密封高度變化被減少的真空絕緣玻璃(vig)窗單元以及制備其的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備真空絕緣玻璃(VIG)窗單元配置及制備VIG窗單元的方法。特別是，本發(fā)明涉及一種用于VIG窗單元邊緣密封的配置和應(yīng)用邊緣密封材料的方法，來減少最終邊緣密封高度的變化，以及減少在真空泵送過程期間可能發(fā)生的邊緣密封周圍VIG窗單元的破損，所述真空泵送過程是用來排空基片之間所形成的腔，其由VIG窗單元的邊緣密封的周長定義。本發(fā)明還涉及一種結(jié)構(gòu)安排和單元的尺寸化，減少在排空所述腔之前的邊緣密封高度的變化幅度(例如，公差)。
[0002]背景和示例性實施例概述
[0003]真空絕緣玻璃(VIG)單元通常包括至少兩個分離的玻璃基片，其中附有排空或低壓空間/腔。上述基片由外邊緣密封互相連接并通常包括隔離片，位于玻璃基片之間，來保持玻璃基片之間的間距，防止由于基片之間的低壓環(huán)境而造成的玻璃基片損毀。一些示例性 VIG 配置在類似美國專利 Nos.5，657，607，5，664，395，5，657，607，5，902，652，6，506，472和6，383，580中被公開，在此其公開的內(nèi)容被納入此處作為參照。
[0004]圖1和圖2示出現(xiàn)有的VIG單元I和用于形成VIG單元I的元件。例如VIG單元I可包括兩個分離的玻璃基片2、3，其中附有排空的低壓空間/腔6。玻璃片或基片2、3由外邊緣密封4互相連接，其可由熔融焊料玻璃被制成。玻璃基片2、3之間可包括一組支承柱/隔離片5，鑒于基片2、3之間存在的低壓空間/間隙6，來維持VIG單元I的基片2、3的間距。
[0005]泵出管8可通過焊料玻璃9被氣密密封至空穴/孔10，從玻璃基片2的內(nèi)表面通向玻璃基片2外表面中的凹槽11底部，或選擇性地至玻璃基片2的外表面。真空被連接至泵出管8，將內(nèi)部腔6排空至低壓，例如，使用連續(xù)的泵送操作。在腔6排空后，管8的部分(例如，頂端)被熔化來密封低壓腔/空間6中的真空。凹槽11用來固定密封的泵出管8。選擇性地，凹槽13中可包括化學(xué)吸氣劑12，其配置在玻璃基片，例如，玻璃基片2的內(nèi)表面中。化學(xué)吸氣劑12可用來吸收或混合腔6被排空和密封之后剩下的殘余雜質(zhì)。
[0006]通常，具熔融焊料玻璃外邊緣密封4的VIG單元，通過在基片2的外圍沉積溶液狀(例如，熔塊漿)的玻璃熔塊被制造。該玻璃熔塊漿最終形成玻璃焊料邊緣密封4。其他基片(例如基片3)被配置在基片2上，從而將隔離片/支承柱5和玻璃熔塊溶液夾在兩個基片2，3之間。整個組件包括玻璃基片2，3、隔離片/支承柱5、和密封材料(例如，溶液狀或漿狀的玻璃熔塊)，然后加熱到至少約500°C的溫度，此時玻璃熔塊被熔化弄濕玻璃基片2，3的表面，并最終形成氣密密封的外圍/邊緣密封4。
[0007]邊緣密封4形成之后，真空通過泵出管8被抽出，在基片2，3之間形成低壓空間/腔6?？臻g6中的壓力可通過排空處理方式產(chǎn)生且水平低于大氣壓力，例如約10_2托以下。為了在空間/腔6中維持低壓力，基片2，3被氣密密封。在基片之間提供小的高強(qiáng)度隔離片/支承柱5，以維持基本平行的基片分離來對抗大氣壓力。當(dāng)基片2，3之間的空間6被排空，泵出管8可被密封，例如，通過激光或類似等來熔融其頂端。
[0008]在將腔排空至低于大氣壓的壓力之后，可加熱用于將腔排空或清洗的泵出管的末端，來熔融開口并密封VIG窗單元的腔，從而完成泵出管的密封。例如，所述加熱和熔融可通過激光輻射泵出管的頂端被完成。
[0009]在一些情況下，發(fā)現(xiàn)在腔排空過程期間邊緣密封周圍的VIG單元玻璃破損。花了大量的時間和資源來試圖確定腔排空期間該破損的原因。最后發(fā)現(xiàn)該破損問題可能與密封高度變化有關(guān)。例如，在一些情況下，用于形成邊緣密封的材料為，例如含有粘合劑的熔塊材料或類似，有關(guān)定義腔的密封周長的高度變化可能太大。在實施多個實驗之后，發(fā)現(xiàn)密封厚度變化公差與腔排空(或泵送)過程期間的破損示例之間存在相關(guān)性。此外發(fā)現(xiàn)該密封高度的變化，在排空VIG單元的玻璃基片之間所形成的腔的過程期間影響密封周圍VIG單元上的壓力大小。在一些情況下，該排空過程可涉及下拉或泵送過程。同樣發(fā)現(xiàn)密封高度變化太大有時會導(dǎo)致泵送期間足夠的壓力，密封周長內(nèi)以及通常密封周圍的VIG單元的玻璃會損壞。例如，且不局限于此，密封高度的變化太大，導(dǎo)致支柱或隔離片與至少一個玻璃基片之間的間隙使玻璃基片在泵送期間被彎曲或折曲。在此發(fā)現(xiàn)，當(dāng)密封周長的密封高度變化太大時玻璃容易損壞。
