CN113782494B - 一种薄膜封装Test key的制作方法和检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄膜封装Test key的制作方法和检测方法，S1：在玻璃基板上制备TFT驱动器，在制备TFT驱动器时，玻璃基板边缘中的衬底层与TFT驱动器中的SiNx层在同一层，即在制备TFT驱动器时，沉积在玻璃基板边缘的SiNx层形成衬底层，再在TFT驱动器制备像素定义层，像素定义层经过曝光显影蚀刻脱膜形成图案，然后再在像素定义层的开口处溅射一层阳极；S2：在步骤S1的基础上制备OLED发光器件，然后再在OLED发光器件上制备阴极，其中阴极包含Mg阴极和Ag阴极；S3：在步骤S2的基础之上沉积薄膜封装层。本发明可以高效和快速地检测出薄膜封装的OLED显示器是否失效，以及水氧侵蚀的程度，为后续维修和使用提供一个方向，并且在器件的开发方面具有重要意义。

Description

一种薄膜封装Test key的制作方法和检测方法
技术领域
本发明属于OLED 显示器技术领域，具体涉及一种薄膜封装Test key的制作方法和检测方法。
背景技术
在有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode）OLED显示器具备低功耗，宽视角，响应速度快，超轻期薄，抗震性好等特点，使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置；
在OLED器件制备中，发光层通常采用高分子聚合物，阴极采用活泼的金属镁和银，这些材料对水、氧都很敏感，水/氧对OLED器件的渗透对OLED的寿命影响很大，所以为了达到OLED量产商业化，薄膜封装对OLED器件的稳定性和寿命非常重要，因此封装工艺减少水氧的渗透，对OLED器件制作良率的提高具有非常重要的意义；
薄膜封装：首先通过PECVD制作Barrier layer(隔绝层)，然后通过PECVD或者IJP沉积Buffer layer(平坦层)，依次顺序制备3-5层，完成TFE （Thin Film Encapsulation）封装，TFE （Thin Film Encapsulation）封装中Barrier layer(隔绝层)多采用无机薄膜，比如氮化硅，起到阻隔水氧的作用，Buffer layer(平坦层)多采用有机薄膜，比如高分子聚合物、树脂等，其作用就是覆盖无机层的缺陷，实现平坦化，可以释放无机层之间的应力，实现柔性封装；
OLED显示器中的有机发光材料，阴极和阳极的金属材料对水氧的敏感度极高，因此需要封装结构来保护OLED显示器，受到轻薄化的趋势，封装结构随着水氧的侵蚀也容易失效，造成OLED器件内部功能层失效，进而导致OLED显示器寿命短，亮度低等异常；为此，我们提出一种薄膜封装Test key的制作方法和检测方法，以解决上述背景技术中提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄膜封装Test key的制作方法和检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种薄膜封装Test key的制作方法，包括如下步骤：
S1：在玻璃基板上制备TFT驱动器，在制备TFT驱动器时，玻璃基板边缘中的衬底层与TFT驱动器中的SiNx层在同一层，即在制备TFT驱动器时，沉积在玻璃基板边缘的SiNx层形成衬底层，再在TFT驱动器制备像素定义层，像素定义层经过曝光显影蚀刻脱膜形成图案，然后再在像素定义层的开口处溅射一层阳极；
S2：在步骤S1的基础上制备OLED 发光器件，然后再在OLED 发光器件上制备阴极，其中阴极包含Mg阴极和Ag阴极；
S3：在步骤S2的基础之上沉积第一层水氧阻挡层，再在第一层水氧阻挡层上涂布有机缓冲层，最后在有机缓冲层上沉积第二水氧阻挡层。
所述TFT驱动器采用栅型结构或者蚀刻阻挡型结构，所述衬底层的材料为SiNx或者SiO2，其厚度范围为1um-2um。
所述像素定义层的厚度范围2um-3um，像素定义层的材料包括聚胺、聚酰胺、聚酰亚胺、酚醛树脂、聚氨酯、聚硅烷中的任意一种。
