一种线性蒸发源坩埚的制作方法

1.本实用新型涉及蒸镀设备技术领域，特别是涉及一种线性蒸发源坩埚。


背景技术：

2.在amoled(active-matrix organic light-emitting diode)生产过程中，需要将有机材料置于蒸镀设备的蒸发源中进行蒸发(或升华)，形成的气态有机材料通过蒸发源的喷嘴喷射到蒸发源上方的常温基板表面后，冷凝于玻璃基板表面形成显示发光元件，从而完成蒸镀作业。蒸镀所形成发光元件的品质取决于很多因素，例如膜厚均匀性、蒸镀速率稳定性等。
3.现有蒸镀设备多采用线性蒸发源，现有的线性蒸发源的结构通常是单层加热结构，中间加热部分采用多根铠装加热丝独立加热，同时需要结合独立的温度控制，亦会使用多组温控表、电源及热电偶。现有的蒸镀设备存在的技术问题为：1.蒸镀设备的蒸发速率容易过冲，不易稳定控制导致有机材料存在高温下蒸发裂解问题，从而降低了有机材料发光效率，使发光元件的显示性能降低；2.铠装加热丝在制作过程中，会被拉伸致使加热丝的粗细不均(即电阻不一样)，容易造成在坩埚加热及传递过程中不同位置的热量和温度存在差异。升温不同，会导致蒸发速率不同，从而影响到最终的膜厚均匀性。
4.针对上述技术问题，现有的技术方案为：使用现有的蒸镀设备进行蒸镀作业时，为了使蒸镀过程中的速率保持稳定、玻璃基板表面形成的膜的膜厚均匀以及降低有机材料的蒸发裂解，通常要在现有的蒸镀设备的蒸发源坩埚的底部留有有机材料余量。但现有的技术方案存在的技术问题为：蒸发源坩埚的底部留有的有机材料的重复使用会导致形成的发光元件性能降低，而若废弃该部分会有机材料则会造成成本增加。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种线性蒸发源坩埚，该线性蒸发源坩埚可替换现有的蒸镀设备的蒸发源坩埚，因此可以直接应用于现有的蒸镀设备。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种线性蒸发源坩埚，包括坩埚容器，坩埚容器上设有坩埚出气口，坩埚容器内部设置有容纳空间，容纳空间和坩埚出气口连通，容纳空间的侧壁为倾斜结构，并且容纳空间的水平横截面积沿竖直向下方向减小。
7.在一实施例中，坩埚出气口设置在坩埚容器的顶部。
8.在一实施例中，容纳空间的竖直截面形状为中心对称的扇形形状。
9.在一实施例中，容纳空间的竖直截面的侧边为阶梯形状。
10.坩埚容器通过坩埚出气口和蒸镀设备的喷嘴装置连通，坩埚容器的容纳空间用于容纳有机材料，对坩埚容器进行加热时容纳空间内的蒸镀气体通过坩埚出气口进入喷嘴装置的内腔中，再通过喷嘴装置的通孔后，从喷嘴装置的喷嘴处喷出至玻璃基板表面形成显示发光元件。为了提高有机材料镀膜的厚度均匀性和良率，需要使喷嘴装置的喷嘴喷射到基板上的蒸镀气体均匀一致，关键在于由坩埚容器中产生的蒸渡气体需要保持均匀稳定的
速率进入喷嘴装置的内腔中，而影响蒸渡气体进入喷嘴装置的内腔中的速率的关键在于容纳空间所容纳的有机材料受热是否能保持稳定。
11.本实用新型提供的线性蒸发源坩埚能保持容纳空间所容纳的有机材料受热稳定的因素包括：
