CN107523793A - 一种金属锂蒸发装置、蒸镀设备及金属锂蒸发方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸镀技术领域，公开了一种金属锂蒸发装置、蒸镀设备及金属锂蒸发方法，该金属锂蒸发装置中包括：开孔组件，开孔组件包括针体支撑板、安装于针体支撑板且与蒸发孔一一对应的开孔针；当针体支撑板处于第一工位时，每一个开孔针穿过对应的蒸发孔伸入至蒸发坩埚内以插入至蒸发坩埚内的金属锂内，当针体支撑板处于第二工位时，每一个开孔针自蒸发坩埚内脱离；用于驱动针体支撑板动作的第一驱动组件。开孔针插入锂块形成多个开孔，将开孔露出的新的表面作为蒸发表面，改善了锂块被氧化或氮化造成金属锂蒸发困难的状况，且锂块开孔露出的新的表面在正常的工艺温度下蒸发出稳定速率的金属锂，节约升温时间，提高了金属锂蒸发的均匀性。

Description

一种金属锂蒸发装置、蒸镀设备及金属锂蒸发方法

技术领域

本发明涉及蒸镀技术领域，特别涉及一种金属锂蒸发装置、蒸镀设备及金属锂蒸发方法。

背景技术

当代在显示领域中OLED显示屏应用广泛，且应用前景良好，OLED发光原理为:施加一正向偏压，空穴和电子克服界面能障后，由阴极和阳极注入，穿过功能层，电子和空穴在有发光特性的有机物质内结合形成激子，此激子态不稳定，当激子返回到基态时，形成退激发光。OLED是有多种功能层堆叠组成的发光器件，目前OLED的主要制作工艺是蒸镀技术，为改善载流子的注入、传输能力，发光效率、器件寿命等特性，OLED器件多采用串联结构(CGL层)，其中CGL层不可缺少金属锂。但是，传统的金属锂的填料方法存在很大不足，从材料的制备、填料、腔室关闭、抽真空至腔室内真空度达到工艺要求这段过程中，金属锂一直裸露在空气中，使得金属锂被氧化、氮化等，金属锂表面的氧化层或氮化层会阻止金属锂的蒸发，当前采用高温爆冲的方法，但该方法耗时很长(约10个小时)，并且蒸发极不均匀，使制备出来的OLED器件的寿命、效率、亮度等存在很大缺陷。

发明内容

本发明提供了一种金属锂蒸发装置、蒸镀设备及金属锂蒸发方法，该金属蒸镀装置中，通过开孔针插入锂块，在锂块上形成多个开孔，将开孔露出的新的表面作为蒸发表面，改善了锂块因在空气中放置太久表面被氧化或氮化造成金属锂蒸发困难的状况，使金属锂容易蒸发，且锂块开孔露出的新的表面在正常的工艺温度下蒸发出稳定速率的金属锂，既节约升温时间，又提高了金属锂蒸发的均匀性，进而有效的缓解了当前金属锂的蒸发工艺造成的器件效率、电压、寿命等指标不均匀的情况。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种金属锂蒸发装置，包括：

真空腔壳体；

安装于所述真空腔壳体内的蒸发坩埚，所述蒸发坩埚包括埚体和用于盖合所述埚体的盖体，所述盖体上设有多个蒸发孔；

开孔组件，所述开孔组件包括针体支撑板、安装于所述针体支撑板且与所述蒸发孔一一对应的开孔针；当所述针体支撑板处于第一工位时，每一个所述开孔针穿过对应的蒸发孔伸入至所述蒸发坩埚内以插入至所述蒸发坩埚内的金属锂内，当所述针体支撑板处于第二工位时，每一个所述开孔针自所述蒸发坩埚内脱离；

用于驱动所述针体支撑板动作的第一驱动组件。

上述金属锂蒸发装置中，将块状金属锂放置在蒸发坩埚内，盖体盖合埚体，且盖体上有多个蒸发孔，给锂块开孔时，开孔组件的针体支撑板与盖体相对，每一个开孔针与蒸发孔一一对齐，第一驱动组件驱动针体支撑板朝向盖体的方向移动至第一工位，即每一个开孔针贯穿对应的蒸发孔伸入蒸发坩埚内并插入锂块内一定深度，然后第一驱动组件驱动针体支撑板朝远离蒸发坩埚的方向移动至第二工位，使针体在锂块内抽离并从蒸发坩埚内脱离，则，锂块上形成了与蒸发孔一一对应的开孔。

