一种基于电学法的高准度水汽透过率测试模型
2021-02-25李泽文张建华郭爱英
李泽文 张建华 郭爱英
(1.上海大学机电工程与自动化学院, 上海 200444;2.上海大学新型显示与系统集成教育部重点实验室, 上海 200444)
有机发光二极管(organic light emitting diode, OLED)是一种新型发光二极管, 因其简单的制备工艺、较低的工作电压、丰富的材料来源, 以及高效能、低能耗、色彩丰富及平面发光、超薄等诸多优异特性, 受到了全球显示和照明产业界的普遍关注[1-3].OLED 工作时是从阴极注入电子, 因此要求阴极功函数较低, 以降低开启电压, 提高效率.然而, 低功函数材料一般容易被空气中的水和氧气腐蚀, 导致发光效率降低[4].同时, 水汽也会与传输层发生化学反应, 导致器件失效.因此现有的OLED 屏幕都需要优良的封装, 以延长屏幕的寿命[5].为衡量各种先进封装技术的性能, 需要有精度和准度极高的水汽透过率(water vapor transmission rate,WVTR)测试系统.
已有商业化的用于WVTR 测试的方法主要有称重法和库仑电量法.称重法通过称重渗透的水质量来计算WVTR,操作简便,对环境要求低,但测试精度差,仅为1×10-1g/(m2·d)[6-7].库仑电量法通常指卡尔费休库仑法, 可以检测微量水分, 测试精度较称重法有显著提高, 可达5×10-4g/(m2·d), 但测试设备昂贵、对环境要求高[8-9].
为解决上述测试方法无法均衡使用成本与精度的问题, 本工作设计了一套基于电学法的WVTR 测试模型[10], 并根据电流分布特性对模型及算法进行修正, 最终使用测试材料来封装样本以验证此模型.测试结果表明, 该模型具有对环境无特殊要求、操作便捷且精度较高(可达1×10-6g/(m2·d))的优势.