CN108048801A - 线性蒸发源及连续式蒸镀设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线性蒸发源，包括：坩埚，用于对材料进行第一次蒸发；第一加热器，用于加热坩埚；喷射管，喷射管与坩埚连通，用于对材料进行第二次蒸发，喷射管包括管本体以及若干个喷嘴，若干个喷嘴沿管本体的长度方向排列于管本体上；第二加热器，用于对喷射管进行加热。本发明还公开一种连续式蒸镀设备，包括若干个相互连通的真空镀膜腔、传送机构和线性蒸发源，传送机构用于传输待蒸镀样品，线性蒸发源设置于真空镀膜腔内，喷嘴朝向待蒸镀样品。在线性蒸发源中通过设置两个加热器可控制蒸发量和蒸发速率，设置若干个喷嘴实现大面积喷涂。在连续式蒸镀设备中通过设置传送机构使得多个待蒸镀样品在各个真空蒸镀腔内连续移动，实现连续蒸镀。
Description
技术领域
本发明涉及镀膜设备领域，更具体地说，涉及一种线性蒸发源及连续式蒸镀设备。
背景技术
镀膜在现在生活中越来越常见，例如为了防止手机、平板电脑和智能手表等电子产品的触摸屏上留下指纹，需要在触摸屏上堵上一层具有疏油、疏水的防指纹膜。一般地，防指纹膜可以使用涂覆法或者真空蒸镀法进行制备。单体真空腔体蒸镀法是目前商业大规模应用的方案。在使用该蒸镀发是，待蒸镀成防指纹膜的高分子材料蒸发源被制备封装成小坩埚样式置于真空腔体中，通过电子束轰击加热蒸发源将高分子材料蒸发到玻璃或者其他基底上，可通过玻璃基底的旋转来提高均匀性。蒸发源一般为一次性耗材，蒸完后通过打开单体的真空腔体更换新一批材料来进行下一轮的蒸镀。
单体真空腔体蒸镀法的缺点是蒸发源原材料制备复杂，成本高；并且电子束蒸发对于大面积基底的均匀性控制能力有限；同时，单体式腔体需要不断升降温及开闭降低了生产效率，同时也增加了腔体污染的几率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种蒸发量和蒸发速率可控且可实现大面积蒸镀的线性蒸发源。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种线性蒸发源，包括：
坩埚，用于容纳材料并对所述材料进行第一次蒸发；
第一加热器，用于加热所述坩埚；
喷射管，所述喷射管与所述坩埚连通，其用于对所述材料进行第二次蒸发，且所述喷射管包括管本体以及若干个喷嘴，所述若干个喷嘴沿所述管本体的长度方向排列于所述管本体上，所述喷嘴用于将经过第二次蒸发的所述材料喷出；
第二加热器，用于对所述喷射管进行加热。
优选地，所述坩埚包括坩埚本体和坩埚盖，所述坩埚本体的一端开设有敞口，所述坩埚盖盖设于所述敞口上，所述坩埚盖开设有通孔，所述管本体为一端封闭且另一端开口的圆柱体管道，所述管本体的开口与所述坩埚盖的通孔对接。
优选地，线性蒸发源还包括一端封闭且另一端开口的第一屏蔽罩，所述坩埚设置于所述第一屏蔽罩内，所述第一加热器设置于所述坩埚与所述第一屏蔽罩之间。
优选地，线性蒸发源还包括第二屏蔽罩，所述第二屏蔽罩的两端开口且沿长度方向上开设有第一长槽，所述管本体设置于所述第二屏蔽罩内，且所述喷嘴伸出于所述第一长槽外，所述第二加热器设置于所述第二屏蔽罩和所述管本体之间。
优选地，线性蒸发源还包括设置于所述第三屏蔽罩，所述第三屏蔽罩的两端开口且沿长度方向上开设有第二长槽，所述第三屏蔽罩套设于所述第二屏蔽罩外，所述喷嘴伸出于所述第二长槽之外。
优选地，所述第一加热器和/或所述第二加热器为电阻式加热器。
优选地，若干个所述喷嘴间隔设置且呈同一直线排列。
优选地，相邻两个所述喷嘴的间距为10mm至100mm。
本发明还提供了一种连续式蒸镀设备，包括若干个相互连通的真空镀膜腔、传送机构和任一种上述的线性蒸发源，所述传送机构用于传输待蒸镀样品，使得所述待蒸镀样品在若干个所述真空镀膜腔之间往复运动，所述线性蒸发源设置于所述真空镀膜腔内，且所述喷嘴朝向所述待蒸镀样品。
优选地，连续式蒸镀设备还包括设于所述真空镀膜腔内的厚度检测仪，所述厚度检测仪用于检测所述待蒸镀样品的镀膜厚度。
本发明所提供的一种线性蒸发源，通过设置两个加热器可控制蒸发量和蒸发速率，可提高材料的活性，同时设置若干个喷嘴实现大面积喷涂。本发明还提供了一种连续式蒸镀设备，通过设置传送机构使得多个待蒸镀样品在各个真空蒸镀腔内连续移动，可实现连续蒸镀，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例的线性蒸发源示意图。
图2为图1中的局部放大图。
图3为本发明实施例的线性蒸发源的结构分解图。
图4为本发明实施例连续式蒸发设备示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图1和图2所示，本实施例的线性蒸发源包括坩埚10、第一加热器20、喷射管30和第二加热器40，其中第一加热器20用于对坩埚10进行加热，坩埚10用于容纳材料并对材料进行第一次蒸发。第二加热器40用于对喷射管30进行加热，喷射管30与坩埚10连通，其用于对材料进行第二次蒸发，且喷射管30包括管本体32以及若干个喷嘴31，若干个喷嘴31沿所述管本体32的长度方向排列于管本体32上，喷嘴31用于将经过第二次蒸发的材料喷出。这样可通过控制第一加热器20来控制材料的蒸发速率，通过控制第二加热器40来提高材料的温度和能量，以提升材料的活性，通过设置若干个喷嘴31来实现大面积的均匀镀膜。作为优选实施例，线性蒸发源可应用于防指纹膜的制备，将防指纹膜的原材料放进坩埚10内，控制第一加热器20和第二加热器40的加热温度，实现对防指纹膜镀膜速度以及防指纹膜材料活性的控制，同时通过若干个喷嘴31实现防指纹膜的大面积制备。
作为优选实施例，如图3所示，坩埚10选为圆柱体形的坩埚，坩埚包括坩埚本体和坩埚盖(图未示)，坩埚本体的一端开设有敞口，坩埚盖盖设于敞口上，坩埚盖开设有通孔，管本体32为一端封闭且另一端开口的圆柱体管道，管本体32的开口与坩埚盖的通孔对接。其中通孔的尺寸、形状与管本体的开口匹配，这样经坩埚10第一次蒸发后的材料进入喷射管30进行第二次蒸发。在实际使用过程中，先往坩埚本体内加入材料，接着改善坩埚盖，然后将管本体32的开口与坩埚盖的通孔对接。当然在其他实施方式中，坩埚10和管本体32的形状可选为其他，如坩埚10为内部中空的正方体坩埚，管本体32为内部中空的长方体管道。
进一步地，线性蒸发源还包括一端封闭且另一端开口的第一屏蔽罩50，坩埚10设置于第一屏蔽罩50内，第一加热器20设置于坩埚10与第一屏蔽罩50之间。一方面可防止第一加热器20产生的热量对外界设备产生损坏，另一方面可防止在使用过程中人误触第一加热器20发生事故。其中，第一加热器20优选采用电阻式加热器，其可采用石墨、金属钼和金属钽等材料制成，第一加热器20的形状和尺寸可根据坩埚10的形状和尺寸进行设计。第一屏蔽罩50优选为冷水屏蔽层，具体是第一屏蔽罩50为内部中空的腔体，其开设有注水口，当需要使用线性蒸发源时，注入冷水即可，使用完成后倒掉腔体内的水即可。
