CN103695847A - 坩埚及其蒸镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种坩埚及其蒸镀方法，该坩埚包括：坩埚本体，用于存储惰性气体和活性金属；坩埚塞，与该坩埚本体的开口相匹配，该坩埚塞的顶部设置有与该坩埚本体连通的排气孔以及与该排气孔相匹配的排气阀，其中，当该坩埚内的压强大于该坩埚外的压强，该排气阀自动打开该排气孔，否则，该排气阀关闭该排气孔。本发明通过在坩埚塞的顶部设置排气孔以及与该排气孔相匹配的排气阀，当坩埚内的压强大于坩埚外的压强时，排气阀能够自动打开排气孔，否则，排气阀关闭排气孔，从而使得该坩埚在抽真空的过程中，气体只能从坩埚内排出而不能从外界进入坩埚，大大减少了与坩埚内的活性金属接触的空气量，从而减少了活性金属被氧化量。

Description

坩埚及其蒸镀方法

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种坩埚及其蒸镀方法。

背景技术

蒸镀法是一种属于物理气相沉积的真空镀膜技术。它是将蒸镀的材料置于一个坩埚之中，通过对坩埚加热，使材料从固态转化为气态的原子、原子团或分子，然后凝聚到待镀膜的基板表面形成薄膜，在OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）显示器件制作中，经常会遇到蒸镀活性金属的情况，比如常见的锂（Li），钙（Ca）等活性金属，活性金属非常容易在大气中发生反应生成相应的氧化物，然而在将蒸镀材料放入蒸镀腔室后，不可避免的会有一个气体交换过程，在这个气体交换过程中，活性金属会发生氧化，影响最终的器件性能。

目前在蒸镀活性金属的过程中，通常是将活性金属直接放入坩埚中，然后快速抽气，尽快达到高真空，这样可以减少金属的氧化。但是，实际操作中还是有很多金属发生氧化，影响了器件的性能。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种坩埚及其蒸镀方法，能够在蒸镀活性金属的过程中减少活性金属被氧化量。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种坩埚，包括：

坩埚本体，用于存储惰性气体和活性金属；

坩埚塞，与所述坩埚本体的开口相匹配，所述坩埚塞的顶部设置有与所述坩埚本体连通的排气孔以及与所述排气孔相匹配的排气阀，其中，当所述坩埚内的压强大于所述坩埚外的压强，所述排气阀自动打开所述排气孔，否则，所述排气阀关闭所述排气孔。

进一步地，所述排气阀包括弹性片和与所述排气孔相匹配的排气孔塞，所述排气孔塞设置于所述排气孔内，所述弹性片的一端固定于所述坩埚塞上，所述弹性片的另一端与所述排气孔塞相连接。

进一步地，所述弹性片为金属弹性片。

进一步地，所述排气孔塞为圆台结构，所述排气孔塞为软性金属材质。

进一步地，所述坩埚本体为圆柱形桶状，所述坩埚塞通过旋转方式与所述坩埚本体结合或分离。

进一步地，所述坩埚塞的顶部还设置有摘取装置。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种应用上述任意一种坩埚进行蒸镀的方法，包括：

在惰性气体环境中将活性金属放入所述坩埚的坩埚本体中；

在所述惰性气体环境中通过所述坩埚塞将所述坩埚密封；

将经过密封后的坩埚放入蒸镀腔室；

对所述蒸镀腔室抽真空，以便将所述蒸镀腔室以及所述坩埚内的气体排出；

打开所述坩埚的坩埚塞；

对所述蒸镀腔室内的活性金属开始蒸镀。

进一步地，对所述蒸镀腔室抽真空，以便将所述蒸镀腔室以及所述坩埚内的气体排出具体为：

对所述蒸镀腔室抽真空，当所述坩埚内的压强大于所述蒸镀腔室内的压强时，所述坩埚塞上的排气阀自动打开所述排气孔，以便所述坩埚内的气体经所述排气孔排出。

进一步地，所述惰性气体环境中的气压为0.5～1atm。

（三）有益效果

本发明通过在坩埚塞的顶部设置排气孔以及与该排气孔相匹配的排气阀，当坩埚内的压强大于坩埚外的压强时，排气阀能够自动打开排气孔，否则，排气阀关闭排气孔，从而使得该坩埚在抽真空的过程中，气体只能从坩埚内排出而不能从外界进入坩埚，大大减少了与坩埚内的活性金属接触的空气量，从而减少了活性金属被氧化量。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的坩埚的结构图；

