玻璃料组合物、玻璃料糊剂组合物、电气元件密封方法及电气元件转让专利

申请号 : CN201310752922.3

文献号 : CN103922596B

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发明人 : 谢再锋

申请人 : 上海天马有机发光显示技术有限公司天马微电子股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种用于电气元件密封的玻璃料组合物,玻璃料组合物按摩尔百分比包括:Bi2O320%-45%;SiO210%-35%;ZnO5%-35%;CuO5%-20%;Al2O35%-15%;MnO21%-15%;Fe2O31%-5%;BaO0.1%-5%;TiO20.1%-5%;WO30.1%-5%。本发明还提供了一种玻璃料糊剂组合物、电气元件密封方法及电气元件。本发明的玻璃料组合物、玻璃料糊剂组合物、电气元件密封方法及电气元件,降低了玻璃转化温度和软化温度,显示出优异的低温烧制稳定性,有利于电气元件的低温气密密封,能够达到保护电气器件和节能的目的。

权利要求 :

1.一种用于电气元件密封的玻璃料组合物,所述玻璃料组合物按摩尔百分比包括:

2.根据权利要求1所述的玻璃料组合物,所述玻璃料组合物按摩尔百分比包含:

3.根据权利要求1或2所述的玻璃料组合物,其特征在于,所述玻璃料组合物还进一步包含降低热膨胀系数的填料。

4.根据权利要求3所述的玻璃料组合物,其特征在于,所述填料选自β-锂霞石、β-锂辉石、LiAlSiO4、焦磷酸盐、菁青石中的一种或至少两种的混合物。

5.一种玻璃料糊剂组合物,其特征在于,其包含:

权利要求1-4中任一项所述的玻璃料组合物;

高分子粘接剂;

有机溶剂。

6.根据权利要求5所述的玻璃料糊剂组合物,其特征在于,该组合物含有:

65-90重量份的权利要求1-4中任一项所述的玻璃料组合物;

0.1-5重量份的高分子粘接剂;

5-30重量份的有机溶剂。

7.根据权利要求5或6所述的玻璃料糊剂组合物,其特征在于,所述高分子粘结剂选自丙烯酸树脂(AC)、乙基纤维素(EC)或者聚亚烷基碳酸酯的一种或至少两种的混合物。

8.根据权利要求5或6所述的玻璃料糊剂组合物,其特征在于,所述有机溶剂选自丁基卡必醇乙酸酯(BCA)、萜品醇(TPN)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、2,2,4-三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯或三甘醇二甲醚中的一种或至少两种的混合物。

9.根据权利要求5或6所述的玻璃料糊剂组合物,其特征在于,所述高分子粘结剂和所述有机溶剂的组合为:乙基纤维素(EC)和丁基卡必醇乙酸酯(BCA)的组合、丙烯酸树脂(AC)和2,2,4-三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯的组合或聚亚烷基碳酸酯和三甘醇二甲醚的组合。

10.根据权利要求5所述的玻璃料糊剂组合物,其特征在于,所述玻璃料糊剂组合物的粘度为500-100000cps。

11.根据权利要求10所述的玻璃料糊剂组合物,其特征在于,所述玻璃料糊剂组合物的粘度为2000-80000cps。

12.一种电气元件的密封方法,所述电气元件至少包含需要密封的第一密封基材和第二密封基材,所述密封方法包括:将上述权利要求5-11中任一项所述的玻璃料糊剂组合物设置在需要密封的所述第一密封基材和所述第二密封基材之间的预定位置;

对所述玻璃料糊剂组合物进行加热以使其熔融;

经过冷却从而密封所述第一密封基材和所述第二密封基材。

13.根据权利要求12所述的电气元件的密封方法,其特征在于,所述加热利用激光对所述玻璃料糊剂组合物进行加热。

14.根据权利要求13所述的电气元件的密封方法,其特征在于,所述电气元件为有机发光显示面板,所述第一密封基材为所述有机发光显示面板的第一玻璃基板,所述第二密封基材为上面形成有有机发光单元的第二玻璃基板,所述有机发光显示面板的密封方法为:将所述玻璃料糊剂组合物设置在所述第一玻璃基板的预设粘结处;

将所述第二玻璃基板与所述第一玻璃基板对位贴合;

通过所述激光透视所述第二玻璃基板,对所述玻璃料糊剂组合物进行加热以使其熔融;

