CN209833004U - 干燥设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种干燥设备，包括干燥腔体，干燥腔体的顶壁上具有布孔区，布孔区分布有多个通气孔；随靠近布孔区的中部，通气孔的孔径逐渐增大；或者，干燥设备还包括多个调节装置，多个调节装置设置在干燥腔体的顶壁上，调节装置具有遮挡机构，遮挡机构能够相对于通气孔运动以调节通气孔的通气面积。上述干燥设备，可提高成膜的均匀性，提高器件良率。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示面板领域，特别是涉及一种干燥设备。
背景技术
随着显示技术的发展，OLED等显示器件因为其优良的显示性能得到各方的关注。采用常规蒸镀方式制作OLED面临材料利用率低等问题，为进一步降低OLED屏幕生产成本，以印刷方式制作OLED等器件被各大厂商逐渐提上研发和生产日程。
在喷墨打印过程中，对各功能层的膜厚及其均匀性控制尤为重要。由于喷射液滴的流体特性，对于成膜均匀性的控制是印刷显示器件制作的难点。在膜层的干燥过程中，由于基板中心与基板边缘上方溶剂蒸汽压不同，使得基板各处墨水的蒸发速率存在差异，造成膜层中心与膜层边缘在厚度及成膜形貌上的差异。这种成膜不均将直接导致器件中心部分和边缘部分出现亮度、色域和寿命上的差异，甚至导致器件短路、甚至击穿等问题。
实用新型内容
基于此，本实用新型提供一种有利于提高喷墨印刷成膜均匀性的干燥设备。
一种干燥设备，包括干燥腔体，所述干燥腔体内具有供待干燥样品放置的放置台，所述干燥腔体的与所述放置台相对设置的顶壁上具有布孔区，所述布孔区分布有多个通气孔；
随靠近所述布孔区的中部，所述通气孔的孔径逐渐增大；或者，所述干燥设备还包括多个调节装置，多个所述调节装置设置在所述干燥腔体的顶壁上，所述调节装置具有遮挡机构，所述遮挡机构能够相对于所述通气孔运动以调节所述通气孔的通气面积。
在OLED、QLED等显示器件的喷墨印刷制作工艺中，在沉积了墨水的较大面积的基板上，由于边缘区域与中心区域墨水量密度不同，致使基板上方的气氛中溶剂浓度不同，使得在干燥过程中墨水溶剂的挥发速率也会不同。通常情况下，基板中心区域溶剂浓度大，其挥发较为困难，边缘区域溶剂浓度小，挥发较为容易，使得中心区域溶剂挥发速度慢，边缘溶剂挥发速度快，溶质随溶剂飘散而造成不均匀沉积，影响器件性能。
上述干燥设备，干燥腔体的顶壁具有布孔区，布孔区分布有多个通气孔，溶剂气流垂直向上蒸出，降低了溶剂挥发的水平涌动及随机性。通过通气孔大小控制挥发速率的大小，布孔区从边缘至中部，通气孔的孔径逐渐增大，中心区域挥发速率慢，可通过较大的气孔增大抽气速率，边缘区域挥发速度快，可相应减小气孔减小抽气速率，使得整个基板墨水溶剂的挥发速率趋于相等，可提高成膜的均匀性，提高器件良率。或者，考虑到对于不同的墨水溶剂，其干燥特性会有差异，通过设置调节装置可对通气孔大小进行调节，能够设置多种使用条件，更具普适性。
附图说明
图1为一实施例的干燥设备的结构示意图；
图2为图1所示干燥设备中干燥腔体的顶盖的结构示意图；
图3为图1所示干燥设备中调节装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定在”、“设置在”、“安装在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实用新型的干燥设备10，可用于对电致发光显示器件喷墨印刷工艺中功能层进行干燥，还可应用于更多的溶液法沉积、干燥及其成膜性控制领域。
如图1和图2所示，本实用新型的干燥设备10，包括干燥腔体100。其中，干燥腔体100内具有供待干燥样品30放置的放置台110。干燥腔体100的与放置台110相对设置的顶壁120上具有布孔区，布孔区分布有多个通气孔122。
请参看图2，在一个实施例中，随靠近布孔区的中部，通气孔122的孔径逐渐增大。
请参看图3，在另一个实施例中，干燥设备10还包括多个调节装置150，多个调节装置150设置在干燥腔体100的顶壁120上，调节装置150具有遮挡机构，遮挡机构能够相对于通气孔122运动，挡住通气孔122的部分或全部，以调节通气孔122的通气面积。
本实用新型的干燥设备10所依据的原理如下：
印刷显示器件制备中，基板会通过制作像素界定层(Bank层)来限定墨水的流动，将基板分割成一个个的像素槽阵列。通常情况下，Bank层上表面为疏液性的，而像素槽为亲液性的。墨水通过电脑程序控制的喷墨头沉积到基板指定的像素槽中，随后通过各种干燥工艺，使得溶剂部分蒸发形成功能膜层。
