(57)【要約】【課題】本発明は、低融点金属からなる接合部材と、酸化表面を備え当該酸化表面に前記接合部材が直接接合する被接合部材とを含む接合体を製造するにあたり、接合部材と被接合部材の接合性を担保できると同時に、接合部材の表面に酸化物が生じ難い接合体の製造装置及び製造方法を提供することを目的としている。【解決手段】本発明は、易酸化元素を含む低融点金属からなる接合部材と、酸化表面を備え当該酸化表面に接合部材が直接接合する被接合部材とを含む接合体の製造装置であって、被接合部材の接合部材が接合されるべき接合予定面に接合部材を形成する接合材を供給する接合材供給手段と、接合材の加熱溶融手段と、接合材供給手段による接合材の供給前に、接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成手段と、を有する接合体の製造装置である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
易酸化元素を含む低融点金属からなる接合部材と、酸化表面を備え当該酸化表面に前記接合部材が直接接合する被接合部材とを含む接合体の製造装置であって、
前記被接合部材の前記接合部材が接合されるべき接合予定面に前記接合部材を形成する接合材を供給する接合材供給手段と、
前記接合材の加熱溶融手段と、
前記接合材供給手段による接合材の供給前に、前記接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成手段と、を有する接合体の製造装置。
【請求項２】
前記被接合部材は、金属、セラミックス又はガラスのいずれかで構成されている請求項１に記載の接合体の製造装置。
【請求項３】
易酸化元素を含む低融点金属からなる枠状の接合部材と、所定の間隙を介して対向配置され少なくとも一方の外周縁部が前記接合部材と直接接合された一対のガラス基板と、前記接合部材及び前記一対のガラス基板で形成された気密部を含む接合体の製造装置であって、
少なくとも一方のガラス基板の前記接合部材が接合されるべき接合予定面に前記接合部材を形成する接合材を供給する接合材供給手段と、
前記接合材の加熱溶融手段と、
前記接合材供給手段による接合材の供給前に、前記接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成手段と、を有する接合体の製造装置。
【請求項４】
易酸化元素を含む低融点金属からなる枠状の接合部材と、所定の間隙を介して対向配置され双方の外周縁部が前記接合部材で直接接合された一対のガラス基板と、前記接合部材及び前記一対のガラス基板で形成された気密部を含む接合体の製造装置であって、
前記一対のガラス基板を所定の間隙を有する状態に対向配置する位置決め手段と、
前記位置決め手段により対向配置された一対のガラス基板の前記接合部材が接合されるべき各々の接合予定面にともに前記接合部材を形成する接合材を供給する接合部材供給手段と、
前記接合材の加熱溶融手段と、
前記接合材供給手段による接合材の供給前に、前記一対のガラス基板の各々の接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成手段と、を有する接合体の製造装置。
【請求項５】
前記接合材供給手段は、前記接合予定面に供給された溶融状態の接合材を介して当該接合材と接合予定面との接触界面に超音波振動を印加する超音波印加部を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項６】
前記接合材供給手段は、前記接合予定面に供給された溶融状態の接合材と接合予定面との接触界面に当接しつつ当該接触界面と摺動する摺動部を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項７】
前記接合材供給手段は、前記接合予定面に供給された溶融状態の接合材の露出表面に当接し異物を除去する異物除去部を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項８】
前記加熱溶融手段は、前記接合材供給手段から供給された接合材が前記接合予定面に当接したときに当該接合材を溶融可能に構成されている請求項１乃至７のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項９】
前記加熱溶融手段は、前記接合材供給手段から供給された接合材が前記接合予定面に当接する前に接合材を溶融可能に構成されている請求項１乃至７のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項１０】
前記接合予定面に対し前記接合材供給手段を相対的に移動可能に構成した移動手段を有し、前記酸化領域形成手段は、前記移動手段で移動する接合材供給手段の進行方向において、当該接合材供給手段から供給された接合材が前記接合予定面に当接する位置より前方の領域を酸化領域とする請求項１乃至９のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項１１】
前記酸化領域形成手段は、前記接合予定面に供給された溶融状態の接合材と接合予定面との接触界面を前記酸化領域よりも酸化し難い状態にする請求項１０に記載の接合体の製造装置。
【請求項１２】
前記酸化領域形成手段は、前記接合予定面の表面近傍に前記酸化領域を形成可能に構成されている請求項１乃至１１のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項１３】
前記酸化領域形成手段は、前記接合予定面に酸化剤を供給可能に構成されている請求項１乃至１２のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項１４】
前記酸化剤が前記接合部材の融点以下の沸点を有する請求項１３に記載の接合体の製造装置。
【請求項１５】
前記酸化剤が過酸化水素を含む請求項１４に記載の接合体の製造装置。
【請求項１６】
前記酸化剤がオゾンである請求項１３に記載の接合体の製造装置。
【請求項１７】
前記酸化領域形成手段は、前記接合予定面のみを局所加熱可能に構成されている請求項１乃至１１のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項１８】
前記酸化領域形成手段は、前記接合予定面のみをレーザで局所加熱可能に構成されている請求項１７に記載の接合体の製造装置。
【請求項１９】
前記接合予定面に供給された溶融状態の接合材が、前記酸化領域よりも低酸化性雰囲気中に置かれている請求項１乃至１８のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項２０】
前記接合体を収納可能な気密室と、前記気密室の雰囲気を前記酸化領域よりも低酸化性雰囲気とすることが可能に構成された雰囲気制御手段を有する請求項１乃至１８のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項２１】
前記気密室の雰囲気を不活性雰囲気にすることが可能に構成された雰囲気制御手段を有する請求項２０に記載の接合体の製造装置。
【請求項２２】
前記接合部材は、易酸化元素としてＡｌ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｂｅのいずれか１種以上を含み、かつ低融点金属としてＳｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐｂのいずれか１種以上を含む請求項１乃至２１のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項２３】
前記接合部材は、易酸化元素としてＡｌを含み、かつ低融点金属としてＳｎを含む請求項２２に記載の接合体の製造装置。
【請求項２４】
易酸化元素を含む低融点金属からなる接合部材と、酸化表面を備え当該酸化表面に前記接合部材が直接接合する被接合部材とを含む接合体の製造方法であって、
被接合部材の接合部材が接合されるべき接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成工程と、
前記酸化領域形成工程の後に、接合部材を形成する接合材を接合予定面に溶融して供給する接合材供給工程と、を含む接合体の製造方法。
【請求項２５】
前記被接合部材は、金属、セラミックス又はガラスのいずれかで構成されている請求項２４に記載の接合体の製造方法。
【請求項２６】
易酸化元素を含む低融点金属からなる枠状の接合部材と、所定の間隙を介して対向配置され少なくとも一方の外周縁部が前記接合部材と直接接合された一対のガラス基板と、前記接合部材及び前記一対のガラス基板で形成された気密部を含む接合体の製造方法であって、
少なくとも一方のガラス基板の接合部材が接合されるべき接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成工程と、
前記酸化領域形成工程の後に、接合部材を形成する接合材を接合予定面に溶融して供給する接合材供給工程と、を有する接合体の製造方法。
【請求項２７】
易酸化元素を含む低融点金属からなる枠状の接合部材と、所定の間隙を介して対向配置され双方の外周縁部が前記接合部材で直接接合された一対のガラス基板と、前記接合部材及び前記一対のガラス基板で形成された気密部を含む接合体の製造装置であって、
前記一対のガラス基板を所定の間隙を有する状態に対向配置する位置決め工程と、
前記位置決め工程で対向配置された一対のガラス基板の接合部材が接合されるべき各々の接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成工程と、
前記酸化領域形成工程の後に、一対のガラス基板の各々の接合予定面に接合部材を形成する接合材を溶融して供給する接合材供給工程と、を有する接合体の製造方法。
【請求項２８】
前記接合材供給工程において、接合予定面に供給された溶融状態の接合材を介して当該接合材と接合予定面との接触界面に超音波振動を印加する請求項２４乃至２８のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項２９】
前記接合材供給工程において、接合予定面に供給された溶融状態の接合材と接合予定面との接触界面に当接する摺動部で前記接触界面を直接的に掻き掃う請求項２４乃至２８のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項３０】
前記接合材供給工程において、接合予定面に供給された溶融状態の接合材の露出表面に当接しつつ異物を除去する請求項２４乃至２８のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項３１】
