CN106756804A - 蒸镀坩埚及其蒸镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蒸镀坩埚，其包括：坩埚锅体、坩埚盖及加热组件，所述坩埚锅体用于储存蒸镀材料，所述坩埚盖盖合于所述坩埚锅体上，所述坩埚盖具有若干喷孔，所述喷孔用于使汽化后的蒸镀材料分子飞出，所述加热组件设于所述坩埚盖上，且所述加热组件不覆盖所述喷孔，所述加热组件独立地对所述坩埚盖进行加热。本发明还公开一种该蒸镀坩埚的蒸镀方法。本发明在蒸镀过程中以及蒸镀结束过程中，坩埚盖的温度一直保持在材料蒸发温度，并且整个坩埚盖的温度均匀，这样在汽化材料分子通过喷孔时不会在喷孔处凝固，从而避免堵孔现象。

Description

蒸镀坩埚及其蒸镀方法

技术领域

本发明属于真空蒸镀技术领域，具体地讲，涉及一种蒸镀坩埚及其蒸镀方法。

背景技术

近年来，有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)成为国内外的新兴平面显示器产品，这是因为OLED显示器具有自发光、广视角(达175°以上)、短反应时间(1μs)、高发光效率、广色域、低工作电压(3～10V)、面板薄(厚度可小于1mm)、可制作大尺寸与可挠曲的面板及制程简单等特性，而且它还具有低成本的潜力。目前实现量产的OLED均是采用真空蒸镀的方法制备OLED材料薄膜。

在真空蒸镀腔中蒸镀时，材料放置于坩埚中，坩埚放置于加热装置中，加热到蒸镀温度时，材料汽化，汽化分子从坩埚盖的喷孔飞出沉积到基板上形成固态薄膜。如果温度控制不当导致坩埚盖的温度较低，材料的汽化分子会在坩埚盖上沉积并不断长大，导致坩埚盖上的喷孔堵塞(堵孔)。喷孔堵塞会导致沉积的薄膜膜厚不准，影响薄膜质量和最终的产品性能，喷孔全部堵塞会导致无法成膜以及坩埚内部剩余材料过热，对于OLED有机材料来说，过热会导致材料裂解无法使用。此外，堵孔还会带来材料更换和机台保养等方面的不便，影响生产进度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够避免堵孔现象发生的蒸镀坩埚及该蒸镀坩埚的蒸镀方法。

根据本发明的一方面，提供了一种蒸镀坩埚，其包括：坩埚锅体、坩埚盖及加热组件，所述坩埚锅体用于储存蒸镀材料，所述坩埚盖盖合于所述坩埚锅体上，所述坩埚盖具有若干喷孔，所述喷孔用于使汽化后的蒸镀材料分子飞出，所述加热组件设于所述坩埚盖上，且所述加热组件不覆盖所述喷孔，所述加热组件独立地对所述坩埚盖进行加热。

进一步地，所述坩埚盖包括：盖本体以及由所述盖本体的侧端弯折形成的卡沿，所述盖本体的侧端设于所述坩埚锅体上，所述卡沿设于所述坩埚锅体的外壁上，所述喷孔贯通所述盖本体的内外表面。

进一步地，所述蒸镀坩埚还包括：温度传感器，所述温度传感器设于所述盖本体的内表面上，且所述温度传感器不覆盖所述喷孔，所述温度传感器用于检测所述加热组件的温度，并将检测到的温度转换为输出电信号。

进一步地，所述蒸镀坩埚还包括：隔热环，所述隔热环设于所述盖本体的侧端与所述坩埚锅体以及所述卡沿与所述坩埚锅体之间，所述隔热环用于防止所述坩埚盖和所述坩埚锅体之间发生热传递。

进一步地，所述加热组件由条状电阻丝以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少一个回圈构成。

进一步地，每个回圈以内具有若干所述喷孔。

进一步地，每个回圈以内的若干所述喷孔沿着圆周均匀分布。

进一步地，所述坩埚本体呈圆饼状。

进一步地，所述坩埚锅体呈一端开口被封闭的圆筒状。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述的蒸镀坩埚的蒸镀方法，其特包括步骤：

对坩埚锅体和坩埚盖分别独立地进行加热，使坩埚锅体和坩埚盖以同样的升温速率进行升温，在坩埚锅体和坩埚盖被分别加热到材料的蒸发温度时，坩埚锅体内的蒸镀材料被蒸发汽化，蒸发汽化后的蒸镀材料分子从喷孔飞出；

对坩埚锅体和坩埚盖继续分别独立地进行加热，在蒸镀材料的蒸发速率达到设定速率之后，坩埚锅体和坩埚盖被加热到预定温度，保持坩埚锅体和坩埚盖的温度预定时间，使蒸镀材料继续蒸发；

