TWI495742B - 蒸鍍裝置及蒸鍍方法 - Google Patents

Description

蒸鍍裝置及蒸鍍方法

本發明關於一種蒸鍍裝置及蒸鍍方法。

蒸鍍是在真空條件下，將蒸發源中的蒸鍍材料加熱並蒸發，使大量的原子、分子氣化，離開蒸發源並附著在基板上形成膜層。圖1所示為現有的一種具有固定蒸發源的蒸鍍裝置的示意圖。如圖1所示的蒸鍍裝置包括主腔室1’，以及設置在主腔室1’中的固定蒸發源2’、基板3’和金屬遮罩4’。固定蒸發源2’設置在主腔室1’底部，基板3’設置在固定蒸發源2’的上方並正對固定蒸發源3’，金屬遮罩4’設置在固定蒸發源2’和基板3’之間，在蒸鍍過程中作為基板3’的遮蔽。金屬遮罩4’的可用作為遮蔽基板3’上不需要蒸鍍有機材料或金屬材料的在玻璃表面的遮掩物。固定蒸發源2’中具有蒸鍍材料，蒸鍍材料在蒸鍍過程中被加熱到蒸發溫度並氣化，並透過金屬遮罩4’沉積在基板3’上。基板3’能够繞著旋轉軸31’旋轉，以在蒸鍍後獲得厚度均勻的膜。

現行的蒸鍍裝置最大的缺點在於材料使用率低，大部分材料都附著在主腔室1’的腔壁和金屬遮罩上4’上，真 正蒸鍍到基板3’上的蒸鍍材料大約只有1.5%。為了避免浪費，每次蒸鍍之後都需要打破蒸鍍裝置的真空，取出其中的金屬遮罩4’，將其上附著的蒸鍍材料進行人工刮除並回收。但是，頻繁打破真空容易將雜質引入蒸鍍裝置中，同時人工刮除的方式不僅耗費時間與人力，而且影響設備的稼動率。

本發明的目的是提出一種新型蒸鍍裝置及蒸鍍方法，以解決上述問題和/或其他問題。

為實現上述目的，本發明提出一種蒸鍍裝置，用於將容置在蒸發源中的蒸鍍材料蒸鍍到基板上，該蒸鍍裝置包括：主腔室，用於容置該蒸發源和該基板；及第一擴展腔室和第二擴展腔室，能够與該主腔室分別相互連通和相互隔離；第一金屬遮罩，設置在該第一擴展腔室中；以及第二金屬遮罩，設置在該第二擴展腔室中；其中，在蒸鍍中該第一金屬遮罩或該第二金屬遮罩交替伸入該主腔室中並位於該基板和該蒸發源之間以遮罩該基板。

本發明還提出一種蒸鍍方法，用於在蒸鍍裝置內，將容置在蒸發源中的蒸鍍材料蒸鍍到基板上，該蒸鍍裝置包括主腔室及能够與該主腔室相互連通和隔離的第一擴展 腔室和第二擴展腔室，該蒸鍍方法包括步驟：步驟1：使第一金屬遮罩從該第一擴展腔室移入該主腔室，以在第一蒸鍍過程中作為該基板的金屬遮罩使用；步驟2：在第一蒸鍍過程完成之後，使該第一金屬遮罩從該主腔室返回到該第一擴展腔室，並使該主腔室和該第一擴展腔室相互隔離；步驟3：使第二金屬遮罩從該第二擴展腔室移入該主腔室，以在第二蒸鍍過程中作為該基板的金屬遮罩使用；及步驟4：在第二蒸鍍過程完成之後，使該第二金屬遮罩從該主腔室返回到該第二擴展腔室，並使該主腔室和該第二擴展腔室相互隔離。

相比於現有技術，由於本發明的第一金屬遮罩和第二金屬遮罩在蒸鍍作業時能够交替使用，因此能够提高作業效率。再者，在優選實施例中，由於第一擴展腔室和第二擴展腔室內具有第一清理機構和第二清理機構，因此第一金屬遮罩和第二金屬遮罩能够交替進行蒸鍍材料的清理，極大地提高了裝置的效率。

