玻璃粉末及使用其的密封材料制造技术

本发明专利技术的玻璃粉末的特征在于，作为玻璃组成，以质量％计含有Bi2O3+CuO 83～95％、Bi2O375～90％、B2O33～12％、ZnO 1～10％、Al2O30～5％、CuO 4～15％、Fe2O30～5％、MgO+CaO+SrO+BaO 0～7％，实质上不含PbO。

Glass Powder and Sealing Material for Use

The glass powder of the invention is characterized in that, as a glass component, it contains Bi2O3+CuO 83-95%, Bi2O375-90%, B2O33-12%, ZnO 1-10%, Al2O30-5%, CuO 4-15%, Fe2O30-5%, MgO+CaO+SrO+BaO 0-7% by mass percent, and does not contain PbO in essence.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃粉末及使用其的密封材料
本专利技术涉及玻璃粉末及使用其的密封材料，尤其是涉及适合于利用激光的密封处理(以下，激光密封)的玻璃粉末及使用其的密封材料。
技术介绍
近年来，作为平板显示面板，有机EL显示器正受到瞩目。迄今为止，作为有机EL显示器的粘接材料，使用具有低温固化性的有机树脂系粘接剂。但是，有机树脂系粘接剂因无法完全地阻断气体或水分的浸入，因此产生耐水性低的有源元件或有机发光层容易劣化、有机EL显示器的显示特性经时地劣化的不良情况。另一方面，与有机树脂系粘接剂相比，含有玻璃粉末的密封材料由于气体或水分难以透过，因此可确保有机EL显示器内部的气密性。但是，由于玻璃粉末的软化温度比有机树脂系粘接剂高，因此在密封时存在使有源元件或有机发光层热劣化的可能。由于这种情况，激光密封受到关注。根据激光密封，可仅将应密封的部分进行局部加热，不会使有源元件或有机发光层热劣化，从而可密封无碱玻璃基板等被密封物。进而，除上述有机EL显示器以外，正在研究实现维持气密封装体的特性、实现长寿命化。例如，在安装有LED元件的气密封装体中，从导热性的观点出发，作为基体，使用氮化铝、具有导热孔的低温烧成基板(低温共热陶瓷(LTCC)，在此情况下，优选对基体与盖(1id)进行激光密封。尤其是，在安装有在紫外波长区域中发光的LED元件的气密封装体中，通过激光密封而容易在紫外波长区域中维持发光特性。进而，还可以通过激光密封来防止LED元件的热劣化。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第6416375号说明书专利文献2：日本专利特开2006-315902号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题根据本专利技术人的调查，在激光密封时，密封材料的流动性变得重要。若密封材料的流动性高，则激光密封强度提高，难以因机械冲击等而产生气密泄漏等。而且，为了提高密封材料的流动性，有效的是密封材料的低熔点化。但是，若要提高密封材料的流动性，则必须增加耐火性填料粉末的含量或在玻璃粉末中增加低软化成分，密封材料的热膨胀系数容易上升。其结果是，难以与无碱玻璃基板、氮化铝基板、LTCC等被密封物的热膨胀系数匹配，在被密封物或密封材料层中产生裂纹等，而难以确保气密性。因此，本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其技术性课题是通过创造激光密封时的流动性高、且热膨胀系数低的玻璃粉末及使用其的密封材料，而抑制有机EL显示器、气密封装体等的特性劣化。用于解决课题的手段本专利技术人进行潜心研究的结果，发现通过严格地规定玻璃粉末的玻璃组成范围，可解决上述技术性课题，并作为本专利技术提出。即，本专利技术的玻璃粉末的特征在于，作为玻璃组成，以质量％计含有Bi2O3+CuO83～95％、Bi2O375～90％、B2O33～12％、ZnO1～10％、Al2O30～5％、CuO4～15％、Fe2O30～5％、MgO+CaO+SrO+BaO0～7％，实质上不含PbO。在此，“Bi2O3+CuO”是指Bi2O3与CuO的合计量。“MgO+CaO+SrO+BaO”是指MgO、CaO、SrO及BaO的合计量。“实质上不含PbO”是指玻璃组成中的PbO的含量小于0.1质量％的情况。根据本专利技术人的调查，Bi2O3与CuO的合计量对于提高激光密封时的流动性产生大的影响。本专利技术的玻璃粉末的玻璃组成中的Bi2O3+CuO的含量为83～95质量％。若将Bi2O3+CuO的含量规定成83质量％以上，则可提高激光密封时的流动性。另一方面，若将Bi2O3+CuO的含量规定成95质量％以上，则在激光密封时玻璃失透，容易确保所期望的流动性。另外，本专利技术的玻璃粉末的玻璃组成中的CuO的含量为4～15质量％。若将CuO的含量规定成4质量％以上，则光吸收特性提高，因此可提高激光密封时的流动性。