经过冷却从而密封所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板。

15.根据权利要求14所述的电气元件的密封方法,其特征在于,所述激光为红外光。

16.根据权利要求12-15中任一项所述的电气元件的密封方法,其特征在于,通过网版印刷或点胶涂布的方法进行玻璃料糊剂组合物的设置。

17.一种采用上述权利要求12-16中任一项密封方法进行气密密封得到的电气元件。

18.根据权利要求17所述的电气元件,其特征在于,所述电气元件包括有机发光显示面板、发光二极管(LED)照明灯具或染料敏化太阳能电池(DSSC)。

说明书 :

玻璃料组合物、玻璃料糊剂组合物、电气元件密封方法及电

气元件

技术领域

[0001] 本发明涉及电气元件密封技术领域,尤其涉及一种玻璃料组合物、玻璃料糊剂组合物、电气元件密封方法及电气元件。

背景技术

[0002] 有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode),发光二极管(LED)照明灯具或染料敏化太阳能电池(DSSC)等电器元件需要进行密封,使来自外部的水分和气体的影响最小化以提高电器元件的性能和使用寿命。
[0003] 其中,有机发光二极管被广泛地应用于显示领域,被称为有机发光显示器(Organic Light Emitting Display,OLED)。OLED显示器具有高的色彩对比度和宽的可视角度等优点,但是OLED显示器的电极和有机层容易与周边环境的氧和水分发送作用而导致其老化,因此,对于OLED内的电极和有机层需要进行气密密封以与周围环境隔开,从而提高了OLED显示器的性能和使用寿命。
[0004] 在OLED器件上采用有机/无机薄膜封装,可以达到10-6g/m2/天的阻隔水汽的能力,而对于现有的玻璃料封装,则需要在高温或激光工艺中采用玻璃料组合物将上下基板-6 2密封在一起,从而达到10 g/m/天的阻隔水汽的能力。但是,薄膜封装的缺点在于整个封装成本的高昂,并且工艺上也较为复杂。虽然基于PbO、Sb2O3、CdO等成分的玻璃料封装的密封性能较佳,但是问题在于大多数玻璃料成分中都含有重金属元素,易造成环境污染问题。而且由于考虑到后续激光封装中OLED材料稳定性的要求和设备的成本要求,则需要玻璃料组合物能够满足低温加工工艺,因此开发一种基于低温、环保的玻璃料的气密式密封材料尤为迫切。
[0005] 目前,钒酸盐体系封装玻璃料具有原料昂贵,融制过程容易起泡,不耐酸洗的缺点。磷酸盐体系玻璃料的热膨胀系数(CTE)较高,化学稳定性较差,即使添加多种填料组分也不能达到使用目的,难以推广应用,而且钒酸盐体系玻璃料和磷酸盐体系玻璃料的封装强度都不高,在实际应用中容易导致剥落问题,降低了产品的良率。

发明内容

[0006] 有鉴于此,本发明的目的在于提出一种玻璃料组合物、玻璃料糊剂组合物、电气元件密封方法及电气元件,能够实现低温气密密封。
[0007] 为达此目的,本发明的第一方面提供了一种用于电气元件密封的玻璃料组合物,[0008] 所述玻璃料组合物按摩尔百分比包括:
[0009]
[0010] 本发明的第二方面提供了一种玻璃料糊剂组合物,包含:
[0011] 上述玻璃料组合物;
[0012] 高分子粘接剂;
[0013] 有机溶剂。
[0014] 本发明的第三方面提供了一种电气元件的密封方法,所述电气元件至少包含需要密封的第一密封基材和第二密封基材,所述密封方法包括:
[0015] 将上述的玻璃料糊剂组合物设置在需要密封的所述第一密封基材和所述第二密封基材之间的预定位置;
[0016] 对所述玻璃料糊剂组合物进行加热以使其熔融;
[0017] 经过冷却从而密封所述第一密封基材和所述第二密封基材。
[0018] 本发明的第四方面提供了一种采用上述密封方法进行气密密封得到的电气元件。
[0019] 本发明的玻璃料组合物、玻璃料糊剂组合物、电气元件密封方法及电气元件,降低了玻璃转化温度和软化温度,显示出优异的低温烧制稳定性,有利于电气元件的低温气密密封,能够达到保护电气器件和节能的目的。

