JP2017530512A - レーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム及びパッケージング方法 - Google Patents

Abstract

レーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム及びパッケージング方法であって、レーザー装置（１）から発射されるレーザーがレーザー走査ユニット（４）を介してパッケージング対象の封止ガラスパッケージ上に投射されて加熱が行われることにより、該レーザーが高速かつ周期的な走査を行うことができ、準同期パッケージングの効果を実現し、温度場の均一性及び生産性の向上という目的を達成し、同時にパッケージングパターンの多様化を実現することが可能である。好ましくは、ポータルフレーム（３）上に一つ又は複数のレーザー走査ユニット（４）を設置することができ、尚且つ段階的にレーザー走査ユニット（４）を移動させることができ、これにより、大型のパッケージング対象の封止ガラスパッケージに対する領域パッケージングを行うことができ、又は複数のパッケージング対象の封止ガラスパッケージを同時にパッケージングすることを実現でき、生産性を向上させることが可能である。

Description

本発明はＯＬＥＤパッケージング分野に関し、特にレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム及びパッケージング方法に関するものである。

近年、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、有機発光ダイオード）は、自発光、シンプルな構造、超薄型、高速応答性、高度なカラーコントラスト、広視野角、低消費電力及びフレキシブルな表示の実現等といった優位性によって、フラットディスプレイ及び照明分野において重要な開発の目標となっている。ＯＬＥＤデバイスについて言えば、外部の酸素や水分の侵入から隔離することは特に重要であり、なぜなら、水蒸気及び酸素の浸透は、ＯＬＥＤデバイス内の陰極酸化、コーティングの剥離、有機層の結晶化等の作用を引き起こし、デバイスを早期老朽化、ひいては損壊させるからである。最もよく見られる現象はブラックスポット、画素収縮（ｐｉｘｅｌ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）及び光度の減衰である。業界の標準によれば、市販のＯＬＥＤ製品は、少なくとも１０，０００時間の作業寿命と、少なくとも５０，０００時間の貯蔵寿命をそれぞれ達成する必要がある。これは水蒸気浸透率（ＷＶＴＲ）が１０^−６ｇ／ｍ^２／ｄａｙ未満、酸素浸透率（ＯＴＲ）が１０^−５ｃｃ／ｂａｒ／ｍ^２／ｄａｙ未満であることを要求するものであり、水及び酸素に対する浸透率の要求はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、液晶ディスプレイ）よりも高く、従ってＯＬＥＤ素子をパッケージングするプロセス技術及びパッケージング材料の開発は、全ＯＬＥＤ技術において核心的かつ重要な位置を占める。

現在、既知のＯＬＥＤデバイスパッケージング技術は、主にＵＶ接着剤カバー形封止、フィルムパッケージング、レーザーガラスフリット封止の三種である。その内、レーザーガラスフリット封止は新たに開発されたＯＬＥＤパッケージングプロセスである。その基本原理は以下の通りである。パッケージングプロセスにおいて、反射鏡、レンズ又は光ファイバーで構成された光路システムを介して、レーザー装置が発生したビームをパッケージング待機領域に集中させ、熱作用ゾーンを形成する。熱作用ゾーンにおけるパッケージング用溶接材料―ガラスフリット（ｆｒｉｔ）は軟化及び溶融され、その上下二つのガラス基板を接着させ、ハーメチックシールを形成する。

現在ＯＬＥＤをレーザー加熱ガラスフリットパッケージングするための技術的実現手段は連続的な輪郭走査パッケージングと同期パッケージングである。所謂連続的な輪郭走査パッケージングは、整形後のレーザービームを一定の出力で分布させて垂直に焦点を合わせ、かつ予め硬化されたガラスフリットのパッケージング対象の輪郭に沿って相対運動させ、一周の走査を行い、順次ガラスフリット輪郭線上の各点をガラスフリット軟化点温度に加熱し、更に順次冷却して結合させ、パッケージングを完成させる。しかしながら、連続的な輪郭走査パッケージングにはガラスフリットへの伝熱が不均一という特性が有り、良好なパッケージング効果が得られない。

所謂同期パッケージングは、スプライシング又は空間光変調器（例えばＤＯＥ又はＭＭＡ等）を介してレーザービームをガラスフリットパッケージング輪郭線と一致する二次元光学パターンに整形して、パッケージング層全体の輪郭線上をカバーするようにし、全てのガラスフリットパッケージング輪郭線が軟化点温度以上に至るまで同時に加熱され、その後、これを冷却し結合させ、パッケージングを完成させる。しかしながら、同期パッケージングのパッケージングプロセスは、やや煩雑で、実現が困難であり、かつその生産性もかなり低い。

本発明の目的はレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム及びパッケージング方法を提供するものであり、温度場の均一性と生産性を向上できるようにすることである。

上述の目的を実現するため、本発明は以下のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムを提供する。レーザー装置と、ポータルフレームと、前記ポータルフレーム上に設置される少なくとも一つのレーザー走査ユニットとを有し、前記少なくとも一つのレーザー走査ユニット中のそれぞれが、前記レーザー装置から発射されるレーザーを、パッケージング対象の封止ガラスパッケージ上に投射し、対応する走査パッケージング領域を形成し、前記パッケージングシステムが更にコントローラーを有し、前記レーザー走査ユニットの数、及び前記封止ガラスパッケージの面積のサイズに基づき、各レーザー走査ユニットの前記走査パッケージング領域の位置、運動経路、動作状態の内の少なくとも一つを制御するために用いられる。

