[发明专利]玻璃熔接方法

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。

背景技术

作为上述技术领域中的以往的玻璃熔接方法，已知有如下方法：以沿着熔接预定区域的方式将包含激光吸收性颜料的玻璃层烧结于一个玻璃构件上，之后，使另一个玻璃构件隔着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，从而将一个玻璃构件与另一个玻璃构件熔接。

然而，作为将玻璃层烧结于玻璃构件上的技术，一般是如下技术：通过自包含玻璃粉、激光吸收性颜料、有机溶剂以及粘合剂的膏体层中去除有机溶剂以及粘合剂，从而使玻璃层粘着于玻璃构件上，之后，在烧成炉内对粘着有玻璃层的玻璃构件进行加热，从而使玻璃层熔融，并将玻璃层烧结于玻璃构件上(例如参照专利文献1)。

对此，从抑制由烧成炉的使用而引起的能耗的增大以及烧结时间的长时间化的观点(即所谓高效率化的观点)出发，提出了如下技术：通过对粘着于玻璃构件上的玻璃层照射激光，从而使玻璃层熔融，并将玻璃层烧结于玻璃构件上(例如参照专利文献2)。

专利文献

专利文献1：日本特表2006-524419号公报

专利文献2：日本特开2002-366050号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，若利用激光的照射而进行相对于玻璃构件的玻璃层的烧结，则在烧结时或在其后的玻璃构件彼此的熔接时，存在玻璃构件上产生裂纹等的玻璃构件破损的情况。

因此，本发明是有鉴于这样的情况而悉心研究的结果，其目的在于提供一种能够防止玻璃构件的破损并能够高效率地将玻璃构件彼此熔接的玻璃熔接方法。

解决问题的技术手段

本发明者为了达成上述目的而反复努力研究，结果查明了：由激光的照射而进行的玻璃层的烧结会引起玻璃构件的破损，这是由于如图12所示，在烧结时若玻璃层的温度超过熔点Tm，则玻璃层的激光吸收率急剧升高。即在粘着于玻璃构件上的玻璃层中，由于因去除粘合剂而产生的空隙以及玻璃粉的粒子性，引起超过激光吸收性颜料的吸收特性的光散射，从而变成激光吸收率较低的状态(例如，在可见光下看上去发白)。因此，如图13所示，若以激光功率P照射激光，以使玻璃层的温度为高于熔点Tm且低于结晶化温度Tc的温度Tp，则因玻璃粉的熔融而使空隙被填满并且粒子性遭到破坏，因而激光吸收性颜料的吸收特性显著地显现，玻璃层的激光吸收率急剧升高(例如，在可见光下看上去发黑)。由此，在玻璃层中引起超过预想的激光的吸收，从而由于因热输入过多而引起的热冲击(heat shock)而使玻璃构件上产生裂纹。另外，通过激光功率P下的激光的照射，如图13所示，玻璃层的温度实际上达到高于结晶化温度Tc的温度Ta。若玻璃层中位于烧结对象的玻璃构件的相反侧的部分(即玻璃层中位于熔接对象的玻璃构件侧的部分)因热输入过多而结晶化，则该部分的熔点变高。因此，在其后的玻璃构件彼此的熔接时，为了使玻璃层中位于熔接对象的玻璃构件侧的部分熔融，有必要提高激光功率并照射激光，从而与烧结时相同由于因热输入过多而引起的热冲击而在玻璃构件上产生裂纹。本发明者根据该见解进一步反复研究，直至完成本发明。还有，在因玻璃层的熔融而使玻璃层的激光吸收率提高的情况下，可见光下的玻璃层的颜色变化并不限定于自发白的状态变化成发黑的状态，例如在近红外激光用的激光吸收性颜料中，也存在玻璃层熔融时呈现绿色的情况。

即本发明所涉及的玻璃熔接方法的特征在于，是将第1玻璃构件与第2玻璃构件熔接而制造玻璃熔接体的玻璃熔接方法，包括如下工序：将通过自包含玻璃粉、激光吸收材、有机溶剂以及粘合剂的膏体层中去除有机溶剂以及粘合剂而形成的玻璃层以沿着熔接预定区域的方式配置于第1玻璃构件上的工序；通过沿着熔接预定区域照射具有第1热输入量的第1激光从而使玻璃层熔融，在与第1激光的行进方向交叉的方向上的玻璃层的熔融率超过规定值时，自第1热输入量切换至少于第1热输入量的第2热输入量，并沿着熔接预定区域照射具有第2热输入量的第1激光从而使玻璃层熔融，使玻璃层固定于第1玻璃构件上的工序；以及使第2玻璃构件隔着玻璃层而重叠于固定有玻璃层的第1玻璃构件上，并沿着熔接预定区域照射第2激光，从而将第1玻璃构件与第2玻璃构件熔接的工序。