CN112095078B - 一种用于面蒸发源的冷却缓存室及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种用于面蒸发源的冷却缓存室及驱动方法，包括CDA系统、冷却室、冷却装置和可伸缩夹持装置；所述CDA系统通过通入管道连接所述冷却室，所述CDA系统用于通入压缩气体来对金属薄片降温；所述冷却室还设置有排出管道，所述排出管道用于排出CDA系统通入的压缩气体；所述冷却室设置有阀门，所述可伸缩夹持装置和所述冷却装置设置在所述冷却室中；所述可伸缩夹持装置用于夹取金属薄片到冷却装置上；所述冷却装置包括下冷却板，所述下冷却板用于承载金属薄片并对其冷却上述技术方案可以确保蒸镀膜层的厚度和膜层的均匀性，而且还可以延长金属薄片的使用寿命。

Description

一种用于面蒸发源的冷却缓存室及驱动方法

技术领域

本发明涉及蒸镀技术领域，尤其涉及一种用于面蒸发源的冷却缓存室及驱动方法。

背景技术

有机发光二极管(简称OLED)在固体照明等领域具有广阔的应用前景，已有的OLED显示装置一般是采用真空蒸镀的方式成膜，面蒸发源的研究开发为真空蒸镀工艺的蒸发源开发锦上添花。

面蒸发源蒸镀的步骤是在真空环境下，首先在面源蒸镀腔中用点/线/面蒸发源将金属薄片蒸镀上有机材料薄膜，如图3中的a所示。然后在面源倒置腔中把镀上有机薄膜的金属薄片进行倒置，如图3中的b所示。之后传送到蒸发源蒸镀腔，蒸发源蒸镀腔的腔体中有先从基板装载腔和遮罩保存腔传送过来的基板和遮罩板，继而加热镀上有机材料的金属面薄片，使有机物蒸气通过遮罩板蒸镀到基板上，如图3中的c所示。最后将金属薄片传送到冷却室进行冷却，如图3中的d序号所示。蒸镀好的金属薄片送到基板保存腔，如图3中的e所示。

在金属薄片(如基板、晶圆等)镀上蒸镀材料后，一般采用快速冷却方法来冷却金属薄片，即用水冷板直接对金属薄片进行冷却。在申请号为CN201710201664.8，名称为一种冷却板和蒸镀装置中，便是使用冷却板的多个冷却管路来冷却物体。但这样容易让金属薄片发生破碎，并让金属薄片的韧性和可塑性会变差。如果经常使用后金属薄片表面会出现不平整情况，这样使得蒸镀到金属面上的有机材料薄膜不均匀，等到在蒸发源蒸镀腔中进行蒸镀成膜时，金属薄片上的有机薄膜均匀性达不到标准。

发明内容

为此，需要提供一种用于面蒸发源的冷却缓存室及驱动方法，解决冷却金属薄片时，会让金属薄片发生破碎的问题。

为实现上述目的，本实施例提供了一种用于面蒸发源的冷却缓存室，包括CDA系统、冷却室、冷却装置和可伸缩夹持装置；

所述CDA系统通过通入管道连接所述冷却室，所述CDA系统用于通入压缩气体来对金属薄片降温；

所述冷却室还设置有排出管道，所述排出管道用于排出CDA系统通入的压缩气体；

所述冷却室设置有阀门，所述可伸缩夹持装置和所述冷却装置设置在所述冷却室中；

所述可伸缩夹持装置用于夹取金属薄片到冷却装置上；

所述冷却装置包括下冷却板，所述下冷却板用于承载金属薄片并对其冷却。

进一步地，还包括上冷却板和升降机构；

所述上冷却板和所述下冷却板平行，所述上冷却板和所述下冷却板包括冷却管道。

进一步地，所述冷却管道包括第一管道和第二管道，所述第二管道中冷却液的种类不同于所述第一管道中冷却液的种类。

进一步地，所述第一管道中冷却液为水。

进一步地，所述第一管道为多个，所述第二管道为多个：

所述第一管道和所述第二管道交替排布。

进一步地，还包括机械手臂；

所述机械手臂设置在所述冷却室的一侧，所述机械手臂用于将金属薄片送入到冷却室的阀门处。

进一步地，所述可伸缩夹持装置为多个，可伸缩夹持装置均匀分布在所述冷却装置周围。

进一步地，所述阀门为DV阀门。

本实施例提供一种用于面蒸发源的冷却缓存室驱动方法，所述驱动方法应用于上述实施例所述的一种用于面蒸发源的冷却缓存室驱动，所述驱动方法还包括控制系统，所述控制系统连接CDA系统、阀门、冷却装置和可伸缩夹持装置，所述控制系统用于执行如下步骤：

