本發(fā)明屬于真空蒸鍍技術領域,具體地講,涉及一種蒸鍍坩堝及其蒸鍍方法。
背景技術:
近年來,有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode,OLED)成為國內外的新興平面顯示器產品,這是因為OLED顯示器具有自發(fā)光、廣視角(達175°以上)、短反應時間(1μs)、高發(fā)光效率、廣色域、低工作電壓(3~10V)、面板薄(厚度可小于1mm)、可制作大尺寸與可撓曲的面板及制程簡單等特性,而且它還具有低成本的潛力。目前實現量產的OLED均是采用真空蒸鍍的方法制備OLED材料薄膜。
在真空蒸鍍腔中蒸鍍時,材料放置于坩堝中,坩堝放置于加熱裝置中,加熱到蒸鍍溫度時,材料汽化,汽化分子從坩堝蓋的噴孔飛出沉積到基板上形成固態(tài)薄膜。如果溫度控制不當導致坩堝蓋的溫度較低,材料的汽化分子會在坩堝蓋上沉積并不斷長大,導致坩堝蓋上的噴孔堵塞(堵孔)。噴孔堵塞會導致沉積的薄膜膜厚不準,影響薄膜質量和最終的產品性能,噴孔全部堵塞會導致無法成膜以及坩堝內部剩余材料過熱,對于OLED有機材料來說,過熱會導致材料裂解無法使用。此外,堵孔還會帶來材料更換和機臺保養(yǎng)等方面的不便,影響生產進度。
技術實現要素:
為了解決上述技術問題,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠避免堵孔現象發(fā)生的蒸鍍坩堝及該蒸鍍坩堝的蒸鍍方法。
根據本發(fā)明的一方面,提供了一種蒸鍍坩堝,其包括:坩堝鍋體、坩堝蓋及加熱組件,所述坩堝鍋體用于儲存蒸鍍材料,所述坩堝蓋蓋合于所述坩堝鍋體上,所述坩堝蓋具有若干噴孔,所述噴孔用于使汽化后的蒸鍍材料分子飛出,所述加熱組件設于所述坩堝蓋上,且所述加熱組件不覆蓋所述噴孔,所述加熱組件獨立地對所述坩堝蓋進行加熱。
進一步地,所述坩堝蓋包括:蓋本體以及由所述蓋本體的側端彎折形成的卡沿,所述蓋本體的側端設于所述坩堝鍋體上,所述卡沿設于所述坩堝鍋體的外壁上,所述噴孔貫通所述蓋本體的內外表面。
進一步地,所述蒸鍍坩堝還包括:溫度傳感器,所述溫度傳感器設于所述蓋本體的內表面上,且所述溫度傳感器不覆蓋所述噴孔,所述溫度傳感器用于檢測所述加熱組件的溫度,并將檢測到的溫度轉換為輸出電信號。
進一步地,所述蒸鍍坩堝還包括:隔熱環(huán),所述隔熱環(huán)設于所述蓋本體的側端與所述坩堝鍋體以及所述卡沿與所述坩堝鍋體之間,所述隔熱環(huán)用于防止所述坩堝蓋和所述坩堝鍋體之間發(fā)生熱傳遞。
進一步地,所述加熱組件由條狀電阻絲以螺旋環(huán)繞的方式在同一水平面上形成至少一個回圈構成。
進一步地,每個回圈以內具有若干所述噴孔。
進一步地,每個回圈以內的若干所述噴孔沿著圓周均勻分布。
進一步地,所述坩堝本體呈圓餅狀。
進一步地,所述坩堝鍋體呈一端開口被封閉的圓筒狀。
根據本發(fā)明的另一方面,還提供了一種上述的蒸鍍坩堝的蒸鍍方法,其特包括步驟:
對坩堝鍋體和坩堝蓋分別獨立地進行加熱,使坩堝鍋體和坩堝蓋以同樣的升溫速率進行升溫,在坩堝鍋體和坩堝蓋被分別加熱到材料的蒸發(fā)溫度時,坩堝鍋體內的蒸鍍材料被蒸發(fā)汽化,蒸發(fā)汽化后的蒸鍍材料分子從噴孔飛出;
對坩堝鍋體和坩堝蓋繼續(xù)分別獨立地進行加熱,在蒸鍍材料的蒸發(fā)速率達到設定速率之后,坩堝鍋體和坩堝蓋被加熱到預定溫度,保持坩堝鍋體和坩堝蓋的溫度預定時間,使蒸鍍材料繼續(xù)蒸發(fā);
在蒸鍍材料蒸發(fā)結束之后,蒸鍍材料的蒸發(fā)速率由所述設定速率開始下降,并且坩堝鍋體由其被加熱到的預定溫度開始下降,所述坩堝蓋保持其被加熱到的預定溫度;
當蒸鍍材料的蒸發(fā)速率由所述設定速率下降到0時,所述坩堝蓋由其被加熱到的預定溫度開始下降。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明在蒸鍍過程中以及蒸鍍結束過程中,坩堝蓋的溫度一直保持在材料蒸發(fā)溫度,并且整個坩堝蓋的溫度均勻,這樣在汽化材料分子通過噴孔時不會在噴孔處凝固,從而避免堵孔現象。
