CN107267920B - 蒸镀设备、坩埚及蒸镀方法 - Google Patents
蒸镀设备、坩埚及蒸镀方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种蒸镀设备,包括主腔体、与主腔体连接的抽真空装置、控制装置及至少一个蒸发位,还包括至少一个储备腔体、能够受控制装置控制而吊装/夹持坩埚并使坩埚在蒸发位与储备腔体之间进行转移的坩埚更换装置,储备腔体通过第一通孔与主腔体的内部空间连通,第一通孔处设有能够受控制装置控制而移位以使第一通孔改变通闭状态的隔离密封件,蒸发位位于主腔体的底部内侧并设有加热装置;坩埚更换装置包括伸缩升降式旋转吊装机构,伸缩升降式旋转吊装机构与主腔体的底面连接且处于主腔体的内部空间内,其中包括多个储备腔体,增加了备用坩埚的数量,降低了破主腔体真空环境的次数,并同时降低了该操作给主腔体带来的水氧污染,提高了OLED生产制作的效率。
Description
技术领域
本发明涉及显示器制造领域,尤其涉及一种蒸镀设备、坩埚及蒸镀方法。
背景技术
在平板显示器中,有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器具有宽视角、高亮度、高对比度、低驱动电压和快速响应的优点,被认为是下一代显示技术,并以其色彩鲜艳、功耗低、产品薄等诸多优点在市场上受到了广大消费者的喜爱。目前实现OLED器件量产的方法主要为蒸镀方法,由于OLED器件对水氧十分敏感,因此在制作OLED显示器时,需要在高真空条件下进行,并利用电阻丝对放置在专用坩埚内的源材料进行加热,源材料蒸发出来在基板上形成薄膜,通过精细金属掩膜板实现薄膜的图案化,因此OLED显示器中蒸镀是必不可少的制程。
现有技术的蒸镀设备中,坩埚填料量有限,在蒸镀过程每次材料用尽后都需要破真空,打开真空腔室重新添加材料,既耽误了OLED显示器的制作时间,同时不能很好的保证蒸镀腔室内的低水氧环境,从而容易产生污染,因此有必要对用于OLED显示器制作的蒸镀设备进行改进,以达到降低蒸镀制作过程污染的问题。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种蒸镀设备、坩埚及蒸镀方法,其解决了蒸镀过程中因单个坩埚填料量有限,而需频繁破蒸镀腔室真空环境进行坩埚更换或添加源材料,进而耽误制作时间的问题,以及频繁破蒸镀腔室真空环境带来的水氧污染问题。
为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种蒸镀设备,包括主腔体、与所述主腔体连接的抽真空装置、控制装置及至少一个蒸发位,还包括至少一个储备腔体、能够受所述控制装置控制而吊装/夹持坩埚并使所述坩埚在所述蒸发位与储备腔体之间进行转移的坩埚更换装置,所述储备腔体通过第一通孔与所述主腔体的内部空间连通,所述第一通孔处设有能够受所述控制装置控制而移位以使所述第一通孔改变通闭状态的隔离密封件,所述蒸发位位于所述主腔体的底部内侧并设有加热装置;所述坩埚更换装置包括伸缩升降式旋转吊装机构,所述伸缩升降式旋转吊装机构与所述主腔体的底面连接且处于所述主腔体的内部空间内。
进一步地,所述储备腔体开设有一开口及与所述开口相对应的开关门,所述开口及所述开关门位于所述主腔体内部空间外,所述储备腔体与所述抽真空装置连接。
进一步地,所述伸缩升降式旋转吊装机构包括第一端和第二端,所述第一端与所述主腔体的底面连接且处于所述主腔体的内部空间内,所述第二端设有电磁铁/夹持装置,用于吊装/夹持坩埚实现坩埚位置的转移。
进一步地,所述主腔体为圆柱形且包括多个所述蒸发位,所述蒸发位沿所述主腔体底部内侧底面下沉并围绕所述主腔体轴心线均匀分布,形成多个蒸发腔体,多个所述储备腔体围绕所述主腔体轴心线均匀分布且所述储备腔体顶面与所述主腔体底面连接,且在连接处设有所述第一通孔,使所述储备腔体与所述主腔体的内部空间连通。
优选地,所述开口及所述开关门位于所述储备腔体侧壁,多个所述储备腔体形成的环位于多个所述蒸发位形成的环内。
本发明还提供了一种坩埚,所述坩埚与上述任意一项所述的蒸镀设备相配合,所述坩埚设有被所述坩埚更换装置吊装/夹持的吊装固定件。
