CN105908129A - 一种有机材料蒸镀设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种有机材料蒸镀设备和方法，涉及有机显示器制造技术领域，用于避免OLED制造过程中有机电致发光层厚度不均匀的问题，该设备包括：加热装置、蒸发装置、测量装置以及反射片；加热装置用于产生热能；蒸发装置用于通过加热装置产生的热能蒸发有机材料使有机材料在基板上形成有机材料膜层；测量装置用于实时监测有机材料膜层的厚度；反射片设置于有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置和/或蒸发装置对应的位置，用于对接收的热能进行反射。本发明实施例用于显示设备的制造。

Description

一种有机材料蒸镀设备和方法

技术领域

本发明涉及有机显示器制造技术领域，尤其涉及一种有机材料蒸镀设备和方法。

背景技术

有机电致发光显示(英文名称：Organic Light-Emitting Diode,简称OLED)由于具备自发光、对比度高、视角广、反应速度块、使用温度范围广、制造工艺简单等优势，被认为是下一代平面显示的主流发展方向。

OLED的基本结构包括：阴极层、阳极层以及位于阴极层和阳极层之间的有机电致发光层。传统OLED的制造工艺中制作有机电致发光层的装置为线性加热丝和线性排列的坩埚形成的线性蒸发源。其工作工程为：通过线性加热丝对坩埚进行加热，坩埚内盛放的有机材料分子在受热后经过喷嘴(英文名称：Nozzle)蒸镀到低温多晶硅(英文全称：Low Temperature Poly-silicon，简称LTPS)基板上形成有机电致发光层。然而，由于传统OLED的制造工艺中的使用的加热丝为线性加热丝，所以在对坩埚进行加热过程中可能存在加热不均匀，进而导致形成有机电致发光层厚度不均匀的现象。此外，坩埚本身也是线性排列，各个坩埚吸收热量的能力存在差异，因此也可能会造成有机电致发光层厚度不均匀的现象。而若有机电致发光层厚度不同，则会影响有机电致发光层的发光特征性，进而影响OLED的显示效果。

发明内容

本发明的实施例提供一种有机材料蒸镀设备和方法，用于避免OLED制造过程中有机电致发光层厚度不均匀的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种有机材料蒸镀设备，包括：加热装置、蒸发装置、测量装置以及反射片；

所述加热装置用于产生热能；

所述蒸发装置用于通过所述加热装置产生的热能蒸发有机材料使所述有机材料在基板上形成有机材料膜层；

所述测量装置用于实时监测所述有机材料膜层的厚度；

所述反射片设置于所述有机材料膜层厚度较小的位置与所述加热装置和/或所述蒸发装置对应的位置，用于对接收的热能进行反射。

可选的，所述加热装置为线性加热装置，所述蒸发装置为线性蒸发装置；所述线性蒸发装置与所述线性加热装置平行设置。

可选的，所述反射片由不锈钢材料制作形成。

可选的，所述反射片的厚度大于等于0.5mm且小于等于1mm。

可选的，所述反射片为镜面反射片或非镜面反射片。

可选的，所述线性加热装置包括：均位于所述线性蒸发装置侧面且相互平行设置的第一加热丝和第二加热丝；所述反射片位于所述有机材料膜层厚度较小的位置与所述第一加热丝和/或所述第二加热丝对应的位置。

