蒸镀坩埚装置制造方法
【专利摘要】本发明的蒸镀坩埚装置，包括坩埚，坩埚用于容纳被加热材料的容纳腔，容纳腔的腔壁内部设置有用于容纳加热介质的加热腔，以通过加热介质对被加热材料加热。本发明的蒸镀坩埚装置使得整个容纳腔受热均匀，材料蒸发速率稳定可控，从而解决了现有直接电阻式坩埚的不同位置温度差异大、局部温度较高导致材料受热变质或分解的技术问题。
【专利说明】蒸镀坩埚装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示装置【技术领域】，特别是涉及一种蒸镀坩埚装置。
【背景技术】
[0002]现有的蒸发源的加热方式有五种:电阻加热、电子束加热、高频感应加热、电弧加热以及激光束加热，这些加热方式都直接将热量供给坩埚或被加热材料，不可避免的导致被加热材料受热不均匀，对于温度敏感的被加热材料，可能造成其受热变质或分解。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种保证被加热材料受热均匀的蒸镀坩埚装置。
[0004]本发明的蒸镀坩埚装置，包括坩埚，所述坩埚包括用于容纳被加热材料的容纳腔，所述容纳腔的腔壁内部设置有用于容纳加热介质的加热腔，以通过所述加热介质对所述被加热材料加热。
[0005]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，所述加热腔包括设置于所述容纳腔的侧壁内以及底壁内的加热通道，所述加热通道围绕所述容纳腔螺旋延伸。
[0006]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，所述坩埚还包括用于将被加热材料由所述容纳腔导出或导入容纳腔的流通部，所述流通部与所述容纳腔连接，所述流通部的内部设置有用于所述被加热材料通过的流道，所述流通部的外部设置有用于对所述被加热材料加热的加热装置，以防止被加热材料凝结于流通部的内部。
[0007]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，所述加热装置为围绕所述流道螺旋延伸的电阻丝。
[0008]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，所述流通部与所述容纳腔可拆卸地连接。
[0009]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，所述流道的一端与所述容纳腔连通，所述流道的另一端设置有开口，所述流道的两端的直径大于所述流道中部的直径。
[0010]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，所述流道的设置有所述开口的一端的直径小于所述容纳腔的中部的内径。
[0011]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，所述流道的另一端设置有封闭所述开口的坩埚盖，所述坩埚盖上设置有用于所述被加热材料进出的材料导出口，所述材料导出口为锥形，所述材料导出口的上端的内径小于所述材料导出口的下端的内径。
[0012]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，还包括用于对所述加热介质加热的高温加热桶以及低温冷却桶，所述高温加热桶、低温冷却桶与所述加热腔连通。
[0013]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，还包括用于将所述加热介质泵送进所述加热腔的双向变量泵，所述双向变量泵的第一入口与所述高温加热桶连通，所述双向变量泵的第二入口与所述低温冷却桶连通，所述双向变量泵的第一出口与所述加热腔通过第一管路连通，所述双向变量泵的第二出口与所述加热腔通过第二管路连通。
[0014]本发明的蒸镀坩埚装置使得整个容纳腔受热均匀，材料蒸发速率稳定可控，从而解决了现有的直接电阻式坩埚的不同位置温度差异大、局部温度较高导致材料受热变质或分解的技术问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的蒸镀坩埚装置的坩埚的结构示意图的主剖视图；
[0016]图2为本发明的蒸镀坩埚装置的坩埚的结构示意图的俯视图；
[0017]图3为本发明的蒸镀坩埚装置的装配示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0019]如图1、图2所示，本发明的蒸镀坩埚装置，包括坩埚1，坩埚I包括用于容纳被加热材料的容纳腔10，容纳腔10的腔壁内部设置有用于容纳加热介质的加热腔，以通过加热介质对被加热材料加热。
[0020]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，加热腔包括设置于容纳腔10的侧壁12内以及底壁13内的加热通道14，加热通道14围绕容纳腔10均匀的螺旋延伸。这里的均匀的螺旋延伸是指相邻螺圈间的距离相等，以保证加热介质对被加热材料均匀加热。
