(57)【要約】ガラスフリットにより基板の間にディスプレイ素子を密封する方法。この方法は、第１の基板上に波長の関数である光吸収係数αを有するフリットを堆積する工程であって、堆積されたフリットが高さｈを有するものである工程、フリットに接触するように第２の基板を配置する工程、約５ｍｍ／ｓより速い速度でフリットに波長λを有するレーザ光を並進させることによって、基板を互いに封止する工程を有してなり、λでのα・ｈが約０．４と約１．７５の間にある。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ素子を密封する方法であって、
第１の基板上に、波長の関数である光吸収係数αを有するフリットを堆積する工程であって、堆積されたフリットが高さｈを有するものである工程、
前記フリットに接触するように第２の基板を配置する工程、
約５ｍｍ／ｓより速い速度で前記フリットに波長λを有するレーザ光を並進させることによって、前記基板を互いに封止する工程、
を有してなり、
λでのα・ｈが約０．４以上である方法。
【請求項２】
α・ｈが、λで約０．４と約１．７５の間にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記速度が約５ｍｍ／ｓと約３００ｍｍ／ｓの間にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
α・ｈが、λで約０．５と約１．３の間にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
ｈが約１０μｍより大きいことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記レーザビームのピーク出力が約０．５Ｗと約１．５ｋＷの間にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記フリットの表面での前記レーザビームのスポット直径２ωが約１．８ｍｍと約２５ｍｍの間にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記フリットの熱伝導率が約５００μｍ2／ｓより大きいことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記フリットに、鉄、銅、バナジウム、ネオジム、およびそれらの組合せからなる群より選択されるドーパントがドープされていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
ディスプレイ素子を密封する方法であって、
第１の基板上に、波長の関数である光吸収係数αを有するフリットを、高さｈを有する壁の形状で堆積する工程、
前記フリットを、前記第１の基板と、ディスプレイ素子および少なくとも１つの電極がその上に配置された第２の基板との間に挟む工程であって、前記少なくとも１つの電極が前記フリットと前記第２の基板との間に延在するものである工程、
前記フリットを、約５ｍｍ／ｓより速い速度で前記第１の基板を通して前記フリットの上に波長λを有するレーザ光を並進させることによって加熱して、前記フリットを溶融し、前記第１と第２の基板を互いに封止する工程、
を有してなり、
λでのα・ｈが約０．４以上である方法。
【請求項１１】
前記ディスプレイ素子が有機材料を含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記速度が約４０ｍｍ／ｓより速いことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記挟む工程の前に、前記フリットを予備焼結する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
ディスプレイ素子を密封する方法であって、
第１の基板上に、波長の関数である光吸収係数αを有するフリットを、高さｈを有する壁として堆積する工程、
前記フリットを予備焼結する工程、
前記第１の基板を、有機材料を含む１つ以上のディスプレイ素子および少なくとも１つの金属電極がその上に配置された第２の基板上に、前記ディスプレイ素子が前記壁により取り囲まれ、前記少なくとも１つの金属電極が前記フリットの下を通るように配置する工程、
ピーク波長λを有するレーザビームを用いて前記第１の基板を通して前記フリットを加熱して、該フリットを溶融し、前記第１と第２の基板の間に気密シールを形成する工程、
