KR20110098894A - 봉착 유리, 봉착 재료층 부착 유리 부재, 및 전자 디바이스와 그 제조 방법 - Google Patents

봉착 유리, 봉착 재료층 부착 유리 부재, 및 전자 디바이스와 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110098894A
KR20110098894A KR1020117006217A KR20117006217A KR20110098894A KR 20110098894 A KR20110098894 A KR 20110098894A KR 1020117006217 A KR1020117006217 A KR 1020117006217A KR 20117006217 A KR20117006217 A KR 20117006217A KR 20110098894 A KR20110098894 A KR 20110098894A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sealing
glass
glass substrate
region
material layer
Prior art date
Application number
KR1020117006217A
Other languages
English (en)
Inventor
소헤이 가와나미
Original Assignee
아사히 가라스 가부시키가이샤
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 아사히 가라스 가부시키가이샤 filed Critical 아사히 가라스 가부시키가이샤
Publication of KR20110098894A publication Critical patent/KR20110098894A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/24Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06Joining glass to glass by processes other than fusing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/04Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1341Filling or closing of cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20Light-sensitive devices
    • H01G9/2068Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
    • H01G9/2077Sealing arrangements, e.g. to prevent the leakage of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/26Sealing together parts of vessels
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • H05B33/04Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/842Containers
    • H10K50/8426Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/23Sheet including cover or casing
    • Y10T428/239Complete cover or casing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

레이저 봉착시에 소다라임 유리로 이루어지는 유리 기판과의 접착 강도를 재현성 양호하게 높임으로써, 전자 디바이스의 봉착성이나 그 신뢰성을 높인다. 유리 기판 (3) 은 봉지 영역을 갖는다. 봉지 영역에는 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 소성층으로 이루어지는 봉착 재료층 (5) 이 형성된다. 봉착 유리는 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하고 있다. 이와 같은 유리 기판 (3) 과 전자 소자를 구비하는 소자 형성 영역을 갖는 유리 기판 (2) 을 적층하고, 봉착 재료층 (5) 에 레이저광 (6) 을 조사하여 용융시킴으로써 유리 기판 (2, 3) 사이를 봉착시킨다.

Description

봉착 유리, 봉착 재료층 부착 유리 부재, 및 전자 디바이스와 그 제조 방법{SEALING GLASS, GLASS MEMBER HAVING SEALING MATERIAL LAYER, AND ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 레이저 봉착(封着)용 유리 재료, 그것을 사용한 봉착 재료층 부착 유리 부재 및 전자 디바이스와 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기 EL 디스플레이 (Organic Electro-Luminescence Display : OELD), 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP), 액정 표시 장치 (LCD) 등의 평판형 디스플레이 장치 (FPD) 는, 발광 소자를 형성한 소자용 유리 기판과 봉지(封止)용 유리 기판을 대향 배치하고, 이들 2 장의 유리 기판을 봉착시킨 유리 패키지로 발광 소자를 봉지한 구조를 가지고 있다 (특허문헌 1 참조). 또한, 색소 증감형 태양 전지와 같은 태양 전지에 있어서도, 2 장의 유리 기판으로 태양 전지 소자 (광전 변환 소자) 를 봉지한 유리 패키지를 적용하는 것이 검토되어 있다 (특허문헌 2 참조).
2 장의 유리 기판 사이를 봉지하는 봉착 재료로는, 봉착 수지나 봉착 유리가 사용되고 있다. 유기 EL (OEL) 소자 등은 수분에 의해 열화되기 쉽기 때문에, 내습성 등이 우수한 봉착 유리의 적용이 진행되고 있다. 봉착 유리에 의한 봉착 온도는 400 ∼ 600 ℃ 정도이기 때문에, 통상의 소성로를 사용하여 가열 처리한 경우에는 OEL 소자 등의 전자 소자부의 특성이 열화되어 버린다. 그래서, 2 장의 유리 기판의 주변부에 형성된 봉지 영역 사이에 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료층을 배치하고, 이것에 레이저광을 조사하여 봉착용 유리 재료층을 가열, 용융시켜 봉착시키는 것이 시도되어 있다 (특허문헌 1, 2 참조).
레이저 조사에 의한 봉착 (레이저 봉착) 은 전자 소자부에 대한 열적 영향을 억제할 수 있는 반면, 종래의 봉착 유리 (유리 프리트 (glass frit)) 에서는 봉착층과 유리 기판의 접착 강도를 충분히 높이는 것이 어려워, 이것이 FPD 나 태양 전지 등의 전자 디바이스의 신뢰성을 저하시키는 요인이 되고 있다. 레이저 봉착용 봉착 유리 (유리 프리트) 로는, PbO 계 유리 분말, Bi2O3-B2O3 계 유리 분말, SnO-P2O5 계 유리 분말 (특허문헌 3 참조), 또 V2O5 계 유리 분말 (특허문헌 1 참조) 의 사용이 검토되고 있다. 이들 중, Bi2O3-B2O3 계 유리 분말은 연화점이 낮고, 또 환경이나 인체에 대한 영향이 적기 때문에, 레이저 봉착용 유리 프리트에 바람직한 재료이다.
그러나, 종래의 소성로에 의한 가열용 Bi2O3-B2O3 계 유리 프리트를 단순히 레이저 봉착용 유리 프리트에 적용한 것만으로는 봉착층과 유리 기판의 접착 강도를 충분히 높일 수 없다. 예를 들어, 특허문헌 4, 5 에는 소성로에서의 가열에 적용하는 Bi2O3-B2O3 계 유리 프리트가 기재되어 있다. 그러한 Bi2O3-B2O3 계 유리 조성에서는, 레이저 가열 처리로 유리 기판에 대한 접착 강도를 충분히 높이는 것이 어렵다. 이것은 소성로에 의한 가열과 레이저 가열에 의한 유리 프리트의 용융 조건 등의 차이에 기초하는 것으로 생각된다. 특히, 유리 기판에 열팽창 계수가 큰 소다라임 유리를 적용한 경우, 레이저 봉착에 의한 봉착층과 유리 기판의 접착 강도가 저하되기 쉽다.
유리 기판에 열팽창 계수가 작은 무알칼리 유리를 적용한 경우에서도, 소다라임 유리와 마찬가지로 접착 강도가 저하되기 쉽다.
일본 공표특허공보 2006-524419호 일본 공개특허공보 2008-115057호 일본 공개특허공보 2008-059802호 일본 공개특허공보 2003-128430호 일본 공개특허공보 2006-137637호
본 발명의 목적은, 레이저 봉착시에 소다라임 유리나 무알칼리 유리로 이루어지는 유리 기판과의 접착 강도를 재현성 양호하게 높일 수 있게 한 레이저 봉착용 유리 재료와 그것을 사용한 봉착 재료층 부착 유리 부재, 또한 봉착층과 유리 기판의 접착 강도를 높임으로써, 봉착 신뢰성이나 기계적 신뢰성 등을 높일 수 있게 한 전자 디바이스와 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 양태에 관련된 레이저 봉착용 유리 재료는, 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 봉착 유리를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다. 그리고, 동 레이저 봉착용 유리 재료는, 상기 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유한다. 또한, 본 발명에 있어서 봉착 유리의 조성 비율은, 각 성분에 기재된 산화물 기준의 질량% 또는 ppm 로 표시한다.
본 발명의 양태에 관련된 봉착 재료층 부착 유리 부재는, 봉지 영역을 갖고, 소다라임 유리 또는 무알칼리 유리로 이루어지는 유리 기판과, 상기 유리 기판의 상기 봉지 영역 상에 형성되고, 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 소성층으로 이루어지는 봉착 재료층을 구비하고, 상기 봉착 유리는 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 다른 양태에 관련된 전자 디바이스는, 전자 소자를 구비하는 소자 형성 영역과, 상기 소자 형성 영역의 외주측에 형성된 제 1 봉지 영역을 갖고, 소다라임 유리 또는 무알칼리 유리로 이루어지는 제 1 유리 기판과, 상기 제 1 유리 기판의 상기 제 1 봉지 영역에 대응하는 제 2 봉지 영역을 갖고, 소다라임 유리로 이루어지는 제 2 유리 기판과, 상기 제 1 유리 기판의 상기 제 1 봉지 영역과 상기 제 2 유리 기판의 상기 제 2 봉지 영역 사이를, 상기 소자 형성 영역 상에 간극을 형성하면서 봉지하도록 형성되고, 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 용융 고착층으로 이루어지는 봉착층을 구비하고, 상기 봉착 유리는 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 다른 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 전자 소자를 구비하는 소자 형성 영역과, 상기 소자 형성 영역의 외주측에 형성된 제 1 봉지 영역을 갖고, 소다라임 유리 또는 무알칼리 유리로 이루어지는 제 1 유리 기판을 준비하는 공정과, 상기 제 1 유리 기판의 상기 제 1 봉지 영역에 대응하는 제 2 봉지 영역과, 상기 제 2 봉지 영역 상에 형성되고, 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 소성층으로 이루어지는 봉착 재료층을 갖고, 소다라임 유리로 이루어지는 제 2 유리 기판을 준비하는 공정과, 상기 소자 형성 영역 상에 간극을 형성하면서, 상기 봉착 재료층을 개재하여 상기 제 1 유리 기판과 상기 제 2 유리 기판을 적층하는 공정과, 상기 제 2 유리 기판을 통하여 상기 봉착 재료층에 레이저광을 조사하여, 상기 봉착 재료층을 용융시켜 상기 제 1 유리 기판과 상기 제 2 유리 기판 사이를 봉지하는 봉착층을 형성하는 공정을 구비하고, 상기 봉착 유리는 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 레이저 봉착용 유리 재료와 그것을 사용한 봉착 재료층 부착 유리 부재에 의하면, 레이저 봉착시에 소다라임 유리 기판과 봉착층의 접착 강도를 재현성 양호하게 높일 수 있다. 또, 레이저 봉착시에 무알칼리 유리 기판과 봉착층의 접착 강도를 재현성 양호하게 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 양태에 관련된 전자 디바이스와 그 제조 방법에 의하면, 전자 디바이스의 봉착 신뢰성이나 기계적 신뢰성을 높일 수 있게 된다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 의한 전자 디바이스의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태에 의한 전자 디바이스의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
도 3 은 도 2 에 나타내는 전자 디바이스의 제조 공정에서 사용하는 제 1 유리 기판을 나타내는 평면도이다.
