从发光界面到柔性封装
柔性光电子器件既要保持发光与电学性能,也要承受弯曲、拉伸和环境侵蚀。研究围绕发光材料的表面调控、聚合物/无机复合阻隔层,以及原子层工艺与装备展开,将薄膜结构设计与器件验证相连接。

调控界面
通过配体、缺陷钝化与氧化物保护,协调量子点的发光效率与稳定性。
兼顾阻隔与变形
结合聚合物的柔顺性和无机层的致密性,研究水汽阻隔、应力与界面可靠性。
连接工艺与装备
围绕前驱体隔离、基底运动与薄膜均匀性,研究空间原子层沉积及其器件应用。
让表面保护与发光性能相协调
量子点具有可调的发光特性,但表面缺陷、配体状态和环境侵蚀会影响性能。原子尺度的界面调控为发光材料提供保护,也需要避免处理过程对发光层造成损伤。
在致密保护层中保留变形能力

多层结构与中性轴设计
PDMS/Al2O3 纳米层叠结构将柔性聚合物与致密无机层结合。2021 年研究通过调控子层厚度、界面和中性轴位置,减轻弯曲时阻隔层承受的应变,并在蓝光 OLED 上验证封装效果。
从表面沉积到聚合物内部渗入
ALD 在表面逐层形成薄膜;原子层渗入(ALI)则将无机组分引入聚合物内部。2022 年工作结合 SiO2 掺杂与 ALI 研究可拉伸 PDMS 封装;2024 年工作进一步结合 ALI 与紫外固化,提高复合层致密性。
2021 年论文中,2.5 对 PDMS/Al2O3 层叠结构的水汽透过率量级。
2024 年可穿戴传感器论文中,拉伸条件下复合阻隔层的水汽透过率。
数值分别来自相应论文的材料结构与测试条件;不同封装体系的指标需结合变形状态和测试环境理解。蓝光 OLED 研究 · 可穿戴阻隔层研究
从薄膜指标走向器件可靠性
薄膜的水汽透过率只是评价的一部分。研究进一步考察发光寿命、封装应力、拉伸适应性,以及液体环境中传感器的稳定性。
蓝光 OLED 与柔性发光材料
在 OLED 上评估多层封装的工作寿命;在可拉伸 PDMS 复合层中研究量子点发光的环境稳定性,连接材料保护与柔性显示需求。
Micro-LED 的应力调节
利用等离子体 ALD SiO2 的压应力与热 ALD Al2O3 的拉应力相互平衡,获得接近零应力的纳米层叠结构,并开展 Micro-LED 封装验证。
可穿戴应变传感器
研究 ALI 与紫外交联形成的阻隔层,在 PBS、KOH 和葡萄糖溶液等环境中测试传感器稳定性与信号响应。
上述工作分别针对不同器件与封装体系,研究验证尚不能直接等同于完整柔性屏或临床设备的产品性能。
以空间隔离和基底运动实现逐层生长
时间隔离 ALD 通过交替供气与吹扫完成反应循环。空间 ALD(SALD)将前驱体反应区在空间上分开,以惰性气体隔离,配合基底与供气头的相对运动,使表面依次经历各反应区。
模块化供气与运动优化
2017 年研究提出集成模块化注入器的直线运动装置,结合运动曲线优化,研究供气和基底运动对沉积过程的影响。
大面积光伏组件中的工艺验证
2025 年工作利用自建模块化多通道 SALD 装备制备 SnO2 电子传输层,并在大面积反式钙钛矿太阳能组件中验证。这为大面积薄膜工艺提供了器件层面的证据;该工作未展示柔性光伏组件。

- 空间分区分离不同前驱体,减少气相混合。
- 相对运动基底依次经过反应与隔离区域。
- 表面反应利用自限反应控制逐层生长。
- 工艺评价结合均匀性、薄膜性质与器件表现。
装备原理与模型研究也可参阅 集成计算与人工智能 方向。
从界面材料到器件与装备
精选八篇研究论文,涵盖发光材料、柔性阻隔、器件封装与空间 ALD 装备。点击论文入口查看方法、数据及适用条件。
柔性纳米层叠与中性轴设计
Flexible PDMS/Al2O3 Nanolaminates for the Encapsulation of Blue OLEDs
优化聚合物/无机子层和界面,并通过结构设计提高弯曲稳定性与器件寿命。
Y. Li, Y. Xiong, W. Cao, Q. Zhu, Y. Lin, Y. Zhang, M. Liu, F. Yang, K. Cao, R. Chen.
Advanced Materials Interfaces 8, 2100872 (2021).
SiO2 掺杂与原子层渗入
Stretchable PDMS Encapsulation via SiO2 Doping and Atomic Layer Infiltration for Flexible Displays
通过掺杂与 ALI 构筑透明、可拉伸的 PDMS 复合层,研究阻隔与发光材料保护。
Y. Zhang, D. Wen, M. Liu, Y. Li, Y. Lin, K. Cao, F. Yang, R. Chen.
Advanced Materials Interfaces 9, 2101857 (2022).
渗入与紫外交联协同致密化
Two-step construction of KPDMS/Al2O3 ultra-barriers for wearable sensors
结合 ALI 与紫外固化,研究复合阻隔层及液体环境中的应变传感器稳定性。
D. Wen, R. Yuan, F. Yang, R. Chen.
Dalton Transactions 53, 14656–14664 (2024).
原子尺度的薄膜应力调节
Atomic-scale stress modulation of nanolaminate for micro-LED encapsulation
组合压应力 SiO2 与拉应力 Al2O3,平衡纳米层叠结构应力并开展器件验证。
D. Wen, J. Hu, R. Yuan, W. Li, K. Cao, R. Chen.
Nanoscale 16, 4760–4767 (2024).
配体辅助阴离子交换
Highly Efficient Blue Perovskite Quantum Dots Light-Emitting Diodes Based on Ligand-Assisted Anion Exchange Method
围绕蓝光钙钛矿量子点的材料调控和 LED 器件性能展开研究。
Z. Lei, M. Wang, X.-D. Zhang, K. Cao, Z. Wang, Y. Wen, R. Chen.
ACS Applied Electronic Materials 5, 4125–4133 (2023).
纳米晶的缺陷钝化与保护
Stabilization of CsPbBr3 Nanocrystals via Defect Passivation and Alumina Encapsulation for High-Power Light-Emitting Diodes
将表面缺陷调控与氧化铝封装结合,研究高功率照明条件下的发光稳定性。
M. Wang, Z. Lei, C. Du, Y. Wen, B. Shan, K. Cao, R. Chen.
ACS Applied Nano Materials 6, 6480–6487 (2023).
SALD 电子传输层的组件验证
Scalable deposition of SnO2 ETL via SALD for large-area inverted perovskite solar modules
以自建 SALD 装备制备 SnO2 薄膜,研究均匀性、电子传输与大面积钙钛矿组件性能。
X. Jiang, B. Shan, G. Ma, Y. Xu, X. Yang, W. Zhou, C. Li, F. Yang, R. Chen.
Chemical Engineering Journal 505, 159629 (2025).
模块化注入器与直线运动装置
Modular injector integrated linear apparatus with motion profile optimization for spatial atomic layer deposition
研究模块化注入器、直线运动机构及运动曲线优化与沉积过程之间的联系。
X. Wang, Y. Li, J. Lin, B. Shan, R. Chen.
Review of Scientific Instruments 88, 115108 (2017).