专利名称：激光束辐射装置和包括激光束辐射装置的基板密封装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光束辐射装置和包括该激光束辐射装置的基板密封装置。
背景技术：
利用密封剂将上基板和下基板密封在一起的方法被用作密封显示设备的方法。例如，在包括位于上基板和下基板之间的有机发光单元的显示设备中，在将玻璃料涂覆在有机发光单元周围之后，利用激光束辐射装置将激光束辐射到玻璃料上，并且通过移动该激光束辐射装置沿玻璃料的密封线移动激光束。通过辐射激光束使玻璃料硬化来将上基板和下基板密封在一起。在这一点上，当玻璃料的密封线包括具有预定曲率的弯曲路径时，玻璃料的弯曲路径的旋转角和激光束辐射装置的光管的弯曲路径的旋转角必须彼此对应。如果光管的旋转角和玻璃料的弯曲路径的旋转角不匹配，则可能出现有缺陷的密封。
发明内容
本发明的实施例致力于一种能够提高密封质量而无需旋转光管的激光束辐射装置以及包括该激光束辐射装置的基板密封装置。根据本发明的实施例，一种激光束辐射装置包括激光振荡器；光纤，用于传输由所述激光振荡器振荡的激光束；光管，用于容纳所述光纤的端部且用于在与辐射所述激光束所朝方向垂直的平面上进行直线运动；以及一压电换能器对，布置在所述光管与所述光纤的端部之间，并且具有支撑所述光纤的第一端部，其中该压电换能器对中的每个压电换能器在与辐射所述激光束所朝方向垂直的平面上朝与该压电换能器对中的另一压电换能器垂直的方向进行直线往复运动。所述激光束辐射装置可以包括一零点调整单元对，被布置以便相对于所述光纤面对该压电换能器对，用以调整所述光纤的零点。该零点调整单元对可以包括弹簧。所述光纤可以布置在该压电换能器对和该零点调整单元对的中心。当该压电换能器对中的一个压电换能器移动时，所述光纤可以朝与所述光管的移动方向垂直的方向以之字形移动方式移动。当该压电换能器对中的两个压电换能器同时移动时，所述光纤可以朝与弯曲路径垂直的方向以之字形方式移动并且沿所述弯曲路径移动。可以在容纳所述光纤的端部的所述光管的入口处形成宽度为所述光纤的振幅的两倍的间隙。所述激光束辐射装置可以包括用于控制该压电换能器对的振幅、振动次数或振动方向的控制单元。所述激光束辐射装置可以包括布置在所述激光振荡器与所述光管之间的光束勻质器，用以使所述激光束的横截面中的光束强度均勻。
所述光管可以包括用于聚集从所述光纤辐射的激光束的透镜单元。根据本发明的另一实施例，激光束辐射装置包括显示设备，该显示设备包括第一基板、第二基板以及布置在所述第一基板与所述第二基板之间的密封单元，与如上所述用于将激光束辐射到所述密封单元上的激光束辐射装置的元件相结合。所述激光束辐射装置可以包括一零点调整单元对，被布置以便相对于所述光纤面对该压电换能器对，用以将所述光纤的零点聚焦到所述密封单元的中心。所述基板密封装置进一步包括布置在所述显示设备与所述激光束辐射装置之间的掩模，以及形成在与所述密封单元对应的区域中的开口。所述激光束辐射装置可以包括形成在容纳所述光纤的所述端部的光管的入口处的间隙，所述间隙大于所述密封单元的宽度。所述激光束可以在所述密封单元的密封路径上左右颤振并且在其上移动。所述密封路径可以形成在闭合环上，并且所述激光束辐射装置可以沿所述闭合环上的所述密封路径辐射所述激光束而无需旋转所述光管。所述密封路径可以包括直线路径和弯曲路径。所述密封单元可以包括玻璃料。所述显示设备可以包括有机发光单元。
