CN101501808B - 用于玻璃料密封玻璃封装体的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本说明书描述了用于制造气密式密封的玻璃封装体的密封设备和方法。在一种实施方式中，所述气密式密封的玻璃封装体适合保护对周围环境(例如氧、水分)敏感的薄膜器件。这种玻璃封装体的一些例子是有机发光二极管(OLED)显示器、传感器及其他光学器件。本发明以OLED显示器为例进行阐述。

Description

用于玻璃料密封玻璃封装体的系统和方法
对以前提交的美国专利申请的优先权要求
本申请要求2005年12月6日提交的、题为“用于玻璃料密封玻璃封装体的方法”的美国临时申请系列号第60/748131号的权利，其内容在此引为参考。
发明领域
本发明涉及气密式密封玻璃封装体的方法，所述玻璃封装体适合保护对周围环境(例如氧、水分)敏感的薄膜器件。这种玻璃封装体的一些例子是有机发光二极管(OLED)显示器、传感器及其他光学器件。本发明以OLED显示器为例进行阐述。
发明背景
近年来，OLED已成为大量研究的对象，这是由于它们在众多电致发光器件中具有应用和可能的用途。例如，单个OLED可用于分立式发光器件，或者可将OLED阵列用于照明应用或平板显示器应用中(如OLED显示器)。已知OLED显示器非常明亮，具有良好的色彩对比和宽视角。然而，OLED显示器，特别是位于其中的电极和有机层，却极有可能因为与从周围环境渗漏入该OLED显示器的氧和水分相互作用而发生劣化。众所周知，如果位于OLED显示器中的电极和有机层通过气密式密封与周围环境隔开，那么该显示器的寿命可得到显著延长。遗憾的是，过去要开发出气密式密封OLED显示器的密封方法是非常困难的。下文中简要论述了导致难以适当密封OLED显示器的某些因素：
·气密式密封应提供对氧(10-3厘米3/米2/天)和水(10-6克/米2/天)的屏障。
·气密式密封的尺寸应尽可能小(如，＜2mm)，从而使其不会对OLED显示器的尺寸产生不良的影响。
·密封过程中产生的温度不应破坏OLED显示器中的材料(如电极和有机层)。例如，OLED显示器中距密封体约1-2毫米的OLED的第一像素在密封过程中不应被加热到高于100℃的温度。
·密封过程中释放的气体不应对OLED显示器中的物质产生污染。
·气密式密封应能使电连接部件(如薄膜铬电极)进入OLED显示器。
如今，密封OLED显示器的一种方法是通过加热和软化玻璃料来形成气密式密封，其中所述玻璃料掺杂有在特定光波长下具有高吸收性的材料。例如，采用高能激光加热和软化玻璃料，在其上有玻璃料的第一基板(覆盖玻璃)与其上具有OLED的第二基板(基板玻璃)之间形成气密式密封。玻璃料通常约1毫米宽，约6-100微米厚。如果玻璃料的吸光率和厚度均匀，那么可以恒定的激光能量和激光移动速度来完成密封，使玻璃料内部的温度均匀上升。然而，如果玻璃料较薄，那么玻璃料不会吸收100％的激光能量，而是有一些激光能量被在某些位点穿过玻璃料并连接到OLED上的金属电极吸收或反射。由于需要使用的是薄玻璃料，而金属电极的反射率和吸光率性质以及热导率不同于裸基板玻璃，在密封过程中，这种情形会在玻璃料内部产生不均匀的温度分布。玻璃料内部的这种不均匀温度分布会导致裂纹、残余应力和/或脱层问题的产生，妨碍/削弱覆盖玻璃与基板玻璃之间的气密性连接。
为了解决这种密封问题，本发明人开发了几种不同的密封技术，见2005年3月30日提交的、题为“背侧密封有机发光二极管(OLED)显示器的方法”的美国专利申请系列号第11/095144号(该文件的内容在此引为参考)。虽然这些密封技术效果良好，但仍然需要开发经过改进的新密封技术，用来对OLED显示器(或玻璃封装体)进行气密式密封。本发明的密封设备和密封方法满足了此特定需求及其他需求。
发明概述
本发明包括用于制造气密式密封的OLED显示器的密封设备和密封方法。在一种实施方式中，该密封方法包括以下步骤：(1)利用激光器将激光束投射到位于未密封的OLED显示器内的玻璃料上；(2)移动激光器(或未密封的OLED显示器)，使激光束以基本上恒定的速度在两块基板之间有玻璃料的密封线、无电极区域和被电极占据的区域上移动；(3)在激光束以基本上恒定的速度移动时，调节激光器功率，使激光束为玻璃料提供适当的激光能，从而导致玻璃料熔化，在两块基板之间形成将二者连接起来的气密式密封体；(4)使所述移动步骤与调节步骤同步，从而控制激光器功率，使之根据需要在密封线上的一些预定位点发生变化，所述变化取决于激光束当时是否位于两块基板之间的电极上方，以及激光束当时是否位于两块基板上密封线的弯曲部分的上方；(5)如果在调节步骤当中的任何时刻，激光器功率达到最大或最小，那么可以改变激光束沿两块基板上的密封线移动的速度，使得激光束能够继续为玻璃料提供适当的激光能，从而导致玻璃料熔化，在两块基板之间形成将二者连接起来的气密式密封。
