CN106591780A - 一种真空蒸镀机及其蒸镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及平板显示技术领域，尤其是一种真空蒸镀机，包括控制台，以及安装于所述控制台上的承印台，所述承印台用于承载设置有隔离件的基板；打印装置，其与所述承印台对应设置，用于将各种材料蒸镀于所述基板的、相邻两个隔离件之间的蒸镀区域。本发明的真空蒸镀机避免了使用FMM，免去了FMM定期清洗；重新张网；FMM存储、运输、使用过程中易发生变形等问题，同时还简化了基板传送、承载方式。

Description

一种真空蒸镀机及其蒸镀方法

技术领域

本发明属于平板显示器技术领域，尤其是对液晶显示器中彩色滤光片的制备工艺进行改进。

背景技术

OLED显示技术较之当前主流的液晶显示技术，具有对比度高、色域广、柔性、轻薄、节能等突出优点。近年来OLED显示技术逐渐在智能手机和平板电脑等移动设备、智能手表等柔性可穿戴设备、大尺寸曲面电视、白光照明等领域普及，发展势头强劲。

其中，彩色滤光片的品质高度直接影响OLED显示品质的优劣。现有技术中，彩色滤光片的红、绿、蓝三色块(RGB)的制备是采用真空蒸镀机来完成的。而金属掩膜版(FMM)更是现有的真空蒸镀机的必要部件，三色块的制备乃至OLED显示器件的图形化均是使用FMM蒸镀进行。

金属掩膜版的质量高低很大程序影响最终的打印质量，现有FMM图形化技术具有以下不足之处：

(1)FMM需要定期清洗、重新张网；

(2)FMM存储、运输、使用过程中易发生变形；

(3)随着平板显示技术的高解析度化、大尺寸化等发展需求，FMM制造难度提高的问题是制约其发展的重要因素。

故此，人们亟待寻找一种成本更低、更方便的蒸镀机或蒸镀工艺。

附图说明

图1本发明真空蒸镀机的结构示意图。

图2本发明真空蒸镀机的输送管路的剖面结构示意图。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明提供一种真空蒸镀机及其蒸镀方法，能够不使用金属掩膜版就可以完成蒸镀工序。

这种真空蒸镀机，包括控制台，以及

安装于所述控制台上的承印台，所述承印台用于承载设置有隔离件的基板；

打印装置，其与所述承印台对应设置，用于将材料蒸镀于所述基板的、相邻两个隔离件之间的蒸镀区域。

其中，所述控制台还包括驱动装置，所述驱动装置与所述打印装置连接，用于驱动所述打印装置的移动。

其中，所述打印装置包括：

坩埚，用于加热并使所述材料升华或挥发为气态；

打印头，其设置有若干个喷枪，每个所述喷枪用于将所述材料对准所述蒸镀区域喷出；

连接于所述坩埚和所述打印头之间的输料管路；所述输料管路包括混合管以及若干条并联连接于所述混合管上的单管，所述单管、混合管的自由端分别与所述坩埚、打印头连接，用于气态材料的输送。

其中，还包括设置于所述输料管路上的若干个相互独立的温度控制装置，所温度控制装置从内至外依次包括：绕搭于所述输料管路上的加热线圈、包覆于所述加热线圈上的反射层以及包覆于所述反射层外的冷却系统。

其中，所述控制台还包括自动对准系统，所述自动对准系统固定于所述打印装置上，通过读取分别安设于所述打印装置、所述承印台上的第一对准标记、第二对准标记控制所述打印装置、所述承印台准确对位。

