蒸发源的加热装置和蒸镀设备

技术领域

本申请属于蒸镀技术领域，具体涉及一种蒸发源的加热装置和蒸镀设备。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)器件具有更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高等诸多优点，可广泛应用于各种终端设备的显示领域或照明领域。当前，OLED器件常用的制作方法包括蒸镀、喷墨打印、热转印等多种方式。其中，蒸镀工艺是在一定的真空条件下加热蒸镀材料，使蒸镀材料熔化(或升华)成原子、分子或原子团组成的蒸汽，然后凝结在基板表面成膜，从而形成OLED器件的功能层。对于蒸镀工艺而言，用于蒸发材料的蒸发源是其核心。

现有的OLED蒸镀机的蒸发源装置，一般包括盛放有机材料或金属材料的坩埚和对坩埚加热的加热器件。在蒸镀工艺中，将待蒸镀材料放入蒸镀坩埚内，对坩埚进行加热，蒸镀材料受热汽化后在基板上沉积。在加热蒸发阶段，蒸发温度是主要作用因素之一，要保证薄膜质量就需要精确控制蒸发温度，若温度精确度控制不高，则可能导致膜均一性差等问题，会影响薄膜的质量，影响器件发光。

然而，现有蒸发源(蒸镀源)的用于为坩埚内的蒸镀材料加热的加热装置，在加热过程中存在温控精确度和加热效率差等方面的问题。如果温度过高会造成过多的热量散发到蒸发源外，造成位于蒸发源上方的蒸镀用掩膜板受热变形，如果温度低会导致坩埚内的蒸发材料在蒸发过程中出现速率、蒸发量等发生变化，最终均会降低坩埚的蒸镀质量。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请的第一目的在于提供一种蒸发源的加热装置，结构简单，使用方便，能够实现对于蒸发源温度的准确实时的监控，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

本申请的第二目的在于提供一种蒸镀设备，包括所述的蒸发源的加热装置，至少具有与上述蒸发源的加热装置相同的优势。

上述目标和其他目标将通过独立权利要求中的特征来达成。进一步的实现方式在从属权利要求、说明书和附图中体现。

根据本申请的一个方面，提供一种蒸发源的加热装置，包括：

加热箱体，所述加热箱体具有容纳腔室，用于容纳蒸发源，至少部分所述加热箱体设有热传递部，用于使所述热传递部与蒸发源之间发生热传递；

加热件，设置于所述加热箱体，用于产生热辐射；

温控机构，设置于所述加热箱体，并与所述加热件电连接，用于监测蒸发源的温度和控制加热件产生的热量。

在一种可能的实现方式中，所述温控机构包括控制器和多组温度传感器，多组所述温度传感器分别设置于所述加热箱体的不同位置，所述控制器分别与所述温度传感器和所述加热件电连接。

在一种可能的实现方式中，所述加热箱体包括底壁和多个侧壁，多个所述侧壁和底壁围构形成容纳腔室；

所述温控机构包括多组温度传感器，多组所述温度传感器分别设置于多个所述侧壁的不同位置。

在一种可能的实现方式中，所述侧壁包括平行设置的第一侧壁和第二侧壁，平行设置的第三侧壁和第四侧壁；

所述温度传感器为至少四组，四组所述温度传感分别设置于所述第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁的内侧。

在一种可能的实现方式中，所述加热箱体呈长方体形，所述第一侧壁和第二侧壁的面积大于所述第三侧壁和第四侧壁的面积；

所述温度传感器包括第一组温度传感器、第二组温度传感器、第三组温度传感器和第四组温度传感器，所述第一组温度传感器设置于第一侧壁的内侧中部，且靠近底壁位置处，所述第二组温度传感器设置于第二侧壁的内侧中部，且远离底壁位置处，所述第三组温度传感器设置于第三侧壁的内侧，所述第四组温度传感器设置于第四侧壁的内侧。

