KR102427006B1 - Bismuth-based glass, bismuth-based glass manufacturing method and sealing material - Google Patents

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Abstract

본 발명의 비스무트계 유리는 유리 조성으로서, 하기 산화물 환산의 몰%로 Bi2O3 25~45%, B2O3 20~35%, Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO 90~100%(단, 90%를 포함하지 않음)를 함유하고, 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 2.0~3.5인 것을 특징으로 한다. The bismuth-based glass of the present invention has a glass composition, and is Bi 2 O 3 25 to 45%, B 2 O 3 20 to 35%, Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 in mole % in terms of the following oxides. +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO 90 to 100% (but not including 90%), molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO) is characterized in that 2.0 to 3.5.

Description

비스무트계 유리, 비스무트계 유리의 제조 방법 및 봉착 재료 Bismuth-based glass, bismuth-based glass manufacturing method and sealing material

본 발명은 비스무트계 유리, 비스무트계 유리의 제조 방법 및 봉착 재료에 관한 것이고, 특히 레이저광에 의한 봉착 처리(이하, 레이저 봉착)에 적합한 비스무트계 유리, 비스무트계 유리의 제조 방법 및 봉착 재료에 관한 것이다. The present invention relates to bismuth-based glass, a method for manufacturing bismuth-based glass, and a sealing material, and more particularly, to a manufacturing method and sealing material of bismuth-based glass and bismuth-based glass suitable for sealing treatment by laser light (hereinafter, laser sealing) will be.

최근, 플랫 디스플레이 패널로서 유기 EL 디스플레이가 주목받고 있다. 종래까지, 유기 EL 디스플레이의 접착 재료로서 저온 경화성을 갖는 유기 수지계 접착제가 사용되어 왔다. 그러나, 유기 수지계 접착제에서는 기체나 수분의 침입을 완전히 차단할 수 없기 때문에 내수성이 낮은 액티브 소자나 유기 발광층이 열화하기 쉬워 유기 EL 디스플레이의 표시 특성이 경시적으로 열화한다는 문제가 발생하고 있었다. DESCRIPTION OF RELATED ART In recent years, organic electroluminescent display attracts attention as a flat display panel. Conventionally, an organic resin-based adhesive having low-temperature curability has been used as an adhesive material for an organic EL display. However, since the organic resin adhesive cannot completely block the penetration of gas or moisture, an active element or organic light emitting layer having low water resistance tends to deteriorate, resulting in a problem that the display characteristics of the organic EL display deteriorate over time.

한편, 유리 분말을 포함하는 봉착 재료는 유기 수지계 접착제에 비해 기체 나 수분이 투과하기 어렵기 때문에 유기 EL 디스플레이 내부의 기밀성을 확보할 수 있다. On the other hand, since the sealing material including the glass powder is less permeable to gas or moisture than the organic resin-based adhesive, airtightness inside the organic EL display can be secured.

그러나, 유리 분말은 유기 수지계 접착제보다 연화 온도가 높기 때문에 봉착시에 액티브 소자나 유기 발광층을 열화시킬 우려가 있다. 이러한 사정으로부터, 레이저 봉착이 주목받고 있다. 레이저 봉착에 의하면, 봉착해야 할 부분만을 국소적으로 가열하는 것이 가능하여 액티브 소자나 유기 발광층을 열화시키지 않고, 무알칼리 유리 기판 등의 피봉착물을 봉착할 수 있다. However, since the glass powder has a higher softening temperature than the organic resin adhesive, there is a fear that the active element or the organic light emitting layer may be deteriorated at the time of sealing. From these circumstances, laser sealing is attracting attention. According to laser sealing, it is possible to locally heat only the portion to be sealed, so that an object to be sealed such as an alkali-free glass substrate can be sealed without deteriorating the active element or the organic light emitting layer.

또한, 최근 기밀 패키지의 특성 유지나 장수명화를 도모하는 것이 검토되고있다. 예를 들면, LED 소자가 실장된 기밀 패키지에서는 열전도성의 관점에서 기체로서 질화알루미늄, 서멀 비아를 갖는 저온 소성 기판(LTCC)이 사용되지만, 이 경우에도 기체와 뚜껑(리드)을 레이저 봉착하는 것이 바람직하다. 특히, 자외 파장 영역에서 발광하는 LED 소자가 실장된 기밀 패키지에서는 레이저 봉착에 의해 자외 파장 영역에서 발광 특성을 유지하기 쉬워진다. 또한, 레이저 봉착에 의해 LED 소자의 열 열화를 방지할 수도 있다. Moreover, in recent years, maintaining the characteristics of an airtight package and aiming at the improvement of life is examined. For example, in a hermetic package in which an LED element is mounted, aluminum nitride and a low-temperature fired substrate (LTCC) having a thermal via are used as the substrate from the viewpoint of thermal conductivity. Even in this case, it is preferable to laser-seal the substrate and the lid (lead). do. In particular, in the hermetic package in which the LED element emitting light in the ultraviolet wavelength region is mounted, it becomes easy to maintain the light emitting characteristic in the ultraviolet wavelength region by laser sealing. Further, thermal deterioration of the LED element can be prevented by laser sealing.

또한, MEMS(Micro Electric Mechanical System) 소자가 실장된 기밀 패키지여도 MEMS 소자의 특성 열화를 방지하기 위해 레이저 봉착이 적합하다. In addition, even in an airtight package in which a micro electric mechanical system (MEMS) device is mounted, laser sealing is suitable to prevent deterioration of characteristics of the MEMS device.

미국 특허 제6416375호 명세서Specification of US Patent No. 6416375 일본 특허 공개 2006-315902호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2006-315902

레이저 봉착에 이용하는 봉착 재료는 일반적으로 유리 분말, 내화성 필러 분말 및 레이저 흡수재를 포함하고 있다. 유리 분말은 레이저 봉착시에 연화 유동하고, 피봉착물과 반응하여 봉착 강도를 확보하기 위한 성분이다. 내화성 필러 분말은 골재로서 작용하고, 열팽창계수를 저하시키기 위한 재료이며, 레이저 봉착시에 연화 유동하는 것은 아니다. 레이저 흡수재는 레이저 봉착시에 레이저광을 흡수하여 열에너지로 변환하기 위한 재료이며, 레이저 봉착시에 연화 유동하는 것은 아니다. Sealing materials used for laser sealing generally include glass powder, refractory filler powder, and a laser absorber. The glass powder is a component for ensuring sealing strength by softening and flowing during laser sealing and reacting with the object to be sealed. The refractory filler powder acts as an aggregate and is a material for lowering the coefficient of thermal expansion, and does not soften and flow during laser sealing. The laser absorbing material is a material for absorbing laser light and converting it into thermal energy during laser sealing, and does not soften and flow during laser sealing.

유리 분말로서, 종래까지는 납붕산계 유리가 사용되고 있었지만, 환경적 관점에서 최근에는 무연 유리가 사용되고 있다. 특히, 비스무트계 유리는 저융점이며, 연화 유동성이 우수하기 때문에 무연 유리로서 유망시되고 있다. 그러나, 비스무트계 유리는 주성분인 Bi2O3가 레이저 흡수능을 대부분 갖지 않기 때문에 레이저 흡수능이 불충분해지기 쉽다. 그 때문에, 비스무트계 유리의 레이저 흡수능을 보완하기 위해 레이저 흡수재의 함유량을 증가시키지 않으면 안된다. 그러나, 레이저 흡수재의 함유량이 많아지면 레이저 봉착시에 비스무트계 유리 중에 레이저 흡수재가 용입되어, 이것에 의해 비스무트계 유리가 실투하여 소망의 연화 유동성을 확보할 수 없게 된다. 그리고, 연화 유동성을 확보하기 위해 내화성 필러 분말을 저하시키면 봉착 재료의 열팽창계수가 부당하게 높아져서 레이저 봉착시에 피봉착물이나 봉착 재료층에 크랙이 생겨서 기밀 불량이 발생되기 쉬워진다. As a glass powder, lead-boric-acid type glass was used conventionally, but lead-free glass is used from an environmental viewpoint in recent years. In particular, since bismuth-based glass has a low melting point and is excellent in softening fluidity, it is promising as lead-free glass. However, the bismuth-based glass tends to have insufficient laser absorbing power because Bi 2 O 3 as the main component does not have most of the laser absorbing power. Therefore, the content of the laser absorbing material must be increased in order to supplement the laser absorbing power of the bismuth-based glass. However, when the content of the laser absorber increases, the laser absorber penetrates into the bismuth-based glass during laser sealing, thereby devitrifying the bismuth-based glass, making it impossible to secure the desired softening fluidity. In addition, if the refractory filler powder is lowered to ensure softening fluidity, the thermal expansion coefficient of the sealing material is unreasonably increased, so that cracks are generated in the object to be sealed or the sealing material layer during laser sealing, which tends to cause airtight failure.

