1.本实用新型属于一种真空热蒸发设备,特别涉及一种易拆装的蒸发源上盖及其真空热蒸发装置。
背景技术:2.具有光电/电光性能的有机半导体和有机无机杂化半导体材料因易加工、易成膜、成本低等特点,已在发光显示、太阳能电池、有机薄膜晶体管、有机传感器等领域得到广泛应用。其制备工艺主要分为两大类:溶液法和气相法。溶液法由于重复性差、材料利用率低,不适合大规模产业化生产;气相法包括真空热蒸发法、化学气相沉积法、磁控溅射法等常用方法。目前,在oled显示、电致发光器件、薄膜太阳能电池等产业化生产中,运用较多的气相法是真空热蒸发法,这种方法是在低压密闭舱室中设置有开口朝上的蒸发源,为制备大尺寸的半导体薄膜,通常采用线性蒸发源,固态的有机半导体材料或前驱体材料加入蒸发源中,利用电阻加热或红外辐射加热,使蒸发源中的材料升华成气体小分子,当大尺寸基板在传输系统的传送下通过蒸发源上方时,蒸镀材料的气体小分子冷却沉积到基板表面成膜,或者气体小分子经扩散沉积到基板表面,与前驱体薄膜发生反应形成半导体薄膜。
3.运用真空热蒸发法进行产业化生产中,为了提高半导体薄膜的均匀性且防止蒸发源中的蒸发材料喷溅,通常在蒸发源的开口上方加盖具有一定空间分布的开孔的上盖,使蒸发出的气态有机分子经过上盖开孔的“束流”后,更加集中、规则地沉积到基板的下表面,进而提高半导体薄膜均匀性。但是,如果蒸发源上盖没有主动的加热系统,其自身温度将低于气态蒸镀材料,使得气体小分子会在上盖的开孔处沉积,一段时间后将堵塞开孔,造成蒸镀的不稳定。
4.目前已有的解决方式是给上盖开孔加装加热装置,进行主动加热,如公开号为cn110373633a,名称为一种oled蒸镀用坩埚的专利,公开了上端具有开口的坩埚本体和盖设在所述开口处的坩埚上盖,所述坩埚上盖设有供坩埚本体内的喷射物向外喷射的喷嘴,所述喷嘴上设有加热装置以使oled蒸镀时喷嘴上的温度高于坩埚本体的温度且喷嘴上的温度与坩埚本体内的温度的差在预设阈值范围内。其不足之处是:这种方式增加了蒸发装置的复杂度且加热效果不佳。
5.另一种方式是利用机械力对沉积在上盖蒸发开孔处的蒸镀材料进行破除,如专利公开号为cn206512268u,名称为一种蒸镀源盖板的专利,公开了盖板本体,以及设置在盖板本体上的弹性疏通件,弹性疏通件沿伸缩方向垂直固定于盖板本体表面。弹性疏通件为圆台型,弹性疏通件的顶部截面直径小于底部截面直径。以及如公开号为cn104947041a,名称为一种蒸镀坩埚的专利,公开了坩埚本体以及加热装置,所述坩埚本体用于容纳蒸镀材料,所述加热装置用于对所述蒸镀材料进行加热,所述坩埚本体开口端设置有一坩埚盖子,所述坩埚盖子中设置有蒸镀孔;其中,所述坩埚本体中设置有一两端均为开口的中空结构件,所述中空结构件的一端穿过所述坩埚本体的底部并与坩埚本体的底部固定连接,另一端位于所述坩埚盖子下方并且正对于所述蒸镀孔;所述中空结构件中设置有一杆状件,所述杆
状件在一动力装置的驱动下可在所述中空结构件中自由移动,并且,所述杆状件在所述动力装置的驱动下,至少部分可移动至所述蒸镀孔中。上述两件公开的专利,采用蒸镀材料破除的方式不仅效率不高,且破除的蒸镀材料很难再次利用,降低了材料的利用率。
6.另一方面,在实际的工业生产过程中,蒸发源中的蒸镀材料在使用一段时间后就会减少或耗尽,需要定时向其中添加新的蒸镀材料,每次加料前要先取下蒸发源上盖,这就涉及到蒸发源上盖的拆装过程。对于被动加热的上盖一般直接取下,而主动加热的上盖,通常是用接线端子将电源线直接连接到蒸发源上盖的接线端,则每次取下蒸发源上盖时都需要拧松接线端子,取下紧固螺母,然后将上盖与电源线分离。这将造成两个问题,一是电源线容易弯折,拆装螺母时易使电源线发生多次弯折,长期如此影响电源线使用寿命;二是电源线与上盖接线端连接处长期通电,如果经常性拆装,易造成连接处的松动,使接触不良,引起不必要的损坏。
