CN106978598B - 蒸镀监测装置和方法以及薄膜蒸镀装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸镀监测装置和方法，所述蒸镀监测装置包括光源，用于照射薄膜的一端面；光强接收部件，用于接收从所述薄膜的另一端面射出的光强；计算单元，用于基于第一薄膜的照射面积，从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，以及从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，计算第二薄膜的照射面积。本发明根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，从而进一步达到监测薄膜蒸镀速率的目的。本发明不受蒸镀温度的影响，尤其是在高温蒸镀过程中，仍能十分准确地得到薄膜蒸镀的速率。

Description

蒸镀监测装置和方法以及薄膜蒸镀装置和方法

技术领域

本发明涉及薄膜蒸镀技术领域，特别是指一种蒸镀监测装置、蒸镀监测方法、薄膜蒸镀装置和薄膜蒸镀方法。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示装置由于具有自发光、无需背光模组、对比度以及清晰度高、视角宽、全固化、适用于挠曲性面板、温度特性好、低功耗、响应速度快以及制造成本低等一系列优异特性，已经成为新一代平面显示装置的重点发展方向之一，随着OLED的快速发展，照明及显示产品相继被推出。

在OLED制备过程中，传统制备工艺为真空蒸镀法，大部分有机材料和金属材料都可以采用传统速率监测方式来检测速率。但是碱金属材料(比如锂)具有较高的活性，极易在蒸镀过程中发生氧化，致使蒸镀速率检测不准确。针对该问题，现有的方法是通过采集压电薄膜层中与采集电路对应的位置发生电阻的变化，来计算薄膜厚度，从而进一步推测出蒸镀速率。但是，这种方法容易受到温度的影响，尤其在高温蒸镀过程中，导致薄膜蒸镀速率的监测不够准确。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种蒸镀监测装置和方法，以薄膜蒸镀速率监测不够准确的问题。

基于上述目的，本发明提供的蒸镀监测装置包括：

光源，用于照射薄膜的一端面；

光强接收部件，用于接收从所述薄膜的另一端面射出的光强；

计算单元，用于基于第一薄膜的照射面积，从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，以及从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，计算第二薄膜的照射面积。

在本发明的一些实施例中，所述计算第二薄膜的照射面积的公式为：

A₂＝A₁I₁/I₂

其中，I₁为从第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，I₂为从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，A₁为第一薄膜的照射面积，A₂为第二薄膜的照射面积。

在本发明的一些实施例中，所述第一薄膜是基准薄膜，所述第二薄膜是基准薄膜和待测薄膜，其中，所述待测薄膜蒸镀在所述基准薄膜上；或者，

所述第一薄膜是基准薄膜，所述第二薄膜是待测薄膜。

在本发明的一些实施例中，所述计算单元，还用于基于所述第二薄膜的照射面积，计算待测薄膜的蒸镀速率。

在本发明的一些实施例中，所述基准薄膜和待测薄膜的折射率相同。

在本发明的一些实施例中，所述基准薄膜由有机材料蒸镀而成，所述待测薄膜由有机材料和金属材料混合蒸镀而成。

本发明还提供一种蒸镀监测方法，包括：

测得第一薄膜的照射面积和从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强；

测得从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强；

基于所述第一薄膜的照射面积，所述从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强以及所述从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，计算所述第二薄膜的照射面积。

在本发明的一些实施例中，所述计算第二薄膜的照射面积的公式为：

A₂＝A₁I₁/I₂

其中，I₁为从第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，I₂为从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，A₁为第一薄膜的照射面积，A₂为第二薄膜的照射面积。