附图简述
当结合附图参考阅读以下详细描述，可对本发明获得更完整的理解，其中：
图1A和1B分别显示了本发明第一实施方式中的密封设备和气密式密封的OLED显示器的侧视截面图和俯视图；
图2是根据本发明第一实施方式制造图1A和1B所示气密式密封的OLED显示器时所用优选密封方法的步骤流程图；
图3A-3B是根据本发明第一实施方式用来帮助解释另一个特征的两个图示，该特征可用来改进图2所示密封方法中的移动步骤；
图4A-4D显示了一个示例性OLED显示器以及几个不同的图示，根据本发明第一实施方式用来帮助更详细地解释图2所示密封方法中几种不同特征；
图5A-5E显示了与几个实验(及其结果)相关的6幅图，做这些实验是为了检验根据本发明第一实施方式，用图2所示密封方法对两块玻璃基板(不含OLED和电极)进行气密式密封的效果如何。
图6是显示根据本发明第二实施方式用来气密式密封OLED显示器的密封设备中基本组件的侧视截面图。
发明详述
参见图1-5，这几幅图有助于解释怎样根据本发明第一实施方式将密封设备100和密封方法200用于对OLED显示器102进行气密式密封。虽然下面是结合气密式密封的OLED显示器102的制造来讨论密封设备100和密封方法200的，但应当理解，同样的密封器件100和密封方法200也可用于其他需要密封两块玻璃板的应用中。因此，不应理解为本发明的密封器件100和密封方法200仅限于此。
参见图1A和1B，它们分别显示了本发明的密封设备100和气密式密封的OLED显示器102的基本组件的侧视截面图和俯视图。如图1A所示，密封装置100包括计算机104(运行存储于其中的指令，以执行密封方法200)、激光器106(或其他热源106)和操作台108(将未密封的OLED显示器102置于其上)。在一种实施方式中，激光器106可以是半导体激光器，它配有非偏振多模二极管阵列源，工作波长为810纳米。上述实验中所用示例性半导体激光器106能够输出最高达约60瓦的不同水平的功率，光斑直径约为0.3毫米。
如图1A-1B所示，OLED显示器102包括由盖板110(例如第一玻璃板110)、玻璃料116、一个或多个OLED 112/电极114和基板118(例如第二玻璃板118)组成的多层夹心结构。OLED显示器102具有气密式密封体120(由玻璃料116形成)，它保护着位于两块板110和118之间的OLED 112。气密式密封体120一般恰好位于OLED显示器102外边缘之内。而且，OLED 112位于气密式密封体120的周边之内。可以看到，与OLED 112相连的电极114穿过/延伸通过气密式密封体120，这样它们就能够连接到外部器件上(未示出)。正是这些电极114(例如非透明金属电极114)的存在，使得难以在两块板110与118之间形成气密式密封体120。这是因为电极114具有不同的图案和不同的光学/热学性质，所以来自激光器106的一些激光能在密封过程中被电极114吸收或反射，从而在玻璃料108内产生不均匀的温度分布，这将导致两块板110与118之间不能形成气密式连接。下面结合图2-5描述如何利用本发明的密封设备100和密封方法200解决这个问题。
参见图2，该流程图显示了用来制造气密式密封的OLED显示器102的优选方法200的各个步骤。从步骤202开始，密封设备100利用激光器106将激光束122投射到未密封OLED显示器102的密封线124上，特别是投射到位于两块基板110与118之间的玻璃料116上。在步骤204，密封设备100移动激光器106(或者未密封OLED显示器102)，使激光束122以基本上恒定的速度在两块玻璃板110与118之间有玻璃料116的密封线124、无电极114区域和被电极114占据的(与OLED 112相连)区域上移动。在步骤206，在激光束122以基本上恒定的速度沿密封线124移动时，密封设备100调节激光器106的功率，使激光束122能够为玻璃料116提供足够的激光能(不太多也不太少的激光能)，导致玻璃料116熔化并在两块玻璃板110与118之间形成连接二者的气密式密封体120。在步骤208，密封设备100使移动步骤204与调节步骤206同步，从而控制激光器106的功率，使之根据需要在密封线124上的预定位点以线性或非线性的方式发生变化，所述变化取决于激光束122当时是否位于两块基板110与118之间的电极114上方，以及激光束122当时是否位于两块基板110与118之间的密封料116(或密封线124)的弯曲部分的上方。在步骤210，如果在调节步骤206当中的任何时刻，激光器106达到其最大或最小功率容量，那么可以动态改变激光束122沿两块基板110与118之间的密封线124移动的速度，使得激光束122能够继续为玻璃料116提供足够的激光能(不太多也不太少的激光能)，从而导致玻璃料116熔化，在两块基板110与118之间形成气密式密封。下面结合图3-5详细讨论密封方法200的上述特征及其他特征。
