电场控制图形化蒸镀装置及蒸镀方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电场控制图形化蒸镀装置及蒸镀方法，包括：蒸发源、具有图形化电极的基板、电源系统；其中：蒸发源包括蒸发源基板、加热电源、和依次设于蒸发源基板上的加热层和蒸发料层，所述的加热层上得第一电极和第二电极均与所述加热电源相连形成回路；所述的具有图形化电极的基板包括基底、及设于所述基底下表面形成图形化的多个电极组，各组电极组通过电源分配器与所述高压直流电源的一极相连，所述高压直流电源的另一极与所述加热层相连，所述电源分配器用于控制其中一组或多组电极组与所述高压直流电源连通，从而实现选择性蒸镀。本发明专利技术的蒸镀装置可以实现图形化蒸镀，且不需要掩膜板，不需要精确对准，材料利用率高。

Electric Field Controlled Graphical Evaporation Device and Evaporation Method

【技术实现步骤摘要】
电场控制图形化蒸镀装置及蒸镀方法
本专利技术属于器件制备
，涉及一种电场控制图形化蒸镀装置及蒸镀方法，可以将有机或无机的蒸发料进行蒸发实现图形化蒸镀，可用于有机发光屏(OLED)、有机薄膜晶体管(TFT)、有机太阳电池、半导体器件、平板显示器件，及其他有机或无机器件的制备。
技术介绍
在彩色有机发光显示屏及很多半导体器件的制备过程中多有很多图形化的过程。多要采用掩膜板蒸镀或光刻工艺。例如在制备彩色有机发光显示屏时用RGB(红蓝绿)三种颜色的材料并用三块刻有图形的掩膜板分3次蒸发来完成，而且每一次都要将掩膜板与相应的电极进行精确对准到微米的数量级。蒸镀时只让三分之一的材料蒸镀到有机发光屏上而剩余的三分之二的材料被蒸镀在掩膜板上，形成很大的浪费。此蒸镀过程的缺点是：大面积高精度的掩膜板本身就非常昂贵；为了在真空中实现精确对准带来很复杂的对准机构加大了蒸镀设备的成本；增加更换掩膜板和进行精确对准的时间增加了蒸镀的周期，降低了设备利用率；损失了三分之二的昂贵的彩色发光材料；降低了成品率。使得OLED彩色显示屏的成本居高不下影响了它的推广。在真空蒸镀过程或真空溅射过程中，加电场或加磁场是常用的一种方法来实现带电分子或离子的加速或转向以期达到提高成膜的质量或沉积速度，但用以实现精细的图形化方面还没有成功的先例。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种材料利用率高、不需要掩膜板、不需要精确对准的电场控制图形化蒸镀装置及蒸镀方法。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种电场控制图形化蒸镀装置，包括：蒸发源、具有图形化电极的基板、电源系统；其中：所述的蒸发源，包括蒸发源基板、加热电源、和依次设于蒸发源基板上的加热层和蒸发料层，所述的加热层采用导电发热介质，在所述加热层上设有第一电极和第二电极，所述的第一电极、第二电极均与所述的加热电源相连形成回路；所述的具有图形化电极的基板，包括基底、及设于所述基底下表面形成图形化的多个电极组，所述的电源系统包括电源分配器和高压直流电源；所述具有图形化电极的基板上各组电极组通过所述电源分配器与所述高压直流电源的一极相连，所述高压直流电源的另一极与所述加热层上的电极相连，所述电源分配器用于控制其中一组或多组电极组与所述高压直流电源连通，从而使所述的一组或多组电极组呈高压，与加热层之间形成一个电场分布，使加热层蒸发的带电荷的蒸发气流聚集到所述的一组或多组电极上去实现图形化蒸镀。上述技术方案中，进一步的，所述的装置还包括绝缘面板，所述绝缘面板设置于所述的具有图形化电极的基板下方，用于在当电极组与加热层之间形成电场时接受从加热层蒸发的带电荷的蒸发气流，使得蒸发料聚集到所述绝缘面板下，在绝缘面板下表面实现图形化蒸镀。