CN104465622A - 检测背板水氧透过率的方法和封装结构 - Google Patents

检测背板水氧透过率的方法和封装结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种检测背板水氧透过率的方法和封装结构，该方法包括：在待检测的背板上形成金属电极图形；在形成有金属电极图形的背板上形成钙膜；将形成有金属电极图形和钙膜的背板作为隔板阻隔干燥室和潮湿室；通过所述金属电极图形测量钙膜的电导率的变化值，根据测量得到的变化值确定背板的水氧透过率。本发明中，将钙膜设置在待检测的背板上，将整个背板作为阻隔干燥室和潮湿室的隔板进行水氧透过率的检测，相比与现有技术中仅检测背板封装材料的方式，能够更真实反映需要保护的器件所面临的真实环境，提高了背板水氧透过率检测的精确度。再一方面，将检测导电率用的电极制作在待检测的背板上，能够降低检测的难度。

Description

检测背板水氧透过率的方法和封装结构
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种检测背板水氧透过率的方法和封装结构。
背景技术
有机电致发光器件(Organic Light Emitting Device，OLED)由于具有轻薄，高亮度、响应快、低功耗等优点，广泛应用于显示领域。研究表明，环境中的水氧对OLED的寿命有很大的影响，其原因主要有:1、水氧容易与低功函的阴极金属(如铝、镁、钙)反应；2、水氧与有机材料发生化学反应。因此对OLED进行有效封装，有效阻隔大气中的水汽与器件的各功能层接触，就能延长器件寿命。
现有技术中对OLED背板的水氧透过率检测时，一般是检测背板中的水汽阻隔层能力或者封装材料的水汽透过率(Water VaporTransmission Rate,WVTR(g/m2/day))。具体的水汽透过率测试方法包括称重法、钙膜腐蚀法、湿度传感器法，氦质谱检漏法和放射性同位素法等，其原理基本上都是将待测样品制备成薄膜，由样品薄膜将腔室隔成两部分。如图1所示，为钙膜腐蚀法进行水氧透过率检测的示意图：将待检测样品薄膜1作为隔板阻隔在干燥室R1和已知特定温湿度的潮湿室R2，待测薄膜两侧因水汽含量不同，形成湿度梯度，水汽由潮湿室经扩散进入干燥室，最终导致玻璃台2上的钙膜3被腐蚀，通过电极4测量钙膜的导电率变化能够确定水汽的透过率。对于OLED器件，WVTR的值一般要求达到1*10-6g/m2/day。
这种测试方法需要将待测的样品制备成薄膜，得到的结果是材料本身的水汽透过率性能。但是它不能反映OLED器件实际的水汽透过率，因为实际封装时，背板(backplane)上有复杂的金属排线和拐角，在这些地方容易出现封接不良。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高水氧透过率检测精度的方法和封装结构。
为了实现上述目的，本发明一种检测背板水氧透过率的方法，包括：
在待检测的背板上形成金属电极图形；
在形成有所述金属电极图形的背板上形成钙膜；
将形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板作为隔板阻隔干燥室和潮湿室；
通过所述金属电极图形测量所述钙膜的电导率的变化值，根据测量得到的变化值确定所述背板的水氧透过率。
进一步的，所述在形成有所述金属电极图形的背板上形成钙膜包括：
形成覆盖在所述金属电极图形上的绝缘层；
在形成的所述绝缘层上形成所述钙膜；其中，所述绝缘层上形成有过孔，所述钙膜通过所述过孔与所述金属电极图形相连。
进一步的，所述金属电极图形包括多个独立的电极，所述多个独立的电极对应形成在所述背板上的不同区域；
所述通过所述金属电极图形测量所述钙膜的电导率的变化值，根据测量得到的变化值确定所述背板的水氧透过率包括：
通过特定的独立电极测量相应区域的钙膜的电导率的变化值，根据测量得到的变化值确定该相应区域的水氧透过率。
进一步的，在形成所述钙膜之后，将形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板作为隔板阻隔干燥室和潮湿室之前，所述方法还包括：
使用盖板对形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板进行封装。
