CN113388815A - 一种适用于坩埚的面蒸发源结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其包括至少两个坩埚腔室，每个坩埚腔室放置一个坩埚和对应的子蒸发源，子蒸发源包括热电偶和加热丝，加热丝均布在坩埚腔室内侧壁，热电偶安装在坩埚腔室的底部；坩埚腔室的上端设有盖板，盖板上对应基板区域设有盖板通孔，盖板与坩埚接触的内表面设有加热装置；坩埚包括坩埚本体和上盖，坩埚本体由分隔板隔成若干独立区域，上盖间隔分布有若干开孔，上盖对应非映射基板区域设有至少一个斜孔，沿斜孔方向设置镀率检测仪器，镀率检测仪器检测沿斜孔扩散的蒸镀材料以获取坩埚材料镀率；坩埚的开孔与盖板通孔相对应，且坩埚开孔直径小于盖板通孔的直径。本发明有利于提高蒸发源内材料受热均匀性。

Description

一种适用于坩埚的面蒸发源结构
技术领域
本发明涉及真空蒸镀技术领域，尤其涉及一种适用于坩埚的面蒸发源结构。
背景技术
OLED，即有机发光二极管（organic light-emitting diode）是继LCD后新一代的显示器，其制程工艺相较LCD简单，主要采用蒸镀制程，蒸镀设备蒸发源又主要为线蒸发源及点蒸发源，蒸发源内放置金属或有机材料，受热后材料汽化再经由蒸发源内坩埚溢出，沉积到玻璃基板上形成有机薄膜，用于实现OLED器件发光。现有蒸镀设备的蒸发源无论线蒸发源或点蒸发源材料利用率均极低，有效蒸镀到玻璃基片的材料很少，且由于蒸发源存在蒸镀角，无法将蒸镀到玻璃基片的阴影（shadow effect）进一步缩小，也限制了AMOLED高分辨率的发展。目前解决方案之一是发展面蒸发源，面蒸发源内材料蒸汽入射角度与玻璃基片近乎垂直，因此可以将薄膜阴影做的很小，材料利用率高。但面蒸发源相较线蒸发源及点蒸发源体积过大，内部材料往往难以均匀受热，局部材料由于蒸发过快造成镀率不稳定，最终引起薄膜均匀性差，也是目前面蒸发源未实现商用的主要难题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于坩埚的面蒸发源结构，以获得较大的蒸镀角，减小蒸镀阴影，减小混色等不良，满足高分辨率产品制程；同时提高材料利用率降低成产成本。
本发明采用的技术方案是：
一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其包括至少两个坩埚腔室，每个坩埚腔室放置一个坩埚，且所有坩埚的开口面积相加大于蒸镀基板尺寸；每个坩埚腔室内配置一个子蒸发源，子蒸发源包括热电偶和加热丝，加热丝均布在坩埚腔室内侧壁，热电偶安装在坩埚腔室的底部；坩埚腔室的上端开口，且开口上设有盖板，盖板上对应基板区域设有盖板通孔，盖板与坩埚接触的内表面设有加热装置；
坩埚包括坩埚本体以及设于坩埚本体上端的上盖，坩埚本体由若干导热材料成型的分隔板隔成若干独立区域，上盖的表面对应基板区域间隔分布有若干开孔，上盖的表面四周对应非映射基板区域设有至少一个斜孔，沿斜孔方向设置与斜孔数量一致的镀率检测仪器，镀率检测仪器检测沿斜孔扩散的蒸镀材料以获取坩埚材料镀率；坩埚的开孔与盖板通孔相对应，且坩埚开孔直径小于盖板通孔的直径。
进一步地，作为一种较优实施方式，每个子蒸发源连接控制器并分别独立控制。
进一步地，作为一种较优实施方式，加热装置配置在盖板通孔之间的间隙区域。
进一步地，作为一种较优实施方式，加热装置为电热丝或石墨烯。
进一步地，作为一种较优实施方式，坩埚本体的分隔板的高度低于坩埚本体的内部高度。
进一步地，作为一种较优实施方式，分隔板的高度应低于坩埚本体内部4/5高度。
进一步地，作为一种较优实施方式，分隔板采用与坩埚本体相同材料成型，或者采用钛、钽以及钛合金或钽合金成型，
进一步地，作为一种较优实施方式，分隔板为固定式或可拆卸式配置于坩埚本体内。
进一步地，作为一种较优实施方式，坩埚本体的每个独立区域至少对应一个开孔。
进一步地，作为一种较优实施方式，坩埚本体的水平截面为矩形，坩埚本体主体成长方体结构，制造简单。
进一步地，作为一种较优实施方式，坩埚本体整体呈底部较窄的梯台结构，即坩埚本体的竖直截面呈上宽下窄的梯形，可减少材料使用量。
进一步地，作为一种较优实施方式，开孔中心线垂直于上盖垂直，或者与垂直方向呈一定角度。
进一步地，作为一种较优实施方式，开孔截面包括但不限于圆形或矩形，开孔采用等距布置或变距离布置。
