CN115369361A - 蒸镀坩埚、蒸镀设备以及蒸镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蒸镀坩埚，包括：坩埚本体，所述坩埚本体具有盛装蒸镀材料的容纳空间，所述坩埚本体的顶部设置有与所述容纳空间连通的开口；第一分布器，所述第一分布器盖合所述开口，所述第一分布器上间隔设置有多个与所述容纳空间分别连通的第一气孔；第一加热装置，所述第一加热装置设置在所述第一分部器上并用于对设置有所述第一气孔的区域进行加热；以及稳压管，所述稳压管伸入至所述容纳空间内并用于向所述容纳空间通入稳压气体。本发明有利于提高蒸镀均匀性，还能提高蒸镀效率，如果在蒸镀过程中发生堵孔现象，可通过加热装置对分布器的气孔位置处进行加热，将造成堵孔的蒸镀材料蒸发掉，解决堵孔问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种蒸镀坩埚、蒸镀设备以及蒸镀方法。
背景技术
OLED的显示技术具有可以在更薄、更柔性的屏幕上，展现更逼真的色彩、更佳的对比度，实现更低的能耗等优点。在OLED制作过程中，通常需要采用蒸镀工艺蒸镀电极材料，如镁、银等。通常的办法是将蒸镀材料放入坩埚中进行加热蒸镀，然而在蒸镀过程中，由于蒸镀设备的结构设计限制，存在蒸镀材料气化气体不能均匀分布在待镀膜材料表面的问题，而且随着蒸镀材料的逐渐消耗，坩埚内部蒸气压逐渐降低，不仅会降低蒸镀效率，这也会对蒸镀均匀性造成影响。
发明内容
基于此，有必要提供一种可以提高蒸镀效率和蒸镀均匀性的蒸镀坩埚。
此外，还有必要提供一种使用该蒸镀坩埚的蒸镀设备及使用该蒸镀坩埚的蒸镀方法。
本发明提供一种蒸镀坩埚，包括：
坩埚本体，所述坩埚本体具有盛装蒸镀材料的容纳空间，所述坩埚本体的顶部设置有与所述容纳空间连通的开口；
第一分布器，所述第一分布器盖合所述开口，所述第一分布器上间隔设置有多个与所述容纳空间分别连通的第一气孔；
第一加热装置，所述第一加热装置设置在所述第一分部器上并用于对设置有所述第一气孔的区域进行加热；以及
稳压管，所述稳压管伸入至所述容纳空间内并用于向所述容纳空间通入稳压气体。
在其中一个实施例中，所述第一分布器与所述坩埚本体可拆卸连接；和/或，
所述第一分布器呈圆盘状；和/或，
所述第一气孔沿所述第一分布器的厚度方向贯穿所述第一分布器；和/或，
多个所述第一气孔等间距设置在所述第一分布器上；和/或，
多个所述第一气孔关于所述第一分布器的中心呈中心对称设置。
在其中一个实施例中，所述第一加热装置设置于所述第一分布器上朝向所述容纳空间一侧；和/或，
所述第一加热装置关于所述第一分布器的中心呈螺旋状；和/或，
所述第一加热装置为导热线圈。
在其中一个实施例中，所述稳压管在伸入至所述坩埚本体内的顶部位置间隔设置有多个第二气孔，多个所述第二气孔用于将所述稳压气体分散至所述坩埚本体的内部；
所述稳压管上设置有用于对所述稳压气体进行加热的第二加热装置。
在其中一个实施例中，所述第二加热装置沿所述稳压管的轴向方向呈螺旋状缠绕于所述稳压管的四周；和/或，
所述第二加热装置为导热线圈；和/或，
所述第二加热装置位于所述坩埚本体之外。
在其中一个实施例中，所述蒸镀坩埚还包括：
第二分布器，所述第二分布器设置于所述容纳空间中，且位于所述稳压管与所述第一分布器之间，所述第二分布器与所述第一分布器通过连接杆连接，所述第二分部器与所述坩埚本体的底面之间的空间用于盛装所述蒸镀材料；
其中，所述第二分布器上具有第三加热装置以及多个间隔设置的第三气孔，所述第三加热装置用于对设置有所述第三气孔的区域进行加热。
在其中一个实施例中，所述第二分布器与所述坩埚本体一体成型；和/或，
所述第二分布器呈圆盘状；和/或，
所述第三气孔沿所述第二分布器的厚度方向贯穿所述第二分布器；和/或，
多个所述第三气孔等间距设置在所述第二分布器上；和/或，
所述连接杆与所述第一分布器可拆卸连接；和/或，
所述第二分部器与所述坩埚本体的底面之间的所述坩埚本体上设置有用于添加所述蒸镀材料的开口或开关门。
