CN114540769A - 一种集成式蒸镀系统及多基板蒸镀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成式蒸镀系统及多基板蒸镀装置，涉及OLED蒸镀技术领域，包括基板、基板装载腔、掩膜板缓冲腔、对位腔、JIG缓冲腔、有机腔#1、有机腔#2、金属腔、缓冲腔、传输腔以及封装段；其中有机腔或金属腔，可以同时放入多个基板，并可将不同材料同时蒸镀到各个基板，同时有机腔选择适用的线性蒸发源，基板与掩膜板在对位腔实现精密贴合，基板与掩膜板为整体传输至有机腔或金属腔，开始蒸镀；本发明采用集成式蒸镀系统，整体的占地面积实现大幅度的缩减；在确保同样材料蒸镀均匀性的前提下，大大提高了材料的利用率；同时提供多基板同时蒸镀不同材料，较大幅度的节省了量产过程中的节拍时间，并可实现在线连续蒸镀。
Description
技术领域
本发明涉及OLED蒸镀技术领域，具体是一种集成式蒸镀系统及多基板蒸镀装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)具有自发光、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗等优异性能，使OLED显示面板已成为当前研究的热点与重点。OLED显示屏中有机发光层的制备，通常是采用真空蒸镀技术，即在真空腔体内，通过加热坩埚中的蒸镀材料，使其蒸发并沉积在目标基板上；
现有OLED高分辨率量产用蒸镀系统，一般为团簇式系统及单基板蒸镀装置，主要通过蒸发源将材料蒸镀到基板上，从而形成薄膜装置，并最终产出器件，系统一般的结构形式为团簇式结构，中间使用传输腔实现各单元腔体件基板和掩膜板的传输。一般的工艺腔体中仅包含一个蒸镀基板，且对于8寸和12寸硅基通用的有机蒸发源和金属蒸发源均为点型蒸发源，材料利率率较低，且系统庞大。
发明内容
为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种集成式蒸镀系统及多基板蒸镀装置，本发明中通常的一个有机腔或金属腔，可以同时放入多个基板，并可将不同材料同时蒸镀到各个基板，其中有机腔选择适用的线性蒸发源，基板与掩膜板在对位腔实现精密贴合，基板与掩膜板为整体传输至有机腔或金属腔，开始蒸镀，通过这种新型的集成式的蒸镀系统及蒸镀装置，在确保同样材料蒸镀均匀性的前提下，材料的利用率一般可提高2倍，量产过程中的节拍时间大概可以提升20％，并且此系统为集成式系统，整体的占地面积也实现了较大幅度的缩减。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种集成式蒸镀系统，适用于8寸或12寸硅基基板；包括基板、基板装载腔、掩膜板缓冲腔、传输腔；
所述基板存放在基板装载腔内，所述掩膜板缓冲腔内存放有掩膜板，所述传输腔内的传输单元用于将基板和掩膜板传输至对位腔；在对位腔内实现基板和掩膜板的精密贴合；
基板和掩膜板对位贴合后；基板与吸附结构贴合，整体形成JIG单元；所述传输腔内的传输单元将JIG单元传输至有机腔#1内的传输工位上，所述传输工位用于将JIG单元放置到1号工位上；
所述有机腔#1内设置有多基板蒸镀装置，1号工位放置的JIG单元在有机腔#1完成各膜层蒸镀后，旋转回传输工位，传输腔的传输单元将1号工位放置的JIG单元传输至对位腔，在对位腔内将掩膜板与基板分离，通过传输腔的传输单元将分离后的掩膜板传送至掩膜板缓冲腔，通过传输腔的传输单元将新的掩膜板传输至对位腔，开始对位贴合，贴合完成后，将新的JIG单元传输至有机腔#2，重复上述各膜层蒸镀过程；
1号工位放置的JIG单元在有机腔#2完成各膜层蒸镀后，在对位腔更换掩膜板，此时掩膜板选用金属蒸镀；并将新的JIG单元传输至金属腔，在各工位完成各膜层的蒸镀；
1号工位放置的JIG单元在金属腔完成蒸镀后，在对位腔进行基板和掩膜板的分离，并将掩膜板传输至掩膜板缓冲腔，将基板传输至缓冲腔，基板从缓冲腔传输至封装段进行封装，从而完成整体的蒸镀封装过程，形成器件。
进一步地，所述金属腔选用的蒸发源三为点型蒸发源结构。
进一步地，多基板蒸镀装置，包括提升结构、驱动装置、密封结构、上支持结构、运动轴、下支撑结构、上工位隔板、托板结构和上工位隔板；
所述驱动装置为集成电机的结构，用于驱动运动轴、下支撑结构、上工位隔板、托板结构和JIG单元整体旋转；所述密封结构为磁流体密封结构，用于实现运动轴旋转过程的真空密封。
进一步地，所述多基板蒸镀装置的蒸镀步骤如下：
