封着材料層付きガラス部材の製造方法及び製造装置、並びに電子デバイスの製造方法
【課題】ガラス基板全体を加熱できないような場合においても、封着材料層を良好に形成することができる封着材料層付きガラス部材の製造方法を提供する。
【解決手段】ガラス基板２上の封着材料ペーストの枠状塗布層８にレーザ光９Ａ、９Ｂを照射し、少なくとも一方を枠状塗布層８に沿って走査しながら照射して封着材料層を形成する。照射開始位置と照射終了位置の少なくとも一方で、一対のレーザ光の外周の一部が重なる、外周が隣接する、もしくはレーザ光のビーム径以下の間隔で外周が離間するように、レーザ光９Ａ、９Ｂを照射する。
【解決手段】ガラス基板２上の封着材料ペーストの枠状塗布層８にレーザ光９Ａ、９Ｂを照射し、少なくとも一方を枠状塗布層８に沿って走査しながら照射して封着材料層を形成する。照射開始位置と照射終了位置の少なくとも一方で、一対のレーザ光の外周の一部が重なる、外周が隣接する、もしくはレーザ光のビーム径以下の間隔で外周が離間するように、レーザ光９Ａ、９Ｂを照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封着材料層付きガラス部材の製造方法及び製造装置、並びに電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＥＬＤ）、電界放出型ディスプレイ（Ｆｅｉｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｙｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）等の平板型ディスプレイ装置（ＦＰＤ）では、表示素子を形成した素子用ガラス基板と封止用ガラス基板とを対向配置し、これら２枚のガラス基板間を封着したガラスパッケージで表示素子を封止した構造が適用されている（特許文献１参照）。色素増感型太陽電池のような太陽電池においても、２枚のガラス基板で太陽電池素子（光電変換素子）を封止したガラスパッケージを適用することが検討されている（特許文献２参照）。
【０００３】
２枚のガラス基板間を封止する封着材料には、耐湿性等に優れる封着ガラスの適用が進められている。封着ガラスによる封着温度は４００〜６００℃程度であるため、加熱炉を用いて焼成した場合にはＯＥＬ素子や色素増感型太陽電池素子等の電子素子部の特性が劣化するおそれがある。そこで、２枚のガラス基板の周辺部に設けられた封止領域間に封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料層を配置し、これにレーザ光を照射して封着材料層を加熱、溶融させて封着することが試みられている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
レーザ封着を適用する場合には、まず封着材料をビヒクルと混合して封着材料ペーストを調製し、これを一方のガラス基板の封止領域に塗布した後、封着材料の焼成温度（封着ガラスの軟化温度以上の温度）まで昇温し、封着ガラスを溶融してガラス基板に焼き付けて封着材料層を形成する。また、封着材料の焼成温度への昇温過程で有機バインダを熱分解して除去する。次いで、封着材料層を有するガラス基板と他方のガラス基板とを封着材料層を介して積層した後、一方のガラス基板側からレーザ光を照射し、封着材料層を加熱、溶融させることによって、ガラス基板間に設けられた電子素子部を封止する。
【０００５】
封着材料層の形成には、一般的に加熱炉が用いられている。特許文献３には、封着材料層の形成工程で有機バインダを除去する第１の昇温過程と、封着材料を焼き付ける第２の昇温過程とを実施することが記載されている。第１の昇温過程においては、ホットプレート、赤外線ヒータ、加熱用ランプ、レーザ光等を用いて、ガラス基板をその裏面側から加熱している。第２の昇温過程は通常の焼成工程と同様に、加熱炉内のヒータを用いてガラス基板全体を加熱している。特許文献３に記載された方法においても、封着材料の焼き付けは加熱炉を用いてガラス基板全体を加熱することにより実施されている。
【０００６】
ところで、ＦＰＤ用のガラスパッケージにおいては、素子用ガラス基板のみならず、封止用ガラス基板にもカラーフィルタ等の有機樹脂膜を形成することが行われている。このような場合には、加熱炉を用いて基板全体を加熱すると有機樹脂膜が熱ダメージを受けるため、封止用ガラス基板への封着材料層の形成時においても、一般的な加熱炉を用いた焼成工程を適用することができない。また、色素増感型太陽電池では対向基板側にも素子膜等が形成されるため、焼成工程における素子膜等の熱劣化を抑制することが求められている。さらに、加熱炉を用いた焼成工程は通常長時間要し、エネルギー消費量も多いことから、製造工数や製造コストの削減、また省エネの観点等からも改善が求められている。
【０００７】
特許文献４には、低融点ガラス（封着ガラス）とバインダと溶剤とを混合したペーストからなる封着材料を一方のパネル基板に塗布した後、レーザアニールして封着材料層を形成することが記載されている。レーザアニールを適用した場合、封着材料の塗布層におけるレーザ光の照射開始位置と照射終了位置とは重なることになるため、レーザ光の照射終了時に封着ガラスが表面張力や空隙減少等に起因して収縮し、これにより照射終了位置にギャップ（間隙）が生じるおそれがある。封着材料層に生じるギャップは、その後のレーザ封着工程でガラスパッケージの気密封止性を低下させる要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００６−５２４４１９号公報
【特許文献２】特開２００８−１１５０５７号公報
【特許文献３】特開２００３−０６８１９９号公報
【特許文献４】特開２００２−３６６０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ガラス基板全体を加熱することができないような場合においても、良好な封着材料層を低コストで再現性よく形成することを可能にした封着材料層付きガラス部材の製造方法及び製造装置と電子デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様に係る封着材料層付きガラス部材の製造方法は、封止領域を有するガラス基板を用意する工程と、封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストを、前記ガラス基板の前記封止領域上に枠状に塗布する工程と、少なくとも一対のレーザ光を、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層の照射開始位置に照射し、次いで前記少なくとも一対のレーザ光のうちの少なくとも一方を、前記照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射し、前記レーザ光で前記塗布層全体を加熱することによって、前記塗布層内の前記有機バインダを除去しつつ、前記封着材料を焼成して封着材料層を形成する工程とを具備し、前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対のレーザ光の外周の一部が重なる、前記一対のレーザ光の外周が隣接する、もしくは前記レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対のレーザ光の外周が離間するように、前記少なくとも一対のレーザ光を照射することを特徴としている。
【００１１】
本発明の態様に係る封着材料層付きガラス部材の製造装置は、封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストの枠状塗布層を有するガラス基板が載置される試料台と、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記ガラス基板の前記枠状塗布層に照射する光学系をそれぞれ有する少なくとも一対のレーザ照射ヘッドと、前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドから前記枠状塗布層に照射される少なくとも一対のレーザ光の出力を制御する出力制御部と、前記試料台と前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドとの個別位置を相対的に移動させる移動機構と、前記少なくとも一対のレーザ光のうちの少なくとも一方を、前記枠状塗布層の照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射するように、前記移動機構を制御する走査制御部とを具備し、前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドは、前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方における前記一対のレーザ光の照射位置が、前記一対のレーザ光の外周の一部が重なる、前記一対のレーザ光の外周が隣接する、もしくは前記レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対のレーザ光の外周が離間するように、前記走査制御部により制御されることを特徴としている。
【００１２】
本発明の態様に係る電子デバイスの製造方法は、第１の封止領域が設けられた第１の表面を有する第１のガラス基板を用意する工程と、前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域が設けられた第２の表面を有する第２のガラス基板を用意する工程と、封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストを、前記第２のガラス基板の前記第２の封止領域上に枠状に塗布する工程と、少なくとも一対の焼成用レーザ光を、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層の照射開始位置に照射し、次いで前記少なくとも一対の焼成用レーザ光のうちの少なくとも一方を、前記照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射し、前記焼成用レーザ光で前記塗布層全体を加熱することによって、前記塗布層内の前記有機バインダを除去しつつ、前記封着材料を焼成して封着材料層を形成する工程と、前記第１の表面と前記第２の表面とを対向させつつ、前記封着材料層を介して前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とを積層する工程と、前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板を通して前記封着材料層に封着用レーザ光を照射し、前記封着材料層を溶融させて前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との間に設けられた電子素子部を封止する封着層を形成する工程とを具備し、前記少なくとも一対の焼成用レーザ光による前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対の焼成用レーザ光の外周の一部が重なる、前記一対の焼成用レーザ光の外周が隣接する、もしくは前記焼成用レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対の焼成用レーザ光の外周が離間するように、前記少なくとも一対の焼成用レーザ光を照射することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の態様に係る封着材料層付きガラス部材の製造方法によれば、ガラス基板全体を加熱することができないような場合においても、良好な封着材料層を低コストで再現性よく形成することができる。従って、そのようなガラス基板を用いる場合においても、信頼性や封止性等に優れる電子デバイスを安価に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による電子デバイスの製造工程を示す断面図である。
【図２】図１に示す電子デバイスの製造工程で使用する第１のガラス基板を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図１に示す電子デバイスの製造工程で使用する第２のガラス基板を示す平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】図１に示す電子デバイスの製造工程における第２のガラス基板への封着材料層の形成過程を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態におけるレーザ光の照射開始位置及び照射終了位置の第１の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態におけるレーザ光の照射開始位置及び照射終了位置の第２の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態におけるレーザ光の照射開始位置及び照射終了位置の第３の例を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の正面図である。
【図１２】図１０に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の側面図である。
【図１３】本発明の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ照射ヘッドの構造を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ光の第１の走査例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置を示す平面図である。
【図１６】図１５に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の正面図である。
【図１７】図１５に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の変形例を示す平面図である。
【図１８】図１７に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の正面図である。
【図１９】図１７に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の他の変形例を示す平面図である。
【図２０】図１９に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の正面図である。
【図２１】図１９に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の側面図である。
【図２２】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ光の第２の走査例を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置による封着材料層の形成方法の一例を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ光の他の走査例を示す図である。
【図２５】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ光のさらに他の走査例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１乃至図６は本発明の実施形態による電子デバイスの製造工程を示す図である。ここで、本発明の実施形態の製造方法を適用する電子デバイスとしては、ＯＥＬＤ、ＦＥＤ、ＰＤＰ、ＬＣＤ等のＦＰＤ、ＯＥＬ素子等の発光素子を使用した照明装置、あるいは色素増感型太陽電池のような封止型の太陽電池が挙げられる。
【００１６】
まず、図１（ａ）に示すように、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２とを用意する。第１及び第２のガラス基板１、２には、例えば各種公知の組成を有する無アルカリガラスやソーダライムガラス等で形成されたガラス基板が用いられる。無アルカリガラスは３５〜４０×１０-7／℃程度の熱膨張係数を有している。ソーダライムガラスは８０〜９０×１０-7／℃程度の熱膨張係数を有している。
【００１７】
第１のガラス基板１は、図２及び図３に示すように、素子領域３が設けられた表面１ａを有している。素子領域３には対象物である電子デバイスに応じた電子素子部４が設けられる。電子素子部４は、例えばＯＥＬＤやＯＥＬ照明であればＯＥＬ素子、ＦＥＤであれば電子放出素子、ＰＤＰであればプラズマ発光素子、ＬＣＤであれば液晶表示素子、太陽電池であれば色素増感型太陽電池素子（色素増感型光電変換素子）を備えている。ＯＥＬ素子のような発光素子や色素増感型太陽電池素子等を備える電子素子部４は各種公知の構造を有している。この実施形態は電子素子部４の素子構造に限定されるものではない。
【００１８】
第１のガラス基板１の表面１ａには、素子領域３の外周に沿って第１の封止領域５が設けられている。第１の封止領域５は素子領域３を囲うように設けられている。第２のガラス基板２は、第１のガラス基板１の表面１ａと対向する表面２ａを有している。第２のガラス基板２の表面２ａには、図４及び図５に示すように、第１の封止領域５に対応する第２の封止領域６が設けられている。第１及び第２の封止領域５、６は封着層の形成領域（第２の封止領域６については封着材料層の形成領域）となる。
【００１９】
電子素子部４は第１のガラス基板１の表面１ａと第２のガラス基板２の表面２ａとの間に設けられる。図１に示す電子デバイスの製造工程において、第１のガラス基板１は素子用ガラス基板を構成しており、その表面１ａにＯＥＬ素子やＰＤＰ素子等の素子構造体が電子素子部４として形成される。第２のガラス基板２は第１のガラス基板１の表面１ａに形成された電子素子部４の封止用ガラス基板を構成するものである。ただし、電子素子部４の構成はこれに限られるものではない。
【００２０】
例えば、電子素子部４が色素増感型太陽電池素子等の場合には、第１及び第２のガラス基板１、２の各表面１ａ、２ａに素子構造を形成する配線膜や電極膜等の素子膜が形成される。電子素子部４を構成する素子膜やそれらに基づく素子構造体は、第１及び第２のガラス基板１、２の表面１ａ、２ａの少なくとも一方に形成される。さらに、封止用ガラス基板を構成する第２のガラス基板２の表面２ａには、前述したようにカラーフィルタ等の有機樹脂膜が形成される場合がある。この実施形態の製造方法は、特に第２のガラス基板２の表面２ａに有機樹脂膜や素子膜等が形成されている場合に有効である。
【００２１】
第２のガラス基板２の封止領域６には、図１（ａ）、図４及び図５に示すように枠状の封着材料層７が形成されている。封着材料層７は封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料の焼成層である。封着材料は主成分としての封着ガラスにレーザ吸収材、さらに必要に応じて低膨張充填材等の無機充填材を配合したものである。封着材料はこれら以外の充填材や添加材を必要に応じて含有していてもよい。
【００２２】
封着ガラス（ガラスフリット）には、例えば錫−リン酸系ガラス、ビスマス系ガラス、バナジウム系ガラス、鉛系ガラス等の低融点ガラスが用いられる。これらのうち、ガラス基板１、２に対する封着性（接着性）やその信頼性（接着信頼性や密閉性）、さらには環境や人体に対する影響性等を考慮して、錫−リン酸系ガラスやビスマス系ガラスからなる低融点の封着ガラスを使用することが好ましい。
【００２３】
錫−リン酸系ガラス（ガラスフリット）は、５５〜６８モル％のＳｎＯ、０．５〜５モル％のＳｎＯ2、及び２０〜４０モル％のＰ2Ｏ5（基本的には合計量を１００モル％とする）を含む組成を有することが好ましい。ＳｎＯはガラスを低融点化させるための成分である。ＳｎＯの含有量が５５モル％未満であるとガラスの粘性が高くなって封着温度が高くなりすぎ、６８モル％を超えるとガラス化しなくなる。
【００２４】
ＳｎＯ2はガラスを安定化するための成分である。ＳｎＯ2の含有量が０．５モル％未満であると封着作業時に軟化溶融したガラス中にＳｎＯ2が分離、析出し、流動性が損なわれて封着作業性が低下する。ＳｎＯ2の含有量が５モル％を超えると低融点ガラスの溶融中からＳｎＯ2が析出しやすくなる。Ｐ2Ｏ5はガラス骨格を形成するための成分である。Ｐ2Ｏ5の含有量が２０モル％未満であるとガラス化せず、その含有量が４０モル％を超えるとリン酸塩ガラス特有の欠点である耐候性の悪化を引き起こすおそれがある。
【００２５】
ここで、ガラスフリット中のＳｎＯ及びＳｎＯ2の割合（モル％）は以下のようにして求めることができる。まず、ガラスフリット（低融点ガラス粉末）を酸分解した後、ＩＣＰ発光分光分析によりガラスフリット中に含有されているＳｎ原子の総量を測定する。次に、Ｓｎ2+（ＳｎＯ）は酸分解したものをヨウ素滴定法により求められるので、そこで求められたＳｎ2+の量をＳｎ原子の総量から減じてＳｎ4+（ＳｎＯ2）を求める。
【００２６】
上記した３成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、ＳｉＯ2等のガラスの骨格を形成する成分やＺｎＯ、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＷＯ3、ＭｏＯ3、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等のガラスを安定化させる成分等を任意成分として含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は３０モル％以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には１００モル％となるように調整される。
【００２７】
ビスマス系ガラス（ガスフリット）は、７０〜９０質量％のＢｉ2Ｏ3、１〜２０質量％のＺｎＯ、及び２〜１２質量％のＢ2Ｏ3（基本的には合計量を１００質量％とする）の組成を有することが好ましい。Ｂｉ2Ｏ3はガラスの網目を形成する成分である。Ｂｉ2Ｏ3の含有量が７０質量％未満であると低融点ガラスの軟化点が高くなり、低温での封着が困難になる。Ｂｉ2Ｏ3の含有量が９０質量％を超えるとガラス化しにくくなると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。
