CN110172672B - Oled蒸镀设备的真空系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OLED蒸镀设备的真空系统及其工作方法，真空系统包括一个真空腔体及若干蒸发源，所述真空腔体通过真空插板阀与蒸发源连通，真空腔体及各个蒸发源分别通过各自的真空管路与真空泵连接，每一真空管路上均设有真空角阀；真空腔体及各个蒸发源分别通过各自的氮气管路与氮气钢瓶连接，每一氮气管路上均设有气动截止阀。本系统通过在设备主体腔体与蒸发源腔体之间增加真空插板阀，使得各蒸发源腔体与主体腔体之间的相互独立，进而使主体腔体、各蒸发源腔体间独立抽真空、破真空，互不干扰，减少了更换膜材料时整个系统的频繁破真空操作，提高蒸镀设备的产能及蒸镀质量。

Description

OLED蒸镀设备的真空系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及OLED蒸镀设备，具体涉及一种OLED蒸镀设备的真空系统及其工作方法。

背景技术

有机发光器件(OLED)以其节能、健康、轻薄、环保、自发光、响应时间短、结构简单、可实现柔性等优势，在照明和显示领域受到越来越多的关注，其发展前景广阔。

OLED具有非常简单的三明治结构，最上层与最下层是两个薄膜电极，在两个电极之间制作了多层有机薄膜，在两个电极间通电后器件会发光。而OLED生产与制成中最核心的工艺就是真空蒸镀，蒸镀设备提供蒸镀工艺与制成的可行性。蒸镀设备真空腔体的稳定性直接决定材料的利用率、工艺的稳定性、产品的产能、产品的良率。

OLED膜层进行制备时，通常采用真空蒸镀技术，即在真空腔室中，通过加热加热源坩埚内的膜材料向真空腔室内的玻璃基板蒸镀有机材料，并利用晶振来控制膜厚。

坩埚内的膜材料在蒸镀过程中持续消耗，当材料用尽时需要添加新材料。现有蒸镀设备的真空腔室与各蒸发源之间直接联通，更换单个蒸发源内的膜材料时，需要真空腔室与各蒸发源共同破真空。频繁破真空，蒸发源中坩埚内的膜材料会频繁的接触大气，加剧了空气、水汽、灰尘对膜材料的污染，从而影响镀膜质量，甚至使膜材料失效增加材料消耗。并且，降低了蒸镀设备的产能。

发明内容

本发明提供一种OLED蒸镀设备的真空系统及其工作方法，通过在设备主体腔体与蒸发源腔体之间增加真空插板阀，使得各蒸发源腔体与主体腔体之间的相互独立，进而使主体腔体、各蒸发源腔体间独立抽真空、破真空，互不干扰，减少了更换膜材料时整个系统的频繁破真空操作，提高蒸镀设备的产能及蒸镀质量。

为此，本发明采用的技术方案是：

一种OLED蒸镀设备的真空系统，包括一个真空腔体及若干蒸发源，所述真空腔体通过真空插板阀与蒸发源连通，真空腔体及各个蒸发源分别通过各自的真空管路与真空泵连接，每一真空管路上均设有真空角阀；真空腔体及各个蒸发源分别通过各自的氮气管路与氮气钢瓶连接，每一氮气管路上均设有气动截止阀。

进一步地，所述真空插板阀为气动阀。真空插板阀动作的动力为压缩空气，要求压缩空气的压力≥0.5Mpa，通过气压开启真空插板阀，气压压力稳定，可靠性高。

进一步地，所述真空泵为罗茨真空泵。罗茨真空泵效率高，运行平稳。

进一步地，所述真空管路及氮气管路的材质均为316LEP不锈钢。316LEP不锈钢耐腐蚀好，强度高。

进一步地，所述真空腔体的真空管路的管径是各个蒸发源的真空管路的管径的1.6倍。根据真空腔体及蒸发源的气体的抽气量选择各自的真空管路，真空腔体的真空管路的管径是各个蒸发源的真空管路的管径的1.6倍时抽真空系统的真空分配最为合理，同时抽真空时的抽气效率最高。

进一步地，所述真空腔体及各个蒸发源的各真空管路汇集到一根总管后与真空泵连接。安装方便，减少真空管路的设置，减小真空泄漏点。

进一步地，所述真空腔体及各个蒸发源的各氮气管路汇集到一根总管后与氮气钢瓶连接。安装方便，减少氮气管路的设置，减小氮气泄漏点。

一种如上所述任意一种真空系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：关闭需更换膜材料的蒸发源与真空腔体之间真空插板阀；关闭需更换膜材料的蒸发源的真空支管上的真空角阀；