在其中一个实施例中，所述第三加热装置设置于所述第二分布器上朝向所述稳压管一侧；和/或，
所述第三加热装置关于所述第二分布器的中心呈螺旋状；和/或，
所述第三加热装置为导热线圈。
在其中一个实施例中，所述坩埚本体具有依次相连的主体部、颈部和开口部，所述颈部的径向尺寸分别小于所述主体部和所述开口部的径向尺寸，所述颈部位于所述第一分布器与所述稳压管之间。
本发明还提供一种蒸镀设备，包括上述任一实施例中所述的蒸镀坩埚。
本发明还提供一种蒸镀方法，包括如下步骤：
使用上述任一实施例中所述的蒸镀坩埚，将蒸镀材料置于所述坩埚本体的容纳空间内；
对所述容纳空间内的所述蒸镀材料进行加热气化处理，并同时基于所述容纳空间内的蒸气压通过所述稳压管向所述容纳空间通入稳压气体，以控制所述蒸镀材料形成的气化气体通过所述第一分布器均匀扩散至待镀膜材料的表面。
通过在蒸镀坩埚的坩埚本体上设置分布器，并在分布器上设置多个气孔使得蒸镀材料的气化气体可以通过分布器均匀扩散至待镀膜材料表面，有利于提高蒸镀均匀性。进一步在蒸镀坩埚设置有稳压管，可以根据坩埚本体内部蒸气压的变化，通过稳压管将稳压气体通入坩埚本体中，使蒸镀过程中的蒸气压保持稳定，能够进一步的控制镀膜产品的均匀性，还能提高蒸镀效率。
另外，本发明经过研究发现，在分布器上均匀布孔虽然一定程度上解决了蒸镀均匀性的问题，但因出气的孔径减小，堵孔问题比较严重，因此，本发明进一步还在分布器上设置有加热装置，如果在蒸镀过程中发生堵孔现象，可通过加热装置对分布器的气孔位置处进行加热，将造成堵孔的蒸镀材料蒸发掉，这样可以有效解决堵孔问题，确保蒸镀过程顺利进行。
附图说明
图1为一实施例的蒸镀坩埚的立体结构示意图。
图2为图1中的蒸镀坩埚的剖视结构示意图。
图3为图1中第一分布器的正面结构示意图。
图4为图1中第一分布器与第一加热装置的结合示意图。
图5为图1中第二分布器的正面结构示意图。
图6为图1中第二分布器与第三加热装置的结合示意图。
附图标记：
10：蒸镀坩埚；11：坩埚本体；12：第一分布器；121：第一气孔；13：第一加热装置；14：稳压管；141：第二气孔；15：第二加热装置；16：第二分布器；161：第三气孔；17：连接杆；18：第三加热装置。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，当元件被称为“设于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1和图2所示，并结合图3和图4，本发明一实施例提供一种蒸镀坩埚10，其包括坩埚本体11、第一分布器12、第一加热装置13以及稳压管14。
在一个具体的示例中，坩埚本体11具有盛装蒸镀材料的容纳空间，坩埚本体11的顶部设置有与容纳空间连通的开口。通过坩埚本体11顶部与容纳空间连通的开口将蒸镀材料放入容纳空间中。
在一个具体的示例中，第一分布器12盖合开口，第一分布器12上间隔设置有多个与容纳空间分别连通的第一气孔121。通过在蒸镀坩埚10的坩埚本体11上设置第一分布器12，并在第一分布器上12设置多个第一气孔121使得蒸镀材料的气化气体可以通过第一分布器12均匀扩散至待镀膜材料表面，有利于提高蒸镀均匀性，解决了传统技术在蒸镀过程中，由于蒸镀设备的结构设计限制，存在蒸镀材料气化气体不能均匀分布在待镀膜产品表面的问题。
第一分布器12的形状与坩埚本体11的形状相适应，且可以将坩埚本体11开口处充分盖合，确保蒸镀气化气体从第一分布器12的多个第一气孔121位置处均匀喷出。具体地，第一分布器12的直径为350mm～470mm。
可理解地，第一分布器12与坩埚本体11可拆卸连接。具体的，第一分布器12为可拆卸结构，可通过螺纹旋进或其他密封方式与坩埚本体11组装。
可理解地，第一分布器12可以是圆盘状，也可以是其他与坩埚本体11相适配的形状，不限于此。