【００２８】
ＺｎＯは熱膨張係数等を下げる成分である。ＺｎＯの含有量が１質量％未満であるとガラス化が困難になる。ＺｎＯの含有量が２０質量％を超えると低融点ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなる。Ｂ2Ｏ3はガラスの骨格を形成してガラス化が可能となる範囲を広げる成分である。Ｂ2Ｏ3の含有量が２質量％未満であるとガラス化が困難となり、１２質量％を超えると軟化点が高くなりすぎて、封着時に荷重をかけたとしても低温で封着することが困難となる。
【００２９】
上記した３成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＳｉＯ2、Ａｇ2Ｏ、ＭｏＯ3、Ｎｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＷＯ3、Ｐ2Ｏ5、ＳｎＯx（ｘは１又は２である）等の任意成分を含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は３０質量％以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には１００質量％となるように調整される。
【００３０】
封着材料はレーザ吸収材を含有している。レーザ吸収材としてはＦｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びＣｕから選ばれる少なくとも１種の金属又は前記金属を含む酸化物等の化合物が用いられる。また、これら以外の顔料であってもよい。レーザ吸収材の含有量は封着材料に対して０．１〜１０体積％の範囲とすることが好ましい。レーザ吸収材の含有量が０．１体積％未満であると封着材料層７を十分に溶融させることができないおそれがある。レーザ吸収材の含有量が１０体積％を超えると第２のガラス基板２との界面近傍で局所的に発熱するおそれがあり、また封着材料の溶融時の流動性が劣化して第１のガラス基板１との接着性が低下するおそれがある。
【００３１】
さらに、封着材料は必要に応じて低膨張充填材を含有してもよい。低膨張充填材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、石英固溶体、ソーダライムガラス、及び硼珪酸ガラスから選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。リン酸ジルコニウム系化合物としては、（ＺｒＯ）2Ｐ2Ｏ7、ＮａＺｒ2（ＰＯ4）3、ＫＺｒ2（ＰＯ4）3、Ｃａ0.5Ｚｒ2（ＰＯ4）3、ＮｂＺｒ（ＰＯ4）3、Ｚｒ2（ＷＯ3）（ＰＯ4）2、これらの複合化合物が挙げられる。低膨張充填材とは封着ガラスより低い熱膨張係数を有するものである。
【００３２】
低膨張充填材の含有量は、封着ガラスの熱膨張係数がガラス基板１、２の熱膨張係数に近づくように適宜に設定される。低膨張充填材は封着ガラスやガラス基板１、２の熱膨張係数にもよるが、封着材料に対して５〜５０体積％の範囲で含有させることが好ましい。ガラス基板１、２を無アルカリガラス（熱膨張係数：３０〜４０×１０-7／℃）で形成する場合には、比較的多量（例えば３０〜５０体積％の範囲）の低膨張充填材を添加することが好ましい。ガラス基板１、２をソーダライムガラス（熱膨張係数：８０〜９０×１０-7／℃）で形成する場合には、比較的少量（例えば５〜４０体積％の範囲）の低膨張充填材を添加することが好ましい。
【００３３】
封着材料層７は以下のようにして形成される。封着材料層７の形成工程について、図６を参照して説明する。図６は本発明の封着材料層付きガラス部材の製造方法の実施形態を示すものである。まず、封着ガラスにレーザ吸収材や低膨張充填材等を配合して封着材料を作製し、これをビヒクルと混合して封着材料ペーストを調製する。
【００３４】
ビヒクルとしては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセルロース、プロピルセルロース、ニトロセルロース等の樹脂を、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したもの、またメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロオキシエチルメタアクリレート等のアクリル系樹脂を、メチルエチルケトン、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したものが用いられる。
【００３５】
ビヒクル中の樹脂成分は封着材料のバインダとして機能するものであり、封着材料を焼成する以前に除去する必要がある。封着材料ペーストの粘度は、ガラス基板２に塗布する装置に対応した粘度に合わせればよく、樹脂成分（有機バインダ）と溶剤（有機溶剤等）の割合や封着材料とビヒクルとの割合により調整することができる。封着材料ペーストには、消泡剤や分散剤のようにガラスペーストで公知の添加物を加えてもよい。封着材料ペーストの調製には、攪拌翼を備えた回転式の混合機やロールミル、ボールミル等を用いた公知の方法を適用することができる。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、第２のガラス基板２の封止領域６に封着材料ペーストを塗布し、これを乾燥させて塗布層８を形成する。封着材料ペーストは、例えばスクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法を適用して第２の封止領域６上に塗布したり、あるいはディスペンサ等を用いて第２の封止領域６に沿って塗布する。塗布層８は、例えば１２０℃以上の温度で１０分以上乾燥させることが好ましい。乾燥工程は塗布層８内の溶剤を除去するために実施するものである。塗布層８内に溶剤が残留していると、その後の焼成工程（レーザ焼成工程）で有機バインダを十分に除去できないおそれがある。
【００３７】
次に、図６（ｂ）に示すように、封着材料ペーストの塗布層（乾燥膜）８に焼成用のレーザ光９を照射する。後に詳述するように、焼成用のレーザ光９には少なくても一対のレーザ光が用いられる。焼成用のレーザ光９を塗布層８に沿って照射して選択的に加熱することによって、塗布層８中の有機バインダを除去しつつ、封着材料を焼成して封着材料層７を形成する（図６（ｃ））。焼成用のレーザ光９は特に限定されるものではなく、半導体レーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、ＨｅＮｅレーザ等からのレーザ光が使用される。後述する封着用のレーザ光も同様である。
【００３８】
焼成用のレーザ光９は、封着ガラスの軟化温度Ｔ（℃）に対して塗布層８の加熱温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるように、塗布層８に沿って走査しながら照射することが好ましい。この際のレーザ光９の走査速度は０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲とすることが好ましい。封着ガラスの軟化温度Ｔは軟化流動するが結晶化しない温度を示すものである。また、レーザ光９を照射した際の塗布層８の温度は放射温度計で測定した値とする。
【００３９】
塗布層８の温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるようにレーザ光９を照射すると、封着材料中の封着ガラスが溶融並びに急冷固化され、これにより封着材料が第２のガラス基板２に焼き付けられて封着材料層７が形成される。塗布層８の温度が（Ｔ＋８０℃）に達しないようなレーザ光９の照射条件下では、塗布層８の表面部分のみが溶融され、塗布層８全体を均一に溶融させることができないおそれがある。一方、塗布層８の温度が（Ｔ＋５５０℃）を超えるようなレーザ光９の照射条件下では、ガラス基板２や封着材料層（焼成層）７にクラックや割れ等が生じやすくなる。
【００４０】
塗布層８の温度が上述した加熱温度となるように焼成用のレーザ光９を走査しながら照射することによって、塗布層８中の有機バインダが熱分解されて除去される。レーザ光９は塗布層８に沿って走査しながら照射されるため、レーザ光９の進行方向前方に位置する部分は適度に予熱される。有機バインダの熱分解は、塗布層８の該当部分にレーザ光９が直に照射されているときに加えて、レーザ光９の進行方向前方の予熱された部分によっても進行する。これらによって、塗布層８中の有機バインダを有効にかつ効率よく除去することができる。具体的には、封着材料層７内の残留カーボン量を低減することができる。残留カーボンはガラスパネル内の不純物ガス濃度を上昇させる要因となる。
【００４１】
有機バインダの除去工程を実現する上で、レーザ光９は０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲の走査速度で走査しながら照射することが好ましい。レーザ光９の走査速度が０．１ｍｍ／秒未満であると、ガラス基板２が過剰に加熱されてクラックや割れ等が生じやすくなる。レーザ光９の走査速度が５ｍｍ／秒を超えると、塗布層８全体が均一に加熱される前に表面部分のみが溶融してガラス化されるため、有機バインダの熱分解により生じたガスの外部への放出性が低下する。このため、封着材料層７の内部に気泡が生じたり、表面に気泡による変形が生じる。封着材料層７の残留カーボン量も増大する。有機バインダの除去状態が悪い封着材料層７を用いてガラス基板１、２間を封止すると、ガラス基板１、２と封着層との接合強度が低下したり、ガラスパネルの気密性が低下する。
【００４２】
さらに、走査速度が０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲のレーザ光９で、塗布層８の加熱温度を（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲とするにあたって、レーザ光９は２００〜９００Ｗ／ｃｍ2の範囲の出力密度を有することが好ましい。レーザ光９の出力密度が２００Ｗ／ｃｍ2未満であると、塗布層８全体を均一に加熱することができない。レーザ光９の出力密度が９００Ｗ／ｃｍ2を超えると、ガラス基板２が過剰に加熱されてクラックや割れ等が生じやすくなる。
【００４３】
図６（ｂ）はレーザ光９を塗布層８上から照射する状態を示しているが、レーザ光９はガラス基板２を介して塗布層８に照射してもよい。例えば、封着材料ペーストの塗布層８の焼成時間を短縮するためには、レーザ光９の高出力化や走査速度の高速化が有効である。例えば、高出力化したレーザ光９を塗布層８上から照射すると、塗布層８の表面部分のみがガラス化するおそれがある。塗布層８の表面部分のみのガラス化は、上述したような種々の問題を引き起こす。このような点に対して、レーザ光９をガラス基板２側から塗布層８に照射すると、レーザ光９が照射された部分からガラス化したとしても、有機バインダの熱分解により生じたガスを塗布層８の表面から逃すことができる。さらに、レーザ光９を塗布層８の上下両面から照射することも有効である。
【００４４】
レーザ光９の照射スポットの形状は、特に限定されるものではない。レーザ光９の照射スポットは一般的には円形であるが、円形に限られるものではない。レーザ光９の照射スポットは、塗布層８の幅方向が短径となる楕円形としてもよい。照射スポットを楕円形に整形したレーザ光９によれば、塗布層８に対するレーザ光９の照射面積を拡大することができ、さらにレーザ光９の走査速度を速くすることができる。これらによって、塗布層８の焼成時間を短縮することが可能となる。
【００４５】
レーザ光９による塗布層８の焼成工程は、必ずしも塗布層８の膜厚に限定されるものではないが、焼成後の厚さ（封着材料層７の厚さ）が２０μｍ以下となるような膜厚を有する塗布層８に対して有効である。封着材料層７は２０μｍ以下の厚さを有することが好ましい。焼成後の厚さが２０μｍを超えるような膜厚を有する塗布層８では、レーザ光９で塗布層８全体を均一に加熱することができないおそれがある。このような場合には、塗布層８の表面部分のみが溶融してガラス化され、有機バインダやその熱分解ガスの除去性が低下しやすい。封着材料層７の厚さは実用的には５μｍ以上とすることが好ましい。
【００４６】
この実施形態による封着材料層７の形成工程においては、封着材料ペーストの塗布層８に焼成用のレーザ光９を照射して選択的に加熱している。このため、第２のガラス基板２の表面２ａにカラーフィルタ等の有機樹脂膜、また素子膜等が形成されているような場合においても、有機樹脂膜や素子膜等に熱ダメージを与えることなく、封着材料層７を良好に形成することができる。さらに、有機バインダの除去性にも優れていることから、封着性や信頼性等に優れる封着材料層７を得ることができる。
【００４７】
また当然ながら、焼成用のレーザ光９による封着材料層７の形成工程は、第２のガラス基板２の表面２ａに有機樹脂膜や素子膜等が形成されていない場合でも適用可能であり、そのような場合にも封着性や信頼性等に優れる封着材料層７を得ることができる。さらに、レーザ光９による焼成工程は、従来の加熱炉による焼成工程に比べてエネルギー消費量が少なく、また製造工数や製造コストの削減に寄与する。従って、省エネやコスト削減等の観点からも、レーザ光９による封着材料層７の形成工程は有効である。
【００４８】
次に、レーザ光９による封着材料層７の形成工程について詳述する。まず、図７に示すように、封着材料ペーストの枠状塗布層８の照射開始位置に一対のレーザ光９（第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂ）を照射する。次いで、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂのうちの少なくとも一方を、枠状塗布層８に沿って走査しながら照射する。第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂのうちの少なくとも一方を枠状塗布層８の照射終了位置まで走査して枠状塗布層８全体を加熱した後、レーザ光９Ａ、９Ｂの照射を終了する。
【００４９】
ところで、封着材料ペーストの枠状塗布層８に沿って１本のレーザ光を走査しながら照射する場合、枠状塗布層８におけるレーザ光の照射開始位置と照射終了位置とは重なることになる。レーザ光を走査している間に、封着ガラスの溶融が終了している照射開始位置は冷却されて固化している。このため、照射開始位置と同一の照射終了位置にレーザ光が到達した際に、封着ガラスが表面張力や空隙減少等に起因して収縮し、これにより照射終了位置にギャップ（間隙）が生じるおそれがある。すなわち、レーザ光で加熱溶融された封着ガラスの流動性より表面張力が勝ることによって、照射終了位置で封着ガラスが収縮してギャップが生じるものと考えられる。封着材料層７に生じるギャップは、その後のレーザ封着工程でガラスパッケージの気密封止性を低下させる要因となる。
【００５０】
このような点に対しては、レーザ光９の照射終了時における封着ガラスの流動性を高めることが有効である。具体的な手法としては、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置と照射終了位置で重ね合わせる方法が挙げられる。第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置及び照射終了位置に同時に照射することによって、照射終了位置での封着ガラスの流動性を高めることができる。これによって、レーザ光９Ａ、９Ｂで加熱されて流動した状態の封着ガラスが融合するため、封着ガラスの途切れによるギャップ（間隙）の発生を抑制することが可能となる。
【００５１】
ただし、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置及び照射終了位置で完全に重ね合わせると、封着材料ペーストの塗布層８の加熱温度が設定温度より高くなるおそれがある。このような点に対して、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの出力密度を照射開始位置及び照射終了位置に照射している間だけ低下させ、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとが重なった部分の加熱温度の上昇を抑えることが考えられる。しかしながら、レーザ光９Ａ、９Ｂの出力制御は、レーザ光９Ａ、９Ｂによる封着材料ペーストの枠状塗布層８の焼成工程を煩雑にするおそれがある。
【００５２】
そこで、この実施形態では封着材料ペーストの枠状塗布層８の照射開始位置及び照射終了位置において、図７に示したように第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの外周の一部が重なるように、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを照射する。あるいは、図８に示すように第１及び第２のレーザ光９Ａの９Ｂの外周が隣接する、もしくは図９に示すように第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの外周がレーザ光９Ａ、９Ｂの照射ビーム径Ｄ以下の間隔で離間するように、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを照射する。なお、レーザ光９Ａ、９Ｂのビーム形状は、ビーム最大強度の１／ｅ2の強度になる領域で定義し、該領域の外周の一部が重なるか、外周が接するか、もしくは該領域の径（ビーム径Ｄ）以下の間隔で離間するように、レーザ光９Ａ、９Ｂを照射する。
【００５３】
このように、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを照射開始位置及び照射終了位置で図７、図８、図９のいずれかの状態となるように照射することで、封着材料ペーストの塗布層８の加熱温度の上昇を抑制しつつ、照射終了位置での封着ガラスの流動性を高めて、封着ガラスの途切れによるギャップ（間隙）の発生を抑制することができる。すなわち、レーザ光９Ａ、９Ｂによる封着材料ペーストの塗布層８の焼成工程を煩雑化することなく、ギャップのない良好な封着材料層７を再現性よく得ることが可能となる。
【００５４】
図７に示すレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態を適用する場合、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとの重なり量が大きくなりすぎると加熱温度の上昇を招くおそれがあるため、重なり量は照射面積の５０％以下とすることが好ましい。また、図９に示すレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態を適用する場合、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとの間隔がビーム径Ｄを超えると、封着ガラスを流動状態で融合させることが困難となり、照射終了位置におけるギャップの抑制効果が低下する。
【００５５】
さらに、図９に示すレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態を適用する場合には、照射開始位置又は照射終了位置で第１のレーザ光９Ａの照射により溶融した部分と第２のレーザ光９Ｂの照射により溶融した部分とが連続するまで定点照射した後、少なくとも一方のレーザ光の走査を開始又は終了することが好ましい。これによって、ギャップの抑制効果を高めることができる。なお、図７、図８、図９に示すレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態は、照射開始位置及び照射終了位置のいずれか一方のみに適用してもよい。
【００５６】
次に、レーザ焼成装置について詳述する。図１０、図１１及び図１２に第１の実施形態によるレーザ焼成装置を示す。これらの図は本発明の第１の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置を示すものである。レーザ焼成装置（封着材料層付きガラス部材の製造装置）２１は、封着材料ペーストの枠状塗布層８を有するガラス基板２が載置される試料台２２と、レーザ光源２３と、レーザ光源２３から出射されたレーザ光を塗布層８に照射する第１及び第２のレーザ照射ヘッド（一対のレーザ照射ヘッド）２４Ａ、２４Ｂとを具備している。
【００５７】
ここでは図示を省略したが、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、それぞれレーザ光源２３から出射されたレーザ光を集光し、所定の照射スポットに整形して塗布層８に照射する光学系を有している。光学系については後に詳述する。レーザ光源２３から出射されたレーザ光は、例えば図示を省略した分波器を介して第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂに送られる。また、レーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂの数に応じたレーザ光源２３を使用してもよい。
【００５８】
レーザ光源２３から出射されるレーザ光の出力は、出力制御部２５により制御される。出力制御部２５は、例えばレーザ光源２３に入力される電流を制御することによりレーザ光の出力を制御する。また、出力制御部２５はレーザ光源２３から出射されたレーザ光の出力を制御する出力変調器を有していてもよい。レーザ光の出力は、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂに応じて個々に制御するようにしてもよい。
【００５９】
第１のレーザ照射ヘッド２４Ａは固定されている。すなわち、第１のレーザ照射ヘッド２４Ａから照射される第１のレーザ光９Ａは、封着材料ペーストの枠状塗布層８の照射開始位置を照射し続ける固定照射レーザである。一方、第２のレーザ照射２４Ｂは以下に示す移動機構により移動可能されている。すなわち、第２のレーザ照射ヘッド２４Ｂから照射される第２のレーザ光９Ｂは、封着材料ペーストの枠状塗布層８の照射開始位置から照射終了位置まで走査しながら照射する可動レーザである。
【００６０】
