CN103695848A

CN103695848A - 蒸镀设备及其蒸镀方法

Info

Publication number: CN103695848A
Application number: CN201310746560.7A
Authority: CN
Inventors: 赵德江; 崔伟; 王路
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2033-12-30
Also published as: CN103695848B

Abstract

本发明涉及一种蒸镀设备及其蒸镀方法。该蒸镀设备包括依次设置的蒸发源、蒸汽循环机构以及喷射机构；所述蒸发源用于提供有机蒸汽；所述蒸汽循环机构用于使所述蒸发源提供的有机蒸汽循环流动；所述喷射机构与所述蒸汽循环机构连通，用于将所述蒸汽循环机构中的有机蒸汽喷射到基板上形成有机镀膜。本发明利用蒸汽循环机构使蒸发源提供的有机蒸汽循环流动起来，从而能够为喷射机构的各个位置尽可能均一的提供有机蒸汽；因此，喷射机构各个位置的喷嘴设置成相同的大小即可，而不必设置过小或者过小的喷嘴，从而在源头上解决了喷射机构容易出现堵塞故障的问题，大大提升蒸镀设备的可靠性。

Description

蒸镀设备及其蒸镀方法

技术领域

本发明涉及显示装置制备技术领域，具体涉及一种蒸镀设备及其蒸镀方法。

背景技术

OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)显示装置由于具有自发光、无需背光模组、对比度以及清晰度高、视角宽、全固化、适用于挠曲性面板、温度特性好、低功耗、响应速度快以及制造成本低等一系列优异特性，已经成为新一代平面显示装置的重点发展方向之一，因此日益受到越来越多的关注。

现有技术中，OLED显示器件的基本结构包括阳极层，功能膜层以及阴极层等；上述功能膜层包括：空穴传输层、有机发光层以及电子传输层等；其中，有机发光层的成膜方法有很多种，包括蒸镀成膜法、分子束外延法、有机化学气相沉积法以及溶胶-凝胶法等；其中，蒸镀成膜法由于具有操作简单、膜厚容易控制、对薄膜的污染小以及易于实现掺杂等优点，现有技术中多采用蒸镀成膜法形成有机发光层等有机功能膜层，即在真空环境下，将有机材料加热使其蒸发(升华)，并沉积到目标基板上形成对应的功能膜层。

如图1中所示，为现有技术中一种蒸镀设备的结构示意图；其主要包括蒸发源以及与蒸发源连通的喷射机构；所述蒸发源用于提供有机蒸汽，所述喷射机构用于将输入的有机蒸汽喷射到基板11上形成有机镀膜；其中，喷射机构主要包括若干个喷嘴21。

为了保证最终形成在基板上的有机镀膜具有均匀的膜厚，上述若干个喷嘴需要能够均匀的将有机蒸汽喷射到基板上。但是，由于各个喷嘴与蒸发源的距离不同，因此各喷嘴的有机蒸汽的实际供给也有所不同；例如，位于蒸发源正上方的喷嘴，由于距离蒸发源最近，蒸发源提供的大量有机蒸汽可以直接到达该喷嘴处，因此有机蒸汽的实际供给较为丰富；而位于喷射机构边缘的喷嘴，由于距离蒸发源最远，蒸发源提供的有机蒸汽需要较长的路径才可以到达该喷嘴处，因此只有少量的有机蒸汽提供给该喷嘴。这样，为了使所有喷嘴能够均匀的将有机蒸汽喷射到基板上，需要根据喷嘴与蒸发源的距离调整喷嘴的大小；例如，位于蒸发源正上方的喷嘴较小，而位于喷射机构边缘的喷嘴则较大。然而这样一方面限制了喷射机构的最大喷射速率，另一方面，由于小喷嘴容易出现堵塞故障，因此增加了喷射机构乃至整个蒸镀设备的故障率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于针对背景技术中的部分或者全部问题，提供一种能够减少喷射机构出现堵塞故障的蒸镀设备，从而提升蒸镀设备的可靠性。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种蒸镀设备，包括依次设置的蒸发源、蒸汽循环机构以及喷射机构；所述蒸发源用于提供有机蒸汽；所述蒸汽循环机构用于使所述蒸发源提供的有机蒸汽循环流动；所述喷射机构与所述蒸汽循环机构连通，用于将所述蒸汽循环机构中的有机蒸汽喷射到基板上形成有机镀膜。