其中，所述控制台还包括间距监测系统，用于实时监测所述打印装置、镀膜时所述承印台之间的垂直间距不大于5mm。

其中，所述隔离件高度小于100μm。

本发明还提供利用这种真空蒸镀机来完成蒸镀工序的方法，包括如下步骤：

步骤一：将预设有隔离件的基板送入承印台；

步骤二：在自动对准系统、间隙监测系统的辅助下，所述驱动装置驱动所述打印装置移动并对准所述基板的蒸镀区域；

步骤三：所述打印装置将材料喷出、蒸镀至相邻两隔离件所围合成的蒸镀区域上形成一个子像素；

重复所述步骤二、步骤三，直至完成整个基板的蒸镀工序。

有益效果：

本发明提供一种真空蒸镀机及其蒸镀方法，较之已有FMM图形化技术，本发明实现了不使用FMM即可实现材料层图形化。

本发明的真空蒸镀机避免了使用FMM，免去了FMM定期清洗；重新张网；FMM存储、运输、使用过程中易发生变形等问题，同时还简化了基板传送、承载方式。

具体实施方式

下面对本发明实施例作详细说明。

本发明提供一种真空蒸镀机，能够在没有金属掩膜版的情况下将待蒸镀的材料蒸镀至基材上。以采用这种真空蒸镀机制备彩色滤光片三色块的工艺过程为例。

如图1所示，本发明的真空蒸镀机包括控制台100，控制台100上设置有承印台110、打印装置120、驱动装置130、以及自动对准装置140、间距监测装置150。

承印台110安装于所述控制台100上，所述承印台110用于承载设置有隔离件210的基板200。具体地，每个子像素的四周设置一定高度的隔离件210，用于限制材料向相应子像素以外区域扩散。优选地，所述隔离件高度小于100μm；若高度过大容易增加彩色滤光片的厚度，若高度过小难以对材料形成限制。

隔离件210是在基板200被送入真空蒸镀机之前就制备完成的，例如，可采用光刻的方法，可精确地在非蒸镀区域上保留光刻胶层，而空余出蒸镀区域。打印装置120与所述承印台110对应设置，用于将材料蒸镀于所述基板200的、相邻两个隔离件210之间的蒸镀区域。

其中，所述打印装置120包括：坩埚121(Crucible)、输料管路122、打印头123。

坩埚121用于加热并使所述材料升华或挥发为气态。不同材料分别放置在不同的坩埚121当中分别加热。为了使所述材料保持气态，坩埚的温度一般不低于材料的沸点或升华温度。

打印头123设置有若干个喷枪1231，每个所述喷枪1231用于将所述材料对准相邻两隔离件210之间的蒸镀区域喷出。喷枪1231的出射口设有喷嘴1232(Nozzle)，通过控制喷嘴1232的形状设计，或者通过增设蒸镀角控制单元(图中未示出)来控制蒸镀角大小。

输料管路122连接于所述坩埚121和所述打印头123之间。其中，所述输料管路122包括混合管1221(Mix Pipe)以及若干条并联连接于所述混合管1221上的单管1222(MainPipe)，所述单管1222、混合管1221的自由端分别与所述坩埚121、喷枪1231连接，用于气态材料的输送。每个材料均拥有独立的坩埚和独立的单管用于输送，故此，坩埚和单管的数目是根据所需要的材料数量来确定的。

真空蒸镀工艺中，材料需要在离开控制台之前均保持气态。因此，为了使材料在运输过程中仍能保持气态，需要在输送管路上安装若干个相互独立的温度控制装置(图1未示出)。结合图2所示，所述温度控制装置124从内至外依次包括：绕搭于所述输料管路122上的加热线圈1241、包覆于所述加热线圈1241上的反射层1242以及包覆于所述反射层1242外的冷却系统1243。整个输送管路上有数量不少的温度控制装置，每个温度控制装置之间的独立控制的，可方便调增输送管路不同部分的不同温度需要，实现了输送管路上温度的精确控制，保证材料在整个输送过程的理化性质稳定。

所述驱动装置130与所述打印装置120连接，用于驱动所述打印装置120的移动。

自动对准系统140固定于所述打印装置120上，分别与所述驱动装置130、打印装置120连接。所述自动对准系统140包括CCD镜头，通过镜头读取分别安设于所述打印装置120、所述承印台120上的第一对准标记(图中未示出)、第二对准标记(图中未示出)控制所述打印装置120、所述承印台110准确对位。一般地，承印台和打印装置的相对位移只需要移动其中一者即可实现，在本实施例中，优选采用驱动装置130来驱动所述打印装置120的上下或左右移动，而承印台110是相对固定的，以此来实现打印装置120与承印台110之前的位置变化。

所述控制台还包括间距监测系统150，用于实时监测所述打印装置120、镀膜时所述承印台110之间的垂直间距不大于5mm。

下面，结合图1、图2介绍这种真空蒸镀机的蒸镀方法：

步骤一：将预设有隔离件的基板送入承印台。可以通过光刻技术，精准地在基板子像素区域周围设置合适高度的隔离件，使得材料能够只在隔离件限定的区域内沉积。

步骤二：自动对准系统收集第一对准标记、第二对准标记的配对信息，并反馈给驱动装置，指示驱动装置驱动所述打印装置上下或左右移动，对准所述基板的蒸镀区域；当自动对准系检测到第一对准标记、第二对准标记的配对完成，说明打印装置与承印台对位完成，发送指令指示所述驱动装置停止打印装置的移动。