参见图3A-3B，这两幅图有助于解释可用来改进本发明的密封方法200中的移动步骤204的其他特征。通过执行重叠方案来帮助防止产生启动/停止缺陷，避免对OLED显示器102中形成气密式密封体120造成不良影响，可以改进移动步骤204(还可参见下面结合图5A-5E所讨论的实验结果)。为执行重叠方案，密封设备100可以顺时针方向(或逆时针方向)移动激光器106，从而将激光束122首先投射在两块基板110与118的密封线124上的起始点“a”上，使之围绕着两块基板110与118的整个周边通过密封线124，然后再次通过密封线124上的起始点“a”和重叠部分“l”，直至到达停止点“b”。这种重叠方案可确保有足够的激光能被提供给玻璃料116，使玻璃料116熔化，并在两块基板110与118之间形成气密式密封体120，从而有助于防止在气密式密封体120中形成启动/停止缺陷。激光器106在重叠部分“l”上的实际输出功率可通过实验确定，通常不超过激光器106的满功率，但倘若超过了，那么可根据需要降低速度，使得两块基板110与118之间仍然能够形成气密式密封体120。下面结合图3B讨论使用密封方法200和重叠移动步骤204的示例性激光功率曲线。
如图3B所示，首先在起始点“a”启动激光器106，密封过程开始。然后激光器106的功率爬升，直至其满功率，此后激光束122到达重叠部分“l”的终点。此点过后，调节激光器106的功率水平，使得在9个不同的电极114处或其附近，以及在OLED显示器102中的4段曲线处或其附近，激光束122的功率降低。一旦激光束122再次到达起始点“a”，则激光器106的功率逐步下降到0，同时激光束122再次在重叠部分“l”上向停止点“b”移动。可以看出，重叠部分“l”在激光束122第一次通过的时候用于首先逐步升高功率，然后在第二次通过的时候用于逐步降低功率。如果所用激光功率水平是已知的，且密封过程中所用密封速度也是已知的，则可以确定重叠部分“l”的长度。例如，如果密封速度是20毫米/秒，激光功率以-50瓦/秒的斜率从35瓦(满功率水平)降低到0瓦，那么重叠部分“l”的长度将为14毫米。当然，既不一定让激光束122重复照射整个重叠部分“l”，也不一定要在重叠部分“l”上让激光功率逐步上升到满功率或从满功率逐步下降。
在图3A-3B所示实施例中，所用密封图案是圆角矩形图案，启动激光器106，使密封过程正好在玻璃料116上的0°正切位点(沿x方向)开始。或者这样启动激光器106，使密封过程正好在玻璃料116上的90°正切位点(沿y方向)开始。如图所示，可以这样启动激光器106，使密封过程正好在密封线124(玻璃料116)上开始，这相对于传统密封技术来说本身就是一个显著的进步，在传统密封技术中，激光器106启动后，在激光束122实际射向两块基板110与118上的密封线124(玻璃料116)之前，激光束122在密封线124(玻璃料116)外侧移动。下面讨论另一个OLED显示器102’，它可利用本发明的密封方法200和重叠移动步骤204进行密封。
参见图4A-4D，它们显示了一个示例性OLED显示器102’，以及用来帮助更详细地解释本发明的密封方法200的一些不同特征的几个不同图示。此示例性OLED显示器102’具有四个电极114a’、114b’、114c’和114d’，以及四个角115a’、115b’、115c’和115d’，在这些角上以线性方式和非线性方式调节激光器106的功率，以确保为玻璃料116’提供足够的激光能，使玻璃料116’熔化，并在两块基板110’与118’之间形成气密式密封体120’。具体来说，与玻璃-玻璃料-玻璃区域和玻璃-玻璃料-电极-玻璃区域相关的不同材料要求将周边分割成16个部分，用来帮助形成功率曲线(见图4A和4B)。在图4B中，功率曲线是在假定沿顺时针方向进行密封的情况下产生的。通过直接模拟控制激光器106，从计算机104的输入/输出面板中的模拟输出端口将控制信号送到激光器106(图1A)，可以实现对激光器功率的调节。