在一种可能的实现方式中，所述热传递部包括反射部，所述加热箱体包括底壁和多个侧壁，所述底壁和多个所述侧壁均设置有所述反射部。

在一种可能的实现方式中，所述反射部为反射板，所述底壁和多个所述侧壁由所述反射板所形成。

在一种可能的实现方式中，所述反射部为反射层，所述底壁和多个所述侧壁的内侧设有所述反射层。

在一种可能的实现方式中，所述加热件包括第一加热件和第二加热件，所述第一加热件位于所述加热箱体的上部，所述第二加热件位于所述加热箱体的下部。

在一种可能的实现方式中，所述加热件与所述蒸发源的外侧壁之间具有预设的间隙。

根据本申请的另一个方面，提供一种蒸镀设备，包括蒸发源，还包括如上所述的蒸发源的加热装置。

与现有技术相比，本申请提供的技术方案可以达到如下有益效果：

本申请提供的蒸发源的加热装置，设置有加热箱体，加热箱体内部可用于放置蒸发源，并且加热箱体设置有热传递部，可以使热传递部与蒸发源之间发生热传递，由此可以避免热量的浪费，提高对加热件产生的热量的利用率，减少散失到蒸镀设备外的热辐射，同时也更易于温度的控制；同时，设置有温控机构，通过温控机构的设置，可以实现对蒸发源温度实时准确的监测，并调控加热件所产生的热量，提高温度控制精确度，使加热温度在所需的温度范围内，进而提高蒸发源的蒸镀质量。

本申请提供的蒸镀设备包括上述蒸发源的加热装置，因而至少具有与上述蒸发源的加热装置相同的优势，在此不再详细描述。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施部分结合附图予以说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的蒸发源的加热装置结构示意图；

图2为图1中A-A向剖面示意图；

图3为本申请一实施例提供的加热箱体结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的蒸发源的加热装置的控制示意图。

附图标记：

1-加热箱体；101-第一侧壁；102-第二侧壁；103-第三侧壁；104-第四侧壁；105-底壁；106-容纳腔室；

2-反射部；

3-支撑件；

4-加热件；401-第一加热件；402-第二加热件；

5-温度传感器；501-第一组温度传感器；502-第二组温度传感器；503-第三组温度传感器；504-第四组温度传感器。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合本申请实施例中的附图，对本申请的技术方案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申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请中的具体含义。

需要说明的是，本文中，前、后、上、下、左、右、内、外等指的是蒸镀装置放置时常规理解的方位。

需要说明的是，除非另有定义或说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在一种具体实施例中，下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

本领域技术人员理解，如背景技术所言，现有技术中用于对蒸发源加热的加热装置，或多或少存在一定的缺陷，主要包括温度精确度控制不高，影响蒸镀材料的蒸镀的良率的问题。因此，为了克服现有技术的不完善，本申请实施例的技术方案提供一种蒸发源的加热装置和包括该蒸发源的加热装置的蒸镀设备。

如图1至图4所示，本实施例提供一种蒸镀设备，包括蒸发源的加热装置和蒸发源(图中未示出)，该蒸发源的加热装置用于对蒸发源进行加热，该蒸发源的加热装置具有容纳腔室106(或称蒸镀腔体)，可用于容纳蒸发源，蒸发源可设置于容纳腔室106内部，用于加热蒸发材料(待蒸镀材料)使其升华或汽化。

需要说明的是，本申请实施例不对蒸发源和蒸发材料进行特殊限定。例如蒸发源可选择坩埚、石英器皿或高熔点的金属等，并不限于此。蒸发材料可包括有机材料、金属材料、金属络合物等，并不限于此。

为了简化，本申请实施例以坩埚作为蒸镀设备的蒸发源为例对蒸镀设备做具体阐述。

本领技术人员理解，坩埚可用于容纳蒸发材料，并向蒸发材料传导热量。在坩埚内部盛放不同种类的蒸发材料，在高真空环境下材料受热汽化或升华后沉积到基材上形成薄膜层，可用于实现OLED器件的功能层。

对于坩埚的具体结构以及坩埚相对于加热装置的设置等也不作特殊限定，例如可以参照现有技术。

本申请实施例提供的蒸镀设备，通过蒸发源的加热装置的设置，能够提高蒸发温度控制的精确度，保证蒸发温度的稳定性，提高蒸镀膜的均一性，提高蒸发源的蒸镀质量。

具体地，如图1至图4所示，本实施例提供一种蒸发源的加热装置，包括加热箱体1、加热器和温控机构，其中，加热箱体1具有容纳腔室106，坩埚(图中未示出)可设置于容纳腔室106内部，至少部分加热箱体1可设置有热传递部，用于使加热箱体1与坩埚之间发生热传递，加热器可包括设置于加热箱体1的加热件4，加热件4可产生热辐射，用于对坩埚进行加热，并使坩埚内的蒸发材料受热汽化或升华，温控机构可设置于加热箱体1，并与加热件4电连接，用于检测坩埚的温度和控制加热件4所产生的热量。

