CN113373412A - 蒸发源及蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蒸发源及蒸镀设备。所述蒸发源包括容器、加热装置、冷却装置以及导热件。所述加热装置设于所述容器外侧，并且所述加热装置环绕所述容器设置。所述冷却装置环绕所述加热装置，所述加热装置与所述冷却装置之间具有一空隙。所述导热件设于所述空隙中，并与所述加热装置和所述冷却装置连接。

Description

蒸发源及蒸镀设备

技术领域

本发明涉及薄膜制造技术领域，特别是一种蒸发源及蒸镀设备。

背景技术

OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机发光二极管)器件由于具有主动发光，宽视角，亮度高，对比度高，响应速度快，以及可柔性化等特点，已成为有望代替LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示屏)的下一代新型显示技术。

目前，制备OLED显示器件主流的主要方式是真空加热蒸发镀膜，即在真空腔体内使用蒸发源加热容器内的材料，使其在一定温度下升华或者熔融汽化成蒸汽，透过金属掩膜板上的开孔沉积在基板上。

蒸镀过程中，蒸发源通过加热系统及冷却系统保持温度及速率稳定，加热系统与冷却系统组成了一个典型的热交换系统。但在实际应用场景中，由于加热系统及冷却系统间温差过大，造成大量材料蒸汽在水冷套筒内壁沉积，使得热交换效率降低，造成蒸发源降温或速率稳定时间大大延长，影响生产稼动率。同时，由于该单元不易清洗也给后续重复利用带来困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸发源及蒸镀设备，以解决现有技术中蒸发源的冷却系统上容易沉积蒸镀材料而影响降温效果，从而导致蒸镀速率的不稳定以及沉积的材料难以清洗等技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种蒸发源，所述蒸发源包括容器、加热装置、冷却装置以及导热件。所述加热装置设于所述容器外侧，并且环绕所述容器设置。所述冷却装置环绕所述加热装置，所述加热装置与所述冷却装置之间具有一空隙。所述导热件设于所述空隙中，并与所述加热装置和/或所述冷却装置连接。

进一步地，所述蒸发源还包括附着网，所述附着网可拆卸式设于所述导热件的表面上。

进一步地，所述导热件上具有开口，所述开口贯穿所述导热件。

进一步地，所述开口沿所述容器的径向或轴向，从所述导热件的一端向所述导热件另一端延伸。当所述导热件具有两片及两个以上时，所述开口均匀分布在所述导热件上。

进一步地，所述导热件采用导热系数大于400W/m·k的材料。

进一步地，当所述导热件的数量为两片及两个以上时，所述导热件围绕所述容器的轴向均匀分布在所述空隙中。

进一步地，所述加热装置包括热反射板和加热丝。所述加热丝围绕在所述容器的外壁上。所述热反射板设于所述加热丝远离所述容器的一侧。

进一步地，所述冷却装置包括中空套筒和冷却源。所述中空套筒环绕所述加热装置。所述冷却源设于所述中空套筒中。

进一步地，所述空隙具有一底端宽度和一顶端宽度，所述底端宽度小于所述顶端宽度。

本发明中还提供一种蒸镀设备，所述蒸镀设备包括如上所述的蒸发源。

本发明的优点是：本发明的一种蒸发源及蒸镀设备，其通过在加热装置与冷却装置之间增设导热件，提高加热装置与冷却装置之间的换热效率，缩小了冷却装置与加热装置之间的温度差，从而减少蒸镀材料冷凝在冷却装置上，减少了清洗沉积物的麻烦。并且，沉积物的减少和导热件的设置都能加快降温速度，提高冷却装置的降温效果，实现快速稳定降温，减少降温的时间。而附着网的设置也能进一步的减少蒸镀材料冷凝在冷却装置上，并且还便于沉积物的清理，进一步减少清洗设备的困难。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例中蒸镀设备的截面图；

图2为图1中蒸发源沿AA’切割线的一种剖面结构示意图；

图3为图1中蒸发源沿BB’切割线的一种剖面结构示意图

图4为本发明实施例中导热件的结构示意图。

图中部件表示如下：

蒸镀设备1； 真空腔室10；

蒸发源20； 基板支架30；

容器21； 喷射口22；

加热装置23； 加热丝231；

热反射板232； 冷却装置24；

中空套筒241； 流通管道242；

空隙25； 导热件26；

开口261； 附着网27；

固定装置28。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，证明本发明可以实施，所述发明实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的发明实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

此外，以下各发明实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定发明实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时，所述部件可以直接置于所述另一部件上；也可以存在一中间部件，所述部件置于所述中间部件上，且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个部件通过一中间部件间接“安装至”、或“连接至”另一个部件。

本发明实施例中提供了一种蒸镀设备1，如图1所示，所述蒸镀设备1为真空蒸镀设备1，其包括一真空腔室10、一蒸发源20以及一基板支架30。

所述基板支架30设于所述真空腔室10内的顶部，其用于支撑基板以及蒸镀掩膜。所述蒸发源20设于所述真空腔室10内的底部，其具有一喷射口22，所述喷射口22朝向所述基板支架30。所述蒸镀材料在所述蒸发源20内加热气化变为气体，然后气化后的蒸镀材料从所述喷射口22喷出，在所述真空腔室10中自由飘散，均匀地沉积在基板支架30上的基板上，形成薄膜。

如图2所示，所述蒸发源20包括一容器21、一加热装置23、一冷却装置24以及导热件26。

所述容器21用于装载蒸镀材料，其为坩埚，所述喷射口22设于所述容器21顶端。当所述蒸镀材料在所述容器21的腔体内气化后，气态的蒸镀材料便从所述喷射口22中喷出。

所述容器21的外侧设有加热所述容器21内蒸镀材料的加热装置23，所述加热装置23包括加热丝231以及热反射板232。

所述加热丝231呈线圈状围绕在所述容器21的外壁上，其用于为所述容器21内的蒸镀材料提供热能，使所述蒸镀材料能够达到气化温度。

所述热反射板232呈管状环绕所述容器21的设置，所述加热丝231位于所述容器21外壁与所述热反射板232的内壁之间。所述热反射板232用于反射来自所述容器21和所述加热丝231的热量，以提高所述蒸发源20的保温效果，防止容器21内的热量流失过快，降低所述加热丝231的功耗。

所述加热装置23的外围设有降低所述容器21内温度的冷却装置24，所述冷却装置24包括中空套筒241以及冷却源。

所述中空套筒241环绕所述热发射板设置，但所述中空套筒241并不与所述加热装置23接触，所述中空套筒241朝向所述容器21的内壁与所述热反射板232之间具有空隙25，防止中空套筒241受加热装置23的高温影响而过度受热产生热损伤。同时，所述加热装置23中的热反射板232也能保护所述冷却装置24，防止冷却装置24因热量而发生变形、熔化。

所述中空套筒241的内部具有一流通管道242，所述冷却源填充于所述流通管道242中，所述冷却源可以为液体或气体，优选的，本发明实施例中使用水作为冷却源。所述流通管道242可以通过开口和外部管道与外部降温设备连通，从而使吸收热量后的冷却源能从中空套筒241中排出，并进入外部降温设备重新降温后再进入中空套筒241内，进而实现冷却液的循环使用，并达到能够连续不断地降温效果。

所述加热装置23与所述冷却装置24形成组合形成一个热交换系统，能够快速将容器21内的温度升高或降低，从而快速调节蒸镀速率。当所述容器21内的温度过高或蒸镀速率过快时，所述冷却装置24可以将容器21内的温度降下来，降低蒸镀速率。当所述容器21内的温度不够或蒸镀速率过慢时，所述加热装置23可以使容器21内的温度迅速升高，提高蒸镀速率。所述加热装置23与所述冷却装置24组合形成的热交换系统保持了所述容器21内蒸镀时温度，从而可以保证速率的平稳以及成膜厚度的均一性，进而提升成膜效果。

