KR20070054741A

KR20070054741A - 밀봉 조성물

Info

Publication number: KR20070054741A
Application number: KR1020077009187A
Authority: KR
Inventors: 레치 윌크젝; 로스 게티; 필립 비. 주니어 린치
Original assignee: 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2007-05-29
Also published as: CN101027257A; WO2006044109A1; US20100115998A1; JP4880606B2; EP1807370A1; US20070194687A1; CN101027257B; US8053258B2; JP2008514762A

Abstract

본 발명은 전자 장치의 제조에서 밀봉 용도에 사용될 수 있는 조성물에 관한 것이다. 조성물은 공기 또는 불활성 분위기 중에서 소성될 수 있으며 저온에서 제거될 수 있는 유기 비히클을 포함한다. 또한 본 발명은 조성물의 사용 방법에 관한 것이다.

유기 비히클, 밀봉 방법, 전계 방출 장치, 전계 방출 디스플레이, 조명 장치

Description

밀봉 조성물 {SEALING COMPOSITIONS}

본 출원은, 모든 목적을 위해 본원의 일부로서 각각 전체내용이 본원에 포함된, 2004년 9월 24일에 제출된 미국 가출원 제60/613,006호, 및 2004년 10월 19일에 제출된 미국 가출원 제60/620,266호의 이익을 청구한다.

본 발명은 전자 디스플레이의 제조시에 밀봉 용도에 사용될 수 있는 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 공기 또는 불활성 분위기 중에서 저온 소성시에 제거될 수 있는 유기 비히클을 포함한다.

후막 페이스트로 적용되는 조성물은 전자 디스플레이와 같은 장치의 제조시에 유리의 밀봉 시트에서 사용된다. 문헌, 예컨대 [Alpha, Glass Sealing Technologies for Displays, Optics and Laser Technology, 8, 259-264 (1976); Kwon et al, Plasma Display Panel Vacuum In-line Sealing Technology by Using Bubble-reduced Frit, J. Vacuum Sci. and Technology, A, 21, 206-211 (2003); 및 Korczynski, Manufacturing Emissive Displays, Solid State Technology, 51, 54-56 (1999)]에 기재된 바와 같이, 현행의 조성물은 약 350℃ 이상의 공기 중에서 소성시키고 이어서 10 내지 1000 ppm의 산소, 보다 전형적으로 500 내지 1000 ppm 산소를 함유하는 질소 중에서 430℃ 이상에서 유리 프릿을 소결시킴으로써 연소제거 되는 유리 비히클을 필요로 한다. 공기 소성은 전형적으로 사용된 유기 비히클의 연소제거를 위해 필요하다. 이러한 조성물에 사용된 유기 비히클이 산소의 부재하에 기능적으로 휘산성이거나, 또는 보다 저온의 산소 중에서 연소제거될 수 있음을 나타내는 것은 아니다.

이와 같이 보다 저온에서 소성시킬 수 있는 밀봉 조성물에 대한 필요가 존재하며, 따라서 본 발명은 보다 저온의 공기 또는 불활성 분위기 중에서 제거될 수 있는 유기 비히클을 포함하는 조성물을 제공한다. 소성 온도의 저하, 또는 불활성 분위기의 사용은, 상기 밀봉 조성물과 함께 소성 사이클에 적용되는 장치의 다른 부품의 산화를 감소시킬 수 있다고 알려져 있다.

본 발명의 다양한 실시양태의 요약

본 발명의 한 실시양태는 (a) 유리 프릿, (b) 용매, 및 (c) 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리올, 폴리에테르, 폴리아세탈 및 폴리아미드로 이루어진 군 중 하나 이상의 구성원으로부터 선택되며 약 200 내지 약 1000 범위의 분자량을 갖는 유기 비히클을 혼합물로 포함하는 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 다른 실시양태는 (a) 청구범위 제1항의 조성물의 비드 또는 패턴화된 층을 기판 상에 증착시키는 단계, (b) 용매 및/또는 유기 비히클을 휘발시키는 단계, 및 (c) 비드 또는 패턴화된 층을 소성시키는 단계를 포함하는 밀봉 방법에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 실시양태는 (a) 청구범위 제1항의 조성물의 비드 또는 패 턴화된 층을 제1 기판 상에 증착시키는 단계, (b) 용매 및/또는 유기 비히클을 휘발시키는 단계, (c) 제2 기판을 비드 또는 패턴화된 층과 접촉시키는 단계, 및 (d) 비드 또는 패턴화된 층을 소성시키는 단계를 포함하는 밀봉 방법에 관한 것이다.