步骤一：JIG单元放置在1号工位后，提升结构通过向下运动，连接上支持结构、运动轴、下支撑结构、上工位隔板、托板结构和JIG单元整体向下运动，直至下工位隔板和上工位隔板为合并状态；
步骤二：加热1号工位对应的蒸发源一，打开蒸发源一处的盖板，开始1号工位的第一层材料蒸镀，蒸镀完成后，关闭蒸发源一处盖板，并通过提升结构向上运动，使得下工位隔板和上工位隔板分离；然后旋转有机腔#1内的3号工位至传输工位，重复将基板和掩膜板传输至对位腔，对位贴合后将JIG单元传输至有机腔#1内的传输工位，通过传输工位将JIG单元放置在3号工位上，通过提升结构运行至下工位隔板和上工位隔板为合并状态；
步骤三：打开蒸发源一处盖板，开始3号工位的第一层材料蒸镀，同时加热蒸发源二，打开蒸发源二对应盖板，开始1号工位的第二层材料蒸镀，蒸镀完成后，分别关闭蒸发源一处盖板和蒸发源二对应盖板，继续上述操作，从而实现1号工位的各膜层蒸镀以及3号工位的各膜层蒸镀。
进一步地，有机腔#1内设置有个或个工位和对应的蒸发源，在一个工位，同时设置主蒸发源和辅蒸发源。
进一步地，该系统还包括JIG缓冲腔，在传输腔传输JIG单元存在无存放位置时，将JIG单元暂存在JIG缓冲腔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用集成式的蒸镀系统，整体的占地面积实现大幅度的缩减；其中有机腔或金属腔，可以同时放入多个基板，并可将不同材料同时蒸镀到各个基板，同时有机腔选择适用的线性蒸发源，基板与掩膜板在对位腔实现精密贴合，基板与掩膜板为整体传输至有机腔或金属腔，开始蒸镀，通过这种新型的集成式的蒸镀系统及蒸镀装置，在确保同样材料蒸镀均匀性的前提下，大大提高了材料的利用率；本蒸镀装置提供多基板同时蒸镀不同材料，较大幅度的节省了量产过程中的节拍时间，并可实现在线连续蒸镀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明一种集成式蒸镀系统的结构示意图；
图2为本发明中有机腔#1的工位示意图；
图3为本发明中有机腔#1旋转后的工位示意图；
图4为本发明中下工位隔板和上工位隔板分离时的有机腔#1蒸镀装置的结构示意图；
图5为本发明中下工位隔板和上工位隔板合并时的有机腔#1蒸镀装置的结构示意图；
图6为本发明中金属腔蒸镀装置的结构示意图；
图7为图4中A处的放大图。
图中：
1001、基板装载腔；1002、掩膜板缓冲腔；1003、对位腔；1004、JIG缓冲腔；1005、有机腔#1；1006、有机腔#2；1007、金属腔；1008、缓冲腔；1009、传输腔；1010、封装段；
001、传输工位；5021、蒸发源一；5022、蒸发源二；5027、主蒸发源；5028、辅蒸发源；503、下工位隔板；504、上工位隔板；505、下支撑结构；506、JIG单元；5061、1号工位；5063、3号工位；507、上支持结构；508、运动轴；509、密封结构；510、驱动装置；511、提升结构；512、托板结构；513、盖板；561、掩膜板；562、基板；563、吸附结构；701、蒸发源三。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-7所示，一种集成式蒸镀系统，一般推荐适用的基板562为8寸或12寸硅基基板，其他尺寸形式的其他材质基板也同样适用，包括基板562、基板装载腔1001、掩膜板缓冲腔1002、传输腔1009；
所述基板562存放在基板装载腔1001内，所述基板562一般为预处理后的基板562，也可将预处理单元集成至本系统内，系统运行过程，所述传输腔1009内的传输单元用于将基板562从基板装载腔1001传输至对位腔1003；所述掩膜板缓冲腔1002内存放有掩膜板561，所述传输腔1009内的传输单元用于将掩膜板561传输至对位腔1003；在对位腔1003内实现基板562和掩膜板561的精密贴合，一般贴合精度为≤5um，基板562和掩膜板561对位贴合后，基板562与吸附结构563贴合，并对掩膜板561形成向上的力作用，减小掩膜板561重力作用下的下垂变形，所述吸附结构563为对掩膜板561具有吸引力作用的结构，可以为具有磁性结构的单元，也可以是产生静电作用的单元，或其他可对掩膜板561形成吸附作用的结构或单元；
基板562、掩膜板561和吸附结构563整体形成JIG单元506，所述传输腔1009内的传输单元将JIG单元506传输至有机腔#11005；并放至有机腔#11005内的传输工位001上，实现有机腔#11005内1号工位5061的JIG单元506放置；