所述阳极为ITO/Ag/ITO，其中第一层ITO的厚度范围为0.005-0.02um，第二层ITO的厚度范围为0.01um-0.02um，其中Ag的厚度范围为0.05um-0.15um。
所述Mg阴极的厚度范围为0.005-0.02um，Ag阴极的厚度范围为0.05um-0.15um。
所述第一层水氧阻挡层的厚度范围0.6um-1um，其材料为SiNx，SiNC或者SiO2。
所述有机缓冲层的厚度范围为1um-3um，有机缓冲层中的有机薄膜材料为聚酰亚胺。
所述第二水氧阻挡层的厚度范围0.6um-1um，其材料为SiNx，SiNC或者SiO2。
一种薄膜封装Test key的检测方法，应用于薄膜封装Test key的制作方法制得的薄膜封装Test key结构，包括如下步骤：
步骤1：通过测试水氧检测test key的透过率变化，反馈出水氧侵入的程度，当水氧从第一层水氧阻挡层、有机缓冲层和第二水氧阻挡层的缝隙中渗透进入阳极和阴极时，Ag阴极易被水氧氧化成氧化银，氧化银为黑色固体，氧化银在可见光下的透过率比金属银的透过率要低；
步骤2：当刚刚薄膜封装完水氧检测Test key的透过率为93%-95%，经过器件在温度为40°，100%RH条件下中放置一段时间t之后，再去检测水氧检测test key的透过率为T，其中在可见光的透光率变化的速率为（T-95%）/t，其中透过率的变化速率和水氧透过率成正比，即K=（T-95%）/(tWVTR)，其中K为常数，其值根据实际环境的不同而不同，因此可根据测算Test key的透过率变化来测试水氧侵入的程度，进一步地反馈出器件后续的使用寿命缩短程度，以及器件缺陷的地方。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种薄膜封装Test key的制作方法和检测方法，本发明为了在器件制备过程中监控器件被水氧侵蚀的程度，减少测试过程的复杂步骤以及复杂制程和减少成本输出，通过该test key结构和检测方法，可以高效和快速地检测出薄膜封装的OLED显示器是否失效，以及水氧侵蚀的程度，为后续维修和使用提供一个方向，并且在器件的开发方面具有重要意义。
附图说明
图1为本发明一种薄膜封装Test key的制作方法中玻璃基板、TFT驱动器、像素定义层、阳极和衬底层的结构示意图；
图2为本发明一种薄膜封装Test key的制作方法中OLED 发光器件、Mg阴极和Ag阴极的结构示意图；
图3为本发明OLED显示面板结构示意图；
图4为本发明一种薄膜封装Test key的制作方法中薄膜封装层的结构示意图。
图中：1、玻璃基板；2、TFT驱动器；3、像素定义层；4、阳极；5、OLED 发光器件；6、Mg阴极；7、Ag阴极；8、第一层水氧阻挡层；9、有机缓冲层；10、第二水氧阻挡层；11、衬底层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
本发明的OLED显示面板结构如图3所示，其中包含玻璃基板1， TFT驱动器2，像素定义层3，阳极4，OLED 发光器件5，Mg阴极6，Ag阴极7，第一水氧阻挡层8，有机缓冲层9，第二水氧阻挡层10，衬底层11。
本发明提供了一种薄膜封装Test key的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1：如图1在玻璃基板1上制备TFT驱动器2，其中TFT驱动器2不限于金属氧化物薄膜晶体管如栅型结构（Top-gate），蚀刻阻挡型结构（ESL），背沟道刻蚀工艺（BCE），在制备TFT驱动器2结构时，玻璃基板1边缘中的衬底层11与TFT驱动器2中的SiNx层在同一层，即在制备TFT驱动器2时，沉积在玻璃基板1边缘的SiNx层形成衬底层11，其中衬底层11的材料不限于SiNx，SiO2，其厚度范围1um-2um，优选为1.2um；
再在TFT驱动器2通过涂布机制备像素定义层3，涂布一层像数定义层3，像素定义层3经过曝光显影蚀刻脱膜形成图案，该像数定义层3的厚度范围2um-3um，优选为2.4um，像素定义层3的材料不限于聚合物，聚合物包括聚胺、聚酰胺、聚酰亚胺、酚醛树脂、聚氨酯、聚硅烷中的任意一种；
