[发明专利]一种柔性衬底复合结构及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种柔性衬底复合结构，属于柔性器件技术领域。本发明提供的柔性衬底复合结构，依次包括层叠设置的聚合物基板、阻隔膜和石墨烯膜。本发明利用阻隔膜和石墨烯层的疏水、防水特性，提高了聚合物基板的水氧阻隔效果；同时，利用石墨烯优异的散热性能，可以降低复合结构的温度梯度与结温，从而提高复合结构的综合性能与可靠性。复合结构可以普遍应用于各种结构的光电器件，并进一步提高器件的光电效率。

技术领域

本发明涉及柔性器件技术领域，尤其涉及一种柔性衬底复合结构及其制备方法与应用。

背景技术

有机电致发光(OLED)器件具有超薄性、全固态、高发光亮度和效率、优异的色彩饱和度及宽视角、快速响应、应用温度范围大等特点，因此具有广阔的应用前景。

柔性器件凭借其可弯曲、轻薄设计、低功耗、耐用性以及便携性等优势，将为人类的未来生活带来无限的想象空间，是智慧城市、智慧照明、智慧生活的重要延伸方向。同时，可穿戴设备的兴起成为柔性器件制造技术发展的另一个潜在助推因素。

目前，可选的柔性衬底主要有超薄玻璃、聚合物衬底、金属箔片等。各种柔性衬底材料的耐水、耐氧以及可弯曲特性不同。虽然超薄玻璃能很好地隔离水气和空气，但超薄玻璃的柔韧性不好、易碎，而且成本高、制备难度高，并且在柔性封装过程中不能单独使用，需要聚合物涂层保护玻璃表面不受机械力的损害和化学试剂的侵蚀，而且边缘的环氧树脂密封技术无法达到要求。金属箔片的透水透氧也比聚合物的好，但是金属箔片表面粗糙，需要平坦化处理，而且是不透明，只能做成采用透明电极上部发光的顶发射结构，实用性不强。聚合物衬底轻薄，透明，柔韧性也很好，是实现柔性器件从单纯可弯曲到真柔性的不二之选。但是聚合物的水氧透过率较高，而适用于柔性器件的有机光电材料对湿气和氧气的侵蚀非常敏感，微量的水氧就会造成器件中有机材料的氧化、结晶或者电极的劣化，影响器件的寿命或者直接导致器件的损坏。因此，寻找提高聚合物柔性衬底水氧阻隔性能的方法具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种柔性衬底复合结构及其制备方法与应用。本发明提供的柔性衬底复合结构，因阻隔膜和石墨烯层的存在，使聚合物基板具有优异的水氧阻隔性；能很好地应用于OLED器件制备中。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种柔性衬底复合结构，依次包括层叠设置的聚合物基板、阻隔膜和石墨烯膜。

优选地，所述阻隔膜为PMMA薄膜或PDMS薄膜。

优选地，所述聚合物基板的外表面还设置有电极层。

优选地，所述阻隔膜与石墨烯膜的总厚度为20～100μm。

优选地，所述聚合物基板的材质包括PEN、PET、PI、改性PEN、改性PET和改性PI中的任意一种。

本发明还提供了上述技术所述柔性衬底复合结构的制备方法，包括以下步骤：

(1)在金属基底上沉积石墨烯膜，得到金属基底-石墨烯膜结构；

(2)将所述步骤(1)得到的金属基底-石墨烯膜结构中的石墨烯膜结构转移至涂覆有阻隔膜的聚合物基板的阻隔膜表面，得到柔性衬底复合结构。

优选地，所述步骤(1)中沉积的方法为化学气相沉积法。

本发明还提供了上述技术方案所述柔性衬底复合结构在制备OLED器件中的应用。