图2是本发明实施方式提供的坩埚本体的结构图；

图3是本发明实施方式提供的坩埚塞的结构图；

图4是本发明实施方式提供的坩埚塞的俯视图；

图5是本发明实施方式提供的坩埚塞的截面图；

图6是本发明实施方式提供材料添加装置的结构图；

图7是本发明实施方式提供的排气阀的结构图；

图8是本发明实施方式提供的坩埚塞的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1，图1是本发明实施方式提供的一种坩埚的结构图，包括坩埚本体1和坩埚塞2；

坩埚本体1用于存储惰性气体和活性金属，可以选择刚性结构强、耐高温的材料，如钛等金属材料，从而保证在加热过程中坩埚不变形，并具有良好的稳定性。

坩埚塞2与所述坩埚本体1的开口相匹配，所述坩埚塞的顶部设置有与所述坩埚本体1连通的排气孔21以及与所述排气孔21相匹配的排气阀22，其中，当所述坩埚内的压强大于所述坩埚外的压强，所述排气阀22自动打开所述排气孔21，否则，所述排气阀22关闭所述排气孔21。

坩埚塞2可以选取软性金属材料，如铜等金属材料，也可以选取物理性质稳定的陶瓷材料。其中，参见图2，坩埚本体1可以为圆柱形桶状，坩埚本体1的开口处设有内突的凸起13，参见图3及图4，坩埚塞的底部设有与坩埚本体的凸起13相匹配的缺口23，坩埚塞2具有内嵌结构的塞子槽24，参见图5，塞子槽24的截面形状可以为“L”状，以便将坩埚塞2插入坩埚本体1中，其中，为了提高密封性，可以相应的提高塞子槽24的底面的平整度，坩埚塞2可以通过旋转方式与所述坩埚本体1结合或分离，具体地，首先将坩埚本体1的凸起13与坩埚塞2的缺口23对位结合，然后进行旋转从而将坩埚塞2与坩埚本体1进行密封结合，进一步地，为了获得更好的气密性，可以选择不容易产生粉尘的树脂类或者橡胶类软垫作为辅助，这样可以取得更好的气密性。

本发明实施方式提供的坩埚用于活性金属蒸镀，首先，将坩埚放入惰性气体环境中，然后在该惰性气体环境中存放活性金属，具体地，坩埚可以通过本发明提供的材料添加装置3将活性金属放入坩埚内，参见图6，该材料添加装置包括材料添加区域31和气体交换区域32，材料添加区域31充惰性气体，气压可以为0.5个标准大气压，气体交换区域32内的气压大于材料添加区域31的气压，具体地，首先在材料添加区域31内将活性金属放入坩埚内，此时，坩埚内存储惰性气体和活性金属，之后将坩埚移入气体交换区域32，由于气体交换区域32内的气压大于坩埚内的气压，坩埚塞上的排气孔自动关闭，而后将坩埚放入蒸镀腔室内，将蒸镀腔室密封，并对该蒸镀腔室抽真空，蒸镀腔室内的压强逐渐减小，当坩埚内的压强大于蒸镀腔室内的压强时，排气阀22打开排气孔21，坩埚内的惰性气体经排气孔21流入蒸镀腔室，由于坩埚内的压强大于蒸镀腔室内的压强，蒸镀腔室内的气体不能流入坩埚内，确保了坩埚内的活性金属不被氧化，当蒸镀腔室内的真空值达到要求的真空值时，停止对蒸镀腔室抽真空，并打开坩埚的坩埚塞，开始进行蒸镀。在整个蒸镀的过程中，通过本发明实施方式提供的坩埚，活性金属接触到的空气量大大减少，从而减少了活性金属的氧化量。

参见图7，图7是本发明实施方式提供的一种排气阀的结构图，包括弹性片22b和与所述排气孔相匹配的排气孔塞22a，所述排气孔塞设置于所述排气孔内，所述弹性片的一端通过固定装置22c固定于所述坩埚塞上，所述弹性片22b的另一端与所述排气孔塞22a相连接。

其中，该弹性片22b可以选取韧性和弹性较好的材质，例如，该弹性片22b可以为金属弹性片。

此外，为了增加排气孔塞22a和排气孔21之间的密封性，还可以将排气孔塞22a设置为圆台结构，所述排气孔塞可以采用软性金属材质，此外，所述排气孔塞还可以采用耐高温树脂或塑性材料。

进一步地，为了更方便坩埚塞2与所述坩埚本体1结合或分离，参见图8，可以在坩埚塞的顶部设置摘取装置25，可以将该摘取装置25的上部分设置为多边形，下部分固定在坩埚塞的顶部，通过旋转摘取装置25从而带动坩埚塞2实现与所述坩埚本体1结合或分离。

此外，本发明实施方式还提供一种应用上述任意一种坩埚进行蒸镀的方法，包括：

S1:在惰性气体环境中将活性金属放入所述坩埚的坩埚本体中；

S2:在所述惰性气体环境中通过所述坩埚塞将所述坩埚密封；

S3:将经过密封后的坩埚放入蒸镀腔室；

S4:对所述蒸镀腔室抽真空，以便将所述蒸镀腔室以及所述坩埚内的气体排出；

步骤S4中，在对所述蒸镀腔室抽真空的过程中，当所述坩埚内的压强大于所述蒸镀腔室内的压强时，所述坩埚塞上的排气阀自动打开所述排气孔，坩埚内的惰性气体经排气孔流入蒸镀腔室，由于坩埚内的压强大于蒸镀腔室内的压强，蒸镀腔室内的气体不能流入坩埚内，确保了坩埚内的活性金属不被氧化，而坩埚内的气体经蒸镀腔室在抽真空的过程中排出。

S5:打开所述坩埚的坩埚塞；

优选地，所述惰性气体环境中的气压为0.5～1atm（标准大气压）。

具体地，可以首先测量蒸镀腔室的真空值；判断所述真空值是否在预先设定的范围内，若是，则打开所述坩埚的坩埚塞。若该真空值不在预先设定的范围内，则继续对蒸镀腔室抽真空，直至蒸镀腔室内的真空值达到预先设定的范围，然后再打开坩埚的坩埚塞。

S6:对所述蒸镀腔室内的活性金属开始蒸镀。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种坩埚，其特征在于，包括：

坩埚本体，用于存储惰性气体和活性金属；

坩埚塞，与所述坩埚本体的开口相匹配，所述坩埚塞的顶部设置有与所述坩埚本体连通的排气孔以及与所述排气孔相匹配的排气阀，其中，当所述坩埚内的压强大于所述坩埚外的压强，所述排气阀自动打开所述排气孔，否则，所述排气阀关闭所述排气孔。

2.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述排气阀包括弹性片和与所述排气孔相匹配的排气孔塞，所述排气孔塞设置于所述排气孔内，所述弹性片的一端固定于所述坩埚塞上，所述弹性片的另一端与所述排气孔塞相连接。

3.根据权利要求2所述的坩埚，其特征在于，所述弹性片为金属弹性片。

4.根据权利要求2所述的坩埚，其特征在于，所述排气孔塞为圆台结构，所述排气孔塞为软性金属材质。

5.根据权利要求2所述的坩埚，其特征在于，所述坩埚本体为圆柱形桶状，所述坩埚塞通过旋转方式与所述坩埚本体结合或分离。

6.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述坩埚塞的顶部还设置有摘取装置。

7.一种应用如权利要求1-6任意一项所述的坩埚进行蒸镀的方法，其特征在于，包括：

在惰性气体环境中将活性金属放入所述坩埚的坩埚本体中；

在所述惰性气体环境中通过所述坩埚塞将所述坩埚密封；

将经过密封后的坩埚放入蒸镀腔室；

对所述蒸镀腔室抽真空，以便将所述蒸镀腔室以及所述坩埚内的气体排出；

打开所述坩埚的坩埚塞；

对所述蒸镀腔室内的活性金属开始蒸镀。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述蒸镀腔室抽真空，以便将所述蒸镀腔室以及所述坩埚内的气体排出具体为：

对所述蒸镀腔室抽真空，当所述坩埚内的压强大于所述蒸镀腔室内的压强时，所述坩埚塞上的排气阀自动打开所述排气孔，以便所述坩埚内的气体经所述排气孔排出。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述惰性气体环境中的气压为0.5～1atm。

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