在本发明的一些实施例中，所述第一薄膜是基准薄膜，所述第二薄膜是基准薄膜和待测薄膜，其中，所述待测薄膜蒸镀在所述基准薄膜上；或者，

所述第一薄膜是基准薄膜，所述第二薄膜是待测薄膜。

在本发明的一些实施例中，所述蒸镀监测方法还包括：

基于所述第二薄膜的照射面积，计算待测薄膜的蒸镀速率。

在本发明的一些实施例中，所述基准薄膜和待测薄膜的折射率相同。

在本发明的一些实施例中，所述基准薄膜由有机材料蒸镀而成，所述待测薄膜由有机材料和金属材料混合蒸镀而成。

本发明还提供一种薄膜蒸镀装置，包括上述任意一个实施例中所述的蒸镀监测装置。

本发明还提供一种薄膜蒸镀方法，使用上述任意一个实施例中所述的蒸镀监测装置来监测薄膜的蒸镀。

从上面所述可以看出，本发明提供的蒸镀监测装置和方法以及薄膜蒸镀装置和方法根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，从而进一步达到监测薄膜蒸镀速率的目的。因此，本发明提供的蒸镀监测装置不受蒸镀温度的影响，尤其是在高温蒸镀过程中，仍能十分准确地得到薄膜蒸镀的速率。而且，本发明尤其适用于监测活性较高的蒸镀材料的蒸镀速率。

附图说明

图1为本发明实施例的蒸镀监测装置的结构示意图；

图2为在基板上蒸镀基准薄膜，并采用本发明实施例的蒸镀监测装置进行监测的结构示意图；

图3为在基准薄膜上蒸镀待测薄膜，并采用本发明实施例的蒸镀监测装置进行监测的结构示意图；

图4为在基板上蒸镀待测薄膜，并采用本发明实施例的蒸镀监测装置进行监测的结构示意图；

图5为本发明实施例的蒸镀监测方法的流程图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，其为本发明实施例的蒸镀监测装置的结构示意图，所述蒸镀监测装置包括光源1、光强接收部件2和计算单元3，其中，所述光源1用于照射薄膜的一端面，所述光强接收部件2用于接收从所述薄膜的另一端面射出的光强，所述计算单元3用于基于第一薄膜的照射面积，从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，以及从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，计算第二薄膜的照射面积。可见，本发明提供的蒸镀监测装置根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，从而进一步达到监测薄膜蒸镀速率的目的。因此，本发明提供的蒸镀监测装置不受蒸镀温度的影响，尤其是在高温蒸镀过程中，仍能十分准确地得到薄膜蒸镀的速率。而且，本发明尤其适用于监测活性较高的蒸镀材料的蒸镀速率。

采用本发明的蒸镀监测装置进行监测时，先用光源1照射第一薄膜的一端面，光强接收部件2接收从所述第一薄膜的另一端面射出的光强，根据公式I＝Nhv/At，得到I₁＝N₁hv/A₁t₁。其中，t₁为照射第一薄膜的时间，N₁为t₁时间内照到第一薄膜上的光子总数，v为光的频率，h为普朗克常数，I₁为从第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，A₁为第一薄膜的照射面积。然后用光源1再次照射第二薄膜的一端面，光强接收部件2接收从所述第二薄膜的另一端面射出的光强，根据公式I＝Nhv/At，得到I₂＝N₂hv/A₂t₂。其中，t₂为照射第二薄膜的时间，N₂为t₂时间内照到第二薄膜上的光子总数，v为光的频率，h为普朗克常数，I₂为从第二薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，A₂为第二薄膜的照射面积。

因此，计算得到第二薄膜的照射面积的公式为：

A₂＝(N₂/I₂t₂)×(A₁I₁t₁/N₁)

为了便于计算，采用相同的光源、在相同时间内分别照射第一薄膜和第二薄膜，N₁＝N₂，t₁＝t₂，即计算得到所述第二薄膜的照射面积的公式为A₂＝A₁I₁/I₂。可见，本发明提供的蒸镀监测装置根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，从而进一步达到监测薄膜蒸镀速率的目的。因此，本发明提供的蒸镀监测装置不受蒸镀温度的影响，尤其是在高温蒸镀过程中，仍能十分准确地得到薄膜蒸镀的速率。而且，本发明尤其适用于监测活性较高的蒸镀材料的蒸镀速率。

