[发明专利]一种薄膜封装结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种薄膜封装结构及其制备方法，所述薄膜封装结构包括从下至上依次设置的有机聚合物衬底、柔性有机光电器件和具有周期起伏纳米结构的无机与有机交叠的薄膜封装层，所述薄膜封装层由无机阻隔层与有机阻隔层交替层叠形成，所述有机阻隔层通过具有周期起伏纳米结构的模板压印形成周期起伏纳米结构，再在其上制备无机阻隔层，交叠形成薄膜封装层。所述薄膜封装结构具有高水氧阻隔性能和弯曲性能。

技术领域

本发明属于柔性显示技术领域，具体涉及一种薄膜封装结构及其制备方法。

背景技术

有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode）显示技术由于其自身一系列优点，取得巨大关注，被认为是最有可能取代LCD的下一代显示主流显示技术。但OLED器件内有机材料与阴极材料容易与水氧反应后失效，因此OLED器件的封装极为重要。

封装技术主要包括刚性的盖板封装和柔性的薄膜封装。盖板封装难以使器件柔性化，无法满足未来显示的需求。而在薄膜封装技术中，无机/有机交叠的薄膜封装结构最为常用，是目前唯一可能实现柔性器件的封装技术。然而，一方面多孔结构的有机物其水氧阻隔性能不是很好；另一方面，无机层的杨氏模量较大，其弯曲时内应力很大，易使器件变形，且有机层和无机层的应力失配比较严重，使得在弯曲过程中容易产生裂纹和脱落。对柔性显示与可穿戴设备而言，实现弯曲是最基本的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄膜封装结构及其制备方法，该方法制备的薄膜封装结构具有高水氧阻隔性能和弯曲性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种薄膜封装结构，所述薄膜封装结构包括从下至上依次设置的有机聚合物衬底、柔性有机光电器件和具有周期起伏纳米结构的无机与有机交叠的薄膜封装层，所述薄膜封装层由无机阻隔层与有机阻隔层交替层叠形成，所述有机阻隔层通过具有周期起伏纳米结构的模板压印形成周期起伏纳米结构，再在其上制备无机阻隔层，交叠形成薄膜封装层。

进一步地，所述周期起伏的微纳米结构包括一维和二维微纳米结构，周期为10纳米~1000微米，深度为20纳米~500微米。

进一步地，所述周期起伏的形式包括正弦波、三角波和梯形波形状。

本发明还提供了一种薄膜封装结构的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备一PDMS薄层，将PDMS薄层在单一方向或多方方向同时进行拉伸，并进行等离子体处理，得到具有周期起伏纳米结构的PDMS模板；

S2、在预先制备好的有机聚合物衬底表面制备柔性有机光电器件，并采用原子层沉积制备无机纳米堆叠薄膜，即无机阻隔层；

S3、在步骤S2得到的无机阻隔层表面制备有机阻隔层，将步骤S1制得的PDMS模板抽真空形成负压，将具有周期起伏纳米结构的一面朝下放置于有机阻隔层表面，并施加设定压力，对有机阻隔层进行固化，在有机阻隔层表面形成周期起伏纳米结构；

S4、采用等离子体对步骤S3得到的有机阻隔层表面进行表面改性处理；

S5、在步骤S4得到的具有周期起伏纳米结构的有机阻隔层表面采用原子层沉积制备无机纳米堆叠薄膜；

S6、重复步骤S3~S5，形成具有n个无机/有机交叠的薄膜封装层。

进一步地，所述步骤S1中，将设定比例的PDMS与固化剂搅拌混合，静置后除去气泡，再进行热固化制得一PDMS薄层，所述PDMS与固化剂的比例为100:1~1:1，热固化时间为15min~160min。

进一步地，所述步骤S1中，等离子体处理气体为氩气、氧气、SF6 、CHF3中的一种或多种，气体流量为10~60sccm，气压为1~10pa，等离子体功率为20W~200W，处理时间为40~240s。

进一步地，所述步骤S2中，无机阻隔层为氧化铝、氧化钛、有机铝、氧化锌、氧化铪、氧化锆中的一种，其厚度为20nm~100nm。