由于通过参考以下与附图相结合的详细描述而使本发明变得更加容易理解，故对本发明及其附带的许多优点更全面的评价将容易明白，在附图中，同样的附图标记表示相同或类似的部件，其中图1是用于利用根据本发明实施例的激光束辐射装置密封显示设备的密封单元的基板密封装置的示意图；图2是图1的显示设备的示意性顶视图3是根据本发明实施例的光管的横截面视图；图4是根据本发明实施例的光纤移动调整单元的详细顶视图；图5A和5B是示出根据本发明实施例光纤的移动和激光束的通过密封单元的第一直线路径的对应移动的示意性横截面视图；图6A和6B是示出根据本发明实施例光纤的移动和激光束的通过密封单元的第二直线路径的对应移动的示意性横截面视图；图7A和7B是示出光纤的移动和激光束的通过密封单元的第一弯曲路径的对应移动的示意性横截面视图，并且图7C示出了根据本发明实施例的第一弯曲路径容许的光纤的振动角；以及图8A和8B是示出光纤的移动和激光束的通过密封单元的第二弯曲路径的对应移动的示意性横截面视图，并且图8C示出了根据本发明的实施例的第二弯曲路径容许的光纤的振动角。
具体实施例方式下面将参照示出本发明实施例的附图来更充分地说明本发明。
图1是用于利用根据本发明实施例的激光束辐射装置来密封显示设备的密封单元的基板密封装置的示意图，图2是图1的显示设备的示意性顶视图。参见图1，有机发光单元163和围绕有机发光单元163的密封单元164布置在第一基板161和第二基板162之间，并且激光束L从光管140辐射到密封单元164上。有机发光单元163形成在第一基板161上。第二基板162是封装形成在第一基板161上的有机发光单元163的封装基板，并且可以是可透过激光束L的玻璃基板。有机发光单元163包括插置在第一电极(未示出)与第二电极(未示出)之间的发射层。第一电极(未示出)和第二电极(未示出)可以分别充当用于注入空穴的阳极和用于注入电子的阴极。有机发光单元163根据其驱动方法可以是无源矩阵(PM)OLED或有源矩阵(AM) OLED0而且，本实施例可以应用于包括另外的显示单元和该有机发光单元163的显示设备。密封单元164布置在第一基板161与第二基板162之间以便围绕有机发光单元 163。在本实施例中，密封单元164由玻璃料形成以便提供第一基板161与第二基板162 之间的牢固粘结并且有效保护有机发光单元163。该玻璃料利用诸如丝网印刷法或笔撒布 (pen dispensing)方法之类的各种方法中的任一种方法形成以便具有预定的玻璃料宽度 (Fff)。此外，密封单元164可以是闭合环以便防止有机发光单元163与密封单元164外部的水或氧之间的接触。参见图2，形成闭合环的密封单元164的边缘可以是四条各自具有预定曲率的弯曲路径Cl、C2、C3和C4以及分别布置在四条弯曲路径Cl、C2、C3和C4之间的四条直线路径SL1、SL2、SL3和SL4，但是本发明并不限于此。密封单元164的边缘可以是无任何曲率的直角。同时，虽然未示出，但可以在显示设备160下方形成支撑显示设备160且可旋转的
D ο激光束辐射装置10辐射激光束L，其可以左右颤振，并且沿布置在第一基板161与第二基板162之间的密封单元164的密封路径快速移动。这将在下面更详细地描述。激光束辐射装置10包括可控PC 110、激光振荡器120、光纤130以及包括(见下面讨论的图3中的)两个聚光透镜141的光管140。可控PC 110控制激光束辐射装置10的一般操作，例如激光束L的辐射强度、其辐射持续时间、其辐射位置等等。可控PC 110可以控制(见稍后将描述的图4中的)一压电换能器对152和153的振动的振幅、振动次数以及振动方向。激光振荡器120使激光束L振荡。激光振荡器120可以进一步包括衰减器(未示出)。衰减器调整激光束L的输出并且将激光束L传输给光纤130。在利用激光束L的密封过程期间，激光束L的输出根据处理时间而变化，因而必需根据处理时间调整激光束L的输出以便优化处理条件。然而，当通过调整激光振荡器120内部的电流来调整激光束L的输出时，可以利用衰减器来调整激光束L的输出。
