(57)【要約】  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。  レーザ光９をガラス基板上の封着材料ペーストの枠状塗布層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。枠状塗布層８の焼成部分と少なくとも一部が重なる照射終了位置に接近した位置から照射終了位置までの終了領域におけるレーザ光９の走査速度を、枠状塗布層８に沿った走査領域における走査速度より減速させる。
2012093698.tif 000002
【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し、枠状塗布層を形成する工程と、
レーザ光を前記封着材料ペーストの枠状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枠状塗布層全体を加熱することにより、前記枠状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、
前記枠状塗布層の既に焼成された部分と少なくとも一部が重なる照射終了位置に接近した位置から前記照射終了位置までの終了領域における前記レーザ光の走査速度を、前記終了領域を除く前記枠状塗布層に沿った走査領域における前記レーザ光の走査速度より減速させ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】
前記終了領域における前記レーザ光の走査速度を、前記枠状塗布層の前記焼成部分から前記レーザ光のビーム径の１．２倍以上手前の位置に前記レーザ光のビーム中心が達した時点から減速させることを特徴とする請求項１に記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項３】
前記走査領域における前記レーザ光の走査速度を３〜２０ｍｍ／秒の範囲に制御し、かつ前記終了領域における前記レーザ光の走査速度を前記枠状塗布層の前記焼成部分から前記レーザ光のビーム径の１．２倍手前の位置における前記走査速度が２ｍｍ／秒以下となるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項４】
前記レーザ光の前記照射終了位置を、前記枠状塗布層の前記焼成部分と一部が重なる位置から前記レーザ光の重複照射領域が前記レーザ光のビーム径の２０倍以下となる位置までの範囲内に設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項５】
前記終了領域における前記レーザ光の走査速度を、前記枠状塗布層の前記焼成部分から手前に前記レーザ光のビーム径の１．２倍以上２０倍以下の範囲内から減速させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項６】
前記封着材料層は２０μｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に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（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲となるように、前記レーザ光を前記枠状塗布層に照射することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項８】
前記封着材料は、０．１〜４０体積％の前記レーザ吸収材と０〜５０体積％の範囲の低膨張充填材とを、前記レーザ吸収材と前記低膨張充填材との合計量として０．１〜５０体積％の範囲で含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項９】
前記レーザ吸収材および前記低膨張充填材の含有量（質量％）と比表面積（ｍ2／ｇ）との積の総和で表される前記封着材料の流動性阻害因子が３００以下であることを特徴とする請求項８に記載の封着材料層付きガラス部材の製造方法。
【請求項１０】
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有するレーザ照射ヘッドと、
前記レーザ照射ヘッドから前記枠状塗布層に照射されるレーザ光の出力を制御する出力制御部と、
前記試料台と前記レーザ照射ヘッドとの位置を相対的に移動させる移動機構と、
前記レーザ光を前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射すると共に、前記枠状塗布層の既に焼成された部分と少なくとも一部が重なる照射終了位置に接近した位置から前記照射終了位置までの終了領域における前記レーザ光の走査速度が、前記終了領域を除く前記枠状塗布層に沿った走査領域における前記レーザ光の走査速度より減速するように、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装置。
【請求項１１】
前記走査制御部は、前記終了領域における前記レーザ光の走査速度が、前記枠状塗布層の前記焼成部分から前記レーザ光のビーム径の１．２倍以上手前の位置に前記レーザ光のビーム中心が達した時点から減速するように、前記移動機構を制御することを特徴とする請求項１０に記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１２】
前記走査制御部は、前記走査領域における前記レーザ光の走査速度が３〜２０ｍｍ／秒の範囲になると共に、前記終了領域における前記レーザ光の走査速度が前記枠状塗布層の前記焼成部分から前記レーザ光のビーム径の１．２倍手前の位置で２ｍｍ／秒以下となるように、前記移動機構を制御することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の封着材料層付きガラス部材の製造装置。
【請求項１３】
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し、枠状塗布層を形成する工程と、
焼成用レーザ光を前記封着材料ペーストの枠状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枠状塗布層全体を加熱することにより、前記枠状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、
前記封着材料層の形成工程において、前記枠状塗布層の既に焼成された部分と少なくとも一部が重なる照射終了位置に接近した位置から前記照射終了位置までの終了領域における前記焼成用レーザ光の走査速度を、前記終了領域を除く前記枠状塗布層に沿った走査領域における前記焼成用レーザ光の走査速度より減速させることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記終了領域における前記焼成用レーザ光の走査速度を、前記枠状塗布層の前記焼成部分から前記焼成用レーザ光のビーム径の１．２倍以上手前の位置に前記レーザ光のビーム中心が達した時点から減速させることを特徴とする請求項１３に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記走査領域における前記焼成用レーザ光の走査速度を３〜２０ｍｍ／秒の範囲に制御し、かつ前記終了領域における前記焼成用レーザ光の走査速度を前記枠状塗布層の前記焼成部分から前記レーザ光のビーム径の１．２倍手前の位置における前記走査速度が２ｍｍ／秒以下となるように制御することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の電子デバイスの製造方法。
