专利名称：玻璃面板的排出口形成方法及其排出口形成部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及关于在形成对一对平板玻璃间的中空部进行减压(或封入气体)的玻璃面板(例如，减压多层玻璃或等离子体显示面板等)时、在玻璃面板主体上形成施行中空部减压时的排出口的技术。更详细地讲，涉及一种玻璃面板的排出口形成方法、及用于该方法的排出口形成部件，其中，所述玻璃面板的排出口形成方法为在厚度方向上隔开间隔地配置的一对平板玻璃中的任一个平板玻璃上，设置用于向外部排出上述两平板玻璃间的密闭空隙部内的气体的排出口时，在上述一个平板玻璃上设置通孔，在上述通孔中直立设置排出用玻璃管，并且在上述玻璃管的基端部处外嵌环状的密封用成形体并加热熔融上述密封用成形体，由此使其在上述玻璃管的基端部和上述一个平板玻璃的上述通孔周缘部流动，并使其凝固而形成密封部。
背景技术：
在现有的这种玻璃面板的排出口形成技术中，设定关于加热熔融密封用成形体时最高温度的管理、或规定温度和时间关系的加热管理等的详细规格参数来形成排出口。但是，关于上述密封用成形体和排出用玻璃管的相对尺寸，没有进行特别规定。
因此，密封用成形体和排出用玻璃管，为了在排出用玻璃管直立于上述平板玻璃的通孔内的状态下，可以外嵌环状的密封用成形体，只有(玻璃管外径)＜(密封用成形体内径)的条件，而没有其他规定。
此外，本领域技术人员广泛知晓这种现有技术，由于没有看到详细提及密封用成形体和排出用玻璃管的尺寸设定的专利文献等，所以在现有技术文献中不作表示。
根据上述现有的玻璃面板的排出口形成技术，如图11(a)所示，如果在使密封用成形体8外嵌于直立设置的排出用玻璃管7的状态下，加热熔融该密封用成形体8，则如图11(b)所示，流动成为与通孔周缘部1a和排出用玻璃管7的两方紧密接触的良好状态并且进行凝固。然而，如图11(c)所示，有时主要只在通孔周缘部1a表面上流动，在和排出用玻璃管7接触少的状态下进行凝固。在该情况下，存在着排出用玻璃管7和密封部K的粘接性容易不良、使排出口的密闭性降低的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种消除上述问题、为作为排出口可以确保良好密闭性的玻璃面板的排出口形成技术。
为了达到上述目的，本发明的第一特征构成的玻璃面板的排出口形成方法为在沿厚度方向隔开间隔地配置的一对平板玻璃中的任一个平板玻璃上，设置用于向外部排出上述两平板玻璃间密闭空隙部内的气体的排出口时，在上述一个平板玻璃上设置通孔，在上述通孔中直立设置排出用玻璃管，同时在上述玻璃管的基端部上外嵌环状的密封用成形体，并加热熔融上述密封用成形体，由此使其在上述玻璃管的基端部和上述一个平板玻璃的上述通孔周缘部流动，并使其凝固而形成密封部，并如下地进行上述密封用成形体和排出用玻璃管的尺寸设定来形成上述密封部。
H/W≥0.44H/S≥7.0其中，H密封用成形体的高度尺寸(mm)W(φ2-φ1)/2(密封用成形体的径向厚度尺寸)(mm)S(φ1-G)/2(密封用成形体和玻璃管之间的间隙尺寸)(mm)φ1密封用成形体的内径(直径)尺寸(mm)φ2密封用成形体的外径(直径)尺寸(mm)G玻璃管的外径(直径)尺寸(mm)根据上述第一特征构成，可以用从密封用成形体的截面形状规定的H/W、从密封用成形体和排出用玻璃管之间的间隙空间的截面形状规定的H/S两式，求得密封用成形体的良好流动状态，从而可以使密封部形成为良好形状。
结果，使熔融的密封用成形体流动成为与排出用玻璃管和一个平板玻璃的通孔周缘部的任一表面充分接触的状态，从而可以形成优质的密封部，可以使密封不合格率降低。
