WO2017012330A1 - 一种坩埚装置 - Google Patents

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  • the drive mechanism including a housing having a cavity therein and a piston disposed in the cavity, the cavity having an opening, the piston separating the cavity into a closed chamber and a Opening an open chamber that communicates with an exterior of the cavity through the opening, a gas is stored in the closed chamber, and the piston is coupled to the flip cover by a transmission mechanism, the piston according to the The pressure of the open chamber changes to move within the cavity, thereby driving the flip cover to switch between an open state and a closed state.
  • the shape of the flip cover is circular, and the stroke of the movement of the flip cover formed by the drive rod is greater than the diameter of the flip cover.

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Abstract

一种坩埚装置，包括设有开口的坩埚锅体(1)，用于存储蒸镀材料；坩埚盖(2)，与坩埚锅体(1)的开口相匹配，在盖合状态时与坩埚锅体(1)配合形成密闭空间，在开启状态时使坩埚锅体(1)的开口打开；驱动机构(3)，包括一内部具有空腔(31)的壳体和设置在空腔(31)内的活塞(32)，活塞(32)将空腔(31)分隔成一封闭腔室(312)和一开放腔室(311)，开放腔室(311)通过空腔(31)的空腔开口(310)与空腔(31)的外部连接，封闭腔室(312)内存储有气体，活塞(32)通过传动机构(33)与坩埚盖(2)连接，活塞(32)根据开放腔室(311)的压强变化而在空腔(31)内移动，从而驱动坩埚盖(2)在开启状态和盖合状态之间转换。

Description

一种坩埚装置 技术领域
本公开的实施例涉及一种坩埚装置。
背景技术
目前，在底发射型OLED的制备过程中，显示器件的制备需要在真空蒸镀设备中进行，真空蒸镀设备中采用坩埚承装需要蒸镀的材料，而在这些材料中包括一些易氧化的活性金属材料。
在真空蒸镀腔内未达到真空状态时，处于坩埚内的易氧化金属材料会发生氧化，影响显示器件的性能。为减少易氧化金属材料的氧化，在实际生产中通过在坩埚上增加坩埚盖，当坩埚盖与坩埚锅体配合时，坩埚盖与坩埚锅体配合形成密闭空间，这样，放置在坩埚内的易氧化金属材料与外界空气隔离；当坩埚装置处于真空蒸镀腔内需要将蒸镀材料蒸出时，需要移除坩埚盖，使蒸镀材料从坩埚锅体内蒸发出以进行蒸镀；在蒸镀活性金属的过程中，通常是将装有活性金属的坩埚放入蒸镀腔室，打开坩埚盖，关闭蒸镀腔室，然后快速抽尽空气达到高度真空，以减少金属的氧化。但是，实际操作中还是有很多金属发生氧化影响了器件的性能。