본 발명은 유리 프릿, 용매, 및 스티렌, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트 (폴리메타크릴레이트를 포함함), 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리올, 폴리에테르, 폴리아세탈 및 폴리아미드로 이루어진 군 중 하나 이상의 구성원으로부터 선택되며 약 200 내지 약 1000 범위의 분자량을 갖는 유기 비히클을 포함하는 조성물을 제공한다.

조성물 중의 유기 비히클은 열 휘산성이고/이거나 저온에서 열분해된다. 열분해는 통상적으로 산화반응의 부재하에 가열 단독의 적용을 통해 특정 물질이 다른 물질로 전환되는 것을 포함하는 한편, 본원에 사용된 유기 비히클은 430℃ 이하의 온도에서 공기 중에서 휘산성이다. 산소가 배제된, 예컨대 질소 또는 다른 불활성 분위기 중에서의 특정 실시양태에서, 유기 비히클은 또한 430℃ 이하의 온도에서도 휘산성이다. 조성물이 가열된 후 유리 프릿의 입자가 함께 소결되고, 조성물 중에 잔존하는 유기 비히클의 양은 존재하더라도 충분히 소량이며 얼마의 양이 존재하든지 유리 프릿과 기판 간에 형성되는 목적하는 접착성 접촉을 방해하지 않는다는 사실로 인하여, 유리 프릿이 밀봉될 기판과 적절한 접착성 접촉을 형성하는 경우에 유기 비히클은 열 휘산성이다.

조성물 중에 잔존하는 임의의 유기 비히클이 잔존하는 어떠한 양의 존재가 유리 프릿과 기판 사이에 형성될 목적하는 접착 접촉을 방해하지 않도록 충분히 소량이라는 사실 때문에,

특별히 관심 있는 유기 비히클은, 폴리(알파-메틸스티렌) ("PAMS") 또는 이의 올리고머; 부틸화 폴리(알파-메틸스티렌); 및 메틸메타크릴레이트로부터 유도된 올리고머와 같은 것들을 포함한다. 본 발명에서 유용한 폴리올, 즉 다수의 히드록실기를 함유하는 저분자량 중합체 및 올리고머 (예컨대, 다가 알코올)은 전형적으로 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리올레핀 폴리올, 폴리글리콜, 폴리글리세롤 및 당 알코올로부터 유도된 올리고머를 포함한다. 그러나, 예컨대 시그마-알드리치사(Sigma-Aldrich) (미국 미주리주 세인트 루이즈 소재)로부터 입수할 수 있는 시판 글리세롤을 사용하는 경우, 조성물을 질소 중에서보다는 공기 중에서 소성시키는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 조성물에서 유기 비히클로 사용하기에 적합한 후보물은 조성물의 열중량 분석을 수행함으로써 확인될 수 있다. 조성물로부터 유기 비히클을 실질적으로 또는 완전하게 제거하기 위해 필요한 온도가 낮을수록, 그 유기 비히클이 밀봉 용도에 보다 적합한 후보물이라고 할 수 있다. 유기 비히클 자체의 상응하는 분석을 지침으로 사용할 수도 있지만, 상기 시험은 전체 조성물 상에 수행되어야 한다.

유리 프릿은 전형적으로 융제와 혼합된 미분 무기 물질을 함유하며, 이는 가열시에 유리 또는 에나멜으로 변형된다. 적합한 유리 프릿은 PbO, B₂O₃, Al₂O₃, SiO₂ 및 ZnO와 같은 물질을 함유하는 것을 포함하며, 공급업체, 예컨대 비옥스(Viox), 아사히(Asahi) 및 듀폰(DuPont)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 유리 프릿의 중앙 입경 (d50)은 약 1 내지 약 100 마이크로미터 (㎛), 바람직하게는 약 1 내지 약 50 마이크로미터, 및 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 25 마이크로미터이다.

조성물은 적합한 저비점 용매를 함유할 것이며, 이의 대표적인 예는 에스테르 알코올, 헥산, 헵탄, 톨루엔, 메틸렌 클로라이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤 및 크실렌을 포함한다.

조성물의 점도를 관리하고/관리하거나 목적하는 기능적 특성을 제공하기 위해 충전제, 예컨대 실리카 또는 알루미나를 임의로 조성물에 포함시킬 수 있다.