도 4 는 도 3 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 5 는 도 2 에 나타내는 전자 디바이스의 제조 공정에서 사용하는 제 2 유리 기판을 나타내는 평면도이다.
도 6 은 도 5 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 실시형태에 의한 전자 디바이스의 구성을 나타내는 도면, 도 2 는 전자 디바이스의 제조 공정을 나타내는 도면, 도 3 내지 도 6 은 그것에 사용하는 유리 기판의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1 에 나타내는 전자 디바이스 (1) 는, OELD, PDP, LCD 등의 FPD, OEL 소자 등의 발광 소자를 사용한 조명 장치, 혹은 색소 증감형 태양 전지와 같은 태양 전지 등을 구성하는 것이다.
전자 디바이스 (1) 는 전자 소자를 구비하는 소자 형성 영역 (2a) 을 갖는 제 1 유리 기판 (2 ; 소자용 유리 기판) 과, 제 2 유리 기판 (3 ; 봉지용 유리 기판) 을 구비하고 있다. 제 1 및 제 2 유리 기판 (2, 3) 은 소다라임 유리로 이루어지는 것이다. 소다라임 유리계의 각종 공지된 조성을 적용할 수 있다. 소다라임 유리는 일반적으로 85 ∼ 90 × 10-7/℃ 정도의 열팽창 계수를 갖고 있다. 예를 들어, 소다라임 유리로는 시판되는 AS (아사히 가라스사 제조), PD200 (아사히 가라스사 제조) 등을 사용할 수 있다. 또, 이들을 화학 강화시킨 유리 등도 사용할 수 있다.
제 1 유리 기판 (2) 의 소자 형성 영역 (2a) 에는, 전자 디바이스 (1) 에 따른 전자 소자, 예를 들어 OELD 나 OEL 조명이라면 OEL 소자, PDP 라면 플라즈마 발광 소자, LCD 라면 액정 표시 소자, 태양 전지라면 색소 증감형 광전 변환부 등이 형성되어 있다. OEL 소자와 같은 발광 소자나 색소 증감형 광전 변환부와 같은 태양 전지 소자 등의 전자 소자는 각종 공지된 구조를 구비하고 있으며, 이들 소자 구조로 한정되는 것은 아니다.
제 1 유리 기판 (2) 은 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 소자 형성 영역 (2a) 의 외주측에 형성된 제 1 봉지 영역 (2b) 을 가지고 있다. 제 1 봉지 영역 (2b) 은 소자 형성 영역 (2a) 을 둘러싸도록 설정되어 있다. 제 2 유리 기판 (3) 은 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이 제 2 봉지 영역 (3a) 을 가지고 있다. 제 2 봉지 영역 (3a) 은 제 1 봉지 영역 (2b) 에 대응하는 것이다. 즉, 제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 을 대향 배치했을 때에, 제 1 봉지 영역 (2b) 과 제 2 봉지 영역 (3a) 은 대면하도록 설정되어 있고, 후술하는 바와 같이 봉착층 (4) 의 형성 영역 (제 2 유리 기판 (3) 에 대해서는 봉착 재료층 (5) 의 형성 영역) 이 된다.
제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 은, 소자 형성 영역 (2a) 상에 간극을 형성하도록 대향 배치되어 있다. 제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 사이의 공간은 봉착층 (4) 에 의해 봉지되어 있다. 즉, 봉착층 (4) 은 제 1 유리 기판 (2) 의 봉지 영역 (2b) 과 제 2 유리 기판 (3) 의 봉지 영역 (3a) 사이를, 소자 형성 영역 (2a) 상에 간극을 형성하면서 봉지하도록 형성되어 있다. 소자 형성 영역 (2a) 에 형성된 전자 소자는, 제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 과 봉착층 (4) 으로 구성된 유리 패널로 기밀 봉지되어 있다.
봉착층 (4) 은 제 2 유리 기판 (3) 의 봉지 영역 (3a) 상에 형성된 봉착 재료층 (5) 을 레이저광 (6) 으로 용융시켜 제 1 유리 기판 (2) 의 봉지 영역 (2b) 에 고착시킨 용융 고착층으로 이루어지는 것이다. 즉, 전자 디바이스 (1) 의 제작에 사용되는 제 2 유리 기판 (3) 의 봉지 영역 (3a) 에는, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이 프레임 형상의 봉착 재료층 (5) 이 형성되어 있다. 제 2 유리 기판 (3) 의 봉지 영역 (3a) 에 형성된 봉착 재료층 (5) 을 레이저광 (6) 의 열로 제 1 유리 기판 (2) 의 봉지 영역 (2b) 에 용융 고착시킴으로써, 제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 사이의 공간 (소자 배치 공간) 을 봉지하는 봉착층 (4) 이 형성된다.
봉착 재료층 (5) 은 봉착 유리 (유리 프리트) 와 레이저 흡수재와 저팽창 충전재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 소성층이다. 봉착용 유리 재료는 주성분으로서의 봉착 유리에 레이저 흡수재와 저팽창 충전재를 배합한 것이다. 봉착용 유리 재료는 이들 이외의 첨가재를 필요에 따라 함유하고 있어도 된다. 봉착용 유리 재료의 주성분으로서의 봉착 유리 (레이저 봉착용 유리 재료) 에는, 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 의 조성을 갖는 비스무트계 유리 (Bi2O3-B2O3 계 유리) 가 사용된다.
레이저 봉착용 봉착 유리 (유리 프리트) 에는, 유리의 용융 온도를 제어하기 위해 유리 자체가 레이저를 흡수하지 않는 (투명한 유리인) 것이 바람직하다. 봉착 유리에 첨가하는 레이저 흡수재의 종류나 양 등으로 용융 온도를 제어함으로써, 레이저 봉착 공정을 신뢰성 양호하게 실시할 수 있게 된다. 또, 봉착 유리 (유리 프리트) 는 유리 기판 (2, 3) 에 대한 열 충격을 억제하기 위해 용융 온도가 보다 저온인 것이 바람직하다. 또한, 환경이나 인체에 대한 영향을 고려하여 납이나 바나듐 등을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 비스무트계 유리 프리트는 이와 같은 요구에 적합한 것이다.
이 실시형태에서 사용되는 봉착 유리 (유리 프리트) 에 있어서, Bi2O3, ZnO 및 B2O3 의 3 성분으로 형성되는 유리는, 투명하고 유리 전이점이 낮은 등의 특성을 갖기 때문에, 저온 가열용 봉착 재료로서 적합한 것이다. 단, 상기한 3 성분에 의한 봉착 유리를 레이저 봉착에 적용한 것만으로는, 유리 기판 (2, 3) 과 봉착층 (4) 의 접착 강도를 충분히 높일 수 없다. 이것은 소성로에 의한 가열과 레이저 가열에 의한 유리 프리트의 용융 조건 등의 차이에 기초하는 것으로 생각된다.
유리 기판과 유리 프리트의 접착 강도는, 이들의 열팽창차에 의한 잔류 변형과 유리 기판과 유리 프리트의 계면 반응에 기초하는 것이다. 일반적인 소성로에 의한 가열을 적용한 경우에는, 유리 기판이나 유리 프리트의 종류에 관계없이, 유리 기판과 유리 프리트 (봉착층) 의 계면에 반응층이 형성되어, 화학적 결합에 의해 접착 강도를 높일 수 있다. 바꾸어 말하면, 소성로에 의한 가열을 적용한 봉착 공정은 접착 계면에 반응층이 형성될 만큼의 시간이 있기 때문에, 충분한 접착 강도를 얻을 수 있게 된다.
