(57)【要約】  室内外の温度差等に基づく応力を低減することによって、長期信頼性を高めることを可能にした複層ガラスを提供する。  複層ガラス１は、所定の間隙を持って配置されて第１のガラス板２と第２のガラス板３とを具備する。第１のガラス板２と第２のガラス板３との間の間隙は、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料を溶融および固化させた材料からなる封着層４により真空封止されている。第１および第２のガラス板２、３は低膨張ガラスからなる。
2013008724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の封止領域を備える第１の表面を有し、低膨張ガラスからなる第１のガラス板と、
前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域を備える第２の表面を有し、前記第２の表面が前記第１の表面と対向するように、前記第１のガラス板上に所定の間隙を持って配置された、低膨張ガラスからなる第２のガラス板と、
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙を真空封止するように、前記第１の封止領域と前記第２の封止領域との間に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料を溶融および固化させた材料からなる封着層と
を具備することを特徴とする複層ガラス。
【請求項２】
前記低膨張ガラスは５５×１０−７／℃以下の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項１記載の複層ガラス。
【請求項３】
前記第１および第２のガラス板は、ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、無アルカリアルミノホウケイ酸ガラス、無アルカリアルミノケイ酸ガラス、石英ガラス、および結晶化ガラスからなる群より選ばれる同種または異種のガラスからなることを特徴とする請求項１または２記載の複層ガラス。
【請求項４】
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の複層ガラス。
【請求項５】
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙に、複数のスペーサが配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の複層ガラス。
【請求項６】
高温側に配置される前記第１のガラス板の板厚をＴ１、低温側に配置される前記第２のガラス板の板厚をＴ２としたとき、前記第２のガラス板の板厚Ｔ２はＴ２＜Ｔ１の条件を満足することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の複層ガラス。
【請求項７】
前記第１のガラス板の板厚Ｔ１が２ｍｍ〜５ｍｍの範囲であると共に、前記第１のガラス板の板厚Ｔ１と前記第２のガラス板の板厚Ｔ２との差（Ｔ１−Ｔ２）が１ｍｍ〜４ｍｍであることを特徴とする請求項６記載の複層ガラス。
【請求項８】
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙に、複数のスペーサが配置されていると共に、前記スペーサは前記第１のガラス板の前記第１の表面のみに固着されていることを特徴とする請求項６または７記載の複層ガラス。
【請求項９】
前記封着用ガラス材料は、下記酸化物換算の質量割合で７０〜９０％のＢｉ２Ｏ３、１〜２０％のＺｎＯ、および２〜１２％のＢ２Ｏ３を含むビスマス系ガラスからなる封着ガラスを含有し、かつ０．１〜４０体積％のレーザ吸収材と０〜５０体積％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％の範囲で含有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項記載の複層ガラス。
【請求項１０】
前記第１および第２のガラス板は、真空引き用の貫通孔を有しないことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項記載の複層ガラス。
【請求項１１】
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙は１．０Ｐａ以下の真空状態に保持されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項記載の複層ガラス。
【請求項１２】
前記第１のガラス板の第１の表面および前記第２のガラス板の第２の表面の少なくともいずれか一方に、低放射率膜が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項記載の複層ガラス。
【請求項１３】
前記封着用ガラス材料を溶融および固化させた材料からなる前記封着層の外周側に、さらに封着用樹脂材料を硬化させた材料からなる封着樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項記載の複層ガラス。
【請求項１４】
第１の封止領域を備える第１の表面を有し、低膨張ガラスからなる第１のガラス板と、
前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域を備える第２の表面を有し、前記第２の表面が前記第１の表面と対向するように、前記第１のガラス板上に所定の間隙を持って配置された、低膨張ガラスからなる第２のガラス板と、
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙を真空封止するように、前記第１の封止領域と前記第２の封止領域との間に形成された封着層とを具備し、
高温側に配置される前記第１のガラス板の板厚をＴ１、低温側に配置される前記第２のガラス板の板厚をＴ２としたとき、前記第２のガラス板の板厚Ｔ２はＴ２＜Ｔ１の条件を満足することを特徴とする複層ガラス。
【請求項１５】
前記第１のガラス板の板厚Ｔ１が２ｍｍ〜５ｍｍの範囲であると共に、前記第１のガラス板の板厚Ｔ１と前記第２のガラス板の板厚Ｔ２との差（Ｔ１−Ｔ２）が１ｍｍ〜４ｍｍであることを特徴とする請求項１４記載の複層ガラス。
【請求項１６】
第１の封止領域を備える第１の表面を有し、低膨張ガラスからなる第１のガラス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の封止領域と、前記第２の封止領域上に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料を焼成した材料からなる封着材料層とを備える第２の表面を有し、低膨張ガラスからなる第２のガラス板を用意する工程と、
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のガラス板と前記第２のガラス板とを積層する工程と、
真空雰囲気下にて前記第１または第２のガラス板を通してレーザ光を前記封着材料層に照射し、前記封着材料層を溶融および固化させて前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間隙を真空封止する封着層を形成する工程と
を具備することを特徴とする複層ガラスの製造方法。
【請求項１７】
第１の封止領域を備える第１の表面を有し、低膨張ガラスからなる第１のガラス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の封止領域と、前記第２の封止領域上に形成され、封着用樹脂材料からなる第１の封着材料層と、前記第２の封止領域上の第１の封着材料層より内周側に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料を焼成した材料からなる第２の封着材料層とを備える第２の表面を有し、低膨張ガラスからなる第２のガラス板を用意する工程と、
