[发明专利]改进的金属蒸气给料器

说明书

技术领域

本发明涉及对加热的金属给料器的改进，具体涉及碱金属蒸气给料器并且更具体涉及丝状型的碱金属蒸气给料器。

在下面、用于本发明的目的中，术语给料器、发生器以及源应被认为是等同的并且表示适合于释放金属蒸气的物体、系统和装置。

根据本发明的金属蒸气给料器能够改进对其中的金属蒸气的速率和再现性的控制。

背景技术

在金属蒸气的使用中，碱金属发挥着日益重要的作用，原因是碱金属被用于在释放量上需要精确剂量和控制的各种高端制造工艺中，特别是锂和铯被用在用于制造光敏表面(例如图像增强器或光倍增管的光敏表面)的电子领域中。合金或盐形式的锂的另一重要用途是制造电池元件。除此以外，锂被越来越多地用于制造OLED(“有机发光显示器”)。

本领域中的大多数开发活动致力于分析用于金属蒸镀的合适的化合物或者使用适合的添加剂来改进其释放特性，通常为产率或释放温度方面。例如，美国专利3,945,949公开了与金或银合金的碱金属的用途。相反，欧洲专利0360316公开了使用“核-壳”方案用于碱金属释放。本发明申请人在美国专利3,579,459公开了使用铬酸铯作为释放化合物，同时本发明申请人在美国专利6,753,648中描述了更加环境友好的铯释放化合物和合适的给料器结构。本发明申请人在美国专利7,625,505中描述了锂释放化合物和适合的给料器结构。

本发明申请人所获得的并且其教导通过参引并入本文中，美国专利4,195,891公开了一种标准的碱给料器结构，该结构包含混合有硼或硅的碱金属化合物。

以上参考文献无一具体解决在整个给料器的长度上具有均匀的温度分布的问题。

本发明申请人在美国专利7,842,194中描述了发放大量碱金属和确保给料器中的均匀温度的问题，该专利教导使用适合的热屏蔽件。

对在不采取使用使给料器结构更加复杂、增加其尺寸和成本的另外的构件(如热屏蔽件)的情况下来改进金属蒸气丝状给料器中的温度分布仍然存在需求，其为本发明的一个目的。另外考虑到不同于上述美国专利7,842,194中描述的高负载型给料器，丝状给料器通常一旦耗尽就不可再用，所以该问题甚至更加严重。

发明内容

该问题是通过本发明解决的，在本发明的第一方面包括金属蒸气给料器，该金属蒸气给料器包括含金属发放材料的丝状元件，所述丝状元件具有沿其长度的至少80％的隙缝，该金属蒸气给料器还包括布置在丝状元件的端部的两个端子，其中丝状元件的电阻为Rw并且表面积为Sw，并且其中两个端子的总电阻为Rt并且总表面积为St，所述金属蒸气给料器的特征在于电阻Rw、Rt和表面积Sw、St具有以下关系：

(Rt/St)/(Rw/Sw)<0.7

并且其中端子的总表面积St等于或高于72mm²。

优选地，端子的总表面积St不高于10cm²，并且甚至更优选地等于或小于5cm²。

为了清楚起见，端子的用词“总表面积”St表示端子的包括端子面的上表面积和下表面积两者的整个辐射表面积，还考虑了通过其端子被固定至丝状元件的连接部的表面积。

附图说明

将在下面的附图的帮助下进一步描述本发明，其中：

图1是根据现有技术的半组装金属给料器的顶视图，

图2A至图2E示出根据本发明修改的金属给料器端子的顶视图，

图3示出根据本发明的金属给料器的顶视图，该图指示了5个温度采样点。

在附图中，仅呈现了对于说明本发明绝对必要的元件。此外，在一些情况下改变了尺寸和尺寸比例，以改进附图的可读性。

具体实施方式

根据本发明的丝状元件是存在发放孔的元件，该发放孔通常为沿着其长度的大部分(等于或大于80％)延伸的狭缝的形状。该丝状元件被限定为具有至少10的长宽比。通常这样的比例不大于1000。该比例变化是因为根据本发明的金属给料器会在不同的工艺中使用。在需要薄的层或低浓度掺杂的情况下，需要生成少量的金属蒸气，然而在需要金属蒸气沉积的较厚的层的情况下，需要较大(即更长)的丝状给料器。

狭缝的宽度通常在0.03mm至0.4mm之间。

端子布置在丝状元件的端部的目的是使得能够安装并且固定金属蒸气给料器，以及通过因电流流过产生的焦耳效应来加热。因此，金属给料器端子还具有电路中的电流端子的功能。