12.1.本实用新型提供的线性蒸发源坩埚的坩埚容器的外侧壁上设置有加热组件，加热组件的具体设置结构可以和现有的蒸发源坩埚上设置的加热组件结构相同，加热组件在坩埚容器的外侧壁上的热功率分布由上而下逐渐降低。因此线性蒸发源坩埚的加热源(加热组件)位置固定，容纳空间中的有机材料在蒸镀过程中逐渐消耗，因此容纳空间内的液面持续降低，液面距离加热源位置变远，热辐射距离变远，为了维持并稳定蒸渡气体进入喷嘴装置的内腔中的速率，因此需要升高加热源产生的温度，但由于本实用新型提供的线性蒸发源坩埚的容纳空间的底面的距离坩埚容器的底端面的距离远大于现有的蒸发源坩埚的腔体底面距离蒸发源坩埚的底端面的距离，因此加热源需要升高的温度的上限显著降低，有机材料的蒸发裂解情况减轻；
13.2.当本实用新型提供的线性蒸发源坩埚的容纳空间内的液面降低到容纳空间的底部时，由于容纳空间内的液体与容纳空间的底部的接触面积较小，因此容纳空间内的有机材料余量可以更小甚至完全消耗完毕；
14.3.本实用新型提供的线性蒸发源坩埚的内侧壁为倾斜结构，该设计可以使容纳空间内的有机材料即使消耗到容纳空间的底部依然可以保持有较小的有机材料体积与有机材料与容纳空间的接触面积的比值，从而使热传导更加充分，有机材料受热更均匀，因此使用本实用新型提供的线性蒸发源坩埚进行蒸镀的温度较现有的蒸发源坩埚进行蒸镀的温度更低。
15.下面结合具体实施例进行说明。
附图说明
16.附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
17.图1为本实用新型对比实施例1提供的现有的线型蒸发源装置的结构示意图。
18.图2为本实用新型对比实施例2提供的现有的蒸发源坩埚的结构示意图。
19.图3为本实用新型实施例1提供的线性蒸发源坩埚的结构示意图。
20.图4为本实用新型实施例2提供的线性蒸发源坩埚的结构示意图。
21.其中，附图说明为：1.蒸发源坩埚；2.喷嘴装置；3.喷嘴；4.线性蒸发源坩埚；41.坩埚容器；42.坩埚出气口；43.容纳空间。
具体实施方式
22.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。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为
了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.对比实施例1
27.现有的线型蒸发源装置如图1所示，包括用于盛放并加热有机材料的蒸发源坩埚1和长条形的线性蒸发源喷嘴装置2，蒸发源坩埚1的顶部连通喷嘴装置2的底部中央位置，喷嘴装置2的顶部设置有若干喷嘴3。蒸发源坩埚1的外侧壁上设置有加热组件(附图1中未显示)，当正常蒸镀作业时，蒸发源坩埚1被加热组件加热，蒸发源坩埚1内的有机材料受热蒸发(或升华)成气体进入喷嘴装置2的腔室内，再经过喷嘴3喷向玻璃基板(附图1中未显示)的表面并冷凝成薄膜从而形成发光元件。对于现有的线型蒸发源装置，蒸发源坩埚1内的蒸气进入喷嘴装置2和喷嘴3喷出气体需要达到动态平衡才能使得在玻璃基板形成的薄膜厚度均匀，若蒸发源坩埚1内的蒸气进入喷嘴装置2的速率不稳定则喷嘴装置2的腔室内蒸气的压力不平衡，使得从不同位置喷嘴3喷出气体的热动能不一致，从而造成蒸镀到玻璃基板上的薄膜厚度不均匀，尤其在制作大尺寸amoled时该缺陷更加明显。
28.对比实施例2
29.如图2所示，现有的蒸发源坩埚1的内部具备垂直的侧壁、较大接触面的底部和较小的底部高度。设蒸发源坩埚1的内部的底面距离蒸发源坩埚1的底端面的竖直距离为x，蒸发源坩埚1的内部的底面距离蒸发源坩埚1的顶端面的竖直距离为y，满足：y≥7.5x。
