CN106425088B - 激光密封玻璃料的方法及激光密封系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光密封玻璃料的方法及激光密封系统，所述方法包括：发射激光束；通过分束器将所述激光束分散成比分散前光斑更长且能量更均匀的激光束；将所述激光束导入用于密封玻璃料的腔室；对所述激光束进行聚焦和校正形成线激光，所述线激光照射在用于对半导体元器件进行密封的玻璃料上。本发明将传统技术中的点激光处理成光斑长且能量均匀的线激光后通过该线激光熔融玻璃料对半导体元器件进行密封，很好地避免了激光密封过程中重叠(Overlap)区域由于激光能量不稳定造成的密封不完全或是密封破裂的情况。

Description

激光密封玻璃料的方法及激光密封系统
技术领域
本发明涉及激光束加工，特别是涉及一种激光密封玻璃料的方法，还涉及一种激光密封系统。
背景技术
目前AMOLED(有源矩阵有机发光二极管)的封装方式一般采用点激光对玻璃料(Frit)进行熔融密封。此种封装方式在重叠(Overlap)区域可能会出现密封不完全或是破裂的情况，如图1和图2A、2B。具体是因为在封装的起始和结束的区域，使用点激光可能由于激光头加速、减速的过程造成激光不太稳定，造成这段区域的封装失效问题。
发明内容
本发明的目的在于避免激光密封玻璃料时出现的密封不完全或是破裂的情况，为达到上述目的，本发明提供一种激光密封方法。
一种激光密封玻璃料的方法，包括：发射激光束；通过分束器将所述激光束分散成比分散前光斑更长且能量更均匀的激光束；将所述激光束导入用于密封玻璃料的腔室；对所述激光束进行聚焦和校正形成线激光，所述线激光照射在用于对半导体元器件进行密封的玻璃料上。
在其中一个实施例中，还包括在所述玻璃料上设置遮光层的步骤，所述遮光层上开设有透光孔，所述透光孔的形状与所述玻璃料需要被激光照射的区域相匹配。
在其中一个实施例中，所述线激光照射在用于对半导体元器件进行密封的玻璃料上的步骤，是对所述玻璃料进行扫描，且扫描过程中所述线激光的光斑移动方向与所述透光孔的长度方向平行。
在其中一个实施例中，所述半导体元器件是有机发光二极管。
在其中一个实施例中，所述发射激光束的步骤是通过激光头发射点激光。
本发明还提供一种激光密封系统。
一种激光密封系统，用于对半导体元器件的玻璃料进行熔融密封，包括：激光器，用于发射激光束；分束器，用于将所述激光束分散成比分散前光斑更长且能量更均匀的激光束；封装腔室，用于放置半导体元器件，并通过在封装腔室将玻璃料进行激光加热熔融从而对半导体元器件进行密封；聚焦校正模块，用于对分束器分光后的所述激光束进行聚焦和校正形成线激光，并照射在所述封装腔室内的所述玻璃料上。
在其中一个实施例中，还包括遮光层，所述遮光层用于在激光束照射到所述玻璃料之前遮挡激光束，所述遮光层上开设有透光孔，所述透光孔的形状与所述玻璃料需要被激光照射的区域相匹配。
在其中一个实施例中，还包括扫描模块，用于使得激光束能够以扫描的方式加热所述玻璃料，扫描过程中所述线激光的光斑移动方向与所述透光孔的长度方向平行。
在其中一个实施例中，还包括衰减器和望远镜，所述激光器发射的激光束在进入所述分束器之前先通过衰减器和望远镜，以使激光束变得更稳定。
在其中一个实施例中，所述分束器包括长轴均质和短轴均质，通过所述长轴均质和短轴均质进行分光。
上述激光密封玻璃料的方法及系统，将传统技术中的点激光处理成光斑长且能量均匀的线激光后，通过该线激光熔融玻璃料对半导体元器件进行密封，很好地避免了激光密封过程中重叠(Overlap)区域由于激光能量不稳定造成的密封不完全或是密封破裂的情况；以及由于激光能量不稳定造成的封装失效问题。
附图说明
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是传统的激光密封AMOLED时重叠(Overlap)区域a的示意图；
