CN102020428A - 真空平面玻璃结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种真空平面玻璃结构及其制造方法，其中真空平面玻璃结构包含有两片平板玻璃、黏着于两平板玻璃周缘的黏着剂，平板玻璃与黏着剂构成一密封的真空内室。其中，两平板玻璃的周缘处设有容纳缺口，并且有一玻璃管设于容纳缺口中，玻璃管的内端部伸入真空内室，而玻璃管的外端部不超出于形成容纳缺口的几何空间外，且外端部成密封。由前述，通过容纳缺口来容纳、隐藏突出表面的玻璃管，以实现真空玻璃封合后仍保有全平面的目的。

Description

真空平面玻璃结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种真空玻璃，尤其涉及一种以抽气的方式而制造出的真空平面玻璃结构及其制造方法。

背景技术

平面真空玻璃技术，是由两片平板玻璃中间以适当的支撑元件隔开，周缘处以黏着剂结合，内部的腔室则利用真空泵将气体分子抽出，并在腔室内放置吸气材料(getter material)，内部真空压力范围约10^-2～10^-7torr，这种技术被应用在FED(场发射显示器)、VFD(荧光显示屏)、PDP(等离子体显示器)等的真空玻璃元件中。

真空玻璃的制造方式有许多种，例如最常见的是通过玻璃抽气管将腔室内的气体分子抽出，如图1所示，两平板玻璃11与黏着剂12构成的腔室13连通有一玻璃抽气管14，而玻璃抽气管14凸设在上方的平板玻璃11上。请配合参考图2所示，通过玻璃抽气管14与抽气系统连接以将气体分子抽出，完成真空度制造后，随即会将玻璃抽气管14熔融且截断，以形成气密封合。

玻璃抽气管的截断气密方式，是在完成真空抽气后，将玻璃抽气管利用局部加热的方式而使其熔化，由于熔融玻璃所需要的工作温度甚高，因此抽气玻璃管的加热熔化点不能过于接近平板玻璃，以避免造原平板玻璃因受热不均而裂片，意谓玻璃抽气管在熔融截断后会残留一小段长度在平板玻璃外侧。此玻璃抽气管有突出平板玻璃表面上的现象，在产品应用时，虽可通过机构设计加以克服，但使得平面真空玻璃无法达到全平面化的目的。

另外，由于玻璃抽气管在熔融所需的工作温度高达500℃以上，因此熔融的位置无法完全靠近平板玻璃，否则在平板玻璃接续玻璃抽气管的位置，会产生残留热应力在平板玻璃上。残留热应力会影响质量合格率与使用寿命，因此经过相关实验验证后，玻璃抽气管突出在平板玻璃之外是必要的。

又如图3所示，如美国专利公告第5657607号披露出在上方的玻璃11’上开设有类呈一L型的通槽15’，而与腔室13’连通，通槽11’则连接一玻璃抽气管14’，使得玻璃抽气管14’位于平板玻璃11’的侧边。虽然可解决上述玻璃抽气管突出表面的问题，但实际难以达成，并增加制造上的困难度，依照玻璃的特性与加工性，要在该平板玻璃11’上形成该通槽15’实难以成型与加工。

因此，本发明人针对上述缺陷，悉心观察且研究，而提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的发明。

发明内容

本发明的目的，是提出一种实现真空玻璃封合后仍保有全平面的特性，及提供易于加工生产制造的真空平面玻璃结构及其制造方法。

为达上述目的，本发明提供一种真空平面玻璃结构，包含有两片维持有一间隙的平板玻璃、黏着于两平板玻璃的周缘而密接两平板玻璃的黏着剂，两平板玻璃与黏着剂构成一密封的真空内室。两平板玻璃的周缘处设有容纳缺口，并且有一玻璃管设于容纳缺口中，玻璃管的内端部伸入真空内室，而玻璃管的外端部不超出于形成容纳缺口的几何空间外，且外端部成密封。

