密封玻璃封套的方法技术

技术编号:4920955 阅读:275 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术揭示了一种用基于玻璃的玻璃料(18)气密密封玻璃组合件的方法,所述组合件包括玻璃片或玻璃基片(12,14),其中所述玻璃料(18)的热膨胀系数(CTE)和玻璃片(12,14)的CTE之间存在很大差异。所述方法包括沿着玻璃料,在一段极短的距离内快速增大辐射加热源(20),从非密封功率增大到密封功率,用来加热玻璃料(18)并使其软化,在基片(12,14)之间形成初始的稳定密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景 专利
本专利技术涉及用来将具有高热膨胀系数的基片密封在一起的方法。更具体来说, 本专利技术涉及一种方法,该方法用来使用玻璃料将几块玻璃片密封在一起,形成适合用来 容纳电气或电子装置的玻璃封装,其中所述玻璃片和玻璃料之间存在很大的CTE差异。
技术介绍
通过使用能够气密密封的玻璃封装,可以使得许多对环境敏感的电子或光子装 置获益。这样的装置的例子包括光伏装置,有机发光二极管(OLED)显示器,OLED照 明面板,等离子体显示器,表面传导电子发射显示器(SED)和场发射显示器(FED)等。 例如,包括OLED显示器或有机发光面板的电致发光有机材料在接触水分或氧气的时候 会发生降解,因此必需对其进行保护免于接触水分和空气。另外,预期所述显示器的使 用寿命将是数万小时。为了实现这些目标,使用设置在玻璃片之间的玻璃密封玻璃料对 许多OLED显示器进行密封。独立的玻璃基片板的厚度通常约小于0.7毫米,两块板之 间的间隔约为15-20微米。OLED显示器的制造需要将各种部件准确对齐,例如将两块玻璃基片对齐。基 片的尺寸变化对组装工艺是不利的。因此,使用具有高应变点和低热膨胀系数(CTE)的 玻璃基片。为了在玻璃片之间实现牢固的密封,使用的密封玻璃料的CTE基本上与基片 的CTE相等。另一方面,其它的装置更能耐受缺陷,例如OLED照明面板。因此,人 们希望使用较低成本、相对较高CTE的玻璃用于这些用途。如果开发用于OLED显示器 工业的玻璃料能够在不进行显著改良的情况下用于这些新应用,将会是有利的。但是, 要将低CTE的玻璃料密封于高CTE的基片存在很大的挑战。概述本专利技术描述了用基于玻璃的玻璃料密封玻璃基片(例如板材)。用激光之类的辐 射源对玻璃料进行辐照,使得玻璃料软化,在板材之间形成气密的密封。在一些实施方 式中,玻璃基片的CTE和玻璃料的CTE之间的差异很大。辐射源的功率(即辐射光束的 功率)在短距离内从非密封功率快速增大到密封功率,在基片之间快速形成初始稳定连 接。在本专利技术的一个实施方式中,描述了一种形成用于电子装置的玻璃封套的方 法,所述方法包括使得激光束在包括第一玻璃板和第二玻璃板的玻璃组合件的表面上通 过一段闭合路径,对位于第一玻璃板和第二玻璃板之间的玻璃料进行加热,所述第一玻 璃板和第二玻璃板的热膨胀系数显著不同于所述玻璃料的热膨胀系数。所述方法还包 括;a)使得激光束的功率从位置A的第一功率增大到位置B的第二功率,相对于移 动的方向,所述位置B位于位置A的下游;b)将所述激光束保持在所述第二功率,直至所述激光束通过位置A,到达位置 C,相对于移动的方向,所述位置C是经过位置B之后预定距离处;C)从位点C开始减小激光束的功率,直至达到位置D处的第三功率,相对于移 动的方向,所述位置D是经过位点C之后预定距离处;并且所述加热使得玻璃料熔化,密封所述玻璃组合件,形成了玻璃封套。在一些实施方式中,可以对所述组合件进行加热,例如使用加热板对所述组合 件进行加热,以尽可能减小密封的封套中的应力。在一些实施方式中,所述玻璃料的CTE约为30X10_7°C至40X10_7°C。在一些实施方式中,所述玻璃基片的CTE约为40X10_7°C至90X10_7°C。在其 它的实施方式中,所述玻璃基片的CTE可以超过90x10—7°C。参见附图,通过以下说明性的描述能够更容易理解本专利技术,同时更清楚地了解 本专利技术的其它目的、特征、细节和优点,以下描述不是限制性的。预期所有这些另外的 系统、方法特征和优点都包括在该描述之内,包括在本专利技术的范围之内,受到所附权利 要求书的保护。附图简要说明附图说明图1是根据本专利技术的一些实施方式,用激光束密封的玻璃组合件的截面侧视 图。图2是图1的玻璃组合件的俯视图,显示了密封计划中所用的相关点,例如沿着 玻璃料线、密封激光的功率增大或减小的点。图3是根据本专利技术的一个实施方式,以缓慢的基本均一的辐射光束移动速度密 封玻璃组合件的密封计划的一部分的示意图,显示了激光束的功率随光束移动距离的变 化关系。图4是图3所示的缓慢移动速度的密封计划的另一部分的图。图5是用来密封玻璃组合件的辐射光束移动速度的密封计划的一部分的示意 图,所述移动速度在密封过程中发生变化,显示了激光束的功率随着激光束移动距离变 化。图6是图5的密封计划的另一部分的示意图。图7是根据本专利技术的一个实施方式,以快速的辐射光束移动速度密封玻璃组合 件的密封计划的一部分的示意图,显示了激光束的功率随光束移动距离的变化关系。图8是图7的密封计划的另一部分的示意图。图9是根据本专利技术的一个实施方式,密封过程的密封计划的一部分的示意图, 显示了激光束的功率随光束移动距离的变化关系。图10是图9的密封计划的另一部分的示意图。图11是图9所示的密封计划的一部分的示意图,显示了激光束的速度随激光束 移动距离的变化关系。图12是图11的密封计划的另一部分的示意图。图13是用来模拟用玻璃料对基片进行激光密封的时候的温度冲击的顶部和底部 基片(覆盖基片和背面基片)的透明透视图。