所述加热装置23与所述冷却装置24之间的空隙25靠近所述容器21喷射口22的一端具有一顶端宽度，所述空隙25靠近所述容器21底部的一端具有一底端宽度，所述底端宽度小于所述顶端宽度。所述顶端宽度为所述底端宽度的1.01-1.05倍，并且所述空隙25的顶端沿所述容器21的轴向逐渐减小过渡至其底端，促使所述空隙25的截面为上大下小的倒梯形结构。

为形成截面为倒梯形结构的空隙25，所述中空套筒241也设置为上大下小的结构。如图2所示，所述中空套筒241的靠近所述容器21底部的一端具有一底端内径，所述中空套筒241靠近所述容器21喷射口22的一端具有一顶端内径，所述中空套筒241的底端内径小于其顶端内径，并且其顶端内径为其底端内径的1.01-1.05倍。相应的，为保持所述中空套筒241内流通管道242上下宽度的一致，所述中空套筒241靠近所述容器21底部的底端外径也小于其靠近所述喷射口22的顶端外径，且所述中空套筒241的顶端外径也为其底端外径的1.01-1.05倍，从而形成上大下小的倒圆台形中空套筒241。

在蒸镀的过程中，容器21内存在径向和纵向的温度差，气化的蒸镀材料到达喷嘴处的温度一般稍低，因此镀膜结束或者速率不稳定时，气化后的蒸汽材料容易在喷嘴处凝结固化，造成堵孔。上大下小的倒梯形空隙25增加了容器21顶部与冷却装置24之间的距离，从而使容器21顶部的降温速率低于容器21底部的降温速率，进而使容器21顶部的温度高于容器21底部的温度，容器21顶部的蒸镀材料就不会因为温度降低而凝固在喷射口22处，从而解决堵孔的问题。

在本发明的其他实施例中，还提高具有正圆台型管状的热反射板的蒸发源，其通过将加热装置中的热反射板设置为与本发明实施例中中空套筒241相反的上小下大的正圆台形管道结构，从而缩减容器底部与冷却装置知之间的距离，进而同样可以达到容器顶部的温度高于容器底部的温度的目的，所述蒸发源中部件之间的位置关系与本发明实施例中的蒸发源20相似，因此不在此做过多赘述。

所述加热装置23与所述冷却装置24之间的空隙25中设有导热件26。如图2所示，所述导热件26的一侧边与所述冷却装置24朝向所述加热装置23的内壁接触连接，其与另一侧边与所述加热装置23中加侧板的外壁接触并连接。所述导热件26采用导热系数大于400W/m·k的材料制备而成，所述导热件26的材料可以为复合石墨、银、铜等。所述导热件26根据所述空隙25的形状也形成上大下小的倒梯形结构。所述导热件26用于提高加热装置23与冷却装置24之间的换热效率，缩小加热装置23与冷却装置24之间的温度差，防止落入空隙25中的蒸镀材料冷凝在中空套筒241朝向所述加热装置23的内壁上，减少清洗沉积物的困难，并且还减少了沉积物对于冷却装置24降温效率的影响，提高冷却装置24的降温效果。所述导热件26也能加快冷却装置24的降温效率，进一步提高冷却装置24的冷却效果，实现快速稳定降温，减少降温的时间。

如图2和图4所示，所述导热件26上具有若干开口261，所述开口261贯穿所述导热件26，并且所述开口261沿所述容器21的径向或轴向所述导热件26的内部延伸。在本发明实施例中，所述开口261沿所述容器21的径向从所述导热件26靠近所述加热装置23的一侧向所述导热件26靠近所述冷却装置24的一侧延伸，从而形成具有多个“E”形的肋状结构，该结构能在相同提及下尽可能的增加有效的换热面积。相邻两个开口261之间的距离相等，并且每一开口261的宽度均相等，但其长度可以根据空隙25宽度的变化而逐渐缩小。

如图3所示，所述导热件26为翅片状结构。在本发明实施例中，所述蒸发源20中具有8片翅片状结构的导热件26，所述导热件26围绕所述容器21的轴向均匀分布在所述空隙25中，将所述空隙25的体积均分。均匀分布导热件26可以保持加热装置23和冷却装置24之间换热的均一性，防止容器21内出现一端温度高、另一端温度低的换热不平均现象，保持容器21内蒸镀温度的稳定。

如图4所示，每一导热件26上设有一层附着网27，所述附着网27包裹在所述导热件26的表面上。为不影响导热件26的传热效率，所述附着网27其可以采用金属材质，其每一网眼的面积小于0.1mm2，优选为0.01mm2，并且所述网眼可以为矩形、三角形、菱形中的一种。所述附着网27可以通过卡扣、螺丝螺母等固定装置28可拆卸式安装在所述导热件26上。当蒸镀设备1运行时，落入空隙25中的蒸镀材料可以冷凝在所述附着网27的表面上，当所述附着网27上沉积满蒸镀材料，并可通过拆除固定装置28，将旧的附着网27取下，更换新的附着网27。所述附着网27能够减少蒸镀材料沉积在所述空隙25中，并且所述附着网27便于拆卸和更换，能够减少清洗设备内沉积物的麻烦。

在本发明实施例中，所述蒸发源20中具有8片导热件26，且所述导热件26为倒梯形结构，但在本发明的其他实施例中，并不限制所述导热件26的数量以及形状，所述导热件26可以根据空隙25的形状以及传热的需求设置为三角形、四边形、圆形等其他形状、增加或减少导热件26的数量，但其位置结构与本发明实施例中的倒梯形导热件26相似，因此不在此做过多赘述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明实施例中，所述蒸发源20中具有8片导热件26，且所述导热件26为倒梯形结构，但在本发明的其他实施例中，并不限制所述导热件26的数量以及形状，所述导热件26可以根据空隙25的形状以及传热的需求设置为三角形、四边形、圆形等其他形状、增加或减少导热件26的数量，但其位置结构与本发明实施例中的倒梯形导热件26相似，因此不在此做过多赘述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种蒸发源，其特征在于，包括：

容器；

加热装置，设于所述容器外侧，并且所述加热装置环绕所述容器设置；

冷却装置，环绕所述加热装置，所述加热装置与所述冷却装置之间具有一空隙；

导热件，设于所述空隙中，并与所述加热装置和/或所述冷却装置连接。

2.如权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，还包括：

附着网，可拆卸式设于所述导热件的表面上。

3.如权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，所述导热件上具有开口，所述开口贯穿所述导热件。

4.如权利要求3所述的蒸发源，其特征在于，所述开口沿所述容器的径向或轴向，从所述导热件的一端向所述导热件另一端延伸；

当所述导热件具有两片及两个以上时，所述开口均匀分布在所述导热件上。

5.如权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，所述导热件采用导热系数大于400W/m·k的材料。

6.如权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，当所述导热件的数量为两片及两个以上时，所述导热件围绕所述容器的轴向均匀分布在所述空隙中。

7.如权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，所述加热装置包括：

加热丝，围绕在所述容器的外壁上；

热反射板，设于所述加热丝远离所述容器的一侧。

8.如权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，所述冷却装置包括：

中空套筒，环绕所述加热装置；

冷却源，设于所述中空套筒中。

9.如权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，所述空隙具有一底端宽度和一顶端宽度，所述底端宽度小于所述顶端宽度。

10.一种蒸镀设备，其特征在于，如权利要求1-9中任意一项所述的蒸发源。

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