作为本发明的又一个实施例，所述第一薄膜可以是基准薄膜，所述第二薄膜可以是基准薄膜和待测薄膜，其中，所述待测薄膜蒸镀在所述基准薄膜上。

具体地，如图2所示，开启有机材料蒸发源6，使得有机材料在基板4上蒸镀，得到基准薄膜11(有机材料薄膜)，膜厚传感器5用于监测有机材料的蒸镀膜厚；同时打开光源1，使其照射基准薄膜11的一端面，光强接收部件2接收从所述基准薄膜11的另一端面射出的光强I₁。令蒸镀开口的面积为m×n，其中m为光源方向上的长度，n为与光源垂直方向上的长度，膜厚传感器5测得t₁(蒸镀时间等于光照时间)时间内基准薄膜11的厚度为X₁，基准薄膜的蒸镀速率为a₁＝X₁×m×n/t₁，则基准薄膜11的照射面积为A₁＝X₁×n。

所述膜厚传感器5最好位于基板4的正中间附近，以便于监测薄膜中心点的蒸镀速率。优选地，有机材料蒸发源6位于基板4的正中间附近，以保证蒸镀的均匀性和监测的准确性。由于有机材料较为稳定，可以采用传统速率监测方式来监测蒸镀速率，因此所述膜厚传感器5可以是本领域中任何可以监测有机材料蒸镀速率的传感器，可以是可以膜厚计，例如石英膜厚计。所述膜厚传感器5可以是通过任何监测原理来测得基准薄膜(有机材料薄膜)的蒸镀速率，例如直接测得膜厚或者通过质量变化间接得到膜厚，也可以通过采集压电薄膜层中与采集电路对应的位置发生电阻的变化，来计算薄膜厚度，进一步推测出蒸镀速率。需要说明的是，有机材料蒸发源6仅仅是示例性的，其也可以替换为不活泼的金属蒸发源，只要该蒸镀材料能够通过传统的速率监测方法准确监测即可，以提高本发明的蒸镀监测装置的适用范围。

如图3所示，活泼金属蒸发源7位于有机材料蒸发源6的一侧，同时开启有机材料蒸发源6和活泼金属蒸发源7，在基准薄膜11上混合蒸镀，得到待测薄膜12(混合蒸镀薄膜)，同时打开光源1，使其照射基准薄膜11和待测薄膜12的一端面，光强接收部件2接收从所述基准薄膜11和待测薄膜12的另一端面射出的光强I₂。令蒸镀时间(即光照时间)t₂＝t₁，则基准薄膜11和待测薄膜12的照射面积为A₂＝A₁I₁/I₂，待测薄膜12的照射面积为A₂-A₁；然后得到待测薄膜12的蒸镀速率为a₂＝(A₂-A₁)m/t₁；最后计算得到活泼金属的蒸镀速率为a＝a₂-a₁。

所述活泼金属蒸发源7仅仅是示例性的，其可以是具有较高活性的碱金属材料(比如锂)，也可以是具有较高活性的有机材料。可选地，所述待测薄膜由有机材料和金属材料混合蒸镀而成。其中，所述金属材料优选为选自稀土金属、碱金属、碱土金属、有机材料和吸水性强的材料中的任一种或上述这些材料的任意组合。进而，稀土金属优选为Yb，碱金属优选为Li，碱土金属优选为Ca或Mg，吸水性强的材料优选为碱金属氧化物或碱土金属氧化物。因此，所述活泼金属蒸发源7并不限于活泼的金属，也可以是其他蒸发源。所述光源1可以是白光，也可以是单色光，但是要是前后两次采用的光源相同，以简化光强公式的计算，避免产生前后两次光强的计算误差，也便于计算第二薄膜的照射面积。所述蒸镀监测装置的使用环境为真空蒸镀腔，并且为暗室环境。需要指出的是，待测薄膜12与基准薄膜11的折射率应相同，两次蒸镀采用的有机材料可以相同，也可以不相同，但是两次蒸镀采用的有机材料的折射率应相同。并且如前文所述，两次蒸镀采用的也可以不是有机材料，有机材料蒸发源6仅仅是示例性的，其也可以替换为不活泼的金属蒸发源。由于活泼金属的蒸镀量非常少，可近似认为待测薄膜12与基准薄膜11的折射率相同。

