JP2010228998A - Glass member with sealing material layer, electronic device using the same, and production method thereof - Google Patents

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Akira Ide
Sohei Kawanami
Koichi Shibuya
旭 井出
壮平 川浪
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Asahi Glass Co Ltd
旭硝子株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to heighten the bonding strength between a glass substrate and a sealing layer even in the case where the line width of the sealing layer and the space between glass substrates are narrowed in adopting laser sealing. <P>SOLUTION: A glass substrate 3 has a groove 6 formed in a seal region and is provided in the groove 6 with a sealing material layer 5 comprising a fired layer of a sealing glass material containing a sealing glass, a low expansion filler, and a laser absorbing material. The sealing material layer 5 is provided in a manner that its top protrudes from the groove 6. Such glass substrate 3 and a glass substrate 2 having an element-forming region 2a provided with an electronic element are laid on each other, and the sealing material layer 5 is molten by irradiating it with laser beams 7 from the side of the glass substrate 3 to seal the gap between the glass substrates 2 and 3. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic device and a manufacturing method thereof using the glass member with the sealing material layer.

有機ELディスプレイ(Organic Electro−Luminescence Display:OELD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶表示装置(LCD)等の平板型ディスプレイ装置(FPD)は、発光素子を形成した素子用ガラス基板と封止用ガラス基板とを対向配置し、これら2枚のガラス基板を封着したガラスパッケージで発光素子を封止した構造を有している(特許文献1参照)。 Organic EL Display (Organic Electro-Luminescence Display: OELD), plasma display panel (PDP), flat panel display such as a liquid crystal display device (LCD) (FPD), a glass substrate and a sealing element to form a light-emitting element a glass substrate placed opposite, has a structure sealing the light emitting element in these two glass package sealing the glass substrate (see Patent Document 1). さらに、色素増感型太陽電池のような太陽電池においても、2枚のガラス基板で太陽電池素子(光電変換素子)を封止したガラスパッケージを適用することが検討されている(特許文献2参照)。 Further, even in a solar cell such as a dye-sensitized solar cell, is to apply a glass package sealing the solar cell element (photoelectric conversion element) with two glass substrates has been studied (see Patent Document 2 ).

2枚のガラス基板間を封止する封着材料には、耐湿性等に優れる封着ガラスの適用が進められている。 The sealing material for sealing between the two glass substrates, application of sealing glass excellent in moisture resistance have been developed. ただし、封着ガラスによる封着温度は400〜600℃程度であるため、通常の加熱炉を用いて焼成した場合にはOEL素子等の電子素子部の特性が劣化してしまう。 However, the sealing temperature by sealing glass is because it is about 400 to 600 ° C., when fired with a conventional heating furnace deteriorates the characteristics of the electronic element unit such as OEL element. そこで、2枚のガラス基板の周辺部に設けられた封止領域間にレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料層を配置し、これにレーザ光を照射し加熱、溶融させて封着層を形成することが試みられている(特許文献1,2参照)。 Therefore, the sealing glass material layer containing a laser absorbent is disposed between sealing regions provided on the periphery of the two glass substrates, forming the radiation heating the laser beam, the sealing layer by melting this attempts have been made to (see Patent documents 1 and 2). レーザ照射による封着(レーザ封着)は、電子素子部への熱的影響を抑制できるという利点を有する。 Sealing by laser irradiation (laser sealing) has the advantage of suppressing the thermal influence on the electronic element unit.

FPDや太陽電池等のガラスパッケージにレーザ封着を適用するにあたって、OEL素子や太陽電池素子等の電子素子の形成面積の拡大を図るために、ガラス基板に設定される封止領域の幅、すなわち封着層の線幅は3mm以下、さらには1mm以下というように狭小化される傾向にある。 In applying the laser sealing a glass package such as FPD or a solar cell, in order to expand the area for forming an electronic element such as OEL element or a solar cell element, the width of the sealing area set on the glass substrate, namely the line width of the sealing layer is less than 3mm, more tend to be narrowed so as 1mm or less. 封着層の線幅が減少するほどガラス基板との接着面積が小さくなるため、ガラス基板と封着層との接着強度が低下しやすくなる。 Since the adhesion area of ​​the glass substrate as the line width of the sealing layer is reduced smaller, the adhesive strength between the glass substrate and the sealing layer tends to decrease. 接着強度の低下はガラス基板と封着層との界面における剥離やクラックの発生原因となる。 Reduction of the adhesive strength becomes a cause of peeling and cracking at the interface between the glass substrate and the sealing layer.

さらに、FPDではガラスパッケージ内における発光素子の内部散乱を抑制するために、ガラス基板間の間隔(ギャップ)も、例えば30μm以下、さらには10μm以下というように狭くすることが求められている。 Furthermore, in order to suppress the internal scattering of light emitting elements in the glass package in FPD, the spacing between the glass substrates (gap) is also, for example 30μm or less, and further, it is required to narrow so on 10μm or less. 封着用ガラス材料には、ガラス基板と封着ガラスとの熱膨張係数を整合させるために低膨張充填材等が配合されており、基板間隔の狭小化に伴って充填材粒子を微粒子化する必要が生じる。 The sealing glass material, low-expansion filler or the like in order to match the thermal expansion coefficient between the glass substrate and the sealing glass are compounded is necessary to fine the filler particles with the narrowing of the distance between the substrates It occurs. 充填材粒子の微粒子化は表面積の増大を招き、加熱して軟化させた封着ガラスと充填材粒子との間のせん断応力が増加して流動が生じにくくなる。 Particles of filler particles causes an increase in surface area, the shear stress is increased flow between the heating and sealing glass is softened and the filler particles is less likely. これは封着材料とガラス基板との密着性を低下させる原因となる。 This causes a reduction in the adhesion between the sealing material and the glass substrate. これによっても、ガラス基板と封着層との接着強度が低下する。 This also bonding strength between the glass substrate and the sealing layer is reduced.

特許文献1にはOEL素子の形成領域(画素領域)を有する素子用ガラス基板の封止領域(非画素領域)に凹凸部を形成することが記載されている。 Patent Document 1 discloses that forms the concavo-convex portion in the seal region of the glass substrate element having a formation region of the OEL element (pixel region) (non-pixel area). ここでは凹凸部を有しない封止用ガラス基板に封着用ガラス材料層を形成し、封止用ガラス基板側からレーザ光を照射して封止している。 This uneven portion forms a sealing glass material layer on a glass substrate having no sealing the seals is irradiated with a laser beam from the glass substrate side for sealing. このような方法ではレーザ光の照射面から凹部に近づくほど封着用ガラス材料が軟化しにくくなり、凹部内を封着用ガラス材料で十分に埋めることが困難になる。 Such methods hardly approach the more softened sealing glass material in the recess from the irradiation surface of the laser light is, it is difficult to fill thoroughly the recess in the sealing glass material. これでは接着強度を十分に高めることができないだけでなく、凹部内に残存する空隙が剥離やクラックの起点となるおそれがある。 This is not only able to enhance the bonding strength sufficiently, there is a possibility that voids remaining in the recess as a starting point of peeling or cracking.

特許文献2には封止用ガラス基板に溝を形成し、この溝内に封着用ガラス材料を充填した後、封止用ガラス基板側からレーザ光を照射して、封着用ガラス材料を素子用ガラス基板に向けて盛り上がらせることによって、ガラス基板間を封着することが記載されている。 A groove is formed in the glass substrate for sealing to the Patent Document 2, after filling the sealing glass material in the groove, by irradiating a laser beam from the glass substrate side for sealing, element a sealing glass material by Moriagara toward the glass substrate, it is described that the sealing between the glass substrates. この方法では封着層の幅が溝幅より狭くなることが避けられないことから、ガラス基板と封着層との接着強度を十分に高めることはできない。 Since the width of the sealing layer can not be avoided that becomes narrower than the width in this way, it is impossible to increase the adhesion strength between the glass substrate and the sealing layer sufficiently. また、レーザ封着工程の前に溝内に充填した封着用ガラス材料の表面を平坦化しているが、その際にガラス基板に傷が生じることが避けられず、ガラス基板の特性が低下しやすいという難点がある。 Further, although planarize the surface of the sealing glass material filled in the grooves before the laser sealing step, whereby inevitably the scratch occurs in the glass substrate, characteristics of the glass substrate tends to decrease there is a drawback.

特表2006−524419号公報 JP-T 2006-524419 JP 特開2008−115057号公報 JP 2008-115057 JP 特開2007−200838号公報 JP 2007-200838 JP 国際公開2005/122645号 WO 2005/122645

本発明の目的は、封着層の線幅やガラス基板間の間隔を狭小化する場合においても、ガラス基板と封着層との接着強度を十分に高めることを可能にした封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention, even in the case of narrowing the interval between the line width and the glass substrate of the sealing layer, with the sealing material layer that enables to increase the adhesive strength between the glass substrate and the sealing layer sufficiently It is to provide a glass member and the electronic device and its manufacturing method using the same.

本発明の態様に係る封着材料層付きガラス部材は、封止領域と、前記封止領域に連続して形成された溝とを有するガラス基板と、前記溝内に設けられ、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着用ガラス材料の焼成層からなる枠状の封着材料層とを具備し、前記封着材料層はその上部が前記溝から突出するように設けられていることを特徴としている。 With the sealing material layer glass member according to the embodiment of the present invention includes a sealing region, the glass substrate having said sealing region being formed by continuous groove is provided in the groove, and the sealing glass comprising a low-expansion filler and a frame-like sealing material layer made of sintered layer of sealing glass material containing a laser absorbing material, the sealing material layer is formed so that its upper portion projects from the groove It is characterized by being.

本発明の態様に係る電子デバイスは、電子素子を備える素子形成領域と、前記素子形成領域の外周に沿って設けられた第1の封止領域とを有する第1のガラス基板と、前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域と、前記第2の封止領域に連続して形成された溝とを有する第2のガラス基板と、前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域と前記第2のガラス基板の前記第2の封止領域との間を、前記素子形成領域上に間隙を設けつつ封止するように形成され、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着用ガラス材料の溶融固着層からなる封着層とを具備し、前記封着層の一部は前記溝内に埋め込まれていることを特徴としている。 Electronic device in accordance with aspects of the present invention, an element formation region comprising an electronic element, a first glass substrate having a first sealing region provided along the outer periphery of the element forming region, said first a second sealing region corresponding to the first sealing region of the glass substrate, and a second glass substrate having a second sealing region is formed by continuous groove, said first of the first sealing region of the glass substrate and between said second of said second sealing area of ​​the glass substrate, is formed so as to seal while providing a gap in the element forming region, sealing ; and a sealing layer consisting of melting and fixing layer of sealing glass material containing deposited glass and low-expansion filler and a laser absorbent material, a portion of the sealing layer is embedded in the groove It is characterized in.

本発明の態様に係る電子デバイスの製造方法は、電子素子を備える素子形成領域と、前記素子形成領域の外周に沿って設けられた第1の封止領域とを有する第1のガラス基板を用意する工程と、前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域と、前記第2の封止領域に連続して形成された溝と、その上部が前記溝から突出するように前記溝内に設けられ、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着用ガラス材料の焼成層からなる枠状の封着材料層とを有する第2のガラス基板を用意する工程と、前記素子形成領域上に間隙を形成しつつ、前記封着材料層を介して前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板とを積層する工程と、前記第2のガラス基板を通して前記封着材料層にレーザ光を照射し、 Method of manufacturing an electronic device according to embodiments of the present invention, prepared an element formation region comprising an electronic device, a first glass substrate having a first sealing region provided along the outer periphery of the element forming region step and the second sealing region corresponding to the first sealing region of the first glass substrate, and the second sealing region is formed by continuous groove, an upper portion thereof said to wherein provided in the groove so as to protrude from the groove, the and a frame-shaped sealing material layer made of sintered layer of sealing glass material containing the sealing glass and the low-expansion filler and a laser absorbent material 2 preparing a glass substrate, laminating while forming a gap in the element forming region, and said second glass substrate and the first glass substrate via the sealing material layer, the the laser beam is irradiated to the sealing material layer through the second glass substrate, 記封着材料層を溶融させて前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間を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。 By melting Kifugi material layer is characterized by comprising a step of forming a sealing layer for sealing between the second glass substrate and the first glass substrate.

本発明の態様に係る封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法によれば、封着層の線幅やガラス基板間の間隔を狭小化する場合においても、ガラス基板と封着層との接着強度を十分に高めることができる。 According to the electronic device and a manufacturing method thereof using the same and with the sealing material layer glass member according to the embodiment of the present invention, even in the case of narrowing the interval between the line width and the glass substrate of the sealing layer, a glass substrate the adhesive strength between the sealing layer and can be sufficiently enhanced. 従って、封着性やその信頼性に優れる電子デバイスを再現性よく提供することが可能となる。 Therefore, it is possible to provide good reproducibility electronic device which is excellent in sealing properties and its reliability.

