CN104846331B - 一种应用于激光照射的掩膜板及激光封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种应用于激光照射的掩膜板及激光封装方法，涉及封装技术领域，可应用于窄边框设计的显示面板的封装，提高封装后的显示面板的显示效果，同时提高对基板的利用率，降低成本。该掩膜板具有激光阻挡区、环绕所述激光阻挡区的激光透过区；其中，所述激光透过区对应于待封装面板的封装区，所述激光阻挡区对应于所述待封装面板中被所述封装区围绕的器件区；沿垂直于所述掩膜板的板面方向，所述激光透过区的截面宽度小于激光的光斑直径，且所述激光透过区的截面宽度大于等于所述封装区的截面宽度。用于掩膜板的制备。
Description
技术领域
本发明涉及封装技术领域，尤其涉及一种应用于激光照射的掩膜板及激光封装方法。
背景技术
显示面板制备完成后，由于内部的电子器件，如OLED(Organic Light-EmittingDisplay)显示面板内部的OLED器件极易与空气中的水氧发生反应，造成器件性能失效，因此，需要对显示面板进行封装。如图1所示，封装过程的主要步骤为：将涂覆有封框胶的第一基板与第二基板对合，形成待封装的显示面板；使激光发生器发出的激光(如图中箭头方向所示)透过掩膜板对待封装的显示面板进行照射，使得激光通过掩膜板的透过区照射到封装区内的封框胶，利用激光光束的能量使封框胶熔融，熔化后的封框胶冷却后与第一基板、第二基板粘结在一起，从而使得在对合后的显示面板内部形成密闭的封装空间，完成封装工艺。
在进行上述的封装工艺中，由于激光光束的能量集中于光斑的中心处，为了使得封框胶受激光照射充分，如图2a所示，涂覆在封装区中的封框胶的截面宽度(图中标记为d)要小于激光光束的光斑的直径φ。
然而，由于激光光斑的直径φ大于封框胶的截面宽度d，激光除了会照射在封框胶上，还会照射到封框胶的两侧，由于激光光束的能量很高，其瞬间温度可达800℃～1000℃，为了避免激光光束产生的热量灼烧到显示面板内部的电子器件，因此，在显示面板设计时，需要在电子器件与封装区之间预留一定的安全区域(间距至少为0.7mm)，以避免发生上述的激光灼烧；因此，由于受到预留安全区域的限制，显示面板难以进一步实现窄边框设计，同时还会造成基板利用率的降低。
发明内容
本发明的实施例提供一种应用于激光照射的掩膜板及激光封装方法，可应用于窄边框设计的显示面板的封装，提高封装后的显示面板的显示效果，同时提高对基板的利用率，降低成本。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种应用于激光照射的掩膜板，所述掩膜板具有激光阻挡区、环绕所述激光阻挡区的激光透过区；其中，所述激光透过区对应于待封装面板的封装区，所述激光阻挡区对应于所述待封装面板中被所述封装区围绕的器件区；沿垂直于所述掩膜板的板面方向，所述激光透过区的截面宽度小于激光的光斑直径，且所述激光透过区的截面宽度大于等于所述封装区的截面宽度。
优选的，所述待封装面板包括呈阵列排布的多个所述器件区，所述封装区为所述待封装面板中除所述器件区之外的区域；所述掩膜板包括与多个所述器件区一一对应的多个所述激光阻挡区，所述激光透过区为所述掩膜板中除所述激光阻挡区之外的区域。
优选的，所述掩膜板包括：位于所述激光透过区的第一主体部；位于所述激光阻挡区的第二主体部；所述第二主体部的表面为漫反射面；其中，所述第一主体部由透光材料构成，所述透过材料允许激光透过。
进一步优选的，所述激光的波长为810nm～1000nm；所述漫反射面的雾度值为40％～90％。
优选的，所述漫反射面位于所述第二主体部远离所述待封装面板的一侧。
优选的，所述掩膜板包括：位于所述激光透过区的第一主体部；位于所述激光阻挡区的第二主体部以及位于所述第二主体部表面的吸光层；其中，所述第一主体部由透光材料构成，所述透过材料允许激光透过。
进一步优选的，所述吸光层位于所述第二主体部远离所述待封装面板的一侧。
在上述基础上优选的，所述透光材料包括玻璃、石英、亚克力中的任一种。