附图说明

[0020] 图1是本发明的电气元件的密封方法的流程图;
[0021] 图2是本发明的OLED显示面板的截面示意图;
[0022] 图3是本发明的OLED显示面板的粘结结构示意图;
[0023] 图4是本发明的OLED显示面板的密封方法的流程图。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0025] 本发明实施例提供了一种用于电气元件密封的玻璃料组合物,包括:摩尔百分比为20%-45%的Bi2O3;摩尔百分比为10%-35%的SiO2;摩尔百分比为5%-35%的ZnO;摩尔百分比为5%-20%的CuO;摩尔百分比为5%-15%的Al2O3;摩尔百分比为1%-15%的MnO2;摩尔百分比为1%-5%的Fe2O3;摩尔百分比为0.1%-5%的BaO;摩尔百分比为
0.1%-5%的TiO2;摩尔百分比为0.1%-5%的WO3。
[0026] 构成本发明玻璃料的成分的含量在上述范围之外时,不能形成玻璃体,或者耐水性明显变差,或者不利于玻璃料对辐射源的吸收。本发明的玻璃料不使用铅或锑,属于环保型低温烧结玻璃料。
[0027] 玻璃料组合物包含基本组分、吸光组分和助熔组分以及其他组分,下面对各个组分进行详细说明。
[0028] 基板组分:在本发明实施例的玻璃料组合物中,金属元素Bi与铅(Pb)元素同属于第六周期的P区,又跟锑元素是同族元素,因而在化学性质上较为相似。Bi元素含有五重简并的d轨道,属于多配体元素,可以形成6配位的正八面体结构或四配体的正四面体结构,因此Bi的氧化物Bi2O3可以作为玻璃网络体,它与SiO2玻璃形成体,在本发明实施例中将作为玻璃料的基本组分。
[0029] 本发明的玻璃料体系为Bi2O3-SiO2二元基本组分,其中,20-45mol%Bi2O3和10-35mol%SiO2可以形成玻璃网络体,Bi2O3能够增加玻璃料组合物的流动性,又因为Bi-O的键能比较小,通常为300kj/mol,因此能够降低玻璃料糊剂组合物体系的玻璃转化温度Tg和软化温度Tdsp,有利于低温烧结工艺和激光封装工艺。
[0030] 吸光组分:过渡金属氧化物对810nm处的红外光线吸收能力极佳,可以使得玻璃料组合物融化,从而在玻璃基板间形成气密式密封坝,以保护器件,在本发明的玻璃料组合物中,CuO和Fe2O3作为吸光组分,用于吸收红外光而使玻璃料组合物融合。其中,CuO和Fe2O3对810nm处的红外光的吸收系数具有33/mm以上的吸光系数,强的吸收系数有利于在后续使用激光对玻璃料进行封装时实现较低的工艺温度。
[0031] 助熔组分:MnO2、TiO2和WO3作为助熔组分,用于降低玻璃料组合物的玻璃转化温度,而且增加一定量的BaO和ZnO,使得玻璃网络体的强度或链接程度变弱,从而降低了烧结温度。
[0032] 需要注意的是,对于本发明的组合物的这个多元组分而言,添加了这些助熔组分,并非简单的物料的添加,而是涉及到发生物理和化学的过程,因为这些组分在烧结过程中会提供给形成玻璃网络体的玻璃料组分游离氧的能力,使得该玻璃料网络体链接能力变弱,因此降低了玻璃料组合物的玻璃转化温度Tg。
[0033] 其中,玻璃料中ZnO组分的摩尔百分比含量小于5mol%时,玻璃料糊剂组合物具有较高软化温度Tdsp,而ZnO组分的摩尔百分比含量大于5mol%时,玻璃料糊剂组合物软化温度Tdsp降低,这主要是因为高含量的ZnO组分在玻璃料网络形成体中具有部分提供游离氧的能力,使得玻璃网络旧键的断裂和新键的重组变得相对容易,因而具有助熔的益处,而且ZnO也有助于提高玻璃料的流动性,可以替代PbO,从而实现环保目的。相反的,如果上述玻璃料组合物中的ZnO组分的摩尔百分比含量高于35%时,ZnO的高含量将导致整个玻璃网络形成体中的网络连接程度大大降低,从而使得玻璃料的强度变差,不利于得到焊接强度好的玻璃料。
[0034] 其中,玻璃料中的BaO组分的含量少于0.1mol%时,玻璃料组合物存在软化点温度增高的问题,因为二价的钡离子,游离于玻璃网络形成体之外,具有很强的极化能力,使得玻璃料中的网络形成体链接程度变弱,软化温度Tdsp降低。相反的,上述玻璃料中的组分BaO的含量高于5mol%时,则不利于玻璃料的稳定,有时会发生失透。
