TWI410291B - Glass welding method and glass layer fixation method - Google Patents

Description

玻璃熔接方法及玻璃層固著方法

本發明係關於一種將玻璃構件彼此熔接而製造玻璃熔接體之玻璃熔接方法、及為實現此之玻璃層固著方法。

作為上述技術領域中之先前之玻璃熔接方法，已知有如下方法：將包含有機物(有機溶劑或黏合劑)、雷射光吸收材及玻璃粉之玻璃層以沿著熔接預定區域之方式固著於一玻璃構件上後，使另一玻璃構件經由玻璃層而重合於該玻璃構件上，並沿著熔接預定區域照射雷射光，藉此將一玻璃構件及另一玻璃構件彼此熔接(例如參照專利文獻1)。

另外，為使玻璃層固著於玻璃構件上，提出有藉由雷射光之照射來代替爐內之加熱而自玻璃層除去有機物(例如參照專利文獻2、3)。根據此種技術，可防止形成於玻璃構件上之功能層等受到加熱而劣化，又，可抑制由於使用爐而引起之消耗能量之增大及爐內之加熱時間之變長。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特表2008-527655號公報

專利文獻2：日本專利特開2002-366050號公報

專利文獻3：日本專利特開2002-367514號公報

然而，若藉由雷射光之照射而使玻璃層固著於玻璃構件 上(所謂之預煅燒)，其後，藉由雷射光之照射而經由玻璃層將玻璃構件彼此熔接(所謂之正式煅燒)，則有時於玻璃層會發生洩漏，從而無法獲得必須氣密之熔接之玻璃熔接體。

因此，本發明係鑒於上述情況而完成者，其目的在於提供一種可製造必須氣密之熔接之玻璃熔接體之玻璃熔接方法、及為實現此之玻璃層固著方法。

本發明者為達成上述目的反覆進行努力研究，結果查明，於玻璃熔接體中在玻璃層發生洩漏之原因在於，以沿著呈封閉之環狀延伸之熔接預定區域之方式而配置的玻璃層當藉由雷射光之照射而固著於玻璃構件上時，有時會被切斷。即，為使玻璃粉熔融而使玻璃層固著於玻璃構件上，若如圖9所示，以玻璃層3之特定位置P為起點及終點，使雷射光之照射區域沿著熔接預定區域R相對移動，對玻璃層3照射雷射光，則根據情況，玻璃層3會於特定位置P之附近被切斷。估計其原因在於，當雷射光之照射區域返回至特定位置P時，由於玻璃粉之熔融而收縮之玻璃層3之熔融終端部3b難以連接於已固化之玻璃層3之熔融始端部3a。

繼而，如圖9、10所示，玻璃層3之熔融終端部3b隆起，因此即便將作為玻璃構件4之熔接對象之玻璃構件5經由玻璃層3而重合，亦由於熔融終端部3b之妨礙，而無法使玻璃構件5與玻璃層3均勻地接觸。於該狀態下，即便欲藉由 雷射光之照射而將玻璃構件4與玻璃構件5熔接，亦極難實現均勻且氣密之熔接。再者，例示關於圖8~圖10之狀態下之玻璃層3之尺寸，則玻璃層3之寬度為1.0 mm左右，玻璃層3之厚度為10 μm左右，熔融終端部3b之高度為20 μm左右，玻璃層3之切口寬度(即，熔融始端部3a與熔融終端部3b之間隔)為40 μm左右。

圖11係表示固著於玻璃構件上之玻璃層之熔融始端部及熔融終端部之平面照片之圖。如該圖所示，玻璃層3係於熔融始端部3a與熔融終端部3b之間切斷。再者，熔融始端部3a之寬度自中央部緩緩變寬之原因在於以下理由。

即，於配置在玻璃構件上之玻璃層中，由於玻璃粉之粒子性等，而引起超出雷射光吸收材之吸收特性之光散射，成為雷射光吸收率較低之狀態(例如，於可見光下看起來發白)。於此種狀態下，若為在玻璃構件上燒接玻璃層而照射雷射光，則由於玻璃粉之熔融而使粒子性受到破壞等，顯著表現出雷射光吸收材之吸收特性，玻璃層之雷射光吸收率急遽變高(例如，於可見光下看起來發黑或發綠)。即，如圖12所示，若於玻璃層之固著時玻璃層之溫度超過熔點Tm，則玻璃層之雷射光吸收率急遽變高。

