线性蒸发源、蒸镀装置及方法与流程

文档序号:15423710发布日期:2018-09-14 20:27阅读:337来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,尤其是涉及一种线性蒸发源、蒸镀装置及方法。



背景技术:

OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)以其轻薄、低功耗、高对比度、高色域以及柔性显示等诸多优点,逐渐成为下一代显示器的发展趋势。蒸镀装置是用于制备OLED显示器件中各功能层薄膜的重要研发和生产设备,其在OPV(有机太阳能电池)、OFET(Organic Field-Effect Transistors,有机场效应晶体管)等诸多有机光电领域也被广泛运用。

OLED显示器件包括各种有机功能材料层,目前,制作有机功能材料层的主流技术是采用线性蒸发源对TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)基板进行蒸镀扫描的方式,为便于理解,请参考图1A(图1A是根据现有技术的线性蒸发源进行蒸镀的正视角度示意图)和图1B(图1B是根据现有技术的线性蒸发源进行蒸镀的俯视角度示意图),如图1A和图1B所示,线性蒸发源固定在TFT基板下方,TFT基板朝向线性蒸发源并以速度V垂直于线性蒸发源的长轴方向运动,在这个过程中,线性蒸发源以不断加热的方式在其上方形成了有机材料的有效蒸发范围,这个蒸发范围必须大于TFT基板的有效区域。蒸发的有机材料在TFT基板上遇冷凝结成膜,形成了各有机功能材料层。

通常情况下,由于线性蒸发源比较长,线性蒸发源各段会分别使用独立的加热器进行加热,不同加热器之间的加热功率和加热效果差别很大,而且线性蒸发源各段中所处的环境也各不相同。由于这两个原因,线性蒸发源的有效蒸发范围内不同位置的有机材料的蒸发速率是不一样的,如图1A所示,不同区域的蒸发线分别以V1、V2、V3的速度(V1、V2、V3代表不同的蒸发速率)对TFT基板进行蒸镀,这就会导致蒸镀到TFT基板上不同位置的有机材料的膜厚不一致,从而降低了蒸镀的精度,并最终影响了显示器的显示效果,极容易出现显示不均的现象。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种避免由于蒸发材料的不同蒸发速率导致形成在TFT基板上的膜厚不一致,从而避免产生显示不均现象的技术方案。

为了达到上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种线性蒸发源,包括:蒸发部,用于对蒸发材料进行加热,使其形成气态蒸发材料并凝结在需要蒸镀的基板上;控制模块,用于控制所述蒸发部沿着预定方向进行往复式运动。

优选地,所述预定方向为所述蒸发部的长轴方向。

优选地,还包括:滑动轨道;设置在所述滑动轨道上的滑动模块,用于承载所述蒸发部,在所述控制模块的控制下,带动所述蒸发部沿着所述长轴方向进行所述往复式运动。

优选地,所述滑动轨道为凹槽,所述滑动模块为滑轮或长方体状滑块。

优选地,所述滑动轨道为工字型轨道,所述滑动模块为滑轮。

优选地,所述往复式运动为匀速运动。

根据本发明的另一个方面,提供了一种蒸镀装置,该蒸镀装置包括上述线性蒸发源。

优选地,还包括:传输部,用于将基板传送至所述线性蒸发源的蒸发部的蒸镀区域,使得所述蒸发部对所述基板进行蒸镀。

优选地,当所述蒸发部沿着所述长轴方向运动到所述基板的边缘位置时,所述蒸发部的蒸镀区域完全覆盖所述基板的待蒸镀区域。

优选地,所述往复式运动的速率大于所述传输部传送基板的速率。

根据本发明的又一个方面,提供了一种蒸镀方法,应用于上述蒸镀装置,所述方法包括:控制线性蒸发源的蒸发部对蒸发材料进行加热,使其形成气态蒸发材料并凝结在需要蒸镀的基板上;在传送所述基板的同时,控制所述蒸发部沿着预定方向进行往复式运动,所述预定方向为垂直于所述基板运动方向的方向。

