(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光による有機ＥＬディスプレイの封着処理に用いる封着用ガラス組成物であって、
ガラス組成として、下記酸化物換算のモル％で、ＳｉＯ２  ５〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ４１〜５５％、ＺｎＯ  １５〜５５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ２〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜７％、ＣｕＯ＋Ｆｅ２Ｏ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＭｎＯ２  ０．１〜２５％、ＣｕＯ  ０．２〜１０％を含有し、且つモル比ＺｎＯ／Ｂ２Ｏ３の値が１．５未満であることを特徴とする封着用ガラス組成物。
【請求項２】
モル比ＺｎＯ／Ｂ２Ｏ３の値が０．５〜１であることを特徴とする請求項１に記載の封着用ガラス組成物。
【請求項３】
Ｂ２Ｏ３の含有量が４１〜５０％であることを特徴とする請求項１または２に記載の封着用ガラス組成物。
【請求項４】
更に、ガラス組成として、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを５〜１５％含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の封着用ガラス組成物。
【請求項５】
ＺｎＯの含有量が２５〜３５％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の封着用ガラス組成物。
【請求項６】
ガラス組成として、Ｆｅ２Ｏ３を０．１〜５％含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の封着用ガラス組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の封着用ガラス組成物からなるガラス粉末を６５〜１００体積％含有することを特徴とする封着材料。
【請求項８】
実質的に耐火性フィラー粉末を含有しないことを特徴とする請求項７に記載の封着材料。
【請求項９】
熱膨張係数が８５×１０−７／℃以下であることを特徴とする請求項７または８に記載の封着材料。
【請求項１０】
軟化点が６００℃以下であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の封着材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封着用ガラス組成物および封着材料に関し、特にレーザー光による封着処理に供される封着用ガラス組成物および封着材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットディスプレイパネルとして有機ＥＬディスプレイが注目されている。有機ＥＬディスプレイは、直流電圧で駆動できるため駆動回路を簡略化できるとともに、液晶ディスプレイのように視野角依存性がなく、また自己発光のため明るく、更には応答速度が速い等の利点がある。現在、有機ＥＬディスプレイは、主に携帯電話等の小型携帯機器に利用されているが、今後は超薄型テレビへの応用が期待されている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイは、２枚のガラス基板、金属等の陰電極、有機発光層、ＩＴＯ等の陽電極、接着材料等で構成される。従来、接着材料として、低温硬化性を有するエポキシ樹脂、或いは紫外線硬化樹脂等の有機樹脂系接着材料が使用されてきた。しかし、有機樹脂系接着材料は気体の侵入を完全に遮断することが困難であるため、有機ＥＬディスプレイ内部の気密性を保持することが困難であり、このことに起因して、耐水性の低い有機発光層が劣化しやすくなり、経時的に有機ＥＬディスプレイの表示特性が劣化するといった不具合が生じていた。また、有機樹脂系接着材料は、低温でガラス基板同士を接着できる利点を有するものの、耐水性が低い欠点を有し、有機ＥＬディスプレイを長期に亘って使用した場合、ディスプレイの信頼性が低下しやすくなる。
【０００４】
また、有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイと同様にして、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のアクティブ素子を各画素に配置して、駆動させる方式が主流である。
