール加工などを用いて、三次元（３Ｄ）形状になるように製作している。
【０００３】
図１および図２は、従来の基板の真空生成方法を、概略的に示している。
【０００４】
図１が示すように、真空孔１０１が、型１００の空洞部１０７の底面１０３に設けられている。基板Ｓの３Ｄ形状によっては、真空孔１０１の代わりに、スロットが、底面１０３に設けられてもよい。空洞部１０７（表示領域を形成するための部分）は、予め設定した厚さを有する基板Ｓの下方に垂直に窪んでいてもよい。空洞部１０７は、基板Ｓを意図した３Ｄ形状に形成しうるように、複数の真空孔１０１を通して真空圧を基板Ｓに加えるのを可能にする。
【０００５】
成形方法については、基板Ｓを、型１００の上部の上に据える。次に、基板Ｓを適切な温度まで加熱することによって、基板Ｓを軟化させる。その後、真空機の真空線を用いて、真空圧を、型１００の底面１０３から基板Ｓの底面Ｓｌへ垂直に加える。基板Ｓに垂直の孔１０１を通して空気を吸引することによって、圧力、および、真空減圧流量を、孔１０１の大きさ、長さ、および、数、並びに、孔１０１の分布状態を用いて制御する。空洞部１０７に真空減圧を加えると、軟化した基板Ｓの底面Ｓｌは、真空によって空洞部１０７の底面１０３と接触する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の真空生成方法においては、孔の形状が、基板Ｓの底面Ｓ１上に転写される跡を防ぐことは不可能である。基板Ｓのうち、空洞部１０７の底面１０３と接触する部分は、基板が最終製品に組み立てられた時に表示領域を形成するので、非常に品質が重要な領域である。孔の跡は、目で見て分かるので、製品価格を決定的に低下させる。孔の跡、または、スロットの跡を除去するためには、更なる処理、つまり、研磨を必要とする。しかしながら、この工程は、製作費用を上昇させるだけでなく、歩留まりに非常に悪影響を与える。したがって、この問題に対する解決策が至急に必要とされる。
【０００７】
従来の方法の他の問題として、基板に、多数組み合わさった湾曲部を設けることが不可能である。
【０００８】
更に、少なくとも１つの縁部上に湾曲部または屈曲部を有する３Ｄカバーガラスを、様々な工程によって形成するが、形成工程後の外観および形状の品質についての問題は、依然として解決されていない。
【０００９】
従来の方法は、単純な形状を有する製品だけは形成できるが、大きな湾曲部を有する形状を取得したり、製品の寸法を正確に再現したりすることはできない。この問題は、設計の多様化への流れを満足することができない。
【００１０】
更に、真空孔１０１の大きさ、数などによっては、基板Ｓのうち有効領域を形成することになる部分が、完璧に形成されないかもしれず、それによって、基板Ｓが不均一な部分を有するという問題を生じる。３Ｄカバーガラスが、非形成部分、または、不均一な部分を有すると、３Ｄカバーガラスを表示装置内に組み込むことができなくなる。この３Ｄカバーガラスを表示装置内に組み込んだとしても、光の屈折性および明るさに局所的差異を生じる。このことは、結果的に、表示装置の性能を低下させ、それによって、市場における競争性の低下という問題を生じる。
【００１１】
背景技術の部分で開示した情報は、背景技術のより良い理解のために記載したものであり、この情報が当業者に既知である先行技術を形成すると、自認した、または、いかなる示唆とも、捉えられるべきではない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示の様々な態様は、製品形成領域内に真空孔を有さない基板用真空成形型を提供する。
【００１３】
更に、そうでない場合には、（高温形成工程中に）基板上に生成されてしまうであろう孔の跡を除くことが可能な、基板用真空成形型も提供する。
【００１４】
更に、湾曲、または、多数組み合わさった湾曲形状を、困難なく形成可能な基板用真空成形型も提供する。
【００１５】
更に、基板に、均一な表面状態を提供可能な基板用真空成形型も提供する。
