CN104178734A - 蒸发镀膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蒸发镀膜装置，涉及蒸发镀膜技术领域，解决了由于加热用线源越来越长，导致有机材料在基板表面成膜的均一性变差的问题。所述蒸发镀膜装置，包括：柱状体，其包括表面设有凹槽的筒体，以及与筒体匹配套装的中空套筒，凹槽沿筒体中心线方向延伸设置，且凹槽内设有多个间隔设置的隔间，中空套筒顶端区域设有第一蒸发孔；坩埚，其包括一端敞口、四周密封的本体，以及与本体匹配连接的盖罩，且盖罩上设有第二蒸发孔，本体置于隔间内；加热体，其为中空柱状结构，且柱状体位于加热体内部，加热体上设有喷嘴；内加热丝，其连接有控制单元，且内加热丝设在隔间位置处；外加热丝，其设在加热体外表面。本发明主要用于大尺寸显示器的制作。

Description

蒸发镀膜装置

技术领域

本发明涉及蒸发镀膜技术领域，尤其涉及一种蒸发镀膜装置。

背景技术

目前，在真空环境中，将有机材料加热、蒸发，并镀到基板上的技术称为蒸发镀膜技术(简称蒸镀)。该技术凭借应用范围广、污染程度小等优点，被业内的技术人员所青睐。

其中，蒸发镀膜工艺过程中的加热源普遍使用线源，线源通常为加热丝，可以提高镀膜效率和材料的利用率。下面以线源蒸发镀膜技术应用于OLED(Organic Light-Emitting Diode，发光二极管)产品中的具体过程为例进行说明：将有机材料装入与基板尺寸匹配的坩埚内，通过环绕或贴合在坩埚外围的加热丝对坩埚内的有机材料进行加热，材料加热后通过坩埚顶端的多个蒸发孔均匀蒸发到坩埚上侧的基板表面上，以完成OLED产品中基板的镀膜操作。

如今，OLED产品正在朝大尺寸方向发展，导致其基板的尺寸也越来越大，对应的坩埚尺寸也变大，从而加热用线源也越来越长，因此对于大尺寸基板，线源的温度均一控制等难度增加，使有机材料在基板表面成膜的均一性变差。

发明内容

本发明的实施例提供一种蒸发镀膜装置，解决了由于加热用线源越来越长，导致有机材料在基板表面成膜的均一性变差的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种蒸发镀膜装置，包括：柱状体，所述柱状体包括表面设有凹槽的筒体，以及与所述筒体匹配套装的中空套筒；所述凹槽沿所述筒体中心线方向延伸设置，且所述凹槽内设有多个间隔设置的隔间；所述中空套筒顶端区域设有第一蒸发孔；坩埚，所述坩埚包括一端敞口、四周密封的本体，以及与所述本体匹配连接的盖罩，且所述盖罩上设有与所述第一蒸发孔相对应的第二蒸发孔；所述本体置于所述隔间内；加热体，所述加热体为中空柱状结构，且所述柱状体位于所述加热体内部；所述加热体上设有与所述第一蒸发孔相对应的喷嘴；内加热丝，所述内加热丝连接有控制单元，且所述内加热丝设在所述隔间位置处；外加热丝，所述外加热丝设在所述加热体外表面。

其中，所述中空套筒为圆形截面的柱状结构，且沿所述柱状结构的轴向方向为两端贯通设置；所述筒体的横截面为U型，所述隔间在所述凹槽内等距、均匀排布；所述隔间包括平行设置的两个隔板，两个所述隔板、两个所述隔板之间的部分所述筒体共同构成所述隔间。

具体地，所述坩埚的横截面为圆形结构，且所述本体的横截面为与所述筒体横截面相符的U型结构；所述坩埚的本体与所述盖罩之间铰接连接；所述第一蒸发孔包括有多个，且沿所述柱状体中心线方向成排设置。