조성물 중의 성분은 조성물의 전체 중량을 기준으로, 유기 비히클 - 약 1 내지 약 20 중량부 (pbw) 또는 약 5 내지 약 15 pbw, 유리 프릿 - 약 60 내지 약 100 pbw 또는 약 65 내지 약 95 pbw, 용매 - 약 1 내지 약 40 pbw 또는 약 10 내지 약 25 pbw, 및 (임의 성분으로서 존재하는 경우) 충전제 - 약 1 내지 약 5 pbw 또는 약 1.5 내지 약 3 pbw의 양으로 조성물 내에 존재하며, 여기서 pbw는 필수는 아니지만 합하여 100일 수 있다.

상기 조성물은, 예를 들어 전계 방출 장치 또는 조명 장치에서 사용하기 위해 유리 표면을 서로 결합시키는데 사용될 수 있다. 이들은, 예를 들어 전자 디스플레이 용도, 예컨대 전자 장치 소자, 예컨대 전자 전계 방출체를 함유하는 평판 디스플레이에서 매우 확실한 유리-대-유리 밀봉을 제공한다. 전형적으로, 평판 디스플레이를 위한 최종 조립 단계에서, 전면 및 후면 유리 기판 플레이트는 함께 디스플레이의 외곽 구조를 형성하며 밀봉 조성물로 함께 밀봉되어 있다. 디스플레이에서 다른 소자를 함유하는 유리 플레이트 사이의 밀입된 공동은 낮은 가스압으로 비워진다.

전계 방출 디스플레이에서, 전면 및 후면 유리 기판 플레이트는 또한 디스플레이의 애노드 및 캐소드이다. 전형적으로, 밀봉 조성물을 인쇄되거나 압출된 후막 페이스트 증착물로서 애노드 및 캐소드 유리 기판 플레이트의 외곽 모서리 근처에 적용한다. 별법으로, 밀봉 조성물을 애노드 및 캐소드 기판 상에만 적용하고, 그 후 2개의 기판 플레이트들을 접촉시킬 수 있다. 조성물 중 유기 비히클의 혼입은 목적하는 위치에서 후막 페이스트로서 조성물의 적합한 증착을 가능케 하기 위해 필요하다. 기판 플레이트는 유기 비히클 및/또는 용매의 휘발, 및 조성물의 소성 전에 또는 후에 함께 접합시킬 수 있다. 유기 비히클 및/또는 용매의 휘발은 주변 온도에서의 증발 또는 저온, 예컨대 약 125℃에서의 건조에 의해 수행할 수 있다. 소성된 조성물을 밀봉을 완성하기 위해 재소성시킬 수 있다.

조성물을, 예를 들어 페이스트의 비드 또는 패턴화된 층으로서 증착시킨 후, 침상 방출 물질, 예컨대 침상 탄소, 즉 단일벽 또는 다중벽 탄소 나노튜브 (CNT)를 방출체 소자로서 포함하는 전계 방출 디스플레이 (FED)의 경우에서 유기 비히클의 저온 제거가 특히 중요하다. 소성 온도가 증가하고 매우 저수준의 산소만 존재하는 경우, CNT 및 이의 전자 방출률은 산화에 의해 감소한다. 디스플레이 또는 다른 전자 장치의 다른 부품도 승온에서, 특히 산소의 존재하에 분해되기 쉬울 수 있다. 따라서, 유기 비히클의 충분한 제거를 위해 저온에서 처리되고/되거나 산소가 필요없는 밀봉 조성물은 디스플레이 제조에서 강력한 실시 장점을 제공한다.

본 발명의 조성물은 플레이트 사이에 생성된 공동을 약 10^-7 torr 이하의 진공까지 펌핑해 낼 수 있도록 유리 플레이트 사이의 고진공 밀봉을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 본원에 기재된 방식으로 소성하는 경우, 조성물이 광택 표면을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 무광택 표면 외관으로 소성된 조성물은 유리 플레이트의 허용가능한 밀봉을 제공하기에 덜 바람직하다.

본 발명의 유리한 효과는 하기에 기재된 바와 같이 일련의 실시예에 의해 예시된다. 실시예에 기초한 본 발명의 실시양태는 단지 예시이며, 첨부된 청구의 범위를 제한하지 않는다.

