專利名稱：玻璃熔接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將玻璃構(gòu)件彼此熔接而制造玻璃熔接體的玻璃熔接方法。
背景技術(shù)：
作為上述技術(shù)領(lǐng)域中的以往的玻璃熔接方法，已知有如下方法以沿著熔接預(yù)定 區(qū)域的方式將包含激光吸收性顏料的玻璃層燒結(jié)于一個(gè)玻璃構(gòu)件上，之后，使另一個(gè)玻璃 構(gòu)件隔著玻璃層而重疊于該玻璃構(gòu)件上，并沿著熔接預(yù)定區(qū)域照射激光，從而將一個(gè)玻璃 構(gòu)件與另一個(gè)玻璃構(gòu)件熔接。然而，作為將玻璃層燒結(jié)于玻璃構(gòu)件上的技術(shù)，一般是如下技術(shù)通過(guò)自包含玻璃 粉、激光吸收性顏料、有機(jī)溶劑以及粘合劑的膏體層中去除有機(jī)溶劑以及粘合劑，從而使玻 璃層粘著于玻璃構(gòu)件上，之后，在燒成爐內(nèi)對(duì)粘著有玻璃層的玻璃構(gòu)件進(jìn)行加熱，從而使玻 璃層熔融，并將玻璃層燒結(jié)于玻璃構(gòu)件上(例如參照專利文獻(xiàn)1)。對(duì)此，從抑制由燒成爐的使用而引起的能耗的增大以及燒結(jié)時(shí)間的長(zhǎng)時(shí)間化的觀 點(diǎn)(即所謂高效率化的觀點(diǎn))出發(fā)，提出了如下技術(shù)通過(guò)對(duì)粘著于玻璃構(gòu)件上的玻璃層照 射激光，從而使玻璃層熔融，并將玻璃層燒結(jié)于玻璃構(gòu)件上(例如參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特表2006-5M419號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-366050號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題然而，若利用激光的照射而進(jìn)行相對(duì)于玻璃構(gòu)件的玻璃層的燒結(jié)，則在燒結(jié)時(shí)或 在其后的玻璃構(gòu)件彼此的熔接時(shí)，存在玻璃構(gòu)件上產(chǎn)生裂紋等的玻璃構(gòu)件破損的情況。因此，本發(fā)明是有鑒于這樣的情況而悉心研究的結(jié)果，其目的在于提供一種能夠 防止玻璃構(gòu)件的破損并能夠高效率地將玻璃構(gòu)件彼此熔接的玻璃熔接方法。解決問(wèn)題的技術(shù)手段本發(fā)明者為了達(dá)成上述目的而反復(fù)努力研究，結(jié)果查明了 由激光的照射而進(jìn)行 的玻璃層的燒結(jié)會(huì)引起玻璃構(gòu)件的破損，這是由于如圖12所示，在燒結(jié)時(shí)若玻璃層的溫度 超過(guò)熔點(diǎn)Tm，則玻璃層的激光吸收率急劇升高。即在粘著于玻璃構(gòu)件上的玻璃層中，由于 因去除粘合劑而產(chǎn)生的空隙以及玻璃粉的粒子性，引起超過(guò)激光吸收性顏料的吸收特性的 光散射，從而變成激光吸收率較低的狀態(tài)(例如，在可見(jiàn)光下看上去發(fā)白)。因此，如圖13 所示，若以激光功率P照射激光，以使玻璃層的溫度為高于熔點(diǎn)Tm且低于結(jié)晶化溫度Tc的 溫度Tp，則因玻璃粉的熔融而使空隙被填滿并且粒子性遭到破壞，因而激光吸收性顏料的 吸收特性顯著地顯現(xiàn)，玻璃層的激光吸收率急劇升高(例如，在可見(jiàn)光下看上去發(fā)黑)。由 此，在玻璃層中引起超過(guò)預(yù)想的激光的吸收，從而由于因熱輸入過(guò)多而引起的熱沖擊(heat shock)而使玻璃構(gòu)件上產(chǎn)生裂紋。另外，通過(guò)激光功率P下的激光的照射，如圖13所示，