进一步地，如图3所示，线性蒸发源还包括第二屏蔽罩60，第二屏蔽罩60的两端开口且沿长度方向上开设有第一长槽61，管本体32设置于第二屏蔽罩60内，且喷嘴31伸出于第一长槽61外，第二加热器40设置于第二屏蔽罩60和管本体32之间。其中第二加热器40优选采用电阻式加热器，其可采用石墨、金属钼和金属钽等材料制成，第二加热器20的形状和尺寸可根据喷射管30的形状和尺寸进行设计。其中，由于第二加热器40的加热温度较高，最高可达到1000摄氏度，因此第二屏蔽罩60的材料优选为金属钼或者金属钽。
进一步地，线性蒸发源还包括设置于第三屏蔽罩70，第三屏蔽罩70的两端开口且沿长度方向上开设有第二长槽71，第三屏蔽罩70套设于第二屏蔽罩60外，喷嘴31伸出于第二长槽71外。其中第三屏蔽罩70优选为冷水屏蔽罩，其结构与第一屏蔽罩50类似，在此不再赘述。
作为优选实施例，若干个喷嘴31间隔设置且呈同一直线排列，每个喷嘴31朝向一致，这样镀膜材料可均匀地从喷射管30内喷出，且可实现大面积的喷涂。当然在其他实施方式中，若干个喷嘴31可设置成两排，且每个喷嘴31朝向平行。喷嘴31的口径可根据需要进行设计，喷嘴31横截面的形状可以为圆形、矩形或者长条形，且每个喷嘴31的口径大小均可不同，通过调整喷嘴31的口径来调整镀膜的均匀性。另外，还可调整相邻两个喷嘴31之间的间距来实现喷涂的均匀性，相隔两个喷嘴31之间的间距范围为10mm至100mm。通过设置多个喷嘴31以及调整各个喷嘴31之间的距离，从而实现大面积蒸发的均匀性。
如图4所示，本发明还公开了一种连续式镀膜设备，包括若干个相互连通的真空镀膜腔80、传送机构90和线性蒸发源，传送机构90用于传输待蒸镀样品100，使得待蒸镀样品100在若干个真空镀膜腔80之间往复运动，线性蒸发源位于真空镀膜腔80内，喷嘴31朝向待蒸镀样品100。通过来回移动待蒸镀样品100可实现均匀镀膜。
作为优选实施例，三个真空镀膜腔80设置成一排，且每个真空镀膜腔80的侧壁上开设有闸板阀81，通过打开闸板阀81可使得各个真空镀膜腔80相互连通，同时使得待测样品100穿过。传送机构90上还设有固定装置(图未示)，固定装置用于夹取待蒸镀样品100，保证其在传输过程不发生晃动。为了控制镀膜的均匀性，可设置传送机构的传送速度，使得待蒸镀样品100上沉积不同厚度的材料。另外，在每个真空镀膜腔80可设置多个线性蒸发源，可在待蒸镀样品100上沉积不同厚度的膜层。
进一步地，连续式镀膜设备还设有厚度检测仪110，用于检测待蒸镀样品100的镀膜厚度，根据厚度检测仪110的测试数据，相应地调整第一加热器20、第二加热器40的温度，以控制材料蒸发量和蒸发速率，从而实现目标厚度的膜层。
通过流水线式的腔体连接设置，将多个线性蒸发源集成于一体，实现待蒸镀样品100在真空内部的连续走动，使得不断有待蒸镀样品100进行镀膜，提高了生产效率。由于本实施例的真空蒸镀腔80与磁控溅射工艺中的真空腔体相同，可将磁控溅射工艺中的各个设备与连续式镀膜设备集成，使得连续式镀膜工艺与磁控溅射工艺结合起来，在同一连续式生产线实现防指纹膜和其他功能膜层的制备，其他功能膜层包括但不限于光电薄膜和氧化物薄膜，提高了生产效率。
本发明所提供的一种线性蒸发源，通过设置两个加热器可控制蒸发量和蒸发速率，可提高材料的活性，同时设置若干个喷嘴实现大面积喷涂。本发明还提供了一种连续式蒸镀设备，通过设置传送机构使得多个待蒸镀样品在各个真空蒸镀腔内连续移动，可实现连续蒸镀，提高了生产效率。
上面对本发明的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种线性蒸发源，其特征在于，包括：
坩埚(10)，用于容纳材料并对所述材料进行第一次蒸发；
第一加热器(20)，用于加热所述坩埚(10)；
喷射管(30)，所述喷射管(30)与所述坩埚(10)连通，用于对所述材料进行第二次蒸发，且所述喷射管(30)包括管本体(32)以及若干个喷嘴(31)，所述若干个喷嘴(31)沿所述管本体(32)的长度方向排列于所述管本体(32)上，所述喷嘴(31)用于将经过第二次蒸发的所述材料喷出；
第二加热器(40)，用于对所述喷射管(30)进行加热。
2.根据权利要求1所述的线性蒸发源，其特征在于，所述坩埚(10)包括坩埚本体和坩埚盖，所述坩埚本体的一端开设有敞口，所述坩埚盖盖设于所述敞口上，所述坩埚盖开设有通孔，所述管本体(32)为一端封闭且另一端开口的圆柱体管道，所述管本体(32)的开口与所述坩埚盖的通孔对接。
3.根据权利要求2所述的线性蒸发源，其特征在于，所述线性蒸发源还包括一端封闭且另一端开口的第一屏蔽罩(50)，所述坩埚(10)设置于所述第一屏蔽罩(50)内，所述第一加热器(20)设置于所述坩埚(10)与所述第一屏蔽罩(50)之间。
4.根据权利要求2所述的线性蒸发源，其特征在于，所述线性蒸发源还包括第二屏蔽罩(60)，所述第二屏蔽罩(60)的两端开口且沿长度方向上开设有第一长槽(61)，所述管本体(32)设置于所述第二屏蔽罩(60)内，且所述喷嘴(31)伸出于所述第一长槽(61)外，所述第二加热器(40)设置于所述第二屏蔽罩(60)和所述管本体(32)之间。
5.根据权利要求4所述的线性蒸发源，其特征在于，所述线性蒸发源还包括第三屏蔽罩(70)，所述第三屏蔽罩(70)的两端开口且沿长度方向上开设有第二长槽(71)，所述第三屏蔽罩(70)套设于所述第二屏蔽罩(60)外，所述喷嘴(31)伸出于所述第二长槽(71)之外。
6.根据权利要求1所述的线性蒸发源，其特征在于，所述第一加热器(20)和/或所述第二加热器(40)为电阻式加热器。
7.根据权利要求1所述的线性蒸发源，其特征在于，若干个所述喷嘴(31)间隔设置且呈同一直线排列。
8.根据权利要求7所述的线性蒸发源，其特征在于，相邻两个所述喷嘴(31)的间距为10mm至100mm。
9.一种连续式蒸镀设备，其特征在于，包括若干个相互连通的真空镀膜腔(80)、传送机构(90)和权利要求1至8任一项所述的线性蒸发源，所述传送机构(90)用于传输待蒸镀样品(100)，使得所述待蒸镀样品(100)在若干个所述真空镀膜腔(80)之间往复运动，所述线性蒸发源设置于所述真空镀膜腔(80)内，且所述喷嘴(31)朝向所述待蒸镀样品(100)。
10.根据权利要求9所述的连续式蒸镀设备，其特征在于，所述连续式蒸镀设备还包括设于所述真空镀膜腔(80)内的厚度检测仪(110)，所述厚度检测仪(110)用于检测所述待蒸镀样品(100)的镀膜厚度。
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