为了密封OLED显示器102’，使激光器106与OLED显示器102’上的密封线124’之间产生相对运动(见图2中步骤204、206和208)。这可以通过移动激光器106或移动两块基板110’与118’来实现，但无论在哪种情况下，激光器功率的控制需要与它们的运动同步，使得激光器功率仅在OLED显示器102’的密封线124’上预定要改变激光器功率的一些不同位点发生改变。密封设备100可以采用好几种不同的方法来使上述运动与对激光器106的功率控制保持同步。例如，密封设备100可以采用编码器/定时(encoder/timing)方法400a或现场可编程门阵列(FPGA)方法400b来使上述运动与对激光器106的功率控制保持同步(见图1A)。
在编码器/定时方法400a中，密封设备100包括运动系统编码器402(例如，如图1A所示连接到工作台108上)，其功能是在激光器起始点“1”将脉冲送到计算机104，启动用于控制运动的运动时钟404a，并启动用于控制激光器功率的激光器时钟404b(见图4C-4D)。假定时钟404a和404b具有精确的时钟速率，那么编码器/定时方法400a将能够使激光器106/OLED器件102’的运动与激光器106功率的调节保持同步。所述编码器/定时方法400a还能以一定的空间分辨率改变激光器功率，该分辨率比激光器106/OLED器件102’的运动分辨率高得多(见图4D)。更精细的空间分辨率能使激光器功率改变得比运动控制快得多，具体做法是在每步从一点移动到另一点的过程中插入多个功率变化点(例如在图4D中，在每次运动变化期间可进行五次激光器功率改变)。
空间分辨率-运动分辨率之间的关系也可用下面的方程表示：激光器模拟控制时钟持续时间(clock duration)＝(运动更新持续时间)×(激光器功率控制所需的空间分辨率)/(运动分辨率)，其中激光器模拟控制速率通常近似到最接近的整数。例如，假定以20毫米/秒的速率密封OLED显示器102’，且运动更新速率(从一点到另一点)为10毫秒，则运动分辨率＝密封速度(20毫米/秒)*运动更新速率(10毫秒)＝0.2毫米＝200微米。另外，如果激光器功率控制的空间分辨率为10微米，那么激光器模拟控制时钟持续时间＝10毫秒*10微米/200微米＝0.5毫秒。因此，激光器控制速率＝1/0.5毫秒＝2千赫。当然，应当理解，激光器功率调节控制的空间分辨率也可独立于密封速度。
在密封不同类型的OLED显示器时(它们具有不同的电极分布/配置)，编码器/定时方法400a可提供极大的灵活性。例如，将运动启动的编码信号用来使激光器功率控制与运动控制的启动保持同步。接着，在密封过程中，运动控制和激光器106功率控制沿着各自预定的运动控制和功率控制曲线进行(其中功率控制曲线可通过实验确定)。然而，如果产品线在OLED显示器中连续采用相同的玻璃料分布，那么FPGA方法400b可能是使运动与对激光器106的模拟功率控制保持同步的适宜方法。FPGA方法400b涉及专用输入/输出(I/O)硬件的应用。专用I/O硬件基本上是专门为密封一种类型的OLED显示器102而构建的。这种专门设计的硬件可能宜具有监控两个编码信号(对应于x轴和y轴)的能力，以确定是否已经穿过了固定空间间隔(要么在单个轴上，要么在两个轴或多个轴之间，即已经穿过了增量矢量长度(incremental vector length))，从而能够使激光器输出功率保持同步。这样，激光器106可以绝对位置和/或速度保持同步，可以探求各种先进的控制方案来实施密封方法200。FPGA方法400b因其速度优势而变得有利，因为其中的“运算”实际上是在“硬件”而不是软件中完成的，且“运算”同样可在单个时钟周期(例如80兆赫)内执行。
另外，现在有一种激光/自动运动控制系统，它具有等于运动更新速率的模拟功率更新速率。因此，在本发明中使用这类激光/自动运动控制系统意味着无需从外部使激光器功率控制与运动控制保持同步，因为运动和模拟功率更新绑定在一起了。然而，因为运动更新速率通常在毫秒水平上，所以激光器空间分辨率将被视为相对较低，当以相对较快的速度进行密封时尤甚。例如，如果密封速度为100毫米/秒，运动和模拟功率控制同时在1毫秒的水平上更新，那么激光器空间分辨率不可能超过运动空间分辨率。这可能不是有利的。
