本發(fā)明屬于OLED領域，具體涉及一種高精度OLED器件的制備裝置及制備方法。

背景技術：

有機電致發(fā)光器件(Organic light-emitting device，OLED)被公認為下一代顯示領域的先鋒，OLED器件具有主動發(fā)光，面板發(fā)光，視角廣，響應時間短，發(fā)光效率高，色域寬，工作電壓低，器件厚度薄，可制成彎曲面板，制作工藝相對簡單，成本低等特性。

OLED作為一種面光源，由于OLED發(fā)光接近自然光、綠色環(huán)保、可用蒸鍍、旋涂、離子束濺射等簡單工藝制備并能夠沉積在柔性襯底上，被認為在固態(tài)照明方面將有重大的價值。

白光由紅到紫的連續(xù)光譜組成，在顯示器件中我們采用紅綠藍也就是RGB三種顏色的視覺等亮度混合來調(diào)和出白色光。顯示屏由許許多多的像素構成，為了讓每一個單獨的像素可以顯示出各種顏色，就需要把它分解為紅綠藍三個比像素更低一級的子像素。也就是說，三個子像素構成一個整體，即彩色像素。當需要顯示不同顏色的時候，三個子像素分別以不同的亮度發(fā)光，由于子像素的尺寸非常小，在視覺上就會混合成所需要的顏色。單位面積內(nèi)子像素的個數(shù)越多，OLED顯示器件的精度就會越高。

現(xiàn)有的蒸鍍方法如點蒸發(fā)源、小平面蒸發(fā)源、環(huán)狀蒸發(fā)源等蒸發(fā)源蒸鍍小分子材料時，由于蒸發(fā)源到基板平面各個位置的距離有差別，隨著蒸鍍時間的延長，基板上的不同位置，得到厚度不均勻的膜層。OLED顯示器根據(jù)使用材料的不同．生產(chǎn)制造方法也大不相同。若使用低分子材料，則主要通過真空蒸鍍方法形成有機顯示薄膜．為了不使影像產(chǎn)生失焦問題．目前采用蔭罩技術或掩膜板技術。該技術中基板幾乎是緊靠著掩膜板，對掩膜板的材料及制作要求很高，難以制備高精度的OLED器件，而蒸發(fā)源和基板較遠的距離造成了材料的浪費。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高精度OLED器件的制備裝置及制備方法，該裝置增加了基板與掩膜板的距離，減小掩膜板對蒸鍍的影響；減小蒸發(fā)源與基板的距離，使得蒸發(fā)材料更少地擴散在蒸發(fā)環(huán)境里，節(jié)約了蒸發(fā)材料；另外，還減小蒸發(fā)源間距，減小掩膜板孔隙間距，可以實現(xiàn)點對點的蒸發(fā)，增加單位面積內(nèi)子像素的個數(shù)，實現(xiàn)了高精度OLED器件的制備。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種高精度OLED器件的制備裝置，包括蒸發(fā)源陣列、基板、傳動裝置，蒸發(fā)源陣列由若干個蒸發(fā)源排列而成，蒸發(fā)源中的材料受熱形成分子流垂直向上蒸發(fā)至基板，通過傳動裝置帶動基板或蒸發(fā)源陣列的移動，完成基板的蒸鍍，進而形成OLED器件。

在本發(fā)明一實施例中，所述蒸發(fā)源陣列中每個蒸發(fā)源中只裝一種子像素蒸發(fā)材料，三個蒸發(fā)源為一個基礎單位，且三個蒸發(fā)源分別放置紅綠藍三種顏色的子像素蒸發(fā)材料，一個基礎單位中放置紅綠藍三種顏色發(fā)子像素材料的蒸發(fā)源位置是可調(diào)的。

在本發(fā)明一實施例中，所述蒸發(fā)源陣列中的各蒸發(fā)源相互之間單獨進行控制。

在本發(fā)明一實施例中，所述蒸發(fā)源的蒸發(fā)頭直徑為1μm ~200μm，蒸發(fā)頭間距為5μm ~400μm。

在本發(fā)明一實施例中，所述蒸發(fā)源內(nèi)放置的子像素蒸發(fā)材料垂直向上蒸發(fā)；所述掩膜板置于基板前方，掩膜版與基板的距離為0~500μm，蒸發(fā)頭到基板的距離為10μm~10cm。

在本發(fā)明一實施例中，所述蒸發(fā)源陣列中每個蒸發(fā)源均只放置一種蒸發(fā)材料；所述蒸發(fā)材料包括陰極材料、陽極材料、電子注入層材料、電子傳輸層材料、空穴注入層材料、空穴傳輸層材料、發(fā)光層材料。

