(57)【要約】レーザ照射法によってガラス物品上に一体に形成された窪み付きガラスバンプを有するガラス物品である。このガラスバンプは、変曲領域によって上部領域に接続された下部領域を含む。下部領域は、ガラス物品の表面から突出しており、曲率半径Ｒ１を有する凹面状に丸みのある側面によって画成されている。上部領域は、移行部と頂面とを含む。移行部は、曲率半径Ｒ２を有する凸面状に丸みのある側面によって画成されている。移行部は、変曲領域を介して下部に接続している。上部は移行部に接続しており、凸面状に丸みのある頂部の間にある凹面状に丸みのある頂部によって画成されている。
2019532901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス物品において、ガラス物品表面と、該ガラス物品表面から延びる窪み付きガラスバンプとを含み、
前記窪み付きガラスバンプが、
曲率半径Ｒ１を有する凹面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ１を有する下部領域であって、前記ガラス物品表面から突出しており、前記凹面状に丸みのある側面が前記ガラス物品表面とつながっている、下部領域と、
前記窪み付きガラスバンプの前記下部領域と前記窪み付きガラスバンプの上部領域とを接続する変曲領域と
を含み、
前記窪み付きガラスバンプの前記上部領域が、移行部と頂面とを含み、
前記移行部が、曲率半径Ｒ２を有する凸面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ２を有し、
前記直径Ｄ２が前記直径Ｄ１より小さく、
前記頂面が、凸面状に丸みのある頂部の間に位置する凹面状に丸みのある頂部によって画成される直径Ｄ３を有し、
前記凸面状に丸みのある頂部が、前記移行部から収束する前記凸面状に丸みのある側面とつながっており、
前記直径Ｄ３が前記直径Ｄ２より小さく、
前記凸面状に丸みのある頂部が前記ガラス物品表面から離間されることにより、前記窪み付きガラスバンプの高さＨを画成する
ことを特徴とするガラス物品。
【請求項２】
（ｉ）前記凸面状に丸みのある頂部が、約３００μｍ〜約１６００μｍの曲率半径Ｒ３を有する、および／または、（ｉｉ）前記凹面状に丸みのある頂部が約２００μｍ〜約２０００μｍの曲率半径Ｒ４を有する、請求項１記載のガラス物品。
【請求項３】
前記凸面状に丸みのある頂部の間において前記凹面状に丸みのある頂部に隣接した容積を更に含む、請求項１〜２のいずれか１項に記載のガラス物品。
【請求項４】
前記容積内に摩擦低減材料を更に含み、前記摩擦低減材料が、好ましくは、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、二セレン化タングステン、二セレン化モリブデン、またはそれらの組合せを含む、請求項３記載のガラス物品。
【請求項５】
（ｉ）前記下部領域の前記凹面状に丸みのある側面の前記曲率半径Ｒ１が約３０μｍ〜約１５０μｍである、および／または、（ｉｉ）前記下部領域の前記直径Ｄ１が約６００μｍ〜約９００μｍである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス物品。
【請求項６】
（ｉ）前記移行部の前記凸面状に丸みのある側面の前記曲率半径Ｒ２が、前記高さＨの少なくとも５％にわたって約１０００μｍ〜約５０００μｍである、および／または、（ｉｉ）前記移行部の前記直径Ｄ２が、前記変曲領域から前記頂面まで約１５％〜約６５％だけ減少する、および／または、（ｉｉｉ）前記移行部の前記直径Ｄ２が約３００μｍ〜約７００μｍである、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス物品。
【請求項７】
（ｉ）前記頂面の前記直径Ｄ３が約２００μｍ〜約６００μｍである、および／または、（ｉｉ）前記高さＨが約２０μｍ〜約２００μｍである、請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス物品。
【請求項８】
（ｉ）前記下部領域が前記高さＨの約５％〜約２５％である、および／または、（ｉｉ）前記上部領域が前記高さＨの約６５％〜約９５％である、および／または、（ｉｉｉ）前記頂面が前記高さＨの約１％〜約１０％である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラス物品。
【請求項９】
窓ガラスの窓ガラス表面上に形成された窪み付きガラスバンプにおいて、該窪み付きガラスバンプが、
凹面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ１を有する下部領域であって、前記窓ガラス表面から突出しており、前記凹面状に丸みのある側面が曲率半径Ｒ１を有すると共に前記窓ガラス表面とつながっている、下部領域と、
前記窪み付きガラスバンプの前記下部領域と前記窪み付きガラスバンプの上部領域とを接続する変曲領域と
を含み、
前記上部領域が、移行部と頂面とを含み、
前記移行部が、凸面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ２を有し、前記凸面状に丸みのある側面が曲率半径Ｒ２を有し、前記直径Ｄ２が前記直径Ｄ１より小さく、
前記頂面が、凸面状に丸みのある頂部の間に位置する凹面状に丸みのある頂部によって画成される直径Ｄ３を有し、前記凸面状に丸みのある頂部が前記凸面状に丸みのある側面とつながっており、
前記直径Ｄ３が前記直径Ｄ２より小さく、前記凸面状に丸みのある頂部が前記窓ガラス表面から離間されることにより、前記窪み付きガラスバンプの高さＨを画成する
ことを特徴とする窪み付きガラスバンプ。
【請求項１０】
（ｉ）前記凸面状に丸みのある頂部が約３００μｍ〜約１６００μｍの曲率半径Ｒ３を有する、および／または、（ｉｉ）前記凹面状に丸みのある頂部が約２００μｍ〜約２０００μｍの曲率半径Ｒ４を有する、請求項９記載の窪み付きガラスバンプ。
【請求項１１】
前記凸面状に丸みのある頂部の間において前記凹面状に丸みのある頂部に隣接した容積を更に含む、請求項９または１０のいずれか１項に記載の窪み付きガラスバンプ。
【請求項１２】
前記容積内に配置された摩擦低減材料を更に含み、該摩擦低減材料が、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、二セレン化タングステン、二セレン化モリブデン、またはそれらの組合せを含む、請求項９、１０、または１１のいずれか１項に記載の窪み付きガラスバンプ。
【請求項１３】
真空断熱ガラス窓内のスペーサとしての、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の窪み付きガラスバンプ。
