專利名稱：真空玻璃嵌板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空玻璃嵌板及其制造方法，和更具體的，涉及真空玻璃嵌板及其制造方法，其能夠通過在形成保持間隔器的真空層的方法中應(yīng)用使用了陶瓷油墨的印刷方法，來精確控制真空層的間隔和形狀。
背景技術(shù)：
在韓國(guó)所產(chǎn)生的大約25%的能量是被建筑物所消耗的，并且由于窗戶所引起的能量損失占了建筑物所消耗的能量的接近35%。這是由這樣的事實(shí)引起的，S卩，窗戶的熱傳導(dǎo)速率比墻壁或者天花板高了大約2-5倍。在絕熱方面，這種窗戶是建筑物中所用的最差的建筑材料。最近，已經(jīng)進(jìn)行了研究和開發(fā)熱導(dǎo)率類似于墻壁的高絕熱窗戶，并且具有國(guó)家層面和對(duì)于建筑物營(yíng)運(yùn)商的節(jié)能決心。通常，窗戶是由框架和玻璃構(gòu)成的。大部分的熱傳導(dǎo)是通過玻璃來進(jìn)行的，玻璃占了大部分的窗戶表面積。首要的，緊急的事情是顯著降低通過窗戶的熱損失。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一方面是提供一種真空玻璃嵌板，其能夠選擇性控制處于上和下玻璃板之間的間隔器的形狀和間隔器之間的間距。本發(fā)明的另一方面是提供一種真空玻璃嵌板，在其中圖案化間隔器是使用陶瓷油墨來形成的，由此使防止間隔器分離成為可能和來形成不同形狀的間隔器。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種真空玻璃嵌板，其包括:上玻璃板；面對(duì)著該上玻璃板的下玻璃板；密封材料，該材料沿著上和下玻璃板的邊緣排列，來密封上和下玻璃板之間的空間，以便在上和下玻璃板之間的空間中形成真空層；和一種或多種圖案化間隔器，其插入上和下玻璃板之間的真空層中，來在上和下玻璃板之間保持預(yù)定厚度的間隙，其中該圖案化間隔器是由陶瓷油墨形成的。這里，上和下玻璃板之間的間隙可以為0.lmm-0.5mm。圖案化間隔器可以被置于矩陣陣列中。圖案化間隔器可以以六面體或圓柱體的形狀形成。圖案化間隔器可以是長(zhǎng)度0.2mm~ 1mm和高度0.lmm-0.5mm。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種制造真空玻璃嵌板的方法，其包括:在下玻璃板上形成圖案化間隔器；沿著上和下玻璃板邊緣施用密封劑，來形成密封材料；將上玻璃板置于下玻璃板頂上，來將上和下玻璃板彼此結(jié)合，同時(shí)彼此面對(duì)；和從上和下玻璃板之間的空間中排出空氣，來在其之間形成真空層。
該形成圖案化間隔器可以包括:將陶瓷油墨施用到下玻璃板的圖案化間隔器形成區(qū)，來形成一種或多種陶瓷油墨層；干燥在下玻璃板上所形成的陶瓷油墨層；和燒結(jié)該干燥的陶瓷油墨層。該干燥和燒結(jié)可以在200°C _400°C的溫度進(jìn)行。該圖案化間隔器的長(zhǎng)度可以是0.和高度是0.lmm-0.5_。有益的技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明的真空玻璃嵌板及其制造方法，圖案化間隔器是通過印刷陶瓷油墨來形成的，其的形狀不變化，隨后在200°C _400°C進(jìn)行干燥和燒結(jié)。結(jié)果，易于控制圖案化間隔器的形狀和圖案化間隔器之間的間隔，并且可以防止圖案化間隔器彼此分開。另外，根據(jù)本發(fā)明的真空玻璃嵌板及其制造方法能夠降低形成圖案化間隔器所需的加工時(shí)間。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的真空玻璃嵌板的示意性平面圖。圖2是沿著圖1的線I1-1I的橫截面圖。圖3和4是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的圖案化間隔器的放大透視圖。圖5-9是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案的真空玻璃嵌板制造方法的加工截面圖。