【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（Ｆｉｅｌｄ  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少なくとも一部重なるため、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比較的大きなギャップ（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】日本特表２００６−５２４４１９号公報
【特許文献２】日本特開２００８−１１５０５７号公報
【特許文献３】日本特開２００３−０６８１９９号公報
【特許文献４】日本特開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し、枠状塗布層を形成する工程と、レーザ光を前記封着材料ペーストの枠状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枠状塗布層全体を加熱することにより、前記枠状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、前記枠状塗布層の既に焼成された部分と少なくとも一部が重なる照射終了位置に接近した位置から前記照射終了位置までの終了領域における前記レーザ光の走査速度を、前記終了領域を除く前記枠状塗布層に沿った走査領域における前記レーザ光の走査速度より減速させることを特徴としている。【００１１】
本発明の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有するレーザ照射ヘッドと、前記レーザ照射ヘッドから前記枠状塗布層に照射されるレーザ光の出力を制御する出力制御部と、前記試料台と前記レーザ照射ヘッドとの位置を相対的に移動させる移動機構と、前記レーザ光を前記枠状塗布層に沿って走査しながら照射すると共に、前記枠状塗布層の既に焼成された部分と少なくとも一部が重なる照射終了位置に接近した位置から前記照射終了位置までの終了領域における前記レーザ光の走査速度が、前記終了領域を除く前記枠状塗布層に沿った走査領域における前記レーザ光の走査速度より減速するように、前記移動機構を制御する走査制御部とを具備することを特徴としている。【００１２】
本発明の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し、枠状塗布層を形成する工程と、焼成用レーザ光を前記封着材料ペーストの枠状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枠状塗布層全体を加熱することにより、前記枠状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のガラス基板及び／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、前記封着材料層の形成工程において、前記枠状塗布層の既に焼成された部分と少なくとも一部が重なる照射終了位置に接近した位置から前記照射終了位置までの終了領域における前記焼成用レーザ光の走査速度を、前記終了領域を除く前記枠状塗布層に沿った走査領域における前記焼成用レーザ光の走査速度より減速させることを特徴としている。
この電子デバイスの製造方法において、上記した「第１のガラス基板を用意する工程」と「第２のガラス基板を用意する工程」とは、上記した順であっても良いし、逆の順でも良いし、また同時並行して行なってもよい。これらの工程に続く上記した「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「封着層を形成する工程」とは、この順に行なわれる。
【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の各段階における製品化状態を示す説明断面図である。
【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工程を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態の封着材料層の形成工程におけるレーザ光の走査例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の封着材料層の形成工程におけるレーザ光の照射開始位置を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の封着材料層の形成工程におけるレーザ光の照射終了位置を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の封着材料層の形成工程におけるレーザ光の終了領域の走査速度を説明するための図である。
【図１１】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の概略を示す平面図である。
【図１２】図１１に示す封着材料層付きガラス部材の製造装置の概略の正面図である。
【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の概略を示す図である。
【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、色素増感型太陽電池、薄膜シリコン太陽電池、化合物半導体系太陽電池等の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／Ｋ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／Ｋ程度の熱膨張係数を有している。無アルカリガラスの代表的なガラス組成は、質量％表示で、ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜２０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１５、ＭｇＯ  ０〜３０％、ＣａＯ  ０〜３０％、ＳｒＯ  ０〜３０％、ＢａＯ  ０〜３０％を含有するものが挙げられ、ソーダライムガラスの代表的なガラス組成は、質量％表示で、ＳｉＯ２  ５５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３  ０．５〜１０％、ＣａＯ  ２〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  １〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０であるが、これらに限定されるものではない。なお、第１及び第２のガラス基板１、２の少なくとも一方は化学強化ガラス等であってもよい。