优选的，所述蒸汽循环机构包括闭环的蒸汽循环管道以及用于驱动有机蒸汽在所述蒸汽循环管道中循环流动的驱动装置。

优选的，所述蒸汽循环管道内设置有气压计。

优选的，还包括设置在所述蒸发源与蒸汽循环机构之间的蒸汽存储机构；所述蒸汽存储机构用于存储所述蒸发源提供的有机蒸汽并可控的输入至所述蒸汽循环机构。

优选的，所述蒸汽存储机构的输出端设置有用于控制所述有机蒸汽输出流量的流量控制机构。

优选的，所述流量控制机构为线性调节阀。

优选的，还包括用于将所述蒸汽存储设备内的有机蒸汽维持在预定温度范围内的控温机构。

优选的，还包括设置在所述蒸发源与蒸汽存储机构之间的蒸汽输运泵。

优选的，所述蒸发源为线性蒸发源。

优选的，所述线性蒸发源包括蒸发容器以及线性加热源。

优选的，还包括用于控制所述蒸镀设备整体温度的加热以及冷凝机构。

根据本发明的另一方面，提供了一种利用上述蒸镀设备进行蒸镀的方法，其特征在于，包括：对蒸发源进行加热，从而蒸发出有机蒸汽；当需要进行蒸镀时，将所述有机蒸汽按照指定的流量输入至蒸汽循环机构，并使所述有机蒸汽循环流动；将循环流动的所述有机蒸汽通过喷射机构以稳定的速率蒸镀到目标基板上。

优选的，在所述蒸发出有机蒸汽之后且在所述进行蒸镀之前，还包括：将所述有机蒸汽输运至蒸汽存储机构，直至蒸汽存储机构中的有机蒸汽压强达到预设压强值。

优选的，在蒸镀过程中还包括：控制蒸汽存储机构输出所述有机蒸汽的流量，以实现对蒸镀速率调整。

优选的，在蒸镀过程中还包括：使所述目标基板保持一定的速度在所述喷射机构上方往复运动。

（三）有益效果

本发明实施例中所提的该蒸镀设备，通过设置与喷射机构连通的蒸汽循环机构，利用蒸汽循环机构使蒸发源提供的有机蒸汽循环流动起来，从而能够为喷射机构的各个位置尽可能均一的提供有机蒸汽；因此，喷射机构各个位置的喷嘴设置成相同的大小即可，而不必设置过小或者过小的喷嘴，从而在源头上解决了喷射机构容易出现堵塞故障的问题，大大提升蒸镀设备的可靠性。

附图说明

图1是现有技术中一种蒸镀设备的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的蒸镀设备的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的蒸镀方法的流程图。

图中：11：基板；12：掩膜板；21：喷嘴；22：真空腔室；31：蒸汽循环管道；32：驱动装置；33：气压计。

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做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例中所提供的蒸镀设备如图2中所示；该蒸镀设备包括蒸发源、蒸汽循环机构以及喷射机构；其中，蒸发源用于提供有机蒸汽；蒸汽循环机构用于使蒸发源提供的有机蒸汽循环流动起来；喷射机构与蒸汽循环机构连通，用于将蒸汽循环机构中的有机蒸汽喷射到基板11上形成有机镀膜。该蒸镀设备中，利用蒸汽循环机构使蒸发源提供的有机蒸汽循环流动起来，从而能够为喷射机构的各个位置尽可能均一的提供有机蒸汽；因此，喷射机构各个位置的喷嘴21设置成相同的大小即可，而不必设置过小或者过小的喷嘴21，从而在源头上解决了喷射机构容易出现堵塞故障的问题，大大提升蒸镀设备的可靠性。

进一步的，本实施例中还示例性的提供了一种上述蒸汽循环机构的具体实现方式：

如图2中所示，该蒸汽循环机构包括闭环的蒸汽循环管道31以及用于驱动有机蒸汽在蒸汽循环管道31中循环流动的驱动装置32；当有机蒸汽进入闭环的蒸汽循环管道31后，通过驱动装置32驱动有机蒸汽在蒸汽循环管道31中循环流动，从而使蒸汽循环管道31内各处的有机蒸汽压强大致相同，从而可以为喷射机构的各个位置尽可能均一的提供有机蒸汽；所述驱动装置32优选为循环泵。

显而易见的是，蒸汽循环管道31内的有机蒸汽的压强越高，蒸镀设备的蒸镀速率越大，蒸汽循环管道31内的有机蒸汽的压强越低，蒸镀设备的蒸镀速率越小；为了实时掌握蒸汽循环管道31内有机蒸汽的压强，即掌握蒸镀设备的蒸镀速率，本实施例中还在蒸汽循环管道31内设置了气压计33，通过气压计33实现对蒸汽循环管道31内有机蒸汽压强的实时监测。

为了提高蒸镀效率以及对有机材料的利用率，本实施例中，上述蒸发源优选为线性蒸发源；即本实施例中蒸镀设备为线性蒸镀设备。例如，该线性蒸发源包括蒸发容器以及线性加热源，所谓线性就是蒸发容器在线性加热源提供热能的情况下能够产生线性的有机气体，实现有机材料的线性蒸发；其中，蒸发容器可以为坩埚，一般由不锈钢材料制作，在其内部容纳有既定的有机材料；线性加热源可以由若干线圈组成，利用设置在蒸发容器外部的交流电源对该线圈施加预定频率的交流电压，可以准确地控制加热温度，从而保证有机材料能够均匀受热。

然而由于线源式蒸镀设备结构复杂，增加了控制的难度；例如，现有技术中的线源式蒸镀设备通常是将从线性蒸发源蒸发出的有机蒸汽气体直接输入至喷射机构，利用晶振片来控制蒸发速率，从而控制蒸镀的速率，但是晶振片使用寿命有限，这样就要求每在工作一段时间后，就必须停止生产，更换晶振片；然而，对于量产线，蒸镀设备需要能够满足稳定、持续的生产，因此，对于如何减少蒸镀设备对晶振片的依赖，提升蒸镀设备连续运作的能力是亟待解决的。

因此本实施例中蒸镀设备还包括设置在蒸发源与蒸汽循环机构之间的蒸汽存储机构；蒸汽存储机构用于存储所述蒸发源提供的有机蒸汽并可控的输入至所述蒸汽循环机构。即利用蒸汽存储机构将蒸发源提供的有机蒸汽预先存储起来，而不是直接输入至蒸汽循环机构以及喷射机构，这样，通过调整蒸汽存储机构输出有机蒸汽的流量，即可控制蒸镀的速率，因此，可以有效减少蒸镀设备对晶振片的依赖，增强了蒸镀设备的连续运作能力，为提升OLED显示器件的制备效率提供了有力的技术支持。

进一步的，蒸汽存储机构的输出端设置有用于流量控制机构，通过流量控制机构可以精确的控制有机蒸汽输出的流量，从而精确的控制蒸镀的速率；流量控制机构可以有多种实现方式，例如本实施例中的流量控制机构为线性调节阀，即调节阀的阀门开度越大则输出流量越大；由于线性调节阀具有控制精确且稳定、调节方便等优点，因此，可以方便对蒸镀速率的控制以及提升对蒸镀速率控制的精度。

在蒸汽存储机构中有机蒸汽的压强高到一定的程度时，蒸发源向蒸汽存储机构输入有机蒸汽的速率将变的很低，甚至无法进行进一步的输入；因此，本实施例中还在蒸发源与蒸汽存储机构之间设置了蒸汽输运泵，利用蒸汽输运泵快速的将蒸发源提供的有机蒸汽输运至蒸汽存储机构，并且能够在达到上述压强时，仍然可以进一步的向蒸汽存储机构中输入有机蒸汽，将蒸汽存储机构中有机蒸汽的压强维持在较高的水平，保证蒸汽存储机构中有充足的有机蒸汽，从而增大对蒸镀速率调整的范围。

由于有机蒸汽在进入蒸汽存储机构之后仍然需要维持在预定的温度范围内，以防止有机蒸汽状态的改变，从而影响到蒸镀效率；因此，本实施例中还设置了控温机构，通过控温机构将蒸汽存储设备内的有机蒸汽维持在预定温度范围内；控温机构可以设置在蒸汽存储机构的内部，直接对有机蒸汽进行加热，也可以设置在蒸汽存储机构的外部，通过蒸汽存储机构进行热量的传递。

本实施例中，喷射机构主要包括若干个相同的喷嘴21，所有喷嘴可以均匀排列成一排，也可以为阵列排布或者其他排布方式；由于喷嘴大小均一，不存在过小或者过小的喷嘴，因此不会出现由于喷嘴过小而导致的堵塞故障的问题。

喷射机构设置在真空腔室22中，真空腔室22中还设置有用于驱动以及控制目标基板11与喷射机构之间的相对运动的伺服驱动机构，在目标基板11待镀膜的一侧设置有具有预设图案的掩膜板12；伺服驱动机构驱动目标基板11保持一定的速度在喷射机构上方运动，从而使整个目标基板11都能均匀沉积上有机材料，形成与掩膜板12图案对应的有机膜层图案；通过目标基板11与喷射机构之间的相对运动，可以使蒸镀设备更加适用于大面积基板11和器件的大批量生产，并且提高了成膜速度；当然，也可以是喷射机构保持一定的速度移动，例如喷射机构采用来回扫描式进行移动等，并不局限于上述实现方式。

最后，由于有机材料的蒸镀需要在特定的温度环境下进行，因此本实施例还包括设置了加热以及冷凝机构，通过加热以及冷凝机构控制蒸镀设备的整体温度，保证蒸镀过程的正常进行。