此时，间距监测系统继续监测和收集所述打印装置的喷嘴与所述基板之间的距离(简称“间距”)，并将收集到的间距信息反馈给驱动装置，指示驱动装置继续移动打印装置，调整喷嘴与基板之间的间距达到要求(不大于5mm)。

步骤三：所述打印装置将材料喷出、蒸镀至所述基板的蒸镀区域上，形成一个子像素；

完成对位步骤后，开始启动打印装置。坩埚加热其中的材料，使材料受热气化。材料蒸汽随之逸出并进入输送管路。每种材料有独立的坩埚以及独立的单管来完成蒸汽的输送，每条单管均设有若干个相互独立的温度控制装置，以便在蒸汽输送的不同阶段或不同距离均能够进行温度控制，保证蒸汽理化性质的稳定性。

最后，若干种材料分别从独立的单管被一并送入混合管，进行蒸镀前的混合。若材料只有一种物质，则只是从单管进入混合管的过程。

材料混合均匀后，将进入喷枪、到达喷嘴喷出。通过对喷嘴出口形状的设计，或设置蒸镀角限制单元来控制蒸镀角的大小调整。

基板上预设子像素的区域周围设置一定高度的隔离件，喷嘴对准基板上相邻两隔离件之间围合成的蒸镀区域，将材料传送至基板上。由于隔离件的存在，材料不会向外围扩散。隔离件在蒸镀工程完成后并不需要除去，也不会对产品品质造成影响。

在蒸镀过程中，通过流量监测装置(图中未示出)可以监测材料蒸汽喷出的量，辅以时间计算，可精确控制沉积到基板上的材料总量。随时检查自动对准系统以及对准标记的情况，将差值补偿(offset)实时反馈给下一次机械移动，确保整张基板打印过程的自动对准系统处于允许误差范围。整个打印装置还通过自动控制器(PID)精确调整温度。

一次蒸镀工序完成后，可控制自动对准系统进行下一组蒸镀区域与打印装置的配对，指令驱动装置驱动打印装置移动若干个子像素的距离，进入下一次的蒸镀流程。

重复所述步骤二、步骤三，直至完成整个基板的蒸镀工序。

以上所述为本发明的具体实施方式，其目的是为了清楚说明本发明而作的举例，并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种真空蒸镀机，其特征在于，包括控制台，以及

安装于所述控制台上的承印台，所述承印台用于承载设置有隔离件的基板；

打印装置，其与所述承印台对应设置，用于将材料蒸镀于所述基板的、相邻两个隔离件之间的蒸镀区域。

2.根据权利要求1所述的真空蒸镀机，其特征在于，所述控制台还包括驱动装置，所述驱动装置与所述打印装置连接，用于驱动所述打印装置的移动。

3.根据权利要求1或2所述的真空蒸镀机，其特征在于，所述打印装置包括：

坩埚，用于加热并使所述材料升华或挥发为气态；

打印头，其设置有若干个喷枪，每个所述喷枪在所述材料对准所述蒸镀区域后喷出；

连接于所述坩埚和所述打印头之间的输料管路；所述输料管路包括混合管以及若干条并联连接于所述混合管上的单管，所述单管、混合管的自由端分别与所述坩埚、打印头连接，用于气态材料的输送。

4.根据权利要求3所述的真空蒸镀机，其特征在于，还包括设置于所述输料管路上的若干个相互独立的温度控制装置，所述温度控制装置从内至外依次包括：绕搭于所述输料管路上的加热线圈、包覆于所述加热线圈上的反射层以及包覆于所述反射层外的冷却系统。

5.根据权利要求1所述的真空蒸镀机，其特征在于，所述控制台还包括自动对准系统，所述自动对准系统固定于所述打印装置上，通过读取分别位于所述承印台上的基板上的第一对准标记、第二对准标记控制所述打印装置、所述承印台准确对位。

6.根据权利要求1所述的真空蒸镀机，其特征在于，所述控制台还包括间距监测系统，用于实时监测所述打印装置、镀膜时所述承印台之间的垂直间距不大于5mm。

7.根据权利要求1所述的真空蒸镀机，其特征在于，所述隔离件高度小于100μm。

8.根据权利要求1～7任一项所述真空蒸镀机的蒸镀方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将预设有隔离件的基板送入承印台；

步骤二：所述驱动装置驱动所述打印装置移动并对准所述基板的蒸镀区域；

步骤三：所述打印装置将材料喷出、蒸镀至所述基板的蒸镀区域上形成一个子像素；

重复所述步骤二、步骤三，直至完成整个基板的蒸镀工序。