【００１６】
１つの態様によれば、基板用真空成形型は、空洞部と、空洞部と連通する真空吸引開口部とを含む。真空吸引開口部を、空洞部の側壁面に設け、基板が空洞部に置かれた時に、基板の下方の空洞部内の空気を、側壁面を通して吸い出すことができる。
【００１７】
他の態様によれば、基板の真空生成方法は、基板を、空洞部、および、空洞部と連通し空洞部の側壁面に設けられた真空吸引開口部を含む真空成形型上に、据える工程と、基板の下方の空洞部内の空気を、側壁部を通して吸い出すように、真空吸引開口部によって吸い出す工程とを、有する。
【００１８】
真空孔が基板に対して垂直方向に位置する従来の型ではなく、上記のように基板に対して水平方向に位置する真空吸引開口部を有する型を用いた真空生成工程中に、基板に三次元（３Ｄ）形状が与えられる。したがって、型は、製品形成領域内に真空孔を有さない。
【００１９】
型を製作する際に、複数の孔またはスロットを機械加工する必要がないので、製作費用を削減できる。
【００２０】
更に、そうでない場合には、真空生成工程中に表面に生成されてしまうであろう孔の跡を、除くことができる。空気を、型の側壁面を通して吸い出すので、真空生成工程は、基板の表面に、孔の跡も、スロットの跡も残さない。孔の跡、または、スロットの跡などの跡が、基板上に残らないので、研磨などの後処理工程を省くことができ、それによって、製作費用を削減できる。
【００２１】
更に、表示部の歪みを生じない高温真空生成処理を、実現することができる。
【００２２】
本開示の方法および装置は、本明細書に組み込まれる添付の図面、および、以下の詳細な記載から明らかであるか、または、より詳細にそれらに示した他の特徴および利点を有し、図面と詳細な記載は共に、本開示のある原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の基板の真空生成方法を概略的に示す。
【図２】従来の基板の真空生成方法を概略的に示す。
【図３】第１の例示的な実施形態による基板の真空生成方法を概略的に示す。
【図４】第１の例示的な実施形態による基板の真空生成方法を概略的に示す。
【図５】第１の例示的な実施形態による基板の真空生成方法を概略的に示す。
【図６】第２の例示的な実施形態による基板の真空生成方法を概略的に示す。
【図７】従来の真空成形型を用いて形成した基板の品質（図７の（ａ）部分）と、本開示の真空成形型を用いて形成した基板の品質（図７の（ｂ）部分）を比較して示す。
【図８】従来の真空成形型を用いて形成した基板の品質（図８の（ａ）部分）と、本開示の真空成形型を用いて形成した基板の品質（図８の（ｂ）部分）を比較して示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
ここで、例を添付の図面に示すと共に以下に記載した本開示の実施形態を、本開示に関する分野の当業者が本開示を容易に実施できるように、詳細に記載する。
【００２５】
この明細書を通して、同じ、または、類似の構成要素を指すには、異なる図面においても同じ参照番号および符号を用いた図面を、参照すべきである。以下の記載において、本明細書に組み込まれる既知の機能および構成要素の詳細な記載は、本開示の主題を不明瞭にするような場合には、省略している。
【００２６】
図３から図５は、第１の例示的な実施形態による基板用真空生成型２００を、概略的に示している。
【００２７】
本実施形態の型２００を、基板Ｓを真空成形するのに用いる。基板Ｓは、典型的には、ガラス基板である。しかしながら、これは限定することを意図せず、基板を真空成形しうる限りは、任意の基板を用いうる。本実施形態によるガラス基板は、特に、可撓性表示部を有するウェアラブル装置、または、携帯装置の表示パネルに使用されるカバーガラスであってもよい。
【００２８】
型２００および基板Ｓを、所定の温度まで加熱することによって、基板Ｓを軟化する。その後、真空機の真空線を用いて、真空圧を空洞部２０７に加えると、空洞部２０７の底面２０３の形状が基板Ｓに転写されるように、軟化した基板Ｓが空洞部２０７の底面２０３と密着する。
