JP2015529623A - 活性ゲッターを含む真空断熱ガラス（ｖｉｇ）窓ユニットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットの製造工程で活性化ゲッターを含む真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットの製造方法が提供される。特定の実施形態例において、少なくとも１つのゲッターは、基板の間のキャビティが真空引きされる排気／真空引き工程中及び／又は後に活性化する。特定の実施形態例において、ゲッターは、基板の間のキャビティが大気圧未満の圧力に真空引きされる真空引き工程中及び／又は後に（例えば、排気管を介して方向付ける少なくともレーザ光による）活性化してもよい。【選択図】図３
Description
本開示は、一般的に真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニット構造及びＶＩＧ窓ユニットの製造方法に関する。具体的には、本開示は、ＶＩＧ窓ユニット製造工程でゲッターを活性化する技術に関する。特定の実施形態例において、少なくとも１つのゲッターは、基板の間のキャビティを真空引きする排気工程（例えば、ポンプダウン）中及び／又は後に活性化する。一般的にゲッターは、２つの主要な分類、蒸発型ゲッター（ＥＧ）及び非蒸発型ゲッター（ＮＥＧ）に分けられる。本開示は、ＥＧ及びＮＥＧ型ゲッターに適用可能であるが、特に低い活性温度を有する傾向のあるＮＥＧ型ゲッター物質を含むゲッターに有用である。
真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットは、一般的に、離隔された少なくとも２つのガラス基板を備えており、これらガラス基板の間には真空引きした又は低圧の空間／キャビティを含んでいる。基板は、外周端部シールで相互接続されており、一般的に、ガラス基板間の間隔を保持するため及び基板間に存在する真空引きした環境が原因で生じ得るガラス基板の崩壊を回避するためにガラス基板間にスペーサが含まれている。いくつかのＶＩＧ構造例は、例えば、米国特許第５，６５７，６０７号、同第５，６６４，３９５号、同第５，６５７，６０７号、同第５，９０２，６５２号、同第６，５０６，４７２号、及び同第６，３８３，５８０号に開示されており、これら公報の開示全体をいずれも参照として本明細書に組み込む。
図１及び図２は、従来のＶＩＧ窓ユニット１及びＶＩＧ窓ユニット１の構成要素を表している。
例えば、ＶＩＧユニット１は、離隔された２つの実質上平行なガラス基板２，３を備えていてよく、これらガラス基板の間には真空引きした低圧の空間／キャビティ６を含んでいる。ガラスシート又は基板２，３は、外周端部シール４で相互接続されており、外周端部シールは、例えば、溶融はんだガラス等であってよい。基板２，３の間に存在する低圧の空間／間隙６を考慮して、支柱／スペーサ５のアレイをガラス基板２，３の間に備えてＶＩＧユニット１の基板２，３の間隔を維持することもある。
排気管８は、例えば、はんだガラス９によって、一方のガラス基板２の内表面から当該ガラス基板２の外表面にある任意の凹部１１の底面に通じる、又は、場合により当該ガラス基板２の外表面にまで及ぶ開口部／穴１０に気密封止されていてよい。排気管８に吸引装置を取り付けて、内部キャビティ６を大気圧未満の低圧状態に真空引きする（例えば、ポンプダウン）。キャビティ６を真空引きした後、排気管８の一部（例えば、先端）を溶融することで低圧キャビティ／空間６を真空密封する。この任意の凹部１１は、封止された排気管８を保持することができる。
図１〜図２に示すように、ゲッター１２は、１つのガラス基板、例えば、ガラス基板２の内部面で配置される凹部１３内に含まれてもよい。ゲッター１２は、キャビティ６を真空引きと封止後に残存している可能性のある特定の残留不純物を吸着、及び／又は特定の残留不純物に結合するために使用され得る。ゲッターは、ゲッター表面に気体不純物を保持したり、このような気体を溶解するために気体と反応させられる金属混合物又はそれを含むものである。
本明細書には、ＶＩＧ窓ユニットの製造工程でゲッターを活性化する技術が開示されている。特定の実施形態例において、少なくとも１つのゲッターは、基板の間のキャビティを真空引きする排気工程中及び／又は後に活性化する。
本発明の特定の実施形態例において、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットの製造方法が提供され、実質上平行な第１及び第２ガラス基板、第１基板と第２基板との間に設けられた複数のスペーサ及びシール、ガラス基板の間に位置して大気圧未満の圧力に真空引きしたキャビティ、及びキャビティ内に設けられた少なくとも１つのゲッターを用意する工程、及びキャビティを大気圧未満の圧力の真空状態にする真空引き工程中及び／又は実質上終了時にゲッターを活性化する工程を含む。
