JP2011057477A - Sealing material - Google Patents

Sealing material Download PDF

Info

Publication number
JP2011057477A
JP2011057477A JP2009206612A JP2009206612A JP2011057477A JP 2011057477 A JP2011057477 A JP 2011057477A JP 2009206612 A JP2009206612 A JP 2009206612A JP 2009206612 A JP2009206612 A JP 2009206612A JP 2011057477 A JP2011057477 A JP 2011057477A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sealing material
glass
powder
material according
transition metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009206612A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Yamada
朋子 山田
Toru Shiragami
徹 白神
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to JP2009206612A priority Critical patent/JP2011057477A/en
Publication of JP2011057477A publication Critical patent/JP2011057477A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the airtightness and reliability of an organic EL display, etc. while preventing the thermal deteriorations of active elements, etc. by originating a sealing material having good light absorption characteristics and good thermal stability. <P>SOLUTION: The sealing material includes 70-99.9 vol.% of the total amount of glass powder and fireproof filler powder and furthermore 0.1-20 vol.% of transition metal oxide powder in the sealing material containing the glass powder and fireproof filler powder. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、封着材料に関し、特にレーザー光等による封着に好適な封着材料に関する。   The present invention relates to a sealing material, and more particularly to a sealing material suitable for sealing with a laser beam or the like.

次世代のフラットディスプレイパネルとして、有機ELディスプレイが注目されている。有機ELディスプレイは、直流電圧で駆動できるため駆動回路を簡略化できるとともに、液晶ディスプレイのように視野角依存性がなく、また自己発光のため明るく、更には応答速度が速い等の利点がある。現在、有機ELディスプレイは、主に携帯電話等の小型携帯機器に利用されているが、今後は超薄型テレビへの応用が期待されている。   Organic EL displays are attracting attention as next-generation flat display panels. Since the organic EL display can be driven by a DC voltage, the driving circuit can be simplified, and there are advantages such as a liquid crystal display that is not dependent on the viewing angle, bright due to self-emission, and has a high response speed. Currently, organic EL displays are mainly used in small portable devices such as mobile phones, but in the future, application to ultra-thin televisions is expected.

有機ELディスプレイは、2枚のガラス基板、金属等の陰電極、有機発光層、ITO等の陽電極、接着材料等で構成される。そして、有機ELディスプレイは、液晶ディスプレイと同様にして、薄膜トランジスタ(TFT)等のアクティブ素子を各画素に配置して、駆動させる方式が主流であり、この場合、ガラス基板として、無アルカリガラスが使用される。   The organic EL display is composed of two glass substrates, a negative electrode such as metal, an organic light emitting layer, a positive electrode such as ITO, and an adhesive material. The organic EL display is mainly driven by disposing an active element such as a thin film transistor (TFT) in each pixel in the same manner as a liquid crystal display. In this case, non-alkali glass is used as a glass substrate. Is done.

従来、接着材料として、低温硬化性を有するエポキシ樹脂、或いは紫外線硬化樹脂等の有機樹脂が使用されてきた。しかし、有機樹脂は、気体の侵入を完全に遮断できないため、有機ELディスプレイ内部の気密性を保持することが困難である。このため、有機樹脂を用いると、有機ELディスプレイの表示特性が経時的に劣化する問題が生じる。また、有機樹脂は、ガラス基板同士を低温で接着できる利点を有するものの、耐水性が低い欠点を有している。このため、有機樹脂を用いると、長期間の使用により、有機ELディスプレイの信頼性が低下する問題も生じる。なお、有機EL照明等の有機ELデバイスも同様の構成を備えており、同様の技術的課題を有している。   Conventionally, an organic resin such as an epoxy resin having a low temperature curing property or an ultraviolet curable resin has been used as an adhesive material. However, since the organic resin cannot completely block gas intrusion, it is difficult to maintain the airtightness inside the organic EL display. For this reason, when an organic resin is used, the display characteristics of the organic EL display deteriorate over time. Moreover, although organic resin has the advantage which can adhere | attach glass substrates at low temperature, it has the fault that water resistance is low. For this reason, when an organic resin is used, the problem that the reliability of an organic electroluminescent display falls by long-term use also arises. In addition, organic EL devices, such as organic EL illumination, are equipped with the same structure, and have the same technical subject.

米国特許第6416375号明細書US Pat. No. 6,416,375 特開2006−315902号公報JP 2006-315902 A

ガラス粉末を含む封着材料は、有機ELディスプレイ内部の気密性を長期に亘って保持することができ、しかも耐水性に優れている。したがって、有機樹脂に替えて、ガラス粉末を含む封着材料を用いると、上記問題を解消することができる。   The sealing material containing glass powder can maintain the airtightness inside the organic EL display over a long period of time, and is excellent in water resistance. Therefore, when the sealing material containing glass powder is used instead of the organic resin, the above problem can be solved.

しかし、上記封着材料は、一般的にガラス粉末の軟化点が300℃以上であるため、有機ELディスプレイに適用することが困難であった。その理由は、ガラス基板同士を封着するためには、電気炉等に有機ELディスプレイ全体を投入し、ガラス粉末の軟化点以上の温度で熱処理する必要があり、この場合、アクティブ素子や有機発光層が熱劣化してしまうからである。   However, since the sealing material generally has a softening point of glass powder of 300 ° C. or higher, it is difficult to apply it to an organic EL display. The reason is that in order to seal the glass substrates together, it is necessary to put the entire organic EL display in an electric furnace or the like and heat-treat at a temperature equal to or higher than the softening point of the glass powder. This is because the layer is thermally deteriorated.

このような事情に鑑み、近年、封着材料にレーザー光等の照射光を照射し、有機ELディスプレイを封着する方法が検討されている。レーザー光等を用いると、封着すべき部位のみを局所加熱できるため、アクティブ素子等の熱劣化を防止した上で、ガラス基板同士を封着することができる。例えば、特許文献1、2には、封着材料にレーザー光を照射して、フィールドエミッションディスプレイの前面ガラス基板と背面ガラス基板を封着することが記載されている。   In view of such circumstances, in recent years, methods for sealing organic EL displays by irradiating sealing materials with irradiation light such as laser light have been studied. When laser light or the like is used, only the portion to be sealed can be locally heated, so that the glass substrates can be sealed together while preventing thermal degradation of the active element or the like. For example, Patent Documents 1 and 2 describe that a sealing material is irradiated with laser light to seal a front glass substrate and a back glass substrate of a field emission display.

しかし、特許文献1、2には、レーザー光等による局所加熱に好適な材料構成について記載がなく、材料開発の指針を見出すことができない。また、封着材料の光吸収特性を高めるために、ガラス粉末のガラス組成中に光吸収成分を添加する方法も検討段階にあるが、ガラス組成の成分バランスを考慮すると、光吸収成分の添加量には限界があり、封着材料の光吸収特性を十分に高めることが困難な場合がある。さらに、ガラス組成系によっては、ガラス組成中に光吸収成分を添加すると、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、ガラスの熱的安定性が低下し、封着処理を適正に実行できない場合もある。   However, Patent Documents 1 and 2 do not describe a material configuration suitable for local heating by laser light or the like, and cannot find guidelines for material development. In addition, in order to enhance the light absorption characteristics of the sealing material, a method of adding a light absorbing component to the glass composition of the glass powder is also under investigation, but considering the component balance of the glass composition, the amount of light absorbing component added Is limited, and it may be difficult to sufficiently enhance the light absorption characteristics of the sealing material. Furthermore, depending on the glass composition system, when a light absorbing component is added in the glass composition, the component balance of the glass composition is impaired, the thermal stability of the glass is lowered, and the sealing process may not be performed properly. .

