CN204289543U - 一种激光烧结设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光烧结设备。该激光烧结设备包括：用于输出第一功率的激光的第一激光头；用于输出第二功率的激光的第二激光头；用于驱动第一激光头与第二激光头移动，使第一激光头和第二激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热的驱动装置，与第一激光头和第二激光头分别连接。本实用新型利用两个激光头对待烧结材料进行加热时，使两个激光头分别对待烧结材料的某一待加热区域进行加热，这样在进行激光烧结之前对待烧结材料进行预热，或者激光烧结之后对待烧结材料进行退火处理，从而减小激光烧结前相较于激光烧结时的温度差或者减小激光烧结后温度的下降速度，以减小待烧结材料基板的应力，避免由于收缩应力造成的裂纹甚至破损情况。

Description

一种激光烧结设备

技术领域

本实用新型涉及显示器制造技术领域，尤其是指一种激光烧结设备。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器件是通过电流驱动发光材料自主发光的显示器件。由于OLED显示器中的发光材料对温度、空气、水十分敏感，因此良好的封装对OLED显示器的寿命和画面品质至关重要。OLED显示器的封装技术有多种，如激光封装、薄膜封装和注入封装等。其中激光封装技术是目前较成熟的OLED封装技术，其主要的工作原理是利用激光的精确快速升温融化将夹在两片玻璃基板(一片为盖板玻璃，一片为设置有发光材料和电路图形的背板玻璃)间特定位置的玻璃胶来实现对两片基板的封装。

由于传统激光烧结时，玻璃胶会瞬间从室温提高到800～1000℃，然后再降至室温，该快速升温和降温的过程会在玻璃胶内部聚集一定的收缩应力，该收缩应力在后续工艺中极易形成裂纹甚至破损的情况。目前针对这一问题的改善措施基本上有两种：一、降低玻璃基板和玻璃胶材料的热膨胀系数来降低收缩应力；二、降低激光烧结速度，然而第一种方法使得玻璃基板和玻璃胶材料的选择受到很大限制，第二种方法的应用并不能适用于量产，因此该两种方法使OLED显示器的制造受到很大限制。

实用新型内容

本实用新型技术方案的目的是提供一种激光烧结设备，用于解决现有技术显示器制造过程中采用激光封装时，由于激光烧结产生的大收缩应力造成玻璃胶形成裂纹或破损的问题。

本实用新型提供一种激光烧结设备，其中，所述激光烧结设备包括：

用于输出第一功率的激光的第一激光头；

用于输出第二功率的激光的第二激光头；

用于驱动所述第一激光头与所述第二激光头移动，使所述第一激光头和第二激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热的驱动装置，所述驱动装置与所述第一激光头和所述第二激光头分别连接。

优选地，上述所述的激光烧结设备，其中，所述激光烧结设备还包括：

用于输出第三功率的激光的第三激光头，其中所述第三功率以及所述第一功率小于所述第二功率；

所述驱动装置还与所述第三激光头连接，所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热。

优选地，上述所述的激光烧结设备，其中，所述第一激光头和所述第二激光头对待烧结材料上的同一区域进行加热时，以相同速率同时移动。

优选地，上述所述的激光烧结设备，其中，所述驱动装置包括：

用于使所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头以相同速率沿第一方向移动对待烧结材料进行扫描的第一控制结构；

用于调节所述第一激光头、所述第二激光头和/或所述第三激光头的位置，使从所述第二激光头至所述第一激光头的方向、以及从所述第三激光头至所述第二激光头的方向始终与所述第一方向保持相同的第二控制结构。

优选地，上述所述的激光烧结设备，其中，所述激光烧结设备还包括一固定台，所述固定台上设置有环形轨道，所述第二激光头固定设置于所述环形轨道的中心，所述第一激光头和所述第三激光头设置于所述环形轨道上，并分设于所述第二激光头的两侧。

优选地，上述所述的激光烧结设备，其中，所述驱动装置包括：与所述第一激光头连接、用于使所述第一激光头绕所述环形轨道移动的第一马达；与所述第三激光头连接、用于使所述第三激光头绕所述环形轨道移动的第二马达。

