TW201209005A - Sealing material paste, and process for production of electronic device using same - Google Patents

Description

201209005 ' 六、發明說明： L發明所屬之技術領域3 技術領域 本發明係有關於密封材料膏及使用其之電子裝置之製 造方法，且該密封材料膏係可適宜地用於急熱•急冷加工 之密封。 C先前技術3 背景技術有機EL顯示器（〇rganic Electro-Luminescenc e Display : OELD)、電漿顯示器面板(PDP)、液晶顯示裝置 (LCD)等之平板型顯示器裝置(FPD)係具有以玻璃封裝體密 封了顯示元件之構造，該玻璃封裝體係將形成有顯示元件 • 之元件用玻璃基板與密封用玻璃基板相對向地配置，並將 _ s亥等2片玻璃基板間密封者。此外，也提議將玻璃封裝適用 於如色素敏化型太&·電池般之太陽電池，其中該玻璃封穿 係將太陽電池元件（色素敏化型光電轉換元件）密封於2片玻 璃基板。 對於密封2片玻璃基板間之密封材料，係推薦適用具優 異耐濕性等之密封玻璃。因密封玻璃之密封溫度為4〇〇〜6〇〇 C左右，以使用焙燒爐之加熱處理，則有元件 等之電子元件部的特性係易劣化。因此，係推薦於密封層 之形成適用利用雷射光所致之局部加熱（參照專利文獻 2)利用雷射光所致之密封，係例如如下實施。首先， ^封材枓膏塗佈於其中—片玻璃基板的密封區域後，培 燒密封材料膏之塗佈層而形成密封材料層，其中該密封材 201209005 料月係將s有②、封麵或雷射吸收材等之密封材料與載體 此°並調製成者。接著’將具有密封材料層之玻璃基板與 $ 4玻璃基板積層後，藉由向密封材料層照射雷射光且 加熱來形成密封層。 矛】用雷射加熱所致的密封雖可抑制對電子元件部之熱 方面的衫響’但另一方面為了將密封材料層進行急熱.急 冷之加工’則有密封層易產生泡的問題。即，適用雷射加 熱來炼融密封材料層時’與通常利聽燒爐所致之加熱相 比由於达、封材料層的升溫以及降溫速度變快而於密封層 易產生泡。密封層之泡係為剝離或裂開的起始點，也係為 產生达、封不良的原因。起因於密封材料層之急熱•急冷加 工的/包並不限於雷射加熱，也胃發生於適帛與雷射加熱相 同之升溫速度為l〇〇aC/分以上之紅外線加熱、介電加熱、 感應加熱、電阻加熱等之加熱步驟之狀況。特別是由於雷 射加熱之升溫速度極為快速而易產生氣泡。 於專利文獻3中記載有為了抑制真空密封時的起泡，將 密封玻璃之水分含有量設為3〇〇PPm以下。然而，於此處卻 未考慮針對伴隨雷射加熱或紅外線加熱等之急熱•急冷加 工之密封步驟。又，於專利文獻4記載有藉由將電漿顯示器 面板用介電體膏中之含水量設為3質量％以下，以圖謀塗佈 層之平滑化與均一化，以及進一步之焙燒層（介電體層）之表 面狀態的良好化。此介電體膏係為以通常之培燒爐所培燒 者，其並沒有考慮伴隨雷射加熱或紅外線加熱等之急熱· 急冷加工的加熱步驟。 201209005 於專利文獻5中記載有以溶劑粉碎製作之鉍系玻璃粉 末來減少吸附水並抑制起泡，其起泡原因為水會吸附於以 水粉碎製成之鉍系玻璃粉末，而該吸附水於雷射照射時未 完全地揮發而產生。即，揭示藉由減少鉍系玻螭粉末與水 之接觸，來減少吸附水之技術。 先前技術文獻 專利文件 專利文獻1特開2008-059802號公報 專利文獻2特開2008-115057號公報 專利文獻3特開平06-072740號公報 專利文獻4特開平11-209147號公報 專利文獻5特開2010-111520號公報 t發明内容3 發明概要 發明所欲解決之問題 本發明之目的係提供密封材料膏與電子裝置之製造方 法，該密封材料膏於2片玻璃基板間之密封，係適用升溫速 度為100°C/分以上之急熱.急冷加工，其可使得再現性良 好地抑制起因於急熱•急冷加工而於密封層產生之泡；且 s玄電子裝置之製造方法藉由使用如前述的密封材料膏 可提升密封性及其可靠性。 用以解決問題的手段 本發明之密封材料膏，係使用於適用升溫速度為咖 /分以上之急速加熱之密封者，其特徵在於含有密封材料與 201209005 載體之混合物，該密封材料含有密封玻璃與低膨脹填充 材，该載體則係使有機樹脂溶解於有機溶劑而成者，且前 述密封材料膏中之含水量為2體積％以下。 本發明之電子裝置之製造方法，其特徵在於具備下述 步驟，準備第1玻璃基板之步驟，該第〖玻璃基板具有一設 有第1岔封區域之第1表面；準備第2玻璃基板之步驟，該第 2玻璃基板具有第2表面，且該第2表面設有對應於前述第丄 玻璃基板之前述第1密封區域的第2密封區域；形成密封材 料層之步驟，其係將密封材料膏塗佈於前述第丨密封區域及 /或刖述第2密封區域後，焙燒前述密封材料膏之塗佈層而 形成密封材料層者，該密封材料膏含有密封材料與載體之 混合物，該密封材料含有密封玻璃與低膨脹填充材該載 體則係使有機樹脂溶解於有機溶劑中而成者，且前述密封 材料膏中之含水量為2體積％以下；積層步驟，以前述第i 表面與前述第2表面相對向之方式，使前述第丨玻璃基板與 鈾述第2玻璃基板挾著前述密封材料層而積層；以及形成密 封層之步驟，其係以loot/分以上之升溫速度加熱前述第1 玻璃基板與前述第2玻璃基板之積層物，使前述密封材料層 熔融而形成將電子元件部密封之密封層，且該電子元件部 設置於前述第1玻璃基板與前述第2玻璃基板之間。 發明效果 依據本發明之密封材料膏及電子裝置之製造方法，可 再現性良好地抑制密封層產生之泡，其起因於升溫速度為 100eC/分以上之急速加熱。因此，可提升電子裝置之密封 6 201209005 性及其之可靠性。 圖式簡單說明 第1 (a)〜(d)圖係為顯示依據本發明之實施形態的電子裝置 之製造步驟的剖面圖。 第2圖係為顯示以於第1圖顯示之電子裝置之製造步驟中所 使用之第1玻璃基板的平面圖。 第3圖係為沿著第2圖之A-A線的剖面圖。 第4圖係為顯示以於第1圖顯示之電子裝置之製造步驟中所 使用之第2玻璃基板的平面圖。 第5圖係為沿著第4圖之A-A線的剖面圖。 第6(a)、（b)圖係為顯示於第1圖顯示之電子裝置之製造步驟 中向第2玻璃基板形成密封材料層之形成步驟的剖面圖。

