CN108359941B - 坩埚盖、坩埚盖组件、蒸发源、蒸镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种坩埚盖、坩埚盖组件、蒸发源、蒸镀方法，属于蒸镀技术领域，其可至少部分解决现有的蒸镀技术中喷嘴容易被堵塞的问题。本发明的坩埚盖包括用于盖住蒸镀坩埚的开口的盖体，所述盖体上具有用于与喷嘴连接的通孔；且，所述盖体内部具有封闭的空腔，所述空腔中设有用于进行加热的加热器件和固态的盐，所述加热器件的加热温度能使所述盐熔融。

Description

坩埚盖、坩埚盖组件、蒸发源、蒸镀方法

技术领域

本发明属于蒸镀技术领域，具体涉及一种坩埚盖、坩埚盖组件、蒸发源、蒸镀方法。

背景技术

有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示装置具有轻薄、功耗低、对比度和色域高、易实现柔性显示等优点，故获得了广泛的应用。有机发光二极管显示装置中的阴极、发光层等结构都可通过使用精细金属掩膜板(FFM)的蒸镀工艺制备。

具体的，如图1所示，将待蒸镀的基底至于真空的蒸镀腔室中，而蒸镀材料3(如铝)则加入蒸镀坩埚9中，蒸镀坩埚9的开口被坩埚盖(Cap)的盖体1盖住，且盖体1的通孔19连接喷嘴2；蒸镀坩埚9将蒸镀材料3加热至其蒸发温度以上，从而蒸镀材料3被蒸发，其蒸汽通过喷嘴2中的气体通道29喷出，再经过精细金属掩膜板后在基底上形成所需图案(若不使用精细金属掩膜板则可形成完整的层)。

但是，坩埚盖本身没有加热功能，且喷嘴的导热能力也较差，故喷嘴顶部温度通常低于底部温度(如现有坩埚盖蒸镀时温度可在402℃，相应的EV2型喷嘴底部温度为340℃，而顶部温度则只有337℃，热传导的效率约为84.6％)，从而导致蒸镀材料的蒸汽容易在喷嘴中凝结并发生聚集，堵塞喷嘴，影响产品性能与蒸镀产能。

发明内容

本发明至少部分解决现有的蒸镀技术中喷嘴容易被堵塞的问题，提供一种可避免喷嘴堵塞的坩埚盖、坩埚盖组件、蒸发源、蒸镀方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种坩埚盖，包括用于盖住蒸镀坩埚的开口的盖体，所述盖体上具有用于与喷嘴连接的通孔；且，

所述盖体内部具有封闭的空腔，所述空腔中设有用于进行加热的加热器件和固态的盐，所述加热器件的加热温度能使所述盐熔融。

优选的是，所述盐的工作温度在150℃～1300℃，在所述工作温度下，所述盐能完全熔融且不发生蒸发或分解。

进一步优选的是，所述盐的工作温度在150℃～550℃。

进一步优选的是，所述盐由等重量的硝酸钾和亚硝酸钠组成。

优选的是，所述盖体用于设置喷嘴的一侧表面设有凹槽；

所述通孔设于凹槽底部，当所述喷嘴连接通孔时，所述喷嘴的至少一部分位于凹槽内。

进一步优选的是，所述凹槽的垂直于其深度方向的截面的形状为圆形。

优选的是，所述盖体由金属材料构成。

进一步优选的是，所述金属材料为钛。

优选的是，所述空腔在盖体中均匀分布；

所述加热器件在空腔中均匀分布。

优选的是，所述通孔的侧壁设有与喷嘴上的外螺纹匹配的内螺纹。

优选的是，所述通孔有多个，所述盖体为条状，且所述多个通孔沿盖体的长度方向均匀分布。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种坩埚盖组件，其包括：

上述的坩埚盖；

连接所述坩埚盖的盖体的通孔的喷嘴，所述喷嘴中具有用于供蒸镀材料的蒸汽通过的气体通道。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种蒸发源，其包括：

