專利名稱：制造用于密封玻璃封裝的掩膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造掩膜的方法，更具體地，涉及制造用于熔接密封(frit sealing) 玻璃基片的掩膜的方法。
背景技術(shù)：
美國(guó)專利6998776號(hào)公開一種使用輻射吸收的玻璃料熔接密封玻璃封裝的方法。 如美國(guó)專利第6998776號(hào)中一般描述的，使玻璃料沉積在第一玻璃基片上的閉合線(通常 是相框形狀的)中，并加熱以預(yù)燒結(jié)玻璃料。然后，將該第一玻璃基片蓋在第二玻璃基片 上，將玻璃料設(shè)置第一和第二基片之間。隨后，使一束激光束橫穿玻璃料(一般通過一個(gè)或 兩個(gè)基片)以便加熱并熔化玻璃料，在基片之間產(chǎn)生氣密封接。 這種玻璃封裝的一個(gè)應(yīng)用是用于制造有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器件。示例性 的OLED顯示器件包括第一玻璃基片，其上沉積了第一電極材料、一層或多層有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光 材料和第二電極。至少一個(gè)電極層通常是透明的，取決于蓋顯示器件是頂部發(fā)射器件、底部 發(fā)射器件、或既是頂部發(fā)射器件又是底部發(fā)射器件。 有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光材料的一個(gè)特性是其對(duì)于熱的低損壞閾值。S卩，場(chǎng)致發(fā)光材料的溫 度一般必須維持在低于約IO(TC，以便避免材料的分解和隨后顯示器件的失效。因此，密封 操作必須以能避免加熱場(chǎng)致發(fā)光材料的方式進(jìn)行。 激光加熱玻璃料的一般方案包括使用激光束(或能將玻璃料加熱至熔化溫度的 其它光源)，該激光束的寬度至少和沉積在第一基片上的玻璃料的線寬(可能超過lmm) — 樣。因?yàn)椴ＡЯ弦话悴怀练e在距場(chǎng)致發(fā)光材料相當(dāng)距離的位置，所以必需小心，不至于使激 光束無(wú)意地接觸場(chǎng)致發(fā)光材料。在避免對(duì)場(chǎng)致發(fā)光材料的不適當(dāng)加熱的同時(shí)為促進(jìn)對(duì)玻璃 料加熱，有時(shí)使用掩膜以便確保激光束不會(huì)從玻璃料中散失。將掩膜放置在之間夾有玻璃 料的兩個(gè)基片上，用激光束照射掩膜(和玻璃料)。入射到掩膜上的來(lái)自激光(或其它光 源)的光被掩膜吸收或優(yōu)選被反射(因?yàn)檠谀さ募訜釋?duì)掩膜的壽命是決定性的)。
當(dāng)顯示器基片的尺寸增加到超過幾個(gè)平方米時(shí)，生產(chǎn)具有需要的精確度以便防止 場(chǎng)致發(fā)光材料的不慎加熱的掩膜的能力成為一種挑戰(zhàn)。這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)轱@示器的大 部分價(jià)值是沉積的場(chǎng)致發(fā)光材料和器件中的其它支承結(jié)構(gòu)(例如電極)所固有的，熔接密 封過程中的失誤會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)后果。
發(fā)明概述 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，描述了一種制造用于密封玻璃封裝的掩膜的方法，該方 法包括提供透明基片、在該基片上沉積糊料、在基片和糊料上面沉積金屬層；除去糊料和部 分金屬層以便在透明基片上形成掩膜。 在另一個(gè)實(shí)施方式，公開了一種制造用于密封玻璃封裝的掩膜的方法，該方法包 括提供透明玻璃基片、在該基片上沉積玻璃料的線、在該基片和玻璃料上沉積金屬層；除去 玻璃料和部分金屬層以在透明基片上形成掩膜。 應(yīng)該理解，以上的一般描述和隨后的詳細(xì)描述都提出本發(fā)明的一些實(shí)施方式，意在提供對(duì)理解所要求保護(hù)的本發(fā)明的性質(zhì)和特征的概述或框架。包括附圖以提供對(duì)本發(fā)明 的進(jìn)一步理解，附圖結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分。


