CN1798708A - 密封的玻璃外壳及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本文中使用OLED显示器作为例子描述了密封玻璃外壳以及制造该密封玻璃外壳的方法。在一个实施方式中，该密封玻璃外壳通过提供第一基板和第二基板来制造。所述第二基板含有至少一种过渡金属如铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬和/或钕。将需要保护的敏感薄膜器件沉积在所述第一基板上。然后，使用激光器加热掺杂的第二基板，以使其一部分膨胀并形成将第一基板连接到第二基板上，并且也保护了所述薄膜器件的封条。所述第二基板掺杂了至少一种过渡金属，使得当激光与其互相作用时，所述第二基板从激光中吸收了光能，导致封条的形成，同时避免了对薄膜器件的热损害。本文中还描述了密封的玻璃外壳以及制造该密封的玻璃外壳的方法的另一个实施方式。

Description

密封的玻璃外壳及制造方法
相关专利申请的交叉引用
本申请涉及与其同时提交的Robert M.Morena等的、发明名称为“用玻璃料密封的玻璃外壳及制造方法”的美国专利申请(代理人案卷号：WJT003-0035)，该专利申请在本文中引用作为参考。
技术领域
本发明涉及适于保护对周围环境敏感的薄膜器件的密封的玻璃外壳。这些器件的一些例子是有机发光二极管(OLED)显示器、传感器和其它光学器件。本发明使用OLED显示器作为例子进行说明。
背景技术
近年来，由于OLED在许多种类的场致发光器件中的用途或潜在的用途，它已成为许多研究的对象。例如，单个OLED可用在独立的发光器件中，或者OLED阵列可用在照明用途或平板显示器用途(例如，OLED显示器)中。已知OLED显示器是非常明亮的，具有良好的颜色对比度和广阔的视角。但是，OLED显示器，尤其是位于其中的电极和有机层容易因为与从周围环境中漏进OLED显示器中的氧气和湿气发生互相作用而受损。人们熟知，如果OLED显示器中的电极和有机层与周围环境密封隔开，则OLED显示器的寿命可显著地增加。不幸的是，过去很难开发出用来密封OLED显示器的密封方法。一些使得适当地密封OLED显示器困难的因素简述如下：
·密封应提供对氧气(10-3cc/m2/天)和水(10-6g/m2/天)的阻挡。
·密封的尺寸应当尽可能最小，例如，＜1mm，从而不会对OLED显示器的尺寸造成不利的影响。
·密封过程中产生的温度不应损坏OLED显示器内的材料(例如，电极和有机层)。例如，与OLED显示器中的封条相距大约2mm的OLED的第一象素在密封过程中不得加热到超过85℃。
·在密封过程中释放的气体不应污染OLED显示器内的材料。
·密封应当能使电源接头(例如，薄膜铬)封入OLED显示器中。
目前，用来密封OLED显示器的最普遍的方法是使用不同类型的带有无机填料和/或有机材料的环氧树脂，它们经紫外光固化之后形成封条。虽然这些类型的封条能通常提供良好的机械强度，但是它们非常昂贵，并且在许多情况下它们不能防止氧气和湿气扩散进入OLED显示器中。事实上，这些环氧树脂封条需要使用干燥剂来得到可接受的性能。用来密封OLED显示器的另一种可能的方法是利用金属焊接或钎焊，但是，这种方法得到的封条会导致封入OLED显示器的导线出现短路的问题。该密封方法也非常复杂，因为需要若干薄膜层才能得到良好的粘着。因此，需要解决前述问题和其它与传统封条及用来密封OLED显示器的传统方法相关的缺点。这些要求及其它要求可用本发明的密封技术满足。
发明内容
本发明包括密封的OLED显示器以及制造该密封的OLED显示器的方法。在一个实施方式中，该密封的OLED显示器通过提供第一基板和第二基板来制造。所述第二基板含有至少一种过渡金属如铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬和/或钕。将OLED沉积在所述第一基板上。然后，使用激光器加热掺杂的第二基板，使其一部分膨胀并形成将第一基板连接到第二基板上的封条，并且也保护了所述OLED。所述第二基板掺杂了至少一种过渡金属，使得当吸收激光能量时，密封区域的温度增加。本文中还描述了用于制造OLED显示器的另一个实施方式。
附图说明
对本发明更全面的理解，可通过结合附图阅读以下具体实施方式来得到，其中：
图1A和1B是显示本发明的第一个实施方式的密封的OLED显示器的基本组成部件的俯视图和截面侧视图；
图2是显示用于制造图1A和1B所示的密封的OLED显示器的一种优选方法的步骤的流程图；
图3A和3B是图2所示方法中使用20瓦激光和25瓦激光至少部分地互相密封的基板和密封玻璃板的部分俯视的照片；
图4是显示使用在15瓦、20瓦和25瓦操作的810nm激光制得的掺杂的基板的第一个实施方式的自由表面上膨胀区域的高度曲线图；
图5是显示图4所示的用20瓦操作的激光获得的膨胀区域高度变化的曲线图；
图6是显示可按图2所示方法制造玻璃外壳用的基板(由Corning公司制造的玻璃，编号为1737)和两块密封玻璃板(组成编号：4-5)的热膨胀曲线图；
