JP5489061B2 - Filler powder and sealing material using the same - Google Patents

Filler powder and sealing material using the same Download PDF

Info

Publication number
JP5489061B2
JP5489061B2 JP2009199691A JP2009199691A JP5489061B2 JP 5489061 B2 JP5489061 B2 JP 5489061B2 JP 2009199691 A JP2009199691 A JP 2009199691A JP 2009199691 A JP2009199691 A JP 2009199691A JP 5489061 B2 JP5489061 B2 JP 5489061B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sealing material
glass
filler powder
powder
material according
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009199691A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011032153A (en
Inventor
朋子 山田
紀彰 益田
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 JP2009199691A priority Critical patent/JP5489061B2/en
Publication of JP2011032153A publication Critical patent/JP2011032153A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5489061B2 publication Critical patent/JP5489061B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

本発明は、フィラー粉末およびこれを用いた封着材料に関し、具体的には照射光による封着処理に好適なフィラー粉末およびこれを用いた封着材料に関する。 The present invention relates to a full filler powder and sealing material using the same, and a suitable off filler powders and the sealing material using the same for sealing treatment by irradiating light in particular.

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.

従来は、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った。このことに起因して、有機ELディスプレイの表示特性が経時的に劣化するといった不具合が生じていた。また、有機樹脂は、低温でガラス基板同士を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。このことに起因して、有機ELディスプレイを長期に亘って使用した場合、ディスプレイの信頼性が低下するといった不具合も生じていた。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. As a result, the display characteristics of the organic EL display have deteriorated over time. Moreover, although organic resin has the advantage that glass substrates can be adhere | attached at low temperature, it has the fault that water resistance is low. Due to this, when the organic EL display is used for a long period of time, there is a problem that the reliability of the display is lowered. 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

一方、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、しかも有機樹脂に比べて耐水性が優れている。このため、ガラス粉末を含む封着材料を用いると、上記不具合を解消することができる。   On the other hand, the sealing material containing glass powder can maintain the airtightness inside the organic EL display for a long period of time, and is superior in water resistance compared to the organic resin. For this reason, when the sealing material containing glass powder is used, the said malfunction can be eliminated.

しかし、ガラス粉末は、一般的に、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、耐熱性の低いアクティブ素子や有機発光層が劣化してしまうからである。   However, since glass powder generally has a softening point of 300 ° C. or higher, it has been 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 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 organic light emitting layer is deteriorated.

このような事情に鑑み、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。レーザー光等は、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, a method for sealing an organic EL display by irradiating the sealing material with irradiation light such as laser light has been studied. Since laser light or the like can locally heat only a portion to be sealed, it is possible to seal glass substrates together while preventing deterioration of an 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。一方、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レーザー光等の吸収成分を導入する方法も想定し得るが、ガラス組成系によっては、吸収成分を導入すると、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がある。   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. On the other hand, in order to enhance the light absorption characteristics of the sealing material, a method of introducing an absorbing component such as a laser beam into the glass composition of the glass powder can be assumed, but depending on the glass composition system, when an absorbing component is introduced, In some cases, the thermal stability of the resin deteriorates and the sealing process cannot be performed properly.

そこで、本発明は、レーザー光等による局所加熱を適正に実行可能な封着材料を創案することにより、アクティブ素子等の劣化を防止しつつ、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 improves the airtightness and reliability of organic EL displays and the like while preventing deterioration of active elements and the like by creating a sealing material that can appropriately perform local heating with a laser beam or the like. Is a technical issue.

本発明者等は、鋭意努力の結果、フィラー粉末の結晶構造中に金属イオンとして遷移金属酸化物をドープし、このフィラー粉末を封着材料に添加すれば、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、本発明のフィラー粉末は、フィラー粉末中に遷移金属酸化物が1〜20質量%ドープされており、且つ結晶化ガラス法により作製されていることを特徴とする。なお、遷移金属酸化物は、主結晶の組成を構成する特定元素等と置換する形式でドープしてもよく、或いは所定の組成(主結晶の理論組成等)に添加する形式でドープしてもよい。 The present inventors, as a result of extensive studies, doped with transition metal oxides in the crystal structure of full filler powder as a metal ion, if added full filler powder this the sealing material, solving the above technical problem The present invention is found and proposed as the present invention. In other words, full filler powder of the present invention, transition metal oxides in the filler powder are 20 1 to 20 wt% de-loop, and characterized in that it is produced by crystallization glass process. The transition metal oxide may be doped in a form replacing a specific element constituting the composition of the main crystal, or may be doped in a form added to a predetermined composition (theoretical composition of the main crystal). Good.

本発明のフィラー粉末は、遷移金属酸化物を1〜20質量%含む。フィラー粉末に遷移金属酸化物をドープすると、フィラー粉末がレーザー光等の光エネルギーを効率的に熱エネルギーに変換することができる。このため、照射時に、フィラー粉末中で発生した熱エネルギーにより、ガラス粉末が溶解しやすくなり、ガラス基板同士を的確に封着することができる。さらに、照射時に、フィラー粉末中の遷移金属イオンがガラス中にある程度拡散するため、ガラスにも光吸収特性を付与することができ、封着材料の光吸収特性を更に高めることができる。 Off filler powder of the present invention comprises a transition metal oxide 20 1 to 20 wt%. When doping to full filler powder transition metal oxides, it can be off filler powder converting light energy such as laser light to efficiently heat energy. Thus, upon irradiation by thermal energy generated in the full filler powder, easily dissolved glass powder, it is possible to accurately seal the glass substrates to each other. Further, upon irradiation, since the transition metal ion in the full filler powder to some extent diffuse into the glass, it is possible to impart light absorbing properties to the glass, it is possible to further enhance the light absorption properties of the sealing material.