【請求項１４】
請求項１または請求項９記載の物品を製造する方法において、前記物品が窓ガラスであり、当該方法が、
前記窓ガラス表面にレーザ放射線を照射することにより、前記窓ガラスを局所的に加熱して、該窓ガラスからのプレカーサガラスバンプの成長を生じさせる工程と、
前記窓ガラスの照射を或る時間にわたって一時停止する工程と、
前記プレカーサガラスバンプにレーザ放射線を照射することにより、前記窪み付きガラスバンプを形成する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
（ｉ）前記時間が約０．１秒間〜約１００秒間である、および／または、
（ｉｉ）（ａ）前記プレカーサガラスバンプの成長のための前記レーザ放射線の焦点合わせと、前記窪み付きガラスバンプを形成するための前記レーザ放射線の焦点合わせとが同じである、および／または、（ｂ）前記窪み付きガラスバンプを形成するための前記レーザ放射線の焦点合わせが、前記プレカーサガラスバンプの成長のための前記レーザ放射線の焦点合わせと約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍだけ異なる、請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本願は、２０１６年１０月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／４１０，４６６号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体を以下に完全に記載されているかのように参照して本明細書に組み込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、ガラス物品上に形成された窪み付きガラスバンプ、および、それを形成するためにガラス物品にレーザを照射する方法に関する。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の一実施形態によれば、窪み付きガラスバンプをガラス物品上に含むガラス物品が開示される。実施形態において、窪み付きガラスバンプは、変曲領域によって接続された下部領域および上部領域を含む。実施形態において、下部領域は、ガラス物品表面とつながっている曲率半径Ｒ１を有する凹面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ１を有する。実施形態において、下部領域は、ガラス物品の表面から突出している。実施形態において、上部領域は、移行部および頂面を含む。実施形態において、移行部は、曲率半径Ｒ２を有する凸面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ２を有する。実施形態において、頂面は、凸面状に丸みのある頂部の間にある凹面状に丸みのある頂部によって画成される直径Ｄ３を有する。実施形態において、凸面状に丸みのある頂部は、移行部から収束する凸面状に丸みのある側面とつながっている。実施形態において、凸面状に丸みのある頂部は、ガラス物品表面から離間されており、ガラスバンプの高さＨを画成する。
【０００４】
本開示の別の実施形態によれば、窪み付きガラスバンプを物品上に有する物品を製造する方法が開示される。実施形態において、本方法は、物品にレーザ放射線を照射することにより、窓ガラスを局所的に加熱して、窓ガラスからのプレカーサガラスバンプの成長を生じさせる工程を含む。実施形態において、本方法は、ガラス物品の照射を或る時間にわたって一時停止する工程を含む。実施形態において、本方法は、プレカーサガラスバンプにレーザ放射線を照射することにより、窪み付きガラスバンプを形成する工程を含む。
【０００５】
例示的な実施形態を詳細に示している以下の詳細な説明および図面に移る前に、本発明の技術は、詳細な説明において述べられている、または図面に示されている、詳細または方法に限定されないことを理解されたい。例えば、当業者には理解されるように、図面の１つに示されている実施形態と関連づけられている、または実施形態の１つに関する文中に記載されている特徴および属性は、別の図面に示されている、または文中の他の箇所に記載されている他の実施形態にも適用され得る。
【０００６】
以下の詳細な説明を考慮すれば、本開示がより良好に理解され、上述のもの以外の特徴、態様、および長所が明らかとなる。そのような詳細な説明は、以下の図面を参照している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的な実施形態による窪み付きガラスバンプの拡大断面図
【図２】実施形態によるレーザ照射成長プロセスの中間段階におけるプレカーサガラスバンプの断面図
【図３】実施形態による、窪み付きガラスバンプをガラス物品上に形成するために用いられる、例示的なレーザに基づくガラスバンプ形成装置の模式的な図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
特に明記しない限り、本明細書において用いられる全ての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術の当業者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。本開示の実施または試験においては、本明細書に記載されるものと類似または同等の任意の方法および材料が用いられてよいが、以下に例示的な方法および材料を記載する。
【０００９】
本開示のガラス物品は表面を含み、任意の形状を有し得る。一例では、ガラス物品は、丸みのあるもの、球形のもの、湾曲したもの、または平坦なものであり得る。別の例では、ガラス物品は比較的厚くもよく（約１０ｃｍ）、または比較的薄くてもよい（約０．１ｍｍ）。更に別の例では、ガラス物品は、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍ（例えば、０．５、０．７、１、１．５、２、２．５、または３ｍｍ）の厚さを有する。一実施形態において、ガラス物品は、一体に接合または融着された複数の個々のガラス構成要素で構成される（例えば、複数のガラス物品が一体に接合または融着されて、より大きいガラス物品になる）。例示的な実施形態では、ガラス物品は、上面および下面と外縁部とを含む窓ガラス２０である。本開示の窓ガラス２０は、その表面にわたって略平坦であり得、任意の形状を有し得る。本開示のガラス物品は、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、アルカリアルミノシリケートガラス、またはそれらの組合せで形成され得る。
【００１０】
