多層封裝薄膜的製作方法

2023-06-01 02:54:36

相關申請的交叉引用

根據35USC 119(a)，本申請要求在韓國知識產權局於2014年2月11日提交的韓國專利申請第10-2014-0015730號以及於2013年4月30日提交的韓國專利申請第10-2013-0047933號的權益，上述專利申請的公開內容通過引用併入本文以實現本發明的所有目的。

技術領域

以下描述涉及多層封裝薄膜以及製備所述多層封裝薄膜的方法和裝置。

背景技術：

諸如有機發光二極體(OLED)、有機光伏電池(OPV電池)等等有機設備含有有機材料和金屬電極，所述金屬電極容易被氧化並且具有低逸出功以利於通過有機材料進行電荷轉移。因此，所述有機設備非常容易受到諸如水蒸氣或氧之類的氧化性物質的侵害。所以，如果將其暴露於氧或蒸汽，可發生功率降低或性能提早退化。為了防止退化，需要使用能夠完全隔離有機設備與水蒸氣或氧的封裝方法。

目前，大多數有機設備在玻璃基底上製備，對於這些設備的完全封裝而言，可使用通過玻璃或金屬覆蓋有機設備的上部單元的封裝方法。這裡，所述玻璃或金屬罐使用玻璃熔塊或UV-固化聚合物結合，從而可使有機設備與外部水蒸氣或氧完全分開。封裝之後，為了除去可能留在有機設備上部單元上的水蒸氣和氧，可在玻璃或金屬罐中使用乾燥劑。

由於有機材料的屬性使得有機設備具有柔韌性，已經嘗試充分利用該性質。因此，需要使用由塑料、金屬箔或柔韌玻璃製作的基底製造有機設備，並且封裝材料也需要具有柔韌性。具體而言，在使用塑料制的基底的柔韌有機設備的情況下，加工溫度受到限制。因此，封裝方法需要通過低溫工藝進行。由此研發了封裝薄膜法。封裝薄膜法為通過直接在有機設備上沉積無機薄膜或有機薄膜來隔離有機設備與水蒸氣或氧的方法，其不需要用於封邊的密封劑或吸收劑/乾燥劑，因此，可通過該方法製造薄的設備。

近年來，已經嘗試過通過堆疊多層無機材料和有機材料的方式使用多層有機-無機混合薄膜。已經使用諸如氧化鋁之類的金屬氧化物作為用於這種多層有機-無機薄膜的無機材料。此外，已經使用通過噴塗丙烯酸單體然後進行UV固化而聚合的丙烯酸聚合物作為有機材料。韓國專利第10-2011-0049477號涉及用於封裝的多層薄膜及其製備方法，並且描述了包括按順序堆疊的由氧化鋁製造的保護層、由氮化矽製造的單或雙封閉層，以及由二氧化矽生成的機械保護層的多層封裝膜。然而，在這種多層封裝膜中，在形成保護層和封閉層時，分別通過原子層沉積(ALD)和化學氣相沉積(CVD)形成薄膜，然後，通過噴霧法排出溶膠凝膠狀態下的氧化矽溶液以形成機械保護層。由於薄膜沉積在分離的裝置中進行，因此需要連續轉移並且沉積薄膜需要花費大量時間。因此，這種方法由於整體加工時間增加而受到限制。

為了避免複雜，在形成多層封裝薄膜時，需要研發一種簡化方法並且需要降低整體加工時間。

技術實現要素：

該發明內容簡要介紹構思的選擇，並在下文進一步詳細描述。該發明內容並不意於確定所要求保護的主題的關鍵特徵或基本特徵，也不意於幫助確定所請求保護的主題的範圍。

在總體方面，本發明提供了多層封裝薄膜，所述多層封裝薄膜包含：含有金屬氧化物的無機薄膜；以及包含聚合物的在所述無機薄膜上形成的有機薄膜，其中，所述無機薄膜和所述有機薄膜以多層結構形式交替堆疊。

