CN104593729B - 防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，包括一用于容纳蒸镀材料(2)的埚体(1)、及盖设于埚体(1)开口端的盖体(3)；所述盖体(3)包括上盖(31)、下盖(33)及连接所述上盖(31)与下盖(33)的连接部(32)；所述上盖(31)与下盖(33)沿埚体(1)的轴向间隔开；所述上盖(31)的上开口区域(311)内设有数个上出气孔(313)，所述下盖(33)的下开口区域(331)内设有数个下出气孔(333)，所述数个上出气孔(313)与数个下出气孔(333)不重合。本发明能够提高大直径坩埚内部的热平衡以及温度和蒸镀速率的平衡，解决蒸镀速率不稳定、易堵塞出气孔及预熔时材料喷溅的问题，改善蒸镀制程的稳定性，提高蒸镀设备的稼动率。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光显示器件的制程领域，尤其涉及一种防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚。
背景技术
平板显示器件具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有的平板显示器件主要包括液晶显示器件(Liquid Crystal Display，LCD)及有机电致发光显示器件(Organic Light Emitting Display，OLED)。其中，OLED显示器件相较于LCD，不仅具有十分优异的显示性能，还具有全固态、自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性，被誉为“梦幻显示器”，得到了各大显示器厂家的青睐，已成为显示技术领域中第三代显示器件的主力军。
OLED显示器件通常由阳极、阴极、以及夹在阳极和阴极之间的有机电致发光材料层构成，有机电致发光材料层又包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、及电子注入层。OLED显示器件的发光机理是从阴、阳两级分别注入电子和空穴，被注入的电子和空穴经传输在发光层内复合，从而激发发光层分子产生单态激子，单态激子辐射衰减而发光。
目前，OLED显示器件主流的制备方法是真空热蒸镀法，即在真空腔体内使用坩埚加热有机小分子材料等蒸镀材料，使蒸镀材料在一定温度下升华或者熔融汽化成蒸汽，透过金属掩膜板上的开孔沉积在基板上。
OLED显示器件各层的厚度和掺杂比例对其性能的影响很大，为了使沉积在基板各处的有机材料膜厚和掺杂比例均匀，使用点蒸发源的镀膜机是在使基板转动的状态下沉积有机材料，但此做法对蒸镀材料的利用率很低，约为5％。后续开发的线蒸发源的镀膜机不但能够使有机材料的膜厚较均匀，还能提高蒸镀材料的利用率至约20％。
随着越来越高世代的蒸镀机的出现，所使用的坩埚直径也越来越大。如图1所示，现有的坩埚一般包括用于容纳蒸镀材料200的埚体100、及盖在埚体100开口端的盖体300，该盖体300的中心设有唯一的出气孔310，由于有机材料的导热系数很低，且加热源存在温差，引起坩埚内部出现上下段温差和水平温差，导致材料蒸镀的制程稳定性越来越难调控，有些材料很容易发生不同的相态变化，导致坩埚的出气310堵塞，另外，材料在升温过程中，由于发生固态到熔融态的相态转变，蒸汽会直接通过所述唯一的出气孔310释放大量气体，可能导致材料喷溅出坩埚，污染加热源及真空腔体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，能够提高大直径坩埚内部的热平衡以及温度和蒸镀速率的平衡，解决蒸镀速率不稳定、易堵塞出气孔及预熔时材料喷溅的问题，改善蒸镀制程的稳定性，提高蒸镀设备的稼动率。
为实现上述目的，本发明提供一种防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，包括一用于容纳蒸镀材料的埚体、及盖设于所述埚体开口端的盖体；
所述盖体包括上盖、下盖及连接所述上盖与下盖的连接部；所述上盖与下盖沿埚体的轴向间隔开；
所述上盖的内径等于埚体的外径，位于所述埚体的开口端；所述下盖的外径小于所述埚体的内径，位于所述埚体的内部；
所述上盖具有上开口区域，在该上开口区域内设有数个上出气孔，所述下盖具有下开口区域，在该下开口区域内设有数个下出气孔，所述数个上出气孔与数个下出气孔不重合。
所述连接部分别连接于上盖与下盖的中心处；；所述上盖与下盖沿埚体的轴向间隔距离为埚体高度的1％～10％。
所述数个下出气孔的总面积大于所述数个上出气孔的总面积。
所述数个上出气孔关于所述上盖的中心呈中心对称分布，所述数个下出气孔关于所述下盖的中心呈中心对称分布。
所述数个上出气孔的总面积占上开口区域的20％～80％；所述数个下出气孔的总面积占下开口区域的30％～90％。
所述上盖上表面的高度低于设于所述埚体外围的加热源的高度5mm～20mm。
所述上开口区域、下开口区域的形状为圆形、椭圆形、或方形；所述上出气孔、下出气孔的形状为圆形、弧形或椭圆形。
所述上开口区域以所述上盖的中心为原点，占据上盖半径的0～4/5区域；所述下开口区域以所述下盖的中心为原点，占据下盖半径的1/10～9/10区域；所述下盖的半径是埚体内径的1/10～9/10。
所述上开口区域以所述上盖的中心为原点，占据上盖半径的1/4～1/2区域；所述下盖的半径是埚体内径的1/2～4/5。