可理解地，第一分布器12具有一定的厚度，第一气孔121沿第一分布器12的厚度方向贯穿第一分布器12，蒸镀气化气体可以通过第一分布器12的多个第一气孔121喷出。进一步地，多个第一气孔121等间距设置在第一分布器12上。更进一步地，多个第一气孔121关于第一分布器12的中心呈中心对称设置，可以增加蒸镀均匀性。具体地，第一气孔121的孔径为2.5mm～3mm，多个第一气孔121之间的孔间距为4mm～8mm。
由于蒸镀气化气体从坩埚本体11底部逐渐向开口处扩散的过程中，蒸镀气化气体温度逐渐降低，部分蒸镀气化气体会在第一分布器12的多个第一气孔121处凝固，不能完全扩散至待镀膜产品表面，因此可能会造成第一分布器12发生堵孔的问题。为了解决这一问题，发明人在蒸镀坩埚10上设置了第一加热装置13。
在一个具体的示例中，第一加热装置13设置在第一分部器12上并用于对设置有第一气孔121的区域进行加热。如果在蒸镀过程中第一分布器12的第一气孔121区域发生堵孔现象，可通过第一加热装置13对第一分布器12的第一气孔121区域进行加热，将造成堵孔的蒸镀材料蒸发掉，解决堵孔问题，确保蒸镀过程顺利进行。
第一加热装置13设置于第一分布器12上朝向容纳空间一侧。当第一气孔121区域发生堵孔时，可以更快地将堵孔材料蒸发掉。
可理解地，第一加热装置13可以是关于第一分布器12的中心呈螺旋状，也可以是其他与第一分布器12相适配的形状，不限于此。第一加热装置13可以是导热线圈，也可以是其他具有相同导热功能的加热装置，不限于此。
在一个具体的示例中，蒸镀坩埚10上还设置了稳压管14，稳压管14伸入至容纳空间内并用于向容纳空间通入稳压气体。根据坩埚本体11内部蒸气压的变化，通过稳压管14将稳压气体通入坩埚本体11中，使蒸镀过程中的蒸气压保持稳定，不仅有利于进一步控制镀膜产品的均匀性，还能提高蒸镀效率，解决了传统蒸镀技术中，随着蒸镀过程的不断进行，蒸镀材料逐渐减少，引起蒸气压下降影响蒸镀均匀性和蒸镀效率的问题。其中，稳压管14的内径为5～7mm。
进一步地，稳压管14在伸入至坩埚本体11内的顶部位置间隔设置有多个第二气孔141，多个第二气孔141用于将稳压气体分散至坩埚本体11的内部。多个第二气孔141可以使稳压气体更加均匀地分散至坩埚本体11的内部，使蒸镀更加均匀。具体地，第二气孔141的孔径为0.5mm～3mm。
更进一步地，稳压管14上设置有用于对稳压气体进行加热的第二加热装置15。通过第二加热装置15可以控制从稳压管14进入坩埚本体11的稳压气体的温度，稳压气体在第二加热装置15的控制下在进入坩埚本体11前可以进行预热，使进入坩埚本体11中的稳压气体的温度与坩埚本体11内部原有的温度一致，保持蒸镀坩埚10温度稳定，有利于保证蒸镀材料蒸发的稳定性。
第二加热装置15可以但不限于呈螺旋状，螺旋状的第二加热装置沿稳压管14的轴向方向缠绕于稳压管14的四周。第二加热装置15可以是导热线圈，也可以是其他具有相同导热效果的加热装置。
第二加热装置15位于坩埚本体11之外，有利于自外部控制稳压管14内稳压气体的温度，进一步保持蒸镀坩埚10内部的温度稳定。
为了进一步实现蒸镀气化气体扩散的均匀性，还可以在坩埚本体11内部设置第二分布器16。
在一个具体的示例中，第二分布器16设置于容纳空间中，且位于稳压管14与第一分布器12之间，第二分布器16与第一分布器12通过连接杆17连接，第二分部器16与坩埚本体11的底面之间的空间用于盛装蒸镀材料。可理解地，第二分布器16与坩埚本体11一体加工成型。连接杆17与第一分布器12可拆卸连接。具体的，连接杆17为可拆卸结构。
其中，如图5和图6所示，第二分布器16上具有第三加热装置18以及多个间隔设置的第三气孔161，第三加热装置18用于对设置有第三气孔161的区域进行加热。蒸镀气化气体首先通过位于坩埚本体11内部的第二分布器16上的多个第三气孔161进行第一次均匀扩散，再通过坩埚开口处的第一分布器12上的多个第一气孔121进行二次均匀扩散，经过二次均匀扩散后的蒸镀气化气体扩散至待蒸镀材料的表面，形成的蒸镀膜更加均匀。如果在蒸镀过程中第二分布器16发生堵孔现象，可通过第三加热装置18对第二分布器16的第三气孔161区域进行加热，解决堵孔问题。