그래서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 기술적 과제는 연화 유동성과 레이저 흡수능을 높은 수준에서 양립할 수 있는 비스무트계 유리 및 그것을 이용한 봉착 재료를 창안하는 것이다. Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and its technical object is to create a bismuth-based glass capable of achieving both softening fluidity and laser absorption capability at a high level, and a sealing material using the same.

본 발명자는 예의 검토의 결과, 비스무트계 유리 중의 비착색 성분과 착색 성분의 비율을 엄격하게 규제함으로써, 상기 기술적 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명으로서 제안하는 것이다. 즉, 본 발명의 비스무트계 유리는 유리 조성으로서 하기 산화물 환산의 몰%로 Bi2O3 25~45%, B2O3 20~35%, Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO 90~100%(단, 90%를 포함하지 않음)를 함유하고, 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 2.0~3.5인 것을 특징으로 한다. 여기서, 「Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO」는 Bi2O3, B2O3, BaO, ZnO, CuO, MnO, Fe2O3, TiO2, V2O5, Cr2O3, Co3O4 및 NiO의 함량을 가리킨다. 「(Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)」는 Bi2O3, B2O3, BaO 및 ZnO의 함량을 CuO, MnO, Fe2O3, TiO2, V2O5, Cr2O3, Co3O4 및 NiO의 함량으로 나눈 값을 가리킨다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnest examination, this inventor discovers that the said technical subject can be solved by strictly regulating the ratio of the non-colored component in bismuth-type glass, and a coloring component, and proposes as this invention. That is, the bismuth-based glass of the present invention has a glass composition in terms of mol% in terms of the following oxides: Bi 2 O 3 25 to 45%, B 2 O 3 20 to 35%, Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO 90 to 100% (but not including 90%), molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO) is characterized in that 2.0 to 3.5. Here, "Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO" is Bi 2 O 3 , B 2 O 3 , BaO, ZnO, CuO, MnO, Indicates the content of Fe 2 O 3 , TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Co 3 O 4 and NiO. "( Bi2O3 + B2O3 + BaO+ZnO)/(CuO+MnO + Fe2O3+TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 + NiO)" is Bi2O3 , B2O3 , BaO and ZnO It refers to a value obtained by dividing the content by the content of CuO, MnO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Co 3 O 4 and NiO.

본 발명의 비스무트계 유리는 비착색 성분과 착색 성분의 비율을 엄격하게 규제하고 있다. 구체적으로는, 본 발명의 비스무트계 유리는 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)를 2.0~3.5로 규제하고 있다. 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 지나치게 작으면, 열적으로 불안정해져서 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. 한편, 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 지나치게 크면 레이저 흡수능이 저하되기 쉬워진다. 결과적으로, 봉착 재료중에 레이저 흡수재를 과잉으로 첨가하거나 또는 레이저 출력을 상승시키지 않으면, 레이저 봉착이 곤란해진다. 또한, 열팽창계수가 부당하게 높아져서, 레이저 봉착시에 피봉착물이나 봉착 재료층에 크랙이 생겨 기밀 불량이 발생하기 쉬워진다. In the bismuth-based glass of the present invention, the ratio of the non-colored component to the colored component is strictly regulated. Specifically, the bismuth-based glass of the present invention has a molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO) of 2.0 to 3.5. are regulating If the molar ratio ( Bi2O3 + B2O3 + BaO+ZnO)/(CuO+MnO + Fe2O3+TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 +NiO) is too small, it becomes thermally unstable and the glass devitrifies during laser sealing. it becomes easier to become On the other hand, when the molar ratio ( Bi2O3 + B2O3 + BaO +ZnO)/(CuO+MnO + Fe2O3+TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 +NiO) is too large, laser absorption ability will fall easily. As a result, if the laser absorbing material is excessively added to the sealing material or the laser power is not increased, the laser sealing becomes difficult. In addition, the coefficient of thermal expansion is unreasonably high, and cracks are generated in the object to be sealed or the sealing material layer during laser sealing, which tends to cause airtight failure.

제2에, 본 발명의 비스무트계 유리는 ZnO의 함유량이 1~20몰%인 것이 바람직하다. Second, in the bismuth-based glass of the present invention, the content of ZnO is preferably 1 to 20 mol%.

제3에, 본 발명의 비스무트계 유리는 MnO의 함유량이 3~25몰%인 것이 바람직하다. Third, in the bismuth-based glass of the present invention, the content of MnO is preferably 3 to 25 mol%.

제4에, 본 발명의 비스무트계 유리는 실질적으로 PbO를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 여기서, 「실질적으로 PbO를 함유하지 않는」이란 유리 조성 중의 PbO의 함유량이 0.1질량% 미만인 경우를 가리킨다. Fourth, it is preferable that the bismuth-based glass of the present invention contains substantially no PbO. Here, "it does not contain PbO substantially" refers to the case where content of PbO in a glass composition is less than 0.1 mass %.

제5에, 본 발명의 비스무트계 유리의 제조 방법은 상기 비스무트계 유리의 제조 방법으로서, 질산염 원료, 황산염 원료, 이산화물 원료, 과산화물 원료 중 어느 하나를 포함하는 유리 배치를 용융, 성형하여 비스무트계 유리를 제작하는 것이 바람직하다. Fifth, the method for producing bismuth-based glass of the present invention is the method for producing bismuth-based glass, wherein a glass batch containing any one of a nitrate raw material, a sulfate raw material, a dioxide raw material, and a peroxide raw material is melted and molded to form the bismuth-based glass. It is preferable to manufacture

제6에, 본 발명의 비스무트계 유리의 제조 방법은 상기 이산화물 원료가 이산화망간 원료인 것이 바람직하다. Sixth, in the method for producing a bismuth-based glass of the present invention, it is preferable that the raw material for the above-mentioned oxide material is a raw material for manganese dioxide.

제7에, 본 발명의 비스무트계 유리의 제조 방법은 상기 과산화물 원료가 과망간산염 원료인 것이 바람직하다. Seventh, in the method for producing a bismuth-based glass of the present invention, it is preferable that the peroxide raw material is a permanganate raw material.

제8에, 본 발명의 봉착 재료는 비스무트계 유리로 이루어지는 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 봉착 재료에 있어서, 유리 분말의 함유량이 50~95체적%, 내화성 필러 분말의 함유량이 1~40체적%이며, 또한 비스무트계 유리가 상기 비스무트계 유리인 것이 바람직하다. Eighth, the sealing material of the present invention includes a glass powder made of bismuth-based glass and a refractory filler powder, wherein the content of the glass powder is 50 to 95% by volume and the content of the refractory filler powder is 1 to 40% by volume %, and the bismuth-based glass is preferably the bismuth-based glass.

제9에, 본 발명의 봉착 재료는 상기 내화성 필러 분말이 코디에라이트, 윌레마이드, 알루미나, 인산 지르코늄계 화합물, 지르콘, 지르코니아, 산화주석, 석영 유리, β-유크립타이트, 스포듀민에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. Ninth, in the sealing material of the present invention, the refractory filler powder is selected from cordierite, willemide, alumina, zirconium phosphate-based compounds, zircon, zirconia, tin oxide, quartz glass, β-eucryptite, and spodumene. It is preferable that it is 1 type or 2 or more types used.

제10에, 본 발명의 봉착 재료는 레이저 흡수재의 함유량이 5체적% 이하인 것이 바람직하다. Tenth, it is preferable that the content of the laser absorbing material in the sealing material of the present invention is 5% by volume or less.

제11에, 본 발명의 봉착 재료는 레이저 봉착에 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 봉착시에 소자의 열 열화를 방지할 수 있다. 또한, 레이저 봉착에 사용하는 레이저광의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 반도체 레이저, YAG 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, 적외 레이저 등이 취급이 용이한 점에서 적합하다. 또한, 레이저광의 발광 중심 파장은 상기 봉착 재료에 레이저광을 적확하게 흡수시키기 위해 500~1600㎚, 특히 750~1300㎚가 바람직하다. Eleventh, the sealing material of the present invention is preferably used for laser sealing. In this way, thermal deterioration of the element during sealing can be prevented. In addition, the light source of the laser beam used for laser sealing is although it does not specifically limit, For example, a semiconductor laser, a YAG laser, a CO2 laser, an excimer laser, an infrared laser, etc. are suitable from the point of easy handling. In addition, the emission center wavelength of the laser light is preferably 500 to 1600 nm, particularly preferably 750 to 1300 nm, in order to accurately absorb the laser light by the sealing material.

본 발명의 비스무트계 유리는 상기과 같이 유리 조성으로서, 하기 산화물 환산의 몰%로 Bi2O3 25~45%, B2O3 20~35%, Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO 90~100%(단, 90%를 포함하지 않음)를 함유하고, 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 2.0~3.5이다. 상기와 같이, 비스무트계 유리의 유리 조성 범위를 한정한 이유를 하기에 나타낸다. 또한, 유리 조성의 설명에 있어서 % 표시는 몰%를 가리킨다. The bismuth-based glass of the present invention has a glass composition as described above, in terms of mol% in terms of the following oxides, Bi 2 O 3 25 to 45%, B 2 O 3 20 to 35%, Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO 90-100% (but not including 90%), molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 + NiO ) is 2.0-3.5 . As described above, the reason for limiting the glass composition range of the bismuth-based glass is shown below. Incidentally, in the description of the glass composition, % indicates mole %.

Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO의 함유량은 90%보다 크고, 바람직하게는 93% 이상, 95% 이상, 97% 이상, 특히 98% 이상이다. Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO의 함유량이 지나치게 적으면 연화 유동성과 레이저 흡수능의 양립이 곤란해진다. 결과적으로, 봉착 재료 중에 레이저 흡수재를 과잉으로 첨가하거나 또는 레이저 출력을 상승시키지 않으면, 레이저 봉착이 곤란해진다. Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO content is greater than 90%, preferably 93% or more, 95% or more, 97% or more, In particular, more than 98%. If the content of Bi 2 O 3 + B 2 O 3 +BaO+ZnO+CuO+MnO + Fe2O3+TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 +NiO is too small, it becomes difficult to achieve both softening fluidity and laser absorption ability. As a result, if the laser absorbing material is excessively added to the sealing material or the laser power is not increased, laser sealing becomes difficult.

CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO의 함유량은 바람직하게는 22~33%, 더욱 바람직하게는 25~30%이다. CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO의 함유량이 지나치게 적으면 레이저 흡수능이 저하되기 쉬워진다. 결과적으로, 봉착 재료 중에 레이저 흡수재를 과잉으로 첨가하거나 또는 레이저 출력을 높이지 않으면 레이저 봉착이 곤란해진다. 한편, CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO의 함유량이 지나치게 많으면, 열적으로 불안정해져서 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. Content of CuO+MnO + Fe2O3+TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 +NiO becomes like this . Preferably it is 22 to 33 %, More preferably, it is 25 to 30 %. When there is too little content of CuO+MnO + Fe2O3+TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 + NiO , the laser absorption ability will fall easily. As a result, if the laser absorbing material is excessively added to the sealing material or the laser power is not increased, the laser sealing becomes difficult. On the other hand, when there is too much content of CuO+MnO + Fe2O3+TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 +NiO, it becomes thermally unstable, and it becomes easy to devitrify glass at the time of laser sealing.

몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)는 2.0~3.5이며, 바람직하게는 2.1~3.2, 더욱 바람직하게는 2.2~3.1, 특히 바람직하게는 2.4~3.0이다. 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 지나치게 작으면, 열적으로 불안정해져서 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. 한편, 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 지나치게 크면 레이저 흡수능이 저하되기 쉬워진다. 결과적으로, 봉착 재료 중에 레이저 흡수재를 과잉으로 첨가하거나 또는 레이저 출력을 높이지 않으면 레이저 봉착이 곤란해진다. 또한, 열팽창계수가 부당하게 높아져서 레이저 봉착시에 피봉착물이나 봉착 재료층에 크랙이 생겨 기밀 불량이 발생되기 쉬워진다. The molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO) is 2.0 to 3.5, preferably 2.1 to 3.2, more preferably is 2.2 to 3.1, particularly preferably 2.4 to 3.0. If the molar ratio ( Bi2O3 + B2O3 + BaO+ZnO)/(CuO+MnO + Fe2O3+TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 +NiO) is too small, it becomes thermally unstable and the glass devitrifies during laser sealing. it becomes easier to become On the other hand, when the molar ratio ( Bi2O3 + B2O3 + BaO +ZnO)/(CuO+MnO + Fe2O3+TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + Co3O4 +NiO) is too large, laser absorption ability will fall easily. As a result, if the laser absorbing material is excessively added to the sealing material or the laser power is not increased, the laser sealing becomes difficult. Further, the coefficient of thermal expansion is unreasonably high, so that cracks are generated in the object to be sealed or the sealing material layer during laser sealing, which tends to cause airtight failure.

Bi2O3은 비스무트계 유리의 주요 성분이며, 연화 유동성을 높이는 성분이다. Bi2O3의 함유량은 25~45%이며, 바람직하게는 30~42%, 더욱 바람직하게는 35~40%이다. Bi2O3의 함유량이 지나치게 적으면 연화점이 지나치게 높아져서 레이저광을 조사해도 유리가 연화 유동하기 어려워진다. 한편, Bi2O3의 함유량이 지나치게 많으면 열팽창계수가 부당하게 높아져서, 레이저 봉착시에 피봉착물이나 봉착 재료층에 크랙이 생겨 기밀 불량이 발생하기 쉬워진다. 또한, 열적으로 불안정해져서 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. Bi 2 O 3 is a major component of the bismuth-based glass, and is a component that enhances softening fluidity. The content of Bi 2 O 3 is 25 to 45%, preferably 30 to 42%, more preferably 35 to 40%. When there is too little content of Bi2O3, a softening point becomes high too much, and even if it irradiates a laser beam, it becomes difficult for glass to soften and flow. On the other hand, when the content of Bi 2 O 3 is too large, the coefficient of thermal expansion is unreasonably high, and cracks are generated in the object to be sealed or the sealing material layer during laser sealing, which tends to cause airtight failure. Moreover, it becomes thermally unstable, and it becomes easy to devitrify glass at the time of laser sealing.

B2O3은 유리 네트워크를 형성하는 성분이다. B2O3의 함유량은 20~35%이며, 바람직하게는 22~32%, 더욱 바람직하게는 24~30%이다. B2O3의 함유량이 지나치게 적으면 유리가 열적으로 불안정해져서 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. 한편, B2O3의 함유량이 지나치게 많으면 연화점이 지나치게 높아져서, 레이저광을 조사해도 유리가 연화 유동하기 어려워진다. B 2 O 3 is a component that forms a glass network. The content of B 2 O 3 is 20 to 35%, preferably 22 to 32%, more preferably 24 to 30%. When there is too little content of B2O3 , glass will become thermally unstable, and it will become easy to devitrify glass at the time of laser sealing. On the other hand, when there is too much content of B2O3 , a softening point will become high too much, and even if it irradiates a laser beam, it becomes difficult for glass to soften and flow.

BaO는 연화점을 저하시키는 성분이며, 또한 열적 안정성을 높이는 성분이다. 그러나, BaO의 함유량이 지나치게 많으면 열팽창계수를 저하시키는 것이 곤란해진다. 결과적으로, 봉착 재료층에 크랙 등이 발생하기 쉬워진다. 따라서, BaO의 함유량은 바람직하게는 0~15%, 0~8%, 0~5%, 특히 0.1~2% 미만이다. BaO is a component that lowers the softening point and also a component that improves thermal stability. However, when there is too much content of BaO, it will become difficult to reduce a thermal expansion coefficient. As a result, cracks and the like are likely to occur in the sealing material layer. Accordingly, the content of BaO is preferably 0 to 15%, 0 to 8%, 0 to 5%, and particularly less than 0.1 to 2%.

ZnO는 열팽창계수를 저하시키는 성분이다. ZnO의 함유량은 바람직하게는 0~25%, 보다 바람직하게는 1~20%, 더욱 바람직하게는 5~15%이다. ZnO의 함유량이 지나치게 적으면 열팽창계수가 높아지기 쉽다. 한편, ZnO의 함유량이 지나치게 많으면, Bi2O3의 함유량이 35% 이상인 경우에 유리가 열적으로 불안정해져서 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. ZnO is a component that lowers the coefficient of thermal expansion. The content of ZnO is preferably 0 to 25%, more preferably 1 to 20%, still more preferably 5 to 15%. When there is too little content of ZnO, the thermal expansion coefficient becomes high easily. On the other hand, when the content of ZnO is too large, when the content of Bi 2 O 3 is 35% or more, the glass becomes thermally unstable, and the glass tends to devitrify during laser sealing.

CuO와 MnO는 레이저 흡수능을 대폭 높이는 성분이다. CuO와 MnO의 함량은 바람직하게는 15~35%, 보다 바람직하게는 20~40%, 더욱 바람직하게는 25~30%이다. CuO와 MnO의 함량이 지나치게 적으면 레이저 흡수능이 저하되기 쉬워진다. 한편, CuO와 MnO의 함량이 지나치게 많으면 연화점이 지나치게 높아져서, 레이저광을 조사해도 유리가 연화 유동하기 어려워진다. 또한, 유리가 열적으로 불안정해져서 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. 또한, CuO의 함유량은 바람직하게는 5~30%, 보다 바람직하게는 8~30%, 더욱 바람직하게는 13~25%이다. MnO의 함유량은 바람직하게는 0~20%, 보다 바람직하게는 3~25%, 더욱 바람직하게는 5~15%이다. CuO and MnO are components that significantly increase laser absorption. The content of CuO and MnO is preferably 15 to 35%, more preferably 20 to 40%, still more preferably 25 to 30%. When the content of CuO and MnO is too small, the laser absorption ability tends to decrease. On the other hand, when the content of CuO and MnO is too large, the softening point becomes too high, and it becomes difficult for the glass to soften and flow even when irradiated with laser light. In addition, the glass becomes thermally unstable, so that the glass tends to devitrify during laser sealing. Moreover, content of CuO becomes like this. Preferably it is 5 to 30 %, More preferably, it is 8 to 30 %, More preferably, it is 13 to 25 %. The content of MnO is preferably 0 to 20%, more preferably 3 to 25%, still more preferably 5 to 15%.