此時，如圖13所示，雷射光通常具有於寬度方向(與雷射光之行進方向大致正交之方向)上之中央部之溫度變高的溫度分佈。因此，若以自照射起始位置起遍及整個寬度方向而成為玻璃層熔融之穩定區域之方式，使雷射光於照射起始位置稍微停滯後再行進，則於寬度方向上之中央部 由於最初開始之熔融而使中央部之雷射光吸收率上升，由於該上升而使中央部成為受熱過多之狀態，存在於玻璃構件產生裂痕或玻璃層結晶化之虞。

因此，如圖14所示，若玻璃層不於雷射光之照射起始位置遍及整個寬度方向而熔融亦使雷射光行進，則自照射起始位置至穩定狀態之區域成為熔融之寬度自中央部緩緩變寬之不穩定區域。圖11中，熔融始端部3a之寬度自中央部緩緩變寬之原因在於以上理由。

本發明者基於該見解進反覆進行研究而完成本發明。即，本發明之玻璃熔接方法之特徵在於：其係將第1玻璃構件與第2玻璃構件熔接而製造玻璃熔接體者，其包括以下步驟：以沿著呈封閉之環狀延伸之熔接預定區域之方式，將包含雷射光吸收材及玻璃粉之玻璃層配置於第1玻璃構件上；使第1雷射光之照射區域沿著熔接預定區域相對移動而對玻璃層照射第1雷射光，藉此使玻璃層中於一部分開口之呈環狀延伸之主要部分熔融，而使玻璃層之主要部分固著於第1玻璃構件上；及使第2玻璃構件經由玻璃層而重合於固著有玻璃層之主要部分的第1玻璃構件上，並對玻璃層照射第2雷射光，藉此將第1玻璃構件與第2玻璃構件熔接。

又，本發明之玻璃層固著方法之特徵在於：其係於第1玻璃構件上固著玻璃層而製造玻璃層固著構件者，其包括以下步驟：以沿著呈封閉之環狀延伸之熔接預定區域之方式，將包含雷射光吸收材及玻璃粉之玻璃層配置於第1玻 璃構件上；及使第1雷射光之照射區域沿著熔接預定區域相對移動而對玻璃層照射第1雷射光，藉此使玻璃層中於一部分開口之呈環狀延伸之主要部分熔融，而使玻璃層之主要部分固著於第1玻璃構件上。

該等玻璃熔接方法及玻璃層固著方法中，藉由第1雷射光之照射而除去玻璃層中之一部分，並使於該一部分開口之呈環狀延伸之主要部分熔融，而固著於第1玻璃構件上。藉此，於固著在第1玻璃構件上之玻璃層之主要部分的一端與另一端之間，存在玻璃粉未熔融之玻璃層之一部分。若於該狀態下，使第2玻璃構件經由玻璃層而重合於第1玻璃構件上，並對玻璃層之一部分及主要部分照射第2雷射光，藉此將第1玻璃構件與第2玻璃構件熔接，則可防止玻璃層發生洩漏，從而可製造必須氣密之熔接之玻璃熔接體。

又，本發明之玻璃熔接方法中，較佳為熔接預定區域包含直線部，且玻璃層之主要部分的一端及另一端係於熔接預定區域之直線部中，夾著玻璃層之一部分而相對向。於此情形時，能夠使玻璃層之一部分以所期望之寬度精度良好地存在於玻璃層之主要部分的一端與另一端之間。

又，本發明之玻璃熔接方法中，較佳為，於將除雷射光吸收材及玻璃粉以外亦包含黏合劑之玻璃層配置於第1玻璃構件上之情形時，以在玻璃層之主要部分中使黏合劑氣化並使玻璃粉熔融、且在玻璃層之一部分中使黏合劑氣化並且不使玻璃粉熔融之方式，對玻璃層照射第1雷射光。 於此情形時，當藉由第2雷射光之照射而將第1玻璃構件與第2玻璃構件熔接時，可確實地防止由於黏合劑之氣化而於玻璃層之一部分中形成氣泡，及由於多個氣泡之連接而於玻璃層之一部分發生洩漏。

