平板顯示裝置和其制作設備及其制作方法

專利名稱：平板顯示裝置和其制作設備及其制作方法
技術領域：
本發明涉及平板顯示裝置，更具體地涉及封裝平板顯示裝置。
背景技術：
最近已經開發了各種平板顯示裝置，其能夠減小重量和體積，而這正是陰極射線管(CIT)的缺點。平板顯示裝置包括液晶顯示器、場發射顯示器、等離子體顯示面板和發光顯示器等。平板顯示裝置已經得到廣泛的研究，因為平板顯示裝置就驅動特性而言可以構造成超薄且柔性的形式。此外，由于場發射顯示器的特性會由于濕氣的滲入而退化，因此需要密封構件以防止濕氣的滲入。
一般而言，有一種制作密封構件的方法，通過加工金屬罐或蓋形玻璃基板以具有溝槽，其中在用于吸收濕氣的干燥劑以粉末形式安裝于該溝槽內或者制作成膜形式通過雙面帶貼附到該溝槽之后，使用紫外固化密封劑或熱固密封劑將該密封構件接合到其上形成了有機發光元件的基板。也就是說，根據該示例方法，雖然使用紫外固化密封劑或熱固密封劑將密封構件接合到其上形成了元件的基板，但是因為該接合材料是密封劑，所以在防止氧氣或濕氣的滲入方面可能存在限制。
在氧氣或濕氣滲入到元件內部的情形，其缺點為容易發生由于內在因素引起的退化，例如由于來自第一電極ITO的氧引起的發射層的退化、由于發射的反應二對于界面的退化等，且由于外在因素引起的退化，該外在因素為例如濕氣、氧、紫外線、以及元件的制作條件等。也就是說，其導致的問題為，由于濕氣從外部滲入到顯示單元內部，發射層與電極分離，以及產生差的像素等。
美國專利No.6,998,776揭示了一種通過在玻璃基板上施加熔料(frit)而密封有機發光顯示裝置的結構，其中其使用熔料且通過激光熔化該熔料，使得元件的基板與蓋層之間的間隙被密封。
本部分的討論意在提供一般的背景信息，不構成現有技術的承認。

發明內容
本發明的一方面提供了一種制作平板顯示裝置的方法。該方法包括提供未成品，其包括第一基板；第二基板，與該第一基板相對；像素陣列，夾置于該第一和第二基板之間；以及熔料，包括多個延長部，其形成圍繞該陣列并夾置于該第一和第二基板之間的閉合環路。該多個延長部包括總體沿第一方向延伸的第一延長部，且該第一延長部包括接觸該第一基板的第一表面。該方法進一步包括對該第一延長部施加第一激光束，同時相對于該第一延長部移動該第一激光束，由此該第一激光束總體沿第一方向移動并同時照射該第一表面的第一條，其中該第一表面的第一條總體沿該第一方向延伸；以及對該第一延長部施加第二激光束，同時相對于該第一延長部移動該第二激光束，由此該第二激光束移動并同時照射該第一表面的第二條。
在前述方法中，可以基本上同時實施施加該第一和第二激光束。可以使用一種設備實施施加該第一和第二激光束，該設備包括照射該第一激光束的第一激光源；照射該第二激光束的第二激光源；以及支撐，耦合到該第一和第二激光源并配置成沿該第一方向同時移動該第一和第二激光源。可以在施加該第一激光束之后實施施加該第二激光束。該第一和第二條可以相互交疊。該第一和第二條可以不相互交疊。該第一束可大于該第二束。該第一條具有總體沿該第一方向延伸的第一中心線，且其中該第一中心線可位于該第二條內。
另外在前述方法中，該第一條具有總體沿該第一方向延伸的第一中心線，其中該第二條具有總體沿該第一方向延伸的第二中心線。該第一表面具有第一邊緣和第二邊緣，該第一和第二邊緣可以基本上相互平行并總體沿該第一方向延伸，且其中該第一中心線和第二中心線可位于該第一和第二邊緣之間。該第一表面具有寬度，該寬度為該第一和第二邊緣之間沿第二方向的距離，其中該第一中心線和第一邊緣之間沿該第二方向具有第一距離，且其中該第一距離可以為該寬度的約1/8至約3/8。該第一表面具有寬度，該寬度為該第一和第二邊緣之間沿第二方向的距離，其中該第二中心線和第一邊緣之間沿該第二方向具有第二距離，且其中該第二距離可以為該寬度的約5/8至約7/8。施加該第一激光束可導致熔化該第一延長部的一部分。該方法進一步包括對該第一延長部施加第三激光束，同時相對于該第一延長部移動該第三激光束，由此該第三激光束移動并同時照射該第一表面的第三條。
本發明的另一方面提供由包括前述方法的方法生產的平板顯示裝置。該第一表面可接合到該第一基板。該第一延長部和第一基板之間的界面包括該第一激光束的第一照射跡線和該第二激光束的第二照射跡線。該第一照射跡線包括總體沿垂直于該中心線的方向的顏色梯度。該第一照射跡線包括總體沿垂直于該中心線的方向的該熔料的形貌差異。
本發明的又一方面提供了根據前述方法制作平板顯示裝置的設備。該設備包括照射該第一激光束的第一激光源；照射該第二激光束的第二激光源；以及支撐，耦合到該第一和第二激光源并配置成沿該第一方向移動該第一和第二激光源。該支撐配置成同時移動該第一和第二激光源。