[0021]具体来说，加热通道14的一部份在侧壁12内围绕容纳腔10均匀的螺旋延伸，其形态类似于机械领域的弹簧且相邻螺圈间的竖直距离相等；加热通道14的另一部份在底壁13内围绕底壁13的中心的由内向外或由外向内盘旋延伸，其形态类似于螺旋线且相邻螺圈间的水平距离相等。
[0022]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，坩埚I还包括用于将被加热材料由容纳腔10导出或导入容纳腔10的流通部20，流通部20与容纳腔10连接，流通部20的内部设置有用于被加热材料通过的流道21，流通部20的外部设置有用于对被加热材料加热的加热装置22，以防止被加热材料凝结于流通部20的内部。
[0023]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，加热装置22为围绕流道21螺旋延伸的电阻丝。电阻丝顺时针缠绕。
[0024]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，流通部20与容纳腔10可拆卸地连接。
[0025]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，流通部20与容纳腔10上分别设置有互相啮合的内螺纹、外螺纹，通过内螺纹、外螺纹，流通部20与容纳腔10可拆卸地连接。
[0026]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，流通部20与容纳腔10还可以通过螺栓可拆卸地连接。
[0027]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，流道21的一端与容纳腔10连通，流道21的另一端设置有开口 23，流道21的两端的直径大于流道21中部的直径。
[0028]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，流道21的与容纳腔10连通的一端的直径小于容纳腔10的中部的内径。同时，本发明的蒸镀坩埚装置中，流道21的设置有开口 23的一端的直径小于容纳腔10的中部的内径，即流道21的开口 23为向外扩张的喇叭状。
[0029]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，流道21的任一端与流道21中部之间均平滑过渡，即流道21的任一端与流道21中部之间均通过圆弧面连接过渡。
[0030]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，流道21的另一端设置有封闭开口的坩埚盖25，坩埚盖25上设置有七个用于被加热材料进出的材料导出口 26，材料导出口 25为锥形，材料导出口 25的上端的内径小于材料导出口 25的下端的内径。七个用于被加热材料进出的材料导出口 26中的一个设置于坩埚盖25的中心，其他六个均匀设置于圆形的坩埚盖25的边缘与圆心之间。
[0031]结合图3所示，本发明的蒸镀坩埚装置，其中，还包括用于对加热介质加热的高温加热桶40以及低温冷却桶50，高温加热桶40、低温冷却桶50与加热腔10连通。
[0032]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，还包括用于将加热介质泵送进加热腔的双向变量泵60，双向变量泵60的第一入口与高温加热桶40连通，双向变量泵60的第二入口与低温冷却桶50连通，双向变量泵60的第一出口与加热腔10通过第一管路71连通，双向变量泵60的第二出口与加热腔10通过第二管路72连通。
[0033]本发明的蒸镀坩埚装置，其中，加热介质优选热导油。
[0034]本发明的蒸镀坩埚装置的工作过程如下:在被加热材料预热和蒸发阶段，由液压泵将高温加热桶40中的热导油传输到底壁13内的加热通道14中，通过调节高温加热桶中的导热油的温度来控制被加热材料的预热和蒸发过程，并通过围绕流道21螺旋延伸的加热装置22(与热电偶连接的电阻丝，热电偶用于检测流道内部的温度)控制流道21的温度，使之略高于被加热材料的蒸发温度，避免被加热材料再次凝结，堵塞出口。
[0035]完成该被加热材料蒸镀后，打开双向变量泵60，将低温冷却桶50内的低温冷却液(低温热导油)泵入到底壁13内的加热通道14中快速降温，待被加热材料不再逸出时，关闭双向变量泵60，停止向容纳腔10泵入低温冷却液。
[0036]本发明的蒸镀坩埚装置的坩埚I分成上下两部分，上部采用电阻丝顺时针缠绕方式进行加热；底部与中间填充高温导热油，并使高温导热油均匀分布其中，通过外部电阻丝加热高温导热油，通过双向变量泵60将液体高温油导入坩埚I的容纳腔10的腔壁内部，使得整个容纳腔10受热均匀，导热油的热量均匀供给容纳腔10内部的材料，材料受热均匀后，蒸发速率也会稳定可控，同时避免部分高温敏感材料受热变质的发生，温度较低的导热油返还到高温加热桶进行加热升温。
[0037]本发明的蒸镀坩埚装置通过向容纳腔10的腔壁引入高温导热油(又名热导油，成分:芳烃，一般芳烃含量> 99% )，利用导热油传热均匀的特性，使得容纳腔10的腔壁受热均匀、稳定恒定，同时，容纳腔10的内部材料受热均匀，材料蒸发速率稳定可控，从而解决了现有的直接电阻式坩埚的不同位置温度差异大、局部温度较高导致材料受热变质或分解的技术问题。
[0038]通常，完成蒸镀后，需要打开容纳腔补充材料，但蒸镀源坩埚中的材料温度较高，因此不能直接破真空开腔，以防材料氧化变质，必须在真空状态下，对所有蒸镀源自然冷却降至常温，因此源降温时间较长，本发明中的双向变量泵60可以将冷却液泵入到容纳腔10的腔壁中，实现了快速降低源内坩埚温度，增加生产效率，同时减少材料损耗的目的。
[0039]本发明的蒸镀坩埚装置在完成蒸镀后，通过泵入低温导热油冷却，解决了真空状态下蒸镀源自然冷却降温时间太长的技术问题。
[0040]本发明的蒸镀坩埚装置的坩埚I为哑铃状，有利于节约材料。坩埚I分体式设计，既方便添加材料和清洁坩埚，又能精确控制坩埚温度，防止材料喷溅和过热分解变质。能够精确控制坩埚温度，避免材料的喷溅和高温变质；
[0041]本发明的蒸镀坩埚装置的坩埚I为哑铃状，底部较大，方便材料添加和坩埚清洁。
[0042]本发明的蒸镀坩埚装置的坩埚I的顶部的开口 23为向外扩张的喇叭状，有利于稳定气态分子流。图1中的空心箭头示出了在蒸镀过程中，坩埚I中被加热材料100的分子运动轨迹，由统计学原理可知，当被加热材料100的分子受热逸出时，各个角度的逸出分子数几乎均等，当上述分子以路径101和102运动时，会碰到流通部20的流道21的与容纳腔10连通的一端的内壁，进而反射回容纳腔10，当上述分子再次受热超过分子逸出能时，才能再次逸出，若此次逸出的运动方向如路径3所示时(即沿竖直方向逸出)，上述分子则逸出坩埚，若无其他碰撞发生，则上述分子会碰到温度较低的玻璃基板，而沉积到玻璃基板上，由此，本发明的蒸镀坩埚装置的坩埚1，有利于被加热材料100的分子沿竖直方向逸出，材料的利用率得以提高，制备的有机膜形状精度高。同时，顶部的材料导出口 26对称分布，有利于形成稳定的气态分子流，使被加热材料100的分子在玻璃基板上均勻沉积。
[0043]本发明的蒸镀坩埚装置为双供热系统设计，便于控制坩埚I不同部分的温度，顶部的温度略高于材料蒸发温度，可以避免材料的凝结；通过精确控制导热油温度，实现了材料蒸发速率的稳定。
[0044]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种蒸镀坩埚装置，其特征在于，包括坩埚，所述坩埚包括用于容纳被加热材料的容纳腔，所述容纳腔的腔壁内部设置有用于容纳加热介质的加热腔，以通过所述加热介质对所述被加热材料加热。
2.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚装置，其特征在于，所述加热腔包括设置于所述容纳腔的侧壁内以及底壁内的加热通道，所述加热通道围绕所述容纳腔螺旋延伸。
3.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚装置，其特征在于，所述坩埚还包括用于将被加热材料由所述容纳腔导出或导入容纳腔的流通部，所述流通部与所述容纳腔连接，所述流通部的内部设置有用于所述被加热材料通过的流道，所述流通部的外部设置有用于对所述被加热材料加热的加热装置，以防止被加热材料凝结于流通部的内部。
4.根据权利要求3所述的蒸镀坩埚装置，其特征在于，所述加热装置为围绕所述流道螺旋延伸的电阻丝。
5.根据权利要求3所述的蒸镀坩埚装置，其特征在于，所述流通部与所述容纳腔可拆卸地连接。
6.根据权利要求3所述的蒸镀坩埚装置，其特征在于，所述流道的一端与所述容纳腔连通，所述流道的另一端设置有开口，所述流道的两端的直径大于所述流道中部的直径。
7.根据权利要求6所述的蒸镀坩埚装置，其特征在于，所述流道的设置有所述开口的一端的直径小于所述容纳腔的中部的内径。
8.根据权利要求6所述的蒸镀坩埚装置，其特征在于，所述流道的另一端设置有封闭所述开口的坩埚盖，所述坩埚盖上设置有用于所述被加热材料进出的材料导出口，所述材料导出口为锥形，所述材料导出口的上端的内径小于所述材料导出口的下端的内径。
9.根据权利要求1所述的蒸镀坩埚装置，其特征在于，还包括用于对所述加热介质加热的高温加热桶以及低温冷却桶，所述高温加热桶、低温冷却桶与所述加热腔连通。
10.根据权利要求9所述的蒸镀坩埚装置，其特征在于，还包括用于将所述加热介质泵送进所述加热腔的双向变量泵，所述双向变量泵的第一入口与所述高温加热桶连通，所述双向变量泵的第二入口与所述低温冷却桶连通，所述双向变量泵的第一出口与所述加热腔通过第一管路连通，所述双向变量泵的第二出口与所述加热腔通过第二管路连通。
【文档编号】C23C14/26GK104278239SQ201410602686
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】张永峰 申请人:京东方科技集团股份有限公司