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说(shuo)到(dao)显(xian)(xian)示(shi)技术，大家最熟(shu)悉的可能还是(shi)LCD和LED液晶显(xian)(xian)示(shi)屏，但若您现在再去商城采购，会发现OLED（有机(ji)发光二极管）显(xian)(xian)示(shi)技术已经成为了新的主流。

OLED技(ji)术是指(zhi)有机半导体材料和(he)发(fa)(fa)光材料在电(dian)场(chang)驱动(dong)下，通过载流子注入(ru)和(he)复合导致发(fa)(fa)光的(de)现象。作为一种固态自发(fa)(fa)光技(ji)术，OLED不需(xu)要以前用LCD搭配(pei)LED背光源(yuan)的(de)组合，因此可(ke)(ke)以将电(dian)视厚度做得很薄，可(ke)(ke)视角度更广(guang)、功耗更低、色彩也(ye)更丰富，并且可(ke)(ke)以在塑料、树脂(zhi)等不同的(de)柔性衬(chen)底(di)材料上进(jin)行生产，实现软屏，因此越(yue)来(lai)越(yue)受到消(xiao)费者的(de)喜爱。

LG的OLED屏幕宣传图(tu)

在(zai)OLED的(de)制造工艺(yi)中，“蒸镀”是其中(zhong)的精华部分(fen)也是难点，是指在高真空状况下，将所(suo)要(yao)蒸镀的材料利(li)用电(dian)阻或电(dian)子(zi)束加热(re)，在真空腔体内使(shi)用坩埚加热(re)OLED材料使原子蒸发，到达并附着在基板表面上的一种镀膜技术。

OLED发光原理示意图

在OLED中，除了发光材料外，就连金属电极等也是这么蒸上去的，因此坩埚的好坏直接影响着OLED制程的良率。若选择不合适的坩埚，就会造成(cheng)坩(gan)锅(guo)里(li)的材料(liao)(liao)蒸镀不完全(quan)，达(da)不到设备要求(qiu)的沸点，无法附着在基板表面(mian)上，不仅浪费(fei)时间、人力，还会造成(cheng)蒸镀材料(liao)(liao)无法有效应(ying)用、制(zhi)程(cheng)良率变差(cha)，增加原物料(liao)(liao)成(cheng)本负担。因此选用一(yi)个(ge)好坩(gan)埚(guo)，就是一(yi)个(ge)好的开始。

OLED蒸镀(du)用坩埚的材(cai)质(zhi)选择

常用的(de)支撑物有：W、Mo、Ta，耐高温的金属氧化物、陶瓷或石墨坩埚等，不(bu)过也要注意支撑材料与蒸(zheng)发物(wu)之间可能会(hui)发生反应。目前(qian)OLED蒸镀材料主要以有机物和金属为主，可使用以下三种材质的坩埚。

1、钽(Ta)

钽是(shi)一种(zhong)坚硬蓝灰色的(de)稀有过渡金(jin)属，它具高延展性(xing)、化学稳定性(xing)高，不与(yu)其他化合物质发生反应，熔点高达2996°C，主要存在于钽铁矿中。钽的硬度适中，富有延展性，可以拉成细丝式制薄箔。其热膨胀系数很小。钽有非常出色的化学性质，具有极高的抗腐蚀性。无论是在冷和热的条件下，对盐酸、浓硝酸及“王水”都不(bu)反应。

钽坩埚

钽(tan)可用来制(zhi)造蒸(zheng)发(fa)器皿等，也可做电(dian)(dian)子管(guan)的(de)(de)电(dian)(dian)极(ji)、整流器、电(dian)(dian)解电(dian)(dian)容，也常作(zuo)为合金的(de)(de)次要成份，医疗上用来制(zhi)成薄片或(huo)细(xi)线(xian)，缝补破坏的(de)(de)组织。钽(tan)的(de)(de)抗(kang)腐蚀性主要来源于其(qi)表(biao)面生(sheng)成的(de)(de)稳(wen)定的(de)(de)五(wu)氧化二钽(tan)（Ta₂O₅）保护(hu)膜(mo)，能很好地(di)抵御氧化，所以(yi)可(ke)作(zuo)真空蒸镀部件(jian)的坩锅材料。许多抗腐(fu)蚀部件(jian)都需要用到钽。

2、特(te)种(zhong)石墨(Graphite)

