CN104078626B - 用于oled材料蒸镀的加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于OLED材料蒸镀的加热装置，包括一用于容纳OLED材料(10)的坩埚(1)、套设于坩埚(1)的本体部(11)外围的下加热线圈(2)、套设于坩埚(1)的上盖部(13)外围的上加热线圈(3)、设于所述本体部(11)与下加热线圈(2)之间的下导热均温套(4)、设于所述上盖部(13)与上加热线圈(3)之间的上导热均温套(5)、及设于上、下导热均温套(5、4)之间的一隔热环(6)；所述上、下加热线圈(3、2)分别连接一电源，分别控制所述上盖部(13)与本体部(11)的加热温度。该加热装置能够避免OLED材料(10)的气态分子在坩埚(1)的出气孔(131)处凝结、固化，避免堵塞出气孔(131)。

Description

用于OLED材料蒸镀的加热装置
技术领域
本发明涉及OLED制程领域，尤其涉及一种用于OLED材料蒸镀的加热装置。
背景技术
有机发光二极管显示器(OrganicLightEmittingDiode，OLED)是一种极具发展前景的平板显示技术，它不仅具有十分优异的显示性能，还具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性，被誉为“梦幻显示器”，再加上其生产设备投资远小于液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)，得到了各大显示器厂家的青睐，已成为显示技术领域中第三代显示器件的主力军。
OLED通常包括：基板、置于基板上的ITO透明阳极、置于ITO透明阳极上的有机材料层，以及置于有机材料层上的阴极。有机材料层又包括：空穴注入层(HIL)、置于空穴注入层上的空穴传输层(HTL)、置于空穴传输层上的发光层(EML)、置于发光层上的电子传输层(ETL)、置于电子传输层上的电子注入层(EIL)，为了提高效率，发光层通常采用主/客体掺杂系统。
OLED有机材料薄膜的制备主要有两种工艺路线：对于高分子OLED有机材料，采用溶液成膜方式，但这种工艺目前还处于试验室研究阶段；对于小分子OLED有机材料，目前普遍采用真空热蒸镀的成膜方式，这种工艺方法被平板显示行业的大多数工厂采用，比如三星、LG等。
真空热蒸镀的成膜方式是在低于5×10-5Pa的真空环境下，通过加热的方式使升华型或熔融型的OLED材料由固态变为蒸气状态，高速运动的气态分子到达玻璃基板并在基板上沉积、凝结、固化，形成OLED材料的固体薄膜。如图1所示，现有的用于OLED材料蒸镀的加热装置包括用于容纳OLED材料300的坩埚100与设于坩埚100外部的一组加热线圈200，该坩埚100的顶部中心设有一出气孔150。图2为该一组加热线圈200的工作过程示意图，由图可知该组加热线圈200的上部210与主体部230的温度无法分开控制，只能同步升温或降温。图3为该现有的用于OLED材料蒸镀的加热装置的工作过程示意图，首先对该组加热线圈200通电，容纳于加热装置内部的OLED材料300开始升温；当温度升高至OLED材料300的汽化温度时，OLED材料300的气态分子由出气孔150溢出并沉积至基板上；当OLED材料300快要蒸镀完或试验间隙较长的情况下，需要对加热装置进行降温时，对该组加热线圈200断电，加热装置整体降温，OLED材料300的气态分子会在出气孔150处固化堆积，导致出气孔150被堵塞，需要中断生产过程，进行开腔处理。这样不仅降低了生产效率，加大了工作量，也会带来因OLED材料暴露在空气中导致OLED材料接触水汽、氧气而变质的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于OLED材料蒸镀的加热装置，能够实现对OLED材料降温的同时使出气孔保持较高的温度，避免OLED材料的气态分子在出气孔处固化，从而避免堵塞出气孔，保证生产效率，杜绝OLED材料因接触水汽、氧气而变质的风险。
为实现上述目的，本发明提供一种用于OLED材料蒸镀的加热装置，包括一用于容纳OLED材料的坩埚，该坩埚包括本体部及连接于本体部的上盖部，该上盖部的顶端中心设有一出气孔；还包括套设于所述本体部外围的下加热线圈、套设于所述上盖部外围的上加热线圈、设于所述本体部与下加热线圈之间的下导热均温套、设于所述上盖部与上加热线圈之间的上导热均温套、及设于上、下导热均温套之间的一隔热环；所述上、下加热线圈分别连接一电源，分别控制所述上盖部与本体部的加热温度。
所述下导热均温套固定于一平台上。
所述下导热均温套底部设有凸块，所述平台对应该凸块设有凹槽，所述凸块置于凹槽内，且所述凸块与凹槽之间嵌设有隔热垫，从而将所述下导热均温套固定于平台上。
