CN105441878A - 用于蒸镀的加热装置和蒸镀设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于蒸镀的加热装置和蒸镀设备，涉及显示装置制作领域，能够解决现有蒸镀设备加热不均，蒸镀材料易喷射、易发生性能劣化，蒸镀镀率调整时不宜稳定的问题。本发明提供的用于蒸镀的加热装置，包括：坩埚，用于盛装蒸镀原料；可移动加热单元，设置于所述坩埚的外部且蒸镀时高于蒸镀原料；称重传感装置，设置于所述坩埚的下方，用于称重所述坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量并输出；控制器，用于接收所述称重传感装置的输出，根据所述坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量计算所述坩埚内蒸镀原料的液位高度，并根据所述液位高度控制所述可移动加热单元到所述蒸镀原料的高度。

Description

用于蒸镀的加热装置和蒸镀设备
技术领域
本发明涉及显示装置制作领域，尤其涉及一种用于蒸镀的加热装置和蒸镀设备。
背景技术
有机材料是OLED(OrganicLight-EmittingDiode，有机电激光显示)元件稳定性的重要保证，目前大世代线均采用蒸镀方式成膜，这就要求蒸镀加热系统在保证稳定的镀率的同时，保持材料性能使其不因受热而发生劣化。
现有的OLED线源蒸镀如图1所示，坩埚10内放置蒸镀原料，加热源为缠绕并固定于坩埚10外部的加热线11，工作时蒸镀原料受热气化从喷嘴12中逸出，在衬底上成膜。这种整体加热设计一方面提高了材料整体的加热速率，但是另一方面也极易引起材料局部受热过快造成喷溅，且随着世代线的不断扩大，生产周期的不断延长，坩埚的容积也在不断扩大，材料受热不均现象会越发严重，喷溅现象也随之变得越来越严重。另外，坩埚整体加热的方式也会使得局部(主要是底部)的有机材料一直暴露于高热环境中，因为热分解之类的原因而劣化。
而且，当前有机材料成本较高，为保证材料利用率的基础上，减少设备闲置时间，在蒸镀过程中，某些时候会需要调整蒸镀镀率，此时便需要进行降温模式，但在降温模式下，如果一次性关闭加热源，会导致蒸镀镀率发生瞬间变化，后续需要更多时间进行稳定，如果使用缓慢降温模式，也同样面临调整蒸镀镀率时间过久的问题。
发明内容
本发明提供一种用于蒸镀的加热装置和蒸镀设备，解决现有蒸镀设备加热不均蒸镀材料易喷射、易发生性能劣化，蒸镀镀率调整时不宜稳定的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明的实施例提供一种用于蒸镀的加热装置，包括：坩埚，用于盛装蒸镀原料；可移动加热单元，设置于所述坩埚的外部且蒸镀时高于蒸镀原料；称重传感装置，设置于所述坩埚的下方，用于称重所述坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量并输出；控制器，用于接收所述称重传感装置的输出，根据所述坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量计算所述坩埚内蒸镀原料的液位高度，并根据所述液位高度控制所述可移动加热单元到所述蒸镀原料的高度。
可选地，所述可移动加热单元包括：加热单元和用于驱动所述加热单元远离或靠近所述蒸镀原料的驱动机构。
优选地，所述驱动机构包括：至少两个立柱，其长度方向垂直于所述坩埚的底部；设置于所述立柱上的可移动支架，所述加热单元的两个端部分别固定于两个立柱的可移动支架上；驱动马达，用于驱动所述可移动支架沿所述立柱移动。
优选地，所述加热单元包括：加热丝，贴靠于所述坩埚外壁。
优选地，所述控制器具体用于控制所述可移动加热单元到所述蒸镀原料的高度，使所述可移动加热单元到所述蒸镀原料的高度保持恒定。
进一步地，所述加热装置，还包括：温度传感装置，用于测量所述蒸镀原料的温度；
