TW201439350A - 單點線性蒸發源系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種單點線性蒸發源系統，包括本體、蒸發器和兩塊導向板。本體與基板相隔一定距離設置，本體包括長條形腔室，該本體的朝向基板的一面設有多個連通腔室的噴嘴，用於向基板噴射蒸鍍氣體。蒸發器具有開口部，該開口部連通於腔室，該蒸發器用於蒸發放置於其中的蒸鍍材料。兩塊導向板傾斜設置於腔室內兩端部，導向板的周側與本體密封連接，並且兩塊導向板之間的距離在靠近蒸發器的一端小於靠近基板的一端。

Description

單點線性蒸發源系統

本發明是關於一種蒸發源系統，特別是關於一種單點線性蒸發源系統。

目前有機發光二極體(OLED)元件製作上仍以熱蒸鍍為主，而不論是蒸鍍源製作商或是使用者都致力於蒸發源性能的提升，希望提高材料利用率，降低材料成本，並提升OLED元件的性能，例如蒸鍍薄膜厚度均勻度等。

現有的用於熱蒸鍍工藝的蒸發源種類主要包括點蒸發源系統、集群式線蒸發源系統、單點線性蒸發源系統和麵蒸發源系統。其中點蒸發源系統包括一個放置蒸鍍材料的坩堝，基板設於坩堝上方。使用該點蒸發源系統蒸鍍薄膜時，材料利用率低，一般不足10%；薄膜均勻度差，一般均勻度小於10%。其中膜均勻度計算公式：(最大膜厚-最小膜厚)/(最大膜厚+最小膜厚)。集群式線蒸發源系統包括至少兩個平行排列的長槽形坩堝，不同材料分別平鋪於各長槽形坩堝的底部，使用該集群式線蒸發源系統蒸鍍薄膜，雖然膜均勻度好(小於5%)，但材料利用率低(僅為10%-20%)。面蒸發源系統包括面積與蒸鍍目標面積相同或更大的本體蒸鍍薄膜。使用該面蒸發源系統蒸鍍薄膜， 材料利用率好(大於40%)，但薄膜均勻度不穩定(小於10%)。

如圖1所示，傳統的單點線型蒸發源包括長條形本體10，本體10內具有腔室，本體10頂部設有若干噴嘴12，本體10底部中央位置連通坩堝20。當向一基板100蒸鍍薄膜時，坩堝20被加熱裝置(圖中未示出)加熱，坩堝20內的蒸鍍材料受熱氣化成蒸氣進入本體10的腔室，經噴嘴12噴向基板100，在基板100下表面鍍上一層薄膜。

傳統的單點線性蒸發源系統中，由於本體10呈長條形，坩堝20連接於本體10底部中央位置，因此進入腔室內的蒸氣在鄰近坩堝20的中央位置濃度較大，而在遠離坩堝20中央的兩側位置濃度較小。即腔室內的飽和蒸氣壓不平衡，從而造成蒸鍍到基板100上的薄膜厚度不均勻，特別是基板100兩側薄膜厚度的均勻度更差。在製作大尺寸薄膜時，傳統的單點線性蒸發源系統鍍膜均勻度差的缺陷更加明顯。

本發明的一個目的在於提供一種單點線性蒸發源系統，使用該單點線性蒸發源系統製作的薄膜均勻度好。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：本發明提供一種單點線性蒸發源系統，用於向一基板上蒸鍍薄膜，該單點線性蒸發源系統包括：本體、蒸發器和兩塊導向板。其中，所述本體呈長條形，並包括長條形腔室，該本體的朝向所述基板的一面設有多個連通所述 腔室的噴嘴，所述噴嘴用於向所述基板噴射蒸鍍氣體。蒸發器具有開口部，該開口部連通於所述腔室，該蒸發器用於蒸發放置於其中的蒸鍍材料。兩塊導向板傾斜設置於所述腔室內兩端部，所述導向板的周側與所述本體密封連接，並且所述兩塊導向板之間的距離在靠近所述本體的一端大於靠近所述蒸發器的一端。