进一步优选的，所述第二主体部与所述第一主体部为一体结构。
在上述基础上优选的，沿垂直于所述掩膜板的板面方向，所述激光透过区的截面宽度比所述封装区的截面宽度大0.02mm～0.1mm。
在上述基础上优选的，所述掩膜板的厚度为3mm～5mm。
另一方面，本发明实施例还提供了一种激光封装方法，所述方法包括：使激光通过掩膜板对位于待封装面板中的封框胶进行激光照射，以使所述封框胶固化；其中，所述掩膜板为上述任一项所述的掩膜板；所述封框胶位于所述待封装面板的封装区中。
优选的，所述封框胶采用玻璃胶材料构成；所述激光的波长为810～1000nm。
基于此，通过本发明实施例提供的上述掩膜板，由于沿垂直于掩膜板的板面方向，激光透过区的截面宽度大于等于封装区的截面宽度，激光的光束可以通过激光透过区充分照射到位于封装区内的封框胶上，以保证封框胶充分吸收激光熔融进而固化以使待封装面板完成封装。
而沿垂直于掩膜板的板面方向，激光透过区的截面宽度小于激光的光斑直径，在通过上述掩膜板对待封装面板进行激光照射时，可以利用位于激光透过区之外的激光阻挡区将原本会照射到封装区之外的激光阻挡住，避免了激光热量传递至器件区靠近封装区边缘的电子器件中。因此，在待封装面板设计时，可以将器件区内的电子器件设计地更为靠近封装区，从而达到实现窄边框的目的，并可进一步提高待封装面板中基板的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的一种通过掩膜板对显示面板进行激光封装的原理示意图；
图2为图1中a部分的放大结构示意图；
图3a为本发明实施例提供的一种掩膜板的俯视结构示意图一；
图3b为本发明实施例提供的一种掩膜板的俯视结构示意图二；
图4为图3b中沿A-A'方向的剖面结构示意图一；
图5a为图3b中沿A-A'方向的剖面结构示意图二；
图5b为图3b中沿A-A'方向的剖面结构示意图三；
图6为激光照射在图5a中的漫反射面上的透过率-波长曲线图。
附图标记：
01-掩膜板；11-激光阻挡区；111-第二主体部分；112-漫反射面；113-吸光层；12-激光透过区；121-第一主体部分；02-待封装面板；20-封框胶；21-封装区；22-器件区；31-第一基板；32-第二基板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要指出的是，除非另有定义，本发明实施例中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
并且，本发明专利申请说明书以及权利要求书中所使用的术语“上”、“下”、“表面”以及“四周”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例提供了一种应用于激光照射的掩膜板01，如图3a和图3b所示，该掩膜板01具有激光阻挡区11、环绕激光阻挡区11的激光透过区12；其中，如图4所示，激光透过区12对应于待封装面板02的封装区21，激光阻挡区11对应于待封装面板02中被封装区21围绕的器件区22；沿垂直于掩膜板01(图中未标示出，可参见图3a、图3b)的板面方向，激光透过区12的截面宽度(图中及下文中均标记为D)小于激光的光斑直径(图中及下文中均标记为φ)，且激光透过区12的截面宽度D大于等于封装区21的截面宽度(图中及下文中均标记为d)。
需要说明的是，第一、上述的激光透过区12，是指该掩膜板01中可以允许具有预定波长的激光透过的区域；激光阻挡区11，是该掩膜板01中，对上述的具有预定波长的激光具有反射或吸收的阻挡作用的区域；其中，“具有预定波长的激光”，是指具有该波长的激光的能量足以将位于待封装面板02中的封装区21内的封框胶20熔融并固化，从而对待封装面板02进行封装。
本发明实施例对制作上述掩膜板01的具体材料及厚度不做限定，只要使得上述的激光阻挡区11以及激光透过区12具有相应的功能即可。
这里，掩膜板01的厚度示例的可以为3mm～5mm，这一厚度范围可以使得激光充分地从上述激光透过区12透过而不会由于掩膜板厚度太大而对激光光束的能量造成削减。