1‧‧‧主腔室

1’‧‧‧主腔室

2‧‧‧第一擴展腔室

2’‧‧‧固定蒸發源

3‧‧‧第二擴展腔室

3’‧‧‧基板

4’‧‧‧金屬遮罩

11‧‧‧固定蒸發源

13‧‧‧旋轉軸

14‧‧‧開口

15‧‧‧第二開口

16‧‧‧第一門閥

17‧‧‧第二門閥

21‧‧‧第一金屬遮罩

22‧‧‧第二金屬遮罩

23‧‧‧第一擴展腔室開口

24‧‧‧第一清理機構

25‧‧‧第一托盤

31‧‧‧第二金屬遮罩

31’‧‧‧旋轉軸

32‧‧‧第二轉軸

33‧‧‧第二擴展腔室開口

34‧‧‧第二清理機構

35‧‧‧第二托盤

241‧‧‧第一清理頭

341‧‧‧第二刮除頭

S‧‧‧基板

圖1所示為現有的一種具有固定蒸發源的蒸鍍裝置的示意圖。

圖2所示為本發明一實施例的蒸鍍裝置的示意圖。

圖2所示為本發明一實施例的蒸鍍裝置的示意圖。如圖2所示，本發明一實施例的蒸鍍裝置包括主腔室1、第一擴展腔室2和第二擴展腔室3。

主腔室1中可設置固定蒸發源11和基板S。固定蒸發源11可設置在主腔室1底部，基板S可設置在固定蒸發源11的上方並正對固定蒸發源11。固定蒸發源11中可容置蒸鍍材料，蒸鍍材料在蒸鍍過程中被加熱到蒸發溫度並氣化，並沉積在基板S上。基板S在蒸鍍過程中能够繞著設置在主腔室1中並位於主腔室1上部的旋轉軸13旋轉，以在蒸鍍後獲得厚度均勻的膜。

在本實施例中，第一擴展腔室2和第二擴展腔室3分別設置在主腔室1的兩側，主腔室1對應第一擴展腔室2和第二擴展腔室3的兩側分別具有第一開口14和第二開口15，第一擴展腔室2在對應第一開口14的位置具有第一擴展腔室開口23，第二擴展腔室3在對應第二開口15的位置具有第二擴展腔室開口33。

在本實施例中，主腔室1還包括對應第一開口14的第一門閥16和對應第二開口15的第二門閥17。當第一門閥16開啟時主腔室1和第一擴展腔室2相互連通；當第二門閥17開啟時主腔室1和第二擴展腔室3相互連通。反之，當第一門閥16關閉時主腔室1和第一擴展腔室2相互隔離；當第二門閥17關閉時主腔室1和第二擴展腔室3相互隔離。

在其他實施例中，也可以在第一擴展腔室開口23和第二擴展腔室開口33上設置門閥，以代替主腔室1的第一門閥16和第二門閥17。然而，主腔室1和第一擴展腔室2、第二擴展腔室3之間連通和隔離並不限於設置上述第一門閥16和第二門閥17的方法，但凡能够實現使腔室之間相互隔離和相互連通的機構皆是可用的。另外，在主腔室1設置第一門閥16和第二門閥17的基礎上，在第一擴展腔室開口23和第二擴展腔室開口33上也可以裝設對應的門閥，以進一步增加隔離效果。

第一擴展腔室2中設置有第一金屬遮罩21和第一轉軸22。第二擴展腔室3中設置有第二金屬遮罩31和第二轉軸32。第一轉軸22設置在靠近第一擴展腔室開口23的位置，第二轉軸32設置靠近第二擴展腔室開口33的位置。在本實施例中，第一轉軸22從第一金屬遮罩21的上方連接第一金屬遮罩21的一端，第二轉軸32從第二金屬遮罩31的上方連接第二金屬遮罩31的一端，第一金屬遮罩21能够繞著第一轉軸22旋轉，以經過第一擴展腔室開口23和第一開口14進入主腔室1中或從主腔室1中轉回到第一擴展腔室2中。第二金屬遮罩31能够繞著第二轉軸32旋轉，以經過第二擴展腔室開口33和第二開口15進入主腔室1中或從主腔室1中轉回第二擴展腔室2中。第一金屬遮罩21和第二金屬遮罩31能够在蒸鍍過程中輪流作為基板S的遮罩使用。

