JP6868836B2 - ガラスパネルユニットの製造方法、建具の製造方法及びガス吸着ユニット - Google Patents
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Description
本実施形態のガラスパネルユニット1は、図1〜図3に示すように、第一基板11、第二基板12、封止体2、ガス吸着ユニット3、複数(多数)のピラー4及び密閉体5を備えている。
本実施形態のガラスパネルユニット1の製造方法は、配置工程、接合工程、減圧密閉工程及び冷却工程を備えている。
配置工程は、図6Aに示すように、第一基板11と第二基板12とを枠状の封止材20を介して対向させ、第一基板11と第二基板12と封止材20とで囲まれた内部空間14を形成する工程である。
配置工程の後に、接合工程が行われる。接合工程は、図6Aに示すガラス複合物10を加熱して封止材20を溶融し、この封止材20により第一基板11と第二基板12とを気密に接合する工程である。
減圧密閉工程は接合工程の後に行われる。減圧密閉工程は、ガラス複合物10の内部空間14を減圧して封止する工程である(図6B参照)。
減圧工程では、図6Bに示すように、内部空間14の空気が、排気孔124を通じてガラス複合物10の外部に排出される。これにより、内部空間14が減圧される。この内部空間14の空気の排出(真空引き)は、例えば排気孔124に排気ヘッド6を介して接続された真空ポンプにより行われる。
減圧工程において内部空間14の圧力が所定の値以下になった後に、密閉工程が行われる。密閉工程では、減圧工程において内部空間14を減圧している状態で、図9に示す排気孔124を封止する。これにより、内部空間14は密閉された減圧空間となる。
減圧密閉工程の後、冷却工程が行われる。図8中S3で示す範囲は、冷却工程の期間である。冷却工程では、例えば、接合工程から継続して行われてきた、熱風循環炉等によるガラス複合物10の加熱が停止され、これによりガラス複合物10の全体が冷却される。このようにガラス複合物10が冷却されることで、封止材20が硬化して封止体2となり、また、密閉材50が硬化して密閉体5となって、図1に示すガラスパネルユニット1が得られる。
次に前記実施形態の変形例について説明する。なお、以下の変形例1〜4の説明では、前記実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
まず、変形例1について説明する。本変形例のガラスパネルユニット1の製造方法において用いられるガス吸着ユニット3では、図10に示すように、第一基板11を接続部材321としており、前記実施形態の接続部材321を含んでいない。すなわち、本変形例における接続部材321は、第一基板11(第一ガラスパネル111)である。第一基板11の熱膨張係数はパッケージ31の熱膨張係数よりも大きい。本変形例の接続体32は、第一基板11(接続部材321)と低融点部材320とで構成されている。
次に変形例2について説明する。本変形例のガラスパネルユニット1の製造方法において用いられるガス吸着ユニット3は、図11に示すように、前記実施形態の接続部材321を含んでいない。本変形例における接続体32は、低融点部材320のみからなり、低融点部材320の熱膨張係数は、パッケージ31の熱膨張係数よりも小さい。
次に図6A、図6B及び図7に基づいて変形例3について説明する。本変形例の低融点部材320の融点は、封止材20の融点よりも高い。本変形例の低融点部材320は、接合工程において封止材20を溶融するために行うガラス複合物10の加熱では溶融されない。
次に図7に基づいて変形例4について説明する。本変形例において、パッケージ31に対して熱応力を生じさせてパッケージ31を破断する開封工程は、減圧密閉工程よりも後(冷却工程時又は冷却工程後)に行われる。この開封工程は、ガラス複合物10の一部のみを集中的に加熱する局所加熱を行うことにより、パッケージ31及び接続部材321のうちの一方又は両方を加熱することで行われる。この局所加熱は、例えば、赤外線照射又はレーザー照射等により行われる。
次に図6A、図6B及び図7に基づいて変形例5について説明する。ところで、前記実施形態における接合工程では、封止材20を溶融できる温度までガラス複合物10を加熱する必要があるが、省エネルギー化を図るためには、このガラス複合物10の加熱温度は、低温であることが好ましい。しかし、埃の主成分であるコットンの発火点は、407℃であるため、ガラス複合物10を407℃以下で加熱した場合、ガラス複合物10の内部に、埃が残留する可能性がある。このようにガラス複合物10の内部に埃が残留すると、埃から炭化水素系のガスが出て、真空度が悪化する可能性がある。
次に変形例6について説明する。図12に示す変形例6のガラスパネルユニット1における封止体2は、第1部分21と、第2部分22とを有する。第1部分21は、第一基板11の四辺のうちの三辺に沿って形成され、第2部分22は、第一基板11の四辺の残りの一辺に沿って形成されている。
