曲面基板的制造方法及其成型装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种加工成型技术，尤指一种曲面基板的制造方法及其成型装置。
【背景技术】
[0002]蓝宝石为三氧化二铝的单晶结构，其与氮化镓相似，且具有极佳的化学稳定性，可抗腐蚀及抗高温高压，是制造发光二极体(LED)的关键材料之一。此外，蓝宝石亦具有良好的电气绝缘、透光性及机械特性，其莫氏硬度达9级，为仅次于钻石的高硬度材料，可提供防刮、耐磨的优异性，使得应用蓝宝石所制成的产品更为耐用，由此蓝宝石已取代玻璃成为制造电子装置的零组件的理想材料。
[0003]近年来，针对蓝宝石于LED产业的应用，已开发许多蓝宝石的抛光研磨、图案化等制程技术，然而，为使蓝宝石更符合产品的设计及应用性，特别是在电子装置的显示面板或触控面板的使用上，推展出可挠曲或曲面的面板的概念，故针对蓝宝石或其他具相同应用性的碳化硅(Sic)、氮化铝(A1N)等高硬度材料的加工与成型技术，已然是相关产业的重要课题之一。
[0004]但是,就面板或其他光学视窗的应用而言,生产为其普及化的关键因素，目前本领域尚未提出该类高硬度材料的低成本加工成型的技术方案，且在其高硬度及高熔点的特性上，亦造成加工上多有限制，使得蓝宝石及其他高硬度材料并不适用于一般加工环境，故相较一般材料而言更具加工困难度。
【发明内容】
[0005]有鉴于上述的问题，本发明提供一种曲面基板的制造方法及其成型装置，其将传统加工成型技术转用于高硬度基材并加以改进，以此增进高硬度基材的应用性，并制成符合业界所需的曲面高硬度基材。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供一种曲面基板的制造方法，其包括以下步骤:首先，提供莫氏硬度为8以上的一高硬度基材；接着，将所述高硬度基材定位于相互配合的一第一模体与一第二模体之间；然后，以所述第一模体及所述第二模体对所述高硬度基材进行合模；最后，在特定气氛下加热所述高硬度基材至至少大于160(TC，使所述高硬度基材经模压成型为一曲面基板。
[0007]根据上述构思，以所述第一模体及所述第二模体对所述高硬度基材进行合模的步骤中，更进一步包括配置至少一辅助压合件于所述第一模体及所述第二模体之间，并通过所述辅助压合件的压制以调整所述曲面基板的厚度及变形曲率。
[0008]根据上述构思，所述第一模体具有一模仁，所述第二模体具有一与所述模仁相对应的模穴，所述模穴具有一第二塑型面，并且以所述第一模体及所述第二模体对所述高硬度基材进行合模的步骤中，更进一步包括设置一耐热垫片于所述高硬度基材与所述模穴的第二塑型面之间。
[0009]根据上述构思，所述第一模体具有一模仁，所述第二模体具有一与所述模仁相对应的模穴，所述模穴具有一第二塑型面，并且以所述第一模体及所述第二模体对所述高硬度基材进行合模的步骤中，更进一步包括设置一耐热垫片于所述高硬度基材与所述模仁之间，并设置另一耐热垫片于所述高硬度基材与所述模穴的第二塑型面之间。
[0010]根据上述构思，以所述第一模体及所述第二模体对所述高硬度基材进行合模的步骤中，更进一步包括以一第一连动杆带动所述第一模体朝所述第二模体的方向移动，同时以一第二连动杆带动所述第二模体朝所述第一模体的方向移动，使所述第一模体及所述第二模体进行合模。
[0011]根据上述构思，所述高硬度基材为一蓝宝石基材、一碳化硅基材、一碳化硼基材或一氣化招基材。
[0012]根据上述构思，所述第一模体及所述第二模体为一金属材料所制成，所述金属材料为铱、钨、钼、钥或其合金。
[0013]根据上述构思，所述第一模体及所述第二模体为一陶瓷材料所制成，所述陶瓷材料为氧化锆、氧化锗、氧化铝或其组合。
[0014]根据上述构思，在特定气氛下加热所述高硬度基材至至少大于摄氏1600度的步骤中，为加热所述高硬度基材至摄氏1800度至2045度之间。
[0015]根据上述构思，所述特定气氛为真空气氛、含惰性气体的混合气氛、含氧量小于1托耳的有氧气氛或无氧气氛。
