蒸镀坩埚的制作方法

[0001]
本发明涉及蒸镀设备技术领域，尤其涉及蒸镀坩埚。


背景技术：

[0002]
蒸镀是指在真空条件下，采用一定的加热方式使镀膜材料(或称膜料)气化并沉积到基片表面的工艺；广泛应用于显示面板的制作过程。蒸镀坩埚是蒸镀工艺中最重要的设备之一，现有技术提供的蒸镀坩埚，通常包括具有容纳腔的坩埚本体和设置于坩埚本体开口处的喷嘴。
[0003]
现有技术中的蒸镀坩埚，随着蒸镀工艺的持续进行，坩埚本体内的镀膜材料逐渐减少，镀膜材料的蒸气生成速度逐渐降低，坩埚本体内的气体压力降低，导致喷嘴喷气速率出现波动；而且会在喷嘴内侧附着并持续生长镀膜材料(通常为镀膜材料的蒸气在喷嘴内侧壁上凝华形成)，影响蒸镀工艺的稳定性，以及蒸镀产品的合格率。


技术实现要素：

[0004]
本发明的实施例提供一种蒸镀坩埚，能够增加蒸镀过程中蒸镀坩埚内的气体压力，降低喷嘴喷出蒸气的速率波动，同时降低镀膜材料在喷嘴内侧附着以及持续生长的可能。
[0005]
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0006]
一种蒸镀坩埚，包括：坩埚本体，坩埚本体包括底壁和环绕底壁设置的侧壁，底壁和侧壁围成具有开口的容纳腔；侧壁靠近容纳腔的表面为第一表面，第一表面包括与底壁平行的支撑面；网板组件，网板组件包括至少一块具有网孔的网板，网板组件抵接于支撑面；喷嘴，喷嘴安装于容纳腔的开口处，且喷嘴具有喷气孔。
[0007]
在一些实施例中，侧壁包括朝向容纳腔内侧延伸的凸缘，凸缘位于底壁与容纳腔的开口之间，且凸缘沿容纳腔的周向为环形；支撑面为凸缘远离底壁的表面。
[0008]
在一些实施例中，第一表面还包括沿垂直于底壁方向延伸的第一延伸段和第二延伸段，第二延伸段位于第一延伸段远离底壁的一侧，且第一延伸段的直径小于第二延伸段的直径；支撑面的一侧与第一延伸段连接，另一侧与第二延伸段连接。
[0009]
在一些实施例中，网板的数量为多个，多个网板层叠设置，且任意相邻两个网板之间具有避让间隙。
[0010]
在一些实施例中，网板包括下层网板和上层网板，下层网板包括网板本体和环绕网板本体设置的支撑框，支撑框的内侧设有台阶；上层网板套设于支撑框内，且上层网板抵接于台阶远离网板本体的表面。
[0011]
在一些实施例中，支撑框远离网板的边缘设有多个向内延伸的卡接凸起，多个卡接凸起沿支撑框的周向间隔设置；上层网板的周向边缘设有多个与卡接凸起对应的卡槽，且上层网板卡接于卡接凸起与台阶之间，上层网板能够相对支撑框转动。
[0012]
在一些实施例中，上层网板的卡槽所在位置处的径向尺寸大于台阶的内侧边缘的
直径。
[0013]
在一些实施例中，网板包括平面网板，平面网板包括网孔区和环绕网孔区的平板区，网孔区内设有多个网孔，且网孔区与平板区的厚度相等；网板组件还包括环形支撑件，环形支撑件安装于任意两个相邻的平面网板之间，且环形支撑件的两端分别与两个平面网板抵接。
[0014]
在一些实施例中，避让间隙内填充有氮化硅颗粒。
[0015]
在一些实施例中，网板组件由耐高温且不与镀膜材料反应的材料制成。
[0016]
本发明实施例的蒸镀坩埚，在坩埚本体内增加网板组件，蒸镀时，镀膜材料放置于网板组件与底壁之间。网板组件能够减小蒸气(镀膜材料蒸发或升华形成的蒸气)扩散通道(从网板组件下方区域扩散至喷嘴处的通道)的截面面积，进而增加容纳腔下侧(容纳腔内网板组件靠近底壁一侧的空间)的气压。一方面，增加容纳腔下侧的气压，可以使蒸气穿过网板组件的速率更加稳定；还可以增加容纳腔下侧的蒸气量，进而降低由于蒸气生成量波动导致的容纳腔下侧的气压波动，降低蒸气穿过网板组件的速率波动，降低喷嘴喷气速率的波动。另一方面，根据理想气体状态方程(pv＝nrt)可知，增加容纳腔下侧的气压，有利于提升容纳腔下侧的温度；即，提升蒸气的温度。蒸气温度的提升，可以降低蒸气在喷嘴内侧附着以及持续生长的可能(温度高不容易凝华)。综上，相较于现有技术，本发明实施例提供的蒸镀坩埚，通过在镀膜材料与喷嘴之间增加网板组件，能够增加蒸镀工艺的稳定性，以及蒸镀产品的合格率。
