蒸镀方法及蒸镀系统与流程

文档序号:14906097发布日期:2018-07-10 22:04阅读:230来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种蒸镀方法及蒸镀系统。



背景技术:

目前,真空蒸镀工艺是制作有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)显示屏的重要工艺之一,真空蒸镀工艺是利用掩膜版通过真空蒸镀方式在待蒸镀基板上形成所需的图案。

相关技术中,在对待蒸镀基板进行真空蒸镀工艺时,通常是将掩膜版以及待蒸镀基板放在真空腔室中,然后对蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从蒸镀靶材上脱离并射出,之后通过掩膜版的透光区域附着待蒸镀基板上,以形成所需的图案。

发明人在实现本发明的过程中,发现上述方式至少存在如下缺陷:在进行真空蒸镀工艺的过程中,从蒸镀靶材上脱离的靶材分子会附着在掩膜版,造成靶材分子的浪费,因此,靶材分子的利用率较低。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种蒸镀方法及蒸镀系统,可以解决相关技术中在进行真空蒸镀工艺的过程中靶材分子的利用率较低的问题。所述技术方案如下:

第一方面,提供了一种蒸镀方法,所述方法包括:

在真空腔室中,对蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板,所述待蒸镀基板的温度小于所述蒸镀靶材的温度;

在所述待蒸镀基板远离所述蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波,使得附着在所述待蒸镀基板的第一区域的靶材分子朝靠近所述蒸镀靶材的方向移动,并附着在所述蒸镀靶材上,所述矩形超声波的波谷位置与第二区域对应,所述矩形超声波的波峰位置与所述第一区域对应,所述第二区域为待形成图案的区域,所述第一区域为所述待蒸镀基板除所述第二区域之外的区域。

可选的,所述方法还包括:

对所述待蒸镀基板进行加热,并使所述待蒸镀基板的温度不超过预设温度,所述预设温度为使附着在所述第二区域的靶材分子固化在所述第二区域的温度。

可选的,所述方法还包括:

增大输出的矩形超声波的能量,使得所述矩形超声波的振幅变大。

可选的,在所述待蒸镀基板远离所述蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波之前,所述方法还包括:

对多列超声波进行傅里叶变换处理,以产生由所述多列超声波叠加而成的所述矩形超声波。

可选的,加热后的所述待蒸镀基板的温度为400℃,所述预设温度为440℃。

第二方面,提供了一种蒸镀系统,所述系统包括:真空腔室、超声波发生器、蒸镀靶材和加热单元,所述蒸镀靶材与待蒸镀基板相对设置,所述超声波发生器设置在所述待蒸镀基板远离所述蒸镀靶材的一侧,所述待蒸镀基板、所述超声波发生器、所述蒸镀靶材和所述加热单元位于所述真空腔室中,

所述加热单元用于:对所述蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材上脱离并射出,以附着在所述待蒸镀基板,所述待蒸镀基板的温度小于所述蒸镀靶材的温度;

所述超声波发生器用于:在所述待蒸镀基板远离所述蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波,使得附着在所述待蒸镀基板的第一区域的靶材分子朝靠近所述蒸镀靶材的方向移动,并附着在所述蒸镀靶材上,所述矩形超声波的波谷位置与第二区域对应,所述矩形超声波的波峰位置与所述第一区域对应,所述第二区域为待形成图案的区域,所述第一区域为所述待蒸镀基板除所述第二区域之外的区域。

可选的,所述加热单元还用于:

对所述待蒸镀基板进行加热,并使所述待蒸镀基板的温度不超过预设温度,所述预设温度为使附着在所述第二区域的靶材分子固化在所述第二区域的温度。

可选的,所述超声波发生器还用于:

增大输出的矩形超声波的能量,使得所述矩形超声波的振幅变大。

可选的,所述超声波发生器具体用于:

