氣密密封的玻璃料組合物及制備方法、基于玻璃料組合物的密封方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氣密密封的玻璃料組合物及制備方法、基于玻璃料組合物的密封方法。該氣密密封的玻璃料組合物，按照摩爾百分比包括以下組分：30-60SiO2、10-30P2O5、5-20Li2O、4-15ZnO、0-15Al2O3、10-20Co2O3、0-3RO，其中，R為Fe、Cr、Mg、Ti中的至少一種。所述玻璃料組合物的制備方法，包括如下步驟：燒結氧化物粉末，并隨熔融的氧化物粉末水淬得到玻璃珠；粉碎所述得到的玻璃珠形成玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物；其中，所述氧化物粉末按照摩爾百分比包括以下組分：30-60SiO2、10-30P2O5、5-20Li2O、4-15ZnO、0-15Al2O3、10-20Co2O3、0-3RO，其中，R為Fe、Cr、Mg、Ti中的至少一種。采用本發(fā)明能得到密封強度高的氣密式封裝，并且不污染環(huán)境。
【專利說明】氣密密封的玻璃料組合物及制備方法、基于玻璃料組合物的密封方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及密封材料【技術領域】，特別是涉及一種氣密密封的玻璃料組合物及制備方法、基于玻璃料組合物的密封方法。
【背景技術】
[0002]氣密密封的密封材料，例如玻璃料，作為對基板進行密封的一類中間材料而被應用于發(fā)光器件的的封接，以使得發(fā)光器件的內部與周圍環(huán)境隔絕，避免發(fā)光器件受到周圍環(huán)境的影響而使性能下降。
[0003]發(fā)光器件，例如有機電致發(fā)光器件，得到了越來越多的關注和廣泛應用。在有機電致發(fā)光器件中，有機電致發(fā)光顯示器OLED作為一種新興的平板顯示器在色彩對比度、視角、響應速度和能耗等方面均具有潛在的優(yōu)勢，密封材料對于發(fā)光器件的性能而言尤為重要。
[0004]然而，傳統(tǒng)的密封材料含有五氧化二釩等有毒物質，以作為吸收劑吸收實現(xiàn)基板密封的激光，并且在密封材料熔化溫度較低的情況下，熱膨脹系數(shù)升高，形成封接時的裂紋和塌陷，具有密封強度不高的缺陷。

【發(fā)明內容】

[0005]基于此，有提供一種密封強度較高、無污染的氣密密封的氣密密封的玻璃料組合物。
[0006]此外，還有必要提供一種密封強度高、無污染的玻璃料組合物的制備方法。
[0007]另外，還有必要提供一種密封強度高、無污染的基于玻璃料組合物的密封方法。
[0008]上述氣密密封的玻璃料組合物及制備方法、基于玻璃料組合物的密封方法，通過引入Co2O3,以Co2O3作為吸收激光的主要添加劑無毒且吸收效果好，使玻璃料組合物作為一種玻璃得到較低的熔化溫度的同時得到較低的熱膨脹系數(shù)(CTE)，進而保證了玻璃料組合物與基板之間良好的潤濕性，應用上述玻璃料組合物對基板進行封接將保證了封接的密封強度高、無污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為一實施方式的玻璃料組合物的制備方法的流程圖；
[0010]圖2為一實施方式的基于玻璃料組合物的密封方法的流程圖；
[0011]圖3為一個實施方式的玻璃料組合物的CTE和熔點溫度的關系示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施方式及附圖，對氣密密封的玻璃料組合物及制備方法、基于玻璃料組合物的密封方法作進一步的詳細說明。[0013]一實施方式的氣密密封的玻璃料組合物，按照摩爾百分比包括以下組分:30-60Si02、10-30P205、5-20Li20、4-15Zn0、0-15Al203、10-20Co203、0-3R0，其中，R 為 Fe、Cr、Mg、Ti中的至少一種。
[0014]上述氣密密封的玻璃料組合物及制備方法、基于玻璃料組合物的密封方法，通過引入Co2O3,以Co2O3作為吸收激光的主要添加劑無毒且吸收效果好，使玻璃料組合物作為一種玻璃得到較低的熔化溫度的同時得到較低的熱膨脹系數(shù)(CTE)，進而保證了玻璃料組合物與基板之間良好的潤濕性，應用上述玻璃料組合物對基板進行封接將保證了封接的密封強度高、無污染。