参见图5A-5E，它们显示了与几个实验(及其结果)相关的6幅图，做这些实验是为了检验密封方法200(包括重叠移动步骤204和编码器/定时方法400a)对两块玻璃基板(不含OLED 112和电极114)进行气密式密封的效果如何。图5A(原有技术)显示了传统的激光器启动/停止工艺，该工艺用固定的激光器功率来密封两块玻璃基板。利用偏光计对所得密封玻璃封装体进行应力分析测试，结果显示在激光器启动/停止点“p1”处存在很高的局部应力。另外，机械互反弯曲分析测试显示，“传统的”激光器启动/停止位置“p1”是导致器件故障的主要原因。在39次不同的测试中，95％的故障源于激光器启动/停止位点“p1”，5％的故障源于玻璃料116的实施起始/终止位置。
作为对比，图5B显示了可调节激光器功率的新型可变激光器功率启动/停止工艺(见图2)。可变激光器功率能够将残余应力分散在较广的区域，而不是将应力集中在一个点源“p2”上。为此，使激光器功率缓慢升高，然后逐步降低，形成激光器启动/停止点“p2”，而不是陡然以最大密封功率从相同的玻璃料位置进入和离开，像在传统的激光器启动/停止工艺中的位点“p1”(见图5A)上那样。与用传统的激光器启动/停止工艺密封的玻璃板相比，用可变功率激光器启动/停止工艺密封的玻璃板在机械整体性上有约25％的提高。特别地，利用偏振测定法进行的应力分析测试表明，相比于“传统的”激光器启动/停止点“p1”，在激光器启动/停止点“p2”处或其附近的应力水平显著降低。此外，互反弯曲机械分析测试显示，激光器启动/停止点“p2”不再是器件故障的主要原因。在39个不同测试中，93％的故障源于玻璃料的实施起始/终止位置，另7％的故障源于沿密封线124的其他位置(不在激光器启动/停止点“p2”)。
此外，另行做的一个实验表明，可变激光器功率启动/停止工艺提高了密封玻璃基板的峰值负荷能力(见图5C)。在图5C中，■代表一种测试样品(康宁公司以商品名EAGLE
Figure 200680016095X_0
销售的玻璃)，它具有一种玻璃料图案，采用满功率可变激光器功率启动/停止工艺(其中平均值＝19.8，标准偏差＝1.19)；○代表一种测试样品，它具有一种玻璃料图案，采用传统的激光器功率启动/停止工艺(其中平均值＝15.9，标准偏差＝1.53)；△代表测试的划线(scored)样品，它具有多种玻璃料图案，采用传统的激光器功率启动/停止工艺(其中平均值＝15.3，标准偏差＝1.27)。这些实验结果显示，可变功率激光器启动/停止工艺也是提高密封的玻璃封装体(例如OLED显示器)的机械整体性的好方法。
此外，另行做的一个实验显示，密封方法200应当在转角上减小激光器功率，以降低对位于两块基板110和118的转角附近的OLED 112造成热损坏的可能性。图5D是一幅照片，它显示，如果不改变激光器功率和激光器速度，转角附近的密封温度可比沿线性边缘的密封温度高出约200℃。因此，这些结果表明，密封方法200在两块基板110和118的转角处进行密封时，应当减小激光器功率(例如对于38瓦密封功率，减小约3-5瓦)。例如，图5E显示了应当减小激光器功率的转角上的片段a、b、c和d(如果需要，在点“d”之后某段距离处可将激光器功率恢复到原来水平)。在操作中，计算机104和软件可通过在“a”与“d”之间插入一些功率水平，沿着曲线半径在多个位置，如“a”和“b”，指定激光器的功率水平。如果需要，可以采用某类方程，如1-w/2/R，来计算转角处激光器功率的减小量，利用所述方程还能在转角处保持相同的激光停留时间(在此实验中，w＝1毫米，R＝1.5毫米)。在转角处减小功率水平的一个优点是，这有助于增加气密式密封体120的机械强度，还能防止OLED 112遭到热损坏。
最近做的一个实验显示，当采用恒定的激光器功率时，玻璃料116/电极114区域的温度通常高于玻璃料116/非电极区域的温度。由于电极114通常是热的良导体，电极114附近的OLED 112可能受到热影响。因此，如果激光器功率在电极114上快速减小，在非电极区域恢复到较高水平，那么沿着密封线124的温度便可受到控制，进而在OLED 112附近的温度也可得到控制。
参见图6，该侧视截面图显示了密封设备100’的基本组件，该设备可用来根据本发明第二实施方式对OLED显示器102进行气密式密封。在此实施方式中，密封设备100’具有与前述密封设备100相同的组件，不同之处在于新的密封设备100’的激光器106上连有激光聚焦单元600，该单元600用于改变激光束122’的形状和密度。例如，激光聚焦单元600可具有一个孔，控制该孔即可使激光束122’在玻璃料116上聚焦或散焦(图6显示的是散焦激光束122’)，从而改变激光束122’的形状和密度。密封设备100’也可实施上述密封方法200，但在此实施方式中不是执行步骤210(当激光器106达到其最大或最小功率容量时，动态改变激光束122沿密封线124移动的速度)，而是由激光聚焦单元600动态调整激光束122’的形状和功率密度，从而使激光束122’继续为玻璃料116提供足够的激光能(不太多也不太少的激光能)，导致玻璃料116熔化并在两块基板110与118之间形成将二者连接起来的气密式密封体120。