附圖說明
通過結合附圖進行的以下描述,本發(fā)明的實施例的上述和其它方面、特點和優(yōu)點將變得更加清楚,附圖中:
圖1是根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍坩堝的剖面結構示意圖;
圖2是根據本發(fā)明的實施例的坩堝蓋內表面的示意圖;
圖3是根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍坩堝的蒸鍍方法的流程圖;
圖4是根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍過程中的坩堝鍋體和坩堝蓋的溫度曲線和蒸鍍材料的蒸發(fā)速率曲線的示意圖。
具體實施方式
以下,將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的實施例。然而,可以以許多不同的形式來實施本發(fā)明,并且本發(fā)明不應該被解釋為限制于這里闡述的具體實施例。相反,提供這些實施例是為了解釋本發(fā)明的原理及其實際應用,從而使本領域的其他技術人員能夠理解本發(fā)明的各種實施例和適合于特定預期應用的各種修改。
在附圖中,為了清楚器件,夸大了層和區(qū)域的厚度。相同的標號在整個說明書和附圖中表示相同的元器件。
圖1是根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍坩堝的剖面結構示意圖。
參照圖1,根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍坩堝包括:坩堝鍋體100、坩堝蓋200、加熱組件300。
坩堝鍋體100整體呈一端開口被封閉的圓筒狀,但本發(fā)明并不限制于此,例如坩堝鍋體100也可以是整體呈一端開口被封閉的方筒狀。在蒸鍍過程中,坩堝鍋體100通常用于存儲蒸鍍材料,并且坩堝鍋體100能夠被加熱,以使存儲得蒸鍍材料進行蒸發(fā)。
坩堝蓋200與坩堝鍋體100另一端的開口相匹配。當坩堝蓋200處于蓋合狀態(tài)時與坩堝鍋體100配合形成密閉空間。具體地,坩堝蓋200包括:蓋本體210以及由該蓋本體210的側端彎折形成的卡沿220。蓋本體210上設有貫通該蓋本體210內外表面的若干噴孔211。加熱組件300設置在蓋本體210的內表面上,該加熱組件300能夠獨立地對坩堝蓋20進行加熱,但本發(fā)明并不限制于此,例如加熱組件300也可設于蓋本體210的外表面上。需要說明的是,在本實施例中,坩堝鍋體100和坩堝蓋200被分別獨立地加熱。
相應地,蓋本體210具有與坩堝鍋體100另一端的開口形狀相匹配的圓餅狀,但本發(fā)明并不限制于此,例如當坩堝鍋體100另一端的開口形狀呈方形時,蓋本體210具有相應的方餅狀,或者蓋本體210和坩堝鍋體100配套成為線性蒸發(fā)裝置。這樣,當坩堝蓋200蓋合于坩堝鍋體100上時,蓋本體210的側端對應設置于坩堝鍋體100另一端的開口上,卡沿220卡合于坩堝鍋體210的外壁。
繼續(xù)參照圖1,為了便于監(jiān)控并調節(jié)坩堝蓋200的溫度,根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍坩堝還包括:溫度傳感器400,該溫度傳感器400設置于蓋本體210的內表面上。在蒸鍍材料的過程中,溫度傳感器400能夠檢測加熱組件300的溫度,并將檢測到的溫度轉換成為輸出電信號,以提供給外部接收裝置。該外部接收裝置能夠根據接收到的該輸出電信號進行及時反饋,從而能夠及時調節(jié)坩堝蓋200的溫度。
繼續(xù)參照圖1,為了防止坩堝蓋200與坩堝鍋體100之間發(fā)生熱交換,根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍坩堝還包括:隔熱環(huán)500,該隔熱環(huán)500設置于坩堝蓋200與坩堝鍋體100的接觸處。具體地,隔熱環(huán)500設置于蓋本體210的側端和卡沿220與坩堝鍋體100之間。隔熱環(huán)500可例如由石棉、巖棉、隔熱陶瓷、硅酸鹽等絕熱材料制成。