在本發(fā)明一實施例中，所述蒸發(fā)源的蒸發(fā)頭直徑為1μm ~200μm，蒸發(fā)頭間距為5μm ~400μm。

在本發(fā)明一實施例中，所述蒸發(fā)源內(nèi)放置的蒸發(fā)材料垂直向上蒸發(fā)；所述掩膜板置于基板前方，掩膜版與基板的距離為0~500μm，蒸發(fā)頭到基板的距離為10μm~10cm。

本發(fā)明還提供一種基于上述裝置的高精度OLED器件制備方法，包括如下步驟，

S1、處理基板：將基板清洗后，烘干或吹干；

S2、蒸鍍各功能層：將步驟S1處理后的基板置于真空腔內(nèi)，通過加熱使得蒸發(fā)源中的材料受熱形成分子流垂直向上蒸發(fā)，并通過傳動裝置帶動基板或蒸發(fā)源陣列的移動，依次完成各功能層的蒸鍍，從而形成OLED器件。

相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）減小蒸發(fā)頭間距，減小掩膜板孔隙間距，可以實現(xiàn)點對點的蒸發(fā)，增加了單位面積內(nèi)子像素的個數(shù)，可以制備高精度OLED器件。

（2）減小蒸發(fā)源與基板的距離，垂直蒸發(fā)，使得蒸發(fā)材料更少地擴散在蒸發(fā)環(huán)境里，節(jié)約了蒸發(fā)材料；

（3）增加基板與掩膜板的距離，降低掩膜板對蒸鍍的影響，并且可對掩膜板進行加熱處理；

（4）可以實現(xiàn)精確控制成膜厚度、結構與成分。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置示意圖。

圖2為本發(fā)明裝置蒸發(fā)效果圖。

圖3為本發(fā)明基板bank的3D觀測圖。

圖中：101為基板；102為掩膜板上的空隙；103為掩膜板；104為蒸發(fā)頭；105為蒸發(fā)源；201為紅色子像素點；202為綠色子像素點；203為藍色子像素點。

具體實施方式

下面結合附圖1-3，對本發(fā)明的技術方案進行具體說明。

本發(fā)明的一種高精度OLED器件的制備裝置：包括蒸發(fā)源陣列、基板、傳動裝置，蒸發(fā)源陣列由若干個蒸發(fā)源排列而成，蒸發(fā)源中的材料受熱形成分子流垂直向上蒸發(fā)至基板，通過傳動裝置帶動基板或蒸發(fā)源陣列的移動，完成基板的蒸鍍，進而形成OLED器件。

所述蒸發(fā)源陣列中每個蒸發(fā)源中只裝一種子像素蒸發(fā)材料，三個蒸發(fā)源為一個基礎單位，且三個蒸發(fā)源分別放置紅綠藍三種顏色的子像素蒸發(fā)材料，一個基礎單位中放置紅綠藍三種顏色發(fā)子像素材料的蒸發(fā)源位置是可調(diào)的。所述蒸發(fā)源陣列中的各蒸發(fā)源相互之間單獨進行控制。

所述蒸發(fā)源的蒸發(fā)頭直徑為1μm ~200μm，蒸發(fā)頭間距為5μm ~400μm。所述蒸發(fā)源內(nèi)放置的子像素材料垂直向上蒸發(fā)；所述掩膜板置于基片前方，掩膜版與基板的距離為0~500μm，蒸發(fā)頭到基板的距離為10μm~10cm。

所述蒸發(fā)源陣列中每個蒸發(fā)源均只放置一種子像素蒸發(fā)材料；所述蒸發(fā)材料包括陰極材料、陽極材料、電子注入層材料、電子傳輸層材料、空穴注入層材料、空穴傳輸層材料、發(fā)光層材料。

本發(fā)明還提供了一種基于上述裝置的高精度OLED器件制備方法，包括如下步驟，

S1、處理基板：將基板清洗后，烘干或吹干；

S2、蒸鍍各功能層：將步驟S1處理后的基板置于真空腔內(nèi)，通過加熱使得蒸發(fā)源中的材料受熱形成分子流垂直向上蒸發(fā)，并通過傳動裝置帶動基板或蒸發(fā)源陣列的移動，依次完成各功能層的蒸鍍，從而形成OLED器件。

