粘性阻挡膜构造
【专利说明】粘性阻挡膜构造
【背景技术】
[0001] 某些用于制备发光装置的材料诸如有机发光二极管（0LED)和量子点，在暴露于 空气和湿气时会受到氧化损伤，通常导致发光损耗。虽然已知制备阻挡层可有效阻止空气 和湿气渗入，但尝试将此类阻挡层粘结至包含敏感材料的方便聚合物基体时所得的层间粘 附力较差。
【发明内容】
[0002] 本公开涉及在粘合层和相邻阻挡层之间形成具有高抗剥离性的粘结。此类制品特 别适用于制备装置，特别是发光装置，本公开描述了发光装置的组装方法。发光装置包括使 用柔性透明阻挡膜和紫外（UV)辐射可固化（甲基）丙烯酸酯基体的封装系统。例如，湿气 敏感的发光材料可以是设置在膜上的量子点材料，或是包括0LED结构的膜构造。在一个方 面，本公开提供了包括第一阻挡层、第二阻挡层和发光层的装置，各阻挡层至少包括外部聚 合物层，各外部聚合物层具有粘附接触表面；该发光层具有设置在第一阻挡层和第二阻挡 层之间的聚合物基体，其中各粘附接触表面与发光层接触，其中第一阻挡层和第二阻挡层 与发光层之间的剥离强度为至少100克/英寸。在另一方面，本公开提供了包括该装置、设 置用于照明该装置的灯；和设置在灯与装置之间的液晶显示面板的显示器。
[0003] 在又一方面，本公开提供了包括阻挡膜和粘合层的装置。阻挡膜包括：具有相对 的第一主表面和第二主表面的聚合物基材；与第二主表面相邻的无机氧化物层；第二主表 面和无机氧化物层之间的光滑聚合物层；和设置在无机氧化物层上、与光滑聚合物层相对 的外部聚合物层。粘合层被与外部聚合物层相邻设置，其中阻挡膜和粘合层之间的剥离强 度为至少100克/英寸。在又一个方面，本公开提供了包括该装置、设置用于照明该装置的 灯；和设置在灯与装置之间的液晶显示面板。
[0004] 在又一方面，本公开提供了包括阻挡膜和粘合层的装置。阻挡膜包括：具有相对的 第一主表面和第二主表面的聚合物基材；与第二主表面相邻的无机氧化物层；第二主表面 和无机氧化物层之间的光滑聚合物层；和设置在无机氧化物层上、与光滑聚合物层相对的 外部聚合物层。粘合层与外部聚合物层相邻设置，其中阻挡膜和粘合层之间的剥离强度为 至少1〇〇克/英寸。装置还包括第二阻挡膜，该第二阻挡膜具有：具有相对的第三主表面和 第四主表面的第二聚合物基材；与第四主表面相邻的第二无机氧化物层；第四主表面和第 二无机氧化物层之间的第二光滑聚合物层；和设置在第二无机氧化物层上、与第二光滑聚 合物层相对的第二外部聚合物层，其中粘合层与第二无机氧化物层相邻设置且与第二光滑 聚合物层相对。在又一个方面，本公开提供了包括该装置、设置用于照明该装置的灯；和设 置在灯与装置之间的液晶显示面板。
[0005] 在又一个方面，本公开提供了形成装置的方法，该方法包括：在真空室中形成阻挡 膜，该阻挡膜具有外部辐射可固化聚合物层；至少部分固化外部辐射可固化聚合物层以在 阻挡膜上形成粘附接触表面；以及在粘附接触表面形成粘合层。
[0006] 在又一个方面，本公开提供了形成装置的方法，该方法包括：在真空室中形成阻挡 膜，该阻挡膜具有外部辐射可固化聚合物层；至少部分固化外部辐射可固化聚合物层以在 阻挡膜上形成粘附接触表面；将阻挡膜层压至包含可固化聚合物基体的粘合层，使得粘附 接触表面与粘合层接触；以及固化层压体。
[0007] 上述
【发明内容】
并非旨在描述本公开所公开的每个公开的实施例或每种实施方式。 以下附图和【具体实施方式】更具体地说明示例性实施例。
【附图说明】
[0008] 整个说明书都参考了附图，其中类似的附图标号表示类似的元件，并且其中：
[0009] 图1示出了装置的示意性剖视图；并且
[0010] 图2示出了用于形成装置的过程。
[0011] 附图未必按比例绘制。附图中使用的类似标号是指类似的组分。然而，应当理解， 在给定的附图中使用标号指示组分并非旨在限制另一附图中用相同标号标记的组分。
【具体实施方式】