蒸镀坩埚，其用于容纳并蒸发蒸镀材料，且具有开口；

上述的坩埚盖组件，其中坩埚盖的盖体盖住所述开口。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种蒸镀方法，其采用上述的蒸发源进行；所述蒸镀方法包括：

蒸镀坩埚加热使其中的蒸镀材料蒸发，同时，使所述加热器件升温，将所述盐熔融。

附图说明

图1为现有的一种蒸发源的剖面结构示意图；

图2为本发明的实施例的一种坩埚盖的俯视结构示意图；

图3为图2沿AA’的剖面结构示意图；

图4为本发明的实施例的一种坩埚盖组件的俯视结构示意图；

图5为图4沿BB’的剖面结构示意图；

图6为本发明的实施例的一种蒸发源的结构示意图；

其中，附图标记为：1、盖体；11、空腔；13、外螺纹；18、凹槽；19、通孔；2、喷嘴；23、内螺纹；29、气体通道；3、蒸镀材料；5、加热器件；6、盐；9、蒸镀坩埚；99、开口。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图2至图6所示，本实施例提供一种坩埚盖，其包括用于盖住蒸镀坩埚9的开口99的盖体1，盖体1上具有用于与喷嘴2连接的通孔19；而且，如图2、图3所示，盖体1内部具有封闭的空腔11，空腔11中设有用于进行加热的加热器件5和固态的盐6，加热器件5的加热温度能使盐6熔融。

本实施例的坩埚盖(Cap)的盖体1用于盖在蒸镀坩埚9的开口99上，其中具有用于连接喷嘴2的通孔19。由此，当把蒸镀材料3放入蒸镀坩埚9并加热后，蒸发的蒸镀材料3可经喷嘴2的气体通道29中喷出，进行蒸镀。

本实施例的坩埚盖的盖体1内设有空腔11，空腔11中填充有常温下为固态的盐6，同时还设有加热器件5(可贴在空腔11壁面上或位于空腔11中)，且加热器件5的加热温度应至少能使固态的盐6熔融。

在蒸镀过程中，本实施例的坩埚盖中的加热器件5可将盐6加热熔融，通过熔融盐6的流动、传热、热辐射等，可将大量的热传递到喷嘴2上，从而保证喷嘴2及其周边温度较高且均匀，防止喷嘴2堵塞或在堵塞后重新将堵塞物升华，以保证蒸镀材料3的蒸汽可均匀流出，使成膜均匀，提高产品质量和蒸镀产能。

具体的，以上空腔11相当于夹在盖体1的不同壁面(如上壁面和下壁面)间的空夹层。为得到这样的结构，可将盖体1分为两部分，并在两部分中分别挖出槽，在槽中设置加热器件5并填入盐6，之后将两部分对接得到盖体1，其中的槽也相互接合形成空腔。

具体的，以上加热器件5可以是电阻丝、加热片等形式，只要其能将盐6加热熔融即可。当然，该加热器件5还应与电极接头等相连，在此不再详细描述。

具体的，以上盐6可填充满空腔11，以保证最好的传热效果。

当然，应当理解，坩埚盖中的空腔11、加热器件5实际是位于其内部的，在表面看不到，故它们在图2和图4等俯视图中实际并不可见，但为清楚的表明它们结构，故在图2和图4中将它们的位置用虚线表示。

优选的，盐6的工作温度在150℃～1300℃，更优选的在150℃～550℃，在工作温度下，盐6能完全熔融且不发生蒸发或分解。

为实现传热作用，故在蒸镀过程中，以上盐6应当能熔融，但同时又不会蒸发或分解变性，因此盐6应具有高于其熔融温度但低于其沸点的工作温度范围。蒸镀过程中坩埚盖的常规使用温度范围在300℃～400℃，而盐6的工作温度温度通常可略微超出使用温度范围，故最优选在150℃～550℃。但在部分情况下，喷嘴2仍然可能发生堵塞(如在其它坩埚盖上使用时发生堵塞)，此时需要将喷嘴2加热到更高的温度以重新将堵塞物升华，为此，盐6也可具有更高的工作温度上限，通常其最高可达1300℃。