本発明の特定の実施形態例において、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットの製造方法が提供され、実質上平行な、第１及び第２ガラス基板、第１基板と第２基板との間に設けられたスペーサのアレイ及びシール、及びガラス基板の間に位置して大気圧未満の圧力に真空引きしたキャビティ、及び第１基板によって支持されたゲッターを用意する工程、及びレーザ光をゲッター上に注入してゲッターを活性化するように第２基板によって支持される排気管を介してレーザ光を方向付ける工程を含む。
これら及びその他の実施態様及び利点は、本明細書では特定の実施態様例によって、そして以下の図面を参照しながら説明する。図面中、同様の参照符号は同様の要素を指すものとする。
本明細書では、以下の図面を参照して特定の実施態様例を詳述する。図面中、同様の参照符号は同様の要素を指すものとする。本明細書に記載の実施態様は、限定ではなく例示を目的とするものであり、また、当業者は、本明細書に添付する特許請求の範囲の真の趣旨及び全範囲を逸脱することなく様々な変更が可能であると考えることができることが分かるであろう。
図３を参照すると、例示のＶＩＧ窓ユニット１の概略断面図が示されている。ＶＩＧ窓ユニット１は、例えば、これに限定されないが、家庭用住居、オフィスビル、共同住宅、ドアなどの窓として使用され得る。ＶＩＧ窓ユニット１は、離隔して、実質上平行で透明な第１及び第２ガラス基板２，３を含み、第１及び第２ガラス基板は、端部シール４によって相互接続されることができ、端部シール４は、例えば、バナジウム系、又はＶＢＺ型シール、又ははんだガラス型シールであるかこれらを含んでもよいが、これらに制限されない。バナジウム系、又はＶＢＺ型シール組成物は、２０１２年１月２０日に出願された米国特許出願第１３／３５４，９６３号に開示されており、本明細書に参照として含まれる。ＶＢＺ（例えば、バナジウム、バリウム、亜鉛）系のシール組成物は、米国特許出願第１３／３５４，９６３号に記載されており、特定の実施形態例として端部シール４及び／又はフリットベース管シール９に対して用いてもよい。特定の実施形態例において、従来のはんだガラスフリット材料は、気密端部シール４及び／又はフリットベース管シール９に対して用いてもよい。ＶＢＺ型シール組成物を用いる場合、ＶＢＺ組成物がＶＩＧユニットのシールを形成するために用いることができる特定のその他の従来のガラスフリット組成物よりも低い焼成温度（例えば、２５０℃未満）を有するため、ＶＩＧユニットのガラスの好ましい性質を保持するために低い温度のシール熱プロファイルが用いられる。本明細書に開示された実施形態は、任意の好適なシール物質を用いてＶＩＧ構成に同様に適用可能であることが理解されるであろう。
特定の実施形態において、透明なガラス基板２，３は、略同一の大きさであってもよい。しかし、特定の他の例示的な実施形態では、１つのガラス基板２は、例えばＶＩＧユニットの端部に近接して略Ｌ字状の段差を設けるために、その他のガラス基板３より大きくてもよい。ガラス基板２，３の１つ又は両方は、例えば、限定するものではないが、低放射率コーティングなどの少なくとも１つのコーティング物質（図示せず）を選択的に含んでもよい。ガラス基板２，３のうち少なくとも１つの内表面上に様々なコーティングが存在してもよく、このようなコーティングがＶＩＧ窓ユニット１に対する様々な有益な性能特徴を提供することが理解できる。特定の実施形態例において、ＩＲ照射を遮断するための低放射率コーティングは、基板３（ゲッターを支持する基板２に対向する）の内表面（３ａ）上に設けられる。特定の実施形態例において、ＶＩＧ窓ユニットは、可視透過率が少なくとも約３０％、好ましくは少なくとも約４０％、さらに好ましくは少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約６０％又は７０％である。
支柱／スペーサ５のアレイは、ガラス基板２，３の間の真空引きされたキャビティ／空間６に最終的に設けられる、大気圧未満の圧力の点で基板の間隔を保持するためにガラス基板２，３の間に位置する。特定の実施形態例において、スペーサは、高さが、例えば、約０．１から１．０ｍｍ、好ましくは約０．２から０．４ｍｍであってもよい。スペーサ５の高さは、略真空／減圧キャビティ６の高さで規定されてもよい。上記のように、スペーサ５は、顕著に目立たないように十分に小さいサイズであることが好ましい。特定の実施形態例によれば、スペーサ５は、はんだガラス、ガラス、セラミック、金属、ポリマー、又は、任意のその他の適切な物質であってもよく、あるいは、これらを含んでいてもよい。さらに、スペーサー５は、例えばおおむね円筒形、丸形、球形、ダイム形、Ｃ形、まくら形又は任意の他の好適な形であってよい。