圖2是根據本發(fā)明的實施例的坩堝蓋內表面的示意圖。
參照圖2,在本實施例中,優(yōu)選地,加熱組件300由條狀電阻絲以螺旋環(huán)繞的方式在同一水平面上形成三個回圈構成,但本發(fā)明并不限制于此,例如一個回圈、兩個回圈、四個回圈或者更多個回圈均可。需要說明的是,加熱組件300采用這樣的結構是為了對坩堝蓋200能夠進行均勻地加熱,使坩堝蓋受熱均勻,但本發(fā)明并不將加熱組件300的結構限定為圖2所示,例如加熱組件300可以是紅外加熱器或者其他合適類型的加熱裝置。
在每個回圈以內具有設置在蓋本體210上的若干噴孔211。進一步地,作為本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式,每個回圈以內的若干噴孔沿著圓周均勻分布,但本發(fā)明并不限制于此。
以下對根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍坩堝的蒸鍍方法進行說明。圖3是根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍坩堝的蒸鍍方法的流程圖。圖4是根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍過程中的坩堝鍋體和坩堝蓋的溫度曲線和蒸鍍材料的蒸發(fā)速率曲線的示意圖。
參照圖1至圖4,根據本發(fā)明的實施例的蒸鍍坩堝的蒸鍍方法包括步驟:
S310:對坩堝鍋體100和坩堝蓋200分別獨立地進行加熱,使坩堝鍋體100和坩堝蓋200以同樣的升溫速率進行升溫,在坩堝鍋體100和坩堝蓋200被分別加熱到材料的蒸發(fā)溫度時,坩堝鍋體100內的材料蒸發(fā)汽化,蒸發(fā)汽化后的材料分子從噴孔211飛出。
S320:對坩堝鍋體100和坩堝蓋200繼續(xù)分別獨立地進行加熱,在材料蒸發(fā)速率達到設定速率之后,坩堝鍋體100和坩堝蓋200被加熱到預定溫度(二者被加熱到的預定溫度大于步驟S210中的蒸發(fā)溫度,如圖4所示),保持坩堝鍋體100和坩堝蓋200的溫度預定時間,使材料繼續(xù)蒸發(fā)。
這里,如圖4所示,坩堝鍋體100和坩堝蓋200被加熱到預定溫度的時間略微滯后于材料蒸發(fā)速率達到設定速率的時間。此外,坩堝鍋體100被加熱到的預定溫度略微高于坩堝蓋200被加熱到的預定溫度。
S330:在材料蒸發(fā)結束之后,材料蒸發(fā)速率由所述設定速率開始下降,并且坩堝鍋體100由其被加熱到的預定溫度開始下降,所述坩堝蓋200依舊保持其被加熱到的預定溫度。這里,如圖4所示,材料蒸發(fā)速率由所述設定速率開始下降的時間略微提前于坩堝鍋體100由其被加熱到的預定溫度開始下降的時間。
S340:當材料蒸發(fā)速率由所述設定速率下降到0時,所述坩堝蓋200由其被加熱到的預定溫度開始下降。
此外,由于在升溫過程中坩堝鍋體100與坩堝蓋200的接觸處會產生熱量傳遞,所以由絕熱材料制成的隔熱環(huán)500可以避免在升溫過程中坩堝鍋體100向坩堝蓋200進行的熱傳遞,有利于控制坩堝蓋200溫度的均勻性;同時,也可以避免在降溫過程中坩堝蓋200向坩堝鍋體100進行熱傳遞,降低坩堝鍋體100的降溫速率。
綜上所述,根據本發(fā)明的實施例,在蒸鍍過程中以及蒸鍍結束過程中,坩堝蓋的溫度一直保持在材料蒸發(fā)溫度,并且整個坩堝蓋的溫度均勻,這樣在汽化材料分子通過噴孔時不會在噴孔處凝固,從而避免堵孔現象。
雖然已經參照特定實施例示出并描述了本發(fā)明,但是本領域的技術人員將理解:在不脫離由權利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可在此進行形式和細節(jié)上的各種變化。