CN101857371A - 一种无铅低熔电子显示器封接玻璃及其制备方法 - Google Patents

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谢朝晖
朱庆山
李静
李洪钟
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本发明涉及一种无铅低熔电子显示器封接玻璃及其制备方法，属于玻璃生产技术领域。该封接玻璃由P2O5、ZnO、V2O5、B2O3、Al2O3、Fe2O3六种原料熔制而成，该玻璃的重量百分比组成范围为：ZnO 10～45％、P2O5 10～45％、V2O5 5～35％、B2O3 1～10％、Al2O3 1～10％、Fe2O3 1～10％。本发明目的在于得到一种封接温度低、热膨胀系数适当、化学稳定性好、原料组分数量较少的低熔玻璃，应用于显示器等玻璃电子器件的封接。

Description

一种无铅低熔电子显示器封接玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无铅低熔电子显示器封接玻璃材料及其制备方法，应用于显示器等玻璃电子器件的封接，属于玻璃生产技术领域。
背景技术
等离子显示器、液晶显示屏、和真空荧光显示屏等电子显示器的制作过程中，都需用封接玻璃进行封接。由于这种封接作业是在400℃～500℃左右的较低温度下进行的，所以要求封接玻璃的软化温度较低。传统上都是采用含氧化铅比例较高的封接玻璃。但是随着电子产品的大规模应用，废弃物中的含铅材料给环境造成很大污染，威胁到人类健康。近年来人们一直在寻找不含铅的低温封接玻璃。
较早提出的无铅低温封接玻璃主要是磷酸盐系玻璃，如美国专利US 5246890、日本专利JP 2003146691、及中国专利CN 93109196.9、和CN95103974.1等，都是含有SnO、ZnO、BaO的二元或三元磷酸盐系玻璃。由于磷酸盐系封接玻璃的膨胀系数较高，化学稳定性较差，即使添加多种填料组分也不能达到使用要求，所以难以推向应用。另有钒酸盐系玻璃和铋酸盐系玻璃的软化温度也较低，化学稳定性优于磷酸盐系玻璃，但是这两种玻璃存在着原料成本高、线胀系数大的缺点，单独的钒酸盐系玻璃或铋酸盐系玻璃也难以作为电子显示器封接材料。近年来低温封接玻璃有向混合体系玻璃发展的趋势。
如中国专利CN 200310103589.X，提出一种V2O5-P2O5-Sb2O3体系封接玻璃，采用重量百分比组成为：V2O5 30～70％，P2O5 10～30％，和Sb2O3 0.5～25％。其中V2O5比例较高，一般在50％以上。缺点是原料昂贵、熔制过程易起泡、不耐酸洗。另外，钒磷合量较高的玻璃一般化学稳定性较差。
中国专利200310103592.1在V2O5-P2O5-Sb2O3体系玻璃基础上，加入重量百分比分别不超过10％的SiO2、ZnO、Al2O3、ZrO、B2O3、TiO2、WO2、或碱金属氧化物，作为玻璃稳定组分。另外还包括分别不超过5％的Sn、Zn、或Ca的卤化物。但是采用的V2O5比例仍然较高，因而仍然具有钒酸盐系玻璃的缺点。
中国专利200610112901.5提出在V2O5-P2O5-Sb2O3系统中加稀土氧化物。玻璃基本组分中含有氧化物的重量百分比为：V2O5 30～80％、P2O5 10～60％、Sb2O3 2～40％，可以加入B2O30～25％、Al2O3 0～5％、Bi2O3 0～10％、Fe2O3 0～8％、SiO2 0～8％，以及少量碱金属氧化物、碱土金属氧化物、卤化物和一定的稀土氧化物。加入多组分的目的在于降低玻璃熔融温度，降低热膨胀系数，提高化学稳定性。这个玻璃原料组分过多，给玻璃生产带来不便。而且卤化物在真空条件下会有一定挥发，对电极有腐蚀作用。
中国专利公开200610041626.2提出一种用于金属氧化物避雷器的密封玻璃，属于V2O5-B2O3-ZnO体系。它含有氧化物组分重量百分比为：V2O5 20～30％、B2O3 18～24％、ZnO45～55％，以及P2O5 0～3％、Bi2O3 0～10％、MO3 0～5％、BaO 0～5％等。这个玻璃的缺点是软化温度偏高，封接温度高达530℃，不适用于显示器玻璃的封接。
中国专利公开200810117033.9提出一种低熔玻璃，以V2O5、B2O3、ZnO、P2O5、Bi2O3、和Fe2O3为必备成分，重量百分数组成为V2O5 5～29.9％、B2O3 2～17.9％、ZnO 5～30％、P2O55～29.9％、Bi2O3 1～15％、Fe2O3 1～15％。另外选择性加入少量BaO、Sb2O3、SnO、Al2O3、和SiO2。虽然这种玻璃的软化温度较低、热膨胀系数适当、而且化学稳定性较好，但是它的原料组分数仍然较多，不便于生产控制，另外含有重金属Bi，对环境仍有一定潜在危害。
发明内容
