CN108754428B - 蒸镀坩埚及蒸镀装置 - Google Patents

蒸镀坩埚及蒸镀装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种蒸镀坩埚及蒸镀装置，属于显示技术领域。其中，蒸镀坩埚，包括：坩埚本体，所述坩埚本体的腔体内设有用于盛放蒸镀材料的容纳部；遮蔽所述腔体开口的盖板，所述盖板上设置有多个出气孔；设置在所述出气孔上的喷嘴；设置在所述腔体内、位于所述容纳部和所述盖板之间的过滤结构，所述过滤结构的过滤孔径小于预设阈值。通过本发明的技术方案，能够保证形成的有机膜层的平整度和均一性，最大限度地提高了有机蒸镀材料的利用率和有机显示器件的发光效率。

Description

蒸镀坩埚及蒸镀装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种蒸镀坩埚及蒸镀装置。
背景技术
蒸镀法是一种物理气相沉积的真空镀膜技术，该种方法是将蒸镀材料置于蒸镀坩埚之中，通过对蒸镀坩埚进行加热，使蒸镀材料从固态转化为气态原子、原子团或分子，然后凝聚到待镀膜的基板表面形成薄膜。
目前的OLED(有机电致发光二极管)真空蒸镀工艺采用线性蒸发源，在整个制备工艺系统中蒸镀坩埚是最核心一个部件，其设计方式为一体浇筑式，由于现有的蒸镀坩埚是一体浇筑式的设计，在蒸镀坩埚的腔体受热时，内部的蒸镀材料是由外向内进行受热，有机的蒸镀材料在进行物态转变时，将会存在除单个有机气态分子、原子团以外的大分子团，当这些大分子团蒸镀到待镀膜的基板上时将会形成微观的凹点，这样将会影响形成的有机膜层的平整度、均一性以及蒸镀材料的利用率，最终影响有机显示器件的发光效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种蒸镀坩埚及蒸镀装置，能够保证形成的有机膜层的平整度和均一性，最大限度地提高了有机蒸镀材料的利用率和有机显示器件的发光效率。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种蒸镀坩埚，包括：
坩埚本体，所述坩埚本体的腔体内设有用于盛放蒸镀材料的容纳部；
遮蔽所述腔体开口的盖板，所述盖板上设置有多个出气孔；
设置在所述出气孔上的喷嘴；
设置在所述腔体内、位于所述容纳部和所述盖板之间的过滤结构，所述过滤结构的过滤孔径小于预设阈值。
进一步地，所述过滤结构的过滤孔径小于0.2纳米。
进一步地，所述过滤结构的过滤孔径大于有机物分子的直径，小于有机物分子直径的2倍。
进一步地，所述过滤结构包括：
相对设置的第一支撑网板和第二支撑网板；
填充在所述第一支撑网板和所述第二支撑网板之间的容纳空间的多孔材料。
进一步地，所述多孔材料采用分子筛。
进一步地，所述第一支撑网板和所述第二支撑网板采用金属制成。
进一步地，所述多孔材料未完全填充所述容纳空间。
进一步地，所述过滤结构与所述盖板之间的距离为所述腔体高度的1/4-1/2。
进一步地，所述过滤结构与所述盖板之间的距离为所述腔体高度的1/3。
本发明实施例还提供了一种蒸镀装置，包括如上所述的蒸镀坩埚。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，蒸镀坩埚的腔体内设置有位于容纳部和盖板之间的过滤结构，过滤结构的过滤孔径小于预设阈值，这样当容纳部内的蒸镀材料受热进行物态转变时，过滤结构能够将直径大于预设阈值的有机大分子团留在蒸镀坩埚内部继续受热进行分解，而只让直径小于预设阈值的小分子或者原子团通过过滤结构，这样就做到了只允许小分子团、分子、及原子团蒸镀到待镀膜的基板上，最大程度上保证了有机膜层的均一性、平整性，最大限度的提高了蒸镀材料的利用率及有机显示器件的发光效率。
附图说明
图1为现有蒸镀坩埚的示意图；
图2为本发明实施例蒸镀坩埚的示意图；
图3为A型分子筛的晶体结构的示意图；
图4为X型和Y型分子筛的晶体结构的示意图。
附图标记
1 喷嘴
2 盖板
3 坩埚本体
4 分子筛
5 第一支撑网板
6 第二支撑网板
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