进一步的，所述使用盖板对形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板进行封装包括：
在形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板上涂覆封框胶；
将所述盖板与背板进行对盒，并使用激光照射所述封框胶，使所述封框胶固化。
进一步的，所述在待检测的背板上形成金属电极图形包括：
在待检测的背板上形成缓冲层，在所述缓冲层上形成金属电极图形。
进一步的，所述背板为太阳能电池背板或者OLED器件的背板。
进一步的，所述在待检测的背板上形成金属电极图形，包括：
在待检测的背板上沉积金属层；
对所述金属层进行图案化工艺形成金属电极图形。
进一步的，所述在形成有所述金属电极图形的背板上形成钙膜包括：
在形成有所述金属电极图形的背板上通过蒸镀的方式形成钙膜。
一种检测背板水氧透过率的封装结构，包括：
待检测的背板；
形成在待检测的背板上的金属电极图形；
形成在形成有所述金属电极图形的背板上的钙膜。
进一步的，还包括：
覆盖在所述金属电极图形上的绝缘层；
所述钙膜具体形成在所述绝缘层上；其中，所述绝缘层上形成有过孔，所述钙膜通过所述过孔与所述金属电极图形相连。
进一步的，所述金属电极图形包括多个独立的电极，所述多个独立的电极对应形成在背板上的不同区域。
进一步的，还包括：
对形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板进行封装的盖板。
进一步的，还包括：
设置在形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板和盖板之间的封框胶。
进一步的，还包括：
形成在待检测的背板的缓冲层；所述金属电极图形成在所述缓冲层上。
进一步的，所述背板为太阳能电池背板或者OLED器件的背板。
本发明中，将钙膜设置在待检测的背板上，将整个背板作为阻隔干燥室和潮湿室的隔板进行水氧透过率的检测，相比与现有技术中仅检测背板封装材料的方式，能够更真实反映需要保护的器件所面临的真实环境，提高了背板水氧透过率检测的精确度。再一方面，将检测导电率用的电极制作在待检测的背板上，能够降低检测的难度。
附图说明
图1为检测水氧透过率的方法的示意图；
图2为本发明提供的一种检测背板水氧透过率的方法的流程示意图；
图3为经图2中的步骤S2后得到的背板的纵向截面示意图；
图4为经图2中的步骤S2后得到的背板的横向界面的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提供了一种检测背板水氧透过率的方法，如图2所示，包括：
步骤S1，在待检测的背板上形成金属电极图形；
步骤S2，在形成有金属电极图形的背板上形成钙膜；
步骤S3，将形成有金属电极图形和钙膜的背板作为隔板阻隔干燥室和潮湿室；
步骤S4，通过所述金属电极图形测量钙膜的电导率的变化值，根据测量得到的变化值确定背板的水氧透过率。
本发明中，将钙膜设置在待检测的背板上，将整个背板作为阻隔干燥室和潮湿室的隔板进行水氧透过率的检测，相比与现有技术中仅检测背板封装材料的方式，能够更真实反映需要保护的器件所面临的真实环境，提高了背板水氧透过率检测的精确度。再一方面，将检测导电率用的电极制作在待检测的背板上，能够降低检测的难度。
本发明提供的方法可用于对太阳能电池背板或者OLED器件的背板的水氧透过率进行检测，以下仅以OLED器件的背板进行说明。不难理解，由于检测水氧透过率的目的是检测背板阻隔水氧的能力以避免水氧影响有机发光二极管的显示，因此这里的OLED器件的背板是指OLED器件中尚未形成有机发光二极管(即未形成电极层和有机发光层)的背板。
在具体实施时，可以通过多种方式实施上述的各个步骤，比如对于步骤S1，可以通过图案化工艺形成金属电极图形，具体的可以首先在背板上通过溅射的方式在沉积金属层，然后在金属层上涂覆光刻胶，之后采用掩膜板对光刻胶进行曝光，去除被曝光区域的光刻胶，之后使用刻蚀液对去除了光刻胶的区域的金属进行刻蚀，保留的金属最终形成金属电极图形。