此時，較佳為，以使玻璃層之一部分中之第1雷射光之照射功率低於玻璃層之主要部分中之第1雷射光之照射功率的方式，對玻璃層照射第1雷射光。或者，較佳為，以玻璃層之一部分中之第1雷射光之移動速度高於玻璃層之主要部分中之第1雷射光之移動速度的方式，對玻璃層照射第1雷射光。或者，較佳為，以對玻璃層之主要部分以使黏合劑氣化並使玻璃粉熔融之方式照射第1雷射光，且對玻璃層之一部分不照射第1雷射光之方式，對玻璃層照射第1雷射光；在對玻璃層照射第1雷射光之後、對玻璃層照射第2雷射光之前，以於玻璃層之一部分中使黏合劑氣化之方式對玻璃層照射第3雷射光。

於該等情形時，可確實地獲得玻璃層之主要部分中黏合劑氣化並且玻璃粉熔融、且玻璃層之一部分中黏合劑氣化並且玻璃粉未熔融之狀態。

又，本發明之玻璃熔接方法中，較佳為，於使第2雷射光之照射區域沿著熔接預定區域相對移動而對玻璃層照射第2雷射光之情形時，以使玻璃層之一部分中的第2雷射光之照射功率高於玻璃層之主要部分中的第2雷射光之照射功率之方式，對玻璃層照射第2雷射光。或者，較佳為，於使第2雷射光之照射區域沿著熔接預定區域相對移動而 對玻璃層照射第2雷射光之情形時，以使玻璃層之一部分中之第2雷射光之移動速度低於玻璃層之主要部分中之第2雷射光之移動速度的方式，對玻璃層照射第2雷射光。

於該等情形時，當藉由第2雷射光之照射而將第1玻璃構件與第2玻璃構件熔接時，可使雷射光吸收率比玻璃層之主要部分低的玻璃層之一部分中的玻璃粉確實地熔融，而可將第1玻璃構件與第2玻璃構件遍及整個玻璃層而均勻地熔接。

根據本發明，可製造必須氣密之熔接之玻璃熔接體。

以下，參照圖式對本發明之較佳實施形態加以詳細說明。再者，各圖中對於相同或相當之部分標註相同的符號，省略重複之說明。

如圖1所示，玻璃熔接體1係經由沿著熔接預定區域R而形成之玻璃層3，而將玻璃構件(第1玻璃構件)4與玻璃構件(第2玻璃構件)5熔接者。玻璃構件4、5例如為包含無鹼玻璃且厚度為0.7 mm的矩形板狀之構件，熔接預定區域R係以沿著玻璃構件4、5之外緣之方式以特定寬度設定為矩形環狀。玻璃層3例如包含低熔點玻璃(釩磷酸系玻璃、鉛硼酸玻璃等)，且以沿著熔接預定區域R之方式以特定寬度形成為矩形環狀。

其次，對用於製造上述玻璃熔接體1之玻璃熔接方法(包含為將玻璃構件4與玻璃構件5熔接而製造玻璃熔接體1， 而使玻璃層3固著於玻璃構件4上從而製造玻璃層固著構件之玻璃層固著方法)加以說明。

首先，如圖2所示，利用分注器或網版印刷等塗佈玻璃漿料，藉此沿著熔接預定區域R，於玻璃構件4之表面4a形成漿料層6。玻璃漿料例如係將包含低熔點玻璃(釩磷酸系玻璃、鉛硼酸玻璃等)之粉末狀之玻璃料(玻璃粉)2、氧化鐵等無機顏料即雷射光吸收性顏料(雷射光吸收材)、乙酸戊酯等有機溶劑、及於玻璃之軟化點溫度以下熱分解之樹脂成分(丙烯酸等)即黏合劑混練而成者。即，漿料層6包含有機溶劑、黏合劑、雷射光吸收性顏料及玻璃料2。

繼而，使漿料層6乾燥而除去有機溶劑。藉此，包含黏合劑、雷射光吸收性顏料及玻璃料2之玻璃層3以沿著呈封閉之矩形環狀延伸之熔接預定區域R之方式而配置於玻璃構件4上。再者，配置於玻璃構件4之表面4a之玻璃層3係由於玻璃料2之粒子性等而引起超出雷射光吸收性顏料之吸收特性之光散射，成為雷射光吸收率較低之狀態(例如，於可見光下看起來玻璃層3發白)。

