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行业新闻

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V科普丨OLED中的化学——钒V

2022-07-29

前身为清华大学OLED项目组的维信诺,基于基础研究-中试-量产”的产学研自主创新模式,致力于通过对OLED本质的探求,从底层机理到量产应用实现OLED的全面创新。《OLED中的化学》是维信诺于2022年推出的系列科普,将介绍从抽象的化学元素到天然/合成的物质,这些元素被应用于OLED时,发挥了怎样的功能和价值。

图片.png化学元素钒(V),元素周期表第23号元素。钒金属是一种坚硬、银灰色,有韧性、可延展的过渡金属,且不易腐蚀,在碱、硫酸和盐酸中相当稳定。
真空玻璃生产技术主要涉及材料科学、封装技术、真空技术等领域。其中封装工艺是实现真空玻璃产业化的关键技术,而封装材料又是保证封装技术的基础。低熔点玻璃作为封装材料具有价格低廉、封接温度低、封接强度高、密封性能好等优点,广泛应用于电子封装及其产品。
在OLED显示屏中,除了人们熟知的大尺寸基板玻璃外,真空玻璃还有两处重要的应用 --封装和盖板,这两种用途都需要玻璃具备“低熔点”的特性:对于封装玻璃,由于 OLED显示屏在蒸镀后需要进行玻璃封装,而OLED对干直泪
此,在要求极佳的密封性同时,也对封装玻璃的工艺温度有一定限制;对于盖板玻璃,低熔点则可以降低封接工艺所需要的工艺难度,并提高封接强度。
钒酸盐系低熔点玻璃,以V2O5为形成玻璃的主要原料,有效降低玻璃转变温度(260~400℃),封接温度适中(355~460℃),热膨胀系数较宽泛(4~16)x10-6/℃,封装效果稳定,具有良好的电绝缘性、耐腐蚀性,满足电子产品封装要求。
铋酸盐系低熔点玻璃,以B2O,为形成玻璃的主要原料,有相对较高的玻璃转变温度(350~500℃),较高的封接温度(510~550℃)以及较高的热膨胀系数(6~15.3)x10-6/℃,封接温度和膨胀系数均较高,容易导致玻璃表面膜层材料脱落、封装异常。
此前,工业界曾采用含有非常大量铅氧化物的PbO-B2O3低熔点玻璃组合物。PbO- B2Os低熔点玻璃组合物具有较低温度的软化点,并且仍然具有相对高的化学稳定性。然而,随着全球对于电子材料中的安全性要求的提升,2006年RoHS指令在欧盟生效,限制了六种有害材料的使用,包括铅Pb、汞 Hg、镉Cd等金属元素。
因此,V2O5-B2O3-ZnO等钒酸盐系统的玻璃因具有良好的介电性能和较大的介电常数、很低的熔融温度,稳定的封装效果,成为了代替含铅Pb玻璃的材料。