[发明专利]用于密封玻璃封装的方法和设备

说明书

发明领域

本发明涉及用于形成玻璃封装的方法和设备，尤其是通过用电磁能量辐照玻璃组合件从而密封包括有机发光二极管显示器件的玻璃组合件。

技术背景

平板显示器件，如用于电视机的液晶显示器件和等离子体显示器件，正在代替阴极射线管显示器件作为从蜂窝电话到电视机的多种应用的显示选择。

近来，有机发光二极管(OLED)显示器件在市场上取得进步。不同于利用液晶层来交替地通过和阻断光源的LCD显示器，也不同于从带电气体发光的等离子体显示器，OLED显示器利用基本固态阵列的有机发光二极管器件来产生光，各有机发光二极管包括夹在电极(通常是阳极和阴极)之间的一个或多个有机材料层，以及辅助电子电路，来控制二极管的发射状态。

与例如LCD显示技术相比，OLED显示器件有利地包括薄的形状因数、低能耗、宽色域、高对比率、快响应时间、和较低温度的制造工艺。

除了以上优点以外，构成各OLED的一个或多个有机层容易在氧和/或湿气存在下劣化。因此，努力提供气密封装以容纳OLED器件。

现有技术的显示器使用基于粘合剂的密封物，通常是在薄玻璃基板之间使用。但是，粘合剂如各种环氧树脂在长期使用趋于具有不可接受的泄漏率，从而需要在密封的玻璃封装内设置干燥剂以吸收透过密封物或在粘合剂密封物的固化过程中产生的湿气和/或各种气体。

近来，玻璃封装的玻璃料密封成为实际的选择。在玻璃料密封中，在两个玻璃基板之间设置玻璃料。加热该玻璃料使其软化或熔融，从而在基板之间形成气密密封物。由于构成OLED的有机材料在超过大约100℃的温度下会降解，因此必须局域加热，通常使用激光器或通过掩蔽宽大加热源(如红外灯)而进行。

要确保良好的玻璃料密封，应当考虑以下因素，例如玻璃料和基板的膨胀相容性、激光器的速度、激光器功率、玻璃料和基板的吸收特性。进一步的考虑因素是密封过程中玻璃料和基板之间的接触性质，该性质受到密封过程中向一个或两个基板施加的作用力大小的影响。在最简化的过程中，上基板的重量向密封材料施加指定作用力。但是，基板本身的重量不足以促使良好密封。简单地在激光器下方放置对准的玻璃板并且用该激光器进行密封将产生密封物，但是该密封物可能具有窄的贴片以及分层缺陷，这都是由所分配密封材料(如玻璃料)的不规则性造成的。密封过程的这些制造物可能对基板之间设置的OLED器件的寿命和性能产生严重的不利影响。在密封过程中施加作用力能尽可能减少这些缺陷并增大总体密封宽度。因此，需要向上基板施加作用力的备选方法。

发明概述

揭示了能提高玻璃封装(尤其是包括一个或多个有机发光二极管器件的玻璃封装)的密封质量的设备和方法。在一个宽泛方面，利用本发明向组合件施加作用力，该组合件包括第一和第二玻璃基板，还包括设置在玻璃基板之间的密封材料。在施加该作用力的同时，利用电磁能量束辐照该密封材料，从而根据该密封材料的性质将第一基板和第二基板连接。例如，如果该密封材料是粘合剂，如环氧树脂粘合剂，则入射能量束使该粘合剂固化。如果该密封材料是基于玻璃的玻璃料，则可利用该能量束加热和软化该玻璃料以形成密封物。能量束和施加的作用力都横跨密封材料的长度，以形成密封的玻璃封装。优选该玻璃封装是气密密封的，使得氧和/或水不能透过该密封物，渗透率分别不超过约10^-3立方厘米/平方米/天和/或10^-6克/平方米/天。因此，对于设置在第一和第二基板之间并用密封材料包围的有机发光二极管(OLED)器件而言，其寿命有利地延长。

通过液压轴承元件施加作用力，该液压轴承元件向玻璃组合件施加作用力，而不接触该组合件。优选在最靠近该组合件上能量束轰击的点向组合件施加的作用力。即，优选液压轴承元件围绕能量束轰击组合件的点，从而比较均匀地向基板施加作用力并传递至密封材料。因此，可通过使密封材料分布在基板上从而改善该密封材料与该基板之间的接触。而且，通过本文揭示的方法和设备施加的作用力能够减小在基板上分配的密封材料高度的不均匀性。这种不均匀性会在基板之间导致差的密封。

在一些实施方式中，辐射源以可滑动的方式与壳体连接，例如通过套筒(collet)连接，因此可以调节壳体相对于辐射源的位置。