CN114875364A - 蒸发源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蒸发源装置，包括真空室以及位于真空室内的基座、至少一个真空盒、至少一个控制阀门；至少一个真空盒设置于基座上，真空盒内设置有坩埚；真空盒与控制阀门连接；控制阀门包括相对设置的第一管口和第二管口，第一管口与真空盒相连通，第二管口与真空室相连通；本发明通过将坩埚设置于真空盒内，可以阻挡飞溅的原料蒸镀至基板，通过使真空盒内产生的蒸镀源通过控制阀门进入真空室内，可以通过改变控制阀门的开合程度，从而控制蒸气流量，从而在蒸发镀膜过程中时刻控制镀膜的厚度，提高镀膜质量；还可以使原料均匀反应，避免产生白色颗粒影响薄膜的粗糙度。

Description

蒸发源装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种蒸发源装置。
背景技术
近年来，有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示技术在手机、电脑、电视、车载等消费应用领域呈迸发式发展，商业化的OLED显示器件主要有红(R)、绿(G)、蓝(B)三色OLED显示器件和白光OLED搭配彩色滤光片显示器件。OLED显示技术主要包括以真空蒸镀技术为基础的小分子OLED显示技术和以溶液制程为基础的高分子OLED显示技术。蒸镀机是当前已量产的小分子OLED显示器件的主要生产设备，其核心部分为蒸发源装置。现有蒸发源装置通过加热源通电产生热量，从而对坩埚及放置于坩埚中的材料进行加热气化形成蒸镀源，蒸镀源到达基板后沉积为薄膜。
现有技术的蒸发源装置存在以下不足点：①蒸镀制程中所使用的材料蒸发产生的气体量不受控制，材料蒸发过快，导致真空室内的真空度下降，即真空环境变差，影响镀膜质量，最终导致材料发光效果差；②持续升温的过程中，材料蒸发速率跳动，偶尔伴随原料飞溅；③由于气流量大，反应不均匀，导致蒸镀形成的薄膜有时出现肉眼可见的白色颗粒(大约10微米量级)，增加了薄膜的粗糙度。故，有必要改善这一缺陷。
发明内容
本发明实施例提供一种蒸发源装置，用于解决现有技术的蒸发源装置蒸发镀膜的气流不可控，材料蒸发过快，导致真空室内的真空度下降，影响镀膜质量；另外，蒸发过程中原料飞溅以及蒸镀形成的薄膜粗糙度过高的技术问题。
本发明实施例提供一种蒸发源装置，包括真空室以及位于所述真空室内的基座、至少一个真空盒、至少一个控制阀门；至少一个所述真空盒设置于所述基座上，所述真空盒内设置有坩埚；所述真空盒与所述控制阀门连接；其中，所述控制阀门包括相对设置的第一管口和第二管口，所述第一管口与所述真空盒相连通，所述第二管口与所述真空室相连通。
在本发明实施例提供的蒸发源装置中，所述真空盒包括盒体和盒盖，所述盒盖与所述盒体密封连接，所述第一管口通过所述盒盖与所述真空盒相连通。
在本发明实施例提供的蒸发源装置中，所述真空盒包括导电构件，所述导电构件包括导电杆和围绕所述导电杆设置的陶瓷，所述导电杆通过所述陶瓷与所述盒体密封连接。
在本发明实施例提供的蒸发源装置中，所述导电杆包括连续的第一导电部和第二导电部，所述第一导电部位于所述真空盒的盒外，所述第二导电部位于所述真空盒的盒内。
在本发明实施例提供的蒸发源装置中，所述真空室内设置有电源模块；其中，所述第一导电部与所述电源模块电性连接，所述第二导电部与所述坩埚电性连接。
在本发明实施例提供的蒸发源装置中，在垂直于所述导电杆的延伸方向上，所述第二导电部的宽度大于所述第一导电部的宽度。
