CN108456855A - 坩埚、蒸镀准备装置、蒸镀设备及蒸镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种坩埚，包括坩埚本体，所述坩埚本体的顶部形成有开口，所述坩埚还包括密封盖和弹性件，所述密封盖与所述坩埚本体形成可拆卸的密封连接，以使所述密封盖能够打开或密封所述开口，所述弹性件设置在所述密封盖和所述坩埚本体之间，且所述弹性件在所述密封盖密封所述开口时处于压缩状态。相应地，本发明还提供一种蒸镀准备装置、蒸镀设备和蒸镀方法，本发明能够减少待蒸镀材料的变质，减少人体与待蒸镀材料的直接接触。

Description

坩埚、蒸镀准备装置、蒸镀设备及蒸镀方法

技术领域

本发明涉及显示装置的生产领域，具体涉及一种坩埚、蒸镀准备装置、蒸镀设备及蒸镀方法。

背景技术

蒸镀法是有机电致发光显示基板的制作中常用的方法，具体过程是在真空腔室中，对坩埚内的蒸镀材料进行加热，以使材料从固态转换为气态的原子、原子团或分子，然后凝聚到待镀膜的基板表面形成膜层。传统的坩埚为开放式(即，顶端形成开口)坩埚，在蒸镀之前，先将蒸镀材料放置于坩埚中，然后再将坩埚放入蒸镀腔室中进行加热蒸镀。由于坩埚为开放式坩埚，因此从蒸镀材料放入坩埚到进入腔室之前，蒸镀材料会一直暴露在外界大气中，对于吸水性材料和活泼金属类材料来说，空气中的水、氧气成分容易引起材料的变质进而影响最终的蒸镀效果，且有毒的材料会损害操作人员的健康。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种坩埚、蒸镀准备装置、蒸镀设备和蒸镀方法，以减少待蒸镀材料的变质和减少人体与待蒸镀材料的直接接触。

为了解决上述技术问题之一，本发明提供一种坩埚，包括坩埚本体，所述坩埚本体的顶部形成有开口，所述坩埚还包括密封盖和弹性件，所述密封盖与所述坩埚本体形成可拆卸的密封连接，以使所述密封盖能够打开或密封所述开口，所述弹性件设置在所述密封盖和所述坩埚本体之间，且所述弹性件在所述密封盖密封所述开口时处于压缩状态。

优选地，所述弹性件包括扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端设置在所述坩埚本体上，所述扭力弹簧的另一端设置在所述密封盖边缘，所述密封盖边缘的未设置所述扭力弹簧的部分通过连接件与所述坩埚本体可拆卸地连接。

优选地，所述坩埚本体包括底壁和侧壁，所述坩埚本体的侧壁包括直立部和水平延伸部，所述水平延伸部的一端与所述直立部的顶端相连，所述水平延伸部的另一端朝向所述坩埚本体外部延伸，

所述扭力弹簧的一端设置在所述水平延伸部上，所述密封盖边缘的未设置扭力弹簧的部分通过所述连接件与所述水平延伸部可拆卸地连接。

优选地，所述连接件包括卡扣，所述卡扣的一端与所述密封盖铰接，所述卡扣的另一端设置有用于与所述水平延伸部卡接的卡勾。

优选地，所述水平延伸部上设置有第一密封垫，该第一密封垫为环绕所述坩埚本体的轴线的闭合环形结构；和/或，

所述密封盖包括盖体和设置在盖体底面上的第二密封垫，该第二密封垫为环绕所述密封盖的轴线的闭合环形结构。

相应地，本发明还提供一种蒸镀准备装置，包括手套箱和本发明提供的上述坩埚，所述手套箱包括箱体和手套，所述箱体上设置有入口、用于打开和关闭该入口的箱门、手套接口，所述手套与所述手套接口密封连接，所述坩埚能够通过所述入口进入所述箱体内；所述箱体上设置有气压调节结构，所述气压调节结构用于调节所述箱体内的气压。