图7是在实验#2中密封到密封玻璃板(组成编号：5)上的1737基板的照片；
图8是在实验#3中密封到密封玻璃板(组成编号：5)上的1737基板的照片；
图9是显示可按图2所示方法制造玻璃外壳用的1737基板和三块密封玻璃板(组成编号：6-8)的热膨胀曲线图；
图10A和10B是显示本发明的第二个实施方式的密封的OLED显示器的基本组成部件的俯视图和截面侧视图；
图11是显示用于制造图10A和10B所示的密封的OLED显示器的一个优选方法的步骤的流程图；
图12是图11所示方法中使用25瓦激光束将两块基板粘结在一起的熔凝纤维的俯视照片。
具体实施方式
图1-12公开了本发明的密封的OLED显示器100’和100”以及制造OLED显示器100’和100”的方法200和1100的两个实施方式。虽然本发明的密封方法是针对密封的OLED显示器100’和100”的制造在下文中进行描述，但是应该明白，相同或类似的密封方法可用在其它用途中来保护置于两块玻璃板之间的敏感的光学/电子器件。因此，本发明不应以限制的方式进行解释。
参看图1A和1B，它们示出了第一个实施方式的密封的OLED显示器100’的俯视图和截面侧视图。该OLED显示器100’包括基板102’(例如，玻璃板102’)、OLED阵列104’和掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃板106’的多层夹心结构，所述过渡金属包括，例如铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。该OLED显示器100’具有由密封玻璃板106’形成的封条108’，它保护位于基板102’与密封玻璃板106’之间的OLED 104’。封条108’通常恰好位于该OLED显示器100’的外缘内。并且，OLED 104’位于封条108’的周边之内。封条108’是如何由密封玻璃板106’用组成部件如激光器110和透镜114(它们用于形成封条108’)形成的，将结合图2-9详细地描述在下文中。
参看图2，它是用于制造密封的OLED显示器100’的一个优选方法200各步骤的流程图。从步骤202开始，提供基板102’以便能够制造OLED显示器100’。在该优选的实施方式中，基板102’是类似Corning公司以编号1737玻璃或Eagle2000TM玻璃的商品名制造和销售的透明玻璃板。或者，基板102’可以是类似AsahiGlass公司、Nippon Electric Glass公司、NHTechno和Samsung Corning Precision Glass公司制造和销售的透明玻璃板(例如，OA10玻璃板板和OA21’玻璃板)的那种透明玻璃板。
在步骤204中，将OLED 104’和其它电路沉积在基板102’上。典型的OLED104’包括一个阳极、一个或多个有机层、以及一个阴极。但是，本领域技术人员应当容易明白，任何已知的OLED 104’或今后制造的OLED 104’可用在OLED显示器100’中。并且，还应当明白，如果使用本发明的密封方法不是制造OLED显示器100’，而是制造玻璃外壳，这一步骤可以省略。
在步骤206中，提供密封玻璃板106’，以便能够制造OLED显示器100’。在该优选的实施方式中，密封玻璃板106’由掺杂了至少一种过渡金属的硼硅酸盐(多组成部件)玻璃制造，所述过渡金属包括，例如铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。若干例举的密封玻璃板106’的组成提供在下面的表1-2中。
在步骤208中，加热密封玻璃板106’的一个预定部分116’，使得密封玻璃板106’的该预定部分116’能够膨胀并形成封条108’(参见图1B)。该封条108’将基板102’连接并结合到密封玻璃板106’上。另外，封条108’通过防止周围环境中的氧气和湿气进入OLED显示器100’中，用以保护OLED 104’不受周围环境的影响。如图1A和1B所示，封条108’通常恰好位于OLED显示器100’的外缘内。
在该优选的实施方式中，步骤208是使用激光器110发射激光束112通过透镜114(任选的)和基板102’，加热掺杂的密封玻璃板106’的预定部分116’来进行的(参见图1B)。基板102’不吸收激光能量，这有助于将散逸到OLED器件中有机层的热量减至最小。移动激光束112，使其能有效地加热掺杂的密封玻璃板106’的部分116’，并导致密封玻璃板106’的该部分116’膨胀形成封条108’。激光器110能发出特定波长的激光束，密封玻璃板106’掺杂了过渡金属离子，为的是增大其在激光束112的特定波长下的吸收性能。激光器110与密封玻璃板106’之间的这种关系意味着，当激光束112发射到在点116’位置的掺杂的密封玻璃板106’上面时，在该点116’位置密封玻璃板106’对激光束112的吸收增加，导致了密封玻璃板106’膨胀并形成封条108’。由于掺杂的密封玻璃板106’中热能吸收的增加，激光束112能在密封玻璃板106’上较快地移动，形成封条108’。并且，通过快速地移动激光束112，能有效地将得自形成封条108’的热量向OLED显示器100’中OLED 104’的不利的热传递减至最小。并且，在激光器110的操作过程中不得将OLED 104’加热到超过85℃。
