蒸镀源的制作方法

文档序号:12793692阅读:411来源:国知局
蒸镀源的制作方法与工艺

本实用新型涉及蒸镀技术领域,特别涉及一种蒸镀源。



背景技术:

当前广泛使用的屏幕是液晶显示器(英文:Liquid Crystal Display;简称:LCD)和有机发光二极管显示器(英文:Organic Light-Emitting Diode;简称:OLED)。OLED由于具有轻薄,低功耗,高对比度,高色域,可以实现柔性显示等优点,被认为是下一代显示器的发展趋势。OLED的显示包括被动式有机电激发光二极管(英文:Passive matrix Organic Light-Emitting Diode;简称:PMOLED)显示和有源矩阵有机发光二极体面板(英文:Active-matrix organic light emittingdiode;简称:AMOLED)显示两种。其中,AMOLED的实现方式有低温多晶硅(英文:Low Temperature Poly-silicon;简称:LTPS)背板+精细金属掩膜(英文:Fine Metal Mask;简称:FMM)方式,和氧化物(英文:Oxide)背板+白光有机发光二极管(英文:White Organic Light Emitting Diode;简称:WOLED)+彩膜的方式。前者主要应用于小尺寸面板,对应手机和移动应用;后者主要应用于大尺寸面板,对应监视器和电视等应用。目前LTPS背板+FMM的方式已经初步成熟,实现了量产。

相关技术中,LTPS背板+FMM的方式是采用蒸镀源将OLED有机材料按照预定程序蒸镀到LTPS背板上,利用FMM上的图形,形成红绿蓝器件。其中,蒸镀源包括坩埚、加热丝和设置有多个喷嘴的坩埚盖。坩埚由钛材质制成且为中空结构,加热丝环绕设置在坩埚外壁,坩埚盖设置在坩埚开口端。在进行蒸镀时,坩埚内的OLED有机材料被加热丝加热后从喷嘴中喷出,进而完成对LTPS背板的蒸镀。

由于坩埚由钛材质制成,所以坩埚的热传导性较差,且坩埚外壁的加热丝易变形,坩埚受热的均匀性较差,进而使OLED有机材料受热的均匀性较差,最终导致OLED有机材料灰化变性,因此,蒸镀源蒸镀的可靠性较差。



技术实现要素:

为了解决相关技术中蒸镀源蒸镀的可靠性较差的问题,本实用新型提供了一种蒸镀源。所述技术方案如下:

提供了一种蒸镀源,所述蒸镀源包括:蒸镀本体和n个加热部件,所述n大于1,

所述蒸镀本体包括为中空结构的坩埚、环绕设置在所述坩埚外壁的加热丝和设置有n个喷嘴的坩埚盖,所述坩埚盖设置在所述坩埚开口端;

所述n个加热部件设置在所述坩埚内,每个所述加热部件位于一个喷嘴的下方,每个所述加热部件设置有加热丝。

可选的,所述蒸镀源还包括:喷嘴疏通部件,所述喷嘴疏通部件包括激光发生器、金属棒、控制器和第一驱动部件,

所述喷嘴疏通部件位于所述坩埚内部或者外部;

所述金属棒为中空结构,所述金属棒的顶端为密闭结构,所述激光发生器与所述控制器连接,所述激光发生器用于在所述控制器的控制下发射激光,并采用所述激光对所述金属棒加热,加热的金属棒能够在所述第一驱动部件的驱动力下穿入所述喷嘴内。

可选的,每个所述加热部件的高度相等,且大于所述坩埚所能容纳的待蒸镀材料的最大厚度。

可选的,所述喷嘴疏通部件位于所述坩埚内部,所述喷嘴疏通部件的数量为n,每个所述喷嘴疏通部件还包括:底座、激光传导部件和第二驱动部件,

所述坩埚底面设置有n个开口,每个所述喷嘴在所述坩埚底面上的正投影的中心与一个开口的中心重合;

