本發(fā)明涉及一種封裝系統(tǒng)及封裝方法，特別涉及一種激光加熱封裝系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

由于自發(fā)光、結(jié)構(gòu)簡單、超輕薄、響應速度快、色彩對比度高、寬視角、低功耗及可實現(xiàn)柔性顯示等優(yōu)異特性，OLED(Organic Light-Emitting Diode)已成為平板顯示和照明領域的一個重要發(fā)展方向。對OLED器件而言，隔離外部氧氣和水汽的侵入格外重要，因為水汽和氧氣的滲入，會造成OLED器件內(nèi)陰極氧化、脫膜、有機層結(jié)晶等效應，致使器件提前老化乃至損壞，常見的現(xiàn)象就是黑點、pixel shrinkage(象素收縮)和光強度衰減。按照業(yè)界的標準，商用化OLED產(chǎn)品至少須達到工作壽命10，000小時，存儲壽命至少50，000小時，這就要求水汽滲透率小于10～6g/m²/day，氧氣穿透率小于10-5cc/bar/m2/day，對于水氧的滲透率要求高于LCD，因而封裝OLED元件的密封性能有著極為嚴格的要求。

對于激光封裝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著預固化的FRIT(玻璃粉)待封裝輪廓線相對運 動并掃描一周，順序?qū)RIT(玻璃粉)輪廓線上各點加熱至FRIT(玻璃粉)軟化點溫度之上，并依次冷卻鍵合完成封裝。封裝過程中的溫度均勻性，是影響封裝后器件的密封性能的關(guān)鍵要素。如果，溫度均勻性不得到控制，一方面，導致封裝線上應力分布不均，另一方面，會使封裝線上鍵合比不達標，這樣不僅會降低封裝密封的質(zhì)量，甚至會使封裝器件出現(xiàn)裂紋，或者封裝材料和基底產(chǎn)生脫離，從而嚴重縮短OLED器件使用壽命。

激光封裝OLED器件，加熱過程中的溫度分布不均勻主要有兩種：

一是光斑掃描向溫度不均勻，即激光光斑運動方向的溫度不均勻分布，請參照圖1，圖中y方向為光斑掃描向，x方向為非光斑掃描向，造成光斑11掃描向溫度不均勻分布的主要影響因素如下：

直線段和圓角處的差異

因為幾何參數(shù)的差異，圓角處的溫度要比直線段處的溫度高，此差異目前只能用實時調(diào)整激光器功率來補償，使得直線段和圓角處各自的最高溫差在100℃以下。

二是非光斑掃描向溫度不均勻，即與激光光斑運動方向垂直方向的溫度不均勻分布，影響因素有劑量均勻性、散熱邊界條件的差異等。

目前已知的OLED中光斑掃描向加熱溫度均勻性的控制，主要是通過激光器輸出功率的實時調(diào)整以及激光光斑移動速度的實時調(diào)整來實現(xiàn)。

而目前已知的OLED中非光斑掃描向加熱溫度均勻性的控制， 主要是通過光學系統(tǒng)進行激光光斑整形來實現(xiàn)，即通過光學系統(tǒng)重新定義光斑的能量密度分布，封裝線中心區(qū)域的能量密度較邊緣區(qū)域低(類似于M型能量密度分布)，從而補償由于邊界條件差異導致的中心和邊緣溫度不均分布。

因此在進行激光加熱封裝時，若需光斑掃描向與非掃描向的溫度均勻性都受到控制，則需要調(diào)節(jié)上述兩種裝置，操作復雜，且裝置之間的配合有一定的誤差與滯后，降低了生產(chǎn)效率，且封裝精確性下降。因此需要發(fā)明一種能同時解決光斑掃描向與非掃描向的溫度差異問題的激光加熱封裝系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種激光加熱封裝系統(tǒng)與激光加熱封裝方法，通過在激光加熱封裝系統(tǒng)中設置可變狹縫裝置，改變投射在待封裝物體上的光斑形狀，從而調(diào)節(jié)在激光加熱封裝時封裝線上各區(qū)域的溫度差異。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種激光加熱封裝系統(tǒng)，依次包括：激光器、光纖、擴束系統(tǒng)、聚焦系統(tǒng)，其中，還包括可變狹縫裝置，位于所述擴束系統(tǒng)與所述聚焦系統(tǒng)之間。

作為優(yōu)選，所述可變狹縫裝置由外圍的固定框架、位于所述固定框架上的控制裝置、與所述控制裝置依次連接的驅(qū)動、梳齒組成。

作為優(yōu)選，所述驅(qū)動為電機驅(qū)動或者靜電電容驅(qū)動或者壓電伸縮驅(qū)動，所述梳齒在所述驅(qū)動下可產(chǎn)生運動，使得整個可變狹縫裝置產(chǎn) 生的狹縫形狀發(fā)生變化。