[0035] 同时,上述玻璃料中的Al2O3的含量少于5mol%时,玻璃料组合物的耐水性能将会降低,影响气密密封的效果。上述玻璃料中的Al2O3的组分大于15mol%时,将会降低玻璃料中网络形成体的含量,玻璃形成体将变得不稳定。因此为了该范围的Al2O3保证玻璃组合物的耐水性。
[0036] 优选地,用于电气元件密封的玻璃料组合物,包含:摩尔百分比为30%-40%的Bi2O3;摩尔百分比为15%-30%的SiO2;摩尔百分比为5%-25%的ZnO;摩尔百分比为5%-20%的CuO;摩尔百分比为5%-15%的Al2O3;摩尔百分比为1%-15%的MnO2;摩尔百分比为1%-5%的Fe2O3;摩尔百分比为0.1%-5%的BaO;摩尔百分比为0.1%-5%的TiO2;摩尔百分比为0.1%-5%的WO3。
[0037] 在该优选范围中,玻璃料组合物的玻璃转换温度在350℃-400℃的范围之间。本领域的技术人员可以知道,由于玻璃料糊剂中的粘结剂的热分解温度为250℃-350℃之间,高温分子粘结剂的热分解形成的气体在预烧结中会对玻璃料组合物造成形貌上的不良影响,而本发明的优选实施例范围避免了该不良影响。
[0038] 由于本发明实施例的玻璃料组合物使用到了Bi2O3,其热膨胀系数(Coefficient of thermal expansion,CTE)系数会比较大,不利于玻璃料组合物与玻璃基板的CTE匹配,为了使玻璃料组合物与玻璃基板的热膨胀系数相匹配,因此需要增加降低热膨胀系数的填料组分,来改善玻璃料组合物的热膨胀性能,从而提供耐用的气密式密封坝并防止破裂。
[0039] 可选地,玻璃料组合物的CTE控制在50×10-7/℃-80×10-7/℃的范围内。进一步地,玻璃料组合物还进一步包含降低热膨胀系数的填料。可选地,所述填料选自β-锂霞石、β-锂辉石、LiAlSiO4、焦磷酸盐、菁青石中的一种或至少两种的混合物。其中,填料为玻璃料组合物的重量的0-30%,即如果玻璃料组合物为100重量份,填料为0-30重量份。
[0040] 需要进一步说明的是,除了玻璃组合物的成分外,组合物力度的尺寸也是非常重要的,含有上述成分的本发明的玻璃料组合物的粒子优选为0.1μm-20μm的尺寸。玻璃料组合物的粒子的尺寸在上述范围内的情况下,能够低温加工,适合不耐热的元件的气密密封,并且能够使用激光进行加工,可以提高电气元件的密封效率,提高了电器元件的制造良率。
[0041] 本发明的玻璃转化温度Tg在300-400℃的范围内,其软化温度(softening temperature)Tdsp在300-400℃的范围内,降低了玻璃料组合物在密封过程中的加工温度,有利于电气元件的低温密封工艺,能够达到保护OLED器件和节能的目的,显示出优异的低温烧制稳定性,而且通过添加降低热膨胀系数的填料,玻璃料组合物的热膨胀系数可-7 -7以控制在50×10 /℃-80×10 /℃的范围内,能够使玻璃料组合物与玻璃基板的热膨胀系数相匹配。
[0042] 为了对电气元件进行密封,本发明还提供了一种玻璃料糊剂组合物,其包含:上述的玻璃料组合物;高分子粘接剂和有机溶剂。
[0043] 优选地,玻璃料糊剂组合物含有:65-90重量份的玻璃料组合物;0.1-5重量份的高分子粘接剂和5-30重量份的有机溶剂。
[0044] 其中,高分子粘结剂可以使用通常市售的高分子粘结剂。可选地,所述高分子粘结剂选自丙烯酸树脂(AC),乙基纤维素(EC),或者聚亚烷基碳酸酯的一种或至少两种的混合物。
[0045] 其中,有机溶剂使用能与本发明的玻璃料糊剂组合物中使用的高分子粘结剂相容的有机溶剂。可选地,所述有机溶剂选自丁基卡必醇乙酸酯(BCA)、萜品醇(TPN)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP),或者2,2,4-三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯,或者三甘醇二甲醚中的一种或至少两种的混合物。
