CN104988462B - 一种坩埚装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种坩埚装置，包括设有开口的坩埚锅体，存储蒸镀材料；与坩埚锅体的开口相匹配的坩埚盖，盖合时与坩埚锅体配合形成密闭空间，开启时使坩埚锅体设有的开口打开；驱动机构，包括空腔和设置在空腔内的活塞，空腔具有开口，活塞将空腔分隔成封闭腔室和开放腔室，封闭腔室内存储气体，活塞通过传动机构与坩埚盖连接，活塞在空腔内移动，从而驱动坩埚盖在开启和盖合状态间转换。上述坩埚装置中，坩埚装置内外气压压强变化时，与坩埚锅体相匹配的坩埚盖能够在驱动机构的驱动下在开启状态和盖合状态之间转换，这样，该坩埚装置能够利用坩埚装置外部环境气压的大小实现对坩埚盖的自动开合。
Description
技术领域
本发明涉及蒸镀技术领域，尤其涉及一种坩埚装置。
背景技术
目前，在底发射型OLED的制备过程中，显示器件的制备需要在真空蒸镀设备中进行，真空蒸镀设备中采用坩埚承装需要蒸镀的材料，在显示器件的材料会有一些易氧化的活性金属材料。
在真空蒸镀腔内未达到真空状态时，处于坩埚内的易氧化金属材料会发生氧化，影响显示器件的性能，在实际生产中通过在坩埚上增加坩埚盖，当坩埚盖与坩埚锅体配合时，坩埚盖与坩埚锅体配合形成密闭空间，进而减少氧化程度；当坩埚装置处于真空蒸镀腔内需要将蒸镀材料蒸出时，需要打开坩埚盖与坩埚锅体行程的密闭空间以使蒸镀材料溢出坩埚装置进行蒸镀；在蒸镀活性金属的过程中，通常是将装有活性金属的坩埚放入蒸镀腔室，打开坩埚盖，关闭蒸镀腔室，然后快速抽尽快达到高真空，这样可以减少金属的氧化。但是，实际操作中还是有很多金属发生氧化影响了器件的性能。
因此，如何实现坩埚装置中坩埚盖的自动开合是本领域技术人员亟需解决的技术问题之一。
发明内容
本发明提供一种坩埚装置，该坩埚装置能够利用坩埚装置外部环境气压的大小实现对坩埚盖的自动开合。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种坩埚装置，包括坩埚锅体，所述坩埚锅体用于存储蒸镀材料，所述坩埚锅体设有开口；
坩埚盖，所述坩埚盖与所述坩埚锅体的开口相匹配，所述坩埚盖处于盖合状态时与所述坩埚锅体配合形成密闭空间，所述坩埚盖处于开启状态时使所述坩埚锅体设有的开口打开；
驱动机构，所述驱动机构包括一内部具有空腔的壳体和设置在所述空腔内的活塞，所述空腔具有一空腔开口，所述活塞将所述空腔分隔成远离所述空腔开口一侧的封闭腔室和靠近所述空腔开口一侧的开放腔室，所述封闭腔室内存储有气体，所述活塞通过传动机构与所述坩埚盖连接，所述活塞根据所述开放腔室的压强变化而在所述空腔内移动，从而驱动所述坩埚盖在开启状态和盖合状态之间转换。
上述坩埚装置在使用过程中，将坩埚装置放入真空蒸镀腔、且真空蒸镀腔中没有进行抽真空操作时，此时坩埚装置所处环境的气体压强没有变化，坩埚盖处于盖合状态，坩埚盖与坩埚锅体之间配合形成密闭空间，进而减少存储在坩埚锅体内的易氧化金属材料的氧化程度，以免影响显示器件的性能；当对真空蒸镀腔进行抽真空操作时，真空蒸镀腔内的气压逐渐减小，此时，驱动装置壳体内空腔形成的开放腔室内的气体压强逐渐减小，活塞在封闭腔室内气体压强的作用下向开放腔室一侧移动，进而通过传动机构带动与之相连的坩埚盖运动，进而使坩埚盖由盖合状态向开启状态转换，直至坩埚盖转换至开启状态，坩埚锅体内的蒸镀材料自坩埚装置内溢出，实现蒸镀。
