(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスパッケージを封止する方法であって、
第１と第２のガラス基板および該第１と第２のガラス基板の間に配置された封止材料を備えたアセンブリを提供する工程、
前記アセンブリに対して流体を向けて、該アセンブリに対して非接触で所定の力を印加する工程、
前記封止材料に照射源により照射する工程、および
前記照射工程中、前記所定の力を印加する場所および前記照射源の両方を前記封止材料上で一緒に移動させ、前記流体を、前記照射源からの照射が生じる前記アセンブリの場所をほぼ取り囲むように向け、それによって、前記第１と第２のガラス基板の間にシールを形成する工程、
を有してなる方法。
【請求項２】
前記封止材料がガラス系フリットであり、前記照射工程により、該ガラス系フリットが加熱され、軟化して、前記シールを形成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記所定の力が、前記アセンブリに対して向けられた複数の気体ジェットにより印加されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記所定の力が、多孔質部材から吐出された気体により印加されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
前記多孔質部材が環状であることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
第１と第２のガラス基板および該第１と第２のガラス基板の間に配置された封止材料を備えたガラスアセンブリを封止するための装置であって、
前記ガラスアセンブリに対して気体の流れを向け、それによって、該アセンブリに対して非接触で封止力を印加するための気体排出装置、
前記ガラスアセンブリに対して前記気体排出装置を移動させる位置決めシステム、および
前記気体排出装置と一緒に移動して、前記封止材料を照射するように適合された照射源、
を備えてなり、
前記気体排出装置が、前記気体が前記照射源からの照射が生じる前記ガラスアセンブリの場所をほぼ取り囲むように、前記気体の流れを向けるように構成されている、装置。
【請求項７】
前記照射源に連結された筐体をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記気体排出装置が、前記筐体に連結された複数のノズルを備えていることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記気体排出装置が環状多孔質部材を備えていることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項１０】
前記照射源が、前記環状多孔質部材により画成された通路を通して向けられるエネルギービームを放出することを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記アセンブリの表面に垂直方向で前記流体を向けることを特徴とする請求項１から５いずれか1項記載の方法。
【請求項１２】
前記気体排出装置が、前記ガラスアセンブリの表面に垂直方向で前記気体の流れを向けるように構成されていることを特徴とする請求項６から１０いずれか1項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスパッケージを形成する方法および装置、特に、有機発光ダイオードディスプレイ装置を含むガラスアセンブリに電磁エネルギーを照射することによって、このガラスアセンブリを封止する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビに使用するための液晶およびプラズマディスプレイ装置などのフラットパネルディスプレイ装置が、携帯電話からテレビまで多岐に渡る用途に最適なディスプレイとして、ブラウン管ディスプレイ装置に取って代わり続けている。
【０００３】
つい最近、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置が市場で進歩してきた。光源を交互に通過・遮断するために液晶層を利用するＬＣＤディスプレイ、および充填ガスから発光するプラズマディスプレイとは異なり、ＯＬＥＤディスプレイでは、光を生じさせるために実質的に固体状態の一連の有機発光ダイオードデバイスを利用し、各有機発光ダイオードは、電極間に、一般に陽極と陰極の間に挟まれた１つ以上の有機材料層、並びにダイオードの発光状態を制御するための補助電子回路を備えている。
【０００４】