第二、对于待封装面板01而言，封装区21即是覆盖有封框胶20的区域，器件区22即是被上述的封装区21环绕包围的区域。
由于待封装面板01的封装区21要将待封装面板01内部的电子器件封装起来，因此，对于一个面板而言，封装区21的形状通常为一个方形环状。封装区21的截面宽度d与封框胶20的截面宽度相等，即为参考图3a所示的封装区21的方形环的环宽度。
相对应地，由于掩膜板01中的激光透过区12对应于待封装面板01的封装区21，因此，参考图3a所示，当待封装面板02为一个显示面板时，激光透过区12的截面宽度D即为激光透过区12的方形环的环宽度。
而在显示技术的实际生产制备过程中，为了提高量产化，待封装面板02通常是母板，即该待封装面板02包括等呈阵列排布的多个器件区22；其中，沿行方向或列方向，任意相邻的两个器件区22之间的间距是相同的。每个器件区22的周围都环绕有上述的封装区21。对上述的母板封装完后，再切割为多个尺寸相同的小面板。故封装区21的区域形状为母板中除去上述等多个器件区22后的形状；因此，与上述的待封装面板02为母板相对应的，参考图3b所示，掩膜板01也包括与多个器件区22一一对应的多个激光阻挡区11，激光透过区12为上述掩膜板01中除激光阻挡区11之外的区域。
因此，参考图4所示，位于封装区21内的封框胶20的截面宽度d即为沿行方向或列方向的任意相邻的两个器件区22之间的宽度。
同样的，参考图4所示，激光透过区12的截面宽度D即为沿行或列方向的任意相邻的两个激光透过区12之间的宽度。
考虑到实际量产中的待封装面板02均为上述的具有等间距排列的多个器件区22的母板，因此，本发明实施例进一步优选的，掩膜板01包括与多个器件区22一一对应的多个激光阻挡区11，激光透过区12为上述掩膜板01中除激光阻挡区11之外的区域。
这样一来，由于沿垂直于掩膜板01的板面方向，激光透过区12的截面宽度D大于等于封装区21的截面宽度d，激光的光束可以通过激光透过区12充分照射到位于封装区21内的封框胶20上，以保证封框胶20充分吸收激光熔融进而固化以使待封装面板02完成封装。
而沿垂直于掩膜板01的板面方向，激光透过区12的截面宽度D小于激光的光斑直径φ，在通过上述掩膜板01对待封装面板02进行激光照射时，可以利用位于激光透过区12之外的激光阻挡区11将原本会照射到封装区21之外的激光阻挡住，避免了激光热量传递至器件区22靠近封装区21边缘的电子器件中。因此，在待封装面板02设计时，可以将器件区22内的电子器件设计地更为靠近封装区21，从而达到实现窄边框的目的，并可进一步提高待封装面板02中基板的利用率。
这里，沿垂直于掩膜板01的板面方向，激光透过区12的截面宽度D比封装区21的截面宽度d大0.02mm～0.1mm，可以达到使得封框胶20在充分吸收激光光能能量的同时，无需过多增大激光光束的光斑，提高对激光光束的利用率。
以待封装面板02为OLED显示面板为例，采用传统的掩膜板对其进行激光封装时，由于要在器件与封装区之间预留一定的安全区域，以避免激光光束的瞬间高温灼烧到OLED显示面板内部的OLED器件，因此，OLEF显示面板设计的封装后的边框宽度通常只能达到1.7mm～1.8mm。而采用本发明实施例提供的上述掩膜板01对OLED显示面板进行激光封装时，由于激光阻挡区11将封框胶20两侧的激光遮挡住了，因此，OLEF显示面板设计的封装后的边框宽度可以减小至1.3mm～1.5mm，显著减小了OLED显示面板的边框宽度，提高了封装后的OLED显示面板的显示效果，并提高了OLED显示面板对基板的利用率，从而进一步降低了面板成本。
在上述基础上，由于位于激光透过区12之外的激光阻挡区11将原本会照射到封装区21两侧的激光阻挡住，这一部分激光如果向上反射照射到产生激光的激光发生器表面，会对激光发生器中的光纤造成一定损伤，因此，作为本发明实施例的一种优选实施方式，如图5a所示，上述掩膜板01具体包括：
位于激光透过区12的第一主体部121；位于激光阻挡区11的第二主体部111，第二主体部111的表面为漫反射面112；其中，第一主体部121由透光材料构成，透过材料允许具有激光透过。