好ましくは、前記封止ガラスパッケージがガラスパッケージングラインを有し、前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域が前記ガラスパッケージングラインの長さ、幅、湾曲部の内の少なくとも一つをカバーする。

好ましくは、前記コントローラーが更に前記ポータルフレームを制御して、前記各レーザー走査ユニットを移動させるために用いられ、前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域が動的に前記ガラスパッケージングラインをカバーできるようにする。

好ましくは、前記ポータルフレームが段階的な方式で移動し、ポータルフレームが各段階に至った後、前記コントローラーが前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域の位置、運動経路、動作状態の内の少なくとも一つを調整する。

好ましくは、前記ポータルフレームが走査方式で移動し、前記コントローラーが前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域の位置、運動経路、動作状態の内の少なくとも一つをリアルタイムに調整する。

好ましくは、前記レーザー装置がＣＯ_２レーザー装置である。

好ましくは、前記レーザー装置から発射されるレーザーの波長範囲が８００ｎｍ〜９００ｎｍであり、その動作電力範囲が１００Ｗ〜５００Ｗである。

好ましくは、前記レーザー装置が光ファイバーを介して前記各レーザー走査ユニットと相互に接続される。

好ましくは、前記各レーザー走査ユニットがガルバノメータ走査型ユニットであり、一つ又は複数の反射鏡と、走査型モーターと、サーボ駆動ユニットとを有し、ここで、サーボ駆動ユニットが前記走査型モーターに向けて偏向角度信号を発信し、前記走査型モーターが前記一つ又は複数の反射鏡の角度偏向を制御する。

好ましくは、前記反射鏡の偏向角度範囲が−２０°から２０°の間である。

本発明では更に以下のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法を提供する。この方法はパッケージング対象の封止ガラスパッケージのガラスフリットを加熱し、ハーメチックシールを形成するために用いられ、以下のステップを含む。
ａ）ポータルフレーム上に少なくとも一つのレーザー走査ユニットが設置され、各レーザー走査ユニットは、一つのレーザー装置から発射されるレーザービームをパッケージング対象の封止ガラスパッケージのパッケージングライン上に投射し、対応する走査パッケージング領域を形成する。

ｂ）前記レーザー走査ユニットの数、及び前記パッケージングラインで囲まれた領域のサイズに基づき、各レーザー走査ユニットの前記走査パッケージング領域の位置、運動経路、動作状態の内の少なくとも一つを制御し、パッケージングライン部分のガラス粉末が加熱され溶解するまで、レーザービームが前記パッケージングライン上において周期的な走査を行うようにする。

好ましくは、前記ポータルフレーム上に一つのレーザー走査ユニットが設置され、かつ前記パッケージングラインで囲まれた領域が前記走査パッケージング領域より大きく、前記ステップｂが以下のステップを含む。

ｂ１）前記ポータルフレームを静態に保ち、前記レーザー走査ユニットを回転させ、前記レーザーが所定の軌跡と速度に従い、現在の走査パッケージング領域内におけるパッケージングライン部分に対する周期的な走査を行うようにする、及び
ｂ２）前記ポータルフレームが前記レーザー走査ユニットを段階的に所定の距離に移動させるようにし、前記パッケージングラインを全て加熱し終えるまでステップｂ１を繰り返す。

好ましくは、前記ポータルフレーム上に一つのレーザー走査ユニットが設置され、かつ前記パッケージングラインで囲まれた領域が前記走査パッケージング領域より大きく、前記ステップｂが、ポータルフレームを用いた走査方式でレーザー走査ユニットを前記パッケージングラインに沿って移動させると同時に、前記パッケージングラインを全て加熱し終えるまで、前記レーザービームが所定の軌跡と速度に従い、前記パッケージングラインに対する走査を行うステップを含む。

好ましくは、前記ポータルフレーム上に複数のレーザー走査ユニットが設置され、各レーザー走査ユニットは単一のパッケージング対象の封止ガラスパッケージに対応し、前記ステップｂが以下のステップを含む。前記ポータルフレームを静態に保ち、複数の前記レーザー走査ユニットを回転させ、各レーザー走査ユニットから投射されるレーザーが所定の軌跡と速度に従い、それぞれ対応する単一のパッケージング対象の封止ガラスパッケージのパッケージングラインに対して周期的な走査を行うようにする。

好ましくは、前記ポータルフレーム上に複数のレーザー走査ユニットが設置され、かつ前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域が前記パッケージングラインをカバーし、前記ステップｂが以下のステップを含む。ポータルフレームを静態に保ち、複数の前記レーザー走査ユニットを回転させ、各レーザー走査ユニットから投射されるレーザーが所定の軌跡と速度に従い、対応する走査パッケージング領域内におけるパッケージングライン部分に対して周期的な走査を行うようにする。

好ましくは、前記ポータルフレーム上に複数のレーザー走査ユニットが設置され、かつ前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域が前記パッケージングラインの長さをカバーし、前記ステップｂが以下のステップを含む：
ｂ３）前記ポータルフレームを静態に保ち、複数の前記レーザー走査ユニットを回転させ、前記レーザーが所定の軌跡と速度に従い、現在の各走査パッケージング領域内におけるパッケージングライン部分に対して周期的な走査を行うようにする、及び
ｂ４）前記ポータルフレームが前記複数のレーザー走査ユニットを前記パッケージングラインの幅方向に沿って所定の距離に段階的に移動させるようにし、前記パッケージングラインを全て加熱し終えるまで、ステップｂ３を繰り返す。