该蒸发源的加热装置，能够实时监控被加热坩埚的温度，实现对坩埚温度的精确调控，能够有效避免加热热量散发到蒸发源外，可提高坩埚的蒸镀质量。

本实施例中的坩埚和加热装置中的加热箱体1的外形可以设置为相同，例如均可以设置为长方体形。当然，在其他实施方式中，加热箱体1和坩埚的形状还可以根据实际需求设置，设置为本领域技术人员可知的其他任意形状，本申请实施例对此不赘述也不作限定。

示例性的，如图3所示，在一些实施方式中，加热箱体1为长方体形，加热箱体1的截面为矩形。下文中主要以加热箱体1为长方体形为例，对该蒸发源的加热装置进行示例性的详细说明，应理解，加热箱体1的形状并不限于此。

示例性的，加热箱体1的形状为长方体形，如此，形状结构简单，容易设计。进一步，加热箱体1可以从一侧开口，例如可以从上端开口，用于放置或取出蒸发源的坩埚。

如图3所示，在一些实施方式中，加热箱体1可以包括四个侧壁和底壁105，例如加热箱体1包括平行设置的第一侧壁101和第二侧壁102，平行设置的第三侧壁103和第四侧壁104，以及分别与第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103和第四侧壁104的底端连接的底壁105。这四个侧壁和底壁105可以围构形成容纳腔室106，可用于容纳坩埚。

其中，第一侧壁101和第二侧壁102可以为由长和高围成的两个侧壁，第三侧壁103和第四侧壁104可以为由宽和高围成的两个侧壁。可以理解，相对而言，第一侧壁101和第二侧壁102为长边，第三侧壁103和第四侧壁104为短边，即第一侧壁101和第二侧壁102的面积要大于第三侧壁103和第四侧壁104的面积，也就是说，第一侧壁101与第二侧壁102的面积相等，第三侧壁103和第三侧壁103的面积相等，第一侧壁101的面积(或第二侧壁102的面积)要大于第三侧壁103的面积(或第四侧壁104的面积)。

在一些实施方式中，至少部分四个侧壁和底壁105设置有热传递部，用于使热传递部与坩埚之间发生热传递。

可以理解，热传递是由于温度差引起的热能传递现象，包括热传导、热辐射和热对流三种方式，本申请实施例中的热传递方式可以为热辐射，上述热传递部也可以称为热辐射部。

热传递部用于使热传递部与坩埚之间发生热传递，是指热传递部与坩埚之间可以发生热辐射，热传递部和坩埚可以形成反射腔，加热件产生的热量一部分可以直接被坩埚吸收用于加热蒸发材料，没有被坩埚直接吸收的部分热量可以保留在反射腔内，由坩埚反射到热传递部，再被热传递部反射到坩埚，这部分热量再次被坩埚吸收用于加热蒸发材料。这样，可以提高对加热件产生的热量的利用率，减少散失到蒸镀设备外的热辐射，同时也更易于温度的控制。

热传递部可以仅设置在加热箱体1的底壁105，也可以仅设置在加热箱体1的四个侧壁中的一个或多个，或者也可以同时设置在加热箱体1的四个侧壁和底壁105。当然，在蒸镀设备中设置多个热传递部的情况下，多个热传递部的结构可以相同，也可以不同。

如图2所示，在一些实施方式中，热传递部包括反射部2。通过反射部2的设置，使得加热件4产生的热辐射在反射部2与坩埚之间热辐射对流，从而可提高坩埚对热辐射的吸收率，提高加热温度控制的准确度，减少热辐射的散失，尽量避免了热辐射的浪费，进而提高蒸镀精度。

