CN106537635A - 柔性显示器基板的封装装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性显示器基板的封装装置和方法。柔性显示器基板的封装装置包括：放置柔性基板的夹具、在柔性基板的表面喷射无机物的第一喷射部、在柔性基板的表面喷射有机物的第二喷射部、离子束产生装置和差分真空腔，该离子束产生装置将通过使离子加速产生的离子束发射到喷射有无机物和有机物的柔性基板的表面，该差分真空腔可将离子束产生装置和形成有第一喷射部、第二喷射部和夹具的空间设置成具有不同的真空度。该离子束产生装置可产生离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束，使得被加速的离子束注入到喷射有无机物和有机物的柔性基板的表面。
Description
技术领域
本发明涉及柔性显示基板的封装(encapsulation)装置及方法，特别是有机物、无机物、离子同时注入基板内部，保持柔性基板的灵活性和提高性能。
背景技术
一般来说，有机发光器件(OLED；Organic Light Emitting Ddiodes)发光的可视性高，并且不需要液晶显示器(LCD)所必需的背景光，减少了发光装置的最佳厚度。并且，OLED具有无限的远景角度附加的优点。因为这些优点，OLED使用的发光装置成为替代CRT或LCD显示装置的关注点。
OLED有机化合物(有机发光材料)含有有机发光层、阳极和阴极。上述有机发光层穿过阳极和阴极产生的电场(电子发光，发光)引起发光。
这种发光装置的使用在各种应用领域备受期待。特别是，这种发光装置厚度小和重量轻，因此，具有应用便携式设备的可能性。为了这个目的，尝试在柔性(Flexible)塑料(Plastic)膜和基板上形成OLED。在这种基板上形成的OLED，厚度小和重量轻，可弯曲的显示器，在橱窗等上的应用具有实用性。因此，其应用范围极广，不局限于便携设备上的应用。
然而，水汽或氧气一般容易渗透塑料等制成板，而有机发光层在湿气和氧气中加速氧化，从而使得发光装置的寿命在水气或氧气的渗透后缩短。为了解决这种问题，利用湿法涂层的溶胶-凝胶法、干法涂层的等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)、溅射法和蒸镀(evaporation)等多种方法在基板的表面形成涂层。然而，溶胶凝胶法溶剂的使用存在着环境污染问题，溶剂回收和较长干燥生产线等问题，因而主要采用干式方法。
通常，喷涂于塑料薄膜的无机薄膜本身与塑料薄膜具有很大的弹性模量差异。在塑料膜的涂层工艺或产品使用中，会产生弯曲(bending)、伸缩(stretching)、扭曲(twisting)等多种机械运动和热膨胀系数的差异，造成热的伸缩运动。这时，弹性模量差异大的塑料膜和无机薄膜界面将受到较大的应力，从而导致无机薄膜从塑料膜表面剥离的现象。
另外，目前的柔性显示器基板(例如，高分子薄膜等)的结构为基板上下两面涂有阻隔层(barrier coating)的结构，可保持基板的耐热性和弹性，阻隔水分和氧气等气体渗透。目前的阻隔涂层的薄膜的弹性保持及氧和氢曝光的阻挡通过轮流反复蒸镀有机物和无机物实现。如此简单的无机物和有机物为交替层压的重复喷涂层，产生的裂纹(crack)将是一个影响柔性的显示功能的问题。
发明内容
要解决的课题
本发明要解决的课题是有机物、无机物及离子注入柔性基板的表面内部，与基板表面原子置换或结合，提出保持上述柔性基板的弹性性能的柔性显示器基板的封装装置。
本发明要解决的另一个课题是有机物、无机物及离子注入柔性基板的表面内部，与基板表面原子置换或结合，提出保持上述柔性基板的弹性性能的柔性显示器基板的封装方法。
课题的解决方法
为了实现上述课题，本发明的一个实施例的柔性显示器基板的封装装置包括：放置柔性基板的夹具、在柔性基板上喷射无机物的第一喷射部、在柔性基板上喷射有机物的第二喷射部、使离子加速并将产生的离子束发射到喷射有无机物和有机物的柔性基板上的离子束产生装置。该离子束产生装置产生的离子束可以获得在第一阈值和第二阈值之间的离子束能量，使得加速离子束注入到喷射有无机物和有机物的柔性基板的表面。
柔性显示器基板的封装装置的差分真空腔可使包含离子束产生装置的空间和包含第一喷射部、第二喷射部及夹具的空间具有不同的真空度。第一真空泵与包含有第一喷射部、第二喷射部及夹具的真空部的内部连接；差分真空部与第二真空泵和离子束产生装置的内部连接；连接部的直径与真空部及差分真空部的直径不同，并与真空部和差分真空部的内部连接。