【實施方式：J 用以實施發明的型態 以下針對用以實施本發明之形態，參照圖式進行説 明。第1圖至第5圖係為顯示依據本發明實施形態之電子 裝置的製造步驟圖。於此處，適用本發明實施形態之製造 方法的電子裝置，可舉使用了 〇ELD、PDP、LCD等之FPD、 OEL元件等的發光元件的照明裝置或是如色素敏化型太陽 電池般之密封型的太陽電池。 首先’如第1圖（a)所示，準備第1破螭基板1與第2 玻璃基板2。第丨及第2之玻璃基板i及2，係使用例如以 具有各種公知之組成的無鹼玻璃或鈉鈣破螭等所形成之玻 璃基板。無鹼玻璃係具有35〜40父1〇-7/。(：夫·^ 左右之熱膨脹係 7 201209005 數。鈉鈣玻璃係具有80〜90xl0_7/°C左右之熱膨脹係數。 第1玻璃基板1係如第2圖及第3圖所示，具有設有元件 區域3之表面la。於元件區域3設有電子元件部4，其為 因應為目標物之電子裝置。電子元件部4係例如若為OELD 或OEL照明則具備有OEL元件、若為PDP則具備有電漿 發光元件、若為LCD則具備有液晶顯示元件、若為太陽電 池則具備有色素敏化型太陽電池元件（色素敏化型光電轉 換元件）。電子元件部4具有各種公知的構造，其具備有如 OEL元件般的發光元件或色素敏化型太陽電池元件等。此 實施形態並不限定於電子元件部4之元件構造。 於第1玻璃基板1之表面la，沿元件區域3之外圍設 有第1密封區域5。第1密封區域5係以圍繞元件區域3 之方式所設。第2玻璃基板2具有表面2a，其與第1玻璃 基板1之表面la相對向。於第2玻璃基板2之表面2a，如 第4圖及第5圖所示，設有對應於第1密封區域5之第2 密封區域6。第1及第2密封區域5及6則為密封層之形成 區域。（例如在第2密封區域6形成密封材料層時，密封材 料層之形成區域則為密封區域。） 電子元件部4係設置於第1玻璃基板1之表面la與第 2玻璃基板2之表面2a之間。在顯示於第1圖之電子裝置 的製造步驟中，第1玻璃基板1係為構成元件用玻璃基板， 於其之表面la作為電子元件部4則形成有OEL元件或PDP 元件等之元件構造體。第2玻璃基板2係為構成電子元件 部4之密封用玻璃基板，該電子元件部4係形成於第1玻 201209005 璃基板1之表面la。 部件部4之構仏祕料。例如電子元件 =為色錄化型太陽魏元件科，於第 土板1及2之各個表面la以及2合 璃 等之元#跶 2a ’會形成配線膜或電極膜 =轉膜，而該元件膜係為形成元件構造 ^^元件膜或基於該等之元件構造體，係形成於t 及弟2玻璃基板1及2之表面la以及Μ之至少1 於第2玻璃基板2之密封區域6，如第i圖⑷ 圖及第5圖所示，係形成框狀之密封材料層7。密封持料層 7為密封材料之培燒層。密封材料係'在作為主成分之密封玻 璃添加低膨脹填充材’進-步依需要因應贿材料層7之 加熱=法添加無機填充材。例如適用雷射加熱或紅夕卜線加 熱於密封材料層7之加熱時，係於密封材料添加雷射吸收 材或紅外線吸收材等之電磁波吸收材。適用介電加熱的狀 況時係添加介電材料，而適用感應加熱或電阻加熱的狀況 時則摻合有導電材料等之無機填充材。密封材料依需要也 可含有此等以外之填充材或添加材。 饮封玻璃（即’玻璃玻料)係使用例如叙系玻璃、錄鱗 酸系玻璃、釩系玻璃、及鉛系玻璃等之低融點玻璃。此等 之中，考慮對於玻璃基板1及2之密封性（即接著性）或其可 靠性(例如，接著可靠性或密閉性）’進一步地考慮對於環境 或人體之影響性等，較佳係使用由鉍系玻璃或錫-磷峻系& 璃構成之低融點的密封玻璃。此實施形態之製造方法係特 別合適於使用鉍系玻璃為密封玻璃（玻璃玻料）的狀況。 201209005 鉍系玻璃（玻璃玻料）以具有含下述之組成為佳：以下述 氧化物基準之質量百分率來表示為7〇〜9〇質量％、較佳為 72〜88質量％之Bi2〇3，1〜20質量0/〇、較佳為3〜18質量〇/〇 之Zn〇，以及2〜18質量％、較佳為2〜15質里之Β203 〇 Bi2〇3為形成玻璃之網目的成分。Bi2〇3之含有量要是未滿 7〇質量％，則玻璃玻料之軟化點會變高’於低溫下之密封 則會變得困難。Bi2〇3之含有量要是超過90質量％，則有 變得難以玻璃化還有熱膨脹係數變得過高之傾向。

