對阻擋膜進行邊緣密封的方法
【專利說明】
[00011本申請是向中國國家知識產權局提交的申請日為2009年12月3日的標題為"對阻 擋膜進行邊緣密封的方法"的第200980151910.7號申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本發明總地涉及多層薄膜阻擋組合物，更具體地講，涉及具有抵抗側面的濕氣和 氣體擴散而被密封邊緣的多層薄膜阻擋組合物。
【背景技術】
[0003] 已知的是具有阻擋材料和聚合物材料的交替層的多層薄膜阻擋組合物。通常通過 沉積(例如通過氣相沉積)阻擋材料和聚合物材料的交替層而形成這些組合物。如果聚合物 層沉積在基底的整個表面上，那么聚合物層的邊緣被暴露于氧、濕氣和其它污染物。這潛在 地允許濕氣、氧或其它污染物從組合物的邊緣從側面擴散到包封好的環境敏感器件中，如 圖1所示。多層薄膜阻擋組合物100包括基底105及去耦材料110和阻擋材料115的交替層。圖 1的比例在豎直方向上被極大地擴大了。基底105的面積通常將從幾平方厘米變化至幾平方 米。阻擋層115通常為幾百埃厚，而去耦層110通常小于十微米厚。濕氣和氧的側面擴散速率 有限，最終這將危及包封。減少邊緣擴散的問題的一種方式是設置長的邊緣擴散路徑。然 而，這減小了可用于有效的環境敏感器件的基底的面積。此外，這樣僅僅是減少了該問題， 而沒有消除該問題。
[0004] 當對包括多層薄膜阻擋組合物的基底進行劃線和分離來制成單個的組件時，將會 出現類似的邊緣擴散問題。
[0005] 因此，需要一種邊緣密封的阻擋膜組合物和一種制造這種組合物的方法。
【發明內容】
[0006] 本發明通過提供一種制造邊緣密封的包封環境敏感器件的方法解決了這種需求。 在一個實施例中，所述方法包括以下步驟:在基底上設置具有接觸件的環境敏感器件;與環 境敏感器件相鄰地沉積去耦層，去耦層具有不連續區域并且覆蓋環境敏感器件而且在包封 環境敏感器件的步驟期間不覆蓋接觸件，利用印刷工藝沉積去耦層;與去耦層相鄰地沉積 第一阻擋層，第一阻擋層具有比去耦層的不連續區域大的第一區域并且覆蓋去耦層，第一 阻擋層具有覆蓋接觸件的第二區域，去耦層被密封在第一阻擋層的邊緣和基底的邊緣之間 或者密封在第一阻擋層的邊緣和可選的第二阻擋層的邊緣之間；從接觸件去除第一阻擋層 的第二區域，其中，去耦層的沉積和第一阻擋層的沉積是在不存在掩模的情況下完成的，其 中，阻擋層包括無機材料，去耦層包括聚合物。
[0007]在另一實施例中，所述方法包括以下步驟:在基底上設置具有接觸件的環境敏感 器件;利用熱梯度沉積聚合物去耦層，聚合物去耦層與環境敏感器件相鄰，聚合物去耦層具 有不連續區域并且覆蓋環境敏感器件并且在包封環境敏感器件的步驟期間不覆蓋接觸件； 與聚合物去耦層相鄰地沉積第一阻擋層，第一阻擋層具有比聚合物去耦層的不連續區域大 的區域并且覆蓋聚合物去耦層，聚合物去耦層密封在第一阻擋層的邊緣和基底的邊緣之間 或者密封在第一阻擋層的邊緣和可選的第二阻擋層的邊緣之間，其中，去耦層的沉積和第 一阻擋層的沉積是在不存在掩模的情況下完成的，其中，阻擋層包括無機材料。
[0008] "相鄰地"在這里是指"與· ??挨著"，但不必是"與·· ?直接挨著"。可以在基 底和阻擋堆疊件之間以及在阻擋堆疊件和環境敏感器件之間等設置有另外的層。
【附圖說明】
[0009] 圖1是現有技術的阻擋組合物的剖視圖。
[0010] 圖2是本發明的邊緣密封的包封環境敏感器件的一個實施例的剖視圖。
[0011] 圖3示出了在沒有密封件的情況下在60°C和90%的相對濕度下經750小時之后的 結果良好的阻擋層。
[0012] 圖4示出了在60 °C和90 %的相對濕度下經750小時之后的結果良好的邊緣密封。 [0013]圖5示出了在60 °C和90 %的相對濕度下經750小時之后的不合格的邊緣密封。
[0014] 圖6示出了基底和掩模布置的一個實施例的剖視圖和所得密封件的平面圖。
[0015] 圖7示出了基底和掩模布置的另一實施例的剖視圖和所得密封件的平面圖。
[0016] 圖8示出了根據本發明制造的邊緣密封的包封環境敏感器件的一個實施例的剖視 圖。
[0017] 圖9是示出了在基底上具有接觸件的環境敏感器件的示意圖。
[0018] 圖10是示出了覆蓋環境敏感器件和接觸件的阻擋層的示意圖。
[0019] 圖11是示出了覆蓋環境敏感器件的去耦層的示意圖。
[0020] 圖12是示出了覆蓋環境敏感器件而不覆蓋接觸件的硬涂層的示意圖。
