CN115108725A - 用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物。本发明一实施例的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物包含结晶玻璃及非晶玻璃，结晶玻璃和非晶玻璃以10：90至50：50的质量比混合。
Description
技术领域
本发明涉及用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物，更详细地，涉及包含结晶玻璃及非晶玻璃的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物。
背景技术
有机发光显示装置是通过电激发有机化合物来发光的自发光型显示器，其通常具有显示基板与封装基板之间隔着有机发光器件接合的形式。
有机发光显示装置的有机发光器件对于水分和空气等较为脆弱且敏感，当暴露于水分和空气等时，其特性降低且寿命缩短，因此通过密封来保护有机发光器件非常重要。为此，使用一种利用激光熔化并粘合用于密封的玻璃料来密封基板之间的方式。
另一方面，通常基板的热膨胀系数约为38×10-7/℃，低于玻璃料的热膨胀系数，但这种热膨胀系数的差异会因密封后在粘合面产生过大应力而导致附着力降低，并且会成为降低密封的可靠性的因素。因此，通常在用于密封的玻璃料中添加用于调节热膨胀系数的陶瓷填料来使用。
陶瓷填料不仅通过降低玻璃料的热膨胀系数来克服与基板之间的热膨胀系数差异，而且还起到防止裂纹的作用。但是存在如下问题：当添加陶瓷填料时，由于流动性降低而不易密封，并且当烧结时，陶瓷填料可能突出或可能产生针孔，从而降低附着力。
因此，实际上仍然需要一种如下的用于密封有机发光显示装置的材料：具有与基板的热膨胀系数近似的热膨胀系数，同时确保优秀的附着力、强度，并且可以防止裂纹。
发明内容
技术问题
本发明用于解决上述现有技术的问题，本发明的目的在于，提供一种用于密封的玻璃组合物，其用于接合有机发光显示装置的基板之间，并从外部阻挡有机发光器件。
并且，本发明的目的在于，提供一种用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物，其降低玻璃组合物的热膨胀系数的同时提高粘合强度，并且可以防止裂纹。
解决问题的手段
本发明一实施例的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物包含结晶玻璃及非晶玻璃，结晶玻璃和非晶玻璃以10：90至50：50的质量比混合。
根据本发明的一实施例，结晶玻璃可以包含10～25mol％的V2O5、5～20mol％的TeO2、5～15mol％的B2O3、30～50mol％的ZnO、10～20mol％的CuO以及1～5mol％的ZrO2。
根据本发明的一实施例，结晶玻璃还可以包含0～6mol％的Bi2O3以及0～5mol％的SiO2。
根据本发明的一实施例，非晶玻璃可以包含15～45mol％的V2O5、10～25mol％的TeO2、15～45mol％的ZnO、2～10mol％的CuO以及1～8mol％的ZrO2。
根据本发明的一实施例，非晶玻璃还可以包含0～6mol％的Bi2O3、0～3mol％的SiO2、0～15mol％的B2O3、0～3mol％的Al2O3以及0～7mol％的Nb205。
根据本发明的一实施例，结晶玻璃的热膨胀系数可以为45×10-7/℃至60×10-7/℃。
发明的效果
根据本发明的一实施例，通过在用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物中包含结晶玻璃，可以降低玻璃组合物的热膨胀系数并提高接合强度。
并且，通过混合结晶玻璃和非晶玻璃，可以促进基板之间的接合，从而可从外部阻挡有机发光器件来对其进行保护。
附图说明
图1为简要示出将本发明一实施例的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物用作密封部件的有机发光显示装置的截面的图。
附图标记的说明
10：有机发光显示装置
11：显示基板 12：封装基板