한편, 레이저 가열을 적용한 봉착 공정은, 프레임 형상의 봉착 재료층 (5) 을 따라 레이저광 (6) 을 주사하면서 조사함으로써 실시된다. 봉착 재료층 (5) 은 레이저광 (6) 이 조사된 부분부터 순서대로 용융되고, 레이저광 (6) 의 조사 종료와 함께 급랭 고화된다. 이와 같이, 레이저 봉착 공정에서는 반응층의 형성 시간을 충분히 얻을 수 없다. 이 때문에, Bi2O3, ZnO 및 B2O3 의 3 성분으로 형성되는 유리 프리트에서는, 레이저 봉착시에 유리 기판 (2, 3) 과 봉착층 (4) 의 접착 강도를 충분히 높일 수 없다.
레이저 가열을 적용한 봉착 공정에 있어서, 접착 계면에 반응층을 형성하기 위해서는 유리 프리트 중으로 확산되기 쉬운 원소, 구체적으로는 1 가의 경금속을 함유시키는 것이 효과적이다. 특히, 유리 기판 조성 (소다라임 유리 조성) 에도 함유되어 있는 Na2O 를 비스무트계 유리 프리트에 함유시키는 것이 효과적이다. 이와 같은 4 성분계의 비스무트계 유리 프리트를 사용함으로써, 레이저 봉착시에 있어서의 유리 기판 (2, 3) 과 비스무트계 유리 프리트 (봉착층 (4)) 의 접착 강도를 높일 수 있게 된다.
즉, Bi2O3, ZnO 및 B2O3 의 3 성분으로 형성되는 비스무트계 유리 프리트에 적량의 Na2O 를 함유시킴으로써, 국소적인 유리 프리트의 용융 고화가 단시간에 이루어지는 레이저 봉착에 있어서도, 소다라임 유리로 이루어지는 유리 기판 (2, 3) 과 비스무트계 유리 프리트의 반응성이 향상된다. 즉, 레이저 봉착 공정에 있어서도 접착 계면에 반응층을 형성할 수 있다. 따라서, 레이저 봉착시에 있어서의 유리 기판 (2, 3) 과 비스무트계 유리 프리트 (봉착층 (4)) 의 접착 강도를 높일 수 있게 된다.
이 실시형태에서 사용하는 봉착 유리 (비스무트계 유리 프리트) 에 있어서, Bi2O3 는 유리의 네트워크를 형성하는 성분으로서, 봉착 유리 중에 70 ∼ 90 질량% 의 범위에서 함유시킨다. Bi2O3 의 함유량이 70 질량% 미만이면 유리 프리트의 연화 온도가 높아져, 저온에서의 봉착이 곤란해진다. 또한, 유리 프리트를 연화시키기 위해서는 레이저광 (6) 의 출력을 높일 필요가 생기고, 그 결과로서 유리 기판 (2, 3) 에 크랙 등이 발생하기 쉬워진다. Bi2O3 의 함유량이 90 질량% 를 초과하면 유리화하기 어려워져, 유리의 제조가 곤란해짐과 함께, 열팽창 계수가 지나치게 높아지는 경향이 있다.
ZnO 는 열팽창 계수나 연화 온도를 낮추는 성분으로서, 봉착 유리 중에 1 ∼ 20 질량% 의 범위에서 함유시킨다. ZnO 의 함유량이 1 질량% 미만이면 유리화가 곤란해진다. ZnO 의 함유량이 20 질량% 를 초과하면 저융점 유리 성형시의 안정성이 저하되어 실투가 발생하기 쉬워져, 봉착 유리가 얻어지지 못할 우려가 있다. 유리 제조의 안정성 등을 고려하여, ZnO 의 함유량은 7 ∼ 12 질량% 의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.
B2O3 는 유리 골격을 형성하여 유리화가 가능해지는 범위를 넓히는 성분으로서, 봉착 유리 중에 2 ∼ 12 질량% 의 범위에서 함유시킨다. B2O3 의 함유량이 2 질량% 미만이면 유리화가 곤란해진다. B2O3 의 함유량이 12 질량% 를 초과하면 연화점이 높아지고, 레이저광 (6) 의 출력을 높일 필요가 생겨, 유리 기판 (2, 3) 에 크랙 등이 발생하기 쉬워진다. 유리의 안정성이나 레이저 출력 등을 고려하여, B2O3 의 함유량은 5 ∼ 10 질량% 의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.
Na2O 는 소다라임 유리로 이루어지는 유리 기판 (2, 3) 과 봉착층 (4) (봉착 유리와 레이저 흡수재와 저팽창 충전재를 함유하는 봉착 재료층 (5) 의 용융 고착층) 의 접착 강도를 향상시키는 성분으로서, 봉착 유리 중에 질량 비율로 10 ∼ 380 ppm 의 범위에서 함유시킨다. Na2O 의 함유량이 10 ppm 미만이면 접착 강도의 향상 효과를 충분히 얻을 수 없다. 한편, Na2O 의 함유량이 380 ppm 을 초과하면 레이저 봉착시에 제 1 유리 기판 (2) 에 형성된 배선 등과 반응하기 쉬워진다.
즉, 제 1 유리 기판 (2) 의 봉지 영역 (2b) 에는, 소자 형성 영역 (2a) 에 형성된 전자 소자의 전극을 외부로 꺼내는 배선 등이 형성되어 있다. 과잉의 Na2O 는 제 1 유리 기판 (2) 상의 배선과 반응하여, 배선에 단선 등을 발생시킬 우려가 있다. 또한, Na2O 의 함유량이 지나치게 많으면 봉착 유리의 안정성이 저해되어 실투가 발생하기 쉬워져, 봉착 유리가 얻어지지 않게 될 우려가 있다. 유리 기판 (2, 3) 과 봉착층 (4) 의 접착 강도의 향상 효과, 배선 등에 대한 영향, 봉착 유리의 안정성 등을 고려하여, Na2O 의 함유량은 질량 비율로 10 ∼ 100 ppm 의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.
상기 서술한 Na2O 와 마찬가지로, Li2O 나 K2O 도 유리 기판 (2, 3) 과 봉착층 (4) 의 접착 계면에 반응층을 형성시키는 성분으로서 기능한다. 단, 이들 알칼리 금속 산화물 중에서도, 특히 유리 기판 조성 (소다라임 유리 조성) 중에 필수로 함유되어 있는 Na2O 가 효과적이기 때문에, 이 실시형태의 봉착 유리는 Na2O 를 필수 성분으로서 함유하고 있다. Na2O 의 일부는 Li2O 및 K2O 에서 선택되는 적어도 1 종으로 치환해도 된다. Li2O 나 K2O 에 의한 Na2O 의 치환량은, 접착 계면에 있어서의 반응층의 형성성 (形成性) 등을 고려하여, Na2O 량의 50 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. Li2O 나 K2O 에 의해 Na2O 를 치환하는 경우에는, Na2O 의 함유량은 질량 비율로 10 ∼ 190 ppm 의 범위로 하는 것이 바람직하다.
상기 서술한 4 성분으로 형성되는 봉착 유리는 유리 전이점이 낮아 저온용 봉착 재료에 적합한 것이지만, Al2O3, CeO2, SiO2, Ag2O, WO3, MoO3, Nb2O3, Ta2O5, Ga2O3, Sb2O3, Cs2O, CaO, SrO, BaO, P2O5, SnOX (x 는 1 또는 2 이다) 등의 임의 성분을 함유하고 있어도 된다. 단, 임의 성분의 함유량이 지나치게 많으면 봉착 유리가 불안정해져 실투가 발생하거나, 유리 전이점이나 연화점이 상승할 우려가 있기 때문에, 임의 성분의 합계 함유량은 10 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 임의 성분의 합계 함유량의 하한치는 특별히 한정되는 것은 아니다. 비스무트계 유리 (가스 프리트) 에는, 첨가 내용에 기초하여 유효량의 임의 성분을 배합할 수 있다.
상기한 임의 성분 중, Al2O3, SiO2, CaO, SrO, BaO 등은 유리의 안정화에 기여하는 성분으로서, 그 함유량은 0 ∼ 5 질량% 의 범위로 하는 것이 바람직하다. Cs2O 는 유리의 연화 온도를 낮추는 효과를 갖고, CeO2 는 유리의 유동성을 안정화시키는 효과를 갖는다. Ag2O, WO3, MoO3, Nb2O3, Ta2O5, Ga2O3, Sb2O3, P2O5, SnOx 등은 유리의 점성이나 열팽창 계수 등을 조정하는 성분으로서 함유시킬 수 있다. 이들 각 성분의 함유량은 임의 성분의 합계 함유량이 10 질량% 를 초과하지 않는 범위 내에서 적절히 설정할 수 있다.
봉착용 유리 재료는 저팽창 충전재를 함유하고 있다. 저팽창 충전재로는 실리카, 알루미나, 지르코니아, 규산지르코늄, 코디라이트, 인산지르코늄계 화합물, 소다라임 유리 및 붕규산 유리에서 선택되는 적어도 1 종을 사용하는 것이 바람직하다. 인산지르코늄계 화합물로는, (ZrO)2P2O7, AZr2(PO4)3 (A 는 Na, K 및 Ca 에서 선택되는 적어도 1 종), NbZr2(PO4)3, Zr2(WO3)(PO4)2, 이들의 복합 화합물을 들 수 있다. 저팽창 충전재란 봉착용 유리 재료의 주성분인 봉착 유리보다 낮은 열팽창 계수를 갖는 것이다.
