CN111471967A - 蒸镀坩埚、蒸镀设备以及蒸镀方法 - Google Patents

蒸镀坩埚、蒸镀设备以及蒸镀方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于蒸镀工艺技术领域，提供了一种蒸镀坩埚和蒸镀设备、以及使用该蒸镀设备的蒸镀方法。其中，所述蒸镀坩埚用于基板沉积，包括坩埚本体、缓冲室和导流支管，所述缓冲室设于所述坩埚本体上方，并与其连通；所述导流支管设于所述缓冲室上方并与所述缓冲室连通。上述蒸镀坩埚能够有效提高材料的利用率。

Description

蒸镀坩埚、蒸镀设备以及蒸镀方法
技术领域
本发明涉及蒸镀工艺技术领域，特别涉及一种蒸镀坩埚、蒸镀设备以及蒸镀方法。
背景技术
OLED作为新一代的固态自发光显示技术，相较于液晶显示具有超薄、响应度高、对比度高、功耗低等优势，近几年产业化速度突飞猛进。三星、LG已经把AMOLED显示屏应用于自家的智能手机上，获得了非常好的市场。目前OLED主流的制备技术和方法是蒸镀法，即在真空腔体内加热有机小分子材料，使其升华或者熔融气化成材料蒸汽，透过金属光罩的开孔沉积在玻璃基板上。然后通过在封装手套箱体内用玻璃或金属后盖涂布胶框的封装方式完成对OLED器件的密封。
在现有的OLED point source坩埚蒸发系统中，受制于加热方式，材料利用较低，采用点或线性蒸发源，材料利用率在1％---10％之间；造成目前OLED产业材料利用率低，OLED相关产品价格高昂；对于OLED产线而言，材料利用率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蒸镀坩埚、蒸镀设备及蒸镀方法，旨在解决上述材料利用率低的技术问题。
本发明是这样实现的，提供一种蒸镀坩埚，用于基板沉积，包括坩埚本体，缓冲室和导流支管；所述缓冲室设于所述坩埚本体上方，并与其连通；所述导流支管设于所述缓冲室上方并与所述缓冲室连通。
在一个实施例中，所述坩埚本体形成容纳腔，所述容纳腔顶部开口与所述缓冲室连通。
在一个实施例中，还包括设置在所述缓冲室内的分散板，将缓冲室分为第一空腔和第二空腔；所述分散板用于缓冲从所述坩埚本体受热的蒸镀材料分子避免其直接对冲基板。
在一个实施例中，所述缓冲室两侧设有惰性气体通入管道；所述惰性气体通入管道与所述缓冲室与所述第一空腔连通。
在一个实施例中，所述缓冲室设有顶面；所述导流支管为多个，均一端穿过所述顶面伸入所述缓冲室内，与缓冲室连通，所述多个导流支管均匀设置于所述顶面。
在一个实施例中，每个所述导流支管均垂直于基板设置。
在一个实施例中，每个所述导流支管长度为10厘米至30厘米之间。
一种蒸镀设备，用于基板沉积，包括：蒸镀腔室、位于蒸镀腔室内如上述任一实施例所述的蒸镀坩埚。
在一个实施例中，所述蒸镀腔室为密闭真空腔体。
本发明还提供一种使用上述的蒸镀坩埚的蒸镀方法，包括以下步骤：
将待蒸镀的蒸镀材料置于所述坩埚本体的底部并加热坩埚本体以使所述待蒸镀的蒸镀材料受热变成蒸镀材料分子蒸汽；
所述蒸镀材料分子蒸汽向上运动进入所述缓冲室；
其中蒸镀材料在所述坩埚本体底部，加热所述坩埚本体，蒸镀材料受热变成蒸汽状态，进入所述缓冲室，形成一个对外的饱和压力差；通过所述惰性气体通入管道向所述缓冲室内通入惰性气体，且所述惰性气体温度接近或略高于蒸镀材料分子蒸汽；
蒸镀材料分子与惰性气体分子发生碰撞获得动能，通过从导流支管射出，沉积在所述基板上；所述基板预先加热至一定温度。
本发明提供的蒸镀坩埚、蒸镀设备以及蒸镀方法的有益效果在于：本发明通过在坩埚本体上方设置一个缓冲室，缓冲室顶部连通导流支管，通过导流支管局限蒸镀材料分子射出角度来减少材料浪费
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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例，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是本发明实施例提供的蒸镀设备的结构示意图；
上述附图所涉及的标号明细如下：
1-坩埚本体； 11-容纳腔；
2-缓冲室； 21-分散板；
22-惰性气体通入管道； 23-第一空腔；
24-第二空腔； 25-顶面；
3-导流支管； 4-基板；
5-蒸镀腔室。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了说明本发明所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
该蒸镀坩埚，用于在基板4上沉积蒸镀材料，包括坩埚本体1，缓冲室2和导流支管3。缓冲室2设于坩埚本体1上方，并与其连通；导流支管3设于缓冲室2上方并与缓冲室2连通。本实施例中，通过在缓冲室2上方设置导流支管3，通过导流支管3局限蒸镀材料分子射出角度，使射出的蒸镀材料分子控制在基板4范围内，从而减少蒸镀材料浪费。
在一个实施例中，坩埚本体1形成容纳腔11，容纳腔11顶部开口与缓冲室2连通；坩埚本体1用于盛放蒸镀材料，蒸镀时加热坩埚本体1，蒸镀材料受热蒸发形成蒸镀材料分子蒸汽进入缓冲室2中，使缓冲室2中形成一个对外的饱和压力差。