本發明的一方面提供了一種平板顯示裝置及其制作方法，中通過熔化形成于該密封構件上的熔料圖案而將其上形成了元件的基板接合到密封構件，并在熔化該熔料圖案時使用激光沿至少兩個路徑照射該熔料圖案以防止熔料圖案熔化不完全。
本發明的另一方面提供了一種平板顯示裝置的制作設備，在熔化和接合該熔料圖案時使用激光沿至少兩個路徑照射該熔料圖案以防止熔料圖案熔化和固化不完全。
本發明的一方面提供了一種平板顯示裝置，包括基板，其上形成了多個發光元件；密封構件，置于與其上形成了該發光元件的該基板一側相對的該基板上；以及熔料圖案，將該基板接合到該密封構件，其中使用激光沿至少兩個路徑照射激光而熔化該熔料圖案。
本發明的一方面提供一種平板顯示裝置制作方法，該方法包括在基板一側上形成多個發光元件；制備與該基板的一側相對的密封構件；將熔料圖案施加到朝向該基板的該密封構件一側并將該熔料圖案接合到該基板；以及使用激光沿至少兩個路徑照射該熔料圖案而熔化該熔料圖案并通過固化該熔化的熔料圖案而將該基板接合到該密封構件。
本發明的一方面提供了包括位于基板平臺上的第一和第二基板與掩模并熔化形成于該第二基板的預定區域上熔料圖案的制作設備，該設備包括兩個或多個相鄰的激光頭，允許沿該熔料圖案上至少兩個路徑照射激光；激光頭導向裝置，支撐該激光頭并允許該激光頭移動該熔料圖案區域；至少一個第一對準單元，包括貼附到該激光頭導向裝置的一個區域以測量該基板和掩模的位置以及將該基板和掩模對準的第一CCD；以及第二對準單元，包括貼附到該激光頭導向裝置的一個區域以測量該激光頭的位置以及將該基板和激光頭對準的第二CCD。


結合附圖，通過實施方式的以下描述，本發明的這些以及其他方面和優點將變得明顯易懂，在附圖中圖1為示出了根據本發明一個實施方式的平板顯示裝置的剖面視圖；圖2A和2B為熔化熔料圖案時所照射的激光能量的波形圖；圖3A至3D為示出了根據本發明一個實施方式的平板顯示裝置制作工藝的剖面視圖；圖4為根據本發明一個實施方式的平板顯示裝置的制作設備的示意性透視圖；圖5A為根據一個實施方式的無源矩陣型有機發光顯示裝置的示意性分解視圖；圖5B為根據一個實施方式的有源矩陣型有機發光顯示裝置的示意性分解視圖；圖5C為根據一個實施方式的有機發光顯示器的示意性俯視平面視圖；圖5D為沿D-D線截取的圖5C的有機發光顯示器的剖面視圖；以及圖5E為示出了根據一個實施方式的有機發光裝置的批量生產的示意性透視圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖對本發明的各實施方式進行更詳細的說明。
有機發光顯示器(OLED)是包括有機發光二極管陣列的顯示裝置。有機發光二極管是包括有機材料的固態裝置，并且當施與適當的電勢時適于產生并發射光。
根據提供激勵電流的設置，OLED一般可以分成兩種基本類型。圖5A示意性地示出了無源矩陣型OLED 1000的簡化結構的分解視圖。圖5B示意性地示出了有源矩陣型OLED 1001的簡化結構。在兩種結構中，OLED 1000、1001都包括置于基板1002上方的OLED像素，并且該OLED像素包括陽極1004、陰極1006和有機層1010。當給陽極1004施與適當的電流時，電流流過該像素，并且從該有機層發射可見光。
參照圖5A，該無源OLED(PMOLED)設計包括陽極1004長條，設置成總體上與陰極1006長條垂直，有機層設置在其間。陰極1006和陽極1004條的交叉點限定每個OLED像素，在該OLED像素處，在對應的陽極1004和陰極1006的條的適當激發時產生并發射光。PMOLED提供了制造相對簡單的優點。
參照圖5B，該有源OLED(AMOLED)包括設置在基板1002和OLED陣列之間的局部驅動電路1012。每個AMOLED像素限定在公共陰極1006和陽極1004之間，陽極1004與其它陽極電隔離。每個驅動電路1012與該OLED的陽極1004連接，并且進一步與數據線1016和掃描線1018連接。在實施方式中，掃描線1018提供選擇該驅動電路的行的掃描信號，并且數據線1016為特定的驅動電路提供數據信號。該數據信號和掃描信號激發局部驅動電路1012，其激發陽極1004以從其對應的像素上發射光。
在該示出的AMOLED中，局部驅動電路1012、數據線1016和掃描線1018都埋設在該像素陣列和基板1002之間的平面化層1014中。平面化層1014提供形成有機發光像素陣列的平面頂面。平面化層1014可以由有機或無機材料形成，盡管展示為單層，但是其可以由兩層或多層形成。局部驅動電路1012典型地形成具有薄膜晶體管(TFT)，并且在該OLED像素陣列下方排列成柵格或陣列。局部驅動電路1012可以至少部分由有機材料制成，包括有機TFT。AMOLED具有快速響應時間的優點，改善了其用于顯示數據信號的性能需要。同樣，AMOLED具有比無源矩陣OLED消耗更少功率的優點。
