JP2012121758A - ガラス溶着装置及びガラス溶着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガラス層等に損傷が生じるのを防止し、所定のラインに沿ってガラス部材同士を溶着し得るガラス溶着装置及びガラス溶着方法を提供する。
【解決手段】 ガラス溶着装置１１は、ガラス部材４，５を支持する支持ステージ１２と、ガラス部材４，５間のガラス層３にレーザ光Ｌを照射するレーザヘッド１３と、制御部１４と、を備える。ガラス層３は、ライン１０に沿うように配置されている。レーザヘッド１３は、方向Ｄ１を長手方向とする照射領域ＩＲとなるようにレーザ光Ｌを整形するシリンドリカルレンズ１７、及びそのレンズ１７を回転させる回転ステージ１８を有する。制御部１４は、照射領域ＩＲがライン１０に沿って移動するように支持ステージ１２を制御し、ライン１０の各直線部１０ａ，１０ｂに平行な方向及び各曲線部１０ｃの接線に平行な方向に方向Ｄ１が一致するように回転ステージ１８を制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、所定のラインに沿ってガラス部材同士を溶着するガラス溶着装置及びガラス溶着方法に関する。

レーザ光を利用した加工技術においては、レーザ光の照射領域の形状として長尺形状の形状を採用する場合がある。例えば、特許文献１には、ガラス基板間に配置されたガラス層にレーザ光を照射し、線状の照射領域をその長手方向に沿って移動させることにより、ガラス基板同士を溶着する技術が記載されている。また、特許文献２には、板状の被加工物にレーザ光を照射し、細長い楕円状の照射領域を所定のラインに沿って被加工物上に位置させることにより、そのラインに沿って被加工物を曲げる技術が記載されている。

特開２００９−１０４８４１号公報 国際公開２００４／０５０２９２号

ところで、所定のラインに沿ってガラス部材同士を溶着する場合、そのラインが直線部だけでなく曲線部を含んでいると、レーザ光の照射領域をラインに沿って移動させる速度が曲線部で遅くなり、曲線部で入熱過多の状態となってガラス層やガラス部材にクラック等の損傷が生じるおそれがある。

そこで、本発明は、所定のラインが曲線部を含んでいても、ガラス層やガラス部材に損傷が生じるのを防止しつつ、そのラインに沿ってガラス部材同士を溶着することができるガラス溶着装置及びガラス溶着方法を提供することを課題とする。

本発明のガラス溶着装置は、所定のラインに沿って第１のガラス部材と第２のガラス部材とを溶着するガラス溶着装置であって、第１のガラス部材と第２のガラス部材との間に、ラインに沿うように、レーザ光吸収材を含むガラス層が配置された状態で、第１のガラス部材及び第２のガラス部材を支持するガラス部材支持部と、ガラス部材支持部上のガラス層において、第１の方向における幅が第１の方向に垂直な第２の方向における幅よりも大きい照射領域となるように、レーザ光を整形する整形光学系、及びレーザ光の光軸を中心として整形光学系を回転させる回転駆動体を有し、ガラス部材支持部上のガラス層にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、照射領域がラインに沿って相対的に移動するように、ガラス部材支持部及びレーザ光照射部の少なくとも一方を制御すると共に、ラインの直線部では直線部に平行な方向に第１の方向が一致し、かつラインの曲線部では曲線部の接線に平行な方向に第１の方向が一致するように、回転駆動体を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

このガラス溶着装置では、整形光学系によって長尺形状の照射領域となるように整形されたレーザ光が、ガラス部材間に配置されたガラス層に照射され、そのレーザ光の照射領域が所定のラインに沿って相対的に移動させられる。このとき、ガラス層は、そのラインに沿うように配置されている。そして、回転駆動体が整形光学系を回転させるという簡易な構成によって、ラインの直線部では直線部に平行な方向に照射領域の長手方向が一致させられ、ラインの曲線部では曲線部の接線に平行な方向に照射領域の長手方向が一致させられる。これにより、ラインの直線部においては勿論、ラインの曲線部においても、レーザ光の照射領域がスポット状である場合に比べ、ガラス層の温度の上昇・下降を緩やかにしつつ、ガラス部材同士を溶着するのに十分な熱量をガラス層に与えることができる。よって、このガラス溶着装置によれば、所定のラインが曲線部を含んでいても、ガラス層やガラス部材に損傷が生じるのを防止しつつ、そのラインに沿ってガラス部材同士を溶着することが可能となる。