优选地，上述所述的激光烧结设备，其中，所述第一功率和所述第三功率相较于所述第二功率分别低20-40％。

优选地，上述所述的激光烧结设备，其中，所述第二激光头与所述第一激光头以及所述第二激光头与所述第三激光头之间的距离分别为2-5mm。

优选地，上述所述的激光烧结设备，其中，所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头的光路相互平行。

本实用新型具体实施例上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果：

在现有激光封装所用激光头的基础上，增加一个激光头，利用两个激光头在对待烧结装置上所设置的待烧结材料进行加热时，使两个激光头依次分别对待烧结材料的某一待加热区域进行加热，这样在进行激光烧结之前对待烧结材料进行预热，或者激光烧结之后对待烧结材料进行退火处理，从而减小激光烧结前相较于激光烧结时的温度差或者减小激光烧结后温度的下降速度，以减小待烧结材料基板的应力，避免由于收缩应力造成的裂纹甚至破损情况。

附图说明

图1为通常显示器的剖面结构示意图；

图2为显示器的平面结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例所述激光烧结设备的应用结构示意图；

图4为本实用新型第二实施例所述激光烧结设备的应用结构示意图；

图5为本实用新型第三实施例的所述激光烧结设备的应用结构示意图；

图6为本实用新型第三实施例采用三个激光头时玻璃胶的温度曲线图；

图7为本实用新型第四实施例所述激光烧结设备的立体结构示意图；

图8为本实用新型第四实施例所述激光烧结设备的平面结构示意图；

图9为采用本实用新型第四实施例所述激光烧结设备的扫描方向改变结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

本实用新型具体实施例所述激光烧结设备，包括：

用于输出第一功率的激光的第一激光头；

用于输出第二功率的激光的第二激光头；

用于驱动所述第一激光头与所述第二激光头移动，使所述第一激光头和第二激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热的驱动装置，所述驱动装置与所述第一激光头和所述第二激光头分别连接。

本实用新型实施例所述激光烧结设备，在现有激光封装所用激光头的基础上，增加一个激光头，利用两个激光头在对待烧结装置上所设置的待烧结材料进行加热时，使两个激光头依次分别对待烧结材料进行加热，这样在进行激光烧结之前对待待烧结材料进行预热，或者激光烧结之后对待烧结材料进行退火处理，从而减小激光烧结前相较于激光烧结时的温度差或者减小激光烧结后温度的下降速度，以减小待烧结材料和基板的应力，避免由于收缩应力造成的裂纹甚至破损情况。

较佳地，所述第一激光头与所述第二激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热时，使所述第一激光头和所述第二激光头以相同速率同时移动，这样第一激光头和第二激光头在同时对待烧结材料的其中一区域进行移动扫描的过程，先后对该区域进行加热，使整个激光烧结设备结构简单、易于控制。

本实用新型实施例中，第二激光头输出为第二功率的激光，第一激光头输出为第一功率的激光，第二功率大于第一功率，具体地第二激光头所输出激光用于显示器封装时玻璃胶的烧结，使玻璃胶达到温度为800至1000度；第一激光头所输出激光用于在玻璃胶烧结之前的预热，或者用于玻璃烧结之后的退火，使玻璃胶加热达到温度为400至500度。

本实用新型上述结构的激光烧结设备，可以用于显示器的封装，通过激光对待封装显示器所涂覆的玻璃胶部分进行加热，以使玻璃胶升温融化将显示器的两部分组装在一起。因此，上述的激光烧结设备应用于显示器封装时，所述待烧结装置为待封装显示器，所述待烧结材料为玻璃胶。

以下将以本实用新型所述激光烧结设备应用于显示器封装为例，对本实用新型具体实施例的结构进行详细描述。

图1为通常显示器的剖面结构示意图，图2为显示器的平面结构示意图，参阅图1和图2，显示器包括相对且平行设置的背板玻璃1和盖板玻璃2，其中背板玻璃1与盖板玻璃2之间设置用于实现图像显示的器件，对于OLED显示器来说，背板玻璃1与盖板玻璃2之间设置各发光功能层。在封装时，沿背板玻璃1的边框部分四周涂覆玻璃胶3，将盖板玻璃2盖设于发光功能层的上方，之后使激光头所输出激光对准盖板玻璃2表面的玻璃胶对应区域，并沿着边框的玻璃胶对应区域进行扫描，进行激光烧结，使背板玻璃1与盖板玻璃2固结在一起。