[0010]此外還發(fā)現(xiàn)，造成較大密封高度變化的一些原因。其可能包括，例如，綠色(例如，未燃燒的)密封材料(例如，玻璃料)初期應(yīng)用時的均勻度，以及燒制過程期間玻璃基片的翹曲或彎曲，但并不局限于此。該兩個條件被發(fā)現(xiàn)是促成最終密封高度較大的變化程度(例如，非均勻性)的原因。
[0011]為了克服由于泵送期間玻璃彎曲或折曲造成玻璃破損的有關(guān)缺陷，進(jìn)一步?jīng)Q定，減少有關(guān)邊緣密封的周長的密封高度變化，可減輕泵送期間VIG單元上的壓力(例如，減少玻璃基片中的大量彎曲或折曲)，并減少泵送期間VIG單元玻璃的破損情況。根據(jù)實驗結(jié)果，密封高度變化或公差可被減少到較小水平，例如，通過控制初始分配的密封材料(例如，熔塊材料)的高度，在燒制期間控制密封材料的流動，以及在密封期間控制溫度均勻性。例如，在此發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選是將最終邊緣密封高度變化控制在，小于約0.20mm，更優(yōu)選是小于約0.15mm，且甚至更優(yōu)選是小于約0.10mm，可顯著地減少泵送期間的玻璃破損，但并不局限于此。其還有助于燒制過程，可在燒制期間減少玻璃基片的翹曲，并控制密封材料的流動，來幫助減少邊緣密封高度變化。
[0012]為了降低最終邊緣密封高度變化，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，例如，經(jīng)機(jī)器應(yīng)用處理來控制初始分配的未燃燒密封材料的高度，可顯著地提高最終密封高度均勻性，從而使最終密封高度變化處于如上所述的可接受范圍內(nèi)，但并不局限于此。此外，例如，在燒制期間控制溫度均勻性，減少玻璃基片的翹曲或折曲的數(shù)量，進(jìn)一步減少最終密封高度的變化。此外，在燒制期間控制密封材料的流動，也可改進(jìn)最終密封高度變化，例如，通過執(zhí)行更長時間的燒制過程，使密封材料在燒制期間流動來與支柱/隔離片的高度匹配。
[0013]上述和其他優(yōu)點可通過一種真空絕緣玻璃窗單元被提供，包括:第一基片和第二基片；密封材料，夾在所述第一和第二基片之間，定義所述第一和第二基片之間所形成的外圍腔，并在所述第一和第二基片之間形成氣密密封，其中，圍繞低氣壓腔的所述密封材料的高度變化優(yōu)選是小于約0.20mm，更優(yōu)選是小于或等于約0.15mm，且甚至更優(yōu)選是小于或等于約 0.10mnin
[0014]進(jìn)一步的優(yōu)點可通過一種制備真空絕緣玻璃窗單元的方法被提供，所述方法包括以下步驟:將密封材料沉積在第一玻璃基片上，所述密封材料具有周長，所述密封材料通過機(jī)器被沉積并具有未燃燒高度，范圍為約0.6mm-0.9mm ;以及燒制含有所述第一玻璃基片、第二玻璃基片、和夾在所述第一和第二玻璃基片之間的所述密封材料的子組件，來制備真空絕緣玻璃窗單元，其燃燒的密封材料高度變化優(yōu)選是小于約0.20_，更優(yōu)選是小于或等于約0.15mm，且甚至更優(yōu)選是小于或等于約0.10mm。
[0015]以下，針對示例性實施例并參照附圖對上述和其他實施例的優(yōu)點進(jìn)行說明，其中，相同的參照符號表示相同的元件。
_6] 附圖簡要說明
[0017]圖1是示出現(xiàn)有的VIG單元的橫截面示圖。
[0018]圖2是現(xiàn)有的VIG單元的俯視圖。
[0019]圖3是示出根據(jù)示例性實施例的示例性VIG單元的邊緣部分的部分橫截面示圖。
[0020]圖4是示出根據(jù)示例性實施例的制備VIG單元的方法的流程圖，其中包括多個處理條件，例如控制密封材料高度。
[0021]示例性實施例的具體說明