[0046] 为了实现高分子粘结剂和有机溶剂的较好配合,优选地,所述高分子粘结剂和所述有机溶剂的组合为:乙基纤维素(EC)和丁基卡必醇乙酸酯(BCA)的组合,丙烯酸树脂(AC)和2,2,4-三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯(Texanol酯醇)的组合,或者聚亚烷基碳酸酯和三甘醇二甲醚的组合。
[0047] 优选地,所述玻璃料糊剂组合物的粘度为500-100000cps。进一步可选地,所述玻璃料糊剂组合物的粘度为2000-80000cps。本发明组合物具有上述范围内的粘度时,可以用丝网印刷法进行涂布,能够进一步提高作业效率。
[0048] 玻璃料糊剂组合物的粘度对于其在第一玻璃基板和第二玻璃基板上的气密密封的良率有一定程度上的影响。玻璃料糊剂组合物的粘度低于500cps时,玻璃料糊剂组合物在丝印工艺中,极其容易渗透过网版而无法达到玻璃料的理想厚度。玻璃料糊剂组合物的粘度高于100000cps时,粘接剂就直接粘附于网版上,在印刷的回墨工艺中,有时候会造成丝印网版的堵孔现象。同时,玻璃料糊剂组合物的粘度高于100000cps时,玻璃料在第一玻璃基板上的表面形貌也会不均匀,高低处的落差极大,对后续的气密密封的良率有很大的影响。因此,玻璃料糊剂组合物的粘度优选为500-100000cps,所述玻璃料糊剂组合物的粘度进一步优选为2000-80000cps。
[0049] 本发明的玻璃料组合物糊剂组合物除了具有玻璃组合物的优点外,而且能够有效控制玻璃料糊剂的粘度,便于玻璃料糊剂组合物的固定附着,有利于后续的预烧结工艺。
[0050] 图1是本发明的电气元件的密封方法的流程图,如图1所示,本发明还提供了一种电气元件的密封方法,所述电气元件至少包含需要密封的第一密封基材和第二密封基材,所述密封方法包括:
[0051] S110、将上述的玻璃料糊剂组合物设置在需要密封的所述第一密封基材和所述第二密封基材之间的预定位置。
[0052] 其中,可以通过网版印刷或点胶涂布的方法进行玻璃料糊剂组合物的设置,将玻璃糊剂组合物涂覆在第一密封基材上或第二密封基材上,也可以在第一密封基材和第二密封基材上均涂覆玻璃料糊剂组合物,然后将第一密封基材和第二密封基材进行贴合,从而将玻璃糊剂组合物设置在第一密封基材和第二密封基材之间的预定位置。
[0053] 通常为了固定玻璃糊剂组合物,需要对其进行预烧结。为了使玻璃料糊剂组合物能够与所述第一密封基材板固定附着,在进行玻璃料糊剂的涂覆后进行预烧结,其中,预烧结的温度大约300℃左右,在进行预烧结的时候,会将玻璃料糊剂组合物固定附着在所述第一密封基材上,其中高分子粘结剂和有机溶剂会挥发掉。
[0054] S120、对所述玻璃料糊剂组合物进行加热以使其熔融。
[0055] 其中,可以利用激光对所述玻璃料糊剂组合物进行加热,所述激光优选为红外光,通过对玻璃料糊剂组合物进行加热以使其熔融以进行烧结,从而将第一密封基板和第二密封基板牢固地粘结。其中红外光,优选为810nm处的红外光。
[0056] 需要注意的是,预烧结的目的是对玻璃料糊剂组合物进行固定附着,通常在300℃左右,而烧结的目的是将玻璃料组合物熔融以进行密封固定,烧结温度通常达到500℃左右。
[0057] S130、经过冷却从而密封所述第一密封基材和所述第二密封基材。
[0058] 在经过粘结后,经过冷却,玻璃料糊剂组合物将第一密封基板和第二密封基板接合,从而实现了电气元件的气密密封。
[0059] 图2是本发明的OLED显示面板的截面示意图;图3是本发明的OLED显示面板的粘结结构示意图。在本发明的一种优选实施方式中,若所述电气元件为有机发光显示面板(OLED),如图1和图2所示,所述第一密封基材为所述有机发光显示面板的上面形成有有机发光单元14的第一玻璃基板11,所述第二密封基材为所述有机发光显示面板的第二玻璃基板12,在进行密封时通过所述玻璃料糊剂组合物形成的粘结层13对其进行气密封。