第一擴展腔室2中還設置有第一清理機構24，第 一清理機構24例如為刮除臂。第二擴展腔室3中還具有第二清理機構34，第二清理機構34同樣可為刮除臂。第一清理機構24和第二清理機構34分別位於第一金屬遮罩21和第二金屬遮罩31的下方，以從第一金屬遮罩21和第二金屬遮罩31的下方清除第一金屬遮罩21和第二金屬遮罩31下部的蒸鍍材料。

在本實施例中，第一清理機構24從第一擴展腔室2遠離第一擴展腔室開口23的側壁伸出，並能够借由第一刮除頭241的往復運動刮除第一金屬遮罩21上的蒸鍍材料。第二清理機構34從第二擴展腔室3遠離第二擴展腔室開口33的側壁伸出，並能够借由第二刮除頭341的往復運動刮除第二金屬遮罩31上的蒸鍍材料。在其他實施例中，第一清理機構24以及第二清理機構34的設置形式及設置位置可以有所變化，本發明並不限制第一清理機構24以及第二清理機構34的設置形式及設置位置，只要能够實現清理第一金屬遮罩21和第二金屬遮罩31上的蒸鍍材料即可。本領域普通技術人員可在本發明的內容的基礎上做任何變化。

在本實施例中，第一擴展腔室2中還具有用於承接從第一金屬遮罩21上刮除下的蒸鍍材料的第一托盤25，第二擴展腔室3中還具有用於承接從第二金屬遮罩31上刮除下的蒸鍍材料的第二托盤35，方便使用者回收蒸鍍材料。

本發明蒸鍍裝置的工作過程如下：

當需要對基板S沉積蒸鍍材料時，將主腔室1的第 一門閥16和第二門閥17的其中之一打開，在本發明中以開啟第一門閥16為例，使第一金屬遮罩21繞著第一轉軸22旋轉，經過第一擴展腔室開口23和第一開口14進入主腔室1中，在蒸鍍過程中作為基板S的遮罩使用。

在蒸鍍完成之後使第一金屬遮罩21繞著第一轉軸22反向旋轉，轉回到第一擴展腔室2中並關閉第一門閥16，使主腔室1和第一擴展腔室2相互隔離。之後打開第二門閥17，使第二金屬遮罩31繞著第二轉軸32旋轉，經過第二擴展腔室開口33和第二開口15進入主腔室1中，在下一次蒸鍍中作為基板S的遮罩使用。與此同時，在第一擴展腔室2中由第一清理機構24通過第一清理頭241的往返運動清理第一金屬遮罩21上的蒸鍍材料，以便第一金屬遮罩21在下一次蒸鍍時使用。如此交替進行。

承上述，本發明還提出一種蒸鍍方法，用於在蒸鍍裝置內將容置在蒸發源11中的蒸鍍材料蒸鍍到基板S上，該蒸鍍裝置包括主腔室1及能够與該主腔室1相互連通和隔離的第一擴展腔室2和第二擴展腔室3，該蒸鍍方法包括步驟：步驟1：使第一金屬遮罩21從該第一擴展腔室2移入該主腔室1，以在第一蒸鍍過程中作為該基板S的遮罩使用；步驟2：在第一蒸鍍過程完成之後，使該第一金屬遮罩21從該主腔室1返回到該第一擴展腔室2，並使該主腔室1和該第一擴展腔室2相互隔離； 步驟3：使第二金屬遮罩31從該第二擴展腔室3移入該主腔室1，以在第二蒸鍍過程中作為該基板S的遮罩使用；及步驟4：在第二蒸鍍過程完成之後，使該第二金屬遮罩31從該主腔室1返回到該第二擴展腔室3，並使該主腔室1和該第二擴展腔室3相互隔離。