本発明の実施形態による電子デバイスの構成を示す断面図である。 According to embodiments of the present invention is a cross-sectional view showing the configuration of an electronic device. 本発明の実施形態による電子デバイスの製造工程を示す断面図である。 It is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the electronic device according to an exemplary embodiment of the present invention. 図2に示す電子デバイスの製造工程で使用する第1のガラス基板を示す平面図である。 It is a plan view showing a first glass substrate used in the manufacturing process of the electronic device shown in FIG. 図3のA−A線に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along line A-A of FIG. 図2に示す電子デバイスの製造工程で使用する第2のガラス基板を示す平面図である。 It is a plan view showing a second glass substrate used in the manufacturing process of the electronic device shown in FIG. 図5のA−A線に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along line A-A of FIG. 図5に示す第2のガラス基板の一部を拡大して示す断面図である。 Is a sectional view showing an enlarged part of the second glass substrate shown in FIG. 図1に示す電子デバイスの一部を拡大して示す断面図である。 Is a sectional view showing an enlarged part of the electronic device shown in FIG.

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。 Hereinafter, embodiments for implementing the present invention will be described with reference to the drawings. 図1は本発明の実施形態による電子デバイスの構成を示す図、図2は本発明の実施形態による電子デバイスの製造工程を示す図、図3ないし図6はそれに用いる第1および第2のガラス基板の構成を示す図、図7は第2のガラス基板の一部を拡大して示す図、図8は電子デバイスの封着部を拡大して示す図である。 1 is a diagram showing a configuration of an electronic device according to an exemplary embodiment of the present invention, showing the manufacturing process of the electronic device according to the embodiment of FIG. 2 is the invention, FIGS. 3 through 6 the first and second glass for use therein diagram showing a configuration of a substrate, figure 8 7 showing an enlarged portion of the second glass substrate is an enlarged view showing the sealing portion of the electronic device. 図1に示す電子デバイス1は、OELD、PDP、LCD等のFPD、OEL素子等の発光素子を使用した照明装置(OEL照明等)、あるいは色素増感型太陽電池のような太陽電池等を構成するものである。 Electronic device 1 shown in FIG. 1, structure OELD, PDP, etc. LCD FPD, illumination device using a light emitting element such as OEL element (OEL illumination, etc.), or a solar cell or the like, such as a dye-sensitized solar cell it is intended to.

電子デバイス1は、電子素子を備える素子形成領域2aを有する第1のガラス基板(素子用ガラス基板)2と、第2のガラス基板(封止用ガラス基板)3とを具備している。 Electronic device 1 is equipped with the first glass substrate (glass substrate for device) 2 having an element forming region 2a comprising an electronic element and a (glass substrate for sealing) 3 second glass substrate. 第1および第2のガラス基板2、3は、例えば無アルカリガラスやソーダライムガラス等で構成される。 The first and second glass substrates 2 and 3, for example, a non-alkali glass or soda lime glass. 無アルカリガラスは35〜40×10 −7 /℃程度の熱膨張係数を有している。 Alkali-free glass has a thermal expansion coefficient of about 35~40 × 10 -7 / ℃. ソーダライムガラスは85〜90×10 −7 /℃程度の熱膨張係数を有している。 Soda lime glass has a thermal expansion coefficient of about 85~90 × 10 -7 / ℃.

第1のガラス基板2の素子形成領域2aには、電子デバイス1に応じた電子素子、例えばOELDやOEL照明であればOEL素子、PDPであればプラズマ発光素子、LCDであれば液晶表示素子、太陽電池であれば色素増感型光電変換部等が形成されている。 The first element forming region 2a of the glass substrate 2, an electronic device in accordance with the electronic device 1, for example, OEL device if OELD or OEL illumination, if PDP plasma light emitting device, a liquid crystal display device if LCD, dye-sensitized photoelectric conversion unit and the like are formed if the solar cell. OEL素子のような発光素子や色素増感型光電変換部のような太陽電池素子等の電子素子は各種公知の構造を備えており、これら素子構造に限定されるものではない。 Electronic devices such as a solar cell element such as a light emitting element and the dye-sensitized photoelectric conversion unit such as OEL element has various known structures, but is not limited to these device structures.

第1のガラス基板2は図3および図4に示すように素子形成領域2aの外周に沿って設けられた第1の封止領域2bを有している。 And a first of the first sealing region 2b of the glass substrate 2 is provided along the outer periphery of the element forming region 2a as shown in FIGS. 第1の封止領域2bは素子形成領域2aを囲うように設定されている。 The first sealing region 2b is set so as to surround the element forming region 2a. 第2のガラス基板3は図5および図6に示すように第2の封止領域3aを有している。 The second glass substrate 3 has a second sealing region 3a as shown in FIGS. 第2の封止領域3aは第1の封止領域2bに対応するものである。 Second sealing region 3a is to correspond to the first sealing region 2b. すなわち、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とを対向配置した際に、第1の封止領域2bと第2の封止領域3aとは対面するように設定されており、後述するように封着層の形成領域(第2のガラス基板3については封着材料層の形成領域)となる。 That is, when the first glass substrate 2 has a second and a glass substrate 3 placed opposite, are set so as to face the first sealing region 2b and the second sealing area 3a, later a (formation region of the sealing material layer for the second glass substrate 3) region of the sealing layer such that.

第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とは、素子形成領域2a上に間隙を形成するように対向配置されている。 First glass substrate 2 and the second glass substrate 3 are opposed so as to form a gap on the element forming region 2a. 第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の空間は封着層4で封止されている。 The space between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 are sealed with sealing layer 4. すなわち、封着層4は第1のガラス基板2の封止領域2bと第2のガラス基板3の封止領域3aとの間を、素子形成領域2a上に間隙を設けつつ封止するように形成されている。 That is, between the sealing layer 4 and the first glass substrate 2 sealing region 2b and the second sealing region 3a of the glass substrate 3, so as to seal while providing a gap on the element forming region 2a It is formed. 素子形成領域2aに形成された電子素子は、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3と封着層4とで構成されたガラスパネルで気密封止されている。 Electronic element formed in the element formation region 2a is hermetically sealed in a glass panel constituted by the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 and the sealing layer 4. なお、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の間隙は空間であることに限らず、そのような空間に透明な樹脂が充填されていてもよい。 Incidentally, the gap between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 is not limited to being space, transparent resin such space may be filled. 透明樹脂はガラス基板2、3に接着されていてもよいし、単に接触しているだけであってもよい。 Transparent resins may be bonded to the glass substrates 2 and 3, simply be just in contact.

封着層4は第2のガラス基板3の封止領域3aに形成された封着材料層5をレーザ光で溶融させて第1のガラス基板2の封止領域2bに固着させた溶融固着層からなるものである。 Sealing layer 4 is melted and fixed layer was fixed to the first sealing region 2b of the glass substrate 2 by melting the sealing material layer 5 formed on the second sealing region 3a of the glass substrate 3 with a laser beam it is made of. すなわち、電子デバイス1の作製に用いられる第2のガラス基板3の封止領域3aには、図5および図6に示すように枠状の封着材料層5が形成されている。 That is, the second sealing region 3a of the glass substrate 3 used in the fabrication of electronic devices 1, the frame-shaped sealing material layer 5 as shown in FIGS. 5 and 6 are formed. 第2のガラス基板3の封止領域3aに形成された封着材料層5を、レーザ光の熱で第1のガラス基板2の封止領域2bに溶融固着させることによって、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の空間(素子配置空間)を封止する封着層4が形成されている。 The sealing material layer 5 formed on the second sealing region 3a of the glass substrate 3, by melting and fixing the first sealing region 2b of the glass substrate 2 in the laser beam heat, the first glass substrate 2 and sealing layer 4 to seal the space (element arrangement space) between the second glass substrate 3 has been formed.

封着材料層5は封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着用ガラス材料の焼成層である。 Sealing material layer 5 is a fired layer of sealing glass material containing the laser absorbing material sealing glass and low-expansion filler. 封着用ガラス材料は主成分としての封着ガラスにレーザ吸収材と低膨張充填材とを配合したものである。 Sealing glass material is obtained by blending a laser absorbing material and the low-expansion filler sealing glass as the main component. 封着用ガラス材料はこれら以外の添加材を必要に応じて含有していてもよい。 Sealing glass material may contain as needed an additive material other than the above. 封着ガラス(ガラスフリット)には、例えば錫−リン酸系ガラス、ビスマス系ガラス、バナジウム系ガラス、鉛系ガラス等の低融点ガラスが用いられる。 The sealing glass (glass frit), for example tin - phosphate glass, bismuth glass, vanadium glass, low melting glass such as lead glass is used. これらのうち、ガラス基板2、3に対する封着性(接着性)やその信頼性(接着信頼性や密閉性)、さらには環境や人体に対する影響性等を考慮して、錫−リン酸系ガラスやビスマス系ガラスからなる封着ガラスを使用することが好ましい。 Of these, sealing against the glass substrates 2 and 3 (adhesiveness) and its reliability (bonding reliability and tightness), further in consideration of the influence and the like against the environment and the human body, tin - phosphate glasses it is preferred to use sealing glass consisting of or bismuth glass.

錫−リン酸系ガラス(ガラスフリット)は、20〜68モル%のSnO、0.5〜5モル%のSnO 2および20〜40モル%のP 25 (基本的には合計量を100モル%とする)の組成を有することが好ましい。 Tin - phosphate glass (glass frit) is 20 to 68 mol% of SnO, 0.5 to 5 mol% of SnO 2 and 20 to 40 mol% of P 2 O 5 (the basic total amount to 100 it is preferred to have a composition of the mole% to). SnOはガラスを低融点化させるための成分である。 SnO is a component for lowering the melting point of the glass. SnOの含有量が20モル%未満であるとガラスの粘性が高くなって封着温度が高くなりすぎ、68モル%を超えるとガラス化しなくなる。 Too high sealing temperature is the content of SnO is higher glass viscosity is less than 20 mol%, longer vitrification exceeds 68 mol%.

SnO 2はガラスを安定化するための成分である。 SnO 2 is a component to stabilize glass. SnO 2の含有量が0.5モル%未満であると封着作業時に軟化溶融したガラス中にSnO 2が分離、析出し、流動性が損なわれて封着作業性が低下する。 SnO 2 is separated in the glass content of SnO 2 is softened melted during the sealing work is less than 0.5 mol%, precipitated, fluidity is impaired sealing workability is lowered. SnO 2の含有量が5モル%を超えると低融点ガラスの溶融中からSnO 2が析出しやすくなる。 The content of SnO 2 is SnO 2 is likely to precipitate from the molten low-melting glass exceeds 5 mol%. 25はガラス骨格を形成するための成分である。 P 2 O 5 is a component for forming a glass skeleton. 25の含有量が20モル%未満であるとガラス化せず、その含有量が40モル%を超えるとリン酸塩ガラス特有の欠点である耐候性の悪化を引き起こすおそれがある。 The content of P 2 O 5 does not vitrification is less than 20 mol%, the content thereof may cause deterioration of the weather resistance is phosphate glass inherent disadvantages exceeds 40 mol%.

ここで、ガラスフリット中のSnOおよびSnO 2の割合(モル%)は以下のようにして求めることができる。 Here, SnO and the proportion of SnO 2 in the glass frit (mol%) can be obtained as follows. まず、ガラスフリット(低融点ガラス粉末)を酸分解した後、ICP発光分光分析によりガラスフリット中に含有されているSn原子の総量を測定する。 First, after acidolysis a glass frit (low-melting glass powder), measures the total amount of Sn atoms contained in the glass frit by ICP emission spectroscopy. 次に、Sn 2+ (SnO)は酸分解したものをヨウ素滴定法により求められるので、そこで求められたSn 2+の量をSn原子の総量から減じてSn 4+ (SnO 2 )を求める。 Then, Sn 2+ (SnO) so obtained those decomposed acid by iodometric titration, where the amount of Sn 2+ obtained by subtracting from the total amount of Sn atoms Request Sn 4+ (SnO 2).

上記した3成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、SiO 2等のガラスの骨格を形成する成分やZnO、B 23 、Al 23 、WO 3 、MoO 3 、Nb 25 、TiO 2 、ZrO 2 、Li 2 O、Na 2 O、K 2 O、Cs 2 O、MgO、CaO、SrO、BaO等のガラスを安定化させる成分等を任意成分として含有していてもよい。 Glass to be formed by three components mentioned above has a low glass transition point, but is suitable for sealing material for low temperature, component or ZnO forming a skeleton of glass such as SiO 2, B 2 O 3, Al 2 O 3, WO 3, MoO 3, Nb 2 O 5, TiO 2, ZrO 2, Li 2 O, stabilizing Na 2 O, K 2 O, Cs 2 O, MgO, CaO, SrO, the glass BaO, etc. it is causing components and the like may also contain as an optional component. 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、また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30モル%以下とすることが好ましい。 However, you can generate devitrification becomes unstable glass the content of optional components is too high, and because there is a fear that a glass transition point or softening point is increased, the total content of any component 30 mol% it is preferable that the following. この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には100モル%となるように調整される。 The total amount of the glass composition basic component and optional components in the case is basically being adjusted to be 100 mol%.

ビスマス系ガラス(ガスフリット)は、70〜90質量%のBi 23 、1〜20質量%のZnOおよび2〜12質量%のB 23 (基本的には合計量を100質量%とする)の組成を有することが好ましい。 Bismuth glass (gas frit) is 70 to 90 mass% of Bi 2 O 3, 1 to 20 wt% of ZnO and 2-12% by weight of B 2 O 3 (essentially 100% by mass of the total amount it is preferred to have a composition for). Bi 23はガラスの網目を形成する成分である。 Bi 2 O 3 is an ingredient which forms a network of the glass. Bi 23の含有量が70質量%未満であると低融点ガラスの軟化点が高くなり、低温での封着が困難になる。 Bi 2 content of O 3 increases the softening point of the low melting glass is less than 70 wt%, it is difficult to sealing at low temperatures. Bi 23の含有量が90質量%を超えるとガラス化しにくくなると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。 With the content of Bi 2 O 3 is less likely to vitrification exceeds 90 mass%, there is a tendency that the coefficient of thermal expansion becomes too high.