本發(fā)明的示例 性的實(shí)施方式，并與描述部分一起解釋本發(fā)明的原理和操作
附圖簡(jiǎn)述 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式制造的掩膜組件的一部分的俯視透視圖，該組 件包括基片和框形的糊料線。 圖2A-2D是制造掩膜組件的各階段的橫截面圖，從2A中沉積糊料線開始；2B中， 在基片和糊料線上沉積一層或多層金屬層；2C中，除去部分金屬層和糊料線后，掩膜制作 完成。圖2D示出多層金屬層。 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式制造的掩膜組件的俯視透視圖，該組件包括基 片和多個(gè)框形顯露區(qū)。 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式制造的掩膜的俯視圖，該掩膜用于密封0LED顯 示設(shè)備。 發(fā)明詳述 在以下的具體說明中，為了說明而非限制性的目的，敘述公開具體細(xì)節(jié)的實(shí)施例 和實(shí)施方式以提供對(duì)本發(fā)明的透徹的理解。然而，已得益于本公開的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員將清楚，本發(fā)明可以用其它脫離本文公開的具體細(xì)節(jié)的實(shí)施方式來(lái)實(shí)施。而且，我們將省 略對(duì)眾所周知的設(shè)備、方法和材料的說明以便不會(huì)使本發(fā)明的描述含糊不清。最后，在任何 合適之處，類似的引用數(shù)字代表類似的元件。 根據(jù)本發(fā)明，如圖1-2中所示，考慮一種用玻璃料制造用于密封玻璃封裝的掩膜 的方法，該方法包括首先在基本上透明的基片12(例如，透明度至少為約90% )上沉積糊 料線IO。優(yōu)選，糊料是玻璃料，但是在一些實(shí)施方式中可以是聚合物糊料。糊料線10通常 是相框形的，因?yàn)榫€本身閉合以形成連續(xù)線路。糊料線io通常是矩形的，但也可以是其它 形狀，在任何情況下都符合待密封的玻璃封裝的玻璃料的形狀。優(yōu)選糊料線的寬度"d"小 于待密封的玻璃料的寬度"D"(見圖3)。圖2A示出沉積在基片12上的糊料線10的橫截 面圖。 可以通過幾種方法中的任意一種方法將糊料沉積到基片上。例如，可以通過從噴 嘴或空心針擠出糊料、通過絲網(wǎng)印刷、或通過本領(lǐng)域中已知的任何其它分配方法來(lái)沉積糊 料。然而，優(yōu)選的沉積糊料的方法與為基片密封沉積玻璃料的方法相同，因?yàn)?，這確保糊料 符合以后的密封玻璃料線的幾何形狀。 如果用于生產(chǎn)掩膜的糊料是玻璃料，則在沉積后可以加熱該玻璃料以便使玻璃料 干燥(例如驅(qū)散揮發(fā)性載劑)。玻璃料主要包含各種玻璃料、粘合劑和(通常地)溶劑載 劑。通過除去溶劑載劑，可以制作更清潔的掩膜線(掩膜中的透明開口)。由于玻璃料在 以后除去，所以希望不必充分加熱玻璃料以使其燒結(jié)。例如，可以在大于約15分鐘的時(shí)間 (例如15-20分鐘)內(nèi)加熱玻璃料至約5(TC、但低于30(TC的溫度。然而，玻璃料不必主動(dòng) 加熱，在室溫敞開干燥15-20分鐘是可接受的備選。 如果糊料是聚合材料，諸如廣泛的丙烯酸系聚合物的任意一種，則可以在糊料沉 積步驟后，根據(jù)所選具體聚合物的固化說明使該聚合物固化。 糊料沉積并且(如果適當(dāng))處理(在聚合物糊料的情況下為固化)后，包含糊料
