KR20210158712A - 진공유리패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20210158712A
KR20210158712A KR1020200077425A KR20200077425A KR20210158712A KR 20210158712 A KR20210158712 A KR 20210158712A KR 1020200077425 A KR1020200077425 A KR 1020200077425A KR 20200077425 A KR20200077425 A KR 20200077425A KR 20210158712 A KR20210158712 A KR 20210158712A
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박웅기
한종헌
김진희
이지훈
모경덕
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주식회사 신도기연
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Abstract

수직으로 세워 제조하는 인챔버 방식의 진공유리패널 및 그 제조 방법을 제공한다. 진공유리패널은 i) 상호 마주하면서 이격된 제1 유리판 및 제2 유리판, ii) 유리판들 사이에 상호 이격되어 배치되고, 유리판들에 접하여 유리판들을 지지하는 복수의 스페이서들, 및 iii) 유리판들 사이의 에지를 따라 형성된 에지 밀봉 유닛을 포함한다. 에지 밀봉 유닛은, i) 상호 평행하게 위치하여 대향하는 제1 에지 밀봉 유닛부들, 및 ii) 제1 에지 밀봉 유닛부들이 뻗은 방향과 교차하는 방향으로 제1 에지 밀봉 유닛부들과 상호 연결되는 제2 에지 밀봉 유닛부들을 포함한다. 제1 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제1 에지 밀봉 유닛부의 길이는 제2 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제2 에지 밀봉 유닛부의 길이보다 작다. 제1 에지 밀봉 유닛부는, i) 상호 볼록하게 대향하면서 이격되어 밀봉용 개구부를 형성하는 제1 프릿부 및 제2 프릿부, 및 ii) 제1 프릿부 및 제2 프릿부를 연결하는 밀봉부를 포함한다. 제1 프릿부의 평균 폭과 제2 프릿부의 평균 폭은 밀봉부의 평균 폭보다 크다.

Description

진공유리패널 및 그 제조 방법 {VACUUM GLASS PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 진공유리패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 수직으로 세워 제조하는 인챔버 방식의 진공유리패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
진공유리패널은 유리 기판들 사이에 스페이서들을 배치하고, 그 사이의 가장자리에 프릿을 도포해 실링한 후, 배기홀을 통해 유리 기판들의 내부 공간을 배기해 제조한다. 이러한 방법으로 제조된 진공유리패널은 방사율이 매우 낮아 건물 유리창 또는 쇼윈도우 케이스 등으로 사용된다.
진공유리패널 내부를 진공화하기 위해서는 배기공에 진공 펌프를 연결하여 진공유리패널 내부의 공기를 배기한다. 배기 공정 후에는 배기공에 밀봉캡을 씌워서 진공유리패널을 밀폐시킨다. 따라서 배기 공정이 복잡할뿐만 아니라 밀봉캡이 돌출되어 파손에 취약할 뿐만 아니라 설치 등에 제약이 많았다.
한국등록특허 제1,611,530호
수직으로 세워서 제조한 진공유리패널을 제공하고자 한다. 또한, 전술한 진공유리패널의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공유리패널은 i) 상호 마주하면서 이격된 제1 유리판 및 제2 유리판, ii) 유리판들 사이에 상호 이격되어 배치되고, 유리판들에 접하여 유리판들을 지지하는 복수의 스페이서들, 및 iii) 유리판들 사이의 에지를 따라 형성된 에지 밀봉 유닛을 포함한다. 에지 밀봉 유닛은, i) 상호 평행하게 위치하여 대향하는 제1 에지 밀봉 유닛부들, 및 ii) 제1 에지 밀봉 유닛부들이 뻗은 방향과 교차하는 방향으로 제1 에지 밀봉 유닛부들과 상호 연결되는 제2 에지 밀봉 유닛부들을 포함한다. 제1 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제1 에지 밀봉 유닛부의 길이는 제2 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제2 에지 밀봉 유닛부의 길이보다 작다. 제1 에지 밀봉 유닛부는, i) 상호 볼록하게 대향하면서 이격되어 밀봉용 개구부를 형성하는 제1 프릿부 및 제2 프릿부, 및 ii) 제1 프릿부 및 제2 프릿부를 연결하는 밀봉부를 포함한다. 제1 프릿부의 평균 폭과 제2 프릿부의 평균 폭은 밀봉부의 평균 폭보다 크다.
