玻璃料密封有機發光二極體的方法
2023-05-29 15:50:41 2
專利名稱：玻璃料密封有機發光二極體的方法
技術領域：
本發明涉及一種玻璃料密封有機發光二極體的方法。
背景技術：
目前有機發光二極體在封裝時一般都採用玻璃料作為密封和粘接材料，玻璃料熔化後與基板和蓋板粘接在一起，玻璃料冷卻後形成密封層，與基板和蓋板共同形成一個密封腔體，發光晶片設置在這個密封腔體內。而且在加熱玻璃料時，均採用雷射加熱的方式，由於蓋板為透明材料，雷射束穿過蓋板，在玻璃料處聚焦，玻璃料中含有吸收光線的物質，光能轉化為熱能，使玻璃料受熱熔化，起到粘接和密封的作用。雷射加熱的特點在於熱量集中，加熱速度快，聚焦點溫度瞬間提高，熱影響區的面積小。正是由於雷射加熱的這些特點，使這種封裝方式存在一些不足，雷射加熱使玻璃料迅速升溫、迅速降溫，溫度變化幅度大而且變化速度快，玻璃料內部溫度梯度大，在加熱和冷卻過程中產生較大的熱應力，玻璃料容 易產生裂紋，尤其是在玻璃料與蓋板和基板的交接處會產生縫隙，不但會使蓋板和基板的粘接強度受到影響，而且密封性能大大降低，空氣中的水和氧氣會通過縫隙進入到發光二極體內部，腐蝕內部器件，降低發光二極體的壽命。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種玻璃料密封有機發光二極體的方法，此玻璃料密封有機發光二極體的方法可以減小玻璃料在加熱和冷卻過程中產生的應力，避免裂紋和縫隙，提高玻璃料粘接強度和密封效果。本發明解決技術問題所採用的技術方案是此玻璃料密封有機發光二極體的方法，在蓋板與基板之間設置密封層，所述密封層為沿所述基板邊緣設置為閉合一周的玻璃料，且所述玻璃料的熔點溫度低於所述蓋板和所述基板的熔點溫度，加熱所述玻璃料使其熔化後分別與所述蓋板和基板粘接；所述玻璃料冷卻後與所述蓋板和基板共同形成密閉腔體，所述加熱過程包括以下步驟，步驟a :第一雷射束照射所述玻璃料，使玻璃料升溫至低於其熔點溫度；步驟b :在所述玻璃料恢復到室溫之前，第二雷射束照射所述玻璃料，使玻璃料的溫度高於其熔點溫度且低於所述蓋板和基板的熔點溫度；步驟c :在所述玻璃料恢復到室溫之前，第三雷射束照射所述玻璃料，使玻璃料的溫度低於其熔點溫度且高於室溫。第一雷射束起到預熱的作用，使玻璃料在熔化之前具有一定的溫度；第二雷射束的能量密度較大，將玻璃料熔化，達到粘接基板與蓋板的目的；第三雷射束對處於冷卻階段的玻璃料重新加熱。第一雷射束和第三雷射束使玻璃料的升溫、熔化、冷卻三個階段中溫度變化速度減慢，玻璃料溫度梯度小，熱應力小，極大降低了裂紋和縫隙的產生概率。為了保證雷射束的照射範圍完全覆蓋玻璃料，所述第一雷射束、第二雷射束和第三雷射束在所述玻璃料處的光斑大於玻璃料的寬度。
本發明的有益效果是此玻璃料密封有機發光二極體的方法通過增加預熱和延遲降溫的步驟，使玻璃料的溫度變化速度降低，減小了玻璃料的溫度梯度，極大地減小了玻璃料的熱應力，避免了玻璃料產生裂紋和縫隙。此玻璃料密封有機發光二極體的方法實施難度小，工藝簡單，易於控制，對現有設備的改造容易，而且效果明顯，提高了發光二極體的成品率和整體質量。
圖I是本發明玻璃料密封有機發光二極體的方法的工作原理示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，玻璃料I設置於蓋板2與基板3之間，第一雷射束4穿過蓋板2，在玻璃料I處聚焦，加熱玻璃料1，玻璃料I的溫度瞬間升高，達到熔點，玻璃料I熔化，將蓋板2和基板3粘接在一起。玻璃料I降溫凝固，形成玻璃牆，起到密封作用。此玻璃料密封有機發光二極體的方法是對玻璃料I的加熱分為三個步驟，即利用第一雷射束4對玻璃料I 預熱，利用第二雷射束5使玻璃料I熔化，利用第三雷射束6延緩玻璃料I的降溫速度。以圖中P點為例，第一雷射束4、第二雷射束5和第三雷射束6按照圖中箭頭所示方向運動，依次照射P點。在第二雷射束5照射到P點之前，第一雷射束4對P點的玻璃料I進行預熱，使P點的玻璃料I升溫，但不達到熔點，此時P點玻璃料I所達到的溫度比熔點溫度低100°C 150°C。隨著第二雷射束5按照箭頭所示方向運動，第二雷射束5到達P點，使P點的玻璃料I達到高於熔點的溫度，玻璃料I熔化後將蓋板2和基板3粘接在一起。