[发明专利]蒸镀掩膜板及蒸镀装置、蒸镀工艺及测试膜层厚度的方法

说明书

本发明提供一种蒸镀掩膜板及蒸镀装置、蒸镀工艺及测试膜层厚度的方法，涉及显示技术领域，可测试一次蒸镀工艺中各蒸镀材料沉积的膜厚。该蒸镀掩膜板包括掩膜板本体；M组温度监控装置；每组温度监控装置至少包括一个温度监控装置；与每个温度监控装置一一对应的膜层监控区域；设置在每个膜层监控区域上的控制窗口；设置在每个膜层监控区域内的检测电极对，用于获取沉积到膜层监控区域内的膜层在测试电压下的测试电流值；每组温度监控装置用于当设定的一预设温度的区间包含温度监控装置获取到的蒸镀温度时，控制对应的膜层监控区域上的控制窗口打开，以使具有蒸镀温度的蒸镀源蒸发出的蒸镀材料沉积在露出的膜层监控区域内。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种蒸镀掩膜板及蒸镀装置、蒸镀工艺及测试膜层厚度的方法。

背景技术

OLED(Organic Light-Emitting Diode)是一种利用有机半导体材料制成的薄膜发光器件，具有自发光的特性。OLED器件形成在基板上，通常包括相对设置的阳极、阴极以及位于二者之间的有机电致发光材料层(Electroluminescence Layer，EL)。其中，EL层具体可包括：空穴注入层(Hole Injection Layer，HIL)、空穴传输层(Hole TransportLayer，HTL)、电子注入层(Electron Injection Layer，EIL)、电子传输层(ElectronTransport Layer，ETL)以及发光层(Emissive Layer，EML)，各材料层根据器件的设计需要，可以为单层或多层结构。

OLED器件目前多采用蒸镀法进行制作金属层和EL层，并以Inline(连续作业)的方式进行蒸镀沉积。以蒸镀各层有机材料为例，如图1所示，一次蒸镀的具体工艺过程为：

在各蒸镀源2(Evaporation Source)中分别填入待蒸镀的不同有机材料，各蒸镀源放置在不同的蒸镀腔室内；

将待蒸镀基板3(Evaporation Substrates)贴附在金属掩膜(Metal Mask)1a上，金属掩膜1a的开口部分露出待蒸镀基板3上的待蒸镀区域(图中以虚线框3a示意出)；

对各蒸镀源2进行加热，并将金属掩膜1a依次移动至不同蒸镀腔室内的蒸镀源2上方，从各蒸镀源2中蒸发出的各有机材料(图中仅以有机材料1、有机材料2、有机材料3为示例)的蒸气依次沉积在待蒸镀区域上从而形成由多层材料层构成的镀层(EvaporationLayer)。

利用上述连续作业的方式可在一次蒸镀工艺中完成多个待蒸镀基板的膜层沉积，以满足量产要求。

由于OLED器件为电流驱动型，其发光亮度与流经该OLED器件的电流大小有关，在显示单元中作为驱动的薄膜晶体管(Thin-film transistor，TFT)的电学性能一般较为稳定，因此金属层和EL层的制作工艺的优劣直接影响OLED器件的显示效果。尤其是当EL层的沉积膜厚控制不精准时，导致整个OLED显示器件出现显示不均匀的问题。

因此，为了监控所蒸镀膜层的厚度，在金属掩膜的边缘处会相应地设置膜厚检测的区域，即在各有机材料的蒸气在依次沉积在待蒸镀区域的同时，各有机材料的蒸气也同步地依次沉积在金属掩膜的边缘处，以便蒸镀完成后对膜层厚度进行测试。

然而，由于现有的蒸镀作业方式为Inline连续作业，各有机材料依次蒸镀沉积在金属掩膜的边缘处形成层叠的多层膜，利用椭偏仪或台阶仪等膜厚测试仪器仅能获取同步沉积的多层膜的整体厚度，无法确定各层具体的厚度，难以准确地控制各蒸镀源的蒸镀速率。如果需要确定各蒸镀源的蒸镀速率，则在一次蒸镀工艺中仅能蒸镀沉积一种材料，从而对同步沉积在金属掩膜的边缘处的单一材料的膜层进行测试，才能获取单一材料在一定蒸镀时间内沉积的膜厚，以确定该蒸镀材料的蒸镀速率。但是这种一次蒸镀工艺中仅蒸镀一种材料的制备工艺难以采用Inline连续作业的方式，导致工艺消耗和生产成本显著增加、生产效率降低，难以满足量产化要求。

发明内容