CN105112855A - 蒸镀坩埚和蒸镀系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种蒸镀坩埚和蒸镀系统。所述蒸镀坩埚包括：锅体和位于锅体顶面上的至少一个喷嘴，其中，所述锅体包括相互结合的内壁和外壁，所述内壁由第一材料形成，所述外壁由第二材料形成，所述第一材料的导热率大于所述第二材料的导热率。根据本公开的蒸镀坩埚和蒸镀系统，能够解决现有技术中的蒸镀材料蒸发不均匀的问题，从而实现OLED基板的均匀镀膜。

Description

蒸镀坩埚和蒸镀系统
技术领域
本发明的实施例涉及一种蒸镀坩埚和蒸镀系统，尤其设计一种在制造OLED显示器中使用的蒸镀坩埚和蒸镀系统。
背景技术
OLED(OrganicLight-EmittingDiode)显示器由于具有轻薄、低功耗、高对比度、高色域、可以实现柔性显示等优点，在当前的平板显示器市场中占据了越来越重要的地位，代表下一代显示器的发展趋势。
OLED显示器包括PMOLED(Passive-matrixorganiclightemittingdiode，被动矩阵有机发光二极体)显示器和AMOLED(Active-matrixorganiclightemittingdiode，主动矩阵有机发光二极体)显示器，其中AMOLED显示的实现方式有LTPS(LowtemperaturePoly-silicon，低温多晶)背板+精细金属掩膜(FMM)方式，和氧化物(Oxide)背板+白光OLED(WOLED)+彩膜的方式。前者主要应用于小尺寸面板，对应手机和移动应用；后者主要应用于大尺寸面板，对应监视器和电视等应用。现在LTPS背板+FMMMask的方式已经初步成熟，实现了量产。
精细金属掩膜(FMM)模式，是通过蒸镀方式将OLED蒸镀材料按照预定顺序蒸镀到LTPS背板上，利用FMM上的图形，形成红绿蓝器件。蒸镀是在真空腔体中进行，量产中使用线性蒸发源，坩埚使用线性坩埚。由于传统坩埚多使用Ti材质，热量在Ti材料内部的传导性比较差，并且坩埚内部结构是中空结构，因此，坩埚整体温度均匀性差，导致坩埚内的部分蒸镀材料没有蒸发，而另一部分蒸镀材料可能会过度受热而变性。蒸发的不均匀性最终导致不能获得合格的OLED面板。
图1显示了现有技术中的一种蒸镀坩埚的结构示意图。如图1所示，用于OLED基板蒸镀的坩埚100包括例如由Ti材料形成的锅体1和位于锅体1的顶面上的多个喷嘴2。各个喷嘴2之间的间距为A。图1所示的坩埚100具有大致长方体形状，在其侧面和底面上设置有加热管3，用于对坩埚内部的有机蒸镀材料进行蒸发，从而在OLED基板上进行镀膜。
如图1所示的坩埚100在对蒸镀材料进行蒸发时，可能出现的情况是：与坩埚侧壁和底壁接触的材料最先蒸发，而中部材料蒸发速率相对较慢，从而影响了整个蒸发源的蒸发均匀性。并且，如果材料热稳定性不是特别好，那么当中部材料达到要求的蒸发速率时，边缘与坩埚侧壁接触的材料可能已经发生变性，导致材料浪费。
发明内容
本发明的实施例旨在提供一种蒸镀坩埚和蒸镀系统，其能够解决现有技术中的蒸镀材料蒸发不均匀的问题，从而实现OLED基板的均匀镀膜。
根据本发明的一个方面，提供一种蒸镀坩埚，包括：锅体和位于锅体顶面上的至少一个喷嘴，其中，所述锅体包括相互结合的内壁和外壁，所述内壁由第一材料形成，所述外壁由第二材料形成，所述第一材料的导热率大于所述第二材料的导热率。
根据本发明的一个实施例，所述外壁由Ti材料形成，所述内壁由Cu、Ag和Al中的一种材料或它们的组合形成。
根据本发明的一个实施例，所述蒸镀坩埚设置有一到两个喷嘴。