MnO2 등의 MnO의 도입 원료는 용융시에 산화 작용을 갖는다. 그리고, 비스무트계 유리에 있어서 CuO와 MnO를 병용하고, 몰비 CuO/MnO를 0.5~6.2로 규제하면, 용융시에 유리 중에 존재하는 Cu2O가 MnO의 도입 원료에 의해 산화되어 산화수가 2 이상인 산화구리가 증가하고, 이것에 의해 근적외 파장역에 있어서의 레이저 흡수능을 대폭 높일 수 있다. 몰비 CuO/MnO는 바람직하게는 0.5~6.2, 보다 바람직하게는 0.7~6.0, 더욱 바람직하게는 1.0~3.5이다. 몰비 CuO/MnO가 지나치게 작으면, 유리가 열적으로 불안정해져서 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. 한편, 몰비 CuO/MnO가 지나치게 크면 용융시에 Cu2O가 충분히 산화되지 않아 소망의 레이저 흡수능을 얻는 것이 곤란해진다. A raw material for introducing MnO, such as MnO 2 , has an oxidizing action upon melting. And, in bismuth-based glass, when CuO and MnO are used together and the molar ratio CuO/MnO is regulated to 0.5 to 6.2, Cu 2 O present in the glass at the time of melting is oxidized by the introduction raw material of MnO, and oxidation number of 2 or more is oxidized. Copper increases, whereby the laser absorption capacity in the near-infrared wavelength region can be significantly improved. Molar ratio CuO/MnO becomes like this. Preferably it is 0.5-6.2, More preferably, it is 0.7-6.0, More preferably, it is 1.0-3.5. When the molar ratio CuO/MnO is too small, the glass becomes thermally unstable and the glass tends to devitrify at the time of laser sealing. On the other hand, when the molar ratio CuO/MnO is too large, Cu 2 O is not sufficiently oxidized at the time of melting, making it difficult to obtain a desired laser absorbing power.

Fe2O3은 레이저 흡수능을 높이는 성분이며, 또한 Bi2O3의 함유량이 35% 이상인 경우에, 레이저 봉착시의 실투를 억제하는 성분이다. Fe2O3의 함유량은 바람직하게는 0~5%, 0.1~3%, 특히 0.2~2%이다. Fe2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 유리 조성 중의 성분 밸런스가 손상되어, 반대로 유리가 실투되기 쉬워진다. Fe 2 O 3 is a component that enhances laser absorbing power, and when the content of Bi 2 O 3 is 35% or more, it is a component that suppresses devitrification at the time of laser sealing. The content of Fe 2 O 3 is preferably 0 to 5%, 0.1 to 3%, and particularly 0.2 to 2%. When there is too much content of Fe2O3, the component balance in a glass composition will be impaired and glass will become easy to devitrify conversely.

TiO2, V2O5, Cr2O3, Co2O3 및 NiO는 레이저 흡수능을 높이는 성분이다. 각각의 성분의 함유량은 바람직하게는 0~7%, 0.1~4%, 특히 0.5~2% 미만이다. 각각의 성분의 함유량이 지나치게 많으면 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Co 2 O 3 and NiO are components that increase laser absorption. The content of each component is preferably 0 to 7%, 0.1 to 4%, particularly less than 0.5 to 2%. When there is too much content of each component, it will become easy to devitrify glass at the time of laser sealing.

상기 성분 이외에도, 예를 들면 이하의 성분을 첨가해도 좋다. In addition to the above components, for example, the following components may be added.

Al2O3은 내수성을 높이는 성분이다. 그 함유량은 0~5%, 0~3%, 특히 0.1~2%가 바람직하다. Al2O3의 함유량이 지나치게 많으면 연화점이 지나치게 높아져서, 레이저광을 조사해도 유리가 연화 유동하기 어려워진다. Al 2 O 3 is a component that improves water resistance. The content is preferably 0 to 5%, 0 to 3%, and particularly preferably 0.1 to 2%. When there is too much content of Al2O3, a softening point will become high too much, and even if it irradiates a laser beam, it becomes difficult for glass to soften and flow.

MgO, CaO 및 SrO는 열적 안정성을 높이는 성분이다. 그러나, MgO, CaO 및 SrO의 함유량이 지나치게 많으면 연화 유동성을 확보하면서 열팽창계수를 저하시키는 것이 곤란해진다. 따라서, MgO, CaO 및 SrO의 함량 및 개별 함유량은 바람직하게는 0~7%, 0~5%, 0~3%, 0~2% 미만, 0~1%, 특히 0~1% 미만이다. MgO, CaO and SrO are components that increase thermal stability. However, when there is too much content of MgO, CaO, and SrO, it will become difficult to reduce a thermal expansion coefficient, ensuring softening fluidity|liquidity. Accordingly, the content and individual content of MgO, CaO and SrO is preferably 0-7%, 0-5%, 0-3%, less than 0-2%, 0-1%, in particular less than 0-1%.

SiO2는 내수성을 높이는 성분이다. 그 함유량은 0~8%, 0~5%, 특히 0~1% 미만이 바람직하다. SiO2의 함유량이 지나치게 많으면 연화점이 지나치게 높아져서 레이저광을 조사해도 유리가 연화 유동하기 어려워진다. SiO2 is a component which improves water resistance. The content is preferably 0 to 8%, 0 to 5%, and particularly preferably less than 0 to 1%. When there is too much content of SiO2, a softening point becomes high too much, and even if it irradiates a laser beam, it becomes difficult for glass to soften and flow.

Li2O, Na2O, K2O 및 Cs2O는 연화점을 저하시키는 성분이지만, 용융시에 실투를 촉진하는 작용을 갖는다. 따라서, 이들 성분의 함유량은 함량으로 2% 이하, 특히 1% 미만이 바람직하다. Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O are components that lower the softening point, but have an action of promoting devitrification at the time of melting. Accordingly, the content of these components is preferably 2% or less, particularly less than 1% in terms of content.

P2O5는 용융시의 실투를 억제하는 성분이지만, 그 첨가량이 지나치게 많으면 용융시에 유리가 분상하기 쉬워진다. 따라서, P2O5의 함유량은 0~5%, 특히 0~1% 미만이 바람직하다. Although P2O5 is a component which suppresses devitrification at the time of melting, when there is too much the addition amount, it will become easy to separate glass at the time of melting. Therefore, the content of P 2 O 5 is preferably 0 to 5%, particularly preferably less than 0 to 1%.

La2O3, Y2O3 및 Gd2O3은 용융시의 분상을 억제하는 성분이지만, La2O3, Y2O3 및 Gd2O3의 함유량이 지나치게 많으면 연화점이 지나치게 높아져서 레이저광을 조사해도 유리가 연화되기 어려워진다. 따라서, La2O3, Y2O3 및 Gd2O3의 함유량은 각각 0~5%, 특히 0~1% 미만이 바람직하다. La 2 O 3 , Y 2 O 3 , and Gd 2 O 3 are components that suppress the phase separation at the time of melting, but when the contents of La 2 O 3 , Y 2 O 3 and Gd 2 O 3 are too large, the softening point becomes too high and laser beam Even if irradiated, the glass becomes difficult to soften. Therefore, the content of La 2 O 3 , Y 2 O 3 , and Gd 2 O 3 is preferably 0 to 5%, respectively, and particularly preferably less than 0 to 1%.

MoO3 및 CeO2는 레이저 흡수능을 높이는 성분이다. 각각의 성분의 함유량은 바람직하게는 0~7%, 0~4%, 특히 0~1% 미만이다. 각각의 성분의 함유량이 지나치게 크면 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. MoO 3 and CeO 2 are components that increase laser absorption. The content of each component is preferably 0 to 7%, 0 to 4%, particularly less than 0 to 1%. When the content of each component is too large, the glass tends to be devitrified at the time of laser sealing.

PbO는 환경적 관점에서 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. It is preferable not to contain PbO substantially from an environmental viewpoint.

본 발명의 봉착 재료는 비스무트계 유리로 이루어지는 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 봉착 재료에 있어서, 유리 분말의 함유량이 50~95체적%, 내화성 필러 분말의 함유량이 1~40체적%이고, 또한 비스무트계 유리가 상기 비스무트계 유리인 것이 바람직하다. The sealing material of the present invention is a sealing material comprising a glass powder made of bismuth-based glass and a refractory filler powder, wherein the content of the glass powder is 50 to 95% by volume and the content of the refractory filler powder is 1 to 40% by volume, and The bismuth-based glass is preferably the bismuth-based glass.