驱动阀门打开；

驱动可伸缩夹持装置抓取金属薄片到下冷却板上，同时驱动阀门关闭；

驱动CDA系统从通入管道通入压缩气体对金属薄片进行冷却，并让CDA系统通入的压缩气体从排出管道排出；

驱动升降机构带动上冷却板下压至下冷却板上的金属薄片上；

首先驱动上冷却板和下冷却板上的第一管道内通入冷却液；

在第一管道通入冷却液的一段时间后，驱动上冷却板和下冷却板上的第二管道内通入冷却液，第一管道和第二管道一起对金属薄片进行冷却；

停止供应冷却液到第一管道和第二管道中；

驱动升降机构带动上冷却板上升，使上冷却板与金属薄片分离。

区别于现有技术，上述技术方案通过CDA系统通入压缩气体对金属薄片进行初步降温，先让金属薄片的温度缓慢地降下来，以防止金属薄片过快冷却而受到质量问题，可以延长金属薄片的使用寿命，节约了生产成本。重要的是，可以提高金属薄片上有机薄膜的均匀性，提高产品的质量和竞争性。

附图说明

图1为本实施例所述冷却室的剖面结构示意图；

图2为本实施例所述冷却装置的剖面结构示意图；

图3为本实施例所述面蒸发源蒸镀的制作流程。

附图标记说明：

1、冷却装置；

11、上冷却板；

12、下冷却板；

13、第一管道；

14、第二管道；

2、可伸缩夹持装置；

3、机械手臂；

4、通入管道；

5、排出管道。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图3，本实施例提供一种用于面蒸发源的冷却缓存室，包括冷却室、CDA系统(压缩干燥空气系统)、冷却装置1和可伸缩夹持装置2。所述冷却室设置有阀门，所述阀门用于控制冷却室的开启与关闭。所述CDA系统通过通入管道4连接所述冷却室，所述CDA系统用于通入压缩气体来对金属薄片降温。所述冷却室还设置有排出管道5，所述排出管道5用于排出CDA系统通入的压缩气体。可以在排出管道5处设置有抽风机，降CDA系统通入的气体吸走。所述可伸缩夹持装置2和所述冷却装置1设置在所述冷却室中。所述可伸缩夹持装置2类似于机械手臂，所述可伸缩夹持装置2用于夹取金属薄片到冷却装置1上，如将放入到阀门处的金属薄片夹到冷却装置1处，再将金属薄片夹到阀门处等待冷却室外的机械手臂3夹取。所述冷却装置1包括下冷却板，所述金属薄片置于所述下冷却板12上，而后所述下冷却板12对金属薄片进行降温处理。

区别现有技术，一般采用快速冷却方法来冷却金属薄片，即用水冷板直接对金属薄片进行冷却，这样容易让金属薄片发生破碎，并让金属薄片的韧性和可塑性会变差。上述技术方案通过CDA系统通入压缩气体对金属薄片进行初步冷却，先让金属薄片的温度缓慢地降下来，以防止金属薄片过快冷却而受到质量问题，从而提高金属薄片上有机薄膜的均匀性，提高产品的质量和竞争性。

要说明的是，所述CDA系统包括离心式空气压缩机等，对气体进行压缩和干燥处理。在初步冷却时先通入少量的压缩气体，压缩气体如空气、氢气、氦气等。在另一侧设有排出管道，使得缓存室内的带有热量的气体排出去，从而起到对金属薄片预先降温的作用。在排出管道处可以设置一个抽风机来进一步排出气体。

在某些实施例中，所述冷却装置1可以为水冷板或者半导体制冷片的形式来对金属薄片进行冷却降温。水冷板利用管道内的流动的冷却液来吸收与带走热量，可以实现制冷的目的。半导体制冷片利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。

在本实施例中，所述冷却装置1为水冷板，即所述下冷却板包括冷却管道，在冷却管道中循环流动着冷却液，下冷却板中的冷却液在冷却管道中流动，可以吸收与带走热量下冷却板上的金属薄片的热量，以达到实现制冷的目的。要说明的是，冷却管道都连接有水循环系统，水循环系统包括水泵和水箱，水循环系统用来提供循环所需的水或者制冷液。所述上冷却板和下冷却板可以为导热系数高的材料，如陶瓷、铜、铝、不锈钢等。

