CN101009232A - 利用熔接密封制造电子装置的方法和熔接密封设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔接密封设备和利用该设备的方法，所述熔接密封设备能够仅对基底的玻璃料部分照射红外线。所述设备包括：第一室；第二室，位于第一室中；灯，位于第二室中；台，位于第一室外部以容纳和固定第一母基底和第二母基底；发射部分，形成在第一室和第二室中并设置为向台引导由灯供给的热。所述设备还包括位于基底上方的掩模，所述掩模包括位于包含玻璃料的区域上方的一个或多个透射部分以及位于其它区域上的一个或多个阻断部分。
Description
本申请要求于2006年1月26日在韩国知识产权局提交的第10-2006-0008457号韩国专利申请的权益，其公开通过引用被完全包含于此。
技术领域
本发明涉及有机发光显示装置。更具体地讲，本发明涉及有机发光显示装置的封装。
背景技术
通常，有机发光显示装置包括：第一基底，包括像素区和非像素区；第二基底，与第一基底相对地设置并利用密封剂(例如，包封用的环氧树脂)与第一基底结合。
在第一基底的像素区中，多个有机发光二极管以矩阵形式形成在扫描线和数据线的交叉部分。每个有机发光二极管包括：i)阳极电极；ii)阴极电极；iii)有机薄膜层。有机薄膜层可以包括空穴传输层、发光层和电子传输层。有机薄膜层可以形成在阳极电极和阴极电极之间。
由于有机发光二极管包含有机材料，所以在有氧存在的情况下有机发光二极管易于劣化。另外，由于阴极电极由金属材料制成，所以阴极电极会被空气中的湿气氧化，从而降低它的电学特性和发光特性。为了防止这种现象，在容器(例如，由金属材料制成的以罐或杯的形状制造的容器)上或者在有机、塑料等第二基底上放置粉末形状的吸湿材料，或者以膜的形式将吸湿材料粘附到容器或者第二基底上，从而去除从周围渗透的湿气。
然而，以粉末形状放置吸湿材料的方法会引起如下问题，例如，工艺复杂化、增加材料和工艺成本、增大显示装置的厚度以及难以应用于顶部发光(前发光)的显示器结构。另外，以膜的形式粘附吸湿材料的方法会引起如下问题，即，这种方法去除水分的能力有限，并且由于耐久性和可靠性差而难于应用到批量生产中。
因此，为了解决这些问题，已经提出了通过采用玻璃料形成侧壁来包封有机发光显示装置的方法。通常，玻璃料形成工艺包括将基底放置在室中并且用激光束或者红外线照射基底，从而将玻璃料与基底结合。然而，当将基底放置在室中时，由于热传递到基底的整个面积，所以形成在基底上的薄膜晶体管和有机发光二极管存在被损坏的风险。
这部分的讨论是用来提供有机发光显示装置的总体背景，而不构成对现有技术的陈述。
发明内容
本发明的一方面提供了一种熔接密封设备。该设备包括：辐射源，被构造为从其辐射射线；平台，包括被构造用来容纳半成品装置的容纳表面，所述半成品装置包括第一基底、第二基底、有机发光像素的阵列和玻璃料，所述阵列位于所述第一基底和所述第二基底之间，所述玻璃料在包围所述阵列的同时位于所述第一基底和所述第二基底之间并接触所述第一基底和所述第二基底。所述熔接密封设备还包括：掩模，位于所述辐射源和所述平台之间，所述掩模包括被构造为基本上阻挡所述射线辐射到所述平台的一个和多个掩盖部分以及被构造为基本上允许所述射线辐射到所述平台的一个和多个透射部分，其中，所述平台被构造为相对于所述辐射源移动。
在上述设备中，所述辐射源可以发射红外线。所述设备还可以包括半成品电子装置。所述透射部分基本上允许所述射线辐射到所述半成品电子装置的所述玻璃料的至少部分上，所述掩盖部分基本上阻挡射线辐射到所述阵列的至少部分上。所述设备还可以包括被构造用来相对于所述辐射源滑动所述平台的电机。所述半成品电子装置还可以包括位于所述第一基底和所述第二基底之间的多个附加的有机发光像素阵列以及在围绕所述一个和多个附加阵列的同时位于所述第一基底和所述第二基底之间并接触所述第一基底和所述第二基底的一个和多个附加玻璃料。
本发明的另一方面提供了一种制造包括有机发光显示器的电子装置的方法。所述方法包括的步骤为：提供半成品装置，所述半成品装置包括第一基底、第二基底、有机发光像素阵列和玻璃料，所述阵列位于所述第一基底和所述第二基底之间，所述玻璃料在包围所述阵列的同时位于所述第一基底和所述第二基底之间并接触所述第一基底和所述第二基底；设置掩模，所述掩模包括所述半成品装置的所述第一基底上方的透射窗，所述透射窗位于所述半成品装置的所述玻璃料上方。所述方法还包括提供被构造为从其辐射射线的辐射源；通过相对于所述辐射源移动所述半成品装置，调节所述半成品装置与所述辐射源的相对位置，使得来自所述辐射源的射线可以被引导到所述透射窗；通过所述掩模的所述透射窗将来自所述辐射源的所述射线引导到所述玻璃料，其中，引导到所述玻璃料的所述射线将所述玻璃料的至少部分熔化，从而将所述玻璃料与所述第一基底和所述第二基底熔合。