进一步地,所述吊装固定件为磁性金属环,所述坩埚包括坩埚本体,所述坩埚本体顶部设有一开口,所述磁性金属环一端内嵌在所述坩埚本体顶部,并与所述坩埚本体过盈配合连接或者粘接;
和/或所述吊装固定件为与所述坩埚本体一体成型的并设在所述坩埚本体外周的环状限位槽。
本发明还提供了一种蒸镀方法,该蒸镀方法采用上述任意一项蒸镀设备及与蒸镀设备相配合的坩埚,所述蒸镀方法包括:
转移步骤:所述坩埚内材料耗尽时,所述控制装置驱动所述坩埚更换装置,将蒸镀过的所述坩埚转移至所述储备腔体内,并从所述储备腔体内取出一备用的所述坩埚,将备用的所述坩埚转移至所述蒸发位。
进一步地,所述储备腔体开设有开口及与所述开口相对应的开关门,所述转移步骤之后,还包括:
更换步骤:所述控制装置控制所述隔离密封件关闭所述第一通孔,对所述储备腔体充气,打开所述储备腔体的所述开关门,取出蒸镀过的所述坩埚,将备用的所述坩埚放回所述储备腔体内,关闭所述开关门,对所述储备腔体抽真空至预设真空度。
优选地,所述坩埚更换装置包括所述伸缩升降式旋转吊装机构,所述伸缩升降式旋转吊装机构包括第一端和设有吊装固定件的第二端,所述吊装固定件为电磁铁/夹持装置,所述坩埚顶部设有磁性金属环和/或所述坩埚外周设有环状限位槽,所述转移步骤之中,还包括:
位置调整步骤:所述控制装置控制所述伸缩升降式旋转吊装机构,使所述第二端旋转至放置在所述蒸发位上且已经被蒸镀过的所述坩埚的角度,所述控制装置控制第二端至蒸镀过的所述坩埚的上方;
吊装/夹持步骤:所述控制装置控制所述第二端的所述电磁铁与所述磁性金属环接触,开启电磁铁吸住蒸镀过的所述坩埚;或者所述控制装置控制所述第二端的所述夹持装置到预设高度,所述夹持装置夹住蒸镀过的所述坩埚;
放置步骤:所述控制装置控制所述隔离密封件使所述第一通孔处于开启的状态,将蒸镀过的所述坩埚放置在所述储备腔体内,并从所述储备腔体中取出一备用的所述坩埚转移至所述蒸发位。
相比现有技术,本发明的方案具有以下优点:
1、本发明的蒸镀设备,包括主腔体、储备腔体、蒸发位,在主腔体和储备腔体连通的第一通孔处设置有一隔离密封件,隔离密封件关闭第一通孔时,使主腔体和储备腔体的分别保持各自的环境状态,其中主腔体与抽真空装置连接,蒸镀前,抽真空装置对主腔体抽真空到预设真空度,隔离密封件使主腔体抽真空过程只对主腔体进行抽真空,提高了主腔体抽真空的效率;特别针对在更换储备腔体中的备用坩埚时,隔离密封件关闭第一通孔时,主腔体中可维持蒸镀时的真空状态,使储备腔体的真空环境对主腔体不造成污染,避免了破坏主腔体真空度的情况下更换备用坩埚中的蒸镀材料。
2、本发明的蒸镀设备,储备腔体开设有一开口及与所述开口相对应的开关门,开口及开关门位于主腔体内部空间外,方便了对储备腔体中备用坩埚的更换,且储备腔体还与抽真空装置连接,实现在更换完储备腔体中的坩埚后,对储备腔体进行抽真空,提高生产效率。
3、本发明的蒸镀设备,还包括了一坩埚更换装置,坩埚更换装置包括了伸缩升降式旋转吊装机构,伸缩升降式旋转吊装机构位于主腔体内部,方便在主腔体内更换蒸发位和储备腔体之间的坩埚,伸缩升降式旋转吊装机构末端设有吊装/夹持装置,吊装/夹持装置实现自动化的快速的更换蒸发位和储备腔体之间的坩埚,且在不工作时,伸缩升降式旋转吊装机构可缩短至旋转吊装机构的与主腔体的连接端,以避免对蒸镀流造成干扰,吊装夹持装置为电磁铁/夹持装置,电磁铁可通过磁性便可实现吊装坩埚,使取放坩埚过程更简单,夹持装置可使取放坩埚过程中更为稳固。
4、本发明的蒸镀设备,储备腔体位于主腔体外侧,在储备腔体顶部与主腔体连接并开设第一通孔,蒸发位沿主腔体底面下层,使蒸发位和储备腔体不会干扰蒸镀时的热流,且也有利于坩埚能平稳的放置在蒸发位和储备腔体中,在主腔体中设有多个蒸发位和多个储备腔体,多个蒸发位和多个储备腔体围绕所述主腔体轴心线均匀分布,便于预设置伸缩升降式旋转吊装机构在储备腔体中需要调整的角度和伸长度,也有利于一次对多个坩埚进行蒸镀,在储备腔体中也可放置多个备用坩埚,避免多次破真空更换储备腔体中的备用坩埚,节约了OLED的制作时间,提高了生产效率。