を有してなり、
λでのα・ｈが約０．４以上である方法。
【請求項１５】
前記加熱工程が、前記レーザビームを、約０．５ｍｍ／ｓより速い速度で前記フリットの上に並進させる工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
λでのα・ｈが約０．５と約１．３の間にあることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記フリットの熱伝導率が約５００μｍ2／ｓより大きいことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
前記レーザビームのピーク光出力が約０．５Ｗと約１．５ｋＷの間にあることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１９】
前記レーザビームを約１０ｍｍ／ｓより速い速度で並進させることを特徴とする請求項１う記載の方法。
【請求項２０】
前記フリットの熱伝導率が約８００μｍ2／ｓより大きいことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、米国法典第３５編第１９９条（ｅ）項の下で、ここにその内容の全てを引用する、２００５年１２月６日に出願された米国仮特許出願第６０／７４８２９６号の優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、周囲の環境に敏感な薄膜素子を保護するのに適した密封されたガラスパッケージに関し、より詳しくは、そのような素子を密封する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＯＬＥＤは、様々なエレクトロルミネセント素子において使用されていることや使用される可能性のために、近年、重要な研究の課題となっている。例えば、１つのＯＬＥＤを、別個の発光素子に使用でき、またはＯＬＥＤのアレイを、発光ディスプレイまたはフラットパネルディスプレイの用途（例えば、ＯＬＥＤディスプレイ）に使用できる。ＯＬＥＤフラットパネルディスプレイは、特に、非常に明るく、良好な色の対比および広い視覚を有することが知られている。ＯＬＥＤディスプレイの寿命は、その中に配置された有機層と電極が周囲の環境から密封されていれば、著しく増加させられることがよく知られている。しかしながら、ＯＬＥＤディスプレイ、特に、その中に配置された有機層と電極は、周囲の環境からＯＬＥＤディスプレイ中に漏れる水分および酸素との相互作用から生じる劣化を受けやすい。残念ながら、過去において、ＯＬＥＤディスプレイを密封する封止プロセスを開発することは非常に難しかった。ＯＬＥＤディスプレイを適切に封止するのを難しくする要因のいくつかを以下に手短に挙げる：
・  気密シールは、酸素のバリア（１０-3ｃｃ／ｍ2／日）と水のバリア（１０-6ｇ／ｍ2／日）を提供すべきである。  
・  気密シールのサイズは、ＯＬＥＤディスプレイのサイズに悪影響を与えないように最小（例えば、＜２ｍｍ）であるべきである。  
・  封止プロセス中に生じる温度は、ＯＬＥＤディスプレイ内の材料（例えば、電極および有機層）を損傷しないべきである。例えば、ＯＬＥＤディスプレイ内のシールから約１〜２ｍｍに位置するＯＬＥＤの第１のピクセルは、封止プロセス中に１００℃より高くに加熱されるべきではない。  
・  封止プロセス中に放出されるガスは、ＯＬＥＤディスプレイ内の材料を汚染すべきではない。  
・  気密シールは、ＯＬＥＤディスプレイに進入するための電気接続（例えば、薄膜クロム電極）を可能にするべきである。
【０００４】
ＯＬＥＤディスプレイを密封するための１つの様式は、特定の波長の光で吸収性の高い材料がドープされた低温フリットを溶融することによって、気密シールを形成することである。例えば、高出力レーザを用いて、フリットがその上に配置されたカバーガラスと、ＯＬＥＤがその上に配置された基板ガラスとの間で気密シールを形成するフリットを、加熱し、軟化させてもよい。このフリットは、一般に、約１ｍｍ幅で約６〜１００μｍ厚である。フリットの吸収および厚さが均一な場合、フリットの位置で均一な温度上昇となるように、封止は、一定のレーザエネルギーおよび並進速度で行うことができる。しかしながら、フリットが比較的薄い場合、レーザエネルギーの１００％がフリットにより吸収される訳ではない。例えば、ある程度のレーザエネルギーは、基板ガラス上のＯＬＥＤに取り付けられた金属電極により吸収され得るまたは反射され得る。