一种柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构制造技术

本发明专利技术公开了一种柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构，包括依次设置的聚合物基板、白石墨烯下阻隔层、OLED工作层、白石墨烯上阻隔层和聚合物盖板。本发明专利技术所述柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构在OLED工作层的上下均设有白石墨烯层，使其具有很高的水氧阻隔性，光透过率较强，显示画面效果好，结构简单，更轻、更薄，同时耐弯折性较好，对于提高器件的效率，延长器件的寿命具有重要意义，具有很强的应用前景。

A Water Oxygen Barrier Membrane Structure for Flexible OLED Packaging

The invention discloses a water-oxygen barrier membrane structure for flexible OLED packaging, which comprises a polymer substrate, a lower barrier layer of white graphene, an OLED working layer, an upper barrier layer of white graphene and a polymer cover plate arranged in sequence. The water-oxygen barrier membrane structure of the flexible OLED package is equipped with white graphene layer on top and bottom of the OLED working layer, so that it has high water-oxygen barrier, strong light transmittance, good display effect, simple structure, lighter and thinner, and good bending resistance, which is of great significance for improving the efficiency of the device and prolonging the life of the device, and has strong pre-application. Jing.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构
本专利技术涉及电子元器件显示
，尤其涉及一种柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构。
技术介绍
显示行业是电子信息领域为数不多的千亿美元级产业。根据IHS最新的数据：新型的OLED显示2016年产值将突破150亿美元，在接下来的几年中仍将快速发展，年复合增长率远超其他种类显示。而在OLED显示中，柔性显示的发展速度明显超越硬屏显示。2022年，柔性OLED出货量将占据OLED总出货量的45.2％，市场规模将占据全部OLED市场的57％。由此可见，柔性OLED增长迅速，潜力巨大。将OLED制备在柔性基板上，实现柔性显示，被认为是显示技术发展的一个重要方向。但就目前条件来说，柔性显示走向产业化仍然面临诸多挑战。由于柔性OLED对空气中的水汽很敏感，水汽的存在是影响OLED器件寿命的主要因素，因此OLED面临的重要挑战是减少水蒸气和氧气向器件内部的渗透。因为大部分塑料衬底都没有足够能力充分阻挡外界杂质液体和气体的侵入，OLED器件所用的金属阴极一般是铝、镁、钙等、活泼金属，非常容易与渗透进来的水汽发生反应，影响电荷的注入。另外，渗透进来的水和氧还会与有机发光材料发生化学反应，这些反应都会引起器件性能的下降。目前柔性OLED器件封装方式通常为多层薄膜复合封装结构和单层薄膜封装结构。多层薄膜复合封装结构是在聚合物基板和OLED工作层上采用多层薄膜包覆密封，但影响透光性，画面显示效果不佳，且成本较大，难以实现大规模量产；单层薄膜封装结构是在聚合物基板和器件上制备一层阻挡层，以此来阻挡水、氧的渗透，阻挡层材料多为硅氧化合物或硅氮化合物等。此种阻挡层虽能有效降低水氧渗透率，较适合于刚性OLED，但对于柔性OLED器件在反复进行弯曲后，硅氧、硅氮化合物阻挡层会发生龟裂造成裂纹，加剧了水氧渗透，因此不适用于柔性弯曲显示。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的水氧阻隔膜透光性和水氧渗透性缺陷的不足之处而提供一种柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构，包括依次设置的聚合物基板、白石墨烯下阻隔层、OLED工作层、白石墨烯上阻隔层和聚合物盖板。白石墨烯即为单层或者少层六方氮化硼，具有类似石墨的层状结构，有良好的隔离气体性能和高强度。片层排列紧凑、均匀，且阻挡片层数目较多，水、氧在白石墨烯层中绕行，路径变长，有效阻挡水、氧等气体渗透；同时白石墨烯具有白色、透明特性，较高的光透过性确保OLED显示画面效果极佳。本专利技术在OLED工作层的上下均设有白石墨烯层，使OLED柔性基板具有很高的水氧阻隔性，光透过率较强，显示画面效果好，结构简单，更轻、更薄，同时耐弯折性较好，对于提高器件的效率，延长器件的寿命具有重要意义，具有很强的应用前景。优选地，所述白石墨烯上阻隔层和白石墨烯下阻隔层的材料为白石墨烯，所述白石墨烯的层数为1～20层。优选地，所述白石墨烯上阻隔层和白石墨烯下阻隔层的材料为改性白石墨烯，所述改性白石墨烯的制备方法包括以下步骤：(1)、将白石墨烯在强酸下进行活化处理，得白石墨烯A；(2)、将白石墨烯A置于乙醇水溶液中，加入γ-巯丙基三甲氧基硅烷，搅拌反应，取出，洗涤，得白石墨烯B；(3)、将白石墨烯B加入含乙烯类单体的DMF溶剂中，加入光引发剂，紫外光照射，取出，洗涤，干燥，得所述改性白石墨烯。所述改性白石墨烯通过应用新型的巯基—烯点击加成反应将烯类高聚物温和、快速、可控有效的化学接枝在白石墨烯表面，制得的改性石墨烯具有高水氧阻隔性。步骤(1)中，强酸处理的目的是使白石墨烯的表面产生羟基、羧基等活性基团；活化处理的条件为：将白石墨烯经强酸在70～300℃下回流处理0.5～15h。步骤(2)中，采用γ-巯丙基三甲氧基硅烷对白石墨烯进行表面修饰，洗涤的目的是清除白石墨烯表面残留的γ-巯丙基三甲氧基硅烷；搅拌反应的时间为0.5～9h。步骤(3)中，紫外光照射的时间为0.1～9h；洗涤的目的是洗去白石墨烯表面残留的丙烯酸单体，干燥温度为30～120℃。优选地，所述白石墨烯、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯类单体和光引发剂的重量份为：白石墨烯1份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷0.5～15份、乙烯类单体10～50份和光引发剂0.5～10份。优选地，如下(a)～(d)中的至少一项：(a)、所述强酸种类为硝酸和/或硫酸；(b)、所述光引发剂种类为250、369、184、907、500和1173光引发剂中的至少一种；(c)、所述洗涤采用的溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮和四氢呋喃中的至少一种；(d)、所述乙烯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈和乙酸乙烯中的至少一种。优选地，所述白石墨烯上阻隔层的厚度为1～500nm；采用该厚度的白石墨烯下阻隔膜能有效阻隔水氧，有效防止OLED工作层内的金属阴极和发光材料与渗透进来的水、氧发生化学反应，延长了OLED器件使用寿命。更优选地，所述白石墨烯上阻隔层的厚度50～200nm。随着白石墨烯上阻隔层厚度的增加，水氧阻隔性能增加，当厚度大于50nm时，OLED器件使用寿命能达到10000小时以上，但是当厚度大于200nm后，其水氧阻隔效果增加不明显，且成本增加，还对光线透过程度有一定影响。厚度大于500nm后整个柔性OLED器件将变得不易封装。优选地，所述白石墨烯下阻隔层的厚度为1～100nm。采用该厚度的白石墨烯下阻隔膜能有效阻隔水氧，有效防止OLED工作层内的金属阴极和发光材料与渗透进来的水、氧发生化学反应，延长了OLED器件使用寿命。更优选地，所述白石墨烯下阻隔层的厚度为10～50nm。随着白石墨烯下阻隔层厚度的增加，水氧阻隔性能增加，OLED器件使用寿命能达到10000小时以上，但是当厚度大于50nm后，其水氧阻隔效果增加不明显，还对光线透过程度有一定影响。厚度大于100nm后整个柔性OLED器件将变得不易封装。优选地，所述白石墨烯上阻隔层的厚度大于白石墨烯下阻隔层的厚度。上阻隔层与OLED器件中的活泼金属阴极接触，对水氧敏感性最高。优选地，所述白石墨烯下阻隔层的片径为0.5～30μm；所述白石墨烯上阻隔层的片径为1～15μm。白石墨烯下阻隔层和白石墨烯上阻隔层的极大径厚比使得白石墨烯具有柔软、很高的抗张和抗压强度，在经过反复多次的弯折后，白石墨烯阻隔层都不发生龟裂，对水氧阻隔性依然高效。优选地，所述白石墨烯上阻隔层的片径为1～15μm。优选地，所述OLED工作层为主动矩阵OLED(AMOLED)、被动矩阵OLED(PMOLED)、透明OLED、顶部发光OLED、可折叠OLED或白光OLED；所述聚合物基板的材料为PE、PP、PC、PI、PA、PET、PEN、PVDC和EVOH中的至少一种；所述聚合物盖板的材料为PC、PI、PA、PET、PEN、PVDC和EVOH中的至少一种。聚合物基板用来支撑整个OLED器件，具有柔韧性好、透明度高、质轻、抗冲击等优点，但聚合物材质对水、氧阻隔能力较弱。更优选地，所述聚合物基板的材料为PC、PET和PI中的至少一种；所述聚合物盖板的材料为PC、PET和PI。优选地，所述白石墨烯下阻隔层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构，其特征在于，包括依次设置的聚合物基板、白石墨烯下阻隔层、OLED工作层、白石墨烯上阻隔层和聚合物盖板。