排気管８は、例えば、はんだガラス９を用いて気密封止されてもよく、ガラス基板のうちの１つ（例えば、基板３）内に孔２２を介して設けられる。排気管８は、例えば、排気管の先端に真空ポンプを取付けて、基板２，３の間のキャビティ６を低圧（例えば、大気圧未満の圧力）で減圧することによって、キャビティ６を真空引きする工程に用いられる。また、キャビティは、低圧チャンバー内で真空引きされてもよい。好ましい例としては、真空引きした後、キャビティ６内の圧力は、例えば、好ましくは約１０−２Ｔｏｒｒ未満、さらに好ましくは約１０−３Ｔｏｒｒ未満、より好ましくは５×１０−４Ｔｏｒｒ未満である。真空引き工程中、ＶＩＧユニットは、真空引き工程を助けるために、例えば約１５０℃〜３００℃の温度で加熱してもよい。キャビティ６を真空引きした後、排気管８は、例えば、任意の好適な手段（例えば、レーザ）で管８の先端８ａを溶融することによって封止されてもよい。特定の実施形態例によれば、排気管８は、ガラス基板３の内表面３ａをフラッシュするように孔２２を介して拡張されたり十分に拡張されなくてもよく、特定の実施形態例で内表面３ａからの直ぐ前（例えば、内表面３ａから約０．１ｍｍ以下までの距離）に位置してもよい。
支柱／スペーサ５は、底面ガラス基板２上に位置して、少なくとも１つのゲッター（例えば、ＥＧ形態）３２は、ゲッター凹部１４内に位置する。その次に、端部シール物質が基板２上に蒸着される。その他の基板３は、スペーサ／支柱５、ガラスフリット溶液及び２つのガラス基板２，３の間のゲッター３２が介在できるように基板２上に位置する。ガラス基板２，３、スペーサ／支柱５、ゲッター３２及び端部シール物質を含む組立品は、任意の温度（少なくとも約５００℃）まで加熱し、この温度で端部シール物質を溶融してガラス基板２，３の表面を湿らせて、最終的に気密周辺／端部シール４を形成する。
基板の間に端部シール４を形成した後、基板２，３の間の低圧の空間／キャビティ６を形成するために排気管８を介して真空にされる。空間／キャビティ６の低圧を保持するために、基板２，３は、端部シール４によって気密封止され、小さいスペーサ／支柱５は、大気圧下で略平行な基板の分離を保持するために基板の間に設けられる。基板２，３の間の空間６が真空引きされれば、排気管８は、例えば、レーザなどを用いてその先端を溶融することによって封止されてもよい。キャビティ／空間６を大気圧未満の圧力に真空引きした後、排気管８の端部８ａを加熱して開口部を熔融し、ＶＩＧ窓ユニットのキャビティを封止することによって排気管を封止してもよい。 例えば、限定されないが、排気管８の先端８ａにレーザを照射することによって加熱及び溶融を達成してもよい。
様々な実施形態において、ガラス又はガラスを含む基板（２及び／又は３）は、厚さが約１〜６ｍｍ、好ましくは約３〜５ｍｍであり、例えば、約４ｍｍであってもよい。様々な実施形態において、凹部１４は、深さが１．５ｍｍ〜２．５ｍｍで、例えば厚さ４ｍｍのガラスシートに、凹部深さは約２ｍｍである。基板２，３を形成する特定の実施形態例において、ゲッターの凹部（１４及び１４'）は、それぞれのガラスシートのうちの１つに形成され、選択的にガラスシートが熱強化された後に、選択的に基板のうちの１つの内表面上に低放射率コーティングが設けられてもよく、その次に２つの基板２，３（任意の低放射率コーティングを含む、図示せず）は、ＶＩＧ形成工程中に、本明細書に記載されたように端部シール物質及びスペーサの周辺に共に位置してもよい。
図３〜図４を参照すると、キャビティ／空間６の圧力が減少する真空引き工程中、ＶＩＧユニットに真空引き工程を助けるための加熱を行って、例えば約１５０℃〜３００℃の温度で及び／又はその温度まで加熱する。本発明の特定の実施形態例は、真空引き工程中及び／又は後にゲッター３２を活性化する工程に関する。したがって、１つ以上のゲッター３２は、ＶＩＧ排気工程中及び／又は後に活性化される。例えば、このようなゲッターとしてＮＥＧ型ゲッター物質を含むゲッターは、一般的に活性化する一部期間の間加熱する必要があるため好ましい（例えば、約５〜１５分の間約３５０〜５００℃、例えば約１０分の間約４００℃に保持）。ＶＩＧユニットは、排気真空引き工程で用いられた加熱によってすでに加熱されるため（例えば約１５０〜３００℃まで）、ゲッター３２を活性化するために必要になるエネルギ及び時間は、真空引き工程中に活性化を行うことによって減らすことができる。また、真空引き工程中に行われる場合、活性化に必要な全ての又は一部の時間は、真空引き工程に必要な時間と重なることができ（例えば、約３から１２分）、したがってＶＩＧ窓ユニットを製造するのに必要な時間を減らすことができる。真空引き及びゲッター活性化が重なるように（すなわち、少なくとも部分的に同時に）行うことによって、固定された長さ及び先速度のインライン製造工程の処理量を増加させることができる。