薄いフリットを使用することが望ましく、金属電極は、裸の基板ガラスとは異なる反射率および吸収特性並びに異なる熱伝導率を有するので、この状況により、封止プロセス中にフリット内に不均一な温度分布が生じることがあり、その結果、カバーガラスと基板ガラスとの間に非気密接続が形成され得る。さらに、電極による高い吸収によって、電極が過熱され、その結果、損傷を受けるかもしれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この封止問題は、本発明の１つ以上の封止技法を使用することによって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施の形態は、ＯＬＥＤディスプレイデバイスのためのガラス基板などの、二枚の基板を互いに封止する方法を提供する。
【０００７】
手短に言えば、中でも、方法／装置／システムのある実施の形態を、ここに記載するように実施できる。
【０００８】
ディスプレイ素子を密封する方法であって、第１の基板上に波長の関数である光吸収係数αを有するフリットを堆積する工程であって、堆積されたフリットが高さｈを有するものである工程、間にフリットを介して第２の基板上に第１の基板を配置する工程、約５ｍｍ／ｓより速い速度でフリットに波長λを有するレーザ光を並進させることによって、それらの基板を互いに封止する工程を有してなり、λでのα・ｈが約０．４以上、好ましくは約０．４から約１．７５、より好ましくは約０．５から約１．３である方法が提供される。
【０００９】
本発明の別の実施の形態において、波長の関数である光吸収係数αを有するフリットを、高さｈを有する壁の形状で第１の基板上に堆積する工程、第１の基板と第２の基板の間にフリットを挟む工程であって、第２の基板にディスプレイ素子および少なくとも１つの電極が堆積され、少なくとも１つの電極がフリットと第２の基板との間に延在するものである工程、約５ｍｍ／ｓより速い速度で第１の基板を通してフリット上に波長λを有するレーザ光を並進させて、フリットを加熱し、溶融し、それによって、第１と第２の基板を互いに封止する工程を有してなり、λでのα・ｈが約０．４以上、好ましくは約０．４から約１．７５、より好ましくは約０．５から約１．３である方法が提供される。
【００１０】
さらに別の実施の形態において、ディスプレイ素子を密封する方法であって、波長の関数である光吸収係数αを有するフリットを、高さｈを有する壁の形態で第１の基板上に堆積する工程、フリットを予備焼結する工程、ディスプレイ素子が壁により取り囲まれ、少なくとも１つの電極がフリットの下を通過するように、有機材料を含む１つ以上のディスプレイ素子および少なくとも１つの金属電極がその上に堆積された第２の基板を覆って第１の基板を配置する工程、ピーク波長λを有するレーザ光を用いて第１の基板を通してフリットを加熱して、フリットを溶融し、第１と第２の基板の間に気密シールを形成する工程を有してなり、λでのα・ｈが約０．４以上、好ましくは約０．４から約１．７５、より好ましくは約０．５から約１．３である方法が提供される。
【００１１】
添付の図面を参照して、いかようにも制限を与えずに、以下の説明の過程で、本発明はより容易に理解され、その他の目的、特徴、詳細および利点がより一層明らかになるであろう。そのような追加のシステム、方法、特徴および利点の全ては、この説明に含まれ、本発明の範囲に包含され、添付の特許請求の範囲により保護されることが意図されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の詳しい説明において、制限ではなく説明を目的として、本発明を完全に理解するために、特定の詳細を開示した例示の実施の形態が記載されている。しかしながら、本発明の開示の恩恵を受けた当業者には、本発明は、ここに開示された特定の詳細から離れた他の実施の形態で実施してもよいことが明らかである。さらに、よく知られたデバイス、方法および材料の説明は、本発明の説明を分かりにくくしないように、省略される。最後に、適用できる限り、同じ参照番号は同じ要素を指す。
【００１３】
本発明の封止技法は、密封されたＯＬＥＤディスプレイの製造に関して以下に記載されているが、二枚のガラス基板を互いに封止して、様々な用途およびデバイスに使用できる構造体を形成するために、同じまたは同様の封止技法を使用できることが理解されよう。したがって、本発明の封止技法は、限られた様式で考えるべきではない。
