粒料的計量和蒸發的製作方法
2023-11-03 01:05:42 1
專利名稱：粒料的計量和蒸發的製作方法
技術領域：
本發明涉及在大的供給速度範圍內將小粒徑粉末材料計量供給到蒸發設備。
背景技術：
需要每秒能夠準確且精確地連續計量少量(例如1到9微克)的粉末材料。電子工業需要將少量粒料計量供給到用於直接氣相沉積或用於化學氣相沉積(CVD)中的前體的蒸發區。還需要每秒能夠準確且精確地計量三個數量級以上(例如1000微克)的材料量。在許多系統中，能夠利用同一設備在1微克到1000微克的範圍內計量粉末材料將會是有利的。有機發光二極體器件(OLED)例如具有發光層，該發光層通常含有沉積數量相差兩個或三個數量級的基質和摻雜物。如果能夠利用通用於基質、共基質和摻雜物材料的輸送設計獨立連續地將粉末有機材料計量供給到蒸發區域，則在OLED製造業中將會是非常有利的。公知的是難以精確計量少量粉末材料。存在很多使用附加材料作為載體和添加劑以便於粉末材料的輸送的系統的示例。所使用的載體包括惰性氣體、液體和固體。因為載體或添加劑需要與相關的實際材料分開地添加、移除和處理，所以使用任何添加劑都會增加材料輸送的複雜性。載體的使用也增加了汙染的風險，這在對計量材料具有特殊要求的製藥和電子製造工業中是特別有害的。在美國專利No. 3，754，529中，Fleischner描述了一種用於輸送混合有惰性載體優選為沙子的粉末材料的螺旋推運器裝置。據稱活性材料與沙子的比率是1 9。輸送大部分是惰性載體的混合物增加了成本和系統的複雜性，並且增加了供給材料的汙染的可能。美國專利申請公報No. 2006/006^18和No. 2006/0177576使用傳統的螺旋推運器設計來計量粉末，其中在光滑的筒內設有壓花螺杆。該計量裝置還能夠用作大型氣相沉積系統的一個部分。特別相關的氣相沉積系統是那些為了製造有機發光二極體(OLED)器件而設計的系統。OLED器件包括襯底、陽極、由有機化合物製成的空穴傳輸層、具有適當摻雜物的有機發光層、有機電子傳輸層和陰極。OLED器件因為其低驅動電壓、高亮度、廣角視野以及能夠用於全色平面發射顯示器而受到歡迎。Tang等人在其美國專利No. 4，769，292和 No. 4，885，211中描述了這種多層OLED器件。在真空環境中進行物理氣相沉積是如在小分子OLED器件中使用的有機材料薄膜的主要沉積方式。這些方法是公知的，例如Barr在美國專利No. 2，447，789以及Tanabe等人在EP 0 982 411中所述。在OLED器件的製造中使用的有機材料當長時間保持在期望的與速率相關的蒸發溫度或該溫度附近時經常發生退化。敏感的有機材料暴露於高溫會導致分子結構發生變化並導致材料特性發生相關改變。為了克服這些材料的熱敏感性，僅僅將少量有機材料裝載在受熱儘可能小的源中。這樣，材料在受到顯著退化之前蒸發。這種實踐的局限之處是可用蒸發速率由於加熱器溫度的限制而非常低，並且源的操作時間由於所用的材料量少而非常短。因而，在重新開始操作之前，必須利用若干小時給沉積腔室通風，拆卸和清潔蒸汽源，重新填充該蒸汽源，在沉積腔室中重新建立真空，並且從剛剛引入的有機材料中去除氣體。低的沉積速率以及與再次填充蒸汽源相關的頻繁且耗費時間的過程給OLED製造設備的生產量帶來了相當大的限制。將全部有機材料裝料都加熱到大約相同溫度的間接後果是除非基質和摻雜物的蒸發性能和蒸發壓力非常相似，否則不可能將諸如摻雜物之類的附加有機材料與基質材料混合。另外，分開的源的標準使用在沉積膜中產生梯度效應，其中，最接近於前襯底的源中的材料過多地出現在與該襯底緊鄰的初始膜中，而在最後的源中的材料過多地出現在最終的膜表面上。在從每個源將單一材料蒸發在襯底上的現有技術的多個源中這種梯度共沉積是不可避免的。