KR20180048800A - 투명한 밀봉부분을 포함하는 장치 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

투명한 밀봉부분을 포함하는 장치 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

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인드라지트 두타
샤리 엘리자베스 코발
스테판 르보비치 로거노브
마크 알레한드로 퀘사다
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Abstract

밀봉 장치를 제조하는 방법은 여기에 개시되며, 상기 방법은, 제1 유리 기판과 제2 기판 사이에 적어도 하나의 금속을 포함하는 밀봉 층을 위치시켜 밀봉 계면을 형성하는, 위치 단계; 및 상기 밀봉 계면 상으로 미리 결정된 파장에서 작동하는 레이저 빔을 향하게 하여, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 적어도 하나의 밀봉부분을 형성하고 및 상기 적어도 하나의 금속을 금속 나노입자로 전환시키는, 레이저 빔을 향하게 하는 단계를 포함한다. 약 50㎚ 미만의 입자 크기를 갖는 금속 나노입자를 포함하는 밀봉부분을 갖는 밀봉 장치뿐만 아니라 이러한 밀봉 장치를 포함하는 디스플레이 장치는 또한 개시된다.

Description

투명한 밀봉부분을 포함하는 장치 및 이를 제조하는 방법
본 출원은 2015년 9월 4일자에 출원된 미국 가 특허출원 제62/214,275호의 우선권을 주장하며, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 혼입된다.
본 발명은 일반적으로 밀봉 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는, 금속 나노입자를 포함하는 투명한 기밀 밀봉부분 (hermetic seals) 및 금속 박막 (metal films)을 사용하여 이러한 밀봉부분을 제조하는 방법에 관한 것이다.
밀봉 유리 패키지 (Sealed glass packages) 및 케이싱은, 전자장치, 및 지속적인 작동을 위한 기밀 환경으로부터 이익을 얻을 수 있는, 다른 장치에 적용하기 위해 점차로 보급되고 있다. 기밀 패키징으로부터 이익을 얻을 수 있는 대표적인 장치는, 텔레비전, 센서, 광학 장치, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 3D 잉크젯 프린터, 레이저 프린터, 고체-상태 광원, 및 광전지 구조를 포함한다. 예를 들어, OLEDs 또는 양자점 (QDs)을 포함하는 디스플레이는, 대기 조건에서 이들 물질의 가능한 분해를 막기 위해 밀봉된 기밀 패키지를 필요로 할 수 있다.
유리, 세라믹, 및 유리-세라믹 기판은, 에폭시 또는 다른 밀봉 물질로 또는 없이, 가열로 (furnace)에서 기판을 놓아 밀봉될 수 있다. 그러나, 상기 가열로는 통상적으로, OLEDs 및 QDs와 같은, 많은 장치에는 부적합한, 높은 공정 온도에서 작용한다. 이들 기판은 또한 유리 프릿 (glass frit)을 사용하여, 예를 들어, 기판들 사이에 유리 프릿을 놓고, 및 상기 프릿을 레이저 또는 다른 열원으로 가열하여 패키지를 밀봉하여 밀봉될 수 있다. 프릿-계 밀봉제는, 예를 들어, 통상적으로 약 2 내지 150 microns 범위의 평균 입자 크기로 분쇄된 유리 물질을 포함할 수 있다. 유리 프릿 물질은, 기판과 유리 프릿 사이에 열팽창계수의 불일치를 낮추기 위해 유사한 입자 크기를 갖는 음의 CTE 물질과 혼합될 수 있다.
그러나, 유리 프릿은, OLEDs 또는 QDs와 같은 장치에 부적절한 더 높은 공정 온도를 요구할 수 있고 및/또는 밀봉시에 바람직하지 않은 가스를 생성할 수 있다. 프릿 밀봉부분은 또한 바람직하지 않은 낮은 인장 강도 및/또는 전단 변형을 가질 수 있다. 부가적으로, 기밀 밀봉부분을 형성하기 위한 이들 물질의 사용은, 프릿 페이스트 (paste)에서 음의 CTE 무기 충전제에 기인한 불투명한 밀봉부분을 결과할 수 있다.
투명한 밀봉부분은, 디스플레이 적용과 같은, 다양한 적용들에서 바람직하다. 예를 들어, 투명 밀봉부분은 미적 목적을 위해 베젤 (bezel)로 피복될 수 있는 디스플레이 구역의 양을 줄일 수 있다. 따라서, 투명하고 기밀한 밀봉 장치뿐만 아니라 이러한 장치를 형성하는 방법을 제공하는 것이 유리할 것이다.
본 개시는 밀봉 장치를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 제1 유리 기판과 제2 기판 사이에 적어도 하나의 금속을 포함하는 밀봉 층을 위치시켜 밀봉 계면을 형성하는, 밀봉 층을 위치시키는 단계; 및 상기 밀봉 계면 상으로 미리 결정된 파장에서 작동하는 레이저 빔을 향하게 하여, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 적어도 하나의 밀봉부분을 형성하고 및 상기 적어도 하나의 금속을 약 50㎚ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 금속 나노입자로 전환시키는, 레이저 빔을 향하게 하는 단계를 포함한다. 이렇게 형성된 밀봉부분은, 몇몇 구체 예에서, 기밀할 수 있고 및/또는 투명할 수 있다.
비-제한적인 구체 예에서, 제2 기판은, 유리, 유리-세라믹, 및 세라믹 기판, 예컨대, 질화알루미늄, 산화알루미늄, 산화베릴륨, 질화붕소, 또는 탄화규소 등으로부터 선택될 수 있다. 다양한 구체 예에 따르면, 밀봉 층은, 약 500㎚ 미만의 두께를 가질 수 있다. 다른 구체 예에서, 밀봉 층은, 레이저의 작동 파장에서 약 10%를 초과하는 흡수를 가질 수 있다. 또 다른 구체 예에서, 제1 및 제2 기판은, 레이저의 작동 파장에서 약 10% 미만의 흡수를 가질 수 있다. 다른 구체 예에 따르면, 밀봉 층의 용융점은, 제1 또는 제2 기판 중 적어도 하나의 유리 전이 온도의 약 10% 및/또는 100℃ 이내일 수 있다.
본 개시는 또한 제1 유리 기판, 제2 기판, 및 이들 사이에 배치된 적어도 하나의 밀봉부분을 포함하는 밀봉 장치에 관한 것으로, 여기서, 적어도 하나의 밀봉부분은 약 50㎚ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 금속 나노입자를 포함한다. 다양한 구체 예에 따르면, 적어도 하나의 밀봉부분은, 투명 및/또는 기밀 밀봉부분일 수 있다. 또 다른 구체 예에 따르면, 금속 나노입자는, 약 10㎚ 미만의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 부가적인 구체 예에서, 제1 또는 제2 기판 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 공동 (cavity)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 공동은, 예를 들어, 색-변환 요소 (color-converting element) 또는 발광 구조, 등을 함유할 수 있다.
본 개시의 부가적인 특색 및 장점은, 하기 상세한 설명에서 서술될 것이고, 부분적으로 하기 상세한 설명으로부터 기술분야의 당업자에게 명백하거나, 또는 하기 상세한 설명, 청구항뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함하는, 여기에 기재된 바와 같은 방법들을 실행시켜 용이하게 인지될 것이다.
전술한 배경기술 및 하기 상세한 설명 모두는 본 개시의 다양한 구체 예를 제공하고, 및 청구항의 본질 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 틀거리를 제공하도록 의도된 것으로 이해될 것이다. 수반되는 도면은 또 다른 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 혼입되며, 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 개시의 다양한 구체 예를 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 개시의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다.
하기 상세한 설명은 다음의 도면과 함께 판독되는 경우 더욱 이해될 수 있다.
도 1은, 본 개시의 다양한 구체 예에 따른 밀봉 층을 포함하는 밀봉되지 않은 장치의 측면도를 예시한다;
도 2는, 파장의 함수에 따른 특정 금속의 반사율을 예시하는 플롯이다;
도 3은, 도 1의 밀봉되지 않은 장치의 평면도를 예시한다;
도 4a는, 밀봉 전의 대표적인 유리-금속-유리 계면의 투과 전자 현미경 (TEM) 이미지이다;
도 4b는, 2개의 유리 기판들 사이에 금속 나노입자를 포함하는 대표적인 밀봉부분의 TEM 이미지이다;
도 5는, 본 개시의 다양한 구체 예에 따른 밀봉 장치의 평면도를 예시한다; 및
도 6은, 도 5의 밀봉 장치의 라인 A-A를 통해 취해진 단면도를 예시한다.