根据真空泵的抽吸能力、连接部的直径、连接部的长度及差分真空部的容积中的至少一个确定第一真空度和第二真空度的差别。
离子束产生装置包括：原子分离部，该原子分离部将原子从标准物质中分离出；电离部，分离出的原子通过该电离部的加热的灯丝进行电离后传送到加速电极上；及离子加速部，将离子传递给加速电极，在第一电压和第二电压之间的电压施加给加速电极，从而获得离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束。
夹具可控制表面注入有无机物、有机物和离子柔性基板的方向。
为了实现课题，本发明的另一实施例的柔性显示器基板的封装装置包括：放置柔性基板的夹具、在柔性基板的表面喷射无机物或无机物的喷射部及使离子加速并将产生的离子束发射到喷射有无机物或有机物的柔性基板表面的离子束产生装置。离子束具有在第一阈值和第二阈值之间的离子束能量，因而加速的离子束注入喷射有无机物或有机物的柔性基板的表面内部。
为了实现课题，本发明的另一实施例的柔性显示器基板的封装方法包括：将无机物喷射到柔性显示器基板的表面；将有机物喷射到柔性显示器基板的表面；使离子加速，获得离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束，并注入到柔性基板的表面；通过差分真空腔将产生所述离子束的空间和包含表面喷射有所述有机物、所述无机物及所述离子束的所述柔性基板的空间设置为具有不同的真空度；以及将所述离子束、所述无机物和所述有机物同时注入所述柔性基板的表面内部。
产生离子束的步骤包括：原子分离部将原子从标准物质中分离出；分离出的原子通过加热的灯丝进行电离后传送到加速电极上；及在第一电压和第二电压之间的电压施加给加速电极，从而获得离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束。
发明的效果
本发明的技术思想是提供一种柔性显示器的封装装置及方法。与现有简单的吸附及多层涂层的方法不同，本发明利用有机物、无机物、离子同时注入柔性基板的表面，使得机械、电气、光学特性等发生变化，不仅提高了硬度、耐磨损、耐腐蚀性、耐疲劳性等方面的性能，在维持透明性的同时，还具有抗菌、阻断水分和气体透过、防静电、隔离紫外线/红外线、屏蔽电磁波等多种特性优点。这种方法根据柔性基板的处理情况，从源头上解决了现有基板的裂缝增加(crack)的问题。这个简单的化学处理过程具有可以提高产品质量及产率，节约成本，防止废水和粉尘发生等环境问题的优点。
另外，在溅射(sputter)工艺之前，材料表面需进行多次洗涤的化学前处理，本发明在膜的形成过程中，需用冷却的装置降低材料的温度，但在低温下用离子束清洗薄膜材料时，可以不需要冷却装置。因此，本发明利用化学预处理，缩短了洗涤工艺和温度控制所需时间，且具有时间短、成本低、提高薄膜的密度和附着力和涂层的折射率等优点。
然而，本发明将无机物、有机物和离子注入柔性基板表面内部，使得薄膜本身的特性发生变化，从源头上解决了现有的无机物、有机物以及简单的重复层压导致的喷涂层裂缝(crack)的发生，因而造成无机薄膜和薄膜表面之间发生剥离现象的问题，且具有高透光率，高气体屏蔽度，阻隔水分和氧气气体渗透等优点。
另外，本发明的技术思想的另一实施例是柔性显示器的封装设备的使用情况，根据需要得到的效果，将无机物或有机物和离子同时注入柔性基板。无机物或有机物和离子和同时注入柔性基板具有工序简单，效果明显的优点。
附图说明
为了充分理解，本发明的详细说明中提供了引用的附图的简单说明。
图1是根据本发明的一个实施例的柔性显示器基板的封装装置的示意图。
图2是图1的柔性显示器基板的封装装置的实施的示意图。
图3是利用了图1的柔性显示器基板的封装装置的封装方法的流程图。
图4是注入无机物、有机物和离子之前的柔性基板的示意图。
图5是注入无机物、有机物和离子之后的柔性基板的示意图。
图6是本发明的另一个实施例的柔性显示器基板的封装装置的示意图。
图7是注入无机物或有机物和离子之前的柔性基板的示意图。
图8是注入无机物或有机物和离子之后的柔性基板的示意图。
具体实施方式
为了充分理解本发明、本发明的操作优势及本发明的目的，本发明通过附图及附图上的内容进行了说明。
参照以下附图，本发明对实施例进行详细说明。各附图上，相同的部件采用相同的参考符号。
