CN105296934B - 一种线形蒸发源及蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线形蒸发源及蒸镀设备，用以减少喷嘴堵塞现象的发生，提高蒸镀效率。其中，线形蒸发源，包括：一端开口的坩埚，坩埚内设有用于容置蒸镀材料的中空腔室；包围在坩埚外侧、为坩埚提供热量的第一加热器；盖合坩埚开口端的顶罩，顶罩上设有多个用于向待镀基板喷射气化的蒸镀材料的喷嘴；还包括：为每个喷嘴提供相同的热量的第二加热器，第二加热器包括：与喷嘴一一对应、且包裹在对应的喷嘴的外表面的加热端。

Description

一种线形蒸发源及蒸镀设备

技术领域

本发明涉及蒸镀设备技术领域，特别是涉及一种线形蒸发源及蒸镀设备。

背景技术

近年来，有机电致发光显示器(OLED)作为一种新型的平板显示逐渐受到更多的关注。由于其具有主动发光、发光亮度高、分辨率高、宽视角、响应速度快、低能耗以及可柔性化等特点，成为有可能代替液晶显示的下一代显示技术。

蒸镀装置是应用于薄膜制备领域的实验和生产设备，在有机电致发光二极管(OLED)、有机太阳能电池(OPV)、有机场效应晶体管(OFET)等有机光电领域被广泛使用。

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)通过蒸镀有机材料来制作构成OLED显示器件的载流子传输层和有机发光层。现今的OLED蒸镀装置的蒸发源分为点形蒸发源和线形蒸发源。在蒸发源中蒸镀的有机蒸镀材料主要分两种，一种是升华型有机材料，另一种则是熔融型有机材料。其中，升华型有机材料主要是将有机材料直接加热，有机材料升华为气态再冷却于基板上形成有机膜层；熔融型有机材料在加热后则先融为液态再升温为气态，最后再冷却于基板上形成有机膜层。

目前使用的线性源一般由坩埚和设于坩埚上方的多个喷嘴组成，坩埚与喷嘴外周缘设有加热丝，通过对坩埚进行加热，使其中的蒸镀材料变为蒸气，在坩埚内部均匀后蒸气从喷嘴喷出至基板上成膜。

但是，在使用线形蒸发源的情况下，由于蒸发源的热量放射到喷嘴部时温度不均匀，会发生蒸镀材料堵塞喷嘴的现象，降低蒸镀效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种线形蒸发源及蒸镀设备，用以减少喷嘴堵塞现象的发生，提高蒸镀效率。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种线形蒸发源，包括：一端开口的坩埚，所述坩埚内设有用于容置蒸镀材料的中空腔室；包围在所述坩埚外侧、为所述坩埚提供热量的第一加热器；盖合所述坩埚开口端的顶罩，所述顶罩上设有多个用于向待镀基板喷射气化的蒸镀材料的喷嘴；还包括：

为每个所述喷嘴提供热量的第二加热器，所述第二加热器包括：与所述喷嘴一一对应、且包裹在对应的所述喷嘴的外表面的加热端。

本发明提供的线形蒸发源，通过在每个喷嘴的外侧设置第二加热器，使得喷嘴各部分的温度均匀，避免喷嘴处的温度不同或较低，导致蒸镀材料在喷嘴处温度降低冷却成固体堵塞喷嘴的现象的发生，进而可以提高蒸镀效率。

在一些可选的实施方式中，所述第二加热器为热量均匀分布的加热板，且所述加热板上设有与所述喷嘴一一对应的第一通孔以形成多个所述加热端。加热板可以为电加热板，加热板上设有与外接电源电连接的导线，当然，加热板也可以有自身发热的材料制成。

在一些可选的实施方式中，所述加热板的材料为6061T6铝。6061T6高强度，高硬度(可达HV90度以上)良好的加工效果，氧化效果佳，无沙眼气孔，平整度较好，提高加工效率，降低材料成本。

在一些可选的实施方式中，所述顶罩与所述坩埚之间通过密封圈密封连接。密封圈的设置可以防止坩埚内的蒸镀材料气化后从坩埚内溢出的现象的发生。

在一些可选的实施方式中，所述密封圈的材料包括：镍、304不锈钢、316L不锈钢中的任意一种。

在一些可选的实施方式中，所述顶罩内设有第一扩散板，所述第一扩散板位于所述第二加热器和所述坩埚之间，所述第一扩散板上设有与所述喷嘴一一对应的第一出气口，且所述第一出气口的开度可调。此第一出气口的作用是：可将坩埚内蒸发的气体放射，根据口的大小和位置，可以使得通过喷嘴的气体可均匀的放射。另外，因第一出气口的开度可调，所以可调节坩埚内的材料通过第一出气口的放射量，使得坩埚内部能保持一定的压力。