ＯＬＥＤディスプレイ装置は、例えば、ＬＣＤディスプレイ技術と比較して、薄い形状因子、低い電力消費、広い色域、高いコントラスト比、速い応答時間および低温製造プロセスを都合よく含む。
【０００５】
上述した利点にもかかわらず、各ＯＬＥＤを構成する１つ以上の有機層は、酸素および／または水分の存在下で劣化し易い。したがって、ＯＬＥＤデバイスを収容するための気密パッケージを提供するために多大な労力が払われている。
【０００６】
従来技術のディスプレイでは、一般に薄いガラス基板の間に接着剤系のシールを使用していた。しかしながら、様々なエポキシなどの接着剤は、デバイスの長い寿命に関するリーク速度が許容されない傾向にあり、そのため、シールに浸透するかもしれない、または接着剤シールの硬化中に生成されるかもしれない水分および／または様々な気体を吸収するために、封止されたガラスパッケージ内に乾燥剤を配置する必要がある。
【０００７】
つい最近、ガラスパッケージのフリット封止が実際的な代替案となってきた。フリット封止において、ガラスフリットが２枚のガラス基板の間に配置される。このガラスフリットは加熱されて、フリットが軟化または溶融し、それによって、基板の間に気密シールが形成される。ＯＬＥＤを構成する有機材料は、約１００℃を超える温度で劣化してしまうので、加熱は、局部に留めなければならず、典型的に、赤外線ランプなどの広域熱源をマスキングすることによって、またはレーザを使用して行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
良好なフリットシールを確実にするために、フリットと基板の膨張適合性、レーザの速度、レーザ出力、およびフリットと基板の吸収特徴などの要因を考慮すべきである。さらに別の考慮すべき事項は、封止プロセス中のフリットと基板との間の接触品質であり、これは、封止プロセス中に一方または両方の基板に印加される力の量により影響を受け得る。最も単純なプロセスにおいて、上面の基板の質量により、封止材料に対して所定の力が印加される。しかしながら、基板それ自体の質量では、良好なシールを形成し易くするのには不十分である。位置合せされたガラス板をレーザの下に単に配置し、レーザで封止するとシールが形成されるが、そのシールは、狭いパッチ並びに剥離欠陥を有するかもしれない。これらの両方とも、分配された封止材料（例えば、フリット）におけるでこぼこにより生じるものである。封止プロセスのこれらのアーチファクトは、基板の間に配置されたＯＬＥＤデバイスの寿命と性能にひどく有害な影響を与え得る。封止プロセス中に力を印加すると、これらの欠陥が最小になり、また全体のシール幅が増加する。その結果、上側基板に力を印加する代わりの方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ガラスパッケージ、特に、１つ以上の有機発光ダイオードデバイスを含むガラスパッケージのシール品質を改善できる装置および方法が開示されている。ある広い態様において、本発明は、第１と第２のガラス基板を備え、それらの間に配された封止材料を含むアセンブリに対して力を印加するのに用いられる。力の印加と同時に、電磁エネルギーのビームを用いて、封止材料を照射し、それによって、封止材料の性質にしたがって第１の基板を第２の基板に結合する。例えば、封止材料がエポキシ接着剤などの接着剤である場合、入射エネルギービームにより接着剤が硬化されるであろう。封止材料がガラス系フリットである場合、エネルギービームを用いて、フリットを加熱し軟化してシールを形成することができる。エネルギービームと印加された力の両方を封止材料の長さに渡り動かして、封止ガラスパッケージを形成する。酸素および／または水が、それぞれ、約１０-3ｃｃ／ｍ2／日および／または１０-6ｇ／ｍ2／日より多くシールに浸透しないように、ガラスパッケージが密封されることが好ましい。それゆえ、第１と第２の基板の間に配置され、封止材料によって取り囲まれた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスの寿命が都合よく延長されるであろう。
【００１０】
その力は、ガラスアセンブリに接触せずにこのアセンブリに対して力を印加する流体ベアリング要素によって印加される。この力は、エネルギービームが衝突するアセンブリ上の地点に近接してアセンブリに対して印加されることが好ましい。すなわち、力が基板に比較的均一に印加され封止材料に伝わるように、ビームがアセンブリと衝突する地点を、流体ベアリング要素がほぼ取り囲むことが好ましい。それゆえ、封止材料と基板との間の接触は、封止材料を基板に対して広げることによって、改善することができる。さらに、ここに開示された方法および装置によって印加される力により、封止材料が配置される基板上の封止材料の高さにおける不均一を緩和することができる。この不均一により、基板の間のシールが不十分なものとなり得る。