前記接合材供給工程において、接合材が接合予定面に当接したときに接合材を溶融する請求項２４乃至３０のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項３２】
前記接合材供給工程において、接合材が接合予定面に当接する前に接合材を溶融状態として接合予定面に供給する請求項２４乃至３０のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項３３】
前記接合材供給工程では接合予定面に対し接合材を移動させながら延設するとともに、前記酸化領域形成工程では、前記延設される接合材の進行方向において供給された接合材が接合予定面に当接する位置より前方の領域を酸化領域とする請求項２４乃至３２のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項３４】
前記酸化領域形成工程では、前記接合材供給工程で接合予定面に供給された溶融状態の接合材と接合予定面との接触界面を前記酸化領域よりも酸化し難い状態とする請求項３３に記載の接合体の製造方法。
【請求項３５】
前記酸化領域形成工程において、接合予定面の表面近傍に酸化領域を形成する請求項２４乃至３４のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項３６】
前記酸化領域形成工程において、前記接合予定面に酸化剤を供給する請求項２４乃至３５のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項３７】
前記酸化剤が前記接合部材の融点以下の沸点を有する請求項３６に記載の接合体の製造方法。
【請求項３８】
前記酸化剤が過酸化水素を含む請求項３７に記載の接合体の製造方法。
【請求項３９】
前記酸化剤がオゾンである請求項３６に記載の接合体の製造方法。
【請求項４０】
前記酸化領域形成工程において、接合予定面のみを局所的に加熱する請求項２４乃至３４のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項４１】
前記酸化領域形成工程において、接合予定面のみをレーザで局所的に加熱する請求項４０に記載の接合体の製造方法。
【請求項４２】
前記接合材供給工程および酸化領域形成工程の間、前記接合材供給工程において接合予定面に供給された溶融状態の接合材を前記酸化領域よりも低酸化性雰囲気中に置く請求項２４乃至４１のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項４３】
前記接合材供給工程および酸化領域形成工程の間、前記接合体を前記酸化領域よりも低酸化性雰囲気中に置く請求項２４乃至４１のいずれかに記載の接合体の製造装置。
【請求項４４】
前記接合材供給工程および酸化領域形成工程の間、前記接合体を不活性雰囲気中に置く請求項４３に記載の接合体の製造装置。
【請求項４５】
前記接合部材は、易酸化元素としてＡｌ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｂｅのいずれか１種以上を含み、かつ低融点金属としてＳｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐｂのいずれか１種以上を含む請求項２４乃至４４のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項４６】
前記接合部材は、易酸化元素としてＡｌを含み、かつ低融点金属としてＳｎを含む請求項４５に記載の接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、低融点金属からなる接合部材と、酸化表面を備えその酸化表面に接合部材が直接接合する被接合部材とを含む接合体の製造装置およびその製造方法に関するものであり、特に前記被接合部材が一対のガラス基板であり、その一対のガラス基板と前記接合部材とから形成される気密部を含む接合体、いわゆる複層ガラスパネルの製造に好適な接合体の製造方法及びその製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
酸化物が表面に存在する酸化表面を有する被接合部材に、Ｓｎ、Ｉｎなどの低融点金属からなる接合部材を直接接合し、接合体を形成する技術の確立が要請されている。以下、その従来技術について、被接合部材がガラスで構成されたガラス基板である場合を具体例として説明する。
【０００３】
従来、例えば複層ガラス、平面型画像表示装置を構成するガラスパネルにおいて、間隙を介して対向配置された一対のガラス基板の当該間隙の気密性を確保するため、一対のガラス基板の外周縁部を接合部材で封止接合して気密部が形成されている。ここで、アウトガスの発生防止または接合工程の低温化等の観点から、接合部材を形成する接合材として広く用いられてきたフリットガラスに代えて低融点金属を使用することが提案されている。しかしながら、低融点金属が溶融するレベルの温度領域では溶融した低融点金属とガラス基板との濡れ性は低いため、溶融した低融点金属との濡れ性があるＣｕ、Ｃｒ、Ａｇ等からなる下地層を介して接合部材と接合する技術が従来から種々提案されている（例えば下記特許文献１）。なお、以下述べる「接合部材」・「接合材」は、特に注記する場合を除き基本的に低融点金属で構成されたもののことを意味する。
【０００４】
一方で、下地層を介してガラス基板に接合部材を接合する場合には、下地層を形成する工程が別途必要になり製造コストが上昇するのみならず、下地層とガラス基板の接合界面または下地層と接合部材の接合界面に非接合部分が生じる可能性がある。そして、この非接合部分がリークパスとなり、気密部を高真空または高圧力にした場合に気密が破れる可能性が少なからず存在する。この問題を解消するため、下地層を介することなく接合部材をガラス基板に直接接合する技術の一例が下記特許文献２〜４に開示されている。
【０００５】
特許文献２には、低融点金属とガラス基板との接合機構におけるガラス基板表面の酸素の存在に着目し、酸化銀を微量添加したＩｎ合金を接合材としガラス基板を直接接合する技術が開示されている。かかる接合材によれば、接合材とともに溶融した酸化銀から分解放出された酸素がＩｎ合金とガラス基板との接合面に供給されてそれらの濡れ性を高め、Ｉｎ合金が溶融するレベルの温度領域下でも強固な接合を得ることができるという利点がある。
【０００６】
特許文献３には、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉなど酸化されやすい元素がＳｎ、Ｚｎからなる金属材料とガラス基板との接合性を高める点に着目し、これらのいずれか２種以上を含み、重量％で０．０００１〜１．５％の酸素を含有した接合材によりガラス基板を直接接合する技術が開示されている。かかる接合材によれば、接合材中に酸素を含有させることにより、金属材料とガラス基板との接合界面における酸化されやすい元素による酸化物結合から金属結合への移行が滑らかになり、接合部材とガラス基板との接合界面が強固になるという利点がある。
【０００７】
特許文献４には、接合材としてのＩｎが接合される接合面の汚れが溶融したＩｎとガラス基板との濡れ性を劣化させ引いては気密性を低下させることに着目し、溶融したＩｎを接合面に充填する前にガラス基板の接合面を改質処理、具体的には化学的・物理的に研磨処理したり、または加熱処理し、その後溶融したＩｎを接合面に充填する技術が開示されている。かかる接合方法によれば、接合面は、改質処理により活性化された清浄面となるので、溶融したＩｎとガラス基板の濡れ性が高まり、気密性を確保することができるという利点がある。
【０００８】
上記のように特許文献２〜４に開示された技術は、直接接合したガラス基板と接合部材との接合性を高めることができるという利点を有するものの、接合材を溶融させて接合部材を形成する工程において、接合部材の表面に酸化物が生成することを抑制することができないという欠点がある。すなわち、特許文献２・３によれば、接合材自身が酸素または酸素を発生する酸化物を含んでいる。そのため、接合部材の形成工程を真空雰囲気中で行う場合でも、溶融した接合材と内包する酸素との結合により生じた酸化物が接合部材の表面に露出する可能性がある。また、特許文献４は、接合部材の表面に生成する酸化物の抑制する手段については具体的に触れていない。ここで、一対のガラス基板と接合部材の接合態様としては、（１）双方のガラス基板の主面に各々形成された接合部材の接合面同士を合わせて接合する態様、（２）一方のガラス基板の主面のみに形成された接合部材の接合面を他方のガラス基板の主面に合わせて接合する態様、（３）双方のガラス基板の主面に同時に接合部材の接合面を合わせて接合する態様があるが、いずれの接合態様にしても、接合部材の表面に酸化物が存在すると、接合界面に非接合部分が生じてしまう可能性があるため、気密を確保できないという問題が生じる。
【０００９】
なお、上記問題を解消するため、接合部材の形成工程やガラス基板の接合工程を低酸素雰囲気や還元雰囲気中で行う技術が下記特許文献５・６に開示されているが、これらの技術は、接合部材の表面における酸化物生成の抑制とガラス基板と接合部材との接合性の確保とを同時に確保できるものではない。また、ガラス基板に形成された接合部材の表面に生じた酸化膜を破断する技術が下記特許文献７に開示されているが、破断された酸化膜は接合部材表面に依然として残存するので気密性を確実に確保できる技術ではない。
【００１０】
【特許文献１】特開昭６２−１２４９３６号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６８８号公報
【特許文献３】ＷＯ２０００−５８２３４号公報
【特許文献４】特開２００４−１４４６０号公報
【特許文献５】特開２００５−３３１６７３号公報
【特許文献６】特開２００４−２５３２９９号公報
【特許文献７】特開２００６−９２８７３号公報
【００１１】
なお、以上の従来技術の説明では被接合部材がガラス基板の場合を具体例として説明したが、被接合部材が金属またはセラミックスからなる場合にも、それらの酸化表面と接合部材とを直接接合する技術確立の要請がある。特に、被接合部材が金属からなる場合には、酸化表面の酸化物を還元除去するフラックスを用いて接合部材を被接合部材へ直接接合する技術が周知であるが、このフラックスを使用することなく接合することができれば、フラックスによる被接合部材や接合界面の汚染の回避、フラックスを洗浄除去する工程の削減などが可能となるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本願発明は、上記従来技術の問題点を解消するため本願発明者らが鋭意検討したうえなされたものであり、低融点金属からなる接合部材と、酸化表面を備え当該酸化表面に前記接合部材が直接接合する被接合部材とを含む接合体を製造するにあたり、接合部材と被接合部材の接合性を担保できると同時に、接合部材の表面に酸化物が生じ難い接合体の製造装置及び製造方法を提供することを目的としている。
