组合物、糊剂和方法技术

本发明专利技术提供了一种用于密封无机基底的组合物，该组合物包含玻璃料和填充材料，其中所述玻璃料包含：60重量％至85重量％的Bi2O3；3重量％至15重量％的ZnO；2重量％至10重量％的B2O3；0.6重量％至5重量％的SiO2；0.6重量％至5重量％的Al2O3；和0.1重量％至0.5重量％的选自NaF和BaF2的化合物。的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合物、糊剂和方法


[0001]本专利技术涉及适用于在基底例如玻璃或陶瓷基底之间形成密封和/或粘结的组合物和糊剂。本专利技术还涉及方法、制品和用途。

技术介绍

[0002]玻璃料通常用于在无机基底诸如玻璃基底之间形成密封或粘结。具体地，玻璃料可用于在需要在惰性气氛中封装敏感部件的制品(诸如有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示面板、半导体芯片、传感器、太阳能电池、光学部件等)或在包括排空空隙的制品(诸如真空隔热玻璃(VIG)窗户单元)中形成气密密封。
[0003]通常，玻璃料例如通过丝网印刷以糊剂的形式施加到基底。所述糊剂可包含分散于液体分散介质中的玻璃料颗粒。在施加到基底之后，糊剂可经历干燥步骤，之后是焙烧步骤。在焙烧之前，可将待密封/粘结的基底组装成所需构型，并且玻璃料夹置在其间。在焙烧过程中，玻璃料经历热处理，使得玻璃料软化、流动并粘附到基底，从而形成粘结或密封。
[0004]常规的焙烧技术采用了烘箱加热，其中对整个组件(即，待密封/粘结的基底、玻璃料和待封装在内的任何部件)进行热处理。然而，在需要使用钢化玻璃基底和/或涂覆玻璃基底(例如，VIG窗口单元)的应用中，暴露于高温环境可能会降低基底的回火强度并且/或者使施加在其上的涂层劣化。此外，在焙烧过程中可采用的最高温度由整个组件中最热敏感的部件决定。因此，可期望在密封/粘结应用中使用的玻璃料具有低软化点。
[0005]具有低软化点的合适的玻璃料组合物通常包含氧化铅作为主要组分。但是，由于环境问题，铅的使用目前是不可取的。
>[0006]含氧化钒的玻璃组合物已被用作铅基玻璃组合物的替代品。但是，出于毒性考虑，氧化钒的使用也是不可取的。
[0007]已经提出将某些含氧化铋的组合物作为含铅或含钒的玻璃组合物的低软化点替代品。然而，已发现在焙烧这种玻璃料的过程中可能发生不期望的结晶，并且这种玻璃料可具有相对较窄的密封温度操作窗口。密封组合物的“密封温度操作窗口”可被认为是软化温度与发生结晶起始的温度(结晶点)之差。焙烧过程中的结晶可导致所得粘结或密封的强度降低。
[0008]局部激光加热也已被用作密封应用中的焙烧技术，从而通过激光辐照选择性地加热玻璃料或玻璃料沉积处附近的区域，以在不显著加热基底或任何封装的部件本身的情况下实现基底的密封或粘结。
[0009]用于激光密封的玻璃料组合物必须能够吸收所用激光波长处的辐射。理想的是，激光的波长使得激光能量易于通过待密封的基底传输。以这种方式，激光可以在没有显著吸收的情况下穿过基底，从而使基底相对不被加热，而同时激光能量被玻璃料吸收，从而选择性地加热玻璃料以实现其焙烧并形成粘结或密封。
[0010]通常，玻璃料组合物被选择为使其热膨胀系数(CTE)尽可能接近待密封基底的CTE，以便增强机械强度、降低界面应力并提高所得密封/粘结的抗裂性。另外，玻璃料的组
成应使得所得密封/粘结具有高化学耐久性。
[0011]本领域仍需要提供改善的性能平衡的组合物。具体地，本领域仍需要具有降低的结晶趋势和/或更低的密封温度和/或更宽的密封温度操作窗口的无毒组合物，该组合物产生具有足够强度和化学耐久性的密封。

