CN105586570A - 辐射源蒸发系统及蒸镀控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种辐射源蒸发系统及蒸镀控制方法。蒸发系统包括：用于承载蒸镀材料的载台以及用于产生辐射源以照射于载台上的蒸镀材料使得蒸镀材料受热蒸发的辐射产生器，蒸镀材料通过一喷嘴工具喷洒于载台上，蒸镀材料通过一保护体覆盖；蒸镀控制方法包括步骤：1)设置载台，并喷洒材料；2)在载台上加设辐射源；3)通过辐射源对材料进行蒸镀；4)控制辐射源的输出功率，以控制蒸镀速率。本发明以辐射的方式彻底代替传统的热传导方式，并解决传统热传导方式所存在的问题。本发明的优点：改进传统蒸镀方式，更好有效控制蒸发效率。

Description

辐射源蒸发系统及蒸镀控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于材料蒸镀的蒸发系统及方法。具体涉及一种用于OLED蒸镀设备中的带有辐射源的蒸发系统及蒸镀控制方法。

背景技术

在真空环境中，将材料加热并镀到基片上称为真空蒸镀，或叫真空镀膜。在OLED发光二极管领域中，真空蒸镀是一项非常重要关键的技术，该技术直接影响OLED产品的质量和制造成本。真空蒸镀是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华，使之在工件或基片表面析出的过程。蒸镀通常可以在圆柱形涂镀室内分批进行。涂镀室直径可达几米，取决于涂镀零件的大小和数量。零件可以绕蒸汽源做行星运动，以在零件各边均匀地涂镀金属层。

目前OLED蒸镀设备所采用是蒸发方式是将材料填入坩埚，然后通过电热丝坩埚进行加热，整个加热过程通过监控蒸发速率，藉由PID对电阻加热丝功率进行控制，以达到稳定蒸发速率。

如图1的反馈环路所示，整个反馈环路中，电流的变化到速率的变化是通过热传导完成的，这个响应的时间较长。尤其是对于升华性材料，更难以精确控制.从加热到速率稳定需较长时间。造成时间较长原因有：电热丝升温速率较慢、电热丝与坩埚之间的热传导系数较低、坩埚内材料的质量以及材料本热力学特性等。

例如：专利申请号为：201020203146.3的中国实用新型专利，公开了一种蒸镀设备，包括蒸镀室，位于蒸镀室内的坩埚，加热坩埚的蒸发源，基板，还包括有孔的挡板，挡板位于坩埚与基板之间，挡板上设有加热装置。此专利就是采用传统热传导方式进行蒸镀的典型范例，其加热装置一般采用加热丝、加热管或加热片等。因此，温度变化速率相对较慢，且不易控制。

鉴于传统蒸镀设备的状况，我们尤为需要一种更加高效更容易有效控制的蒸镀蒸发系统，来满足时代进步的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辐射源蒸发系统及蒸镀控制方法，以克服现有技术所存在的温度变化速率相对较慢，且不易控制等缺陷。

本发明在一方面提供一种辐射源蒸发系统，包括:

用于承载蒸镀材料的载台，以及

用于产生辐射源以照射于载台上的蒸镀材料使得蒸镀材料受热蒸发的辐射产生器。

本发明的有益效果在于：彻底改变传统热传导蒸发蒸镀方式，通过激光辐射作为辐射源，以有效控制蒸镀的速率。

本发明辐射源蒸发系统的进一步改进在于，

设置于载台上方的喷嘴工具，用于将蒸镀材料喷洒于所述载台上。

本发明辐射源蒸发系统的进一步改进在于，

载台为旋转作动的圆形载台；

利用喷嘴工具在所述圆形载台上的喷洒的蒸镀材料呈环状。

本发明辐射源蒸发系统的进一步改进在于，

圆形载台上设置有用于容置所述蒸镀材料并与所述辐射发生器对应以供接收所述辐射源的加热环，辐射源通过加热环对蒸镀材料加热蒸发。

本发明辐射源蒸发系统的进一步改进在于，

载台为左右作动的矩形载台；

喷嘴工具包括设于矩形载台左侧端的第一喷嘴工具和位于矩形载台右侧端的第二喷嘴工具；利用第一喷嘴工具在矩形载台上喷洒的第一蒸镀材料和利用第二喷嘴工具在矩形载台上喷洒的第二蒸镀材料呈条状；

