柔性基板结构及其形成方法，柔性电子器件技术

本发明专利技术提供了一种柔性基板结构及其形成方法，和一种柔性电子器件，其中，所述柔性基板结构包括：柔性衬底；位于所述柔性衬底上的平坦化层，所述平坦化层远离所述柔性衬底一侧的表面平坦；位于所述平坦化层上的阻挡层，所述阻挡层用于阻挡氧气和水气的渗透。本发明专利技术的柔性基板结构可以有效阻挡氧气和水气的渗透，提高形成于其上的电子器件的可靠性和寿命。

Flexible substrate structure and forming method thereof, flexible electronic device

The present invention provides a flexible substrate structure and forming method thereof, and a flexible electronic device, which comprises a flexible substrate structure: flexible substrate; the flexible substrate on the planarization layer and the planarization layer away from the surface of the flexible substrate side of the barrier layer is positioned in the tank; the planarization layer, the barrier layer for oxygen and water vapor permeation barrier. The flexible substrate structure of the present invention can effectively block the permeation of oxygen and moisture and improve the reliability and lifetime of the electronic devices formed thereon.

【技术实现步骤摘要】
柔性基板结构及其形成方法，柔性电子器件
本专利技术涉及电子器件制造
，尤其涉及一种柔性基板结构及其形成方法，和一种柔性电子器件。
技术介绍
柔性电子和柔性显示技术是近年来电子器件制造领域较为活跃的研究方向之一，同时也是电子信息产业发展的重要方向之一。具有轻质、可弯曲、可折叠甚至可卷曲特性的柔性电子产品已经被广泛研究甚至生产制造，例如，柔性电子电路、柔性电致变色薄膜、柔性光伏器件、柔性智能标签或识别标签、柔性电池、柔性智能卡、柔性发光二极管以及有机发光二极管显示面板等。但是，现有技术的柔性电子产品的寿命较短、可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有技术的柔性电子产品的寿命较短、可靠性较低。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种柔性基板结构，所述柔性基板结构包括：柔性衬底；位于所述柔性衬底上的平坦化层，所述平坦化层远离所述柔性衬底一侧的表面平坦；位于所述平坦化层上的阻挡层，所述阻挡层用于阻挡氧气和水气的渗透。可选地，所述阻挡层包括无机阻挡层和聚合物阻挡层。可选地，所述聚合物阻挡层位于所述无机阻挡层上。可选地，所述无机阻挡层位于所述聚合物阻挡层上。可选地，所述无机阻挡层和所述聚合物阻挡层的数量为多个，所述多个无机阻挡层和所述多个聚合物阻挡层交替堆叠于所述平坦化层上。可选地，所述平坦化层的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯聚合物、环状二丙烯酸酯聚合物、异冰片基甲基丙烯酸酯聚合物、三异氰脲酸酯聚合物、三丙烯酸酯聚合物、环氧树脂聚合物、硅树脂聚合物和聚氨酯聚合物中的一种或多种。可选地，所述无机阻挡层的材料包括氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、二氧化钒、二氧化铬、二氧化锰、氮化硅和碳化硅中的一种或多种。可选地，所述聚合物阻挡层的材料包括聚对二甲苯、聚氨酯和环氧树脂中的一种或多种。可选地，所述柔性衬底的材料包括乙烯-四氟乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚烯烃、聚丙烯、聚醚砜、聚萘、聚酰亚胺、聚酯等聚酯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯、不锈钢和铝中的一种或多种。可选地，所述柔性衬底中分散有用于吸收氧气和水气的纳米颗粒。可选地，所述纳米颗粒的材料包括氧化钙、一氧化钡、氧化硼、氧化镁、烷基铝和烷氧基铝中的一种或多种。对应地，本专利技术实施例还提供了一种柔性基板结构的形成方法，所述方法包括：提供柔性衬底；在所述柔性衬底上形成平坦化层，所述平坦化层远离所述柔性衬底一侧的表面平坦；在所述平坦化层上形成阻挡层，所述阻挡层用于阻挡氧气和水气的渗透。