【技术特征摘要】
1.一种柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构，其特征在于，包括依次设置的聚合物基板、白石墨烯下阻隔层、OLED工作层、白石墨烯上阻隔层和聚合物盖板。2.如权利要求1所述柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构，其特征在于，所述白石墨烯上阻隔层和白石墨烯下阻隔层的材料为白石墨烯，所述白石墨烯的层数为1～20层。3.如权利要求1所述柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构，其特征在于，所述白石墨烯上阻隔层和白石墨烯下阻隔层的材料为改性白石墨烯，所述改性白石墨烯的制备方法包括以下步骤：(1)、将白石墨烯在强酸下进行活化处理，得白石墨烯A；(2)、将白石墨烯A置于乙醇水溶液中，加入γ-巯丙基三甲氧基硅烷，搅拌反应，取出，洗涤，得白石墨烯B；(3)、将白石墨烯B加入含乙烯类单体的DMF溶剂中，加入光引发剂，紫外光照射，取出，洗涤，干燥，得所述改性白石墨烯。4.如权利要求3所述柔性OLED封装用水氧阻隔膜结构，其特征在于，所述白石墨烯、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯类单体和光引发剂的重量份为：白石墨烯1份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷0.5～15份、乙烯类单体10～50份和光引发剂0.5～10份。5.如权利要求3所述高硬度高耐磨的白石墨烯复合PET切片，其特征在于，如下(a)～(d)中的至少一项：(a)、所述强酸种类为硝酸和/或硫酸；(b)、所述光引发剂种类为250、369、184、907、500和1173光引发剂中的至少一种；(c)、所述洗涤采用的溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮和四氢呋喃中的至少一种；(d)、所述乙烯类单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓丰，毛志浩，
申请(专利权)人：广东格瑞纳思薄膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44