CN100516849C - 薄膜缺陷检查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种薄膜缺陷检查方法，其包括：在待测薄膜表面形成一朗缪尔薄膜；利用一光源照射该朗缪尔薄膜，触发薄膜干涉；观察发生薄膜干涉现象的朗缪尔薄膜；依据薄膜干涉原理分析所产生的薄膜干涉图样，在曲线状干涉条纹对应的待测薄膜处存在缺陷，在无干涉条纹出现的对应待测薄膜处不存在缺陷。该检查方法可以放大薄膜的缺陷，从而达到更有效检查的目的。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种对薄膜缺陷进行检查的方法，特别是一种以薄膜作为基材的显示器的缺陷检查方法。
【背景技术】
随着显示器市场薄型化、轻型化的需求，薄膜被越来越多的应用于电子设备中，尤其是有机薄膜的应用越来越受到人们的重视。对薄膜的应用从最初的电子组件如有机薄膜电容器，发展到现今的显示领域如有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode，OLED)。
目前，常采用真空蒸镀法、旋转涂覆法或喷墨列印法制备单层或多层薄膜。真空蒸镀技术是利用真空设备蒸镀来进行成膜作业的。旋转涂覆法是指在高速旋转的基板上滴上数滴液体，液体会因为旋转形成的离心力而呈薄膜状分布，从而达到成膜的目的。喷墨列印技术是通过装有不同颜色高分子发光材料的喷墨列印设备，依次将各色聚合物质喷射于基板相应位置上而形成薄膜。
但是，在成膜的过程中采用以上各种技术，在蒸镀设备、基板或是喷腔内壁上不可避免会附着一些微小的杂质微粒，该杂质微粒在薄膜上形成微小突起或穿孔，影响薄膜的平整度，进而导致显示功能失效而影响产品良率。因此，对薄膜的缺陷检查必不可少。
在现有的薄膜制造工艺中，通常采用强光灯检查(GlareLight Check)法对薄膜进行缺陷检查。强光灯检查法是通过强光照射该薄膜表面，则在有穿孔缺陷处会产生漏光现象，而在有突起缺陷处因不透光产生全黑点，且漏光点或全黑点与穿孔或微粒突起大小对应相同。再利用CCD照相机(Charge CoupledDevice Camera，电荷耦合照相机)或肉眼观测全黑点或漏光点，以达到检查薄膜有无缺陷的目的。CCD照相机是一种光电转换式图像传感器，其工作原理是通过光电转换把图像信息直接转换成电信号从而实现测量。但是，由于漏光点与全黑点极其微小，且明暗变化趋势也不易观测，易在检查过程中出现疏漏，导致存在缺陷的薄膜被继续采用，从而导致显示器失效而影响产品良率。
【发明内容】
为了解决现有技术中薄膜的缺陷不易观测的问题，有必要提供一种更有效地对薄膜进行缺陷检查的方法。
一种薄膜缺陷检查方法，其包括：在待测薄膜表面形成一朗缪尔薄膜；利用一光源照射该朗缪尔薄膜，触发薄膜干涉；观察发生薄膜干涉现象的朗缪尔薄膜；依据薄膜干涉原理分析所产生的薄膜干涉图样，在曲线状彩色条纹对应的待测薄膜处存在缺陷，在无干涉条纹出现的对应待测薄膜处不存在缺陷。
上述薄膜缺陷检查方法是通过沉积一朗缪尔薄膜于待测薄膜上，从而触发薄膜干涉现象进行观察。该检查方法使薄膜有缺陷处形成明显的干涉条纹，近似达到放大缺陷的作用，从而更易于观测该薄膜缺陷，进一步达到更有效检查的目的。
【附图说明】
图1是本发明薄膜的缺陷检查方法一较佳实施方式的工序流程图。
图2是图1所示方法所检查的OLED半成品的结构示意图。
图3是朗缪尔薄膜分子层形成原理图。
图4是竖直提升拉膜法沉积朗缪尔薄膜的示意图。
图5是喷射拉膜法沉积朗缪尔薄膜的示意图。
图6是图2所示存在薄膜穿孔的OLED半成品的光路分析图。