이하, 본 개시의 다양한 구체 예는, 대표적인 방법 및 장치를 예시하는, 도 1-6을 참조하여 논의될 것이다. 하기의 일반적인 설명은, 청구된 방법 및 장치의 개요를 제공하도록 의도되고, 및 다양한 관점들은, 비-제한적인 구체 예를 참조하여 본 개시 전반에 걸쳐 좀 더 구체적으로 논의될 것이며, 이들 구체 예들은 본 개시의 맥락 내에서 서로 상호교환 가능하다.
방법
제1 유리 기판과 제2 기판 사이에 적어도 하나의 금속을 포함하는 밀봉 층을 위치시켜 밀봉 계면을 형성하는, 밀봉 층을 위치시키는 단계; 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 적어도 하나의 밀봉부분을 형성하고, 및 상기 적어도 하나의 금속을 약 50㎚ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 금속 나노입자로 전환시키기 위해 밀봉 계면 상으로 미리 결정된 파장에서 작동하는 레이저 빔을 향하게 하는 단계를 포함하는 밀봉 장치를 제조하는 방법은 여기에 개시된다. 적어도 하나의 밀봉부분은, 몇몇 구체 예에서, 가시 파장에서 투명할 수 있고 및/또는 기밀일 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 기판 및 제2 기판 (101a, 101b) 및 적어도 하나의 금속을 포함하는 밀봉 층 (103)은, 접촉되어 밀봉 계면 (105)을 형성할 수 있다. 여기서 언급되는, 밀봉 계면은, 제1 유리 기판 (101a), 제2 기판 (101b), 및 밀봉 층 (103) 사이에 접촉의 지점, 예를 들어, 용접 (weld) 또는 밀봉에 의해 결합되는 표면의 접합점이다. 기판 및 밀봉 층은, 당 업계에 공지된 임의의 수단에 의해 접촉될 수 있고, 및 특정 구체 예에서, 힘, 예를 들어, 적용된 압축력을 사용하여 접촉될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 층은, 제1 또는 제2 기판에 적용될 수 있거나, 또는 몇몇 구체 예에서, 제1 및 제2 기판 모두에 적용될 수 있다. 비-제한적인 실시 예로서, 기판은 2개의 플레이트들 사이에 배열될 수 있고 및 함께 가압될 수 있다. 어떤 구체 예에서, 클램프, 브래킷, 진공 척 (vacuum chucks), 및/또는 기타 고정물은, 압축력을 가하는데 사용되어 밀봉 계면에서 양호한 접촉을 보장할 수 있다.
제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 몇몇 구체 예에서, 소다-라임 실리케이트, 알루미노실리케이트, 알칼리-알루미노실리케이트, 보로실리케이트, 알칼리-보로 실리케이트, 알루미노보로실리케이트, 알칼리-알루미노보로실리케이트, 용융 실리카 및 기타 적절한 유리를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 기술분야에서 알려진 임의의 유리를 포함할 수 있다. 이들 기판은, 다양한 구체 예에서, 화학적으로 강화 및/또는 열적으로 템퍼링될 수 있다. 적절한 상업적으로 이용 가능한 기판의 비-제한적인 예로는, 두서너 가지 예를 들면, 코닝사 (Corning Incorporated)의 EAGLE XG®, Iris™, Lotus™, Willow®, 및 Gorilla® 유리를 포함한다. 이온 교환에 의해 화학적으로 강화된 유리는, 몇몇 비-제한적인 구체 예에 따른 적절한 기판일 수 있다. 어떤 구체 예에서, 제1 및 제2 기판은 같거나 또는 다른 유리로부터 선택될 수 있다.
적절한 유리 기판은, 예를 들어, 약 450℃ 내지 약 1000℃의 범위와 같은, 약 950℃ 미만, 약 900℃ 미만, 약 850℃ 미만, 약 800℃ 미만, 약 700℃ 미만, 약 600℃ 미만, 약 500℃ 미만, 약 450℃ 미만과 같은 약 1000℃ 미만의, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 유리 전이 온도 (Tg)를 가질 수 있다. 부가적인 구체 예에서, 제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 약 1000℃ 내지 약 1300℃ 범위와 같은, 약 1100℃ 초과, 약 1200℃ 초과, 약 1250℃ 초과, 약 1300℃ 초과와 같은, 1000℃를 초과하는, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, Tg를 가질 수 있다. 어떤 구체 예에서, 제1 및 제2 기판은 같거나 또는 다른 Tg를 가질 수 있다.
다양한 구체 예에 따르면, 제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 약 100MPa를 초과하는 압축 응력 및 약 10 microns를 초과하는 압축 응력의 층의 깊이 (DOL)를 갖는 유리로부터 선택될 수 있다. 다른 구체 예에서, 제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 약 500MPa를 초과하는 압축 응력 및 약 20 microns를 초과하는 DOL, 또는 약 700MPa를 초과하는 압축 응력 및 약 40 microns를 초과하는 DOL을 가질 수 있다. 선택적인 구체 예에서, 제2 기판 (101b)은, 세라믹 또는 유리-세라믹과 같은, 유리 이외의 물질을 포함할 수 있다. 제2 기판이 구성될 수 있는 대표적인 적절한 물질은, 서너 가지만 예를 들면, 질화알루미늄, 산화알루미늄, 산화베릴륨, 질화붕소 및 탄화규소를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
비-제한 구체 예에서, 제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 예를 들어, 약 0.1 mm 내지 약 2 mm, 약 0.2 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.3 mm 내지 약 1.2 mm, 약 0.4 mm 내지 약 1 mm, 약 0.5 mm 내지 약 0.8 mm, 또는 약 0.6 mm 내지 약 0.7 mm 범위와 같은, 약 3 mm 이하의, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 두께를 가질 수 있다. 다양한 구체 예에 따르면, 제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 4mm 초과, 5mm 초과와 같은, 3 mm를 초과하는, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 두께를 가질 수 있다.
제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 다양한 구체 예에서, 투명하거나 또는 실질적으로 투명할 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "투명"은, 유리 기판이 지정된 파장에서 약 90%를 초과하는 투과율을 갖는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 대표적인 투명 유리 기판은, 가시광선 범위 (420-700㎚)에서, 약 90% 내지 약 98% 범위와 같은, 약 92% 초과, 약 94% 초과, 약 96% 초과, 또는 약 98% 초과와 같은, 약 90%를 초과하는, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 투과율을 가질 수 있다.
제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 또한 레이저의 작동 파장에서 투명하거나 또는 실질적으로 투명할 수 있다 (예를 들어, 약 10% 미만의 흡수 또는 약 90% 초과의 투과율). 예를 들어, 제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 레이저 작동 파장의 1% 내지 10%와 같은, 약 8% 미만, 약 6% 미만, 약 4% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만을, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하여, 흡수할 수 있다. 예를 들어, 대표적인 유리 기판은, 자외선 (UV) 파장 (<420㎚) 및 적외선 (IR) 파장 (>700㎚)에서 약 10% 미만의 광을 흡수할 수 있다.
어떤 구체 예에서, 밀봉 층은, 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 밀봉 층은, 알루미늄, 철, 구리, 은, 금, 크롬, 티타늄, 로듐, 마그네슘, 니켈, 아연, 몰리브덴, 및 이들의 합금 (예컨대, 몇 가지 예를 들면, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 강철, 스테인리스강, 또는 황동), 및 이들의 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 다양한 구체 예에 따르면, 밀봉 층은, 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 밀봉 층은 알루미늄, 스테인리스강, 구리, 은 및 금 박막들 (gold films), 및 이와 유사한 것으로부터 선택될 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 밀봉 층은, 플라즈몬 공명 (plasmonic resonances)에 기인하여 가시 스펙트럼에서 흡수 피크를 가질 수 있는 금속 입자, 예를 들어, 금 또는 구리 및 이와 유사한 것이 없거나 또는 실질적으로 없을 수 있다.
어떤 구체 예에 따르면, 밀봉 층은, 둘 이상의 박막을 포함할 수 있으며, 각 박막은 적어도 하나의 금속을 포함한다. 예를 들어, 알루미늄 박막 및 은 박막의 조합이 사용될 수 있거나, 또는 전술된 금속 박막의 임의의 다른 조합은 사용될 수 있다. 다른 구체 예에서, 밀봉 층은, 금속, 예를 들어, 크롬 및 티타늄의 혼합물, 또는 전술된 금속의 임의의 다른 조합을 포함하는 단일 박막을 포함할 수 있다. 비-제한적인 예로서, 밀봉 층은, 약 10㎚ 내지 약 500㎚의 범위와 같은, 약 400㎚ 미만, 약 300㎚ 미만, 약 200㎚ 미만, 약 100㎚ 미만, 약 50㎚ 미만, 약 25㎚ 미만, 또는 약 10㎚ 미만과 같은, 약 500㎚ 미만의, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함하는, 두께를 가질 수 있다. 다른 대표적인 구체 예는, 예를 들어, 약 10㎚ 내지 약 500㎚의 범위인, 250㎚ 이하, 또는 100㎚ 이하와 같은, 500㎚ 이하의, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 두께를 각각 갖는 두 개의 박막을 포함하는 밀봉 층을 사용할 수 있다.