繼而，如圖3所示，以熔接預定區域R之直線部上之位置P1為起點及終點，使雷射光(第1雷射光)L1之照射區域沿著熔接預定區域R相對移動而對玻璃層3照射雷射光L1，藉此使玻璃層3中呈於一部分31開口之矩形環狀延伸之主要部分32熔融，而使玻璃層3之主要部分32固著於玻璃構件4上(預煅燒)，獲得玻璃層固著構件10。再者，玻璃層3之主要部分32之一端32a及另一端32b係於熔接預定區域R之直 線部夾著玻璃層3之一部分31而相對向。

此處，玻璃層3除包含雷射光吸收性顏料及玻璃料2以外亦包含黏合劑，因此，以使玻璃層3之主要部分32中黏合劑氣化並且玻璃料2熔融、且使玻璃層3之一部分31中黏合劑氣化並且玻璃料2不熔融之方式，對玻璃層3照射雷射光L1。具體而言，如圖3所示，使雷射光L1之照射區域以照射功率W1自位置P1起沿著熔接預定區域R相對移動。繼而，於位置P2將照射功率自W1切換為W2(<W1)，使雷射光L1之照射區域以該照射功率W2沿著熔接預定區域R相對移動至位置P1為止。即，雷射光L1係以玻璃層3之一部分31中之雷射光L1之照射功率低於玻璃層3之主要部分32中之雷射光L1之照射功率的方式(換言之，以玻璃層3之一部分31中之熱輸入量(雷射光於該照射區域所具有之能量密度)低於玻璃層3之主要部分32中之熱輸入量的方式)對玻璃層3進行照射。再者，雷射光L1之移動速度(雷射光之照射區域相對於熔接預定區域之相對移動速度)為固定。

此時，玻璃層3之溫度於位置P1後(與玻璃層3之主要部分32之一端32a相對應的位置)達到熔點Tm，之後維持為熔點Tm以上，於位置P2(與玻璃層3之主要部分32之另一端32b相對應之位置)變為熔點Tm以下，之後下降。然而，於位置P2與位置P1後之間的部分(與玻璃層3之一部分31相對應的部分)，玻璃層3之溫度維持為黏合劑之分解點Td以上。

藉此，於玻璃層3之主要部分32中，黏合劑氣化而除去 並且玻璃料2熔融，而使玻璃層3燒接固著於玻璃構件4之表面4a上。另一方面，於玻璃層3之一部分31中，黏合劑氣化而除去，但玻璃料2未熔融而殘留。再者，玻璃層3之主要部分32中，由於玻璃料2之熔融而使其粒子性受到破壞等，顯著表現出雷射光吸收性顏料之吸收特性，因此玻璃層3之主要部分32之雷射光吸收率成為比玻璃層3之一部分31高之狀態(例如，於可見光下玻璃層3之主要部分32看起來發黑或發綠，玻璃層3之一部分31看起來發白)。

另外，於藉由預煅燒而獲得玻璃層固著構件10時，亦可使雷射光L1之照射功率固定，且以下述方式對雷射光L1之移動速度進行切換。即，如圖4所示，於位置P1前使雷射光L1之移動速度達到V1，使雷射光L1之照射區域以該移動速度V1自位置P1起沿著熔接預定區域R相對移動。繼而，於位置P2前使移動速度達到V2(>V1)，使雷射光L1之照射區域以該移動速度V2沿著熔接預定區域R相對移動直至經過位置P1為止。即，雷射光L1係以玻璃層3之一部分31中之雷射光L1之移動速度高於玻璃層3之主要部分32中之雷射光L1之移動速度的方式(換言之，以玻璃層3之一部分31中之熱輸入量低於玻璃層3之主要部分32中之熱輸入量的方式)對玻璃層3進行照射。

此時，玻璃層3之溫度於位置P1後(與玻璃層3之主要部分32之一端32a相對應之位置)達到熔點Tm，之後維持為熔點Tm以上，於位置P2(與玻璃層3之主要部分32之另一端32b相對應的位置)變為熔點Tm以下，之後下降。然而，於 位置P2與位置P1後之間的部分(與玻璃層3之一部分31相對應之部分)，玻璃層3之溫度維持為黏合劑之分解點Td以上。