在沉积了墨水的较大面积基板上，由于边缘与中心区域墨水量密度不同，致使基板上方的气氛中溶剂浓度不同，使得在干燥过程中墨水溶剂的挥发速率也会不同。溶剂带动溶质部分，造成功能材料的不均匀沉积，影响器件性能。
通常情况下，基板中心区域溶剂浓度大，其挥发较为困难，边缘溶剂浓度小，挥发较为容易，使得中心区域溶剂挥发速度慢，边缘溶剂挥发速度快，造成溶质的不均匀沉积。
各点挥发速率可通过以下公式计算：
其中，λ＝(π-2θ)/(2π-2θ)，θ为接触角，t为时间，r为离开中心点的距离，J0为中心挥发速率。由上可知，墨水的挥发速率由中心到边缘逐渐变快。
为了使得挥发速率可控，减小水平方向上的气流涌动，一种可取的方法是使得气流沿着竖直向上的方向，降低了溶剂挥发的水平涌动及随机性。由于墨水的挥发速率由中心到边缘逐渐变快，可通过设计不同的气孔大小控制挥发速率的大小，中心区域挥发速率慢，可通过较大的气孔增大抽气速率，边缘区域挥发速度快，可相应减小气孔减小抽气速率，使得整个基板墨水溶剂的挥发速率趋于相等，而且抽气孔对着基板，使得溶剂挥发方向垂直于基板，减少了溶剂挥发的随机性。
对于不同的墨水溶剂，其干燥特性会有差异，而通气孔122是固定不变的，这样就减少了干燥设备10的适用范围。为了进一步实现挥发干燥的可控调节，本实用新型还通过设置调节装置150来灵活控制通气孔122的大小，从而达到干燥的可调节性。
如图1和图2所示，在其中一个示例中，干燥腔体100包括腔体主体130以及顶盖120，顶盖120具有布孔区，顶盖120与腔体主体130可拆卸式连接。如此，顶盖120可方便清洁、也可实现更换。如图2所示，随靠近顶盖120的中部，通气孔122的孔径逐渐增大。
在其中一个示例中，干燥设备10还包括用于通过多个通气孔122从干燥腔体100内抽气的负压装置200。在图1所示的具体示例中，负压装置200包括负压腔体，干燥腔体100设置在负压腔体内。使用时，对负压腔体抽气形成一定的真空度，干燥过程中，使得负压腔体中的气压比干燥腔体100中的气压更低，干燥腔体100中基板上溶剂向上蒸发，蒸气在压强作用下经过通气孔122排出至负压腔体中。如此，由于负压腔体中各处气压均匀，多个通气孔122处气压相同，使干燥腔体100中溶剂气流平稳向上，减小气流在水平方向的扰动，也减少了溶质随溶剂飘散而造成不均匀沉积，降低对成膜均匀性的不利影响；并且，采用负压腔体对干燥腔体100进行抽气，简单易行。
进一步地，负压装置200还可以包括抽气机构(图未示)，抽气机构与负压腔体连通以从负压腔体中抽气。抽气机构可以是抽气泵等等。
在其中一个示例中，通气孔的孔径为100μm～2000μm。进一步地，在其中一个示例中，通气孔的孔径为200μm～1000μm。
在其中一个示例中，通气孔的分布密度为100个/cm2～10000个/cm2。进一步地，在其中一个示例中，通气孔的分布密度为1000个/cm2～5000个/cm2。
在其中一个示例中，干燥腔体100内设置有隔断机构，隔断机构连接于干燥腔体100的顶壁120，隔断机构具有多个通气腔，通气腔与通气孔122一一对应，通气腔的第一端与通气孔122连通，通气腔的第二端朝向放置台110。这样，溶剂向上蒸发时，经由隔断机构的多个通气腔排出，隔断机构对气流进行横向隔断，在真空干燥抽气的时候减小气流的水平方向扰动，保证气流竖直向上运动，也减少了溶质随溶剂飘散而造成不均匀沉积，降低对成膜均匀性的不利影响。
在图1所示的具体示例中，隔断机构包括多个通气筒140，多个通气筒140分别连接于干燥腔体100的顶壁120，通气筒140具有通气腔，多个通气筒140的通气腔与多个通气孔122一一对应连通。如图1所示，通气腔靠近干燥腔体100的顶壁120的一端的径向尺寸大于远离顶壁120的一端的径向尺寸，即通气腔的第一端的径向尺寸大于第二端的径向尺寸。通气腔从靠近干燥腔体100的顶壁120的一端至远离顶壁120的一端尺寸逐渐增大。进一步地，多个通气筒140远离顶壁120的一端彼此抵靠相连，防止溶剂蒸发残留在干燥腔体100内。
如图3所示，在其中一个示例中，遮挡机构包括转动件152和设置在转动件152上的遮挡叶154，遮挡叶154贴在干燥腔体100的顶壁120上，转动件152可转动连接于干燥腔体100的顶壁120上，转动件152自转能够带动遮挡叶154转动以调节遮挡叶154挡住通气孔122的面积，实现布孔区各处通气孔122通气面积的调控。