因此，本发明提供的蒸镀监测装置根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，通过待测薄膜的蒸镀速率减去基准薄膜的蒸镀速率得到金属材料的蒸镀速率，以避免金属材料的蒸镀速率计算受到温度、氧气、水等的影响。而且本发明尤其适用于监测活性较高的蒸镀材料的蒸镀速率。

作为本发明的另一个实施例，所述第一薄膜可以是基准薄膜，所述第二薄膜可以是待测薄膜，其中，所述基准薄膜、待测薄膜分别蒸镀在基板上，待测薄膜的照射面积即为第二薄膜的照射面积。

具体地，如图2所示，开启有机材料蒸发源6，使得有机材料在基板4上蒸镀，得到基准薄膜11(有机材料薄膜)，膜厚传感器5用于监测有机材料的蒸镀膜厚；同时打开光源1，使其照射基准薄膜11的一端面，光强接收部件2接收从所述基准薄膜11的另一端面射出的光强I₁。令蒸镀开口的面积为m×n，其中m为光源方向上的长度，n为与光源垂直方向上的长度，膜厚传感器5测得t₁(蒸镀时间等于光照时间)时间内基准薄膜11的厚度为X₁，基准薄膜的蒸镀速率为a₁＝X₁×m×n/t₁，则基准薄膜11的照射面积为A₁＝X₁×n。

所述膜厚传感器5最好位于基板4的正中间附近，以便于监测薄膜中心点的蒸镀速率。优选地，有机材料蒸发源6位于基板4的正中间附近，以保证蒸镀的均匀性和监测的准确性。由于有机材料较为稳定，可以采用传统速率监测方式来监测蒸镀速率，因此所述膜厚传感器5可以是本领域中任何可以监测有机材料蒸镀速率的传感器，可以是可以膜厚计，例如石英膜厚计。所述膜厚传感器5可以是通过任何监测原理来测得基准薄膜(有机材料薄膜)的蒸镀速率，例如直接测得膜厚或者通过质量变化间接得到膜厚，也可以通过采集压电薄膜层中与采集电路对应的位置发生电阻的变化，来计算薄膜厚度，进一步推测出蒸镀速率。需要说明的是，有机材料蒸发源6仅仅是示例性的，其也可以替换为不活泼的金属蒸发源，只要该蒸镀材料能够通过传统的速率监测方法准确监测即可，以提高本发明的蒸镀监测装置的适用范围。

如图4所示，活泼金属蒸发源7位于有机材料蒸发源6的一侧，同时开启有机材料蒸发源6和活泼金属蒸发源7，在基板4上混合蒸镀，得到待测薄膜12(混合蒸镀薄膜)，同时打开光源1，使其照射待测薄膜12的一端面，光强接收部件2接收从所述待测薄膜12的另一端面射出的光强I₂。令蒸镀时间(即光照时间)t₂＝t₁，则待测薄膜12的照射面积为A₂＝A₁I₁/I₂；然后得到待测薄膜12的蒸镀速率为a₂＝A₂m/t₁；最后计算得到活泼金属的蒸镀速率为a＝a₂-a₁。

所述活泼金属蒸发源7仅仅是示例性的，其可以是具有较高活性的碱金属材料(比如锂)，也可以是具有较高活性的有机材料。可选地，所述待测薄膜由有机材料和金属材料混合蒸镀而成。其中，所述金属材料优选为选自稀土金属、碱金属、碱土金属、有机材料和吸水性强的材料中的任一种或上述这些材料的任意组合。进而，稀土金属优选为Yb，碱金属优选为Li，碱土金属优选为Ca或Mg，吸水性强的材料优选为碱金属氧化物或碱土金属氧化物。因此，所述活泼金属蒸发源7并不限于活泼的金属，也可以是其他蒸发源。所述光源1可以是白光，也可以是单色光，但是要是前后两次采用的光源相同，以简化光强公式的计算，避免产生前后两次光强的计算误差，也便于计算第二薄膜的照射面积。所述蒸镀监测装置的使用环境为真空蒸镀腔，并且为暗室环境。需要指出的是，待测薄膜12与基准薄膜11的折射率应相同，两次蒸镀采用的有机材料可以相同，也可以不相同，但是两次蒸镀采用的有机材料的折射率应相同。并且如前文所述，两次蒸镀采用的也可以不是有机材料，有机材料蒸发源6仅仅是示例性的，其也可以替换为不活泼的金属蒸发源。由于活泼金属的蒸镀量非常少，可近似认为待测薄膜12与基准薄膜11的折射率相同。