根据前面的描述，本领域的技术人员应当理解，本发明涉及密封方法200，其中密封设备100和100’使激光器功率与激光器/OLED显示器102基本上恒定的运动保持同步，以便在OLED显示器102和102’上的预定位置及时、精确地改变激光器功率。这种可变功率的密封方法200具有若干其他特征，包括(例如)：(1)在启动/停止区域逐步升高/降低和重复激光器功率，以减小激光器启动/停止区域的残余应力；(2)减小转角处的激光器功率，以减小位于转角附近的OLED112受到热损坏的可能性；(3)减小电极114自身所处位置的激光器功率，以减小电极114受到热损坏的可能性，并减小从电极114到OLED 112发生不利的传热的可能性。此外，可变功率的密封方法200还具有许多其他的优点和特征，其中一些列举如下：
●在涉及玻璃-玻璃料-玻璃和玻璃-玻璃料-电极-玻璃以外的材料的密封应用中，也可利用所述激光器功率调节方案控制激光器功率。
●激光器模拟功率控制足够快，因而激光器功率调节具有良好的空间分辨率。例如，可利用一些功率变化延迟小于100微秒的激光器106。这意味着，当密封速度为5毫米/秒时，有可能得到优于0.5微米的空间分辨率。
●激光器功率调节方案要求激光器功率与OLED显示器的位置保持同步，因而可以在目标2D密封位置精确改变激光器功率水平。对于OLED密封，在生产环境中进行实际密封操作之前，可通过实验获得功率曲线。密封系统100和100’要遵循功率控制曲线，如果需要，还可利用反馈机制(例如温度反馈机制)，以便满足玻璃-玻璃料-玻璃区域和玻璃-玻璃料-电极-玻璃区域对激光器功率的不同要求。功率控制曲线(无反馈机制)可用来实施开环密封方法200，它通常得到可重复的牢固的密封结果。
●激光器功率调节方案是比采用掩模的方法更好的密封方案，因为要在OLED显示器102和102’内的电极114上恰当地放置/对齐掩模是非常困难的。
●激光器功率调节方案是比采用可变速度的方法更好的密封方案，因为机械系统不可能即时改变速度。例如，可变速度方法可能要求较长的过渡时间，这将产生一个不需要有的过渡区域。然而，只要激光器106达到其最大输出功率限度或其最小输出功率限度，本发明还是要用到可变速度方法(见图2中的步骤210)。
●激光功率调节方案还能加快OLED玻璃密封过程，以满足在“战术时间(tactical time)”快速完成的要求(无论OLED显示器102和102’的尺寸如何，通常在4分钟范围内完成)。此外，激光功率调节方案有利于采用等待模式，当激光器106从一种玻璃料图案(在一种OLED显示器中)移动到另一种玻璃料图案(在另一种OLED显示器中)时，就需要用到这种模式。另外，激光功率调节方案的一个特征是，当激光器106从等待模式切回到运行模式的时候，其延迟时间最短，这可防止激光器106遭受热冲击，对于较大的基板OLED玻璃料密封来说，还有助于减少图案索引(pattern indexing)时间。
●密封方法200可用来在无玻璃料辅助的情况下将两块玻璃板密封到一起。在此情况中，可在一块玻璃板中掺入用来掺杂玻璃料的同种材料，使得掺杂玻璃板现在可吸收来自激光器106的热量。
●可彼此密封在一起的玻璃板102和110可以是代号为1737的玻璃板和EAGLE 2000TM玻璃板，它们均由康宁公司制造。或者，玻璃板102和110可由Asahi Glass Co.(如OA10玻璃和OA21玻璃)、Nippon Electric Glass Co.、NHTechno和Samsung Corning Precision Glass Co.(举例而言)等制造。在OLED应用中，高度希望的是两块基板110与118具有相同或类似的CTE(热膨胀系数)。
●电极114可以是非透明电极、反射性电极、吸收性电极、透射性电极或其任意组合。
●玻璃料116可以是低温玻璃料，它包含一种或多种选自铁、铜、钒和钕(举例而言)的吸收性离子。玻璃料116中还可掺入填料(例如转化填料、添加剂填料)，它们可降低玻璃料116的热膨胀系数，使其与两块玻璃板110和118的热膨胀系数相匹配或基本上相匹配。对于可用于本申请的一些示例性玻璃料116的组合物的更详细描述，可参见美国专利申请第10/823331号和第10/414653号(这些文献的内容在此引为参考)。
