具有自我修复能力的复合阻隔结构制造技术

本发明专利技术公开了一种具有自我修复能力的复合阻隔结构，具有多个功能结构层，包括在基板之上依次叠置基础Al2O3层、中部铝层、中部Al2O3层和外部致密结构层，基础Al2O3层构成第一道阻隔层，外部致密结构层能阻隔水氧分子透过，中部Al2O3层和外部致密结构层共同构成第二道阻隔层，纯铝层作为修复剂层，能在叠置基础Al2O3层和中部Al2O3层出现缝隙缺陷时提供Al原子，在缺陷处自发氧化形成Al2O3，填补相应缺陷。本发明专利技术复合水氧阻隔层的多层复合结构既有优异的水氧阻隔性，又具备良好的重复弯曲性能及缺陷形成后的自我修复能力，在柔性衬底性能的水氧阻隔性、弯曲性能提升方面具有广泛应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子器件封装结构，特别是涉及一种有机电致发光器件封装结构，应用于电致发光器件制备

技术介绍
有机电致发光器件(OrganicLightEmittingDevice,OLED)比起无机电致发光器件而言具有材料选择范围宽、可实现由蓝光区到红光区的全彩色显示、驱动电压低、发光亮度和发光效率高、视角宽、响应速度快、制作过程相对简单、费用低、并可实现柔性显示等诸多优点，因而在过去的20多年中得到了迅速的发展，相关产业已处于产业化的初期，有机电致发光器件被普遍认为是下一代显示器件的主流。OLED是一种电流驱动式发光器件，其发光原理为在两个电极之间沉积非常薄的有机材料，对该有机发光材料层通以直流电使其发光。其大部分的组件都是有机的，故对空间中任何微量的水份和氧气特别敏感，水份和氧气会劣化OLED器件的各组分，特别会弱化其发光能力，严重降低OLED器件的显示质量和使用寿命，因而对OLED器件进行有效的封装是其实现产业化和柔性显示的关键技术，但目前制备的封装结构的水氧阻隔效果还不够理想。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种具有自我修复能力的复合阻隔结构，基于聚酰亚胺衬底，形成具有自我修复功能的多层复合水氧阻隔层，其中的多层复合结构既是优异的水氧阻隔性，又具备良好的重复弯曲性能及缺陷形成后的自我修复能力。本专利技术结构的在顶发射的柔性衬底性能的水氧阻隔性、弯曲性能提升方面具有广泛的应用前景。为达到上述专利技术创造目的，采用下述技术方案：>一种具有自我修复能力的复合阻隔结构，具有多个功能结构层，包括在基板之上依次叠置基础Al2O3层、中部铝层、中部Al2O3层和外部致密结构层，基础Al2O3层构成第一道阻隔层，外部致密结构层能阻隔水氧分子透过，中部Al2O3层和外部致密结构层共同构成第二道阻隔层，纯铝层作为修复剂层，能在叠置基础Al2O3层和中部Al2O3层出现缝隙缺陷时提供Al原子，在缺陷处自发氧化形成Al2O3，填补相应缺陷。纯铝层采用纯铝制备，因为其易与氧气反应，使得该结构在出现缺陷时能够自我修复，本专利技术复合结构的复合阻隔结构既能起到水阻挡作用，又能在衬底经多次弯曲或其他情况产生缺陷时具有自我修复能力，弱化缺陷效果。优选覆盖上述中部Al2O3层的外部致密结构层为外部Al2O3薄膜层、外部SiNX层或外部SiO2层。上述叠置基础Al2O3层、中部铝层和中部Al2O3层三层的累计厚度优选为50～150nm。上述外部致密结构层的厚度优选接近50nm。上述基板优选为柔性衬底。作为上述技术方案优选的技术方案，其中基础Al2O3层和中部Al2O3层是在层结构制备过程中通过相应的纯铝层前体自发氧化形成。作为上述技术方案优选的技术方案，覆盖中部Al2O3层的外部致密结构层采用原子层沉积方法沉积制备。作为上述技术方案优选的技术方案，外部Al2O3层采用ALD沉积方法制备，外部SiNX层采用CVD沉积方法制备，外部SiO2层采用CVD沉积方法制备。作为上述技术方案优选的技术方案，外部SiNX层或外部SiO2层采用PECVD方法制备。作为上述技术方案优选的技术方案，在层结构制备过程中，始终处于温度低于90℃环境中。本专利技术多层复合阻隔结构的自我修复原理：铝是活泼金属，纯铝极易与大气中的氧气反应，生成致密的氧化铝膜层，防止膜层的进一步氧化。最初溅射形成的铝层具经过自然氧化后在上下两侧形成氧化铝阻隔层，中间的铝层起到修复剂的作用，在两侧阻隔层出现缺陷时，局部水氧透过率升高，缺陷处会形成Al2O3，填补缺陷，弱化甚至阻止水氧的进一步透过。这个原理同样可以解释此结构经过重复弯曲后仍然保持良好的水氧阻隔性能。本专利技术采用自氧化形成多层复合水氧阻隔层的结构，使用磁控溅射及原子层沉积的方法，在柔性衬底表面沉积复合水氧阻隔层。多层复合结构既有优异的水氧阻隔性，又具备良好的重复弯曲性能及一定缺陷形成后的自我修复能力。这种结构的在顶发射的柔性衬底性能的水氧阻隔性、弯曲性能的提升方面具有广泛的应用前景。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：1.本专利技术为基于聚酰亚胺柔性衬底的多层复合水氧阻隔层，其中的多层复合结构既有优异的水氧阻隔性，又具备良好的重复弯曲性能及缺陷形成后的自我修复能力，多层阻隔层起到了主要的水氧阻隔效果，纯铝层作为中间层即起到了一定的缓冲作用又具备修复缺陷作用；2.本专利技术中的两层阻挡层采用溅射铝后自然氧化形成，是一种以化学键的形式结合，并非通过再次镀膜形成，所以结合力强，而且最顶层通过原子层沉积ALD(AtomicLayerDeposition)沉积方法获得，ALD沉积薄膜层与层之间是一种化学吸附，而不是物理吸附，所以力学性能更好，吸附力更强，与其他膜层结合更牢固；并且杂质少，缺陷密度低，从而其均匀性和致密性较好，表面粗糙度也较低，薄膜总体的阻水防氧的能力进一步增强；3.本专利技术采用的多层复合底层，在阻隔层出现小裂纹导致水氧透过率增大时，中间层铝能够与氧反应，在裂纹处生成氧化铝，弱化缺陷引起的水氧透过效果；4.本专利技术采用的多层复合叠层阻隔结构在柔性衬底上能够显示出良好的性能，在弯曲多次后，水氧阻挡效果依然有效；5.本专利技术采用多层复合结构，可通过调整溅射时间、氧化条件、ALD沉积时间进而调节、控制各层的厚度，四层复合层中，两层是通过自然氧化形成，无需额外的工艺设备从而节省操作步骤，缩短制备周期，降低成本；6.本专利技术采用的所有工艺都是在低温下制备，制备工艺条件低于90℃，易于实现。附图说明图1是本专利技术实施例一具有自我修复能力的复合阻隔结构示意图。图2是本专利技术实施例二具有自我修复能力的复合阻隔结构示意图。图3是本专利技术实施例三具有自我修复能力的复合阻隔结构示意图。具体实施方式本专利技术的优选实施例详述如下：实施例一：在本实施例中，参见图1，一种具有自我修复能力的复合阻隔结构，具有多个功能结构层，包括在基板1之上依次叠置基础Al2O3层2、中部铝层3、中部Al2O3层4和外部致密结构层，基板1采用聚酰亚胺PI柔性衬底，基础Al2O3层2构成第一道阻隔层，外部致密结构层为外部Al2O3薄膜层5，外部致密结构层能阻隔水氧分子透过，中部Al2O3层4和外部致密结构层共同构成第二道阻隔层，纯铝层3作为修复剂层，能在叠置基础Al2O3层2和中部Al2O3层4出现缝隙缺陷时提供Al原子，在缺陷处自发氧化形成Al2O3，填补相应缺陷。本实施例采用溅射铝及后续的自然氧化构建双层阻隔结构，ALD进一步加强顶层阻隔层的阻隔性。其中，溅射采用铝靶，通过ALD沉积的Al2O3薄膜采用三甲基铝TMA作为前驱体。本实施例采用有效的增强衬底水氧阻隔性能的方法，这种结构可以适用于柔性衬底，这种多层复合结构既可以提高整体的重复弯曲性能，也可以在阻隔层出现裂纹、缺陷时自我修复，弱化缺陷效果。本结构在柔性PI衬底上溅射(sputtering本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自我修复能力的复合阻隔结构，具有多个功能结构层，其特征在于：包括在基板（1）之上依次叠置基础Al2O3层（2）、中部铝层（3）、中部Al2O3层（4）和外部致密结构层，所述基础Al2O3层（2）构成第一道阻隔层，所述外部致密结构层能阻隔水氧分子透过，所述中部Al2O3层（4）和所述外部致密结构层共同构成第二道阻隔层，所述纯铝层（3）作为修复剂层，能在所述叠置基础Al2O3层（2）和所述中部Al2O3层（4）出现缝隙缺陷时提供Al原子，在缺陷处自发氧化形成Al2O3，填补相应缺陷。

