阅读说明：本技术 一种真空玻璃及其制造方法 (Vacuum glass and manufacturing method thereof ) 是由 刘江 王群华 吉顺青 于 2019-11-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种真空玻璃,涉及真空玻璃领域,包括：第一衬底、第二衬底、焊料和透明网状支撑层；所述透明网状支撑层位于所述第一衬底和所述第二衬底之间并覆盖所述第一衬底,所述焊料位于所述第一衬底表面的外周,将所述第一衬底和所述第二衬底连接；所述透明网状支撑层具有网孔,所述网孔中为真空。本发明的技术效果在于：超薄真空玻璃无抽气口,简洁美观,制造过程低成本,稳定高效。真空玻璃透明度高,可以广泛应用于汽车玻璃和家电玻璃,具有很好的绝热,隔音,保温等功能。(The invention discloses vacuum glass, which relates to the field of vacuum glass and comprises the following components: the device comprises a first substrate, a second substrate, solder and a transparent reticular support layer; the transparent reticular support layer is positioned between the first substrate and the second substrate and covers the first substrate, and the solder is positioned on the periphery of the surface of the first substrate and connects the first substrate and the second substrate; the transparent reticular support layer is provided with meshes, and vacuum is formed in the meshes. The invention has the technical effects that: the ultrathin vacuum glass has no extraction opening, is simple and beautiful, has low cost in the manufacturing process, and is stable and efficient. The vacuum glass has high transparency, can be widely applied to automobile glass and household appliance glass, and has the functions of good heat insulation, sound insulation, heat preservation and the like.)

一种真空玻璃及其制造方法

技术领域

本发明涉及真空玻璃领域，尤其涉及一种真空玻璃及其制造方法。

背景技术

在现有国内外真空玻璃的专利申请中，其基本结构多为在两块玻璃板之间配置若干支撑柱，两片玻璃板的四周由密封材料密封，玻璃板预设抽气口，通过抽气口抽空两块玻璃板间的间隙的空气，使间隙处于真空状态后，将抽气口封死，以此形成真空玻璃。然而对于超薄真空玻璃而言，超薄玻璃的低厚度(小于3毫米)在使用以上方法真空封装的过程中会由于受理面积集中，造成超薄玻璃破裂。玻璃的抽气口还存在抽气形成真空存在效率慢/真空度差/封口易漏不美观的问题。对于真空玻璃的支撑柱而言，其一般采用金属、陶瓷等不透明材料，影响了真空玻璃的高透明性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种真空玻璃及其制造方法，实现了厚度小于3毫米的超薄玻璃的真空封装。

为实现上述目的，本发明提供了一种真空玻璃，包括：第一衬底、第二衬底、焊料和透明网状支撑层；

所述透明网状支撑层位于所述第一衬底和所述第二衬底之间并覆盖所述第一衬底，所述焊料位于所述第一衬底表面的外周，将所述第一衬底和所述第二衬底连接；所述透明网状支撑层具有网孔，所述网孔中为真空。

进一步地，所述透明网状支撑层的材料为下述材料的一种或多种：透明立体光油、纳米玻璃粉油墨、纳米网状镍铬、纳米网状硅铝、纳米网状锌锡。

进一步地，所述焊料为全无机或者无机-金属浆料混合型，选自选自以下单质的氧化物的一种或多种：锂、钠、钾、锌、硼、铝、硅、磷、锡、铋；或者，

所述氧化物与以下物质的一种或多种的混合物：高聚合物、高温油墨浆料、高聚合物、低熔点烧结油、预聚体或弹性体。

进一步地，所述网孔的面积占所述第一衬底面积的45％至85％。

进一步地，所述透明网状支撑层的厚度为0.5至1000微米。

进一步地，所述第一衬底的厚度为0.01至3毫米，所述第二衬底的厚度大于3毫米。

进一步地，所述第一衬底和所述第二衬底的厚度为0.01至3毫米。

进一步地，还包括：第三衬底，所述第三衬底与所述第二衬底之间通过胶片连接，所述胶片选自PVB、PMMA、PU、EVA中的一种或多种。

进一步地，还包括：第四衬底和间隔条，所述间隔条被设置于所述第二衬底和所述第四衬底外周，将所述第四衬底和所述第二衬底连接，所述第四衬底和所述第二衬底之间包括中空层，所述中空层内部为惰性气体。