在上述方法中，所述移动可以包括所述半成品装置的垂直移动，其中，改变所述辐射源与所述半成品装置之间的距离。所述移动可以包括所述半成品装置的横向移动，其中，基本上不改变所述辐射源和所述半成品装置之间的距离。调节所述相对位置可以包括设置所述半成品装置，以使所述掩模的所述透射窗直接放置在所述辐射源之上或之下。所述方法还可以包括提供可滑动的平台并将所述半成品装置放置在所述平台上，其中，调节所述相对位置包括相对于所述辐射源滑动所述平台。引导所述射线可以包括当所述半成品装置的位置相对于所述辐射源的位置适当时，选择性地辐射来自所述辐射源的射线。所述方法还可以包括当所述射线引导到除了所述透射窗之外的掩模时，阻挡所述射线或者中止所述射线的辐射，直到适当地调节所述半成品装置和所述辐射源的相对位置。所述方法还可以包括：在引导所述射线之后，相对于所述辐射源移动所述半成品装置，使得来自所述辐射源的射线可以被引导到所述透射窗的未辐射部分。所述方法还可以包括：在引导所述射线的同时，相对于所述辐射源移动所述半成品装置，以使来自所述辐射源的射线可以继续引导到所述透射窗的未辐射部分。
仍参照上述方法，所述第一基底可以是单层基底。所述第一基底可以包括不同材料的两层或者两层以上的层。所述辐射源可以包括激光或者红外灯。所述半成品装置可以包括多个附加的有机发光像素阵列和多个附加玻璃料，所述多个附加阵列和所述多个附加玻璃料位于所述第一基底和所述第二基底之间，所述附加玻璃料中的一个包围所述附加阵列中的一个，其中，所述掩模包括多个附加透射窗中的一个，设置所述附加透射窗中的一个，使所述射线透射向所述附加玻璃料中的一个。所述方法还可以包括：在将所述射线引导到所述玻璃料之后，相对于所述辐射源移动所述半成品装置，使得来自所述辐射源的射线可以被引导到所述附加透射窗。所述方法还可以包括：在移动所述半成品装置之后，通过所述附加透射窗中的一个将所述射线引导到所述附加玻璃料中的一个。所述方法还可以包括：将所述产品切成多件，以提供包括所述一块第一基底、一块所述第二基底、一个位于所述第一基底和第二基底之间的有机发光像素阵列以及在包围所述一个阵列的同时将所述第一基底和第二基底结合并位于所述第一基底和第二基底之间的一个玻璃料的电子装置。
附图说明
从下面结合附图进行的对优选实施例的描述中，本发明的这些和/或其它方面及优点将变得清楚和更容易理解，其中：
图1是示出根据实施例的有机发光显示装置的第一基底的视图。
图2A和图2B是示出与第一基底相对并与第一基底结合的第二基底的视图。
图3是示出第一基底与第二基底结合的实施例的示意图。
图4是示出在与第二母基底结合的第一母基底上具有多个显示装置的实施例的剖视图。
图5是示出根据实施例的熔接密封设备的视图。
图6A至图6C是示出利用图5中示出的熔接密封设备的工艺的视图。
图7A是根据一个实施例的无源型有机发光显示装置的示意性分解视图。
图7B是根据一个实施例的有源型有机发光显示装置的示意性分解视图。
图7C是根据一个实施例的有机发光显示器的示意性俯视平面图。
图7D是沿着线D-D截取的图7C中的有机发光显示器的剖视图。
图7E是示出根据一个实施例的有机发光显示装置的批量生产的示意性透视图。
具体实施方式
将参照附图来描述本发明的实施例。这里，当一个元件被描述为连接到另一元件时，该元件不仅可以直接连接到所述另一元件，而且也可以经过其它元件间接连接到所述另一元件。另外，为了清晰起见，省略了无关的元件。另外，相同的标号始终表示相同的元件。
有机发光显示器(OLED)是包括有机发光二极管阵列的显示装置。有机发光二极管是包含有机材料并适于在对其施加适当电势时产生并发射光的固态器件。
根据利用其提供激励电流的布置，OLED通常可以分为两种基本类型。图7A示意性地示出了无源矩阵型OLED 1000的简化结构的分解图。图7B示意性地示出了有源矩阵型OLED 1001的简化结构。在两种结构中，OLED1000、OLED 1001包括形成在基底1002上的OLED像素，OLED像素包括阳极1004、阴极1006和有机层1010。当对阳极1004施加适当的电流时，电流流过像素并从有机层发射可见光。
参照图7A，无源矩阵OLED(PMOLED)设计包括通常与阴极1006的延伸带垂直布置的阳极1004的延伸带以及位于阳极1004和阴极1006之间的有机层。阴极1006和阳极1004的带的交叉限定了单个的OLED像素，其中，适当激发阳极1004和阴极1006的对应的带时，OLED像素产生并发射光。PMOLED提供了制造相对简单的优点。
参照图7B，有源矩阵OLED(AMOLED)包括布置在基底1002和OLED像素的阵列之间的局部驱动电路1012。AMOLED的单个像素限定在公共阴极电极1006和与其它阳极电绝缘的阳极1004之间。每个驱动电路1012与OLED像素的阳极1004结合，并还与数据线1016和扫描线1018结合。在实施例中，扫描线1018提供选择驱动电路的行的扫描信号，数据线1016提供用于特定驱动电路的数据信号。数据信号和扫描信号激励局部驱动电路1012，由此激发阳极1004，从而由它们相应的像素发光。
在示出的AMOLED中，局部驱动电路1012、数据线1016和扫描线1018埋在平坦化层1014中，平坦化层1014位于像素阵列和基底1002之间。平坦化层1014提供在其上形成有机发光像素阵列的平坦的顶部表面。平坦化层1014可以由有机材料或者无机材料形成，尽管平坦化层1004示出为单层，但是平坦化层可以由两层或两层以上的层形成。局部驱动电路1012通常形成有薄膜晶体管(TFT)并且在OLED像素阵列下方以栅格或阵列布置。局部驱动电路1012可以至少部分地由包括有机TFT的有机材料制成。
AMOLED具有改进的用于显示数据信号时对它们所期望的快速响应时间的优点。另外，AMOLED具有比无源矩阵OLED功耗小的优点。