[0060] 要对OLED显示面板的第一玻璃基板11和第二玻璃基板12进行气密封,首先在第一玻璃基板12上通过公知的方法蒸镀有机发光单元14,然后下列密封方法进行密封。图4是本发明的OLED显示面板的密封方法的流程图,如图4所示,本发明的OLED显示面板的密封方法包含以下步骤:
[0061] S210、将所述玻璃料糊剂组合物设置在所述第一玻璃基板11的预设粘结处。
[0062] 其中,可以通过网版印刷或点胶涂布的方法进行玻璃料糊剂组合物的设置,将玻璃料糊剂组合物涂覆在第一玻璃基板的预设粘结处,通常涂覆在第一玻璃基板的四周。为了使玻璃料糊剂组合物能够与所述第一玻璃基板牢固结合,在进行玻璃料糊剂的涂覆后进行预烧结,其中,预烧结的温度大约300℃左右,在进行预烧结的时候,会将玻璃料糊剂组合物固定附着在所述第一玻璃基板上,其中高分子粘结剂和有机溶剂会挥发掉。
[0063] S220、将所述第二玻璃基板12与所述第一玻璃基板11对位贴合。
[0064] 其中,将设置有玻璃料糊剂组合物的第一玻璃基板12与第二玻璃基板11进行精准对位,从而将第一玻璃基板的玻璃料混合物与第二玻璃基板的预定位置进行贴合。
[0065] S230、通过所述激光15透视所述第二玻璃基板12,对所述玻璃料糊剂组合物进行加热以使其熔融。
[0066] 其中,可以利用激光15对所述玻璃料糊剂组合物进行加热,所述激光优选为红外光,向设置有玻璃料糊剂组合物的位置照射激光,进行加热以使玻璃料糊剂组合物熔融,将第一玻璃基板11和第二玻璃基板12粘合,从而对有机发光面板进行气密密封。由于本发明的玻璃料糊剂组合物的玻璃转化温度和软化温度较低,而且吸收系数较高,尤其对红外线的吸收非常好,有利于使用激光进行加热融合,提高加工效率和节约生产成本。
[0067] S240、经过冷却从而密封所述第一玻璃基板11和所述第二玻璃基板12。
[0068] 在经过粘结后,经过冷却,玻璃料糊剂组合物将第一玻璃基板11和第二玻璃基板12接合以在两者之间形成气密式密封坝,从而实现了电气元件的气密密封。
[0069] 另外,本发明还提供了一种采用上述密封方法进行气密密封得到的电气元件。可选地,所述电气元件包括有机发光显示面板,发光二极管(LED)照明灯具或染料敏化太阳能电池(DSSC)、传感器或其他光学器件,通过使用有利于低温加工的玻璃料组合物,能够减轻其对于电气元件的不利影响,大幅提高对水分和气体的密封效果,提升其使用寿命。
[0070] 为了进一步理解本发明,下列举出优选的实施例,下面的优选实施例只是为了说明本发明,本发明的实施例并不局限于下列的实施例。
[0071] 按照下述表1的组成制造实施例1-6和比较例1的玻璃料组合物,下列表1中的单位为摩尔百分数。
[0072] 实施例一
[0073] 表1
[0074]
[0075] 在上述表1中,比较例1没有形成玻璃料,没法进行电气元件的密封,在实施例1-6中,能够制造0.1μm-20μm的玻璃料。
[0076] 利用上述实施例1-5的玻璃料混合物制造玻璃料糊剂组合物,将上述实施例1-5中的玻璃料混合物、高分子粘结剂和有机溶剂按照表2的重量份进行称量,并且进行混合,可以根据需要调节高分子粘接剂与溶剂的种类以及不同重量比例,可以得到玻璃料糊剂组合物的不同粘度,以适合网版印刷的丝印工艺或点胶涂布工艺进行作业。进一步地,将玻璃料糊剂组合物进一步倒置在三辊机进行一次或几次的混料,能够达到更理想的丝印效果。
[0077] 将比较例1的玻璃料O按照表2中的重量份以及高分子粘结剂和有机粘结剂的类型进行混合得到比较例2,将实施例1-5按照标2中对应的重量份以及高分子粘结剂和有机粘结剂的类型进行混合得到比较例3和实施例7-13,其中实施例7-13为实现本发明技术效果的玻璃料糊剂组合物。
[0078] 从比较例3和实施例7-9中可以看出,实施例7-9的粘度为500-100000cps的范围内,而实施例9粘度为8000cps,进一步控制在2000-80000cps的范围内,而比较例3的粘度在14Kcps,粘度较高,不利于丝网印刷。本发明通过控制玻璃料组合物、高分子粘结剂和有机粘结剂的重量份为:65-90重量份玻璃料组合物;0.1-5重量份的高分子粘接剂;5-30重量份的有机溶剂,进而控制粘度在适合网版印刷的丝印工艺或点胶涂布工艺的范围内。