そこで、本発明は、光吸収特性が良好であり、且つ熱的安定性が良好な封着材料を創案することにより、アクティブ素子等の熱劣化を防止しつつ、有機ELディスプレイ等の気密性および信頼性を高めることを技術的課題とする。   Therefore, the present invention creates a sealing material that has good light absorption characteristics and good thermal stability, thereby preventing thermal degradation of active elements and the like, while preventing air deterioration of organic EL displays and the like. Increasing reliability is a technical issue.

本発明者等は、鋭意努力の結果、封着材料中に遷移金属酸化物粉末を所定量添加することにより、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の封着材料は、ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含有する封着材料において、ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を合量で70〜99.9体積%含有し、更に遷移金属酸化物粉末を0.1〜20体積%含有することを特徴とする。   As a result of diligent efforts, the present inventors have found that the above technical problem can be solved by adding a predetermined amount of transition metal oxide powder to the sealing material, and propose the present invention. That is, the sealing material of the present invention is a sealing material containing glass powder and refractory filler powder, and contains glass powder and refractory filler powder in a total amount of 70 to 99.9% by volume, and further transition metal oxidation It contains 0.1 to 20% by volume of powdered product.

本発明の封着材料は、ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を合量で70〜99.9体積%含有する。このようにすれば、有機ELディスプレイ内部の気密性を維持することができる。なお、本発明の封着材料は、耐火性フィラー粉末を含有しない態様を完全に排除するものではないが、後述の通り、熱膨張係数の低下および機械的強度の向上を目的として、耐火性フィラー粉末を含有することが好ましい。   The sealing material of this invention contains 70-99.9 volume% of glass powder and a refractory filler powder in a total amount. In this way, the airtightness inside the organic EL display can be maintained. Note that the sealing material of the present invention does not completely exclude the embodiment that does not contain the refractory filler powder, but as described later, for the purpose of reducing the thermal expansion coefficient and improving the mechanical strength, the refractory filler is used. It is preferable to contain a powder.

本発明者等は、鋭意調査の結果、封着材料中に遷移金属酸化物粉末を添加すれば、ガラスの熱的安定性をあまり低下させずに、封着材料の光吸収特性を顕著に向上できることを見出した。すなわち、本発明の封着材料は、必須成分として、遷移金属酸化物粉末を0.1〜20体積%含有する。封着材料中に遷移金属酸化物粉末を添加すると、レーザー光等の光エネルギーを熱エネルギーに効率良く変換できるため、封着すべき部位のみを局所加熱することができ、結果として、アクティブ素子等の熱劣化を防止した上で、ガラス基板同士を封着することができる。また、遷移金属酸化物粉末を添加すれば、ガラス粉末の組成設計の自由度が高まり、結果として、ガラスの熱的安定性を高めやすくなる。一方、本発明の封着材料は、遷移金属酸化物粉末の含有量を20体積%以下に規制している。このようにすれば、グレーズ焼成時または照射時に、ガラスが失透する事態を防止することができる。   As a result of intensive investigations, the present inventors have significantly improved the light absorption characteristics of the sealing material without significantly reducing the thermal stability of the glass if a transition metal oxide powder is added to the sealing material. I found out that I can do it. That is, the sealing material of this invention contains 0.1-20 volume% of transition metal oxide powder as an essential component. When transition metal oxide powder is added to the sealing material, light energy such as laser light can be efficiently converted into thermal energy, so only the part to be sealed can be locally heated, resulting in active elements, etc. The glass substrates can be sealed with each other while preventing thermal degradation. Addition of the transition metal oxide powder increases the degree of freedom in designing the composition of the glass powder, and as a result, it is easy to increase the thermal stability of the glass. On the other hand, the sealing material of the present invention regulates the content of the transition metal oxide powder to 20% by volume or less. If it does in this way, the situation where glass devitrifies at the time of glaze baking or irradiation can be prevented.

第二に、本発明の封着材料は、遷移金属酸化物粉末がCuOであることを特徴とする。CuOは、遷移金属酸化物の中でも光吸収特性に優れているため、レーザー光等の光エネルギーを熱エネルギーに効率良く変換することができる。   Secondly, the sealing material of the present invention is characterized in that the transition metal oxide powder is CuO. Since CuO has excellent light absorption characteristics among transition metal oxides, it can efficiently convert light energy such as laser light into heat energy.

第三に、本発明の封着材料は、遷移金属酸化物粉末の平均粒子径D50が5μm以下であることを特徴とする。ここで、「平均粒子径D50」は、レーザー回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して50%である粒子径を表す。 Third, the sealing material of the present invention, the transition metal oxide average particle diameter D 50 of the powder is characterized in that it is 5μm or less. Here, the “average particle diameter D 50 ” represents a particle diameter in which the accumulated amount is 50% cumulative from the smaller particle in the volume-based cumulative particle size distribution curve measured by the laser diffraction method.

第四に、本発明の封着材料は、遷移金属酸化物粉末の最大粒子径Dmaxが30μm以下であることを特徴とする。ここで、「最大粒子径Dmax」は、レーザー回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して99%である粒子径を表す。 Fourth, the sealing material of the present invention is characterized in that the maximum particle diameter D max of the transition metal oxide powder is 30 μm or less. Here, the “maximum particle diameter D max ” represents a particle diameter in which the accumulated amount is 99% cumulative from the smaller particle in the volume-based cumulative particle size distribution curve measured by the laser diffraction method.

第五に、本発明の封着材料は、ガラス粉末が、Bi−B系ガラス、Bi−SiO系ガラス、ZnO−B−SiO系ガラス、V−P系ガラス、SnO−P系ガラスのいずれかであることを特徴とする。 Fifth, in the sealing material of the present invention, the glass powder is Bi 2 O 3 —B 2 O 3 glass, Bi 2 O 3 —SiO 2 glass, ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 glass, It is either V 2 O 5 —P 2 O 5 glass or SnO—P 2 O 5 glass.

第六に、本発明の封着材料は、ガラス粉末が、ガラス組成として、遷移金属酸化物を0.1モル%以上含有することを特徴とする。このようにすれば、レーザー光等がガラスにも吸収されるため、封着材料の光吸収特性が向上する。   Sixth, the sealing material of the present invention is characterized in that the glass powder contains 0.1 mol% or more of a transition metal oxide as a glass composition. By doing so, since the laser beam or the like is also absorbed by the glass, the light absorption characteristics of the sealing material are improved.

第七に、本発明の封着材料は、耐火性フィラー粉末の含有量が0.1〜75体積%であることを特徴とする。このようにすれば、封着材料の熱膨張係数が被封着物の熱膨張係数に整合しやすくなるとともに、封着部位の機械的強度が向上する。   Seventh, the sealing material of the present invention is characterized in that the content of the refractory filler powder is 0.1 to 75% by volume. In this way, the thermal expansion coefficient of the sealing material can be easily matched with the thermal expansion coefficient of the object to be sealed, and the mechanical strength of the sealed portion is improved.

第八に、本発明の封着材料は、耐火性フィラー粉末が、コーディエライト、ウイレマイト、アルミナ、リン酸タングステン酸ジルコニウム、タングステン酸ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、ジルコン、ジルコニア、酸化スズから選ばれる一種または二種以上であることを特徴とする。   Eighth, the sealing material of the present invention is a kind in which the refractory filler powder is selected from cordierite, willemite, alumina, zirconium tungstate phosphate, zirconium tungstate, zirconium phosphate, zircon, zirconia, and tin oxide. Or it is characterized by being 2 or more types.

第九に、本発明の封着材料は、耐火性フィラー粉末の平均粒子径D50が15μm未満であることを特徴とする。 Ninth, the sealing material of the present invention has an average particle diameter D 50 of the refractory filler powder and less than 15 [mu] m.