每个所述加热部件包括套管和管盖,所述管盖设置在所述套管的顶端,所述套管的管壁包括内层壁和外层壁,所述加热部件的加热丝环绕设置在所述内层壁上,所述套管的底端与所述坩埚底面的开口为一体型结构;

对于每个所述喷嘴疏通部件,所述金属棒设置在所述套管内,所述底座设置在所述金属棒的底端,所述底座为中空结构,所述金属棒和所述底座连通,所述激光发生器和所述激光传导部件设置在所述底座内,所述激光传导部件能够将所述激光发生器发射的激光经过所述金属棒传输至所述金属棒的顶端,所述第一驱动部件设置在所述底座的一端,

所述内层壁和所述外层壁形成的环形空间中设置有容纳管,所述容纳管内设置有第一支撑杆,所述第一支撑杆的一端与所述第二驱动部件连接,所述第一支撑杆能够在所述第二驱动部件的驱动力下发生垂直位移,以及沿水平方向旋转,所述第一支撑杆的另一端与所述管盖固定连接。

可选的,所述喷嘴疏通部件位于所述坩埚外部,所述喷嘴疏通部件还包括承载台、导轨和第二支撑杆,

所述第一驱动部件和所述导轨设置在所述承载台上,所述第二支撑杆的一端位于所述导轨内,所述第二支撑杆与所述第一驱动部件连接,所述第二支撑杆能够在所述第一驱动部件的驱动力下沿着所述导轨在水平面上移动并发生垂直位移,所述第二支撑杆远离所述承载台的一端设置有激光头,所述金属棒设置在所述激光头远离所述第二支撑杆的一端。

可选的,所述第二支撑杆为中空结构,所述喷嘴疏通部件还包括激光传导部件,

所述激光发生器设置在所述承载台上,所述激光传导部件设置在所述第二支撑杆内。

可选的,所述激光发生器设置在所述第二支撑杆远离所述承载台的一端,且靠近所述激光头的位置处。

可选的,所述套管的外层壁的内侧设置有第一温度传感器,所述第一温度传感器用于监测所述套管上的温度,并将监测到的温度传输至所述控制器。

可选的,所述金属棒的外壁设置有第二温度传感器,所述第二温度传感器用于监测所述金属棒上的温度,并将监测到的温度传输至所述控制器。

可选的,所述喷嘴疏通部件还包括保护部件,所述激光传导部件设置在所述保护部件内。

本实用新型提供了一种蒸镀源,由于该蒸镀源包括加热部件,每个加热部件位于一个喷嘴的下方,每个加热部件设置有加热丝,所以加热部件能够对坩埚内的待蒸镀材料进一步加热,因此,提高了待蒸镀材料受热的均匀性,避免了待蒸镀材料灰化变形,提高了蒸镀源蒸镀的可靠性。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例,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1-1是相关技术中的一种蒸镀源的结构示意图;

图1-2是图1-1所示蒸镀源的截面示意图;

图1-3是本实用新型实施例提供的一种蒸镀源的结构示意图;

图2-1是本实用新型实施例提供的另一种蒸镀源的结构示意图;

图2-2是图2-1所示蒸镀源的加热部件的结构示意图;

图2-3是图2-2所示加热部件的套管和管盖的结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的又一种蒸镀源的结构示意图。

通过上述附图,已示出本实用新型明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1-1是相关技术中的一种蒸镀源的结构示意图,如图1-1所示,该蒸镀源包括:坩埚001、加热丝002和设置有多个喷嘴003的坩埚盖004。在进行蒸镀时,坩埚001内的OLED有机材料被加热后从喷嘴003中喷出,完成对LTPS背板的蒸镀。图1-2示出了该蒸镀源的截面示意图。图1-2中的003为喷嘴,004为坩埚盖,002为加热丝,001为坩埚。图1-2中的“+”和“-”表示电热丝上的电流的方向。由于坩埚的热传导性较差,且坩埚外壁的加热丝易变形,坩埚受热的均匀性较差,所以OLED有机材料受热的均匀性较差,OLED有机材料易灰化变性,蒸镀的可靠性较差。