技术实现要素:7.本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种易拆装的蒸发源上盖及使用该蒸发源上盖的真空热蒸发装置,通过外加电流使蒸发源上盖自行加热,避免引入多余的加热装置,同时上盖温度通过控制电流功率大小实现独立控温,可以高于蒸发源温度对气态蒸镀材料进行二次加热,提高了蒸镀稳定性。而且,蒸发源上盖通过导电连接杆与电源线连接,使电流通过导电连接杆传到蒸发源上盖,并单向流过整个蒸发源上盖,这种连接方式只需取下蒸发源上盖的两接线端与导电连接杆的固定螺母即可取走蒸发源上盖,便于向蒸发源中添加新的蒸镀材料,提升工作效率。
8.本实用新型是这样实现的,提供一种易拆装的蒸发源上盖,包括第一接线端和第二接线端,以及若干并列设置于第一接线端与第二接线端之间的发热条,各发热条依次首尾串联构成蛇形弯曲的导电发热体,蛇形导电发热体首端与第一接线端连接,其尾端与第二接线端连接,各相邻两发热条之间设有间隙,该间隙用于通过蒸发气体,各相邻发热条串联后形成的串联部均为直边;蛇形导电发热体与第一接线端及第二接线端构成一体化平板状导电结构;第一接线端上开设有第一连接孔,第二接线端上开设有第二连接孔。
9.本实用新型是这样实现的,还提供一种使用如前所述易拆装的蒸发源上盖的真空热蒸发装置,包括处于真空环境中的蒸发盘、蒸发源上盖及电源,蛇形导电发热体罩设于蒸发盘上,蒸发盘的外周绕设有电加热管,所述电源供电于蒸发源上盖的第一接线端与第二接线端之间并形成第一电加热回路,以及供电于电加热管首尾之间形成第二电加热回路。
10.进一步地,蒸发盘一侧设有第一绝缘隔热体,另一侧设有第二绝缘隔热体,第一绝缘隔热体内设有上端与第一接线端导电固接的第一导电连接杆,第二绝缘隔热体内设有上端与第二接线端导电固接的第二导电连接杆;第一导电连接杆、第二导电连接杆分别与电源的正极、负极电性连接。
11.进一步地,第一导电连接杆上端通过两个螺母上、下固定于第一连接孔内,第二导电连接杆上端通过两个螺母上、下固定于第二连接孔内。
12.进一步地,第一绝缘隔热体、第二绝缘隔热体均为五面合围、单侧敞开的绝缘结构,第一绝缘隔热体及第二绝缘隔热体的上侧分别开设有螺孔,所述第一导电连接杆、第二导电连接杆上端分别与对应螺孔连接,其下端分别悬空于第一绝缘隔热体、第二绝缘隔热
体内。
13.进一步地,所述蒸发盘的上端口沿上设有绝缘隔热板,蛇形导电发热体经绝缘隔热板绝缘隔热后置于蒸发盘上。
14.进一步地,蛇形导电发热体的左侧、右侧各直边分别与蒸发盘左侧、右侧口沿重合;蛇形导电发热体的首发热条和尾发热条也分别与蒸发盘前侧、后侧口沿重合。
15.与现有技术相比,本实用新型一种易拆装的蒸发源上盖及使用该蒸发源上盖的真空热蒸发装置,各发热条依次首尾串联构成蛇形弯曲的导电发热体,各发热条相邻之间形成的间隙用于通过蒸发气体,蛇形导电发热体可通电自行加热至一定温度,从而对由蒸发盘中材料升华形成的气态小分子进行二次加热,提高了蒸镀稳定性;蛇形导电发热体及蒸发盘均为独立控温,且蛇形导电发热体的发热温度高于蒸发盘的发热温度,则避免蒸发材料在蒸发通道处沉积;蛇形导电发热体通过导电连接杆与电源线导通连接,使电流通过导电连接杆传到蛇形导电发热体,并单向流过蛇形导电发热体而形成回路,且旋出蛇形导电发热体两侧接线端与导电连接杆的连接螺母即可取出蛇形导电发热体,从而便于向蒸发盘中添加新的蒸镀材料,提升工作效率。蛇形导电发热体的拆装方便,通过两颗螺母夹持接线端并连接于导电连接杆上,其安装后导电接触性好。绝缘隔热体的设置,其目的在于在电源线与蛇形导电发热体之间起绝缘隔热的作用;同样绝缘隔热板设置,其目的也是起到通电导热体与蒸发盘之间的绝缘隔热作用。
附图说明
16.图1为本实用新型易拆装的蒸发源上盖中通电导热体的俯视结构示意图;
17.图2为本实用新型真空热蒸发装置主视结构示意图;
18.图3为图2的俯视结构示意图;
19.图4为本实用新型真空热蒸发装置取出蒸发源上盖的状态示意图;
20.图5为图2中绝缘隔热体的结构示意图。
具体实施方式
21.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
22.实施例1:请同时参照图1~图5所示,本实用新型一种易拆装的蒸发源上盖的较佳实施例,其包括第一接线端11和第二接线端12,以及若干并列设置于第一接线端11与第二接线端12之间的发热条10,各发热条10依次首尾串联构成蛇形弯曲的导电发热体1,蛇形导电发热体1首端与第一接线端11连接,其尾端与第二接线端12连接。
23.各相邻两发热条10之间设有间隙100,该间隙100用于通过蒸发气体。各相邻发热条10串联后形成的串联部均为直边13。蛇形导电发热体1与第一接线端11及第二接线端12构成一体化平板状导电结构,即:蛇形导电发热体1、第一接线端11及第二接线端12为模具成型的一体化平板状结构,其材质选择为电阻较大且电阻温度系数较低的电热材料,如镍铬合金、镍铁合金、铁铬合金、铁铬铝合金、铜镍合金等合金,或者铂、钼、钨、钽等高熔点纯金属,或者碳化硅、二硅化钼、石墨等非金属电热材料。进一步地,该一体结构优选采用石
墨、铁铬铝合金、镍铬合金,或者他们的复合编织材料制作成型。
24.第一接线端11上开设有第一连接孔110,第二接线端12上开设有第二连接孔120。设置第一连接孔110和第二连接孔120便于蒸发源上盖与其他部件的安装和拆卸。
25.实施例2:请同时参照图1~图5。在实施例1的基础上,一种使用如前所述易拆装的蒸发源上盖的真空热蒸发装置,包括处于真空环境中的蒸发盘9、蒸发源上盖及电源,蛇形导电发热体1罩设于蒸发盘9上。蒸发盘9的外周绕设有电加热管90,所述电源供电于蒸发源上盖的第一接线端11与第二接线端12之间并形成第一电加热回路,第一导电连接杆4、第二导电连接杆5分别与电源线正极7、电源线负极8导电连接。以及供电于电加热管90首尾之间形成第二电加热回路。
26.该电源可通过控制经过电加热管90的电流大小,使蒸发盘9加热到不同的温度,以及通过控制经过蛇形导电发热体1的电流大小,来控制蛇形导电发热体1加热到不同的温度,蒸发盘9、蛇形导电发热体1分别经不同的电源独立控温,防止蒸发材料在间隙100处沉积,提高蒸镀稳定性。电加热管90是常用的为蒸发盘提供热量的加热元件。
27.蒸发盘9一侧设有第一绝缘隔热体2,另一侧设有第二绝缘隔热体3。第一绝缘隔热体2内设有上端与第一接线端11导电固接的第一导电连接杆4,第二绝缘隔热体3内设有上端与第二接线端12导电固接的第二导电连接杆5。第一导电连接杆4、第二导电连接杆5分别与电源的正极、负极电性连接。
28.第一导电连接杆4、第二导电连接杆5材质选用纯铜或其他良导体,主要起导电作用,其外层包有绝缘层。第一导电连接杆4上端通过两个螺母6上、下固定于第一连接孔110内,第二导电连接杆5上端通过两个螺母6上、下固定于第二连接孔120内。该结构便于拆装。
29.第一绝缘隔热体2、第二绝缘隔热体3均为五面合围、单侧敞开的绝缘结构,第一绝缘隔热体2及第二绝缘隔热体3的上侧分别开设有螺孔,所述第一导电连接杆4、第二导电连接杆5上端分别与对应螺孔连接,其下端分别悬空于第一绝缘隔热体2、第二绝缘隔热体3内,其目的在于起到绝缘隔热作用。
30.所述蒸发盘9的上端口沿上设有绝缘隔热板91,蛇形导电发热体1经绝缘隔热板91绝缘隔热后置于蒸发盘9上。蛇形导电发热体1的左侧、右侧各直边均于蒸发盘9左侧、右侧口沿重合。蛇形导电发热体1的首发热条10a和尾发热条10b也均与蒸发盘9前侧、后侧口沿重合。实际使用时,蒸发源上盖的外形尺寸应不小于蒸发盘9的开口尺寸。
31.呈蛇形分布的蛇形导电发热体1形成一侧开放的间隙100与蒸发盘9上端口沿及绝缘隔热板91围成闭合间隙,通过蛇形导电发热体1通电自行加热至高于蒸发源的温度,从而对由蒸发盘9中材料升华形成的气态小分子进行二次加热,经过各闭合间隙后对气态小分子进行束流,提高了蒸镀稳定性。
32.当需要向蒸发盘9中加入新的蒸镀材料时,只需要旋出蛇形导电发热体两侧接线端与导电连接杆的连接螺母即可向上取出蛇形导电发热体,该过程对电源线正极7、电源线负极8与导电连接杆的连接不产生任何影响,显著提升电源线正极7、电源线负极8的寿命和连接处的可靠性。当加完新的蒸镀材料后,只需将第一连接孔110、第二连接孔120套进第一导电连接杆4、第二导电连接杆5上,然后旋入并拧紧螺母6即可。因此,本实用新型的蒸发源上盖和真空热蒸发装置都具有易拆装的特点。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本
实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。