WO2016195316A1 - 진공유리 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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WO2016195316A1
WO2016195316A1 PCT/KR2016/005556 KR2016005556W WO2016195316A1 WO 2016195316 A1 WO2016195316 A1 WO 2016195316A1 KR 2016005556 W KR2016005556 W KR 2016005556W WO 2016195316 A1 WO2016195316 A1 WO 2016195316A1
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WO
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glass panel
getter
sphere
sealant
glass
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PCT/KR2016/005556
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English (en)
French (fr)
Inventor
박재홍
최인수
Original Assignee
주식회사 에피온
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum glass panel and a method of manufacturing the same.
  • a vacuum glass panel is formed by attaching two glass panels and then vacuuming them between the two glass panels. Such a vacuum glass panel should be kept in vacuum for about 20 to 30 years.
  • the glass panel used in such a vacuum glass panel not only tempered glass but also tempered glass, or low emissivity glass in which a low radiation film is applied to the non tempered glass or tempered glass is used.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to reduce the defective rate occurring during the reinforcement heat treatment.
  • Another technical problem to be achieved by the present invention is to improve the remaining strengthening degree when manufacturing a vacuum glass panel using a tempered glass.
  • a vacuum glass panel includes a first glass panel, a second glass panel facing and spaced apart from the first glass panel at regular intervals, a getter opening formed through the first glass panel, and the getter opening.
  • a getter holder positioned, a getter positioned in the getter holder, a sealing portion located at an edge portion between the first glass panel and the second glass panel and bonded to the first glass panel and the second glass panel, and And a getter sphere stopper positioned below the first glass panel to block the getter sphere and blocking the getter sphere and spaced apart from the getter holder.
  • the getter sphere has a vertically symmetrical structure around a centerline with respect to the thickness direction of the first glass panel.
  • the getter sphere may have a cylindrical shape or a janggu shape.
  • the getter holder may include a bottom portion on which the getter is located and a plurality of cradles extending in different directions about the bottom portion.
  • the getter holder may further include a locking jaw formed at each of the plurality of cradle ends.
  • One glass panel of the first glass panel and the second glass panel may be larger than the other glass panel.
  • a method of manufacturing a vacuum glass panel applying and drying a sealing material on at least one glass panel of a first glass panel and a second glass panel, and placing a spacer on the first glass panel.
  • the first glass panel may include a getter port and an exhaust port spaced apart from each other, and the method of manufacturing a vacuum glass panel according to the above feature may further comprise the method of the first glass panel before or after positioning the second glass panel. Inserting a getter holder in which the getter is located in the getter hole, discharging air in the sealed space to the outside using the exhaust port, and activating the getter after forming the seal part have.
  • the first glass panel may comprise one through hole, and the method of manufacturing a vacuum glass panel according to the above features may be performed in the through hole of the first glass panel before or after the step of positioning the second glass panel.
  • the method may further include inserting a getter holder in which a getter is located, discharging air in the sealed space to the outside by using the through hole, and activating the getter after forming the seal.
  • the forming of the encapsulation part may melt the sealant that operates the second heating part spaced apart from the first glass panel and the second glass panel, respectively, in the upper and lower portions of the heating furnace.
  • the forming of the seal may be performed by melting the sealant by operating a second heating part which is in direct contact with the lower surface of the first glass panel and directly in contact with the upper surface of the second glass panel.
  • At least one of the first glass panel and the second glass panel may be a low emission glass panel and has an exhaust port
  • the applying of the sealant may include at least one glass panel of the first glass panel and the second glass panel.
  • the sealing material is applied to the sealing material so that the sealing material is applied to the sealing material so that the sealing material is opened between two adjacent end portions of the sealing material.
  • the method may further include discharging the purge gas to the outside through two adjacent ends of the sealant.
  • thermal shock breakage occurs when heat applied to the getter is transferred to the first glass panel and the getter stopper attached thereto when the getter is activated. Defective rate is greatly reduced or prevented.
  • the sealing material when the sealing material is heated to form the sealing part, since the sealing material is directly heated to the sealing material using the first heating part, the sealing part is formed at the first set temperature, thereby reducing the loss of strengthening due to heat and the first and second glass panels. Adhesion time is greatly shortened, and the productivity is improved.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a vacuum glass panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of a vacuum glass panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the vacuum glass panel shown in FIG.
  • FIGS. 4A and 4B illustrate another example of a getter sphere formed on a lower panel in a vacuum glass panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a shape when the vacuum glass panel according to an embodiment of the present invention is mounted on a fixing part of a frame such as a window frame.
  • FIG. 6 is a view showing another example of a getter holder mounted on the getter port in the vacuum glass panel according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7A to 7H are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a vacuum glass panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing another example of the application method of the sealing material applied on the lower glass panel in the vacuum glass panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9A and 9B schematically illustrate the shapes of the first and second auxiliary heating parts mounted on the lower glass panel and the upper glass panel, respectively, according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing an example of a shape of a first main heating part installed in a lower glass panel according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows the best mode for carrying out the invention.
  • FIGS. 1 to 6 First, a vacuum glass panel according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
  • the vacuum glass panel 100 may include a lower glass panel (or a first glass panel) 110 and a lower glass panel 110.
  • a seal 130 positioned between the glass panels 120 to seal an edge portion between the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120, and the upper and lower glass panels 110 formed by the seal 130.
  • Each of the lower and upper glass panels 110 and 120 may be formed of plate glass having a square or a rectangle such as a rectangle, and the first and second glass panels 110 and 120 may have the same thickness or different thicknesses.
  • each of the lower and upper glass panels 110 and 120 may be about 2.5 mm to about 10 mm.
  • Each of the lower and upper glass panels 110 and 120 may be tempered glass, non-tempered glass, or low emission glass.
  • the sizes of the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 are different from each other, so that the width and width of the glass panel (eg, 110) of one of the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 are different.
  • the length of the length may be about 1 mm to 2 mm greater than the length of the width and length of the remaining glass panels (eg, 120).
  • the edge of the large glass panel 110 is derived from the edge of the small glass panel 120.
  • each of the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 has a rectangular shape, but is not limited thereto, and may have other shapes such as circular or elliptical, and in this case, the lower glass panel 110 and The size of the glass panel of one of the upper glass panels 120 is larger than that of the remaining glass panels, so that the edge of the large sized glass panel is derived from the edge of the smaller sized glass panel.
  • the size of one glass panel (eg, 110) among the two glass panels 110 and 120 becomes larger, so that the fixing parts F1 and F2 of the frame on which the vacuum glass panel of the present example is mounted as shown in FIG.
  • the glass panel (eg, 110) having a large size, which is derived from, is fixed.
  • the getter port 3 and the exhaust port 4 are formed in the lower glass panel 110 as a through hole formed to completely penetrate the lower glass panel 110.
  • the getter port 3 and the exhaust port 4 are located in an enclosed space between the lower and upper glass panels 110 and 120 formed by enclosing the encapsulation 130 and, for example, at the edge portion of the enclosed space. Can be.
  • the number of each of the getter port 3 and the exhaust port 4 may be increased to two or more depending on the size of the vacuum glass panel, or by using the exhaust port as a getter port by attaching a getter holder and a getter to the exhaust port. Only one through hole may be formed in the glass panel. In the case of using one through hole, one through hole functions as a getter port and an exhaust port.
  • the shape of the getter sphere 3 has a vertically symmetrical structure around a centerline with respect to the thickness direction of the lower glass panel 110, and as an example of such vertically symmetrical structure, a cylindrical shape (FIGS. 1 to 3) or a janggu shape 4A and 4B.
  • the diameter of the getter sphere 3 has the same diameter regardless of the position in the longitudinal direction.
  • the getter sphere 3 has a janggu shape
  • the getter sphere 3 has a first upper and lower centered around the central portion 301 having the first diameter D11 as shown in FIG. 4.
  • the lower portion 302 and the upper portion 303 each having a second diameter D12 larger than the diameter D11 are provided.
  • a getter holder 32 is located on the getter sphere stopper 33 and spaced apart from the getter sphere stopper 33, and the getter 31 is located in the getter holder 32.
