一种蒸镀装置的制作方法

文档序号:13942055阅读:111来源:国知局

本申请涉及蒸镀技术领域,尤其涉及一种蒸镀装置。



背景技术:

oled(有机发光二极管,organiclightemittingdiode)具有全固态、超薄、无视角限制、快速响应、室温工作、易于实现柔性显示和3d显示等优点,一致被公认为是下一代显示的主流技术。目前oled器件制作的主要方式是加热蒸发镀膜,主要是使用加热容器在真空环境下加热蒸镀材料,使升华型或者熔融型的蒸镀材料在高温状态下气化,沉积在有tft(thinfilmtransistor,薄膜晶体管)结构或者阳极结构的基板上。

如图1所示,传统蒸镀坩埚包括坩埚主体101和盖在坩埚主体101的开口处的上盖104;坩埚主体101被放置在加热装置102内部,底部设有支撑板103,坩埚主体101用于盛放待蒸镀材料,上盖104设有出射孔105。其蒸镀原理为:通过加热装置102对蒸镀坩埚进行加热使待蒸镀材料加热到一定温度发生蒸发或升华,从出射孔105射出,从而凝聚沉积在待镀膜的基板表面形成薄膜。

然而,在保养设备、更换材料、更换坩埚等工艺流程都需要取出坩埚,称重材料,保养完后再放入加材料的坩埚,取装坩埚需要操作人员进入狭小的腔体,并且要用到卡夹或手指垫无尘布,保养取出坩埚称重材料然后加料。上述繁琐的操作步骤,造成了以下问题:1.每次取出坩埚称重,需要的才加新料,不需要加的在重新放回,有不需要的工作量,影响效率;2.蒸发源底部没有加热,如多次使用每次底部材料都是后升华,会造成底部材料多次循环加热而劣质化变质。



技术实现要素:

本申请主要解决的技术问题是提供一种蒸镀装置,能够解决传统蒸镀设备不易更换坩埚及称重步骤繁琐的问题。

为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:

一种蒸镀装置,包括坩埚主体,还包括设置在所述坩埚主体四周的侧面加热装置和设置在所述坩埚主体下方的底部加热装置;所述底部加热装置能够沿着所述侧面加热装置的高度方向上下移动,并支撑所述坩埚主体上升至高于所述侧面加热装置的位置。

通过上述技术特征,将达到以下技术效果:在坩埚主体底部设置底部加热装置,起到均匀加热的作用;将底部加热装置设置为沿侧面加热装置高度方向移动,从而实现坩埚主体在侧面加热装置的高度方向上下移动的技术效果,使得坩埚主体更换时,更加便捷。

在较佳实施方式中,所述侧面加热装置底部设有向内收合的底壁,所述底部加热装置的外周承托于底壁上。

在较佳实施方式中,所述底部加热装置边缘设有延伸部,所述延伸部的下表面与所述底壁的上表面相接触,以实现底部加热装置与侧面加热装置的无缝连接。

在较佳实施方式中,所述延伸部的下表面与所述底部的上表面设有相互匹配的阶梯状结构。

通过上述技术特征,将达到以下技术效果:通过将底部加热装置与侧面加热装置设置为相互配合的阶梯状结构,实现底部加热装置和侧面加热装置的无缝贴合,减少蒸镀装置在蒸镀过程中的热量从底部漏出,提高了坩埚主体对温度的控制能力。

在较佳实施方式中,所述底部加热装置的延伸部与所述侧面加热装置的内壁之间具有间隙。

通过上述技术特征,将达到以下技术效果:将底部加热装置的延伸部与侧面加热装置内壁设有间隙,减少底部加热装置在上下移动过程中与侧面加热装置的摩擦。

在较佳实施方式中,所述蒸镀装置还包括一升降装置,所述升降装置设置于所述坩埚主体和所述底部加热装置的下方,用于带动所述坩埚主体沿所述坩埚主体的高度方向上下移动。

在较佳实施方式中,所述升降装置包括伸缩部和传动部,所述伸缩部与动力装置相连,用于为传动部提供移动的动力;所述传动部用于支撑所述坩埚主体在加热装置内上下移动。

通过上述技术特征,将达到以下技术效果:通过设置升降装置,支撑坩埚主体上下移动,能够更好地使得坩埚主体在加热装置内平稳、高效地移动。

在较佳实施方式中,所述蒸镀装置还包括一称重装置,所述称重装置位于所述传动部和所述底部加热装置之间;所述称重装置与一显示屏幕相连,用于实时将重量信息传输并显示在所述显示屏幕上。

