[发明专利]一种测量印刷金属电极电阻的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量金属电极电阻的方法，用以判断纳米金属溶液退火后电阻的方法，即通过观测退火后金属的颜色来判断电阻。

背景技术

在印刷半导体中，打印纳米金属溶液电极后，需要退火，将有机溶剂挥发，电极电阻慢慢变小，同时颜色也随之改变，例如Ag电极颜色由无色变浅色，变深色，再变亮银色。退火后金属电极的电阻对器件性能的影响很大，所以怎样快速简洁的测出退火后的电阻就变得十分重要。传统的测试电阻的方法，对金属薄膜电极有破坏性的影响，也不是很方便。本发明利用金属电极在退火时颜色和电阻的关系，通过监测它(金属电极)的颜色，在相同的环境下，对退火的电极照相，上传到资料库中，根据已有的信息进行对比来判断电极的电阻。

发明内容

本发明目的是，针对金属电极电阻的测量、即纳米金属溶液制备的电极退火后电极电阻的测量，提出一种新的测量方法。首先通过金属电极退火时，颜色和电阻一起变化的规律，测量出不同颜色所对应的电阻，在生产中，就可以利用测量电极的颜色来测量电阻。

本发明的技术方案是：测量印刷金属电极电阻的方法，先进行定标，摄像头测量印刷金属电极在不同退火温度和时间过程中的金属电极电阻值和电极表面颜色一一对应，即构建在不同时间下电阻和金属电极表面颜色的变化一一对应的关系，所述对应的关系封装为独立换算软件；然后采用摄像头测量金属电极颜色来自动化的判断金属电极的电阻。

所述摄像头置于四周和上面封闭的不透光盒子中，且内置恒定光源，定标测量时将盒子扣于所要测试的金属电极上。

定标时首先测出同一退火温度时，不同退火时间下，金属电极的颜色和相对应的电阻。由于在生产中，可能使用到不同的退火温度，不同退火温度及不同退火时间下，金属电极的颜色和相对应的电阻亦有相对应的关系。所以再测量其它退火温度时，不同退火时间下，金属电极颜色和对应的电阻。

定标时要标定退火温度和退火时间条件下得到的金属电极电阻值和电极表面颜色一一对应的关系。

将变化的颜色编号，并与电阻值对应起来，颜色编号与电阻值对应的关系，并将它们编程(封装)成为独立的换算软件(以上过程是一个定标的过程)，这样在颜色传感器如(TCS3200D)测量颜色后，可以自动化的识别电极的电阻。

所述金属电极是由纳米金属溶液印刷后经退火后形成。所述纳米金属溶液包括金属纳米颗粒和溶剂，所述金属纳米颗粒包括Ag，Au，Cu等纳米颗粒，所述溶剂包括甲醇，甲苯等。

所述金属电极的印刷工艺包括打印。

本发明的有益效果：这是一种新的测量纳米金属溶液退火后电阻的方法，具有以下优点：

第一，巧妙利用电极退火时电阻和颜色一同变化的规律，将测电阻变为测颜色。

第二，测金属电极的颜色有着非接触的优势，避免了测量对电极造成破坏。

第三，测量电极颜色速度较快，在生产中，可节约大量时间。

附图说明

图1是Ag电极退火时间和电阻的关系。

图2是图1电极颜色变化如图。

具体实施方式

将变化的颜色编号，并与电阻值对应起来，颜色编号与电阻值对应的关系，并将它们编程(封装)成为独立的换算软件(以上过程是一个定标的过程)，这样在颜色传感器(如TCS3200D，TCS3200D是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器。它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上还集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器，是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器。TCS3200D的输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入，因此可直接与微处理器或其它逻辑电路相连接。由于输出的是数字量，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单。Matlab等均可进行编程)测量颜色后，可以自动化的识别电极的电阻。颜色传感器测量金属电极颜色时与定标时的条件相同(相同的颜色传感器，相同的摄像环境、光源背景乃至环境温度也相同)。例如在130℃下，Ag电极退火时间和电阻的关系(定标时)如图1所示。同时电极颜色变化如示意图2所示。

简单的颜色识别也利用不同的灰度进行定标测量。例如采用Matlab的imhist进行图像灰度确认定标。

为了能准确的获得金属电极的颜色，将摄像头放在一个上面四周封闭的不透光的盒子里，里面放有恒定光源，测量时将盒子扣于所要测量的电极上。

所述，纳米金属溶液包括Ag，Au，Cu等纳米溶液；本发明利用金属电极在退火时颜色和电阻的关系，通过监测它(金属电极)的颜色，在相同的环境下，对退火的电极照相，上传到资料库中，根据已有的信息进行对比来判断电极的电阻。