虽然附图和前面的发明详述中介绍了本发明的两种实施方式，但应当理解，本发明不受限于所揭示的实施方式，而是可在不背离所附权利要求书中提出和限定的本发明精神的前提下具有许多重新安排、变化形式和替代方式。

Claims (18)

1.制造玻璃封装体的方法，所述方法包括以下步骤：
利用热源将射束射向玻璃料，所述玻璃料与至少一个器件一起位于两块基板之间；
移动所述热源或两块基板，使射束以基本上恒定的速度在所述两块基板的密封线上移动，其中所述密封线包括所述玻璃料、多个无电极区域和多个被电极占据的区域，它们均位于所述两块基板之间；
在射束以基本上恒定的速度移动时，调节热源功率，使射束为所述玻璃料提供足够的热源能量，从而使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体；
如果在所述调节操作当中的任何时刻，使热源功率达到最大或最小，则改变射束沿所述两块基板上的密封线移动的速度，使得射束持续为所述玻璃料提供足够的热源能量，从而使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体，
所述方法还包含使移动步骤与调节步骤同步的步骤，从而控制热源功率，使之根据需要在密封线上的一些预定位点发生线性或非线性变化，这些变化取决于射束当时是否位于所述两块基板之间的电极上方，以及射束当时是否位于所述两块基板上密封线的弯曲部分的上方。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述移动步骤还包括重叠移动步骤，其中射束从所述两块基板的密封线上的起始点开始移动，围绕所述两块基板的周边通过密封线，然后再次通过密封线上的起始点和密封线上的某个部分，以确保为所述玻璃料提供足够的热源能量，使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述同步步骤还包括利用运动编码器系统的步骤，所述系统能使热源的功率以高于运动分辨率的空间分辨率变化，其中在射束沿所述两块基板上的密封线做单个点到点的运动时，可以完成多个功率控制变化。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述同步步骤还包括利用现场可编程门阵列(FPGA)系统，所述系统能使热源的功率以高于运动分辨率的空间分辨率变化，其中在射束沿所述两块基板上的密封线做单个点到点的运动时，可以完成多个功率控制变化。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述调节步骤还包括在射束沿密封线移动时，利用预定的功率曲线控制热源功率的变化，从而为所述玻璃料提供足够的热源能量，使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。
6.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述调节步骤还包括在射束沿密封线移动时，利用反馈机制控制热源功率的变化，从而为所述玻璃料提供足够的热源能量，使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。
7.密封玻璃封装体的设备，所述设备包括：
工作台，其上放置未密封的玻璃封装体，所述封装体由位于两块基板之间的玻璃料和至少一个器件组成；
计算机；
热源，所述计算机运行存储于其中的指令，以方便如下操作的完成：
指挥热源向所述玻璃料发出射束；
移动热源或两块基板，使射束以基本上恒定的速度在所述两块基板的密封线上移动，所述密封线包括所述玻璃料、多个无电极区域和多个被电极占据的区域，它们均位于所述两块基板之间；
在射束以基本上恒定的速度移动时，调节热源功率，使射束为所述玻璃料提供足够的热源能量，从而使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体；
如果在所述调节操作当中的任何时刻，使热源功率达到最大或最小，则改变射束沿所述两块基板上的密封线移动的速度，使得射束继续为所述玻璃料提供适当的热源能量，从而使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体，
所述计算机促使移动操作和调节操作同步化，从而控制热源功率，使之根据需要在密封线上的一些预定位点发生线性或非线性变化，所述变化取决于射束当时是否位于所述两块基板之间的电极上方，以及射束当时是否位于所述两块基板上密封线的弯曲部分的上方。
