柔性电子器件薄膜封装结构及其制作方法技术

本申请公开了一种柔性电子器件薄膜封装结构及其制作方法，提供器件层；在所述器件层纵向方向从下至上依次设置第一无机层、连接层、有机层和第二无机层；所述连接层与所述第一无机层之间以共价键结合，所述连接层与所述有机层之间以共价键结合。该柔性电子器件薄膜封装结构无机与有机层间连接牢固，不易发生剥离现象，还可有效阻挡水和氧，保护器件层，无机层与有机层接触面积大，利于无机层释放应力。利于无机层释放应力。利于无机层释放应力。

【技术实现步骤摘要】
柔性电子器件薄膜封装结构及其制作方法


[0001]本申请涉及封装
，尤其涉及一种柔性电子器件薄膜封装结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]柔性电子器件在可植入医疗装置、可穿戴智能器件、柔性传感器、太阳能电池、发光器件和生物应用等方面有非常广阔的应用前景，市场十分巨大。为了满足器件或装置的可弯曲特性，需要采取特殊的柔性封装技术，TFE(Thin Film Encapsulation，TFE)封装被认为是最具潜力的薄膜封装方法，已被广泛应用在柔性OLED器件封装中，如图1所示，通过在器件层100上方形成有机层102和无机层（101和103）相互层叠，形成具有柔性特征的封装层，满足器件可弯曲的要求。针对可植入式柔性医疗装置，TEF封装也被认为是最具潜力的薄膜封装方法。
[0003]然而，封装层中有机层和无机层接触面积较小，在制造过程中容易产生应力失配的问题，当柔性器件在收到外力冲击，或者多次弯折卷曲的过程中，封装层容易受到应力不均的问题，有可能产生剥离现象；另外，封装层中的有机层的薄膜通常为多孔网状结构，其水氧阻隔性能较差，体内的可植入式柔性医疗装置一旦因外力导致封装层中外层损伤或破裂，有机薄膜暴露于外将产生器件失效的隐患。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种柔性电子器件薄膜封装结构，采用了如下技术方案：第一方面，提供一种柔性电子器件薄膜封装结构，所述结构包括：提供器件层；在所述器件层纵向方向从下至上依次设置第一无机层、连接层、有机层和第二无机层；所述连接层与所述第一无机层之间以共价键结合，所述连接层与所述有机层之间以共价键结合。
[0005]可选地，所述连接层包括3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷。
[0006]可选地，所述有机层包括多面体纳米笼状微粒ZIF
‑
90，所述有机层上表面粗糙。
[0007]可选地，所述所述连接层与所述第一无机层之间以共价键结合，所述连接层与所述有机层之间以共价键结合，具体为：所述连接层与第一无机层之间形成Si
‑
O
‑
Si聚硅氧烷链，所述连接层与所述有机层之间形成R1N=CR2碳氮双键链，其中R1和R2分别为APTES和ZIF
‑
90的基团。
[0008]第二方面，提供一种柔性电子器件薄膜封装结构制作方法，所述方法包括：提供器件层，在器件层上形成第一无机层；对第一无机层使用APTES进行表面修饰，形成连接层；在连接层上形成包括ZIF
‑
90的有机层；
在有机层上形成第二无机层。
[0009]相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：通过在第一无机层上设置包含APTES的连接层，使第一无机层与连接层之间界面，有机层与连接层之间界面，均形成共价键连接方式，附着力较强，使得第一无机层和有机层间接地牢固连接，不易发生剥离现象。
[0010]通过在有机层分散ZIF
‑
90，形成的有机层上表面具有一定粗糙度，同时，ZIF
‑
90为超大比表面积多孔材料，两因素共同使得有机层与上方的第二无机层具有较大接触面积，有效增强了第二无机层与有机层间的结合力，大的接触面积同时利于第二无机层释放应力，减小第二无机层发生损伤或剥离的可能。
[0011]具有粗糙上表面的有机层具有较大的水接触角，增强了有机层的疏水能力，一旦第二无机层发生损伤或剥离，暴露在空气的有机层可有效阻挡水分子渗透，起到保护器件层的作用。
[0012]有机层中的ZIF
‑
90的孔径窗口尺寸低至0.35nm，能够起到分子筛作用，氧气的气体动力学直径大于ZIF
‑
90孔径窗口尺寸，ZIF
‑
90可有效阻隔氧气，一旦第二无机层发生损伤或剥离，暴露在空气的有机层可有效阻挡氧气分子渗透，起到保护器件层的作用。
[0013]附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0015]图1是现有技术中柔性电子器件薄膜封装结构示意图。
[0016]图2是本申请实施例提供的柔性电子器件薄膜封装结构示意图。
[0017]图3是本申请实施例提供的柔性电子器件薄膜封装结构制作方法流程示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，附图采用简化形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0019]本实施例提供一种柔性电子器件封装结构，该封装结构包括至少二层无机封装层，至少一层有机封装层，无机封装层与有机封装层交错堆叠形成TFE封装层。其中，有机封装层包括有机聚合物基体和分散在有机聚合物基体中的金属有机框架材料（Metal Organic Framework，MOF）。
[0020]图2为本实施例提供的柔性电子器件封装结构示意图，其包括纵向上依次堆叠的器件层200、第一无机层201、连接层202、有机层203、第二无机层204、其中，图中TFE封装层为4层结构，其仅为举例式说明，在其他实施例中，无机层和有机层的叠层数量并不限于4层，可以随需要而定，在此并不限定。
[0021]器件层200可以具体为薄膜晶体管（TFT）器件层。
[0022]第一无机层201和第二无机层204材料为氧化硅，还可以为氧化铝、氧化钛中的一种或几种。第一无机层201和第二无机层204可以通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）、物理气相沉积（PVD）或者原子层淀积（ALD）的方式形成。
[0023]需要注意的是，在制备完成中，第一无机层201和第二无机层204表面暴露于空气中，极易形成羟基
‑
OH。
[0024]第一无机层201的上表面设置有连接层202，连接层202的材料可以为3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）。
[0025]APTES的
‑
Si(OEt)基团可与第一无机层201氧化硅上表面
‑
OH发生反应，以Si
‑
O
‑
Si聚硅氧烷链聚合，因此使得连接层202与第一无机层201形成共价键连接。
[0026]有机层203为混合基质薄膜，有机层203包括有机聚合物基体和分散在有机聚合物基体中的MOF，有机层203具有柔性特征。
[0027]有机聚合物基体可以是聚二甲基硅氧烷（PDMS）、紫外固化光学胶或有机树脂，有机聚合物基体具有柔性特征。
[0028]MOF是一种有机无机杂化材料，也称配位聚合物，MOF由无机金属离子或金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性电子器件薄膜封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：提供器件层；在所述器件层纵向方向从下至上依次设置第一无机层、连接层、有机层和第二无机层；所述连接层与所述第一无机层之间以共价键结合，所述连接层与所述有机层之间以共价键结合。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述连接层包括3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷。3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述有机层包括多面体纳米笼状微粒ZIF
‑
90，所述有机层上表面粗糙。4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述所述连接层与所述第一无机层之间以共...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵照，闻棕择，
申请(专利权)人：北京芯福安康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：