激光器振荡器120可以是捆型多芯源，也就是，通常用于激光密封的高输出激光源。当激光振荡器120是捆型多芯源时，每个芯的输出可以变化。可以利用光束勻质器(未示出)使不均勻的输出变均勻，该光束勻质器用于使穿过激光束L的横截面的光束强度均勻。光束勻质器(未示出)可以是多模态光纤、复眼透镜等等。光纤130传输由激光振荡器120振荡的激光束L并且在其端部辐射激光束L。在经过光束勻质器(未示出)之后，激光束L可以具有均勻的穿过其横截面的强度。图3是根据本发明的实施例的光管的横截面视图。参见图3，光纤130的端部连接到包括聚光透镜141的光管140。聚光透镜141中的每一个包括至少一个适当设计的透镜，并且用于利用辐射到显示设备160的第一基板161与第二基板162的预定区域的激光束L形成无失真的图像。本实施例的聚光透镜141包括两个透镜以实现1 1聚焦，但本发明并不限于此。激光束L在经过光管140之后在显示设备160的密封单元164上形成图像。在这一点上，为了防止显示设备160因激光束L而恶化，将形成有开口 171的掩模 170布置在显示设备160与光管140之间与密封单元164对应的区域中，从而调整辐射到密封单元164上的激光束L的宽度。在容纳光纤130的端部的光管140的入口处按照预定的间隔形成间隙G。通过调整稍后将描述的光纤移动调整单元150，光纤130的端部在间隙G内移动。因此，当光纤130 进行具有预定振幅A的直线移动时，间隙G的尺寸必须至少是振幅A的两倍，即大于振动宽度2A。同时，本实施例的光管140并不包括任何用于使光管140旋转预定旋转角的另外的单元，并且光管140在与激光束L的辐射方向Z垂直的平面XY上朝X方向或Y方向进行直线运动。用于调整光纤130的移动的光纤移动调整单元150布置在光纤130的端部与光管 140之间。图4是根据本发明的实施例的光纤移动调整单元的详细顶视图。参见图4，光纤移动调整单元150包括一压电换能器对152和153以及一零点调整单元对154和155。该压电换能器对152和153以及该零点调整单元对IM和155由具有圆环形状的固定框架151支撑。固定框架151的形状只是示例性的，本发明并不限于此。压电换能器152和153被布置为在与激光束L的辐射方向Z垂直的平面XY上彼此垂直，并且各自朝与另一压电换能器垂直的方向进行直线往复运动。例如，第一压电换能器152在第一压电换能器152的第一基准01周围朝X方向进行具有振幅A的直线往复运动，而第二压电换能器153在第二压电换能器153的第二基准 02周围朝Y方向进行具有振幅A的直线往复运动。只要第一压电换能器152移动，光纤130就朝X方向进行具有振幅A的直线往复运动。只要第二压电换能器153移动，光纤130就朝Y方向进行具有振幅A的直线往复运动。如果压电换能器152和153同时移动，则光纤130按预定角度(例如，45度)进行具有预定振幅(例如，振幅A)的直线往复运动。当光管140沿直线路径移动时，光纤130—般
7具有弯曲路径，并且以Z字形运动方式在弯曲路径上左右移动。稍后将对此进行描述。分别用于调整压电换能器152和153的基准点的压电换能器基准调整单元15 和153a分别包括在压电换能器152和153的第一端部中，并且光纤130分别由压电换能器 152和153的第二端部支撑，以便光纤130分别与压电换能器152和153的运动同步地移动。用于调整光纤130的零点位置的零点调整单元IM和155布置在分别与压电换能器152和153对应的位置中。零点调整单元IM和155可以使用弹簧。分别用于调整零点调整单元巧4和155的弹簧的张力且用于微调这些弹簧的长度的张力调整单元15 和15 分别包括在零点调整单元巧4和155的第一端部中，并且光纤 130由零点调整单元IM和155的第二端部支撑以便光纤130的中心FC与显示单元160的密封单元164的密封路径的中心匹配。激光束L的中心可以根据零点调整单元IM和155 对零点的调整而与密封单元164的密封路径的中心匹配。图5A和图5B是示出根据本发明的实施例光纤的移动和激光束L的通过密封单元的第一直线路径SLl的对应移动的示意性横截面视图。参见图5A，仅仅第一压电换能器152移动，因而光纤130朝X方向进行具有振幅A 的直线往复运动。