图7是图2所示存在薄膜突起的OLED半成品的光路分析图。
【具体实施方式】
图1是本发明薄膜缺陷检查方法一较佳实施方式的工序流程图。首先，在该待测薄膜表面沉积一朗缪尔薄膜(LangmuirFilm)(工序100)；然后，利用一光源照射该朗缪尔薄膜表面，触发薄膜干涉(工序101)；观察发生薄膜干涉现象的该朗缪尔薄膜(工序102)；分析所产生的薄膜干涉图样，若有曲线状干涉条纹出现，则对应的待测薄膜处存在缺陷，若无则不存在缺陷(工序103)；检查完毕后，处理该朗缪尔薄膜及该待测薄膜(工序104)。经由以上各工序，即可实现对该薄膜的缺陷检查。现以OLED半成品作为待测物，详述其缺陷检查方法：
(1)提供一OLED半成品作为待测物；
图2是该OLED半成品的结构示意图。该OLED半成品2包括一导电玻璃基板20、一透明阳极层21、一有机发光层22及一金属阴极层23。该透明阳极层21紧贴在该导电玻璃基板20上，其通常为ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)电极。该金属阴极层23是一金属薄膜，其具有较好的透光性。该有机发光层22夹于该透明阳极层21和该金属阴极层23之间，是由旋转涂覆法或喷墨列印法形成的有机薄膜。当该透明阳极层21、该有机发光层22及该金属阴极层23存在缺陷时，均会导致产品不良。
(2)在该OLED半成品2的表面沉积一朗缪尔薄膜(工序100)；
图3是该朗缪尔单分子层形成原理示意图。该朗缪尔单分子层的形成原理是利用了双极性溶剂具有在有机溶剂与无机液体界面间均匀分布的特性。其中，该有机溶剂为一挥发性溶剂，通常为正乙烷或三氯甲烷。该无机液体通常选用纯水，该双极性溶剂不溶于该无机液体，通常选用界面活性剂。
以界面活性剂为例具体说明该朗缪尔分子层的形成过程：在一混合有界面活性剂(图未示)的无机液体4内溶入一挥发性有机溶剂(图未示)，则该界面活性剂分子30将散布于无机液体4与该有机溶剂的界面间，当该有机溶剂挥发后，该界面活性剂分子30的亲水基301位于液面5以下，其斥水基302位于液面5以上。通过两个机械臂6沿水平方向相对推动该界面活性剂分子30，减小各界面活性剂分子30之间的间距，当各界面活性剂分子30紧密排列时，即会在该无机液体4表面形成一单分子层朗缪尔薄膜3。
通常可利用垂直提升拉膜法或喷射拉膜法将该朗缪尔薄膜3沉积于该OLED半成品2表面上。图4是竖直提升拉膜法的示意图。将该OLED半成品2沿竖直方向浸入上述无机液体4，再提升该OLED半成品2，即可将该界面活性剂分子30从该无机液体4转移到该OLED半成品2表面，即将该朗缪尔薄膜3沉积于该OLED半成品2上。多次重复以上步骤，即可在该OLED半成品2表面形成一多分子层排列的朗缪尔薄膜。
图5是喷射拉膜法的示意图。将布满界面活性剂的有机溶剂(图未示)进行雾化处理后，装入一喷射装置7。利用该喷射装置7将该有机溶剂轻轻喷射在该OLED半成品2表面，待该有机溶剂挥发后，即可在该OLED半成品2表面上形成一朗缪尔薄膜3。
(3)利用一光源照射该朗缪尔薄膜3，触发薄膜干涉(工序101)。
请一并参阅图6和图7，为检查该OLED半成品2薄膜缺陷的光路分析图。当一束白光a照射在无缺陷的薄膜部分时，由于白光是一复色光，其由各单色光叠加形成，因此仅有频率相同的单色光才能经朗缪尔薄膜3上下表面反射形成两相互平行的相干光线。以相干光线b与c为例，该光线b与光线c相互平行射出。由于该朗缪尔薄膜3厚度相同，且该OLED半成品2的薄膜不存在缺陷，则其它频率的单色光所产生的相干光线也平行于光线b与c，则这些出射光线无法相叠加而形成干涉条纹。因此，当该白光a照射于无缺陷之薄膜部分时，无法产生干涉条纹。