可选的，所述线性蒸发装置包括至少两个线性排列的坩埚；所述反射片位于所述有机材料膜层厚度较小的位置对应所述坩埚的底部。

可选的，所述设备还包括：匀化板；

所述匀化板位于所述蒸发装置与基板之间，用于对所述蒸发装置的蒸发有机材料进行匀化。

可选的，所述有机材料膜层厚度较小的位置与所述加热装置和/或所述蒸发装置对应的位置设置有n个反射片；其中，n为大于1的正整数。

第二方面，提供一种有机材料蒸镀方法，包括：

控制加热装置产生热能；

控制蒸发装置通过所述加热装置产生的热能蒸发有机材料使所述有机材料在基板上形成有机材料膜层；

实时监测所述有机材料膜层的厚度；

在所述有机材料膜层厚度较小的位置与所述加热装置和/或所述蒸发装置对应的位置设置反射片。

本发明实施例提供的一种有机材料蒸镀设备包括：加热装置、蒸发装置、测量装置以及反射片；其中，加热装置可以产生热能，蒸发装置可以通过加热装置产生的热能蒸发有机材料使有机材料在基板上形成有机材料膜层，所以本发明实施例首先能够蒸镀形成有机材料膜层；其次，测量装置在有机材料膜层形成过程中实时监测有机材料膜层的厚度，并将反射片设置于有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置和/或蒸发装置对应的位置，因为反射片可以对接收的热能进行反射，所以反射片可以增加有机材料膜层厚度较小的位置有机材料的蒸发量进而增加该位置有机材料膜层的厚度，使有机材料膜层厚度均匀，所以本发明实施例提供的有机材料蒸镀设备可以避免OLED制造过程中有机电致发光层厚度不均匀的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例提供的有机材料蒸镀设备的示意性结构图；

图2为本发明的实施例提供的检测装置的示意性结构图之一；

图3为本发明的实施例提供的检测装置的示意性结构图之二；

图4为本发明的实施例提供的反射片的位置示意图之一；

图5为本发明的实施例提供的反射片的位置示意图之二；

图6为本发明的实施例提供的反射片的位置示意图之三；

图7为本发明的实施例提供的反射片的位置示意图之四；

图8为本发明的实施例提供的有机材料蒸镀方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本申请中的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，本申请文件中描述的“A和/或B”表示三种选择：A，或者，B，或者，A和B。也即“和/或”即可以表示“和“的关系，也可以表示“或”的关系。

本发明的发明原理为：针对有机材料蒸发过程中加热装置不同位置产生热量不均匀和/或蒸发装置不同位置吸收热量不均匀，进而导致有机材料蒸发量不同，形成有机材料膜层不均匀的问题，本发明实施例在有机材料蒸发过程中实时测量形成有机膜层的厚度，且在有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置和/或蒸发装置对应的位置设置能够对热量发射的反射片，进而提高该厚度较小的位置的有机材料的蒸发量，保证有机材料膜层厚度均匀。

本发明的实施例提供一种有机材料蒸镀设备，具体的，参照图1所示，该有机材料蒸镀设备100包括：加热装置11、蒸发装置12、测量装置13以及反射片14。

其中，加热装置11用于产生热能。

具体的，加热装置11可以为任意能够产生热能的装置，例如：可以进行电热转换的电热丝等装置。

蒸发装置12用于通过加热装置11产生的热能蒸发有机材料使有机材料在基板上形成有机材料膜层。

蒸发装置能够通过加热装置产生的热能蒸发有机材料，因此要求蒸发装置能够吸收加热装置产生的热能且蒸发装置需要形成能够盛放有机材料的容置腔，进而通过吸收的热能对有机材料进行加热是有机材料蒸发。

测量装置13用于实时监测有机材料膜层的厚度。

具体的，参照图2所示，测量装置可以包括：激光光源21和接收器22；激光光源21和接收器22位于有机材料膜层23的同一侧。工作时，激光光源21产生激光光束，并将激光光束透射在有机材料膜层上，其中一部分光线被发射接收并被接收器22，从而通过接收器接收光束的时间测量有机材料膜层的厚度。上述测量装置对反射光角度准确度要求较高，若反射光偏离接收器22的接受范围，则无法进行测量，而基板倾斜角度的改变均会影响发射光的角度，因此本发明实施例还提供了另一种测量装置，具体的，参照图3所示，同样测量装置包括：激光光源31和接收器32；激光光源21和接收器22位于有机材料膜层33的两侧，使接收器32接收穿透有机材料膜层的光线并通过接受光线的强度判断膜层厚度。图3所示测量装置可以避免基板倾斜角度改变时影响接收器接收光线的问题，因此优选的，本发明实施例中采用图3所示测量装置监测有机材料膜层的厚度。