다른 비-제한적인 구체 예에서, 밀봉 층은, 적어도 하나의 금속 박막 및 적어도 하나의 유리 밀봉 박막을 포함할 수 있다. 유리 밀봉 박막은, 예를 들어, 미리 결정된 레이저 작동 파장 및/또는 상대적으로 낮은 유리 전이 온도 (Tg)에서 약 10% 초과의 흡수를 갖는 유리 조성물로부터 선택될 수 있다. 다양한 구체 예에 따르면, 유리 밀봉 박막은, 붕산염 유리, 인산염 유리, 텔루라이트 유리 (tellurite glasses), 및 칼코겐화물 유리, 예를 들어, 주석 인산염, 주석 플루오로인산염, 및 주석 플루오로보레이트로부터 선택될 수 있다.
일반적으로, 적절한 밀봉 유리는, 저 Tg 유리 및 구리 또는 주석의 적절한 반응성 산화물을 포함할 수 있다. 비-제한적인 예로서, 밀봉 층은, 약 350℃ 이하, 약 300℃ 이하, 약 250℃ 이하, 또는 약 200℃와 같은, 약 400℃ 이하, 또는 약 200℃ 내지 약 400℃의 범위와 같은, 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, Tg를 갖는 유리를 포함할 수 있다. 적절한 유리 밀봉 박막 및 방법은, 예를 들어, 미국 특허출원 제13/777,584호; 제13/891,291호; 제14/270,828호; 및 제14/271,797호에 개시되며, 이들 모두는 전체적으로 참조로서 여기에 혼입된다.
몇몇 구체 예에서, 밀봉 층 및/또는 하나 이상의 박막의 두께는, 밀봉 및 광학 특성의 원하는 조합을 얻기 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 층 두께는, 밀봉 층의 일부가 금속 나노입자로 전환되고, 이에 의해 두 기판들 사이에 밀봉부분을 형성하도록 선택될 수 있으며, 반면에, 밀봉 층의 또 다른 부분은, 온전히 유지되어서, 밀봉부분에 산란 및/또는 반사 특성을 제공한다. 부가적인 구체 예에 따르면, 둘 이상의 박막이 사용될 수 있고, 각각은 원하는 조합의 밀봉 및 광학 특성들을 생성하도록 선택된 두께를 갖는다. 예를 들어, 총 밀봉 층 두께는, 500㎚ 초과 또는 미만일 수 있거나, 또는 밀봉 층을 구성하는 하나 이상의 박막의 두께는, 단독 또는 조합하여, 500㎚ 초과 또는 미만일 수 있다.
어떤 비-제한적인 구체 예에서, 밀봉 층 (103)은, 레이저의 작동 파장에서 약 10% 초과의 흡수를 가질 수 있다. 예를 들어, 밀봉 층 (103)은, 레이저 작동 파장에서, 약 10% 내지 약 90% 범위와 같은, 약 30% 초과, 약 40% 초과, 약 50% 초과, 약 60% 초과, 약 70% 초과, 약 80% 초과 또는 약 90% 초과와 같은, 약 20%를 초과하는, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 흡수를 가질 수 있다. 어떤 구체 예에서, 밀봉 층 (103)은, UV (<420㎚), 가시광선 (420-700㎚), 및 적외선 (>700㎚)에서 약 10% 초과의 광을 흡수할 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 다양한 금속은, UV 및 가시 파장에서 광을 흡수할 수 있고 (예를 들어, 약 10% 초과 흡수), 및 일부는 IR 파장에서도 흡수할 수 있다.
어떤 구체 예에서, 밀봉 층 (103)은, 약 500℃ 내지 약 1000℃ 범위와 같은, 약 950℃ 미만, 약 900℃ 미만, 약 850℃ 미만, 약 800℃ 미만, 약 750℃ 미만, 약 700℃ 미만, 약 600℃ 미만, 약 500℃ 미만과 같은, 약 1000℃ 미만의, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 용융점을 가질 수 있다. 부가적인 구체 예에서, 밀봉 층 (103)은, 약 1000℃ 내지 약 2000℃ 범위와 같은, 약 1100℃ 초과, 약 1200℃ 초과, 약 1300℃ 초과, 약 1400℃ 초과, 약 1500℃ 초과, 약 1600℃ 초과, 약 1700℃ 초과, 약 1800℃ 초과, 약 1900℃ 초과, 또는 약 2000℃ 초과와 같은, 1000℃를 초과하는, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브범위를 포함하는, 용융점을 가질 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 밀봉 층은, 금속을 포함할 수 있고, 및 밀봉 층의 용융점은, 금속의 용융점과 대략적으로 동일할 수 있다.
이론에 의해 구속되는 것을 원하지는 않지만, 밀봉 층에 의한 레이저 방사선의 흡수는, 밀봉 계면에서 열을 발생시킬 수 있는 것으로 믿어진다. 예를 들어, 밀봉 계면은, 적어도 하나의 금속이 금속 나노입자로 전환되고 및 제1 및/또는 제2 기판이 연화 또는 용융되어 밀봉부분을 형성하는 밀봉 온도까지 국지적으로 가열될 수 있다. 밀봉 온도는, 몇몇 구체 예에서, 제1 및/또는 제2 기판의 Tg 및/또는 적어도 하나의 금속의 용융점을 초과할 수 있다. 예를 들어, 밀봉 온도는, 약 500℃ 내지 약 1000℃ 범위와 같이, 약 950℃ 미만, 약 900℃ 미만, 약 850℃ 미만, 약 800℃ 미만, 약 750℃ 미만, 약 700℃ 미만, 약 600℃ 미만, 약 500℃ 미만과 같은, 약 1000℃ 미만, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함할 수 있다. 부가적인 구체 예에서, 밀봉 온도는, 약 1000℃ 내지 약 1700℃ 범위와 같은, 약 1100℃ 초과, 약 1200℃ 초과, 약 1300℃ 초과, 약 1400℃ 초과, 약 1500℃ 초과, 약 1600 초과와 같은, 1000℃ 초과, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함할 수 있다.
다양한 구체 예에 따르면, 적어도 하나의 금속을 포함하는 밀봉 층 (103)은, 예를 들어, 가시 파장에서 불투명할 수 있다. 부가적인 구체 예에서, 레이저 노출 후에, 밀봉 층 (103)은, 실질적으로 투명한 금속 나노입자로 변환될 수 있다. 금속 나노입자는, 제1 및/또는 제2 기판의 표면(들) 내로 혼입될 수 있으며, 따라서, 밀봉부분의 일부, 예를 들어, 금속 나노입자 및 유리의 박막 또는 층을 형성한다. 금속 나노입자는, 다양한 구체 예에서, 유리 내에 분산될 수 있는데, 예를 들어, 입자는, 유리와 혼합되지만, 유리의 일부가 아니거나, 또는 유리에 용해된다.
전환 공정 동안, 금속 나노입자는, 어떤 구체 예에서, 제1 또는 제2 기판 중 하나 이상에 부분적으로 또는 완전히 용해될 수 있다. 이론에 의해 구속되는 것을 원하지는 않지만, 밀봉 층을 금속 나노입자로 전환하기 위한 메커니즘은, 상승된 온도에서 유리 내로 금속의 용해를 포함할 수 있고, 유리가 냉각될 때 금속의 침전이 수반된다. 더군다나, 유리에서 금속의 용해도는, 금속 나노입자가 유리에서 이동하거나 또는 분포될 수 있는 정도 (예를 들어, 그 결과로 생긴 밀봉부분의 두께)에 영향을 미칠 수 있다. 몇몇 사례에서, 유리 내로 금속의 용해를 촉진하기 위해 다가 유리 성분에 의해 또는 대기 중의 산소에 의해, 금속이 산화될 수 있는 것은 가능하다. 예를 들어, (원소 Fe로서) 유리에 잘 용해되지 않는, 철 박막의 경우에서, 산화철 (FeO)은, 하기 반응식 1에 따른 대기 산화에 의해 또는 반응식 2에 따른 다가 유리 성분과의 반응에 의해 형성될 수 있다:
[반응식 1]
2Fe (박막) + O2 (공기) → FeO (유리)
[반응식 2]
SnO2 (유리) + Fe (박막) → SnO (유리) + FeO (유리)
물론, 이들 반응은, 단지 대표적인 것이며 및 청구범위의 범주를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 제안된 작용 메커니즘에 관계없이, 밀봉 층에 의한 레이저 방사선의 흡수는, 박막 또는 밀봉 층의 연속성을 파괴하는 역할을 할 수 있으며, 이는 결국, 상대적으로 작은 금속 나노입자 (예를 들어, 50㎚ 미만 또는 심지어 10㎚ 미만의 평균 입자 크기)를 포함하는 투명한 밀봉부분을 결과할 수 있다.