저팽창 충전재의 함유량은, 봉착 유리의 열팽창 계수가 유리 기판 (2, 3) 의 열팽창 계수에 가까워지도록 적절히 설정된다. 저팽창 충전재는 봉착 유리나 유리 기판 (2, 3) 의 열팽창 계수에 따라 다르기도 하지만, 봉착용 유리 재료에 대해 1 ∼ 50 체적% 의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다. 이 실시형태에서는 유리 기판 (2, 3) 을 소다라임 유리 (열팽창 계수 : 85 ∼ 90 × 10-7/℃) 로 형성하고 있기 때문에, 저팽창 충전재를 봉착용 유리 재료에 대해 15 ∼ 45 체적% 의 범위에서 첨가하는 것이 보다 바람직하다.
봉착용 유리 재료는 추가로 레이저 흡수재를 함유하고 있다. 레이저 흡수재로는 Fe, Cr, Mn, Co, Ni 및 Cu 에서 선택되는 적어도 1 종의 금속 또는 상기 금속을 함유하는 산화물 등의 화합물이 사용된다. 레이저 흡수재의 함유량은 봉착용 유리 재료에 대해 0.1 ∼ 10 체적% 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 레이저 흡수재의 함유량이 0.1 체적% 미만이면, 레이저 조사시에 봉착 재료층 (5) 을 충분히 용융시킬 수 없다. 레이저 흡수재의 함유량이 10 체적% 를 초과하면, 레이저 조사시에 제 2 유리 기판 (3) 과의 계면 근방에서 국소적으로 발열하여 제 2 유리 기판 (3) 에 균열 등이 생기거나, 또 봉착용 유리 재료의 용융시의 유동성이 저하되어 제 1 유리 기판 (2) 과의 접착성이 저하될 우려가 있다.
봉착 재료층 (5) 의 두께 (T1) 는 제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 의 요구 간극, 즉 봉착층 (4) 의 두께 (T2) 에 따라 설정된다. 이 실시형태의 전자 디바이스 (1) 및 그 제조 공정은, 특히 봉착 재료층 (5) 의 두께 (T1) 를 10 ㎛ 이상으로 하는 경우에 유효하다. 이와 같은 두께 (T1) 를 갖는 봉착 재료층 (5) 에 레이저광 (6) 을 조사하여 봉착시키는 경우에 있어서도, 이 실시형태에 의하면 유리 기판 (2, 3) 과 봉착층 (4) 의 접착 강도, 게다가 유리 패널의 기밀 봉지성 등을 향상시킬 수 있게 된다.
봉착 재료층 (5) 의 두께 (T1) 는, 제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 의 요구 간극 (T2) 에 따라 설정되는 것이지만, 그 경우에 있어서도 봉착 재료층 (5) 의 두께 (T1) 와 선폭 (W) 의 곱으로 표시되는 단면적을 15000 ㎛2 이하로 하는 것이 바람직하다. 봉착 재료층 (5) 의 단면적이 15000 ㎛2 를 초과하면, 봉착용 유리 재료를 연화 유동시켜 접착시키기 위한 레이저 출력을 높일 필요가 생기고, 그 결과로서 유리 기판 (2, 3) 이나 봉착층 (4) 에 크랙 등이 생기기 쉬워진다. 레이저 출력에서 기인하는 크랙 등의 억제 효과를 고려하면, 봉착 재료층 (5) 의 단면적은 12000 ㎛2 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
봉착 재료층 (5) 의 선폭 (W) 은 두께 (T1) 및 단면적에 기초하여 적절히 설정되는 것이지만, 봉착 재료층 (5) 의 선폭 (W) 이 지나치게 작으면 봉착층 (4) 의 기밀 봉지성이나 접착 신뢰성 등이 저하될 우려가 있다. 이 때문에, 봉착 재료층 (5) 의 선폭 (W) 은 400 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 봉착 재료층 (5) 의 두께 (T1) 에 관해서는, 봉착층 (4) 의 형성성이나 접착 신뢰성 등을 고려하여 30 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, T1 은 1 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
상기 서술한 바와 같은 봉착용 유리 재료로 이루어지는 봉착 재료층 (5) 은, 예를 들어 이하와 같이 하여 제 2 유리 기판 (3) 의 봉지 영역 (3a) 상에 형성된다. 먼저, 봉착 유리 (비스무트계 유리 프리트) 와 레이저 흡수재와 저팽창 충전재를 함유하는 봉착용 유리 재료를 비히클 (vehicle) 과 혼합하여 봉착 재료 페이스트를 조제한다.
비히클로는, 예를 들어 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 옥시에틸셀룰로오스, 벤질셀룰로오스, 프로필셀룰로오스, 니트로셀룰로오스 등을, 테르피네올, 부틸카르비톨아세테이트, 에틸카르비톨아세테이트 등의 용제에 용해시킨 것, 혹은 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드로옥시에틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지를, 메틸에틸케톤, 테르피네올, 부틸카르비톨아세테이트, 에틸카르비톨아세테이트 등의 용제에 용해시킨 것이 사용된다.
봉착 재료 페이스트의 점도는, 유리 기판 (3) 에 도포하는 장치에 대응한 점도에 맞추면 되고, 수지 (바인더 성분) 와 용제의 비율이나 봉착용 유리 재료와 비히클의 비율에 의해 조정할 수 있다. 봉착 재료 페이스트에는, 소포제나 분산제와 같이 유리 페이스트에서 공지된 첨가물을 첨가해도 된다. 봉착 재료 페이스트의 조제에는, 교반 날개를 구비한 회전식의 혼합기나 롤밀, 볼밀 등을 사용한 공지된 방법을 적용할 수 있다.
제 2 유리 기판 (3) 의 봉지 영역 (3a) 에 봉착 재료 페이스트를 도포하고, 이것을 건조시켜 봉착 재료 페이스트의 도포층을 형성한다. 봉착 재료 페이스트는, 예를 들어 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄 등의 인쇄법을 적용하여 제 2 봉지 영역 (3a) 상에 도포하거나, 혹은 디스펜서 등을 사용하여 제 2 봉지 영역 (3a) 을 따라 도포한다. 봉착 재료 페이스트의 도포층은, 예를 들어 120 ℃ 이상의 온도에서 10 분 이상 건조시킨다. 건조 공정은 도포층 내의 용제를 제거하기 위해 실시하는 것이다. 도포층 내에 용제가 잔류하고 있으면, 그 후의 소성 공정에서 바인더 성분을 충분히 제거하지 못할 우려가 있다.
상기한 봉착 재료 페이스트의 도포층을 소성하여 봉착 재료층 (5) 을 형성한다. 소성 공정은, 먼저 도포층을 봉착용 유리 재료의 주성분인 봉착 유리 (유리 프리트) 의 유리 전이점 이하의 온도로 가열하여, 도포층 내의 바인더 성분을 제거한 후, 봉착 유리 (유리 프리트) 의 연화점 이상의 온도로 가열하여, 봉착용 유리 재료를 용융시켜 유리 기판 (3) 에 베이킹한다. 이와 같이 하여, 봉착용 유리 재료의 소성층으로 이루어지는 봉착 재료층 (5) 을 형성한다.
다음으로, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 봉착 재료층 (5) 을 갖는 제 2 유리 기판 (3) 과, 그것과는 별도로 제작한 전자 소자를 구비하는 소자 형성 영역 (2a) 을 갖는 제 1 유리 기판 (2) 을 사용하여, OELD, PDP, LCD 등의 FPD, OEL 소자를 사용한 조명 장치, 색소 증감형 태양 전지와 같은 태양 전지 등의 전자 디바이스 (1) 를 제작한다. 즉, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 을, 소자 형성 영역 (2a) 을 갖는 면과 봉착 재료층 (5) 을 갖는 면이 대향하도록 적층한다. 제 1 유리 기판 (2) 의 소자 형성 영역 (2a) 상에는, 봉착 재료층 (5) 의 두께에 기초하여 간극이 형성된다.
이어서, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 유리 기판 (3) 을 통하여 봉착 재료층 (5) 에 레이저광 (6) 을 조사한다. 레이저광 (6) 은 프레임 형상의 봉착 재료층 (5) 을 따라 주사하면서 조사된다. 레이저광 (6) 은 특별히 한정되는 것은 아니며, 반도체 레이저, 탄산가스 레이저, 엑시머 레이저, YAG 레이저, HeNe 레이저 등으로부터의 레이저광이 사용된다. 레이저광 (6) 의 출력은 봉착 재료층 (5) 의 두께 등에 따라 적절히 설정되는 것이지만, 예를 들어 2 ∼ 150 W 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 레이저 출력이 2 W 미만이면 봉착 재료층 (5) 을 용융시키지 못할 우려가 있고, 또 150 W 를 초과하면 유리 기판 (2, 3) 에 크랙이나 균열 등이 생기기 쉬워진다. 레이저광의 출력은 5 ∼ 100 W 의 범위인 것이 보다 바람직하다.