  • the getter holder 32 is made of a metal plate having an elastic force, and the like, and includes a plurality of band-shaped holders extending in different directions about the bottom part 321 and the bottom part 321 in which the getter 31 is located ( 322.
  • the plurality of holders 322 are in contact with the side of the getter sphere 3 and the getter holder 32 is positioned on the side of the getter sphere 3 by the elastic force.
  • the getter holder 32 further includes a latching jaw 323 extending in the transverse direction, as shown in FIG. 6, at the ends of the plurality of holders 322.
  • each locking step 323 is located in the lower glass panel 110 portion located around the getter port 3, the getter holder 32 is lower glass panel 110 due to the action of the locking step (323). It may be located in a structure spanning the inner surface of the (ie, the surface adjacent to the upper glass panel 120).
  • the getter sphere 3 When the getter sphere 3 is formed in the shape of a janggu, the side surface of the center portion 301 having the first diameter D11 protrudes toward the getter sphere 3.
  • the getter holder 32 is positioned on the portion of the lower glass panel 110 drawn into the getter sphere 3 as shown in FIG. 6, the getter holder 32 is more stably spaced from the getter sphere stopper 33. Can be positioned.
  • the getter 31 located in the getter holder 32 is made of a metal having a high adsorption property, for example, an iron (Fe) / vanadium (V) / titanium (Ti) alloy, magnesium (Mg), It may be made of barium (Ba), barium alloy or the like.
  • the getter 31 absorbs gas existing in the surroundings, and thus, the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120. To increase the degree of vacuum of the enclosed space formed.
  • the shape of the exhaust port 4 also has a vertically symmetrical structure similar to the shape of the getter port 3, and as an example, may have a cylindrical shape or a long gear shape.
  • the exhaust port 4 is a passage for discharging gas formed in the sealed spaces of the lower and upper glass panels 110 and 120 to the outside.
  • the shape of the getter port 3 and the shape of the exhaust port 4 are the same but may be different from each other.
  • the getter port 3 and the exhaust port 4 formed to penetrate the lower glass panel 110 are blocked by the getter port stopper 33 and the exhaust port stopper 41, respectively, and the lower and upper glass panels 110 and 120 are respectively. Keep the sealed space in between.
  • the getter port stopper 33 and the exhaust port stopper 41 may be attached to the corresponding portion using an adhesive or the like.
  • the seal 130 is positioned between the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120, as described above, to adhere to the inner surface of the lower glass panel 110 and the inner surface of the upper glass panel 120, respectively. It is. For this reason, the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 are integrated by the sealing unit 130.
  • the sealing unit 130 is attached in a ring shape surrounding the edge portion of the edge portion of the inner surface of the lower glass panel 110, and still, the edge of the edge portion of the inner surface of the upper glass panel 120 It is attached in a ring shape surrounding the part.
  • the width of the closure 130 may be about 5 mm to 10 mm.
  • a gap between the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 which is surrounded by the sealing part 130 and the sealing part 130 is not located forms a sealed space sealed by the sealing part 130. do.
  • the edge portion between the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 is filled with the sealing part 130 to be blocked from the outside, the outside air is open to the getter port 3 and the exhaust port 4. It cannot enter the confined space without going through.
  • the seal 130 may be made of glass frit or the like.
  • the plurality of spacers 2 are positioned at regular intervals in the airtight space to contact the inner surface of the lower glass panel 110 and the inner surface of the upper glass panel 120.
  • the plurality of spacers 2 support the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120, and the minimum distance I1 between the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 is irrelevant to the position. To be kept constant.
  • Each of the plurality of spacers 2 may be made of a material having a compressive strength of about 5 t / cm 2 or more, and may be made of, for example, stainless steel.
  • each spacer 2 When the compressive strength of each spacer 2 is about 5 t / cm 2 or more, the weight of each of the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 and the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 are applied to each other. Atmospheric pressure or the like prevents the spacer 2 from being damaged or broken.
  • the minimum distance I1 between the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 is maintained to prevent the thermal insulation performance of the vacuum glass panel 100 from decreasing.
  • the gap I1 between the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 is lower than the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120.
  • FIGS. 7A to 7H Next, a method of manufacturing a vacuum glass panel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 7H.
  • a desired number of getter holes 3 and exhaust holes 4 are formed in a desired position by using a drilling process or the like on the lower glass panel 110.
  • the sealing material 30 is coated in an annular shape surrounding the edge portion of the lower glass panel 110, and then the sealing material 30 is dried by performing heat treatment at 100 ° C. to 200 ° C. to solidify the sealing material 30. Let's do it. At this time, the getter port 3 and the exhaust port 4 are located in the part enclosed by the sealing material 30.
  • the sealant 30 may be applied to the upper glass panel 120 instead of the lower glass panel 110 or to portions of the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 that correspond to each other.
  • the sealing material 30 is not applied without a break, when two adjacent ends of the sealing material 30 are not connected to each other, the sealing material 30 is not completely surrounded by the edge of the glass panel 110 by the sealing material 30, and thus is broken. An open state is maintained between two adjacent ends of the seal 30, and as shown in FIG. 8, there may be at least one portion having an open state when the seal 30 is applied.
  • the upper glass panel 120 is positioned on the lower glass panel 110 to align the positions of the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120, and then the getter sphere as shown in FIG. 7E.
  • the getter holder 32 in which the getter 31 is located is inserted in (3), and the getter 31 is mounted in the getter opening 3.
  • the order of mounting the getter 31 and placing the upper glass panel 120 on the lower glass panel 110 may be reversed.
  • the getter holder 32 is mounted in the getter sphere 3 to mount the getter 31 first, and then the upper glass panel 110 is placed on the lower glass panel 110. 120).
  • the first auxiliary heating part 51 positioned on the lower glass panel 110 may include a portion of the lower glass panel 110 to which the sealing material 30 is applied, as shown in FIG. 9A as an example. It has a form which completely covers the part in which the getter sphere 3 was formed.
  • the getter sphere stopper 33 is adhered to the portion of the lower glass panel 110 so that the getter sphere 3 is completely covered.
  • the bottom portion 321 of the getter holder 32 inserted into the getter sphere 3 is positioned to be spaced apart from the getter sphere stopper 33 covering the getter sphere 3 and the bottom portion 321 and the getter sphere stopper. 33 do not contact each other.
  • the second auxiliary heating unit 52 positioned on the upper glass panel 120 also completely covers a portion of the upper glass panel 120 to which the sealing material 30 is applied. It is located in contact with the outer surface of the upper glass panel 120.
  • the first and second auxiliary heating parts 51 and 52 have a band shape having a corresponding width W11, and generate heat by an electrical signal applied through an electrode (not shown), and are located below or above the upper part. As a heating element that heats the sealing material 30, the sealing operation of the sealing material 30 is performed.
  • the width W11 of the first and second auxiliary heating parts 51 and 52 is greater than the width W12 of the sealing material 30 in contact with the glass panels 110 and 120, and the auxiliary heating part 51, It is preferable that the sealing material 30 applied by 52 be completely covered.
  • the first and second auxiliary heating parts 51 and 52 may be made of a material having a specific resistance value of 7.2 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ cm or more.
  • the first and second heating parts 51 and 52 are positioned at the corresponding positions of the lower and upper glass panels 110 and 120, and the getter opening stopper 33 which blocks the getter opening 3 is a getter opening ( 3), the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 are fixed using a fixing mechanism 60 such as a clamp to secure the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120. Fixing is performed so that the alignment of the lower and upper glass panels 110 and 120 and the first and second auxiliary heating parts 51 and 52 does not change (FIG. 7G).
  • the insulators 71 and 72 made of glass or the like are positioned between the fixing mechanism 60 and the auxiliary heating units 51 and 52, and the auxiliary heating units 51 and 52 serving as conductors. ) And the fixing mechanism 60 are insulated from each other to prevent the heating function of the auxiliary heating parts 51 and 52 from being lowered.
  • the lower and upper glass panels 110, 120 aligned to face each other by the fixing mechanism 60 are located in a heating furnace 300 as shown in FIG. 7H, whereby heat treatment is performed.