根据本发明的一个实施例，所述锅体的外部设有加热装置，用于加热坩埚。
根据本发明的另一个方面，提供一种蒸镀系统，包括规则排列的多个坩埚，用于对一个对象基板进行蒸镀，所述坩埚为上述实施例的蒸镀坩埚。
根据本发明的一个实施例，所述多个坩埚的喷嘴之间的间距相同。
根据本发明的一个实施例，所述多个坩埚排列为线性蒸发源。
根据本发明的一个实施例，所述多个坩埚排列为面蒸发源。
根据本发明的一个实施例，每个坩埚配备坩埚移动装置，用于独立地移动各个坩埚，以形成预定的坩埚排列。
根据本发明的一个实施例，所述坩埚移动装置包括导轨和伺服电机，所述伺服电机驱动坩埚在导轨上移动。
根据本发明的一个实施例，每个坩埚配备有加热装置。
根据本发明的一个实施例，每个坩埚配备有加热装置分离装置，用于控制每个加热装置与坩埚接近或分离。
根据本发明的一个实施例，每个坩埚配备有测温装置，用于分别测量各个坩埚的温度。
根据本发明的一个实施例，所述蒸镀系统包括一个控制装置，所述控制装置连接到所述移动装置、加热装置、分离装置和测温装置，用于控制移动装置、加热装置、分离装置和测温装置的操作。
根据本发明实施例的蒸镀坩埚，所述锅体包括相互结合的内壁和外壁，所述内壁采用第一材质，所述外壁采用第二材质，所述第一材质的导热率大于所述第二材质的导热率。从而，当对坩埚进行加热时，热量能够在内壁材料中快速传导，使得与蒸镀材料接触的内壁的温度均匀化，从而能够均匀地加热和蒸发蒸镀材料，获得均匀的镀膜。
根据本发明实施例的蒸镀系统，将多个小坩埚组成一个蒸镀系统，以代替现有技术中的大尺寸坩埚，能够避免大尺寸坩埚中部的蒸镀材料得不到充分加热导致的蒸发不足，从而改善镀膜的均匀性。
为了使本发明的目的、特征及优点能更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是现有技术中的一个蒸镀坩埚的结构示意图。
图2是根据本发明的一个实施例的由多个坩埚组成的蒸镀系统的结构示意图。
图3a是根据本发明的一个实施例的构成点蒸发源的一个蒸镀坩埚的平面示意图。
图3b是根据本发明的一个实施例的构成线性蒸发源的蒸镀系统的平面示意图。
图3c是根据本发明的一个实施例的组成面蒸发源的蒸镀系统的平面示意图。
图4a是根据本发明的一个实施例的带有移动装置和控制装置的蒸镀坩埚的立体示意图。
图4b是根据本发明的一个实施例的带有移动装置和控制装置且构成线性蒸发源的蒸镀系统的立体示意图。
图4c是根据本发明的一个实施例的带有移动装置和控制装置且构成面蒸发源的蒸镀系统的立体示意图。
图5是根据本发明的一个实施例的蒸镀系统的方块图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置被省略以简化附图。并且，在所有附图中，相同的附图标记用于表示相同的部件。
图2是根据本发明的一个实施例的由多个坩埚组成的蒸镀系统的结构示意图。所述蒸镀系统包括多个规则排列的坩埚10，所述多个坩埚10作为一个整体，用于对一个对象基板例如OLED基板进行镀膜。所述多个坩埚10可以按照待镀膜的基板的形状进行排列。
图2所示的蒸镀系统可以用于代替对应尺寸的图1所示的一个坩埚100，用于对一个对象基板实施镀膜。与图1所示的坩埚相比，图2所示的蒸镀系统将一个大尺寸坩埚100分成多个独立的小尺寸坩埚10，每个小尺寸坩埚10通过其外部的加热装置13被独立地加热，各个坩埚10的加热程度相同，并且，整个蒸镀系统中各个坩埚的喷嘴之间的间距也为A。因而，图2所示的蒸镀系统避免了如图1所示的大尺寸坩埚100中部的蒸镀材料得不到充分加热导致的蒸发不足，从而改善了对基板镀膜的均匀性。