图3为本实用新型第一实施例所述激光烧结设备的应用结构示意图，以图2中剖面A-A上方设置激光烧结设备为例。在第一实施例中，第一激光头10与第二激光头20固连在一起，以相同速率在盖板玻璃2上方沿玻璃胶3的对应区域进行扫描，当第二激光头20至第一激光头10的方向与扫描方向一致，也即第二激光头20相较于第一激光头10位于第一激光头10朝扫描方向的相反方向时，则进行移动扫描，在同时移动扫描的过程中，第一激光头10与第二激光头20均输出激光时，第一激光头10所输出激光首先到达盖板玻璃2上玻璃胶3的对应区域，之后第二激光头10所输出激光才能达到玻璃胶3的对应区域。采用该实施例的激光烧结设备，第一激光头10所输出激光用于在玻璃胶烧结之前的预热，使玻璃胶3达到温度至400至500度时，第二激光头20所输出激光对玻璃胶3进行烧结，使玻璃胶3达到温度至800至1000度，通过在进行激光烧结之前对待封装显示器的玻璃胶部分进行预热，能够减小激光烧结前相较于激光烧结时的温度差，以减小玻璃胶和玻璃基板的应力，避免由于收缩应力造成的裂纹甚至破损情况。

图4为本实用新型第二实施例所述激光烧结设备的应用结构示意图，同样以图2中剖面A-A上方设置激光烧结设备为例。与第一实施例相同，在第二实施例中，第一激光头10与第二激光头20固连在一起，以相同速率在盖板玻璃2上方沿玻璃胶3的对应区域进行扫描。但与第一实施例不同，第二实施例中，第一激光头10至第二激光头20的方向与扫描方向一致，也即第一激光头10相较于第二激光头20位于第二激光头20朝扫描方向的相反方向，进行扫描。则当第一激光头10与第二激光头20同时输出激光时，第二激光头20所输出激光首先到达盖板玻璃2上玻璃胶3的对应区域，之后第一激光头10所输出激光才到达玻璃胶3的对应区域。采用该实施例的激光烧结设备，首先第二激光头20所输出激光对玻璃胶3加热，使玻璃胶3达到温度800至1000度，对玻璃胶3进行烧结，之后第一激光头10所输出激光才到达玻璃胶3的对应区域，使玻璃胶3的温度缓慢达到400至500度时停止加热，对玻璃胶3进行退火处理，从而减小激光烧结后温度的下降速度，以减小玻璃胶和玻璃基板的应力，避免由于收缩应力造成的裂纹甚至破损情况。

图5为本实用新型第三实施例所述激光烧结设备的应用结构示意图，同样以图2中剖面A-A上方设置激光烧结设备为例。在第三实施例中，所述激光烧结设备除包括第一激光头10和第二激光头20之外，还包括第三激光头30，用于输出第三功率的激光，与驱动装置连接，所述第三功率小于第二功率。在第三实施例中，第一激光头10、第二激光头20和第三激光头30固连在一起，以相同速率在盖板玻璃2上方沿玻璃胶3的对应区域进行扫描。所述驱动装置还用于使所述第三激光头30与所述第一激光头10、所述第二激光头20一起对玻璃胶3的对应区域进行扫描，所述第一激光头10、所述第二激光头20和所述第三激光头30依序先后分别对玻璃胶进行加热。这样，利用第一激光头10先对玻璃胶3进行预热，使玻璃胶3的温度达到400至500度，之后再利用第二激光头20对玻璃胶3进行烧结，使玻璃胶3的温度达到800至1000度，再后再利用第三激光头30对玻璃胶3进行退火，使玻璃胶3缓慢降温至400至500度，如图6所示的温度曲线图，激光烧结前玻璃胶缓慢升温以及激光烧结之后缓慢降温，采用该温度梯度烧结和退火，能够减小玻璃胶和玻璃基板的应力，避免由于收缩应力造成的裂纹甚至破损情况。

参阅图2，在显示器中，玻璃胶3通常沿边框设置，因此在盖板玻璃2所在平面形成为封闭的长方形形状，在采用两个激光头或三个激光头同时沿盖板玻璃2上方玻璃胶3的形状进行扫描加热时，为保证各激光头对玻璃胶3的加热顺序不变，需要根据玻璃胶3的形状改变各激光头之间的相对关系。因此，本实用新型实施例所述激光烧结设备，所述驱动装置还用于调节各激光头的位置。以第三实施例中所包括的三个激光头为例，所述驱动装置具体包括：