在实际应用中，在背板与有机发光二极管之间，一般还会形成绝缘层，用于阻隔背板与有机发光二极管的电极，这部分绝缘层最终也会影响水氧的透过率。为了更真实的模拟这种环境，本发明实施例中，还可以在形成有金属电极图形的背板上形成覆盖金属电极图形的绝缘层，并通过图案化工艺形成过孔，之后在形成有过孔的钙膜上形成钙膜，钙膜通过这些过孔连接到金属电极图形。
在一种可选实施方式中，上述的步骤S1可以包括：在待检测的背板上形成缓冲层，在缓冲层上形成金属电极图形。这样能够将金属电极图形与背板中的金属隔离，避免背板中的金属影响导电梁的测量。不难理解的是，这里的缓冲层应为绝缘层，且缓冲层应该较为疏松，以避免影响过于增大背板的水氧透过率。这里的缓冲层具体可以为SiNx。
在具体实施时，形成的金属电极图形可以包括多个独立的电极，多个独立的电极对应形成在背板上的不同区域。相应的，在步骤S4中，可以通过特定的(两个)独立电极测量两个独立电极之间的区域的钙膜的电导率的变化值，根据测量得到的变化值确定该区域的水氧透过率。
对于步骤S2，可以通过蒸镀的方式在形成有金属电极图形的背板上形成钙膜。或者也可以通过其他方式形成钙膜，在此不再详细说明。
进一步的，在形成钙膜之后，将形成有金属电极图形和钙膜的背板作为隔板阻隔干燥室和潮湿室之前，所述方法还包括：
使用盖板对形成有金属电极图形和钙膜的背板进行封装。
具体的，在进行封装时，可以在形成有金属电极图形和钙膜的背板上涂覆封框胶，之后盖板与背板进行对盒，并使用激光照射封框胶，使封框胶固化。当然实际应用中，也可以通过其他方式实现盖板与背板的封装，在此不再详细说明。
进行封装的好处是，能够进一步的真实模拟被保护的有机发光二极管所在的环境(封闭环境)，提高检测的效率。
如图3或图4所示，为经步骤S2之后形成有钙膜和金属电极图形的背板的示意图，包括待检测的背板5、形成在背板5上的缓冲层6、形成在缓冲层6之上的金属电极图形，该金属电极图形包括多个独立的电极4，形成在电极4之上的绝缘层7，形成在绝缘层7上的钙膜3，钙膜3通过设置在绝缘层7上的过孔与电极4相连，在绝缘层7之上还形成有封框胶8，盖板9通过封框胶8将待检测的背板封装。
步骤S3的具体实施过程可以参照现有技术，与现有技术不同的是，现有技术中将封装材料制作成薄膜作为干燥室与潮湿室之间的隔板，本发明实施例中，将形成有金属电极图形和钙膜的背板作为隔板。
对于步骤S4，由于透过待检测背板的水汽会与钙膜如下反应，Ca+2H2O→Ca(OH)2+H2。因此，可以按照如下公式计算相应的水氧透过率WVTR(g/m2/day)＝-K(d(1/R)/dt)*(SCa/S)；K是常数，d(1/R)/dt是钙膜电导率变化速率，SCa是钙膜的面积，S是与水蒸气接触的封框胶的面积。
在具体实施时，可以在240h内连续不间断的测量，得到电导率随时间变化的曲线，根据该变化的曲线可以获取任意两个时间点之间的电导率的变化值。
本发明还提供了一种检测背板水氧透过率的封装结构，参考图3和图4，该封装结构可以包括：
包括待检测的背板5、形成在背板5上的缓冲层6、形成在缓冲层6之上的金属电极图形，该金属电极图形包括多个独立的电极4，形成在电极4之上的绝缘层7，形成在绝缘层7上的钙膜3，钙膜3通过设置在绝缘层7上的过孔与电极4相连，在绝缘层7之上还形成有封框胶8，盖板9通过封框胶8将待检测的背板5封装。
本发明提供的检测背板水氧透过率的封装结构中，将钙膜设置在待检测的背板上，将整个背板作为阻隔干燥室和潮湿室的隔板进行水氧透过率的检测，相比与现有技术中仅检测背板封装材料的方式，能够更真实反映需要保护的器件所面临的真实环境，提高了背板水氧透过率检测的精确度。在一方面，将检测导电率用的电极制作在待检测的背板上，能够降低检测的难度。
不难理解，在具体实施时，图中的缓冲层6、绝缘层7、封框胶8和盖板9均不是必须设置的结构，没有这些结构的封装结构也能够一定程度上提高对背板的水氧透过率检测的精度。并且金属电极图形也不必包括对应于多个不同区域的多个独立的电极，比如仅是金属电极图形仅包含位于特定区域的一对电极的金属电极图形也可以至少完成对该区域的水氧透过率检测。图示的结构显然不能理解为对本发明保护范围的限定。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (16)

1.一种检测背板水氧透过率的方法，其特征在于，包括：
在待检测的背板上形成金属电极图形；
在形成有所述金属电极图形的背板上形成钙膜；