辐射产生器配置于矩形载台的中间位置处，产生的辐射源用于在矩形载台左右作动时对移动至所述辐射源之下的第一蒸镀材料和第二蒸镀材料加热蒸发。

本发明辐射源蒸发系统的进一步改进在于，

还包括用于覆盖蒸镀材料的保护体；保护体开设有供辐射源通过的开口，辐射源包括激光辐射。

本发明还提供一种蒸镀控制方法，包括以下步骤：

1)设置载台，并在所述载台上喷洒蒸镀材料；

2)通过加设的辐射产生器对蒸镀材料进行加热蒸发；

3)控制辐射产生器的输出功率，以控制蒸镀材料的蒸镀速率。

本发明蒸镀控制方法的进一步改进在于，

步骤1)之后步骤2)之前还包括在蒸镀材料上覆盖一层保护体的步骤，以形成初步保护。

本发明的优点：改进传统蒸镀方式，更好有效控制蒸发效率。

附图说明

图1为传统蒸镀系统流程示意图；

图2为本发明蒸镀控制方法的流程示意图；

图3为本发明辐射源蒸发系统的实施例一俯视示意图；

图4为本发明辐射源蒸发系统的图3中A-A剖面示意意图；

图5为本发明辐射源蒸发系统的实施例二俯视示意图；

图6为本发明辐射源蒸发系统的实施例三俯视示意图；

图7为本发明辐射源蒸发系统的实施例四俯视示意图。

具体实施方式

为利于对本发明的结构的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

如图1所示，图中示意了传统热传导方式进行蒸镀的大致逻辑流程。其中，先将材料填入坩埚，然后通过电热丝坩埚进行加热，再对电阻加热丝功率进行控制。诸如此类的蒸镀方式，都具有响应时间长、难以精准控制蒸镀效率的问题。

结合图2至图7所示，本发明针对上述缺陷，提供了一种辐射源蒸发系统及蒸镀控制方法，以辐射的方式彻底代替传统的热传导方式，解决热传导方式的缺陷，并使得蒸镀效率得到更好更有效的控制。

参照图3或图6，首先介绍辐射源蒸发系统，包括：载台5以及照射于所述载台上的辐射产生器4。载台5用于承载蒸镀材料1，而辐射产生器4用于产生辐射源并使得蒸镀材料1受热蒸发。

以下为本系统较为优选的结构设置：

蒸镀材料1通过一喷嘴工具2喷洒于载台5上，蒸镀材料1通过一辐射产生器4产生的辐射源进行蒸镀。蒸镀材料1上覆盖一保护体6，保护体6开设有供辐射产生器4通过的开口7。

参照图2，其次介绍基于上辐射源蒸发述系统的一种蒸镀控制方法，具体包括以下主要步骤：

1)设置载台5，并在载台5上喷洒蒸镀材料1；

2)通过加设的辐射产生器4对蒸镀材料1进行加热蒸发；

3)控制辐射产生器4的输出功率，以控制蒸镀材料1的蒸镀速率。

为对喷洒后的蒸镀材料1进行初步保护，可以在步骤1)之后步骤2)之前，在蒸镀材料1上覆盖一层保护体6。

以下为本系统提供的几种较为优选的实施例：

实施例一：结合图3和图4所示，设置一圆形载台5，此圆形载台5可沿轴心旋转。先在载台5上设置一加热环3。再把蒸镀材料1通过喷嘴2喷洒在加热环3内，呈现一个圆形圈。然后把辐射产生器4设置于加热环3的对应位置，此时的辐射产生器4可以为激光辐射源。最后在整个圆形载台5上覆盖一保护体6，以防止蒸发腔体内气流扰动产生扬尘。

运作时，载台5旋转，辐射产生器4产生激光辐射，其采用高密度辐射能对加热环3进行照射，此加热环3可以在瞬上升到材料升华温度。需要蒸镀时，便通过此方式使得蒸镀材料1升华，并通过控制辐射产生器4的功率以及作用时间来控制蒸镀材料1的蒸镀的效率，不蒸镀时候，降低辐射产生器4功率，使材料维持在250℃左右，以降低材料蒸发速率。

实施例二：在实施例一的基础上，于一加热环3内再加设一加热环3，以致形成两个具有蒸镀材料1的圆形圈，以此在同一载台5上增加蒸镀材料1的蒸发量。其中，蒸镀材料1可是两种不同材质的材料，并且既可以在载台5上设置一个辐射产生器4，也可以在内外两个加热环3上都设置一辐射产生器4。

在运作时，假设

辐射产生器4已经设置于载台5上，则只需在工作位置上直接运行即可。当为一个辐射产生器4时，可利用蒸镀材料1的喷洒间隙，有先后地对内外加热环3进行照射，制程上可以有所缓冲；当分别设置两个辐射产生器4同时工作时，不同材质的蒸镀材料1其蒸发效率就能很好体现出来，并且其照射加热蒸发的效率也会更高。

