CN101795987A - 制造用于密封玻璃封装的掩膜的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造用于熔合密封玻璃封装的掩膜的方法，该方法包括将一种糊料沉积在玻璃基片上，将一层金属层沉积在该基片和糊料上，除去糊料和部分金属层。所述糊料可以是例如玻璃料。

Description

制造用于密封玻璃封装的掩膜的方法
发明领域
本发明涉及制造掩膜的方法，更具体地，涉及制造用于熔接密封(frit sealing)玻璃基片的掩膜的方法。
背景技术
美国专利6998776号公开一种使用辐射吸收的玻璃料熔接密封玻璃封装的方法。如美国专利第6998776号中一般描述的，使玻璃料沉积在第一玻璃基片上的闭合线(通常是相框形状的)中，并加热以预烧结玻璃料。然后，将该第一玻璃基片盖在第二玻璃基片上，将玻璃料设置第一和第二基片之间。随后，使一束激光束横穿玻璃料(一般通过一个或两个基片)以便加热并熔化玻璃料，在基片之间产生气密封接。
这种玻璃封装的一个应用是用于制造有机发光二极管(OLED)显示器件。示例性的OLED显示器件包括第一玻璃基片，其上沉积了第一电极材料、一层或多层有机场致发光材料和第二电极。至少一个电极层通常是透明的，取决于盖显示器件是顶部发射器件、底部发射器件、或既是顶部发射器件又是底部发射器件。
有机场致发光材料的一个特性是其对于热的低损坏阈值。即，场致发光材料的温度一般必须维持在低于约100℃，以便避免材料的分解和随后显示器件的失效。因此，密封操作必须以能避免加热场致发光材料的方式进行。
激光加热玻璃料的一般方案包括使用激光束(或能将玻璃料加热至熔化温度的其它光源)，该激光束的宽度至少和沉积在第一基片上的玻璃料的线宽(可能超过1mm)一样。因为玻璃料一般不沉积在距场致发光材料相当距离的位置，所以必需小心，不至于使激光束无意地接触场致发光材料。在避免对场致发光材料的不适当加热的同时为促进对玻璃料加热，有时使用掩膜以便确保激光束不会从玻璃料中散失。将掩膜放置在之间夹有玻璃料的两个基片上，用激光束照射掩膜(和玻璃料)。入射到掩膜上的来自激光(或其它光源)的光被掩膜吸收或优选被反射(因为掩膜的加热对掩膜的寿命是决定性的)。
当显示器基片的尺寸增加到超过几个平方米时，生产具有需要的精确度以便防止场致发光材料的不慎加热的掩膜的能力成为一种挑战。这一点特别重要，因为显示器的大部分价值是沉积的场致发光材料和器件中的其它支承结构(例如电极)所固有的，熔接密封过程中的失误会带来巨大的经济后果。
发明概述
根据本发明的实施方式，描述了一种制造用于密封玻璃封装的掩膜的方法，该方法包括提供透明基片、在该基片上沉积糊料、在基片和糊料上面沉积金属层；除去糊料和部分金属层以便在透明基片上形成掩膜。
在另一个实施方式，公开了一种制造用于密封玻璃封装的掩膜的方法，该方法包括提供透明玻璃基片、在该基片上沉积玻璃料的线、在该基片和玻璃料上沉积金属层；除去玻璃料和部分金属层以在透明基片上形成掩膜。
应该理解，以上的一般描述和随后的详细描述都提出本发明的一些实施方式，意在提供对理解所要求保护的本发明的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供对本发明的进一步理解，附图结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的示例性的实施方式，并与描述部分一起解释本发明的原理和操作
附图简述
图1是根据本发明的一个实施方式制造的掩膜组件的一部分的俯视透视图，该组件包括基片和框形的糊料线。
图2A-2D是制造掩膜组件的各阶段的横截面图，从2A中沉积糊料线开始；2B中，在基片和糊料线上沉积一层或多层金属层；2C中，除去部分金属层和糊料线后，掩膜制作完成。图2D示出多层金属层。
图3是根据本发明的一个实施方式制造的掩膜组件的俯视透视图，该组件包括基片和多个框形显露区。
图4是根据本发明的一个实施方式制造的掩膜的俯视图，该掩膜用于密封OLED显示设备。
发明详述
在以下的具体说明中，为了说明而非限制性的目的，叙述公开具体细节的实施例和实施方式以提供对本发明的透彻的理解。然而，已得益于本公开的本领域的普通技术人员将清楚，本发明可以用其它脱离本文公开的具体细节的实施方式来实施。而且，我们将省略对众所周知的设备、方法和材料的说明以便不会使本发明的描述含糊不清。最后，在任何合适之处，类似的引用数字代表类似的元件。