【００２９】
必要に応じて、基板Ｓの形成を助けるために、空気圧を基板Ｓの上面Ｓｕに加えてもよい。空気圧は、基板Ｓの上面Ｓｕの全体に均一に加えなければならない。空気圧が、空気孔に対応する基板Ｓの上面Ｓｕの局所的部分に加えられるように、複数の空気孔（不図示）が基板Ｓの真上に位置するのは好ましくない。
【００３０】
本実施形態による型２００を、２つに分かれた本体、つまり、型基部２００ａおよび筐体２００ｂを有するものとして示している。しかしながら、これは限定することを意図せず、型２００は、もっと多くの部分に分離された多数に分かれた構造を有していても、一体構造を有してもよい。
【００３１】
型２００は、空洞部２０７、および、真空吸引開口部２０１を有する。
【００３２】
空洞部２０７は、側壁面２０５および底面２０３によって画定される。本明細書において、側壁面２０５は、形成工程中、特に、形成工程完了時点で、基板Ｓの側面Ｓｓと接触する、または、接触しうる表面のことを称する。側壁面２０５は、必ず垂直面であると理解すべきではない。つまり、側壁面２０５は、垂直面であっても、そうでなくてもよい。同様に、底面２０３は、形成工程中、特に、形成工程完了時点で、基板Ｓの底面Ｓｌと接触する、または、接触しうる表面のことを称する。底面Ｓｌは、必ず水平面であると理解すべきではない。つまり、底面は、水平面であっても、そうでなくてもよい。
【００３３】
本明細書において、上部、下部、上面Ｓｕ、底面Ｓｌ、側面Ｓｓ、底面２０３、側壁面２０５、水平、および、垂直などの方向に関する用語は、説明のために相対的な方向を示すのに用いている。これらの用語が、絶対的な方向を示すと理解すべきではない。
【００３４】
真空吸引開口部２０１を、空洞部２０７と連通するように構成する。真空吸引開口部２０１は、側壁面２０５の少なくとも１つに設けられている。しかしながら、真空経路２０２は真空吸引開口部２０１から水平方向に延伸すると、理解すべきではない。真空経路２０２は水平方向に延伸してもよいが、様々な他の実施形態が可能である。つまり、真空経路２０２は、下方に傾いて、または、上方に傾いて延伸してもよい。この場合においてさえ、真空経路２０２の遠端部である真空吸引開口部２０１は、対応する側壁面２０５上で開口していなければならない。基板Ｓの下方の空洞部２０７内の空気を、真空吸引開口部２０１によって吸い出す。したがって、空洞部２０７内の空気を、底面２０３ではなく、側壁面２０５を通して吸い出し、それによって、底面２０３と接触する、または、接触しうる基板Ｓの底面Ｓｌに、真空孔の跡を残さなくなる。このことから、本開示が、空気を底面２０３を通して吸い出す従来例とは非常に異なることが、はっきりと理解できる。
【００３５】
真空吸引開口部２０１は、側壁面２０５のうち、空洞部２０７の底面２０３に隣接する部分に設けられる。真空吸引開口部２０１は、側壁面２０５の最下部に設けられるのが好ましい。
【００３６】
基板Ｓの形成工程が完了した時に、真空吸引開口部２０１が基板Ｓの対応する側面Ｓｓによって閉じられるように、真空吸引開口部２０１を構成するのが好ましい。形成した基板Ｓの側面Ｓｓが、側壁面２０５のうち、真空吸引開口部２０１を囲む部分と接触することによって、真空吸引開口部２０１を閉じることができる。このために、真空吸引開口部２０１の空隙の垂直方向の寸法は、基板Ｓの側壁部Ｓｓでの厚さより小さいことが、好ましい。更に、真空吸引開口部２０１の長さは、基板Ｓの側面Ｓｓの長さ、および／または、形成した基板Ｓの側面Ｓｓの曲線長さより短いのが好ましい。
【００３７】
図３から図５に示した型において、空洞部２０７の底面２０３は第１の方向（Ｘ軸方向）に凹状であり、第１の方向に垂直である第２の方向（Ｙ軸方向）に直線状である。側壁面２０５は、第１の方向に延伸する第１の側壁面２０５’、および、第２の方向に延伸する第２の側壁面２０５”を含む。真空吸引開口部２０１は、第１の側壁面２０５’のうち、底面２０３に隣接する部分に形成される。真空吸引開口部２０１は、互いに対向する２つの第１の側壁面２０５’の各々に形成されても、または、１つの第１の側壁面２０５’だけに形成されてもよい。