步骤S2：开启需更换膜材料的蒸发源的氮气支管上的气动阀截止阀，打开氮气钢瓶的出口阀，氮气钢瓶中的氮气通过氮气总管、氮气支管进入需更换膜材料的蒸发源中，直至需更换膜材料的蒸发源内腔压力与大气压力平衡，关闭需更换膜材料的蒸发源的氮气支管上的气动阀截止阀；

步骤S3：拆除需更换膜材料的蒸发源的固定螺丝，轻轻取出坩埚，掏净坩埚内的剩余膜材料，添加或者更换新膜材料；

步骤S4：关闭氮气钢瓶的出口阀，关闭更换膜材料的蒸发源的氮气支管上的气动阀截止阀，打开需更换膜材料的蒸发源的真空支管上的真空角阀；

步骤S5：开启真空泵，当真空管路内的真空度到目标值后，开启需更换膜材料的蒸发源的真空支管上的真空角阀，直至需更换膜材料的蒸发源内真空度达到目标值；

步骤S6：打开需更换膜材料的蒸发源与真空腔体之间插板阀，使得需更换膜材料的蒸发源与真空腔体连通，所有蒸发源与真空腔体处于统一的蒸镀环境中。

本发明的有益效果：

1、通过在设备主体腔体与蒸发源腔体之间增加真空插板阀，使得各蒸发源腔体与主体腔体之间的相互独立，进而使主体腔体、各蒸发源腔体间独立抽真空、破真空，互不干扰，保障真空腔体的蒸镀环境。

2、减少了现有蒸镀设备更换或者添加膜材料的时间，从而使蒸镀设备腔体的环境(真空度、洁净度)维持良好的状态，保障了蒸镀设备的稳定性和工艺的稳定性。

3、有效降低了蒸镀设备抽真空和破真空时间，提高了蒸镀设备的稼动率。

4、大大减少更换膜材料时设备主体腔体和大气接触的时间，避免了坩埚内的剩余原料因重新接触空气而受到影响，甚至失效，提高原料的利用率，降低了生产的成本同时保障了产品的性能。

附图说明

图1是本申请的OLED蒸镀设备的真空系统的抽真空系统示意图；

图2是本申请的OLED蒸镀设备的真空系统的破真空系统示意图。

图中：001、主体腔体，002、蒸发源，003、真空插板阀，004、蒸发源真空角阀，005、真空腔体真空角阀，006、真空总管，007、真空泵，008、气动截止阀，009、氮气总管，010、氮气钢瓶。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施方式1

参阅图1、图2，一种OLED蒸镀设备的真空系统，包括一个真空腔体001及五个蒸发源002，真空腔体001通过真空插板阀003分别与五个蒸发源002连通，真空腔体001及五个蒸发源002上均设有真空支管及氮气支管，真空腔体001的真空支管上设有真空角阀005，蒸发源002的真空支管上设有真空角阀002，真空腔体001及五个蒸发源002的真空支管汇集至一根真空总管006后与真空泵007连接。真空腔体001及五个蒸发源002的氮气支管汇集至一根氮气总管009后与氮气钢瓶010连接。各氮气支管上均设有气动截止阀008。

在本实施例中，所有氮气管道及真空管道均采用316LEP不锈钢材质，真空腔体001的真空支管的公称直径为DN40，蒸发源002的真空支管的公称直径为DN25。真空角阀005选用DN40的XLG-40型号。真空角阀002选用DN25的XLG-25型号。真空泵007选用EVS-200P型号，其抽气速度为10000L/min，极限真空为0.5Pa。氮气钢瓶选用40L的WZA232-40-15I型号，氮气钢瓶内氮气纯度为99.999％。

真空插板阀具有体积小、结构紧凑、密封可靠、操作灵活、通道流畅、流阻小、重量轻、易安装、易拆卸等优点，可在工作压力760torr～1*E-9torr范围内，使用温度-29-650℃情况下正常工作。真空插板阀根据各蒸发源出口的法兰尺寸选型适配。真空插板阀的开关、闭合的需满足条件以下两个条件，1：各蒸发源与真空腔体的压差在真空插板阀的允许的压差范围内，在本实施例中真空插板阀门开启时阀板两侧的压差≤2.7×103Pa。2：蒸发源及真空腔体的温度均小于50℃。