第十に、本発明の封着材料は、耐火性フィラー粉末の最大粒子径Dmaxが30μm以下であることを特徴とする。 Tenth, the sealing material of the present invention is characterized in that the maximum particle diameter Dmax of the refractory filler powder is 30 μm or less.

第十一に、本発明の封着材料は、照射光による封着に用いることを特徴とする。このようにすれば、封着材料を局所加熱することができ、耐熱性が低い部材(例えばアクティブ素子、有機発光層、有機色素等)の熱劣化を防止することができる。   Eleventh, the sealing material of the present invention is characterized by being used for sealing with irradiation light. In this way, the sealing material can be locally heated, and thermal deterioration of a member having low heat resistance (for example, an active element, an organic light emitting layer, an organic dye, etc.) can be prevented.

第十二に、本発明の封着材料は、上記照射光がレーザー光であることを特徴とする。レーザー光としては、種々のレーザー光が使用可能である。特に、半導体レーザー、YAGレーザー、COレーザー、エキシマレーザー、赤外レーザー等は、取り扱いが容易な点で好適である。なお、レーザー光を封着材料に的確に吸収させるため、レーザー光の発光中心波長は500〜1600nm、特に750〜1300nmが好ましい。 Twelfth, the sealing material of the present invention is characterized in that the irradiation light is laser light. Various laser beams can be used as the laser beam. In particular, a semiconductor laser, a YAG laser, a CO 2 laser, an excimer laser, an infrared laser, and the like are preferable in terms of easy handling. In addition, in order to make a sealing material absorb a laser beam exactly, the emission center wavelength of a laser beam is 500-1600 nm, Especially 750-1300 nm is preferable.

第十三に、本発明の封着材料は、上記照射光が赤外光であることを特徴とする。このようにすれば、広範囲に亘って、封着材料を局所加熱することができ、結果として、有機ELデバイス等の生産効率が向上する。   Thirteenth, the sealing material of the present invention is characterized in that the irradiation light is infrared light. In this way, the sealing material can be locally heated over a wide range, and as a result, the production efficiency of the organic EL device and the like is improved.

第十四に、本発明の封着材料は、熱膨張係数が75×10−7/℃以下であることを特徴とする。ここで、「熱膨張係数」は、押棒式熱膨張係数測定(TMA)装置で測定した値を指し、測定温度範囲は30〜300℃とする。 Fourteenth, the sealing material of the present invention has a thermal expansion coefficient of 75 × 10 −7 / ° C. or less. Here, the “thermal expansion coefficient” refers to a value measured with a push rod type thermal expansion coefficient measurement (TMA) apparatus, and the measurement temperature range is 30 to 300 ° C.

第十五に、本発明の封着材料は、実質的にPbOを含有しないことを特徴とする。ここで、「実質的にPbOを含有しない」とは、封着材料中のPbOの含有量が1000ppm以下の場合を指す。このようにすれば、近年の環境的要請を満たすことができる。   15thly, the sealing material of this invention is characterized by not containing PbO substantially. Here, “substantially does not contain PbO” refers to a case where the content of PbO in the sealing material is 1000 ppm or less. In this way, environmental demands in recent years can be satisfied.

第十六に、本発明の封着材料は、有機ELデバイスまたは太陽電池の封着に用いることを特徴とする。   Sixteenth, the sealing material of the present invention is used for sealing organic EL devices or solar cells.

本発明の封着材料において、ガラス粉末と耐火性フィラー粉末の含有量は合量で70〜99.9体積%であり、80〜99.9体積%、90〜99.5体積%、特に95〜99体積%が好ましい。ガラス粉末と耐火性フィラー粉末の含有量が合量で70体積%より少ないと、有機ELディスプレイ等の気密性を確保し難くなる。一方、ガラス粉末と耐火性フィラー粉末の含有量が合量で99.9体積%より多いと、遷移金属酸化物粉末の含有量が少なくなるため、封着材料の光吸収特性が低下し、レーザー光等の光エネルギーを熱エネルギーに変換し難くなる。   In the sealing material of the present invention, the total content of the glass powder and the refractory filler powder is 70 to 99.9% by volume, 80 to 99.9% by volume, 90 to 99.5% by volume, particularly 95. -99 volume% is preferable. When the total content of the glass powder and the refractory filler powder is less than 70% by volume, it is difficult to ensure airtightness of the organic EL display or the like. On the other hand, if the total content of the glass powder and the refractory filler powder is more than 99.9% by volume, the content of the transition metal oxide powder is reduced, so that the light absorption characteristics of the sealing material are lowered, and the laser It becomes difficult to convert light energy such as light into heat energy.

本発明の封着材料において、遷移金属酸化物粉末の含有量は0.1〜20体積%、好ましくは0.5〜10体積%、より好ましくは1〜5体積%である。遷移金属酸化物粉末の含有量が0.1体積%より少ないと、封着材料の光吸収特性が低下し、レーザー光等の光エネルギーを熱エネルギーに変換し難くなる。一方、遷移金属酸化物粉末の含有量が20体積%より多いと、封着材料の熱的安定性が低下し、また封着材料の流動性も低下し、結果として、封着強度が低下しやすくなる。   In the sealing material of the present invention, the content of the transition metal oxide powder is 0.1 to 20% by volume, preferably 0.5 to 10% by volume, more preferably 1 to 5% by volume. When the content of the transition metal oxide powder is less than 0.1% by volume, the light absorption property of the sealing material is lowered, and it becomes difficult to convert light energy such as laser light into heat energy. On the other hand, when the content of the transition metal oxide powder is more than 20% by volume, the thermal stability of the sealing material is lowered, and the fluidity of the sealing material is also lowered. As a result, the sealing strength is lowered. It becomes easy.

また、遷移金属酸化物粉末として、種々の遷移金属酸化物(例えばCuO、Fe、NiO、V、CoO、TiO、MoO、MnO等)が使用可能であるが、その中でもCuOが特に好ましい。CuOは、グレーズ焼成時または照射時にCu2+としてガラス中に拡散しやすく、更には赤外域の吸収が大きいため、レーザー光等の光エネルギーを熱エネルギーに効率的に変換することができる。 In addition, various transition metal oxides (for example, CuO, Fe 2 O 3 , NiO, V 2 O 5 , CoO, TiO 2 , MoO 3 , MnO 2, etc.) can be used as the transition metal oxide powder. Among these, CuO is particularly preferable. CuO easily diffuses into the glass as Cu 2+ at the time of glaze firing or irradiation, and furthermore, since absorption in the infrared region is large, light energy such as laser light can be efficiently converted into heat energy.

本発明の封着材料において、遷移金属酸化物粉末の平均粒子径D50は5μm以下、0.01〜5μm、0.5〜4μm、特に1〜3μmが好ましい。遷移金属酸化物粉末の平均粒子径D50が0.01μmより小さいと、グレーズ焼成時または照射時に、遷移金属酸化物粉末がガラスに溶け込みやすくなり、封着材料の熱的安定性が低下しやすくなる。一方、遷移金属酸化物粉末の平均粒子径D50が5μmより大きいと、遷移金属酸化物粉末を封着材料中に均一に分散させることが困難になり、局所的に封着不良が発生するおそれがある。 In the sealing material of the present invention, the transition metal oxide average particle diameter D 50 of the powder 5μm or less, 0.01 to 5 [mu] m, 0.5 to 4 .mu.m, particularly 1~3μm is preferred. A transition metal oxide average particle diameter D 50 of the powder 0.01μm smaller, when glaze firing or during irradiation, the transition metal oxide powder is easily dissolved into a glass, the thermal stability of the sealing material tends to decrease Become. Meanwhile, a possibility that the transition metal oxide average particle diameter D 50 of the powder and 5μm greater than it is difficult to uniformly disperse the transition metal oxide powder in the sealing material, locally sealing failure occurs There is.