因此，上述坩埚装置具有的驱动坩埚盖的驱动机构能够根据坩埚装置所处环境的气体压强的不同而进行不同的动作，进而使与坩埚锅体相匹配的坩埚盖能够在驱动机构的驱动下在开启状态和盖合状态之间转换，这样，该坩埚装置能够利用坩埚装置外部环境气压的大小实现对坩埚盖的自动开合。
优选地，所述坩埚锅体包括一个一端开口的容体和一个与所述容体可拆卸地固定连接、且设置于所述容体的开口端的固定块，所述固定块上设有用于形成所述坩埚锅体的开口的通孔，且所述固定块朝向所述坩埚盖的一侧表面形成坩埚盖承载面，所述驱动机构安装于所述固定块，所述驱动机构动作时驱动所述坩埚盖在所述承载面上滑动以使所述坩埚盖在开启状态和盖合状态之间转换。
优选地，所述容体通过螺纹连接固定于所述固定块上。
优选地，所述传动机构为连杆机构。
优选地，所述连杆机构包括一驱动杆和一个传动杆，其中：
所述传动杆的中部通过枢转轴安装于所述固定块，所述传动杆的一端与所述坩埚盖传动连接，所述枢转轴的轴心线与所述固定块的承载面垂直；
所述活塞的移动方向与所述枢转轴的轴心线垂直；
所述驱动杆的一端与所述活塞传动连接，另一端与所述传动杆的另一端传动连接、动作时驱动所述传动杆绕所述枢转轴旋转。
优选地，所述坩埚盖与所述固定块之间通过至少一对滑动配合的滑槽和滑轨滑动配合。
优选地，当所述坩埚盖处于盖合状态时，所述封闭腔室内的气压为一个大气压。
优选地，所述固定块上设有所述滑轨，且所述坩埚盖上设有所述滑槽。
优选地，所述坩埚盖为金属材料，所述固定块材料为钛。
优选地，所述坩埚盖的形状为圆形，所述坩埚盖在所述传动杆的带动下形成的运动轨迹的行程大于所述坩埚盖的直径。
附图说明
图1为本发明提供的坩埚装置开启状态的结构示意图；
图2为本发明提供的坩埚装置盖合状态的结构示意图；
图3为本发明提供的坩埚装置坩埚锅体的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2所示，本发明实施例提供的一种坩埚装置，包括坩埚锅体1，坩埚锅体1用于存储蒸镀材料，坩埚锅体1设有开口；
坩埚盖2，坩埚盖2与坩埚锅体1的开口相匹配，坩埚盖2处于盖合状态时与坩埚锅体1配合形成密闭空间，坩埚盖2处于开启状态时使坩埚锅体1设有的开口打开；
驱动机构3，驱动机构3包括一内部具有空腔31的壳体和设置在空腔31内的活塞32，空腔31具有一空腔开口，活塞32将空腔31分隔成远离空腔31开口一侧的封闭腔室和靠近空腔31开口一侧的开放腔室，封闭腔室内存储有气体，活塞32通过传动机构33与坩埚盖2连接，活塞32根据开放腔室的压强变化而在空腔内移动，从而驱动坩埚盖2在开启状态和盖合状态之间转换。
上述坩埚装置中，将坩埚装置放入真空蒸镀腔、且真空蒸镀腔中没有进行抽真空操作时，此时坩埚装置所处环境的气体压强没有变化，坩埚盖2处于盖合状态，坩埚盖2与坩埚锅体1之间配合形成密闭空间，进而减少存储在坩埚锅体1内的易氧化金属材料的氧化程度，以免影响显示器件的性能；当对真空蒸镀腔进行抽真空操作时，真空蒸镀腔内的气压逐渐减小，此时，驱动装置壳体内空腔31形成的开放腔室内的气体压强逐渐减小，活塞32在封闭腔室内气体压强的推定下向开放腔室一侧移动，进而通过传动机构33带动与之相连的坩埚盖2运动，进而使坩埚盖2由盖合状态向开启状态转换，直至坩埚盖2转换至开启状态，坩埚锅体1内的蒸镀材料自坩埚装置内溢出，实现蒸镀。
因此，上述坩埚装置具有的驱动坩埚盖2的驱动机构3能够根据坩埚装置所处环境的气体压强的不同而进行不同的动作，进而使与坩埚锅体1相匹配的坩埚盖2能够在驱动机构3的驱动下在开启状态和盖合状态之间转换，这样，该坩埚装置能够利用坩埚装置外部环境气压的大小实现对坩埚盖2的自动开合。