上記の通り、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レーザー光等の吸収成分を導入する方法も想定し得るが、ガラス組成系によっては、光吸収成分を導入すると、ガラスの熱的安定性が低下し、封着を適正に実行できない場合がある。しかし、本発明のフィラー粉末を用いると、ガラス粉末に光吸収成分を添加しなくても、封着材料に光吸収特性を容易に付与することができる。結果として、様々なガラス系のガラス粉末を本用途に適用することが可能になる。 As described above, in order to enhance the light absorption characteristics of the sealing material, a method of introducing an absorbing component such as laser light into the glass composition of the glass powder can be assumed, but depending on the glass composition system, the light absorbing component is introduced. As a result, the thermal stability of the glass decreases, and sealing may not be performed properly. However, the use of full filler powder of the present invention, even without the addition of light-absorbing component in the glass powder, it is possible to easily impart light absorbing properties to the sealing material. As a result, various glass-based glass powders can be applied to this application.

発明のフィラー粉末は、結晶化ガラス法により作製されている。結晶化ガラス法は、まず所望の組成になるように調合されたガラスバッチを溶融し、成形、粉砕してガラス粉末を作製した後、このガラス粉末を焼成し、結晶化させて、フィラー粉末を作製する方法である。この方法によれば、ガラスバッチに所定の遷移金属元素を含む原料を添加することにより、フィラー粉末に遷移金属酸化物を容易にドープすることができ、更には均質なフィラー粉末を作製しやすくなる。 Off filler powder of the present invention, that is produced by crystallization glass process. Crystallized glass method, first melting the glass batch which is prepared to have a desired composition, shaped, after producing the glass powder was ground, firing the glass powder, and crystallized, off filler powder It is a method of producing. According to this method, by adding a material containing a predetermined transition metal element in the glass batch, it is possible to easily doped with transition metal oxides in off filler powder, and further to prepare a homogeneous off filler powder It becomes easy.

発明のフィラー粉末は、結晶化ガラス法で作製されることを特徴とそ、固相反応法により作製されるものは含まない。 Off filler powder of the present invention, characterized by being produced by the crystallized glass method and its, not including those made by a solid phase reaction method.

発明のフィラー粉末は、遷移金属酸化物がCuOであることが好ましい Off filler powder of this invention is preferably a transition metal oxide is CuO.

発明のフィラー粉末は、主結晶相としてコーディエライトが析出していることが好ましい Off filler powder of the present invention is preferably cordierite as a main crystal phase is precipitated.

発明のフィラー粉末は、平均粒子径D50が15μm未満であることが好ましい。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。 Off filler powder of the present invention preferably has an average particle diameter D 50 is less than 15 [mu] m. 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.

発明のフィラー粉末は、最大粒子径Dmaxが30μm以下であることが好ましい。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。 Off filler powder of the present invention preferably has a maximum particle diameter D max is 30μm 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.

発明の封着材料は、ガラス粉末とフィラー粉末を含有する封着材料において、フィラー粉末が上記のフィラー粉末であることが好ましいSealing material of the present invention is a sealing material containing a glass powder and off filler powder is preferably off filler powder is the above described full filler powder.

発明の封着材料は、フィラー粉末の含有量が0.1〜70体積%であることが好ましい。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。 Sealing material of the present invention, it is preferable that the content of off filler powder is 0.1 to 70% by volume. If it does in this way, it will become easy to match the thermal expansion coefficient of sealing material with the thermal expansion coefficient of a to-be-sealed thing.

発明の封着材料は、照射光による封着処理に供されることが好ましい。このようにすれば、封着材料を局所加熱することができ、アクティブ素子や有機発光層の熱的損傷を防止することができる。 The sealing material of the present invention is preferably subjected to a sealing treatment with irradiation light. If it does in this way, a sealing material can be heated locally and the thermal damage of an active element or an organic light emitting layer can be prevented.

発明の封着材料は、レーザー光による封着処理に供されることが好ましい。レーザー光による封着処理には、種々のレーザーを使用することができるが、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、封着材料にレーザー光を的確に吸収させるために、レーザー光の発光中心波長は500〜1600nm、特に750〜1300nmが好ましい。 It is preferable that the sealing material of this invention is used for the sealing process by a laser beam. Various lasers can be used for the sealing treatment with laser light, and semiconductor lasers, YAG lasers, CO 2 lasers, excimer lasers, infrared lasers, and the like are particularly preferable in terms of easy handling. In order to allow the sealing material to absorb the laser beam accurately, the emission center wavelength of the laser beam is preferably 500 to 1600 nm, particularly preferably 750 to 1300 nm.