进一步地，所述第一衬底和所述第二衬底为曲面玻璃。

本发明还提供了一种真空玻璃制造方法，包括：

在第一衬底上形成透明网状支撑层；

在所述第一衬底外周涂布有机胶；

通过所述有机胶将焊料粘接在所述第一衬底外周；

加热预烧结所述有机胶、所述第一衬底、所述焊料和所述透明网状支撑层；

将所述第一衬底和第二衬底对位压合；

离子源排气，在真空下使用惰性气体离子轰击所述第一衬底和所述第二衬底；

真空加热烧结所述焊料，以连接所述第一衬底和所述第二衬底。

进一步地，形成所述透明网状支撑层后，涂布所述有机胶前，在所述第一衬底上通过激光工艺开出沟槽，所述有机胶将所述焊料粘接于沟槽内。

进一步地，在350至450℃下烧结所述焊料，以连接所述第一衬底和所述第二衬底。

进一步地，在1至10帕下加热预烧结所述有机胶，烧结温度150至250℃。

进一步地，加热预烧结时使用多层辐射镜面板。

本发明的技术效果在于：超薄真空玻璃无抽气口，简洁美观，制造过程低成本，稳定高效。真空玻璃透明度高，可以广泛应用于汽车玻璃和家电玻璃，具有很好的绝热，隔音，保温等功能。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例的结构截面示意图；

图2为本发明另一实施例的结构截面示意图；

图3为本发明另一实施例的结构截面示意图。

附图标记说明：100-第一衬底；200-第二衬底；101-透明网状支撑层；102-焊料；103-网孔；300-胶片；400-第三衬底；500-间隔条；600-中空层；700-第四衬底。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，本发明提供了一种真空玻璃，包括：第一衬底100、第二衬底200、透明网状支撑层101和焊料102。透明网状支撑层101位于第一衬底100和第二衬底200之间并覆盖第一衬底100，焊料102位于第一衬底100和第二衬底200间表面的外周，将第一衬底100和第二衬底200连接，透明网状支撑层101具有多个网孔103，网孔103中为真空。

第一衬底100和第二衬底200可选用普通玻璃或镀膜低辐射玻璃(Low-E玻璃)，也可为钢化玻璃。玻璃本身形状可为平面矩形、圆形、弧形或曲面玻璃等，在此不作限定。根据需要，第一衬底100和第二衬底200的大小可以为相同，或者第二衬底200的大小大于第一衬底100。

透明网状支撑层101通过点阵阵列的形式有序分布在第一衬底100与第二衬底200之间并覆盖第一衬底100。透明网状支撑层101的高度为0.5至1000微米。由于点阵的存在，第一衬底100与透明网状支撑层101接触后，透明网状支撑层101与第一衬底100会形成多个网孔103，网孔103连通了第一衬底100和第二衬底200，内部为真空。

进一步地，网孔103为贯穿通孔，将第一衬底100和第二衬底200互相连通。网孔103的总表面积占据第一衬底100表面积的45％至85％，优选为75％至80％。此外，透明网状支撑层101也可为不规则阵列分布，只需网孔103的总表面积占据第一衬底100表面积的45％至85％即可，这是基于从透明网状支撑层101本身与第一衬底100的表面接触面积综合考虑，若表面接触面积大，则网孔过少，起不到真空玻璃隔音隔热的优势；若表面接触面积过小，则网孔过多且过大，无法起到支撑衬底的作用。透明网状支撑层101材料可选自：透明立体光油、纳米玻璃粉油墨、纳米网状镍铬、纳米网状硅铝、纳米网状锌锡等。上述材料光学透过率佳，光衍射角小，适合作为透明的支撑层。

焊料102用于将第一衬底100和第二衬底200封闭，保证了第一衬底100和第二衬底200之间的气密性，其可以为全无机或者无机-金属浆料混合型，选自以下单质的氧化物的一种或多种：锂、钠、钾、锌、硼、铝、硅、磷、锡、铋。优选为氧化锂(Li₂O)，氧化钠(Na₂O)，氧化钾(K₂O)，氧化锌(ZnO)，氧化硼(B₂O₃)，氧化铝(Al₂O₃)，二氧化硅(SiO₂)，五氧化二磷(P₂O₅)，氧化锡(SnO)，氧化铋(Bi₂O₃)。焊料102的熔点被调控至在300至450℃左右。此外，焊料102还可为高聚合物、高温油墨浆料、高聚合物、低熔点烧结油、预聚体或弹性体。一个优选的焊料配方为：ZnO：40～45g，B₂O₃：30～35g，SnO：60～65g，SiO₂：50～65g，乙烯醇：25～35g，三聚磷酸钠：18～20g，环氧丙烯酸酯：11～15g，聚合物分散剂：5～10g，烯基丁二酸酯：6～10g，聚丙烯酰胺：3～5g，十二烷基苯磺酸钠：2～4g，烧结促进剂：3～5g，无机添加剂：6～8g。焊料102宽度被设置为3至10毫米，高1至3毫米。

进一步地，第一衬底100和第二衬底200均为超薄玻璃，其厚度为0.01至3毫米，还可为0.01至0.1毫米，还可为1.1毫米。此时即形成超薄真空玻璃器件。

进一步地，第一衬底100的厚度为0.01至3毫米，还可为0.01至0.1毫米，第二衬底200的厚度大于3毫米，即常规玻璃衬底的厚度。若第二衬底使用钢化玻璃，其一般厚度大于3毫米，此时即形成可隔音隔热的建筑玻璃。

