CN1277778C - 玻璃面板的制造方法和以该方法制造的玻璃面板 - Google Patents

玻璃面板的制造方法和以该方法制造的玻璃面板 Download PDF

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Abstract

一种玻璃面板的制造方法及通过该方法制造的玻璃面板，能够避免因加热接合处理而产生的无机物及有机物附着在两平板玻璃的内表面上，将产生于两平板玻璃的内部应力控制在规定的值以下。该方法是玻璃面板(P)的制造方法，所述玻璃面板(P)通过以下方法制造：一对平板玻璃(1)和(2)通过隔开列间隔地加装的多个间隔保持部件(3)而具有间隙部(V)地配置，两块平板玻璃(1)和(2)的整个周缘部利用加热接合处理，由热熔融性密封材料(4)接合，间隙部(V)通过减压处理而被减压，间隔保持部件(3)的最外列和平板玻璃(1)和(2)的周缘端部间的间隔尺寸(L1)设定为薄的平板玻璃(1)和(2)的板厚尺寸(t)的5.8倍以下的尺寸，在加热接合处理中的热熔融性密封材料(4)硬化前实施减压处理的方法，间隔尺寸(L1)设定为薄的平板玻璃(1)和(2)的板厚尺寸(t)的5.8倍以下的尺寸。

Description

玻璃面板的制造方法和以该方法制造的玻璃面板
技术领域
本发明涉及玻璃面板的制造方法和以该方法制造的玻璃面板，所述玻璃面板通过以下方式制造：一对平板玻璃，利用沿着其板面以规定的列间隔加装的多个间隔保持部件，使两块平板玻璃之间具有间隙部地面对配置，前述的两块平板玻璃的整个周缘部进行加热接合处理，通过热熔融性密封材料而接合成密闭状态，前述两块平板玻璃的间隙部经过减压处理而被减压。
背景技术
在这样的玻璃面板的制造过程中，在现有技术下，遍及两块平板玻璃的整个周缘部，在其周缘部之间介有糊剂状的热熔融性密封材料，例如：加热到480℃以上使该密封材料成为熔融状态之后，冷却到常温来使之硬化，由此就实施了把两块平板玻璃的整个周缘部接合成密闭状态的加热接合处理。然后，该加热接合处理结束之后，即，将热熔融性密封材料冷却到常温并使之硬化之后，实施对两块平板玻璃的间隙部进行减压的减压处理。
但是，由于在热熔融性密封材料硬化之后对两块平板玻璃的间隙部进行减压，所以由于大气压力对两块平板玻璃表面的作用而在两块平板玻璃内产生内部应力，特别是，若间隔保持部件列中的最接近两块平板玻璃的边缘部分的最外列和热熔融性密封材料之间的外边缘间隔尺寸过长，则会产生很大的内部应力，玻璃板可能变得容易破损。
因此，本申请人以两块平板玻璃内产生的内部应力与平板玻璃的板厚尺寸、和上述的外边缘间隔尺寸有关的知识为基础，进行了各种各样的实验，结果发现：为了把两块平板玻璃内产生的内部应力控制在长期容许强度(100kgf/cm2)以内，必须把外边缘间隔尺寸设定为两块平板玻璃中厚度薄的平板玻璃的板厚尺寸的13.2倍以下的尺寸，提出了有关该内容的专利申请(参照特开平11-324509号公报)。
此时，在上述公报公开的技术中，也与现有技术同样地，因为以进行了加热接合处理之后，冷却热熔融性密封材料并使之硬化，其后再进行减压处理为前提，所以还存在如下所述的问题。
即，在加热接合处理之际，加热到480℃以上时，从两块平板玻璃中产生含有Na的无机物、从热熔融性密封材料中，从混入了该密封材料中的粘合剂中产生有机物，这些无机物及有机物随着之后的冷却而附着在平板玻璃的内表面上，会由于穿透率降低等而导致玻璃面板的质量下降，因此在这一点上存在改进的余地。