ここで、整形光学系は、第２の方向における照射領域の幅を１としたときに、第１の方向における照射領域の幅が１．５〜４となるように、レーザ光を整形することが好ましい。これによれば、ガラス層やガラス部材に損傷が生じるのをより確実に防止することができる。

また、制御部は、第１の方向における照射領域の幅が直線部と曲線部とで一定となり、かつ第２の方向における照射領域の幅が直線部に比べ曲線部で大きくなるように、レーザ光照射部を制御することが好ましい。これによれば、直線部に比べ曲線部において、照射領域の単位面積当たりの光強度を低くすることができる。従って、直線部に比べ曲線部において、レーザ光の照射領域をラインに沿って相対的に移動させる速度が遅くなったとしても、曲線部で入熱過多の状態となってガラス層やガラス部材に損傷が生じるのをより確実に防止することができる。

また、本発明のガラス溶着方法は、所定のラインに沿って第１のガラス部材と第２のガラス部材とを溶着し、ガラス溶着体を製造するガラス溶着方法であって、第１のガラス部材と第２のガラス部材との間に、ラインに沿うように、レーザ光吸収材を含むガラス層を配置する第１の工程と、ガラス層にレーザ光を照射し、レーザ光の照射領域をラインに沿って相対的に移動させることにより、ラインに沿って第１のガラス部材と第２のガラス部材とを溶着する第２の工程と、を備え、第２の工程においては、ラインの直線部では、直線部に平行な方向における照射領域の幅が直線部に垂直な方向における照射領域の幅よりも大きくなるようにレーザ光を整形し、ラインの曲線部では、曲線部の接線に平行な方向における照射領域の幅が接線に垂直な方向における照射領域の幅よりも大きくなるようにレーザ光を整形することを特徴とする。

このガラス溶着方法では、レーザ光が、ガラス部材間に配置されたガラス層に照射され、そのレーザ光の照射領域が所定のラインに沿って相対的に移動させられる。このとき、ガラス層は、そのラインに沿うように配置されている。そして、ラインの直線部では、直線部に平行な方向を長手方向とする長尺形状の照射領域となるようにレーザ光が整形され、ラインの曲線部では、曲線部の接線に平行な方向を長手方向とする長尺形状の照射領域となるようにレーザ光が整形される。従って、上述したガラス溶着装置と同様の理由から、このガラス溶着方法によれば、所定のラインが曲線部を含んでいても、ガラス層やガラス部材に損傷が生じるのを防止しつつ、そのラインに沿ってガラス部材同士を溶着することが可能となる。

本発明によれば、所定のラインが曲線部を含んでいても、ガラス層やガラス部材に損傷が生じるのを防止しつつ、そのラインに沿ってガラス部材同士を溶着することができる。

本発明の一実施形態のガラス溶着方法によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。 本発明の一実施形態のガラス溶着装置の斜視図である。 本発明の一実施形態のガラス溶着方法を説明するための斜視図である。 本発明の一実施形態のガラス溶着方法を説明するための斜視図である。 本発明の一実施形態のガラス溶着方法を説明するための斜視図である。 本発明の一実施形態のガラス溶着方法におけるラインとレーザ光の照射領域との関係を示す平面図である。 本発明の一実施形態のガラス溶着方法を説明するための斜視図である。 レーザ光の照射領域がスポット状である場合及び長尺形状である場合のそれぞれにおけるガラス層の温度を示すグラフである。 本発明の他の実施形態のガラス溶着装置の斜視図である。 本発明の他の実施形態のガラス溶着装置の斜視図である。 本発明の他の実施形態のガラス溶着方法におけるラインとレーザ光の照射領域との関係を示す平面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態のガラス溶着方法によって製造されたガラス溶着体の斜視図である。図１に示されるように、ガラス溶着体１は、所定のライン１０に沿うように配置されたガラス層３を介して、ガラス部材４とガラス部材５とが溶着されたものである。このガラス溶着体１は、例えば有機ＥＬディスプレイであり、ライン１０の内側に形成された発光素子領域がガラス部材４，５及びガラス層３によって外部雰囲気から封止されている。