所述上出气孔具有倒角，倒角的角度为30°～60°。
本发明的有益效果：本发明提供的一种防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其盖体包括上盖、下盖及连接所述上盖与下盖的连接部，设置上盖与下盖沿埚体的轴向间隔开，在所述上盖的上开口区域内设置数个上出气孔，在所述下盖的下开口区域内设置数个下出气孔，并设置所述数个上出气孔与数个下出气孔不重合，使得蒸镀材料在相变的过程中，材料蒸汽直接通过下盖释放的气体在下盖与上盖之间相对密闭的空间中缓冲，进行二次调整，提高大直径坩埚内部的热平衡以及温度和蒸镀速率的平衡，从而稳定蒸镀速率，解决蒸镀速率不稳定、易堵塞出气孔及预熔时材料喷溅的问题，改善蒸镀制程的稳定性，提高蒸镀设备的稼动率。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为一种现有的坩埚的剖面结构示意图；
图2为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的纵向剖面结构示意图；
图3为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的盖体的纵向剖面结构示意图；
图4为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的盖体上盖第一种结构形式的横向剖面示意图；
图5为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的盖体上盖第二种结构形式的横向剖面示意图；
图6为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的盖体上盖第三种结构形式的横向剖面示意图；
图7为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的盖体上盖第四种结构形式的横向剖面示意图；
图8为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的盖体下盖第一种结构形式的横向剖面示意图；
图9为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的盖体下盖第二种结构形式的横向剖面示意图；
图10为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的盖体下盖第三种结构形式的横向剖面示意图；
图11为本发明防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚的盖体下盖第四种结构形式的横向剖面示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2、图3，本发明提供一种防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，包括一用于容纳蒸镀材料2的埚体1、及盖设于所述埚体1开口端的盖体3。
所述盖体3包括上盖31、下盖33及连接所述上盖31与下盖33的连接部32；所述上盖31与下盖33沿埚体1的轴向间隔开。
所述上盖31的内径等于埚体1的外径，位于所述埚体1的开口端；所述下盖33的外径小于所述埚体1的内径，位于所述埚体1的内部。
所述上盖31具有上开口区域311，在该上开口区域311内设有数个上出气孔313，所述下盖33具有下开口区域331，在该下开口区域331内设有数个下出气孔333，所述数个上出气孔313与数个下出气孔333最大程度不重合。
由于设置上盖31与下盖33沿埚体1的轴向间隔开，在所述上盖31的上开口区域311内设置数个上出气孔313，在所述下盖33的下开口区域331内设置数个下出气孔333，并设置所述数个上出气孔313与数个下出气孔333最大程度不重合，使得蒸镀材料2在相变的过程中，材料蒸汽直接通过下盖33释放的气体在下盖33与上盖31之间相对密闭的空间中缓冲，进行二次调整，提高大直径坩埚内部的热平衡以及温度和蒸镀速率的平衡，从而稳定蒸镀速率，解决蒸镀速率不稳定、易堵塞出气孔及预熔时材料喷溅的问题，改善蒸镀制程的稳定性，提高蒸镀设备的稼动率。
具体的，所述盖体3由导热系数高、材质坚硬的金属制成，优选的，所述盖体3由铝合金、或钛合金制成。
所述连接部32分别连接于上盖31与下盖33的中心处。所述上盖31与下盖33沿埚体1的轴向间隔距离H为埚体1高度的1％～10％。所述上盖31上表面的高度低于设于所述埚体1外围的加热源5的高度5mm～20mm。所述下盖33的半径是埚体1内径的1/10～9/10，优选的，所述下盖33的半径是埚体1内径的1/2～4/5。
所述上出气孔313具有倒角Φ，倒角Φ的角度为30°～60°，所述倒角Φ的开口尺寸由下向上逐渐减小，有助于防止蒸镀材料堵塞上出气孔313及防止蒸镀材料喷溅。
值得一提的是，所述数个下出气孔333的总面积大于所述数个上出气孔313的总面积，保证蒸镀过程中的材料蒸汽在上盖31与下盖33之间对埚体1外部形成一个饱和蒸汽压。
