一種低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，包括真空鍍室、主蒸發(fā)源和摻雜蒸發(fā)源，蒸發(fā)設(shè)備還包括掩膜裝置，掩膜裝置包括至少一個(gè)掩膜板及蒸發(fā)腔體，蒸發(fā)腔體的上端開(kāi)口并通向待制備器件；掩膜板水平安裝在蒸發(fā)腔體內(nèi)，掩膜板上開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔，多個(gè)通孔均勻分布于掩膜板；摻雜蒸發(fā)源設(shè)置在蒸發(fā)腔體內(nèi)且位于掩膜板的下方。摻雜蒸發(fā)源蒸發(fā)的摻雜材料需通過(guò)掩膜裝置2(才能到達(dá)待制備器件，由于掩膜板上設(shè)置有均勻分布的開(kāi)孔，使在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)掩膜板的摻雜材料速度發(fā)生變化，在不改變摻雜蒸發(fā)源蒸發(fā)熱量的情況下，能夠使摻雜材料的蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常低的蒸發(fā)速度，能夠有效降低摻雜材料的比例■’同時(shí)掩膜裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說(shuō)明】一種低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光面板的制作設(shè)備，尤其涉及一種低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 到目前為止，在待制備器件領(lǐng)域，盡管全世界各國(guó)的科研人員通過(guò)選擇合適的有 機(jī)材料和合理的器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已使器件性能的各項(xiàng)指標(biāo)得到了很大的提升，例如采用PN 摻雜傳輸層的工藝，可以降低器件的啟動(dòng)電壓以提高光效，并且有利于壽命的提高。對(duì)于P 摻雜而言，目前OLED研究領(lǐng)域用的最多的是如F4-TCNQ，F(xiàn)4-TNAP -類的摻雜劑，摻雜在空 穴傳輸材料如MeO-TPD，NPB中。對(duì)于這一類有機(jī)摻雜劑，經(jīng)過(guò)摻雜后，有機(jī)物的導(dǎo)電率可以 從10_ 9S/cm提高到10_4S/cm，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，要實(shí)現(xiàn)傳輸材料電導(dǎo)率達(dá)到10_6-10_ 4S/cm量 級(jí)之間，摻雜劑在有機(jī)物中的摩爾比僅需要在1%。的量就夠了，但是對(duì)于其制備工藝而言， 由于制備的傳輸層通常在幾十納米，如此低的摻雜量，很難進(jìn)行控制。因?yàn)槟壳暗哪ず癖O(jiān)控 設(shè)備一般采用石英晶振，通過(guò)質(zhì)量的變化來(lái)評(píng)定薄膜厚度，在共蒸鍍時(shí)，兩種材料的蒸鍍速 度之比，即使摻雜的質(zhì)量之比。目前通常采用F4-TCNQ摻雜在MeO-TPD中時(shí)，通常采用的 摩爾比為2%-5%，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在1-4%之間，意味著單位之間內(nèi)，F(xiàn)4-TCNQ的蒸鍍速度是 MeO-Tro的1-4%之間，其需要非常精確的蒸發(fā)設(shè)備，以保證兩種材料的蒸發(fā)速度在一定的 比值從而獲得較穩(wěn)定的摻雜比例。
[0003] 對(duì)于發(fā)光層材料而言，同樣也存在這樣的問(wèn)題，例如采用超低濃度摻雜，將發(fā)光材 料摻雜在主體材料中，例如Rubrene摻雜在NPB中，其摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以低至0. 01%，DCTJB 摻雜在Alq3中，其摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以低至在0. 02%。