ガラス部材４，５は、例えば無アルカリガラスからなる厚さ０．７ｍｍの矩形板状の部材である。ライン１０は、ガラス部材４，５の外縁に沿うように矩形環状に設定されており、ライン１０の角部は、Ｒ面取りされている。ライン１０は、長辺に対応する直線部１０ａ、短辺に対応する直線部１０ｂ、及び角部に対応する曲線部１０ｃを含んでいる。ガラス層３は、例えば低融点ガラス（バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等）からなる層である。ガラス層３は、ライン１０に沿ってライン１０上に位置するように、ガラス部材４，５間に配置されている。なお、ガラス部材４，５の形状としては、矩形板状に限定されず、様々な形状を適用することができる。また、ライン１０の形状としては、矩形環状に限定されず、様々な形状を適用することができる。

図２は、本発明の一実施形態のガラス溶着装置の斜視図である。図２に示されるように、ガラス溶着装置１１は、支持ステージ（ガラス部材支持部）１２と、レーザヘッド（レーザ光照射部）１３と、制御部１４と、を備えている。このガラス溶着装置１１は、ライン１０に沿ってガラス部材４とガラス部材５とを溶着するための装置である。

支持ステージ１２は、ガラス部材４，５が載置される載置台であって、ガラス部材４，５間にガラス層３が配置された状態でガラス部材４，５を支持する。ガラス層３は、レーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）を含んでおり、ライン１０に沿うように配置されている。

レーザヘッド１３は、支持ステージ１２上のガラス層３にレーザ光Ｌを照射する。レーザヘッド１３は、レーザ光出射部１５、コリメートレンズ１６、シリンドリカルレンズ（整形光学系）１７及び回転ステージ（回転駆動体）１８を有している。レーザ光出射部１５、コリメートレンズ１６及びシリンドリカルレンズ１７は、レーザ光Ｌの光軸ＯＡ上に配置されている。

レーザ光出射部１５は、支持ステージ１２上のガラス層３に向けてレーザ光Ｌを出射する。コリメートレンズ１６は、レーザ光出射部１５から出射されたレーザ光Ｌをコリメートする。シリンドリカルレンズ１７は、支持ステージ１２上のガラス層３における照射領域ＩＲが楕円形状となるように、コリメートレンズ１６によってコリメートされたレーザ光Ｌを整形する。回転ステージ１８は、シリンドリカルレンズ１７を内側に保持する円筒状の駆動体であって、レーザ光Ｌの光軸ＯＡを中心としてシリンドリカルレンズ１７を回転させる。

シリンドリカルレンズ１７は、より具体的には、支持ステージ１２上のガラス層３において、第１の方向Ｄ１における幅が第１の方向Ｄ１に垂直な第２の方向Ｄ２における幅よりも大きい照射領域ＩＲとなるように、レーザ光Ｌを整形する。ここでは、シリンドリカルレンズ１７の光入射面１７ａは、第２の方向Ｄ２のみにレーザ光Ｌを収束させる凸面（例えば焦点距離１００ｍｍ）となっており、シリンドリカルレンズ１７の光出射面１７ｂは、第１の方向Ｄ１のみにレーザ光Ｌを収束させる凸面（例えば焦点距離３００ｍｍ）となっている。

制御部１４は、照射領域ＩＲがライン１０に沿って相対的に移動するように、支持ステージ１２を制御する。また、制御部１４は、ライン１０の各直線部１０ａ，１０ｂでは各直線部１０ａ，１０ｂに平行な方向に第１の方向Ｄ１が一致し、かつライン１０の各曲線部１０ｃでは各曲線部１０ｃの接線に平行な方向に第１の方向Ｄ１が一致するように、回転ステージ１８を制御する。なお、制御部１４は、照射領域ＩＲがライン１０に沿って相対的に移動するように、レーザヘッド１３を制御してもよいし、支持ステージ１２及びレーザヘッド１３の両方を制御してもよい。

