有機材料蒸鍍設備和方法與流程
2024-02-08 04:37:15 1
本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種有機材料蒸鍍設備和方法。
背景技術：
OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機發光二極體)顯示器，也稱為有機電致發光顯示器，是一種新興的平板顯示裝置，由於其具有製備工藝簡單、成本低、功耗低、發光亮度高、工作溫度適應範圍廣、體積輕薄、響應速度快，而且易於實現彩色顯示和大屏幕顯示、易於實現和集成電路驅動器相匹配、易於實現柔性顯示等優點，因而具有廣闊的應用前景。
在OLED器件的製備過程中，往往需要利用有機小分子製備功能層，例如電子傳輸層(Electron Transport Layer，ETL)、空穴傳輸層(Hole Transport Layer，HTL)、空穴阻擋層(Hole Blocking Layer，HBL)、或發光層(Emitting Layer，EL)。在這類有機小分子材料的功能層的製備中，目前普遍採用熱蒸鍍的成膜方法，通過加熱的方式將材料由固態通過升華或熔融變為蒸氣狀態，高速運動的氣態分子到達玻璃基板並在基板上沉積固化，再變回為OLED材料的固體薄膜。具體地，就是將小分子材料置放於例如鎢舟的器皿中，如圖1所示，通過電加熱裝置110傳遞能量給鎢舟120，再通過鎢舟120將熱量傳遞給小分子材料200，小分子材料200受熱後，變成氣態分子跑出鎢舟120，穿過掩膜板300而沉積在基板400上，形成圖案化的有機薄膜。
在熱蒸鍍過程中，小分子材料200熱蒸發的速度非常重要，因為這關係到小分子材料200在上方基板400上沉積成膜的均勻性。而由於小分子材料200在鎢舟120這樣的器皿中放置時，本身的傳熱速率並不快，靠近中心區域的小分子材料200溫度上升較慢，導致小分子材料200熱蒸發的速度存在不穩定的狀況。同時，對於升華型的小分子材料200，隨著加熱的進行，升華一定時間後小分子材料200與鎢舟120壁之間會形成空隙，空隙形成後，小分子材料200需要加熱到更高的溫度才可以達到升華的速率，並且還容易發生塌陷，從而使得熱蒸發速度劇烈波動。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種有機材料蒸鍍設備，蒸發裝置包括用於分散於有機材料中而使有機材料受熱均勻的導熱球，能夠平衡整個蒸鍍過程中有機材料的熱蒸發速率。
本發明的目的還在於提供一種有機材料蒸鍍方法，通過向有機材料中摻雜導熱球，改善有機材料熱蒸發速率的穩定性，進而改善基板上的成膜均勻性，提高OLED器件質量。
為實現上述目的，本發明提供一種有機材料蒸鍍設備，包括：加熱裝置、及設於加熱裝置上的蒸發裝置；
所述蒸發裝置包括蒸發器皿、及導熱球；所述蒸發器皿用於承載有機材料，所述導熱球用於分散在有機材料中使有機材料受熱均勻。
所述導熱球的粒徑為1μm-100μm。
所述導熱球為核殼結構，包括內核體、及包覆內核體的導熱層。
所述導熱層為碳納米管層、石墨烯層、或陶瓷層；
所述內核體為聚合物微球、或SiO2微球。
所述導熱層為金屬層，所述內核體為SiO2微球，所述導熱球由熔融的金屬材料均勻地包覆SiO2微球而製得。
所述導熱球為金屬微球。
所述蒸發器皿為鎢舟。
本發明還提供一種有機材料蒸鍍方法，包括如下步驟：
步驟1、提供一有機材料蒸鍍設備、及有機材料；所述有機材料蒸鍍設備包括：加熱裝置、及設於加熱裝置上的蒸發裝置；所述蒸發裝置包括蒸發器皿、及導熱球；將有機材料放置於蒸發器皿中並向有機材料中摻雜導熱球，使得所述導熱球均勻分散於有機材料中；
步驟2、提供基板，控制加熱裝置產生熱能，控制蒸發裝置通過所述加熱裝置產生的熱能蒸發有機材料，使所述有機材料在基板上形成有機材料膜層。
所述步驟2中，所述導熱球的熔點高於所述加熱裝置的加熱溫度。
所述步驟2還包括提供掩膜板，有機材料穿過掩膜板在基板上形成有機材料膜層。
本發明的有益效果：本發明的有機材料蒸鍍設備，其蒸發裝置包括蒸發器皿、及導熱球；所述蒸發器皿用於承載有機材料，所述導熱球用於分散在有機材料中使有機材料受熱均勻，在蒸鍍過程中，所述導熱球在有機材料內部均勻傳熱，從而能夠平衡整個蒸鍍過程中有機材料的熱蒸發速率，有效提高蒸鍍過程中有機材料熱蒸發速率的穩定性，進而改善基板上的成膜均勻性，提高OLED器件質量；本發明的有機材料蒸鍍方法，通過向有機材料中摻雜導熱球，在蒸鍍過程中，分散於有機材料中的導熱球起到了在有機材料內部均勻傳熱的作用，從而有效改善了有機材料熱蒸發速率的穩定性，進而改善了基板上的成膜均勻性，提高了OLED器件質量。
為了能更進一步了解本發明的特徵以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。
附圖說明
下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式詳細描述，將使本發明的技術方案及其它有益效果顯而易見。