参照PMOLED和AMOLED设计的共同特征，基底1002对OLED像素和电路提供结构支撑。在各种实施例中，基底1002可以包含刚性或者柔性材料以及不透明或者透明材料，例如塑料、玻璃和/或箔。如上所述，每个OLED像素或二极管形成有阳极1004、阴极1006和位于阳极1004和阴极1006之间的有机层1010。当对阳极1004施加合适的电流时，阴极1006注入电子，阳极1004注入空穴。在特定实施例中，将阳极1004和阴极1006颠倒，即，阴极形成在基底1002上，阳极相对地布置。
一层或多层有机层位于阴极1006和阳极1004之间。更具体地，至少一层发射层或者发光层位于阴极1006和阳极1004之间。发光层可以包含一种或多种发光的有机化合物。通常，发光层被构造为以单一颜色(例如蓝色、绿色、红色或白色)发射可见光。在示出的实施例中，一层有机层1010形成在阴极1006和阳极1004之间并作为发光层。可以在阳极1004和阴极1006之间形成的附加层可以包括空穴传输层、空穴注入层、电子传输层和电子注入层。
空穴传输层和/或空穴注入层可以位于发光层1010和阳极1004之间。电子传输层和/或电子注入层可以位于阴极1006和发光层1010之间。电子注入层通过减小用于从阴极1006注入电子的逸出功，有助于从阴极1006向发光层1010注入电子。同样地，空穴注入层有助于从阳极1004向发光层1010注入空穴。空穴传输层和电子传输层有助于从各电极向发光层注入的载流子的运动。
在一些实施例中，单层可以起到电子注入和电子传输的作用或者可以起到空穴注入和空穴传输的作用。在一些实施例中，缺少这些层中的一层或者多层。在一些实施例中，用有助于载流子的注入和/或传输的一种或者多种材料掺杂一层或多层有机层。在阴极和阳极之间仅形成一层有机层的实施例中，有机层不仅可以包含有机发光化合物而且可以包含有助于载流子在该层中注入或传输的特定的功能材料。
已经开发了用于包括发光层的这些层的多种有机材料。另外，开发了用于这些层中的多种其它的有机材料。在一些实施例中，这些有机材料可以为包括低聚物和聚合物的高分子。在一些实施例中，用于这些层的有机材料可以为相对较小的分子。本领域技术人员能够根据在特定设计中各层的期望功能和相邻层所用的材料来选择用于这些层中的每层的合适的材料。
在操作中，电路在阴极1006和阳极1004之间提供适当的电势。这使得电流经过中间的有机层从阳极1004流到阴极1006。在一个实施例中，阴极1006向相邻的有机层1010提供电子。阳极1004向有机层1010注入空穴。空穴和电子在有机层1010中复合并产生称作“激子”的能量粒子。激子将它们的能量传递给有机层1010中的有机发光材料，所述能量用于从有机发光材料发射可见光。由OLED 1000、OLED 1001产生和发射的光的光谱特性取决于有机层中的有机分子的性质和组成。可以由本领域技术人员选择一层或多层有机层的组成以适于特定应用的需要。
OLED装置也可以根据发光的方向分类。在一种被称作“顶部发射”型的类型中，OLED装置通过阴极或顶部电极1006发光并显示图像。在这些实施例中，阴极1006由对于可见光来说透明或者至少部分透明的材料制成。在特定实施例中，为了避免损失能够穿过阳极或者底部电极1004的任何光，阳极可以由基本上反射可见光的材料制成。OLED装置的第二种类型通过阳极或底部电极1004发光并被称作“底部发射”型。在底部发射型OLED装置中，阳极1004由对于可见光来说至少部分透明的材料制成。通常，在底部发射型OLED装置中，阴极1006由基本上反射可见光的材料制成。OLED装置的第三种类型是例如通过阳极1004和阴极1006在两个方向上发光。根据光的发射方向，基底可以由对于可见光来说透明、不透明或者反射的材料形成。
在许多实施例中，包括多个有机发光像素的OLED像素阵列1021布置在基底1002上方，如图7C中所示。在实施例中，通过驱动电路(未示出)控制阵列1021中的像素，使其导通和截止，多个像素作为整体在阵列1021上显示信息或图像。在特定实施例中，OLED像素阵列1021相对于其它组件(例如驱动和控制电子器件)布置，以限定显示区和非显示区。在这些实施例中，显示区表示基底1002中形成OLED像素阵列1021的区域。非显示区表示基底1002中的剩余区域。在实施例中，非显示区可以含有逻辑电路和/或电源电路。应该理解的是，控制/驱动电路元件的至少一部分布置在显示区中。例如，在PMOLED中，导电组件将延伸到显示区中，以对阳极和阴极提供合适的电势。在AMOLED中，局部驱动电路和与驱动电路连接的数据线/扫描线将延伸到显示区中，以驱动和控制AMOLED的单个像素。
根据OLED装置的这种设计和制造，OLED装置的特定有机材料层会由于暴露于水分、氧或其它有害气体而遭到损坏或加速劣化。因此，通常将理解的是，将OLED装置密封或者包封，以阻止其暴露于制造或操作环境中存在的水分和氧或者其它有害气体中。图7D示意性地示出了具有图7C的布局并沿着图7C中的线D-D截取的包封的OLED装置1011的剖面。在这个实施例中，通常平坦的顶板或顶部基底1061与密封件(seal)1071结合，密封件1071还与底板或底部基底1002结合，以将OLED像素阵列1021包围或者包封。在其它实施例中，在顶板1061或者底板1002上形成一层或多层，密封件1071通过这种层与底部基底1002或者顶部基底1061结合。在示出的实施例中，密封件1071沿着OLED像素阵列1021的外围或者底板1002或顶板1061的边缘延伸。