优选地，所述箱体上还设置有进气口，该进气口与惰性气体源相连通。

相应地，本发明还提供一种蒸镀设备，包括蒸镀腔室，所述蒸镀腔室与抽真空装置连通，所述蒸镀装置还包括本发明提供的上述蒸镀准备装置。

相应地，本发明还提供一种利用本发明提供的上述蒸镀设备的蒸镀方法，包括：

将所述坩埚放入所述手套箱的箱体内；

通过所述手套箱的手套将待蒸镀材料放入所述箱体中的坩埚本体内；

调节所述箱体内的气压，以使其小于外界大气压；

将所述密封盖与所述坩埚本体密封连接；

将所述坩埚从所述手套箱移至所述蒸镀腔室内，并在所述坩埚移出所述手套箱后、进入所述蒸镀腔室前解除所述密封盖与所述坩埚本体之间的密封连接；

对所述蒸镀腔室进行抽真空。

优选地，将所述坩埚和待蒸镀材料放置在所述手套箱的箱体内的步骤之前还包括：

向所述手套箱的箱体内充入惰性气体。

可以看出，在进行蒸镀之前向坩埚本体内填入待蒸镀材料时，可以将坩埚和未拆包装的待蒸镀材料放入手套箱的箱体，操作人员通过手套伸入箱体中，将待蒸镀材料放入坩埚本体内，从而防止与对身体有害的材料直接接触；之后，利用箱体上的气压调节结构调节箱体内的气压，使其小于外界大气压；之后，将密封盖与坩埚本体密封连接，以保证坩埚本体内的气压小于外界大气压，因此，将坩埚从手套箱取出而置于外界大气环境中时，即使解除密封盖与坩埚本体之间的密封连接，密封盖依然也可以在外界大气环境下保持对开口的密封，直至坩埚本体放入蒸镀腔室后，蒸镀腔室被抽真空至气压与坩埚本体内气压一致时，弹性件的弹力打开密封盖；且手套箱内可以提前充入惰性气体，从而使得从材料进入坩埚并将密封盖密封所述开口到密封盖打开的过程中，坩埚本体内的材料始终没有与水汽、氧气等接触，进而防止材料变质，从而提高蒸镀效果。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例中提供的坩埚的结构示意图；

图2a是弹性件处于初始状态时密封盖的状态示意图；

图2b是弹性件处于压缩状态时密封盖的状态示意图；

图3是密封盖的仰视图；

图4是本发明实施例中手套箱的结构示意图。

其中，附图标记为：

10、坩埚；11、坩埚本体；111、底壁；112、侧壁；112a、直立部；112b、水平延伸部；12、密封盖；12a、盖体；12b、第二密封垫；13、弹性件；13a、弹性件的一端；13b、弹性件的另一端；14、连接件；14a、卡勾；15、合页；21、箱体；22、手套；211、箱门；212、手套接口；23、气压调节结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的第一个方面，提供一种坩埚10，如图1所示，所述坩埚10包括坩埚本体11、密封盖12和弹性件13。坩埚本体11的顶部形成有开口，坩埚本体11用于盛放待蒸镀材料，蒸镀时，坩埚本体11的材料受热气化而从开口向上进行蒸镀；密封盖12与坩埚本体11形成可拆卸的密封连接，以使密封盖12能够密封或打开所述开口，弹性件13设置在密封盖12和坩埚本体11之间，且弹性件13在密封盖12密封所述开口时处于压缩状态。

需要说明的是，所述“密封盖12与坩埚本体11形成可拆卸的密封连接”是指，密封盖12可以对开口进行密封，也可以打开；其中，密封盖12可以设置为：一部分与坩埚本体11连接在一起、另一部分与坩埚本体11可拆卸地连接(即，能够连接或分离)；密封盖12也可以设置为与坩埚本体11相互独立、并可以与所述坩埚可拆卸地连接，且在连接时，密封盖12能够密封所述开口。密封盖12可以通过螺钉、卡扣等连接件与坩埚本体11可拆卸地连接，或者，密封盖12与坩埚本体11之间通过卡合作用形成可拆卸的连接。

还需要说明的是，弹性件13应当满足：当密封盖12与坩埚本体11之间的密封连接解除(即，密封盖12只是放置在坩埚本体11上，密封盖12上最多一个位置与坩埚本体11相连)时，且无外力施加在所述密封盖上时，弹性件的弹性回复力能够将密封盖弹开。

在向坩埚本体11填入待蒸镀材料时，可以在气压小于外界大气压的环境中进行，以使得坩埚本体11内填入待蒸镀材料后，并利用密封盖12将所述开口密封，以使坩埚本体11内的气压保持小于外界大气压；之后，将坩埚10放入蒸镀腔室中，并在放入蒸镀腔室之前或对蒸镀腔室抽真空(蒸镀过程是在真空状态下进行的)之前解除密封盖12与坩埚本体11之间的密封连接，由于外界大气压大于坩埚本体11内的气压，因此，即使解除密封盖12与坩埚本体11之间的密封连接，开口也是被密封盖12所密封的，从而可以减少蒸镀材料与外界空气中水汽、氧气等的接触和减少对人体的损害。而当蒸镀腔室内的气压减小至与坩埚本体11内气压一致时，弹性件13的弹性回复力将密封盖12弹开，以保证后续蒸镀的正常进行。

