本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種激光封裝裝置及封裝方法。

背景技術(shù)：

oled(有機(jī)發(fā)光二極管，又稱有機(jī)電激光顯示，英文全稱：organiclight-emittingdiode)器件是一種自發(fā)光器件，具有可視角大、耗能低等優(yōu)點(diǎn)。由于oled器件所采用的有機(jī)發(fā)光材料對(duì)氧氣和水汽高度敏感，水汽和氧氣的滲入會(huì)造成oled器件內(nèi)陰極氧化、脫模、有機(jī)層結(jié)晶等效應(yīng)，致使器件提前老化乃至損壞，并因相互作用使其劣化造成黑點(diǎn)、像素收縮和光強(qiáng)衰減等現(xiàn)象，為此需要對(duì)oled器件進(jìn)行極度苛刻的氣密性封裝，即滿足以下條件：

h2o<10^-6g/m²/day，o2<10^-4cc/m²/day/atm。因此，oled器件的封裝結(jié)構(gòu)必須能夠阻隔水汽和/或氧氣。

目前，oled器件的封裝結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖1和圖2，oled器件1設(shè)于底層的顯示基板2與頂層的封裝蓋板3之間，且顯示基板2與封裝蓋板3的邊緣用封框膠4支撐，圍繞每個(gè)oled器件1的邊緣處涂有玻璃料5，用激光器6加熱使玻璃料5先熔化再固化，使顯示基板2與封裝蓋板3粘結(jié)在一起。對(duì)應(yīng)的激光封裝方法，其步驟主要包括：步驟一，將玻璃料5印刷到封裝蓋板3上；步驟二，對(duì)已印刷玻璃料5的封裝蓋板3進(jìn)行預(yù)燒結(jié)；步驟三，通過封框膠4壓合方式使封裝蓋板3與顯示基板2在玻璃料5位置處實(shí)現(xiàn)貼合；步驟四，激光器6發(fā)射激光，燒結(jié)壓合封裝蓋板3和顯示基板2。然而，激光封裝對(duì)顯示基板2與封裝蓋板3接觸的間隙很敏感，需要保持焊接過程中間隙不發(fā)生很大的變化，典型的最大允許的接觸間隙不大于玻璃料5厚度的0.1倍，不然將會(huì)導(dǎo)致裂紋、空洞、彩紋、分層等缺陷，嚴(yán)重影響封裝強(qiáng)度及氣密性并導(dǎo)致封裝工藝窗口變窄而影響封裝工藝的可靠性。由于上述缺陷問題的存在，造成了激光封裝的良率降低。

針對(duì)上述現(xiàn)象，通常采用以下幾種方式進(jìn)行改善：1.采用機(jī)械裝置物理方式 施壓，保持封裝過程中上層封裝蓋板上的玻璃料盡可能地與顯示基板貼近，減小間隙，但這種方式需要在激光器掃描之前調(diào)整相應(yīng)的機(jī)械壓緊位置，增加了操作時(shí)間，并且壓緊力不便調(diào)整；2.采用軟性薄膜覆蓋基板然后抽真空方式實(shí)現(xiàn)封裝蓋板和顯示基板的壓緊，但是由于軟性薄膜彈性較大，導(dǎo)致施壓效果較差；3.采用封裝蓋板和顯示基板之間的邊緣添加密封的框架，然后對(duì)框架內(nèi)部及顯示基板底部抽氣實(shí)現(xiàn)施壓，該方案對(duì)顯示基板的邊緣施壓效果明顯，但對(duì)于較大面積的顯示基板來說，顯示基板中心區(qū)域施壓效果很難保證，且顯示基板邊緣和中心區(qū)域受力差異較大，同時(shí)，采用真空施壓的方法需要封裝蓋板和顯示基板之間的區(qū)域必須保持高真空環(huán)境，否則封裝蓋板上的玻璃料與顯示基板不能緊密接觸，影響激光封裝效果及良率，但由于真空壓合，導(dǎo)致oled器件易受到擠壓損傷，且實(shí)現(xiàn)真空壓合需要使用涂膠設(shè)備以及壓合設(shè)備，生產(chǎn)耗時(shí)較長(zhǎng)，增加生產(chǎn)成本；4.在封裝基板外加上一個(gè)流體源裝置，通過向封裝基板噴射惰性氣體束來形成壓緊力，但噴射流體會(huì)與密封玻璃體接觸面發(fā)生摩擦，使密封結(jié)構(gòu)表面不斷累積電荷，可能會(huì)導(dǎo)致在密封結(jié)構(gòu)與內(nèi)部oled器件之間發(fā)生間隙放電，進(jìn)而損壞光電器件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種激光封裝裝置及封裝方法，以解決上述技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種激光封裝裝置，包括：