【００１４】
図１を参照すると、第１の基板１２、フリット１４、第２の基板１６、少なくとも１つのＯＬＥＤ素子１８およびそのＯＬＥＤ素子と電気接触した少なくとも１つの電極２０を備えた、概して参照番号１０で示された、本発明のある実施の形態による密封されたＯＬＥＤディスプレイデバイスの断面側面図が示されている。簡単にするためにたった１つのＯＬＥＤ素子しか示されていないが、ディスプレイデバイス１０は、その中に数多くのＯＬＥＤ素子が配置されていてもよい。ＯＬＥＤディスプレイデバイス１０は、アクティブＯＬＥＤディスプレイデバイス１０またはパッシブＯＬＥＤディスプレイデバイス１０であっても差し支えない。さらに、ＯＬＥＤディスプレイデバイス１０が製造されているのではなく、代わりに、本発明の封止技法を用いて、光センサに用いられるものなどの別のガラスパッケージを製造している場合には、ＯＬＥＤ素子１８以外の別のタイプの薄膜素子を配置しても差し支えない。
【００１５】
好ましい実施の形態において、第１の基板１２は、コード１７３７ガラスまたはＥａｇｌｅ２０００（商標）ガラスの商標名でコーニング社(Corning Incorporated)により製造販売されているものなどの透明ガラス板である。あるいは、第１の基板１２は、例えば、旭硝子社により製造販売されているもの（例えば、ＯＡ１０ガラスおよびＯＡ２１ガラス）、日本電気硝子社、ＮＨテクノ社およびサムソン・コーニング・プレシジョン・ガラス社(Samsung Corning Precision Glass Co.)により製造販売されているものなどの任意の透明ガラス板であって差し支えない。第２の基板１６は、第１の基板１２と同じガラス基板であってよく、または第２の基板１６は不透明基板であってもよい。
【００１６】
図２〜３に示されているように、第１の基板１２を第２の基板１６に封止する前に、フリット１４が第１の基板１２に堆積される。フリット１４は、第１の基板１２にうまく形成されたパターンを提供するプログラマブル・オーガー・ロボットにより、またはスクリーン印刷により、第１の基板１２に施すことができる。例えば、フリット１４は、第１の基板１２の自由縁から約１ｍｍ離れて堆積することができる。フリットは、ＯＬＥＤディスプレイデバイスが組み立てられたときに、額縁と似たようにＯＬＥＤ素子を取り囲む、閉じられた壁構造体として堆積することが好ましい。フリットは、１つ以上のフレーム状取り囲みフリット壁のパターンで堆積してもよい。好ましい実施の形態において、フリット１４は、封止プロセスに用いられるレーザの動作波長と一致する所定の波長で、十分な吸収断面積を有する低温ガラスフリットである。フリット１４は、例えば、鉄、銅、バナジウム、ネオジムおよびそれらの組合せ（例として）からなる群より選択される一種類以上の吸収イオンを含有してもよい。フリット１４には、基板１２および１６の熱膨張係数と一致するか実質的に一致するように、フリット１４の熱膨張係数を変化させる充填剤（例えば、逆転(inversion)充填剤、付加(additive)充填剤）をドープしてもよい。そのようなフリットは、一般に、約５００μｍ2／ｓ、典型的には、約８００μｍ2／ｓより大きい熱伝導率を有するが、１０００μｍ2／ｓを超えた熱膨張率を有していてもよい。この用途に用いられる例示のフリット組成物に関するより詳しい説明については、その内容をここに引用する、「Glass Package that is Hermetically Sealed with a Frit and Method of Fabrication」と題する米国特許出願第１０／８２３３３１号明細書を参照のこと。
【００１７】
フリット１４は、第１の基板１２を第２の基板１６に封止する前に、予備焼結されてもよい。これを実施するには、第１の基板１２上に堆積したフリット１４を、それが第１の基板１２に付着するように加熱する。次いで、その上にフリットパターンが堆積された第１の基板１２を炉内に配置して、この炉が、フリット１４を、このフリットの組成に依存する温度で「焼成」する。予備焼結段階中に、フリット１４は加熱され、フリット内に含まれた有機層材料が燃え尽きる。
【００１８】
