專利名稱：電阻加熱式蒸發(fā)源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于真空蒸發(fā)鍍膜領(lǐng)域，尤其是指一種電阻式加熱蒸發(fā)源。
背景技術(shù)：
在真空蒸發(fā)鍍膜行業(yè)中，電阻式加熱蒸發(fā)源是蒸發(fā)鍍膜設(shè)備最為關(guān)鍵的部件之一，蒸發(fā)源內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是成膜質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。本發(fā)明涉及蒸發(fā)源內(nèi)部加熱設(shè)計(jì)及坩堝結(jié)構(gòu)。圖1是傳統(tǒng)蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)，見專利號(hào)US2007028389公布的內(nèi)容，此蒸發(fā)源口部沒有保溫蓋罩，蒸發(fā)物料很容易在口部沉積，口部沉積的物料很容易被蒸汽帶到蒸鍍基板上， 而且在加熱的過程中很可能局部溫度過高產(chǎn)生物料飛濺，從而影響了成膜的性能。圖2所示是最有代表性的蒸發(fā)源結(jié)構(gòu)，它是LG電子株式會(huì)社發(fā)表的專利 200410056013有機(jī)膜蒸發(fā)源，其核心內(nèi)容是在蒸發(fā)源口部加裝了隔熱阻擋層、保溫層等， 以提高口部的溫度防止坩堝口部沉積。此結(jié)構(gòu)在一定程度上提高了蒸發(fā)源上口部的溫度， 減少了物料在坩堝口部沉積的幾率，但是這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)口部由于沒有熱量補(bǔ)充，是整個(gè)蒸發(fā)源熱量散失最快的部位，理論上很難保證坩堝口部溫度不小于下部物料的溫度，因此無法完全避免坩堝上口部物料在口部的沉積，而且其蒸發(fā)源口部保溫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也相對(duì)比較復(fù)雜。鑒于此，實(shí)有必要提出一種新的解決方案以解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電阻式加熱蒸發(fā)源，以解決蒸發(fā)物料在坩堝蒸發(fā)口沉積凝結(jié)以及坩堝內(nèi)部局部加熱不均勻引起物料飛濺到基片引起的缺陷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種電阻式加熱蒸發(fā)源，所述蒸發(fā)源包括容納蒸發(fā)物料并設(shè)有坩堝蒸發(fā)口的坩堝、圍繞在所述坩堝外圍的加熱單元、以及包圍所述加熱單元的源外壁和蒸發(fā)源底部；所述加熱單元包括位于坩堝蒸發(fā)口外圍，用于保證坩堝蒸發(fā)口的溫度高于蒸發(fā)物料凝點(diǎn)并獨(dú)立控溫的上部加熱單元、位于坩堝主體部分外圍獨(dú)立控溫的下部加熱單元。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述位于坩堝主體部分外圍獨(dú)立控溫的下部加熱單元采用至少兩段獨(dú)立控溫的加熱單元。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述坩堝內(nèi)蒸發(fā)物料液面以上設(shè)有至少兩個(gè)不相鄰的噴嘴圓盤；所述噴嘴圓盤之間設(shè)有間隙。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述坩堝蒸發(fā)口采用束口蒸發(fā)結(jié)構(gòu)。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述加熱單元和蒸發(fā)源外壁之間設(shè)有熱屏蔽層。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述熱屏蔽層的材質(zhì)為金屬材料或不銹鋼。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述熱屏蔽層包括包圍所述加熱單元的上部熱屏蔽層、位于蒸發(fā)源底部上與上部熱屏蔽層構(gòu)成隔熱腔體的第一底部熱屏蔽層以及位于蒸發(fā)源底部上和第一底部熱屏蔽層之間的第二底部熱屏蔽層。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述源外壁與蒸發(fā)源底部采用螺栓聯(lián)接。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述源外壁為分段式；所述上部熱屏蔽層也對(duì)應(yīng)的分段。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述源外壁采用隔熱保溫材料。本發(fā)明采用如上技術(shù)方案的情況下，可以保證坩堝蒸發(fā)口處的溫度，從而杜絕蒸發(fā)物料在坩堝口部的凝結(jié)。同時(shí)由于采用分段獨(dú)立控制的加熱單元及束口蒸發(fā)結(jié)構(gòu)，可以防止因?yàn)閭?cè)面的加熱絲產(chǎn)生過高的溫度，使蒸發(fā)物料在坩堝壁接觸部位溫度過高氣化或沸騰時(shí)物料液滴或顆粒飛濺到蒸鍍基片上。


圖1是現(xiàn)有蒸發(fā)源結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是另一種現(xiàn)有蒸發(fā)源結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明電阻式加熱蒸發(fā)源實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明電阻式加熱蒸發(fā)源實(shí)施例一的一種結(jié)構(gòu)分解圖。圖5是本發(fā)明電阻式加熱蒸發(fā)源實(shí)施例一的另一種結(jié)構(gòu)分解圖。圖6是本發(fā)明電阻式加熱蒸發(fā)源實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7a是本發(fā)明電阻式加熱蒸發(fā)源實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7b是本發(fā)明電阻式加熱蒸發(fā)源實(shí)施例三中的噴嘴圓盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖7c是本發(fā)明電阻式加熱蒸發(fā)源實(shí)施例三中的另一種噴嘴圓盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是坩堝蒸發(fā)面邊緣物料出射路徑示意圖。元件符號(hào)說明坩堝31，加熱單元32蒸發(fā)物料21，保溫裝置20蒸發(fā)源10'坩堝下部11，坩堝蓋12，坩堝噴嘴12A源外壁13，加熱裝置13A源底部14，源口部蓋罩15，熱量阻斷扳16，蒸發(fā)物料M'蒸發(fā)源10坩堝11坩堝蒸發(fā)口IlA下部加熱單元12上部加熱單元12A上部熱屏蔽層13第一底部熱屏蔽層13A第二底部熱屏蔽層13B蒸發(fā)源外壁14加熱電源線15底部16固定裝置17蒸發(fā)物料P外壁I坩堝II底部III源上部IV坩堝V源下部VI蒸發(fā)源20坩堝21坩堝蒸發(fā)口21A下部加熱單元22中部加熱單元22A上部加熱單元22B上部熱屏蔽層23底部熱屏蔽層一23A底部熱屏蔽層二23B蒸發(fā)源外壁24加熱電源線25底部26固定裝置27蒸發(fā)物料P蒸發(fā)源30坩堝31坩堝蒸發(fā)口31A下部加熱單元32中部加熱單元32A上部加熱單元32B上部熱屏蔽層33第一底部熱屏蔽層33A第二底部熱屏蔽層33B
蒸發(fā)源外壁34加熱電源線35底部36固定裝置37坩堝內(nèi)部下噴嘴圓盤38通孔38A坩堝內(nèi)部上噴嘴圓盤39通孔39A蒸發(fā)物料P蒸發(fā)物料初始蒸發(fā)面Pa物料隨時(shí)間下降后蒸發(fā)面Pa，1 蒸發(fā)面邊緣物料出射路徑0蒸發(fā)面邊緣物料出射路徑0，
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明提供的電阻式加熱蒸發(fā)源在防止蒸發(fā)物料在坩堝蒸發(fā)口沉積凝結(jié)及因局部加熱不均勻引起物料飛濺方面的顯著進(jìn)步。但本發(fā)明決非僅限于實(shí)施例。本發(fā)明提供了一種電阻式加熱蒸發(fā)源，通過在坩堝蒸發(fā)口 IlA附近的增加獨(dú)立加熱單元的方式，達(dá)到防止蒸發(fā)物料在坩堝蒸發(fā)口沉積凝結(jié)的目的實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖3所示。該電阻式加熱蒸發(fā)源包括容納蒸發(fā)物料P的坩堝11、位于坩堝蒸發(fā)口 IlA附近的上部加熱單元12A，以及位于坩堝11主體部分外圍的下部加熱單元12。 坩堝11優(yōu)先選擇透明的石英材質(zhì)，可選陶瓷材料如A1203，Si02, PBN ；可選金屬材料鉬、鉭等；兩段獨(dú)立的加熱單元12和12A，由金屬絲或金屬片組成，例如鉬絲、鉬片等制作而成，這兩段加熱單元有兩套獨(dú)立的測(cè)溫單元和獨(dú)立的PID控溫電源分別控制.該蒸發(fā)源還包括位于整個(gè)蒸發(fā)源的外部的蒸發(fā)源外壁14，是對(duì)整個(gè)蒸發(fā)源隔熱保溫，防止蒸發(fā)源內(nèi)部熱量的散失，也是蒸發(fā)源的支撐骨架，一般是由陶瓷材料或低熱傳材料構(gòu)成，例如Al2O3，TiO2, PBN， ZrO2, Mn, Ti等。同時(shí)在加熱單元和蒸發(fā)源外壁14之間還設(shè)有的熱屏蔽層13、第一底部熱屏蔽層13A及第二底部熱屏蔽層13B，其一般是由對(duì)紅外線有高反射的金屬材料制成，包括 5舊(不銹鋼)，1^11;或者在再金屬表面增加一層涂層，如411^8、41。其中13A有支撐坩堝11的功能。加熱電源線15從側(cè)壁導(dǎo)入，一般由銅導(dǎo)線制成，表面加裝陶瓷絕緣管套。底部16既支撐坩堝同時(shí)又有很好的保溫性能，底部材質(zhì)與外壁14材質(zhì)類似。固定裝置17作用是為了把底部16與外壁14組合成完整的蒸發(fā)源，可以用金屬螺栓固定。蒸發(fā)物料P可以是一切利用蒸發(fā)鍍膜的蒸發(fā)物質(zhì)，優(yōu)選有機(jī)物和直接升華的物質(zhì)。如上闡述的結(jié)構(gòu)，由于在坩堝蒸發(fā)口 IlA附近的設(shè)有獨(dú)立的上部加熱單元12A，所以坩堝蒸發(fā)口部的能得到很好的控制，穩(wěn)定的保證口部的溫度大于蒸發(fā)物料的凝點(diǎn)，即可杜絕蒸發(fā)物料在坩堝蒸發(fā)口(IlA)沉積凝結(jié)。同時(shí)坩堝蒸發(fā)口采用束口的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)較敞口結(jié)構(gòu)即有利于保持坩堝內(nèi)部的溫度，又降低了蒸發(fā)物料在坩堝壁接觸部位溫度過高氣化或沸騰時(shí)物料液滴或顆粒飛濺到蒸鍍基片上的概率。請(qǐng)參閱圖4所示，其為本實(shí)施例的一種結(jié)構(gòu)分解圖。為實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)源10的簡(jiǎn)便易操作，具體的拆分如下此蒸發(fā)源可以很方便的拆裝為3部分-外壁I、坩堝中II、底部III。底部III可以與外壁I分離，這樣就可以很方便的取出坩堝II。安裝時(shí)，把蒸發(fā)物料P裝到坩堝中II，再把坩堝放置到底部III上，然后一起裝入到外壁I，再用固定裝置把底部III裝配到外
壁I上。請(qǐng)參閱圖5所示，其為本實(shí)施例的另一種結(jié)構(gòu)分解圖。為實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)源10的簡(jiǎn)便易操作，具體的拆分如下把外壁14和熱屏蔽層13分割成上下兩部分，這樣蒸發(fā)源10就可以拆裝為3部分源上部IV、坩堝V、源下部VI。蒸發(fā)源上部IV和源下部VI可分離，這樣就可以很方便的取出坩堝V。實(shí)施例二請(qǐng)參閱圖6所示，該電阻式加熱蒸發(fā)源包括容納蒸發(fā)物料的坩堝21，還包括位于整個(gè)蒸發(fā)源的外部的蒸發(fā)源外壁24，是對(duì)整個(gè)蒸發(fā)源隔熱保溫，防止蒸發(fā)源內(nèi)部熱量的散失，也是蒸發(fā)源的支撐骨架。同時(shí)在加熱單元和蒸發(fā)源外壁M之間還設(shè)有熱屏蔽層23、第一底部熱屏蔽層23A及第二底部熱屏蔽層23B。其中23A有支撐坩堝21的功能。加熱電源線25從側(cè)壁導(dǎo)入，一般由銅導(dǎo)線制成，表面加裝陶瓷絕緣管套。底部沈既支撐坩堝同時(shí)又有很好的保溫性能，底部材質(zhì)與外壁M材質(zhì)類似。固定裝置27作用是為了把底部沈與外壁M組合成完整的蒸發(fā)源，可以用金屬螺栓固定。蒸發(fā)物料P可以是一切利用蒸發(fā)鍍膜的蒸發(fā)物質(zhì)，優(yōu)選有機(jī)物和直接升華的物質(zhì)。坩堝蒸發(fā)口 21A與實(shí)施例一結(jié)構(gòu)和工作原理相同。在此不在贅述。其與實(shí)施例一的區(qū)別在于其坩堝外圍設(shè)置有至少三個(gè)獨(dú)立加熱單元22、22A、22B， 即設(shè)置了多個(gè)獨(dú)立加熱單元，對(duì)坩堝的不同部位分別加熱，這樣就有效避免了單一加熱單元造成的蒸發(fā)物料局部溫度過高致使物料飛濺致鍍膜不良的缺陷。其余特征與實(shí)施例一相同或類似。實(shí)施例三請(qǐng)參閱圖7a所示，該電阻式加熱蒸發(fā)源包括容納蒸發(fā)物料的坩堝31，還包括位于整個(gè)蒸發(fā)源外部的蒸發(fā)源外壁34，是對(duì)整個(gè)蒸發(fā)源隔熱保溫，防止蒸發(fā)源內(nèi)部熱量的散失， 也是蒸發(fā)源的支撐骨架.同時(shí)在加熱單元和蒸發(fā)源外壁34之間還設(shè)有熱屏蔽層33、第一底部熱屏蔽層33A及第二底部熱屏蔽層33B，一般是由對(duì)紅外線有高反射的金屬材料制成，包括SUS(不銹鋼)，Ti，Mn ；或者在再金屬表面增加一層涂層，如Au、Ag、Al。其中33A有支撐坩堝31的功能。加熱電源線35從側(cè)壁導(dǎo)入，一般由銅導(dǎo)線制成，表面加裝陶瓷絕緣管套。 底部36既支撐坩堝同時(shí)又有很好的保溫性能，底部材質(zhì)與外壁34材質(zhì)類似。固定裝置37 作用是為了把底部36與外壁34組合成完整的蒸發(fā)源，可以用面金屬螺栓固定。蒸發(fā)物料P 可以是一切利用蒸發(fā)鍍膜的蒸發(fā)物質(zhì)，優(yōu)選有機(jī)物和直接升華的物質(zhì)。坩堝蒸發(fā)口 31A與實(shí)施例一結(jié)構(gòu)和工作原理相同。在此不在贅述。其與實(shí)施例一、二的區(qū)別在于在坩堝內(nèi)部安裝了至少兩個(gè)噴嘴圓盤38和39。噴嘴圓盤位于坩堝內(nèi)的蒸發(fā)物料液面以上，所述噴嘴圓盤之間要設(shè)間隙便于物料蒸發(fā)。呈高低不同設(shè)置。其余特征與實(shí)施例一、二相同或類似。請(qǐng)參閱圖7b和7c所示，其分別是坩堝內(nèi)部下噴嘴圓盤38和上噴嘴圓盤39的俯視圖，從圖中可以看到下噴嘴圓盤38上設(shè)有若干通孔38A，上噴嘴圓盤39上也設(shè)有若干通孔39A。上下方向相鄰的噴嘴圓盤上的通孔應(yīng)錯(cuò)落布置，且上下噴嘴圓盤可對(duì)調(diào)安置。
通過上述的兩個(gè)以上的坩堝噴嘴設(shè)置，對(duì)蒸發(fā)氣化的物料起到阻隔和擾流的作用，進(jìn)一步降低了物料局部沸騰或氣化飛濺到膜層影響膜層性能的幾率；請(qǐng)參閱圖8所示，此圖闡述的是普通的坩堝隨著物料蒸發(fā)面的下降，最大蒸發(fā)角逐漸減小會(huì)影響膜層均勻性。通過上述的兩個(gè)以上的噴嘴圓盤設(shè)置的擾流作用，從而減少了因?yàn)檎舭l(fā)物料蒸發(fā)面的降低對(duì)成膜均勻性的影響。綜上所述，本發(fā)明是專門為了解決在蒸發(fā)鍍膜設(shè)備中的關(guān)鍵部件-蒸發(fā)源在使用中出現(xiàn)坩堝口部沉積凝結(jié)物料造成膜層質(zhì)量下降的問題，提出了蒸發(fā)源上口部進(jìn)行加裝加熱單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)的保溫方式。為了更好的保證口部溫區(qū)溫度防止口部沉積物料，特提出分段獨(dú)立加熱單元控制的方式。在坩堝內(nèi)部加裝了兩個(gè)坩堝噴嘴，既提高了薄膜沉積速率均勻性，也防止了物料飛濺到基片對(duì)膜層的損傷。上述對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。 熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述蒸發(fā)源包括容納蒸發(fā)物料(P)并設(shè)有坩堝蒸發(fā)口(IlA)的坩堝(11)、圍繞在所述坩堝(11)外圍的加熱單元、以及包圍所述加熱單元的源外壁(14)和蒸發(fā)源底部(16)；所述加熱單元包括位于坩堝蒸發(fā)口(IlA)外圍，用于保證坩堝蒸發(fā)口(IlA)的溫度高于蒸發(fā)物料(P)凝點(diǎn)并獨(dú)立控溫的上部加熱單元(12A)、位于坩堝(11)主體部分外圍獨(dú)立控溫的下部加熱單元(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述位于坩堝(11)主體部分外圍獨(dú)立控溫的下部加熱單元(1 采用至少兩段獨(dú)立控溫的加熱單元。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述坩堝(11)內(nèi)蒸發(fā)物料液面以上設(shè)有至少兩個(gè)噴嘴圓盤(38、39)；所述噴嘴圓盤之間設(shè)有間隙。
4.如權(quán)利要求1所述的電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述坩堝蒸發(fā)口(IlA)采用束口蒸發(fā)結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述加熱單元和蒸發(fā)源外壁 (14)之間設(shè)有熱屏蔽層(13)。
6.如權(quán)利要求5所述的電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述熱屏蔽層的材質(zhì)為金屬材料或不銹鋼。
7.如權(quán)利要求5所述的電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述熱屏蔽層包括包圍所述加熱單元的上部熱屏蔽層(13)、位于蒸發(fā)源底部上與上部熱屏蔽層(13)構(gòu)成隔熱腔體的第一底部熱屏蔽層(13A)以及位于蒸發(fā)源底部上和第一底部熱屏蔽層(13A)之間的第二底部熱屏蔽層(13B)。
8.如權(quán)利要求1所述的電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述源外壁(14)與蒸發(fā)源底部(16)采用螺栓(17)聯(lián)接。
9.如權(quán)利要求6所述的電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述源外壁(14)為分段式； 所述上部熱屏蔽層(13)也對(duì)應(yīng)的分段。
10.如權(quán)利要求1所述的電阻式加熱蒸發(fā)源，其特征在于所述源外壁(14)采用隔熱保溫材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電阻式加熱蒸發(fā)源，所述蒸發(fā)源包括容納蒸發(fā)物料(P)并設(shè)有坩堝蒸發(fā)口(11A)的坩堝(11)、圍繞在所述坩堝(11)外圍的加熱單元、以及包圍所述加熱單元的源外壁(14)和蒸發(fā)源底部(16)；所述加熱單元包括位于坩堝蒸發(fā)口(11A)外圍，用于保證坩堝蒸發(fā)口(11A)的溫度高于蒸發(fā)物料(P)凝點(diǎn)并獨(dú)立控溫的上部加熱單元(12A)、位于坩堝(11)主體部分外圍獨(dú)立控溫的下部加熱單元(12)。本裝置由于在坩堝蒸發(fā)口(11A)附近設(shè)置了獨(dú)立的上部加熱單元(12A)，可以杜絕蒸發(fā)物料在坩堝口部的凝結(jié)。同時(shí)由于采用了分段獨(dú)立式的加熱方式，從而防止局部加熱不均勻引起物料飛濺到基片引起的缺陷。
文檔編號(hào)C23C14/26GK102268642SQ201110206149
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者張輝, 程丙勛, 邱承彬 申請(qǐng)人:上海奕瑞光電子科技有限公司