CN108754429A - 一种蒸发源 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蒸发源，涉及蒸镀技术领域，用于改善现有技术中因蒸发源漏出的热量过高，导致掩膜板受热变形的问题。蒸发源，包括坩埚和用于产生热辐射的加热器，所述坩埚包括坩埚本体和设置在所述坩埚本体顶面的喷嘴，除所述坩埚本体的顶面侧外，所述坩埚本体的其余侧中的至少一侧设置有调热组件；所述调热组件用于使所述调热组件与所述坩埚本体之间的热辐射对流；其中，所述调热组件与所述坩埚本体之间具有间隙。

Description

一种蒸发源

技术领域

本发明涉及蒸镀技术领域，尤其涉及一种蒸发源。

背景技术

有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)器件具有制作工艺简单、颜色可调、功耗低等诸多优点，在显示和照明领域都是开发与投资的热点。随着OLED显示器件的用途愈加广泛，其制作工艺也日趋成熟。当前，OLED器件常用的制作方法包括蒸镀、喷墨打印、热转印等多种方式。在这些制作方法中，蒸镀方式是一种比较成熟的方法，且已经运用于量产。

蒸镀工艺是在一定的真空条件下加热蒸镀材料，使蒸镀材料熔化(或升华)成原子、分子或原子团组成的蒸汽，然后凝结在基板表面成膜，从而形成OLED器件的功能层。

对于蒸镀工艺而言，用于蒸发材料的蒸发源是其核心。现有的蒸发源由坩埚和用于为坩埚内的蒸镀材料加热的加热器组成，以实现材料喷发的基础功能。然而，如图1所示，随着蒸镀过程的进行，蒸镀材料在坩埚10中越来越少，位置越来越低。此时，若需要保持蒸镀材料的蒸发量不变，需要提高加热器20的发热量(箭头越密发热量越大)。而这样会造成过多的热量散发到蒸发源外，造成位于蒸发源上方的蒸镀用掩膜板受热变形，从而影响蒸镀精度。

发明内容

本发明的实施例提供一种蒸发源，用于改善现有技术中因蒸发源漏出的热量过高，导致掩膜板受热变形严重的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

提供一种蒸发源，包括坩埚和用于产生热辐射的加热器，所述坩埚包括坩埚本体和设置在所述坩埚本体顶面的喷嘴，除所述坩埚本体的顶面侧外，所述坩埚本体的其余侧中的至少一侧设置有调热组件；所述调热组件用于使所述调热组件与所述坩埚本体之间的热辐射对流；其中，所述调热组件与所述坩埚本体之间具有间隙。

可选的，所述调热组件包括第一调热件，所述第一调热件和所述加热器均设置在所述坩埚本体的侧面侧，所述加热器设置在所述第一调热件与所述坩埚本体之间；其中，侧面与所述顶面相交。