图1是本发明一个实施例的柔性显示器基板的封装装置(100)的示意图，图2是图1的柔性显示器基板的封装装置(100)的横截面图。
参考图1和图2，柔性显示器基板的封装装置(100)包括离子束产生装置(110)、第一喷射部(120)、第二喷射部(130)、差分真空腔(160)和放置柔性基板(170)的夹具(140)。柔性基板(170)的材质为高分子薄膜，例如聚酰亚胺(Polyimide)等塑料或纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastic，FRP)等。但是，柔性基板(170)材料不局限于以上情况，可为其他各种柔性材料。
第一喷射部(120)在柔性基板(170)的表面喷射无机物，第二喷射部(130)在柔性基板(170)的表面喷射有机物。在本发明中，喷射无机材料和有机物对柔性基板(170)进行封装(encapsulation)，但在其他用途使用的情况下，第一喷射部(120)和第二喷射部(130)也可喷射其他物质。
离子束产生装置(110)产生加速的离子，生成离子束。生成的离子束注入到喷涂有无机物和有机物的柔性基板(170)的表面上。更具体地，离子束产生装置(110)中产生离子束能量位于第一阈值和第二阈值之间的离子束，离子束进而注入到喷涂有无机材料和有机物的柔性基板(170)的表面内部。第一阈值对应于离子束注入柔性基板(170)的能量最小值，第二阈值对应于离子束注入柔性基板(170)的能量最大值。根据柔性基板(170)的种类不同，设置第一阈值和第二阈值。
离子束产生装置(110)包括原子分离部(111)、电离部(115)和离子加速部(117)。原子分离部(111)可将原子从标准物质(113)中分离，例如，采用溅射工艺。例如，对标准物质(113)施加电压，将标准物质(113)中的原子分离出来。标准物质(113)可以是金属，但本发明并不限于此，可根据柔性基板(170)的变化特性来选择不同的物质。例如，在想要提高阻挡紫外线和辐射的功能的情况下，标准物质(113)可以选择金属，或者，在想要增加反射率的情况下，标准物质(113)可以选择铝。
电离部(115)可以对分离出的原子进行电离，例如，在图2中，利用灯丝(210)电离分离出的原子。例如，电离部(115)通过与电源(POW)连接的加热的灯丝(210)电离分离出的原子。另外，在图2中，电离部(115)还包括电弧电极(220)，给围绕灯丝(210)的电弧电极(220)施加电源(POW)，使得电离度增加。图2是电离部(115)的简略截面示意图，灯丝(210)和电弧电极(220)为空心圆筒，分离的原子穿过圆筒内部时被电离。
电离部(115)传送的离子通过离子加速部(117)后可产生离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束。例如，在图2中，离子加速部(117)包含加速电极(230、240)，给加速电极(230、240)施加在第一电压和第二电压之间的电压(V)，由电离部(115)传送的离子通过加速电极(230、240)，从而产生离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束。例如，在图2中，加速电极(230、240)包括接地电极(240)和施加有位于第一电压与第二电压之间的电压(V)的电极(230)。位于第一电压和第二电压之间的电压(V)为使离子加速的电压，因而离子具有足够的注入到柔性基板(170)表面内部的离子束能量，例如，第一电压为500V，第二电压为5000V。但是，本发明的第一和第二电压不限于此，根据柔性基板(170)的类型或所需的离子束能量可选择不同的电压。
这种离子束产生装置(110)产生的离子束注入到喷涂有无机物和有机物的柔性基板(170)的表面。如图2所示，柔性基板(170)放置在夹具(140)上，夹具(140)可以调节注入有有机物、无机物和离子的柔性基板(170)的表面的方向。例如，夹具(140)可调节柔性基板(170)的表面面向第二喷射部(130)，但本发明不局限于此，因而夹具(140)可调节柔性基板(170)的表面面向不同的方向。此外，在图2中，夹具(140)的两侧形成有滚轮，放置柔性基板(170)的夹具(140)通过两侧的滚轮向一个方向转动。无机物、有机物和离子可注入转动的柔性基板(170)。