밀봉부는 상기 진공 유리 패널의 내부를 향하여 볼록하게 형성될 수 있다. 밀봉용 개구부 아래에 제1 에지 밀봉 유닛들이 뻗은 방향과 실질적으로 평행하게 뻗은 차단부가 형성되고, 밀봉부가 차단부에 닿아 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 진공유리패널은 i) 상호 마주하면서 이격된 제1 유리판 및 제2 유리판, ii) 유리판들 사이에 상호 이격되어 배치되고, 유리판들에 접하여 유리판들을 지지하는 복수의 스페이서들, 및 iii) 유리판들 사이의 에지를 따라 형성된 에지 밀봉 유닛을 포함한다. 에지 밀봉 유닛은, i) 상호 평행하게 위치하여 대향하는 제1 에지 밀봉 유닛부들, 및 ii) 제1 에지 밀봉 유닛부들이 뻗은 방향과 교차하는 방향으로 제1 에지 밀봉 유닛부들과 상호 연결되는 제2 에지 밀봉 유닛부들을 포함한다. 제1 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제1 에지 밀봉 유닛부의 길이는 제2 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제2 에지 밀봉 유닛부의 길이보다 작다. 제1 에지 밀봉 유닛부는, i) 상호 이격된 제1 프릿부 및 제2 프릿부, ii) 제1 프릿부와 제2 프릿부에 각각 밀착되고 제1 프릿부와 제2 프릿부의 사이에 위치하는 자외선 투과형 진공 튜브, 및 iii) 진공 튜브에 삽입되어 진공 튜브를 폐쇄하는 밀봉부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공유리패널의 제조 방법은 i) 밀봉용 개구부가 형성된 에지 밀봉 유닛에 의해 상호 합지되는 제1 유리판 및 제2 유리판을 포함하는 패널 조립체를 제공하는 단계, ii) 밀봉용 개구부가 상부 방향을 향하도록 패널 조립체를 제1 케이싱 내부에 고정하는 단계, iii) 제1 케이싱과 제1 케이싱에 대향하는 제2 케이싱을 결합하여 패널 조립체가 적재되는 밀폐 공간을 형성하는 단계, iv) 밀폐 공간을 진공 배기하는 단계, v) 제1 케이싱에 밀봉용 개구부를 대향하여 형성된 관통공을 통해 밀봉부 원료액을 주입하는 단계, vi) 제2 케이싱에 형성된 투시창을 통해 밀봉용 개구부에 자외선을 조사하여 밀봉부 원료액을 경화시켜 패널 조립체를 진공 상태에서 밀봉하는 단계, 및 vii) 제2 케이싱을 분리하고 진공유리패널을 제1 케이싱으로부터 꺼내는 단계를 포함한다.
밀봉부 원료액을 주입하는 단계에서, 밀봉부 원료액은 Li2O, Na2O, K2O, SiO2, B2O3, BaO, ZnO, MgO, TeO2 및 Tl2O3로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 소재를 포함할 수 있다. 패널 조립체를 제공하는 단계에서, 에지 밀봉 유닛은, i) 상호 평행하게 위치하여 대향하는 제1 에지 밀봉 유닛부들, 및 ii) 제1 에지 밀봉 유닛부들이 뻗은 방향과 교차하는 방향으로 제1 에지 밀봉 유닛부들과 상호 연결되는 제2 에지 밀봉 유닛부들을 포함한다. 제1 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제1 에지 밀봉 유닛부의 길이는 제2 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제2 에지 밀봉 유닛부의 길이보다 작고, 밀봉용 개구부는 제1 에지 밀봉 유닛부에 형성될 수 있다.
패널 조립체를 제공하는 단계에서, 밀봉용 개구부의 아래에 제1 에지 밀봉 유닛부가 뻗은 방향과 실질적으로 평행하게 뻗은 차단부를 제공할 수 있다. 패널 조립체를 제공하는 단계는, i) 밀봉용 개구부에 패널 조립체의 내부를 향하는 진공 튜브를 배치하는 단계, ii) 진공 튜브와 연결되도록 에지 밀봉 유닛용 원료액을 제1 유리판 및 제2 유리판 중 한 유리판의 에지를 따라 도포하는 단계, iii) 제1 유리판 및 제2 유리판 중 다른 유리판을 한 유리판 위에 합지하여 패널 조립체를 제공하는 단계, 및 iv) 에지 밀봉 유닛용 원료액을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 밀봉부 원료액을 주입하는 단계에서, 밀봉부 원료액은 진공 튜브로 인입되고, 진공유리패널을 진공 상태에서 밀봉하는 단계에서, 자외선은 진공 튜브를 투과하여 밀봉부 원료액을 경화시킬 수 있다.
진공유리패널의 밀봉 공정을 쉽고 효율적으로 진행할 수 있다. 따라서 그 내부 진공도를 양호하게 유지하는 진공유리패널을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 유리 패널의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 진공 유리 패널의 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 3 내지 도 9는 도 2의 진공 유리 패널의 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 유리 패널의 개략적인 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 유리 패널의 개략적인 사시도이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공유리패널(100)을 개략적으로 나타낸다. 도 1의 확대원에는 진공유리패널(100)의 에지 밀봉 유닛(20)의 정면 구조를 확대하여 개략적으로 나타낸다. 도 1의 진공유리패널(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 진공유리패널(100)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 진공유리패널(100)은 유리판들(10, 12), 에지 밀봉 유닛(20) 및 스페이서들(14)을 포함한다. 이외에, 진공유리패널(100)은 다른 부품들을 더 포함할 수 있다.