ゲッター３２は、真空引き中及び／又は後に、排気管の真空引き及び封止後のキャビティ６内に存在又は／及び残留することがある特定の残留不純物（例えば、好ましくない気体、例えば、ＣＯ２及びＮ２）を吸収又は／及びこれらと結合する。ゲッター３２は、ゲッターの凹部１４内にゲッター容器に位置してもよく、代替的に本発明の異なる例示的な実施形態で基板２真上に蒸着又は位置してもよい。ゲッター３２は、簡略化するために不活性化形態で蒸着されたものとして示されている。ゲッターは、２つの主要な種類に分けられる、蒸発型ゲッター（ＥＧ）及び非蒸発型ゲッター（ＮＥＧ）。ＥＧは、多くの場合、カルシウム、ストロンチウム及び／又は特にバリウムのうちの１つ以上のアルカリ土金属を含む。ＮＥＧは、多くの場合、チタニウム、ジルコニウム、又は、アルミニウム及び第１列の遷移金属の中から選択された１つ以上の金属との合金を含む。２つのゲッター型のＥＧ及びＮＥＧは、除去される気体種がゲッター表面上に吸収されるのを抑制し、ゲッター表面から様々な酸化物、炭化物及び／又は窒化物を除去するこのような操作のために、加熱による活性化を必要とする。大気気体に対する高い反応性によって、一般的にゲッターが不活性形態で製造されて移動するため、真空引きされる空間に配列される場合、適切な活性化（例えば、フラッシュ）の熱処理を必要とする。図３及び図４の実施形態において、ゲッター３２は、ＥＧ型ゲッター又はＮＥＧ型ゲッターであってもよい。また、本発明の特定の実施形態例において、ゲッター３２は、ＥＧ及びＮＥＧ物質を含むハイブリッドゲッターであってもよい。
図３に示すように、ゲッター３２は、排気管８の下及びガラス基板２のゲッターの凹部１４内に少なくとも部分的に設けられ、固体状に蒸着されて、レーザ光によって管８を介してゲッターを加熱してもよい。排気管８の下の位置はまた、活性化／フラッシュ中（例えばＥＧの場合）にゲッター物質を分散させることによって活性ゲッターの表面領域を増加させるため、好ましい。
図３の実施形態において、真空引き工程中及び／又は後に、排気管８の先端を封止するために用いられるレーザ３０（例えば、ＹＡＧレーザ）は、ゲッター３２を活性化するためにゲッターを加熱するために用いてもよい。チップオフレーザ３０は、上昇した真空引き温度から活性温度までゲッター３２をさらに加熱するために用いてもよい。レーザ３０から照射されたレーザ光３１は、管８を経てゲッターを活性化温度までさらに加熱するために、ゲッター３２をヒット（ｈｉｔ）するように排気管８の孔を通過するようにしてもよい。ＶＩＧユニットが真空チャンバー内に位置する場合（図示せず）、レーザ光３１は、ゲッター３２に向かって排気管８を介して方向付けて、レーザ光がゲッターを活性化するためのゲッターに向かって方向付ける場合、キャビティ６内の圧力は、著しく増加しない。図３の実施形態で示すように、ゲッター３２は、排気管８の真下に実質上配置されてもよい。上昇温度で、ＮＥＧ型ゲッターの表面上の汚染物は、新鮮な反応性ゲッター表面物質を生成するゲッターのバルク内に広がって、キャビティ６内に好ましくない気体をゲッタリングする。ＮＥＧ型ゲッター内にクラックを形成することにより、キャビティ６内の残留気体は、ゲッターコア又は内部を通過して捕捉及び／又は吸収される。ゲッター３２がレーザ光に露出する露出領域は、ゲッターサイズの一部であってもよいが、大部分又は全てのＮＥＧ型ゲッター３２は、ゲッターを活性化するために内部熱伝導によって徐々に加熱し、及び／又はゲッター表面領域を露出するためのクラックを形成するように、ゲッターに衝撃加熱するためにレーザが用いられ、ＥＧ型ゲッターに対して、レーザが当たった点が閾値温度を超過する場合、ＥＧ物質は、発熱反応を開示と、ＥＧを、ゲッター成分（例えば、Ｂａ、Ｃａ及び／又はＳｒ）が隣接した表面上に蒸発して蒸着される点まで加熱する。ゲッター３２がレーザ３０からレーザ光によって活性化した（例えば、フラッシュされた）後、同一のレーザは、排気管８の上部をシール（チップオフ）するために用いてもよい。特定の実施形態例において、レーザ光３１は、ゲッター３２を活性化するためにゲッター３２上に約２〜１５秒の間、好ましくは約３〜１０秒の間注入した後、キャビティ６を封止するために管の先端を密封するように、約２０〜３０秒の間排気管８の先端８ａ上に注入される。同一のレーザ電力は、特定の実施形態例において、ゲッター活性化及び管のチップオフに用いてもよい。レーザによって管８の上部をシールオフするためのチップオフ技術では、２０１２年５月１８日に出願された米国特許第１３／４７４，８１９に記載されており、全体の内容は本明細書に参照として含まれる。