规定上述两式的常数，是基于多个样品的密封性能是否良好求出的。
在此，对上述两式进行追加说明。
H/W的关系，表示密封用成形体熔融时，容易向排出用玻璃管一侧流动的截面尺寸是怎样的，和扁平形状相比，纵长形状的流动宽度更有增大的倾向，基于此倾向，结果得出最好为H/W≥0.44的结论。
关于H/S的关系，如果与密封用成形体的高度尺寸相比，过于远离排出用玻璃管，则熔融的密封用成形体难以流动至排出用玻璃管的位置，基于该倾向，结果得出最好为H/S≥7.0的结论。
本发明的第二特征构成在于，把上述密封用成形体和排出用玻璃管之间的间隙尺寸S设定为0.05mm以上。
如果该间隙尺寸S过小，则在将密封用成形体外嵌于排出用玻璃管时，有相互的接触阻力变得过大的倾向。另外，由于对象物为容易产生裂纹的玻璃，所以不能强制嵌合，而必须慎重地进行嵌合作业，因此比较麻烦且费时间，安装性容易下降。
另一方面，如上述第二特征构成那样，通过将上述间隙尺寸S设定为0.05mm以上作为其界限点，不易给嵌合作业带来麻烦。结果，可以得到良好的安装性。
本发明的第三特征构成，第一特征构成或第二特征构成的玻璃面板的排出口形成方法中使用的排出口形成部件由上述密封用成形体和排出用玻璃管构成，如下那样进行两者的尺寸设定，H/W≥0.44H/S≥7.0其中，H密封用成形体的高度尺寸(mm)W(φ2-φ1)/2(密封用成形体的径向厚度尺寸)(mm)S(φ1-G)/2(密封用成形体和玻璃管之间的间隙尺寸)(mm)φ1密封用成形体的内径(直径)尺寸(mm)φ2密封用成形体的外径(直径)尺寸(mm)G玻璃管的外径(直径)尺寸(mm)根据上述第三特征构成，可以用由密封用成形体的截面形状规定的H/W、由密封用成形体和排出用玻璃管之间的间隙空间的截面形状规定的H/S两式，求得密封用成形体的良好流动状态，从而可以使密封部形成为良好形状。
结果，熔融的密封用成形体流动成为与排出用玻璃管和一个平板玻璃的通孔周缘部的任一表面充分接触的状态，从而可以形成优质的密封部，可以使密封不合格率降低。
如上述第一特征构成中所述，上述两式是基于多个样品的密封性能是否良好求出的。
本发明的第四特征构成在于，将上述密封用成形体和排出用玻璃管之间的间隙尺寸S设定为0.05mm以上。
根据上述第四特征构成，如上述第二特征构成中所述，不易对排出用玻璃管和密封用成形体的嵌合作业带来麻烦，结果，可以得到良好的安装性。
图1是表示玻璃面板的局部切口立体图。
图2是表示排出口的分解立体图。
图3是表示玻璃面板主要部分的剖视图。
图4是表示玻璃面板主要部分的剖视图。
图5是表示密闭空隙部的减压状况的主要部分剖视图。
图6是表示玻璃面板的排出口的主要部分剖视图。
图7是表示玻璃管和密封用成形体的尺寸的剖视图。
图8是表示实施例的试验体的尺寸的一览图。
图9是表示实施例的安装性的结果的图。
图10是表示实施例的不合格率的结果的图。
图11是表示现有的密封部形成状况的主要部分剖视图。
具体实施例方式
以下，基于附图对本发明的实施例进行说明。此外，在附图中用与现有例相同的符号表示的部分，表示相同或相当的部分。
图1-6表示使用本发明的“玻璃面板的排出口形成技术”而形成的玻璃面板P。玻璃面板P，是相对于在一对平板玻璃1间、沿板面隔开间隔地介有多个间隔基2而形成的玻璃面板主体P1，对两平板玻璃1A、1B间的密闭空隙部V进行减压密闭而构成的。
上述一对平板玻璃1，分别由厚度尺寸为3mm的透明的浮板玻璃构成。所谓的厚度尺寸3mm，为JIS标准中所指的3mm平板玻璃，实质上，如果考虑厚度误差，则为2.7-3.3mm。