所述有机腔#11005内设置有多基板蒸镀装置，所述多基板蒸镀装置如图4所示，包括提升结构511、驱动装置510、密封结构509、上支持结构507、运动轴508、下支撑结构505、上工位隔板504、托板结构512和上工位隔板504；此时下工位隔板503和上工位隔板504为分离状态，距离如图4所示的b；
JIG单元506放置在1号工位5061后，提升结构511通过向下运动，连接上支持结构507、运动轴508、下支撑结构505、上工位隔板504、托板结构512和JIG单元506整体向下运动，运动至如图5状态，此时下工位隔板503和上工位隔板504为合并状态，距离如图5所示的b，此时的距离b一般为极小值，近似为0，或负值，此时下工位隔板503和上工位隔板504为交错状态，从而保证蒸镀过程，各材料不会交叉污染，确保每个工位蒸镀区域的独立性；
所述驱动装置510一般为集成电机的结构，可以驱动运动轴508、下支撑结构505、上工位隔板504、托板结构512和JIG单元506整体旋转，所述密封结构509优选为磁流体密封结构，实现运动轴508旋转过程的真空密封，一般的工作过程，腔体内侧为真空状态，外侧为大气环境；
如图2所示，加热1号工位5061对应的蒸发源一5021，打开蒸发源一5021处的盖板513，开始1号工位5061的第一层材料蒸镀，蒸镀完成后，关闭蒸发源一5021处盖板513，并通过提升结构511恢复至如图4所示，下工位隔板503和上工位隔板504分离状态；
旋转有机腔#11005内的3号工位5063至传输工位001，如图3所示，此时的1号工位5061旋转至如图3对应蒸发源二5022的位置，重复将基板562和掩膜板561传输至对位腔1003，对位贴合后将JIG单元506传输至有机腔#11005，并放至有机腔#11005内的传输工位001，实现有机腔#11005内3号工位5063的JIG单元506放置，通过提升结构511运行至如图5所示，下工位隔板503和上工位隔板504合并状态或交错状态；
打开蒸发源一5021处盖板513，开始3号工位5063的第一层材料蒸镀，同时加热蒸发源二5022，打开蒸发源二5022对应盖板513，开始1号工位5061的第二层材料蒸镀，蒸镀完成后，分别关闭蒸发源一5021处盖板513和蒸发源二5022对应盖板513，继续上述操作，从而实现1号工位5061的各膜层蒸镀以及3号工位5063的各膜层蒸镀；
其中，有机腔#11005内设置6个或8个工位和对应的蒸发源，同时为了实现共蒸，可如图3所示，在一个工位，同时设置主蒸发源5027和辅蒸发源5028，实现两种材料的同时蒸镀，同样的三种材料也可适用，添加对应材料的蒸发源至对应工位；
1号工位5061放置的JIG单元506在有机腔#11005完成各膜层蒸镀后，旋转回传输工位001，传输腔1009的传输单元将1号工位5061放置的JIG单元506传输至对位腔1003，在对位腔1003内将掩膜板561与基板562分离，通过传输腔1009的传输单元将分离后的掩膜板561传送至掩膜板缓冲腔1002，通过传输腔1009的传输单元将新的掩膜板561传输至对位腔1003，开始对位贴合，贴合完成后，将新的JIG单元506传输至有机腔#21006，重复上述各膜层蒸镀过程；此处如果不需要更换掩膜板561，则在有机腔#11005完成各膜层蒸镀后，直接将JIG单元506传输至有机腔#21006，无需在对位腔1003进行掩膜板561更换工作；
1号工位5061放置的JIG单元506在有机腔#21006完成各膜层蒸镀后，一般会在对位腔1003进行如上所述的更换掩膜板561，此处一般需要选用适用的金属蒸镀的掩膜板561，并将新的JIG单元506传输至金属腔1007，在各工位完成各膜层的蒸镀，此处所述的金属腔1007一般选用的蒸发源三701优选为点型蒸发源结构；如图6所示，图6仅显示了金属腔1007蒸镀装置中下工位隔板503和上工位隔板504分离状态的位置，合并或交错状态位置与有机腔#11005类似，参考图5；
1号工位5061放置的JIG单元506在金属腔1007完成蒸镀后，传输至对位腔1003进行基板562和掩膜板561的分离，并将掩膜板561传输至掩膜板缓冲腔1002，将基板562传输至缓冲腔1008，基板562从缓冲腔1008传输至封装段1010进行封装，从而完成整体的蒸镀封装过程，形成器件。
以上为1号工位5061处JIG单元506的蒸镀过程，其他工位处的JIG单元506重复1号工位5061处JIG单元506蒸镀过程，形成连续的满足量产需求的工艺过程；