因此，上述金属锂蒸发装置中，通过开孔针插入锂块，在锂块上形成多个开孔，将开孔露出的新的表面作为蒸发表面，改善了锂块因在空气中放置太久表面被氧化或氮化造成金属锂蒸发困难的状况，使金属锂容易蒸发，且锂块开孔露出的新的表面在正常的工艺温度下蒸发出稳定速率的金属锂，既节约升温时间，又提高了金属锂蒸发的均匀性，进而有效的缓解了当前金属锂的蒸发工艺造成的器件效率、电压、寿命等指标不均匀的情况。

优选地，所述开孔组件还包括：

套管支撑板，所述套管支撑板上设置有与所述蒸发孔一一对应的套管；每一组相互对应的蒸发孔、开孔针以及套管中，所述套管设于所述开孔针外侧，当所述套管支撑板处于第一工位、且所述针体支撑板处于第一工位时，所述套管穿过对应的蒸发孔伸入至所述蒸发坩埚内以与所述蒸发坩埚内放置的金属锂的顶面相抵，所述开孔针穿过所述套管插入所述金属锂内；当所述套管支撑板处于第二工位时，所述套管自所述蒸发坩埚内脱离；

用于驱动所述套管支撑板动作的第二驱动组件。

优选地，所述第二驱动组件包括：

安装于所述蒸发坩埚周侧的第二升降马达；

与所述第二升降马达的输出轴传动连接、且轴心线与所述蒸发孔轴心线平行的第二丝杠，所述第二丝杠与所述套管支撑板螺纹配合。

优选地，所述套管焊接于所述套管支撑板。

优选地，所述套管支撑板包括底板以及相对设置的两个侧板，所述套管设于所述底板上，所述侧板设于所述底板朝向所述套管的一侧，且每个所述侧板沿所述套管支撑板移动方向与所述真空腔壳体的内壁之间动密封。

优选地，所述金属锂蒸发装置还包括用于驱动所述针体支撑板和所述套管支撑板均偏离所述盖体的第三驱动组件。

优选地，所述开孔针焊接于所述针体支撑板。

优选地，所述第一驱动组件包括：

安装于所述蒸发坩埚周侧的第一升降马达；

与所述第一升降马达的输出轴传动连接、且轴心线与所述蒸发孔轴心线平行的第一丝杠，所述第一丝杠与所述针体支撑板螺纹配合。

本发明还提供了一种蒸镀设备，包括如上述技术方案中所述的任意一种金属锂蒸发装置。

本发明还提供了一种金属锂蒸发方法，采用如上述技术方案中所述的任意一种金属锂蒸发装置，包括：

蒸发前蒸发材料及设备的前序准备；

将锂块平放于蒸发坩埚内，并用盖体将埚体盖合；

将真空腔壳体抽真空至达到蒸发工艺要求；

开孔针沿所述盖体上的蒸发孔伸入至所述蒸发坩埚内并插入所述锂块内，在所述锂块顶面形成开孔后抽离所述锂块并脱离所述蒸发坩埚；

利用所述开孔露出的表面进行锂块蒸发。

上述金属锂蒸发方法中，通过在锂块上开孔，将开孔露出的新的表面作为蒸发表面，改善了锂块因在空气中放置太久表面被氧化或氮化造成金属锂蒸发困难的状况，使金属锂容易蒸发，且锂块开孔露出的新的表面在正常的工艺温度下蒸发出稳定速率的金属锂，既节约升温时间，又提高了金属锂蒸发的均匀性，进而有效的缓解了当前金属锂的蒸发工艺造成的器件效率、电压、寿命等指标不均匀的情况。

附图说明

图1为本发明实施例提供的金属锂结构示意图；

图2为本发明实施例提供的金属锂蒸发装置的开孔针处于第一工位时的正视剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的金属锂蒸发装置的开孔针处于第二工位时的正视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的开孔后的锂块的剖面示意图。