加熱時に、ＥＧ型ゲッター３２の活性化工程は、ＶＩＧユニットの内表面上に金属（例えば、バリウム）の蒸発を含み、ＶＩＧユニットの内表面は、凹部１４の垂直、丸みを帯びた又は傾斜した側壁及び／又は基板２，３の内側の主表面上部及び選択的に管８内の一部を含む。バリウム蒸発は、コイル及び／又はマイクロ波照射からＲＦ放射線にＥＧを露出することによってＶＩＧユニットの外側から及び／又は排気管８を通過したレーザによって、図３又は４の実施形態に係るＥＧ３２を加熱することによって実施してもよい。例えば、ゲッターのＥＧ組成物３２が例えばＢａＡｌ４及びＮｉを含む場合、活性化するためにゲッター物質をレーザ及び／又は放射線に露出すると、粉末温度が約８００〜８５０℃に増加する。この温度で、ＢａＡｌ４とＮｉの間で発熱反応が発生して、約１１００〜１２００℃まで上昇し、この温度でＥＧからバリウムが蒸発する。金属は、いわゆるフラッシュ現象によりＶＩＧユニットの隣接した内表面上にフィルム状に凝縮し、蒸発されたバリウム含有フィルムは、真空キャビティ６から好ましくない気体をゲッターする活性要素である。したがって、ＥＧ３２が活性化すると、ゲッター物質が分散して、蒸発によってＶＩＧユニット内に隣接した領域上で蒸発してゲッター物質の表面領域を増加させる。したがって、活性化／フラッシュ後に、蒸発されたゲッター物質は、凹部１４の垂直、丸い、又は傾斜した側壁及び凹部１４に近接する基板（２及び／又は３）の内周面、及び場合によって管８の部分及び／又は管８の孔の側壁に設けられる。
ＥＧ型ゲッター３２は、蒸発型ゲッターとして機能する任意の好適な物質で構成してもよい。このような物質は、カルシウム、ストロンチウム、及びバリウムの中から選択される元素含有化合物を含むが、これらに限定されない。好ましくは、このような化合物は、このような元素の空気に対する反応性を制限する形態である。ゲッターに対して有用なＥＧ物質の例は、中間金属化合物ＢａＡｌ４であり、これは、ニッケル粉末、及び場合によってＡｌ、Ｆｅ、Ｔｉ及び／又はこれらの合金のうちの１つ以上の少量と混合してもよい。その他のＥＧ物質は、当業者によく知られている。ゲッター物質が活性化すると、蒸発されたゲッター物質が凹部１４内に及び／又は隣接して形成され、蒸発されたゲッター物質は、ＥＧ形態物質を含むゲッターの活性化及び／又はフラッシュ後、存在するゲッター物質（例えば、ゲッターの凹部側壁、ゲッターの凹部、ゲッターの凹部に近接する１つ又は２つの基板の内部周面、及び／又は排気管の凹部、及び／又は１つ以上の管自体の中／上に存在）である。
非蒸発型ゲッター（ＮＥＧ）物質は、図３〜図４のゲッター３２に用いてもよく、非蒸発型ゲッターとして機能するものとして当業者に公知の任意の物質であってもよい。例えば、このようなＮＥＧ物質は、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、又は、これらの混合物及びバナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、及びタングステン（Ｗ）の中から選択された少なくとも１つの元素を含む合金であってもよい。特定の実施形態例において、ジルコニウム基合金を用いてもよく、例えば２成分合金Ｚｒ−Ａｌ、Ｚｒ−Ｆｅ、Ｚｒ−Ｎｉ、Ｚｒ−Ｃｏ又は３成分合金Ｚｒ−Ｖ−Ｆｅ及びＺｒ−Ｍｎ−Ｆｅである。例えば、ＭＥＧゲッターとしては、サエスゲッターズ社（ＳＡＥＳ Ｇｅｔｔｅｒｓ）によって市販されている（商品名Ｓｔ１０１及びＳｔ７０７、Ｉｔａｌｙ）を挙げることができる。また別の例として、使用できるＮＥＧゲッター物質は、実質的にＺｒ７６．６％〜Ｆｅ２３．４％、又はＺｒ７５．７％〜Ｎｉ２４．３％の組成物（重量％）を有する。図３及び／又は図４によると、ＮＥＧ３２の活性化は、物質が空気に露出する場合にＮＥＧ物質の表面上に蓄積される酸化物、炭化物及び／又は窒化物の薄い層を実質上除去及び／又は遮断してもよい。例えば、レーザ及び／又はマイクロ波によって活性化すれば、これらの種は、気体化学吸着中に活性である金属又は実質上金属表面を露出するように、ＮＥＧ物質のゲッター粒子コアに向かって方向付ける。ＮＥＧ物質の活性化温度は、ＮＥＧ組成物に依存して、実質的に７０％Ｚｒ、２４．６％Ｖ、５．４％Ｆｅの組成物（重量％）を有する合金に対して約３５０℃から、８４％Ｚｒ、１６％Ａｌを特徴とする合金に対して約９００℃まで変動してもよい。