通过上述技术特征,将达到以下技术效果:通过设置称重装置,可以将坩埚主体的重量信息实时记录并显示,方便了蒸镀过程中对重量的控制。

在较佳实施方式中,所述底部加热装置呈多级内凸设置,所述坩埚主体底部的形状与所述底部加热装置契合。

通过上述技术特征,将达到以下技术效果:通过优选将坩埚主体底部设置为内凸型,且底部加热装置与坩埚主体的形状保持契合,有利于坩埚主体的安装与取放,能够起到防止坩埚主体在放置过程中出现倾斜的情况,更有助于实现对坩埚主体的均匀加热。

在较佳实施方式中,所述称重装置与所述底部加热装置的形状相配合;所述称重装置与所述加热装置之间还设有隔热材料。

通过上述技术特征,将达到以下技术效果:通过将称重装置的形状与底部加热装置匹配,并且在底部加热装置之间设置隔热材料,可以使得蒸镀装置结构稳定,并且有效保护称重装置在底部加热的高温环境下,正常工作。

在较佳实施方式中,所述蒸镀装置还包括一控制系统,所述蒸镀装置还包括一控制系统,所述控制系统包括控制装置、数据传输装置、显示装置和动力控制装置;所述控制装置通过数据传输装置与所述称重装置相连,所述控制装置接收所述称重装置记录重量数据,并将重量数据显示在所述显示装置上;所述控制装置通过数据传输装置与动力控制装置相连,所述动力控制装置与所述动力装置相连,控制所述动力装置的转动速度和方向。

通过上述技术特征,将达到以下技术效果:通过添加控制系统,使得在更换坩埚主体时,能够有效控制坩埚升降速度,更加方便快捷。

本申请的有益效果是:区别于现有技术,本申请提供一种蒸镀坩埚,通过在坩埚主体下方设置底部加热装置,且坩埚主体能够在底部加热装置的支撑下沿着侧面加热装置的高度方向上下移动,从而提高了坩埚保养时效率,大大缩短保养时间,减少多余的工作程序;同时,提高保养的质量,避免人员操作污染材料和放歪坩埚影响蒸镀膜厚度。

附图说明

图1是本申请的现有技术中蒸镀装置结构示意图;

图2是本申请提出的一种蒸镀装置的一个实施例示意图;

图3是本申请提出的一种蒸镀装置中图2中的a框部分局部放大示意图;

图4是本申请提出的一种蒸镀装置中的升降装置结构示意图;

图5是本申请提出的一种蒸镀装置中的另一个实施例结构示意图;

图6是本申请提出的一种蒸镀装置中的控制系统的装置示意图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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例,都属于本申请保护的范围。

值得注意的是,本申请中所提到的方向用语,例如,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等,仅是参考附加图式的方向,因此,使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

为了更详细说明本申请,下面结合附图对本申请提出的一种蒸镀装置进行说明。

本申请提供的一种蒸镀装置,如图2所示,蒸镀装置具体包括坩埚主体201和设置在坩埚四周的侧面加热装置202和下方的底部加热装置203,坩埚主体201和侧面加热装置202的侧壁之间具有间隔,间隔的设置能使侧面加热装置202对坩埚主体201起到均匀加热的作用,优选地,间隔可以为1~5cm。其中,本实施例中不对各加热装置的实现方式做限定,可以电阻加热或电磁加热,或者其他加热方式均可。

这样,坩埚主体201的下方设置了底部加热装置203,结合四周的侧面加热装置202,能够对坩埚内的蒸发物起到均匀加热的作用,避免了蒸发物在坩埚主体201底部残留的情况。

值得注意的是,在本实施例中,底部加热装置203的与侧面加热装置202活动贴合,请参阅图3,为贴合方式的一个实施例。可以看出,底部加热装置203边缘设有延伸部2031,延伸部2031的长度略小于侧面加热装置202的内径,并与侧面加热装置202的侧壁形成间隙209,可以使得底部加热装置203支撑这坩埚主体201沿着坩埚高度方向上下移动时减少摩擦力。而侧面加热装置202底部内周还设有向内收合的底壁2021,底部加热装置203的延伸部2031承托于底壁2021上,底壁2021用于承托底部加热装置203,并确保加热时侧面加热装置202与底部加热装置203之间无缝贴合。具体地,可以通过在底部加热装置203边缘的延伸部的下表面设置为阶梯型结构,底壁2021的上表面同样设有与之配合的阶梯型结构,以实现无缝贴合,防止蒸镀装置在工作的时候,热能从底部加热装置203与侧面加热装置202之间的间隙209漏出,进而影响蒸镀过程中对温度的控制。同样,其他诸如锯齿型,波浪形等结构,只要能够实现延伸部2031下表面与底部2021上表面的无缝贴合,均在本申请的保护范围内。

