一种膜厚传感器的制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种膜厚传感器，属于蒸镀领域，以使Mg材料易于附着在膜厚传感器上，从而避免Mg材料的浪费。所述膜厚传感器，在所述膜厚传感器的表面上涂覆有Mg或Mg/MgO膜层。本发明可用于膜厚传感器的生产中。
【专利说明】一种膜厚传感器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及蒸镀领域，尤其涉及一种蒸镀用膜厚传感器。
【背景技术】
[0002] 在现有的OLED面板生产中，通常选用Mg/Ag合金作为阴极材料，并通过蒸镀的方 法将阴极材料蒸镀到基板玻璃上。为了精确地监控蒸镀到基板上的阴极材料的膜厚度，通 常会在Mg和Ag蒸发源上设有膜厚传感器，一般情况下，所选用的膜厚传感器为石英膜厚传 感器。
[0003] -般来说，为了满足连续生产的需要，通常会在同一金属蒸镀腔室内设计有两个 蒸发源，一个为主Mg蒸发源，另一个则为备用Mg蒸发源（两个蒸发源包含两个与之相对应 的膜厚传感器）。但在实际生产中，本发明人发现，Mg蒸汽很难附着在石英膜厚传感器上， 换言之，Mg蒸汽附着在石英膜厚传感器上的速度非常慢，通常情况下Mg蒸汽从开始蒸发到 膜厚传感器上到其蒸发速率达到稳定阶段大概需要1小时，不仅时间过长，还无疑会造成 Mg材料在很大程度上的浪费。
[0004] 所以，为了克服上述技术问题，提供一种使Mg材料易于附着，可有效避免Mg材料 浪费的膜厚传感器是本领域技术人员所面临的重要课题。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供了一种膜厚传感器，以使Mg材料易于附着在膜厚传感器上，从 而避免Mg材料的浪费。
[0006] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0007] -种膜厚传感器，在所述膜厚传感器的表面上涂覆有Mg或Mg/MgO膜层。
[0008] 可选的，所述Mg或Mg/MgO膜层的厚度为5-IOnm。
[0009] 进一步的，所述Mg或Mg/MgO膜层的厚度为8nm。
[0010] 可选的，所述Mg/MgO膜层中MgO膜层的厚度为2-3nm。
[0011] 可选的，所述Mg/MgO膜层中Mg和MgO膜层的厚度比为1:0. 25-1.5。
[0012] 进一步的，所述Mg/MgO膜层的厚度为5nm时，所述Mg和MgO膜层的厚度比为 1:0. 67-1. 5〇
[0013] 或者，所述Mg/MgO膜层的厚度为8nm时，所述Mg和MgO膜层的厚度比为 1:0. 3~0, 6〇
[0014] 或者，所述Mg/MgO膜层的厚度为IOnm时，所述Mg和MgO膜层的厚度比为 1:0. 25-0. 45〇
[0015] 一种如上述技术方案所提供的膜厚传感器的制备方法，包括：
[0016] 在温度600-700°C的高真空无氧条件下，将Mg材料蒸镀在膜厚传感器上，形成Mg膜层膜厚传感器；或
[0017] 在温度600-70(TC的高真空无氧条件下，将Mg材料蒸镀在膜厚传感器上，形成Mg 膜层膜厚传感器；将所述Mg膜层膜厚传感器继续放置在温度30-45°C的含氧氩气中60-70 秒后，Mg膜层表面部分氧化成MgO,形成Mg/MgO膜层膜厚传感器。
[0018]可选的，所述含氧氩气中氧气浓度为5-6%。
[0019]本发明实施例提供了一种膜厚传感器，其主要改进点在于在膜厚传感器的表面涂 覆有Mg或Mg/MgO膜层。一般情况下所选用的膜厚传感器多为石英膜厚传感器，由于石英 与Mg原子自身属性差异，使得蒸镀材料Mg很难附着在石英材料上。本发明实施例通过在 膜厚传感器的表面上预先涂覆一层Mg或Mg/MgO膜层，使得蒸镀材料Mg更容易地附着在Mg 或Mg/MgO膜层上，这样不仅可减少Mg蒸汽从开始蒸发到膜厚传感器上到其蒸发速率达到 稳定时的时间，还可避免Mg材料在达到速率稳定阶段前造成的材料浪费。
【具体实施方式】
[0020] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0021] 本发明实施例提供了一种膜厚传感器，在所述膜厚传感器的表面上涂覆有Mg或Mg/MgO膜层。