Zn〇為降低熱膨脹係數等之成分。ZnO之含有量要是 未滿1質量％則玻璃化會變得困難。ZnO之含有量要是超 過20質量。/〇,則玻璃成形時的穩定性會低下’並因失透明 化現象變得容易發生恐有無法獲得玻璃之虞° B2O3為形成玻璃之骨架，成能擴展玻璃化可能之範圍 的成分。B2 〇3之含有量要是未滿2質里、，則玻璃化會變 得困難。B2〇3之含有量要是超過18質量％，則因軟化點 變得過高，即使於密封時施加承載’於低溫下密封亦會變 得困難。 以Bi203、ZnO、以及B2〇3之3成分（基本成分)所形成 之玻璃，因轉移點低係適用低溫用之密封材料，但也可含 有 Al2〇3、Ce〇2、CuO、Fe2〇3、Ag2〇、W〇3、Mo〇3、

Nb2〇3、Ta205、Ga203、Sb203、Li2〇、Na2〇、K20、Cs20、

CaO、SrO、BaO、W03、Si02、p2〇5、Sn〇x(x 為1 或 2) 等之任意成分。但要是任意成分的含有量過多，則玻璃會 變得不穩定而發生失透明化現象’或恐有玻璃轉移點或軟 10 201209005 化上升之虞，因此任意成分之合計含有量較佳係30質量 〇以下，更佳係2〇質量％以下。此狀況時之玻璃組成以基 本上成為100質量％來調整基本成分與任意成分之合計量 計。 任意成分之含有量係以下述之氧化物基準之質量百分 率來表示。 上述之任意成分之中，Al2〇3為降低熱膨脹係數，且 使焙燒時之低融點玻璃穩定性提升的成分。Α1203之含有 畺係以0〜5質量％之範圍為佳，更佳係〇1〜5質量。之範 圍。八丨2〇3之含有量要是超過5質量％，則玻璃的黏性會上 升且八丨2〇3作為未熔融物係易殘留於低融點玻璃中。藉 由使含有0.1質量％以上之Al2〇3，則可更有效地提高焙燒 時之低融點玻璃的穩定性。

Fe2〇3為幾乎不會使黏性增加，而又能抑制於密封時 之破璃的結晶化，並擴展密封可能溫度範圍的成分。但要 是過剩添加FezO3，由於玻璃化範圍會變小，其含有量係 以〇〜0.5質量％之範圍為佳，更佳係〇〇1〜〇2質量％之範 園。CuO為降低玻璃的黏性，且又特別能擴展於低溫側之 透'封可能溫度範圍的成分，其含有量係以0〜5質量％之範 圍為佳，更佳係0.1〜3質量％之範圍。cu〇之含有量要是超 過5質量％，則結晶之析出速度變會大，而於高溫側之密 封可能溫度範圍會變小。

Ce〇2為能抑制玻璃組成中之；Bi2〇3於玻璃炫解時作 為金屬鉍而析出，且能使玻璃之流動性穩定化之成分。

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Ce〇2之含有量以〇〜5質量。之範圍為佳，更佳係〇卜5質 量％之範圍。Ce02之含有量要是超過5質量％則玻璃的黏 度會變高，於低溫下之密封會變得困難。此外，Ce〇2具有 在以由Pt或Pt合金構成之坩堝來熔解鉍系玻璃時，抑制坩 渦之劣化(侵姓或龜裂）的效果。 密封材料係含有低膨脹填充材。作為低膨脹填充材， 例如係使用選自於由二氧化矽、氧化鋁、氧化錯、矽酸錄、 鈦酸鋁、富鋁紅柱石、堇青石、鋰霞石、輝石、磷酸結系 化合物、氧化錫系化合物、石英固溶體以及雲母所構成之 群組中之至少一種物質。作為磷酸鍅系化合物，可舉 (ZrO)2 P2 〇7 . NaZr2 (P〇4 )3 > KZr2 (P〇4 )3 > Ca〇. 5 Zr2 (P〇4 )3 .