在本發明提出的蒸鍍方法的一實施例中，在第二蒸鍍過程中，在該第一擴展腔室2中對該第一金屬遮罩21上的蒸鍍材料進行自動清理。

由於本發明的第一金屬遮罩21和第二金屬遮罩31在蒸鍍作業時能够交替使用，因此能够提高作業效率。同時，由於第一擴展腔室2和第二擴展腔室3內具有第一清理機構24和第二清理機構34，因此第一金屬遮罩21和第二金屬遮罩31能够交替進行蒸鍍材料的清理，不需要像現有技術一樣必須先打破真空取出金屬遮罩進行清理作業再進行安裝，因此極大地提高了裝置的稼動率。

本發明的第一擴展腔室2和第二擴展腔室3可以是可拆卸地設置在主腔室1的兩側，以便進行維護和保養。同時主腔室1、第一擴展腔室2和第二擴展腔室3均可在前面(圖2所示的一面)設置開門，以方便打開腔室，特別是方便打開第一擴展腔室2和第二擴展腔室3的腔室，以便取出第一金屬遮罩21和第二金屬遮罩22進行進一步清潔，或取出第一托盤25和第二托盤35以回收蒸鍍材料。

本發明例如應用於以固定蒸發源的方式蒸鍍有機 電致發光二極管(OLED)的有機材料的場合。基板S一般例如為玻璃基板。基板S上設置掩模。相比於現有技術，本發明可具有如下至少一優點：1.兩個金屬遮罩在蒸鍍時能够交替使用，提高了作業效率；2.兩個擴展腔室中的清理機構分別能够自動實現清理，並將清理的蒸鍍材料進行回收，減少了人力操作，減少了蒸鍍材料的回收時間；3.兩個金屬遮罩不僅能够交替使用而且能够交替進行清潔，可以連續地進行蒸鍍作業，提高了蒸鍍裝置的工作效率，增加了蒸鍍裝置的設備稼動率。

雖然已參照幾個示例實施例描述了本發明，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本發明能够以多種形式具體實施而不脫離本發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在所附請求項所限定的精神和範圍內廣泛地解釋。因此，落入請求項或其等效範圍內的全部變化和改型都應為所附請求項所涵蓋。

1‧‧‧主腔室

2‧‧‧第一擴展腔室

3‧‧‧第二擴展腔室

11‧‧‧固定蒸發源

13‧‧‧旋轉軸

14‧‧‧開口

15‧‧‧第二開口

16‧‧‧第一門閥

17‧‧‧第二門閥

21‧‧‧第一金屬遮罩

22‧‧‧第二金屬遮罩

23‧‧‧第一擴展腔室開口

24‧‧‧第一清理機構

25‧‧‧第一托盤

31‧‧‧第二金屬遮罩

32‧‧‧第二轉軸

33‧‧‧第二擴展腔室開口

34‧‧‧第二清理機構

35‧‧‧第二托盤

241‧‧‧第一清理頭

341‧‧‧第二刮除頭

S‧‧‧基板

Claims (15)