第二分布器16可以是圆盘状，也可以是其他与坩埚本体11相适配的形状，不限于此。具体地，第二分布器16的直径为400mm～510mm。
可理解的，第二分布器16具有一定厚度，第三气孔161沿第二分布器16的厚度方向贯穿第二分布器16，蒸镀气化气体可以通过第二分布器16的多个第三气孔161喷出。
进一步地，多个第三气孔161等间距设置在第二分布器16上，可以增加蒸镀均匀性。更进一步地，第三气孔161的孔径为2.5mm～3mm，多个第三气孔161之间的孔间距为4mm～8mm。
更进一步地，第三加热装置18设置于第二分布器16上朝向稳压管14一侧。当第三气孔161区域发生堵孔时，可以更快地将堵孔材料蒸发掉。
可理解地，第三加热装置18可以是关于第二分布器16的中心呈螺旋状，也可以是其他与第二分布器16相适配的形状，不限于此。第三加热装置18可以是导热线圈，也可以是其他具有相同导热功能的加热装置，不限于此。
在一个具体的示例中，坩埚本体11具有依次相连的主体部、颈部和开口部，颈部的径向尺寸分别小于主体部和开口部的径向尺寸，颈部位于第一分布器12与稳压管14之间。这种蒸镀坩埚10的设计方式可以使坩埚本体11的内部更加保温，蒸镀气化气体更加均匀。从坩埚本体11的颈部向开口部延伸，坩埚本体11的径向尺寸逐渐变大，可以使蒸镀气化气体流出通道更宽，减少堵孔现象的发生。
进一步地，颈部位于第一分布器12与第二分布器16之间。使第二分布器16的位于坩埚本体11颈部的下方且靠近颈部的位置，在该位置处蒸镀气化气体通过第二分布器16上的多个第三气孔161进行第一次均布，有利于减少蒸镀气化气体在瓶颈下方凝结。
在一个具体的示例中，还可以在第二分部器16与坩埚本体11的底面之间的坩埚本体11上设置用于添加蒸镀材料的开口或开关门，以便于盛装蒸镀材料。
本发明还提供一种蒸镀设备，该蒸镀设备包括了上述任一示例中的蒸镀坩埚10。
上述蒸镀设备可以将蒸镀材料气化蒸出，均匀扩散至待镀膜材料表面，形成均匀可控的镀膜层。
上述示例中的蒸镀坩埚10在工作时，可以通过采用包括如下步骤S110～S120的蒸镀方法实现蒸镀：
S110：使用上述任一示例中的蒸镀坩埚10，将蒸镀材料置于坩埚本体11的容纳空间内。
S120：对容纳空间内的蒸镀材料进行加热气化处理，并同时基于容纳空间内的蒸气压通过稳压14向容纳空间通入稳压气体，以控制蒸镀材料形成的气化气体通过第一分布器12均匀扩散至待镀膜材料的表面。
在蒸镀过程中，若第一分布器12上的多个第一气孔121区域发生堵孔，可以对第一分布器12上的第一加热装置13进行加热将堵孔的蒸镀材料再次蒸发。
在一个具体的示例中，还可以通过稳压管14在伸入至坩埚本体11内的顶部位置间隔设置的多个第二气孔141将稳压气体分散至坩埚本体11内部。
在一个具体的示例中，还可以通过稳压管14上的第二加热装置15对稳压气体进行预热，保持坩埚本体11内部温度均衡，保证蒸镀过程的稳定性。
可选的，稳压气体为惰性气体，例如，稳压气体可以但不限于是氮气和氩气中的至少一种。
在一个具体的示例中，蒸镀气化气体首先通过位于坩埚本体11内部的第二分布器16上的多个第三气孔161进行第一次均匀扩散，再通过坩埚开口处的第一分布器12上的多个第一气孔121进行二次均匀扩散，形成更加均匀的蒸镀膜。
进一步地，当第二分布器16的多个第三气孔161区域发生堵孔时，通过第二分布器16上的第三加热装置17将造成堵孔的蒸镀材料蒸发。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种蒸镀坩埚，其特征在于，包括：
坩埚本体，所述坩埚本体具有盛装蒸镀材料的容纳空间，所述坩埚本体的顶部设置有与所述容纳空间连通的开口；
第一分布器，所述第一分布器盖合所述开口，所述第一分布器上间隔设置有多个与所述容纳空间分别连通的第一气孔；