本发明采用以上技术方案，将单一面蒸发源切割成一定数量的子蒸发源，另外再设计可检测材料镀率的坩埚，以检测坩埚内材料蒸发情况。坩埚放置子蒸发源内，蒸发源附有盖板，盖板一侧附有加热装置，避免材料于坩埚上盖开孔处凝结堆积；坩埚内设置分隔板，起到导热及避免材料局部堆积的问题，坩埚上盖基板映射区域设计均布或非均布的规则开孔（圆形或矩形），以获得均匀的蒸镀薄膜，非映射区域设计一斜孔，可用于布置膜厚检测装置检测材料镀率。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
图1为本发明的主蒸发源的主视结构示意图；
图2为本发明的主蒸发源的俯视结构示意图；
图3为本发明一种适用于坩埚的面蒸发源结构示意图；
图4为本发明坩埚本体结构示意图；
图5为本发明上盖的俯视结构示意图；
图6为本发明的子蒸发源结构示意图；
图7为本发明的子蒸发源内放置坩埚后的使用状态示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图7之一所示，本发明公开了一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其包括至少两个坩埚腔室1，每个坩埚腔室1放置一个坩埚2，且所有坩埚2的开口面积相加大于蒸镀基板3尺寸；每个坩埚腔室1内配置一个子蒸发源，子蒸发源包括热电偶5和加热丝6，加热丝6均布在坩埚腔室1内侧壁，热电偶5安装在坩埚腔室1的底部且不设加热丝6，热电偶5包括K型或R型，热电偶5数量至少为1；子蒸发源对放置于坩埚腔室1内的坩埚2加热使得对坩埚2边缘受热，热量传递坩埚2内材料。
坩埚腔室1的上端开口，且开口上设有盖板7，盖板7上对应基板区域设有盖板通孔71，盖板7与坩埚2接触的内表面设有加热装置8；盖板7关闭时，一方面固定坩埚2，另一方面加热装置8与坩埚2上盖贴合并供热，避免材料于坩埚2上盖开孔处冷凝造成堵孔。
坩埚2包括坩埚本体20以及设于坩埚本体20上端的上盖21，坩埚本体20由若干导热材料成型的分隔板9隔成若干独立区域，上盖21的表面对应基板区域间隔分布有若干开孔22，上盖21的表面四周对应非映射基板区域设有至少一个斜孔23，沿斜孔23方向设置与斜孔23数量一致的镀率检测仪器10，镀率检测仪器10检测沿斜孔23扩散的蒸镀材料以获取坩埚2材料镀率；坩埚2的开孔22与盖板通孔71相对应，且坩埚2开孔22直径小于盖板通孔71的直径。盖板7上对应斜孔23设置有盖板斜孔72
进一步地，作为一种较优实施方式，每个子蒸发源连接控制器并分别独立控制。
进一步地，作为一种较优实施方式，加热装置8配置在盖板通孔71之间的间隙区域。
进一步地，作为一种较优实施方式，加热装置8为电热丝或石墨烯。
进一步地，作为一种较优实施方式，坩埚本体20的分隔板9的高度低于坩埚本体20的内部高度。
进一步地，作为一种较优实施方式，分隔板9的高度应低于坩埚本体20内部4/5高度。
进一步地，作为一种较优实施方式，分隔板9采用与坩埚本体20相同材料成型，或者采用钛、钽以及钛合金或钽合金成型，
进一步地，作为一种较优实施方式，分隔板9为固定式或可拆卸式配置于坩埚本体20内。
进一步地，作为一种较优实施方式，坩埚本体20的每个独立区域至少对应一个开孔22。
进一步地，作为一种较优实施方式，坩埚本体20的水平截面为矩形，坩埚本体20主体成长方体结构，制造简单。
进一步地，作为一种较优实施方式，坩埚本体20整体呈底部较窄的梯台结构，即坩埚本体20的竖直截面呈上宽下窄的梯形，可减少材料使用量。
进一步地，作为一种较优实施方式，开孔22中心线垂直于上盖21垂直，或者与垂直方向呈一定角度。
进一步地，作为一种较优实施方式，开孔22截面包括但不限于圆形或矩形，开孔22采用等距布置或变距离布置。
下面就本发明的具体结构做详细的说明：
如图1或2所示，面蒸发源配置至少2个坩埚2，且所有坩埚2的开口面积相加大于蒸镀基板3尺寸，以便蒸镀材料可全覆盖基板；坩埚2的数量优选偶数个。
如图3或4所示，坩埚本体20的水平截面为矩形，坩埚本体20主体成长方体结构，制造简单。作为另一种实施方式，坩埚本体20整体呈底部较窄的梯台结构，即坩埚本体20的竖直截面呈上宽下窄的梯形，可减少材料使用量。