【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、太陽電池であれば太陽電池素子を備えている。液晶表示素子、プラズマ発光素子、ＯＥＬ素子のような発光素子、液晶表示素子のような表示素子、色素増感型太陽電池素子のような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。電子素子部４の素子構造は、特に限定されない。
【００１８】
第１のガラス基板１の表面１ａの周辺部には、素子領域３の外周に沿って額縁状の第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の周辺部には、図４及び図５に示すように、第１の封止領域５に対応する額縁状の第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、封着層の形成領域となる。第２の封止領域６については、第２のガラス基板２の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。
【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、即ち額縁状の封着材料層７が、第２のガラス基板２の周辺部の全周、あるいはほぼ全周に形成されている。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（即ち、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（ガラスフリット）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、及び／又は前記金属を含む酸化物等の金属化合物の少なくとも１種が用いられる。また、これら以外の顔料、例えば、バナジウムの酸化物（具体的にはＶＯ、ＶＯ２およびＶ２Ｏ５）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０．１〜４０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４０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。好ましくは３７体積％以下である。
本発明において、上記した封着ガラスまたはガラスフリット、レーザ吸収材および低膨張充填材は、それぞれ粉末状、または粒子状であり、封着ガラス粉末を単に封着ガラスまたはガラスフリットともいい、レーザ吸収材粒子またはレーザ吸収材粉末を単にレーザ吸収材ともいい、また低膨張充填材粒子または低膨張充填材粉末を単に低膨張充填材ともいう。
【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、又は、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設定することが好ましい。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０．１〜５０体積％の範囲で含有させることが好ましい。低膨張充填材の含有量は、封着材料層７の厚さ等によっても適宜変更することができる。ただし、低膨張充填材の含有量が５０体積％を超えると、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。好ましくは４５体積％以下である。低膨張充填材の含有量は、レーザ吸収材との合計含有量として影響するため、これらの合計含有量は０．１〜５０体積％の範囲と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】
ビヒクルは、バインダ成分である樹脂を溶剤に溶解したものである。ビヒクル用の樹脂としては、例えば、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セルロース系樹脂；メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等のアクリル系モノマーの１種以上を重合して得られるアクリル系樹脂等の有機樹脂が用いられる。溶剤としては、セルロース系樹脂の場合は、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が、アクリル系樹脂の場合は、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、有機バインダとしての樹脂成分と、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において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の周辺部の封止領域６に、全周あるいはほぼ全周に渡って枠状に、封着材料ペーストを塗布し、これを乾燥させて枠状塗布層（枠状塗布層を、以下単に塗布層とも称する。）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（例えば、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枠状塗布層（乾燥層）８に焼成用のレーザ光９を照射する。焼成用のレーザ光９を塗布層８に沿って照射し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レーザ等から所望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】
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、焼成後の塗布層の厚さ（即ち、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に対して特に有効である。焼成後の厚さが２０μｍを超えるような場合には、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。ただし、塗布層８の形成条件やレーザ光９の照射条件等を調整することによって、焼成後の厚さが１５０μｍ以下となる膜厚を有する塗布層８であれば、レーザ光９で焼成することが可能である。封着材料層７の厚さは実用的には１μｍ以上とすることが好ましい。
【００３９】
焼成用のレーザ光９で封着材料層７を形成するにあたって、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Ｓにレーザ光９を照射する。次いで、レーザ光９を枠状塗布層８に沿って走査しながら照射する。そして、レーザ光９を照射開始位置Ｓと少なくとも一部が重なる照射終了位置Ｆまで走査し、枠状塗布層８全体を加熱した後、レーザ光９の照射を終了する。レーザ光９を枠状塗布層８に沿って走査しながら照射するにあたって、枠状塗布層８の加熱温度は、封着ガラスの軟化温度Ｔ（℃）に対して（Ｔ＋８０℃）以上で（Ｔ＋５５０℃）以下の範囲とすることが好ましい。ここで、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を照射した際の枠状塗布層８の温度は、放射温度計で測定した値とする。
【００４０】
