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� ��において同一又は相当部分には同一符号を� ��し、重複する説明を省略する。

 図1は、本発明に係るガラス溶着方法の一 実施形態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� �溶着体1は、溶着予定領域Rに沿って形成され たガラス層3を介して、ガラス部材(第1のガラ ス部材)4とガラス部材(第2のガラス部材)5とが 溶着されたものである。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� ��形板状の部材であり、溶着予定領域Rは、ガ ラス部材4,5の外縁に沿って矩形環状に設定さ れている。ガラス層3は、例えば、低融点ガ� �ス(バナジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガ� ��ス等)からなり、溶着予定領域Rに沿って矩� �環状に形成されている。

 次に、上述したガラス溶着体1を製造する ためのガラス溶着方法について説明する。な お、図2~10において、(a)は平面図であり、(b)� �(a)の拡大縦断面図である。また、図11は、図 2~8の各場合における熱伝導体の温度履歴を示 すグラフである。

 まず、図2に示されるように、アルミニウ ムからなる板状の熱伝導体7を準備する。熱� �導体7には、電熱線等のヒータ8が埋設されて いる。続いて、図3に示されるように、ディ� �ペンサやスクリーン印刷等によってフリッ� �ペーストを塗布することにより、熱伝導体7� ��表面7a(ここでは、研磨面)にペースト層6を� �トリックス状に複数形成する。フリットペ� �ストは、例えば、非晶質の低融点ガラス(バ� ��ジウムリン酸系ガラス、鉛ホウ酸ガラス等) 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� ��機溶剤、及びガラスの軟化温度以下で熱分� ��する樹脂成分(アクリル等)であるバインダ� �混練したものである。各ペースト層6は、ガ� ��スフリット2、レーザ光吸収性顔料、有機溶 剤及びバインダを含んでおり、溶着予定領域 Rに沿うように矩形環状に形成されている。

 続いて、図4に示されるように、ヒータ8� �作動させ、熱伝導体7をホットプレートとし� ��ペースト層6から有機溶剤を除去し、更に、 バインダが分解する温度まで熱伝導体7の温� �を上昇させてバインダを除去することによ� �、熱伝導体7の表面7aにガラス層3を固着させ� ��。なお、熱伝導体7の表面7aに固着した各ガ� ��ス層3は、バインダの除去による空隙やガラ スフリット2の粒子性によって、レーザ光吸� �性顔料の吸収特性を上回る光散乱が起こり� �レーザ光吸収率が低い状態となっている(例� ��ば、可視光において白っぽく見える)。

 続いて、図5に示されるように、ヒータ8� �停止させる一方でファン9を作動させ、熱伝� ��体7を常温程度の温度に冷却する。続いて、 図6に示されるように、ガラス層3が固着した� ��伝導体7の表面7aに、ガラス層3を介してガラ ス部材4(ここでは、各ガラス層3に対応するよ うにマトリックス状に配置された複数のガラ ス部材4を含む基板)を載置する。これにより� ��熱伝導体7にガラス層3を介してガラス部材4� ��重ね合わされて、ガラス部材4と熱伝導体7� �の間にガラス層3が配置される。

 続いて、図7に示されるように、熱伝導体 7をヒートシンクとして、ガラス層3に集光ス� ��ットを合わせてレーザ光(第1のレーザ光)L1� �溶着予定領域Rに沿って照射する。これによ� ��、ガラス部材4と熱伝導体7との間に配置さ� �たガラス層3が溶融・再固化し、ガラス部材4 の表面4aにガラス層3が焼き付けられる。なお 、ガラス部材4の表面4aに焼き付けられたガラ ス層3は、ガラスフリット2の溶融によって空� ��が埋まると共に粒子性が崩れるため、レー� ��光吸収性顔料の吸収特性が顕著に現れ、レ� ��ザ光吸収率が高い状態となる(例えば、可視 光において黒っぽく見える)。また、ガラス� �材4の表面4aに焼き付けられたガラス層3は、� ��伝導体7側の表面3aが平坦化されるばかりか� ��ガラス部材4側の表面3bの凹凸も平坦化され� ��状態となる。

 このガラス層3の焼付け時には、熱伝導体 7がヒートシンクとしてガラス層3から熱を奪� ��ため、ガラス層3が入熱過多の状態となるこ とが抑止される。このとき、熱伝導体7がア� �ミニウムからなっており、ガラスフリット2� ��熱伝導率及びガラス部材4の熱伝導率よりも 熱伝導体7の熱伝導率が高くなっているため� �ガラス層3から熱伝導体7への放熱が極めて効 率良く行われる。

 また、ガラスフリット2とガラス部材4との� �膨張係数の差よりも、ガラスフリット2と熱� ��導体7との線膨張係数の差が大きくなってい るため、ガラス層3の焼付け時に、熱伝導体7� ��表面7aにガラス層3が固着することがない。� ��のことから、ガラスフリット2と熱伝導体7� �の線膨張係数の差は、より大きくなること� �好ましいものの、バナジウムリン酸系ガラ� �(線膨張係数:7.0×10 ^-6 /K)や鉛ホウ酸ガラス(線膨張係数:13×10 ^-6 /K)からなるガラスフリット2に対しては、ア� �ミニウム(線膨張係数:23×10 ^-6 /K)の他に、ステンレス鋼(線膨張係数:17.3×10 ^-6 /K)や銅(線膨張係数:16.8×10 ^-6 /K)からなる熱伝導体7を用いることができる� �

 ガラス層3の焼付けに続いて、図8に示さ� �るように、ガラス層3が焼き付けられたガラ� ��部材4をピックアップする。続いて、図9に� �されるように、ガラス層3が焼き付けられた� ��ラス部材4に対し、ガラス層3を介してガラ� �部材5(ここでは、各ガラス層3に対応するよ� �にマトリックス状に配置された複数のガラ� �部材5を含む基板)を重ね合わせる。このとき 、ガラス層3の表面3aが平坦化されているため 、ガラス部材5の表面5aがガラス層3の表面3aに 隙間なく接触する。

 この状態で、ガラス層3に集光スポットを 合わせてレーザ光(第2のレーザ光)L2を溶着予� ��領域Rに沿って照射する。これにより、レー ザ光吸収率が高い状態となっているガラス層 3にレーザ光L2が吸収されて、ガラス層3及び� �の周辺部分(ガラス部材4,5の表面4a,5a部分)が� ��融・再固化し、ガラス部材4とガラス部材5� �が溶着される。このとき、ガラス部材5の表� ��5aがガラス層3の表面3aに隙間なく接触して� �るため、ガラス部材4とガラス部材5とが溶着 予定領域Rに沿って均一に溶着される。

 続いて、図10に示されるように、各ガラ� �層3に対応するようにマトリックス状に配置� ��れた複数のガラス部材4,5を含む基板を切断� ��定ライン10に沿って切断し、複数のガラス� �着体1を得る。ここで、切断予定ライン10は� �マトリックス状に配置された複数のガラス� �3毎に(すなわち、溶着予定領域R毎に)設定さ� ��たものである。

 以上説明したように、ガラス溶着体1を製 造するためのガラス溶着方法においては、溶 着予定領域Rに沿うようにガラス部材4と熱伝� ��体7との間にガラス層3を配置した後、熱伝� �体7をヒートシンクとしてレーザ光L1を照射� �ることにより、ガラス層3を溶融させて、ガ� ��ス部材4にガラス層3を焼き付けて定着させ� �。このガラス層3の焼付け時には、ガラス層3 のレーザ光吸収率が急激に高くなるが、熱伝 導体7がヒートシンクとしてガラス層3から熱� ��奪うため、ガラス層3が入熱過多の状態とな ることが抑止される。これにより、ガラス部 材4に対するガラス層3の焼付けをレーザ光L1� �照射によって行っても、ガラス層3の焼付け� ��に、入熱過多によるヒートショックでガラ� ��部材4,5にクラックが生じるのを防止するこ� ��ができる。更に、ガラス層3の焼付け時に、 ガラス層3の表面3a部分(すなわち、ガラス層3� ��おいて溶着対象のガラス部材5側に位置する 部分)が入熱過多によって結晶化することが� �く、よって、その部分の融点が高くなるこ� �もない。そのため、その後のガラス部材4,5� �士の溶着時に、ガラス層3の表面3a部分を溶� �させるべくレーザパワーを高くしてレーザ� �L2を照射することが不要となり、ガラス層3� �焼付け時と同様に入熱過多によるヒートシ� �ックでガラス部材4,5にクラックが生じるの� �防止することができる。従って、上述した� �ラス溶着方法によれば、ガラス部材4,5の破� �を防止して、効率良くガラス部材4,5同士を� �着することが可能となる。

 また、上述したガラス溶着方法において� ��、熱伝導体7をホットプレートとしてペース ト層6から有機溶剤及びバインダを除去する� �とによりガラス層3を形成する。そのため、� ��燥炉及び加熱炉の使用による消費エネルギ� ��増大を抑制することができると共に、乾燥� ��及び加熱炉の使用によるガラス部材4,5のサ� ��ズの制限を自由化することができる。

 また、上述したガラス溶着方法において� ��、レーザ光L1がガラス部材4側からガラス層3 に照射される。そのため、ガラス部材4とガ� �ス層3との界面部分が十分に加熱される。従� ��て、ガラス部材4にガラス層3を強固に焼き� �けて定着させることができる。しかも、ガ� �ス層3において溶着対象のガラス部材5側に位 置する部分(ガラス層3の表面3a部分)が入熱過� ��によって結晶化するのをより確実に防止す� ��ことができる。

 なお、ガラス層3の焼付け時には、レーザ 光L1の照射によって、ガラス層3において焼付 け対象のガラス部材4側に位置する部分を結� �化させてもよい。また、ガラス部材4,5同士� �溶着時には、レーザ光L2の照射によって、ガ ラス層3において溶着対象のガラス部材5側に� ��置する部分(ガラス層3の表面3a部分)を結晶� �させてもよい。最終的にガラス層3を結晶化� ��せると、ガラス溶着体1においてガラス層3� �線膨張係数が小さくなるからである。

 ところで、有機ELパッケージ等において� �、容器自体が小型であるため、より薄型化� �れたガラス部材4,5が使用されることから、� �ラス部材4,5の材料としては、割れを生じ難� �すべく低膨張ガラスが選択されることが多� �。このとき、ガラス層3の線膨張係数をガラ� ��部材4,5の線膨張係数と合わせるために(すな わち、ガラス層3の線膨張係数を低くするた� �に)、セラミックス等からなるフィラーをガ� ��ス層3に多量に含有させる。ガラス層3にフ� �ラーを多量に含有させると、レーザ光L1の照 射の前後でガラス層3のレーザ光吸収率がよ� �一層大きく変化することになる。従って、� �述したガラス溶着方法は、ガラス部材4,5の� �料として低膨張ガラスを選択する場合に、� �に有効である。

 本発明は、上述した実施形態に限定され� ��ものではない。

 例えば、レーザ光L1に対して透過性を有� �る材料からなる熱伝導体7を用いて、ガラス� ��材4と反対側から熱伝導体7を介してガラス� �3にレーザ光L1を照射してもよい。