  • Furnace 300 is provided with first and second main heating units (ie, a pair of second heating units) 301 and 302 which are located at the bottom and top of the furnace 300, respectively.
  • the heating parts 301 and 302 are spaced apart from the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 corresponding to each other.
  • the first and second main heating units 301 and 302 are operated to provide an atmosphere of the heating furnace 300.
  • the sealing material 30 and the first and second glass panels 110 and 120 are heated indirectly by the main heating parts 301 and 302 by raising the temperature to a first set temperature (for example, about 270 ° C.-290 ° C.). Raise the temperature.
  • the first set temperature is a temperature at which the sealing material does not melt.
  • the auxiliary heating parts 51 and 52 are operated to directly seal the material ( Heat is applied to the melting temperature of 30 to melt the sealing material 30.
  • the heating operation of the main heating unit (301, 302) and the auxiliary heating unit (51, 52) is stopped.
  • the sealing member 30 in the molten state is attached to a corresponding portion of the lower and upper glass panels 110 and 120 to function as a sealing part 130 that seals between the lower and upper glass panels 110 and 120. do.
  • the adhesive existing between the getter sphere stopper 33 and the lower glass panel 110 is also melted, and the getter sphere stopper 33 is also completely attached to the getter sphere 3 to stably getter sphere 3 ) Is blocked.
  • the purge gas injected through the exhaust port 4 is discharged to the outside through the open portion is not applied to the sealing material 30.
  • the purge gas is to prevent the low-emissivity film (eg, Ag film) applied to the surface from being oxidized and damaged when the low-emissivity glass panel is heat-treated with the sealing material 30.
  • the purge gas is nitrogen (N 2) gas or argon (Ar) gas. Is mainly used.
  • the lower glass panel At least one of the 110 and the upper glass panel 120 may include a low emission glass.
  • the sealing material 30 is melted so that the two ends of the sealing material 30 which are spaced from each other are fitted so that the open part is blocked.
  • the purge gas discharge operation through the open portion is performed until this open portion is blocked.
  • the completed seal 130 completely seals between the lower and upper glass panels 110 and 120 to form a closed space between the lower and upper glass panels 110 and 120.
  • the sealing material 30 is brought into contact with the glass panels 110 and 120.
  • the auxiliary heating parts 51 and 52 which directly apply heat, the melting time of the sealing material 30 and the adhesion time with the lower and upper glass panels 110 and 120 are greatly shortened, thereby reducing power consumption and improving productivity. Is improved.
  • the auxiliary heating parts 51 and 52 are formed in comparison with the case where the sealing part 130 is formed using only the main heating parts 301 and 302 spaced apart from the first and second glass substrates 110 and 120. Since the temperature applied to the first and second glass panels 110 and 120 where the) is not reduced is greatly reduced, the first and second glass panels 110 and 120 are made of tempered glass. The remaining strengthening degree of the glass panels 110 and 120 is greatly increased.
  • an O-ring is attached around the exhaust port 4 to seal the vicinity of the exhaust port 4 with the O-ring, and then a vacuum mechanism (not shown) for performing an exhaust operation through the exhaust pump is provided. By adhering to air, the air in the enclosed space is discharged to the outside.
  • a getter activation operation for activating the getter 31 by irradiating a laser or the like to the getter 31 located in the getter port 3 during the air discharge operation is performed, and the getter in which the gas present in the sealed space is activated is activated. It is absorbed by (31) to allow the degree of vacuum in the sealed space to reach the desired value more quickly.
  • the getter holder 32 on which the getter 31 is located is spaced apart from the getter bulb stopper 33, the heat applied to the getter 31 to activate the getter 31 is obtained from the getter bulb stopper 33. Are not passed directly to).
  • the operation of attaching the exhaust port stopper 41 is performed by placing the exhaust port stopper 41 coated with the adhesive using the vacuum mechanism so that the exhaust port 4 is covered, and then operating the heating unit installed in the vacuum mechanism to the exhaust port stopper 41.
  • the heat is applied to stably attach the exhaust port stopper 41 to the lower glass panel 110 around the exhaust port 4.
  • the main heating parts 301 and 302 are positioned apart from the corresponding glass panels 110 and 120 corresponding to each other.
  • the main heating parts also correspond to the auxiliary heating parts 51 and 52. It may be positioned in direct contact with the outer surface of the glass panels (110, 120).
  • the main heating unit 303 is placed in contact with the lower glass panel 110 and in contact with the upper glass panel 120 in a meandering shape or zigzag. Heats the glass panels 110 and 120 directly.
  • the main heating unit 303 of this type like the auxiliary heating units 51 and 52, has a strip shape as a heating element that emits heat when electricity of a corresponding polarity is applied to both terminals, and is clamped to the heating furnace 300.
  • the strip-shaped main heating portion 303 is in direct contact with the outer surfaces of the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120. Position to perform the heat treatment operation.
  • the heat treatment operation is performed using the main heating unit 303 and the auxiliary heating units 51 and 52 that directly heat the glass panels 110 and 120, thereby greatly reducing the heat treatment time and improving the heat treatment efficiency. .
  • the auxiliary heating unit mainly located at the edges of the glass substrates 110 and 120 and the main heating unit mainly located in the center portion thereof. Naturally, they are spaced apart from each other to maintain electrical insulation.
  • the first auxiliary heating portion 51 disposed on the lower glass panel 110 is not in the shape of FIG. 9 (a). It has a shape based on the shape of the sealing part 30 like FIG.9 (b).
  • the lower and upper glass panels As described with reference to FIG. 7H, when the bonding operation of the lower glass panel 110 and the upper glass panel 120 is completed using the sealing material 30, as described above, the lower and upper glass panels ( The exhaust operation is performed for the space between 110 and 120, and the activation operation of the getter 31 is performed at least once during the exhaust operation.
  • a stopper is attached to the through hole to completely block the through part to complete the vacuum glass panel 100.
  • the operation of attaching the stopper to the through hole is the same as the operation of attaching the exhaust port stopper 41 to the exhaust port 4 as described above.
  • the manufacturing method of the vacuum glass panel which concerns on this example is performed in air
  • the evacuation operation using the through or exhaust port serving as the getter port and the exhaust port is performed in the manufacturing process of the vacuum glass panel, and after the manufacturing of the vacuum glass panel is completed, the blocking operation of the through hole and the exhaust port by the method described above. This is done.
  • the side surfaces of the through-holes such as the getter port 3 and the exhaust port 4 have a vertical surface, but not limited thereto, and a part of the side surfaces of the through-hole may have an inclined surface, in which case the corresponding glass panel (eg, In the middle portion of the 110 may be inclined toward the upper surface and the lower surface.
  • This invention is a vacuum glass panel and its manufacturing method, A vacuum glass panel can be utilized for a heat insulation window etc.

Landscapes

  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 진공유리 패널에 관한 것이다. 이러한 진공유리 패널의 한 예는 제1 유리 패널, 상기 제1 유리 패널과 일정한 간격으로 마주보며 이격되어 있는 제2 유리 패널, 제1 유리 패널을 관통하게 형성된 게터구, 상기 게터구 내에 위치하는 게터 홀더, 상기 게터 홀더 내에 위치하는 게터, 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 사이의 가장 자리 부분에 위치하여 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널과 접착되어 있는 밀폐부, 그리고 상기 게터구를 막도록 상기 제1 유리 패널의 하부에 위치하여 상기 게터구를 막고, 상기 게터 홀더와 이격되게 위치하는 게터구 마개를 포함한다.

Description

진공유리 패널 및 그 제조 방법
본 발명은 진공유리 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
진공유리 패널(vacuum glass panel)은 두 개의 유리 패널을 부착한 후 두 유리 패널 사이를 진공 상태로 만들어 형성된다. 이러한 진공유리 패널은 약 20년 내지 30년 동안 진공 상태가 유지되어야 한다.
이러한 진공 유리 패널에 사용되는 유리 패널은 비강화 유리뿐만 아니라 강화 유리(tempered glass), 또는 비강화 유리나 강화 유리에 저방사막을 도포한 저 방사 유리(low emissivity glass) 등이 사용된다.