承片臺(tái)，用于承載封裝結(jié)構(gòu)；

施壓裝置，包括側(cè)壁和透明活塞，所述透明活塞設(shè)于所述側(cè)壁內(nèi)部，并能夠沿所述側(cè)壁內(nèi)表面滑動(dòng)，所述側(cè)壁、透明活塞以及承片臺(tái)組成密閉的腔體，所述封裝結(jié)構(gòu)位于所述腔體內(nèi)；以及

激光源，所述激光源發(fā)射的激光束透過所述透明活塞，照射至所述封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的玻璃料處。

較佳地，所述施壓裝置還包括支撐結(jié)構(gòu)、伺服馬達(dá)以及連桿，所述支撐結(jié)構(gòu)安裝于所述側(cè)壁的上方，所述伺服馬達(dá)的固定端與所述支撐結(jié)構(gòu)固定連接，活動(dòng)端通過所述連桿與所述透明活塞固定連接。

較佳地，所述施壓裝置還設(shè)有一壓力反饋單元，所述壓力反饋單元包括依次 連接的探測(cè)模塊、計(jì)算模塊和控制模塊，所述探測(cè)模塊伸入所述腔體內(nèi)，所述控制模塊與所述伺服馬達(dá)相連。

較佳地，所述透明活塞的上表面的面積大于所述封裝結(jié)構(gòu)的上表面的面積，所述連桿固定于所述透明活塞的邊緣處。

較佳地，所述施壓裝置上還設(shè)有一輔助充氣單元，所述輔助充氣單元向所述腔體內(nèi)通入高壓氣體。

較佳地，所述高壓氣體的氣壓值為0.1mpa～0.8mpa。

較佳地，所述高壓氣體為惰性氣體。

較佳地，所述輔助充氣單元包括充氣噴嘴和充氣模塊，所述充氣模塊的一端連接至用于提供所述高壓氣體的高壓源，另一端通過所述充氣噴嘴伸入所述腔體內(nèi)。

較佳地，所述充氣噴嘴的數(shù)量為一個(gè)，設(shè)置于所述側(cè)壁上或設(shè)于所述透明活塞上。

較佳地，所述充氣噴嘴的數(shù)量為多個(gè)，均勻分布于所述側(cè)壁上或所述透明活塞上。

較佳地，所述側(cè)壁的底部與所述承片臺(tái)接觸處設(shè)有可開啟和關(guān)閉的基板出入通道，所述基板出入通道的開口大于所述封裝結(jié)構(gòu)的尺寸。

較佳地，所述側(cè)壁上還設(shè)有至少一個(gè)氣孔，所述氣孔上設(shè)有可控制開啟和關(guān)閉的擋板。

本發(fā)明還提供了一種激光封裝方法，包括如下步驟：

s1：將玻璃料涂覆在封裝蓋板的封裝線上；

s2：預(yù)燒結(jié)該玻璃料；

s3：將所述封裝蓋板與顯示基板貼合，形成封裝結(jié)構(gòu)；

s4：將所述封裝結(jié)構(gòu)放入密閉的腔體內(nèi)，縮小所述腔體的體積，對(duì)所述封裝結(jié)構(gòu)的表面施加壓力；

s5：利用激光源加熱所述玻璃料形成封裝蓋板與顯示基板的密封結(jié)構(gòu)。

較佳地，利用探測(cè)模塊檢測(cè)所述腔體內(nèi)的壓力值，根據(jù)該壓力值與預(yù)壓力的差值，調(diào)節(jié)所述腔體的體積。

較佳地，步驟s4中，縮小腔體體積之前，先向所述腔體內(nèi)通入高壓氣體。

較佳地，步驟s5之后，利用氣孔排出所述腔體內(nèi)的氣體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的激光封裝裝置及封裝方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.施壓裝置不與封裝結(jié)構(gòu)直接接觸，避免了物料損傷；