藉此，玻璃層3之主要部分32中，黏合劑氣化而除去並且玻璃料2熔融，而玻璃層3燒接固著於玻璃構件4之表面4a上。另一方面，玻璃層3之一部分31中，黏合劑氣化而除去，但玻璃料2未熔融而殘留。

繼而，如圖5所示，玻璃構件5經由玻璃層3而重合於玻璃層固著構件10(即，固著有玻璃層3之主要部分32之玻璃構件4)上。繼而，如圖6所示，沿著熔接預定區域R對玻璃層3照射雷射光(第2雷射光)L2。即，使雷射光L2之照射區域沿著熔接預定區域R相對移動而對玻璃層3照射雷射光L2。藉此，使玻璃層3及其周邊部分(玻璃構件4、5之表面4a、5a部分)熔融、再固化，沿著熔接預定區域R將玻璃構件4與玻璃構件5熔接(正式煅燒)，從而獲得玻璃熔接體1(熔接中，亦有時玻璃層3熔融而玻璃構件4、5未熔融)。

具體而言，如圖6所示，使雷射光L2之照射區域以照射功率W3自與玻璃層3之主要部分32之一端32a相對應之位置後的位置P3起沿著熔接預定區域R相對移動。繼而，於與玻璃層3之主要部分32之另一端32b相對應之位置前的位置P4，將照射功率自W3切換為W4(>W3)，使雷射光L2之照射區域以該照射功率W4沿著熔接預定區域R相對移動直至經過位置P3為止。即，雷射光L2係以玻璃層3之一部分31中之雷射光L2之照射功率高於玻璃層3之主要部分32中 之雷射光L2之照射功率的方式(換言之，以玻璃層3之一部分31中之熱輸入量高於玻璃層3之主要部分32中之熱輸入量的方式)對玻璃層3進行照射。再者，雷射光L2之移動速度為固定。

此時，玻璃層3之溫度係於位置P3後達到熔點Tm，且矩形環狀之熔接預定區域R一周確實地維持為熔點Tm以上之一定溫度，之後下降。如上所述，即便對雷射光L2之照射功率進行切換玻璃層3之一部分31及主要部分32之溫度亦可維持為熔點Tm以上之一定溫度的原因在於，玻璃層3之一部分31之雷射光吸收率低於玻璃層3之主要部分32之雷射光吸收率。再者，因此，以照射功率W3進行雷射光L2之照射應自玻璃層3之主要部分32上開始。

藉此，玻璃層3整體不會受到過度加熱而熔融，從而玻璃構件4與玻璃構件5均勻地熔接。如上所述，可抑制雷射光L2之照射所引起之過度加熱，因此可防止玻璃熔接體1中產生如玻璃構件4、5因熱衝擊而出現裂痕等損傷。

另外，於藉由正式煅燒而獲得玻璃熔接體1時，亦可使雷射光L2之照射功率固定，以下述方式對雷射光L2之移動速度進行切換。即，如圖7所示，於與玻璃層3之主要部分32之一端32a相對應之位置後的位置P3前使雷射光L2之移動速度達到V3，使雷射光L2之照射區域以該移動速度V3自位置P3起沿著熔接預定區域R相對移動。繼而，於與玻璃層3之主要部分32之另一端32b相對應之位置P4後使移動速度達到V4(<V3)，使雷射光L2之照射區域以該移動速度 V4沿著熔接預定區域R相對移動直至經過位置P3為止。即，雷射光L2係以玻璃層3之一部分31中之雷射光L2之移動速度低於玻璃層3之主要部分32中之雷射光L2之移動速度的方式(換言之，玻璃層3之一部分31中之熱輸入量高於玻璃層3之主要部分32中之熱輸入量)對玻璃層3進行照射。

此時，玻璃層3之溫度於位置P3後達到熔點Tm，矩形環狀之熔接預定區域R一周確實地維持為熔點Tm以上之一定溫度，之後下降。如上所述，即便對雷射光L2之移動速度進行切換，玻璃層3之一部分31及主要部分32之溫度亦可維持為熔點Tm以上之一定溫度的原因在於，玻璃層3之一部分31之雷射光吸收率低於玻璃層3之主要部分32之雷射光吸收率。再者，因此以移動速度V3進行雷射光L2之照射應自玻璃層3之主要部分32上開始。