实施例三：如图5所示，设置一矩形载台5，此长形载台5可左右移动。载台5上并不加设加热环3，而是直接在载台5面上喷洒所需蒸镀的蒸镀材料1，并设置有间隔的一排喷嘴工具2，具体为，位于左侧端的第一喷嘴工具和位于矩形载台右侧端的第二喷嘴工具。喷嘴2沿直线喷洒出一条蒸镀材料1。喷洒完成后，覆盖上保护层6，可以在保护层6中部位置设置一开口7，并沿着此开口7设置一个辐射产生器4，辐射产生器4通过此开口7对蒸镀材料1进行加热蒸镀；亦或者，在喷洒完成前，假设辐射产生器4已经设置于载台5上，这时，覆盖上保护层6后，需对应辐射产生器4的工作位置开设出一开口7，这样，辐射产生器4便可通过此开口7对镀材料1进行加热蒸镀。

运作时，当矩形载台5从左往右移动时候，左侧端的第一喷嘴工具将蒸镀材料1喷散在载台5上，形成一条线。在右移过程中，辐射产生器4在中部开口7位置对右移过来的蒸镀材料1进行蒸发；蒸发完毕后，载台5结束右移，右侧端的第二喷嘴工具准备喷洒材料；当载台5从右向左移动时候，右侧端的第二喷嘴工具喷出蒸镀材料1，并在右移过程中，辐射产生器4在中部开口7位置对左移过来的蒸发蒸镀材料1，载台5左移的过程中，左侧端的第一喷嘴工具停止喷洒蒸镀材料1。

若需要再高效率蒸发蒸镀材料1时，可以在保护层6上开设多个开口7，且左右排开，并分别在各个开口7处设置一辐射产生器4。这样，第一和第二喷嘴在载台5左右移动时，都能持续喷洒蒸镀材料1，并能通过辐射产生器4高效蒸发。

实施例四：在实施例三的基础上，于矩形载台5上的左右两侧，设置多个纵向排布的第一喷嘴工具以及第二喷嘴工具，形成两列平行有间隔的喷嘴工具，以构成多行平行的蒸镀材料1。并在每行的蒸镀材料1上分别设置一辐射产生器4，以形成一列纵向排布的辐射产生器4，从而对蒸镀材料1进行蒸镀。也可以依照实施例二的实施方式，设置不同材质的蒸镀材料1，亦或者在每一行的蒸镀材料1上设置多个辐射产生器4，以此，总体提升加热蒸发效能。其中具体的运作过程由于与实施例二以及实施例三所述的过程相类似，因此，不在此多加赘述。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (9)

1.一种辐射源蒸发系统，其特征在于，包括：

用于承载蒸镀材料的载台；

用于产生辐射源以照射于所述载台上的蒸镀材料使得所述蒸镀材料受热蒸发的辐射产生器。

2.根据权利要求1所述的辐射源蒸发系统，其特征在于：还包括设置于所述载台上方的喷嘴工具，用于将所述蒸镀材料喷洒于所述载台上。

3.根据权利要求2所述的辐射源蒸发系统，其特征在于：

所述载台为旋转作动的圆形载台；

利用所述喷嘴工具在所述圆形载台上喷洒的蒸镀材料呈环状。

4.根据权利要求3所述的辐射源蒸发系统，其特征在于：

所述圆形载台上设置有用于容置所述蒸镀材料并与所述辐射发生器对应以供接收所述辐射源的加热环；

所述辐射源通过所述加热环对所述蒸镀材料加热蒸发。

5.根据权利要求2所述的辐射源蒸发系统，其特征在于：

所述载台为左右作动的矩形载台；

所述喷嘴工具包括设于所述矩形载台左侧端的第一喷嘴工具和位于所述矩形载台右侧端的第二喷嘴工具；利用所述第一喷嘴工具在所述矩形载台上喷洒的第一蒸镀材料和利用所述第二喷嘴工具在所述矩形载台上喷洒的第二蒸镀材料呈条状；

所述辐射产生器配置于所述矩形载台的中间位置处，产生的所述辐射源用于在所述矩形载台左右作动时对移动至所述辐射源之下的所述第一蒸镀材料和所述第二蒸镀材料加热蒸发。

6.根据权利要求1或2所述的辐射源蒸发系统，其特征在于：

还包括用于覆盖所述蒸镀材料的保护体；

所述保护体开设有供所述辐射源通过的开口。

7.根据权利要求1所述的辐射源蒸发系统，其特征在于：

所述辐射源包括激光辐射。

8.一种基于如权利要求1至7中任一项所述的辐射源蒸发系统的蒸镀控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1)设置载台，并在所述载台上喷洒蒸镀材料；

2)通过加设的辐射产生器对蒸镀材料进行加热蒸发；

3)控制辐射产生器的输出功率，以控制所述蒸镀材料的蒸镀速率。

9.根据权利要求8所述的蒸镀控制方法，其特征在于：

步骤1)之后步骤2)之前还包括在所述蒸镀材料上覆盖保护体的步骤。