[0015]傳統(tǒng)的玻璃料組合物為使得熔點溫度維持在較低溫度左右而使得熱膨脹系數(shù)遠高于80，無法同時得到較低熔點溫度和較低熱膨脹系數(shù)的玻璃料組合物，而上述玻璃料組合物不需要添加任何耐火填料即可達到熔化低且熱膨脹系數(shù)低的特點，保證了較低的熱膨脹系數(shù)與基板的材質相匹配得到較好的密封效果。
[0016]請參閱圖1，一實施方式的玻璃料組合物的制備方法，包括以下步驟:
[0017]SI 10，燒結氧化物粉末，并隨熔融的氧化物粉末水淬得到玻璃珠。
[0018]本實施例中，氧化物粉末按照摩爾百分比包括以下組分:30-60SiO2、10-30P205、5-201^20、4-152110、0-15八1203、10-20(:0203、0-31?0，其中，R 為 Fe、Cr、Mg、Ti 中的至少一種。
[0019]按照如上所述的摩爾百分比稱量一定量的Si02、P2O5> Li2O, ZnO、A1203、Co2O3和RO相混合得到氧化物粉末，以將氧化物粉末置于高溫爐內燒結得到熔融狀態(tài)的氧化物粉末，并將熔融狀態(tài)的氧化物粉末倒入水中進行水淬形成玻璃珠。
[0020]S130，粉碎得到的玻璃珠形成玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物。
[0021]本實施例中，粉碎得到的玻璃珠形態(tài)的玻璃料組合物的平均粒度分布小于5微米。用于粉碎玻璃珠的方式可以是球磨、研磨或者其它合適的方式。
[0022]其它實施方式的玻璃料組合物的制備方法中，上述步驟S130之后，還包括風選得到與預設粒度分布相符的玻璃料組合物的步驟。
[0023]請參閱圖2，一實施方式的基于玻璃料組合物的密封方法，包括以下步驟:
[0024]S210，將玻璃料組合物沉積于基板。
[0025]本實施例中，玻璃料組合物按照摩爾百分比包括以下組分:30-60Si02、10-30P205、
5-201^20、4-152110、0-15八1203、10-20(:0203、0-31?0，其中，R 為 Fe、Cr、Mg、Ti 中的至少一種。
[0026]提供第一基板和第二基板，通過絲網印刷等方式使得玻璃料組合物沉積于基板之上，該基板即為第二基板；預貼合第一基板和第二基板，使得沉積于第二基板的玻璃料組合物置于第一基板和第二基板之間。
[0027]S230,預燒結沉積了玻璃料組合物的基板得到預制件。
[0028]本實施例中，于400°C對沉積了玻璃料組合物的基板進行預燒結，其中，預燒結的氣氛可以是惰性氣體、還原性氣體或低氧氣氣氛環(huán)境中的任意一種。該低氧氣氣氛環(huán)境所含氧氣將低于5%，以防止玻璃料組合物中氧化物的過渡氧化。
[0029]與傳統(tǒng)的玻璃料組合物相比較，由于傳統(tǒng)的玻璃料組合物需要在450°C的環(huán)境之下進行預燒結，而如上所述的玻璃料組合物只需要在400°C即可完成預燒結過程，避免了過高的溫度所造成的熱損害。
[0030]S250，通過輻射源封接預制件形成基板之間的氣封密封。[0031]本實施例中，該輻射源可以是激光、紅外線和微波中的任意一種。通過輻射源加熱玻璃料組合物，使得玻璃料組合物融化形成封條，以將兩個基板連接，即第一基板連接到第二基板上。
[0032]另一實施方式的基于玻璃料組合物的密封方法中，玻璃料組合物與有機粘結劑混合，上述S230之前，該方法還包括:
[0033]將沉積了玻璃料組合物的基板加熱至300°C _350°C，并停留預設時間，燒盡有機粘結劑。
[0034]本實施例中，在對沉積了玻璃料組合物的基板進行加熱的過程中，在加熱溫度升至300°C _350°C時停留預設時間，以使得有機粘結劑在預燒結過程中盡數(shù)燒盡。
[0035]上述氣密密封的玻璃料組合物及制備方法、基于玻璃料組合物的密封方法，通過玻璃料組合物吸收輻射源以達到基板中局部加熱的效果，可用于實現(xiàn)薄膜器件或有機發(fā)光器件中的氣密式封裝，以通過較強的密封性保證薄膜器件或有機發(fā)光器件的性能。
[0036]以下結合具體實施例來進行說明。
[0037]實施例1
[0038]制備玻璃料組合物，其按照摩爾百分比包括以下組分:30SiO2、30P205、IOLi2O、6Zn0、7Al203、15Co203、1.5Ti02 和 0.5Fe203。
[0039]按照如上摩爾百分比稱量Si02、P2O5> Li2O, ZnO、A1203、Co2O3> TiO2 和 Fe2O3,并混合得到氧化物粉末，置于高溫爐內燒結得到熔融狀態(tài)的氧化物粉末，并將熔融狀態(tài)的氧化物粉末倒入水中進行水淬得到玻璃珠；