하지만, 진공유리 패널을 제작할 때, 두 유리 패널의 밀봉을 위해 가열로(heating furnace)에서 서로 접해 있는 두 유리 패널에 고온의 열을 가하게 되는데, 이러한 열처리 동작으로 인해, 강화 유리의 잔존 강화도가 급격히 감소하는 문제가 발생한다.
또한, 유리 강화 과정에서 게터(gatter) 배치 등을 위해 유리 패널에 형성된 홈에 가해지는 응력 불균형으로 인해 판 유리가 파손되거나 균열이 발생하여 불량율이 증가하는 문제점이 존재하였다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 강화 열처리 시 발생하는 불량율을 감소시키기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 강화 유리를 이용하여 진공유리 패널을 제조할 때 잔존 강화도를 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 진공유리 패널은 제1 유리 패널, 상기 제1 유리 패널과 일정한 간격으로 마주보며 이격되어 있는 제2 유리 패널, 제1 유리 패널을 관통하게 형성된 게터구, 상기 게터구 내에 위치하는 게터 홀더, 상기 게터 홀더 내에 위치하는 게터, 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 사이의 가장자리 부분에 위치하여 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널과 접착되어 있는 밀폐부, 그리고 상기 게터구를 막도록 상기 제1 유리 패널의 하부에 위치하여 상기 게터구를 막고, 상기 게터 홀더와 이격되게 위치하는 게터구 마개를 포함한다.
상기 게터구는 상기 제1 유리 패널의 두께 방향에 대한 중앙선을 중심으로 상하 대칭 구조를 갖는 것이 좋다.
상기 게터구는 원기둥 형상 또는 장구 형상을 가질 수 있다.
상기 게터 홀더는 상기 게터가 위치하는 바닥부와 상기 바닥부를 중심으로 하여 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 거치대를 포함할 수 있다.
상기 게터 홀더는 상기 복수의 거치대 단부에 각각 형성된 걸림턱을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 중 하나의 유리 패널은 나머지 유리 패널보다 크기가 클 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 진공유리 패널의 제조 방법은 제1 유리 패널과 제2 유리 패널 중 적어도 하나의 유리 패널 위에 밀봉재를 도포하여 건조하는 단계, 상기 제1 유리 패널 위에 간격재를 위치시키는 단계, 상기 밀봉재가 도포된 제1 유리 패널 위에 제2 유리 패널을 위치시키는 단계, 상기 제1 유리 패널의 상기 밀봉재와 대응하는 상기 제1 유리 패널의 부분과 접하게 그리고 상기 밀봉재와 대응하는 상기 제2 유리 패널의 부분과 접하게 각각 제1 가열부를 위치시키는 단계, 그리고 상기 제1 가열부를 동작시켜 상기 밀봉재를 용융시켜 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 사이에 위치하여 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 사이를 밀폐하여 밀폐 공간을 형성하는 밀폐부를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 유리 패널은 서로 이격되어 있는 게터구와 배기구를 포함할 수 있고, 상기 특징에 따른 진공유리 패널의 제조 방법은 상기 제2 유리 패널을 위치시키는 단계 이전 또는 이후에 상기 제1 유리 패널의 상기 게터구 내에 게터가 위치하는 게터 홀더를 삽입시키는 단계, 상기 배기구를 이용하여 상기 밀폐 공간 내의 공기를 외부로 배출시키는 단계, 그리고 상기 밀폐부를 형성하는 단계 이후에 게터를 활성화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유리 패널은 하나의 관통구를 포함할 수 있고, 상기 특징에 따른 진공유리 패널의 제조 방법은 상기 제2 유리 패널을 위치시키는 단계 이전 또는 이후에 상기 제1 유리 패널의 상기 관통구 내에 게터가 위치하는 게터 홀더를 삽입시키는 단계, 상기 관통구를 이용하여 상기 밀폐 공간 내의 공기를 외부로 배출시키는 단계, 그리고 상기 밀폐부를 형성하는 단계 이후에 게터를 활성화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 밀폐부의 형성 단계는 상기 가열로의 상부와 하부에서 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널에 인접하게 각각 이격되어 있는 제2 가열부를 동작시키는 상기 밀봉재를 용융시킬 수 있다.
상기 밀폐부의 형성 단계는 상기 제1 유리 패널의 하부면에 직접 접하게 그리고 상기 제2 유리 패널의 상부면에 직접 접하게 위치한 제2 가열부를 동작시켜 상기 밀봉재를 용융시킬 수 있다.
상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 중 적어도 하나는 저방사 유리 패널일 수 있고 배기구를 구비하고 있고, 상기 밀봉재의 도포 단계는 상기 제1 유리 패널과 제2 유리 패널 중 적어도 하나의 유리 패널 위에 밀봉재를 끊기게 도포하여 상기 밀봉재의 인접한 두 단부 사이가 개방되게 상기 밀봉재를 도포하고, 상기 특징에 따른 진공유리 패널의 제조 방법은 상기 밀폐부의 형성 단계 시에 상기 배기구로 퍼지 가스를 주입하여 개방된 상기 밀봉재의 인접한 두 단부 사이를 통해 상기 퍼지 가스를 외부로 배출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 게터를 게터 홀더를 이용하여 제1 유리 패널과 이격되게 위치하므로, 게터 활성화 시 게터에 인가되는 열이 제1 유리 패널과 이에 부착된 게터구 마개로 전달됨에 따라 발생하는 열충격 파손 불량율이 크게 감소하거나 방지된다.
또한, 밀봉재를 가열하여 밀폐부를 형성할 경우, 밀봉재에 제1 가열부를 이용하여 밀봉재에 직접 열을 가하므로, 제1 설정온도에서 밀폐부가 형성되어 열에 의한 강화도 손실이 줄어들고 제1 및 제2 유리 패널의 접착 시간이 크게 단축되어, 생산성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 진공유리 패널을 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널에서 하부 패널에 형성된 게터구의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널이 창틀과 같은 틀의 고정부에 장착될 때의 형상을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널에서 게터구에 장착되는 게터 홀더의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널에서 하부 유리 패널 위에 도포되는 밀봉재의 도포 방식의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 한 실시예에 따라 하부 유리 패널과 상부 유리 패널 위에 장착되는 제1 및 제2 보조 가열부의 형상을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따라 하부 유리 패널에 설치되는 제1 주 가열부에 대한 형태의 한 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 실시를 위한 최선의 형태를 보여주는 도면은 도 3이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널(100)은 하부 유리 패널(또는 제1 유리 패널)(glass panel)(110), 하부 유리 패널(110) 상부에서 제1 유리 패널(110)과 마주보고 있고 제1 유리 패널(110)과 정해진 간격으로 이격되어 있는 상부 유리 패널(또는 제2 유리 패널)(120), 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 사이에 위치하여 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 사이의 가장자리 부분을 밀봉하는 밀폐부(130), 밀폐부(130)에 의해 형성된 상부 및 하부 유리 패널(110, 120) 사이의 내부 공간에 위치하는 복수의 간격재(2), 하부 유리 패널(110)의 일 부분에 위치한 게터구(3), 게터구(3) 내에 위치하여 게터(31)를 내장하고 있는 게터 홀더(32), 하부 유리 패널(110)의 일 부분에 위치한 배기구(4), 그리고 게터구(3)와 배기구(4)를 각각 막는 게터구 마개(33)와 배기구 마개(41)를 구비한다.
하부 및 상부 유리 패널(110, 120) 각각은 정사각형이나 직사각형과 같은 사각형의 판 유리로 이루어져 있고, 제1 및 제2 유리 패널(110, 120)이 두께는 서로 동일하거나 다를 수 있다.
한 예로서, 하부 및 상부 유리 패널(110, 120) 각각의 두께는 약 2.5㎜ 내지 약 10㎜일 수 있다. 하부 및 상부 유리 패널(110, 120) 각각은 강화 처리된 강화 유리, 강화 처리되지 않는 비강화 유리, 또는 저 방사 유리일 수 있다.
본 예에서, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)의 크기를 서로 상이하여, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 중 하나의 유리 패널(예, 110)의 가로 및 세로의 길이는 나머지 유리 패널(예, 120)의 가로 및 세로의 길이보다 약 1㎜ 내지 2㎜ 클 수 있다.