2.施加在封裝結(jié)構(gòu)上的壓力高度均勻；

3.通過壓力反饋單元可以自動(dòng)控制施壓大小，且施壓大小動(dòng)態(tài)可調(diào)，增加了工藝適應(yīng)性；

4.封裝結(jié)構(gòu)周圍氣體擾動(dòng)較小，不會(huì)在封裝蓋板表面產(chǎn)生累積靜電荷，防止損壞光電器件。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的oled器件的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有的oled器件的封裝結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中激光封裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中激光封裝裝置的俯視圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中壓力反饋單元的壓力調(diào)整流程圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例一中激光封裝方法的流程圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例二中激光封裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1-2中：1-oled器件、2-顯示基板、3-封裝蓋板、4-封框膠、5-玻璃料、6-激光器；

圖3-7中：10-承片臺(tái)；20-封裝結(jié)構(gòu)、21-顯示基板、22-封裝蓋板、23-封框膠、24-玻璃料；30-施壓裝置、31-側(cè)壁、32-透明活塞、33-支撐結(jié)構(gòu)、34-伺服馬達(dá)、35-連桿、36-基板出入通道、37-氣孔；40-腔體；50-激光源；60-壓力反饋單元、61-探測(cè)模塊、62-計(jì)算模塊、63-控制模塊；70-輔助充氣單元、71-充氣噴嘴。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

實(shí)施例一

本發(fā)明提供的激光封裝裝置，如圖3和圖4所示，包括：

承片臺(tái)10，用于承載封裝結(jié)構(gòu)20，具體地，此處所說的封裝結(jié)構(gòu)20，即為玻璃料24已涂覆在封裝蓋板22的封裝線上，并預(yù)燒結(jié)完成，且封裝蓋板22與顯示基板21貼合后，但未進(jìn)行激光封裝的狀態(tài)；

施壓裝置30，包括側(cè)壁31和透明活塞32，所述透明活塞32設(shè)于所述側(cè)壁31內(nèi)部，并能夠沿所述側(cè)壁31內(nèi)表面滑動(dòng)，所述側(cè)壁31、透明活塞32以及承片臺(tái)10組成密閉的腔體40，當(dāng)然，可把側(cè)壁31與所述承片臺(tái)10制作成一個(gè)整體，以增加腔體40的密閉性，本實(shí)施例中，透明活塞32作為上表面，承片臺(tái)10作為下表面，與剖面為圓形的側(cè)壁31組成圓柱體式的腔體40，所述封裝結(jié)構(gòu)20位于所述腔體40內(nèi)，此時(shí)封框膠23起到暫時(shí)固定封裝蓋板22和顯示基板21的作用，二者不會(huì)脫離，且腔體40內(nèi)壓強(qiáng)增大后，由于封框膠23的密封作用，壓力不會(huì)進(jìn)入封裝蓋板22和顯示基板21之間，從而實(shí)現(xiàn)向下擠壓封裝蓋板22的目的；以及

激光源50，所述激光源50發(fā)射的激光束透過所述透明活塞32，照射至所述封裝結(jié)構(gòu)20內(nèi)的玻璃料24處，實(shí)現(xiàn)激光封裝。

本發(fā)明利用流體靜壓傳遞原理，即帕斯卡原理：在密閉容器內(nèi)，溫度保持不變的情況下，施加于靜止流體上的壓強(qiáng)將以等值同時(shí)傳到各點(diǎn)。并根據(jù)波意爾定律：一定質(zhì)量的某種氣體在等溫變化過程中壓強(qiáng)p跟體積v成反比關(guān)系。此發(fā)明在激光封裝之前通過透明活塞32均勻壓縮密封在腔體40中的氣體，氣體溫度變化較小，可以認(rèn)為壓強(qiáng)p跟體積v成反比關(guān)系。準(zhǔn)靜態(tài)情況下，根據(jù)流體壓力傳遞特性，可以認(rèn)為腔體40內(nèi)壓力處處相等，即施加在封裝蓋板22上的壓力高度均勻。另外，本發(fā)明中，施壓裝置30不與封裝結(jié)構(gòu)20直接接觸，避免了物料損傷。