本発明は、図３に示した排気管を介したレーザ光によってゲッター３２を活性化することに制限されない。その他の例示的な実施形態（例えば図４参照）において、ゲッター３２は、真空引き工程中及び／又は後にその他の技術を用いて活性化することができ、（ｉ）レーザから放出されたレーザ光は、排気管の長さを通り切らないところで、ゲッターに達する前に１つのガラス基板を通過して進み、（ｉｉ）ＶＩＧユニットの外側に位置するマイクロ波源を介して局在化されたマイクロ波加熱によって、及び／又は（ｉｉｉ）ＶＩＧユニットの外側に位置するコイルから局部的なＲＦ誘導加熱によってなされることを含むが、これらに限定されない。活性化温度／点までゲッター３２を加熱するためのこのような技術（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、ゲッター３２が排気管８の真下に位置しない場合、特に有用である。上述したように、このような技術は、前記説明された理由によって、好ましくは真空引き工程（例えば、排気）中及び／又は後に行われる。図４は、複数のこのような実施形態を示す。図４は、図４の実施形態において、ゲッター３２は、ＶＩＧユニットの外側に位置するマイクロ波源５０による局部的なマイクロ波加熱、及び／又はＶＩＧユニットの外側に位置するコイル（５０’）から局部的なＲＦ誘導加熱のうちの１つ又は両方によって活性化する。
ゲッター活性化は、真空引き工程（例えば、排気）工程と同時に行われる場合、ゲッター３２の活性化（レーザ、インダクション、又はマイクロ波加熱による）は、ゲッターがキャビティ６内の残留気体によって著しく汚染されないように配列することができる。このような技術は、ゲッター３２が徐々に加熱する場合、ゲッター３２は、約１×１０−２から１×１０−３ｍｂａｒまで圧力が減少する前に真空引き（例えば、排気）中のゲッター３２が吸着し始める温度を超過しないように設計することができる（この温度は、ゲッター組成物に依存する）。衝撃加熱は、ＮＥＧ物質を含むゲッター内でクラックを製造するために用いられる場合、クラックを製造するために衝撃加熱を設計する前にキャビティ６内の圧力を、約１×１０−３ｍｂａｒ以下と共に真空引き（例えば、排気）中に達成される最小圧力に近い必要がある。
ゲッターのための反応性バルク物質を露出するためにゲッター３２内にクラックを製造する工程は、特定の実施形態例でゲッターのバルク内に高い膨張物質を含むことによって製造してもよい。高い膨張性物質は、気体、液体又は高いＣＴＥ固体であってもよい。最も高い処理温度（例えば、フリット焼成）を超過して発生する高い膨張状態で移転する液体又は固体を用いてもよい。
本発明の特定の実施形態例において、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットの製造方法が提供され、実質上平行な第１及び第２ガラス基板、第１基板と第２基板との間に設けられた複数のスペーサ及びシール、ガラス基板の間に位置して、大気圧未満の圧力に真空引きされるキャビティ、及び第１基板によって（直接又は間接的に）支持されるゲッターを用意する工程、及びレーザ光をゲッター上で注入し、このゲッターを活性化するように第２基板によって（直接又は間接的に）支持される排気管を介してレーザ光（焦点、非焦点、又は、平行）を方向付ける工程を含む。
直前の段落の方法において、ゲッターを活性化するために排気管を介してレーザ光を方向付ける工程は、キャビティを大気圧未満の圧力に真空引きする真空引き工程中及び／又は実質上終了時に行われてもよい。
前記２つの段落のいずれかに記載の方法において、ゲッターを活性化するために排気管を介してレーザ光を方向付ける工程は、キャビティを大気圧未満の圧力に真空引きする真空引き工程中に行われてもよい。
前記３つの段落のいずれかに記載の方法において、ゲッターを活性化するために排気管を介してレーザ光を方向付ける工程は、キャビティを大気圧未満の圧力に真空引きする実質上の真空引き工程後に行われてもよい。
前記４つの段落のいずれかに記載の方法において、ゲッターを活性化するために排気管を介してレーザ光を方向付ける工程は、キャビティ内の圧力を真空引きする工程で約１×１０−２から１×１０−３ｍｂａｒ以下に減少させる前にゲッターが好ましくない気体を吸収し始める温度を超過しないように行われてもよい。
前記５つの段落のいずれかに記載の方法において、ゲッターを活性化するために排気管を介してレーザ光を方向付ける工程は、真空引き工程によってキャビティ内の圧力が約１×１０−３ｍｂａｒ以下まで到達した後に行われてもよい。
前記６つの段落のいずれかに記載の方法において、ゲッターは、第１基板内に規定された凹部内に位置してもよい。
前記７つの段落のいずれかに記載の方法において、前記ゲッターは、ＶＩＧユニットを断面から見た場合、排気管真下に位置してもよい。
前記８つの段落のいずれかに記載の方法において、ゲッターは、バリウムを含んだりＮＥＧ物質を含んでもよい。