3玻璃層的溫度實(shí)際上達(dá)到高于結(jié)晶化溫度Tc的溫度Ta。若玻璃層中位于燒結(jié)對(duì)象的玻璃 構(gòu)件的相反側(cè)的部分(即玻璃層中位于熔接對(duì)象的玻璃構(gòu)件側(cè)的部分)因熱輸入過(guò)多而結(jié) 晶化，則該部分的熔點(diǎn)變高。因此，在其后的玻璃構(gòu)件彼此的熔接時(shí)，為了使玻璃層中位于 熔接對(duì)象的玻璃構(gòu)件側(cè)的部分熔融，有必要提高激光功率并照射激光，從而與燒結(jié)時(shí)相同 由于因熱輸入過(guò)多而引起的熱沖擊而在玻璃構(gòu)件上產(chǎn)生裂紋。本發(fā)明者根據(jù)該見(jiàn)解進(jìn)一步 反復(fù)研究，直至完成本發(fā)明。還有，在因玻璃層的熔融而使玻璃層的激光吸收率提高的情況 下，可見(jiàn)光下的玻璃層的顏色變化并不限定于自發(fā)白的狀態(tài)變化成發(fā)黑的狀態(tài)，例如在近 紅外激光用的激光吸收性顏料中，也存在玻璃層熔融時(shí)呈現(xiàn)綠色的情況。即本發(fā)明所涉及的玻璃熔接方法的特征在于，是將第1玻璃構(gòu)件與第2玻璃構(gòu)件 熔接而制造玻璃熔接體的玻璃熔接方法，包括如下工序?qū)⑼ㄟ^(guò)自包含玻璃粉、激光吸收 材、有機(jī)溶劑以及粘合劑的膏體層中去除有機(jī)溶劑以及粘合劑而形成的玻璃層以沿著熔接 預(yù)定區(qū)域的方式配置于第1玻璃構(gòu)件上的工序；通過(guò)沿著熔接預(yù)定區(qū)域照射具有第1熱輸 入量的第1激光從而使玻璃層熔融，在與第1激光的行進(jìn)方向交叉的方向上的玻璃層的熔 融率超過(guò)規(guī)定值時(shí)，自第1熱輸入量切換至少于第1熱輸入量的第2熱輸入量，并沿著熔接 預(yù)定區(qū)域照射具有第2熱輸入量的第1激光從而使玻璃層熔融，使玻璃層固定于第1玻璃 構(gòu)件上的工序；以及使第2玻璃構(gòu)件隔著玻璃層而重疊于固定有玻璃層的第1玻璃構(gòu)件上， 并沿著熔接預(yù)定區(qū)域照射第2激光，從而將第1玻璃構(gòu)件與第2玻璃構(gòu)件熔接的工序。在該玻璃熔接方法中，在沿著熔接預(yù)定區(qū)域照射第1激光而使玻璃層熔融時(shí)，通 過(guò)沿著熔接預(yù)定區(qū)域照射具有第1熱輸入量的第1激光從而使玻璃層熔融，在與第1激光 的行進(jìn)方向交叉的方向上的玻璃層的熔融率超過(guò)規(guī)定值時(shí)，切換熱輸入量，沿著熔接預(yù)定 區(qū)域照射具有少于第1熱輸入量的第2熱輸入量的第1激光從而使玻璃層熔融，并使玻璃 層固定于第1玻璃構(gòu)件上。在該玻璃層的固定時(shí)，若玻璃層的熔融率超過(guò)規(guī)定值，則玻璃層 的激光吸收率會(huì)急劇升高，但是，其后，由于照射具有少于第1熱輸入量的第2熱輸入量的 第1激光，因此，抑制了玻璃層變成熱輸入過(guò)多的狀態(tài)。通過(guò)這樣的熱輸入量的切換，即使 利用第1激光的照射而使玻璃層固定于第1玻璃構(gòu)件上，在玻璃層的固定時(shí)或在其后的玻 璃構(gòu)件彼此的熔接時(shí)，也可以防止玻璃構(gòu)件上產(chǎn)生裂紋等的玻璃構(gòu)件破損的情況。因此，根 據(jù)該玻璃熔接方法，可以防止玻璃構(gòu)件的破損，從而可以高效率地將玻璃構(gòu)件彼此熔接。還 有，所謂“熱輸入量”，是指第1激光在其照射區(qū)域中所具有的能量密度。另外，所謂“玻璃 層的熔融率”，是指在與第1激光的行進(jìn)方向交叉的方向上，“玻璃層的總寬度”中“玻璃層 的熔融部分的寬度”所占的比例。本發(fā)明所涉及的玻璃熔接方法中，優(yōu)選，通過(guò)降低第1激光的照射功率，從而自第 1熱輸入量切換至第2熱輸入量。在此情況下，由于通過(guò)照射功率的降低而進(jìn)行熱輸入量的 切換，因此能夠可靠地自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。本發(fā)明所涉及的玻璃熔接方法中，優(yōu)選，通過(guò)提高第1激光相對(duì)于玻璃層的行進(jìn) 速度，從而自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。在此情況下，由于通過(guò)第1激光的行進(jìn)速 度的上升而進(jìn)行熱輸入量的切換，因此能夠可靠地自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。而 且，由于提高行進(jìn)速度而進(jìn)行切換，因此可以縮短固定玻璃層時(shí)所需要的時(shí)間。