差分真空腔(160)可将包含离子束产生装置(110)的空间和包含第一喷射部(120)、第二喷射部(130)和夹具(140)的空间设置为具有不同的真空度。例如，如图1和图2所示，差分真空腔(160)包含真空部(161)、连接部(165)和差分真空部(167)。真空部(161)与第一真空泵(150_1)连接，其内部包含有第一喷射部(120)、第二喷射部(130)及夹具(140)。差分真空部(167)与第二真空泵(150_2)连接，差分真空部的内部与离子束产生装置(110)连接。连接部(165)的直径与真空部(161)和差分真空部(167)的直径不同，且能将真空部(161)的内部和差分真空部(167)的内部连接。
通过使用具有这种结构的差分真空腔(160)可以将真空部(161)的真空度设置成与离子束产生装置(110)内部的真空度不同。如果真空泵与真空部(161)不通过差分真空部(167)和连接部(165)连接，而是直接与离子束产生装置(110)连接，那么离子束产生装置(110)内部的真空度和真空部(161)内部的真空度相同。然而，在本发明的实施例中，真空部(161)和离子束产生装置(110)之间设有直径与真空部(161)的直径不同的连接部(165)、与离子束产生装置(110)连接的第二真空泵(150_2)、与连接部(165)连接的差分真空部(167)，利用差分真空腔(160)可将真空部(161)内部的真空度和离子束产生装置(110)的真空度设置为不同。例如，在图1和图2中，真空部(161)的容积比离子束产生装置(110)的容积大，连接部(165)的直径小于真空部(161)和差分真空部(167)的直径。但是，本发明的差分真空腔(160)的真空度不必与图1和图2中的相同，真空度可以根据需要的大小和位置调节。
离子束产生装置(110)和真空部(161)的真空度之间的差别由第一和第二真空泵(150_1，150_2)的不同抽吸能力、连接部(165)的直径、连接部(165)的长度及差分真空部(167)的容积中的至少一个决定。例如，第一真空泵(150_1)和第二真空泵(150_2)的抽吸能力的差值越小或连接部(165)的直径越大、长度越短或差分真空部(167)的容积越大，离子束产生装置(110)的真空度和差分真空部(161)的真空度差值则减小；第一真空泵(150_1)和第二真空泵(150_2)的抽吸能力的差值越大或连接部(165)的直径越小、长度越长或差分真空部(167)的容积越小，离子束产生装置(110)的真空度和真空部(161)的真空度差值则增加。
图3是利用图1的柔性显示器基板的封装装置(100)实施封装方法的流程图。
参考图1至图3，对柔性基板的处理方法作说明。第一喷射部(120)将无机物喷射到柔性基板(170)的表面(S310)，第二喷射部(130)将有机物喷射到柔性基板(170)的表面(S320)。离子产生装置(110)使离子加速，从而产生离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束(S330)。离子产生装置(110)将原子从标准物质中分离出，并对分离出的原子进行电离和加速后产生具有能注入到柔性基板(170)表面的离子束能量的离子束。因此，省略对图1和2中重复的详细说明。
然后，离子产生装置(110)将生成的离子束发射到喷射有无机物和有机物的柔性基板(170)的表面，由于离子束具有能注入柔性基板(170)的离子束能量，因而离子束被注入到柔性基板(170)的表面(S340)。这样，在离子束从外侧注入到柔性基板(170)表面内部的过程中，离子束将柔性基板(170)外部位置上的有机物及无机物一起注入到柔性基板(170)的内部。
这种过程是通过将无机物和有机物喷涂在柔性基板(170)的表面，离子注入到柔性基板(170)的内部，使得柔性基板(170)的特性改变，形成多功能化的柔性基板(170)。步骤S310到步骤S330是依次进行的，也可能同时发生，如图1和图2所示，产生离子束的空间的真空度和包含表面注入有有机物、无机物及离子束的柔性基板的空间的真空度可以设置为不同。图1和图2对将真空度设置为不同的方法进行了详细说明，以下省略重复的描述。
图4是在注入无机物、有机物和离子之前的柔性基板(400)的示意图，图5是在注入的无机物、有机物和离子之后的柔性基板(500)的示意图。
参考图1和图5，在注入无机物、有机物和离子之前，柔性基板(500)具有固有的分子结构，而根据本发明的无机物(510)、有机物(520)和离子(530)注入到柔性基板(500)的表面的情况可知，图5中的柔性基板(400)的固有的分子结构与注入有无机物(510)、有机物(520)和离子的柔性基板(500)的内部固有的分子结构完全不同。因此，这种柔性基板的处理方法可以解决在基板表面轮流沉积有机物和无机物薄膜而出现裂缝(crack)，从而导致薄膜从基板上剥离的问题，同时具有高的阻挡水分和氧气等气体渗透的效果。