对多列超声波进行傅里叶变换处理,以产生由所述多列超声波叠加而成的所述矩形超声波。

可选的,加热后的所述待蒸镀基板的温度为400℃,所述预设温度为440℃。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本发明实施例提供了一种蒸镀方法及蒸镀系统,在真空腔室中,对蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板,并在待蒸镀基板远离蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波,使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子朝靠近蒸镀靶材的方向移动,并附着在蒸镀靶材上。由于通过矩形超声波使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子重新返回至蒸镀靶材,重新返回至蒸镀靶材的靶材分子能够被再次利用,因此提高了靶材分子的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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是本发明部分实施例中提供的蒸镀方法所涉及的实施环境的示意图;

图2是本发明实施例提供了一种蒸镀方法的流程图;

图3是本发明实施例提供的一种蒸镀系统的结构示意图;

图4是本发明实施例提供了另一种蒸镀方法的流程图;

图5示出了本发明实施例提供的形成的矩形超声波的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参见图1,其示出了本发明部分实施例中提供的蒸镀方法所涉及的实施环境的示意图。该实施环境可以包括:待蒸镀基板110、蒸镀靶材120和真空腔室130。其中,待蒸镀基板110和蒸镀靶材120位于真空腔室130中,在对蒸镀靶材120进行加热时,靶材分子会从蒸镀靶材120上脱离并射出,射出的靶材分子会附着在待蒸镀基板110的预设区域,以形成所需的图案。

本发明实施例提供了一种蒸镀方法,如图2所示,该方法包括:

步骤101、在真空腔室中,对蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板。

待蒸镀基板的温度小于蒸镀靶材的温度,从而确保从蒸镀靶材上脱离的靶材分子可以附着在待蒸镀基板。

步骤102、在待蒸镀基板远离蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波,使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子朝靠近蒸镀靶材的方向移动,并附着在蒸镀靶材上,该矩形超声波的波谷位置与第二区域对应,该矩形超声波的波峰位置与第一区域对应,该第二区域为待形成图案的区域,该第一区域为待蒸镀基板除第二区域之外的区域。

综上所述,本发明实施例提供的一种蒸镀方法,在真空腔室中,对蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板,并在待蒸镀基板远离蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波,使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子朝靠近蒸镀靶材的方向移动,并附着在蒸镀靶材上。由于通过矩形超声波使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子重新返回至蒸镀靶材,重新返回至蒸镀靶材的靶材分子能够被再次利用,因此提高了靶材分子的利用率。

图3示出了本发明实施例提供的蒸镀方法可以适用的一种蒸镀系统100的结构示意图,该蒸镀系统100包括真空腔室130、超声波发生器140、蒸镀靶材120和加热单元150。蒸镀靶材120与待蒸镀基板110相对设置,超声波发生器140设置在待蒸镀基板110远离蒸镀靶材120的一侧。待蒸镀基板110、超声波发生器140、蒸镀靶材120和加热单元150位于真空腔室130中。

在上述步骤101中,如图3所示,可以通过加热单元150对蒸镀靶材120进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材120上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板110。

在上述步骤102中,如图3所示,可以通过超声波发生器140在待蒸镀基板110远离蒸镀靶材120的一侧输出矩形超声波160,使得附着在待蒸镀基板110的第一区域001的靶材分子朝靠近蒸镀靶材120的方向(如图3中u所指示的方向)移动,并附着在蒸镀靶材120上,该矩形超声波160的波谷位置q与第二区域002对应,该矩形超声波160的波峰位置k与第一区域001对应,该第二区域为待形成图案的区域,该第一区域为待蒸镀基板除第二区域之外的区域。

本发明实施例提供了一种蒸镀方法,如图4所示,该方法包括:

步骤201、在真空腔室中,对蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板。

该待蒸镀基板的温度小于蒸镀靶材的温度。

参见图3,在真空腔室130中,可以通过加热单元150对蒸镀靶材120进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材120上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板110。