本発明の封着材料において、遷移金属酸化物粉末の最大粒子径Dmaxは30μm以下、20μm以下、特に10μm以下が好ましい。遷移金属酸化物粉末の最大粒子径Dmaxが30μm以下であると、封着厚みを狭小化しやすくなり、この場合、ガラス基板と封着材料の熱膨張係数の差が大きくても、ガラス基板および封着部位にクラック等が発生し難くなる。一方、遷移金属酸化物粉末の最大粒子径Dmaxが30μmより大きいと、遷移金属酸化物粉末の一部がグレーズ面に露出しやすくなるため、両ガラス基板間のギャップを均一化し難くなる。 In the sealing material of the present invention, the maximum particle diameter Dmax of the transition metal oxide powder is preferably 30 μm or less, 20 μm or less, particularly preferably 10 μm or less. When the maximum particle diameter D max of the transition metal oxide powder is 30 μm or less, the sealing thickness is easily reduced. In this case, even if the difference in the thermal expansion coefficient between the glass substrate and the sealing material is large, the glass substrate and Cracks and the like are less likely to occur at the sealing site. On the other hand, when the maximum particle diameter Dmax of the transition metal oxide powder is larger than 30 μm, a part of the transition metal oxide powder is easily exposed on the glaze surface, so that it is difficult to make the gap between the glass substrates uniform.

ガラス粉末として、種々のガラスが使用可能である。特に、Bi−B系ガラス、Bi−SiO系ガラス、ZnO−B−SiO系ガラス、V−P系ガラス、SnO−P系ガラスは、低融点特性を有し、且つ熱的安定性が良好であるため、好ましい。ここで、「〜系ガラス」とは、明示の成分を必須成分として含み、且つ明示の成分の含有量が合計で30モル%以上、好ましくは40モル%以上、より好ましくは50モル%以上の場合を指す。 Various glasses can be used as the glass powder. In particular, Bi 2 O 3 —B 2 O 3 glass, Bi 2 O 3 —SiO 2 glass, ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 glass, V 2 O 5 —P 2 O 5 glass, SnO— P 2 O 5 -based glass is preferable because it has low melting point characteristics and good thermal stability. Here, “to glass” includes an explicit component as an essential component, and the total content of the explicit component is 30 mol% or more, preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more. Refers to the case.

Bi−B系ガラスは、ガラス組成として、モル%で、Bi 15〜50%、B 15〜50%、ZnO 0〜45%(好ましくは1〜40%)含有することが好ましい。このようにすれば、低融点特性と熱的安定性を高いレベルで両立させることができる。特に、熱的安定性を高めるために、ガラス組成中にBaOを0.1モル%以上添加することが好ましい。 Bi 2 O 3 -B 2 O 3 based glass, a glass composition, in mol%, Bi 2 O 3 15~50% , B 2 O 3 15~50%, ZnO 0~45% ( preferably 1 to 40 %) Is preferable. In this way, it is possible to achieve both a low melting point characteristic and thermal stability at a high level. In particular, in order to improve thermal stability, it is preferable to add 0.1 mol% or more of BaO in the glass composition.

Bi−SiO系ガラスは、ガラス組成として、モル%で、Bi 15〜50%、B 10〜35%、SiO 0.5〜30%含有することが好ましい。このようにすれば、熱的安定性、低融点特性および耐水性を高いレベルで両立させることができる。 Bi 2 O 3 —SiO 2 -based glass preferably contains 15% to 50% Bi 2 O 3 , 10% to 35% B 2 O 3, and 0.5% to 30 % SiO 2 as a glass composition. . In this way, thermal stability, low melting point characteristics and water resistance can be achieved at a high level.

ZnO−B−SiO系ガラスは、ガラス組成として、モル%で、SiO 20〜50%、B 15〜35%、ZnO 1〜45%含有することが好ましい。このようにすれば、熱的安定性と低膨張特性を高いレベルで両立させることができる。特に、低融点化するために、ガラス組成中にアルカリ金属酸化物(LiO、NaO、KO)を0.1モル%以上添加することが好ましい。 The ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 -based glass preferably contains, as a glass composition, mol%, SiO 2 20 to 50%, B 2 O 3 15 to 35%, and ZnO 1 to 45%. In this way, thermal stability and low expansion characteristics can be achieved at a high level. In particular, in order to lower the melting point, it is preferable to add 0.1 mol% or more of an alkali metal oxide (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O) in the glass composition.

−P系ガラスは、ガラス組成として、モル%で、V 25〜55%、P 15〜45%含有することが好ましい。このようにすれば、熱的安定性と低融点特性を高いレベルで両立させることができる。なお、V−P系ガラスは、Vが光吸収特性を有しているため、封着材料の光吸収特性を高めることができる。 V 2 O 5 -P 2 O 5 based glass, a glass composition, in mol%, V 2 O 5 25~55% , preferably contains P 2 O 5 15~45%. In this way, both thermal stability and low melting point characteristics can be achieved at a high level. Incidentally, V 2 O 5 -P 2 O 5 based glass, since V 2 O 5 has a light absorbing property, it is possible to increase the light absorption properties of the sealing material.

SnO−P系ガラスは、ガラス組成として、モル%で、SnO 35〜70%、P 18〜50%(好ましくは20〜30%)含有することが好ましい。このようにすれば、熱的安定性と低融点特性を高いレベルで両立させることができる。なお、熱的安定性を高めるために、ガラス組成中にZnOを1モル%以上添加することが好ましい。 The SnO—P 2 O 5 -based glass preferably contains SnO 35 to 70% and P 2 O 5 18 to 50% (preferably 20 to 30%) as a glass composition in mol%. In this way, both thermal stability and low melting point characteristics can be achieved at a high level. In addition, in order to improve thermal stability, it is preferable to add ZnO 1 mol% or more in a glass composition.

各ガラス系において、上記成分以外にも、ガラス組成中に遷移金属酸化物を0.1モル%以上、0.1〜10モル%、特に0.5〜5モル%添加することが好ましい。ガラス組成中に遷移金属酸化物を添加すれば、レーザー光等の照射時に熱エネルギーへの変換を促進することができる。遷移金属酸化物は、CuO、Fe、NiO、V、CoO、TiO、MoO、MnO等が好ましい。これらの遷移金属酸化物は、光吸収特性が良好であるとともに、ガラスの熱的安定性を高めることができる。 In each glass system, in addition to the above components, it is preferable to add a transition metal oxide in the glass composition in an amount of 0.1 mol% or more, 0.1 to 10 mol%, particularly 0.5 to 5 mol%. If a transition metal oxide is added to the glass composition, conversion to thermal energy can be promoted upon irradiation with laser light or the like. The transition metal oxide is preferably CuO, Fe 2 O 3 , NiO, V 2 O 5 , CoO, TiO 2 , MoO 3 , MnO 2 or the like. These transition metal oxides have good light absorption characteristics and can enhance the thermal stability of the glass.

本発明の封着材料は、上記の通り、環境的観点から、実質的にPbOを含有しないことが好ましい。   As described above, it is preferable that the sealing material of the present invention does not substantially contain PbO from the environmental viewpoint.