[0022] 本发明实施例提供的膜厚传感器为石英膜厚传感器，由于石英的主要成分为二氧 化硅，属于非金属矿物质，而蒸镀材料Mg属于金属元素，由于二者的自身属性不同，使得Mg 材料在蒸镀时很难附着在石英膜厚传感器的表面上，在该条件下，如要达到Mg材料稳定的 蒸发速率，则时间必定会很长，也会在很大程度上浪费Mg材料。在本实施例中，通过在石英 膜厚传感器的表面上预先蒸镀一层Mg或Mg/MgO膜层，这样，由于蒸镀材料Mg与Mg或Mg/ MgO膜层的元素性质一致，这就可使Mg材料在蒸镀时较容易地附着在石英膜厚传感器表面 上所涂覆的Mg或Mg/MgO膜层上,从而减少Mg材料在蒸发至其稳定蒸发速率的时间,进而 减少由此而浪费的Mg材料。
[0023]可以理解的是，在本发明实施例中，在石英膜厚传感器表面上还可预先蒸镀其它 易于Mg材料附着的膜层，如可预先蒸镀与Mg同属IIA族的其它元素材料，以及IA和IIIA 族中的元素材料。
[0024]本发明实施例提供了一种膜厚传感器，其主要改进点在于在膜厚传感器的表面涂 覆有Mg或Mg/MgO膜层。一般情况下所选用的膜厚传感器多为石英膜厚传感器，由于石英 与Mg原子自身属性差异，使得蒸镀材料Mg很难附着在石英材料上。本发明实施例通过在 膜厚传感器的表面上预先涂覆一层Mg或Mg/MgO膜层，使得蒸镀材料Mg更容易地附着在Mg 或Mg/MgO膜层上，这样不仅可减少Mg蒸汽从开始蒸发到膜厚传感器上到其蒸发速率达到 稳定时的时间，还可避免Mg材料在达到速率稳定阶段前造成的材料浪费。
[0025] 在本发明的一实施例中，所述Mg或Mg/MgO膜层的厚度为5-10nm。在本发明实施 例中，在膜厚传感器的表面上可涂覆有Mg膜层或Mg/MgO膜层，但无论是上述膜层中的哪一 种，其涂覆厚度均为5-10nm。这是因为如若涂覆的膜层厚度大于10nm，会显著减少膜厚传 感器的使用寿命，而如若膜层厚度小于5nm，则在Mg材料蒸发时很难在膜厚传感器上形成 均一的膜层。在本发明的一优选实施例中，所述Mg或Mg/MgO膜层的厚度为8nm。将所述 Mg或Mg/MgO膜层的厚度设置为8nm，一方面可形成均一的膜层，另一方面还可在保证石英 膜厚传感器的使用寿命的前提下，减少所使用的Mg材料。
[0026] 在本发明的另一实施例中，所述Mg/MgO膜层中MgO膜层的厚度为2_3nm。其中， Mg/MgO膜层中的MgO膜层是在Mg膜层的基础上进一步氧化得到的，在本实施例中，MgO膜 层的厚度为2-3nm。在Mg膜层的基础上氧化得到MgO膜层可有利于附着有Mg膜层的膜厚 传感器在生产、储存、运输等任意环境下操作，而无需担心金属Mg会被氧气氧化为MgO,从 而可降低Mg膜层膜厚传感器的工艺复杂度以及生产成本。
[0027] 在本发明的又一实施例中，所述Mg/MgO膜层中Mg和MgO膜层的厚度比为 1:0. 25-1. 5。本发明所提供的Mg/MgO膜层的厚度为5-10nm，所形成的MgO膜层的厚度为 2-3nm，这样，在该范围内，Mg/MgO膜层中的Mg和MgO膜层的厚度比约为1:0. 25-1.5。其 中，在本发明的一可选实施例中，所述Mg/MgO膜层的厚度为5nm时，所述Mg和MgO膜层的 厚度比为1:0.67-1.5 ;在本发明的一可选实施例中，所述Mg/MgO膜层的厚度为8nm时，所 述Mg和MgO膜层的厚度比为1:0. 3-0. 6 ;在本发明的一可选实施例中，所述Mg/MgO膜层的 厚度为IOnm时，所述Mg和MgO膜层的厚度比为1:0. 25-0.45。在上述Mg/MgO膜层的厚度 范围内，根据上述Mg和MgO膜层的厚度比制备Mg/MgO膜层，不但可形成均一的膜层，还可 在保证石英膜厚传感器的使用寿命的前提下，避免所使用的Mg材料浪费。
[0028] 本发明实施例还提供了一种如上述实施例所提供的膜厚传感器的制备方法，包 括：
[0029] 在温度600-700°C的高真空无氧条件下，将Mg材料蒸镀在膜厚传感器上，形成Mg 膜层膜厚传感器；或
[0030] 在温度600-70(TC的高真空无氧条件下，将Mg材料蒸镀在膜厚传感器上，形成Mg 膜层膜厚传感器；将所述Mg膜层膜厚传感器继续放置在温度30-45°C的含氧氩气中60-70 秒后，Mg膜层表面部分氧化成MgO,形成Mg/MgO膜层膜厚传感器。
[0031] 在制备Mg膜层膜厚传感器的过程中，需在无氧条件下将Mg材料蒸镀在膜厚传感 器上，条件较为苛刻，需在温度600-700°C的高真空无氧条件下进行，其中高真空为KT7Pa; 而在制备Mg/MgO膜层膜厚传感器的过程中，主要发生的是Mg的氧化反应，该氧化反应 在常温下即可发生，为了确保发生氧化反应的温度可控，本发明实施例将该温度设置在 30-45°C。可以理解的是，相对于Mg膜层膜厚传感器而言，Mg/MgO膜层膜厚传感器在实际 生产、应用中更具有优越性，因为其生产、储存、运输等环境中易于操作，且工艺复杂程度以 及生产成本均较低。