由本发明的一位或多位发明人进行的一些实验叙述如下。基本上，本发明的发明人使用了激光器110的不同操作条件进行实验，将不同类型的基板102’连接并结合到不同类型的密封玻璃板106’上。表1中提供了这些例举的密封玻璃板106’的组成。
                                         表1
  组成mol％ 1* 2* 3* 4* 5* 6* 7* 8*
  SiO2   79.8   79.5   79.2   78.6   47   47   47   47
  Na2O   5.3   5.3   5.3   5.2   0   0   0   0
  Al2O3   1.2   1.1   1.1   1.1   9.0   9   9   9
  B2O3   13.7   13.7   13.6   13.5   27   27   27   27
  Fe2O3   0   0.4   0.8   1.6   0   0   0   0
  PbO   0   0   0   0   7   0   0   0
  CuO   0   0   0   0   10   17   10   10
  ZnO   0   0   0   0   0   0   7   0
  SrO   0   0   0   0   0   0   0   7
*这些组成为例举的密封玻璃板106’的组成
从表1中可以看出，各个例举的密封玻璃板106’含有不同类型和/或浓度的氧化物如Fe2O3、PbO、CuO、ZnO和SrO。应当注意，这些氧化物元素中有一些不是过渡元素，并且有些元素不是用来增大吸收的。这些实验中的密封玻璃板106’在近红外区域中，尤其是在810nm波长具有增强的光学吸收性能。过渡金属掺杂物的选择根据在激光波长(在这些实验中是810nm)处玻璃的吸收性能来进行。选择掺杂物用以在激光束112的波长(在这些实验中是810nm)处发生光学吸收。并且，可选择基板102’，使其在810nm处不吸收光。由于密封玻璃板106’的光学吸收增强是符合激光器110的特定波长，激光器110能较快地移动以加热掺杂的密封玻璃板106’，使其能形成封条108’，同时不会使OLED 104’过热。
不难明白，除了表1中所列的前述组成以外，可以有其它存在的或有待开发的基板102’和掺杂的密封玻璃板106’的组成，但是它们应能根据本发明互相连接以制造所需的OLED器件100’。
下表2中提供了一些实验的光学吸收测定结果，以及例举的基板102’和例举的掺杂的密封玻璃板106’的物理性能。
                                                                 表2
组成 1* 2* 3* 4* 5* 6* 7* 8* 1737   Eagle2000
  Fe2O3或CuOmol％   0   0.4   0.8   1.6   10   -   -   -   -   -
  厚度(mm)   2.02   2.04   2.12   2.1   0.66   -   -   -   -   -
  在800nm的透射％ 92.11 46.77 15.66 0.63 0.48 - - - - -
  吸收系数/mm   0.0407   0.3725   0.8746   2.4130   8.10   -   -   -   -   -
  在100微米层中的吸收％** 0.41 3.66 8.37 21.44 55.51 - - - - -
  在200微米层中的吸收％*** 0.81 7.81 16.05 38.25 80.2 - - - - -
  热膨胀系数(ppm/℃)至应变点 - - - 3.9 3.7 3.0 3.35 4.2 4.2 3.61
  退火温度(℃)   -   -   -   -   -   482   526   526   721   722
  应变点(℃)   -   -   -   -   -   443   486   488   666   666
*这些组成是例举的密封玻璃板106’的组成。
**在100和200微米层中的吸收％由方程式I/I0＝exp(-αl)计算，式中，α是吸收系数，l是间距。
从表2中可以看出，所需程度的激光能量吸收可通过下述方式得到：(1)选择要包含在密封玻璃板106’中的具体过渡金属，(2)选择要包含在密封玻璃板106’中过渡金属的浓度或量。
实验#1
在该实验中，使用25瓦的激光器110将810nm连续波激光束112聚焦通过基板102’(例如，组成编号：9)到密封玻璃板106’(例如，组成编号：4)上(参见附图1B)。以1cm/s的速度移动激光束112，形成将基板102’连接到密封玻璃板106’上的封条108’。图3A和3B是使用25瓦激光束112至少部分地互相连接的两块基板102’和106’的部分俯视的光学显微镜照片。可以看到，当激光器100的功率设置为20和25瓦时，可得到非常好的封条108’。封条108’在图3A中约250微米宽，在图3B中约260微米宽。密封玻璃板106’膨胀并在熔融过程中形成一条细微部分即脊，这就在基板102’与密封玻璃板106’之间形成了约8微米的缝隙。这一缝隙足以容纳约2微米厚的OLED 104’(未示出)。在各个激光器功率下脊的高度曲线示于图4中。可以看出，脊的高度可以从使用15瓦激光器110时的大约9微米，到使用25瓦激光器110时的大约12.5微米。图5示出了用20瓦激光器形成的脊的高度变化。该脊的高度在其长度范围是比较均匀的，因为其高度变化约为+/-250nm。
不幸的是，由于存在明显的残余应力，在封闭前述两块例举的玻璃板102’和106’(组成编号：4和9)边缘周围的封条108’时碰到了问题。具体地说，如果激光束112通过密封玻璃板106’(组成编号：4)中已经膨胀的区域，则观察到开裂现象。因此，发明人决定采用其它玻璃组成来解决这一封条封闭的问题。在实践中，发明人注意到密封玻璃板106和106’(组成编号：4和5)的物理性能(例如，应变点和热膨胀系数)显示，可减小产生上述问题的残余应力。图6是显示基板102’(组成编号：9)和两块密封玻璃板106’(组成编号：4和5)的热膨胀曲线图。可以看出，基板102’(组成编号：9)和密封玻璃板106’(组成编号：5)之间80ppm的失配应变与基板102’(组成编号：9)和密封玻璃板106’(组成编号：4)之间160ppm的失配应变相比，明显要小。因此，当使用激光器110将基板102’(1737玻璃基板)连接到密封玻璃板106’(组成编号：5)上时，封条108’在其自身交叉90°的情况下就没有裂缝存在。而且，由于密封玻璃板106’(组成编号：5)比密封玻璃板106’(组成编号：4)软，并含有更多能量吸收的过渡金属，所以与用密封玻璃板106’(组成编号：4)进行密封所需的激光能量相比，其良好密封所需的激光能量要少50％。
实验#2
为了测试通过两块板102’和106’之间封条108’的气体泄漏，制定了一种氦泄漏试验。将中心有个直径为3mm孔的50×50×0.7mm基板102’(1737玻璃板)密封到50×50×4mm密封玻璃板106’(组成编号：5)上(参见图7中的照片)。使用功率为8.5W，速度为15mm/s的810nm激光器110密封该试样。在将两块板102’和106’密封之后，通过将真空泵连接到基板102’中的孔来减小密封的空穴中的压力。将该密封的区域抽真空达到压力＜50毫托，并且将氦气喷射到封条108’的外缘四周。使用探测器测定氦气通过封条108’的泄漏率。可用该装置测得的最低氦气泄漏率为1×10-8cc/s。试验结果是，氦气通过封条108’的泄漏率低于仪器的测定底限。这表明是个非常好的封条108’。
实验#3
为了进一步测试通过实验#2中的两块板102’和106’中的封条108’的气体泄漏，制定了一种钙泄漏试验。使用蒸发工艺，将约31×31×0.0005mm的钙薄膜沉积到50×50×0.7mm基板102’(1737玻璃板)上。在与实验#2所述相同的密封条件下，将该板密封到50×50×4mm密封玻璃板106’(组成编号：5)上。为了显示密封性能，将互相密封好的两块板102’和106’在85℃/85RH的环境中老化(参见图8中的照片)。每隔一段时间肉眼观察该试样，确定钙膜的外观是否有任何的改变。如果钙膜没有保护好，它会与环境中的湿气发生反应，并在几个小时内变得透明。在85℃/85RH的环境中老化2000小时后，钙膜的外观没有改变。这表明是个非常好的封条108’。
实验#4
密封玻璃板106’(组成编号：5)在其组成中含有铅(PbO)。含铅的玻璃通常不是优选的，因为环境上的原因。因此，试验了若干无铅玻璃组合物。这些密封玻璃板106’(组成编号：6-8)的组成提供在表1中，它们的物理性能示于表2。图9示出了密封玻璃板106’(组成编号：6-8)和基板102’(1737玻璃)的热膨胀曲线。所有这几块密封玻璃板106’在加热过程中显示了膨胀，以及对基板102’(1737玻璃)极好的粘合。将密封玻璃板106’(组成编号：7)试样密封到玻璃基板(1737玻璃)上进行钙试验。此时用速度为15mm/秒的8.5瓦激光器110进行密封。在85℃/85RH的环境中老化试样以确定密封性能。即使将试样暴露在这种严酷的湿气环境中超过1800小时，钙膜的外观也没有改变。
实验#5
使用与实验#4相同的密封条件，用基板102’(1737玻璃)和密封玻璃板106’(组成编号：7)制备四个测试试样。在-40℃至85℃之间对这些试样进行热循环试验。热循环过程中的加热速率为2℃/分钟，并且在-40℃至85℃下保持0.5小时(每次循环用时3小时)。即使在400次的热循环后，钙膜的外观也没有改变。这表明密封是非常牢固的。