還有，所謂 “第1激光相對(duì)于玻璃層的行進(jìn)速度”，是指第1激光的相對(duì)的行進(jìn)速度，包括固定第1激 光而移動(dòng)玻璃層的情況、固定玻璃層而移動(dòng)第1激光的情況、以及分別移動(dòng)第1激光以及玻璃層的情況。在本發(fā)明所涉及的玻璃熔接方法中，優(yōu)選，在自開始照射第1激光起經(jīng)過(guò)了規(guī)定 時(shí)間時(shí)，自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。在此情況下，能夠利用控制預(yù)先求得的規(guī)定 時(shí)間的簡(jiǎn)單的方法而容易地自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。而且，在相同的結(jié)構(gòu)的 玻璃層的情況下，如果第1激光的照射條件相同，則能夠使規(guī)定時(shí)間大致相同，因此，可以 容易地進(jìn)行連續(xù)或者同時(shí)地使多個(gè)相同的結(jié)構(gòu)的玻璃層熔融，從而可以提高制造效率。本發(fā)明所涉及的玻璃熔接方法中，優(yōu)選，在自玻璃層放射的熱輻射光的強(qiáng)度上升 至規(guī)定值時(shí)，自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。在此情況下，通過(guò)對(duì)具有所謂隨著玻璃 層的熔融率上升而逐漸增強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性的熱輻射光的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，從而可以準(zhǔn)確地進(jìn)行熱 輸入量的切換。本發(fā)明所涉及的玻璃熔接方法中，優(yōu)選，在由玻璃層反射的第1激光的反射光的 強(qiáng)度下降至規(guī)定值時(shí)，自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。在此情況下，通過(guò)對(duì)具有所謂 隨著玻璃層的熔融率上升而逐漸下降的關(guān)聯(lián)性的反射光的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，從而可以準(zhǔn)確地 進(jìn)行熱輸入量的切換。發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明，可以防止玻璃構(gòu)件的破損，從而可以高效率地將玻璃構(gòu)件彼此熔接。


圖1是通過(guò)本發(fā)明所涉及的玻璃熔接方法的一個(gè)實(shí)施方式而制造的玻璃熔接體 的立體圖。圖2是用以說(shuō)明用于制造圖1所示的玻璃熔接體的玻璃熔接方法的立體圖。圖3是用以說(shuō)明用于制造圖1所示的玻璃熔接體的玻璃熔接方法的剖面圖。圖4是用以說(shuō)明用于制造圖1所示的玻璃熔接體的玻璃熔接方法的剖面圖。圖5是用以說(shuō)明用于制造圖1所示的玻璃熔接體的玻璃熔接方法的平面圖。圖6是表示激光照射的溫度分布的圖。圖7是表示激光的照射條件的切換時(shí)序的圖。圖8是用以說(shuō)明用于制造圖1所示的玻璃熔接體的玻璃熔接方法的立體圖。圖9是用以說(shuō)明用于制造圖1所示的玻璃熔接體的玻璃熔接方法的立體圖。圖10是表示激光的照射條件的其它的切換時(shí)序的圖。圖11是表示激光的照射條件的其它的切換時(shí)序的圖。圖12是表示玻璃層的溫度與激光吸收率之間的關(guān)系的圖。圖13是表示激光功率與玻璃層的溫度之間的關(guān)系的圖。符號(hào)的說(shuō)明1…玻璃熔接體、2…玻璃粉(glass frit)、3…玻璃層、4…玻璃構(gòu)件(第1玻璃構(gòu) 件)、5…玻璃構(gòu)件(第2玻璃構(gòu)件)、6…膏體層、7…載置臺(tái)、A…照射開始位置、B…穩(wěn)定區(qū) 域開始位置、R…熔接預(yù)定區(qū)域、Ll…激光(第1激光)、L2…激光(第2激光)。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。