在实施例中，密封件1071由玻璃料材料制成，下面将进一步讨论。在各种实施例中，顶板1061和底板1002包含可以对氧和/或水的通道提供阻碍的材料(例如塑料、玻璃和/或金属箔)，从而保护OLED像素阵列1021免于暴露于这些物质中。在实施例中，顶板1061和底板1002中的至少一个由基本上透明的材料形成。
为了延长OLED装置1011的寿命，通常期望密封件1071和顶板1061、底板1002对氧和水汽提供基本上不渗透的密封，并且提供基本上密封地封闭空间1081。在特定应用中，表示为，与顶板1061和底板1002结合的玻璃料材料的密封件1071对氧提供屏障，使氧的透过率小于大约10-3cc/m2-天，对水提供屏障，使水的透过率小于10-6g/m2-天。假定一些氧和湿气会渗透到封闭空间1081中，则在一些实施例中可吸收氧和/湿气的材料形成在封闭空间1081中。
密封件1071具有宽度W，该宽度W是密封件1071在与顶部基底1061或底部基底1002的表面平行的方向上的厚度，如图7D中所示。在各实施例中，该宽度不同，并在从大约300μm至大约3000μm的范围内，可选地，在从大约500μm至大约1500μm的范围内。另外，该宽度可以在密封件1071的不同位置而不同。在一些实施例中，密封件1071的宽度可以在密封件1071接触底部基底1002和顶部基底1061之一或者形成在底部基底1002和顶部基底1061上的层的位置处最大。该宽度可以在密封件1071的其它接触位置处最小。密封件1071在单一横截面中的宽度变化与密封件1071的横截面形状和其它设计参数有关。
密封件1071具有高度H，该高度H是密封件1071在与顶部基底1061或底部基底1002的表面垂直的方向上的厚度，如图7D中所示。该高度在各实施例中不同，并且在从大约2μm至大约30μm的范围内，可选地，在从大约10μm至大约15μm的范围内。通常，该高度在密封件1071的不同位置处没有明显的变化。然而，在特定实施例中，密封件1071的高度根据其不同位置而变化。
在示出的实施例中，密封件1071具有普通的矩形横截面。然而，在其它实施例中，密封件1071可以具有其它横截面形状，例如普通的正方形横截面、普通的梯形横截面、具有一个或多个倒圆的边的横截面或者由特定应用的需要表示的其它结构。为了提高密封性，通常期望增加密封件1071直接接触底部基底1002或顶部基底1061或者形成在底部基底1002或顶部基底1061上的层的界面面积。在一些实施例中，可以设计密封件的形状，从而可以增加界面面积。
密封件1071可以紧邻OLED阵列1021布置，在其它实施例中，密封件1071与OLED阵列1021分隔开一定距离。在特定实施例中，密封件1071包括连接在一起以包围OLED阵列1021的普通的线性部分。在特定实施例中，密封件1071的这种线性部分可以通常与OLED阵列1021的各个边界平行地延伸。在其它实施例中，密封件1071的一个或多个线性部分相对于OLED阵列1021的各个边界按非平行关系布置。在又一实施例中，密封件1071的至少一部分以曲线方式在顶板1061和底板1002之间延伸。
如上所述，在特定实施例中，利用包括精细的玻璃颗粒的玻璃料材料或者简称的“玻璃料(frit)或玻璃粉(glass frit)”形成密封件1071。玻璃料颗粒包含氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化钡(BaO)、氧化锂(Li2O)、氧化纳(Na2O)、氧化钾(K2O)、氧化硼(B2O3)、氧化钒(V2O5)、氧化锌(ZnO)、氧化碲(TeO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化铅(PbO)、氧化锡(SnO)、氧化磷(P2O5)、氧化钌(Ru2O)、氧化铷(Rb2O)、氧化铑(Rh2O)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铜(CuO)、氧化钛(TiO2)、氧化钨(WO3)、氧化铋(Bi2O3)、氧化锑(Sb2O3)、硼酸铅玻璃、磷酸锡玻璃、钒酸盐玻璃和硼硅酸盐等中的一种或者多种。在实施例中，这些颗粒的尺寸在从大约2μm至大约30μm的范围内，可选地，在从大约5μm至大约10μm的范围内，但是不限于此。所述颗粒可以大约与玻璃料密封件1071接触的顶部基底1061和底部基底1002之间的距离一样大，或者大约与玻璃料密封件1071接触的形成在这两个基底上的任意层之间的距离一样大。
用于形成密封件1071的玻璃料材料还可以包含一种或多种填充物或者添加材料。可以提供所述填充物或者添加材料调节密封件1071的整体热膨胀特性和/或调节密封件1071对选择的频率的入射的辐射能的吸收特性。填充物或者添加材料还可以包含转化物(inversion)和/或附加填充物，以调节玻璃料的热膨胀系数。例如，填充物或添加材料可以包含过渡金属，例如铬(Cr)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、铜(Cu)和/或钒。用于填充物或者添加剂的其它材料包括ZnSiO4、PbTiO3、ZrO2、锂霞石。