[0016]根据上述构思，所述曲面基板为一球状曲面基板、一桥状曲面基板或一波浪状曲面基板。
[0017]本发明另提供一种应用于所述曲面基板的制造方法的成型装置，其包括一高温炉、至少一高温模具、多个挡止件、两辅助压合件及至少一耐热垫片。其中，所述高温模具设置于所述高温炉内，并包含一第一模体及一第二模体，其中所述第一模体具有一模仁，所述第二模体具有一与所述模仁相配合的模穴，且所述模穴具有一第二塑型面；所述该些挡止件抵接于所述高温模具的外壁面；所述该些辅助压合件设置于所述第一模体与所述第二模体之间，并分别位于所述模仁及所述模穴的其中之一的相对二侧；所述耐热垫片，设置于所述模仁与所述模穴之间。
[0018]综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果在于，本发明曲面基板的制造方法确实可将莫氏硬度为8以上的高硬度基材加工成型为曲面基板，因此解决了目前业界对于高硬度基材的加工成型技术的匮乏。再者，本发明的成型装置应用于所述曲面基板的制造方法可确保曲面基板的完整性。进一步地，通过耐热垫片的配置，本发明的成型装置不需要经常替换高温模具而可有效节省成本，并且通过辅助压合件的配置，所述成型装置还可精确控制曲面基板的变形曲率。
[0019]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
【附图说明】
[0020]图1为本发明曲面基板的成型装置的剖面示意图。
[0021]图2为本发明一实施例的成型装置的剖面示意图。
[0022]图3A为本发明另一实施例的成型装置的剖面示意图。
[0023]图3B为本发明另一实施例的成型装置的使用状态示意图。
[0024]图4为本发明曲面基板的制造方法的流程图。
[0025]图5A至图5G为本发明高温模具的使用状态示意图。
[0026]图6A至图6D为利用本发明所制成的曲面基板的示意图。
[0027]【主要元件符号说明】
[0028]D、D’、D” 成型装置
[0029]Η 高硬度基材
[0030]Η’曲面高硬度基材
[0031]1 高温炉
[0032]2 高温模具
[0033]21 第一模体
[0034]211 模仁
[0035]211a第一塑型面
[0036]22 第二模体
[0037]221 模穴
[0038]221a第二塑型面
[0039]23 辅助压合件
[0040]24 耐热垫片
[0041]3 挡止件
[0042]4 连动结构
[0043]41第一连动杆
[0044]42第二连动杆
【具体实施方式】
[0045]请参阅图1，为本发明的曲面基板的成型装置D的剖面示意图。首先，为方便说明，先就本发明的制造设备进行介绍，如图1所示，本实施例的曲面基板的成型装置D主要包括一高温炉1及至少一高温模具2。
[0046]具体而言，高温炉1为一种真空热压炉，其可依制程需求在特定气氛下对高硬度基材H，例如碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)及氮化铝(A1N)等莫氏硬度至少大于8的材料进行高温加热。在本实施例中，高温炉1可利用电阻加热方式使炉内温度在短时间内达到约1500?2500°C，甚至是2500°C以上，并且高温炉1可配合一抽气泵(图未示)及/或一气体钢瓶(图未示)来控制炉内的环境条件，例如真空度、气体环境等。附带一提，高温炉1可根据所选用的高硬度基材Η而为任何加热形式的高温炉1，本发明并不对此加以限制。
[0047]高温模具2可直接置放于高温炉1内，本发明并不限制高温模具2的摆放方式；在本实施例中，高温模具2的材质可为金属、陶瓷或其他合适的耐高温材料，其中金属材料可为铱(Ir)、钨(W)、钼(Pt)、钥(Mo)及其合金，陶瓷材料可为氧化锆(ZrO)、氧化锗(Ge02)、氧化铝(A1203)及其组合，但不以前述材料为限。
[0048]更详细地说，高温模具2包含可