[0040]粉碎得到的玻璃珠以得到平均粒度分布小于5微米的玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物，并通過風選選出所需各粒度分布的顆粒。
[0041]該制備得到的玻璃料組合物的熔點溫度為450°C，熱膨脹系數(shù)為87.5。
[0042]實施例2
[0043]制備玻璃料組合物，其按照摩爾百分比包括以下組分:45Si02、20P205、5Li20、8Ζη0、2Α1203 和 20Co203。
[0044]按照如上摩爾百分比稱量SiO2、P2O5, Li2O, ZnO、Al2O3和Co2O3,并混合得到氧化物粉末，置于高溫爐內燒結得到熔融狀態(tài)的氧化物粉末，并將熔融狀態(tài)的氧化物粉末倒入水中進行水淬得到玻璃珠；
[0045]粉碎得到的玻璃珠以得到平均粒度分布小于5微米的玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物，并通過風選選出所需各粒度分布的顆粒。
[0046]該制備得到的玻璃料組合物的熔點溫度為487°C，熱膨脹系數(shù)為77.6。
[0047]實施例3
[0048]制備玻璃料組合物，其按照摩爾百分比包括以下組分:60SiO2、IOP2O5、15Li20、5Zn0 和 IOOCo2O3。
[0049]按照如上摩爾百分比稱量Si02、P2O5, Li2O, ZnO和Co2O3,并混合得到氧化物粉末，置于高溫爐內燒結得到熔融狀態(tài)的氧化物粉末，并將熔融狀態(tài)的氧化物粉末倒入水中進行水淬得到玻璃珠；
[0050]粉碎得到的玻璃珠以得到平均粒度分布小于5微米的玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物，并通過風選選出所需各粒度分布的顆粒。[0051]該制備得到的玻璃料組合物的熔點溫度為510°C，熱膨脹系數(shù)為75.5。
[0052]實施例4
[0053]制備玻璃料組合物，其按照摩爾百分比包括以下組分:36Si02、23P205、20Li20、4Ζη0、2Α1203、13.5Co203 和 0.5Fe203。
[0054]按照如上摩爾百分比稱量Si02、P2O5> Li2O, ZnO、A1203、Co2O3和Fe2O3,并混合得到氧化物粉末，置于高溫爐內燒結得到熔融狀態(tài)的氧化物粉末，并將熔融狀態(tài)的氧化物粉末倒入水中進行水淬得到玻璃珠；
[0055]粉碎得到的玻璃珠以得到平均粒度分布小于5微米的玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物，并通過風選選出所需各粒度分布的顆粒。
[0056]該制備得到的玻璃料組合物的熔點溫度為463°C，熱膨脹系數(shù)為76.7。
[0057]實施例5
[0058]制備玻璃料組合物，其按照摩爾百分比包括以下組分:30Si02、21P205、5Li20、15Ζη0、15Α1203 和 14Co203。
[0059]按照如上摩爾百分比稱量SiO2、P2O5, Li2O, ZnO、Al2O3和Co2O3,并混合得到氧化物粉末，置于高溫爐內燒結得到熔融狀態(tài)的氧化物粉末，并將熔融狀態(tài)的氧化物粉末倒入水中進行水淬得到玻璃珠；
[0060]粉碎得到的玻璃珠以得到平均粒度分布小于5微米的玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物，并通過風選選出所需各粒度分布的顆粒。
[0061]該制備得到的玻璃料組合物的熔點溫度為502°C，熱膨脹系數(shù)為79.1。
[0062]實施例6
[0063]制備玻璃料組合物，其按照摩爾百分比包括以下組分:40SiO2、20P205、11Li20、12Zn0、2Al203、13Co203、1.5Ti02 和 0.5Fe203。
[0064]按照如上摩爾百分比稱量Si02、P2O5> Li2O, ZnO、A1203、Co2O3> TiO2 和 Fe2O3,并混合得到氧化物粉末，置于高溫爐內燒結得到熔融狀態(tài)的氧化物粉末，并將熔融狀態(tài)的氧化物粉末倒入水中進行水淬得到玻璃珠；