反射片14设置于有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置11和/或蒸发装置12对应的位置，用于对接收的热能进行反射。

需要说明的是，由于有机材料膜层厚度较小的位置是实时变化的，所以反射片的位置也会随着改变，即，本发明实施例中的反射片位置可能会在有机材料蒸镀过程中动态调整。

上述，反射片14设置于有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置11和/或蒸发装置12对应的位置，具体包括：反射片14设置于有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置11对应的位置，或者反射片14设置于有机材料膜层厚度较小的位置与蒸发装置12对应的位置，或者，反射片14设置于有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置11和蒸发装置12对应的位置。当反射片14设置于有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置11对应的位置时，反射片能够将热量发射至加热装置11处，进而达到提高有机材料蒸发量的目的；当反射片14设置于有机材料膜层厚度较小的位置与蒸发装置12对应的位置时，反射片能够将热量发射至蒸发装置12处，进而达到提高有机材料蒸发量的目的；当反射片14设置于有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置11和/或蒸发装置12对应的位置时，反射片能够将热量发射至加热装置11以及蒸发装置12处，进而达到提高有机材料蒸发量的目的。

本发明实施例提供的一种有机材料蒸镀设备包括：加热装置、蒸发装置、测量装置以及反射片；其中，加热装置可以产生热能，蒸发装置可以通过加热装置产生的热能蒸发有机材料使有机材料在基板上形成有机材料膜层，所以本发明实施例首先能够蒸镀形成有机材料膜层；其次，测量装置在有机材料膜层形成过程中实时监测有机材料膜层的厚度，并将反射片设置于有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置和/或蒸发装置对应的位置，因为反射片可以对接收的热能进行反射，所以反射片可以增加有机材料膜层厚度较小的位置有机材料的蒸发量进而增加该位置有机材料膜层的厚度，使有机材料膜层厚度均匀，所以本发明实施例提供的有机材料蒸镀设备可以避免OLED制造过程中有机电致发光层厚度不均匀的问题。

可选的，上述实施例中的反射片14可以通过不锈钢材料制作形成。

其中，不锈钢是指不锈耐酸钢，其具有耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性等特性。因为不锈钢材料具有上述特性，因此通过不锈钢材料制作形成反射片可以避免反射片在高温时损坏，进而提高有机材料蒸镀设备的可靠性。

优选的，反射片14的厚度大于等于0.5mm且小于等于1mm。

即，0.5mm≤反射片厚度≤1mm。在反射片制作过程中，反射片厚度越薄，则反射片本身的体积越小同时也越节省制作材料，但会影响反射片本身的强度，因此，综合考虑各方面因素本发明实施例中优选使反射片14的厚度大于等于0.5mm且小于等于1mm。

在有机材料蒸镀过程中，有机材料膜层较厚位置处的膜层厚度与有机材料膜层较薄位置处的膜层厚度的差值可能不同，当该差值较大时，需要反射回较多的热量来提高有机材料蒸发量，而当该差值较小时，反射回较少的热量即可。因此本发明实施例中根据实际蒸镀过程有机材料膜层较厚位置处的膜层厚度与有机材料膜层较薄位置处的膜层厚度的差值，可以使用镜面反射片或非镜面反射片，即反射片可以为镜面反射片或非镜面反射片。其中，镜面反射片对热量的反射能力较强，当有机材料膜层较厚位置处的膜层厚度与有机材料膜层较薄位置处的膜层厚度的差值较大时使用；非镜面反射片反射对热量的反射能力较弱，当有机材料膜层较厚位置处的膜层厚度与有机材料膜层较薄位置处的膜层厚度的差值较小时使用。