次に変形例7について説明する。図17及び図18には、本変形例のガラスパネルユニット1を示している。本変形例のガラスパネルユニット1は、第一基板11と第二基板12とに加えて、第三基板13を備えている。
次に、前記実施形態のガラスパネルユニット1を備える建具9について説明する。図19に示す建具9は、前記実施形態のガラスパネルユニット1と、建具枠90とを備えている。建具枠90は、ガラスパネルユニット1に嵌め込まれている。
前記実施形態及び変形例1〜7のガラスパネルユニット1及び建具9は、適宜設計変更可能であり、また、各変形例の構成を適宜組み合わせてもよい。
以上説明した実施形態及び変形例1〜7から明らかなように、第一の態様のガラスパネルユニット(1)の製造方法は、以下に示す構成を有する。第一の態様のガラスパネルユニット(1)の製造方法は、配置工程、接合工程及び減圧密閉工程を備える。前記配置工程では、ガラスパネル(111)を含む第一基板(11)と、ガラスパネル(121)を含む第二基板(12)とを枠状の封止材(20)を介して対向させて配置する。また、前記配置工程では、第一基板(11)と第二基板(12)と封止材(20)とで囲まれた内部空間(14)を形成する。前記接合工程では、第一基板(11)、第二基板(12)及び封止材(20)を含むガラス複合物(10)を加熱して封止材(20)を溶融し、この封止材(20)により第一基板(11)と第二基板(12)とを気密に接合する。前記減圧密閉工程では、内部空間(14)を減圧して封止する。また、前記配置工程では、ガス吸着ユニット(3)を枠状の封止材(20)の内側に配置する。ガス吸着ユニット(3)は、活性化されたゲッター(30)と、ゲッター(30)を封止するパッケージ(31)と、パッケージ(31)よりも融点が低い低融点部材(320)とを含む。ガラスパネルユニット(1)の製造方法は、溶融工程、硬化工程及び開封工程を備える。前記溶融工程では、低融点部材(320)をパッケージ(31)の融点よりも低い温度で加熱して溶融させることで、低融点部材(320)を含む接続体(32)をパッケージ(31)に接合する。つまり、この場合、低融点部材(320)は、パッケージ(31)の融点よりも低い温度になるように加熱される。前記硬化工程では、前記溶融工程で溶融した低融点部材(320)を前記接合工程よりも後において冷却して硬化させる。前記開封工程では、前記減圧密閉工程以後において、接続体(32)に接続されたパッケージ(31)に対して、パッケージ(31)と接続体(32)との熱膨張係数の差に起因する熱応力を生じさせる。そして、前記開封工程では、前記熱応力によりパッケージ(31)を破断して、パッケージ(31)によるゲッター(30)の封止を解く。
10 ガラス複合物
11 第一基板
111 第一ガラスパネル
12 第二基板
121 第二ガラスパネル
13 第三基板
134 第二封止材
14 内部空間
20 封止材
3 ガス吸着ユニット
30 ゲッター
31 パッケージ
310 切欠
32 接続体
320 低融点部材
321 接続部材
9 建具
90 建具枠
Claims (15)
- ガラスパネルを含む第一基板と、ガラスパネルを含む第二基板とを枠状の封止材を介して対向させて配置し、前記第一基板と前記第二基板と前記封止材とで囲まれた内部空間を形成する配置工程と、
前記第一基板、前記第二基板及び前記封止材を含むガラス複合物を加熱して前記封止材を溶融し、この封止材により前記第一基板と前記第二基板とを気密に接合する接合工程と、
前記内部空間を減圧して封止する減圧密閉工程と、
前記接合工程と兼ねて又は前記減圧密閉工程よりも後において行われる溶融工程と、
前記減圧密閉工程の後に行われる硬化工程と、
前記減圧密閉工程の後に行われる開封工程とを備え、
前記配置工程では、ガス吸着ユニットを枠状の前記封止材の内側に配置し、
前記ガス吸着ユニットは、
活性化されたゲッターと、
前記ゲッターを封止する、融点が前記封止材の融点よりも高いパッケージと、
前記パッケージよりも融点が低い低融点部材とを含み、
前記溶融工程では、前記低融点部材を前記パッケージの融点よりも低い温度で加熱して溶融させることで、融点が前記低融点部材の融点及び前記封止材の融点よりも高い接続部材を前記低融点部材を介して前記パッケージに接合し、
前記硬化工程では、前記溶融工程で溶融した前記低融点部材を冷却して硬化させ、
前記開封工程では、前記硬化工程の後において、前記低融点部材を介して前記接続部材に接続された前記パッケージの熱変形が前記低融点部材及び前記接続部材を含む接続体によって制限された状態で、前記ガス吸着ユニットを冷却又は局所加熱することで、前記パッケージに前記パッケージと前記接続体との熱膨張係数の差に起因する熱応力を生じさせ、この熱応力により前記パッケージを破断して、前記パッケージによる前記ゲッターの封止を解くガラスパネルユニットの製造方法。 - 前記接続部材は、前記パッケージとは熱膨張係数が異なる請求項1に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
