[发明专利]采用低熔融玻璃或薄吸收膜对透明玻璃片进行激光焊接

说明书

一种对工件进行密封的方法，该方法包括在第一基材的表面上形成无机膜，将待保护的工件放在第一基材和第二基材之间，其中，无机膜与第二基材接触；以及通过第一或第二基材中的杂质组成的作用和以预定激光辐射波长对无机膜进行局部加热的无机膜的组成的作用，将工件密封在第一和第二基材之间。无机膜、第一基材或第二基材可以是在约为420‑750nm是可透射的。

交叉引用

本申请是以下专利申请的共同待审申请并且要求它们的优先权：2013年5月10日提交的题为“Laser Welding Transparent Glass Sheet Using Low Melting Glass Film(采用低熔融玻璃膜对透明玻璃片进行激光焊接)”的美国临时申请第61/822,048号，2013年10月4日提交的题为“Laser Welding Transparent Glass Sheets Using UltravioletAbsorbing Film(采用紫外吸收膜对透明玻璃片进行激光焊接)”的美国临时申请第61/886,928号，以及2013年5月31日提交的题为“Laser Sealing Using Low MeltingTemperature Glass for Hermetic Devices(用于密封装置的采用低熔融温度玻璃的激光密封)”的美国临时申请第61/829,379号，它们全文分别通过引用结合入本文。

技术背景

许多现代化装置要求密封环境来进行操作，并且它们中的许多是要求电偏置的“有源”器件。需要透光性和偏压的显示器(例如有机发光二极管(OLED))是高要求应用，因为它们使用电子注入材料所以需要绝对密封性。否则的话，这些材料通常在气氛中会在数秒内分解，所以相应器件应该在长时间段内维持真空或惰性气氛。此外，由于待包封有机材料的高温敏感性，应该在接近环境温度下进行密封操作。

例如，基于玻璃料的密封剂包含被研磨成粒度通常约为2-150微米的玻璃材料。对于玻璃料密封应用，将玻璃玻璃料材料通常与具有相似粒度的负CTE材料混合，并使用有机溶剂或粘合剂将所得混合物掺混成糊料。示例性的负CTE有机填料包括堇青石颗粒(例如Mg₂Al₃[AlSi₅O₁₈])、硅酸钡、β-锂霞石、钒酸锆(ZrV₂O₇)或者钨酸锆(ZrW₂O₈)，将它们加入到玻璃玻璃料中，形成糊料，从而降低基材和玻璃玻璃料之间的热膨胀系数失配。溶剂用来调节结合的粉末和有机粘合剂糊料的流变性粘度，并且必须适用于受控分配目的。为了将两块基材结合在一起，可以通过旋涂或丝网印刷向一块或两块基材上的密封表面施加玻璃玻璃料层。涂覆了玻璃料的基材初始在较低温度下经受有机烧尽步骤(例如250℃持续30分钟)，以去除有机载体。然后将待结合的两块基材沿着各自的密封表面进行组装/配对，然后基材对放在晶片粘合剂中。在很好限定的温度和压力下进行热压缩循环，从而使得玻璃玻璃料熔融形成紧密的玻璃密封。除了某些含铅组合物之外，玻璃玻璃料材料通常具有大于450℃的玻璃转化温度，因而需要在提升的温度下进行加工以形成阻隔层。该高温密封过程对于温度敏感的工件会是有害的。此外，负CTE无机填料(其用于降低典型基材和玻璃玻璃料之间的热膨胀系数的失配)会结合到粘结接合件中，并导致基本不透明的基于玻璃料的阻隔层。基于以上所述，会希望在低温下形成玻璃-玻璃、玻璃-金属、玻璃-陶瓷以及其他密封，它们是透明且密封的。

虽然玻璃基材的常规激光焊接可采用超高激光功率装置，接近激光烧蚀的该操作通常对玻璃基材的损坏加倍，并且实现低质量的密封。此外，此类常规方法增加了所得到的装置的不透明性并且还提供了低质量的密封。

发明内容