应当注意，本发明的密封方法非常快速，也可进行自动操作。例如，密封40×40cm的OLED显示器100’可费时大约2分钟。并且，掺杂的密封玻璃板106’可使用浮法玻璃生产法、槽拉法或辊压法来制造，因为玻璃板的质量对于前沿发射OLED显示器100’来说不是很关键的。
参看图10A和10B，它们是显示第二个实施方式的密封的OLED显示器100”的基本组成部件的俯视图和截面侧视图。OLED显示器100”包括具有第一基板102”(例如，玻璃板102”)、OLED阵列104”、掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃纤维106”、以及第二基板107”(例如，玻璃板107”)的多层结构，所述过渡金属包括，例如铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。该OLED显示器100”具有由密封玻璃纤维106”形成的封条108”，它保护位于第一基板102”与第二基板107”之间的OLED 104”。封条108”通常恰好位于该OLED显示器100”的外缘内。并且，OLED 104”位于封条108”的周边之内。封条108”是如何由密封玻璃纤维106”用组成部件如激光器110和透镜114(它们用于形成封条108”)形成的，将结合方法1100和图11-12详细地描述在下文中。
参看图11，它是用于制造密封的OLED显示器100”的优选方法1100各步骤的流程图。从步骤1102开始，提供第一基板102”以便能够制造OLED显示器100”。在该优选的实施方式中，第一基板102”是类似Corning公司以编号1737玻璃或Eagle 2000TM玻璃的商品名制造和销售的透明玻璃板。或者，第一基板102”可以是类似如Asahi Glass公司、Nippon Electric Glass公司、NHTechno和Samsung CorningPrecision Glass公司制造和销售的透明玻璃板(例如，Asahi Glass公司的OA10玻璃板板和OA21玻璃板板)的那种透明玻璃板。
在步骤1104中，将OLED 104”和其它电路沉积在第一基板102”上。典型的OLED 104”包括一个阳极、一个或多个有机层、以及一个阴极。但是，本领域技术人员应当容易明白，任何已知的OLED 104”或今后制造的OLED 104”可用在OLED显示器100”中。并且，还应当明白，如果使用本发明的密封方法不是制造OLED显示器100”，而是制造玻璃外壳，这一步骤可以省略。
在步骤1106中，提供第二基板107”，以便能够制造OLED显示器100”。在该优选的实施方式中，第二基板107”是类似Corning公司以编号1737玻璃或Eagle2000TM玻璃的商品名制造和销售的透明玻璃板。或者，第二基板107”可以是类似如Asahi Glass公司、Nippon Electric Glass公司、NHTechno和Samsung CorningPrecision Glass公司制造和销售的透明玻璃板(例如，Asahi Glass公司的OA10玻璃板板和OA21玻璃板板)的那种透明玻璃板。
在步骤1106中，将密封玻璃纤维106”沿第二基板107”的边缘沉积。在该优选的实施方式中，密封玻璃纤维106”具有矩形的截面，由掺杂了至少一种过渡金属的硅酸盐玻璃制造，所述过渡金属包括，例如铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。若干例举的密封玻璃纤维106”的组成提供在上表1中。
在步骤1108中，将OLED 104”和其它电路置于第一基板102”或第二基板107”上。典型的OLED 104”包括一个阳极、一个或多个有机层、以及一个阴极。但是，本领域技术人员应当容易明白，任何已知的OLED 104”或今后制造的OLED104”可用在OLED显示器100”中。
在步骤1110中，使用激光器110(或其它加热装置如红外线灯)加热密封玻璃纤维106”，使其能软化形成封条108”(参见图10B)。封条108”将第一基板102”连接并结合到第二基板107”上。另外，封条108”通过防止周围环境中的氧气和湿气进入OLED显示器100”中来保护OLED 104”不受周围环境的影响。如图10A和10B所示，封条108”通常恰好位于OLED显示器100”的外缘内。