藉此，玻璃層3整體不會受到過度加熱地熔融，而使玻璃構件4與玻璃構件5均勻地熔接。如上所述，可抑制由雷射光L2之照射所引起之過度加熱，因此可防止玻璃熔接體1產生如玻璃構件4、5因熱衝擊而出現裂痕等損傷。

如上所述，用於製造玻璃熔接體1之玻璃熔接方法(包含玻璃層固著方法)中，藉由預煅燒用雷射光L1之照射，除去玻璃層3中之一部分31，並使於該一部分31開口之呈矩形環狀延伸之主要部分32熔融，而固著於玻璃構件4上。藉此，會在固著在玻璃構件4上之玻璃層3之主要部分32的一端32a與另一端32b之間，存在玻璃料2未熔融之玻璃層3 之一部分31。若於該狀態下，使玻璃構件5經由玻璃層3而重合於玻璃構件4上，並對玻璃層3之一部分31及主要部分32照射正式煅燒用雷射光L2，藉此將玻璃構件4與玻璃構件5熔接，則可防止玻璃層3發生洩漏，從而可製造必須氣密熔接之玻璃熔接體1。

又，於熔接預定區域R之直線部，以夾著玻璃層3之一部分31而相對向之方式形成玻璃層3之主要部分32之一端32a及另一端32b。藉此，能夠使玻璃層3之一部分31以所期望之寬度精度良好地存在於玻璃層3之主要部分32的一端32a與另一端32b之間。

又，以在玻璃層3之主要部分32中使黏合劑氣化並使玻璃料2熔融、且在玻璃層3之一部分31中使黏合劑氣化並且不使玻璃料2熔融之方式，對玻璃層3照射預煅燒用雷射光L1。藉此，於藉由正式煅燒用雷射光L2之照射而將玻璃構件4與玻璃構件5熔接時，可確實地防止由於黏合劑之氣化而於玻璃層3之一部分31中形成氣泡、進而由於多個氣泡之連接而於玻璃層3之一部分31發生洩漏。

此時，以使玻璃層3之一部分31中之照射功率低於玻璃層3之主要部分32中之照射功率的方式，對玻璃層3照射預煅燒用雷射光L1。或者，以使玻璃層3之一部分31中之移動速度高於玻璃層3之主要部分32中之移動速度的方式，對玻璃層3照射預煅燒用雷射光L1。藉此，可確實地獲得在玻璃層3之主要部分32中使黏合劑氣化並使玻璃料2熔融、且在玻璃層3之一部分31中使黏合劑氣化並且不使玻 璃料2熔融之狀態。

又，以使玻璃層3之一部分31中之照射功率高於玻璃層3之主要部分32中之照射功率的方式，對玻璃層3照射正式煅燒用雷射光L2。或者，以使玻璃層3之一部分31中之移動速度低於玻璃層3之主要部分32中之移動速度的方式，對玻璃層3照射正式煅燒用雷射光L2。藉此，於藉由正式煅燒用雷射光L2之照射而將玻璃構件4與玻璃構件5熔接時，於雷射光吸收率低於玻璃層3之主要部分32的玻璃層3之一部分31中可使玻璃料2確實地熔融，而可將玻璃構件4與玻璃構件5遍及整個玻璃層3均勻地熔接。

本發明並不限定於上述實施形態。例如，亦可以下述方式藉由預煅燒而獲得玻璃層固著構件10。即，以對玻璃層3之主要部分32照射雷射光L1、且對玻璃層3之一部分31不照射雷射光L1之方式，對玻璃層3照射預煅燒用雷射光L1。繼而，於對玻璃層3照射預煅燒用雷射光L1之後、對玻璃層3照射正式煅燒用雷射光L2之前，以於玻璃層3之一部分31中使黏合劑氣化之對玻璃層3照射雷射光(第3雷射光)。藉此，亦可確實地獲得於玻璃層3之主要部分32中使黏合劑氣化並使玻璃料2熔融、且於玻璃層3之一部分31中使黏合劑氣化並且不使玻璃料2熔融之狀態。