所述温度传感装置与所述控制器相连，所述控制器还用于根据所述蒸镀原料的温度控制所述可移动加热单元到所述蒸镀原料的高度。
可选地，所述坩埚包括坩埚主腔体和设置于所述坩埚主腔体内的坩埚本体，所述称重传感装置设置于所述坩埚主腔体内，且位于所述坩埚本体的下方。
可选地，所述称重传感装置为半导体压力传感器。
本发明实施例还提供一种蒸镀设备，包括任一项所述的加热装置。
本发明实施例提供的用于蒸镀的加热装置和蒸镀设备，在坩埚的外部蒸镀原料的上方设置可移动加热单元，在坩埚的下方设置称重传感装置，称重传感装置称重坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量并输出至控制器，由控制器根据坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量计算坩埚内蒸镀原料的液位高度，并根据该液位高度控制上述可移动加热单元到蒸镀原料的高度。本方案从上部加热蒸镀原料，并且可以通过控制可移动加热单元到蒸镀原料的高度，控制蒸镀原料的受热程度，可以避局部(主要是底部)一直暴露于高热环境中，受热过快造成喷溅或者性能劣化，在调整蒸镀镀率时，可以直接通过调整控制可移动加热单元到蒸镀原料的高度来实现，不存在蒸镀镀率调整时不宜稳定的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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例，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它的附图。
图1为现有蒸镀设备中的加热装置示意图；
图2为本发明实施例提供的用于蒸镀的加热装置的示意图；
图3为本发明实施例提供的加热装置的工作示意图；
图4为本发明实施例提供的加热装置的俯视结构示意图。
附图标记
10-坩埚，11-加热线，12-喷嘴，13-可移动加热单元，131-立柱，
132-可移动支架，133-加热丝，14-称重传感装置，101-坩埚主腔体，
102-坩埚本体。
具体实施方式
本发明提供一种用于蒸镀的加热装置和蒸镀设备，解决现有蒸镀设备加热不均蒸镀材料易喷射、易发生性能劣化，蒸镀镀率调整时不宜稳定的问题。
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。
本发明实施例提供一种用于蒸镀的加热装置，如图2所示，该装置包括：坩埚10，用于盛装蒸镀原料；可移动加热单元13，设置于坩埚10的外部且蒸镀时高于蒸镀原料的上方；称重传感装置14，设置于坩埚10的下方，用于称重坩埚10及坩埚内蒸镀原料的重量并输出；控制器(图中未示出)，用于接收称重传感装置14的输出，根据坩埚10及坩埚内蒸镀原料的重量计算坩埚10内蒸镀原料的液位高度，并根据液位高度控制可移动加热单元13到蒸镀原料的高度。
本实施例所述可移动加热单元13设置于坩埚10的外部，且蒸镀时位于蒸镀原料的上方，从上向下加热蒸镀原料，坩锅10内蒸镀原料受热均匀，可避免因底部蒸镀原料一直暴露于高热环境中，受热过快造成喷溅或者性能劣化。称重传感装置14设置于坩埚10的下方，并与控制器通过信号线相连(或者通过无线通信方式相连)，用于称重坩埚10及坩埚10内蒸镀原料的重量并输出至控制器。所述称重传感装置14可以为半导体压力传感器，将坩埚10及坩埚10内蒸镀原料的重量转化为电信号输出，用以通过控制器控制移动加热单元13。控制器设置于蒸镀腔室的外部，接收称重传感装置14的输出，根据坩埚10及坩埚10内蒸镀原料的重量计算坩埚10内蒸镀原料的液位高度，然后据此控制可移动加热单元13的位置，调整可移动加热单元13到蒸镀原料的高度。
