CN103936287A - 玻璃粉混合物、玻璃粉浆料和光电封装件 - Google Patents

玻璃粉混合物、玻璃粉浆料和光电封装件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种玻璃粉混合物，其中，该玻璃粉混合物包括玻璃粉和添加剂，该添加剂包括铜粉，且在所述玻璃粉混合物中，铜粉的质量百分比为2%至3%。本发明还提供一种玻璃粉浆料和一种光电封装件。在玻璃粉中加入铜粉后，可以降低玻璃粉混合物的熔点，从而可以降低利用激光融化玻璃粉混合物时的温差，降低了封装过程中产生的热应力。

Description

玻璃粉混合物、玻璃粉浆料和光电封装件
技术领域
本发明涉及光电元件的封装领域，具体地，涉及一种玻璃粉混合物、一种利用该玻璃粉混合物制得的玻璃粉浆料和一种利用该玻璃粉浆料封装获得的光电封装件。
背景技术
许多光电元件在使用时都需要进行封装，以防止外界环境中的水蒸汽以及氧气与光电元件接触。
目前一种常用的封装方法为利用激光将玻璃粉融化，以对光电元件进行封装，得到光电封装件。
光电封装件包括第一基板、第二基板和设置在第一基板和第二基板之间的光电元件。进行封装是，将玻璃粉设置在第一基板或第二基板的四周，然后利用激光使玻璃粉融化，已将第一基板和第二基板固定连接。
在整个封装的过程中，温度由低温上升到高温再下降至低温。第一基板和第二基板通常为耐高温的玻璃基板，膨胀系数大约为34.5*10-7/℃，但是市面上的玻璃粉材料的膨胀系数通常为（70～80）*10-7/℃，二者差异较大，在温度变化的过程中容易产生应力。如果该应力在制程中没有完全释放，会造成显示器变形。
因此，如何减少封装光电元件的过程中产生的应力成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃粉混合物、一种利用该玻璃粉混合物制得的玻璃粉浆料和一种利用该玻璃粉浆料封装获得的光电封装件，在利用激光融化所述玻璃粉浆料封装所述光电封装件时产生的应力较小。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种玻璃粉混合物，其中，该玻璃粉混合物包括玻璃粉和添加剂，该添加剂包括铜粉，且在所述玻璃粉混合物中，铜粉的质量百分比为2%至3%。
优选地，所述添加剂还包括TeO2粉末，且在所述玻璃粉混合物中，TeO2粉末的质量百分比为3%～6%。
优选地，所述玻璃粉包括V2O5粉末和P2O5粉末，其中，在所述玻璃粉混合物中，V2O5粉末的质量百分比为40%-60%，P2O5粉末的质量百分比为18%-36%。
优选地，所述玻璃粉包括PbO粉末、B2O3粉末和ZnO粉末，其中，在所述玻璃粉混合物中，PbO粉末的重量百分比为45%-60%，B2O3粉末的重量百分比为20%-40%，ZnO粉末的重量份为10%-15%。
优选地，所述添加剂还包括陶瓷粉末。
优选地，所述玻璃粉混合物中各组分的粒径在0.5μm至4μm之间。
优选地，铜粉的粒径在1.0μm至2.5μm之间。
作为本发明的另一个方面，提供一种玻璃粉浆料，其中，该玻璃粉浆料包括本发明所提供的上述玻璃粉混合物和玻璃粉溶剂，在所述玻璃粉浆料中，玻璃粉混合物的质量百分比为25%至75%，其余为玻璃粉溶剂。
优选地，玻璃粉溶剂包括：
质量百分比为40%至53%的乙基纤维素；
质量百分比为19%至26%的异丙醇；
质量百分比为12%至15%的树脂；
质量百分比为5%至10%的松油脂；
质量百分比为4%至10%的乙醇。
作为本发明的再一个方面，提供一种光电封装件，该光电封装件包括第一基板、第二基板、设置在第一基板和第二基板之间的光电元件和环绕该光电元件的封装材料，所述封装材料将所述第一基板和所述第二基板固定连接，其中，所述封装材料由本发明所提供的上述玻璃粉浆料激光固化而成。
在玻璃粉中加入铜粉后，可以降低玻璃粉混合物的熔点，从而可以降低利用激光融化玻璃粉混合物时的温差，降低了封装过程中产生的热应力。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一个方面，提供一种玻璃粉混合物，其中，该玻璃粉混合物包括玻璃粉和添加剂，该添加剂包括铜粉，且在所述玻璃粉混合物中，铜粉的质量百分比为2%至3%。
在玻璃粉中加入铜粉后，可以降低玻璃粉混合物的熔点，从而可以降低利用激光融化玻璃粉混合物时的温差，降低了封装过程中产生的热应力。