몇몇 구체 예에 따르면, 밀봉 부분은, 제1 및/또는 제2 기판의 층 또는 영역을 포함할 수 있고, 여기서 금속 나노입자는 분산 또는 혼입된다. 부가적인 구체 예에서, 층은, 약 150㎚ 내지 약 250 microns, 약 200㎚ 내지 약 100 microns, 약 300㎚ 내지 약 50 microns, 약 400 ㎚ 내지 약 25 microns, 또는 약 500 ㎚ 내지 약 10 microns과 같은, 약 100㎚ 내지 약 500 microns 범위의 두께, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 두께를 가질 수 있다.
적어도 하나의 금속을 금속 나노입자로 변환시킨 다음, 이를 유리 기판 내로 혼입시키는, 변환 단계는, 유리 내로 금속 플라스마를 확산시키는 단계와 구별되는 것으로 이해되어야 한다. 확산은, 예를 들어, 플라스마를 형성하여 금속을 기화시키고, 및 그 다음 기체 금속을 유리 내로 확산시켜 수행될 수 있다. 대조적으로, 금속 나노입자는 유리 내로 혼입될 수 있는 고체 입자이다. 금속 나노입자의 낮은 흡수 단면에 기인하여, 나노입자 (뿐만 아니라 밀봉부분)는, 예를 들어, 가시 파장에서 투명할 수 있다. 이와 같이, 다양한 구체 예에서, 밀봉 온도는, 적어도 하나의 금속 및/또는 밀봉 층의 승화 온도 이하일 수 있다. 부가적인 구체 예에 따르면, 밀봉 온도는, 적어도 하나의 금속을 포함하는 플라스마가 형성되는 온도 이하이다.
또한, 적어도 하나의 금속을 금속 나노입자로 변환시킨 다음, 이를 유리 기판(들) 내로 혼입시키는, 변환 단계는, 금속 산화물을 포함하는 밀봉 층 (예를 들어, ZnO, SnO, SnO2, 및/또는 P2O5 및 이와 유사한 것을 포함하는 저-용융점 유리 (low-melting glass) "LMG" 조성물)을 사용하는 단계와 구별되는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 이러한 금속 산화물은 유리 내에 높은 용해도를 가질 수 있고 및 따라서 밀봉 영역 또는 계면을 통해 광범위하게 분포 (예를 들어, 기판 표면으로부터 몇 microns까지의 깊이로 이동)될 수 있는 반면, 여기에 개시된 금속 나노입자는, 상대적으로 더 낮은 용해도를 갖고, 및 따라서, 약 100㎚ 미만, 예를 들어, 약 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 또는 10㎚ 미만과 같은, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 훨씬 더 짧은 거리를 이동할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 금속 나노입자는, 예를 들어, 대기 산소 또는 유리 내에 다가 성분과 반응에 의해, 금속 산화물로 전환될 수 있다. 그러나, 그렇기는 하지만, 이렇게 전환된 금속 산화물의 분포는, 밀봉 층에 원래 혼입된 금속 산화물의 분포보다 훨씬 작을 수 있고, 및 이렇게 형성된 금속 산화물은, 유리의 냉각시 금속 나노입자로서 침전될 수 있다.
이론에 의해 구속되는 것을 원하지는 않지만, 유리 기판 및 밀봉 층의 실질적인 동시 용융은, 연화된 유리 내로 혼입될 수 있는 금속 나노입자를 생성하여 실질적으로 투명한 밀봉부분을 형성할 수 있는 것으로 믿어진다. 따라서, 몇몇 구체 예에서, 밀봉 층 (103) 및 제1 및 제2 기판 (101a, 101b)은, 밀봉 층의 용융점이 제1 및/또는 제2 기판 중 적어도 하나의 Tg와 실질적으로 유사하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 층의 용융점 및 제1 및/또는 제2 기판의 Tg는, 약 40%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% 또는 1% 이내와 같은, 약 50% 이내, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함할 수 있다. 다른 구체 예에서, 밀봉 층의 용융점 및 제1 및/또는 제2 기판의 Tg는, 약 400℃, 300℃, 200℃, 100℃, 90℃, 80℃, 70℃, 60℃, 50℃, 40℃, 30℃, 20℃, 10℃, 또는 5℃와 같은, 약 500℃ 이내, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함할 수 있다.
밀봉 층 (103)의 용융 온도가 제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)의 Tg에 비해 너무 낮은 경우, 밀봉 층은, 유리 기판 중 하나 이상이 용융되기 전에 용융될 수 있고, 및 따라서, 유리 기판(들)은 결합을 형성하기에 충분히 연화 또는 용융되지 않을 것이다. 이로써, 다양한 구체 예에서, 밀봉 층의 용융점은, 제1 및/또는 제2 기판의 Tg의 50% 초과, 예컨대, 약 60%, 70%, 80%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99% 초과, 예를 들어, 제1 및/또는 제2 기판의 Tg의 약 50% 내지 약 100% 범위, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브범위를 포함할 수 있다. 다른 한편, 밀봉 층 (103)의 용융 온도가 제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)의 용융 온도에 비해 너무 높은 경우, 제1 및/또는 제2 기판 (101a, 101b)은, 금속 나노입자가 형성되기 전에 용융될 것이고, 및 밀봉부분은 투명하지 않을 수 있다. 이로써, 부가적인 구체 예에서, 제1 및/또는 제2 기판의 Tg는, 밀봉 층의 용융점의, 예를 들어, 약 50% 내지 약 100%의 범위인, 약 60%, 70%, 80%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99% 초과와 같이, 밀봉 층의 용융점의 50% 초과일 수 있다.
도 3은, 도 1에 도시된 밀봉되지 않은 장치의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 기판 (101a, 101b)은, 투명할 수 있고, 및 따라서, 도시된 구체 예에서 모두 가시적이다. 밀봉 층 (103)은 다양한 구체 예에 따라 불투명할 수 있다. 도 3에 도시된 비-제한 구체 예가 유리 기판의 에지 주변의 직사각형 패턴의 밀봉 층 (103)을 포함하지만, 밀봉 층은, 임의의 주어진 패턴, 크기, 형상, 및/또는 위치를 가질 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 밀봉 층은, 제1 및/또는 제2 기판의 표면의 전부 또는 실질적으로 전부를 덮을 수 있다. 이러한 구체 예는, 진공 단열 유리 (vacuum insulated glass: VIG)의 경우에 구상될 수 있다. 선택적으로, 밀봉 층은, 임의의 주어진 패턴을 형성하기 위해 제1 및/또는 제2 기판에 도포될 수 있다. 예를 들어, 가공소재 (workpiece)는, 제1 기판과 제2 기판 사이에 놓일 수 있고, 및 밀봉 층은 가공소재 주위에 배치, 예를 들어, 가공소재의 테를 두를 수 있다. 이러한 테는, 유리 기판의 둘레를 따라, 예를 들어, 기판의 에지에서 연장될 수 있다. 물론, 정사각형, 직사각형, 원형, 규칙적, 또는 불규칙한 패턴, 및 이와 유사한 것과 같은, 임의의 형상은, 기판의 주변 및/또는 중심 영역을 포함하여, 유리 기판의 임의의 위치에서, 사용될 수 있다.
도 3의 장치를 밀봉하기 위해, 레이저 (도시되지 않음)는, 정사각형, 직사각형, 원형, 타원형, 또는 임의의 다른 적절한 패턴 또는 형상과 같은, 임의의 패턴을 생성하기 위해 임의의 미리 결정된 경로를 사용하여 기판에 따라 스캔 또는 병진이동될 수 있다 (또는 기판은 레이저에 대해 병진이동될 수 있다). 제1 기판과 제2 기판 사이에 밀봉부분을 형성하는데 사용되는 레이저는, 유리 기판 용접을 위해 기술분야에서 알려진 임의의 적절한 연속파 또는 준-연속파 레이저로부터 선택될 수 있다. 밀봉부분을 형성하기 위한 대표적인 레이저 및 방법은, 계류중인 미국 특허출원 제13/777,584호; 제13/891,291호; 제14/270,828호; 및 제14/271,797호에 기재되어 있고, 이들의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 혼입된다.