如图4所示，坩埚本体20内置若干导热材料成型的分隔板9，分隔板9将坩埚本体20内隔成一定数量独立区域，分隔板9的高度低于坩埚本体20的内部高度。分隔板9可传导热量，使得内部材料均匀受热蒸发避免坩埚2边缘过多蒸发中心区域后蒸发造成的镀率不均，也可避免坩埚2倾斜不平造成材料局部堆积。分隔板9采用与坩埚本体20相同材料成型，或者采用钛、钽以及钛合金或钽合金成型，分隔板9的高度应低于坩埚本体20内部4/5高度，分隔板9为固定式或可拆卸式配置于坩埚本体20内。
如图5所示，上盖21的表面对应基板区域间隔分布有若干开孔22，上盖21的表面四周对应非映射基板区域设有至少一个斜孔23，沿斜孔23方向设置与斜孔23数量一致的镀率检测仪器10，镀率检测仪器10检测沿斜孔23扩散的蒸镀材料以获取坩埚2材料镀率。开孔22中心线垂直于上盖21垂直，或者与垂直方向呈一定角度。开孔22截面包括但不限于圆形或矩形，开孔22采用等距布置或变距离布置。
如图6或7所示，蒸发源由多个子蒸发源组成，数量与坩埚2一致，内侧壁均布加热丝6，且各子蒸发源温度可独立控制。坩埚2放置蒸发源内后其边缘受热，热量传递坩埚2内材料。底部设置热电偶5，包括K型或R型，热电偶5数量至少为1，且不设加热丝6。
另外，此发明不限于点源腔体，包含线源、面源等其他蒸发源设计。
本发明采用以上技术方案，可获得大蒸发角减少镀膜的阴影效应，减小混色等风险，提升产品良率，且满足高分辨率产品制程，另外，同现有面蒸发源技术相比，提高蒸发源内材料受热均匀性，改善薄膜膜厚均匀性差的问题。同时提高材料利用率降低成产成本，另外该蒸发源对比线蒸发源往复移动式蒸镀节省生产时间，提高生产效率。
显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：其包括至少两个坩埚腔室，每个坩埚腔室放置一个坩埚，且所有坩埚的开口面积相加大于蒸镀基板尺寸；每个坩埚腔室内配置一个子蒸发源，子蒸发源包括热电偶和加热丝，加热丝均布在坩埚腔室内侧壁，热电偶安装在坩埚腔室的底部；坩埚腔室的上端开口，且开口上设有盖板，盖板上对应基板区域设有盖板通孔，盖板与坩埚接触的内表面设有加热装置；
坩埚包括坩埚本体以及设于坩埚本体上端的上盖，坩埚本体由若干导热材料成型的分隔板隔成若干独立区域，上盖的表面对应基板区域间隔分布有若干开孔，上盖的表面四周对应非映射基板区域设有至少一个斜孔，沿斜孔方向设置与斜孔数量一致的镀率检测仪器，镀率检测仪器检测沿斜孔扩散的蒸镀材料以获取坩埚材料镀率；坩埚的开孔与盖板通孔相对应，且坩埚开孔直径小于盖板通孔的直径。
2.根据权利要求1所述的一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：每个子蒸发源连接控制器并分别独立控制。
3.根据权利要求1所述的一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：加热装置配置在盖板通孔之间的间隙区域，加热装置为电热丝或石墨烯。
4.根据权利要求1所述的一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：坩埚本体的分隔板的高度低于坩埚本体的内部高度。
5.根据权利要求1所述的一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：分隔板采用与坩埚本体相同材料成型，或者采用钛、钽以及钛合金或钽合金成型。
6.根据权利要求1所述的一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：隔板为固定式或可拆卸式配置于坩埚本体内。
7.根据权利要求1所述的一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：坩埚本体的每个独立区域至少对应一个开孔。
8.根据权利要求1所述的一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：坩埚本体的水平截面为矩形，坩埚本体主体成长方体结构；或者坩埚本体整体呈底部较窄的梯台结构，即坩埚本体的竖直截面呈上宽下窄的梯形。
9.根据权利要求1所述的一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：开孔中心线垂直于上盖垂直，或者与垂直方向呈一定角度。
10.根据权利要求1所述的一种适用于坩埚的面蒸发源结构，其特征在于：开孔采用等距布置或变距离布置。
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