本实用新型实施例提供了一种蒸镀源,如图1-3所示,该蒸镀源包括蒸镀本体100和n个加热部件200,n大于1(图1-3中以n等于10为例进行说明)。

蒸镀本体100包括为中空结构的坩埚110、环绕设置在坩埚110外壁的加热丝111和设置有n个喷嘴1120的坩埚盖112。坩埚盖112设置在坩埚110开口端。

n个加热部件200设置在坩埚110内,每个加热部件200位于一个喷嘴1120的下方,每个加热部件200设置有加热丝201。

综上所述,本实用新型实施例提供的蒸镀源,由于该蒸镀源包括加热部件,每个加热部件位于一个喷嘴的下方,每个加热部件设置有加热丝,所以加热部件能够对坩埚内的待蒸镀材料进一步加热,因此,提高了待蒸镀材料受热的均匀性,避免了待蒸镀材料灰化变形,提高了蒸镀源蒸镀的可靠性。

本实用新型实施例提供了另一种蒸镀源,如图2-1所示,该蒸镀源包括蒸镀本体、n个加热部件200和喷嘴疏通部件300,n大于1(图2-1中以n等于10为例进行说明)。

蒸镀本体包括为中空结构的坩埚110、环绕设置在坩埚110外壁的加热丝(图2-1中未画出)和设置有n个喷嘴1120的坩埚盖112。坩埚盖112设置在坩埚110开口端。可选的,坩埚和坩埚盖可以是线性体,线性体指的是载荷与物体的变形成线性关系的物体。

n个加热部件200设置在坩埚110内,每个加热部件200位于一个喷嘴1120的下方,每个加热部件200设置有加热丝201。

为了进一步提高坩埚内待蒸镀材料(如OLED有机材料)受热的均匀性,该蒸镀源的每个加热部件200的高度相等,且大于坩埚110所能容纳的待蒸镀材料的最大厚度。通常,坩埚所能容纳的待蒸镀材料的最大厚度为坩埚高度的3/4。

如图2-1所示,喷嘴疏通部件300位于坩埚110内部,喷嘴疏通部件的数量为n。也即喷嘴疏通部件的数量与坩埚盖上的喷嘴的数量相同。

示例的,图2-2示出了每个加热部件的一种结构示意图。如图2-2所示,每个喷嘴疏通部件包括激光发生器310、金属棒320、控制器(图2-2中未画出)和第一驱动部件330。每个喷嘴疏通部件还包括:底座340、激光传导部件350和第二驱动部件360。

坩埚110底面设置有n个开口(图2-2中未示出),每个喷嘴(如图2-1中的1120)在坩埚110底面上的正投影的中心与一个开口的中心重合。

参见图2-2,每个加热部件包括套管210和管盖220。管盖220设置在套管210的顶端。管盖220对套管210具有密封作用,保证在蒸镀过程中,坩埚内具有较高的气压,防止待蒸镀材料从套管内部向下喷出。扣置有管盖的套管的高度小于坩埚的高度。当管盖220位于套管210上时,管盖220边缘的下端低于套管210的顶端,如图2-3所示。此外,为了避免套管和管盖在高温环境中发生变形,示例的,套管和管盖可以由钛金属制成。

套管210的管壁包括内层壁211和外层壁212。加热部件的加热丝201环绕设置在内层壁211上。加热丝201与外部电源电连接。加热丝201用于加热套管,进而加热坩埚内的待蒸镀材料,提高待蒸镀材料受热的均匀性,避免了待蒸镀材料因受热不均匀而引起的局部高温,最终产生灰化变形的现象,该加热部件提高了产品性能。