【００３８】
１つの真空吸引開口部２０１、または、複数の真空吸引開口部２０１が備えられてもよい。真空吸引開口部２０１は、スリット、孔などの様々な形状を有していてもよい。図３から図５において、真空吸引開口部２０１を、スリット状に示している。
【００３９】
基板Ｓを、基板用真空成形型２００上に据えて、基板Ｓの下方の空洞部２０７内の空気（つまり、基板Ｓ、側壁面２０５、および、底面２０３によって画定された空間内の空気）を、真空吸引開口部２０１よって吸い出す。したがって、基板Ｓの下方の空洞部２０７内の空気を、対応する側壁面２０５を通って吸い出し、それによって、基板Ｓを真空生成する。
【００４０】
図６は、第２の例示的な実施形態による基板用真空生成型２００を、概略的に示している。
【００４１】
第１の実施形態により形成した基板Ｓは、第１の方向に全体的に負の湾曲部を有する。第２の実施形態によれば、基板Ｓは、Ｙ軸方向に延伸する縁部において、Ｘ軸方向に沿った負の湾曲部を有し、基板Ｓのうち、２つの縁部の間の部分は平坦に形成される。このように、本開示は、基板Ｓを様々な形状で形成することを可能にする。
【００４２】
図７および図８は、従来の真空成形方法を用いて形成した基板の品質（図７および図８の（ａ）部分）と、本開示の真空成形方法を用いて形成した基板の品質（図７のおよび図８の（ｂ）部分）を比較して示す。
【００４３】
図７および図８に比較して示した、形成した基板の寸法上の品質は、両方共、±０．０２ｍｍの輪郭を有していた。
【００４４】
図７は、表面の品質を示している。図７の（ａ）部分に示したように、従来の方法で形成した基板Ｓは、その表面上に、型から転写された真空孔の跡を有していた。一方、図７の（ｂ）部分に示したように、本開示の方法で形成した基板Ｓは、その表面上に、真空孔の跡を有さなかった。
【００４５】
図８は、表示部の歪みを示している。図８の（ａ）部分に示したように、従来の方法で形成した基板Ｓは、表示部の歪みを生じる、表面の不規則性を有していた。一方、本開示の方法で形成した基板Ｓは、表示部の歪みを生じなかった。
【００４６】
実験データが証明するように、本開示の方法で形成した基板Ｓは、完璧な製品品質を有する。例えば、表面品質が改善して、表示部の歪みが除去される。更に、寸法を、完璧に再現することができる。
【００４７】
本開示は、製品の品質に悪影響がある、型２００の表面上の孔などの品質低下要因を除く。真空室を、型基部２００ａにより形成し、真空吸引開口部２０１を、基板Ｓに対して垂直方向ではなく、製品に対して水平方向に位置させる。このように設けられた真空室および真空吸引開口部２０１は、真空度を直ちに高めることができる。これは、結果的に、製品の表面上の跡の生成を防ぐことができる。
【００４８】
真空の漏れを防ぐために、真空吸引開口部２０１の空隙の垂直方向の寸法を、基板Ｓの厚さより小さくなるように決定する。表面の跡を除くこと、および、真空圧を最適化することは、製品のより正確な寸法を実現するだけでなく、表示部の歪みを生じない優れた表面品質も生成する。本開示によれば、真空吸引開口部２０１は、必要とされる製品の形状に応じて、様々な形状を有しうる。多数組み合わさった湾曲部を有する製品、および、大きな湾曲部を有する製品を形成することができる。
【００４９】
上記のように、本開示は、可撓性表示部を有するウェアラブル装置、または、携帯装置の３Ｄ形状を有するカバーガラスを形成するのに適しており、基板の大量生産に利用できる。
【００５０】
上記のような本開示の具体的な例示的実施形態を、図を参照して示した。それらは全てを網羅したことも、本開示を、開示した厳密な形態に限定することも、意図するものではなく、明らかに、当業者には、上記教示を考慮して、多数の変更および変形が可能である。
【００５１】