従来の技術に比べ、本発明の有益な効果は主に以下の点に具体化される。レーザー装置から発射されるレーザーがレーザー走査ユニットを介してパッケージング対象の封止ガラスパッケージ上に投射されて加熱が行われることにより、前記レーザーが高速かつ周期的な走査を行うことができ、準同期パッケージングの効果を実現し、温度場の均一性及び生産性の向上という目的を達成するとともに、パッケージングパターンの多様化を実現することが可能である。

好ましくは、ポータルフレーム上に一つ又は複数のレーザー走査ユニットを設置することができ、尚且つ段階的にレーザー走査ユニットを移動させることができ、大型のパッケージング対象の封止ガラスパッケージに対する領域パッケージングを行うことができ、又は複数のパッケージング対象の封止ガラスパッケージを同時にパッケージングすることを実現でき、最大限に生産性を向上させることが可能である。

本発明の優位性と精神については、以下の具体的な実施例及び図面を参照して、更にその理解を深めることが可能である。

図１は本発明の実施例一におけるレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムの構造の概要を示す図である。

図２は本発明の実施例一におけるレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムの構造の断面図である。

図３は本発明の実施例一におけるパッケージング対象の封止ガラスパッケージの俯瞰図である。

図４は本発明の実施例一におけるレーザー走査ユニット中のレーザーの光路の概要を示す図である。

図５ａ乃至図５ｃは本発明の実施例二における単一ガルバノメータユニット領域パッケージング方法を採用する構造の概要を示す図である。

図６ａ乃至図６ｂは本発明の実施例三における単一ガルバノメータユニット走査パッケージング方法を採用する構造の概要を示す図である。

図７は本発明の実施例四における複数ガルバノメータユニットパッケージング方法を採用する構造の概要を示す図である。

図８は本発明の実施例四における複数列のパッケージング対象の封止ガラスパッケージの俯瞰図である。

図９は本発明の実施例五における複数ガルバノメータユニット静的領域パッケージング方法を採用する構造の概要を示す図である。

図１０は本発明の実施例六における複数ガルバノメータユニット動的領域パッケージング方法を採用する構造の概要を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム及びパッケージング方法について更に詳細に説明する。ここでは本発明の好適な実施例を示すものであり、本分野の技術者ならば、ここで説明する本発明に変更を加え、本発明の有益な効果を実現できることは言うまでもない。従って、以下の説明は本分野の技術者が広く知り得るものであり、本発明を限定するものではないと理解されるべきである。

明確を期するため、実際の実施例の特徴の全てについては説明しない。以下の説明において、本発明につき、不要な枝葉末節を説明することで混乱が生じないよう、公知の機能と構造については詳細に説明しないものとする。実際の実施例の開発において、関連のシステム又は関連の商業上の制約に従い、一つの実施例を別の実施例に変更する等、開発者の特定の目標を達成するために、多数かつ詳細な実施例を実施する必要があることを認識すべきである。またこれら開発業務が複雑かつ時間を要するものであることもあるが、本分野の技術者にとっては通常の業務に過ぎないことを理解すべきである。

以下の段落において、図面を参照しつつ例示方式で更に具体的に本発明について説明する。以下の説明と請求の範囲は、本発明の優位性と特徴を更に明確にさせるものである。なお図面には、全て非常に簡易化した形式を採用し、かつ正確ではない縮尺比率を使用しており、本発明の実施例を容易かつ明確に説明することを補助するためにのみ、これら図面を使用することは言うまでもない。

実施例一
図１から図４を参照するに、本実施例において、以下のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムを提示する。レーザー装置１と、ポータルフレーム３と、レーザー走査ユニット４とを有し、更に、前記レーザー走査ユニット４が前記ポータルフレーム３上に設置され、前記レーザー装置１から発射されるレーザーが前記レーザー走査ユニット４を介してパッケージング対象の封止ガラスパッケージ上に投射される。図３に示す通り、パッケージング対象の封止ガラスパッケージは、通常、上下ガラス基板８と、上下ガラス基板８の中間に位置するパッケージング対象のＯＬＥＤチップ９と、チップ９の周囲に位置する粉末状のガラスフリット等の溶接材料１０とを有する。

本実施例において、前記レーザー装置１がＣＯ_２レーザー装置であり、光ファイバー２を介して前記レーザー走査ユニット４と相互に接続され、前記レーザー装置１から発射されるレーザー７の波長範囲が８００ｎｍ〜９００ｎｍであり、例えば８５０ｎｍであって、その動作電力範囲が１００Ｗ〜５００Ｗであり、例えば３００Ｗである。前記レーザー走査ユニット４がガルバノメータ走査ユニットであり（Ｇａｌｖａｎｏｍｅｔｅｒ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、一つ又は複数の反射鏡４０（図４に示す通り）と、走査型モーターと、サーボ駆動ユニット（未表示）とを有する。図４に示す通り、ガルバノメータ走査ユニットが二つの反射鏡４０を有し、それぞれ図中の対応する軸線及び矢印の方向に沿って前後に偏向する――又はスイングするとも称される――ことができる。更にサーボ駆動ユニットが前記走査型モーターに向けて偏向角度信号を発信し、前記走査型モーターが前記反射鏡４０が角度を偏向することを制御し、レーザー７が二つの反射鏡４０の共同作用下においてパッケージング対象の封止ガラスパッケージのガラスフリット１０に沿って周期的な走査を行うようにさせ、より合理的には、前記反射鏡４０の偏向角度範囲が−２０°から２０°の間であり、例えば＋／−１５°であり、これにより、前記反射鏡４０のスイング中に過大なスイング幅により反射鏡４０の振動を引き起こすことがなく、かつ反射鏡４０のスイングが過大なスイング幅により慣性を生じさせず、これにより、制御信号の実施に遅延を生じさせないようにする。前記ポータルフレーム３はガルバノメータ走査ユニットを吊り下げるために用いることができ、前記レーザー走査ユニット４を平面内において自由に移動させることができる。言い変えれば、同一平面内のＸ方向とＹ方向に沿って自由に移動させることができる。