유리판들(10, 12)은 제1 유리판(10) 및 제2 유리판(12)을 포함한다. 제1 유리판(10)으로는 로이 유리를 사용하고, 제2 유리판(12)으로는 일반 유리를 사용할 수 있다. 제1 유리판(10)과 제2 유리판(12)은 y축 방향으로 상호 마주하면서 이격된다. 스페이서들(14)은 상호 이격되어 유리판들(10, 12) 사이에 배치된다. 제1 유리판(10) 및 제2 유리판(12)은 대면적으로 형성되므로 양자 접촉에 의한 불량화를 방지하고자 스페이서들(14)을 사용한다. 스페이서들(14)은 외부에서는 잘 보이지 않도록 수 ㎛ 단위로 형성되며, 유리판들(10, 12)의 내면에 접한다. 스페이서들(14)을 이용하여 제1 유리판(10) 및 제2 유리판(12)을 효율적으로 이격시킬 수 있고, 그 사이 공간은 진공화된다. 진공유리패널(100)을 건물 유리창으로 설치한 경우, 유리판들(10, 12) 사이가 진공화되므로, 외부의 열을 내부로 전달할 매개체가 없어서 단열이 잘 이루어진다.
스페이서들(14)은 스테인리스강 또는 에폭시 수지 등을 사용하여 형성할 수 있다. 스크린 인쇄 등의 방법을 사용하여 제1 유리판(10) 위에 페이스트를 토출 및 소성해 스페이서들(14)을 제조할 수 있다. 여기서, 소성 온도는 1500℃ 내지 1700℃일 수 있다. 스페이서들(14)을 제1 유리판(10) 위에 형성한 후 제1 유리판(10)의 가장자리를 따라 에지 밀봉 유닛용 페이스트를 도포한 후 제2 유리판(12)을 그 위에 올려서 제1 유리판(10)과 제2 유리판(12)을 합체한다. 그 결과, 에지 밀봉 유닛(16)이 제조된다. 제1 유리판(10)을 로이 유리로 제조하므로, 제1 유리판(10)은 정전기를 가진다. 따라서 정전척을 이용해 스페이서들(14)을 제1 유리판(10) 위에 배치하는 경우, 로이 유리의 정전기로 인해 정전척에 스페이서들(14)이 붙어서 다시 딸려 나오지 않는다. 그 결과, 스페이서들(14)을 안정적으로 제1 유리판(10) 위에 배치할 수 있다. 스페이서들(14)이 제1 유리판(10) 위에 놓이므로, 흐름 방지를 위해 에지 밀봉 유닛(16)의 원료액을 제1 유리판(10)의 에지를 따라 도포한다. 그리고 제2 유리판(20)을 제1 유리판(10)과 합지한다.
에지 밀봉 유닛(16)은 제1 유리판(10)과 제2 유리판(12)의 에지를 따라 형성된다. 에지 밀봉 유닛(16)을 형성하기 위한 소재로는 Li2O, Na2O, K2O, SiO2, B2O3, BaO, ZnO, MgO, TeO2 또는 Tl2O3 등의 산화물을 하나 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 소재들은 자외선으로 경화될 수 있다. 이들 소재들을 제1 유리판(10)의 에지를 따라 도포한 후 제2 유리판(12)을 그 위에 합지하여 패널 조립체를 제조한다. 그리고 패널 조립체의 가장자리를 따라 자외선을 조사하여 이들 소재들을 경화해 에지 밀봉 유닛(16)을 제조한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 에지 밀봉 유닛(16)은 제1 에지 밀봉 유닛부들(161)과 제2 에지 밀봉 유닛부들(162)을 포함한다. 도 1에는 2개의 제1 에지 밀봉 유닛부들(161)과 2개의 제2 에지 밀봉 유닛부들(162)을 나타낸다. 제1 에지 밀봉 유닛부들(161)은 가로 방향, 즉 x축 방향을 따라 뻗어 있다. 제1 에지 밀봉 유닛부들(161)은 상호 평행하게 위치하여 대향한다. 제2 에지 밀봉 유닛부들(162)은 세로 방향, 즉 y축 방향을 따라 뻗어 있다. 제2 에지 밀봉 유닛부들(162)은 제1 에지 밀봉 유닛부들(161)의 단부와 각각 연결되어 직사각형 형상을 형성한다.