将铜粉的质量百分比控制在2%至3%之间的优点在于，既可以有效降低玻璃粉混合物的融化温度，又可以使利用所述玻璃粉混合物制备的玻璃粉浆料具有合适的黏度。
在本发明中，对玻璃粉的具体成分并没有特殊的限定，例如，玻璃粉可以是任何可以在市场上通过商购获得的玻璃粉。
作为本发明的一种实施方式，所述玻璃粉包括V2O5粉末和P2O5粉末，其中，在所述玻璃粉混合物中，V2O5粉末的质量百分比为40%-60%，P2O5粉末的质量百分比为18%-36%。优选地，玻璃粉中还可以包括ZrO、TiO、MoO3、SiO2、ZnO、Al2O3等微量成分。
或者，作为本发明的另一种实施方式，所述玻璃粉包括PbO粉末、B2O3粉末和ZnO粉末，其中，在所述玻璃粉混合物中，PbO粉末的重量百分比为45%-60%，B2O3粉末的重量百分比为20%-40%，ZnO粉末的重量份为10%-15%。同样地，在本实施方式中，玻璃粉中也可以包括ZrO、TiO、MoO3、SiO2、Al2O3等微量成分。
优选地，所述添加剂还包括TeO2粉末，且在所述玻璃粉混合物中，TeO2粉末的质量百分比为3%～6%。
TeO2粉末可以提高激光融化玻璃粉混合物时对红外波长的激光的吸收率，提高封装良率。
将TeO2粉末的质量百分比设置在3%～6%之间的优点在于：一、防止玻璃粉过熔，从而避免封装过程温度过高；二、不会增加所需激光光束的功率，降低封装过程的功耗，节约能源。
优选地，所述添加剂还包括陶瓷粉末。增加陶瓷粉末后可以降低玻璃粉混合物的膨胀系数，进一步减小封装过程中产生的应力。
优选地，所述玻璃粉混合物中各组分的粒径在0.5μm至4μm之间。将混合物中各组分的粒径设置在上述范围内的优点是，既可以很好地降低玻璃粉混合物的膨胀系数和融化温度，又可以均匀地分散在下文中即将描述的玻璃粉浆料的溶剂中。
优选地，铜粉的粒径在1.0μm至2.5μm之间。
作为本发明的另一个方面，提供一种玻璃粉浆料，其中，该玻璃粉浆料包括本发明所提供的上述玻璃粉和玻璃粉溶剂，在所述玻璃粉浆料中，玻璃粉混合物的质量百分比为25%至75%，其余为玻璃粉溶剂。
将玻璃粉混合物制备层玻璃粉浆料后，在进行封装工艺时，可以很方便地将玻璃粉浆料涂敷在两个基板之间，而且容易控制涂敷在基板上的玻璃粉浆料的量。
如上文中所述，所述玻璃粉混合物具有较低的熔点以及与所述基板接近的膨胀系数，因此在利用所述玻璃粉浆料进行封装工艺时，产生的应力也较小。
作为本发明的一种具体实施方式，玻璃粉溶剂可以包括：
质量百分比为40%至53%的乙基纤维素；
质量百分比为23%至26%的异丙醇；
质量百分比为12%至15%的树脂；
质量百分比为5%至10%的松油脂；
质量百分比为4%至10%的乙醇。
作为本发明的还一个方面，提供一种光电封装件，该光电封装件包括第一基板、第二基板、设置在第一基板和第二基板之间的光电元件和环绕该光电元件的封装材料，所述封装材料将所述第一基板和所述第二基板固定连接，其中，所述封装材料由本发明所提供的上述玻璃粉浆料激光固化而成。激光固化玻璃粉浆料的工艺是本领域所公知的，这里不再赘述。
通常，所述光电元件为有机发光二极管。由于在封装过程中产生的应力较小，因此，当所述光电封装件用于显示器件时，显示器件具有较高的平整度。
实施例
实施例1
将48克V2O5粉末、25克P2O5粉末、6克TeO2粉末、4克铜粉、27克陶瓷粉末混合获得共110克玻璃粉混合物，其中，利用马尔文激光粒度仪测得的玻璃粉混合物中，D（0.1）=0.63μm，D（0.5）=1.56μm，D（0.9）=2.97μm，其中铜粉平均粒径为1.5μm。其中，陶瓷粉末为日本西日本贸易会社提供的CP-0076陶瓷粉末。
将100克玻璃粉混合物添加至300克玻璃粉溶剂中，获得玻璃粉浆料。玻璃粉溶剂的组分如下：160克乙基纤维素；65克异丙醇；45克树脂；30克松油脂；30克乙醇。
玻璃粉浆料的玻璃化温度Tg为302℃，融化温度Ts为335℃，膨胀系数为46*10-7/℃，黏度为126Pa·S，玻璃浆料的融化点为405℃。
OLED用的基板为Corning公司提供lotus XT高温玻璃，其膨胀系数为34.5*10-7/℃，与本实施例所提供的玻璃粉混合物的膨胀系数相近。
实施例2
将60克V2O5粉末、18克P2O5粉末、3克TeO2粉末、2克铜粉、17克陶瓷粉末混合获得共100克玻璃粉混合物，其中，利用马尔文激光粒度仪测得的玻璃粉混合物中，D（0.1）=0.63μm，D（0.5）=1.56μm，D（0.9）=2.97μm，其中铜粉平均粒径为1.5μm。其中，陶瓷粉末为日本西日本贸易会社提供的CP-0076陶瓷粉末。