可选的，加热装置11为线性加热装置，蒸发装置12为线性蒸发装置。

蒸镀设备可分为点源蒸镀设备和线源蒸镀设备，其中，点源蒸镀设备的工作过程为:使蒸镀材料从单一蒸发口蒸发，其单次蒸镀形成的膜层为点状；线源蒸镀设备的工作过程为:使蒸镀材料同时从多个位于同一直线上的多个蒸发口蒸发，其单次蒸发形成的膜层为线状。通常，在有机材料蒸镀时需要在基板上形成一层有机材料膜层，若采用点源蒸镀设备，需要多次蒸发才能够在基板上形成有机材料膜层，不但增加了蒸镀时间，而且单次蒸发形成有机材料膜层的厚度也会存在偏差，进而导致形成有机材料膜层厚度不均匀。本发明实施例中使加热装置11为线性加热装置且使蒸发装置12为线性蒸发装置，线性蒸发装置12与线性加热装置11平行设置，所以线性加热装置11可以对线性蒸发装置12均匀加热，即本发明实施例中的有机材料蒸镀设备为线源蒸镀设备，所以本发明实施例可以缩减蒸镀时间且进一步提高有机材料膜层的均匀性。

进一步的，本发明实施例还提供了一种上述线性加热装置的具体结构。参照图4、5、6所示，线性加热装置11包括：均位于线性蒸发装置12侧面且相互平行设置的第一加热丝111和第二加热丝112；反射片14位于有机材料膜层厚度较小的位置与第一加热丝111和/或第二加热丝112对应的位置。

其中，图4中以有机材料膜层厚度较小的位置与第一加热丝111对应的位置为例进行说明，图5中以有机材料膜层厚度较小的位置与第二加热丝112对应的位置为例进行说明，图6中以反射片14位于有机材料膜层厚度较小的位置与第一加热丝111和第二加热丝112对应的位置为例进行说明。

在有机材料蒸镀过程中，针对不同的有机材料，其蒸发温度要求，不同，因此优选的，第一加热丝111单位时间内输出热量恒定，第二加热丝112输出热量可以进行调节，或者第二加热丝112单位时间内输出热量恒定，第一加热丝111输出热量可以进行调节，从而通过输出热量可调节的加热丝对蒸发温度进行调节。当然在此基础上，本领域技术人员还可以相到将第一加热丝111和第二加热丝112均设置为可调节加热丝，但单位时间内可输出恒定热量的加热丝的结构相对简单，若将第一加热丝111和第二加热丝112均设置为可调节加热丝，会增加有机材料蒸镀设备的制造工艺难度以及生产成本。

进一步的，本发明实施例还提供了一种上述线性蒸发装置的具体结构。具体的，参照图7所示，线性蒸发装置12包括至少两个线性排列的坩埚121；反射片14位于有机材料膜层厚度较小的位置对应坩埚121的底部。

图7中以线性蒸发装置12为长方体为例进行说明。当线性蒸发装置12为长方体时，上述加热丝可以在围绕线性蒸发装置12形成的长方体的侧面。因此，基于图7所示方位，反射片还可以位于右侧面。

此外，还需要说明的是，图7中以线性蒸发装置12为长方体为例进行说明，但本发明实施例并不限定于此，根据实际需求，本发明实施例中的线性蒸发装置可以设置为任意形状，例如：圆柱体，三棱柱体等。

可选的，上述任一实施例提供的有机材料蒸镀设备还包括：匀化板；

匀化板位于蒸发装置与基板之间，用于对所述蒸发装置蒸发的有机材料进行匀化。

通过位于蒸发装置与基板之间的匀化板对蒸发装置蒸发的有机材料进行匀化，使蒸发的有机材料在基板上形成有机材料膜层时更加均匀，从而进一步避免有机材料膜层不均匀的问题。

进一步优选的，有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置和/或蒸发装置对应的位置设置有n个反射片；其中，n为大于1的正整数。