[0079] 表2
[0080]
[0081] 下面对上述实施例9-13和比较例3制造的玻璃料糊剂组合物加工在两片相同厚度的玻璃之间以形成一个焊接体,可以成为OLED试片,然后对OLED试片进行如下测定,其结果如图3所示。
[0082] 1、玻璃转化温度(Tg)
[0083] 利用DTA装置(DTG-60H Shimatz),以10℃/min的速度升温,测定玻璃转化温度。
[0084] 2、软化温度(Tdsp)
[0085] 利用DTA装置,以10℃/min的速度升温,测定软化温度。
[0086] 3、热膨胀系数(CTE(×10-7))
[0087] 利用TMA装置,以5℃/min的速度升温,测定热膨胀系数。
[0088] 4、耐水性
[0089] 将密封的OLED试片在70℃的纯水中浸泡24小时,测定其重量,重点的增减率小于0.5%时记为“√”,重点的增减率小于0.5%时记为“×”。
[0090] 5、强度(N)
[0091] 通过剥落(Peeling)强度测试仪器,对密封的OLED试片进行测量。
[0092] 6、烧制稳定性
[0093] 将玻璃料粉末填充到金属磨具中,加压成型后,以10℃/min的速度升温到600℃,烧制后观察有无结晶。其中,“优秀”代表没有结晶且光泽度非常好;“良好”代表没有结晶且光泽度好;“较差”代表发生了结晶且没有光泽度。
[0094] 表3
[0095]Tdsp 软化温度 CTE 耐水性 强度 烧制稳定
[0096](℃) (℃) (×10-7) (N) 性
比较例2 350 365 80 × 73 较差
比较例4 358 360 81 × 72 较差
比例例5 359 362 80 × 72 较差
实施例9 320 350 75 √ 80 优秀
实施例10 340 360 75 √ 78 良好
实施例11 330 358 75 √ 79 良好
实施例12 328 356 76 √ 76 良好
实施例13 338 359 76 √ 77 良好
[0097] 为了进一步证明本发明的技术效果,采用比较例4和比较例5来进行对比,其中,比例例4中的玻璃料组合物(钒酸盐体系玻璃料)按重量百分比为:V2O460%;P2O520%;Sb2O320%,玻璃料糊剂组合物为:75重量份玻璃料组合物、3重量份乙基纤维素、20重量份BCA。比较例5中的玻璃料组合物(磷酸盐体系玻璃料)按摩尔百分比为:P2O540%;
SnO435%;ZnO25%,玻璃料糊剂组合物为:75重量份玻璃料组合物、3重量份乙基纤维素、20重量份BCA。
[0098] 从表3中可以看出,本发明实施例9相比实施例10-13的玻璃转化温度和软化温度更低,从而可以看出实施例9所采用的实施例9(实施例3配方的玻璃料C)的配方相对最优。而且实施例9-13的玻璃转化温度都控制在320-340℃的范围内,软化温度都控制在350-370℃的范围内,实施例9-13的玻璃软化温度相比比较例2和比较例4降低了18-28℃,实施例9-13的软化温度相比比较例2和比较例4降低了1-15℃,并且热膨胀系数为75℃左右,可以更好地和玻璃基板进行匹配。实施例9-13的耐水性相对于比例2-4也更加优异,而且实施例9(实施例3配方的玻璃料C)相比实施例10-13烧制稳定性较好,达到“优秀”等级,没有结晶且光泽度非常好,而实施例10-13的烧制稳定性也达到了“良好”等级,没有结晶且光泽度好,而比较例2和4的烧制稳定性都较差,发生了结晶且没有光泽度。
[0099] 更为重要的是,发明实施例9相比实施例10-13的强度更高,从而可看出,实施例9所采用的实施例3(实施例3配方的玻璃料C)的配方相对最优,而且,比较例9-13相对于对比例2-4,强度提高了3-8N,也就是说本发明的玻璃料组合物范围的粘结强度较高,而且相对于钒酸盐体系玻璃料和磷酸盐体系玻璃料也提高了粘结强度。