フリット１４を予備焼結した後、必要であれば、高さの変動が約２〜４μｍより大きくならないように、フリットを研磨しても差し支えない。このとき、フリットの一般的な目標高さは、デバイスの用途に応じて、１０μｍから３０μｍより大きいが、より一般的に、約１２〜１５μｍである。高さの変動がより大きい場合、第２の基板へのレーザ封止中にフリット１４が溶融したときに、隙間が閉じないかもしれず、またはその隙間が応力を導くかもしれず、これにより、基板に亀裂が生じ得る。フリット１４の高さｈは、二枚の基板を背面から（すなわち、第１の基板を通して）封止できるようにする重要な変数である。フリット１４が薄すぎると、レーザ照射を吸収するのに十分な材料が残らなくなり、失敗となる。フリット１４が厚すぎると、第１の基板の表面に最も近いフリットを溶融するのに第１の基板の表面で十分なエネルギーを吸収できるが、第２の基板の表面に最も近いフリットを溶融するのに必要なエネルギーが、フリットの熱伝導率のために、フリットのその領域（すなわち、第２の基板１６に最も近い領域）に到達するのが妨げられるかもしれない。この後者の筋書きは、厚いフリット層で基板を封止するための律速状況であり、二枚のガラス基板の結合が不十分となったりむらが生じたりするであろう。
【００１９】
予備焼結したフリット１４を研磨した後、第１の基板１２を穏やかな超音波洗浄環境に施して、この時点までに蓄積した任意の屑を除去してもよい。ここに用いられる一般的な溶液は、余計な付着物が全くないディスプレイ用ガラスを洗浄するために用いられるものより著しく穏やかであって差し支えない。洗浄中の温度は、堆積されたフリット１４の劣化を防ぐために、低く維持することができる。
【００２０】
洗浄後、残留した水分を除去するために、最終処理工程を行っても差し支えない。予備焼結した第１の基板１２を６時間以上に亘り１００℃の温度で真空炉内に配置することができる。その炉から取り出した後、封止プロセスを実施する前に、その上に埃や屑が蓄積するのを防ぐために、予備焼結した第１の基板１２をクリーンルームボックス内に配置しても差し支えない。
【００２１】
図４は、１つ以上のＯＬＥＤ素子１８およびそのＯＬＥＤ素子を他のデバイスに接続するための１つ以上の電極２０を備えた、第１の基板１２に封止する前の第２の基板１６を示している。典型的なＯＬＥＤ素子１８は、１つ以上の有機層（図示せず）および陽極／陰極の電極２０を備えている。しかしながら、ＯＬＥＤディスプレイデバイス１０に任意の公知のＯＬＥＤ素子１８または将来のＯＬＥＤ素子１８を使用しても差し支えないことが、当業者には容易に分かるはずである。
【００２２】
封止プロセスは、フリット１４が二枚の基板１２および１６の間に挟まれ、フリット１４のフレーム状パターンが少なくとも１つのＯＬＥＤ素子を取り囲むような様式で、１つ以上のＯＬＥＤ素子１８および１つ以上の電極２０が上面に配置された第２の基板１６の上に、フリット１４が付着した第１の基板１２を配置する工程を含む。電極２０は、フリット１４の下を通っている。基板１２および１６に穏やかな圧力を印加して、封止プロセス中にそれらを接触した状態に維持する。図５に描かれたディスプレイデバイス１０の一部の拡大図に示されているように、フリット１４が溶融し、基板１２を基板１６に連結し結合する気密シールを形成するように、レーザ２２がそのビーム２４を第１の基板１２を通してフリット１４に向け、フリット１４を加熱する。この気密シールは、周囲の環境中の酸素および水分がＯＬＥＤディスプレイデバイス１０に入るのを防ぐことによって、ＯＬＥＤ素子１８を保護する。
【００２３】
レーザビーム２４は、フリット１４内の温度勾配をより緩やかにするために、例えば、約３．５ｍｍのスポット直径に、焦点をぼかしても差し支えない。一般に、フリット１４は、溶融前にウォームアップおよびアニール段階が必要である。さらに、予備焼結した第１の基板は、溶融前にＯ2およびＨ2Ｏの再吸着を防ぐために不活性雰囲気中に貯蔵しなければならない。フリットパターンに対するレーザ２２の移動速度は、設定したパラメータに応じて、約０．５ｍｍ／ｓから４０ｍｍ／ｓ超に及び、３００ｍｍ／ｓほど速くても差し支えない。必要な出力は、フリット１４の吸収係数αおよび厚さ（高さ）ｈに応じて変動するであろう。必要な出力はまた、あるリード材料２０などの反射層または吸収層がフリットの下に配置されている場合、またフリット上をレーザがトラバースする速度によっても、影響を受ける。さらに、フリット１４は、充填剤の粒径と共に、フリットの均一性に応じて様々であって差し支えない。このことも、フリットがレーザビームを吸収し、その結果、基板１２および１６を溶融する様式に悪影響を与え得る。
【００２４】
