《有机小分子热蒸发坩埚组件.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机小分子热蒸发坩埚组件.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102392219 A (43)申请公布日 2012.03.28 CN 102392219 A *CN102392219A* (21)申请号 201110417165.5 (22)申请日 2011.12.14 C23C 14/24(2006.01) (71)申请人 上海大学 地址 200436 上海市宝山区上大路 99 号 (72)发明人 曹进 容佳玲 王立 张建华 (74)专利代理机构 上海光华专利事务所 31219 代理人 李仪萍 (54) 发明名称 有机小分子热蒸发坩埚组件 (57) 摘要 本发明提供一种有机小分子热蒸发坩埚组 件， 该坩埚组件包括坩埚本体 （1。
2、00） 以及三层盖 板 ； 所述三层盖板包括设置在坩埚口的底层盖板 （101） 、 位于底层盖板上的中层盖板 （102） 以及位 于中层盖板上的顶层盖板 （103） ； 所述底层盖板 上设有若干通孔 （1011） ； 所述中层盖板上至少设 有一个微腔室 （1021） ； 所述顶层盖板上至少设有 一个出料孔 （1031） ； 所述出料孔 （1031）和通孔 （1011） 均与所述微腔室 （1021） 贯通 ； 所述出料孔 （1031） 和通孔 （1011） 在同一水平面上的投影不 重叠。本发明有效的解决了现有技术中因坩埚形 状引起的有机薄膜均匀性变差的问题。 (51)Int.Cl. (19)中华。
3、人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 CN 102392227 A1/1 页 2 1. 一种有机小分子热蒸发坩埚组件， 其特征在于， 该坩埚组件包括坩埚本体 (100) 以及三层盖板 ； 所述三层盖板包括设置在坩埚口的底层盖板 (101)、 位于底层盖板上的 中层盖板 (102) 以及位于中层盖板上的顶层盖板 (103) ； 所述底层盖板上设有若干通孔 (1011) ； 所述中层盖板上至少设有一个微腔室 (1021) ； 所述顶层盖板上至少设有一个出料 孔 (1031) ； 所述出料孔 (1031) 和通孔 (1011) 均与所述微腔。
4、室 (1021) 贯通 ； 所述出料孔 (1031) 和通孔 (1011) 在同一水平面上的投影不重叠。 2. 根据权利要求 1 所述的有机小分子热蒸发坩埚组件， 其特征在于 ： 所述通孔 (1011) 与出料孔 (1031) 在同一水平面上投影的间距 d 满足的关系如下 ： (t3/3) (t1/1) 时， (t3/3) (t1/1) 时， 其中， 1、 t1 分别为通孔直径、 底层盖板厚度 ； t2 为微腔室直径、 中层盖板厚度 ； 3、 t3 分别为出料孔直径、 顶层盖板厚度。 3. 根据权利要求 1 所述的有机小分子热蒸发坩埚组件， 其特征在于 ： 所述顶层盖板厚 度为 0.05mm，。
5、 所述出料孔 (1031) 的孔径为 0.3mm。 4. 根据权利要求 1 所述的有机小分子热蒸发坩埚组件， 其特征在于 ： 所述中层盖板的 厚度为 0.05mm， 所述微腔室为圆柱体， 其横截面的直径为 2.5mm。 5. 根据权利要求 1 所述的有机小分子热蒸发坩埚组件， 其特征在于 ： 所述底层盖板的 厚度为 0.1mm， 所述通孔大小相等， 数目为四个， 呈中心对称排列。 6. 根据权利要求 5 所述的有机小分子热蒸发坩埚组件， 其特征在于 ： 所述通孔直径为 0.5mm。 7. 根据权利要求 1 所述的有机小分子热蒸发坩埚组件， 其特征在于 ： 所述顶层盖板、 中 层盖板以及底层盖板。
6、的材料为金属材料或者具有传热性的绝缘材料。 权 利 要 求 书 CN 102392219 A CN 102392227 A1/5 页 3 有机小分子热蒸发坩埚组件 技术领域 0001 本发明涉及一种真空热蒸发工艺设备， 特别是涉及一种有机小分子热蒸发坩埚组 件。 背景技术 0002 有机半导体技术由于其低成本、 可柔性、 易于大面积成膜等特点而成为当前研究 开发的热点， 基于有机半导体材料的有机发光、 有机太阳能、 有机薄膜晶体管、 有机激光、 有 机存储、 有机传感器等近年来都在快速的发展中。 有机半导体材料有小分子和聚合物两种， 有机小分子器件一般采用真空热蒸发技术制备， 而聚合物器件一般。
7、采用溶液法制备， 由于 技术的相对成熟， 基于真空热蒸发工艺的有机小分子器件近年来得到了相对较快的发展。 0003 有机小分子器件的制备过程一般是在高真空 (10-3Pa 10-7Pa) 环境下， 通过加热 石英或陶瓷坩埚内的有机材料使其熔化、 挥发， 从而沉积到坩埚上方的基片上， 对于有机材 料的真空热蒸发工艺来说， 最重要的是在基片上形成均匀分布的有机薄膜， 因此， 各种提高 有机薄膜均匀性的坩埚技术应运而生， 包括有线性蒸发源技术， 以及在坩埚上加上一层具 有一定空间分布的出料孔的上盖等， 在充分考虑真空中粒子宏观运动规律的基础上， 通过 蒸发源的加长、 出料孔的合理空间位置分布， 来达。