前記第１の表面と前記第２の表面とを対向させつつ、前記第１および第２の封着材料層を介して前記第１のガラス板と前記第２のガラス板とを積層する工程と、
真空雰囲気下にて前記第１の封着材料層を硬化させ、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間隙を真空封止する第１の封着層を形成する工程と、
大気雰囲気下にて前記第１または第２のガラス板を通してレーザ光を前記第２の封着材料層に照射し、前記第２の封着材料層を溶融および固化させて第２の封着層を形成する工程と
を具備することを特徴とする複層ガラスの製造方法。
【請求項１８】
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙を１．０Ｐａ以下の真空状態に保持することを特徴とする請求項１６または１７記載の複層ガラスの製造方法。
【請求項１９】
前記低膨張ガラスは５５×１０−７／℃以下の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれか１項記載の複層ガラスの製造方法。
【請求項２０】
高温側に配置される前記第１のガラス板の板厚をＴ１、低温側に配置される前記第２のガラス板の板厚をＴ２としたとき、前記第２のガラス板の板厚Ｔ２はＴ２＜Ｔ１の条件を満足することを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれか１項記載の複層ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複層ガラスとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
断熱性能の高い板ガラスとして、２枚のガラス板の間隙を気密封止した複層ガラス、さらには２枚のガラス板の間隙を真空状態で気密封止（真空封止）した複層ガラス（真空複層ガラスとも呼ばれる。）が知られている。真空封止した複層ガラスは、例えば２枚のガラス板を対向配置し、これら２枚のガラス板間を低融点ガラスで封着した構造を有している（特許文献１、２参照）。特許文献１には、低融点ガラスを介して積層した２枚のガラス板を、焼成炉を用いて加熱して低融点ガラスを溶融した後、常温まで冷却して低融点ガラスを固化させることにより封着層（シール部）を形成することが記載されている。【０００３】
特許文献２には、低融点ガラス層を介して２枚のガラス板を積層した後、低融点ガラス層に沿ってレーザ光を照射することによって、低融点ガラス層を局所的に加熱・溶融して封着層を形成することが記載されている。特許文献３においては、低融点ガラス層へのレーザ光の照射を大気雰囲気下で実施して封着層を形成した後、一方のガラス板に設けられた貫通孔を介して真空排気することによって、２枚のガラス板間の内部空間を真空状態としている。貫通孔は内部空間を真空排気した後に封止される。【０００４】
レーザ光による局所加熱を適用した封着工程は、焼成炉による加熱に比べて、エネルギー消費量が少ない、製造工数や製造コストを削減できる等の利点を有するものの、低融点ガラスを局所的に急熱・急冷するプロセスであるため、低融点ガラスの溶融固化層からなる封着層とガラス板との接着界面やその近傍に残留応力が生じやすいという問題がある。複層ガラスを家屋やビル等の建物の窓ガラスに適用する場合、複層ガラスには室内外の温度差が付加されることになる。この際に、封着層やその近傍に残留応力が生じていると、室内外の温度差やそれに基づく複層ガラスの反り等によって、ガラス板と封着層との接着界面や封着層にクラックや割れ等が発生しやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本特開２００４−１８２５６７号公報
【特許文献２】国際公開第９９／０５９９３１号
【特許文献３】日本特開２００１−３１６１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、複層ガラスの封着にレーザ光による局所加熱を適用した場合、急熱・急冷プロセスに起因して残留応力が生じやすく、これにより複層ガラスの信頼性を長期間にわたって維持することが難しいという問題がある。すなわち、複層ガラスにはレーザ封着時に封着層やその近傍に生じる残留応力に加えて、室内外の温度差等に基づく複層ガラスを構成する部材の膨張や収縮による応力が経時的に付加されるため、ガラス板と封着層との接着界面や封着層にクラックや割れ等が生じやすい。このようなクラックや割れ等を抑制するために、室内外の温度差等に基づく応力を低減し、複層ガラスの長期信頼性を高めることが求められている。【０００７】
本発明の目的は、室内外の温度差等に基づく応力を低減することによって、長期信頼性を高めることを可能にした複層ガラスとそ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】
【０００８】
本発明者らは、「室内外の温度差等に基づく応力」は、封止後の複層ガラスの反り量と関係があることを見出し、本発明を完成するに至った。【０００９】
本発明の態様に係る複層ガラスは、第１の封止領域を備える第１の表面を有し、低膨張ガラスからなる第１のガラス板と、前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域を備える第２の表面を有し、前記第２の表面が前記第１の表面と対向するように、前記第１のガラス板上に所定の間隙を持って配置された、低膨張ガラスからなる第２のガラス板と、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙を真空封止するように、前記第１の封止領域と前記第２の封止領域との間に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料を溶融および固化させた材料からなる封着層とを具備することを特徴としている。【００１０】
本発明の他の態様に係る複層ガラスは、第１の封止領域を備える第１の表面を有し、低膨張ガラスからなる第１のガラス板と、前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域を備える第２の表面を有し、前記第２の表面が前記第１の表面と対向するように、前記第１のガラス板上に所定の間隙を持って配置された、低膨張ガラスからなる第２のガラス板と、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙を真空封止するように、前記第１の封止領域と前記第２の封止領域との間に形成された封着層とを具備し、高温側に配置される前記第１のガラス板の板厚をＴ１、低温側に配置される前記第２のガラス板の板厚をＴ２としたとき、前記第２のガラス板の板厚Ｔ２はＴ２＜Ｔ１の条件を満足することを特徴としている。【００１１】
本発明の態様に係る複層ガラスの製造方法は、第１の封止領域を備える第１の表面を有し、低膨張ガラスからなる第１のガラス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の封止領域と、前記第２の封止領域上に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料を焼成した材料からなる封着材料層とを備える第２の表面を有し、低膨張ガラスからなる第２のガラス板を用意する工程と、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のガラス板と前記第２のガラス板とを積層する工程と、真空雰囲気下にて前記第１または第２のガラス板を通してレーザ光を前記封着材料層に照射し、前記封着材料層を溶融および固化させて前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間隙を真空封止する封着層を形成する工程とを具備することを特徴としている。【００１２】