本発明の封着材料において、耐火性フィラー粉末の含有量は0.1〜75体積%、20〜70体積%、25〜65体積%、30〜60体積%、特に35〜55体積%が好ましい。
耐火性フィラー粉末を添加すれば、封着材料の熱膨張係数が被封着物の熱膨張係数に整合しやすくなり、封着部位に不当な応力が残留する事態を防止することができる。また、耐火性フィラー粉末を添加すれば、封着部位の機械的強度を高めることもできる。但し、耐火性フィラー粉末の含有量が75体積%より多いと、融剤であるガラス粉末の含有量が相対的に少なくなるため、封着材料の流動性が低下し、封着強度が低下しやすくなる。特に、被封着物が無アルカリガラスである場合、耐火性フィラー粉末の含有量は40体積%以上、特に50体積%以上が好ましい。このようにすれば、封着材料の熱膨張係数が無アルカリガラス等の熱膨張係数に整合しやすくなる。
In the sealing material of the present invention, the content of the refractory filler powder is preferably 0.1 to 75% by volume, 20 to 70% by volume, 25 to 65% by volume, 30 to 60% by volume, particularly 35 to 55% by volume. .
If the refractory filler powder is added, the thermal expansion coefficient of the sealing material can be easily matched with the thermal expansion coefficient of the object to be sealed, and it is possible to prevent a situation in which an undue stress remains in the sealed portion. Moreover, if a refractory filler powder is added, the mechanical strength of the sealing part can be increased. However, if the content of the refractory filler powder is more than 75% by volume, the content of the glass powder as the flux is relatively reduced, so that the fluidity of the sealing material is lowered and the sealing strength is lowered. It becomes easy. In particular, when the material to be sealed is alkali-free glass, the content of the refractory filler powder is preferably 40% by volume or more, particularly 50% by volume or more. If it does in this way, it will become easy to match the thermal expansion coefficient of sealing material with thermal expansion coefficients, such as an alkali free glass.

本発明の封着材料において、耐火性フィラー粉末は、コーディエライト、ウイレマイト、アルミナ、リン酸タングステン酸ジルコニウム、タングステン酸ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、ジルコン、ジルコニア、酸化スズから選ばれる一種または二種以上が好ましい。これらの耐火性フィラー粉末は、熱膨張係数が低いことに加えて、機械的強度が高く、しかもガラス粉末との適合性が良好である。また、上記の耐火性フィラー粉末以外にも、熱膨張係数の調整、流動性の調整および機械的強度の改善のために、石英ガラス、β−ユークリプタイト等の耐火性フィラー粉末を添加することができる。   In the sealing material of the present invention, the refractory filler powder is one or more selected from cordierite, willemite, alumina, zirconium tungstate phosphate, zirconium tungstate, zirconium phosphate, zircon, zirconia, tin oxide. Is preferred. These refractory filler powders have high mechanical strength and good compatibility with glass powders in addition to a low coefficient of thermal expansion. In addition to the above refractory filler powder, refractory filler powder such as quartz glass and β-eucryptite should be added to adjust the coefficient of thermal expansion, adjust fluidity and improve mechanical strength. Can do.

本発明の封着材料において、ガラス粉末の平均粒子径D50は15μm未満、0.5〜10μm、特に1〜5μmが好ましい。ガラス粉末の平均粒子径D50が15μm未満であると、ガラス粉末の軟化点が低下し、封着材料の流動性が高まるとともに、封着厚みを狭小化しやすくなり、この場合、ガラス基板と封着材料の熱膨張係数の差が大きくても、ガラス基板および封着部位にクラック等が発生し難くなる。 In the sealing material of the present invention, the average particle diameter D50 of the glass powder is preferably less than 15 μm, 0.5 to 10 μm, and particularly preferably 1 to 5 μm. When the average particle diameter D 50 of the glass powder is smaller than 15 [mu] m, the softening point of the glass powder is lowered, with increases flowability of the sealing material, it tends to narrow the sealing thickness, in this case, the glass substrate and the sealing Even if the difference in the thermal expansion coefficients of the adhesive materials is large, cracks and the like are unlikely to occur in the glass substrate and the sealing part.

本発明の封着材料において、ガラス粉末の最大粒子径Dmaxは30μm以下、20μm以下、特に10μm以下が好ましい。ガラス粉末の最大粒子径Dmaxが30μm以下であると、ガラス粉末の軟化点が低下し、封着材料の流動性が高まるとともに、封着厚みを狭小化しやすくなり、この場合、ガラス基板と封着材料の熱膨張係数の差が大きくても、ガラス基板および封着部位にクラック等が発生し難くなる。 In the sealing material of the present invention, the maximum particle diameter Dmax of the glass powder is preferably 30 μm or less, 20 μm or less, and particularly preferably 10 μm or less. When the maximum particle diameter Dmax of the glass powder is 30 μm or less, the softening point of the glass powder is lowered, the fluidity of the sealing material is increased, and the sealing thickness is easily narrowed. Even if the difference in the thermal expansion coefficients of the adhesive materials is large, cracks and the like are unlikely to occur in the glass substrate and the sealing part.

本発明の封着材料において、耐火性フィラー粉末の平均粒子径D50は15μm未満、0.5〜10μm、特に1〜5μmが好ましい。耐火性フィラー粉末の平均粒子径D50を15μm未満にすると、封着厚みを狭小化することができ、この場合、ガラス基板と封着材料の熱膨張係数の差が大きくても、ガラス基板および封着部位にクラック等が発生し難くなる。一方、耐火性フィラー粉末の平均粒子径D50が15μm以上であると、封着部位が厚くなり、有機ELディスプレイ等を薄型化し難くなる。なお、耐火性フィラー粉末の効果(例えば、封着材料の熱膨張係数を低下させる効果)を的確に享受するために、耐火性フィラー粉末の平均粒子径D50は0.5μm以上が好ましい。 In the sealing material of the present invention, the average particle diameter D50 of the refractory filler powder is preferably less than 15 μm, 0.5 to 10 μm, and particularly preferably 1 to 5 μm. When the average particle diameter D 50 of the refractory filler powder is less than 15 μm, the sealing thickness can be reduced. In this case, even if the difference in thermal expansion coefficient between the glass substrate and the sealing material is large, the glass substrate and Cracks and the like are less likely to occur at the sealing site. On the other hand, when the average particle diameter D 50 of the refractory filler powder is 15μm or more, sealing portion becomes thick, it becomes difficult to thin the organic EL display or the like. Incidentally, the refractory filler powder effects (e.g., effect of reducing the thermal expansion coefficient of the sealing material) in order to accurately receive the average particle diameter D 50 of the refractory filler powder is preferably at least 0.5 [mu] m.

本発明の封着材料において、耐火性フィラー粉末の最大粒子径Dmaxは30μm以下、20μm以下、特に10μm以下が好ましい。耐火性フィラー粉末の最大粒子径Dmaxを30μm以下にすると、封着厚みを狭小化することができ、この場合、ガラス基板と封着材料の熱膨張係数の差が大きくても、ガラス基板および封着部位にクラック等が発生し難くなる。一方、耐火性フィラー粉末の最大粒子径Dmaxが30μmより大きいと、耐火性フィラー粉末の一部がグレーズ面から露出しやすくなるため、両ガラス基板間のギャップを均一化し難くなる。 In the sealing material of the present invention, the maximum particle diameter Dmax of the refractory filler powder is preferably 30 μm or less, 20 μm or less, and particularly preferably 10 μm or less. When the maximum particle diameter Dmax of the refractory filler powder is 30 μm or less, the sealing thickness can be reduced. In this case, even if the difference in thermal expansion coefficient between the glass substrate and the sealing material is large, the glass substrate and Cracks and the like are less likely to occur at the sealing site. On the other hand, when the maximum particle diameter Dmax of the refractory filler powder is larger than 30 μm, a part of the refractory filler powder is easily exposed from the glaze surface, so that it is difficult to make the gap between the glass substrates uniform.