与现有技术相比,本发明所述的线性蒸发源、蒸镀装置及方法,采用使线性蒸发源沿着长轴以一定频率来回运动的方式,在其上方形成更为均匀的有机蒸发材料分布区域,使有机材料蒸发速率更加均一,从而提高蒸镀出的各有机材料功能膜层的厚度均匀性,提高显示面板的显示效果。

附图说明

图1A是根据现有技术的线性蒸发源进行蒸镀的截面示意图;

图1B是根据现有技术的线性蒸发源进行蒸镀的俯视示意图;

图2是根据本发明实施例的蒸镀装置进行蒸镀的截面示意图;

图3是根据本发明实施例的蒸镀装置进行蒸镀的俯视示意图;以及

图4是根据本发明实施例的蒸镀方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

目前,线性蒸发源的有效蒸发范围内不同位置的有机材料的蒸发速率不一样,导致蒸镀到TFT基板上不同位置的有机材料的膜厚不一致而容易出现显示不均,降低显示器的显示效果。为了解决该问题,有些技术方案采用降低TFT基板的温度的方法,来降低基板的变形量从而提高蒸镀均匀性,但依然没有根据膜厚不一致的主要成因做出改进。

基于此,本发明实施例提供了一种线性蒸发源。该线性蒸发源可以包括:蒸发部,用于对蒸发材料进行加热,使其形成气态蒸发材料并凝结在需要蒸镀的基板上;控制模块,用于控制所述蒸发部沿着预定方向进行往复式运动。

采用这种设计的线性蒸发源,其蒸发部在控制模块的控制下可以做往复式运动,可以均衡不同位置和不同环境下的有机材料蒸发速率,使有机材料的蒸发速率更加均一,从而使得蒸镀在基板上的有机材料膜厚变得均匀,提高显示器的显示效果。

作为一个优选示例,可以将所述预定方向设定为所述蒸发部的长轴方向,这种情况下,蒸发部沿着其长轴方向做往复式运动,而需要蒸镀的基板通常是在垂直于蒸发部的长轴方向的方向上匀速前进的,即,蒸发部的运动方向与基板的运动方式是垂直的,更加有利于对蒸发部各段的有机材料蒸发速率的均匀化,从而使蒸镀在基板上的有机材料膜厚更加均匀。

当然,在实际应用中,所述预定方向可以是与蒸发部的长轴方向成一定角度的方向,相对蒸发部固定设置而言,只要蒸发部处于往复式运动状态,就有利于均匀化蒸发部各段上有机材料的不同蒸发速率。

在本发明实施例中,所述线性蒸发源还包括滑动轨道,以及设置在所述滑动轨道上的滑动模块,该滑动模块用于承载所述蒸发部,并在所述控制模块的控制下,带动所述蒸发部沿着所述长轴方向进行所述往复式运动。

采用这种滑动轨道和滑动模块的组合移动机构,可以方便地承载着所述蒸发部进行移动,而且这种组合移动机构的设计方式比较简单,制作成本较低。对于这种组合移动机构,可以采用两种设计方式:

(1)所述滑动轨道为凹槽,所述滑动模块为滑轮或长方体状滑块。该种设计方式具有稳定性好,操作简单,方便控制等优点,例如,很多机械加工领域的机床就采用这种方式。

(2)所述滑动轨道为工字型轨道,所述滑动模块为滑轮。这种设计方式常见于火车,地铁等列车轨道,采用这种结构很难发生脱轨等情况。

当然,对于带动所述蒸发部进行往复式运动的移动结构,其设计方式可以有很多种,对此,本发明实施例并不做出限制。

在本发明实施例中,所述往复式运动可以为匀速运动,相对于变速运动,匀速运动能够使所述承载部平稳运动,从而更加有利于对所述蒸发部的不同段有机材料的蒸发速率均一化,使蒸镀形成的镀膜厚度更加均匀。

在上述线性蒸发源的基础上,本发明还提供了一种蒸镀装置,该蒸镀装置包括上述线性蒸发源,还可以包括以下部分:

传输部,用于将基板传送至所述线性蒸发源的蒸发部的蒸镀区域,使得所述蒸发部对所述基板进行蒸镀。

在蒸镀装置中设置传输部的意义在于可以提高蒸镀的效率,例如,第一个基板正处于所述线性蒸发源的蒸发部的蒸镀区域中进行蒸镀,同时传输部将其承载着的第二个基板已经传送至第一个基板的相邻位置,待第一个基板蒸镀完成后,传输部立即将第一个基板从蒸镀区域中传送离开,而将第二个基板传送至蒸镀区域中,这样不但节省了两个基板间隔的蒸镀时间,还可以避免有机材料的浪费。

作为一个优选示例,可以将所述传输部设置在所述蒸发部的正上方,为了形成对待蒸镀基板的较好蒸镀效果,可以将所述传输部传送基板的方向设置为与所述蒸发部进行往复式运动方向相垂直。

为了保证更好的蒸镀效果,当所述蒸发部沿着所述长轴方向运动到所述基板的边缘位置时,可以使所述蒸发部的蒸镀区域完全覆盖所述基板的待蒸镀区域。也就是说,当线性蒸发源的蒸发部运动到其运动范围的最末端位置时,其上方的有机材料有效蒸发范围仍然可以覆盖住基板的待蒸镀有效区域。

进一步地,可以将所述往复式运动的速率设置为大于所述传输部传送基板的速率。也就是说,传输部传送基板的速率可以设置的比较小,而将所述蒸发部进行所述往复式运动的速率设置的比较大,这样可以更好的均一化蒸发部不同段的不同蒸发速率,以使蒸镀形成的膜厚更加均匀。

为便于理解,请参考图2(图2是根据本发明实施例的蒸镀装置进行蒸镀的截面示意图)和图3(图3是根据本发明实施例的蒸镀装置进行蒸镀的俯视示意图),图2和图3示出了使用蒸镀装置对TFT基板的OLED器件进行蒸镀的过程。

如图2和图3所示,TFT基板面向线性蒸发源(包括上述蒸发部)的表面设置有OLED器件,TFT基板面向线性蒸发源一面的两边均设置有掩模板(Mask)遮挡,线性蒸发源位于TFT基板的正下方,其能够蒸发出有机材料的蒸发区域的长度比TFT基板接收有机材料的区域的长度要宽。线性蒸发源里面存储有待蒸发的有机材料,线性蒸发源面对着TFT基板的上面有供有机材料蒸汽出来的线状的蒸发小孔。线性蒸发源在加热的条件下,气态的有机材料源源不断的从蒸发小孔中喷出,并朝向TFT基板从而对TFT基板进行蒸镀。TFT基板以垂直于线性蒸发源长轴方向以匀速速率V运动,在这个运动持续的同时,线性蒸发源沿着长轴方向以一定的频率来回运动(即所述往复式运动),这样一来,就可以降低线性蒸发源不同位置的蒸发速率不一致带来的负面影响,在线性蒸发源上方形成非常均匀的有机材料蒸汽,从而在TFT基板上形成均匀的有机材料膜层。当线性蒸发源运动到两边的最边缘位置时,其上方的有机材料蒸汽区域包含TFT基板的待蒸镀的有效区域。

对应于上述蒸镀装置,本发明实施例还提供了一种蒸镀方法,应用于上述蒸镀装置。图4是根据本发明实施例的蒸镀方法流程图,如图4所示,该流程包括以下步骤(步骤S402-步骤S404):

步骤S402、控制线性蒸发源的蒸发部对蒸发材料进行加热,使其形成气态蒸发材料并凝结在需要蒸镀的基板上;

步骤S404、在传送所述基板的同时,控制所述蒸发部沿着预定方向进行往复式运动,所述预定方向为垂直于所述基板运动方向的方向。

通过本发明实施例,采用使线性蒸发源沿着长轴以一定频率来回运动的方式,在其上方形成更为均匀的有机蒸发材料分布区域,通过这种方式可以提高有机材料蒸发速率的均匀性,从而提高显示器中OLED器件各功能层在不同位置的膜厚均匀性,使显示基板不同位置的出光光色更加均匀,提高显示器的性能。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本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,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为包含在本发明的保护范围之内。

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