還有，在各圖中，對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的符號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。圖1是通過(guò)本發(fā)明所涉及的玻璃熔接方法的一個(gè)實(shí)施方式而制造的玻璃熔接體 的立體圖。如圖1所示，玻璃熔接體1是經(jīng)由沿著熔接預(yù)定區(qū)域R而形成的玻璃層3，將玻 璃構(gòu)件(第1玻璃構(gòu)件)4與玻璃構(gòu)件(第2玻璃構(gòu)件)5熔接而成的玻璃熔接體。玻璃構(gòu) 件4、5例如是由無(wú)堿玻璃構(gòu)成的厚度為0. 7mm的矩形板狀的構(gòu)件，熔接預(yù)定區(qū)域R沿著玻 璃構(gòu)件4、5的外緣而設(shè)定成矩形環(huán)狀。玻璃層3例如由低熔點(diǎn)玻璃(磷酸釩系玻璃、硼酸 鉛玻璃等)構(gòu)成，且沿著熔接預(yù)定區(qū)域R而形成為矩形環(huán)狀。其次，對(duì)用以制造上述的玻璃熔接體1的玻璃熔接方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖2所示，通過(guò)由滴涂器(dispenser)或者絲網(wǎng)印刷等涂布粉膏體(frit paste)，從而沿著熔接預(yù)定區(qū)域R在玻璃構(gòu)件4的表面如上形成膏體層6。粉膏體例如是 將由非晶質(zhì)的低熔點(diǎn)玻璃(磷酸釩系玻璃、硼酸鉛玻璃等)構(gòu)成的粉末狀的玻璃粉(glass frit) 2、氧化鐵等的作為無(wú)機(jī)顏料的激光吸收性顏料(激光吸收材)、作為乙酸戊酯等的有 機(jī)溶劑以及作為在玻璃的軟化點(diǎn)溫度以下熱分解的樹脂成分(丙烯酸等)的粘合劑進(jìn)行混 練而得到的物質(zhì)。粉膏體也可以為對(duì)將預(yù)先添加有激光吸收性顏料(激光吸收材)的低熔 點(diǎn)玻璃制成粉末狀的玻璃粉(glass frit)、有機(jī)溶劑、以及粘合劑進(jìn)行混練而得到的物質(zhì)。 即膏體層6包含玻璃粉2、激光吸收性顏料、有機(jī)溶劑以及粘合劑。接著，使膏體層6干燥而去除有機(jī)溶劑，進(jìn)而，對(duì)膏體層6進(jìn)行加熱而去除粘合劑， 從而使玻璃層3沿著熔接預(yù)定區(qū)域R而粘著在玻璃構(gòu)件4的表面如上。還有，粘著在玻璃 構(gòu)件4的表面如上的玻璃層3由于因粘合劑的去除而產(chǎn)生的空隙以及玻璃粉2的粒子性， 引起超過(guò)激光吸收性顏料的吸收特性的光散射，從而成為激光吸收率較低的狀態(tài)(例如， 在可見(jiàn)光下看上去發(fā)白)。接著，如圖3所示，在由鋁構(gòu)成的板狀的載置臺(tái)7的表面7a(此處為研磨面)上， 隔著玻璃層3而載置玻璃構(gòu)件4。由此，通過(guò)自膏體層6中去除有機(jī)溶劑以及粘合劑而形成 的玻璃層3以沿著熔接預(yù)定區(qū)域R的方式而配置于玻璃構(gòu)件4與載置臺(tái)7之間。接著，如圖3 圖5所示，使聚光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)玻璃層3的熔接預(yù)定區(qū)域R中的照射開始 位置A，開始照射激光(第1激光)Li，并沿著熔接預(yù)定區(qū)域R朝向圖示箭頭的行進(jìn)方向進(jìn) 行照射。然而，如圖6所示，激光Ll具有如下的溫度分布寬度方向(與激光Ll的行進(jìn)方 向大致正交的方向)的中央部的溫度較高，朝向兩端部溫度變低。因此，如圖5所示，自玻 璃層3的熔融率(在與激光Ll的行進(jìn)方向大致正交的方向上，玻璃層3的總寬度中玻璃層 3的熔融部分的寬度所占的比例)大致為零的照射開始位置A起熔融率逐漸地上升，直至作 為熔融率接近100%的穩(wěn)定區(qū)域的穩(wěn)定區(qū)域開始位置B為止為規(guī)定的距離，自照射開始位 置A起直至穩(wěn)定區(qū)域開始位置B為止，成為玻璃層3的熔融在寬度方向上的一部分中進(jìn)行 的不穩(wěn)定區(qū)域。該不穩(wěn)定區(qū)域中，由于玻璃層3的熔融不是遍及整個(gè)寬度方向，因而激光吸收率 沒(méi)有完全變高。因此，如圖7所示，激光Ll在如照射于穩(wěn)定區(qū)域的玻璃層3的情況下將要 結(jié)晶化那樣的強(qiáng)照射條件，例如激光Ll的照射功率為IOW的第1熱輸入量下開始照射。還 有，熱輸入量可以由以下的數(shù)學(xué)式(1)表示，本實(shí)施方式中，由于行進(jìn)速度以及點(diǎn)徑是固定 的，因而熱輸入量根據(jù)照射功率而發(fā)生變化。熱輸入量(J/mm2)=功率密度(J · S/mm2) +行進(jìn)速度⑶…(1)