进一步地，如图2所示，还包括：第三衬底400，第三衬底400与第二衬底200之间通过胶片300覆盖连接，所述胶片选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯(PU)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的一种或多种。此时第一衬底100和第二衬底200的大小与厚度一般相等，因此第三衬底400也可通过胶片300与第一衬底100覆盖连接。此时即形成汽车使用的挡风玻璃或车窗玻璃等，在提升了汽车玻璃的隔热隔音性能的同时，其本身厚度并未过多增长，仍可适应汽车玻璃的行业标准。

进一步地，如图3所示，还包括：第四衬底700和间隔条500，间隔条500连接第四衬底700和第二衬底200，第四衬底700和第二衬底200之间包括中空层，中空层内部充入惰性气体，优选为氩气。此时即形成中空玻璃，在原先中空玻璃隔热的基础上进一步合并了超薄真空玻璃，进一步提升了隔热隔音性能。

本发明还提供了一种真空玻璃制造方法，包括：

S101，在第一衬底100上形成透明网状支撑层101。

通过丝网印刷、转印、涂布、点胶，激光镀膜等工艺在清洗干净的第一衬底100的表面形成具有点阵或者不规则形状阵列分布或者不规则分布的无机的透明网状支撑层101，并通过预烧结真空排气。透明网状支撑层101的材料可以为：透明立体光油，纳米玻璃粉油墨，纳米网状镍铬，纳米网状硅铝，纳米网状锌锡，或其他耐高温纳米材料。

S102，在第一衬底100外周涂布有机胶。

有机胶可为现有工艺中的常规胶水，例如硅酮胶、丙烯酸胶、环氧胶、热熔胶等，在此不再赘述。

S103，将焊料102通过有机胶粘接在第一衬底100外周。

由于焊料102本身为全无机或者无机-金属浆料混合型，不具有粘性，因此事先需要通过有机胶在第一衬底100表面进行定位，焊料102的熔点在300至450℃左右。焊料102宽度为3至10毫米，高度1至3毫米，材料主要含有耐高温油墨浆料，高聚合物，低熔点烧结油，预聚体或弹性体。

进一步地，在步骤S102涂布有机胶以粘接焊料102之前，可事先在第一衬底100上欲涂布有机胶的位置划刻沟槽，沟槽的宽度与焊料102匹配，其深度不超过玻璃本身厚度。之后将焊料102粘接与沟槽内，可确保封边的气密性，提高真空玻璃的可靠性。

S104，加热预烧结有机胶、第一衬底100、焊料102和透明网状支撑层101。

在低真空，优选为1～10pa，温度为150至250℃，温度均匀性±2度的条件下，加热带有焊料102、透明网状支撑层101和有机胶的第一衬底100，有机胶在该情况下开始气化，并通过机械泵组进行快速排气，在此步骤下，有机胶的去除效果大约可达85％。同时，焊料102与第一衬底100烧结固定在一起。透明网状支撑层101也得到了初步预固定。加热时使用多层辐射镜面板，将热量经多次反射后集中至第一衬底100，以维持加热温度的均匀性，防止第一衬底100爆裂。

S105，将所述第一衬底和第二衬底对位压合。

将第二衬底200与预烧结完毕的第一衬底100进行高精度对位合片，通过光电控制进行对位，对位完成后再通过真空气缸或者机械臂将第一衬底100和第二衬底200压合确保对位准确，并且后续处理时位置不偏位。

S106，离子源排气，在真空下使用惰性气体离子轰击对位完毕的第一衬底100和第二衬底200。

第一衬底100和第二衬底200合片后，由于步骤S104预烧结时的有机胶去除不完全，而该情况会影响真空玻璃的最终真空度，即影响产品质量，因此需要通过离子源排气的方式去除剩余的有机胶。

首先将合片后的第一衬底100和第二衬底200置入真空腔体，并抽真空1*10^-3至5*10^-3帕，使用离子源，在高电压下将惰性气体，优选为氩气离子轰击第一衬底100和第二衬底200，有机胶由此分解，并被离子束带出。

S107，真空加热烧结焊料102，以连接第一衬底100和第二衬底200。

在同样的真空腔体内，将温度加热至350至450℃将焊料102融化烧结，将第一衬底100和第二衬底200密封，直接形成高真空度的真空玻璃产品。由于直接加热真空腔体，确保了第一衬底100和第二衬底200的整体受热，令焊料102可以很好的和两片衬底融为一体，确保了真空玻璃腔内的真空保持和耐候性，同时也保证在高真空高温烧结情况下衬底不容易破碎，有效提升良率。

最后，烧结完毕的产品在高真空下进行冷却，可以使应力损失减少，确保最终产品的机械强度。优选采用采取局部冷却和阶梯式冷却，可提升产品性能。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。