圖10是一個(gè)加工截面圖，其表示了根據(jù)對(duì)比例的一種制造真空玻璃嵌板的方法。最佳實(shí)施方式本發(fā)明的上述和其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面實(shí)施方案的詳細(xì)說明結(jié)合附圖而變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于下面的實(shí)施方案，并且可以體現(xiàn)為不同的方式，并且提供實(shí)施方案來用于完全公開和本領(lǐng)域技術(shù)人員徹底理解本發(fā)明。本發(fā)明的范圍是僅僅由權(quán)利要求來定義的。在整個(gè)申請(qǐng)文件中，同樣的部件將用同樣的附圖標(biāo)記來表示?，F(xiàn)在，現(xiàn)在將參考附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的真空玻璃嵌板及其制造方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的真空玻璃嵌板的示意性平面圖。圖2是沿著圖1的線I1-1I的橫截面圖。圖3和4是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的圖案化間隔器的放大透視圖。參考圖1和2，根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的真空玻璃嵌板100包括上玻璃板110，下玻璃板120，密封材料130和至少一個(gè)圖案化間隔器150。上玻璃板110和下玻璃板120彼此隔開和平行布置,來彼此面對(duì)。優(yōu)選上玻璃板110和下玻璃板120設(shè)計(jì)成具有平板形狀和相同的面積。可選擇的，下玻璃板120可以設(shè)計(jì)具有比上玻璃板110更大的面積。密封材料130沿著上和下玻璃板110和120邊緣排列，并且密封上和下玻璃板110和120，來在上和下玻璃板110和120之間的空間中形成真空層V。因此，上和下玻璃板110和120通過密封材料130彼此結(jié)合，來彼此面對(duì)。圖案化間隔器150位于上玻璃板110和下玻璃板120之間的真空層V中，來在上和下玻璃板110和120之間保持具有預(yù)定厚度的間隙g。這里，上和下玻璃板110和120之間的間隙g優(yōu)選是0.lmm-0.5mm。位于真空層V中的圖案化間隔器150的數(shù)目可以是一種或多種。這里當(dāng)從頂上觀察時(shí)，圖案化間隔器150可以在矩陣陣列中排布。這使得真空玻璃嵌板100的邊緣和中心之間的厚度偏差最小，由此在整個(gè)真空玻璃嵌板100中可以確保間隙g處于恒定厚度。
具體的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的圖案化間隔器150可以通過在大約200°C -400°C的高溫干燥和燒結(jié)陶瓷油墨，以使得陶瓷油墨的形狀不變形來形成。在本發(fā)明中，作為陶瓷油墨的組分，可以使用玻璃粉。玻璃粉可以是無機(jī)組分(無機(jī)粘合劑)，其有助于陶瓷油墨組分的穩(wěn)定固定(改進(jìn)了結(jié)合強(qiáng)度)。特別的，氧化物玻璃粉是優(yōu)選。這樣的玻璃粉可以包括鉛基玻璃粉，鋅基玻璃粉和硼硅酸鹽基玻璃粉，并且典型的使用選自下面的一種或者兩種的基本上由下面規(guī)定的氧化物組成的氧化物玻璃粉:即，PbO-SiO2-B2O3 基玻璃粉，PbO-SiO2-B2O3-Al2O3 基玻璃粉，ZnO-SiO2 基玻璃粉，ZnO-B2O3-SiO2基玻璃粉，Bi2O3-SiO2基玻璃粉和Bi2O3-B2O3-SiO2基玻璃粉。PbO-SiO2-B2O3 基玻璃粉包含 70wt % _90wt % 的氧化鉛(PbO), Iwt % _5wt % 的二氧化娃(SiO2)和 5wt% -15wt% 的氧化硼(B2O3)。在氧化鉛(PbO)的情況中，其在PbO-SiO2-B2O3基玻璃粉中的存在量是70wt%-90wt%，如果氧化鉛(PbO)的加入量小于70wt%，則玻璃轉(zhuǎn)變溫度和玻璃結(jié)合溫度升高，和如果氧化鉛(P bO)的量超過90wt%，則玻璃粉可能在熔融過程中失去透明性。在二氧化硅(SiO2)的情況中，其在玻璃粉中的存在量是lwt%-5wt%，如果二氧化硅(SiO2)的量小于lwt%，則該玻璃粉具有低的機(jī)械強(qiáng)度，和如果二氧化硅(SiO2)的量超過5wt%，則玻璃粉的熔點(diǎn)升高。