[0012] 本公开提供了装置，特别是发光装置的构造，以及发光装置的组装方法。发光装置 包括使用柔性透明阻挡膜和紫外（UV)辐射可固化（甲基）丙烯酸酯基体的封装系统。例 如，湿气敏感的发光材料可以是设置在膜上的量子点材料，或是包括0LED结构的膜构造。 在一个具体实施例中，发光装置包括高光学透射率阻挡膜、包含量子点的UV可固化（甲基） 丙烯酸酯基体的高阻隔特性、以及UV可固化丙烯酸酯基体对阻挡膜的高粘附力，该粘附力 针对在转换和产品使用期间的耐久性。在一个具体实施例中，所制备的阻挡膜可用于粘结 至其他材料，诸如聚合物热熔融材料、压敏粘合剂、硬质涂层等等。
[0013] 虽然贯穿说明书和权利要求书使用的某些术语很大程度上是本领域技术人员所 熟知的，但可能需要一些解释。应当理解，如本文所用：
[0014] 关于单体的术语"（甲基）丙烯酸酯"是指作为醇与丙烯酸或甲基丙烯酸，例如丙 烯酸或甲基丙烯酸的反应产物形成的乙烯基官能化的烷基酯。
[0015] 术语"（共）聚物"是指均聚物或共聚物。
[0016] 术语"均聚物"是指当在宏观尺度下观察时仅表现出单相物质。
[0017] 现在将具体参照附图对本发明的各种示例性实施例进行描述。可以在不脱离本发 明的实质和范围的前提下，对本公开的示例性实施例进行各种变型和更改。因此，应当理 解，本公开的实施例并不限于下文描述的示例性实施例，而应受权利要求书及其任何等同 物中示出的限制因素控制。
[0018] 在以下说明中参考附图，附图形成说明的一部分，并且其中通过举例说明的方式 示出。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，设想并可进行其他实施例。因此， 以下的【具体实施方式】不应被视为具有限制意义。
[0019] 除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物 理特性的数值在所有情况下均应理解成由术语"约"修饰。因此，除非有相反的说明，否则 在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域 技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望性能而变化。
[0020] 除非本文内容明确指示另外的情况，本说明书和所附权利要求书中所用的单数形 式"一种"、"一个"和"所述"均涵盖具有多个指代物的实施例。除非本文内容以其他方式明 确指出，否则本说明书和所附权利要求中使用的术语"或"通常采用包括"和/或"的意义。
[0021] 若在本文中使用空间相关的术语，包括但不限于"下部"、"上部"、"下面"、"下方"、 "上方"、和"在顶部"，则用于方便描述一个或多个元件相对于另一个元件的空间关系。除了 图中描述的或本文所述的具体方向外，此类空间相关术语涵盖装置在使用或操作时的不同 方向。例如，如果附图中所描绘的对象翻转过来或翻转过来，那么然后先前描述的在其他元 件下方或下面的部分就在那些其他元件上方。
[0022] 如本文所用，例如当元件、部件或层被描述为与另一元件、部件或层形成"一致界 面"，或在另一元件、部件或层"上"、"连接到"、"偶联到"或"接触"另一元件、部件或层时，其 意为例如直接在元件、部件或层上，直接连接到，直接偶联到、直接接触、或居间的元件、部 件或层可能在特定元件、部件或层上、连接到、偶联到或接触特定元件、部件或层。例如，当 元件、部件或层被称为"直接在"另一元件"上"、"直接连接到"另一元件、"直接偶联到"另 一元件或"直接接触"另一元件时，则不存在例如居间的元件、部件或层。
[0023] 目前的液晶显示器（IXD)可呈现NTSC标准的仅50%。而0LED显示器作为一项目 竞争性技术，可呈现大于NTSC标准的100%。采用量子点发射膜（QDEF)使IXD制造商能够 利用其现有技术平台增大色域，而无需对其供应链或技术平台做出重大改变。
[0024] 在一些情况下，QDEF可用于增大IXD在多种应用中的色域，包括电视、监视器、笔 记本电脑和手持装置。期望具有增大的吞吐量的全UV QDEF系统。在一些情况下，某些量子 点的化学性质可能与传统热固化的环氧胺聚合物基体不兼容，从而会限制可用于QDEF构 造的量子点类型。