當端部源中的任一個源的貢獻比中央源的貢獻大幾個百分比時，例如當使用共基質時，沉積膜中的梯度特別明顯。共同轉讓的美國專利申請公報No. 2006/0062918和No. 2006/0062919通過將材料計量供給到閃速蒸發區而克服了分開的點源的許多缺點。美國專利申請公報 No. 2006/0062918教導了在單個粉末輸送機構中計量基質和摻雜物混合物，並利用歧管將蒸汽分配到襯底。美國專利申請公報No. 2006/0062919公開了在歧管中混合有機蒸汽並將材料的混合物輸送到襯底表面的能力。然而，這些之前的教導都沒有預計到需要對基質和摻雜物材料進行獨立的計量控制。因此，輸送機構由於設計而無法以獨立摻雜物供給所需的低速率(1至10微克/秒)計量。美國專利申請公報No. 2007/0084700、No. 2006/0157322、No. 6，832，887 和 No. 7，044，288公開了利用平行間隔開的盤將粉末從進入埠移動到排出埠的粉末供給泵，所述盤在具有內部空腔的殼體內旋轉，該內部空腔限定了一容積，該容積為從進入埠到排出埠逐漸增大的容積。這些粉末供給泵旨在用於粒徑大得多的粉末，並不適合於以毫克或微克為基礎計量粉末。儘管有這些改進，但仍需要精確地控制毫克量到微克量的粉末材料到蒸發設備的計量供給。
發明內容
需要精確控制毫克至微克量的粉末到蒸發裝置的計量和傳送。該目的是通過一種用於計量和蒸發粒料的設備來實現的，該設備包括(a)用於計量粒料的計量裝置，該計量裝置包括(i)用於容納粒料的儲存器；(ii)具有內部容積的殼體，該殼體具有第一開口和第二開口，所述第一開口和所述第二開口分別用於從所述儲存器接收所述粒料和用於排出所述粒料；(iii)布置在所述內部容積中的可旋轉軸，該可旋轉軸具有光滑表面和周向凹槽， 所述周向凹槽與用於從所述儲存器接收粒料和用於排出所述粒料的所述第一開口和所述第二開口對齊；(iv)帶有多個齒的旋轉攪拌器，該旋轉攪拌器布置在所述儲存器中並且與所述可旋轉軸協作，以使所述粒料流動並且將所述粒料從所述儲存器輸送到所述周向凹槽中；(ν)所述可旋轉軸和所述內部容積協作，使得所述粒料基本上由所述周向凹槽輸送，而不是沿著所述可旋轉軸的其餘部分輸送；
(vi)相對於所述第二開口布置的用於刮除的機構，該機構與所述凹槽協作，以移走保留在該凹槽中的粒料，並且響應於所述軸的旋轉而通過所述第二開口傳送計量數量的粒料；(vii)靠近所述第二開口的機構，該機構用於使所述第二開口處的粒料以單個細粒形式和/或小團細粒形式流動；以及(b)閃速蒸發器，其接收並閃速蒸發所計量的所述粒料。本發明的優點在於其能夠在真空環境下連續地分配微克量的粉末，並且能夠提供受控的體積供給。本發明的另一個優點在於其能夠以單個細粒或小團細粒的形式分配具有大範圍粒徑的粒料，所述粒料包括平均粒徑在30微米之下的材料以及不能通過諸如螺旋推運器的其它分配裝置分配的流動性差的材料。
圖1示出了現有技術的粉末供給設備的末端部的剖視圖；圖2示出了不同的粉末供給設備的一部分的三維剖視圖；圖3示出了根據本發明的蒸發設備的一個實施方式的三維剖視圖；圖4示出了圖3的蒸發設備的一個實施方式穿過不同截平面的三維剖視圖；圖5更詳細地示出了根據本發明的圖3的一部分的三維剖視圖；圖6更詳細地示出了圖5的蒸發設備的一部分；圖7示出了圖3的蒸發設備的剖視圖，該圖中示出了可旋轉的閃速蒸發器；以及圖8示出了圖7的可旋轉的閃速蒸發器的三維視圖，示出了用於驅動可旋轉的閃速蒸發器的磁性聯接器。