在氧化硼(B2O3)的情況中，其在玻璃粉中的存在量是5wt%-15wt%，如果氧化硼(B2O3)的量小于5wt%，則存在著熔融過程中失透的風(fēng)險(xiǎn)，和如果氧化硼(B2O3)的量超過15wt%，則玻璃粉的玻璃轉(zhuǎn)變溫度升高。 此外，當(dāng)包含玻璃粉的陶瓷油墨的組分處于上述這些范圍之外時(shí)，該陶瓷油墨會(huì)在200°C -400°C的高溫變形，并且在干燥和燒結(jié)過程中難以保持形狀。同樣，只要特征(即，陶瓷油墨的形狀在干燥和燒結(jié)過程中在200°C -400°C的高溫不改變)不劣化，則多種有機(jī)添加劑可以包括在陶瓷油墨中。例如該有機(jī)添加劑可以包括有機(jī)粘合劑。更具體的，該有機(jī)粘合劑的存在量可以是0-10wt%。如果有機(jī)粘合劑的量處于這個(gè)范圍之外，則在高溫會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定的燒結(jié)。由陶瓷油墨所形成的圖案化間隔器150可以通過印刷方法例如噴墨印刷來形成。在這種方式中，當(dāng)圖案化間隔器150是通過印刷方法形成時(shí)，易于控制每個(gè)圖案化間隔器150的形狀和圖案化間隔器150之間的間距，并且可以防止圖案化間隔器150彼此分離。此夕卜，可以降低形成圖案化間隔器150所需的加工時(shí)間。同時(shí)，參見圖3，圖案化間隔器150可以以圓柱體形狀來形成?？蛇x擇的，參見圖4，圖案化間隔器150可以以六面體形狀形成。雖然附圖中沒有詳細(xì)示出，但是圖案化間隔器150不限于圓柱體和六面體形狀。因此，很顯然圖案化間隔器150可以具有不同的形狀例如八面體、十二面體等。在這種方式中，優(yōu)選是形成圓柱體或者六面體形狀的圖案化間隔器150，來具有長(zhǎng)度I為0.2mm-1mm和高度h為0.lmm-0.5_。如果圖案化間隔器150的長(zhǎng)度I小于0.2mm,則圖案化間隔器150會(huì)被上或者下玻璃板110或者120的負(fù)荷損壞。如果圖案化間隔器150的長(zhǎng)度I超過1_，則這會(huì)使得最終窗戶的外觀劣化。此外，如果圖案化間隔器150的高度h小于0.1mm，則難以提供真空層V，并且在上和下玻璃板110和120之間發(fā)生干涉。如果圖案化間隔器150的高度h超過0.5mm，則上和下玻璃板110和120之間的間隙g會(huì)過度增加，這樣真空玻璃嵌板會(huì)易于受到外部沖擊或者振動(dòng)的損壞。這里，上和下玻璃板110和120之間的間隙g可以通過圖案化間隔器150的高度h來控制。圖案化間隔器150之間的間隔d可能取決于上和下玻璃板110和120的面積，和優(yōu)選是大約5-30mm。在前述根據(jù)本發(fā)明的真空玻璃嵌板中，圖案化間隔器是通過使用陶瓷油墨的印刷方法形成的，其的形狀在200°C -400°C的溫度不變，由此易于控制圖案化間隔器的形狀和圖案化間隔器之間的間隔，并且可以防止圖案化間隔器彼此分開。此外，根據(jù)本發(fā)明的真空玻璃嵌板可以縮短形成圖案化間隔器所需的加工時(shí)間。

下文中，將參考附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的制造真空玻璃嵌板的方法。圖5-7是描述根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的制造真空玻璃嵌板的方法的加工截面圖。參考圖5，通過轉(zhuǎn)移軌道200將下玻璃板120 (其已經(jīng)進(jìn)行了清潔加工)從清潔室(未示出)轉(zhuǎn)移。然后，將陶瓷油墨施用到下玻璃板120的圖案化間隔器形成區(qū)(未示出)，由此形成至少一個(gè)陶瓷油墨層150a。這里，陶瓷油墨層150a可以具有長(zhǎng)度I為0.和高度 h 為 0.lmm-0.5mm。在形成陶瓷油墨層150a的方法中，轉(zhuǎn)移軌道200可以配置來停止驅(qū)動(dòng)或者來緩慢驅(qū)動(dòng)。這個(gè)陶瓷油墨層150a可以通過使用印刷裝置220(其存儲(chǔ)了陶瓷油墨)將陶瓷油墨施用到圖案化間隔器形成區(qū)來形成。這里，圖5表示了使用單個(gè)印刷裝置220，依次形成陶瓷油墨層150a的方法?？