在进一步的实施例中，在CDA系统对金属薄片的预先冷却后，让冷却板均匀、且快速地冷却金属薄片，所述冷却装置1包括上冷却板11、下冷却板12和升降机构。所述上冷却板11和所述下冷却板12平行设置，所述上冷却板和所述下冷却板包括冷却管道。所述升降机构连接所述上冷却板11，所述升降机构用于带动上冷却板11上升或者下降。将所述金属薄片置于所述下冷却板12上，所述升降机构带动上冷却板11下降贴合到下冷却板上的金属薄片，而后上冷却板11和下冷却板12一起冷却二者中间的金属薄片。

在优选的实施例中，所述冷却管道包括第一管道13和第二管道14。所述第二管道中的冷却液的种类不同于所述第一管道中冷却液的种类，使得第一管道和第二管道中是提供不同的冷却温度的。

第一管道中的冷却液可以是冷水或者是蒸馏水，第二管道中的冷却液为常用的用于水冷的制冷液，如液氮、硅油、乙醇(C2H5OH，俗名酒精)、乙二醇(C2H4(OH)2，俗名甜醇)等。第一管道和第二管道中的冷却液可以调整。上述技术方案利用第一管道中冷却液可以先对金属薄片进行预降温，然后第一管道和第二管道中冷却液同时对金属薄片进行后续的降温。可以确保蒸镀膜层的厚度和膜层的均匀性，而且还可以延长金属薄片的使用寿命，并且不会浪费过的金属薄片，节约了生产成本。

请参阅图1，优选的，所述上冷却板11和所述下冷却板12是平行于水平面设置，使得金属薄片可以水平且平稳地置于所述下冷却板12上。上冷却板设置在所述下冷却板的上方。

请参阅图2，在本实施例中，所述第一管道13为多个，所述第二管道14为多个。所述第一管道13和所述第二管道14交替排布。多个的第一管道13和制冷管道可以对金属薄片进行快速降温，同时又保障了基板的稳定性。多个所述第一管道13与所述制冷管道可以是平行地设置，也可以是弯折地设置，只要起到将冷却的范围布满上冷却板和下冷却板的便表面即可。

请参阅图1，在本实施例中，为了将金属薄片取出或者存入冷却室中，还包括机械手臂3。所述机械手臂3设置在所述冷却室的一侧，所述机械手臂3用于将金属薄片送入到冷却室处。当冷却室的阀门打开后，机械手臂3将金属薄片送进到冷却室，然后可伸缩夹持装置2把金属薄片夹持住，取出金属薄片的顺序为相反的。

要说明的是，升降机构可以连接到冷却室的顶部，所述升降机构可以是由气缸或者液压缸所驱动的伸缩杆。如：伸缩杆的一端连接到气缸的伸缩端，伸缩杆的另一端连接所述上冷却板，伸缩杆可以沿着气缸做直线往复运动，并带动与之连接的上冷却板进行移动。

请参阅图3，面蒸发源蒸镀的步骤是在真空环境下，首先在面源蒸镀腔中用点/线/面蒸发源将金属薄片蒸镀上有机材料薄膜，如图3中的a所示。然后在面源倒置腔中把镀上有机薄膜的金属薄片进行倒置，如图3中的b所示。之后传送到蒸发源蒸镀腔，蒸发源蒸镀腔的腔体中有先从基板装载腔和遮罩保存腔传送过来的基板和遮罩板，继而加热镀上有机材料的金属面薄片，使有机物蒸气通过遮罩板蒸镀到基板上，如图3中的c所示。最后将金属面薄片传送到冷却室进行冷却，如图3中的d序号所示。蒸镀好的基板送到基板保存腔，如图3中的e所示。所以在本实施例中，所述冷却缓存室中也可以设置有基板装载腔、面源蒸镀腔、面源倒置腔、蒸发源蒸镀腔、基板保存腔、遮罩保存腔及基板卸载腔。

在本实施例中，所述可伸缩夹持装置2为多个，可伸缩夹持装置2均匀分布在所述冷却装置1周围，实现夹取多个的金属薄片，提高金属薄片输送的效率。

在本实施例中，所述阀门为DV阀门。

要说明的是，因为可伸缩夹持装置2和机械手臂为现有技术，在此便不详细说明其结构。

本实施例还提供一种用于面蒸发源的冷却缓存室驱动方法，所述驱动方法应用于本实施例所述的一种用于面蒸发源的冷却缓存室驱动，所述驱动方法还包括控制系统，所述控制系统连接CDA系统、阀门、冷却装置(上冷却板和下冷却板)和可伸缩夹持装置，所述控制系统用于执行如下步骤：