5、本发明的蒸镀设备,开口及开关门设置在储备腔体的侧壁,便于通过其他装置或者手取放坩埚,主腔体设有多个蒸发位,在多个蒸发位形成的环内包括了多个储备腔体,多个储备腔体形成环形,伸缩升降式旋转吊装机构设置在主腔体中间,在更换蒸发位和储备腔体之间的坩埚时,只需要一个伸缩升降式旋转吊装机构便可实现更换,也便于在蒸发位和储备腔体间转移坩埚。
6、本发明提供了一种和蒸镀设备相配合坩埚,坩埚顶部设有磁性金属环,便于电磁铁吸附坩埚,实现坩埚的转移,和/或在坩埚本体外侧设置与夹持装置相配合的环状限位槽,使坩埚能稳固的被夹持装置夹持。
7、本发明提供了一种采用上述蒸镀设备和坩埚的蒸镀方法,该方法在使用上述蒸镀设备和坩埚情况下,保证了在不破坏主腔体真空度的情况实现储备腔体中备用坩埚的更换,保护了主腔体中的真空环境,避免了破蒸镀腔室真空环境带来的水氧污染问题,同时节约了转移坩埚的时间,实现了简单高效的转移坩埚。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明的一种蒸镀设备的示意图;
图2为本发明的一种蒸镀设备的一种实施方式的俯视图,主要示出了储备腔体为扇环形且储备腔体为连续设置;
图3为本发明的一种蒸镀设备的另一种实施方式的俯视图,主要示出了储备腔体为扇环形且储备腔体间设置有一段间距;
图4为本发明的一种坩埚的一种实施方式的俯视图;
图5为本发明的一种坩埚的一种实施方式的主视图,主要示出了磁性金属环与坩埚本体的相对位置;
图6为本发明的一种坩埚的另一种实施方式的主视图,主要示出了磁性金属环与坩埚本体的相对位置以及环形限位槽在坩埚本体上的位置和形状。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示,本发明提供的一种蒸镀设备1000,包括主腔体1、与所述主腔体1连接的抽真空装置(未标号,下同)、控制装置(未标号,下同)及至少一个蒸发位11,所述主腔体1单独与抽真空装置,便于抽真空装置对主腔体1进行抽真空,还包括至少一个储备腔体2、能够受所述控制装置控制而吊装/夹持坩埚并使所述坩埚3在所述蒸发位11与储备腔体2之间进行转移的坩埚更换装置4,例如,在进行蒸镀前,储备腔体2用于在其中储备用于蒸镀的备用坩埚3,其中,在所述蒸发位11放置有用于蒸镀的坩埚,蒸发位11上的坩埚3蒸镀完成后,蒸发位11上的坩埚3可与储备腔体2中的备用坩埚3交换,将蒸发位11上蒸镀过的坩埚放置到储备腔体2中,储备腔体2中的坩埚放置到蒸发位11上,并对蒸发位11上新换的坩埚进行蒸镀,以此来提高生产OLED的制作效率,缩短生产时间。
如图1和图2所示,所述储备腔体2通过第一通孔12与所述主腔体1的内部空间连通,第一通孔12使所述储备腔体2和所述主腔体1能够能连通,有利于将坩埚3从所述主腔体1中转移进入所述储备腔体2中,或者有利于将坩埚3从储备腔体2中转移至所述主腔体1中,所述第一通孔12处设有能够受所述控制装置控制而移位以使所述第一通孔12改变通闭状态的隔离密封件5,例如,所述隔离密封件5关闭所述第一通孔12时,所述主腔体1和所述储备腔体2的内部空间被隔断,所述主腔体1和所述储备腔体2可以各自保持各自的环境状态,有利于所述主腔体1保持有利于蒸镀的真空环境状态,所述主腔体1的真空环境状态不被所述储备腔体2环境状态污染,所述隔离密封件5移离所述第一通孔12位置处,所述第一通孔12为打开状态,所述储备腔体2和所述主腔体1处于连通状态,此时可以对所述主腔体1中的坩埚3和所述储备腔体2中的坩埚3进行更换,所述蒸发位11位于所述主腔体1的底部内侧并设有加热装置(未标号,下同),所述蒸发位11设置加热装置,所述加热装置为加热丝,且在整个所述蒸发位11设置有加热丝,实现对坩埚3的加热,并可使所述主腔体1内部的温度由底部逐渐往主腔体1内部空间的上部扩散,从而形成对流,缩短加热和蒸镀的时间,提高所述主腔体1内部的温度;所述坩埚更换装置4包括伸缩升降式旋转吊装机构41,所述伸缩升降式旋转吊装机构41与所述主腔体1的底面连接且处于所述主腔体1的内部空间内,伸缩升降式旋转吊装机构41主要配合前述蒸发位11、储备腔体2和坩埚3进行使用,设置在所述主腔体1的内部,有利于在储备腔体2和所述主腔体1的环境状态一致时,避免人为的多次破坏所述主腔体1中的真空环境,实现更换所述蒸发位11和所述储备腔体2之间坩埚3,所述伸缩升降式旋转吊装机构41为机械臂。