したがって、本開示の範囲は、上記実施形態に限定されず、添付の請求項、および、その均等物によって画定される。
【００５２】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００５３】
実施形態１  
基板用真空成形型において、
空洞部と、
前記空洞部と連通する真空吸引開口部と、
を、含み、
前記真空吸引開口部を、前記空洞部の側壁面に設け、基板が該空洞部に置かれた時に、前記基板の下方の該空洞部内の空気を、前記側壁面を通して吸い出しうるものである、真空成形型。
【００５４】
実施形態２  
前記真空吸引開口部が、前記側壁面のうち、前記空洞部の底面に隣接する部分に設けられた、実施形態１に記載の型。
【００５５】
実施形態３  
前記真空吸引開口部が、前記側壁面の最下部に設けられた、実施形態１に記載の型。
【００５６】
実施形態４  
前記真空吸引開口部が、形成した前記基板の側面によって閉じられるように位置する、実施形態１に記載の型。
【００５７】
実施形態５  
形成した前記基板の前記側面が、前記側壁面のうち前記真空吸引開口部を囲む部分と接触しつつ、該真空吸引開口部を閉じる、実施形態４に記載の型。
【００５８】
実施形態６  
前記真空吸引開口部の空隙の垂直方向の寸法が、前記基板の対応する側面での厚さより小さい、実施形態１に記載の型。
【００５９】
実施形態７  
前記真空吸引開口部の長さが、前記基板の対応する側面の長さより短い、実施形態１に記載の型。
【００６０】
実施形態８  
前記空洞部の底面が、第１の方向に凹状で、前記第１の方向に垂直である第２の方向に、平坦であり、
前記空洞部の前記側壁面が、前記第１の方向に延伸する第１の側壁面、および、前記第２の方向に延伸する第２の側壁面を含み、
前記真空吸引開口部が、前記第１の側壁面のうち、前記底面に隣接した部分に設けられた、
実施形態１に記載の型。
【００６１】
実施形態９  
前記真空吸引開口部が、少なくとも１つの真空吸引開口部を有する、実施形態１に記載の型。
【００６２】
実施形態１０  
前記真空吸引開口部が、スリットおよび孔のうち少なくとも１つを有する、実施形態１に記載の型。
【００６３】
実施形態１１  
基板の真空生成方法において、
基板を、空洞部、および、前記空洞部と連通し該空洞部の側壁面に設けられた真空吸引開口部を含む真空成形型上に、据える工程と、
前記基板の下方の前記空洞部内の空気を、前記側壁面を通して吸い出すように、前記真空吸引開口部によって吸い出す工程と、
を、有する方法。
【００６４】
実施形態１２  
前記真空吸引開口部が、形成した前記基板の側面によって閉じられるように位置する、実施形態１１に記載の方法。
【００６５】
実施形態１３  
形成した前記基板の前記側面が、前記側壁面のうち前記真空吸引開口部を囲む部分と接触しつつ、該真空吸引開口部を閉じる、実施形態１２に記載の方法。
【００６６】
実施形態１４  
前記基板がガラスである、実施形態１１に記載の方法。
【符号の説明】
【００６７】
２００  型
２０１  真空吸引開口部
２０２  真空経路
２０３  底面
２０５  側壁面
２０７  空洞部
Ｓ  基板
【図１】
2018527285.tif 000003
【図２】
2018527285.tif 000004
【図３】
2018527285.tif 000005
【図４】
2018527285.tif 000006
【図５】
2018527285.tif 000007
【図６】
2018527285.tif 000008
【図７（ａ）】
2018527285.tif 000009
【図７（ｂ）】
2018527285.tif 000010
【図８（ａ）】
2018527285.tif 000011
【図８（ｂ）】
2018527285.tif 000012
【国際調査報告】
2018527285.tif 000013
2018527285.tif 000014
2018527285.tif 000015
2018527285.tif 000016