對(duì)于如此低的摻雜含量，需要采用非常 精密的監(jiān)控設(shè)備，而且對(duì)蒸發(fā)源有著精確的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，能夠有效降 低摻雜材料的比例，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，包 括真空鍍室，以及均設(shè)置在所述真空鍍室內(nèi)的主蒸發(fā)源和摻雜蒸發(fā)源，所述蒸發(fā)設(shè)備還包 括掩膜裝置，所述掩膜裝置包括至少一個(gè)掩膜板及蒸發(fā)腔體，所述蒸發(fā)腔體的上端開(kāi)口并 通向待制備器件；所述掩膜板水平安裝在所述蒸發(fā)腔體內(nèi)，所述掩膜板上開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔，多 個(gè)所述通孔均勻分布于所述掩膜板；所述摻雜蒸發(fā)源設(shè)置在所述蒸發(fā)腔體內(nèi)且位于所述掩 膜板的下方。
[0006] 其中，所述掩膜板的開(kāi)孔率為9%-50%。
[0007] 其中，所述掩膜板為兩個(gè)或兩個(gè)以上，各掩膜板沿堅(jiān)直方向?qū)盈B排布于所述托架， 且各所述掩膜板之間間隔設(shè)置。
[0008] 其中，相鄰兩個(gè)所述掩膜板之間的間隔為5-lOcm。
[0009] 其中，所述掩膜板的周緣與所述蒸發(fā)腔體的內(nèi)壁無(wú)縫貼合連接。
[0010] 其中，所述掩膜板通過(guò)可拆卸式連接結(jié)構(gòu)連接在所述蒸發(fā)腔體內(nèi)。
[0011] 其中，所述通孔為圓形、多邊形、及不規(guī)則形狀中的一種。
[0012] 其中，所述掩膜板與所述所述摻雜蒸發(fā)源之間設(shè)有5-20cm的間隙。
[0013] 其中，其特征在于，所述蒸發(fā)設(shè)備還包括用于監(jiān)控所述摻雜蒸發(fā)源處的蒸發(fā)速度 的晶振探頭，且設(shè)置在所述掩膜板的下方。
[0014] 其中，所述蒸發(fā)設(shè)備還包括用于監(jiān)控到達(dá)所述待鍍膜器件處的蒸發(fā)速度的晶振探 頭，且設(shè)置在所述掩膜板的上方。
[0015] 本發(fā)明實(shí)施例提供的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，摻雜蒸發(fā)源蒸發(fā)的摻雜材料需通過(guò) 掩膜裝置才能到達(dá)待制備器件，由于掩膜板上設(shè)置有均勻分布的開(kāi)孔，使在單位時(shí)間內(nèi)通 過(guò)掩膜板的摻雜材料速度發(fā)生變化，在不改變摻雜蒸發(fā)源蒸發(fā)熱量的情況下，能夠使摻雜 材料的蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常低的蒸發(fā)速度，能夠有效降低摻雜材料的比例；同時(shí)掩膜裝置結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的用于待制備器件的蒸發(fā)設(shè)備的示意圖；
[0018] 圖2是圖1的蒸發(fā)設(shè)備中蒸發(fā)掩膜裝置與待制備器件配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是圖2中蒸發(fā)掩膜裝置的掩膜板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4是本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的蒸發(fā)掩膜裝置與待制備器件配合的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0021] 圖5是本發(fā)明第三實(shí)施方式提供的蒸發(fā)掩膜裝置與待制備器件配合的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0022] 圖6是本發(fā)明第四實(shí)施方式提供的掩膜板的示意圖；
[0023] 圖7是本發(fā)明第五實(shí)施方式提供的掩膜板的示意圖；
[0024] 圖8是本發(fā)明第六實(shí)施方式提供的掩膜板的示意圖；
[0025] 圖9是本發(fā)明第七實(shí)施方式提供的掩膜板的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述。