[0065]粉碎得到的玻璃珠以得到平均粒度分布小于5微米的玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物，并通過風選選出所需各粒度分布的顆粒。
[0066]該制備得到的玻璃料組合物的熔點溫度為484°C，熱膨脹系數(shù)為79.3。
[0067]實施例7
[0068]制備玻璃料組合物，其按照摩爾百分比包括以下組分:42Si02、23P205、5Li20、10Zn0、2Al203、14Co203、ICrO 和 3Mg0。
[0069]按照如上摩爾百分比稱量Si02、P2O5> Li2O, ZnO、A1203、Co2O3> CrO和MgO，并混合得到氧化物粉末，置于高溫爐內燒結得到熔融狀態(tài)的氧化物粉末，并將熔融狀態(tài)的氧化物粉末倒入水中進行水淬得到玻璃珠；
[0070]粉碎得到的玻璃珠以得到平均粒度分布小于5微米的玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物，并通過風選選出所需各粒度分布的顆粒。
[0071]該制備得到的玻璃料組合物的熔點溫度為472°C，熱膨脹系數(shù)為81。
[0072]請參閱圖3，圖3所示為實施例1~實施例7制備的玻璃料組合物的熔點溫度和熱膨脹系數(shù)(CTE)的測試結果。從圖3中可以看出實施例1~實施例7制備的玻璃料組合物的熔點溫度和熱膨脹系數(shù)均較低，可以有效減少周圍環(huán)境中例如外部水氣等對薄膜器件或有機發(fā)光器件的侵蝕，從而提高薄膜器件或有機發(fā)光器件的性能和壽命。
[0073]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的 保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種氣密密封的玻璃料組合物，其特征在于，按照摩爾百分比包括以下組分:30-60Si02、10-30P205、5-20Li20、4-15Zn0、0-15Al203、10-20Co203、0-3R0，其中，R 為 Fe、Cr、Mg、Ti中的至少一種。
2.一種玻璃料組合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 燒結氧化物粉末，并隨熔融的氧化物粉末水淬得到玻璃珠； 粉碎所述得到的玻璃珠形成玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物； 其中，所述氧化物粉末按照摩爾百分比包括以下組分:30-60Si02、10-30P205、5-201^20、4-152110、0-15八1203、10-20(:0203、0-31?0，其中，R 為 Fe、Cr、Mg、Ti 中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求2所述的玻璃料組合物的制備方法，其特征在于，所述粉碎得到的玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物的平均粒度分布小于5微米。
4.根據(jù)權利要求2所述的玻璃料組合物的制備方法，其特征在于，所述粉碎所述得到的玻璃珠形成玻璃顆粒形態(tài)的玻璃料組合物的步驟之后，所述方法還包括: 風選得到與預設粒度分布相符的玻璃料組合物的步驟。
5.一種基于玻璃料組合物的密封方法，其特征在于，包括如下步驟: 將玻璃料組合物沉積于基板； 預燒結所述沉積了玻璃料組合物的基板得到預制件； 通過輻射源封接所述預制件形成所述基板之間的氣封密封； 所述玻璃料組合物按照摩爾百分比包括以下組分:30-60SiO2、10-30P205、5-20Li20、4-15Zn0、0-15Al203、10-20Co203、0-3R0，其中，R 為 Fe、Cr、Mg、Ti 中的至少一種。
6.根據(jù)權利要求5所述的基于玻璃料組合物的密封方法，其特征在于，所述玻璃料組合物與有機粘結劑混合，所述預燒結所述沉積了玻璃料組合物的基板得到預制件的步驟之前，所述方法還包括: 將所述沉積了玻璃料組合物的基板加熱至300 V -350 V，并停留預設時間，燒盡所述有機粘結劑。
【文檔編號】C03C3/085GK103539355SQ201310514152
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權日:2013年10月25日
【發(fā)明者】張建華, 李藝 申請人:上海大學