上述の如く、前記レーザー走査ユニット４中の反射鏡４０が所定の角度範囲内で偏向できるため、レーザー７の発射方向が変更し、ポータルフレーム３が不動の状況下において、前記レーザー走査ユニット４が特定の加熱ウインドウ５をカバーでき、即ち、レーザー走査ユニット４から発射されたレーザー７が特定サイズの領域をカバーできる。加熱ウインドウ５の範囲内に、パッケージング対象の封止ガラスパッケージのガラスフリットパッケージングライン６に基づき、必要なレーザー７の走査パスを設定できる。反射鏡４０から反射するガラスフリットを加熱するためのレーザー７がコリメートされた後に、レーザー７のスポットはエネルギーが平たな頂部に分布する円形スポットである。

準同期パッケージングの基本原理は、図１及び図２に示す通りであり、パッケージングプロセスにおいて、照準を合わせることによって、スポットをパッケージングが必要なガラスフリット１０上に被せ、レーザー走査ユニット４がレーザー７のビーム方向を制御している状況下において、スポットがパッケージングライン６上を高速に周期的かつ反復的に走査し、ガラスフリット１０の温度を軟化点以上に持続的に加熱したら、加熱を停止し、上下ガラス基板８の冷却時に、中間の溶接材料――ガラス粉末１０によって堅牢に接着するようにし、これにより機密性のパッケージを形成し、パッケージングが必要なＯＬＥＤチップ９を気密性のパッケージ内にパッケージングする。図３を参照されたい。

好ましくは、前記レーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムが単一ガルバノメータユニット式レーザー走査システムであって、前記ポータルフレーム３上に一つのガルバノメータ走査ユニット４が設置され、又は前記レーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムが複数ガルバノメータユニット式レーザー走査システムであって、前記ポータルフレーム３上に複数のガルバノメータ走査ユニット４が設置され、これにより、大型のパッケージのパッケージングに寄与し、各種プロセスのニーズを満たす。なお、ガルバノメータ走査ユニット４の個数はパッケージのサイズの大小に応じて選択できるものとし、ここでは制限を加えない。

また複数のガルバノメータ走査ユニット４を採用する場合に、前記レーザー装置１が一つのみのレーザーユニットを有し、かつ複数本の光ファイバー２を介して前記一つのレーザーユニットと各レーザー走査ユニット４とを相互に接続することができる。又は前記レーザー装置１が複数のレーザーユニットを有し、各レーザーユニットをそれぞれ一本又は複数本の光ファイバー２を介して対応する一つ又は複数のレーザー走査ユニット４と相互に接続することもできる。同様に、複数のガルバノメータ走査ユニット４を採用する場合に、前記ポータルフレーム３が一つのみのフレームを有し、全てのレーザー走査ユニット４を固定するために使用することができる。又は前記ポータルフレーム３が複数のフレームを有し、各フレームがそれぞれ一つ又は複数のレーザー走査ユニット４を固定することもでき、前記ポータルフレーム３が移動する時に、前記複数のフレームも全体として同期的に移動することを特筆しておく。

本実施例の別面において更に以下のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法を提示する。上記文面に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムを採用し、パッケージング対象の封止ガラスパッケージのガラスフリットを加熱し、ハーメチックシールを形成する。前記方法は以下のステップを含む。

Ｓ１００：前記レーザー装置１から発射されるレーザー７が前記レーザー走査ユニット４を介して、パッケージング対象の封止ガラスパッケージのパッケージングライン６上に投射されてパッケージングライン６をカバーする。
Ｓ２００：前記レーザー走査ユニット４及び／又はポータルフレーム３を使用し、レーザー７の方向を制御し、レーザー７が前記パッケージングライン６上において周期的な走査を行うようにし、パッケージングライン６のガラスフリット１０を溶解するまで加熱し、パッケージング対象の封止ガラスパッケージの上下ガラス基板８を接着させ、気密性の封止ガラスパッケージを形成する。

本実施例において、採用するのは単一ガルバノメータユニットレーザー走査システムであり、単一のサイズが小さい（ガラスフリットパッケージングライン６で囲まれた領域がレーザー走査ユニット４の加熱ウインドウ５より小さい）パッケージング対象の封止ガラスパッケージをパッケージングする。パッケージングを行うに際して、レーザー装置１から発射されるレーザー７がレーザー走査ユニット４を通過してパッケージング対象の封止ガラスパッケージ上に投射され、パッケージングライン６に沿ってガラスフリット１０を加熱し、また、ポータルフレーム３は移動又は段階的に移動する必要がなく、レーザー走査ユニット４が高速回転し、レーザー７が所定の軌跡と速度に従い、反復的な複数回の走査を介してパッケージングライン６を加熱することによって、単一のパッケージング対象の封止ガラスパッケージのパッケージングを完成させる。レーザーが高速走査状態にあるため、パッケージングライン６上の各位置のガラスフリット１０をほぼ同時に（又は極めて小さな時間差で）加熱できるようにし、これにより準同期パッケージングの効果を実現し、温度場の均一性及び生産性の向上という目的を達成する。