因此，本发明提供的蒸镀监测装置根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，通过待测薄膜的蒸镀速率减去基准薄膜的蒸镀速率得到金属材料的蒸镀速率，以避免金属材料的蒸镀速率计算受到温度、氧气、水等的影响。而且本发明尤其适用于监测活性较高的蒸镀材料的蒸镀速率。

在本发明的另一个方面，本发明还提出了一种蒸镀监测方法，如图5所示，包括以下步骤：

步骤51：测得第一薄膜的照射面积和从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强；

步骤52：测得从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强；

步骤53：基于所述第一薄膜的照射面积，所述从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强以及所述从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，计算所述第二薄膜的照射面积。

作为本发明的一个实施例，下面对图5所述的蒸镀监测方法进行详细描述，包括以下步骤：

步骤51：测得第一薄膜的照射面积和从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强。其中，所述第一薄膜为基准薄膜。

具体地，如图2所示，开启有机材料蒸发源6，使得有机材料在基板4上蒸镀，得到基准薄膜11(有机材料薄膜)，膜厚传感器5用于监测有机材料的蒸镀膜厚；同时打开光源1，使其照射基准薄膜11的一端面，光强接收部件2接收从所述基准薄膜11的另一端面射出的光强I₁。根据公式I＝Nhv/At，可以得到I₁＝N₁hv/A₁t₁。其中，t₁为照射基准薄膜的时间，N₁为t₁时间内照到基准薄膜上的光子总数，v为光的频率，h为普朗克常数，I₁为从基准薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，A₁为基准薄膜的照射面积。

令蒸镀开口的面积为m×n，其中m为光源方向上的长度，n为与光源垂直方向上的长度，膜厚传感器5测得t₁(蒸镀时间等于光照时间)时间内基准薄膜11的厚度为X₁，基准薄膜的蒸镀速率为a₁＝X₁×m×n/t₁，则基准薄膜11的照射面积为A₁＝X₁×n。

所述膜厚传感器5最好位于基板4的正中间附近，以便于监测薄膜中心点的蒸镀速率。优选地，有机材料蒸发源6位于基板4的正中间附近，以保证蒸镀的均匀性和监测的准确性。由于有机材料较为稳定，可以采用传统速率监测方式来监测蒸镀速率，因此所述膜厚传感器5可以是本领域中任何可以监测有机材料蒸镀速率的传感器，可以是可以膜厚计，例如石英膜厚计。所述膜厚传感器5可以是通过任何监测原理来测得基准薄膜(有机材料薄膜)的蒸镀速率，例如直接测得膜厚或者通过质量变化间接得到膜厚，也可以通过采集压电薄膜层中与采集电路对应的位置发生电阻的变化，来计算薄膜厚度，进一步推测出蒸镀速率。需要说明的是，有机材料蒸发源6仅仅是示例性的，其也可以替换为不活泼的金属蒸发源，只要该蒸镀材料能够通过传统的速率监测方法准确监测即可，以提高本发明的蒸镀监测装置的适用范围。

步骤52：测得从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强。所述第二薄膜是基准薄膜和待测薄膜，且所述待测薄膜蒸镀在所述基准薄膜上。

具体地，如图3所示，活泼金属蒸发源7位于有机材料蒸发源6的一侧，同时开启有机材料蒸发源6和活泼金属蒸发源7，在基准薄膜11上混合蒸镀，得到待测薄膜12(混合蒸镀薄膜)，同时打开光源1，使其照射基准薄膜11和待测薄膜12的一端面，令蒸镀时间(即光照时间)t₂＝t₁，光强接收部件2接收从所述基准薄膜11和待测薄膜12的另一端面射出的光强I₂。