参见图5B，容纳光纤130的端部的光管140沿密封单元164的第一直线路径SLl 移动，因而光纤130朝与密封单元164的第一直线路径SLl垂直的方向以之字形运动方式移动。因此，从光纤130辐射的激光束L也朝与密封单元164的第一直线路径SLl垂直的方向以之字形运动方式移动。图6A和图6B是示出根据本发明的实施例光纤的移动和激光束L的通过密封单元的第二直线路径SL2的对应移动的示意性横截面视图。参见图6A，仅仅第二压电换能器153移动，因而光纤130朝Y方向进行具有振幅A 的直线往复运动。参见图6B，容纳光纤130的端部的光管140沿密封单元164的第二直线路径SL2 移动，因而光纤130朝与密封单元164的第二直线路径SL2垂直的方向以之字形运动方式移动。因此，从光纤130辐射的激光束L也朝与密封单元164的第二直线路径SL2垂直的方向以之字形运动方式移动。虽然图5B和6B示出了密封单元164的第一直线路径SLl和第二直线路径SL2，但其描述也可以应用于密封单元164的第三直线路径SL3和第四直线路径SL4。图7A和7B是示出光纤的移动和激光束L的通过密封单元的第一弯曲路径Cl的对应移动的示意性横截面视图，而图7C示出了根据本发明的实施例的第一弯曲路径Cl容许的光纤的振动角θ。参见图7Α，压电换能器152和153同时移动，因而光纤130按照振动角θ和振幅
A进行直线往复运动。参见图7Β，虽然容纳光纤130的端部的光管140沿直线路径移动，但是光纤130 — 般具有弯曲路径，并且以之字形运动方式在弯曲路径上左右移动。因此，从光纤130辐射的激光束L也朝与密封单元164的第一弯曲路径Cl垂直的方向以之字形运动方式移动。参见图7C，密封单元164的第一弯曲路径Cl容许的光纤130的振动角θ大于0度且小于90度。振动角θ仅仅是压电换能器152和153的振动矢量和，因而可以被调整。 也就是说，振动矢量和可以从光纤130相对于压电换能器152和153的振动、振动次数以及振动角的组合来获得，并且可以由控制单元(未示出)来控制。图8Α和8Β是示出光纤的移动和激光束L的通过密封单元的第二弯曲路径C2的对应移动的示意性横截面视图，而图8C示出了根据本发明的实施例的第二弯曲路径C2容许的光纤的振动角θ。参见图8Α，压电换能器152和153同时移动，因而光纤130进行具有振动角θ和振幅A的直线往复运动。参见图8Β，虽然容纳光纤130的端部的光管140沿直线路径移动，但光纤130 —般具有弯曲路径，并且在弯曲路径上以之字形运动方式左右移动。因此，从光纤130辐射的激光束L也朝与密封单元164的第二弯曲路径C2垂直的方向以之字形运动方式移动。参见图8C，密封单元164的第二弯曲路径C2容许的光纤130的振动角θ大于90 度且小于180度。振动角θ仅仅是压电换能器152和153的振动矢量和，因而可以被调整。 也就是说，振动矢量和可以从光纤130相对于压电换能器152和153的振动、振动次数以及振动角的组合来获得。虽然图7Α和8C示出了密封单元164的第一弯曲路径Cl和第二弯曲路径C2，但其描述也可以应用于密封单元164的第三弯曲路径C3和第四弯曲路径C4。例如，第三弯曲路径C3容许的光纤130的振动角θ大于180度且小于270度，并且第四弯曲路径C4容许的光纤130的振动角θ大于270度且小于360度。如上所述，从光纤130辐射的激光束L根据压电换能器152和153的操作左右颤振并且沿包括弯曲路径的密封单元164的闭合环的路径移动。因此，虽然光管140不进行机械旋转，但光管140能够通过将在闭合环上的所有路径扫描一次而旋转了 360度。因此， 无需旋转单元，从而简化了激光束辐射装置的结构，并且光管140和密封单元164的密封路径彼此对齐，从而防止了有缺陷的密封。尽管参照本发明的实施例特别示出并说明了本发明，但是本领域普通技术人员将会理解，在不偏离所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以作出各种形式和细节的变化。