可选的，所述坩埚本体为矩形，由所述坩埚本体的长和高围成的侧壁所在侧设置有所述加热器和所述第一调热件。

可选的，所述第一调热件包括第一反射板，沿所述坩埚的喷射方向，所述第一反射板的高度低于所述坩埚本体的高度。

可选的，所述第一调热件还包括与所述第一反射板连接的控制结构，所述控制结构用于带动所述第一反射板旋转，以调整所述第一反射板和与所述第一反射板对应的侧面的夹角。

可选的，所述第一反射板包括多个第一子板，多个所述第一子板由所述控制结构独立控制。

可选的，所述第一反射板为双镜面板。

可选的，所述调热组件包括第二调热件；所述第二调热件设置在所述坩埚本体的底面侧，底面与所述顶面相对设置。

可选的，所述第二调热件包括第二反射板，所述第二反射板上设置有镂空图案。

可选的，沿所述坩埚本体的延伸方向，所述第二反射板上的所述镂空图案的密度先增加后减小。

可选的，所述第二反射板包括多个第二子板，多个所述第二子板中至少部分所述第二子板上设置有所述镂空图案。

可选的，所述蒸发源还包括底座，所述底座上设置有凹槽；所述第二反射板设置在所述凹槽的开口处，与所述凹槽的底部正对。

本发明实施例提供一种蒸发源，通过在坩埚本体设置调热组件，使得加热器产生的热辐射在调热组件与坩埚本体之间对流，从而可提高坩埚本体对热辐射的吸收率。与现有技术相比，本发明提供的蒸发源在使用过程中，无论蒸镀过程进行到哪个阶段，加热器供应的热辐射均比现有技术低，而且对热辐射的使用率比现有技术高。这样一来，可将加热器产生的更多的热辐射反射到蒸镀材料表面，用来对蒸镀材料进行加热，能够提高热辐射的利用效率，避免了或消减了加热器加热温度的上升，从而使较少的热辐射从蒸发源顶部散失到外面，改善蒸发源上部的蒸镀用掩膜板因受热而热膨胀变形的问题，提高蒸镀精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种蒸发源的蒸镀过程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种蒸发源的结构示意图一；

图3为本发明实施例提供的一种蒸发源的结构示意图二；

图4为本发明实施例提供的一种蒸发源的结构示意图三；

图5为本发明实施例提供的一种蒸发源的结构示意图四；

图6为本发明实施例提供的一种蒸发源的蒸镀过程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种蒸发源的结构示意图五；

图8为本发明实施例提供的一种蒸发源的结构示意图六；

图9为本发明实施例提供的一种第二反射板的结构示意图一；

图10为本发明实施例提供的一种第二反射板的结构示意图二；

图11为本发明实施例提供的蒸镀源的蒸镀效果与现有技术提供的蒸镀源的蒸镀效果的对比示意图；

图12为图10中沿A-A方向上的界面图；

图13为本发明实施例提供的蒸镀源的结构示意图七；

图14为本发明实施例提供的蒸镀源的结构示意图八。

附图标记：

10-坩埚；11-坩埚本体；12-喷嘴；20-加热器；30-调热组件；31-第一调热件；311-第一反射板；312-控制结构；32-第二调热件；321-第二反射板；40-底座；41-凹槽。

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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种蒸发源，如图2所示，包括坩埚10和用于产生热辐射的加热器20，坩埚10包括坩埚本体11和设置在坩埚本体11顶面的喷嘴12，除坩埚本体11的顶面侧外，坩埚本体11的其余侧中的至少一侧设置有调热组件30(图2中以侧面侧和底面侧均设置有调热组件30为例)；调热组件30用于使调热组件30与坩埚本体11之间的热辐射对流；其中，调热组件30与坩埚本体11之间具有间隙。

需要说明的是，第一，本发明实施例不对坩埚10和加热器20的具体结构以及加热器20相对坩埚10的设置位置进行限定，例如可以与现有技术相同。

第二，温度高于绝对零度的物体能产生热辐射，温度越高，辐射出的总能量就越大，加热器20产生热辐射，用于加热坩埚本体11内部的蒸镀材料。

调热组件30用于使调热组件30与坩埚本体11之间的热辐射对流，是指调热组件30和坩埚本体11形成反射腔，加热器20产生的热辐射一部分被坩埚本体11吸收用于加热蒸镀材料，没有被吸收的部分保留在反射腔内，由坩埚本体11反射到调热组件30，再被调热组件30反射到坩埚本体11，这部分热辐射再次被坩埚本体11吸收用于加热蒸镀材料。

第三，不对调热组件30与坩埚本体11之间的间隙的大小做限定，根据具体结构合理设置即可，只要确保调热组件30不与坩埚本体11贴合即可。

其中，本领域技术人员应该明白，要使热辐射在调热组件30与坩埚本体11之间对流，调热组件30应能将热辐射反射至坩埚本体11。

此外，以坩埚本体11为矩形为例，调热组件30可以仅设置在坩埚本体11的底面侧，也可以仅设置在坩埚本体11的某几个侧面侧，或者除坩埚本体11顶面侧以外，其他侧均设置有调热组件30。当然，在蒸发源中设置有多个调热组件30的情况下，多个调热组件30的结构不一定完全相同。

第四，可以是加热器20位于调热组件30远离坩埚本体11一侧，加热器20产生的热辐射可以穿过调热组件30后，在调热组件30与坩埚本体11之间对流；也可以是加热器20位于调热组件30与坩埚本体11之间，以使热辐射在调热组件30与坩埚本体11之间对流；还有可能是其他方式。

第五，在蒸镀过程中，蒸镀材料表面的材料优先从喷嘴12喷出，随着蒸镀过程的进行，坩埚本体11中的蒸镀材料越来越少，蒸镀材料的表面逐渐下降，蒸镀材料的表面距离喷嘴12的空间越来越大。为了保证喷嘴12的喷发量不变，就需要确保材料表面距喷嘴12的内压始终保持不变，较为成熟的一种方式是增加对蒸镀材料的加热温度。图1中①、②、③分别表示随着蒸镀过程进行的三个状态，在这三个状态中，现有技术中通过增加加热器20的热辐射供应(以箭头表示热辐射)，来确保喷嘴12的喷发量不变，而这会造成更多的热辐射从蒸发源顶部散失到外面。如图2所示，本发明实施例通过使加热器20产生的热辐射在调热组件30与坩埚本体11形成的反射腔内对流，以提高对加热器20产生的热辐射的利用率，相比现有技术，在降低加热器20的热辐射供应的同时，可以减少散失到蒸发源外的热辐射。

本发明实施例提供的蒸发源，通过在坩埚本体11外部设置调热组件30，使得加热器20产生的热辐射在调热组件30与坩埚本体11之间对流，从而可提高坩埚本体11对热辐射的吸收率。与现有技术相比，本发明提供的蒸发源在使用过程中，无论蒸镀过程进行到哪个阶段，加热器20供应的热辐射均比现有技术低，而且对热辐射的使用率比现有技术高。这样一来，将加热器20产生的更多的热辐射反射到蒸镀材料表面，用来对蒸镀材料进行加热，提高热辐射的利用效率，避免或消减了加热器20加热温度的上升，从而使较少的热辐射从蒸发源顶部散失到外面，改善蒸发源上部的蒸镀用掩膜板(Mask)因受热而热膨胀变形的问题，提高蒸镀精度。

为了尽量降低对加热器20产生的热辐射的浪费，在一些实施例中，如图3所示，调热组件30包括第一调热件31，第一调热件31和加热器20均设置在坩埚本体11的侧面侧，加热器20设置在第一调热件31与坩埚本体11之间；其中，侧面与顶面相交。

以坩埚本体11为矩形为例，坩埚本体11包括四个侧面，可以每个侧面侧均设置有加热器20，也可以仅是其中的某几个侧面设置有加热器20。同样，可以是每个侧面侧均设置有第一调热件31，也可以仅是其中的某几个侧面设置有第一调热件31。某一侧面所在侧不一定同时设置有加热器20和第一调热件31，若某一侧面所在侧既设置有加热器20，又设置有第一调热件31，第一调热件31设置在加热器20远离坩埚本体11一侧。

在一些实施例中，如图4所示，坩埚本体11为矩形，由坩埚本体11的长和高围成的侧面所在侧设置有加热器20和第一调热件31。

其中，坩埚本体11的高即为坩埚本体11沿蒸镀材料喷射方向上的尺寸，坩埚本体11的长和宽均与坩埚本体11的高垂直，且长大于宽。

也就是说，坩埚本体11包括四个侧面，在由长和高围成的两个侧面所在侧设置有加热器20和第一调热件31。

蒸发源采用的坩埚10一般为线源型坩埚，坩埚本体11为长方体，坩埚本体11的顶面设置有多个喷嘴12，这样一来，由于坩埚本体11的长度太长，由宽和高围成的侧面所在侧的加热器20不能保证对坩埚本体11中心区域的蒸镀材料的加热效果，要保证坩埚本体11内蒸镀材料的加热效果，坩埚本体11由长和高围成的侧面所在侧的加热效果就尤为重要。基于此，本发明实施例通过在由长和高围成的侧面所在侧设置第一调热件31，可提高在由长和高围成的侧面所在侧设置的加热器20的加热效果，从而可减少该侧设置的加热器20的热辐射供应，进一步减少散发到蒸发源外部去的热量。

在一些实施例中，如图5所示，第一调热件31包括第一反射板311，沿坩埚10的喷射方向，第一反射板311的高度低于坩埚本体11的高度。

也就是说，第一反射板311不超过坩埚本体11的顶面，此处对于第一反射板311的长和宽不做限定，例如可以大于或等于坩埚本体11的长和宽。

在蒸镀过程中，蒸镀材料到达喷嘴12处时，已经处于蒸发状态，蒸发源内的热辐射程度可以保证蒸镀材料的正常喷出，为避免因第一反射板311太高，导致热辐射被第一反射板311反射出蒸发源，此处将第一反射板311的高度设置为低于坩埚本体11的高度。

在一些实施例中，如图5所示，第一调热件31还包括与第一反射板311连接的控制结构312，控制结构312用于带动第一反射板311旋转，以调整第一反射板311和与第一反射板311对应的侧面的夹角。

此处，不对控制结构312的具体结构进行限定，能够带动第一调热件31旋转即可。例如，控制结构312包括伺服电机，伺服电机的转轴连接第一反射板311，伺服电机通过控制转轴转动来带动第一反射板311旋转。

其中，不对第一反射板311的旋转方式进行限定，可以是如图6所示(图6为侧视图的视角)，随着蒸镀过程的进行，使第一反射板311的顶部逐渐靠近坩埚本体11的顶面，底部逐渐远离坩埚本体11的底面。这样一来，第一反射板311从与坩埚本体11的底面垂直的状态变为与坩埚本体11的底面成一定夹角的状态，使得第一反射板311反射的热辐射越靠近坩埚本体11底部。还可以是如图7所示(图7为俯视图的视角)，使第一反射板311的一个侧部逐渐靠近坩埚本体11的侧面，相对的另一个侧部逐渐远离坩埚本体11的上述侧面。这样一来，第一反射板311始终与坩埚本体11的底面垂直，与坩埚本体11侧面的夹角逐渐改变。当然，也可以是两种旋转方式同时存在。随着蒸镀过程的进行，通过控制结构312控制第一反射板311的角度，可以使更多的热辐射反射到蒸镀材料的表面，进一步提高热辐射的使用率，降低对加热器20加热温度的要求。

本发明实施例通过控制结构312调整第一反射板311的角度，可以使第一反射板311将热辐射反射到蒸镀材料所在处，同时避免热辐射从蒸发源顶部辐射出去，优化加热器20热辐射的作用范围，有效控制辐射出蒸发源的热量。

在一些实施例中，第一反射板311包括多个第一子板，多个第一子板由控制结构312独立控制。

此处，通过将第一反射板311设置为包括多个独立的第一子板的结构，并使多个第一子板由控制结构312独立控制，一方面可以独立调节不同位置的第一子板与坩埚本体11之间的角度，进一步提高热辐射的使用率；另一方面可以使多个第一子板独立更换，降低生产成本。

在一些实施例中，为了提高第一反射板311对热辐射的反射效果，第一反射板311选择为双镜面板。

在一些实施例中，如图8所示，调热组件30包括第二调热件32，第二调热件32设置在坩埚本体11的底面侧，底面与顶面相对设置。

在蒸镀过程中，坩埚本体11底部始终有蒸镀材料，通过在坩埚本体11底面侧设置第二调热件32，可提升对坩埚本体11底部的蒸镀材料的加热效果，从而降低对加热器20的加热温度的要求。

在一些实施例中，如图9和图10所示，第二调热件32包括第二反射板321，第二反射板321上设置有镂空图案。

其中，不对镂空图案的具体形状以及镂空图案在第二反射板321上的排布方式进行限定，根据需要可以在不同的区域设置不同数量的镂空图案，第二反射板321上设置的镂空图案的形状不一定完全相同。示例性的，第二反射板321可以是双镜面板，第二反射板321的形状与坩埚本体11的底面的形状相同，第二反射板321设置在坩埚本体11的正下方。

本发明实施例通过在坩埚10的底部设置包括镂空图案的第二反射板321，使得第二反射板321在不同区域的反射能力不同，进而保证对坩埚本体11底部加热的均匀性。

在一些实施例中，如图10所示，沿坩埚本体11的延伸方向，第二反射板321上的镂空图案的密度先增加后减小。

其中，镂空图案的密度增加，可以是镂空图案的数量增加，也可以是镂空图案的面积增加，以增加镂空区的占比。密度增加或减小的方式不一定是以某种特定的规律增加，只要整体呈增加或减小的趋势即可。