本開示のガラス物品は、少なくとも１つの窪み付きガラスバンプ１０を含む。実施形態において、ガラス物品は、複数の窪み付きガラスバンプ１０を含む。一実施形態において、窪み付きガラスバンプ１０は、レーザ照射の吸収によって、ガラス物品の表面から成長させられる。実施形態において、窪み付きガラスバンプ１０は、ガラス物品上の同じ位置のレーザ照射を繰り返すことにより、ガラス物品の表面上に成長させられる。本開示の窪み付きガラスバンプ１０は、真空断熱ガラス（ＶＩＧ）窓の平行な対向する窓ガラスの間のスペーサとして用いられ得る。ＶＩＧ窓において、窪み付きガラスバンプ１０は、対向する窓ガラスの間の真空圧力の力、および、外部の大気圧および外力（例えば、天候）の存在下で、湾曲して互いに合わさる傾向がある対向する窓ガラスの間の距離を保つことを補助し得る。実施形態において、ＶＩＧ窓の平行な対向する窓ガラスの間の距離は、窪み付きガラスバンプ１０の高さと略同等である。本開示の窪み付きガラスバンプ１０は、窓を介した熱伝達を抑制するよう、並びに、個々の窪み付きガラスバンプ１０にかかる応力、およびそれに対応して、窪み付きガラスバンプ１０と接触している対向する窓ガラスにかかる応力を低減するよう構成されている。
【００１１】
窪み付きガラスバンプ１０は、ガラス物品を構成するガラス材料で形成され、ガラス物品の本体から凸面状に突出するように成長させられ得る。窪み付きガラスバンプ１０は、ガラス物品と同じガラス組成物で構成される。一実施形態において、ガラス物品は、複数の個々のガラス構成要素で構成され、各ガラス構成要素は、少なくとも１つの局所Ｌおよび／または少なくとも１つの窪み付きガラスバンプ１０を含む。複数の窪み付きガラスバンプ１０は、２０個、１５個、１０個、５個、または１個という少ない数のガラスバンプを含む任意の数のガラスバンプを含み得る。例示的な一実施形態では、窪み付きガラスバンプ１０は、ガラス物品上において互いに関して規則的に離間されている。窪み付きガラスバンプ１０間の距離は、約１ｍｍ（１インチの約１／２５）〜約２５ｃｍ（約１０インチ）、または約１ｃｍ（約０．４インチ）〜約１５ｃｍ（約６インチ）以上であり得る。窪み付きガラスバンプ１０の離間距離が近くなるほど、ＶＩＧ窓の個々のバンプに対する応力集中が低減される。別の実施形態では、窪み付きガラスバンプ１０は、ガラス物品上において互いに関して不規則にまたはランダムに離間される。
【００１２】
図１を参照すると、窓ガラス２０上の例示的な窪み付きガラスバンプ１０の例示的な拡大断面図が、参照のための座標グリッドと共に示されている。窪み付きガラスバンプ１０は、変曲領域３５によって接続されている下部領域３０と上部領域４０とを含む。窪み付きガラスバンプ１０は、窓ガラス２０の裏面２１から端点１３まで測定される高さＨ１０を有する。本明細書の実施形態は、窓ガラス２０の裏面２１上に窪み付きガラスバンプ１０を形成することについて説明しているが、窪み付きガラスバンプ１０は窓ガラス２０の任意の表面上に形成され得ることを理解されたい。
【００１３】
引き続き図１を参照すると、端点１３は、窓ガラス２０の裏面２１から最遠距離にある窪み付きガラスバンプ１０上の位置である。一実施形態において、端点１３は、窪み付きガラスバンプ１０上の領域であり得る。例えば、端点１３は、円形領域またはトロイダル領域であり得る。窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０は、２０μｍ〜２００μｍ、７５μｍ〜１５０μｍ、または１００μｍ〜１２０μｍの範囲（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）であり得る。なお、バンプの高さＨ１０が小さ過ぎる場合には、ＶＩＧ窓の対向するプレート間の間隙が減少し、それにより、対向する窓ガラスの間の真空空間が減少して断熱特性が低くなる。それに加えて、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０が小さい（例えば、＜５０μｍ）と、近接して配置されたガラス表面間の光の干渉に起因する光の輪が現れ得る。図１に示されている例示的な窪み付きガラスバンプ１０は、約７８μｍの高さＨ１０と、約８０８μｍの直径Ｄ１とを有する。
【００１４】
図１に示されているように、窪み付きガラスバンプ１０の下部領域３０は、窓ガラス２０の裏面２１から突出しており、窓ガラス２０の裏面２１上に一体に形成されている。下部領域３０は、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０の約５％〜約３５％にわたって延在し得る高さＨ３０を有する。下部領域３０は、凹面状に丸みのある側面３１によって画成される直径Ｄ１を有する。直径Ｄ１は、凹面状に丸みのある側面３１が終端して窓ガラス２０の裏面２１とつながる点である点Ａと点Ｂとの間の距離である。直径Ｄ１は、約６００μｍ〜約９００μｍ、または約７００μｍ〜約８５０μｍであり得る。６００μｍより小さい直径Ｄ１を有する窪み付きガラスバンプ１０は、より小さい曲率半径を有する頂面を有し得るものであり、これは、ＶＩＧ窓の対向する窓ガラスに対する応力集中の増加を生じる。更に、９００μｍより大きい直径Ｄ１を有する窪み付きガラスバンプ１０は、ＶＩＧ窓の窓ガラスの間において用いられた際に、目につくものとなり得る。
【００１５】
下部領域３０の凹面状に丸みのある側面３１は、約３０μｍ〜約１５０μｍ（例えば、６０μｍ〜約１２０μｍ）であり得る曲率半径Ｒ１を有する。曲率半径Ｒ１は、窪み付きガラスバンプ１０の周囲の異なる位置において、本開示の範囲内で僅かに変化し得る。更に、曲率半径Ｒ１は、窪み付きガラスバンプ１０が、直径Ｄ１についての本開示の範囲を超えないように、且つ、本明細書に開示されている頂部の直径Ｄ３が保たれるようにして、裏面２１から突出するよう構成される。
【００１６】
引き続き図１を参照すると、窪み付きガラスバンプ１０の変曲領域３５は、下部領域３０および上部領域４０に接続している。実施形態において、上部領域４０は、移行部４１と頂面４２とを含む。更に、上部領域４０は、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０の約６５％〜約９５％にわたって延在し得る高さＨ４０を有する。
【００１７】