ZnOは熱膨張係数等を下げる成分である。 ZnO is a component to lower the thermal expansion coefficient and the like. 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。 The content of ZnO is vitrification tends to be difficult to be less than 1 wt%. ZnOの含有量が20質量%を超えると低融点ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなる。 The content of ZnO is lowered stability during the low-melting glass forming and more than 20 wt%, devitrification tends to occur. 23はガラスの骨格を形成してガラス化が可能となる範囲を広げる成分である。 B 2 O 3 is a component to widen the range of possible vitrified to form a skeleton of glass. 23の含有量が2質量%未満であるとガラス化が困難となり、12質量%を超えると軟化点が高くなりすぎて、封着時に荷重をかけたとしても低温で封着することが困難となる。 B 2 O 3 content is difficult is the vitrification of less than 2 wt%, too high softening point exceeds 12 wt%, be sealed with a low temperature even when a load is applied during sealing It becomes difficult.

上記した3成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、Al 23 、CeO 2 、SiO 2 、Ag 2 O、MoO 3 、Nb 23 、Ta 25 、Ga 23 、Sb 23 、Li 2 O、Na 2 O、K 2 O、Cs 2 O、CaO、SrO、BaO、WO 3 、P 25 、SnO x (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。 Glass to be formed by three components mentioned above has a low glass transition point, but is suitable for sealing material for low temperature, Al 2 O 3, CeO 2 , SiO 2, Ag 2 O, MoO 3, Nb 2 O 3, Ta 2 O 5, Ga 2 O 3, Sb 2 O 3, Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Cs 2 O, CaO, SrO, BaO, WO 3, P 2 O 5, SnO x (x is 1 or 2) may contain optional components such. 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、また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30質量%以下とすることが好ましい。 However, you can generate devitrification becomes unstable glass the content of optional components is too high, and because there is a fear that a glass transition point or softening point is increased, the total content of any component 30 wt% it is preferable that the following. この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には100質量%となるように調整される。 The total amount of the glass composition basic component and optional components in the case is basically being adjusted to be 100 wt%.

封着用ガラス材料は低膨張充填材を含有している。 Sealing glass material contains low-expansion filler. 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、コージェライト、リン酸ジルコニウム系化合物、ソーダライムガラス、および硼珪酸ガラスから選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。 The low-expansion filler, silica, alumina, zirconia, zirconium silicate, cordierite, a zirconium phosphate compound, the use of at least one selected from soda lime glass, and borosilicate glass preferred. リン酸ジルコニウム系化合物としては、(ZrO) 227 、AZr 2 (PO 43 (AはNa、KおよびCaから選ばれる少なくとも1種)、NbZr 2 (PO 43 、Zr 2 (WO 3 )(PO 42 、これらの複合化合物が挙げられる。 The zirconium phosphate compound, (ZrO) 2 P 2 O 7, AZr 2 (PO 4) 3 (A is at least one kind of element selected from Na, K and Ca), NbZr 2 (PO 4 ) 3, Zr 2 (WO 3) (PO 4) 2, these complex compounds. 低膨張充填材とは封着用ガラス材料の主成分である封着ガラスより低い熱膨張係数を有するものである。 The low-expansion filler is one having a low thermal expansion coefficient than the sealing glass as the main component of the sealing glass material.

低膨張充填材の含有量は、封着ガラスの熱膨張係数がガラス基板2、3の熱膨張係数に近づくように適宜に設定される。 The content of the low-expansion filler, the thermal expansion coefficient of the sealing glass is appropriately set so as to approach the thermal expansion coefficient of the glass substrates 2 and 3. 低膨張充填材は封着ガラスやガラス基板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15〜50体積%の範囲で含有させることが好ましい。 Low-expansion filler depending on the thermal expansion coefficient of the sealing glass and the glass substrates 2 and 3, it is preferably contained in the range of 15 to 50 vol% with respect to the sealing glass material. ガラス基板2、3を無アルカリガラス(熱膨張係数:35〜40×10 −7 /℃)で形成する場合には、比較的多量(例えば30〜50体積%の範囲)の低膨張充填材を添加することが好ましい。 The glass substrates 2 and 3 non-alkali glass (thermal expansion coefficient: 35~40 × 10 -7 / ℃) in the case of forming, the relatively low expansion fillers multimeric (for example in a range from 30 to 50 vol%) it is preferable to add. ガラス基板2、3をソーダライムガラス(熱膨張係数:85〜90×10 −7 /℃)で形成する場合には、比較的少量(例えば15〜40体積%の範囲)の低膨張充填材を添加することが好ましい。 Glass substrates 2 and 3 a soda lime glass (thermal expansion coefficient: 85~90 × 10 -7 / ℃) in the case of forming in a relatively small amount of (for example in a range from 15 to 40 vol%) to low-expansion filler it is preferable to add.

封着用ガラス材料はさらにレーザ吸収材を含有している。 Sealing glass material further contains a laser absorbent. レーザ吸収材としてはFe、Cr、Mn、Co、NiおよびCuから選ばれる少なくとも1種の金属または前記金属を含む酸化物等の化合物が用いられる。 As the laser absorbent Fe, Cr, Mn, Co, compounds such as oxides containing at least one metal or the metal selected from Ni and Cu. レーザ吸収材の含有量は封着用ガラス材料に対して0.1〜10体積%の範囲とすることが好ましい。 The content of the laser absorbent is preferably within a range of 0.1 to 10 vol% with respect to the sealing glass material. レーザ吸収材の含有量が0.1体積%未満であると、レーザ照射時に封着材料層5を十分に溶融させることができない。 When the content of the laser absorbent is less than 0.1% by volume, it is impossible to sufficiently melt the sealing material layer 5 at the time of laser irradiation. レーザ吸収材の含有量が10体積%を超えると、レーザ照射時に第2のガラス基板3との界面近傍で局所的に発熱して第2のガラス基板3に割れ等が生じたり、また封着用ガラス材料の溶融時の流動性が劣化して第1のガラス基板2との接着性が低下するおそれがある。 When the content of the laser absorbent exceeds 10 vol%, or cause such cracking second glass substrate 3 is locally heating in the vicinity of the interface between the second glass substrate 3 at the time of laser irradiation, also sealing adhesion to the glass substrate 2 first flowability during melting is deteriorated glass material may be reduced.

第2のガラス基板3は、図7(a)に示すように第2の封止領域3aに形成された溝6を有している。 The second glass substrate 3 has a groove 6 formed on the second sealing region 3a as shown in Figure 7 (a). 溝6は枠状の封止領域3aの全周に沿って連続して形成されており、深さT1を有している。 Grooves 6 are formed continuously along the entire circumference of the frame-shaped sealing area 3a, and has a depth T1. 溝6の形状は角溝に限らず、段付き形状、傾斜形状、湾曲形状等であってもよい。 The shape of the groove 6 is not limited to square groove, it stepped shape, slope shape may be a curved shape. そして、図7(b)に示すように、封着材料層5は溝6内に設けられており、その上部は溝6から突出している。 Then, as shown in FIG. 7 (b), the sealing material layer 5 is provided in the groove 6, the upper portion is protruded from the groove 6. 第2のガラス基板3から突出した部分の高さ(封着材料層5のガラス基板3上における膜厚)T3に基づいて、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の間隔T2が維持される。 Based on the second height of the portion projecting from the glass substrate 3 (film thickness on the glass substrate 3 of the sealing material layer 5) T3, the first glass substrate 2 between the second glass substrate 3 interval T2 is maintained.

このように、溝6内にその一部が充填された封着材料層5を用いることによって、溝6による接着面積の拡大効果やアンカー効果等に基づいて、封着層4とガラス基板2、3との接着強度を向上させることが可能となる。 Thus, by using the sealing material layer 5 a part of which is filled in the groove 6, on the basis of the expansion effect and anchor effect or the like of the bonding area by the grooves 6, the sealing layer 4 and the glass substrate 2, adhesion strength between 3 can be improved. 溝6内に形成した封着材料層5による接着強度の向上効果について、封着材料層5の形成工程とレーザ光による封着工程(レーザ封着工程)を踏まえて説明する。 The effect of improving the adhesive strength by the sealing material layer 5 formed in the groove 6 will be described in light of the sealing step due to the formation of the sealing material layer 5 steps and the laser beam (laser sealing step). 封着材料層5は、例えば以下のようにして第2のガラス基板3の封止領域3aに設けられた溝6内に形成される。 Sealing material layer 5 is formed on the obtained groove 6 provided on the second sealing region 3a of the glass substrate 3, for example, as follows.

まず、第2のガラス基板3の封止領域3aに溝6を形成する。 First, a groove 6 in the second sealing region 3a of the glass substrate 3. 溝6の形成方法は特に限定されるものではないが、例えばサンドブラスト、エッチング、レーザ加工等を適用することができる。 Method of forming the groove 6 is not particularly limited, but can be applied to, for example, sandblasting, etching, laser machining or the like. 溝6の深さT1は、第2のガラス基板3の厚さ、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の間隔T2にもよるが、例えば5〜60μmの範囲とすることが好ましい。 The depth T1 of the grooves 6, the thickness of the second glass substrate 3, the first glass substrate 2 depending on the interval T2 between the second glass substrate 3, for example in the range of 5~60μm it is preferable. 溝6の深さT1が5μm未満の場合には、溝6による接着面積の拡大効果やアンカー効果等を十分に得ることができないおそれがある。 If the depth T1 of the grooves 6 is less than 5μm, there is a risk that can not be obtained or the like expansion effect and anchor effect of the adhesive area by groove 6 sufficiently. 溝6を深さT1が60μmを超えるように形成しても、それ以上に効果を高めることができないだけでなく、相対的にガラス基板3の厚さが減少することで、ガラス基板3の強度を低下させるおそれがある。 Be formed to a groove 6 depth T1 exceeds 60 [mu] m, not only it is impossible to increase the effect more than that, that the thickness of the relatively glass substrate 3 is reduced, the strength of the glass substrate 3 it may decrease.

さらに、溝6の深さT1は基板間隔(ギャップ)T2に対して、T1/(T1+T2)≧0.2の関係を満足させることが好ましい。 Further, the depth T1 of the grooves 6 with respect to the substrate spacing (gap) T2, it is preferable to satisfy the relation T1 / (T1 + T2) ≧ 0.2. (T1+T2)に対するT1の割合が0.2未満であると、溝6を形成したことによる接着強度の向上効果、また狭ギャップ化した際の接着強度の向上効果を十分に得ることができない。 (T1 + T2) If the ratio of T1 is less than 0.2 for, it is impossible to obtain a sufficient effect of improving the adhesion strength when improved effect and narrowing the gap of the bonding strength due to the formation of the grooves 6. ただし、(T1+T2)に対するT1の割合を大きくしすぎても、相対的にガラス基板3の厚さを減少させることになり、ガラス基板3の強度が低下するおそれがあるため、実用的な溝6の形状としては0.2≦T1/(T1+T2)≦0.9の関係を満足させることが好ましい。 However, too large a percentage of T1 for (T1 + T2), results in decreasing the thickness of the relatively glass substrate 3, because the strength of the glass substrate 3 may be lowered, practical grooves 6 as the shape it is preferable to satisfy a relation of 0.2 ≦ T1 / (T1 + T2) ≦ 0.9.

溝6の幅は封着材料層5の線幅Wに応じて設定される。 The width of the groove 6 is set according to the line width W of the sealing material layer 5. 封着材料層5の一部が充填される溝6は、封着材料層5の線幅Wを3mm以下、さらには1mm以下とする場合に有効である。 Grooves 6 that part of the sealing material layer 5 is filled, following 3mm line width W of the sealing material layer 5, and further is effective in the case of a 1mm or less. 従って、溝6の幅も3mm以下、さらには1mm以下とすることが好ましい。 Therefore, the width of the groove 6 is also less than 3mm, and more preferably in a 1mm or less. 溝6の幅は実用的には0.1mm以上とすることが好ましい。 The width of the groove 6 is preferably set to practical 0.1mm or more. 線幅Wが狭小の封着材料層5を適用する場合、すなわち溝6を有しないガラス基板3では封着層4の接着面積が小さくなる場合においても、溝6による封着層4の接着面積の拡大効果やアンカー効果等に基づいて、封着層4とガラス基板2、3との接着強度を向上させることが可能となる。 Bonding area when, i.e. even when the bonding area of ​​no glass substrate 3 in the sealing layer 4 and grooves 6 is decreased, the sealing layer 4 by the groove 6 of the line width W is applied to the sealing material layer 5 a narrow based on the expansion effect and anchor effect or the like, it is possible to improve the adhesive strength between the sealing layer 4 and the glass substrates 2 and 3.