따라서, 크기가 큰 유리 패널(110)의 가장 자리는 크기가 작은 유리 패널(120)의 가장자리로부터 도출되어 있다.
본 예에서, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 각각은 사각형 형상을 갖고 있지만 이에 한정되지 않고 원형 또는 타원형과 같은 다른 형상을 가질 수 있고, 이런 경우에도 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 중 하나의 유리 패널의 크기가 나머지 유리 패널의 크기보다 커, 작은 크기의 유리 패널의 가장자리로부터 큰 크기의 유리 패널의 가장자리가 도출된다.
이처럼 두 개의 유리 패널(110, 120) 중에서 하나의 유리 패널(예,110)의 크기가 더 크게 되므로, 도 5와 같이 본 예의 진공유리 패널이 장착되는 틀의 고정부(F1, F2)에는 외부로 도출되는 큰 크기를 갖는 유리 패널(예, 110)이 고정되게 된다.
따라서, 주변 환경의 온도 변화 등으로 인해 고정부(F1, F2)가 수축될 때 고정부(F1, F2)에 직접 연결된 유리 패널(110)에만 고정부(F1, F2)의 수축시 발생하는 압력이 인가되거나 다른 유리 패널(120)로의 압력 인가량이 크게 감소하게 된다.
이로 인해, 고정부(F1, F2)에 의한 압력 인가로 인해 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 사이에 위치하는 밀폐부(130)의 파손 우려가 크게 감소하게 된다.
다시 도 1 내지 도 3을 참고로 하면, 하부 유리 패널(110)에는 하부 유리 패널(110)을 완전히 관통하게 형성된 관통구로서 게터구(3)와 배기구(4)가 형성되어 있다.
게터구(3)와 배기구(4)는 밀폐부(130)로 에워싸여져 형성된 하부 및 상부 유리 패널(110, 120) 사이의 밀폐 공간 내에 위치하고, 예를 들어, 밀폐 공간에서 가장 자리 부분에 위치할 수 있다.
이때, 게터구(3)와 배기구(4) 각각의 개수는 진공유리 패널의 크기에 따라 두 개 이상으로 증가될 수 있거나, 배기구에 게터 홀더 및 게터를 장착하여 배기구를 게터구로도 이용함에 따라 진공유리 패널에 하나의 관통구만이 형성될 수도 있다. 하나의 관통구를 이용하는 경우, 하나의 관통구는 게터구와 배기구로 기능한다.
게터구(3)의 형상은 하부 유리 패널(110)의 두께 방향에 대한 중앙선을 중심으로 상하 대칭 구조를 갖고, 이러한 상하 대칭 구조의 한 예로서, 원기둥 형상(도 1 내지 도 3) 또는 장구 형상[도 4의 (a) 및 (b)]을 갖고 있다.
게터구(3)가 원기둥 형상을 가질 경우, 게터구(3)의 지름은 세로 방향으로의 위치에 무관하게 동일한 지름을 갖고 있다.
하지만, 게터구(3)가 장구 형상을 가질 경우, 게터구(3)는 도 4에 도시한 것처럼, 제1 지름(D11)을 갖는 가운데 부분(301)을 중심으로 하여 위쪽과 아래쪽에 제1 지름(D11)보다 큰 제2 지름(D12)을 각각 갖는 하부(302)와 상부(303)를 갖게 된다.
게터구(3) 내에는 게터구 마개(33) 위에서 게터구 마개(33)와 이격 되게 위치하고 있는 게터 홀더(32)가 위치하여, 게터 홀더(32) 내에는 게터(31)가 위치한다.
게터 홀더(32)는 탄성력을 갖는 금속판 등으로 이루어져 있고, 게터(31)가 위치하는 바닥부(321)와 바닥부(321)를 중심으로 하여 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 띠 형상의 복수의 거치대(322)를 구비한다.
따라서, 복수의 거치대(322)는 게터구(3)의 측면과 접하게 맞물려있고 탄성력에 의해 게터구(3)의 측면에 게터 홀더(32)가 위치한다.
대안적인 예에서, 게터 홀더(32)는 복수의 거치대(322)의 단부에 도6에 도시한 것처럼, 가로 방향으로 뻗어 있는 걸림턱(323)을 더 구비하고 있다.
따라서, 각 걸림턱(323)은 게터구(3) 주변에 위치하는 하부 유리 패널(110) 부분에 위치하여, 게터 홀더(32)는 걸림턱(323)의 작용으로 인해 하부 유리 패널(110)의 내부면[즉, 상부 유리 패널(120)과 인접한 면]에 걸쳐져 있는 구조로 위치할 수 있다.
게터구(3)가 장구 형상으로 형성되어 있을 경우, 제1 지름(D11)을 갖는 가운데 부분(301)의 측면이 게터구(3) 쪽으로 돌출되어 있다.
따라서, 도 6과 같이 게터구(3) 내로 도출되어 있는 하부 유리 패널(110)의 부분 위에 게터 홀더(32)가 위치하므로, 게터 홀더(32)를 좀더 안정적으로 게터구 마개(33)와 이격되게 위치시킬 수 있다.
게터 홀더(32) 내에 위치하는 게터(31)는 가스를 흡착하는 성질이 큰 금속으로 이루어져 있고, 예를 들어, 철(Fe)/바나듐(V)/티타늄(Ti) 합금, 마그네슘(Mg), 바륨(Ba), 또는 바륨 합금 등으로 이루어질 수 있다.
따라서, 게터(31)에 열을 가해 게터(31)의 상태를 활성화시킬 경우, 게터(31)는 주변에 존재하는 기체를 흡수하여, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 사이에 형성된 밀폐 공간의 진공도를 증가시킨다.
배기구(4)의 형상 역시 게터구(3)의 형상과 동일하게 상하 대칭 구조를 갖고, 한 예로서, 원기둥 형상이나 장구 형상을 가질 수 있다.
배기구(4)는 하부 및 상부 유리 패널(110, 120)의 밀폐 공간에 형성된 기체를 외부로 배출시키기 위한 통로이다
도 1 내지 도 3의 경우, 게터구(3)의 형상과 배기구(4)의 형상은 서로 동일하지만 서로 다를 수 있다.
이처럼, 하부 유리 패널(110)을 관통하게 형성된 게터구(3)와 배기구(4)는 각각 게터구 마개(33)와 배기구 마개(41)로 막혀 있고, 하부 및 상부 유리 패널(110, 120)의 사이의 밀폐 공간의 밀폐 상태를 유지한다.
이러한 게터구 마개(33)와 배기구 마개(41)는 접착제 등을 이용하여 해당 부분에 부착될 수 있다.
밀폐부(130)는, 이미 설명한 것처럼, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 사이에 위치하여 하부 유리 패널(110)의 내부면과 상부 유리 패널(120)의 내부면 각각과 접착되어 있다. 이로 인해, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)은 밀폐부(130)에 의해 일체화된다.
이때, 밀폐부(130)는 하부 유리 패널(110)의 내부면의 가장 자리 부분에서 가장 자리 부분을 에워싸는 고리 형상으로 부착되고, 역시, 상부 유리 패널(120)의 내부면의 가장 자리 부분에서 가장자리 부분을 에워싸는 고리 형상으로 부착된다. 밀폐부(130)의 폭은 약 5㎜ 내지 10㎜일 수 있다.
이로 인해, 밀폐부(130)로 에워싸여져 있고 밀폐부(130)가 위치하지 않은 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 사이의 간격은 밀폐부(130)로 밀폐된 밀폐 공간을 형성된다. 이처럼, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 사이의 가장 자리 부분이 밀폐부(130)로 채워져 있어 외부와 차단되므로, 외부 공기는 개방 상태의 게터구(3)와 배기구(4)를 통하지 않고서는 밀폐 공간으로 유입되지 못한다.
이러한 밀폐부(130)는 글라스 프릿(glass frit) 등으로 이루어질 수 있다.