[0027] 參見(jiàn)圖1至圖3,為本發(fā)明中第一實(shí)施例提供的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，包括真空 鍍室100,以及均設(shè)置在所述真空鍍室100內(nèi)的主蒸發(fā)源200、摻雜蒸發(fā)源300和掩膜裝置 400。主蒸發(fā)源200用于蒸發(fā)主體材料，摻雜蒸發(fā)源300用于蒸發(fā)摻雜材料，二者數(shù)目均為 至少一個(gè)，其具體數(shù)目可根據(jù)需要在待制備器件500生成的薄膜材料組成確定。
[0028] 如圖1及圖2所示，掩膜裝置400包括一蒸發(fā)腔體410及一掩膜板421。蒸發(fā)腔體 410的上端開(kāi)口且通向待制備器件500,掩膜板421水平安裝在蒸發(fā)腔體410內(nèi)，摻雜蒸發(fā) 源300設(shè)置在蒸發(fā)腔體410內(nèi)且位于掩膜板421的下方。摻雜蒸發(fā)源300產(chǎn)生的蒸發(fā)材料 通過(guò)蒸發(fā)腔體410并經(jīng)掩膜板421傳輸?shù)酱苽淦骷?00上。主蒸發(fā)源200設(shè)置在蒸發(fā)腔 體410外，其蒸發(fā)的主體材料可直接地道待制備器件500。
[0029] 如圖3所示，掩膜板421上開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔420,多個(gè)通孔420均勻分布于掩膜板 421。通孔420的形狀可以為圓形，以便于加工制備。掩膜板421的周緣與蒸發(fā)腔體410的 內(nèi)壁無(wú)縫貼合連接，使得摻雜材料僅能通過(guò)通孔420穿過(guò)掩膜板421。通過(guò)掩膜板421的 通孔420可控制單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)掩膜板421的摻雜材料數(shù)目，從而得到較低的摻雜材料蒸 發(fā)速度，從而能夠有效降低摻雜材料的比例。同時(shí)多個(gè)通孔420均勻分布于掩膜板421，可 使得蒸發(fā)材料分別均勻，保證器件的發(fā)光性能。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的摻雜材料數(shù)目由掩膜板 421的開(kāi)孔率決定，以達(dá)到不同的蒸發(fā)速度。作為優(yōu)選，掩膜板421的開(kāi)孔率為9%-50%，本 實(shí)施方式中，掩膜板421的開(kāi)孔率為9%。
[0030] 掩膜板421可通過(guò)緊固件、卡扣、或插接等可拆卸式連接結(jié)構(gòu)連接在蒸發(fā)腔體410 內(nèi)，以便于更換不同開(kāi)孔率的掩膜板421，達(dá)到調(diào)節(jié)摻雜材料蒸發(fā)速度的目的。由于掩膜板 421的周緣與蒸發(fā)腔體410的內(nèi)壁無(wú)縫貼合連接，即掩膜板421的形狀與蒸發(fā)腔體410的 內(nèi)腔橫截面形狀相同，在本實(shí)施方式中，如圖3所示，掩膜板421的形狀為方形，相應(yīng)蒸發(fā)腔 體410的內(nèi)腔橫截面形狀為與之相配合的方形；當(dāng)然，在其他的實(shí)施方式中，二者亦可均為 圓形、三角形、或其他形狀，或者，掩膜板421與蒸發(fā)腔體410的內(nèi)壁之間亦可為略有間隙。
[0031] 如圖1所示,蒸發(fā)設(shè)備還包括三個(gè)晶振探頭601、602、603。晶振探頭601設(shè)置在蒸 發(fā)腔體410內(nèi)，且位于掩膜板421與摻雜蒸發(fā)源300之間，用于監(jiān)控?fù)诫s蒸發(fā)源300處的蒸 發(fā)速度。晶振探頭602設(shè)置在掩膜板421上方，用于監(jiān)控到達(dá)待制備器件300處的蒸發(fā)速 度，以便于調(diào)整掩膜板421從而控制蒸發(fā)速度。晶振探頭603設(shè)置在主蒸發(fā)源200上方，用 于監(jiān)控主蒸發(fā)源200的蒸發(fā)速度。
[0032] 掩膜板421與待制備器件500之間、及掩膜板421與摻雜蒸發(fā)源300之間均設(shè)有 間隙，以便使掩膜板421能起到更好的減速作用。作為優(yōu)選，掩膜板421與待制備器件500 之間的間隙為5-lOcm，掩膜板421與摻雜蒸發(fā)源300之間的間隙為5-20cm，具體地，本實(shí)施 例中，掩膜板421與待制備器件500之間的間隙為10cm，掩膜板421與摻雜蒸發(fā)源300之間 的間隙為20cm。
