CN114182209A - 一种oled材料蒸镀坩埚装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种OLED材料蒸镀坩埚装置及其使用方法，可调控的磁场结构设置于外坩埚的正下方，所述内坩埚和磁铁滑动机构设置于外坩埚内部，所述内坩埚在外坩埚的滑轨上进行上下运动，所述耐高温滚珠设置于内坩埚的外壁；所述磁铁滑动机构位于内坩埚的正下方，所述重力检测装置设置于磁铁滑动机构的正下方，外坩埚的内侧壁上方设有限位块，本发明通过在外坩埚内部设置可磁悬浮装置（即磁铁滑动机构），可对OLED材料进行可升降调节，当OLED材料消耗到一定量时，为了保证OLED材料恒定的蒸发速率，将OLED材料在外坩埚内部进行抬升，可充分利用剩余的OLED材料，减小材料的浪费，并且防止OLED材料在坩埚出料口裂解，提高了OLED器件的品质。
Description
技术领域
本发明属于平面显示技术领域，具体涉及一种OLED材料蒸镀坩埚装置及其使用方法。
背景技术
目前随着显示技术的发展，OLED显示器具备自发光特性，低功耗，宽视角，响应速度快，超轻期薄，抗震性好，可实现柔性显示与大面积全色显示等优势，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置显示面板行业中。
OLED显示器件通常由阳极、阴极、以及夹在阳极和阴极之间的有机电致发光材料层组成，其中有机电致发光材料层又包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、及电子注入层。OLED显示器件的发光机理是从阴、阳两级分别注入电子和空穴，被注入的电子和空穴经传输在发光层内复合，从而激发发光层分子产生单态激子，单态激子辐射衰减而发光。制备OLED显示器件主流的主要方式是真空加热镀膜，即在真空腔体内使用坩埚加热OLED材料，使其在一定温度下升华或者熔融汽化成蒸汽，透过金属掩膜板上的开孔沉积在基板上。使用点蒸发源进行OLED材料蒸镀的情况下，常常会因为点蒸发源各处的温差不均，导致坩埚内的OLED材料无法消耗完和材料易裂解等问题。
现当下制备OLED显示器件中的各膜层主要采用的是真空加热镀膜，真空加热镀膜的原理为：在真空腔体内采用电阻丝对坩埚内的OLED材料进行加热，使OLED材料在一定稳定的温度下进行升华或者熔融汽化成蒸汽，透过金属掩膜板上的开孔沉积在OLED基板上。常用的蒸发方式有点源和线源两种方式，采用点蒸发源进行OLED材料蒸镀的情况下，常常会因为点蒸发源各处的温差不均，导致坩埚内的OLED材料无法完全消耗，并且出现材料易裂解等问题。为此，我们提出一种OLED材料蒸镀坩埚装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种OLED材料蒸镀坩埚装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种OLED材料蒸镀坩埚装置，包括外坩埚，承载OLED材料的内坩埚，磁铁滑动机构，可调控的磁场结构，重力检测装置以及耐高温滚珠；
所述可调控的磁场结构设置于外坩埚的正下方，所述内坩埚和磁铁滑动机构设置于外坩埚内部，所述内坩埚在外坩埚的滑轨上进行上下运动，所述耐高温滚珠设置于内坩埚的外壁；
所述磁铁滑动机构位于内坩埚的正下方，所述重力检测装置设置于磁铁滑动机构的正下方，外坩埚的内侧壁上方设有限位块。
所述耐高温滚珠的制作材料不限于铁基、镍基、钼基、铌基和钨基耐热钢铁合金，其耐热程度为1000℃-1580℃。所述限位块用于在内坩埚在向上运动时，防止内坩埚位移出外坩埚。所述外坩埚的上端设有坩埚出料口。
通过磁场结构中通入的电流方向和大小控制外部磁场的磁场大小和方向，内坩埚往下滑动落在磁铁滑动机构上，重力检测装置检测到内坩埚的重量变小之后，再调试磁场结构中的通电线圈的电流大小，向上的磁场力将内坩埚往上顶到相应的位置，保持OLED材料升华后的运动路程一致。
一种OLED材料蒸镀坩埚装置的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、内坩埚中盛装的OLED材料的高度为H，OLED材料的升华液面到内坩埚的极限位置为F，OLED材料消耗后的高度为h，内坩埚向上运动的高度为f；
S2、OLED材料加入内坩埚，随着蒸镀时间的推移，内坩埚内部的OLED材料逐渐消耗，此时重力检测装置检测到承载着OLED材料的内坩埚的重量变小；