【００１１】
ある実施の形態において、照射源は、コレットを通すなどして筐体に摺動可能に接続され、よって、筐体の位置は、照射源に対して調節可能である。
【００１２】
本発明のある実施の形態によれば、ガラスパッケージを封止する方法であって、第１と第２のガラス基板およびこの第１と第２のガラス基板の間に配置された封止材料を備えたアセンブリを提供し；このアセンブリに流体を向けて、アセンブリに対して所定の力を印加し；照射源で封止材料を照射し；照射中に封止材料上に力と照射源を同時に移動させ、それによって、第１と第２の基板の間にシールを形成する各工程を有してなる方法が開示される。
【００１３】
別の実施の形態において、ガラスアセンブリを封止するための装置であって、筐体、ガラスアセンブリに対して気体流を向け、それによって、アセンブリに対して封止力を印加するための気体排出装置、ガラスアセンブリに対して筐体を移動させるための位置決めシステム、および筐体に連結され、筐体と一緒に移動して、封止材料を照射し、アセンブリを封止する照射源を備えた装置が記載されている。
【００１４】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明は、本発明の実施の形態を提示しており、特許請求の範囲に記載された本発明の性質および特徴を理解するための概要または構成を提供することが意図されているのが理解されよう。添付の図面は、本発明をさらに理解するために含まれており、本明細書中に包含され、その一部を構成する。これらの図面は、本発明の例示の実施の形態を示しており、説明と共に、本発明の原理および動作を説明するように働く。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のある実施の形態による、ガラスパッケージを封止するための封止装置の正面図
【図２】図１の装置による、エネルギービームがそこを通して向けられる、照射源を配置するための通路を画成する筐体の平面図
【図３Ａ】封止材料のパターンおよびこの封止材料のパターン内に配置されたＯＬＥＤデバイスを示すガラスアセンブリの平面図
【図３Ｂ】封止プロセス中に漂遊エネルギーから図３ＡのＯＬＥＤデバイスを遮蔽するのに使用できる随意的なマスクの平面図
【図４Ａ】図３Ａのガラスアセンブリに対して流体が多孔質部材を通して噴射されている、本発明による封止装置の別の実施の形態の側面図
【図４Ｂ】傾けられた例示のヘッド要素を示す概略図
【図５】図４の封止装置の破断図
【図６】図４の封止装置のヘッドアセンブリの断面図
【図７】図６のヘッドアセンブリの下面図
【図８】本発明の実施の形態に使用するためのＸＹ位置決めシステムの斜視図
【図９】本発明による封止装置の別の実施の形態の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の詳細な説明において、制限ではなく説明の目的で、本発明を完全に理解できるように、特別な詳細を開示した実施の形態が述べられている。しかしながら、こ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別な詳細から逸脱した他の実施の形態で実施してもよいことが明らかであろう。さらに、本発明の説明を分かりにくくしないように、よく知られたデバイス、方法および材料の説明は省かれている。最後に、適用できるところはどこでも、同様の参照番号が同様の要素を示している。
【００１７】
ガラス基板アセンブリに対して局部的な力を印加すると同時に、この基板アセンブリを封止する電磁エネルギーのビームに基板アセンブリを曝露して、封止材料を硬化または軟化させることによって、ガラスパッケージを形成することによって、基板アセンブリを封止するための装置１０の実施の形態が、図１および２に示されている。このガラスパッケージは、例えば、ＯＬＥＤディスプレイであってよい。封止力は、基板アセンブリをこの装置に接触させずに、このアセンブリに印加される。アセンブリへの力の印加は、適切なシールの形成を容易にするのに有益であり、ＯＬＥＤディスプレイアセンブリにおいて気密シールを形成するのに特に有用である。この力は、エネルギービームが基板アセンブリを照射する地点の近くに印加され、ビームが封止材料を辿るのにつれてビームと一緒に動かせることが好ましい。ここに用いたように、気密シールは、約１０-3ｃｃ／ｍ2／日以下の酸素しかシールに浸透できない酸素のバリヤおよび約１０-6ｇ／ｍ2／日以下の水しかシールに浸透できない水のバリヤを提供するシールとして定義される。