參照PMOLED和AMOLED設計的共同特征，基板1002為該OLED像素和電路提供結構支撐。在各個實施方式中，基板1002可以包括剛性或柔性材料，以及不透明或透明材料，如塑料、玻璃和/或箔片。如上所述，每個OLED像素或二極管形成有陽極1004、陰極1006和設置在其間的有機層1010。當給陽極1004施與適當的電流時，陰極1006注入電子，而陽極1004注入空穴。在某些實施方式中，陽極1004和陰極1006顛倒。即該陰極形成在基板1002上，而該陽極相對設置。
設置在陰極1006和陽極1004之間的為一層或多層有機層。更具體地，至少一個發射或發光層設置在陰極1006和陽極1004之間。該發光層可以包括一種或多種發光的有機化合物。典型地，該發光層構造成使其發射單色可見光如藍色、綠色、紅色或白色。在該示出的實施方式中，一層有機層1010形成在陰極1006和陽極1004之間，并作為發光層。其它可以形成在陽極1004和陰極1006之間的層可以包括空穴傳輸層、空穴注入層、電子傳輸層和電子注入層。
空穴傳輸和/或注入層可以設置在該發光層1010和陽極1004之間。電子傳輸和/或注入層可以設置在陰極1006和該發光層1010之間。通過減少從陰極1006注入電子的功函數，該電子注入層有利于從陰極1006向該發光層1010注入電子。類似地，該空穴注入層有利于從陽極1004向該發光層1010注入空穴。該空穴和電子傳輸層有利于從各電極向該發光層注入的載流子的移動。
在一些實施方式中，一個單層可以起電子注入和傳輸的作用，或起空穴注入和傳輸的作用。在一些實施方式中缺乏這些層的一層或多層。在一些實施方式中，一層或多層有機層中摻雜有一種或多種有助于載流子注入和/或傳輸的材料。在只有一層有機層形成在陰極和陽極之間的實施方式中，該有機層不僅可以包括有機發光化合物，而且可以包括有助于該層中載流子注入或傳輸的某些功能材料。
已經開發有多種有機材料用于包括發光層的這些層中。同樣，多種用于這些層中的其它有機材料正在開發之中。在一些實施方式中，這些有機層可以是包括低聚物和聚合物的大分子。在一些實施方式中，用于這些層中的該有機材料可以是相對小的分子。在具體設計中，本領域的技術人員將可以根據每層期望的功能為這些層中的每層選擇適當的材料，并且為鄰近層選擇適當的材料。
在操作上，電路在陰極1006和陽極1004之間提供適當的電勢。這導致電流經由夾置的有機層從陽極1004流向陰極1006。在一個實施方式中，陰極1006提供電子到該鄰近的有機層1010。陽極1004注入空穴到有機層1010中。在有機層1010中的空穴和電子復合并且產生稱為“激子”的能量粒子。該激子傳輸其能量到有機層1010中的有機發光材料上，并且該能量用于從有機發光材料發射可見光。OLED 1000、1001產生并發射的光的光譜特性取決于有機層中有機分子的性質和組成。本領域的技術人員可以選擇該一層或多層有機層的組合來滿足具體應用的需要。
OLED裝置也可以基于光發射的方向分類。在一種稱為“頂部發射”型的類型中，OLED裝置通過陰極或頂部電極1006發光和顯示圖像。在這些實施方式中，陰極1006由對于可見光透明或至少部分透明的材料制成。在某些實施方式中，為避免任何可以通過陽極或底電極1004的光的損耗，該陽極可以由基本反射可見光的材料制成。第二種類型的OLED裝置通過該陽極或底電極1004發光，其稱為“底部發射”型。在該底部發射型OLED裝置中，陽極1004由對于可見光至少部分透明的材料制成。通常，在底部發射型OLED裝置中，陰極1006由基本反射可見光的材料制成。第三種類型的OLED裝置在兩個方向發光，例如通過陽極1004和陰極1006。根據光發射的方向，基板可以由透明、不透明或反射可見光的材料形成。
在很多實施方式中，如圖5C所示，包括多個有機光發射像素的OLED像素陣列1021設置在基板1002上方。在實施方式中，陣列1021中的像素通過驅動電路(未示出)控制其開和關，并且多個像素作為整體在陣列1021上顯示信息或圖像。在某些實施方式中，OLED像素陣列1021相對于其它部件如驅動和控制電子設備設置，以限定顯示區和非顯示區。在這些實施方式中，該顯示區指形成OLED像素陣列1021的基板1002的區域。該非顯示區指基板1002的剩余區域。在實施方式中，該非顯示區可以包含邏輯和/或電源電路。應該理解的是，至少有部分控制/驅動電路元件設置在該顯示區中。例如，在PMOLED中，導電部件會延伸到該顯示區中以為陽極和陰極提供適當的電勢。在AMOLED中，局部驅動電路和與該驅動電路連接的數據/掃描線將會延伸到顯示區中以驅動和控制該AMOLED的每個像素。