技术实现思路

[0012]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于密封无机基底的组合物，该组合物包含玻璃料和填充材料，其中所述玻璃料包含：
[0013]60重量％至85重量％的Bi2O3；
[0014]3重量％至15重量％的ZnO；
[0015]2重量％至10重量％的B2O3；
[0016]0.5重量％至5重量％的SiO2；
[0017]0.5重量％至5重量％的Al2O3；以及
[0018]0.1重量％至0.5重量％的选自NaF和BaF2的化合物。
[0019]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于密封无机基底的材料，该材料包括：
[0020](i)包含一种或多种玻璃料组合物的玻璃粉，这些玻璃料组合物中的至少一种玻璃料组合物如上文所定义；
[0021](ii)激光吸收材料(其可掺入到一种或多种玻璃料中，掺入到填充材料中，或作为单独的附加材料提供)；和
[0022](iii)有机介质。
[0023]根据本专利技术的另一方面，提供了一种制备糊剂的方法，该方法包括混合：
[0024](i)如上文所述的组合物；和
[0025](ii)有机介质。
[0026]根据本专利技术的另一方面，提供了如上文所述的组合物用于形成糊剂的用途。
[0027]根据本专利技术的另一方面，提供了一种在无机基底之间形成粘结或密封的方法，该方法包括：
[0028](i)提供第一无机基底；
[0029](ii)提供第二无机基底；
[0030](iii)将如上文所述的糊剂沉积到这些无机基底中的至少一个无机基底的至少一部分上；
[0031](iv)干燥所述糊剂以形成干燥的涂层；
[0032](v)优选地预焙烧干燥的涂层以去除有机粘结剂(任选地，干燥和有机粘结剂去除步骤可在单个步骤中进行)；
[0033](vi)组装第一基底和第二基底，使得干燥/预焙烧的涂层位于两者之间并与这两个基底接触；以及
[0034](vii)焙烧所述干燥/预焙烧的涂层。
[0035]根据本专利技术的另一方面，提供了一种制品，该制品包括通过粘结或密封连接的至少两个无机基底，其中该粘结或密封通过如上文所述的方法获得或可获得。
[0036]根据本专利技术的另一方面，提供了如上文所述的组合物或糊剂用于在两个基底之间
形成密封或粘结的用途。
具体实施方式
[0037]现在将阐述本专利技术的优选的和/或可选的特征。除非上下文另有需求，否则本专利技术的任何方面都可与本专利技术的任何其他方面组合。除非上下文另有需求，否则任何方面的任何优选的和/或可选的特征可单独地或组合地与本专利技术的任何方面组合。
[0038]在本文中指定范围的情况下，旨在范围的每个端点是独立的。因此，明确预期范围的每个列举的上端点可与每个列举的下端点独立地组合，反之亦然。
[0039]本文所述的玻璃料的组成以重量百分比给出。这些重量百分比是相对于玻璃料的总重量计的。重量百分比是基于氧化物计，在制备玻璃料时用作原料的组分的百分比。如技术人员将理解的，原料诸如氧化物、碳酸盐或硝酸盐可用于制备本专利技术的玻璃料。在使用非氧化物原料向玻璃料提供特定元素的情况下，使用适当量的原料提供当量摩尔量的元素，该元素的氧化物以所述重量％提供。这种定义玻璃组合物的方法在本领域中是典型的。如技术人员将易于理解的，挥发性物质(诸如氧气)在玻璃料的制造过程期间可能损失，因此所得玻璃料的组成可不完全对应于原料的重量百分比，该重量百分比在本文中基于氧化物给出。通过本领域技术人员已知的方法诸如感应耦合等离子体发射光谱法(ICP
‑
ES)，对获得的玻璃料的分析可用于计算所讨论的玻璃料组合物的起始组分。
[0040]本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于密封无机基底的组合物，所述组合物包含玻璃料和填充材料，其中所述玻璃料包含：60重量％至85重量％的Bi2O3；3重量％至15重量％的ZnO；2重量％至10重量％的B2O3；0.5重量％至5重量％的SiO2；0.5重量％至5重量％的Al2O3；和0.1重量％至0.5重量％的选自NaF和BaF2的化合物。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述玻璃料包含65重量％至80重量％、更优选地66重量％至79重量％的Bi2O3。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述玻璃料包含5重量％至12重量％的ZnO。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述玻璃料包含2.5重量％至8重量％的B2O3。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述玻璃料包含0.8重量％至3重量％的SiO2。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述玻璃料包含0.8重量％至3重量％的Al2O3。7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中所述玻璃料包含0.1重量％至0.3重量％的选自NaF和BaF2的化合物。8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物，其中所述玻璃料还包含0.5重量％至5重量％的一种或多种碱金属氧化物。9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物，其中所述玻璃料还包含BaO。10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物，其中所述玻璃料还包含一种或多种过渡金属氧化物。11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物，其中所述玻璃料还包含激光吸收剂。12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物，所述组合物基本上不含钒和/或基本上不含铅。13.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物，其中所述填充材料为堇青石或硅铝酸盐玻璃料。14.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物，其中所述填充材料为包含硅铝酸盐玻璃料和激光吸收剂的烧结材料。15.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德温，
申请(专利权)人：庄信万丰先进玻璃技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：