又，於必須長距離或長時間搬送玻璃層固著構件10之情形時等，若於預煅燒時不自玻璃層3之一部分31中除去黏合劑，則可防止玻璃層3之一部分31受到破壞。

又，正式煅燒用雷射光L2之照射並不限定於使其照射區 域沿著熔接預定區域R相對移動，亦可對於玻璃層3之整體總括地進行。又，作為預煅燒用雷射光L1之照射對象之玻璃層3可為與包含有機溶劑、黏合劑、雷射光吸收性顏料及玻璃料2之漿料層6相當者，或亦可為自此種漿料層6中除去有機溶劑及黏合劑等而包含雷射光吸收性顏料及玻璃料2者。又，玻璃料2並不限定於具有低於玻璃構件4、5之熔點者，亦可為具有玻璃構件4、5以上之熔點者。又，雷射光吸收性顏料亦可包含於玻璃料2本身中。進而，熔接預定區域R並不限定於矩形環狀，亦可為圓形環狀等呈封閉之環狀延伸者。

產業上之可利用性

根據本發明，可製造必須氣密之熔接之玻璃熔接體。

1‧‧‧玻璃熔接體

2‧‧‧玻璃料(玻璃粉)

3‧‧‧玻璃層

3a‧‧‧熔融始端部

3b‧‧‧熔融終端部

4‧‧‧玻璃構件(第1玻璃構件)

4a‧‧‧表面

5‧‧‧玻璃構件(第2玻璃構件)

5a‧‧‧表面

6‧‧‧漿料層

10‧‧‧玻璃層固著構件

31‧‧‧一部分

32‧‧‧主要部分

32a‧‧‧一端

32b‧‧‧另一端

L1‧‧‧雷射光(第1雷射光)

L2‧‧‧雷射光(第2雷射光)

R‧‧‧熔接預定區域

P‧‧‧特定位置

P1、P2、P3、P4‧‧‧位置

W1、W2、W3、W4‧‧‧照射功率

Tm‧‧‧熔點

Td‧‧‧分解點

V1、V2、V3、V4‧‧‧移動速度

圖1係藉由本發明之玻璃熔接方法之一實施形態而製造之玻璃熔接體之立體圖。

圖2係用以對用於製造圖1之玻璃熔接體之玻璃熔接方法進行說明之立體圖。

圖3(a)、(b)係用以對用於製造圖1之玻璃熔接體的玻璃熔接方法進行說明之剖面圖。

圖4(a)、(b)係用以對用於製造圖1之玻璃熔接體的玻璃熔接方法進行說明之剖面圖。

圖5係用以對用於製造圖1之玻璃熔接體的玻璃熔接方法進行說明之立體圖。

圖6(a)、(b)係用以對用於製造圖1之玻璃熔接體的玻璃 熔接方法進行說明之剖面圖。

圖7(a)、(b)係用以對用於製造圖1之玻璃熔接體的玻璃熔接方法進行說明之剖面圖。

圖8係固著於玻璃構件上之玻璃層之熔融始端部及熔融終端部的平面圖。

圖9係固著於玻璃構件上之玻璃層之熔融始端部及熔融終端部的剖面圖。

圖10係固著於玻璃構件上之玻璃層之熔融始端部及熔融終端部的剖面圖。

圖11係表示固著於玻璃構件上之玻璃層之熔融始端部及熔融終端部的平面照片之圖。

圖12係表示玻璃層之溫度與雷射光吸收率之關係的圖表。

圖13係表示雷射照射之溫度分佈的圖。

圖14係表示雷射照射之穩定區域及不穩定區域的圖。

2‧‧‧玻璃料(玻璃粉)

3‧‧‧玻璃層

4‧‧‧玻璃構件(第1玻璃構件)

4a‧‧‧表面

10‧‧‧玻璃層固著構件

31‧‧‧一部分

32‧‧‧主要部分

32a‧‧‧一端

32b‧‧‧另一端

L1‧‧‧雷射光(第1雷射光)

P1、P2‧‧‧位置

W1、W2‧‧‧照射功率

Tm‧‧‧熔點

Td‧‧‧分解點

Claims (9)

1. 一種玻璃熔接方法，其特徵在於：其係將第1玻璃構件與第2玻璃構件熔接而製造玻璃熔接體者，其包括以下步驟：以沿著呈封閉之環狀延伸之熔接預定區域之方式，將包含雷射光吸收材及玻璃粉之玻璃層配置於上述第1玻璃構件上；使第1雷射光之照射區域沿著上述熔接預定區域相對移動而對上述玻璃層照射上述第1雷射光，藉此使上述玻璃層中於一部分開口之呈環狀延伸的主要部分熔融，而使上述玻璃層之上述主要部分固著於上述第1玻璃構件上；及使上述第2玻璃構件經由上述玻璃層而重合於固著有上述玻璃層之上述主要部分的上述第1玻璃構件上，並對上述玻璃層照射第2雷射光，藉此將上述第1玻璃構件與上述第2玻璃構件熔接。
2. 如請求項1之玻璃熔接方法，其中上述熔接預定區域包含直線部，上述玻璃層之上述主要部分之一端及另一端係於上述熔接預定區域之上述直線部中，夾著上述玻璃層之上述一部分而相對向。
3. 如請求項1之玻璃熔接方法，其中於將除上述雷射光吸收材及上述玻璃粉以外亦包含黏合劑之上述玻璃層配置於上述第1玻璃構件上之情形 時，以在上述玻璃層之上述主要部分中使上述黏合劑氣化並使上述玻璃粉熔融、且在上述玻璃層之上述一部分中使上述黏合劑氣化並且不使上述玻璃粉熔融之方式，對上述玻璃層照射上述第1雷射光。
4. 如請求項3之玻璃熔接方法，其中以使上述玻璃層之上述一部分中的上述第1雷射光之照射功率低於上述玻璃層之上述主要部分中的上述第1雷射光之照射功率的方式，對上述玻璃層照射上述第1雷射光。
5. 如請求項3之玻璃熔接方法，其中以使上述玻璃層之上述一部分中的上述第1雷射光之移動速度高於上述玻璃層之上述主要部分中的上述第1雷射光之移動速度的方式，對上述玻璃層照射上述第1雷射光。
6. 如請求項1之玻璃熔接方法，其中於將除上述雷射光吸收材及上述玻璃粉以外亦包含黏合劑之上述玻璃層配置於上述第1玻璃構件上之情形時，以對上述玻璃層之上述主要部分以使上述黏合劑氣化並使上述玻璃粉熔融之方式照射上述第1雷射光，且對上述玻璃層之上述一部分不照射上述第1雷射光之方式，對上述玻璃層照射上述第1雷射光，在對上述玻璃層照射上述第1雷射光之後、對上述玻璃層照射上述第2雷射光之前，以於上述玻璃層之上述 一部分中使上述黏合劑氣化之方式，對上述玻璃層照射第3雷射光。
7. 如請求項1之玻璃熔接方法，其中於使上述第2雷射光之照射區域沿著上述熔接預定區域相對移動而對上述玻璃層照射上述第2雷射光之情形時，以使上述玻璃層之上述一部分中之上述第2雷射光的照射功率高於上述玻璃層之上述主要部分中之上述第2雷射光的照射功率之方式，對上述玻璃層照射上述第2雷射光。
8. 如請求項1之玻璃熔接方法，其中於使上述第2雷射光之照射區域沿著上述熔接預定區域相對移動而對上述玻璃層照射上述第2雷射光之情形時，以使上述玻璃層之上述一部分中之上述第2雷射光的移動速度低於上述玻璃層之上述主要部分中之上述第2雷射光的移動速度之方式，對上述玻璃層照射上述第2雷射光。
9. 一種玻璃層固著方法，其特徵在於：其係使玻璃層固著於第1玻璃構件上而製造玻璃層固著構件者，其包括以下步驟：以沿著呈封閉之環狀延伸之熔接預定區域之方式，將包含雷射光吸收材及玻璃粉之上述玻璃層配置於上述第1玻璃構件上；及使第1雷射光之照射區域沿著上述熔接預定區域相對移動而對上述玻璃層照射上述第1雷射光，藉此使上述 玻璃層中於一部分開口之呈環狀延伸之主要部分熔融，而使上述玻璃層之上述主要部分固著於上述第1玻璃構件上。