另一方面，若将CuO的含量规定成15质量％以下，则在激光密封时玻璃难以失透。另外，本专利技术的玻璃粉末的玻璃组成中的ZnO的含量为1～10质量％。若将ZnO的含量规定成1质量％以上，则可使热膨胀系数降低。另一方面，若将ZnO的含量规定成10质量％以下，则当Bi2O3+CuO的含量为83质量％以上时，在激光密封时玻璃难以失透。此外，本专利技术的玻璃粉末的玻璃组成中的MgO+CaO+SrO+BaO的含量为7质量％以下。若将MgO+CaO+SrO+BaO的含量规定成7质量％以下，则在激光密封时容易确保流动性，并且使热膨胀系数降低。本专利技术的玻璃粉末在玻璃组成中实质上不含PbO。这样一来，可满足近年来的环境性要求。第二，本专利技术的玻璃粉末优选ZnO的含量为1质量％以上且小于5质量％。第三，本专利技术的玻璃粉末优选质量比(Bi2O3+CuO)/ZnO为15～70。在此，“(Bi2O3+CuO)/ZnO”是指Bi2O3与CuO的合计量除以ZnO的含量所得的值。第四，本专利技术的玻璃粉末优选MgO+CaO+SrO+BaO的含量为0质量％以上且小于2.0质量％。这样一来，则在激光密封时可确保良好的流动性，并且确实地使热膨胀系数降低。其结果，可提高激光密封后的长期可靠性。第五，本专利技术的密封材料优选在含有玻璃粉末和耐火性填料粉末的密封材料中，玻璃粉末为上述玻璃粉末，玻璃粉末的含量为50～95体积％，耐火性填料粉末的含量为5～50体积％。第六，本专利技术的密封材料优选耐火性填料粉末为选自堇青石、硅锌矿、氧化铝、磷酸锆系化合物、锆石、氧化锆、氧化锡、石英玻璃、β-锂霞石、β-石英固溶体、锂辉石中的一种或两种以上。这些耐火性填料粉末与上述玻璃粉末的适合性良好，且为低热膨胀。因此，若使用这些耐火性填料粉末，则在密封时可不使玻璃粉末失透，且以与被密封物的热膨胀系数匹配的方式降低密封材料的热膨胀系数。第七，本专利技术的密封材料优选还含有0～25体积％的激光吸收材。第八，本专利技术的密封材料优选激光吸收材为选自Cu系氧化物、Fe系氧化物、Cr系氧化物、Mn系氧化物及它们的复合氧化物中的一种或两种以上。这样一来，容易将激光转换成热能，因此可提高激光密封强度。在此，“～系氧化物”是指包含明示的成分作为必需成分的氧化物。第九，本专利技术的密封材料优选用于激光密封。这样一来，可对密封材料层进行局部加热，因此可防止耐热性低的元件的热劣化。需要说明的是，用于激光密封的激光的光源并无特别限定，但从容易处理的观点出发，适宜的是例如半导体激光、YAG激光、CO2激光、准分子激光、红外激光等。另外，为了使上述密封材料准确地吸收激光，激光的发光中心波长优选为500～1600nm，特别是750～1300nm。附图说明图1是用于说明本专利技术的气密封装体的一实施方式的示意剖面图。具体实施方式本专利技术的玻璃粉末的特征在于，作为玻璃组成，以质量％计含有Bi2O3+CuO83～95％、Bi2O375～90％、B2O33～12％、ZnO1～10％、Al2O30～5％、CuO4～15％、Fe2O30～5％、MgO+CaO+SrO+BaO0～7％，实质上不含PbO。以下表示按照上述这样限定玻璃粉末的玻璃组成范围的理由。需要说明的是，在各玻璃成分的说明中，％这一表达方式是指质量％。Bi2O3与CuO的合计量对于提高激光密封时的流动性产生大的影响。Bi2O3+CuO的含量为83～95％，优选为85～92％，特别是87～91％。若Bi2O3+CuO的含量过少，则即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃粉末，其特征在于，作为玻璃组成，以质量％计含有Bi2O3 +CuO 83％～95％、Bi2O3 75％～90％、B2O3 3％～12％、ZnO 1％～10％、Al2O3 0％～5％、CuO 4％～15％、Fe2O3 0％～5％、MgO+CaO+SrO+BaO 0％～7％，实质上不含PbO。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.01 JP 2016-0742481.一种玻璃粉末，其特征在于，作为玻璃组成，以质量％计含有Bi2O3+CuO83％～95％、Bi2O375％～90％、B2O33％～12％、ZnO1％～10％、Al2O30％～5％、CuO4％～15％、Fe2O30％～5％、MgO+CaO+SrO+BaO0％～7％，实质上不含PbO。2.如权利要求1所述的玻璃粉末，其特征在于，ZnO的含量为1质量％以上且小于5质量％。3.如权利要求1或2所述的玻璃粉末，其特征在于，质量比(Bi2O3+CuO)/ZnO为15～70。4.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃粉末，其特征在于，MgO+CaO+SrO+BaO的含量为0质量％以上且小于2...

【专利技术属性】
技术研发人员：白神彻，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP