专利名称：用于光电器件封装的激光封装的玻璃粉密封料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于激光密封OLED器件的玻璃粉密封料，属光电器件封装技术领域。
背景技术：
发光器件是这近几年研究得相当多，有机电致发光显示器OLED作为一种新兴的平板显示器，特别吸引人们的关注，因为它们在许多电致发光器件中都有应用和潜在应用价值。由于其具有良好的色彩对比度、主动发光、宽视角、能薄型化、响应速度快和低能耗等优点。然而传统的0LED，特别是位于其中的电极和有机层，很容易因周围环境中的氧气和湿气进入OLED显示器中而使性能下降，严重影响OLED的使用寿命。如果将OLED显示器内的电极和有机层与周围环境气密式隔绝开，则OLED显示器的寿命将显著增加。然而，这种对于发光显示器进行气密式密封的封接工艺很难达到理想要求。目前行业采用各种材料密封OLED器件于玻璃外壳中，所要达到气密式密封具体要求如下
气密式密封应提供针对氧(10_3厘米3/米2/天)和水(10_6克/米2/天)的阻挡层。气密式密封的宽度应尽可能达到最小(如，1mm)，减少发光显示器的尺寸造成的不利影响。密封过程中产生的温度应该尽可能低，减少对OLED器件中例如电极和有机层等材料的不利影响。并且在密封过程中，OLED器件中距密封体约1-2毫米处的OLED的第一像素的温度应不高于100°C。密封过程中释放的气体应该与OLED器件中的材料相容。气密式密封应能使电连接部件(如薄膜电极)能够进入OLED器件。激光扫描封装、激光点加热封装或矩阵激光封装是目前行业内主要的应用于显示器的封装手段。扫描封装，即一束激光投射到待封接的零件表面的封料上，然后激光束沿着材料轮廓扫描一周，使封料熔融从而完成封接；点封装，即在封装器件的不同位置进行激光点封装，最终达到封装要求的效果，但在实际的封装过程中由于速度慢，效率低，不适合批量的器件加工；矩阵激光封装，即根据封装轮廓线的形状调整激光阵列的位置，是激光而激光二极管阵列完全垂直照射在封接面上，对封装轮廓进行同时封装，具有加热时间短、力口热时相对位移小、热变形小、适合大批量生产等优点。然而目前为止，行业内部还没有一种能够很好的解决在过程中产生了应力裂纹和玻璃料由于激光加热而引起的表面弹性位移而使得玻璃料分布不均，出现局部地方有空隙，从而使封装效果不佳，严重影响封装的气密性，最终影响OLED的使用寿命。
发明内容
本发明提出一种加入不导电高温陶瓷粉末的玻璃料来增强密封OLED器件密封性 能。本发明的目的是提供一种低成本的无铅的玻璃料，其具有较低的熔点以及与玻璃基板相适应的热膨胀系数。本发明能有效的使OLED显示器激光封装过程玻璃料分布均匀，使上基板下基板两基板完全粘接而不会由于玻璃料加热时发生位移形变而出现气孔，达到气密密封所要达到的要求。该封装玻璃料不导电，保护了电极；并且有效的隔离了湿气和氧气对OLED器件的损害。本发明一种用于光电器件封装的激光封装的玻璃粉密封料，其特征在于由激光封装玻璃粉和高温陶瓷粉组成；激光封装玻璃粉是 有如下的化学组成及其重量百分比
氧化铋70 75%
氧化硼10 13%
氧化锌10 13%
氧化招2 6%
另外，以上述玻璃粉100作为计量基准，加入高温陶瓷粉重量百分比为5 15% ;高温陶瓷粉中主要化学成分为SiO2和Al2O3。本发明一种用于光中器件封装的激光封装的玻璃粉密封料的制备方法，其特征在于是有如下的过程和步骤。a.按上述配方配制激光封装玻璃粉和高温陶瓷粉的配合料，充分研磨并混合均匀；
b.将上述混合料放入玛瑙研钵中，加入适量酒精再研磨10 30分钟，酒精加入量为 2ml/g，然后加入少量粘合剂调制成糊状，并抽真空，放置10 15分钟，以排除料内气泡。本发明所述的玻璃粉密封料的用途是激光封装OLED器件。本发明的特点和机理
本发明适用于激光封装时，由于激光加热迅速从室温上升到熔融温度后又迅速冷却到室温，温度上升过快引起的玻璃料表面弹性位移，使得玻璃料加热冷却后分布不均，出现孔洞。为了克服这个问题，在玻璃料中加入高温陶瓷粉末，由于陶瓷粉末在高温时并不与玻璃料发生反应或者使陶瓷粉末熔化，它很好的起到支架作用。本发明的玻璃密封料的性能如下转变点427 454°C，软化点451 480°C，封接温度580 590°C，热膨胀系数65X10_7/°C 70X10_7/°C。发明中的激光源是半导体激光器，待封装的器件是使用OLED器件为例描述了一种密封的玻璃外壳和制造该密封的玻璃外壳的方法。