本発明の他の態様に係る複層ガラスの製造方法は、第１の封止領域を備える第１の表面を有し、低膨張ガラスからなる第１のガラス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の封止領域と、前記第２の封止領域上に形成され、封着用樹脂材料からなる第１の封着材料層と、前記第２の封止領域上の第１の封着材料層より内周側に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料を焼成した材料からなる第２の封着材料層とを備える第２の表面を有し、低膨張ガラスからなる第２のガラス板を用意する工程と、前記第１の表面と前記第２の表面とを対向させつつ、前記第１および第２の封着材料層を介して前記第１のガラス板と前記第２のガラス板とを積層する工程と、真空雰囲気下にて前記第１の封着材料層を硬化させ、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間隙を真空封止する第１の封着層を形成する工程と、大気雰囲気下にて前記第１または第２のガラス板を通してレーザ光を前記第２の封着材料層に照射し、前記第２の封着材料層を溶融および固化させて第２の封着層を形成する工程とを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の複層ガラスは、第１および第２のガラス板に低膨張ガラスを適用しているため、室内外の温度差のような複層ガラスの内外の温度差等に基づく応力を低減できる。従って、長期信頼性に優れる複層ガラスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態による複層ガラスの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による複層ガラスの製造工程を示す断面図である。
【図３】図２に示す複層ガラスの製造工程で使用する第１のガラス板を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】図２に示す複層ガラスの製造工程で使用する第２のガラス板を示す平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による複層ガラスの構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による複層ガラスの製造工程を示す断面図である。
【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は第１の実施形態による複層ガラスの構成を示す断面図である。図２は第１の実施形態による複層ガラスの製造工程を示す断面図である。図３ないし図６は複層ガラスの製造工程で用いる第１および第２のガラス板の構成を示す図である。
【００１６】
これらの図に示す複層ガラス１は、第１の表面２ａを有する第１のガラス板２と、第２の表面３ａを有する第２のガラス板３とを具備している。第１のガラス板２と第２のガラス板３とは、第１の表面２ａと第２の表面３ａとが対向するように、所定の間隙をもって積層されている。第１のガラス板２と第２のガラス板３との間の間隙は、ガラス板２、３の外周領域（封止領域）に設けられた封着層４により真空状態で気密封止（真空封止）されている。すなわち、複層ガラス１の内部空間５は所定の真空状態に保持されている。
【００１７】
封着層４は、封着用ガラス材料を溶融および固化させた材料からなる。封着用ガラス材料は、後述するようにレーザ吸収能を有していることが好ましい。封着層４は、そのようなレーザ吸収能を有する封着用ガラス材料を焼成した層にレーザ光を局所的に照射し、封着用ガラス材料を溶融および固化させて形成した材料層であることが好ましい。第１のガラス板２と第２のガラス板３との間の間隙には、所望の間隙を維持するための複数のスペーサ６が配置されている。スペーサ６は、例えば第１のガラス板２の表面２ａに固着されている。また、第２のガラス板３の表面３ａには、低放射率膜７が形成されている。
【００１８】
第１の実施形態の複層ガラス１の構成を以下に詳述する。第１のガラス板２の表面２ａの外周領域には、図３および図４に示すように、第１の封止領域８が設けられている。第２のガラス板３の表面３ａの外周領域には、図５および図６に示すように、第１の封止領域８に対応する第２の封止領域９が設けられている。第１および第２の封止領域８、９は封着層４の形成領域（すなわち、第１の封止領域８については封着材料層の形成領域）となる。封着層４は、第１のガラス板２の封止領域８に形成された封着材料層１０をレーザ光で溶融させて、第２のガラス板３の封止領域９に固着させた溶融固化層からなる。
【００１９】
すなわち、複層ガラス１の作製に用いられる第１のガラス板２の封止領域８には、図３および図４に示すように、枠状の封着材料層１０が形成されている。第１のガラス板２の封止領域８に形成された封着材料層１０を、レーザ光の熱で第２のガラス板３の封止領域９に溶融して固着させることによって、第１のガラス板２と第２のガラス板３との間の間隙（すなわち、内部空間５の間隔）を真空封止する封着層４が形成される。封着材料層１０は、封着用ガラス材料を焼成して形成した材料層からなる。
なお、図１においては、第１のガラス板が下側に、第２のガラス板が上側に位置する複層ガラスについて説明しているが、図１の複層ガラスの上下を反転させ、上側のガラス板を第１のガラス板、下側のガラス板を第２のガラス板をしても同様である。また、図７の複層ガラスにおいてもこのことは同様である。
【００２０】
封着用ガラス材料は、必須成分として低融点ガラスからなる封着ガラス（ガラスフリット）を含んでおり、また任意成分としてレーザ吸収材や低膨張充填材等の無機充填材を含んでいる。封着用ガラス材料は、これら以外の他の添加材を必要に応じて含有していてもよい。他の添加材としては、レーザ吸収材および低膨張充填材以外の無機充填材が挙げられる。ただし、他の添加材は焼成の際に消失する成分を除くものとする。
【００２１】
封着用ガラス材料の組合せや配合量等は、ガラス板２、３との相性等を考慮して選定される。封着用ガラス材料中の封着ガラスの含有量は５０〜１００体積％が好ましい。任意成分である無機充填材の含有量は０〜５０体積％が好ましい。封着ガラスの含有量が５０体積％未満であると、封着時の封着用ガラス材料の流動性が低下し、良好に封着できないおそれがある。封着ガラスの含有量は６０体積％以上がより好ましい。上限値は特に限定されないが、ガラス板２、３に対する熱膨張係数の調整等を考慮して９７体積％以下、さらに９０体積％以下が好ましい。
【００２２】
上記した数値範囲を示す「〜」とは、特段の定めがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用され、以下本明細書において「〜」は、同様の意味をもって使用される。
【００２３】
封着ガラスには、例えばビスマス系ガラス、錫−リン酸系ガラス、バナジウム系ガラス、鉛系ガラス、シリカホウ酸アルカリガラス等の低融点ガラスが用いられる。これらのうち、ガラス板２、３に対する封着性（接着性）やその信頼性（接着信頼性や気密封止性）、さらには環境や人体に対する影響性等を考慮して、ビスマス系ガラスからなる封着ガラスが好ましい。
【００２４】
封着ガラスとしてのビスマス系ガラスは、下記酸化物換算の質量割合で７０〜９０％のＢｉ２Ｏ３、１〜２０％のＺｎＯ、および２〜１２％のＢ２Ｏ３を含有する組成（基本的には合計量を１００％とする）が好ましい。Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、およびＢ２Ｏ３の３成分で形成されるガラスは、透明でガラス転移点が低い等の特性を有することから、封着用ガラス材料の主成分（必須成分）としての封着ガラスに好適である。
【００２５】