在另一總體方面，本發明提供了多層封裝薄膜，其中，所述金屬氧化物包含選自下述群組中的成員：氧化鋁、氧化鋯、氧化鋅、氧化矽、氮化矽、碳化矽、氮氧化矽、碳氧化矽以及它們的組合。

在另一總體方面，本發明提供了多層封裝薄膜，其中，所述聚合物包含選自下述群組中的成員：等離子體聚合物、丙烯酸聚合物以及它們的組合。

在另一總體方面，本發明提供了多層封裝薄膜，其中，所述等離子體聚合物包含選自下述群組中的成員：六甲基二矽氧烷、呋喃、己烷以及它們的組合。

在另一總體方面，本發明提供了多層封裝薄膜，其中，所述丙烯酸聚合物包含選自下述群組中的成員：丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基丙烯酸酯、聚丙烯醯胺、乙烯-丙烯酸共聚物以及它們的組合。

在另一總體方面，本發明提供了多層封裝薄膜，其中，單層所述無機薄膜的厚度為0.1nm至20nm。

在另一總體方面，本發明提供了多層封裝薄膜，其中，單層所述有機薄膜的厚度為20nm至2μm。

在另一總體方面，本發明提供了多層封裝薄膜，其中，所述多層結構包括2至200對所述無機薄膜和所述有機薄膜。

在又一總體方面，本發明提供了一種製備多層封裝薄膜的方法，所述方法包括：在基底上形成含有金屬氧化物的無機薄膜；以及在所述無機薄膜上形成含有聚合物的有機薄膜，其中，在所述基底上形成所述無機薄膜和在所述無機薄膜上形成含有聚合物的有機薄膜交替進行，從而使所述無機薄膜和所述有機薄膜交替堆疊。

在另一總體方面，本發明提供了一種製備多層封裝薄膜的方法，其中，所述無機薄膜的形成通過原子層沉積實施。

在另一總體方面，本發明提供了一種製備多層封裝薄膜的方法，其中，所述有機薄膜的形成通過化學氣相沉積或原子層沉積實施。

在另一總體方面，本發明提供了一種製備多層封裝薄膜的方法，其中，所述有機薄膜的形成通過在所述無機薄膜上塗覆丙烯酸單體然後對該塗層進行UV-固化實施。

在另一總體方面，本發明提供了一種製備多層封裝薄膜的方法，其中，所述無機薄膜的形成和/或所述有機薄膜的形成在約20℃至約120℃的溫度下實施。

在另一總體方面，本發明提供了一種製備多層封裝薄膜的方法，其中，所述原子層沉積包括在移動的基底上以空間方式排列所述無機薄膜的原材料。

在又一總體方面，本發明提供了一種製造多層封裝薄膜的裝置，所述裝置包括：基底裝載單元，基底裝載在該基底裝載單元上；在所述基底上沉積無機薄膜的無機薄膜沉積單元；在所述無機薄膜上沉積有機薄膜的有機薄膜沉積單元，其中，所述無機薄膜沉積單元和所述有機薄膜沉積單元按順序彼此連接，所述基底裝載單元交替移至所述無機薄膜沉積單元和所述有機薄膜沉積單元，從而使所述無機薄膜和所述有機薄膜交替沉積在所述基底上。

在另一總體方面，本發明提供了一種製造多層封裝薄膜的裝置，其中，所述有機薄膜沉積單元還包括UV固化單元。

在另一總體方面，本發明提供了一種製造多層封裝薄膜的裝置，其中，通過一個以上連接件將多個無機薄膜沉積單元按順序連接至所述有機薄膜沉積單元。

在另一總體方面，本發明提供了一種製造多層封裝薄膜的裝置，其中，所述多個無機薄膜沉積單元和所述有機薄膜沉積單元交替排列。

在另一總體方面，本發明提供了一種製造多層封裝薄膜的裝置，其中，所述有機薄膜沉積單元排列在按順序連接的單元的末端。

通過以下詳細描述、附圖和權利要求，其它特徵和方面將會顯而易見。

附圖說明

在以下詳細描述中，實施方式僅僅以舉例說明的方式進行描述，因為通過以下詳細描述，各種改變和修改對於本領域技術人員而言將會是顯而易見的。不同附圖中同一附圖標記的使用表明相似或相同的內容。

