[发明专利]不含锑的玻璃、不含锑的玻璃料和用所述玻璃料气密密封的玻璃封装件

说明书

本申请根据35U.S.C.§119(e)的规定，要求2012年8月30日提交的美国临时申请序列第61/695033号的优先权，通过引用将该申请全文纳入本文。

技术领域

本发明涉及不含锑的玻璃,由其制备的玻璃料,和用所述玻璃料密封的气密密封的玻璃封装件，该玻璃封装件适于包含对周围环境敏感的装置例如薄膜装置。这种装置的一些示例是有机发光二极管(OLED)显示器、传感器、光伏和其它光学装置。本发明使用OLED显示器作为非限制性例子来阐述。

背景

近年来，OLED由于能够在很多种电致发光器件中应用或者有可能应用，成为了受到大量研究的对象，并且现在正在实现商业化。例如,可以在不连续发光器件中使用单个OLED，或者可以在照明应用或者平板显示器应用(例如OLED显示)中使用OLED的阵列。已知OLED显示器非常亮，具有良好的色对比度和宽视角。但是，OLED显示器以及具体来说其中的电极和有机层容易由于与从环境渗入该OLED显示器的氧气和湿气相互作用而发生降解。众所周知，如果对OLED显示器中的电极和有机层进行气密密封，使其免受环境气氛的影响，则OLED显示器的寿命会显著延长。不幸的是，在过去，人们很难开发出用来对OLED显示器进行气密密封的密封方法。下面将简要描述导致适当密封OLED显示器遇到困难的一些因素：

最近，已使用基于玻璃的玻璃料来密封玻璃封装中玻璃基板，为封装的器件提供优异的气密性。但这些玻璃料大多包含毒性元素，例如锑，造成环境危害。因此，需要不含锑并且Tg低的适用于气密密封玻璃封装件的基于玻璃的玻璃料，所示玻璃封装例如是电子器件(例如，用于显示器类型的应用)。

发明内容

本发明包括气密密封的OLED显示器和用于制造该气密密封的OLED显示器的方法。基本上，气密密封的OLED显示器的制造包括提供第一玻璃基板和第二玻璃基板并将玻璃料沉积到第二玻璃基板上。诸如在OLED制造过程中使用的那些有机材料可沉积到第一基板上。然后，利用辐射源(例如，激光、红外线)来加热玻璃料，使其熔化并形成连接第一玻璃基板和第二玻璃基板的气密密封，同时保护OLED。玻璃料是不含锑的玻璃，其包括钒，和在一些实施方式中降低热膨胀系数(CTE)的填料，从而当辐射源加热玻璃料时它软化并形成连接。这能使玻璃料熔化并形成气密密封，同时避免对OLED造成热损伤。例如，已经证实磷酸钒玻璃料尤其适用于密封所述类型的玻璃封装件，具体是含锑的磷酸钒玻璃料。这种玻璃料非常稳定，具有高的吸光度以及优异的机械和水耐久性。不幸的是，锑是毒性元素，因而已努力寻找不会对玻璃料的其它有益属性造成有害影响的锑的替代品。

为此，通过用Fe₂O₃+TiO₂的组合代替氧化锑而不含Sb₂O₃，同时加入少量ZnO以维持流动性和玻璃化转变温度(T_g)，维持了Sb-磷酸钒玻璃料优异的水耐久性性能。发现Fe₂O₃的存在对改善耐久性的影响最大。然而，这会提高T_g，从而降低密封期间玻璃料的流动性。此外，具有高含量Fe₂O₃的玻璃料(等于或大于约25摩尔％)易于氧化不稳定，相同方案(425℃，N₂中)重复样品烧制显示不同的颜色(褐色或黑色)，并且流动性存在显著差异。尽管单独使用TiO₂实际上在一定程度上降低水耐久性，已证明从获得可激光密封的玻璃料的角度来看，(Fe₂O₃+TiO₂)的组合是良好的组合。通过添加TeO₂,可同时获得高水耐久性和低T_g(≤370℃)。