예를 들어, 레이저는 UV (<420㎚), 가시광선 (420-700㎚) 또는 IR (>700㎚) 파장에서 광을 방출할 수 있다. 어떤 구체 예에서, 약 355nm, 또는 임의의 다른 적절한 UV 파장에서 작동하는 연속파 또는 고-반복 준-연속파 레이저는, 사용될 수 있다. 다른 구체 예에서, 약 532㎚, 또는 임의의 다른 적절한 가시 파장에서 작동하는 연속파 또는 고-반복 준-연속파 레이저는, 사용될 수 있다. 또 다른 구체 예에서, 약 810㎚, 또는 임의의 다른 적절한 IR 파장에서 작동하는 연속파 또는 고-반복 준-연속파 레이저는, 사용될 수 있다. 다양한 구체 예에 따르면, 레이저는, 약 350㎚ 내지 약 1400㎚, 약 400㎚ 내지 약 1000㎚, 약 450㎚ 내지 약 750㎚, 약 500㎚ 내지 약 700㎚, 또는 약 600㎚ 내지 약 650㎚와 같은, 약 300㎚ 내지 약 1600㎚ 범위, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 미리 결정된 파장에서 작동될 수 있다.
레이저 빔 (또는 기판)이 계면을 따라 이동하는 병진이동 속도는, 적용에 따라 변할 수 있고, 및 예를 들어, 밀봉 층 및/또는 제1 및 제2 기판의 조성물, 및/또는 초점 형태, 레이저 출력, 주파수, 및/또는 파장과 같은, 레이저 파라미터에 의존할 수 있다. 어떤 구체 예에서, 레이저는, 약 1 mm/s 내지 약 1000 mm/s의 범위, 예를 들어, 약 100 mm/s 초과, 약 200 mm/s 초과, 약 300 mm/s 초과, 약 400 mm/s 초과, 약 500 mm/s 초과, 또는 약 600 mm/s 초과와 같은, 약 5 mm/s 내지 약 750 mm/s, 약 10 mm/s 내지 약 500 mm/s, 또는 약 50 mm/s 내지 약 250 mm/s, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 병진이동 속도를 가질 수 있다.
다양한 구체 예에 따르면, 레이저 빔은, 약 3W를 초과하는 평균 출력, 예를 들어, 약 6W 내지 약 15㎾의 범위, 예컨대, 약 7W 내지 약 12㎾, 약 8W 내지 약 11 kW, 또는 약 9W 내지 약 10kW, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 평균 출력에서 작동할 수 있다. 레이저는, 임의의 주파수에서 작동할 수 있으며, 및 어떤 구체 예에서, 준-연속적 또는 연속적 방식으로 작동할 수 있다. 몇몇 비-제한적인 구체 예에서, 레이저는, 약 10kHz 내지 약 4 MHz, 약 50kHz 내지 약 3 MHz, 약 100kHz 내지 약 2 MHz, 약 250kHz 내지 약 1 MHz, 또는 약 500kHz 내지 약 750kHz과 같은, 약 1kHz 내지 약 5 MHz 범위, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 주파수 또는 반복 (repetition)을 가질 수 있다.
다양한 구체 예에 따르면, 레이저 빔은, 밀봉 계면 상에, 밀봉 계면 아래, 또는 밀봉 계면 위로 향하게 될 수 있고 및 초점이 맞춰질 수 있어서, 상기 계면 상의 빔 스폿 직경 (beam spot diameter)은 약 1mm 미만일 수 있다. 예를 들어, 빔 스폿 직경은, 약 400 microns 미만, 약 300 microns 미만, 또는 약 200 microns 미만, 약 100 microns 미만, 50 microns 미만, 또는 20 microns 미만과 같이, 약 500 microns 미만일 수 있거나, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 빔 스폿 직경은, 약 50 내지 약 250 microns, 약 75 microns 내지 약 200 microns, 또는 약 100 microns 내지 약 150 microns과 같은 약 10 microns 내지 약 500 microns의 범위, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 범위일 수 있다.
여기에 개시된 특정 구체 예에서, 레이저 파장, 반복률 (변조 속도), 평균 출력, 초점 조건, 및 기타 관련 파라미터는, 밀봉 층을 통해 제1 및 제2 기판을 함께 용접하기에 충분한 에너지를 생성하도록 변화될 수 있다. 기술분야의 당업자는, 원하는 적용을 위해 필요에 따라 이들 파라미터를 변화시키는 능력이 있다. 다양한 구체 예에서, 레이저 플루언스 (fluence) (또는 강도)는, 제1 및/또는 제2 기판의 손상 임계값 (damage threshold) 이하, 예를 들어, 레이저는, 기판들을 함께 용접하기에 충분한 강도이지만, 기판을 손상시키지 않는 강도의 조건하에서 작동한다. 특정 구체 예에서, 준-연속파 레이저 빔은, 밀봉 계면에서 레이저 빔의 직경과 레이저 빔의 반복률의 곱 이하인 병진이동 속도로 작동할 수 있다. 다른 구체 예에서, 병진이동 속도는, 밀봉 계면에서 레이저 빔의 직경과 레이저 빔의 반복률의 곱을 초과할 수 있다.
비-제한 예로서, 도 4a는, 밀봉 전의 두 유리 기판 (101a, 101b) 사이에 밀봉 층 (103)이 배치된, TEM 이미지이다. 예시된 구체 예에서, 밀봉 층 (103)은, 25nm 두께의 스테인리스강 박막이다. 도 4b는, 레이저 조사로 용접 후에 밀봉 장치의 TEM 이미지이다. 유리 기판 (201a, 201b)은, 금속 나노입자를 포함하는 밀봉부분 (207)에 의해 함께 접합된다. 밀봉부분 (207)은, 약 200㎚의 두께를 가지며 및 나노입자는 약 2㎚ 이하의 크기이다.
장치
제1 유리 기판, 제2 기판, 및 이들 사이에 배치된 적어도 하나의 밀봉부분을 포함하는 밀봉 장치는 여기에 개시되며, 여기서, 상기 적어도 하나의 밀봉부분은, 약 50㎚ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 금속 나노입자를 포함한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "입자 크기" 및 그 변형은, 직경과 같은, 나노입자의 가장 큰 치수를 나타내는 것으로 의도되지만, 나노입자는, 구형일 필요가 없으며, 및 난형, 불규칙, 및 이와 유사한 것과 같은, 임의의 다른 적절한 형상을 가질 수 있다. 도 5는, 여기에 개시된 방법에 따라 형성될 수 있는 밀봉 장치 (200)의 평면도를 예시한다. 도 6은, 선 A-A를 통해 취해진 도 5의 밀봉 장치의 단면도이다.
제1 및 제2 기판 (201a, 201b)은, 금속 나노입자 (표시되지 않음)를 포함하는, 적어도 하나의 밀봉부분 (207)에 의해 서로 접합될 수 있다. 다시, 도 4가 유리 기판의 에지 (209)에 근접한 직사각형 틀로서 밀봉부분 (207)을 도시하지만, 밀봉부분은, 특정 적용을 위해 원하는 대로의, 임의의 형상, 크기, 및/또는 위치를 가질 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 게다가, 밀봉부분 (207)이 도 5에서 가시적이지만, 이러한 가시성은, 설명의 목적을 위해 단지 포함되며, 및 첨부된 청구 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않은 것으로 이해되어야 한다. 밀봉부분은, 다양한 구체 예에서, 투명하거나 또는 실질적으로 투명할 수 있다.
도 6을 참조하면, 밀봉부분 (207)은, 예를 들어, 약 75 microns 내지 약 500 microns, 약 100 microns 내지 약 300 microns, 또는 약 125 microns 내지 약 100 microns과 같은, 약 50 microns 내지 약 1mm의 범위, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 임의의 폭 (x)을 가질 수 있다. 밀봉부분 (207)은, 약 150㎚ 내지 약 250 microns, 약 200㎚ 내지 약 100 microns, 약 300㎚ 내지 약 50 microns, 약 400㎚ 내지 약 25 microns, 또는 약 500㎚ 내지 약 10 microns과 같은, 약 100㎚ 내지 약 500 microns 범위, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 임의의 두께 (y)를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 밀봉부분 (207)은, 약 45㎚ 미만, 40㎚, 35㎚, 30㎚, 25㎚, 20㎚, 15㎚, 10㎚, 5㎚, 4㎚, 3㎚, 2㎚, 또는 1㎚ 미만과 같은, 약 50㎚ 미만, 예를 들어, 약 1㎚ 내지 약 50㎚ 범위, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 평균 입자 크기를 갖는 금속 나노입자를 포함할 수 있다. 다양한 구체 예에 따르면, 밀봉부분의 영역에서 나노입자의 크기 및/또는 농도는, 밀봉부분 (207)이 가시 파장에서 투명하도록 선택된다. 예를 들어, 밀봉부분은, ㎛3 당 약 20,000 내지 약 90,000 나노입자, 약 30,000 내지 약 80,000 나노입자, 약 40,000 내지 약 70,000 나노입자, 또는 약 50,000 내지 약 60,000 나노입자와 같이, ㎛3 당 약 1,000 내지 약 100,000 나노입자, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함할 수 있다. 물론, 금속 나노입자의 농도는, 비-투명 밀봉부분의 경우에서 더 높을 수 있다. 밀봉부분 (207)에서 나노입자의 농도는, 몇몇 구체 예에서, 밀봉 층 (103)의 두께 및/또는 레이저 방사 동안 밀봉 층으로부터 생성된 나노입자의 입자 크기의 함수에 따라 변할 수 있다.