제2 에지 밀봉 유닛들(162)의 길이는 제1 에지 밀봉 유닛부들(161)의 길이보다 크게 하고, 밀봉부(165)는 제1 에지 밀봉 유닛부들(161) 중 위에 위치한 제1 에지 밀봉 유닛부(161)에 형성한다. 그리고 밀봉부(165)는 제1 에지 밀봉 유닛부들(161) 중 위에 위치한 제1 에지 밀봉 유닛부(161)에 형성한다. 이는 진공유리패널(100)을 수직으로 세운 상태로 제조해야 진공유리패널의 제조 장치의 점유 면적을 최소화할 수 있고, 중력을 이용해 밀봉부(165) 원료액을 제1 에지 밀봉 유닛부들(161)의 밀봉용 개구부(163)에 인입해 밀봉부(165)를 쉽게 제조할 수 있기 때문이다. 또한, 진공유리패널(100)을 세로로 길게 세우는 경우, 가로로 길게 세우는 경우에 비해 지면에서의 점유 면적을 최소화하여 공간 활용률을 높일 수 있다.
도 1의 확대원에 도시한 바와 같이, 제1 에지 밀봉 유닛부(161)는 제1 프릿부(161a) 및 제2 프릿부(161b)를 포함한다. 제1 프릿부(161a)와 제2 프릿부(161b)는 상호 볼록하게 대향하면서 이격되어 있다. 그리고 그 사이에는 밀봉용 개구부(163)가 형성된다. 밀봉부(165)는 밀봉용 개구부(163)에 형성되어 제1 프릿부(161a)와 제2 프릿부(161b)를 상호 연결한다. 그 결과, 밀봉부(165)가 제1 프릿부(161a)와 제2 프릿부(161b)에 닿아 밀봉용 개구부(163)를 밀폐시킨다. 밀봉부(165)는 중력에 의해 아래로 약간 흐르면서 진공 유리 패널(100)의 내부를 향하여 볼록하게 형성된다. 밀봉부(165)는 제1 유리판(10) 및 제2 유리판(12)에 각각 접하여 진공 유리 패널(100)을 잘 진공화할 수 있다. 밀봉부(165)의 소재는 에지 밀봉 유닛(16)과 동일한 소재를 사용할 수 있다.
도 1의 확대원에 도시한 바와 같이, 제1 프릿부(161a)의 평균 폭(t161a)과 제2 프릿부(161b)의 평균 폭(t161b)은 밀봉부(165)의 평균 폭(t165)보다 크다. 여기서, 폭은 제1 프릿부(161a), 제2 프릿부(161b) 및 밀봉부(165)의 z축 방향의 길이를 의미한다. 또한, 제1 프릿부(161a), 제2 프릿부(161b) 및 밀봉부(165)의 z축 방향으로의 길이가 그 위치에 따라 다소 상이할 수 있다. 따라서 이하에서는 전체 폭을 평균한 "평균 폭"이라는 개념을 사용한다. 밀봉부(165)는 중력과 진공압에 의해 밀봉용 개구부(163)에 인입되어 제1 프릿부(161a)와 제2 프릿부(161b)가 형성된 이후에 단지 밀봉을 위한 소량으로 형성된다. 밀봉부 원료액이 너무 많은 경우, 진공 유리 패널(100)의 내부로 흐를 수 있다. 또한, 적절한 진공 유지를 위해 밀봉용 개구부를 작게 형성하므로, 이에 대응하는 밀봉부(165)도 작게 형성된다. 밀봉용 개구부는 밀봉전에 진공 배기구 역할을 하므로 상당한 압력이 걸린다. 이를 고려하면 밀봉부(165)는 상대적으로 작게 형성되므로, 밀봉부(165)의 평균 폭(t165)도 작다. 한편, 제1 프릿부(161a)와 제2 프릿부(161b)는 제1 유리판(10) 및 제2 유리판(12)이 합지된 후 이들에 의해 눌려서 형성되어 그 평균 폭이 크다.
도 2는 도 1의 진공 유리 패널(100)의 제조 방법의 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 2의 진공 유리 패널의 제조 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 진공 유리 패널의 제조 방법을 다르게 변형할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 진공 유리 패널의 제조 방법은, 제1 유리판 및 제2 유리판을 포함하는 패널 조립체를 제공하는 단계(S10), 밀봉용 개구부가 상부 방향을 향하도록 패널 조립체를 제1 케이싱 내부에 고정하는 단계(S20), 제1 케이싱과 이에 대향하는 제2 케이싱을 결합하여 패널 조립체가 적재되는 밀폐 공간을 형성하는 단계(S30), 밀폐 공간을 진공 배기하는 단계(S40), 제1 케이싱에 밀봉용 개구부를 대향하여 형성된 관통공을 통해 밀봉부 원료액을 주입하는 단계(S50), 밀봉부 원료액을 경화시켜 진공유리패널을 진공 상태에서 밀봉하는 단계(S60), 그리고 제2 케이싱을 분리하고 진공유리패널을 제1 케이싱으로부터 꺼내는 단계(S70)를 포함한다. 이외에, 진공 유리 패널의 제조 방법은 필요에 따라 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 8은 도 2의 진공 유리 패널의 제조 방법의 각 단계들을 나타낸다. 즉, 도 3은 도 2의 단계(S10)에 대응하고, 도 4는 도 2의 단계(S20)에 대응하며, 도 5는 도 2의 단계(S30)에 대응하고, 도 6은 도 2의 단계(S40)에 대응하며, 도 7은 도 2의 단계(S50)에 대응하고, 도 8은 도 2의 단계(S60)에 대응하며, 도 8은 도 2의 도 2의 단계(S70)에 대응한다. 이하에서는 전술한 각 단계들을 각각 도 3 내지 도 9를 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
도 2의 단계(S10)에서는 패널 조립체(90)(도 3에 도시)를 제공한다. 도 3의 패널 조립체(90)는 도 1의 진공 유리 패널(100)의 밀봉 전 단계로서 상호 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하고 그 상세한 설명을 생략한다. 도 3의 확대원에 도시한 바와 같이, 패널 조립체(90)에는 밀봉용 개구부(163)가 형성된 에지 밀봉 유닛(16)을 포함한다. 제1 유리판(10)과 제2 유리판(12)은 에지 밀봉 유닛(16)에 의해 상호 합지된다.