NbZr(P〇4)3、Zr2(W〇3)(p〇4)2、以及此等之複合化合物等。 所。月低膨脹填充材係為具有較密封玻璃低之熱膨服係數。 低膨脹填充材之含有量係使得密封玻璃之熱膨脹係數 接近於玻縣板i及2之_脹餘來合雜設定。雖會 依據密封玻璃、玻璃基板丨& 2之熱膨脹係數，但相對於 &封材料α〇·1〜40質量％之範圍來含有低膨脹填充材為 佳’以1〜35貝1%之範圍含有為更佳。低膨脹填充材之含 有量要疋未滿G.1貝量％，恐有無法充分獲得調整密封材; 之熱膨脹率效果之虞。另―方面，低膨脹填充材之含有 要是超過則4%，恐有密封材料之流動性會惡化且接: 強度會降低之虞。 如上所述，密封材料係依需要含有因應加熱方法之無 機填充材。於密封材料芦7 a θ 之加熱適用雷射加熱或紅外線 12 201209005 加熱等之利用電磁波來加熱時，密封材料係以含有雷射吸 收材或紅外線吸收材等之電磁波吸收材(例如，吸收雷射光 或紅外線般的電磁波而發熱之材料)為佳。而於適用雷射加 熱或紅外線加熱以外之加熱方法時，密封材料亦以因應加 熱方法而含有無機填充材為佳。但，並不僅限於密封玻璃 自身吸收雷射光或紅外線等之電磁波的狀況。適用其它之 加熱方法時亦相同。 目狖田 re、Cr、Mn、Co IF々％磁波吸收材係使用選 _ =以及CU所構成群組中之至卜種金屬或含有前述金屬 之氧化物等的化合物。其亦可為此等以外的顏料。電磁波 吸收材的含有量係相對於密封材料1⑼質量％以〇〜2〇 f量 %之範圍為佳，更佳係0〜15質量%之範圍。電磁波吸收材 之含有量要是超過2〇質量％，恐有會在與第2玻璃基板2 附近局部性地發熱，或是有密封材觀融時的流動 t:卜線=著性降低之虞。密封玻璃自身不具有雷射光或 之電=吸收能力時’密封材料係以含有。彻 之電磁波吸收材為佳。電磁波吸收材之含有 質量％’恐有無法充分使密封材料層7純之虞。… 密封材料層7係如以下進行形 之形成步驟，參照第 广封材枓層7 合低膨脹龍材等切^仃㈣。Μ，於密封玻璃掺 製密封材料膏。载心㈣材料’將此與载體混合來調 成者》载體亦可含有^有機樹脂溶解於有機溶劑而調製 有機樹脂的含有量係^外之添加劑。㈣材料膏中之 〇·ι〜5質騎，更佳係

S 13 201209005 0.1〜4質量％之範圍。有機樹脂之含有量要是未滿0.1質量 %，恐會有維持密封材料膏塗佈層的形狀變得困難之虞， 要是超過5質量％，則恐有於之後的焙燒步驟有無法充分 去除有機樹脂，並有增加作為殘渣之碳之虞。 作為載體之有機樹脂成分（即，黏結劑成分），例示有甲 基纖維素、乙基纖維素、羧曱基纖維素、氧乙基纖維素、 苄基纖維素、丙基纖維素、硝化纖維素、（甲基）丙烯酸甲 酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯及曱基丙烯 酸2-羥乙酯等。作為溶解有機樹脂成分之有機溶劑，可使 用松香醇、二乙二醇單乙基醚醋酸酯、二乙二醇單丁醚醋 酸酯、丙二醇二醋酸酯、2,2,4-三曱基-1,3-戊二醇單異丁酸 酯、2,2,4-三曱基-1，3-戊二醇二異丁酸酯、二乙二醇單-2-乙基己基醚、及1,3-丁二醇二醋酸酯等。有機溶劑亦可混 合2種以上使用。 混合如上述的載體與密封材料來調製密封材料膏。密 封材料膏之黏度係使之配合對應塗佈於玻璃基板2之裝置 的黏度即可，其可藉由有機樹脂與有機溶劑的比例或密封 材料與載體之比例作調整。密封材料膏亦可含有稀釋用之 有機溶劑，並進一步地含有如消泡劑或分散劑之於玻璃膏 中為公知之添加物。於密封材料膏之調製，係可適用使用 了備有葉輪之旋轉式混合機或輥軋機、球磨機等之公知的 方法。 將上述之密封材料膏藉由如第6圖（a)所示塗佈於第2 玻璃基板2之密封區域6，形成密封材料膏之塗佈層8。密 14 201209005 =料膏亦可塗佈於第1_基板1之密封區域5。或亦可 2破璃基板2之密封區域6與第丨玻璃基板丨之 d之兩者塗佈密騎料#。密·料#_如適用網 或凹版印刷等之印刷法並塗佈於密封 是使用分配器等沿密封區域6進行塗佈。於此，二二 封材料膏之涂仗麻。 、此於形成密 料膏。 _層8之時，係使驗降低含水量之密封材 如後述，將密封材料膏之塗佈層8培燒，並進— 適用升溫速度為1QGt/分以上之加熱步驟進㈣融^培 佈層8 &成㈣材料層7時’由於係、使用-般的培捧 爐貝U封材料膏中的含水量不太有影響，且未觀察到泡 之產生等ϋ將密封材料層7以IGGt/分以上之升溫 速,來急速加熱形成密封層9時，會對密封材料膏中的含 水置有不良的影響。即，可推測因密封材料層7的升溫及 降’皿速度Μ快’在密封材料層7中殘留的水分在升溫時因 被心劇地力產生氣、泡，因此於急冷時被困在内部而於 密封層9變得容易產生泡。 對於此點，藉由使用經降低含水量之密封材料膏，即 使於將密封材料層7以⑽。C/分以上之升溫速度來加熱形 成密封層9時’亦可抑制密封層9之泡的產生。具體地說， 藉由使密封材料膏之含水量為2體積％以下，由於在密封 材料層7中殘留的含水量會被降低，即使將密封材料層7 以l〇〇°C/分以上之升溫速度來加熱 ，亦可抑制泡的產生。 含水量為2體積％以下之密封材料膏，特別於使用鉍系玻