具體實施例方式美國專利申請公報No. 2006/0062918和No. 2006/0177576使用傳統的螺旋推運器設計將粒料計量供給到蒸發設備，其中在光滑的筒內設置有壓花螺杆。圖1示出了典型的現有技術的螺旋推運器結構的剖視圖，示出了在光滑的螺旋推運器筒7內的壓花螺旋推運器螺杆5。螺旋推運器結構8的螺旋推運器螺杆5通過馬達(未示出)轉動。螺杆螺旋的螺紋之間的距離和螺紋高度被選擇成足夠大，使得粒料不會壓緊在螺旋中而與其一起旋轉，而是留在水平取向的螺旋推運器筒7的底部處。粒料通過螺旋推運器5和螺旋推運器筒7之間的相對運動而被線性輸送。在如圖所示的水平取向，粒料主要沿著螺旋推運器5 的底部以翻滾散布方式行進。螺旋推運器螺杆5的末端部可以構造成具有無螺紋部9，該無螺紋部9在一小段長度上具有恆定的圓形橫截面，以強制結成一體的粒料形成狹窄的環形或管狀形狀。這種類型的螺旋推運器結構的一個問題是排出速率變化，已經觀察到排出速率隨著螺旋推運器螺杆5的角取向而周期性地變化。每轉排出的材料量是完全可再現的， 但是在一轉中發生相當大的變化，從而導致被計量材料的蒸發速率發生變化。在水平取向時，殘留在螺旋推運器筒的下半部分中的粒料比上半部分更多，這會加重周期性排放。使用豎直取向的螺旋推運器使得粒料繞螺旋推運器筒的內部均勻分布會削弱周期性排放，但是仍有周期性變化，並且用於螺旋推運器和攪拌器的機械驅動裝置更複雜。這種粒料供給設備的第二個問題是其通常只能與充分自由流動而能夠以平滑流動的方式從容器倒出的材料一起使用。這通常要求對粒料進行過濾，以使粒料具有嚴格控制的粒徑範圍。例如，其中按重量來說大部分由直徑在50微米到100微米之間的顆粒構成的材料通常將以平滑流動方式從容器倒出。在該示例中，粒徑範圍等於最小的受控粒徑。類似地，其中按重量來說大部分由直徑在100微米到200微米之間的顆粒構成的材料通常將以平滑流動方式從容器倒出。不能平滑地倒出反而結成塊的材料在僅僅供給少量材料之後就會一起填塞在螺旋推運器螺杆的螺紋中並且會迅速壓實，從而形成會防止螺旋推運器轉動的實心質量體。已經通過若干方法來間接地測量粉末顆粒的形狀、尺寸、尺寸和形狀的均勻性、粘附性、拱形強度(arch strength)、表面積和含水量來表徵粒料流動。由於在顆粒之間缺乏空氣分子，因此高真空條件下的粒料的流動一般比大氣壓力條件下的粒料的流動差。材料顆粒之間的複雜的相互作用以及在真空條件下顆粒流動性降低對能夠以毫米或微米精確分配的連續粒料供給機構的發展帶來了限制。粒料的流動是無法通過任何單一測試方法來完全表徵的複雜現象，但是下面描述通常使用的五種方法。振動刮板該方法使用振動刮板或槽，其將粒料傾注在質量天平上。堆積的材料質量記錄為時間的函數。堆積質量與時間的比值越大代表流動越好。休止角將固定量的粒料通過漏鬥從固定高度傾倒在水平臺頂部上。粒料堆積成錐形，該錐形的側面與水平面成的角為休止角，其中休止角越小代表流動越好。該方法提供了材料的形狀、尺寸、孔隙度、粘附性、流動性、表面積和松實度性能的間接測量。百分比壓縮率指數將固定量的粒料輕輕地傾倒到配衡量筒內，並且記錄材料的初始體積和重量。將量筒放置在振實密度測試儀上，並且在給定次數的受控力振實之後記錄最終體積。百分比壓縮率值越低代表流動越好。該方法提供了測試材料的尺寸和形狀均勻性、可變形性、表面積、粘附性和含水量的間接測量。臨界孔口直徑筒狀儲存器的底部排放埠裝配有適當孔口直徑的環。通過漏鬥傾倒粒料而使該筒狀儲存器填充有固定體積的樣本粒料。使材料靜置30秒，然後將間門釋放杆緩慢地轉動到打開位置。如果在三次連續的測試中通過材料樣本能夠看到開放空腔， 則認為測試成功。流動性指數作為供材料自由落下的最小開口的直徑給出。該方法直接測量材料粘附性和拱形強度，其中值越小表示流動越好。雪崩方法(Avalanching method)將固定體積的材料裝載到半透明的旋轉鼓內並緩慢地旋轉。