并且，为了进一步减少蒸镀材料与外界空气的接触，上述气压小于外界大气压的环境可以为气压小于外界大气压的惰性气体环境。具体地，可以为填充有惰性气体的手套箱，且手套箱上设置有气压调节结构。利用手套箱向坩埚本体进行填料的过程将在下文进行描述，这里先不赘述。

本发明对弹性件13的结构以及密封盖12与坩埚本体11之间连接形式不作具体限定。例如，弹性件13可以为直立的螺旋弹簧，坩埚本体11的侧壁上设置安装槽，螺旋弹簧设置在安装槽中，且顶端露出，从而使得密封盖12与坩埚本体11密封连接以密封所述开口时，螺旋弹簧处于压缩状态，密封盖12与坩埚本体11之间的连接解除且密封盖12上无其他外力施加时，螺旋弹簧产生向上的回复力，从而将密封盖12顶起。

为了使密封盖12对所述开口的密封效果更好，且便于密封盖12在弹性件13的弹力作用下将所述开口打开，弹性件13包括扭力弹簧，结合图1至图2b所示，所述扭力弹簧的一端13a设置在坩埚本体11上，扭力弹簧的另一端13b设置在密封盖12边缘，密封盖12边缘的未设置扭力弹簧的部分通过连接件14与坩埚本体11可拆卸地连接，从而使得密封盖12在连接件14和弹性件13的共同连接作用下，能够与坩埚本体11密封连接，进而对所述开口进行密封。需要说明的是，所述扭力弹簧的初始状态如图2a所示，其两端(13a和13b)之间呈一定角度，优选地，该角度在160°～180°之间，以使得扭力弹簧处于初始状态时，密封盖12与开口所在平面之间的夹角在160°～180°之间，优选为180°。因此，当密封盖12与坩埚本体11密封连接时，扭力弹簧处于压缩状态，即，两端(13a和13b)之间的夹角在0°左右；当密封盖12与坩埚本体11之间的连接解除且密封盖12不受其他外力时，扭力弹簧回复到初始状态，以使得密封盖12能够充分打开，而不影响蒸镀范围。

具体地，如图1所示，坩埚本体11包括底壁111和侧壁112，坩埚本体11的侧壁112包括直立部112a和水平延伸部112b，水平延伸部112b的一端与直立部112a的顶端相连，水平延伸部112b的另一端朝向坩埚本体11外部延伸。密封盖12边缘的未设置扭力弹簧的部分通过连接件14与坩埚本体11的水平延伸部112b可拆卸地连接。上述扭力弹簧的一端13a设置在坩埚本体11上具体为：扭力弹簧的一端13a设置水平延伸部112b上(如图2a和图2b所示)。进一步具体地，连接件14包括卡扣，卡扣的一端通过合页15等铰接件与密封盖12铰接，所述卡扣的另一端设置有用于与水平延伸部112b卡接的卡勾14a。其中，卡扣的数量可以为一个，也可以为多个。在本发明中，可以只设置一个卡扣，且卡扣与弹性件13的位置相对，从而简化结构，同时保证当利用卡扣将密封盖12与坩埚本体11连接时，能够达到较好的密封效果。

当然，连接件14也可以为诸如螺钉等其他等连接件，其可以设置在密封盖12上；也可以设置在水平延伸部112b上；或者，连接件13也可以为独立的“U”型夹具，以将坩埚本体11的水平延伸部112b与密封盖12夹持在一起。

为了在密封盖12与坩埚本体11连接时，对开口的密封效果能够进一步提高，水平延伸部112b上可以设置有第一密封垫，该第一密封垫为环绕坩埚本体11的轴线的闭合环形结构；和/或，如图3所示，密封盖12可以包括盖体12a和设置在盖体12a底面上的第二密封垫12b，该第二密封垫12b为环绕密封盖12的轴线的闭合环形结构。应当理解的是，密封盖12的轴线为沿其厚度方向的轴线。