在JIG单元506的传输过程，为了保证工位节拍的时间要求，满足量产过程的连续产能，如图1设置了JIG缓冲腔1004，在传输腔1009传输JIG单元506存在无存放位置时，将JIG单元506暂存在JIG缓冲腔1004，如JIG单元506在有机腔#21006完成蒸镀，需要传送至对位腔1003进行掩膜板561的更换，此时对位腔1003正在处理从金属腔1007蒸镀完成的JIG单元506的基板562和掩膜板561的分离过程，此时可以将有机腔#21006处完成蒸镀的JIG单元506先存放至JIG缓冲腔1004，从而实现整体生产过程的连续性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、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。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种集成式蒸镀系统，适用于8寸或12寸硅基基板；其特征在于，包括基板(562)、基板装载腔(1001)、掩膜板缓冲腔(1002)、传输腔(1009)；
所述基板(562)存放在基板装载腔(1001)内，所述掩膜板缓冲腔(1002)内存放有掩膜板(561)，所述传输腔(1009)内的传输单元用于将基板(562)和掩膜板(561)传输至对位腔(1003)；在对位腔(1003)内实现基板(562)和掩膜板(561)的精密贴合；
基板(562)和掩膜板(561)对位贴合后；基板(562)与吸附结构(563)贴合，整体形成JIG单元(506)；所述传输腔(1009)内的传输单元将JIG单元(506)传输至有机腔#1(1005)内的传输工位(001)上，所述传输工位(001)用于将JIG单元(506)放置到1号工位(5061)上；
所述有机腔#1(1005)内设置有多基板蒸镀装置，1号工位(5061)放置的JIG单元(506)在有机腔#1(1005)完成各膜层蒸镀后，旋转回传输工位(001)，传输腔(1009)的传输单元将1号工位(5061)放置的JIG单元(506)传输至对位腔(1003)，在对位腔(1003)内将掩膜板(561)与基板(562)分离，通过传输腔(1009)的传输单元将分离后的掩膜板(561)传送至掩膜板缓冲腔(1002)，通过传输腔(1009)的传输单元将新的掩膜板(561)传输至对位腔(1003)，开始对位贴合，贴合完成后，将新的JIG单元(506)传输至有机腔#2(1006)，重复各膜层蒸镀过程；
1号工位(5061)放置的JIG单元(506)在有机腔#2(1006)完成各膜层蒸镀后，在对位腔(1003)更换掩膜板(561)，此时掩膜板(561)选用金属蒸镀；并将新的JIG单元(506)传输至金属腔(1007)，在各工位完成各膜层的蒸镀；
1号工位(5061)放置的JIG单元(506)在金属腔(1007)完成蒸镀后，传输至对位腔(1003)进行基板(562)和掩膜板(561)的分离，并将掩膜板(561)传输至掩膜板缓冲腔(1002)，将基板(562)传输至缓冲腔(1008)，基板(562)从缓冲腔(1008)传输至封装段(1010)进行封装，从而完成整体的蒸镀封装过程，形成器件。
2.根据权利要求1所述的一种集成式蒸镀系统，其特征在于，所述金属腔(1007)选用的蒸发源三(701)为点型蒸发源结构。
3.根据权利要求1所述的一种集成式蒸镀系统，其特征在于，有机腔#1(1005)内设置有6个或8个工位和对应的蒸发源，在一个工位，同时设置主蒸发源(5027)和辅蒸发源(5028)。
4.根据权利要求1所述的一种集成式蒸镀系统，其特征在于，还包括JIG缓冲腔(1004)，在传输腔(1009)传输JIG单元(506)存在无存放位置时，将JIG单元(506)暂存在JIG缓冲腔(1004)。
5.多基板蒸镀装置，其特征在于，包括提升结构(511)、驱动装置(510)、密封结构(509)、上支持结构(507)、运动轴(508)、下支撑结构(505)、上工位隔板(504)、托板结构(512)和上工位隔板(504)；
所述驱动装置(510)为集成电机的结构，用于驱动运动轴(508)、下支撑结构(505)、上工位隔板(504)、托板结构(512)和JIG单元(506)整体旋转；所述密封结构(509)为磁流体密封结构，用于实现运动轴(508)旋转过程的真空密封。
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