제1 및 제2 기판 (201a, 201b)은, 동일한 물질로부터 선택될 수 있으며, 및 기판 (101a, 101b)에 대해 전술한 동일한 특성을 가질 수 있다. 제1 유리 기판 (201a)은, 제1표면 (213)을 포함할 수 있고 및 제2 기판 (201b)은 제2표면 (215)을 포함할 수 있으며, 이들 표면은 밀봉부분 (207)에 의해 서로 접합된다. 제1 및 제2 표면 (213, 215)은, 다양한 구체 예에서, 평행하거나 실질적으로 평행할 수 있다. 기판은, 적어도 하나의 에지 (209), 예를 들어, 적어도 두 개의 에지, 적어도 세 개의 에지, 또는 적어도 네 개의 에지를 포함할 수 있으며, 기판은 에지에서 밀봉될 수 있다. 비-제한 예로서, 제1 및/또는 제2 기판 (201a, 201b)은, 비록 다른 형상 및 형태가 구상되고 및 본 발명의 범주 내에 속하는 것으로 의도될지라도, 4개의 에지를 갖는 직사각형 또는 정사각형 유리 (또는 유리-세라믹 또는 세라믹) 시트를 포함할 수 있다. 어떤 구체 예에 따르면, 밀봉 장치 (200)의 총 두께 (z)는, 약 4mm 미만, 약 3mm 미만, 약 2mm 미만, 약 1mm 미만, 또는 약 0.5 mm 미만과 같은, 약 5mm 미만, 예를 들어, 약 0.5 mm 내지 약 5 mm 범위, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 기판은, 다양한 구체 예에서, 유리-대-유리 용접, 유리-대-세라믹 용접 또는 유리-대-유리-세라믹 용접을 생성하기 위해, 여기에 개시된 바와 같이 서로 밀봉될 수 있다. 어떤 구체 예에서, 밀봉부분은, 기밀 밀봉일 수 있는데, 예를 들어, 장치 내에 하나 이상의 기-밀 및/또는 방수 영역을 형성할 수 있다. 예를 들어, 밀봉 장치는, 물, 습기, 공기, 및/또는 기타 오염원에 대해 불침투성이거나 또는 실질적으로 불침투성이도록, 기밀 밀봉될 수 있다. 비-제한 예로서, 기밀 밀봉부분은, 산소의 증산 (transpiration) (확산)을 약 10-2 cm3/m2/day 미만 (예를 들어, 약 10-3 cm3/m2/day미만)으로 제한, 및 물의 증산을 약 10-2 g/m2/day 미만 (예를 들어, 약 10-3, 10-4, 10-5, or 10-6 g/m2/day 미만)으로 제한하도록 구성될 수 있다. 다양한 구체 예에서, 기밀 밀봉부분은, 물, 습기, 및/또는 공기와 기밀 밀봉에 의해 보호된 구성요소와 접촉을 실질적으로 방지할 수 있다.
어떤 구체 예에서, 제1 또는 제2 기판 (201a, 201b) 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 공동 (211)을 포함할 수 있다. 도 6에 예시된 바와 같이, 제2 기판 (201b)은 공동 (211)을 포함하지만; 기판 (201a)은, 선택적으로 또는 부가적으로 공동을 포함할 수 있다. 도 6이 직사각형 단면을 갖는 단일 공동 (211)을 도시하지만, 공동은 주어진 적용을 위해 요구된 대로, 임의의 주어진 형상 또는 크기를 가질 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 공동은, 두서너 가지 예를 들면, 정사각형, 반-원형 또는 반-타원형 단면, 또는 불규칙한 단면을 가질 수 있다. 또한, 제1 및/또는 제2 기판이, 복수의 또는 다수의 공동과 같은, 하나 이상의 공동을 포함하는 것이 가능하다. 다수의 공동의 경우, 밀봉부분은, 단일 공동 주위로 연장될 수 있어, 어레이 내에 다른 공동으로부터 각 공동을 분리하여 하나 이상의 별개의 밀봉 영역 또는 포켓을 생성하거나, 또는 상기 밀봉부분은, 하나 이상의 공동, 예를 들어, 3, 4, 5, 10 이상 공동과 같이, 둘 이상의 공동의 군 주위로 연장될 수 있다. 밀봉 장치는 밀봉될 수 없는 하나 이상의 공동을 포함하는 것도 가능하다.
적어도 하나의 공동 (211)은, 예를 들어, 공동 내에 캡슐화될 물품의 타입 및/또는 형상 및/또는 양을 위해, 적절하게 선택될 수 있는, 임의의 주어진 깊이를 가질 수 있다. 비-제한 구체 예로서, 적어도 하나의 공동 (211)은, 제1 및/또는 제2 기판 내로, 약 0.5mm 미만, 약 0.4mm 미만, 약 0.3 mm 미만, 약 0.2 mm 미만, 약 0.1 mm 미만, 약 0.05 mm 미만, 약 0.02 mm 미만 또는 약 0.01 mm 미만과 같은 약 1 m 미만, 또는 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위를 포함하는, 예컨대, 약 0.01 mm 내지 약 1mm의 범위의 깊이까지 연장될 수 있다. 또한, 다수의 공동이 사용될 수 있고, 각 공동은, 어레이에서 다른 공동과 비교하여, 같거나 또는 다른 깊이, 같거나 또는 다른 형상, 및/또는 같거나 또는 다른 크기를 갖도록 구상된다.
전술한 바와 같이, 여기에 개시된 밀봉 장치는 하나 이상의 가공소재를 캡슐화하는데 사용될 수 있다. 대표적이지만, 비-제한적 가공소재는, 색-변환 요소 (예컨대, 양자점 (QD) 및 형광체) 및/또는 발광 구조 (예컨대, 레이저 다이오드 (LDs), 발광 다이오드 (LEDs) 및 유기 발광 다이오드 (OLEDs))를 포함할 수 있다. 몇몇 비-제한 구체 예에 따르면, 밀봉 장치는, 양자점을 포함하는 하나 이상의 공동을 포함할 수 있다.
양자점은 원하는 방출된 광의 파장에 따라 다양한 형상 및/또는 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 방출된 광의 주파수는 양자점의 크기가 감소함에 따라 증가할 수 있는데, 예를 들어, 방출된 광의 색상은, 양자점의 크기가 감소함에 따라 적색에서 청색으로 이동할 수 있다. 청색, UV, 또는 근-UV 광으로 조사하는 경우, 양자점은 광을 더 긴 적색, 황색, 녹색, 또는 청색 파장으로 전환할 수 있다. 다양한 구체 예에 따르면, 양자점은 적색 및 녹색 양자점으로부터 선택될 수 있어, 청색, UV, 또는 근-UV 광으로 조사되는 경우, 적색 및 녹색 파장으로 방출한다. 예를 들어, QDs는, 청색 광 (대략 450-490㎚), UV 광 (대략 200-400㎚), 또는 근-UV 광 (약 300-450㎚)을 방출하는 LED 부품에 의해 조사될 수 있다.
부가적으로, 적어도 하나의 공동은, 같거나 또는 다른 타입의 양자점, 예를 들어, 다른 파장을 방출하는 양자점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구체 예에서, 공동은, 녹색 및 적색 파장을 모두 방출하는 양자점을 포함하여, 공동에서 적-녹-청 (RGB) 스펙트럼을 생성할 수 있다. 그러나, 다른 구체 예에 따르면, 개별 공동이, 오직 녹색 양자점을 포함하는 공동 또는 오직 적색 양자점을 포함하는 공동과 같은, 동일한 파장을 방출하는 양자점 만을 포함하는 것이 가능하다. 예를 들어, 밀봉 장치는, 다수의 공동을 포함할 수 있으며, 여기서, 공동의 대략 1/3이 녹색 양자점으로 채워질 수 있고, 및 공동의 대략 1/3은 적색 양자점으로 채워질 수 있지만, 공동의 약 1/3은 (청색 광을 방출할 수 있도록) 빈 공간으로 남아 있을 수 있다. 이러한 구성을 사용하면, 전체 어레이가 RGB 스펙트럼을 생성할 수 있으면서, 각 개별 색상에 동적 조광 (dynamic dimming)을 제공할 수 있다.