本発明の封着材料において、熱膨張係数は75×10−7/℃以下、65×10−7/℃以下、55×10−7/℃以下、特に50×10−7/℃以下が好ましい。封着材料の熱膨張係数を低下させると、被封着物の熱膨張係数が低い場合、被封着物や封着部位に残留する応力を低減することができ、結果として、封着部位が応力破壊して、有機ELディスプレイ等の気密性が損なわれる事態を防止しやすくなる。特に、被封着物が無アルカリガラス(熱膨張係数:約38×10−7/℃)の場合、封着材料の熱膨張係数は10〜55×10−7/℃が好ましい。 In the sealing material of the present invention, the thermal expansion coefficient is preferably 75 × 10 −7 / ° C. or less, 65 × 10 −7 / ° C. or less, 55 × 10 −7 / ° C. or less, and particularly preferably 50 × 10 −7 / ° C. or less. . When the thermal expansion coefficient of the sealing material is lowered, if the thermal expansion coefficient of the object to be sealed is low, the stress remaining in the object to be sealed or the sealing part can be reduced. And it becomes easy to prevent the situation where airtightness, such as an organic EL display, is impaired. In particular, when the material to be sealed is alkali-free glass (thermal expansion coefficient: about 38 × 10 −7 / ° C.), the thermal expansion coefficient of the sealing material is preferably 10 to 55 × 10 −7 / ° C.

本発明の封着材料において、軟化点は550℃以下、500℃以下、特に465℃以下が好ましい。軟化点が550℃より高いと、レーザー光等を照射しても、ガラス粉末が軟化し難い傾向があり、封着強度を高めるためには、レーザー光等の出力を上げなければならず、有機ELディスプレイ等の生産効率が低下しやすくなる。なお、軟化点の下限は特に限定されないが、ガラス粉末の熱的安定性を考慮すれば、軟化点は350℃以上、特に385℃以上が好ましい。ここで、「軟化点」とは、示差熱分析装置(DTA)で測定した値を指し、測定は空気中で行い、昇温速度を10℃とする。   In the sealing material of the present invention, the softening point is preferably 550 ° C. or lower, 500 ° C. or lower, particularly 465 ° C. or lower. When the softening point is higher than 550 ° C., the glass powder tends to be difficult to soften even when irradiated with laser light or the like. In order to increase the sealing strength, the output of laser light or the like must be increased. Production efficiency of an EL display or the like tends to decrease. The lower limit of the softening point is not particularly limited, but considering the thermal stability of the glass powder, the softening point is preferably 350 ° C. or higher, particularly 385 ° C. or higher. Here, the “softening point” refers to a value measured with a differential thermal analyzer (DTA), the measurement is performed in air, and the rate of temperature rise is 10 ° C.

本発明の封着材料は、封着厚みを均一化するために、更にガラスファイバー、ガラスビーズ、シリカビーズ、樹脂ビーズ等をスペーサーとして10体積%まで含有してもよい。   The sealing material of the present invention may further contain up to 10% by volume of glass fiber, glass beads, silica beads, resin beads and the like as spacers in order to make the sealing thickness uniform.

本発明の封着材料は、粉末のまま使用に供してもよいが、ビークルと均一に混練し、ペーストに加工すると取り扱いやすくなる。ビークルは、主に溶媒と樹脂バインダーとからなり、樹脂バインダーはペーストの粘性を調整する目的で添加される。また、必要に応じて、界面活性剤、増粘剤等を添加することもできる。作製されたペーストは、通常、ディスペンサーやスクリーン印刷機等の塗布機を用いてガラス基板等に塗布された後、脱バインダー工程に供される。   The sealing material of the present invention may be used as it is in powder form, but it becomes easy to handle when it is uniformly kneaded with a vehicle and processed into a paste. The vehicle mainly includes a solvent and a resin binder, and the resin binder is added for the purpose of adjusting the viscosity of the paste. Moreover, surfactant, a thickener, etc. can also be added as needed. The produced paste is usually applied to a glass substrate or the like using an applicator such as a dispenser or a screen printer, and then subjected to a binder removal step.

樹脂バインダーとしては、アクリル酸エステル(アクリル樹脂)、エチルセルロース、ポリエチレングリコール誘導体、ニトロセルロース、ポリメチルスチレン、ポリエチレンカーボネート、メタクリル酸エステル等が使用可能である。   As the resin binder, acrylic acid ester (acrylic resin), ethyl cellulose, polyethylene glycol derivative, nitrocellulose, polymethylstyrene, polyethylene carbonate, methacrylic acid ester and the like can be used.

溶媒としては、N、N’−ジメチルホルムアミド(DMF)、α−ターピネオール、高級アルコール、γ−ブチルラクトン(γ−BL)、テトラリン、ブチルカルビトールアセテート、酢酸エチル、酢酸イソアミル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、トルエン、3−メトキシ−3−メチルブタノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N−メチル−2−ピロリドン等が使用可能である。特に、α−ターピネオールは、高粘性であり、樹脂バインダー等の溶解性も良好であるため、好ましい。   As the solvent, N, N′-dimethylformamide (DMF), α-terpineol, higher alcohol, γ-butyllactone (γ-BL), tetralin, butyl carbitol acetate, ethyl acetate, isoamyl acetate, diethylene glycol monoethyl ether, Diethylene glycol monoethyl ether acetate, benzyl alcohol, toluene, 3-methoxy-3-methylbutanol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol Propylene glycol monobutyl ether, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide (DMSO), N-me -2-pyrrolidone and the like can be used. In particular, α-terpineol is preferable because it has high viscosity and good solubility in a resin binder and the like.

本発明の封着材料は、有機ELデバイスの封着に用いることが好ましい。その理由は、有機ELデバイスは、耐熱性や耐水性に乏しい部材を備えているため、照射光による封着処理を行う必要性が大きいからである。特に、有機ELディスプレイ、有機EL照明はその必要性が大きい。   The sealing material of the present invention is preferably used for sealing an organic EL device. The reason is that since the organic EL device includes a member having poor heat resistance and water resistance, it is highly necessary to perform a sealing treatment with irradiation light. In particular, there is a great need for organic EL displays and organic EL lighting.

本発明の封着材料は、太陽電池の封着に用いることが好ましく、色素増感型太陽電池の封着に用いることがより好ましい。グレッチェルらが開発した色素増感型太陽電池は、次世代の太陽電池として期待されている。色素増感型太陽電池は、透明導電膜が形成された透明電極基板と、透明電極基板に形成された多孔質酸化物半導体層(主にTiO層)からなる多孔質酸化物半導体電極と、その多孔質酸化物半導体電極に吸着されたRu色素等の有機色素と、ヨウ素を含むヨウ素電解液と、触媒膜と透明導電膜が形成された対極基板等で構成される。本発明の封着材料を色素増感型太陽電池に用いると、気体の侵入を完全に遮断できるため、電池特性の低下を防止しつつ、太陽電池からヨウ素電解液が漏洩する事態を防止することができる。また、本発明の封着材料を色素増感型太陽電池に用いると、照射光による封着処理に供することができるため、有機色素等の構成部材の熱劣化を防止した上で、透明電極基板と対極基板を封着することができる。 The sealing material of the present invention is preferably used for sealing solar cells, and more preferably used for sealing dye-sensitized solar cells. Dye-sensitized solar cells developed by Gretcher et al. Are expected as next-generation solar cells. The dye-sensitized solar cell includes a transparent electrode substrate on which a transparent conductive film is formed, and a porous oxide semiconductor electrode composed of a porous oxide semiconductor layer (mainly a TiO 2 layer) formed on the transparent electrode substrate, An organic dye such as a Ru dye adsorbed on the porous oxide semiconductor electrode, an iodine electrolyte containing iodine, a counter electrode substrate on which a catalyst film and a transparent conductive film are formed, and the like. When the sealing material of the present invention is used in a dye-sensitized solar cell, gas intrusion can be completely blocked, so that a situation in which iodine electrolyte leaks from the solar cell can be prevented while preventing deterioration of battery characteristics. Can do. In addition, when the sealing material of the present invention is used for a dye-sensitized solar cell, it can be used for sealing treatment with irradiation light, so that the transparent electrode substrate can be used after preventing thermal deterioration of components such as organic dyes. And the counter electrode substrate can be sealed.