図５〜６は、基板１２および１６がレーザ２２に関してどのように配置されているかの概念を示している。レーザシステム（図示せず）が含まれていてもよいが、レーザ２２からエネルギーを供給するための要件ではない。ここでも、レーザビーム２４は、レーザビーム２４がフリット１４を横断するときの温度勾配を減少させるように、焦点２６から焦点２８へと焦点をぼかしても差し支えない。勾配が急すぎる（焦点がタイトすぎる）場合、ＯＬＥＤディスプレイデバイス１０はひどい亀裂を生じ、直ちに失敗となるかもしれないことに留意すべきである。
【００２５】
フリット１４を備えた第１の基板１２を、封止目的のために、第２の基板１６と密接に接触した状態に保持するために使用できるいくつかの例示の方策が図６に示されている。第１の手法は、基板１２および１６が、基板１２および１６の上に磁石３２が載置されて、スチールブロック３０上に配置されているものである。他の手法は、掻き傷／突いた跡が付きにくく、平面度が非常に高い、二枚の透明なシリカディスク３４および３６の間に基板１２および１６を配置することである。次いで、これらのシリカディスク３４および３６は、様々な方法で押し付けることができる。これらのディスクは、近赤外線に対して透明である。ディスク３４および３６が平らで非常に堅い場合、比較的薄い基板１２および１６がそれらの形状に従って、平面度および互いの直接の接触を維持することができる。
【００２６】
基板１２および１６を保持するステージ（図示せず）の動作は、第１の基板１２上に分配されたフリット１４のパターンをトレースするように書かれたプログラムを走らせるコンピュータ（図示せず）により制御することができる。ほとんどのフリット１４のパターンは、形状が矩形であり、角部が丸まっている。その角部の曲率半径は、０．５ｍｍから４ｍｍに及び、この区域での過熱を避けるのに必要とされる。ｙ方向の移動動作が増加している間に、ｘ方向の移動動作が減少しているとき、またはその逆のときに、過熱が生じ得る。この過熱の作用をうち消すために、レーザビーム２４の速度、出力、または半径を調節することができる。例えば、この作用は、単に、焦点のぼかされたレーザビーム２４の重複よりも曲率半径を大きく維持することによって、克服することができる。
【００２７】
フリット１４はある程度透明であるので、その下にある反射性の電極２０などの任意の層は、レーザビーム２４がフリット１４に戻るように反射するために追加の熱源を形成する。これは、二重の照射量ではないが、意図されるものよりも実質的に多い。これらの電極２０のいくつかは、近ＩＲにおいて吸収性であり得る。このことは、レーザ２２により照射されたときに、それらがある程度実質的に加熱を受けることがあることを意味する。電極２０が両方の性質を示す場合、封止計画で克服するのに非常に難しい作用が生じる。この作用は、単位時間当たりの出力密度の問題と考えられる。電極２０が、フリット１４を配置すべき場所により確定せずに、散乱して配置されるので、出力密度の問題に対処する必要がある。
【００２８】
本発明の封止技法により、異なるパターンと性質を有する電極２０がフリット１４の下を通っている場合でさえも、封止レーザ２２は、封止プロセス中にフリット１４を加熱し溶融することができる。本発明の封止技法を用いると、封止プロセス中の電極への損傷が避けられる。これを達成するためには、封止技法では、熱拡散の速度に、転じて、封止地点でのフリット１４の温度に影響を与え得るいくつかの要因を考慮すべきである。第１に、上述したように、一般的なフリット１４の透過率は、組成と厚さに応じて、２％から３０％まで変動し得る。第２に、電極２０は、その組成に応じて、フリット１４を透過した光を吸収または反射できる。
【００２９】
一般に、レーザの移動速度Ｖとフリットの吸収係数α（距離の逆数の単位当たり、例えば、１／μｍ）との関係が、拡散の関係式：
【数１】
2008524872.tif 000003
【００３０】
から導き出すことができ、ここで、Ｖは、フリット１４を横切るレーザ光の移動速度であり、Ｄはフリットの熱伝導係数であり、ｒはフリットの拡散長さであり、Ｂは倍率である。フリットの総厚は、直接溶融したフリットの厚さと、熱拡散により溶融したフリットの厚さの合計であるので、
【数２】
2008524872.tif 000004
【００３１】
であり、ここで、αはフリットの吸収係数である。それゆえ、Ｖは、
【数３】
2008524872.tif 000005
【００３２】
と表すことができ、これは、ｈ＞１／α（すなわち、高吸収性フリット）について有効である。式（３）は、封止（移動）速度、フリットの吸収および熱伝導率がどのように密接に関連しているかを示している。