目前的OLED真空蒸镀工艺采用线性蒸发源，在整个制备工艺系统中蒸镀坩埚是最核心一个部件，其设计方式为一体浇筑式，其长度约为0.6～1.2m左右，以生长代线不同而尺寸不同。如图1所示，蒸镀坩埚包括：用于盛放蒸镀材料的坩埚本体3，以及盖在坩埚本体3上方的盖板2，盖板2上设置有出气孔，在出气孔处安装有喷嘴1，在对坩埚本体3进行加热时，固态的蒸镀材料转化成气态后从喷嘴1喷出。
现在主要存在的问题是，由于现有的蒸镀坩埚是一体浇筑式的设计，在蒸镀坩埚的腔体受热时，内部的蒸镀材料是由外向内进行受热，有机的蒸镀材料在进行物态转变时，将会存在除单个有机气态分子、原子团以外的大分子团，当这些大分子团蒸镀到待镀膜的基板上时将会形成微观的凹点，这样将会影响形成的有机膜层的平整度、均一性以及蒸镀材料的利用率，最终影响有机显示器件的发光效率。
为了解决上述问题，本发明的实施例提供一种蒸镀坩埚及蒸镀装置，能够保证形成的有机膜层的平整度和均一性，最大限度地提高了有机蒸镀材料的利用率和有机显示器件的发光效率。
本发明实施例提供一种蒸镀坩埚，包括：
坩埚本体，所述坩埚本体的腔体内设有用于盛放蒸镀材料的容纳部；
遮蔽所述腔体开口的盖板，所述盖板上设置有多个出气孔；
设置在所述出气孔上的喷嘴；
设置在所述腔体内、位于所述容纳部和所述盖板之间的过滤结构，所述过滤结构的过滤孔径小于预设阈值。
本实施例中，蒸镀坩埚的腔体内设置有位于容纳部和盖板之间的过滤结构，过滤结构的过滤孔径小于预设阈值，这样当容纳部内的蒸镀材料受热进行物态转变时，过滤结构能够将直径大于预设阈值的有机大分子团留在蒸镀坩埚内部继续受热进行分解，而只让直径小于预设阈值的小分子或者原子团通过过滤结构，这样就做到了只允许小分子团、分子、及原子团蒸镀到待镀膜的基板上，最大程度上保证了有机膜层的均一性、平整性，最大限度的提高了蒸镀材料的利用率及有机显示器件的发光效率。
由于在蒸镀到待镀膜的基板上的有机材料的直径大于0.2纳米时，会影响成膜的均一性和平整性，因此，所述过滤结构的过滤孔径设置为小于0.2纳米，这样就能够将直径大于0.2纳米的有机材料留在蒸镀坩埚内部继续受热进行分解，而只让直径较小的有机材料通过过滤结构蒸镀到待镀膜的基板上，保证了成膜的均一性、平整性。
具体地，所述过滤结构的过滤孔径大于有机物分子的直径，小于有机物分子直径的2倍，这样过滤结构只允许有机物分子通过进而蒸镀到待镀膜的基板上，而不允许直径大于有机物分子直径的2倍的有机材料通过。
其中，过滤结构的设置形式多样，只要是位于容纳部和盖板之间，只允许直径小于过滤孔径的蒸镀材料通过过滤结构，经盖板上的喷嘴喷出即可。
一具体实施例中，所述过滤结构包括：
相对设置的第一支撑网板和第二支撑网板；
填充在所述第一支撑网板和所述第二支撑网板之间的容纳空间的多孔材料。
其中，多孔材料的孔径即为过滤孔径，在容纳部内的蒸镀材料受热进行物态转变，转变为气态后，蒸镀材料经多孔材料后进入盖板上的喷嘴，经喷嘴喷出，多孔材料仅允许直径小于自身孔径的蒸镀材料通过。
具体地，所述多孔材料可以采用分子筛，分子筛具有筛分分子的作用，它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛能够把不同大小和形状分子分开。天然的分子筛称为沸石，分子筛的化学组成通式为：(M)2/nO·Al2O3·xSiO2·pH2O，M代表金属离子(人工合成时通常为Na)，n代表金属离子价数，x代表SiO2的摩尔数，也称为硅铝比，p代表水的摩尔数。根据SiO2和Al2O3的分子比不同，可以得到不同孔径的分子筛。分子筛骨架的最基本结构是SiO4和AlO4四面体，通过共有的氧原子结合而形成三维网状结构的结晶。这种结合形式，构成了具有分子级、孔径均匀的空洞及孔道。由于结构不同，形式不同，“笼”形的空间孔洞分为α、β、γ、六方柱、八面沸石等“笼”的结构。A型分子筛的晶体结构如图3所示，X型和Y型分子筛的晶体结构如图4所示。
由于第一支撑网板和第二支撑网板是设置在蒸镀坩埚的腔体内，在蒸镀时需要受热，因此，第一支撑网板和第二支撑网板优选采用耐高温的金属材料制成。