在该优选的实施方式中，步骤1100是使用激光器110发射激光束112通过透镜114(任选的)到第一基板102”上，加热密封玻璃纤维106”来进行(参见图10B)。移动激光束112，使其有效地加热并软化密封玻璃纤维106”，能形成封条108”。并且，封条108”将第一基板102”连接并结合到第二基板107”上。具体地说，激光器110输出具有一特定波长(例如，800nm波长)的激光束112，并且密封玻璃纤维106”掺杂了过渡金属(例如，钒、铁、锰、钴、镍、铬和/或钕)以增大其在激光束112的特定波长下的吸收性能。这一密封玻璃纤维106”的吸收性能的增大意味着，当激光束112发射到密封玻璃纤维106”上时，从激光束112吸收进入密封玻璃纤维106”的热能增加，这导致了密封玻璃纤维106”软化并形成封条108”。选择玻璃基板102”和107”(例如，编号1737玻璃板102”和107”)，使得它们不从激光器110中吸收太多的热(即使吸收的话)。因此，基板102”和107”在激光束112的特定波长下具有较低的吸收性能，这有助于将来自形成封条108”的热量向OLED显示器100”中OLED 104”的不利的热传递减至最小。并且，在密封操作过程中不应将OLED 104”加热到超过85℃。图12是使用以1cm/s的速度移动并聚焦在密封玻璃纤维106”(组成编号：4)上大约0.2-0.3mm的点的25瓦激光束112粘结在一起的两块基板102”和107”(组成编号：9或10)的俯视图的照片。图12中封条108”的宽度约为100微米。
下面是本发明的一些不同的优点和特征：
·封条108’和108”具有以下性能：
·与玻璃基板102’、102”和107”匹配的良好的热膨胀性能。
·低软化温度。
·良好的化学稳定性和水稳定性。
·对玻璃基板102’、102”和107”良好的粘结性能。
·封条密致，孔隙率非常低。
·掺杂的密封玻璃板106’可以是任何类型的具有膨胀能力的玻璃。例如，除了表1中列出的那些玻璃之外，具有膨胀能力的玻璃还包括PyrexTM和Corning编号7890、7521或7761。除了能膨胀的掺杂的密封玻璃106’和106”以外，也应有其它考虑因素来形成“良好的”封条108’和108”。这些因素包括被密封的两种玻璃的CTE和粘度的恰当匹配。应当注意，残余应力测定显示，较佳的是密封玻璃106’和106”的CTE等于或小于玻璃基板102’、102”和107”的CTE。其它为达到“良好的”封条108’和108”的因素包括选择适当的条件如激光器功率、聚焦、以及密封的速度。
·重要的是要明白，除了编号1737玻璃板和EAGLE 2000TM玻璃板之外，也可使用本发明的密封方法将其它类型的基板102”和107”互相密封。例如，可使用本发明的密封方法将例如Asahi Glass公司、Nippon Electric Glass公司、NHTechno和Samsung Corning Precision Glass公司制造的玻璃板102”和107”(例如，AsahiGlass公司的OA10玻璃板和OA21玻璃板)互相密封。
·OLED显示器100可以是有源OLED显示器100或无源OLED显示器100。
·本发明的密封玻璃板和密封玻璃纤维可设计为吸收除了上述红外区域之外其它区域中的热量。
·在另一个实施方式中，可用在一选定波长下能强烈吸收激光的材料(例如，硅、过渡金属的氧化物和氮化物)的薄层(例如，200-400nm)来涂覆显示“膨胀”行为的透明玻璃板。将玻璃基板(例如，编号1737玻璃板、Eagle 2000TM玻璃板)和该涂覆的玻璃板放置在一起，使得该材料(例如，硅)薄层位于两块板之间。可以移动激光束通过该涂覆的玻璃板或玻璃基板来照射吸收界面从而形成密封。
·除了OLED显示器以外，本发明还可应用于其它类型的光学器件，包括场致发射显示器、等离子显示器、无机EL显示器、以及必须保护敏感的薄膜免受环境影响的其它光学器件。
虽然本发明的一些实施方式已经示于附图中并作了详细描述，但是应当明白，本发明不限于这些公开的实施方式，而是在不偏离前述的以及下述权利要求所限定的本发明精神的前提下，进行各种组合、修改和替换。

Claims (42)

1.一种玻璃外壳，它包括：
玻璃板；
掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃板，其中，所述的掺杂密封玻璃板以使所述的掺杂密封玻璃膨胀并形成将所述玻璃板连接到所述密封玻璃板上的封条的方式加热。
2.如权利要求1所述的玻璃外壳，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板是由掺杂了至少一种过渡金属的多组成部件玻璃制造的，所述过渡金属包括铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。
3.如权利要求1所述的玻璃外壳，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板的软化温度低于所述玻璃板的软化温度。
4.一种制造密封的玻璃外壳的方法，它包括以下步骤：
提供玻璃板；
提供掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃板；