在一些可选的实施方式中，所述坩埚内设有第二扩散板，所述第二扩散板位于所述第一扩散板和所述坩埚内的蒸镀材料之间，所述第二扩散板上设有与所述喷嘴一一对应的第二出气口，且所述第二出气口的开度可调。此第二出气口的作用是：可将坩埚内蒸发的气体放射，根据口的大小和位置，可以使得通过喷嘴的气体可均匀的放射。另外，因第二出气口的开度可调，所以可调节坩埚内的材料通过第一出气口的放射量，使得坩埚内部能保持一定的压力。

在一些可选的实施方式中，所述第一加热器包括：沿所述坩埚高度方向分布的主加热部和辅加热部。主加热部和辅加热部给坩埚输出的热量可以分别控制，辅加热部可以根据蒸镀材料的多少，选择开启或不开启以及开启后输出的温度。

在一些可选的实施方式中，每个所述喷嘴上设有喷嘴盖，所述喷嘴盖上设有至少一个喷孔。这样便于控制喷嘴喷射量，提高基板上镀膜厚度的均匀性。

在一些可选的实施方式中，所述坩埚内设有至少一个挡板以将所述坩埚的中空腔室分成多个子腔室。这样可以提高蒸镀材料蒸发的均匀性。

在一些可选的实施方式中，所述顶罩上还设有用于测量待镀基板上的蒸镀膜厚度的测量喷嘴。测量喷嘴的设置便于测量待蒸镀基板上的蒸镀膜的厚度，气体通过测量喷嘴放射到测定厚度的***(通常称为Thickness Monitor)上，通过测定厚度的***得到蒸镀膜的厚度，且可以提高测量用石英元件的寿命。

在一些可选的实施方式中，上述线形蒸发源还包括：用于容纳所述坩埚、第一加热器、顶罩以及第二加热器的外壳，所述外壳的顶盖上设有与所述喷嘴一一对应且允许对应的所述喷嘴穿过的第二通孔，所述外壳的顶盖还设有与所述至少一个测量喷嘴一一对应且允许对应的所述测量喷嘴穿过的第三通孔。外壳的设置可以便于对坩埚进行保温，且可以防止蒸发源产生的热量直接喷射到待镀基板上。

在一些可选的实施方式中，所述外壳的内侧面上设有反射板。反射板的设置用于将第一加热器产生的热量中分散到外壳内壁上的热量反射至坩埚外壁，提高第一加热器的加热效率。

在一些可选的实施方式中，所述反射板的材料包括：钛、304不锈钢、316L不锈钢、钼、钽中的任意一种。

在一些可选的实施方式中，所述外壳的外侧壁设有冷却装置。冷却装置的设置，可以避免热量从外壳的外壁上流失，防止对附近的物体造成烫伤，当然外壳也可以采用绝热材料制成，也可以起到防止对附近的物体造成烫伤的现象的发生。上述冷却装置可以为冷却线或内部设有冷却液体的冷却管。

本发明还提供了一种蒸镀设备，包括上述任一项所述的线形蒸发源。由于上述线形蒸发源可以减少喷嘴堵塞现象的发生，可以提高蒸镀效率。故本发明提供的蒸镀设备，具有较好的使用性能，且可以提高生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的线形蒸发源一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的线形蒸发源的另一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的线形蒸发源的第二加热器的结构实体图；

图4为本发明实施例提供的线形蒸发源的内部部分结构示意图；

图5为本发明实施例提供的线形蒸发源的第一加热器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的线性蒸发源的坩埚的内部结构示意图。

附图标记：

1-坩埚 11-子腔室

12-挡板 21-第一加热器

211-主加热部 212-辅加热部

22-第二加热器 221-第一通孔

3-顶罩 31-喷嘴

311-喷嘴盖 4-密封圈

51-第一扩散板 52-第二扩散板

6-测量喷嘴 7-外壳

71-顶盖 8-冷却装置

具体实施方式

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，都属于本发明专利保护的范围。

如图1和图2所示，其中：图1为本发明实施例提供的线形蒸发源一种结构示意图；图2为本发明实施例提供的线形蒸发源的另一种结构示意图；本发明提供的线形蒸发源，包括：一端开口的坩埚1，坩埚1内设有用于容置蒸镀材料的中空腔室；包围在坩埚1外侧、为坩埚1提供热量的第一加热器21；盖合坩埚1开口端的顶罩3，顶罩3上设有多个用于向待镀基板喷射气化的蒸镀材料的喷嘴31；还包括：

