專利名稱：用于光電器件封裝的激光封裝的玻璃粉密封料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于激光密封OLED器件的玻璃粉密封料，屬光電器件封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)光器件是這近幾年研究得相當(dāng)多，有機(jī)電致發(fā)光顯示器OLED作為一種新興的平板顯示器，特別吸引人們的關(guān)注，因?yàn)樗鼈冊(cè)谠S多電致發(fā)光器件中都有應(yīng)用和潛在應(yīng)用價(jià)值。由于其具有良好的色彩對(duì)比度、主動(dòng)發(fā)光、寬視角、能薄型化、響應(yīng)速度快和低能耗等優(yōu)點(diǎn)。然而傳統(tǒng)的0LED，特別是位于其中的電極和有機(jī)層，很容易因周圍環(huán)境中的氧氣和濕氣進(jìn)入OLED顯示器中而使性能下降，嚴(yán)重影響OLED的使用壽命。如果將OLED顯示器內(nèi)的電極和有機(jī)層與周圍環(huán)境氣密式隔絕開(kāi)，則OLED顯示器的壽命將顯著增加。然而，這種對(duì)于發(fā)光顯示器進(jìn)行氣密式密封的封接工藝很難達(dá)到理想要求。目前行業(yè)采用各種材料密封OLED器件于玻璃外殼中，所要達(dá)到氣密式密封具體要求如下
氣密式密封應(yīng)提供針對(duì)氧(10_3厘米3/米2/天)和水(10_6克/米2/天)的阻擋層。氣密式密封的寬度應(yīng)盡可能達(dá)到最小(如，1mm)，減少發(fā)光顯示器的尺寸造成的不利影響。密封過(guò)程中產(chǎn)生的溫度應(yīng)該盡可能低，減少對(duì)OLED器件中例如電極和有機(jī)層等材料的不利影響。并且在密封過(guò)程中，OLED器件中距密封體約1-2毫米處的OLED的第一像素的溫度應(yīng)不高于100°C。密封過(guò)程中釋放的氣體應(yīng)該與OLED器件中的材料相容。氣密式密封應(yīng)能使電連接部件(如薄膜電極)能夠進(jìn)入OLED器件。激光掃描封裝、激光點(diǎn)加熱封裝或矩陣激光封裝是目前行業(yè)內(nèi)主要的應(yīng)用于顯示器的封裝手段。掃描封裝，即一束激光投射到待封接的零件表面的封料上，然后激光束沿著材料輪廓掃描一周，使封料熔融從而完成封接；點(diǎn)封裝，即在封裝器件的不同位置進(jìn)行激光點(diǎn)封裝，最終達(dá)到封裝要求的效果，但在實(shí)際的封裝過(guò)程中由于速度慢，效率低，不適合批量的器件加工；矩陣激光封裝，即根據(jù)封裝輪廓線的形狀調(diào)整激光陣列的位置，是激光而激光二極管陣列完全垂直照射在封接面上，對(duì)封裝輪廓進(jìn)行同時(shí)封裝，具有加熱時(shí)間短、力口熱時(shí)相對(duì)位移小、熱變形小、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。然而目前為止，行業(yè)內(nèi)部還沒(méi)有一種能夠很好的解決在過(guò)程中產(chǎn)生了應(yīng)力裂紋和玻璃料由于激光加熱而引起的表面彈性位移而使得玻璃料分布不均，出現(xiàn)局部地方有空隙，從而使封裝效果不佳，嚴(yán)重影響封裝的氣密性，最終影響OLED的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種加入不導(dǎo)電高溫陶瓷粉末的玻璃料來(lái)增強(qiáng)密封OLED器件密封性 能。本發(fā)明的目的是提供一種低成本的無(wú)鉛的玻璃料，其具有較低的熔點(diǎn)以及與玻璃基板相適應(yīng)的熱膨脹系數(shù)。本發(fā)明能有效的使OLED顯示器激光封裝過(guò)程玻璃料分布均勻，使上基板下基板兩基板完全粘接而不會(huì)由于玻璃料加熱時(shí)發(fā)生位移形變而出現(xiàn)氣孔，達(dá)到氣密密封所要達(dá)到的要求。該封裝玻璃料不導(dǎo)電，保護(hù)了電極；并且有效的隔離了濕氣和氧氣對(duì)OLED器件的損害。本發(fā)明一種用于光電器件封裝的激光封裝的玻璃粉密封料，其特征在于由激光封裝玻璃粉和高溫陶瓷粉組成；激光封裝玻璃粉是 有如下的化學(xué)組成及其重量百分比