溝6の底面の状態は鏡面および粗面のいずれであってもよいが、レーザ封着時におけるレーザ光の散乱効果を得る上で、適度に粗面化されていることが好ましい。 The bottom surface of the state of the grooves 6 may be either specular or rough, it is preferable to for obtaining a scattering effect of the laser beam during the laser sealing is moderately roughened. 具体的には、溝6の底面の表面粗さは算術平均粗さRaで0.3μm以上であることが好ましい。 Specifically, it is preferable that the surface roughness of the bottom surface of the groove 6 is 0.3μm or more in arithmetic average roughness Ra. このような粗面を有する溝6によれば、封着材料層5に照射したレーザ光が散乱され、封着材料層5の線幅方向に対して均質な加熱を行うことができる。 According to a groove 6 having such rough surface, the laser light scattering irradiated to the sealing material layer 5, it is possible to perform uniform heating to the line width direction of the sealing material layer 5. これによって、封着材料層5の加熱・冷却工程で生じる残留応力を低減することができ、封着材料層5の溶融固化層である封着層4の耐ヒートショック性を高めることが可能となる。 Thus, it is possible to reduce the residual stresses caused by heating and cooling steps of the sealing material layer 5, it is possible to enhance the heat shock resistance of the sealing layer 4 is fused solidified layer of the sealing material layer 5 Become.

ただし、溝6の底面の表面粗さが大きすぎると、その部分を起点としてガラス基板3が破壊されやすくなる。 However, the surface roughness of the bottom surface of the groove 6 is too large, the glass substrate 3 is easily broken that portion as a starting point. このため、溝6の底面の表面粗さは算術平均粗さRaで1μm未満とすることが好ましい。 Therefore, the surface roughness of the bottom surface of the groove 6 is preferably less than 1μm in arithmetic average roughness Ra. 溝6の底面の表面粗さRaが1μmを超える場合、表面の凹凸が破壊の起点となりやすくなる。 If the surface roughness Ra of the bottom surface of the groove 6 is greater than 1 [mu] m, the unevenness of the surface is liable to become starting points of fracture. 従って、溝6の底面の表面粗さは算術平均粗さRaで0.3μm以上1μm未満の範囲であることが好ましい。 Therefore, it is preferable that the surface roughness of the bottom surface of the groove 6 is in a range of less than 1μm or 0.3μm arithmetic mean roughness Ra. このような粗面化された溝6は上述した各種の形成方法を適用して得ることができるが、特にサンドブラストやレーザ加工を適用して溝6を形成することによって、底面を適度に粗面化することができる。 Such roughened grooves 6 can be obtained by applying various forming methods described above, by forming the grooves 6 in particular applying sandblasting or laser machining, moderately roughened bottom surface it can be of.

次に、封着用ガラス材料をビヒクルと混合して封着材料ペーストを調製する。 Next, to prepare a sealing material paste by mixing the sealing glass material with a vehicle. ビヒクルとしては、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を、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の溶剤に溶解したもの、あるいはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロオキシエチル(メタ)アクリレート等のアクリル系樹脂を、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の溶剤に溶解したものが用いられる。 Vehicles, such as methyl cellulose, ethyl cellulose, those obtained by dissolving carboxymethylcellulose, oxy ethyl cellulose, benzyl cellulose, propyl cellulose, nitrocellulose or the like, terpineol, butyl carbitol acetate, a solvent such as ethyl carbitol acetate, or methyl (meth) acrylate, obtained by dissolving ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, an acrylic resin such as 2--hydroxyethyl (meth) acrylate, methyl ethyl ketone, terpineol, butyl carbitol acetate, a solvent such as ethyl carbitol acetate It is used.

封着材料ペーストの粘度は、ガラス基板3に塗布する装置に対応した粘度に合わせればよく、樹脂(バインダ成分)と溶剤の割合や封着用ガラス材料とビヒクルの割合により調整することができる。 The viscosity of the sealing material paste can be adjusted by the ratio of the well, combined the viscosity corresponding to the device to be applied to the glass substrate 3, the resin (binder component) and the solvent fraction and the sealing glass material and a vehicle. 封着材料ペーストには、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。 The sealing material paste may be added known additives in glass paste as antifoaming agents and dispersing agents. 封着材料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を適用することができる。 Preparation of sealing material paste can be applied to a known method using equipped with a stirrer rotating mixer or roll mill, a ball mill or the like.

上述した封着材料ペーストを、第2のガラス基板3の封止領域3aに設けられた溝6内に充填しつつ塗布し、これを乾燥させて封着材料ペーストの塗布層を形成する。 The above-mentioned sealing material paste, while filling is applied in the groove 6 provided in the second sealing region 3a of the glass substrate 3, which is dried to form a coating layer of the sealing material paste. 封着材料ペーストの塗布層は、その上部が溝6から突出するように形成される。 Coating layer of the sealing material paste, the upper is formed so as to protrude from the groove 6. 封着材料ペーストは、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第2の封止領域3aに塗布したり、あるいはディスペンサ等を用いて第2の封止領域3aに沿って塗布する。 Sealing material paste is applied along the second sealing region 3a using, for example, or applied to a second sealing area 3a by applying a screen printing or printing gravure printing, or dispenser . 封着材料ペーストの塗布層は、例えば120℃以上の温度で10分以上乾燥させる。 Coating layer of the sealing material paste, for example, dried for more than 10 minutes at 120 ° C. or higher. 乾燥工程は塗布層内の溶剤を除去するために実施するものである。 The drying step is to performed to remove the solvent in the coating layer. 塗布層内に溶剤が残留していると、その後の焼成工程でバインダ成分を十分に除去できないおそれがある。 When the solvent remains in the coating layer, it may be impossible to sufficiently remove binder components in the subsequent firing step.

上記した封着材料ペーストの塗布層を焼成して封着材料層5を形成する。 Forming a sealing material layer 5 by firing a coating layer of the sealing material paste. 焼成工程は、まず塗布層を封着用ガラス材料の主成分である封着ガラス(ガラスフリット)のガラス転移点以下の温度に加熱し、塗布層内のバインダ成分を除去した後、封着ガラス(ガラスフリット)の軟化点以上の温度に加熱し、封着用ガラス材料を溶融してガラス基板3に焼き付ける。 Firing step, first, heating the coated layer to a temperature below the glass transition point of the sealing glass as the main component of the sealing glass material (glass frit) to remove binder components in the coating layer, the sealing glass ( heated to a temperature above the softening point of the glass frit), baked on a glass substrate 3 by melting sealing glass material. このようにして、深さT1の溝6内に一部が充填されていると共に、ガラス基板3上の膜厚が高さT3の封着用ガラス材料の焼成層からなる封着材料層5を形成する。 In this way, the part of which is filled in the groove 6 of depths T1, the sealing material layer 5 composed of a sintered layer of sealing glass material thickness height T3 on the glass substrate 3 formed to. 封着材料層5の全体としての膜厚は(T1+T3)となる。 The film thickness of the whole of the sealing material layer 5 becomes (T1 + T3).

次に、図2(a)に示すように、封着材料層5を有する第2のガラス基板3と、それとは別に作製した電子素子を備える素子形成領域2aを有する第1のガラス基板2とを用いて、OELD、PDP、LCD等のFPD、OEL素子を用いた照明装置、色素増感型太陽電池のような太陽電池等の電子デバイス1を作製する。 Next, as shown in FIG. 2 (a), the second glass substrate 3 having the sealing material layer 5, it and the first glass substrate 2 having an element forming region 2a comprising an electronic device separate from the produced is used to prepare OELD, PDP, FPD such as LCD, lighting apparatus using the OEL element, the electronic device 1 of the solar cell or the like, such as a dye-sensitized solar cell. すなわち、図2(b)に示すように、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とを、素子形成領域2aを有する面と封着材料層5を有する面とが対向するように積層する。 That is, as shown in FIG. 2 (b), as the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3, and a face having a face and a sealing material layer 5 having an element forming region 2a facing laminated. 第1のガラス基板2の素子形成領域2a上には、封着材料層5のガラス基板3上での膜厚T3に基づいて間隙が形成される。 On the first glass substrate 2 element forming region 2a, a gap is formed on the basis of the thickness T3 of on the glass substrate 3 of the sealing material layer 5.

封着材料層5のガラス基板3上における膜厚T3は、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の間隔(ギャップ)T2に応じて設定される。 Thickness T3 of the glass substrate 3 of the sealing material layer 5 is set according to the interval (gap) T2 between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3. この実施形態は特に基板間隔T2を30μm以下、さらには10μm以下とする場合に有効である。 This embodiment in particular a substrate gap T2 30 [mu] m or less, and further is effective in the case of a 10μm or less. このような狭ギャップのガラスパッケージの作製にレーザ封着を適用した場合においても、封着材料層5の一部を溝6内に充填しているため、封着材料層5全体としての膜厚(T1+T3)を保つことができる。 Also in the case of applying the laser sealing in the production of such narrow gap glass package, since a portion of the sealing material layer 5 is filled in the groove 6, the thickness of the entire sealing material layer 5 (T1 + T3) can be maintained. これは後に詳述するように封着層4の接着面積の拡大のみならず、封着層4自体の強度の向上等に貢献するものである。 This not only expansion of the adhesion area of ​​the sealing layer 4 as will be described later, is to contribute to the improvement of strength of the sealing layer 4 itself. 基板間隔T2は電子デバイス1の構造にもよるが、実用的には5μm以上とすることが好ましい。 Although the substrate interval T2 depends on the structure of the electronic device 1, in practice it is preferably not less than 5 [mu] m.

次に、図2(c)に示すように、第2のガラス基板3を通して封着材料層5にレーザ光7を照射する。 Next, as shown in FIG. 2 (c), irradiating a laser beam 7 in the sealing material layer 5 through the second glass substrate 3. レーザ光7は枠状の封着材料層5に沿って走査しながら照射される。 The laser beam 7 is irradiated while scanning along the sealing material layer 5 of the frame-shaped. そして、封着材料層5の全周にわたってレーザ光7を照射することによって、図2(d)に示すように第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間を封止する封着層4を形成する。 Then, sealing to seal between the entire periphery of the sealing material layer 5 by irradiating the laser beam 7, the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 as shown in FIG. 2 (d) to form the adhesive layer 4. このようにして、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3と封着層4とで構成したガラスパネルで、素子形成領域2aに形成された電子素子を気密封止した電子デバイス1を作製する。 In this way, a glass panel constituted by the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 and the sealing layer 4, the electronic device 1, which hermetically seal the electronic element formed in the element formation region 2a to produce. なお、ガラスパネルは電子デバイス1に限らず、電子部品の封止体、あるいは真空ペアガラスのようなガラス部材(建材等)にも応用することが可能である。 The glass panel is not limited to the electronic device 1, but may also be applied to the glass member (building materials), such as a sealing body of the electronic component or vacuum glazing.

レーザ光7は特に限定されるものではなく、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。 And not the laser beam 7 to be particularly limited, a semiconductor laser, carbon dioxide laser, excimer laser, YAG laser, the laser beam from the HeNe laser or the like is used. レーザ光7の出力は封着材料層5の厚さ等に応じて適宜に設定されるものであるが、例えば2〜150Wの範囲とすることが好ましい。 The output of the laser beam 7 is intended to be set appropriately according to the thickness or the like of the sealing material layer 5, for example, it is preferably in the range of 2~150W. レーザ出力が2W未満であると封着材料層5を溶融できないおそれがあり、また150Wを超えるとガラス基板2、3にクラックや割れ等が生じやすくなる。 Laser output there may not be melted sealing material layer 5 is less than 2W, also cracks or fractures tend to occur in the glass substrates 2 and 3 exceeds 150 W. レーザ光の出力は5〜100Wの範囲であることがより好ましい。 More preferably the output of the laser beam is in the range of 5~100W.

第2のガラス基板3を通してレーザ光7を照射した際に、封着材料層5は再溶融されることになる。 When irradiated with laser light 7 through the second glass substrate 3, the sealing material layer 5 will be re-melted. この際、第1のガラス基板2と封着材料層5との界面に関しては、新たな接着界面となるため、比較的良好な密着性を得ることができる。 At this time, with respect to the interface between the first glass substrate 2 and the sealing material layer 5, since the new adhesive interface, it is possible to obtain a relatively good adhesion. 一方、第2のガラス基板3と封着材料層5との界面は、再溶融後の固着界面となるために密着性が低下しやすい。 On the other hand, the interface between the second glass substrate 3 and the sealing material layer 5, adhesion to a fixing interface after remelting tends to decrease. すなわち、レーザ光7の照射時に封着材料層5が再溶融することによって、第2のガラス基板3との界面に新たに熱応力が発生する。 That is, sealing material layer 5 at the time of irradiation of the laser beam 7 by remelting, a new thermal stress occurs at the interface between the second glass substrate 3. さらに、第2のガラス基板3と封着層4との界面には、封着材料層5の再溶融に伴ってボイドや結晶核が生じやすい。 Furthermore, the interface between the second glass substrate 3 and the sealing layer 4, the void and the crystal nuclei are likely to occur along with the re-melting of the sealing material layer 5. これらは第2のガラス基板3と封着層4との接着強度を低下させる要因となる。 These will cause a reduction in adhesion strength between the second glass substrate 3 and the sealing layer 4.