为每个喷嘴31提供相同的热量的第二加热器22，第二加热器22包括：与喷嘴31一一对应，且包裹在对应的喷嘴31的外表面的加热端。

本发明提供的线形蒸发源，通过在每个喷嘴31的外侧设置第二加热器22，使得喷嘴31各部分的温度均匀，避免喷嘴31处的温度不同或较低，导致蒸镀材料在喷嘴31处温度降低冷却成固体堵塞喷嘴31的现象的发生，进而可以提高蒸镀效率。

上述第二加热器22的具体结构可以有多种，一种具体实施方式中，如图3所示，图3为本发明实施例提供的线形蒸发源的第二加热器的结构实体图；第二加热器22为热量均匀分布的加热板，且加热板上设有与喷嘴31一一对应第一通孔221以形成多个加热端。加热板可以为电加热板，电加热板上设有与外接电源电连接的导线，当然，加热板也可以由自身发热的材料制成。

上述加热板的材料为6061T6铝。6061T6高强度，高硬度(可达HV90度以上)良好的加工效果，氧化效果佳，无沙眼气孔，平整度较好，提高加工效率，降低材料成本。

如图4所示，图4为本发明实施例提供的线形蒸发源的内部部分结构示意图；顶罩3与坩埚1之间通过密封圈4密封连接。密封圈4的设置可以防止坩埚1内的蒸镀材料气化后从坩埚1内溢出的现象的发生。

上述密封圈4的材料包括：镍、304不锈钢、316L不锈钢中的任意一种。

如图4所示，顶罩3的内壁上均设有第一扩散板51，第一扩散板51位于第二加热器22和坩埚1之间，第一扩散板51上设有与喷嘴31一一对应的第一出气口，且第一出气口的开度可调。第一扩散板的设置可以保持坩埚内部的压力，使得蒸发源均匀的放射，防止蒸发源溢出现象的发生，防止蒸发源分散。此第一出气口的作用是：可将坩埚1内蒸发的气体放射，根据第一出气口的大小和位置，可以使得通过喷嘴31的气体可均匀的放射。另外，因第一出气口的开度可调，所以可调节坩埚1内的材料通过第一出气口的放射量，使得坩埚1内部能保持一定的压力。

进一步的，坩埚1内设有第二扩散板52，第二扩散板52位于第一扩散板51和坩埚1内的蒸镀材料之间，第二扩散板52上设有与喷嘴31一一对应的第二出气口，且第二出气口的开度可调。第二扩散板的设置可以保持坩埚内部的压力，使得蒸发源均匀的放射，防止蒸发源溢出现象的发生，防止蒸发源分散。此第二出气口的作用是：可将坩埚1内蒸发的气体放射，根据第二出气口的大小和位置，可以使得通过喷嘴31的气体可均匀的放射。另外，因第二出气口的开度可调，所以可调节坩埚内的材料通过第一出气口的放射量，使得坩埚内部能保持一定的压力。

上述第一加热器21的具体结构也可以有多种，一种可选的实施方式中，如图5所示，图5为本发明实施例提供的线形蒸发源的第一加热器21的结构示意图；第一加热器21包括：沿坩埚1高度方向分布的主加热部211和辅加热部212。主加热部211和辅加热部212给坩埚1输出的热量可以分别控制，辅加热部212可以根据蒸镀材料的多少，选择开启或不开启以及开启后输出的温度，可以进一步提高坩埚1内蒸镀材料的均匀性。

一种可选的实施方式中，如图4所示，每个喷嘴31上设有喷嘴盖311，喷嘴盖311上设有至少一个喷孔。这样便于控制喷嘴31喷射量，提高基板上镀膜厚度的均匀性。

如图6所示，图6为本发明实施例提供的线性蒸发源的坩埚1的内部结构示意图；坩埚1内设有至少一个挡板12以将坩埚1的中空腔室分成多个子腔室11。这样可以提高蒸镀材料蒸发的均匀性。

一种较佳的实施方式中，顶罩上还设有用于测量待镀基板上的蒸镀膜厚度的测量喷嘴6。测量喷嘴6的设置便于测量待蒸镀基板上的蒸镀膜的厚度，气体通过测量喷嘴放射到测定厚度的***(通常称为Thickness Monitor)上，通过测定厚度的***得到蒸镀膜的厚度，且可以提高测量用石英元件的寿命。