上部領域４０の移行部４１は、凸面状に丸みのある側面３２によって画成される直径Ｄ２を有する。直径Ｄ２は、窪み付きガラスバンプ１０の直径Ｄ１の約３３％〜約８５％にわたって延在し得る。凸面状に丸みのある側面３２は、凹面状に丸みのある側面３１とつながっており、変曲領域３５において、下部領域３０から上に延びている。凸面状に丸みのある側面３２は、凸面状の曲率半径Ｒ２を有し、これは約１０００μｍ〜約５０００μｍ、または約２０００μｍ〜約３５００μｍであり得、窪み付きガラスバンプ１０の周囲の異なる位置において、本開示の範囲内で僅かに変化し得る。凸面状の曲率半径Ｒ２は、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０の少なくとも５μｍまたは５％にわたって測定され得る。或いは、凸面状の曲率半径Ｒ２は、窪み付きガラスバンプの高さＨ１０の５０％にわたって測定され得る。凸面状に丸みのある側面３２間において測定される直径Ｄ２は、約３００μｍ〜約７００μｍであり得る。移行部４１の直径Ｄ２は、変曲領域３５から頂面４２まで約１０％〜約６５％だけ減少する。更に、窪み付きガラスバンプ１０の直径は、下部領域３０から移行部４１まで徐々に減少するので、直径Ｄ２は直径Ｄ１より小さい。
【００１８】
頂面４２は、直径Ｄ３を有し、凸面状に丸みのある頂部４４の間にある凹面状に丸みのある頂部４５によって画成される。凸面状に丸みのある頂部４４は、裏面２１から離間されており、各凸面状に丸みのある頂部４４は端点１３を含むので、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０を画成する。凸面状に丸みのある頂部４４は、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０の約１％〜約１０％にわたって延在し得る。実施形態において、直径Ｄ３は、直径Ｄ１の約１５％〜約３５％、または直径Ｄ１の約２０％〜約３３％にわたって延在し得る。更に、凸面状に丸みのある頂部４４は、凸面状に丸みのある側面３２とつながっており、移行部４１から収束している。各凸面状に丸みのある頂部４４は、約３００μｍ〜約１６００μｍ、または約５００μｍ〜約１２００μｍの凸面状の曲率半径Ｒ３を有する。
【００１９】
引き続き図１を参照すると、凹面状に丸みのある頂部４５は凸面状に丸みのある頂部４４の間に位置し、それにより直径Ｄ３を画成している。凹面状に丸みのある頂部４５は、約２００μｍ〜約２０００μｍ、または約３００μｍ〜約１０００μｍの曲率半径Ｒ４を有する。実施形態において、容積５０は、凸面状に丸みのある頂部４４の間において、凹面状に丸みのある頂部４５に隣接して形成される。容積５０は、窪み付きガラスバンプ１０の窪みである。容積５０は、ガラスまたは他の材料が存在しない空隙の容積であり得る。容積５０は、本明細書においては、窪み付きガラスバンプ１０上の「窪み」としても参照される。実施形態において、容積５０は、凹面状に丸みのある頂部４５と凸面状に丸みのある頂部４４上に位置する端点１３との間の高さＨ４５によって画成され得る。実施形態において、高さＨ４５は約１μｍ〜約５０μｍ、または約５μｍ〜約１５μｍ、または約７μｍ〜約１２μｍである。実施形態において、容積５０は、凸面状に丸みのある頂部４４の端点１３間に延びる距離Ｄ４によって画成されてもよい。実施形態において、距離Ｄ４は、約１００μｍ〜約３００μｍ、または約１５０μｍ〜約２５０μｍである。実施形態において、距離Ｄ４は、直径Ｄ１の約１０％〜約５０％、または直径Ｄ１の約２０％〜約４０％にわたって延在し得る。実施形態において、容積５０は、高さＨ４５および距離Ｄ４によって画成され得る。更に、図１における例示的な窪み付きガラスバンプ１０の距離Ｄ４は約２１０μｍであり、図１における例示的な窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ４５は約１０μｍである。
【００２０】
実施形態において、容積５０は摩擦低減材料を含み得る。実施形態において、摩擦低減材料は、液体、粉体、固体、およびそれらの組合せであり得る。実施形態において、摩擦低減材料は、有機材料、無機材料、またはそれらの組合せであり得る。実施形態において、摩擦低減材料は、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、二セレン化タングステン、二セレン化モリブデン、またはそれらの組合せを含む。実施形態において、摩擦低減材料は、窪み付きガラスバンプ１０の頂面４２と、窪み付きガラスバンプ１０の頂面４２と接触しているもう１つの対向する窓ガラスの表面との間の摩擦係数を低減するよう構成される。実施形態において、摩擦低減材料は、窪み付きガラスバンプ１０の頂面４２と、対向する窓ガラスとの間の摩擦係数を、約５％〜約１００％だけ低減する。実施形態において、容積５０は、摩擦低減材料を内部に保持して、摩擦低減材料の貯蔵部として作用するよう構成される。窪み付きガラスバンプ１０の頂面４２と接触している（例えば、窓ガラスの）対向する表面は、摩擦低減材料を容積５０内に保持するのを補助し得る。
【００２１】
更に、凸面状に丸みのある頂部４４の曲率半径Ｒ３は、ＶＩＧ窓の対向する窓ガラス間の接触が、個々の窪み付きガラスバンプ１０および対向する窓ガラスにかかる応力を抑制すると共に、窪み付きガラスバンプ１０を介した対向する窓ガラスの間の接触熱伝達を抑制するよう構成される。曲率半径Ｒ３は、本開示のレーザ照射プロセスによって、成長制限構造を用いずに形成され得る任意の曲率半径であり得る。従って、本開示の、凸面状に丸みのある頂部４４の間に凹面状に丸みのある頂部４５を形成するために成長制限構造を用いない、窪み付きガラスバンプ１０を成長させるレーザ照射プロセスおよび方法は、従来の方法と比べて、窪み付きガラスバンプ１０を成長させるための顕著な時間の節約を示す。具体的には、レーザ照射によって窪み付きガラスバンプ１０を成長させる前に、ガラス物品を成長制限構造に対して相対的に位置合わせする必要がなくなる。
【００２２】
例示的な実施形態において、凸面状の曲率半径Ｒ３は、凸面状の曲率半径Ｒ２より小さい。別の実施形態では、凸面状の曲率半径Ｒ２は、凸面状の曲率半径Ｒ３より約８０％〜約５００％、または約１００％〜約３５０％だけ大きい。更に別の実施形態では、凸面状の曲率半径Ｒ３は、凹面状の曲率半径Ｒ１より大きい。窪み付きガラスバンプ１０の両側の移行部４１間において測定される直径Ｄ３は、直径Ｄ２より小さい。更に、直径Ｄ３は最大で約２００μｍ〜約６００μｍであり得、凸面状に丸みのある頂部４４の対向する端点１３に向かって徐々に減少し得る。更に、直径Ｄ３は距離Ｄ４より大きい。
【００２３】
引き続き図１を参照すると、移行部４１と頂面４２とは一体に形成される。更に、変曲領域３５は、移行部４１において、下部領域３０と上部領域４０とを接続する。変曲領域３５は、曲率半径を持たない（即ち、平坦な、または裏面２１に対して垂直な）側面によって画成されてもよい。一実施形態において、変曲領域３５は二次元領域（例えば、平面）である。別の実施形態では、変曲領域３５は、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０の約５％以下にわたって延在する。
【００２４】
