本實用新型專利技術公開一種電子束蒸發源裝置,其蒸發源包括坩堝機構、電子束發生機構、散射電子吸收極及離子收集極,坩堝機構上具有多個坩堝,散射電子吸收極設于坩堝的上方,電子束發生機構的上端開設有與坩堝相對應的出孔,離子收集極位于電子束發生機構的上方,電子束發生機構產生的電子束在電場及偏轉磁場的作用下偏轉270度后入射到坩堝內,形成e型軌跡,能有效防止散雜電子的干擾,且通過散射電子吸收極吸收激發出的有害的散射電子,通過離子收集極吸收游離出的正離子,有效保護膜層及基片;而多個坩堝的設置,加料周期長,有利于大規模生產,且其結構簡單,操作簡便,自動化程度高。(*該技術在2022年保護過期,可自由使用*)
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及蒸發鍍膜
,尤其涉及一種用于對有機發光二極管和太陽能電池板進行鍍膜用的鍍膜機的電子束蒸發源裝置。
技術介紹
在有機發光二極管(Organic Light-Emitting Diode,簡稱0LED)和太陽能電池板的生產過程中,很多結構層都依靠真空鍍膜工藝生成,因此,真空鍍膜的好壞直接影響OLED和太陽能電池板的產品質量,以下以OLED為背景進行介紹真空鍍膜技術是OLED眾多膜層形成時不可或缺的技術,尤其是真空蒸發鍍膜技。所謂真空蒸發鍍膜,即在真空腔體內,將蒸發物質如金屬、化合物等置于坩堝內或掛在熱絲 上作為蒸發源,待鍍工件,如金屬、陶瓷、玻璃等基片置于坩堝前方,待系統抽至高真空后,加熱坩堝使其中的物質蒸發,蒸發物質的原子或分子以冷凝方式沉積在基片表面。薄膜厚度可由數百埃至數微米,膜厚決定于蒸發源的蒸發速率和時間(或決定于裝料量),并與源和基片的距離有關。對于大面積鍍膜,常采用旋轉基片或多蒸發源的方式以保證膜層厚度的均勻性。從蒸發源到基片的距離應小于蒸氣分子在殘余氣體中的平均自由程,以免蒸氣分子與殘氣分子碰撞引起化學作用。蒸發鍍膜與其他真空鍍膜方法相比,具有較高的沉積速率,可鍍制單質和不易熱分解的化合物膜。在蒸發鍍膜技術中,常見的蒸發源有三種類型(1)電阻加熱源,用難熔金屬如鎢、鉭制成舟箔或絲狀,通以電流,以加熱在它上方的或置于坩堝中的蒸發物質;(2)高頻感應加熱源,用高頻感應電流加熱坩堝和蒸發物質;(3)電子束加熱源,適用于蒸發溫度較高的材料,即用電子束轟擊材料使其蒸發。在OLED的生產過程中,普遍使用的是電子束加熱源,它主要由一個提供電子的熱陰極、加速電子的加速極和陽極組成,熱陰極發射的電子,在電場及磁場的作用下偏轉后轟擊蒸鍍材料使之蒸發,蒸發后的材料再蒸鍍到玻璃基片上;電子束加熱源的特點是能量高度集中,能使膜材的局部表面獲得極高的溫度(達3000-6000°C,能量密度為IO4IO9瓦/厘米2),通過電參量的調節,能準確地控制溫度且可調節的溫度范圍大,且不需要直接加熱坩堝,又可通水冷卻,避免了坩堝材料對膜層的污染;但在電子束蒸發源中,多數化合物材料受到電子轟擊會發出許多有害的離散電子,且殘余氣體分子和膜材蒸汽會部分被電子所電離,進而影響膜層的質量。同樣,在太陽能電池板的基板鍍膜過程中,也存在上述的缺陷。因此,有必要提供一種結構簡單、自動化程度高、能有效去除有害電子及離子的蒸發源以解決現有技術的不足。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種結構簡單、自動化程度高、能有效去除有害電子及離子的電子束蒸發源裝置。為實現上述目的,本技術的技術方案為提供一種電子束蒸發源裝置,包括控制器、控制電源及真空腔體,所述真空腔體內設置有蒸發源,所述控制電源分別與所述控制器及所述蒸發源電連接,其中,所述蒸發源包括坩堝機構、電子束發生機構、散射電子吸收極及離子收集極,所述坩堝機構上設置有多個坩堝,所述散射電子吸收極設置于所述坩堝的上方,并使其中一所述坩堝露出所述散射電子吸收極,所述電子束發生機構設置于所述坩堝機構的一側,且所述電子束發生機構低于所述坩堝,所述電子束發生機構的上端開設有出孔,所述出孔與露出所述散射電子吸收極的坩堝相對應,所述離子收集極設置于所述電子束發生機構的遠離所述坩堝機構的另一側,且所述離子收集極位于所述電子束發生機構的上方,所述電子束發生機構產生的電子束在電場及偏轉磁場的作用下偏轉270度后入射到所述坩堝內。較佳地,所述電子束發生機構包括安裝腔、燈絲座、燈絲、聚束極、電磁線圈、右極靴及陽極,所述安裝腔包括上端面、相對的左側壁及右側壁,所述出孔開設于所述上端面, 所述燈絲座的一端連接于所述左側壁上,所述燈絲設置于所述燈絲座內,呈中空結構的聚束極連接于所述燈絲座的另一端,并使其中空結構與所述燈絲相對應,所述右極靴設置于靠近所述右側壁的一側,且所述右極靴與所述聚束極相對應,所述電磁線圈設置于所述聚束極與所述右極靴之間,所述陽極設置于所述電磁線圈及所述右極靴的上方,且所述陽極上開設有陽極孔,所述陽極孔與所述出孔相對應,所述燈絲發射的電子束在電場及偏轉磁場的作用下經所述聚束極的中空結構、陽極孔、出孔后出射,出射后的電子束在偏轉磁場作用下偏轉并最終入射到坩堝內的膜材上,電子束在轟擊膜材時將能量傳遞給膜材,使膜材迅速融化蒸發或升華,從而達到蒸發膜材的目的。較佳地,所述電子束蒸發源裝置還包括一連接體,所述連接體的一端連接于所述上端面,所述連接體的另一端與所述離子收集極連接,且所述連接體位于所述右側壁一側,入射電子束與蒸發云中的中性原子相碰撞會游離出正離子,這些正離子在偏轉電場的作用下沿著與入射電子束相反的方向運動,因此,通過離子收集極將這些有害的正離子收集。較佳地,所述電子束蒸發源裝置還包括兩掃描電極,兩所述掃描電極傾斜地連接于所述上端面,且兩所述掃描電極位于所述出孔的兩側,掃描電極產生的掃描磁場是一個附加磁場,該附加磁場對電極偏轉磁場進行有效干擾,且通過控制掃描電場X、Y方向的強度可以改變電子在坩堝內的落點位置,使電子可以轟擊坩堝內的任意位置,從而有效利用膜材。較佳地,所述坩堝機構包括呈圓形結構的安裝座,所述安裝座設置于所述安裝腔的左側壁一側,所述安裝座上均勻地設置有多個所述坩堝,所述坩堝內裝有膜材,采用多坩堝形成,使蒸發源系統的加料周期長,有利于大規模的生產。較佳地,所述散射電子吸收極上開設一缺口,所述散射電子吸收極設置于所述安裝座的上方,并使所述缺口對應其中一所述坩堝,電子束轟擊膜材時,會激發出許多有害的散射電子,所述散射電子吸收極用于吸收這些散射電子,從而保護膜層及基片。較佳地,所述安裝座上開設有冷卻回路,所述冷卻回路對應設置于所述坩堝的下方,冷卻回路內的冷卻水用于降低坩堝外的溫度,從而保護坩堝及整套設備。較佳地,所述電子束蒸發源裝置還包括電弧抑制器,所述電弧抑制器設置于所述燈絲旁并與所述控制電源電連接,電弧抑制器用于消除燈絲上高壓放電所產生的電弧,起保護作用。與現有技術相比,由于本技術的電子束蒸發源裝置,其蒸發源包括坩堝機構、電子束發生機構、散射電子吸收極及離子收集極,所述坩堝機構上設置有多個坩堝,所述散射電子吸收極設置于所述坩堝的上方,并使其中一所述坩堝露出所述散射電子吸收極,所述電子束發生機構設置于所述坩堝機構的一側,且所述電子束發生機構低于所述坩堝,所述電子束發生機構的上端開設有出孔,所述出孔與露出所述散射電子吸收極的坩堝相對應,所述離子收集極設置于所述電子束發生機構的遠離所述坩堝機構的另一側,且所述離子收集極位于所述電子束發生機構的上方,所述電子束發生機構產生的電子束在偏轉磁場的作用下偏轉270度后入射到所述坩堝內,電子束在飛行過程中受電場及偏轉磁場的作用發生偏轉,從而形成e型軌跡入射到坩堝內,能有效防止散雜電子的干擾,且通過散射電子吸收極吸收激發出的有害的散射電子,通過離子收集極吸收游離出的正離子,有效保護膜層及基片;而多個坩堝的設置,加料周期長,有利于大規模生產,且其結構簡單,操作簡便,自動化程度高。 附圖說明圖I是本技術電子束蒸發源裝置的原理示意圖。圖2是本技術蒸發源的結構示意圖。圖3是本技術蒸發源的側視圖。圖4是本技術蒸發源的狀態本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電子束蒸發源裝置,包括控制器、控制電源及真空腔體,所述真空腔體內設置有蒸發源,所述控制電源分別與所述控制器及所述蒸發源電連接,其特征在于:所述蒸發源包括坩堝機構、電子束發生機構、散射電子吸收極及離子收集極,所述坩堝機構上設置有多個坩堝,所述散射電子吸收極設置于所述坩堝的上方,并使其中一所述坩堝露出所述散射電子吸收極,所述電子束發生機構設置于所述坩堝機構的一側,且所述電子束發生機構低于所述坩堝,所述電子束發生機構的上端開設有出孔,所述出孔與露出所述散射電子吸收極的坩堝相對應,所述離子收集極設置于所述電子束發生機構的遠離所述坩堝機構的另一側,且所述離子收集極位于所述電子束發生機構的上方,所述電子束發生機構產生的電子束在電場及偏轉磁場的作用下偏轉270度后入射到所述坩堝內。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:葉宗鋒,劉惠森,楊明生,
申請(專利權)人:東莞宏威數碼機械有限公司,
類型:實用新型
國別省市:
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