需要说明的是，第一、上述的透光材料可以由对大部分波长的激光均具有较高的透过率的玻璃、石英、亚克力中的任一种材料构成；漫反射面112可以是通过诸如喷砂等方式对第二主体部111表面进行处理后获得的对照射到其上的激光具有反射的光学面。
第二、由于待封装面板02的上下基板通常为玻璃材质，采用玻璃胶(Frit)对其进行封装的密闭效果最好。而玻璃胶对波长为810nm～1000nm的红外激光的吸收效率相对加高。因此，本发明实施例进一步优选的，针对激光的波长为810nm～1000nm的情况，该漫反射面112的雾度值为40％～90％。
其中，雾度值为表征漫反射程度的参数。如图6所示，以漫反射面112的雾度值为65％为例，波长在310nm～973nm范围内的激光照射到漫反射面112表面后的透过率均小于20％，即80％的激光均被漫反射面112散射掉，避免了反射的激光对激光发生器的损伤。
并且，由于漫反射面112散射掉的照射到其上的绝大部分激光，可有效减小待封装面板02内的器件材料对激光能量的吸收，降低了器件周围的环境温度，防止器件因环境高温而发生裂化。
第三、第二主体部111的表面为漫反射面112，该表面例如可以是位于上述掩膜板01靠近待封装面板02的一侧，也可以是位于上述掩膜板01远离待封装面板02的一侧。
这里，考虑到掩膜板01本身是具有一定厚度的，若漫反射面112位于第二主体部111的表面靠近待封装面板02的一侧，激光照射到其上发生的漫反射可能会影响到周边激光透过区12内的激光透过。因此，本发明实施例进一步优选的，漫反射面112位于第二主体部111远离待封装面板02的一侧。
第四、为了进一步简化上述掩膜板01的制备工艺，第二主体部121与第一主体部111为一体结构。
以第二主体部121与第一主体部111由玻璃材料构成为例，形成上述的漫反射面112可以是采用平均粒径直径在0.1mm～0.2mm的细沙对第二主体部121对应的表面进行喷砂处理，从而获得雾度值为40％～90％的漫反射面112，该方法具有成本低廉、对环境污染较小等诸多优点。
在上述基础上，作为本发明实施例的另一种优选实施方式，如图5b所示，上述的掩膜板01具体包括：
位于激光透过区12的第一主体部121；位于激光阻挡区11的第二主体部111、位于第二主体部111表面的吸光层113；其中，第一主体部121由透光材料构成，透过材料允许激光透过。
需要说明的是，第一、上述的透光材料可以由对大部分波长的激光均具有较高的透过率的玻璃、石英、亚克力中的任一种材料构成；上述的吸光材料可以为吸光金属(如Mo、Cr、Cu等)以及黑色的有机涂层等(如酞菁、2,3-萘菁、取代的阴丹酮和某些高取代的蒽醌等)。
第二、吸光层113位于第二主体部111的表面，例如可以是位于上述掩膜板01靠近待封装面板02的一侧，也可以是位于上述掩膜板01远离待封装面板02的一侧。
这里，考虑到若吸光层113位于第二主体部111的表面靠近待封装面板02的一侧，吸光层113吸收照射到其上的激光后温度会有所升高，有可能对靠近的待封装面板02造成影响，因此，本发明实施例进一步优选的，吸光层113位于第二主体部111远离待封装面板02的一侧表面，从而可以吸收照射到其上的绝大部分激光，有效减小待封装面板02内的器件材料对激光能量的吸收，降低了器件周围的环境温度，防止器件因环境高温而发生裂化。
第三、为了进一步简化上述掩膜板01的制备工艺，第二主体部121与第一主体部111为一体结构。
以吸光材料为Mo等吸光金属为例，可以采用镀膜等方式在第二主体部111的表面沉积形成上述的吸光层113。
在上述基础上，本发明实施例还提供了一种激光封装方法，该方法包括：
参考图4所示，使激光通过上述实施例提供的掩膜板01对位于待封装面板02中的封框胶20进行激光照射，以使封框胶20固化；其中，封框胶20位于待封装面板02的封装区21中。
这里，封框胶20具体即位于上下对合的第一基板31与第二基板32之间的封装区21内。