前記９つの段落のいずれかに記載の方法において、ＶＩＧ窓ユニットは、可視透過率が少なくとも約５０％であってもよい。
本発明の特定の実施形態例において（例えば、図３〜図４参照）、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットの製造方法が提供され、実質上平行な第１及び第２ガラス基板、第１基板と第２基板との間に設けられたスペーサのアレイ及びシール、ガラス基板の間に位置して、大気圧未満の圧力に真空引きされるキャビティ、及びキャビティ内に設けられた少なくとも１つのゲッターを用意する工程、及びキャビティを大気圧未満の圧力に真空引きする真空引き工程中及び／又は実質上終了時にゲッターを活性化する工程を含む。
直前の段落の方法において、前記ゲッターを活性化する工程は、大気圧未満の圧力でキャビティを真空引きする真空引き工程中に行われてもよい。
前記２つの段落のいずれかに記載の方法において、前記ゲッターを活性化する工程は、大気圧未満の圧力でキャビティを真空引きする実質上の真空引き工程後に行われてもよい。
前記３つの段落のいずれかに記載の方法において、前記活性化工程は、レーザ光をゲッター上に注入してゲッターを活性化するように、第２基板によって支持された排気管を介して方向付けてゲッターが第１基板によって支持されてもよい。
前記４つの段落のいずれかに記載の方法において、前記活性化工程は、少なくともゲッター活性化を助けるために、レーザ光をゲッターに方向付ける工程を含んでもよい。
前記５つの段落のいずれかに記載の方法において、前記活性化工程は、少なくともゲッター活性化を助けるために、マイクロ波源からゲッターに向かってマイクロ波放射線を放出する工程を含んでもよい。
前記６つの段落のいずれかに記載の方法において、前記活性化工程は、少なくともゲッター活性化を助けるために、少なくともコイルからゲッターに向かってＲＦ放射線を放出する工程を含んでもよい。
前記７つの段落のいずれかに記載の方法において、前記活性化工程は、キャビティ内の圧力を真空引き工程中に約１×１０−２から１×１０−３ｍｂａｒ以下まで減少させる前にゲッターが吸着し始める温度を超過しないように行われてもよい。
前記８つの段落のいずれかに記載の方法において、前記活性化工程は、真空引き工程によってキャビティ内の圧力を１×１０−３ｍｂａｒ以下に到達した後に行われてもよい。
前記９つの段落のいずれかに記載の方法において、ゲッターは、ＶＩＧユニットを断面から見た場合、排気管真下に位置してもよい。
前記１０の段落のうちのいずれか１つの方法において、ＶＩＧ窓ユニットは、可視透過率が少なくとも約５０％であってもよい。
本明細書では、特定の実施形態について説明及び開示してきたが、本明細書に記載の実施態様は、限定ではなく例示を目的とするものであり、また、当業者は、本明細書に添付する特許請求の範囲の真の趣旨及び全範囲を逸脱することなく様々な変更が可能であると考えることができることが分かるであろう。
Claims (22)
- 実質上平行な第１ガラス基板及び第２ガラス基板と、前記第１ガラス基板と第２ガラス基板との間に設けられた複数のスペーサ及びシールと、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間に位置して、大気圧未満の圧力に真空引きされるキャビティと、前記第１ガラス基板によって支持されるゲッターと、を用意する工程と、
レーザ光を前記ゲッター上に注入して、前記ゲッターを活性化するように、前記第２ガラス基板によって支持される排気管を介して前記レーザ光を方向付ける工程と、
を含む真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットの製造方法。 - 前記ゲッターを活性化するために前記排気管を介して前記レーザ光を方向付ける工程は、前記キャビティを大気圧未満の圧力に真空引きする真空引き工程中及び／又は真空引き工程の実質上終了時に行われる、
請求項１に記載の方法。 - 前記ゲッターを活性化するために前記排気管を介して前記レーザ光を方向付ける工程は、前記キャビティを大気圧未満の圧力に真空引きする真空引き工程中に行われる、
請求項１又は２に記載の方法。 - 前記ゲッターを活性化するために前記排気管を介して前記レーザ光を方向付ける工程は、前記キャビティを大気圧未満の圧力に真空引きする真空引き工程の実質上終了時に行われる、
