[發明專利]玻璃熔接方法

有效

• 申請號: 200980123946.4
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN102066279A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 松本聰
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: C03C27/06
• 分類號: C03C27/06;B23K26/00;B23K26/32;H01S3/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及將玻璃構件彼此熔接而制造玻璃熔接體的玻璃熔接方法。

背景技術

作為上述技術領域中的以往的玻璃熔接方法，已知有如下方法：以沿著熔接預定區域的方式將包含激光吸收性顏料的玻璃層燒結于一個玻璃構件上，之后，使另一個玻璃構件隔著玻璃層而重疊于該玻璃構件上，并沿著熔接預定區域照射激光，從而將一個玻璃構件與另一個玻璃構件熔接。

然而，作為將玻璃層燒結于玻璃構件上的技術，一般是如下技術：通過自包含玻璃粉、激光吸收性顏料、有機溶劑以及粘合劑的膏體層中去除有機溶劑以及粘合劑，從而使玻璃層粘著于玻璃構件上，之后，在燒成爐內對粘著有玻璃層的玻璃構件進行加熱，從而使玻璃層熔融，并將玻璃層燒結于玻璃構件上(例如參照專利文獻1)。

對此，從抑制由燒成爐的使用而引起的能耗的增大以及燒結時間的長時間化的觀點(即所謂高效率化的觀點)出發，提出了如下技術：通過對粘著于玻璃構件上的玻璃層照射激光，從而使玻璃層熔融，并將玻璃層燒結于玻璃構件上(例如參照專利文獻2)。

專利文獻

專利文獻1：日本特表2006-524419號公報

專利文獻2：日本特開2002-366050號公報

發明內容

發明所要解決的問題

然而，若利用激光的照射而進行相對于玻璃構件的玻璃層的燒結，則在燒結時或在其后的玻璃構件彼此的熔接時，存在玻璃構件上產生裂紋等的玻璃構件破損的情況。

因此，本發明是有鑒于這樣的情況而悉心研究的結果，其目的在于提供一種能夠防止玻璃構件的破損并能夠高效率地將玻璃構件彼此熔接的玻璃熔接方法。

解決問題的技術手段

本發明者為了達成上述目的而反復努力研究，結果查明了：由激光的照射而進行的玻璃層的燒結會引起玻璃構件的破損，這是由于如圖12所示，在燒結時若玻璃層的溫度超過熔點Tm，則玻璃層的激光吸收率急劇升高。即在粘著于玻璃構件上的玻璃層中，由于因去除粘合劑而產生的空隙以及玻璃粉的粒子性，引起超過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(例如，在可見光下看上去發白)。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Tm且低于結晶化溫度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，玻璃層的激光吸收率急劇升高(例如，在可見光下看上去發黑)。由此，在玻璃層中引起超過預想的激光的吸收，從而由于因熱輸入過多而引起的熱沖擊(heat?shock)而使玻璃構件上產生裂紋。另外，通過激光功率P下的激光的照射，如圖13所示，玻璃層的溫度實際上達到高于結晶化溫度Tc的溫度Ta。若玻璃層中位于燒結對象的玻璃構件的相反側的部分(即玻璃層中位于熔接對象的玻璃構件側的部分)因熱輸入過多而結晶化，則該部分的熔點變高。因此，在其后的玻璃構件彼此的熔接時，為了使玻璃層中位于熔接對象的玻璃構件側的部分熔融，有必要提高激光功率并照射激光，從而與燒結時相同由于因熱輸入過多而引起的熱沖擊而在玻璃構件上產生裂紋。本發明者根據該見解進一步反復研究，直至完成本發明。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，可見光下的玻璃層的顏色變化并不限定于自發白的狀態變化成發黑的狀態，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呈現綠色的情況。

即本發明所涉及的玻璃熔接方法的特征在于，是將第1玻璃構件與第2玻璃構件熔接而制造玻璃熔接體的玻璃熔接方法，包括如下工序：將通過自包含玻璃粉、激光吸收材、有機溶劑以及粘合劑的膏體層中去除有機溶劑以及粘合劑而形成的玻璃層以沿著熔接預定區域的方式配置于第1玻璃構件上的工序；通過沿著熔接預定區域照射具有第1熱輸入量的第1激光從而使玻璃層熔融，在與第1激光的行進方向交叉的方向上的玻璃層的熔融率超過規定值時，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，并沿著熔接預定區域照射具有第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玻璃構件上的工序；以及使第2玻璃構件隔著玻璃層而重疊于固定有玻璃層的第1玻璃構件上，并沿著熔接預定區域照射第2激光，從而將第1玻璃構件與第2玻璃構件熔接的工序。