在蒸镀材料蒸发结束之后，蒸镀材料的蒸发速率由所述设定速率开始下降，并且坩埚锅体由其被加热到的预定温度开始下降，所述坩埚盖保持其被加热到的预定温度；

当蒸镀材料的蒸发速率由所述设定速率下降到0时，所述坩埚盖由其被加热到的预定温度开始下降。

本发明的有益效果：本发明在蒸镀过程中以及蒸镀结束过程中，坩埚盖的温度一直保持在材料蒸发温度，并且整个坩埚盖的温度均匀，这样在汽化材料分子通过喷孔时不会在喷孔处凝固，从而避免堵孔现象。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的实施例的蒸镀坩埚的剖面结构示意图；

图2是根据本发明的实施例的坩埚盖内表面的示意图；

图3是根据本发明的实施例的蒸镀坩埚的蒸镀方法的流程图；

图4是根据本发明的实施例的蒸镀过程中的坩埚锅体和坩埚盖的温度曲线和蒸镀材料的蒸发速率曲线的示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。

在附图中，为了清楚器件，夸大了层和区域的厚度。相同的标号在整个说明书和附图中表示相同的元器件。

图1是根据本发明的实施例的蒸镀坩埚的剖面结构示意图。

参照图1，根据本发明的实施例的蒸镀坩埚包括：坩埚锅体100、坩埚盖200、加热组件300。

坩埚锅体100整体呈一端开口被封闭的圆筒状，但本发明并不限制于此，例如坩埚锅体100也可以是整体呈一端开口被封闭的方筒状。在蒸镀过程中，坩埚锅体100通常用于存储蒸镀材料，并且坩埚锅体100能够被加热，以使存储得蒸镀材料进行蒸发。

坩埚盖200与坩埚锅体100另一端的开口相匹配。当坩埚盖200处于盖合状态时与坩埚锅体100配合形成密闭空间。具体地，坩埚盖200包括：盖本体210以及由该盖本体210的侧端弯折形成的卡沿220。盖本体210上设有贯通该盖本体210内外表面的若干喷孔211。加热组件300设置在盖本体210的内表面上，该加热组件300能够独立地对坩埚盖20进行加热，但本发明并不限制于此，例如加热组件300也可设于盖本体210的外表面上。需要说明的是，在本实施例中，坩埚锅体100和坩埚盖200被分别独立地加热。

相应地，盖本体210具有与坩埚锅体100另一端的开口形状相匹配的圆饼状，但本发明并不限制于此，例如当坩埚锅体100另一端的开口形状呈方形时，盖本体210具有相应的方饼状，或者盖本体210和坩埚锅体100配套成为线性蒸发装置。这样，当坩埚盖200盖合于坩埚锅体100上时，盖本体210的侧端对应设置于坩埚锅体100另一端的开口上，卡沿220卡合于坩埚锅体210的外壁。

继续参照图1，为了便于监控并调节坩埚盖200的温度，根据本发明的实施例的蒸镀坩埚还包括：温度传感器400，该温度传感器400设置于盖本体210的内表面上。在蒸镀材料的过程中，温度传感器400能够检测加热组件300的温度，并将检测到的温度转换成为输出电信号，以提供给外部接收装置。该外部接收装置能够根据接收到的该输出电信号进行及时反馈，从而能够及时调节坩埚盖200的温度。

继续参照图1，为了防止坩埚盖200与坩埚锅体100之间发生热交换，根据本发明的实施例的蒸镀坩埚还包括：隔热环500，该隔热环500设置于坩埚盖200与坩埚锅体100的接触处。具体地，隔热环500设置于盖本体210的侧端和卡沿220与坩埚锅体100之间。隔热环500可例如由石棉、岩棉、隔热陶瓷、硅酸盐等绝热材料制成。

图2是根据本发明的实施例的坩埚盖内表面的示意图。

参照图2，在本实施例中，优选地，加热组件300由条状电阻丝以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成三个回圈构成，但本发明并不限制于此，例如一个回圈、两个回圈、四个回圈或者更多个回圈均可。需要说明的是，加热组件300采用这样的结构是为了对坩埚盖200能够进行均匀地加热，使坩埚盖受热均匀，但本发明并不将加热组件300的结构限定为图2所示，例如加热组件300可以是红外加热器或者其他合适类型的加热装置。

在每个回圈以内具有设置在盖本体210上的若干喷孔211。进一步地，作为本发明的一优选实施方式，每个回圈以内的若干喷孔沿着圆周均匀分布，但本发明并不限制于此。

以下对根据本发明的实施例的蒸镀坩埚的蒸镀方法进行说明。图3是根据本发明的实施例的蒸镀坩埚的蒸镀方法的流程图。图4是根据本发明的实施例的蒸镀过程中的坩埚锅体和坩埚盖的温度曲线和蒸镀材料的蒸发速率曲线的示意图。

参照图1至图4，根据本发明的实施例的蒸镀坩埚的蒸镀方法包括步骤：

S310：对坩埚锅体100和坩埚盖200分别独立地进行加热，使坩埚锅体100和坩埚盖200以同样的升温速率进行升温，在坩埚锅体100和坩埚盖200被分别加热到材料的蒸发温度时，坩埚锅体100内的材料蒸发汽化，蒸发汽化后的材料分子从喷孔211飞出。