附图说明
[0017]
图1为本发明实施例的蒸镀坩埚的结构示意图；
[0018]
图2为实施例一中的坩埚本体的结构示意图；
[0019]
图3为实施例二中的坩埚本体的结构示意图；
[0020]
图4为本发明实施例的下层网板的俯视图；
[0021]
图5为图4中a-a的剖视图；
[0022]
图6为本发明实施例的上层网板的俯视图；
[0023]
图7为图6中b-b的剖视图；
[0024]
图8为本发明实施例的上层网板与下层网板的装配结构示意图；
[0025]
图9为本发明实施例中卡接凸起与卡槽相对时的俯视图；
[0026]
图10为本发明实施例中卡接凸起与卡槽错位时的俯视图；
[0027]
图11为本发明实施例的平面网板的俯视图；
[0028]
图12为图11中c-c的剖视图；
[0029]
图13为本发明实施例的环形支撑件的结构示意图。
[0030]
附图标记
[0031]
1-坩埚本体；11-底壁；12-侧壁；121-第一表面；1211-支撑面；1212-第一延伸段；1213-第二延伸段；2-网板组件；20-网板；21-下层网板；211-网板本体；212-支撑框；213-台阶；214-卡接凸起；22-上层网板；221-卡槽；23-平面网板；231-网孔区；232-平板区；24-环形支撑件；3-喷嘴；31-喷气孔。
具体实施方式
[0032]
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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0033]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
[0034]
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0035]
本发明实施例提供了一种蒸镀坩埚，参照图1和图2，包括：坩埚本体1，坩埚本体1包括底壁11和环绕底壁11设置的侧壁12，底壁11和侧壁12围成具有开口的容纳腔；侧壁12靠近容纳腔的表面为第一表面121，第一表面121包括与底壁11平行的支撑面1211；网板组件2，网板组件2包括至少一块具有网孔的网板20，网板组件2抵接于支撑面1211；喷嘴3，喷嘴3安装于容纳腔的开口处，且喷嘴3具有喷气孔31。
[0036]
本发明实施例的蒸镀坩埚，在坩埚本体1与喷嘴3之间增加网板组件2，蒸镀时，镀膜材料(例如镁和镱)放置于网板组件2与底壁11之间。网板组件2能够减小蒸气扩散通道的截面面积，进而增加容纳腔下侧的气压。一方面，增加容纳腔下侧的气压，不仅可以使蒸气穿过网板组件2的速率更加稳定；还可以增加容纳腔下侧的蒸气含量，进而降低由于蒸气生成量变化导致的容纳腔下侧的气压波动，降低蒸气穿过网板组件2的速率波动，进而降低喷嘴3的喷气速率波动。另一方面，根据理想气体状态方程可知，增加容纳腔下侧的气压，有利于提升容纳腔下侧的温度，即，提升镀膜材料以及镀膜材料的蒸气的温度。蒸气温度升高，可以有效降低蒸气在喷嘴3内侧(尤其是喷气孔31处)附着并生长的可能。综上，相较于现有技术，本发明实施例提供的蒸镀坩埚，通过在镀膜材料与喷嘴3之间增加网板组件2，能够增加蒸镀工艺的稳定性，以及蒸镀获得产品的合格率。
[0037]
需要说明的是，以支撑面1211与底壁11之间的夹角为α，可选的，0
°
≤α＜90
°