【００１３】
また、本願発明は、低融点金属からなる枠状の接合部材と、所定の間隙を介して対向配置され外周縁部が前記接合部材で接合されるとともに少なくとも一方の外周縁部が前記接合部材と直接接合された一対のガラス基板と、前記接合部材及び前記一対のガラス基板で形成された気密部を含む接合体を製造するにあたり、接合部材とガラス基板の接合性を担保できると同時に、接合部材の表面に酸化物が生じ難い接合体の製造装置及び製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する本願請求項１に係る発明（第１発明）は、易酸化元素を含む低融点金属からなる接合部材と、酸化表面を備え当該酸化表面に接合部材が直接接合する被接合部材とを含む接合体の製造装置であって、被接合部材の接合部材が接合されるべき接合予定面に接合部材を形成する接合材を供給する接合材供給手段と、接合材の加熱溶融手段と、接合材供給手段による接合材の供給前に、接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成手段と、を有する接合体の製造装置である。
ここで「易酸化元素」とは、溶融した低融点金属と酸化表面との化学結合性を高めそれらの濡れ性を改善する目的で添加される、例えばＺｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｂｅ、希土類などで例示される酸素親和性の高い元素のことを言う。また、「低融点金属」とは、例えばＳｎ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｇａ等で例示される概ね４００℃以下の比較的低い温度で溶融する金属のことを言う。さらに、「直接接合」とは、接合部材と被接合部材とが他の相を介さず直接的に接合している場合のみならず、接合部材または被接合部材に含まれる元素により形成される相を介して接合している場合を含むが、接合部材または被接合部材に含まれない元素から形成された相を介して接合している場合を含まない。したがって、上記従来技術で説明した下地層を介して接合部材と被接合部材とが接合している態様は本願発明の範囲には含まれないが、接合部材に含まれる易酸化元素で構成された酸化物等を介して接合部材と被接合部材が接合している態様は本願発明の範囲に含まれることとなる。以下同様である。
【００１５】
第１発明に係る製造装置によれば、接合材供給手段により被接合部材の接合部材が接合されるべき接合予定面に供給された接合材は、加熱溶融手段により加熱溶融される。ここで、接合材が供給される接合予定面は、酸化領域形成手段により、非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域となっている。そのため、溶融した接合材に含まれる酸素親和性の高い易酸化元素と接合予定面の酸素とは酸化領域中において容易に化学結合するので、溶融した接合材と接合予定面との濡れ性が高まり、もって接合部材は被接合部材と強固に接合し、健全な接合界面を得ることが可能となる。このように、本願第１発明によれば、接合予定面を酸化し易い状態である酸化領域とすることで、接合材自体に酸素を含有させることなく接合部材と被接合部材との接合性を確保でき、さらに、接合材に易酸化元素を添加することにより低融点金属の融点近傍の比較的低い温度で接合部材と被接合部材とを接合することが可能となる。その一方で、接合予定面のみが非接合面よりも酸化し難い状態されているので、接合部材の表面における酸化物生成を抑制することができる。
【００１６】
なお、上記第１発明に係る接合体の製造装置は、酸化表面を形成し易い金属、セラミックスまたはガラスのいずれかで構成された被接合部材を含む接合体を製造する場合に好適である。
【００１７】
本願請求項３に係る発明（第２発明）は、易酸化元素を含む低融点金属からなる枠状の接合部材と、所定の間隙を介して対向配置され少なくとも一方の外周縁部が接合部材と直接接合された一対のガラス基板と、接合部材及び一対のガラス基板で形成された気密部を含む接合体の製造装置であって、少なくとも一方のガラス基板の接合部材が接合されるべき接合予定面に接合部材を形成する接合材を供給する接合材供給手段と、接合材の加熱溶融手段と、接合材供給手段による接合材の供給前に、接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成手段と、を有する接合体の製造装置である。
【００１８】
第２発明に係る製造装置によれば、基本的に第１発明と同様な作用効果を奏することができる。すなわち、接合材供給手段により一方のガラス基板の接合部材が接合されるべき接合予定面に供給された接合材は、加熱溶融手段により加熱溶融される。ここで、接合材が供給される接合予定面は、酸化領域形成手段により、非接合面よりも局所的に酸化し易い状態である酸化領域となっている。そのため、溶融した接合材に含まれる易酸化元素と接合予定面の酸素とは酸化領域中において容易に化学結合するので、溶融した接合材と接合予定面との濡れ性が高まり、接合部材はガラス基板と強固に接合し、健全な接合界面を得ることが可能となる。その一方で、接合予定面のみが非接合面よりも酸化し難い状態にされているので、接合部材の表面における酸化物生成を抑制することができる。
【００１９】
本願請求項４に係る発明（第３発明）は、易酸化元素を含む低融点金属からなる枠状の接合部材と、所定の間隙を介して対向配置され双方の外周縁部が前記接合部材で直接接合された一対のガラス基板と、前記接合部材及び前記一対のガラス基板で形成された気密部を含む接合体の製造装置であって、前記一対のガラス基板を所定の間隙を有する状態に対向配置する位置決め手段と、前記位置決め手段により対向配置された一対のガラス基板の前記接合部材が接合されるべき各々の接合予定面にともに前記接合部材を形成する接合材を供給する接合部材供給手段と、前記接合材の加熱溶融手段と、前記接合材供給手段による接合材の供給前に、前記一対のガラス基板の各々の接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成手段と、を有する接合体の製造装置である。
【００２０】
第３発明に係る製造装置によれば、一対のガラス基板は所定の間隙を有する状態に位置決め手段により位置決めされる。そして、位置決めされた一対のガラス基板の接合部材が接合されるべき各々の接合予定面に接合材供給手段により供給された接合材は、加熱溶融手段により加熱溶融される。ここで、一対のガラス基板において、接合材が供給される各々の接合予定面は、酸化領域形成手段により、非接合面よりも局所的に酸化し易い状態である酸化領域となっている。そのため、溶融した接合材に含まれる易酸化元素と接合予定面の酸素とは酸化領域中において容易に化学結合するので、一対のガラス基板の各々の接合予定面と溶融した接合材との濡れ性が高まり、もって一対のガラス基板の双方と接合部材との接合性を同時に確保することができる。
【００２１】
上記接合材供給手段は、接合予定面に供給された溶融状態の接合材を介して当該接合材と接合予定面の接触界面に超音波振動を印加する超音波印加部を有するよう構成することが望ましい。このような超音波印加部を設けることにより、溶融した接合材と接合予定面の接触界面に存在する気泡及び異物の除去、溶融した接合材の攪拌による新生面の露出が促進され、接合材と接合予定面との濡れ性が高まるので接合性をより向上させることが可能となる。
【００２２】
また、接合材供給手段は、接合予定面に供給された溶融状態の接合材と接合予定面との接触界面に当接しつつ当該接触界面と摺動する摺動部を有するよう構成することが望ましい。このような摺動部を設けることにより、溶融した接合材と接合予定面との接触界面を摺動部で物理的に直接に掻き掃うことで、当該接触界面に存在する異物及び気泡の除去、溶融した接合材の攪拌による新生面の露出が促進され、接合材と接合予定面との濡れ性が高まるので接合性をより向上させることが可能となる。
【００２３】
また更に、接合材供給手段は、接合予定面に供給された溶融状態の接合材の露出した表面に当接しつつ当該表面に存在する異物を除去する異物除去部を有するよう構成することが望ましい。このような異物除去部を設けることにより、接合材の表面に存在する異物を極めて少なくすることができ、接合性をより向上させることが可能となる。なお、上記異物には、溶融した接合材の表面に生じた酸化物のみならず、接合材に内在していた酸化物等の異物も含まれる。
【００２４】
上記加熱溶融手段の構成は特に限定されるものではなく、接合材供給手段から供給された接合材が接合予定面に当接したときに溶融状態であるよう構成すればよい。すなわち、加熱溶融手段は、接合材供給手段から供給された接合材が接合予定面に当接したときに当該接合材を溶融可能に構成することができる。このように、接合材が接合予定面に当接するまでは非溶融状態を維持しつつ接合材を供給することで、接合材表面の酸化が防止され、結果として接合部材の表面に酸化物が生成することを抑制することができる。また、接合材供給手段から供給された接合材が接合予定面に当接する前に接合材を溶融可能に構成することができる。このように、接合材が接合予定面に当接する前に接合材を溶融状態としておくことで、接合材を確実に接合予定面への供給することができ、また接合材の供給精度の向上を図ることができる。
【００２５】
上記接合体の製造装置において、接合予定面に対し接合材供給手段を相対的に移動可能に構成した移動手段を付加するとともに、酸化領域形成手段は、移動手段で移動する接合材供給手段の進行方向において、当該接合材供給手段から供給された接合材が接合予定面に当接する位置より前方の領域を酸化領域とする構成とすれば好ましい。かかる製造装置によれば、酸化領域は、移動手段により移動する接合材供給手段から供給される接合材が接合予定面と当接する位置より、その移動方向において前方の領域のみに限定される。したがって、接合材と被接合部材との接合性を確保でき、更に酸化領域の大きさを小さく局所化することにより溶融した接合材の表面に生じる酸化物を抑制することが可能となる。
【００２６】
加えて、上記酸化領域形成手段は、接合材供給手段の進行方向において、前記接合予定面に供給された溶融状態の接合材と接合予定面との接触界面を前記酸化領域よりも酸化し難い状態にすることが可能に構成されていることが望ましい。すなわち、溶融した接合材に添加されている易酸化元素と接合予定面との化学結合は接合材と接合予定面との接触界面が酸化領域に触れることにより促進されるが、化学結合が完了した後も酸化され易い状態が継続すると余剰な酸化物が生成され望ましくない。したがって、上記のように酸化領域形成手段を構成することで、溶融した接合材と接合予定面との接触界面における余剰な酸化物の発生を抑制することができ、接合材と被接合部材またはガラス基板との接合性を更に高めることができる。