根据本发明，如图1-2中所示，考虑一种用玻璃料制造用于密封玻璃封装的掩膜的方法，该方法包括：首先在基本上透明的基片12(例如，透明度至少为约90％)上沉积糊料线10。优选，糊料是玻璃料，但是在一些实施方式中可以是聚合物糊料。糊料线10通常是相框形的，因为线本身闭合以形成连续线路。糊料线10通常是矩形的，但也可以是其它形状，在任何情况下都符合待密封的玻璃封装的玻璃料的形状。优选糊料线的宽度“d”小于待密封的玻璃料的宽度”D”(见图3)。图2A示出沉积在基片12上的糊料线10的横截面图。
可以通过几种方法中的任意一种方法将糊料沉积到基片上。例如，可以通过从喷嘴或空心针挤出糊料、通过丝网印刷、或通过本领域中已知的任何其它分配方法来沉积糊料。然而，优选的沉积糊料的方法与为基片密封沉积玻璃料的方法相同，因为，这确保糊料符合以后的密封玻璃料线的几何形状。
如果用于生产掩膜的糊料是玻璃料，则在沉积后可以加热该玻璃料以便使玻璃料干燥(例如驱散挥发性载剂)。玻璃料主要包含各种玻璃料、粘合剂和(通常地)溶剂载剂。通过除去溶剂载剂，可以制作更清洁的掩膜线(掩膜中的透明开口)。由于玻璃料在以后除去，所以希望不必充分加热玻璃料以使其烧结。例如，可以在大于约15分钟的时间(例如15-20分钟)内加热玻璃料至约50℃、但低于300℃的温度。然而，玻璃料不必主动加热，在室温敞开干燥15-20分钟是可接受的备选。
如果糊料是聚合材料，诸如广泛的丙烯酸系聚合物的任意一种，则可以在糊料沉积步骤后，根据所选具体聚合物的固化说明使该聚合物固化。
糊料沉积并且(如果适当)处理(在聚合物糊料的情况下为固化)后，包含糊料线10的基片上涂覆金属层14，如图2B中所示。金属层可以选自诸如铝、铜、银或金之类的金属。优选，金属层在随后的封装密封过程中对用于加热密封玻璃料的特定辐射波长处是反射性的。
金属层14的沉积可以通过任何常规的沉积方法，包括例如气相沉积或溅射进行。已经发现，如果基片-糊料组件在金属层沉积过程中为固定的，可以使金属层更均匀沉积。沉积金属层后，通过洗涤基片除去糊料和沉积在糊料上的金属层部分。例如，可以在溶剂，如丙酮中洗涤基片12并轻轻擦拭，以除去糊料和沉积在糊料上的金属层部分。可以适当使用其它去除糊料和糊料上的金属层部分的方法。在一些实施方式中，可以使用压力喷雾除去糊料和糊料上的金属层。在聚合物的情况下，需要加热基片(包括聚合物和金属层)以促进聚合物的去除。因为聚合物的差别很大，为帮助除去聚合物而进行是加热也不相同，本领域的技术人员无需过度的实验就能容易地确定该加热量。去除糊料10和糊料上的金属层部分而显露出基片上为被除去的糊料的形状的部分，如图2C中所示。
在一些情况下，可能需要使用多层金属层14，其中，金属层14本身可以包含一个或多个层，在图2D中显示为层14a和层14b。例如，金属层可以包含铝(Al)层和铜(Cu)层。铝层可以用于例如作为铜和基片之间的粘合层。根据具体的密封辐射的特性可以使用其它金属，因为不同的密封玻璃料具有不同的吸收特性。
完成的掩膜18可以根据需要进行进一步清洁，然后用于熔接密封过程中以生产玻璃封装，诸如之前在制造OLED显示器件中所述的玻璃封装。在一些实施方式中，掩膜可以提供二次功能，作为重物确保在玻璃封装上的基本均匀的向下力。均匀的密封压力有助于获得对封装的气密封接。在一些实施方式中，金属层14上可以涂布一层透明的SiO薄层，以便防止金属层的氧化。金属层的氧化会导致掩膜不适当地吸收用于密封玻璃封装的辐射并且造成掩膜的过热。这种过热最终可以导致掩膜的降解。
在一些实施方式中，如图3所示，掩膜18可以包含多个显露的区域16，根据所用的密封技术用于快速连续地密封或同时密封多个玻璃封装。这被证明有利于大规模生产环境中的处理量。