此处，在实际的蒸发源蒸发蒸镀材料的过程中，沿坩埚本体11的长度方向，蒸发源内部容易出现热量分布不均匀的情况，蒸镀到基板上的膜厚也会出现分布不均匀的情况，即膜厚均匀性较差。如图11中的(a)所示，未设置第二反射板321时，可能会出的膜厚分布不均匀的情况，坩埚10中部热量较高，导致中部喷出的蒸镀材料相对较多，从而造成膜层中间厚两边薄的情况。针对这样的膜厚分布，图11中的(b)所示，在坩埚10底部设置第二反射板321，在与膜厚较厚的中部区域对应的第二反射板321处设置较多的镂空图案，或镂空图案的面积设计的较大，以反射较少的热量到坩埚10内部，在与膜层较薄的两侧区域对应的第二反射板321处设置较少的镂空图案，或镂空图案的面积设计的较小，通过该方式调节坩埚10内部热平衡，从而使膜厚分布更均匀。

本发明实施例通过增加沿坩埚10长度方向镂空图案密度不同的第二反射板321，使得第二反射板321在不同区域对热辐射的反射能力不同，从而反射不同量的热辐射到坩埚10内部，实现对坩埚10内部的热量调节，保证膜层在厚度上的均一性。

在一些实施例中，如图10所示，第二反射板321包括多个第二子板，第二子板中至少部分所述第二子板上设置有镂空图案。

即，如图10所示，并非必须在每个第二子板上都设置有镂空图案，当然，也可以根据需要在每个第二子板上都设置镂空图案。每个第二子板上设置的镂空图案也不一定完全相同，例如可以是中间密，两边疏。

本发明实施例通过将第二反射板321设置为包括多个第二子板的结构，可以便于第二子板的独立更换，既保证对热辐射的反射效果，又可以降低生产成本。

为了避免热辐射从第二反射板321上的镂空图案处射出后，不会被底座直接反射回坩埚本体11。在一些实施例中，如图12和图13所示，蒸发源还包括底座40，底座40上设置有凹槽41；第二反射板321设置在凹槽41的开口处，与凹槽41的底部正对。

其中，如图14所示，坩埚10、加热器20以及调热组件30均设置在蒸发源外壳中，第二反射板321设置在蒸发源外壳的底座上，同一个蒸发源中可以既包括第一调热件31，又包括第二调热件32。

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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种蒸发源，包括坩埚和用于产生热辐射的加热器，所述坩埚包括坩埚本体和设置在所述坩埚本体顶面的喷嘴，其特征在于，除所述坩埚本体的顶面侧外，所述坩埚本体的其余侧中的至少一侧设置有调热组件；

所述调热组件用于使所述调热组件与所述坩埚本体之间的热辐射对流；

其中，所述调热组件与所述坩埚本体之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，所述调热组件包括第一调热件，所述第一调热件和所述加热器均设置在所述坩埚本体的侧面侧，所述加热器设置在所述第一调热件与所述坩埚本体之间；

其中，侧面与所述顶面相交。

3.根据权利要求2所述的蒸发源，其特征在于，所述坩埚本体为矩形，由所述坩埚本体的长和高围成的侧壁所在侧设置有所述加热器和所述第一调热件。

4.根据权利要求2所述的蒸发源，其特征在于，所述第一调热件包括第一反射板，沿所述坩埚的喷射方向，所述第一反射板的高度低于所述坩埚本体的高度。

5.根据权利要求4所述的蒸发源，其特征在于，所述第一调热件还包括与所述第一反射板连接的控制结构，所述控制结构用于带动所述第一反射板旋转，以调整所述第一反射板和与所述第一反射板对应的侧面的夹角。

6.根据权利要求5所述的蒸发源，其特征在于，所述第一反射板包括多个第一子板，多个所述第一子板由所述控制结构独立控制。

7.根据权利要求4-6任一项所述的蒸发源，其特征在于，所述第一反射板为双镜面板。

8.根据权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，所述调热组件包括第二调热件；

所述第二调热件设置在所述坩埚本体的底面侧，底面与所述顶面相对设置。

9.根据权利要求8所述的蒸发源，其特征在于，所述第二调热件包括第二反射板，所述第二反射板上设置有镂空图案。

10.根据权利要求9所述的蒸发源，其特征在于，沿所述坩埚本体的延伸方向，所述第二反射板上的所述镂空图案的密度先增加后减小。

11.根据权利要求9所述的蒸发源，其特征在于，所述第二反射板包括多个第二子板，多个所述第二子板中至少部分所述第二子板上设置有所述镂空图案。

12.根据权利要求9所述的蒸发源，其特征在于，所述蒸发源还包括底座，所述底座上设置有凹槽；

所述第二反射板设置在所述凹槽的开口处，与所述凹槽的底部正对。