CN113061848B - 一种蒸发源 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种蒸发源，该蒸发源包括坩埚、加热丝和多个半导体制冷片；所述加热丝围绕所述坩埚分布，多个所述半导体制冷片设置于所述加热丝远离所述坩埚的一侧，且多个所述半导体制冷片沿环绕所述坩埚的方向依次排列；每一所述半导体制冷片包括冷端和热端，所述冷端用于制冷，所述热端用于制热；所述半导体制冷片包括第一制冷片和第二制冷片，所述第一制冷片的冷端设置于邻近所述坩埚的一侧，所述第二制冷片的热端设置于邻近所述坩埚的一侧。本发明实施例提供的蒸发源，能够提高蒸发源的升温速率和降温速率。

Description

一种蒸发源

技术领域

本发明涉及蒸镀机领域，特别是涉及一种蒸发源。

背景技术

目前，在微显示及面板行业使用的蒸镀机的蒸发源结构几乎大同小异，图1为现有技术中的一种蒸发源的俯视结构示意图，参考图1，都是由坩埚11、加热丝12、反射板13、冷却水14和外廓15等部件组成。该蒸发源虽然满足工艺需求，但是该蒸发源的缺点就是降温速度比较慢，近似于真空下自然冷却。

发明内容

本发明实施例提供的蒸发源，能够提高蒸发源的升温速率和降温速率。

本发明实施例提供一种蒸发源，该蒸发源包括坩埚、加热丝和多个半导体制冷片；所述加热丝围绕所述坩埚分布，多个所述半导体制冷片设置于所述加热丝远离所述坩埚的一侧，且多个所述半导体制冷片沿环绕所述坩埚的方向依次排列；每一所述半导体制冷片包括冷端和热端，所述冷端用于制冷，所述热端用于制热；所述半导体制冷片包括第一制冷片和第二制冷片，所述第一制冷片的冷端设置于邻近所述坩埚的一侧，所述第二制冷片的热端设置于邻近所述坩埚的一侧。

可选的，沿环绕所述坩埚的方向所述第一制冷片和所述第二制冷片间隔分布。

可选的，多个所述第一制冷片沿环绕所述坩埚的方向均匀分布，多个所述第二制冷片沿环绕所述坩埚的方向均匀分布。可选的，本发明实施例提供的蒸发源还包括：控制模块和电源模块，所述电源模块分别与所述第一制冷片和所述第二制冷片连接；所述控制模块用于根据所述蒸发源的工作状态控制所述电源模块为所述第一制冷片供电或控制所述电源模块为所述第二制冷片供电。

可选的，所述控制模块用于在所述蒸发源处于升温状态时，控制所述电源模块为所述第二制冷片供电，在所述蒸发源处于降温状态时，控制所述电源模块为所述第一制冷片供电。

可选的，所述第一制冷片和所述第二制冷片均包括第一绝缘层，设置于所述第一绝缘层上的多个N型半导体结构和多个P型半导体结构，以及设置于多个N型半导体结构和多个P型半导体结构远离所述第一绝缘层一侧的第二绝缘层；

所述N型半导体结构和所述P型半导体结构依次间隔设置；第一个所述N型半导体结构的第一端与所述电源模块的正极连接，最后一个所述P型半导体结构的第一端与所述电源模块的负极连接；第一个所述N型半导体结构的第二端与第一个所述P型半导体结构的第二端连接；

第k个所述N型半导体结构的第一端与第k-1个所述P型半导体结构的第一端连接，第k个所述N型半导体结构的第二端与第k个所述P型半导体结构的第二端连接，其中，k≥2，k为正整数；

所述第一制冷片的所述第一绝缘层靠近所述坩埚；

所述第二制冷片的所述第二绝缘层靠近所述坩埚。

可选的，所述N型半导体结构和所述P型半导体结构通过金属结构连接。

可选的，在所述坩埚的深度方向上，所述第一制冷片的尺寸和所述第二制冷片的尺寸大于或等于所述坩埚的尺寸。

可选的，本发明实施例提供的还包括：设置于所述半导体制冷片远离所述加热丝一侧的外廓层。

可选的，所述坩埚为圆柱形或者所述坩埚为长方体形。

本发明实施例提供的蒸发源，利用半导体制冷片的冷端制冷，利用半导体制冷片的热端制热，将半导体制冷片中的第一制冷片的冷端设置于邻近坩埚的一侧，将半导体制冷片中的第二制冷片的热端设置于邻近坩埚的一侧，坩埚在升温过程中，第二制冷片的热端能够加快升温速率，坩埚在降温过程中，第一制冷片的冷端能够加快坩埚的降温速率，因此，本发明实施例提供的蒸发源，能够提高蒸发源的升温速率和降温速率。