可选地，所述平坦化层的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯聚合物、环状二丙烯酸酯聚合物、异冰片基甲基丙烯酸酯聚合物、三异氰脲酸酯聚合物、三丙烯酸酯聚合物、环氧树脂聚合物、硅树脂聚合物和聚氨酯聚合物中的一种或多种，形成所述平坦化层包括：在所述柔性衬底上涂布平坦化层单体材料；对所述平坦化层单体材料进行紫外光交联或者热固化处理，形成与所述单体材料对应的聚合物平坦化层。可选地，形成所述阻挡层包括形成无机阻挡层和形成聚合物阻挡层。可选地，所述无机阻挡层的材料包括氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、二氧化钒、二氧化铬、二氧化锰、氮化硅和碳化硅中的一种或多种，形成所述无机阻挡层的工艺为原子层沉积、物理气相沉积或者化学气相沉积。可选地，所述聚合物阻挡层的材料包括聚对二甲苯、聚氨酯和环氧树脂中的一种或多种，形成所述聚合物阻挡层包括：涂布阻挡层单体材料；使所述阻挡层单体材料产生热致或光致聚合反应，形成聚合物阻挡层。进一步地，本专利技术实施例还提供了一种柔性电子器件，所述柔性电子器件包括上述的柔性基板结构，以及位于所述柔性基板结构上的器件层。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：本专利技术实施例的柔性基板结构包括了平坦化层和位于所述平坦化层上的阻挡层，所述平坦化层能够填充所述柔性衬底表面的孔洞及裂痕，从而表面平整，不会将柔性衬底表面的尖端形貌传递至形成于其上的阻挡层；所述阻挡层结构致密，用于阻挡来自于柔性衬底或者外界的氧气和水气渗透，从而保护了后续形成于其上的器件层，提高了电子器件的可靠性和寿命。进一步地，本专利技术实施例的阻挡层还可以为双层结构和多层结构，包括无机阻挡层和聚合物阻挡层。所述无机阻挡层结构致密，为氧气和水气的主要阻挡层；所述聚合物阻挡层可以堵住所述无机阻挡层中可能存在的针孔缺陷，并进一步阻挡氧气和水气的渗透。对应地，本专利技术实施例的柔性基板结构的形成方法和柔性电子器件也可以阻挡水气和氧气的渗透，提高电子器件的可靠性和寿命。附图说明图1示出了本专利技术一实施例的柔性基板结构的示意图；图2示出了本专利技术另一实施例的柔性基板结构的示意图；图3示出了本专利技术另一实施例的柔性基板结构的示意图；图4示出了本专利技术另一实施例的柔性基板结构的示意图。具体实施方式在柔性电子产品中，柔性基板作为柔性电子产品的物理支撑和保护组件，对柔性电子产品的寿命和可靠性都有重要影响。但是柔性基板通常由聚合物材料制成，其表面不够平整，且内部存在气泡或者微孔洞；后续在所述柔性基板上形成器件层后，柔性基板的不平整表面容易在器件层引入各种尖端结构，造成尖端放电，影响器件寿命；进一步地，柔性基板内的气泡会释放氧气或者水气，外界的氧气和水气也可能通过柔性基板内的孔洞到达柔性基板上的器件层，氧气和水气容易造成器件层材料的变异，从而影响器件的可靠性和寿命。因此，如果对柔性基板进行改进，使其表面平整，且能够阻挡氧气和水气的渗透进入器件层，则可以提高形成于其上的电子产品的可靠性和寿命。为此，本专利技术实施例提供了一种柔性基板结构，所述柔性基板结构平面平坦化，且能够阻挡来自于柔性衬底或者外界的氧气和水气渗透，从而保护了后续形成于其上的器件层，提高了电子器件的可靠性和寿命。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。需要说明的是，提供这些附图的目的是有助于理解本专利技术的实施例，而不应解释为对本专利技术的不当的限制。为了更清楚起见，图中所示尺寸并未按比例绘制，可能会做放大、缩小或其他改变。参考图1，图1示出了本专利技术一实施例的柔性基板结构的示意图，所述柔性基板结构包括柔性衬底100、位于所述柔性衬底100上的平坦化层110和位于所述平坦化层110上的阻挡层120。所述柔性衬底100为后续形成于其上的薄膜材料的物理支撑，由于其具有可弯曲或者可折叠的特征，特别适用于低成本的卷对卷(R2R)制造工艺。在一些实施例中，所述柔性衬底100可以由聚合物材料制成，例如，所述柔性衬底100的材料包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯、聚烯烃、聚丙烯、聚醚砜(PES)、聚萘(PEN)、聚酰亚胺、聚酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。在一些实施例中，所述柔性衬底100还可以为金属箔，例如，不锈钢或者铝。当然，在另外一些实施例中，所述柔性衬底100还可以同时包括金属箔和聚合物材料。无论是聚合物材料还是金属箔，其表面可能都不够平整，具有各种尖端结构，如果在其上直接形成电子器件层，该尖端就会影响器件性能；另外，对于聚合物材料，由于其分子量较大，结构复杂，难免在其内部和表面形成气泡或者孔洞。当所述气泡释放出氧气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性基板结构，其特征在于，包括：柔性衬底；位于所述柔性衬底上的平坦化层，所述平坦化层远离所述柔性衬底一侧的表面平坦；位于所述平坦化层上的阻挡层，所述阻挡层用于阻挡氧气和水气的渗透。

