密封玻璃的方法

专利名称：密封玻璃的方法
技术领域：
本发明涉及密封玻璃制件的方法，具体地，本发明涉及通过使用光学吸收性染色剂(absorbing stain)对玻璃制件密封的方法。

背景技术：
过去采用各种方法对玻璃制件进行密封。这些方法包括使用常规粘合剂，通过对两个玻璃制件加热并将它们熔合在一起来密封玻璃和/或玻璃料，使玻璃与玻璃直接密封。通过常规的加热和玻璃加工技术获得的玻璃与玻璃的直接密封可以是耐久性的，但是会需要将整个玻璃制件或者该制件的大部分加热至高温，通常至少为玻璃的软化点的温度。加热至这样的高温可能使包含热敏元件的精密玻璃制件和/或玻璃器件损坏。
近年来已经获得相当多商业利益的一种这样的器件是发光器件，如有机发光器件(OLED)。传统的OLED显示器包括多个电子元件，例如，位于气密式玻璃基片之间的有机薄层和电极层。OLED显示器的电子元件尤其容易因接触氧和/或者水分而降级。因此，如果将电子元件包封在气密式环境中避免接触环境中的氧气和水分，OLED显示器的寿命可以显著提高。传统的玻璃加工和形成这种密封的密封技术会将这种显示器件内的电子元件加热到超过电子元件的承受能力，因此导致降级和器件失效。例如，OLED的第一像素设置在距玻璃密封1-2毫米处，在密封过程中加热该像素不应超过100℃。
因此，需要开发一种对玻璃制件例如发光显示器的基片密封的方法，该方法不会使基片周围区域和/或其包含的电子元件过热。通过本发明的密封技术可以满足这些需要和其他的需要。


发明内容
本发明涉及密封玻璃制件的方法，更具体地，本发明涉及通过使用光学吸收性染色剂对玻璃制件密封的方法。
在第一方面，本发明提供一种对多个玻璃制件密封的方法，该方法包括提供包含至少一个第一密封表面的第一玻璃制件，其中，所述至少一个第一密封表面包括含铜化合物和任选的银化合物的玻璃，所述表面位于第一玻璃制件的部分玻璃内；提供包含至少一个第二密封表面的第二玻璃制件；使第一密封表面的至少一部分与第二密封表面的至少一部分接触；和以一定方式辐照第一密封表面的至少一部分，使得第一玻璃制件的至少一部分和第二玻璃制件的至少一部分密封在一起。
在第二方面，本发明还提供一种包括至少两个玻璃制件的器件，其中，至少一个玻璃制件包括含铜化合物和任选的银化合物的密封区域，该区域位于第一玻璃制件的部分玻璃内，第二玻璃制件通过至少一部分的密封区域与至少一个玻璃制件熔合。
在另一个方面，本发明提供采用上述方法制造的器件。
在以下详细描述、附图和任一权利要求中部分地提出了本发明的另外一些方面和优点，它们部分由详细描述得到，或可以通过实施本发明来认识。通过所附权利要求中特别指出的要素和组合将会认识和获得下述优点。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是示例和说明性的，不构成对所公开的本发明的限制。



附图被结合在本说明书中，并构成说明书的一部分，

了本发明的一些方面，并与描述部分一起用来说明本发明的原理，但不构成限制。在所有的附图中相同的附图标记表示相同的元件。
图1示出按照本发明制得的两个玻璃制件在深度方向的铜浓度分布。
图2示出按照本发明的用铜染色的密封表面的透射光谱。
图3是图示按照本发明的一个方面，通过激光密封的两个玻璃制件的透视图。

具体实施例方式 参考以下详细描述、附图、实施例、权利要求以及之前和以下的描述，可以更容易地理解本发明。但是，在公开和描述本发明的组合物、制件、器件和方法之前，应理解，本发明不限于公开的具体组合物、制件、器件和方法，除非另有规定，象这样当然是可以改变的。还应当理解本文所使用的术语仅为了描述特定的方面而不是限制性的。
提供以下对本发明的描述，作为按其目前已知实施方式来揭示本发明内容。因此，相关领域的技术人员会认识并理解可以对本文所述的本发明的各方面作出许多变化，同时仍能获得本发明的有益的结果。还显而易见的是，本发明所需的有益结果中的一部分可以通过选择本发明的一些特征而不利用其他的特征来获得。因此，本领域工作的人员会认识到对本发明的许多更改和修改都是可能的，在某些情况下甚至是希望的，并且是本发明的部分。因此，提供的以下描述作为对本发明原理的说明而不构成对本发明的限制。
公开了可用于所公开的方法和组合物、可结合所公开的方法和组合物而使用、可用于所公开的方法和组合物的制备的材料、化合物、组合物、以及组分，或者所公开的方法和组合物的产物。在本文中公开了这些和其它的材料，应当理解的是当公开了这些材料的组合、子集、相互作用、组，等等而未明确地公开每个不同单独的和总的组合的具体参考以及这些化合物的置换时，在本文中具体设想和描述它们中的每一个。因此，如果公开了一类取代物A、B、和C且公开了一类取代物D、E、和F和组合的实施方式A-D的实例，则可单独地和共同地设想每一个。因此，在本实例中，具体设想了以下组合A-E，A-F，B-D，B-E，B-F，C-D，C-E和C-F中的每一个，应认为以上这些是从A，B和C；D，E和F；以及实例组合A-D的内容公开的。同样，也具体设想并公开了上述的任何子集或组合。因此，例如，具体设想了A-E，B-F和C-E的亚组，并应认为它们是从A，B和C；D，E和F；以及实例组合A-D的内容揭示的。这种概念应用于本内容的所有方面，包括但不限于，组合物的任何组分和公开的组合物的制备方法和使用方法中的各步骤。因此，如果存在可进行的多个附加步骤，应当理解可通过所公开方法的任一特定实施方式或实施方式的组合来进行这些附加步骤中的每一个，而且可具体设想每一个这样的组合且应当认为它是公开的。
在本说明书和下面的权利要求书中，提到许多术语，这些术语具有以下含义 如本文中所用，单数形式“一个”，“一种”和“该”包括多个的被提到的事物，除非另外有明确的规定。因此，例如，提到“组分”包括具有两种或更多种这类组分的方面，除非另外有明确的表示。
“任选的”或“任选地”表示随后描述的事件或情形会或不会发生，而且该描述包括事件或情形发生的实例和事件或情形不发生的实例。例如，词语“任选取代的组分”表示该组分可以被取代或者不能被取代，并且该描述包括本发明的未取代的和取代的两个方面。
在此，范围可以表示为从“约”一个具体值和/或到“约”另一个具体值。当表示这样一个范围的时候，另一个方面包括从一个特定值和/或到另一特定值。类似地，当使用在前的“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值形成另一个方面。还应理解，各范围的端点明显既与另一个端点相关又不取决于另一个端点。
本文所用，除非有具体的相反表示，组分的“重量％”或“重量百分数”或“重量百分比”表示以百分数表示的组分的重量相对于包含该组分的组合物的总重量的之比。
如本文所用，涉及密封表面的“环”表示形成有界区的线。例如，环线可与形成该有界区的线的一个或多个部分相交，或者可以是没有开始或结束的连续线条，也可以形成有界区。环可以具有弯曲部分，直线部分和/或拐角，不指定具体的几何形状。
如本文所用，术语“密封”表示按照本发明，使至少两个玻璃制件的部分之间达到玻璃与玻璃附着。密封可以包括单一点，多个点，或者在两个玻璃制件的每一制件的至少一部分的界面上的二维区域。一种或多种密封可以形成气密密封，但是本发明不限于形成气密密封的实施方式。
如本文所用，“密封表面”表示要与至少一个其他玻璃制件的一部分进行密封的玻璃制件的部分表面，可以表示在本发明方法的任何阶段染色的或未染色的部分。
如本文所用，“染色的表面”或“染色的密封表面”表示要与至少一个其他玻璃制件的一部分进行密封的玻璃制件的部分表面，对该部分表面已施用了染色剂，而与该表面是否已加热或离子交换无关。
如本文所用，“吸收性密封表面”表示按照本发明，已经染色，并随后在还原性环境中加热的密封表面。
对于涉及玻璃制件的染色的具体揭示的材料和方法来说，下面的美国专利描述各种染色组合物和对玻璃制件染色的方法(这些专利文献全文参考结合于本文)美国专利第1,947,781；2,428,600；2,486,566；2,498,003；2,662,037；2,701,215；3,079,264；3,420,698；3,424,567和4,253,861。
如上面简单介绍，本发明提供一种通过使用染色剂和辐射源直接密封多个玻璃制件，例如发光器件的基片的改进方法。下面详细描述的其他方面中，本发明的染色剂包含至少一种铜离子，该铜离子能够与至少一种玻璃制件中的碱金属离子进行交换，并提供染色的密封表面。在加热和还原后，玻璃制件的染色的密封表面可以进行光学吸收。当吸收性密封表面的至少一部分与另一个玻璃制件接触时，可通过将吸收性的染色密封表面辐照至软化并将制件熔合在一起的方式，将制件密封。光学吸收性更高的染色密封表面能比周围的玻璃吸收更多的辐射，能更快加热和软化，导致玻璃与玻璃的直接密封，而不会过度加热相邻的玻璃和/或电子元件。本发明密封的方法区别于使用玻璃料密封，在玻璃料密封中使用玻璃料来附着玻璃制件。
虽然下面关于发光器件描述了本发明的各个方面，但是应理解，相同或类似的方法可以用于需要将多个玻璃制件密封的其他应用中。因此，不应以限制的方式看待本发明。
玻璃制件 本发明提供一种多个玻璃制件密封的方法。所述玻璃制件可以包括适合于按照本发明的各实施方式密封的任何玻璃材料。在各方面，至少一个玻璃制件包括硼硅酸盐玻璃，钠-钙玻璃或者它们的混合物。一个方面，至少一个玻璃制件是透明玻璃。这类透明玻璃可以是，例如，由康宁股份有限公司(美国，纽约康宁股份有限公司)制造并以Code 7740玻璃，Code 1737玻璃，Eagle 2000TM和Eagle XGTM销售的那些产品；旭玻璃有限公司(日本，东京)，例如OA10玻璃和OA21玻璃；日本电气玻璃有限公司(日本滋贺县大津(Otsu，Shiga，Japan))；NH技术玻璃韩国公司(Techno Glass Korea Corporation，韩国京畿道(Kyunggi-do，Korea))和三星康宁精密玻璃公司(Samsung Corning Precision Glass Co.，韩国汉城(Seoul，Korea))。在一个方面，至少一个玻璃制件能透射用来密封玻璃制件的辐照源的波长的辐射。在优选方面，多个玻璃制件的每一个由能透射用来密封该制件的辐照源波长的辐射的材料组成。
多个玻璃制件不必是相同的或者包含相同类型的玻璃。一个方面，它们是类似或者相同类型的玻璃。在优选方面，多个玻璃制件的每一个包含硼硅酸盐玻璃，如Code 7740玻璃。玻璃制件还包含其他材料，例如，陶瓷、填充剂和/或加工助剂，只要这些其他材料不妨碍按照本发明方法对制件进行密封。
玻璃制件的其他性质将依据其特定组成而不同。在一个方面，本发明的玻璃制件在约环境温度至约350℃温度范围的热膨胀系数(CTE)约为25x10-7/℃至80x10-7/℃，优选约为25x10-7/℃至40x10-7/℃。在另一个方面，玻璃制件的软化温度约为970-990℃。
玻璃制件的尺寸和几何形状可以是适合于按照本发明进行密封的任何尺寸和几何形状。玻璃制件可以包括相同或不同的尺寸。多个玻璃制件中的每一个包含可与另一个玻璃制件密封的至少一个密封表面。在玻璃制件的至少一个表面上，密封表面可包括单点或二维区域。一个方面，第一玻璃制件的密封表面是尺寸和形状与第二玻璃制件的密封表面基本上相匹配的二维区域。
单独玻璃制件可包含一个或多个密度表面，取决于密封或制造的器件的特性。一个方面，两块玻璃片各自包含环形的密封表面，该密封表面位于邻近玻璃片的边缘。在特定方面，制件中的至少一个是厚度约0.6毫米的玻璃片，密封表面环的宽度(密封表面本身的宽度，不是环的直径)小于约2毫米。
染色剂 本发明的染色剂可以包含能够与玻璃制件的至少一部分中的碱金属离子如钠离子进行离子交换的含铜和/或银的任何材料。这种染色剂一旦与玻璃制件中的碱金属离子交换后，其还原形式应是光学吸收的。
染色剂可以包括含铜化合物，例如，卤化铜、硫化铜、硼酸铜、硝酸铜、偏磷酸铜、原磷酸铜、焦磷酸铜、钒酸铜、砷酸铜、锑酸铜、铬酸铜、亚硒酸铜、钼酸铜、钨酸铜、铀酸铜、铜水合物，和/或它们的组合。一个方面，染色剂包括硫化铜。优选的是染色剂包括氯化铜。含铜化合物的氧化态可以变化，特定含铜化合物的铜离子不必在特定价态。在各方面，染色剂包括氯化亚铜，氯化铜，或者它们的组合。
染色剂中含铜化合物的浓度可以是能在玻璃制件上形成染色的密封表面的任何浓度。含铜化合物的含量可为染色剂的大于0至约100重量％，例如，约0.5，1，2，4，6，10，15，20，25，30，40，50，60，70，80，90，95，99或100重量，优选约为染色剂的0.5-25重量％，例如，约0.5，0.6，0.75，1，2，3，5，7，9，12，15，18，21，23，24或25重量％。含铜化合物为本领域已知，并且是市售的(如，美国密苏里州圣路易斯的西格玛-奥尔德里奇(Sigma-Aldrich，St.Louis，Missouri，USA))。本领域的技术人员能够容易地选择适合本发明方法使用的含铜化合物。
本发明的染色剂可任选包含在与玻璃制件的碱金属离子交换时能够光学吸收的其他离子，例如银。这些离子能提供在任何合适的化合物中，例如硝酸银、氧化银、或者它们的组合。除了铜以外还存在如银的吸收性离子可以提供协同作用，在染色的密封表面产生较大的光学吸收。
在另一个方面，在不存在含铜化合物时，本发明的染色剂可包括含银化合物，例如硝酸盐，氧化银，或者它们的组合。
染色剂可进一步包含能向染色剂提供所需物理性质、流变性质和/或处理性质的其他材料。这些材料可以包括，例如陶瓷，填充剂和/或溶剂。在各方面，染色剂可以包含锆石陶瓷，粘土填充剂，有机溶剂，水，氢氧化物碱，或者它们的组合。染色剂还可以包括含硫化合物。不希望受到理论的束缚，本发明人认为硫的存在可以改进染色过程。
本发明的染色剂可以以适用于对玻璃制件部分进行染色的任何物理形式提供。染色剂可包括，例如，固体，糊料，浆料，液体，蒸气，或者它们的组合。染色剂的具体物理性形式可依据染色剂在玻璃制件上的施用方法变化。因此，染色剂的特定组合物(如含铜化合物)也将依据所需的物理性形式和施用方法而变化。一个方面，提供的染色剂为蒸气形式，如挥发性氯化铜。在另一个方面，提供的染色剂为熔盐浴形式。在另一个方面，提供的染色剂为糊料形式，该糊料包含含铜化合物和至少一种流变助剂。在特定方面，染色剂糊料包含研碎的锆石陶瓷粉末，粘土填充剂，异丙醇，水，硫化铜，硫和氢氧化锂。
染色剂各组分的浓度可依据染色剂的物理性形式，其特定组分，以及要求的染色剂与玻璃制件中的碱金属离子之间的离子交换量来变化。任何组分不必以特定浓度存在，只要该染色剂能够与玻璃制件的碱金属离子进行离子交换。染色剂的所有离子也不必都与玻璃制件的碱金属离子进行交换。要求的离子交换量可以是足以使染色的密封表面光学吸收大于该表面未染色部分的任何量。在各方面，染色剂除含铜化合物以外可以包含约10-30重量％研碎的锆石陶瓷；约10-30重量％的粘土填充剂；约5-60重量％有机溶剂，如异丙醇；约0-40重量％水；约0-10重量％硫；和约0-10重量％氢氧化锂。如陶瓷，填充剂和/或溶剂的组分是市售的(如，美国密苏里州圣路易斯的西格玛-奥尔德里奇)，本领域的技术人员能够容易地选择用于本发明的染色剂的适当组分。
玻璃制件染色 可以适用于玻璃制件和染色剂的特定物理形式的任何方式将本发明的染色剂施用于玻璃制件的至少一部分上。染色剂可施用于至少一个玻璃制件的部分表面上，以形成染色的密封表面。具体的施用方法可根据染色剂的物理形式和玻璃制件的表面特性变化。例如，通过使密封表面在足以在密封表面上沉积至少一部分的染色剂的温度和时间的条件下与气相染色剂接触，可将气相染色剂施用于密封表面。可以在密封表面直接施用以其他物理形式，如糊料和/或浆料提供的染色剂。这样一种染色剂可以通过将染色剂铺展在玻璃制件表面或者通过可控制的方法如丝网印刷方法施用。可控制的方法例如丝网印刷可以以限定的图案沉积染色剂。一个方面，通过丝网印刷技术将染色剂糊料施用于玻璃制件的部分表面。在一个具体方面，通过丝网印刷技术，以环的形式将包含硫化铜的染色剂糊料施用于玻璃片，例如发光器件的基片。在另一个方面，可以使用掩模将染色剂隔离在表面如密封表面的特定部分。
施用于玻璃制件的部分表面上的染色剂的量和/或浓度可根据玻璃制件的特性、密封表面的尺寸，染色剂中含铜化合物的浓度，和/或密封表面上所需的离子交换(染色)的程度而变化。施用的染色剂量应足以促进染色剂的至少一部分离子与玻璃制件中的碱金属离子的交换。
本发明的染色剂可以施用于一个玻璃制件的密封表面的选定部分，施用于密封表面的整个部分，施用于各个玻璃制件的密封表面，或者上述方式的组合。例如，如果第一玻璃制件的边缘将与第二玻璃制件的边缘密封，可以将染色剂施用于以下第一玻璃制件的部分边缘，例如沿该边缘的离散位置；沿第一玻璃制件的全部边缘；第一和第二制件的边缘；或上述的组合。不必将染色剂施用于一个以上的制件。
玻璃制件染色的表面在施用染色剂之前，期间或之后可以被加热，以促进染色剂和玻璃制件中的碱金属离子的离子交换。在一个方面，玻璃制件的表面被加热至低于该玻璃制件的软化点温度和/或玻璃制件的变形温度，例如，约900-1,100°F，并在施用染色剂期间保持该温度。在另一个方面，在施用染色剂后，加热玻璃制件表面至低于该玻璃制件软化点温度和/或变形温度。该任选加热步骤的时间和温度可根据玻璃制件的特性以及染色剂的物理形式和浓度变化。在一个示例方面，将染色的硼硅酸盐玻璃制件的表面加热至约900-1,100°F，优选约1,080°F保持约90分钟。任选的加热步骤可以在空气或氧化性气氛中进行。在包含SO2的气氛加热能促进染色剂和玻璃制件中的碱金属离子的更快速的离子交换。优选包含SO2的气氛。
施用染色剂并任选进行加热后，应将染色的表面在还原性环境中加热，加热时间和温度应足以还原玻璃制件中交换的离子的氧化态，但是所述温度低于玻璃制件的变形温度。还原性环境可包含还原性气体，例如，氢气和/或氢气和惰性气体如氮气的混合物。在一个方面，还原性环境包含约20摩尔％氢气和约80摩尔％氮气的混合物。还原性环境还可以包括在加热期间使用位于玻璃制件的表面的染色部分的还原性材料，例如，锯屑和/或木炭。在还原性环境中加热的时间和温度可以根据玻璃制件的特性，染色剂组成和要求的离子交换程度而变化。所述时间和温度的范围为约900-1,100°F，至少约30分钟。一个方面，在还原性环境中加热的时间和温度为，约1,080°F加热约90分钟。
在还原性环境中加热之后，交换到玻璃制件中的染色剂离子应以还原形式存在。加热后仍留在玻璃制件表面上的任何染色剂可以通过例如洗涤除去。留在玻璃制件表面上的染色剂不再对密封过程起作用，但能够防止在玻璃制件之间形成耐久性的密封。
染色技术和施用方法为本领域已知，并可以在工业上实施(如，美国俄亥俄州格林威尔的佳伏装饰公司(Jafe Decorating Company，Greenville，Ohio，USA))。本领域的技术人员能够对特定的应用和/或器件容易地选择适当的染色方法。
染色玻璃制件的特性 吸收性密封表面包含在该玻璃的表面部分内的来自染色剂的至少一部分铜和其他吸收离子。还原之后，染色的密封表面包含来自染色剂离子例如铜离子的部分可从染色表面延伸约1-20微米的深度，例如约1，2，4，5，6，7，10，12，15，18或20微米。通常可以容易地达到最大约4-10微米的一般深度，按照本发明的方法，该深度范围能有效地密封玻璃制件。图1示出按照本发明制成的两个玻璃制件的铜浓度在深度方向的分布。图1所示的样品的各曲线包含从表面至约4-5微米的深度方向铜浓度减小。图1中，101是相应于1075°F下90分钟的曲线，103是相应于45分钟的曲线。
吸收性的密封表面显示的光学吸收率应大于周围未染色的表面。这种光学吸收率在用来密封制件的辐照源的波长下应优选是高的。铜染色的玻璃制件通常显示红色。对于本发明来说，吸收率可如下定义 β＝-log10[T/(1-R)2]/t， 其中，β表示吸收系数，T表示透射通过厚度t的光的分数，R表示反射率。
吸收性密封表面的吸收系数在辐照波长下应大于约2/毫米。一个方面，吸收性密封表面的吸收系数约为2/毫米。优选方面，吸收性密封表面的吸收系数至少约为4/毫米。图2示出按照本发明用铜染色的吸收性密封表面的透射光谱。吸收性密封表面在波长小于约575纳米显示高的吸收。
密封 一个或多个玻璃制件可以通过以下方式熔合或者密封在一起，即，使至少一个吸收性密封表面与至少一个密封表面接触，并辐照吸收性密封表面的至少一部分。按照本发明，不必有一个以上的密封表面是吸收性的。一个方面，要密封的两个密封表面各自是吸收性密封表面，按照本发明的各方面对该表面进行染色和还原。在另一个方面，要密封的两个密封表面中，只有一个密封表面是吸收性密封表面。较好的是，只有一个密封表面是吸收性密封表面，其余密封表面是透明的未染色的玻璃，以使辐射能更有效到达吸收性密封表面。
吸收性密封表面可以通过辐照源，例如激光器加热，加热方式应使吸收性密封表面被加热软化，形成在吸收性密封表面和与之接触的一个或多个密封表面之间的玻璃与玻璃的直接密封。吸收性密封表面可以采用各种辐照源如激光器或红外灯进行加热。在优选方面，辐照源包括在相应于吸收性密封表面的波长下能发出辐射的激光器。
本发明的一个优点是，当使用例如激光器辐照吸收性密封表面时，吸收性密封表面可以被迅速加热，而该玻璃制件的周围未染色部分保持在环境条件或接近于环境条件。
被辐照的吸收性密封表面的体积可胀大和膨胀，在玻璃制件的表面形成凸起的区域。这种胀大可能导致高度变化，最大约5微米，例如约0.5，1，2.5或5微米的高度变化。发生高度变化时，吸收性密封表面的具体高度变化可依据吸收系数以及来自染色剂的离子至玻璃中的深度而不同。
根据特定玻璃制件以及吸收性密封表面的物理性质和光学性质，如果将密封表面快速冷却，胀大的吸收性密封表面的至少一部分的凸起高度可以保持。这种快速冷却可能使吸收性密封表面的密度小于周围的玻璃的密度。凸起的区域在例如通过形成在用于发光显示器件的有机薄膜和电子线路的板之间的包封区对该显示器的玻璃基片进行密封时是有益的。
辐照源 本发明的辐照源可以是能够在相应于吸收性密封表面的波长下发出辐射的任何辐照源。例如，包含铜的吸收性密封表面可以用在约520-545纳米，或者约340-370纳米波长下运行的激光器加热。较好地，激光器优选发出约532纳米，355纳米或者同时发出532纳米和355纳米的辐射。
激光器110a可以包括另外的光学元件，如图3所示，如透镜114a，将激光束112a对准或聚焦在吸收性密封表面106上。该激光束以能有效加热和软化吸收性密封表面的方式移动，同时将对该玻璃制件的相邻部分以及任何任选的电子元件加热减至最小。
应容易理解，根据特定吸收性密封表面的光学性质，可以使用不同功率、不同速度和不同波长下操作的其他类型的激光器。但是，所述激光器的波长应在特定吸收性密封表面的高吸收的能带内。在各方面，激光器可以提供的激光功率约为5-15瓦，运行约8-10瓦，能以约3-10毫米/秒，优选5毫米/秒的速度沿密封表面移动。本领域的技术人员可以容易地选择对特定吸收性密封表面的适当激光。