発明の封着材料は、赤外光(赤外ランプ等)による封着処理に供されることが好ましい。このようにすれば、同時に広い領域を局所加熱し得るため、有機ELデバイス等の製造効率が向上する。 The sealing material of the present invention is preferably subjected to a sealing treatment with infrared light (such as an infrared lamp). In this way, since a wide area can be locally heated at the same time, the manufacturing efficiency of an organic EL device or the like is improved.

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質量%以上含有することが好ましい。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。なお、遷移金属酸化物としては、CuO、Fe、MnO、NiO、V等を挙げることができる。 In the sealing material of the present invention, the glass powder preferably contains 0.1% by mass 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. As the transition metal oxide, it may be mentioned CuO, Fe 2 O 3, MnO 2, NiO, and V 2 O 5 or the like.

発明の封着材料は、実質的にPbOを含有しないことが好ましい。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。ここで、「実質的にPbOを含有しない」とは、ガラス組成中のPbOの含有量が1000ppm(質量)以下の場合を指す。 It is preferable that the sealing material of the present invention does not substantially contain PbO. In this way, environmental demands in recent years can be satisfied. Here, “substantially no PbO” refers to the case where the content of PbO in the glass composition is 1000 ppm (mass) or less.

発明の封着材料は、熱膨張係数が55×10−7/℃以下であることが好ましい。このようにすれば、封着材料の熱膨張係数が、無アルカリガラスの熱膨張係数に整合しやすくなる。ここで、「熱膨張係数」は、測定温度範囲30〜300℃において、押棒式熱膨張係数測定(TMA)装置で測定した値を指す。 Sealing material of the present invention preferably has a thermal expansion coefficient of 55 × 10 -7 / ℃ or less. If it does in this way, it will become easy to match the thermal expansion coefficient of sealing material with the thermal expansion coefficient of an alkali free glass. Here, the “thermal expansion coefficient” refers to a value measured with a push rod type thermal expansion coefficient measurement (TMA) apparatus in a measurement temperature range of 30 to 300 ° C.

発明の封着材料は、更に酸化物顔料を0〜10体積%含有することが好ましい The sealing material of the present invention preferably further contains 0 to 10% by volume of an oxide pigment.

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が好ましい The sealing material of the present invention is preferably used for sealing an organic EL device or a solar cell.

本発明のフィラー粉末において、遷移金属酸化物の含有量は1質量%以上であり、封着材料の光吸収特性を考慮すると2質量%以上、特に3質量%以上が好ましい。遷移金属酸化物の含有量が1質量%より少ないと、封着材料の光吸収特性が低下しやすくなる。一方、遷移金属酸化物の含有量が多過ぎると、主結晶相や結晶構造に悪影響を及ぼす可能性がある。よって、遷移金属酸化物の含有量は20質量%以下であり、特に12質量%未満が好ましい。 In full filler powders of the present invention, the content of the transition metal oxide is at least 1 mass%, considering the light absorption characteristics of the sealing material 2 mass% or more, particularly 3 or more% by mass. When the content of the transition metal oxide is less than 1% by mass, the light absorption characteristics of the sealing material are likely to be lowered. On the other hand, when there is too much content of a transition metal oxide, there exists a possibility of having a bad influence on a main crystal phase or a crystal structure. Therefore, the content of the transition metal oxide is 20% by mass or less , and particularly preferably less than 12% by mass.

本発明のフィラー粉末において、遷移金属酸化物はCu、Fe、 V、 Cr、Mn、Co、Ni等の酸化物の一種または二種以上が好ましく、特にCuOが好ましい。これらの遷移金属酸化物をフィラー粉末にドープすれば、レーザー光等の光エネルギーを熱エネルギーに変換することができる。特に、Cu2+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 full filler powder of the present invention, the transition metal oxide is Cu, Fe, V, Cr, Mn, Co, one or two or more are preferred oxides such as Ni, particularly CuO is preferred. If doping these transition metal oxides in off filler powder, light energy such as laser light can be converted into heat energy. In particular, since Cu 2+ has a large absorption in the infrared region, light energy such as laser light can be efficiently converted into heat energy.

ィラー粉末として、コーディエライト、ウイレマイト、ジルコン、リン酸ジルコニウム、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、β−ユークリプタイト、β−石英等が挙げられる。特に、コーディエライトは、熱膨張係数が低いため、封着材料の熱膨張係数を低下させやすく、また各種ガラス粉末との適合性が良好である。 As off filler powder, cordierite, willemite, zircon, zirconium phosphate, zirconium tungstate, zirconium tungstate, beta-eucryptite, beta-quartz and the like. In particular, cordierite has a low coefficient of thermal expansion, so it tends to lower the coefficient of thermal expansion of the sealing material and has good compatibility with various glass powders.