其后，若到達(dá)穩(wěn)定區(qū)域開始位置B成為玻璃層3遍及整個(gè)寬度方向地熔融的穩(wěn)定 區(qū)域，則玻璃層3的溫度遍及寬度方向而為熔點(diǎn)Tm以上，因玻璃粉的熔融而使空隙被填滿 并且粒子性遭到破壞，因此，激光吸收性顏料的吸收特性顯著地顯現(xiàn)，玻璃層3的激光吸收 率遍及整個(gè)寬度方向地急劇升高，且熔融率接近100% (例如，在可見(jiàn)光下看上去發(fā)黑)。由 此，在玻璃層3中引起超過(guò)預(yù)想的激光Ll的吸收，向玻璃層3的熱輸入變得過(guò)多。因此，如圖7所示，在經(jīng)過(guò)了玻璃層3的熔融率成為接近100%的規(guī)定時(shí)間X之后 (或者即將經(jīng)過(guò)了該規(guī)定時(shí)間X之前)，即在玻璃層3在整個(gè)寬度方向上超過(guò)熔點(diǎn)Tm且激 光吸收率急劇升高之后不久，進(jìn)行使激光Ll的照射功率自照射功率IOW下降至照射功率8W 的切換，并進(jìn)行自照射功率IOW的第1熱輸入量至照射功率8W的第2熱輸入量的熱輸入量 的切換。本實(shí)施方式中，對(duì)玻璃層3的每種結(jié)構(gòu)事先求得規(guī)定時(shí)間X，并利用控制預(yù)先求得 的規(guī)定時(shí)間X的簡(jiǎn)單的方法而自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。另外，在相同的結(jié)構(gòu) 的玻璃層的情況下，由于對(duì)于相同的熱輸入量而為大致相同的熔融程度，因而，如果激光Ll 的照射條件相同，則能夠使規(guī)定時(shí)間X大致相同。其后，在作為第2熱輸入量的照射功率8W下進(jìn)行激光照射，持續(xù)由激光Ll進(jìn)行的 對(duì)玻璃層3的照射，直至沿著熔接預(yù)定區(qū)域R而返回至照射開始位置A為止，從而結(jié)束燒 結(jié)。還有，必要時(shí)，也可以以再次對(duì)不穩(wěn)定區(qū)域照射激光Ll而成為穩(wěn)定區(qū)域的方式，使激光
照射重疊。通過(guò)進(jìn)行這樣的切換熱輸入量的控制而進(jìn)行玻璃層3的燒結(jié)，從而使配置于玻璃 構(gòu)件4與載置臺(tái)7之間的玻璃層3在抑制了結(jié)晶化的狀態(tài)下熔融 再固化，并被燒結(jié)于玻璃 構(gòu)件4的表面如上。而且，本實(shí)施方式中，由于從玻璃構(gòu)件4側(cè)進(jìn)行照射激光Ll的燒結(jié)， 因而除了可以可靠地進(jìn)行玻璃層3的向玻璃構(gòu)件4的固定之外，還可以抑制作為將玻璃構(gòu) 件4、5彼此熔接時(shí)的熔接面的玻璃層3的表面3a的結(jié)晶化。還有，燒結(jié)于玻璃構(gòu)件4的表 面如上的玻璃層3由于因玻璃粉2的熔融而使空隙被填滿并且粒子性遭到破壞，因而激光 吸收性顏料的吸收特性顯著地顯現(xiàn)，成為激光吸收率較高的狀態(tài)(例如，在可見(jiàn)光下看上 去發(fā)黑)。然后，若遍及熔接預(yù)定區(qū)域R全周地抑制了結(jié)晶化的玻璃層3的燒結(jié)結(jié)束，則將燒 結(jié)有玻璃層3的玻璃構(gòu)件4從載置臺(tái)7取出。此時(shí)，由于玻璃粉2與載置臺(tái)7的線膨脹系 數(shù)的差大于玻璃粉2與玻璃構(gòu)件4的線膨脹系數(shù)的差，因此，玻璃層3不會(huì)粘著于載置臺(tái)7 上。另外，由于載置臺(tái)7的表面7a被研磨，因此，燒結(jié)于玻璃構(gòu)件4的表面如上的玻璃層 3成為與玻璃構(gòu)件4相反的一側(cè)的表面3a的凹凸被平坦化了的狀態(tài)。