【技术特征摘要】
1.一种柔性基板结构，其特征在于，包括：柔性衬底；位于所述柔性衬底上的平坦化层，所述平坦化层远离所述柔性衬底一侧的表面平坦；位于所述平坦化层上的阻挡层，所述阻挡层用于阻挡氧气和水气的渗透。2.如权利要求1所述的柔性基板结构，其特征在于，所述阻挡层包括无机阻挡层和聚合物阻挡层。3.如权利要求2所述的柔性基板结构，其特征在于，所述聚合物阻挡层位于所述无机阻挡层上。4.如权利要求2所述的柔性基板结构，其特征在于，所述无机阻挡层位于所述聚合物阻挡层上。5.如权利要求2所述的柔性基板结构，其特征在于，所述无机阻挡层和所述聚合物阻挡层的数量为多个，所述多个无机阻挡层和所述多个聚合物阻挡层交替堆叠于所述平坦化层上。6.如权利要求1所述的柔性基板结构，其特征在于，所述平坦化层的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯聚合物、环状二丙烯酸酯聚合物、异冰片基甲基丙烯酸酯聚合物、三异氰脲酸酯聚合物、三丙烯酸酯聚合物、环氧树脂聚合物、硅树脂聚合物和聚氨酯聚合物中的一种或多种。7.如权利要求1所述的柔性基板结构，其特征在于，所述无机阻挡层的材料包括氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、二氧化钒、二氧化铬、二氧化锰、氮化硅和碳化硅中的一种或多种。8.如权利要求1所述的柔性基板结构，其特征在于，所述聚合物阻挡层的材料包括聚对二甲苯、聚氨酯和环氧树脂中的一种或多种。9.如权利要求1所述的柔性基板结构，其特征在于，所述柔性衬底的材料包括乙烯-四氟乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚烯烃、聚丙烯、聚醚砜、聚萘、聚酰亚胺、聚酯等聚酯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯、不锈钢和铝中的一种或多种。10.如权利要求1所述的柔性基板结构，其特征在于，所述柔性衬底中分散有用于吸收氧气和水气的纳米颗粒。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钧，裴世铀，
申请(专利权)人：合肥威迪变色玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34