上述した３成分で形成されるビスマス系ガラスにおいて、Ｂｉ２Ｏ３はガラスの網目を形成する成分であり、封着ガラス中に７０〜９０質量％の範囲で含有させることが好ましい。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が７０質量％未満であると封着ガラスの軟化温度が高くなる。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が９０質量％を超えるとガラス化しにくくなり、ガラスの製造が困難になると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。封着温度等を考慮して、Ｂｉ２Ｏ３の含有量は７８〜８７質量％の範囲がより好ましい。
【００２６】
ＺｎＯは熱膨張係数や軟化温度を下げる成分であり、封着ガラス中に１〜２０質量％の範囲で含有させることが好ましい。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％を超えると封着ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなって、ガラスが得られないおそれがある。ガラス製造の安定性等を考慮して、ＺｎＯの含有量は７〜１２質量％の範囲がより好ましい。
【００２７】
Ｂ２Ｏ３はガラス骨格を形成してガラス化が可能になる範囲を広げる成分であり、封着ガラス中に２〜１２質量％の範囲で含有させることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が２質量％未満であるとガラス化が困難になる。Ｂ２Ｏ３の含有量が１２質量％を超えると軟化点が高くなる。ガラスの安定性や封着温度等を考慮して、Ｂ２Ｏ３の含有量は５〜１０質量％の範囲がより好ましい。
【００２８】
上述した３成分で形成されるビスマス系ガラスはガラス転移点が低く、封着ガラスに適したものであるが、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｉＯ２、Ａｇ２Ｏ、ＷＯ３、ＭｏＯ３、Ｎｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｇａ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｐ２Ｏ５、ＳｎＯｘ（ｘは１または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、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１０質量％以下が好ましい。任意成分の合計含有量の下限値は特に限定されるものではなく、添加内容に基づいて有効量の任意成分を配合できる。
【００２９】
上記した任意成分のうち、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等は、ガラスの安定化に寄与する成分であり、その含有量は０〜７質量％の範囲が好ましい。中でも、Ａｌ２Ｏ３やＢａＯは優れているので、０．１〜７質量％の範囲で第４成分として含有させることもできる。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ等は、ガラスの軟化温度を下げる効果を有し、ＣｅＯ２はガラスの流動性を安定化させる効果を有する。Ａｇ２Ｏ、ＷＯ３、ＭｏＯ３、Ｎｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｇａ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＳｎＯｘ等は、ガラスの粘性や熱膨張係数等を調整する成分として含有させることができる。これら各成分の含有量は任意成分の合計含有量が１０質量％を超えない範囲内で適宜に設定できる。
【００３０】
封着用ガラス材料に任意成分として配合される無機充填材のうち、低膨張充填材は、ガラス板２、３と封着層４との熱膨張係数を近似させるものである。一般的に、封着ガラスの熱膨張係数は、ガラス板２、３のそれより大きいため、熱膨張率を調整するために低膨張充填材が用いられる。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、酸化錫系化合物、および石英固溶体からなる群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。
【００３１】
低膨張充填材の含有量は、封着用ガラス材料の溶融固化層である封着層４の熱膨張率がガラス板２、３の熱膨張率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板２、３の熱膨張係数にもよるが、封着用ガラス材料に対して０〜５０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が５０体積％を超えると、封着用ガラス材料の流動性が低下して接着強度が低下するおそれがある。低膨張充填材の含有量の下限値は特に限定されるものではなく、封着ガラスやガラス板２、３の熱膨張係数に応じて適宜に設定される。低膨張充填材の含有量の好ましい下限値は３体積％以上であり、より好ましくは１０体積％以上である。
【００３２】
レーザ吸収材は、封着用ガラス材料にレーザ光を照射して加熱する際に、封着用ガラス材料によるレーザ光の吸収能を高める充填材である。なお、封着ガラス自体がレーザ吸収能を有する場合には、レーザ吸収材を添加しなくてもよい。レーザ吸収材としては、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＣｕからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（合金も含む）、または前記金属の少なくとも１種の金属を含む酸化物、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｏ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｏ、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ−Ｏ等の化合物の少なくとも１種が用いられる。レーザ吸収材はこれら以外の顔料であってもよい。封着用ガラス材料におけるレーザ吸収材の含有量は０．１〜４０体積％の範囲が好ましい。レーザ吸収材の含有量が４０体積％を超えると封着用ガラス材料の溶融時の流動性が低下し、良好に封着を行うことができないおそれがある。レーザ吸収材の含有量は２５体積％以下がより好ましく、さらに好ましくは２０体積％以下である。
【００３３】
第１の実施形態による複層ガラス１において、第１および第２のガラス板２、３は低膨張ガラスからなる。第１および第２のガラス板２、３を構成する低膨張ガラスは、５５×１０−７／℃以下の熱膨張係数（０〜３００℃の温度範囲における熱膨張係数。以下同様である。）が好ましい。このような低膨張ガラスとしては、例えばホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、無アルカリアルミノホウケイ酸ガラス、無アルカリアルミノケイ酸ガラス、石英ガラス、および結晶化ガラスからなる群より選ばれる１種が挙げられる。第１のガラス板２と第２のガラス板３とは、同種または異種の低膨張ガラスからなるものである。
【００３４】
第１および第２のガラス板２、３を低膨張ガラスで構成することによって、複層ガラス１を家屋やビル等の建物の窓ガラスに適用した際の室内外の温度差のような複層ガラス１の内外における温度差に基づいて発生する応力を低減できる。第１のガラス板２を高温側（例えば、寒冷地での室内側、また夏季において温度が上がる温暖地での室外側）に配置し、第２のガラス板３を低温側（例えば、寒冷地での室外側、また夏季において温度が上がる温暖地での室内側）に配置する場合、複層ガラス１にはその内外の温度差（室内外の温度差）等に基づいて、第１のガラス板２と第２のガラス板３の膨張量に差が生じる。このため、複層ガラス１には第２のガラス板３が外側に凹状となるような反りが生じるが、第１および第２のガラス板２、３を低膨張ガラスで構成しておくことで、複層ガラス１の反り量、さらには反りやその繰り返しによる応力を低減できる。