枠状塗布層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。枠状塗布層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、枠状塗布層８の表面部分のみが溶融され、枠状塗布層８全体を均一に溶融できないおそれがある。枠状塗布層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。
【００４１】
封着材料ペーストの枠状塗布層（乾燥膜）８の加熱温度が上記範囲となるように、レーザ光９を走査しながら照射することによって、枠状塗布層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、枠状塗布層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ことになる。有機バインダの熱分解は、枠状塗布層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、枠状塗布層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、第一及び第二のガラス基板をその周辺部において封着されて形成された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。
【００４２】
レーザ光９は枠状塗布層８に沿って３〜２０ｍｍ／秒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。枠状塗布層８に沿って走査する際のレーザ光９の走査速度が３ｍｍ／秒未満であると、レーザ光９による枠状塗布層８の焼成速度が低下し、封着材料層７を効率よく形成することができない。一方、レーザ光９の走査速度が２０ｍｍ／秒を超えると、枠状塗布層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おそれがあるため、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やすくなる。また、封着材料層７の残留カーボン量も増大しやすい。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おそれがある。
なお、レーザ光９をガラス基板に形成された枠状塗布層８に沿って所定の走査速度で走査しながら照射するに際しては、レーザ光を出射するレーザ光源をガラス基板に対し移動して走査してもよいし、ガラス基板を、レーザ光を出射するレーザ光源に対し移動して走査してもよいし、両者を移動させて走査してもよい。
【００４３】
レーザ光９の走査速度は、さらに枠状塗布層８の膜厚に応じて調整することが好ましい。例えば、焼成後の膜厚が５μｍ未満となるような枠状塗布層８の場合には、レーザ光９の走査速度を１５ｍｍ／秒以上というように高速化することができる。また、焼成後の膜厚が２０μｍを超える枠状塗布層８の場合には、レーザ光９の走査速度を５ｍｍ／秒以下とすることが好ましい。焼成後の膜厚が５〜２０μｍの範囲となる枠状塗布層８を焼成する際のレーザ光９の走査速度は、５〜１５ｍｍ／秒の範囲とすることが好ましい。
【００４４】
さらに、走査速度が３〜２０ｍｍ／秒の範囲のレーザ光９で、枠状塗布層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１００〜１１００Ｗ／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１００Ｗ／ｃｍ2未満であると、枠状塗布層８全体を均一に加熱することができないおそれがある。レーザ光９の出力密度が１１００Ｗ／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。
【００４５】
なお、図６では、レーザ光９を第二のガラス基板に形成された枠状塗布層８の上から照射する状態を示しているが、レーザ光９は第二のガラス基板２を介して、即ち、第二のガラス基板２の枠状塗布層８が形成された面と反対側から、枠状塗布層８に照射してもよい。例えば、枠状塗布層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を枠状塗布層８上から照射すると、枠状塗布層８の表面部分のみがガラス化するおそれがある。枠状塗布層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を第二のガラス基板２の枠状塗布層８と反対側から枠状塗布層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枠状塗布層８の表面から逃すことができる。レーザ光９を枠状塗布層８の上下両面から、即ち第二のガラス基板に形成された枠状塗布層８の側からと、第二のガラス基板２の枠状塗布層８と反対側から、照射することも有効である。
【００４６】
レーザ光９のビーム形状（即ち、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のビーム形状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のビーム形状は、塗布層８の幅方向が短径となる楕円形としてもよい。ビーム形状を楕円形に整形したレーザ光９によれば、枠状塗布層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、枠状塗布層８の焼成時間を短縮することが可能となる。
【００４７】
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枠状塗布層８に焼成用のレーザ光９を第二のガラス基板の周辺部の枠状塗布層部分に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。
【００４８】
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。
【００４９】
ところで、封着材料ペーストの枠状塗布層８に沿ってレーザ光９を走査しながら照射する場合、枠状塗布層８全体を加熱するためには、枠状塗布層８におけるレーザ光９の照射開始位置Ｓと照射終了位置Ｆとが少なくとも一部重なるように設定する必要がある。レーザ光９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Ｓは冷却されて固化する場合がある。この場合、照射開始位置Ｓと少なくとも一部が重なる照射終了位置Ｆにレーザ光９が到達する際に、封着ガラスが表面張力や空隙減少等に起因して収縮しギャップが生じるおそれがある。封着材料層７に生じるギャップが広いと、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おそれがある。
【００５０】
すなわち、レーザ光９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Ｆ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。このような点に対して、レーザ光９の照射終了時期に封着ガラスの流動状態を保つようにすることが有効である。レーザ光９が照射終了位置Ｆに到達する際の封着ガラスの溶融状態を維持し、溶融状態の封着ガラスが固化している封着ガラスと接する時間を長くする、言い換えると溶融状態の封着ガラスを固化している封着ガラス上を流動させることによって、封着ガラスの表面張力等に起因するギャップの発生を抑制することができる。