물론, 양자점의 임의의 타입, 색상 또는 임의의 비로 양을 함유하는 공동은 가능하고 및 본 개시의 범주에 속하는 것으로 구상된 것으로 이해되어야 한다. 원하는 효과를 달성하기 위해 각 공동에 배치하는 공동 및 공동들의 배열 및 양자점의 타입 및 양을 선택하는 것은 당업자의 능력 내에 있다. 게다가, 여기에서의 장치가 디스플레이 장치용 적색 및 녹색 양자점의 측면에서 논의될지라도, 적색, 주황색, 황색, 녹색, 청색, 또는 가시 스펙트럼 내에 임의의 다른 색상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 임의의 광의 파장을 방출할 수 있는, 임의의 양자점의 타입이 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
대표적인 양자점은 다양한 형상을 가질 수 있다. 양자점의 형상의 예로는, 구형, 막대형, 디스크 형, 테트라포드형 (tetrapod), 기타 형상, 및/또는 이들의 혼합물이 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 대표적인 양자점은 또한 아크릴레이트 또는 또 다른 적절한 고분자 또는 단량체와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 고분자 수지를 함유할 수 있다. 이러한 대표적인 수지는, TiO2 또는 이와 유사한 것을 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 적절한 산란 입자를 포함할 수 있다.
어떤 구체 예에서, 양자점은, 무기 반도체의 고효율 및 안정성과 고분자의 용해 성질 및 가공성의 조합을 가능하게 하는 무기 반도체 물질을 포함한다. 무기 반도체 양자점은, 통상적으로 이들의 유기 반도체 대응물보다 수증기 및 산소의 존재하에서 좀 더 안정하다. 전술된 바와 같이, 이들의 양자-구속 방출 (quantum-confined emissive) 특성 때문에, 이들의 발광 (luminescence)은, 극도로 협-대역 (narrow-band)일 수 있고, 및 단일 가우시안 스펙트럼 (Gaussian spectrum)에 의해 특징화된, 고도로 포화된 색 방출을 산출할 수 있다. 나노결정 직경이 양자점 광학 밴드 갭 (band gap)을 조절하기 때문에, 흡수 및 방출 파장의 미세 조정은, 합성 및 구조 변화를 통해 달성될 수 있다.
어떤 구체 예에서, 무기 반도체 나노결정 양자점은, IV 족 원소, II-VI 족 화합물, II-V 족 화합물, III-VI 족 화합물, III-V 족 화합물, IV-VI 족 화합물, I-III-VI족 화합물, II-IV-VI 족 화합물, 또는 II-IV-V 족 화합물, 삼원 및 사원 합금 및/또는 혼합물을 포함하는, 이들의 합금 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. 예로는, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, HgO, HgS, HgSe, HgTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaSe, InN, InP, InAs, InSb, TlN, TlP, TlAs, TlSb, PbO, PbS, PbSe, PbTe, 삼원 및 사원 합금 및/또는 혼합물을 포함하는, 이의 합금, 및/또는 이의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
어떤 구체 예에서, 양자점은 양자점의 표면의 적어도 일부에 걸쳐 쉘 (shell)을 포함할 수 있다. 이 구조는 코어-쉘 구조라고 한다. 쉘은, 무기 물질, 좀 더 바람직하게는 무기 반도체 물질을 포함할 수 있다. 무기 쉘은 유기 캡핑기 (capping groups)보다 훨씬 더 큰 정도로 표면 전자 상태를 부동태화할 수 있다. 쉘에 사용하기 위한 무기 반도체 물질의 예로는, IV 족 원소, II-VI 족 화합물, II-V 족 화합물, III-VI 족 화합물, III-V 족 화합물, IV-VI 족 화합물, I-III-VI 족 화합물, II-IV-VI 족 화합물, 또는 II-IV-V 족 화합물, 삼원 및 사원 합금 및/또는 혼합물을 포함하는, 이들의 합금 및/또는 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예로는, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, HgO, HgS, HgSe, HgTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaSe, InN, InP, InAs, InSb, TlN, TlP, TlAs, TlSb, PbO, PbS, PbSe, PbTe, 삼원 및 사원 합금 및/또는 혼합물을 포함하는, 이의 합금, 및/또는 이의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 구체 예에서, 양자점 물질은, CdSe, CdS, 및 CdTe를 포함하는, II-VI 반도체를 포함할 수 있고, 및 좁은 크기 분포 및 높은 방출 양자 효율로 전체 가시 스펙트럼을 가로질러 방출하도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 직경이 거의 2㎚인 CdSe 양자점은, 청색을 방출하지만, 직경이 8㎚인 입자는 적색을 방출한다. 다른 밴드 갭을 갖는 다른 반도체 물질을 합성으로 대체하여 양자점 조성물을 변경하는 것은, 양자점 방출이 조정될 수 있는 전자기 스펙트럼 영역을 변경시킨다. 다른 구체 예에서, 양자점 물질은, 카드뮴이 없다. 카드뮴이 없는 양자점 물질의 예로는, InP 및 InxGax -1P를 포함한다.
InxGax -1P를 제조하기 위한 하나의 접근법의 예에서, InP는 소량의 Ga로 도핑되어, 황색/녹색보다 다소 더 청색의 파장에 접근하기 위해 밴드 갭을 고 에너지로 이동시킬 수 있다. 이 삼원 물질을 제조하기 위한 또 다른 접근법의 예에서, GaP는 진한 청색보다 더 적색 파장에 접근하도록 도핑될 수 있다. InP는, 1.27eV의 직접 벌크 밴드 갭을 갖고, 이는 Ga 도핑으로 2eV 이상으로 조정될 수 있다. InP 만을 포함하는 양자점 물질은, 황색/녹색으로부터 진한 적색으로 조정 가능한 방출을 제공할 수 있고; InP에 소량의 Ga의 첨가는, 진한 녹색/청 녹색 (aqua green) 아래로 방출의 조정을 용이하게 할 수 있다. InxGax -1P (0<x<1)를 포함하는 양자점 물질은, 가시 스펙트럼 전체가 아니더라도, 적어도 상당 부분에 걸쳐 조정 가능한 광 발출을 제공할 수 있다. InP/ZnSeS 코어-쉘 양자점은, 70% 만큼 높은 효율로 진한 적색으로부터 황색으로 조정될 수 있다. 높은 CRI 백색 QD-LED 에미터 (emitters)의 생성을 위해, InP/ZnSeS는, 가시 스펙트럼의 적색 내지 황색/녹색 부분을 다루는데 사용할 수 있으며 및 InxGax -1P는 진한 녹색 내지 청-녹색 방출을 제공할 것이다.
어떤 비-제한 구체 예에서, 여기에 개시된 밀봉 장치는, 고 투과율의 하나 이상의 영역 및 고 반사율의 하나 이상의 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사 영역은, 밀봉 층에서 금속(들)의 두께 및/또는 타입, 뿐만 아니라, 둘 이상의 금속 및/또는 유리 박막의 경우에 선택된 박막의 수, 타입, 및/또는 용융점에 의해 원하는 수준의 반사율로 조정될 수 있는, 밀봉부분 (207) 구역에 상응할 수 있다. 유사하게, 투과 영역은, 밀봉 장치의 밀봉되지 않은 부분, 예를 들어, 밀봉부분이 연장될 수 있는 투명한 유리의 부분에 상응할 수 있다. 물론, 밀봉부분 (207)은 또한, 원한다면, 낮은 반사율 및/또는 높은 투명도를 갖도록 조정될 수 있다. 비-제한적인 예로서, 반사 및 투과 영역을 포함하는 밀봉 장치는, QD와 같은, 색-변환 요소를 캡슐화하는데 바람직할 수 있다. 이러한 패키지는, 원하는 대로, 패키지로부터의 광 출력이 투과 영역을 통해 더 잘 향하게 될 수 있고 및 반사 영역으로부터 멀리 향하게 될 수 있음에 따라, 개선된 QD 방출을 가질 수 있다.
다양한 개시된 구체 예는, 그 특정 구체 예와 연관하여 기재된 특정 특색, 요소 또는 단계를 포함할 수 있는 것으로 인식될 것이다. 또한, 특정 특색, 요소 또는 단계가, 비록 하나의 특정 구체 예에 관련하여 기재될지라도, 다양한 예시되지 않은 조합 또는 치환에서 선택적인 구체 예와 상호교환되거나 또는 조합될 수 있는 것으로 인식될 것이다.