光電池陣列檢測器測量總雪崩量；計算雪崩之間的平均時間。雪崩之間的平均時間越低代表流動越好。共同轉讓的Long等人的美國專利申請No. 11/970，548公開了一種在圖2中以三維剖視圖示出的粒料供給設備，其克服了粒料供給先前遇到的一些限制。該設備包括位於內部容積150中並具有周向凹槽175的可旋轉軸170，周向凹槽175利用穿過第一開口 155 的攪拌器從儲存器接收粒料。固定不動的刮板185在可旋轉軸170旋轉時與周向凹槽175 協作，以從凹槽移走粒料，通過第二開口 160將計量量的粒料傳送至被加熱的閃速蒸發器 120。可旋轉軸170通過馬達(未示出)轉動。該設計的設備良好地適於在高真空下供給現有技術的螺旋推運器結構所需要的具有相同窄粒徑範圍的粒料。自由流動的粒料將以單個細粒或小團細粒的形式通過第二開口 160供給。具有較小尺寸分布或較寬尺寸分布的粒料可呈現出結塊和雪崩流動。這種粒料不會通過攪拌器很好地流動，並且也不會可靠地從第一開口 155進入周向凹槽175中。確實進入凹槽的任何粒料在其被壓在固定不動的刮板185上時都會被壓實，並且會以隨機長度的短棒退出第二開口 160。被分配的材料棒的隨機體積使離開蒸發設備的蒸汽流量發生隨機變化。這些蒸汽流量變化並不是所期望的，因為它們會導致沉積膜厚度發生變化。固定不動的刮板185緊鄰於被加熱的閃速蒸發器120，並且能夠獲得足以熔化一些有機粉末的溫度。熔化的粒料無法以連續的毫克或微克顆粒流掉落到閃速蒸發器120，而是傾向於堆積而作為不規則體積掉落或流動。因而，儘管圖2的設備相對於現有技術在傳送一致測量量的粒料方面有所改善，但是對於一些材料其仍不能很好地工作。仍然需要對從毫克到微克量的粒料到蒸發設備的計量供給進行精確地控制。現在轉到圖3，示出了用於蒸發粒料的設備的一個實施方式的三維剖視圖。蒸發設備190是用於計量和蒸發粒料的設備並且包括這樣的計量設備，該計量設備計量粒料並包括用於容納粒料的儲存器；具有內部容積以及第一和第二開口的殼體；布置在內部容積中的可旋轉軸，該可旋轉軸具有光滑表面、與內部容積的形狀對應的形狀以及周向凹槽；以及冷卻刮板，該冷卻刮板的端部的橫截面與旋轉軸中的凹槽基本相同。該計量設備還包括布置在儲存器中的攪拌器以及用於使傳送至閃速蒸發器的粒料流動的機構。蒸發設備190 還包括閃速蒸發器，該閃速蒸發器接收並蒸發計量供給的粒料。將更詳細地描述這些組成部件。這種設備由Long等人在2008年11月14日提交的名為「粒料的計量和蒸發」的上面引用的共同轉讓的美國專利申請No. 12/271,211中也進行了描述。儲存器230用於容納粒料。粒料可以包括單一組分，或可以包括兩種或更多種不同的材料組分，每種組分具有不同的蒸發溫度。儘管沒有示出，但儲存器230可以在其上方包括更大的存儲和供給設備，以增加能夠被加載的粒料的體積。這種容器和供給設備已經由Long等人在共同轉讓的美國專利No. 7，288, 285中描述。儲存器230位於殼體MO中並包括使儲存器230中的粒料流動的攪拌器四0。殼體240優選由諸如鋁的導熱材料構成，這種材料能夠被有效地冷卻而用於將儲存器230中的粒料維持在遠低於該粒料的有效蒸發溫度的溫度。殼體240還包括內部容積250。可旋轉軸270具有光滑表面和與內部容積250的形狀對應的形狀(在該實施方式中例如為柱狀)，並布置在內部容積250中。可旋轉軸270 還具有周向凹槽，這在其他附圖中將變得清楚。可旋轉軸270優選由能夠被有效冷卻的導熱材料例如鎳或鉬構成，並且用於將周向凹槽中的粒料維持在遠低於該粒料的有效蒸發溫度的溫度。有利的是將諸如氮化鈦或類金剛石碳之類的硬覆層施加至內部容積250和可旋轉軸270。馬達(未示出)使可旋轉軸270以預定速率旋轉。