【００１８】
図１に示されるように、装置１０は、筐体ブロック１２およびこの筐体ブロック１２から延在する複数のノズル１４であって、このノズル１４から放出された流体のジェット１８を通じて基板アセンブリ１６の表面に対して力を印加するためのノズル１４を備えている。この流体は、圧力下でノズルに供給される気体（例えば、空気）などの可圧縮流体であることが好ましい。例えば、ある実施の形態において、気体は、空気であっても、または窒素などの不活性ガスから実質的になっていてもよい。気体が清浄で乾燥していることが好ましい。ノズル１４は、従来の気体供給システム（例えば、圧縮器、ボンベ入りガス等）などの、矢印２０により示された流体の供給源と流体連通している。気体供給システムは、関連する配管と弁、減圧弁、流量計、乾燥器または清浄で乾燥した気体を一貫して確実に供給するための他の一般に用いられる装置を含む。
【００１９】
図１〜２を参照すると、筐体ブロック１２は、照射源２４により放出される電磁エネルギーのビーム２３の経路を提供する通路またはチャンネル２２（図２に示されている）をさらに画成してもよい。照射源２４は、照射源２４により放出された照射ビームが筐体ブロック１２と一緒に、それゆえ、ノズル１４により放出された流体のジェットと一緒に動くように筐体ブロック１２上にまたはその内部に取り付けられていてよい。あるいは、照射源２４は、筐体ブロック１２と一緒に照射源２４を動かすように適合された構台またはレールシステムなどの装置（図示せず）上に別個に取り付けられていてもよい。そのような一緒の動きは、照射源と筐体ブロック１２両方のコンピュータ制御によって行うことができる。照射源２４は、筐体ブロック１２内に取り付けられ、筐体ブロック１２が照射源２４に対して移動させられるように適合されていることが好ましい。例えば、装置１０は、照射源２４を取り付けるためのコレット２６をさらに備えてもよく、このコレット２６は、通路２２内に嵌り、その中で移動可能（例えば、摺動性）に適合されている。コレット２６はさらに、封止すべき基板アセンブリと平行な２つの直交軸に沿って移動可能なステージに取り付けられるように適合されていてもよい。次いで、筐体ブロック１２は、基板アセンブリ１６の上の筐体ブロック１２（およびノズル１４）の垂直高さを調節するようにコレット２６に対して動かされるのに対し、そのステージは、基板アセンブリ１６と平行な面内で筐体ブロック１２を移動させる。
【００２０】
基板アセンブリ１６は、第１の基板２８、第２の基板３０、および第１と第２の基板の間に配置された封止材料３２を備えている。第１と第２の基板２８，３０は、フラットパネルディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤディスプレイ）の製造に使用するのに適したガラス板などの平らなガラス板であることが好ましい。そのようなガラス基板は薄く、典型的に約１ｍｍ未満の厚さ、ある実施の形態においては、約０．７ｍｍ未満の厚さを有する。例示のガラス板には、コーニング社(Corning Incorporated)によりコード１７３７、１７３７Ｆ、Ｅａｇｌｅ２０００（商標）またはＥａｇｌｅ  ＸＧ（商標）として製造販売されているものがある。基板アセンブリ１６は、１層以上の有機材料、並びにＯＬＥＤデバイス３４、および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と接続される１つ以上の電極などの関連する電気および／または電子部品も含むであろう。
【００２１】
封止材料３２は、例えば、放射線硬化性接着剤（例えば、エポキシ）などの、フラットパネルディスプレイ用基板を封止するのに適したどのような封止材料であってもよいが、封止材料３２がガラス系フリットであることが好ましい。このフリットは、粉末またはペーストであってよいが、有機結合剤および溶媒またはキャリヤと混合されたガラス粉末から形成されたペーストであることが多い。ある実施の形態において、フリットは、所定のパターンでペーストとして第１の基板２９上に配置され、次いで、第１と第２の基板をくっつけてアセンブリ１６を形成する前に、フリットおよび／または基板を加熱することによって焼結して、基板上にフリットを保持する。このフリットは、フリットの熱膨張係数（ＣＴＥ）を、上昇させるためでもよいが、多くは降下させるための不活性充填剤を含むもこともある。適切な不活性充填剤としては、ベータユークリプタイトが挙げられる。封止材料３２（例えば、フリット３２）が基板の間に丈夫なシールを確実に形成できるように、封止材料の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、第１と第２の基板のＣＴＥと実質的に一致すべきである。基板２８，３０および封止材料３２の間の熱膨張の不一致は、１２５℃で約３５０ｐｐｍ未満、室温で約１２５ｐｐｍ未満であることが好ましい。