根據本發明的一實施方式，其中所述導向板角度可調地設置於所述本體。

根據本發明的一實施方式，其中該單點線性蒸發源系統還包括一電動機或馬達，所述導向板包括第一板體和第二板體，所述第一板體上端部可轉動地連接於所述本體，所述第二板體上部可滑動地連接於所述第一板體下部，所述電動機或馬達的輸出軸穿過所述本體上的通孔連接於所述第一板體。

根據本發明的一實施方式，其中所述第一板體下部和所述第二板體上部其中之一具有中空的空間，所述第一板體下部和所述第二板體上部中的另一個能伸入所述中空的空間內。

根據本發明的一實施方式，其中所述第二板體上部疊放於所述第一板體下部，所述第二板體和第一板體其中之一設有至少一條凹槽，所述第二板體和第一板體中的另一個設有形狀與所述凹槽匹配的至少一條凸條。

根據本發明的一實施方式，其中所述凹槽呈燕尾形或橢圓形。

根據本發明的一實施方式，其中所述單點線性蒸發源系統還包括連接管，連接管的一端連通於所述蒸發器的開口部，另一端連通於所述腔室，該連接管的內徑小於所述蒸發器的開口部的尺寸。

根據本發明的一實施方式，其中所述單點線性蒸發源系統還包括排氣管、集氣箱和閥門。排氣管的一端連通於所述連接管；集氣箱連通於所述排氣管的另一端部；閥門安裝於所述連接管內，當所述單點線性蒸發源系統工作時，該閥門處於連通所述蒸發器和所述腔室並斷開所述蒸發器和所述排氣管的狀態，當所述單點線性蒸發源系統停止工作時，該閥門處於斷開所述蒸發器和所述腔室並連通所述腔室和所述排氣管的狀態。

根據本發明的一實施方式，其中所述單點線性蒸發源系統還包括、三通閥門、排氣管和集氣箱。三通閥門具有三個介面，第一介面連通所述蒸發器，第二介面連通所述本體的腔室；排氣管一端連通於所述三通閥門的第三介面；集氣箱連通於所述排氣管的另一端部；當所述單點線性蒸發源系統工作時，所述第一介面、第二介面打開，第三介面關閉；當所述單點線性蒸發源系統停止工作時，所述第一介面關閉，第二介面、第三介面打開。

根據本發明的一實施方式，其中鄰近所述本體兩端部的所述噴嘴指向所述基板端部方向。

根據本發明的一實施方式，其中位於所述本體中部位置的若干個噴嘴的直徑小於位於所述本體兩端部的噴嘴 直徑。

根據本發明的一實施方式，其中所述本體的長度小於所述基板的長度。

根據本發明的一實施方式，其中所述本體的長度為所述基板長度的1/2~4/5。

根據本發明的一實施方式，其中所述蒸發器為坩堝。

根據本發明的一實施方式，其中所述兩塊導向板對稱設置。

根據本發明的一實施方式，其中鄰近所述本體兩端部的所述噴嘴傾斜設置。

根據本發明的一實施方式，其中所述噴嘴設置於噴嘴板，所述噴嘴板設於所述本體上。

根據本發明的一實施方式，其中所述噴嘴板與所述本體一體形成。

根據本發明的一實施方式，其中所述導向板與所述本體一體形成。

根據本發明的一實施方式，其中所述本體由白鐵或鈦製成。

根據本發明的一實施方式，其中所述導向板由白鐵或鈦製成。

根據本發明的一實施方式，其中所述導向板為弧形。

由上述技術方案可知，本發明的單點線性蒸發源系 統的優點和積極效果在於：本發明的單點線性蒸發源系統中，在本體的腔室內兩側傾斜設置兩塊導向板，改變了腔室的形狀，使腔室的縱截面在鄰近蒸發器處相對較小，而在鄰近基板處相對較大，從而能有效改善腔室內蒸氣壓力平衡性，使腔室內中部位置和兩端部位置的蒸氣壓趨於一致，由此可提高蒸鍍到基板上薄膜的均勻度。

通過以下參照附圖對優選實施例的說明，本發明的上述以及其它目的、特徵和優點將更加明顯。

10‧‧‧本體

12‧‧‧噴嘴

13‧‧‧中心橫截面

20‧‧‧坩堝

30‧‧‧連接管

40‧‧‧排氣管

50‧‧‧集氣箱

60‧‧‧三通閥門

70‧‧‧導向板

71‧‧‧第一板體

711‧‧‧燕尾凸條

712‧‧‧橢圓形凸條

72‧‧‧第二板體

80‧‧‧電動機

81‧‧‧輸出軸

100‧‧‧基板

θ‧‧‧傾斜角度

圖1是傳統的單點線性蒸發源系統的結構示意圖；圖2是本發明的單點線性蒸發源系統第一實施例的結構示意圖；圖3是本發明的單點線性蒸發源系統第二實施例的結構示意圖；圖4是本發明的單點線性蒸發源系統第三實施例的結構示意圖；圖5是本發明的單點線性蒸發源系統第四實施例的結構示意圖；圖6是本發明的單點線性蒸發源系統第三實施例和第四實施例的效果圖；圖7是本發明的單點線性蒸發源系統第五實施例的結構示意圖；圖8A是本發明的單點線性蒸發源系統第六實施例的結構示意圖； 圖8B是圖8A中沿著A-A線取的剖面圖；圖9A本發明的單點線性蒸發源系統第七實施例的結構示意圖；圖9B是圖9A中沿著B-B線取的剖面圖。

下面將詳細描述本發明的具體實施例。應當注意，這裡描述的實施例只用於舉例說明，並不用於限制本發明。

實施例1

如圖2所示，本發明的單點線性蒸發源系統第一實施例用於向一基板100上蒸鍍薄膜。該第一實施例單點線性蒸發源系統包括：本體10、坩堝20、兩塊導向板70以及多個噴嘴12。

本體10平行於基板100，並設置於基板100的下方，且與基板100相隔一定距離。本體10可以由例如白鐵或鈦等金屬材料製成，本體10呈長條形，例如本體10是由頂面、底面、兩側面和兩端面圍成的長方體形狀，本體10內具有長條形腔室。為了減小單點線性蒸發源系統的整體體積，可以使本體10的長度小於基板100的長度，例如本體10的長度為基板100長度的1/2~4/5。本體10上可以設置給其加熱的加熱器(圖中未示出)。

坩堝20具有開口部，其開口部連通於腔室中部，坩堝20內用於蒸發放置於其中的蒸鍍材料。坩堝20外面可以設置為其加熱的加熱器(圖中未示出)。本發明中的坩堝20也可以由其它類型蒸發器代替。

兩塊導向板70可以由例如白鐵或鈦等金屬材料製成，傾斜佈置在腔室兩端部，且兩塊導向板70之間的距離在靠近坩堝20的一端小於靠近基板100的一端。傳統的單點線性蒸發源系統中，腔室中各處的橫截面面積相同，且各處的縱截面面積也相同，從而造成腔室中部的蒸氣濃度大於腔室兩端部的蒸氣濃度，進而導致了鍍膜不均勻。本發明中，通過設置兩塊導向板70改變了本體10的腔室形狀，使腔室在靠近坩堝20的縱截面面積小於靠近基板100的縱截面面積，且使腔室中部的橫截面面積大於腔室兩端部的橫截面面積。也就是說，腔室的兩端部沿著從基板100到坩堝20的方向向內收攏，從而減小了腔室兩端部的空間，相對增加了分佈在腔室兩端部的蒸氣濃度，從而使得腔室內中部及兩端部的蒸氣壓趨於平衡，進而提升了鍍到基板100上的薄膜的均勻度。

進一步地，當本體10與基板100對正且居中佈置情況下，兩塊導向板70相對於本體10的中心橫截面13對稱佈置，這時形成的腔室的縱截面呈倒梯形。為了有效隔絕氣體，導向板70的周側與本體10之間的連接優選為密封連接，例如，在導向板70的周側與本體10之間夾設密封條。導向板70也可以與本體10一體形成。本實施例1中，導向板70為平板狀，導向板70也可以是弧形等其它形狀。

多個噴嘴12安裝於噴嘴板，噴嘴板可以與本體10一體形成，例如噴嘴板即是本體10的頂板。噴嘴12用於 向基板100噴射蒸鍍氣體。多個噴嘴12的排布方式可以多種多樣，例如在鄰近所述本體兩端部的所述噴嘴傾斜設置；在鄰近本體10兩端部的噴嘴12指向基板100端部方向；兩端部的噴嘴12相對於中部的噴嘴12排布密集，且位於本體10中部位置的噴嘴12的直徑小於位於本體10兩端部的噴嘴12的直徑，例如沿著從本體10中部向其兩端方向，噴嘴12的直徑依次增大。若干個噴嘴12的這些排列方式有利於提高基板100兩端部的薄膜厚度均勻度。

第一實施例單點線性蒸發源系統工作時，坩堝20內的蒸鍍材料受熱蒸發後進入腔室，再經若干噴嘴12噴出並蒸鍍到基板100的下表面。

實施例2

如圖3所示，本發明的單點線性蒸發源系統第二實施例的結構與第一實施例基本相同，不同之處僅在於：該第二實施例的單點線性蒸發源系統還包括連接管30。該連接管30的一端連通於坩堝20的開口部，另一端連通於腔室，即坩堝20與腔室通過連接管30相互連通。其中連接管的內徑小於坩堝20的開口部的尺寸，對從坩堝20出來的蒸氣起到聚攏作用，可以減少坩堝20內的蒸氣溢出，由此減少材料浪費。

該第二實施例的單點線性蒸發源系統的其它結構與第一實施例相同，這裡不再贅述。

實施例3

如圖4所示，本發明的單點線性蒸發源系統第三實 施例的結構與第二實施例基本相同，不同之處僅在於：該第三實施例的單點線性蒸發源系統還包括排氣管40、集氣箱50和閥門。其中排氣管40的一端連通於連接管30，另一端連通於集氣箱50。閥門安裝於連接管30內(圖中未示出)。

當單點線性蒸發源系統工作時，該閥門處於連通坩堝20和腔室並斷開坩堝20和排氣管40的狀態，使從坩堝20出來的蒸氣通向腔室；當單點線性蒸發源系統停止工作時，該閥門處於斷開坩堝20和腔室並連通腔室和排氣管40的狀態，使滯留在腔室的蒸氣經排氣管40回收到集氣箱50，從而避免由此產生的材料浪費。

該第三實施例的單點線性蒸發源系統的其它結構與第二實施例相同，這裡不再贅述。

實施例4

如圖5所示，本發明的單點線性蒸發源系統第四實施例的結構與第一實施例基本相同，不同之處僅在於：該第四實施例的單點線性蒸發源系統還包括一個三通閥門60、排氣管40和集氣箱50。該三通閥門60具有三個介面，第一介面連通坩堝20，第二介面連通本體10的腔室，第三介面連通於排氣管40的一端部，排氣管40的另一端部連通集氣箱50。在該第四實施例中，坩堝20、腔室以及排氣管40能通過三通閥門60相互連通。

當單點線性蒸發源系統工作時，該三通閥門60的第一介面、第二介面打開，且第三介面關閉，使從坩堝20 出來的蒸氣通向腔室；當單點線性蒸發源系統停止工作時，該三通閥門60的第一介面關閉，且第二介面、第三介面打開，使滯留在腔室的蒸氣經排氣管40回收到集氣箱50，從而避免由此產生的材料浪費。

該第四實施例的單點線性蒸發源系統的其它結構與第一實施例相同，這裡不再贅述。

參見圖6，圖6是本發明的單點線性蒸發源系統第三實施例和第四實施例的效果圖。從圖中可以看出，腔室內的蒸氣壓力較平衡，加上兩側的噴嘴12的傾斜設置，使得由各個噴嘴12噴射的蒸氣密度、壓力較為均衡，因此在基板100上形成的薄膜厚度非常均勻。經測試，薄膜均勻度小於±3%。同時，本發明的單點線性蒸發源系統在結束工作後，腔室內的蒸氣可回收到集氣箱50，材料使用率大於30%。

本發明的單點線性蒸發源系統中導向板70相對於本體10的傾斜角度θ與基板100長度及本體10長度差值有關，該差值越長，傾斜角度θ也越大。因此相對於不同的基板100長度及本體10長度差值，導向板70相對於本體10的傾斜角度θ也有所不同；另外兩塊導向板70各自的傾斜角度可以相同(如圖1至圖5所示)，也可以不相同(圖中未示出)。

實施例5

參見圖7，本發明的單點線性蒸發源系統第五實施例中，導向板70相對於本體10的傾斜角度θ可調節地安 裝於本體10。例如，該單點線性蒸發源系統第五實施例中還包括一電動機80，當然電動機80也可以由馬達替換。導向板7包括第一板體71和第二板體72。第一板體71頂端部通過傳統的連接方式連接於本體10的一端壁頂部。第一板體71下部具有中空的空間，第二板體72的上部可伸入第一板體71下部的空間內，從而第一板體71和第二板體72之間形成可滑動連接。本第五實施例中，也可以在第二板體72上部設置中空的空間，將第一板體71下部伸入到第二板體72中空的空間內。

當需要調節傾斜角度θ時，電動機80的輸出軸81穿過本體10端壁上的通孔抵頂於第一板體71。當輸出軸81向外伸出時，輸出軸81推動第一板體71，第二板體72向下滑落而保持與本體10的底壁接觸的同時向遠離電動機80方向滑移；當輸出軸81向內縮回時，輸出軸81拉動第一板體71繞其上端部轉動，第二板體72的底端部與本體10的底壁接觸的同時，沿著本體10的底壁向電動機80方向滑移。

使用本發明的單點線性蒸發源系統第五實施例，可方便地調整導向板70相對於本體10的傾斜角度θ，因此能良好地適應各種不同的蒸氣壓力需求。

實施例6

參見圖8A和圖8B，本發明的單點線性蒸發源系統第六實施例結構與第五實施例基本相同，不同之處僅在於：第二板體72的上部疊放於第一板體71下部。第二板 體72上設有兩條燕尾槽，第一板體71上設有形狀與燕尾槽相匹配的兩條燕尾凸條711，通過燕尾凸條711和燕尾槽的配合將第二板體72與第一板體71可滑動地連接起來。本實施例六中，將燕尾槽設置到第一板體71上，將燕尾凸條711設置到第二板體72也是可行的。燕尾槽的數目不限於兩條，也可以只有一條或者3條、4條等。

該第六實施例的單點線性蒸發源系統的其它結構與第五實施例相同，這裡不再贅述。

實施例7

參見圖9A和圖9B，本發明的單點線性蒸發源系統第七實施例結構與第五實施例基本相同，不同之處僅在於：第二板體72的上部疊放於第一板體71下部。第二板體72上設有兩條橢圓形槽，第一板體71上設有形狀與橢圓形槽相匹配的兩條橢圓形凸條712，通過橢圓形凸條712和橢圓形槽的配合將第二板體72與第一板體71可滑動地連接起來。本實施例七中，將橢圓形槽設置到第一板體71上，將橢圓形凸條712設置到第二板體72也是可行的。橢圓形槽的數目不限於兩條，也可以只有一條或者3條、4條等。

當然，本發明中，第二板體72與第一板體71之間可滑動的連接方式並不限於上述橢圓形凹槽和橢圓形凸條配合，或者燕尾形凹槽和燕尾形凸條配合，還可以是其它形狀的凹槽和凸條配合，甚至是其它連接方式，只要能實現可滑動連接即可。

雖然已參照幾個典型實施例描述了本發明，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在隨附權利要求所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。

10‧‧‧本體

12‧‧‧噴嘴

13‧‧‧中心橫截面

20‧‧‧坩堝

70‧‧‧導向板

100‧‧‧基板

θ‧‧‧傾斜角度

Claims (22)