第２のレーザ照射２４ＢはＸステージ２６によりＸ方向に移動可能とされている。Ｘステージ２６は２個のＹステージ２７Ａ、２７ＢによりＹ方向に移動可能とされている。Ｘステージ２６は固定された試料台２２の上方をＹ方向に移動する。第２のレーザ照射ヘッド２４Ｂと試料台２２との位置関係は、Ｘステージ２６とＹステージ２７Ａ、２７Ｂとにより相対的に移動可能とされている。Ｘステージ２６とＹステージ２７Ａ、２７Ｂは移動機構を構成している。移動機構は第２のレーザ照射ヘッド２４ＢをＸ方向に移動させるＸステージ２６と試料台２２をＹ方向に移動させるＹステージとで構成してもよい。
【００６１】
Ｘステージ２６とＹステージ２７Ａ、２７Ｂは走査制御部２８により制御される。走査制御部２８は、第２のレーザ光９Ｂを照射開始位置から照射終了位置まで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射するように、Ｘステージ２６及びＹステージ２７Ａ、２７Ｂ（移動機構）を制御する。レーザ焼成装置２１は、出力制御部２５や走査制御部２８を総合的に制御する主制御系２９を具備している。さらに、レーザ焼成装置２１は枠状塗布層８の焼成温度（加熱温度）を測定する放射温度計（図示せず）を備えている。レーザ焼成装置２１は、枠状塗布層８から除去された有機バインダが光学系やガラス基板２に付着することを防止する吸引ノズルや送風ノズル等を備えていることが好ましい。
【００６２】
レーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、例えば図１３に示すように、レーザ光源２３から出射されたレーザ光を伝送する光ファイバ３１と、レーザ光を集光して所望の照射スポットに整形する集光レンズ３２と、レーザ光９Ａ、９Ｂの照射部分を観察するための撮像レンズ３３及びＣＣＤ撮像素子３４と、レーザ光９Ａ、９Ｂの照射部分からのレーザ光以外の光を反射（レーザ光は透過）してＣＣＤ撮像素子３４へ導くダイクロイックミラー３５及び反射ミラー３６とで構成されている。また、レーザ光９Ａ、９Ｂの照射部分の温度を測定する放射温度計３７が設置されている。
【００６３】
次に、レーザ焼成装置２１によるレーザ光９Ａ、９Ｂの走査例を、図１４を参照して説明する。図１４は第１のレーザ光９Ａを照射開始位置Ｓに照射し続けると共に、第２のレーザ光９Ｂを照射開始位置Ｓから照射終了位置Ｆまで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射する例を示している。まず、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置Ｓに照射する。第１のレーザ光９Ａは照射開始位置Ｓを照射し続けるのに対し、第２のレーザ光９Ｂは照射開始位置Ｓから照射終了位置Ｆまで塗布層８に沿って走査される。照射開始位置Ｓ及び照射終了位置Ｆにおける第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態は、図７、図８、図９のいずれかとなるようにする。
【００６４】
塗布層８の照射開始位置Ｓには第１のレーザ光９Ａが照射され続けているため、その部分の封着ガラスは加熱溶融状態が維持されている。このため、第２のレーザ光９Ｂの走査で加熱溶融された封着ガラスと第１のレーザ光９Ａで加熱溶融状態が維持されている封着ガラスとが、それぞれ流動状態で融合することになる。従って、溶融後に冷却された部分（固化部分）に再度レーザ光が照射されることによる封着ガラスの収縮、及びそれに基づくギャップの発生を抑制することが可能となる。
【００６５】
図１５及び図１６は第２の実施形態によるレーザ焼成装置、すなわち第２の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置を示している。これらの図に示すレーザ焼成装置（封着材料層付きガラス部材の製造装置）４１は、封着材料ペーストの枠状塗布層８を有するガラス基板２（図１５及び図１６では図示せず）が載置される試料台２２と、レーザ光源２３と、レーザ光源２３から出射されたレーザ光を塗布層８に照射する第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂとを具備している。
【００６６】
ここでは図示を省略したが、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、それぞれレーザ光源２３から出射されたレーザ光を集光し、所定の照射スポットに整形して塗布層８に照射する光学系を有している。光学系等については、前述した図１３に示した通りである。レーザ光源２３から出射されたレーザ光は、例えば図示を省略した分波器を介して第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂに送られる。また、レーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂの数に応じたレーザ光源２３を使用してもよい。
【００６７】
レーザ光源２３から出射されるレーザ光の出力は、出力制御部２５により制御される。出力制御部２５は、例えばレーザ光源２３に入力される電流を制御することによりレーザ光の出力を制御する。また、出力制御部２５はレーザ光源２３から出射されたレーザ光の出力を制御する出力変調器を有していてもよい。レーザ光の出力は、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂに応じて個々に制御するようにしてもよい。
【００６８】
第２の実施形態のレーザ焼成装置４１において、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂから照射されるレーザ光９Ａ、９Ｂはいずれも可動レーザである。すなわち、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢはＸステージ２６によりＸ方向に移動可能とされている。試料台２２はＹステージ２７によりＹ方向に移動可能とされている。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂと試料台２２との位置関係は、Ｘステージ２６とＹステージ２７とにより相対的に移動可能とされている。Ｘステージ２６とＹステージ２７は移動機構を構成している。
【００６９】
第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、それぞれＸステージ２６に設置されている。Ｘステージ２６は、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢをＹステージ２７の進行方向と直交する方向に進行させるように、試料台２２の上方に固定されている。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂはガラス基板２の上下に設置してもよい。Ｘステージ２６とＹステージ２７は走査制御部２８により制御される。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、例えばそれらから照射されるレーザ光９Ａ、９Ｂがそれぞれ照射開始位置に達するように斜め方向に設置されている。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢはＸ方向に傾斜されている。
【００７０】
図１５及び図１６では試料台２２をＹステージ２７で移動させる構成を示しているが、移動機構の構成はこれに限られるものではない。図１７及び図１８は固定された試料台２２の上方に配置されるＸステージ２６を、２個のＹステージ２７Ａ、２７ＢでＹ方向に移動させる構成を示している。このように、移動機構は第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢをＸ方向に移動させるＸステージ２６を、２個のＹステージ２７Ａ、２７ＢでＹ方向に移動させるように構成することも可能である。
【００７１】
第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、図１９、図２０及び図２１に示すように、２個のＸステージ２６Ａ、２６Ｂに設置してもよい。第１及び第２のＸステージ２６Ａ、２６ＢはＸ方向に対して平行に配置されている。この場合、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢはＸ方向に対して直交する方向に傾斜させる。いずれの構成においても、レーザ光９Ａ、９Ｂを照射開始位置から照射終了位置まで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射することが可能とされている。
【００７２】
走査制御部２８は、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを照射開始位置から照射終了位置まで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射するように、Ｘステージ２６及びＹステージ２７（移動機構）を制御する。レーザ焼成装置４１は、出力制御部２５や走査制御部２８を総合的に制御する主制御系２９を具備している。さらに、レーザ焼成装置４１は枠状塗布層８の焼成温度（加熱温度）を測定する放射温度計（図示せず）を備えている。レーザ焼成装置４１は、枠状塗布層８から除去された有機バインダが光学系やガラス基板２に付着することを防止する吸引ノズルや送風ノズル等を備えていることが好ましい。
【００７３】
次に、レーザ焼成装置４１によるレーザ光９Ａ、９Ｂの走査例を、図２２を参照して説明する。図２２は第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを、照射開始位置Ｓから逆方向に向けてそれぞれ枠状の塗布層８に沿って照射終了位置Ｆまで走査しながら照射する例を示している。まず、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置Ｓに照射する。第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂは逆方向に向けて走査され、それぞれ独立して塗布層８に沿って照射終了位置Ｆまで走査される。照射開始位置Ｓ及び照射終了位置Ｆにおける第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態は、図７、図８、図９のいずれかとなるようにする。照射終了位置Ｆにおいて、第１のレーザ光９Ａで加熱溶融された封着ガラスと第２のレーザ光９Ｂで加熱溶融された封着ガラスとが融合するため、照射終了位置Ｆでのギャップの発生を抑制することが可能となる。
【００７４】
図２３はレーザ焼成装置４１による封着材料層の形成方法（封着材料ペーストの枠状塗布層のレーザ光９Ａ、９Ｂによる焼成方法）を示すフローチャートである。図２３を参照してレーザ焼成装置４１による封着材料層の形成工程について述べる。まず、封着材料ペーストの枠状塗布層を形成したガラス基板２を用意し、これをレーザ焼成装置４１の試料台２２上に配置する。ガラス基板２は枠状塗布層８が上となるように配置される。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂが初期位置に移動し（１０１）、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを枠状塗布層の照射開始位置Ｓに照射する。
【００７５】
次に、Ｘステージ２６を動作させて、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが枠状塗付層８上を反対方向に遠ざかるように、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂを移動させる（１０３）。第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが枠状塗付層８の角部に差し掛かるとＸステージ２６の動作を停止し（１０４）、換わりにＹステージ２７を動作させて試料台２２を移動させる（１０５）。第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが枠状塗付層８の角部に差し掛かるとＹステージ２７の動作を停止した後（１０６）、Ｘステージ２６を動作させて、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが近づくように、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂを移動させる（１０７）。
【００７６】
第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが照射終了位置Ｆに到達したらＸステージ２６の動作を停止する（１０８）。その後、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの照射を停止し（１０９）、Ｘステージ２６及びＹステージ２７を原点に復帰させる（１１０）。上述した一連の動作は予めプログラムされており、封着材料ペーストの枠状塗布層８を形成したガラス基板２を試料台２２に置いて動作ボタンを押すと、自動的に上述した全ての工程が実施される。ここでは図１５及び図１６に構成を示したレーザ焼成装置４１を用いた封着材料層の形成工程について述べたが、他の構成のレーザ焼成装置の場合も同様である。
【００７７】
封着材料ペーストの塗布層８に照射するレーザ光９Ａ、９Ｂは一対に限られるものではなく、複数対のレーザ光を使用することも可能である。この場合、封着材料ペーストの枠状塗布層８をレーザ光の対数（ペア数）に対応させて複数の領域に分割する。一方のレーザ光のみを走査する場合には、複数の領域が隣接する部分にそれぞれ各領域内の照射開始位置Ｓと照射終了位置Ｆとを設定する。複数対のレーザ光のうちのそれぞれ一方のレーザ光を照射開始位置Ｓに照射し続けると共に、それぞれ他方のレーザ光を各領域内の照射開始位置Ｓから照射終了位置Ｆまで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射する。
【００７８】
また、一対のレーザ光の両方を走査する場合にも、レーザ光の対数（ペア数）に対応させて枠状塗布層８を複数の領域に分割する。複数の領域の中間部分にそれぞれ照射開始位置Ｓを設定すると共に、複数の領域が隣接する部分にそれぞれ照射終了位置Ｆを設定する。複数対のレーザ光を、それぞれ複数の領域の照射開始位置Ｓに照射する。各対のレーザ光をそれぞれ照射開始位置Ｓから逆方向に向けて枠状塗布層８に沿って照射する。各レーザ光を照射終了位置Ｆまで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射する。
【００７９】
図２４は二対のレーザ光（第１対のレーザ光９１Ａ、９１Ｂと第２対のレーザ光９２Ａ、９２Ｂ）を用いた場合の走査例を示している。まず、塗布層８を第１及び第２の領域８Ａ、８Ｂに分割する。各領域８Ａ、８Ｂの中間部分にそれぞれ照射開始位置Ｓ１、Ｓ２を設定すると共に、複数の領域８Ａ、８Ｂが隣接する部分にそれぞれ照射終了位置Ｆ１、Ｆ２を設定する。照射終了位置Ｆ１は第１対における第１のレーザ光９１Ａと第２対における第１のレーザ光９２Ａの照射終了位置となる。照射終了位置Ｆ２は第１対における第２のレーザ光９１Ｂと第２対における第２のレーザ光９２Ｂの照射終了位置となる。
【００８０】
第１対のレーザ光９１Ａ、９１Ｂはそれぞれ照射開始位置Ｓ１に照射され、それぞれ照射開始位置Ｓ１から逆方向に向けて枠状塗布層８に沿って走査される。第２対のレーザ光９２Ａ、９２Ｂも同様であり、それぞれ照射開始位置Ｓ２を照射した後、それぞれ照射開始位置Ｓ２から逆方向に向けて枠状塗布層８に沿って走査される。そして、第１対における第１のレーザ光９１Ａと第２対における第１のレーザ光９２Ａはそれぞれ照射終了位置Ｆ１まで走査される。第１対における第２のレーザ光９１Ｂと第２対における第２のレーザ光９２Ｂはそれぞれ照射終了位置Ｆ２まで走査される。
【００８１】
図２５は四対のレーザ光（第１対のレーザ光９１Ａ、９１Ｂ、第２対のレーザ光９２Ａ、９２Ｂ、第３対のレーザ光９３Ａ、９３Ｂ、及び第４対のレーザ光９４Ａ、９４Ｂ）を用いた場合の走査例を示している。四対のレーザ光を用いた場合には、塗布層８を第１、第２、第３、及び第４の領域８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄに分割する。各領域８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄの中間部分にそれぞれ照射開始位置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を設定すると共に、複数の領域８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが隣接する部分にそれぞれ照射終了位置Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を設定する。各対のレーザ光の走査は二対のレーザ光を用いた場合と同様に実施される。複数対のレーザ光を使用することによって、枠状塗布層８の焼成時間を短縮することができる。照射開始位置Ｓ及び照射終了位置Ｆにおけるレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態は、図７、図８、図９のいずれかとなるようにする。
【００８２】
上述した封着材料ペーストの塗布層８の焼成工程で封着材料層７を形成した第２のガラス基板２と、それとは別に作製した第１のガラス基板１とを用いて、ＯＥＬＤ、ＦＥＤ、ＰＤＰ、ＬＣＤ等のＦＰＤ、ＯＥＬ素子を用いた照明装置、色素増感型太陽電池のような太陽電池等の電子デバイスを作製する。すなわち、図１（ｂ）に示すように、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２とを、それらの表面１ａ、２ａ同士が対向するように封着材料層７を介して積層する。第１のガラス基板１と第２のガラス基板２との間には、封着材料層７の厚さに基づいて間隙が形成される。
【００８３】
次に、図１（ｃ）に示すように、第２のガラス基板２を通して封着材料層７に封着用レーザ光１０を照射する。封着用レーザ光１０は第１のガラス基板１を通して封着材料層７に照射してもよい。封着用レーザ光１０は枠状の封着材料層７に沿って走査しながら照射される。封着材料層７はレーザ光１０が照射された部分から順に溶融し、レーザ光１０の照射終了と共に急冷固化されて第１のガラス基板１に固着する。そして、封着材料層７の全周にわたって封着用レーザ光１０を照射することによって、図１（ｄ）に示すように第１のガラス基板１と第２のガラス基板２との間を封止する封着層１１を形成する。
【００８４】
このようにして、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２と封着層１１とで構成したガラスパネルで、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２との間に配置される電子素子部４を気密封止した電子デバイス１２を作製する。なお、この実施形態のガラスパネルは電子デバイス１２の構成部品に限られるものではなく、電子部品の封止体、あるいは真空ペアガラスのようなガラス部材（建材等）にも応用することが可能である。
【００８５】
この実施形態の電子デバイス１２の製造工程によれば、第２のガラス基板２の表面２ａに有機樹脂膜や素子膜等が形成されているような場合においても、それらに熱ダメージを与えることなく、封着材料層７並びに封着層１１を良好に形成することができる。従って、電子デバイス１２の機能やその信頼性を低下させることなく、気密封止性や信頼性に優れる電子デバイス１２を再現性よく作製することが可能となる。
【実施例】
【００８６】
次に、本発明の具体的な実施例及びその評価結果について述べる。なお、以下の説明は本発明を限定するものではく、本発明の趣旨に沿った形での改変が可能である。
【００８７】
（実施例１）
Ｂｉ2Ｏ3８３質量％、Ｂ2Ｏ3５質量％、ＺｎＯ１１質量％、Ａｌ2Ｏ3１質量％の組成を有し、平均粒径が１μｍのビスマス系ガラスフリット（軟化温度：４５０℃）と、低膨張充填材として平均粒径が２μｍのコージェライト粉末と、Ｆｅ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3−ＭｎＯ−Ｃｏ2Ｏ3組成を有し、平均粒径が１μｍのレーザ吸収材とを用意した。
【００８８】
上記したビスマス系ガラスフリット７２．７体積％とコージェライト粉末２２．０体積％とレーザ吸収材５．３体積％とを混合して封着材料を作製した。この封着材料８０質量％をビヒクル２０質量％と混合して封着材料ペーストを調製した。ビヒクルはバインダ成分としてのエチルセルロース（２．５質量％）をターピネオールからなる溶剤（９７．５質量％）に溶解したものである。
【００８９】
次に、無アルカリガラス（熱膨張係数：３８×１０-7／℃）からなる第２のガラス基板（寸法：９０×９０×０．７ｍｍｔ）を用意し、このガラス基板の封止領域に封着材料ペーストをスクリーン印刷法で塗布した後、１２０℃×１０分の条件で乾燥させた。封着材料ペーストは乾燥後の膜厚が２０μｍ、線幅が１ｍｍとなるように塗布した。第２のガラス基板の表面には樹脂製カラーフィルタが形成されており、カラーフィルタに熱ダメージを与えることなく、第２のガラス基板の封止領域に封着層を形成する必要がある。
【００９０】
次いで、封着材料ペーストの塗布層を形成した無アルカリガラス基板を、レーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。ガラス基板上の封着材料ペーストの塗布層に、波長８０８ｎｍ、出力密度１９４Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光を定点照射し、同時に波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第２のレーザ光を、塗布層上の第１のレーザ光と隣接する位置に照射した。
【００９１】
第２のレーザ光を１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した後、第２のレーザ光が第１のレーザ光と隣接する位置（照射開始位置とは反対側）に到達したところで、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１のレーザ光の定点照射時における塗布層の加熱温度は６３７℃である。第２のレーザ光を１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度は６３７℃である。このような２つのレーザ光を使用して、封着材料ペーストの塗布層全体を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。