OLED裝置的一種設計和制造的考慮因素是，OLED裝置的某些有機材料層可以由暴露于水、氧氣或其它有害氣體中而經受損害或加速惡化。因此，通常可以理解的是，應該密封或封裝OLED裝置，以防止其暴露于在制造或操作環境中出現的濕氣或其它有害氣體中。圖5D示意性地示出了具有圖5C布局并且沿著圖5C的D-D線剖取的已封裝的OLED裝置1011的截面圖。在這個實施方式中，通常是平面的頂板或基板1061與密封1071接合，而密封1071進一步與底板或基板1002接合以密封或封裝OLED像素陣列1021。在其它實施方式中，一層或多層形成在頂板1061或底板1002上，并且密封1071通過這樣的層與底或頂板1002、1061接合。在該示出的實施方式中，該密封沿著OLED像素陣列1021或底或頂基板1002、1061的外圍延伸。
在實施方式中，密封1071由熔料材料制成，下面將進一步討論。在各種實施方式中，該頂和底板1061、1002包括可以對于氧氣和/或水通道提供阻擋的材料，如塑料、玻璃和/或金屬箔，從而保護該OLED像素陣列1021不暴露于這些物質中。在實施方式中，至少頂板1061和底板1002其中之一由基本透明的材料形成。
為延長OLED裝置1011的壽命，通常希望密封1071和頂和底板1061、1002能提供基本不滲透氧氣和水的密封，并且提供基本氣密密閉的空間1081。在某些應用中指出，熔料的密封1071接合頂和底板1061、1002可以提供小于約10-3cc/m2-天的氧氣阻擋和小于10-6g/m2-天的水阻擋。在一些實施方式中，如果一些氧氣和濕氣可以滲入密閉空間1081中，可以吸收氧氣和/或濕氣的材料則形成在密閉空間1081中。
如圖5D所示，密封1071的寬度為W，此為其平行于頂或底板1061、1002的表面方向的厚度。該寬度在實施方式中變化，并且范圍從約300μm至約3000μm，優選從約500μm至約1500μm。同樣，該寬度在密封1071的不同位置上也會變化。在一些實施方式中，在密封1071接觸底和頂板1002、1061之一或形成在其上的層處，密封1071的寬度可以為最大。在密封1071接觸其它處，該寬度可以為最小。在密封1071單一截面上的寬度變化與密封1071的截面形狀和其它設計參數相關。
如圖5D所示，密封1071具有高度H，此為其垂直于頂或底板1061、1002的表面的方向的厚度。該高度在實施方式中變化并且范圍從約2μm至約30μm，優選從約10μm至約15μm。一般來說，在密封1071的不同位置，該高度不會明顯變化。然而，在某些實施方式中，密封1071的高度在其不同位置上可以變化。
在該示出的實施方式中，密封1071具有總體上矩形的截面。然而，在其它實施方式中，密封1071可以具有其它多種截面形狀，如總體上方形截面、總體上梯形截面、具有一個或多個圓形邊緣的截面或其它根據給定應用需要的形狀。為改善密封性，一般希望增加密封1071直接接觸底和頂板1002、1061或形成在其上的層的界面面積。在一些實施方式中，可以設計該密封的形狀使該界面面積可以增加。
密封1071可以設置成直接鄰近OLED陣列1021，并且在其它的實施方式中，密封1071與OLED陣列1021隔開一定距離。在某些實施方式中，密封1071一般包括連接在一起以圍繞OLED陣列1021的線性段。在某些實施方式中，密封1071的這樣的線性段一般可以平行于OLED陣列1021的各個邊界延伸。在其它實施方式中，密封1071的一個或多個線性段設置成不與OLED陣列1021的各個邊界平行。在又一個實施方式中，至少部分密封1071以曲線方式在頂板1061和底板1002之間延伸。
如上所述，在某些實施方式中，密封1071用熔料材料或簡單的“熔料”或包括精細玻璃顆粒的玻璃熔料形成。該熔料顆粒包括氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、氧化鋇(BaO)、氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、氧化硼(B2O3)、氧化釩(V2O5)、氧化鋅(ZnO)、氧化碲(TeO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化鉛(PbO)、氧化錫(SnO)、氧化磷(P2O5)、氧化釕(Ru2O)、氧化銣(Rb2O)、氧化銠(Rh2O)、氧化鐵(Fe2O3)、氧化銅(CuO)、氧化鈦(TiO2)、氧化鎢(WO3)、氧化鉍(Bi2O3)、氧化銻(Sb2O3)、硼酸鉛玻璃、磷酸錫玻璃、釩酸鹽玻璃和硼硅酸鹽等中的一種或多種。在實施方式中，這些顆粒的尺寸范圍從約2μm至約30μm，優選從約5μm至約10μm，但不限于此。該顆粒可以大到約為頂和底板1061、1002之間的距離或該熔料接觸的形成在這些基板上的任何層之間的距離。