S 15 201209005 璃作為密封玻璃(玻螭破料)時係為有效。 藉由將密封材料膏的含水量設為2體積％以下，係適 用升溫速度為10(TC/分以上之加熱步驟 ，且可再現性良好 地抑制形成密封層9時之泡的產生，其中密封材料膏係為 將3有由紐系玻璃構成的密封玻璃之密封材料與載體混合 並周製成者。使密封材料膏的含水量為1.5體積％以下係更 佳。藉由使密封材料膏的含水量實質地為零，雖可更確實 也防止/包的產生’但要是使得含水量趨近零，則對密封材 料膏之黏度的行為恐有不良影響之虞。因此，以使密封材 料膏之含水量為〇.丨體積％以上為佳。 本專利係以卡爾費休水分計(Kari Fischer Moisture)進 行密封材料膏含水量…収。更詳細地為裝置係使用了三 菱化學分析技術公司（Mitubishi Chemical施吻㈣c〇,

LTD·)製之微量水分敎裝置W型及水分氣化裝置 VA-100型。以電量較法進行測^，於陽極液使用了 aq uamicr〇_ax，於陰極液則使用了 ⑽歷X =密封刪力^靴進行了測 趣 CR㈣」為三菱化學有限公司的註冊商標。） 狀.兄=此處主要係針對使用㈣玻璃作為密封玻璃的 ==’但成為密封材料之主成分的密封玻璃並不限 9 材钭，Μ-使用了 Μ麵w外之密封玻璃的密封 2的產生错由降低密封材料#中之含水量來抑制密封層 藉由以下方式獲得，例 經降低含水量之密封材料膏可 16 201209005 如將膏於麟度的環境下進行調製、降低密封玻璃或低膨 崎充材等之密封材枓之構成㈣含水量、降低有機樹脂 或有機溶劑等之鶴之構成㈣含水量、或於調製膏後施 订月兄水處理等。例如密崎㈣仙於絶躲度為8咖3 以下之環境調製為佳。密封材料之構成材的含水量，可藉 例如以200 C以上之溫度進行假培燒來降低。因假培燒的 、限溫度係以密封破璃之轉移點以下為佳，要是以此溫度 =上之溫度進行假培燒，則對密封性有*良影響之可能 ，。載體之構成材的含水量，可藉由例如減壓處理至 .〇8MPa以下來降低。f㈣後之脱水處 ^水處理係指於可_之密閉容器邊將膏減壓邊攪摔^ =壓至福购以下細㈣分鐘，巍操作可降低含 ::=合:r綱〜或膏_環 =域1崎料的構賴意指朗㈣、低膨服 、材以及因應需要可於密封材料使用之電磁波吸收材. :載體之構成材意指有機樹脂、有機溶劑以及因應需要可 於載體使用之添加劑。 要了 :成密封材料層7之時’以將密封材料膏之塗佈層8 為了二 度使其賴1G細上為佳。乾燥步驟係 内殘二π 8 7之有機溶劑而實施者。要是塗佈層8 走留有機_，則於其後之培燒步驟恐有 ^機樹脂成w，繼㈣㈣佈;^ 金佈層乾料，為乾_)8並形成軸材料層7。培燒步

17 S 201209005 驟係將塗佈層8加熱至為密封材料之主成分的密 璃玻料)之破璃轉移點以下的溫度，除去塗佈層8 樹脂成分後，加熱至密封玻璃（玻璃破料)之軟化點 度，將密封玻璃熔融並燒著於玻璃基板2。如此進 6圖（b)所示’形成由密射好料夕拉植s 的密封坡埤(坡 形成由密封材料之培燒層構成的密 點以上的溫 此進行，如第 治雄、封材料層 然後，使用第2玻璃基板2及與其為個別 其：1 A 制以"/士 __ 第 玻璃基柘1夾剑你说田7 ncr η η