以下為本發(fā)明的具體實現(xiàn)過程。

本發(fā)明提供一種高精度OLED器件的制備裝置，如圖1-2所示：101為基板，102為掩膜板上的空隙，103為掩膜板，104為蒸發(fā)頭，105為蒸發(fā)源；201為紅色子像素點，202為綠色子像素點，203為藍色子像素點。

當采用的蒸鍍裝置只有三個蒸發(fā)源時，在三個蒸發(fā)源中分別放入所要蒸發(fā)的子像素蒸發(fā)材料，基板可以具有“槽”（bank）結構，蒸發(fā)源中的材料透過掩膜板上的空隙垂直地蒸鍍到相對應的bank里，再采用移動基板或蒸發(fā)源的方式鍍好整個基板。當采用的外延裝置具有多個蒸發(fā)源時，在每個蒸發(fā)源中分別放入對應的子像素蒸發(fā)材料，甚至可以是蒸鍍OLED器件不同功能層的蒸發(fā)材料。

裝置的關鍵是每個蒸發(fā)源的蒸發(fā)材料和蒸發(fā)速率都必須進行獨立的控制和指示，或者對每排或每列的蒸發(fā)源可進行獨立的控制和指示，或者對蒸發(fā)源有選擇地進行獨立的控制和指示。

實施例1

本實施例中有機電致發(fā)光器件（OLED）發(fā)光層的蒸鍍例如：

（1）處理基板：

依次用純水、丙酮、乙醇、純水對ITO玻璃進行超聲清洗各10-15分鐘，再將洗好的ITO玻璃放于烘箱中烘干，或用氮氣吹干。再對清潔干燥的基板進行等離子處理或UV處理。

（2）蒸鍍發(fā)光層：

把上述帶有陽極的ITO玻璃基片置于真空腔內(nèi)，基板面向蒸發(fā)源的表面直接覆有掩膜版，基板面積為5cm*5cm；掩膜版的陣列為96*64，按照掩膜版陣列圖形選擇蒸發(fā)頭的組合個數(shù)為一排64個，蒸發(fā)頭直徑為100μm，蒸發(fā)頭的間距依掩膜版中64子像素的間距而定；在蒸發(fā)頭內(nèi)按順序依次放上紅、綠、藍這三種發(fā)光子像素材料，蒸發(fā)頭至基板的距離為5cm。對蒸發(fā)源進行加熱至發(fā)光材料的蒸發(fā)溫度后，使得子像素材料受熱蒸發(fā)穿過掩膜版上的圖形空隙，垂直地鍍到基板表面上。蒸發(fā)頭組合在基臺平面內(nèi)的水平方向上勻速移動，移動速度為1cm/min，5min即可完成發(fā)光層的蒸鍍。

以上蒸發(fā)條件在2-3*10^-3Pa的真空環(huán)境下進行。

實施例2

本實施例中有機電致發(fā)光器件（OLED）所采用的結構可以為：

基片/陽極/空穴注入層（HIL）/空穴傳輸層（HTL）/有機發(fā)光層（EML）/電子傳輸層（ETL）/電子注入層（ETL）/陰極。

具體的本實施例中結構有機電致發(fā)光器件所采用的結構如：

ITO/HAT(CN)6/NPB/DPVBi/Bphen/LiF/Al

本實施例的有機電致發(fā)光器件的制備方法如下：

（1）處理基板：

依次用純水、丙酮、乙醇、純水對ITO玻璃進行超聲清洗，再將洗好的ITO玻璃放于烘箱中烘干，或用氮氣吹干；可以對基板進行等離子處理或UV處理。

（2）蒸鍍各功能層：

把上述帶有陽極的ITO玻璃基片置于真空腔內(nèi)，依次蒸鍍空穴注入層（HIL）、空穴傳輸層（HTL），有機發(fā)光層（EML），電子傳輸層（ETL），電子注入層（ETL），陰極。

把上述帶有“槽”bank的ITO玻璃基片置于真空腔內(nèi)，基板上bank的個數(shù)為96*64，其尺寸為水平像素間距343μm，垂直像素間距 350μm，蒸發(fā)頭的組合個數(shù)為一排64個，蒸發(fā)頭直徑為50μm，蒸發(fā)頭的間距為300μm；蒸發(fā)頭至基板的距離為500μm。在蒸發(fā)頭內(nèi)按順序依次放上紅、綠、藍這三種發(fā)光子像素材料，對蒸發(fā)源進行加熱至發(fā)光材料的蒸發(fā)溫度后，使得子像素材料受熱蒸發(fā)，垂直地鍍到基板上。在沒有放置掩膜版的情況下，蒸發(fā)頭在蒸發(fā)一行64個子像素后，停止蒸發(fā)，蒸發(fā)頭組合在基臺平面內(nèi)，先沿著豎直方向向下移動，然后沿著水平方向平移到下一子像素位置的下方，再沿著豎直方向向上移動，再次加熱蒸發(fā)一行64個子像素后，停止蒸發(fā)，如此重復96次，直至蒸發(fā)完96*64個子像素。具體移動速度及對位方式可由系統(tǒng)軟件設計完成。