実施例二
図５ａから５ｃを参照するに、本実施例において、前記レーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムは単一ガルバノメータユニット式レーザー走査システムであり、単一ガルバノメータユニットに領域パッケージングを組み合わせた方法を採用してパッケージングを行う。前記パッケージング方法は以下のステップを含む。

単一のパッケージング対象の封止ガラスパッケージを複数のパッケージング領域に区分する。図５ａ〜５ｃ中に領域Ａ、領域Ｂと領域Ｃの三つのパッケージング領域を概略的に示した。ポータルフレーム３の段階的な移動を介して単一のレーザー走査ユニット４の加熱ウインドウ５が前記複数のパッケージング領域Ａ、Ｂ、Ｃを動的にカバーすることを実現する。

その内の一つパッケージング領域のパッケージングを行うに当たって、前記ポータルフレーム３は静態を保ち、前記レーザー走査ユニット４が回転し、前記レーザー７が所定の軌跡と速度に従い、前記パッケージング領域内のパッケージングラインに対して周期的な走査を行うようにする。図５ａに示す通り、ポータルフレーム３は、まず領域Ａに固定され、レーザー走査ユニット４中における反射鏡４０の偏向角度及びスイング頻度を設置することによって、レーザー走査ユニット４から発射されたレーザー７が図５ａに示すパッケージングライン６Ａの軌跡に従い、所定の速度で加熱ウインドウ５内のパッケージングライン６Ａ（パッケージングライン全体の第一部分に対応する）に対して周期的な走査を行うことができるようにし、これにより対応するガラスフリット１０部分が加熱され、対応する領域のパッケージングが実現される。

前記パッケージング領域内において対応する部分のパッケージングラインに対する走査が完了した後、前記パッケージング対象の封止ガラスパッケージの全てのパッケージングラインに対する走査が完了するまで、前記ポータルフレーム３が前記レーザー走査ユニット４を段階的な移動方向に沿って次のパッケージング領域に移動させ、更に次の部分のパッケージングラインに対して周期的な走査を行うようにし、これによりパッケージングを完成させる。図５ｂに示す通り、次に、ポータルフレーム３がレーザー走査ユニット４を段階的な移動方向（図中に矢印で示す通り）に沿って次のパッケージング領域Ｂに移動させ、レーザー走査ユニット４中における反射鏡４０の偏向角度及びスイング頻度を設置することによって、レーザー走査ユニット４から発射されたレーザー７が図５ｂ中に示すパッケージングライン６Ｂの軌跡に従い、所定の速度で加熱ウインドウ５内のパッケージングライン６Ｂ（パッケージングライン全体の第二部分に対応する）に対して周期的な走査を行うようにする。その後、図５ｃに示す通り、ポータルフレーム３が更にレーザー走査ユニット４を段階的な移動方向に沿って次のパッケージング領域Ｃに移動させ、レーザー走査ユニット４中における反射鏡４０の偏向角度及びスイング頻度を設置することによって、レーザー走査ユニット４から発射されたレーザー７が図５ｃに示すパッケージングライン６Ｃの軌跡に従い、所定の速度で加熱ウインドウ５内のパッケージングライン６Ｃ（パッケージングライン全体の第三部分に対応する）に対して周期的な走査を行うようにする。ここで前記パッケージング対象の封止ガラスパッケージのパッケージングライン全体（第一、第二、第三部分から構成される）の走査が完了し、これによりパッケージングを完成させる。

本実施例では封止ガラスパッケージを三つのパッケージング領域に区分したものの、本発明はこれに限定されるものではなく、パッケージのサイズに応じて、特にパッケージングラインで囲まれた領域のサイズ、及びレーザー走査ユニット４の加熱ウインドウ５のサイズによって区分する必要のあるパッケージング領域の個数を確定することが可能である。また、本分野の技術者ならば、パッケージングライン全体が走査され得ることを確実に保証するため、隣り合うパッケージングライン部分が互いに緊密に隣接し、又は一定のオーバーラップを含むことを理解すべきである。更に本分野の技術者ならば、前記ポータルフレーム３が各領域の中心位置に設置されなくともよく、該領域内のパッケージングラインの軌跡に基づきポータルフレーム３の合理的な位置に設置されることによって、パッケージングラインに対するより効率的な走査の完成に寄与するものであればよいことを理解すべきである。

本実施例において提示する単一ガルバノメータユニット領域パッケージング方法は、単一ガルバノメータ走査システムを用いて中等サイズのパッケージング対象の封止ガラスパッケージに対するパッケージングを行う場合のみに好適である。

実施例三
本実施例において、前記レーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムは、単一ガルバノメータユニットレーザー走査システムであり、単一ガルバノメータユニット走査パッケージング方法、即ちポータルフレームがレーザービームを移動させて走査する方式を採用して、大型の封止ガラスパッケージに対するパッケージングを行う。前記単一ガルバノメータユニット走査パッケージング方法は、一つの封止ガラスパッケージに対してパッケージングを行うに当たって、前記ポータルフレーム３が前記パッケージングライン６の上方平面に沿って移動すると同時に、前記パッケージング対象の封止ガラスパッケージ全体に対するパッケージングが完了するまで、レーザービームが所定の軌跡と速度に従い、前記パッケージングライン６のガラスフリット１０を走査する方法である。