氧化鉍70 75%
氧化硼10 13%
氧化鋅10 13%
氧化招2 6%
另外，以上述玻璃粉100作為計(jì)量基準(zhǔn)，加入高溫陶瓷粉重量百分比為5 15% ;高溫陶瓷粉中主要化學(xué)成分為SiO2和Al2O3。本發(fā)明一種用于光中器件封裝的激光封裝的玻璃粉密封料的制備方法，其特征在于是有如下的過(guò)程和步驟。a.按上述配方配制激光封裝玻璃粉和高溫陶瓷粉的配合料，充分研磨并混合均勻；
b.將上述混合料放入瑪瑙研缽中，加入適量酒精再研磨10 30分鐘，酒精加入量為 2ml/g，然后加入少量粘合劑調(diào)制成糊狀，并抽真空，放置10 15分鐘，以排除料內(nèi)氣泡。本發(fā)明所述的玻璃粉密封料的用途是激光封裝OLED器件。本發(fā)明的特點(diǎn)和機(jī)理
本發(fā)明適用于激光封裝時(shí)，由于激光加熱迅速?gòu)氖覝厣仙饺廴跍囟群笥盅杆倮鋮s到室溫，溫度上升過(guò)快引起的玻璃料表面彈性位移，使得玻璃料加熱冷卻后分布不均，出現(xiàn)孔洞。為了克服這個(gè)問(wèn)題，在玻璃料中加入高溫陶瓷粉末，由于陶瓷粉末在高溫時(shí)并不與玻璃料發(fā)生反應(yīng)或者使陶瓷粉末熔化，它很好的起到支架作用。本發(fā)明的玻璃密封料的性能如下轉(zhuǎn)變點(diǎn)427 454°C，軟化點(diǎn)451 480°C，封接溫度580 590°C，熱膨脹系數(shù)65X10_7/°C 70X10_7/°C。發(fā)明中的激光源是半導(dǎo)體激光器，待封裝的器件是使用OLED器件為例描述了一種密封的玻璃外殼和制造該密封的玻璃外殼的方法。通過(guò)提供兩塊玻璃基板，并將配制好的玻璃料絲網(wǎng)印刷到上玻璃基板上，進(jìn)行預(yù)燒結(jié)工藝將玻璃料沉積在基板上，與另一塊沉積OLED的玻璃基板并合，來(lái)制造密封的OLED顯示器。然后用輻射源(如激光、紅外線)加熱玻璃料，使玻璃料熔化將所述的兩塊基板粘接一起，并且保護(hù)OLED沉積和外接薄膜電極不被破壞，有效的防止了氧氣和濕氣的進(jìn)入，形成一個(gè)完整的密封結(jié)構(gòu)。該玻璃料中加入了高溫陶瓷粉末，在玻璃料融化時(shí)降低了玻璃料的流動(dòng)性，使得激光封裝前后玻璃料條帶厚度降低幅度減少，更好的保護(hù)OLED沉積物，陶瓷粉末在玻璃料軟化粘合時(shí)支撐整個(gè)玻璃條帶的形狀效果明顯。陶瓷粉末不導(dǎo)電。本發(fā)明的玻璃粉密封料完全符合基本玻璃粉熱膨脹系數(shù)35X10_7/°C 80 X 10_7/°C的要求，并且使用摻雜的封裝玻璃料，是有吸收可見(jiàn)激光加熱的組分。


圖I.是本發(fā)明的OLED器件封裝使用的玻璃粉密封料內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.上玻璃基板；2.沉積在第一塊玻璃基板上的加入陶瓷粉末的玻璃料；
3.OLED沉積層；4.下基板玻璃。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。本實(shí)施例中，用于光電器件封裝的激光封裝的玻璃粉密封料，由激光封裝玻璃粉和高溫陶瓷粉組成；激光封裝玻璃粉是有如下的化學(xué)組成及其重量百分比
氧化秘 72%,
氧化硼 12%，
氧化鋅 12%,
氧化招 4% ；