一个调节装置150可以对应于一个通气孔122，也可以是对应于多个通气孔122。如图3所示，转动叶转动一周所覆盖的区域内设有多个通气孔122。
如图3所示，遮挡机构具有多个遮挡叶154。多个转动叶转动一周所覆盖的区域内设有多个通气孔122。在其中一个示例中，一个遮挡机构中的转动叶的数量与转动叶转动一周所覆盖的区域内的通气孔122的数量相同，如均为1个、2个、3个或4个等等。转动时，每个转动叶对应一个通气孔122。
进一步，在其中一个示例中，当转动叶有多个时，多个转动叶以转动件152为中心呈中心对称分布。相应地，该区域内的多个通气孔122也以转动件152为中心呈中心对称分布。如此，转动时，一个转动叶对应遮挡一个通气孔122，便于控制。
在其中一个示例中，调节装置150还包括驱动器，驱动器与遮挡机构连接以驱动遮挡机构运动，干燥设备10还包括控制器，控制器与驱动器电性连接以控制驱动器驱动遮挡机构运动。
控制器分别对每一个调节装置150的动作单独进行动态调节，这样能够实现对每一个局部位置蒸发速率的精准调控。从而，能够设置多种使用条件，更具普适性。
在OLED、QLED等显示器件的喷墨印刷制作工艺中，在沉积了墨水的较大面积的基板上，由于边缘区域与中心区域墨水量密度不同，致使基板上方的气氛中溶剂浓度不同，使得在干燥过程中墨水溶剂的挥发速率也会不同。通常情况下，基板中心区域溶剂浓度大，其挥发较为困难，边缘区域溶剂浓度小，挥发较为容易，使得中心区域溶剂挥发速度慢，边缘溶剂挥发速度快，溶质随溶剂飘散而造成不均匀沉积，影响器件性能。
上述干燥设备，干燥腔体的顶壁具有布孔区，布孔区分布有多个通气孔，溶剂气流垂直向上蒸出，降低了溶剂挥发的水平涌动及随机性。通过通气孔大小控制挥发速率的大小，布孔区从边缘至中部，通气孔的孔径逐渐增大，中心区域挥发速率慢，可通过较大的气孔增大抽气速率，边缘区域挥发速度快，可相应减小气孔减小抽气速率，使得整个基板墨水溶剂的挥发速率趋于相等，可提高成膜的均匀性，提高器件良率。或者，考虑到对于不同的墨水溶剂，其干燥特性会有差异，通过设置调节装置可对通气孔大小进行调节，能够设置多种使用条件，更具普适性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种干燥设备，其特征在于，包括干燥腔体，所述干燥腔体内具有供待干燥样品放置的放置台，所述干燥腔体的与所述放置台相对设置的顶壁上具有布孔区，所述布孔区分布有多个通气孔；
随靠近所述布孔区的中部，所述通气孔的孔径逐渐增大；或者，所述干燥设备还包括多个调节装置，多个所述调节装置设置在所述干燥腔体的顶壁上，所述调节装置具有遮挡机构，所述遮挡机构能够相对于所述通气孔运动以调节所述通气孔的通气面积。
2.如权利要求1所述的干燥设备，其特征在于，还包括用于通过多个所述通气孔从所述干燥腔体内抽气的负压装置，所述负压装置包括负压腔体，所述干燥腔体设置在所述负压腔体内。
3.如权利要求1所述的干燥设备，其特征在于，所述通气孔的孔径为100μm～2000μm；和/或
所述通气孔的分布密度为100个/cm2～10000个/cm2。
4.如权利要求1所述的干燥设备，其特征在于，所述干燥腔体内设置有隔断机构，所述隔断机构连接于所述干燥腔体的顶壁，所述隔断机构具有多个通气腔，多个所述通气腔与多个所述通气孔一一对应，所述通气腔的第一端与所述通气孔连通，所述通气腔的第二端朝向所述放置台。
5.如权利要求4所述的干燥设备，其特征在于，所述隔断机构包括多个通气筒，所述通气筒具有所述通气腔。
6.如权利要求4所述的干燥设备，其特征在于，所述通气腔的第一端的径向尺寸大于第二端的径向尺寸。
7.如权利要求1所述的干燥设备，其特征在于，所述遮挡机构包括转动件和设置在所述转动件上的遮挡叶，所述遮挡叶贴在所述干燥腔体的顶壁上，所述转动件可转动连接于所述干燥腔体的顶壁上，所述转动件自转能够带动所述遮挡叶转动以调节所述遮挡叶挡住所述通气孔的面积。
8.如权利要求7所述的干燥设备，其特征在于，所述遮挡机构具有多个所述遮挡叶。
9.如权利要求7所述的干燥设备，其特征在于，所述调节装置还包括驱动器，所述驱动器与所述遮挡机构连接以驱动所述遮挡机构运动，所述干燥设备还包括控制器，所述控制器与所述驱动器电性连接以控制所述驱动器驱动所述遮挡机构运动。
10.如权利要求1～9任一项所述的干燥设备，其特征在于，所述干燥腔体包括腔体主体以及顶盖，所述顶盖具有所述布孔区，所述顶盖与所述腔体主体可拆卸式连接。
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