[发明专利]一种边界智能可调的蒸发源

说明书

本发明公开了一种边界智能可调的蒸发源，主要包括蒸发舟、温度传感阵列、柔性边界驱动系统和中央智能控制模块；蒸发舟包括固定边框、柔性边框、支撑边框和底部；柔性边框设置在蒸发舟上与镀膜幅宽方向平行的一侧上，固定边框设置在蒸发舟上其余的三侧；温度传感阵列主要由多列温度传感器组成，多个温度传感器列在镀膜幅宽方向上并列排布在蒸发舟的底部。在蒸发镀膜过程中，中央智能控制模块控制柔性边界驱动系统驱动柔性边框产生不同程度的内凹或外凸的形变及位移，实现蒸发区域边界的智能在线可调，使基片上沉积的膜层呈现所需的膜厚分布状态，这一分布状态可以是膜厚均匀一致的常规分布状态，也可以是膜厚渐变的某种特殊分布状态。

技术领域

本发明属于真空镀膜技术领域，特别涉及在真空蒸发镀膜中使用的一种边界智能可调的蒸发源。

背景技术

近年来，光学技术、储能技术、平板显示技术的高速发展对薄膜产品性能的均匀性和稳定性提出了更高的要求。作为薄膜制备的重要工艺技术之一，真空蒸发镀膜在上述领域的薄膜产品的工业生产中得到了广泛的应用。由于受到蒸发源余弦定律的影响，如果不加以干涉，真空蒸发过程中沉积到基片上的膜层分布会呈现不均匀的状态。

目前在镀膜工业中应用的真空蒸发镀膜机一般采用修正挡板来解决这一问题，通过对修正挡板姿态及形状的调整来控制修正基片上的膜层分布，但这种做法存在一定问题。一方面，修正挡板的使用是以牺牲镀膜效率和膜材使用效率为代价的；另一方面，修正挡板一旦设定，在镀膜过程中就会相对固定，而蒸发物质在蒸发过程中会随其所处阶段不同而发生蒸发特性的改变，在这种情况下，即使使用修正挡板，在长时间镀膜的不同阶段，产品上的膜厚分布也会出现逐渐的变化，这显然无法满足光学、储能及平板显示等对产品性能要求严苛的使用需求。另外，修正挡板的合理设置的背后往往需要大量的经验数据作为支撑，不利于新兴薄膜产业者高效快速地进行源发性地产品开发研制。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种边界智能可调的蒸发源，主要包括蒸发舟、温度传感阵列、柔性边界驱动系统和中央智能控制模块。蒸发舟包括边框和底部，边框包括固定边框、柔性边框和支撑边框；柔性边框设置在蒸发舟上与镀膜幅宽方向平行的一侧上，固定边框设置在蒸发舟上其余的三侧。温度传感阵列主要由多个温度传感器组成，温度传感器分为多列，多个温度传感器列在镀膜幅宽方向上并列排布在蒸发舟的底部；每个温度传感器列包括2个以上的温度传感器，并沿基片走行的方向在蒸发舟底部延伸布置，由此在蒸发舟的底部形成温度传感阵列，获取蒸发舟底部各区域的实时温度分布信号。

在蒸发镀膜过程中，中央智能控制模块控制柔性边界驱动系统驱动柔性边框产生不同程度的内凹或外凸的形变及位移，实现蒸发区域边界的智能在线可调。柔性边框采用耐高温的柔性材质制成，具有良好的高温稳定性和柔韧性。在一种实施方式中，所述的耐高温的柔性材质为柔性石墨类的材质。

蒸发区域边界由柔性边框和固定边框构成；支撑边框位于蒸发区域边界以外，设置在柔性边框的外侧；柔性边界驱动系统包括多组驱动单元；多组驱动单元横向均布在蒸发舟的支撑边框上，每组驱动单元均与柔性边框的不同分段相连接；驱动单元为3组以上。每组驱动单元包括1个以上的微型伺服电机和直线推杆或者1个以上的微型直线电机，当蒸发舟的柔性边框高度较高时，则每组驱动单元在高度方向上设置多个微型伺服电机和直线推杆或者多个微型直线电机。蒸发舟的固定边框上设置有振动匀料机构，可以使蒸发材料在蒸发区域内均匀分布。

温度传感器为6个以上，温度传感器排布的列数与驱动单元的组数一致，且各列的位置与各组驱动单元所处位置对应。柔性边框与驱动单元连接的部位在驱动单元的驱动下可向内或向外移动，使柔性边框在整体上产生不同程度的内凹或外凸的形变及位移；移动的精度为0.05-0.5mm。驱动单元与柔性边框的连接处设置隔热层。柔性边框与蒸发舟其它部位之间可设置接触式动密封。