优选的，盐6由等重量的硝酸钾和亚硝酸钠组成。

也就是说，可采用重量配比为：50％的KNO₃+50％的NaNO₂的混合物作为以上的盐6，其熔融温度在140℃，相应的工作温度可在150℃～550℃。

当然，根据具体所需达到的温度范围，可根据下表选用其它配方的盐6，例如选用下表中列出的配方。

表1、可选盐的配方

优选的，盖体1用于设置喷嘴2的一侧表面设有凹槽18；通孔19设于凹槽18底部，当喷嘴2连接通孔19时，喷嘴2的至少一部分位于凹槽18内。

盖体1中除设有空腔11外，其整体的形式也可进行改变。如图5所示、盖体1的厚度可不是如图1、图3所示仅与喷嘴2下端插入的部分相等，而是与喷嘴2的整体高度相当；同时，如图4所示，盖体1中还设有凹槽18，以上通孔19设于凹槽18底部。从而如图5所示，当喷嘴2连接通孔19时，其下端插入的部分进入通孔19中，而其它部分则基本位于凹槽18中。这样，当进行加热时，凹槽18的侧壁可从侧面向喷嘴2传热(如以热辐射形式)，提高传热效果。

更优选的，凹槽18的垂直于其深度方向的截面的形状为圆形。

也就是说，如图4所示，凹槽18可以是圆柱形的。由此，凹槽18侧壁与喷嘴2各部分间的距离都较小且较均匀(例如与喷嘴2底部供六角扳手旋转的六棱柱面间的距离在5mm，而与喷嘴2上部圆柱形部分间的距离在7mm～8mm)，可改善传热效果。

当然，应当理解，如果如图2、图3所示，盖体1中没有凹槽，也是可行的。

优选的，盖体1由金属材料构成。更优选的，金属材料为钛。

也就是说，盖体1(如其内壁和外壁)本身可由金属材料构成，由于金属具有较高的强度、较高的导热性，故可在保证坩埚盖强度的前提下改善传热效果。且以上金属优选为钛(Ti)，因为钛的导热性较好，且在较高温度下也具有足够的强度。

优选的，空腔11在盖体1中均匀分布；加热器件5在空腔11中均匀分布。

其中，“均匀”是指在宏观角度上，盖体1各部分中空腔11的体积，以及空腔11各部分中加热器件5的长度或面积应当相差不大。也就是说，空腔11和加热器件5应尽量均匀的分布而不是集中在一起，以保证加热后坩埚盖各位置的温度大致均匀，尤其是保证各喷嘴的温度大致相同。

优选的，通孔19的侧壁设有与喷嘴2上的外螺纹13匹配的内螺纹23。

也就是说，喷嘴2可以是通过螺纹连接的方式连接到盖体1的通孔19上的。当然，应当理解，如果喷嘴2通过卡接、插接、粘结等其它方式连接到盖体1上，或者喷嘴2本身就与盖体1是一体结构，也是可行的。

优选的，通孔19有多个，盖体1为条状，且多个通孔19沿盖体1的长度方向均匀分布。

为了提高成膜面积和速率，在量产的蒸镀工艺中主要使用线性蒸发源，即蒸镀坩埚9是条状的。因此，如图2至图5所示所示，相应的盖体1也应为条状，而为使条状的各位置均能产生蒸汽，故其中应有多个沿长度方向分布的通孔19。

本实施例还提供一种坩埚盖组件，其包括：

上述的坩埚盖；

连接坩埚盖的盖体1的通孔19的喷嘴2，喷嘴2中具有用于供蒸镀材料3的蒸汽通过的气体通道29。

也就是说，如图4至图6所示，可将喷嘴2组装在以上坩埚盖上，形成坩埚盖组件，由于喷嘴2中有气体通道29，故蒸镀材料3的蒸汽可经该气体通道29从蒸镀坩埚9的内部流出。

