[发明专利]薄膜水汽透过率的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜水汽透过率测试方法，尤其涉及一种用于OLED显示器件的薄膜水汽透过率的测试方法。

背景技术

在OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)技术发展中，高可靠性封装技术成为急需解决的关键问题之一。随着OLED显示照明技术向柔性、大尺寸、轻薄化方向发展，薄膜封装成为最有潜力的新兴封装技术。

薄膜水汽透过率(Water vapor transmission rate，WVTR)是评价薄膜封装最主要的技术参数，高精度水汽透过率测试方法是研究封装薄膜性能的基础。目前，测试薄膜WVTR的方法主要有库仑电量法和放射性同位素示踪法。库仑电量法是利用库仑电量传感器进行检测，其测试精度为5×10^－5g·m^－2·d^－1。放射性同位素示踪法的测量精度为2×10^－7g·m^－2·d^－1，这种方法测试费用昂贵，采用的放射性物质有一定危险性，对设备和实验室条件要求比较苛刻，同时涉及到的实验参数多，难以控制。

因此，设计一种快速、简单、精度高的WVTR测试方法是十分必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种快速、简单、精度高的薄膜水汽透过率的测试方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种薄膜水汽透过率的测试方法，包括以下步骤：

S1、在基板上蒸镀钙薄膜层；

S2、在保护气体下，通过原子层沉积方法在所述基板上沉积封装薄膜层，所述封装薄膜层覆盖所述钙薄膜层，获得待测薄膜器件；

S3、采用开尔文四探针法对步骤S2获得的所述待测薄膜器件进行测试，获得所述待测薄膜器件中钙薄膜层的随时间t变化的电导率曲线，提取所述曲线线性部分的斜率：d(1/R)/dt，代入下式，得到所述待测薄膜器件的薄膜水汽透过率η_WVTR：

式中，n为25℃温度下水汽透过特征系数，n＝2.556*10^-5m²/s；M(H₂O)为水的摩尔质量，M(Ca)为钙的摩尔质量，δ为钙电阻率，ρ为钙密度，L为钙薄膜层的长度，W为钙薄膜层的宽度。

优选地，步骤S1中，所述基板选用玻璃基板。

优选地，步骤S1中，所述钙薄膜的厚度为20-1000nm。

优选地，步骤S2中，所述保护气体为氮气；所述封装薄膜层的厚度为20-1000nm。

优选地，步骤S2中，使用金属有机化合物和水作为前驱体，在所述基板上沉积所述封装薄膜层。

优选地，步骤S2中，所述金属有机化合物包括三甲基铝；沉积的所述封装薄膜层为Al₂O₃封装薄膜层。

优选地，步骤S3中，测试温度为0-100℃，相对湿度为10-100％。

优选地，步骤S3中，通过开尔文四探针装置对步骤S2获得的所述待测薄膜器件进行测试。

优选地，所述开尔文四探针装置中，测试探针输出测试信号线，安插在转接板上；转接板将获得的测试数据传输至数字源表上的多通道测试板卡。

优选地，所述开尔文四探针装置中，所述数字源表通过两路RS232串口与上位机进行全双工通信；

当所述钙薄膜层腐蚀断开时，所述上位机接收到指令，关闭对所述钙薄膜层采样，并对获得的测试数据进行储存，完成测试。

本发明是基于钙电学测量法的水汽透过率测试方法，相较于现有使用的库仑电量法和放射性同位素示踪法，精度可以达到1×10^－6g·m^－2·d^－1，具有快速、简单、精度高等优点，适用于OLED显示器件的薄膜水汽透过率的测试。

具体实施方式

本发明一实施例的薄膜水汽透过率的测试方法，包括以下步骤：

S1、在基板上蒸镀钙薄膜层。

其中，采用真空蒸发设备在基板上蒸镀钙薄膜层。在本实施例中，钙薄膜层的厚度为20-1000nm，可优选200nm。基板优选为玻璃基板。

S2、在保护气体下，通过原子层沉积方法在基板上沉积封装薄膜层，封装薄膜层覆盖钙薄膜层，获得待测薄膜器件。

待测薄膜器件具有三层结构，分别是基板、钙薄膜层和封装薄膜层。