用于形成密封1071的該熔料材料也可以包括一種或多種填充物或附加材料。可以提供該填充物或附加材料以調整密封1071的整體熱膨脹特性和/或調整密封1071對所選擇頻率的入射輻射能量的吸收特性。該填充物或附加材料也可以包括反向(inversion)和/或附加填充物以調整熔料的熱膨脹系數。例如，該填充物或附加材料可以包括過渡金屬，如鉻(Cr)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鈷(Co)、銅(Cu)和/或釩。用于填充或添加劑的附加材料包括ZnSiO4、PbTiO3、ZrO2、鋰霞石。
在實施方式中，作為干成份(dry composition)的熔料材料包含約20wt％至90wt％的玻璃顆粒，余下的包括填充物和/或添加劑。在一些實施方式中，該熔料膏包含約10-30wt％的有機材料和約70-90wt％的無機材料。在一些實施方式中，該熔料膏包含約20wt％的有機材料和約80wt％的無機材料。在一些實施方式中，該有機材料可包括約0-30wt％的粘結劑和約70-100wt％的溶劑。在一些實施方式中，有機材料中約10wt％是粘結劑，而約90wt％是溶劑。在一些實施方式中，該無機材料可以包括約0-10wt％的添加劑、約20-40wt％的填充物和約50-80wt％的玻璃粉末。在一些實施方式中，無機材料中，約0-5wt％是添加劑，約25-30wt％是填充物，而約65-75wt％是玻璃粉末。
在形成熔料密封時，液體材料加入該干性熔料材料中以形成熔料膏。任何帶有或不帶有添加劑的有機或無機溶劑都可以用作該液體材料。在實施方式中，該溶劑包括一種或多種有機化合物。例如，可應用的有機化合物是乙基纖維素、硝酸纖維素、羥丙基纖維素(hydroxyl propyl cellulose)、二乙二醇-丁醚乙酸酯(butyl carbitol acetate)、松油醇(terpineol)、乙二醇單丁醚(butyl cellusolve)、丙烯酸酯化合物。然后，這樣形成的熔料膏可以應用于在頂和/或底板1061、1002上形成密封1071的形狀。
在一個示范性實施方式中，密封1071的形狀最初由該熔料膏形成，并且設置在頂板1061和底板1002之間。在某些實施方式中，密封1071可以預固化(pre-cured)或預燒結(pre-sintered)至頂板和底板1061、1002上。在用設置在其間的密封1071組裝頂板1061和底板1002之后，選擇性地加熱部分密封1071使得形成密封1071的該熔料材料至少部分熔化。然后允許密封1071再凝固以在頂板1061和底板1002之間形成牢固的接合，從而防止密封的OLED像素陣列1021暴露于氧或水。
在實施方式中，通過輻射光來實施選擇性地加熱該熔料密封，如激光或定向紅外線燈。如前所述，形成密封1071的該熔料材料可以與一種或多種添加劑或填充物接合，如選擇用于改善該輻射光吸收的種類，以便于加熱和熔化該熔料材料以形成密封1071。
在一些實施方式中，OLED裝置1011是量產的。在圖5E示出的實施方式中，多個獨立的OLED陣列1021形成在公共底基板1101上。在該示出的實施方式中，每個OLED陣列1021由成形的熔料圍繞以形成密封1071。在實施方式中，公共頂基板(未示出)設置在公共底基板1101和在其上形成的結構上方，使得OLED陣列1021和該成形的熔料膏設置在公共底基板1101和該公共頂基板之間。封裝或密封OLED陣列1021，如通過前述的單個OLED顯示裝置的密封工藝。所得的產品包括通過該公共底和頂基板保持在一起的多個OLED裝置。然后，將所得的產品切割成多個片，每個片構成圖6D所示的OLED裝置1011。在某些實施方式中，每個OLED裝置1011然后再進行附加的封裝操作，以進一步改善由熔料密封1071和頂和底板1061、1002形成的密封性能。
當使用激光照射熔料圖案時，能夠熔化熔料圖案的激光的能量區域，包括受到激光照射的點，可小于熔料圖案的寬度。結果，激光能量未到達的熔料圖案的邊緣區域未完全地熔化，使得導致固化不完全的危險。當導致固化不完全時，出現的問題為，氧氣或濕氣滲入，使得發光單元內所包含的發射層與電極分離，產生差的像素，等等。
圖1為示出了根據本發明一個實施方式的平板顯示裝置的剖面視圖。然而，盡管根據本發明該實施方式的平板顯示裝置描述了一種有機發光顯示裝置作為一個示例，但是根據本發明實施方式的平板顯示裝置不限于此。此外，盡管熔料一般而言是指粉末狀態玻璃，根據本發明一些實施方式的熔料是指將有機物質添加到粉末狀態玻璃的凝膠狀態玻璃以及使用激光照射該粉末狀態玻璃被固化的固態玻璃。