【００９２】
得られた封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。封着材料層には有機バインダに起因する気泡や表面変形の発生も認められなかった。さらに、レーザ光の照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。封着材料層の残留カーボン量を測定したところ、同一の封着材料ペーストの塗布層を電気炉で焼成（２５０℃×４０分）した際の残留カーボン量と同等であることが確認された。さらに、ガラス基板の表面に形成されたカラーフィルタに熱ダメージ等は生じていないことが確認された。
【００９３】
次に、上述した封着材料層を有する第２のガラス基板と素子領域を有する第１のガラス基板（第２のガラス基板と同組成、同形状の無アルカリガラスからなる基板）とを積層した。次いで、第２のガラス基板を通して封着材料層に沿って走査しながらレーザ光を照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観や接合強度等に優れ、また気密性にも優れていることが確認された。
【００９４】
（実施例２）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。次いで、封着材料ペーストの塗布層に、波長８０８ｎｍ、出力密度１９４Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光を定点照射し、同時に波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第２のレーザ光を、その外周が第１のレーザ光の外周から０．５ｍｍ離れた位置に照射した。
【００９５】
第２のレーザ光を照射開始位置に５秒間照射した後、１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した。第２のレーザ光の外周が第１のレーザ光の外周から０．５ｍｍ離れた位置（照射開始位置とは反対側）に到達したところで走査を停止し、その位置に第２のレーザ光を５秒間照射した後、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１のレーザ光の定点照射時における塗布層の加熱温度は６３７℃である。第２のレーザ光の１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度は６３７℃であり、また照射開始位置及び照射終了位置での５秒間固定照射時の塗布層の加熱温度は８８０℃である。
【００９６】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【００９７】
（実施例３）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それらの外周が隣接するように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とを互いに反対方向に１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って走査しながら照射し、第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近して隣接した位置に到達したところで、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも６３７℃である。
【００９８】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【００９９】
（実施例４）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それぞれの外周が他方の照射ビームの中心を通るように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とを互いに反対方向に１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って走査しながら照射し、第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近して、それぞれの外周が他方の照射ビームの中心を通る位置に到達したところで、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも６３７℃である。
【０１００】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【０１０１】
（実施例５）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それらの外周が０．５ｍｍ離れるように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とをそれぞれ照射開始位置に５秒間照射した後、互いに反対方向に１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した。
【０１０２】
第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近し、それらの外周が０．５ｍｍ離れた位置に到達したところで走査を停止し、それぞれの位置に５秒間照射した後、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも６３７℃であり、また照射開始位置及び照射終了位置での５秒間固定照射時の塗布層の加熱温度は約８８０℃である。
【０１０３】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【０１０４】
（実施例６）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度７４６Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それらの外周が０．５ｍｍ離れるように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とをそれぞれ照射開始位置に１秒間照射した後、互いに反対方向に３ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した。
【０１０５】
第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近し、それらの外周が０．５ｍｍ離れた位置に到達したところで走査を停止し、それぞれの位置に１秒間照射した後、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を３ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも８９７℃であり、また照射開始位置及び照射終了位置での１秒間固定照射時の塗布層の加熱温度は約９４０℃である。
【０１０６】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【０１０７】
（実施例７）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度２４９Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それらの外周が０．５ｍｍ離れるように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とをそれぞれ照射開始位置に５秒間照射した後、互いに反対方向に０．５ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した。
【０１０８】
第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近し、それらの外周が０．５ｍｍ離れた位置に到達したところで走査を停止し、それぞれの位置に５秒間照射した後、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を０．５ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも６００℃であり、また照射開始位置及び照射終了位置での５秒間固定照射時の塗布層の加熱温度は約７００℃である。
【０１０９】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【符号の説明】
【０１１０】
１…第１のガラス基板、１ａ…第１の表面、２…第２のガラス基板、２ａ…第２の表面、３…素子領域、４…電子素子部、５…第１の封止領域、６…第２の封止領域、７…封着材料層、８…封着材料ペーストの塗布層、９…焼成用レーザ光、９Ａ…第１のレーザ光、９Ｂ…第２のレーザ光、１０…封着用レーザ光、１１…封着層、１２…電子デバイス、２１，４１…レーザ焼成装置、２２…試料台、２３…レーザ光源、２４Ａ，２４Ｂ…レーザ照射ヘッド、２５…出力制御部、２６…Ｘステージ、２７，２７Ａ，２７Ｂ…Ｙステージ、２８…走査制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封着材料層付きガラス部材の製造方法及び製造装置、並びに電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＥＬＤ）、電界放出型ディスプレイ（Ｆｅｉｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｙｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）等の平板型ディスプレイ装置（ＦＰＤ）では、表示素子を形成した素子用ガラス基板と封止用ガラス基板とを対向配置し、これら２枚のガラス基板間を封着したガラスパッケージで表示素子を封止した構造が適用されている（特許文献１参照）。色素増感型太陽電池のような太陽電池においても、２枚のガラス基板で太陽電池素子（光電変換素子）を封止したガラスパッケージを適用することが検討されている（特許文献２参照）。
【０００３】
２枚のガラス基板間を封止する封着材料には、耐湿性等に優れる封着ガラスの適用が進められている。封着ガラスによる封着温度は４００〜６００℃程度であるため、加熱炉を用いて焼成した場合にはＯＥＬ素子や色素増感型太陽電池素子等の電子素子部の特性が劣化するおそれがある。そこで、２枚のガラス基板の周辺部に設けられた封止領域間に封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料層を配置し、これにレーザ光を照射して封着材料層を加熱、溶融させて封着することが試みられている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
レーザ封着を適用する場合には、まず封着材料をビヒクルと混合して封着材料ペーストを調製し、これを一方のガラス基板の封止領域に塗布した後、封着材料の焼成温度（封着ガラスの軟化温度以上の温度）まで昇温し、封着ガラスを溶融してガラス基板に焼き付けて封着材料層を形成する。また、封着材料の焼成温度への昇温過程で有機バインダを熱分解して除去する。次いで、封着材料層を有するガラス基板と他方のガラス基板とを封着材料層を介して積層した後、一方のガラス基板側からレーザ光を照射し、封着材料層を加熱、溶融させることによって、ガラス基板間に設けられた電子素子部を封止する。
【０００５】
封着材料層の形成には、一般的に加熱炉が用いられている。特許文献３には、封着材料層の形成工程で有機バインダを除去する第１の昇温過程と、封着材料を焼き付ける第２の昇温過程とを実施することが記載されている。第１の昇温過程においては、ホットプレート、赤外線ヒータ、加熱用ランプ、レーザ光等を用いて、ガラス基板をその裏面側から加熱している。第２の昇温過程は通常の焼成工程と同様に、加熱炉内のヒータを用いてガラス基板全体を加熱している。特許文献３に記載された方法においても、封着材料の焼き付けは加熱炉を用いてガラス基板全体を加熱することにより実施されている。
【０００６】
ところで、ＦＰＤ用のガラスパッケージにおいては、素子用ガラス基板のみならず、封止用ガラス基板にもカラーフィルタ等の有機樹脂膜を形成することが行われている。このような場合には、加熱炉を用いて基板全体を加熱すると有機樹脂膜が熱ダメージを受けるため、封止用ガラス基板への封着材料層の形成時においても、一般的な加熱炉を用いた焼成工程を適用することができない。また、色素増感型太陽電池では対向基板側にも素子膜等が形成されるため、焼成工程における素子膜等の熱劣化を抑制することが求められている。さらに、加熱炉を用いた焼成工程は通常長時間要し、エネルギー消費量も多いことから、製造工数や製造コストの削減、また省エネの観点等からも改善が求められている。
【０００７】
特許文献４には、低融点ガラス（封着ガラス）とバインダと溶剤とを混合したペーストからなる封着材料を一方のパネル基板に塗布した後、レーザアニールして封着材料層を形成することが記載されている。レーザアニールを適用した場合、封着材料の塗布層におけるレーザ光の照射開始位置と照射終了位置とは重なることになるため、レーザ光の照射終了時に封着ガラスが表面張力や空隙減少等に起因して収縮し、これにより照射終了位置にギャップ（間隙）が生じるおそれがある。封着材料層に生じるギャップは、その後のレーザ封着工程でガラスパッケージの気密封止性を低下させる要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００６−５２４４１９号公報
【特許文献２】特開２００８−１１５０５７号公報
【特許文献３】特開２００３−０６８１９９号公報
【特許文献４】特開２００２−３６６０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ガラス基板全体を加熱することができないような場合においても、良好な封着材料層を低コストで再現性よく形成することを可能にした封着材料層付きガラス部材の製造方法及び製造装置と電子デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様に係る封着材料層付きガラス部材の製造方法は、封止領域を有するガラス基板を用意する工程と、封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストを、前記ガラス基板の前記封止領域上に枠状に塗布する工程と、少なくとも一対のレーザ光を、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層の照射開始位置に照射し、次いで前記少なくとも一対のレーザ光のうちの少なくとも一方を、前記照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射し、前記レーザ光で前記塗布層全体を加熱することによって、前記塗布層内の前記有機バインダを除去しつつ、前記封着材料を焼成して封着材料層を形成する工程とを具備し、前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対のレーザ光の外周の一部が重なる、前記一対のレーザ光の外周が隣接する、もしくは前記レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対のレーザ光の外周が離間するように、前記少なくとも一対のレーザ光を照射することを特徴としている。
【００１１】
本発明の態様に係る封着材料層付きガラス部材の製造装置は、封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストの枠状塗布層を有するガラス基板が載置される試料台と、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記ガラス基板の前記枠状塗布層に照射する光学系をそれぞれ有する少なくとも一対のレーザ照射ヘッドと、前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドから前記枠状塗布層に照射される少なくとも一対のレーザ光の出力を制御する出力制御部と、前記試料台と前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドとの個別位置を相対的に移動させる移動機構と、前記少なくとも一対のレーザ光のうちの少なくとも一方を、前記枠状塗布層の照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射するように、前記移動機構を制御する走査制御部とを具備し、前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドは、前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方における前記一対のレーザ光の照射位置が、前記一対のレーザ光の外周の一部が重なる、前記一対のレーザ光の外周が隣接する、もしくは前記レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対のレーザ光の外周が離間するように、前記走査制御部により制御されることを特徴としている。
【００１２】
本発明の態様に係る電子デバイスの製造方法は、第１の封止領域が設けられた第１の表面を有する第１のガラス基板を用意する工程と、前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域が設けられた第２の表面を有する第２のガラス基板を用意する工程と、封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストを、前記第２のガラス基板の前記第２の封止領域上に枠状に塗布する工程と、少なくとも一対の焼成用レーザ光を、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層の照射開始位置に照射し、次いで前記少なくとも一対の焼成用レーザ光のうちの少なくとも一方を、前記照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射し、前記焼成用レーザ光で前記塗布層全体を加熱することによって、前記塗布層内の前記有機バインダを除去しつつ、前記封着材料を焼成して封着材料層を形成する工程と、前記第１の表面と前記第２の表面とを対向させつつ、前記封着材料層を介して前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とを積層する工程と、前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板を通して前記封着材料層に封着用レーザ光を照射し、前記封着材料層を溶融させて前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との間に設けられた電子素子部を封止する封着層を形成する工程とを具備し、前記少なくとも一対の焼成用レーザ光による前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対の焼成用レーザ光の外周の一部が重なる、前記一対の焼成用レーザ光の外周が隣接する、もしくは前記焼成用レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対の焼成用レーザ光の外周が離間するように、前記少なくとも一対の焼成用レーザ光を照射することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の態様に係る封着材料層付きガラス部材の製造方法によれば、ガラス基板全体を加熱することができないような場合においても、良好な封着材料層を低コストで再現性よく形成することができる。従って、そのようなガラス基板を用いる場合においても、信頼性や封止性等に優れる電子デバイスを安価に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による電子デバイスの製造工程を示す断面図である。
【図２】図１に示す電子デバイスの製造工程で使用する第１のガラス基板を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図１に示す電子デバイスの製造工程で使用する第２のガラス基板を示す平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】図１に示す電子デバイスの製造工程における第２のガラス基板への封着材料層の形成過程を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態におけるレーザ光の照射開始位置及び照射終了位置の第１の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態におけるレーザ光の照射開始位置及び照射終了位置の第２の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態におけるレーザ光の照射開始位置及び照射終了位置の第３の例を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の正面図である。
【図１２】図１０に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の側面図である。
【図１３】本発明の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ照射ヘッドの構造を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ光の第１の走査例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置を示す平面図である。
【図１６】図１５に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の正面図である。
【図１７】図１５に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の変形例を示す平面図である。