参考图5，利用柔性显示器基板的封装装置(100)将无机物、有机物和离子注入到柔性基板(500)的表面内部形成混合层(b)，然后表面涂层喷射无机物(510)形成喷涂层(a)。通过第一喷射部(110)喷射无机物(510)形成这种涂层(a)。
上述描述说明了将无机物、有机物和离子注入到柔性基板。然而，本发明的技术思想的工作实施例是利用柔性显示器基板的封装装置及方法，将无机材料、有机材料和离子一起注入柔性基板，根据需要，可将第一喷射部(120)喷射的无机物和第二喷射部(130)喷射的有机物中的一个与离子一起注入。或者，调节离子束的离子束能量，使其小于第一阈值，使得无机物和有机物中的至少一种不注入基板的内部，无机物和有机物中的至少一种镀在基板的表面上。即，利用本发明的技术思想的工作实施例的柔性显示器基板的封装装置及方法，利用离子束将的无机物和有机物中的至少一种物质注入基板的内部。可以说，现有技术是利用离子束将无机物和有机物中的至少一种物质沉积在基板的外部。
图6是本发明的另一实施例的柔性显示器基板的封装装置(600)的示意图。
参考图1、2和6，柔性显示器基板的封装装置(600)包含离子束产生装置(610)、喷射部(620)、差分真空腔(660)、放置柔性基板(670)的夹具(640)和多个真空泵(650_1，650_2)。即，图6中的柔性显示器基板的封装装置(600)将无机物或有机物和离子束一起注入到柔性基板(670)上，喷射部(620)与图1和图2中的柔性显示器基板的封装装置(100)的喷射部相同。即，图6中的离子束产生装置(610)、差分真空腔(660)、放置柔性基本(670)的夹具(640)和多个真空泵(650_1、650_2)与图1中的离子束产生装置(110)、差分真空腔(160)、放置柔性基本(170)的夹具(140)及多个真空泵(150_1、150_2)类似，图1到图5对具体操作及结构也有相关说明。喷射无机物的喷射部(620)，与图1和图2的喷射无机物的第一喷射部(120)和喷射有机物的第二喷射部(130)类似，图1到图5已经对喷射部(620)的具体操作及结构也有说明。
图7是注入无机物或有机物和离子之前的柔性基板(700)的示意图，图8是注入无机物或有机物和离子之后的柔性基板(800)的示意图。
参考图1和8，在注入无机物或有机物和离子之前，柔性基板(700)具有固有的分子结构，图1中的第一喷射部(120)和第二喷射部(130)中的一个将喷射无机物或有机物(810)和离子(820)注入到柔性基板(800)，或者，图6中的喷射部(620)将喷射无机物或有机物(810)和离子(820)注入到柔性基板(600)，图5描述了无机物或有机物在柔性基板(800)的表面上形成涂层。
以上附图和说明书描述了最佳的实施例。虽然这里使用了特定的术语，但是使用这些术语的目的仅在于说明本发明，而不是限制权利要求所限定的本发明的保护范围。因此，本领域的技术人员可根据上述启示作出各种修改和等同的实施例。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求的技术想法确定。
Claims (13)
1.一种柔性显示器基板的封装装置，其特征在于，包括：
夹具，放置柔性基板；
第一喷射部，在所述柔性基板的表面喷射无机物；
第二喷射部，在所述柔性基板的表面喷射有机物；
离子束产生装置，所述离子束产生装置使离子加速，以将产生的离子束发射到喷射有所述无机物和所述有机物的所述柔性基板的表面；及
差分真空腔，所述差分真空腔可将包含所述离子束产生装置的空间和形成有所述第一喷射部、所述第二喷射部和所述夹具的空间设置成具有不同的真空度；
其中，所述离子束产生装置可产生离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束，使得加速的离子束注入到喷射有所述无机物和所述有机物的所述柔性基板的表面。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述差分真空腔内：
第一真空泵与包含有所述第一喷射部、所述第二喷射部及所述夹具的真空部的内部连接；
差分真空部与第二真空泵和所述离子束产生装置的内部连接；及
