[发明专利]一种工业封装用超高阻隔薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种工业封装用超高阻隔薄膜及其制备方法，该薄膜以聚酯类柔性衬底为基底层，在基底层上沉积有若干层丙烯酸酯层、若干层金属纳米层和若干层陶瓷阻隔层；所述若干层丙烯酸酯层、若干层金属纳米层和若干层陶瓷阻隔层为交替层叠；所述丙烯酸酯层是通过湿法涂布制备而成；所述金属纳米层是通过磁控溅射制备而成；所述陶瓷阻隔层通过PECVD技术制备而成；本发明能够获得均匀、结合力强，且具有良好的防水、防氧化效果的薄膜。

技术领域

本发明属于柔性衬底薄膜及其制备方法的技术领域，具体涉及一种工业封装用超高阻隔薄膜及其制备方法。

背景技术

以量子点显示、OLED为代表，相关柔性显示、柔性照明、有机薄膜电池行业，对工业封装薄膜提出了水蒸汽和氧气具有高阻隔能力的要求。例如OLED器件，其核心部件量子点材料对空气中的水、氧极其敏感，一旦水氧突破保护膜，进入器件内部，将会导致器件黑化，寿命终结。

传统的OLED器件，是以玻璃等刚性器件为基底，在其上制作电极和各有机功能层。对这类器件的封装。是在器件上加上玻璃盖板，用环氧树脂粘接。在玻璃和盖板之间形成一个罩子型封装，把有机器件和空气隔开，但是环氧树脂久而久之，会逐渐的腐蚀，仍然存在空气向内部器件泄露的风险。并且，刚性基板的封装方式，逐渐的不能满足柔性OLED显示器件的发展需求。

研究者们发明了在柔性衬底上沉积无机薄膜，一般采用氧化铝或氧化硅，然后再沉积聚合物层。柔性沉底薄膜具有一定的柔韧性，并且可以一定程度的弯曲变形且不易损坏，比传统的封装方式更具有应用前景。但是单一的无机陶瓷薄膜，由于微观粒子生长机制，不可避免的会产生针孔等缺陷，给水氧传输路径提供了方便，为了获取更高的阻隔性能，研究者们一般沉积阻隔层厚度比较大，导致薄膜较脆，韧性相对较低，容易在使用过程中导致产品防氧、防水阻隔性能下降。

针对柔性基底沉积单层无机薄膜产生的缺陷，研究者们采用了有机/无机/有机多层沉积技术，利用磁控溅射沉积无机层，电子束蒸发沉积有机层，或者PECVD连续沉积有机/无机等多种方式，但是磁控溅射沉积方式虽然膜层致密，结合力好，但是速度较慢，电子束蒸发速度快，但是膜层质量较差。PECVD沉积有机/无机方式，有机物是小分子的硅氧烷，对无机层表面缺陷填补能力有限。

本发明通过金属纳米层和陶瓷层的错位层叠布置设计，优化各层的厚度，使得阻隔膜在具有优异的水蒸气、氧气阻隔能力的前提下，增加湿法涂布工艺对无机层的针孔等缺陷，采用液体流平的方式填补，较单纯的氧化物或氮化物阻隔能力具有更加的优异，并且柔韧性和再加工能力大大提升，制备过程全程采用卷对卷沉积方式，更加适合于工业封装超高阻隔膜产业化开发。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种工业封装用超高阻隔薄膜及其制备方法，能够获得均匀、结合力强，且具有良好的防水、防氧化效果的薄膜。

实现本发明的技术方案如下：

一种工业封装用超高阻隔薄膜，该薄膜以聚酯类柔性衬底为基底层，在基底层上沉积有若干层丙烯酸酯层、若干层金属纳米层和若干层陶瓷阻隔层；所述若干层丙烯酸酯层、若干层金属纳米层和若干层陶瓷阻隔层为交替层叠；所述丙烯酸酯层是通过湿法涂布制备而成；所述金属纳米层是通过磁控溅射制备而成；所述陶瓷阻隔层通过PECVD技术制备而成。

进一步地，所述薄膜从基底层向上依次为第一陶瓷阻隔层、第一金属纳米层、第一丙烯酸酯层、第二陶瓷阻隔层、第二金属纳米层、第二丙烯酸酯层。

进一步地，所述的基底层为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)中的一种。

进一步地，所述基底层厚度介于6um～125um之间，更优为介于12um～125um之间，最优为介于50um～125um之间。

进一步地，所述的丙烯酸酯层厚度为1um～3um之间。