在玻璃層3的燒結(jié)之后，如圖8所示，將玻璃構(gòu)件5隔著玻璃層3而重疊于燒結(jié)有 玻璃層3的玻璃構(gòu)件4上。此時(shí)，由于玻璃層3的表面3a被平坦化，因此，玻璃構(gòu)件5的表 面fe無(wú)間隙地接觸于玻璃層3的表面3a。接著，如圖9所示，使聚光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)玻璃層3，并沿著熔接預(yù)定區(qū)域R照射激光(第2 激光)L2。由此，激光L2被遍及熔接預(yù)定區(qū)域R全周而成為激光吸收率較高且抑制了結(jié)晶 化的狀態(tài)的玻璃層3吸收，玻璃層3以及其周邊部分(玻璃構(gòu)件4、5的表面4a、fe部分) 進(jìn)行熔融 再固化，從而玻璃構(gòu)件4與玻璃構(gòu)件5被熔接。此時(shí)，玻璃構(gòu)件5的表面fe無(wú) 間隙地接觸于玻璃層3的表面3a，并且燒結(jié)于玻璃構(gòu)件4上的玻璃層3的熔融形成為遍及 熔接預(yù)定區(qū)域R全周而抑制了結(jié)晶化的穩(wěn)定區(qū)域，因此，玻璃層3的熔點(diǎn)沒(méi)有變高，玻璃構(gòu)件4與玻璃構(gòu)件5沿著熔接預(yù)定區(qū)域R均勻地被熔接，且破損被防止。如以上所說(shuō)明的那樣，在用以制造玻璃熔接體1的玻璃熔接方法中，在沿著熔接 預(yù)定區(qū)域R照射激光Ll而使玻璃層3熔融時(shí)，通過(guò)沿著熔接預(yù)定區(qū)域R照射具有第1熱輸 入量的激光Ll而使玻璃層3熔融，在與激光Ll的行進(jìn)方向大致正交的方向上的玻璃層3 的熔融率接近100%時(shí)，切換熱輸入量，沿著熔接預(yù)定區(qū)域R照射具有少于第1熱輸入量的 第2熱輸入量的激光Ll而使玻璃層3熔融，從而使玻璃層3固定于玻璃構(gòu)件4上。在該玻 璃層3的固定時(shí)，若玻璃層3的熔融率接近100%，則玻璃層3的激光吸收率會(huì)急劇升高，但 是，其后，由于照射具有少于第1熱輸入量的第2熱輸入量的激光Li，因此，抑制了玻璃層3 變成熱輸入過(guò)多的狀態(tài)。通過(guò)這樣的熱輸入量的切換，從而即使由激光Ll的照射而將玻璃 層3固定于玻璃構(gòu)件4上，在玻璃層3的固定時(shí)或者在其后的玻璃構(gòu)件4、5彼此的熔接時(shí)， 也可以防止在玻璃構(gòu)件4、5上產(chǎn)生裂紋等的玻璃構(gòu)件4、5破損的情況。因此，根據(jù)該玻璃 熔接方法，可以防止玻璃構(gòu)件4、5的破損，從而可以高效率地將玻璃構(gòu)件4、5彼此熔接。另外，在上述的玻璃熔接方法中，通過(guò)降低激光Ll的照射功率，從而自第1熱輸入 量切換至第2熱輸入量。由于通過(guò)這樣的照射功率的下降而進(jìn)行熱輸入量的切換，因此，能 夠可靠地自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。另外，在上述的玻璃熔接方法中，在自開始照射激光Ll起經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間X時(shí)，熔 融率接近100%，自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。因此，能夠利用控制預(yù)先求得的熔 融率成為接近100%的規(guī)定時(shí)間X的簡(jiǎn)單的方法而容易地自第1熱輸入量切換至第2熱輸 入量。而且，在相同的結(jié)構(gòu)的玻璃層的情況下，如果激光Ll的照射條件相同，則可以使規(guī)定 時(shí)間X大致相同，因此，能夠容易地進(jìn)行連續(xù)或者同時(shí)地使多個(gè)相同的結(jié)構(gòu)的玻璃層3熔 融，從而能夠大幅地提高制造多個(gè)玻璃熔接體1時(shí)的制造效率。然而，在有機(jī)EL封裝等中，由于容器本身是小型的，因而使用更薄型化的玻璃構(gòu) 件4、5，因此，作為玻璃構(gòu)件4、5的材料，為了難以產(chǎn)生割裂而多是選擇低膨脹玻璃。