图4是根据本发明制造的具有单个显露区的掩膜的横截面图，该掩膜示例性地用于密封制造OLED显示器件用的组件20。将掩膜18放置在待密封的玻璃组件20上，其中，玻璃组件20包括第一基片22、第二基片24、玻璃料线26和(在本实施方式中)场致发光层28。将掩膜18的显露部分16对齐与组件20的玻璃料线26一致，用合适的辐射辐照掩膜18(如箭头30所示)以便实施密封。在一些实施方式中，辐射30可以是具有能被玻璃料26吸收的波长的激光束。例如，激光束可以横穿显露部分16以辐照和加热玻璃料26。在其它实施方式中，辐射可以从宽带红外光源发出并且同时辐照掩膜的所有部分或大部分。优选，掩膜18的方向使金属层邻近组件20(即第二基片24)，因为，这能更好地控制在玻璃料26上的辐射传播。然而，在使用多层金属层并且第一Al层被直接施加于基片12上的情况，反转基片12的方向使辐射首先在Al的上面的第二金属层入射可能是正当的，如果该第二金属层的反射性比Al层更好。通常，需要薄的Al层以改进金属层与玻璃的粘合。然而，这种反转取向造成辐射在玻璃料26上的更宽的横向延伸。合适的辐射源和辐照掩膜的方式取决于待加热和熔化的玻璃料的组成和密封过程的应用(例如在制造玻璃封装中是否使用了热敏有机材料)。辐射在掩膜的金属层部分被反射和/或吸收，穿过基片未被金属层覆盖的显露部分16，由此加热和熔化玻璃料26并且使第一和第二基片22，24相互密封，以气密封接玻璃封装(例如OLED显示器件)。
应该强调的是，上述本发明的实施方式，特别是任何“优选的”实施方式，仅仅是实施的可能例子，提出这些实施方式仅仅是为了理解本发明的原理。可以在不偏离本发明的精神和原理下对上述本发明的实施方式进行许多变化和修改。所有这些修改和变化都意在包括在本本发明揭示内容和本发明的范围内并受到以下权利要求书的保护。

Claims (19)

1.一种制造用于密封玻璃封装的掩膜的方法，该方法包括：
提供透明基片；
在该基片上沉积糊料；
在该基片和糊料上沉积金属层；和
除去糊料和部分金属层以形成掩膜。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料是玻璃料。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料是聚合物。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料是自我封合而形成的框形的线。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料的沉积包括从喷嘴挤出糊料。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料的沉积包括丝网印刷。
7.如权利要求2所述的方法，该方法还包括在沉积金属层之前使玻璃料干燥。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述加热包括在大于约50℃但是小于300℃的温度下干燥玻璃料至少约15分钟。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属层包含选自铝、银、铜、金和它们的组合的金属。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属层包括多个层。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过溅射来沉积所述金属层。
12.如权利要求1所述的方法，还包括使用权利要求1的掩膜来密封玻璃封装。
13.一种制造用于密封玻璃封套的掩膜的方法，该方法包括：
提供透明玻璃基片；
在该基片上沉积玻璃料线；
在该基片和玻璃料上沉积金属层；和
除去玻璃料和部分金属层，以在透明的基片上形成掩膜。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，沉积玻璃料线包括沉积多根玻璃料线。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，玻璃料线自我闭合形成连续的回路。
16.如权利要求13所述的方法，还包括用SiO涂覆金属层。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述金属层包括包含Al的层和包含Cu的层。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，沉积金属层包括在玻璃基片上沉积Al的第一层和在Al层上沉积Cu的第二层。
19.一种通过权利要求13所述的方法制造的用于熔接密封玻璃封装的掩膜。
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