[0100] 本发明的玻璃转化温度Tg在300-400℃的范围内,其软化温度(softening temperature)Tdsp在300-400℃的范围内,降低了玻璃料组合物在密封过程中的加工温度,显示出优异的低温烧制稳定性,有利于电气元件的低温密封工艺,能够达到保护OLED器件和节能的目的,而且通过添加降低热膨胀系数的填料,玻璃料组合物的热膨胀系数可-7 -7以控制在50×10 /℃-80×10 /℃的范围内,能够使玻璃料组合物与玻璃基板的热膨胀系数相匹配。
[0101] 采用本发明的玻璃料糊剂组合物对电气元件进行密封,对水汽和氧气的密封效果优异,降低了玻璃转化温度和软化温度,有利于低温烧结和激光封装的低温密封工艺。而且,本发明的玻璃料糊剂组合物相对钒酸盐体系玻璃组合物和磷酸盐体系玻璃料组合物强度较高,克服了两者在实际使用中容易剥落的问题,提升了产品的良率。另外,本发明的玻璃料糊剂组合物不仅克服了钒酸盐体系玻璃料的缺点,在融制过程不容易起泡,耐酸洗;而且相对磷酸盐体系玻璃料的膨胀系数较低,化学稳定性较高,可以得到实际的推广应用。
[0102] 实施例14:OLED显示面板的气密式密封:
[0103] 实施例14针对OLED显示面板使用玻璃料通过网版印刷工艺或点胶涂布工艺固定在第一玻璃基板的预定粘结位置,利用激光源来加热玻璃料糊剂,使第一玻璃基板焊接到所述的第二玻璃基板上并在其间形成气密密封坝,从而实现气密密封。
[0104] 下面将详细以网版丝印工艺和激光辐射加热技术来阐述OLED元件的气密式密封方法。应该理解到的是,本发明实施例中所阐述的玻璃料糊剂组合物和气密式密封技术,不局限于网版丝印或激光辐射加热。OLED显示面板的密封方式如下:
[0105] (1)玻璃料糊剂组合物的准备
[0106] 将按照实施例9中的的玻璃料糊剂组合物均匀搅拌混料,以达到丝印条件,通常在丝印前先将玻璃料糊剂组合物进行搅拌至少1小时以上,可以采用刮刀搅拌,或放置于滚轮机(roller)上旋转数小时。
[0107] (2)丝印工艺
[0108] 将混料好的玻璃料糊剂组合物,涂抹于丝印机台的网版的上表面,调节丝印机台的相应刮刀或回墨刀的倾斜角度,丝印网版与第一玻璃基板上表面的高度,以及回墨刀或刮刀的下压网版的压力等参数,丝印在第一玻璃基板上表面的预定位置,其中第一玻璃基板上表面定位为丝印玻璃料糊剂组合物的一面。
[0109] (3)烧结工艺
[0110] 将上述第一玻璃基板预定位置上的玻璃料糊剂组合物进行预烧结。
[0111] 首先,在较低温度下将玻璃料糊剂组合物中的有机溶剂干燥完毕。
[0112] 然后,将干燥完的玻璃料糊剂组合物进行脱碳处理工艺。一般而言,脱碳处理工艺要求玻璃料糊剂组合物中的高分子粘接剂尽量全部在300℃以内顺利氧化分解成气体。具体而言,本发明中玻璃料糊剂组合物对高分子粘接剂的选择基于玻璃料混合物的玻璃转化温度高于高分子粘接剂的完全分解温度,且高分子粘接剂的粘度要满足丝印工艺要求。
[0113] 最后,将脱碳处理后的玻璃料糊剂组合物进行烧结处理。
[0114] (4)气密式玻璃密封
[0115] 烧结后的第一玻璃基板与第二玻璃基板进行气密式玻璃密封。
[0116] 首先,将制备好薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)工艺的第二玻璃基板的上表面,进行真空热蒸镀工艺处理,形成OLED单元,所述的第二玻璃基板的上表面定义为进行TFT工艺的一面。
[0117] 然后,将所述的第二玻璃基板的上表面与所述的第一玻璃基板的上表面进行精确对位,将第一玻璃基板上表面上的玻璃料混合物与第二玻璃基板上表面的预定位置进行贴合。
[0118] 最后,将掺钛蓝宝石(Ti:蓝宝石)激光(λ=810nm)通过第一玻璃基板的下表面通入到其上表面,对其上表面上的玻璃料糊剂混合物进行加热,将在第一玻璃基板的上表面与第二玻璃基板的上表面之间形成气密式密封坝而进行密封。
[0119] 以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。