[0033] 在進(jìn)行制備過(guò)程中，可將待制備器件500防止在真空鍍室100的頂部，且位于主蒸 發(fā)源200與摻雜蒸發(fā)源300的上方。在主蒸發(fā)源200中設(shè)置有機(jī)材料MeO-TPD，通過(guò)晶振 探頭603監(jiān)控到蒸發(fā)速度為lnm/s ;在摻雜蒸發(fā)源300中的設(shè)置摻雜劑材料F4-TCNQ，處于 掩膜板421下方的晶振探頭601監(jiān)控的蒸發(fā)速度為0. 5nm/s，摻雜劑材料通過(guò)掩膜板421 后，在掩膜板421上方的晶振探頭602監(jiān)控的蒸發(fā)速度約為0. 04-0. 05nm/s，這樣就實(shí)現(xiàn)了 F4-TCNQ與MeO-TPD的蒸發(fā)速度之比達(dá)到1:20。使F4-TCNQ的摻雜質(zhì)量之比為5:100。
[0034] 如圖4所示，在本發(fā)明第二實(shí)施方式中，掩膜板為兩個(gè)422a及422b，沿堅(jiān)直方向?qū)?疊排布設(shè)置。處于下方的掩膜板422a的開(kāi)孔率為50%，且與摻雜蒸發(fā)源300之間的間隙為 5cm。處于上方的掩膜板422b的開(kāi)孔率為16. 7%，其與待制備器件500之間的間隙為5cm， 該掩膜板422b上的通孔420為圓形。兩個(gè)掩膜板422a、422b之間的間隙為5cm。其他部分 與第一實(shí)施方式相同，在此不再贅述。
[0035] 制備過(guò)程中，在主蒸發(fā)源200中設(shè)置有機(jī)材料MeO-TPD，通過(guò)晶振探頭603監(jiān)控到 蒸發(fā)速度為lnm/s ;在摻雜蒸發(fā)源300中的設(shè)置摻雜劑材料F4-TCNQ，處于掩膜板422a下方 的晶振探頭601監(jiān)控的蒸發(fā)速度為lnm/s，摻雜劑材料通過(guò)掩膜板421后，在掩膜板422b上 方的晶振探頭602監(jiān)控的蒸發(fā)速度約為0. 04-0. 05nm/s，這樣就實(shí)現(xiàn)了 F4-TCNQ與MeO-TPD 的蒸發(fā)速度之比達(dá)到1:20。使F4-TCNQ的摻雜質(zhì)量之比為5:100。
[0036] 如圖5所示，在本發(fā)明提供的第三實(shí)施方式中，掩膜板為三個(gè)423a、423b、423c，處 于最下方的掩膜板423a的開(kāi)孔率為50%，且與摻雜蒸發(fā)源300之間的間隙為5cm。處于中間 位置的掩膜板423b的開(kāi)孔率為50%，與最下方的掩膜板423a之間的間距為5cm。處于最上 方的掩膜板423c的開(kāi)孔為9%，其與中間位置的掩膜板423b之間的間距為5cm，掩膜板423c 與待制備器件500之間的間距為10cm。其他部分與第一實(shí)施方式相同，在此不再贅述。
[0037] 制備過(guò)程中，在主蒸發(fā)源200中設(shè)置有機(jī)材料MeO-TPD，通過(guò)晶振探頭603監(jiān)控到 蒸發(fā)速度為lnm/s ;在摻雜蒸發(fā)源300中的設(shè)置摻雜劑材料F4-TCNQ，處于掩膜板423a下方 的晶振探頭601監(jiān)控的蒸發(fā)速度為lnm/s，摻雜劑材料通過(guò)掩膜板421后，在掩膜板423b上 方的晶振探頭602監(jiān)控的蒸發(fā)速度約為0. 02-0. 03nm/s，這樣就實(shí)現(xiàn)了 F4-TCNQ與MeO-TPD 的蒸發(fā)速度之比達(dá)到1:50。使F4-TCNQ的摻雜質(zhì)量之比為2:100。
[0038] 在此處，需要說(shuō)明的是，掩膜板的數(shù)目并不局限于上述實(shí)施方式，亦可為四個(gè)或四 個(gè)以上，且沿堅(jiān)直方向?qū)盈B排布設(shè)置。當(dāng)掩膜板的數(shù)目為兩個(gè)或兩個(gè)以上時(shí)，相鄰兩個(gè)掩膜 板之間的通孔錯(cuò)位配合，已達(dá)到更好的減速效果。當(dāng)掩膜板的數(shù)目為三個(gè)或三個(gè)以上時(shí)，各 掩膜板可以等間隔排布設(shè)置，以便于裝配。
[0039] 如圖6所示，在本發(fā)明提供的第四實(shí)施方式中，掩膜板421上所開(kāi)設(shè)的通孔420為 方孔，掩膜板42的開(kāi)孔率為23%，其他部分與第一實(shí)施方式相同，在此不再贅述。