參考圖1，根據本發明實施方式的平板顯示裝置100包括基板110，其上形成了多個發光元件112；密封構件120，置于與形成發光元件112的基板110一側相對的基板上；以及熔料圖案130，將該基板接合到該密封構件。此時，熔料圖案130沿密封構件120的邊緣側形成，其中該熔料圖案在接合到該基板之后通過熔化而被固化，從而起著將基板100接合到密封構件120的功能。本發明該實施方式的特征在于，在熔化熔料圖案130時，使用激光沿至少兩個路徑照射該熔料圖案而防止該熔料圖案的熔化不完全。
盡管已經示出和描述了本發明的一些實施方式，本領域技術人員應該理解，在不背離本發明的原理和精神的情況下，可以對該實施方式進行修改，本發明的范圍由權利要求及其等同物界定。此外，盡管在本發明的一些實施方式中，密封構件120可以是玻璃材料的基板，但不限于此；然而，密封構件120可由塑料或金屬蓋等組成。此外，盡管基板110可由透明玻璃組成，但不限于此；然而，基板110可由塑料材料組成。
形成于基板100上的多個發光元件112可以是有機發光元件。發光元件112包括彼此相對的一對電極以及夾置于該電極之間的具有至少有機發射層的有機層。此時，可以通過無源矩陣以及有源矩陣方式驅動該有機發光單元。有機發光元件112配置有供給空穴的陽極電極和供給電子的陰極電極，其中該陽極電極布置成與陰極電極相對，且有機發射層置于該陽極電極和陰極電極之間。
一般而言，盡管該陽極電極形成于基板110上，有機層形成于基板上，以及陰極電極形成于有機層上，但是不一定受限于此；然而，陽極電極和陰極電極的位置可以被反轉。對于圖像為朝基板110實施的背部發射類型，陽極電極可形成為透明電極，陰極電極可形成為反射電極。對于圖像為朝基板對立側實施的前部發射類型，陽極電極可形成為反射電極，陰極電極可形成為透明電極。該陽極電極和陰極電極可形成為預定圖案。對于有源發射類型，盡管陰極電極可形成為前部沉積圖案，但不一定受限于此；然而，陰極電極可形成為其他圖案。
夾置于陽極電極和陰極電極之間的有機層可以是小分子有機層或者大分子有機層。對于使用小分子有機層的情形，空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、有機發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)、等可堆疊并形成為單一或復合結構。可以使用的有機材料為銅酞菁(CuPc)、N，N-二(萘-1-1yl)-N，N’-二苯基聯苯胺(NPB)、三-8-羥基喹啉鋁(Alq3)等。可以使用真空沉積方法形成這種小分子有機層。對于大分子有機層的情形，可配置形成包括空穴傳輸層(HTL)和發射層(EML)的結構。此外，空穴傳輸層采用PEDOT，發射層采用聚對苯撐乙烯(PPV)和聚芴等的大分子有機材料。可以通過絲網印刷方法或噴墨印刷方法等形成該發射層。
在該有機層內，該至少發射層被各個紅(R)、綠(G)和藍(B)像素圖案化以實施全色(full color)。在有機發光元件112內，當陽極電極和陰極電極施加了正電壓和負電壓時，從陽極電極注入的空穴遷移到發射層，從陰極電極注入的電子遷移到發射層，使得空穴和電子復合產生激子。隨后，當激子從激發態轉變到基態時，發射層內的熒光分子發光，由此形成圖像。對于全色有機發光顯示裝置的情形，其通過包括發光產生紅(R)、綠(G)和藍(B)三種顏色的像素而實施全色。
此外，對于密封構件120面向其上形成了多個發光元件112的基板110的情形，熔料圖案130沿密封構件120的邊緣區域形成，如所示。熔料圖案130被激光熔化。在本發明的實施方式中，當熔化熔料圖案130時，沿至少兩個路徑照射該激光以防止熔料圖案的熔化不完全。
圖2A和2B為熔化熔料圖案時所照射的激光能量密度與接合區域的示例圖示。首先，考慮圖2A所示的激光能量的一般波形，包括受到激光照射的點的能夠熔化熔料圖案130的能量區域E小于形成于密封構件上的熔料圖案的寬度。因此，當沿熔料圖案130的中心部分照射激光時，由于激光能量未到達熔料圖案130的邊緣區域，則存在導致熔化不完全的危險。當出現熔化不完全時，出現的問題為，在熔料圖案被稍后固化之后氧或濕氣滲入，使得發光單元內所包含的發射層與電極分離，產生差的像素，等等。
為了避免上述問題，如圖2B所示，對于照射具有如圖2A所示能量波形的激光的本發明實施方式的情形，當熔化熔料圖案130時沿至少兩個路徑照射該激光，使得完整的熔料圖案130被包括在激光的能量區域E內，由此克服了參照圖2A上述的問題。也就是說，可以防止熔料圖案的熔化不完全。作為一個示例，當沿該兩個路徑照射激光時，沿該熔料圖案的1/4點和3/4點照射該激光，使得整個熔料圖案130可以被包括在激光的有效能量區域E內。如果沿至少兩個路徑照射激光，則被激光照射熔化的熔料圖案130形成為在與基板接合的區域內具有至少一個轉折點A，如圖1的放大部分所示。