将100克玻璃粉混合物添加至100克玻璃粉溶剂中，获得玻璃粉浆料。玻璃粉溶剂的组分如下：53克乙基纤维素；23克异丙醇；15克树脂；5克松油脂；4克乙醇。
玻璃粉浆料的玻璃化温度Tg为316℃，融化温度Ts为405℃，膨胀系数为46.7？*10-7/℃，黏度为114Pa·S，玻璃浆料的融化点为450℃。
OLED用的基板为Corning公司提供lotus XT高温玻璃，其膨胀系数为34.5*10-7/℃，与本实施例所提供的玻璃粉混合物的膨胀系数相近。
实施例3
将46克PbO、22克B2O3、13克ZnO、3克铜粉、13克陶瓷粉混合，制得100克玻璃粉混合物，其中，利用马尔文激光粒度仪测得的玻璃粉混合物中，D（0.1）=0.43μm，D（0.5）=1.56μm，D（0.9）=3.57μm，其中，铜粉平均粒径为1.5μm。
将100克玻璃粉混合物添加至285克玻璃粉溶剂中，获得玻璃粉浆料。玻璃粉溶剂的组分如下：139克乙基纤维素；65克异丙醇；43克树脂；26克松油脂；12克乙醇。
玻璃粉浆料的玻璃化温度Tg为297℃，融化温度Ts为324℃，膨胀系数为49*10-7/℃，黏度为137Pa·S，玻璃浆料的融化点为397℃。
OLED用的基板为Corning公司提供lotus XT高温玻璃，其膨胀系数为34.5*10-7/℃，与本实施例所提供的玻璃粉混合物的膨胀系数相近。
实施例4
将60克PbO、20克B2O3、10克ZnO、3克铜粉、7克陶瓷粉混合，制得100克玻璃粉混合物，其中，利用马尔文激光粒度仪测得的玻璃粉混合物中，D（0.1）=0.43μm，D（0.5）=1.56μm，D（0.9）=3.57μm，其中，铜粉平均粒径为1.5μm。
将100克玻璃粉混合物添加至285克玻璃粉溶剂中，获得玻璃粉浆料。玻璃粉溶剂的组分如下：146克乙基纤维素；65克异丙醇；34克树脂；26克松油脂；14克乙醇。
玻璃粉浆料的玻璃化温度Tg为318℃，融化温度Ts为364℃，膨胀系数为70.2*10-7/℃，黏度为98Pa·S，玻璃浆料的融化点为425℃。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种玻璃粉混合物，其特征在于，该玻璃粉混合物包括玻璃粉和添加剂，该添加剂包括铜粉，且在所述玻璃粉混合物中，铜粉的质量百分比为2%至3%。
2.根据权利要求1所述的玻璃粉混合物，其特征在于，所述添加剂还包括TeO2粉末，且在所述玻璃粉混合物中，TeO2粉末的质量百分比为3%～6%。
3.根据权利要求2所述的玻璃粉混合物，其特征在于，所述玻璃粉包括V2O5粉末和P2O5粉末，其中，在所述玻璃粉混合物中，V2O5粉末的质量百分比为40%-60%，P2O5粉末的质量百分比为18%-36%。
4.根据权利要求1所述的玻璃粉混合物，其特征在于，所述玻璃粉包括PbO粉末、B2O3粉末和ZnO粉末，其中，在所述玻璃粉混合物中，PbO粉末的重量百分比为45%-60%，B2O3粉末的重量百分比为20%-40%，ZnO粉末的重量份为10%-15%。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的玻璃粉混合物，其特征在于，所述添加剂还包括陶瓷粉末。
6.根据权利要求5所述的玻璃粉混合物，其特征在于，所述玻璃粉混合物中各组分的粒径在0.5μm至4μm之间。
7.根据权利要求6所述的玻璃粉混合物，其特征在于，铜粉的粒径在1.0μm至2.5μm之间。
8.一种玻璃粉浆料，其特征在于，该玻璃粉浆料包括权利要求1至7中任意一项所述的玻璃粉混合物和玻璃粉溶剂，在所述玻璃粉浆料中，玻璃粉混合物的质量百分比为25%至75%，其余为玻璃粉溶剂。
9.根据权利要求8所述的玻璃粉浆料，其特征在于，玻璃粉溶剂包括：
质量百分比为40%至53%的乙基纤维素；
质量百分比为19%至26%的异丙醇；
质量百分比为12%至15%的树脂；
质量百分比为5%至10%的松油脂；
质量百分比为4%至10%的乙醇。
10.一种光电封装件，该光电封装件包括第一基板、第二基板、设置在第一基板和第二基板之间的光电元件和环绕该光电元件的封装材料，所述封装材料将所述第一基板和所述第二基板固定连接，其特征在于，所述封装材料由权利要求8或9所述的玻璃粉浆料激光固化而成。
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