[0021] 圖13是示出了沉積在接觸件上的剝離層(release layer)的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]圖2示出了邊緣密封的包封環境敏感器件400。如果期望的話，基底405可以在制造 該器件之后被去除。環境敏感器件430包封在一側上的初始阻擋堆疊件422和另一側上的附 加阻擋堆疊件440之間。另一初始阻擋堆疊件420在基底405和初始阻擋堆疊件422之間。
[0023] 環境敏感器件可以是需要被保護以免受濕氣、氣體或其它污染物影響的任何器 件。環境敏感器件包括但不限于有機發光器件、液晶顯示器、利用電泳墨水的顯示器、發光 二極管、發光聚合物、電致發光器件、磷光器件、有機光電器件、無機光電器件、薄膜電池、具 有通孔的薄膜器件、微機電系統(MEMS)、電光聚合物調制器和它們的組合。
[0024] 作為可選的基底可以是任一適合的基底，并且可以是剛性的或柔性的。適合的基 底包括但不限于：聚合物，例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或高 溫聚合物，高溫聚合物例如為聚醚砜(PES)、聚酰亞胺或Transphan?(可從德國Weil am Rhein GMBH的Lofo High Tech Film得到的玻璃轉變溫度高的環烯烴聚合物）（包括其上具 有阻擋堆疊件的聚合物）；金屬和金屬箱;紙;纖維;玻璃，包括柔性薄玻璃片(例如，可從康 寧公司(Corning Inc.)得到的玻璃代碼為0211的柔性玻璃片，這種特殊的柔性薄玻璃片具 有小于0.6mm的厚度，并且在半徑為大約8英寸時將會彎曲）；陶瓷;半導體;娃和它們的組 合。
[0025]阻擋堆疊件420具有面積大于去耦層410的面積的阻擋層415,阻擋層415對阻擋層 415的區域內的去耦層410進行密封。阻擋堆疊件422具有兩層阻擋層415、417和兩層去耦層 410、412。阻擋層415的面積大于去耦層410、412的面積，阻擋層415對阻擋層415的區域內的 去耦層410、412進行密封。存在第二阻擋層417。因為去耦層410、412密封在被阻擋層415覆 蓋的區域內，所以周圍的濕氣、氧和其它污染物不能通過去耦層擴散到環境敏感器件。 [0026]附加阻擋堆疊件440在環境敏感器件430的另一側。阻擋堆疊件440包括可以大致 具有相同尺寸的兩層去耦層410和兩層阻擋層415。阻擋堆疊件440還包括面積大于去耦層 410的面積的阻擋層435,阻擋層435對阻擋層435的區域內的去耦層410進行密封。
[0027]并不要求所有阻擋層的面積都大于所有去耦層的面積，但是必須有至少一層阻擋 層的面積大于至少一層去耦層的面積。如果不是所有的阻擋層的面積大于去耦層的面積， 則面積大于去耦層的面積的阻擋層應當在面積不大于去耦層的面積的阻擋層周圍形成密 封，從而在阻擋組合物內沒有被暴露的去耦層，盡管清楚的是，這是程度的問題。被暴露的 去耦層的邊緣面積越小，邊緣擴散就越少。如果一些擴散是可接受的，那么就不需要完全阻 擋。
[0028]本發明的在諸如PET的聚合物基底上的阻擋堆疊件的氧傳輸速率(OTR)和水蒸氣 傳輸速率(WVTR)的測量值明顯在當前用于滲透測量的工業儀表(Mocon OxTran 2/20L和 Permatran )的檢測限之下。表1示出了對7密耳的PET上的幾個阻擋堆疊件用Mocon (Minneapolis,MN)測量的OTR值和WVTR值（分別根據ASTM F 1927-98和ASTM F 1249-90測 量)以及其它材料的報道值。
[0029]表 1
[0032] (*)38〇C,90%RH,1〇〇%〇2
[0033] ( + )38〇C,1〇〇%RH
[0034] 1-P.F.Carcia，第46屆美國真空協會國際會議，1999年10月
[0035] 2-Langowski，H · C ·，第39屆年度技術會議論文（39th Annual Technical Conference Proceedings)，SVC，398_401頁（1996)
[0036] 3-技術數據表
[0037] 如表1中的數據所示，本發明的阻擋堆疊件提供的氧滲透速率和水蒸氣滲透速率 比涂覆有鋁、氧化硅或氧化鋁的PET的氧滲透速率和水蒸氣滲透速率好幾個數量級。其它阻 擋件涂層的典型的氧滲透速率在大約lcc/m 2/天至大約O.lcc/m2/天的范圍內。本發明的阻 擋堆疊件的氧傳輸速率在23°C和0%的相對濕度下以及在38°C和90%的相對濕度下小于 0.005〇〇/111 2/天。