此時(shí)， 為了使玻璃層3的線膨脹系數(shù)與玻璃構(gòu)件4、5的線膨脹系數(shù)一致(即為了降低玻璃層3的 線膨脹系數(shù))，使玻璃層3中含有大量由陶瓷等構(gòu)成的填料(filler)。若使玻璃層3中含 有大量填料，則在激光Ll的照射的前后，玻璃層3的激光吸收率會(huì)更進(jìn)一步地發(fā)生較大的 變化。因此，上述的玻璃熔接方法在選擇低膨脹玻璃作為玻璃構(gòu)件4、5的材料的情況下特 別有效。本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式。例如，在上述實(shí)施方式中，在自激光Ll的照射開始位置A起經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間X時(shí)， 熔融率接近100%，自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量，但是，如圖10所示，也可以在自 玻璃層3放射的熱輻射光的強(qiáng)度上升至規(guī)定值Q時(shí)，自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。 在此情況下，通過(guò)對(duì)具有所謂隨著玻璃層3的熔融率上升而逐漸增強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性的熱輻射光 的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，從而可以準(zhǔn)確地進(jìn)行熱輸入量的切換。另外，如圖11所示，也可以在由玻 璃層3反射的激光Ll的反射光的強(qiáng)度下降至規(guī)定值P時(shí)，自第1熱輸入量切換至第2熱輸 入量。在此情況下，通過(guò)對(duì)具有所謂隨著玻璃層3的熔融率上升而逐漸下降的關(guān)聯(lián)性的反 射光的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，從而可以準(zhǔn)確地進(jìn)行熱輸入量的切換。另外，在上述實(shí)施方式中，通過(guò)變更激光Ll的照射功率而控制對(duì)玻璃層3的熱輸 入量，但是，如上述的數(shù)學(xué)式(1)所示，也可以通過(guò)使激光Ll的照射功率一定并提高激光Ll
8的相對(duì)的照射速度(即激光Ll相對(duì)于玻璃層3的行進(jìn)速度)，從而進(jìn)行對(duì)玻璃層3的熱輸 入量的切換。在此情況下，由于通過(guò)提高激光Ll的行進(jìn)速度而進(jìn)行熱輸入量的切換，因此， 能夠可靠地自第1熱輸入量切換至第2熱輸入量。而且，由于提高行進(jìn)速度而進(jìn)行切換，因 此，可以縮短固定玻璃層3時(shí)所需要的時(shí)間。還有，在通過(guò)提高行進(jìn)速度而進(jìn)行熱輸入量的 切換的情況下，由于包括速度的加速過(guò)程的情況較多，因而從抑制玻璃層3的結(jié)晶化的觀 點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選，在成為應(yīng)進(jìn)行切換的時(shí)刻(經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間X時(shí)、或者、熱輻射光或反射光的 強(qiáng)度為規(guī)定值)之前，開始行進(jìn)速度的切換控制，在實(shí)際上應(yīng)進(jìn)行切換的時(shí)刻，結(jié)束切換。
另外，在上述實(shí)施方式中，使激光L1、L2相對(duì)于被固定的玻璃構(gòu)件4、5行進(jìn)，但是， 激光Li、L2也可以相對(duì)于各玻璃構(gòu)件4、5相對(duì)地行進(jìn)，也可以將激光Li、L2固定而使玻璃 構(gòu)件4、5移動(dòng)，也可以使玻璃構(gòu)件4、5與激光Li、L2分別移動(dòng)。 另外，在上述實(shí)施方式中，在熔融率為100 %的規(guī)定值時(shí)，進(jìn)行熱輸入量的切換，但 是，若玻璃層3適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行熔融，則也可以在例如熔融率為90%的規(guī)定值時(shí)，進(jìn)行熱輸入量 的切換，從而可靠地抑制玻璃層3的結(jié)晶化。另外，在上述實(shí)施方式中，隔著玻璃構(gòu)件4對(duì)玻璃層3照射激光Ll，但是，也可以直 接對(duì)玻璃層3照射激光Li。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，能夠防止玻璃構(gòu)件的破損，從而能夠高效率地將玻璃構(gòu)件彼此熔接。