次に、ガラス溶着装置１１を用いてガラス溶着体１を製造するためのガラス溶着方法について説明する。まず、図３に示されるように、マトリックス状（ここでは３行５列）に配置された複数のガラス部材４を含むガラス基板４０を準備する。そして、ガラス部材４ごとにライン１０を設定する。

続いて、ディスペンサやスクリーン印刷等によってフリットペーストを塗布することにより、ガラス部材４ごとにライン１０に沿うようにガラス基板４０の表面４０ａにペースト層６を配置する。フリットペーストは、例えば、低融点ガラスからなる粉末状のガラスフリット（ガラス粉）２、酸化鉄等の無機顔料であるレーザ光吸収性顔料（レーザ光吸収材）、酢酸アミル等である有機溶剤、及びアクリル等の樹脂成分であるバインダが混練されたものである。続いて、ペースト層６を乾燥させて有機溶剤を除去し、ペースト層６を加熱してバインダを除去することにより、ガラス基板４０の表面４０ａにガラス層３を固着させる。更に、ガラス層３を加熱してガラスフリット２を溶融・再固化させることにより、ガラス基板４０の表面４０ａに、レーザ光吸収性顔料を含むガラス層３を定着させる。

続いて、図４に示されるように、マトリックス状（ここでは３行５列）に配置された複数のガラス部材５を含むガラス基板５０を準備する。そして、ガラス部材４のそれぞれとガラス部材５のそれぞれとがガラス層３を介して対向するようにガラス基板４０とガラス基板５０とを重ね合わせ、この状態でガラス基板４０，５０をガラス溶着装置１１の支持ステージ１２上に載置する。これにより、ガラス部材４とガラス部材５との間に、ライン１０に沿うように、レーザ光吸収性顔料を含むガラス層３が配置されることになる（第１の工程）。なお、ガラス基板５０においてガラス基板４０の表面４０ａに対向する表面５０ａには、ガラス部材５ごとに発光素子領域が形成されている。

続いて、レーザヘッド１３にレーザ光Ｌを出力させると共に支持ステージ１２を駆動させることにより、図５に示されるように、対向するガラス部材４，５ごとに、ガラス層３にレーザ光Ｌを照射し、レーザ光Ｌの照射領域ＩＲをライン１０に沿って相対的に移動させる。これにより、ガラス層３及びその周辺部分（ガラス基板４０，５０の表面４０ａ，５０ａ部分）が溶融・再固化し、ライン１０に沿ってガラス部材４とガラス部材５とが溶着される（第２の工程）。なお、溶着においては、ガラス層３が溶融し、ガラス基板４０，５０の少なくとも一方が溶融しない場合もある。

このとき、回転ステージ１８にシリンドリカルレンズ１７を回転させることにより、図６に示されるように、ライン１０の直線部１０ａでは、直線部１０ａに平行な方向に、照射領域ＩＲの長手方向である第１の方向Ｄ１が一致させられ、ライン１０の直線部１０ｂでは、直線部１０ｂに平行な方向に、照射領域ＩＲの長手方向である第１の方向Ｄ１が一致させられる。つまり、ライン１０の各直線部１０ａ，１０ｂでは、各直線部１０ａ，１０ｂに平行な方向における照射領域ＩＲの幅が各直線部１０ａ，１０ｂに垂直な方向における照射領域ＩＲの幅よりも大きくなるようにレーザ光Ｌが整形される。なお、ライン１０の各直線部１０ａ，１０ｂでは、各直線部１０ａ，１０ｂに垂直な方向における照射領域ＩＲの幅が各直線部１０ａ，１０ｂに垂直な方向におけるガラス層３の幅よりも大きくなるようにレーザ光Ｌが整形される。