本发明着眼于这些问题而作出，其目的是提供可尽量避免由于加热接合处理而产生的无机物和有机物附着在两块平板玻璃的内表面上，并且能把产生于两块平板玻璃内的内部应力控制在期望值以下的玻璃面板的制造方法和以该方法制造的玻璃面板。
发明内容
权利要求1的发明的特征构成在于：如图1～图3所示，是玻璃面板P的制造方法，所述玻璃面板P通过以下方式制造：一对平板玻璃1、2通过沿着其板面而以规定的列间隔加装于其间的多个间隔保持部件3，使两块平板玻璃1、2之间留有间隙部V地面对配置，前述两块平板玻璃1、2的整个周缘部进行加热接合处理，用热熔融性密封材料4接合成密闭状态，前述两块平板玻璃1、2的间隙部V经过减压处理而被减压，前述间隔保持部件3的最外列和前述两块平板玻璃1、2的周缘端部的间隔尺寸L1设定成是前述两块平板玻璃1、2中厚度薄的平板玻璃1、2的板厚尺寸t的5.8倍以下的尺寸，在前述加热接合处理中的前述热熔融性密封材料4的冷却所伴随的硬化之前实施前述减压处理。
根据权利要求1的发明的特征构成，因为在玻璃面板的制造方法中，对于两块平板玻璃的间隙部进行减压的减压处理在将两块平板玻璃的整个周缘部接合成密闭状态的加热接合处理中的热熔融性密封材料的冷却所伴随的硬化之前进行，所以在实施减压处理之际，由于加热接合处理而从平板玻璃及热熔融性密封材料产生的无机物和有机物的大部分始终是气化的，处于完全附着于两块平板玻璃的内表面之前的状态。
因而，那些无机物和有机物随着减压处理从两块平板玻璃的间隙部内被吸引排出到外部，从而抑制了它们附着于两块平板玻璃的内表面上而使玻璃面板的质量降低的弊端。
与此相反，因为热熔融性密封材料未完全硬化，所以实施减压处理时，两块平板玻璃把间隔保持部件的最外列作为反作用力点，边缘部一侧要朝着相互接近的方向弯曲，在间隔保持部件的最外列附近产生内部应力集中，该处就可能会损伤，这又产生了一个新的问题。
为了解决这个新问题，进行了各种各样的实验，正如后述的实验结果所表明的那样，即使在热熔融性密封材料硬化之前进行减压处理，如果把间隔保持部件的最外列和平板玻璃的周缘端部的间隔尺寸设定为两块平板玻璃中厚度较薄一方的平板玻璃的板厚尺寸的5.8倍以下的尺寸，则也能保证把集中于间隔保持部件的最外列附近的内部应力控制在规定的值以下。
其结果，根据本发明的制造方法，就能够制造出不但能抑制由于加热接合处理而产生的无机物及有机物附着于两块玻璃面板的内表面、而且能把产生于两块平板玻璃内的内部应力控制在规定的值以下的玻璃面板。
权利要求2的特征构成在于：前述的两块平板玻璃1、2的板厚尺寸t都为3mm以上。
根据权利要求2的发明的特征构成，因为构成玻璃面板的两块平板玻璃的板厚尺寸都是3mm以上，所以各个平板玻璃本身具备规定的刚性，正如后述的实验结果所示，能把产生的内部应力大致控制在长期容许强度(100kgf/cm2)以内。
权利要求3的发明的特征构成在于：如图1及图2所示，在通过权利要求1或2所述的制造方法而制造的玻璃面板P中，前述间隔保持部件3的最外列和前述平板玻璃1、2的周缘端部的间隔尺寸L1设定为前述两块平板玻璃1、2中厚度较薄一方的平板玻璃1、2的板厚尺寸t的5.8倍以下的尺寸。
根据权利要求3的发明的特征构成，因为在通过权利要求1或2所述的制造方法而制造的玻璃面板中，间隔保持部件的最外列和平板玻璃的周缘端部之间的间隔尺寸设定为两块平板玻璃中厚度较薄一方的平板玻璃的板厚尺寸的5.8倍以下的尺寸，所以如上所述，能制造出以下玻璃面板：通过加热接合处理产生的无机物和有机物的残渣极少地附着于两块平板玻璃内表面，清洁干净，内部应力也被控制在规定的值以下，而且难于破损。
另外，如上所述，虽然为了方便与图形对照而使用了标记进行表示，但是本发明并不因该标记而限定的附图的构成。