【００２７】
上記接合体の製造装置における酸化領域形成手段は、溶融した接合材の表面における酸化物生成の防止の観点から、接合予定面の表面近傍に酸化領域を形成可能に構成されていることが望ましい。
【００２８】
上記接合体の製造装置における酸化領域形成手段は、具体的には以下のように構成することが望ましい。
第１の態様の酸化領域形成手段は、酸化領域を酸素に富む状態とするため、接合予定面に酸化剤を供給可能に構成することができる。酸化剤としては常温常圧において液体状の形態のものを使用することができるが、接合予定面に余剰な酸素を残留させないためには溶融した接合材に触れたときに蒸発すること、すなわち接合材の融点以下の沸点を有する酸化剤を使用することが望ましく、さらに人体に対する毒性が比較的低い過酸化水素を含む酸化剤を使用することが望ましい。また、酸化剤としては上記以外に、常温常圧において気体状の形態のものを使用することができるが、被接合部材の表面を清浄化する機能も併せて期待できるオゾンを使用することが望ましい。
【００２９】
第２の態様の酸化領域形成手段は、接合予定面を活性化させるため、接合予定面のみを局所加熱可能に構成することができる。局所加熱する手段としては、レンズ等で集光した赤外線を接合予定面に照射する手段、接合予定面に対応したパネル状ヒータ等を使用することができるが、加熱領域を比較的精密に制御可能なレーザを用いることが望ましい。
【００３０】
上記接合体の製造装置において、接合予定面に供給された溶融状態の接合材が、酸化領域よりも低酸化性雰囲気中に置かれていることが望ましい。このように、溶融した接合材の周囲の雰囲気を低酸化性雰囲気とすることにより、溶融した接合材の表面に生じる酸化物を抑制することができる。上記の構成は、具体的には、接合体を収納可能な気密室と、気密室の雰囲気を上記酸化領域よりも低酸化性雰囲気とすることが可能に構成された雰囲気制御手段により実現することができる。なお、上記気密室の雰囲気を不活性雰囲気とすることが出来るように製造装置を構成すれば、溶融した接合材の表面に生じる酸化物を更に低減することが可能となるので好ましい。
【００３１】
上記接合体の製造装置は、易酸化元素としてＡｌ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｂｅのいずれか１種以上を含み、かつ低融点金属としてＳｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐｂのいずれか１種以上を含む接合部材を有する接合体を製造する場合に好ましく、特に、易酸化元素としてＡｌを含み、かつ低融点金属としてＳｎを含む接合部材を有する接合体を製造する場合に格別に好適である。
【００３２】
本願請求項２４に係る発明（第４発明）は、易酸化元素を含む低融点金属からなる接合部材と、酸化表面を備え当該酸化表面に前記接合部材が直接接合する被接合部材とを含む接合体の製造方法であって、被接合部材の接合部材が接合されるべき接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成工程と、酸化領域形成工程の後に、接合部材を形成する接合材を接合予定面に溶融して供給する接合材供給工程と、を含む接合体の製造方法である。第４発明に係る接合体の製造方法は、上記第１発明に係る接合体の製造装置により実施することができるものである。なお、上記第４発明に係る接合体の製造方法は、酸化表面を形成し易い金属、セラミックスまたはガラスのいずれかで構成された被接合部材を含む接合体を製造する場合に好適である。
【００３３】
本願請求項２６に係る発明（第５発明）は、易酸化元素を含む低融点金属からなる枠状の接合部材と、所定の間隙を介して対向配置され少なくとも一方の外周縁部が接合部材と直接接合された一対のガラス基板と、接合部材及び一対のガラス基板で形成された気密部を含む接合体の製造方法であって、少なくとも一方のガラス基板の接合部材が接合されるべき接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成工程と、酸化領域形成工程の後に、接合部材を形成する接合材を接合予定面に溶融して供給する接合材供給工程と、を有する接合体の製造方法である。第５発明に係る接合体の製造方法は、上記第２発明に係る接合体の製造装置により実施することができるものである。
【００３４】
本願請求項２７に係る発明（第６発明）は、易酸化元素を含む低融点金属からなる枠状の接合部材と、所定の間隙を介して対向配置され双方の外周縁部が前記接合部材で直接接合された一対のガラス基板と、前記接合部材及び前記一対のガラス基板で形成された気密部を含む接合体の製造装置であって、前記一対のガラス基板を所定の間隙を有する状態に対向配置する位置決め工程と、前記位置決め工程で対向配置された一対のガラス基板の接合部材が接合されるべき各々の接合予定面を非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域とする酸化領域形成工程と、前記酸化領域形成工程の後に、一対のガラス基板の各々の接合予定面に接合部材を形成する接合材を溶融して供給する接合材供給工程と、を有する接合体の製造方法である。第６発明に係る接合体の製造方法は、上記第３発明に係る接合体の製造装置により実施することができるものである。
【００３５】
なお、溶融した接合材と接合予定面との接触界面に存在する気泡及び異物の除去、溶融した接合材の攪拌による新生面の露出を促進し、接合部材と被接合部材との接合性をより向上させるため、前記接合材供給工程において、接合予定面に供給された溶融した接合材を介して上記接触界面に超音波振動を印加することが好ましい。また、同様な目的から、前記接合材供給工程において、上記接触界面に当接する摺動部で接触界面を直接的に掻き掃うことが望ましい。
【００３６】
また、接合部材の表面に存在する異物を少なくし、接合部材へ接合される他の被接合部材の接合性をより向上させるため、前記接合材供給工程において、接合予定面に供給された溶融した接合材の露出表面に当接しつつ異物を除去することが望ましい。
【００３７】
上記接合材供給工程において接合材を溶融状態とする方法は特に限定されるものではなく、接合予定面に供給された接合材が接合予定面に当接したときに溶融状態であれば足りる。すなわち、接合材供給工程において、接合材が接合予定面に当接したときに接合材を溶融可能なように構成することにより、接合材が接合予定面に当接するまでは非溶融状態を維持しつつ接合材を供給することができ、接合材の酸化を抑制することができる。また、接合材供給工程において、接合材が接合予定面に当接する前に接合材を溶融状態として接合予定面に供給可能なように構成することにより、溶融した接合材の確実な接合予定面への供給及び接合材の供給精度の向上を図ることができる。
【００３８】
さらに、酸化領域を小さくして溶融した接合材の表面に生じる酸化物を抑制するため、接合材供給工程では接合予定面に対し接合材を移動させながら延設し、酸化領域形成工程では、延設される接合材の進行方向において供給された接合材が接合予定面に当接する位置より前方の領域を酸化領域とすることが望ましい。さらに加えて、溶融した接合材と被接合部材の接触界面における酸化物の生成を抑制するため、接合材供給工程において接合予定面に供給された溶融状態の接合材と接合予定面との接触界面を酸化領域よりも酸化し難い状態とすることが、なお好ましい。
【００３９】
さらに加えて、溶融した接合材の表面における酸化物生成の防止の観点から、上記酸化領域形成工程において、接合予定面の表面近傍に酸化領域を形成することが望ましい。
【００４０】
さらに、上記接合体の製造方法における酸化領域形成工程は、具体的には以下のように構成することが望ましい。
第１の態様の酸化領域形成工程は、接合予定面に酸化剤を供給する方法によるものである。かかる酸化領域形成工程は、上記第１の態様の酸化領域形成手段により実施することができる。なお、酸化剤としては常温常圧において液体状の形態のものを使用することができるが、接合予定面に余剰な酸素を残留させないためには溶融した接合材に触れたときに蒸発すること、すなわち接合材の融点以下の沸点を有する酸化剤を使用することが望ましく、さらに人体に対する毒性が比較的低い過酸化水素を含む酸化剤を使用することが望ましい。また、酸化剤としては上記以外に、常温常圧において気体状の形態のものを使用することができるが、被接合部材の表面を清浄化する機能も併せて期待できるオゾンを使用することが望ましい。
【００４１】
第２の態様の酸化領域形成手段は、接合予定面のみを局所的に加熱する方法によるものである。かかる酸化領域形成工程は、上記第２の態様の酸化領域形成手段により実施することができる。局所加熱する方法としては、レンズ等で集光した赤外線を接合予定面に照射し加熱する方法、接合予定面に対応したパネル状ヒータ等を使用し加熱する方法を使用することができるが、加熱する領域を比較的精密に制御可能なレーザを使用することが望ましい。
【００４２】
さらに、上記接合体の製造方法において、溶融した接合部の表面における酸化物生成の抑制の観点から、接合材供給工程および酸化領域形成工程の間、接合材供給工程において接合予定面に供給された溶融状態の接合材を酸化領域よりも低酸化性雰囲気中に置くことが望ましい。さらに、接合体を酸化領域よりも低酸化性雰囲気中に置くことが望ましく、さらに加えて、接合体を不活性雰囲気中に置くことが酸化物低減のためには好適である。
【００４３】
上記接合体の製造方法は、易酸化元素としてＡｌ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｂｅのいずれか１種以上を含み、かつ低融点金属としてＳｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐｂのいずれか１種以上を含む接合部材を有する接合体を製造する場合に好ましく、特に、易酸化元素としてＡｌを含み、かつ低融点金属としてＳｎを含む接合部材を有する接合体を製造する場合に格別に好適である。
【発明の効果】
【００４４】
