补料装置及蒸镀设备的制作方法

文档序号:15457824发布日期:2018-09-15 01:40

本发明属于显示技术领域,尤其涉及一种补料装置及蒸镀设备。



背景技术:

在OLED器件制作过程中,需要用到蒸镀制程,通过坩埚将金属材料熔融并形成蒸汽,将金属蒸汽通过掩膜版沉积在基板上,制成薄膜结构。在蒸镀过程中,需要不断将金属原材料投入坩埚中,以产生稳定的金属蒸汽,而蒸镀制程一般都在真空环境中进行,传统的补料方法为固定间隔时间进行补料,此方法存在以下问题:

蒸汽的产生和消耗是受多重因素影响的,例如,当坩埚的温度偏低或偏高,使得蒸汽产生的速度会偏慢或偏快,又或者,由于蒸汽消耗主要是在基板上,当基板上的薄膜的结构变化时,消耗的蒸汽量也会产生变化,而采用固定时间补料显然不能满足以上工况对于补料的要求,偏差增大会导致经常停机,严重影响工作效率。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种补料装置,以解决现有技术的补料不能满足要求的问题,实现补料的自动化控制,避免停机而影响工作效率。

为实现本发明的目的,本发明提供了如下的技术方案:

第一方面,本发明提供补料装置,包括坩埚、喂线机构、压力感应器和控制件,所述坩埚设于真空反应室内,所述喂线机构安装在所述真空反应室的内壁上,所述喂线机构向所述坩埚输送线型材料,所述线型材料在所述坩埚内被熔融为液体并蒸发,所述压力感应器用于检测所述坩埚的重量,并将检测到的重量数据传输至所述控制件,所述控制件根据预设模式控制所述喂线机构的喂线速度,以使所述坩埚内熔融的蒸镀材料的体积在规定范围内。

在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述压力感应器设置于所述坩埚下,所述压力感应器与所述坩埚之间还设有隔热板。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述坩埚与所述压力感应器之间还设有导向柱,所述隔热板包括第一隔热板和第二隔热板,所述第一隔热板设置于所述坩埚和所述导向柱之间,所述第二隔热板设置于所述导向柱与所述压力感应器之间,所述第二隔热板与所述压力感应器之间通过立柱连接,所述导向柱用于将所述坩埚的重量全部传递至第二隔热板,并经所述立柱传递至所述压力感应器。

结合第一方面及第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,还设有冷却立板和环板,所述冷却立板顶部设置有所述环板,所述环板围绕所述导向柱设置,以使所述导向柱在所述环板的限位下上下移动,所述冷却立板内设有液流管路,冷却液体在所述液流管路内循环流动,以进行散热。

结合第一方面及第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,还设有保温立板,所述保温立板围绕在所述第一隔热板至所述冷却立板的外周,以减少所述冷却立板的温度散失,以使所述冷却立板用于加热液体。

结合第一方面及第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述冷却立板上还设有支撑板,所述支撑板上设有缓冲弹簧,所述立柱穿设于所述支撑板和所述缓冲弹簧内,所述缓冲弹簧用于承载所述坩埚突变的载荷,以使所述压力感应器受到的冲击减小。

在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述真空反应室的内壁上还设有监视器,所述监视器对准所述坩埚内的液面位置,所述坩埚上还设有液面刻度,所述监视器将监视到的坩埚液面的画面信息输送至所述控制件,所述控制件根据所述坩埚液面的刻度控制所述喂线机构的喂线速度。

结合第一方面及第一方面的第六种可能的实现方式,在第一方面的第七种可能的实现方式中,所述真空反应室的内壁上还设有调节挡板,所述调节挡板包围所述监视器,所述控制件根据预设模式控制所述调节挡板打开,以使所述监视器监视所述坩埚。

结合第一方面及第一方面的第一种至第七种任一可能的实现方式,在第一方面的第八种可能的实现方式中,还包括显示器,所述显示器用于显示所述控制件的工作参数。

第二方面,本发明还提供了一种蒸镀设备,其特征在于,包括真空反应室和第一方面任一实现方式中所述的补料装置,所述补料装置设置于所述真空反应室内。

本发明的有益效果:

本发明提供的一种补料装置,通过设置压力感应器和控制件,通过压力感应器监测坩埚的重量,控制件根据压力感应器提供的不同数据,根据预设模式控制喂线机构的喂线速度,从而使得坩埚内熔融的蒸镀材料的体积在规定范围内,从而使得补料装置可以实现自动控制补料操作,避免停机,提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,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是本发明一种实施方式的蒸镀设备的真空反应室立体结构示意图;

图2是本发明一种实施方式的真空反应室的内部结构示意图;

图3是本发明一种实施方式的补料装置的控制结构示意图;

图4是一种实施方式的坩埚和压力感应器的结构示意图;

图5是一种实施方式的坩埚和压力感应器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2,图1是本发明一种实施方式的蒸镀设备的真空反应室立体结构示意图,图2是本发明一种实施方式的真空反应室的内部结构示意图,本发明实施例提供一种蒸镀设备,包括真空反应室10和补料装置,所述补料装置的坩埚20、喂线机构40和压力感应器30设置于所述真空反应室10内。

请参阅图2和图3,图3是本发明一种实施方式的补料装置的控制结构示意图,本发明实施例提供一种补料装置,包括坩埚20、喂线机构40、压力感应器30和控制件60,所述坩埚20设于真空反应室10内,所述喂线机构40安装在所述真空反应室10的内壁上,所述喂线机构40向所述坩埚20输送线型材料41,所述线型材料41在所述坩埚20内被熔融为液体并蒸发,所述压力感应器30用于检测所述坩埚20的重量,并将检测到的重量数据传输至所述控制件60,所述控制件60根据预设模式控制所述喂线机构40的喂线速度,以使所述坩埚20内熔融的蒸镀材料的体积在规定范围内。

本实施方式中,通过设置压力感应器30和控制件60,通过压力感应器30监测坩埚20的重量,控制件60根据压力感应器30提供的不同数据,根据预设模式控制喂线机构40的喂线速度,从而使得坩埚20内熔融的蒸镀材料的体积在规定范围内,从而使得补料装置可以实现自动控制补料操作,避免停机,提高工作效率。

本实施方式中,坩埚20用于加热并储存熔融的蒸镀材料,坩埚20的加热结构可以设置于坩埚20底部,呈圆盘结构,或设置于四周的外表面,呈网状结构,坩埚20的侧壁为隔热材料制作,可减少热量从坩埚20的侧壁散失,提高热效率。坩埚20中熔融的蒸镀材料的体积要求在规定范围内,该规定范围根据坩埚20的尺寸而定,具体实施例中,坩埚20的容积为2L,则坩埚20内的熔融的蒸镀材料的体积范围为0.5~1.5L,换而言之,坩埚20内熔融的蒸镀材料不允许干锅、也不允许溢出,而应留有一定余量。

本实施方式中,压力感应器30可以为压力传感器,例如表压传感器、差压传感器和绝压传感器,也可以为传统的机械测量结构,例如天平。压力感应器30与控制件60电连接,控制件60为中央处理器(CPU),压力感应器30将坩埚20的重量数据传输至控制件60,控制件60对坩埚60的数据进行解读,并与预设模式中储存的数据进行比对,从而根据预设模式中储存的喂线机构40的喂线速度的数据对喂线机构40进行控制。控制件60可以设置于真空反应室10的内壁上,也可以设置于真空反应室10外,控制件60与压力感应器30的电连接可以通过导线进行。

本实施方式中,预设模式为通过前期试验,采集到坩埚20的重量与喂线机构40的喂线速度之间的关联,并将此关联关系固化到控制件60的内部程序中,在后续的实际生产中参照该关联关系进行控制和操作。举例而言,预设模式中,当压力感应器30检测到的坩埚20的重量数据不断减小,说明蒸镀材料蒸发的速度快于添加线型材料41的速度,为了保证坩埚20中有充足的蒸镀材料,此时需提高喂线机构40的喂线速度,向坩埚20内添加线型材料41;当压力感应器30检测到坩埚20的重量不断增加,说明蒸发的速度慢于添加线型材料41的速度,此时需降低喂线机构40的喂线速度;此外,当坩埚20的重量高于某高值或低于某低值时,说明坩埚内的蒸镀材料的体积已经超过正常范围,很可能会溢出或干锅,需停机检修,此时停止喂线机构40向坩埚20输送线型材料41。