봉착 재료층 (5) 은 그것을 따라 주사되는 레이저광 (6) 이 조사된 부분부터 순서대로 용융되고, 레이저광 (6) 의 조사 종료와 함께 급랭 고화되어 제 1 유리 기판 (2) 에 고착된다. 그리고, 봉착 재료층 (5) 의 전체 둘레에 걸쳐 레이저광 (6) 을 조사함으로써, 도 2(d) 에 나타내는 바와 같이 제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 사이를 봉지하는 봉착층 (4) 을 형성한다. 이 때, 봉착 유리 (비스무트계 유리 프리트) 는 소다라임 유리로 이루어지는 유리 기판 (2) 과의 반응성이 우수한 Na2O 를 함유하고 있기 때문에, 레이저광 (6) 의 조사에 의한 단시간에서의 용융 고화 공정 (봉착 공정) 에 있어서도, 유리 기판 (2) 과 봉착 유리의 접착성이 향상된다. 따라서, 유리 기판 (2, 3) 과 봉착층 (4) 의 접착 강도를 높일 수 있다.
이와 같이 하여, 제 1 유리 기판 (2) 과 제 2 유리 기판 (3) 과 봉착층 (4) 으로 구성한 유리 패널로, 소자 형성 영역 (2a) 에 형성된 전자 소자를 기밀 봉지한 전자 디바이스 (1) 를 제작한다. 전자 디바이스 (1) 의 신뢰성은 봉착층 (4) 에 의한 기밀 봉지성이나 유리 기판 (2, 3) 과 봉착층 (4) 의 접착 강도 등에 의존한다. 이 실시형태에 의하면, 기밀 봉지성이나 접착 강도를 높일 수 있기 때문에, 신뢰성이 우수한 전자 디바이스 (1) 를 얻을 수 있게 된다. 내부를 기밀 봉지한 유리 패널은 전자 디바이스 (1) 에 한정되지 않고, 전자 부품의 봉지체 (패키지), 혹은 진공 페어유리와 같은 유리 부재 (건재 (建材) 등) 에도 응용할 수 있다.
그 밖의 형태로서, 전자 디바이스 (1) 의 유리 기판 (2, 3) 에 35 ∼ 40 × 10-7/℃ 정도의 열팽창 계수를 가진 무알칼리 유리를 적용한 경우에 있어서도, 상기 서술한 소다라임 유리를 사용한 경우와 동일한 것을 말할 수 있다. 유리 프리트 중의 Na2O 의 함유량의 바람직한 범위도 동일하다.
무알칼리 유리로는, 예를 들어 시판되는 AN100 (아사히 가라스사 제조), EAGEL2000 (코닝사 제조), EAGEL GX (코닝사 제조), JADE (코닝사 제조), #1737 (코닝사 제조), OA-10 (닛폰 덴키 가라스사 제조), 텐팍스 (쇼트사 제조) 등을 사용할 수 있다.
실시예
다음으로, 본 발명의 구체적인 실시예 및 그 평가 결과에 대하여 서술한다. 또한, 이하의 설명은 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 따른 형태에서의 개변이 가능하다.
(실시예 1)
질량 비율로 Bi2O3 82.0 %, B2O3 6.5 %, ZnO 11.0 %, Al2O3 0.5 % 의 조성을 갖고, 추가로 질량 비율로 18 ppm 의 Na2O 를 함유하는 비스무트계 유리 프리트 (연화점 : 420 ℃), 저팽창 충전재로서 코디라이트 분말, 질량 비율로 Fe2O3 35 %, Cr2O3 35 %, Co2O3 20 %, MnO 10 % 의 조성을 갖는 레이저 흡수재를 준비하였다. Na2O 의 함유량은 ICP 에 의해 분석하였다. 또한, 바인더 성분으로서 45 cps 의 에틸셀룰로오스 5 질량% 를, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올모노이소부틸레이트 95 질량% 에 용해시켜 비히클을 제작하였다.
비스무트계 유리 프리트 85 체적% 와 코디라이트 분말 10 체적% 와 레이저 흡수재 5 체적% 를 혼합하여 봉착용 유리 재료 (열팽창 계수 : 72 × 10-7/℃) 를 제작하였다. 이 봉착용 유리 재료 84 질량% 를 비히클 16 질량% 와 혼합하여 봉착 재료 페이스트를 조제하였다. 이어서, 소다라임 유리 (열팽창 계수 : 87 × 10-7/℃) 로 이루어지는 제 2 유리 기판 (치수 : 100 × 100 × 0.55 ㎜ t) 의 외주 영역에 봉착 재료 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포 (선폭 (W) : 500 ㎛) 한 후, 120 ℃ × 10 분의 조건에서 건조시켰다. 이 도포층을 460 ℃ × 10 분의 조건에서 소성시킴으로써, 막두께 (T1) 가 20 ㎛ 인 봉착 재료층을 형성하였다.
다음으로, 봉착 재료층을 갖는 제 2 유리 기판과 소자 형성 영역 (OEL 소자를 형성한 영역) 을 갖는 제 1 유리 기판 (제 2 유리 기판과 동일 조성, 동일 형상의 소다라임 유리로 이루어지는 기판) 을 적층하였다. 이어서, 제 2 유리 기판을 통하여 봉착 재료층에 대해 파장 940 ㎚, 출력 65 W 의 레이저광 (반도체 레이저) 을 5 ㎜/s 의 주사 속도로 조사하여, 봉착 재료층을 용융 및 급랭 고화시킴으로써 제 1 유리 기판과 제 2 유리 기판을 봉착시켰다. 이와 같이 하여, 소자 형성 영역을 유리 패널로 봉지한 전자 디바이스를 후술하는 특성 평가에 제공하였다.
(실시예 2 ∼ 6)
비스무트계 유리 프리트의 조성 (Na2O 의 함유량을 포함한다), 저팽창 충전재나 레이저 흡수재의 종류, 및 이들의 배합비를 표 1 에 나타내는 조건으로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 봉착 재료 페이스트를 조제하였다. 또한, 이들 봉착 재료 페이스트를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 제 2 유리 기판에 대한 봉착 재료층의 형성 및 제 1 유리 기판과 제 2 유리 기판의 레이저 봉착을 실시하였다. 이와 같이 하여, 소자 형성 영역을 유리 패널로 봉지한 전자 디바이스를 후술하는 특성 평가에 제공하였다.
(실시예 7 ∼ 9)
유리 기판을 무알칼리 유리 (열팽창 계수 : 37 × 10-7/℃) 로 변경하고, 비스무트계 유리 프리트의 조성 (Na2O 의 함유량을 포함한다), 저팽창 충전재나 레이저 흡수재의 종류, 및 이들의 배합비를 표 1 에 나타내는 조건으로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 봉착 재료 페이스트를 조제하였다. 또한, 이들 봉착 재료 페이스트를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 제 2 유리 기판에 대한 봉착 재료층의 형성 및 제 1 유리 기판과 제 2 유리 기판의 레이저 봉착을 실시하였다. 이와 같이 하여, 소자 형성 영역을 유리 패널로 봉지한 전자 디바이스를 후술하는 특성 평가에 제공하였다.
(비교예 1)
질량 비율로 Bi2O3 82.0 %, B2O3 6.5 %, ZnO 11.0 %, Al2O3 0.5 % 의 조성을 갖지만, Na2O 를 함유량이 질량 비율로 500 ppm 인 비스무트계 유리 프리트를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 봉착용 유리 재료의 제작, 봉착 재료 페이스트의 조제, 제 2 유리 기판에 대한 봉착 재료층의 형성 및 제 1 유리 기판과 제 2 유리 기판의 레이저 봉착을 실시하였다. 이와 같이 하여, 소자 형성 영역을 유리 패널로 봉지한 전자 디바이스를 후술하는 특성 평가에 제공하였다.
(비교예 2)
질량 비율로 V2O3 44.3 %, Sb2O3 35.1 %, P2O5 19.7 %, Al2O3 0.5 %, TiO2 0.4 % 의 조성을 갖는 바나듐계 유리 프리트, 저팽창 충전재로서 코디라이트 분말을 준비하였다. 또한, 바인더 성분으로서 니트로셀룰로오스 4 질량% 를 부틸디글리콜아세테이트 96 질량% 에 용해시켜 비히클을 제작하였다.
바나듐계 유리 프리트 90 체적% 와 코디라이트 분말 10 체적% 를 혼합하여 봉착용 유리 재료 (열팽창 계수 : 74 × 10-7/℃) 를 제작하였다. 이 봉착용 유리 재료 73 질량% 를 비히클 27 질량% 와 혼합하여 봉착 재료 페이스트를 조제하였다. 이어서, 실시예 1 과 동일한 소다라임 유리로 이루어지는 제 2 유리 기판의 외주 영역에 봉착 재료 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포 (선폭 (W) : 500 ㎛) 한 후, 120 ℃ × 10 분의 조건에서 건조시켰다. 이 도포층을 450 ℃ × 10 분의 조건에서 소성시킴으로써, 막두께 (T1) 가 20 ㎛ 인 봉착 재료층을 형성하였다.