図６ａ、６ｂに示す通り、レーザー走査ユニット内のガルバノメータが高速振動することで、レーザービームを一定の角度及び速度で回転させ、レーザービームのカバー範囲内に加熱ウインドウ５が構成される。レーザービームは所定の軌跡と速度に従い、加熱ウインドウ５内のパッケージングラインを繰り返し走査するとともに、前記パッケージング対象の封止ガラスパッケージ全体に対するパッケージングが完了するまで、ポータルフレーム３の移動によって加熱ウインドウ５が大型ガラスパッケージのパッケージングラインに対してスライド走査を行うようにする。

本実施例において提示するポータルフレーム３の移動によって加熱ウインドウ５がパッケージングラインに沿ってスライド走査するパッケージング方法は、比較的サイズの大きなパッケージング対象の封止ガラスパッケージに対するパッケージングを迅速に行うことが可能である。

実施例四
図７と図８を参照するに、本実施例において、前記レーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムは、複数ガルバノメータユニット式レーザー走査システムであり、複数ガルバノメータユニット式パッケージング方法を採用してパッケージングを行う。前記複数ガルバノメータユニット式パッケージング方法は以下のステップを含む。

前記パッケージング対象の封止ガラスパッケージは複数かつ複数列が排列され、各列のパッケージの個数と対応する複数のガルバノメータ走査ユニットを採用し、前記各列におけるパッケージング対象の封止ガラスパッケージと一対一で対応する位置の分布に従い、前記複数のガルバノメータ走査ユニットが前記各列のパッケージング対象の封止ガラスパッケージをそれぞれカバーするようにする。

いずれかの列のパッケージング対象の封止ガラスパッケージをレーザー走査するに当たって、前記ポータルフレーム３が静態を保ち、複数の前記レーザー走査ユニット４が回転し、前記レーザー７が所定の軌跡と速度に従い、それぞれ対応するパッケージの前記パッケージングラインに対して周期的な走査を行うようにし、気密性の封止ガラスパッケージを形成する。

具体的には、ｍ個のレーザー走査ユニット４が一定のスパンでポータルフレーム３上に配置され、そのスパンは自由に調節及び設定できる。前記パッケージング対象の封止ガラスパッケージがｎ列に排列され、各列にｍ個が存在し、いずれか一列のパッケージをパッケージングするに当たって、ポータルフレーム３が移動又は段階的に移動する必要はなく、複数のレーザー走査ユニット４が高速回転し、各レーザー７が所定の軌跡と速度に従い、反復的な走査を介して一つパッケージングライン６を複数回で加熱し、ｍ個のレーザー走査ユニット４が同一列内のｍ個の封止ガラスパッケージを同時にパッケージングでき、これにより一列ｍ個のパッケージング対象の封止ガラスパッケージに対するパッケージングが同時に完了し、更にポータルフレーム３の移動によって全てのレーザー走査ユニット４が次列のパッケージング領域に段階的に移動する。ｎ列全てのパッケージングが完了するまで、上述の動作を繰り返す。

本実施例において提示する複数ガルバノメータユニットパッケージング方法を採用すれば、迅速に大量パッケージングを行うことができ、パッケージングの効率を有効に向上させ、最大限にパッケージングの生産性を向上させることができる。

実施例五
図９を参照するに、本実施例において、前記レーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムは複数ガルバノメータユニット式レーザー走査システムであり、複数ガルバノメータユニット静的領域パッケージング方法を採用してパッケージングを行う。前記複数ガルバノメータユニット静的領域パッケージング方法は以下のステップを含む。

単一のパッケージング対象の封止ガラスパッケージを複数のパッケージング領域（図９に二つのパッケージング領域に区分したものを概略的に示す）に区分し、ポータルフレーム３上に前記パッケージング領域の個数に対応する複数のガルバノメータ走査ユニットを設置し、かつ前記ガルバノメータ走査ユニットが前記パッケージング領域と一対一の対応となるようにし、前記パッケージング領域をそれぞれカバーする。

パッケージングを行うに当たって、前記ポータルフレーム３が静態を保ち、複数の前記レーザー走査ユニット４が回転し、前記レーザー７が所定の軌跡と速度に従い、前記パッケージング領域内のパッケージングラインに対して周期的な走査を行うようにし、パッケージング対象の封止ガラスパッケージに対するパッケージングを完了する。

前記パッケージング対象の封止ガラスパッケージに対するパッケージングが完了した後、前記ポータルフレームが前記レーザー走査ユニットを次のパッケージング対象の封止ガラスパッケージに移動させ、パッケージングを行うようにする。

本実施例において提示する複数ガルバノメータユニット静的領域パッケージング方法は、大型のパッケージング対象の封止ガラスパッケージに特化したパッケージングを行う方法であり、ポータルフレーム３が不動を保ち、複数の前記レーザー走査ユニット４（ガルバノメータユニットについて、図９に２個を概略的に示す）の加熱ウインドウ５が重なり合うことで、前記パッケージングの封止ガラスパッケージを完全にカバーすることを確実に保証し、これによりパッケージングの実施をすればよい

実施例六
図１０を参照するに、前記レーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムは複数ガルバノメータユニット式レーザー走査システムであり、複数ガルバノメータユニット動的領域パッケージング方法を採用してパッケージングを行う。前記複数ガルバノメータユニット動的領域パッケージング方法は以下のステップを含む。