在实施例中，作为干的组分的玻璃料材料包含大约20wt％至大约90wt％的玻璃颗粒，剩余部分包含填充物和/或添加剂。在一些实施例中，玻璃料的膏包含大约10-30wt％的有机材料和大约70-90wt％的无机材料。在一些实施例中，玻璃料的膏包含大约20wt％的有机材料和大约80wt％的无机材料。在一些实施例中，有机材料可以包含大约0-30wt％的粘合剂和大约70-100wt％的溶剂。在一些实施例中，在有机材料中，大约10wt％是粘合剂，大约90wt％是溶剂。在一些实施例中，无机材料可以包括大约0-10wt％的添加剂，大约20-40wt％的填充物和大约50-80wt％的玻璃粉。在一些实施例中，在无机材料中，大约0-5wt％是添加剂，大约25-30wt％是填充物，大约65-75wt％是玻璃粉末。
在形成熔接密封的过程中，将液体材料添加到干的玻璃料材料中，以形成玻璃料的膏。具有或不具有添加剂的任何有机溶剂或者无机溶剂都可以用作液体材料。在实施例中，溶剂包含一种或者多种有机化合物。例如，可以使用的有机化合物是乙基纤维素、硝化纤维素、羟丙基纤维素、二甘醇一丁醚乙酸酯(butyl carbitol acetate)、萜品醇、乙二醇单丁醚(butyl cellusolve)、丙烯酸酯化合物。接着，由此形成的玻璃料的膏可以涂覆在顶板1061和/或底板1002上，以形成一定形状的密封件1071。
在一个示例性实施例中，一定形状的密封件1071最初由玻璃料的膏形成并位于顶板1061和底板1002之间。在特定实施例中，密封件1071可以被预先固化或者预先烧结在顶板1061和底板1002中的一个上。随后利用位于顶板1061和底板1002之间的密封件1071组装顶板1061和底板1002，选择性地加热密封件1071的部分，使得形成密封件1071的玻璃料材料至少部分地熔化。接着，使密封件1071重新固化，从而在顶板1061和底板1002之间形成稳固的连接，从而阻止被包围的OLED像素阵列1021暴露于氧或水中。
在实施例中，通过光(例如，激光或者定向的红外灯)的照射来完成熔接密封的选择性加热。如前所述，形成密封件1071的玻璃料材料可以与一种或者多种添加剂或者填充物(例如，为了改进对照射的光的吸收而选择的物质)结合，以有助于加热和熔化玻璃料材料，从而形成密封件1071。
在一些实施例中，批量生产OLED装置1011。在图7E中示出的实施例中，在公共底部基底1101上形成多个单独的OLED阵列1021。在示出的实施例中，每个OLED阵列1021被成形的玻璃料包围，以形成密封件1071。在实施例中，公共顶部基底(未示出)放置在公共底部基底1101和形成在公共底部基底1101上的结构的上方，使得OLED阵列1021和成形的玻璃料的膏位于公共底部基底1101和公共顶部基底之间。例如通过前面描述的用于单个OLED显示装置的包封工艺(enclosure process)将OLED阵列1021包封和密封。所得产品包括由于公共底部基底和公共顶部基底而保持在一起的多个OLED装置。接着，将所得产品切成多件，每件构成图7D中的OLED装置1011。在特定实施例中，单个OLED装置1011随后还经历附加的封装操作，以进一步改进由玻璃料密封件1071和顶部基底1061、底部基底1002形成的密封。
图1示出了根据本发明实施例的有机发光显示装置。参照图1，第一基底200由像素区210和包围像素区210的非像素区220组成。像素区210包括形成的扫描线104b和数据线106c，像素100与扫描线104b和数据线106c电连接。非像素区220形成有与扫描线104b连接的扫描驱动器410和与数据线106c连接的数据驱动器420。非像素区220形成有用于对像素100供电的电源线(未示出)以及与外部驱动电路(未示出)连接的焊盘104c和106d。
每个像素100包括有机发光二极管(未示出)和用于驱动有机发光二极管的至少一个薄膜晶体管。有机发光二极管由阳极电极、阴极电极和形成在阳极电极和阴极电极之间的有机薄膜层组成，其中，所述有机薄膜层包括空穴传输层、发光层和电子传输层，它们形成在阳极电极和阴极电极之间。薄膜晶体管包括栅电极、源电极和漏电极并且控制向有机发光二极管供给的电流的量。当与像素100之一连接的扫描线104b被供给扫描信号时，驱动该像素100，该像素100从数据线106c接收数据信号，从而产生与接收的数据信号对应的预定亮度的光。
根据从第一焊盘104c供给的控制信号，扫描驱动器410向扫描线104b顺序供给扫描信号。结果，顺序地选择与扫描线104b连接的像素100。
数据驱动器420从第二焊盘106d接收数据信号和控制信号。接收数据信号和控制信号的数据驱动器420向数据线106c供给该数据信号。这里，将向数据线106c供给的数据信号供给到由扫描信号选择的像素100。
焊盘104c和106d与外部驱动电路电连接。这里，第一焊盘104c与扫描驱动器410连接，以向扫描驱动器410供给控制信号，从而驱动扫描驱动器410。同样，第二焊盘106d与数据驱动器420电连接，以向数据驱动器420供给控制信号和数据，从而驱动数据驱动器420。
图2A和图2B是与第一基底结合的第二基底的平面图和剖视图。这里，第二基底(例如，密封基底300)与第一基底200(在图1中示出)结合，从而防止湿气渗透到像素区210的特定内部组件中。