圖1A為舉例說明無機薄膜的圖。

圖1B至圖1F為舉例說明包括交替堆疊的無機薄膜和有機薄膜的極度柔韌的多層封裝薄膜的圖形。

圖2為舉例說明根據本發明的空間原子層沉積(ALD)的示意圖。

圖3為舉例說明根據本發明的用於使有機薄膜和5nm無機薄膜生長的設備的示意圖。

圖4為舉例說明根據本發明的用於使等離子體聚合物薄膜和0.11nm的氧化鋁薄膜生長的設備的示意圖。

圖5為舉例說明根據本發明的用於製備多層封裝薄膜的裝置的示意圖。

圖6為舉例說明根據本發明的用於製備多層封裝薄膜的裝置的示意圖。

圖7為舉例說明根據本發明的用於製備垂向沉積的膜的多層封裝薄膜的裝置的示意圖。

圖8為根據本發明的所形成的含20對(dyad)無機薄膜和有機薄膜的多層封裝薄膜實例的橫截面的電子顯微照片。

圖9為顯示在根據本發明形成多層封裝薄膜之前與之後的有機發光二極體實例的性能變化的圖形。

圖10為柔韌的有機發光二極體的實例的照片，其中，多層封裝薄膜根據本發明形成。

圖11為顯示在根據本發明的多層封裝薄膜的實例中，隨著包含無機薄膜的對數的改變而變化的水蒸氣穿透率(WVTR)的圖形。

圖12為根據本發明的無機薄膜和8對多層封裝薄膜在彎曲性能方面的比較圖。

圖13為根據本發明的無機薄膜和多層封裝薄膜在彎曲性能方面的比較圖。

圖14顯示根據本發明的8對多層封裝薄膜和200對多層封裝薄膜在中間平面處的彎曲性能的改善。

在附圖和詳細描述中，除非另有說明，否則相同的附圖標記應當理解為是指相同的元素、特徵和結構。附圖可不是等比例的，出於清楚、舉例說明和方便的目的，可以放大附圖中元素的相關尺寸、比例和描述。

具體實施方式

以下詳細描述有助於全面理解本文所述的方法、裝置和/或系統。然而，本文所述的體系、裝置和/或方法的各種改變、修改和等同物對本領域技術人員而言會是顯而易見的。所描述的加工步驟和/或操作的進程是舉例說明，然而，本領域公知這些順序和/或操作不限於本文所述的那些順序和/或操作，並且可以改變，但必須以一定的秩序發生的步驟和/或操作除外。此外，出於清楚和簡潔考慮，可以省略對本領域普通技術人員公知的功能和結構的描述。

本文描述的特徵可以不同形式實現，而不限於本文所述的實施例。此外，本文描述的實施例可使本發明更加深入和全面，並可對本領域普通技術人員描述本發明的所有範圍。

在下文中，本發明的實施方式將會結合附圖進行詳細說明，從而使本領域技術人員可以容易實施本發明。然而，應當注意，本發明不限於具體實施方式，而是可以多種不同的其它方式實施。出於簡要說明的目的，在附圖中，可忽略與說明書無關的部分，在整個文件中，類似的附圖標記表示類似部分。

在本發明的整個文件中，用於定義一個元件與另一元件的連接的術語「連接於」或「耦合於」包括兩種情況：一元件「直接連接或耦合於」另一元件；以及一元件通過又一元件「以電連接或耦合於」另一元件。