附圖中，
圖1為採用現有的熱蒸鍍方法進行熱蒸鍍的示意圖；
圖2為本發明的有機材料蒸鍍設備中一種導熱球的結構示意圖；
圖3為本發明的有機材料蒸鍍方法的流程示意圖；
圖4為採用本發明的熱蒸鍍方法進行熱蒸鍍的示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發明所採取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。
請結合圖4，本發明首先提供一種有機材料蒸鍍設備，包括加熱裝置10、及設於加熱裝置10上的蒸發裝置20；所述加熱裝置10用於產生熱能；所述蒸發裝置20用於通過所述加熱裝置10產生的熱能蒸發有機材料50；
所述蒸發裝置20包括蒸發器皿21、及導熱球22；所述蒸發器皿21用於承載有機材料50，所述導熱球22用於分散在所述有機材料50中使有機材料50受熱均勻，在蒸鍍過程中，所述導熱球22在有機材料50內部均勻傳熱，從而能夠平衡整個蒸鍍過程中有機材料50的熱蒸發速率，有效提高蒸鍍過程中有機材料50熱蒸發速率的穩定性，進而改善基板上的成膜均勻性，提高OLED器件質量。
具體地，所述導熱球22的粒徑為1μm-100μm。
具體地，如圖2所示，所述導熱球22優選為核殼結構，包括內核體221、及包覆內核體221的導熱層222。其中，所述導熱層222可以為碳納米管層、或石墨烯層，也可以為導熱性質良好的金屬層、或陶瓷層；所述內核體221可以為聚合物微球、或SiO2微球，也可以為其他無機氧化物材料製備出的微球。
具體地，當所述導熱球22的導熱層222選擇採用碳納米管、或石墨烯的碳材料時，所述內核體221可以採用聚合物微球、或SiO2微球，碳納米管、或石墨烯包覆內核體221而製備導熱球22的方法可以參考現有製備碳納米管基複合球、及石墨烯基複合球的方法，例如專利文件CN 201510790980.4、專利文件CN 201510662918.7、及專利文件CN 201510230420.3。
具體地，當所述導熱球22的導熱層222選擇具有導熱性的金屬材料時，在導熱球22製備過程中需要將熔化的金屬材料包覆在內核體221核上，這就要求內核體221的耐高溫性極佳，即內核體221的熔點高於所述導熱層222的熔點。例如，當所述導熱球22的導熱層222選擇具有導熱性的錫(Sn)材料時，內核體221可以採用熔點極高的SiO2微球，將熔融的Sn通過灌入模具均勻地包覆住SiO2微球後，即可得到導熱球22。
具體地，所述導熱球22也可以直接採用金屬微球，例如採用金球(Au ball)來直接進行分散和導熱，而不採用核殼結構的複合球。
具體地，所述蒸發器皿21可以為鎢舟，也可以為其它蒸發用器皿。
請參閱圖3-4，基於上述有機材料蒸鍍設備，本發明還提供一種有機材料蒸鍍方法，包括如下步驟：
步驟1、提供一有機材料蒸鍍設備、及有機材料50；所述有機材料蒸鍍設備包括：加熱裝置10、及設於加熱裝置10上的蒸發裝置20；所述蒸發裝置20包括蒸發器皿21、及導熱球22；將有機材料50放置於蒸發器皿21中並向有機材料50中摻雜導熱球22，使得所述導熱球22均勻分散於有機材料50中。
步驟2、提供基板40，並將基板40設於蒸發裝置20上方，控制加熱裝置10產生熱能，控制蒸發裝置20通過所述加熱裝置10產生的熱能蒸發有機材料50，使所述有機材料50在基板40上形成有機材料膜層。
具體地，在所述步驟2中，分散於有機材料50中的導熱球22起到在有機材料50內部均勻傳熱的作用，從而有效改善了有機材料50熱蒸發速率的穩定性，進而改善了基板40上的成膜均勻性，提高了OLED器件質量。
具體地，所述導熱球22的熔點要遠高於有機材料50的熔點，即所述步驟2中，所述導熱球22的熔點高於所述加熱裝置10的加熱溫度，從而在有機材料50直接升華或熔化後蒸發的過程中，所述導熱球22能夠保持物理和化學性質的穩定性。
具體地，所述步驟2還包括提供掩膜板30，並將所述掩膜板30設於基板40面向所述蒸發裝置20一側上，蒸發有機材料50穿過掩膜板30在基板40上形成圖形化的有機材料膜層。
綜上所述，本發明的有機材料蒸鍍設備，其蒸發裝置包括蒸發器皿、及導熱球；所述蒸發器皿用於承載有機材料，所述導熱球用於分散在有機材料中使有機材料受熱均勻，在蒸鍍過程中，所述導熱球在有機材料內部均勻傳熱，從而能夠平衡整個蒸鍍過程中有機材料的熱蒸發速率，有效提高蒸鍍過程中有機材料熱蒸發速率的穩定性，進而改善基板上的成膜均勻性，提高OLED器件質量；本發明的有機材料蒸鍍方法，通過向有機材料中摻雜導熱球，在蒸鍍過程中，分散於有機材料中的導熱球起到了在有機材料內部均勻傳熱的作用，從而有效改善了有機材料熱蒸發速率的穩定性，進而改善了基板上的成膜均勻性，提高了OLED器件質量。
以上所述，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。