附图说明

图1为现有技术中的一种蒸发源的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种蒸发源的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种蒸发源的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一制冷片的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种蒸发源的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种蒸发源的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种蒸发源的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。

图2为本发明实施例提供的一种蒸发源的俯视结构示意图，参考图2，该蒸发源包括坩埚110、加热丝120和多个半导体制冷片；加热丝120围绕坩埚110分布，多个半导体制冷片设置于加热丝120远离坩埚110的一侧，且多个半导体制冷片沿环绕坩埚110的方向依次排列；每一半导体制冷片包括冷端10和热端20，冷端10用于制冷，热端20用于制热；半导体制冷片包括第一制冷片130和第二制冷片140，第一制冷片130的冷端10设置于邻近坩埚110的一侧，第二制冷片140的热端20设置于邻近坩埚110的一侧。

具体的，半导体制冷片由N型半导体和P型半导体组成，N型半导体中有多余的电子，有负温差电势，P型半导体电子不足，有正温差电势。当电子从P型半导体穿过结点至N型半导体时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反，当电子从N型半导体流至P型半导体时，结点的温度就会升高。电流从N型半导体流至P型半导体的一端，温度下降并且吸热，就是冷端。电流从P型半导体流至N型半导体的一端，温度上升并且放热，就是热端。第一制冷片130的热端20设置于远离坩埚110的一侧，第二制冷片140的冷端10设置于远离坩埚110的一侧。坩埚110在升温过程中，为了提高坩埚110的升温速率，控制第一制冷片130不工作，同时控制第二制冷片140工作，第二制冷片140工作时，由于第二制冷片140的热端20邻近坩埚110的一侧且热端20的温度可以高于100℃，因此，第二制冷片140的热端20能提高坩埚110的升温速率，其次，坩埚110在升温过程中，加热丝120也在加热，第二制冷片140的热端20能够反射加热丝120的热量至坩埚110，从而提高坩埚110的保温效果，由于第二制冷片140的冷端10设置于远离坩埚110的一侧，因此，第二制冷片140的冷端10能够降低蒸发源本体的温度，防止热辐射其他蒸发源，能够降低腔室整体的温度，防止温度过高影响蒸镀成膜特性。当坩埚110降温时，控制第一制冷片130工作，同时控制第二制冷片140不工作，第一制冷片130的冷端10能够吸收加热丝120和坩埚110的热量，冷端10的温度可以最低可以达到-100℃，因此相比于现有技术中采用冷却水冷却，第一制冷片130能够大幅度减少坩埚110降温时间，提高坩埚110的降温速率。

本发明实施例提供的蒸发源，利用半导体制冷片的冷端制冷，利用半导体制冷片的热端制热，将半导体制冷片中的第一制冷片的冷端设置于邻近坩埚的一侧，将半导体制冷片中的第二制冷片的热端设置于邻近坩埚的一侧，坩埚在升温过程中，第二制冷片的热端能够加快升温速率，坩埚在降温过程中，第一制冷片的冷端能够加快坩埚的降温速率，因此，本发明实施例提供的蒸发源，能够提高蒸发源的升温速率和降温速率。

可选的，沿环绕坩埚的方向第一制冷片和第二制冷片间隔分布。

具体的，第一制冷片与第二制冷片间隔分布，可以是两个第一制冷片、两个第二制冷片、两个第一制冷片、两个第二制冷片…这样的分布方式，也可以是三个第一制冷片、三个第二制冷片、三个第一制冷片、三个第二制冷片…这样的分布方式，这样设置避免多个第一制冷片聚集在一起，以及避免多个第二制冷片聚集在一起，从而避免半导体制冷片对坩埚不同区域加热或吸热速度不均，保证半导体制冷片对坩埚的加热或吸收速度均匀，从而加快蒸发源的升温速率和降温速率。

可选的，图3为本发明实施例提供的又一种蒸发源的结构示意图，参考图3，多个第一制冷片130沿环绕坩埚110的方向均匀分布，多个第二制冷片140沿环绕坩埚110的方向均匀分布。