【図１８】図１７に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の正面図である。
【図１９】図１７に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の他の変形例を示す平面図である。
【図２０】図１９に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の正面図である。
【図２１】図１９に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の側面図である。
【図２２】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ光の第２の走査例を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置による封着材料層の形成方法の一例を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ光の他の走査例を示す図である。
【図２５】本発明の実施形態の封着材料層付きガラス部材の製造装置におけるレーザ光のさらに他の走査例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１乃至図６は本発明の実施形態による電子デバイスの製造工程を示す図である。ここで、本発明の実施形態の製造方法を適用する電子デバイスとしては、ＯＥＬＤ、ＦＥＤ、ＰＤＰ、ＬＣＤ等のＦＰＤ、ＯＥＬ素子等の発光素子を使用した照明装置、あるいは色素増感型太陽電池のような封止型の太陽電池が挙げられる。
【００１６】
まず、図１（ａ）に示すように、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２とを用意する。第１及び第２のガラス基板１、２には、例えば各種公知の組成を有する無アルカリガラスやソーダライムガラス等で形成されたガラス基板が用いられる。無アルカリガラスは３５〜４０×１０-7／℃程度の熱膨張係数を有している。ソーダライムガラスは８０〜９０×１０-7／℃程度の熱膨張係数を有している。
【００１７】
第１のガラス基板１は、図２及び図３に示すように、素子領域３が設けられた表面１ａを有している。素子領域３には対象物である電子デバイスに応じた電子素子部４が設けられる。電子素子部４は、例えばＯＥＬＤやＯＥＬ照明であればＯＥＬ素子、ＦＥＤであれば電子放出素子、ＰＤＰであればプラズマ発光素子、ＬＣＤであれば液晶表示素子、太陽電池であれば色素増感型太陽電池素子（色素増感型光電変換素子）を備えている。ＯＥＬ素子のような発光素子や色素増感型太陽電池素子等を備える電子素子部４は各種公知の構造を有している。この実施形態は電子素子部４の素子構造に限定されるものではない。
【００１８】
第１のガラス基板１の表面１ａには、素子領域３の外周に沿って第１の封止領域５が設けられている。第１の封止領域５は素子領域３を囲うように設けられている。第２のガラス基板２は、第１のガラス基板１の表面１ａと対向する表面２ａを有している。第２のガラス基板２の表面２ａには、図４及び図５に示すように、第１の封止領域５に対応する第２の封止領域６が設けられている。第１及び第２の封止領域５、６は封着層の形成領域（第２の封止領域６については封着材料層の形成領域）となる。
【００１９】
電子素子部４は第１のガラス基板１の表面１ａと第２のガラス基板２の表面２ａとの間に設けられる。図１に示す電子デバイスの製造工程において、第１のガラス基板１は素子用ガラス基板を構成しており、その表面１ａにＯＥＬ素子やＰＤＰ素子等の素子構造体が電子素子部４として形成される。第２のガラス基板２は第１のガラス基板１の表面１ａに形成された電子素子部４の封止用ガラス基板を構成するものである。ただし、電子素子部４の構成はこれに限られるものではない。
【００２０】
例えば、電子素子部４が色素増感型太陽電池素子等の場合には、第１及び第２のガラス基板１、２の各表面１ａ、２ａに素子構造を形成する配線膜や電極膜等の素子膜が形成される。電子素子部４を構成する素子膜やそれらに基づく素子構造体は、第１及び第２のガラス基板１、２の表面１ａ、２ａの少なくとも一方に形成される。さらに、封止用ガラス基板を構成する第２のガラス基板２の表面２ａには、前述したようにカラーフィルタ等の有機樹脂膜が形成される場合がある。この実施形態の製造方法は、特に第２のガラス基板２の表面２ａに有機樹脂膜や素子膜等が形成されている場合に有効である。
【００２１】
第２のガラス基板２の封止領域６には、図１（ａ）、図４及び図５に示すように枠状の封着材料層７が形成されている。封着材料層７は封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料の焼成層である。封着材料は主成分としての封着ガラスにレーザ吸収材、さらに必要に応じて低膨張充填材等の無機充填材を配合したものである。封着材料はこれら以外の充填材や添加材を必要に応じて含有していてもよい。
【００２２】
封着ガラス（ガラスフリット）には、例えば錫−リン酸系ガラス、ビスマス系ガラス、バナジウム系ガラス、鉛系ガラス等の低融点ガラスが用いられる。これらのうち、ガラス基板１、２に対する封着性（接着性）やその信頼性（接着信頼性や密閉性）、さらには環境や人体に対する影響性等を考慮して、錫−リン酸系ガラスやビスマス系ガラスからなる低融点の封着ガラスを使用することが好ましい。
【００２３】
錫−リン酸系ガラス（ガラスフリット）は、５５〜６８モル％のＳｎＯ、０．５〜５モル％のＳｎＯ2、及び２０〜４０モル％のＰ2Ｏ5（基本的には合計量を１００モル％とする）を含む組成を有することが好ましい。ＳｎＯはガラスを低融点化させるための成分である。ＳｎＯの含有量が５５モル％未満であるとガラスの粘性が高くなって封着温度が高くなりすぎ、６８モル％を超えるとガラス化しなくなる。
【００２４】
ＳｎＯ2はガラスを安定化するための成分である。ＳｎＯ2の含有量が０．５モル％未満であると封着作業時に軟化溶融したガラス中にＳｎＯ2が分離、析出し、流動性が損なわれて封着作業性が低下する。ＳｎＯ2の含有量が５モル％を超えると低融点ガラスの溶融中からＳｎＯ2が析出しやすくなる。Ｐ2Ｏ5はガラス骨格を形成するための成分である。Ｐ2Ｏ5の含有量が２０モル％未満であるとガラス化せず、その含有量が４０モル％を超えるとリン酸塩ガラス特有の欠点である耐候性の悪化を引き起こすおそれがある。
【００２５】
ここで、ガラスフリット中のＳｎＯ及びＳｎＯ2の割合（モル％）は以下のようにして求めることができる。まず、ガラスフリット（低融点ガラス粉末）を酸分解した後、ＩＣＰ発光分光分析によりガラスフリット中に含有されているＳｎ原子の総量を測定する。次に、Ｓｎ2+（ＳｎＯ）は酸分解したものをヨウ素滴定法により求められるので、そこで求められたＳｎ2+の量をＳｎ原子の総量から減じてＳｎ4+（ＳｎＯ2）を求める。
【００２６】
上記した３成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、ＳｉＯ2等のガラスの骨格を形成する成分やＺｎＯ、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＷＯ3、ＭｏＯ3、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等のガラスを安定化させる成分等を任意成分として含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は３０モル％以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には１００モル％となるように調整される。
【００２７】
ビスマス系ガラス（ガスフリット）は、７０〜９０質量％のＢｉ2Ｏ3、１〜２０質量％のＺｎＯ、及び２〜１２質量％のＢ2Ｏ3（基本的には合計量を１００質量％とする）の組成を有することが好ましい。Ｂｉ2Ｏ3はガラスの網目を形成する成分である。Ｂｉ2Ｏ3の含有量が７０質量％未満であると低融点ガラスの軟化点が高くなり、低温での封着が困難になる。Ｂｉ2Ｏ3の含有量が９０質量％を超えるとガラス化しにくくなると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。
【００２８】
ＺｎＯは熱膨張係数等を下げる成分である。ＺｎＯの含有量が１質量％未満であるとガラス化が困難になる。ＺｎＯの含有量が２０質量％を超えると低融点ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなる。Ｂ2Ｏ3はガラスの骨格を形成してガラス化が可能となる範囲を広げる成分である。Ｂ2Ｏ3の含有量が２質量％未満であるとガラス化が困難となり、１２質量％を超えると軟化点が高くなりすぎて、封着時に荷重をかけたとしても低温で封着することが困難となる。
【００２９】
上記した３成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＳｉＯ2、Ａｇ2Ｏ、ＭｏＯ3、Ｎｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＷＯ3、Ｐ2Ｏ5、ＳｎＯx（ｘは１又は２である）等の任意成分を含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は３０質量％以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には１００質量％となるように調整される。
【００３０】
封着材料はレーザ吸収材を含有している。レーザ吸収材としてはＦｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びＣｕから選ばれる少なくとも１種の金属又は前記金属を含む酸化物等の化合物が用いられる。また、これら以外の顔料であってもよい。レーザ吸収材の含有量は封着材料に対して０．１〜１０体積％の範囲とすることが好ましい。レーザ吸収材の含有量が０．１体積％未満であると封着材料層７を十分に溶融させることができないおそれがある。レーザ吸収材の含有量が１０体積％を超えると第２のガラス基板２との界面近傍で局所的に発熱するおそれがあり、また封着材料の溶融時の流動性が劣化して第１のガラス基板１との接着性が低下するおそれがある。
【００３１】
さらに、封着材料は必要に応じて低膨張充填材を含有してもよい。低膨張充填材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、石英固溶体、ソーダライムガラス、及び硼珪酸ガラスから選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。リン酸ジルコニウム系化合物としては、（ＺｒＯ）2Ｐ2Ｏ7、ＮａＺｒ2（ＰＯ4）3、ＫＺｒ2（ＰＯ4）3、Ｃａ0.5Ｚｒ2（ＰＯ4）3、ＮｂＺｒ（ＰＯ4）3、Ｚｒ2（ＷＯ3）（ＰＯ4）2、これらの複合化合物が挙げられる。低膨張充填材とは封着ガラスより低い熱膨張係数を有するものである。
【００３２】
低膨張充填材の含有量は、封着ガラスの熱膨張係数がガラス基板１、２の熱膨張係数に近づくように適宜に設定される。低膨張充填材は封着ガラスやガラス基板１、２の熱膨張係数にもよるが、封着材料に対して５〜５０体積％の範囲で含有させることが好ましい。ガラス基板１、２を無アルカリガラス（熱膨張係数：３０〜４０×１０-7／℃）で形成する場合には、比較的多量（例えば３０〜５０体積％の範囲）の低膨張充填材を添加することが好ましい。ガラス基板１、２をソーダライムガラス（熱膨張係数：８０〜９０×１０-7／℃）で形成する場合には、比較的少量（例えば５〜４０体積％の範囲）の低膨張充填材を添加することが好ましい。
【００３３】
封着材料層７は以下のようにして形成される。封着材料層７の形成工程について、図６を参照して説明する。図６は本発明の封着材料層付きガラス部材の製造方法の実施形態を示すものである。まず、封着ガラスにレーザ吸収材や低膨張充填材等を配合して封着材料を作製し、これをビヒクルと混合して封着材料ペーストを調製する。
【００３４】
ビヒクルとしては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセルロース、プロピルセルロース、ニトロセルロース等の樹脂を、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したもの、またメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロオキシエチルメタアクリレート等のアクリル系樹脂を、メチルエチルケトン、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したものが用いられる。
【００３５】
ビヒクル中の樹脂成分は封着材料のバインダとして機能するものであり、封着材料を焼成する以前に除去する必要がある。封着材料ペーストの粘度は、ガラス基板２に塗布する装置に対応した粘度に合わせればよく、樹脂成分（有機バインダ）と溶剤（有機溶剤等）の割合や封着材料とビヒクルとの割合により調整することができる。封着材料ペーストには、消泡剤や分散剤のようにガラスペーストで公知の添加物を加えてもよい。封着材料ペーストの調製には、攪拌翼を備えた回転式の混合機やロールミル、ボールミル等を用いた公知の方法を適用することができる。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、第２のガラス基板２の封止領域６に封着材料ペーストを塗布し、これを乾燥させて塗布層８を形成する。封着材料ペーストは、例えばスクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法を適用して第２の封止領域６上に塗布したり、あるいはディスペンサ等を用いて第２の封止領域６に沿って塗布する。塗布層８は、例えば１２０℃以上の温度で１０分以上乾燥させることが好ましい。乾燥工程は塗布層８内の溶剤を除去するために実施するものである。塗布層８内に溶剤が残留していると、その後の焼成工程（レーザ焼成工程）で有機バインダを十分に除去できないおそれがある。
【００３７】
次に、図６（ｂ）に示すように、封着材料ペーストの塗布層（乾燥膜）８に焼成用のレーザ光９を照射する。後に詳述するように、焼成用のレーザ光９には少なくても一対のレーザ光が用いられる。焼成用のレーザ光９を塗布層８に沿って照射して選択的に加熱することによって、塗布層８中の有機バインダを除去しつつ、封着材料を焼成して封着材料層７を形成する（図６（ｃ））。焼成用のレーザ光９は特に限定されるものではなく、半導体レーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、ＨｅＮｅレーザ等からのレーザ光が使用される。後述する封着用のレーザ光も同様である。
【００３８】
焼成用のレーザ光９は、封着ガラスの軟化温度Ｔ（℃）に対して塗布層８の加熱温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるように、塗布層８に沿って走査しながら照射することが好ましい。この際のレーザ光９の走査速度は０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲とすることが好ましい。封着ガラスの軟化温度Ｔは軟化流動するが結晶化しない温度を示すものである。また、レーザ光９を照射した際の塗布層８の温度は放射温度計で測定した値とする。
【００３９】
塗布層８の温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるようにレーザ光９を照射すると、封着材料中の封着ガラスが溶融並びに急冷固化され、これにより封着材料が第２のガラス基板２に焼き付けられて封着材料層７が形成される。塗布層８の温度が（Ｔ＋８０℃）に達しないようなレーザ光９の照射条件下では、塗布層８の表面部分のみが溶融され、塗布層８全体を均一に溶融させることができないおそれがある。一方、塗布層８の温度が（Ｔ＋５５０℃）を超えるようなレーザ光９の照射条件下では、ガラス基板２や封着材料層（焼成層）７にクラックや割れ等が生じやすくなる。
【００４０】
塗布層８の温度が上述した加熱温度となるように焼成用のレーザ光９を走査しながら照射することによって、塗布層８中の有機バインダが熱分解されて除去される。レーザ光９は塗布層８に沿って走査しながら照射されるため、レーザ光９の進行方向前方に位置する部分は適度に予熱される。有機バインダの熱分解は、塗布層８の該当部分にレーザ光９が直に照射されているときに加えて、レーザ光９の進行方向前方の予熱された部分によっても進行する。これらによって、塗布層８中の有機バインダを有効にかつ効率よく除去することができる。具体的には、封着材料層７内の残留カーボン量を低減することができる。残留カーボンはガラスパネル内の不純物ガス濃度を上昇させる要因となる。
【００４１】
有機バインダの除去工程を実現する上で、レーザ光９は０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲の走査速度で走査しながら照射することが好ましい。レーザ光９の走査速度が０．１ｍｍ／秒未満であると、ガラス基板２が過剰に加熱されてクラックや割れ等が生じやすくなる。レーザ光９の走査速度が５ｍｍ／秒を超えると、塗布層８全体が均一に加熱される前に表面部分のみが溶融してガラス化されるため、有機バインダの熱分解により生じたガスの外部への放出性が低下する。このため、封着材料層７の内部に気泡が生じたり、表面に気泡による変形が生じる。封着材料層７の残留カーボン量も増大する。有機バインダの除去状態が悪い封着材料層７を用いてガラス基板１、２間を封止すると、ガラス基板１、２と封着層との接合強度が低下したり、ガラスパネルの気密性が低下する。
【００４２】
さらに、走査速度が０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲のレーザ光９で、塗布層８の加熱温度を（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲とするにあたって、レーザ光９は２００〜９００Ｗ／ｃｍ2の範囲の出力密度を有することが好ましい。レーザ光９の出力密度が２００Ｗ／ｃｍ2未満であると、塗布層８全体を均一に加熱することができない。レーザ光９の出力密度が９００Ｗ／ｃｍ2を超えると、ガラス基板２が過剰に加熱されてクラックや割れ等が生じやすくなる。
【００４３】
図６（ｂ）はレーザ光９を塗布層８上から照射する状態を示しているが、レーザ光９はガラス基板２を介して塗布層８に照射してもよい。例えば、封着材料ペーストの塗布層８の焼成時間を短縮するためには、レーザ光９の高出力化や走査速度の高速化が有効である。例えば、高出力化したレーザ光９を塗布層８上から照射すると、塗布層８の表面部分のみがガラス化するおそれがある。塗布層８の表面部分のみのガラス化は、上述したような種々の問題を引き起こす。このような点に対して、レーザ光９をガラス基板２側から塗布層８に照射すると、レーザ光９が照射された部分からガラス化したとしても、有機バインダの熱分解により生じたガスを塗布層８の表面から逃すことができる。さらに、レーザ光９を塗布層８の上下両面から照射することも有効である。
【００４４】
レーザ光９の照射スポットの形状は、特に限定されるものではない。レーザ光９の照射スポットは一般的には円形であるが、円形に限られるものではない。レーザ光９の照射スポットは、塗布層８の幅方向が短径となる楕円形としてもよい。照射スポットを楕円形に整形したレーザ光９によれば、塗布層８に対するレーザ光９の照射面積を拡大することができ、さらにレーザ光９の走査速度を速くすることができる。これらによって、塗布層８の焼成時間を短縮することが可能となる。
【００４５】
レーザ光９による塗布層８の焼成工程は、必ずしも塗布層８の膜厚に限定されるものではないが、焼成後の厚さ（封着材料層７の厚さ）が２０μｍ以下となるような膜厚を有する塗布層８に対して有効である。封着材料層７は２０μｍ以下の厚さを有することが好ましい。焼成後の厚さが２０μｍを超えるような膜厚を有する塗布層８では、レーザ光９で塗布層８全体を均一に加熱することができないおそれがある。このような場合には、塗布層８の表面部分のみが溶融してガラス化され、有機バインダやその熱分解ガスの除去性が低下しやすい。封着材料層７の厚さは実用的には５μｍ以上とすることが好ましい。
【００４６】
この実施形態による封着材料層７の形成工程においては、封着材料ペーストの塗布層８に焼成用のレーザ光９を照射して選択的に加熱している。このため、第２のガラス基板２の表面２ａにカラーフィルタ等の有機樹脂膜、また素子膜等が形成されているような場合においても、有機樹脂膜や素子膜等に熱ダメージを与えることなく、封着材料層７を良好に形成することができる。さらに、有機バインダの除去性にも優れていることから、封着性や信頼性等に優れる封着材料層７を得ることができる。
【００４７】
また当然ながら、焼成用のレーザ光９による封着材料層７の形成工程は、第２のガラス基板２の表面２ａに有機樹脂膜や素子膜等が形成されていない場合でも適用可能であり、そのような場合にも封着性や信頼性等に優れる封着材料層７を得ることができる。さらに、レーザ光９による焼成工程は、従来の加熱炉による焼成工程に比べてエネルギー消費量が少なく、また製造工数や製造コストの削減に寄与する。従って、省エネやコスト削減等の観点からも、レーザ光９による封着材料層７の形成工程は有効である。
【００４８】
次に、レーザ光９による封着材料層７の形成工程について詳述する。まず、図７に示すように、封着材料ペーストの枠状塗布層８の照射開始位置に一対のレーザ光９（第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂ）を照射する。次いで、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂのうちの少なくとも一方を、枠状塗布層８に沿って走査しながら照射する。第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂのうちの少なくとも一方を枠状塗布層８の照射終了位置まで走査して枠状塗布層８全体を加熱した後、レーザ光９Ａ、９Ｂの照射を終了する。
【００４９】