上述のような、本開示による窪み付きガラスバンプ１０は、従来の方法に従って成長させられる従来のガラスバンプとは異なる。実施形態において、窪み付きガラスバンプ１０は、凸面状に丸みのある頂部４４の間にある凹面状に丸みのある頂部４５を有する頂面４２を含む。実施形態において、窪み付きガラスバンプ１０は、凸面状に丸みのある頂部４４の曲率半径Ｒ３および／またはＲ４より大きい曲率半径Ｒ２を有する凸面状に丸みのある側面３２を含む。即ち、ガラス物品の表面から上に延びている（例えば、裏面２１から上に延びている）窪み付きガラスバンプ１０の両側面の曲率半径は、頂面４２に沿った曲率半径より大きい。凸面状に丸みのある側面３２より小さい曲率半径Ｒ３を有する凸面状に丸みのある頂部４４は、窪み付きガラスバンプ１０と、対向する窓ガラスとの間の接触を最適化し得る。即ち、ＶＩＧ窓の対向する窓ガラス間において圧力が増加する（それにより、窪み付きガラスバンプ１０にその力が伝達される）と、対向する窓ガラスは僅かに変形して、窪み付きガラスバンプ１０の頂面４２のより大きい領域（例えば、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０の３〜５％）と接触し得る。同様に、ＶＩＧ窓の対向する窓ガラス間において圧力が減少すると、対向する窓ガラスは、窪み付きガラスバンプ１０の頂面４２のより小さい領域（例えば、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０の１〜２％）と接触する。従って、本開示の窪み付きガラスバンプ１０の頂面４２に沿った曲率半径は、従来のガラスバンプと比較して利益を提供する。更に、窪み付きガラスバンプ１０の窪みは、特定の用途において、材料（例えば、摩擦低減材料）を保持することを可能にし得る。
【００２５】
窪み付きガラスバンプ１０は、ガラス物品と他の材料との間のスペーサとして作用し得る。更に別の例では、窪み付きガラスバンプ１０は、美観的な長所を有し得る。頂面の曲率半径が約３００μｍより大きい従来のガラスバンプは、ＶＩＧ窓の対向する窓ガラスとの大きい接触面積を有しており、より大きい熱伝達面積を可能にすると共に生じる。頂面の曲率半径が約３００μｍ未満の従来のガラスバンプは、ＶＩＧ窓の対向する窓ガラスとの小さい接触面積を有しており、これは、対向する窓ガラス上の小さい接触面積において応力を生じ得るものであり、表面欠陥につながり得る。
【００２６】
本開示の一実施形態において、窪み付きガラスバンプ１０は、光誘起吸収によって形成される。光誘起吸収は、ガラス物品を放射線（即ち、レーザ放射線）で局所的に暴露（照射）または加熱することによって生じるガラス物品の吸収スペクトルの局所的変化を含む。光誘起吸収には、紫外波長、近紫外波長、可視波長、近赤外波長、および／または赤外波長を含むがそれらに限定されない波長または波長範囲における吸収の変化が関与し得る。ガラス物品における光誘起吸収の例としては、例えば、色中心の形成、一時的なガラス欠陥の形成、および永久的なガラス欠陥の形成が挙げられるが、それらに限定されない。
【００２７】
図３は、ガラス物品（例えば、窓ガラス２０）に窪み付きガラスバンプ１０を形成するために用いられる例示的なレーザに基づく装置（「装置１００」）の模式的な図である。装置１００は、光軸Ａ１に沿って配置されたレーザ１１０を含み得る。レーザ１１０は、光軸Ａ１に沿って、パワーＰを有するレーザビーム１１２を発する。例示的な一実施形態では、レーザ１１０は、電磁スペクトルの紫外線（ＵＶ）領域において動作する。レーザ照射量は、レーザビーム１１２のパワーＰおよび照射時間の関数である。
【００２８】
装置１００は、光軸Ａ１に沿って配置された、焦点ＦＰを含む焦面ＰＦを画成する集光光学系１２０も含む。例示的な一実施形態では、集光光学系１２０は、光軸Ａ１に沿ってレーザ１１０から順に、デフォーカスレンズ１２４および第１の集光レンズ１３０の組合せ（これらは組み合わされてビームエキスパンダを構成する）と、第２の集光レンズ１３２とを含む。別の実施形態では、集光光学系１２０は、光軸Ａ１に沿ってレーザ１１０から順に、ビームエキスパンダと第２の集光レンズ１３２とを含む。ビームエキスパンダは、レーザビーム１１２の直径を２倍または４倍だけ増減して、調節された直径ＤＢを有するコリメートされたレーザビーム１１２Ｃを生成するよう構成され得る。
【００２９】
例示的な一実施形態では、デフォーカスレンズ１２４は焦点距離ｆＤ＝−５ｃｍを有し、第１の集光レンズ１３０は焦点距離ｆＣ１＝２０ｃｍを有し、第２の集光レンズ１３２は焦点距離ｆＣ２＝３ｃｍおよび開口数ＮＡＣ２＝０．３を有する。例示的な一実施形態では、デフォーカスレンズ１２４並びに第１の集光レンズ１３０および第２の集光レンズ１３２は、溶融シリカで作られ、反射防止（ＡＲ）コーティングを含む。実施形態において、第１の集光レンズ１３０は球面レンズであり、第２の集光レンズ１３２は非球面レンズである。実施形態において、第２の集光レンズ１３２は開口数ＮＡＣ２＝０．５を有する。集光光学系１２０の別の例示的な実施形態は、レーザビーム１１２から集光されたレーザビーム１１２Ｆを生じるよう構成されたミラー、またはミラーとレンズ要素との組合せを含む。
【００３０】
装置１００は、レーザ１１０に電気的に接続されレーザ１１０の動作を制御するよう構成されたコントローラ１５０（例えば、レーザコントローラ、マイクロコントローラ、コンピュータ、マイクロコンピュータ等）も含む。例示的な一実施形態では、レーザビーム１１２の経路内にシャッター１６０が設けられ、シャッター１６０はコントローラ１５０に電気的に接続され、レーザビームを「ＯＮ」および「ＯＦＦ」に切り替えるために、レーザ制御信号ＳＬを用いてレーザ１１０を「ＯＮ」および「ＯＦＦ」に切り替えるのではなく、シャッター制御信号ＳＳを用いてレーザビームを選択的に遮光できるようになっている。
【００３１】
装置１００の動作を開始する前に、ガラス物品（例えば、窓ガラス２０）が装置に対して相対的に配置される。具体的には、ガラス物品は、光軸Ａ１に沿って、ガラス物品の表面が光軸Ａ１に対して略垂直になるように配置される。例示的な一実施形態では、前面２２および裏面２１を含む窓ガラス２０は、光軸Ａ１に対して、窓ガラス２０の裏面２１が、距離ＤＦだけレーザに向かう方向に１１０（即ち、＋Ｚ方向に）、焦面ＰＦから僅かに軸方向にずれるように、相対的に配置される。距離ＤＦは、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、または約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲であり得る。図２および図１のプレカーサガラスバンプ５および窪み付きガラスバンプ１０をそれぞれ形成した際の距離ＤＦは１ｍｍとした。窪み付きガラスバンプ１０を形成する更に別の実施形態では、開口数ＮＡＣ２＝０．３である。別の例示的な実施形態では、窓ガラス２０は０．５ｍｍ≦ＴＧ≦６ｍｍの範囲内の厚さＴＧを有する。これらのパラメータを用いて、本開示の窪み付きガラスバンプ１０を窓ガラス２０から成長させることができる。ガラスバンプを形成する従来の方法は、頂面成型構造を用いずに、（その高さの頂部の１〜１０％に沿って）窪み付きの頂面、即ち凹面状の頂面を有するガラスバンプを製造していない。