13：有机发光器件 14：密封部件
具体实施方式
以下，将参考附图来对本发明的优选实施例进行详细的描述，以使本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施。
为了清楚地描述本发明，已经省略了与本发明无关的部分的描述。并且应当理解，说明书中记载的特定形状、结构和特性可以在不脱离本发明的思想和范围的情况下从一个实施例变更为另一实施例来实现。
因此，后述的详细描述不是限制性的，并且本发明的范围应被视为包括权利要求的权利要求所请求的范围及与其等同的所有范围。
图1为简要示出将本发明一实施例的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物用作密封部件的有机发光显示装置的截面的图。
参照图1，有机发光显示装置10包括：显示基板11及封装基板12，彼此相向；有机发光器件13，配置在基板之间；以及密封部件14，用于接合显示基板11和封装基板12。如上所述，由于有机发光显示装置10的有机发光器件13对于水分和空气等较为脆弱，因此通过密封基板之间来保护有机发光器件13非常重要。以下，将对组成密封部件14的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物进行详细描述，上述密封部件14通过接合显示基板11及封装基板12之间来保护位于它们之间的有机发光器件13。
本发明一实施例的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物包含结晶玻璃和非晶玻璃，其通过接合、密封有机发光显示装置的基板之间来起到位于基板之间的有机发光器件免受从外部流入的水分、氧气、紫外线等的影响的作用。
如上所述，密封部件通常在用于密封的玻璃料中添加用于调节热膨胀系数的陶瓷填料来使用。但是，由于陶瓷填料的结晶度接近100％，因而当接合基板时，存在妨碍通过化学反应进行的粘合的问题。因此，在本发明中，使用结晶玻璃代替陶瓷填料来调节密封部件的热膨胀系数。结晶玻璃的结晶度约为20～70％，因而能够以纳米尺寸的结晶分布在非晶玻璃的形式混合，并且当接合基板时，可以有效进行通过化学反应的粘合。不仅如此，可通过提高强度来防止裂纹。
本发明一实施例的用于密封的玻璃组合物中包含的结晶玻璃具有高耐热性和优秀的机械强度，起到降低整个玻璃组合物的热膨胀系数，并且提高密封后的接合强度的作用。具体地，当结晶玻璃被结晶化时，其被致密化，即其密度增加，随之热膨胀系数会降低。因此，可以使与基板(热膨胀系数：40×10-7/℃)接合的玻璃组合物的热膨胀系数近似于基板的热膨胀系数，并且在密封时，与基板之间的应力会降低，因而可提高接合强度。
根据本实施例，结晶玻璃可以包含10～25mol％的V2O5、5～20mol％的TeO2、5～15mol％的B2O3、30～50mol％的ZnO、10～20mol％的CuO、1～5mol％的ZrO2、0～6mol％的Bi2O3及0～5mol％的SiO2。以下，将详细描述结晶玻璃组合物的每种成分的作用和优选含量。
V2O5起到玻璃形成剂作用，具有低熔点特性，增加激光吸收能力。在本实施例中，V2O5的含量为10～25mol％。若V2O5的含量小于10mol％，则由于玻璃的转化点增加而可能无法正常发挥低熔点效果。相反，若V2O5的含量大于25mol％，则由于过度的激光反应性而导致钒氧化物挥发并残留为气泡，从而因这种气泡而存在附着力和跌落(Drop)强度降低的问题。
TeO2通过提高玻璃的结合力来起到提高耐水性及耐化学性，并降低玻璃转化温度的作用。在本实施例中，TeO2的含量为5～20mol％。若TeO2的含量小于5mol％，则其添加效果不足，相反，若TeO2的含量大于20mol％，则热膨胀系数可能显著增加。
B2O3为形成玻璃的物质，有助于玻璃的优秀的机械强度和耐久性，具有低的热膨胀率。在本实施例中，考虑到B2O3对玻璃特性产生的影响，将其含量设置为5～15mol％。
ZnO起到提高玻璃组合物的耐水性、降低热膨胀系数、稳定玻璃组合物的作用。在本实施例中，ZnO的含量为30～50mol％。若ZnO含量小于30mol％，则由于玻璃的熔融性低而可能难以制造玻璃，相反，若含量大于50mol％，则由于在玻璃内部形成结晶而可能导致透明度降低。