ところで、封着材料ペーストの枠状塗布層８に沿って１本のレーザ光を走査しながら照射する場合、枠状塗布層８におけるレーザ光の照射開始位置と照射終了位置とは重なることになる。レーザ光を走査している間に、封着ガラスの溶融が終了している照射開始位置は冷却されて固化している。このため、照射開始位置と同一の照射終了位置にレーザ光が到達した際に、封着ガラスが表面張力や空隙減少等に起因して収縮し、これにより照射終了位置にギャップ（間隙）が生じるおそれがある。すなわち、レーザ光で加熱溶融された封着ガラスの流動性より表面張力が勝ることによって、照射終了位置で封着ガラスが収縮してギャップが生じるものと考えられる。封着材料層７に生じるギャップは、その後のレーザ封着工程でガラスパッケージの気密封止性を低下させる要因となる。
【００５０】
このような点に対しては、レーザ光９の照射終了時における封着ガラスの流動性を高めることが有効である。具体的な手法としては、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置と照射終了位置で重ね合わせる方法が挙げられる。第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置及び照射終了位置に同時に照射することによって、照射終了位置での封着ガラスの流動性を高めることができる。これによって、レーザ光９Ａ、９Ｂで加熱されて流動した状態の封着ガラスが融合するため、封着ガラスの途切れによるギャップ（間隙）の発生を抑制することが可能となる。
【００５１】
ただし、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置及び照射終了位置で完全に重ね合わせると、封着材料ペーストの塗布層８の加熱温度が設定温度より高くなるおそれがある。このような点に対して、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの出力密度を照射開始位置及び照射終了位置に照射している間だけ低下させ、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとが重なった部分の加熱温度の上昇を抑えることが考えられる。しかしながら、レーザ光９Ａ、９Ｂの出力制御は、レーザ光９Ａ、９Ｂによる封着材料ペーストの枠状塗布層８の焼成工程を煩雑にするおそれがある。
【００５２】
そこで、この実施形態では封着材料ペーストの枠状塗布層８の照射開始位置及び照射終了位置において、図７に示したように第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの外周の一部が重なるように、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを照射する。あるいは、図８に示すように第１及び第２のレーザ光９Ａの９Ｂの外周が隣接する、もしくは図９に示すように第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの外周がレーザ光９Ａ、９Ｂの照射ビーム径Ｄ以下の間隔で離間するように、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを照射する。なお、レーザ光９Ａ、９Ｂのビーム形状は、ビーム最大強度の１／ｅ2の強度になる領域で定義し、該領域の外周の一部が重なるか、外周が接するか、もしくは該領域の径（ビーム径Ｄ）以下の間隔で離間するように、レーザ光９Ａ、９Ｂを照射する。
【００５３】
このように、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを照射開始位置及び照射終了位置で図７、図８、図９のいずれかの状態となるように照射することで、封着材料ペーストの塗布層８の加熱温度の上昇を抑制しつつ、照射終了位置での封着ガラスの流動性を高めて、封着ガラスの途切れによるギャップ（間隙）の発生を抑制することができる。すなわち、レーザ光９Ａ、９Ｂによる封着材料ペーストの塗布層８の焼成工程を煩雑化することなく、ギャップのない良好な封着材料層７を再現性よく得ることが可能となる。
【００５４】
図７に示すレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態を適用する場合、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとの重なり量が大きくなりすぎると加熱温度の上昇を招くおそれがあるため、重なり量は照射面積の５０％以下とすることが好ましい。また、図９に示すレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態を適用する場合、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとの間隔がビーム径Ｄを超えると、封着ガラスを流動状態で融合させることが困難となり、照射終了位置におけるギャップの抑制効果が低下する。
【００５５】
さらに、図９に示すレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態を適用する場合には、照射開始位置又は照射終了位置で第１のレーザ光９Ａの照射により溶融した部分と第２のレーザ光９Ｂの照射により溶融した部分とが連続するまで定点照射した後、少なくとも一方のレーザ光の走査を開始又は終了することが好ましい。これによって、ギャップの抑制効果を高めることができる。なお、図７、図８、図９に示すレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態は、照射開始位置及び照射終了位置のいずれか一方のみに適用してもよい。
【００５６】
次に、レーザ焼成装置について詳述する。図１０、図１１及び図１２に第１の実施形態によるレーザ焼成装置を示す。これらの図は本発明の第１の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置を示すものである。レーザ焼成装置（封着材料層付きガラス部材の製造装置）２１は、封着材料ペーストの枠状塗布層８を有するガラス基板２が載置される試料台２２と、レーザ光源２３と、レーザ光源２３から出射されたレーザ光を塗布層８に照射する第１及び第２のレーザ照射ヘッド（一対のレーザ照射ヘッド）２４Ａ、２４Ｂとを具備している。
【００５７】
ここでは図示を省略したが、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、それぞれレーザ光源２３から出射されたレーザ光を集光し、所定の照射スポットに整形して塗布層８に照射する光学系を有している。光学系については後に詳述する。レーザ光源２３から出射されたレーザ光は、例えば図示を省略した分波器を介して第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂに送られる。また、レーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂの数に応じたレーザ光源２３を使用してもよい。
【００５８】
レーザ光源２３から出射されるレーザ光の出力は、出力制御部２５により制御される。出力制御部２５は、例えばレーザ光源２３に入力される電流を制御することによりレーザ光の出力を制御する。また、出力制御部２５はレーザ光源２３から出射されたレーザ光の出力を制御する出力変調器を有していてもよい。レーザ光の出力は、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂに応じて個々に制御するようにしてもよい。
【００５９】
第１のレーザ照射ヘッド２４Ａは固定されている。すなわち、第１のレーザ照射ヘッド２４Ａから照射される第１のレーザ光９Ａは、封着材料ペーストの枠状塗布層８の照射開始位置を照射し続ける固定照射レーザである。一方、第２のレーザ照射２４Ｂは以下に示す移動機構により移動可能されている。すなわち、第２のレーザ照射ヘッド２４Ｂから照射される第２のレーザ光９Ｂは、封着材料ペーストの枠状塗布層８の照射開始位置から照射終了位置まで走査しながら照射する可動レーザである。
【００６０】
第２のレーザ照射２４ＢはＸステージ２６によりＸ方向に移動可能とされている。Ｘステージ２６は２個のＹステージ２７Ａ、２７ＢによりＹ方向に移動可能とされている。Ｘステージ２６は固定された試料台２２の上方をＹ方向に移動する。第２のレーザ照射ヘッド２４Ｂと試料台２２との位置関係は、Ｘステージ２６とＹステージ２７Ａ、２７Ｂとにより相対的に移動可能とされている。Ｘステージ２６とＹステージ２７Ａ、２７Ｂは移動機構を構成している。移動機構は第２のレーザ照射ヘッド２４ＢをＸ方向に移動させるＸステージ２６と試料台２２をＹ方向に移動させるＹステージとで構成してもよい。
【００６１】
Ｘステージ２６とＹステージ２７Ａ、２７Ｂは走査制御部２８により制御される。走査制御部２８は、第２のレーザ光９Ｂを照射開始位置から照射終了位置まで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射するように、Ｘステージ２６及びＹステージ２７Ａ、２７Ｂ（移動機構）を制御する。レーザ焼成装置２１は、出力制御部２５や走査制御部２８を総合的に制御する主制御系２９を具備している。さらに、レーザ焼成装置２１は枠状塗布層８の焼成温度（加熱温度）を測定する放射温度計（図示せず）を備えている。レーザ焼成装置２１は、枠状塗布層８から除去された有機バインダが光学系やガラス基板２に付着することを防止する吸引ノズルや送風ノズル等を備えていることが好ましい。
【００６２】
レーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、例えば図１３に示すように、レーザ光源２３から出射されたレーザ光を伝送する光ファイバ３１と、レーザ光を集光して所望の照射スポットに整形する集光レンズ３２と、レーザ光９Ａ、９Ｂの照射部分を観察するための撮像レンズ３３及びＣＣＤ撮像素子３４と、レーザ光９Ａ、９Ｂの照射部分からのレーザ光以外の光を反射（レーザ光は透過）してＣＣＤ撮像素子３４へ導くダイクロイックミラー３５及び反射ミラー３６とで構成されている。また、レーザ光９Ａ、９Ｂの照射部分の温度を測定する放射温度計３７が設置されている。
【００６３】
次に、レーザ焼成装置２１によるレーザ光９Ａ、９Ｂの走査例を、図１４を参照して説明する。図１４は第１のレーザ光９Ａを照射開始位置Ｓに照射し続けると共に、第２のレーザ光９Ｂを照射開始位置Ｓから照射終了位置Ｆまで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射する例を示している。まず、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置Ｓに照射する。第１のレーザ光９Ａは照射開始位置Ｓを照射し続けるのに対し、第２のレーザ光９Ｂは照射開始位置Ｓから照射終了位置Ｆまで塗布層８に沿って走査される。照射開始位置Ｓ及び照射終了位置Ｆにおける第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態は、図７、図８、図９のいずれかとなるようにする。
【００６４】
塗布層８の照射開始位置Ｓには第１のレーザ光９Ａが照射され続けているため、その部分の封着ガラスは加熱溶融状態が維持されている。このため、第２のレーザ光９Ｂの走査で加熱溶融された封着ガラスと第１のレーザ光９Ａで加熱溶融状態が維持されている封着ガラスとが、それぞれ流動状態で融合することになる。従って、溶融後に冷却された部分（固化部分）に再度レーザ光が照射されることによる封着ガラスの収縮、及びそれに基づくギャップの発生を抑制することが可能となる。
【００６５】
図１５及び図１６は第２の実施形態によるレーザ焼成装置、すなわち第２の実施形態による封着材料層付きガラス部材の製造装置を示している。これらの図に示すレーザ焼成装置（封着材料層付きガラス部材の製造装置）４１は、封着材料ペーストの枠状塗布層８を有するガラス基板２（図１５及び図１６では図示せず）が載置される試料台２２と、レーザ光源２３と、レーザ光源２３から出射されたレーザ光を塗布層８に照射する第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂとを具備している。
【００６６】
ここでは図示を省略したが、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、それぞれレーザ光源２３から出射されたレーザ光を集光し、所定の照射スポットに整形して塗布層８に照射する光学系を有している。光学系等については、前述した図１３に示した通りである。レーザ光源２３から出射されたレーザ光は、例えば図示を省略した分波器を介して第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂに送られる。また、レーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂの数に応じたレーザ光源２３を使用してもよい。
【００６７】
レーザ光源２３から出射されるレーザ光の出力は、出力制御部２５により制御される。出力制御部２５は、例えばレーザ光源２３に入力される電流を制御することによりレーザ光の出力を制御する。また、出力制御部２５はレーザ光源２３から出射されたレーザ光の出力を制御する出力変調器を有していてもよい。レーザ光の出力は、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂに応じて個々に制御するようにしてもよい。
【００６８】
第２の実施形態のレーザ焼成装置４１において、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂから照射されるレーザ光９Ａ、９Ｂはいずれも可動レーザである。すなわち、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢはＸステージ２６によりＸ方向に移動可能とされている。試料台２２はＹステージ２７によりＹ方向に移動可能とされている。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂと試料台２２との位置関係は、Ｘステージ２６とＹステージ２７とにより相対的に移動可能とされている。Ｘステージ２６とＹステージ２７は移動機構を構成している。
【００６９】
第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、それぞれＸステージ２６に設置されている。Ｘステージ２６は、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢをＹステージ２７の進行方向と直交する方向に進行させるように、試料台２２の上方に固定されている。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂはガラス基板２の上下に設置してもよい。Ｘステージ２６とＹステージ２７は走査制御部２８により制御される。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、例えばそれらから照射されるレーザ光９Ａ、９Ｂがそれぞれ照射開始位置に達するように斜め方向に設置されている。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢはＸ方向に傾斜されている。
【００７０】
図１５及び図１６では試料台２２をＹステージ２７で移動させる構成を示しているが、移動機構の構成はこれに限られるものではない。図１７及び図１８は固定された試料台２２の上方に配置されるＸステージ２６を、２個のＹステージ２７Ａ、２７ＢでＹ方向に移動させる構成を示している。このように、移動機構は第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢをＸ方向に移動させるＸステージ２６を、２個のＹステージ２７Ａ、２７ＢでＹ方向に移動させるように構成することも可能である。
【００７１】
第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、図１９、図２０及び図２１に示すように、２個のＸステージ２６Ａ、２６Ｂに設置してもよい。第１及び第２のＸステージ２６Ａ、２６ＢはＸ方向に対して平行に配置されている。この場合、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４ＢはＸ方向に対して直交する方向に傾斜させる。いずれの構成においても、レーザ光９Ａ、９Ｂを照射開始位置から照射終了位置まで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射することが可能とされている。
【００７２】
走査制御部２８は、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを照射開始位置から照射終了位置まで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射するように、Ｘステージ２６及びＹステージ２７（移動機構）を制御する。レーザ焼成装置４１は、出力制御部２５や走査制御部２８を総合的に制御する主制御系２９を具備している。さらに、レーザ焼成装置４１は枠状塗布層８の焼成温度（加熱温度）を測定する放射温度計（図示せず）を備えている。レーザ焼成装置４１は、枠状塗布層８から除去された有機バインダが光学系やガラス基板２に付着することを防止する吸引ノズルや送風ノズル等を備えていることが好ましい。
【００７３】
次に、レーザ焼成装置４１によるレーザ光９Ａ、９Ｂの走査例を、図２２を参照して説明する。図２２は第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを、照射開始位置Ｓから逆方向に向けてそれぞれ枠状の塗布層８に沿って照射終了位置Ｆまで走査しながら照射する例を示している。まず、第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂとを照射開始位置Ｓに照射する。第１のレーザ光９Ａと第２のレーザ光９Ｂは逆方向に向けて走査され、それぞれ独立して塗布層８に沿って照射終了位置Ｆまで走査される。照射開始位置Ｓ及び照射終了位置Ｆにおける第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態は、図７、図８、図９のいずれかとなるようにする。照射終了位置Ｆにおいて、第１のレーザ光９Ａで加熱溶融された封着ガラスと第２のレーザ光９Ｂで加熱溶融された封着ガラスとが融合するため、照射終了位置Ｆでのギャップの発生を抑制することが可能となる。
【００７４】
図２３はレーザ焼成装置４１による封着材料層の形成方法（封着材料ペーストの枠状塗布層のレーザ光９Ａ、９Ｂによる焼成方法）を示すフローチャートである。図２３を参照してレーザ焼成装置４１による封着材料層の形成工程について述べる。まず、封着材料ペーストの枠状塗布層を形成したガラス基板２を用意し、これをレーザ焼成装置４１の試料台２２上に配置する。ガラス基板２は枠状塗布層８が上となるように配置される。第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂが初期位置に移動し（１０１）、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂを枠状塗布層の照射開始位置Ｓに照射する。
【００７５】
次に、Ｘステージ２６を動作させて、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが枠状塗付層８上を反対方向に遠ざかるように、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂを移動させる（１０３）。第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが枠状塗付層８の角部に差し掛かるとＸステージ２６の動作を停止し（１０４）、換わりにＹステージ２７を動作させて試料台２２を移動させる（１０５）。第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが枠状塗付層８の角部に差し掛かるとＹステージ２７の動作を停止した後（１０６）、Ｘステージ２６を動作させて、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが近づくように、第１及び第２のレーザ照射ヘッド２４Ａ、２４Ｂを移動させる（１０７）。
【００７６】
第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂが照射終了位置Ｆに到達したらＸステージ２６の動作を停止する（１０８）。その後、第１及び第２のレーザ光９Ａ、９Ｂの照射を停止し（１０９）、Ｘステージ２６及びＹステージ２７を原点に復帰させる（１１０）。上述した一連の動作は予めプログラムされており、封着材料ペーストの枠状塗布層８を形成したガラス基板２を試料台２２に置いて動作ボタンを押すと、自動的に上述した全ての工程が実施される。ここでは図１５及び図１６に構成を示したレーザ焼成装置４１を用いた封着材料層の形成工程について述べたが、他の構成のレーザ焼成装置の場合も同様である。
【００７７】
封着材料ペーストの塗布層８に照射するレーザ光９Ａ、９Ｂは一対に限られるものではなく、複数対のレーザ光を使用することも可能である。この場合、封着材料ペーストの枠状塗布層８をレーザ光の対数（ペア数）に対応させて複数の領域に分割する。一方のレーザ光のみを走査する場合には、複数の領域が隣接する部分にそれぞれ各領域内の照射開始位置Ｓと照射終了位置Ｆとを設定する。複数対のレーザ光のうちのそれぞれ一方のレーザ光を照射開始位置Ｓに照射し続けると共に、それぞれ他方のレーザ光を各領域内の照射開始位置Ｓから照射終了位置Ｆまで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射する。
【００７８】
また、一対のレーザ光の両方を走査する場合にも、レーザ光の対数（ペア数）に対応させて枠状塗布層８を複数の領域に分割する。複数の領域の中間部分にそれぞれ照射開始位置Ｓを設定すると共に、複数の領域が隣接する部分にそれぞれ照射終了位置Ｆを設定する。複数対のレーザ光を、それぞれ複数の領域の照射開始位置Ｓに照射する。各対のレーザ光をそれぞれ照射開始位置Ｓから逆方向に向けて枠状塗布層８に沿って照射する。各レーザ光を照射終了位置Ｆまで枠状塗布層８に沿って走査しながら照射する。
【００７９】