30.由于加热组件设置在蒸发源坩埚1的外侧壁上的位置固定，当正常蒸镀作业时，蒸发源坩埚1的内部的有机材料随着消耗使得蒸发源坩埚1的内部的液面持续降低，液面距离加热组件的位置变远，热辐射距离变远，为了维持稳定速率，加热组件会提升温度，此时容易发生有机材料在较高温度下裂解的情况；当液面降低到蒸发源坩埚1的内部的底部时，蒸发源坩埚1的内部的较大的底部接触面会导致局部的有机材料消耗完毕漏出底部，并且因为底部坩埚冷却原因，为维持并稳定蒸渡气体进入喷嘴装置2的内腔中的速率，需要采用更高温度进行加热，有机材料在较高温度下裂解的情况加倍严重。
31.解决上述问题的现有技术方案为：蒸发源坩埚1进行正常蒸镀作业时，让部分有机材料在留在蒸发源坩埚1的内部的底部形成有机材料余量，在这部分有机材料还未耗尽时停止生产，但有机材料余量二次添加更容易裂化，同时废弃有机材料余量会显著增加生产的成本。
32.实施例1
33.如图3所示，本实施例提供的线性蒸发源坩埚4，包括坩埚容器41，坩埚容器41的顶端面上设有坩埚出气口42，坩埚容器41内部设置有容纳空间43，容纳空间43和坩埚出气口42连通，容纳空间43的内侧壁为倾斜结构，并且容纳空间43的水平横截面积沿竖直向下方向减小，容纳空间43的竖直截面的侧边为阶梯形状。相比于对比实施例2中的蒸发源坩埚1，本实施例提供的线性蒸发源坩埚4的容纳空间43具备倾斜的内侧壁、较小接触面的底部和较高底部高度。
34.本实施例提供的线性蒸发源坩埚4的外侧壁上设置有加热组件，并且加热组件的具体结构和对比实施例1中记载的加热组件相同。
35.设容纳空间43的底面距离坩埚容器的底端面的竖直距离为x、容纳空间43的底面距离坩埚容器的顶端面的竖直距离为y，满足：4.5x≥y≥2x，此时线性蒸发源坩埚4的容纳空间43在提升容纳有机材料的体积和减少蒸镀时底部留有的有机材料的余量之间达到最佳平衡。
36.使用本实施例提供的线性蒸发源坩埚4进行正常蒸镀作业时，当容纳空间内43的液面降低到容纳空间的底部时，由于容纳空间43内的液体与容纳空间43的底部的接触面积较小，因此容纳空间43内的有机材料余量可以更小甚至完全消耗完毕；并且由于线性蒸发源坩埚4的内侧壁为倾斜结构，该设计可以使容纳空间43内的有机材料即使消耗到容纳空间43的底部依然可以保持有较小的有机材料体积与有机材料与容纳空间43的接触面积的比值，从而使热传导更加充分，有机材料受热更均匀，因此使用本实施例提供的线性蒸发源坩埚4进行蒸镀的温度较对比实施例2中的蒸发源坩埚1进行蒸镀的温度更低。
37.本实施例提供的线性蒸发源坩埚4可以替换对比实施例1中的线型蒸发源装置的蒸发源坩埚1，使得线型蒸发源装置中的蒸汽喷出速率均匀，可形成较均匀的沉积薄膜，提高了沉积薄膜的均匀性，并且大大的降低了生产成本。
38.实施例2
39.如图4所示,本实施例提供的线性蒸发源坩埚4与实施例1提供的线性蒸发源坩埚4的区别在于：本实施例提供的线性蒸发源坩埚4的坩埚出气口42直接和喷嘴3连接，使用本实施例提供的线性蒸发源坩埚4进行正常蒸镀作业时，容纳空间43内的有机材料受热蒸发(或升华)成气体后直接从喷嘴3喷向玻璃基板的表面并冷凝成薄膜从而形成发光元件。使用本实施例提供的线性蒸发源坩埚4能保证由喷嘴3喷出气体的热动能一致。
40.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
41.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于
本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。