应注意，有许多可以采用的不同类型的光学设置，本发明并不限于特定的光学设置。
应强调本发明并不要求密封是气密密封。密封可以指两个玻璃制件之间的单一熔合点，连接至少两个玻璃制件的连续的线或密封，或者例如形成包封区域的气密密封的密封。
本发明的方法既不要求在两个玻璃制件的密封表面之间放置任何材料如吸热材料，也不要求使用任何其他密封材料，如粘合剂，密封用玻璃或玻璃料。除了本发明的玻璃与玻璃的直接密封以外，需要时，可以使用密封材料，如粘合剂，密封玻璃或玻璃料作为补充密封。
虽然附图中图示并在详细描述中说明了本发明的几个方面，但是应理解，本发明不限于揭示的各方面，在不偏离由以下权利要求书陈述和限定的本发明的精神的情况下能够进行多种重新配置、修改和替换。
实施例 为进一步说明本发明的原理，提供以下实施例，以向本领域普通技术人员提供对本发明要求保护以及评价的组合物、制件、器件和方法的完整说明和描述。这些实施例规定为仅是本发明的示例，不是用来限制本发明人认为是他们的发明的范围。已经努力保证数值(如，量，温度等)的准确性，但是应说明存在一些误差和偏差。除非另有说明，否则，温度按℃表示或是环境温度，压力为大气压或接近大气压。可以采用的工艺条件有许多变化或组合，以达到最佳的产品质量和性能。仅需要合理的和常规的实验方法来优化这样的工艺条件。
实施例1-制备染色剂 在第一实施例中，通过组合下面表1列出的组分，制备两种染色剂。将各染色剂的组分均匀混合，形成染色剂糊料。
表1-铜染色剂 实施例2-染色剂的施用 在第二实施例中，采用丝网印刷技术，将实施例1中制备的染色剂(“A”)以环形图案分配在硼硅酸盐玻璃片的表面上。使染色剂干燥，并将染色的玻璃片在氧化性气体(SO2)中于1,080°F烧制90分钟，然后在还原性气体(20摩尔％H2+80摩尔％N2)中烧制90分钟。烧制后，残留在表面的染色剂部分被洗去。在染色的硼硅酸盐玻璃片中的铜浓度在深度方向的分布示于图1。
在此整篇申请中，参考了多个出版物。这些出版物的公开的全部内容在此通过参考结合在本申请中以更加完整地描述本文描述的组合物、制件、器件以及方法。
对本文描述的组合物、制件、器件和方法可作出各种修改和变化。根据对本说明书的考虑和对本文所公开的组合物、制件、器件和方法的实施，本文描述的组合物、制件、器件和方法的其它方面将是显而易见的。本发明人的意图是本说明书和实施例被认为是示例性的。
实施例3-染色玻璃制件的染色(预言的) 在第三实施例(预言的)中，按照实施例2的步骤染色和还原的玻璃制件与另一个玻璃制件密封。第一玻璃片的染色密封表面环与未染色的玻璃片接触，在该染色的密封表面，以5毫米/秒的速度扫描532纳米波长的激光辐射(9.5瓦激光，0.7毫米光点尺寸)，形成两个玻璃片之间玻璃与玻璃的直接密封。
权利要求
1.一种对多个玻璃制件密封的方法，该方法包括
a)提供包含至少一个第一密封表面的第一玻璃制件，其中，所述至少一个第一密封表面包括含铜化合物和任选的银化合物的玻璃，所述表面位于第一玻璃制件的部分玻璃内；
b)提供包含至少一个第二密封表面的第二玻璃制件；
c)使第一密封表面的至少一部分与第二密封表面的至少一部分接触；和
d)以一定方式辐照第一密封表面的至少一部分，使得第一玻璃制件的至少一部分和第二玻璃制件的至少一部分密封在一起。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)包括
提供包含至少一个第一密封表面的第一玻璃制件，
使包含铜化合物和任选的银化合物的染色剂与至少一个第一密封表面的至少一部分接触，和