通过提供两块玻璃基板，并将配制好的玻璃料丝网印刷到上玻璃基板上，进行预烧结工艺将玻璃料沉积在基板上，与另一块沉积OLED的玻璃基板并合，来制造密封的OLED显示器。然后用辐射源(如激光、红外线)加热玻璃料，使玻璃料熔化将所述的两块基板粘接一起，并且保护OLED沉积和外接薄膜电极不被破坏，有效的防止了氧气和湿气的进入，形成一个完整的密封结构。该玻璃料中加入了高温陶瓷粉末，在玻璃料融化时降低了玻璃料的流动性，使得激光封装前后玻璃料条带厚度降低幅度减少，更好的保护OLED沉积物，陶瓷粉末在玻璃料软化粘合时支撑整个玻璃条带的形状效果明显。陶瓷粉末不导电。本发明的玻璃粉密封料完全符合基本玻璃粉热膨胀系数35X10_7/°C 80 X 10_7/°C的要求，并且使用掺杂的封装玻璃料，是有吸收可见激光加热的组分。
图I.是本发明的OLED器件封装使用的玻璃粉密封料内结构示意图。图中1.上玻璃基板；2.沉积在第一块玻璃基板上的加入陶瓷粉末的玻璃料；
3.OLED沉积层；4.下基板玻璃。
具体实施例方式下面通过具体实施例详细说明本发明。本实施例中，用于光电器件封装的激光封装的玻璃粉密封料，由激光封装玻璃粉和高温陶瓷粉组成；激光封装玻璃粉是有如下的化学组成及其重量百分比
氧化秘 72%,
氧化硼 12%，
氧化锌 12%,
氧化招 4% ；
另外，以上述玻璃粉100作为计量基准，加入高温陶瓷粉重量百分比为11. 11% ;高温陶瓷粉中主要化学成分为SiO2和Al2O3。参见图1，它说明该密封的OLED显示器基本部分是由上基板I、下基板4、玻璃料封条2和OLED沉积层3组成的。用于玻璃封装的玻璃料400目，以85:15的比例加入300目不导电高温陶瓷粉末。首先将配好的玻璃料粉末放入玛瑙研钵加入2ml/g酒精，充分研磨10分钟左右，待酒精挥发完全加入用合适的溶剂/粘合剂体系如乙酸戊酯/硝基纤维素/乙基纤维素等制成糊状，真空放置10分钟，使玻璃料糊状内气孔排除。然后，用丝网印刷成图I中上基板I对应的玻璃封料条2带状。在软化点温度以下进行预烧结处理，粘合剂燃烧点350°C左右保温20分钟，完全除去粘合剂。将制备好的沉积在玻璃基板上的玻璃料打磨平整，按照图I最下方图例的方式将两块基板对接住，进行激光封装。由于这里的玻璃料条带封装时形变量小，热应力低，对于激光器的选择相对要求不是很高，同时能够满足点封装，扫描封装，矩阵封装。本例以实用简便出发选择使用扫描封装。一般情况下，选择输出激光束的直径要比玻璃料密封条带2 的宽度要小，在基板1、2上施加一定的压应力，选择一定的激光输出功率(37. 5W)和扫描速度(I. 2mm/s),激光二极管沿着玻璃料密封条带2扫描一周,完成激光封装,封装效果较好。
权利要求
1.一种用于光电器件激光封装的玻璃粉密封料，其特征在于由激光封装玻璃粉和高温陶瓷粉组成；玻璃粉封装玻璃粉是如下的化学组成其重量百分比 氧化铋70-75%， 氧化硼10-13%， 氧化锋10-13%， 氧化招2-6% ； 另外，以上述玻璃粉100作为计量基准，加入高温陶瓷重量百分比为5-15% ;高温陶瓷粉中主要化学成分为Si02和A1203。
2.一种用于光电器件激光封装的玻璃粉密封材料的制备方法，其特征在于是有以下过程和步骤 a.按上述配方配制激光封装玻璃粉和高温陶瓷粉的配合料，充分研磨并混合均匀； b.将上述混合料放入玛瑙研钵中，加入适量酒精，再研磨10 30分钟，酒精加入量为2ml/g，然后加入少量粘合剂调剂成糊状，并抽真空，放置10 15分钟，以排除料内气泡。
3.权利要求I所述的玻璃粉密封料的用途是激光封装OLED器件。
全文摘要
本发明公开了一种用于光电器件封装的激光封装的玻璃粉密封料，属光电器件封装技术领域。本发明提供一种密封料是用于激光封装的玻璃粉料，和按照5～15%的比例加入的高温不导电陶瓷粉末的组合料。本发明中各种元素容易获得，成本较低。提供封装玻璃料的软化点420～450℃，热膨胀系数75×10-7/℃。本方法使得玻璃封装时，激光加热设备的选择范围更广，适应于多种不同封装方式，降低成本，提高效率；由于陶瓷粉末的加入它起到了支撑玻璃料条带作用，玻璃料条带封装时流动性相对减少，形成的封装条带的形状更加接近沉积时玻璃料分布，容易控制玻璃料加热过程时发生的位移形变，使封接条带规整，封接成品更加美观；玻璃料条带没有大的位移形变，封装条带内无明显气孔，有效的气密阻断氧气和湿气的侵蚀。
文档编号H01L51/54GK102701591SQ20121018492
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者张建华, 陈遵淼 申请人:上海大学