上記説明のとおり本願発明に係る接合体の製造装置及び製造方法によれば、上記本願発明の課題を解決することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本願発明について、その実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施態様の説明では、ＳｎＡｇＡｌ系合金を接合材として一対のガラス基板を接合し、ガラスパネルを製造する場合を例として具体的に説明するが、ガラス基板を、金属基板またはセラミックス基板と代えた場合においても、また一のガラス基板・金属基板・セラミックス基板と一の接合部材とを接合する場合においても、同様な作用・効果を奏することができる。さらに、本願発明はこれら実施態様に限定されることなく、本願発明と同一性の範囲において変形実施することができる。
【００４６】
［第１態様］
本願発明に係る第１態様の接合体の製造装置および製造方法（以下第１態様の製造装置及び製造方法と言う。第２態様の接合体の製造装置および製造方法において同じ。）について図１〜１３を参照しつつ説明する。ここで、図１は第１態様の製造装置を含むガラスパネル製造ラインの概略構成図、図２は第１態様の製造装置の正面図及び側面図、図３は図２の部分拡大側面図、図４は図２の製造装置の動作を説明する図、図５は図１のガラスパネル製造ラインに含まれるガラス基板接合装置の正面図及び側面図、図６は図５の部分拡大正面図、図７は図１の製造ラインで製造されるガラスパネルの構成を示す図、図８は図１の製造装置の接合材供給手段の変形例を示す図、図９は図１の製造装置の加熱溶融手段の第１変形例を示す図、図１０は図１の製造装置の加熱溶融手段の第２変形例を示す図、図１１は図１の製造装置の酸化領域形成手段の第１変形例を示す図、図１２は図１の製造装置の酸化領域形成手段の第２変形例を示す図、図１３は図１の製造装置の酸化領域形成手段の第３変形例を示す図である。
【００４７】
まず、第１態様の製造装置で製造するガラスパネルの構成について図７を参照し説明する。図７（ａ）・（ｃ）において符合ｗは第１態様の製造装置で製造されるガラスパネルである。符合ｗ１及びｗ２は、所定の間隙ｇを介し主面が対向配置された一対のガラス基板である。符合ｍは、対向配置されたガラス基板ｗ１・ｗ２の外周縁部、具体的には夫々の外周縁よりやや内側寄りに枠状に設けられ、夫々の主面に直接接合し、後述する気密部を気密にするため気密部を封止する接合部材である。ここで、接合部材ｍは、図７（ｂ）・（ｃ）に示すように、ガラス基板ｗ１に形成された接合部材ｍ１とガラス基板ｗ２に形成された接合部材ｍ２とを各々の接合面で合わせ接合し一体化された状態で構成されている。なお、接合部材ｍとしてはガラス基板ｗ１・ｗ２との接合性に優れたＳｎＡｇＡｌ系合金、具体的には質量％でＡｇが８．５％、Ａｌが０．３５％、残部Ｓｎからなる合金を使用している。符合ｋは、ガラス基板ｗ１・ｗ２及び接合部材ｍにより画成された空間である気密部である。この気密部ｋは、ガラスパネルｗの用途に応じ、真空雰囲気や所定の気体または液体が封入された雰囲気とされる。
【００４８】
なお、ガラスパネルｗの構成は上記に限定されることなく、例えば図７（ｄ）に示すように、接合部材ｍが一方のガラス基板ｗ１にのみに直接接合し、溶融した接合部材ｍとの濡れ性に富む下地層ｕを介して他方のガラス基板ｗ２に接合している態様のガラスパネルｗ、または図７（ｅ）に示すように、接合部材ｍが一方の基板ｗ１のみに直接接合し、ガラス基板ｗ１・ｗ２との間隙を確保するための金属やガラス等で構成された枠状部材Ｓ及びガラスフリットＧを介して他方のガラス基板ｗ２に接合している態様のガラスパネルｗを排除するものではない。すなわち、第１態様の製造装置及び製造方法は、一対のガラス基板ｗ１・ｗ２の少なくとも一方に接合部材ｍが直接接合しているガラスパネルｗに適用することが出来る。
【００４９】
次に上記ガラスパネルｗを製造する製造ラインについて図１を参照し説明する。符号１００は第１態様の製造装置を含むガラスパネルｗの製造ラインであり、順に並んだ、ガラス基板ｗ１・ｗ２を収納し所定の雰囲気とするロード室１０１、表面に付着した異物や水分等を除去するためガラス基板ｗ１・ｗ２を加熱処理・電子線照射処理等を行う洗浄室１０２、第１態様の製造装置が組込まれた接合部材形成室１０３、ガラス基板ｗ１・ｗ２を接合しガラスパネルとするガラス基板接合室１０４、ガラスパネルを冷却する冷却室１０５、ガラスパネルを払い出すアンロード室１０６、及び各室で処理されたガラス基板ｗ１・ｗ２を各室に受け渡す搬送手段とで構成されている。この製造ライン１００では、準備されたガラス基板ｗ１・ｗ２はロード室１０１に投入され、その後、洗浄室１０２、接合部材形成室１０３、ガラス基板接合室１０４、冷却室１０５、アンロード室１０６の順序で処理され、ガラスパネルｗが製造される。
【００５０】
上記接合部材形成室１０３に組込まれる第１態様の製造装置について図２・３を参照し説明する。図２において符号１０は第１態様の製造装置である。製造装置１０は、接合材供給手段１１、加熱溶融手段１２、酸化領域形成手段１３、移動手段１４、上記各手段を内包する気密室１５、上記各手段の動作を制御する制御手段１６、気密室１５の雰囲気を制御する雰囲気制御手段１７とで構成されている。以下、各構成要素ごとに、ガラス基板ｗ１に接合部材ｍ１を形成する場合を例として説明する。
【００５１】
［接合材供給手段］
まず、接合材供給手段１１について説明する。図２において、符号１１１はワイヤー状の接合材Ｍを巻回するボビン状の接合材送出部であり、図示しないモータ等で回転され定量的に接合材Ｍを送り出す。符号１１２は、接合材Ｍが挿通可能な案内通路である貫通孔を有する両端開口の略管状の接合材案内部である。接合材案内部１１２は、その下方端部が、製造装置１０の所定位置にセットされたガラス基板ｗ１の接合部材ｍ１との接合予定面ｓ２へ向かう姿勢で、移動手段１４の固定部材１４５に位置決め固定されている（図３参照）。ここで、製造装置１０では、１ｍｍ程度の直径に成形したワイヤー状の接合材Ｍを用いており、初期状態において、上記接合材送出部１１１に巻回された接合材Ｍの先端部分は接合材送出部１１１から引き出され、接合材案内部１１２の上方端部の開口から案内通路に挿入され下方端部の開口から突出した状態にセットされている。そして、製造装置１０の稼動時には、接合材送出部１１１から定量的に送り出された接合材Ｍは、接合材案内部１１２の案内通路で導かれ、下方端部の開口から繰り出されることにより、接合予定面ｓ２へ供給される。なお、本態様における「接合予定面」とは、図３及び図４（ａ）に示すように、接合部材ｍ１が接合されるべき、ガラス基板ｗ１の主面の一領域を構成する矩形枠形状の面ｓ２であって、接合部材ｍ１とガラス基板ｗ１との接合が完了しそれらの接合界面ｓ１が形成される前の面のことを言う。また、以下で述べる「非接合面」とは、ガラス基板ｗ１の主面において上記接合予定面ｓ２以外の領域ｓ５のことを言う。
【００５２】
符合１１３は、上記接合予定面ｓ２に供給され加熱溶融手段１２で溶融された接合材Ｍ１（図３においてハッチングを付した部分）を介して当該接合材Ｍ１と接合予定面ｓ２との接触界面ｓ４に超音波を印加する超音波印加部である。なお、製造装置１０では装置構成の便宜のため、超音波印加部１１３は加熱溶融手段１２に組み込まれており、加熱溶融手段１２の発熱部１２１を通じて接合材Ｍ１に超音波を印加するよう構成されている。
【００５３】
上記接合材供給手段１１の好ましい態様について図８を参照し説明する。
第１の好ましい態様の接合材供給手段の部分拡大側面図を示す図８（ａ）において、符合１１４は、接合予定面ｓ２に供給された溶融状態の接合材Ｍ１と当該接合予定面ｓ２との接触界面ｓ４に当接する摺動部である。摺動部１１４は、接合材供給部１１２の移動と同期して移動可能なように、接合材供給部１１２が固定された固定部材１４５に固定されており、その移動により上記接触界面ｓ４と摺動するよう構成されている。なお、摺動部１１４を駆動する手段を独立して設け、接触界面ｓ４と摺動するよう構成してもよい。ここで、摺動部１１４の接触界面ｓ４と直接接触する接触部材は、溶融した接合材Ｍ１を汚染し難いもの例えば接合材Ｍ１に含まれるＳｎとの親和性が低く融点の高いステンレス、カーボン、セラミックスで構成することが望ましい。また、接触界面ｓ４の気泡や異物の除去、溶融した接合材Ｍ１の攪拌による新生面の露出を効果的に行うため、当該接触部材は、当該気泡や異物の捕捉性および接合材Ｍ１の攪拌性に優れた、ブラシ状部材または網状部材であることが望ましい。なお、ブラシ状部材は複数のワイヤーを束ね並設することにより、また網状部材は複数のワイヤーを編みこんで網目を形成することにより構成することができる。
【００５４】
第２の好ましい態様の接合材供給手段の部分拡大側面図を示す図８（ｂ）において、符合１１５は、接合予定面ｓ２に供給された溶融状態の接合材Ｍ１の露出した表面に当接しつつ接合材Ｍ１の表面に存在する異物ｄを掻き取ることで除去する異物除去部である。異物除去部１１４も、接合材供給部１１２の移動と同期して移動可能なように、接合材供給部１１２が固定された固定部材１４５に固定されており、その移動とともに延設される接合材Ｍ１の露出表面に当接しつつ移動可能に構成されている。なお、異物除去部１１４を駆動する手段を独立して設けてもよい。ここで、異物除去部１１４は、溶融した接合材Ｍ１を汚染し難いもの例えば接合材Ｍ１に含まれるＳｎとの親和性が低く融点の高いステンレス、カーボン、セラミックスで構成することが望ましい。さらに、細かい異物を精度良く除去するとともに接合材Ｍ１を余剰に除去しないよう、異物除去部１１４は、複数のワイヤーを編みこむことにより網目を形成した網状部材であることが望ましい。
【００５５】
［加熱溶融手段］
加熱溶融手段１２について説明する。図２において、符合１２１は内蔵したヒータにより接合材Ｍの融点以上の温度に発熱する発熱部であり、符合１２２は発熱部１２１が固定されるとともにそのヒータの発熱回路等が組み込まれた本体部である。なお、上記超音波印加部１１３は本体部１２２に内蔵されている。ここで、図３に示すように、加熱溶融手段１２の発熱部１２１は、接合材案内部１１２の下方端部の開口から繰り出される接合材Ｍの先端が接触可能な位置であって、接合予定面ｓ２の上方に設けられている。したがって、接合材案内部１１２の下方端部の開口から繰り出された接合材Ｍは接合予定面ｓ２に当接する前に発熱部１２１に接触することにより、溶融した状態で接合予定面ｓ２に供給される。なお、加熱溶融手段１２は、発熱部１２１と接合材供給部１２２との位置関係を保持可能なように移動手段１４の固定部材１４５に位置決め固定されている。
【００５６】
上記加熱溶融手段１２の変形例を含む製造装置について、図９及び図１０を参照し説明する。なお、図９及び図１０において、上記製造装置１０と同様な構成要素については同一符合を付し、詳細な説明を省略する（以下同じ。）。
【００５７】