다시 도 2로 되돌아가면, 단계(S20)에서는 밀봉용 개구부(163)가 상부 방향을 향하도록 패널 조립체(90)를 진공유리패널 제조장치(800)의 제1 케이싱(80) 내부에 고정한다. (도 4에 도시) 이 경우, 로이 유리로 제조되어 정전력을 가지는 제1 유리판(10)이 제1 케이싱(80)의 안쪽으로 들어가도록 고정하는 것이 바람직하다. 정전척으로 패널 조립체(90)를 운반해 가이드 고정부들(86a, 86b)로 패널 조립체(90)를 제1 케이싱(80) 내부에 고정한다. 패널 조립체(90)의 무게가 큰 편이므로, 2개의 가이드 고정부들(86b)을 이용해 이를 고정한다. 2개의 가이드 고정부들(86b)은 제1 케이싱(80)의 하측 내부에 설치된다. 2개의 가이드 고정부들(86b)은 x축 방향으로 길게 뻗어 상호 이격되어 있다. 따라서 패널 조립체(90)는 상하로 움직이지 않고 견고하게 고정된다. 또한, 가이드 고정부(86a)는 z축 방향으로 길게 뻗어 제1 케이싱(80) 내부에 설치된다. 패널 조립체(90)가 가이드 고정부(86a)에 의해서도 고정되므로, 제1 케이싱(80) 내부에 패널 조립체(90)는 안정적으로 고정된다. 제1 케이싱(80)의 상부에 설치된 액흘림 방지부(84)를 통해서는 밀봉부 원료액을 패널 조립체(90)에 주입하여 진공 유리 패널(100)(도 1에 도시)을 제조한다.
다음으로, 도 2의 단계(S30)에서는 제1 케이싱(80)과 제2 케이싱(82)을 결합하여 패널 조립체(90)가 적재되는 밀폐 공간을 형성한다. (도 5에 도시) 즉, 화살표 방향을 따라 제2 케이싱(82)을 제1 케이싱(80)에 결합해 그 내부를 진공 배기하기 위해 준비한다. 제2 케이싱(82)에는 투시창(821)이 설치되어 공정중에 밀폐 공간과 패널 조립체(90)를 관찰할 수 있다. 제1 케이싱(80)의 두께는 제2 케이싱(82)의 두께보다 크다. 여기서, 두께는 y축 방향으로의 제1 케이싱(80)의 길이와 제2 케이싱(82)의 길이를 의미한다. 제1 케이싱(80)의 상부에는 액흘림 방지부(84)가 설치되고, 이에 대응하는 패널 조립체(90)는 제1 케이싱(80) 내부에 수용될 수 있을 정도 깊게 배치할 필요가 있다. 따라서 제1 케이싱(80)의 두께와 제2 케이싱(82)의 두께를 전술한 바와 같이 조절한다.
도 2의 단계(S40)에서는 밀폐 공간(S)을 진공 배기한다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 케이싱(80)의 하부 좌측에는 작은 크기의 진공 배기부(88)가 형성된다. 그리고 제1 케이싱(80)의 하부 우측에는 진공 배기부(88)와 이격되어 이보다 큰 크기의 진공 배기부(89)가 형성된다. 따라서 제2 케이싱(82)을 제1 케이싱(80)에 합체하여 밀봉한 후 먼저 진공 배기부(89)를 통해 외부와 연결된 진공 모터(미도시)를 사용해 배기를 시작한다. 그리고 어느 정도 밀폐 공간(S)이 진공으로 되면 이보다 작은 진공 배기부(88)를 사용하여 밀페 공간(S)을 완전하게 진공 배기한다. 밀페 공간(S)의 최종 진공 압력은 10-5torr 내지 10-6torr일 수 있다.