本発明の封着材料において、フィラー粉末の含有量は0.1〜70体積%であり、15〜65体積%、20〜60体積%、特に40超〜55体積%が好ましい。フィラー粉末の含有量が0.1体積%より少ないと、フィラー粉末の添加効果が乏しくなり、封着材料の光吸収特性が低下してしまう。一方、フィラー粉末の含有量が70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り、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。なお、フィラー粉末の含有量が40体積%より多いと、封着材料の熱膨張係数を無アルカリガラス等の熱膨張係数に整合させやすくなる。 In the sealing material of the present invention, the content of the off filler powder is 0.1 to 70 vol%, 15 to 65 vol%, 20 to 60% by volume, in particular 40 super 55% by volume is preferred. When the content of the off filler powder is less than 0.1 vol%, the effect of adding full filler powder become poor, the light absorption properties of the sealing material is lowered. On the other hand, if the content of off filler powder is more than 70 vol%, it is relatively small amount of glass powder is flux, decreases the fluidity of the sealing material, the sealing strength tends to decrease . Incidentally, if the content of the off filler powder is more than 40% by volume, consisting of thermal expansion coefficient of the sealing material tends to match the thermal expansion coefficient, such as alkali-free glass.

次に、本発明のフィラー粉末の作製方法を説明する。 Next, a method for manufacturing a full filler powder of the present invention.

本発明のフィラー粉末は、結晶化ガラス法により作製されている。結晶化ガラス法は、上記の通り、まず所望の組成になるように調合されたガラスバッチを溶融し、成形、粉砕してガラス粉末を作製した後、このガラス粉末を焼成し、結晶化させて、フィラー粉末を作製する方法である。この方法を採用すれば、フィラー粉末に遷移金属酸化物を容易にドープすることができ、更には均質なフィラー粉末を作製しやすくなる。結晶化ガラス方法において、溶融前にガラスバッチを粉砕混合することが好ましい。このようにすれば、ガラスバッチが機械的衝撃を受けながら微粉末の状態で混合されるため、ガラスバッチが均質になり、また溶融時間を短縮させることが可能になる。さらに、ガラス粉末を作製した後、このガラス粉末を焼成する際に、耐火性を有する微粉末(Al微粉末等)を1〜5質量%添加することが好ましい。このようにすれば、ガラス粉末同士の融着が抑制されるため、得られた焼成体を解砕しやすくなり、またフィラー粉末が表面張力で球状化しやすくなるため、封着材料の流動性が向上する。 Off filler powder of the present invention, that is produced by crystallization glass process. As described above, in the crystallized glass method, a glass batch prepared to have a desired composition is first melted, molded and pulverized to produce a glass powder, and then the glass powder is fired and crystallized. a method of making a full filler powder. By adopting this method, it is possible to easily doped with transition metal oxides in off filler powder, more easily manufactured homogeneous off filler powder. In the crystallized glass method, it is preferable to grind and mix the glass batch before melting. In this way, since the glass batch is mixed in a fine powder state under mechanical impact, the glass batch becomes homogeneous and the melting time can be shortened. Furthermore, after producing glass powder, it is preferable to add 1-5 mass% of fine powder (Al fine powder etc.) which has fire resistance, when baking this glass powder. In this way, since the fusion of the glass powder particles is suppressed, since the easily beating resulting fired body, or off filler powder is easily spheroidized by surface tension, flow of sealing material Improves.

本発明のフィラー粉末は、結晶化ガラス法で作製されることを特徴とし、固相反応法により作製されるものは含まない。 Off filler powder of the present invention is characterized by being manufactured by the crystallized glass method, it does not include those made by a solid phase reaction method.

本発明のフィラー粉末において、平均粒子径D50は15μm未満が好ましく、0.5〜10μmがより好ましく、1〜5μmが更に好ましい。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。一方、フィラー粉末の平均粒子径D50を15μm未満にすると、照射時にフィラー粉末の遷移金属イオンがガラス中に拡散しやすくなり、その結果、封着材料の光吸収特性が向上する。また、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、このような場合、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。なお、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、フィラー粉末の平均粒子径D50は0.5μm以上が好ましい。 In full filler powder of the present invention, the average particle size D 50 is preferably less than 15 [mu] m, more preferably 0.5 to 10 [mu] m, more preferably 1 to 5 [mu] m. When full filler average particle diameter D 50 of the powder is 15μm or more, sealing portion becomes thick, it becomes difficult to thin the organic EL display or the like. On the other hand, when the average particle diameter D 50 of the full filler powder to less than 15 [mu] m, the transition metal ion of the full filler powder is easily diffused into the glass during the irradiation, as a result, improved light absorption properties of the sealing material. Further, when the average particle diameter D 50 of the full filler powder to less than 15 [mu] m, it is possible to narrow the sealing thickness, in such a case, even if large difference in thermal expansion coefficient of the glass substrate and the sealing material, Cracks and the like hardly occur in the glass substrate and the sealing part. We note that full 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 full filler powder is preferably at least 0.5 [mu] m.

本発明のフィラー粉末において、最大粒子径Dmaxは30μm以下、20μm以下、特に10μm以下が好ましい。フィラー粉末の最大粒子径Dmaxが30μmより大きいと、グレーズ面にフィラー粉末の一部が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。一方、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、このような場合、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 full filler powder of the present invention, the maximum particle diameter D max is 30μm or less, 20 [mu] m or less, particularly 10μm or less. And the maximum particle diameter D max of the full filler powder is greater than 30 [mu] m, because the glaze surface portion of the full filler powder easily exposed, it becomes difficult to equalize the gap between the two glass substrates. On the other hand, when the maximum particle diameter D max of the full filler powder to 30μm or less, it is possible to narrow the sealing thickness, in such a case, even if large difference in thermal expansion coefficient of the glass substrate and the sealing material, Cracks and the like hardly occur in the glass substrate and the sealing part.