套管210的底端与坩埚110底面的开口为一体型结构。套管210的顶端位于坩埚内部。套管的内径大于等于套管正上方的喷嘴的内径。

激光发生器310与控制器连接。激光发生器310用于在控制器的控制下发射激光01,并采用激光对金属棒320加热,加热的金属棒320能够在第一驱动部件330的驱动力下穿入喷嘴内,对堵塞的喷嘴进行有效疏通。示例的,该控制器为可编程逻辑控制器(英文:Programmable Logic Controller;简称:PLC)。激光发生器可以设置为外连型结构,便于电源线与控制线分别和外界控制器相连。由于激光技术是一种方向性较好,能量大小可以选择的一种应用较广泛的非接触形处理技术,所以本实用新型实施例采用激光对金属棒加热。由于喷嘴通常是由金属制成,所以加热的金属棒能够使附着在喷嘴内壁上的待蒸镀材料迅速升华以及气化。

具体的,对于每个喷嘴疏通部件,金属棒320为中空结构,金属棒320顶端为密闭结构。金属棒320设置在套管210内。底座340设置在金属棒320的底端。底座与金属棒连为一体。底座340为中空结构,金属棒320和底座340连通。激光发生器310和激光传导部件350设置在底座340内。激光传导部件350能够将激光发生器310发射的激光经过金属棒320传输至金属棒320的顶端。第一驱动部件330设置在底座340的一端。该第一驱动部件330能够使金属棒320沿垂直方向上下移动,并能够使金属棒320在套管210内自由移动。第一驱动部件330可以为机械马达。金属棒为可伸缩结构。

套管210的内层壁211和外层壁212形成的环形空间中设置有容纳管213。容纳管213内设置有第一支撑杆2131。第一支撑杆2131的一端与第二驱动部件360连接。第一支撑杆2131能够在第二驱动部件360的驱动力下发生垂直位移,以及沿水平方向旋转。也即第二驱动部件能够控制支撑杆垂直上下移动以及沿水平方向旋转。第二驱动部件可以为机械马达。

第一支撑杆2131的另一端与管盖220固定连接。第一支撑杆的另一端与管盖为一体型结构。当第一支撑杆垂直上下移动以及沿水平方向旋转时,管盖也会随着第一支撑杆垂直上下移动以及沿水平方向旋转。

本实用新型实施例中的喷嘴疏通部件位于坩埚内部。每个加热部件设置有一个喷嘴疏通部件。采用喷嘴疏通部件可以对堵塞的喷嘴进行有效疏通,避免了材料累积,提高了蒸镀工艺产能,节约了人力,降低了蒸镀成本。

进一步的,如图2-2所示,套管210的外层壁212的内侧设置有第一温度传感器2121。第一温度传感器2121用于监测套管210上的温度,并将监测到的温度传输至控制器,以便于控制器根据该温度调整流经内层壁211上的加热丝201的电流值,进而调整套管的温度,使得坩埚内的待蒸镀材料受热的均匀性更高。

进一步的,如图2-2所示,金属棒320的外壁设置有第二温度传感器3201。第二温度传感器3201用于监测金属棒320上的温度,并将监测到的温度传输至控制器,以便于控制器根据该温度控制激光发生器310发射激光的时间、强度、光斑大小和开关频率等,提高了金属棒的高温稳定性。

进一步的,每个喷嘴疏通部件还包括保护部件。激光传导部件可以设置在该保护部件内。该保护部件用于保护激光传导部件,使激光传导部件不受外界影响,进而保证激光传导部件能够将激光发生器发射的激光经过金属棒传输至金属棒的顶端。

参见图2-2,采用本实用新型实施例提供的蒸镀源进行蒸镀时,在喷嘴被坩埚内的待蒸镀材料堵塞后,将蒸镀源移动至非蒸镀区域(非蒸镀区指的是蒸镀机内没有蒸镀基板的区域)。第一支撑杆2131在第二驱动部件360的驱动力下带动管盖220垂直上升。当管盖220边缘的下端高于套管210的顶端时,第一支撑杆2131在第二驱动部件360的驱动力下带动管盖220沿水平方向旋转。此时,套管210内部全部露出。接着,激光发生器310在控制器的控制下发射一定能量的激光,激光通过激光传导部件350投射至金属棒320的顶端,金属棒320顶端迅速升温。同时,金属棒320在第一驱动部件330的驱动力下穿入喷嘴内,并在喷嘴内沿水平方向移动。堵塞在喷嘴内的待蒸镀材料被气化处理,堵塞的喷嘴内被疏通。最后,激光发生器310关闭,金属棒320在第一驱动部件330的驱动力下垂直下降并退回至套管210内部。第一支撑杆2131也在第二驱动部件360的驱动力下带动管盖220沿水平方向旋转,再垂直下降,管盖220重新位于套管210的顶端。至此,可以继续进行蒸镀生产。