线型材料41为铝丝,喂线机构40内包括将铝丝绕制成盘的滚筒,当需要输送铝丝时,喂线机构40驱动滚筒转动,将铝丝输送至坩埚20内,铝丝在坩埚20内熔融后形成液态铝,温度继续增高就会蒸发,蒸发的铝蒸汽可用于蒸镀金属膜。

一种实施例中,请参考图2和图3,补料装置还包括显示器11,所述显示器11用于显示所述控制件60的工作参数。显示器11可以设置于真空反应室10的外壁面上,也可设置于真空反应室10外的其他位置,显示器11与控制件60电连接,控制件60的工作参数包括坩埚20的重量、液面刻度和工作时间等。

请参考图1和图2,真空反应室10为真空密闭结构,例如为长方体,真空反应室10用于进行蒸镀作业,真空反应室10内设置有台架91,台架91上设置有掩膜版90,掩膜版90上设有图案化的空隙,坩埚20内产生蒸镀用的金属蒸汽,通过将金属蒸汽引导到掩膜版90上,并通过图案化的空隙沉积于层叠于掩膜版90下的基板92上,形成薄膜结构,完成蒸镀制程。

一种实施方式中,请参阅图4,并结合图2或图3,图4是一种实施方式的坩埚和压力感应器的结构示意图,所述压力感应器30设置于所述坩埚20下,所述压力感应器30与所述坩埚20之间还设有隔热板301。设置隔热板301的作用是防止坩埚20的高温传递至压力感应器30,造成压力感应器30的损坏。

一种实施方式中,请继续参阅图4,所述坩埚20与所述压力感应器30之间还设有导向柱304,所述隔热板包括第一隔热板301和第二隔热板305,所述第一隔热板301设置于所述坩埚20和所述导向柱304之间,所述第二隔热板305设置于所述导向柱304与所述压力感应器309之间,所述第二隔热板305与所述压力感应器309之间通过立柱307连接,所述导向柱304用于将所述坩埚20的重量全部传递至第二隔热板305,并经所述立柱307传递至所述压力感应器309。

本实施方式中,因真空反应室10的真空环境限制,压力感应器309为天平,相对于其他压力感应器,其可靠性更高。第一隔热板301和导向柱304之间还可设有第三隔热板303,且第三隔热板303与第一隔热板301之间还可设一尺寸小于第一隔热板301的垫板302,第三隔热板303、垫板302和第一隔热板301层叠设置,设置垫板302的目的是使得第一隔热板301和第三隔热板303之间具有空隙,可以增大散热面积,设置第三隔热板303的目的是进一步的阻隔坩埚20的热量传递至压力感应器309。压力感应器309在受压的情况下会被压缩一定的行程,导向柱304和立柱307的移动位移范围为该行程,立柱307为细长的杆件,立柱307的端面的面积远小于第二隔热板305和压力感应器309的面积,为使压力感应器309的受压面积增大,还可设一垫块308在压力感应器309上,垫块308与立柱307连接。本实施方式中,坩埚20、第一隔热板301、垫板302、第三隔热板303、导向柱304、第二隔热板305、立柱307、垫块308和压力感应器309的中心同轴,该轴的延伸方向为竖直方向。压力感应器309下还可设支架310,支架310放置在真空反应室10的内壁的底面,支架310的高度可以调节,可用于调节压力感应器309的位置。

一种实施方式中,请参考图4,还设有冷却立板312和环板313,所述冷却立板312顶部设置有所述环板313,所述环板313围绕所述导向柱304设置,以使所述导向柱304在所述环板313的限位下上下移动,所述冷却立板312内设有液流管路(图中未示出),冷却液体在所述液流管路内循环流动,以进行散热。

本实施方式中,冷却立板312及环板313均在压力感应器309的对称的两侧设置,或以压力感应器309的中心为圆心环绕压力感应器309设置,冷却立板312立放于真空反应室10的内壁的底面上,冷却立板312的顶端的高度高于第二隔热板305而低于导向柱304的上表面,环板313固定于冷却立板312的顶端,环板313可以与冷却立板312一体成型,使得环板313内也可以设置有液流管路,从而增大液流管路的覆盖面积,使得冷却液体带走的热量更多。冷却液体可以为水,通过水进行冷却,使得被加热的水在外界放热后可以循环利用,节能环保。