因此，如何在坩埚装置中实现坩埚盖的自动开合是本领域技术人员亟需解决的技术问题之一。
发明内容
本公开的至少一个实施例提供一种坩埚装置，该坩埚装置能够利用坩埚装置外部环境气压的大小实现对坩埚盖的自动开合。
本公开的至少一个实施例提供了一种坩埚装置，包括坩埚锅体，所述坩埚锅体用于存储蒸镀材料，所述坩埚锅体设有开口；
坩埚盖，所述坩埚盖与所述坩埚锅体的开口相匹配，所述坩埚盖处于盖合状态时与所述坩埚锅体配合形成密闭空间，所述坩埚盖处于开启状态时使所述坩埚锅体设有的开口打开；
驱动机构，所述驱动机构包括一内部具有空腔的壳体和设置在所述空腔内的活塞，所述空腔具有一开口，所述活塞将所述空腔分隔一封闭腔室和一开放腔室，所述开放腔室通过所述开口与所述空腔的外部连通，所述封闭腔室内存储有气体，所述活塞通过传动机构与所述坩埚盖连接，所述活塞根据所述开放腔室的压强变化而在所述空腔内移动，从而驱动所述坩埚盖在开启状态和盖合状态之间转换。
在根据本公开的一个实施例中，所述坩埚锅体包括一个一端开口的容体和一个设置于所述容体的开口端且与所述容体可拆卸地固定连接的固定块，所述固定块上设有用于形成所述坩埚锅体的开口的通孔，且所述固定块朝向所述坩埚盖的一侧表面形成坩埚盖承载面，所述驱动机构安装于所述固定块，所述驱动机构动作时驱动所述坩埚盖在所述承载面上滑动以使所述坩埚盖在开启状态和盖合状态之间转换。
在根据本公开的一个实施例中，所述容体通过螺纹连接固定于所述固定块上。
在根据本公开的一个实施例中，所述传动机构为连杆机构。
在根据本公开的一个实施例中，所述连杆机构包括一驱动杆和一个传动杆，其中：
所述传动杆的中部通过固定轴安装于所述固定块，所述传动杆的第一端与所述坩埚盖连接，所述固定轴与所述固定块的承载面垂直；
所述活塞的移动方向与所述固定轴垂直；
所述驱动杆的第一端与所述活塞连接，第二端与所述传动杆的第二端连接、动作时驱动所述传动杆绕所述固定轴旋转。
在根据本公开的一个实施例中，所述坩埚盖与所述固定块之间通过至少一个滑轨和至少一个滑槽之间的滑动配合而滑动配合。
在根据本公开的一个实施例中，当所述坩埚盖处于盖合状态时，所述封闭腔室内的气压为一个大气压。
在根据本公开的一个实施例中，所述至少一个滑槽设置在所述固定块上，所述至少一个滑轨为枢接所述驱动杆和所述传动杆的枢转轴。
在根据本公开的一个实施例中，所述坩埚盖为金属材料，所述固定块材料为钛。
在根据本公开的一个实施例中，所述坩埚盖的形状为圆形，所述坩埚盖在所述传动杆的带动下形成的运动轨迹的行程大于所述坩埚盖的直径。
在使用过程中，将上述坩埚装置放入真空蒸镀腔中，在没有对真空蒸镀腔进行抽真空操作时，此时坩埚装置所处环境的气体压强没有变化，坩埚盖处于盖合状态，坩埚盖与坩埚锅体之间配合形成密闭空间，存储在坩埚锅体内的易氧化金属材料不会被外界空气氧化，显示器件的性能不会受到影响；当对真空蒸镀腔进行抽真空操作时，真空蒸镀腔内的气压逐渐减小，此时，驱动装置壳体内空腔形成的开放腔室内的气体压强逐渐减小，活塞在封闭腔室内气体压强的作用下向开放腔室一侧移动，进而通过传动机构带动与之相连的坩埚盖运动，使坩埚盖由盖合状态向开启状态转换，直至坩埚盖转换至开启状态，此时，对坩埚装置进行加热，坩埚锅体内的蒸镀材料自坩埚装置内溢出，实现蒸镀。