실시예에 사용하기 위한 유기 비히클 ("OV")을 하기와 같이 제조하였다. 이들 OV는 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 PAMS, 부틸화 PAMS 및 폴리메타크릴레이트 올리고머, 주로 이량체 및 삼량체의 다양한 혼합물이었다.

OV 1-1의 다수의 변형물을 제조하고 평가하였다. 이들은 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 이량체 대 삼량체의 비율 면에서 상이하다.

듀폰 (독일 윌밍톤 소재)로부터 입수한 OV 1-1, 1-2, 1-3, 2-1, 2-2 및 3은 미국 특허 제5,344,592호 및 제5,397,383에 더 구체적으로 기재된 하기 절차에 따라 제조되었다.

제조예 1

OV 1-1, 1-2 및 1-3

알파- 메틸스티렌 인단 및 다른 올리고머 ( AMSID 및 PAMS )의 제조

실온의 드라이박스 내에서 교반하면서 알파-메틸스티렌 (AMS) (2.0 ℓ, 15.4 mole)을 4 ℓ 비이커 중 AlCl₃ (0.7 g, 5.2 mmole) 및 디클로로메탄 (1.0 ℓ, 3 Å 분자체 상에서 건조됨)의 혼합물에 2 내지 3시간에 걸쳐 서서히 첨가하였다. AMS 1 ℓ를 첨가한 후, 디클로로메탄 약 0.2 ℓ를 첨가하여 발열 반응으로 인해 증발된 용매를 보충하였다. 모든 AMS를 첨가한 후, 반응 혼합물을 메탄올 0.3 ℓ로 탈활성화시키고, 물로 3회 세척하고, 염화칼슘으로 건조시키고, 여과하고 휘발물을 회전 증발기를 먼저 사용하고 그 후 고진공을 사용하여 스트립핑하였다.

무색의 투명한 오일 1.685 g (93％)을 수득하였다. 올리고머 혼합물은 60.5％ 이량체; 1,1,3-트리메틸-페닐인단 이성질체 (등록번호 제3910-35-8호; GC/MS: 계산치 354.905, 실측치 354.234)를 함유하는 것으로 분석되었다. 1H NMR (CDCl₃): ppm 0.8-2.7 (m, br, 지방족 13 H); 7.0-7.3 (m, br, 방향족, 11H). 26℃에서 화합물의 혼합물의 점도는 782 cp이고 이량체 57 g을 쿠겔로(Kugelrohr) 상에서 증류제거함으로써 880 cp로 조정하였다. 혼합물을 증류할 때, 증류액의 조성은 AMS 중 이량체 56.4％ 및 삼량체 41.8％였다.

제조예 2

OV 2-1 및 2-2

t-부틸 및 멀티-t-부틸-1,1,3- 트리메틸 -3- 페닐인단 ( 부틸화 AMSID )의 제조

제조예 1로부터의 반응 생성물을 분별 증류하여 이량체 형태의 AMSID를 생성하고, 본 제조를 위한 출발 물질로서 사용하기 위해 수집하였다. 1,1,3-트리메틸-3- 페닐인단 (53 g, 0.255 mole, 2-클로로-2-메틸프로판 (41.6 g, 0.449 mole), AlCl₃ (0.5 g, 3.76 mmole) 및 디클로로메탄 (60 ㎖, 3 Å 분자체 상에서 건조됨)의 혼합물을 드라이박스 내에서 실온에서 3일 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 메탄올 10 ㎖로 탈활성화시키고, 디클로로메탄 100 ㎖로 희석하고, 물로 4회 세척하고, 염화칼슘으로 건조시키고, 여과하고 휘발물을 회전 증발기를 먼저 사용하고 그 후 고진공을 사용하여 스트립핑하였다.

황색의 투명한 점성 오일 53.5 g (68％)을 수득하였다. 상기 물질은 14％ 미반응 이량체; 43％ t-부틸-1,1,3-트리메틸-페닐인단 이성질체 (등록번호 제100404-45-3호; GC/MS: 계산치 292.466, 실측치 292.200); 및 33％ 디-t-부틸-1,1,3-트리메틸-페닐인단 이성질체 (등록번호 제110528-60-4호; GC/MS: 계산치 384.574, 실측치 384.279)를 함유하는 것으로 분석되었다. 상기 제조로, 반응의 부산물로서 약 10％ 정도의 불순물이 형성되었다. 10％의 불순물 중 어떠한 부생성 화합물도 약 1 내지 2％를 넘지 않았다. 1H NMR (CDCl₃) : ppm 1.0-2.7 (m, br, 지방족 19.7 H) ; 7.1-7.5 (m, br, 방향족, 7.0H).