控制器对可移动加热单元13到蒸镀原料的高度的控制方案存在多种，本领域技术人员可根据实际情况进行设置。例如，一种可选地实施方式为，控制器控制可移动加热单元13到蒸镀原料的高度，使可移动加热单元13到蒸镀原料的高度保持恒定，一方面可以获得稳定的蒸镀镀率，另一方面成膜条件(主要是温度)不会因材料的消耗发生大的变化，制成的薄膜质量更佳。另外一种可选的控制方案是，控制器计算目前坩埚10内蒸镀原料的液位高度，并根据输入的蒸镀镀率及目前蒸镀原料的液位高度，计算如果要达到要求的蒸镀镀率，可移动加热单元13到蒸镀原料之间需要的高度设置值，然后将该设置值转变为可移动加热单元13可识别的指令，传送给移动加热单元13。其中，上述计算过程可利用预先输入的数据及公式，本领域技术人员可以根据具体应用情况进行设置，此处不再详细叙述。控制器为能实现上述控制功能的逻辑器件，具有一定的存储和编程功能，例如单片机。
本实施例所述加热装置利用质量反馈讯号控制加热单元移动，可以解决长时间蒸镀时坩锅内原料因受热不均可能导致的材料喷溅或者部分材料劣化的问题。另外，通过控制可移动加热单元，可以提高材料的加热效率，进而达到增加器件产量的效果；还可以更方便调节蒸镀镀率，在需要降温时，达到较快降温速度，进而减少设备空闲时间，降低生产成本的目的。
为了本领域技术人员更好的理解本发明实施例提供的加热装置，下面通过具体的实施例对本发明提供的方案进行详细说明。
具体见图2所示，坩埚10包括坩埚主腔体(坩埚Housing)101和设置于坩埚主腔体101内的坩埚本体102，坩埚主腔体101外部设置可移动加热单元13，可移动加热单元13包括：加热单元和用于驱动加热单元远离或靠近蒸镀原料的驱动机构，加热单元例如可包括：加热丝133，贴靠于坩埚10的外壁；驱动机构包括：至少两个立柱131，其长度方向垂直于坩埚10的底部；设置于立柱131上的可移动支架132，加热丝133的两个端部分别固定于两个立柱的可移动支架上；驱动马达(图中未示出)，用于驱动可移动支架132沿立柱131移动。
立柱131其长度方向垂直于坩埚10的底部，并不严格限定，只要立柱131的设置方向能够使加热丝133沿立柱131移动以靠近或远离坩埚10内的蒸镀原料即可。加热丝133的数目不限于一条，可以多条并联，并且为达到均匀加热的目的，加热丝133优选如图4所示，沿坩埚主腔体101腔壁外部的圆周设置。驱动马达用于驱动可移动支架132沿立柱131移动，图中可移动支架132的外形呈块状，驱动马达可以直接设置于块状可移动支架132内。
以OLED制造中的有机材料蒸镀为例，加入有机材料的坩埚放于坩埚本体102后，位于坩埚本体102中下方的称重传感装置14将信号传与驱动机构，调整加热单元中加热丝的位置，使得有机材料在不会发生喷溅的情况下加热速率最高。在工作过程中，控制器会依据称重传感装置14反馈的质量变化信号，控制加热丝133进行移动，加热如此一来，减少了有机材料在高温中暴露的时间，而且可以持续保持蒸镀所需要的蒸镀镀率。
进一步地，上述加热装置还包括：温度传感装置，用于测量蒸镀原料的温度；温度传感装置与控制器相连，控制器还用于根据蒸镀原料的温度控制可移动加热单元到蒸镀原料的高度。
在蒸镀过程中，某些时候会需要调整蒸镀镀率，因此便需要进行降温模式,在降温模式下，如果一次性关闭加热源，会导致蒸镀镀率瞬间变化，后续需要更多时间进行稳定，如果使用缓慢降温模式，也同样面临调整蒸镀镀率时间过久问题，而本发明的加热装置，一方面通过将加热丝远离蒸镀原料可以立即进行降温，在温度变化过大时，可以立即通过温度信号控制驱动机构移动加热单元，进而增加降温速度，相对的也减少了不必要的有机材料损耗。
本发明实施例提供的用于蒸镀的加热装置，在坩埚的外部蒸镀原料的上方设置可移动加热单元，从上部加热蒸镀原料；在坩埚的下方设置称重传感装置，称重传感装置称重坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量并输出至控制器，由控制器根据坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量计算坩埚内蒸镀原料的液位高度，并根据该液位高度控制上述可移动加热单元到蒸镀原料的高度，进而控制蒸镀原料的受热程度，避局部(主要是底部)一直暴露于高热环境中，受热过快造成喷溅或者性能劣化，在调整蒸镀镀率时，可以直接通过调整控制可移动加热单元到蒸镀原料的高度来实现，不存在蒸镀镀率调整时不宜稳定的问题。