所述下导热均温套顶部设有下环槽，所述上导热均温套底部设有上环槽，所述隔热环嵌设于所述上、下环槽内，将所述上、下导热均温套分隔开。
所述下导热均温套的内径大于坩埚的本体部的外径，且二者差值不大于10mm；所述上导热均温套的内径大于坩埚的上盖部的外径，且二者差值不大于10mm。
所述上导热均温套的高度大于坩埚的上盖部的高度，且二者差值不大于10mm。
所述上、下加热线圈的可加热温度范围在室温至1300℃之间，温度控制精度在5℃以内。
所述上、下导热均温套的材料为不锈钢。
所述隔热环的材料为陶瓷；所述隔热垫的材料为陶瓷。
所述用于OLED材料蒸镀的加热装置，还包括一盖设于所述上导热均温套顶端的导热均温板，该导热均温板的中心设有一通孔，且该通孔的直径大于所述出气孔的直径。
本发明的有益效果：本发明的用于OLED材料蒸镀的加热装置，通过设置上、下两组加热线圈及上、下两个导热均温套，分别控制坩埚上盖部与本体部的加热温度，能够实现对OLED材料降温的同时使坩埚的出气孔保持较高的温度，避免OLED材料的气态分子在出气孔处固化，从而避免堵塞出气孔，保证生产效率，杜绝OLED材料因接触水汽、氧气而变质的风险。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有的用于OLED材料蒸镀的加热装置的结构示意图；
图2为现有的用于OLED材料蒸镀的加热装置的加热线圈的工作过程示意图；
图3为现有的用于OLED材料蒸镀的加热装置的工作过程示意图；
图4为本发明用于OLED材料蒸镀的加热装置的一实施例的结构示意图；
图5为本发明用于OLED材料蒸镀的加热装置的另一实施例的结构示意图；
图6为本发明用于OLED材料蒸镀的加热装置的上加热线圈与下加热线圈的工作过程示意图。
具体实施方式
请参阅图4，为本发明用于OLED材料蒸镀的加热装置的一实施例的结构示意图。该用于OLED材料蒸镀的加热装置包括一用于容纳OLED材料10的坩埚1，该坩埚1包括本体部11及连接于本体部11的上盖部13，该上盖部13的顶端中心设有一出气孔131。所述OLED材料10可以是用于成膜OLED有机层的有机材料，也可以是用于成膜OLED金属阴极的LIF、Mg/Ag、Li/Al等金属材料。所述出气孔131用于提供OLED材料受热汽化后的气态分子溢出的通道。
重点的，该用于OLED材料蒸镀的加热装置还包括套设于所述本体部11外围的下加热线圈2、套设于所述上盖部13外围的上加热线圈3、设于所述本体部11与下加热线圈2之间的下导热均温套4、设于所述上盖部13与上加热线圈3之间的上导热均温套5、及设于上、下导热均温套5、4之间的一隔热环6。
所述上、下加热线圈3、2分别连接一电源，分别控制所述上盖部13与本体部11的加热温度。所述上、下加热线圈3、2的可加热温度范围在室温至1300℃之间，温度控制精度在5℃以内，既适用于加热汽化温度较低的有机材料，也适用于加热汽化温度较高的金属材料。
由于所述上盖部13与本体部11的加热温度分别受上、下加热线圈3、2的独立控制，所以所述上盖部13与本体部11的温度可不相同，可以实现降低所述本体部11温度的同时，使上盖部13与出气孔131仍保持较高的温度，避免OLED材料的气态分子凝结、固化于出气孔131处，避免堵塞出气孔131。
所述上、下导热均温套5、4起到传导热量和使温度均一化的作用，分别保证所述坩埚1的上盖部13、本体部11的受热均匀。所述上、下导热均温套5、4由一隔热环6分隔开，避免上、下导热均温套5、4之间相互传热、影响温度控制。具体的，所述下导热均温套4顶部设有下环槽41，所述上导热均温套5底部设有上环槽51，所述隔热环6嵌设于所述上、下环槽51、41内，从而将所述上、下导热均温套5、4分隔开。
进一步的，为应对热胀冷缩现象，设置所述下导热均温套4的内径大于坩埚1的本体部11的外径，且二者差值不大于10mm；设置所述上导热均温套5的内径大于坩埚1的上盖部13的外径，且二者差值不大于10mm。
所述上导热均温套5的高度大于坩埚1的上盖部13的高度，且二者差值不大于10mm，一方面保持出气孔131处保持较高的温度，一方面便于取出所述坩埚1。
制作所述上、下导热均温套5、4的材料应具备导热性好、可以耐受1300℃的高温、不易氧化、在高温下不会持续排气、不释放灰尘、适合在真空环境下使用等性能，优选的，所述上、下导热均温套5、4的材料为不锈钢。
制作所述隔热环6的材料应具备优良的隔热性能并适合在真空环境下使用，优选的，所述隔热环6的材料为陶瓷。
所述下导热均温套4固定于一平台7上，具体的，所述下导热均温套4底部设有凸块42，所述平台7对应该凸块42设有凹槽72，所述凸块42置于凹槽72内，且所述凸块42与凹槽72之间嵌设有隔热垫8，从而将所述下导热均温套4固定于平台7上，并保证整个加热装置的竖直度。