进一步,坩埚主体201上部开口,开口处设有坩埚盖204,坩埚盖204用于将蒸发出的蒸镀材料限制在坩埚主体201内部。进一步,本申请的蒸镀装置还设有保温盖205,保温盖205用于维持坩埚主体201的温度,保温盖205还包括密封件206,用于填充坩埚盖204与侧面加热装置202之间的空隙,并且能够起到固定坩埚主体201的作用。

需要说明的是,本申请对密封件206的结构以及保温盖205与坩埚主体201之间连接形式不作具体限定。例如,密封件206可以为橡胶材质,能够起到隔绝水汽,进一步起到更好的密封和保温效果。同时,本申请也不对坩埚主体201和坩埚盖204盖合方式进行限定,能够盖紧坩埚主体201的开口即可。例如,可以在坩埚主体201的开口处的外表面设有外螺纹,在坩埚盖204的内表面设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹,坩埚盖204与坩埚主体201的盖合方式为螺纹拧合。当然,坩埚盖204的材料不能与待蒸镀材料发生反应。

进一步,坩埚主体201底板为多级内凸型,底部加热装置203与坩埚主体201底部的形状契合,多级内凸型结构同时起到了增加热接触面积和支撑坩埚主体201的作用。当坩埚主体201放置在底部加热装置203上,可以避免坩埚主体201放歪,影响蒸发效率,便于坩埚主体201的取放。当然,为了实现上述的技术效果,诸如将坩埚主体201底部设置为倒v型、多级锯齿结构等同样在本申请的保护范围内。

进一步,坩埚盖204和保温盖205上设有出射孔207,出射孔207用于将蒸镀材料受热蒸发的蒸汽朝着指定方向排出,因而,对于保温盖205和坩埚盖204之间的距离,以能使蒸发为气态的蒸镀材料从出射孔207中出射即可。考虑到如果出射孔207的孔径大于坩埚主体201的外径,可能会出现蒸发为气态的蒸镀材料到达坩埚主体201顶端后直接从出射孔207的边缘位置处喷出,而无法使得气态的蒸镀材料均匀喷出,而影响蒸镀的均匀性。因此,优选出射孔207的孔径应小于坩埚主体201的外径。且,本申请的实施例中对于出射孔207的孔径和个数均不进行限定,能够使蒸发后的气体导出且不易堵塞即可。

值得注意的是,在本申请的实施例中,不对坩埚主体201和材料进行限定,满足耐高温、导热性能好且不易形变即可。例如:坩埚主体201的材料可选用钛、铜、铝等金属,也可以选用石英、陶瓷等材料。

本申请的实施例中,还包括一升降装置。请参阅图4,在本申请的一个实施例中,升降装置包括伸缩部212和嵌套于伸缩部212的传动部211,伸缩部212的一端连接有动力装置,如步进电机等,动力装置用于为传动部211提供移动的动力,传动部211用于支撑所述坩埚主体201在加热装置内上下移动。

进一步,请继续参阅图4,为了实现自动称重,在传动部211与底部加热装置203之间还设有称重装置210,称重装置210可以与显示屏幕相连,将重量信息实时显示在屏幕上。本申请中的称重装置210可以为一系列具有将压力转化为重量数值的装置,如电子秤。本实施例中,称重装置210的形状为上凸型,与底部加热装置的内凸型结构配合。当然,称重装置210的形状应当与底部加热装置203和坩埚主体201一致,所以除了上凸型,其他与底部加热装置配合的结构同样适用。同时,由于称重装置210表面放置的是底部加热装置203,为了防止高温损坏称重装置210,在底部加热装置203与称重装置210之间还有隔热材料(未示出),提出,隔热材料可以选择传统绝热材料,如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等,或者新型绝热材料,如气凝胶毡、真空板等。

进一步,本申请对升降装置的设置位于不作具体限定,不需要对坩埚主体201进行蒸镀材料的添加或者清洗时,可以将其放置在支架上。当然,坩埚主体201的底部需要设置称重装置210,且留有足够的空间便于升降装置进入。