图标：1-蒸发坩埚；2-开孔组件；3-锂块；11-埚体；12-盖体；21-针体支撑板；22-开孔针；23-套管支撑板；24-套管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，本发明实施例提供的一种金属锂蒸发装置，包括：真空腔壳体；安装于真空腔壳体内的蒸发坩埚1，蒸发坩埚1包括埚体11和用于盖合埚体11的盖体12，盖体12上设有多个蒸发孔；开孔组件2，开孔组件2包括针体支撑板21、安装于针体支撑板21且与蒸发孔一一对应的开孔针22；当针体支撑板21处于第一工位时，每一个开孔针22穿过对应的蒸发孔伸入至蒸发坩埚1内以插入至金属锂放置空间内的金属锂内，当针体支撑板21处于第二工位时，每一个开孔针22自蒸发坩埚1内脱离；用于驱动针体支撑板21动作的第一驱动组件。

如图2和图3所示，上述金属锂蒸发装置中，将块状金属锂放置在蒸发坩埚1内，盖体12盖合埚体11，且盖体12上有多个蒸发孔，给锂块3开孔时，开孔组件2的针体支撑板21与盖体12相对，每一个开孔针22与蒸发孔一一对齐，第一驱动组件驱动针体支撑板21朝向盖体12的方向移动至第一工位，即每一个开孔针22贯穿对应的蒸发孔伸入蒸发坩埚1内并插入锂块3内一定深度，然后第一驱动组件驱动针体支撑板21朝远离蒸发坩埚1的方向移动至第二工位，使针体在锂块3内抽离并从蒸发坩埚1内脱离，则，如图4所示，锂块3上形成了与蒸发孔一一对应的开孔。

因此，上述金属锂蒸发装置中，通过开孔针22插入锂块3，在锂块3上形成多个开孔，将开孔露出的新的表面作为蒸发表面，改善了锂块3因在空气中放置太久表面被氧化或氮化造成金属锂蒸发困难的状况，使金属锂容易蒸发，且锂块3开孔露出的新的表面在正常的工艺温度下蒸发出稳定速率的金属锂，既节约升温时间，又提高了金属锂蒸发的均匀性，进而有效的缓解了当前金属锂的蒸发工艺造成的器件效率、电压、寿命等指标不均匀的情况。

如图2和图3所示，上述金属锂蒸发装置中，开孔组件2还包括：套管支撑板23，套管支撑板23上设置有与蒸发孔一一对应的套管24；每一组相互对应的蒸发孔、开孔针22以及套管24中，套管24设于开孔针22外侧，当套管支撑板23处于第一工位、且针体支撑板21处于第一工位时，套管24穿过对应的蒸发孔伸入至蒸发坩埚1内以与蒸发坩埚1内放置的金属锂的顶面相抵，开孔针22穿过套管24插入金属锂内；当套管支撑板23处于第二工位时，套管24自蒸发坩埚1内脱离；用于驱动套管支撑板23动作的第二驱动组件。

套管支撑板23设于针体支撑板21与蒸发坩埚1之间，且套管支撑板23与针体支撑板21相对设置，套管24与开孔针22均与蒸发孔一一对齐，给锂块3开孔时，第二驱动组件驱动套管支撑板23朝蒸发坩埚1方向移动至第一工位，即每一个套管24穿过蒸发孔伸入蒸发坩埚1内与锂块3的顶面相抵，固定住锂块3，然后第一驱动装置驱动针体支撑板21朝向蒸发坩埚1方向移动至第一工位，即开孔针22穿过套管24伸入到蒸发坩埚1内再插入锂块3一定深度，即，针体支撑板21和套管支撑板23均在第一工位时，套管24套设在开孔针22的外侧，接着第一驱动装置驱动针体支撑板21朝远离蒸发管过方向移动至第二工位，即开孔针22抽离锂块3并使开孔针22从蒸发坩埚1中脱离，然后，第二驱动装置驱动套管支撑板23朝远离蒸发坩埚1地方向移动至第二工位，使套管24脱离蒸发坩埚1。通过套管24与锂块3相抵，套管24将锂块3稳定的固定在坩埚内，开孔针22再贯穿套管24插入锂块3，可以使开孔针22在锂块3上开孔时稳定性、准确性较高，且在开孔针22从锂块3中抽出时套管24与锂块3相抵，使锂块3保持稳定，可以避免开孔针22在脱离锂块3时锂块3被带起导致移动，从而使锂块3与埚体11保持接触良好，利于锂块3加热均匀。

具体地，上述金属锂蒸发装置中的，第二驱动组件包括：安装于蒸发坩埚1周侧的第二升降马达；与升降马达的输出轴传动连接、且轴心线与蒸发孔轴心线平行的第二丝杠，第二丝杠与套管支撑板23螺纹配合。丝杠传动可以将丝杠的回转运动转换为套管支撑板23沿蒸发孔轴心轴线延伸方向的直线运动，结构简单，且传动准确可靠，稳定性好，有利于提高套管支撑板23移动的稳定性。

具体地，套管24焊接于套管支撑板23。焊接方式简单可靠，稳定性好，套管24焊接于套管支撑板23上，稳定可靠。

具体地，套管支撑板23包括底板以及两个相对设置的侧板，套管24设于底板上，侧板设于底板朝向套管24的一侧，且每个侧板沿套管支撑板23移动方向与真空腔壳体的内壁之间动密封。当开孔针22在锂块3上开孔之后，针体支撑板21与套管支撑板23沿蒸发孔中心轴线方向远离蒸发坩埚1，套管支撑板23的底板位于蒸发坩埚1与针体支撑板21之间，套管支撑板23的侧板与真空腔壳体的内壁之间动密封，底板将真空腔壳体分隔成两个空间，蒸发坩埚1在蒸发金属锂时，可以减少蒸发态的金属锂镀到针体支撑板21和开孔针22上，从而减少金属锂的损失。

具体地，上述金属锂蒸发装置还包括用于驱动针体支撑板21和套管支撑板23均偏离盖体12的第三驱动组件。将针体支撑板21和套管支撑板23均偏离盖体12，使针体支撑板21和套管支撑板23不影响金属锂的后续蒸发作业。

具体地，上述第三驱动装置可以包括：设于蒸发坩埚1周侧的第三马达、与第三马达的输出轴传动连接的旋转底座，第一驱动装置和第三驱动装置均设于旋转底座上且随旋转底座绕旋转底座的中心线旋转。当需要给锂块3开孔时，转动旋转底座至针体支撑板21与套管支撑板23均与盖体12相对的位置；当开孔完成且针体支撑板21和套管支撑板23均与蒸发坩埚1脱离，转动旋转底座至针体支撑板21与套管支撑板23均与盖体12偏离，开孔完成后，使针体支撑板21与套管支撑板23均与盖体12偏离，方便蒸发装置的后续蒸发及蒸镀作业。

具体地，开孔针22焊接于针体支撑板21。焊接方式简单可靠，稳定性好，开孔针22焊接于针体支撑板21上，稳定可靠。

具体地，上述金属锂蒸发装置中，第一驱动组件包括：安装于蒸发坩埚1周侧的第一升降马达，与升降马达的输出轴传动连接、且轴心线与蒸发孔轴心线平行的第一丝杠，第一丝杠与针体支撑板21螺纹配合。丝杠传动可以将丝杠的回转运动转换为针体支撑板21沿蒸发孔轴心轴线延伸方向的直线运动，结构简单，且传动准确可靠，稳定性好，有利于提高针体支撑板21移动的稳定性。

本发明实施例还一种蒸镀设备，包括如上述实施例中的任意一种金属锂蒸发装置。

另外，本发明实施例还提供了一种金属锂蒸发方法，采用如上述实施例中的任意一种金属锂蒸发装置，包括：蒸发前蒸发材料及设备的前序准备；将锂块3平放于蒸发坩埚1内，并用盖体12将蒸发坩埚1盖合；将真空腔壳体抽真空至达到蒸发工艺要求；开孔针22沿盖体12上的蒸发孔伸入至蒸发坩埚1内并插入锂块3内，在锂块3顶面形成开孔后抽离锂块3并脱离蒸发坩埚1；利用开孔露出的表面进行锂块3蒸发。

上述金属锂蒸发方法中，通过在锂块3上开孔，将开孔露出的新的表面作为蒸发表面，改善了锂块3因在空气中放置太久表面被氧化或氮化造成金属锂蒸发困难的状况，使金属锂容易蒸发，且锂块3开孔露出的新的表面在正常的工艺温度下蒸发出稳定速率的金属锂，既节约升温时间，又提高了金属锂蒸发的均匀性，进而有效的缓解了当前金属锂的蒸发工艺造成的器件效率、电压、寿命等指标不均匀的情况。

具体地，在将蒸镀腔室抽真空至达到蒸发工艺要求之后，利用开孔针22在锂块3的顶面插入锂块3之前，利用套管24在锂块3顶面与锂块3相抵，其中，开孔针22可贯穿套管24并插入锂块3内。在开孔针22插入或抽离锂块3的过程中，套管24始终于锂块3顶面相抵，固定住锂块3，使开孔针22在给锂块3开孔时稳定性更高，且在开孔针22抽离锂块3时避免将锂块3带起，使锂块3与埚体11保持接触良好，利于锂块3加热均匀。

具体地，开孔针22插入锂块3的深度大于锂块3在开孔针22插入方向的厚度的三分之二。开孔针22插入锂块3的深度大于锂块3在开孔针22插入方向的厚度的三分之二，则开口深度大于锂块3在开孔针22插入方向的厚度的三分之二，保证开口处露出足够大的金属锂蒸发表面，利于金属锂的蒸发。

具体地，锂块3包括方形条状锂块3。方形条状锂块3放在蒸发坩埚1内，底面可以埚体11底面完全接触，可以提高加热的均匀性，利于金属锂的蒸发均匀性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种金属锂蒸发装置，其特征在于，包括：

真空腔壳体；

安装于所述真空腔壳体内的蒸发坩埚，所述蒸发坩埚包括埚体和用于盖合所述埚体的盖体，所述盖体上设有多个蒸发孔；

开孔组件，所述开孔组件包括针体支撑板、安装于所述针体支撑板且与所述蒸发孔一一对应的开孔针；当所述针体支撑板处于第一工位时，每一个所述开孔针穿过对应的蒸发孔伸入至所述蒸发坩埚内以插入至所述蒸发坩埚内的金属锂内，当所述针体支撑板处于第二工位时，每一个所述开孔针自所述蒸发坩埚内脱离；

用于驱动所述针体支撑板动作的第一驱动组件。

2.根据权利要求1所述的金属锂蒸发装置，其特征在于，所述开孔组件还包括：

套管支撑板，所述套管支撑板上设置有与所述蒸发孔一一对应的套管；每一组相互对应的蒸发孔、开孔针以及套管中，所述套管设于所述开孔针外侧，当所述套管支撑板处于第一工位、且所述针体支撑板处于第一工位时，所述套管穿过对应的蒸发孔伸入至所述蒸发坩埚内以与所述蒸发坩埚内放置的金属锂的顶面相抵，所述开孔针穿过所述套管插入所述金属锂内；当所述套管支撑板处于第二工位时，所述套管自所述蒸发坩埚内脱离；

用于驱动所述套管支撑板动作的第二驱动组件。

3.根据权利要求2所述的金属锂蒸发装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括：

安装于所述蒸发坩埚周侧的第二升降马达；

与所述第二升降马达的输出轴传动连接、且轴心线与所述蒸发孔轴心线平行的第二丝杠，所述第二丝杠与所述套管支撑板螺纹配合。

4.根据权利要求2所述的金属锂蒸发装置，其特征在于，所述套管焊接于所述套管支撑板。

5.根据权利要求2所述的金属锂蒸发装置，其特征在于，所述套管支撑板包括底板以及相对设置的两个侧板，所述套管设于所述底板上，所述侧板设于所述底板朝向所述套管的一侧，且每个所述侧板沿所述套管支撑板移动方向与所述真空腔壳体的内壁之间动密封。

6.根据权利要求1或2所述的金属锂蒸发装置，其特征在于，还包括用于驱动所述针体支撑板和所述套管支撑板均偏离所述盖体的第三驱动组件。

7.根据权利要求1所述的金属锂蒸发装置，其特征在于，所述开孔针焊接于所述针体支撑板。

8.根据权利要求1所述的金属锂蒸发装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括：

安装于所述蒸发坩埚周侧的第一升降马达；

与所述第一升降马达的输出轴传动连接、且轴心线与所述蒸发孔轴心线平行的第一丝杠，所述第一丝杠与所述针体支撑板螺纹配合。

9.一种蒸镀设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的金属锂蒸发装置。

10.一种金属锂蒸发方法，采用如权利要求1-8任一项所述金属锂蒸发装置，其特征在于，包括：

蒸发前蒸发材料及设备的前序准备；

将锂块平放于蒸发坩埚内，并用盖体将埚体盖合；

将真空腔壳体抽真空至达到蒸发工艺要求；

开孔针沿所述盖体上的蒸发孔伸入至所述蒸发坩埚内并插入所述锂块内，在所述锂块顶面形成开孔后抽离所述锂块并脱离所述蒸发坩埚；

利用所述开孔露出的表面进行锂块蒸发。