第１変形例に係る加熱溶融手段を含む製造装置３０を示す図９において、符合３２が、レーザ光照射装置で構成した非接触で接合材Ｍを加熱溶融する加熱溶融手段である。加熱溶融手段３２は、図示しないレーザ光発振部と、当該レーザ光発振部に光ファイバを介して接続され、内蔵レンズで集光したレーザ光３２２を所定方向へ照射するレーザ光照射部３２１とで構成されている。ここで、図９（ｂ）に示すように、レーザ光照射部３２１は、接合材案内部１１２の下方端部から繰り出される接合材Ｍが接合予定面ｓ２に当接したときに当該接合材Ｍを溶融するため、その当接する位置にレーザ光３２２が焦点を結ばれるよう固定部材１４５に位置決め固定されている。また、超音波印加部３１３は、レーザ光３２２で溶融された接合材Ｍ１に超音波を印加可能なように、加熱溶融手段３２の後方に独立し固定部材１４５に位置決め固定されている。なお、上記レーザ光照射装置に代えて例えば集光パネルで集光した赤外線で接合材Ｍを加熱溶融する赤外線照射装置を、非接触型の加熱溶融手段として使用することができる。非接触型の加熱溶融手段によれば、接合材Ｍに直接接触する部材がないので、溶融した接合材Ｍ１を汚染することがない。
【００５８】
第２変形例に係る加熱溶融手段を含む製造装置４０を示す図１０において、符合４２が加熱溶融手段である。ここで本態様の加熱溶融手段４２は接合材供給手段の機能も併せ持つものであり、投入された接合材Ｍを加熱溶融する図示しない加熱部を備え当該加熱部で溶融された接合材Ｍ１を収納する収納容器４２１、収納容器４２１の下方に連設され収納容器４２１に収納された接合材Ｍ１を吐出するノズル４２２、及び接合材Ｍ１を定量供給するための図示しないギアポンプとで構成されている。なお、加熱手段４２は、図１０（ｂ）に示すように、ノズル４２２から吐出される溶融した接合材Ｍ１が接合予定面ｓ２に供給されるよう、固定部材１４５に位置決め固定されている。加熱溶融手段４２によれば、収納容器４２１に収納された接合材Ｍ１は、ギアポンプにより定量供給され、ノズル４２２から吐出され、溶融状態で接合予定面ｓ２に確実に供給される。
【００５９】
［酸化領域形成手段］
酸化領域形成手段１３について説明する。図２において、符合１３１は、液体状の酸化剤が充填された酸化剤充填部であり、酸化剤充填部１３１に充填された酸化剤は図示しない供給ポンプにより供給配管１３２を通じて定量供給される。この酸化剤充填部１３１には、過酸化水素を純水に対し質量％で３％添加混合した過酸化水素水が酸化剤として充填されている。なお、塩素や硝酸などの酸化剤に較べ過酸化水素は比較的人体に対する毒性や金属腐食性は低いもの、高濃度となると人体や機械装置に対し無視できない影響を及ぼすので、上記のように純水など適宜な溶媒で希釈して用いることが望ましい。
【００６０】
符合１３３は、上記酸化剤充填部１３１から供給配管１３２を通じて供給された過酸化水素水が流通する流通通路である貫通孔を有する両端開口の略管状の酸化剤供給部である。また、符合１３４は、上記流通通路を通じて酸化剤供給部１３３から供給された過酸化水素水を接合予定面ｓ２に塗布する、接合予定面ｓ２に接触可能な塗布面１３５を有するとともに酸化剤供給部１３３の下端開口に密設された酸化剤塗布部である。
【００６１】
ここで、図３に示すように、酸化剤塗布部１３４は、その塗布面１３５が、移動手段１４で移動する接合材供給部１１２の進行方向において、接合材供給部１１２から供給され加熱溶融手段１２で溶融された接合材Ｍ１が接合予定面ｓ２に当接する位置より前方の領域、より具体的に言えば、上記進行方向に沿い接合予定面ｓ２に延設される接合材Ｍ１の前縁よりも前方の領域ｓ３であって、接合予定面ｓ２に接触可能な位置に配置されており、また塗布面１３５は領域ｓ３の大きさに対応するよう形成されている。このように酸化領域形成手段１３を構成することにより、過酸化水素水は、延設される接合材Ｍ１の進行方向において、接合材Ｍ１が接合予定面ｓ２に当接する位置より前方の領域に塗布されるので、非接合面に対し領域ｓ３を局所的に非接合面よりも酸化し易い状態である酸化領域ｓ３とすることができる。なお、酸化剤塗布部１３４は、接合予定面ｓ２及び接合材Ｍ１各々との上記位置関係を保持可能なように酸化剤供給部１３３を介して固定部材１４５に位置決め固定されている。さらに、酸化剤塗布部１３４は、過酸化水素水を含浸し易い柔軟性のあるフェルトなどの材料で構成されており、接合予定面ｓ２に密接しつつその表面近傍に非常に薄く過酸化水素水の層１３６を形成することができる。
【００６２】
酸化剤塗布部１３４で酸化領域ｓ３に塗布された過酸化水素水の層１３６に含まれる過酸化水素は、延設される接合材Ｍ１の前縁部に触れることで酸素と水に分解される。この分解生成された酸素の作用により、接合材Ｍ１に含まれるＡｌと接合予定面ｓ２の酸素が化学結合し易くなることで両者の濡れ性が高まり、接合部材ｍ１とガラス基板ｗ１とは良好に接合する。一方で、過酸化水素から分解生成された水及び過酸化水素水に含まれる水は、過酸化水素の沸点以上に加熱された接合材Ｍ１に触れることにより残渣を残すことなく蒸発飛散するので、異物等のない健全な接合面ｓ１を得ることができる。なお、上記蒸発する水分は吸引手段などを用いて適宜除去すればよい。
【００６３】
さらに、本態様の酸化領域形成手段１３では、上記のように接合材Ｍ１に触れることにより蒸発飛散する過酸化水素を酸化剤として使用することで、酸化領域ｓ３に存在する過酸化水素水の層１３６から分解生成された酸素は、過酸化水素水の層１３６と接合材Ｍ１との接触部である接合材Ｍ１の前縁部のみに実質的に作用し、接合材Ｍ１と接合予定面ｓ２との接触界面ｓ４には作用しないように構成されている。以上を言い換えると、酸化領域形成手段１３は、接合材供給手段１１の進行方向において、接合予定面ｓ２に供給された溶融状態の接合材Ｍ１と接合予定面ｓ２との接触界面ｓ４を酸化領域ｓ３よりも酸化し難い状態に可能なよう構成されている。
【００６４】
なお、上記酸化領域形成手段で実現している、接合予定面ｓ２を酸化し易い状態である酸化領域とする機能は本発明と同一性の範囲内で変形実施することが可能である。以下酸化領域形成手段の具体的な変形例を含む製造装置について、図１１〜１３を参照し説明する。
【００６５】
第１変形例に係る酸化領域形成手段を含む製造装置５０を示す図１１において、符合５３が酸化領域形成手段である。酸化領域形成手段５３は、紫外線光発生部５３１と、紫外線光発生部５３１で発生した紫外線光５３３を、接合予定面ｓ２における領域ｓ３の大きさに対応する照射面積で照射する紫外線光照射部５３２とで構成されている。そして、紫外線光照射部５３２は、紫外線光５３３が、延設される接合材Ｍ１の前縁よりも前方の領域ｓ３を常に照射可能なように固定部材１４５に位置決め固定されている。ここで、当該領域ｓ３に照射された紫外線光５３３は、領域ｓ３に吸着された水分を分解してオゾンと水素を発生させる。オゾンは酸化性の高い気体であるので、非接合面に対し領域ｓ３を局所的に酸化し易い状態である酸化領域ｓ３とすることができる。なお、紫外線光５３３の強度や領域ｓ３に吸着された水分量を調整することによりオゾンの発生する範囲、すなわち酸化領域ｓ３を接合予定面ｓ２の表面近傍に形成することができる。
【００６６】
第２変形例に係る酸化領域形成手段を含む製造装置６０を示す図１２において、符合６３が酸化領域形成手段である。酸化領域形成手段６３は、オゾンや酸素など酸化性の高い酸化性ガスが充填された酸化性ガス充填部６３１、酸化性ガス充填部６３１から供給された酸化性ガスが流通する略管状の酸化性ガス流通部６３２、領域ｓ３に酸化性ガスを供給する酸化性ガス供給部６３３とで構成されている。ここで、酸化性ガス供給部６３３は、接合予定面ｓ２との間に微小な間隙ｈが形成されるよう対向配置される開口部６３４と開口部６３４から上方に伸びる酸化性ガス滞留部６３５とを有する底面開口の筐体状のものであり、酸化性ガス貯留部６３５は酸化性ガス流通部６３２の下流側開口と通じている。ここで、開口部６３４は領域ｓ３に対応した大きさを有しており、酸化性ガス供給部６３２は、延設される接合材Ｍ１の前縁よりも前方の領域ｓ３の上方に開口部６３４が常に位置するように固定部材１４５に位置決め固定されている。
【００６７】
上記のように構成された酸化領域形成手段６３によれば、酸化性ガス充填部６３１に充填された酸化性ガスは、酸化性ガス流通部６３２を通じて酸化性ガス滞留部６３５に供給される。ここで、酸化性ガス供給部６３３の開口部６３４は、接合予定面ｓ２と微小な間隙ｈで対抗配置されており酸化性ガス滞留部６３５はほぼ密閉された状態となっている。そのため、供給された酸化性ガスは酸化性ガス滞留部６３５の中に滞留するので、非接合面に対し領域ｓ３を局所的に酸化し易い状態である酸化領域ｓ３とすることができる。なお、酸化性ガス滞留部６３５に滞留した酸化性ガスは、僅かな間隙ｈから流出することにより延設される接合材Ｍ１の前縁部と触れることができる。
【００６８】
第３変形例に係わる酸化領域形成手段を含む製造装置７０を示す図１３において、符号７３が酸化領域形成手段である。酸化領域形成手段７３はレーザ光照射装置により構成されており、具体的には、レーザ光発振部７３１と、レーザ光発振部７３１に光ファイバを介して接続され、内蔵レンズで集光したレーザ光７３３を所定方向へ照射するレーザ光照射部７３２とで構成されている。ここで、図１３（ｂ）に示すように、レーザ光照射部７３２は、レーザ光７３３が、延設される接合材Ｍ１の前縁よりも前方の領域ｓ３を、当該領域ｓ３に対応する照射面積で常に照射可能なように固定部材１４５に位置決め固定されている。
【００６９】
上記ように構成された酸化領域形成手段７３によれば、レーザ光照射部７３２から照射されたレーザ光７３３は、延設される接合材Ｍ１の前方の領域ｓ３を加熱する。そして、加熱された領域ｓ３は、非接合面に比べ局所的に酸化し易い状態である酸化領域ｓ３となる。ここで、ガラス基板自体の材質・構造などにもよるが、非加熱部分との温度勾配によるガラス基板ｗ１の破損を防止するため、領域ｓ３と非加熱部分との温度差が一定範囲となるようレーザ光７３３の強度を制御することが望ましい。
【００７０】
[移動手段]
図２に示すように、駆動手段１４は、門型の支持体１４１、支持体１４１の上辺部に固定された昇降部１４２、支持体１４１の両側辺部の間に設けられ紙面に対し垂直及び水平方向に移動可能な水平移動部１４３、接合部材ｍ１が形成される主面を上方に向けた水平な姿勢でガラス基板ｗ１を載置可能な水平移動部１４３に設けられたテーブル１４４とで構成されている。そして、上記したように接合材供給部１１２、加熱溶融手段１２及び酸化剤供給部１３３は固定部材１４５を介して昇降部１４２の下端部に接続されている。なお、以下、図２（ａ）に示すように、昇降部１４２の移動方向をＺ軸方向、水平移動部１４３の移動方向であって紙面に平行な方向をＸ軸方向、垂直な方向をＹ軸方向という。
【００７１】