第一控制结构，用于使所述第一激光头10、所述第二激光头20和所述第三激光头30以相同速率沿第一方向对玻璃胶3进行扫描；

第二控制结构，用于调节所述第一激光头10、所述第二激光头20和/或所述第三激光头30的位置，使从所述第二激光头30至所述第一激光头10的方向、以及从所述第三激光头30至所述第二激光头20的方向始终与所述第一方向保持相同。

也即通过调节所述第一激光头10、所述第二激光头20和/或所述第三激光头30的位置，使第三激光头30、第二激光头20和第一激光头10的排列方向与扫描方向相同，这样沿扫描方向进行扫描时，第一激光头10、第二激光头20和第三激光头30依次对同一区域的玻璃胶30进行加热。

上述中的第一方向为显示器封装过程中，沿显示器边框的玻璃胶移动的方向，本领域技术人员可以理解，显示器的边框通常为长方形，沿边框设置的玻璃胶也形成为长方形，因此对于显示器的封装过程，利用激光烧结设备对玻璃胶时，所输出激光沿玻璃胶扫描时，方向依据玻璃胶的设置形状变化，也即第一方向为依据玻璃胶的设置形状而变化。上述各激光头进行移动扫描的过程也即是将整个玻璃胶进行激光加热固化的过程。

为使各激光头的位置调节简单、方便，本实用新型提供第四实施例的激光烧结设备，参阅图7和图8所示，在第四实施例中，所述激光烧结设备还包括一固定台40，所述固定台40上设置有环有轨道41，其中所述第二激光头20固定设置于所述环形轨道41的中心，所述第一激光头10和所述第三激光头30设置于所述环形轨道41上，并分设于第二激光头20的两侧。

进一步地，所述驱动装置包括与所述第一激光头10连接的第一马达11，用于使所述第一激光头10绕所述环形轨道41移动；还包括与所述第三激光头30连接的第二马达31，用于使所述第三激光头30绕所述环形轨道41移动。

利用上述的结构，参阅图9所示，当使激光烧结设备沿玻璃胶3的形状进行扫描加热时，当扫描方向改变时，通过第一马达11使第一激光头10在环形轨道41上绕第二激光头30转动，通过第二马达31使第三激光头30绕环形轨道41转动，无论扫描方向如何改变，保证第三激光头30、第二激光头20和第一激光头10的依序排列方向与扫描方向相同。

本实用新型第三实施例和第四实施例的激光烧结设备中，第一激光头10所输出激光的第一功率和第三激光头30所输出激光的第三功率相较于第二激光头所输出激光的第二功率低20-40％。此外，第一功率可以等于第三功率，但不限于此。且较佳地，所述第二激光头20与所述第一激光头10以及所述第二激光头20与所述第三激光头30之间的距离分别为2-5mm，以该结构参数和工艺参数能够保证获得较佳的烧结效果。

另外，优选地，所述第一激光头10、所述第二激光头20和所述第三激光头30的光路相互平行,分别相对于盖板玻璃2所在平面垂直地入射至玻璃胶3所在区域。

本实用新型实施例采用如上激光烧结设备的激光烧结方法，包括：

所述第一激光头输出第一功率的激光；

所述第二激光头输出第二功率的激光；

所述第一激光头与所述第二激光头移动，分别对待烧结材料上的同一区域进行加热。

较佳地，所述第一激光头与所述第二激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热的步骤中，所述第一激光头和所述第二激光头以相同速率同时移动。

本实用新型上述结构的激光烧结设备，可以应用于显示器的封装，通过激光对待封装显示器所涂覆的玻璃胶部分进行加热，以使玻璃胶升温融化将显示器的两部分组装在一起。因此，上述的激光烧结设备应用于显示器封装时，所述待烧结装置为待封装显示器，所述待烧结材料为玻璃胶。