S320：对坩埚锅体100和坩埚盖200继续分别独立地进行加热，在材料蒸发速率达到设定速率之后，坩埚锅体100和坩埚盖200被加热到预定温度(二者被加热到的预定温度大于步骤S210中的蒸发温度，如图4所示)，保持坩埚锅体100和坩埚盖200的温度预定时间，使材料继续蒸发。

这里，如图4所示，坩埚锅体100和坩埚盖200被加热到预定温度的时间略微滞后于材料蒸发速率达到设定速率的时间。此外，坩埚锅体100被加热到的预定温度略微高于坩埚盖200被加热到的预定温度。

S330：在材料蒸发结束之后，材料蒸发速率由所述设定速率开始下降，并且坩埚锅体100由其被加热到的预定温度开始下降，所述坩埚盖200依旧保持其被加热到的预定温度。这里，如图4所示，材料蒸发速率由所述设定速率开始下降的时间略微提前于坩埚锅体100由其被加热到的预定温度开始下降的时间。

S340：当材料蒸发速率由所述设定速率下降到0时，所述坩埚盖200由其被加热到的预定温度开始下降。

此外，由于在升温过程中坩埚锅体100与坩埚盖200的接触处会产生热量传递，所以由绝热材料制成的隔热环500可以避免在升温过程中坩埚锅体100向坩埚盖200进行的热传递，有利于控制坩埚盖200温度的均匀性；同时，也可以避免在降温过程中坩埚盖200向坩埚锅体100进行热传递，降低坩埚锅体100的降温速率。

综上所述，根据本发明的实施例，在蒸镀过程中以及蒸镀结束过程中，坩埚盖的温度一直保持在材料蒸发温度，并且整个坩埚盖的温度均匀，这样在汽化材料分子通过喷孔时不会在喷孔处凝固，从而避免堵孔现象。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种蒸镀坩埚，其特征在于，包括：坩埚锅体、坩埚盖及加热组件，所述坩埚锅体用于储存蒸镀材料，所述坩埚盖盖合于所述坩埚锅体上，所述坩埚盖具有若干喷孔，所述喷孔用于使汽化后的蒸镀材料分子飞出，所述加热组件设于所述坩埚盖上，且所述加热组件不覆盖所述喷孔，所述加热组件独立地对所述坩埚盖进行加热。

2.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述坩埚盖包括：盖本体以及由所述盖本体的侧端弯折形成的卡沿，所述盖本体的侧端设于所述坩埚锅体上，所述卡沿设于所述坩埚锅体的外壁上，所述喷孔贯通所述盖本体的内外表面。

3.根据权利要求2所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述蒸镀坩埚还包括：温度传感器，所述温度传感器设于所述盖本体的内表面上，且所述温度传感器不覆盖所述喷孔，所述温度传感器用于检测所述加热组件的温度，并将检测到的温度转换为输出电信号。

4.根据权利要求2所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述蒸镀坩埚还包括：隔热环，所述隔热环设于所述盖本体的侧端与所述坩埚锅体以及所述卡沿与所述坩埚锅体之间，所述隔热环用于减少所述坩埚盖和所述坩埚锅体之间发生热传递。

5.根据权利要求1至4任一项所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述加热组件由条状电阻丝以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少一个回圈构成。

6.根据权利要求5所述的蒸镀坩埚，其特征在于，每个回圈以内具有若干所述喷孔。

7.根据权利要求6所述的蒸镀坩埚，其特征在于，每个回圈以内的若干所述喷孔沿着圆周均匀分布。

8.根据权利要求2所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述盖本体呈圆饼状。

9.根据权利要求2或8所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述坩埚锅体呈一端开口被封闭的圆筒状。

10.一种权利要求1至9任一项所述的蒸镀坩埚的蒸镀方法，其特征在于，包括步骤：

对坩埚锅体和坩埚盖分别独立地进行加热，使坩埚锅体和坩埚盖以同样的升温速率进行升温，在坩埚锅体和坩埚盖被分别加热到材料的蒸发温度时，坩埚锅体内的蒸镀材料被蒸发汽化，蒸发汽化后的蒸镀材料分子从喷孔飞出；

对坩埚锅体和坩埚盖继续分别独立地进行加热，在蒸镀材料的蒸发速率达到设定速率之后，坩埚锅体和坩埚盖被加热到预定温度，保持坩埚锅体和坩埚盖的温度预定时间，使蒸镀材料继续蒸发；

在蒸镀材料蒸发结束之后，蒸镀材料的蒸发速率由所述设定速率开始下降，并且坩埚锅体由其被加热到的预定温度开始下降，所述坩埚盖保持其被加热到的预定温度；

当蒸镀材料的蒸发速率由所述设定速率下降到0时，所述坩埚盖由其被加热到的预定温度开始下降。