。该夹角α越小，即，支撑面1211越趋近于与底壁11平行，支撑面1211对于网板组件2的支撑作用越好；因此，应当理解的是，本申请中“支撑面1211与底壁11平行”只是其中一种优选的具体实施例，而非唯一可行实施例。本申请中，通过在第一表面121上设置与底壁11不垂直的支撑面121，使网板组件2可以直接抵接于侧壁12的第一表面121上，不需要设置额外的用于支撑和连接网板组件2与坩埚本体1的零部件，结构简单，安装可靠，且操作简单。
[0038]
实施例一
[0039]
在一些实施例中，参照图2，侧壁12包括朝向容纳腔内侧延伸的凸缘122，凸缘122位于底壁11与容纳腔的开口之间，且凸缘122沿容纳腔的周向为环形；支撑面1211为凸缘122远离底壁11的表面。示例性的，网板组件2与镀膜材料之间可以留有不少于五毫米的间隔，以使蒸气能够在容纳腔的下侧汇聚一定的量；放置镀膜材料时，镀膜材料的高度低于环
形凸缘122，避免镀膜材料直接与网板组件2接触。蒸镀过程中，根据蒸镀材料的差异，容纳腔内的温度可能会达到800℃甚至1000℃以上，在此温度下，常规的可拆卸连接结构(如螺接结构、卡接结构或粘合剂等)的可靠性较差，而且可能会引入其他杂物，可能会导致蒸气纯度降低。本实施例中，参照图1和图2，在侧壁12上设置环形凸缘122，网板组件2直接放置、抵靠在凸缘122的上表面(支撑面1211)上，依靠重力和坩埚本体1本身的结构使网板组件2可靠的安装在坩埚本体1内。其结构可靠性高，不会出现连接失效、或者网板组件2上下滑动的问题；同时，网板组件2安装、拆卸方便快捷，便于使用。
[0040]
需要说明的是，在另外一些实施例中，还可以在侧壁12上设置多个沿容纳腔周向间隔分布的支撑块；以多个间隔设置的支撑块代替上述实施例中的环形凸缘122。
[0041]
实施例二
[0042]
在一些实施例中，参照图3，第一表面121还包括沿垂直于底壁11方向延伸的第一延伸段1212和第二延伸段1213，第二延伸段1213位于第一延伸段1212远离底壁11的一侧，且第一延伸段1212的直径小于第二延伸段1213的直径；支撑面1211的一侧与第一延伸段1212连接，另一侧与第二延伸段1213连接。相较于在侧壁12上设置环形凸缘122的方式，本实施例中，第一表面121呈台阶形状，且侧壁12远离底壁11的一侧向远离容纳腔的方向(向外侧)凹陷，支撑面1211为台阶处平行于底壁11的表面。其中，网板组件2的直径大于第一延伸段1212的直径，以使网板组件2能够放置、抵接在第一表面1211上；网板组件2的直径可以略小于第二延伸段1213的直径，示例性的，网板组件2的直径可以比第二延伸段1213的直径小0.5～2毫米，以使网板组件2可以顺利的安装于容纳腔内，并顺利的从容纳腔内取出。
[0043]
在一些实施例中，参照图1，网板20的数量为多个，多个网板20层叠设置，且任意相邻两个网板20之间具有避让间隙，以使多层网板20堆叠过程中，不会将蒸气的扩散通道完全封堵。示例性的，任意相邻的两个网板20的网孔在底壁11上的投影错位设置，即，相邻两个网板20的网孔不正对设置。相较于单层网板20，多层网板20对蒸气扩散的阻拦效果更显著，容纳腔下侧气压增加明显。需要说明的是，网板20的数量不是越多越好，需要同时满足蒸气能够以一定的速率穿过网板组件2，避免影响蒸镀的效率。
[0044]
在一些实施例中，多个网板20包括下层网板21和上层网板22，参照图4和图5，下层网板21包括网板本体211和环绕网板本体211设置的支撑框212，支撑框212的内侧设有台阶213；参照图6、图7和图8，上层网板22套设于支撑框212内，且上层网板22抵接于台阶213远离网板本体211的表面。本实施例中，下层网板21的边缘设置支撑框212，上层网板22抵接在支撑框212的内壁(台阶213)上，通过支撑框212使相邻两个网板20(下层网板21和上层网板22)之间形成避让间隙。网板组件2零部件数量少，装配安装方便简单。