このような点に対して、この実施形態の封着材料層5はその一部が溝6内に充填されているため、第2のガラス基板3と封着層4との接着強度を向上させることができる。 For such points, the sealing material layer 5 in this embodiment because a portion of which is filled in the groove 6, to improve the adhesion strength between the second glass substrate 3 and the sealing layer 4 be able to. すなわち、封着材料層5と第2のガラス基板3との接着面積は溝6により拡大されているため、その分だけ封着材料層5を溶融した際の熱容量を高めることができる。 That is, the adhesion area between the sealing material layer 5 and the second glass substrate 3 because it is expanded by the grooves 6, it is possible to increase the heat capacity at the time of melting the sealing material layer 5 by that amount. これは溶融後の冷却速度の緩和効果をもたらし、界面における応力発生が抑制されるため、第2のガラス基板3と封着層4との接着強度を向上させることが可能となる。 This results in relieving effect of the cooling rate after melting, the stress generated at the interface is suppressed, it is possible to improve the adhesive strength between the second glass substrate 3 and the sealing layer 4. さらに、界面にボイドや結晶核が生じたとしても、溝6で接着面積が拡大されていると共に、溝6によるアンカー効果が得られるため、第2のガラス基板3と封着層4との接着強度が維持される。 Furthermore, even if voids and crystal nuclei occurs at the interface, with the adhesive area in the groove 6 is enlarged, the anchor effect of the groove 6 is obtained, the adhesion of the second glass substrate 3 and the sealing layer 4 strength is maintained.

第2のガラス基板3と封着層4との接着強度の向上効果は、特に封着層4の線幅Wや基板間隔T2を狭くする場合に有効に機能する。 Improvement of adhesion strength between the second glass substrate 3 and the sealing layer 4 functions effectively particularly when narrowing the line width W and the substrate interval T2 of the sealing layer 4. 封着層4の線幅Wを狭くするほど、封着層4とガラス基板2、3との接着面積は減少することになる。 The more narrow the line width W of the sealing layer 4, the adhesion area between the sealing layer 4 and the glass substrates 2 and 3 is decreased. この接着面積の減少を溝6で補うと共に、上述した溝6による各種効果を得ることによって、線幅Wが狭い封着材料層5にレーザ封着を適用する場合においても、第2のガラス基板3と封着層4との接着強度を十分に高めることが可能となる。 The reduction in adhesion area with supplement in the groove 6, by obtaining various effects by grooves 6 as described above, even when the line width W is applied to the laser sealing a narrow sealing material layer 5, a second glass substrate bonding strength between 3 and sealing layer 4 can be sufficiently enhanced. 従って、この実施形態は封着層4の線幅Wを3mm以下、さらには1mm以下とする場合に有効である。 Thus, this embodiment below 3mm line width W of the sealing layer 4, and further is effective in the case of a 1mm or less.

基板間隔T2を狭くした場合、従来のパッケージ構造では低膨張充填材粒子の粒径を基板間隔T2以上にすることはできず、必然的に低膨張充填材を微粒子化する必要が生じる。 If you narrow substrate gap T2, the conventional package structure can not be the particle size of the low-expansion filler particles in the above substrate gap T2, inevitably the low-expansion filler is necessary to fine particles occurs. これは前述したように低膨張充填材粒子の表面積の増大、それに基づくせん断応力の増加による流動性の低下等を招き、封着層4とガラス基板2、3との密着性を低下させる原因となる。 This increase of the surface area of ​​the low-expansion filler particles as described above, cause a decrease in fluidity due to the increase in shear stress such as that based on it, the cause of reducing the adhesion between the sealing layer 4 and the glass substrates 2 and 3 Become. この実施形態では基板間隔T2を狭くした場合でも、封着材料層5全体としての膜厚(T1+T3)を保つことができるため、この膜厚(T1+T3)に応じた粒径を有する低膨張充填材を使用することが可能となる。 Even when narrowing the substrate interval T2 in this embodiment, it is possible to keep the thickness of the entire sealing material layer 5 (T1 + T3), the low-expansion filler having a particle size corresponding to the thickness (T1 + T3) it is possible to use. 従って、封着用ガラス材料の流動性を維持して封着層4とガラス基板2、3との密着性を向上させることができる。 Therefore, it is possible to maintain the fluidity of the sealing glass material to improve the adhesion between the sealing layer 4 and the glass substrates 2 and 3. この実施形態は基板間隔T2を30μm以下、さらには10μm以下とする場合に有効である。 This embodiment substrate gap T2 30 [mu] m or less, and further is effective in the case of a 10μm or less.

さらに、上述した封着材料層5全体としての膜厚(T1+T3)、それに基づく封着層4全体としての膜厚(T1+T2)に応じた粒径を有する低膨張充填材は、封着層4自体の強度の向上に寄与する。 Furthermore, the above-mentioned sealing material layer 5 as a whole thickness of (T1 + T3), the low-expansion filler having a particle size corresponding to the thickness (T1 + T2) of the entire sealing layer 4 based on it, the sealing layer 4 itself It contributes to the improvement of the strength of the. すなわち、溝6内に埋め込まれた封着層4はせん断応力等が印加された際に、ガラス基板3の表面に沿って破壊が生じるおそれがある。 That is, the sealing layer 4 embedded in the groove 6 is in such a shear stress is applied, there is a risk that fracture along the surface of the glass substrate 3 occurs. このような点に対して、膜厚(T1+T2)内に収まる大粒径の低膨張充填材粒子を使用することで、封着層4の強度を高めることが可能となる。 For such points, the use of the low-expansion filler particles having a large particle size falling within the thickness (T1 + T2), it is possible to increase the strength of the sealing layer 4. このような低膨張充填材粒子は封着材料層5に対してスペーサ効果を付与するため、封着材料層5の溶融・固化に伴う膜厚減少が抑制される。 Such low-expansion filler particles to impart a spacer effect on the sealing material layer 5, a film thickness loss associated with melting and solidification of the sealing material layer 5 is suppressed. これによって、膜厚の減少に基づく応力の発生を抑制することが可能となる。 This makes it possible to suppress the occurrence of stress based on the decrease in film thickness.

このような点から、低膨張充填材は封着層4全体としての膜厚(T1+T2)を超える粒径を有する粒子(低膨張充填材粒子)を含まないと共に、溝深さT1と基板間隔T2のいずれか大きい寸法(T4)を超える粒径を有する粒子を体積割合で0.05%以上の範囲で含んでいることが好ましい。 From this point of view, the contains no low-expansion filler particles having a particle size greater than the thickness of the entire sealing layer 4 (T1 + T2) (low-expansion filler particles), the groove depth T1 and the substrate interval T2 it is preferred that the particles having a particle size greater than one size larger (T4) of which contains a range of 0.05% or more by volume ratio. このような粒子構成を有する低膨張充填材は、例えば低膨張充填材粉末を篩や風力分離等により分級したり、また粒度分布が異なる2種類以上の低膨張充填材粉末を混合することにより得ることができる。 Such low-expansion filler having a particle structure obtained, for example, a low-expansion filler powder or classified by a sieve or winnowing or the like, also by mixing two or more kinds of the low-expansion filler powder particle size distribution is different be able to.

封着層4の膜厚(T1+T2)に対して、粒径がT4を超える粒子を0.05体積%以上含む低膨張充填材を使用することによって、特に封着層4のガラス基板3の表面に沿った破壊を再現性よく抑制することができる。 Relative thickness of the sealing layer 4 (T1 + T2), by particle size using a low-expansion filler comprising particles of greater than T4 0.05% by volume or more, particularly the surface of the glass substrate 3 of the sealing layer 4 destruction can be a good reproducibility suppressed along. 従って、封着層4を有する電子デバイス1の機械的強度や信頼性を向上させることが可能となる。 Therefore, it is possible to improve the mechanical strength and reliability of the electronic device 1 having a sealing layer 4. 粒径がT4を超える粒子の体積割合が0.05%未満であると、そのような効果を十分に得ることができない。 When the volume ratio of particles having a particle size of more than T4 is less than 0.05%, it is not possible to obtain such effect sufficiently. 低膨張充填材における粒径がT4を超える粒子の体積割合は0.1%以上であることがより好ましい。 The volume ratio of particles having a particle size in the low-expansion filler exceeds T4 is more preferably at least 0.1%.

ただし、粒径がT4を超える粒子の体積割合が多くなりすぎると、それ以下の粒径を有する低膨張充填材粒子の含有量が相対的に減少し、封着材料層5における低膨張充填材粒子の分布が不均一になるおそれがある。 However, if the particle size is too large, the volume fraction of particles greater than T4, it the content of the following low-expansion filler particles having a particle size is relatively reduced, the low-expansion filler in the sealing material layer 5 there is a possibility that distribution of the particles becomes nonuniform. この場合、封着材料層5の熱膨張係数が部分的に増大して封着層4自体にクラック等が生じやすくなる。 In this case, cracks tend to occur in the sealing layer 4 itself thermal expansion coefficient of the sealing material layer 5 is partially increased. このため、粒径がT4を超える粒子の体積割合は20%以下とすることが好ましく、さらに低膨張充填材の実用性等を考慮すると5%以下とすることが望ましい。 Therefore, it is preferable that a particle size of 20% or less by volume ratio of particles of greater than T4, is preferably 5% or less More practical considerations such as the low-expansion filler.

この実施形態の電子デバイス1とその製造工程によれば、封着層4とガラス基板2、3との接着強度、特に第2のガラス基板3との接着強度を十分に高めることができる。 According to the electronic device 1 of this embodiment in the manufacturing process, the adhesive strength between the sealing layer 4 and the glass substrate 2 and 3, can be particularly increased adhesive strength between the second glass substrate 3 sufficiently. 接着強度の向上効果は、特に封着層4の線幅Wや基板間隔T2を狭くする場合に有効に機能し、封着層4の線幅Wを狭くして素子形成領域2aの面積の拡大を図った電子デバイス1、また基板間隔T2を狭くして光の内部散乱を抑制した電子デバイス1においても、封着層4とガラス基板2、3との接着強度を高めることができる。 Improvement of bond strength, particularly effectively works when narrowing the line width W and the substrate interval T2 of the sealing layer 4, the expansion of areas of narrowing in the element forming region 2a of the line width W of the sealing layer 4 the aim electronic device 1 and also in to narrow the substrate interval T2 electronic device 1 that suppresses internal scattering of light, it is possible to increase the adhesive strength between the sealing layer 4 and the glass substrates 2 and 3. 従って、封着層4の線幅Wや基板間隔T2を狭くする場合を含めて、電子デバイス1の機械的信頼性、気密封止性やその信頼性等を向上させることが可能となる。 Therefore, including the case of narrowing the line width W and the substrate interval T2 of the sealing layer 4, the mechanical reliability of the electronic device 1, it becomes possible to improve the hermetic sealing property and the reliability and the like.

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。 It will now be described specific embodiments of the present invention and evaluation results thereof. 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。 Incidentally, foil in what the following description to limit the present invention and modifications can be in the form consistent with the present invention.

(実施例1) (Example 1)
まず、SnO63.0モル%、SnO 2 2.0モル%、P 25 29.5モル%、ZnO5.0モル%、Al 23 0.3モル%、SiO 2 0.2モル%の組成を有し、平均粒径が3μmの錫−リン酸系ガラスフリット(軟化点:399℃、比重:3.9)、低膨張充填材として平均粒径(D50)が9μm、最大粒径(Dmax)が44μmのリン酸ジルコニウム((ZrO) 227 )粉末、Fe 23 −Cr 23 −Co 23 −MnO組成を有し、最大粒径が9μmのレーザ吸収材を用意した。 First, SnO63.0 mol%, SnO 2 2.0 mol%, P 2 O 5 29.5 mol%, ZnO5.0 mol%, Al 2 O 3 0.3 mol%, of SiO 2 0.2 mol% has a composition, average grain size of 3μm tin - phosphate glass frit (softening point: 399 ° C., a specific gravity: 3.9), the average particle diameter as a low-expansion filler (D50) is 9 .mu.m, a maximum particle size ( dmax) is zirconium phosphate 44μm ((ZrO) 2 P 2 O 7) powder, Fe 2 O 3 -Cr 2 O 3 -Co 2 O 3 has a -MnO composition, a maximum particle size of 9μm laser absorber It was prepared.

上述した錫−リン酸系ガラスフリット51体積%とリン酸ジルコニウム粉末45.2体積%とレーザ吸収材3.8体積%とを混合して封着用ガラス材料(熱膨張係数:45×10 −7 /℃)を作製した。 Tin described above - phosphate glass frit 51 vol% and the zirconium phosphate powder 45.2% by volume and a laser absorbing material 3.8% by volume and the mixture to sealing glass material (thermal expansion coefficient: 45 × 10 -7 / ℃) was prepared. この封着用ガラス材料80質量%をビヒクル20質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。 It was prepared sealing material paste 80 wt% The sealing glass material is mixed with a vehicle 20 mass%. ビヒクルはバインダ成分としてのニトロセルロース4質量%をブチルカルビトールアセテートからなる溶剤96質量%に溶解したものである。 Vehicle is obtained by dissolving in a solvent 96% by weight consisting of nitrocellulose 4% by weight of the binder component from butyl carbitol acetate.