为达上述目的，本发明还提出一种真空平面玻璃结构的制造方法，其包含下列步骤：

提供两片平板玻璃，且在两平板玻璃的周缘处加工设有相对应位置的容纳缺口；

在上述的平板玻璃涂布有玻璃粉作为真空环境下的黏着剂，并且置放一玻璃管于平板玻璃上；

将两平板玻璃对合，且在该两平板玻璃之间预先放置有支撑器以使该两平板玻璃以维持有一固定间隙，并且使玻璃管位于容纳缺口内，并伸出于形成容纳缺口的几何空间外；

进行加热，以将黏着剂固化而黏着两平板玻璃，使两平板玻璃与黏着剂共同构成一真空内室，玻璃管与真空内室连通；

进行抽气与加热，在350℃至400℃间的温度下进行抽气，由玻璃管连接一抽气泵以抽取真空内室内的气体，当抽气完成，利用局部加热的方式加热玻璃管，对玻璃管局部熔融而封闭使玻璃管内形成气密，以使真空内室气密封闭；以及

将玻璃管自封闭的气密处尾端方折断，使折断后的玻璃管的外端部不超出于形成容纳缺口的几何空间外。

本发明具有的有益技术效果：通过在平板玻璃周缘上预先切割以形成特定空间的容纳缺口，继而用来容纳、隐藏突出表面的玻璃管，以实现真空玻璃封合后仍保有全平面的特性，并具有能提供易于加工生产制造的目的。

为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参考以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为公知真空玻璃的结构示意图。

图2为公知真空玻璃密封后的结构示意图。

图3为另一种公知真空玻璃的结构示意图。

图4为本发明的步骤流程图。

图5为本发明真空平面玻璃结构的第一实施例立体分解图。

图6为本发明真空平面玻璃结构的第一实施立体组合图。

图7为图6的7-7剖线的剖视图。

图8为本发明真空平面玻璃结构的第一实施立体组合图，其中显示玻璃管呈密封的状态。

图9为图8的俯视图。

图10为本发明真空平面玻璃结构的第二实施例的俯视图。

图11为本发明真空平面玻璃结构的第三实施例的俯视图。

图12本发明真空平面玻璃结构的第四实施例的主视图。

图13为本发明真空平面玻璃结构的俯视图，其中显示平板玻璃上设金属盖板的状态示意。

主要元件标记说明

[公知技术]

平板玻璃11、11’     黏着剂12

腔室13、13’         玻璃抽气管14、14’

通槽15’

[本发明]

平板玻璃2

容纳缺口21、21a、21b、21c

凹槽22

黏着剂3

玻璃管4

外端部41

内端部42

真空内室5

金属盖板6

加热线圈7

支撑器8

具体实施方式

请参考图4，为本发明提出的一种真空平面玻璃结构的制造方法，并请配合参考图5至图9，该制造方法包括有如下列步骤：

(S100)首先，提供有两片平板玻璃2，且在平板玻璃2的周缘处加工切割设有相对应位置的容纳缺口21，而容纳缺口21朝向平板玻璃2的内方方向凹设。

(S200)在平板玻璃2的周缘处涂布有玻璃粉(glass frit)作为真空环境下的黏着剂3，并且置放有一玻璃管4于平板玻璃2上。

(S300)将两平板玻璃2对合，且在两平板玻璃2之间预先放置有支撑器(spacer)8以使两平板玻璃2维持有一固定间隙，并且使玻璃管4位于容纳缺口21内，并伸出于形成容纳缺口21的几何空间外。

(S400)进行加热，以将该黏着剂3固化而黏着两平板玻璃2，使两平板玻璃2与黏着剂3共同构成有一真空内室5，而玻璃管4即与真空内室5连通。

其中，黏着剂3的加热固化可以460℃，进行时间约30分钟的条件下而固化。

(S500)进行抽气与加热，在350℃至400℃间的温度下进行抽气，由玻璃管4连接一抽气泵(未图示)以抽取真空内室5内的气体。当抽气完成，利用局部加热的方式加热玻璃管4，对玻璃管4局部熔融而封闭使玻璃管4内形成气密，以使真空内室5气密封闭。