在本發明的整個文件中，用於定義一個元件相對於另一元件的位置的術語「在……上(on)」包括兩種情況：一個元件與另一元件相鄰；以及任何其它元件存在於這兩個元件之間。

在本發明的整個文件中，文件中使用的術語「包括或包含」和/或「含有或包含有」是指除非另有說明，否則除了所描述的成分、步驟、操作和/或元件外，並不排除一個或一個以上其它成分、步驟、操作和/或元件的存在或添加。在本發明的整個文件中，術語「大約或約」或「基本上」意指在可允許的誤差條件下接近指定的數值或範圍，並意於避免由任何不合理的第三方非法或不公平地使用用於理解本發明所公開的精確數值或絕對數值。在本發明的所有文件中，術語「……的步驟(step of)」不是指「用於……的步驟(step for)」。

在本發明的整個文件中，包括在馬庫什形式的描述中的術語「……的組合」是指一個或一個以上選自馬庫什形式中所描述的成分、步驟、操作和/或元件組成的組中的成分、步驟、操作和/或元件的混合或組合，由此，該術語指公開內容包括一個或一個以上選自馬庫什形式的組中的成分、步驟、操作和/或元件。

在本發明的整個文件中，「A和/或B」形式的短語是指「A,B或者A和B」。

在本發明的整個文件中，術語「等離子體聚合物」是指通過將單分子有機材料轉換為等離子體中的高反應性自由基並在基底表面進行自由基聚合反應形成的聚合物。

下文中，將結合附圖對本發明的說明性描述和實施例進行詳細說明。然而，本發明不限於這些說明性描述、實施例和附圖。

鑑於背景技術說明的內容，本發明提供一種極度柔韌的封裝薄膜以及製備這種極度柔韌的多層封裝薄膜的方法和裝置。

然而，有待通過本發明克服的局限性並不限於上述局限性。儘管本文沒有描述，但是本領域技術人員從以下描述中可清楚地理解有待通過本發明克服的其它局限性。

在根據本發明的多層封裝薄膜中，將無機材料分成多層，從而可降低每一無機薄膜的厚度。因此，可降低無機材料的易碎性並且可改善整個薄膜的柔韌性。此外，在無機薄膜之間插入的有機薄膜可比無機薄膜更有彈性，因此可發揮改善整個薄膜的彎曲屬性的作用。

此外，即使水蒸氣或氧透過存在於一些無機薄膜中的裂縫，但可延長使水蒸氣或氧得以通過的路徑。因此，可大大加強抑制水蒸氣透過的效果。

根據本發明的用於製備所述極度柔韌的多層封裝薄膜的裝置在同一裝置中沉積無機材料和有機材料，並因此在製備極度柔韌的多層封裝薄膜時，可減少加工時間。

上述發明內容僅僅是舉例說明，並不意於以任何方式限制本發明。除了上述舉例說明的方面、實施方式和特徵，通過參考附圖和以下詳細說明，其它方面、實施方式和特徵會變得顯而易見。

在本發明的一個總體方面，極度柔韌的多層封裝薄膜包含含有金屬氧化物的在基底上形成的無機薄膜，以及含有聚合物的在所述無機薄膜上形成的有機薄膜。所述無機薄膜和所述有機薄膜以多層結構形式彼此交替堆疊。