次に、無アルカリガラス(熱膨張係数:38×10 −7 /℃)からなる第2のガラス基板(寸法:90×90×0.7mmt)を用意し、このガラス基板の封止領域(外周領域)に、サンドブラストを適用して深さT1が25μm、幅が0.5mmの溝を形成した。 Next, an alkali-free glass (thermal expansion coefficient: 38 × 10 -7 / ℃) second glass substrate (dimensions: 90 × 90 × 0.7mmt) consisting of was prepared, sealing region (outer periphery of the glass substrate in the region), the depth T1 by applying sandblasting is 25 [mu] m, a width to form a groove of 0.5 mm. 溝は封止領域の全周にわたって連続するように形成した。 Grooves were formed to be continuous over the entire circumference of the sealing region. 溝底面の表面粗さを測定したところ、算術平均粗さRaで0.6μmの表面粗さを有していた。 Measurement of the surface roughness of the groove bottom surface had a surface roughness of 0.6μm in arithmetic average roughness Ra.

次いで、第2のガラス基板の溝内に封着材料ペーストをスクリーン印刷法で塗布した後、130℃×5分の条件で乾燥させた。 Next, after the sealing material paste into the grooves of the second glass substrate is coated by screen printing, dried at 130 ° C. × 5 minutes condition. 封着材料ペーストはその一部が溝から突出するように塗布した。 Sealing material paste partially coated so as to protrude from the groove. この塗布層を430℃×10分の条件で焼成することによって、溝から突出した部分の高さT3が21μm、溝内に充填された部分を含む膜厚(T1+T3)が46μmの封着材料層を形成した。 By firing the coating layer under the condition of 430 ° C. × 10 minutes, the height T3 is 21μm of a portion protruding from the groove, the thickness including the filled portion in the groove (T1 + T3) is sealing material layer of 46μm It was formed. 封着層によるガラス基板間の間隔T2の設定値は20μmである。 Set value of the interval T2 between the glass substrates by sealing layers is 20 [mu] m. 従って、溝深さT1と基板間隔T2のうちの大きい方の値(T4)は、溝の深さT1である25μmとなる。 Thus, larger values ​​of the groove depth T1 and the substrate interval T2 (T4) is a depth T1 is 25μm grooves.

低膨張充填材としてのリン酸ジルコニウム粉末は、溝深さT1と基板間隔T2との合計(45μm)を超える粒子を含んでおらず、さらに溝深さT1と基板間隔T2のうちの大きい方の値T4(溝の深さT1:25μm)を超える粒子を体積割合で3.4%含んでいる。 Zirconium phosphate as a low expansion filler powder contains no particles exceeding the sum of the groove depth T1 and the substrate interval T2 the (45 [mu] m), further of the groove depth T1 and the substrate interval T2 larger value T4 (depth of the groove of T1: 25 [mu] m) containing 3.4% of particles larger than a volume ratio. 従って、このような低膨張充填材を錫−リン酸系ガラスフリットおよびレーザ吸収材と混合して作製した封着用ガラス材料は、T4(25μm)を超える粒子を体積割合で1.5%含んでいる。 Therefore, such a low-expansion filler tin - sealing glass material prepared by mixing a phosphoric acid-based glass frit and the laser absorbent material, contains 1.5% of particles of greater than T4 (25 [mu] m) in a volume ratio there. リン酸ジルコニウム粉末はボールミルで粉砕した後、気流分級機で粒径が44μmを超える粒子を除去することにより粒子構成を調整したものである。 After the zirconium powder phosphoric acid which was ground in a ball mill, it is obtained by adjusting the particle configuration by removing particles having a particle size of more than 44μm with air classifier.

上述した封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板(第2のガラス基板と同組成、同形状の無アルカリガラスからなる基板)とを積層した。 First glass substrate (second glass substrate having the same composition having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer as described above (the region forming the OEL element) made of alkali-free glass of the same shape board) and was laminated. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に対して、波長940nm、出力35Wのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, the relative sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 35W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 10 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer by, and sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(実施例2) (Example 2)
サンドブラストで深さT1が35μmの溝(Ra=0.6μm)を形成した第2のガラス基板を使用し、膜厚(T1+T3)が46μmの封着材料層を、実施例1と同様にして形成した。 Depth sandblasting of T1 is using a second glass substrate formed with grooves (Ra = 0.6 .mu.m) of 35 [mu] m, the thickness (T1 + T3) is a sealing material layer of 46 [mu] m, formed in the same manner as in Example 1 did. この例での基板間隔T2の設定値は10μmである。 Set value of the substrate interval T2 in this example is 10 [mu] m. リン酸ジルコニウム粉末はT1+T2(45μm)を超える粒子を含んでおらず、さらにT4(35μm)を超える粒子を体積割合で0.5%含んでいる。 Zirconium phosphate powder contains 0.5% by volume fraction of particles greater than contains no particles greater than T1 + T2 (45μm), further T4 (35 [mu] m). このような低膨張充填材を用いて作製した封着用ガラス材料は、T4(35μm)を超える粒子を体積割合で0.2%含んでいる。 Such sealing glass material prepared by using a low-expansion filler contains 0.2% of particles of greater than T4 (35 [mu] m) in a volume ratio.

次に、封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板とを積層した。 Then, by laminating a first glass substrate having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer (the region forming the OEL element). 第1および第2のガラス基板は実施例1と同様に無アルカリガラスからなるものである。 The first and second glass substrates are made of similarly non-alkali glass as in Example 1. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に、波長940nm、出力35Wのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, by the sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 35W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 10 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer, It was sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(実施例3) (Example 3)
平均粒径(D50)が3μm、最大粒径(Dmax)が19μmのリン酸ジルコニウム粉末を用いると共に、エッチングで深さT1が15μmの溝を形成した第2のガラス基板を使用し、膜厚(T1+T3)を21μmとした封着材料層を、実施例1と同様にして形成した。 Average particle size (D50) of 3 [mu] m, with a maximum particle size (Dmax) is used zirconium phosphate powder 19 .mu.m, using a second glass substrate depth in the etching of T1 has a groove of 15 [mu] m, the film thickness ( the sealing material layer was 21μm and T1 + T3), it was formed in the same manner as in example 1. 溝底面の表面粗さRaは0.2μmであった。 Surface roughness Ra of the groove bottom surface was 0.2 [mu] m. この例での基板間隔T2の設定値は5μmである。 Set value of the substrate interval T2 in this example is 5 [mu] m. リン酸ジルコニウム粉末はT1+T2(20μm)を超える粒子を含んでおらず、さらにT4(15μm)を超える粒子を体積割合で0.8%含んでいる。 Zirconium phosphate powder contains 0.8% by volume fraction of particles greater than contains no particles greater than T1 + T2 (20μm), further T4 (15 [mu] m). このような低膨張充填材を用いて作製した封着用ガラス材料は、T4(15μm)を超える粒子を体積割合で0.4%含んでいる。 Such sealing glass material prepared by using a low-expansion filler contains 0.4% of particles of greater than T4 (15 [mu] m) in a volume ratio.

次に、封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板とを積層した。 Then, by laminating a first glass substrate having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer (the region forming the OEL element). 第1および第2のガラス基板は実施例1と同様に無アルカリガラスからなるものである。 The first and second glass substrates are made of similarly non-alkali glass as in Example 1. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に、波長940nm、出力40Wのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, by the sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 40W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 10 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer, It was sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(実施例4) (Example 4)
平均粒径(D50)が3μm、最大粒径(Dmax)が19μmのリン酸ジルコニウム粉末を用いると共に、サンドブラストで深さT1が20μmの溝(Ra=0.6μm)を形成した第2のガラス基板を使用し、膜厚(T1+T3)を25μmとした封着材料層を、実施例1と同様にして形成した。 Average particle size (D50) of 3 [mu] m, maximum particle diameter (Dmax) together with use of zirconium phosphate powder 19 .mu.m, a second glass substrate depth sandblasting of T1 has a groove (Ra = 0.6 .mu.m) of 20μm using a sealing material layer which was 25μm thickness (T1 + T3), was formed in the same manner as in example 1. この例での基板間隔T2の設定値は5μmである。 Set value of the substrate interval T2 in this example is 5 [mu] m. リン酸ジルコニウム粉末はT1+T2(25μm)を超える粒子を含んでおらず、さらにT4(25μm)を超える粒子も含んでいない。 Zirconium powder phosphoric acid do not contain particles of greater than T1 + T2 (25μm), also it does not contain particles that further exceed T4 (25 [mu] m).

次に、封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板とを積層した。 Then, by laminating a first glass substrate having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer (the region forming the OEL element). 第1および第2のガラス基板は実施例1と同様に無アルカリガラスからなるものである。 The first and second glass substrates are made of similarly non-alkali glass as in Example 1. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に、波長940nm、出力35Wのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, by the sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 35W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 10 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer, It was sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(実施例5) (Example 5)
実施例1と同組成の錫−リン酸系ガラスフリット52.5体積%と平均粒径(D50)が4μm、最大粒径(Dmax)が31μmのシリカ(SiO 2 )粉末44.6体積%とレーザ吸収材2.9体積%とを混合して封着用ガラス材料(熱膨張係数:49×10 −7 /℃)を作製した。 Tin same composition as in Example 1 - the average particle size of the phosphate-based glass frit 52.5% by volume (D50) is 4 [mu] m, maximum particle diameter (Dmax) is 31μm silica (SiO 2) powder 44.6 vol% sealing glass material is mixed with laser absorbing material 2.9 vol% (thermal expansion coefficient: 49 × 10 -7 / ℃) was prepared. この封着用ガラス材料80質量%を実施例1と同様なビヒクル20質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。 This was the sealing 80 wt% glass material is mixed with 20 wt% same vehicle as in Example 1 to prepare a sealing material paste. 次いで、実施例1と同様な無アルカリガラスからなる第2のガラス基板の封止領域(外周領域)に、エッチング加工を適用して深さT1が25μm、幅が0.5mmの溝(Ra=0.3μm)を形成した。 Then, the sealing region of the second glass substrate made of the same alkali-free glass as in Example 1 (outer peripheral region), etching applied to the depth T1 is 25 [mu] m, a width of 0.5mm groove (Ra = 0.3μm) was formed.

次いで、上記した封着材料ペーストとガラス基板とを用いて、膜厚(T1+T3)を36μmとした封着材料層を、実施例1と同様にして形成した。 Then, by using the sealing material paste and the glass substrate described above, the sealing material layer was 36μm thickness (T1 + T3), was formed in the same manner as in Example 1. この例での基板間隔T2の設定値は10μmである。 Set value of the substrate interval T2 in this example is 10 [mu] m. シリカ粉末はT1+T2(35μm)を超える粒子を含んでおらず、さらにT4(25μm)を超える粒子を体積割合で0.2%含んでいる。 Silica powder contains 0.2% does not contain particles of greater than T1 + T2 (35μm), further particles greater than T4 (25 [mu] m) in a volume ratio. このような低膨張充填材を用いて作製した封着用ガラス材料は、T4(25μm)を超える粒子を体積割合で0.09%含んでいる。 Such sealing glass material prepared by using a low-expansion filler contains 0.09% of particles of greater than T4 (25 [mu] m) in a volume ratio.

次に、封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板とを積層した。 Then, by laminating a first glass substrate having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer (the region forming the OEL element). 第1および第2のガラス基板は実施例1と同様に無アルカリガラスからなるものである。 The first and second glass substrates are made of similarly non-alkali glass as in Example 1. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に、波長940nm、出力35Wのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, by the sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 35W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 10 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer, It was sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(実施例6) (Example 6)
質量割合でBi 23 82.0%、B 23 6.5%、ZnO11.0%、Al 23 0.5%の組成を有し、平均粒径が2μmのビスマス系ガラスフリット(軟化点:420℃、比重:7.3)、低膨張充填材として平均粒径(D50)が6μm、最大粒径(Dmax)が24μmのコージェライト粉末、および実施例1と同一のレーザ吸収材を用意した。 Bi 2 O 3 82.0% by mass percentage, B 2 O 3 6.5%, ZnO11.0%, Al 2 O 3 has a 0.5% composition, average particle size 2μm bismuth-based glass frit (softening point: 420 ° C., a specific gravity: 7.3), average particle size (D50) of 6 [mu] m, maximum particle diameter (Dmax) is cordierite powder of 24 [mu] m, and example 1 the same laser absorption and a low-expansion filler It was prepared wood.

上述したビスマス系ガラスフリット80.4体積%とコージェライト粉末17.6体積%とレーザ吸収材2.0体積%とを混合して封着用ガラス材料(熱膨張係数:82×10 −7 /℃)を作製した。 Above bismuth glass frit 80.4 vol% and cordierite powder 17.6% by volume and a laser absorbing material 2.0% by volume and the mixture to sealing glass material (thermal expansion coefficient: 82 × 10 -7 / ℃ ) was prepared. この封着用ガラス材料80質量%をビヒクル20質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。 It was prepared sealing material paste 80 wt% The sealing glass material is mixed with a vehicle 20 mass%. ビヒクルはバインダ成分としてのエチルセルロース5質量%をターピネオール(31.6%)とプロピレングリコールジアセテート(68.4%)との混合溶剤95質量%に溶解して作製したものである。 Vehicle is one prepared by dissolving ethyl cellulose 5 mass% as a binder component in a mixed solvent 95% by weight of terpineol and (31.6%) and propylene glycol diacetate (68.4%).

