CN102881844A - 玻璃料密封有机发光二极管的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种玻璃料密封有机发光二极管的方法，在盖板与基板之间设置密封层，密封层为沿基板边缘设置为闭合一周的玻璃料，且玻璃料的熔点温度低于盖板和基板的熔点温度，加热玻璃料使其熔化后分别与盖板和基板粘接；玻璃料冷却后与盖板和基板共同形成密闭腔体，加热过程包括以下步骤，第一激光束照射玻璃料，使玻璃料升温至低于其熔点温度；第二激光束照射玻璃料，使玻璃料的温度高于其熔点温度且低于盖板和基板的熔点温度；第三激光束照射玻璃料，使玻璃料的温度低于其熔点温度且高于室温。此玻璃料密封有机发光二极管的方法可以降低玻璃料的温度变化速度，减小玻璃料的热应力，避免裂纹和缝隙，提高玻璃料粘接强度和密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃料密封有机发光二极管的方法。
背景技术
目前有机发光二极管在封装时一般都采用玻璃料作为密封和粘接材料，玻璃料熔化后与基板和盖板粘接在一起，玻璃料冷却后形成密封层，与基板和盖板共同形成一个密封腔体，发光芯片设置在这个密封腔体内。而且在加热玻璃料时，均采用激光加热的方式，由于盖板为透明材料，激光束穿过盖板，在玻璃料处聚焦，玻璃料中含有吸收光线的物质，光能转化为热能，使玻璃料受热熔化，起到粘接和密封的作用。激光加热的特点在于热量集中，加热速度快，聚焦点温度瞬间提高，热影响区的面积小。正是由于激光加热的这些特点，使这种封装方式存在一些不足，激光加热使玻璃料迅速升温、迅速降温，温度变化幅度大而且变化速度快，玻璃料内部温度梯度大，在加热和冷却过程中产生较大的热应力，玻璃料容易产生裂纹，尤其是在玻璃料与盖板和基板的交接处会产生缝隙，不但会使盖板和基板的粘接强度受到影响，而且密封性能大大降低，空气中的水和氧气会通过缝隙进入到发光二极管内部，腐蚀内部器件，降低发光二极管的寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种玻璃料密封有机发光二极管的方法，此玻璃料密封有机发光二极管的方法可以减小玻璃料在加热和冷却过程中产生的应力，避免裂纹和缝隙，提高玻璃料粘接强度和密封效果。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：此玻璃料密封有机发光二极管的方法，在盖板与基板之间设置密封层，所述密封层为沿所述基板边缘设置为闭合一周的玻璃料，且所述玻璃料的熔点温度低于所述盖板和所述基板的熔点温度，加热所述玻璃料使其熔化后分别与所述盖板和基板粘接；所述玻璃料冷却后与所述盖板和基板共同形成密闭腔体，所述加热过程包括以下步骤，
步骤a：第一激光束照射所述玻璃料，使玻璃料升温至低于其熔点温度；
步骤b：在所述玻璃料恢复到室温之前，第二激光束照射所述玻璃料，使玻璃料的温度高于其熔点温度且低于所述盖板和基板的熔点温度；
步骤c：在所述玻璃料恢复到室温之前，第三激光束照射所述玻璃料，使玻璃料的温度低于其熔点温度且高于室温。
第一激光束起到预热的作用，使玻璃料在熔化之前具有一定的温度；第二激光束的能量密度较大，将玻璃料熔化，达到粘接基板与盖板的目的；第三激光束对处于冷却阶段的玻璃料重新加热。第一激光束和第三激光束使玻璃料的升温、熔化、冷却三个阶段中温度变化速度减慢，玻璃料温度梯度小，热应力小，极大降低了裂纹和缝隙的产生概率。
为了保证激光束的照射范围完全覆盖玻璃料，所述第一激光束、第二激光束和第三激光束在所述玻璃料处的光斑大于玻璃料的宽度。
本发明的有益效果是：此玻璃料密封有机发光二极管的方法通过增加预热和延迟降温的步骤，使玻璃料的温度变化速度降低，减小了玻璃料的温度梯度，极大地减小了玻璃料的热应力，避免了玻璃料产生裂纹和缝隙。此玻璃料密封有机发光二极管的方法实施难度小，工艺简单，易于控制，对现有设备的改造容易，而且效果明显，提高了发光二极管的成品率和整体质量。
附图说明