蛇x擇的，陶瓷油墨層150a可以使用一個(gè)或多個(gè)印刷裝置(未示出)，在整個(gè)圖案化間隔器形成區(qū)中一次性形成。參見圖6，在全部的陶瓷油墨層150a(圖5)在下玻璃板120的圖案化間隔器形成區(qū)上形成之后，轉(zhuǎn)移軌道200再次驅(qū)動(dòng)來將下玻璃板120 (在其上形成了陶瓷油墨層)輸入到爐子300中。然后，將下玻璃板120上的陶瓷油墨層在爐子300中干燥和燒結(jié)預(yù)定的時(shí)間，和因此轉(zhuǎn)化成圖案化間隔器150。這里，干燥和燒結(jié)可以在200°C _400°C進(jìn)行。結(jié)果，在下玻璃板120上形成圖案化間隔器150。參見圖7和8，在進(jìn)行干燥后，另外包括了該形成圖案化間隔器的方法。在全部的陶瓷油墨層160a(圖7)在具有圖案化間隔器150的下玻璃板120的區(qū)域中形成后，轉(zhuǎn)移軌道200再次驅(qū)動(dòng)來將下玻璃板120 (在其上形成了圖案化間隔器150)輸入到爐子300中。然后，將圖案化間隔器150上的陶瓷油墨層在爐子300中干燥和燒結(jié)預(yù)定的時(shí)間，和因此轉(zhuǎn)化成圖案化間隔器160。這里，干燥和燒結(jié)可以在200°C-40(TC進(jìn)行。結(jié)果，在圖案化間隔器150上另外形成了圖案化間隔器160。接下來，參見圖9，將密封劑沿著下玻璃板120(在其上形成了圖案化間隔器150)邊緣施用，由此形成密封材料130。然后，將上玻璃板110布置在下玻璃板120上來將上和下玻璃板110和120彼此結(jié)合，同時(shí)彼此面對(duì)。接下來，通過從上和下玻璃板110和120之間的空間中排出空氣來形成真空層V。這里，雖然在附圖中沒有明確示出，但是上玻璃板110可以具有穿過其一個(gè)角的排氣孔(未示出)來形成。上和下玻璃板110和120之間的空氣是通過真空泵(未示出)穿過該排氣孔來排出的，由此形成真空層V。在這種方式中，在形成真空層V之后，用另外的密封材料(未不出)將該排氣孔封閉。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的真空玻璃嵌板100可以通過前述方法來制造。具體的，制造本發(fā)明的真空玻璃嵌板的方法形成了圖案化間隔器，來改進(jìn)生產(chǎn)速度，這不同于常規(guī)方法(其需要定位器和間隔器排列板來單個(gè)定位該間隔器)，并且使用了陶瓷油墨來有利的控制圖案化間隔器的形狀，因?yàn)榕c使用由金屬或者陶瓷材料形成的成形體相比，陶瓷油墨的形狀在高溫不變化。另外，使用絲網(wǎng)印刷，由此提高了圖案化間隔器形狀的自由度，由此使得圖案化間隔器以不同的形狀來印刷，而不改變?cè)O(shè)備的整體構(gòu)造。下文中，本發(fā)明將參考實(shí)施例來更詳細(xì)的描述，但是應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明的范圍不限于下面的實(shí)施例。〈實(shí)施例和對(duì)比例〉
實(shí)施例在下玻璃板上形成陶瓷油墨層，每個(gè)包括玻璃粉(其包含80 丨％的？130，IOwt %的B2O3,4wt%的SiO2)和6wt%的有機(jī)粘合劑(BCA+NC)，并且長(zhǎng)度是1_和高度是0.5_。在全部的陶瓷油墨層在下玻璃板的圖案化間隔器形成區(qū)上形成后，轉(zhuǎn)移軌道再次驅(qū)動(dòng)來將下玻璃板(在其上形成了陶瓷油墨層)輸入到爐子中。將在下玻璃板上形成的陶瓷油墨層在200°C干燥3分鐘，在400°C焙烤，并且變成圖案化間隔器。對(duì)比例以20mm的間隔在間隔器排列板上形成圖案化間隔器，其每個(gè)的直徑是0.5mm和高度是0.25mm，并且是由金屬材料(不銹鋼，SUS304)形成的。將在間隔器排列板上形成的每個(gè)圖案化間隔器在定位器中定位，并且轉(zhuǎn)移。然后，將每個(gè)圖案化間隔器置于下玻璃板上。由此可以制造圖案化間隔器(圖10)。(1)不正確定位的間隔器的數(shù)目指的是單位面積上沒有正確定位的間隔器的數(shù)目。(2)定位周期時(shí)間指的是在單位面積上將間隔器置于適當(dāng)?shù)奈恢蒙系臅r(shí)間。(3)間隔器排列自由度指的是間隔器以四邊形、圓形等排列的自由度，并且用于間隔器的間隔的改變。(4)間隔器形狀的自由度指的是圓柱體、六面體等的間隔器形狀的自由度。表權(quán)利要求