第二雷射束5離開P點，P點的玻璃料I迅速降溫，此時通過第三雷射束6對P點的玻璃料I進行低溫加熱，使玻璃料I的降溫速度減慢，溫度變化趨緩。第三雷射束6使P點的玻璃料I在降溫冷卻過程中在某一個溫度值上停滯或者反彈，此時P點的玻璃料I的溫度比熔點溫度低150°C 200°C。步驟a與步驟b之間的時間間隔為Λ tl，步驟b與步驟c之間的時間間隔為At2，Atl和At2根據玻璃料I的厚度、雷射功率、玻璃料I對雷射束的吸收率等因素確定。雷射束與發光二極體作相對運動，可以是發光二極體不動，通過光學系統實現雷射束的移動；也可以雷射束不動，發光二極體按照圖中箭頭所示的相反方向移動。步驟a和步驟c使玻璃料I在整個封裝過程中的溫度梯度變小，減小了玻璃料I由於溫度變化幅度大、速度快而產生的熱應力，防止裂紋和縫隙的出現，保證了粘接牢固性和密封效果，提高了發光二極體的成品率。由於雷射束的特點是加熱集中，熱影響區小，所以為了確保玻璃料I的各部分受熱更均勻，所述第一雷射束4、第二雷射束5和第三雷射束6在玻璃料I處的光斑直徑大於玻璃料I的寬度，雷射束完全覆蓋玻璃料I，玻璃料I充分、均勻受熱，保證了粘合力度，避免在加熱過程中有遺漏，造成玻璃料I的各部分材料性狀不一致。以硼玻璃作為玻璃料I為例，一般的硼玻璃的熔點溫度在400°C，經試驗和對密封效果的檢測得知，第一雷射束4在照射玻璃料I時，使之溫度達到280°C左右；玻璃料I開始第一次降溫，在其恢復到室溫之前，一般是在200°C左右時，第二雷射束5照射玻璃料1，使之從200°C左右升溫至高於熔點溫度的450°C左右，玻璃料I熔化，將基板2與蓋板3粘接在一起；玻璃料I開始第二次降溫，此時第三雷射束6照射玻璃料1，使玻璃料I的溫度維持在220°C 左右，持續IOOms左右，然後玻璃料I再從220°C左右的溫度開始降溫，直至恢復到室溫。經過上述的升溫、降溫過程，硼玻璃冷卻後出現裂紋或縫隙的現象明顯減少，密封效果得到改善，使用硼玻璃密封的有機發光二極體的成品率也得到極大地提高。
權利要求
1.玻璃料密封有機發光二極體的方法，在蓋板(2)與基板(3)之間設置密封層，所述密封層為沿所述基板(3)邊緣設置為閉合一周的玻璃料(I )，且所述玻璃料(I)的熔點溫度低於所述蓋板(2)和所述基板(3)的熔點溫度；加熱所述玻璃料(I)使其熔化後分別與所述蓋板(2)和基板(3)粘接；所述玻璃料(I)冷卻後與所述蓋板(2)和基板(3)共同形成密閉腔體，其特徵在於所述加熱過程包括以下步驟， 步驟a :第一雷射束(4)照射所述玻璃料(1)，使玻璃料(I)升溫至低於其熔點的溫度；步驟b :在所述玻璃料(I)恢復到室溫之前，第二雷射束(5)照射所述玻璃料(1)，使玻璃料(I)的溫度高於其熔點溫度且低於所述蓋板(2)和基板(3)的熔點溫度； 步驟c :在所述玻璃料(I)恢復到室溫之前，第三雷射束(6)照射所述玻璃料(I )，使玻璃料(I)的溫度低於其熔點溫度且高於室溫。
2.根據權利要求I所述的玻璃料密封有機發光二極體的方法，其特徵在於所述第一 雷射束(4)、第二雷射束(5 )和第三雷射束(6 )在所述玻璃料(I)處的光斑大於玻璃料(I)的寬度。
全文摘要
本發明提供一種玻璃料密封有機發光二極體的方法，在蓋板與基板之間設置密封層，密封層為沿基板邊緣設置為閉合一周的玻璃料，且玻璃料的熔點溫度低於蓋板和基板的熔點溫度，加熱玻璃料使其熔化後分別與蓋板和基板粘接；玻璃料冷卻後與蓋板和基板共同形成密閉腔體，加熱過程包括以下步驟，第一雷射束照射玻璃料，使玻璃料升溫至低於其熔點溫度；第二雷射束照射玻璃料，使玻璃料的溫度高於其熔點溫度且低於蓋板和基板的熔點溫度；第三雷射束照射玻璃料，使玻璃料的溫度低於其熔點溫度且高於室溫。此玻璃料密封有機發光二極體的方法可以降低玻璃料的溫度變化速度，減小玻璃料的熱應力，避免裂紋和縫隙，提高玻璃料粘接強度和密封效果。
文檔編號H01L51/52GK102881844SQ20121039744
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月18日 優先權日2012年10月18日
發明者唐凡, 高昕偉, 李園利 申請人:四川虹視顯示技術有限公司