또한, 여기에 사용된 바와 같은, "단수" 및 "복수"는 특별히 구분없이 사용되며, 별도의 언급이 없는 한, "단수" 및 "복수"는 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미한다. 따라서, 예를 들어, "적어도 하나의 밀봉부분"에 대한 언급은, 맥락이 별도로 명확하게 나타내지 않는 한, 둘 이상의 이러한 "밀봉부분들"을 갖는 실시 예들을 포함한다. 유사하게, "복수의" 또는 "어레이"은 둘 이상을 나타내는 것으로 의도되어, "공동의 어레이" 또는 "복수의 공동"은, 둘 이상의 이러한 공동을 나타낸다.
범위는 "약" 하나의 특정 값으로부터, 및/또는 "약" 다른 특정 값으로 여기에서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현된 경우, 실시 예들은 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지 포함한다. 유사하게, 선행사 "약"의 사용에 의해, 값이 대략으로 표현된 경우, 특정 값은 또 다른 관점을 형성하는 것으로 이해될 것이다. 범위의 각 말단 점은, 다른 말단 점과 관련하여, 및 상기 다른 말단 점에 독립적으로, 모두에서 의미 있는 것으로 더욱 이해될 것이다.
용어 "실질적인", "실질적으로" 및 이들의 변형은, 기재된 특색이 값 또는 묘사와 같거나 거의 동일하다는 것을 나타내기 위한 것으로 의도된다. 예를 들어, "실질적으로 평면인" 표면은, 평면 또는 거의 평면인 표면을 나타내는 것으로 의도된다. 게다가, "실질적으로 유사한"은, 2개의 값이 같거나 거의 동일하다는 것을 나타내는 것으로 의도된다.
별도로 명확히 명시되지 않는 한, 여기에 서술된 임의의 방법은, 이의 단계가 특정 순서로 수행되는 것을 요구하는 것으로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 이의 단계가 뒤따라야 할 순서를 나열하지 않거나 또는 단계들이 특정 순서로 제한되는 것으로 청구항 또는 상세한 설명에 구체적으로 명시되지 않는 경우, 임의의 특정 순서로 간주되는 것으로 의도되지 않는다.
특정 구체 예의 다양한 특색, 요소 또는 단계들이 전환 문구 "포함하는"을 사용하여 개시된 경우, 전환 문구 "이루어지는" 또는 "필수적으로 이루어지는"을 사용하여 기재될 수 있는 것들을 포함하는 선택적인 구체 예가 함축된 것으로 이해될 것이다. 따라서, 예를 들어, A+B+C를 포함하는 장치에 대하여 암시된 선택적인 구체 예는 A+B+C로 이루어진 장치인 경우의 구체 예 및 A+B+C로 필수적으로 이루어진 장치인 경우의 구체 예를 포함한다.
다양한 변형 및 변화가 본 개시의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 본 개시에 대해 만들어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 본 개시의 사상 및 물질을 혼입하는 개시된 구체 예의 변형, 조합, 서브-조합 및 변화가 기술분야에서 당업자에게 일어날 수 있기 때문에, 본 개시는 첨부된 청구항 및 이들의 균등물의 범주 내에 모든 것을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (31)

  1. 제1 유리 기판, 제2 기판, 및 이들 사이에 형성된 적어도 하나의 밀봉부분을 포함하며, 상기 적어도 하나의 밀봉부분은 약 50㎚ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 금속 나노입자를 포함하는, 밀봉 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 기판은 유리, 유리-세라믹, 및 세라믹 기판으로부터 선택되는, 밀봉 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제2 기판은, 유리, 질화알루미늄, 산화알루미늄, 산화베릴륨, 질화붕소 또는 탄화규소를 포함하는, 밀봉 장치.
  4. 청구항 1 내지 3중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉부분은 기밀 밀봉부분인, 밀봉 장치.
  5. 청구항 1 내지 4중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉부분은 가시 파장에서 투명한, 밀봉 장치.
  6. 청구항 1 내지 5중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 나노입자는, 약 10㎚ 미만의 평균 입자 크기를 갖는, 밀봉 장치.
  7. 청구항 1 내지 6중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉부분은, 약 100㎚ 내지 약 500 microns 범위의 두께를 갖는, 밀봉 장치.
  8. 청구항 1 내지 7중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉부분은, ㎛3당 약 1,000 내지 약 100,000의 금속 나노입자를 포함하는, 밀봉 장치.
  9. 청구항 1 내지 8중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 나노입자는, 알루미늄, 티타늄, 철, 크롬, 은, 금, 구리, 아연, 마그네슘, 니켈, 몰리브덴, 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 밀봉 장치.
  10. 청구항 1 내지 9중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 기판 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 공동을 포함하는, 밀봉 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공동은, 양자점, 레이저 다이오드, 발광 다이오드, 및 유기 발광 다이오드로부터 선택된 적어도 하나의 구성요소를 함유하는, 밀봉 장치.
  12. 청구항 1 내지 11중 어느 한 항에 있어서,
    가시 파장의 광을 반사하는 적어도 하나의 반사 영역 및 가시 파장의 광을 투과시키는 적어도 하나의 투과 영역을 더욱 포함하는, 밀봉 장치.
  13. 청구항 1 내지 12중 어느 한 항의 밀봉 장치를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제1 유리 기판과 제2 기판 사이에 적어도 하나의 금속을 포함하는 밀봉 층을 위치시켜 밀봉 계면을 형성하는, 밀봉 층을 위치시키는 단계; 및
    상기 밀봉 계면 상으로 미리 결정된 파장에서 작동하는 레이저 빔을 향하게 하여, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 적어도 하나의 밀봉부분을 형성하고 및 상기 적어도 하나의 금속을 약 50㎚ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 금속 나노입자로 전환시키는, 레이저 빔을 향하게 하는 단계를 포함하는, 밀봉 장치의 제조방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 기판은 유리, 유리-세라믹, 및 세라믹 기판 중에서 선택되는, 밀봉 장치의 제조방법.
  16. 청구항 14 내지 15중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 기판은, 유리, 질화알루미늄, 산화알루미늄, 산화베릴륨, 질화붕소, 또는 탄화규소를 포함하는, 밀봉 장치의 제조방법.
  17. 청구항 14 내지 16중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 금속은, 알루미늄, 철, 구리, 은, 금, 크롬, 티타늄, 로듐, 마그네슘, 니켈, 아연, 몰리브덴, 강철, 스테인리스강, 황동, 이들의 합금, 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 밀봉 장치의 제조방법.
  18. 청구항 14 내지 17중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 층은, 하나 이상의 금속 박막을 포함하는, 밀봉 장치의 제조방법.
  19. 청구항 14 내지 18중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 층은, 적어도 하나의 금속 박막 및 적어도 하나의 유리 밀봉 박막을 포함하는, 밀봉 장치의 제조방법.
  20. 청구항 14 내지 19중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 층은, 미리 결정된 파장의 광을 흡수하고 및 상기 밀봉 계면을 밀봉 온도로 가열하는, 밀봉 장치의 제조방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 밀봉 온도는, 상기 밀봉 층의 용융점, 상기 제1 유리 기판의 유리 전이 온도, 또는 상기 제2 기판의 유리 전이 온도 중 적어도 하나를 초과하는, 밀봉 장치의 제조방법.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 밀봉 온도는, 약 1000℃ 미만인, 밀봉 장치의 제조방법.
  23. 청구항 14 내지 20중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 층은, 미리 결정된 파장에서 약 10%를 초과하는 흡수를 갖는, 밀봉 장치의 제조방법.
  24. 청구항 14 내지 20중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 층의 용융점은, 제1 또는 제2 기판 중 적어도 하나의 유리 전이 온도의 약 50% 이내인, 밀봉 장치의 제조방법.
  25. 청구항 14 내지 20중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 층의 용융점은, 제1 또는 제2 기판 중 적어도 하나의 유리 전이 온도의 약 500℃ 이내인, 밀봉 장치의 제조방법.
  26. 청구항 14 내지 20중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 층은, 약 500㎚ 미만의 두께를 갖는, 밀봉 장치의 제조방법.
  27. 청구항 14 내지 20중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저는, 연속파 및 준-연속파 레이저로부터 선택되고, 및 상기 미리 결정된 파장은, 약 300㎚ 내지 약 1600㎚의 범위인, 밀봉 장치의 제조방법.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 준-연속파 레이저는, 약 30kHz를 초과하는 반복률을 갖는, 밀봉 장치의 제조방법.
  29. 청구항 14 내지 20중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉부분은, 가시 파장에서 투명한, 밀봉 장치의 제조방법.
  30. 청구항 14 내지 20중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 층은 가시 파장에서 투명하지 않은, 밀봉 장치의 제조방법.
  31. 청구항 14 내지 20중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 기판 중 적어도 하나는, 미리 결정된 파장에서 약 90%를 초과하는 투과율을 갖는, 밀봉 장치의 제조방법.
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