次に、ソーダライムガラス(熱膨張係数:87×10 −7 /℃)からなる第2のガラス基板(寸法:100×100×1.1mmt)を用意し、このガラス基板の封止領域(外周領域)に、レーザ加工を適用して深さT1が5μm、幅が1mmの溝を形成した。 Next, a soda lime glass (thermal expansion coefficient: 87 × 10 -7 / ℃) second glass substrate (dimensions: 100 × 100 × 1.1mmt) consisting of was prepared, sealing region (outer periphery of the glass substrate in the region), the depth by applying laser machining T1 is 5 [mu] m, a width of groove was formed 1 mm. 溝は封止領域の全周にわたって連続するように形成した。 Grooves were formed to be continuous over the entire circumference of the sealing region. 溝底面の表面粗さを測定したところ、算術平均粗さRaで1.0μmの表面粗さを有していた。 Measurement of the surface roughness of the groove bottom surface had a surface roughness of 1.0μm in arithmetic average roughness Ra.

次いで、第2のガラス基板の溝内に封着材料ペーストをスクリーン印刷法で塗布した後、130℃×5分の条件で乾燥させた。 Next, after the sealing material paste into the grooves of the second glass substrate is coated by screen printing, dried at 130 ° C. × 5 minutes condition. 封着材料ペーストはその一部が溝から突出するように塗布した。 Sealing material paste partially coated so as to protrude from the groove. この塗布層を450℃×10分の条件で焼成することによって、溝から突出した部分の高さT3が21μm、溝内に充填された部分を含む膜厚(T1+T3)が26μmの封着材料層を形成した。 By firing the coating layer under the condition of 450 ° C. × 10 minutes, the height T3 is 21μm of a portion protruding from the groove, the thickness including the filled portion in the groove (T1 + T3) is sealing material layer of 26μm It was formed. 封着層によるガラス基板間の間隔T2の設定値は20μmである。 Set value of the interval T2 between the glass substrates by sealing layers is 20 [mu] m. 従って、溝深さT1と基板間隔T2のうちの大きい方の値(T4)は、基板間隔T2である20μmとなる。 Thus, larger values ​​of the groove depth T1 and the substrate interval T2 (T4) is a 20μm is the substrate spacing T2.

コージェライト粉末は、溝深さT1と基板間隔T2との合計(25μm)を超える粒子を含んでおらず、さらに溝深さT1と基板間隔T2のうちの大きい方の値T4(基板間隔T2:20μm)を超える粒子を体積割合で3.2%含んでいる。 Cordierite powder, groove depth T1 and the sum of the substrate interval T2 contains no particles greater than (25 [mu] m), further larger one groove depth T1 and the substrate interval T2 T4 (substrate interval T2: the particles greater than 20 [mu] m) containing 3.2% by volume ratio. このような低膨張充填材を用いて作製した封着用ガラス材料は、T4(20μm)を超える粒子を体積割合で0.6%含んでいる。 Such sealing glass material prepared by using a low-expansion filler contains 0.6% of particles of greater than T4 (20 [mu] m) in a volume ratio. コージェライト粉末はボールミルで粉砕した後、気流分級機で粒径が24μmを超える粒子を除去することにより粒子構成を調整したものである。 After the cordierite powder was ground in a ball mill, it is obtained by adjusting the particle configuration by removing particles having a particle size of more than 24μm with air classifier.

上述した封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板(第2のガラス基板と同組成、同形状のソーダライムガラスからなる基板)とを積層した。 First glass substrate (second glass substrate having the same composition having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer as described above (the region forming the OEL element) made of soda lime glass having the same shape board) and was laminated. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に対して、波長940nm、出力60Wのレーザ光(半導体レーザ)を5mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, the relative sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 60W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 5 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer by, and sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(実施例7) (Example 7)
実施例6と同組成のビスマス系ガラスフリット73.5体積%と平均粒径(D50)が5μm、最大粒径(Dmax)が19μmのコージェライト粉末24.7体積%とレーザ吸収材1.8体積%とを混合して封着用ガラス材料(熱膨張係数:73×10 −7 /℃)を作製した。 Example 6 and the average particle size of bismuth glass frit 73.5% by volume of the same composition (D50) is 5 [mu] m, maximum particle diameter (Dmax) is 24.7% by volume of cordierite powder of 19μm and a laser absorbent material 1.8 vol% and the mixture was sealing glass material (thermal expansion coefficient: 73 × 10 -7 / ℃) was prepared. この封着用ガラス材料80質量%を実施例6と同様なビヒクル20質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。 This was the sealing 80 wt% glass material is mixed with a vehicle 20 mass% the same manner as in Example 6 to prepare a sealing material paste. 次いで、実施例6と同様なソーダライムガラスからなる第2のガラス基板の封止領域(外周領域)に、エッチング加工を適用して深さT1が15μm、幅が1mmの溝(Ra=0.6μm)を形成した。 Then, examples seal region of the second glass substrate made of the same soda lime glass and 6 (outer peripheral region), by applying the etching depth T1 is 15 [mu] m, a width of 1mm of the groove (Ra = 0. 6μm) was formed.

次いで、上記した封着材料ペーストとガラス基板とを用いて、膜厚(T1+T3)を20μmとした封着材料層を、実施例6と同様にして形成した。 Then, by using the glass substrate sealing material paste described above, the sealing material layer was 20μm thickness (T1 + T3), was formed in the same manner as in Example 6. この例での基板間隔T2の設定値は5μmである。 Set value of the substrate interval T2 in this example is 5 [mu] m. コージェライト粉末はT1+T2(20μm)を超える粒子を含んでおらず、さらにT4(15μm)を超える粒子を体積割合で0.5%含んでいる。 Cordierite powder contains 0.5% does not contain particles of greater than T1 + T2 (20μm), further particles greater than T4 (15 [mu] m) in a volume ratio. このような低膨張充填材を用いて作製した封着用ガラス材料は、T4(15μm)を超える粒子を体積割合で0.12%含んでいる。 Such sealing glass material prepared by using a low-expansion filler contains 0.12% of particles of greater than T4 (15 [mu] m) in a volume ratio.

次に、封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板とを積層した。 Then, by laminating a first glass substrate having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer (the region forming the OEL element). 第1および第2のガラス基板は実施例6と同様にソーダライムガラスからなるものである。 The first and second glass substrates are those made of the same soda lime glass as in Example 6. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に、波長940nm、出力65Wのレーザ光(半導体レーザ)を5mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, by the sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 65W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 5 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer, It was sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(実施例8) (Example 8)
実施例6と同組成のビスマス系ガラスフリット67.2体積%と平均粒径(D50)が11μm、最大粒径(Dmax)が52μmのコージェライト粉末31.1体積%とレーザ吸収材1.6体積%とを混合して封着用ガラス材料(熱膨張係数:63×10 −7 /℃)を作製した。 The average particle size as in Example 6 and bismuth glass frit 67.2% by volume of the same composition (D50) is 11 [mu] m, maximum particle diameter (Dmax) is 31.1% by volume of cordierite powder of 52μm and a laser absorbent material 1.6 vol% and the mixture was sealing glass material (thermal expansion coefficient: 63 × 10 -7 / ℃) was prepared. この封着用ガラス材料80質量%を実施例6と同様なビヒクル20質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。 This was the sealing 80 wt% glass material is mixed with a vehicle 20 mass% the same manner as in Example 6 to prepare a sealing material paste. 次いで、実施例6と同様なソーダライムガラスからなる第2のガラス基板(板厚=3mm)の封止領域(外周領域)に、サンドブラストを適用して深さT1が45μm、幅が1mmの溝(Ra=0.8μm)を形成した。 Then, the sealing region of the second glass substrate made of the same soda lime glass of Example 6 (thickness = 3 mm) (the outer peripheral region), by applying the sandblasting depth T1 is 45 [mu] m, a width of 1mm of the groove (Ra = 0.8 [mu] m) was formed.

次いで、上記した封着材料ペーストとガラス基板とを用いて、膜厚(T1+T3)を62μmとした封着材料層を、実施例6と同様にして形成した。 Then, by using the sealing material paste and the glass substrate described above, the sealing material layer was 62μm thickness (T1 + T3), was formed in the same manner as in Example 6. この例での基板間隔T2の設定値は15μmである。 Set value of the substrate interval T2 in this example is 15 [mu] m. コージェライト粉末はT1+T2(60μm)を超える粒子を含んでおらず、さらにT4(45μm)を超える粒子を体積割合で1.3%含んでいる。 Cordierite powder contains 1.3% does not contain particles of greater than T1 + T2 (60μm), further particles greater than T4 (45 [mu] m) in a volume ratio. このような低膨張充填材を用いて作製した封着用ガラス材料は、T4(45μm)を超える粒子を体積割合で0.4%含んでいる。 Such sealing glass material prepared by using a low-expansion filler contains 0.4% of particles of greater than T4 (45 [mu] m) in a volume ratio.

次に、封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板とを積層した。 Then, by laminating a first glass substrate having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer (the region forming the OEL element). 第1および第2のガラス基板は実施例6と同様にソーダライムガラスからなるものである。 The first and second glass substrates are those made of the same soda lime glass as in Example 6. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に、波長940nm、出力65Wのレーザ光(半導体レーザ)を5mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, by the sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 65W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 5 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer, It was sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(比較例1) (Comparative Example 1)
実施例1と同組成の錫−リン酸系ガラスフリット、平均粒径(D50)が2μm、最大粒径(Dmax)が9μmのリン酸ジルコニウム粉末、およびレーザ吸収材を使用し、実施例1と同様にして作製した封着用ガラス材料と、溝を形成していない無アルカリガラスからなる第2のガラス基板(熱膨張係数や形状は実施例1と同一である)とを用いて、膜厚が10μmの封着材料層を形成した。 Tin same composition as in Example 1 - phosphoric acid-based glass frit, average particle size (D50) of 2 [mu] m, using a maximum particle size (Dmax) is 9μm zirconium phosphate powder, and the laser absorbent material, as in Example 1 a sealing glass material was produced in the same manner, by using the second glass substrate made of alkali-free glass not forming a groove (thermal expansion coefficient and the shape is the same as in example 1), the thickness to form a sealing material layer of 10 [mu] m. この例での基板間隔T2の設定値は10μmである。 Set value of the substrate interval T2 in this example is 10 [mu] m. リン酸ジルコニウム粉末は封着材料層の膜厚(10μm)、さらには封着層の膜厚を超える粒子を含んでいない。 Zirconium powder phosphate thickness of the sealing material layer (10 [mu] m), further contains no particles greater than the thickness of the sealing layer.

次に、封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板とを積層した。 Then, by laminating a first glass substrate having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer (the region forming the OEL element). 第1および第2のガラス基板は実施例1と同様に無アルカリガラスからなるものである。 The first and second glass substrates are made of similarly non-alkali glass as in Example 1. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に、波長940nm、出力35Wのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, by the sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 35W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 10 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer, It was sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(比較例2) (Comparative Example 2)
封着材料層に照射するレーザ光(半導体レーザ)の出力を50Wに変更すると共に、レーザ光の走査速度を5mm/sに変更する以外は比較例1と同様にして、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 The output of the laser beam to be irradiated to the sealing material layer (the semiconductor laser) as well as changes to 50 W, except for changing the scanning speed of the laser beam to 5 mm / s in the same manner as in Comparative Example 1, and the first glass substrate It was sealed and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

(比較例3) (Comparative Example 3)
実施例1と同組成の錫−リン酸系ガラスフリット58.2体積%と平均粒径(D50)が3μm、最大粒径(Dmax)が12μmのリン酸ジルコニウム粉末37.9体積%とレーザ吸収材3.9体積%とを混合して封着用ガラス材料(熱膨張係数:61×10 −7 /℃)を作製した。 Tin same composition as in Example 1 - average particle size (D50) of 3 [mu] m, maximum particle diameter (Dmax) is 12μm zirconium phosphate powder 37.9% by volume and the laser absorption of phosphate glass frit 58.2 vol% by mixing the wood 3.9 vol% sealing glass material (thermal expansion coefficient: 61 × 10 -7 / ℃) was prepared. この封着用ガラス材料80質量%を実施例1と同様なビヒクル20質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。 This was the sealing 80 wt% glass material is mixed with 20 wt% same vehicle as in Example 1 to prepare a sealing material paste.

次いで、上記した封着材料ペーストと溝を形成していない無アルカリガラスからなる第2のガラス基板(熱膨張係数や形状は実施例1と同一である)とを用いて、膜厚が16μmの封着材料層を形成した。 Then, by using the second glass substrate made of alkali-free glass that does not form a sealing material paste and grooves described above (thermal expansion coefficient and the shape is the same as in Example 1), thickness 16μm of to form a sealing material layer. この例での基板間隔T2の設定値は15μmである。 Set value of the substrate interval T2 in this example is 15 [mu] m. リン酸ジルコニウム粉末は封着材料層の膜厚(16μm)、さらには封着層の膜厚(15μm)を超える粒子を含んでいない。 Zirconium powder phosphate thickness of the sealing material layer (16 [mu] m), further contains no particles greater than the thickness of the sealing layer (15 [mu] m).