然后再在像素定义层3的开口处通过PVD（物理气相沉积）溅射一层阳极4，如图1，其中阳极4的结构包含ITO/Ag/ITO，其中第一层ITO的厚度范围为0.005-0.02um，优选为0.007um，第二层ITO的厚度范围为0.01um-0.02um，其中Ag的厚度范围为0.05um-0.15um，优选为0.1um；
步骤S2：如图2在步骤S1的基础上通过蒸镀机制备OLED发光器件5，然后再在OLED发光器件5上通过蒸镀机制备阴极，其中阴极包含Mg阴极6、Ag阴极7，其中Mg阴极6的厚度范围为0.005-0.02um，优选为0.01um，其中Ag阴极7的厚度范围为0.05um-0.15um，优选为0.1um；
步骤S3：如图4所示，首先在阴极上通过PECVD（化学气相沉积）在步骤S2的基础之上沉积第一层水氧阻挡层8起到隔绝外界水氧的作用，其厚度范围0.6um-1um，优选为0.8um，其材料不限于SiNx，SiNC，SiO2，优选为SiNx，然后再通过IJP在第一层水氧阻挡层8上涂布有机缓冲层9，起到缓冲综合应力的作用，其厚度范围1um-3um，优选为2um，其中有机缓冲层9的有机薄膜材料不限于PI（聚酰亚胺）等，有机薄膜材料最后通过PECVD（化学气相沉积）沉积第二水氧阻挡层10，起到完全密封器件，隔绝水氧的作用，其厚度范围0.6um-1um，优选为0.8um，其材料不限于SiNx，SiNC，SiO2，优选为SiNx；
实施例一：
一种薄膜封装Test key的检测方法，应用于薄膜封装Test key的制作方法制得的薄膜封装Test key结构，该发明的一种水氧检测test key 结构包含图4中的阳极4，阴极（即Mg阴极6和Ag阴极7），薄膜封装层（即第一层水氧阻挡层8、有机缓冲层9和第二水氧阻挡层10），如图4所示，其中B表示水氧侵入的方向；
其检测方法是通过测试水氧检测test key的透过率变化，反馈出水氧侵入的程度，当水氧从薄膜封装层的缝隙中渗透进入阳极4和阴极时，由于阳极4是由ITO/Ag/ITO组成，当水氧进入后，Ag极易被水氧氧化成氧化银，其中氧化银在可见光下的透过率远比金属银的透过率要低，并且阴极的叠层由金属Mg和金属Ag组成，当水氧侵入阴极时，金属Ag转化成氧化银，氧化银为黑色固体，氧化银在可见光下的透过率远比金属银的透过率要低，当刚刚薄膜封装完水氧检测Test key的透过率为93%-95%，经过器件在温度为40°，100%RH条件下中放置一段时间 t 之后，再去检测水氧检测test key的透过率为 T，其中在可见光的透光率变化的速率为（T-95%）/t，其中透过率的变化速率和（水氧透过率）成正比，即K=（T-95%）/(tWVTR)，其中K为常数，其值根据实际环境的不同而不同，因此可根据测算Test key的透过率变化来测试水氧侵入的程度，进一步地反馈出器件后续的使用寿命缩短程度，以及器件缺陷的地方，为后续研发生产提供方向性指导；
实施例二：
一种薄膜封装Test key的检测方法，应用于薄膜封装Test key的制作方法制得的薄膜封装Test key结构，该发明的一种水氧检测test key 结构包含图4中的阳极4，阴极（即Mg阴极6和Ag阴极7），薄膜封装层（即第一层水氧阻挡层8、有机缓冲层9和第二水氧阻挡层10），其检测方法是通过测试水氧检测test key的电阻值变化，反馈出水氧侵入的程度，当水氧从薄膜封装层的缝隙中渗透进入阳极4和阴极时，由于阳极4是由ITO/Ag/ITO组成，当水氧进入后，Ag极易被水氧氧化成氧化银，其中氧化银和金属银的电阻不同，并且阴极的叠层由金属Mg和金属Ag组成，当水氧侵入阴极时，金属Ag转化成氧化银，氧化银为黑色固体，金属Mg氧化成金属氧化物MgO，其中金属氧化物MgO和金属Mg的电阻不同，当刚刚薄膜封装完水氧检测Test key的电阻值为R1，经过器件在温度为40°，100%RH条件下中放置一段时间t之后，再去检测水氧检测test key的电阻值R2，其中在阳极和阴极组合成的电阻变化的速率为（R2-R1）/t，其中电阻的变化速率和（水氧透过率）成正比，即K=（R2-R1）/（tWVTR)，其中K为常数，其值根据实际环境的不同而不同，因此可根据测算Test key的电阻变化来测试水氧侵入的程度，进一步地反馈出器件后续的使用寿命缩短程度，以及器件缺陷的地方，为后续研发生产提供方向性指导。