综上所述,本实用新型实施例提供的蒸镀源,由于该蒸镀源包括加热部件,每个加热部件位于一个喷嘴的下方,每个加热部件设置有加热丝,所以加热部件能够对坩埚内的待蒸镀材料进一步加热,因此,提高了待蒸镀材料受热的均匀性,避免了待蒸镀材料灰化变形,提高了蒸镀源蒸镀的可靠性,且该蒸镀源能够在喷嘴被待蒸镀材料堵塞时,自动疏通堵塞的喷嘴,去除附着在喷嘴内部的待蒸镀材料,避免材料累积,提高蒸镀工艺产能。

本实用新型实施例提供了又一种蒸镀源,如图3所示,该蒸镀源包括蒸镀本体、n个加热部件200和喷嘴疏通部件300,n大于1。

蒸镀本体包括为中空结构的坩埚110、环绕设置在坩埚110外壁的加热丝111和设置有n个喷嘴1120的坩埚盖112,坩埚盖112设置在坩埚110开口端。此外,图3中的“+”和“-”表示电热丝上的电流的方向。

n个加热部件200设置在坩埚110内,每个加热部件200位于一个喷嘴1120的下方,每个加热部件200设置有加热丝201。

为了进一步提高坩埚内待蒸镀材料受热的均匀性,该蒸镀源的每个加热部件200的高度相等,且大于坩埚110所能容纳的待蒸镀材料的最大厚度。通常,坩埚所能容纳的待蒸镀材料的最大厚度为坩埚高度的3/4。

如图3所示,该喷嘴疏通部件300位于坩埚110外部,喷嘴疏通部件300包括激光发生器310、金属棒320、控制器(图3中未画出)和第一驱动部件330。该喷嘴疏通部件300还包括承载台301、导轨(图3中未画出)和第二支撑杆302。

其中,第一驱动部件330和导轨设置在承载台301上。第二支撑杆302的一端位于导轨内。第二支撑杆302与第一驱动部件330连接。第二支撑杆302能够在第一驱动部件330的驱动力下沿着导轨在水平面上移动并发生垂直位移。第二支撑杆为可伸缩结构。第二支撑杆302远离承载台301的一端设置有激光头3031。金属棒320设置在激光头3031远离第二支撑杆302的一端。

金属棒320为中空结构,金属棒320的顶端为密闭结构。金属棒320的上端与激光头3031密闭连接。激光头的射光口位于金属棒的空腔内,激光头发射的激光能够照射金属棒的内壁,加热金属棒的密闭结构的一端。

激光发生器310与控制器连接。激光发生器310用于在控制器的控制下发射激光01并采用激光对金属棒320加热。具体的,激光发生器310将激光发射至激光头3031,激光头3031再采用激光照射金属棒320的内壁。实际应用中,可以选取不会使金属棒变软及材质变性的激光发射器作为激光发射源。

参见图3,加热的金属棒320能够在第一驱动部件330的驱动力下穿入喷嘴1120内。第二支撑杆302能够在第一驱动部件330的驱动力下带动激光头3031和金属棒320移动,使得激光头3031和金属棒320移动至喷嘴1120的上方。然后,激光头3031采用激光照射金属棒320的内壁,被照射的金属棒320迅速升温,高温的金属棒320加热附着在坩埚110内壁的待蒸镀材料,使待蒸镀材料蒸发,达到清除坩埚内壁的效果。同时,第二支撑杆302能够在第一驱动部件330的驱动力下带动激光头3031和金属棒320垂直上下移动。这样一来,金属棒320可以穿入喷嘴1120内,并在喷嘴1120内垂直上下移动,达到疏通堵塞的喷嘴的目的。