根据本发明的一个实施例，在图2的蒸镀系统中的每个坩埚10包括锅体11和位于锅体顶面上的至少一个喷嘴12，并且，所述锅体11包括相互结合的内壁和外壁，所述内壁由第一材料形成，所述外壁由第二材料形成，所述第一材料的导热率大于所述第二材料的导热率。
具体地，所述外壁可以由Ti材料形成，所述内壁可以由Cu、Ag和Al中的一种材料或它们的组合形成。这样，由Ti形成的外壁可以满足坩埚的强度要求，使得坩埚在高温下不变形；而由Cu、Ag或Al等导热性好的材料形成的内壁则可以保证热量被快速地传递，使得某个位置的温度偏差将迅速地传导到其他区域，从而保证了整个坩埚内壁的温度均匀性，使得与内壁接触的蒸镀材料可以被均匀地蒸发。此外，内壁材料的选择以不和蒸发材料反应为前提。
图2示出了每个坩埚10具有两个喷嘴。根据其它的实施例，每个坩埚10可以具有一个喷嘴。因为喷嘴的个数较少，坩埚10可以具有较小的尺寸，防止在单个坩埚中蒸发材料受热不均匀。
另外，虽然图2示出了多个坩埚10组成一个蒸镀系统来使用。但是，当基板的尺寸较小时，每个坩埚10可以单独使用，例如，当制造诸如手机的便携式移动装置时，可以使用单个坩埚实施镀膜。
根据一个实施例，坩埚10可以具有长方体形状，坩埚的尺寸用长*宽*高表示可以在1000*1000*2000mm～1500*1000*2500mm的范围内。或者，坩埚可以为较小的尺寸以适于移动手机等较小显示装置的制作。较小的坩埚尺寸可以防止坩埚中部的蒸镀材料得不到充分加热，防止材料蒸发不均匀导致的镀膜缺陷。
当制造诸如电脑监视器、电视屏幕等较大尺寸的显示装置时，可以采用如图2所示的由多个坩埚10构成的蒸镀系统。在所述蒸镀系统中，多个坩埚10均匀地排列成线性蒸发源或面蒸发源，且多个坩埚10的各个喷嘴12等间距地排列，以便于在整个蒸镀系统的范围内均匀地蒸发蒸镀材料，从而均匀地实施镀膜。
图3a是根据本发明的一个实施例的构成点蒸发源的一个蒸镀坩埚的平面示意图。图3b是根据本发明的一个实施例的构成线性蒸发源的蒸镀系统的平面示意图。图3c是根据本发明的一个实施例的组成面蒸发源的蒸镀系统的平面示意图。实践中，可以根据需要将蒸镀坩埚组成任意尺寸的线蒸发源或面蒸发源，便于灵活地对各种类型的基板进行蒸镀加工。
为了便于移动坩埚10，以形成预定的坩埚排列，根据本发明进一步的实施例，可以为每个坩埚10配备坩埚移动装置，用于独立地移动各个坩埚10。图4a是根据本发明的一个示例性实施例的带有移动装置和控制装置的蒸镀坩埚的立体示意图。图4b是根据本发明的一个示例性实施例的带有移动装置和控制装置且构成线性蒸发源的蒸镀系统的立体示意图。图4c是根据本发明的一个示例性实施例的带有移动装置和控制装置且构成面蒸发源的蒸镀系统的立体示意图。
如图4a-4c所示，每个坩埚10配备有移动装置，所述移动装置包括导轨14和伺服电机15。所述伺服电机15驱动坩埚10在导轨14上移动。从而，根据该实施例，便于根据需要移动各个坩埚，并且有利于形成预定的线蒸发源或面蒸发源。并且，所述伺服电机15通过导线连接到控制装置16，如PC机，从而，可以通过控制装置16来控制伺服电机15的驱动。
图5示出了根据本发明的一个实施例的蒸镀系统的方块图。如图5所示，根据本发明的一个实施例的蒸镀系统可以包括1-n个坩埚，并且，每个坩埚配备有加热装置、坩埚移动装置、加热装置分离装置和测温装置。并且，整个蒸镀系统配备有控制装置。所述加热装置用于加热坩埚以便于蒸发坩埚内的蒸镀材料。所述坩埚移动装置例如为图4a-4c所示的导轨和伺服电机，用于移动坩埚。所述加热装置分离装置用于控制每个加热装置与坩埚的接近或分离，从而允许独立地控制各个坩埚的加热。所述测温装置用于分别测量各个坩埚的温度，以便根据坩埚的温度控制坩埚的加热或冷却。所述控制装置构造为与移动装置、加热装置、分离装置和测温装置连接，用于控制移动装置、加热装置、分离装置和测温装置的操作，从而实现蒸镀系统的自动控制。