8、到提高有机薄膜均匀性的目的。然而， 在 现有的技术中， 缺乏避免坩埚形状引起的薄膜均匀性变差的合理设计， 研究发现， 真空中粒 子的运动与坩埚的形状、 深度、 开口大小密切相关， 由于工业生产中每次加料比较多， 坩埚 必须具有一定的容量与深度， 因此， 当坩埚深度太深而开口不够大时所引起的薄膜均匀变 差的现象， 将随着基片尺寸、 坩埚尺寸的越来越大而更加明显。 0004 鉴于此， 实有必要设计一种有机小分子热蒸发坩埚组件， 用于解决上述技术问题。 发明内容 0005 鉴于以上所述现有技术的缺点， 本发明的目的在于提供一种有机小分子热蒸发坩 埚组件， 用于解决现有技术中因坩埚形状引起的有机薄膜均。
9、匀性变差的问题。 0006 为实现上述目的及其他相关目的， 本发明提供一种有机小分子热蒸发坩埚组件， 该坩埚组件包括坩埚本体以及三层盖板 ； 所述三层盖板包括设置在坩埚口的底层盖板、 位 于底层盖板上的中层盖板以及位于中层盖板上的顶层盖板 ； 所述底层盖板上设有若干通 孔 ； 所述中层盖板上至少设有一个微腔室 ； 所述顶层盖板上至少设有一个出料孔 ； 所述出 料孔和通孔均与所述微腔室贯通 ； 所述出料孔和通孔在同一水平面上的投影不重叠。 0007 优选地， 所述通孔 1011 与出料孔 1031 在同一水平面上投影的间距 d 满足的关系 如下 ： 0008 (t3/3) (t1/1) 时， 0。
10、009 (t3/3) (t1/1) 时， 说 明 书 CN 102392219 A CN 102392227 A2/5 页 4 0010 其中， 1、 t1 分别为通孔直径、 底层盖板厚度 ； 2、 t2 分别为微腔室直径、 中层盖 板厚度 ； 3、 t3 分别为出料孔直径、 顶层盖板厚度。 0011 优选地， 所述顶层盖板厚度为 0.05mm， 所述出料孔 (1031) 的孔径为 0.3mm。 0012 优选地， 所述中层盖板的厚度为 0.05mm， 所述微腔室为圆柱体， 其横截面的直径为 2.5mm。 0013 优选地， 所述底层盖板的厚度为 0.1mm， 所述通孔大小相等， 数目为四个，。
11、 呈中心对 称排列。 0014 优选地， 所述通孔直径为 0.5mm。 0015 优选地， 所述顶层盖板、 中层盖板以及底层盖板的材料为金属材料或者具有传热 性的绝缘材料。 0016 如上所述， 本发明一种有机小分子热蒸发坩埚组件， 有效的解决了现有技术中因 坩埚形状引起的有机薄膜均匀性变差的问题。 附图说明 0017 图 1 显示为本发明带三层微腔喷嘴的有机小分子热蒸发坩埚组件示意图。 0018 图 2 显示为本发明有机小分子热蒸发坩埚组件中底层盖板 101 的俯视图。 0019 图 3a-3b 为本发明有机小分子热蒸发坩埚组件中盖板厚度和出料孔、 通孔之间的 位置关系。 0020 元件标号。
12、说明 0021 0022 说 明 书 CN 102392219 A CN 102392227 A3/5 页 5 具体实施方式 0023 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式， 熟悉此技术的人士可由本说明 书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。 0024 请参阅图 1 至图 3。须知， 本说明书所附图式所绘示的结构、 比例、 大小等， 均仅用 以配合说明书所揭示的内容， 以供熟悉此技术的人士了解与阅读， 并非用以限定本发明可 实施的限定条件， 故不具技术上的实质意义， 任何结构的修饰、 比例关系的改变或大小的调 整， 在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下， 均应仍落在本。
13、发明所揭示的技 术内容得能涵盖的范围内。同时， 本说明书中所引用的如 “上” 、“下” 、“左” 、“右” 、“中间” 及 “一” 等的用语， 亦仅为便于叙述的明了， 而非用以限定本发明可实施的范围， 其相对关系的 改变或调整， 在无实质变更技术内容下， 当亦视为本发明可实施的范畴。 0025 如图 1 所示， 本发明提供一种有机小分子热蒸发坩埚组件， 该坩埚组件包括坩埚 本体 100 以及三层盖板 ； 所述三层盖板包括设置在坩埚口的底层盖板 101、 位于底层盖板上 的中层盖板102以及位于中层盖板上的顶层盖板103 ； 所述底层盖板上设有若干通孔1011 ； 所述中层盖板上至少设有一个微腔。