【００５１】
具体的には、枠状塗布層８におけるレーザ光９の照射終了位置Ｆを、枠状塗布層８の既に焼成された部分（即ち、既にレーザ光９が照射されて溶融・固化した部分）と少なくとも一部が重なるに位置に設定した場合、照射終了位置Ｆに接近した位置から照射終了位置Ｆまでの終了領域におけるレーザ光９の走査速度を、終了領域を除く枠状塗布層８に沿った走査領域におけるレーザ光９の走査速度より減速させる。このように、終了領域におけるレーザ光９の走査速度を減速させることで、溶融状態の封着ガラスを既に固化している封着ガラスに向けて流動させ、溶融状態の封着ガラスを固化状態の封着ガラスと十分に接触させることが可能となる。従って、照射終了位置Ｆにおける封着ガラスの流動性が不足し収縮することで生じるギャップの幅を狭くすることができる。
【００５２】
枠状塗布層８におけるレーザ光９の照射終了位置Ｆは、図８（ａ）に示すように、少なくとも枠状塗布層８の既に焼成された部分（即ち、基本的には照射開始位置Ｓに相当する部分）と一部が重なる位置に設定する。これによって、封着ガラスを流動状態で一体化することができる。レーザ光９の照射終了位置Ｆは、図８（ｂ）に示すように、照射開始位置Ｓとの重なり量（面積比）が５０％以上となる位置に設定することが好ましい。さらに、レーザ光９の照射終了位置Ｆは、図８（ｃ）に示すように照射開始位置Ｓと重なる位置に設定したり、あるいは図８（ｄ）に示すように照射開始位置Ｓを超えた位置に設定することがより好ましい。これらによって、終了領域における溶融状態の封着ガラスを枠状塗布層８の焼成部分（即ち、固化状態の封着ガラス）に一層良好に接触させることができる。
【００５３】
図８（ｄ）に示すように、レーザ光９の照射終了位置Ｆを、照射開始位置Ｓを超えた位置に設定する場合、レーザ光９を重複して照射する領域の長さは特に限定されるものではない。ただし、レーザ光９の重複照射領域をあまり長くしても、溶融状態の封着ガラスと固化状態の封着ガラスとの接触性の向上効果をそれ以上高めることができないだけでなく、封着材料層７の形成時間がその分だけ延びて形成効率が低下する。このため、レーザ光９の重複照射領域は、レーザ光９のビーム中心を基準として、照射開始位置Ｓの中心からレーザ光９のビーム径Ｄの２０倍以下の距離とすることが好ましく、レーザ光９のビーム径Ｄの５倍以下の距離とすることが特に好ましい。なお、レーザ光９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する。
【００５４】
レーザ光９の速度を減速させる位置（即ち、終了領域の開始位置）は、図９（ａ）に示すように、レーザ光９のビーム中心を基準として、枠状塗布層８の焼成部分の焼成端Ａからレーザ光９のビーム径Ｄの少なくとも１．２倍の手前の位置とすることが好ましい。レーザ光９をビーム径Ｄの１．２倍未満の位置から減速させた場合には、終了領域における溶融状態の封着ガラスと固化状態の封着ガラスとの接触時間が不十分になるおそれがある。レーザ光９の減速開始位置は、枠状塗布層８の焼成端Ａからレーザ光９のビーム径Ｄの１．２倍以上の手前の位置であればよく、ビーム径Ｄの１．２倍の位置よりさらに手前の位置（即ち、焼成端Ａからより離れた位置）から減速させてもよい。
【００５５】
ただし、枠状塗布層８の焼成端Ａから離れすぎた位置から減速すると、その分だけ減速させた状態でのレーザ光９の走査時間が増加し、封着材料層７の形成時間がその分だけ延びて形成効率が低下する。このため、レーザ光９の減速開始位置は、図９（ｂ）に示すように、レーザ光９のビーム中心を基準として、枠状塗布層８の焼成端Ａから手前にレーザ光９のビーム径Ｄの２０倍以下の位置とすることが好ましい。このように、レーザ光９の減速開始位置は、枠状塗布層８の焼成端Ａから手前にレーザ光９のビーム径Ｄの１．２倍以上２０倍以下の範囲内に設定することが好ましく、ビーム径Ｄの１．２倍以上５倍以下の範囲内に設定することが特に好ましい。
【００５６】
前述したように、枠状塗布層８に沿って走査する際のレーザ光９の走査速度（即ち、走査領域におけるレーザ光９の走査速度）は、３〜２０ｍｍ／秒の範囲とすることが好ましい。このような走査領域におけるレーザ光９の走査速度に対して、終了領域ではレーザ光９の走査速度を２ｍｍ／秒以下まで減速することが好ましい。これによって、終了領域における溶融状態の封着ガラスを枠状塗布層８の焼成部分（即ち、固化状態の封着ガラス）と良好に接触させることができる。終了領域におけるレーザ光９の走査速度は、０．５ｍｍ／秒以下まで減速することがより好ましい。終了領域におけるレーザ光９の走査速度の下限値は、特に限定されないが、ガラス基板２の過剰加熱や封着材料層７の形成効率の低下等を考慮して０．１ｍｍ／秒以上（例えば、ビーム径Ｄの１．２倍手前の位置基準）とすることが好ましい。
【００５７】
終了領域におけるレーザ光９の走査速度は、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、レーザ光９のビーム中心を基準として、枠状塗布層８の焼成部分の焼成端Ａからレーザ光９のビーム径Ｄの１．２倍の手前の位置で２ｍｍ／秒以下とすることが好ましい。レーザ光９の減速開始位置は、上述したように枠状塗布層８の焼成端Ａからレーザ光９のビーム径Ｄの１．２倍以上の手前の位置であればよいため、図１０（ｃ）に示すように、レーザ光９のビーム径Ｄの１．２倍手前の位置よりさらに手前の位置である焼成端Ａからより離れた位置、すなわちレーザ光９のビーム径Ｄの１．２倍以上２０倍以下の範囲内の位置からレーザ光９を２ｍｍ／秒以下の速度で走査してもよい。
【００５８】
図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は、終了領域におけるレーザ光９を走査領域の走査速度より減速した一定速度、例えば２ｍｍ／秒以下の一定速度で走査する状態を示している。終了領域におけるレーザ光９の減速状態はこれに限られるものではない。図１０（ｄ）に示すように、レーザ光９の減速開始位置（ビーム径Ｄの１．２倍以上２０倍以下の範囲内）から照射終了位置Ｆまで、所定の減速度でレーザ光９の走査速度を減速させてもよい。この場合にも、レーザ光９のビーム中心が枠状塗布層８の焼成端Ａからレーザ光９のビーム径Ｄの１．２倍手前の位置に到達した時点における走査速度を２ｍｍ／秒以下とすることが好ましい。いずれの場合にも、レーザ光９のビーム径Ｄの１．２倍の手前の位置におけるレーザ光９の走査速度を２ｍｍ／秒以下とすることが好ましく、これにより照射終了位置Ｆに生じるギャップ幅を再現性よく狭くすることができる。
【００５９】
上述したように、終了領域ではレーザ光９の走査速度を、走査領域におけるレーザ光９の走査速度より減速させるため、走査領域におけるレーザ光９と同一の出力密度では枠状塗布層８の加熱温度が高くなりすぎる場合がある。このような場合には、終了領域におけるレーザ光９の出力密度を走査領域より低下させることが好ましい。具体的には、終了領域におけるレーザ光９の出力密度は１００〜７００Ｗ／ｃｍ2の範囲とすることが好ましい。これによって、枠状塗布層８の過剰加熱、それによるガラス基板２や封着材料層７のクラックや割れ等を抑制することができる。ただし、終了領域における枠状塗布層８の加熱温度が上記範囲内であれば、走査領域と同一条件でレーザ光９を照射してもよい。