복수의 간격재(2)는 밀폐 공간 내에 일정한 간격으로 위치하여 하부 유리 패널(110)의 내부면과 상부 유리 패널(120)의 내부면에 접하고 있다.
이로 인해, 복수의 간격재(2)는 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)을 지지하며 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)의 최소 간격(I1)이 위치에 무관하게 일정하게 유지되도록 한다.
이러한 복수의 간격재(2) 각각은 압축 강도가 약 5t/㎠ 이상인 재료로 이루어질 수 있고, 한 예로서, 스페인레스 강(stainless steel)으로 이루어질 수 있다.
각 간격재(2)의 압축 강도가 약 5t/㎠ 이상일 경우, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 각각의 무게와 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)에 작용하는 대기압 등으로 인해 간격재(2)가 손상되거나 파손되는 것이 방지된다.
따라서, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)의 사이의 최소 간격(I1)이 유지되어 진공유리 패널(100)의 단열 성능이 감소하는 것이 방지된다.
이로 인해, 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 사이의 간격(I1)은 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 사이에서 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)을 지지하고 있는 복수의 간격재(2)의 높이에 의해 결정될 수 있다.
다음, 도 7a 내지 도 7h을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 진공유리 패널의 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 7a에 도시한 것처럼, 하부 유리 패널(110)에 드릴 공정(drilling) 등을 이용하여 원하는 위치에 원하는 개수의 게터구(3)와 배기구(4)를 형성한다.
다음, 도 7b를 참고로 하면, 하부 유리 패널(110)의 가장 자리 부분을 에워싸는 고리 형상으로 밀봉재(30)를 도포한 후 100℃ 내지 200℃의 열처리를 실시하여 밀봉재(30)를 건조시켜 고형화시킨다. 이때, 밀봉재(30)에 의해 에워싸여진 부분 내에는 게터구(3)와 배기구(4)가 위치한다.
대안적인 예에서, 밀봉재(30)는 하부 유리 패널(110) 대신 상부 유리 패널(120)에 도포되거나 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)의 서로 대응되는 부분에 도포될 수 있다.
또한, 밀봉재(30)는 끊김 없이 도포되지 않으므로, 밀봉재(30)의 인접한 두 단부가 서로 연결되지 않아 밀봉재(30)로 해당 유리 패널(110)의 가장 자리 부분을 완전히 에워싸여지지 않을 경우, 끊겨진 밀봉재(30)의 인접한 두 단부 사이는 개방 상태를 유지하고, 도 8과 같이, 밀봉재(30) 도포 시 개방 상태를 갖는 적어도 한 부분이 존재할 수 있다.
다음, 하부 유리 패널(110)의 해당 부분 위에 복수의 간격재(2)를 위치시킨다(도 7c).
그런 다음, 도 7d와 같이, 하부 유리 패널(110) 위에 상부 유리 패널(120)을 위치시켜 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)의 위치를 정렬한 후, 도 7e와 같이 게터구(3)에 게터(31)가 위치하는 게터 홀더(32)를 삽입하여 게터구(3) 내에 게터(31)를 장착한다.
이때, 게터(31)를 장착하는 단계와 상부 유리 패널(120)을 하부 유리 패널(110) 위에 위치시키는 단계의 순서는 서로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 게터구(3)의 형상이 장구 형상인 경우 게터구(3) 내에 게터 홀더(32)를 장착하여 게터(31)를 먼저 장착한 후 하부 유리 패널(110) 위에 상부 유리 패널(120)를 위치시킨다.
다음, 도 7f에 도시한 것처럼, 밀봉재(30)가 위치하고 있는 하부 유리 패널(110)의 외부면 부분과 상부 유리 패널(120)의 외부면 부분에 띠 형태로 이루어진 제1 및 제2 보조 가열부(51, 52)(즉, 한 쌍의 제1 가열부)를 각각 위치시킨다.
하부 유리 패널(110)에 위치하는 제1 보조 가열부(51)는 도 9의 (a)에 하나의 예로서 도시한 것처럼, 하부 유리 패널(110)에서 밀봉재(30)가 도포되어 있는 부분과 게터구(3)가 형성된 부분을 완전히 덮는 형태를 갖고 있다.
이때, 하부 유리 패널(110)의 해당 부분에 제1 보조 가열부(51)를 위치시킬 때, 게터구(3)에 대응되는 제1 보조 가열부(51)의 부분 위에 접착제가 도포된 게터구 마개(33)를 위치시킨 후 게터구(3)가 완전히 덮이도록 게터구 마개(33)를 하부 유리 패널(110)의 부분에 접착시킨다.
이때, 게터구(3)에 삽입된 게터 홀더(32)의 바닥부(321)는 게터구(3)를 덮고 있는 게터구 마개(33)와 이격되게 위치하여 바닥부(321)와 게터구 마개(33)는 서로 접촉하지 않는다.
또한, 상부 유리 패널(120)에 위치하는 제2 보조 가열부(52) 역시도 9의 (b)에 도시한 것처럼, 상부 유리 패널(120)에서 밀봉재(30)가 도포되어 있는 부분을 완전히 덮는 형태를 갖고 있어, 상부 유리 패널(120)의 외부면 위에 접하게 위치된다.
이러한 제1 및 제2 보조 가열부(51, 52)는 해당 폭(W11)을 갖는 띠 형상을 갖고 있고, 도시하지 않은 전극을 통해 인가되는 전기 신호에 의해 열을 발열하여 하부나 상부에 위치하고 있는 밀봉재(30)로 열을 가하는 발열체로서, 밀봉재(30)의 밀봉 동작을 행하게 한다.
이때, 제1 및 제2 보조 가열부(51, 52)의 폭(W11)은 해당 유리 패널(110, 120)과 접해 있는 밀봉재(30)의 폭(W12)보다 커 해당 보조 가열부(51, 52)에 의해 도포되어 있는 밀봉재(30)가 완전히 덮어지는 것이 좋다.
이러한 제1 및 제2 보조 가열부(51, 52)는 7.2×10-5Ω㎝ 이상의 비저항값을 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 하부 및 상부 유리 패널(110, 120)의 해당 위치에 제1 및 제2 가열부(51, 52)가 위치하고 또한, 게터구(3)를 막는 게터구 마개(33)가 게터구(3)에 위치하면, 클램프(clamp)와 같은 고정 기구(60)을 이용하여 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)을 고정해 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)을 고정하여 하부 및 상부 유리 패널(110, 120), 제1 및 제2 보조 가열부(51,52)의 정렬 상태가 변하지 않도록 한다(도 7g).
이때, 도 7f 및 도 7g에 도시한 것처럼, 고정 기구(60)와 보조 가열부(51, 52) 사이에 유리 등으로 이루어진 절연체(71, 72)를 위치시켜 도전체인 보조 가열부(51, 52)와 고정 기구(60) 사이를 절연시켜 보조 가열부(51, 52)의 발열 기능이 저하되는 것을 방지한다.
이처럼, 고정 기구(60)에 의해 서로 마주보게 정렬되어 있는 하부 및 상부 유리 패널(110, 120)은 도 7h에 도시한 것처럼 가열로(heating furnace)(300)로 위치하여, 열처리가 행해진다.
가열로(300)에는 가열로(300의 하부와 상부에 각각 위치하는 있는 제1 및 제2 주 가열부(즉, 한 쌍의 제2 가열부)(301, 302)를 구비하고 있고 두 개의 주 가열부(301, 302)는 각각 인접하게 대응하고 있는 하부 유리 패널(110) 및 상부 유리 패널(120)과 이격되어 있다.
이처럼, 가열로(300)에 서로 정렬되어 있는 하부 및 상부 유리 패널(110, 120)이 위치하면, 먼저 제1 및 제2 주 가열부(301, 302)를 동작시켜 가열로(300)의 분위기 온도를 제1 설정 온도(한 예로 약 270℃-290℃)까지 상승시켜 주 가열부(301, 302)에 의해 간접적으로 인가되는 열로 밀봉재(30)와 제1 및 2 유리 패널(110, 120)의 온도를 상승시킨다. 이때, 제1 설정온도는 밀봉재가 용융 되지않는 온도이다.