在其中一种实施方式中,所述机械臂为伸缩式机械臂,伸缩式机械臂的臂长为单一方向的调节,例如,所述伸缩升降式旋转吊装机构41为伸缩式机械臂时,其中伸缩式机械臂的一端与所述主腔体1的控制装置的连接机构42连接,另一端用于在转移所述坩埚3时与所述坩埚3连接,在转移所述坩埚3时,所述控制装置控制所述伸缩升降式旋转吊装机构41的一端为基点,沿其轴向的另一端伸长伸缩式机械臂,以此改变伸缩式机械臂另一端在所述主腔体1中的位置,伸长伸缩式机械臂的臂长延伸至预设长度时,伸缩式机械臂以一端连接机构42为基点,所述控制装置控制所述伸缩升降式旋转吊装机构41旋转,即所述控制装置控制伸缩式机械臂绕连接机构42旋转,并带动伸缩式机械臂另一端旋转至将要被更换的所述坩埚3的位置,以此实现自动化的调整所述伸缩升降式旋转吊装机构41的位置,所述另一端配合后述的固定件,实现所述坩埚位置的转移,且伸缩式机械臂在不使用时可缩短至连接机构42处,连接机构42缩短自身沿轴向的距离,带动伸缩式机械臂更靠近主腔体的壁面,避免在蒸镀过程中对蒸镀气流造成干扰。
在另一种实施方式中,所述机械臂为多段式机械臂,多段式机械臂的臂段数量大于等于2,第一段机械臂的首端与所述主腔体1内部的控制装置的连接机构42连接,末段机械臂与中间段机械臂连接,中间段机械臂可以相邻两段机械臂首尾连接,也可以是一段的首端连接在相邻段机械臂的中间位置,末段机械臂的末端用于在转移所述坩埚3时与所述坩埚3连接,在控制装置的作用下,连接机构42在控制装置的控制下可实现旋转的作用,并带动机械臂旋转,使机械臂可达到将被移动的所述坩埚3的角度,再以各段机械臂的连接点为基点,调整相邻段机械臂的夹角,使得末段机械臂的末端位于将被移动的所述坩埚3的上方,末段机械臂末端配合后述的固定件,实现所述坩埚位置的转移,在不使用时,在控制装置的作用下,缩短连接机构42的轴向长度,使机械臂更靠近主腔体1的壁面,同样可避免在蒸镀过程中对蒸镀气流造成干扰。
进一步地,如图1所示,所述储备腔体2开设有一开口21及与所述开口21相对应的开关门22,所述开口21及所述开关门22位于所述主腔体1内部空间外,所述开口21和所述开关门22主要用于更换储备腔体2中的备用坩埚3,所述储备腔体2与所述抽真空装置连接,例如,在更换储备腔体2中的备用坩埚的过程中,所述隔离密封件5关闭密封了所述第一通孔12,对储备腔体2充气,此时,储备腔体2中的真空环境将会被破坏,且在打开或者关闭所述开口21处的开关门22时,外界的空气环境也将会进入所述储备腔体2中,储备腔体2的环境被污染,储备腔体与抽真空装置通过另设的阀门实现连接,可在更换完成备用坩埚3,所述开口21处的开关门22关闭后,抽真空装置可单独对储备腔体2进行抽真空至预设真空度,在更换坩埚3和抽真空过程中,第一通孔12被所述隔离密封件5关闭,使主腔体1中的真空环境不会因为储备腔体2中真空环境的变化而遭到破坏,所述储备腔体2中抽真空至预设真空度时,可将所述隔离密封件5移位,所述第一通孔12处于打开状态,并对蒸发位11上的所述坩埚3和所述储备腔体2中的备用所述坩埚进行更换,此时储备腔体2与主腔体1的真空环境一致,储备腔体2的真空环境也不会对主腔体1的真空环境造成污染。
进一步地,如图1所示,所述伸缩升降式旋转吊装机构41包括第一端411和第二端412,在其中一种实施方式中,所述第一端411为前述伸缩式机械臂的一端,所述第二端412为前述伸缩式机械臂的另一端,在另一种实施方式中,所述第一端411为前述多段式机械臂的第一段机械臂的首端,所述第二端412为前述多段式机械臂的末段的末端,所述第一端411与所述主腔体1的连接机构42连接且处于所述主腔体1的内部空间内,所述第二端412设有电磁铁6/夹持装置(未示出),用于吊装/夹持坩埚3实现坩埚6位置的转移,为了能正常使用以及在蒸镀过程中所述电磁铁6和所述夹持装置的物理和化学结构不发生变化,所述电磁铁6和所述夹持装置均采用的是耐高温材质;例如,所述伸缩升降式旋转吊装机构41位于所述主腔体1的内部,第一端411与所述主腔体1的连接机构42连接,主要作用在于为伸缩、升降或旋转所述伸缩升降式旋转吊装机构41提供一个支撑点,便于所述伸缩升降式旋转吊装机构41转移所述坩埚3,