圖3A至3D為根據本發明一個實施方式的平板顯示裝置的制作工藝的剖面視圖。首先，如圖3A所示，多個發光元件112形成于基板110的一側上。這里，因此形成于基板110上的各個發光元件112可以是有機發光元件，其具體組成與參照圖1上述的組成相同，因此省略了對其的描述。接著，密封構件制備成與其上形成了發光元件的基板的一側相對，如圖3B所示。
盡管密封構件120可以是玻璃材料的基板，但是不一定受限于此；然而，該密封構件可以由塑料或金屬蓋等組成。接著，如圖3所示，熔料圖案130施加到朝向密封構件120的基板110的一側，且在施加蓋熔料圖案130之后，密封構件120接合到基板110使得熔料圖案130貼附到基板110。最后，參考圖3D，沿熔料圖案130的至少兩個路徑照射激光，以照射該熔料圖案130。當熔化的熔料圖案130固化時，基板110接合到密封構件120。也就是說，當熔化熔料圖案130時，沿該至少兩個路徑照射激光，使得整個的熔料圖案130被包括在激光的能量區域內，由此防止熔料圖案部分的熔化不完全。
作為一個示例，當沿該兩個路徑照射激光時，沿該熔料圖案的1/4點和3/4點照射該激光，使得整個熔料圖案130可以被包括在激光的有效能量區域E內。此外，當沿兩個路徑照射激光時，同時驅動兩個激光照射裝置以熔化該熔料圖案，或者沿第一路徑照射該激光從而首先熔化該熔料圖案的第一區域，在該激光照射結束之后，沿第二路徑照射激光從而熔化該熔料圖案的第二區域。
圖4為根據本發明一個實施方式的平板顯示裝置的制作設備的示意性透視圖。然而，圖4的是示出了用于對熔料圖案照射激光以接合平板顯示裝置的第一和第二基板的設備的圖示，該設備作為平板顯示裝置的制作設備。參考圖4，在作為根據本發明一個實施方式的平板顯示裝置的激光照射設備中，在腔體10內部的基板平臺11上牢固地提供了第一基板12b和第二基板12a。掩模13位于第二基板12a上，在掩模13上形成了透射激光的透射單元。
與透射單元13a相對應且受激光照射的第二基板12a的預定側為密封單元13c。此時，第一基板為包括多個發光單元的基板，第二基板為對應于并接合到第一基板的密封構件。而且，將熔料圖案施加到第二基板12a的密封單元12c的對側。
對于本發明該實施方式的情形，至少兩個激光頭16形成為一組，且各個激光頭分別由激光頭導向裝置17支撐，并安裝成能夠移動基板12a和12b的上部。盡管圖4中示出了兩個激光頭，但是這僅僅是一個實施方式，且不一定受限于此。此外，一對激光頭形成于同一條線上，或者可以以固定間隔相互分隔。然而，圖1示出了形成于同一條線上的一對激光頭。
另外，各個激光頭導向裝置17的一個區域設有測量掩模13位置的第一CCD照相機，并安裝有通過第一CCD照相機將基板12a和12b與掩模13對準的至少一個第一對準單元15。因此，第一對準單元15將基板12a和12b與掩模13對準，其中密封單元13c的形狀被圖案化，使得掩模和基板一致。而且，激光頭16的一個區域設有測量基板12a和12b位置的第二CCD照相機，且激光頭16安裝有通過第二CCD照相機將基板12a和12b與激光頭16對準的至少一個第二對準單元18。因此，第二對準單元18使激光頭16的移動位置對準，從而使其與密封單元12c一致。與激光頭16的第二對準單元18相對應的位置還設有溫度控制器(未示出)，使用溫度傳感器控制腔體內部的溫度。
此外，基板平臺11形成為至少大于基板12a和12b以支撐基板12a和12b，且掩模13形成有與密封單元12c的圖案相對應的透射單元13a。盡管未在圖中示出，執行激光密封的腔體10內部設有監控照相機以監控密封工藝，從而降低該有機發光顯示裝置的缺陷率。
根據本發明實施方式的激光照射設備的特征在于包括至少兩個激光頭。由此，當通過激光照射熔化熔料圖案時，各個激光頭沿熔料圖案的至少兩個路徑照射激光，由此防止熔料圖案的熔化不完全。根據本發明實施方式，當接合基板和密封構件時，沿至少兩個路徑照射激光以熔化熔料，結果為在熔料圖案稍后固化之后，可以獲得具有良好密封效果的熔料密封結構。此外，由于通過熔料實現了完全的密封，發光單元與外部環境徹底隔離。因此，不需要單獨的干燥劑，使得可以進一步延長平板顯示裝置的壽命。
通過示例闡述了本發明實施方式的詳細描述和圖示，其目的為描述本發明的實施方式，而不是限制本發明各方面的內涵或者在權利要求中所界定的本發明的范圍。
盡管已經展示和描述了本發明的各實施例，但是本領域技術人員可以要理解，可以在這些實施例中做出改變而不脫離本發明的原理和精神，本發明的范圍由權利要求及其等同物界定。
本發明主張向韓國知識產權局提交的申請日為2006年2月14日的韓國專利申請No.10-2006-0014325和申請日為2006年2月20日的韓國專利申請No.10-2006-0016427的優先權，其公開的全部內容通過參考引入于此。
權利要求