附图说明
图1是真空多层玻璃的部分切口立体图，
图2是真空多层玻璃的主要部分的剖视图，
图3是制造工序中的真空多层玻璃和减压加热装置的剖视图，
图4是真空多层玻璃的主要部分的剖视图，
图5是表示真空多层玻璃内产生的内部应力与间隔尺寸关系的图表，
图6是表示真空多层玻璃弯曲测试结果的图表，
图7是表示真空多层玻璃弯曲测试的说明图。
具体实施方式
基于附图，对本发明的玻璃面板的制造方法和以该方法制造的玻璃面板的实施方式进行说明。
作为这种玻璃面板，例如有真空多层玻璃，真空多层玻璃P如图1和2所示，在一对平板玻璃1、2中，两块平板玻璃1、2利用沿着其板面隔开规定的列间隔加装的多个作为间隔保持部件的垫片3，以两块平板玻璃1、2之间留有间隙部V的状态互相面对地配置，两块平板玻璃1、2的整个周缘部的熔融温度比两块平板玻璃1、2的低，且，由作为气体穿透度低的热熔融性密封材料的低熔点玻璃4而接合，所以两块平板玻璃1、2的间隙部V以减压状态密闭地构成。
作为两块平板玻璃1、2，使用的是板厚尺寸t为3mm(因为有厚度误差，实际的板厚尺寸为2.65～3.3mm)的透明浮法平板玻璃，两块平板玻璃1、2的间隙部V被减压至1.33Pa(1.0×10-2Torr)以下。
虽然关于所述间隙部V的减压处理在后面详细说明，但为了把间隙部V减压，在一个平板玻璃1上，如图3和图4详细所示，穿设一个由直径3mm左右的大径孔5a与直径为2mm左右的小径孔5b构成的吸引孔5，在该大径孔5a内插入玻璃管6，该玻璃管6用比玻璃管6及平板玻璃1、2熔点低的低熔点玻璃7粘接固定在平板玻璃1上，玻璃管6的顶端部分通过熔融而被封止，整体被帽8覆盖。
前述垫片3从形状上来说最好是圆柱形，为了能承受住作用于两块平板玻璃1、2上的大气压力，它由压缩强度4.9×108Pa(5×103kgf/cm2)以上的材料，如不锈钢(SUS 304)或镍铬铁耐热耐蚀合金718等形成。若垫片3的形状是圆柱形，则直径设定为0.3～1.0mm左右，高度设定为0.15～1.0mm左右。
而且，各个垫片3之间的间隔尺寸L 0设定为20mm左右，垫片3的列中最接近两块平板玻璃1、2边缘部分的最外列和两块平板玻璃1、2的周缘端部的间隔尺寸L1，即，如图2所示，在两块平板玻璃1、2的周缘端部不一致的情况下，垫片3的最外列和短的一方的平板玻璃1的周缘端部的间隔尺寸L1是两块平板玻璃1、2板厚尺寸t的5.8倍(t×5.8)以下，具体来说为3mm×5.8＝17.4mm以下，在本实施方式中设定为15.0mm左右。
接着，说明制造该玻璃面板的一例的真空多层玻璃P制造方法和制造工序等。
首先，大致水平地支承一对平板玻璃1、2中的没有穿设吸引孔5的平板玻璃2，在其周缘部的上表面上涂布糊剂状的低熔点玻璃4，以规定的间隔尺寸L 0配设多个垫片3，且，从上方载置另一个平板玻璃1，并使上述的间隔尺寸L1为两块平板玻璃1、2的板厚尺寸t的5.8倍以下即15.0mm左右。
此时，如图1～图3所示，若使位于下方的平板玻璃2的面积稍微大一些，并使平板玻璃2的周缘端部从上方的平板玻璃1的周缘端部稍微突出地构成，则适合于低熔点玻璃4的涂布等，在这种情况下，如上所述，间隔尺寸L1成为位于上方的平板玻璃1的周缘端部和垫片3的最外列之间的间隔尺寸。
其后，如图3所示，将玻璃管6插入位于上方的平板玻璃1的吸引孔5内。该玻璃管6仅能够插入吸引孔5的大径孔5a内，且，因为其设定得比大径孔5a长，所以玻璃管6的上方部分从平板玻璃1向上方突出，在该玻璃管6的突出部分的周围配置用于粘接玻璃管6和平板玻璃1的低熔点玻璃7，进而，在其上方覆盖减压加热装置9。