較佳地，請(qǐng)繼續(xù)參考圖3和圖4，所述施壓裝置30還包括支撐結(jié)構(gòu)33、伺服馬達(dá)34以及連桿35，所述支撐結(jié)構(gòu)33安裝于所述側(cè)壁31的上方，所述伺服馬達(dá)34的固定端與所述支撐結(jié)構(gòu)33固定連接，活動(dòng)端通過所述連桿35與所述透明活塞32固定連接，換句話說，所述伺服馬達(dá)34驅(qū)動(dòng)透明活塞32向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而壓縮腔體40內(nèi)的氣體，氣體體積在壓縮過程中逐漸減小，使腔體40內(nèi)壓強(qiáng) 均勻增大。

較佳地，請(qǐng)繼續(xù)參考圖3至圖5，所述施壓裝置30還設(shè)有一壓力反饋單元60，所述壓力反饋單元60包括依次連接的探測(cè)模塊61、計(jì)算模塊62和控制模塊63，具體地，所述探測(cè)模塊61伸入所述腔體40內(nèi)，用于實(shí)時(shí)采集腔體40內(nèi)的壓力值，計(jì)算模塊62對(duì)探測(cè)模塊61采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，與預(yù)先設(shè)定的預(yù)壓力進(jìn)行比對(duì)，得出需要調(diào)整的壓力差值，所述控制模塊63與所述伺服馬達(dá)34相連，用于對(duì)所述的伺服馬達(dá)34進(jìn)行控制，進(jìn)一步通過連桿35實(shí)現(xiàn)對(duì)透明活塞32下壓或上升的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整所述腔體40內(nèi)壓力至預(yù)先設(shè)定的預(yù)壓力。本發(fā)明通過壓力反饋單元60可以自動(dòng)控制施壓，能夠根據(jù)工藝試驗(yàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整需要的預(yù)壓力，針對(duì)不同的玻璃料24和封裝蓋板22調(diào)整需要的預(yù)壓力，有更好的材料適應(yīng)性和工藝適應(yīng)性。

較佳地，請(qǐng)繼續(xù)參考圖3，所述透明活塞32的上表面的面積大于所述封裝結(jié)構(gòu)20的上表面的面積，所述連桿35固定于所述透明活塞32的邊緣處，也就是說，連桿35的位置需要避開玻璃料24的位置，避免激光源50發(fā)射的激光束被連桿35遮擋，無法穿過透明活塞32。

較佳地，請(qǐng)繼續(xù)參考圖3和圖4，所述側(cè)壁31的底部與所述承片臺(tái)10接觸處設(shè)有可開啟和關(guān)閉的基板出入通道36，所述基板出入通道36的開口大于所述封裝結(jié)構(gòu)20的尺寸，所述封裝結(jié)構(gòu)20從所述基板出入通道36進(jìn)入所述腔體40內(nèi)；所述側(cè)壁31上還設(shè)有至少一個(gè)氣孔37，所述氣孔37上設(shè)有可控制開啟和關(guān)閉的擋板(未圖示)，激光封裝完成后，可利用氣孔37排出所述腔體40內(nèi)的氣體，防止排氣時(shí)產(chǎn)生大的氣流擾動(dòng)。