【００３３】
他方で、低吸収性のフリットは、より速い封止速度を可能にするであろう。残念ながら、より速い封止速度には、一般に、レーザからの出力パワーが高い必要がある。電極がレーザ光を吸収する（すなわち、電極が、レーザの出力波長で吸収性である）場合、電極は、電極を損傷するのに十分な温度まで加熱されるであろう。電極の存在を考慮しながら、適切な封止速度を決定するためには、以下の関係：
【数４】
2008524872.tif 000006
【００３４】
が用いられ、ここで、Ａは電極の吸収係数であり、Ｒは電極の反射率である。
【００３５】
一般に、商業的に実施可能な封止速度は５ｍｍ／ｓを超え、一方で、その速度では、１０〜１５ワットより大きい光出力により、電極が損傷するかもしれない。例えば、約１０Ｗを超える光出力により、クロム電極が損傷するであろうし、モリブデン電極は、約１５Ｗを超える光出力で損傷するであろう（約１．８ｍｍ未満のスポット直径２ωで）。フリットの表面でのレーザビームのスポット直径は、少なくともフリットの幅ほど大きいことが望ましく、それより大きくてもよいであろう。ここに用いられるように、スポット直径は２ωに等しく、ここで、ωは、ビーム強度が最大ビーム強度の１／ｅ2である、ビーム軸からの距離である。フリットの表面でのレーザビームのスポット直径は、約１．８ｍｍと約２５ｍｍの間にあることが好ましい。移動速度は、約０．５ｍｍ／ｓと約３００ｍｍ／ｓの間にあることが好ましい。一般に、ピーク光出力は、移動速度、スポット直径などに応じて、０．５Ｗと１．５ｋＷの間にあるべきである。
【００３６】
参考のために、またスポット直径がフリットの線幅より広い１．８ｍｍであるとすると；約５ｍｍ／ｓ以下の移動速度について、ピーク光出力は約１５Ｗ未満に維持すべきであり；５ｍｍ／ｓより大きく１０ｍｍ／ｓ以下の移動速度について、ピーク光出力は約２５Ｗ未満に維持すべきであり；１０ｍｍ／ｓより大きく２０ｍｍ／ｓ以下の移動速度については、ピーク光出力は約３６Ｗ未満に維持すべきであり；２０ｍｍ／ｓより大きく４０ｍｍ／ｓ以下の移動速度については、ピーク光出力は約４５Ｗ未満に維持すべきである。再度、これらは参考であり、光出力、移動速度およびスポット直径は、特定の用途について、様々であってよい。
【００３７】
パラメータα・ｈ（フリットの高さｈがμｍで表されている場合）が約０．４の以上の値、好ましくは約０．４と約１．７５の間の値であるように、フリット１４がレーザ２２の波長で適切な吸収係数αを有するように選択することによって、または逆に、フリットの吸収特性に基づいてレーザの波長を選択することによって、例えば、レーザが電極の上にあるフリットを横切るときに、レーザ出力を変動させるための複雑なスキームなくして、電極への損傷を避けられることが分かった。α・ｈが約０．５と約１．３の間にあることがより好ましい。
【００３８】
本発明の上述した実施の形態、特に、どの「好ましい」実施の形態も、単なる実施のための可能性のある実例であり、単に本発明の原理をより明白に理解するために述べられたものであることを強調しておく。本発明の精神および原理から実質的に逸脱せずに、本発明の上述した実施の形態に、様々な変更および改変を行ってもよい。そのような変更および改変の全ては、この開示の範囲と本発明の範囲に含まれ、添付の特許請求の範囲に保護されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるディスプレイデバイスの断面側面図
【図２】第１の基板とその上に堆積したフリットの断面側面図
【図３】額縁状の壁の形態で堆積されたフリットを示す、図２の第１の基板の正面図
【図４】ディスプレイ素子および電極がその上に堆積された第２の基板の正面図
【図５】封止動作中のレーザとレーザビームの位置を示す、図１のディスプレイデバイスの部分断面図
【図６】第１と第２の基板を封止するためのいくつかの方策を示す概略図
【符号の説明】
【００４０】
１０    ＯＬＥＤディスプレイデバイス
１２，１６    基板
１４    フリット
１８    ＯＬＥＤ素子
２０    電極
２２    レーザ
２４    レーザビーム
３４，３６    シリカディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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