参照图2A和图2B，为了与第一基底200结合，第二基底300设置有玻璃料320。下面将简要描述生产玻璃料320的工艺。通常，通过在高温下加热玻璃材料的过程中快速降温来生产玻璃粉末形状的玻璃料。当粉末形式的玻璃料中包含氧化物粉末并且随后将有机物质添加到玻璃料中时，产生凝胶状态的膏。将所述膏涂覆到第二基底300的边缘上，接着加热到预定温度，使有机物质燃烧并消散到空气中，凝胶状态的膏固化并且以固态玻璃料320的形式附于第二基底300上。这里，玻璃料320燃烧的温度为大约300℃至大约500℃。一方面，为了能够稳定地结合第二基底300和第一基底200，玻璃料320形成的高度(垂直于基底300测量，如图2B所示)为大约14μm至大约15μm、宽度(平行于基底300测量，如图2B所示)为大约0.6mm至大约0.7mm。
在形成固态的玻璃料320之后，将第一基底200和第二基底300结合在一起。当第一基底200和第二基底300结合时，像素区210被包封，以防止氧和湿气渗透到像素区210中。结果，当第二基底300和第一基底200结合时，玻璃料320优选地位于非像素区220中。然后，用来自外部源的红外线照射玻璃料320，直到玻璃料320熔化以将第一基底200和第二基底300结合。
图3是与第二基底300结合的第一基底200的剖视图。玻璃料320位于非像素区220中，以结合第一基底200和第二基底300。在一些实施例中，玻璃料320位于非像素区220中，然后用红外线照射玻璃料320，从而玻璃料320熔化并与第一基底200结合，从而将第一基底200和第二基底300结合。在玻璃料320熔化之后，通过玻璃料320将第一基底200和第二基底300结合，从而防止氧和湿气等渗透到像素区210中。
尽管图3示出了位于扫描驱动器410内侧的玻璃料320，但是本发明不限于此。例如，玻璃料320可以位于扫描驱动器410外侧，以包围扫描驱动器410和/或与扫描驱动器410叠置。
在本发明的一些实施例中，第一基底200包括多个显示装置，第二基底300与第一基底200结合为一个单元。在第一基底200和第二基底300结合为一个单元的情况下，该工艺的优点在于可以缩短工艺时间。
参照图4来更详细地描述这些实施例，第一母基底500形成有多个像素区210和非像素区220。第二母基底502形成有多个玻璃料320，多个玻璃料320被构造为在第一母基底500和第二母基底502接触时包围非像素区220。在玻璃料部分320接触基底之后，优选地，用红外线只照射玻璃料部分320，以熔化玻璃料，使得第一母基底500和第二母基底502结合。在一些实施例中，将结合的第一母基底500和第二母基底502按预定尺寸剪切，以将形成在第一母基底500上并且包封在第一母基底500、第二母基底502和玻璃料320之间的单个有机发光显示装置分开。在将单个显示器切成预定尺寸之后，显示器可以被再切一次，从而可以使显示器的尺寸减小到与图3中示出的尺寸相似。
图5示出了根据本发明实施例的熔接密封设备。熔接密封设备包括室600和台610。台610可以包括静态表面例如底板或者移动表面例如工作台(table)或平台。
在图5中示出的实施例中，室600包括第一室601、第二室602、发射部分604、灯605和热辐射快门606。这种双室的实施例是可选地，可以使用包括灯605、发射部分604和热辐射快门606的单室601。
第一室601和第二室602按预定尺寸形成，以使灯605能够放置在其中。这里，第二室602形成在第一室601内。在这个实施例中，在第一室601和第二室602之间供给冷却液体(例如，水)603。冷却液体防止第一室601和第二室602的温度上升到可以接受的水平以上。本领域技术人员知道可以作为冷却液体603的液体。
灯605位于第二室602内。灯605发射红外线。结果，由于红外线产生辐射使得室部分600内部产生大量热。同时，灯605固定地放置在第二室602内部。由于可以使用将灯605放置并固定在第二室603中的各种方法，所以在图5中没有示出这些方法。作为一个示例，可以通过从第二室602的上部突出的支撑条(未示出)来固定地安装灯605。
构造并放置发射部分604，从而将由灯605产生的红外线选择性地引导到台610上。发射部分604将由灯605产生的红外线和辐射的热发射到台610。为此，发射部分604可以由透明物质例如玻璃等制成。发射部分604可以为一个或多个缝隙、一个或多个孔或者一个或多个导光器件(例如，一个或多个透镜和/或镜子等)的形式。发射部分604被构造为引导和/或聚焦红外线，从而将红外线聚集到如下所述足以使玻璃料熔化的能量级。
热辐射快门606用于启用和停止发射部分604。例如，热辐射快门606与停止发射部分604叠置并放置在发射部分604的前面，以防止由发射部分604发射的红外线和辐射热到达台上。可以期望的是，当母基底500和502不在台610上时或者当在将基底500和502放置在台610上的过程中，将快门606设置为叠置位置。另外，当母基底500和502位于台610上时，热辐射快门606不与发射部分604叠置，因此能够使发射部分604向台610供给红外线和辐射热。