在其中一种实施方式中,所述第二端412设有所述电磁铁6,所述电磁铁6配合后续的所述坩埚3一起使用,所述坩埚3设有磁性金属,所述电磁铁6通电时,所述电磁铁6产生磁性,所述磁性金属环7受到所述电磁铁6磁性的吸附作用,并被所述电磁铁6吸附,并带动吊装起所述坩埚3,所述电磁铁6断电时,所述电磁铁6的磁性便消失,便可放下所述坩埚3,所述电磁铁6持续通电,所述电磁铁6就将产生持续的磁性,便可实现所述坩埚3从所述蒸发位11转移至所述储备腔体2,或者将所述储备腔体2中的所述坩埚3转移至所述蒸发位11,所述电磁铁6将所述坩埚3放置稳定后,所述电磁铁6断电,所述电磁铁6的磁性消失,便不会对所述坩埚3上设置的磁性金属产生吸附力,以此实现所述坩埚3位置的转移。
在另一种实施方式中,所述第二端412设有夹持装置,所述夹持装置配合后续的所述坩埚3一起使用,所述坩埚3设有与所述夹持装置配合使用的有利于所述夹持装置稳固夹持的固定件(未标号,下同),所述夹持装置位置移动到预设位置,所述预设位置为所述坩埚3上设置的固定件处,所述夹持装置便可夹持所述坩埚3,将所述坩埚3从所述蒸发位11转移至所述储备腔体2,或者将所述储备腔体2中的所述坩埚3转移至所述蒸发位11,实现所述坩埚3位置的转移。
在其他实施方式中,所述第二端412同时设有所述电磁铁6和夹持装置,两者配合使用,共同保证转移所述坩埚3过程中的稳定性。
进一步地,如图1和图2所示,所述主腔体1为圆柱形且包括多个所述蒸发位11,所述蒸发位11沿所述主腔体1底部内侧底面下沉并围绕所述主腔体1轴心线均匀分布,形成多个蒸发腔体111,多个所述储备腔体2围绕所述主腔体1轴心线均匀分布且所述储备腔体2顶面与所述主腔体1底面连接,且在连接处设有所述第一通孔12,使所述储备腔体2与所述主腔体1的内部空间连通,所述主腔体1设置为圆柱形,便于将多个所述蒸发位11和所述储备腔体2均匀分布在所述主腔体1的底面,使所述储备腔体2和所述蒸发位11可以相互对应,所述储备腔体2的顶面与所述主腔体1的底面连接,所述蒸发位11沿所述主腔体1底部内侧底面下沉,避免对蒸镀时的热流造成干扰。
例如,所述蒸发位11设置有加热装置,所述加热装置设置在所述蒸发腔体111的壁面和底面,以实现对所述坩埚体31和所述坩埚3顶部进行加热,避免了蒸发材料沉积在所述坩埚3的顶部,另外,所述加热装置产生热量,使加热装置附近的气流温度升高,而远离加热装置的气流温度相对较低,温度升高的气流和温度较低的气流将相向运动而形成对流,由于在所述主腔体1内部空间内没有其他结构对气流的流动性造成干扰,使所述主腔体1中的温度加热效率高,温度分布更为均匀,使所述蒸发位11处的加热装置产生的热量可通过热流的形式在主腔体1的内部形成对流,使主腔体1内部的温度分布更为均匀,所述伸缩升降式旋转吊装机构41位于所述主腔体1底部的中央,且所述中央位置的底面沿所述主腔体1内部空间的底面下沉,形成中央腔体13,所述伸缩升降式旋转吊装机构41的所述第一端411与所述中央腔体13底面的连接机构42连接,所述伸缩升降式旋转吊装机构41在蒸镀过程中,其可以缩短降低至所述主腔体1的底部,同样可以降低了对蒸镀气流的干扰。
多个所述蒸发位11可以一次性对多个所述坩埚3进行蒸镀,多个储备腔体可一次性存放多个备用的所述坩埚3,所述储备腔体2顶面与所述主腔体1的连接处开设所述第一通孔12,并配合所述第一通孔12设置了所述隔离密封件5,所述隔离密封件5与所述第一通孔12的大小和形状相匹配,以实现隔离密封的作用。
进一步的,如图1所示,所述储备腔体2中设置有托盘23,托盘23用于放置所述坩埚3,且在所述托盘23的下方设置有受所述控制装置连接的传送装置24,使得所述坩埚3在所述传送装置24的作用下,可将其传送到所述开口21处,或者将其传送到所述第一通孔12处,例如,所述储备腔体2中的传送装置24传送所述坩埚3至所述第一通孔12处,在所述蒸发位11上的坩埚3蒸镀结束时,所述伸缩升降式旋转吊装机构41的第二端412吊装/夹持上所述蒸发位11上的所述坩埚3,并在控制装置的作用下,将所述坩埚3转移至所述第一通孔12上方,所述控制装置控制所述隔离密封件5,使得所述隔离密封件5在所述主腔体1的内部可沿所述第一通孔12的轴心线方向远离所述