作為優(yōu)選，所述梳齒為可伸縮梳齒，使激光經(jīng)過所述可變狹縫裝置后形成不同形狀的光斑。

作為優(yōu)選，其特征在于，每個所述梳齒為刀片狀。

作為優(yōu)選，所述固定框架的不同邊所連接的梳齒固定在不同的空間高度，避免相鄰邊或者對邊的所述梳齒在移動時發(fā)生碰撞。

作為優(yōu)選，所述梳齒為金屬材料或者壓電材料。

作為優(yōu)選，所述可變狹縫裝置還包括設置在所述控制裝置上的溫度傳感器，如高溫計。

本發(fā)明還提供一種使用上述激光加熱封裝系統(tǒng)的激光加熱封裝方法，包括以下步驟：

步驟S1:提供一個待激光加熱封裝的物體；

步驟S2:所述激光器發(fā)射激光束，經(jīng)過所述光纖勻光后，進入所述擴束系統(tǒng)擴束；

步驟S3:經(jīng)過步驟S2擴束后的光束形成光斑，通過所述可變狹縫裝置調(diào)控，即通過所述梳齒位置的變化調(diào)節(jié)，使得狹縫形狀發(fā)生改變，從而光斑形狀發(fā)生相應變化，投射在所述物體的封裝線上，進行激光封裝。

作為優(yōu)選，所述梳齒位置是根據(jù)實際封裝時所測量的溫度分布情況而變化調(diào)節(jié)的。

作為優(yōu)選，所述梳齒位置是基于封裝時所產(chǎn)生的溫度場的仿真預測而變化調(diào)節(jié)的，所述溫度場通過獲取非光斑移動方向上的采樣點的 實際溫度計算得出。

作為優(yōu)選，所述梳齒的個數(shù)小于或者等于實際采樣的點數(shù)。

作為優(yōu)選，在所述光斑移動方向上，所述封裝線的直線段和圓角處的溫度差異通過擴大或者縮小狹縫的整體寬度進行溫度差異補償。

作為優(yōu)選，在非光斑移動方向上，所述封裝線上的直線段的溫度差異通過狹縫形狀變化一次即可補償。

作為優(yōu)選，在非光斑移動方向上，所述封裝線上的圓角處的溫度差異通過狹縫形狀連續(xù)變化進行連續(xù)調(diào)整補償，所述連續(xù)變化呈旋轉(zhuǎn)變化趨勢。

作為優(yōu)選，所述光斑經(jīng)過所述可變狹縫裝置調(diào)控后在所述物體上移動方向的寬度為所述光斑在所述封裝線上對應點加熱的積分長度。

作為優(yōu)選，所述可變狹縫裝置的初始狹縫形狀為正方形，所述正方形的長度為所述封裝線寬度的2倍。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在激光加熱封裝系統(tǒng)中增加可變狹縫裝置，通過封裝時的溫度場分布或者仿真預測封裝時的溫度場來調(diào)節(jié)可變狹縫裝置中梳齒的位置，從而改變狹縫的形狀，當激光光束透過可變狹縫裝置后，使得待封裝物體的封裝線上投射的激光光斑形狀發(fā)生變化，從而實時調(diào)整光斑的寬度，通過控制封裝線上單個點的接受激光照射的掃描積分長度來控制加熱的溫度，因此這種激光加熱封裝系統(tǒng)與方法不論在光斑掃描向還是非掃描向都能夠較好地調(diào)節(jié)溫度差異，且操作簡單，無需調(diào)節(jié)多種裝置，增大了調(diào)節(jié)的精確性。

附圖說明

圖1為激光加熱封裝時光斑移動示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一中激光加熱封裝系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例一中可變狹縫裝置示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例一中在直線部分可變狹縫的形狀；

圖5為本發(fā)明實施例一中在圓角部分可變狹縫的形狀。

圖中：1-激光器，2-光纖，3-擴束系統(tǒng)，4-可變狹縫裝置，5-聚焦系統(tǒng)，6-待封裝物體，7-固定框架，8-控制裝置，9-驅(qū)動，10-梳齒，11-光斑。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。

實施例一

圖2為本發(fā)明所提供的激光加熱封裝系統(tǒng)示意圖，如圖中所示，所述的激光加熱封裝系統(tǒng)依次包括：激光器1、光纖2、擴束系統(tǒng)3、聚焦系統(tǒng)5，還包括可變狹縫裝置4，位于所述擴束系統(tǒng)3與所述聚焦系統(tǒng)5之間。