图2A是图1中重叠(Overlap)区域a密封不完全的图片，图2B是图1中重叠(Overlap)区域a密封破裂的图片；
图3是本发明一实施例中激光密封玻璃料的方法的流程图；
图4是本发明一实施例中激光扫描的俯视图；
图5是本发明一实施例中激光密封系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图3是一实施例中激光密封玻璃料的方法的流程图，包括下列步骤：
S110，发射激光束。
通过激光器发射激光束。
在其中一个实施例中，可以是通过激光头发射点激光。这样可以直接采用传统的激光密封玻璃料的设备，以节省成本。
S120，通过分束器将激光束分散成比分散前光斑更长且能量更均匀的激光束。
在其中一个实施例中，是将点激光分散成光斑长且能量均匀的激光束。
S130，将激光束导入用于密封玻璃料的腔室。
激光束通过分束器后，在其光路上按需设置光学系统，以通过合适的路径将激光束导入腔室中。一般地，该光学系统包括反射镜，以调整激光束的光路。待密封的半导体元器件(例如有机发光二极管)置于腔室中。
S140，对激光束进行聚焦和校正形成线激光，所述线激光照射在用于对半导体元器件进行密封的玻璃料上。
上述激光密封玻璃料的方法，将传统技术中的点激光处理成光斑长且能量均匀的线激光后，通过该线激光熔融玻璃料对半导体元器件进行密封，很好地避免了激光密封过程中重叠(Overlap)区域由于激光能量不稳定造成的密封不完全或是密封破裂的情况；以及由于激光能量不稳定造成的封装失效问题。
在其中一个实施例中，还包括在玻璃料上设置遮光层的步骤。为了避免激光照射到半导体元器件的其他部位造成器件损坏，可以在激光束照射到玻璃料之前通过遮光层将目标区域以外的激光挡住，避免我们不期望的部位被激光加热。在其中一个实施例中，遮光层可以采用遮光板，例如金属材质的遮光板。遮光层上开设有透光孔，透光孔的形状与玻璃料需要被激光照射的区域相匹配，激光束穿过透光孔对玻璃料进行加热，透光孔以外位置的激光被吸收或反射。
另外，传统的采用点激光进行密封的技术中，对于中片上不同尺寸排布的芯片(Cell)，在进行密封的过程中需调整激光头的间距，导致生产时间(Tact time)被拉长，产能降低。
对此，在一个实施例中，步骤S140的线激光照射玻璃料是对玻璃料进行扫描，且扫描过程中线激光的光斑移动方向与透光孔的长度方向平行。图4为一实施例中激光扫描的俯视图，遮光层50上开设有透光孔51，线激光的光斑91在扫描过程中的移动方向如图4中箭头所示。在图4所示实施例中，光斑91的长度方向垂直于透光孔的长度方向，在其他实施例中也可以是与透光孔的长度方向呈其他角度。
采用扫描的方式对玻璃料进行熔融密封，无需调整激光头的间距，相对于传统技术可以缩短生产时间，提高生产效率。
在其中一个实施例中，在步骤S120之前，还包括让激光束通过衰减器(Attenuator)和望远镜(Telescope)，使得激光束变得更稳定的步骤。
在其中一个实施例中，分束器包括长轴均质和短轴均质，步骤S120是通过长轴均质和短轴均质进行分光。
本发明还提供一种激光密封系统。图5是一实施例中激光密封系统的结构示意图，激光密封系统包括激光器10、分束器20、封装腔室40及聚焦校正模块30。
激光器10用于发射激光束。分束器20用于将来自激光器10的激光束分散成比分散前光斑更长且能量更均匀的激光束。封装腔室40用于放置半导体元器件，并通过在封装腔室40将玻璃料进行激光加热熔融从而对半导体元器件进行密封。聚焦校正模块30用于对分束器分光后的激光束进行聚焦和校正形成线激光，并照射在封装腔室40内的玻璃料上。
激光密封系统用于对半导体元器件进行密封，具体是通过激光加热熔融玻璃料的方式进行密封。在其中一个实施例中，半导体元器件为有机发光二极管，例如AMOLED。在其他实施例中也可以是其他采用熔融玻璃料的方式进行密封的半导体元器件。
在其中一个实施例中，激光器10可以是通过激光头发射点激光。这样可以直接采用传统的激光密封玻璃料的设备，以节省成本。