【００２２】
封止材料３２は、電磁エネルギー（例えば、光）のビームで封止材料を照射することによって封止されるので、封止材料３２は、照射源２４により放出された波長でのエネルギーを実質的に吸収し、よって、吸収されたエネルギーが、封止材料を硬化、軟化または溶融する（選択された特定の封止材料の特徴に依存する）熱に転換され、それによって第１と第２の基板の間に延在するシールを形成すべきである。このように形成されたシールが気密シールであることが好ましい。基板アセンブリ１６が１つ以上のＯＬＥＤデバイスを含む場合、そのようなデバイスと酸素および／または水分との間の接触によって、比較的短い曝露時間後でさえも、ＯＬＥＤデバイスの性能が実質的に劣化するかもしれないので、このことは特に当てはまる。
【００２３】
封止材料３２がガラスフリットである場合、フリットによるエネルギーの吸収は、遷移金属またはランタニド系列からの１種類以上の元素をフリットに添加することによって向上させてもよい。適切な遷移金属の例としては、鉄、バナジウムまたは銅が挙げられる。適切なランタニドの例はネオジムである。第１と第２の基板が、典型的に約８００ｎｍと１５００ｎｍの間の波長範囲にある、照射源２４により放出される波長または波長範囲で、感知できるほどの量のエネルギーを吸収しないことが好ましい。すなわち、第１と第２の基板は、照射源により放出される波長または波長範囲で透明または実質的に透明であることが好ましい。このようにして、フリットは、第１と第２の基板を実質的に加熱せずに、これらの基板を通して照射することができる。このフリットは、前記エネルギーの大部分を吸収し、それによって、少なくともフリットの軟化点まで加熱され、それにより、フリットが固化するときに、第１と第２の基板の間にシールを形成する。このフリットは、フリットに入射するエネルギーの少なくとも約６５％を吸収することが好ましい。
【００２４】
照射源２４は、例えば、赤外線ランプなどの、封止材料３２を照射し、第１と第２の基板の間にシールを形成するのに適した任意の照射源であってよい。しかしながら、照射源２４は、典型的に、光の高出力密度のコヒーレントビームを放出するレーザである。その光は赤外線波長範囲の波長を有することが好ましい。封止材料がエポキシ接着剤である場合、照射源は、紫外線波長で放出するものであってよい。レーザおよび放射波長または波長範囲は、封止材料の封止要件に合うように選択される。封止材料がガラス系フリットである場合には、レーザの選択としては、イッテルビウム（９００ｎｍ＜λ＜１２００ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧ（λ＝１０６４ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＬＯ（λ＝１．０８μｍ）、エルビウム（λ≒１．５μｍ）およびＣＯ2レーザが挙げられる。特定の封止材料に応じて、マイクロ波源などの他の照射源も考えられる。すなわち、照射源は、封止材料および封止すべき物品に適合しているべきである。封止材料が、照射源の波長範囲内のエネルギーを高い比率で吸収することが好ましい。
【００２５】
随意的なマスク３８を基板アセンブリ１６上に配置して、電磁エネルギーのビームが、封止材料だけに向けられ、ビームへの曝露によって損傷するかもしれない、アセンブリ上またはアセンブリ内の他の構成部材には向けられないことを確実にしてもよい。マスク３８は、例えば、ガラス板の表面の多くが、基板２８，３０の間に配置された封止材料パターンに対応する透明経路を除いて、封止用照射線に対して不透明であるように、この板上に配置されたマスキング材料（例えば、アルミホイル）を有するガラス板であってよい。それゆえ、基板２８，３０の間に配置してもよい敏感な有機材料を照射ビームから保護することができる。例えば、ＯＬＥＤデバイスに関連する典型的な有機材料は、１００℃を超えて加熱してはならず、そうしないと、その材料が劣化してしまうであろう。マスク３８は、照射源２４が、フリットの個々の線の幅よりもずっと大きいビーム直径を有する非コヒーレント赤外線ランプなどのブロードビーム源である場合に特に有用である。
【００２６】