1.一種制作平板顯示裝置的方法，所述方法包括提供未成品，其包括第一基板；第二基板，與所述第一基板相對；像素陣列，夾置于所述第一和第二基板之間；以及熔料，包括多個延長部，其形成圍繞所述陣列并夾置于所述第一和第二基板之間的閉合環路，其中所述多個延長部包括總體沿第一方向延伸的第一延長部，其中所述第一延長部包括接觸所述第一基板的第一表面；對所述第一延長部施加第一激光束，同時相對于所述第一延長部移動所述第一激光束，由此所述第一激光束總體沿第一方向移動并同時照射所述第一表面的第一條，其中所述第一表面的第一條總體沿所述第一方向延伸；以及對所述第一延長部施加第二激光束，同時相對于所述第一延長部移動所述第二激光束，由此所述第二激光束移動并同時照射所述第一表面的第二條。
2.根據權利要求1所述的方法，其中基本上同時實施施加所述第一和第二激光束。
3.根據權利要求1所述的方法，其中使用一種設備實施施加所述第一和第二激光束，所述設備包括照射所述第一激光束的第一激光源；照射所述第二激光束的第二激光源；以及支撐，耦合到所述第一和第二激光源并配置成沿所述第一方向同時移動所述第一和第二激光源。
4.根據權利要求1所述的方法，其中在施加所述第一激光束之后實施施加所述第二激光束。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一和第二條相互交疊。
6.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一和第二條不相互交疊。
7.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一束大于所述第二束。
8.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一條具有總體沿所述第一方向延伸的第一中心線，且其中所述第一中心線位于所述第二條內。
9.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一條具有總體沿所述第一方向延伸的第一中心線，其中所述第二條具有總體沿所述第一方向延伸的第二中心線。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述第一表面具有第一邊緣和第二邊緣，所述第一和第二邊緣基本上相互平行并總體沿所述第一方向延伸，且其中所述第一中心線和第二中心線位于所述第一和第二邊緣之間。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述第一表面具有寬度，所述寬度為所述第一和第二邊緣之間沿第二方向的距離，其中所述第一中心線和第一邊緣之間沿所述第二方向具有第一距離，且其中所述第一距離為所述寬度的約1/8至約3/8。
12.根據權利要求10所述的方法，其中所述第一表面具有寬度，所述寬度為所述第一和第二邊緣之間沿第二方向的距離，其中所述第二中心線和第一邊緣之間沿所述第二方向具有第二距離，且其中所述第二距離為所述寬度的約5/8至約7/8。
13.根據權利要求1所述的方法，其中施加所述第一激光束導致熔化所述第一延長部的一部分。
14.根據權利要求1所述的方法，進一步包括對所述第一延長部施加第三激光束，同時相對于所述第一延長部移動所述第三激光束，由此所述第三激光束移動并同時照射所述第一表面的第三條。
15.由包括權利要求1所述方法的方法生產的平板顯示裝置，其中所述第一表面接合到所述第一基板。
16.根據權利要求15所述的裝置，其中所述第一延長部和第一基板之間的界面包括所述第一激光束的第一照射跡線和所述第二激光束的第二照射跡線。
17.根據權利要求15所述的裝置，其中所述第一照射跡線包括總體沿垂直于所述中心線的方向的顏色梯度。
18.根據權利要求15所述的裝置，其中所述第一照射跡線包括總體沿垂直于所述中心線的方向的所述熔料的形貌差異。
19.根據權利要求1所述方法制作平板顯示裝置的設備，所述設備包括照射所述第一激光束的第一激光源；照射所述第二激光束的第二激光源；以及支撐，耦合到所述第一和第二激光源并配置成沿所述第一方向移動所述第一和第二激光源。
20.根據權利要求19所述的設備，其中所述支撐配置成同時移動所述第一和第二激光源。
全文摘要
本發明公開了一種制作平板顯示裝置的方法。該裝置具有第一基板、與該第一基板相對的第二基板、以及形成于該第一和第二基板之間的像素陣列。熔料夾置于該第一基板和第二基板之間并互連該第一和第二基板。通過照射第一激光和第二激光熔化該熔料。該第一和第二激光沿不同路徑移動。因此，在熔料圖案稍后固化之后，可以獲得具有良好密封效果的熔料密封結構。
文檔編號H01L21/50GK101022122SQ20071000549
公開日2007年8月22日 申請日期2007年2月8日 優先權日2006年2月14日
發明者李鐘禹 申請人:三星Sdi株式會社