采用本实用新型实施例的激光烧结方法，用于显示器的封装时，第二激光头所输出激光使玻璃胶达到温度800至1000度，对玻璃胶进行烧结；利用第一激光头对玻璃胶加热至400至500度；第一激光头可以在第二激光头之前先对玻璃胶进行加热，以在玻璃胶烧结前进行预热，从而减小激光烧结前相较于激光烧结时的温度差；第一激光头也可以在第二激光头烧结之后再对玻璃胶进行加热，以进烧结之后的玻璃胶进行退火处理，从而减小激光烧结后温度的下降速度，减小玻璃胶和玻璃基板的应力，避免由于收缩应力造成的裂纹甚至破损情况。

进一步地，所述激光烧结方法还包括：

第三激光头输出第三功率的激光，其中所述第三功率和所述第一功率小于所述第二功率；

所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热。

在用于显示器的封装时，利用第一激光头先对玻璃胶进行预热，使玻璃胶的温度达到400至500度，之后再利用第二激光头对玻璃胶进行烧结，使玻璃胶的温度达到800至1000度，再后再利用第三激光头对玻璃胶进行退火，使玻璃胶缓慢降温至400至500度，采用该温度梯度烧结和退火，减小玻璃胶和玻璃基板的应力，避免由于收缩应力造成的裂纹甚至破损情况，获得较佳的效果。较佳地，在所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热的步骤中，具体地所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头以相同速率沿第一方向移动，先后分别对待烧结材料的同一区域进行扫描。

此外，在使所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头以相同速率沿第一方向移动的步骤中，还包括：

调节所述第一激光头、所述第二激光头和/或所述第三激光头的位置，使从所述第二激光头至所述第一激光头的方向、以及从所述第三激光头至所述第二激光头的方向始终与所述第一方向保持相同。

此外，较佳地，所述第一功率和所述第三功率相较于所述第一功率分别低20-40％。

本实用新型实施例所述激光烧结设备和激光烧结方法，能够减小玻璃胶和玻璃基板的应力，避免由于收缩应力造成的裂纹甚至破损情况，从而提高烧结良率。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种激光烧结设备，其特征在于，所述激光烧结设备包括：

用于输出第一功率的激光的第一激光头；

用于输出第二功率的激光的第二激光头；

用于驱动所述第一激光头与所述第二激光头移动，使所述第一激光头和第二激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热的驱动装置，所述驱动装置与所述第一激光头和所述第二激光头分别连接。

2.如权利要求1所述的激光烧结设备，其特征在于，所述激光烧结设备还包括：

用于输出第三功率的激光的第三激光头，其中所述第三功率以及所述第一功率小于所述第二功率；

所述驱动装置还与所述第三激光头连接，所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头分别对待烧结材料上的同一区域进行加热。

3.如权利要求1所述的激光烧结设备，其特征在于，所述第一激光头和所述第二激光头对待烧结材料上的同一区域进行加热时，以相同速率同时移动。

4.如权利要求2所述的激光烧结设备，其特征在于，所述驱动装置包括：

用于使所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头以相同速率沿第一方向移动对待烧结材料进行扫描的第一控制结构；

用于调节所述第一激光头、所述第二激光头和/或所述第三激光头的位置，使从所述第二激光头至所述第一激光头的方向、以及从所述第三激光头至所述第二激光头的方向始终与所述第一方向保持相同的第二控制结构。

5.如权利要求2所述的激光烧结设备，其特征在于，所述激光烧结设备还包括一固定台，所述固定台上设置有环形轨道，所述第二激光头固定设置于所述环形轨道的中心，所述第一激光头和所述第三激光头设置于所述环形轨道上，并分设于所述第二激光头的两侧。

6.如权利要求5所述的激光烧结设备，其特征在于，所述驱动装置包括：与所述第一激光头连接、用于使所述第一激光头绕所述环形轨道移动的第一马达；与所述第三激光头连接、用于使所述第三激光头绕所述环形轨道移动的第 二马达。

7.如权利要求2、4至6任一项所述的激光烧结设备，其特征在于，所述第一功率和所述第三功率相较于所述第二功率分别低20-40％。

8.如权利要求2、4至6任一项所述的激光烧结设备，其特征在于，所述第二激光头与所述第一激光头以及所述第二激光头与所述第三激光头之间的距离分别为2-5mm。

9.如权利要求2、4至6任一项所述的激光烧结设备，其特征在于，所述第一激光头、所述第二激光头和所述第三激光头的光路相互平行。