第一通孔12,所述控制装置再次控制所述隔离密封件5沿所述第一通孔12的径向方向远离所述第一通孔12,使所述第一通孔12可不被所述隔离密封件5遮挡,所述控制装置控制所述伸缩升降式旋转吊装机构41的第二端412将吊装/夹持所述坩埚3放置到所述储备腔体2中的托盘23上,所述伸缩升降式旋转吊装机构41的第二端412吊装/夹持备用的所述坩埚3至所述蒸发位11,所述控制装置控制所述隔离密封件5至所述第一通孔12处,并关闭所述第一通孔12;在更换所述储备腔体2中的备用的所述坩埚3时,所述传送装置24下降,将所述坩埚3传送至所述开口21处,使得在打开所述开关门22时,可从所述储备腔体中取出所述坩埚3。
在其他实施方式中,所述坩埚3通过所述伸缩升降式旋转吊装机构41传送至所述开口21处。
在其中一种实施方式中,所述第一通孔12的大小与单一的所述坩埚3的外径相匹配,使得所述坩埚3在所述伸缩升降式旋转吊装机构41的作用下,可顺利的通过所述第一通孔12,所述第一通孔12的形状与所述坩埚3的形状相匹配。
在另一种实施方式中,所述第一通孔12的大小与所述储备腔体2和所述主腔体1接触面的大小相匹配,使得在进行坩埚转移时,可一次从一个所述储备腔体2中更换多个所述蒸发位11的所述坩埚3,所述第一通孔12的形状为接触面的形状。
在又一种实施方式中,所述第一通孔12的大小与多个所述坩埚3的外径相匹配,同样可实现一次从一个所述储备腔体2中更换多个所述蒸发位11的所述坩埚3,并使单个的所述坩埚3能顺利的通过所述第一通孔12,所述第一通孔12的形状可以为圆形或者长方形。
优选地,所述开口21及所述开关门22位于所述储备腔体2侧壁,便于打开所述开关门22时,可观察所述坩埚3,也便于更换所述储备腔体2中的所述坩埚3,所述开关门22设置有橡胶密封圈,用于关闭所述开关门22时,所述储备腔体2可实现密封的作用,多个所述储备腔体2形成的环位于多个所述蒸发位11形成的环内,即所述蒸发位11位于所述储备腔体2外侧,在进行蒸镀时,使得所述主腔体1壁内侧气流由于导热作用而降低的温度可被加热装置快速的加热升温,同时所述主腔体1内部热流流通更为均匀,主腔体1内部的温度分布更为均匀。
在一种实施方式中,如图2所示,所述储备腔体2为3个独立的腔体,且为扇环形,并分别与抽真空装置连接,一个所述储备腔体2中可放置6个所述备用坩埚,所述蒸发位11在所述储备腔体外侧均匀分布设置有6个,使得一个所述储备腔体2可以对应两个所述蒸发位11,在进行蒸镀前,所述主腔体1的蒸发位11可放置6个用于蒸镀的所述坩埚3,所述储备腔体2中可放置18个备用的所述坩埚3,使一次抽真空可对24个坩埚进行蒸镀,避免了因单个坩埚填料量有限,而需频繁破蒸镀腔室真空环境进行坩埚更换或添加源材料,进而耽误制作时间的问题,以及频繁破蒸镀腔室真空环境带来的水氧污染问题,提高了生产制作OLED的效率。
进一步的,所述储备腔体2可根据设计需要再次划分为N个储备腔体2,例如N=3~6,并分别与抽真空装置连接。
如图3所示,在另一种实施方式中,相邻所述储备腔体2之间可设置一定间距,有利于保证各储备腔体2的密封性能,且在提高储备腔体2抽真空的效率。
在其他的实施方式中,所述主腔体1的形状可以为长方形或者正方形,所述储备腔体2可以是侧壁与所述主腔体1的侧壁连接,且在连接处开设所述第一通孔12,在所述第一通孔12处设置所述隔离密封件5,且所述隔离密封件5与所述第一通孔12的大小和形状相匹配,以实现隔离密封的作用,所述蒸发位11位于所述主腔体1内部底面且围绕所述主腔体1底面的轴心线均匀分布并下沉,所述蒸发位11设置有所述加热装置,所述伸缩升降式旋转吊装机构41位于所述主腔体1底部的中央,且所述中央位置的底面沿所述主腔体1内部空间的底面下沉,形成中央腔体13,所述主腔体1与所述储备腔体2分别与所述抽真空装置连接,以实现单独对所述主腔体1与所述储备腔体2抽真空,所述第一通孔12的大小为接触处面的大小时,所述第一通孔12的形状为接触面的形状,所述第一通孔12的大小为小于接触面的外径,且可以示出多个所述坩埚3时,所述第一通孔12的形状可以为长方形、圆形、正方形或长椭圆形。