在完成蒸镀过程后，只要更换绝缘面板和相应的蒸发源就可以继续进行。进一步的，所述的电极组可以设置为共三组，分别为R、G、B组电极组，分别对应不同颜色的蒸发料，如分别对应红、绿、蓝色；所述的电源分配器连通某组电极组与高压直流电源，从而形成选择性的电场使得在蒸发源两个加热电极之间通电加热后从蒸发源蒸发的带电粒子流聚集到所选的电极组，完成一组电极的蒸镀，然后电源分配器把电源分配给另一组电极组，同时更换另一种颜色的蒸镀料的蒸发源，进行蒸镀，直至完成。进一步的，所述的蒸发源可以为面蒸发源、带蒸发源或线蒸发源。更进一步的，所述的蒸发源可以采用辊筒式面蒸发源，包括两个加热电极辊筒、柔性金属箔带、两个辊筒，所述的蒸发料层设置在所述的柔性金属箔带上，柔性金属箔带一端绕于一只辊筒上，另一端经两个加热电极辊筒后卷到另一辊筒上，在两只加热电极辊筒之间形成一个平整的蒸发面。更进一步的，所述的电极组共三组，分别为R、G、B组电极组，分别对应不同颜色的蒸发料，柔性金属箔带上相继设置R、G、B三种颜色分别对应的蒸镀料膜层。由于柔性金属箔带上的蒸镀料膜层是相继涂有R、G、B三种材料的膜层，因此只要转动到下一个膜层的位置并由电源分配器把电源分配给下一个电极组就可以完成三组电极的蒸镀。进一步的，所述的装置可以包括两套或两套以上的电源系统，每套电源系统中高压直流电源均为一端连接电极组，另一端连接蒸发源的加热层，其中第一套高压直流电源按蒸镀需要通过相应电源分配器与需蒸镀的电极组连通，其余电源系统的高压直流电源则通过相应电源分配器与其余的电极组连通，且与第一套电源系统中高压直流电源的电压方向相反。这样可以更有效的防止带电的蒸镀料粒子沉积到边上的电极组(即非当前蒸镀的电极组)去。进一步的，所述的蒸发料层也为图形化的，且其图形与所述的具有图形化电极的基板上的图形一致，这样更有利于控制蒸发量。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：1)本专利技术由于应用了蒸镀料直接附着在导电的加热层上的蒸发源，如面蒸发源一类的蒸发源，因此其蒸发料的表面在电场作用下是充分带电的，因此其蒸发气体的分子都会均匀带电，从而使能充分的发挥场控的作用。2)本专利技术可以不用掩膜板，可以大大的节省了掩膜板制造和清洗的费用。3)本专利技术可以不受掩膜板的精细度的限制，因此可以大大提高显示屏的清晰度。4)由于可以在空白的绝缘面板上沉积出与图形化电极基板相同的图形，因此在有些方面可以替代光刻或复制的功能。5)本专利技术能使所有的蒸发料都蒸发到图形化的电极上，因此大大的提高材料的利用率。6)本专利技术省去了掩膜板的精确对准的工序，可以显著加快蒸镀的节拍，提高设备的利用率。7)本专利技术省去了掩膜板和精确对准体系，简化了蒸镀设备，节约了设备成本。8)本专利技术由于带电的蒸发气体粒子在电场的作用下增加了带电粒子的速度，可提高沉积膜的致密度。9)本专利技术中由于带电的蒸发气体粒子在电场的作用下沉积到电极上去，在电极的边缘场强强的地方沉积厚度会厚一些，可增加击穿强度也可以减少针孔的产生。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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专利技术公开的一些实施例，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。在附图中：图1是本专利技术的图形化多电极基板与单片面蒸发源在电场控制下进行选择性蒸镀的示意图。图2是本专利技术的图形化电极板与单片面蒸发源间插入空白的绝缘面板在电场控制下在该面板上复制图形的示意图。