이때, 가열로(300)의 분위기 온도가 제1 설정 온도보다 낮은 제2 설정 온도(예, 230℃-260℃)까지 상승하게 되면, 보조 가열부(51, 52)를 동작시켜 직접적으로 밀봉재(30)의 용융 온도까지 열을 가해 밀봉재(30)를 용융시킨다.
주 가열부(301, 302)와 보조 가열부(51, 52)에 의한 가열 동작을 정해진 시간 동안 유지시켜 밀봉재(30)를 용융시켜 접해있는 하부 및 상부 유리 패널(110, 120)의 해당 부분과의 접촉이 용이하게 행해질 수 있도록 한 후, 보조 가열부(51, 52)의 가열 동작을 중지한다.
이러한 열처리 동작에 의해, 용융 상태의 밀봉재(30)는 하부 및 상부 유리 패널(110, 120)의 해당 부분에 부착되어 하부 및 상부 유리 패널(110,120) 사이를 밀폐하는 밀폐부(130)로 기능하게 된다.
또한, 이러한 열처리 시, 게터구 마개(33)와 하부 유리 패널(110) 사이에 존재하는 접착제 역시 용융되어, 게터구 마개(33) 역시 게터구(3)에 완전히 부착되어 안정적으로 게터구(3)를 막게 된다.
도 8과 같이 도 7b의 단계에서, 밀봉재(30)가 끊기게 도포되어 서로 연결되지 않은 밀봉재(30)의 두 단부 사이가 개방되어 있는 경우, 주 가열부(301,302)와 보조 가열부(51, 52)를 이용하여 밀봉재(30)의 열처리를 실시하는 중에 퍼지 가스(purge gas)를 개방되어 있는 배기구(4)로 주입시킨다.
이렇게 배기구(4)를 통해 주입된 퍼지 가스는 밀봉재(30)가 도포되지 않아 개방되어 있는 부분을 통해 외부로 배출된다.
퍼지 가스는 저방사 유리 패널이 밀봉재(30)의 열처리 시 표면에 도포되어 있는 저방사막(예, Ag막)이 산화되어 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 질소(N2) 가스나 아르곤(Ar) 가스가 주로 이용된다.
이처럼, 밀봉재(30)로 막혀 있지 않는 하부 및 상부 유리 패널(110, 120) 사이의 개방된 부분은 퍼지 가스의 배출을 위한 것이므로, 밀봉재(30)가 일부 개방되게 도포되는 경우에는 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120) 중 적어도 하나에 저 방사 유리를 포함한 경우일 수 있다.
주 가열부(301, 302)와 보조 가열부(51, 52)에 의한 열처리가 행해지는 동안 밀봉재(30)는 용융되어 서로 이격되어 있는 밀봉재(30)의 두 단부는 맞게 되어 개방된 부분이 막히게 되고, 개방된 부분을 통한 퍼지 가스의 배출 동작은 이 개방된 부분이 막히기 전까지 행해진다.
이로 인해, 완성된 밀폐부(130)는 하부 및 상부 유리 패널(110,120) 사이를 완전히 밀봉하여 하부 및 상부 유리 패널(110, 120) 사이에 밀폐 공간을 형성시킨다.
이처럼, 간접적으로 밀봉재(30)과 제1 및 제2 유리 패널(110, 120)에 열을 가하는 주 가열부(301, 302)뿐만 아니라 해당 유리 패널(110, 120)과 접하여 밀봉재(30)에 직접 열을 가하는 보조 가열부(51, 52)을 이용함에 따라, 밀봉재(30)의 용융 및 하부 및 상부 유리 패널(110, 120)과의 접착 시간이 크게 단축되어, 소비 전력이 감소하며 생산성이 향상된다.
또한, 본 예의 경우, 제1 및 제2 유리 기판(110, 120)과 이격되게 위치한 주 가열부(301, 302)만을 이용하여 밀폐부(130)를 형성하는 경우보다 보조 가열부(51, 52)가 위치하지 않는 제1 및 제2 유리 패널(110, 120)에 인가되는 온도가 크게 감소하게 되므로, 제1 및 제2 유리 패널(110, 120)이 강화 유리로 이루어진 경우 제1 및 제2 유리 패널(110, 120)의 잔존 강화도가 크게 상승하게 된다.
다음, 보조 가열부(51 52)의 동작이 중지된 상태에서도 주 가열부(301, 302)는 계속 동작 중이고, 이런 상태에서 배기구(4)를 이용한 배기 동작을 실시하여 밀폐 공간을 진공 상태로 만든다.
이를 위해, 배기구(4) 주변에 오링(O-ring)을 부착하여 배기구(4) 주변을 오링으로 밀폐시킨 후 배기 펌프를 통해 배기 동작을 실시하는 진공 기구(도시하지 않음)을 배기구(4)에 밀착시켜 밀폐 공간 내의 공기를 외부로 배출시킨다.
공기 배출 동작이 이루어지는 도중에 게터구(3) 내에 위치하고 있는 게터(31)에 레이저 등을 조사하여 게터(31)를 활성화시키는 게터 활성화 동작이 1회 이상 행해져, 밀폐 공간 내에 존재하는 기체가 활성화된 게터(31)에 의해 흡수되어 밀폐 공간 내의 진공도가 좀더 신속하게 원하는 수치에 도달할 수 있도록 한다.
본 예의 경우, 게터(31)가 위치하는 게터 홀더(32)가 게터구 마개(33)와 이격되어 있으므로, 게터(31)를 활성화하기 위해 게터(31)에 인가되는 열은 게터구 마개(33)에 직접적으로 전달되지 않는다.
따라서, 게터 활성화 시 인가되는 열에 의해 게터구 마개(33)와 하부 유리 패널(110) 중 적어도 하나가 손상되거나 파손되는 현상이 크게 줄어들거나 없어진다.
이러한 공기 배출 동작과 게터(31)에 의한 기체 흡수 동작에 의해 밀폐 공간이 원하는 상태의 진공도를 갖게 되면, 배기구(4)에 배기구 마개(41)를 부착하여 배기구(4)를 완전히 막아, 진공유리 패널(100)을 완성하게 된다(도 1 내지 도 3).
이때, 배기구 마개(41)의 부착 동작은 진공 기구를 이용해 접착제가 도포된 배기구 마개(41)를 배기구(4)가 덮이도록 위치시킨 후, 진공 기구에 설치된 가열부를 동작시켜 배기구 마개(41)에 열을 가해 배기구(4) 주변의 하부 유리 패널(110)에 안정적으로 배기구 마개(41)를 부착시킨다.
도 7h에 도시한 것처럼, 주 가열부(301, 302)는 서로 대응하는 해당 유리 패널(110, 120)과 이격되게 위치하고 있지만, 이와 달리, 주 가열부 역시 보조 가열부(51, 52)처럼 대응하는 유리 패널(110, 120)의 외부면과 직접 접하게 위치할 수 있다.
예를 들어, 도 10에 도시한 것처럼, 사형(meandering shape)이나 지그재그(zigzag)으로 하부 유리 패널(110) 하부와 접촉하고 상부 유리 패널(120) 상부와 접촉하게 위치하는 주 가열부(303)가 해당 유리 패널(110, 120)에 직접 열을 가하게 된다.
이러한 형태의 주 가열부(303)는 보조 가열부(51, 52)와 같이, 양단자로 해당 극성의 전기가 인가되면 열을 발산하는 발열체로서 띠 형태로 이루어져 있고, 가열로(300)로 클램프(70)에 의해 위치 정렬된 하부 및 상부 유리 패널(110, 120)이 위치하면, 띠 형태의 주 가열부(303)를 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)의 외부면에 직접 접하게 위치시켜 열처리 동작을 수행하게 된다.
이처럼, 해당 유리 패널(110, 120)에 직접 열을 가하는 주 가열부(303)와 보조 가열부(51, 52)를 이용하여 열처리 동작이 행해지므로, 열처리 시간이 크게 감소되며 열처리 효율 또한 향상된다.
이와 같이, 해당 유리 기판(110, 120에 직접 접하게 주 가열부와 보조 가열부가 위치하는 경우, 해당 유리 기판(110, 120)의 가장자리 부분에 주로 위치한 보조 가열부와 가운데 부분에 주로 위치한 주 가열부는 서로 이격되게 위치하여 전기적으로 절연 상태를 유지함을 당연하다.
