[发明专利]熔块糊或包括熔珠的焊料玻璃化合物及含有其之组件

说明书

技术领域

本发明的一些实施例涉及用于应用组件的熔块或焊料玻璃化合物。本发明的一些实施例尤其涉及熔块或包括熔珠的焊料玻璃化合物，和/或包括其之真空绝缘玻璃(VIG)元件或等离子显示器(PDPs)。在某些实施例中，所述熔珠可为任何合适形状的(例如大体为圆球形、大体为眼睛形、大体为长方形、大体为正方形等)带有真空或非真空穴的中空玻璃珠。熔块材料中含有这样的熔珠能在一些情况下提高批量烧结熔块的热性能。此外，熔块材料中含有这种熔珠能代替所述熔块中其他更昂贵的材料，以此来降低所述组件的制造成本。

背景技术

真空绝缘玻璃元件作为现有技术已广为人知。例如，专利号为5664395、5657607和5902652的美国专利文献就对此做了披露，在此列出以做参考。

图1-2示出普通的真空绝缘玻璃元件(真空IG元件或VIG元件)。真空绝缘玻璃元件1包括两个隔开的玻璃基板2和3，该玻璃基板围成抽空的或低压的空间。玻璃片/基板2和3通过焊料玻璃的焊接的外围密封或边密封及支撑柱或隔片5的阵列相互连接。

泵出管8通过焊料玻璃9被严密密封到开口或孔10上，该孔从玻璃板2的内表面贯通到位于板2外表面上的凹位11的底部。泵出管8上连接吸尘器可使基板2和3之间的内腔经过抽吸产生低压区域或低压空间6.抽吸操作完成后，管8被熔化用以真空密封。密封的管8保留在凹位11中。在凹位13中可置有化学吸收剂12.

具有熔合焊料玻璃的外围密封4的普通的真空绝缘玻璃元件是按如下方法制造的。溶液中的玻璃熔块(最终是要形成焊料玻璃边密封4的)最初是沉积在基板2的外边周围。另一个基板3覆盖在基板2的上面以将支撑柱5和所述玻璃熔块/熔液夹在其间。所述包括基板2，3、支撑柱和密封材料的整个组件被加热到大约500℃，在此温度上所述玻璃熔块熔化，浸润所述玻璃板2，3的表面，并最终形成严密的外围密封或边密封4.此大约500℃的温度保持一到八小时。在外围密封/边密封4和所述管8周围密封成型后，所述组件冷却至室温。已知在美国专利5664395的第二栏中有对普通真空绝缘玻璃制造过程温度约为500℃保持1小时的说明。‘395专利的发明者莱曾(Lenzen)、特纳(Turner)和科林斯(Collins)指出：“当前边密封的过程相当缓慢：试件的典型温度是每小时升高200℃，并根据所述焊料玻璃成分的不同在430℃到530℃这一恒定值的区间内保持一个小时。”边密封4成型后，通过所述管抽真空以形成低压空间6.

不幸的是，前述在形成边密封4的过程中对所述整个组件所施加的高温和长时间的加热是不利的，特别是在所述真空绝缘玻璃元件中需要使用具有加热应力或回火的玻璃基板2，3时。如图3-4所示，回火玻璃暴露在高温下随着加热时间丧失回火应力。此外，如此高的处理温度是对某些施用于所述一个或两个玻璃基板的低辐射镀膜(low-E coating)不利的。

图3为示出全热回火玻璃板如何暴露在不同的温度在不同的时间段所丧失的最初回火应力的曲线图，其中最初的中心拉应力为每英寸3200MU。图3中的x轴为以小时表示的时间指数(从1到1000小时)，而y轴为指示了在加热暴露后所残留的最初回火应力的百分比。图4为与图3相似的曲线图，不同之处为图4中x轴是表示的从零到一个小时的时间指数(exponentially)。

图3示出七条不同的曲线，每一条以华氏度(℉)表示暴露在不同的温度中。所述不同的曲线为400℉(在图3中横贯顶部的曲线)、500℉、600℉、700℉、800℉、900℉和950℉(图3中最底部的曲线)。900℉相当于约482℃，这个温度落在形成前述图1-2中普通焊料玻璃的外围密封4所使用的温度范围内。因此，将所述900℉的曲线标以参考标号18，以提起对此曲线的注意。如图所示，在此温度(900℉或482℃)下一个小时后仅保留有20％的最初回火应力。这么严重的回火应力的损失(例如：80％的损失)当然是不利的。

与处于900℉一个小时相比，图3-4示出当加热到800℉保持一个小时在热回火片中保留的回火应力会多很多。如此，玻璃片在处于800℉一个小时后所留存的最初回火应力约为70％，这明显的要好于处于900℉相同的时间所留存的不足20％的最初回火应力。

不将整个元件加热太长时间的另一个优点是可以使用低温的支撑柱材料。这可能在一些情况下是需要的，在另一些情况也可能不需要。

即使使用非回火玻璃基板，当对整个真空绝缘玻璃组件施用高温时也会软化玻璃或引入应力，并且部分加热会引入更多的应力。这些应力会增加所述玻璃变形和/或破裂的可能性。