在两平板玻璃1的外缘全周上，设置有例如由玻璃焊药构成的低熔点玻璃的封止部4，来密闭密闭空隙部V。另外，密闭空隙部V通过从形成于一个平板玻璃1A上的排出口6进行吸引的方法，构成为大约1.33Pa(1.0×10-2Torr)以下的减压环境。
关于两平板玻璃1的外周缘部，一个平板玻璃1A沿板面方向突出配置。通过这样形成突出部5，在形成封止部4时，在将低熔点玻璃等的封止部件4放置于该突出部5上的状态下，可以有效且确实地对密闭空隙部V的外周部进行密闭。
间隔基2可以由不锈钢(SUS304等)压缩强度大约为4.9×108Pa(5×103kgf/cm2)以上的材料构成。另外，间隔基2最好为直径0.3mm-1.0mm左右、高度0.15mm-1.0mm左右的圆柱形。另外，各间隔基2间的间隔最好为20mm左右。
下面，对密闭空隙部V的减压进行说明。
如图5所示，在上述一对平板玻璃1之中的任一个平板玻璃1A上，设有用于对密闭空隙部V进行减压的排出口6。在该排出口6上，在形成于上述一个平板玻璃1A上的通孔3中，配置排出用玻璃管(以后，简称为玻璃管)7。然后，使将低熔点玻璃成形为环状的密封用成形体8熔融凝固而将通孔3周壁和玻璃管7之间密闭连接起来。接着，如图6所示，玻璃管7的前端部7a在减压后加热熔融而闭合，从而形成闭合部C。
另外，如图2-图3所示，将玻璃管7插入通孔3中并将其直立设置于平板玻璃1A上，在该玻璃管7的直立设置部周围，配置由比玻璃管7熔点低的低熔点玻璃等材料构成的密封用成形体8。
通孔3，如图3所示，通过在同一轴心上将直径约2.1mm左右的大径孔3a和约1.4mm左右的小径孔3b按连续设置状态形成在一个平板玻璃1A上来构成。在如此构成的大径孔3a中直立设置玻璃管7。
另外，将成形为厚度H1.1mm、外径φ26mm、内径φ12.3mm的环状的密封用成形体8以外嵌状态配置于玻璃管7上。
另一方面，在本实施方式中，玻璃管7的外径G设定为2.06mm、高度设定为6mm以下。另外，最好将厚度设为0.1-1.0mm左右。即，如果使用厚度超过1.0mm的玻璃管7，则在前端部7a闭合时，从升温到自熔接需要时间。进而，温度上升至周围不需要的部位，其结果，由于产生的温度梯度，在平板玻璃1或密封用成形体8上有可能产生裂纹。另外，如果使用厚度不到0.1mm的玻璃管7，则虽然升温容易，但是自身熔化而难以保持形状。进而，由于强度降低，所以极容易破损。
在通过加热熔融使密封用成形体8流动而形成密封部K时，将密封用成形体8和玻璃管7的各尺寸设定为满足以下三个条件。若按照这些条件进行设定，则如后述的实施例所示，在排出口形成效率、和密封效果方面比较理想。
H/W≥0.44H/S≥7.0S≥0.05mm其中，H密封用成形体的高度尺寸(mm)W(φ2-φ1)/2(密封用成形体的径向厚度尺寸)(mm)S(φ1-G)/2(密封用成形体和玻璃管的间隙尺寸)(mm)φ1密封用成形体的内径(直径)尺寸(mm)φ2密封用成形体的外径(直径)尺寸(mm)G玻璃管的外径(直径)尺寸(mm)如上所述，在设置了玻璃管7和密封用成形体8后，在本实施方式中，使环境温度升高至密封用成形体8熔融为止并使其流动，然后通过冷却使其凝固。由此，形成把玻璃管7粘接固定于平板玻璃1A上的密封部K。
其后，经由适宜的玻璃管7吸引密闭空隙部V并使密闭空隙部V保持为减压状态，同时加热溶化玻璃管7的前端部7a而形成闭合部C(参照图6)。
如下地进行密闭空隙部V的减压状态的保持。
如图5所示，在加热炉B内水平地支承玻璃面板P，并使平板玻璃1A位于上侧，在该平板玻璃1A的板面上放置吸引封止装置A的吸引杯A2来覆盖玻璃管7。