S3、通过调控磁场结构中的通电线圈的电流大小，调节增加向上的磁场力的大小，使承载着OLED材料的内坩埚向上运动距离为f，其中H=h+f，限位块确保了内坩埚在向上运动时，防止内坩埚位移出外坩埚；
因此OLED材料的熔融状态的液面高度，即升华液面的高度到外坩埚的坩埚出料口的距离F一直不变，使OLED材料在上升的过程中，被加热的时间保持一致，保证了OLED材料出坩埚出料口的温度不会超过材料裂解的温度，并且随着OLED材料的消耗，OLED材料的蒸发速率保持一致，保障了OLED器件的品质，减少不良品产生，并且使内坩埚底部的OLED材料得到充分利用，减少材料的浪费。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种OLED材料蒸镀坩埚装置及其使用方法，本发明通过在外坩埚内部设置可磁悬浮装置（即磁铁滑动机构），可对OLED材料进行可升降调节，当OLED材料消耗到一定量时，为了保证OLED材料恒定的蒸发速率，将OLED材料在外坩埚内部进行抬升，可充分利用剩余的OLED材料，减小材料的浪费，并且防止OLED材料在坩埚出料口裂解，提高了OLED器件的品质。
附图说明
图1为传统方案的OLED材料蒸镀坩埚的结构示意图；
图2为本发明的OLED材料刚刚加入内坩埚时的状态示意图；
图3为本发明的OLED材料刚刚加入时与OLED材料消耗后的状态对比示意图。
图中：1、外坩埚；2、加热电阻丝；3、内坩埚；4、磁铁滑动机构；5、OLED材料；6、磁场结构；7、重力检测装置；8、耐高温滚珠；9、升华液面；10、坩埚出料口；11、限位块；12、坩埚；t1、OLED材料在坩埚底部的温度；t2、OLED材料在熔融液面的温度；t3、OLED材料在坩埚开口的温度。
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。
传统方案的OLED材料蒸镀坩埚如图1所示，坩埚12周围缠绕着加热电阻丝2，加热电阻丝2为坩埚12提供热量，将坩埚12内的OLED材料5加热，使OLED材,5进行升华或者熔融汽化成蒸汽，其中坩埚12内部底部的温度为t1，熔融状态的OLED材料5表面的温度为t2，坩埚12开孔处的温度为t3，OLED材料5的裂解温度为T，由于坩埚12缠绕加热电阻丝2加热的缘故，OLED材料5在坩埚12内部分布的温度变化为T＞t3＞t2＞t1，比如在坩埚12内部加入10g有机发光OLED材料5，坩埚12底部的温度t1为350℃，OLED材料5熔融状态的温度为380℃，OLED材料5在坩埚口的温度t3为410℃，OLED材料5的裂解温度T为420℃，随着加热电阻丝2持续的给坩埚12加热，OLED材料5从熔融的液面升华后，蒸气状态的OLED材料5持续地被加热，当坩埚12底部的OLED材料5逐渐被消耗到一定程度后，蒸气状态的OLED材料5升华的路程将被拉升，被加热的时间将会延长，因此OLED材料5消耗到后期，OLED材料5出坩埚口的温度有接近或者超过OLED材料5裂解的温度，导致OLED材料5失效，OLED产品的品质变差。
本发明提供了如图2-3的一种OLED材料蒸镀坩埚装置，包括外坩埚1，承载OLED材料5的内坩埚3，磁铁滑动机构4，可调控的磁场结构6，重力检测装置7以及耐高温滚珠8；
所述可调控的磁场结构6设置于外坩埚1的正下方，所述内坩埚3和磁铁滑动机构4设置于外坩埚1内部，所述内坩埚3在外坩埚1的滑轨上进行上下运动，所述耐高温滚珠8设置于内坩埚3的外壁；
所述磁铁滑动机构4位于内坩埚3的正下方，所述重力检测装置7设置于磁铁滑动机构4的正下方，外坩埚1的内侧壁上方设有限位块11。
所述耐高温滚珠8的制作材料不限于铁基、镍基、钼基、铌基和钨基耐热钢铁合金，其耐热程度为1000℃-1580℃。
所述限位块11用于在内坩埚3在向上运动时，防止内坩埚3位移出外坩埚1。
所述外坩埚1的上端设有坩埚出料口10。
通过磁场结构6中通入的电流方向和大小控制外部磁场的磁场大小和方向，内坩埚3往下滑动落在磁铁滑动机构4上，重力检测装置7检测到内坩埚3的重量变小之后，再调试磁场结构6中的通电线圈的电流大小，向上的磁场力将内坩埚3往上顶到相应的位置，保持OLED材料5升华后的运动路程一致。