[0032] 本发明实施例提供了一种膜厚传感器的制备方法，由于该方法在膜厚传感器的表 面上涂覆了Mg或Mg/MgO膜层，使得蒸镀材料Mg更容易地附着在Mg或Mg/MgO膜层上，这 样不仅可减少Mg蒸汽从开始蒸发到膜厚传感器上到其蒸发速率达到稳定时的时间，还可 避免Mg材料在达到速率稳定阶段前造成的材料浪费。该方法操作简单，生产成本较低，易 于应用在规模化的膜厚传感器的制备中。
[0033] 在本发明的一实施例中，所述含氧氩气中氧气浓度为5-6%。为了保证Mg可发生 氧化反应生成MgO,在工作气体氩气中混有5-6%的氧气。由于在Mg膜层的基础上氧化形 成MgO膜层的目的在于保证涂覆有Mg材料的膜厚传感器在生产、储存、运输等环境中不易 被氧化，主要起到保护层的作用，所以形成的MgO膜层不需要太厚，进而在工作气体氩气中 混有的氧气适量即可。
[0034] 现将结合具体实施例来更好地说明本发明所提供的膜厚传感器。
[0035] 实施例1
[0036] 在温度600°C的高真空无氧条件下，将Mg蒸镀在膜厚传感器上，形成Mg-膜厚传感 器；
[0037] 将所述Mg-膜厚传感器继续放置在温度30°C的含有5%氧气的氩气中60秒后，Mg 膜层表面部分氧化成MgO,形成Mg/Mg〇-膜厚传感器1。
[0038] 实施例2
[0039] 在温度650°C的高真空无氧条件下，将Mg蒸镀在膜厚传感器上，形成Mg-膜厚传感 器；
[0040] 将所述Mg-膜厚传感器继续放置在温度40°C的含有5. 5%氧气的氩气中65秒后， Mg膜层表面部分氧化成MgO,形成Mg/Mg〇-膜厚传感器2。
[0041] 实施例3
[0042] 在温度700°C的高真空无氧条件下，将Mg蒸镀在膜厚传感器上，形成Mg-膜厚传感 器；
[0043] 将所述Mg-膜厚传感器继续放置在温度45 °C的含有6%氧气的氩气中70秒后，Mg 膜层表面部分氧化成MgO,形成Mg/Mg〇-膜厚传感器3。
[0044] 性能测试
[0045] 将上述实施例1-3中的膜厚传感器与现有技术中的石英膜厚传感器（记为对比例 1)放入蒸镀设备里进行Mg蒸镀速率稳定实验，并测定从Mg材料开始蒸发到其蒸发速率稳 定阶段（四个测试的速率目标值相差〈+-3% )所需要的时间，具体结果见表1。
[0046] 表1上述各膜厚传感器在达到蒸镀速率稳定阶段时所需要的时间
[0047]
【权利要求】
1. 一种膜厚传感器，其特征在于，在所述膜厚传感器的表面上涂覆有Mg或Mg/MgO膜 层。
2. 根据权利要求1所述的膜厚传感器，其特征在于，所述Mg或Mg/MgO膜层的厚度为 5_10nm〇
3. 根据权利要求2所述的膜厚传感器，其特征在于，所述Mg或Mg/MgO膜层的厚度为 8nm〇
4. 根据权利要求1所述的膜厚传感器，其特征在于，所述Mg/MgO膜层中MgO膜层的厚 度为2_3nm。
5. 根据权利要求2-4任一项所述的膜厚传感器，其特征在于，所述Mg/MgO膜层中Mg和 MgO膜层的厚度比为1:0. 25-1.5。
6. 根据权利要求5所述的膜厚传感器，其特征在于，所述Mg/MgO膜层的厚度为5nm时， 所述Mg和MgO膜层的厚度比为1:0.67-1.5。
7. 根据权利要求5所述的膜厚传感器，其特征在于，所述Mg/MgO膜层的厚度为8nm时， 所述Mg和MgO膜层的厚度比为1:0. 3-0.6。
8. 根据权利要求5所述的膜厚传感器，其特征在于，所述Mg/MgO膜层的厚度为10nm 时，所述Mg和MgO膜层的厚度比为1: 0· 25-0. 45。
9. 一种如权利要求1所述的膜厚传感器的制备方法，其特征在于，包括： 在温度600-70(TC的高真空无氧条件下，将Mg材料蒸镀在膜厚传感器上，形成Mg膜层 膜厚传感器；或 在温度600-70(TC的高真空无氧条件下，将Mg材料蒸镀在膜厚传感器上，形成Mg膜层 膜厚传感器；将所述Mg膜层膜厚传感器继续放置在温度30-45 °C的含氧氩气中60-70秒 后，Mg膜层表面部分氧化成MgO,形成Mg/MgO膜层膜厚传感器。
10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述含氧氩气中氧气浓度为5-6 %。
【文档编号】C23C14/24GK104278250SQ201410479802
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】肖昂 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司