一种实施方式中,请参考图4,还设有保温立板314,所述保温立板314围绕在所述第一隔热板301至所述冷却立板312的外周,以减少所述冷却立板312的温度散失,以使所述冷却立板312用于加热液体。保温立板314用于将除坩埚20外的其他结构包围起来,起保温作用,使得保温立板314内的热量只能通过冷却液体带走,而冷却液体被加热后,可用于其他领域的利用,而坩埚20产生的热量为废热,将废热进行利用,可以提高装置整体的能效,节能环保。

一种实施方式中,请继续参考图4,所述冷却立板312上还设有支撑板311,所述支撑板311上设有缓冲弹簧306,所述立柱307穿设于所述支撑板311和所述缓冲弹簧306内,所述缓冲弹簧306用于承载所述坩埚20突变的载荷,以使所述压力感应器309受到的冲击减小。

支撑板311可以为多块沿立柱307轴心间隔设置,也可以为一整块圆环形,支撑板311的中心开孔供立柱307穿过。缓冲弹簧306一端与支撑板311连接,相对的另一端与第二隔热板305连接。缓冲弹簧306在初始状态时可不承载重量,即在坩埚20内没有熔融蒸镀材料100时,缓冲弹簧306既不拉伸也不压缩,此时坩埚20的重量全部被压力感应器309承担,当坩埚20内的熔融蒸镀材料100逐渐增多时,缓冲弹簧306逐渐被压缩,缓冲弹簧306初始状态时也可承载一定的重量,此时缓冲弹簧306用于支撑一部分坩埚20的重量,如此,可以减轻压力感应器309的压力。通过设置缓冲弹簧,除可使缓冲弹簧306可以吸收冲击外,还承担一部分坩埚20的重量,可以使得压力感应器309在选型时,可选择更小的参数的型号,使得结构更为紧凑和轻量化。

一种实施例中,请参考图2和图3,所述真空反应室10的内壁上还设有监视器50,所述监视器50对准(如图3中虚线所示)所述坩埚20内的液面位置,所述坩埚20上还设有液面刻度,所述监视器50将监视到的坩埚液面的画面信息输送至所述控制件60,所述控制件60根据所述坩埚20液面的刻度控制所述喂线机构40的喂线速度。

本实施方式中,为使得喂线机构40的喂线速度更准确,增设监视器50,通过监视器50对坩埚20的液面进行监控,控制件60根据监视器50提供的画面进一步优化喂线机构40的喂线速度,使得喂线更为精确,提高了补料装置整体的可靠性。请参考图5,图5是一种实施方式的坩埚和压力感应器的结构示意图,一种实施例中,坩埚20包括外壁21,且压力感应器30可以被坩埚20的外壁21包围,坩埚20上的液面刻度可以为L(低)、M(中)、H(高)、HH(超高),液面刻度可以通过刻制或划线的方式制作于坩埚20的内壁,也可制作于坩埚的外壁21。

一种实施例中,请参考图2和图3,所述真空反应室10的内壁上还设有透明罩51,所述透明罩51罩设于所述监视器50上,防止坩埚20内的蒸镀材料的蒸汽(如图4中坩埚20上标的箭头所示)附着在监视器50上影响监视器50对坩埚20液面的监视。透明罩51可以单独设置,也可以集成在监视器50上,透明罩51为透明玻璃材质或树脂材质,一种实施例中,透明罩51制作成透镜集成在监视器51上,除用于保护监视器50外,还可增强监视器50的光透过性,使得监视器50拍摄的画面更清晰。

一种实施例中,请参考图2和图3,所述真空反应室10的内壁上还设有调节挡板52,所述调节挡板52包围所述监视器50,所述控制件60根据预设模式控制所述调节挡板52打开,以使所述监视器50监视所述坩埚20。预设模式为:控制件60在需要控制喂线机构40工作时,控制调节挡板52打开,当喂线机构40停止工作时,控制调节挡板52关闭,如此可以使得调节挡板52可以用于保护监视器50,防止蒸镀材料的蒸汽在停机时在监视器50上沉积而影响监视器50的正常工作。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施方式而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

再多了解一些
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