JPH02120259A

JPH02120259A - ガラスの封止接合体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH02120259A
Application number: JP27203988A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Yoshinaga; 吉永　彰俊
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、たとえば第１．第２のガラス透明体を光吸
収薄材を介して密着させ、前記光吸収薄材をレーザ光の
照射によって溶解させることにより、前記第１．第２の
ガラス透明体を接合してなるガラスの封止接合体および
その製造方法に関する。

（従来の技術）近年、封止のためにガラスを接合する場合、あらかじめ
ガラスの接合部に金属薄膜からなる光吸収薄膜を形成し
ておき、この光吸収薄膜をレーザ光の照射によって溶解
させることにより接合する方法が提案されている。この
方法によれば、従来の有機系の接着剤を用いて接着する
方法において、接青時に位置ずれが生じ易い、接着部の
輪郭形状を精密に制御できないといった欠点を補うこと
ができる。

しかしながら、上記した光吸収薄膜をレーザ光によって
溶解することにより接合する方法には、この方法を適用
可能なガラスと金属薄膜との接合用材料の組合わせに制
限があり、また接合部の信頼性が悪いという欠点があっ
た。すなわち、一般に、ガラスと金属との熱膨張係数が
異なるため、接合を行うためには、熱膨張係数の近い材
料を選択する必要があり、ガラスと金属薄膜との接合用
材料の組合わせがごく限られたものとなってしまう。ま
た、ガラスと金属との熱膨張特性は本質的に異なり、た
とえばガラスにはガラス転移点があるのに対し、金属に
は存在しない。このように、上記の方法には、ガラスと
金属とて熱膨張係数およびその特性が異なるため、ある
条件のもとて接合がなされた場合であっても、温度変化
などの環境の変化、あるいは時間の経過により接合部が
破地され易いといった欠点があった。

（発明が解決しようとする課題）この発明は、金属薄膜にレーザ光を照射し、この金属薄
膜の溶解によってガラスを接合する従来の方法には、接
合用材料の組合わせに制限があり、また接合部の信頼性
が悪いものであったという欠点を除去すべくなされたも
ので、接合用材料に制限されることなく、しかも接合部
の信頼性を向上することができるガラスの封止接合体お
よびその製造方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）この発明は、第１．第２のガラス透明体を光吸収薄材を
介して密着させ、前記光吸収薄材をレーザ光の照射によ
って溶解させることにより、前記第１．第２のガラス透
明体を接合してなるガラスの封止接合体において、前記
光吸収薄材として青色されたガラス透明体を用いた構成
とされている。

（作用）この発明は、光吸収薄材として着色されたガラス透明体
を用いることにより、前記光吸収薄材の光吸収係数を増
大させるとともに、第１．第２のガラス透明体と光吸収
薄材との熱膨張特性をほぼ等しくするようにしたもので
ある。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図は、この発明のガラスの封止接合体を示すもので
、たとえば液晶、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒ。

Ｌｕｍ１ｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＥＣＤ　（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｃｈｒｏｍｉｃ　　Ｄｉｓｐｌａｙ）などのデイスプ
レィ素子の基板ガラス１１とネサガラス１２とを全面に
わたって気密に接合する場合を例に示すものである。な
お、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は側面図である。

上記基板ガラス１１は通常のフロートガラスであり、基
板ガラス１１の接合面上には、あらがしめ光吸収薄材と
しての光吸収薄膜１３がスパッタ法によって付若される
。また、上記ネサガラス１２も通常のフロートガラスで
ある。

上記光吸収薄膜１３としては、たとえばフロートガラス
に鉄（Ｆｅ）イオンを１重量パーセント添加（ドープ）
したガラスがターゲツト材となる。

この場合、上記光吸収薄膜１３は、鉄イオン特有の色に
着色され、光の吸収係数が増大するようになる。

第２図は、フロートガラスに１重−パーセントの遷移金
属イオンをドープした際の光の吸収特性を示すものであ
る。この特性図からも明らかなように、鉄以外の遷移金
属イオンであっても、フロートガラスにたとえばマンガ
ン（Ｍｎ）、コバルト（ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッ
ケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）などの遷移金属イオンをドー
プすれば、フロートガラスはそれぞれの金属イオン特有
の色に青色されるため、いずれの場合にも光の吸収係数
を増大させることができる。

接合方法について説明すると、第１図（ａ）。

（ｂ）に示す如く、まず基板ガラス１１の接合面上にあ
らかじめ形成された光吸収薄膜１３の上に上記ネサガラ
ス１２を重ね、２枚のガラス１１゜１２の位置を合わせ
る。この状態において、たとえば上記ネサガラス１２の
上方からＹＡＧレーザ光１光合４示破線で示す矢印方向
に移動させながら照射する。すると、上記レーザ光１４
は、透明なネサガラス１２内においては吸収されずに透
過するが、光吸収薄膜１３によって吸収される。このた
め、光吸収薄膜１３は光吸収による熱によって溶解する
。さらに、光吸収薄膜１３の溶解時の熱によって、上記
薄膜１３と接した基板ガラス１１およびネサガラス１２
の接触面も溶解する。