請求項１に記載の方法。 - 前記ゲッターを活性化するために前記排気管を介して前記レーザ光を方向付ける工程は、真空引き工程で前記キャビティ内の圧力を約１×１０−２から１×１０−３ｍｂａｒ以下に減少させる前に、前記ゲッターが吸着し始める温度を超過しないように行われる、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ゲッターを活性化するために前記排気管を介して前記レーザ光を方向付ける工程は、真空引き工程によって前記キャビティ内の圧力が約１×１０−３ｍｂａｒ以下まで到達した後にのみ行われる、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ゲッターは、前記第１ガラス基板内に規定された凹部内に位置する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ゲッターは、前記ＶＩＧユニットを断面から見た場合、前記排気管真下に位置する、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ゲッターは、バリウムを含む、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ゲッターは、ＮＥＧ物質を含む、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ＶＩＧ窓ユニットは、可視透過率が少なくとも約５０％である、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。 - 実質上平行な第１ガラス基板及び第２ガラス基板と、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間に設けられた複数のスペーサ及びシールと、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間に位置して、大気圧未満の圧力に真空引きされるキャビティと、前記キャビティ内に設けられた少なくとも１つのゲッターと、を用意する工程と、
前記キャビティを大気圧未満の圧力に真空引きする真空引き工程中及び／又は真空引き工程の実質上終了時に前記ゲッターを活性化する工程と、
を含む真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓ユニットの製造方法。 - 前記ゲッターを活性化する工程は、大気圧未満の圧力に前記キャビティを真空引きする真空引き工程中に行われる、
請求項１２に記載の方法。 - 前記ゲッターを活性化する工程は、大気圧未満の圧力で前記キャビティを真空引きする真空引き工程の実質上終了時に行われる、
請求項１２に記載の方法。 - 前記活性化する工程は、前記第１ガラス基板によって支持された前記ゲッター上にレーザ光を注入して、前記ゲッターを活性化するように、前記第２ガラス基板によって支持された排気管を介してレーザ光を方向付ける、
請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。 - 前記活性化する工程は、少なくとも前記ゲッターの活性化を助けるために、レーザ光を前記ゲッターに方向付ける工程を含む、
請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の方法。 - 前記活性化する工程は、少なくとも前記ゲッターの活性化を助けるために、マイクロ波源から前記ゲッターに向けてマイクロ波放射線を放出する工程を含む、
請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。 - 前記活性化する工程は、少なくとも前記ゲッターの活性化を助けるために、少なくともコイルから前記ゲッターに向けてＲＦ放射線を放出する工程を含む、
請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。 - 前記活性化する工程は、真空引き工程で前記キャビティ内の圧力を約１×１０−２から１×１０−３ｍｂａｒ以下まで減少させる前に、前記ゲッターが吸着し始める温度を超過しないように行われる、
請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の方法。 - 前記活性化する工程は、真空引き工程によって前記キャビティ内の圧力を約１×１０−３ｍｂａｒ以下まで到達した後にのみ行われる、
請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ゲッターは、ＶＩＧユニットを断面から見た場合、前記排気管真下に位置する、
請求項１２〜２０のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ＶＩＧ窓ユニットは、可視透過率が少なくとも約５０％である、
請求項１２〜２１のいずれか一項に記載の方法。
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