【００６０】
照射終了位置Ｆに生じるギャップは、終了領域におけるレーザ光９の走査速度を走査領域のそれより減速させることで抑制することができる。さらに、照射終了位置Ｆにおけるギャップ幅は、封着材料の流動しやすさにも影響される。封着材料の流動状態は、封着ガラスに添加するレーザ吸収材や低膨張充填材の含有量や粒径等に影響される。このため、レーザ吸収材および低膨張充填材の含有量（質量％）と比表面積（ｍ2／ｇ）との積の総和で表される封着材料の流動性阻害因子を３００以下とすることが好ましい。さらに好ましくは２５０以下である。これによって、封着材料の流動性が向上するため、ギャップ幅をより狭くすることができる。
【００６１】
次に、レーザ焼成装置について詳述する。図１１及び図１２に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（即ち、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枠状塗布層８に照射するレーザ照射ヘッド２４とを具備している。
【００６２】
ここでは図示を省略したが、レーザ照射ヘッド２４はレーザ光源２３から出射されたレーザ光を集光し、所定のビーム形状に整形して枠状塗布層８に照射する光学系を有している。光学系については後述する。レーザ光源２３から出射されたレーザ光は、レーザ照射ヘッド２４に送られる。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。
【００６３】
レーザ照射ヘッド２４から照射されるレーザ光９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される。すなわち、レーザ照射ヘッド２４は、Ｘステージ２６によりＸ方向（即ち、図１２の紙面において水平方向）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（即ち、図１２の紙面に対し垂直方向）に移動する。レーザ照射ヘッド２４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。移動機構はレーザ照射ヘッド２４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。
【００６４】
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、レーザ光９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。
【００６５】
レーザ照射ヘッド２４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ビーム形状に整形する集光レンズ３２と、レーザ光９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９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。レーザ光９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。
【００６６】
レーザ焼成装置２１によるレーザ光９の走査例を、図７を参照して説明する。まず、レーザ光９を枠状塗布層８の照射開始位置Ｓに照射する。レーザ光９は照射開始位置Ｓから照射終了位置Ｆまで枠状塗布層８に沿って走査される。レーザ光９の走査は、終了領域の走査速度が走査領域の走査速度より減速するように、走査制御部２８により制御される。終了領域におけるレーザ光９の具体的な走査条件は前述した通りである。このような走査条件でレーザ光９を枠状塗布層８に照射することによって、照射終了位置Ｆにおけるギャップ幅を狭くすることができ、さらにはギャップの発生を抑制することができる。
【００６７】
レーザ光は１つに限らず複数であってもよい。すなわち、独立に走査可能なレーザ照射ヘッドを複数用意し、これら複数のレーザ照射ヘッドから複数のレーザ光を封着材料ペーストの枠状塗布層にそれぞれ照射することによって、枠状塗布層の焼成時間を短縮することができる。複数のレーザ光を用いる場合には、それぞれの照射開始位置が重ならないように設定し、走査方向が枠状塗布層に沿って同一回転方向となるように走査する。また、それぞれのレーザ光の照射終了位置は、該レーザ光の進行方向に最初に現れる他のレーザ光による照射開始位置と重なるように設定する。
【００６８】
次に、本発明の電子デバイスの製造方法について説明する。
図１（ｂ）に示すように、第１のガラス基板１と、封着材料層がその周辺部に形成された第２のガラス基板２とを、表面１ａ、２ａ同士が対向するように封着材料層５を介して積層する。この後、図１（ｃ）に示すように、積層されたガラス組立体の第二のガラス基板２の上方から、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、積層されたガラス組立体の第二のガラス基板と反対側の第１のガラス基板１の下方から、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。また、積層されたガラス組立体の第二のガラス基板２の上方からと、積層されたガラス組立体の第二のガラス基板と反対側の第１のガラス基板１の下方からとの両側から封着用レーザ光を照射しても良い。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。
【００６９】
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とで構成した周辺部において封止されたガラスパッケージで、第１のガラス基板１と第２のガラス基板２との間に配置された電子素子部４が気密封止された電子デバイス１２が作製される。なお、この実施形態のガラスパッケージは、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、あるいは複層ガラスのような建材等用のガラス部材にも応用することが可能である。
【００７０】
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】
【００７１】
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。【００７２】
（実施例１）
Ｂｉ2Ｏ3  ８３質量％、Ｂ2Ｏ3  ５質量％、ＺｎＯ  １１質量％、Ａｌ2Ｏ3  １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：４１０℃）と、低膨張充填材として平均粒径が０．９μｍ、比表面積が１２．４ｍ2／ｇのコージェライト粉末と、Ｆｅ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−ＭｎＯ−ＣｕＯ組成を有し、平均粒径が０．８μｍ、比表面積が８．３ｍ2／ｇのレーザ吸収材粉末とを用意した。なお、上記平均粒径は、レーザ回折・散乱法を用いる島津製作所社製、レーザ回折式粒度分布測定装置（商品名：ＳＡＬＤ２１００）で測定した。以下の例も同様である。【００７３】
