｜應用於AMOLED之雷射熔接封合技術介紹

摘要：本文擬簡介雷射應用於玻璃介質熔接封合技術（Laser Frit Sealing），並說明此技術於主動式矩陣有機電機發光二極體（AMOLED）面板之封合應用。“Frit”一詞原意為熔塊，由陶瓷材料在全熔或半熔狀態下淬火所形成。由於急速降溫，導致混亂排列狀態的原子來不及移動形成有序排列，因而形成所謂非晶質 （amorphous）狀態；現今多把未加熱的玻璃介質材料稱為frit。

在OLED面板中，有機層遇到水、氧會失效，因此必須在兩片玻璃基板間做密封封合（Hermetically sealing）。雷射由於可以適當控制光斑大小，局部加溫玻璃介質而不損毀鄰近的有機層，因此開始被導入應用而形成為雷射熔接封合技術。本文將說明雷射封合技術與影響封合製程品質的相關參數，以及OLED封合製程相關專利分析。

Abstract: In this paper, laser used for glass frit sealing and the laser-frit-sealing technology for AMOLED manufacturing were disclosed. “Frit”2 is a ceramic- composition material that has been fused and then quenched to form a glass. Nowadays it is more commonly called “glass batch”, the unheated raw materials. The failure of OLED is due to the reactions of the organic materials and moisture or oxygen. To prevent these kinds of failures, hermetically sealing between glass substrates by using frit is needed. Laser is very suitable for glass frit sealing process because of its advantages such as controllable spot size, local heating zone without damage organic materials. The patents and the parameters of laser frit sealing process are also described as follows.

關鍵詞：主動式矩陣有機電激發光二極體、雷射、玻璃介質、玻璃膏、雷射熔接封合

Keywords：Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode, AMOLED, Laser, Frit, Frit paste, Laser Frit Sealing

AMOLED架構與雷射熔接封合技術說明
圖1為LCD面板與OLED面板所需之零組件比較，由於OLED通電後可自發光，因此不需背光模組、反射膜、擴散膜與增亮膜等膜片，可大幅減低面板厚度[1]。在OLED製程中有許多雷射應用包括雷射劃線、雷射轉印（Laser Induced Thermal Imaging, LITI）、雷射熔接封合等技術，本文將針對雷射熔接封合技術做說明。

過去為了避免水氣與氧氣造成有機層的失效，利用照射UV光來使封合的UV膠固化，如圖2所示。此種作法由於無法達到完全密合之效果，因此近年來逐漸導入利用玻璃介質（玻璃膏）來做玻璃基板間的封合製程[2]。
雷射熔接封合製程流程圖，如圖3所示。流程可分為：

1. 玻璃基板準備：清潔製備OLED鍍層的基板及蓋板玻璃。
2. 基板塗佈玻璃膏（frit paste）：將膏狀的玻璃介質材料塗佈於基板玻璃上。
3. 基板預熱：基板玻璃加溫至400 ℃使玻璃膏預燒結。
4. 元件與電極製作：製作OLED鍍層與導電電極。
5. 玻璃置放：基板玻璃與蓋板玻璃對位接合。
6. 雷射封合：設定雷射光斑移動速率20~50 mm/s加熱玻璃膏，使其快速升溫熔解而與基板玻璃及蓋板玻璃發生接合、固化，環繞一圈後完成封合[3]。