【００３２】
装置１００を動作させる例示的な方法において、レーザ１１０は、レーザビーム１１２を発生するために、コントローラ１５０からの制御信号ＳＬを介して作動され得る。シャッター１６０が用いられる場合には、レーザ１１０が作動された後、コントローラ１５０からのシャッター制御信号ＳＳを介してシャッターが作動されて「ＯＮ」の位置に配置され、レーザビーム１１２を通過させる。次に、レーザビーム１１２は集光光学系１２０によって受光され、その中のデフォーカスレンズ１２４がレーザビームを拡散させて、デフォーカスされたレーザビーム１１２Ｄを生じる。次に、デフォーカスされたレーザビーム１１２Ｄは第１の集光レンズ１３０によって受光され、第１の集光レンズ１３０は、デフォーカスされたレーザビームから、拡大されコリメートされたレーザビーム１１２Ｃを生じるように配置されている。次に、コリメートされたレーザビーム１１２Ｃは第２の集光レンズ１３２によって受光され、第２の集光レンズ１３２は集光されたレーザビーム１１２Ｆを生じる。集光されたレーザビーム１１２Ｆは窓ガラス２０を通過し、光軸Ａ１に沿って、焦点ＦＰにおいてスポットＳを生じる（焦点ＦＰは、上述のように、窓ガラス２０の裏面２１から距離ＤＦにあるので、本体部分２３の外側に存在する）。収束するレーザビーム１１２Ｆと窓ガラス２０の前面２２との間の交点を、本明細書において局所Ｌと称する。
【００３３】
集光されたレーザビーム１１２Ｆの一部は、（局所Ｌにおいて）窓ガラス２０を通過する際に、窓ガラス内における上述の光誘起吸収によって吸収される。これにより、窓ガラス２０が局所Ｌにおいて局所的に加熱される。本開示の方法は、ガラス物品の表面にレーザ放射線を或る時間にわたって照射することにより、窓ガラス２０を局所的に加熱して、窓ガラス２０からのプレカーサガラスバンプ５（図２）の成長を生じることを含む。最初の照射の時間は約０．０１秒間〜約１０秒間であり得る。光誘起吸収の量は比較的低い（例えば、約３％〜約５０％）ものであり得る。窓ガラス２０の本体部分２３内において、急な温度変化によってガラスの膨張が生じる限られた膨張ゾーンが生成されると、プレカーサガラスバンプ５が形成され始める。膨張ゾーンは、膨張ゾーンを囲んでいるガラスの加熱されていない（従って、膨張しない）領域によって拘束されているので、膨張ゾーン内の溶融したガラスは、上に向かって膨張して流れることによって内部応力を逃がすしかなく、それにより、プレカーサガラスバンプ５が形成される。集光されたレーザビーム１１２Ｆが、ガウス分布のような円対称の断面強度分布を有する場合には、局所的な加熱およびそれに付随するガラスの膨張は、窓ガラス２０の本体部分２３内の円形の領域にわたって生じ、得られたプレカーサガラスバンプ５は略円対称になり得る。局所Ｌにおける最初の照射の後の任意のときに、レーザ照射は一時停止または停止され得る。
【００３４】
実施形態において、上述の照射プロセスは、プレカーサガラスバンプ５を形成する。図２は、図１の窪み付きガラスバンプ１０のプレカーサとなり得る例示的なプレカーサガラスバンプ５を示している。図２のプレカーサガラスバンプ５は、上述のシステムによって、約１．４５秒間にわたる１４ワットの３５５ｎｍの波長のレーザ照射で形成されたものである。図２のプレカーサガラスバンプ５は、約１５８μｍの高さと、約５８５μｍの基部直径とを有する。図２のプレカーサガラスバンプ５は、半球形状を有する。当然ながら、プレカーサガラスバンプ５は他の形状を有してもよく、一般的に、窪み付きガラスバンプ１０よりも高い。実施形態において、プレカーサガラスバンプ５を形成した後、窓ガラス２０の照射を或る期間にわたって一時停止することで、プレカーサガラスバンプ５が冷まされる。即ち、局所Ｌに形成されたプレカーサガラスバンプ５に対する照射を一時停止することにより、プレカーサガラスバンプ５の温度がガラスの軟化点より低くなる。実施形態において、照射は、約０．１秒間〜約１００秒間以上、または約１秒間〜約１０秒間にわたって一時停止され得る。
【００３５】
本開示の方法は、図１に示されている窪み付きガラスバンプ１０を形成するために、局所Ｌに形成されたプレカーサガラスバンプ５に再びレーザ放射線を照射することを含む。即ち、（第１の照射工程によって形成された）プレカーサガラスバンプ５に対する第２の照射工程によって、本明細書に開示されている窪み付きガラスバンプ１０の形状が設けられる。具体的には、本明細書に記載されているように、凸面状に丸みのある頂部４４の間に、凹面状に丸みのある頂部４５が形成される。即ち、窪み付きガラスバンプ１０の頂面４２は、容積５０（例えば、窪み）を含む。図１に示されている窪み付きガラスバンプ１０は、図２に示されているプレカーサガラスバンプ５に、各照射間の２秒間にわたる一時停止の後、約０．６５秒間にわたる１４ワットの３５５ｎｍの波長のレーザ照射を行うことによって形成されたものである。当然ながら、二次的な照射の時間は最初の照射と同じであってもよく、それより短くてもよく、それより長くてもよい。実施形態において、第２の照射工程の時間は約０．０５秒間〜約１秒間である。第２の照射工程は、プレカーサガラスバンプ５の高さを減少させ得る。実施形態において、窪み付きガラスバンプ１０の高さＨ１０は、プレカーサガラスバンプ５より約３０％〜約９０％、または約４０％〜約７０％だけ低いものであり得る。図２のプレカーサガラスバンプ５の高さは、図１の窪み付きガラスバンプ１０になる間に、約８０μｍだけ、または約５１％だけ減少している。第２の照射工程は、プレカーサガラスバンプ５の基部直径を増加させ得る。実施形態において、窪み付きガラスバンプ１０は、プレカーサガラスバンプ５の直径より約２０％〜約６０％、または約３０％〜約５０％だけ大きい直径Ｄ１を有し得る。図２のプレカーサガラスバンプ５の基部直径は、図１の窪み付きガラスバンプ１０になる間に、約２２８μｍだけ、または約３９％だけ増加し得る。実施形態において、窪み付きガラスバンプ１０のガラス総体積は、プレカーサガラスバンプ５の総体積の±５％である。
【００３６】