當(dāng)然，所述基板出入通道36和氣孔37除開啟狀態(tài)外，均為密封狀態(tài)，以免影響施壓裝置30的工作效率。

請(qǐng)重點(diǎn)參考圖6，并結(jié)合圖3和圖4，本發(fā)明還提供了一種激光封裝方法，包括如下步驟：

s1：將玻璃料24涂覆在封裝蓋板22的封裝線上；

s2：預(yù)燒結(jié)該玻璃料24；

s3：將所述封裝蓋板22與顯示基板21貼合，形成封裝結(jié)構(gòu)20；

s4：將所述封裝結(jié)構(gòu)20放入密閉的腔體40內(nèi)，縮小所述腔體40的體積， 對(duì)所述封裝結(jié)構(gòu)20的表面施加壓力；

s5：利用激光源50加熱所述玻璃料24形成封裝蓋板22與顯示基板21的密封結(jié)構(gòu)。

上述方法可實(shí)現(xiàn)激光封裝時(shí)，顯示基板21和封裝蓋板22與玻璃料24接觸界面處的預(yù)壓力，從而改善激光封裝效果，并且可以確保施壓在封裝蓋板22上的壓力高度均勻。

較佳地，利用探測(cè)模塊61檢測(cè)所述腔體40內(nèi)的壓力值，根據(jù)該壓力值與預(yù)壓力的差值，調(diào)節(jié)所述腔體40的體積，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，提高控制精度。

較佳地，步驟s5之后，利用氣孔37排出所述腔體40內(nèi)的氣體，防止排氣時(shí)產(chǎn)生大的氣流擾動(dòng)。

實(shí)施例二

請(qǐng)重點(diǎn)參考圖7，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于：所述施壓裝置30上還設(shè)有一輔助充氣單元70，所述輔助充氣單元70向所述腔體40內(nèi)通入高壓氣體。這樣可以實(shí)現(xiàn)在透明活塞32壓縮施壓時(shí)，減小透明活塞32的行程，在較小的行程內(nèi)使腔體40內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)壓力，同時(shí)通過輔助充氣單元70充氣后再推進(jìn)透明活塞32施壓，可以避免氣流擾動(dòng)造成封裝蓋板22上壓力不均。

較佳地，所述高壓氣體優(yōu)選為惰性氣體，且氣壓值在一定的范圍內(nèi)，優(yōu)選的氣壓值為0.1mpa～0.8mpa。

較佳地，所述輔助充氣單元70包括充氣噴嘴71和充氣模塊(未圖示)，所述充氣模塊的一端連接至用于提供所述高壓氣體的高壓源(未圖示)，另一端通過所述充氣噴嘴71伸入所述腔體40內(nèi)。

較佳地，請(qǐng)繼續(xù)參考圖7，所述充氣噴嘴71的數(shù)量可為一個(gè)，設(shè)置于所述側(cè)壁31上或設(shè)于所述透明活塞32上；所述充氣噴嘴71的數(shù)量也可為多個(gè)，本實(shí)施例中，充氣噴嘴71的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)充氣噴嘴71對(duì)稱分布于所述側(cè)壁31上。

相應(yīng)的，與本實(shí)施例對(duì)應(yīng)的激光封裝方法中，可以在步驟s4中，縮小腔體40體積之前，先向所述腔體40內(nèi)通入高壓氣體，以減小透明活塞32的行程，同時(shí)進(jìn)一步避免氣流擾動(dòng)造成封裝結(jié)構(gòu)20上壓力不均。

綜上所述，本發(fā)明提供的激光封裝裝置及封裝方法，包括承片臺(tái)10，用于承載封裝結(jié)構(gòu)20；施壓裝置30，包括側(cè)壁31和透明活塞32，所述透明活塞32設(shè)于所述側(cè)壁31內(nèi)部，并能夠沿所述側(cè)壁31內(nèi)表面滑動(dòng)，所述側(cè)壁31、透明活塞32以及承片臺(tái)10組成密閉的腔體40，所述封裝結(jié)構(gòu)20位于所述腔體40內(nèi)；以及激光源50，所述激光源50發(fā)射的激光束透過所述透明活塞32，照射至所述封裝結(jié)構(gòu)20內(nèi)的玻璃料24處。本發(fā)明中，施壓裝置30不與封裝結(jié)構(gòu)20直接接觸，避免了物料損傷；且施加在封裝結(jié)構(gòu)20上的壓力高度均勻，封裝結(jié)構(gòu)20周圍氣體擾動(dòng)小，不會(huì)在封裝蓋板22表面產(chǎn)生累積靜電荷，避免損壞光電元件。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。