【００３５】
従って、低膨張ガラスで構成した第１および第２のガラス板２、３を有する複層ガラス１によれば、上記した反りや応力の繰り返しによるガラス板２、３と封着層４との接着界面や封着層４のクラックや割れ等の発生を長期間にわたって抑制できる。すなわち、長期信頼性に優れる複層ガラス１の提供が可能となる。また、複層ガラス１の内外の温度差や複層ガラス１の反り等に基づいて発生する応力を低減することで、複層ガラス１が許容可能な温度差を広げられる。複層ガラス１を外側と内側の温度差が大である環境下において使用される場合、例えば複層ガラス１を寒冷地等に設置する場合、複層ガラス１の内外の温度差に対する許容範囲を広げることができる。具体的には、複層ガラス１を室内外の温度差が例えば５０℃もしくはそれ以上になるような環境に設置する場合においても、複層ガラス１の長期信頼性を保つことが可能となる。
【００３６】
第１および第２のガラス板２、３は、上記した室内外の温度差や複層ガラス１の反り等に基づく応力を低減する上で、５５×１０−７／℃以下の熱膨張係数を有する低膨張ガラスで構成することが好ましい。このような熱膨張係数を有する低膨張ガラスの適用によって、複層ガラス１の内外の温度差や反り等に基づく応力を再現性よく低減できる。ただし、ガラス板２、３の熱膨張係数が小さくなりすぎると、封着用ガラス材料との熱膨張差が大きくなり、逆に封着層４の近傍等に生じる応力が上昇するおそれがある。このため、封着ガラスの熱膨張係数にもよるが、ガラス板２、３の熱膨張係数は２０×１０−７／℃以上であることが好ましい。なお、後述するように第１および第２のガラス板２、３の板厚を調整した場合、この限りではない。
【００３７】
第１および第２のガラス板２、３の厚さは、それぞれ０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲であることが好ましい。ガラス板２、３の厚さが０．５ｍｍ未満であると、複層ガラス１の強度や信頼性が不充分になるおそれがある。一方、ガラス板２、３の厚さが６ｍｍを超えると、複層ガラス１が重くなるだけでなく、内外の温度差等に基づく反りや応力も大きくなるおそれがある。複層ガラス１の重さや信頼性を考慮すると、ガラス板２、３の厚さは１ｍｍ〜５ｍｍがより好ましく、さらに好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３８】
さらに、第１のガラス板２を高温側に配置し、第２のガラス板３を低温側に配置する場合、第２のガラス板３の厚さＴ２は第１のガラス板２の厚さＴ１より薄い（Ｔ２＜Ｔ１）ことが好ましい。具体的には、第１のガラス板１の板厚Ｔ１が２ｍｍ〜５ｍｍの範囲であるとき、第２のガラス板３の厚さＴ２は第１のガラス板２の厚さＴ１に対する差（Ｔ１−Ｔ２）が１ｍｍ〜４ｍｍであることが好ましい。このような板厚差を満足する第２のガラス板３を使用することによって、複層ガラス１の内外の温度差や反り等に基づく応力をより一層小さくできる。
【００３９】
すなわち、第１のガラス板２の厚さＴ１と第２のガラス板３の厚さＴ２との差（Ｔ１−Ｔ２）を１ｍｍ以上とすることによって、低温側に配置されて引張り応力が発生する第２のガラス板３のガラス厚の方が、対面する第１のガラス板２よりも相対的に薄くなるので、変形により引張り応力を開放することになる。このため、複層ガラス１の内外の温度差や反り等に基づく応力がより一層小さくなる。従って、複層ガラス１の長期信頼性をより一層向上させることが可能となる。第１のガラス板２の厚さＴ１と第２のガラス板３の厚さＴ２との差（Ｔ１−Ｔ２）は２ｍｍ以上であることがより好ましい。ただし、第１のガラス板２と第２のガラス板３の板厚差が大きくなりすぎると、第２のガラス板３が薄くなり強度的に問題となるため、第１のガラス板２と第２のガラス板３の板厚差（Ｔ１−Ｔ２）は４ｍｍ以下となることが好ましい。なお、第１のガラス板２と第２のガラス板３との板厚比（Ｔ２／Ｔ１）で示した場合、０．２以上０．８以下が好ましい。
【００４０】
また、上述したような第１のガラス板２と第２のガラス板３の板厚差（Ｔ１−Ｔ２）を満足する場合には、熱膨張係数がより小さいガラスを用いるほど、応力や変形をより一層抑制可能となるため、ガラス板２、３に熱膨張係数がより小さい低膨張ガラスを適用できる。従って、複層ガラス１の内外の温度差や反り等に基づく応力をより一層低減することが可能となる。ただし、低膨張ガラスの実用的な熱膨張係数の観点から、ガラス板２、３の熱膨張係数は２０×１０−７／℃以上であることが好ましい。
【００４１】
複層ガラス１の内部空間５、すなわち第１のガラス板２と第２のガラス板３との間隙に形成される内部空間５の圧力は、複層ガラス１に求められる特性に応じて適宜に設定されるものであるが、１．０Ｐａ以下の真空状態に保持されていることが好ましい。これによって、複層ガラス１による良好な断熱特性を得ることができる。内部空間５の圧力は、さらに０．１Ｐａ以下がより好ましい。第１の実施形態による複層ガラス１によれば、後述する製造工程からも明らかなように、より高真空状態の内部空間５を得ることができる。すなわち、断熱特性に優れる複層ガラス１の提供が可能となる。
【００４２】
複層ガラス１の内部空間５には、複層ガラス１の大きさ等にもよるが、前述したスペーサ６を配置することが好ましい。これによって、例えば１．０Ｐａ以下というような真空状態とされている内部空間５の形状を安定して維持できる。スペーサ６は、例えば円柱状、角柱状、ボール状等のガラス柱や樹脂柱等により形成される。後述するように、封着材料層１０の形成時の焼成条件等を考慮して、スペーサ６はガラス柱で形成することが好ましい。ガラス柱からなるスペーサ６は、例えばガラスフリットペーストの塗布、焼成により形成できる。スペーサ６は、例えば、図３に示されるように、複層ガラス１の内部空間５に所定パターンをもって点在するように設けるのが好ましい。スペーサ６の個数や配置間隔等は、複層ガラス１の大きさ、内部空間５の圧力等により適宜に設定される。
【００４３】
ここで、第１のガラス板２を高温側に配置し、第２のガラス板３を低温側に配置する場合、スペーサ６は第２のガラス板３の表面３ａには固着されておらず、第１のガラス板２の表面２ａのみに固着されていることが好ましい。このように、スペーサ６を第１のガラス板２の表面２ａのみに固着することで、複層ガラス１の内外の温度差や反り等に基づく応力をより一層低減できる。すなわち、低温側に配置する第２のガラス板３には引張り応力が発生するが、スペーサ６に固着しないことで自由に変形可能となるため、複層ガラス１の内外の温度差や反り等に基づく応力をより一層小さくできる。従って、複層ガラス１の長期信頼性をより一層向上させることが可能となる。
なお、第１のガラス板と第２のガラス板の複層ガラスにおける配置の位置関係について、使用環境によって、高温側に第１のガラス板を配置するということを考慮しなくてよい場合には、上記した第１のガラス板と第２のガラス板の板厚の関係については、上記限定にかぎられない。又、スペーサ６を形成するガラス板面に関しても、同様に上記関係に限定されない。
【００４４】
第１のガラス板２と第２のガラス板３との間の間隙（すなわち、内部空間５の間隙）は、複層ガラス１の熱貫流率や封着層４の形成性等を考慮して３０μｍ以下が好ましく、さらに１５μｍ以下がより好ましい。すなわち、第１のガラス板２と第２のガラス板３との間隙を狭くすることで、レーザ光で封着材料層１０を均一に溶融しやすくなる。従って、封着層４の形成性、ガラス板２、３との接着性やその信頼性を高めることが可能となる。また、第１のガラス板２と第２のガラス板３との間の間隙の下限は、特に限定はないが、複層ガラスの断熱性の確保という点から、５μｍ以上が好ましい。