优选地，所述第二蒸发孔位于所述盖罩的侧表面，且临近所述盖罩的顶端设置；所述第一蒸发孔位于所述中空套筒的侧表面，且临近所述中空套筒的顶端设置。

进一步地，对应所述隔间区域，所述筒体的内侧壁上设有冷凝管。

实际应用时，所述喷嘴为圆柱状，且包括有多个；多个所述喷嘴沿所述加热体延伸方向成排设置。

其中，所述加热体上端侧还设有遮板，所述遮板包括有两个，且分别位于所述喷嘴两侧；两个所述遮板均倾斜设置。

具体地，所述内加热丝均匀缠绕在所述中空套筒表面，且与所述坩埚位置相对应；所述外加热丝均匀缠绕在所述加热体表面。

实际应用时，对应所述隔间区域和两个所述隔间之间，所述蒸发镀膜装置还包括有与所述控制单元连接的晶振感应件；所述晶振感应件用于检测蒸发镀膜的速率。

本发明实施例提供的蒸发镀膜装置中，包括柱状体，该柱状体包括表面设有凹槽的筒体，以及与筒体匹配套装的中空套筒，且凹槽沿筒体中心线方向延伸设置，其内设有多个间隔设置的隔间，中空套筒顶端区域设有第一蒸发孔；坩埚，该坩埚包括一端敞口、四周密封的本体，以及与本体匹配连接的盖罩，且盖罩上设有与第一蒸发孔相对应的第二蒸发孔，坩埚的本体置于隔间内；加热体，该加热体为中空柱状结构，且柱状体位于加热体内部，加热体上设有与第一蒸发孔相对应的喷嘴；内加热丝，该内加热丝连接有控制单元，且内加热丝设在隔间位置处；外加热丝，该外加热丝设在加热体外表面。由此分析可知，控制单元通过控制间隔设置在柱状体的筒体凹槽内，多个隔间位置处的独立内加热丝，分别对中空套筒中多个隔间内的多个坩埚分别进行加热，坩埚本体内的有机材料受热蒸发，依次通过坩埚盖罩上的第二蒸发孔及柱状体中空套筒上的第一蒸发孔蒸发出来并分布在加热体内；加热体外表面设置的外加热丝，对加热体内的有机材料再次整体进行加热，并通过加热体上与第一蒸发孔对应设置的喷嘴，均匀地散发到基板上，从而完成镀膜操作。由于每个对应坩埚的内加热丝可以单独控制加热温度，因此可以保证每个坩埚受热相同，从而使对应基板的不同位置处的有机材料都可以受热蒸发均匀；并且通过外加热丝对已分区蒸发过的有机材料再整体进行二次加热散发，使其可以二次重组并集中扩散，进一步提高有机材料在基板表面成膜的均一性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的蒸发镀膜装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的蒸发镀膜装置中柱状体的中空套筒结构示意图；

图3为本发明实施例提供的蒸发镀膜装置中柱状体的筒体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的蒸发镀膜装置中柱状体的筒体俯视图；

图5为本发明实施例提供的蒸发镀膜装置中坩埚的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的蒸发镀膜装置中一次蒸镀的结构示意图。

图中，1为柱状体、1′为凹槽、11为隔间、111为隔板、12为筒体、13为中空套筒、131为第一蒸发孔；2为坩埚、21为本体、22为盖罩、221为第二蒸发孔；3为加热体、31为喷嘴；4为内加热丝；5为外加热丝；6为有机材料；7为冷凝管；8为遮板；9为晶振感应件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例一种蒸发镀膜装置进行详细描述。

本发明实施例提供一种蒸发镀膜装置，如图1-图6所示，包括：柱状体1，柱状体1包括表面设有凹槽1′的筒体12，以及与筒体12匹配套装的中空套筒13；凹槽1′沿筒体12中心线方向延伸设置，且凹槽1′内设有多个间隔设置的隔间11；中空套筒13顶端区域设有第一蒸发孔131；坩埚2，坩埚2包括一端敞口、四周密封的本体21，以及与本体21匹配连接的盖罩22，且盖罩22上设有与第一蒸发孔131相对应的第二蒸发孔221；本体21置于隔间11内；加热体3，加热体3为中空柱状结构，且柱状体1位于加热体3内部；加热体3上设有与第一蒸发孔131相对应的喷嘴31；内加热丝4，内加热丝4连接有控制单元，且内加热丝4设在隔间11位置处；外加热丝5，外加热丝5设在加热体3外表面。