所述储备腔体2可为圆形、长方形或者正方形,进一步的,所述储备腔体2可以设置在所述主腔体1轴心线的一侧,且所述储备腔体2在所述主腔体1的内部空间外,所述伸缩升降式旋转吊装机构41可设置在所述主腔体1轴心线的另一侧,且所述伸缩升降式旋转吊装机构41设置在所述主腔体1的内部空间内。
如图4至图6所示,本发明还提供了一种坩埚3,所述坩埚3与上述任意一项所述的蒸镀设备1000相配合,所述坩埚3设有被所述坩埚更换装置4吊装/夹持的吊装固定件,所述固定件与所述坩埚更换装置4配合使用,实现便捷快速的转移所述坩埚3的作用,具体的,所述坩埚3与所述伸缩升降式旋转吊装机构41配合使用。
进一步地,在一种实施方式中,如图4和图5,所述吊装固定件为磁性金属环7,所述磁性金属环7主要与前述所述电磁铁6配合使用,使得所述伸缩升降式旋转吊装机构41在通电时可吸附所述磁性金属环7,所述坩埚3包括坩埚本体31,所述坩埚本体31顶部设有一开口,所述磁性金属环7一端内嵌在所述坩埚本体31顶部,便于所述电磁铁6产生磁性时,所述磁性金属环7受到均匀的吸附力,使得所述坩埚3也受到均匀的吊装力,所述坩埚3在被吸附时,不会发生歪斜或者倾倒,并所述磁性金属环7与所述坩埚本体31过盈配合连接或者粘接,粘接为耐高温粘接材料将所述磁性环7和所述坩埚本体31粘接在一起,在吊装过程中,过盈配合连接或者粘接使所述坩埚本体31不会和所述磁性金属环7发生脱离的现象,为了能正常的使用以及在蒸镀过程中所述磁性金属环7的化学结构不发生变化,所述磁性金属环7为耐高温材质。
在另一种实施方式中,如图6所示,所述吊装固定件为与所述坩埚本体31一体成型的并设在所述坩埚本体31外周环状限位槽32,且在所述坩埚本体31顶部设置有前述的所述磁性金属环7,降低了外界因素对夹持稳定性的影响,例如,在转移所述坩埚3时,所述坩埚3的所述磁性金属环7被所述伸缩升降式旋转吊装机构41的所述电磁铁6吸附住,在将所述坩埚3移离所述蒸发位11/移离所述第一通孔12过程中,所述环状限位槽32裸露在所述主腔体1中时,所述夹持装置夹持在所述限位槽32中,在发生抖动时,即使所述坩埚3远离所述磁性金属环7,所述夹持装置上方的所述坩埚本体31挡在所述夹持装置外,使得所述坩埚3不会滑落,当然,也可在所述坩埚3完全裸露在所述主腔体1中时,再用所述夹持装置夹持所述坩埚3。优选地,所述环状限位槽32设置在所述坩埚本体31的中部,所述环状限位槽32的底面可以为弧形。
在其他的实施方式中,所述环状限位槽33也可设置在所述坩埚本体31的上部或者下部。
本发明还提供了一种蒸镀方法,该蒸镀方法采用上述任意一项蒸镀设备1000及与蒸镀设备1000相配合的坩埚3,所述蒸镀方法包括:
转移步骤:所述坩埚3内材料耗尽时,所述控制装置驱动所述坩埚更换装置4,将蒸镀过的所述坩埚3转移至所述储备腔体2内,并从所述储备腔体2内取出一备用的所述坩埚3,将备用的所述坩埚3转移至所述蒸发位11。
进一步地,所述储备腔体2开设有开口21及与所述开口21相对应的开关门22,所述转移步骤之后,还包括:
更换步骤:所述控制装置控制所述隔离密封件5关闭所述第一通孔12,对所述储备腔体2充气,打开所述储备腔体2的所述开关门22,取出蒸镀过的所述坩埚3,将备用的所述坩埚3放回所述储备腔体2内,关闭所述开关门22,对所述储备腔体2抽真空至预设真空度。
优选地,所述坩埚更换装置4包括所述伸缩升降式旋转吊装机构41,所述伸缩升降式旋转吊装机构41包括第一端411和设有吊装固定件的第二端412,所述吊装固定件为电磁铁/6夹持装置,所述坩埚3顶部设有磁性金属环7/所述坩埚外周设有环状限位槽32,所述转移步骤之中,还包括:
位置调整步骤:所述控制装置控制所述伸缩升降式旋转吊装机构41,使所述第二端412旋转至放置在所述蒸发位11上且已经被蒸镀过的所述坩埚3的角度,所述控制装置控制第二端412至蒸镀过的所述坩埚3的上方;
吊装/夹持步骤:所述控制装置控制所述第二端412的所述电磁铁6与所述磁性金属环7接触,开启电磁铁6吸住蒸镀过的所述坩埚3;或者所述控制装置控制所述第二端412的所述夹持装置到预设高度,所述夹持装置夹住蒸镀过的所述坩埚3;
放置步骤:所述控制装置控制所述隔离密封件5使所述第一通孔12处于开启的状态,将蒸镀过的所述坩埚3放置在所述储备腔体2内,并从所述储备腔体2中取出一备用的所述坩埚3转移至所述蒸发位11。