具体地，当测温装置测量得知某个坩埚的温度过高时，可以将温度信号输出给控制装置，控制装置则控制加热装置分离装置将加热装置例如加热丝与该坩埚进行分离，实现温度的易控。并且，控制装置可以根据各个测温装置输入的温度信号控制各个加热装置，以便单独加热每个小坩埚，这样可以独立地控制每个坩埚的温度，实现所有坩埚温度的一致性。并且，蒸镀系统包括多个小坩埚，由于小坩埚加热的速度快，温度传递效率高，受热均匀，坩埚的内壁采用高热导率的Cu/Ag等材质，可以使温度很快地传递给蒸镀材料，这样就保证了整体蒸发温度的均匀性，蒸镀的速率也可以进行很好的控制。
上述实施例仅示例性的说明了本发明的原理及构造，而非用于限制本发明，本领域的技术人员应明白，在不偏离本发明的总体构思的情况下，对本发明所作的任何改变和改进都在本发明的范围内。本发明的保护范围，应如本申请的权利要求书所界定的范围为准。应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims (14)

1.一种蒸镀坩埚，包括：锅体和位于锅体顶面上的至少一个喷嘴，其中，
所述锅体包括相互结合的内壁和外壁，所述内壁由第一材料形成，所述外壁由第二材料形成，所述第一材料的导热率大于所述第二材料的导热率。
2.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其中，所述外壁由Ti材料形成，所述内壁由Cu、Ag和Al中的一种材料或它们的组合物形成。
3.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其中，所述蒸镀坩埚包括一到两个喷嘴。
4.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其中，所述锅体的外部设有加热装置，用于加热坩埚。
5.一种蒸镀系统，包括规则排列的多个坩埚，用于对一个对象基板进行蒸镀，所述坩埚为如权利要求1-3任一项所述的蒸镀坩埚。
6.根据权利要求5所述的蒸镀系统，其中，所述多个坩埚的喷嘴之间的间距相同。
7.根据权利要求5所述的蒸镀系统，其中，所述多个坩埚排列为线性蒸发源。
8.根据权利要求5所述的蒸镀系统，其中，所述多个坩埚排列为面蒸发源。
9.根据权利要求5所述的蒸镀系统，其中，每个坩埚配备有坩埚移动装置，用于独立地移动各个坩埚。
10.根据权利要求9所述的蒸镀系统，其中，所述坩埚移动装置包括导轨和伺服电机，所述伺服电机驱动坩埚在导轨上移动。
11.根据权利要求9所述的蒸镀系统，其中，每个坩埚配备有加热装置。
12.根据权利要求11所述的蒸镀系统，其中，每个坩埚配备有加热装置分离装置，用于控制每个加热装置与坩埚接近或分离。
13.根据权利要求12所述的蒸镀系统，其中，每个坩埚配备有测温装置，用于分别测量各个坩埚的温度。
14.根据权利要求13所述的蒸镀系统，其中，所述蒸镀系统包括一个控制装置，所述控制装置连接到所述移动装置、加热装置、分离装置和测温装置，用于分别控制移动装置、加热装置、分离装置和测温装置的操作。
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