驱动机械手臂将金属薄片抓取到冷却室的阀门处。

驱动冷却室的阀门打开。

驱动可伸缩夹持装置抓取金属薄片到下冷却板上，同时驱动阀门关闭，使冷却室保持独立。

驱动CDA系统从通入管道通入压缩气体对金属薄片进行冷却，并让CDA系统通入的压缩气体从排出管道排出。CDA系统通入压缩气体来降温的时间可以为5分钟、10分钟、15分钟、20分钟等，根据实际生产情况而定。

驱动升降机构带动上冷却板下压至下冷却板上的金属薄片上，无需将上冷却板过度压合到金属薄品上，避免金属薄片受到过大的压力。

首先驱动上冷却板和下冷却板上的第一管道内通入冷却液，在第一管道通入冷却液的一段时间(如3分钟、5分钟、10分钟、15分钟等)后，驱动上冷却板和下冷却板上的第二管道内通入冷却液。此时第一管道和第二管道一起对金属薄片进行冷却，第一管道和第二管道可以同时对金属薄片进行冷却，冷却的时间可以是5分钟、10分钟、15分钟、20分钟等。即，先用第一管道对金属薄片进行降温冷却，而后第一管道和第二管道同时进行冷却降温。

对金属薄片冷却完毕后，停止通入冷却液到第一管道和第二管道中。

驱动升降机构带动上冷却板上升，使上冷却板与金属薄片分离。冷却好的金属薄片暂时存放在缓存室中的下冷却板上，以待使用。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于面蒸发源的冷却缓存室，其特征在于，包括CDA系统、冷却室、冷却装置和可伸缩夹持装置；

所述CDA系统通过通入管道连接所述冷却室，所述CDA系统用于通入压缩气体来对金属薄片降温；

所述冷却室还设置有排出管道，所述排出管道用于排出CDA系统通入的压缩气体；

所述冷却室设置有阀门，所述可伸缩夹持装置和所述冷却装置设置在所述冷却室中；

所述可伸缩夹持装置用于夹取金属薄片到冷却装置上；

所述冷却装置包括下冷却板，所述下冷却板用于承载金属薄片并对其冷却；

所述冷却装置还包括上冷却板，所述上冷却板和所述下冷却板平行，所述上冷却板和所述下冷却板包括冷却管道，所述冷却管道包括第一管道和第二管道，所述第二管道中冷却液的种类不同于所述第一管道中冷却液的种类。

2.根据权利要求1所述的一种用于面蒸发源的冷却缓存室，其特征在于，还包括升降机构，所述升降机构连接所述上冷却板，所述升降机构用于带动上冷却板上升或者下降。

3.根据权利要求1所述的一种用于面蒸发源的冷却缓存室，其特征在于，所述第一管道中冷却液为水。

4.根据权利要求1所述的一种用于面蒸发源的冷却缓存室，其特征在于，所述第一管道为多个，所述第二管道为多个：

所述第一管道和所述第二管道交替排布。

5.根据权利要求1所述的一种用于面蒸发源的冷却缓存室，其特征在于，还包括机械手臂；

所述机械手臂设置在所述冷却室的一侧，所述机械手臂用于将金属薄片送入到冷却室的阀门处。

6.根据权利要求1所述的一种用于面蒸发源的冷却缓存室，其特征在于，所述可伸缩夹持装置为多个，可伸缩夹持装置均匀分布在所述冷却装置周围。

7.根据权利要求1所述的一种用于面蒸发源的冷却缓存室，其特征在于，所述阀门为DV阀门。

8.一种用于面蒸发源的冷却缓存室驱动方法，其特征在于，所述驱动方法应用于权利要求2所述的一种用于面蒸发源的冷却缓存室驱动，所述驱动方法还包括控制系统，所述控制系统连接CDA系统、阀门、冷却装置和可伸缩夹持装置，所述控制系统用于执行如下步骤：

驱动阀门打开；

驱动可伸缩夹持装置抓取金属薄片到下冷却板上，同时驱动阀门关闭；

驱动CDA系统从通入管道通入压缩气体对金属薄片进行冷却，并让CDA系统通入的压缩气体从排出管道排出；

驱动升降机构带动上冷却板下压至下冷却板上的金属薄片上；

首先驱动上冷却板和下冷却板上的第一管道内通入冷却液；

在第一管道通入冷却液的一段时间后，驱动上冷却板和下冷却板上的第二管道内通入冷却液，第一管道和第二管道一起对金属薄片进行冷却；

停止供应冷却液到第一管道和第二管道中；

驱动升降机构带动上冷却板上升，使上冷却板与金属薄片分离。