权利要求
1.一种激光束辐射装置，包括激光振荡器；光纤，用于传输被所述激光振荡器振荡的激光束；光管，用于容纳所述光纤的端部，并且用于在与所述激光束传输的方向垂直的平面上进行直线运动；压电换能器对，布置在所述光管与所述光纤的端部之间，并且具有支撑所述光纤的第一端部，其中每个压电换能器在与所述激光束传输的方向垂直的平面上朝与另一压电换能器垂直的方向进行直线往复运动。
2.如权利要求1所述的激光束辐射装置，进一步包括零点调整单元对，被布置为关于所述光纤面对所述压电换能器对，用以调整所述光纤的零点。
3.如权利要求2所述的激光束辐射装置，其中所述零点调整单元包括弹簧。
4.如权利要求2所述的激光束辐射装置，其中所述光纤被布置在所述压电换能器对与所述零点调整单元对的中心。
5.如权利要求1所述的激光束辐射装置，其中，当所述压电换能器对中的一个压电换能器移动时，所述光纤朝与所述光管的移动方向垂直的方向以之字形运动方式移动。
6.如权利要求1所述的激光束辐射装置，其中，当所述压电换能器对中的两个压电换能器同时移动时，所述光纤朝与弯曲路径垂直的方向以之字形运动方式移动并且沿所述弯曲路径移动。
7.如权利要求1所述的激光束辐射装置，其中在容纳所述光纤的端部的所述光管的入口处形成宽度为所述光纤的振幅的两倍的间隙。
8.如权利要求1所述的激光束辐射装置，进一步包括控制单元，用于控制所述压电换能器对的振幅、振动次数和振动方向中的至少一项。
9.如权利要求1所述的激光束辐射装置，进一步包括布置在所述激光振荡器与所述光管之间的束勻质器，用以使所述激光束的横截面中的束强度均勻。
10.如权利要求1所述的激光束辐射装置，其中所述光管包括用于聚集从所述光纤传输的激光束的透镜单元。
11.一种基板密封装置，包括如所述权利要求1所述的激光束辐射装置，并且进一步包括显示设备，包括第一基板、第二基板和布置在所述第一基板与所述第二基板之间的密封单元；其中所述激光束辐射装置将激光束辐射到所述密封单元上。
12.如权利要求11所述的基板密封装置，其中所述激光束辐射装置包括零点调整单元对，被布置为关于所述光纤面对所述压电换能器对，用以将所述光纤的零点聚焦在所述密封单元的中心。
13.如权利要求11所述的基板密封装置，进一步包括掩模，布置在所述显示设备与所述激光束辐射装置之间，并且包括形成在与所述密封单元对应的区域中的开口。
14.如权利要求11所述的基板密封装置，其中所述激光束辐射装置包括在容纳光纤的端部的光管的入口处形成的间隙，所述间隙大于所述密封单元的宽度。
15.如权利要求14所述的基板密封装置，其中所述激光束在所述密封单元的密封路径上左右颤振并且沿所述密封路径移动。
16.如权利要求15所述的基板密封装置，其中所述密封路径形成在闭合环上，并且所述激光束辐射装置沿所述闭合环上的所述密封路径辐射所述激光束而无需旋转所述光管。
17.如权利要求16所述的基板密封装置，其中所述密封路径包括直线路径和弯曲路径。
18.如权利要求11所述的基板密封装置，其中所述密封单元包括玻璃料。
19.如权利要求11所述的基板密封装置，其中所述显示设备包括有机发光单元。
全文摘要
本发明涉及激光束辐射装置及包括激光束辐射装置的基板密封装置。该激光束辐射装置包括激光振荡器；光纤，用于传输由所述激光振荡器振荡的激光束；光管，用于容纳所述光纤的端部且用于在与辐射所述激光束所朝的方向垂直的平面上进行直线运动；以及一压电换能器对，布置在所述光管与所述光纤的端部之间并且具有支撑所述光纤的第一端部。每个压电换能器在与辐射所述激光束所朝方向垂直的平面上朝与另一压电换能器垂直的方向进行直线往复运动。
文档编号C03B23/203GK102311220SQ201110167118
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月16日 优先权日2010年7月5日
发明者丁熹星, 李廷敏 申请人:三星移动显示器株式会社