図３Ａには、第１と第２の基板２８，３０および封止材料３２を説明する基板アセンブリ１６の上から見た平面図が示されている。複数のＯＬＥＤデバイス３４も示されている。封止材料３２は、基板２８，３０の間に配置され、各ＯＬＥＤデバイスを取り囲む複数の実質的に矩形の「フレーム」として配列されている。図３Ｂはマスク３８を示しており、ここで、このマスクの黒い部分は、エネルギー照射ビームに対して不透明である領域を表すのに対し、「透明」（白い）部分は、エネルギー照射ビームに対して透明である。マスクがアセンブリ１６に対して適切に位置決めされている場合、マスクの透明領域は、封止材料の「フレーム」に対応し、それと整合されている。
【００２７】
図４〜５に示された実施の形態において、ガラスパッケージを封止するための装置３９が示されており、ここでは、流体がこの装置の多孔質部材から吐出され、それによって、アセンブリ１６に対して力を印加している。この実施の形態は、筐体ブロックおよび筐体ブロック内の通路の内部に摺動可能に配置されたコレットを利用しているという点で先の実施の形態と類似している。このコレットは、照射源を保持するように適合される。しかしながら、先の実施の形態とは異なり、この実施の形態では、グラファイトなどの多孔質媒体を使用し、そこを通して、流体（例えば、気体）が吐出されて、基板アセンブリ１６に力を印加している。
【００２８】
図４Ａに示されるように、ヘッドアセンブリ４０が、フレキシブル支持部材４４により筐体ブロック４２に移動可能に取り付けられている。フレキシブル支持部材４４は、例えば、イリノイ州、レークズレク所在のスモーリー・スチール・リング社(Smalley Steel Ring Company)から販売されているような「ウェーブ・スプリング(wave spring)」であってよい。フレキシブル支持部材４４の機能は、ヘッドアセンブリが筐体ブロックおよび基板アセンブリに対して傾けられるようにティルト機能をヘッドアセンブリ４０に与えることにある。ヘッドアセンブリ４０が３６０°に渡り傾けられることが好ましい。傾く能力のために、装置３９が基板アセンブリ１６上を辿るときに、ヘッドアセンブリの基準表面（図４Ｂの点線４１）が基板アセンブリ１６の基準表面（図４Ｂの点線４３）と平行に維持される。すなわち、ヘッドアセンブリ４０はセルフレベリング機能を有する（図４Ｂにおいて、ヘッドアセンブリ４０が、筐体ブロック４２に対して傾いているが、基板アセンブリ１６には平行であるのが示されている）。例えば、ヘッドアセンブリ１６の基準表面４１は、基板アセンブリ１６の基準表面４３から５０μｍ足らず離れて維持されており、ヘッドアセンブリと基板アセンブリ１６との間で接触が起こると、基板アセンブリが取り返しがつかないほど損傷してしまうであろう。それゆえ、ヘッドアセンブリは、基板アセンブリ１６に対する筐体ブロックのずれ、もしくは基板アセンブリまたはその構成部材のいずれかの非平坦性に適応できるべきである。図４Ｂに示されているように、別から見ると、縦軸４５を有するずれた筐体ブロック４２は、基板アセンブリの基準表面４３とヘッドアセンブリの基準表面４１の両方に対して垂直に、軸４７の周りに３６０°の角度に渡り「歳差運動(precessing)」できるべきである。
【００２９】
フレキシブル支持部材４４は、一方向に圧縮されたときに、反対方向に復元力を与えるという点で、このフレキシブル支持部材４４は負荷機能も果たす。それゆえ、ヘッドアセンブリ４０が基板アセンブリ１６に対して近くに位置しているときに、このヘッドアセンブリにより放出される流体は、基板アセンブリの表面から離れるようにこのヘッドアセンブリを押す傾向にあるのに対し、フレキシブル支持部材４４の復元力は、ヘッドアセンブリの位置を復元するように働く。このことは、基板アセンブリへの下向き力に寄与する。フレキシブル支持部材４４により与えられる復元力は、特に、ヘッドアセンブリにより供給される空気圧／流体の、またヘッドアセンブリと基板アセンブリとの間の距離の関数である。
【００３０】
図６〜７を参照すると、ヘッドアセンブリ４０は本体部材４６を備えている。本体部材４６は、本体部材４６の底面に配置された多孔質部材４８もさらに備えている。この多孔質部材４８は、グラファイト、または任意の他の適切な多孔質材料であって、作用流体を、この多孔質材料を非常に拡散した様式で通して吐出できる多孔質材料から形成されていてよい。例えば、多孔質部材４８は、焼結粉末金属材料（例えば、焼結青銅）であってよい。多孔質部材４８は、適切な流体供給システムと流体連通しており、それによって、気体（例えば、空気）などの流体が、矢印５０により表されるようにヘッドアセンブリ４０に送達され、内部プレナム５２を通して多孔質部材４８に送達され、多孔質部材４８の底面５４を通して吐出される。先に記載したような従来の気体供給システムを用いてもよい。底面５４は、ヘッドアセンブリの基準表面として選択してもよいのに対し、第１の基板２８の上面（ヘッドアセンブリ４０に最も近い表面）を基板アセンブリ１６の基準表面として選択してもよい。フランジ５６が、本体部材４６に連結され、フレキシブル支持部材４４を方向付け、維持するように働く。