因此，上述坩埚装置具有的驱动坩埚盖的驱动机构能够根据坩埚装置所处环境的气体压强的不同而使与坩埚锅体相匹配的坩埚盖能够在驱动机构的驱动下在开启状态和盖合状态之间转换。这样，该坩埚装置能够利用坩埚装置外部环境气压的大小实现对坩埚盖的自动开合。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为根据本公开的一个实施例的坩埚装置处于开启状态的结构示意图；
图2为根据本公开的一个实施例的坩埚装置处于开启状态的俯视图；
图3为根据本公开的一个实施例的的坩埚装置处于盖合状态的结构示意图；
图4为根据本公开的一个实施例的坩埚装置处于盖合状态的结构示意图；以及
图5为根据本公开的一个实施例的坩埚装置的坩埚锅体的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
如图1至图4所示，本公开的一个实施例提供了一种坩埚装置，其中，图1和图2为所述坩埚装置处于开启状态的结构示意图以及俯视图，图3和图4为所述坩埚装置处于盖合状态的结构示意图以及俯视图。所述坩埚装置包括坩埚锅体1，坩埚锅体1用于容纳蒸镀材料，坩埚锅体1设有开口；
坩埚盖2，坩埚盖2与坩埚锅体1的开口相匹配，坩埚盖2处于盖合状态时与坩埚锅体1配合形成密闭空间，坩埚盖2处于开启状态时打开坩埚锅体1的开口；
驱动机构3，驱动机构3包括一内部具有空腔31的壳体和设置在空腔31内的活塞32，空腔31具有一空腔开口310，活塞32将空腔31分隔成一封闭腔室312和一开放腔室311，所述开放腔室311通过空腔开口310与所述腔体的外部连通，所述封闭腔室312内存储有气体，活塞32通过传动机构33与坩埚盖2连接，活塞32可以根据开放腔室311的压强变化而在空腔内移动，从而驱动坩埚盖2在开启状态和盖合状态之间转换。
上述坩埚装置中，当将坩埚装置放入真空蒸镀腔且没有对真空蒸镀腔进行抽真空操作时，坩埚装置所处环境的气体压强没有变化，坩埚盖2处于盖合状态，坩埚盖2与坩埚锅体1配合形成密闭空间，减少容纳在坩埚锅体1内的易氧化金属材料的氧化程度，减少对显示器件性能的影响；当对真空蒸镀腔进行抽真空操作时，真空蒸镀腔内的气压逐渐减小，此时，驱动装置壳体内空腔31形成的开放腔室311内的气体压强逐渐减小，活塞32在封闭腔室312内气体压强的推动下向开放腔室311一侧移动，进而推动传动机构33带动与之相连的坩埚盖2运动，使坩埚盖2由盖合状态向开启状态转换，直至坩埚盖2转换至开启状态，此时，对坩埚锅体1进行加热，坩埚锅体1内的蒸镀材料自坩埚装置内蒸发出来，实现蒸镀。
因此，上述坩埚装置具有的驱动坩埚盖2的驱动机构3能够根据坩埚装 置所处环境的气体压强的不同而使坩埚盖2处于不同的位置，进而使与坩埚锅体1相配合的坩埚盖2能够在驱动机构3的驱动下在不同的压强条件下在开启状态和盖合状态之间转换，这样，该坩埚装置能够利用坩埚装置外部环境气压的大小实现对坩埚盖2的自动开合。
在根据本公开的一个实施例中，如图1-5所示，坩埚锅体1包括一个一端开口的容体10，容体用于容纳蒸镀材料，固定块4可拆卸地固定在容体的开口端11，以方便向坩埚锅体1内添加蒸镀材料，固定块4上设有通孔，用于形成坩埚锅体1的开口20，坩埚锅体1的开口20与坩埚盖2相匹配，当坩埚锅体1、固定块4及坩埚盖2在坩埚盖2与坩埚锅体1相配合时，能够形成密闭空间，减少容纳在坩埚内的易氧化金属材料的氧化程度，减少对显示器件性能的影响，且固定块4朝向坩埚盖2的一侧表面40为坩埚盖2的承载面，驱动机构3安装于固定块4，固定块4支撑驱动机构3，同时，驱动机构3动作时驱动坩埚盖2在承载面上滑动以使坩埚盖2在开启状态和盖合状态之间转换，以满足打开和盖合坩埚锅体1的开口20的需求。
例如，固定块4通过螺纹连接安装在容体10的开口端11，从而可拆卸地固定在容体10上。当需要添加蒸镀材料时把容体从固定块4拆下，添加蒸镀材料后将容体连接到固定块4上，固定块4和容体之间的可拆卸固定连接能够方便向坩埚锅体1内添加蒸镀材料。
在本公开的一个实施例中，如图1至图5所示，传动机构33为连杆机构，连杆机构与坩埚盖2相连并驱动所述坩埚盖2，驱动机构3的活塞32通过连杆机构与坩埚盖2连接，驱动机构3驱动坩埚盖2在固定块4的承载所述坩埚盖2的承载面上滑动，使坩埚盖2在开启状态和盖合状态之间的转换。
例如，如图1至图4所示，连杆机构包括一驱动杆34和一传动杆331，其中，传动杆331的中部通过固定轴332安装于固定块4，传动杆331的第一端与驱动杆34通过枢转轴35相连，驱动杆34的第一端与活塞32传动连接，第二端与传动杆331的第二端传动相连，活塞32的移动带动驱动杆34使枢转轴35转动，带动传动杆331绕固定轴332转动，从而带动坩埚盖2运动，使坩埚盖2在开启和闭合状态之间转换。固定轴332的轴线与固定块4的承载面垂直，以保证传动杆331带动坩埚盖2在固定块4的承载坩埚盖2的承载面上运动。
在本公开的一个实施例中，坩埚盖2与固定块4之间通过至少一对滑动配合的滑槽和滑轨之间的滑动配合，以使坩埚盖2在驱动机构3的驱动下能够在固定块4上滑动，使坩埚盖2在开启和闭合状态之间转换。
如图1至图4所示，所述至少一个滑槽30形成在所述固定块4上，所述至少一个滑轨为枢接驱动杆34与传动杆331的枢转轴35，枢转轴35容纳在所述滑槽30中，活塞32在空腔内移动时，带动枢转轴35在滑槽30中滑动，从而带动传动杆331绕固定轴332旋转，进而带动坩埚盖2在固定块4上滑动，使坩埚盖2在开启和闭合状态之间转换。
在本公开的一个实施例中，如图1、图2所示当坩埚盖处于盖合状态时，设定封闭腔室312内的气压为一个大气压，则当外部环境为1个大气压时，由于封闭腔室312内外压强相同，因此，坩埚盖2处于闭合状态；当外部环境小于1个大气压(接近真空状态时)时，由于封闭腔室312内外的压差，活塞32在封闭腔室312内气压的推动下向开放腔室311一侧移动，带动与之相连的驱动杆34运动，驱动与驱动杆34相连的传动杆331绕着枢转轴332运动，带动与传动杆331相连的坩埚盖2运动，进而打开了坩埚盖2。
在本公开的一个实施例中，坩埚盖2可以由金属材料制成，如，铁，也可以为石墨之类的非金属材料，固定块4的材料为钛。下面以坩埚盖2由铁制成为例，示出了坩埚盖2在压缩气体的作用下的受力分析：
铁的密度ρ：7.9g/cm3(钛的密度：4.54g/cm3)
金属间的摩擦系数μ：动(静)摩擦无润滑剂0.15
滑块体积：0.5cm×1cm×0.5cm
推动滑块滑动所需的力为：
F1＝ρvgμ
＝7.9g/cm3×0.5cm×1cm×0.5cm×10N/kg×0.15
＝2.9625×10-3N
下面计算气体压力:
气体腔的体积为：3cm×3cm×1cm＝9cm3
滑块腔的体积为：0.5cm×1cm×2cm＝1cm3(相比于气体腔大小可忽略)
气体压力为：F2＝PS＝101×1000Pa×1cm×0.5cm＝5.05N
由以上数据可知气体压力远大于摩擦力，活塞可以推动坩埚盖打开。