4線10的基片上涂覆金屬層14，如圖2B中所示。金屬層可以選自諸如鋁、銅、銀或金之類的 金屬。優(yōu)選，金屬層在隨后的封裝密封過程中對(duì)用于加熱密封玻璃料的特定輻射波長(zhǎng)處是 反射性的。 金屬層14的沉積可以通過任何常規(guī)的沉積方法，包括例如氣相沉積或?yàn)R射進(jìn)行。 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果基片-糊料組件在金屬層沉積過程中為固定的，可以使金屬層更均勻沉積。 沉積金屬層后，通過洗滌基片除去糊料和沉積在糊料上的金屬層部分。例如，可以在溶劑， 如丙酮中洗滌基片12并輕輕擦拭，以除去糊料和沉積在糊料上的金屬層部分。可以適當(dāng)使 用其它去除糊料和糊料上的金屬層部分的方法。在一些實(shí)施方式中，可以使用壓力噴霧除 去糊料和糊料上的金屬層。在聚合物的情況下，需要加熱基片(包括聚合物和金屬層)以 促進(jìn)聚合物的去除。因?yàn)榫酆衔锏牟顒e很大，為幫助除去聚合物而進(jìn)行是加熱也不相同，本 領(lǐng)域的技術(shù)人員無(wú)需過度的實(shí)驗(yàn)就能容易地確定該加熱量。去除糊料io和糊料上的金屬 層部分而顯露出基片上為被除去的糊料的形狀的部分，如圖2C中所示。
在一些情況下，可能需要使用多層金屬層14，其中，金屬層14本身可以包含一個(gè) 或多個(gè)層，在圖2D中顯示為層14a和層14b。例如，金屬層可以包含鋁(Al)層和銅(Cu) 層。鋁層可以用于例如作為銅和基片之間的粘合層。根據(jù)具體的密封輻射的特性可以使用 其它金屬，因?yàn)椴煌拿芊獠ＡЯ暇哂胁煌奈仗匦浴?完成的掩膜18可以根據(jù)需要進(jìn)行進(jìn)一步清潔，然后用于熔接密封過程中以生產(chǎn) 玻璃封裝，諸如之前在制造0LED顯示器件中所述的玻璃封裝。在一些實(shí)施方式中，掩膜可 以提供二次功能，作為重物確保在玻璃封裝上的基本均勻的向下力。均勻的密封壓力有助 于獲得對(duì)封裝的氣密封接。在一些實(shí)施方式中，金屬層14上可以涂布一層透明的SiO薄層， 以便防止金屬層的氧化。金屬層的氧化會(huì)導(dǎo)致掩膜不適當(dāng)?shù)匚沼糜诿芊獠ＡХ庋b的輻射 并且造成掩膜的過熱。這種過熱最終可以導(dǎo)致掩膜的降解。 在一些實(shí)施方式中，如圖3所示，掩膜18可以包含多個(gè)顯露的區(qū)域16，根據(jù)所用的 密封技術(shù)用于快速連續(xù)地密封或同時(shí)密封多個(gè)玻璃封裝。這被證明有利于大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境 中的處理量。 圖4是根據(jù)本發(fā)明制造的具有單個(gè)顯露區(qū)的掩膜的橫截面圖，該掩膜示例性地用 于密封制造OLED顯示器件用的組件20。將掩膜18放置在待密封的玻璃組件20上，其中， 玻璃組件20包括第一基片22、第二基片24、玻璃料線26和(在本實(shí)施方式中)場(chǎng)致發(fā)光 層28。將掩膜18的顯露部分16對(duì)齊與組件20的玻璃料線26 —致，用合適的輻射輻照掩 膜18 (如箭頭30所示)以便實(shí)施密封。在一些實(shí)施方式中，輻射30可以是具有能被玻璃料 26吸收的波長(zhǎng)的激光束。例如，激光束可以橫穿顯露部分16以輻照和加熱玻璃料26。在其 它實(shí)施方式中，輻射可以從寬帶紅外光源發(fā)出并且同時(shí)輻照掩膜的所有部分或大部分。優(yōu) 選，掩膜18的方向使金屬層鄰近組件20(即第二基片24)，因?yàn)?，這能更好地控制在玻璃料 26上的輻射傳播。然而，在使用多層金屬層并且第一A1層被直接施加于基片12上的情況， 反轉(zhuǎn)基片12的方向使輻射首先在A1的上面的第二金屬層入射可能是正當(dāng)?shù)模绻摰诙?金屬層的反射性比A1層更好。通常，需要薄的A1層以改進(jìn)金屬層與玻璃的粘合。然而，這 種反轉(zhuǎn)取向造成輻射在玻璃料26上的更寬的橫向延伸。合適的輻射源和輻照掩膜的方式 取決于待加熱和熔化的玻璃料的組成和密封過程的應(yīng)用(例如在制造玻璃封裝中是否使 用了熱敏有機(jī)材料)。輻射在掩膜的金屬層部分被反射和/或吸收，穿過基片未被金屬層覆蓋的顯露部分16，由此加熱和熔化玻璃料26并且使第一和第二基片22， 24相互密封，以氣 密封接玻璃封裝(例如0LED顯示器件)。 應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，上述本發(fā)明的實(shí)施方式，特別是任何"優(yōu)選的"實(shí)施方式，僅僅是實(shí) 施的可能例子，提出這些實(shí)施方式僅僅是為了理解本發(fā)明的原理?？梢栽诓黄x本發(fā)明的 精神和原理下對(duì)上述本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行許多變化和修改。所有這些修改和變化都意在 包括在本本發(fā)明揭示內(nèi)容和本發(fā)明的范圍內(nèi)并受到以下權(quán)利要求書的保護(hù)。
