[发明专利]一种激光加热封装系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种封装系统及封装方法，特别涉及一种激光加热封装系统及方法。

背景技术

由于自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、色彩对比度高、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等优异特性，OLED(Organic Light-Emitting Diode)已成为平板显示和照明领域的一个重要发展方向。对OLED器件而言，隔离外部氧气和水汽的侵入格外重要，因为水汽和氧气的渗入，会造成OLED器件内阴极氧化、脱膜、有机层结晶等效应，致使器件提前老化乃至损坏，常见的现象就是黑点、pixel shrinkage(象素收缩)和光强度衰减。按照业界的标准，商用化OLED产品至少须达到工作寿命10，000小时，存储寿命至少50，000小时，这就要求水汽渗透率小于10～6g/m²/day，氧气穿透率小于10^-5cc/bar/m²/day，对于水氧的渗透率要求高于LCD，因而封装OLED元件的密封性能有着极为严格的要求。

对于激光封装OLED器件方法，是指整形后的激光束以一定功率分布垂直聚焦并沿着预固化的FRIT(玻璃粉)待封装轮廓线相对运动并扫描一周，顺序将FRIT(玻璃粉)轮廓线上各点加热至FRIT(玻璃粉)软化点温度之上，并依次冷却键合完成封装。封装过程中的温度均匀性，是影响封装后器件的密封性能的关键要素。如果，温度均匀性不得到控制，一方面，导致封装线上应力分布不均，另一方面，会使封装线上键合比不达标，这样不仅会降低封装密封的质量，甚至会使封装器件出现裂纹，或者封装材料和基底产生脱离，从而严重缩短OLED器件使用寿命。

激光封装OLED器件，加热过程中的温度分布不均匀主要有两种：

一是光斑扫描向温度不均匀，即激光光斑运动方向的温度不均匀分布，请参照图1，图中y方向为光斑扫描向，x方向为非光斑扫描向，造成光斑11扫描向温度不均匀分布的主要影响因素如下：

直线段和圆角处的差异；

因为几何参数的差异，圆角处的温度要比直线段处的温度高，此差异目前只能用实时调整激光器功率来补偿，使得直线段和圆角处各自的最高温差在100℃以下。

二是非光斑扫描向温度不均匀，即与激光光斑运动方向垂直方向的温度不均匀分布，影响因素有剂量均匀性、散热边界条件的差异等。

目前已知的OLED中光斑扫描向加热温度均匀性的控制，主要是通过激光器输出功率的实时调整以及激光光斑移动速度的实时调整来实现。

而目前已知的OLED中非光斑扫描向加热温度均匀性的控制，主要是通过光学系统进行激光光斑整形来实现，即通过光学系统重新定义光斑的能量密度分布，封装线中心区域的能量密度较边缘区域低(类似于M型能量密度分布)，从而补偿由于边界条件差异导致的中心和边缘温度不均分布。

因此在进行激光加热封装时，若需光斑扫描向与非扫描向的温度均匀性都受到控制，则需要调节上述两种装置，操作复杂，且装置之间的配合有一定的误差与滞后，降低了生产效率，且封装精确性下降。因此需要发明一种能同时解决光斑扫描向与非扫描向的温度差异问题的激光加热封装系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种激光加热封装系统与激光加热封装方法，通过在激光加热封装系统中设置可变狭缝装置，改变投射在待封装物体上的光斑形状，从而调节在激光加热封装时封装线上各区域的温度差异。

为达到上述目的，本发明提供一种激光加热封装系统，依次包括：激光器、光纤、扩束系统、聚焦系统，其中，还包括可变狭缝装置，位于所述扩束系统与所述聚焦系统之间。

作为优选，所述可变狭缝装置由外围的固定框架、位于所述固定框架上的控制装置、与所述控制装置依次连接的驱动、梳齿组成。

作为优选，所述驱动为电机驱动或者静电电容驱动或者压电伸缩驱动，所述梳齿在所述驱动下可产生运动，使得整个可变狭缝装置产生的狭缝形状发生变化。

作为优选，所述梳齿为可伸缩梳齿，使激光经过所述可变狭缝装置后形成不同形状的光斑。

作为优选，其特征在于，每个所述梳齿为刀片状。

作为优选，所述固定框架的不同边所连接的梳齿固定在不同的空间高度，避免相邻边或者对边的所述梳齿在移动时发生碰撞。

作为优选，所述梳齿为金属材料或者压电材料。

作为优选，所述可变狭缝装置还包括设置在所述控制装置上的温度传感器，如高温计。

本发明还提供一种使用上述激光加热封装系统的激光加热封装方法，包括以下步骤：