吸引封止装置A，在有底圆筒状的吸引杯A2的侧面部，连通连接有吸引排出密闭空隙部V内气体的软管A3，在吸引杯A2的开口侧端部备有密闭其与平板玻璃1A板面之间的弹性O形环A4，进而，在吸引杯A2的底部内侧设置有加热熔融玻璃管7的前端部7a的电加热器A5。
另外，使吸引杯A2的开口侧端部经由O形环A4而紧贴在平板玻璃1A的板面上，并且加热至例如200℃左右，一边使密闭空隙部V活性化，一边经由软管A3吸引排出密闭空隙部V内的气体，从而对密闭空隙部V进行减压。
然后，由电加热器A5，对玻璃管7的前端部7a进行局部加热(大约1000℃)使其熔融，封止通孔3，在该状态下冷却后，将覆盖熔融的玻璃管7的保护用盖10粘接于平板玻璃1A(参照图6)上。
关于该前端部7a的闭合，在对前端部7a局部加热(大约1000℃)时，为了防止烧结的密封部K受到该热射线的直射而熔融，如图5所示，在按覆盖密封部K的状态配置了遮热板11的状态下施行。
将密封用成形体8和玻璃管7作为一组而准备了6组(参照图7-8)，进行以下实验。密封用成形体8、或玻璃管7的尺寸，在各组间分别不同。按各组来调查将密封用成形体8外嵌于玻璃管7上时的安装性、及使密封用成形体8熔融而形成的密封部K的密封性。
安装性的结果，如图9所示，以○、△、×三阶段进行评价，○为良好。根据该结果，玻璃管7和密封用成形体8的间隙尺寸S为0.05mm以上是为得到良好的安装性的必要条件。
以下，对安装性的实验内容、及上述三阶段的评价进行详细说明。
准备数种内径φ1不同的密封用成形体8，进行在直立设置于通孔3中的玻璃管7(检测各自的外径G)上通过该密封用成形体8的实验。
实验后，通过精密观察密封用成形体8和玻璃管7，关于安装性进行如下分类。
×不能安装密封用成形体8(通不过玻璃管)。
△虽然可以安装密封用成形体8，但是在密封用成形体8或玻璃管7上可以看到因安装引起的外伤(划伤等)。
○可以安装密封用成形体8，均没有看到外伤。
另一方面，密封性的结果，如图10所示，求出密封效果的不合格率，根据该结果，将表示1.5以下％的不合格率的情况作为良好。根据该结果，满足H/W≥0.44H/S≥7.0的条件，是获得良好的密封效果并实现不合格率降低的必要条件。
以下，对密封性的实验内容、及是否良好的判断进行详细说明。
在小尺寸(100mm左右方形)的玻璃中心开设通孔，在其一侧设置玻璃管及密封用成形体，且做成按一定条件(实际炉子·作业条件)进行烧结的样品。
使该样品玻璃管的前端熔融(封止)，玻璃管自身成为确保气密性的状态。
将准备的样品的一侧连接于He检漏器上进行真空排气，相反侧向大气开放。
将He气吹到大气开放一侧上，确认He检漏器的检测。此时，如果检测到He气，则判断为密封成形体没有气密性。
由以上结果，为良好地确保排出口的密封性，必须使用满足H/W≥0.44H/S≥7.0的尺寸设定的玻璃管和密封用成形体。
另外，由于还要求良好的安装性，故除了以上二个条件以外，必须使用满足S≥0.05mm的尺寸设定的玻璃管和密封用成形体。
以下对其他实施方式进行说明。
(1)利用本发明的“玻璃面板的排出口形成技术”而形成的玻璃面板可以用于多种用途。可以用于例如，建筑用、交通工具用(机动车的车窗玻璃、铁道车辆的车窗玻璃、船舶的车窗玻璃)·机器元件用(等离子体显示器等显示面板的表面玻璃、或冰箱的开闭门或壁部、保温装置的开闭门或壁部)等。
(2)上述平板玻璃，不限于以上实施方式中所说明的厚度3mm的平板玻璃，也可以为其他厚度的平板玻璃。另外，可以任意选择玻璃的种类，例如可以为模板玻璃、磨砂玻璃(通过表面处理而具有光扩散功能的玻璃)、嵌网玻璃或强化玻璃、或具有吸收热射线、吸收紫外线、反射热射线等功能的平板玻璃、以及它们的组合。
另外，关于玻璃的组成，可以为钠钙硅酸盐玻璃(碱石灰石英玻璃)、或硼硅酸盐玻璃、或铝硅酸盐玻璃、或各种结晶化玻璃。