該馬達也可以用於使攪拌器 290旋轉。殼體240還包括其特性和功能將變得清楚的第一開口和第二開口。蒸發設備190 還包括位於蒸發腔室200內的可旋轉的閃速蒸發器210。可旋轉的閃速蒸發器210藉助於磁性聯接器320由驅動軸325驅動。輻射屏蔽件220用於將被加熱的蒸發腔室200與被冷卻的計量設備熱隔離。當接近於可旋轉軸270的橫向進給部分的粒料通過攪拌而流動從而一致地填充周向凹槽275的容積時，供給速率的均勻性得以提高。這可以通過利用攪拌器四0以一定旋轉速度緩慢地攪拌粒料來實現，該旋轉速度能夠根據具體粒料的粒徑和特性而改變。圖 4更詳細地示出了圖3的設備的一部分的一個實施方式的三維剖視圖。這種實施方式已由Long等人在2008年11月14日提交的名為「粒料的計量和蒸發」的上述共同轉讓的美國專利申請No. 12/271,211中描述。可旋轉軸270具有與殼體240中的第一開口 255和第二開口 260對齊的狹窄周向凹槽275。第一開口 255用於接收從儲存器到周向凹槽275的粒料，第二開口 260用於接收從周向凹槽275到蒸發腔室200的粒料。攪拌器290是旋轉攪拌器並且具有多個細絲狀攪拌齒四5，並且布置在容納粒料的儲存器230中。當攪拌器290 沿著該圖示中的順時針方向旋轉時，攪拌齒295使粒料塊流動，但攪拌齒的末端用於將粒料從儲存器輸送到周向凹槽275。攪拌齒四5的流動和輸送特性用於通過防止儲存器中的材料架在周向凹槽上而用粒料均勻地填充周向凹槽270在第一開口 255的暴露容積。在可旋轉軸270的旋轉方向上位於開口 255處的楔形入口 225在將粒料引導到周向凹槽275中起到作用。可旋轉軸270的尺寸設定成接近殼體MO中的內部容積的直徑。這樣，可旋轉軸和內部容積協作以基本上通過可旋轉軸270的周向凹槽275而不沿著可旋轉軸270的其餘部分輸送粒料。攪拌器290和可旋轉軸270可以通過例如齒輪相連，從而沿著相反方向旋轉，並由此將粒料通過第一開口 255從儲存器230連續地輸送到周向凹槽275中，然後輸送至第二開口沈0，在第二開口 260粒料排放到蒸發腔室200。殼體240中的內部容積與可旋轉軸270緊密配合。可旋轉軸和內部容積在可旋轉軸270轉動時協作以將徑向突出超過周向凹槽275的粒料移除。粒料因而以高度可控的材料體積精確地填充周向凹槽。在第二開口 260處布置有振動刮板觀5，該振動刮板285的端部具有與周向凹槽275基本上相同的截面。振動刮板285與凹槽協作以在可旋轉軸270旋轉時將保留在凹槽中的粒料移走，而強制粒料從第二開口 260離開。通過致動器235使振動刮板285沿著其長度振動以使第二開口 260處的粒料流動，從而響應於軸旋轉，計量量的排放粒料作為小顆粒，例如成小細粒的形式，或小團細粒的形式，或上述兩種形式，落到蒸發腔室200中，而不是作為隨機長度的棒落入。材料顆粒以由致動器235控制的頻率和由可旋轉軸270的角速度控制的體積供給速率降落在可旋轉的閃速蒸發器210上，並且在接觸時蒸發。在圖3中，可旋轉閃速蒸發器210理想的是具有柱形或錐形形狀的開孔式網狀玻璃碳結構，但是也可以採取在其表面上具有一系列精細的周向凹槽或螺旋凹槽的實心柱體或錐體的形式。如圖3所示，錐形可旋轉閃速蒸發器210能夠通過與可旋轉軸270齒輪連接的磁性聯接器320旋轉。可旋轉閃速蒸發器210在比錐體固定不動時更大的受熱面積上有效地分散粒料。這允許材料顆粒直接掉落在可旋轉閃速蒸發器210的表面上，並且比顆粒掉落在彼此之上更快速地蒸發。在粒料供給速率較高時，掉落在固定不動的蒸發元件上的顆粒會由於掉落在先前分配的顆粒上而堆積。這種堆積會產生阻礙閃速蒸發的隔絕層，並且會因為粒料停留在高溫的時間過長而導致材料退化。