なお、テーブル１４４には、ガラス基板ｗ１の全面を加熱可能なパネル状の発熱体を設けてもよい。この発熱体によりガラス基板ｗ１の全面を加熱することにより、接合部材ｍ１とガラス基板ｗ１との接合性を高めることができる。例えば、酸化領域形成手段１３を組み込んだ製造装置１０の場合には、加熱された接合予定面ｓ２に塗布された過酸化水素水の層１３６は一時的に沸騰する状態となる。そして、この状態の過酸化水素水に接合材Ｍ１の前縁部が触れると、前縁部の溶融した接合部Ｍ１が沸騰の圧力により攪拌され新生面が露出し易くなるので、接合部材ｍ１とガラス基板ｗ１との接合性を高めることができる。また、酸化領域形成手段７３を組み込んだ製造装置７０の場合には、レーザ光７３３により領域ｓ３を比較的高温に加熱する場合でも、ガラス基板ｗ１の全体を加熱しておくことにより、ガラス基板ｗ１の破損を防止することができる。
【００７２】
［制御手段］
図２に示すように、制御手段１６は、電気通信回線１６１を介して製造装置１０の上記各構成要素と接続された制御部１６２で構成されており、各構成要素の動作を制御する。具体的には、制御部１６２はコンピュータで構成されており、その記憶部（メモリー）に格納された動作プログラム及び指令データを演算部（ＣＰＵ）が読み出し適宜演算することにより、接合材送出部１１１に組み込まれたモータに指令して接合材Ｍの供給量を制御し、発熱部１２１に組み込まれたヒータに指令して発熱温度を制御し、酸化剤充填部１３１に組み込まれた供給ポンプに指令して酸化剤の供給量を制御し、移動手段１４を構成する昇降部１４２及び水平移動部１４３に指令してその移動経路や移動速度を制御するよう構成されている。
【００７３】
［気密室］
図２に示すように、気密室１５は、製造装置１０の上記各構成要素を内包する気密空間１５２を形成する筐体１５１と、製造装置１０へのガラス基板ｗ１の投入・排出のために筐体１５１の両側壁に設けられた搬入口１５３及び搬出口１５４とで構成されている。なお、搬入口１５３及び搬出口１５４には気密室１５の気密性を確保するため気密扉が設けられている。
【００７４】
［雰囲気制御手段］
図２に示すように、雰囲気制御手段１７は、供給ポンプを備え収納された所定のガスを所定圧力で供給可能なガス供給部１７２と、気密室１５の気密空間１５２を真空状態とする真空ポンプ１７３と、ガス供給部１７２と真空ポンプ１７３とを気密空間１５２に接続する供給配管１７１とで構成されており、気密空間１５２を所定の雰囲気に制御する。ここで、ガス供給部１７２には、ガラス基板ｗ１の用途等に応じて適用する複数種のガス、例えば不活性ガスであるアルゴンガス・窒素ガス、還元性ガスである水素ガス・一酸化炭素ガス、酸化性ガスである酸素ガスを分離して収納することが可能であり、更にガス供給部１７２に備える混合弁によりこれらのガスを所定割合で混合して気密空間１５２に供給することもできる。
【００７５】
以下、上記製造装置１０の動作について主に図２〜４を参照しつつ説明するが、製造装置１０は、ガラスパネル製造ライン１００の接合部材形成室１０３に組み込まれ使用されるものであり、当該製造ライン１００におけるガラス基板ｗ１・ｗ２の処理の態様も含め説明する。なお、図４では、理解し易いように、接合材供給手段１１、加熱溶融手段１２及び酸化領域形成手段１３等の表示を省略している。
【００７６】
［準備工程］
まず、図１に示すように、準備したガラス基板ｗ１・ｗ２をプリロード室１０１に投入
する。ガラス基板ｗ１・ｗ２の投入後、プリロード室１０１の内部は一旦真空にされた後にアルゴンガスが置換され、不活性雰囲気とされる。なお、以下の洗浄室１０２、接合部材形成室１０３、接合室１０４、冷却室１０５及びアンロード室１０６は、同様に不活性雰囲気とされている。
【００７７】
［洗浄工程］
次いで、ガラス基板ｗ１・ｗ２を洗浄室１０２に投入し、所定の温度で加熱処理し、または電子線洗浄処理することによりガラス基板ｗ１・ｗ２の表面に付着した水分及び異物等を洗浄除去する。ここで、ガラスフリット等不純物ガスを生じる接合部材がガラス基板ｗ１・ｗ２に形成されている場合には、上記加熱処理工程において接合部材から生じた不純物ガスを除去する脱ガス処理も併せて行うことができる。
【００７８】
［接合部材形成工程］
洗浄工程で洗浄されたガラス基板ｗ１・ｗ２を接合部材形成室１０３に投入し、図７（ｂ）に示したように、ガラス基板ｗ１に接合部材ｍ１を、ガラス基板ｗ２に接合部材ｍ２を形成する。接合部材ｍ１・ｍ２の形成方法は同一であるので、以下ガラス基板ｗ１に接合部材ｍ１を形成する場合のみを説明する。
【００７９】
図２に示すように、ガラス基板ｗ１を、接合部材ｍ１が形成される主面を上方に向けた水平な姿勢でテーブル１４４に載置する。次いで、酸化剤塗布部１３４の塗布面１３５が接合予定面ｓ２上に設定した始点Ａ（図４（ａ）参照）に接触した状態となるよう位置決めするため、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸各方向へ昇降部１４２及び水平移動部１４３を移動させる。ここで、図４（ａ）に示すように、接合予定面ｓ２は接合部材ｍ１に対応する一筆書き可能な矩形枠状の形状であるので、始点Ａは、その接合予定面ｓ２における一の角部等に任意に設定することができる。酸化剤塗布部１３４の塗布面１３５が始点Ａに位置決めされたとき、接合材供給部１１２、発熱部１２１及び酸化剤塗布部１３４は、図３に示す位置関係で接合予定面ｓ２と対峙している。
【００８０】
その後、酸化剤充填部１３１の供給ポンプを駆動し、酸化剤供給部１３３を介して酸化剤塗布部１３４に過酸化水素水を供給し、内蔵ヒータを発熱させ発熱部１２１を接合材Ｍの融点以上の温度に加熱する。次いで、水平移動部１４３を駆動し、図４（ｂ）に示すように、ガラス基板ｗ１のＸ軸方向への水平移動を開始する。始点Ａには酸化剤供給部１３４の塗布面１３５が接触しているので、過酸化水素水が塗布され、ガラス基板ｗ１の移動とともに図３に示すように過酸化水素水の層１３６が形成される。これにより、始点Ａの周囲の領域は、非接合面ｓ５よりも酸化し易い状態である酸化領域ｓ３とされる（酸化領域形成工程）。
【００８１】
ガラス基板ｗ１の水平移動の開始と同時に、接合材送出部１１１のモータを駆動し、接合材供給部１１２から接合材Ｍを繰り出す。繰り出された接合材Ｍは発熱部１２１に触れ、始点Ａに溶融した接合材Ｍ１が供給される（接合材供給工程）。ここで、上記のとおり始点Ａの周囲の領域には過酸化水素水の層１３６が形成されている。この過酸化水素水の層１３６と接合材Ｍ１の前縁部が触れることにより、過酸化水素水中の過酸化水素は酸素と水に分解される。この分解生成された酸素の作用により、接合材Ｍ１に含まれるＡｌと接合予定面ｓ２における酸素とが化学結合し易くなることで両者の濡れ性が高まり、その後健全な接合界面ｓ１が形成される。一方で、酸化領域ｓ３は延設される接合材Ｍ１の前方のみに局所的に形成され、その上ガラス基板ｗ１及び接合部材ｍ１は不活性雰囲気中に置かれているので、表面に酸化物が生じることを抑制しつつ接合部材ｍ１を形成することができる。
【００８２】
その後、図４（ｃ）において矢印で示すように、矩形枠状の移動経路に沿いガラス基板ｗ１を移動させると、その移動経路に沿い接合材Ｍ１が接合予定面ｓ２に延設される。接合材供給部１１２、発熱部１２１及び酸化剤塗布部１３４は、所定の位置関係を保持できるように固定部材１４４に位置決め固定されているので、延設される接合材Ｍ１の前方の領域には常に非接合面ｓ５より酸化し易い状態である酸化領域ｓ３とされる。以上により、矩形枠状に連続的に形成される接合部材ｍ１は接合予定面ｓ２と良好に接合し健全な接合界面ｓ１が形成されるとともに、その表面における酸化物生成を抑制することが可能となる。
【００８３】
［ガラス基板接合工程］
上記接合部材形成工程で接合部材ｍ１・ｍ２が形成されたガラス基板ｗ１・ｗ２を、図１に示すガラス基板接合室１０４に投入し、図５及び図６に示すガラス基板接合装置２０で接合する。
【００８４】
ここで、ガラス基板接合装置２０は、図５に示すように、上記製造装置１０と同様な、雰囲気制御手段１７で雰囲気制御される気密室１５の内部に置かれた、制御手段１６で駆動制御される移動手段１４とを有し、当該移動手段１４のテーブル１４４は接合部材ｍ１が形成された主面を上方に向け水平な姿勢でガラス基板ｗ１を載置可能に構成され、また昇降部１４２には、接合部材ｍ２が形成された主面を下方に向けた水平な姿勢でガラス基板ｗ２を保持する保持手段２８が組み込まれている。
【００８５】
保持手段２８は、図６に示すように、上記の姿勢でガラス基板ｗ２を保持可能な保持部２８１と、保持部２８１とガラス基板ｗ２の間に設けられた通電により発熱するパネル状の発熱部２８２とから構成されている。なお、図６では、ガラス基板ｗ１・ｗ２と発熱部２８２との位置関係を理解し易くするためそれらは断面図で示している。
【００８６】
発熱部２８２には、ガラス基板ｗ２の外周縁部に形成された接合部材ｍ２に対応した矩形枠状の突起部２８３が形成されている。そして、当該突起部２８３は、ガラス基板ｗ２を保持部２８１に保持したときに、水平面内において接合部材ｍ２に対応する位置であってガラス基板ｗ２の上面（主面と対向する面）に接触し、発熱部２８２を発熱させた場合に突起部２８３介して接合部材ｍ２のみが局所的に加熱可能なように構成されている。
【００８７】
上記ガラス基板接合装置２０の動作を説明する。まず、ガラス基板ｗ１を、接合部材ｍ１が形成された主面を上方に向けた姿勢でテーブル１４４に載置し、ガラス基板ｗ２を、接合部材ｍ１が形成された主面を下方に向けた姿勢で保持部２８１に保持させる。次いで、ガラス基板ｗ１・ｗ２の接合部材ｍ１と接合部材ｍ２の各々の接合面が相向合い接触する状態となるよう、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸各方向へ昇降部１４２及び水平移動部１４３を移動させる。その後、発熱部２８２に通電し発熱させることで、接合部材ｍ１・ｍ２の接触界面を溶融すると同時に、昇降部１４２を下方に駆動することにより上記接触界面をやや加圧すると、溶融した接合部材ｍ１・ｍ２は接触界面において接合一体化される。その後、発熱部２８２の通電を停止し、溶融した接合部材ｍ１・ｍ２を冷却凝固することにより接合部材ｍ１と接合部材ｍ２とが接合界面で一体化した接合部材ｍが形成される。以上により、図７（ａ）で示した、ガラス基板ｗ１・ｗ２が当該接合部材ｍで接合され気密部ｋが構成されたガラスパネルｗを得ることができる。ここで、接合部材ｍ１・ｍ２の各々の表面、すなわち接合部材ｍ１・ｍ２の各々の接合面は酸化物の生成が抑制されているので、接合部材ｍ１と接合部材ｍ２との接合界面にはリークパスとなる欠陥が生じ難い。そして、上記のとおり接合部材ｍ１・ｍ２とガラス基板ｗ１・ｗ２とは良好に接合されており、これらの接合界面ｓ１にもリークパスとなる非接合部分が生じ難く、気密部ｋの気密性を確保することができる。
【００８８】
［冷却工程］
上記、ガラス基板接合工程で形成したガラスパネルｗを冷却室１０５に投入し、常温となるまで保持する。
