CN101280417A - 一种有机电致发光器件蒸镀用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机电致发光器件蒸镀用装置，用于有机电致发光器件制备中有机材料的蒸镀，包括一个电磁感应加热装置和一个用作蒸发舟的容器，其特征在于所述电磁感应加热装置包括一个电磁感应器和一个与之对应的电磁感应发热导体，所述电磁感应器可以通过与外部电源连接使所述电磁感应发热导体产生热量，蒸发有机材料，其中电磁感应器置于所述蒸发舟的外部，电磁感应发热导体置于所述蒸发舟内部，并位于蒸发舟内有机材料的上部。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件蒸镀用装置，尤其涉及用真空蒸镀法制备有机电致发光器件时将有机材料气化的蒸镀装置。
技术背景
随着有机半导体技术的深入研究，有机器件的应用越来越广泛，包括有机场效应晶体管(OTFT)，有机电致发光器件(OLED)，有机激光器件等等，这一切都离不开有机薄膜的制备，目前最常用的有机薄膜的制备工艺为真空蒸镀的方式，通常蒸发舟的加热方式多为电阻式加热，所选择的蒸发舟舟体材料为高熔点金属如钨、钽、钼等，此外还可以是氮化硼等。虽然选材不同，但原理相近，都是使蒸发舟的温度由电阻效应升高，并将热传递给舟中的有机材料，使得有机材料达到升华温度并升华出来，这种加热方式容易产生的问题是，容器受热不均，从而导致蒸发舟中的材料蒸镀速率不稳定。
后来人们通过各种方式来改进加热方式，其中中国专利CN1446268A中提到了通过电磁加热的方式使有机材料升华，该专利中的蒸镀容器由电磁感应发热的材料构成，通过电磁感应加热的设备，使装入容器中的有机材料气化进行蒸镀，其中为实现电磁感应加热，蒸镀容器至少底部和侧面的材料由借助电磁感应发热的材料构成。通过采用如上设计，虽然加热时有机材料整体受热均匀性得到了提高，但是在容器中有机材料放量多时，容器底部仍然受热过多，容易产生材料被喷溅出来的现象，同时也无法实现在同一真空腔室中用同一套加热装置连续蒸镀不同有机膜的目的。
技术方案
本发明的目的在于提供一种可以提高容器的受热均匀性，防止有机材料喷溅，并且可以在同一真空腔室中用一套加热装置连续蒸镀不同有机膜的有机电致发光器件的蒸镀装置。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的。
一种有机电致发光器件蒸镀用装置，用于有机电致发光器件制备中有机材料的蒸镀，包括一个电磁感应加热装置和一个用作蒸发舟的容器，其特征在于所述电磁感应加热装置包括一个电磁感应器和一个与之对应的电磁感应发热导体，所述电磁感应器可以通过与外部电源连接使所述电磁感应发热导体产生热量，蒸发有机材料，其中电磁感应器置于所述蒸发舟的外部，电磁感应发热导体置于所述蒸发舟内部，并位于蒸发舟内有机材料的上部。
在上述有机电致发光器件蒸镀用装置中，电磁感应器置于蒸发舟的底部。
在上述有机电致发光器件蒸镀用装置中，电磁感应器为电磁线圈。
在上述有机电致发光器件蒸镀用装置中，蒸发舟可以为多个，电磁感应加热装置可以与多个蒸发舟组合，连续蒸镀多层有机膜。
在上述有机电致发光器件蒸镀用装置中，电磁感应发热导体为其上分布有若干孔隙的圆形或方形结构的柱状结构，其中孔隙通常为圆孔，导体为薄柱状结构。
在上述有机电致发光器件蒸镀用装置中，电磁感应发热导体的材料可以为碳化硅，石墨或氮化钛中的一种或其它耐热导电材料。
在上述有机电致发光器件蒸镀用装置中，蒸镀装置包括一个用于测试蒸镀温度的热电偶，热电偶的温度感应器置于蒸发舟内。
本发明采用电磁加热方式的有机电致发光器件蒸镀用装置具有如下优点：
1、温度调节更精确
相比于其他加热方式，由于该装置使材料局部升温，可以更有效的调节材料局部温度，对于工艺精确性有很大的提高。
2、实现多舟工作模式，减少能耗
由于该蒸镀装置中电磁加热装置与蒸发舟分离，可以通过一个电磁加热装置与多个蒸发舟组合，通过蒸发舟的轮换，实现在同一真空腔室中用一个加热装置连续蒸镀不同有机膜的目的，可以减少蒸发源预热的时间，减少了能源消耗和设备成本，同时也可以提高发光器件的膜层均匀性和器件质量。
3、防止喷溅，降低材料消耗
传统加热方式是蒸发舟的底部和内壁先受热，使得有机材料的下部和四周先升温，材料的蒸发也从底部开始，如果温度控制不当，会导致材料由于底部温度过高而喷溅，本发明的电磁加热装置由于电磁感应发热导体置于材料上部，加热时；有机材料的最上层先受热蒸发，是一个由上至下的过程，上面一层材料蒸发后下面一层材料再受热蒸发，从而减少了材料的浪费，提高了材料的利用率，另一方面容易控制蒸镀速度，保持蒸镀速率均匀，从而更好控制成膜厚度。
附图说明
图1本发明有机电致发光器件用蒸镀装置剖面结构图
01蒸镀腔室，02蒸镀容器(蒸发舟)，03电磁线圈，04电源，05电磁感应导体，06有机材料，07热电偶，08温度感应器，09基片
图2本发明电磁感应导体剖面图
05电磁感应导体，10孔隙
图3本发明多舟工作模式图