1. 一種蒸鍍裝置，用於將容置在蒸發源中的蒸鍍材料蒸鍍到基板上，該蒸鍍裝置包括：主腔室，用於容置該蒸發源和該基板；第一擴展腔室和第二擴展腔室，能够與該主腔室分別相互連通和相互隔離；第一金屬遮罩，設置在該第一擴展腔室中；以及第二金屬遮罩，設置在該第二擴展腔室中；其中，在蒸鍍中該第一金屬遮罩和該第二金屬遮罩交替伸入該主腔室中並位於該基板和該蒸發源之間以遮罩該基板。
2. 如請求項1所述之蒸鍍裝置，其中，該第一擴展腔室和該第二擴展腔室設置在該主腔室的兩側。
3. 如請求項1所述之蒸鍍裝置，其中，該主腔室在對應該第一擴展腔室和該第二擴展腔室的兩側設置有第一開口和第二開口，該第一擴展腔室在對應該第一開口的位置設置有第一擴展腔室開口，該第二擴展腔室在對應該第二開口的位置設置有第二擴展腔室開口，該第一金屬遮罩能够通過該第一擴展腔室開口和該第一開口進入該主腔室，該第二金屬遮罩能够通過該第二擴展腔室開口和該第二開口進入該主腔室。
4. 如請求項3所述之蒸鍍裝置，其中，該主腔室還包括對應該第一開口的第一門閥和對應該第二開口的第二門閥，該第一門閥用以將該主腔室與該第一擴展腔室隔離，該第二門閥用以將該主腔室和該第二擴展腔室隔離。
5. 如請求項4所述之蒸鍍裝置，其中，該第一擴展腔室包括第一轉軸，該第二擴展腔室包括第二轉軸，該第一金屬遮罩連接於該第一轉軸，該第二金屬遮罩連接於該第二轉軸，當該第一門閥或該第二門閥打開時，該第一轉軸或該第二轉軸能够旋轉以將該第一金屬遮罩或該第二金屬遮罩旋轉進入該主腔室。
6. 如請求項1所述之蒸鍍裝置，其中，該第一擴展腔室和該第二擴展腔室是可拆卸地設置在該主腔室的兩側。
7. 如請求項1所述之蒸鍍裝置，其中還包括設置在該第一擴展腔室中的第一清理機構以及設置在該第二擴展腔中的第二清理機構，該第一清理機構和該第二清理機構，用於分別清理該第一金屬遮罩和該第二金屬遮罩上的蒸鍍材料。
8. 如請求項7所述之蒸鍍裝置，其中，該第一清理機構為刮除臂，並包括第一刮除頭，該第二清理機構為刮除臂，並包括第二刮除頭，該第一刮除頭和該第二刮除頭能 够往復運動以刮除該第一金屬遮罩和該第二金屬遮罩下部的蒸鍍材料。
9. 如請求項7所述之蒸鍍裝置，其中，該第一清理機構和該第二清理機構分別從該第一擴展腔室和該第二擴展腔室的側壁延伸出，並位於該第一金屬遮罩和該第二金屬遮罩的下方。
10. 如請求項7所述之蒸鍍裝置，其中，還包括設置在該第一擴展腔室中的第一托盤以及設置在該第二擴展腔室中的第二托盤，該第一托盤和該第二托盤分別用於承接從該第一金屬遮罩和該第二金屬遮罩上清理下的蒸鍍材料。
11. 如請求項1所述之蒸鍍裝置，其中，該主腔室、該第一擴展腔室和該第二擴展腔室分別具有開門，用以打開該主腔室、該第一擴展腔室和該第二擴展腔室。
12. 一種蒸鍍方法，用於在蒸鍍裝置內，將容置在蒸發源中的蒸鍍材料蒸鍍到基板上，該蒸鍍裝置包括主腔室及能够與該主腔室相互連通和隔離的第一擴展腔室和第二擴展腔室，該蒸鍍方法包括步驟：步驟1：使第一金屬遮罩從該第一擴展腔室移入該主腔室，以在第一蒸鍍過程中作為該基板的遮罩使用； 步驟2：在第一蒸鍍過程完成之後，使該第一金屬遮罩從該主腔室返回到該第一擴展腔室，並使該主腔室和該第一擴展腔室相互隔離；步驟3：使第二金屬遮罩從該第二擴展腔室移入該主腔室，以在第二蒸鍍過程中作為該基板的金屬遮罩使用；以及步驟4：在第二蒸鍍過程完成之後，使該第二金屬遮罩從該主腔室返回到該第二擴展腔室，並使該主腔室和該第二擴展腔室相互隔離。
13. 如請求項12所述之蒸鍍方法，其中，在第二蒸鍍過程中，在該第一擴展腔室中對該第一金屬遮罩上的蒸鍍材料進行自動清理。
14. 如請求項12所述之蒸鍍方法，其中該步驟1至步驟4重複執行。
15. 如請求項12所述之蒸鍍方法，其中該蒸鍍裝置為如請求項1-11中任一項該的蒸鍍裝置。