다음으로, 도 2의 단계(S50)에서는 제1 케이싱(90)에 밀봉용 개구부(163)를 대향하여 형성된 관통공(801)을 통해 밀봉부 원료액을 주입한다. (도 6 및 도 7) 도 6에 도시한 바와 같이, 관통공(801)은 제1 케이싱(90)의 상부에 형성되고 관통공(801)에는 액흘림 방지부(84)가 삽입되어 설치되어 있다. 액흘림 방지부(84)는 인입부(841), 본체부(843), 토출부(845), 흘림방지 구(847) 및 스프링(849)를 포함한다. 흘림방지 구(847)는 스프링(849) 위에 위치하고 흘림방지 구(847)와 스프링(849)은 본체부(843) 내에 위치한다. 인입부(841), 본체부(843) 및 토출부(845)는 -z축 방향을 따라 순차적으로 연통된다.
밀폐 공간(S)이 진공화되는 경우, 밀봉용 원료액을 관통공(801)을 통해 밀폐 공간(S)으로 주입하면 밀폐 공간(S)의 부압에 의해 밀봉용 원료액이 너무 빠르게 밀봉용 개구부(163)로 빨려들어가 밀봉부가 잘 형성되지 않을 수 있다. 따라서 액흘림 방지부(84)를 이용하여 인위적인 조작을 수행하기 전에는 밀봉용 원료액이 밀봉용 개구부(163)로 흐르지 않도록 방지한다. 밀봉용 원료액을 액흘림 방지부(84)를 통해 밀봉용 개구부(163)로 주입하는 과정을 도 7을 통해 좀더 상세하게 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 밀봉용 원료액이 든 주사기(86)를 인입부(841)에 합체시키고, 피스톤(미도시)을 -z축 방향으로 눌러서 화살표 방향으로 밀봉용 원료액을 주입한다. 흘림방지 구(847)는 스프링(849)의 탄력에 의해 인입부(841)를 막고 있다가 주사기(86)에 눌려서 아래로 이동하면서 인입부(841)와 본체부(843) 사이에 틈을 만든다. 따라서 이 틈을 따라 화살표 방향으로 밀봉용 원료액이 유입되어 토출부(845)를 통해 밀봉용 개구부(163)로 유입된다. 밀봉용 원료액의 점도가 너무 작은 경우, 밀봉용 원료액이 밀봉용 개구부(163)까지 도달하지 않을 수 있다. 또한, 점도가 너무 큰 경우, 밀봉용 개구부(163)를 지나서 패널 조립체(90)의 내부까지 깊숙히 침투할 수 있다. 따라서 밀봉용 원료액의 점도를 전술한 범위로 유지하는 것이 바람직하다.
밀봉용 원료액이 다 주입된 경우, 주사기(86)를 액흘림 방지부(84)로부터 떼어내면, 흘림방지 구(847)가 스프링(849)의 탄성에 의해 원위치로 복귀한다. 그 결과, 액흘림 방지부(84)의 내부 연통 공간이 폐쇄되어 밀페 공간(S)의 진공이 유지된다.
다음으로, 도 2의 단계(S60)에서는 밀봉부 원료액을 경화시켜 패널 조립체(90)(도 7에 도시)를 진공유리패널을 진공 상태에서 밀봉한다. 즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 제2 케이싱(82)에 형성된 투시창(821)을 통해 자외선(UV)을 조사한다. 투시창(821)에 대응하는 위치에 밀봉용 원료액이 위치하므로, 자외선(UV)에 의해 밀봉용 원료액을 경화시켜 밀봉부를 제조할 수 있다.
마지막으로, 도 2의 단계(S70)에서는 제2 케이싱(82)을 제1 케이싱(82)과 분리하고 진공유리패널(100)을 제1 케이싱(80)으로부터 꺼낸다. (도 9에 도시) 그 결과, 그 내부에 진공이 형성되고 완벽하게 밀봉된 진공 유리 패널(100)을 제조할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 인챔버 방식에서 진공 배기 작업 및 밀봉 작업만 실시한다. 그 결과, 밀폐 공간(S)의 내부 오염을 최소화할 수 있다. 따라서 진공 패널 제조 장치의 수명을 연장시키고 공정 효율을 최대화할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공유리패널(200)을 개략적으로 나타낸다. 도 10의 확대원에는 진공유리패널(200)의 에지 밀봉 유닛(16)의 정면 구조를 확대하여 개략적으로 나타낸다. 도 10의 진공유리패널(200)의 구조는 도 1의 진공유리패널(100)의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 차단부(18)가 밀봉용 개구부(163)(도 3에 도시, 이하 동일) 아래에 형성된다. 차단부(18)는 스크린 프린팅 등으로 스페이서(14)를 형성시에 함께 제조될 수 있다. 차단부(18)는 x축 방향, 즉 제1 에지 밀봉 유닛들(161)이 뻗은 방향과 실질적으로 평행인 방향으로 뻗어서 형성된다. 따라서 밀봉부(265)가 형성되기 전에 액체 상태로 밀봉용 개구부(163)로 인입되는 경우, 중력에 의해 진공 유리 패널(200) 내부로 흐르지 않도록 막아준다. 그 결과, 밀봉부(265)는 제1 프릿부(161a)와 제2 프릿부(161b) 사이의 밀봉용 개구부(163)를 안정적으로 밀봉할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공유리패널(300)을 개략적으로 나타낸다. 도 11의 확대원에는 진공유리패널(300)의 에지 밀봉 유닛(16)의 정면 구조를 확대하여 개략적으로 나타낸다. 도 11의 진공유리패널(300)의 구조는 도 11의 진공유리패널(100)의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 밀봉용 개구부(163)에 진공 튜브(30)를 배치하여 사용할 수 있다. 즉, 패널 조립체를 제조하는 경우, 그 내부를 향하는 진공 튜브(30)를 배치한다. 즉, 진공 튜브(30)는 z축 방향을 따라 놓인다. 그리고 에지 밀봉 유닛용 원료액을 제1 유리판(10) 또는 제2 유리판(12) 중 한 유리판의 에지를 따라 도포하면서 진공 튜브(30)를 연결한다. 그리고 에지 밀봉 유닛용 원료액을 경화시키면 제1 프릿부(361a) 및 제2 프릿부(361b)가 진공 튜브(30)에 밀착된다.