石(shi)墨是一种结(jie)晶形碳。颜色有深(shen)黑(hei)色，铁墨色至(zhi)深(shen)灰色。溶(rong)点3652℃、沸点4827℃。质软、表面细滑、可导(dao)电、化学性(xing)质不活泼(po)，与酸、碱等不易反应，常常被(bei)拿来制作成坩(gan)埚(guo)，是作为多种类少数量的(de)合(he)金熔(rong)解最适合(he)使用的(de)坩(gan)埚(guo)，由于其具(ju)有良好的(de)高(gao)(gao)温性(xing)能和很长的(de)使用寿命，而被(bei)应用于大型的(de)合(he)金冶炼铸造工艺及矿石的(de)熔(rong)解分析中。同时，石墨坩(gan)锅很好的(de)液体及气体防渗透(tou)性(xing)，可耐高(gao)(gao)温，抑制粉(fen)尘产生(sheng)。

石墨坩埚

但(dan)由于石墨坩(gan)埚在使用(yong)时基(ji)本(ben)都处(chu)于高温(wen)条件下，而且(qie)周围存在很(hen)多空气(qi)，因为(wei)很(hen)容易被(bei)氧化(hua)。而且(qie)在冶炼铸造、熔融工艺中(zhong)(zhong)，石墨坩(gan)埚会(hui)被(bei)严重腐蚀，降(jiang)低其使用(yong)寿(shou)命。为(wei)了提高石墨坩(gan)埚的使用(yong)寿(shou)命，还可以往(wang)石墨坩(gan)埚中(zhong)(zhong)添加(jia)碳化(hua)硅等材料增(zeng)强其耐(nai)腐蚀性。

3、热解氮化(hua)硼(PBN)

热解氮化硼（PBN）是(shi)一种六方晶(jing)系的先(xian)进陶瓷材料，呈象牙白色，无(wu)毒，纯度可以达到99.999%，耐酸碱，抗氧化，导热性好，表面致(zhi)密好，耐高(gao)温，无孔隙、易加工(gong)。它是在高(gao)温、高(gao)真空(kong)条件下，采用含(han)硼气体（BCl₃或B₂H₆）当原(yuan)料(liao)，以化学气相沉积法方式制(zhi)作，不过因B₂H₆有(you)剧(ju)毒，目前(qian)多(duo)以BCl₃为原料。这当(dang)中含硼气体经过热解（1500~1800℃）与NH₃在高温(wen)反应(ying)室内(nei)反应(ying)成氮化硼(peng)固体(ti)。

PBN材料的生长过程类似于“落雪”，即反应中(zhong)生长的六角形BN小雪片不断地堆落在加热的石墨基体（芯模）上，随着时间的延长，堆积层在加厚，即形成了PBN的壳体，脱模取下即是独立的、纯的PBN部件，留于其上即是PBN涂层。相同的方(fang)法也可以用(yong)于制备PBN板材。

热解氮化(hua)硼生长示(shi)意图

PBN坩埚的(de)高纯度是因为它的(de)制备过程无须添加任何烧(shao)结剂，因此(ci)在真(zhen)空下的(de)使用温度高达1800度，气氛保护下使用温度最高可达2100℃（一般用氮气或者氩气），目前在蒸镀/分子束磊晶（MBE)/GaAs长晶等用途上用最(zui)多。不过因沉积速(su)度(du)很(hen)慢(man)，因此PBN坩埚价格相当昂贵，多为小尺寸坩埚。

PBN坩埚

该(gai)怎么挑(tiao)选？

当然是(shi)要从实际出发，结合(he)生(sheng)产工艺要求再进(jin)行选择。比(bi)如(ru)说蒸镀(du)(du)材料(liao)(liao)不同(tong)，可以(yi)配合(he)的(de)(de)坩(gan)(gan)锅也就不同(tong)，因(yin)为要升温到(dao)(dao)材料(liao)(liao)要求的(de)(de)沸点并不是(shi)每个材质的(de)(de)坩(gan)(gan)锅都能(neng)配合(he)，所以(yi)得(de)依据材料(liao)(liao)特性量身(shen)定做(zuo)，才能(neng)达到(dao)(dao)将材料(liao)(liao)充份蒸镀(du)(du)的(de)(de)目的(de)(de)。此外，坩(gan)(gan)埚材质的(de)(de)密度、热导(dao)率等也是(shi)要根据实际生(sheng)产情(qing)况来决定。因(yin)此OLED蒸镀(du)(du)用坩(gan)(gan)埚一般都需经客(ke)制化生(sheng)产，才能(neng)达到(dao)(dao)好(hao)的(de)(de)效果。

 

参(can)考资料(liao)来源(yuan)：科富應用材料(liao)有限公(gong)司

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