针对原有无铅封接玻璃的不足，本发明提出一种不含铅的低熔电子显示器封接玻璃，目的在于尽量减少玻璃组分数量，同时满足封接温度低、热膨胀系数适当、化学稳定性好的要求。本发明的另一目的在于避免使用重金属氧化物原料，以避免对环境的污染。本发明还有一个目的是提供一种制造上述封接玻璃的方法，以便使玻璃的制备易于进行。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案之一是：
一种无铅低熔电子显示器封接玻璃，其特征在于，该封接玻璃只由P2O5、ZnO、V2O5、B2O3、Al2O3和Fe2O3六种原料组分制成，玻璃的重量百分比组成范围为：P2O5 10～45％、ZnO10～45％、V2O5 5～35％、B2O3 1～10％、Al2O3 1～10％、Fe2O3 1～10％。
本发明所采用的技术方案之二是：一种无铅低熔电子显示器封接玻璃的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按所确定的玻璃成分配比称取原料，其中B2O3由硼酸引入、P2O5由磷酸二氢铵引入，其余成分直接由其氧化物形式引入，将原料混匀制成配合料；
步骤2：将配合料在200～300℃下预烧2-3小时，然后研磨成分散的粉末；
步骤3：将粉末放入氧化铝或石英坩埚，放入电炉升温，在1000～1200℃下保温0.5～1.5小时；
步骤4：将玻璃熔体迅速倒入水中进行水淬得到玻璃颗粒，或将玻璃熔体倒在金属板上得到玻璃块体。
在上述低熔电子显示器封接玻璃中，V2O5、P2O5、两组分在一定范围内配合可以使玻璃软化温度降低；但是过多使用这两种组分的任一种都会导致膨胀系数过大和玻璃化学稳定性降低、过少则不能形成玻璃，因此将它们分别控制在V2O5 5～35％、P2O5 10～45％；适量的B2O3和ZnO可以提高玻璃稳定性，但是过多的B2O3或ZnO会导致软化点升高、过少则不起提高玻璃稳定性作用，因此将B2O3控制在1～10％、ZnO控制在10～45％；Al2O3以改善玻璃的抗水性能，但是过多的Al2O3会使玻璃软化点提高、过少则对玻璃抗水性能影响不显著，因此将Al2O3控制在1～10％；Fe2O3可以改善玻璃的抗水性能，但是过多的Fe2O3会使玻璃膨胀系数加大、过少则对玻璃抗水性能影响不显著，因此将Fe2O3控制在1～10％。
本发明的有益效果是：所提供的低熔电子显示器封接玻璃不含铅，可以替代含铅封接玻璃，消除含铅玻璃对环境的污染；玻璃中V2O5、P2O5含量适中，既保证玻璃软化点较低，又克服了它们在高含量时化学稳定性不佳的缺点；所采用的多种玻璃网络形成剂同时存在，可以使玻璃软化点进一步降低；所采用的原料种类较少，便于玻璃制备。这种无铅低熔电子显示器封接玻璃的软化点在300～360℃，热膨胀系数在70～85x10-7/K范围，可以广泛用于各种玻璃与玻璃、玻璃与陶瓷之间的密封封接。
具体实施方式
表1.实施例玻璃的重量百分比组成
  1#   2#   3#   4#
  V2O5(％)   19   19   23   28
  B2O3(％)   7   7   8   8
  ZnO(％)   45   40   35   30
  P2O5(％)   25   30   30   30
  Al2O3(％)   2   2   2   2
  Fe2O3(％)   2   2   2   2
实施例1：按表1所列1#样品的配比称取V2O5、H3BO3、ZnO、NH4H2PO4、Al2O3和Fe2O3，混匀制成的配合料。将配合料在200℃下预烧2小时，然后研磨成分散的粉末。将粉末放入氧化铝坩埚，在1100℃下熔化1小时，然后将玻璃熔体迅速倒在钢板上冷却，得到无铅低熔电子显示器封接玻璃。经测定玻璃的软化温度355℃，热膨胀系数7.1x10-61/K。
实施例2：按表1所列1#样品的配比称取V2O5、H3BO3、ZnO、NH4H2PO4、Al2O3和Fe2O3，混匀制成的配合料。将配合料在200℃下预烧2小时，然后研磨成分散的粉末。将粉末放入氧化铝坩埚，在1200℃下熔化1小时，然后将玻璃熔体迅速倒在钢板上冷却，得到无铅低熔电子显示器封接玻璃。经测定玻璃的软化温度342℃，热膨胀系数7.3x10-61/K。
实施例3：按表1所列1#样品的配比称取V2O5、H3BO3、ZnO、NH4H2PO4、Al2O3和Fe2O3，混匀制成的配合料。将配合料在200℃下预烧2小时，然后研磨成分散的粉末。将粉末放入氧化铝坩埚，在1200℃下熔化1小时，然后将玻璃熔体迅速倒在钢板上冷却，得到无铅低熔电子显示器封接玻璃。经测定玻璃的软化温度331℃，热膨胀系数7.6x10-61/K。
实施例4：按表1所列1#样品的配比称取V2O5、H3BO3、ZnO、NH4H2PO4、Al2O3和Fe2O3，混匀制成的配合料。将配合料在200℃下预烧2小时，然后研磨成分散的粉末。将粉末放入氧化铝坩埚，在1200℃下熔化1小时，然后将玻璃熔体迅速倒在钢板上冷却，得到无铅低熔电子显示器封接玻璃。经测定玻璃的软化温度325℃，热膨胀系数8.0x10-61/K。