次に、封着材料層を有する第2のガラス基板と素子形成領域(OEL素子を形成した領域)を有する第1のガラス基板とを積層した。 Then, by laminating a first glass substrate having a second glass substrate and the element formation region having a sealing material layer (the region forming the OEL element). 第1および第2のガラス基板は実施例1と同様に無アルカリガラスからなるものである。 The first and second glass substrates are made of similarly non-alkali glass as in Example 1. 次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に、波長940nm、出力35Wのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。 Then, by the sealing material layer through the second glass substrate, wavelength 940 nm, the laser light output 35W (semiconductor laser) is irradiated at a scan rate of 10 mm / s, to melt and quench solidifying the sealing material layer, It was sealed first glass substrate and the second glass substrate. このようにして、素子形成領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 In this manner, it was subjected to the characteristic evaluation to be described later electronic device sealed with glass panel element forming region.

次に、実施例1〜8および比較例1〜3のガラスパネルの外観について、レーザ光の照射終了時点における基板割れや封着層のクラックを評価した。 Next, the appearance of the glass panels of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated cracks of the substrate cracking and sealing layer at the irradiation end point of the laser beam. 外観は光学顕微鏡で観察して評価した。 Appearance was evaluated by observing with an optical microscope. また、各ガラスパネルの気密性を測定した。 It was also measured airtightness of each glass panel. 気密性はヘリウムリークテストを適用して評価した。 Airtightness was evaluated by applying a helium leak test. さらに、各例で用いたガラス基板(溝の有無を含む)と封着用ガラス材料について、以下に示す剥離試験を実施して接着強度を評価した。 Further, the glass substrate (including the presence or absence of a groove) and a sealing glass material used in each example was evaluated adhesive strength performed peel test described below. これらの測定・評価結果をガラスパネルの製造条件と併せて表1、表2および表3に示す。 These measurement and evaluation results along with the production conditions of the glass panel shown in Table 1, Table 2 and Table 3.

剥離試験は以下のようにして実施した。 Peel test was carried out as follows. 40×40mmのガラス基板(板厚は各例と同一とし、実施例の評価においては溝付きのガラス基板を使用)に、各例の封着材料ペーストをディスペンサで1辺が30mmの額縁状パターン(線幅:1mm)に塗布した。 Glass substrate 40 × 40 mm (thickness is the same as the example, a glass substrate with a groove in the evaluation of Example) frame shape pattern, one side of the sealing material paste of each example in a dispenser 30mm of (line width: 1mm) was applied to. これを乾燥・焼成した後、対向基板をずらして配置してレーザ封着した。 After drying and calcining it, and the laser sealed in staggered opposing substrate. レーザ封着は各例に準じた条件で実施した。 The laser sealing was carried out on conditions according to each example. このようにして形成した剥離試験用サンプルの一方のガラス基板を治具で固定し、他方のガラス基板の面方向に荷重(せん断応力)を加え、その際の破壊状態を観察した。 Thus one glass substrate of the peel test sample was formed and fixed with jig, load the (shear stress) was added to the other surface direction of the glass substrate was observed failure mode at that time. なお、剥離試験では封着層の接着強度やそれ自体の強度以外の要因を排除するために、40×40mmのガラス基板を使用した。 In the peeling test in order to eliminate the factors other than the adhesive strength and the strength of its own sealing layer, using a glass substrate of 40 × 40 mm.

上記した剥離試験において、破壊モードが[ガラス基板の破壊(基板破壊)]である場合に、ガラスパッケージ(気密容器)として好ましい接着状態であると言うことができる。 In the peel test described above, destruction mode in the case of [breakdown of the glass substrate (substrate failure)], it can be said to be a preferred adhesive state as glass package (airtight container). 破壊モードが[封着層の破壊]である場合、ガラスパッケージ(気密容器)として使用できるものの、[基板破壊]の場合と比べて若干機械的な信頼性が劣るものである。 If failure mode is [disruption of the sealing layer, although can be used as a glass package (airtight container), in which somewhat inferior mechanical reliability as compared with the case of the substrate breaking. 破壊モードが[封着層と基板との界面で剥離(界面剥離)]である場合には、界面の接着強度が弱く、ガラスパッケージ(気密容器)に適さないと判断することができる。 If failure mode is [Peeling at the interface between the sealing layer and the substrate (interface peeling)], the weak adhesive strength of the interface can be determined to be unsuitable for glass package (airtight container).

表1、表2および表3から明らかなように、実施例1〜8によるガラスパネルはいずれも外観や気密性に優れ、さらに良好な接着強度が得られていることが分かる。 Table 1, as is clear from Table 2 and Table 3, the glass panel is excellent in the appearance and airtightness any are by Examples 1 to 8, it can be seen that further good adhesion strength can not be obtained. 実施例4は低膨張充填材の粒径が小さいため、封着層の強度が他の実施例と比べると劣るものであった。 Example 4 for the particle size of the low-expansion filler is small, the strength of the sealing layer was poor compared to other embodiments. 実施例3は溝部でのレーザ散乱が小さいため、レーザ光の出力を上げる必要があった。 For Example 3 has a small laser scattering at the grooves, it is necessary to increase the output of the laser beam. 実施例6は溝部の表面粗さが若干大きいため、剥離試験で溝部から破壊が生じた。 For Example 6 has slightly greater surface roughness of the groove, breaking from the groove occurs in peeling test. これらに対し、溝を形成していないガラス基板を用いた比較例1〜3のガラスパネルは、いずれも剥離試験で界面剥離が生じ、十分な接着強度が得られていないことが確認された。 For these, the glass panels in Comparative Examples 1 to 3 using a glass substrate formed with no grooves are both interfacial peeling at a peeling test occurs, that no sufficient adhesive strength can not be obtained has been confirmed.

1…電子デバイス、2…第1のガラス基板、2a…素子形成領域、2b…第1の封止領域、3…第2のガラス基板、3a…第2の封止領域、4…封着層、5…封着材料層、6…溝、7…レーザ光。 1 ... electronic device, 2 ... first glass substrate, 2a ... element forming region, 2b: first sealing region, 3: second glass substrate, 3a: second sealing region, 4 ... sealing layer , 5 ... sealing material layer, 6 ... groove, 7 ... laser light.

Claims (13)

  1. 封止領域と、前記封止領域に連続して形成された溝とを有するガラス基板と、 A sealing region, the glass substrate having said sealing region being formed by continuous groove,
    前記溝内に設けられ、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する枠状の封着用ガラス材料の焼成層からなる封着材料層とを具備し、 Wherein provided in the groove, provided with a sealing material layer made of sintered layer of the frame-shaped sealing glass material containing and a low-expansion filler and a laser absorbent material sealing glass,
    前記封着材料層はその上部が前記溝から突出するように設けられていることを特徴とする封着材料層付きガラス部材。 The sealing material layer with the sealing material layer glass member, characterized in that the upper portion is provided so as to protrude from the groove.
  2. 前記溝は5〜60μmの範囲の深さと3mm以下の範囲の幅とを有することを特徴とする請求項1記載の封着材料層付きガラス部材。 The groove with the sealing material layer glass member according to claim 1, wherein a width of the depth and 3mm or less in the range of range of 5 to 60 m.
  3. 前記溝の底面の表面粗さが算術平均粗さRaで0.3μm以上1μm未満の範囲であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の封着材料層付きガラス部材。 Claim 1 or claim 2 with the sealing material layer glass member according surface roughness of the bottom surface of the groove is characterized by a range of less than 0.3μm or 1μm arithmetic mean roughness Ra.
  4. 前記低膨張充填材はシリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、コージェライト、リン酸ジルコニウム系化合物、ソーダライムガラスおよび硼珪酸ガラスから選ばれる少なくとも1種からなり、かつ前記封着用ガラス材料は前記低膨張充填材を15〜50体積%の範囲で含有することを特徴とする請求項1記載の封着材料層付きガラス部材。 The low-expansion filler of silica, alumina, zirconia, zirconium silicate, cordierite, a zirconium phosphate compound, consists of at least one selected from soda lime glass and borosilicate glass, and the sealing glass material is a low-expansion with the sealing material layer glass member according to claim 1, characterized in that it contains in the range of filler 15-50% by volume.
  5. 前記レーザ吸収材はFe、Cr、Mn、Co、NiおよびCuから選ばれる少なくとも1種の金属または前記金属を含む化合物からなり、かつ前記封着用ガラス材料は前記レーザ吸収材を0.1〜10体積%の範囲で含有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の封着材料層付きガラス部材。 The laser absorbing material Fe, Cr, Mn, Co, made from a compound containing at least one metal or the metal selected from Ni and Cu, and the sealing glass material of the laser absorbent 0.1-10 with the sealing material layer glass member of any one of claims 1 to 4, characterized in that it contains in the range of volume percent.
  6. 前記封着ガラスは錫−リン酸系ガラスまたはビスマス系ガラスからなることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載の封着材料層付きガラス部材。 The sealing glass is tin - phosphate glass or claims 1 to with the sealing material layer glass member of any one of claims 5, characterized in that it consists of bismuth glass.
  7. 電子素子を備える素子形成領域と、前記素子形成領域の外周に沿って設けられた第1の封止領域とを有する第1のガラス基板と、 An element formation region comprising an electronic element, a first glass substrate having a first sealing region provided along the outer periphery of the element forming region,
    前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域と、前記第2の封止領域に連続して形成された溝とを有する第2のガラス基板と、 A second sealing region corresponding to the first sealing region of the first glass substrate, a second glass substrate having a second sealing region is formed by continuous groove,
    前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域と前記第2のガラス基板の前記第2の封止領域との間を、前記素子形成領域上に間隙を設けつつ封止するように形成され、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着用ガラス材料の溶融固着層からなる封着層とを具備し、 Formed to between said first of said first glass substrate of the sealing region and the second of said second sealing area of ​​the glass substrate, to seal while providing a gap in the element formation region It is, comprising a sealing layer made of melting and fixing layer of sealing glass material containing the sealing glass and the low-expansion filler and a laser absorbent material,
    前記封着層の一部は前記溝内に埋め込まれていることを特徴とする電子デバイス。 An electronic device portion of the sealing layer is characterized by being embedded in the groove.
  8. 前記溝は、前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間の間隔T2に対して、T1/(T1+T2)≧0.2の関係を満足する深さT1を有することを特徴とする請求項7項記載の電子デバイス。 The groove, with respect to the spacing T2 between the first glass substrate and the second glass substrate, and wherein a depth T1 satisfying the relation of T1 / (T1 + T2) ≧ 0.2 the electronic device of claim 7 wherein wherein the.
  9. 前記溝は5〜60μmの範囲の深さと3mm以下の範囲の幅とを有することを特徴とする請求項7または請求項8項記載の電子デバイス。 The groove claim 7 or electronic device according to claim 8 wherein wherein and having a width of depth and 3mm or less in the range of range of 5 to 60 m.
  10. 前記封着用ガラス材料は、前記溝の深さT1と前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間の間隔T2との合計(T1+T2)を超える粒径を有する前記低膨張充填材粒子を含まないと共に、前記深さT1と前記間隔T2のいずれか大きい寸法を超える粒径を有する前記低膨張充填材粒子を体積割合で0.05%以上の範囲で含むことを特徴とする請求項7ないし請求項9のいずれか1項記載の電子デバイス。 The sealing glass material, the low-expansion filler having a particle size greater than the sum (T1 + T2) between the distance T2 between the depth T1 of the groove and the first glass substrate and the second glass substrate with particle-free, claims, characterized in that it comprises in the range of the above 0.05% of the low-expansion filler particles in a volume ratio having a particle size greater than one larger dimension of the said depth T1 interval T2 claim 7 to an electronic device according to any one of claims 9.
  11. 前記電子素子は有機EL素子または太陽電池素子であることを特徴とする請求項7ないし請求項10のいずれか1項記載の電子デバイス。 The electronic device is an electronic device according to any one of claims 7 to 10, characterized in that an organic EL element or a solar cell element.
  12. 電子素子を備える素子形成領域と、前記素子形成領域の外周に沿って設けられた第1の封止領域とを有する第1のガラス基板を用意する工程と、 A step of preparing an element formation region comprising an electronic device, a first glass substrate having a first sealing region provided along the outer periphery of the element forming region,
    前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域と、前記第2の封止領域に連続して形成された溝と、その上部が前記溝から突出するように前記溝内に設けられ、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着用ガラス材料の焼成層からなる枠状の封着材料層とを有する第2のガラス基板を用意する工程と、 A second sealing region corresponding to the first sealing region of the first glass substrate, said second groove formed continuously in the sealing region, the upper protruding from the groove wherein provided in the groove so as the second glass substrate having a frame-shaped sealing material layer made of sintered layer of sealing glass material containing the sealing glass and the low-expansion filler and a laser absorbent material a step of preparing,
    前記素子形成領域上に間隙を形成しつつ、前記封着材料層を介して前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板とを積層する工程と、 While forming a gap in the element forming region, a step of laminating a second glass substrate and the first glass substrate via the sealing material layer,
    前記第2のガラス基板を通して前記封着材料層にレーザ光を照射し、前記封着材料層を溶融させて前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間を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電子デバイスの製造方法 Sealing for sealing between said second laser beam is irradiated through the glass substrate to the sealing material layer, the said first glass substrate by melting the sealing material layer and the second glass substrate the method of manufacturing an electronic device, characterized by comprising a step of forming a layer
  13. 前記電子素子は有機EL素子または太陽電池素子であることを特徴とする請求項12記載の電子デバイスの製造方法。 The method of manufacturing an electronic device according to claim 12, wherein the electronic device is an organic EL element or a solar cell element.
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