權(quán)利要求
一種制造用于密封玻璃封裝的掩膜的方法，該方法包括提供透明基片；在該基片上沉積糊料；在該基片和糊料上沉積金屬層；和除去糊料和部分金屬層以形成掩膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料是玻璃料。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料是聚合物。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料是自我封合而形成的框形的線。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料的沉積包括從噴嘴擠出糊料。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述糊料的沉積包括絲網(wǎng)印刷。
7. 如權(quán)利要求2所述的方法，該方法還包括在沉積金屬層之前使玻璃料干燥。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述加熱包括在大于約5(TC但是小于30(rC的溫度下干燥玻璃料至少約15分鐘。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬層包含選自鋁、銀、銅、金和它們的組合的金屬。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬層包括多個(gè)層。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過濺射來(lái)沉積所述金屬層。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用權(quán)利要求1的掩膜來(lái)密封玻璃封裝。
13. —種制造用于密封玻璃封套的掩膜的方法，該方法包括提供透明玻璃基片；在該基片上沉積玻璃料線；在該基片和玻璃料上沉積金屬層；禾口除去玻璃料和部分金屬層，以在透明的基片上形成掩膜。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，沉積玻璃料線包括沉積多根玻璃料線。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，玻璃料線自我閉合形成連續(xù)的回路。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，還包括用SiO涂覆金屬層。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述金屬層包括包含A1的層和包含Cu的層。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，沉積金屬層包括在玻璃基片上沉積A1的第一層和在Al層上沉積Cu的第二層。
19. 一種通過權(quán)利要求13所述的方法制造的用于熔接密封玻璃封裝的掩膜。
全文摘要
一種制造用于熔合密封玻璃封裝的掩膜的方法，該方法包括將一種糊料沉積在玻璃基片上，將一層金屬層沉積在該基片和糊料上，除去糊料和部分金屬層。所述糊料可以是例如玻璃料。
文檔編號(hào)H01L51/52GK101795987SQ200880014517
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月1日
發(fā)明者S·L·羅格諾弗 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司