加热所述的掺杂密封玻璃板的一预定部分，使得所述预定部分膨胀并形成将所述玻璃板连接到所述密封玻璃板上的封条。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加热步骤还包括使用激光束加热所述的掺杂密封玻璃板的预定部分。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板具有在红外区域内增大的吸收性能，并且所述激光束在所述红外区域内的波长使得当所述激光束与所述的掺杂密封玻璃板互相作用时，从所述激光束吸收进入所述的掺杂密封玻璃板的热能增加。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板由掺杂了至少一种过渡金属的多组成部件玻璃制造，所述过渡金属包括铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板的软化温度低于所述玻璃板的软化温度。
9.一种玻璃外壳，它包括：
第一玻璃板；
第二玻璃板；
掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃纤维，其中，所述的掺杂密封玻璃纤维以使其软化并形成将所述第一玻璃板连接到所述第二玻璃板上的封条的方式加热。
10.如权利要求9所述的玻璃外壳，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维是由掺杂了至少一种过渡金属的多组成部件玻璃制造的，所述过渡金属包括铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。
11.如权利要求9所述的玻璃外壳，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维的软化温度低于所述第一和第二玻璃板的软化温度。
12.一种制造密封的玻璃外壳的方法，它包括以下步骤：
提供第一玻璃板；
提供第二玻璃板；
将掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃纤维沉积在所述第二玻璃板上；
对所述的掺杂密封玻璃纤维加热，使其软化，形成将所述第一玻璃板连接到所述第二玻璃板上的封条。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述加热步骤还包括使用激光器发射激光束加热所述的掺杂密封玻璃纤维。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维具有在红外区域内增大的吸收性能，并且所述激光束在所述红外区域内的波长使得当所述激光束与所述的掺杂密封玻璃纤维互相作用时，从所述激光束吸收进入所述的掺杂密封玻璃纤维中的热能增加。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维由掺杂了至少一种过渡金属的多组成部件玻璃制造，所述过渡金属包括铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维的软化温度低于所述第一和第二玻璃板的软化温度。
17.一种有机发光二极管显示器，它具有至少一个通过封条包含在其中的有机发光二极管，所述封条是在用激光器加热密封玻璃，使所述密封玻璃膨胀而形成的，其中，所述密封玻璃掺杂了至少一种过渡金属以有效地增加从激光吸收进入所述密封玻璃的热能，这有助于形成所述封条。
18.如权利要求17所述的有机发光二极管显示器，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃是掺杂的密封玻璃板。
19.如权利要求17所述的有机发光二极管显示器，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃是掺杂的密封玻璃纤维。
20.如权利要求17所述的有机发光二极管显示器，其特征在于，所述至少一种过渡金属包括铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。
21.一种有机发光二极管显示器，它包括：
基板；
至少一个有机发光二极管；
掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃板，其中，所述的掺杂密封玻璃板是以使得所述的掺杂密封玻璃膨胀并形成将所述基板连接到所述密封玻璃板上的封条，并且还保护位于所述基板与所述密封玻璃板之间的所述至少一个有机发光二极管的方式加热的。
22.如权利要求21所述的有机发光二极管显示器，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板是由掺杂了至少一种过渡金属的多组成部件玻璃制造的，所述过渡金属包括铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。
23.如权利要求21所述的有机发光二极管显示器，其特征在于，所述基板是玻璃基板。
24.如权利要求21所述的有机发光二极管显示器，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板的软化温度低于所述基板的软化温度。