将形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板作为隔板阻隔干燥室和潮湿室；
通过所述金属电极图形测量所述钙膜的电导率的变化值，根据测量得到的变化值确定所述背板的水氧透过率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在形成有所述金属电极图形的背板上形成钙膜包括：
形成覆盖在所述金属电极图形上的绝缘层；
在形成的所述绝缘层上形成所述钙膜；其中，所述绝缘层上形成有过孔，所述钙膜通过所述过孔与所述金属电极图形相连。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述金属电极图形包括多个独立的电极，所述多个独立的电极对应形成在所述背板上的不同区域；
所述通过所述金属电极图形测量所述钙膜的电导率的变化值，根据测量得到的变化值确定所述背板的水氧透过率包括：
通过特定的独立电极测量相应区域的钙膜的电导率的变化值，根据测量得到的变化值确定该相应区域的水氧透过率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述钙膜之后，将形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板作为隔板阻隔干燥室和潮湿室之前，所述方法还包括：
使用盖板对形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板进行封装。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述使用盖板对形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板进行封装包括：
在形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板上涂覆封框胶；
将所述盖板与背板进行对盒，并使用激光照射所述封框胶，使所述封框胶固化。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在待检测的背板上形成金属电极图形包括：
在待检测的背板上形成缓冲层，在所述缓冲层上形成金属电极图形。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述背板为太阳能电池背板或者OLED器件的背板。
8.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述在待检测的背板上形成金属电极图形，包括：
在待检测的背板上沉积金属层；
对所述金属层进行图案化工艺形成金属电极图形。
9.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述在形成有所述金属电极图形的背板上形成钙膜包括：
在形成有所述金属电极图形的背板上通过蒸镀的方式形成钙膜。
10.一种检测背板水氧透过率的封装结构，其特征在于，包括：
待检测的背板；
形成在待检测的背板上的金属电极图形；
形成在形成有所述金属电极图形的背板上的钙膜。
11.如权利要求10所述的封装结构，其特征在于，还包括：
覆盖在所述金属电极图形上的绝缘层；
所述钙膜具体形成在所述绝缘层上；其中，所述绝缘层上形成有过孔，所述钙膜通过所述过孔与所述金属电极图形相连。
12.如权利要求10所述的封装结构，其特征在于，所述金属电极图形包括多个独立的电极，所述多个独立的电极对应形成在背板上的不同区域。
13.如权利要求10所述的封装结构，其特征在于，还包括：
对形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板进行封装的盖板。
14.如权利要求13所述的封住结构，其特征在于，还包括：
设置在形成有所述金属电极图形和所述钙膜的背板和盖板之间的封框胶。
15.如权利要求10所述的封装结构，其特征在于，还包括：
形成在待检测的背板的缓冲层；所述金属电极图形成在所述缓冲层上。
16.如权利要求10-15任一项所述的封装结构，其特征在于，所述背板为太阳能电池背板或者OLED器件的背板。
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