如圖1所示，根據本發明的多層封裝薄膜可通過按順序堆疊無機薄膜100(例如，A2O3)和有機薄膜200(例如，等離子體聚合物[P.P])形成，但可以不限於此。例如，所述多層封裝薄膜的對數可為，但不限於，約2對至約200對。例如，所述多層封裝薄膜的對數可為，但不限於，約2對至約200對，約4對至約200對，約8對至約200對，約10對至約200對，約20對至約200對，約50對至約200對，約70對至約200對，約100對至約200對，約130對至約200對，約150對至約200對，約180對至約200對，約2對至約180對，約4對至約180對，約8對至約180對，約10對至約180對，約20對至約180對，約50對至約180對，約70對至約180對，約100對至約180對，約130對至約180對，約150對至約180對，約2對至約150對，約4對至約150對，約8對至約150對，約10對至約150對，約20對至約150對，約50對至約150對，約70對至約150對，約100對至約150對，約130對至約150對，約2對至約130對，約4對至約130對，約8對至約130對，約10對至約130對，約20對至約130對，約50對至約130對，約70對至約130對，約100對至約130對，約2對至約100對，約4對至約100對，約8對至約100對，約10對至約100對，約20對至約100對，約50對至約100對，約70對至約100對，約2對至約70對，約4對至約70對，約8對至約70對，約10對至約70對，約20對至約70對，約50對至約70對，約2對至約50對，約4對至約50對，約8對至約50對，約10對至約50對，約20對至約50對，約2對至約20對，約4對至約20對，約8對至約20對，約10對至約20對，約2對至約10對，約4對至約10對，約8對至約10對，約2對至約8對，約4對至約8對，或約2對至約4對。隨著多層封裝薄膜的對數的增加，每一無機薄膜100的厚度變小，並且使水蒸氣得以透過無機薄膜100的裂縫的路徑(例如，通過圖1A至1C中的指示箭頭說明的)延長，因此可改善抑制水蒸氣透過的屬性。此外，柔韌性可因有機薄膜200的彈性而被改善。

根據本發明的說明性描述，所述金屬氧化物可包括，但不限於氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鋅、氧化矽(SiO2)、氮化矽(Si3N4)、碳化矽(SiC)、氮氧化矽(Si2N2O)、碳氧化矽(SiOC)以及它們的組合。

根據本發明的說明性描述，單層無機薄膜的厚度可為，但不限於，約0.1nm至約20nm。例如，所述無機薄膜的厚度可為，但不限於，約0.1nm至約20nm,約1nm至約20nm,約2.5nm至約20nm,約5nm至約20nm,約10nm至約20nm,約0.1nm至約10nm,約1nm至約10nm,約2.5nm至約10nm,約5nm至約10nm,約0.1nm至約5nm,約1nm至約5nm,約2.5nm至約5nm,約0.1nm至約2.5nm,約1nm至約2.5nm,或者約0.1nm至約1nm。

根據本發明的說明性描述，封裝薄膜中所有無機薄膜層的集合體的總厚度為，但不限於，約0.1nm至約20nm。例如，所述無機薄膜的組合厚度可為，但不限於，約0.1nm至約20nm,約1nm至約20nm,約2.5nm至約20nm,約5nm至約20nm,約10nm至約20nm,約0.1nm至約10nm,約1nm至約10nm,約2.5nm至約10nm,約5nm至約10nm,約0.1nm至約5nm,約1nm至約5nm,約2.5nm至約5nm,約0.1nm至約2.5nm,約1nm至約2.5nm,或約0.1nm至約1nm。

根據本發明的說明性描述，所述聚合物可包括，但不限於，等離子體聚合物、丙烯酸聚合物以及它們的組合。例如，所述等離子體聚合物可包括，但不限於，六甲基二矽氧烷(下文中，在一些情況下稱為「HMDSO」)、1,4-環氧-1,3-丁二烯(下文中，在一些情況下稱為「呋喃」)、己烷以及它們的組合。例如，所述丙烯酸聚合物可包括，但不限於，丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基丙烯酸酯、聚丙烯醯胺、乙烯-丙烯酸共聚物以及它們的組合。

根據本發明的說明性描述，單層有機薄膜200的厚度可為，但不限於，約20nm至約2μm。例如，所述有機薄膜的厚度可為，但不限於，約20nm至約2μm,約50nm至約2μm,約100nm至約2μm,約300nm至約2μm,約500nm至約2μm,約700nm至約2μm,約900nm至約2μm,約1μm至約2μm,約20nm至約1μm,約50nm至約1μm,約100nm至約1μm,約300nm至約1μm,約500nm至約1μm,約700nm至約1μm,約900nm至約1μm,約20nm至約900nm,約50nm至約900nm,約100nm至約900nm,約300nm至約900nm,約500nm至約900nm,約700nm至約900nm,約20nm至約700nm,約50nm至約700nm,約100nm至約700nm,約300nm至約700nm,約500nm至約700nm,約20nm至約500nm,約50nm至約500nm,約100nm至約500nm,約300nm至約500nm,約20nm至約300nm,約50nm至約300nm,約100nm至約300nm,約20nm至約100nm,約50nm至約100nm,或約20nm至約50nm。

如果根據本發明的多層封裝薄膜設置於其中張力和壓縮力可彼此抵消的中間平面，由彎曲引起的裂縫出現的可能性可降低，但是本發明可以不限於此。例如，如果將相同材料用於多層薄膜的上部部件和下部部件，則該多層封裝薄膜可設置於中間平面，但不限於此。理論上，如果上部部件和下部部件完全對稱，則張力和/或壓縮力不施加於中間平面。因此，也可抑制裂縫的出現。然而，在實踐過程中，不能實現完全對稱。因此，可產生一定程度的張力和/或壓縮力，但是本發明可以不限於此。

在本發明的另一總體方面，極度柔韌的多層封裝薄膜的製備方法包括在基底上形成含有金屬氧化物的無機薄膜；以及在所述無機薄膜上形成含有聚合物的有機薄膜。在所述基底上形成所述無機薄膜和在所述無機薄膜上形成含有聚合物的有機薄膜交替進行，從而使所述無機薄膜和所述有機薄膜彼此交替堆疊。關於前述的本發明的總體方面的所有描述可適用於根據該總體方面的極度柔韌的多層封裝薄膜。

根據本發明的說明性描述，所述無機薄膜的形成可通過原子層沉積(ALD)實施。如果通過原子層沉積形成所述無機薄膜，則可形成厚度較小的無機薄膜，所述厚度為，但不限於，約20nm或更少。例如，所述無機薄膜的厚度可為，但不限於，約20nm或更少，約18nm或更少，約16nm或更少，約14nm或更少，約12nm或更少，約10nm或更少，約8nm或更少，約6nm或更少，約4nm或更少，約2nm或更少，約1nm或更少，或約0.5nm或更少。

根據本發明，所述有機薄膜的形成可通過化學氣相沉積或原子層沉積實施。例如，如果所述有機薄膜含有等離子體聚合物，則所述有機薄膜可通過將有機單體轉換為等離子體中的自由基並進行自由基聚合反應形成，但本發明可不限於此。用於形成等離子體聚合物的單體沒有特別限定。任何有機單體均可用於沉積所述等離子體聚合物，但本發明可不限於此。例如，所述單體可包括，但不限於，HMDSO(六甲基二矽氧烷)、呋喃(1,4-環氧-1,3-丁二烯)、己烷以及它們的組合。例如，如果所述有機薄膜包含丙烯酸聚合物，則所述有機薄膜可通過塗覆單體然後進行UV固化形成，但是本發明可不限於此。例如，所述丙烯酸聚合物可包括，但不限於，丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基丙烯酸酯、聚丙烯醯胺、乙烯-丙烯酸共聚物以及它們的組合。基於單體的塗層厚度和/或UV射線的強度，根據本發明的單層有機薄膜的厚度可為，但不限於，約20nm至約2μm。

根據本發明的所述無機薄膜和/或所述有機薄膜的沉積可在，但不限於在，室溫(約20℃)至約120℃之間的溫度下實施。例如，所述無機薄膜和/或所述有機薄膜的沉積可在，但不限於在，以下溫度下實施：室溫至約120℃，約30℃至約120℃,約45℃至約120℃,約60℃至約120℃,約75℃至約120℃,約90℃至約120℃,約105℃至約120℃,室溫至約105℃,約30℃至約105℃,約45℃至約105℃,約60℃至約105℃,約75℃至約105℃,約90℃至約105℃,室溫至約90℃,約30℃至約90℃,約45℃至約90℃,約60℃至約90℃,約75℃至約90℃,室溫至約75℃,約30℃至約75℃,約45℃至約75℃,約60℃至約75℃,室溫至約60℃,約30℃至約60℃,約45℃至約60℃,室溫至約45℃,約30℃至約45℃,或者室溫至約30℃。