在还原性环境中，加热至少一个第一密封表面与染色剂接触的部分，使至少一个第一密封表面包括含铜化合物和任选的银化合物的玻璃，该表面位于第一玻璃制件的部分玻璃内。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个第二密封表面包括含铜化合物和任选的银化合物的玻璃，该表面位于第二玻璃制件的部分玻璃内。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，染色剂包括糊料、浆料、溶液、熔盐浴，或者它们的组合。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，染色剂包含铜化合物和银化合物。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，染色剂包括卤化铜。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还原性环境包括氢气。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，染色剂以环形式接触。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一玻璃制件包括硼硅酸盐玻璃，其热膨胀系数约为25×10-7/℃至40×10-7/℃。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个第一密封表面的至少一部分对532纳米的辐射的吸收系数至少约为2/毫米。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在封闭包封区域的第一玻璃制件和第二玻璃制件之间形成气密密封。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包封区域包括发光器件的至少一部分。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，辐照包括激光辐照。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辐照包括使第一密封表面的至少一部分受到约520-545纳米，或者约340-370纳米，或者它们的组合的辐射。
15.一种器件，采用如权利要求1所述的方法形成。
16.如权利要求15所述的器件，该器件是采用权利要求11所述的方法制得的气密式器件。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，包封区域包括发光器件的至少一部分。
18.一种包括至少两个玻璃制件的器件，其中，第一玻璃制件包括含铜化合物和任选的银化合物的密封区域，所述密封区域位于第一玻璃制件的部分玻璃之内，和
第二玻璃制件通过至少一部分的密封区域与第一玻璃制件熔合。
19.如权利要求18所述的器件，其特征在于，第一玻璃制件和第二玻璃制件都包括含铜化合物的密封区域。
20.如权利要求18所述的器件，其特征在于，第一玻璃制件包括含铜化合物和银化合物的密封区域。
全文摘要
公开一种密封多个玻璃制件的方法，该方法包括提供包含至少一个第一密封表面的第一玻璃制件，其中，所述至少一个第一密封表面包括含铜化合物和任选的银化合物的玻璃，所述表面位于第一玻璃制件的部分玻璃内；提供包含至少一个第二密封表面的第二玻璃制件；使第一密封表面的至少一部分与第二密封表面的至少一部分接触；和以一定方式辐照第一密封表面的至少一部分，使得第一玻璃制件的至少一部分和第二玻璃制件的至少一部分密封在一起。还公开一种熔合器件。
文档编号H01L21/00GK101606225SQ200780051442
公开日2009年12月16日 申请日期2007年11月8日 优先权日2007年1月12日
发明者P·S·丹尼尔森, S·L·洛古诺夫, K·P·雷迪 申请人:康宁股份有限公司