したがって、上記基板ガラス１１とネサガラス１２とは
位置ずれすることなく、安定に接合されるようになる。

この場合、フロートガラスに数重量パーセント程度の遷
移金属イオンをドープしても、ガラスの熱膨張係数の物
性はほとんど変化しないので、温度変化などの環境の変
化などに対しても、また長期的にも安定した接合状態を
維持することができる。

上記のようにして製造したガラスの封止接合体は、基板
ガラスおよびネサガラスの素材であるフロートガラスに
遷移金属イオンをドープした光吸収薄膜を用いて、上記
基板ガラスとネサガラスとを接合しているので、基板ガ
ラスとネサガラスとを、これらと熱膨張係数の近い材料
であるほぼ同一組成の光吸収薄膜を介して接合すること
になる。

このため、従来のような接合用材料の組合わせの制限な
どを受けず、しかも温度変化などの環境の変化や長時間
のうちに接合部が破壊されることのない安定した接合を
実現することができる。

第３図は、この発明の他の実施例を示すものである。こ
こでは、イオン交換法によって形成されたガラス光導波
路３１の所定の場所に、波長分離用の光学フィルタ３２
を接着剤３３により固定した光合分波器に対し、上記光
学フィルタ３２の特性を安定に保つために、ガラス体３
４を光学フィルタ３２の周辺に接合して気密に封止する
場合を例に示している。

一般に、上記ガラス光導波路３１およびガラス体３４は
同一の組成物である。そこで、上記ガラス光導波路３１
とガラス体３４とを、同一組成の光吸収薄板（光吸収薄
材）３５を介して接合する。

この光吸収薄板３５は、たとえばガンマ線や紫外線など
の電磁波の照射によって青色し、これにより光の吸収係
数を増大させておく。第４図に、上記ガラス光導波路３
１およびガラス体３４をたとえばソーダ石灰ガラスを素
材として構成した場合に、上記ソーダ石灰ガラスにコバ
ルト６０を線源とするガンマ線を１０ｂレントゲン照射
したときの、上記光吸収薄板３５の吸収スペクトルを示
す。

そして、上記光吸収薄板３５を介して、上記ガラス先導
波路３１とガラス体３４とを位置合せして接触させた状
態において、たとえば上記ガラス体３４の上方からＹＡ
Ｇレーザ光３光査６射すれば、上記した先の実施例と同
様に、ガラス先導波路３１とガラス体３４とを容易に接
合することができ、温度変化などの環境の変化などに対
しても、また長期的にも安定した状態でガラス先導波路
３１とガラス体３４とを接合することができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、発明の要旨を変えない範囲において、種々変形実施可
能なことは勿論である。

［発明の効果］以上、詳述したようにこの発明によれば、接合用材料に
制限されることなく、しかも接合部の信頼性を向上する
ことができるガラスの封止接合体およびその製造方法を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、同図（ａ）
はガラスの封止接合体を示す上面図、同図（ｂ）は同じ
く側面図、第２図はフロートガラスに各種の遷移金属イ
オンを１重量パーセントずつドープしたときの光の吸収
係数の変化を示す特性図、第３図はこの発明の他の実施
例を示す断面図、第４図はソーダ石灰ガラスにコバルト
６０を線源とするガンマ線を１０ｂレントゲン照射した
ときの光の吸収スペクトルを示す図である。１１・・・基板ガラス、１２・・・ネサガラス、１３・
・・光吸収薄膜（光吸収薄材）、１４・・・ＹＡＧレー
ザ光、３１・・・ガラス光導波路、３２・・・光学フィ
ルタ、３４・・・ガラス体、３５・・・光吸収薄板（光
吸収薄材）、３６・・・ＹＡＧレーザ光。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１、第２のガラス透明体を光吸収薄材を介して
密着させ、前記光吸収薄材をレーザ光の照射によって溶
解させることにより、前記第１、第２のガラス透明体を
接合してなるガラスの封止接合体において、前記光吸収薄材は着色されたガラス透明体よりなること
を特徴とするガラスの封止接合体。
（２）前記光吸収薄材は、前記第１、第２のガラス透明
体とほぼ同じ組成のガラス透明体に遷移金属イオンをド
ープして着色したものであることを特徴とする請求項（
１）記載のガラスの封止接合体。
（３）前記光吸収薄材は、前記第１、第２のガラス透明
体とほぼ同じ組成のガラス透明体に電磁波を照射して着
色したものであることを特徴とする請求項（１）記載の
ガラスの封止接合体。
（４）第１のガラス透明体と第２のガラス透明体との間
に、着色されたガラス透明体よりなる光吸収薄材を配置
し、前記ガラス透明体を介して前記光吸収薄材にレーザ
光を照射して前記光吸収薄材を溶解することにより、前
記第１のガラス透明体と第２のガラス透明体とを接合す
るようにしたことを特徴とするガラスの封止接合体の製
造方法。