【００３１】
ヘッドアセンブリ４０は、環状であり、照射源２４からの照射ビーム２３がそこを通過する中央通路５８を有する。ヘッドアセンブリ４０は、必要に応じて、多孔質部材４８を通して吐出される流体が適切な真空システム（例えば、真空ポンプ）によって  、矢印６２に示されるようにそこを通して排気される真空ポート６０をさらに備えてもよい。
【００３２】
ヘッドアセンブリ４０が基板アセンブリ１６から離れて持ち上げられたときなどに、筐体ブロック４２からのヘッドアセンブリ４０の望ましくない垂直方向の位置ずれを防ぐために、ヘッドアセンブリ４０は、連結部材６６を介して筐体ブロック４２にさらに連結されていてもよい。例えば、連結部材６６は、ヘッドアセンブリ４０を筐体ブロック４２に連結する小さなコイルバネの形態であってもよい。しかしながら、ヘッドアセンブリの筐体ブロック４２からの距離を制限するストラップなどの他の連結方法を用いてもよい。
【００３３】
照射源２４はコレット６４に取り付けられており、コレット６４は筐体ブロック４２内で摺動可能である。コレット６４を筐体ブロック４２内で移動させる任意の適切な方法を用いてもよい。例えば、コレット６４および筐体ブロック４２は、従来のラック・ピニオン・アセンブリにより接続しても、調整ネジ６８により調節してもよい。
【００３４】
重ねて、先の実施の形態と同様に、コレット６４が適切なフレームに取り付けられたときに、筐体ブロック４２、それによって、ヘッドアセンブリ４０は、コレット６４に対して垂直に動かされる。すなわち、ヘッドアセンブリ４０は、筐体ブロック４２をコレット６４に対して移動させることによって、基板アセンブリ１６に近づけるかまたは遠ざけるように動かされる。より詳しくは、筐体ブロック４２、したがって、ヘッドアセンブリ４０をコレット６４に対して移動させることによって、ヘッドアセンブリ４０の基準表面、すなわち、多孔質部材４８の底面５４は、基板アセンブリ１６の基準表面（第１の基板２８の上面）から近づけるかまたは遠ざけるように動かすことができる。所定の組の流体供給パラメータ、例えば、所定の気体供給圧力について、ヘッドアセンブリ４０を基板アセンブリ１６に近づくように移動させることには、基板アセンブリ１６（例えば、第１の基板２８）に対する力を増加させる効果があるのに対し、ヘッドアセンブリ４０を基板アセンブリ１６から離れるように移動させることには、基板アセンブリ１６（例えば、第１の基板２８）に対して印加される力を減少させる効果がある。
【００３５】
図８にもっともうまく示されている、ある実施の形態において、照射源２４を含む、本発明の封止装置（１４または４２）は、筐体ブロックおよび照射源２４が基板アセンブリ１６上の任意の位置まで動かされるように、基板アセンブリ１６上でＸＹ位置決めシステム１００（レールまたは構台システム１０２、リニアモータ／アクチュエータ、移動ステージ、位置センサなどを含む）上に取り付けられている。そのような位置決めシステムは、当該技術分野においてよく知られており、さらに説明しないでおく。位置決めシステム１００は、筐体ブロック１４およびそれゆえ照射源２４が基板アセンブリ１６に対して自動的に位置決めされ、動かされるように、レールシステムの動きを制御するためのコンピュータを備えることが好ましい。次いで、コンピュータ内に格納されプログラムされた命令にしたがって、照射源により放出されるエネルギービームにより、封止材料を照射し、基板アセンブリの基板を封止して、ガラスパッケージを形成してもよい。それゆえ、照射源２４（および照射源２４から放出されるエネルギービーム）が、各封止材料パターン上をその周りで動かされて、第１と第２の基板の間にシールを形成するであろう。基板が一旦封止されたら、個々のＯＬＥＤディスプレイを基板アセンブリから分離し、その後、特定のデバイス（携帯電話、カメラなど）の製造に使用する。
【００３６】