1.一種真空玻璃嵌板，其包含: 上玻璃板； 面對(duì)著該上玻璃板的下玻璃板； 密封材料，該材料沿著上和下玻璃板的邊緣排列，來密封上和下玻璃板之間的空間，以便在上和下玻璃板之間的空間中形成真空層；和 一個(gè)或多個(gè)圖案化間隔器，其插入上和下玻璃板之間的真空層中，來在上和下玻璃板之間保持預(yù)定厚度的間隙，該圖案化間隔器是由陶瓷油墨形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的真空玻璃嵌板，其中上和下玻璃板之間的間隙是0.lmm-0.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的真空玻璃嵌板，其中該圖案化間隔器被置于矩陣陣列中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的真空玻璃嵌板，其中該圖案化間隔器是以六面體或者圓柱體形狀形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的真空玻璃嵌板，其中該圖案化間隔器的長(zhǎng)度是0.和高度是 0.lmm-0.Smnin
6.根據(jù)權(quán)利要求1的真空玻璃嵌板，其中該陶瓷油墨在200°C_400°C的溫度干燥和燒結(jié)時(shí)形狀不變。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的真空玻璃嵌板，其中該陶瓷油墨包含選自下面的至少一種玻璃粉=PbO-SiO2-B2O3基玻璃粉、PbO-SiO2-B2O3-Al2O3基玻璃粉、ZnO-SiO2基玻璃粉、ZnO-B2O3-SiO2 基玻璃粉、Bi2O3-SiO2 基玻璃粉和 Bi2O3-B2O3-SiO2 基玻璃粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的真空玻璃嵌板，其中該P(yáng)bO-SiO2-B2O3基玻璃粉包含70wt% -90wt% 的氧化鉛(PbO)、lwt% -5wt% 的二氧化娃(SiO2)和 5wt% -15wt% 的氧化硼(B2O3)。
9.一種制造真空玻璃嵌板的方法，其包含: 在下玻璃板上形成圖案化間隔器； 沿著上和下玻璃板邊緣施用密封劑，來形成密封材料； 將上玻璃板置于下玻璃板頂上，來將上和下玻璃板彼此結(jié)合，同時(shí)彼此面對(duì)；和 從上和下玻璃板之間的空間中排出空氣，來在其之間形成真空層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該形成圖案化間隔器包含: 將陶瓷油墨施用到下玻璃板的圖案化間隔器形成區(qū)，來形成一個(gè)或多個(gè)陶瓷油墨層； 干燥在下玻璃板上所形成的陶瓷油墨層；和 燒結(jié)該干燥的陶瓷油墨層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其進(jìn)一步包含:在干燥后形成圖案化間隔器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中該干燥和燒結(jié)是在200°C_400°C的溫度進(jìn)行的。
全文摘要
公開了一種真空玻璃嵌板，在其中通過使用陶瓷油墨的印刷系統(tǒng)來形成圖案化間隔器，以使得該圖案化間隔器的形狀和圖案化間隔器之間的間距能夠均勻控制和能夠改進(jìn)形成圖案化間隔器的速度。根據(jù)本發(fā)明的真空玻璃嵌板包含上玻璃板；面對(duì)著該上玻璃板的下玻璃板；密封材料，該材料沿著上玻璃板和下玻璃板的邊緣排列，來密封上玻璃板和下玻璃板，以便在上玻璃板和下玻璃板之間的空間中形成真空層；和一個(gè)或多個(gè)圖案化間隔器，其插入到上玻璃板和下玻璃板之間的真空層中，來在上玻璃板和下玻璃板之間保持預(yù)定厚度的間隙。該圖案化間隔器是由陶瓷油墨制成的。
文檔編號(hào)B32B17/00GK103153902SQ201180048600
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者孫范玖, 宋受斌 申請(qǐng)人:樂金華奧斯有限公司