為每種材料顆粒提供至閃速蒸發器的直接通路提供了最快速的蒸發， 並且使粒料的退化最小化。 圖5更詳細地示出了根據本發明的圖3的設備的一部分的三維剖視圖，並且示出了本發明的顯著特徵。圖6更詳細地示出了圖5的蒸發設備的一部分。攪拌器四0、儲存器 230、可旋轉軸170、第一開口 255和第二開口 260的功能與圖4中所描述的是一樣的。攪拌器290具有多個細絲狀攪拌齒四5，並且布置在容納粒料的儲存器230中。攪拌器290沿順時針方向旋轉，使得齒295將粒料輸送到可旋轉軸270中的周向凹槽275中。攪拌器290和可旋轉軸270可以通過齒輪連接，從而沿著相反方向旋轉，並由此將粒料通過第一開口 255 從儲存器230連續地輸送到周向凹槽275中，然後輸送至第二開口沈0，在該第二開口 260處粒料排出到蒸發腔室200中。固定不動的刮板280與殼體240成一體以保持較冷，並且在該固定不動的刮板的端部具有與周向凹槽275基本上相同的截面，以在可旋轉軸270沿逆時針方向旋轉時將容納在凹槽中的粒料移走而強制粒料從第二開口 260離開。攪拌器300 包括靠近第二開口 260的開口 305，並且通過致動器265使該攪拌器在第二開口 260所在的平面中振動。攪拌器300例如可以是沿方向330移動的箔片攪拌器。另選地，攪拌器可以是以振動方式改變第二開口 260的尺寸的隔膜機構。攪拌器300的振動使第二開口 260處的粒料流動。排出的粒料作為小顆粒，例如單個細粒形式和/或小團細粒形式落到蒸發腔室200中，而不是作為隨機長度棒落下。振動的頻率和振幅可以通過致動器265改變，以最佳地攪拌開口 260處的粒料或使該粒料流動，從而使其作為均勻體積的小顆粒被分配。粒料以由攪拌器控制的頻率和由開有凹槽的軸270的角速度控制的體積供給速度降落在蒸發元件210上，並且在接觸時蒸發。攪拌器300相對於殼體MO的運動用於移除將會堆積在固定不動的刮板280的端部上、攪拌器300上、攪拌器開口 305中或者第二開口 260中的冷凝物。圖7示出了圖3的蒸發設備的剖視圖，該圖中示出了可旋轉閃速蒸發器。可旋轉閃速蒸發器210具有錐形形狀，並且能夠看到其磁性聯接器。如前所述，錐形閃速蒸發器210 可以由網狀玻璃碳泡沫、諸如碳化矽泡沫的陶瓷泡沫、或者諸如鎳泡沫的金屬泡沫構成。錐形閃速蒸發器還可以由在其表面具有一系列精細的周向凹槽或螺旋凹槽的實心的陶瓷或金屬材料構成。這種凹槽有助於保持精細的材料顆粒，直到它們從旋轉的錐形表面蒸發。 Long等人已經在共同轉讓的美國專利申請NO. 11/834,039中描述了這種網狀材料結構，例如玻璃碳的使用。圖8示出了圖7的可旋轉閃速蒸發器的三維視圖，示出了磁性聯接器320，該磁性聯接器用於使可旋轉閃速蒸發器210在蒸發腔室200內旋轉而在冷磁性驅動聯接器和熱蒸發元件之間沒有物理接觸，或者不會破壞蒸發腔室200的蒸汽完整性。聯接器包括通過磁性聯接器320附接到旋轉驅動軸325的若干個磁體315，該若干個磁體和附接到可旋轉閃速蒸發器210的驅動凸起340協作。閃速蒸發器及其附裝的驅動凸起被支撐在陶瓷軸承 (圖7中的軸承33 上。熱的可旋轉的閃速蒸發器210和冷的旋轉驅動軸325之間的非接觸的磁性驅動防止了熱在它們之間流動，由此允許可旋轉閃速蒸發器210通過來自蒸發腔室200的輻射加熱，而無需使用與閃速蒸發器一起旋轉的另外的加熱元件或者不會使將電能傳遞至另外的加熱元件的滑環複雜化。磁性聯接器320進一步消除了繞可旋轉閃速蒸發器210的旋轉驅動連接密封的需要。磁性聯接器在超過600°C的溫度時是有效的，因為磁體 315被屏蔽並且保持較冷，而低碳鋼驅動凸起340在接近700°C的溫度時保持低磁阻。已經具體參照本發明的一些優選實施方式詳細地描述了本發明，但是應理解，在本發明的精神和範圍內可以進行改變和修改。部件列表5螺旋推運器螺杆7螺旋推運器筒8螺旋推運器結構9無螺紋部分120閃速蒸發器