패널 조립체가 위치한 밀폐 공간을 배기시키는 경우, 진공 튜브(30)를 통하여 패널 조립체 내부가 진공으로 된다. 후속 공정에서 진공 튜브(30)에 밀봉부 원료액이 인입되고 밀봉부 원료액은 자외선에 의해 경화되어 밀봉부(465)를 형성해 진공 튜브(30)를 폐쇄한다. 그 결과, 그 내부가 진공화된 진공 유리 패널을 제조할 수 있다. 이를 위해 진공 튜브(30)는 자외선 투과가 가능한 소재로 제조된다. 자외선 투과만 가능하다면 진공 튜브(30)를 반드시 투명 소재로 제조할 필요는 없다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10, 12. 유리판
16. 에지 밀봉 유닛
14. 스페이서
16. 에지 밀봉 유닛
161, 162, 361. 에지 밀봉 유닛들
161a, 161b, 361a, 361b. 프릿부
163. 밀봉용 개구부
165, 265, 365. 밀봉부
18. 차단부
30. 진공 튜브
80, 82. 케이싱
801. 관통공
821. 투시창
84. 액흘림 방지부
841. 인입부
843. 본체부
845. 토출부
847. 흘림방지 구
849. 스프링
86a, 86b. 가이드 고정부
86. 주사기
88, 89. 진공 배기부
841. 인입부
843. 본체부
845. 토출부
847. 흘림방지 구
849. 스프링
90. 패널 조립체
100, 200, 300. 진공 유리 패널
S. 밀폐 공간
t161a, t161b, t165b. 두께
UV. 자외선

Claims (9)

  1. 상호 마주하면서 이격된 제1 유리판 및 제2 유리판,
    상기 유리판들 사이에 상호 이격되어 배치되고, 상기 유리판들에 접하여 상기 유리판들을 지지하는 복수의 스페이서들, 및
    상기 유리판들 사이의 에지를 따라 형성된 에지 밀봉 유닛
    을 포함하는 진공 유리 패널로서,
    상기 에지 밀봉 유닛은,
    상호 평행하게 위치하여 대향하는 제1 에지 밀봉 유닛부들, 및
    상기 제1 에지 밀봉 유닛부들이 뻗은 방향과 교차하는 방향으로 상기 제1 에지 밀봉 유닛부들과 상호 연결되는 제2 에지 밀봉 유닛부들
    을 포함하고,
    상기 제1 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제1 에지 밀봉 유닛부의 길이는 상기 제2 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제2 에지 밀봉 유닛부의 길이보다 작고,
    상기 제1 에지 밀봉 유닛부는,
    상호 볼록하게 대향하면서 이격되어 밀봉용 개구부를 형성하는 제1 프릿부 및 제2 프릿부, 및
    상기 제1 프릿부 및 제2 프릿부를 연결하는 밀봉부
    를 포함하고,
    상기 제1 프릿부의 평균 폭과 상기 제2 프릿부의 평균 폭은 상기 밀봉부의 평균 폭보다 큰 진공 유리 패널.
  2. 제1항에서,
    상기 밀봉부는 상기 진공 유리 패널의 내부를 향하여 볼록하게 형성된 진공 유리 패널.
  3. 제1항에서,
    상기 밀봉용 개구부 아래에 상기 제1 에지 밀봉 유닛들이 뻗은 방향과 실질적으로 평행하게 뻗은 차단부가 형성되고, 상기 밀봉부가 상기 차단부에 닿아 있는 진공 유리 패널.