步骤202、对多列超声波进行傅里叶变换处理,以产生由多列超声波叠加而成的矩形超声波。

参见图3,可以通过超声波发生器140对多列超声波进行傅里叶变换处理,以产生由多列超声波叠加而成的矩形超声波160。

在本发明实施例中,以将蒸镀靶材的温度加热到450℃,且待蒸镀基板的温度为23℃为例进行说明。假设待蒸镀基板上的待形成图案为子像素中的指定膜层,在本发明实施例中,待形成的多个子像素可以按照预设方式进行排序,每个待形成的子像素具有一个用于指示该子像素的顺序的序号。示例的,参见图5,子像素的宽度为90μm(微米),任意两个相邻的子像素的间距为270μm,那么要形成的矩形超声波的波谷的宽度为90μm,波峰的宽度为180μm,将子像素的中心作为原点,则形成的矩形超声波可以表示为:

其中,n表示待形成的子像素的序号,l表示该矩形超声波一个周期内的波峰与波谷的宽度之和,l等于270μm,x表示矩形超声波上的点的横坐标。

上述公式中,当f(x)等于1时,表示矩形超声波的波谷;当f(x)等于0时,表示矩形超声波的波峰。

在本发明实施例中,待形成的多个子像素的序号可以从0开始,也可以从1开始,假设序号是从0开始,如图5所示,当n等于0时,0<x<45表示矩形超声波160上的横坐标范围为(0,45)的点,可以用于指示待蒸镀基板110上首个子像素z1的中心o1到矩形超声波160的波峰的起始点之间的距离d1;45<x<225表示矩形超声波160上的横坐标范围为(45,225)上的点,可以用于指示矩形超声波的波峰的宽度d2;225<x<270表示矩形超声波上的横坐标范围为(225,270)的点,可以用于指示矩形超声波160的波峰的终止点到待蒸镀基板110上的下一个子像素z2的中心o2的距离d3。

将上述公式进行傅里叶变换可以得到:

其中,

其中,a0表示矩形超声波的振幅,令a0=1。m表示需要叠加的超生波的列数,l表示该矩形超声波一个周期内的波峰与波谷的宽度之和,x表示矩形超声波上的点的横坐标。y(x)表示傅里叶变换后的矩形超声波。

步骤203、在待蒸镀基板远离蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波,使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子朝靠近蒸镀靶材的方向移动,并附着在蒸镀靶材上。

参见图3,可以通过超声波发生器140在待蒸镀基板110远离蒸镀靶材120的一侧输出矩形超声波160,使得附着在待蒸镀基板110的第一区域001的靶材分子朝靠近蒸镀靶材120的方向移动,并附着在蒸镀靶材120上。矩形超声波160的波谷位置q与第二区域002对应,该矩形超声波160的波峰位置k与第一区域001对应,该第二区域为待形成图案的区域,该第一区域为待蒸镀基板除第二区域之外的区域。

相关技术中,在对待蒸镀基板进行真空蒸镀工艺时,通常是将掩膜版以及待蒸镀基板放在真空腔室中,然后对蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从蒸镀靶材上脱离并射出,之后通过掩膜版的透光区域附着待蒸镀基板上,以形成所需的图案。但是,在进行真空蒸镀工艺的过程中,从蒸镀靶材上脱离的靶材分子会附着在掩膜版,造成靶材分子的浪费,导致靶材分子的利用率较低。

而在本发明实施例中,在待蒸镀基板远离蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波,使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子朝靠近蒸镀靶材的方向移动,并附着在蒸镀靶材上,重新返回至蒸镀靶材的靶材分子能够被再次利用,因此提高了靶材分子的利用率。在该过程中,为了加快附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子从第一区域上脱离的速度,可以有多种可实现方式,下面以以下几种方式为例进行说明。