图1是本发明玻璃料密封有机发光二极管的方法的工作原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，玻璃料1设置于盖板2与基板3之间，第一激光束4穿过盖板2，在玻璃料1处聚焦，加热玻璃料1，玻璃料1的温度瞬间升高，达到熔点，玻璃料1熔化，将盖板2和基板3粘接在一起。玻璃料1降温凝固，形成玻璃墙，起到密封作用。此玻璃料密封有机发光二极管的方法是对玻璃料1的加热分为三个步骤，即利用第一激光束4对玻璃料1预热，利用第二激光束5使玻璃料1熔化，利用第三激光束6延缓玻璃料1的降温速度。以图中P点为例，第一激光束4、第二激光束5和第三激光束6按照图中箭头所示方向运动，依次照射P点。在第二激光束5照射到P点之前，第一激光束4对P点的玻璃料1进行预热，使P点的玻璃料1升温，但不达到熔点，此时P点玻璃料1所达到的温度比熔点温度低100℃～150℃。随着第二激光束5按照箭头所示方向运动，第二激光束5到达P点，使P点的玻璃料1达到高于熔点的温度，玻璃料1熔化后将盖板2和基板3粘接在一起。第二激光束5离开P点，P点的玻璃料1迅速降温，此时通过第三激光束6对P点的玻璃料1进行低温加热，使玻璃料1的降温速度减慢，温度变化趋缓。第三激光束6使P点的玻璃料1在降温冷却过程中在某一个温度值上停滞或者反弹，此时P点的玻璃料1的温度比熔点温度低150℃～200℃。步骤a与步骤b之间的时间间隔为Δt1，步骤b与步骤c之间的时间间隔为Δt2，Δt1和Δt2根据玻璃料1的厚度、激光功率、玻璃料1对激光束的吸收率等因素确定。
激光束与发光二极管作相对运动，可以是发光二极管不动，通过光学系统实现激光束的移动；也可以激光束不动，发光二极管按照图中箭头所示的相反方向移动。
步骤a和步骤c使玻璃料1在整个封装过程中的温度梯度变小，减小了玻璃料1由于温度变化幅度大、速度快而产生的热应力，防止裂纹和缝隙的出现，保证了粘接牢固性和密封效果，提高了发光二极管的成品率。
由于激光束的特点是加热集中，热影响区小，所以为了确保玻璃料1的各部分受热更均匀，所述第一激光束4、第二激光束5和第三激光束6在玻璃料1处的光斑直径大于玻璃料1的宽度，激光束完全覆盖玻璃料1，玻璃料1充分、均匀受热，保证了粘合力度，避免在加热过程中有遗漏，造成玻璃料1的各部分材料性状不一致。
以硼玻璃作为玻璃料1为例，一般的硼玻璃的熔点温度在400℃，经试验和对密封效果的检测得知，第一激光束4在照射玻璃料1时，使之温度达到280℃左右；玻璃料1开始第一次降温，在其恢复到室温之前，一般是在200℃左右时，第二激光束5照射玻璃料1，使之从200℃左右升温至高于熔点温度的450℃左右，玻璃料1熔化，将基板2与盖板3粘接在一起；玻璃料1开始第二次降温，此时第三激光束6照射玻璃料1，使玻璃料1的温度维持在220℃左右，持续100ms左右，然后玻璃料1再从220℃左右的温度开始降温，直至恢复到室温。经过上述的升温、降温过程，硼玻璃冷却后出现裂纹或缝隙的现象明显减少，密封效果得到改善，使用硼玻璃密封的有机发光二极管的成品率也得到极大地提高。
Claims (2)
1.玻璃料密封有机发光二极管的方法，在盖板（2）与基板（3）之间设置密封层，所述密封层为沿所述基板（3）边缘设置为闭合一周的玻璃料（1），且所述玻璃料（1）的熔点温度低于所述盖板（2）和所述基板（3）的熔点温度；加热所述玻璃料（1）使其熔化后分别与所述盖板（2）和基板（3）粘接；所述玻璃料（1）冷却后与所述盖板（2）和基板（3）共同形成密闭腔体，其特征在于：所述加热过程包括以下步骤，
步骤a：第一激光束（4）照射所述玻璃料（1），使玻璃料（1）升温至低于其熔点的温度；
步骤b：在所述玻璃料（1）恢复到室温之前，第二激光束（5）照射所述玻璃料（1），使玻璃料（1）的温度高于其熔点温度且低于所述盖板（2）和基板（3）的熔点温度；
步骤c：在所述玻璃料（1）恢复到室温之前，第三激光束（6）照射所述玻璃料（1），使玻璃料（1）的温度低于其熔点温度且高于室温。
2.根据权利要求1所述的玻璃料密封有机发光二极管的方法，其特征在于：所述第一激光束（4）、第二激光束（5）和第三激光束（6）在所述玻璃料（1）处的光斑大于玻璃料（1）的宽度。
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