子裝置’其中弟2玻璃基板2係為培燒密 1 ru ' ο 太陽電池等 封材料膏 塗佈層8並形成有密封材料層7者。即，如第^ _之 將第1玻璃基板1與第2玻璃基板2，以其等之表^不’ 表面2a為相對向之方式挾著密封材料層7積層。於面Μ 璃基板丨與第2玻璃基板2之間，基於密封居破 度形成能成為電子科部4之形成區域的空隙。的厚 又’於本說明書令為方便起見，將形成有上述之電子 元件部之_玻·㈣為第1 «基板來説明，雖此為 通*之形態’但第1及第2玻璃基板的稱法，與此相反亦 可。 接者’將第1玻填基板i與第2玻璃基板2之積層物 «升溫速度為麻C/分以上之加熱步驟來加熱，藉由使 密封材料層7中之密封破璃炫融•固化來形成密封電子元 件部的密封層9，該許元件部係設置於第1玻璃基板i ”第2破璃基板2之間。作為升溫速度為剛。c/分以上之 18 201209005 加熱步驟，可例舉如前述之雷射加熱、紅外線加熱、介電 加熱、感應加熱、電阻加熱等。例如適用使用了如雷射加 熱或紅外線加熱之電磁波之加熱步驟時，如第丨圖〇所 不，透過第2玻璃基板2(或是第1玻璃基板丨）向密封材料 層7照射雷射光或紅外線等之電磁波1〇。 作為電磁波10使用雷射光時，雷射光係沿著框狀的密 封材料層7邊掃描賴射。雷射光並無㈣限定，其可使 用半導體雷射、二氧化碳雷射、準分子雷射、YAG雷射、 HeNe雷射等之由各種雷射光源射出之雷射光 1〇使用紅外線時，以例如將密封材料層7之形成部位以 外’藉由例如以紅外線反射膜(Ag膜等）進行缝，向密封 材料層7選擇性地照射紅外線為佳。 例如’作為電磁波10使用雷射光時，將密封材料層7 依，從破雷射光沿著其掃描且被照射到之部分進行急熱並 熔融，與雷射光之照射終止的同時進行急冷固化並固著於 第1破壤基板2。藉由環密封材料層7全周照射雷射光如 於第1圖(d)所示，形成密封第！玻璃基板！與第2玻璃基 板2之間之㈣層9。作為電磁波1G使用紅外線時，將密 子材料層7基於紅外線的照射進行急熱並炫融，與紅外線 之照射終止的同時進行急冷@化並@著於第i玻璃基板 藉此，如第1圖（d)所示形成密封層9。亦同適用其它的 加熱步驟。 ” 向密封材料層7照射雷射光或紅外線等之電磁波1〇並 ’、、、寺岔封材料層7會因急熱.急冷加工而被熔融•固

S 19 201209005 化。於此際，要是密封材料層7中之殘留含水量多，則基 於如前述之急熱•急冷加工係易於密封層9產生、.包。對於 此點，係於此實施形態中使用已使含水量減少之密封材料 膏’由於已降低密封材料層7中之殘留含水量，因此即使 以急熱•急冷加工將密封材料層7熔融•固化，亦可抑制 密封層9之泡的產生。亦同適用介電加熱、感應加熱、電 阻加熱等之升溫速度為loot/分以上之加熱歩輝。 如此進行’於玻璃面板將電子元件部4進行氣密密封 來製作電子裝置11，其中該玻璃面板係由第1坡璃基板卜 第2坡璃基板2以及密封層9所構成，該電子元件部4係 配置於第1玻璃基板1與第2玻璃基板2之間。其次，由 於基於急熱.急冷加工的密封層9中之泡的產生被抑制， 而可再現性良好地抑制起因於泡之密封層9的剝離或裂開、 及基於該等之密封不良的產生等。即，可再現性良好地製 作具優異密封性或其可靠性的電子裝置U。 又，此實施形態之玻璃面板並不限於電子裝置u之構 成部件，亦可應用於電子部件的密封體或是如雙層玻璃之 破蟀部材(建材等）。 實施例 接著，針對本發明之具體的實施例及其評價結果進行 敘述。又，以下的説明並不限定本發明，亦可作依循本發 月之旨趣之形式上的改變。 (貫施例1) 準備了平均粒徑為1 · 2 μιη之鉍系玻璃玻料（玻螭轉移點 20 201209005 =358°C、軟化點=412。〇、作為低膨脹填充材且平均粒徑為 2·0μπι之堇青石粉末、以及作為雷射吸收材且平均粒徑為i Ομιη之黑色顔料；其中該鉍系玻璃玻料以下述氧化物基準 表示具有Bi203 83質量％、b2〇3 5 ft%、Zn〇 ^質量 %、ai2o3 1質量％的組成，並以水粉碎製作成者該黑色 顏料係具有Fe2〇3-MnO-CuO-Al2〇3之組成。

