(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104278249 A(43)申请公布日 2015.01.14
(21)申请号 201310275092.X(22)申请日 2013.07.02
(71)申请人上海和辉光电有限公司
地址201500 上海市金山区金山工业区大道
100号1幢二楼208室(72)发明人林进志 周皓煜 黄俊允(74)专利代理机构隆天国际知识产权代理有限
公司 72003
代理人赵根喜 李昕巍(51)Int.Cl.
C23C 14/54(2006.01)C23C 14/24(2006.01)
权利要求书2页 说明书4页 附图3页权利要求书2页 说明书4页 附图3页
(54)发明名称
坩埚材料量检测装置、方法及蒸镀机(57)摘要
本发明公开了一种坩埚材料量检测装置、方法及蒸镀机，所述坩埚材料量检测装置包括：称量模块，包括设置于坩埚底部的多个传感器，用于感测所述坩埚的重量；运算模块，用于接收所述多个传感器传送的感测数据，计算所述坩埚内的剩余材料量；控制模块，用于将所述运算模块计算所得的剩余材料量与设定的剩余材料量比较，当计算所得的剩余材料量小于设定的剩余材料量时，发出一控制指令。本发明能够精准检测坩埚内所剩材料量。
CN 104278249 ACN 104278249 A
权 利 要 求 书
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1.一种坩埚材料量检测装置，其中，所述坩埚材料量检测装置包括：称量模块，包括设置于坩埚底部的多个传感器，用于感测所述坩埚的重量；运算模块，用于接收所述多个传感器传送的感测数据，计算所述坩埚内的剩余材料量；
控制模块，用于将所述运算模块计算所得的剩余材料量与设定的剩余材料量比较，当计算所得的剩余材料量小于设定的剩余材料量时，发出一控制指令。
2.如权利要求1所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述传感器为压电传感器。3.如权利要求2所述的坩埚材料量检测装置，其中所述压电传感器为耐500度高温的压电传感器。
4.如权利要求2所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述压电传感器包覆有隔热材料。5.如权利要求4所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述隔热材料为陶瓷。6.如权利要求2所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述压电传感器采集数据的频率为1次/秒。
7.如权利要求2所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述压电传感器以多排多列的方式均匀分布于所述坩埚的底部。
8.如权利要求7所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述压电传感器两列七排共计14个。
9.如权利要求1所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述控制指令为停止加热的指令或发出警示信息的指令。
10.如权利要求1所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述运算模块包括：数据接收单元，接收所述称量模块发来的所述感测数据；加总单元，将所述数据接收单元获得的所述感测数据加总，以计算所述坩埚的重量，然后减去所述坩埚的自重，得到所述坩埚内的剩余材料量；
数值输出单元，将所述加总单元计算所得的剩余材料量传送给所述控制模块。11.如权利要求10所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述数据接收单元与所述传感器通过有线或无线的方式连接。
12.如权利要求10所述的坩埚材料量检测装置，其中，所述控制模块包括：数值接收单元，接收所述运算模块发来的剩余材料量数值；比较单元，将所述剩余材料量数值与设定的剩余材料量比较，得到比较结果；指令生成单元，接收所述比较单元传来的所述比较结果，如果剩余材料量数值小于设定的剩余材料量，则生成所述控制指令；
指令输出单元，将所述指令生成单元生成的所述控制指令输出。13.一种蒸镀机，其特征在于，所述蒸镀机具有权利要求1-12任一所述的坩埚材料量检测装置。
14.一种坩埚材料量检测方法，其中，所述坩埚材料量检测方法包括步骤；步骤S1：通过设置于坩埚底部的多个传感器采集所述坩埚重量的感测数据；步骤S2：接收所述多个传感器传回的感测数据，计算所述坩埚内的剩余材料量；步骤S3：将计算所得的剩余材料量与设定的剩余材料量比较，当计算所得的剩余材料量小于设定的剩余材料量时，发出一控制指令。
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权 利 要 求 书
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15.如权利要求14所述的坩埚材料量检测方法，其中，步骤S2中，将所述数据接收单元获得的所述感测数据加总，以计算所述坩埚的重量，然后减去所述坩埚自重，得到所述坩埚内的剩余材料量。
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说 明 书
坩埚材料量检测装置、方法及蒸镀机
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技术领域
本发明涉及显示面板制造过程中的膜层镀膜领域，尤其涉及一种坩埚材料量检测
装置、一种坩埚材料量检测方法以及一种具有该坩埚材料量检测装置的蒸镀机。
[0001]
背景技术
目前有机发光二极管（OLED）组件制作上仍以热蒸镀为主，而有机材料使用更是有机发光二极管制作上一个重大环节，不仅是成本极大宗，也关乎制程质量。所以在生产过程中，严格管控蒸镀机的坩埚内有机材料量将是非常重要的课题。[0003] 现有用于热蒸镀工艺的蒸发源种类主要包括点蒸发源、集群式线蒸发源、单点线性蒸发源和面蒸发源。以单点线型蒸发源为例，如图1所示，包括长条形本体10，本体10内具有腔室，本体10顶部设置若干喷嘴12，本体10底部中央位置连通坩埚20。当向一基板30蒸镀薄膜时，坩埚20被加热装置（通常设置于坩埚的两侧，图中未示出）加热，坩埚20内的蒸镀材料受热而气化成蒸气进入本体10的腔室，经喷嘴12喷向基板30，在基板30的下表面镀上一层薄膜。[0004] 现有技术中，由于热蒸镀所使用的有机材料相当昂贵,所以填料的管控需十分严格，但也因如此，增加了制程方面的压力。往往需计算当下的制程（run）需填多少量的材料,而填入所需的量。但也因无法准确地知道坩埚内的材料量在过程中到底还剩多少。因此有时便因烧到没料而产生产品特性严重的变异。目前所使用材料控管方法有如下两种。[0005] 第一种是，先计算对应沉积率（DEPO rate）的基本耗量，再看此制程需多少时间，之后再估算材料需耗总量，确定所需填入材料量。例如：沉积率（DEPO rate）为1A/sec时，对应的基本耗量为2g/hr。若此制程（run）需耗时144hrs，则需耗材料总量约为2*144=288g，则本次制程填入的材料量需大于量288克。[0006] 第二种是，搭配沉积率监测传感器（DEPO rate monitor sensor）来进行材料量控制。但这种方法，一旦发现沉积率的数值（rate value）往下降而沉积温度却不断往上升，如图2所示，此时坩埚内的材料已耗损结束。[0007] 另外，目前所使用的填料控管手法往往是前述方法一搭配方法二使用，但一旦遇到像图2所示的异常情况发生，此种判断方式虽可能知道材料已耗损结束，但是异常现象已经发生了，所以将会造成产品异常。
[0008] 所以如何在材料耗损完前便可知道，将对制程管控与产品保持是相当重要的课题。因此，需要设计出可精准检测坩埚内所剩材料量的装置。
[0002]
发明内容
[0009] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种能够精准检测坩埚内所剩材料量的坩埚材料量检测装置。
[0010] 本发明的另一目的为提供一种能够精准检测坩埚内所剩材料量的坩埚材料量检测方法。
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说 明 书
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本发明的再一目的为提供一种具有本发明的坩埚材料量检测装置的蒸镀机。
[0012] 为实现上述目的，本发明的技术方案如下：[0013] 一种坩埚材料量检测装置，其中，所述坩埚材料量检测装置包括：称量模块，包括设置于坩埚底部的多个传感器，用于感测所述坩埚的重量；运算模块，用于接收所述多个传感器传送的感测数据，计算所述坩埚内的剩余材料量；控制模块，用于将所述运算模块计算所得的剩余材料量与设定的剩余材料量比较，当计算所得的剩余材料量小于设定的剩余材料量时，发出一控制指令。[0014] 本发明的蒸镀机，具有本发明的坩埚材料量检测装置。[0015] 一种坩埚材料量检测方法，其中，所述坩埚材料量检测方法包括步骤；步骤S1：通过设置于坩埚底部的多个传感器采集所述坩埚重量的感测数据；步骤S2：接收所述多个传感器传回的感测数据，计算所述坩埚内的剩余材料量；步骤S3：将计算所得的剩余材料量与设定的剩余材料量比较，当计算所得的剩余材料量小于设定的剩余材料量时，发出一控制指令。
[0016] 本发明的有益效果在于，本发明的坩埚材料量检测装置、坩埚材料量检测方法和蒸镀机，能够在坩埚内的材料量损耗完之前便可知道坩埚内的剩余材料量情况。且本发明所使用的压电传感器的压电信号，既及时，也准确，可以实时的知道坩埚内蒸镀材料的烧解情况，因此可以准确的掌控坩埚内的剩余材料量，准确率可达100%。避免了因坩埚内烧到没料而产生的产品特性严重的变异，有效的提高了产品的质量，可节约用于蒸镀的有机材料，降低生产成本。
附图说明
[0017] 图1通常的蒸镀机的蒸发源组件的示意图。
[0018] 图2为现有技术的第二种材料控管方法的沉积率监测图。[0019] 图3为坩埚的示意图。
[0020] 图4为本发明实施例的坩埚材料量检测装置的方框图。
[0021] 图5为本发明实施例的坩埚材料量检测装置的坩埚底部的压电传感器布局图。[0022] 图6为本发明实施例的坩埚材料量检测装置的运算模块的方框图。[0023] 图7为本发明实施例的坩埚材料量检测装置的控制模块的方框图。[0024] 图8为本发明实施例的坩埚材料量检测方法的流程图。
具体实施方式
[0025] 体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是，本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。[0026] 本发明实施例的坩埚材料量检测方法，可以由本发明实施例的坩埚材料量检测装置实现，本发明实施例的蒸镀机，具有本发明实施例的坩埚材料量检测装置。[0027] 下面先介绍本发明实施例的坩埚材料量检测装置。[0028] 如图3和图4所示，本发明实施例的坩埚材料量检测装置，包括称量模块、运算模块和控制模块。以下逐一介绍：
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说 明 书
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一、称量模块
[0030] 本发明实施例的坩埚材料量检测装置的称量模块，主要包括设置于坩埚底部的多个传感器；这些传感器是用于感测坩埚的重量，进而准确推断出坩埚内的剩余材料量。[0031] 而本发明的坩埚材料量检测装置的称量模块所用的传感器，优选的是压电传感器。压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的传感器。所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变（包括弯曲和伸缩形变）时，由于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷的现象。压电传感器是一种便宜且易取得的电子装置，压电传感器的压电信号既实时，且准确，因此可以精准掌控坩埚内的材料量。[0032] 如图3所示，压电传感器需要设置在坩埚2的底部与蒸镀机的外壳1之间，因为在工作状态时，加装压电传感器的部位是高温环境，因此，为了保证压电传感器正常工作，压电传感器优选的是能够耐500度高温的压电传感器。或者，也可以将压电传感器用隔热材料包覆起来，使得压电传感器的工作温度降至其正常工作的范围。所使用的隔热材料例如为陶瓷隔热材料，但本发明并不以此为限。[0033] 如图5所示，本发明实施例的坩埚材料量检测装置，压电传感器3是以均匀分布的方式分布于坩埚2的底部，坩埚2底部是平整的，如果坩埚2底部为长方形，压电传感器3可以以多排多列的方式均匀分布于所述坩埚的底部。[0034] 如图5所示，在坩埚2底部，均匀的以两列七排的格局分布着14个压电传感器3，每个压电传感器3检测其所在小区域4（图5中虚线表示的区域）的坩埚2局部的重量数据，也即坩埚2底部等分为14个小区域4，每一小区域4内设置一压电传感器3，因此，坩埚2的重量应为各压电传感器2的感测数据加总后的和。[0035] 二、运算模块