コージェライト粉末及びレーザ吸収材粉末の比表面積は、ＢＥＴ比表面積測定装置（マウンテック社製、装置名：Ｍａｃｓｏｒｂ  ＨＭ  ｍｏｄｅｌ−１２０１）を用いて測定した。測定条件は、吸着質：窒素、キャリアガス：ヘリウム、測定方法：流動法（ＢＥＴ１点式）、脱気温度：２００℃、脱気時間：２０分、脱気圧力：Ｎ2ガスフロー／大気圧、サンプル質量：１ｇとした。以下の例も同様である。【００７４】
上記したビスマス系ガラスフリット６６．９体積％（７９．８質量％）とコージェライト粉末１９．２体積％（８．８質量％）とレーザ吸収材粉末１３．９体積％（１１．４質量％）とを混合して封着材料を作製した。上記した封着用ガラス材料とビヒクルとを、封着用ガラス材料が８０質量％、ビヒクルが２０質量％となるように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。コージェライト及びレーザ吸収材粉末の含有量（質量％）と比表面積（ｍ2／ｇ）との積の総和（封着材料の流動性阻害因子）は２０３．７である。【００７５】
次に、無アルカリガラス（熱膨張係数：３８×１０-7／Ｋ）からなる第２のガラス基板（寸法：９０ｍｍ×９０ｍｍ×０．７ｍｍ）を用意し、このガラス基板の周辺部の全周の封止領域に封着材料ペーストをスクリーン印刷法で枠状（即ち、額縁状）に塗布した後、１２０℃×１０分の条件で乾燥させ、枠状塗布層を形成した。封着材料ペーストは乾燥後の膜厚が１４μｍ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。【００７６】
次いで、封着材料ペーストの枠状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。波長９４０ｎｍ、出力密度７０８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形のレーザ光を、ガラス基板上の封着材料ペーストの枠状塗布層に沿って照射した。レーザ光の走査速度は５ｍｍ／秒とした。この際の枠状塗布層の加熱温度は７６０℃である。レーザ光が枠状塗布層の焼成端から５ｍｍの位置に到達した時点で走査速度を０．５ｍｍ／秒まで減速し、同時に出力密度が３９６Ｗ／ｃｍ2となるようにレーザ出力も低下させたレーザ光を照射終了位置まで照射した。減速時の枠状塗布層の加熱温度は７６０℃である。レーザ光の照射終了位置は、枠状塗布層の焼成端（既に焼成された部分）から５ｍｍ超えた位置とした。このようにして、レーザ光で封着材料ペーストの枠状塗布層全体を焼成することによって、膜厚が８．５μｍの封着材料層を形成した。【００７７】
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、照射終了位置におけるギャップ幅を測長顕微鏡（キーエンス社製  レーザ顕微鏡：ＶＫ−８５００）で測定したところ、レーザ光の照射終了位置にギャップは生じていない（ギャップ幅＝０μｍ）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（３００℃×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。【００７８】
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、第１のガラス基板及び第２のガラス基板が積層されたガラス組立体を作製した。次いで、ガラス組立体の第２のガラス基板の外側から、第２のガラス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。得られたガラスパッケージを高温高湿試験（温度６０℃、湿度９０％）及びヒートサイクル試験（−４０℃〜８５℃）に投入したところ、高温高湿試験については１０００時間以上、ヒートサイクル試験に関しては２００回以上の耐久性を示し、非常に優れた信頼性を有することを確認した。また、上記信頼性試験を通したガラスパッケージの気密性をＨｅリークテスト（真空法）で測定した結果、１．０×１０-10（Ｐａ・ｍ3／ｓ）と非常に高い気密性を有することも確認した。さらに、得られたガラスパッケージは外観や接合強度等に優れていることが確認された。【００７９】
（実施例２〜１０）
封着材料におけるコージェライト粉末やレーザ吸収材粉末の粒子形状や含有量、枠状塗布層の膜厚、レーザ光の走査領域及び終了領域の走査速度、枠状塗布層の加熱温度等を、表１及び表２に示す条件に変更する以外は、実施例１と同様にレーザ光で枠状塗布層を焼成して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。照射終了位置におけるギャップ幅を測長顕微鏡で測定した。その結果を表１及び表２に示す。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。得られたガラスパッケージは信頼性、気密性、外観、接合強度等に優れることが確認された。【００８０】
【表１】
2012093698.tif 000003
【００８１】
【表２】
2012093698.tif 000004
【００８２】
（実施例１１）
実施例１と同一組成、同一形状のビスマス系ガラスフリットとコージェライト粉末とレーザ吸収材粉末とを用意し、ビスマス系ガラスフリット７４．４体積％（８５．０質量％）とコージェライト粉末１４．９体積％（６．６質量％）とレーザ吸収材１０．７体積％（８．４質量％）とを混合して封着材料を作製した。この封着材料８０質量％を実施例１と同一組成のビヒクル２０質量％と混合して封着材料ペーストを調製した。コージェライト及びレーザ吸収材粉末の含有量（質量％）と比表面積（ｍ2／ｇ）との積の総和（封着材料の流動性阻害因子）は１４５である。【００８３】
次に、無アルカリガラス（熱膨張係数：３８×１０-7／Ｋ）からなる第２のガラス基板（寸法：９０ｍｍ×９０ｍｍ×０．７ｍｍ）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、ディスペンサを用いて枠状に塗布した後、１２０℃×１０分の条件で乾燥させ、枠状塗布層を形成した。封着材料ペーストは乾燥後の膜厚が７μｍ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。【００８４】
次いで、封着材料ペーストの枠状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。波長８０８ｎｍ、出力密度５３８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形のレーザ光を、ガラス基板上の封着材料ペーストの枠状塗布層に沿って照射した。レーザ光の走査速度は５ｍｍ／秒とした。この際の枠状塗布層の加熱温度は６２５℃である。レーザ光が枠状塗布層の焼成端から３ｍｍの位置に到達した時点で走査速度を０．５ｍｍ／秒まで減速し、同時に出力密度が２８３Ｗ／ｃｍ2となるようにレーザ出力も低下させたレーザ光を照射終了位置まで照射した。減速時の枠状塗布層の加熱温度は６００℃である。レーザ光の照射終了位置は、枠状塗布層の焼成端（既に焼成された部分）から３ｍｍ超えた位置とした。このようにして、レーザ光で封着材料ペーストの枠状塗布層全体を焼成することによって、膜厚が４．３μｍの封着材料層を形成した。【００８５】