作为本发明的第二个方面，提供一种蒸镀准备装置，以进行蒸镀前的蒸镀准备工作，所述蒸镀准备装置包括手套箱和上述坩埚10，如图4所示，所述手套箱包括箱体21和手套22，箱体21上设置有入口、用于打开和关闭该入口的箱门211、手套接口212，手套22与手套接口212密封连接，坩埚10能够通过所述入口进入箱体21内；箱体21上还设置有气压调节结构23，气压调节结构23用于调节箱体21内的气压。

在向上述坩埚10内填入待蒸镀材料时，可以将上述坩埚10和未拆包装的待蒸镀材料放入手套箱的箱体21，操作人员通过手套22伸入箱体21中，将待蒸镀材料放入坩埚本体11内，从而防止与对身体有害的材料直接接触。之后，利用箱体21上的气压调节结构23调节箱体21内的气压，使其小于外界大气压，从而为坩埚本体11提供上文所述的“气压小于外界大气压的环境”。之后，将密封盖12与坩埚本体11密封连接，以保证坩埚本体11内的气压小于外界大气压，因此，将坩埚10从手套箱取出而置于外界大气环境中时，即使解除密封盖12与坩埚本体11之间的密封连接，密封盖12依然也可以在外界大气环境下保持对开口的密封，直至坩埚本体11外的气压减小至与坩埚本体11内气压一致时，弹性件13的弹力打开密封盖12。从材料进入坩埚本体11并将密封盖12密封所述开口到密封盖12打开的过程中，坩埚本体11内的气压较小，即气体量较少，从而可以减少材料与水汽、氧气等接触而造成的变质，进而可以提高蒸镀效果。

在实际应用中，利用气压调节结构23调节箱体21内的气压时，可以结合弹性件13由其压缩状态回复至初始状态时的弹力来调节箱体21内的气压，以保证当密封盖12与坩埚本体11之间的连接解除并置于外界大气环境中时，外界大气与坩埚本体11内之间的差压能够使密封盖12保持与坩埚本体11之间的密封接触，而不被弹性件13弹起。

为了进一步减少因材料与水汽、氧气接触而变质，箱体21上还可以设置进气口(未示出)，该进气口与惰性气体源相连通，以向箱体21内通入惰性气体，从而使得待蒸镀材料从拆包装到开始蒸镀，均是处于惰性气体环境中的，防止变质。

作为本发明的第三个方面，提供一种蒸镀设备，包括蒸镀腔室和上述蒸镀准备装置，所述蒸镀腔室与抽真空装置连通。在进行蒸镀之前，利用抽真空装置对蒸镀腔室进行抽真空，以在真空环境中进行蒸镀。

作为本发明的第四个方面，提供一种利用蒸镀设备进行蒸镀的蒸镀方法，结合图1至图4所示，所述蒸镀方法包括：

步骤一、将上述坩埚10放入手套箱的箱体21内。

步骤二、通过所述手套箱的手套22将待蒸镀材料放入坩埚本体11内。可以理解的是，待蒸镀材料先是在带包装的情况下放入箱体21内，在此过程中，待蒸镀材料不会与操作人员直接接触；之后，操作人员可以通过手套将装有待蒸镀材料的密封袋打开，将待蒸镀材料装入坩埚本体11内，该过程中待蒸镀材料也不会与操作人员直接接触。

步骤三、调节箱体21内的气压，以使其小于外界大气压。

步骤四、将密封盖12与坩埚本体11密封连接。

步骤五、将坩埚10从所述手套箱移至所述蒸镀腔室内，并在坩埚10移出所述手套箱后、进入所述蒸镀腔室前解除密封盖12与坩埚本体11之间的密封连接，解除密封盖12与坩埚本体11之间的密封连接是指，使得密封盖12的最多一个连接位置与坩埚本体11相连，其他位置均不再连接，从而使得一旦密封盖12一旦受到一个向上的、且大于自身重力的压力时，即可打开密封盖12。如上文所述，弹性件13包括扭力弹簧，扭力弹簧的另一端13b设置在密封盖12的边缘，密封盖12边缘的未设置扭力弹簧的部分通过卡扣与坩埚本体11可拆卸的连接，此时，步骤四即闭合卡扣，以使密封盖12密封坩埚本体11的开口；步骤五中的“解除密封盖12与坩埚本体11之间的密封连接”，即打开卡扣。