减压加热装置9包括：有底圆筒状的吸引杯10、配设在该吸引杯10内的电加热器11，进而，还包括与吸引杯10的内部空间连通的吸引用的挠性管12和密闭其与平板玻璃1的上表面之间的O型环13等。
在覆盖了该减压加热装置9的状态下，将平板玻璃1、2大致水平地收纳在加热炉14内，通过烧结而使低熔点玻璃4熔融熔融，通过处于该熔融状态的低熔点玻璃4来接合两平板玻璃1、2的整个周缘部、实施将间隙部V密闭的加热接合处理。
具体来说，使加热炉14内的温度上升到480℃以上，从而使低熔点玻璃4熔融，因为熔融的低熔点玻璃4相对于两块平板玻璃1、2的湿润性好，所以可靠地接合两块平板玻璃1、2，该低熔点玻璃4熔融的同时，玻璃管6周围的低熔点玻璃7也熔融，流入到大径孔5a和玻璃管6之间的间隙中，将玻璃管6可靠地粘接在平板玻璃1上。
其后，在加热炉14内的温度为400℃以上的状态下，即，在由于进行加热接合处理而熔融了的低熔点玻璃4，通过其后的冷却处理而硬化之前，实施减压处理：从插入吸引孔5内的玻璃管6吸引并排出两块平板玻璃1、2的间隙部V内的气体，而进行减压，在进行该减压处理的过程中，加热两块平板玻璃1、2的间隙部V，进行所谓的焙烘处理。
具体来说，用连接在挠性管12上的旋转泵或涡轮分子泵所形成的吸引将吸引杯10内减压，而且经由玻璃管6和小孔径5b来将间隙部V内减压至1.33Pa以下。
在实施该焙烘处理时，因为两块平板玻璃1、2的间隙部V被加热到400℃以上，所以进行加热接合处理时，从两块平板玻璃1、2产生且滞留于间隙部V的含有Na的无机物及从低熔点玻璃4产生且滞留于间隙部V中的有机物气化，这些无机物及有机物通过挠性管12而被吸引，可靠地从间隙部V被吸引除去。
其后，通过电加热器11将玻璃管6的顶端部分局部地加热到1000℃左右使之熔融，如图4所示，将玻璃管6的顶端开口封止，并且在冷却后将帽8粘接在平板玻璃1上，由此，制造真空多层玻璃P。
为了确认用以上的方法制造的真空多层玻璃P的效果，而进行了各种各样的实验。现在对实验的一部分进行说明。
就测定在最外列的垫片3附近的各平板玻璃1、2内产生的内部应力而言，两块平板玻璃1、2使用板厚尺寸t为3mm、4mm、5mm、6mm的4种浮法平板玻璃，按照每种板厚尺寸t来分别做成试验材料，并且对于各个试验材料，将间隔尺寸L1从10mm开始以2.5mm刻度增加至25mm，测定出在这7种情况下的各平板玻璃1、2中产生的内部应力。
图5表示其结果，从该实验结果中可以看出，使用板厚尺寸为3mm的平板玻璃作为两块平板玻璃1、2时，间隔尺寸L1若是大约17.4mm以下，则各平板玻璃1、2内产生的内部应力能控制在100kgf/cm2的长期容许强度以内。
进而，使用同样的3mm、4mm、5mm、6mm的4种浮法平板玻璃，分别对于3mm的浮法平板玻璃时，把间隔尺寸L1从15.0mm以小间距增至22.5mm的七种情况、4mm厚时，从20.0mm增至30.0mm的七种情况、5mm厚时，从25.0mm增至37.5mm的七种情况、6mm厚时，从30.0mm增至45.0mm的七种情况，做成各自的真空多层玻璃P的试验材料，如图7所示，用支点A悬臂状地支撑做成的试验材料，实施在其端部一侧施加载荷W的弯曲测试，增加载荷W直至试验材料破损，根据其破损情况作出评价。
为了以防万一，垫片3之间的间隔尺寸L0也要做成20mm和30mm的两种试验材料，分别实施了相同的弯曲测试。
评价结果是：平板玻璃从其端缘破损时，说明在最外列的垫片3附近的强度比端缘的强度大，所以评价为好(○)；从最外列的垫片3附近破损时，说明比端缘的强度小，所以评价为不好(×)，每种情况分别测试3次，如果只做一次测试就从最外列的垫片3附近破损，则为不好(×)。