8.如权利要求7所述设备，其特征在于，所述计算机能通过以下方式促进移动操作：它使射束从所述两块基板的密封线上的起始点开始移动，围绕所述两块基板的周边通过密封线，然后再次通过密封线上的起始点和密封线上的某个部分，以确保为所述玻璃料提供足够的热源能量，使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。
9.如权利要求7所述设备，其特征在于，所述计算机可通过以下步骤促进同步操作：它与运动编码器系统连接，该系统能使所述计算机以高于运动分辨率的空间分辨率改变热源功率，在射束沿所述两块基板的密封线做单个点到点的运动时，可以完成多个功率控制变化。
10.如权利要求7所述设备，其特征在于，所述计算机可通过以下方式促进同步操作：它与现场可编程门阵列(FPGA)系统连接，该系统能使所述计算机以高于运动分辨率的空间分辨率改变热源功率，在射束沿所述两块基板上的密封线做单个点到点的运动时，可以完成多个功率控制变化。
11.如权利要求7所述设备，其特征在于，所述计算机可通过以下方式促进调节操作：它在射束沿密封线移动时，利用预定的功率曲线控制热源功率的变化，从而为所述玻璃料提供足够的热源能量，使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。
12.如权利要求7所述设备，其特征在于，所述计算机能通过以下方式促进功率调节操作：它在射束沿密封线移动时，利用反馈机制控制热源功率的变化，从而为所述玻璃料提供足够的热源能量，使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。
13.制造玻璃封装体的方法，所述方法包括以下步骤：
利用热源将射束投射到玻璃料上，所述玻璃料与至少一个器件一起位于两块基板之间；
移动热源或两块基板，使射束以基本上恒定的速度在所述两块基板的密封线上移动，所述密封线包括所述玻璃料、多个无电极区域和多个被电极占据的区域，它们均位于所述两块基板之间；
在射束以基本上恒定的速度移动时，调节热源功率，使射束为所述玻璃料提供足够的热源能量，从而使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体；
如果在所述调节步骤当中的任何时刻，热源功率达到最大或最小，那么控制热源输出端的光聚焦单元，调节射束的功率密度，使得射束继续为所述玻璃料提供足够的热源能量，从而使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体，
所述方法还包含使移动步骤与调节步骤同步的步骤，从而得以控制热源功率，使之根据需要在密封线上的一些预定位点发生线性或非线性变化，所述变化取决于射束当时是否位于所述两块基板之间的电极上方，以及射束当时是否位于所述两块基板上密封线的弯曲部分的上方。
14.如权利要求13所述方法，其特征在于，所述移动步骤还包括重叠移动步骤，其中射束从所述两块基板的密封线上的起始点开始移动，围绕所述两块基板的周边通过密封线，然后再次通过密封线上的起始点和密封线上的某个部分，以确保为所述玻璃料提供足够的热源能量，使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。
15.如权利要求14所述方法，其特征在于，所述同步步骤还包括利用运动编码器系统的步骤，所述系统能使热源的功率以高于运动分辨率的空间分辨率变化，在射束沿所述两块基板上的密封线做单个点到点的运动时，可以完成多个功率控制变化。
16.如权利要求14所述方法，其特征在于，所述同步步骤还包括利用现场可编程门阵列(FPGA)系统，所述系统能使热源的功率以高于运动分辨率的空间分辨率变化，在射束沿所述两块基板上的密封线做单个点到点的运动时，可以完成多个功率控制变化。
17.如权利要求14所述方法，其特征在于，所述调节步骤还包括在射束沿密封线移动时，利用预定的功率曲线控制热源功率的变化，从而为所述玻璃料提供足够的热源能量，使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。
18.如权利要求14所述方法，其特征在于，所述功率调节步骤还包括在射束沿密封线移动时，利用反馈机制控制热源功率的变化，从而为所述玻璃料提供足够的热源能量，使所述玻璃料形成将所述两块基板连接起来的气密式密封体。
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