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

表1は、本発明の実施例(試料No.1〜3)及び比較例(試料No.4)を示している。   Table 1 shows an example (sample No. 1 to 3) and a comparative example (sample No. 4) of the present invention.

Figure 2011057477
Figure 2011057477

次のようにして表1に記載の各試料を調製した。まず、表中のガラス組成になるように、各種酸化物、炭酸塩等の原料を調合したガラスバッチを準備し、このガラスバッチを白金坩堝に入れて1100℃で1時間溶融した。次に、水冷ローラーにより、溶融ガラスを薄片状に成形した。最後に、薄片状のガラスをボールミルにて粉砕後、空気分級し、平均粒子径D50が2.5μm、最大粒子径Dmaxが20μmの各ガラス粉末を得た。 Each sample shown in Table 1 was prepared as follows. First, a glass batch in which raw materials such as various oxides and carbonates were prepared so as to have the glass composition in the table was prepared, and the glass batch was put in a platinum crucible and melted at 1100 ° C. for 1 hour. Next, the molten glass was formed into a thin piece with a water-cooled roller. Finally, after grinding the flaky glass ball mill, and air classification, the average particle diameter D 50 of 2.5 [mu] m, maximum particle diameter D max to obtain each glass powder of 20 [mu] m.

遷移金属酸化物粉末として、CuOを用いた。CuOは、平均粒子径D50が3.0μm、最大粒子径Dmaxが20μmになるように調製した。 CuO was used as the transition metal oxide powder. CuO has an average particle diameter D 50 of 3.0 [mu] m, maximum particle diameter D max was prepared so as to 20 [mu] m.

耐火物フィラー粉末として、コーディエライトを用いた。コーディエライトは、平均粒子径D50が2.5μm、最大粒子径Dmaxが20μmになるように調製した。 Cordierite was used as the refractory filler powder. Cordierite, an average particle diameter D 50 of 2.5 [mu] m, maximum particle diameter D max was prepared so as to 20 [mu] m.

表中に示す通り、ガラス粉末、耐火性フィラー粉末および遷移金属酸化物粉末を混合し、試料No.1〜4を作製した。試料No.1〜4につき、ガラス転移点、軟化点、熱膨張係数、接合の可否を評価した。   As shown in the table, the glass powder, the refractory filler powder and the transition metal oxide powder were mixed, and the sample no. 1-4 were produced. Sample No. About 1-4, the glass transition point, the softening point, the thermal expansion coefficient, and the possibility of joining were evaluated.

ガラス転移点、軟化点は、DTA装置で測定した。測定は、大気中において、昇温速度10℃/分で行い、室温から測定を開始した。   The glass transition point and softening point were measured with a DTA apparatus. The measurement was performed in the atmosphere at a temperature rising rate of 10 ° C./min, and the measurement was started from room temperature.

熱膨張係数は、TMA装置で測定した。測定温度範囲は30〜300℃とした。なお、測定試料は、各試料を緻密に焼結させたものを用いた。   The thermal expansion coefficient was measured with a TMA apparatus. The measurement temperature range was 30 to 300 ° C. In addition, the measurement sample used what each sample sintered precisely.

次のようにして接合の可否を評価した。まず各試料とエチルセルロース系ビークルを混錬し、粘度が約150Pa・sになるように調製した後、三本ロールミルで均一に混錬し、ペースト化した。このペーストを、短冊状に加工したガラス基板の中心部に線幅0.8mm×長さ4mm×厚み20μmになるように印刷塗布した後、乾燥オーブンで120℃で30分間乾燥した。次に、表中に示す軟化点で120分間焼成し、ビークルに含まれる樹脂成分を脱バインダーし、グレーズ膜を得た。焼成に際し、昇降温速度は10℃/分とした。続いて、得られたグレーズ膜上に、同一形状のグレーズ膜が形成されていないガラス基板を正確に重ねた後、グレーズ膜が形成されていないガラス基板側からグレーズ膜に沿って、波長808nmの半導体レーザー(出力10W、走査速度5mm/s)を照射した。レーザー光により封着材料が軟化流動し、両ガラス基板が接合されたものを「可」、封着材料が軟化流動せず、両ガラス基板が接合されなかったものを「不可」と評価した。   The possibility of joining was evaluated as follows. First, each sample and an ethylcellulose-based vehicle were kneaded and prepared so as to have a viscosity of about 150 Pa · s, and then kneaded uniformly with a three-roll mill to form a paste. This paste was printed and applied to the center of a strip-shaped glass substrate so that the line width was 0.8 mm × length 4 mm × thickness 20 μm, and then dried at 120 ° C. for 30 minutes in a drying oven. Next, baking was performed for 120 minutes at the softening point shown in the table, and the resin component contained in the vehicle was debindered to obtain a glaze film. During firing, the temperature raising / lowering rate was 10 ° C./min. Subsequently, after accurately overlapping a glass substrate on which the glaze film having the same shape is not formed on the obtained glaze film, a wavelength of 808 nm is formed along the glaze film from the glass substrate side on which the glaze film is not formed. A semiconductor laser (output: 10 W, scanning speed: 5 mm / s) was irradiated. The case where the sealing material was softened and flowed by the laser beam and both the glass substrates were bonded was evaluated as “possible”, and the case where the sealing material was not softened and flowd and the both glass substrates were not bonded was evaluated as “not possible”.

表1から明らかなように、試料No.1〜3は、遷移金属酸化物粉末を含んでいるため、レーザー光により両ガラス基板を接合することができた。一方、試料No.4は、遷移金属酸化物を含んでいないため、レーザー光を適正に吸収することができず、レーザー光により両ガラス基板を接合することができなかった。   As is clear from Table 1, sample No. Since 1-3 contained the transition metal oxide powder, both glass substrates could be joined by laser light. On the other hand, sample No. Since No. 4 did not contain a transition metal oxide, the laser beam could not be properly absorbed, and both glass substrates could not be bonded by the laser beam.

Claims (16)

ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含有する封着材料において、
ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を合量で70〜99.9体積%含有し、
更に遷移金属酸化物粉末を0.1〜20体積%含有することを特徴とする封着材料。
In a sealing material containing glass powder and refractory filler powder,
The glass powder and the refractory filler powder are contained in a total amount of 70 to 99.9% by volume,
Furthermore, 0.1-20 volume% of transition metal oxide powder is contained, The sealing material characterized by the above-mentioned.
遷移金属酸化物粉末がCuOであることを特徴とする請求項1に記載の封着材料。   The sealing material according to claim 1, wherein the transition metal oxide powder is CuO. 遷移金属酸化物粉末の平均粒子径D50が5μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の封着材料。 Sealing material according to claim 1 or 2, transition metal oxide average particle diameter D 50 of the powder is characterized in that it is 5μm or less. 遷移金属酸化物粉末の最大粒子径Dmaxが30μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の封着材料。 The sealing material according to claim 1, wherein the transition metal oxide powder has a maximum particle size D max of 30 μm or less. ガラス粉末が、Bi−B系ガラス、Bi−SiO系ガラス、ZnO−B−SiO系ガラス、V−P系ガラス、SnO−P系ガラスのいずれかであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の封着材料。 The glass powder is Bi 2 O 3 —B 2 O 3 glass, Bi 2 O 3 —SiO 2 glass, ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 glass, V 2 O 5 —P 2 O 5 glass, The sealing material according to claim 1, wherein the sealing material is any one of SnO—P 2 O 5 glass. ガラス粉末が、ガラス組成として、遷移金属酸化物を0.1モル%以上含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の封着材料。   The sealing material according to claim 1, wherein the glass powder contains a transition metal oxide in an amount of 0.1 mol% or more as a glass composition. 耐火性フィラー粉末の含有量が0.1〜75体積%であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の封着材料。   The sealing material according to any one of claims 1 to 6, wherein the content of the refractory filler powder is 0.1 to 75% by volume. 耐火性フィラー粉末が、コーディエライト、ウイレマイト、アルミナ、リン酸タングステン酸ジルコニウム、タングステン酸ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、ジルコン、ジルコニア、酸化スズから選ばれる一種または二種以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の封着材料。   The refractory filler powder is one or more selected from cordierite, willemite, alumina, zirconium tungstate phosphate, zirconium tungstate, zirconium phosphate, zircon, zirconia, and tin oxide. Item 8. The sealing material according to any one of Items 1 to 7. 耐火性フィラー粉末の平均粒子径D50が15μm未満であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の封着材料。 The sealing material according to claim 1, wherein an average particle diameter D 50 of the refractory filler powder is less than 15 μm. 耐火性フィラー粉末の最大粒子径Dmaxが30μm以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の封着材料。 The sealing material according to any one of claims 1 to 9, wherein the maximum particle diameter Dmax of the refractory filler powder is 30 µm or less. 照射光による封着に用いることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の封着材料。   It is used for sealing by irradiation light, The sealing material in any one of Claims 1-10 characterized by the above-mentioned. 照射光がレーザー光であることを特徴とする請求項11に記載の封着材料。   The sealing material according to claim 11, wherein the irradiation light is a laser beam. 照射光が赤外光であることを特徴とする請求項11に記載の封着材料。   The sealing material according to claim 11, wherein the irradiation light is infrared light. 熱膨張係数が75×10−7/℃以下であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の封着材料。 The sealing material according to claim 1, wherein the thermal expansion coefficient is 75 × 10 −7 / ° C. or less. 実質的にPbOを含有しないことを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の封着材料。   The sealing material according to any one of claims 1 to 14, which does not substantially contain PbO. 有機ELデバイスまたは太陽電池の封着に用いることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載の封着材料。   The sealing material according to claim 1, which is used for sealing an organic EL device or a solar cell.
JP2009206612A 2009-09-08 2009-09-08 Sealing material Pending JP2011057477A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009206612A JP2011057477A (en) 2009-09-08 2009-09-08 Sealing material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009206612A JP2011057477A (en) 2009-09-08 2009-09-08 Sealing material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011057477A true JP2011057477A (en) 2011-03-24

Family

ID=43945573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009206612A Pending JP2011057477A (en) 2009-09-08 2009-09-08 Sealing material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011057477A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013049613A (en) * 2011-07-29 2013-03-14 Nippon Electric Glass Co Ltd Method for producing glass substrate with sealing material layer
JP2013155059A (en) * 2012-01-27 2013-08-15 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass composition for dye-sensitized solar cell and material for the dye-sensitized solar cell
JP2013249210A (en) * 2012-05-30 2013-12-12 Nippon Electric Glass Co Ltd Composite sealing material
WO2014061515A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 日立化成株式会社 Electronic component, process for producing same, sealing material paste, and filler particles
WO2014092013A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 旭硝子株式会社 Sealing material, substrate having sealing material layer, layered body, and electronic device
JP2015158672A (en) * 2014-02-24 2015-09-03 上海和輝光電有限公司Everdisplay Optronics (Shanghai) Limited Active matrix organic light-emitting diode panel and packaging method thereof
JPWO2015083248A1 (en) * 2013-12-04 2017-03-16 株式会社日立製作所 Sealing structure, multi-layer insulation glass, glass container
CN117727487A (en) * 2024-02-08 2024-03-19 浙江晶科新材料有限公司 Conductive paste of solar cell, preparation method of conductive paste and solar cell

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008115057A (en) * 2006-11-07 2008-05-22 Electric Power Dev Co Ltd Sealant, manufacturing process of glass panel and dye-sensitized solar cell
JP2009256183A (en) * 2008-03-28 2009-11-05 Asahi Glass Co Ltd Frit
WO2010061853A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-03 旭硝子株式会社 Glass member having sealing/bonding material layer, electronic device using same, and manufacturing method thereof
WO2010071176A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 旭硝子株式会社 Glass member with seal-bonding material layer and method for producing same, and electronic device and method for manufacturing same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008115057A (en) * 2006-11-07 2008-05-22 Electric Power Dev Co Ltd Sealant, manufacturing process of glass panel and dye-sensitized solar cell
JP2009256183A (en) * 2008-03-28 2009-11-05 Asahi Glass Co Ltd Frit
WO2010061853A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-03 旭硝子株式会社 Glass member having sealing/bonding material layer, electronic device using same, and manufacturing method thereof
WO2010071176A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 旭硝子株式会社 Glass member with seal-bonding material layer and method for producing same, and electronic device and method for manufacturing same

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013049613A (en) * 2011-07-29 2013-03-14 Nippon Electric Glass Co Ltd Method for producing glass substrate with sealing material layer
JP2013155059A (en) * 2012-01-27 2013-08-15 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass composition for dye-sensitized solar cell and material for the dye-sensitized solar cell
JP2013249210A (en) * 2012-05-30 2013-12-12 Nippon Electric Glass Co Ltd Composite sealing material
WO2014061515A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 日立化成株式会社 Electronic component, process for producing same, sealing material paste, and filler particles
JP2014082142A (en) * 2012-10-18 2014-05-08 Hitachi Chemical Co Ltd Electronic component and manufacturing method thereof, sealing material paste, and filler particle
US9614178B2 (en) 2012-10-18 2017-04-04 Hitachi Chemical Company, Ltd. Electronic component, process for producing same, sealing material paste, and filler particles
WO2014092013A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 旭硝子株式会社 Sealing material, substrate having sealing material layer, layered body, and electronic device
JPWO2015083248A1 (en) * 2013-12-04 2017-03-16 株式会社日立製作所 Sealing structure, multi-layer insulation glass, glass container
US10392296B2 (en) 2013-12-04 2019-08-27 Hitachi, Ltd. Sealed structural body and method for manufacturing the same
JP2015158672A (en) * 2014-02-24 2015-09-03 上海和輝光電有限公司Everdisplay Optronics (Shanghai) Limited Active matrix organic light-emitting diode panel and packaging method thereof
CN117727487A (en) * 2024-02-08 2024-03-19 浙江晶科新材料有限公司 Conductive paste of solar cell, preparation method of conductive paste and solar cell
CN117727487B (en) * 2024-02-08 2024-05-07 浙江晶科新材料有限公司 Conductive paste of solar cell, preparation method of conductive paste and solar cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6455801B2 (en) Sealing material
JP5862972B2 (en) Glass substrate with dry film for organic EL display
JP5500079B2 (en) Glass member with sealing material layer and manufacturing method thereof, and electronic device and manufacturing method thereof
JP5224102B2 (en) Sealing material for organic EL display
JP2011057477A (en) Sealing material
WO2011122218A1 (en) Sealing material and paste material using same
JP6075715B2 (en) Bismuth glass and sealing material using the same
JP5440997B2 (en) Sealing material for organic EL display
JP5458648B2 (en) Sealing material for organic EL lighting
WO2009107428A1 (en) Sealing material for organic el display
JP5994438B2 (en) Method for producing glass substrate with sealing material layer
WO2014010553A1 (en) Sealing material for dye-sensitized solar cells
JP2011225426A (en) Sealing material and paste material using the same
JP5489061B2 (en) Filler powder and sealing material using the same
JP5224103B2 (en) Sealing glass composition and sealing material
KR101236369B1 (en) Sealing material for organic el display
JP2012106900A (en) Sealing material, and paste material using the same
JP2012162441A (en) Sealing material and paste material using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120801

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131209

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140908

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20141006

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20141121