在第一种可实现方式中,可以对待蒸镀基板进行加热,并使待蒸镀基板的温度不超过预设温度,该预设温度为使附着在第二区域的靶材分子固化在第二区域的温度,待蒸镀基板的温度不超过预设温度可以避免附着在第二区域的靶材分子从第二区域脱离。示例的,加热后的待蒸镀基板的温度可以为400℃,预设温度可以为440℃。通过该种可实现方式可以加快附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子从第一区域上脱离的速度。

在第二种可实现方式中,可以增大输出的矩形超声波的能量,使得矩形超声波的振幅变大。在该种可实现方式中,可以使待蒸镀基板保持初始温度,仅增大输出的矩形超声波的能量,使得矩形超声波的振幅变大,进而加快附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子从第一区域上脱离的速度。

在第三种可实现方式中,可以对待蒸镀基板进行加热,并使待蒸镀基板的温度不超过预设温度,该预设温度为使附着在第二区域的靶材分子固化在第二区域的温度,与此同时,增大输出的矩形超声波的能量,使得矩形超声波的振幅变大。

需要说明的是,在第三种实现方式中,由于超声波发生器输出的矩形超声波的能量越高,超声波发生器受到的损伤就越大,为了降低超声波发生器受到的损伤的程度,在本发明实施例中,由于同时执行了对待蒸镀基板进行加热,增大输出的矩形超声波的能量的步骤,所以在该过程中,相较于第二种可实现方式,可以使输出的矩形超声波的能量更小些,矩形超声波的振幅更小些,从而可以减小降低超声波发生器受到的损伤的程度,节约蒸镀成本。

比如,在第三种可实现方式中,可以将待蒸镀基板的温度加热到400℃,并增大输出的矩形超声波的能量。该过程中得到的矩形超声波可以参考步骤202,其中,可以由20列超声波叠加得到矩形超声波。

需要补充说明的是,相关技术中,在利用掩膜版对待蒸镀基板进行真空蒸镀工艺时,若掩膜版与蒸镀靶材的距离较近,在自身重力的作用下,掩膜版的中间位置会朝靠近蒸镀靶材的方向凸出,导致掩膜版与蒸镀靶材接触,最终影响蒸镀效果。为了避免影响蒸镀效果,通常情况下,会使待蒸镀基板与蒸镀靶材之间的距离较远,那么在进行真空蒸镀工艺的过程中,从蒸镀靶材上脱离的靶材分子中大量的靶材分子会附着在真空腔室的腔室壁上,造成靶材分子的浪费,靶材分子的利用率较低。且在相关技术中,对于不同的产品在进行真空蒸镀工艺时,需要使用不同的掩膜版,蒸镀成本较高。

而在本发明实施例中,由于不需要使用掩膜版对待蒸镀基板进行真空蒸镀工艺,那么可以缩短待蒸镀基板与蒸镀靶材之间的距离,相较于相关技术,在进行真空蒸镀工艺时,由于待蒸镀基板与蒸镀靶材之间的距离较近,所以从蒸镀靶材上脱离的靶材分子中只有少量的靶材分子会附着在真空腔室的腔室壁上,这样一来,提高了靶材分子的利用率。且在本发明实施例中,对于不同的产品,通过构造不同的矩形超声波(比如可以通过调整超声波的列数来构造不同的矩形超声波)即可实现对不同产品的真空蒸镀,相较于相关技术,不同产品无需使用不同的掩膜版进行真空蒸镀,节约了蒸镀成本。

本发明实施例提供的基于矩形超声波的蒸镀方法,可以较好地在待蒸镀基板上形成所需的图案,起到与掩膜版相同的作用。且相较于相关技术中提供的基于掩膜版的蒸镀方法,本发明实施例提供的基于矩形超声波的蒸镀方法的准确度更高。本发明实施例提供的蒸镀方法的蒸镀精度可以达到10μm。通常,掩膜版的蒸镀精度为30μm。假设待形成图案的宽度为50μm,那么采用掩膜版在待蒸镀基板上形成的图案的宽度范围为(50-30,50+30),即(20,80),而采用本发明实施例中的蒸镀方法在待蒸镀基板上形成的图案的宽度范围为(50-10,50+10),即(40,60),该蒸镀方法的准确度更高,误差更小。

需要说明的是,本发明实施例提供的蒸镀方法步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此不再赘述。

综上所述,本发明实施例提供的一种蒸镀方法,在真空腔室中,对蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板,并在待蒸镀基板远离蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波,使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子朝靠近蒸镀靶材的方向移动,并附着在蒸镀靶材上。由于通过矩形超声波使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子重新返回至蒸镀靶材,重新返回至蒸镀靶材的靶材分子能够被再次利用,因此提高了靶材分子的利用率。

本发明实施例提供了一种蒸镀系统100,如图3所示,该系统100包括:真空腔室130、超声波发生器140、蒸镀靶材120和加热单元150。蒸镀靶材120与待蒸镀基板110相对设置,超声波发生器140设置在待蒸镀基板110远离蒸镀靶材120的一侧,待蒸镀基板110、超声波发生器140、蒸镀靶材120和加热单元150位于真空腔室130中。

加热单元150用于:对蒸镀靶材120进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材120上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板110,该待蒸镀基板的温度小于蒸镀靶材的温度。

超声波发生器140用于:在待蒸镀基板110远离蒸镀靶材120的一侧输出矩形超声波160,使得附着在待蒸镀基板110的第一区域001的靶材分子朝靠近蒸镀靶材120的方向移动,并附着在蒸镀靶材120上,该矩形超声波160的波谷位置q与第二区域002对应,该矩形超声波160的波峰位置k与第一区域001对应,该第二区域为待形成图案的区域,该第一区域为待蒸镀基板除第二区域之外的区域。

进一步的,加热单元150还用于:对待蒸镀基板进行加热,并使待蒸镀基板的温度不超过预设温度,该预设温度为使附着在第二区域的靶材分子固化在第二区域的温度,待蒸镀基板的温度不超过预设温度可以避免附着在第二区域的靶材分子从第二区域脱离。示例的,加热后的待蒸镀基板的温度可以为400℃,该预设温度可以为440℃。通过加热单元150可以加快附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子从第一区域上脱离的速度。

进一步的,超声波发生器140还用于:增大输出的矩形超声波的能量,使得矩形超声波的振幅变大。在本发明实施例中,也可以使待蒸镀基板保持初始温度,仅增大输出的矩形超声波的能量,使得矩形超声波的振幅变大,进而加快附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子从第一区域上脱离的速度。

由于超声波发生器输出的矩形超声波的能量越高,超声波发生器受到的损伤越大,为了降低对超声波发生器受到的损伤的程度,在本发明实施例中,由于对待蒸镀基板进行了加热,并增大了输出的矩形超声波的能量,所以可以使输出的矩形超声波的能量更小些,矩形超声波的振幅更小些,从而可以减小降低超声波发生器受到的损伤的程度,节约蒸镀成本。

可选的,超声波发生器140具体用于:对多列超声波进行傅里叶变换处理,以产生由多列超声波叠加而成的矩形超声波。

综上所述,本发明实施例提供的一种蒸镀系统,加热单元对蒸镀靶材进行加热,使得靶材分子从加热后的蒸镀靶材上脱离并射出,以附着在待蒸镀基板,超声波发生器在待蒸镀基板远离蒸镀靶材的一侧输出矩形超声波,使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子朝靠近蒸镀靶材的方向移动,并附着在蒸镀靶材上。由于通过矩形超声波使得附着在待蒸镀基板的第一区域的靶材分子重新返回至蒸镀靶材,重新返回至蒸镀靶材的靶材分子能够被再次利用,因此提高了靶材分子的利用率。

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

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