[0045]
当网板组件包括多个下层网板21和多个上层网板22时，下层网板21和上层网板22交替设置，且最下方直接抵接于支撑面1211上的为下层网板21，示例性的，参照图8，网板组件2包括一个下层网板21和一个上层网板22，下层网板21位于上层网板22靠近底壁11的一侧。
[0046]
在一些实施例中，参照图6和图7，支撑框212远离网板本体211的边缘设有多个向内延伸的卡接凸起214，多个卡接凸起214沿支撑框212的周向间隔设置；上层网板22的周向边缘设有多个与卡接凸起214对应的卡槽221，且上层网板22卡接于卡接凸起214与台阶213之间，上层网板22能够相对支撑框212转动。示例性的，卡接凸起214和卡槽221的数量可以
都为三个、四个或者六个，且多个卡接凸起214和多个卡槽221均匀分布。参照图9，上层网板22的卡槽221与卡接凸起214相对设置时，上层网板22可以安装到支撑框212内，或者从支撑框212内取出；参照图10，当上层网板22安装至支撑框212内，并与台阶213抵接之后，转动上层网板22，使卡槽221与卡接凸起214错位，将上层网板22卡在台阶213与卡接凸起214之间；可以防止容纳腔下侧气压过大，将上层网板22顶起来产生跳动。
[0047]
在一些实施例中，上层网板22上，卡槽221所在位置处的径向尺寸(与卡槽221对应处的直径)大于台阶213的内侧边缘的直径，以使上层网板22安装至支撑框212上之后，台阶213能够将卡槽221封堵，避免蒸气从卡槽221处通过。
[0048]
在另一些实施例中，参照图11和图12，网板20包括平面网板23，平面网板23包括中心的网孔区231，和环绕网孔区231的平板区232，网孔区231内设置多个网孔，网孔区231的厚度与平板区232的厚度相同。参照图13，网板组件2还包括环形支撑件24，环形支撑件24安装于任意两个相邻的平面网板23之间，且环形支撑件24的两端分别与两个平面网板23抵接。本实施例中，通过环形支撑件24使相邻两个平面网板23之间形成避让间隙，平面网板23的结构更简单。
[0049]
在一些实施例中，参照图8，相邻两个网板20之间的避让间隙内填充有氮化硅颗粒，氮化硅颗粒可以吸收蒸镀过程中蒸气中的灰分(主要成分为镀膜材料的氧化物、杂质及其他成分)，蒸气不会受到氮化硅颗粒的影响，可以穿过网板组件扩散到容纳腔上侧(网板组件2远离底壁11的一侧)。需要说明的是，还可以使用碳化硅颗粒或者其他耐高温、不与镀膜材料发生反应且不会发生形变的颗粒替代氮化硅。
[0050]
在一些实施例中，网板组件2由耐高温且不与镀膜材料反应的材料制成。其中，“耐高温”是指：能够耐受蒸镀工艺时的温度；具体表现为在蒸镀过程中依然可以保持稳定的结构形态，且不会产生化学反应。示例性的，网板组件2可以由不锈钢(如sus316不锈钢)、钛合金(如工业级ta1)、钼、钨、铂等材料制作而成；一方面，上述材料在真空环境下，耐热性好，物理性质稳定，不会与镀膜材料反应，且不容易产生形变；另一方面，上述材料可以抗酸洗，可以重复使用，节约生产成本。
[0051]
需要说明的是，本申请中，可以通过调整网板20上的网孔密度和网孔大小(面积)来调节容纳腔下侧的气压；其中，容纳腔下侧的气压与网板20上网孔的密度负相关，与网孔大小负相关。
[0052]
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0053]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。