【００４５】
さらに、複層ガラス１の断熱特性を向上させる上で、例えば低温側に配置される第２のガラス板３の表面３ａに低放射率膜７を形成することが好ましい。低放射率膜（Ｌｏｗ−Ｅ膜）７には各種公知の材料を使用でき、例えばＬｏｗ−Ｅ膜とは基材（例えば、ガラス板）上に誘電体層と金属層とが積層されたことをいう（例えば特開２０００−２２９３７８号公報や特公平０８−０３２４３６号公報等参照。）。例えば、「基材／誘電体層／金属層／誘電体層」、「基材／誘電体層／誘電体層／金属層／誘電体層」、「基材／誘電体層／金属層／誘電体層／金属層／誘電体層」、「基材／誘電体層／誘電体層／金属層／誘電体層／金属層／誘電体層」、「基材／誘電体層／金属層／誘電体層／金属層／誘電体層／金属層／誘電体層」、「基材／誘電体層／誘電体層／金属層／誘電体層／金属層／誘電体層／金属層／誘電体層」等の構成が考えられる。基材と基材に最も近い金属層との間に存在する誘電体層は、１層であってもよく、２層以上であってもよい。同様に、金属層上の誘電体層は、１層であってもよく、２層以上であってもよい。ここで、誘電体層としては、金属酸化物層が一般的であり、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン等が代表的である。金属層としては、金、銀が代表的である。ここで、金属層が銀の場合、１００％銀であってもよく、パラジウムを３原子％以下添加したものでもよい。なお、封着層４の形成性を損なわないように、低放射率膜７は封止領域９の内側に形成することが好ましい。
なお、低放射率膜が、第２のガラス板に形成された場合の第１のガラス板２と第２のガラス板３との間の間隙は、その低放射率膜の面と第１のガラス板面との間隔をいう。
上記した例においては、第２のガラス板の表面（複層ガラスの間隙側の表面）に低放射率膜が形成された例を示しているが、複層ガラスの仕様態様によっては、第１のガラス板の表面（複層ガラスの間隙側の表面）に低放射率膜を形成しても良いし、また第１および第２のガラス板の複層ガラスの間隙側の表面の両面に形成してもよい。
また、第１のガラス板と第２のガラス板の複層ガラスにおける配置の位置関係について、使用環境によって、低温側に第２のガラス板を配置するということを考慮しなくてよい場合には、上記した低放射率膜は、第１のガラス板と第２のガラス板のどちらに形成してもよいし、場合によっては双方に形成してもよい。
【００４６】
第１の実施形態の複層ガラス１は、例えば以下のようにして作製される。まず、図２（ａ）に示すように、第１のガラス板２の表面２ａの封止領域に封着材料層１０を形成する。封着材料層１０は、封着用ガラス材料の必須成分である封着ガラスと任意成分である無機充填材とを、ビヒクルと混合して調製された封着用ガラス材料ペーストを第１のガラス板２の表面２ａに塗布した後に乾燥および焼成することにより形成される。また、封着ガラスを用いてスペーサ６を形成する場合には、封着ガラスをビヒクルと混合して調製されたスペーサ用ガラスペーストを所定の塗布パターンをもって第１のガラス板２の表面２ａに塗布した後に乾燥および焼成してスペーサ６を形成する。
【００４７】
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が用いられる。
【００４８】
封着用ガラス材料ペーストやスペーサ用ガラスペーストの粘度は、第１のガラス板２に塗布する装置に対応した粘度に合わせればよく、樹脂と溶剤の割合、封着用ガラス材料とビヒクルとの割合や、封着ガラスの種類とビヒクルの種類とにより調整できる。なお、樹脂は焼成時に消失する成分である。封着用ガラス材料ペーストやスペーサ用ガラスペーストには、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。これらの添加物も通常焼成時に消失する成分である。各ペーストの調製には、撹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が適用できる。
【００４９】
図２（ａ）に示すように、封着用ガラス材料ペーストを第１のガラス板２の封止領域（外周領域）に塗布し、これを乾燥させて封着用ガラス材料ペーストの塗布膜を形成する。封着用ガラス材料ペーストは、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塗布したり、あるいはディスペンサ等を用いて塗布する。塗布膜の幅は、強度を保つために０．５ｍｍ〜２０ｍｍが好ましい。塗布膜の厚さは、第１のガラス板２と第２のガラス板３との間隔に応じて設定され、次工程の乾燥工程や仮焼成工程における膜の収縮を考慮して設定することが好ましい。また、同様にしてスペーサ用ガラスペーストの塗布膜を第１のガラス板２の表面２ａに形成する。
【００５０】
封着用ガラス材料ペーストやスペーサ用ガラスペーストの塗布膜は、例えば６０〜１５０℃の温度で３０秒〜１０分間乾燥させ、塗布膜内の溶剤を除去することが好ましい。続いて、焼成炉で封着ガラスのガラス転移点より３０℃以上低い温度に加熱し、塗布膜内のバインダ成分等を除去した後、封着ガラスの軟化点以上の温度（例えば軟化点の温度より１０〜１００℃高い温度）に加熱し、封着用ガラス材料やスペーサ用ガラスフリットを第１のガラス板２に焼き付けることによって、第１のガラス板２の表面２ａに枠状の封着材料層１０やスペーサ６を形成する。封着材料層１０およびスペーサ６の形成工程は同時に実施してもよいし、別々に実施してもよい。本明細書において、ガラス転移点は示差熱分析（ＤＴＡ）の第１変曲点の温度で定義され、ガラス軟化点は示差熱分析（ＤＴＡ）の第４変曲点の温度で定義される。
【００５１】
次に、図２（ｂ）に示すように、第２のガラス板３の表面３ａに必要に応じて低放射率膜７を形成する。低放射率膜７は、封着層４が形成される領域を除く所望の形状に形成してもよいし、あるいは予め第２のガラス板３の表面３ａの全面に低放射率膜を形成した後、封着層４が形成される領域をトリミングして所望の形状としてもよい。
【００５２】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１のガラス板２と第２のガラス板３を真空チャンバ１１内に配置し、真空チャンバ１１内を所望の真空状態となるまで排気した後、封着材料層１０およびスペーサ６を有する第１の表面２ａと低放射率膜７を有する表面３ａとが対向するように、第１のガラス板２と第２のガラス板３とを積層する。そして、所定の真空状態とされた真空チャンバ１１内で、第２のガラス板３（または第１のガラス板２）を通して封着材料層１０にレーザ光１２を照射する。レーザ光１２は封着材料層１０に沿って走査しながら照射される。レーザ光は特に限定されず、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。
【００５３】
封着材料層１０はそれに沿って走査されるレーザ光１２が照射された部分から順に溶融し、レーザ光１２の照射終了と共に急冷固化されて第２のガラス板３に固着する。そして、封着材料層１０の全周にわたってレーザ光１２を照射することで、図２（ｄ）に示すように第１のガラス板２と第２のガラス板３との間を気密封止する封着層４が形成される。レーザ光１２の照射は、所望の真空状態とされた真空チャンバ１１内で実施されるため、第１のガラス板２と第２のガラス板３との間隙は、真空チャンバ１１内の真空状態に応じた圧力（例えば１Ｐａ以下）に保持された状態で気密封止される。
【００５４】