제조예 3

OV 2-1 및 2-2 - 다른 절차

1 용기/2 단계 방법을 사용하는 t-부틸 및 멀티-t-부틸 PAMS 올리고머의 제조 ( 부틸화 PAMS )

60 내지 90℃에서 질소 하에서 교반하면서 AMS (100 ㎖, 0.77 mole)를 AlCl₃ (0.2 g, 1.50 mmole) 및 1,2-디클로로에탄 (100 ㎖)의 혼합물에 45분에 걸쳐 서서히 첨가하였다. 1시간 후, GC분석으로 반응계 중 미반응 AMS은 관찰되지 않았고, 79％ 인단 이량체 및 15％ 인단 삼량체 이성질체가 관찰되었다. 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. AlCl₃ (0.5 g, 3.75 mmole) 및 2-클로로-2-메틸프로판 (10 ㎖, 0.119 mole)을 교반하면서 첨가하였다. 3시간 후, 반응 혼합물을 메탄올 40 ㎖로 탈활성화시키고, 물로 3회 세척하고, 염화칼슘으로 건조시키고, 여과하고 휘발물을 회전 증발기를 먼저 사용하고 그 후 고진공을 사용하여 스트립핑하였다.

무색의 투명한 오일 82 g (84％)을 수득하였다. 상기 물질은 60％ 인단 이량체 (비치환됨); 19％ t-부틸-1,1,3-트리메틸-페닐인단 이성질체 (일치환됨); 및 11％ 인단 AMS 삼량체 이성질체를 함유하는 것으로 분석되었다. 점도는 23℃에서 304 cp였다. 1H NMR (CDCl₃) : ppm 0.8-2.5 (m, br, 지방족 12.8H); 6.9-7.3 (m, br, 방향족, 8.6H).

제조예 4

OV 3

메틸메타크릴레이트 비닐리덴 삼량체 ( 메타크릴레이트 올리고머 )의 제조

메틸메타크릴레이트 (8 g) 및 메틸에틸 케톤 (5 g)을 교반기, 환류 응축기, 열전대가 장착된 반응기 내로 질소 양압 하에 충전하고, 80℃에서 가열하였다. 온도가 80℃로 안정화되었을 때, 메틸에틸 케톤 (10 g) 중 디아쿠아비스(보론디플루오로디페닐글리옥시메이토) 코발테이트(II), (Co(DPG-BF₂)₂; KG-10618) (0.1 g)를 첨가하였다. 그 후 메틸에틸 케톤 (13 g) 중 메틸메타크릴레이트 (40 g) 및 Vazo 52 (4 g)를 동일한 반응기 내에 각각 240분 및 300분에 걸쳐 함께 투입하였다. Vazo 52의 첨가 완결 후, 반응기 내용물을 추가 30분 동안 80℃로 유지하였다. 반응 혼합물을 GC, SCFC 및 1H NMR로 분석하였다. 메틸메타크릴레이트 전환율은 60％이고 GC분석에 의한 비닐리덴 올리고머 분포율은 68％ 이량체, 29％ 삼량체 및 3％ 사량체였다. 90％ 초과의 순도를 갖는 삼량체 분획을 쿠겔로 상에서 증류에 의해 단리하였다. 1H NMR 분석은 목적 구조물을 나타내었다 (문헌 [Polymer Prep. 36 (2), 106-7 (1995)] 참조).

실시예 1 내지 10

하기 표 3 및 4는 열 휘산성 OV를 혼입한 밀봉 조성물의 다양한 제형으로서 실시예 1 내지 10에 대해 제조된 조성물의 함량을 요약한 것이다. 이들 조성물을 후막 페이스트로 제조하고 소다회 유리 플레이트 사이에서의 밀봉 성능에 대해 시험하였다.