다음으로, 봉착 재료층을 갖는 제 2 유리 기판과 소자 형성 영역 (OEL 소자를 형성한 영역) 을 갖는 제 1 유리 기판 (제 2 유리 기판과 동일 조성, 동일 형상의 소다라임 유리로 이루어지는 기판) 을 적층하였다. 이어서, 제 2 유리 기판을 통하여 봉착 재료층에 대해 파장 940 ㎚, 출력 40 W 의 레이저광 (반도체 레이저) 을 5 ㎜/s 의 주사 속도로 조사하여, 봉착 재료층을 용융 및 급랭 고화시킴으로써 제 1 유리 기판과 제 2 유리 기판을 봉착시켰다. 이와 같이 하여, 소자 형성 영역을 유리 패널로 봉지한 전자 디바이스를 후술하는 특성 평가에 제공하였다.
다음으로, 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 2 의 유리 패널의 외관에 대하여, 유리 기판의 크랙의 유무와 배선의 단선의 유무를 평가하였다. 외관은 광학 현미경으로 관찰하여 평가하였다. 또, 각 유리 패널의 기밀성을 측정하였다. 기밀성은 헬륨 리크 테스트를 적용하여 평가하였다. 또한, 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 2 에서 사용한 봉착용 유리 재료에 의한 유리 기판의 접착 강도를 이하와 같이 하여 측정하였다. 이들의 측정ㆍ평가 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다. 표 1 및 표 2 에는 유리 패널의 제조 조건을 함께 나타낸다. 표 1 에 있어서의 봉착 유리의 조성비는 편의적으로 주요 성분의 합계량을 100 질량% 로 하여 나타내고 있지만, 미량 성분인 Na2O 량도 봉착 유리의 성분 합계 (100 질량%) 에 포함되는 것이다.
봉착용 유리 재료에 의한 유리 기판의 접착 강도의 측정 방법은 이하와 같다. 먼저, 유리 기판에 소다라임 유리를 사용한 경우부터 설명한다.
「유리 기판에 소다라임 유리를 사용한 경우의 강도의 측정 방법 : A」
폭 30 ㎜ 의 제 1 유리 기판의 단부 (端部) 근방에 각 예의 봉착 재료 페이스트를 사용하여, 두께 60 ㎛, 선폭 1 ㎜ 의 봉착 재료층을 형성한다. 페이스트 도포층은 각각에 적합한 조건에서 소성한다. 이어서, 제 2 유리 기판의 단부를 봉착 재료층 상에 배치한다. 제 2 유리 기판은 제 1 유리 기판과 서로 다른 상태 (봉착 재료층을 중심으로 하여 제 1 및 제 2 유리 기판이 직선 형상으로 나열된 상태) 가 되도록 배치한다. 이들을 10 ㎏ 의 하중으로 가압하면서 봉착 재료층에 파장 940 ㎚ 의 레이저광을 10 ㎜/s 의 주사 속도로 조사하여 봉착시킨다. 레이저광의 출력은 각 재료에 적합한 값으로 한다. 이와 같이 하여 형성한 접착 강도 측정용 샘플의 일방의 유리 기판을 지그로 고정시키고, 타방의 유리 기판의 봉착층으로부터 20 ㎜ 인 부분을 1 ㎜/min 의 속도로 가압하여, 봉착층이 붕괴되었을 때의 하중을 접착 강도로 한다.
「유리 기판에 소다라임 유리를 사용한 경우의 강도의 측정 방법 : B」
폭 25 ㎜ 의 제 1 유리 기판의 단부 근방에 각 예의 봉착 재료 페이스트를 사용하여, 두께 10 ㎛, 선폭 1 ㎜ 의 봉착 재료층을 형성한다. 페이스트 도포층은 각각에 적합한 조건에서 소성한다. 이어서, 제 2 유리 기판의 단부를 봉착 재료층 상에 배치한다. 제 2 유리 기판은 제 1 유리 기판과 서로 다른 상태 (봉착 재료층을 중심으로 하여 제 1 및 제 2 유리 기판이 직선 형상으로 나열된 상태) 가 되도록 배치한다. 이들을 10 ㎏ 의 하중으로 가압하면서 봉착 재료층에 파장 940 ㎚ 의 레이저광을 10 ㎜/s 의 주사 속도로 조사하여 봉착시킨다. 레이저광의 출력은 각 재료에 적합한 값으로 한다. 이와 같이 하여 형성한 접착 강도 측정용 샘플을 샘플의 크기 이외 JIS K 6856 의 요령으로 3 점 휨 접착 강도 시험을 실시하여, 봉착층이 붕괴되었을 때 혹은 유리 기판이 균열되었을 때의 하중을 접착 강도로 한다.
계속해서, 유리 기판에 무알칼리 유리를 사용한 경우에 대하여 설명한다. 폭 25 ㎜ 의 제 1 유리 기판의 단부 근방에 각 예의 봉착 재료 페이스트를 사용하여, 두께 10 ㎛, 선폭 1 ㎜ 의 봉착 재료층을 형성한다. 페이스트 도포층은 각각에 적합한 조건에서 소성한다. 이어서, 제 2 유리 기판의 단부를 봉착 재료층 상에 배치한다. 제 2 유리 기판은 제 1 유리 기판과 서로 다른 상태 (봉착 재료층을 중심으로 하여 제 1 및 제 2 유리 기판이 직선 형상으로 나열된 상태) 가 되도록 배치한다. 이들을 10 ㎏ 의 하중으로 가압하면서 봉착 재료층에 파장 940 ㎚ 의 레이저광을 10 ㎜/s 의 주사 속도로 조사하여 봉착시킨다. 레이저광의 출력은 각 재료에 적합한 값으로 한다. 이와 같이 하여 형성한 접착 강도 측정용 샘플을 샘플의 크기 이외 JIS K 6856 의 요령으로 3 점 휨 접착 강도 시험을 실시하여, 봉착층이 붕괴되었을 때 혹은 유리 기판이 균열되었을 때의 하중을 접착 강도로 한다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1 및 표 2 로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1 ∼ 6 에 의한 유리 패널은 모두 외관이나 기밀성이 우수하고, 또한 양호한 접착 강도가 얻어지고 있음을 알 수 있다. 이에 비해, Na2O 량이 380 ppm 을 초과하는 비스무트계 유리 프리트를 사용한 비교예 1 의 유리 패널에서는, 접착 강도는 양호하지만, 배선에 단선이 발생하였음이 확인되었다. 또한, 종래의 바나듐계 유리 프리트를 사용한 비교예 2 의 유리 패널은 접착 강도가 낮아, 유리 패널 (전자 디바이스) 의 신뢰성이 떨어지는 것이었다.
Figure pct00003
또, 표 3 으로부터 명백한 바와 같이, 무알칼리 유리를 유리 기판에 사용한 실시예 7 ∼ 9 에 의한 유리 패널은 모두 외관이나 기밀성이 우수하고, Na2O 량이 10 ∼ 380 ppm 사이에서 증가함에 따라서 양호한 접착 강도가 얻어지고 있음을 알 수 있다.
(실시예 10 ∼ 14, 참고예 1 ∼ 2)
봉착 재료층의 형상 (두께 (T1), 선폭 (W), 이들에 기초하는 단면적) 을 표 4 에 나타내는 조건으로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 유리 패널 (실시예 10) 을 제작하였다. 마찬가지로, 표 4 에 나타내는 각 실시예의 봉착 재료층의 형상을 변경하여 각각 유리 패널 (실시예 10 ∼ 14) 을 제작하였다. 또, 실시예 11 은 실시예 2 와 동일하게 하고, 실시예 12 ∼ 14 는 실시예 3 과 동일하게 하여 유리 패널을 제작한 것이다. 참고예 1, 2 는 단면적이 15000 ㎛2 를 초과하는 봉착 재료층을 적용한 것이다. 이들 유리 패널의 외관에 대하여, 유리 기판의 크랙의 유무와 봉착층의 크랙의 유무를 평가하였다. 외관은 광학 현미경으로 관찰하여 평가하였다. 또한, 실시예 1 과 동일하게 하여 기밀성을 평가하였다. 이들의 측정ㆍ평가 결과를 표 4 에 나타낸다.
Figure pct00004
표 4 로부터 명백한 바와 같이, 봉착 재료층은 그 단면적을 15000 ㎛2 이하로 함으로써, 유리 기판의 봉착성이나 기밀성을 재현성 양호하게 높일 수 있다. 봉착 재료층의 단면적이 15000 ㎛2 를 초과하는 경우에는, 봉착용 유리 재료를 연화 유동시키기 위한 레이저 출력을 높일 필요가 생기고, 그 결과로서 봉착층에 크랙이 생기기 쉬워진다.
산업상 이용가능성
본 발명의 레이저 봉착용 유리 재료는, 레이저 봉착시에 소다라임 유리 기판과 봉착층, 및 무알칼리 유리 재료의 접착 강도를 재현성 양호하게 높일 수 있다.