专利技术详述在以下的详述中,为了说明而非限制,给出了说明具体细节的示例性实施方 式,以提供对本专利技术的彻底理解。但是,对于本领域普通技术人员显而易见的是,在从 本说明书获益后,可以以不同于本文详述的其它实施方式实施本专利技术。另外,本文会省 去对于众所周知的装置、方法和材料的描述,以免使得本专利技术的描述变得模糊不清。最 后,在任何适用的情况下,相同的附图标记表示相同的元件。显示器制造商从玻璃制造商处收到薄的玻璃片,对玻璃片进行加工,形成显示 器装置。例如,在制造有机发光二极管显示器的时候,在第一玻璃片(基片)上沉积一层 或多层有机材料。经常将第一玻璃片称作“背面”。所述背面还包括薄膜晶体管(TFT) 和电极,用来为有机层提供电流,使其发光。但是,由于有机材料对各种环境因素(例 如水分和氧气)敏感,因此必需将有机层与环境气密隔离。因此,经常将有机层密封在 玻璃封套内,所述玻璃封套由背面,第二玻璃片(板材)或基片(有时候称为覆盖片或覆 盖板)以及设置在它们之间的密封材料形成。所述气密密封件应当提供阻挡层,使得能 够渗透过该密封件的程度为氧气约小于10-3CC/m2/天,水分约小于10-6g/m2/天。可以使用一些密封方法将背面与覆盖板相连,包括使用粘合剂。尽管现有的粘 合剂易于施涂和使用,但是现有的粘合剂缺乏必需的气密性,以确保装置在出现故障之 前能够具有商业上可行的寿命。也即是说,水分和/或氧气可能会最终渗入粘合剂密封 件中,导致有机层降解,破坏显示器装置。一种更可行的提供所需的气密性封装的方法是在背面和覆盖片之间形成玻璃料 密封件。图1显示了一种组合件10,其包括背面基片12,覆盖基片14,以及设置在所述 基片之间的对环境敏感的材料16,例如电致发光有机材料。还在所述基片之间设置了一 条玻璃料糊料的线18,在基片之间形成了足以容纳对环境敏感的材料16的间隙。例如, 可以将玻璃料18以糊料的形式在覆盖基片14上形成闭合的环或框架,然后可以在烘箱内 对施加了玻璃料的覆盖基片进行加热,使其烧结(有时候称为“预烧结”),使得玻璃料 18结合于覆盖基片14。然后可以将覆盖基片14置于背面基片12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成用于电子装置或光电子装置的玻璃封套的方法,该方法包括:  使得激光束在包括第一和第二玻璃板的玻璃组合件表面上的闭合路径上移动通过,从而对设置在所述第一和第二玻璃板之间的玻璃料进行加热,所述第一和第二玻璃板的热膨胀系数约等于或大于40x10↑[-7]/℃,所述玻璃料的热膨胀系数约等于或小于40x10↑[-7]/℃,所述激光束移动通过的步骤还包括;  a)使得激光束的功率从位置A的第一功率增大到位置B的第二功率,相对于移动的方向,所述位置B位于位置A的下游;  b)将所述激光束保持在所述第二功率,直至所述激光束经过位置A,到达位置C,相对于移动的方向,所述位置C是经过位置B之后预定的距离处;  c)从位点C开始减小激光束的功率,直至达到位置D处的第三功率,相对于移动的方向,所述位置D是经过位点C之后预定距离处;并且  所述加热使得玻璃料熔化,密封所述玻璃组合件,形成了玻璃封套。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-2-28 61/067,4091.一种形成用于电子装置或光电子装置的玻璃封套的方法,该方法包括使得激光束在包括第一和第二玻璃板的玻璃组合件表面上的闭合路径上移动通 过,从而对设置在所述第一和第二玻璃板之间的玻璃料进行加热,所述第一和第二玻 璃板的热膨胀系数约等于或大于40X10_7°C,所述玻璃料的热膨胀系数约等于或小于 40xl(T7°C,所述激光束移动通过的步骤还包括;a)使得激光束的功率从位置A的第一功率增大到位置B的第二功率,相对于移动的 方向,所述位置B位于位置A的下游;b)将所述激光束保持在所述第二功率,直至所述激光束经过位置A,到达位置C, 相对于移动的方向,所述位置C是经过位置B之后预定的距离处;C)从位点C开始减小激光束的功率,直至达到位置D处的第三功率,相对于移动的 方向,所述位置D是经过位点C之后预定距离处;并且所述加热使得玻璃料熔化,密封所述玻璃组合件,形成了玻璃封套。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述闭合路径形成多边形,A,B,C位 于所述多边形的第一侧边上。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在移动过程中,所述激光束的速度是基本 恒定的。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一和第二玻璃板的CTE约等于或 大于 50xl(T7°C。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一和第二玻璃板的CTE约为70乂10-7/1至9(^10-71。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在移动过程中,所述激光束的速度是变化的。7.如权利要求2所述的方法,其特征在于,激光束移动通过多边形的第一侧边时的速 度小于移动通过多边形的其它侧边时的速度。8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在密封过程中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:顾亚北AL鲁瑟尔张鲁
申请(专利权)人:康宁股份有限公司
类型:发明
国别省市:US

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