25.一种制造有机发光二极管显示器的方法，它包括以下步骤：
提供基板；
将至少一个有机发光二极管沉积在所述基板上；
提供掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃板；
加热所述的掺杂密封玻璃板的一预定部分，使得所述预定部分膨胀并形成将所述基板连接到所述密封玻璃板上，并且还保护位于所述基板与所述密封玻璃板之间的所述至少一个有机发光二极管的封条。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述加热步骤还包括使用激光器发射激光束加热所述的掺杂密封玻璃板的预定部分。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板具有在红外区域内增大的吸收性能，并且所述激光束在所述红外区域内的波长使得当所述激光束与所述的掺杂密封玻璃板互相作用时，从所述激光束吸收进入所述的掺杂密封玻璃板中的热能增加。
28.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板由掺杂了至少一种过渡金属的多组成部件玻璃制造，所述过渡金属包括铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。
29.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述基板是玻璃基板。
30.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃板的软化温度低于所述基板的软化温度。
31.一种有机发光二极管显示器，它包括：
第一基板；
至少一个有机发光二极管；
第二基板；
掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃纤维，其中，所述的掺杂密封玻璃纤维是以使得所述的掺杂密封玻璃纤维软化并形成将所述第一基板连接到所述第二基板上的封条，并且还保护位于所述第一基板与所述第二基板之间的所述至少一个有机发光二极管的方式加热的。
32.如权利要求31所述的有机发光二极管显示器，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维是由掺杂了至少一种过渡金属的多组成部件玻璃制造的，所述过渡金属包括铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。
33.如权利要求31所述的有机发光二极管显示器，其特征在于，所述第一基板是玻璃基板，所述第二基板是玻璃基板。
34.如权利要求31所述的有机发光二极管显示器，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维的软化温度低于所述第一和第二基板的软化温度。
35.一种制造有机发光二极管显示器的方法，它包括以下步骤：
提供第一基板；
将至少一个有机发光二极管沉积在所述第一基板上；
提供第二基板；
将掺杂了至少一种过渡金属的密封玻璃纤维沉积在所述第二基板上；
加热所述的掺杂密封玻璃纤维，使其软化，形成将所述第一基板连接到所述第二基板上，并且还保护位于所述第一基板与所述第二基板之间的所述至少一个有机发光二极管的封条。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述加热步骤还包括使用激光器发射激光束加热所述的掺杂密封玻璃纤维。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维具有在红外区域内增大的吸收性能，并且所述激光束在所述红外区域内的波长使得当所述激光束与所述的掺杂密封玻璃纤维互相作用时，从所述激光束吸收进入所述的掺杂密封玻璃纤维中的热能增加。
38.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维由掺杂了至少一种过渡金属的多组成部件玻璃制造，所述过渡金属包括铁、铜、钒、锰、钴、镍、铬或钕。
39.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述第一基板是玻璃基板，所述第二基板是玻璃基板。
40.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述的掺杂密封玻璃纤维的软化温度低于所述第一和第二基板的软化温度。
41.一种玻璃外壳，它包括：
第一玻璃板；
涂覆了在一特定波长具有增大的吸收性能的材料的第二玻璃板，其中，所述材料是由在所述特定波长操作的加热装置，以使得所述材料膨胀并形成将所述第一玻璃板连接到所述第二玻璃板上的封条的方式加热的。
42.如权利要求41所述的玻璃外壳，其特征在于，所述材料包括硅、铬、镍、或者过渡金属的氧化物和氮化物。
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