其中，针对玻璃管4进行局部加热的方式有很多种，本发明主要是用自行设计微小型的加热线圈7，将热源尽量集中在玻璃管4的局部位置，用以避免将过多的热量散逸到平板玻璃2。

(S600)最后，将玻璃管4自封闭的气密处尾端方折断，使得折断后的玻璃管4的外端部41不超出于形成容纳缺口21的几何空间外，而外端部41即成密封，相对地内端部42即与真空内室5连通。

上述的抽气与加热的步骤(S500)，较佳地加热温度可为460℃，而加热线圈7局部加热玻璃管4的温度则为约600℃至700℃间。

由上述制造方法可制得一达成完全平面化的真空平面玻璃结构，意即加工完成后包含有两片平板玻璃2与黏着剂3，并共同构成有真空内室5，且两平板玻璃2的周缘处设有容纳缺口21。玻璃管4设于容纳缺口21中，玻璃管4的内端部42伸入真空内室5且与其连通，外端部41则不超出于形成容纳缺口21的几何空间外。据此，因密封且折断后的玻璃管4外端部41未超出于容纳缺口21的几何空间外，故不会具有突出于平板玻璃2表面的现象，以达成真空玻璃完全平面化的目的。

进一步说明本发明的相关设计下，举例来说两片平板玻璃2的厚度可为1.1mm至10mm间，尺寸则可为370mm×470mm，玻璃管4的外径可为3mm至10mm间。另外，在本发明中的(S100)步骤中，还可在两平板玻璃2的相对内表面加工设有相对应位置的凹槽22，其自形成容纳缺口21的面向内方的内壁朝内延伸一段距离而成。在置放玻璃管4的步骤，是将玻璃管4的内端部42置放于凹槽22内，具有用以定位玻璃管4等的目的。然而，平板玻璃2需要被切割而掏除形成容纳缺口21的几何空间取决于玻璃管4密封后的长度，而密封后的长度则与玻璃管材质、管径等参数有关(举例说明如后)。

另一方面，在本发明的变化实施例中，平板玻璃周缘的容纳缺口的位置可作不同的变化。如图5至图9所示，在两平板玻璃2具有的四边角斜向切割其中一边角以形成容纳缺口21，亦即容纳缺口21的几何空间成三角形(如图9的假想线所示)，而玻璃管4的外端部即不超出于成三角形的容纳缺口21的顶点。举例来说，在本实施中，可选用两片同为2.8mm的平板玻璃，使用外径为5mm的玻璃管，当玻璃管密封后突出的安全设计值为4mm。因此，依据直角三角形的三边边长公式，将平板玻璃的边角裁切掉5.6mm的横纵向长度，即可让玻璃管突出的4mm容纳、隐埋于容纳缺口的几何空间内。

如图10所示，在本实施例中，其类同于上述的实施例，在两平板玻璃2具有的四边角处以非斜向切割其中一边角而形成容纳缺口21a。更进一步的说，亦即此两实施例皆形成于平板玻璃2的其中一边角。

再如图11所示，在本实施例中，系在两平板玻璃2具有的四侧边切割其中一侧边的中央处而向内方凹设形成容纳缺口21b。另外，如同上述的实施例，当本实施例选用为外径5mm的玻璃管4时，则容纳缺口21b向内凹设的深度距离可为4mm，即能用来容纳密封后突出的玻璃管4。

再如图12所示，在本实施例中，可在两平板玻璃2周缘共同的外顶面及外底面的其中之一向内挖设而形成容纳缺口21c。加工挖设的深度则可为4mm，即能用以容纳隐埋突出为4mm密封后的玻璃管4。