在本發明的又一總體方面，用於製造極度柔韌的多層封裝薄膜的裝置包含：基底裝載單元，基底裝載在該基底裝載單元上；在所述基底上沉積無機薄膜的無機薄膜沉積單元；以及在所述無機薄膜上沉積有機薄膜的有機薄膜沉積單元。所述無機薄膜沉積單元和所述有機薄膜沉積單元按順序彼此連接，所述基底裝載單元交替移至所述無機薄膜沉積單元和所述有機薄膜沉積單元，從而使所述無機薄膜和所述有機薄膜在所述基底上彼此交替沉積。

通過ALD將根據本發明的無機薄膜沉積在基底上。為了高速沉積所述無機薄膜，可採用空間原子層沉積(空間ALD)代替一般使用的時間原子層沉積(時間ALD)。如圖2所示，空間ALD是指在移動基底上，在空間上排列用於原子層的原料模塊。與時間ALD(其中，重複注入和排出原料持續較短時間)相比，空間ALD的加工時間可大大縮短。例如，如果使用空間原子層沉積設備製備包含厚度為約5nm的無機薄膜的多層封裝薄膜，則可使用圖3中示意性圖示的設備。根據所述設備的設計，等離子體聚合物模塊可使等離子體聚合物在單一模塊中生長至理想厚度。

如圖4所示，根據本發明的一個實施例，按順序堆疊等離子體聚合物薄膜和厚度為約0.11nm的氧化鋁薄膜(一個循環)所需的模塊數目可顯著減少，因此，可簡化加工設備。即使使用這種簡化的加工設備，也可短時間內製備具有高柔韌性且有利於有機發光二極體的水蒸氣穿透率(WVTR)條件的多層封裝薄膜。

如圖5所示，根據本發明的有機薄膜沉積單元可包括，但不限於，排列在單體注射單元兩側的UV固化單元。

如圖5所示，在根據本發明的用於製造多層封裝薄膜的裝置中，無機薄膜沉積單元和有機薄膜沉積單元可交替排列，或者如圖6所示，有機薄膜沉積單元可首先設置或最後設置。可在同一裝置中的獨立空間中操作無機薄膜沉積單元和有機薄膜沉積單元，但本發明不限於此。

如果所形成的根據本發明的多層封裝薄膜面積大，則所述多層封裝薄膜可如圖7所示垂直形成。

下文會對本發明的實施例詳細說明。然而，本發明可不限於此。

實施例

為了製備多層封裝薄膜，通過原子層沉積來沉積作為無機材料的氧化鋁薄膜，並且通過使用等離子體的氣相自由基聚合反應器沉積作為有機材料的聚合物薄膜。為了製備氧化鋁薄膜的原子層沉積，將三甲基鋁(TMA)用作鋁原料並將水用作氧化劑。在約80℃下實施氧化鋁薄膜的原子層沉積。在一個反應循環中，氧化鋁薄膜可生長至約0.11nm厚。

為了使等離子體聚合物生長，將HMDSO(六甲基二矽氧烷)、呋喃(1,4-環氧-1,3-丁二烯)或己烷用作有機單體。使用氬(Ar)載運氣體將原料供應至約50W的等離子體中，在基底表面對等離子體中所生成的原料的自由基進行自由基聚合，從而形成聚合物。所形成的等離子體聚合物是透明的，並且以約50nm/分鐘的速度沉積。