实施例2：

如图2至图6所示，本实施例提供一种蒸发源，其包括：

蒸镀坩埚9，其用于容纳并蒸发蒸镀材料3，且具有开口99；

上述的坩埚盖组件，其中坩埚盖的盖体1盖住开口99。

也就是说，可将以上的坩埚盖组件盖在蒸镀坩埚9的开口99上，从而组成完整的可用于蒸镀的结构(蒸发源)。当然，应当理解，若蒸镀坩埚9和盖体1为条状，则蒸发源也相应的是线性蒸发源。

本实施例还提供一种蒸镀方法，其采用上述的蒸发源进行；该蒸镀方法包括：

蒸镀坩埚9加热使其中的蒸镀材料3蒸发，同时，使加热器件5升温，将盐6熔融。

也就是说，当使用以上蒸发源进行蒸镀时，可用蒸镀坩埚9进行加热(如用其内部的电阻丝进行加热)，从而使其中的蒸镀材料3蒸发并通过喷嘴2中的气体通道29流出；而在加热蒸镀坩埚9的同时，还加用坩埚盖中的加热器件5进行加热，从而将其中的盐6熔融并流动，释放热量，避免喷嘴2堵塞或使堵塞的喷嘴2重新导通。

具体的，该蒸镀方法可用于在有机发光二极管(OLED)阵列基板中蒸镀发光层、阴极等已知结构，且其中还可使用精细金属掩膜板等辅助结构，在此不再详细描述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种坩埚盖，包括用于盖住蒸镀坩埚的开口的盖体，所述盖体上具有用于与喷嘴连接的通孔；其特征在于，

所述盖体内部具有封闭的空腔，所述空腔中设有用于进行加热的加热器件和固态的盐，所述加热器件的加热温度能使所述盐熔融；

所述盖体用于设置喷嘴的一侧表面设有凹槽；

所述通孔设于凹槽底部，当所述喷嘴连接通孔时，所述喷嘴的至少一部分位于凹槽内。

2.根据权利要求1所述的坩埚盖，其特征在于，

所述盐的工作温度在150℃～1300℃，在所述工作温度下，所述盐能完全熔融且不发生蒸发或分解。

3.根据权利要求2所述的坩埚盖，其特征在于，

所述盐的工作温度在150℃～550℃。

4.根据权利要求3所述的坩埚盖，其特征在于，

所述盐由等重量的硝酸钾和亚硝酸钠组成。

5.根据权利要求1所述的坩埚盖，其特征在于，

所述凹槽的垂直于其深度方向的截面的形状为圆形。

6.根据权利要求1所述的坩埚盖，其特征在于，

所述盖体由金属材料构成。

7.根据权利要求6所述的坩埚盖，其特征在于，

所述金属材料为钛。

8.根据权利要求1所述的坩埚盖，其特征在于，

所述空腔在盖体中均匀分布；

所述加热器件在空腔中均匀分布。

9.根据权利要求1所述的坩埚盖，其特征在于，

所述通孔的侧壁设有与喷嘴上的外螺纹匹配的内螺纹。

10.根据权利要求1所述的坩埚盖，其特征在于，

所述通孔有多个，所述盖体为条状，且所述多个通孔沿盖体的长度方向均匀分布。

11.一种坩埚盖组件，其特征在于，包括：

权利要求1至10中任意一项所述的坩埚盖；

连接所述坩埚盖的盖体的通孔的喷嘴，所述喷嘴中具有用于供蒸镀材料的蒸汽通过的气体通道。

12.一种蒸发源，其特征在于，包括：

蒸镀坩埚，其用于容纳并蒸发蒸镀材料，且具有开口；

权利要求11所述的坩埚盖组件，其中坩埚盖的盖体盖住所述开口。

13.一种蒸镀方法，其特征在于，采用权利要求12所述的蒸发源进行；所述蒸镀方法包括：

蒸镀坩埚加热使其中的蒸镀材料蒸发，同时，使所述加热器件升温，将所述盐熔融。