[0040] 如圖7所示，在本發(fā)明提供的第五實(shí)施方式中，掩膜板421上所開(kāi)設(shè)的通孔420為 圓孔，掩膜板42的開(kāi)孔率為16. 7%，其他部分與第一實(shí)施方式相同，在此不再贅述。
[0041] 如圖8所示，在本發(fā)明提供的第六實(shí)施方式中，掩膜板421上所開(kāi)設(shè)的通孔420為 圓孔，掩膜板42的開(kāi)孔率為13%，其他部分與第一實(shí)施方式相同，在此不再贅述。
[0042] 如圖9所示，在本發(fā)明提供的第七實(shí)施方式中，掩膜板421上所開(kāi)設(shè)的通孔420為 三角形孔，掩膜板42的開(kāi)孔率為50%，其他部分與第一實(shí)施方式相同，在此不再贅述。
[0043] 在此處，需要說(shuō)明的是，通孔420的形狀還可以為長(zhǎng)方形、菱形、三角形等多邊形， 或?yàn)槠渌灰?guī)則形狀。本發(fā)明第四實(shí)施方式至第七實(shí)施方式中提供的掩膜板亦可運(yùn)用到第 二或第三實(shí)施方式中。
[0044] 以上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施 方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，包括真空鍍室，以及均設(shè)置在所述真空鍍室內(nèi)的主蒸 發(fā)源和摻雜蒸發(fā)源，其特征在于，所述蒸發(fā)設(shè)備還包括掩膜裝置，所述掩膜裝置包括至少一 個(gè)掩膜板及蒸發(fā)腔體，所述蒸發(fā)腔體的上端開(kāi)口并通向待制備器件；所述掩膜板水平安裝 在所述蒸發(fā)腔體內(nèi)，所述掩膜板上開(kāi)設(shè)多個(gè)通孔，多個(gè)所述通孔均勻分布于所述掩膜板；所 述摻雜蒸發(fā)源設(shè)置在所述蒸發(fā)腔體內(nèi)且位于所述掩膜板的下方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述掩膜板的開(kāi)孔率 為 9%-50%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述掩膜板為兩個(gè)或 兩個(gè)以上，各掩膜板沿堅(jiān)直方向?qū)盈B排布于所述托架，且各所述掩膜板之間間隔設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述掩膜板 之間的間隔為5-10cm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述掩膜板的周緣與 所述蒸發(fā)腔體的內(nèi)壁無(wú)縫貼合連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述掩膜板通過(guò)可拆 卸式連接結(jié)構(gòu)連接在所述蒸發(fā)腔體內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述通孔為圓形、多邊 形、及不規(guī)則形狀中的一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述掩膜板與所述摻 雜蒸發(fā)源之間設(shè)有5-20cm的間隙。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，其特征在于，所述蒸發(fā) 設(shè)備還包括用于監(jiān)控所述摻雜蒸發(fā)源處的蒸發(fā)速度的晶振探頭，且設(shè)置在所述掩膜板的下 方。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度摻雜的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，所述蒸發(fā)設(shè)備還包括 用于監(jiān)控到達(dá)所述待鍍膜器件處的蒸發(fā)速度的晶振探頭，且設(shè)置在所述掩膜板的上方。
【文檔編號(hào)】C23C14/24GK104213078SQ201310210299
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】周明杰, 馮小明, 陳吉星, 王平 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司