150內部容積
155第一開口
160第二開口
170可旋轉軸
175周向凹槽
185固定不動的刮板
190蒸發設備
200蒸發腔室
210可旋轉閃速蒸發器
220輻射屏蔽件
225楔形入口
230儲存器
235致動器
240殼體
250內部容積
255第一開口
260第二開口
265致動器
270可旋轉軸
275周向凹槽
280固定不動的刮板
285振動刮板
290攪拌器
295攪拌齒
300攪拌器
305開口
315磁體
320磁性聯接器
325驅動軸
330方向
335軸承
340驅動凸起
權利要求
1.一種用於計量和蒸發粒料的設備，該設備包括(a)用於計量粒料的計量裝置，該計量裝置包括(i)用於容納粒料的儲存器；( )具有內部容積的殼體，該殼體具有第一開口和第二開口，所述第一開口和所述第二開口分別用於從所述儲存器接收所述粒料和用於排出所述粒料；(iii)布置在所述內部容積中的可旋轉軸，該可旋轉軸具有光滑表面和周向凹槽，所述周向凹槽與用於從所述儲存器接收粒料和用於排出所述粒料的所述第一開口和所述第二開口對齊；(iv)帶有多個齒的旋轉攪拌器，該旋轉攪拌器布置在所述儲存器中並且與所述可旋轉軸協作，以使所述粒料流動並且將所述粒料從所述儲存器輸送到所述周向凹槽中；(ν)所述可旋轉軸和所述內部容積協作，使得所述粒料由所述周向凹槽輸送，而不是沿著所述可旋轉軸的其餘部分輸送；(vi)相對於所述第二開口布置的用於刮除的機構，該機構與所述凹槽協作，以移走保留在該凹槽中的粒料，並且響應於所述軸的旋轉而通過所述第二開口傳送所計量量的粒料；(vii)靠近所述第二開口的機構，該機構用於使所述第二開口處的粒料以單個細粒形式和/或以小團細粒形式流動；以及(b)閃速蒸發器，其接收並閃速蒸發所計量的所述粒料。
2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述刮除機構包括固定不動的刮板，該固定不動的刮板在其端部具有與所述可旋轉軸中的所述凹槽基本相同的截面。
3.根據權利要求2所述的設備，其中，所述用於形成流動的機構賦予所述第二開口振動運動。
4.根據權利要求3所述的設備，其中，所述用於形成流動的機構包括箔片攪拌器，該箔片攪拌器在所述第二開口所在的平面中運動。
5.根據權利要求3所述的設備，其中，所述用於形成流動的機構包括隔膜機構，該隔膜機構以振動方式改變所述第二開口的尺寸。
6.根據權利要求1所述的設備，其中，所述閃速蒸發器是可旋轉的。
7.根據權利要求6所述的設備，其中，所述閃速蒸發器通過磁性聯接器旋轉。
全文摘要
一種用於計量和蒸發粒料的設備(190)，該設備包括用於計量粒料的計量裝置和閃速蒸發器(210)，計量裝置具有用於容納粒料的儲存器(230)；具有第一開口和第二開口的殼體(240)；布置在內部容積(250)中的可旋轉軸(270)，該可旋轉軸具有光滑表面和周向凹槽；帶有多個齒的旋轉攪拌器(290)，該旋轉攪拌器布置在儲存器中並且與可旋轉軸協作，以使粒料流動並且將粒料從儲存器輸送到周向凹槽中；協作使得粒料由周向凹槽輸送；刮板，該刮板與凹槽協作，以移走保留在凹槽中的粒料並且通過第二開口傳送計量量的粒料；以及使第二開口處的粒料流動的結構。所述閃速蒸發器接收並閃速蒸發所計量的粒料。
文檔編號C23C14/12GK102282287SQ200980152250
公開日2011年12月14日 申請日期2009年10月30日 優先權日2008年11月14日
發明者M·龍, T·W·帕洛恩 申請人:全球Oled科技有限責任公司