以上所述仅是本发明的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种蒸镀设备,包括主腔体、与所述主腔体连接的抽真空装置、控制装置及至少一个蒸发位,其特征在于,还包括至少一个储备腔体、能够受所述控制装置控制而吊装/夹持坩埚并使所述坩埚在所述蒸发位与储备腔体之间进行转移的坩埚更换装置,所述储备腔体通过第一通孔与所述主腔体的内部空间连通,所述第一通孔处设有能够受所述控制装置控制而移位以使所述第一通孔改变通闭状态的隔离密封件,所述蒸发位位于所述主腔体的底部内侧并设有加热装置;所述坩埚更换装置包括伸缩升降式旋转吊装机构,所述伸缩升降式旋转吊装机构与所述主腔体的底面连接且处于所述主腔体的内部空间内。
2.根据权利要求1所述的蒸镀设备,其特征在于,所述储备腔体开设有一开口及与所述开口相对应的开关门,所述开口及所述开关门位于所述主腔体内部空间外,所述储备腔体与所述抽真空装置连接。
3.根据权利要求1或2所述的蒸镀设备,其特征在于,所述伸缩升降式旋转吊装机构包括第一端和第二端,所述第一端与所述主腔体的底面连接且处于所述主腔体的内部空间内,所述第二端设有电磁铁/夹持装置,用于吊装/夹持坩埚实现坩埚位置的转移。
4.根据权利要求1或2所述的蒸镀设备,其特征在于,所述主腔体为圆柱形且包括多个所述蒸发位,所述蒸发位沿所述主腔体底部内侧底面下沉并围绕所述主腔体轴心线均匀分布,形成多个蒸发腔体,多个所述储备腔体围绕所述主腔体轴心线均匀分布且所述储备腔体顶面与所述主腔体底面连接,且在连接处设有所述第一通孔,使所述储备腔体与所述主腔体的内部空间连通。
5.根据权利要求4所述的蒸镀设备,其特征在于,所述开口及所述开关门位于所述储备腔体侧壁,多个所述储备腔体形成的环位于多个所述蒸发位形成的环内。
6.一种坩埚,所述坩埚与权利要求1~5任意一项所述的蒸镀设备相配合,其特征在于,所述坩埚设有被所述坩埚更换装置吊装/夹持的吊装固定件。
7.根据权利要求6所述的坩埚,其特征在于,所述吊装固定件为磁性金属环,所述坩埚包括坩埚本体,所述坩埚本体顶部设有一开口,所述磁性金属环一端内嵌在所述坩埚本体顶部,并与所述坩埚本体过盈配合连接或者粘接;
和/或所述吊装固定件为与所述坩埚本体一体成型的并设在所述坩埚本体外周的环状限位槽。
8.一种蒸镀方法,其特征在于,包括任意一项权利要求1-5所述蒸镀设备和任意一项权利要求6-7所述坩埚,所述蒸镀方法包括:
转移步骤:所述坩埚内材料耗尽时,所述控制装置驱动所述坩埚更换装置,将蒸镀过的所述坩埚转移至所述储备腔体内,并从所述储备腔体内取出一备用的所述坩埚,将备用的所述坩埚转移至所述蒸发位。
9.根据权利要求8所述的蒸镀方法,其特征在于,所述储备腔体开设有开口及与所述开口相对应的开关门,所述转移步骤之后,还包括:
更换步骤:所述控制装置控制所述隔离密封件关闭所述第一通孔,对所述储备腔体充气,打开所述储备腔体的所述开关门,取出蒸镀过的所述坩埚,将备用的所述坩埚放回所述储备腔体内,关闭所述开关门,对所述储备腔体抽真空至预设真空度。
10.根据权利要求8所述的蒸镀方法,其特征在于,所述坩埚更换装置包括所述伸缩升降式旋转吊装机构,所述伸缩升降式旋转吊装机构包括第一端和设有吊装固定件的第二端,所述吊装固定件为电磁铁/夹持装置,所述坩埚顶部设有磁性金属环和/或所述坩埚外周设有环状限位槽,所述转移步骤之中,还包括:
位置调整步骤:所述控制装置控制所述伸缩升降式旋转吊装机构,使所述第二端旋转至放置在所述蒸发位上且已经被蒸镀过的所述坩埚的角度,所述控制装置控制第二端至蒸镀过的所述坩埚的上方;
吊装/夹持步骤:所述控制装置控制所述第二端的所述电磁铁与所述磁性金属环接触,开启电磁铁吸住蒸镀过的所述坩埚;或者所述控制装置控制所述第二端的所述夹持装置到预设高度,所述夹持装置夹住蒸镀过的所述坩埚;
放置步骤:所述控制装置控制所述隔离密封件使所述第一通孔处于开启的状态,将蒸镀过的所述坩埚放置在所述储备腔体内,并从所述储备腔体中取出一备用的所述坩埚转移至所述蒸发位。
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