【００８９】
［払出工程］
冷却されたガラスパネルｗをアンロード室１０６に投入する。ガラスパネルｗは、アンロード室１０６の内部をアルゴンガスから大気へ置換した後、外部へ払い出される。
【００９０】
［第２態様］
本願発明に係る、一対のガラス基板を同時に接合部材で接合する第２態様の製造装置および製造方法について図１４〜１７を参照しつつ説明する。ここで、図１４は第２態様の製造装置を含むガラスパネル製造ラインの概略構成図、図１５は第２態様の製造装置の正面図及び側面図、図１６は図１５の部分拡大側面図、図１７は図１４の製造ラインで製造されるガラスパネルの構成を示す図である。
【００９１】
第２態様の製造装置で製造するガラスパネルの構成について図１７を参照し説明する。図１７（ａ）・（ｂ）に示すように，ガラスパネルｗのガラス基板ｗ４は、ガラス基板ｗ３と対向配置したときにガラス基板ｗ３の各辺の縁より所定幅ｗだけ突出する外周縁を有する大きさである。ガラス基板ｗ３・ｗ４を接合する接合部材ｎは、ガラス基板ｗ３・ｗ４の外周縁部であって、その一端がガラス基板ｗ３の主面及び当該主面の辺縁から垂直に伸びた側面に直接接合し、他端がガラス基板ｗ４の主面に直接接合されている。ここで、ガラス基板ｗ３・ｗ４の主面間には、間隙ｇを維持するための球状の間隙維持部材ｐが複数個配置されている。
【００９２】
なお、第２態様の製造装置で製造可能なガラスパネルは、上記態様のガラスパネルに限定されることなく、例えば図１７（ｃ）に示すガラス基板ｗ３・ｗ４の外周縁の内側であって各々の主面にのみ接合部材ｎが直接接合する態様のガラスパネル、また図１７（ｄ）に示すガラス基板ｗ３・ｗ４の各々の主面及び側面に接合部材ｎが直接接合する態様のガラスパネルを排除するものではない。
【００９３】
上記ガラスパネルｗを製造する製造ラインは、図１４に示すように、上記図１の製造ライン１００とほぼ同様に構成されている。すなわち、製造ライン２００は、順に並んだ上記製造ライン１００と同様なロード室１０１、洗浄室１０２、冷却室１０５、アンロード室１０６と、上記洗浄室１０２と冷却室１０５の間に設けられ第２態様の製造装置が組み込まれたガラスパネル組立室２０３と、各室で処理されたガラス基板ｗ３・ｗ４を各室に受け渡す搬送手段と、を備えている。以下、ガラスパネル組立室２０３に組み込まれた第２態様の製造装置及びその動作について説明する。
【００９４】
第２態様の製造装置８０は、図１５及び図１６に示すように、上記第１態様の製造装置１０と同様な接合材供給手段１１、加熱溶融手段１２、酸化領域形成手段１３、気密室１５、制御手段１６及び雰囲気制御手段１７を備え、更に、接合部材ｎが接合される主面を下方に向けた水平な姿勢でガラス基板ｗ３を保持する保持手段８８が組み込まれている。保持手段８８は、上記姿勢でガラス基板ｗ３を吸着保持可能な複数の吸着部８８２と、吸着部８８２が固定された略平板状の本体部８８１とで構成されている。製造装置８０の移動手段８４は、その支持体１４１の上辺部の左端に固定され固定部材１４５を介して接合材供給部１１２等を固定する第１の昇降部１４２と、同上辺部の右端に固定された第２の昇降部８４５を備えており、上記保持手段８８は、第２の昇降部８４５に取り付けられている。ここで、上記保持手段８８、第２の昇降部８４５及び水平移動部１４３は、これらの協動によりガラス基板ｗ４に対しガラス基板ｗ３を位置決めする位置決め手段を構成している。
【００９５】
製造装置８０の動作について説明する。準備されたガラス基板ｗ３・ｗ４を、上記と同様にロード室１０１を経て洗浄室１０２で洗浄し、ガラスパネル組立室２０３に投入する。そして、ガラス基板ｗ３を、接合部材ｎが接合される主面を下方に向けた姿勢で保持手段８８に保持させ、ガラス基板ｗ４を、接合部材ｎが接合される主面を上方に向けた水平な姿勢でテーブル１４４に載置する。ここで、ガラス基板ｗ４の主面には予め間隙維持部材ｐが整列配置されている。
【００９６】
次いで、図１６（ａ）に示すように、ガラス基板ｗ３・ｗ４の各々の主面が相向合いかつガラス基板ｗ３の主面が間隙維持部材ｐの頂点に接触する状態となるよう、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸各方向へ水平移動部１４３及び第２の昇降部８４５を移動させ、ガラス基板ｗ３・ｗ４を位置決めする（位置決め工程）。位置決め工程が完了した後にガラス基板ｗ３は保持手段８８から解放されるが、ガラス基板ｗ４の主面には間隙維持部材ｐが配置されているので、ガラス基板ｗ３・ｗ４の間隙ｇは維持される。
【００９７】
次いで、酸化剤塗布部１３４の塗布面１３５を、ガラス基板ｗ３・ｗ４の接合部材ｎとの接合予定面に設定した始点へ接触した状態に位置決めするため、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸各方向へ第１の昇降部１４２及び水平移動部１４３を移動させる。酸化剤塗布部１３４が始点に位置決めされたとき、図１６（ｂ）に示すように、柔軟性のあるフェルトで構成された酸化剤塗布部１３４の一部はガラス基板ｗ３・ｗ４の外周縁部における間隙ｇに進入して各々の主面に接触し、別の一部はガラス基板ｗ３の側面と接触する状態となっている。すなわち、酸化剤塗布部１３４の塗布面１３５は、ガラス基板ｗ３の接合予定面ｓ２３及びガラス基板ｗ４の接合予定面ｓ２４の双方に接触している状態となっている。また、接合材供給部１１２、発熱部１２１及び酸化剤塗布部１３４は、図１６（ｃ）に示す位置関係で接合予定面ｓ２３・ｓ２４と対峙している。
【００９８】
その後、酸化剤充填部１３１の供給ポンプを駆動し、酸化剤供給部１３３を介して酸化剤塗布部１３４に過酸化水素水を供給し、内蔵ヒータを発熱させ発熱部１２１を接合材Ｍの融点以上の温度に加熱する。次いで、水平移動部１４３を駆動し、位置決めされた状態のガラス基板ｗ３・ｗ４の水平移動を開始する。始点を含む接合予定面ｓ２３・ｓ２４には共に酸化剤供給部１３４の塗布面１３５が接触しているので、双方に過酸化水素水が塗布され、ガラス基板ｗ３・ｗ４の移動とともに図１６（ｃ）に示すように双方に過酸化水素水の層１３６が形成される。これにより、双方の始点の周囲の領域は酸化し易い状態である酸化領域ｓ３３・ｓ３４とされる（酸化領域形成工程）。
【００９９】
ガラス基板ｗ３・ｗ４の水平移動の開始と同時に、接合材送出部１１１のモータを駆動し、接合材供給部１１２から接合材Ｍを繰り出す。繰り出された接合材Ｍは発熱部１２１に当接し、始点を含む接合予定面ｓ２３・ｓ２４の双方に溶融した接合材Ｍ１が供給される（接合材供給工程）。ここで、始点の周囲の領域には過酸化水素水の層１３６が形成されている。この過酸化水素水の層１３６と接合材Ｍ１の前縁部が触れることにより、過酸化水素水中の過酸化水素は酸素と水に分解される。この分解生成された酸素の作用により、接合材Ｍ１に含まれるＡｌと接合予定面ｓ２３・ｓ２４における酸素とが化学結合し易くなることで両者の濡れ性が高まり、その後ガラス基板ｗ３・ｗ４ともに健全な接合界面ｓ１３・ｓ１４が形成される。一方で、酸化領域ｓ３３・ｓ３４は延設される接合材Ｍ１の前方のみに局所的に形成され、その上ガラス基板ｗ３・ｗ４及び接合部材ｎは不活性雰囲気中に置かれているので、表面に酸化物が生じることを抑制しつつ接合部材ｎを形成することができる。
【０１００】
その後、所定の移動経路に沿いガラス基板ｗ３・ｗ４を移動させると、その移動経路に沿い接合材Ｍ１が接合予定面ｓ２３・ｓ２４に延設される。接合材供給部１１２、発熱部１２１及び酸化剤塗布部１３４は、所定の位置関係を保持できるように固定部材１４４に位置決め固定されているので、延設される接合材Ｍ１の前方の領域には常に酸化領域ｓ３３・ｓ３４が形成される。以上により、矩形枠状に連続的に形成される接合部材ｎは、接合予定面ｓ２３・ｓ２４と良好に接合し健全な接合界面ｓ１３・ｓ１４が形成されるとともに、その表面における酸化物生成を抑制することが可能となる。
【０１０１】
なお、間隙維持部材ｐによりガラスパネルｗの間隙ｇが維持されるため、製造装置８０では、ガラス基板ｗ３の位置決め後に保持手段８８をガラス基板ｗ３から解放する構成としたが、図１６（ｄ）に示すように、保持手段８８によりガラス基板ｗ３とガラス基板ｗ４とを位置決めした状態を保持しつつ接合部材ｎを形成する構成とすることもできる。この場合には、接合材供給部１１２、発熱部１２１及び酸化剤供給部１３３をＸ・Ｙ・Ｚ各軸方向に独立して移動可能なように構成しておけばよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本願発明に係る第１態様の接合体の製造装置を含むガラスパネル製造ラインの概略構成図である。
【図２】本願発明に係る第１態様の接合体の製造装置の正面図及び側面図である
【図３】図２の部分拡大側面図である。
【図４】図２の製造装置の動作を説明する図である。
【図５】図１のガラスパネル製造ラインに含まれるガラス基板接合装置の正面図及び側面図である。
【図６】図５の部分拡大正面図である。
【図７】図１の製造ラインで製造されるガラスパネルの構成を示す図である。
【図８】図１の製造装置の接合材供給手段の変形例を示す図である。
【図９】図１の製造装置の加熱溶融手段の第１変形例を示す図である。
【図１０】図１の製造装置の加熱溶融手段の第２変形例を示す図である。
【図１１】図１の製造装置の酸化領域形成手段の第１変形例を示す図である。
【図１２】図１の製造装置の酸化領域形成手段の第２変形例を示す図である。
【図１３】図１の製造装置の酸化領域形成手段の第３変形例を示す図である。
【図１４】本願発明に係る第２態様の接合体の製造装置を含むガラスパネル製造ラインの概略構成図である
【図１５】本願発明に係る第２態様の接合体の製造装置の正面図及び側面図である。
【図１６】図１５の部分拡大側面図である
【図１７】図１４の製造ラインで製造されるガラスパネルの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０（３０、４０、５０、６０、７０，８０）  接合体の製造装置
１１  接合材供給手段
１２（３２、４２）  加熱溶融手段
１３（５３、６３、７３）  酸化領域形成手段
１４（８４）  移動手段
１５  気密室
１６  制御手段
１７  雰囲気制御手段
２０  ガラス基板接合装置
１００（２００）  ガラスパネル製造ライン
１０１  プリロード室
１０２  洗浄室
１０３  接合部材形成室
１０４  ガラス基板接合室
１０５  冷却室
１０６  アンロード室
２０３  パネル組立室
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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