本发明实施例提供的蒸发镀膜装置中，包括柱状体，该柱状体包括表面设有凹槽的筒体，以及与筒体匹配套装的中空套筒，且凹槽沿筒体中心线方向延伸设置，其内设有多个间隔设置的隔间，中空套筒顶端区域设有第一蒸发孔；坩埚，该坩埚包括一端敞口、四周密封的本体，以及与本体匹配连接的盖罩，且盖罩上设有与第一蒸发孔相对应的第二蒸发孔，坩埚的本体置于隔间内；加热体，该加热体为中空柱状结构，且柱状体位于加热体内部，加热体上设有与第一蒸发孔相对应的喷嘴；内加热丝，该内加热丝连接有控制单元，且内加热丝设在隔间位置处；外加热丝，该外加热丝设在加热体外表面。由此分析可知，控制单元通过控制间隔设置在柱状体的筒体凹槽内，多个隔间位置处的独立内加热丝，分别对中空套筒中多个隔间内的多个坩埚分别进行加热，坩埚本体内的有机材料受热蒸发，依次通过坩埚盖罩上的第二蒸发孔及柱状体中空套筒上的第一蒸发孔蒸发出来并分布在加热体内；加热体外表面设置的外加热丝，对加热体内的有机材料再次整体进行加热，并通过加热体上与第一蒸发孔对应设置的喷嘴，均匀地散发到基板上，从而完成镀膜操作。由于每个对应坩埚的内加热丝可以单独控制加热温度，因此可以保证每个坩埚受热相同，从而使对应基板的不同位置处的有机材料都可以受热蒸发均匀；并且通过外加热丝对已分区蒸发过的有机材料再整体进行二次加热散发，使其可以二次重组并集中扩散，进一步提高有机材料在基板表面成膜的均一性。

此处需要说明的是，图1和图6中所示为对应一个坩埚位置处的蒸发镀膜装置的局部结构示意图，本发明实施例提供的蒸发镀膜装置，由若干个相同结构的图1所示部分构成；图2-图4中所示的柱状体的中空套筒及筒体结构也均为局部结构示意图；实际应用时，蒸发镀膜装置的具体规格需根据不同的生产情况进行调整。另外，柱状体的筒体内的相邻隔间之间的距离，也需要合理进行设计分布，以保证不会影响镀膜工艺中膜的形成。

其中，为了方便将多个坩埚2整体放入加热体3内并保证其的稳固性，如图2所示，柱状体1的中空套筒13可以为圆形截面的柱状结构，且沿柱状结构的轴向方向为两端贯通设置，从而方便将装有多个坩埚2的筒体12穿插放入中空套筒13中。为了节约成本、减少用料，如图3所示，筒体12的横截面可以为U型，即筒体12的上端为敞口结构，同时此结构可以方便坩埚2在筒体12内的放入与取出。当然，柱状体1也可以为其它结构，例如其筒体12的横截面为敞口的长方形结构等。

其中，为了保证坩埚2和柱状体1中的筒体12结构相匹配，同时为了使坩埚2整体受热均匀，避免存在转角区域，影响受热，在筒体12横截面为U型时，坩埚2的横截面可以为圆形结构，具体可以包括本体21和盖罩22，如图3所示，坩埚2的本体21的横截面可以为与筒体12横截面相符的U型结构，从而保证本体21置于隔间11中时，保证本体21与柱状体1的筒体12之间良好的接触，进而保证两者之间良好的导热性、固定稳固性。其中，为了方便向坩埚2内加入有机材料6，坩埚2的本体21与盖罩22之间可以优选为铰接连接；从而当需要向坩埚2内加入有机材料6时，只需掀开盖罩22即可添加材料，操作简便。

另外，为了有机材料6可以充分且均匀扩散，如图2所示，柱状体1的中空套筒13上的第一蒸发孔131可以包括有多个，且沿柱状体1中心线方向成排设置。

为了配合坩埚2在柱状体1内的合理分布，使有机材料6可以均匀地在基板表面成膜，如图4所示，隔间11(图4中粗线条所示部位)在凹槽1′内可以等距、均匀地间隔排布；当然隔间11的具体排布方式也可以根据实际生产情况等进行合理调整。具体的，如图3所示，上述隔间11可以包括平行设置的两个隔板111，从而两个隔板111、以及两个隔板111之间的筒体12部分，共同构成隔间11(如图3中粗线条所示部位)。