进一步地，所述多孔材料未完全填充所述容纳空间，这样可以使得过滤结构上下保持均压，防止蒸镀坩埚的腔体内压力不均导致蒸镀坩埚爆裂。
如果过滤结构与盖板之间的距离过远，距离容纳部过近，会影响容纳部内蒸镀材料的蒸镀；如果过滤结构与盖板之间的距离过近，会影响气态的蒸镀材料从盖板上的喷嘴喷出，因此，经过大量的实践验证，优选将过滤结构与所述盖板之间的距离设为所述腔体高度的1/4-1/2。
具体地，所述过滤结构与所述盖板之间的距离可以为所述腔体高度的1/3。
一具体实施例中，如图2所示，蒸镀坩埚包括：坩埚本体3，所述坩埚本体3的腔体内设有用于盛放蒸镀材料的容纳部；遮蔽所述腔体开口的盖板2，所述盖板2上设置有多个出气孔；设置在所述出气孔上的喷嘴1；设置在所述腔体内、位于所述容纳部和所述盖板之间的过滤结构，过滤结构包括：相对设置的第一支撑网板5和第二支撑网板6；填充在所述第一支撑网板5和所述第二支撑网板6之间的容纳空间的分子筛4，其中，第一支撑网板5和所述第二支撑网板6采用金属制成，分子筛4未完全填充第一支撑网板5和所述第二支撑网板6之间的容纳空间。
本实施例中，通过控制分子筛中SiO2和Al2O3的分子比，能够控制分子筛的孔径，使得直径较大的有机大分子团留在蒸镀坩埚内部继续受热进行分解，而只让直径较小的小分子或者原子团通过过滤结构，这样就做到了只允许小分子团、分子、及原子团蒸镀到待镀膜的基板上，最大程度上保证了有机膜层的均一性、平整性，最大限度的提高了蒸镀材料的利用率及有机显示器件的发光效率。
本发明实施例还提供了一种蒸镀装置，包括如上所述的蒸镀坩埚。
本实施例的蒸镀装置中，蒸镀坩埚的腔体内设置有位于容纳部和盖板之间的过滤结构，过滤结构的过滤孔径小于预设阈值，这样当容纳部内的蒸镀材料受热进行物态转变时，过滤结构能够将直径大于预设阈值的有机大分子团留在蒸镀坩埚内部继续受热进行分解，而只让直径小于预设阈值的小分子或者原子团通过过滤结构，这样就做到了只允许小分子团、分子、及原子团蒸镀到待镀膜的基板上，最大程度上保证了有机膜层的均一性、平整性，最大限度的提高了蒸镀材料的利用率及有机显示器件的发光效率。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种蒸镀坩埚，其特征在于，包括：
坩埚本体，所述坩埚本体的腔体内设有用于盛放蒸镀材料的容纳部；
遮蔽所述腔体开口的盖板，所述盖板上设置有多个出气孔；
设置在所述出气孔上的喷嘴；
设置在所述腔体内、位于所述容纳部和所述盖板之间的过滤结构，所述过滤结构的过滤孔径小于预设阈值，所述过滤结构包括：
相对设置的第一支撑网板和第二支撑网板；
填充在所述第一支撑网板和所述第二支撑网板之间的容纳空间的多孔材料，所述多孔材料采用分子筛。
2.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述过滤结构的过滤孔径小于0.2纳米。
3.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述过滤结构的过滤孔径大于有机物分子的直径，小于有机物分子直径的2倍。
4.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述第一支撑网板和所述第二支撑网板采用金属制成。
5.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述多孔材料未完全填充所述容纳空间。
6.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述过滤结构与所述盖板之间的距离为所述腔体高度的1/4-1/2。
7.根据权利要求6所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述过滤结构与所述盖板之间的距离为所述腔体高度的1/3。
8.一种蒸镀装置，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的蒸镀坩埚。
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