步骤六、对所述蒸镀腔室进行抽真空。

步骤七、加热所述蒸镀腔室内的坩埚，以进行蒸镀。

其中，在步骤三中调节箱体21内的气压时，结合弹性件13由其压缩状态回复至初始状态时的弹力来调节箱体内的气压，以保证当密封盖12与坩埚本体11之间的连接解除并置于外界大气环境中时(即步骤五中)，外界大气与坩埚本体11内之间的差压能够使密封盖12保持与坩埚本体11之间的密封接触，而不被弹性件弹起。

为了进一步减少待蒸镀材料与空气中水份和氧气等接触而造成的变质，在步骤一之前还可以包括：向手套箱的箱体21内充入惰性气体，从而使得待蒸镀材料再蒸镀之前始终处于惰性气体环境中，而不会接触水汽、氧气等，防止材料变质。

以上为对本发明提供的坩埚、蒸镀准备装置、蒸镀设备、蒸镀方法的描述，可以看出，在进行蒸镀之前向坩埚本体内填入待蒸镀材料时，材料进入坩埚并将密封盖密封所述开口到密封盖打开的过程中，坩埚本体内的材料始终没有与水汽、氧气等接触，进而防止材料变质，从而提高蒸镀效果。

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 (10)

1.一种坩埚，包括坩埚本体，所述坩埚本体的顶部形成有开口，其特征在于，所述坩埚还包括密封盖和弹性件，所述密封盖与所述坩埚本体形成可拆卸的密封连接，以使所述密封盖能够打开或密封所述开口，所述弹性件设置在所述密封盖和所述坩埚本体之间，且所述弹性件在所述密封盖密封所述开口时处于压缩状态。

2.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述弹性件包括扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端设置在所述坩埚本体上，所述扭力弹簧的另一端设置在所述密封盖边缘，所述密封盖边缘的未设置所述扭力弹簧的部分通过连接件与所述坩埚本体可拆卸地连接。

3.根据权利要求2所述的坩埚，其特征在于，所述坩埚本体包括底壁和侧壁，所述坩埚本体的侧壁包括直立部和水平延伸部，所述水平延伸部的一端与所述直立部的顶端相连，所述水平延伸部的另一端朝向所述坩埚本体外部延伸，

所述扭力弹簧的一端设置在所述水平延伸部上，所述密封盖边缘的未设置扭力弹簧的部分通过所述连接件与所述水平延伸部可拆卸地连接。

4.根据权利要求3所述的坩埚，其特征在于，所述连接件包括卡扣，所述卡扣的一端与所述密封盖铰接，所述卡扣的另一端设置有用于与所述水平延伸部卡接的卡勾。

5.根据权利要求3所述的坩埚，其特征在于，所述水平延伸部上设置有第一密封垫，该第一密封垫为环绕所述坩埚本体的轴线的闭合环形结构；和/或，

所述密封盖包括盖体和设置在盖体底面上的第二密封垫，该第二密封垫为环绕所述密封盖的轴线的闭合环形结构。

6.一种蒸镀准备装置，其特征在于，包括手套箱和权利要求1至5中任意一项所述的坩埚，所述手套箱包括箱体和手套，所述箱体上设置有入口、用于打开和关闭该入口的箱门、手套接口，所述手套与所述手套接口密封连接，所述坩埚能够通过所述入口进入所述箱体内；所述箱体上设置有气压调节结构，所述气压调节结构用于调节所述箱体内的气压。

7.根据权利要求6所述的蒸镀准备装置，其特征在于，所述箱体上还设置有进气口，该进气口与惰性气体源相连通。

8.一种蒸镀设备，包括蒸镀腔室，所述蒸镀腔室与抽真空装置连通，其特征在于，所述蒸镀装置还包括权利要求6或7所述的蒸镀准备装置。

9.一种利用权利要求8所述的蒸镀设备的蒸镀方法，其特征在于，包括：

将所述坩埚放入所述手套箱的箱体内；

通过所述手套箱的手套将待蒸镀材料放入所述箱体中的坩埚本体内；

调节所述箱体内的气压，以使其小于外界大气压；

将所述密封盖与所述坩埚本体密封连接；

将所述坩埚从所述手套箱移至所述蒸镀腔室内，并在所述坩埚移出所述手套箱后、进入所述蒸镀腔室前解除所述密封盖与所述坩埚本体之间的密封连接；

对所述蒸镀腔室进行抽真空。

10.根据权利要求9所述的蒸镀方法，其特征在于，将所述坩埚和待蒸镀材料放置在所述手套箱的箱体内的步骤之前还包括：

向所述手套箱的箱体内充入惰性气体。