一种优选实施方式中，如图1、图2、图3所示，坩埚锅体1包括一个一端开口的容体，容体用于存储蒸镀材料，固定块4可拆卸地固定在容体的开口端，以方便坩埚锅体1内蒸镀材料的添加，固定块4上设有通孔，用于形成坩埚锅体1的开口，坩埚锅体1的开口与坩埚盖2相匹配，当坩埚锅体1、固定块4及坩埚盖2在坩埚盖2与坩埚锅体1相配合时，能够形成密闭空间，减少坩埚内的易氧化金属材料的氧化程度，以免影响显示器件的性能，且固定块4朝向坩埚盖2的一侧表面形成坩埚盖2承载面，驱动机构3安装于固定块4，固定块4支撑驱动机构3，同时，驱动机构3动作时驱动坩埚盖2在承载面上滑动以使坩埚盖2在开启状态和盖合状态之间转换，以满足坩埚锅体1设有的开口打开和盖合的需求。
具体地，固定块4与容体通过螺纹连接安装在容体的开口端，实现可拆卸地固定在容体上，当需要添加蒸镀材料时把容体从固定块4拆下，添加蒸镀材料后连接到固定块4上，固定块4和容体的可拆卸地固定连接能够方便坩埚锅体1内蒸镀材料的添加。
一种优选实施方式中，如图1、图2所示，传动机构33为的连杆机构，连杆机构与坩埚盖2相连，坩埚盖2由连杆机构带动动作，驱动机构3的活塞32通过连杆机构与坩埚盖2连接，驱动机构3驱动坩埚盖2在固定块4的承载面上滑动，实现坩埚盖2在开启状态和盖合状态之间的转换。
具体地，如图1、图2所示，连杆机构包括一驱动杆34和一传动杆331，其中，传动杆331的中部通过枢转轴332安装于固定块4，传动杆331的一端与驱动杆34通过枢转轴35相连，枢转轴332的轴心线与固定块4的承载面垂直，活塞32的移动方向与枢转轴332的轴心线垂直，以保证传动杆331带动坩埚盖2在固定块4的承载面内运动，驱动杆34的一端与活塞32传动连接，另一端与传动杆331的另一端传动相连，活塞32的移动带动驱动杆34使枢转轴35转动，带动传动杆331绕枢转轴332转动，从而带动坩埚盖2运动，实现坩埚盖2在开启和闭合状态之间转换。
一种优选实施方式中，坩埚盖2与固定块4之间通过至少一对滑动配合的滑槽和滑轨滑动配合，以使坩埚盖2在驱动机构3的驱动下能够在固定块4上滑动，实现坩埚盖2在开启和闭合状态之间转换。
一种优选实施方式中，如图1、图2所示当坩埚盖处于盖合状态时，设定封闭腔室内的气压为一个大气压，则当外部环境为1个大气压时，由于封闭腔室内外压强相同，因此，坩埚盖2处于闭合状态；当外部环境小于1个大气压(接近真空状态时)时，由于封闭腔室内外的压差，活塞32在封闭腔室内气压的推动下向开放腔室一侧移动，带动与之相连的驱动杆34运动，进而驱动与驱动杆34相连的传动杆331绕着枢转轴332运动，带动与传动杆331相连的坩埚盖2运动，进而打开了坩埚盖2。
具体地，固定块4上设有滑轨，且坩埚盖2上设有滑槽，当封闭腔室内外的压差，活塞32在封闭腔室内气压的推动下向开放腔室一侧移动，带动与之相连的驱动杆34运动，进而驱动与驱动杆34相连的传动杆331绕着枢转轴332运动，带动与传动杆331相连的坩埚盖2运动，坩埚盖2上的滑槽相对于固定块4上的滑轨滑动，进而打开坩埚盖2。
一种优选实施方式中，坩埚盖2材料可以为金属材料，如，铁，也可以为石墨等其他非金属材料，固定块4的材料为钛，坩埚盖以材质铁为例说明：
铁的密度：7.9克/厘米3(钛的密度：4.54克/厘米3)
金属间的摩擦系数：动(静)摩擦无润滑剂0.15
滑块体积：0.5*1*0.5
推动滑块需要的力为：F摩＝ρvgμ
＝7.9*0.001*0.5*1*0.5*10*0.15＝2.9625*10-3N
气体压力
气体腔的体积为：3*3*1＝9
滑块腔的体积为：0.5*1*2＝1(相比于气体腔大小可忽略)