制作所述隔热垫8的材料亦应具备优良的隔热性能并适合在真空环境下使用，优选的，所述隔热垫8的材料为陶瓷。
请参阅图5，为本发明用于OLED材料蒸镀的加热装置的另一实施例的结构示意图。该实施例在上述实施例的基础上，于所述上导热均温套5的顶端盖设一导热均温板9，进一步保证出气孔131处保持较高的温度，避免出气孔131被堵塞。该导热均温板9的中心设有一通孔91，且该通孔91的直径大于所述出气孔131的直径，使OLED材料气态分子的溢出通道畅通。
所述导热均温板9的材料为不锈钢。
请参阅图6，为本发明用于OLED材料蒸镀的加热装置的上加热线圈3与下加热线圈2的工作过程示意图。使用该用于OLED材料蒸镀的加热装置的过程为，首先给所述上加热线圈3通电，加热所述坩埚1的上盖部13至所述上盖部13升温至所述OLED材料10的汽化温度，并控制该温度比所述OLED材料10的裂解温度低至少5℃；给所述下加热线圈2通电，加热所述坩埚1的本体部11至所述本体部11升温至所述OLED材料10的汽化温度，进行OLED材料10的蒸镀；蒸镀完成后，先给所述下加热线圈2断电，使所述坩埚1的本体部11降温，同时所述上加热线圈3仍保持在OLED材料10的汽化温度，避免OLED材料10的气态分子在所述出气孔131处凝接、固化，避免所述出气孔131被堵塞，当所述本体部11的温度降至200℃以下且不产生OLED材料10的气态分子时，再给所述上加热线圈3断电，使所述坩埚1的上盖部13逐渐降温。
综上所述，本发明的用于OLED材料蒸镀的加热装置，通过设置上、下两组加热线圈及上、下两个导热均温套，分别控制坩埚上盖部与本体部的加热温度，能够实现对OLED材料降温的同时使坩埚的出气孔保持较高的温度，避免OLED材料的气态分子在出气孔处固化，从而避免堵塞出气孔，保证生产效率，杜绝OLED材料因接触水汽、氧气而变质的风险。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于OLED材料蒸镀的加热装置，包括一用于容纳OLED材料(10)的坩埚(1)，该坩埚(1)包括本体部(11)及连接于本体部(11)的上盖部(13)，该上盖部(13)的顶端中心设有一出气孔(131)，其特征在于，还包括套设于所述本体部(11)外围的下加热线圈(2)、套设于所述上盖部(13)外围的上加热线圈(3)、设于所述本体部(11)与下加热线圈(2)之间的下导热均温套(4)、设于所述上盖部(13)与上加热线圈(3)之间的上导热均温套(5)、及设于上、下导热均温套(5、4)之间的一隔热环(6)；所述上、下加热线圈(3、2)分别连接一电源，分别控制所述上盖部(13)与本体部(11)的加热温度；
所述下导热均温套(4)固定于一平台(7)上；
所述下导热均温套(4)底部设有凸块(42)，所述平台(7)对应该凸块(42)设有凹槽(72)，所述凸块(42)置于凹槽(72)内，且所述凸块(42)与凹槽(72)之间嵌设有隔热垫(8)，从而将所述下导热均温套(4)固定于平台(7)上。
2.如权利要求1所述的用于OLED材料蒸镀的加热装置，其特征在于，所述下导热均温套(4)顶部设有下环槽(41)，所述上导热均温套(5)底部设有上环槽(51)，所述隔热环(6)嵌设于所述上、下环槽(51、41)内，将所述上、下导热均温套(5、4)分隔开。
3.如权利要求1所述的用于OLED材料蒸镀的加热装置，其特征在于，所述下导热均温套(4)的内径大于坩埚(1)的本体部(11)的外径，且二者差值不大于10mm；所述上导热均温套(5)的内径大于坩埚(1)的上盖部(13)的外径，且二者差值不大于10mm。
4.如权利要求3所述的用于OLED材料蒸镀的加热装置，其特征在于，所述上导热均温套(5)的高度大于坩埚(1)的上盖部(13)的高度，且二者差值不大于10mm。
5.如权利要求1所述的用于OLED材料蒸镀的加热装置，其特征在于，所述上、下加热线圈(3、2)的可加热温度范围在室温至1300℃之间，温度控制精度在5℃以内。
6.如权利要求1所述的用于OLED材料蒸镀的加热装置，其特征在于，所述上、下导热均温套(5、4)的材料为不锈钢。
7.如权利要求1所述的用于OLED材料蒸镀的加热装置，其特征在于，所述隔热环(6)的材料为陶瓷；所述隔热垫(8)的材料为陶瓷。
8.如权利要求1所述的用于OLED材料蒸镀的加热装置，其特征在于，还包括一盖设于所述上导热均温套(5)顶端的导热均温板(9)，该导热均温板(9)的中心设有一通孔(91)，且该通孔(91)的直径大于所述出气孔(131)的直径。
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