具体的,喷嘴疏通部件的导轨可以包括x方向(即图3中的“x”指示的方向)的第一导轨和y方向(即图3中的“y”指示的方向)的第二导轨。当蒸镀源移动至非蒸镀区域时,首先,第二支撑杆在第一驱动部件的驱动力下垂直上移,(即沿图3中“z+”指示的方向移动),第二支撑杆带动激光头和金属棒垂直上移。然后,第二支撑杆在第一驱动部件的驱动力下沿着第一导轨按照x正方向(即图3中的“x+”指示的方向)靠近坩埚,第二支撑杆带动激光头和金属棒靠近坩埚,使得激光头和金属棒位于喷嘴的上方。接着,激光头采用激光照射金属棒的内壁,清除坩埚内壁上的待蒸镀材料。同时,第二支撑杆带动激光头和金属棒垂直上下移动,疏通堵塞的喷嘴。当需要疏通下一个喷嘴时,第二支撑杆可以在第一驱动部件的驱动力下沿着第二导轨按照y正方向(即图3中的“y+”指示的方向)移动,第二支撑杆带动激光头和金属棒移动至下一个待疏通喷嘴的上方,激光头继续采用激光照射金属棒的内壁,清除坩埚内壁上的待蒸镀材料,同时,第二支撑杆带动激光头和金属棒垂直上下移动,疏通堵塞的喷嘴。当所有待疏通的喷嘴被疏通完毕时,第二支撑杆可以在第一驱动部件的驱动力下带动激光头和金属棒沿着y负方向(即图3中的“y+”指示的方向的反方向)、x负方向(即图3中的“x+”指示的方向的反方向)和z负方向(即图3中的“z+”指示的方向的反方向)退回至原点,以便下次继续工作。

本实用新型实施例中的喷嘴疏通部件位于坩埚外部。蒸镀源只需包括一个喷嘴疏通部件。该喷嘴疏通部件的金属棒可以来回移动,依次对每个堵塞的喷嘴进行疏通。该喷嘴疏通部件还可以清除附着在坩埚内壁的待蒸镀材料。该喷嘴疏通部件能够在不打开坩埚的情况下迅速处理喷嘴以及坩埚内壁的待蒸镀材料,所以提高了蒸镀工艺产能,节约了人力,降低了蒸镀成本。

另外,激光发生器和激光头的相对距离可以根据蒸镀源的空间来确定。可选的,如图3所示,第二支撑杆302可以为中空结构,喷嘴疏通部件300还包括激光传导部件。激光发生器310设置在承载台301上,激光传导部件设置在第二支撑杆内302内。由于激光发生器和激光头的相对距离较大,所以可以在激光发生器和激光头之间设置激光传导部件。

可选的,激光发生器还可以设置在第二支撑杆远离承载台的一端,且靠近激光头的位置处。由于激光发生器与激光头的相对距离较大,所以无需在激光发生器与激光头之间设置激光传导部件。第二支撑杆可以为中空结构,激光发生器的电源线和控制线可以经过中空结构的第二支撑杆与外界控制器连接。

进一步的,喷嘴疏通部件还包括保护部件。激光传导部件设置在该保护部件内。保护部件用于保护激光传导部件,使激光传导部件不受外界影响,进而保证激光传导部件能够将激光发生器发射的激光经过金属棒传输至金属棒。

综上所述,本实用新型实施例提供的蒸镀源,由于该蒸镀源包括加热部件,每个加热部件位于一个喷嘴的下方,每个加热部件设置有加热丝,所以加热部件能够对待蒸镀材料进一步加热,因此,提高了待蒸镀材料受热的均匀性,避免了待蒸镀材料灰化变形,提高了蒸镀源蒸镀的可靠性,且该蒸镀源能够在喷嘴被待蒸镀材料堵塞时,自动疏通堵塞的喷嘴,去除附着在喷嘴内部的待蒸镀材料,并去除附着在坩埚内壁的待蒸镀材料,避免材料累积,提高蒸镀工艺产能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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