在本申请的实施例中,针对升降装置,伸缩部212可以为螺杆,而传动部211可以旋套在螺杆上,通过螺杆的螺纹支撑,其中传动部211在径向方向不发生转动。螺杆转动时,通过螺纹的传动效果,传动部211相对螺杆上下移动。值得注意的是,当伸缩部212采用螺杆传动的方式实现传动部211上下移动时,由于坩埚主体201自身的重量,可能会出现坩埚主体201随着伸缩部212自动旋转向下的情况。针对这种情况,可以通过在侧面加热装置202开设沟槽(未示出),底部加热装置203的延伸部2031进一步设有固定部(未示出),固定部插入到沟槽中,可以沿着沟槽上下移动,从而在径向方向固定底部加热装置203,防止底部加热装置203在经向方向旋转。进一步,为了防止称重装置210与传动部211之间在径向方向产生相对滑动,称重装置210底面设置成粗糙表面,以增加与传动部211的摩擦力。这样,结合底部加热装置与称重装置之间隔热材料,以及传动部211与称重装置210的摩擦作用,从而实现坩埚主体201在伸缩部212停止工作时,在径向方向固定不动。

当然,伸缩部212与传动部211还可以固定地连接在一起,在一些实施例中,伸缩部212底端可以通过设置齿状结构,齿状结构与由电路装置带动的齿轮配合,只要控制齿轮的转向,就可以带动伸缩部212及固定在伸缩部212上的传动部211上下移动,进而带动坩埚主体201上升下降,沿着坩埚主体201的高度方向升降即可。当然,动力装置可以为电动机或液压泵,且由于升降装置在工作时用于支撑坩埚主体上下移动,因此,与伸缩部212连接的动力装置需要固定在地面或支撑物上。

为了进一步固定称重装置210,传动部211的上表面可以设置有用于定位的结构,如将传动部211的宽度设置略大于称重装置210的宽度,并边缘也略高于其他表面,这样可以将称重装置210完全限制住,进一步加固了整个蒸镀装置。

下面,结合图5,对本申请提出的一种蒸镀装置的工作过程作具体说明。

本申请实施例中的一种蒸镀装置,当蒸镀装置需要保养时,在蒸镀装置的操作界面上打开腔体里的每个蒸发源的shutter(闸门),使得依次打开保温盖305和坩埚盖304。值得注意的是,由于密封件306的作用,需要等到蒸镀装置内部为大气状态,才能打开各个盖子。控制动力装置,使得整个蒸镀装置上升;蒸镀装置中的伸缩部312在伺服电机的带动下固定旋转,通过螺纹带动传动部311,传动部311相对伸缩部312向上运动,将位于传动部311的称重装置310、底部加热装置303以及坩埚主体301上升到设定位置。传动部311停转与四周加热装置302无接触后,开始称重,称重装置310实时将重量信息显示在操作界面上。称重完成后,用长杆夹伸入腔体夹出需要添加材料和需要更换的坩埚即可。装完料后用长杆夹将坩埚主体301放入至蒸镀装置中,随后,蒸镀装置中的伸缩部312在伺服电机的带动下反向旋转,通过传动部311带动整个坩埚主体下降完成保养和加料。整个保养过程人不需要进入腔体,也不需要接触蒸镀装置,降低安全隐患,避免材料污染。

进一步,本申请的实施例中还包括控制系统,用于控制蒸镀装置的运行。如图6所示,控制系统包括控制装置401,控制装置401为中央处理器cpu,可以通过单片机开发的形式实现对蒸镀装置的控制。进一步,称重装置403将坩埚主体的重量数据通过数据传输装置405实时传输到控制装置401,控制装置401接收重量数据并显示在显示装置404上。当然,称重装置403可以为电子秤、天平等装置实现。

其中,显示装置404可以为lcd屏幕或电容屏、电阻屏;进一步,数据传输装置可以为有线传输,如网线、数据线等,也可以为无线传输,如wifi发射器、蓝牙发射器等;在显示装置404中,还可以添加触摸屏,可以记录操作动作,并返回到控制装置401中;控制装置401可以进一步将控制数据通过数据传输装置405传输到动力控制装置402中,实现对动力装置诸如转速、转向的控制;而动力控制装置402也能够将动力装置的工作状态通过数据传输装置405传输给控制装置401,并在显示装置404上显示。

当然,本实施例中的控制系统可以整合到整个蒸镀装置的控制系统中,显示装置404也可以直接显示在操作界面上。

综上所述,本申请的实施例提供一种蒸镀装置,包括坩埚主体,四周加热装置和底部加热装置;通过将坩埚主体底部设置成多级结构,并且在坩埚主体下方设置底部加热装置,提升产品的品质,避免坩埚底部材料多次重复加热而劣质化;通过设置升降装置,提高保养的效率,大大缩短保养时间,减少多余的工作程序;同时,提高保养的质量,避免人员操作污染材料和放歪坩埚影响蒸镀膜厚。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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