同様に、回転ステージ１８にシリンドリカルレンズ１７を回転させることにより、図６に示されるように、ライン１０の曲線部１０ｃでは、曲線部１０ｃの接線Ｔに平行な方向に、照射領域ＩＲの長手方向である第１の方向Ｄ１が一致させられる。つまり、ライン１０の各曲線部１０ｃでは、各曲線部１０ｃの接線Ｔに平行な方向における照射領域ＩＲの幅が各曲線部１０ｃの接線Ｔに垂直な方向における照射領域ＩＲの幅よりも大きくなるようにレーザ光Ｌが整形される。なお、ライン１０の各曲線部１０ｃでは、各曲線部１０ｃの接線Ｔに垂直な方向における照射領域ＩＲの幅が各曲線部１０ｃの接線Ｔに垂直な方向におけるガラス層３の幅よりも大きくなるようにレーザ光Ｌが整形される。

続いて、図７に示されるように、ガラス基板４０，５０から、溶着されたガラス部材４，５を切り出し、複数（ここでは１５セット）のガラス溶着体１を得る。

以上説明したように、ガラス溶着装置１１、及びそれを用いたガラス溶着方法においては、シリンドリカルレンズ１７によって長尺形状の照射領域ＩＲとなるように整形されたレーザ光Ｌが、ガラス部材４，５間に配置されたガラス層３に照射され、そのレーザ光Ｌの照射領域ＩＲがライン１０に沿って相対的に移動させられる。このとき、ガラス層３は、ライン１０に沿うように配置されている。そして、回転ステージ１８がシリンドリカルレンズ１７を回転させるという簡易な構成によって、ライン１０の各直線部１０ａ，１０ｂでは各直線部１０ａ，１０ｂに平行な方向に照射領域ＩＲの長手方向（すなわち、第１の方向Ｄ１）が一致させられ、ライン１０の各曲線部１０ｃでは各曲線部１０ｃの接線Ｔに平行な方向に照射領域ＩＲの長手方向が一致させられる。これにより、ライン１０の各直線部１０ａ，１０ｂにおいては勿論、ライン１０の各曲線部１０ｃにおいても、レーザ光Ｌの照射領域ＩＲが円形状等のスポット状である場合に比べ、ガラス層３の温度の上昇・下降を緩やかにしつつ、ガラス部材４，５同士を溶着するのに十分な熱量をガラス層３に与えることができる。よって、ガラス溶着装置１１、及びそれを用いたガラス溶着方法によれば、ライン１０が曲線部１０ｃを含んでいても、ガラス層３やガラス部材４，５にクラック等の損傷が生じるのを防止しつつ、そのライン１０に沿ってガラス部材４，５同士を溶着することが可能となる。

特に、ライン１０の各曲線部１０ｃでは、ライン１０の各直線部１０ａ，１０ｂに比べ、レーザ光Ｌの照射領域ＩＲをライン１０に沿って相対的に移動させる速度が遅くなり、入熱過多の状態となってガラス層３やガラス部材４，５にクラック等の損傷が生じ易い。しかしながら、ガラス溶着装置１１、及びそれを用いたガラス溶着方法においては、回転ステージ１８がシリンドリカルレンズ１７を回転させるという簡易な構成によって、各曲線部１０ｃの接線Ｔに平行な方向に照射領域ＩＲの長手方向が精度良く一致させられ、それにより、各曲線部１０ｃでガラス層３やガラス部材４，５にクラック等の損傷が生じることが確実に防止される。

また、第２の方向Ｄ２における照射領域ＩＲの幅を１としたときに、第１の方向Ｄ１における照射領域ＩＲの幅が１．５〜４となるように、シリンドリカルレンズ１７がレーザ光Ｌを整形すれば、ガラス層３やガラス部材４，５にクラック等の損傷が生じるのをより確実に防止することができる。

図８は、レーザ光の照射領域がスポット状である場合及び長尺形状である場合のそれぞれにおけるガラス層の温度を示すグラフである。図８に示されるように、レーザ光Ｌの照射領域ＩＲがスポット状（例えば直径１．６ｍｍの真円状）であると、ガラス層３（例えば幅０．８ｍｍ）の温度の上昇・下降が急になるので、ガラス層３が急加熱・急冷却されることになる。しかも、レーザ光Ｌの照射時間が短くなるので、ガラス層３が到達する最高温度を高くしないと、ガラス部材４，５同士を溶着するのに十分な熱量（図８における斜線ハッチング領域に相当する）をガラス層３に与えることができない。これらにより、レーザ光Ｌの照射領域ＩＲがスポット状である場合には、ガラス層３やガラス部材４，５にクラック等の損傷が生じ易くなる。