但是，当平行于白光a的白光d照射在朗缪尔薄膜3的穿孔221或突起222处时，该白光d的入射角发生改变，其中一单色光经过朗缪尔薄膜3的上下两表面反射形成两相干光e与f。但在穿孔221或突起222处存在一具有一定厚度的朗缪尔薄膜3，由于该朗缪尔薄膜3的影响，入射光线的光路发生改变使相干光e与f成一定角度而出射，则两相干光e与f将相交成像，从而在朗缪尔薄膜3表面形成一明条纹或一暗条纹。只有入射倾角相同的同频率单色光，因为光程差相同，才能形成同一明条纹或暗条纹。同理，该白光将会在穿孔221或突起222对应的朗缪尔薄膜3表面上，形成多个曲线状彩色条纹。
通常情况下，该光源系一强光灯，以便达到更高的检查精度。
(4)观察该朗缪尔薄膜3(工序102)；
由于薄膜干涉作用所显现的干涉条纹将该穿孔221和突起222的影像进行了放大，进而当利用CCD照相机或肉眼直接观察时，其影像更易辨别。
(5)分析所产生的薄膜干涉图样，得出检查结果(工序103)；
分析该干涉图样，可见在出现该曲线状彩色条纹处，其所对应的OLED半成品2薄膜存在缺陷；反之，无条纹出现处，其所对应的OLED半成品2薄膜不存在缺陷。
(6)检查完毕后，处理该朗缪尔薄膜3与该OLED半成品2(工序104)。
检查完毕后，如果该OLED半成品2的薄膜不存在缺陷，则应去除该朗缪尔薄膜3，以便进行封合等后续工序。由于该朗缪尔薄膜3易溶于有机溶剂，所以可采用乙醇或异丙醇溶剂去除该朗缪尔薄膜3。若该OLED半成品2的薄膜存在缺陷，则该OLED半成品2是不良品，应报废。
该OLED半成品2薄膜的缺陷检查方法是通过沉积一朗缪尔薄膜3触发薄膜干涉现象来实现检查的。利用薄膜干涉作用，使薄膜有缺陷处形成明显的干涉条纹，近似达到放大缺陷的作用。该检查方法相对于现有技术的薄膜检查方法更易观测，能获得更有效的检查效果。
采用以上步骤，即可实现对OLED半成品2的薄膜进行缺陷检查。该检查方法不仅适用于该OLED半成品2的各薄膜层，也可适用于OTFT(Organic Thin Film Transistor，有机薄膜晶体管)的薄膜。
Claims (10)
1.一种薄膜缺陷检查方法，其包括以下步骤：
在待测薄膜表面形成一朗缪尔薄膜；
利用一光源照射该朗缪尔薄膜，触发薄膜干涉；
观察该朗缪尔薄膜；
依据薄膜干涉原理分析所产生的薄膜干涉图样，在曲线状干涉条纹对应的待测薄膜处存在缺陷，在无干涉条纹出现的对应待测薄膜处不存在缺陷。
2.如权利要求1所述的薄膜缺陷检查方法，其特征在于：该朗缪尔薄膜是利用垂直提升法沉积在该待测薄膜表面。
3.如权利要求1所述的薄膜缺陷检查方法，其特征在于：该朗缪尔薄膜是利用喷射法沉积在该待测薄膜表面。
4.如权利要求1所述的薄膜缺陷检查方法，其特征在于：该光源为一强光灯。
5.如权利要求1所述的薄膜缺陷检查方法，其特征在于：观察该薄膜干涉现象时，是利用CCD照相机观察或肉眼直接观察。
6.如权利要求1所述的薄膜缺陷检查方法，其特征在于：如果该待测薄膜无缺陷，则由有机溶剂去除该朗缪尔薄膜。
7.如权利要求6所述的薄膜缺陷检查方法，其特征在于：该有机溶剂是乙醇溶剂或异丙醇溶剂。
8.如权利要求1所述的薄膜缺陷检查方法，其特征在于：该待测薄膜是有机电激发光显示器的各薄膜层。
9.如权利要求1所述的薄膜缺陷检查方法，其特征在于：该待测薄膜是有机薄膜晶体管的薄膜层。
10.如权利要求1所述的薄膜缺陷检查方法，其特征在于：该朗缪尔薄膜的分子是双极性分子，其包括一亲水基和一斥水基。
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