此处需要说明的是，由于不同的有机材料6的性质及工艺状态等方面有所差异，因此避免将有机材料6添满整个坩埚2，而应该留有一定的空间，从而有机材料6在坩埚2中的添加量为充满整个本体21，并未接触到盖罩22；因此盖罩22可以为底面敞开、三面密封的弧形盖罩结构，即图5中粗线条所围的一面及与其对称的一面均为密封结构，从而盖罩22与本体21相接触的部位为封闭结构；为了节约成本，盖罩22也可以为三面敞开、仅有一面的弧形盖罩，即图5中粗线条所围的一面及与其对称的一面、以及盖罩22的底面均为敞开结构。

优选地，如图5和图6所示，上述第二蒸发孔221可以位于盖罩22的侧表面，且临近盖罩22的顶端设置，即本发明实施例提供的蒸发镀膜装置中，每个坩埚2的蒸发孔221可以总共有八个，每排四个、分为两排设置，且两排分别位于盖罩22的侧表面，且临近盖罩22的顶端；相应的，柱状体1上的第一蒸发孔131可以位于中空套筒13的侧表面，且临近中空套筒13的顶端，与第二蒸发孔221对应呈4*2设置。因此从坩埚2及柱状体1中蒸发出来的有机材料6可以更均匀、充分地扩散、分布在加热体3的上部区域中，达到较好地分散效果。

进一步地，为了能够更好地控制有机材料6的加热温度，如图1所示，对应隔间11区域，柱状体1筒体12的内侧壁上可以设有冷凝管7；从而可以通过内加热丝4的升温作用，以及冷凝管7的降温作用共同配合，以保证有机材料6的蒸发温度平稳地保持在合理的范围内。其中，可以通过在筒体12的内侧壁上设置凹槽，将冷凝管7放置在凹槽内，避免其对将坩埚2放置在隔间11内产生阻碍，即冷凝管7位于坩埚2及柱状体1之间。当然，冷凝管7的具体数量及放置位置，可以灵活设置；本实施例中，冷凝管7有两根，分别位于筒体12的中心位置处两侧。

实际应用时，为了便于加工制造，如图1所示，喷嘴31可以为圆柱状，且包括有多个；本实施例中，对应柱状体1的第一蒸发孔131部位，上述喷嘴31设有六个，且多个(六个)喷嘴31沿加热体3延伸方向成排、等间距设置；从而坩埚2内的有机材料6通过内加热丝4的加热蒸发，并从第一、第二蒸发孔(131、221)扩散到加热体3内，再通过外加热丝5的二次加热蒸发，进一步地均匀分布，并从喷嘴31均匀地蒸发到基板表面上。

其中，为了避免蒸发镀膜装置的温度影响到基板的温度，如图1所示，加热体3的上端侧还可以设有遮板8，实际应用时，为了增强隔热效果，可以优选为防热辐射板，该遮板8(防热辐射板)具体可以包括有两个，且分别位于喷嘴31的两侧，且两个上述遮板8均倾斜设置；另外，两个遮板8之间具有间隙，避免将喷嘴31遮挡，从而使由喷嘴31扩散出来的有机材料6可以顺利地从间隙中蒸发到基板表面上。

实际应用时，为了保证蒸发镀膜装置整体的加热稳定、均匀性，如图1所示，内加热丝4均匀缠绕在柱状体1的中空套筒13表面，且与坩埚2的位置处相对应；外加热丝5均匀缠绕在加热体3表面。其中，内加热丝4的缠绕方式可以为贴合在中空套筒13表面缠绕，或者与中空套筒13的表面存在间隙并环绕；外加热丝5的缠绕方式也可以为贴合在加热体3的表面缠绕，或者与加热体3的表面存在间隙并环绕。具体地，贴合缠绕可以节省空间、间隙缠绕可以传热均匀，在实际应用时，可以根据不同的蒸镀情况，适当选择，或合理将两种方式组合使用，以达到最佳的蒸镀状态。

此处需要说明的是，由于为了防止柱状体1上沾染到有机材料6，造成原料的浪费，因此内加热丝4要对柱状体1及坩埚2均进行加热。

实际应用时，为了探测有机材料6的蒸发速率并反馈给控制单元，如图1所示，对应隔间11区域和两个隔间11之间，本发明实施例提供的蒸发镀膜装置还可以包括有与控制单元连接的晶振感应件9；该晶振感应件9用于检测蒸发镀膜的速率，从而辨别蒸发镀膜的均一性，进而通过反馈给控制单元，使控制单元可以通过联合控制、调节内加热丝4的加热温度等，进一步控制、调节蒸发镀膜的速率及均一性等情况，以保证整个基板成膜的均一性。当然，为了便于控制，也可以只在对应隔间11区域部分设置晶振感应件9。