本实施例中还提供了一种利用上述蒸镀设备进行蒸镀的方法，包括：

对蒸发源进行加热，从而蒸发出有机蒸汽；

当需要进行蒸镀时，将有机蒸汽按照指定的流量输入至蒸汽循环机构，并使有机蒸汽循环流动；

将循环流动的有机蒸汽通过喷射机构以稳定的速率蒸镀到目标基板上。

其中，在蒸发出有机蒸汽之后且在进行蒸镀之前，还包括：将有机蒸汽输运至蒸汽存储机构，直至蒸汽存储机构中的有机蒸汽压强达到预设压强值。

其中，在蒸镀过程中还包括：控制蒸汽存储机构输出有机蒸汽的流量，以实现对蒸镀速率调整。

其中，在蒸镀过程中还包括：使目标基板保持一定的速度在喷射机构上方往复运动。

更具体地，上述蒸镀方法包括如下步骤：

S1.通过线性加热源对蒸发容器进行加热，从而蒸发出有机蒸汽；

S2.关闭线性调节阀，通过蒸汽输运泵将从蒸发容器蒸发出的有机蒸汽输运至蒸汽存储机构，直至蒸汽存储机构中的有机蒸汽压强达到预设压强值；

S3.当需要进行蒸镀时，打开并控制线性调节阀，使有机蒸汽按照指定的流量输入至蒸汽循环管道；

S4.通过气体循环泵驱动有机蒸汽在蒸汽循环管道中循环流动，并通过气压计读取蒸汽循环管道内有机蒸汽的压强；

S5.蒸汽循环管道中的有机蒸汽均匀的进入喷射机构的各个位置的喷嘴，再通过各个喷嘴以稳定的速率蒸镀到目标基板上；

S6.通过伺服驱动机构驱动目标基板保持一定的速度在喷射机构上方往复运动；

S7.在需要进行蒸镀速率的调整时，通过线性调节阀控制蒸汽存储机构输出有机蒸汽的流量，即可实现对蒸镀速率调整。

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保护范畴。

Claims

1.一种蒸镀设备，其特征在于，包括依次设置的蒸发源、蒸汽循环机构以及喷射机构；

所述蒸发源用于提供有机蒸汽；

所述蒸汽循环机构用于使所述蒸发源提供的有机蒸汽循环流动；

所述喷射机构与所述蒸汽循环机构连通，用于将所述蒸汽循环机构中的有机蒸汽喷射到基板上形成有机镀膜。

2.根据权利要求1所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸汽循环机构包括闭环的蒸汽循环管道以及用于驱动有机蒸汽在所述蒸汽循环管道中循环流动的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸汽循环管道内设置有气压计。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的蒸镀设备，其特征在于，还包括设置在所述蒸发源与蒸汽循环机构之间的蒸汽存储机构；

所述蒸汽存储机构用于存储所述蒸发源提供的有机蒸汽并可控的输入至所述蒸汽循环机构。

5.根据权利要求4所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸汽存储机构的输出端设置有用于控制所述有机蒸汽输出流量的流量控制机构。

6.根据权利要求4所述的蒸镀设备，其特征在于，还包括用于将所述蒸汽存储设备内的有机蒸汽维持在预定温度范围内的控温机构。

7.根据权利要求4所述的蒸镀设备，其特征在于，还包括设置在所述蒸发源与蒸汽存储机构之间的蒸汽输运泵。

8.根据权利要求1-3或者5-7任意一项所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸发源为线性蒸发源。

9.根据权利要求8所述的蒸镀设备，其特征在于，所述线性蒸发源包括蒸发容器以及线性加热源。

10.根据权利要求求1-3、5-7或者9任意一项所述的蒸镀设备，其特征在于，还包括用于控制所述蒸镀设备整体温度的加热以及冷凝机构。

11.一种利用权利要求1-10中任意一项所述的蒸镀设备进行蒸镀的方法，其特征在于，包括：

对蒸发源进行加热，从而蒸发出有机蒸汽；

当需要进行蒸镀时，将所述有机蒸汽按照指定的流量输入至蒸汽循环机构，并使所述有机蒸汽循环流动；

将循环流动的所述有机蒸汽通过喷射机构以稳定的速率蒸镀到目标基板上。

12.根据权利要求11所述的方法，在所述蒸发出有机蒸汽之后且在所述进行蒸镀之前，还包括；

将所述有机蒸汽输运至蒸汽存储机构，直至蒸汽存储机构中的有机蒸汽压强达到预设压强值。

13.根据权利要求12所述的方法，在蒸镀过程中还包括：

控制蒸汽存储机构输出所述有机蒸汽的流量，以实现对蒸镀速率调整。

14.根据权利要求11-13中任意一项所述的方法，在蒸镀过程中还包括：

使所述目标基板保持一定的速度在所述喷射机构上方往复运动。