另外，再如图13所示，在本发明中，两平板玻璃2上还可以设有一金属盖板6以遮盖容纳缺口21，以保护平板玻璃2与玻璃管4。

综合上述说明，本发明通过在平板玻璃周缘上预先切割以形成特定空间的容纳缺口，继而用来容纳、隐藏突出表面的玻璃管，以实现真空玻璃封合后仍保有全平面的特性，并能提供易于加工生产制造的目的，以利于本发明应用于如FED、VFD、VIG或PDP等的真空玻璃元件。

上述所披露的附图、说明，仅为本发明的实施例而已，凡所属技术领域的技术人员当可依据上述说明作其它种种改良，而这些改变仍属于本发明的发明精神及权利要求中。

Claims (10)

1.一种真空平面玻璃结构，包含有两片维持有一间隙的平板玻璃、黏着于该两平板玻璃的周缘而密接该两平板玻璃的黏着剂，该两平板玻璃与该黏着剂共同构成一密封的真空内室，其特征在于，该两平板玻璃的周缘处朝向内方方向设有容纳缺口，并且有一玻璃管设于该容纳缺口中，该玻璃管的内端部伸入该真空内室与该真空内室连通，而该玻璃管的外端部不超出于形成该容纳缺口的几何空间外，且该外端部成密封。

2.如权利要求1所述的真空平面玻璃结构，其特征在于，该两平板玻璃的相对内表面设有相对应位置的凹槽，其自形成该容纳缺口面向内方的内壁朝内延伸一段距离而成，该玻璃管的内端部置于该凹槽内。

3.如权利要求1所述的真空平面玻璃结构，其特征在于，该容纳缺口形成于该两平板玻璃具有的四边角处的其中一边角。

4.如权利要求1所述的真空平面玻璃结构，其特征在于，该容纳缺口形成于该两平板玻璃具有的四侧边的其中之一侧边。

5.如权利要求1所述的真空平面玻璃结构，其特征在于，该容纳缺口是从该两平板玻璃共同的外顶面及外底面的其中之一向内挖设而成。

6.如权利要求1所述的真空平面玻璃结构，其特征在于，该两平板玻璃上还设有一金属盖板，该金属盖板遮盖该容纳缺口。

7.一种真空平面玻璃结构的制造方法，其特征在于，包含下列步骤：

提供两片平板玻璃，且在该两平板玻璃的周缘处加工设有相对应位置的容纳缺口；

在上述的平板玻璃涂布有玻璃粉作为真空环境下的黏着剂，并且置放一玻璃管于平板玻璃上；

将该两平板玻璃对合，且在该两平板玻璃之间预先放置有支撑器以使该两平板玻璃维持有一固定间隙，并且使该玻璃管位于该容纳缺口内，并伸出于形成该容纳缺口的几何空间外；

进行加热，以将该黏着剂固化而黏着该两平板玻璃，使该两平板玻璃与该黏着剂共同构成一真空内室，该玻璃管与该真空内室连通；

进行抽气与加热，在350℃至400℃间的温度下进行抽气，由该玻璃管连接一抽气泵以抽取该真空内室内的气体，当抽气完成，利用局部加热的方式加热该玻璃管，对该玻璃管局部熔融而封闭使玻璃管内形成气密，以使该真空内室气密封闭；以及

将该玻璃管自封闭的气密处尾端方折断，使折断后的玻璃管的外端部不超出于形成该容纳缺口的几何空间外。

8.如权利要求7所述的真空平面玻璃结构的制造方法，其特征在于，在提供该两平板玻璃的步骤中，该两平板玻璃的相对内表面还设有相对应位置的凹槽；在置放该玻璃管的步骤中，该玻璃管的内端部置放于该凹槽内。

9.如权利要求7所述的真空平面玻璃结构的制造方法，其特征在于，在提供该两平板玻璃的步骤中，是在该两平板玻璃具有的四侧边切割其中一侧边而向内方凹设形成该容纳缺口。

10.如权利要求7所述的真空平面玻璃结构的制造方法，其特征在于，对该玻璃管进行局部加热，加热方式之一是以加热线圈缠绕于该玻璃管。

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