通过设置多个反射片可以对热量进行多次反射，进而进一步提高有机材料膜层厚度较小的位置处有机材料的蒸发量，进而尽快缩小有机材料膜层各部分间的厚度差。

进一步的，在上述实施例的基础上，本领域技术人员还可能想到在蒸镀开始阶段即在加热装置和蒸发装置处设置反射片，从而提高热量利用率，在形成有机材料膜层不同位置的厚度出现差异时，通过去掉厚度较厚位置与加热装置和/或蒸发装置对应的位置处的反射片，或者将厚度较厚位置与加热装置和/或蒸发装置对应的位置处的镜面反射片更换为非镜面反射片，进而减小有机膜层厚度较厚位置处有机材料额蒸发量，实现避免有机材料膜层厚度不均匀的问题。但这都属于本发明实施例的合理变通方案，因此也属于本发明实施例的保护范围之内。

本发明再一实施例提供一种有机材料蒸镀方法，该有机材料蒸镀方法用于设置上述任一实施例提供的有机材料蒸镀装置。参照图8所示，该方法具体提包括如下步骤：

S81、控制加热装置产生热能。

S82、控制蒸发装置通过加热装置产生的热能蒸发有机材料使有机材料在基板上形成有机材料膜层。

S83、实时监测有机材料膜层的厚度。

S84、在有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置和/或蒸发装置对应的位置设置反射片。

本发明实施例提供的有机材料蒸镀方法首先控制加热装置产生热能，然后控制蒸发装置通过加热装置产生的热能蒸发有机材料使有机材料在基板上形成有机材料膜层且实时监测有机材料膜层的厚度，最后在有机材料膜层厚度较小的位置与加热装置和/或蒸发装置对应的位置设置反射片，因为反射片可以对接收的热能进行反射，所以反射片可以增加有机材料膜层厚度较小的位置有机材料的蒸发量进而增加该位置有机材料膜层的厚度，使有机材料膜层厚度均匀，所以本发明实施例提供的有机材料蒸镀设备可以避免OLED制造过程中有机电致发光层厚度不均匀的问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种有机材料蒸镀设备，其特征在于，包括：加热装置、蒸发装置、测量装置以及反射片；

所述加热装置用于产生热能；

所述蒸发装置用于通过所述加热装置产生的热能蒸发有机材料使所述有机材料在基板上形成有机材料膜层；

所述测量装置用于实时监测所述有机材料膜层的厚度；

所述反射片设置于所述有机材料膜层厚度较小的位置与所述加热装置和/或所述蒸发装置对应的位置，用于对接收的热能进行反射。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述反射片由不锈钢材料制作形成。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述反射片的厚度大于等于0.5mm且小于等于1mm。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述反射片为镜面反射片或非镜面反射片。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述加热装置为线性加热装置，所述蒸发装置为线性蒸发装置。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述线性加热装置包括：均位于所述线性蒸发装置侧面且相互平行设置的第一加热丝和第二加热丝；所述反射片位于所述有机材料膜层厚度较小的位置与所述第一加热丝和/或所述第二加热丝对应的位置。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述线性蒸发装置包括至少两个线性排列的坩埚；所述反射片位于所述有机材料膜层厚度较小的位置对应所述坩埚的底部。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：匀化板；

所述匀化板位于所述蒸发装置与基板之间，用于对所述蒸发装置蒸发的有机材料进行匀化。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述有机材料膜层厚度较小的位置与所述加热装置和/或所述蒸发装置对应的位置设置有n个反射片；其中，n为大于1的正整数。

10.一种有机材料蒸镀方法，其特征在于，包括：

控制加热装置产生热能；

控制蒸发装置通过所述加热装置产生的热能蒸发有机材料使所述有机材料在基板上形成有机材料膜层；

实时监测所述有机材料膜层的厚度；

在所述有机材料膜层厚度较小的位置与所述加热装置和/或所述蒸发装置对应的位置设置反射片。