综上所述，与现有技术相比，本发明为了在器件制备过程中监控器件被水氧侵蚀的程度，减少测试过程的复杂步骤以及复杂制程和减少成本输出，通过该test key结构和检测方法，可以高效和快速地检测出薄膜封装的OLED显示器是否失效，以及水氧侵蚀的程度，为后续维修和使用提供一个方向，并且在器件的开发方面具有重要意义。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种薄膜封装Test key的检测方法，其特征在于：所述薄膜封装Test key的制作，包括如下步骤：
S1：在玻璃基板（1）上制备TFT驱动器（2），在制备TFT驱动器（2）时，玻璃基板（1）边缘中的衬底层（11）与TFT驱动器（2）中的硅氮化物层在同一层，即在制备TFT驱动器（2）时，沉积在玻璃基板（1）边缘的硅氮化物层形成衬底层（11），再在TFT驱动器（2）制备像素定义层（3），像素定义层（3）经过曝光显影蚀刻脱膜形成图案，然后再在像素定义层（3）的开口处溅射一层阳极（4）；
S2：在步骤S1的基础上制备OLED 发光器件（5），然后再在OLED 发光器件（5）上制备阴极，其中阴极包含Mg阴极（6）和Ag阴极（7）；
S3：在步骤S2的基础之上沉积第一层水氧阻挡层（8），再在第一层水氧阻挡层（8）上涂布有机缓冲层（9），最后在有机缓冲层（9）上沉积第二水氧阻挡层（10）；
所述检测方法包括如下步骤：
步骤1：通过测试水氧检测Test key的可见光的透过率变化，反馈出水氧侵入的程度，当水氧从第一层水氧阻挡层（8）、有机缓冲层（9）和第二水氧阻挡层（10）的缝隙中渗透进入阳极（4）和阴极时，Ag阴极（7）易被水氧氧化成氧化银，氧化银为黑色固体，氧化银在可见光下的透过率比金属银的透过率要低；
步骤2：当刚刚薄膜封装完水氧检测Test key的可见光的透过率为93%-95%，经过器件在温度为40°，100%rh条件下放置一段时间t之后，再去检测水氧检测Test key的可见光的透过率为T，其中在可见光的透过率变化的速率为（T-95%）/t，其中可见光的透过率的变化速率和水氧透过率WVTR成正比，即K=（T-95%）/(tWVTR)，其中K为常数，其值根据实际环境的不同而不同，因此可根据测算Test key的可见光的透过率变化来测试水氧侵入的程度，进一步地反馈出器件后续的使用寿命缩短程度，以及器件缺陷的地方。
2.根据权利要求1所述的一种薄膜封装Test key的检测方法，其特征在于：所述TFT驱动器（2）采用栅型结构或者蚀刻阻挡型结构，所述衬底层（11）的材料为硅氮化物或者SiO2，其厚度范围为1μm-2μm。
3.根据权利要求1所述的一种薄膜封装Test key的检测方法，其特征在于：所述像素定义层（3）的厚度范围为2μm-3μm，像素定义层（3）的材料包括聚胺、聚酰胺、聚酰亚胺、酚醛树脂、聚氨酯、聚硅烷中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种薄膜封装Test key的检测方法，其特征在于：所述阳极（4）为ITO/Ag/ITO，其中第一层ITO的厚度范围为0.005-0.02μm，第二层ITO的厚度范围为0.01μm-0.02μm，其中Ag的厚度范围为0.05μm-0.15μm。
5.根据权利要求1所述的一种薄膜封装Test key的检测方法，其特征在于：所述Mg阴极（6）的厚度范围为0.005-0.02μm，Ag阴极（7）的厚度范围为0.05μm-0.15μm。
6.根据权利要求1所述的一种薄膜封装Test key的检测方法，其特征在于：所述第一层水氧阻挡层（8）的厚度范围为0.6μm-1μm，其材料为硅氮化物，SiNC或者SiO2。
7.根据权利要求1所述的一种薄膜封装Test key的检测方法，其特征在于：所述有机缓冲层（9）的厚度范围为1μm-3μm，有机缓冲层（9）中的有机薄膜材料为聚酰亚胺。
8.根据权利要求1所述的一种薄膜封装Test key的检测方法，其特征在于：所述第二水氧阻挡层（10）的厚度范围为0.6μm-1μm，其材料为硅氮化物，SiNC或者SiO2。
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