Claims (2)

1.一种无铅低熔电子显示器封接玻璃，其特征在于，所述封接玻璃仅由P2O5、ZnO、V2O5、B2O3、Al2O3和Fe2O3六种原料组分制成，该玻璃的重量百分比组成范围为：P2O5 10～45％、ZnO 10～45％、V2O5 5～35％、B2O3 1～10％、Al2O3 1～10％、Fe2O3 1～10％。
2.一种无铅低熔电子显示器封接玻璃的制备方法，其特征在于，所述制备方法为用于制造权利要求1所述无铅低熔电子显示器封接玻璃的方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤1：按着所确定的玻璃成分配比称取原料，其中B2O3由硼酸引入、P2O5由磷酸二氢铵引入，其余成分直接由氧化物原料引入，将原料混匀制成配合料；
步骤2：将配合料在200～300℃下预烧2～3小时，然后研磨成分散的粉末；
步骤3：将粉末放入氧化铝或石英坩埚，放入电炉升温，在1000～1200℃下保温0.5～1.5小时；
步骤4：将玻璃熔体迅速倒入水中进行水淬得到玻璃颗粒、或将玻璃熔体倒入金属板上得到玻璃块体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104081877A (zh) * 2012-01-30 2014-10-01 日立化成株式会社 电子零件及其制法、以及用于其的密封材料糊剂
CN105330144A (zh) * 2015-09-29 2016-02-17 洛阳暖盈电子技术有限公司 一种低电导率无铅玻璃
CN107459257A (zh) * 2016-06-03 2017-12-12 南京豪祺新材料有限公司 一种封接用无铅低熔点玻璃及其制备方法
CN113716874A (zh) * 2021-10-18 2021-11-30 北京北旭电子材料有限公司 玻璃材料、玻璃粉、玻璃粉的制备方法及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1772676A (zh) * 2004-11-12 2006-05-17 旭技术玻璃株式会社 低熔点玻璃、密封组合物及密封膏
CN101633560A (zh) * 2008-07-23 2010-01-27 中国科学院过程工程研究所 一种无铅低熔玻璃及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1772676A (zh) * 2004-11-12 2006-05-17 旭技术玻璃株式会社 低熔点玻璃、密封组合物及密封膏
CN101633560A (zh) * 2008-07-23 2010-01-27 中国科学院过程工程研究所 一种无铅低熔玻璃及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《过程工程学报》 20100430 李静 等 P2O5-V2O5-B2O3-ZnO系无铅低熔电子封接玻璃的性能 373-378 1-2 第10卷, 第2期 2 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104081877A (zh) * 2012-01-30 2014-10-01 日立化成株式会社 电子零件及其制法、以及用于其的密封材料糊剂
CN105330144A (zh) * 2015-09-29 2016-02-17 洛阳暖盈电子技术有限公司 一种低电导率无铅玻璃
CN107459257A (zh) * 2016-06-03 2017-12-12 南京豪祺新材料有限公司 一种封接用无铅低熔点玻璃及其制备方法
CN113716874A (zh) * 2021-10-18 2021-11-30 北京北旭电子材料有限公司 玻璃材料、玻璃粉、玻璃粉的制备方法及其应用
CN113716874B (zh) * 2021-10-18 2022-09-23 北京北旭电子材料有限公司 玻璃材料、玻璃粉、玻璃粉的制备方法及其应用

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