另外，以上述玻璃粉100作為計(jì)量基準(zhǔn)，加入高溫陶瓷粉重量百分比為11. 11% ;高溫陶瓷粉中主要化學(xué)成分為SiO2和Al2O3。參見(jiàn)圖1，它說(shuō)明該密封的OLED顯示器基本部分是由上基板I、下基板4、玻璃料封條2和OLED沉積層3組成的。用于玻璃封裝的玻璃料400目，以85:15的比例加入300目不導(dǎo)電高溫陶瓷粉末。首先將配好的玻璃料粉末放入瑪瑙研缽加入2ml/g酒精，充分研磨10分鐘左右，待酒精揮發(fā)完全加入用合適的溶劑/粘合劑體系如乙酸戊酯/硝基纖維素/乙基纖維素等制成糊狀，真空放置10分鐘，使玻璃料糊狀內(nèi)氣孔排除。然后，用絲網(wǎng)印刷成圖I中上基板I對(duì)應(yīng)的玻璃封料條2帶狀。在軟化點(diǎn)溫度以下進(jìn)行預(yù)燒結(jié)處理，粘合劑燃燒點(diǎn)350°C左右保溫20分鐘，完全除去粘合劑。將制備好的沉積在玻璃基板上的玻璃料打磨平整，按照?qǐng)DI最下方圖例的方式將兩塊基板對(duì)接住，進(jìn)行激光封裝。由于這里的玻璃料條帶封裝時(shí)形變量小，熱應(yīng)力低，對(duì)于激光器的選擇相對(duì)要求不是很高，同時(shí)能夠滿足點(diǎn)封裝，掃描封裝，矩陣封裝。本例以實(shí)用簡(jiǎn)便出發(fā)選擇使用掃描封裝。一般情況下，選擇輸出激光束的直徑要比玻璃料密封條帶2 的寬度要小，在基板1、2上施加一定的壓應(yīng)力，選擇一定的激光輸出功率(37. 5W)和掃描速度(I. 2mm/s),激光二極管沿著玻璃料密封條帶2掃描一周,完成激光封裝,封裝效果較好。
權(quán)利要求
1.一種用于光電器件激光封裝的玻璃粉密封料，其特征在于由激光封裝玻璃粉和高溫陶瓷粉組成；玻璃粉封裝玻璃粉是如下的化學(xué)組成其重量百分比 氧化鉍70-75%， 氧化硼10-13%， 氧化鋒10-13%， 氧化招2-6% ； 另外，以上述玻璃粉100作為計(jì)量基準(zhǔn)，加入高溫陶瓷重量百分比為5-15% ;高溫陶瓷粉中主要化學(xué)成分為Si02和A1203。
2.一種用于光電器件激光封裝的玻璃粉密封材料的制備方法，其特征在于是有以下過(guò)程和步驟 a.按上述配方配制激光封裝玻璃粉和高溫陶瓷粉的配合料，充分研磨并混合均勻； b.將上述混合料放入瑪瑙研缽中，加入適量酒精，再研磨10 30分鐘，酒精加入量為2ml/g，然后加入少量粘合劑調(diào)劑成糊狀，并抽真空，放置10 15分鐘，以排除料內(nèi)氣泡。
3.權(quán)利要求I所述的玻璃粉密封料的用途是激光封裝OLED器件。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于光電器件封裝的激光封裝的玻璃粉密封料，屬光電器件封裝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種密封料是用于激光封裝的玻璃粉料，和按照5～15%的比例加入的高溫不導(dǎo)電陶瓷粉末的組合料。本發(fā)明中各種元素容易獲得，成本較低。提供封裝玻璃料的軟化點(diǎn)420～450℃，熱膨脹系數(shù)75×10-7/℃。本方法使得玻璃封裝時(shí)，激光加熱設(shè)備的選擇范圍更廣，適應(yīng)于多種不同封裝方式，降低成本，提高效率；由于陶瓷粉末的加入它起到了支撐玻璃料條帶作用，玻璃料條帶封裝時(shí)流動(dòng)性相對(duì)減少，形成的封裝條帶的形狀更加接近沉積時(shí)玻璃料分布，容易控制玻璃料加熱過(guò)程時(shí)發(fā)生的位移形變，使封接條帶規(guī)整，封接成品更加美觀；玻璃料條帶沒(méi)有大的位移形變，封裝條帶內(nèi)無(wú)明顯氣孔，有效的氣密阻斷氧氣和濕氣的侵蝕。
文檔編號(hào)H01L51/54GK102701591SQ20121018492
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者張建華, 陳遵淼 申請(qǐng)人:上海大學(xué)