第一加热装置，所述第一加热装置设置在所述第一分部器上并用于对设置有所述第一气孔的区域进行加热；以及
稳压管，所述稳压管伸入至所述容纳空间内并用于向所述容纳空间通入稳压气体。
2.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述第一分布器与所述坩埚本体可拆卸连接；和/或，
所述第一分布器呈圆盘状；和/或，
所述第一气孔沿所述第一分布器的厚度方向贯穿所述第一分布器；和/或，
多个所述第一气孔等间距设置在所述第一分布器上；和/或，
多个所述第一气孔关于所述第一分布器的中心呈中心对称设置。
3.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述第一加热装置设置于所述第一分布器上朝向所述容纳空间一侧；和/或，
所述第一加热装置关于所述第一分布器的中心呈螺旋状；和/或，
所述第一加热装置为导热线圈。
4.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述稳压管在伸入至所述坩埚本体内的顶部位置间隔设置有多个第二气孔，多个所述第二气孔用于将所述稳压气体分散至所述坩埚本体的内部；
所述稳压管上设置有用于对所述稳压气体进行加热的第二加热装置。
5.根据权利要求4所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述第二加热装置沿所述稳压管的轴向方向呈螺旋状缠绕于所述稳压管的四周；和/或，
所述第二加热装置为导热线圈；和/或，
所述第二加热装置位于所述坩埚本体之外。
6.根据权利要求1～5任一项所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述蒸镀坩埚还包括：
第二分布器，所述第二分布器设置于所述容纳空间中，且位于所述稳压管与所述第一分布器之间，所述第二分布器与所述第一分布器通过连接杆连接，所述第二分部器与所述坩埚本体的底面之间的空间用于盛装所述蒸镀材料；
其中，所述第二分布器上具有第三加热装置以及多个间隔设置的第三气孔，所述第三加热装置用于对设置有所述第三气孔的区域进行加热。
7.根据权利要求6所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述第二分布器与所述坩埚本体一体成型；和/或，
所述第二分布器呈圆盘状；和/或，
所述第三气孔沿所述第二分布器的厚度方向贯穿所述第二分布器；和/或，
多个所述第三气孔等间距设置在所述第二分布器上；和/或，
所述连接杆与所述第一分布器可拆卸连接；和/或，
所述第二分部器与所述坩埚本体的底面之间的所述坩埚本体上设置有用于添加所述蒸镀材料的开口或开关门。
8.根据权利要求6所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述第三加热装置设置于所述第二分布器上朝向所述稳压管一侧；和/或，
所述第三加热装置关于所述第二分布器的中心呈螺旋状；和/或，
所述第三加热装置为导热线圈。
9.如权利要求1～5、7～8任一项所述的蒸镀坩埚，其特征在于，所述坩埚本体具有依次相连的主体部、颈部和开口部，所述颈部的径向尺寸分别小于所述主体部和所述开口部的径向尺寸，所述颈部位于所述第一分布器与所述稳压管之间。
10.一种蒸镀设备，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的蒸镀坩埚。
11.一种蒸镀方法，其特征在于，包括如下步骤：
使用如权利要求1～9任一项所述的蒸镀坩埚，将蒸镀材料置于所述坩埚本体的容纳空间内；
对所述容纳空间内的所述蒸镀材料进行加热气化处理，并同时基于所述容纳空间内的蒸气压通过所述稳压管向所述容纳空间通入稳压气体，以控制所述蒸镀材料形成的气化气体通过所述第一分布器均匀扩散至待镀膜材料的表面。
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