一种OLED材料蒸镀坩埚装置的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、内坩埚3中盛装的OLED材料5的高度为H，OLED材料5的升华液面9到内坩埚3的极限位置为F，OLED材料5消耗后的高度为h，内坩埚3向上运动的高度为f；
S2、OLED材料5加入内坩埚3，随着蒸镀时间的推移，内坩埚3内部的OLED材料5逐渐消耗，此时重力检测装置7检测到承载着OLED材料5的内坩埚3的重量变小；
S3、通过调控磁场结构6中的通电线圈的电流大小，调节增加向上的磁场力的大小，使承载着OLED材料5的内坩埚3向上运动距离为f，其中H=h+f，限位块11确保了内坩埚3在向上运动时，防止内坩埚3位移出外坩埚1；
因此OLED材料5的熔融状态的液面高度，即升华液面9的高度到外坩埚1的坩埚出料口10的距离F一直不变，使OLED材料5在上升的过程中，被加热的时间保持一致，保证了OLED材料5出坩埚出料口10的温度不会超过材料裂解的温度，并且随着OLED材料5的消耗，OLED材料5的蒸发速率保持一致，保障了OLED器件的品质，减少不良品产生，并且使内坩埚3底部的OLED材料5得到充分利用，减少材料的浪费。
综上所述，与现有技术相比，本发明通过在外坩埚1内部设置可磁悬浮装置（即磁铁滑动机构4），可对OLED材料5进行可升降调节，当OLED材料5消耗到一定量时，为了保证OLED材料5恒定的蒸发速率，将OLED材料5在外坩埚1内部进行抬升，可充分利用剩余的OLED材料5，减小材料的浪费，并且防止OLED材料5在坩埚出料口10裂解，提高了OLED器件的品质。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种OLED材料蒸镀坩埚装置，包括外坩埚（1），承载OLED材料（5）的内坩埚（3），磁铁滑动机构（4），可调控的磁场结构（6），重力检测装置（7）以及耐高温滚珠（8），其特征在于：所述可调控的磁场结构（6）设置于外坩埚（1）的正下方，所述内坩埚（3）和磁铁滑动机构（4）设置于外坩埚（1）内部，所述内坩埚（3）在外坩埚（1）的滑轨上进行上下运动，所述耐高温滚珠（8）设置于内坩埚（3）的外壁；
所述磁铁滑动机构（4）位于内坩埚（3）的正下方，所述重力检测装置（7）设置于磁铁滑动机构（4）的正下方，外坩埚（1）的内侧壁上方设有限位块（11）。
2.根据权利要求1所述的一种OLED材料蒸镀坩埚装置，其特征在于：所述耐高温滚珠（8）的制作材料不限于铁基、镍基、钼基、铌基和钨基耐热钢铁合金，其耐热程度为1000℃-1580℃。
3.根据权利要求1所述的一种OLED材料蒸镀坩埚装置，其特征在于：所述限位块（11）用于在内坩埚（3）在向上运动时，防止内坩埚（3）位移出外坩埚（1）。
4.根据权利要求1所述的一种OLED材料蒸镀坩埚装置，其特征在于：所述外坩埚（1）的上端设有坩埚出料口（10）。
5.根据权利要求1所述的一种OLED材料蒸镀坩埚装置，其特征在于：通过磁场结构（6）中通入的电流方向和大小控制外部磁场的磁场大小和方向，内坩埚（3）往下滑动落在磁铁滑动机构（4）上，重力检测装置（7）检测到内坩埚（3）的重量变小之后，再调试磁场结构（6）中的通电线圈的电流大小，向上的磁场力将内坩埚（3）往上顶到相应的位置，保持OLED材料（5）升华后的运动路程一致。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的OLED材料蒸镀坩埚装置的使用方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、内坩埚（3）中盛装的OLED材料（5）的高度为H，OLED材料（5）的升华液面（9）到内坩埚（3）的极限位置为F，OLED材料（5）消耗后的高度为h，内坩埚（3）向上运动的高度为f；
S2、OLED材料（5）加入内坩埚（3），随着蒸镀时间的推移，内坩埚（3）内部的OLED材料（5）逐渐消耗，此时重力检测装置（7）检测到承载着OLED材料（5）的内坩埚（3）的重量变小；
S3、通过调控磁场结构（6）中的通电线圈的电流大小，调节增加向上的磁场力的大小，使承载着OLED材料（5）的内坩埚（3）向上运动距离为f，其中H=h+f，限位块（11）确保了内坩埚（3）在向上运动时，防止内坩埚（3）位移出外坩埚（1）。
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