將上述之絲系玻璃玻料82.7質量％、堇青石粉末U S 質量％以及黑色顏料5.7質量％置人塑膠袋，以手混合製作 了密封材料(粉末材料）。X ’將作為有機樹脂成分(黏結劑 成分)之乙基纖維素5質量％溶解於有機溶劑95質量％來製 作載體，該有機溶劑由2,2,4-三曱基戊二醇單異丁酸酿 構成。接著，將密封材料90質量％與載體1〇質量％於絕^ 溼度為7g/m3之環境下，以PLANETARYMixer來混合並 以3根軋輥進行精密分散並調製了密封材料膏。密封材料 膏係以使黏度成為H)()Pa.s之方式使时述有機溶劑進行 了稀釋。如此進行獲得之密封材料膏的含水量以卡爾費休 水分計（加熱條件：300。〇進行了測定，該膏中之含水量為 1.7 體積％(0.58 質量％)。 接著，準備由無鹼玻璃基板(旭硝子杜製，AN100(熱膨 脹係數：38X10·7广C))構成的第2玻璃基板(尺寸（長X寬’X / 厚广90腿x90mmx0.7mm)，於此玻璃基板之密魄 板印刷法塗佈密封材料膏後，於12〇°cl〇分鐘的條件下使 之乾燥。藉由將此塗佈層於460。(： 10分鐘的條件下焙蜱並 开> 成了膜厚為12μιη、線寬為1 mm之密封材料居

21 S 201209005 接著’將具有上述之密封材料層之第2玻璃基板與具 有元件區域（即’形成有OEL元件等之區域)之第i玻璃基 板(與第2玻璃基板為同組成，係為同形狀的無驗玻璃基板) 積層。其後，透過第2玻璃基板對密封材料層使用附溫度 監測機能之半導體雷射加熱裝置（濱松光子學（Hamamatsu Photonics)公司製之 LD-HEATER L10060)，藉由將波長 94 Onm、輸出功率37W、光斑直徑1.6mm之雷射光（半導體雷 射）以10mm/s之掃描速度照射，將密封材料層進行急熱· 急冷以及熔融.固化，並將第1玻璃基板與第2玻璃基板 進行了密封。又，照射雷射光時之密封材料層的升溫速度， 依據隨附於雷射加熱裝置之溫度計的讀値係為i 〇 〇它/秒以 上。具體地說，掃描並照射雷射時，於瞬時（1秒以下）軟化 點412°C之鉍系玻璃玻料會軟化，且由溫度監測著加熱光斑 之溫度計的讀値係約8 00。(：，藉由這一點判斷了升溫速度至 少係為100 c /秒以上。將具有如此製作而得之玻璃面板的 電子裝置供至後述之特性評價。 (實施例2) 將用於密封材料膏之調製使用的粉末材料（玻璃玻 料、堇青石粉末、以及黑色顔料)於30(TC、2小時的條件 下進行假培燒並將調製後之密封材料膏置入密閉容器，於 -〇.〇96MPa之減壓下邊攪拌邊保持1小時，其餘係使與實施 例1相同地實施密封材料層之形成以及利用雷射光所致之 第1玻璃基板與第2玻璃基板之密封。減壓處理後之密封 材料膏的含水量為1.2體積％(〇·42質量％)。將具有如此製 22 201209005 供至後述之特性評價。 作而得之玻璃面板的電子裝置 (比較例1) ==膏於絕對、環境下調“ 餘”貫_ 1相同地實施密封材料層的 、 ==璃基板與第2玻璃基板之密封。密封:料ΐ 的含水Ϊ為2.2體積％(G.78 f量％)。將 斗膏 之玻璃面板的電子裝置供至後述之特性評價。 而得 (比較例2) ' 將密封材料膏於絕對澄度為以〜3之環境下調製 餘與實施例1相同地實絲崎料層之形成、彻二 所致之第i玻璃基板與第2玻璃基板之密封。密封材料： 之含水量為2.8體積。/。(〇.96質量％)。將具有如此製作而^ 之玻璃面板的電子裝置供至後述之特性評價。 于 針對於上述之實施例i及2製成之_面板，以光學 顯微鏡觀察密封層之剝離或裂開、密封層之接合狀態等2 進仃了評價，係已確認任-者皆為良好。以氦漏試驗測定 了玻璃面板之氣密性’係已確認可獲得良好之氣密狀態。 又’為了評價於各例中密封層之泡的產生，將實施例1〜2 及比較例1〜2於同一條件下製作了樣本，其為將密封材料 層之形狀變更為長30mmx寬1mm之3條線型並經雷射加熱 者。將經雷射加熱之3條線條中之泡的產生狀態以雷射顯 微鏡觀察’測定了尺寸為1 ΟΟμηι以上之泡的個數。其結果 於表1顯示。 【表1】