在本实施例中，选用SERIES 12.1-DN160型号的真空插板阀，配备的压缩空气压力为0.5Mpa。

本系统的工作方式是：

当任意一个蒸发源需要添加或者更换膜材料时，首先停止给蒸发源加热，并使其内部温度降至50℃以下，操作方法如下：

步骤S1：关闭需更换膜材料的蒸发源002与真空腔体001之间真空插板阀003；关闭需更换膜材料的蒸发源002的真空支管上的真空角阀004；

步骤S2：开启需更换膜材料的蒸发源002的氮气支管上的气动阀截止阀008，打开氮气钢瓶010的出口阀，氮气钢瓶010中的氮气通过氮气总管009、氮气支管进入需更换膜材料的蒸发源002中，直至需更换膜材料的蒸发源002内腔压力与大气压力平衡，关闭需更换膜材料的蒸发源002的氮气支管上的气动阀截止阀008；

步骤S3：拆除需更换膜材料的蒸发源002的固定螺丝，轻轻取出坩埚，掏净坩埚内的剩余膜材料，添加或者更换新膜材料；

步骤S4：关闭氮气钢瓶010的出口阀，关闭更换膜材料的蒸发源002的氮气支管上的气动阀截止阀008，打开需更换膜材料的蒸发源002的真空支管上的真空角阀004；

步骤S5：开启真空泵007，当真空管路006内的真空度到目标值后，开启需更换膜材料的蒸发源002的真空支管上的真空角阀004，直至需更换膜材料的蒸发源002内真空度达到目标值；

步骤S6：打开需更换膜材料的蒸发源002与真空腔体001之间插板阀003，使得需更换膜材料的蒸发源002与真空腔体001连通，所有蒸发源与真空腔体处于统一的蒸镀环境中。

以上是对多蒸发源真空设备需更换一个蒸发源的膜材料的过程的描述，当需更换多个蒸发源的膜材料时，操作步骤与上述一致。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。

Claims (6)

1.一种OLED蒸镀设备的真空系统，包括一个真空腔体及若干蒸发源，其特征在于，所述真空腔体通过真空插板阀与蒸发源连通，真空腔体及各个蒸发源分别通过各自的真空管路与真空泵连接，每一真空管路上均设有真空角阀；真空腔体及各个蒸发源分别通过各自的氮气管路与氮气钢瓶连接，每一氮气管路上均设有气动截止阀；

所述真空腔体及各个蒸发源的各真空管路汇集到一根总管后与真空泵连接；

所述真空腔体及各个蒸发源的各氮气管路汇集到一根总管后与氮气钢瓶连接。

2.如权利要求1所述的真空系统，其特征在于，所述真空插板阀为气动阀。

3.如权利要求1所述的真空系统，其特征在于，所述真空泵为罗茨真空泵。

4.如权利要求1所述的真空系统，其特征在于，所述真空管路及氮气管路的材质均为316LEP不锈钢。

5.如权利要求1所述的真空系统，其特征在于，所述真空腔体的真空管路的管径是各个蒸发源的真空管路的管径的1.6倍。

6.一种用于权利要求1~5任意一项所述真空系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：关闭需更换膜材料的蒸发源与真空腔体之间真空插板阀；关闭需更换膜材料的蒸发源的真空支管上的真空角阀；

步骤S2：开启需更换膜材料的蒸发源的氮气支管上的气动阀截止阀，打开氮气钢瓶的出口阀，氮气钢瓶中的氮气通过氮气总管、氮气支管进入需更换膜材料的蒸发源中，直至需更换膜材料的蒸发源内腔压力与大气压力平衡，关闭需更换膜材料的蒸发源的氮气支管上的气动阀截止阀；

步骤S3：拆除需更换膜材料的蒸发源的固定螺丝，轻轻取出坩埚，掏净坩埚内的剩余膜材料，添加或者更换新膜材料；

步骤S4：关闭氮气钢瓶的出口阀，关闭更换膜材料的蒸发源的氮气支管上的气动阀截止阀，打开需更换膜材料的蒸发源的真空支管上的真空角阀；

步骤S5：开启真空泵，当真空管路内的真空度到目标值后，开启需更换膜材料的蒸发源的真空支管上的真空角阀，直至需更换膜材料的蒸发源内真空度达到目标值；

步骤S6：打开需更换膜材料的蒸发源与真空腔体之间插板阀，使得需更换膜材料的蒸发源与真空腔体连通，所有蒸发源与真空腔体处于统一的蒸镀环境中。