모든 조성물은 비옥스 코포레이션사(Viox Corporation) (미국 워싱톤주 시애틀 소재)로부터 입수한 PbO, B₂O₃, Al₂O₃, SiO₂, 및 ZnO 함유 유리 프릿을 사용하였다. 비옥스 프릿 번호 24935는 추가로 PbF₂를 함유한다. PbO 함량은 50 중량％ 초과이다. 실시예 1, 3, 4 및 5에 사용된 비옥스 프릿 번호 24927은 5 ㎛의 중앙 입경을 갖는다. 또한 중앙 입경이 1.7 ㎛, 5 ㎛ 및 10 ㎛인 비옥스 프릿 번호 24927을 상응하는 성능에 대해 평가하였다. 사용된 카브-오-실 엠(Cab-O-Sil M^®) 퓸드 실리카는 캐보트 코포레이션사(Cabot Corporation) (미국 매사추세츠주 보스톤 소재)로부터 입수하였다.

유리 프릿 5.50 그램을 텍산올(Texanol^®) 용매 (미국 뉴욕주 로체스터 소재의 이스트맨 케미칼 컴파니사(Eastman Chemical Company) 제조의 에스테르 알코올) 1.00 그램와 함께 OV 0.50 그램에 첨가하였다. 혼합물을 후막 페이스트 분쇄기에서 분쇄하였다. 보다 대량의 후막 페이스트를 제조하기 위해, 다른 분산 방법, 예컨대 혼합, 진탕 및/또는 3-롤 밀 상의 롤 밀링을 사용하여 후막 페이스트 중 성분의 균일한 분포를 달성할 수 있다.

실시예 11 내지 14

하기 표 5는 열 휘산성 OV를 혼입한 밀봉 조성물의 다양한 제형으로서 실시예 11 내지 14에 대해 제조된 조성물의 함량을 요약한 것이다. 이들 조성물을 후막 페이스트로 제조하고 소다회 유리 플레이트 사이에서의 밀봉 성능에 대해 시험하였다.

모든 조성물은 듀폰 (독일 윌밍톤 소재)으로부터 입수한 PbO 77.0％, 12.5％ B₂O₃, 1.4％ Al₂O₃ 및 9.1％ SiO₂ 함유 유리 프릿을 사용하였다. 이들 조성물은 상기 실시예 1 내지 10에 대해 기재된 것과 유사한 절차에 의해 제조하였다.

실시예 15 내지 18

하기 표 6은 열 휘산성 OV를 혼입한 밀봉 조성물의 다양한 제형으로서 실시예 15 내지 18에 대해 제조된 조성물의 함량을 요약한 것이다. 이들 조성물을 후막 페이스트로 제조하고 소다회 유리 플레이트 사이에서의 밀봉 성능에 대해 시험하였다.

모든 조성물은 아사히 코포레이션사 (일본 도쿄 소재)로부터 입수한 PbO, B₂O₃, 및 SiO₂ 함유 유리 프릿을 사용하였다. 아사히 프릿 번호 DT430를 사용하였다. 이들 조성물은 상기 실시예 1 내지 10에 대해 기재된 것과 유사한 절차에 의해 제조하였다.

실시예 19 내지 22

하기 표 7은 열 휘산성 OV를 혼입한 밀봉 조성물의 다양한 제형으로서 실시예 19 내지 22에 대해 제조된 조성물의 함량을 요약한 것이다. 이들 조성물을 후막 페이스트로 제조하고 소다회 유리 플레이트 사이에서의 밀봉 성능에 대해 시험하였다.

모든 조성물은 아사히 코포레이션사 (일본 도쿄 소재)로부터 입수한 PbO, B₂O₃, 및 SiO₂ 함유 유리 프릿을 사용하였다. 아사히 프릿 번호 DT430을 사용하였다. 이들 조성물은 상기 실시예 1 내지 10에 대해 기재된 것과 유사한 절차에 의해 제조하였다.

상기 기재된 바와 같이 제조된 각각의 밀봉 조성물을 1.0"×1.0" "윈도우 프레임" 패턴의 80 메시 스크린을 통해 2.0"×2.0" 소다회 유리 기판 상에 인쇄하였다. 그 후 샘플을 약 125℃의 공기 중에서 15분 동안 건조하였다. 건조된 인쇄물 상부에 스크린 인쇄를 2회 및 추가 횟수로 반복하여, 보다 두꺼운 최종 인쇄물을 생성하였다.

별법으로, 밀봉 조성물을 12 게이지 구멍을 통해 소다회 유리 기판 상에 압출하였다. 일부 시험은 5"×5" 소다회 유리 기판 상에서 수행하였다. 인듐 주석 산화물 (ITO)로 코팅된 유리 상에 후막 페이스트로서 인쇄되거나 압출된 조성물로 추가 시행하였다. 그 후 인쇄되거나 압출된 후막 페이스트를 갖는 모든 샘플은 약 125℃의 공기 중에서 15분 동안 건조시켰다.