本发明实施例还提供一种蒸镀设备，包括任一项的加热装置。该蒸镀设备中应用了可移动的加热单元，在不同的工艺阶段，可以上下移动加热单元提高材料升温或降温的时间，提高材料加热效率。称重传感装置通过将材料质量转换成电信号，控制坩埚加热单元移动至适当位置，具体而言，本发明蒸镀设备根据坩埚内每段不同的材料损耗量，透过精密称重传感装置测定，反馈至控制加热单元的控制器，使得加热单元移动，进而达到坩锅内材料均匀受热，避免在长时间的加热过程中，有机材料因为受热不均使得一些热敏感性高的有机材料发生劣化现象，或者，因为加热不均匀导致有机材料消耗过程中出现蒸镀镀率波动的现象发生。综上，本发明提供的蒸镀设备，可以使坩埚内蒸镀原料受热均匀，避免蒸镀材料喷射、发生性能劣化等现象，同时便于调整蒸镀镀率。
为了便于清楚说明，在本发明中采用了第一、第二等字样对相似项进行类别区分，该第一、第二字样并不在数量上对本发明进行限制，只是对一种优选的方式的举例说明，本领域技术人员根据本发明公开的内容，想到的显而易见的相似变形或相关扩展均属于本发明的保护范围内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于蒸镀的加热装置，其特征在于，包括：
坩埚，用于盛装蒸镀原料；
可移动加热单元，设置于所述坩埚的外部且蒸镀时高于蒸镀原料；
称重传感装置，设置于所述坩埚的下方，用于称重所述坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量并输出；
控制器，用于接收所述称重传感装置的输出，根据所述坩埚及坩埚内蒸镀原料的重量计算所述坩埚内蒸镀原料的液位高度，并根据所述液位高度控制所述可移动加热单元到所述蒸镀原料的高度。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述可移动加热单元包括：加热单元和用于驱动所述加热单元远离或靠近所述蒸镀原料的驱动机构。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述驱动机构包括：
至少两个立柱，其长度方向垂直于所述坩埚的底部；
设置于所述立柱上的可移动支架，所述加热单元的两个端部分别固定于两个立柱的可移动支架上；
驱动马达，用于驱动所述可移动支架沿所述立柱移动。
4.根据权利要求2或3所述的加热装置，其特征在于，所述加热单元包括：加热丝，贴靠于所述坩埚外壁。
5.根据权利要求1-3任一项所述的加热装置，其特征在于，所述控制器具体用于控制所述可移动加热单元到所述蒸镀原料的高度，使所述可移动加热单元到所述蒸镀原料的高度保持恒定。
6.根据权利要求1-3任一项所述的加热装置，其特征在于，还包括：温度传感装置，用于测量所述蒸镀原料的温度；
所述温度传感装置与所述控制器相连，所述控制器还用于根据所述蒸镀原料的温度控制所述可移动加热单元到所述蒸镀原料的高度。
7.根据权利要求1-3任一项所述的加热装置，其特征在于，所述坩埚包括坩埚主腔体和设置于所述坩埚主腔体内的坩埚本体，所述称重传感装置设置于所述坩埚主腔体内，且位于所述坩埚本体的下方。
8.根据权利要求1-3任一项所述的加热装置，其特征在于，所述称重传感装置为半导体压力传感器。
9.一种蒸镀设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的加热装置。
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