[发明专利]合成石英玻璃盖前体、合成石英玻璃盖及其制备方法

说明书

本发明涉及合成石英玻璃盖前体、合成石英玻璃盖及其制备方法。通过以下方法制备用于光学器件封装的合成石英玻璃盖：配置包括合成石英玻璃基底(1)和金属膜或金属化合物膜(2)的合成石英玻璃盖前体，和在金属膜或金属化合物膜(2)上形成金属系粘结层(3)。该金属膜或金属化合物膜含有Ag、Bi和选自P、Sb、Sn和In中的至少一种元素。

交叉引用相关申请

依据35U.S.C.§119(a)，这个非临时申请要求于2017年1月31日在日本提交的专利申请NO.2017-015449的优先权，其全部内容通过引用结合入本文中。

技术领域

这个发明涉及用于光学器件封装中的合成石英玻璃盖、合成石英玻璃盖前体及其制备方法。玻璃盖用于光学器件(例如UV-LED和具有增大的短波光输出的激光器光源(诸如ArF准分子激光器、KrF准分子激光器和YAG FHG激光器)，特别是能发射UV带光的光学器件)的封装中，并且特别用于向其中安装有光学器件的容器提供金属密封。

背景技术

随着汞灯的使用近来受到管制，能够发射短波长光(特别是UV带光)的UV-LED被认为是有希望的替代品。由于LED可以产生任意波长的光，因此开发了用于特定应用的波长的LED。例如，UV区域中的波长265nm对于破坏细菌的DNA已知是有效的。开发了适合于发射265nm波长的UV-LED以用于杀菌应用。即使当持续供应265nm的光学器件时，也难以在没有封装的情况下使用这些器件。

在包括LED在内的能够发射红外波段的长波光的光学器件的封装中，为了将玻璃盖粘合到其中安装有光学装置的容器，需要粘结剂或树脂模制品。典型的粘结剂或树脂模制品包括环氧树脂、丙烯酸系树脂和玻璃料。

例如，专利文献1公开了使用UV可固化液态丙烯酸系树脂或热固性树脂粘结剂来粘合微透镜。专利文献2描述了通过使用玻璃料粘合异质材料(即陶瓷和玻璃材料)来制备复合封装的方法。专利文献3提出了在窗构件的主表面的外围和侧表面提供金属层，以增强密封能力，从而减轻施加到窗构件的角部的应力。使用这种技术，获得了气密封装。

引用文献列表

专利文件1：JP-A 2008-219854(USP 8,013,350)

专利文件2：JP-A 2015-216322

专利文件3：JP-A 2015-018872

发明内容

然而，使用UV固化树脂粘结剂的专利文献1的方法存在如下问题：连续暴露于UV时，组成粘结剂的树脂过度交联，粘结剂变脆。因此，当在UV带光学器件封装中使用该粘结剂时，其被认为可靠性低。专利文献2的方法需要使用激光烧结用于形成熔合的玻璃料层的高温步骤，这会损坏封装中的光学器件。专利文献3的方法存在以下问题：如果金属层因冲击而剥离，即如果主表面周边和侧表面中的任一处的金属层被破坏，则应力不能被完全抑制，使得整体密封失效。

本发明的一个目的是提供一种合成石英玻璃盖，其被粘合到其中容纳有UV带光学器件的容器中以构成光学器件封装，其中该盖长期保持稳定的粘合，该粘合即使在施加应力环境下也不易破损，且该封装确保了长期稳定的使用。另一个目的是提供合成石英玻璃盖前体，以及制备盖前体和盖的方法。

本发明人已经发现，含有银、铋和选自磷、锑、锡和铟中的至少一种元素的金属膜或金属化合物膜可有效地粘合至合成石英玻璃。在金属膜或金属化合物膜的表面上形成了金属系粘结层，以产生合成石英玻璃盖。合成石英玻璃盖被接合到其中容纳有UV带光学器件的容器中，以形成金属粘合，从而构成光学器件封装。金属膜或金属化合物膜对于多种金属系粘结剂保持粘合，该粘合长期稳定。即使在施加应力的环境下，金属膜或金属化合物膜也能吸收或减轻应力，防止粘合被损坏或剥离。