すなわち、所望の真空状態に保持された内部空間５を有する複層ガラス１を得ることができる。封着材料層１０をレーザ光１２で溶融および固化させた材料からなる封着層４は気密性に優れるため、真空チャンバ１１の真空圧に応じた真空状態を有する内部空間５を再現性よく得ることができ、そのような真空状態を有する内部空間５を長期間にわたって維持できる。第１の実施形態による複層ガラス１の内部空間５は、例えば１．０Ｐａ以下、さらには０．１Ｐａ以下というような真空状態にできる。さらに、レーザ光１２の照射を真空チャンバ１１内で実施しているため、後から内部空間を真空引きするための貫通孔等を必要としない。貫通孔やそれに装着される吸引部は複層ガラスの強度等を低下させる要因となるため、複層ガラス１の信頼性を高めることができる。
【００５５】
レーザ光１２による封着材料層１０の加熱温度は、封着ガラスの軟化点以上とする。レーザ光１２による局所加熱を適用した場合、ガラス板２、３の温度は封着材料層１０の温度より低いため、焼成炉を用いた製造工程より封着材料層１０の加熱温度を高く設定できる。加熱温度は、例えば封着ガラスの軟化点の温度Ｔ（℃）に対して、（Ｔ＋２００℃）以上で（Ｔ＋８００℃）以下の温度が好ましい。ここで、ガラス板２、３は低膨張ガラスからなるため、封着ガラスとの熱膨張差が大きくなりやすい。このような点に対し、特にホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、石英ガラスおよび結晶化ガラスなどの低膨張ガラスはソーダライムガラスに比べ歪み量が小さいため、例えばレーザ光１２の出力を上げて封着ガラスの均一溶融性を高めることで、封着層４の形成性を高めることができる。また、封着材料層１０の膜厚を薄くすることも有効である。
【００５６】
次に、第２の実施形態による複層ガラスについて、図７および図８を参照して説明する。図７は第２の実施形態による複層ガラスの構成を示す断面図である。図８は第２の実施形態による複層ガラスの製造工程を示す断面図である。これらの図に示す複層ガラス２１は、封着用樹脂材料を固化させた材料からなる第１の封着層（封着樹脂層）２２と、第１の実施形態における封着層４と同様に、封着用ガラス材料を溶融および固化させた材料からなる第２の封着層（封着ガラス層）２３とを有している。第１の封着層（封着樹脂層）２２は、第２の封着層（封着ガラス層）２３の外周側に設けられている。なお、これら以外の構成については、第１の実施形態と同様とされている。
【００５７】
第２の実施形態の複層ガラス２１は、例えば以下のようにして作製される。まず、図８（ａ）に示すように、第１のガラス板２の表面２ａの封止領域に、封着樹脂層２２の形成用の封着用樹脂材料からなる第１の封着材料層（封着用樹脂材料層）２４と、封着ガラス層２３の形成用の封着用ガラス材料からなる第２の封着材料層（封着用ガラス材料層）２５とを形成する。第２の封着材料層２５は、第１の実施形態の封着材料層１０と同様にして第１のガラス板２の封止領域に形成される。また、第２の封着材料層２５の形成と同時に、もしくは第２の封着材料層２５の形成とは別に、第１の実施形態と同様にしてスペーサ６を形成する。
【００５８】
第１の封着材料層２４は、例えばアクリレート樹脂やエポキシ樹脂等の紫外線硬化型樹脂を含む樹脂組成物ペーストを、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塗布したり、あるいはディスペンサ等を用いて塗布して形成される。樹脂組成物ペーストは、第２の封着材料層２５の外周側に塗布され、必要に応じて紫外線処理が施される。例えば、第１の封着材料層２４の形成材料として紫外線硬化型樹脂組成物を用いた場合には、封止処理前に半硬化状態とするための紫外線処理等を施してもよい。このようにして、第１のガラス板２の封止領域の外周側に封着用樹脂材料からなる第１の封着材料層２４を形成すると共に、内周側に封着用ガラス材料からなる第２の封着材料層２５を形成する。
【００５９】
第２のガラス板３の表面３ａには、第１の実施形態と同様に、必要に応じて低放射率膜７が形成される（図８（ｂ））。低放射率膜７は、第２のガラス板３の封着層４が形成される領域を除く所望の領域に形成してもよいし、あるいは予め第２のガラス板３の表面の全面に低放射率膜を形成し、封着層４が形成される領域をトリミングして所望の形状の低放射率膜７としてもよい。次いで、図８（ｃ）に示すように、第１のガラス板２と第２のガラス板３を真空チャンバ１１内に配置し、真空チャンバ１１内を所望の真空状態となるまで排気した後、封着材料層２４、２５およびスペーサ６を有する第１の表面２ａと低放射率膜７を有する表面３ａとが対向するように、第１のガラス板２と第２のガラス板３とを積層する。そして、所定の真空状態とされた真空チャンバ１１内で、第１の封着材料層２４を紫外線処理して硬化させ、第１の封着層２２を形成する。
【００６０】
次に、図８（ｄ）に示すように、第１の封着層（封着樹脂層）２２を形成した第１のガラス板２と第２のガラス板３との積層体を大気雰囲気下に晒した後、直ちに第２のガラス板３（または第１のガラス板２）を通して第２の封着材料層（封着用ガラス材料層）２５にレーザ光１２を照射する。レーザ光１２の照射は大気雰囲気下で実施することを除いて、第１の実施形態と同様して行う。第２の封着材料層２５の全周にわたってレーザ光１２を照射し、図８（ｅ）に示すように第１のガラス板２と第２のガラス板３との間を気密封止する第２の封着層（封着ガラス層）２３を形成する。
【００６１】
第２の実施形態においては、第１の封着層２２を所望の真空状態とされた真空チャンバ１１内で形成しているため、第１の封着層２２の内側は真空チャンバ１１内の真空状態に応じた圧力に保持される。従って、第１の封着層２２の内側に配置されている第２の封着材料層２５に対するレーザ光１２の照射を大気雰囲気下で実施しても、第２の封着層２３の内側の空間、すなわち複層ガラス２１の内部空間５を所望の真空状態（例えば１０Ｐａ以下）に保持できる。そして、第２の封着層２３は気密性に優れるため、所望の真空状態を有する内部空間５を再現性よく得ることができ、さらにそのような真空状態を有する内部空間５を長期間にわたって維持できる。
【実施例】
【００６２】
次に、本発明の具体的な実施例およ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。【００６３】
（実施例１）
酸化物換算の質量割合でＢｉ２Ｏ３  ８３．２％、Ｂ２Ｏ３  ５．６％、ＺｎＯ  １０．７％、Ａｌ２Ｏ３  ０．５％の組成を有し、さらに質量割合で１５０ｐｐｍのＮａ２Ｏを含み、平均粒径（Ｄ５０）が１．０μｍのビスマス系ガラス（軟化点：４１０℃）と、低膨張填材として平均粒径（Ｄ５０）が４．３μｍのコージェライト粉末と、Ｆｅ２Ｏ３−ＣｕＯ−ＭｎＯ−Ａｌ２Ｏ３の組成を有し、平均粒径（Ｄ５０）が１．２μｍのレーザ吸収材とを用意した。【００６４】
粒度分布は、レーザ回折・散乱法を用いた粒度分析計（日機装社製、マイクロトラックＨＲＡ）を用いて測定した。測定条件は、測定モード：ＨＲＡ−ＦＲＡモード、Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ：ｙｅｓ、Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ：ｎｏ、Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ：１．７５、Ｆｌｕｉｄ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ：１．３３とした。【００６５】
上述したビスマス系ガラス６６．８体積％とコージェライト粉末３２．２体積％とレーザ吸収材１．０体積％とを混合して封着用ガラス材料およびスペーサ用ガラス材料を調製した。このガラス材料８３質量％を、樹脂バインダ成分としてのエチルセルロース５質量％を２，２，４−トリメチル−１，３ペンタンジオールモノイソブチレート９５質量％に溶解して作製したビヒクル１７質量％と混合して封着用およびスペーサ用のガラスペーストを調製した。【００６６】