1. 一種單點線性蒸發源系統，用於向一基板上蒸鍍薄膜，該單點線性蒸發源系統包括：本體，所述本體呈長條形，並包括長條形腔室，該本體的朝向所述基板的一面設有多個連通所述腔室的噴嘴，所述噴嘴用於向所述基板噴射蒸鍍氣體；蒸發器，具有開口部，該開口部連通於所述腔室，該蒸發器用於蒸發放置於其中的蒸鍍材料；以及兩塊導向板，傾斜設置於所述腔室內兩端部，所述導向板的周側與所述本體密封連接，並且所述兩塊導向板之間的距離在靠近所述基板的一端大於靠近所述蒸發器的一端。
2. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中，所述導向板角度可調地設置於所述本體。
3. 如請求項2所述的單點線性蒸發源系統，其中，該單點線性蒸發源系統還包括一電動機或馬達，所述導向板包括第一板體和第二板體，所述第一板體上端部可轉動地連接於所述本體，所述第二板體上部可滑動地連接於所述第一板體下部，所述電動機或馬達的輸出軸穿過所述本體上的通孔連接於所述第一板體。
4. 如請求項3所述的單點線性蒸發源系統，其中，所述第一板體下部和所述第二板體上部其中之一具有中空的空間，所述第一板體下部和所述第二板體上部中的另一個能 伸入所述中空的空間內。
5. 如請求項3所述的單點線性蒸發源系統，其中，所述第二板體上部疊放於所述第一板體下部，所述第二板體和第一板體其中之一設有至少一條凹槽，所述第二板體和第一板體中的另一個設有形狀與所述凹槽匹配的至少一條凸條。
6. 如請求項5所述的單點線性蒸發源系統，其中，所述凹槽呈燕尾形或橢圓形。
7. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中，所述單點線性蒸發源系統還包括：連接管，一端連通於所述蒸發器的開口部，另一端連通於所述腔室，該連接管的內徑小於所述蒸發器的開口部的尺寸。
8. 如請求項7所述的單點線性蒸發源系統，其中，所述單點線性蒸發源系統還包括：排氣管，一端連通於所述連接管；集氣箱，連通於所述排氣管的另一端部；以及閥門，安裝於所述連接管內；當所述單點線性蒸發源系統工作時，該閥門處於連通所述蒸發器和所述腔室並斷開所述蒸發器和所述排氣管的狀態，當所述單點線性蒸發源系統停止工作時，該閥門處於斷開所述蒸發器和所述腔室並連通所述腔室和所述排氣管的狀態。
9. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中，所述 單點線性蒸發源系統還包括：三通閥門，具有三個介面，第一介面連通所述蒸發器，第二介面連通所述本體的腔室；排氣管，一端連通於所述三通閥門的第三介面；以及集氣箱，連通於所述排氣管的另一端部；當所述單點線性蒸發源系統工作時，所述第一介面、第二介面打開，第三介面關閉；當所述單點線性蒸發源系統停止工作時，所述第一介面關閉，第二介面、第三介面打開。
10. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中，鄰近所述本體兩端部的所述噴嘴指向所述基板端部方向。
11. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中，位於所述本體中部位置的噴嘴的直徑小於位於所述本體兩端部的噴嘴直徑。
12. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中，所述本體的長度小於所述基板的長度。
13. 如請求項12所述的單點線性蒸發源系統，其中，所述本體的長度為所述基板長度的1/2~4/5。
14. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中所述蒸發器為坩堝。
15. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中所述兩塊導向板對稱設置。
16. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中，鄰近所述本體兩端部的所述噴嘴傾斜設置。
17. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中所述噴嘴設置於噴嘴板，所述噴嘴板設於所述本體上。
18. 如請求項17所述的單點線性蒸發源系統，其中所述噴嘴板與所述本體一體形成。
19. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中所述導向板與所述本體一體形成。
20. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中所述本體由白鐵或鈦製成。
21. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中所述導向板由白鐵或鈦製成。
22. 如請求項1所述的單點線性蒸發源系統，其中所述導向板為弧形。