14、室 1021 ； 所述顶层盖板上至少设有一个出料孔 1031 ； 所 述出料孔 1031 和通孔 1011 均与所述微腔室 1021 贯通 ； 所述出料孔 1031 和通孔 1011 在同 一水平面上的投影不重叠。 0026 所述顶层盖板厚度优选为 0.05mm， 所述出料孔 1031 的孔径优选为 0.3mm。所述中 层盖板的厚度优选为 0.05mm， 所述微腔室为圆柱体， 其横截面的直径优选为 2.5mm。所述底 层盖板的厚度优选为 0.1mm， 如图 2 所示， 所述通孔最好设置成大小相等， 数目可以为多个， 例如为四个， 呈中心对称排列。所述通孔直径优选为 0.5mm。 0027 所述。
15、顶层盖板、 中层盖板以及底层盖板的材料可以选择金属材料或者具有传热性 的绝缘材料。 0028 本发明在坩埚上加上三层盖板， 每一层盖板都有开孔， 其中顶层盖板的开孔为出 料孔， 其尺寸可根据基片大小、 真空腔体的高度以及上盖材料的厚度而设定 ； 中层盖板的开 孔在顶层盖板开孔的下方， 其尺寸大于顶层盖板开孔， 底层盖板可有多个开孔， 但开孔的位 置必须位于顶层盖板与中层盖板开孔的边缘之间， 以保证有机材料不能经过底层盖板开孔 后直接从顶层盖板开孔出去。通过三层开孔的位置及大小的设计将在第一、 三层之间形成 一个微腔室， 微腔室的高度由中层盖板的厚度决定， 微腔室的宽度即为中层盖板开孔的大 小，。
16、 三层上盖开孔的大小满足如上所述的位置关系， 以保证有机材料从底层盖板开孔进入 微腔室后不直接从顶层盖板开孔出去， 而是进入到微腔室内部， 通过微腔室底部再从顶层 盖板出料孔喷出。 因此， 蒸发粒子的运动将不再受坩埚形状及其深度的影响， 而由微腔室的 尺寸来决定。该三层盖板的设计可通过改变中层盖板的厚度来调节微腔室的高度， 通过改 变中层盖板开孔的大小来调节微腔室的宽度， 通过改变顶层盖板开孔的大小来调节蒸发区 域， 并可通过改变底层盖板开孔的大小来调节蒸发速率， 从而达到一定范围内蒸发薄膜的 均匀分布。 0029 盖板材料为金属材料， 也可为传热性较好的绝缘材料。图 3a-3b 为根据上述位。
17、置 关系的三层盖板及其开孔位置、 大小示意图。 0030 顶层盖板、 底层盖板开孔边缘之间的距离必须大于一定的值， 才能保证材料从底 层盖板开孔进入微腔室后停留， 再从微腔室经过顶层盖板出料孔出去， 如图 3a 和 3b 所示， 说 明 书 CN 102392219 A CN 102392227 A4/5 页 6 箭头方向为材料从底层盖板开孔不在微腔室停留， 直接从顶层盖板出料孔出去的最大角 度， 因此图中 d 值即为顶层盖板、 底层盖板开孔边缘的最小距离， d 值由开孔大小、 盖板厚度 来决定。 0031 具体的， 所述通孔 1011 与出料孔 1031 在同一水平面上投影的间距 d 满足的。
18、关系 如下 ： 0032 如图 3a 所示， 当 (t3/3) (t1/1) 时， (1+d)/(t1+t2) (t1/1) ； 0033 d (t1(t2+t1)/1-1 ； 0034 即， 0035 如图 3b 所示， 当 (t3/3) (t1/1) 时， (3+d)/(t2+t3) (t3/3) ； 0036 d (t3(t2+t3)/3-3 ； 0037 即， 0038 其中 1、 t1 分别为通孔直径、 底层盖板厚度 ； 2、 t2 分别为微腔室直径、 中层盖 板厚度 ； 3、 t3 分别为出料孔直径、 顶层盖板厚度。 0039 例如下表所示的实验数据， 其中， 坩埚直径 10mm，。
19、 坩埚高度 15mm ； 蒸发距离 230mm ； 基片尺寸为长 80mm 宽 60mm ； 蒸发材料为 NPB， 全称 ： (N， N Bis(naphthalene-1-yl)-N， N -bis(phenyl)-benzidine)。 0040 说 明 书 CN 102392219 A CN 102392227 A5/5 页 7 0041 综上所述， 本发明一种有机小分子热蒸发坩埚组件， 有效的解决了现有技术中因 坩埚形状引起的有机薄膜均匀性变差的问题。具高度产业利用价值。 0042 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效， 而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下， 对上述实施例进行修饰或改变。因 此， 举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变， 仍应由本发明的权利要求所涵盖。 说 明 书 CN 102392219 A CN 102392227 A1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102392219 A CN 102392227 A2/2 页 9 图 3a 图 3b 说 明 书 附 图 CN 102392219 A 。