根据公式I＝Nhv/At，可以得到I₂＝N₂hv/A₂t₂。其中，t₂为照射基准薄膜和待测薄膜的时间，N₂为t₂时间内照到基准薄膜和待测薄膜上的光子总数，v为光的频率，h为普朗克常数，I₂为从基准薄膜和待测薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，A₂为基准薄膜和待测薄膜的照射面积。

步骤53：基于所述第一薄膜的照射面积，所述从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强以及所述从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，计算所述第二薄膜的照射面积。

计算得到基准薄膜11和待测薄膜12的照射面积的公式为：

A₂＝(N₂/I₂t₂)×(A₁I₁t₁/N₁)

为了便于计算，采用相同的光源、在相同时间内分别照射基准薄膜以及基准薄膜和待测薄膜，N₁＝N₂，t₁＝t₂，即计算得到所述基准薄膜11和待测薄膜12的照射面积为A₂＝A₁I₁/I₂，待测薄膜12的照射面积为A₂-A₁；然后得到待测薄膜12的蒸镀速率为a₂＝(A₂-A₁)m/t₁；最后计算得到活泼金属的蒸镀速率为a＝a₂-a₁。

所述活泼金属蒸发源7仅仅是示例性的，其可以是具有较高活性的碱金属材料(比如锂)，也可以是具有较高活性的有机材料。可选地，所述待测薄膜由有机材料和金属材料混合蒸镀而成。其中，所述金属材料优选为选自稀土金属、碱金属、碱土金属、有机材料和吸水性强的材料中的任一种或上述这些材料的任意组合。进而，稀土金属优选为Yb，碱金属优选为Li，碱土金属优选为Ca或Mg，吸水性强的材料优选为碱金属氧化物或碱土金属氧化物。因此，所述活泼金属蒸发源7并不限于活泼的金属，也可以是其他蒸发源。所述光源1可以是白光，也可以是单色光，但是要是前后两次采用的光源相同，以简化光强公式的计算，避免产生前后两次光强的计算误差，也便于计算第二薄膜的照射面积。所述蒸镀监测装置的使用环境为真空蒸镀腔，并且为暗室环境。需要指出的是，待测薄膜12与基准薄膜11的折射率应相同，两次蒸镀采用的有机材料可以相同，也可以不相同，但是两次蒸镀采用的有机材料的折射率应相同。并且如前文所述，两次蒸镀采用的也可以不是有机材料，有机材料蒸发源6仅仅是示例性的，其也可以替换为不活泼的金属蒸发源。由于活泼金属的蒸镀量非常少，可近似认为待测薄膜12与基准薄膜11的折射率相同。

因此，本发明提供的蒸镀监测方法根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，通过待测薄膜的蒸镀速率减去基准薄膜的蒸镀速率得到金属材料的蒸镀速率，以避免金属材料的蒸镀速率计算受到温度、氧气、水等的影响。而且本发明尤其适用于监测活性较高的蒸镀材料的蒸镀速率。

作为本发明的再一个实施例，下面对图5所述的蒸镀监测方法进行详细描述，包括以下步骤：

步骤51：测得第一薄膜的照射面积和从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强。其中，所述第一薄膜为基准薄膜。

具体地，如图2所示，开启有机材料蒸发源6，使得有机材料在基板4上蒸镀，得到基准薄膜11(有机材料薄膜)，膜厚传感器5用于监测有机材料的蒸镀膜厚；同时打开光源1，使其照射基准薄膜11的一端面，光强接收部件2接收从所述基准薄膜11的另一端面射出的光强I₁。根据公式I＝Nhv/At，可以得到I₁＝N₁hv/A₁t₁。其中，t₁为照射基准薄膜的时间，N₁为t₁时间内照到基准薄膜上的光子总数，v为光的频率，h为普朗克常数，I₁为从基准薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，A₁为基准薄膜的照射面积。

令蒸镀开口的面积为m×n，其中m为光源方向上的长度，n为与光源垂直方向上的长度，膜厚传感器5测得t₁(蒸镀时间等于光照时间)时间内基准薄膜11的厚度为X₁，基准薄膜的蒸镀速率为a₁＝X₁×m×n/t₁，则基准薄膜11的照射面积为A₁＝X₁×n。