[0036] 本发明实施例的坩埚材料量检测装置的运算模块，用于接收多个压电传感器3传回的感测数据，计算坩埚2内的剩余材料量。[0037] 首先，本发明实施例的坩埚材料量检测装置，为了保证材料量检测的实时性与准确性，压电传感器3采集数据的频率接近于实时采集，例如可为1次/秒，但并不以此为限。[0038] 如图6所示，运算模块可以包括数据接收单元、加总单元和数值输出单元。[0039] 其中，数据接收单元的作用是用来接收称量模块的多个压电传感器3发来的感测数据。运算模块的数据接收单元与称量模块的各个压电传感器3既可以通过有线的连接方式相连，也可以通过无线传输的方式来获取感测数据。接收到压电传感器3的感测数据后，数据接收单元将感测数据发送给加总单元处理。
加总单元，将数据接收单元传来的各感测数据加总，先计算出坩埚2的重量，然后
减去坩埚2自重，得到坩埚2内的剩余材料量。得出的剩余材料量，再传输给数值输出单元。[0041] 数值输出单元，则将加总单元传来的剩余材料量的数值，传送给控制模块，以便通过判断而决定是否发出相应的控制指令。[0042] 三、控制模块
[0043] 本发明实施例的坩埚材料量检测装置的控制模块，用于将运算模块计算所得的剩余材料量与设定的剩余材料量比较，当计算所得的剩余材料量小于设定的剩余材料量时，发出一控制指令。
[0044] 本发明实施例的坩埚材料量检测装置，所发出的控制指令，可为停止对坩埚2进
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行加热的指令，或者停止蒸镀制程的指令，或者发出停止加热的警示信息的指令，以提醒操作者关注坩埚2内剩余材料量的变化。可以按照不同的实际情况，确定不同的控制指令。也可以在坩埚内的材料量处于不同水平时，先后发出不同的控制指令，例如先进行警示的指令，再发出停止加热的指令。[0045] 具体的，如图7所示，本发明实施例的坩埚材料量检测装置，其控制模块包括数值接收单元、加总单元、指令生成单元和指令输出单元，各单元介绍如下：[0046] 数值接收单元，接收运算模块的数值输出单元发来的坩埚2内的剩余材料量数值，传送给比较单元；[0047] 比较单元，将剩余材料量数值与事先存储的设定的剩余材料量进行比较，这里所说的设定的剩余材料量值，可以不止一个；在不止一个时，可以其中一个是对应发出停止加热信号的停止值，还有对应发出警示信息的警示值，警示值对应的坩埚内的剩余料量（例如10克），大于停止值所对应的坩埚内的剩余料量（例如5克）。[0048] 设定的剩余材料量，可事先存储于控制模块的一存储单元中，以备比较单元调用。[0049] 指令生成单元，其作用是接收比较单元传来的比较结果，如果经检测所得的剩余材料量数值小于设定的剩余材料量，则生成相应的控制指令；如果剩余材料量不小于设定的剩余材料量，则不生成控制指令，由压电传感器继续进行实时检测。[0050] 指令输出单元，其作用是将指令生成单元生成的控制指令输出给蒸镀机的控制器，以实现停止对坩埚进行加热的动作，或者停止蒸镀制程的动作，或者发出停止加热的警示信息的动作。
[0051] 本发明实施例的蒸镀机，其控制器接收到指令输出单元输出的控制指令后，通过控制器的控制，实现停止对坩埚进行加热的动作，或者停止当前蒸镀制程的动作，或者发出停止加热的警示信息的动作，从而避免因坩埚内烧到没料而产生的产品特性严重的变异。[0052] 下面再介绍一下本发明实施例的坩埚材料量检测方法，在装置中提到的相同或相应的特征，在介绍方法时，不再赘述。[0053] 如图8所示，本发明实施例的坩埚材料量检测方法，主要包括步骤S1-步骤S3。[0054] 步骤S1是通过设置于坩埚2底部的多个压电传感器3来采集坩埚2重量的感测数据；
[0055] 步骤S2是接收多个压电传感器3传回的感测数据，计算坩埚2内的剩余材料量；具体的讲，是将所述数据接收单元获得的感测数据加总，以计算坩埚的重量，然后减去坩埚自重，得到坩埚内的剩余材料量。
[0056] 步骤S3是将步骤S2计算所得的剩余材料量与设定的剩余材料量比进行较，当计算所得的剩余材料量小于设定的剩余材料量时，发出一控制指令。[0057] 本发明实施例的坩埚材料量检测装置、坩埚材料量检测方法和蒸镀机，能够在坩埚2内的材料量损耗完之前便可知道坩埚2内的剩余材料量，压电传感器3的压电信号，既及时，也准确，因此可以准确的掌控坩埚2内的剩余材料量，准确率可达100%。避免了因坩埚2内烧到没料而产生的产品特性严重的变异，有效的提高了产品的质量，节约了用于蒸镀的有机材料，降低了生产成本。
[0058] 本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。
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