在一个实施例中，缓冲室2内设置分散板21，将缓冲室2分为第一空腔23和第二空腔24；通过在缓冲室2中设置分散板21，能够有效的缓冲从坩埚本体1受热进入缓冲室2的的蒸镀材料分子蒸汽，避免其直接对冲基板4，造成速率不稳，沉积不均匀。优选地，所述分散板21大致呈网状结构。
在一个实施例中，缓冲室2两侧设有惰性气体通入管道22；惰性气体通入管道22与缓冲室2连通于第一空腔23；通入的惰性气体温度与蒸镀材料分子蒸汽接近，可以选N2、He、Ar等惰性气体。通过与惰性气体分子碰撞调整运动方向，直到与导流支管3方向平行射出，有效的提高蒸镀材料利用率。通入惰性气体，其温度与蒸镀材料分子蒸汽接近或略高，能够维持蒸镀材料气态结构，并给蒸镀材料分子注入新的能量，使其具有更高的动能，使得蒸镀材料分子动能较小的也能够有机会从导流支管3发射，从而提高材料利用率。
在一个实施例中，缓冲室2设有顶面25，导流支管3为多个；导流支管3的一端穿过顶面25伸入缓冲室2内，与缓冲室2连通，多个导流支管3在顶面25上均匀分布；在本实施例中，蒸镀材料分子出射速度与导流支管3方向平行或相近，以及通过与惰性气体分子碰撞调整运动方向与导流支管3方向平行或相近，方可由导流支管3射向基板4沉积，由此局限蒸镀材料分子射出角度；导流支管3在顶面25上呈均匀排布，能够使蒸镀材料分子均匀射出，沉积在基板4上。
在一个实施例中，每个导流支管3均垂直于基板4设置；垂直出射可以更好的控制蒸镀材料分子在基板4上的沉积位置，可以进一步通过均匀排布导流支管3，从而达到蒸镀材料分子在基板4上均匀沉积。
在一个实施例中，导流支管3长度为10厘米至30厘米之间；基于缓冲室2与基板4之间的距离选择不同长度的导流支管3，减少蒸镀材料分子从导流支管3射出到沉积在基板4上所走的路程，大大精简了蒸镀结构。
本申请还提供一种蒸镀设备，用于基板4沉积蒸镀材料，包括：蒸镀腔室5、以上任一实施例所说的蒸镀坩埚；本实施例中，通过利用上述蒸镀坩埚，能够极大的提高材料利用率，并有效提高机台稼动率，延长维保设备的周期。
在一个实施例中，蒸镀腔室5为密闭真空腔体；通过使用真空腔体5能够有效的避免蒸镀材料分子在沉积过程中与其他分子之间发生碰撞，从而使沉积不均匀，同时也能避免其他杂质分子沉积在基板4上。
本申请还提供一种蒸镀方法，用于基板4沉积蒸镀材料，包括上述的蒸镀设备，将蒸镀材料置于所述坩埚本体1的底部并加热坩埚本体1以使所述蒸镀材料受热变成蒸镀材料分子蒸汽；所述蒸镀材料分子蒸汽向上运动进入所述缓冲室2；所述惰性气体通入管道22向所述缓冲室2内通入惰性气体；蒸镀材料分子与惰性气体分子发生碰撞获得动能，从导流支管3射出，沉积在所述基板4上。通入惰性气体，其温度与蒸镀材料分子蒸汽接近或略高，能够维持蒸镀材料气态结构，并给蒸镀材料分子注入新的能量，使其具有更高的动能，使得蒸镀材料分子动能较小的也能够有机会从导流支管3发射，从而提高蒸镀材料利用率；其中，导流支管3的辐射区域与基板4的面积重合，在蒸镀前，先加热基板4到一定温度，能够使使蒸镀材料分子更好的沉积附着在基板4上。
以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蒸镀坩埚，用于基板沉积蒸镀材料，包括坩埚本体，其特征在于，还包括缓冲室和导流支管；所述缓冲室设于所述坩埚本体上方，并与其连通；所述导流支管设于所述缓冲室上方并与所述缓冲室连通。
2.如权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述坩埚本体形成容纳腔，所述容纳腔顶部开口与所述缓冲室连通。
3.如权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，还包括设置在所述缓冲室内的分散板，将缓冲室分为第一空腔和第二空腔；所述分散板用于缓冲从所述坩埚本体受热的材料分子避免其直接对冲基板。
4.如权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述缓冲室两侧设有惰性气体通入管道；所述惰性气体通入管道与所述缓冲室的所述第一空腔连通。
5.如权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述缓冲室设有顶面；所述导流支管为多个，均一端穿过所述顶面伸入所述缓冲室内，与所述缓冲室连通，所述多个导流支管均匀设置于所述顶面面。
6.如权利要求5所述的蒸镀坩埚，其特征在于，每个所述导流支管均垂直于所述基板设置。
7.如权利要求6所述的蒸镀坩埚，其特征在于，每个所述导流支管长度为10厘米至30厘米之间。
8.一种蒸镀设备，用于基板沉积蒸镀材料，其特征在于，包括：蒸镀腔室、位于蒸镀腔室内如权利要求1～7任一项所述的蒸镀坩埚。
9.如权利要求8所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸镀腔室为密闭真空腔体。
10.一种使用权利要求1-7任一项所述的蒸镀坩埚的蒸镀方法，其特征在于，包括以下步骤：
将蒸镀材料置于所述坩埚本体的底部并加热坩埚本体以使所述蒸镀材料受热变成蒸镀材料分子蒸汽；
所述蒸镀材料分子蒸汽向上运动进入所述缓冲室；
所述惰性气体通入管道向所述缓冲室内通入惰性气体；
蒸镀材料分子与惰性气体分子发生碰撞获得动能，从导流支管射出，沉积在所述基板上。
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