本開示の方法は、プレカーサガラスバンプ５を含むガラス物品をアニールする工程を含まない。即ち、プレカーサガラスバンプ５は、窪み付きガラスバンプ１０を生じる第２の照射工程の前にアニールされない。プレカーサガラスバンプ５を含むガラス物品をアニールすると、本明細書に開示されているような窪み付きガラスバンプ１０の成長が阻害される。理論によって縛られるものではないが、窪み付きガラスバンプ１０の容積５０（または窪み）は、レーザ照射成長プロセスによって生じたプレカーサガラスバンプ５内の応力によって生じる。しかし、二次的な照射プロセスの前にプレカーサガラスバンプ５をアニールすると、バンプ内の応力が軽減されて、凹面状に丸みのある頂部４５を含まない凸面状に丸みのある頂面を生じ得る。
【００３７】
この窪み付きガラスバンプ１０を形成する方法は、窓ガラス２０に複数の窪み付きガラスバンプ１０（例えば、アレイ）を形成するために、窓ガラス２０上の複数の異なる位置（例えば、局所Ｌ）において繰り返され得る。例示的な一実施形態では、装置１００は、コントローラ１５０に電気的に接続されているＸＹＺステージ１７０を含み、ＸＹＺステージ１７０は、窓ガラス２０を、集光されたレーザビーム１１２Ｆに対して相対的に、大きい矢印１７２によって示されているようにＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に移動させるよう構成されている。これは、コントローラ１５０からのステージ制御信号ＳＴを介してステージ１７０を選択的に平行移動させて、窓ガラス２０の異なる位置に照射を行うことによって、複数の窪み付きガラスバンプ１０の形成を可能にする。別の例示的な実施形態では、集光光学系１２０は、集光されたレーザビーム１１２Ｆを、窓ガラス２０の窪み付きガラスバンプ１０が形成される位置に選択的に向かわせることができるように、スキャンするよう構成される。
【００３８】
本明細書において用いられる「the」、「a」、または「an」という単数形は、特に明記しない限り、複数の被参照物を含むものである。従って、例えば、「a metal」と言った場合には、特に明記しない限り、２以上のそのような「金属」を有する例を含む。
【００３９】
本明細書において、範囲は、「約」或る特定の値から、および／または、「約」別の特定の値までと表現され得る。そのような範囲が表現された場合には、例は、その或る特定の値から、および／または、別の特定の値までを含む。同様に、値が「約」という語を用いて概算として表現された場合には、その特定の値が、別の態様を構成することを理解されたい。更に、各範囲の終点は、他方の終点との関係において、および他方の終点から独立して、有意であることを理解されたい。
【００４０】
特に明記しない限り、本明細書において述べられたいずれの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要すると解釈されることは意図しない。従って、方法の請求項が、その工程が辿るべき順序を実際に記載していない場合、または、特許請求の範囲もしくは説明において、その工程が特定の順序に限定されることが具体的に述べられていない場合には、どのような特定の順序も推論されることは意図しない。
【００４１】
また、本明細書における記載は、本開示の構成要素が特定の方法で機能するよう「構成」または「適合」されていることを指していることに留意されたい。この点において、そのような構成要素は、特定の特性を具現化するよう、または特定の態様で機能するよう「構成」または「適合」されているのであり、そのような記載は構造的なものであって、意図される用途の記載ではない。より具体的には、本明細書において、或る構成要素が「構成」または「適合」される態様を参照している場合には、その構成要素の存在している物理的条件を示しており、従って、その構成要素の構造的特徴を定義する記載として解釈されるべきである。
【００４２】
本明細書の開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本開示に対して様々な変形および変更が行われ得ることが、当業者には自明であろう。当業者は、本開示の精神および本質を組み込んだ本開示の実施形態の変形、組合せ、部分的な組合せ、および変更を想到し得るものであるから、本開示は、添付の特許請求の範囲内のあらゆるもの、およびそれらの等価物を含むものと解釈されるべきである。
【００４３】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００４４】
実施形態１
ガラス物品において、ガラス物品表面と、該ガラス物品表面から延びる窪み付きガラスバンプとを含み、
前記窪み付きガラスバンプが、
曲率半径Ｒ１を有する凹面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ１を有する下部領域であって、前記ガラス物品表面から突出しており、前記凹面状に丸みのある側面が前記ガラス物品表面とつながっている、下部領域と、
前記窪み付きガラスバンプの前記下部領域と前記窪み付きガラスバンプの上部領域とを接続する変曲領域と
を含み、
前記窪み付きガラスバンプの前記上部領域が、移行部と頂面とを含み、
前記移行部が、曲率半径Ｒ２を有する凸面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ２を有し、
前記直径Ｄ２が前記直径Ｄ１より小さく、
前記頂面が、凸面状に丸みのある頂部の間に位置する凹面状に丸みのある頂部によって画成される直径Ｄ３を有し、
前記凸面状に丸みのある頂部が、前記移行部から収束する前記凸面状に丸みのある側面とつながっており、
前記直径Ｄ３が前記直径Ｄ２より小さく、
前記凸面状に丸みのある頂部が前記ガラス物品表面から離間されることにより、前記窪み付きガラスバンプの高さＨを画成する
ことを特徴とするガラス物品。
【００４５】
実施形態２
前記凸面状に丸みのある頂部が約３００μｍ〜約１６００μｍの曲率半径Ｒ３を有する、実施形態１記載のガラス物品。
【００４６】
実施形態３
前記凹面状に丸みのある頂部が約２００μｍ〜約２０００μｍの曲率半径Ｒ４を有する、実施形態１または２記載のガラス物品。
【００４７】
実施形態４
前記凸面状に丸みのある頂部の間において前記凹面状に丸みのある頂部に隣接した容積を更に含む、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００４８】
実施形態５
前記容積内に摩擦低減材料を更に含む、実施形態４記載のガラス物品。
【００４９】
実施形態６
前記摩擦低減材料が、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、二セレン化タングステン、二セレン化モリブデン、またはそれらの組合せを含む、実施形態５記載のガラス物品。
【００５０】
実施形態７
前記下部領域の前記凹面状に丸みのある側面の前記曲率半径Ｒ１が約３０μｍ〜約１５０μｍである、実施形態１〜６のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００５１】