較佳地，請參照圖3，所述可變狹縫裝置由外圍的固定框架7、位于所述固定框架7上的控制裝置8、與所述控制裝置8依次連接的驅(qū)動9、梳齒10組成。

較佳地，所述梳齒10為可伸縮梳齒，通過梳齒伸縮位置的不同，使激光經(jīng)過所述可變狹縫裝置后形成不同形狀的光斑11。

較佳地，所述驅(qū)動9為壓電伸縮驅(qū)動，所述梳齒10為壓電材料，利用壓電效應，控制所述梳齒10的伸縮，假設激光加熱封裝時光斑11移動掃描的速度為v，則要求所述驅(qū)動9的空間分辨率為1/v，所述梳齒10的控制頻率為f，通過公式f>v/d_spot計算，d_spot為光斑11的直徑。

較佳地，每個所述梳齒10為刀片狀，可以阻擋該梳齒10上方所投射的部分光束。

較佳地，所述固定框架7的不同邊所連接的梳齒10固定在不同的空間高度，避免相鄰邊或者對邊的所述梳齒10在移動時發(fā)生碰撞。

本發(fā)明還提供一種使用上述激光加熱封裝系統(tǒng)的激光加熱封裝方法，包括以下步驟：

步驟1:提供一個待激光加熱封裝的物體6；

步驟2:所述激光器1發(fā)射激光束，經(jīng)過所述光纖2勻光后，進入所述擴束系統(tǒng)3擴束；

步驟3:經(jīng)過步驟2擴束后的光束形成光斑11，通過所述可變狹縫裝置4調(diào)控，即通過所述梳齒10位置的變化調(diào)節(jié)，使得狹縫形狀發(fā)生改變，從而光斑11形狀發(fā)生相應變化，投射在所述物體6的封裝線上，進行激光封裝。

較佳地，所述梳齒10位置是基于封裝時所產(chǎn)生的溫度場的仿真預測而變化調(diào)節(jié)的，具體如下：

步驟1：建立激光加熱封裝時，待封裝物體6上溫度場的分布模型；

步驟2：在所述溫度場分布模型中采集非光斑掃描向上若干采樣點，如(x,y0)，其中x小于封裝線寬度，并獲取采樣點的實際溫度，所述采樣點的點數(shù)決定了后續(xù)溫度差異補償?shù)男Чc數(shù)越多，補償后溫度均勻性越高；

步驟3：將上述采樣點做六次多項式擬合，得到當前非光斑掃描向溫度分布曲線T1；

步驟4：假設待封裝物體6上溫度非均勻性為0％，則目標溫度曲線常數(shù)為1，將步驟3得到的非光斑掃描向溫度分布曲線做歸一化處理，得到曲線T2，則其和目標溫度曲線之間的差距可表示為1/T2，根據(jù)1/T2設置所述梳齒10的運動方案，將運動方案輸入所述可變狹縫裝置中的控制裝置中，并由控制裝置控制驅(qū)動，從而控制所述梳齒10的運動。

較佳地，在所述光斑11移動方向上，所述封裝線的直線段和圓角處的溫度差異通過擴大或者縮小狹縫的整體寬度進行溫度差異補償。

請參照圖4，較佳地，在非光斑移動方向上，所述封裝線上的直線段的溫度差異通過狹縫形狀變化一次即可補償。

請參照圖5，較佳地，在非光斑移動方向上，所述封裝線上的圓角處的溫度差異通過狹縫形狀連續(xù)變化進行連續(xù)調(diào)整補償，所述連續(xù)變化呈旋轉(zhuǎn)變化趨勢。

較佳地，所述光斑11經(jīng)過所述可變狹縫裝置調(diào)控后在所述物體上移動方向的寬度為所述光斑11在所述封裝線上對應點加熱的積分長度。

較佳地，所述可變狹縫裝置4的初始狹縫形狀為正方形，所述正方形的長度為所述封裝線寬度的2倍。

實施例二

本實施例與實施例一的區(qū)別在于，所述梳齒10位置是根據(jù)溫度傳感器測量的封裝線上實際溫度來決定的梳齒10運動方案來調(diào)節(jié)的，從而不采用仿真模擬溫度場所制定的梳齒運動方案，相比與實施例一更具有實時性。

實施例三

本實施例與實施例一的區(qū)別在于，所述驅(qū)動9為靜電電容驅(qū)動，所述梳齒10為金屬材料，將每個梳齒10作為一個電極，梳齒10隨時間的運動量轉(zhuǎn)化為其對應電極的時間函數(shù)的電壓量。

實施例四

本實施例與實施例一的區(qū)別在于，所述驅(qū)動9為電機驅(qū)動。

本發(fā)明對上述實施例進行了描述，但本發(fā)明不僅限于上述實施例。顯然本領域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。