所述膜厚传感器5最好位于基板4的正中间附近，以便于监测薄膜中心点的蒸镀速率。优选地，有机材料蒸发源6位于基板4的正中间附近，以保证蒸镀的均匀性和监测的准确性。由于有机材料较为稳定，可以采用传统速率监测方式来监测蒸镀速率，因此所述膜厚传感器5可以是本领域中任何可以监测有机材料蒸镀速率的传感器，可以是可以膜厚计，例如石英膜厚计。所述膜厚传感器5可以是通过任何监测原理来测得基准薄膜(有机材料薄膜)的蒸镀速率，例如直接测得膜厚或者通过质量变化间接得到膜厚，也可以通过采集压电薄膜层中与采集电路对应的位置发生电阻的变化，来计算薄膜厚度，进一步推测出蒸镀速率。需要说明的是，有机材料蒸发源6仅仅是示例性的，其也可以替换为不活泼的金属蒸发源，只要该蒸镀材料能够通过传统的速率监测方法准确监测即可，以提高本发明的蒸镀监测装置的适用范围。

步骤52：测得从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强。所述第二薄膜是待测薄膜，所述基准薄膜、待测薄膜分别蒸镀在基板上，待测薄膜的照射面积即为第二薄膜的照射面积。

具体地，如图4所示，活泼金属蒸发源7位于有机材料蒸发源6的一侧，同时开启有机材料蒸发源6和活泼金属蒸发源7，在基板4上混合蒸镀，得到待测薄膜12(混合蒸镀薄膜)，同时打开光源1，使其照射待测薄膜12的一端面，令蒸镀时间(即光照时间)t₂＝t₁，光强接收部件2接收从所述待测薄膜12的另一端面射出的光强I₂。

根据公式I＝Nhv/At，可以得到I₂＝N₂hv/A₂t₂。其中，t₂为照射待测薄膜的时间，N₂为t₂时间内照到待测薄膜上的光子总数，v为光的频率，h为普朗克常数，I₂为从待测薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，A₂为待测薄膜的照射面积。

步骤53：基于所述第一薄膜的照射面积，所述从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强以及所述从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，计算所述第二薄膜的照射面积。

计算得到待测薄膜的照射面积的公式为：

A₂＝(N₂/I₂t₂)×(A₁I₁t₁/N₁)

为了便于计算，采用相同的光源、在相同时间内分别照射基准薄膜以及基准薄膜和待测薄膜，N₁＝N₂，t₁＝t₂，即计算得到所述待测薄膜12的照射面积为A₂＝A₁I₁/I₂；然后得到待测薄膜12的蒸镀速率为a₂＝A₂m/t₁；最后计算得到活泼金属的蒸镀速率为a＝a₂-a₁。

所述活泼金属蒸发源7仅仅是示例性的，其可以是具有较高活性的碱金属材料(比如锂)，也可以是具有较高活性的有机材料。可选地，所述待测薄膜由有机材料和金属材料混合蒸镀而成。其中，所述金属材料优选为选自稀土金属、碱金属、碱土金属、有机材料和吸水性强的材料中的任一种或上述这些材料的任意组合。进而，稀土金属优选为Yb，碱金属优选为Li，碱土金属优选为Ca或Mg，吸水性强的材料优选为碱金属氧化物或碱土金属氧化物。因此，所述活泼金属蒸发源7并不限于活泼的金属，也可以是其他蒸发源。所述光源1可以是白光，也可以是单色光，但是要是前后两次采用的光源相同，以简化光强公式的计算，避免产生前后两次光强的计算误差，也便于计算第二薄膜的照射面积。所述蒸镀监测装置的使用环境为真空蒸镀腔，并且为暗室环境。需要指出的是，待测薄膜12与基准薄膜11的折射率应相同，两次蒸镀采用的有机材料可以相同，也可以不相同，但是两次蒸镀采用的有机材料的折射率应相同。并且如前文所述，两次蒸镀采用的也可以不是有机材料，有机材料蒸发源6仅仅是示例性的，其也可以替换为不活泼的金属蒸发源。由于活泼金属的蒸镀量非常少，可近似认为待测薄膜12与基准薄膜11的折射率相同。