図９に示されるさらに別の実施の形態において、筐体ブロック４２およびコレット６４は装置３９から削除されている。図９に示されるように、装置２００は、多孔質部材４８を含むヘッドアセンブリ４０、およびヘッドアセンブリ４０をブラケット２０２に接続するフレキシブル支持部材４４を備えている。ブラケット２０２は、空気ピストンアセンブリ２０６ａおよび２０６ｂを介してブラケット２０４に取り付けられている。空気ピストンアセンブリ２０６ａ，ｂは、ピストンを伸び縮みさせるのに適した空気供給源に接続されている。装置３９について記載されたような小さなバネの代わりに、装置２００では、ヘッドアセンブリ４０をブラケット２０２に対して安定化し、ヘッドアセンブリ４０とブラケット２０２との間の分離距離を制限するように、ヘッドアセンブリ４０とブラケット２０２との間に延在するピンまたはシャフト２０８ａ，ｂ，ｃ（連結部材）を用いている。動作において、ブラケット２０４は、装置２００の基板アセンブリ１６に対する垂直運動を制御する、位置決めシステム１００（図示せず）のＺステージ部材に取り付けられている。照射源２４も、装置２００と照射源２４を封止プロセス中に一緒に動かせるようにＺステージ部材に取り付けられている。これまでのように、照射源２４により放出される電磁エネルギーのビームは、そのビームが環状のヘッドアセンブリの中央空洞を通過するように位置決めされる。それゆえ、ビームは、ヘッドアセンブリの多孔質部材から放出される流体により印加される力によって囲まれている。このことにより、ビームが入射する基板アセンブリ上の地点の周りに力が確実に均一に分布し、それによって、第１と第２の基板２８，３０の間に形成されたシールを最適化するのに役立つ。
【実施例】
【００３７】
ある実験において、Ｅｘａｉｒモデル番号１００９の空気ノズル４つを、アルミニウム筐体内にそれ自体が配置されたレーザの周りに半径方向対称的なパターンで配置し、気流の向きが、先に記載したようにガラスアセンブリの上側のガラス基板の表面に対して垂直になるように取り付けた。この筐体は、それによりノズルに圧縮空気を供給するための、外径１／２インチ（約１．２７ｃｍ）のホース用の圧入空気ホースコネクタを４つ備えていた。ホースを調整弁により圧縮空気供給部に接続して、圧力を調節し、この圧力を所望の量に微調整した。空気ジェットアセンブリ（筐体およびノズル）を、レーザコレット上で摺動させ、所定の位置にネジで取り付けた。封止高さ（ガラスの表面からレーザの底部の縁まで）は約２６ｍｍであり、ノズルの先端はレーザの約１０ｍｍ下（ガラスから約１６ｍｍ）に配置した。
【００３８】
これらの空気ノズルは、異なる流量出力に、それゆえ、異なる力に調節可能であった。この実験において、これらのノズルは、８０ｐｓｉ（約５５２ｋＰａ）の入力圧力、ノズル当たり毎分約１３立方フィート（約０．３５ｍ3）の使用される空気、およびノズル先端から１フィート（約３０ｃｍ）で測定した各ノズルでの約１２オンス（約３４０ｇ）の力出力で、動作させた。圧力の入力と力の出力との間の関係は線形であり、ノズルにより生じた空気パターンは、その底面が距離と共に増加した円錐形状であった。
【００３９】
動作中、ガラスアセンブリを構成するガラス基板をテーブル上に置いた。一時的な封止剤をこのアセンブリの周縁に塗布して、ノズルから吐出される空気を入らせないようにし、封止中にガラスを押さえつけた。封止動作中に板が固定されない状態である場合、空気の力によって板の縁が持ち上がり、それによって、フリットに対するＯＬＥＤデバイスの整合が妨げられてしまうかもしれないことが分かった。初期の試行中、ガラスを封止用テーブルにプラスチックテープで留めた。工場での構成では、ガラスの縁を囲むシリコンＯリングを備えた金属フレームからなる「額縁ガスケット」を用いて差し支えない。このガスケットを、封止前にガラスの層の上面に配置してもよい。このＯリングにより、空気を遮断するためのシールが設けられ、フレームの質量自体により、ガラスが持ち上がらなくなるであろう。８３％のシール幅がこの装置により得られた。ここで、シール幅は、封止材料の幅（例えば、封止材料のビードの幅）の、封止材料と第２の基板との間の接触幅に対する比として定義される。
【００４０】
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、実施のための単なる可能性のある実施例であり、本発明の原理を明らかに理解するために単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と改変を行ってもよい。そのような改変と変更の全ては、この開示と本発明の範囲内にここに含まれ、以下の特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。
【符号の説明】
【００４１】
１０    装置
１２，４２    筐体ブロック
１４    ノズル
１６    基板アセンブリ
２４    照射源
２８，３０    基板
３２    封止材料
３４    ＯＬＥＤデバイス
３８    マスク
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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