由于沿垂直于掩膜板01的板面方向，激光透过区12的截面宽度D大于等于封装区21的截面宽度d，激光的光束可以通过激光透过区12充分照射到位于封装区21内的封框胶20上，以保证封框胶20充分吸收激光熔融进而固化以使待封装面板02完成封装。
而沿垂直于掩膜板01的板面方向，激光透过区12的截面宽度D小于激光的光斑直径φ，在通过上述掩膜板01对待封装面板02进行激光照射时，可以利用位于激光透过区12之外的激光阻挡区11将原本会照射到封装区21之外的激光阻挡住，避免了激光热量传递至器件区22靠近封装区21边缘的电子器件中。因此，在待封装面板02设计时，可以将器件区22内的电子器件设计地更为靠近封装区21，从而达到实现窄边框的目的，并可进一步提高待封装面板02中基板的利用率。
进一步的，由于封框胶通常采用玻璃胶(Frit)材料构成，因此，上述方法中采用的激光的波长为对应于玻璃胶吸收效率相对较高的810nm～1000nm的红外激光。
需要说明的是，本发明所有附图是上述掩膜板及采用该掩膜板的激光封装方法的简略的示意图，只为清楚描述本方案体现了与发明点相关的结构，对于其他的与发明点无关的结构是现有结构，在附图中并未体现或只体现部分。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种应用于激光照射的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板具有激光阻挡区、环绕所述激光阻挡区的激光透过区；
其中，所述激光透过区对应于待封装面板的封装区，所述激光阻挡区对应于所述待封装面板中被所述封装区围绕的器件区；
沿垂直于所述掩膜板的板面方向，所述激光透过区的截面宽度小于激光的光斑直径，且所述激光透过区的截面宽度大于等于所述封装区的截面宽度；
所述待封装面板包括呈阵列排布的多个所述器件区，所述封装区为所述待封装面板中除所述器件区之外的区域；所述掩膜板包括与多个所述器件区一一对应的多个所述激光阻挡区，所述激光透过区为所述掩膜板中除所述激光阻挡区之外的区域；
位于所述封装区内的封框胶的截面宽度为沿行方向或列方向的任意相邻的两个器件区之间的宽度；
所述激光透过区的截面宽度为沿行或列方向的任意相邻的两个激光透过区之间的宽度；沿垂直于所述掩膜板的板面方向，所述激光透过区的截面宽度比所述封装区的截面宽度大0.02mm～0.1mm；
所述掩膜板包括：位于所述激光透过区的第一主体部；位于所述激光阻挡区的第二主体部；所述第二主体部的表面为漫反射面；其中，所述第一主体部由透光材料构成，所述透过材料允许激光透过；所述漫反射面位于所述第二主体部远离所述待封装面板的一侧；
或者，所述掩膜板包括：位于所述激光透过区的第一主体部；位于所述激光阻挡区的第二主体部以及位于所述第二主体部表面的吸光层；其中，所述第一主体部由透光材料构成，所述透过材料允许激光透过；所述吸光层位于所述第二主体部远离所述待封装面板的一侧。
2.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，
所述激光的波长为810nm～1000nm；
所述漫反射面的雾度值为40％～90％。
3.根据权利要求1至2任一项所述的掩膜板，其特征在于，
所述透光材料包括玻璃、石英、亚克力中的任一种。
4.根据权利要求3所述的掩膜板，其特征在于，所述第二主体部与所述第一主体部为一体结构。
5.根据权利要求1至2任一项所述的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板的厚度为3mm～5mm。
6.一种激光封装方法，其特征在于，所述方法包括：
使激光通过掩膜板对位于待封装面板中的封框胶进行激光照射，以使所述封框胶固化；
其中，所述掩膜板为上述权利要求1至5任一项所述的掩膜板；
所述封框胶位于所述待封装面板的封装区中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述封框胶采用玻璃胶材料构成；
所述激光的波长为810～1000nm。
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