(3)上述平板玻璃，不限定于使用一个平板玻璃和另一个平板玻璃的长度或宽度尺寸不同的平板玻璃，也可以使用形成为同一尺寸的平板玻璃。另外，两平板玻璃的重叠方法，也可以重叠为端缘部彼此对齐的状态。另外，也可以将厚度尺寸不同的一个平板玻璃和另一个平板玻璃组合起来构成玻璃面板。
(4)上述间隔基，不限定为以上实施方式所说明的不锈钢制的间隔基，可以为例如铬镍铁合金，除此以外，还可以为其他金属·石英玻璃·陶瓷等。总之，只要可以支承为受到外力时两平板玻璃相互不接触即可。另外，关于其形状，也不限于圆柱形，可以为棱柱形等，关于各间隔基间的间隔，也可以适当改变。
(5)上述密封用成形体不限于以上实施方式中所说明的由低熔点玻璃构成，也可以为例如金属焊药或钎料等，这些统称为密封用成形体。
权利要求
1.一种玻璃面板的排出口形成方法，在沿厚度方向隔开间隔地配置的一对平板玻璃中的任一个平板玻璃上、设置用于向外部排出上述两平板玻璃间的密闭空隙部内的气体的排出口时，在上述一个平板玻璃上设置通孔，在上述通孔中直立设置排出用玻璃管，并且在上述玻璃管的基端部上外嵌环状的密封用成形体，并加热上述密封用成形体使之熔融，由此使其遍及上述玻璃管的基端部和上述一个平板玻璃的上述通孔周缘部地流动，并使其凝固而形成密封部，如下地进行上述密封用成形体和排出用玻璃管的尺寸设定来形成上述密封部，H/W≥0.44H/S≥7.0其中，H密封用成形体的高度尺寸(mm)w(φ2-φ1)/2(密封用成形体的径向厚度尺寸)(mm)S(φ1-G)/2(密封用成形体和玻璃管之间的间隙尺寸)(mm)φ1密封用成形体的内径(直径)尺寸(mm)φ2密封用成形体的外径(直径)尺寸(mm)G玻璃管的外径(直径)尺寸(mm)。
2.如权利要求1所述的玻璃面板的排出口形成方法，其特征为将上述密封用成形体和排出用玻璃管的间隙尺寸S设定为0.05mm以上。
3.一种权利要求1或2的玻璃面板的排出口形成方法中所使用的排出口形成部件，由上述密封用成形体和排出用玻璃管构成，如下地进行两者的尺寸设定，H/W≥0.44H/S≥7.0其中，H密封用成形体的高度尺寸(mm)W(φ2-φ1)/2(密封用成形体的径向厚度尺寸)(mm)S(φ1-G)/2(密封用成形体和玻璃管之间的间隙尺寸)(mm)φ1密封用成形体的内径(直径)尺寸(mm)φ2密封用成形体的外径(直径)尺寸(mm)G玻璃管的外径(直径)尺寸(mm)。
4.如权利要求3所述的玻璃面板的排出口形成部件，其特征为将上述密封用成形体和排出用玻璃管之间的间隙尺寸S设定为0.05mm以上。
全文摘要
本发明的课题是能够确保作为排出口的良好密闭性。提供下述玻璃面板的成形方法在沿厚度方向隔开间隔配置的一对平板玻璃中的任一个平板玻璃上、设置用于向外部排出两平板玻璃间的密闭空隙部内气体的排出口时，在一个平板玻璃上设置通孔，在通孔中直立设置排出用玻璃管，并且在玻璃管的基端部上外嵌环状的密封用成形体，并加热上述密封用成形体使之熔融，由此使其遍及玻璃管的基端部和一个平板玻璃的通孔周缘部地流动，并凝固而形成密封部，其中，使密封用成形体和排出用玻璃管的尺寸设定为(成形体的高度尺寸)/(成形体的径向厚度尺寸)≥0.44，(成形体的高度尺寸)/(密封用成形体和玻璃管的间隙尺寸)≥7.0来形成密封部。
文档编号C03B23/20GK1576255SQ20041006386
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月13日 优先权日2003年7月14日
发明者浅野修, 草谷拓也 申请人:日本板硝子株式会社, 日本板硝子斯帕西亚株式会社