図２４は二対のレーザ光（第１対のレーザ光９１Ａ、９１Ｂと第２対のレーザ光９２Ａ、９２Ｂ）を用いた場合の走査例を示している。まず、塗布層８を第１及び第２の領域８Ａ、８Ｂに分割する。各領域８Ａ、８Ｂの中間部分にそれぞれ照射開始位置Ｓ１、Ｓ２を設定すると共に、複数の領域８Ａ、８Ｂが隣接する部分にそれぞれ照射終了位置Ｆ１、Ｆ２を設定する。照射終了位置Ｆ１は第１対における第１のレーザ光９１Ａと第２対における第１のレーザ光９２Ａの照射終了位置となる。照射終了位置Ｆ２は第１対における第２のレーザ光９１Ｂと第２対における第２のレーザ光９２Ｂの照射終了位置となる。
【００８０】
第１対のレーザ光９１Ａ、９１Ｂはそれぞれ照射開始位置Ｓ１に照射され、それぞれ照射開始位置Ｓ１から逆方向に向けて枠状塗布層８に沿って走査される。第２対のレーザ光９２Ａ、９２Ｂも同様であり、それぞれ照射開始位置Ｓ２を照射した後、それぞれ照射開始位置Ｓ２から逆方向に向けて枠状塗布層８に沿って走査される。そして、第１対における第１のレーザ光９１Ａと第２対における第１のレーザ光９２Ａはそれぞれ照射終了位置Ｆ１まで走査される。第１対における第２のレーザ光９１Ｂと第２対における第２のレーザ光９２Ｂはそれぞれ照射終了位置Ｆ２まで走査される。
【００８１】
図２５は四対のレーザ光（第１対のレーザ光９１Ａ、９１Ｂ、第２対のレーザ光９２Ａ、９２Ｂ、第３対のレーザ光９３Ａ、９３Ｂ、及び第４対のレーザ光９４Ａ、９４Ｂ）を用いた場合の走査例を示している。四対のレーザ光を用いた場合には、塗布層８を第１、第２、第３、及び第４の領域８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄに分割する。各領域８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄの中間部分にそれぞれ照射開始位置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を設定すると共に、複数の領域８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが隣接する部分にそれぞれ照射終了位置Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を設定する。各対のレーザ光の走査は二対のレーザ光を用いた場合と同様に実施される。複数対のレーザ光を使用することによって、枠状塗布層８の焼成時間を短縮することができる。照射開始位置Ｓ及び照射終了位置Ｆにおけるレーザ光９Ａ、９Ｂの照射状態は、図７、図８、図９のいずれかとなるようにする。
【００８２】
上述した封着材料ペーストの塗布層８の焼成工程で封着材料層７を形成した第２のガラス基板２と、それとは別に作製した第１のガラス基板１とを用いて、ＯＥＬＤ、ＦＥＤ、ＰＤＰ、ＬＣＤ等のＦＰＤ、ＯＥＬ素子を用いた照明装置、色素増感型太陽電池のような太陽電池等の電子デバイスを作製する。すなわち、図１（ｂ）に示すように、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２とを、それらの表面１ａ、２ａ同士が対向するように封着材料層７を介して積層する。第１のガラス基板１と第２のガラス基板２との間には、封着材料層７の厚さに基づいて間隙が形成される。
【００８３】
次に、図１（ｃ）に示すように、第２のガラス基板２を通して封着材料層７に封着用レーザ光１０を照射する。封着用レーザ光１０は第１のガラス基板１を通して封着材料層７に照射してもよい。封着用レーザ光１０は枠状の封着材料層７に沿って走査しながら照射される。封着材料層７はレーザ光１０が照射された部分から順に溶融し、レーザ光１０の照射終了と共に急冷固化されて第１のガラス基板１に固着する。そして、封着材料層７の全周にわたって封着用レーザ光１０を照射することによって、図１（ｄ）に示すように第１のガラス基板１と第２のガラス基板２との間を封止する封着層１１を形成する。
【００８４】
このようにして、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２と封着層１１とで構成したガラスパネルで、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２との間に配置される電子素子部４を気密封止した電子デバイス１２を作製する。なお、この実施形態のガラスパネルは電子デバイス１２の構成部品に限られるものではなく、電子部品の封止体、あるいは真空ペアガラスのようなガラス部材（建材等）にも応用することが可能である。
【００８５】
この実施形態の電子デバイス１２の製造工程によれば、第２のガラス基板２の表面２ａに有機樹脂膜や素子膜等が形成されているような場合においても、それらに熱ダメージを与えることなく、封着材料層７並びに封着層１１を良好に形成することができる。従って、電子デバイス１２の機能やその信頼性を低下させることなく、気密封止性や信頼性に優れる電子デバイス１２を再現性よく作製することが可能となる。
【実施例】
【００８６】
次に、本発明の具体的な実施例及びその評価結果について述べる。なお、以下の説明は本発明を限定するものではく、本発明の趣旨に沿った形での改変が可能である。
【００８７】
（実施例１）
Ｂｉ2Ｏ3８３質量％、Ｂ2Ｏ3５質量％、ＺｎＯ１１質量％、Ａｌ2Ｏ3１質量％の組成を有し、平均粒径が１μｍのビスマス系ガラスフリット（軟化温度：４５０℃）と、低膨張充填材として平均粒径が２μｍのコージェライト粉末と、Ｆｅ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3−ＭｎＯ−Ｃｏ2Ｏ3組成を有し、平均粒径が１μｍのレーザ吸収材とを用意した。
【００８８】
上記したビスマス系ガラスフリット７２．７体積％とコージェライト粉末２２．０体積％とレーザ吸収材５．３体積％とを混合して封着材料を作製した。この封着材料８０質量％をビヒクル２０質量％と混合して封着材料ペーストを調製した。ビヒクルはバインダ成分としてのエチルセルロース（２．５質量％）をターピネオールからなる溶剤（９７．５質量％）に溶解したものである。
【００８９】
次に、無アルカリガラス（熱膨張係数：３８×１０-7／℃）からなる第２のガラス基板（寸法：９０×９０×０．７ｍｍｔ）を用意し、このガラス基板の封止領域に封着材料ペーストをスクリーン印刷法で塗布した後、１２０℃×１０分の条件で乾燥させた。封着材料ペーストは乾燥後の膜厚が２０μｍ、線幅が１ｍｍとなるように塗布した。第２のガラス基板の表面には樹脂製カラーフィルタが形成されており、カラーフィルタに熱ダメージを与えることなく、第２のガラス基板の封止領域に封着層を形成する必要がある。
【００９０】
次いで、封着材料ペーストの塗布層を形成した無アルカリガラス基板を、レーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。ガラス基板上の封着材料ペーストの塗布層に、波長８０８ｎｍ、出力密度１９４Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光を定点照射し、同時に波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第２のレーザ光を、塗布層上の第１のレーザ光と隣接する位置に照射した。
【００９１】
第２のレーザ光を１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した後、第２のレーザ光が第１のレーザ光と隣接する位置（照射開始位置とは反対側）に到達したところで、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１のレーザ光の定点照射時における塗布層の加熱温度は６３７℃である。第２のレーザ光を１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度は６３７℃である。このような２つのレーザ光を使用して、封着材料ペーストの塗布層全体を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。
【００９２】
得られた封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。封着材料層には有機バインダに起因する気泡や表面変形の発生も認められなかった。さらに、レーザ光の照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。封着材料層の残留カーボン量を測定したところ、同一の封着材料ペーストの塗布層を電気炉で焼成（２５０℃×４０分）した際の残留カーボン量と同等であることが確認された。さらに、ガラス基板の表面に形成されたカラーフィルタに熱ダメージ等は生じていないことが確認された。
【００９３】
次に、上述した封着材料層を有する第２のガラス基板と素子領域を有する第１のガラス基板（第２のガラス基板と同組成、同形状の無アルカリガラスからなる基板）とを積層した。次いで、第２のガラス基板を通して封着材料層に沿って走査しながらレーザ光を照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観や接合強度等に優れ、また気密性にも優れていることが確認された。
【００９４】
（実施例２）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。次いで、封着材料ペーストの塗布層に、波長８０８ｎｍ、出力密度１９４Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光を定点照射し、同時に波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第２のレーザ光を、その外周が第１のレーザ光の外周から０．５ｍｍ離れた位置に照射した。
【００９５】
第２のレーザ光を照射開始位置に５秒間照射した後、１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した。第２のレーザ光の外周が第１のレーザ光の外周から０．５ｍｍ離れた位置（照射開始位置とは反対側）に到達したところで走査を停止し、その位置に第２のレーザ光を５秒間照射した後、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１のレーザ光の定点照射時における塗布層の加熱温度は６３７℃である。第２のレーザ光の１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度は６３７℃であり、また照射開始位置及び照射終了位置での５秒間固定照射時の塗布層の加熱温度は８８０℃である。
【００９６】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【００９７】
（実施例３）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それらの外周が隣接するように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とを互いに反対方向に１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って走査しながら照射し、第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近して隣接した位置に到達したところで、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも６３７℃である。
【００９８】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【００９９】
（実施例４）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それぞれの外周が他方の照射ビームの中心を通るように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とを互いに反対方向に１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って走査しながら照射し、第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近して、それぞれの外周が他方の照射ビームの中心を通る位置に到達したところで、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも６３７℃である。
【０１００】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【０１０１】
（実施例５）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度２９８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それらの外周が０．５ｍｍ離れるように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とをそれぞれ照射開始位置に５秒間照射した後、互いに反対方向に１ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した。
【０１０２】
第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近し、それらの外周が０．５ｍｍ離れた位置に到達したところで走査を停止し、それぞれの位置に５秒間照射した後、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を１ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも６３７℃であり、また照射開始位置及び照射終了位置での５秒間固定照射時の塗布層の加熱温度は約８８０℃である。
【０１０３】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【０１０４】
（実施例６）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度７４６Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それらの外周が０．５ｍｍ離れるように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とをそれぞれ照射開始位置に１秒間照射した後、互いに反対方向に３ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した。
【０１０５】
第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近し、それらの外周が０．５ｍｍ離れた位置に到達したところで走査を停止し、それぞれの位置に１秒間照射した後、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を３ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも８９７℃であり、また照射開始位置及び照射終了位置での１秒間固定照射時の塗布層の加熱温度は約９４０℃である。
【０１０６】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【０１０７】
（実施例７）
実施例１と同様にして、無アルカリガラス基板（第１のガラス基板）上に封着材料ペーストの塗布層を形成した。このようなガラス基板を実施例１と同一のレーザ照射装置のサンプルホルダ上に厚さ０．５ｍｍのアルミナ基板を介して配置した。封着材料ペーストの塗布層に、波長９４０ｎｍ、出力密度２４９Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形の第１のレーザ光と第２のレーザ光とを、それらの外周が０．５ｍｍ離れるように同時に照射した。第１のレーザ光と第２のレーザ光とをそれぞれ照射開始位置に５秒間照射した後、互いに反対方向に０．５ｍｍ／秒の走査速度で塗布層に沿って照射した。
【０１０８】
第１のレーザ光と第２のレーザ光とが再び接近し、それらの外周が０．５ｍｍ離れた位置に到達したところで走査を停止し、それぞれの位置に５秒間照射した後、第１及び第２のレーザ光の照射を終了した。第１及び第２のレーザ光を０．５ｍｍ／秒で走査した際の塗布層の加熱温度はいずれも６００℃であり、また照射開始位置及び照射終了位置での５秒間固定照射時の塗布層の加熱温度は約７００℃である。
【０１０９】
このような２つのレーザ光を使用して封着材料ペーストの塗布層を焼成することによって、膜厚が１２μｍの封着材料層を形成した。封着材料層の状態をＳＥＭで観察したところ、封着材料層全体が良好にガラス化していることが確認された。さらに、照射終了位置にギャップは生じていないことが確認された。また、実施例１と同様にして、第２のガラス基板と第１のガラス基板とを積層した後、第２のガラス基板を通して封着材料層にレーザ光を照射することによって、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着した。得られたガラスパネルは外観、気密性、接合強度等に優れるものであった。
【符号の説明】
【０１１０】
１…第１のガラス基板、１ａ…第１の表面、２…第２のガラス基板、２ａ…第２の表面、３…素子領域、４…電子素子部、５…第１の封止領域、６…第２の封止領域、７…封着材料層、８…封着材料ペーストの塗布層、９…焼成用レーザ光、９Ａ…第１のレーザ光、９Ｂ…第２のレーザ光、１０…封着用レーザ光、１１…封着層、１２…電子デバイス、２１，４１…レーザ焼成装置、２２…試料台、２３…レーザ光源、２４Ａ，２４Ｂ…レーザ照射ヘッド、２５…出力制御部、２６…Ｘステージ、２７，２７Ａ，２７Ｂ…Ｙステージ、２８…走査制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止領域を有するガラス基板を用意する工程と、
封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストを、前記ガラス基板の前記封止領域上に枠状に塗布する工程と、
少なくとも一対のレーザ光を、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層の照射開始位置に照射し、次いで前記少なくとも一対のレーザ光のうちの少なくとも一方を、前記照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射し、前記レーザ光で前記塗布層全体を加熱することによって、前記塗布層内の前記有機バインダを除去しつつ、前記封着材料を焼成して封着材料層を形成する工程とを具備し、
前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対のレーザ光の外周の一部が重なる、前記一対のレーザ光の外周が隣接する、もしくは前記レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対のレーザ光の外周が離間するように、前記少なくとも一対のレーザ光を照射することを特徴とする封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項２】
前記一対のレーザ光のうちの一方のレーザ光を前記照射開始位置に照射し続けると共に、他方のレーザ光を前記照射開始位置から前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項３】
前記レーザ光として複数対のレーザ光を用意すると共に、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層を前記レーザ光の対数に応じて複数の領域に分割し、
前記複数の領域が隣接する部分にそれぞれ前記複数の領域内の前記照射開始位置と前記照射終了位置とを設定し、
前記複数対のレーザ光のうちのそれぞれ一方のレーザ光を前記照射開始位置に照射し続けると共に、それぞれ他方のレーザ光を各領域内の前記照射開始位置から前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項４】
前記一対のレーザ光をそれぞれ前記照射開始位置から逆方向に向けて前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項５】
前記レーザ光として複数対のレーザ光を用意すると共に、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層を前記レーザ光の対数に応じて複数の領域に分割し、
前記複数の領域の中間部分にそれぞれ前記照射開始位置を設定すると共に、前記複数の領域が隣接する部分にそれぞれ前記照射終了位置を設定し、
前記複数対のレーザ光をそれぞれ前記複数の領域内の前記照射開始位置から逆方向に向けて前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項６】
前記封着ガラスの軟化温度Ｔ（℃）に対して、前記封着材料の加熱温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるように、前記レーザ光を前記封着材料ペーストの塗布層に照射することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項７】
前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対のレーザ光の照射により溶融した部分が連続した後に、前記レーザ光の前記走査を開始又は終了することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項８】
前記レーザ光の走査速度を０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲とすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項９】
前記封着材料は、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びＣｕから選ばれる少なくとも１種の金属又は前記金属を含む化合物からなる前記レーザ吸収材を０．１〜１０体積％の範囲で含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項１０】