単一のパッケージング対象の封止ガラスパッケージを複数のパッケージング領域に区分し、前記パッケージング領域を複数列に区分し、ポータルフレーム３上に複数のガルバノメータ走査ユニットを設置し、かつその内の一列のパッケージング領域と一対一の対応となるようにし、該列のパッケージング領域をそれぞれカバーする。

該列のパッケージング領域に対するパッケージングを行うに当たって、前記ポータルフレームは静態を保ち、複数の前記レーザー走査ユニットを回転させ、前記レーザーが所定の軌跡と速度に従い、前記パッケージング領域内のパッケージングラインに対する周期的な走査を行うようにする。

該列のパッケージング領域に対するパッケージングが完了した後、前記ポータルフレームが段階的に移動することで、前記レーザー走査ユニットを次列のパッケージング領域に移動させ、前記パッケージング対象の封止ガラスパッケージ全体に対するパッケージングが完了するまで、パッケージングを行うようにする。

具体的には、図１０に示す通り、複数のレーザー走査ユニット４（図１０にＮ個を概略的に示す）が一定のスパンでポータルフレーム３上に配置され、そのスパンは自由に調節及び設定できる。パッケージング時に、一つの大型のパッケージングライン６をｘ方向に沿って２個又は２個以上のサブセクションに区分し、例えばＮ個のサブセクションとして、ポータルフレーム３が複数のレーザー走査ユニット４を段階的に移動させ（又は走査するようにし、段階的な移動方向とは、即ちｙ方向である）、大型のパッケージング対象の封止ガラスパッケージ全体に対するパッケージングが完全に完了するまで、複数のレーザー走査ユニット４を高速回転させ、各レーザー走査型ユニット４の動作を実施例四又は五と同じくする。

本実施例において提示する複数ガルバノメータユニット動的領域パッケージング方法は、大型のパッケージング対象の封止ガラスパッケージに対するパッケージングを行うことができ、大型ガラスのパッケージングに関わる課題を解決するものである。

本発明において提示する以上の実施例により、本発明が提示するレーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法は、以下の優位性を有することが分かる。
１、多種のサイズ及び多種のパッケージングラインの形状を定義するパッケージングシーンに適する。
２、輪郭走査パッケージングの低生産性と低同期性の課題を解決する。
３、ガルバノメータの高速走査という特性に基づき、そのプロセスウインドウ及び生産性が連続的な輪郭走査プログラムより優れている。
４、連続的な輪郭走査のフレキシビリティ及びプログラマブル、と同期パッケージング方法の温度上昇の同期一致性を兼ね備える。
５、パッケージングプロセスを同期的に収集してモニタリングし、閉ループの温度制御を形成することで、プロセスの最適化に寄与し、パッケージングの品質を向上させることが可能である。
６、レーザー出力パワーのプログラマブル制御を介して生産性を犠牲にしないという前提の下、昇温及び冷却プロセスを制御することが可能である
７、パッケージングプロセスにおいて、ポータルフレームが半製品に対して固定的かつ不変であり、ガルバノメータを回転させるのみで、ポータルフレームの動作性能に関する要求事項を軽減する
８、複数のガルバノメータを組み合わせてポータルフレームの段階的な移動又は走査と連携させ、複数のパッケージング定義領域（ｃｅｌｌ）の同時パッケージングと大型パッケージング定義領域のパッケージングのニーズを満たすことが可能である。

以上を要約するに、本発明の実施例において提供するレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム及びパッケージング方法では、レーザー装置から発射されるレーザーがレーザー走査ユニットを介してパッケージング対象の封止ガラスパッケージ上に投射されて加熱が行われることにより、前記レーザーが高速かつ周期的な走査を行うことができ、準同期パッケージングの効果を実現し、温度場の均一性及び生産性の向上という目的を達成すると同時に、パッケージングパターンの多様化を実現することが可能である。好ましくは、ポータルフレーム上に一つ又は複数のレーザー走査ユニットを設置することができ、尚且つ段階的にレーザー走査ユニットを移動させることができ、大型のパッケージング対象の封止ガラスパッケージに対する領域パッケージングを行うことができ、又は複数のパッケージング対象の封止ガラスパッケージを同時にパッケージングすることを実現でき、最大限に生産性を向上させることが可能である。

以上は本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。本技術分野の技術者が、本発明の技術的解決手段の範囲を逸脱することなく、本発明が開示する技術的解決手段と技術的内容に対して如何なる形態の等価的な交換又は修正等の変更を行うことも、全て本発明の技術的解決手段の内容を逸脱するものではなく、本発明の保護の範囲に該当する。

Claims (16)