權(quán)利要求
1.一種玻璃熔接方法，其特征在于，是將第ι玻璃構(gòu)件與第2玻璃構(gòu)件熔接而制造玻璃熔接體的玻璃熔接方法，包括將通過(guò)自包含玻璃粉、激光吸收材、有機(jī)溶劑以及粘合劑的膏體層中去除所述有機(jī)溶 劑以及所述粘合劑而形成的玻璃層，以沿著熔接預(yù)定區(qū)域的方式，配置于所述第1玻璃構(gòu) 件上的工序；通過(guò)沿著所述熔接預(yù)定區(qū)域照射具有第1熱輸入量的第1激光從而使所述玻璃層熔 融，在與所述第1激光的行進(jìn)方向交叉的方向上的所述玻璃層的熔融率超過(guò)規(guī)定值時(shí)，自 所述第1熱輸入量切換至少于所述第1熱輸入量的第2熱輸入量，沿著所述熔接預(yù)定區(qū)域 照射具有所述第2熱輸入量的所述第1激光從而使所述玻璃層熔融，并使所述玻璃層固定 于所述第1玻璃構(gòu)件上的工序；以及將所述第2玻璃構(gòu)件隔著所述玻璃層而重疊于固定有所述玻璃層的所述第1玻璃構(gòu)件 上，并沿著所述熔接預(yù)定區(qū)域照射第2激光，從而將所述第1玻璃構(gòu)件與所述第2玻璃構(gòu)件 熔接的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃熔接方法，其特征在于，通過(guò)降低所述第1激光的照射功率，從而自所述第1熱輸入量切換至所述第2熱輸入量。
3.如權(quán)利要求1所述的玻璃熔接方法，其特征在于，通過(guò)提高所述第1激光相對(duì)于所述玻璃層的行進(jìn)速度，從而自所述第1熱輸入量切換 至所述第2熱輸入量。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃熔接方法，其特征在于，在自開始照射所述第1激光起經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間時(shí)，自所述第1熱輸入量切換至所述第 2熱輸入量。
5.如權(quán)利要求1所述的玻璃熔接方法，其特征在于，在自所述玻璃層放射的熱輻射光的強(qiáng)度上升至規(guī)定值時(shí)，自所述第1熱輸入量切換至 所述第2熱輸入量。
6.如權(quán)利要求1所述的玻璃熔接方法，其特征在于，在由所述玻璃層反射的所述第1激光的反射光的強(qiáng)度下降至規(guī)定值時(shí)，自所述第1熱 輸入量切換至所述第2熱輸入量。
全文摘要
本發(fā)明涉及玻璃熔接方法。在沿著熔接預(yù)定區(qū)域(R)照射激光(L1)而使玻璃層(3)熔融時(shí)，通過(guò)沿著熔接預(yù)定區(qū)域(R)照射具有第1熱輸入量的激光(L1)而使玻璃層(3)熔融，在與激光(L1)的行進(jìn)方向大致正交的方向上的玻璃層(3)的熔融率超過(guò)規(guī)定值時(shí)，切換熱輸入量，沿著熔接預(yù)定區(qū)域(R)照射具有少于第1熱輸入量的第2熱輸入量的激光(L1)，從而使玻璃層(3)固定于玻璃構(gòu)件(4)上。由此，抑制了玻璃層(3)變成熱輸入過(guò)多的狀態(tài)，并抑制了燒結(jié)時(shí)的玻璃層(3)的結(jié)晶化。而且，經(jīng)由如上所述抑制了結(jié)晶化的玻璃層(3)而將玻璃構(gòu)件(4)與玻璃構(gòu)件(5)熔接，從而獲得玻璃熔接體(1)。
文檔編號(hào)B23K26/00GK102066279SQ20098012394
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者松本聰 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社