CuO有助于降低热膨胀系数的同时提高激光密封的红外线吸收率。在本实施例中，CuO的含量为10～20mol％。若CuO的含量小于10mol％，则其添加效果不足，若添加含量大于20mol％，则可能导致玻璃形成能力的降低以及热膨胀系数的增加。
ZrO2为用于提高耐化学性的成分，在本实施例中，ZrO2的含量为1～5mol％。若ZrO2的含量小于1mol％，则玻璃耐水性的提高效果小，若大于5mol％，则会降低熔融性，并且难以形成玻璃。
Bi2O3起到增加折射率的同时降低粘性的作用。在本实施例中，Bi2O3为含量为0～6mol％。若Bi2O3的添加含量大于6mol％，则热膨胀系数可能变大。
SiO2用作玻璃形成物质，有助于提高玻璃的稳定性并降低热膨胀系数。若SiO2的含量大于5mol％，则软化点可能增加，因而在本实施例中，将SiO2的含量设置为0～5mol％。
根据本发明的一实施例，包含上述多种成分的结晶玻璃的热膨胀系数可以为45×10-7/℃至60×10-7/℃。如上所述，通过使结晶玻璃具有与基板的热膨胀系数近似的热膨胀系数，可以克服由于热膨胀系数差异而导致的附着力及密封可靠性降低的问题。
另一方面，在仅使用结晶玻璃的情况下，没有软化流动，因此附着力可能降低。因而在本发明中，通过将结晶玻璃与非晶玻璃和混合来组成用于密封的玻璃组合物。
根据本发明的一实施例，能够以10：90至50：50的质量比混合结晶玻璃和非晶玻璃来组成用于密封的玻璃组合物。若结晶玻璃的添加量大于50％，则由于玻璃混合物的流动性急剧降低而可能导致封装部的气密性劣化，若添加量小于10％，则难以实现降低热膨胀系数并提高接合强度的效果。
在本实施例中，非晶玻璃可以包含15～45mol％的V2O5、10～25mol％的TeO2、15～45mol％的ZnO、2～10mol％的CuO、1～8mol％的ZrO2、0～6mol％的Bi2O3、0～3mol％的SiO2、0～12mol％的B2O3、0～3mol％的Al2O3及0～7mol％的Nb205。
具有上述组成的玻璃组合物能够以糊剂的形式制备，以便密封有机发光显示装置。具体地，可通过将诸如醇类溶剂、酮类溶剂和醚类溶剂之类的有机溶剂与诸如丙烯酸类聚合物或纤维素类聚合物之类的有机粘合剂混合来制备载体，并在其中以适当的比例混合非晶玻璃粉末和结晶玻璃粉末来制备糊剂。在此情况下，可以在不使玻璃物性、涂敷物性降低的范围内进一步包含无机颜料。
以下，将通过具体实验例详细描述以上所描述的本发明一实施例的用于密封的玻璃组合物的特性。
实验例
表1示出本发明实施例的结晶玻璃组合物的含量。每种成分的mol％是基于结晶玻璃组合物的总含量来计算的值。
表1
| 分类 | V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TeO<sub>2</sub> | B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | ZnO | CuO | ZrO<sub>2</sub> | SiO<sub>2</sub> | 计 | TgO | TcO |
| 组成1 | 20.0 | 6.0 | 8.0 | 11.0 | 38.5 | 13.5 | 3.0 | - | 100 | 320 | 417 |
| 组成2 | 18.0 | 3.5 | 8.5 | 14.0 | 40.0 | 14.0 | 2.0 | - | 100 | 318 | 435 |
| 组成3 | 23.0 | 2.0 | 12.0 | 12.5 | 37.5 | 11.0 | 1.0 | 1.0 | 100 | 317 | 418 |
| 组成4 | 24.0 | 2.0 | 12.5 | 10.0 | 39.5 | 10.0 | 2.0 | - | 100 | 315 | 419 |
| 组成5 | 21.0 | 3.0 | 18.0 | 11.5 | 31.5 | 13.0 | 2.0 | - | 100 | 319 | 423 |
| 组成6 | 17.5 | 5.0 | 14.0 | 13.0 | 36.0 | 13.0 | 1.5 | - | 100 | 323 | 444 |