如图2所示，在一些实施方式中，第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103、第四侧壁104和底壁105可以均为能够反射热量的反射板。也就是说，第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103、第四侧壁104和底壁105均设置反射部2，该反射部2为分别由第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103、第四侧壁104和底壁105形成的反射板。这样，可以提高反射能力，使更多热辐射被坩埚吸收，进一步提高热辐射的使用率，易于温度的控制，而且方便加工制作，稳定性好。

如图2所示，在另一些实施方式中，第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103、第四侧壁104和底壁105可以均贴合至少一层能够反射热量的反射层。也就是说，第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103、第四侧壁104和底壁105均设置反射部2，该反射部2为分别设置在第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103、第四侧壁104和底壁105内侧的反射层。这样，可以提高反射能力，使更多热辐射被坩埚吸收，进一步提高热辐射的使用率，易于温度的控制，而且可以降低材料成本，方便加工制作。

需要说明的是，对于反射板或反射层的具体结构、材质不作特殊限制，例如可以参考现有技术，只要能够使热辐射在反射部2与坩埚之间对流，反射部2能够将热辐射反射至坩埚即可。

如图2所示，在一些实施方式中，底壁105的反射部2可以设置为多个，且多个反射部2沿着加热箱的底壁105的长度方向间隔布置。该反射部2可以为设置于底壁105上表面的反射层。

如图2所示，在一些实施方式中，底壁105的反射部2可以设置为多个，且多个反射部2沿着加热箱的底壁105的长度方向间隔布置，且间隔处设置有支撑件3，反射部2的反射面高度略低于支撑件3的支撑面。该反射部2可以为设置于底壁105上表面的反射层。

对于底壁105的反射部2的具体数量、反射部2的长和宽等不作特殊限制，可以根据具体结构合理设置。

可以看出，蒸发源包括能够装填蒸发材料的坩埚，将该坩埚借由加热装置进行加热，并使借由反射部2所反射的热量返回至坩埚，进而可以提升热效率来将蒸发材料进行加热。经加热的蒸发材料系借由升华或汽化而蒸发，由喷嘴喷出而沉积在基材上。这样，减少了热量的损失，热量利用率高，温度更易于控制。

在一些实施方式中，加热器包括加热件4，加热件4可以产生热辐射，用于对坩埚进行加热，使坩埚内的蒸镀材料受热汽化或升华。加热件4可以设置在反射部2上，即加热件4设置在反射部2与坩埚之间。

此处，不对加热件4的具体结构进行限定，能够产生热辐射，对坩埚进行加热即可。

例如，加热件4可以包括加热丝或金属丝或条状金属电阻。

加热件4可以位于加热箱体1(四个侧壁)的内侧，即靠近坩埚的一侧，且上下均匀分布，可以保证对坩埚的均匀加热。

如图2所示，在一些实施方式中，加热件4包括至少一个位于四个侧壁上部的第一加热件401和至少一个位于四个侧壁的下部的第二加热件402，第一加热件401和第二加热件402可以相互独立，第一加热件401和第二加热件402可以单独控温。这样，方便对于蒸发温度的调节和控制，确保加热效果。

可以理解，在第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103和第四侧壁104的上部可以设置第一加热件401，也就是说，第一加热件401环绕加热箱体1的上部设置；在第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103和第四侧壁104的下部可以设置第二加热件402，也就是说，第二加热件402环绕加热箱体1的下部设置。这样，可以保证充分均匀的加热。

第一加热件401和第二加热件402可以采用不同的电压源驱动，可实现不同的发热功率，可实现坩埚顶部和底部的不同的加热功率和加热速率；或者，第一加热件401和第二加热件402也可以采用相同的电压源驱动。

在一些实施方式中，坩埚的外侧壁与加热件4不接触，且加热件4与坩埚的外侧壁之间具有预设的间隙，此间隙的预留可以保证剥离掉落的金属材料不会掉落到加热件4上。

对于此预留的间隙的具体大小不作特殊限制，可根据具体结构合理设置，只要保证加热件4不与坩埚贴合即可。

此外，长度方向和宽度方向的间隙可以设置为相等，有助于对坩埚的均匀加热，加热效果更佳均匀。

如图2所示，在一些实施方式中，加热件4可以包括位于加热箱体1四个侧壁上部的第一加热件401，以及位于四个侧壁下部的第二加热件402；且位于四个侧壁的第一加热件401和第二加热件402均可以单独控温；且将坩埚放入加热箱体1时，坩埚的外壁与第一加热件401和第二加热件402不接触，且具有预设的间隙；第一加热件401和第二加热件402均与控制器电连接。

如此设置，有助于对坩埚的均匀加热，充分保证了均匀加热，使得加热效果更佳。

可以理解，第一加热件401和第二加热件402可以以坩埚为中心上下对称配置，在上下部加热坩埚。

如图4所示，在一些实施方式中，温控机构包括温度传感器5和控制器，温度传感器5可设置在容纳腔室106内部，温度传感器5与控制器电连接，控制器与加热件4电连接，控制器可以分别与第一加热件401和第二加热件402电连接。这样，通过温度传感器5可以对坩埚进行温度值的实时监测，控制器与温度传感器5信号连接，通过控制器对温度传感器5的温度值采集，从而获取整个坩埚的实时温度，实现对坩埚的全局温度监控。

本领域技术人员理解，控制器分别与温度传感器5和加热器(加热件)电连接，进一步，温度传感器5的输出端可以与控制器的输入端连接，控制器的输出端可以与加热器连接；控制器可用于接收或采集温度传感器5的信号(温度数据)，并控制加热器动作，即可控制加热器的开启、关闭或加热温度的调节。例如当控制器接收到温度传感器5传输的温度数据不在预设温度范围内时，控制器可控制加热器调节加热热量，以使所产生的热量处于预定的温度范围内。需要说明的是，控制器与温度传感器5、加热件4的具体连接或控制方式或控制器的具体类型是本领域技术人员可知的，本申请实施例对此不再赘述也不作限定。

温度传感器5的具体类型可以是多种多样的，例如温度传感器5可以为接触式温度传感器，也可以为非接触式温度传感器。

在一些实施方式中，温度传感器5为接触式温度传感器。这样，有助于提高温度监测的准确度，成本较低。

在一些实施方式中，可以设置多个温度传感器5，且多个温度传感器5分别设置在预定位置，进行温度的检测。从而可以用于实时监控坩埚的实时温度，易于实现对坩埚的温度准确、实时的监控，更有助于提高产品质量。

在一些实施方式中，温度传感器5的数量为至少四组，每组温度传感器至少包括一个温度传感器。示例性的，温度传感器5设置为四组，分别包括第一组温度传感器501、第二组温度传感器502、第三组温度传感器503和第四组温度传感器504，这四组温度传感器可分别设置在加热箱体1的四个侧壁上。

在其他实施方式中，温度传感器5的数量还可根据蒸镀坩埚的实际需求进行设置。

上述四组温度传感器5可以均设置在四个侧壁的内侧，即靠近坩埚的一侧。

在一些实施方式中，第一组温度传感器501可以设置在第一侧壁101的中部，且靠近底壁105位置处，第二组温度传感器502可以设置在第二侧壁102的中部，且远离底壁105位置处；

第三组温度传感器503可以设置在第三侧壁103的内侧，例如可以设置在第三侧壁103内侧上部，第四组温度传感器504可以设置在第四侧壁104的内侧，例如可以设置在第四侧壁104内侧上部。

可以理解，上述四组温度传感器5中，其中两组分别位于加热箱体1的相对短边侧面，用于检测线性坩埚的短边两处的温度；另外两组分别位于加热箱体1的相对长边侧面，且均位于长边侧面的中间位置处，一个靠近底壁105，另一个远离底壁105；温度传感器5可以为接触式，通过至少四个温度传感器5的在预定位置检测，实现对坩埚的温度准确实时的监控。

这样，将上述四组温度传感器5分别设置于加热箱体1的四个侧壁的预设位置，可以实现对坩埚的上、下、左、右全方位的温度监测，然后再将监测的数据传输至控制器，控制器可以对加热器(加热件)进行控制，以实现对蒸发源的坩埚加热温度的精确控制，提高了蒸发源的蒸镀质量。

示例性的，本申请实施例提供的蒸发源的加热装置和包含该蒸发源的加热装置的蒸镀设备可用于制备OLED器件或其他半导体膜层或器件的过程中，本申请实施例对此不作限定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。