为了防止坩埚1产生的热量散失，如图1所示，上述线形蒸发源还包括：用于容纳坩埚1、第一加热器21、顶罩3以及第二加热器22的外壳7，外壳7的顶盖71上设有与喷嘴31一一对应且允许对应的喷嘴31穿过的第二通孔，外壳7的顶盖71还设有与至少一个测量喷嘴6一一对应且允许对应的测量喷嘴6穿过的第三通孔。外壳7的设置可以便于对坩埚1进行保温，且可以防止蒸发源产生的热量直接喷射到待镀基板上。

进一步的，外壳的内侧面上设有反射板。反射板的设置用于将第一加热器21产生的热量中分散到外壳7内壁上的热量反射至坩埚1外壁，提高第一加热器21的加热效率。

上述反射板的材料包括钛、304不锈钢、316L不锈钢、钼、钽中的任意一种。

较佳的实施方式中，外壳7的外侧壁设有冷却装置8。冷却装置8的设置，可以避免热量从外壳7的外壁上流失，防止对附近的物体造成烫伤，当然外壳7也可以采用绝热材料制成，也可以起到防止对附近的物体造成烫伤的现象的发生。上述冷却装置8可以为冷却线或内部设有冷却液体的冷却管。

本发明还提供了一种蒸镀设备，包括上述任一项所述的线形蒸发源。由于上述线形蒸发源可以减少喷嘴堵塞现象的发生，可以提高蒸镀效率。故本发明提供的蒸镀设备，具有较好的使用性能，且可以提高生产效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种线形蒸发源，包括：一端开口的坩埚，所述坩埚内设有用于容置蒸镀材料的中空腔室；包围在所述坩埚外侧、为所述坩埚提供热量的第一加热器；盖合所述坩埚开口端的顶罩，所述顶罩上设有多个用于向待镀基板喷射气化的蒸镀材料的喷嘴；其特征在于，还包括：

为每个所述喷嘴提供热量的第二加热器，所述第二加热器包括：与所述喷嘴一一对应、且包裹在对应的所述喷嘴的外表面的加热端；

所述顶罩内设有第一扩散板，所述第一扩散板位于所述第二加热器和所述坩埚之间，所述第一扩散板上设有与所述喷嘴一一对应的第一出气口，且所述第一出气口的开度可调；

所述坩埚内设有第二扩散板，所述第二扩散板位于所述第一扩散板和所述坩埚内的蒸镀材料之间，所述第二扩散板上设有与所述喷嘴一一对应的第二出气口，且所述第二出气口的开度可调。

2.如权利要求1所述的线形蒸发源，其特征在于，所述第二加热器为热量均匀分布的加热板，且所述加热板上设有与所述喷嘴一一对应的第一通孔以形成多个所述加热端。

3.如权利要求2所述的线形蒸发源，其特征在于，所述加热板的材料为6061T6铝。

4.如权利要求2所述的线形蒸发源，其特征在于，所述顶罩与所述坩埚之间通过密封圈密封连接。

5.如权利要求4所述的线形蒸发源，其特征在于，所述密封圈的材料包括：镍、304不锈钢、316L不锈钢中的任意一种。

6.如权利要求1所述的线形蒸发源，其特征在于，所述第一加热器包括：沿所述坩埚高度方向分布的主加热部和辅加热部。

7.如权利要求1所述的线形蒸发源，其特征在于，每个所述喷嘴上设有喷嘴盖，所述喷嘴盖上设有至少一个喷孔。

8.如权利要求1所述的线形蒸发源，其特征在于，所述坩埚内设有至少一个挡板以将所述坩埚的中空腔室分成多个子腔室。

9.如权利要求1～8任一项所述的线形蒸发源，其特征在于，所述顶罩上还设有用于测量待镀基板上的蒸镀膜厚度的测量喷嘴。

10.如权利要求9所述的线形蒸发源，其特征在于，还包括：用于容纳所述坩埚、第一加热器、顶罩以及第二加热器的外壳，所述外壳的顶盖上设有与所述喷嘴一一对应且允许对应的所述喷嘴穿过的第二通孔，所述外壳的顶盖还设有与至少一个测量喷嘴一一对应且允许对应的所述测量喷嘴穿过的第三通孔。

11.如权利要求10所述的线形蒸发源，其特征在于，所述外壳的内侧面上设有反射板。

12.如权利要求11所述的线形蒸发源，其特征在于，所述反射板的材料包括：钛、304不锈钢、316L不锈钢、钼、钽中的任意一种。

13.如权利要求10所述的线形蒸发源，其特征在于，所述外壳的外侧壁设有冷却装置。

14.一种蒸镀设备，其特征在于，包括如权利要求1～13任一项所述的线形蒸发源。