| 组成7 | 16.0 | - | 9.5 | 12.0 | 44.0 | 14.0 | 1.5 | 3.0 | 100 | 340 | 485 |
表2示出本发明实施例的非晶玻璃组合物的含量。每种成分的mol％是基于非晶玻璃组合物的总含量来计算的值。
表2
表3示出根据结晶玻璃和非晶玻璃的混合比例的特性。具体地，示出根据结晶玻璃和非晶玻璃的混合比例(基于质量比)的热膨胀系数(coefficient of thermalexpansion；CTE)、附着力、跌落试验(Drop test)的结果。其中，跌落试验用于测量强度，通过在指定高度进行跌落试验来测量了破损率和脱离程度。附着力的测量结果，判断为4.5kgf/cm以上为优秀、3.5～4.5kgf/cm为一般、3.5kgf/cm以下为不足，跌落试验结果，判断为15％以下为优秀、15～20％为一般、20％以上为不足。
表3
参照表3，可以确认到，随着结晶玻璃的比例增加，热膨胀系数减小。但是，当结晶玻璃的比例大于50％时(比较例1至3)，可以确认到附着力和跌落强度降低。
具体地，在实施例1至10中，附着力为4.0kgf/cm以上，可知基本优秀，相反，在比较例1至3中，附着力为3.5kgf/cm以下，可知不足。并且，在实施例1至10中，作为跌落试验结果，破损率和脱离程度小于20％(大部分小于15％)，表现出非常优秀的强度，相反，在比较例1至3中，破损率和脱离程度为20％以上，可知强度显著降低。
另一方面，当结晶玻璃的比例为5％以下时(比较例4及5)，附着力为4.5kgf/cm以上，属于良好，但作为跌落试验结果，裂纹及破损率为20％以上，可知显著增加。这是随着热膨胀系数的增加和与基板之间的热膨胀系数差异的增加而出现的结果。
考虑到这些实验结果，优选以10％以上且50％以下的比例添加结晶玻璃，以降低裂纹及破损率，同时具有优秀的附着力。
以上，参照附图描述了本发明的优选实施例，但是本发明所属技术领域的普通技术人员可以理解，可在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下以其他具体形式来实施本发明。因此，应当理解，上述实施例在所有方面都是示例性的而非限制性的。
Claims (6)
1.一种用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物，其特征在于，
包含结晶玻璃及非晶玻璃，
上述结晶玻璃和上述非晶玻璃以10：90至50：50的质量比混合。
2.根据权利要求1所述的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物，其特征在于，上述结晶玻璃包含10～25mol％的V2O5、5～20mol％的TeO2、5～15mol％的B2O3、30～50mol％的ZnO、10～20mol％的CuO以及1～5mol％的ZrO2。
3.根据权利要求2所述的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物，其特征在于，上述结晶玻璃还包含0～6mol％的Bi2O3以及0～5mol％的SiO2。
4.根据权利要求1所述的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物，其特征在于，上述非晶玻璃包含15～45mol％的V2O5、10～25mol％的TeO2、15～45mol％的ZnO、2～10mol％的CuO以及1～8mol％的ZrO2。
5.根据权利要求4所述的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物，其特征在于，上述非晶玻璃还包含0～6mol％的Bi2O3、0～3mol％的SiO2、0～15mol％的B2O3、0～3mol％的Al2O3以及0～7mol％的Nb205。
6.根据权利要求1所述的用于密封有机发光显示装置的玻璃组合物，其特征在于，上述结晶玻璃的热膨胀系数为45×10-7/℃至60×10-7/℃。
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