02蒸镀容器(蒸发舟)，03电磁线圈，04电源
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示是本发明有机电致发光器件用蒸镀装置，01是蒸镀腔室，为真空腔室，蒸发舟02，电磁线圈03，电磁感应导体05及基片09置于真空腔室01内，其中电磁线圈03置于蒸发舟02底部，并与外接电源04连接，与之对应的电磁感应导体05置于蒸发舟02内部，蒸发舟02内装入需要蒸镀的有机材料06，电磁感应导体05就放置在有机材料06之上，基本与容器底部平行，电磁感应导体05可以是圆形、方形或其他形状的薄柱状结构，由于蒸发舟02一般为圆筒形结构，所以电磁感应导体05一般也设计为与之匹配的圆形结构，圆形结构上均匀分布有若干个小孔10，小孔10的形状可以是圆形或其他形状，以方便有机材料06受热蒸发后从孔中散出，如图2所示。电磁感应导体05的材料可以选择碳化硅、石墨或氮化钛或其它耐热导电材料等，可以在通电后电磁线圈03的感应下发热使有机材料蒸发。
作为蒸发源，对于不同的蒸镀材料要求给予不同的蒸镀温度，传统蒸镀过程中的温度控制方式是通过检测施加在蒸发源上的电压和电流来推算，一方面精度不够，另一方面反应出温度的速度慢且不够直观，本发明中采用热电偶07来测试温度，如图1中所示，将温度感应器08通过电磁感应导体05的小孔置于有机材料中，从而直接控制材料的蒸镀温度。
采用图1所示的蒸镀装置，可以蒸镀有机电致发光器件的各个有机层，例如可以是包括发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层等在内的各层，将基片09置于真空蒸镀腔室01中，在蒸发舟02内装入有机材料06，并将电磁感应导体05置于有机材料06之上，将热电偶07的温度感应器08通过电磁感应导体05上的小孔插入有机材料06中，电磁线圈03放置在蒸发舟02的下方，并与交变电源04连接，蒸镀开始时，首先接通电源04，电磁线圈03工作，通过电磁感应作用，使得蒸发舟02内的电磁感应导体05产生热量，热量使得舟内最上层与电磁感应导体05接触的有机材料首先受热蒸发，蒸发出的有机材料通过电磁感应导体05上的小孔蒸镀到基片08上，由于蒸发舟02内的有机材料的温度从顶部到底部逐渐降低，所以有机材料也按照从顶部到底部的顺序逐步蒸出，这样就有效避免了传统蒸镀操作中有机材料放量较多时，底部先受热而导致材料易被喷溅出来的现象，同时也提高了材料蒸镀速率的稳定性。
同时采用热电偶07来控制材料的蒸镀温度，也使得温度控制更加准确。
如图3所示是本发明有机电致发光器件用蒸镀装置的多舟工作模式图，由于本发明蒸镀装置中采用电磁加热装置与蒸发舟分离的方式，从而使得一个电磁加热装置可以与多个蒸发舟配合使用，例如要在一个真空蒸镀腔室中同时蒸镀空穴传输层、单色发光层、电子传输层和电子注入层，就可以采用这种多舟工作模式，在四个依次排列并可以交替旋转的蒸发舟中分别装入不同的有机材料，首先将装入空穴传输材料的蒸发舟移动至蒸发源的位置，即将该蒸发舟02放置在电磁线圈03上方，电磁感应导体05放置在有机材料06上方，接通交变电源04开始蒸镀，从而完成空穴传输层的蒸镀，接下来蒸镀发光层，将相邻的装有单色光有机材料的蒸发舟旋转移动至蒸发源位置，完成蒸镀，随后相同的方式完成电子传输层和电子注入层的蒸镀。
这样通过蒸发舟的旋转移动，实现了在同一真空腔室中用同一套加热装置连续蒸镀不同有机膜的目的，不仅节省了设备成本，提高了工作效率，而且使预热时间变短，使得包括蒸镀温度在内的蒸镀条件更易统一和控制，提高了器件成膜质量和器件性能。
Claims (7)
1、一种有机电致发光器件蒸镀用装置，用于有机电致发光器件制备中有机材料的蒸镀，包括一个电磁感应加热装置和一个用作蒸发舟的容器，其特征在于所述电磁感应加热装置包括一个电磁感应器和一个与之对应的电磁感应发热导体，所述电磁感应器可以通过与外部电源连接使所述电磁感应发热导体产生热量，蒸发有机材料，其中电磁感应器置于所述蒸发舟的外部，电磁感应发热导体置于所述蒸发舟内部，并位于蒸发舟内有机材料的上部。
2、根据权利要求1的有机电致发光器件蒸镀用装置，其特征在于所述电磁感应器置于蒸发舟的底部。
3、根据权利要求1或2的有机电致发光器件蒸镀用装置，其特征在于所述电磁感应器为电磁线圈。
4、根据权利要求1或2的有机电致发光器件蒸镀用装置，其特征在于所述蒸发舟为多个，所述电磁感应加热装置可以与多个蒸发舟组合，连续蒸镀多层有机膜。
5、根据权利要求1或2的有机电致发光器件蒸镀用装置，其特征在于所述电磁感应发热导体为其上分布有若干孔隙的圆形或方形柱状结构。
6、根据权利要求5的有机电致发光器件蒸镀用装置，其特征在于所述电磁感应发热导体的材料为碳化硅，石墨或氮化钛。
7、根据权利要求1或2的有机电致发光器件蒸镀用装置，其特征在于所述蒸镀装置包括一个用于测试蒸镀温度的热电偶，所述热电偶的温度感应器置于蒸发舟内。
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