将台610构造为容纳母基底500和502并稳定地固定母基底500和502。在一些实施例中，相对于室部分600平移台610(例如，将台从左向右移动，反之亦然，如图6A至图6C所示并如下所述)，以均匀地将从发射部分604发射的红外线和辐射热供给到母基底500和502的整个区域上。可以通过支撑条(未示出)支撑台610并通过电机(未示出)平移台610。这里，由于可以采用通过支撑条支撑台同时平移台的各种方法，所以未在图5中示出这些方法。
在母基底500和502固定到台510上之后，将掩模612放置在母基底500和502的上方。掩模612包括一个或多个阻断部分或掩盖部分616以及一个或多个透射部分614。阻断部分616可以由不透明物质制成，以防止从发射部分604供给的红外线和辐射热供给到母基底500和502的部分(例如，像素区210)。透射部分614可以由透明物质或者透明窗(例如，孔状态)制成，以将来自发射部分604的红外线和辐射热供给到母基底500和502的部分。在图5中示出的实施例中，透射部分位于玻璃料320的上方。
描述操作工艺，首先，将母基底500和502稳定地固定在台610上。接着，将掩模612放置在母基底500和502上方，其中，掩模具有形成在与玻璃料320叠置的位置处的透射部分614，玻璃料320位于母基底500和502之间。在将母基底500和502固定到台610上的过程中，热辐射快门606覆盖发射部分604，如图6中所示，以防止红外线和辐射热供给到母基底500和502。
在母基底500、502和掩模612稳定地固定在台610上之后，如图5中所示，热辐射快门606打开，以通过发射部分604将红外线和辐射热引导到母基底500和502上。在热辐射快门606打开之后，台610按照图6A至图6C的顺序从右向左移动并再次返回。结果，从发射部分604发射的辐射热和红外线被供给到掩模612。在这种情况下，辐射热和红外线经掩模612的透射部分614被供给到位于母基底500和502之间的玻璃料320。因此，玻璃料熔化，以结合母基底500和502。
应该注意，图5和图6中示出的示例为台610相对于室部分600移动。这不是必要条件。在一些实施例中，室部分600可以相对于基底500和502移动。尤其是如果台610包括不能移动的平台例如底板时，室部分的这种移动可以为优选地。台610和室部分600之间的相对运动也可以通过台610和室部分600的组合运动来提供。
应该注意的是，图5和图6中示出的示例示出了从右向左的一维运动，其中，从右向左的方向并不是关键，也可以将其移动到页面之内或之外。如果发射部分604能够在母基底500和502的宽度(其中，在这种情况下的宽度是如图5和图6中所示进入页面)以外聚集红外线和辐射热，则这种一维形式的相对运动可以是有效的。在其它实施例中，例如，在发射部分将红外线聚集到基底的小于一维的整个宽度的一部分上的情况下，为了向所有的透射部分614和下面的玻璃料320供给热，可以在二维上提供相对运动。
在本发明中，母基底500和502位于室部分600的外部。因此，由于来自室部分600的大量热没有供给到母基底500和502的被掩模612的阻断部分616阻挡的部分，所以可以防止由对母基底500和502的整个区域供给的大量热而引起的劣化问题(例如，像素100的劣化)。另外，由于母基底500和502形成在室部分600之外，所以室部分600的尺寸可以较小，以相应地减小熔接密封设备的尺寸。另外，由于本发明利用掩模612将红外线和辐射热仅传递到玻璃料320上，所以可以防止由于大量的热引起的像素区210的劣化。
不用经过本领域技术人员的试验就可以确定上面描述的确定熔接密封设备和工艺的各部分的设计变量。所述设计变量包括红外灯605的功率、发射部分604的聚集或聚焦特性、发射部分604与掩模612和基底500、502之间的距离、基底500和502相对于室部分600的移动速度以及对基底供给热所持续的时间等。可以设计这些变量，在将基底500和502的热敏部分(例如，包括有机发光像素100的像素区)的温度保持在会导致损坏的温度以下的同时，也可以向玻璃料320供给足够的热能，以熔化玻璃料320，。
如上所述，由于熔接密封设备和利用该设备的方法仅向包含基底的将被结合的部分的玻璃料供给红外线和辐射热，所以可以防止由于大量热导致的像素区的劣化。另外，由于玻璃料在包括多个包封的装置的一个单元中固化，所以可以缩短工作时间。由于母基底位于热室之外，所以可以减小熔接密封设备的尺寸。
尽管已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对本实施例作改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (25)
1、一种制造包括有机发光显示器的电子装置的方法，所述方法包括的步骤为：
提供半成品装置，所述半成品装置包括第一基底、第二基底、有机发光像素阵列和玻璃料，所述阵列位于所述第一基底和所述第二基底之间，所述玻璃料在包围所述阵列的同时位于所述第一基底和所述第二基底之间并接触所述第一基底和所述第二基底；
设置掩模，所述掩模包括所述半成品装置的所述第一基底上方的透射窗，所述透射窗位于所述半成品装置的所述玻璃料上方；
提供辐射源，构造所述辐射源以从所述辐射源辐射射线；
通过相对于所述辐射源移动所述半成品装置，调节所述半成品装置与所述辐射源的相对位置，使得来自所述辐射源的射线可以被引导到所述透射窗；