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、照射終了位置におけるギャップ幅を測長顕微鏡で測定したところ、レーザ光の照射終了位置にギャップは生じていない（ギャップ幅＝０μｍ）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（３００℃×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。【００８６】
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。実施例１と同様にして、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。得られたガラスパッケージを高温高湿試験（温度６０℃、湿度９０％）及びヒートサイクル試験（−４０℃〜８５℃）に投入したところ、高温高湿試験については１０００時間以上、ヒートサイクル試験に関しては２００回以上の耐久性を示し、非常に優れた信頼性を有することを確認した。また、上記信頼性試験を通したガラスパッケージの気密性をＨｅリークテスト（真空法）で測定した結果、１．０×１０-10（Ｐａ・ｍ3／ｓ）と非常に高い気密性を有することも確認した。さらに、得られたガラスパッケージは外観や接合強度等に優れていることが確認された。【００８７】
（実施例１２）
実施例１１と同様にして、封着材料ペーストの枠状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。波長８０８ｎｍ、出力密度３６８Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形のレーザ光を、ガラス基板上の封着材料ペーストの枠状塗布層に沿って照射した。レーザ光の走査速度は３ｍｍ／秒とした。この際の枠状塗布層の加熱温度は５６０℃である。レーザ光が枠状塗布層の焼成端から３ｍｍの位置に到達した時点で走査速度を０．５ｍｍ／秒まで減速し、出力密度３６８Ｗ／ｃｍ2のままでレーザ光を照射終了位置まで照射した。減速時の枠状塗布層の加熱温度は６７０℃である。レーザ光の照射終了位置は、枠状塗布層の焼成端（既に焼成された部分）から３ｍｍ超えた位置とした。このようにして、レーザ光で封着材料ペーストの枠状塗布層全体を焼成することによって、膜厚が４．３μｍの封着材料層を形成した。【００８８】
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、照射終了位置におけるギャップ幅を測長顕微鏡で測定したところ、レーザ光の照射終了位置にギャップは生じていない（ギャップ幅＝０μｍ）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（３００℃×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。【００８９】
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、実施例１と同様にして、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。得られたガラスパッケージは、実施例１１と同様に、信頼性、気密性、外観、接合強度等に優れていることが確認された。【００９０】
（比較例１）
実施例１と同様の手順および材料で、封着材料ペーストの枠状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。波長９４０ｎｍ、出力密度７３６Ｗ／ｃｍ2、ビーム形状が直径１．５ｍｍの円形のレーザ光を、ガラス基板上の封着材料ペーストの枠状塗布層に沿って照射した。レーザ光は５ｍｍ／秒の一定速度で照射開始位置から照射終了位置まで照射した。このようにして封着材料層を形成した。照射終了位置におけるギャップ幅は表３に示す通りである。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。その結果、封着層の接合強度や気密性等が実施例１に比べて劣っていることが確認された。【００９１】
（比較例２〜４）
封着材料におけるコージェライト粉末やレーザ吸収材の粒子形状や含有量、レーザ光の走査速度、枠状塗布層の加熱温度等を表３に示す条件に変更する以外は、比較例１と同様にレーザ光で枠状塗布層を焼成して封着材料層を形成した。照射終了位置におけるギャップ幅は表３に示す通りである。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。その結果、封着層の接合強度や気密性等が実施例１に比べて劣っていることが確認された。【００９２】
【表３】
2012093698.tif 000005
以上から、封着材料層のギャップ幅は２７０μｍ以下であれば良好な気密性が得られると考えられる。好ましくは、１００μｍ以下であり、さらに好ましくは５０μｍ以下である。【００９３】
本明細書において、第一のガラス基板および第二のガラス基板という表現を用いて本発明の電子デバイスの構成及び電子デバイスの製造方法について説明したが、これらの説明において、第一のガラス基板を第二のガラス基板に、また第二のガラス基板を第一のガラス基板に置き換えてもよく、本発明は同様である。上記実施例では、ガラス基板に一つの封止領域を備えたもので説明したが、ガラス基板に封止領域を複数形成したものにも適用できる。例えば、ガラス基板上に封止領域が３行３列に、合計九つ配置されたものである。このような場合には、一枚のガラス基板で九つの電子デバイスを形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の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、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り、有機ＥＬディスプレイ、電界放出型ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、液晶表示装置等の平板型ディスプレイ装置（ＦＰＤ）や、ＯＥＬ素子等の発光素子を使用した照明装置や、太陽電池等のガラスパッケージ製造において有用である。
なお、２０１１年１月６日に出願された日本特許出願２０１１−００１２９０号および２０１１年８月２日に出願された日本特許出願２０１１−１６９０７２号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【００９５】
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、１０…封着用レーザ光、１１…封着層、１２…電子デバイス、２１…レーザ焼成装置、２２…試料台、２３…レーザ光源、２４…レーザ照射ヘッド、２５…出力制御部、２６…Ｘステージ、２７Ａ，２７Ｂ…Ｙステージ、２８…走査制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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