[发明专利]一种基于石墨烯的柔性光电器件封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电器件封装领域，尤其是一种基于石墨烯的柔性光电器件封装方法。

背景技术

柔性光电器件是一种用可弯曲的基板材料（比如透明的塑料薄膜或金属薄片，来代替普通的玻璃基板）制作的具有光电特性的器件，比如发光器件，光伏器件等。传统的光电器件封装工艺采用粘结剂粘结基板和封装盖板构成一气密空间形成对光电器件保护的方法，此工艺成熟、简单并且坚固，但是对于大尺寸器件的封装，由于盖板容易受重力等外力因素而变形，使盖板接触到器件而使器件受到损坏；同时针对柔性器件，在采用柔性高分子薄膜作为盖板封装的时候，在器件弯曲、折叠的时候很容易造成封装薄膜于器件发光区域碰触而损害器件。针对盖板封装的缺陷，人们开始把目光转向薄膜封装，薄膜封装是在光电器件阴极表面沉积多层薄膜，其中以Vitex System的Barix封装技术为代表，这是一种基于复合物的途径来密封光电器件的方法，在器件阴极表面制备有机、无机交替的多层薄膜，但是薄膜封装还是会有针孔产生，设备投资高，生产效率低，目前工艺不成熟。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于石墨烯的柔性光电器件封装方法，适用于大面积柔性光电器件的封装，在保证阻隔水氧渗透的同时，基板即使在弯曲后，封装依然有效且不会影响器件的性能和寿命。

本发明采用以下方案实现：一种基于石墨烯的柔性光电器件封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供一衬底；

S2：在所述衬底上制备一光电器件；

S3：在所述光电器件上部制备一电隔离层；

S4：制备一复合薄膜；

S5：将所述步骤S4中制备的复合薄膜覆盖于所述步骤S3中制备的电隔离层上部。

在本发明一实施例中，所述步骤S3中是采用电子束蒸发的方式制备所述电隔离层。

在本发明一实施例中，所述电隔离层所用的材料是SiO₂、MgF₂、SiN或Al₂O₃。

在本发明一实施例中，所述复合薄膜为石墨烯/聚合物、氧化石墨烯/聚合物或还原氧化石墨烯/聚合物。

在本发明一实施例中，所述石墨烯、氧化石墨烯或还原氧化石墨烯的厚度为0.34纳米至100纳米，所述聚合物的厚度为100纳米至100微米。

在本发明一实施例中，所述聚合物为聚甲基丙稀酸甲脂、聚苯乙烯或聚酰亚胺。

在本发明一实施例中，所述步骤S4具体步骤为：

S401：提供一铜箔并通过化学抛光、有机溶剂超声清洗和去离子水清洗进行表面处理；

S402：采用CVD法在所述铜箔上生长石墨烯；

S403：采用旋涂或者滚涂的工艺在所述步骤S402中制备的石墨烯/Cu上制备PMMA薄膜，得到PMMA/石墨烯/Cu；

S404：将所述步骤S403中制备的PMMA/石墨烯/Cu放入刻蚀液中刻蚀掉下层的铜箔，留下石墨烯/PMMA复合薄膜，并烘干备用。

在本发明一实施例中，所述步骤S404后还包括：重复步骤S401-S402，然后将制备出的石墨烯/Cu倒扣在所述步骤S404中制备的石墨烯/PMMA复合薄膜上，放入刻蚀液中刻蚀掉铜箔，即制备出双层石墨烯/PMMA复合薄膜。

在本发明一实施例中，所述步骤S4具体步骤为：

S411：取一干燥的1000mL三颈瓶，先加入100mL的浓硫酸，冰浴不断搅拌下缓慢加入3g的鳞片石墨粉，再缓慢加入12g的高锰酸钾；

S412：撤走冰浴，改用水浴并控制温度为15℃反应2h；

S413：控制温度为35℃反应40min；

S414：在溶液中缓慢加入220mL的高纯水，控制温度为80℃反应20min；

S415：在溶液中加入600mL的高纯水，控制温度为45℃，缓慢滴加10mL 30%的双氧水；

S416：静置24h，倾出上层清液，抽滤留下沉淀物；

S417：改用低速大容量离心机，以4000r/min离心分离洗涤数次，至溶液pH值为7，得到GO，备用；

S418：将所述步骤S417中制备的GO以1000r/min的速度旋涂在铜箔上，得到GO/Cu，烘干；

S419：采用旋涂或者滚涂的工艺在GO/Cu上制备PMMA薄膜，得到PMMA/GO/Cu；