각각의 조성물을 상기에 기재된 바와 같이 증착시키고 건조된 유기 기판의 성공적인 소성은 하기 프로토콜에 따라 수행하였다:

제1 단계에서, 보다 낮은 온도 (280℃ 내지 400℃)에서 소성을 수행하여 대부분의 저온 소성 유기 비히클을 제거하였다. 저온 소성은 공기 중에서 수행될 수 있다. 그러나, 바람직한 방식은 함께 밀봉된 유리 플레이트의 필수 부분인 조립된 장치의 다른 부품의 산화를 최소화하기 위해 불활성 분위기, 예컨대 질소 중에서 소성을 수행하는 것이다.

그 후 제2 단계에서, 불활성 분위기 (예컨대, 질소) 중에서 보다 높은 온도 (360℃ 내지 400℃)에서 소성을 수행하여 유리 프릿을 소결하고 유리 기판 사이의 용접 밀봉을 생성하였다. 소결 또는 보다 높은 온도의 소성은 함께 밀봉된 유리판의 필수 부분인 조립된 장치의 다른 부품의 산화를 최소화하기 위해 불활성 분위기 중에서 수행된다. 상기 소성 단계에서 저수준 (1 내지 1,000 ppm)의 산소에 대한 내성은 단지 장치의 다른 부품의 산소에 대한 민감도에 의존한다.

상기 기재된 바와 같이 평가된 모든 조성물은 유기 기판 상에서 우수한 밀봉 품질을 나타내었다.

Claims

(a) 유리 프릿, (b) 용매, 및 (c) 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리올, 폴리에테르, 폴리아세탈 및 폴리아미드로 이루어진 군 중 하나 이상의 구성원으로부터 선택되며 약 200 내지 약 1000 범위의 분자량을 갖는 유기 비히클을 혼합물로 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 유기 비히클이 폴리(알파-메틸스티렌)인 조성물.
제1항에 있어서, 유기 비히클이 부틸화 폴리(알파-메틸스티렌)인 조성물.
제1항에 있어서, 유기 비히클이 메틸메타크릴레이트로부터 유도된 것인 조성물.
제1항에 있어서, 충전제를 추가로 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 유리 프릿의 중앙 입경이 약 1 내지 약 100 마이크로미터의 범위인 조성물.
제1항에 따른 조성물을 포함하는 전계 방출 장치.
제7항에 있어서, 탄소 나노튜브를 포함하는 전계 방출 장치.
제7항에 따른 전계 방출 장치를 포함하는 전계 방출 디스플레이.
제7항에 따른 전계 방출 장치를 포함하는 조명 장치.
(a) 제1항의 조성물의 비드 또는 패턴화된 층을 기판 상에 증착시키는 단계, (b) 용매 및/또는 유기 비히클을 휘발시키는 단계, 및 (c) 비드 또는 패턴화된 층을 소성시키는 단계를 포함하는 밀봉 방법.
(a) 제1항의 조성물의 비드 또는 패턴화된 층을 제1 기판 상에 증착시키는 단계, (b) 용매 및/또는 유기 비히클을 휘발시키는 단계, (c) 제2 기판을 비드 또는 패턴화된 층과 접촉시키는 단계, 및 (d) 비드 또는 패턴화된 층을 소성시키는 단계를 포함하는 밀봉 방법.
제11항에 있어서, 소성을 질소 또는 다른 불활성 분위기 중에서 수행하는 방법.
제11항에 있어서, 소성 온도가 약 430℃ 이하인 방법.
제11항에 있어서, 소성 온도가 약 280℃ 내지 약 400℃ 이하의 범위인 방법.
제12항에 있어서, 소성을 질소 또는 다른 불활성 분위기 중에서 수행하는 방법.
제12항에 있어서, 소성 온도가 약 430℃ 이하인 방법.
제12항에 있어서, 소성 온도가 약 280℃ 내지 약 400℃ 이하의 범위인 방법.
제11항에 있어서, 기판이 전자 장치 소자를 포함하는 것인 방법.
제12항에 있어서, 제1 및/또는 제2 기판이 전자 장치 소자를 포함하는 것인 방법.