実施形態８
前記下部領域の前記直径Ｄ１が約６００μｍ〜約９００μｍである、実施形態１〜７のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００５２】
実施形態９
前記移行部の前記凸面状に丸みのある側面の前記曲率半径Ｒ２が、前記高さＨの少なくとも５％にわたって約１０００μｍ〜約５０００μｍである、実施形態１〜８のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００５３】
実施形態１０
前記移行部の前記直径Ｄ２が、前記変曲領域から前記頂面まで約１５％〜約６５％だけ減少する、実施形態１〜９のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００５４】
実施形態１１
前記移行部の前記直径Ｄ２が約３００μｍ〜約７００μｍである、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００５５】
実施形態１２
前記頂面の前記直径Ｄ３が約２００μｍ〜約６００μｍである、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００５６】
実施形態１３
前記高さＨが約２０μｍ〜約２００μｍである、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００５７】
実施形態１４
前記下部領域が前記高さＨの約５％〜約２５％である、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００５８】
実施形態１５
前記上部領域が前記高さＨの約６５％〜約９５％である、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００５９】
実施形態１６
前記頂面が前記高さＨの約１％〜約１０％である、実施形態１〜１５のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００６０】
実施形態１７
窓ガラスの窓ガラス表面上に形成された窪み付きガラスバンプにおいて、
該窪み付きガラスバンプが、
凹面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ１を有する下部領域であって、前記窓ガラス表面から突出しており、前記凹面状に丸みのある側面が曲率半径Ｒ１を有すると共に前記窓ガラス表面とつながっている、下部領域と、
前記窪み付きガラスバンプの前記下部領域と前記窪み付きガラスバンプの上部領域とを接続する変曲領域と
を含み、
前記上部領域が、移行部と頂面とを含み、
前記移行部が、凸面状に丸みのある側面によって画成される直径Ｄ２を有し、前記凸面状に丸みのある側面が曲率半径Ｒ２を有し、前記直径Ｄ２が前記直径Ｄ１より小さく、
前記頂面が、凸面状に丸みのある頂部の間に位置する凹面状に丸みのある頂部によって画成される直径Ｄ３を有し、前記凸面状に丸みのある頂部が前記凸面状に丸みのある側面とつながっており、前記直径Ｄ３が前記直径Ｄ２より小さく、前記凸面状に丸みのある頂部が前記窓ガラス表面から離間されることにより、前記窪み付きガラスバンプの高さＨを画成する
ことを特徴とする窪み付きガラスバンプ。
【００６１】
実施形態１８
前記凸面状に丸みのある頂部が約３００μｍ〜約１６００μｍの曲率半径Ｒ３を有する、実施形態１７記載の窪み付きガラスバンプ。
【００６２】
実施形態１９
前記凹面状に丸みのある頂部が約２００μｍ〜約２０００μｍの曲率半径Ｒ４を有する、実施形態１７または１８記載の窪み付きガラスバンプ。
【００６３】
実施形態２０
前記凸面状に丸みのある頂部の間において前記凹面状に丸みのある頂部に隣接した容積を更に含む、実施形態１７〜１９のいずれか１つに記載の窪み付きガラスバンプ。
【００６４】
実施形態２１
前記容積内に配置された摩擦低減材料を更に含む、実施形態１７〜２０のいずれか１つに記載の窪み付きガラスバンプ。
【００６５】
実施形態２２
前記摩擦低減材料が、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、二セレン化タングステン、二セレン化モリブデン、またはそれらの組合せを含む、実施形態２１記載の窪み付きガラスバンプ。
【００６６】
実施形態２３
真空断熱ガラス窓内のスペーサとしての、実施形態１７〜２２のいずれか１つに記載の窪み付きガラスバンプ。
【００６７】
実施形態２４
実施形態１または実施形態１７の物品を製造する方法において、前記物品が窓ガラスであり、当該方法が、
前記窓ガラス表面にレーザ放射線を照射することにより、前記窓ガラスを局所的に加熱して、該窓ガラスからのプレカーサガラスバンプの成長を生じさせる工程と、
前記窓ガラスの照射を或る時間にわたって一時停止する工程と、
前記プレカーサガラスバンプにレーザ放射線を照射することにより、前記窪み付きガラスバンプを形成する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【００６８】
実施形態２５
前記時間が約０．１秒間〜約１００秒間である、実施形態２４記載の方法。
【００６９】
実施形態２６
前記ガラスバンプの前記頂面を構造体と接触させることにより、前記凹面状に丸みのある頂部を形成する工程を更に含む、実施形態２４または２５記載の方法。
【００７０】
実施形態２７
前記プレカーサガラスバンプの成長のための前記レーザ放射線の焦点合わせと、前記窪み付きガラスバンプを形成するための前記レーザ放射線の焦点合わせとが同じである、実施形態２４〜２６のいずれか１つに記載の方法。
【００７１】
実施形態２８
前記窪み付きガラスバンプを形成するための前記レーザ放射線の焦点合わせが、前記プレカーサガラスバンプの成長のための前記レーザ放射線の焦点合わせと約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍだけ異なる、実施形態２４記載の方法。
【符号の説明】
【００７２】
１０  窪み付きガラスバンプ
１３  端点
２０  窓ガラス
３０  下部領域
３１  凹面状に丸みのある側面
３２  凸面状に丸みのある側面
３５  変曲領域
４０  上部領域
４１  移行部
４２  頂面
４４  凸面状に丸みのある頂部
４５  凹面状に丸みのある頂部
５０  容積
【図１】
2019532901.tif 000003
【図２】
2019532901.tif 000004
【図３】
2019532901.tif 000005
【国際調査報告】
2019532901.tif 000006
2019532901.tif 000007