- 前記ガス吸着ユニットは、
前記接続部材を含む請求項2に記載のガラスパネルユニットの製造方法。 - 前記接続部材は、前記第一基板又は前記第二基板である請求項2に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
- 前記接合工程では、前記ガラス複合物の全体を前記パッケージの融点よりも低い温度で加熱することで、前記封止材及び前記低融点部材を溶融し、
前記接合工程が前記溶融工程を兼ねる請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラスパネルユニットの製造方法。 - 前記溶融工程は、前記減圧密閉工程よりも後に前記ガラス複合物の一部のみを加熱することで前記低融点部材を加熱して前記低融点部材を溶融させる工程である請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
- 前記開封工程では、前記パッケージ及び前記接続体の少なくとも一方を冷却することで、前記パッケージに前記熱応力を生じさせる請求項1〜6のいずれか1項に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
- 前記開封工程では、前記パッケージ及び前記接続体の少なくとも一方を加熱することで、前記パッケージに前記熱応力を生じさせる請求項1〜6のいずれか1項に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
- ガラスパネルを含む第一基板と、ガラスパネルを含む第二基板とを枠状の封止材を介して対向させて配置し、前記第一基板と前記第二基板と前記封止材とで囲まれた内部空間を形成する配置工程と、
前記第一基板、前記第二基板及び前記封止材を含むガラス複合物を加熱して前記封止材を溶融し、この封止材により前記第一基板と前記第二基板とを気密に接合する接合工程と、
前記内部空間を減圧して封止する減圧密閉工程と、
前記接合工程と兼ねて又は前記減圧密閉工程よりも後において行われる溶融工程と、
前記減圧密閉工程の後に行われる硬化工程と、
前記減圧密閉工程の後に行われる開封工程とを備え、
前記配置工程では、ガス吸着ユニットを枠状の前記封止材の内側に配置し、
前記ガス吸着ユニットは、
活性化されたゲッターと、
前記ゲッターを封止する、融点が前記封止材の融点よりも高いパッケージと、
前記パッケージよりも融点が低く前記パッケージとは熱膨張係数が異なる低融点部材とを含み、
前記溶融工程では、前記低融点部材を前記パッケージの融点よりも低い温度で加熱して溶融させることで、前記低融点部材を前記パッケージに接合し、
前記硬化工程では、前記溶融工程で溶融した前記低融点部材を冷却して硬化させ、
前記開封工程では、前記硬化工程の後において、前記低融点部材が接続された前記パッケージの熱変形が硬化した前記低融点部材によって制限された状態で、前記ガス吸着ユニットを冷却することで、前記パッケージに前記パッケージと前記低融点部材との熱膨張係数の差に起因する熱応力を生じさせ、この熱応力により前記パッケージを破断して、前記パッケージによる前記ゲッターの封止を解くガラスパネルユニットの製造方法。 - 前記パッケージは、
ガラス又はセラミックスを含む請求項1〜9のいずれか1項に記載のガラスパネルユニットの製造方法。 - 前記パッケージに切欠が形成された請求項1〜10のいずれか1項に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
- 前記ゲッターは、
非金属ゲッターであり、
前記接合工程では、前記ガラス複合物を407℃以下で加熱して前記封止材を溶融する請求項1〜11のいずれか1項に記載のガラスパネルユニットの製造方法。 - 前記第一基板又は前記第二基板に、枠状の第二封止材を介して第三基板を接合する第二接合工程を備えた請求項1〜12のいずれか1項に記載のガラスパネルユニットの製造方法。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載のガラスパネルユニットの製造方法で製造されたガラスパネルユニットに、建具枠を嵌め込む嵌込工程を備えた建具の製造方法。
- 活性化されたゲッターと、
前記ゲッターを封止するパッケージと、
前記パッケージの外面に沿って配置され、前記パッケージよりも融点が低い低融点部材と、
融点が前記低融点部材の融点よりも高く、前記パッケージとは熱膨張係数が異なり、前記低融点部材を介して前記パッケージに接続可能な接続部材とを含むガス吸着ユニット。
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