图6表示其结果，从该结果可以确认，首先，最外列的垫片3附近的强度与垫片3之间的间隔尺寸L0几乎无关，只与间隔尺寸L1有关系。
在3mm～6mm的4种平板玻璃的任一种中，对于间隔尺寸L1，通过将其设定为板厚尺寸t乘以系数5.8后得出的尺寸以下，就能确保将产生于最外列的垫片3附近的集中应力控制在规定的值以下。又，两块平板玻璃1、2的板厚尺寸不一样时，基于安全一侧即薄板的板厚尺寸t来设定间隔尺寸L1，能够把最外列的垫片3附近产生的集中应力控制在规定的值以下。
[其他的实施方式]
(1)前述的实施方式示出了作为玻璃面板的例子之一的真空多层玻璃P，但也适用于在两块平板玻璃1、2的间隙部V内封入了气体的等离子体显示面板等的制造，在此情况下，在实施了焙烘处理之后，在间隙部V内封入规定的气体。
构成玻璃面板的平板玻璃1、2并不限于前述实施方式所示的浮法平板玻璃，可按照玻璃面板的用途及目的，适当地选用各种各样的玻璃并实施，例如可选用：型板玻璃、表面处理过的具备光扩散功能的磨砂玻璃、嵌网平板玻璃、嵌丝平板玻璃、强化玻璃、加倍强化玻璃、低反射玻璃、高穿透平板玻璃、陶瓷印刷玻璃、具备红外线或紫外线吸收功能的特殊玻璃，或者是这些玻璃的组合等。另外，从玻璃的组成上来说，可以使用钠硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、各种结晶化玻璃等。
(2)前述的实施方式示出了由不锈钢或镍铬铁耐热耐蚀合金形成垫片3的例子，但是，也可使用例如铁、铜、铝、钨、镍、铬、钛等其它金属，以及碳素钢、铬钢、镍钢、镍铬钢、锰钢、铬锰钢、铬钼钢、硅素钢、黄铜、软钎料、硬铝等合金，陶瓷或玻璃等，总的来说，只要是受外力作用难于变形的物质就可以使用，其形状也不限于圆柱形，可以构成为棱柱状或球状等的各种形状。
工业实用性
又，就玻璃面板的用途来说，主要用作建筑物或交通工具(汽车、铁路车辆、船舶)用的窗玻璃或者等离子显示器等机器元件，也能用作冰箱或保温装置等各种装置的门或壁部等，能够用于多种用途。

Claims (3)

1.一种玻璃面板的制造方法，是玻璃面板(P)的制造方法，所述玻璃面板(P)通过以下方式制造：一对平板玻璃(1)和(2)通过沿着其板面隔开规定的列间隔加装的多个间隔保持部件(3)，以两块平板玻璃(1)和(2)之间具有间隙部(V)地面对配置，前述两块平板玻璃(1)和(2)的整个周缘部利用加热接合处理由热熔融性密封材料(4)接合成密闭状态，前述两块平板玻璃(1)和(2)的间隙部(V)经过减压处理而被减压，其特征在于：
前述间隔保持部件(3)的最外列与前述平板玻璃(1)和(2)的周缘端部间的间隔尺寸(L1)设定成是前述两块平板玻璃(1)和(2)中厚度薄的平板玻璃(1)和(2)的板厚尺寸(t)的5.8倍以下的尺寸，并且在前述加热接合处理后的冷却处理中，在前述热熔融性密封材料(4)硬化之前实施前述减压处理。
2.如权利要求1所述的玻璃面板的制造方法，前述两块平板玻璃(1)和(2)的板厚尺寸(t)都为3mm以上。
3.一种玻璃面板，是通过权利要求1或权利要求2所述的制造方法而制造的玻璃面板(P)，前述间隔保持部件(3)的最外列与前述平板玻璃(1)和(2)的周缘端部间的间隔尺寸(L1)设定成是前述两块平板玻璃(1)和(2)中厚度薄的平板玻璃(1)和(2)的板厚尺寸(t)的5.8倍以下的尺寸。
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