进一步的，请同时参阅图4至图7，所述上开口区域311形状可为如4至图7所示的圆形，也可为椭圆形、或方形等。所述数个上出气孔313关于所述上盖31的中心呈中心对称分布，其形状可为如图4、图5所示的圆形，如图6、图7所示的弧形，也可为椭圆形等。该数个上出气孔313的数量、形状、排布方式并不做具体限制，可依据设计要求进行设置。所述上开口区域311以所述上盖31的中心为原点，占据上盖31半径的0～4/5区域，优选的，所述上开口区域311以所述上盖31的中心为原点，占据上盖31半径的1/4～1/2区域。所述数个上出气孔313的总面积占上开口区域311的20％～80％。
请同时参阅图8至图11，所述下开口区域331形状可为如8至图11所示的圆形，也可为椭圆形、或方形等。所述数个下出气孔333关于所述下盖33的中心呈中心对称分布，其形状可为如图8、图9所示的圆形，如图10、图11所示的弧形，也可为椭圆形等。该数个下出气孔333的数量、形状、排布方式并不做具体限制，可依据设计要求进行设置。所述下开口区域331以所述下盖33的中心为原点，占据下盖33半径的1/10～9/10区域。所述数个下出气孔333的总面积占下开口区域331的30％～90％。
综上所述，本发明的防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其盖体包括上盖、下盖及连接所述上盖与下盖的连接部，设置上盖与下盖沿埚体的轴向间隔开，在所述上盖的上开口区域内设置数个上出气孔，在所述下盖的下开口区域内设置数个下出气孔，并设置所述数个上出气孔与数个下出气孔不重合，使得蒸镀材料在相变的过程中，材料蒸汽直接通过下盖释放的气体在下盖与上盖之间相对密闭的空间中缓冲，进行二次调整，提高大直径坩埚内部的热平衡以及温度和蒸镀速率的平衡，从而稳定蒸镀速率，解决蒸镀速率不稳定、易堵塞出气孔及预熔时材料喷溅的问题，改善蒸镀制程的稳定性，提高蒸镀设备的稼动率。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其特征在于，包括一用于容纳蒸镀材料(2)的埚体(1)、及盖设于所述埚体(1)开口端的盖体(3)；
所述盖体(3)包括上盖(31)、下盖(33)及连接所述上盖(31)与下盖(33)的连接部(32)；所述上盖(31)与下盖(33)沿埚体(1)的轴向间隔开；
所述上盖(31)的内径等于埚体(1)的外径，位于所述埚体(1)的开口端；所述下盖(33)的外径小于所述埚体(1)的内径，位于所述埚体(1)的内部；
所述上盖(31)具有上开口区域(311)，在该上开口区域(311)内设有数个上出气孔(313)，所述下盖(33)具有下开口区域(331)，在该下开口区域(331)内设有数个下出气孔(333)，所述数个上出气孔(313)与数个下出气孔(333)不重合；
所述连接部(32)分别连接于上盖(31)与下盖(33)的中心处；所述上盖(31)与下盖(33)沿埚体(1)的轴向间隔距离(H)为埚体(1)高度的1％～10％。
2.如权利要求1所述的防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其特征在于，所述数个下出气孔(333)的总面积大于所述数个上出气孔(313)的总面积。
3.如权利要求2所述的防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其特征在于，所述数个上出气孔(313)关于所述上盖(31)的中心呈中心对称分布，所述数个下出气孔(333)关于所述下盖(33)的中心呈中心对称分布。
4.如权利要求2所述的防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其特征在于，所述数个上出气孔(313)的总面积占上开口区域(311)的20％～80％；所述数个下出气孔(333)的总面积占下开口区域(331)的30％～90％。
5.如权利要求1所述的防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其特征在于，所述上盖(31)上表面的高度低于设于所述埚体(1)外围的加热源(5)的高度5mm～20mm。
6.如权利要求4所述的防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其特征在于，所 述上开口区域(311)、下开口区域(331)的形状为圆形、椭圆形、或方形；所述上出气孔(313)、下出气孔(333)的形状为圆形、弧形或椭圆形。
7.如权利要求6所述的防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其特征在于，所述上开口区域(311)以所述上盖(31)的中心为原点，占据上盖(31)半径的0～4/5区域；所述下开口区域(331)以所述下盖(33)的中心为原点，占据下盖(33)半径的1/10～9/10区域；所述下盖(33)的半径是埚体(1)内径的1/10～9/10。
8.如权利要求7所述的防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其特征在于，所述上开口区域(311)以所述上盖(31)的中心为原点，占据上盖(31)半径的1/4～1/2区域；所述下盖(33)的半径是埚体(1)内径的1/2～4/5。
9.如权利要求1所述的防止蒸镀材料喷溅及塞孔的坩埚，其特征在于，所述上出气孔(313)具有倒角(Φ)，倒角(Φ)的角度为30°～60°。
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