[0025] 量子点膜和元件被利用于显示器和其他光学构造中。量子点需要与氧气和水隔 离，并且通常分散在聚合物基体中，该聚合物基体随后可密封在柔性透明阻挡膜之间。聚 合物基体可以是热熔性基体、环氧树脂之类的热固化基体，也可以是混合基体，例如辐射可 固化（甲基）丙烯酸酯与环氧胺共混得到的混合基体，这种混合基体需要辐射固化其中的 (甲基）丙烯酸酯，才能在后续的热固化过程期间保持稳定；或者聚合物基体也可以是辐射 可固化（甲基）丙烯酸酯材料，这种基体无需再执行后续热固化过程。
[0026] 已针对要求高光学透射率的氧气和湿气敏感应用开发了柔性透明阻挡膜的连 续卷对卷制造方法。这类卷对卷制造方法的示例以及通过这些方法生产的阻挡膜的示 例可见于例如标题为ACRYLATE COATING MATERIAL(丙烯酸酯涂层材料）的美国专利 5, 440, 446 (Shaw 等人）；标题为 ACRYLATE COMPOSITE BARRIER COATING PROCESS (丙烯酸 酯复合阻隔涂层工艺）的美国专利5, 725, 909(Shaw等人）；标题为ACRYLATE COMPOSITE BARRIER COATING (丙烯酸酯复合阻隔涂层）的美国专利6, 231，939 (Shaw等人）；和 标题为FLEXIBLE HIGH-TEMPERATURE ULTRABARRIER (柔性高温超阻隔）的美国专利 7,018, 713(Padiyath等人）；和标题为GRADIENT COMPOSITION BARRIER(梯度组合物阻隔） 的美国专利公布 2011/0223434(Roehrig 等人）；和标题为 MOISTURE RESISTANT COATING FOR BARRIER FILMS(用于阻挡膜的抗湿涂层）的美国专利公布2012/0003484(Roehrig等 人）；以及标题为QUANTUM DOT FILM(量子点膜）的美国专利申请61/754786 (Nelson等 人）。
[0027] 阻挡膜生产通常在接近真空的环境中使用高Tg聚合物基材进行，在高Tg聚合物 基材上以光滑层的形式施用第一辐射可固化树脂，该第一层可使用例如UV或电子束辐射 固化。接下来，将无机氧化物阻挡层（例如通过溅射）涂覆于光滑层的表面，并以保护层的 形式施用第二辐射可固化树脂，然后使用相同的技术再次进行固化。各对无机氧化物阻挡 层/保护层通常称为"成对层"，并且可将任意期望的多个成对层彼此堆叠以改善阻挡膜的 阻隔性能。电子束固化的益处包括高交联度，和在单体进料中没有光引发剂而以高线速度 进行固化的能力。
[0028] 电子束固化的替代形式是UV固化。通常，对于此类系统来说，灯泡发出的特定紫 外光与混入液体单体的特定光引发剂偶联。选择匹配紫外光发射波长的光引发剂。在一些 情况下，电子束固化的另一个替代形式是可见光固化，在可见光固化中，在液体单体中混合 入特定光引发剂并且选择匹配可见光发射波长的光引发剂。合适的UV光源或可见光源是 本领域中熟知的，并且包括UV LED ;UV激光；UV灯（包括低压杀菌灯、中压和高压灯）；可 见光灯；闪光灯等等。
[0029] 为了进行进一步转换、加工、并实现较长产品寿命，期望高耐久性的QDEF产品，并 且量子点聚合物基体对封装阻挡膜的高粘附力改善了 QDEF的耐久性。UV可固化量子点基 体配方通常对电子束固化的阻挡膜表现出较差的粘附力。本发明令人惊讶并出人意料地发 现，当在阻挡膜构造中对阻挡层叠件中最上面的丙烯酸酯层（即保护层）使用UV固化替代 通常使用的电子束固化时，阻挡层对量子点基体的粘附力显著增加。另外，本发明还令人 惊讶并出人意料地发现，使用UV固化阻挡层叠件可改善阻挡层对其他材料，诸如类似于乙 烯-乙酸乙烯酯（EVA)热熔胶的热熔性粘合剂）的粘附力。另外，本发明还令人惊讶并出 人意料地发现，在UV固化的外部聚合物层中加入某种自由基抑制剂也可改善对UV固化树 脂和热熔胶等其他材料的粘附力，同时还降低了阻挡膜卷中相邻层彼此粘附的趋势。
[0030] 图1示出了根据本发明的一个方面的发光装置100的示意性剖视图。发光装置 100包括第一阻挡膜110、任选的第二阻挡膜120、和设置在