具体的，第一制冷片130沿环绕坩埚110的方向均匀分布，从而使坩埚110在降温时，第一制冷片130的冷端10能够均匀的吸收坩埚110及加热丝120上的热量，从而使坩埚110温度快速下降，进一步提高坩埚110的降温速率。第二制冷片140沿环绕坩埚110的方向均匀分布，从而使坩埚110在升温时，第二制冷片140的热端20保证坩埚110受热均匀性，进一步提高坩埚110的升温速率。

需要说明的是，本发明实施例中的图2和图3均为蒸发源的俯视结构示意图，其次，本发明实施例中的坩埚可以为圆柱形，也可以为长方体形。

可选的，本发明实施例提供的蒸发源还包括：控制模块和电源模块，电源模块分别与第一制冷片和第二制冷片连接；控制模块用于根据蒸发源的工作状态控制电源模块为第一制冷片供电或控制电源模块为第二制冷片供电。

具体的，电源模块可以与第一制冷片之间包括第一开关，电源模块可以与第二制冷片之间包括第二开关，控制模块分别和第一开关和第二开关连接，当蒸发源处于降温状态时，控制模块通过控制第一开关闭合同时控制第二开关断开，使电源模块为第一制冷片供电。当蒸发源处于升温状态时，控制模块通过控制第一开关断开同时控制第二开关闭合，使电源模块为第二制冷片供电。电源模块也可以包括第一电源单元和第二电源单元，第一电源单元与第一制冷片连接并为第一制冷片供电，第二电源单元与第二制冷片连接并为第二制冷片供电。当蒸发源处于升温状态时，控制模块控制电源模块中的第二电源单元工作为第二制冷片供电，同时控制第一电源单元不工作。当蒸发源处于降温状态时，控制模块控制电源模块中的第一电源单元为第一制冷片供电，同时控制第二电源单元不工作。

可选的，控制模块用于在蒸发源处于升温状态时，控制电源模块为第二制冷片供电，在蒸发源处于降温状态时，控制电源模块为第一制冷片供电。

具体的，蒸发源处于升温状态时，控制模块控制电源模块为第二制冷片供电，可以使第二制冷片的热端为坩埚提供一定的热量，提高坩埚的升温速率。蒸发源处于降温状态时，控制模块控制电源模块为第一制冷片供电，能够保证第一制冷片的冷端吸收加热丝和坩埚的热量，加速坩埚的冷却，提高坩埚的降温速率。

可选的，图4为本发明实施例提供的第一制冷片的结构示意图，参考图4，第一制冷片130和第二制冷片均包括第一绝缘层30，设置于第一绝缘层30上的多个N型半导体结构40和多个P型半导体结构50，以及设置于多个N型半导体结构40和多个P型半导体结构50远离第一绝缘层30一侧的第二绝缘层60；N型半导体结构40和P型半导体结构50依次间隔设置；第一个N型半导体结构40的第一端与电源模块150的正极连接，最后一个P型半导体结构50的第一端与电源模块150的负极连接；第一个N型半导体结构40的第二端与第一个P型半导体结构50的第二端连接；第k个N型半导体结构40的第一端与第k-1个P型半导体结构50的第一端连接，第k个N型半导体结构40的第二端与第k个P型半导体结构50的第二端连接，其中，k≥2，k为正整数；第一制冷片130的第一绝缘层30靠近坩埚110；第二制冷片140的第二绝缘层60靠近坩埚110。

具体的，N型半导体结构40有多余的电子，有负温差电势，P型半导体结构50电子不足，有正温差电势，利用半导体制冷片的原理，对蒸发源进行升降温。第一制冷片130和第二制冷片140的工作原理如图4所示，当电流从P型半导体结构50传输至N型半导体结构40时，半导体制冷片具有第二绝缘层一端的温度上升，此端为第一制冷片130的热端，相反，当电流从N型半导体结构40传输至P型半导体结构50时，半导体制冷片具有第一绝缘层30的一端温度下降，此端为第一制冷片130的冷端。第一制冷片130与第二制冷片140的结构相同，在制作蒸发源的过程中，将第一制冷片130的第一绝缘层30靠近坩埚110一侧，第二制冷片140的第二绝缘层60靠近坩埚110一侧。

可选的，继续参考图4，N型半导体结构40和P型半导体结构50通过金属结构70连接。

具体的，金属结构70用于传输电流，示例性的，金属结构70可以是金属线或者金属片。

可选的，图5为本发明实施例提供的又一种蒸发源的结构示意图，图6为本发明实施例提供的又一种蒸发源的结构示意图，参考图5和图6，在坩埚110的深度方向上，第一制冷片130的尺寸和第二制冷片140的尺寸均大于或等于坩埚110的尺寸。

具体的，第一制冷片130的尺寸和第二制冷片140的尺寸大于或等于坩埚110的深度，能够保证坩埚110在深度方向上受热均匀，从而保证坩埚110快速降温或升温，需要说明的是，图5和图6均为蒸发源的侧视图。

可选的，图7为本发明实施例提供的又一种蒸发源的俯视结构示意图，参考图7，本发明实施例提供的蒸发源还包括：设置于半导体制冷片远离加热丝120一侧的外廓层160。

具体的，外廓层160用于保护半导体制冷片。

可选的，坩埚为圆柱形或者坩埚为长方体形。

具体的，坩埚为长方体形时，蒸发源为线性蒸发源，坩埚为圆柱形时，蒸发源为点蒸发源。

注意，上述仅为本发明实施例的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明实施例不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明实施例的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明实施例构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明实施例的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种蒸发源，其特征在于，包括坩埚、加热丝和多个半导体制冷片；

所述加热丝围绕所述坩埚分布，多个所述半导体制冷片设置于所述加热丝远离所述坩埚的一侧，且多个所述半导体制冷片沿环绕所述坩埚的方向依次排列；

每一所述半导体制冷片包括冷端和热端，所述冷端用于制冷，所述热端用于制热；所述半导体制冷片包括第一制冷片和第二制冷片，所述第一制冷片的冷端设置于邻近所述坩埚的一侧，所述第二制冷片的热端设置于邻近所述坩埚的一侧；

沿环绕所述坩埚的方向所述第一制冷片和所述第二制冷片间隔分布，多个所述第一制冷片沿环绕所述坩埚的方向均匀分布，多个所述第二制冷片沿环绕所述坩埚的方向均匀分布。

2.根据权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，还包括：

控制模块和电源模块，所述电源模块分别与所述第一制冷片和所述第二制冷片连接；所述控制模块用于根据所述蒸发源的工作状态控制所述电源模块为所述第一制冷片供电或控制所述电源模块为所述第二制冷片供电。

3.根据权利要求2所述的蒸发源，其特征在于：

所述控制模块用于在所述蒸发源处于升温状态时，控制所述电源模块为所述第二制冷片供电，在所述蒸发源处于降温状态时，控制所述电源模块为所述第一制冷片供电。

4.根据权利要求2所述的蒸发源，其特征在于：

所述第一制冷片和所述第二制冷片均包括第一绝缘层，设置于所述第一绝缘层上的多个N型半导体结构和多个P型半导体结构，以及设置于多个N型半导体结构和多个P型半导体结构远离所述第一绝缘层一侧的第二绝缘层；

所述N型半导体结构和所述P型半导体结构依次间隔设置；第一个所述N型半导体结构的第一端与所述电源模块的正极连接，最后一个所述P型半导体结构的第一端与所述电源模块的负极连接；第一个所述N型半导体结构的第二端与第一个所述P型半导体结构的第二端连接；

第k个所述N型半导体结构的第一端与第k-1个所述P型半导体结构的第一端连接，第k个所述N型半导体结构的第二端与第k个所述P型半导体结构的第二端连接，其中，k≥2，k为正整数；

所述第一制冷片的所述第一绝缘层靠近所述坩埚；

所述第二制冷片的所述第二绝缘层靠近所述坩埚。

5.根据权利要求4所述的蒸发源，其特征在于：

所述N型半导体结构和所述P型半导体结构通过金属结构连接。

6.根据权利要求1所述的蒸发源，其特征在于：

在所述坩埚的深度方向上，所述第一制冷片的尺寸和所述第二制冷片的尺寸大于或等于所述坩埚的尺寸。

7.根据权利要求1所述的蒸发源，其特征在于，还包括：

设置于所述半导体制冷片远离所述加热丝一侧的外廓层。

8.根据权利要求1所述的蒸发源，其特征在于：

所述坩埚为圆柱形或者所述坩埚为长方体形。

Images