在本发明实施例提供的蒸发源装置中，所述真空室内设置有电机构件，所述电机构件包括电机支架和真空电机，所述电机支架位于所述基座上，所述真空电机位于所述电机支架上；其中，所述真空电机通过传动机构与所述控制阀门密封连接。
在本发明实施例提供的蒸发源装置中，所述传动机构为套管，所述控制阀门为波纹计量阀。
在本发明实施例提供的蒸发源装置中，所述基座上设置有至少三个支撑杆，至少三个所述支撑杆远离所述基座的一侧设置有承载台；其中，所述承载台位于所述第二管口远离所述第一管口的一侧。
在本发明实施例提供的蒸发源装置中，所述真空盒内设置有石墨块，所述石墨块位于所述坩埚靠近所述第一管口的一侧；其中，在所述坩埚至所述第一管口的方向上，所述石墨块上设置有多个通孔。
有益效果：本发明实施例提供的一种蒸发源装置，包括真空室以及位于真空室内的基座、至少一个真空盒、至少一个控制阀门；至少一个真空盒设置于基座上，真空盒内设置有坩埚；真空盒与控制阀门连接；其中，控制阀门包括相对设置的第一管口和第二管口，第一管口与真空盒相连通，第二管口与真空室相连通；本发明通过将坩埚设置于真空盒内，可以阻挡飞溅的原料蒸镀至基板，通过使真空盒内产生的蒸镀源通过控制阀门进入真空室内，可以通过改变控制阀门的开合程度，从而控制蒸气流量，从而在蒸发镀膜过程中时刻控制镀膜的厚度，提高镀膜质量；还可以使原料均匀反应，避免产生白色颗粒影响薄膜的粗糙度。
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。
图1是本发明实施例提供的蒸发源装置的基本结构示意图。
图2是本发明实施例提供的真空盒的剖面图。
图3是本发明实施例提供的坩埚上放置石墨块的示意图。
图4是本发明实施例提供的真空盒放置于真空室内的侧视图。
图5是本发明实施例提供的真空盒放置于真空室内的俯视图。
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。在附图中，为了清晰及便于理解和描述，附图中绘示的组件的尺寸和厚度并未按照比例。
需要说明的是，现有技术的蒸发源装置均是直接把坩埚放置于真空室内，加热坩埚产生的气体直接在真空室内进行镀膜，刚开始反应速率快，会产生大量气体，导致真空室内的真空度大幅下降，导致真空环境差，会影响镀膜质量；而且在持续升温的过程中，坩埚内的原料可能会飞溅；另外，由于反应速率快，反应不均匀，还会产生白色颗粒，附着在基板上，导致蒸镀形成的薄膜粗糙度过高，本发明实施例可以解决上述缺陷。
如图1和图2所示，分别为本发明实施例提供的蒸发源装置的基本结构示意图和本发明实施例提供的真空盒的剖面图，所述蒸发源装置包括真空室10以及位于所述真空室10内的基座20、至少一个真空盒30、至少一个控制阀门40；至少一个所述真空盒30设置于所述基座20上，所述真空盒30内设置有坩埚301，所述坩埚301用于产生蒸镀源；所述真空盒30与所述控制阀门40连接；其中，所述控制阀门40包括相对设置的第一管口401和第二管口402，所述第一管口401与所述真空盒30相连通，所述第二管口402与所述真空室10相连通。
可以理解的是，本发明实施例通过将坩埚301设置于真空盒30内，可以阻挡飞溅的原料蒸镀至基板100；通过使真空盒30与控制阀门40连接，控制阀门40包括相对设置的第一管口401和第二管口402，第一管口401与真空盒30相连通，第二管口402与真空室10相连通，真空盒30内产生的蒸镀源从第一管口401进入控制阀门40，再通过控制阀门40的第二管口402进入真空室10内，本发明可以通过改变控制阀门40的开合程度，从而控制进入真空室10内的蒸气流量，避免蒸气流量过大使得真空室10内的真空度大幅下降，从而可以在蒸发镀膜过程中时刻控制镀膜的厚度，提高镀膜质量；还可以使原料均匀反应，避免产生白色颗粒影响薄膜的粗糙度。
可以理解的是，由于真空盒30内是真空的，本发明通过将坩埚301放置于真空盒30内，才能通过改变控制阀门40的开合程度对蒸气流量进行限流，如果直接将坩埚301放置于真空室10内，那蒸发反应产生的气体是没有办法限流的。具体的，坩埚301放置在真空盒30内，若产生的气体过多，会导致真空盒30内的真空度下降，但真空盒30内的真空度改变是不会对真空室10内的真空度造成影响的，因而不会影响镀膜质量，只要真空盒30内无杂质就行。另外，需要说明的是，控制阀门40为任何高精度阀门或者阀结构均可。
请参阅图2，在一种实施例中，所述真空盒30包括盒体302和盒盖303，所述盒盖303与所述盒体302密封连接，所述第一管口401通过所述盒盖303与所述真空盒30相连通。
可以理解的是，本实施例提供的真空盒30由盒体302和盒盖303两部分组成，其中，盒盖303与盒体302通过螺栓304密封连接，可以通过拆卸或组装所述螺栓304，从而使盒盖303与盒体302分离或密封连接，从而进行坩埚301内蒸发原料的放置。另外，由于蒸发过程中产生的气体会向上运动，因此，本实施例将控制阀门40的第一管口401与所述盒盖303相连通，使得蒸气可以直接向上通过盒盖303上的第一管口401进入控制阀门40。
在一种实施例中，所述真空盒30包括导电构件31，所述导电构件31包括导电杆305和围绕所述导电杆305设置的陶瓷306，所述导电杆305通过所述陶瓷306与所述盒体302密封连接。
需要说明的是，导电构件31是用于将电流从外部导入真空盒30内部，并保证真空盒30内部依然是高真空的一种结构。其中，导电杆305是导电构件31的一部分，一般采用铜制备，导电杆305可以传导电流，本实施例通过采用陶瓷306包裹导电杆305是为了避免导电杆305上的电流直接导入真空盒30的盒体302上，即陶瓷306起到绝缘的作用。
在一种实施例中，所述导电杆305包括连续的第一导电部3051和第二导电部3052，所述第一导电部3051位于所述真空盒30的盒外，所述第二导电部3052位于所述真空盒30的盒内。
可以理解的是，本实施例通过将导电杆305分为第一导电部3051和第二导电部3052两部分，其中，第一导电部3051位于真空盒30的盒外，用于接入盒外的电流；第二导电部3052位于真空盒30的盒内，用于将第一导电部3051上的电流导入盒内。
需要说明的是，第一导电部3051与第二导电部3052是连续的，第一导电部3051与第二导电部3052的连接处包裹有陶瓷306，通过焊料将陶瓷306与真空盒30的盒体302焊接，从而实现真空馈入。
在一种实施例中，所述真空室10内设置有电源模块11(如图4)；其中，所述第一导电部3051与所述电源模块11电性连接，所述第二导电部3052与所述坩埚301电性连接。
可以理解的是，本实施例通过在真空室10内设置电源模块11(如图4)，以给真空盒30供电，其中，真空盒30通过导电构件31的第一导电部3051将电源模块11产生的电流导入盒内，然后通过导电构件31的第二导电部3052将电流导入坩埚301，从而给坩埚301加热，以生成蒸镀源。
在一种实施例中，在垂直于所述导电杆305的延伸方向上，所述第二导电部3052的宽度大于所述第一导电部3051的宽度。
可以理解的是，本实施例通过将第二导电部3052设置为比第一导电部3051宽，以增大第二导电部3052与坩埚301的接触面积，实现更好的传导效果。
继续参阅图1，在一种实施例中，所述真空室10内设置有电机构件50，所述电机构件50包括电机支架501和真空电机502，所述电机支架501位于所述基座20上，所述真空电机502位于所述电机支架501上；其中，所述真空电机502通过传动机构60与所述控制阀门40密封连接。
需要说明的是，真空电机502是用于改变控制阀门40的开合程度的。在不同时间段，真空盒30内产生的气体量不同，因此，对气体流量的限制要求也不同。所以需要通过真空电机502来改变控制阀门40的开合程度，当反应速率过快时，使控制阀门40的开口小一点；当反应速率过慢时，使控制阀门40的开口大一点，从而使真空室10内的真空环境良好，提高镀膜质量。具体的，真空电机502是电动机，用来驱动控制阀门40的电机，使控制阀门40的电机可以旋转，类似马达。
需要说明的是，现有技术的蒸发源装置采用的电机不是真空的，电机内会有一部分液态油脂容易挥发，对基板100造成污染。本实施例通过采用真空电机502，不会造成油脂挥发，不会对基板100造成污染，提高了镀膜质量。
在一种实施例中，所述传动机构60为套管，所述控制阀门40为波纹计量阀。可以理解的是，真空电机502通过套管与控制阀门40密封连接，避免真空盒30内的气体通过真空电机502泄漏出来，避免对真空室10内的真空度造成影响。
在一种实施例中，所述基座20上设置有至少三个支撑杆70，至少三个所述支撑杆70远离所述基座20的一侧设置有承载台80；其中，所述承载台80位于所述第二管口402远离所述第一管口401的一侧。
可以理解的是，外部的电源模块11(如图4)通过导电构件31将高电流传导到真空盒30内的坩埚301中，以加热坩埚301，产生的气体通过盒盖303上的第一管口401进入控制阀门40，然后通过控制阀门40的第二管口402进入真空室10，所述承载台80用于承载基板100，最终在基板100上沉积形成薄膜。
在一种实施例中，如图3所示，为本发明实施例提供的坩埚上放置石墨块的示意图，具体的，所述真空盒30内设置有石墨块32，所述石墨块32位于所述坩埚301靠近所述第一管口401的一侧；其中，在所述坩埚301至所述第一管口401的方向上，所述石墨块32上设置有多个通孔321。
可以理解的是，本实施例通过将石墨块32设置于坩埚301靠近第一管口401的一侧，坩埚301内产生的蒸气通过石墨块32上的通孔321流出，可以起到均匀热量的作用。
在一种实施例中，所述坩埚301的材料为氧化铝(Al2O3)或热解氮化硼(PBN)。所述真空盒30的盒体302上设置有热电偶(图未示)，以实时监控坩埚301的温度。所述真空盒30的外部设置有反射板(图未示)，以对真空盒30进行保温。所述反射板的外壁内可设置冷却水夹层(图未示)，以对蒸镀源进行冷却。
在一种实施例中，所述第一导电部3051的形状为薄片状，所述第二导电部3052的形状为圆柱形。请参阅图4，为本发明实施例提供的真空盒放置于真空室内的侧视图，从图4中可以明显看出，所述基座20通过夹持所述第一导电部3051以固定所述真空盒30，因此，通过将第一导电部3051设置为薄片状，更加有利于夹持；将第二导电部3052设置为圆柱形，圆柱形的底面或顶面与坩埚301电性连接，增大了第二导电部3052与坩埚301之间的接触面积，提高电流的传导效果。
需要说明的是，所述基座20上设置有至少一个真空盒30，具体的，请参阅图5，为本发明实施例提供的真空盒放置于真空室内的俯视图，从图5中可以明显看出，基座20上可以设置8个真空盒30，图5中仅画出一个真空盒30为例进行说明。基座20上还设置有探头位90，所述探头位90用于放置探头(图未示)，所述探头是用来探测气体流量的一个机构。