因此，本发明提供的蒸镀监测装置和方法以及薄膜蒸镀装置和方法根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，通过待测薄膜的蒸镀速率减去基准薄膜的蒸镀速率得到金属材料的蒸镀速率，以避免金属材料的蒸镀速率计算受到温度、氧气、水等的影响。而且本发明尤其适用于监测活性较高的蒸镀材料的蒸镀速率。

本发明还提供一种薄膜蒸镀装置，包括上述任意一个实施例中所述的蒸镀监测装置。所述薄膜蒸镀装置根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，从而进一步达到监测薄膜蒸镀速率的目的，因此可以显著提高蒸镀监测的准确性。

本发明还提供一种薄膜蒸镀方法，使用上述任意一个实施例中所述的蒸镀监测装置来监测薄膜的蒸镀，可以显著提高蒸镀监测的准确性。

由此可见，本发明提供的蒸镀监测装置根据光强接收器接收到的光强的变化来计算薄膜照射面积的变化，可以计算得到薄膜厚度的变化，从而进一步达到监测薄膜蒸镀速率的目的。因此，本发明提供的蒸镀监测装置不受蒸镀温度的影响，尤其是在高温蒸镀过程中，仍能十分准确地得到薄膜蒸镀的速率。而且，本发明尤其适用于监测活性较高的蒸镀材料的蒸镀速率。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蒸镀监测装置，其特征在于，包括：

光源，用于照射薄膜的一端面；

光强接收部件，用于接收从所述薄膜的另一端面射出的光强；

计算单元，用于基于第一薄膜的照射面积，从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，以及从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，计算第二薄膜的照射面积。

2.根据权利要求1所述的蒸镀监测装置，其特征在于，所述计算第二薄膜的照射面积的公式为：

A₂＝A₁I₁/I₂

其中，I₁为从第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，I₂为从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，A₁为第一薄膜的照射面积，A₂为第二薄膜的照射面积。

3.根据权利要求1或2所述的蒸镀监测装置，其特征在于，所述第一薄膜是基准薄膜，所述第二薄膜是基准薄膜和待测薄膜，其中，所述待测薄膜蒸镀在所述基准薄膜上；或者，

所述第一薄膜是基准薄膜，所述第二薄膜是待测薄膜。

4.根据权利要求3所述的蒸镀监测装置，其特征在于，所述计算单元，还用于基于所述第二薄膜的照射面积，计算待测薄膜的蒸镀速率。

5.根据权利要求3所述的蒸镀监测装置，其特征在于，所述基准薄膜和待测薄膜的折射率相同。

6.根据权利要求3所述的蒸镀监测装置，其特征在于，所述基准薄膜由有机材料蒸镀而成，所述待测薄膜由有机材料和金属材料混合蒸镀而成。

7.一种蒸镀监测方法，其特征在于，包括：

测得第一薄膜的照射面积和从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强；

测得从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强；

基于所述第一薄膜的照射面积，所述从所述第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强以及所述从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，计算所述第二薄膜的照射面积。

8.根据权利要求7所述的蒸镀监测方法，其特征在于，所述计算第二薄膜的照射面积的公式为：

A₂＝A₁I₁/I₂

其中，I₁为从第一薄膜的一端面射入、另一个端面射出的光强，I₂为从第二薄膜的一端面射入、另一端面射出的光强，A₁为第一薄膜的照射面积，A₂为第二薄膜的照射面积。

9.根据权利要求7或8所述的蒸镀监测方法，其特征在于，所述第一薄膜是基准薄膜，所述第二薄膜是基准薄膜和待测薄膜，其中，所述待测薄膜蒸镀在所述基准薄膜上；或者，

所述第一薄膜是基准薄膜，所述第二薄膜是待测薄膜，所述基准薄膜和待测薄膜的折射率相同，基准薄膜由有机材料蒸镀而成，所述待测薄膜由有机材料和金属材料混合蒸镀而成。

10.根据权利要求9所述的蒸镀监测方法，其特征在于，还包括：

基于所述第二薄膜的照射面积，计算待测薄膜的蒸镀速率。