本発明の封着材料は、ガラス粉末とフィラー粉末を含有する複合材料である。本発明の封着材料は、照射時に、フィラー粉末中の遷移金属イオンがガラス中にある程度拡散し、ガラスにも光吸収特性を付与することができ、結果として、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。すなわち、フィラー中に遷移金属酸化物をドープすると、フィラー粉末がレーザー光等を吸収し、更にはガラスもレーザー光等を吸収することができる。結果として、封着材料の光吸収特性が向上し、レーザー光等の光エネルギーが熱エネルギーに効率良く変換される。なお、Cu2+は照射時にガラス中に拡散しやすい性質を有している。 Sealing material of the present invention is a composite material containing glass powder and off filler powder. Sealing material of the present invention, upon irradiation, transition metal ions in the off filler powder to some extent diffuse into the glass, can also be provided with light absorbing properties to the glass, as a result, the light energy of the laser beam or the like It can be efficiently converted into thermal energy. That is, when doped with transition metal oxides in off filler absorbs off filler powder with a laser beam or the like, can absorb glass also laser beam or the like. As a result, the light absorption characteristics of the sealing material are improved, and light energy such as laser light is efficiently converted into heat energy. Cu 2+ has a property of easily diffusing into glass upon irradiation.

ガラス粉末としては、種々のガラスが使用可能である。例えば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系ガラス等が使用可能である。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. For example, 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 glass or the like can be used. 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 15〜35%、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、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、熱的安定性を向上させるために、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 15~35%, ZnO 0~45% ( preferably 1 to 40 %) Is preferable. 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 0.1 mol% or more of BaO.

Bi−SiO系ガラスは、ガラス組成として、モル%で、Bi 15〜45%、B 18〜35%、SiO 0.5〜20%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。なお、熱的安定性を向上させるために、BaOを0.1モル%以上添加することが好ましい。 Bi 2 O 3 —SiO 2 -based glass preferably contains 15% to 45% Bi 2 O 3, 18% to 35% B 2 O 3 , and 0.5% to 20% 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. In addition, in order to improve thermal stability, it is preferable to add 0.1 mol% or more of BaO.

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。なお、低融点化するために、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 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).

−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、熱的安定性を向上させるために、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 1 mol% or more of ZnO.

上記ガラス組成系において、上記成分以外にも、光吸収特性を高めるために、ガラス組成中に遷移金属酸化物を0.1%以上添加することが好ましく、特にCuO、Fe、NiO、V、CoO、TiO、MoO、MnO等を0.1%以上添加することが好ましい。これらの成分を添加すれば、ガラスの光吸収特性が向上し、レーザー光等の照射時に熱エネルギーへの変換を促進しやすくなる。なお、熱的安定性の観点から、CuO、Fe、NiO、V、CoO、TiO、MoO、MnOの含有量は合量で10%以下が好ましい。 In the glass composition system, in addition to the above components, it is preferable to add a transition metal oxide in an amount of 0.1% or more in the glass composition in order to enhance the light absorption characteristics, and in particular, CuO, Fe 2 O 3 , NiO, It is preferable to add 0.1% or more of V 2 O 5 , CoO, TiO 2 , MoO 3 , MnO 2 or the like. If these components are added, the light absorption characteristics of the glass are improved, and conversion to thermal energy is facilitated during irradiation with laser light or the like. From the viewpoint of thermal stability, the total content of CuO, Fe 2 O 3 , NiO, V 2 O 5 , CoO, TiO 2 , MoO 3 , and MnO 2 is preferably 10% or less.

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を15μm未満にすると、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、このような場合、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 to less than 15 [mu] m, and reduced the softening point of the glass powder, together with increases flowability of the sealing material, tends to narrow the sealing thickness, in such a case, a glass substrate Even if the difference in the thermal expansion coefficient of the sealing material is large, cracks and the like hardly 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を30μm以下にすると、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、このような場合、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 reduced. Even if the difference in the thermal expansion coefficient of the sealing material is large, cracks and the like hardly occur in the glass substrate and the sealing part.

本発明の封着材料において、熱膨張係数は70×10−7/℃以下、60×10−7/℃以下、55×10−7/℃以下、特に50×10−7/℃以下が好ましい。このようにすれば、低膨張の被封着物であっても、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 70 × 10 −7 / ° C. or less, 60 × 10 −7 / ° C. or less, 55 × 10 −7 / ° C. or less, and particularly preferably 50 × 10 −7 / ° C. or less. . In this way, even if it is a low-expansion sealed object, it is possible to reduce the stress remaining in the sealed object or the sealed part, and as a result, the sealed part is stress-destructed, and the organic EL display It becomes easy to prevent the situation where airtightness, such as, 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、ガラスが軟化し難い傾向があり、ガラス基板同士の封着強度を高めるためには、レーザー光等の出力を上げる必要がある。軟化点の下限は特に限定されないが、ガラス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 tends not to soften even when irradiated with laser light or the like, and in order to increase the sealing strength between the glass substrates, it is necessary to increase the output of the laser light or the like. . The lower limit of the softening point is not particularly limited, but considering the thermal stability of the glass, 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、更に酸化物顔料を0〜10体積%、0.1〜5体積%、特に0.5〜3体積%を含有することが好ましい。酸化物顔料の含有量が10体積%より多いと、照射時にガラスが失透しやすくなり、封着材料の流動性が低下しやすくなる。酸化物顔料として、Cu系酸化物、Fe系酸化物、Cr系酸化物、Mn系酸化物が好ましく、これらのスピネル型複合酸化物等が好ましい。特にMn系酸化物(例えば、東罐マテリアル株式会社製42−343B)は、光吸収特性、環境的影響、ガラス粉末との適合性の観点で好ましい。これらの酸化物顔料は、レーザー光等の光吸収を促進し得るため、封着材料の封着強度を高めることができる。   The sealing material of the present invention preferably further contains 0 to 10% by volume, 0.1 to 5% by volume, particularly 0.5 to 3% by volume of an oxide pigment. When the content of the oxide pigment is more than 10% by volume, the glass tends to be devitrified at the time of irradiation, and the fluidity of the sealing material tends to be lowered. As the oxide pigment, Cu-based oxides, Fe-based oxides, Cr-based oxides, and Mn-based oxides are preferable, and these spinel type complex oxides are preferable. In particular, a Mn-based oxide (for example, 42-343B manufactured by Toago Material Co., Ltd.) is preferable in terms of light absorption characteristics, environmental influences, and compatibility with glass powder. Since these oxide pigments can promote light absorption such as laser light, the sealing strength of the sealing material can be increased.

本発明の封着材料は、更に、封着厚みを均一化するために、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。また、本発明の封着材料は、更に光吸収特性を高めるために、Cu、Fe、Mn、Co等の遷移金属粉末等を10体積%まで含有してもよい。   The sealing material of the present invention may further contain glass fiber, glass beads, silica beads, resin beads and the like up to 10% by volume as a spacer in order to make the sealing thickness uniform. Further, the sealing material of the present invention may further contain up to 10% by volume of transition metal powder such as Cu, Fe, Mn and Co in order to further enhance the light absorption characteristics.

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 kneaded uniformly 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 by using an applicator such as a dispenser or a screen printing machine, 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、耐熱性の低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高いからである。特に、有機ELディスプレイ、有機EL照明はその必要性が高い。   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 low heat resistance, it is highly necessary to perform a sealing process using irradiation light. In particular, there is a high 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、気体の進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を行うことができるため、ヨウ素電解液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, It comprises a dye such as 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 for a dye-sensitized solar cell, gas entry 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 is possible to perform a sealing process by irradiation light. The substrate 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、2、4、6、7)および比較例(試料No.8)を示している。なお、試料No.3、5は参考例である。 Table 1 shows examples of the present invention (sample No. 1 , 2, 4, 6, 7) and a comparative example (sample No. 8). Sample No. Reference numerals 3 and 5 are reference examples.

次のようにして表1に記載の各試料を調製した。   Each sample shown in Table 1 was prepared as follows.

試料No.1、2、4、6〜8は結晶化ガラス法により作製した。すなわち、試料No.1、2、4、6〜8の主結晶の理論組成に表中の遷移金属酸化物を置換(ドープ)した組成になるように、各種酸化物を調合し、ボールミルで24〜48時間粉砕混合し、ガラスバッチを作製した。次に、このガラスバッチを白金坩堝に入れ、1500〜1580℃で3時間溶融した後、溶融ガラスを水冷ローラーで薄片状のガラスフィルムに成形した。続いて、このガラスフィルムをボールミルにて粉砕し、平均粒子径D50が5〜8μmのガラス粉末に加工した上で、このガラス粉末をアルミナ坩堝に入れて、1250〜1300℃で10時間焼成した。最後に、得られた焼成物を解砕後、空気分級し、平均粒子径D50が2.5μm、最大粒子径Dmaxが20μmのフィラー粉末を得た。 Sample No. 1, 2, 4, and 6-8 were produced by the crystallized glass method. That is, sample no. Various oxides were prepared so that the transition metal oxides in the table were replaced (doped) with the theoretical compositions of the main crystals of 1, 2, 4, 6-8, and pulverized and mixed for 24 to 48 hours with a ball mill. Then, a glass batch was produced. Next, this glass batch was put in a platinum crucible and melted at 1500 to 1580 ° C. for 3 hours, and then the molten glass was formed into a flaky glass film with a water-cooled roller. Subsequently, the glass film was pulverized with a ball mill and processed into a glass powder having an average particle diameter D50 of 5 to 8 μm. The glass powder was put in an alumina crucible and baked at 1250 to 1300 ° C. for 10 hours. . Finally, the resulting fired product disintegrated, and air classification, the average particle diameter D 50 of 2.5 [mu] m, maximum particle diameter D max to obtain a full filler powder 20 [mu] m.

試料No.3、5は固相反応法により作製した。すなわち、試料No.3、5の主結晶の理論組成に表中の遷移金属酸化物を置換(ドープ)した組成になるように、各種酸化物を調合し、ボールミルで24〜72時間粉砕混合した。この粉砕物をアルミナ坩堝に入れて、1420℃で20〜24時間焼成した。最後に、得られた焼成物を解砕後、空気分級し、平均粒子径D50が2.5μm、最大粒子径Dmaxが20μmのフィラー粉末を得た。 Sample No. 3 and 5 were prepared by a solid phase reaction method. That is, sample no. Various oxides were prepared so that the transition metal oxide in the table was replaced (doped) with the theoretical composition of 3, 5 main crystals, and pulverized and mixed in a ball mill for 24 to 72 hours. This pulverized product was put in an alumina crucible and fired at 1420 ° C. for 20 to 24 hours. Finally, the resulting fired product disintegrated, and air classification, the average particle diameter D 50 of 2.5 [mu] m, maximum particle diameter D max to obtain a full filler powder 20 [mu] m.

表2は、ガラス粉末のガラス組成例(試料a)を示している。   Table 2 shows a glass composition example (sample a) of the glass powder.

次のようにして表2に記載の試料を調製した。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。 Samples listed in Table 2 were 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.

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装置で求めた。測定温度範囲は30〜300℃とした。   The thermal expansion coefficient was determined with a TMA apparatus. The measurement temperature range was 30 to 300 ° C.

表3は、本発明の封着材料の実施例(試料A〜C、E、G、H)および比較例(試料I)を示している。なお、試料D、Fは参考例である。表3に記載の各試料は、表1に記載のフィラー粉末と、表2に記載のガラス粉末を表中に記載の割合で混合したものである。なお、酸化物顔料は、外掛けで添加し、Mn系酸化物(東罐マテリアル株式会社製42−343B、平均粒子径D50=2μm)を使用した。 Table 3 shows examples of the sealing material of the present invention (samples A to C, E, G, H ) and a comparative example (sample I). Samples D and F are reference examples. Each sample in Table 3 is the full filler powder according to Table 1, the glass powder shown in Table 2 in a mixing ratio described in Table. In addition, the oxide pigment was added as an outer cover, and a Mn-based oxide (42-343B manufactured by Toago Material Co., Ltd., average particle diameter D 50 = 2 μm) was used.

各試料について、ガラス転移点、軟化点、熱膨張係数および接合の可否を評価した。   About each sample, 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.

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、更に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℃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が形成されたガラス基板の上に、同一形状の短冊状に加工した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20W、走査速度2mm/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ていたものを「可」、封着材料が軟化流動せず、両ガラス基板が接合されていなかったものを「不可」と評価した。   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 glass substrate processed into a strip shape so as to have a line width of 0.8 mm × length of 4 mm × thickness of 20 μm, and then dried in a drying oven at 120 ° C. for 30 minutes. Next, the resin component contained in the vehicle was debindered by baking for 120 minutes at the softening point shown in the table. During firing, the temperature raising / lowering rate was 10 ° C./min. Subsequently, after accurately stacking a glass substrate processed into a strip of the same shape on the glass substrate on which the obtained glaze film is formed, along the glaze film from the glass substrate side on which the glaze film is not formed Then, a semiconductor laser having a wavelength of 808 nm (output 20 W, scanning speed 2 mm / s) was irradiated. The sealing material is softened and flown by laser light and both glass substrates are bonded is evaluated as “OK”, and the sealing material is not softened and flown and both glass substrates are bonded is evaluated as “Not OK”. did.

表3から明らかなように、試料A〜Hは、フィラー粉末中に光吸収特性に優れるCuO等の遷移金属酸化物がドープされているため、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Iは、フィラー粉末中に遷移金属酸化物がドープされていないため、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 apparent from Table 3, the sample A~H, since the transition metal oxide such as CuO having excellent light absorption characteristics in the off filler powder is doped, it is possible to bond the two glass substrates by laser beam It was. On the other hand, Sample I, since the transition metal oxide during off filler powder is not doped, it is not possible to properly absorb the laser light, it was not possible to bond the two glass substrates by laser light.

Claims (17)

フィラー粉末中に遷移金属酸化物が1〜20質量%ドープされており、且つ結晶化ガラス法により作製されていることを特徴とするフィラー粉末。 Transition metal oxide filler powder are 20 1 to 20 wt% de-loop, and you characterized in that it is produced by crystallization glass process off filler powder. 遷移金属酸化物がCuOであることを特徴とする請求項1に記載のフィラー粉末。 Off filler powder according to claim 1, the transition metal oxide is characterized by a CuO. 主結晶相としてコーディエライトが析出していることを特徴とする請求項1又は2に記載のフィラー粉末。 Off filler powder according to claim 1 or 2, characterized in that it is cordierite precipitated as a main crystal phase. 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〜のいずれかに記載のフィラー粉末。 Off filler powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the average particle diameter D 50 is less than 15 [mu] m. 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〜のいずれかに記載のフィラー粉末。 Off filler powder according to any one of claims 1 to 4, the maximum particle diameter D max is equal to or is 30μm or less. ガラス粉末とフィラー粉末を含有する封着材料において、
ィラー粉末が請求項1〜のいずれかに記載のフィラー粉末であることを特徴とする封着材料。
In sealing material containing a glass powder and off filler powder,
Sealing material, wherein the full filler powder is a full filler powder according to any one of claims 1-5.
ィラー粉末の含有量が0.1〜70体積%であることを特徴とする請求項に記載の封着材料。 Sealing material according to claim 6 in which the content of the off filler powder is characterized in that 0.1 to 70% by volume. 照射光による封着処理に供されることを特徴とする請求項またはに記載の封着材料。 The sealing material according to claim 6 or 7 , wherein the sealing material is subjected to a sealing treatment with irradiation light. 照射光がレーザー光であることを特徴とする請求項に記載の封着材料。 The sealing material according to claim 8 , 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に記載の封着材料。 The sealing material according to claim 8 , wherein the irradiation light is infrared light. ガラス粉末が、ガラス組成として遷移金属酸化物を0.1質量%以上含有することを特徴とする請求項10のいずれかに記載の封着材料。 The sealing material according to any one of claims 6 to 10 , wherein the glass powder contains 0.1% by mass or more of a transition metal oxide as a glass composition. ガラス粉末が、ガラス組成として、モル%で、BiThe glass powder has a glass composition of mol%, Bi 2 O 3 15〜50%、B  15-50%, B 2 O 3 15〜35%、ZnO 0〜45%を含有することを特徴とする請求項6〜11のいずれかに記載の封着材料。  The sealing material according to any one of claims 6 to 11, which contains 15 to 35% and ZnO 0 to 45%. ガラス粉末が、ガラス組成として、モル%で、VThe glass powder has a glass composition of mol%, V 2 O 5 25〜55%、P  25-55%, P 2 O 5 15〜45%を含有することを特徴とする請求項6〜11のいずれかに記載の封着材料。  The sealing material according to any one of claims 6 to 11, containing 15 to 45%. 実質的にPbOを含有しないことを特徴とする請求項〜13のいずれかに記載の封着材料。 The sealing material according to any one of claims 6 to 13, which does not substantially contain PbO. 熱膨張係数が55×10−7/℃以下であることを特徴とする請求項〜14のいずれかに記載の封着材料。 The sealing material according to any one of claims 6 to 14, wherein the thermal expansion coefficient is 55 x 10-7 / ° C or less. 更に、酸化物顔料を0〜10体積%含有することを特徴とする請求項〜15のいずれかに記載の封着材料。 Furthermore, the sealing material according to any one of claims 6-15, characterized by containing an oxide pigments 0-10% by volume. 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〜16のいずれかに記載の封着材料。 The sealing material according to any one of claims 6 to 16, which is used for sealing an organic EL device or a solar battery.
JP2009199691A 2009-07-06 2009-08-31 Filler powder and sealing material using the same Expired - Fee Related JP5489061B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009199691A JP5489061B2 (en) 2009-07-06 2009-08-31 Filler powder and sealing material using the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009160053 2009-07-06
JP2009160053 2009-07-06
JP2009199691A JP5489061B2 (en) 2009-07-06 2009-08-31 Filler powder and sealing material using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011032153A JP2011032153A (en) 2011-02-17
JP5489061B2 true JP5489061B2 (en) 2014-05-14

Family

ID=43761599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009199691A Expired - Fee Related JP5489061B2 (en) 2009-07-06 2009-08-31 Filler powder and sealing material using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5489061B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020247194A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 Ferro Corporation Dark-colored, low-expansion fillers
CN114867696B (en) * 2019-12-27 2024-07-02 微宏动力系统(湖州)有限公司 Electrolyte containing solid particles and lithium ion secondary battery

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4127845C1 (en) * 1991-08-22 1992-11-19 W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau, De
JP2002167267A (en) * 2000-11-28 2002-06-11 Kyocera Corp Low thermal expansion ceramic and method of manufacturing it
JP2003168354A (en) * 2001-09-19 2003-06-13 Toray Ind Inc Member for display and its manufacturing method
JP5041323B2 (en) * 2005-05-09 2012-10-03 日本電気硝子株式会社 Powder material and paste material
JP5146905B2 (en) * 2006-09-14 2013-02-20 日本電気硝子株式会社 Sealing material
JP2008115057A (en) * 2006-11-07 2008-05-22 Electric Power Dev Co Ltd Sealant, manufacturing process of glass panel and dye-sensitized solar cell
JP2009067632A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Nippon Electric Glass Co Ltd Sealing glass for optical component, and method for sealing optical component

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011032153A (en) 2011-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102200849B1 (en) Sealing material
JP5862973B2 (en) Manufacturing method of organic EL display
JP5673102B2 (en) Glass member with sealing material layer, electronic device using the same, and manufacturing method thereof
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
JP6075715B2 (en) Bismuth glass and sealing material using the same
CN111302629B (en) Glass composition, glass powder, sealing material, glass paste, sealing method, sealed package, and organic electroluminescent element
JP2011057477A (en) Sealing material
WO2012090695A1 (en) Electronic device and method for manufacturing same
JP5440997B2 (en) Sealing material for organic EL display
WO2009107428A1 (en) Sealing material for organic el display
JP5994438B2 (en) Method for producing glass substrate with sealing material layer
JP5489061B2 (en) Filler powder and sealing material using the same
JP6090703B2 (en) Composite sealing material
JP2013062231A (en) Manufacturing method of electronic device
KR101236371B1 (en) Alkali-free glass substrate having glaze layer 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: 20120702

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131028

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5489061

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140216

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees