CN107630190A - 坩埚及蒸镀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种坩埚，包括第一埚体和设于相对所述第一埚体内的第二埚体，所述第一埚体和所述第二埚体之间围合形成腔体结构，以使所述腔体横截面形成环形形状，所述腔体用于容纳蒸镀材料，所述第一埚体背对所述第二埚体的外壁面围设有第一加热部件，所述第二埚体背对所述第一埚体的内壁面围设有第二加热部件，所述坩埚还包括加热控制系统，所述加热控制系统控制所述第一加热部件和所述第二加热部件的加热时长不同，通过以上设置，使得本发明的坩埚不会发生变形或者破裂的问题。本发明还提供了一种坩埚蒸镀方法。

Description

坩埚及蒸镀方法
技术领域
本发明属于蒸镀技术领域，尤其涉及一种坩埚及蒸镀方法。
背景技术
OLED具有自发光，轻薄，易于实现柔性显示等特点，是一种具有良好发展前景的新一代显示技术；目前在OLED面板制程中，OLED材料的蒸镀一般采用物理气相沉积法，即将有机材料放置在真空腔体内的坩埚中加热，使有机材料升华或者气化，在衬底上成膜；一些金属材料需要加热到比较高的温度(500℃甚至1000℃以上)才能液化或者气化，蒸镀金属材料需要用到耐高温的坩埚。
一般的高温金属坩埚都是筒状，金属材料加热之后液化然后气化，气化的金属原子从坩埚口喷出，在停止加热之后，金属坩埚内的金属材料会收缩，对坩埚侧壁造成一定的拉力，导致坩埚出现变形甚至破损。
发明内容
本发明的目的是提供一种坩埚，以解决现有技术所存在的坩埚变形破损的问题。
为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，一种坩埚，包括第一埚体和设于相对所述第一埚体内的第二埚体，所述第一埚体和所述第二埚体之间围合形成腔体结构，以使所述腔体横截面形成环形形状，所述腔体用于容纳蒸镀材料，所述第一埚体背对所述第二埚体的外壁面围设有第一加热部件，所述第二埚体背对所述第一埚体的内壁面围设有第二加热部件，所述坩埚还包括加热控制系统，所述加热控制系统控制所述第一加热部件和所述第二加热部件的加热时长不同。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一加热部件紧贴所述第一埚体外壁面设置，所述第二加热部件紧贴所述第二埚体内壁面设置。
结合第一方面及第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一加热部件和所述第二加热部件提供的加热温度范围为400℃～1500℃。
在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述坩埚还包括盖体，所述盖体盖设于所述腔体顶端的端部，所述盖体具有开口。
结合第一方面及第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述盖体的开口为多个且绕所述第一埚体圆心环形阵列排布。
在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第一埚体和所述第二埚体为圆形，所述第二埚体的直径是所述第一埚体直径的30％～60％。
在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述腔体内设有温度传感器。
本发明还提供了一种蒸镀方法，采用如下技术方案：
第二方面，一种坩埚蒸镀方法，包括以下步骤：
提供一坩埚，所述坩埚包括第一埚体和设于相对所述第一埚体内的第二埚体，所述第一埚体和所述第二埚体之间围合形成腔体结构，所述腔体内装有蒸镀材料；
在所述第一埚体背对所述第二埚体的外壁面围设第一加热部件，在所述第二埚体背对所述第一埚体的内壁面围设第二加热部件；
加热控制系统同时开启所述第一加热部件和所述第二加热部件，温度升高，以使所述蒸镀材料升华或熔融蒸发；
蒸镀结束，先关闭所述第二加热部件，保持所述第一加热部件维持加热状态，待所述蒸镀材料与所述第一埚体分离再关闭。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，控制所述第一加热部件和所述第二加热部件加热温度范围为400℃～1500℃。
在第二方面的第二种可能的实现方式中，控制所述第一加热部件和所述第二加热部件加热温度范围为500℃～1200℃。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种坩埚，通过设置环形的腔体，并在坩埚外壁围设第一加热部件、在坩埚内壁围设第二加热部件，通过加热控制系统控制第一加热部件和第二加热部件的加热时长不同，使得本发明的坩埚不会发生变形或者破裂的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的坩埚的结构示意图；
图2是图1中的坩埚使用状态结构示意图；
图3是本发明一种实施方式的坩埚立体结构示意图；
图4是图3的坩埚的沿直径方向剖面结构示意图；
图5是图4中的坩埚使用状态结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，是现有坩埚结构示意图，其中，包括埚体01和加热部03，埚体顶部的坩埚具有开口02、埚体01为桶型结构，包括有内部空腔，并盛放有金属蒸镀材料04，加热部03围设于埚体01的外壁面上。
请参阅图2，是现有坩埚的使用状态结构示意图，当坩埚使用完毕，关闭加热部03之后，坩埚内的金属蒸镀材料04逐渐冷却收缩，由于热胀冷缩，金属蒸镀材料04会对埚体01的侧壁产生拉力，可能会造成埚体01变形甚至破裂，严重影响坩埚蒸镀制程。
请参阅图3至图5，本发明一种实施方式提供一种坩埚，包括第一埚体101和设于相对所述第一埚体101内的第二埚体102，所述第一埚体101和所述第二埚体102之间围合形成腔体结构，以使所述腔体横截面形成环形形状，所述腔体用于容纳蒸镀材料300，所述第一埚体101背对所述第二埚体102的外壁面围设有第一加热部件201，所述第二埚体102背对所述第一埚体101的内壁面围设有第二加热部件202，所述坩埚还包括加热控制系统(未图示)，所述加热控制系统控制所述第一加热部件201和所述第二加热部件202的加热时长不同。
本实施方式中，通过设置环形的腔体，并在坩埚外壁围设第一加热部件201、在坩埚内壁围设第二加热部件202，通过加热控制系统控制第一加热部件201和第二加热部件202的不同加热时长，使得本发明的坩埚不会发生变形或者破裂的问题。
本实施方式中，加热控制系统的工作流程为：蒸镀开始，同时启动第一加热部件201和第二加热部件202；维持加热状态；蒸镀结束，先关闭第二加热部件202，保持第一加热部件201维持加热状态，待蒸镀材料300与第一埚体101分离再关闭，使得第一加热部件201和第二加热部件202的加热时长不同。在其他实施方式中，与本实施方式基本相同，区别在于先关闭第一加热部件201，再关闭第二加热部件202。
请参阅图5，经过上述加热流程，由于持续加热的第一加热部件201一侧温度高，已关闭的第二加热部件202一侧温度低，蒸镀材料300在靠近第一加热部件201一侧还处于高温熔融状态，具有较好的流动性，蒸镀材料300会向温度低的靠近第二加热部件202一侧流动，最终所有的蒸镀材料300收缩在第二埚体102一侧，而在第一埚体101一侧的侧壁上已经没有蒸镀材料300，使蒸镀材料300与第一埚体101完全分离并形成了间隙105。此时，关闭第一加热部件101，由于蒸镀材料300不再连接在第一埚体101和第二埚体102之间，不会对第一埚体101产生拉力，从而解决了坩埚变形或者破损的问题。
本实施方式中，第一加热部件201与所述第一埚体101的外壁面的距离范围为1～100mm，第二加热部件202与所述第二埚体102的内壁面的距离范围为1～100mm；优选的，第一加热部件201与所述第一埚体101的外壁面的距离范围为5～50mm，第二加热部件202与所述第二埚体102的内壁面的距离范围为5～50mm。
本实施方式中，第一埚体101和第二埚体102的材质可以是耐高温的金属材料，例如钢，也可以是耐高温的无机材料，例如陶瓷。可以理解的，第一埚体101和第二埚体102的底部端面连接有底板(未标号)，该底板设于腔体的端部，腔体由第一埚体101、第二腔体102和底板围合而成。所述坩埚还包括盖体103，所述盖体103盖设于所述腔体顶端的端部，所述盖体103具有开口104，进一步的，所述盖体103的开口104为多个且绕所述第一埚体101圆心环形阵列排布，开口104的形状可以为圆形，也可以为其他形状。所述第一埚体101和所述第二埚体102为圆形，所述第二埚体102的直径是所述第一埚体101直径的30％～60％，优选的，所述第二埚体102的直径是所述第一埚体101直径的40％～50％，优选的，所述第二埚体102的直径是所述第一埚体101直径的40％或50％。
该蒸镀材料300为金属材料，通过本发明的坩埚加热后形成蒸汽，用于向基板上蒸镀以形成OLED层。
一种实施方式中，所述第一加热部件201紧贴所述第一埚体101外壁面设置，所述第二加热部件202紧贴所述第二埚体102内壁面设置。通过紧贴设置第一加热部件201和第二加热部件202，使加热效率更高，热损失更少，有利于提高坩埚的热效率，降低能耗。
一种实施方式中，所述第一加热部件201和所述第二加热部件202提供的加热温度范围为400℃～1500℃，优选的，所述第一加热部件201和所述第二加热部件202提供的加热温度范围为500℃～1200℃，进一步优选的，所述第一加热部件201和所述第二加热部件202提供的加热温度范围为800℃～1000℃，并且，本实施方式中，提供实施例如所述第一加热部件201和所述第二加热部件202提供的加热温度为400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃、1500℃中任一温度值。进一步的，所述腔体内设有温度传感器(未图示)。通过本实施方式的温度控制，使坩埚具有良好的温度适用范围，并且，通过设置温度传感器，可以实时监测坩埚内的温度值，便于工作人员根据更好的操作蒸镀制程。
请参阅图3至图5，本发明的一种实施方式提供了一种坩埚蒸镀方法，包括以下步骤：
提供一坩埚，所述坩埚包括第一埚体101和设于相对所述第一埚体101内的第二埚体102，所述第一埚体101和所述第二埚体102之间围合形成腔体结构，所述腔体内装有蒸镀材料300；
在所述第一埚体101背对所述第二埚体102的外壁面围设第一加热部件201，在所述第二埚体102背对所述第一埚体101的内壁面围设第二加热部件202；
加热控制系统同时开启所述第一加热部件201和所述第二加热部件202，温度升高，以使所述蒸镀材料300升华或熔融蒸发；
蒸镀结束，先关闭所述第二加热部件202，保持所述第一加热部件201维持加热状态，待所述蒸镀材料300与所述第一埚体101分离再关闭。
通过本实施方式的蒸镀方法，使得坩埚在蒸镀过程中，第一埚体101和第二埚体102不会发生变形或者破裂，保证了蒸镀制程的进行。
本实施方式中，控制所述第一加热部件201和所述第二加热部件202加热温度范围为400℃～1500℃。进一步的，控制所述第一加热部件和所述第二加热部件加热温度范围为500℃～1200℃。进一步优选的，所述第一加热部件201和所述第二加热部件202提供的加热温度范围为800℃～1000℃，并且，本实施方式中，提供实施例如所述第一加热部件201和所述第二加热部件202提供的加热温度为400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃、1500℃中任一温度值。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种坩埚，其特征在于，包括第一埚体和设于相对所述第一埚体内的第二埚体，所述第一埚体和所述第二埚体之间围合形成腔体结构，以使所述腔体横截面形成环形形状，所述腔体用于容纳蒸镀材料，所述第一埚体背对所述第二埚体的外壁面围设有第一加热部件，所述第二埚体背对所述第一埚体的内壁面围设有第二加热部件，所述坩埚还包括加热控制系统，所述加热控制系统控制所述第一加热部件和所述第二加热部件的加热时长不同。
2.如权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述第一加热部件紧贴所述第一埚体外壁面设置，所述第二加热部件紧贴所述第二埚体内壁面设置。
3.如权利要求1或2所述的坩埚，其特征在于，所述第一加热部件和所述第二加热部件提供的加热温度范围为400℃～1500℃。
4.如权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述坩埚还包括盖体，所述盖体盖设于所述腔体顶端的端部，所述盖体具有开口。
5.如权利要求4所述的坩埚，其特征在于，所述盖体的开口为多个且绕所述第一埚体圆心环形阵列排布。
6.如权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述第一埚体和所述第二埚体为圆形，所述第二埚体的直径是所述第一埚体直径的30％～60％。
7.如权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述腔体内设有温度传感器。
8.一种坩埚蒸镀方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一坩埚，所述坩埚包括第一埚体和设于相对所述第一埚体内的第二埚体，所述第一埚体和所述第二埚体之间围合形成腔体结构，所述腔体内装有蒸镀材料；
在所述第一埚体背对所述第二埚体的外壁面围设第一加热部件，在所述第二埚体背对所述第一埚体的内壁面围设第二加热部件；
加热控制系统同时开启所述第一加热部件和所述第二加热部件，温度升高，以使所述蒸镀材料升华或熔融蒸发；
蒸镀结束，先关闭所述第二加热部件，保持所述第一加热部件维持加热状态，待所述蒸镀材料与所述第一埚体分离再关闭。
9.如权利要求8所述的坩埚蒸镀方法，其特征在于，控制所述第一加热部件和所述第二加热部件加热温度范围为400℃～1500℃。
10.如权利要求9所述的坩埚蒸镀方法，其特征在于，控制所述第一加热部件和所述第二加热部件加热温度范围为500℃～1200℃。
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