또한, 2008년 12월 12일에 출원된 일본 특허출원 2008-316644호의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 받아들이는 것이다.
1…전자 디바이스, 2…제 1 유리 기판, 2a…소자 형성 영역, 2b…제 1 봉지 영역, 3…제 2 유리 기판, 3a…제 2 봉지 영역, 4…봉착층, 5…봉착 재료층, 6…레이저광.

Claims (18)

  1. 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하는 봉착 유리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    Al2O3, CeO2, SiO2, Ag2O, WO3, MoO3, Nb2O3, Ta2O5, Ga2O3, Sb2O3, Cs2O, CaO, SrO, BaO, P2O5 및 SnOx (x 는 1 또는 2 이다) 에서 선택되는 적어도 1 종을 10 질량% 이하의 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 봉착 유리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 봉착용 유리 재료.
  4. 봉지 영역을 갖고, 소다라임 유리로 이루어지는 유리 기판과,
    상기 유리 기판의 상기 봉지 영역 상에 형성되고, 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 소성층으로 이루어지는 봉착 재료층을 구비하고,
    상기 봉착 유리는, 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하는 봉착 재료층 부착 유리 부재.
  5. 봉지 영역을 갖고, 무알칼리 유리로 이루어지는 유리 기판과,
    상기 유리 기판의 상기 봉지 영역 상에 형성되고, 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 소성층으로 이루어지는 봉착 재료층을 구비하고,
    상기 봉착 유리는, 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하는 봉착 재료층 부착 유리 부재.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 저팽창 충전재는 실리카, 알루미나, 지르코니아, 규산지르코늄, 코디라이트, 인산지르코늄계 화합물, 소다라임 유리 및 붕규산 유리에서 선택되는 적어도 1 종으로 이루어지고, 또한 상기 봉착용 유리 재료는 상기 저팽창 충전재를 1 ∼ 50 체적% 의 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 봉착 재료층 부착 유리 부재.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 흡수재는 Fe, Cr, Mn, Co, Ni 및 Cu 에서 선택되는 적어도 1 종의 금속 또는 상기 금속을 함유하는 화합물로 이루어지고, 또한 상기 봉착용 유리 재료는 상기 레이저 흡수재를 0.1 ∼ 10 체적% 의 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 봉착 재료층 부착 유리 부재.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 봉착 유리는, 추가로 Al2O3, CeO2, SiO2, Ag2O, WO3, MoO3, Nb2O3, Ta2O5, Ga2O3, Sb2O3, Cs2O, CaO, SrO, BaO, P2O5 및 SnOx (x 는 1 또는 2 이다) 에서 선택되는 적어도 1 종을 10 질량% 이하의 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 봉착 재료층 부착 유리 부재.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 봉착 재료층은 두께와 폭의 곱으로 표시되는 단면적이 15000 ㎛2 이하인 것을 특징으로 하는 봉착 재료층 부착 유리 부재.
  10. 전자 소자를 구비하는 소자 형성 영역과, 상기 소자 형성 영역의 외주측에 형성된 제 1 봉지 영역을 갖고, 소다라임 유리로 이루어지는 제 1 유리 기판과,
    상기 제 1 유리 기판의 상기 제 1 봉지 영역에 대응하는 제 2 봉지 영역을 갖고, 소다라임 유리로 이루어지는 제 2 유리 기판과,
    상기 제 1 유리 기판의 상기 제 1 봉지 영역과 상기 제 2 유리 기판의 상기 제 2 봉지 영역 사이를, 상기 소자 형성 영역 상에 간극을 형성하면서 봉지하도록 형성되고, 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 용융 고착층으로 이루어지는 봉착층을 구비하고,
    상기 봉착 유리는, 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
  11. 전자 소자를 구비하는 소자 형성 영역과, 상기 소자 형성 영역의 외주측에 형성된 제 1 봉지 영역을 갖고, 무알칼리 유리로 이루어지는 제 1 유리 기판과,
    상기 제 1 유리 기판의 상기 제 1 봉지 영역에 대응하는 제 2 봉지 영역을 갖고, 무알칼리 유리로 이루어지는 제 2 유리 기판과,
    상기 제 1 유리 기판의 상기 제 1 봉지 영역과 상기 제 2 유리 기판의 상기 제 2 봉지 영역 사이를, 상기 소자 형성 영역 상에 간극을 형성하면서 봉지하도록 형성되고, 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 용융 고착층으로 이루어지는 봉착층을 구비하고,
    상기 봉착 유리는, 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 봉착 유리는, 추가로 Al2O3, CeO2, SiO2, Ag2O, WO3, MoO3, Nb2O3, Ta2O5, Ga2O3, Sb2O3, Cs2O, CaO, SrO, BaO, P2O5 및 SnOx (x 는 1 또는 2 이다) 에서 선택되는 적어도 1 종을 10 질량% 이하의 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 소자는 유기 EL 소자 또는 태양 전지 소자인 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
  14. 전자 소자를 구비하는 소자 형성 영역과, 상기 소자 형성 영역의 외주측에 형성된 제 1 봉지 영역을 갖고, 소다라임 유리로 이루어지는 제 1 유리 기판을 준비하는 공정과,
    상기 제 1 유리 기판의 상기 제 1 봉지 영역에 대응하는 제 2 봉지 영역과, 상기 제 2 봉지 영역 상에 형성되고, 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 소성층으로 이루어지는 봉착 재료층을 갖고, 소다라임 유리로 이루어지는 제 2 유리 기판을 준비하는 공정과,
    상기 소자 형성 영역 상에 간극을 형성하면서, 상기 봉착 재료층을 개재하여 상기 제 1 유리 기판과 상기 제 2 유리 기판을 적층하는 공정과,
    상기 제 2 유리 기판을 통하여 상기 봉착 재료층에 레이저광을 조사하여, 상기 봉착 재료층을 용융시켜 상기 제 1 유리 기판과 상기 제 2 유리 기판 사이를 봉지하는 봉착층을 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 봉착 유리는, 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
  15. 전자 소자를 구비하는 소자 형성 영역과, 상기 소자 형성 영역의 외주측에 형성된 제 1 봉지 영역을 갖고, 무알칼리 유리로 이루어지는 제 1 유리 기판을 준비하는 공정과,
    상기 제 1 유리 기판의 상기 제 1 봉지 영역에 대응하는 제 2 봉지 영역과, 상기 제 2 봉지 영역 상에 형성되고, 봉착 유리와 저팽창 충전재와 레이저 흡수재를 함유하는 봉착용 유리 재료의 소성층으로 이루어지는 봉착 재료층을 갖고, 무알칼리 유리로 이루어지는 제 2 유리 기판을 준비하는 공정과,
    상기 소자 형성 영역 상에 간극을 형성하면서, 상기 봉착 재료층을 개재하여 상기 제 1 유리 기판과 상기 제 2 유리 기판을 적층하는 공정과,
    상기 제 2 유리 기판을 통하여 상기 봉착 재료층에 레이저광을 조사하여, 상기 봉착 재료층을 용융시켜 상기 제 1 유리 기판과 상기 제 2 유리 기판 사이를 봉지하는 봉착층을 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 봉착 유리는, 질량 비율로 70 ∼ 90 % 의 Bi2O3, 1 ∼ 20 % 의 ZnO, 2 ∼ 12 % 의 B2O3 및 10 ∼ 380 ppm 의 Na2O 를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
  16. 제 13 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 봉착 유리는, 추가로 Al2O3, CeO2, SiO2, Ag2O, WO3, MoO3, Nb2O3, Ta2O5, Ga2O3, Sb2O3, Cs2O, CaO, SrO, BaO, P2O5 및 SnOX (x 는 1 또는 2 이다) 에서 선택되는 적어도 1 종을 10 질량% 이하의 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 봉착 재료층은 두께와 폭의 곱으로 표시되는 단면적이 15000 ㎛2 이하인 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
  18. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 소자는 유기 EL 소자 또는 태양 전지 소자인 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
KR1020117006217A 2008-12-12 2009-12-10 봉착 유리, 봉착 재료층 부착 유리 부재, 및 전자 디바이스와 그 제조 방법 KR20110098894A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008316644 2008-12-12
JPJP-P-2008-316644 2008-12-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110098894A true KR20110098894A (ko) 2011-09-02

Family

ID=42242834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117006217A KR20110098894A (ko) 2008-12-12 2009-12-10 봉착 유리, 봉착 재료층 부착 유리 부재, 및 전자 디바이스와 그 제조 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20110223371A1 (ko)
EP (1) EP2357159A1 (ko)
JP (1) JP5413373B2 (ko)
KR (1) KR20110098894A (ko)
CN (1) CN102245525B (ko)
SG (1) SG171754A1 (ko)
TW (1) TWI526413B (ko)
WO (1) WO2010067848A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11488841B2 (en) 2019-02-20 2022-11-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for manufacturing semiconductor package

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5308718B2 (ja) 2008-05-26 2013-10-09 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法
JP5535652B2 (ja) * 2008-06-11 2014-07-02 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法
KR101651300B1 (ko) * 2008-06-23 2016-08-25 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 유리 용착 방법
WO2011001987A1 (ja) * 2009-06-30 2011-01-06 旭硝子株式会社 封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法
KR20120048528A (ko) * 2009-07-23 2012-05-15 아사히 가라스 가부시키가이샤 봉착 재료층이 부착된 유리 부재의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고 전자 디바이스의 제조 방법
JP5624143B2 (ja) * 2009-09-22 2014-11-12 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ デバイスを封止するためのガラスパッケージ及びガラスパッケージを含むシステム