  4. 상호 마주하면서 이격된 제1 유리판 및 제2 유리판,
    상기 유리판들 사이에 상호 이격되어 배치되고, 상기 유리판들에 접하여 상기 유리판들을 지지하는 복수의 스페이서들, 및
    상기 유리판들 사이의 에지를 따라 형성된 에지 밀봉 유닛
    을 포함하는 진공 유리 패널로서,
    상기 에지 밀봉 유닛은,
    상호 평행하게 위치하여 대향하는 제1 에지 밀봉 유닛부들, 및
    상기 제1 에지 밀봉 유닛부들이 뻗은 방향과 교차하는 방향으로 상기 제1 에지 밀봉 유닛부들과 상호 연결되는 제2 에지 밀봉 유닛부들
    을 포함하고,
    상기 제1 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제1 에지 밀봉 유닛부의 길이는 상기 제2 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제2 에지 밀봉 유닛부의 길이보다 작고,
    상기 제1 에지 밀봉 유닛부는,
    상호 이격된 제1 프릿부 및 제2 프릿부,
    상기 제1 프릿부와 상기 제2 프릿부에 각각 밀착되고 상기 제1 프릿부와 상기 제2 프릿부의 사이에 위치하는 자외선 투과형 진공 튜브, 및
    상기 진공 튜브에 삽입되어 상기 진공 튜브를 폐쇄하는 밀봉부
    를 포함하는 진공 유리 패널.
  5. 밀봉용 개구부가 형성된 에지 밀봉 유닛에 의해 상호 합지되는 제1 유리판 및 제2 유리판을 포함하는 패널 조립체를 제공하는 단계,
    상기 밀봉용 개구부가 상부 방향을 향하도록 상기 패널 조립체를 제1 케이싱 내부에 고정하는 단계,
    상기 제1 케이싱과 상기 제1 케이싱에 대향하는 제2 케이싱을 결합하여 상기 패널 조립체가 적재되는 밀폐 공간을 형성하는 단계,
    상기 밀폐 공간을 진공 배기하는 단계,
    상기 제1 케이싱에 상기 밀봉용 개구부를 대향하여 형성된 관통공을 통해 밀봉부 원료액을 주입하는 단계,
    상기 제2 케이싱에 형성된 투시창을 통해 상기 밀봉용 개구부에 자외선을 조사하여 상기 밀봉부 원료액을 경화시켜 상기 패널 조립체를 진공 상태에서 밀봉하는 단계, 및
    상기 제2 케이싱을 분리하고 상기 진공유리패널을 상기 제1 케이싱으로부터 꺼내는 단계
    를 포함하는 진공 유리 패널의 제조 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 밀봉부 원료액을 주입하는 단계에서, 상기 밀봉부 원료액은 Li2O, Na2O, K2O, SiO2, B2O3, BaO, ZnO, MgO, TeO2 및 Tl2O3로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 소재를 포함하는 진공 유리 패널의 제조 방법.
  7. 제5항에서,
    상기 패널 조립체를 제공하는 단계에서, 상기 에지 밀봉 유닛은,
    상호 평행하게 위치하여 대향하는 제1 에지 밀봉 유닛부들, 및
    상기 제1 에지 밀봉 유닛부들이 뻗은 방향과 교차하는 방향으로 상기 제1 에지 밀봉 유닛부들과 상호 연결되는 제2 에지 밀봉 유닛부들
    을 포함하고,
    상기 제1 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제1 에지 밀봉 유닛부의 길이는 상기 제2 에지 밀봉 유닛부들 중 하나 이상의 제2 에지 밀봉 유닛부의 길이보다 작고,
    상기 밀봉용 개구부는 상기 제1 에지 밀봉 유닛부에 형성된 진공 유리 패널의 제조 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 패널 조립체를 제공하는 단계에서, 상기 밀봉용 개구부의 아래에 상기 제1 에지 밀봉 유닛부가 뻗은 방향과 실질적으로 평행하게 뻗은 차단부를 제공하는 진공 유리 패널의 제조 방법.
  9. 제5항에서,
    상기 패널 조립체를 제공하는 단계는,
    상기 밀봉용 개구부에 상기 패널 조립체의 내부를 향하는 진공 튜브를 배치하는 단계,
    상기 진공 튜브와 연결되도록 상기 에지 밀봉 유닛용 원료액을 상기 제1 유리판 및 상기 제2 유리판 중 한 유리판의 에지를 따라 도포하는 단계,
    상기 제1 유리판 및 상기 제2 유리판 중 다른 유리판을 상기 한 유리판 위에 합지하여 패널 조립체를 제공하는 단계, 및
    상기 에지 밀봉 유닛용 원료액을 경화시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 밀봉부 원료액을 주입하는 단계에서, 상기 밀봉부 원료액은 상기 진공 튜브로 인입되고,
    상기 진공유리패널을 진공 상태에서 밀봉하는 단계에서, 상기 자외선은 상기 진공 튜브를 투과하여 상기 밀봉부 원료액을 경화시키는 진공 유리 패널의 제조 방법.
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