それに対し、レーザ光Ｌの照射領域ＩＲが長尺形状（例えば長径６ｍｍ、短径１．６ｍｍの楕円状）であると、ガラス層３（例えば幅０．８ｍｍ）の温度の上昇・下降が緩やかになるので、ガラス層３が急加熱・急冷却されるのを防止することができる。しかも、レーザ光Ｌの照射時間が長くなるので、ガラス層３が到達する最高温度を高くしなくても、ガラス部材４，５同士を溶着するのに十分な熱量（図８におけるドットハッチング領域に相当する）をガラス層３に与えることができる。これらにより、レーザ光Ｌの照射領域ＩＲが長尺形状である場合には、ガラス層３やガラス部材４，５にクラック等の損傷が生じるのを防止することが可能となる。更に、レーザ光Ｌの照射領域ＩＲがスポット状である場合に比べレーザ光Ｌの照射時間が長くなる分、照射領域ＩＲをライン１０に沿って相対的に移動させる速度を速くすることもできるので、その場合には、タクトタイムを短縮化することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図９に示されるように、レーザヘッド１３は、レーザ光出射部１５、コリメートレンズ１６、集光レンズ２１、シリンドリカルレンズ（整形光学系）２２及び回転ステージ１８を有するものであってもよい。ここでは、シリンドリカルレンズ２２の光入射面２２ａは、平面となっており、シリンドリカルレンズ２２の光出射面２２ｂは、第２の方向Ｄ２のみにレーザ光Ｌを収束させる凹面となっている。これにより、コリメートレンズ１６によってコリメートされたレーザ光Ｌは、集光レンズ２１によって集光された後、支持ステージ１２上のガラス層３における照射領域ＩＲが楕円形状となるように、シリンドリカルレンズ２２によって整形される。

また、図１０に示されるように、レーザヘッド１３は、レーザ光出射部１５、コリメートレンズ１６、集光レンズ２１、アキシコンレンズ（整形光学系）２３及び回転ステージ１８を有するものであってもよい。ここでは、アキシコンレンズ２３の光入射面２３ａは、平面となっており、アキシコンレンズ２３の光出射面２３ｂは、峰が第１の方向Ｄ１に延在するように山折りされた平面となっている。これにより、コリメートレンズ１６によってコリメートされたレーザ光Ｌは、集光レンズ２１によって集光された後、支持ステージ１２上のガラス層３における照射領域ＩＲが長尺形状（弧と弦とからなる形状が互いの弧と弦とが接するように重ね合わされた形状）となるように、アキシコンレンズ２３によって整形される。

また、図１１に示されるように、制御部１４は、第１の方向Ｄ１における照射領域ＩＲの幅が各直線部１０ａ，１０ｂと各曲線部１０ｃとで一定となり、かつ第２の方向Ｄ２における照射領域ＩＲの幅が各直線部１０ａ，１０ｂに比べ各曲線部１０ｃで大きくなるように、レーザヘッド１３を制御してもよい。これによれば、各直線部１０ａ，１０ｂに比べ各曲線部１０ｃにおいて、照射領域ＩＲの単位面積当たりの光強度を低くすることができる。従って、各直線部１０ａ，１０ｂに比べ各曲線部１０ｃにおいて、レーザ光Ｌの照射領域ＩＲをライン１０に沿って相対的に移動させる速度が遅くなったとしても、各曲線部１０ｃで入熱過多の状態となってガラス層３やガラス部材４，５にクラック等の損傷が生じるのをより確実に防止することができる。なお、このような照射領域ＩＲの形状の調整は、例えば、図９のレーザヘッド１３において集光レンズ２１とシリンドリカルレンズ２２との距離を変更したり、図１０のレーザヘッド１３において集光レンズ２１とアキシコンレンズ２３との距離を変更したりすることで、実現可能である。