参照图4，在其中一个实施例中，激光密封系统还包括设置于玻璃料上的遮光层50。设置遮光层50是为了避免激光照射到半导体元器件的其他部位造成器件损坏。遮光层50可以在激光束照射到玻璃料之前将目标区域以外的激光挡住，避免我们不期望的部位被激光加热。在其中一个实施例中，遮光层50可以采用遮光板，例如金属材质的遮光板。遮光层50上开设有透光孔51，透光孔51的形状与玻璃料需要被激光照射的区域相匹配。激光束穿过透光孔51对玻璃料进行加热，透光孔51以外位置的激光被吸收或反射。
在其中一个实施例中，激光密封系统还包括扫描模块，用于使得激光束能够以扫描的方式加热玻璃料，扫描过程中线激光的光斑移动方向与透光孔51的长度方向平行，如图4中箭头所示。在图4所示实施例中，激光束形成的光斑91的长度方向垂直于透光孔51的长度方向，在其他实施例中也可以是与透光孔51的长度方向呈其他角度。
在激光扫描的过程中，遮光层50相对于半导体元器件静止。在其中一个实施例中，扫描是通过移动承载半导体元器件和玻璃料的承载装置，使半导体元器件和玻璃料相对于激光束运动的方式进行扫描。在再一个实施例中，是通过移动激光束的方式进行扫描(例如将激光器10和/或光学系统设为可移动的)。在另一个实施例中，承载装置和激光束都设置为可移动的。
在其中一个实施例中，激光密封系统还包括衰减器和望远镜。激光器10发射的激光束在进入分束器20之前先通过衰减器(Attenuator)和望远镜(Telescope)，以使激光束变得更稳定。在其中一个实施例中，激光束是先通过衰减器再通过望远镜。
在其中一个实施例中，分束器20包括长轴均质和短轴均质，通过长轴均质和短轴均质进行分光。在其中一个实施例中，激光束是先通过长轴均质再通过短轴均质。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种激光密封玻璃料的方法，包括：
发射激光束；
通过分束器将所述激光束分散成比分散前光斑更长且能量更均匀的激光束；
激光束经过分束器后，在其光路上设置光学系统，将所述激光束导入用于密封玻璃料的腔室；
对所述激光束进行聚焦和校正形成线激光，所述线激光照射在用于对半导体元器件进行密封的玻璃料上；
还包括在所述玻璃料上设置遮光层的步骤，所述遮光层上开设有透光孔，所述透光孔的形状与所述玻璃料需要被激光照射的区域相匹配；所述线激光照射在用于对半导体元器件进行密封的玻璃料上的步骤，是对所述玻璃料进行扫描，且扫描过程中所述线激光的光斑移动方向与所述透光孔的长度方向平行；
所述发射激光束的步骤是通过激光头发射点激光。
2.根据权利要求1所述的激光密封玻璃料的方法，其特征在于，所述半导体元器件是有机发光二极管。
3.一种激光密封系统，用于对半导体元器件的玻璃料进行熔融密封，其特征在于，包括：
激光器，用于发射激光束；所述激光器通过激光头发射点激光；
分束器，用于将所述激光束分散成比分散前光斑更长且能量更均匀的激光束；
封装腔室，用于放置半导体元器件，并通过在封装腔室将玻璃料进行激光加热熔融从而对半导体元器件进行密封；
聚焦校正模块，用于对分束器分光后的所述激光束进行聚焦和校正形成线激光，并照射在所述封装腔室内的所述玻璃料上；
遮光层，用于在激光束照射到所述玻璃料之前遮挡激光束，所述遮光层上开设有透光孔，所述透光孔的形状与所述玻璃料需要被激光照射的区域相匹配；
扫描模块，用于使得激光束能够以扫描的方式加热所述玻璃料，扫描过程中所述线激光的光斑移动方向与所述透光孔的长度方向平行。
4.根据权利要求3所述的激光密封系统，其特征在于，还包括衰减器和望远镜，所述激光器发射的激光束在进入所述分束器之前先通过衰减器和望远镜，以使激光束变得更稳定。
5.根据权利要求3所述的激光密封系统，其特征在于，所述分束器包括长轴均质和短轴均质，通过所述长轴均质和短轴均质进行分光。
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