气体压力为：F压＝PS＝101*1000*1*0.5*0.0001＝5.05N
由以上数据可知气体压力远大于摩擦力，活塞可以推动盖锅盖打开。
一种优选实施方式中，坩埚盖2形状为圆形，坩埚盖2在传动杆331的带动下形成的运动轨迹的半径大于所述坩埚盖2的直径。当封闭腔室内外的压差，空腔31内气体推动活塞32带动与之相连的驱动杆34伸出空腔31，带动枢转轴35旋转，驱动与驱动杆34通过枢转轴35相连的传动杆331运动，传动杆331绕着枢转轴332运动，带动与传动杆331相连的坩埚盖2运动，坩埚盖2上的滑槽相对于固定块4上的滑轨滑动，进而打开了坩埚盖2。由于，坩埚盖2在传动杆331的带动下形成的运动轨迹的半径大于所述坩埚盖2的直径，坩埚盖2能够完全打开。这样，坩埚锅体的开口对坩埚锅体内的蒸镀材料蒸镀形成的气态物质的阻挡较小，蒸镀材料不易在坩埚锅体开口处堆积，对蒸镀作业的影响较小。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种坩埚装置，其特征在于，包括：
坩埚锅体，所述坩埚锅体用于存储蒸镀材料，所述坩埚锅体设有开口；
坩埚盖，所述坩埚盖与所述坩埚锅体的开口相匹配，所述坩埚盖处于盖合状态时与所述坩埚锅体配合形成密闭空间，所述坩埚盖处于开启状态时使所述坩埚锅体设有的开口打开；
驱动机构，所述驱动机构包括一内部具有空腔的壳体和设置在所述空腔内的活塞，所述空腔具有一空腔开口，所述活塞将所述空腔分隔成远离所述空腔开口一侧的封闭腔室和靠近所述空腔开口一侧的开放腔室，所述封闭腔室内存储有气体，所述活塞通过传动机构与所述坩埚盖连接，所述活塞根据所述开放腔室的压强变化而在所述空腔内移动，从而驱动所述坩埚盖在开启状态和盖合状态之间转换。
2.根据权利要求1所述的坩埚装置，其特征在于，所述坩埚锅体包括一个一端开口的容体和一个与所述容体可拆卸地固定连接、且设置于所述容体的开口端的固定块，所述固定块上设有用于形成所述坩埚锅体的开口的通孔，且所述固定块朝向所述坩埚盖的一侧表面形成坩埚盖承载面，所述驱动机构安装于所述固定块，所述驱动机构动作时驱动所述坩埚盖在所述承载面上滑动以使所述坩埚盖在开启状态和盖合状态之间转换。
3.根据权利要求2所述的坩埚装置，其特征在于，所述容体通过螺纹连接固定于所述固定块上。
4.根据权利要求2所述的坩埚装置，其特征在于，所述传动机构为连杆机构。
5.根据权利要求4所述的坩埚装置，其特征在于，所述连杆机构包括一驱动杆和一个传动杆，其中：
所述传动杆的中部通过枢转轴安装于所述固定块，所述传动杆的一端与所述坩埚盖传动连接，所述枢转轴的轴心线与所述固定块的承载面垂直；
所述活塞的移动方向与所述枢转轴的轴心线垂直；
所述驱动杆的一端与所述活塞传动连接，另一端与所述传动杆的另一端传动连接、动作时驱动所述传动杆绕所述枢转轴旋转。
6.根据权利要求2所述的坩埚装置，其特征在于，所述坩埚盖与所述固定块之间通过至少一对滑动配合的滑槽和滑轨滑动配合。
7.根据权利要求2所述的坩埚装置，其特征在于，当所述坩埚盖处于盖合状态时，所述封闭腔室内的气压为一个大气压。
8.根据权利要求7所述的坩埚装置，其特征在于，所述固定块上设有所述滑轨，且所述坩埚盖上设有所述滑槽。
9.根据权利要求2-8任一项所述的坩埚装置，其特征在于，所述坩埚盖为金属材料，所述固定块材料为钛。
10.根据权利要求5所述的坩埚装置，其特征在于，所述坩埚盖的形状为圆形，所述坩埚盖在所述传动杆的带动下形成的运动轨迹的行程大于所述坩埚盖的直径。
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