JP5481167B2 (ja) * 2009-11-12 2014-04-23 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法
JP5567319B2 (ja) 2009-11-25 2014-08-06 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
JP5535589B2 (ja) * 2009-11-25 2014-07-02 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
JP5481173B2 (ja) * 2009-11-25 2014-04-23 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
JP5535590B2 (ja) 2009-11-25 2014-07-02 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
JP5535588B2 (ja) 2009-11-25 2014-07-02 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
JP5525246B2 (ja) 2009-11-25 2014-06-18 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
JP5481172B2 (ja) 2009-11-25 2014-04-23 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
JP5466929B2 (ja) * 2009-11-25 2014-04-09 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
KR101386578B1 (ko) * 2009-12-24 2014-04-21 엘지디스플레이 주식회사 염료감응 태양전지
JP5692218B2 (ja) 2010-03-19 2015-04-01 旭硝子株式会社 電子デバイスとその製造方法
JP5716743B2 (ja) * 2010-06-14 2015-05-13 旭硝子株式会社 封着材料ペーストとそれを用いた電子デバイスの製造方法
KR101041603B1 (ko) * 2010-12-31 2011-06-15 (주)알가 진공 유리 패널 및 그 제조 방법
JPWO2012090695A1 (ja) * 2010-12-27 2014-06-05 旭硝子株式会社 電子デバイスとその製造方法
JP5713189B2 (ja) * 2011-04-25 2015-05-07 日本電気硝子株式会社 色素増感型太陽電池用ガラス及び色素増感型太陽電池用材料
JP2013157161A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Hitachi Chemical Co Ltd 電子部品及びその製法、並びにそれに用いる封止材料ペースト
CN102759816B (zh) * 2012-08-02 2015-09-09 深圳市华星光电技术有限公司 具有光伏电池的液晶显示模组的制作方法及其制得的液晶显示模组
US20140190210A1 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 Lilliputian Systems, Inc. Method for Bonding Substrates
CN103078063B (zh) * 2013-01-30 2015-12-23 四川虹视显示技术有限公司 一种oled封装结构
FR3002528B1 (fr) * 2013-02-26 2015-10-09 Saint Gobain Renfort d'orifice de vitrage
CN105377783B (zh) 2013-05-10 2019-03-08 康宁股份有限公司 采用低熔融玻璃或薄吸收膜对透明玻璃片进行激光焊接
CN103319097A (zh) * 2013-06-26 2013-09-25 上海志感电子科技有限公司 一种低温无铅玻璃粉及其制备方法
WO2015060248A1 (ja) * 2013-10-21 2015-04-30 日本電気硝子株式会社 封着材料
JP2018501175A (ja) 2014-10-31 2018-01-18 コーニング インコーポレイテッド レーザ溶接ガラスパッケージ及びその作製方法
GB201806411D0 (en) 2018-04-19 2018-06-06 Johnson Matthey Plc Kit, particle mixture, paste and methods
WO2020002134A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Vkr Holding A/S Vacuum insulated glazing unit having a separation distance between a side seal and a low emissivity coating, and associated methods of manufacturing same
CN110217993B (zh) * 2019-06-26 2022-05-27 鲁米星特种玻璃科技股份有限公司 一种环保型低温封接玻璃及其制备方法
GB201910100D0 (en) * 2019-07-15 2019-08-28 Johnson Matthey Plc Composition, paste and methods
CN113336479B (zh) * 2021-05-21 2023-07-11 景德镇陶瓷大学 一种堇青石基微晶玻璃高温粘结剂及其制备方法和应用
CN114605076A (zh) * 2022-01-19 2022-06-10 安徽大学 一种低熔点无铅玻璃粉及其制备方法
CN116675435A (zh) * 2023-05-17 2023-09-01 武汉理工大学 一种玻璃粉、激光封接玻璃浆料、真空玻璃及其封接工艺

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001022289A (ja) * 1999-07-08 2001-01-26 Hitachi Ltd 表示装置および位置合わせ装置
US6778355B2 (en) * 2000-05-11 2004-08-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Glass composition, sealing glass for magnetic head and magnetic head using the same
JP2002249339A (ja) * 2000-12-21 2002-09-06 Nippon Electric Glass Co Ltd 半導体封入用ガラス及び半導体封入用外套管
JP3827987B2 (ja) 2001-10-22 2006-09-27 旭テクノグラス株式会社 無鉛ガラスフリット
US7407902B2 (en) * 2002-03-29 2008-08-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Bismuth glass composition, and magnetic head and plasma display panel including the same as sealing member
JP4313067B2 (ja) * 2002-03-29 2009-08-12 パナソニック株式会社 ビスマス系ガラス組成物、ならびにそれを封着部材として用いた磁気ヘッドおよびプラズマディスプレイパネル
JP4104489B2 (ja) * 2002-05-17 2008-06-18 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 表示装置及びその製造方法
US6998776B2 (en) 2003-04-16 2006-02-14 Corning Incorporated Glass package that is hermetically sealed with a frit and method of fabrication
JP4518747B2 (ja) * 2003-05-08 2010-08-04 三洋電機株式会社 有機el表示装置
JP4815975B2 (ja) * 2005-06-23 2011-11-16 旭硝子株式会社 低融点ガラスおよび封着用組成物ならびに封着用ペースト
US7291573B2 (en) * 2004-11-12 2007-11-06 Asahi Techno Glass Corporation Low melting glass, sealing composition and sealing paste
JP4774721B2 (ja) 2004-11-12 2011-09-14 旭硝子株式会社 低融点ガラスおよび封着用組成物ならびに封着用ペースト
JP5178204B2 (ja) * 2005-12-06 2013-04-10 コーニング インコーポレイテッド フリットで密封されたガラスパッケージおよびその製造方法
KR100688790B1 (ko) * 2006-01-27 2007-03-02 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시장치 및 그 제조 방법
JP4795897B2 (ja) 2006-08-29 2011-10-19 国立大学法人 東京大学 パネル体の製造方法
JP5013317B2 (ja) * 2006-09-15 2012-08-29 日本電気硝子株式会社 平面表示装置
KR100781977B1 (ko) * 2006-11-02 2007-12-06 삼성전자주식회사 불휘발성 메모리 장치에서의 디코더 및 그에 의한 디코딩방법
JP2008115057A (ja) 2006-11-07 2008-05-22 Electric Power Dev Co Ltd 封止材料、ガラスパネルの製造方法および色素増感太陽電池
DE102007025465B3 (de) * 2007-05-30 2008-09-25 Schott Ag Niedrig aufschmelzendes bleifreies Lotglas und dessen Verwendung
JP5692218B2 (ja) * 2010-03-19 2015-04-01 旭硝子株式会社 電子デバイスとその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11488841B2 (en) 2019-02-20 2022-11-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for manufacturing semiconductor package

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010067848A1 (ja) 2010-06-17
TWI526413B (zh) 2016-03-21
EP2357159A1 (en) 2011-08-17
SG171754A1 (en) 2011-07-28
TW201033152A (en) 2010-09-16
CN102245525A (zh) 2011-11-16
JP5413373B2 (ja) 2014-02-12
US20110223371A1 (en) 2011-09-15
JPWO2010067848A1 (ja) 2012-05-24
CN102245525B (zh) 2014-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5413373B2 (ja) レーザ封着用ガラス材料、封着材料層付きガラス部材、および電子デバイスとその製造方法
JP5418594B2 (ja) 封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法
JP5716743B2 (ja) 封着材料ペーストとそれを用いた電子デバイスの製造方法
JP5692218B2 (ja) 電子デバイスとその製造方法
JP5673102B2 (ja) 封着材料層付きガラス部材およびそれを用いた電子デバイスとその製造方法
JP5494831B2 (ja) 封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイス及びその製造方法
US20110209813A1 (en) Process for producing glass member provided with sealing material layer and process for producing electronic device
JP5500079B2 (ja) 封着材料層付きガラス部材とその製造方法、および電子デバイスとその製造方法
US20140023803A1 (en) Airtight member and its production process
JP2012041196A (ja) 封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法
JP6357937B2 (ja) 封着材料および封着パッケージ
JP2013239609A (ja) 気密部材とその製造方法
JP2011011925A (ja) 封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法
JP6963214B2 (ja) ガラス粉末及びそれを用いた封着材料
JP2012014971A (ja) 電子デバイス及びその製造方法
WO2010137667A1 (ja) 封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法
JP2014149941A (ja) 気密封止パッケージおよびその製造方法
JP2014005177A (ja) 気密部材とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid