用于玻璃料密封玻璃封装体的系统和方法技术方案

本说明书描述了用于制造气密式密封的玻璃封装体的密封设备和方法。在一种实施方式中，所述气密式密封的玻璃封装体适合保护对周围环境（例如氧、水分）敏感的薄膜器件。这种玻璃封装体的一些例子是有机发光二极管（ＯＬＥＤ）显示器、传感器及其他光学器件。本发明专利技术以ＯＬＥＤ显示器为例进行阐述。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及气密式密封玻璃封装体的方法，所述玻璃封装体适合保护对周 围环境(例如氧、水分)敏感的薄膜器件。这种玻璃封装体的一些例子是有机发 光二极管(OLED)显示器、传感器及其他光学器件。本专利技术以OLED显示器为例 进行阐述。
技术介绍
近年来，OLED已成为大量研究的对象，这是由于它们在众多电致发光器 件中具有应用和可能的用途。例如，单个OLED可用于分立式发光器件，或者 可将OLED阵列用于照明应用或平板显示器应用中(如OLED显示器)。己知 OLED显示器非常明亮，具有良好的色彩对比和宽视角。然而，OLED显示器, 特别是位于其中的电极和有机层，却极有可能因为与从周围环境渗漏入该 OLED显示器的氧和水分相互作用而发生劣化。众所周知，如果位于OLED显 示器中的电极和有机层通过气密式密封与周围环境隔开，那么该显示器的寿命 可得到显著延长。遗憾的是，过去要开发出气密式密封OLED显示器的密封方 法是非常困难的。下文中简要论述了导致难以适当密封OLED显示器的某些因 素 气密式密封应提供对氧(10—3厘米3/米2沃)和水(10—6克/米2/天)的屏障。 气密式密封的尺寸应尽可能小(如，<2mm)，从而使其不会对OLED显示器的尺寸产生不良的影响。 密封过程中产生的温度不应破坏OLED显示器中的材料(如电极和有机层)。例如，OLED显示器中距密封体约1-2毫米的OLED的第一像素在密封过程中不应被加热到高于100°C的温度。 密封过程中释放的气体不应对OLED显示器中的物质产生污染。气密式密封应能使电连接部件(如薄膜铬电极)进入OLED显示器。 如今，密封OLED显示器的一种方法是通过加热和软化玻璃料来形成气密 式密封，其中所述玻璃料掺杂有在特定光波长下具有高吸收性的材料。例如， 采用髙能激光加热和软化玻璃料，在其上有玻璃料的第一基板(覆盖玻璃)与 其上具有OLED的第二基板(基板玻璃)之间形成气密式密封。玻璃料通常约 l毫米宽，约6—100微米厚。如果玻璃料的吸光率和厚度均匀，那么可以恒定 的激光能量和激光移动速度来完成密封，使玻璃料内部的温度均匀上升。然而， 如果玻璃料较薄，那么玻璃料不会吸收100%的激光能量，而是有一些激光能 量被在某些位点穿过玻璃料并连接到OLED上的金属电极吸收或反射。由于需 要使用的是薄玻璃料，而金属电极的反射率和吸光率性质以及热导率不同于裸 基板玻璃，在密封过程中，这种情形会在玻璃料内部产生不均匀的温度分布。 玻璃料内部的这种不均匀温度分布会导致裂纹、残余应力和/或脱层问题的产 生，妨碍/肖U ，，覆盖玻璃与基板玻璃之间的气密性连接。为了解决这种密封问题，本专利技术人开发了几种不同的密封技术，见2005 年3月30日提交的、题为"背侧密封有机发光二极管(OLED)显示器的方法" 的美国专利申请系列号第11/095144号(该文件的内容在此引为参考)。虽然这些 密封技术效果良好，但仍然需要开发经过改进的新密封技术，用来对OLED显 示器(或玻璃封装体)进行气密式密封。本专利技术的密封设备和密封方法满足了此 特定需求及其他需求。专利技术概述本专利技术包括用于制造气密式密封的OLED显示器的密封设备和密封方法。 在一种实施方式中，该密封方法包括以下步骤(l)利用激光器将激光束投射到 位于未密封的OLED显示器内的玻璃料上；(2)移动激光器(或未密封的OLED 显示器)，使激光束以基本上恒定的速度在两块基板之间有玻璃料的密封线、无 电极区域和被电极占据的区域上移动；(3)在激光束以基本上恒定的速度移动 时，调节激光器功率，使激光束为玻璃料提供适当的激光能，从而导致玻璃料 熔化，在两块基板之间形成将二者连接起来的气密式密封体；(4)使所述移动步 骤与调节步骤同步，从而控制激光器功率，使之根据需要在密封线上的一些预 定位点发生变化，所述变化取决于激光束当时是否位于两块基板之间的电极上方，以及激光束当时是否位于两块基板上密封线的弯曲部分的上方；(5)如果在 调节步骤当中的任何时刻，激光器功率达到最大或最小，那么可以改变激光束 沿两块基板上的密封线移动的速度，使得激光束能够继续为玻璃料提供适当的 激光能，从而导致玻璃料熔化，在两块基板之间形成将二者连接起来的气密式 密封。附图简述当结合附图参考阅读以下详细描述，可对本专利技术获得更完整的理解，其中附图说明图1A和1B分别显示了本专利技术第一实施方式中的密封设备和气密式密封的 O L E D显示器的侧视截面图和俯视图2是根据本专利技术第一实施方式制造图1A和1B所示气密式密封的0LED 显示器时所用优选密封方法的步骤流程图3A — 3B是根据本专利技术第一实施方式用来帮助解释另一个特征的两个图 示，该特征可用来改进图2所示密封方法中的移动步骤；图4A — 4D显示了一个示例性OLED显示器以及几个不同的图示，根据本 专利技术第一实施方式用来帮助更详细地解释图2所示密封方法中几种不同特征；图5A—5E显示了与几个实验(及其结果)相关的6幅图，做这些实验是为 了检验根据本专利技术第一实施方式，用图2所示密封方法对两块玻璃基板(不含 OLED和电极)进行气密式密封的效果如何。图6是显示根据本专利技术第二实施方式用来气密式密封OLED显示器的密封 设备中基本组件的侧视截面图。专利技术详述参见图l一5，这几幅图有助于解释怎样根据本专利技术第一实施方式将密封设 备100和密封方法200用于对OLED显示器102进行气密式密封。虽然下面是 结合气密式密封的OLED显示器102的制造来讨论密封设备100和密封方法 200的，但应当理解，同样的密封器件100和密封方法200也可用于其他需要 密封两块玻璃板的应用中。因此，不应理解为本专利技术的密封器件100和密封方 法200仅限于此。参见图1A和1B，它们分别显示了本专利技术的密封设备100和气密式密封的 OLED显示器102的基本组件的侧视截面图和俯视图。如图1A所示，密封装置100包括计算机104(运行存储于其中的指令，以执行密封方法200)、激光器 106(或其他热源106)和操作台108(将未密封的OLED显示器102置于其上)。 在一种实施方式中，激光器106可以是半导体激光器，它配有非偏振多模二极 管阵列源，工作波长为810纳米。上述实验中所用示例性半导体激光器106能 够输出最高达约60瓦的不同水平的功率，光斑直径约为0.3毫米。如图1A—1B所示，OLED显示器102包括由盖板IIO(例如第一玻璃板 110)、玻璃料116、 一个或多个OLED 112/电极H4和基板118(例如第二玻璃 板118)组成的多层夹心结构。OLED显示器102具有气密式密封体120(由玻璃 料116形成)，它保护着位于两块板IIO和118之间的OLED 112。气密式密封 体120—般恰好位于OLED显示器102外边缘之内。而且，OLED 112位于气 密式密封体120的周边之内。可以看到，与OLED 112相连的电极114穿过/ 延伸通过气密式密封体120，这样它们就能够连接到外部器件上(未示出)。正是 这些电极114(例如非透明金属电极114)的存在，使得难以在两块板110与118 之间形成气密式密封体120。这是因为电极114具有不同的图案本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造玻璃封装体的方法，所述方法包括以下步骤：　利用热源将射束射向玻璃料，所述玻璃料与至少一个器件一起位于两块基板之间；　移动所述热源或两块基板，使射束以基本上恒定的速度在所述两块基板的密封线上移动，其中所述密封线包括所述玻璃料、 多个无电极区域和多个被电极占据的区域，它们均位于所述两块基板之间；　在射束以基本上恒定的速度移动时，调节热源功率，使射束为所述玻璃料提供足够的热源能量，从而使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体；　如果在所述调节操 作当中的任何时刻，使热源功率达到最大或最小，则可以改变射束沿所述两块基板上的密封线移动的速度，使得射束持续为所述玻璃料提供足够的热源能量，从而使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KJ贝肯，SL罗格诺弗，RS瓦格纳，张爱玉，张鲁，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]