【技术特征摘要】
1.一种具有自我修复能力的复合阻隔结构，具有多个功能结构层，其特征在于：包括在基板（1）之上依次叠置基础Al2O3层（2）、中部铝层（3）、中部Al2O3层（4）和外部致密结构层，所述基础Al2O3层（2）构成第一道阻隔层，所述外部致密结构层能阻隔水氧分子透过，所述中部Al2O3层（4）和所述外部致密结构层共同构成第二道阻隔层，所述纯铝层（3）作为修复剂层，能在所述叠置基础Al2O3层（2）和所述中部Al2O3层（4）出现缝隙缺陷时提供Al原子，在缺陷处自发氧化形成Al2O3，填补相应缺陷。
2.根据权利要求1所述具有自我修复能力的复合阻隔结构，其特征在于：覆盖所述中部Al2O3层（4）的所述外部致密结构层为外部Al2O3薄膜层（5）、外部SiNX层（6）或外部SiO2层（7）。
3.根据权利要求1或2所述具有自我修复能力的复合阻隔结构，其特征在于：所述叠置基础Al2O3层（2）、所述中部铝层（3）和所述中部Al2O3层（4）三层的累计厚度为50～150nm。
4.根据权利要求1或2所述具有自我修复能力的复合阻隔结构，其特征在于：所述外部致密结构层的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，张帅，陈龙龙，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31