通过所述掩模的所述透射窗将来自所述辐射源的所述射线引导到所述玻璃料，其中，引导到所述玻璃料的所述射线将所述玻璃料的至少部分熔化，从而将所述玻璃料与所述第一基底和所述第二基底熔合。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所述移动包括所述半成品装置的垂直移动，其中，改变所述辐射源与所述半成品装置之间的距离。
3、如权利要求1所述的方法，其中，所述移动包括所述半成品装置的横向移动，其中，基本上不改变所述辐射源和所述半成品装置之间的距离。
4、如权利要求1所述的方法，其中，调节所述相对位置包括设置所述半成品装置，以使所述掩模的所述透射窗直接放置在所述辐射源之上或之下。
5、如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括提供可移动的平台并将所述半成品装置放置在所述平台上，其中，调节所述相对位置包括相对于所述辐射源滑动所述平台。
6、如权利要求1所述的方法，其中，引导所述射线包括当所述半成品装置相对于所述辐射源的位置适当时，选择性地辐射来自所述辐射源的射线。
7、如权利要求1所述的方法，还包括当所述射线引导到除了所述透射窗之外的掩模时，阻挡所述射线或者停止所述射线的辐射，直到适当地调节所述半成品装置和所述辐射源的相对位置。
8、如权利要求1所述的方法，还包括：在引导所述射线之后，相对于所述辐射源移动所述半成品装置，使得来自所述辐射源的射线可以被引导到所述透射窗的未辐射部分。
9、如权利要求1所述的方法，还包括：在引导所述射线的同时，相对于所述辐射源移动所述半成品装置，以使来自所述辐射源的射线可以继续引导到所述透射窗的未辐射部分。
10、如权利要求1所述的方法，其中，所述第一基底是单层基底。
11、如权利要求1所述的方法，其中，所述第一基底包括不同材料的两层或者两层以上的层。
12、如权利要求1所述的方法，其中，所述辐射源包括激光或者红外灯。
13、如权利要求1所述的方法，其中，所述半成品装置包括多个附加的有机发光像素阵列和多个附加的玻璃料，所述多个附加阵列和所述多个附加玻璃料位于所述第一基底和所述第二基底之间，所述附加玻璃料中的一个包围所述附加阵列中的一个，其中，所述掩模包括多个附加透射窗，设置所述附加透射窗中的一个，使所述射线透射向所述附加玻璃料中的一个。
14、如权利要求13所述的方法，还包括：在将所述射线引导到所述玻璃料之后，相对于所述辐射源移动所述半成品装置，使得来自所述辐射源的射线可以被引导到所述附加透射窗中的一个。
15、如权利要求14所述的方法，还包括：在移动所述半成品装置之后，穿过所述附加透射窗中的一个将所述射线引导到所述附加玻璃料中的一个。
16、如权利要求15所述的方法，还包括：将所得产品切成多件，以提供包括所述一块第一基底、所述一块第二基底、一个位于所述第一基底和第二基底之间的有机发光像素阵列以及在包围所述一个阵列的同时将所述第一基底和第二基底结合并位于所述第一基底和第二基底之间的一个玻璃料的电子装置。
17、如权利要求1所述的方法，其中，所述玻璃料包含从由氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化锂、氧化纳、氧化钾、氧化硼、氧化钒、氧化锌、氧化碲、氧化铝、氧化硅、氧化铅、氧化锡、氧化磷、氧化钌、氧化铷、氧化铑、氧化铁、氧化铜、氧化钛、氧化钨、氧化铋、氧化锑、硼酸铅玻璃、磷酸锡玻璃、钒酸盐玻璃和硼硅酸盐组成的组中选择的一种或者一种以上的材料。
18、一种熔接密封设备，包括：
平台，包括被构造用来容纳半成品装置的容纳表面；
辐射源，被构造并布置为向所述平台辐射射线；
掩模，位于所述辐射源和所述平台之间，所述掩模包括被构造为基本上阻挡所述射线到达所述平台的一个和多个掩盖部分，所述掩模还包括被构造为基本上允许所述射线到达所述平台的一个和多个透射部分；
其中，所述平台和所述辐射源被构造为彼此相对滑动。
19、如权利要求18所述的设备，其中，所述辐射源包括红外发光装置。
20、如权利要求18所述的设备，其中，所述辐射源包括：
室，包括包围室的壁；
灯，位于所述室中；
缝隙，形成在所述室中，构造所述缝隙以从所述灯向所述室的外部发射辐射线并引导到所述平台。
21、如权利要求20所述的设备，其中，所述辐射源还包括接触所述室的壁的冷却剂。
22、如权利要求18所述的设备，还包括半成品装置，所述半成品装置包括第一基底、第二基底、有机发光像素的阵列和玻璃料，所述阵列位于所述第一基底和所述第二基底之间，所述玻璃料在包围所述阵列的同时位于所述第一基底和所述第二基底之间并接触所述第一基底和所述第二基底。
23、如权利要求22所述的设备，其中，所述透射部分基本上允许所述射线辐射到所述半成品电子装置的所述玻璃料的至少部分上，所述掩盖部分基本上阻挡射线辐射到所述阵列的至少部分上。
24、如权利要求18所述的设备，还包括机械设备，被构造用来相对于所述辐射源滑动所述平台。
25、如权利要求22所述的设备，其中，所述半成品电子装置还包括一个或多个附加的有机发光像素阵列以及一个或多个附加玻璃料，所述一个或多个附加阵列位于所述第一基底和所述第二基底之间，所述一个或多个附加玻璃料位于所述第一基底和所述第二基底之间并接触所述第一基底和所述第二基底，其中，所述一个或多个附加玻璃料中的一个包围所述一个或多个附加阵列中的一个。
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