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從表1清楚地了解到’相對於在比較例1及2密封層 中之泡的產生量多，使用了經降低含水量之密封材料膏之 實靶例1〜2之泡之產生會被抑制。從該結果可推測，在實 施例1〜2，密封層之剝離或裂開等的產生會被抑制，且可 獲知良好之密封狀態。又，同比較例丨，將形成有密封材料 層之第2玻璃基板與第丨玻璃基板積層，將其配置於焙繞 爐内於480 C、3小時間之條件（升溫速度：1〇°c/分）下進行 熱處理形成了密封層，密封層之泡的產生量係與實施例i 為相同程度。由此可推測，基本上泡之產生原因係由於雷 射加熱等之急熱•急冷加工。 産業上的可利用性 本發明之役封材料膏，可再現性良好地抑制起因於急 速加熱之岔封層泡的產生，並可提升電子裝置之密封性或 其可靠性，而可利用於平板型顯示器裝置等。 又，於此引用於2010年6月14日提申之曰本專利申請第 2〇10-135296唬之說明書、申請專利範圍、圖式以及摘要之 全部内容，併入作為本發明之說明書的揭示。 【圖式簡單說明】 第1 (a)〜(d)圖係為顯示依據本發明之實施形態之電子裝置 24 201209005 的製造步驟之剖面圖。 第2圖係為顯示以於第1圖顯示之電子裝置的製造步驟中使 用之第1玻璃基板的平面圖。 第3圖係為沿著第2圖之A-A線的剖面圖。 第4圖係為顯示以於第1圖顯示之電子裝置的製造步驟中所 使用之第2玻璃基板的平面圖。 第5圖係為沿著第4圖之A-A線的剖面圖。 第6(a)、（b)圖係為顯示於第1圖顯示之電子裝置之製造步驟 中向第2玻璃基板形成密封材料層之形成步驟的剖面圖。 【主要元件符號說明】 符號之説明 5…第1密封區域 1···第1玻璃基板 6…第2密封區域 la…表面 7…密封材料層 2···第2玻璃基板 8…密封材料膏之塗佈層 2a··.表面 9…密封層 3···元件區域 10···電磁波 4···電子元件部 11…電子裝置 25

Claims (1)

1. 201209005 七、申請專利範圍： 1. 2. 3. 4. -種密封材料膏，係使用於適用升溫速度為⑽。^分以 上之急速加熱之密封者，其特徵在於：含有密封材料斑 載體之混合物，該㈣材料含有密封玻璃與低膨服填充 材’該載體則錄有機樹脂溶解於有機溶劑而成者，且 前述密封材料膏中之含水量為2體積％以下。 W判範圍以項之密封材料膏，其係用料μ 射加熱、紅外線加熱、介電加熱、感應加熱或電阻加： 所致之密封者。 …、 如申請專利範㈣i項之密封材料f，其係在Q〜2〇質量 %之範圍内含有雷射吸收材’且可用於利用雷射加埶: 致之密封。 ' :申。月專利圍第丨至3項中任—項之密封材料膏，其中 别述低知脹填充材係由選自於由二氧切、氧化紹、氧 化錯、㈣錘、鈦酸m紅柱石、堇青石、鐘霞石、 鐘輝石、碟酸錯系化合物、氧化錫系化合物、石英固溶 ，及雲母所構成群財之至少_種物㈣成者，且前述 密封材料係在(U〜4〇質量％之範圍内含有前述低膨脹填 充材。 、 5. 如申請專利範圍第丨至4項中任一項之密封材料膏，其中 月’J述密封破璃由鉍系玻璃所構成，該鉍系玻璃以換 /g- J * 化物來表示，則含有70〜90質量％範圍的Bi2〇3、丨〜扣 貝里％範圍的ZnO以及2〜18質量％範圍的b2〇3。 6. 一種電子裝置之製造方法，其特徵在於具備下述步驟： 26 201209005 準備第1玻璃基板之步驟，該第丨玻璃基板具有一設 有第1密封區域之第1表面； 準備第2玻璃基板之步驟，該第2玻璃基板具有第2 表面，且該第2表面設有對應於前述第丨玻璃基板之前述 第1密封區域的第2密封區域； 形成密封材料層之步驟，其係將密封材料膏塗佈於 前述第1密封區域及/或前述第2密封區域後，焙燒前述 松封材料膏之塗佈層而形成密封材料層者，該密封材料 膏含有密封材料與載體的混合物，該密封材料含有密封 玻璃與低膨脹填充材，該載體之混合物則係使有機樹脂 溶解於有機溶劑中而成者，且前述密封材料膏中之含水 量為2體積％以下； 積層步驟，以前述第1表面與前述第2表面相對向之 方式’使前述第1玻璃基板與前述第2玻璃基板挾著前述 密封材料層而積層；以及 形成密封層之步驟，其係以100»c/分以上之升溫 速度加熱前述第1玻璃基板與前述第2玻璃基板之積層 物’使前述密封材料層熔融而形成將電子元件部密封之 密封層，且該電子元件部設置於前述第丨玻璃基板與前 述第2玻璃基板之間。 7. 如申請專利範圍第6項之電子裝置之製造方法，其係藉 由雷射加熱、紅外線加熱、介電加熱、感應加熱或電阻 加熱來使前述密封材料層熔融。 8. 如申請專利範圍第6項之電子裴置之製造方法，其中前 27 S 201209005 述密封材料含有雷射吸收材，並且透過前述第1玻璃基 板或是前述第2玻璃基板向前述密封材料層照射雷射光 而使其炫融。 9. 如申請專利範圍第6至8項中任一項之電子裝置之製造 方法，其中前述低膨脹填充材係由選自於由二氧化矽' 氧化is、氧化結、砍酸結、鈦酸紹、富銘紅柱石、堇青 石、鋰霞石、鋰輝石、磷酸锆系化合物、氧化錫系化合 物、石英固溶體及雲母所構成群組中之至少一種物質所 構成，且前述密封材料係在0.1〜40質量％之範圍内含有 前述低膨脹填充材。 10. 如申請專利範圍第6至9項中任一項之電子裝置之製造 方法，其中前述密封玻璃係由鉍系玻璃所構成，且該鉍 系玻璃含有70〜90質量％範圍之Bi203、1〜20質量％範圍 之ZnO以及2〜18質量％範圍之B203。 28