본 발명의 봉착 재료에 있어서, 유리 분말의 함유량은 50~95체적%, 60~80체적%, 특히 65~75체적%가 바람직하다. 유리 분말의 함유량이 적으면 봉착 재료의 연화 유동성이 저하되기 쉬워진다. 한편, 유리 분말의 함유량이 많으면 내화성 필러 분말의 함유량이 상대적으로 적어져 봉착 재료의 열팽창계수가 부당하게 높아질 우려가 있다. In the sealing material of the present invention, the content of the glass powder is preferably 50 to 95% by volume, 60 to 80% by volume, and particularly preferably 65 to 75% by volume. When the content of the glass powder is small, the softening fluidity of the sealing material tends to decrease. On the other hand, when the content of the glass powder is large, the content of the refractory filler powder is relatively small, and there is a fear that the coefficient of thermal expansion of the sealing material becomes unduly high.

유리 분말의 최대 입자지름(Dmax)은 바람직하게는 10㎛ 이하, 특히 5㎛ 이하이다. 유리 분말의 최대 입자지름(Dmax)이 지나치게 크면 레이저 봉착에 요하는 시간이 길어짐과 아울러 피봉착물 사이의 갭을 균일화하기 여려워져서 레이저 봉착의 정밀도가 저하되기 쉬워진다. 여기서, 「최대 입자지름(Dmax)」이란 레이저 회절 장치로 측정한 값을 가리키고, 레이저 회절법에 의해 측정했을 때의 체적 기준의 누적 입도 분포 곡선에 있어서 그 적산량이 입자가 작은 쪽으로부터 누적하여 99%인 입자지름을 나타낸다. The maximum particle diameter (D max ) of the glass powder is preferably 10 µm or less, particularly 5 µm or less. When the maximum particle diameter (D max ) of the glass powder is too large, the time required for laser sealing becomes long, and it becomes difficult to equalize the gap between objects to be sealed, and the precision of laser sealing tends to decrease. Here, "maximum particle diameter (D max )" refers to a value measured by a laser diffraction apparatus, and the cumulative amount is accumulated from the smaller particle size in the volume-based cumulative particle size distribution curve when measured by laser diffraction method. It represents a particle diameter of 99%.

유리 분말의 연화점은 바람직하게는 480℃ 이하, 450℃ 이하, 특히 350~430℃가 바람직하다. 유리 분말의 연화점이 지나치게 높으면, 레이저 봉착시에 유리가 연화되기 어려워지기 때문에 레이저광의 출력을 상승시키지 않는 한 봉착 강도를 높일 수 없다. 여기서, 「연화점」은 매크로형 시차열분석에 의해 측정했을 때의 제 4 변곡점의 온도를 가리킨다. The softening point of the glass powder is preferably 480°C or less, 450°C or less, and particularly preferably 350 to 430°C. If the softening point of the glass powder is too high, the sealing strength cannot be increased unless the output of the laser beam is increased because the glass becomes difficult to soften at the time of laser sealing. Here, the "softening point" refers to the temperature of the 4th inflection point when measured by macro-type differential thermal analysis.

유리 분말은, 예를 들면 각종 원료를 조합한 유리 배치를 준비하고, 이것을 백금 용융에 넣어서 900~1200℃에서 1~3시간 용융한 후, 용융 유리를 수냉 트윈 롤러 사이에 유출시켜 필름 형상으로 성형하고, 얻어진 유리 필름을 볼밀로 분쇄하고, 공기 분급 등의 분급을 행함으로써 제작된다. Glass powder prepares, for example, a glass batch combining various raw materials, puts this into platinum melting, melts it at 900 to 1200°C for 1 to 3 hours, then pours the molten glass between water-cooled twin rollers to shape it into a film and grind|pulverizes the obtained glass film with a ball mill, and is produced by performing classification, such as air classification.

비스무트계 유리의 제작에 사용되는 원료의 일부에 질산염 원료, 황산염 원료, 이산화물 원료, 과산화물 원료의 1종 또는 2종 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 특히, Bi2O3의 도입 원료로서 질산염 원료를 이용하는 것이 바람직하고, 이산화물 원료로서 이산화망간 원료를 사용하는 것이 바람직하고, 과산화물 원료로서 과망간산염 원료를 사용하는 것이 바람직하다. 착색 성분 중에는 산화수가 높으면 레이저 흡수능이 높아지는 성분(특히, CuO)이 있다. 그리고, 이러한 원료를 사용하면 용융 유리 중의 착색 성분의 산화수를 높게 할 수 있다. It is preferable to use 1 type or 2 or more types of a nitrate raw material, a sulfate raw material, a dioxide raw material, and a peroxide raw material for a part of the raw material used for manufacture of a bismuth-type glass. In particular, it is preferable to use a nitrate raw material as a raw material for introducing Bi 2 O 3 , it is preferable to use a manganese dioxide raw material as a dioxide raw material, and it is preferable to use a permanganate raw material as a peroxide raw material. Among the coloring components, there is a component (especially CuO) whose laser absorbing power increases when the oxidation number is high. And when such a raw material is used, the oxidation number of the coloring component in a molten glass can be made high.

본 발명의 봉착 재료에 있어서, 내화성 필러 분말의 함유량은 바람직하게는 1~40체적%, 10~45체적%, 20~40체적%, 특히 22~35체적%이다. 내화성 필러 분말의 함유량이 적으면 봉착 재료의 열팽창계수가 부당하게 높아질 우려가 있다. 한편, 내화성 필러 분말의 함유량이 많으면 유리 분말의 함유량이 상대적으로 적어져서 봉착 재료의 연화 유동성이 저하되기 쉬워진다. In the sealing material of the present invention, the content of the refractory filler powder is preferably 1 to 40% by volume, 10 to 45% by volume, 20 to 40% by volume, particularly 22 to 35% by volume. When the content of the refractory filler powder is small, there is a risk that the thermal expansion coefficient of the sealing material becomes unduly high. On the other hand, when the content of the refractory filler powder is large, the content of the glass powder is relatively small, so that the softening fluidity of the sealing material tends to decrease.

내화성 필러 분말로서 다양한 재료가 사용 가능하지만, 그 중에서도 코디에라이트, 윌레마이트, 알루미나, 인산 지르코늄계 화합물, 지르콘, 지르코니아, 산화주석, 석영 유리, β-유크립타이트, 스포듀민에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하다. 이들 내화성 필러 분말은 열팽창계수가 낮은 것에 추가하여 기계적 강도가 높아, 모두 본 발명의 비스무트계 유리와의 적합성이 양호하다. 또한, β- 유크립타이트는 봉착 재료의 열팽창계수를 저하시키는 효과가 높기 때문에 특히 바람직하다. Various materials can be used as the refractory filler powder, but among them, one selected from cordierite, willemite, alumina, zirconium phosphate-based compound, zircon, zirconia, tin oxide, quartz glass, β-eucryptite, and spodumene Or 2 or more types are preferable. These refractory filler powders have a high mechanical strength in addition to a low coefficient of thermal expansion, and both have good compatibility with the bismuth-based glass of the present invention. In addition, β-eucryptite is particularly preferable because of its high effect of lowering the thermal expansion coefficient of the sealing material.

내화성 필러 분말의 최대 입자지름(Dmax)은 바람직하게는 15㎛ 이하, 10㎛ 미만, 5㎛ 미만, 특히 0.5~3㎛ 미만이다. 내화성 필러 분말의 최대 입자지름(Dmax)이 지나치게 크면, 피봉착물 사이의 갭을 균일화하기 어려워짐과 아울러 피봉착물 사이의 갭을 협소화하기 어려워져서 유기 EL 디스플레이나 기밀 패키지의 박형화를 도모하기 어려워진다. 또한, 피봉착물 사이의 갭이 큰 경우에 피봉착물과 봉착 재료층의 열팽창계수 차가 크면 피봉착물이나 봉착 재료층에 크랙 등이 발생하기 쉬워진다. The maximum particle diameter (D max ) of the refractory filler powder is preferably 15 µm or less, less than 10 µm, less than 5 µm, in particular less than 0.5 to 3 µm. When the maximum particle diameter (D max ) of the refractory filler powder is too large, it becomes difficult to equalize the gap between the objects to be sealed, and it becomes difficult to narrow the gap between the objects to be sealed, and it becomes difficult to reduce the thickness of the organic EL display or the hermetic package. . Further, when the gap between the object to be sealed is large and the difference in the coefficient of thermal expansion between the object to be sealed and the sealing material layer is large, cracks or the like are likely to occur in the object to be sealed or the sealing material layer.

본 발명의 봉착 재료에 있어서, 레이저 흡수재의 함유량은 바람직하게는 0~5체적%, 0~3체적%, 0~1체적%, 특히 0~0.1체적%이다. 레이저 흡수재의 함유량이 지나치게 많으면 레이저 봉착시 유리 중에 레이저 흡수재가 용입되고, 이것에 의해 유리가 실투되어 봉착 재료의 연화 유동성이 저하되기 쉬워진다. 또한, 내화성 필러 분말의 함유량이 상대적으로 적어져서 열팽창계수가 부당하게 상승할 우려가 있다. In the sealing material of the present invention, the content of the laser absorber is preferably 0 to 5% by volume, 0 to 3% by volume, 0 to 1% by volume, particularly 0 to 0.1% by volume. When the content of the laser absorbing material is too large, the laser absorbing material is dissolved into the glass during laser sealing, whereby the glass is devitrified and the softening fluidity of the sealing material is easily lowered. In addition, the content of the refractory filler powder is relatively small, and there is a fear that the coefficient of thermal expansion is unreasonably increased.

본 발명의 봉착 재료에 있어서, 파장 808㎚의 단색광에 있어서의 광흡수율은 바람직하게는 75% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상이다. 이 광흡수율이 낮으면, 레이저 봉착시에 봉착 재료층이 광을 적정하게 흡수할 수 없어 레이저광의 출력을 상승시키지 않는 한, 봉착 강도를 높일 수 없다. 또한, 레이저광의 출력을 상승시키면, 레이저 봉착시에 소자가 열 열화할 우려가 있다. 여기서, 「파장 808㎚의 단색광에 있어서의 광흡수율」은 두께 5㎛로 소성한 봉착 재료층에 대해서 λ=808㎚의 단색광의 반사율과 투과율을 분광 광도계로 각각 측정하고, 그것들의 합계값을 100%로부터 뺀 값에 상당한다. In the sealing material of the present invention, the light absorptivity in monochromatic light having a wavelength of 808 nm is preferably 75% or more, more preferably 80% or more. If the light absorptivity is low, the sealing strength cannot be increased unless the sealing material layer cannot adequately absorb the light during laser sealing and the output of the laser light is not increased. Moreover, when the output of a laser beam is raised, there exists a possibility that an element may thermally deteriorate at the time of laser sealing. Here, the "light absorptivity for monochromatic light with a wavelength of 808 nm" is measured by measuring the reflectance and transmittance of monochromatic light with λ = 808 nm respectively with a spectrophotometer for the sealing material layer baked to a thickness of 5 µm, and the sum of these values is 100 It corresponds to the value subtracted from %.

본 발명의 봉착 재료에 있어서, 열팽창계수는 바람직하게는 75×10-7/℃ 이하, 특히 50×10-7/℃ 이상, 또한 71×10-7/℃ 이하이다. 이렇게 하면, 피봉착물이 저팽창인 경우, 피봉착물이나 봉착 재료층에 잔류하는 응력이 작아지기 때문에 피봉착물이나 봉착 재료층에 크랙이 생기기 어려워진다. 여기서, 「열팽창계수」는 압봉식 열팽창계수 측정(TMA) 장치로 측정한 값을 가리키고, 측정 온도 범위는 30~300℃로 한다. In the sealing material of the present invention, the coefficient of thermal expansion is preferably 75×10 -7 /°C or less, particularly 50×10 -7 /°C or more, and further 71×10 -7 /°C or less. In this way, when the object to be sealed has low expansion, since the stress remaining in the object to be sealed or the sealing material layer is reduced, cracks are less likely to occur in the object to be sealed or the sealing material layer. Here, the "coefficient of thermal expansion" refers to a value measured by a press-bar type coefficient of thermal expansion measurement (TMA) device, and the measurement temperature range is set to 30 to 300°C.

본 발명의 봉착 재료에 있어서, 연화점은 바람직하게는 510℃ 이하, 480℃ 이하, 특히 350~450℃이다. 봉착 재료의 연화점이 지나치게 높으면, 레이저 봉착시에 봉착 재료층이 연화 유동하기 어려워지기 때문에 레이저광의 출력을 상승시키지 않는 한, 봉착 강도를 높일 수 없다. In the sealing material of the present invention, the softening point is preferably 510°C or less, 480°C or less, particularly 350 to 450°C. If the softening point of the sealing material is too high, the sealing material layer becomes difficult to soften and flow during laser sealing, so that the sealing strength cannot be increased unless the output of the laser light is increased.

본 발명의 봉착 재료는 분말의 상태로 사용에 제공해도 좋지만, 비이클과 균일하게 혼련하여 봉착 재료 페이스트로 가공하면 취급하기 쉽다. 비이클은 주로 용매와 수지로 구성된다. 수지는 봉착 재료 페이스트의 점도를 조정할 목적으로 첨가된다. 또한, 필요에 따라 계면활성제, 증점제 등을 첨가할 수도 있다. 봉착 재료 페이스트는 디스펜서나 스크린 인쇄기 등의 도포기를 이용하여 피봉착물 위에 도포된 후, 탈바인더 공정에 제공된다. The sealing material of the present invention may be provided for use in a powder state, but it is easy to handle if it is uniformly kneaded with a vehicle and processed into a sealing material paste. The vehicle is mainly composed of a solvent and a resin. The resin is added for the purpose of adjusting the viscosity of the sealing material paste. In addition, if necessary, a surfactant, a thickener, etc. may be added. The sealing material paste is applied on an object to be sealed by using an applicator such as a dispenser or a screen printing machine, and then provided to a binder removal process.

수지로서, 아크릴산 에스테르(아크릴 수지), 에틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜 유도체, 니트로셀룰로오스, 폴리메틸스티렌, 폴리에틸렌카보네이트, 메타크릴산 에스테르 등이 사용 가능하다. 특히, 아크릴산 에스테르, 니트로셀룰로오스는 열분해성이 양호하기 때문에 바람직하다. As the resin, acrylic acid ester (acrylic resin), ethyl cellulose, polyethylene glycol derivative, nitrocellulose, polymethyl styrene, polyethylene carbonate, methacrylic acid ester and the like can be used. In particular, acrylic acid ester and nitrocellulose are preferable because of their good thermal decomposition properties.

용매로서, N,N'-디메틸포름아미드(DMF), α-터피네올, 고급 알코올, γ-부틸락톤(γ-BL), 테트랄린, 부틸카르비톨아세테이트, 아세트산 에틸, 아세트산 이소아밀, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 벤질알코올, 톨루엔, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 트리에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌카보네이트, 디메틸술폭시드(DMSO), N-메틸-2-피롤리돈 등이 사용 가능하다. As the solvent, N,N'-dimethylformamide (DMF), α-terpineol, higher alcohol, γ-butyllactone (γ-BL), tetralin, butylcarbitol 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, tripropylene glycol monobutyl ether, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide (DMSO), N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be used.

실시예 Example

실시예에 의거해서, 본 발명을 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시예는 단순한 예시이다. 본 발명은 이하의 실시예에 조금도 한정되지 않는다. The present invention will be described in detail based on Examples. In addition, the following examples are mere examples. The present invention is not limited in any way to the following examples.

표 1, 2는 본 발명의 실시예(시료 No.1~6)와 비교예(시료 No.7~10)를 나타내고 있다. Tables 1 and 2 show the Examples (Sample Nos. 1 to 6) and Comparative Examples (Sample Nos. 7 to 10) of the present invention.

Figure 112018108620459-pct00001
Figure 112018108620459-pct00001

다음과 같이 하여, 표 중에 기재된 유리 분말을 제작했다. 우선, 표 중의 유리 조성이 되도록 각종 원료를 조합한 유리 배치를 준비하고, 이것을 백금 도가니에 넣고 1000℃에서 1시간 용융했다. 용융시에, 백금 막대를 이용해서 교반하여 용융 유리의 균질화를 행했다. 또한, 시료 No.3~5에 대해서는 Bi2O3의 함유량의 10%를 질산염 원료에 의해 도입했다. 이어서, 얻어진 용융 유리의 일부를 수냉 트윈 롤러 사이에 유출시켜 필름 형상으로 성형하고, 나머지 용융 유리를 카본제의 형틀에 유출시켜 막대 형상으로 성형했다. 최후로, 얻어진 유리 필름을 볼밀로 분쇄 후 평균 입자지름(D50)이 1.0㎛, 최대 입자지름(Dmax)이 4.0㎛가 되도록 공기 분급기로 분급했다. 또한, 막대 형상의 유리 대해서는 서냉점보다 약 20℃ 높은 온도로 유지된 전기로 내에 투입한 후, 3분/분의 강온 속도로 상온까지 서냉했다. As follows, the glass powder described in the table|surface was produced. First, the glass batch which combined various raw materials so that it might become the glass composition in a table|surface was prepared, this was put into a platinum crucible, and it melt|melted at 1000 degreeC for 1 hour. At the time of melting, the molten glass was homogenized by stirring using a platinum rod. In addition, about sample No.3 - 5 , 10% of content of Bi2O3 was introduce|transduced by the nitrate raw material. Next, a part of the obtained molten glass was flowed out between water-cooled twin rollers, and it shape|molded into film shape, the remaining molten glass was made to flow out into a carbon mold, and it shape|molded in rod shape. Finally, the obtained glass film was pulverized with a ball mill and then classified with an air classifier such that the average particle diameter (D 50 ) was 1.0 μm and the maximum particle diameter (D max ) was 4.0 μm. In addition, about rod-shaped glass, after putting in the electric furnace maintained at the temperature about 20 degreeC higher than the slow cooling point, it was slow-cooled to room temperature at the temperature-fall rate of 3 minutes/min.

내화물 필러 분말로서 β-유크립타이트를 사용했다. 내화물 필러 분말은 공기 분급에 의해 평균 입자지름(D50) 1.0㎛, 최대 입자지름(Dmax) 3.0㎛로 조정되어 있다. As the refractory filler powder, β-eucryptite was used. The refractory filler powder is adjusted to an average particle diameter (D 50 ) of 1.0 µm and a maximum particle diameter (D max ) of 3.0 µm by air classification.

유리 분말과 내화성 필러 분말을 표 중에 나타내는 혼합 비율로 혼합하고, 시료 No.1~10을 제작했다. 시료 No.1~10에 대해, 열팽창계수, 광흡수율, 연화 유동성, 봉착 강도 및 기밀성을 평가했다. 또한, 표 중의 「A 성분」은 Bi2O3, B2O3, BaO 및 ZnO의 함량을 나타내고, 「B 성분」은 CuO, MnO, Fe2O3, TiO2, V2O5, Cr2O3, Co3O4 및 NiO의 함량을 나타내고, 「N/A」는 평가 불능을 나타내고 있다. Glass powder and refractory filler powder were mixed at the mixing ratio shown in Table, and Sample No. 1-10 were produced. Sample Nos. 1 to 10 were evaluated for coefficient of thermal expansion, light absorption, softening fluidity, sealing strength, and airtightness. In addition, "component A" in the table indicates the content of Bi 2 O 3 , B 2 O 3 , BaO and ZnO, and "component B" is CuO, MnO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , V 2 O 5 , Cr The contents of 2 O 3 , Co 3 O 4 and NiO are shown, and “N/A” indicates the inability to evaluate.

열팽창계수는 TMA 장치에 의해 30~300℃의 온도 범위에서 측정한 값이다. 또한, TMA의 측정 시료로서 각 시료를 치밀하게 소결시킨 후, 소정 형상으로 가공한 것을 사용했다. The coefficient of thermal expansion is a value measured in a temperature range of 30 to 300°C by a TMA device. In addition, as a measurement sample for TMA, after each sample was densely sintered, what was processed into a predetermined shape was used.

다음과 같이 해서 광흡수율을 측정했다. 우선, 각 시료와 비이클(에틸셀룰로오스 수지 함유의 트리프로필렌글리콜 모노부틸에테르)을 삼단 롤밀에 의해 균일하게 혼련하여 페이스트화한 후, 무알칼리 유리 기판(NIPPON ELECTRIC GLASS CO., LTD.제의 OA-10, 40㎜×40㎜×0.5㎜ 두께) 위에, 30㎜×30㎜의 정사각형으로 도포하고, 건조 오븐에서 120℃, 10분간 건조했다. 이어서, 실온에서 10℃/분으로 승온하고, 510℃에서 10분간 소성한 후 실온까지 10℃/분으로 강온하고, 유리 기판 위에 정착시켰다. 이어서, 얻어진 막두께 5㎛의 소성막에 대해서 파장 λ=808㎚의 단색광의 반사율과 투과율을 분광 광도계로 각각 측정하고, 그것들의 합계값을 100%로부터 뺀 값을 광흡수율로 했다. The light absorptance was measured as follows. First, each sample and vehicle (tripropylene glycol monobutyl ether containing ethyl cellulose resin) are uniformly kneaded by a three-stage roll mill to form a paste, and then an alkali-free glass substrate (OA- manufactured by NIPPON ELECTRIC GLASS CO., LTD.) 10, 40 mm x 40 mm x 0.5 mm thick), it apply|coated on the square of 30 mm x 30 mm, and it dried in the drying oven at 120 degreeC for 10 minutes. Then, the temperature was raised at 10°C/min from room temperature, and after baking at 510°C for 10 minutes, the temperature was lowered to room temperature at 10°C/min, and fixed on a glass substrate. Then, the reflectance and transmittance of monochromatic light having a wavelength of λ = 808 nm were respectively measured with a spectrophotometer for the obtained fired film having a film thickness of 5 µm, and the value obtained by subtracting the total value from 100% was taken as the light absorptivity.

연화 유동성은 각 시료에 대해서 0.6㎤ 분에 상당하는 질량의 분말을 금형에 의해 외경 20㎜의 버튼 형상으로 건식 프레스하고, 이것을 25㎜×25㎜×0.6㎜ 두께의 알루미나 기판 위에 적재하고, 공기 중에서 10℃/분의 속도로 승온한 후, 510℃에서 10분간 유지한 후에 실온까지 10℃/분으로 강온하고, 얻어진 버튼의 직경을 측정함으로써 평가한 것이다. 구체적으로는, 유동지름이 16.0㎜ 이상인 경우를 「○」, 16.0㎜ 미만인 경우를 「×」로 해서 평가했다. For softening fluidity, for each sample, powder of a mass equivalent to 0.6 cm 3 min is dry-pressed into a button shape with an outer diameter of 20 mm by a mold, and this is loaded on an alumina substrate of 25 mm × 25 mm × 0.6 mm thickness, and in the air. After raising the temperature at a rate of 10°C/min, the temperature was lowered to room temperature at 10°C/min after holding at 510°C for 10 minutes, and measuring the diameter of the obtained button was evaluated. Specifically, the case where the flow diameter was 16.0 mm or more was evaluated as "○", and the case where it was less than 16.0 mm was evaluated as "x".

다음과 같이 하여 봉착 강도를 평가했다. 최초로, 각 시료와 비이클(에틸셀룰로오스 수지 함유의 트리프로필렌글리콜 모노부틸에테르)을 삼단 롤밀에 의해 균일하게 혼련하여 페이스트화한 후, 무알칼리 유리 기판(NIPPON ELECTRIC GLASS CO., LTD.제 OA-10, □ 40㎜×0.5㎜ 두께, 열팽창계수 38×10-7/℃) 위에, 무알칼리 유리 기판의 끝가장자리를 따라 액자 형상(5㎛ 두께, 0.6㎜ 폭)으로 도포하고, 건조 오븐에서 120℃, 10분간 건조했다. 이어서, 실온에서 10℃/분으로 승온하고, 510℃에서 10분간 소성한 후 실온까지 10℃/분으로 강온하고, 페이스트 중의 수지 성분의 소각(탈바인더 처리) 및 봉착 재료의 고착을 행하고, 무알칼리 유리 기판 위에 봉착 재료층을 형성했다. 이어서, 봉착 재료층을 갖는 무알칼리 유리 기판 위에 봉착 재료층이 형성되어 있지 않은 다른 무알칼리 유리 기판(□ 40㎜×0.5㎜ 두께)을 정확히 겹친 후, 봉착 재료층을 갖는 무알칼리 유리 기판측으로부터 봉착 재료층을 따라 파장 808㎚의 레이저광을 조사함으로써 봉착 재료층을 연화 유동시키고, 무알칼리 유리 기판끼리를 기밀 봉착했다. 또한, 봉착 재료층의 평균 두께에 따라 레이저광의 조사 조건(출력, 조사 속도)을 조정했다. 최후로, 얻어진 봉착 구조체를 상방 1m로부터 콘크리트 위로 낙하시킨 후, 무알칼리 유리와 봉착 재료층의계면에 박리가 발생하지 않았던 것을 「○」, 무알칼리 유리와 봉착 재료층의 계면이 부분적으로 박리한 것을 「△」, 무알칼리 유리와 봉착 재료층의 계면이 완전히 박리한 것을 「×」로 해서 봉착 강도를 평가했다. The sealing strength was evaluated as follows. First, each sample and vehicle (tripropylene glycol monobutyl ether containing ethyl cellulose resin) are uniformly kneaded by a three-stage roll mill to form a paste, and then an alkali-free glass substrate (OA-10 manufactured by NIPPON ELECTRIC GLASS CO., LTD.) , □ 40㎜×0.5㎜ thick, coefficient of thermal expansion 38×10 -7 /℃), along the edge of the alkali-free glass substrate, applied in a frame shape (5㎛ thickness, 0.6㎜ width) and dried in a drying oven at 120℃ , and dried for 10 minutes. Then, the temperature is raised from room temperature to 10°C/min, calcined at 510°C for 10 minutes, and then cooled to room temperature at 10°C/min, incineration of the resin component in the paste (debinder treatment) and fixing of the sealing material A sealing material layer was formed on the alkali glass substrate. Next, on the alkali-free glass substrate having the sealing material layer, another alkali-free glass substrate (□40 mm × 0.5 mm thick) on which the sealing material layer is not formed is accurately overlapped, and then from the alkali-free glass substrate side having the sealing material layer. By irradiating a laser beam with a wavelength of 808 nm along the sealing material layer, the sealing material layer was softened and flowed, and the alkali-free glass substrates were hermetically sealed. In addition, the laser beam irradiation conditions (output, irradiation speed) were adjusted according to the average thickness of the sealing material layer. Finally, after dropping the obtained sealing structure onto concrete from 1 m above, "○" indicates that no peeling occurred at the interface between the alkali free glass and the sealing material layer, and the interface between the alkali free glass and the sealing material layer was partially peeled off. The sealing strength was evaluated as "(triangle|delta)", the thing in which the interface of the alkali free glass and the sealing material layer completely peeled, and "x".

다음과 같이 하여 기밀성을 평가했다. 상기 방법에 의해 얻어진 봉착 구조체를 121℃, 습도 100%, 2기압으로 유지시킨 항온 항습조 내에서 24시간 유지했다. 그 후, 봉착 구조체를 광학 현미경으로 관찰하여 봉착 재료층이 변질되지 않고 봉착 구조체 내에 수분의 침입이 확인되지 않았던 것을 「○」, 봉착 구조체 내에 수분의 침투가 확인되지 않았지만, 봉착 재료층이 변질된 것을 「△」, 봉착 구조체 내에 수분의 침입이 확인된 것을 「×」로 해서 기밀성을 평가했다. Confidentiality was evaluated as follows. The sealing structure obtained by the above method was maintained for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber maintained at 121°C, 100% humidity, and 2 atm. After that, the sealing structure was observed with an optical microscope to indicate that the sealing material layer did not deteriorate and moisture did not penetrate into the sealing structure, indicating that “○”, and no penetration of moisture into the sealing structure was confirmed, but the sealing material layer was deteriorated. The airtightness was evaluated as "Δ", and "x" when moisture intrusion into the sealing structure was confirmed.

표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 시료 No.1~6은 유리 분말의 유리 조성이 소정 범위로 규제되어 있기 때문에 열팽창계수, 광흡수율, 연화 유동성, 봉착 강도 및 기밀성의 평가가 양호했다. 한편, 시료 No.7은 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 작기 때문에, 소성시 및 레이저 봉착시에 실투가 생기고, 이 실투에 의해 연화 유동성의 평가가 불량하여 봉착 강도, 기밀성의 평가가 불가능했다. 시료 No.8은 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 크기 때문에 광흡수율이 낮아 봉착 강도와 기밀성의 평가가 양호하지 않았다. 시료 No.9는 Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO의 함유량이 적기 때문에 광흡수율이 낮고, 유동성, 접착 강도, 기밀성의 평가가 불량했다. 시료 No.10은 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 크기 때문에 광흡수율이 낮아 봉착 강도와 기밀성의 평가가 양호하지 않았다. 또한, 시료 No.8은 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 지나치게 크기 때문에 열팽창계수가 다소 높았다. As can be seen from Table 1, in Samples No. 1 to 6, since the glass composition of the glass powder was regulated within a predetermined range, the evaluation of the coefficient of thermal expansion, the light absorption rate, the softening fluidity, the sealing strength, and the airtightness was good. On the other hand, Sample No. 7 has a small molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO), so during firing and laser sealing At the time, devitrification occurred, and due to this devitrification, evaluation of softening fluidity was poor, making it impossible to evaluate sealing strength and airtightness. Sample No. 8 had a large molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO), so the light absorption rate was low, so sealing strength and airtightness were low. evaluation was not good. Sample No. 9 has a low light absorptivity due to a low content of Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO, and evaluation of fluidity, adhesive strength, and airtightness was bad Sample No. 10 has a large molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO), so the light absorption rate is low, so sealing strength and airtightness are low. evaluation was not good. In addition, sample No. 8 had a rather high coefficient of thermal expansion because the molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO) was too large. .

참고로, 시료 No.3에 대해, 내화성 필러 분말 7.5체적%분을 레이저 흡수재(Fe2O3-Cr2O3-MnO계 복합 산화물, 평균 입자지름 D50 1.0㎛, 최대 입자지름 Dmax 3.0㎛)로 치환한 결과, 열팽창계수가 77×10-7/℃까지 상승했다. For reference, for sample No. 3, 7.5 vol% of refractory filler powder was added to the laser absorber (Fe 2 O 3 -Cr 2 O 3 -MnO-based composite oxide, average particle diameter D 50 1.0 μm, maximum particle diameter D max 3.0 μm), the coefficient of thermal expansion increased to 77 × 10 -7 /°C.

(산업상 이용가능성) (industrial applicability)

본 발명의 비스무트계 유리 및 그것을 이용한 봉착 재료는 유기 EL 디스플레이, 유기 EL 조명 장치 등의 유기 EL 디바이스의 레이저 봉착 이외에도, 색소 증감형 태양 전지, CIGS계 박막 화합물 태양 전지 등의 태양 전지의 레이저 봉착, MEMS 패키지, LED 패키지 등의 기밀 패키지의 레이저 봉착 등에도 적합하다. The bismuth-based glass of the present invention and a sealing material using the same are used for laser sealing of organic EL devices such as organic EL displays and organic EL lighting devices, as well as laser sealing of solar cells such as dye-sensitized solar cells and CIGS thin-film compound solar cells; It is also suitable for laser sealing of airtight packages such as MEMS packages and LED packages.

Claims (11)

유리 조성으로서, 하기 산화물 환산의 몰%로 Bi2O3 25~45%, B2O3 20~35%, Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO+CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO 90~100%(단, 90%를 포함하지 않는다)를 함유하고, 몰비 (Bi2O3+B2O3+BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe2O3+TiO2+V2O5+Cr2O3+Co3O4+NiO)가 2.0~2.81인 것을 특징으로 하는 비스무트계 유리.As a glass composition, it is Bi2O3 25-45%, B2O3 20-35%, Bi2O3 + B2O3 + BaO+ZnO+CuO+MnO + Fe2O3 +TiO2 + V2O5 + Cr2O in mole% of the following oxide conversion . 3 +Co 3 O 4 +NiO 90-100% (however, 90% is not included), the molar ratio (Bi 2 O 3 +B 2 O 3 +BaO+ZnO)/(CuO+MnO+Fe 2 O 3 +TiO 2 +V 2 O 5 +Cr 2 O 3 +Co 3 O 4 +NiO) bismuth-based glass, characterized in that 2.0 to 2.81. 제 1 항에 있어서,
ZnO의 함유량이 1~20몰%인 것을 특징으로 하는 비스무트계 유리.
The method of claim 1,
A bismuth-based glass having a ZnO content of 1 to 20 mol%.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
MnO의 함유량이 3~25몰%인 것을 특징으로 하는 비스무트계 유리.
3. The method according to claim 1 or 2,
A bismuth-based glass having a MnO content of 3 to 25 mol%.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
실질적으로 PbO를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 비스무트계 유리.
3. The method according to claim 1 or 2,
A bismuth-based glass substantially free of PbO.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 비스무트계 유리의 제조 방법으로서,
질산염 원료, 황산염 원료, 이산화물 원료, 과산화물 원료 중 어느 하나를 포함하는 유리 배치를 용융, 성형하여, 비스무트계 유리를 제작하는 것을 특징으로하는 비스무트계 유리의 제조 방법.
A method for producing the bismuth-based glass according to claim 1 or 2, comprising:
A method for producing a bismuth-based glass, comprising: melting and molding a glass batch containing any one of a nitrate raw material, a sulfate raw material, a dioxide raw material, and a peroxide raw material to produce a bismuth-based glass.
제 5 항에 있어서,
이산화물 원료가 이산화망간 원료인 것을 특징으로 하는 비스무트계 유리의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
A method for producing a bismuth-based glass, wherein the raw material for oxide is a raw material for manganese dioxide.
제 5 항에 있어서,
과산화물 원료가 과망간산염 원료인 것을 특징으로 하는 비스무트계 유리의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
A method for producing a bismuth-based glass, wherein the peroxide raw material is a permanganate raw material.
비스무트계 유리로 이루어지는 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 봉착 재료에 있어서,
유리 분말의 함유량이 50~95체적%, 내화성 필러 분말의 함유량이 1~40체적%이며, 또한 비스무트계 유리가 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 비스무트계 유리인 것을 특징으로 하는 봉착 재료.
A sealing material comprising a glass powder made of bismuth glass and a refractory filler powder, the sealing material comprising:
A sealing material characterized in that the content of the glass powder is 50 to 95 vol%, the content of the refractory filler powder is 1 to 40 vol%, and the bismuth-based glass is the bismuth-based glass according to claim 1 or 2.
제 8 항에 있어서,
내화성 필러 분말이 코디에라이트, 윌레마이트, 알루미나, 인산 지르코늄계 화합물, 지르콘, 지르코니아, 산화주석, 석영 유리, β-유크립타이트, 스포듀민에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 봉착 재료.
9. The method of claim 8,
Refractory filler powder is one or more selected from cordierite, willemite, alumina, zirconium phosphate compound, zircon, zirconia, tin oxide, quartz glass, β-eucryptite, and spodumene. ingredient.
제 8 항에 있어서,
레이저 흡수재의 함유량이 5체적% 이하인 것을 특징으로 하는 봉착 재료.
9. The method of claim 8,
A sealing material characterized in that the content of the laser absorber is 5% by volume or less.
제 8 항에 있어서,
레이저 봉착에 사용하는 것을 특징으로 하는 봉착 재료.
9. The method of claim 8,
A sealing material for use in laser sealing.
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