在本公开的一个实施例中，坩埚盖2形状为圆形，坩埚盖2在传动杆331的带动下形成的运动轨迹的半径大于所述坩埚盖2的直径。当封闭腔室312内外存在压差时，封闭腔室312内气体推动活塞32带动与之相连的驱动杆34，驱动枢转轴35旋转，驱动与驱动杆34通过枢转轴35相连的传动杆331运动，传动杆331绕着固定轴332运动，带动与传动杆331相连的坩埚盖2运动，坩埚盖2上的滑槽相对于固定块4上的滑轨滑动，进而打开了坩埚盖2。由于，坩埚盖2在传动杆331的带动下形成的运动轨迹的半径大于所述坩埚盖2的直径，坩埚盖2完全移离坩埚锅体的开口，使坩埚锅体的开口完全打开。这样，在坩埚锅体的开口对坩埚锅体内的蒸镀材料蒸镀形成的气态物质没有阻挡，蒸镀材料不易在坩埚锅体开口处堆积，对蒸镀作业的影响较小。
以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。
本申请要求于2015年7月23日递交的中国专利申请No.201510438850.4的优先权，在此全文引用上述中国专利申请公开的内容以作为本申请的一部分。

Claims (10)

  1. 一种坩埚装置，其包括：
    坩埚锅体，所述坩埚锅体用于存储蒸镀材料，所述坩埚锅体设有开口；
    坩埚盖，所述坩埚盖与所述坩埚锅体的开口相匹配，所述坩埚盖处于盖合状态时与所述坩埚锅体配合形成密闭空间，所述坩埚盖处于开启状态时使所述坩埚锅体的开口打开；
    驱动机构，所述驱动机构包括一内部具有空腔的壳体和设置在所述空腔内的活塞，所述活塞将所述空腔分隔成一封闭腔室和一开放腔室，所述开放腔室通过所述空腔的空腔开口与所述腔体的外部连接，所述封闭腔室内存储有气体，所述活塞通过传动机构与所述坩埚盖连接，所述活塞根据所述开放腔室的气压变化而在所述空腔内移动，从而驱动所述坩埚盖在开启状态和盖合状态之间转换。
  2. 根据权利要求1所述的坩埚装置，其中，所述坩埚锅体包括容体和固定块，所述容体设置有开口端，所述固定块设置于所述容体的开口端且与所述容体可拆卸地固定连接，所述固定块上设有通孔，用于形成所述坩埚锅体的开口，且所述固定块朝向所述坩埚盖的一侧表面为坩埚盖的承载面，所述驱动机构安装于所述固定块，所述驱动机构配置为驱动所述坩埚盖在所述承载面上滑动以使所述坩埚盖在开启状态和盖合状态之间转换。
  3. 根据权利要求2所述的坩埚装置，其中，所述容体通过螺纹固定连接于所述固定块上。
  4. 根据权利要求1至3中任何一项所述的坩埚装置，其中，所述传动机构为连杆机构。
  5. 根据权利要求4所述的坩埚装置，其中，所述连杆机构包括一驱动杆和一个传动杆，其中：
    所述传动杆通过固定轴安装于所述固定块，所述传动杆的第一端与所述坩埚盖传动连接，所述固定轴与所述固定块的承载面垂直；
    所述驱动杆的第一端与所述活塞传动连接，所述驱动杆的第二端与所述传动杆的第二端通过枢转轴枢转连接、所述驱动杆配置为驱动所述传动杆绕所述固定轴旋转。
  6. 根据权利要求2至5中任何一项所述的坩埚装置，其中，所述坩埚盖通过至少一个滑轨和至少一个滑槽的滑动配合相对于所述固定块滑动。
  7. 根据权利要求1至6中任何一项所述的坩埚装置，其中，当所述坩埚盖处于盖合状态时，所述封闭腔室内的气压为一个大气压。
  8. 根据权利要求6或7所述的坩埚装置，其中，所述至少一个滑槽设置在所述固定块上，所述至少一个滑块为所述枢转轴。
  9. 根据权利要求1-8任一项所述的坩埚装置，其中，所述坩埚盖由金属材料制成，所述固定块材料由钛制成。
  10. 根据权利要求1-8任一项所述的坩埚装置，其中，所述坩埚盖的形状为圆形，所述坩埚盖在所述传动杆的带动下形成的运动轨迹的行程大于所述坩埚盖的直径。
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