下面结合图1对本发明实施例提供的蒸发镀膜装置的蒸镀过程进行详细的说明。

首先，将有机材料6分别添加到若干个坩埚2内，然后将多个坩埚2分别装入柱状体1的筒体12的隔间11内；然后，将承载若干个坩埚2的筒体12整体穿插放入柱状体1的中空套筒13内，此时再将柱状体1连带多个坩埚2整体放入加热体3内；之后，通过控制内加热丝4对柱状体1及坩埚2进行加热，使有机材料6蒸发并依次通过第一蒸发孔131和第二蒸发孔221，扩散分布在加热体3内部；最后，通过外加热丝5对加热体3进行加热，使已蒸发的有机材料6进行二次均匀蒸发扩散，并通过喷嘴31均匀地蒸发到基板表面上。

此处需要说明的是，整个柱状体1有一个保有温度，从而防止有机材料6沉积在柱状体1的表面上；加热体3也有一个保有温度，从而防止有机材料6凝结并堵塞住喷嘴31。

本发明实施例提供的蒸发镀膜装置，由于分区对有机材料进行加热、蒸发，并集中进行二次蒸发、扩散，同时整体控制蒸发速率，因此提高了蒸镀工艺成膜的均一性；另外，可以利用柱状体对坩埚进行整体更换，操作方便、节约空间，从而减少了维护时间并降低了运营成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种蒸发镀膜装置，其特征在于，包括：

柱状体，所述柱状体包括表面设有凹槽的筒体，以及与所述筒体匹配套装的中空套筒；所述凹槽沿所述筒体中心线方向延伸设置，且所述凹槽内设有多个间隔设置的隔间；所述中空套筒顶端区域设有第一蒸发孔；

坩埚，所述坩埚包括一端敞口、四周密封的本体，以及与所述本体匹配连接的盖罩，且所述盖罩上设有与所述第一蒸发孔相对应的第二蒸发孔；所述本体置于所述隔间内；

加热体，所述加热体为中空柱状结构，且所述柱状体位于所述加热体内部；所述加热体上设有与所述第一蒸发孔相对应的喷嘴；

内加热丝，所述内加热丝连接有控制单元，且所述内加热丝设在所述隔间位置处；

外加热丝，所述外加热丝设在所述加热体外表面。

2.根据权利要求1所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述中空套筒为圆形截面的柱状结构，且沿所述柱状结构的轴向方向为两端贯通设置；所述筒体的横截面为U型，所述隔间在所述凹槽内等距、均匀排布；

所述隔间包括平行设置的两个隔板，两个所述隔板、两个所述隔板之间的部分所述筒体共同构成所述隔间。

3.根据权利要求2所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述坩埚的横截面为圆形结构，且所述本体的横截面为与所述筒体横截面相符的U型结构；

所述第一蒸发孔包括有多个，且沿所述柱状体中心线方向成排设置。

4.根据权利要求3所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述第二蒸发孔位于所述盖罩的侧表面，且临近所述盖罩的顶端设置；

所述第一蒸发孔位于所述中空套筒的侧表面，且临近所述中空套筒的顶端设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，对应所述隔间区域，所述筒体的内侧壁上设有冷凝管。

6.根据权利要求1所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述喷嘴为圆柱状，且包括有多个；多个所述喷嘴沿所述加热体延伸方向成排设置。

7.根据权利要求6所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述加热体上端侧还设有遮板，所述遮板包括有两个，且分别位于所述喷嘴两侧；

两个所述遮板均倾斜设置。

8.根据权利要求1所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述内加热丝均匀缠绕在所述中空套筒表面，且与所述坩埚位置相对应；

所述外加热丝均匀缠绕在所述加热体表面。

9.根据权利要求1所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，对应所述隔间区域和两个所述隔间之间，所述蒸发镀膜装置还包括有与所述控制单元连接的晶振感应件；

所述晶振感应件用于检测蒸发镀膜的速率。