图3是本专利技术的图形化多电极基板与辊筒式面蒸发源在电场控制下进行选择性蒸镀的示意图。图4是本专利技术的双高压电源系统下的电场控制下的选择性蒸镀系统的示意图。图5是本专利技术中把蒸发料层图形化后进行在电场控制下的选择性蒸镀系统的示意图。附图中的各部件的形状和尺寸并不反映各部件的真实比例，只是示意性地说明本专利技术的内容。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。除非另外定义，本公开实施例中使用的技术术语或科学术语应当是本领域技术人员所理解的通常意义。本公开实施例中所用的“第一”、“第二”以及类似词语并不涉及任何顺序、数量或重要性，而只是用于区分不同的组成部分。本专利技术的优选实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电场控制图形化蒸镀装置，其特征在于，包括：蒸发源、具有图形化电极的基板、电源系统；其中：所述的蒸发源，包括蒸发源基板(1)、加热电源(19)、和依次设于所述蒸发源基板(1)上的加热层(2)和蒸发料层(3)，所述的加热层为导电发热介质，在所述的加热层(2)上设有第一电极(4)和第二电极(5)，所述的第一电极、第二电极均与所述的加热电源(19)相连形成回路；所述的具有图形化电极的基板，包括基底(16)、及设于所述基底下表面形成图形化的多个电极组，所述的电源系统包括电源分配器(9)和高压直流电源(7)；所述的具有图形化电极的基板上各组电极组通过所述的电源分配器(9)与所述的高压直流电源(7)的一极相连，所述的高压直流电源的另一极与所述的加热层(2)上的电极相连，所述的电源分配器(9)用于控制其中一组或多组电极组与所述的高压直流电源连通从而在所述的一组或多组电极组与加热层之间形成电场。

【技术特征摘要】
1.一种电场控制图形化蒸镀装置，其特征在于，包括：蒸发源、具有图形化电极的基板、电源系统；其中：所述的蒸发源，包括蒸发源基板(1)、加热电源(19)、和依次设于所述蒸发源基板(1)上的加热层(2)和蒸发料层(3)，所述的加热层为导电发热介质，在所述的加热层(2)上设有第一电极(4)和第二电极(5)，所述的第一电极、第二电极均与所述的加热电源(19)相连形成回路；所述的具有图形化电极的基板，包括基底(16)、及设于所述基底下表面形成图形化的多个电极组，所述的电源系统包括电源分配器(9)和高压直流电源(7)；所述的具有图形化电极的基板上各组电极组通过所述的电源分配器(9)与所述的高压直流电源(7)的一极相连，所述的高压直流电源的另一极与所述的加热层(2)上的电极相连，所述的电源分配器(9)用于控制其中一组或多组电极组与所述的高压直流电源连通从而在所述的一组或多组电极组与加热层之间形成电场。2.根据权利要求1所述的电场控制图形化蒸镀装置，其特征在于，所述装置还包括绝缘面板(21)，所述绝缘面板设置于所述的具有图形化电极的基板下方，用于在电极组与加热层之间形成电场时接受从所述蒸发料层逸出的蒸发料，在所述的绝缘面板下表面实现图形化蒸镀。3.根据权利要求1所述的电场控制图形化蒸镀装置，其特征在于，所述的电极组共三组，分别为R、G、B组电极组(13-15)，分别对应不同颜色的蒸发料。4.根据权利要求1所述的电场控制图形化蒸镀装置，其特征在于，所述的蒸发源为面蒸发源、带蒸发源或线蒸发源。5.根据权利要求4所述的电场控制图形化蒸镀装置，其特征在于，所述的蒸发源采用辊筒式面蒸发源，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志林，张其胜，蒋雪茵，
申请(专利权)人：浙江虹舞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33