1. レーザー装置と、ポータルフレームと、前記ポータルフレーム上に設置される少なくとも一つのレーザー走査ユニットと、を有し、
   前記少なくとも一つのレーザー走査ユニット中のそれぞれが、前記レーザー装置から発射されるレーザーを、パッケージング対象の封止ガラスパッケージ上に投射し、対応する走査パッケージング領域を形成することができるレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステムであって、
   前記パッケージングシステムが更にコントローラーを有し、前記コントローラーは、前記レーザー走査ユニットの数、及び前記封止ガラスパッケージの面積のサイズに基づき、前記各レーザー走査ユニットの前記走査パッケージング領域の位置、運動経路、動作状態の内の少なくとも一つを制御するために用いられる、
   ことを特徴とするレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
2. 前記封止ガラスパッケージがガラスパッケージングラインを有し、
   前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域が前記ガラスパッケージングラインの長さ、幅、湾曲部の内の少なくとも一つをカバーする、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
3. 前記コントローラーが更に前記ポータルフレームを制御して、前記各レーザー走査ユニットを移動させるために用いられ、
   前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域が動的に前記ガラスパッケージングラインをカバーできるようにする、
   ことを特徴とする請求項２に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
4. 前記ポータルフレームが段階的な方式で移動し、前記ポータルフレームが各段階に至った後、前記コントローラーが前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域の位置、運動経路、動作状態の内の少なくとも一つを調整する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
5. 前記ポータルフレームが走査方式で移動し、前記コントローラーが前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域の位置、運動経路、動作状態の内の少なくとも一つをリアルタイムに調整する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
6. 前記レーザー装置がＣＯ_２レーザー装置である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
7. 前記レーザー装置から発射されるレーザーの波長範囲が８００ｎｍ〜９００ｎｍであり、その動作電力範囲が１００Ｗ〜５００Ｗである、
   ことを特徴とする請求項６に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
8. 前記レーザー装置が光ファイバーを介して前記各レーザー走査ユニットと相互に接続される、
   ことを特徴とする請求項６に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
9. 前記各レーザー走査ユニットがガルバノメータ走査ユニットであり、一つ又は複数の反射鏡と、走査型モーターと、サーボ駆動ユニットとを有し、
   前記サーボ駆動ユニットが前記走査型モーターに向けて偏向角度信号を発信し、前記走査型モーターが前記一つ又は複数の反射鏡の角度偏向を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
10. 前記反射鏡の偏向角度範囲が−２０°から２０°の間である、
    ことを特徴とする請求項９に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージングシステム。
11. パッケージング対象の封止ガラスパッケージのガラスフリットを加熱し、ハーメチックシールを形成するために用いる、レーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法であって、 前記方法が、
    ａ）ポータルフレーム上に少なくとも一つのレーザー走査ユニットが設置され、前記各レーザー走査ユニットが一つのレーザー装置から発射されるレーザービームをパッケージング対象の封止ガラスパッケージのパッケージングライン上に投射し、対応する走査パッケージング領域を形成し、
    ｂ）前記レーザー走査ユニットの数、及び前記パッケージングラインで囲まれた領域のサイズに基づき、前記各レーザー走査ユニットの前記走査パッケージング領域の位置、運動経路、動作状態の内の少なくとも一つを制御し、前記パッケージングライン部分のガラス粉末が加熱され溶解するまで、前記レーザービームが前記パッケージングライン上において周期的な走査を行うようにするステップ、
    を含む、
    レーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法。
12. 前記ポータルフレーム上に一つのレーザー走査ユニットが設置され、かつ前記パッケージングラインで囲まれた領域が前記走査パッケージング領域より大きく、
    前記ステップｂが、
    ｂ１）前記ポータルフレームを静態に保ち、前記レーザー走査ユニットを回転させ、前記レーザーが所定の軌跡と速度に従い、現在の走査パッケージング領域内におけるパッケージングライン部分に対する周期的な走査を行うようにするステップと、
    ｂ２）前記ポータルフレームが前記レーザー走査ユニットを段階的に所定の距離に移動させるようにし、前記パッケージングラインを全て加熱し終えるまでステップｂ１を繰り返すステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法。
13. 前記ポータルフレーム上に一つのレーザー走査ユニットが設置され、かつ前記パッケージングラインで囲まれた領域が前記走査パッケージング領域より大きく、
    前記ステップｂが、
    ポータルフレームを用いた走査方式でレーザー走査ユニットを前記パッケージングラインに沿って移動させると同時に、前記パッケージングラインを全て加熱し終えるまで、前記レーザービームが所定の軌跡と速度に従い、前記パッケージングラインに対する走査を行うステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法。
14. 前記ポータルフレーム上に複数のレーザー走査ユニットが設置され、前記各レーザー走査ユニットが単一のパッケージング対象の封止ガラスパッケージに対応し、
    前記ステップｂが、
    前記ポータルフレームを静態に保ち、複数の前記レーザー走査ユニットを回転させ、各レーザー走査ユニットから投射されるレーザーが所定の軌跡と速度に従い、それぞれ対応する単一のパッケージング対象の封止ガラスパッケージのパッケージングラインに対して周期的な走査を行うようにするステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法。
15. 前記ポータルフレーム上に複数のレーザー走査ユニットが設置され、かつ前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域が前記パッケージングラインをカバーし、
    前記ステップｂが、
    前記ポータルフレームを静態に保ち、複数の前記レーザー走査ユニットを回転させ、前記各レーザー走査ユニットから投射されるレーザーが所定の軌跡と速度に従い、対応する走査パッケージング領域内におけるパッケージングライン部分に対して周期的な走査を行うようにするステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法。
16. 前記ポータルフレーム上に複数のレーザー走査ユニットが設置され、かつ前記各レーザー走査ユニットの走査パッケージング領域が前記パッケージングラインの長さをカバーし、
    前記ステップｂが、
    ｂ３）前記ポータルフレームを静態に保ち、複数の前記レーザー走査ユニットを回転させ、前記レーザーが所定の軌跡と速度に従い、現在の各走査パッケージング領域内におけるパッケージングライン部分に対して周期的な走査を行うようにするステップと、
    ｂ４）前記ポータルフレームが前記複数のレーザー走査ユニットを前記パッケージングラインの幅方向に沿って段階的に所定の距離に移動させるようにし、前記パッケージングラインを全て加熱し終えるまで、ステップｂ３を繰り返すステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のレーザー封止ガラスパッケージのパッケージング方法。
    

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