도 7a 내지 도 7h에 도시한 진공유리 패널의 제조 방법에서는 진공 유리 패널에 게터구와 배기구가 별도로 구비되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였다.
하지만, 하나의 관통구를 게터구와 배기구로 이용하는 경우 도 7a 내지 도 7h에 도시한 진공유리 패널의 제조 방법이 적용된다.
다만, 도 7e의 공정에서 하나의 관통구에 게터(31)가 장착된 게터 홀더(32)를 장착한 후, 도 7f의 단계와는 달리 해당 부분에 보조 가열부(51, 52)를 설치할 때, 게터구(3)를 막기 위한 게터구 마개(33)의 장착은 생략된다.
따라서, 게터구(3)를 막는 게터구 마개(33)를 위치시킬 필요가 없으므로, 하부 유리 패널(110)에 배치되는 제1 보조 가열부(51)는 도 9의 (a)의 형상이 아니라 도 9의 (b)와 같은 밀봉부(30)의 형상에 기초한 형상을 갖게 된다.
도 7h를 참고로 하여 설명한 것처럼, 밀봉재(30)를 이용해 하부 유리 패널(110)과 상부 유리 패널(120)의 접합 동작이 완료되면, 이미 설명한 것처럼, 진공 기구를 이용하여 하부 및 상부 유리 패널(110, 120) 사이의 공간에 대한 배기 동작을 실시하고, 배기 동작 중에 게터(31)의 활성화 동작을 적어도 한번 실시한다.
그런 다음, 하부 및 상부 유리 패널(110, 120) 사이의 공간의 진공도가 설정값에 도달하면 관통구에 마개를 부착하여 관통부를 완전히 막아 진공유리 패널(100)을 완전하게 된다. 관통구에 마개를 부착하는 동작은 이미 설명한 것처럼 배기구(4)에 배기구 마개(41)를 부착하는 동작과 동일하다.
또한, 본 예에 따른 진공유리 패널의 제조 방법은 대기 중에서 행해지지만, 이에 한정되지 않고 진공 챔버에서 행해질 수 있다. 이 경우, 게터구와 배기구의 역할을 수행하는 관통구나 배기구를 이용한 배기 동작은 진공유리 패널의 제조 공정 내에 행해진 후, 진공유리 패널의 제조가 완료된 후, 이미 설명한 방법을 통해 해당 관통구와 배기구의 막음 동작이 행해진다.
또한, 본 예에서, 게터구(3)와 배기구(4) 같은 관통구의 측면은 수직면을 갖고 있지만, 이에 한정되지 않고, 관통구의 측면 일부는 경사면을 가질 수 있고, 이 경우 해당 유리 패널(예, 110)의 가운데 부분에서 상부면과 하부면쪽으로 경사져 있을 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명은 진공 유리 패널 및 그 제조 방법으로써, 진공 유리 패널은 단열 창 등에 활용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 제1 유리 패널,
    상기 제1 유리 패널과 일정한 간격으로 마주보며 이격되어 있는 제2 유리 패널,
    제1 유리 패널을 관통하게 형성된 게터구,
    제1 유리 패널을 관통하게 형성된 게터구,
    상기 게터구 내에 위치하는 게터 홀더,
    상기 게터구 내에 위치하는 게터 홀더,
    상기 게터 홀더 내에 위치하는 게터,
    상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 사이의 가장 자리 부분에 위치하
    여 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널과 접착되어 있는 밀폐부, 그리고
    상기 게터구를 막도록 상기 제1 유리 패널의 하부에 위치하여 상기 게터구를
    막고, 상기 게터 홀더와 이격되게 위치하는 게터구 마개를 포함하는 진공유리 패널.
  2. 제1항에서,
    상기 게터구는 상기 제1 유리 패널의 두께 방향에 대한 중앙선을 중심으로 상하 대칭 구조를 갖는 진공유리 패널.
  3. 제2항에서,
    상기 게터구는 원기둥 형상 또는 장구 형상을 갖는 진공유리 패널.
  4. 제1항에서,
    상기 게터 홀더는 상기 게터가 위치하는 바닥부와 상기 바닥부를 중심으로 하여 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 거치대를 포함하는 진공유리 패널.
  5. 제4항에서,
    상기 게터 홀더는 상기 복수의 거치대 단부에 각각 형성된 걸림턱을 더 포함하는 진공유리 패널.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 중 하나의 유리 패널은 나머지 유리 패널보다 크기가 큰 진공유리 패널.
  7. 제1 유리 패널과 제2 유리 패널 중 적어도 하나의 유리 패널 위에 밀봉재를
    도포하여 건조하는 단계,
    상기 제1 유리 패널 위에 간격재를 위치시키는 단계,
    상기 밀봉재가 도포된 제1 유리 패널 위에 제2 유리 패널을 위치시키는 단계,
    상기 제1 유리 패널의 상기 밀봉재와 대응하는 상기 제1 유리 패널의 부분과
    접하게 그리고 상기 밀봉재와 대응하는 상기 제2 유리 패널의 부분과 접하게 각각
    제1 가열부를 위치시키는 단계, 그리고
    상기 제1 가열부를 동작시켜 상기 밀봉재를 용융시켜 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 사이에 위치하여 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 사
    이를 밀폐하여 밀폐 공간을 형성하는 밀폐부를 형성하는 단계를 포함하는 진공유리 패널의 제조 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 유리 패널은 서로 이격되어 있는 게터구와 배기구를 포함하고 있고,
    상기 제2 유리 패널을 위치시키는 단계 이전 또는 이후에 상기 제1 유리 패널의 상기 게터구 내에 게터가 위치하는 게터 홀더를 삽입시키는 단계,
    상기 배기구를 이용하여 상기 밀폐 공간 내의 공기를 외부로 배출시키는 단계, 그리고,
    상기 밀폐부를 형성하는 단계 이후에 게터를 활성화시키는 단계를 더 포함하는 진공유리 패널의 제조 방법.
  9. 제7항에서,
    상기 제1 유리 패널은 하나의 관통구를 포함하고 있고,
    상기 제2 유리 패널을 위치시키는 단계 이전 또는 이후에 상기 제1 유리 패
    널의 상기 관통구 내에 게터가 위치하는 게터 홀더를 삽입시키는 단계,
    상기 관통구를 이용하여 상기 밀폐 공간 내의 공기를 외부로 배출시키는 단
    계, 그리고
    상기 밀폐부를 형성하는 단계 이후에 게터를 활성화시키는 단계를 더 포함하는 진공유리 패널의 제조 방법.
  10. 제7항에서,
    상기 밀폐부의 형성 단계는 상기 가열로의 상부와 하부에서 상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널에 인접하게 각각 이격되어 있는 제2 가열부를 동작시켜 상기 밀봉재를 용융시키는 진공유리 패널의 제조 방법.
  11. 제7항에서,
    상기 밀폐부의 형성 단계는 상기 제1 유리 패널의 하부면에 직접 접하게 그
    리고 상기 제2 유리 패널의 상부면에 직접 접하게 위치한 제2 가열부를 동작시켜 상기 밀봉재를 용융시키는 진공유리 패널의 제조 방법.
  12. 제7항에서,
    상기 제1 유리 패널과 상기 제2 유리 패널 중 적어도 하나는 저방사 유리 패
    널이고 배기구를 구비하고 있고,
    상기 밀봉재의 도포 단계는 상기 제1 유리 패널과 제2 유리 패널 중 적어도 하나의 유리 패널 위에 밀봉재를 끊기게 도포하여 상기 밀봉재의 인접한 두 단부 사이가 개방되게 상기 밀봉재를 도포하고,
    상기 진공유리 패널의 제조 방법은 상기 밀폐부의 형성 단계 시에 상기 배기구로 퍼지 가스를 주입하여 개방된 상기 밀봉재의 인접한 두 단부 사이를 통해 상기 퍼지 가스를 외부로 배출시키는 단계를 더 포함하는 진공유리 패널의 제조 방법.
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