【特許文献１】米国特許第６４１６３７５号明細書
【特許文献２】特開２００６−３１５９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガラスを用いた封着材料は、有機樹脂系接着材料に比べ、耐水性に優れるとともに、有機ＥＬディスプレイ内部の気密性を確保するのに適している。
【０００６】
しかし、封着材料に使用されるガラスは、一般的に、軟化点が３００℃以上であるため、有機ＥＬディスプレイに適用することが困難であった。つまり、上記の封着材料でガラス基板同士を封着する場合、電気炉に有機ＥＬディスプレイ全体を投入し、ガラスの軟化点以上の温度で熱処理する必要がある。しかし、アクティブ素子は、１２０〜１３０℃程度の耐熱性しか有していないため、この方法でガラス基板同士を封着すると、アクティブ素子が熱により損傷し、有機ＥＬディスプレイの表示特性が劣化してしまう。同様にして、有機発光材料も耐熱性が乏しいため、この方法でガラス基板同士を封着すると、有機発光材料が熱により損傷し、有機ＥＬディスプレイの表示特性が劣化してしまう。
【０００７】
このような事情に鑑み、近年、封着材料にレーザー光の照射光を照射し、有機ＥＬディスプレイを封着する方法が検討されている。レーザー光は、封着すべき部位のみを局所加熱できることから、アクティブ素子等の劣化を防止した上で、ガラス基板同士を封着することができる。
【０００８】
特許文献１、２には、封着材料にレーザー光を照射して、フィールドエミッションディスプレイの前面ガラス基板と背面ガラス基板を封着する方法が記載されている。しかし、特許文献１、２には、この方法に好適なガラス系について具体的な記載がなく、レーザー光を封着材料に照射しても、封着部位において、レーザー光の光エネルギーを熱エネルギーに効率良く変換させることが困難であった。それ故、これらの封着材料を用いて、ガラス基板同士を封着するためには、レーザー光の出力を上げる必要があり、その結果、アクティブ素子等に不当な熱履歴がかかり、有機ＥＬディスプレイの表示特性が劣化するおそれがあった。
【０００９】
また、レーザー光で封着材料を局所加熱する場合、ガラスの軟化点が低いと、短時間で封着することができるとともに、封着強度を高めることができる。しかし、一般的に、ガラスの軟化点を下げると、ガラスの耐水性が低下しやすくなる。既述の通り、封着材料の耐水性は、有機発光層の劣化を防止する観点から重要であるが、特許文献１、２には、当然のことながら、低軟化特性と高耐水性を両立させたガラス系について具体的な記載はない。
【００１０】
そこで、本発明は、レーザー光の照射光による局所加熱に好適であるとともに、低軟化特性と高耐水性を両立させた封着用ガラス組成物を創案することにより、信頼性の高い有機ＥＬディスプレイを作製することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、鋭意努力の結果、封着用ガラス組成物として、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＺｎＯを主成分とするガラス組成を採用するとともに、ガラス組成中にＣｕＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、ＴｉＯ２およびＭｎＯ２の一種または二種以上を所定量導入することにより、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の封着用ガラス組成物は、レーザー光による有機ＥＬディスプレイの封着処理に用いる封着用ガラス組成物であって、ガラス組成として、下記酸化物換算のモル％で、ＳｉＯ２  ５〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ４１〜５５％、ＺｎＯ  １５〜５５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ２〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜７％、ＣｕＯ＋Ｆｅ２Ｏ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＭｎＯ２  ０．１〜２５％、ＣｕＯ  ０．２〜１０％を含有し、且つモル比ＺｎＯ／Ｂ２Ｏ３の値が１．５未満であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の封着用ガラス組成物は、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3およびＺｎＯを所定範囲に規制している。このように成分範囲を規制すれば、ガラスの耐水性を向上させることができ、有機発光層の劣化を防止することができる。また、このように成分範囲を規制すれば、熱膨張係数を不当に上昇させることなく、ガラスの軟化点を低下させることができる。その結果、被封着物に不当な応力を残留させることなく、封着を短時間で完了できることに加えて、ガラス基板同士の封着強度を高めることができる。さらに、このように成分範囲を規制すれば、ガラスの熱的安定性を向上させることができるため、レーザー光の照射の際に、ガラスが失透し難くなり、失透に起因して、封着強度が低下する事態を防止することができる。
【００１３】
本発明の封着用ガラス組成物は、ＣｕＯ＋Ｆｅ2Ｏ3＋Ｖ2Ｏ5＋ＴｉＯ2＋ＭｎＯ2の含有量を０．１モル％以上に規制している。このようにすれば、レーザー光の光エネルギーが効率良く熱エネルギーに変換されるため、換言すればレーザー光が的確にガラスに吸収されるため、封着すべき部位のみを局所加熱することができる。その結果、アクティブ素子や有機発光層の熱的損傷を防止した上で、ガラス基板同士を封着することができる。一方、本発明の封着用ガラス組成物は、ＣｕＯ＋Ｆｅ2Ｏ3＋Ｖ2Ｏ5＋ＴｉＯ2＋ＭｎＯ2の含有量を２５モル％以下に規制している。このようにすれば、レーザー光の照射の際に、ガラスが失透する事態を防止することができる。
【００１４】
本発明の封着用ガラス組成物は、モル比ＺｎＯ／Ｂ2Ｏ3の値が１．５未満であることを特徴とする。このようにすれば、ガラスの熱的安定性を低下させずに、ガラスの軟化点を低下させることができる。
【００１５】
本発明の封着用ガラス組成物は、Ｂ２Ｏ３の含有量が４１〜５５モル％であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の封着用ガラス組成物は、更に、ガラス組成として、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ（Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2ＯおよびＫ2Ｏの合量）を２〜２０モル％含有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の封着用ガラス組成物は、レーザー光による封着処理に供されることを特徴とする。このようにすれば、封着すべき部位のみを局所加熱することができ、アクティブ素子や有機発光層の熱的損傷を防止することができる。なお、レーザー光で局所加熱する場合、加熱箇所から１ｍｍ離れた部位の温度は１００℃以下になり、アクティブ素子や有機発光層の熱的損傷を防止することができる。
【００１８】
本発明の封着材料において、レーザー光として、種々のレーザーを使用することができる。特に、半導体レーザー、ＹＡＧレーザー、ＣＯ2レーザー、エキシマレーザー、赤外レーザー等は、取扱いが容易な点で好ましい。
【００１９】
本発明の封着用ガラス組成物は、有機ＥＬディスプレイの封着に用いることを特徴とする。
【００２０】
本発明の封着材料は、上記の封着用ガラス組成物からなるガラス粉末を６５〜１００体積％含有することを特徴とする。なお、本発明の封着材料は、上記の封着用ガラス組成物からなるガラス粉末のみで構成される態様を含むものである。
【００２１】
本発明の封着材料は、実質的に耐火性フィラー粉末を含有しないことが好ましい。ここで、「実質的に耐火性フィラー粉末を含有しない」とは、封着材料中の耐火性フィラー粉末の含有量が０．２質量％以下の場合を指す。このようにすれば、封着部位の厚みを均一化しやすくなり、特に封着部位に表面突起が発生する事態を防止しやすくなり、製品歩留まりを向上させることができる。
【００２２】
本発明の封着材料は、熱膨張係数が８５×１０−７／℃以下であることが好ましい。ここで、「熱膨張係数」とは、押棒式熱膨張係数測定（ＴＭＡ）装置により、３０〜３８０℃の温度範囲で測定した値を指す。
【００２３】
本発明の封着材料は、軟化点が６００℃以下であることが好ましい。ここで、「軟化点」とは、マクロ型示差熱分析（ＤＴＡ）装置で測定した値を指し、ＤＴＡは室温から測定を開始し、昇温速度は１０℃／分とする。なお、マクロ型ＤＴＡ装置で測定した軟化点は、図１に示す第四屈曲点の温度（Ｔｓ）を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の封着用ガラス組成物において、上記のようにガラス組成範囲を限定した理由を下記に示す。なお、以下の％表示は、特に断りがある場合を除き、モル％を指す。
【００２５】
ＳｉＯ2は、ガラスネットワークを形成する成分であるとともに、熱膨張係数を低下させる成分であり、その含有量は５〜３０％、好ましくは９〜２５％である。ＳｉＯ2の含有量が少ないと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。一方、ＳｉＯ2の含有量が多いと、ガラスの軟化点が高くなり過ぎ、レーザー光を照射しても、ガラスが軟化し難くなる。
【００２６】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスネットワークを形成する成分であるとともに、ガラスの溶融温度および軟化点を下げる成分であり、その含有量は４１〜５５％、好ましくは４１〜５０％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が少ないと、ガラスの軟化点が高くなり過ぎ、レーザー光を照射しても、ガラスが軟化し難くなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多いと、ガラスが分相しやすくなり、この場合、グレーズ後の焼成膜の平滑性が損なわれやすくなる。
【００２７】
ＺｎＯは、ガラスの溶融温度や軟化点を過剰に上げることなく、熱膨張係数を下げる成分であり、その含有量は１５〜５５％、好ましくは２０〜４５％、より好ましくは２５〜３５％である。ＺｎＯの含有量が少ないと、ガラスの軟化点が高くなり過ぎ、レーザー光を照射しても、ガラスが軟化し難くなる。一方、ＺｎＯの含有量が多いと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。
【００２８】
一般的に、ガラスの軟化点を下げると、ガラスネットワークが不安定になるため、ガラスの熱的安定性が低下する。よって、ガラスの低軟化特性と熱的安定性を両立させることは困難である。しかし、上記ガラス組成において、モル比ＺｎＯ／Ｂ2Ｏ3の値を１．５未満、好ましくは０．２〜１．２、より好ましくは０．５〜１に規制すると、ガラスの低軟化特性と熱的安定性を高いレベルで両立させることができる。
【００２９】
ＣｕＯ＋Ｆｅ2Ｏ3＋Ｖ2Ｏ5＋ＴｉＯ2＋ＭｎＯ2は、光吸収特性を有する成分であり、レーザー光を照射すると、光を吸収して、ガラスを軟化させやすくする成分であり、その含有量は０．１〜２５％、好ましくは０．２〜２０％、より好ましくは０．３〜１５％である。好ましくは０．５〜１０％である。ＣｕＯ＋Ｆｅ2Ｏ3＋Ｖ2Ｏ5＋ＴｉＯ2＋ＭｎＯ2の含有量が少ないと、光吸収特性が乏しくなり、レーザー光を照射しても、ガラスが軟化し難くなる。一方、ＣｕＯ＋Ｆｅ2Ｏ3＋Ｖ2Ｏ5＋ＴｉＯ2＋ＭｎＯ2の含有量が多いと、ガラス組成内の成分バランスが損なわれ、ガラスが失透しやすくなり、ガラスの流動性が損なわれやすくなる。
【００３０】
ＣｕＯは、光吸収特性を有する成分であり、レーザー光を照射すると、光を吸収して、
ガラスを軟化させやすくする成分であり、その含有量は０．２〜１０％である。ＣｕＯの含有量が多いと、ガラス組成内の成分バランスが損なわれ、ガラスが失透しやすくなり、ガラスの流動性が損なわれやすくなる。
【００３１】
Ｆｅ2Ｏ3は、光吸収特性を有する成分であり、レーザー光を照射すると、光を吸収して、ガラスを軟化させやすくする成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０．１〜５％である。Ｆｅ2Ｏ3の含有量が多いと、ガラス組成内の成分バランスが損なわれ、ガラスが失透しやすくなり、ガラスの流動性が損なわれやすくなる。
【００３２】
ガラス組成中のＦｅは、Ｆｅ2+、或いはＦｅ3+の形で存在することが想定されるが、本発明においては、酸化鉄中のＦｅイオンは、Ｆｅ2+、或いはＦｅ3+のいずれかに限定されるものではなく、いずれであっても構わない。ここで、本発明では、Ｆｅ2+の場合はＦｅ2Ｏ3に換算した上で取り扱う。特に、照射光として赤外レーザーを使用する場合、Ｆｅ2+は赤外域に吸収ピークを有することから、Ｆｅ2+の割合を高くする方が好ましく、酸化鉄中のＦｅ2+／Ｆｅ3+の比率を０．０３以上（望ましくは０．０８以上）にすることが好ましい。
【００３３】
Ｖ2Ｏ5は、光吸収特性を有する成分であり、レーザー光を照射すると、光を吸収して、ガラスを軟化させやすくする成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０．１〜５％である。Ｖ2Ｏ5の含有量が多いと、レーザー光の照射時にガラスに発泡が生じやすくなる。
【００３４】
ＴｉＯ2は、光吸収特性を有する成分であり、レーザー光を照射すると、光を吸収して、ガラスを軟化させやすくする成分であるとともに、ガラスの熱膨張係数を下げる成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０．１〜７％である。ＴｉＯ2の含有量が多いと、ガラスの軟化点が高くなり過ぎ、レーザー光を照射しても、ガラスが軟化し難くなる。
【００３５】
ＭｎＯ2は、光吸収特性を有する成分であり、レーザー光を照射すると、光を吸収して、ガラスを軟化させやすくする成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０．１〜５％である。ＭｎＯ2の含有量が多いと、ガラスが失透しやすくなり、ガラスの流動性が損なわれやすくなる。
【００３６】
上記ガラス組成範囲において、上記成分以外にも、例えば、下記の成分をガラス組成中に３０％まで含有させることができる。
【００３７】
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、ガラスの軟化点を下げる成分であり、その含有量は２〜２０％、好ましくは５〜１５％である。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が多いと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。なお、ガラスの軟化点を確実に下げるためには、ガラス組成中に、必須成分としてＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを２％以上含有させればよい。
【００３８】
Ｌｉ2Ｏは、ガラスの軟化点を下げる成分であり、その含有量は０〜１２％、好ましくは０〜１０％である。Ｌｉ2Ｏの含有量が多いと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。
【００３９】
Ｎａ2Ｏは、ガラスの軟化点を下げる成分であり、その含有量は０〜１５％、好ましくは２〜１３％である。Ｎａ2Ｏの含有量が多いと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。
【００４０】
Ｋ２Ｏは、ガラスの軟化点を下げる成分であり、その含有量は０〜７％である。Ｋ２Ｏの含有量が多いと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。
【００４１】
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合量）は、ガラスの軟化点を下げる成分であり、その含有量は０〜２５％、好ましくは０〜２０％である。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多いと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。
【００４２】
ＭｇＯは、ガラスの軟化点を下げる成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％である。ＭｇＯの含有量が多いと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。
【００４３】
ＣａＯは、ガラスの軟化点を下げる成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％である。ＣａＯの含有量が多いと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。
【００４４】
ＳｒＯは、ガラスの軟化点を下げる成分であり、その含有量は０〜１５％、好ましくは０〜１０％である。ＳｒＯの含有量が多いと、ガラスの熱的安定性が低下し、レーザー光の照射時にガラスが失透しやすくなる。
【００４５】
ＢａＯは、ガラスの軟化点を下げる成分であり、またガラスの熱的安定性を向上させる成分であり、その含有量は０〜１５％、好ましくは０〜１０％である。ＢａＯの含有量が多いと、ガラスの熱膨張係数が高くなり過ぎるおそれがある。
【００４６】
Ａｌ2Ｏ3は、ガラスの分相を抑える成分であり、またガラスの耐水性を高める成分であり、その含有量は０〜７％、好ましくは０〜５％である。Ａｌ2Ｏ3の含有量が多いと、ガラスの軟化点が高くなり過ぎ、レーザー光を照射しても、ガラスが軟化し難くなる。
【００４７】
ＮｉＯは、光吸収特性を有する成分であり、レーザー光を照射すると、光を吸収して、ガラスを軟化させやすくする成分であり、その含有量は０〜７％、好ましくは０〜３％である。ＮｉＯの含有量が多いと、ガラスが失透しやすくなり、ガラスの流動性が損なわれやすくなる。
【００４８】
ＣｏＯは、光吸収特性を有する成分であり、レーザー光を照射すると、光を吸収して、ガラスを軟化させやすくする成分であり、その含有量は０〜９％、好ましくは０〜３％である。ＣｏＯの含有量が多いと、ガラスが失透しやすくなり、ガラスの流動性が損なわれやすくなる。
【００４９】
ＭｏＯ3は、光吸収特性を有する成分であり、レーザー光を照射すると、光を吸収して、ガラスを軟化させやすくする成分であり、その含有量は０〜７％、好ましくは０〜３％である。ＭｏＯ3の含有量が多いと、ガラスが失透しやすくなり、ガラスの流動性が損なわれやすくなる。
【００５０】
耐水性や耐薬品性を向上させるためにＺｒＯ2を５％（好ましくは２％）まで、またガラスの熱的安定性を向上させるのためにＰ2Ｏ5または希土類酸化物を１０％まで添加してもよい。
【００５１】
上記の成分以外にも、他の成分をガラス組成中に１０％まで添加することができる。なお、環境的観点から、ＰｂＯを実質的に含有しないことが好ましい。ここで、「実質的にＰｂＯを含有しない」とは、ガラス組成中のＰｂＯの含有量が１０００ｐｐｍ（質量）以下の場合を指す。
【００５２】
本発明の封着材料は、上記の封着用ガラス組成物からなるガラス粉末を６５〜１００体積％、好ましくは８５〜１００体積％、より好ましくは９５〜１００体積％、特に好ましくは９８〜１００体積％含有する。ガラス粉末の含有量が少ないと、封着材料の流動性が乏しくなり、ガラス基板同士の封着強度を高めることが困難になる。
【００５３】
本発明の封着材料において、ガラス粉末の平均粒子径Ｄ50は１５μｍ未満が好ましく、０．５〜１０μｍがより好ましく、１〜５μｍが更に好ましい。ガラス粉末の平均粒子径Ｄ50を１５μｍ未満にすると、有機ＥＬディスプレイにおいて、ガラス基板間のギャップを狭小化しやすくなり、このような場合、ガラス基板と封着材料の熱膨張係数の差が大きくても、ガラス基板および封着部位にクラック等が発生し難くなるとともに、封着に要する時間を短縮することができる。ここで、「平均粒子径Ｄ50」はレーザー回折法で測定した値を指す。
【００５４】
本発明の封着材料において、ガラス粉末の最大粒子径Ｄmaxは３０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以下が更に好ましい。ガラス粉末の平均粒子径Ｄmaxを３０μｍ以下にすると、有機ＥＬディスプレイにおいて、ガラス基板間のギャップを狭小化しやすくなり、このような場合、ガラス基板と封着材料の熱膨張係数の差が大きくても、ガラス基板および封着部位にクラック等が発生し難くなるとともに、封着に要する時間を短縮することができる。ここで、「最大粒子径Ｄmax」はレーザー回折法で測定した値を指し、積算粒子径が９９％の粒子径（体積）を指す。
【００５５】
上記封着用ガラス組成物からなるガラス粉末は、熱膨張係数が低いため、被封着物の熱膨張係数に整合させるために、必ずしも耐火性フィラー粉末を添加する必要はないが、被封着物の熱膨張係数に整合させるために、耐火性フィラー粉末を添加することも可能である（しかし、耐火性フィラー粉末を添加すると、既述の不具合が生じる可能性がある）。本発明の有機ＥＬディスプレイ用封着材料は、耐火性フィラー粉末を４５体積％まで、好ましくは３０体積％まで含有させることができる。耐火性フィラー粉末を添加すれば、封着材料の熱膨張係数を被封着物の熱膨張係数に整合させることができ、その結果、封着部位に不当な応力が残留する事態を防止することができる。耐火性フィラー粉末は、ジルコン、ジルコニア、酸化錫、チタン酸アルミニウム、β−スポジュメン、ムライト、チタニア、石英ガラス、β−石英、ウイレマイト、リン酸ジルコニウム化合物（例えば、リン酸ジルコニウム、リン酸タングステン酸ジルコニウム等）、タングステン酸ジルコニウムおよびＮＺＰ型結晶（例えば、ＮｂＺｒ（ＰＯ4）3、 [ＡＢ2（ＭＯ4）3]の基本構造をもつ結晶物、
Ａ：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｎ等
Ｂ：Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ等
Ｍ：Ｐ、Ｓｉ、Ｗ、Ｍｏ等）若しくはこれらの固溶体が使用可能である。更に、上記の耐火性フィラー粉末以外にも、封着材料の熱膨張係数の調整、流動性の調整および機械的強度の改善のために、β−ユークリプタイト等を添加することもできる。
【００５６】
本発明の封着材料において、耐火性フィラー粉末の平均粒子径Ｄ50は１５μｍ未満が好ましく、０．５〜１０μｍがより好ましく、１〜５μｍが更に好ましい。耐火性フィラー粉末の平均粒子径Ｄ50が１５μｍ以上であると、封着部位が厚くなりやすく、有機ＥＬディスプレイにおいて、ガラス基板間のギャップが大きくなり、有機ＥＬディスプレイを薄型化し難くなる。また、耐火性フィラー粉末の平均粒子径Ｄ50を１５μｍ未満にすると、有機ＥＬディスプレイにおいて、ガラス基板間のギャップを小さくすることができ、このような場合、ガラス基板と封着材料の熱膨張係数の差が大きくても、ガラス基板および封着部位にクラック等が発生し難くなる。なお、耐火性フィラー粉末の効果（例えば、封着材料の熱膨張係数を低下させる効果）を的確に享受するためには、耐火性フィラー粉末の平均粒子径Ｄ50を０．５μｍ以上にするのが好ましい。
【００５７】
本発明の封着材料において、耐火性フィラー粉末の最大粒子径Ｄmaxは３０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以下が更に好ましい。耐火性フィラー粉末の最大粒子径Ｄmaxが３０μｍより大きいと、封着部位において、３０μｍ以上の厚みを有する箇所が発生するため、有機ＥＬディスプレイにおいて、ガラス基板間のギャップが不均一になり、有機ＥＬディスプレイを薄型化し難くなる。また、耐火性フィラー粉末の平均粒子径Ｄmaxを３０μｍ以下にすると、有機ＥＬディスプレイにおいて、ガラス基板間のギャップを小さくすることができ、このような場合、ガラス基板と封着材料の熱膨張係数の差が大きくても、ガラス基板および封着部位にクラック等が発生し難くなる。
【００５８】
本発明の封着材料は、更に、封着部位の厚みを均一化するために、ガラスファイバー、ガラスビーズ、シリカビーズ、樹脂ビーズ等をスペーサーとして２０体積％まで含有させてもよい。また、本発明の封着材料は、更に、光吸収を促進させるために、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ等の遷移金属粉末等を１５体積％まで含有させてもよい。
【００５９】
現在、有機ＥＬディスプレイは、駆動方式として、ＴＦＴ等のアクティブ素子を各画素に配置して駆動するアクティブマトリクス駆動が採用されており、そのため、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板には、無アルカリガラス（例えば、日本電気硝子株式会社製ＯＡ−１０）が使用される。無アルカリガラスの熱膨張係数は、通常、４０×１０-7／℃以下であるため、封着材料の熱膨張係数を無アルカリガラスの熱膨張係数に厳密に適合させることは困難である。しかし、封着材料の熱膨張係数をできるだけ小さくすることは重要であり、具体的には、封着材料の熱膨張係数を８５×１０-7／℃以下（好ましくは８０×１０-7／℃以下、より好ましくは７５×１０-7／℃以下）にすることが望ましい。このようにすれば、封着部位にかかる応力を小さくすることができ、封着部位の応力破壊を防ぐことができる。
【００６０】
本発明の封着材料において、軟化点は６００℃以下が好ましく、５８０℃以下がより好ましく、５６０℃以下が更に好ましい。軟化点が６００℃より高いと、レーザー光を照射しても、ガラスが軟化し難い傾向があり、ガラス基板同士の封着強度を高めるためには、レーザー光の出力を上げる必要がある。軟化点の下限は特に限定されないが、ガラスの熱的安定性を考慮すれば、軟化点を３８５℃以上に設定することが好ましい。
【００６１】
本発明の封着材料は、粉末のまま使用に供してもよいが、ビークルと均一に混練し、ペーストに加工すると取り扱いやすい。ビークルは、主に溶媒と樹脂とからなり、樹脂はペーストの粘性を調整する目的で添加される。また、必要に応じて、界面活性剤、増粘剤等を添加することもできる。作製されたペーストは、ディスペンサーやスクリーン印刷機等の塗布機を用いてガラス基板に塗布され、脱バインダー工程に供される。
【００６２】
樹脂としては、アクリル酸エステル（アクリル樹脂）、エチルセルロース、ポリエチレングリコール誘導体、ニトロセルロース、ポリメチルスチレン、ポリエチレンカーボネート、メタクリル酸エステル等が使用可能である。特に、アクリル酸エステル、ニトロセルロースは、熱分解性が良好であるため、好ましい。
【００６３】
溶媒としては、Ｎ、Ｎ’−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、α−ターピネオール、高級アルコール、γ−ブチルラクトン（γ−ＢＬ）、テトラリン、ブチルカルビトールアセテート、酢酸エチル、酢酸イソアミル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、トルエン、３−メトキシ−３−メチルブタノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が使用可能である。特に、α−ターピネオールは、高粘性であり、樹脂等の溶解性も良好であるため、好ましい。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００６５】
表１は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．３）および比較例（試料Ｎｏ．６）を示している。なお、その他の試料は参考例である。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
表１に記載の各試料は次のようにして調製した。まず、表中に示したガラス組成となるように各種酸化物、炭酸塩等の原料を調合したガラスバッチを準備し、これを白金坩堝に入れて１２５０℃で１時間溶融した。次に、水冷ローラーにより、溶融ガラスを薄片状に成形した。最後に、薄片状のガラスをボールミルにて粉砕後、空気分級し、平均粒子径Ｄ50が２．５μｍ、最大粒子径Ｄmaxが２０μｍの各ガラス粉末を得た。
【００６８】
試料Ｎｏ．１〜６につき、ガラス転移点、軟化点、熱膨張係数、流動性、封着強度、発泡状態および失透状態を評価した。
【００６９】
ガラス転移点および軟化点は、ＤＴＡ装置で測定した。測定は、大気中において、昇温速度１０℃／分で行い、室温から測定を開始した。
【００７０】
熱膨張係数は、ＴＭＡ装置で求めた。測定温度範囲は３０〜３８０℃とした。
【００７１】
流動性は、各試料を厚さ２ｍｍに加圧成形した後、各加圧体に波長１０６０ｎｍのＹＡＧレーザー（出力６００ｍＷ、パワー密度５ｋＷ／ｃｍ2）を照射することで評価した。ＹＡＧレーザーを照射した後、ガラスが溶解する状態を顕微鏡でその場観察し、ガラスが軟化変形しているものを「○」、ガラスが軟化変形していないものを「×」として評価した。
【００７２】
封着強度は、次のようにして評価した。まず、各試料とビークル（アクリル樹脂含有のα−ターピネオール）を三本ロールミルで均一に混錬し、ペースト化した後、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製ＯＡ−１０、□１００ｍｍ×０．５ｍｍ厚）の外周端に線状（３０μｍ厚）に塗布し、乾燥オーブンで１５０℃１０分間乾燥した。次に、室温から１０℃／分で昇温し、ガラス基板を５５０℃で２０分間焼成した後、室温まで１０℃／分で降温し、脱バインダー処理を行なった。次に、焼成膜が形成されたガラス基板の上に、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製ＯＡ−１０、□１００ｍｍ×０．５ｍｍ厚）を正確に重ねた後、焼成膜に沿って、波長１０６０ｎｍのＹＡＧレーザー（出力６００ｍＷ、パワー密度５ｋＷ／ｃｍ2）を照射し、両ガラス基板を封着した。封着後の両ガラス基板を上方１ｍからコンクリート上に落下させ、封着部位が両ガラス基板から剥離しなかったものを「○」、封着部位が両ガラス基板から剥離したものを「×」として評価した。
【００７３】
発泡状態は、上記封着強度の評価で形成された封着部位の断面を光学顕微鏡で観察し、１００μｍ×１００μｍの面積中にφ５μｍ以上の泡が５個未満のものを「○」、φ５μｍ以上の泡が５個以上のものを「×」として評価した。
【００７４】
失透状態は、上記封着強度の評価で形成された封着部位の表面を光学顕微鏡（１００倍）で観察し、表面に結晶が観察されたものを「○」、表面に結晶が観察されなかったものを「×」として評価した。
【００７５】
表１から明らかなように、試料Ｎｏ．３は、流動性、封着強度、発泡性および失透状態の評価が良好であり、有機ＥＬディスプレイの封着に好適であると判断できる。表３から明らかなように、試料Ｎｏ．６は、ガラス組成中にＣｕＯ＋Ｆｅ２Ｏ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＭｎＯ２を含有していないため、流動性および封着強度の評価が不良であった。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】マクロ型ＤＴＡ装置で測定した時のガラスの軟化点を示す模式図である。
【図１】
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