连接部与所述真空部及所述差分真空部的内部连接，所述连接部的直径与所述真空部及所述差分真空部的直径不同。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，根据所述真空泵的抽吸能力、所述连接部的直径、所述连接部的长度及差分真空部的容积中的至少一个确定第一真空度和第二真空度的差别。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述离子束产生装置包括：
原子分离部，所述原子分离部用于将原子从标准物质中分离出；
电离部，所述分离出的原子通过所述电离部的加热的灯丝进行电离后被传送到加速电极上；及
离子加速部，用于将离子传递给所述加速电极，所述加速电极上施加有在第一电压和第二电压之间的电压，从而产生具有离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一电压为500V，所述第二电压为5000V。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述原子分离部采用溅射法从所述标准物质的金属物质中分离出金属离子。
7.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，可通过倾斜、旋转等移动调节喷射有所述无机物、所述有机物和所述离子的柔性基板的表面的方向。
8.一种柔性显示器基板的封装方法，其特征在于，包括：
将无机物喷射到柔性基板的表面；
将有机物喷射到所述柔性基板的表面；
使离子加速，并将离子束注入所述柔性基板的表面内部，产生具有离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束；
通过差分真空腔将产生所述离子束的空间和包含表面喷射有所述有机物、所述无机物及所述离子束的所述柔性基板的空间设置为具有不同的真空度；及
将所述离子束、所述无机物和所述有机物同时注入所述柔性基板的表面内部。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，产生所述离子束的步骤包括：
将原子从标准物质中分离出；
将所述分离的原子传送给加热的灯丝进行电离；
将所述离子传递给加速电极，所述加速电极上施加有在第一电压和第二电压之间的电压，从而产生具有离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束。
10.一种柔性显示器基板的封装装置，其特征在于，包括：
夹具，放置柔性基板；
喷射部，将无机物或有机物喷射到所述柔性基板的表面；
离子束产生装置，所述离子束产生装置用于使离子加速，以将产生的离子束发射到喷射有所述无机物或所述有机物的柔性基板的表面；及
差分真空腔，所述差分真空腔用于将包含所述离子束产生装置的空间和形成有所述喷射部和所述夹具的空间设置成具有不同的真空度；
其中，所述离子束产生装置可产生离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束，使得加速的离子束注入到喷射有所述无机物或所述有机物的所述柔性基板的表面。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述差分真空腔内，
第一真空泵与包含有所述喷射部及所述夹具的真空部的内部连接；
差分真空部与第二真空泵和所述离子束产生装置的内部连接；及
连接部与所述真空部及所述差分真空部的内部连接，所述连接部的直径与所述真空部及所述差分真空部的直径不同。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，根据所述真空泵的抽吸能力、所述连接部的直径、所述连接部的长度及所述差分真空部的容积中的至少一个确定第一真空度和第二真空度的差别。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述离子束产生装置包括：
原子分离部，所述原子分离部用于将原子从标准物质中分离出；
电离部，所述分离出的原子通过所述电离部的加热的灯丝进行电离后被传送到加速电极上；及
离子加速部，用于将离子传递给所述加速电极，所述加速电极上施加有在第一电压和第二电压之间的电压，从而产生离子束能量在第一阈值和第二阈值之间的离子束。
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