以上蒸發(fā)條件在2-3*10^-3Pa的真空環(huán)境下進行。

實施例3

本實施例中有機電致發(fā)光器件（OLED）所采用的結構可以為：

基片/陽極/空穴注入層（HIL）/有機發(fā)光層（EML）/電子注入層（ETL）/陰極。

具體的本實施例中結構有機電致發(fā)光器件所采用的結構如：

ITO/NPB/PFO/ZnO/Al

本實施例的有機電致發(fā)光器件的制備方法如下：

（1）處理基板：

依次用純水、丙酮、乙醇、純水對ITO玻璃進行超聲清洗，再將洗好的ITO玻璃放于烘箱中烘干，或用氮氣吹干；可以對基板進行等離子處理或UV處理。

（2）蒸鍍各功能層

把上述帶有陽極的ITO玻璃基片置于真空腔內(nèi)，依次蒸鍍空穴注入層（HIL）、有機發(fā)光層（EML），電子注入層（ETL），陰極。

把上述帶有“槽”bank的ITO玻璃基片置于真空腔內(nèi)，基板上bank的個數(shù)為96*64，其尺寸為水平像素間距343μm，垂直像素間距 351μm，蒸發(fā)頭的組合個數(shù)為一排64個，蒸發(fā)頭直徑為50μm，蒸發(fā)頭的間距為300μm；蒸發(fā)頭至基板的距離為500μm。在蒸發(fā)頭內(nèi)按順序依次放上紅、綠、藍這三種發(fā)光子像素材料，對蒸發(fā)源進行加熱至發(fā)光材料的蒸發(fā)溫度后，使得子像素材料受熱蒸發(fā)，垂直地鍍到基板上。在沒有放置掩膜版的情況下，蒸發(fā)頭在蒸發(fā)一行64個子像素后，停止蒸發(fā)，蒸發(fā)頭組合在基臺平面內(nèi)，先沿著豎直方向向下移動，然后沿著水平方向平移到下一子像素位置的下方，再沿著豎直方向向上移動，再次加熱蒸發(fā)一行64個子像素后，停止蒸發(fā)，如此重復96次，直至蒸發(fā)完96*64個子像素。具體移動速度及對位方式可由系統(tǒng)軟件設計完成。

以上蒸發(fā)條件在2-3*10^-3Pa的真空環(huán)境下進行。

在本發(fā)明實施例中，所述陰極的材料包括Mg、Ag、Al、Ca等低功函數(shù)金屬，或氧化銦錫（ITO）、金等作為透明電極。

在本發(fā)明實施例中，所述陽極的材料包括石墨烯及ITO、IZO、ZnO、Al:ZnO等導電性良好的金屬氧化物。常見的金屬如 Au、Ag、Al、Ni、Pt 等材料均可用于頂發(fā)射器件的陽極。

在本發(fā)明實施例中，所述電子注入層的材料采用包括鋰等堿性金屬、氧化鋰、鋰化合物、摻雜堿性金屬有機物；也包括LiF、Cs2CO3、K2SiO3等的堿金屬氧化物，硅酸鹽，碳酸鹽，氟化物等高功函數(shù)金屬。

在本發(fā)明實施例中，所述電子傳輸層的材料包括TRZ、TAZ、BCP等電子遷移率較高的材料；也包括鋰化合物、Oxadiazole類、三氮唑Triazole類等化合物材料。

在本發(fā)明實施例中，所述空穴注入層的材料包括CuPc、2-TNATA、polyaniline、PEDOT：PSS等。

在本發(fā)明實施例中，所述空穴傳輸層的材料包括NPB、TPD等空穴遷移率較高的材料；也包括三芳香胺（triarylamine）類有機材料。

在本發(fā)明實施例中，所述發(fā)光層的材料包括鋁化合物、銦錯化合物、稀土類化合物、各種熒光色素，包括共軛系：（Poly-Phenylene-Vinylene 類、Poly-Fluorene 類、Poly-Thiophene類）、含色素高分子系、主鏈型高分子、側鏈型高分子等材料。如Alq3、PFO、Ir(ppy)3等材料。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。

以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。