激光束辐射装置和包括激光束辐射装置的基板密封装置

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。

说明书

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 的光束匀质器，用以使所述激光束的横截面中的光束强度均匀。

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。

附图说明

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；

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)OLED。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(FW)。

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C1、C2、C3和C4以及分别布置在四条弯曲路径C1、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 且可旋转的平台。

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 光束匀质器(未示出)使不均匀的输出变均匀，该光束匀质器用于使穿过激 光束L的横截面的光束强度均匀。光束匀质器(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。在经过光束匀质器(未示出)之后，激光束L可以具有均匀的穿过其 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154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130一般具有弯曲路径，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152a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154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154和155可以使用弹 簧。

分别用于调整零点调整单元154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154a和155a分别包括在零点调整单元154和155 的第一端部中，并且光纤130由零点调整单元154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154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SL1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SL1移动，因而光纤130朝与密封单元164的第一直线路径SL1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SL1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SL1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C1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C1容许的光纤的振动角θ。

参见图7A，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7B，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130一般具有弯曲路径，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C1 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C1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8A和8B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8A，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8B，虽然容纳光纤130的端部的光管140沿直线路径移动，但光 纤130一般具有弯曲路径，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7A和8C示出了密封单元164的第一弯曲路径C1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。