[发明专利]玻璃熔接方法及玻璃层固定方法

说明书

技术领域

本发明涉及将玻璃构件彼此熔接而制造玻璃熔接体的玻璃熔接方法、以及用于其的玻璃层固定方法。

背景技术

作为上述技术领域中的现有的玻璃熔接方法，已知有如下方法：将包含有机物（有机溶剂或粘结剂）、激光吸收材料及玻璃粉的玻璃层以沿着熔接预定区域的方式固定于一个玻璃构件上之后，使另一个玻璃构件经由玻璃层而重叠于该玻璃构件上，并沿着熔接预定区域照射激光，由此将一个玻璃构件及另一个玻璃构件彼此熔接。

但是，为了使玻璃层固定于玻璃构件上，提出了通过激光的照射来代替炉内的加热而自玻璃层除去有机物的技术（例如参照专利文献1、2）。根据这样的技术，可防止形成于玻璃构件上的功能层等受到加热而劣化，另外，可抑制由于使用炉而引起的消耗能量的增大及炉内的加热时间的长时间化。

专利文献

专利文献1：日本特开2002-366050号公报

专利文献2：日本特开2002-367514号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，若通过激光的照射而使玻璃层固定于玻璃构件上（所谓的预烧成），其后，通过激光的照射而经由玻璃层将玻璃构件彼此熔接（所谓的主烧成），则熔接状态变得不均匀，或者，玻璃层的玻璃粉作为污染物而残留，其结果，存在玻璃熔接体的可靠性下降的情况。

因此，本发明是有鉴于这样的情况而完成的发明，其目的在于，提供一种可制造可靠性高的玻璃熔接体的玻璃熔接方法、以及用于其的玻璃层固定方法。

解决问题的技术手段

本发明者为了达成上述目的而反复进行研究探讨，其结果查明了，在玻璃熔接体中，熔接状态变得不均匀、或者玻璃层的玻璃粉作为污染物而残留的原因在于，如图11所示，若包含激光吸收材料及玻璃粉的玻璃层的温度超过熔点Tm，则玻璃层的激光吸收率急剧变高。

即，在配置于玻璃构件上的玻璃层中，由于玻璃粉的粒子性等，引起超出激光吸收材料的吸收特性的光散射，成为激光吸收率较低的状态（例如，在可见光下看起来发白）。在这样的状态下，如图12所示，若以玻璃层的温度成为高于熔点Tm且低于结晶化温度Tc的温度Tp的方式以激光功率P照射激光，则由于玻璃粉的熔融而使其粒子性受到破坏等，显著表现出激光吸收材料的吸收特性，玻璃层的激光吸收率急剧变高（例如，在可见光下看起来发黑或发绿）。因此，若以激光功率P照射激光，则实际上玻璃层的温度达到高于结晶化温度Tc的温度Ta。

据此，在激光的光束分布（profile）为高斯分布的情况下，若以在照射区域的周缘部使玻璃层熔融且不使玻璃层结晶化的激光功率对玻璃层照射激光，则如图13所示，在激光的强度相对较高的玻璃层30的中央部30a，温度达到结晶化温度Tc。其结果，玻璃层30的中央部30a中的与玻璃构件40为相反侧的部分结晶化。若玻璃层30的一部分由于热输入过多而结晶化，则由于结晶化部分的熔点高于非结晶化部分的熔点，因而在将玻璃构件彼此熔接而制造的玻璃熔接体中，熔接状态变得不均匀。再者，图13是自玻璃构件40的相反侧对玻璃层30照射激光的情况。

另一方面，在激光的光束分布为高斯分布的情况下，若以在照射区域的中央部使玻璃层熔融且不使玻璃层结晶化的激光功率对玻璃层照射激光，则如图14所示，在激光的强度相对较低的玻璃层30的两个边缘部30b，温度未达到熔点Tm，进而，熔融了的玻璃层30的中央部30a在固化时收缩。其结果，未熔融的玻璃粉20残留于玻璃层30的两个边缘部30b附近。因此，在将玻璃构件彼此熔接而制造的玻璃熔接体中，玻璃层30的玻璃粉20作为污染物而残留。再者，图14是与图13同样地，自玻璃构件40的相反侧对玻璃层30照射激光的情况。