次に、熱膨張係数（０〜３００℃）が３２．５×１０−７／℃であるホウケイ酸ガラスからなる第１のガラス板（寸法：３７０ｍｍ×３７０ｍｍ×３ｍｍ）を用意し、このガラス板の封止領域の内側領域に所望の印刷パターンをもって上記したスペーサ用のガラスペーストをスクリーン印刷法で塗布し、スペーサ塗布層を形成した後、１２０℃×１０分の条件で乾燥させた。スペーサの印刷パターンは、スペーサの配置パターンに応じて、直径０．２５ｍｍのドットを３４０ｍｍ×３４０ｍｍの範囲に２０ｍｍ間隔で並べる配置とした。続いて、この塗布膜を３００℃×３０分の条件で加熱し、樹脂バインダ成分を除去した後、大気雰囲気中にて４８０℃×１０分の条件で焼成することによって、高さが１２μｍのスペーサを形成した。【００６７】
次いで、図３のように、第１のガラス板の封止領域に上記した封着用のガラスペーストをディスペンサで額縁状に塗布し、封着材料層を形成した後、１２０℃×１０分の条件で乾燥させた。この印刷パターンは、線幅が０．５ｍｍの３４０ｍｍ×３４０ｍｍの額縁状パターンとした。続いて、塗布膜を３００℃×３０分の条件で加熱し、樹脂バインダ成分を除去した後、大気雰囲気中にて４８０℃×１０分の条件で焼成することによって、膜厚が１５μｍの封着材料層（封着用ガラス材料層）を形成した。【００６８】
次に、第２のガラス板（第１のガラス板と同組成、同形状、同寸法のホウケイ酸ガラスからなる板）の表面に、低放射率膜として「ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ」の膜をスパッタリング法により成膜した。スパッタリング法による成膜は、封止領域に膜が付着しないようにマスキングして実施した。マスキングテープは成膜後に剥離した。また、マスキングテープの粘着剤が封止領域に残留しないように、封止領域のみを有機溶剤で洗浄した。【００６９】
上述した封着材料層とスペーサとを有する第１のガラス板と、低放射率膜を有する第２のガラス板とを、封着材料層とスペーサを有する第１の表面２ａと、低放射率膜を有する表面３ａとが対向するように、真空チャンバ内に配置した後、真空チャンバ内を排気した。真空チャンバ内の圧力が０．１Ｐａに到達した後、第１のガラス板と第２のガラス板とを積層した。そして、第２のガラス板を通して封着材料層に、波長８０８ｎｍ、出力１６Ｗのレーザ光（ＣＷ半導体レーザ）を４ｍｍ／秒の走査速度で照射し、封着材料層を溶融ならびに急冷固化することによって、第１のガラス板と第２のガラス板との間隙を真空封止する封着層を形成した。このようにして得た複層ガラスの特性を以下のようにして評価した。【００７０】
得られた複層ガラスの封着層の状態を観察したところ、未接着の箇所やクラック等の接着不良は見られず、十分な接着が得られていることが確認された。封着後の複層ガラスの内外に低温側−２０℃、高温側＋３０℃の温度差を与え、複層ガラスの中央から５０ｃｍの地点での反り量を測定した。また、１００枚の複層ガラスを作製し、レーザ封着による割れの発生率を測定した。これらの測定結果を併せて表１に示す。【００７１】
（実施例２〜６）
第１および第２のガラス板として、表１に示すような熱膨張係数および板厚を有するガラス板を使用する以外は、実施例１と同様にして複層ガラスを作製した。これら複層ガラスの特性等を実施例１と同様にして測定した。それらの測定結果を併せて表１に示す。【００７２】
（比較例１）
第１および第２のガラス板として、熱膨張係数（０〜３００℃）が８５×１０−７／℃であるソーダライムガラスからなるガラス板（寸法：３７０ｍｍ×３７０ｍｍ×３ｍｍ）を使用する以外は、実施例１と同様にして複層ガラスを作製した。この複層ガラスの特性等を実施例１と同様にして測定した。それらの測定結果を併せて表１に示す。【００７３】
（参考例１）
第１のガラス板と第２のガラス板との間の間隔（すなわち、間隙）を２００μｍとする以外は、実施例１と同様にして複層ガラスを作製した。この複層ガラスの特性等を実施例１と同様にして測定した。それらの測定結果を併せて表１に示す。【００７４】
（比較例２）
第１のガラス板と第２のガラス板との間の間隔を２００μｍとする以外は、比較例１と同様にして複層ガラスを作製した。この複層ガラスの特性等を実施例１と同様にして測定した。それらの測定結果を併せて表１に示す。【００７５】
【表１】
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【００７６】
表１において、「低温側／真空層／高温側」の表記は、「低温側（第２のガラス板）／真空層／高温側（第１のガラス板）」を意味する。また、表１において「ガラス板の間隔」とは「第１のガラス板と前記第２のガラス板との間の間隙」を意味する。
表１から明らかなように、実施例１〜６の複層ガラスは比較例１に比べて、複層ガラスとしたときのガラス板の反りが低減することが分かる。【００７７】
（実施例７）
熱膨張係数（０〜３００℃）が３２．５×１０−７／℃であるホウケイ酸ガラスからなる第１のガラス板（寸法：３７０ｍｍ×３７０ｍｍ×３ｍｍ）を用意し、このガラス板に実施例１と同様にしてスペーサと封着用ガラス材料からなる第２の封着材料層とを形成した。続いて、第１の封着材料層の外側にウレタンアクリレート組成の樹脂ペーストをディスペンサで塗布することによって、封着用樹脂材料からなる第１の封着材料層を形成した。【００７８】
次に、上記した第１のガラス板と、実施例１と同様にして低放射率膜を形成した第２のガラス板（第１のガラス板と同組成、同形状、同寸法のホウケイ酸ガラスからなるガラス板）とを、封着材料層とスペーサと封着用樹脂材料を有する第１の表面２ａと、低放射率膜を有する表面３ａとが対向するように、真空チャンバ内に配置した後、真空チャンバ内を排気した。真空チャンバ内の圧力が０．１Ｐａに到達した後、第１のガラス板と第２のガラス板とを積層した。そして、真空チャンバ内で紫外線硬化処理を行うことによって、第１の封着層（封着樹脂層）を形成した。【００７９】
続いて、第１の封着層を形成した積層体を大気雰囲気下に晒し、この状態で第２のガラス板を通して第２封着材料層に、波長８０８ｎｍ、出力１８Ｗのレーザ光（ＣＷ半導体レーザ）を４ｍｍ／秒の走査速度で照射し、第２の封着材料層を溶融ならびに急冷固化することによって、第１のガラス板と第２のガラス板との間隙を真空封止する第２の封着層（封着ガラス層）を形成した。このようにして得た複層ガラスの特性を実施例１と同様にして評価した。その結果、複層ガラスとしたときのガラス板の反り量が悪化することはなかった。【００８０】
なお、上記実施例ではガラス材料ペーストでスペーサを形成したが、シリカ粒子のような球状スペーサを用いてもよい。より具体的には、液晶ディスプレイ用に広く用いられている粒径１０μｍ程度のシリカ粒子を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明によれば、第１および第２のガラス板に低膨張ガラスを適用しているため、室内外の温度差のような複層ガラスの内外の温度差等に基づく応力を低減でき、従って長期信頼性に優れる複層ガラスを提供できる。
なお、２０１１年７月８日に出願された日本特許出願２０１１−１５２３２０号の明細書、特許請求の範囲、図面およ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】
【００８２】
１，２１…複層ガラス、２…第１のガラス板、３…第２のガラス板、４…封着層、５…内部空間（真空気密空間）、６…スペーサ、７…低放射率膜、８…第１の封止領域、９…第２の封止領域、１０…封着材料層、１１…真空チャンバ、１２…レーザ光、２２…第１の封着層（封着樹脂層）、２３…第２の封着層（封着ガラス層）、２４…第１の封着材料層（封着用樹脂材料層）、２５…第２の封着材料層（封着用ガラス材料層）。
【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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【国際調査報告】
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