前記封着材料は、さらにシリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、石英固溶体、ソーダライムガラス、及び硼珪酸ガラスから選ばれる少なくとも１種からなる低膨張充填材を５〜５０体積％の範囲で含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項１１】
封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストの枠状塗布層を有するガラス基板が載置される試料台と、
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記ガラス基板の前記枠状塗布層に照射する光学系をそれぞれ有する少なくとも一対のレーザ照射ヘッドと、
前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドから前記枠状塗布層に照射される少なくとも一対のレーザ光の出力を制御する出力制御部と、
前記試料台と前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドとの個別位置を相対的に移動させる移動機構と、
前記少なくとも一対のレーザ光のうちの少なくとも一方を、前記枠状塗布層の照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射するように、前記移動機構を制御する走査制御部とを具備し、
前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドは、前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方における前記一対のレーザ光の照射位置が、前記一対のレーザ光の外周の一部が重なる、前記一対のレーザ光の外周が隣接する、もしくは前記レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対のレーザ光の外周が離間するように、前記走査制御部により制御されることを特徴とする封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１２】
前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドは、前記照射開始位置を照射するように固定された第１のレーザ照射ヘッドと、走査可能とされた第２のレーザ照射ヘッドとを備え、
前記移動機構は、前記第２のレーザ照射ヘッドをＸ方向に移動させるＸステージと、前記試料台又は前記ＸステージをＹ方向に移動させるＹステージとを備え、
前記走査制御部は、前記第２のレーザ照射ヘッドから照射される第２のレーザ光を、前記照射開始位置から前記照射終了位置まで前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射するように、前記Ｘステージ及び前記Ｙステージを駆動させることを特徴とする請求項１１記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１３】
前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドは、第１のレーザ照射ヘッドと第２のレーザ照射ヘッドとを備え、
前記移動機構は、前記第１及び第２のレーザ照射ヘッドをＸ方向に移動させるＸステージと、前記試料台又は前記ＸステージをＹ方向に移動させるＹステージとを備え、
前記走査制御部は、前記第１のレーザ照射ヘッドから照射される第１のレーザ光と前記第２のレーザ照射ヘッドから照射される第２のレーザ光とを、前記照射開始位置から逆方向に向けて前記照射終了位置まで前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射するように、前記Ｘステージ及び前記Ｙステージを駆動させることを特徴とする請求項１１記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１４】
前記出力制御部は、前記封着ガラスの軟化温度Ｔ（℃）に対して前記封着材料の加熱温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるように、前記レーザ光の出力を制御することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１５】
前記走査制御部は、前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対のレーザ光の照射により溶融した部位が繋がった後に、前記レーザ光の前記走査を開始又は終了するように、前記Ｘステージ及び前記Ｙステージを駆動させることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１６】
前記走査制御部は、前記レーザ光の走査速度がそれぞれ０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲となるように、前記移動機構を制御することを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１７】
第１の封止領域が設けられた第１の表面を有する第１のガラス基板を用意する工程と、
前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域が設けられた第２の表面を有する第２のガラス基板を用意する工程と、
封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストを、前記第２のガラス基板の前記第２の封止領域上に枠状に塗布する工程と、
少なくとも一対の焼成用レーザ光を、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層の照射開始位置に照射し、次いで前記少なくとも一対の焼成用レーザ光のうちの少なくとも一方を、前記照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射し、前記焼成用レーザ光で前記塗布層全体を加熱することによって、前記塗布層内の前記有機バインダを除去しつつ、前記封着材料を焼成して封着材料層を形成する工程と、
前記第１の表面と前記第２の表面とを対向させつつ、前記封着材料層を介して前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とを積層する工程と、
前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板を通して前記封着材料層に封着用レーザ光を照射し、前記封着材料層を溶融させて前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との間に設けられた電子素子部を封止する封着層を形成する工程とを具備し、
前記少なくとも一対の焼成用レーザ光による前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対の焼成用レーザ光の外周の一部が重なる、前記一対の焼成用レーザ光の外周が隣接する、もしくは前記焼成用レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対の焼成用レーザ光の外周が離間するように、前記少なくとも一対の焼成用レーザ光を照射することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１８】
前記一対の焼成用レーザ光のうちの一方のレーザ光を前記照射開始位置に照射し続けると共に、他方のレーザ光を前記照射開始位置から前記前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１７記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１９】
前記一対の焼成用レーザ光をそれぞれ前記照射開始位置から逆方向に向けて前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１７記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項２０】
前記封着ガラスの軟化温度Ｔ（℃）に対して前記封着材料の加熱温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるように、前記焼成用レーザ光を前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に照射することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１】
封止領域を有するガラス基板を用意する工程と、
封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストを、前記ガラス基板の前記封止領域上に枠状に塗布する工程と、
少なくとも一対のレーザ光を、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層の照射開始位置に照射し、次いで前記少なくとも一対のレーザ光のうちの少なくとも一方を、前記照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射し、前記レーザ光で前記塗布層全体を加熱することによって、前記塗布層内の前記有機バインダを除去しつつ、前記封着材料を焼成して封着材料層を形成する工程とを具備し、
前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対のレーザ光の外周の一部が重なる、前記一対のレーザ光の外周が隣接する、もしくは前記レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対のレーザ光の外周が離間するように、前記少なくとも一対のレーザ光を照射することを特徴とする封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項２】
前記一対のレーザ光のうちの一方のレーザ光を前記照射開始位置に照射し続けると共に、他方のレーザ光を前記照射開始位置から前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項３】
前記レーザ光として複数対のレーザ光を用意すると共に、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層を前記レーザ光の対数に応じて複数の領域に分割し、
前記複数の領域が隣接する部分にそれぞれ前記複数の領域内の前記照射開始位置と前記照射終了位置とを設定し、
前記複数対のレーザ光のうちのそれぞれ一方のレーザ光を前記照射開始位置に照射し続けると共に、それぞれ他方のレーザ光を各領域内の前記照射開始位置から前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項４】
前記一対のレーザ光をそれぞれ前記照射開始位置から逆方向に向けて前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項５】
前記レーザ光として複数対のレーザ光を用意すると共に、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層を前記レーザ光の対数に応じて複数の領域に分割し、
前記複数の領域の中間部分にそれぞれ前記照射開始位置を設定すると共に、前記複数の領域が隣接する部分にそれぞれ前記照射終了位置を設定し、
前記複数対のレーザ光をそれぞれ前記複数の領域内の前記照射開始位置から逆方向に向けて前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項６】
前記封着ガラスの軟化温度Ｔ（℃）に対して、前記封着材料の加熱温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるように、前記レーザ光を前記封着材料ペーストの塗布層に照射することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項７】
前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対のレーザ光の照射により溶融した部分が連続した後に、前記レーザ光の前記走査を開始又は終了することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項８】
前記レーザ光の走査速度を０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲とすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項９】
前記封着材料は、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びＣｕから選ばれる少なくとも１種の金属又は前記金属を含む化合物からなる前記レーザ吸収材を０．１〜１０体積％の範囲で含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項１０】
前記封着材料は、さらにシリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、石英固溶体、ソーダライムガラス、及び硼珪酸ガラスから選ばれる少なくとも１種からなる低膨張充填材を５〜５０体積％の範囲で含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項１１】
封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストの枠状塗布層を有するガラス基板が載置される試料台と、
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記ガラス基板の前記枠状塗布層に照射する光学系をそれぞれ有する少なくとも一対のレーザ照射ヘッドと、
前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドから前記枠状塗布層に照射される少なくとも一対のレーザ光の出力を制御する出力制御部と、
前記試料台と前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドとの個別位置を相対的に移動させる移動機構と、
前記少なくとも一対のレーザ光のうちの少なくとも一方を、前記枠状塗布層の照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射するように、前記移動機構を制御する走査制御部とを具備し、
前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドは、前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方における前記一対のレーザ光の照射位置が、前記一対のレーザ光の外周の一部が重なる、前記一対のレーザ光の外周が隣接する、もしくは前記レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対のレーザ光の外周が離間するように、前記走査制御部により制御されることを特徴とする封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１２】
前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドは、前記照射開始位置を照射するように固定された第１のレーザ照射ヘッドと、走査可能とされた第２のレーザ照射ヘッドとを備え、
前記移動機構は、前記第２のレーザ照射ヘッドをＸ方向に移動させるＸステージと、前記試料台又は前記ＸステージをＹ方向に移動させるＹステージとを備え、
前記走査制御部は、前記第２のレーザ照射ヘッドから照射される第２のレーザ光を、前記照射開始位置から前記照射終了位置まで前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射するように、前記Ｘステージ及び前記Ｙステージを駆動させることを特徴とする請求項１１記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１３】
前記少なくとも一対のレーザ照射ヘッドは、第１のレーザ照射ヘッドと第２のレーザ照射ヘッドとを備え、
前記移動機構は、前記第１及び第２のレーザ照射ヘッドをＸ方向に移動させるＸステージと、前記試料台又は前記ＸステージをＹ方向に移動させるＹステージとを備え、
前記走査制御部は、前記第１のレーザ照射ヘッドから照射される第１のレーザ光と前記第２のレーザ照射ヘッドから照射される第２のレーザ光とを、前記照射開始位置から逆方向に向けて前記照射終了位置まで前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射するように、前記Ｘステージ及び前記Ｙステージを駆動させることを特徴とする請求項１１記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１４】
前記出力制御部は、前記封着ガラスの軟化温度Ｔ（℃）に対して前記封着材料の加熱温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるように、前記レーザ光の出力を制御することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１５】
前記走査制御部は、前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対のレーザ光の照射により溶融した部位が繋がった後に、前記レーザ光の前記走査を開始又は終了するように、前記Ｘステージ及び前記Ｙステージを駆動させることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１６】
前記走査制御部は、前記レーザ光の走査速度がそれぞれ０．１ｍｍ／秒以上で５ｍｍ／秒以下の範囲となるように、前記移動機構を制御することを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１７】
第１の封止領域が設けられた第１の表面を有する第１のガラス基板を用意する工程と、
前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域が設けられた第２の表面を有する第２のガラス基板を用意する工程と、
封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料を有機バインダと混合して調製した封着材料ペーストを、前記第２のガラス基板の前記第２の封止領域上に枠状に塗布する工程と、
少なくとも一対の焼成用レーザ光を、前記枠状の封着材料ペーストの塗布層の照射開始位置に照射し、次いで前記少なくとも一対の焼成用レーザ光のうちの少なくとも一方を、前記照射開始位置から照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射し、前記焼成用レーザ光で前記塗布層全体を加熱することによって、前記塗布層内の前記有機バインダを除去しつつ、前記封着材料を焼成して封着材料層を形成する工程と、
前記第１の表面と前記第２の表面とを対向させつつ、前記封着材料層を介して前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とを積層する工程と、
前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板を通して前記封着材料層に封着用レーザ光を照射し、前記封着材料層を溶融させて前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との間に設けられた電子素子部を封止する封着層を形成する工程とを具備し、
前記少なくとも一対の焼成用レーザ光による前記照射開始位置と前記照射終了位置の少なくとも一方で、前記一対の焼成用レーザ光の外周の一部が重なる、前記一対の焼成用レーザ光の外周が隣接する、もしくは前記焼成用レーザ光の照射ビーム径以下の間隔で前記一対の焼成用レーザ光の外周が離間するように、前記少なくとも一対の焼成用レーザ光を照射することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１８】
前記一対の焼成用レーザ光のうちの一方のレーザ光を前記照射開始位置に照射し続けると共に、他方のレーザ光を前記照射開始位置から前記前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１７記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１９】
前記一対の焼成用レーザ光をそれぞれ前記照射開始位置から逆方向に向けて前記照射終了位置まで前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に沿って走査しながら照射することを特徴とする請求項１７記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項２０】
前記封着ガラスの軟化温度Ｔ（℃）に対して前記封着材料の加熱温度が（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるように、前記焼成用レーザ光を前記枠状の封着材料ペーストの塗布層に照射することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項記載の電子デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−２５６０９２（Ｐ２０１１−２５６０９２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４１９３（Ｐ２０１０−１３４１９３）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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