圖8提供所形成的多層封裝薄膜的電子顯微照片。圖8的電子顯微照片表明其中20對厚約1nm的氧化鋁和厚約20nm的等離子體聚合物堆疊的結構。本發明證實即使在有機發光二極體上形成多層封裝薄膜之後，所述有機發光二極體的性能也沒有改變。如圖9所示，在發光性、電流密度和電流效率方面，包含多層封裝薄膜的有機發光二極體等同於或優於形成多層封裝薄膜之前的有機發光二極體。圖10為包含所述多層封裝薄膜的高度柔韌的有機發光二極體。本發明證實包含多層封裝薄膜的有機發光二極體具有高柔韌性。

多層封裝薄膜的水蒸氣穿透率主要取決於無機薄膜的屬性。可從圖11所示的水蒸氣穿透率(下文稱「WVTR」)看出多層封裝薄膜抑制水蒸氣透過的效果。可通過測量具有一定電導性的鈣被穿透所述多層封裝薄膜的水蒸氣氧化並變成不具有電導性的氧化鈣的時間得到WVTR

對薄膜的彎曲屬性的評價

圖12顯示在對單一氧化鋁薄膜和8對多層封裝薄膜進行10,000個循環的彎曲測試之前和之後使用鈣測試的試驗結果，所述氧化鋁薄膜厚約20nm，所述多層封裝薄膜的彎曲半徑為約3cm，約2cm，約1cm，以及約0.5cm。在彎曲測試之前(「準備」)，鈣在所述單一氧化鋁薄膜中和在所述8對多層封裝薄膜中完全氧化分別需要約18小時和約25小時。隨著時間增加，抑制水蒸氣透過的屬性得以改善。因此，隨著時間增加，WVTR降低。在彎曲半徑約3cm條件下的10,000個循環的彎曲測試中，單一氧化鋁薄膜中鈣完全還原需要約14小時。然而，在多層封裝薄膜中，還原的鈣的量相對很少。在用更小的彎曲半徑進行彎曲測試時，單一氧化鋁薄膜中的時間有顯著縮短的傾向，但是多層封裝薄膜的時間幾乎沒有改變。因此，本發明證實即使在以約1cm的彎曲半徑進行彎曲測試10,000個循環，抑制水蒸氣透過的屬性也幾乎不變。然而，在以約0.5cm的彎曲半徑進行彎曲測試時，單一氧化鋁薄膜和多層封裝薄膜均完全失去抑制水蒸氣透過的屬性。如圖13所示，在20對和200對多層封裝薄膜中，即使以約0.5cm的彎曲半徑進行彎曲測試10,000個循環，水蒸氣透過的降低速率為約20％。因此，可以看出它們仍具有抑制水蒸氣透過的屬性。

圖14顯示8對多層封裝薄膜和200對多層封裝薄膜的中間平面處的彎曲屬性。將相同的材料(聚萘二甲酸乙二酯[PEN])用於多層封裝薄膜的上部部件和下部部件，由此可將多層封裝薄膜設置在中間平面處。如圖14所示，與不設置在中間平面處的所述多層封裝薄膜相比，當將所述多層封裝薄膜設置在中間平面處時，其彎曲屬性得以改善。這可能是因為與不設置在中間平面處的所述多層封裝薄膜相比，張力和/或壓縮力不施加於設置在中間平面處的多層封裝薄膜，因此，可抑制裂縫的出現。

儘管本發明包括具體實施例，但對於本領域普通技術人員來說顯而易見的是可在不背離權利要求的實質和範圍及其等同方案的條件下，可在這些實施例中進行各種形式和細節的改變。本文描述的實施例應當理解為僅僅是描述性的，並不意於限制本發明。各實施例中的特徵和方面的描述應當理解為可適用於其它實施例的類似特徵或方面。如果以不同順序實施所描述的技術，和/或如果以不同方式組合和/或替代所描述的系統、結構、設備或電路中的部件或者用其它部件或其等同物進行補充，則可實現適當結果。因此，本發明的範圍不是由詳細的說明書所限定的，而是通過權利要求及其等同方案限定，在權利要求及其等同物範圍內的所有改變均被理解為包括在本發明中。