また、上記実施形態では、ガラス層３を加熱してガラスフリット２を溶融・再固化させることにより、ガラス基板４０の表面４０ａに、レーザ光吸収性顔料を含むガラス層３を定着させたが、ガラス基板４０に対するガラス層３の配置は、これに限定されない。一例として、ガラス基板４０に対するガラス層３の配置は、ペースト層６を乾燥させて有機溶剤を除去し、ペースト層６を加熱してバインダを除去することにより、ガラス基板４０の表面４０ａにガラス層３を固着させるだけでもよい。また、レーザ光Ｌの照射は、ガラス基板４０側から実施してもよい。

１…ガラス溶着体、３…ガラス層、４…ガラス部材（第１のガラス部材）、５…ガラス部材（第２のガラス部材）、１０…ライン、１０ａ，１０ｂ…直線部、１０ｃ…曲線部、１１…ガラス溶着装置、１２…支持ステージ（ガラス部材支持部）、１３…レーザヘッド（レーザ光照射部）、１４…制御部、１７，２２…シリンドリカルレンズ（整形光学系）、１８…回転ステージ（回転駆動体）、２３…アキシコンレンズ（整形光学系）、Ｌ…レーザ光、ＩＲ…照射領域。

Claims (4)

1. 所定のラインに沿って第１のガラス部材と第２のガラス部材とを溶着するガラス溶着装置であって、
   前記第１のガラス部材と前記第２のガラス部材との間に、前記ラインに沿うように、レーザ光吸収材を含むガラス層が配置された状態で、前記第１のガラス部材及び前記第２のガラス部材を支持するガラス部材支持部と、
   前記ガラス部材支持部上の前記ガラス層において、第１の方向における幅が前記第１の方向に垂直な第２の方向における幅よりも大きい照射領域となるように、レーザ光を整形する整形光学系、及び前記レーザ光の光軸を中心として前記整形光学系を回転させる回転駆動体を有し、前記ガラス部材支持部上の前記ガラス層に前記レーザ光を照射するレーザ光照射部と、
   前記照射領域が前記ラインに沿って相対的に移動するように、前記ガラス部材支持部及び前記レーザ光照射部の少なくとも一方を制御すると共に、前記ラインの直線部では前記直線部に平行な方向に前記第１の方向が一致し、かつ前記ラインの曲線部では前記曲線部の接線に平行な方向に前記第１の方向が一致するように、前記回転駆動体を制御する制御部と、を備えることを特徴とするガラス溶着装置。
2. 前記整形光学系は、前記第２の方向における前記照射領域の幅を１としたときに、前記第１の方向における前記照射領域の幅が１．５〜４となるように、前記レーザ光を整形することを特徴とする請求項１記載のガラス溶着装置。
3. 前記制御部は、前記第１の方向における前記照射領域の幅が前記直線部と前記曲線部とで一定となり、かつ前記第２の方向における前記照射領域の幅が前記直線部に比べ前記曲線部で大きくなるように、前記レーザ光照射部を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のガラス溶着装置。
4. 所定のラインに沿って第１のガラス部材と第２のガラス部材とを溶着し、ガラス溶着体を製造するガラス溶着方法であって、
   前記第１のガラス部材と前記第２のガラス部材との間に、前記ラインに沿うように、レーザ光吸収材を含むガラス層を配置する第１の工程と、
   前記ガラス層にレーザ光を照射し、前記レーザ光の照射領域を前記ラインに沿って相対的に移動させることにより、前記ラインに沿って前記第１のガラス部材と前記第２のガラス部材とを溶着する第２の工程と、を備え、
   前記第２の工程においては、前記ラインの直線部では、前記直線部に平行な方向における前記照射領域の幅が前記直線部に垂直な方向における前記照射領域の幅よりも大きくなるように前記レーザ光を整形し、前記ラインの曲線部では、前記曲線部の接線に平行な方向における前記照射領域の幅が前記接線に垂直な方向における前記照射領域の幅よりも大きくなるように前記レーザ光を整形することを特徴とするガラス溶着方法。

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