本发明实施例还提供一种蒸发源系统，包括上述的蒸发源装置以及放置于所述蒸发源装置内的基板，所述蒸发源装置的基本结构请参阅图1至图5及相关说明，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的一种蒸发源装置，包括真空室以及位于真空室内的基座、至少一个真空盒、至少一个控制阀门；至少一个真空盒设置于基座上，真空盒内设置有坩埚；真空盒与控制阀门连接；其中，控制阀门包括相对设置的第一管口和第二管口，第一管口与真空盒相连通，第二管口与真空室相连通；本发明通过将坩埚设置于真空盒内，可以阻挡飞溅的原料蒸镀至基板，通过使真空盒内产生的蒸镀源通过控制阀门进入真空室内，可以通过改变控制阀门的开合程度，从而控制蒸气流量，从而在蒸发镀膜过程中时刻控制镀膜的厚度，提高镀膜质量；还可以使原料均匀反应，避免产生白色颗粒影响薄膜的粗糙度，解决了现有技术的蒸发源装置蒸发镀膜的气流不可控，材料蒸发过快，导致真空室内的真空度下降，影响镀膜质量；另外，蒸发过程中原料飞溅以及蒸镀形成的薄膜粗糙度过高的技术问题。
以上对本发明实施例所提供的一种蒸发源装置进行了详细介绍。应理解，本文所述的示例性实施方式应仅被认为是描述性的，用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，而并不用于限制本发明。

Claims (10)

1.一种蒸发源装置，其特征在于，包括真空室以及位于所述真空室内的：
基座；
至少一个真空盒，设置于所述基座上，所述真空盒内设置有坩埚；
至少一个控制阀门，所述真空盒与所述控制阀门连接；
其中，所述控制阀门包括相对设置的第一管口和第二管口，所述第一管口与所述真空盒相连通，所述第二管口与所述真空室相连通。
2.如权利要求1所述的蒸发源装置，其特征在于，所述真空盒包括盒体和盒盖，所述盒盖与所述盒体密封连接，所述第一管口通过所述盒盖与所述真空盒相连通。
3.如权利要求2所述的蒸发源装置，其特征在于，所述真空盒包括导电构件，所述导电构件包括导电杆和围绕所述导电杆设置的陶瓷，所述导电杆通过所述陶瓷与所述盒体密封连接。
4.如权利要求3所述的蒸发源装置，其特征在于，所述导电杆包括连续的第一导电部和第二导电部，所述第一导电部位于所述真空盒的盒外，所述第二导电部位于所述真空盒的盒内。
5.如权利要求4所述的蒸发源装置，其特征在于，所述真空室内设置有电源模块；
其中，所述第一导电部与所述电源模块电性连接，所述第二导电部与所述坩埚电性连接。
6.如权利要求5所述的蒸发源装置，其特征在于，在垂直于所述导电杆的延伸方向上，所述第二导电部的宽度大于所述第一导电部的宽度。
7.如权利要求1所述的蒸发源装置，其特征在于，所述真空室内设置有电机构件，所述电机构件包括电机支架和真空电机，所述电机支架位于所述基座上，所述真空电机位于所述电机支架上；
其中，所述真空电机通过传动机构与所述控制阀门密封连接。
8.如权利要求7所述的蒸发源装置，其特征在于，所述传动机构为套管，所述控制阀门为波纹计量阀。
9.如权利要求1所述的蒸发源装置，其特征在于，所述基座上设置有至少三个支撑杆，至少三个所述支撑杆远离所述基座的一侧设置有承载台；
其中，所述承载台位于所述第二管口远离所述第一管口的一侧。
10.如权利要求1所述的蒸发源装置，其特征在于，所述真空盒内设置有石墨块，所述石墨块位于所述坩埚靠近所述第一管口的一侧；
其中，在所述坩埚至所述第一管口的方向上，所述石墨块上设置有多个通孔。
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