对阻挡膜进行边缘密封的方法
【专利说明】
[00011本申请是向中国国家知识产权局提交的申请日为2009年12月3日的标题为"对阻 挡膜进行边缘密封的方法"的第200980151910.7号申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明总地涉及多层薄膜阻挡组合物，更具体地讲，涉及具有抵抗侧面的湿气和 气体扩散而被密封边缘的多层薄膜阻挡组合物。
【背景技术】
[0003] 已知的是具有阻挡材料和聚合物材料的交替层的多层薄膜阻挡组合物。通常通过 沉积(例如通过气相沉积)阻挡材料和聚合物材料的交替层而形成这些组合物。如果聚合物 层沉积在基底的整个表面上，那么聚合物层的边缘被暴露于氧、湿气和其它污染物。这潜在 地允许湿气、氧或其它污染物从组合物的边缘从侧面扩散到包封好的环境敏感器件中，如 图1所示。多层薄膜阻挡组合物100包括基底105及去耦材料110和阻挡材料115的交替层。图 1的比例在竖直方向上被极大地扩大了。基底105的面积通常将从几平方厘米变化至几平方 米。阻挡层115通常为几百埃厚，而去耦层110通常小于十微米厚。湿气和氧的侧面扩散速率 有限，最终这将危及包封。减少边缘扩散的问题的一种方式是设置长的边缘扩散路径。然 而，这减小了可用于有效的环境敏感器件的基底的面积。此外，这样仅仅是减少了该问题， 而没有消除该问题。
[0004] 当对包括多层薄膜阻挡组合物的基底进行划线和分离来制成单个的组件时，将会 出现类似的边缘扩散问题。
[0005] 因此，需要一种边缘密封的阻挡膜组合物和一种制造这种组合物的方法。
【发明内容】
[0006] 本发明通过提供一种制造边缘密封的包封环境敏感器件的方法解决了这种需求。 在一个实施例中，所述方法包括以下步骤:在基底上设置具有接触件的环境敏感器件;与环 境敏感器件相邻地沉积去耦层，去耦层具有不连续区域并且覆盖环境敏感器件而且在包封 环境敏感器件的步骤期间不覆盖接触件，利用印刷工艺沉积去耦层;与去耦层相邻地沉积 第一阻挡层，第一阻挡层具有比去耦层的不连续区域大的第一区域并且覆盖去耦层，第一 阻挡层具有覆盖接触件的第二区域，去耦层被密封在第一阻挡层的边缘和基底的边缘之间 或者密封在第一阻挡层的边缘和可选的第二阻挡层的边缘之间；从接触件去除第一阻挡层 的第二区域，其中，去耦层的沉积和第一阻挡层的沉积是在不存在掩模的情况下完成的，其 中，阻挡层包括无机材料，去耦层包括聚合物。
[0007]在另一实施例中，所述方法包括以下步骤:在基底上设置具有接触件的环境敏感 器件;利用热梯度沉积聚合物去耦层，聚合物去耦层与环境敏感器件相邻，聚合物去耦层具 有不连续区域并且覆盖环境敏感器件并且在包封环境敏感器件的步骤期间不覆盖接触件； 与聚合物去耦层相邻地沉积第一阻挡层，第一阻挡层具有比聚合物去耦层的不连续区域大 的区域并且覆盖聚合物去耦层，聚合物去耦层密封在第一阻挡层的边缘和基底的边缘之间 或者密封在第一阻挡层的边缘和可选的第二阻挡层的边缘之间，其中，去耦层的沉积和第 一阻挡层的沉积是在不存在掩模的情况下完成的，其中，阻挡层包括无机材料。
[0008] "相邻地"在这里是指"与· ??挨着"，但不必是"与·· ?直接挨着"。可以在基 底和阻挡堆叠件之间以及在阻挡堆叠件和环境敏感器件之间等设置有另外的层。
【附图说明】
[0009] 图1是现有技术的阻挡组合物的剖视图。
[0010] 图2是本发明的边缘密封的包封环境敏感器件的一个实施例的剖视图。
[0011] 图3示出了在没有密封件的情况下在60°C和90%的相对湿度下经750小时之后的 结果良好的阻挡层。
[0012] 图4示出了在60 °C和90 %的相对湿度下经750小时之后的结果良好的边缘密封。 [0013]图5示出了在60 °C和90 %的相对湿度下经750小时之后的不合格的边缘密封。
[0014] 图6示出了基底和掩模布置的一个实施例的剖视图和所得密封件的平面图。
[0015] 图7示出了基底和掩模布置的另一实施例的剖视图和所得密封件的平面图。
[0016] 图8示出了根据本发明制造的边缘密封的包封环境敏感器件的一个实施例的剖视 图。
[0017] 图9是示出了在基底上具有接触件的环境敏感器件的示意图。
[0018] 图10是示出了覆盖环境敏感器件和接触件的阻挡层的示意图。
[0019] 图11是示出了覆盖环境敏感器件的去耦层的示意图。
[0020] 图12是示出了覆盖环境敏感器件而不覆盖接触件的硬涂层的示意图。
[0021] 图13是示出了沉积在接触件上的剥离层(release layer)的示意图。
【具体实施方式】
[0022]图2示出了边缘密封的包封环境敏感器件400。如果期望的话，基底405可以在制造 该器件之后被去除。环境敏感器件430包封在一侧上的初始阻挡堆叠件422和另一侧上的附 加阻挡堆叠件440之间。另一初始阻挡堆叠件420在基底405和初始阻挡堆叠件422之间。
[0023] 环境敏感器件可以是需要被保护以免受湿气、气体或其它污染物影响的任何器 件。环境敏感器件包括但不限于有机发光器件、液晶显示器、利用电泳墨水的显示器、发光 二极管、发光聚合物、电致发光器件、磷光器件、有机光电器件、无机光电器件、薄膜电池、具 有通孔的薄膜器件、微机电系统(MEMS)、电光聚合物调制器和它们的组合。
[0024] 作为可选的基底可以是任一适合的基底，并且可以是刚性的或柔性的。适合的基 底包括但不限于：聚合物，例如，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或高 温聚合物，高温聚合物例如为聚醚砜(PES)、聚酰亚胺或Transphan?(可从德国Weil am Rhein GMBH的Lofo High Tech Film得到的玻璃转变温度高的环烯烃聚合物）（包括其上具 有阻挡堆叠件的聚合物）；金属和金属箱;纸;纤维;玻璃，包括柔性薄玻璃片(例如，可从康 宁公司(Corning Inc.)得到的玻璃代码为0211的柔性玻璃片，这种特殊的柔性薄玻璃片具 有小于0.6mm的厚度，并且在半径为大约8英寸时将会弯曲）；陶瓷;半导体;娃和它们的组 合。
[0025]阻挡堆叠件420具有面积大于去耦层410的面积的阻挡层415,阻挡层415对阻挡层 415的区域内的去耦层410进行密封。阻挡堆叠件422具有两层阻挡层415、417和两层去耦层 410、412。阻挡层415的面积大于去耦层410、412的面积，阻挡层415对阻挡层415的区域内的 去耦层410、412进行密封。存在第二阻挡层417。因为去耦层410、412密封在被阻挡层415覆 盖的区域内，所以周围的湿气、氧和其它污染物不能通过去耦层扩散到环境敏感器件。 [0026]附加阻挡堆叠件440在环境敏感器件430的另一侧。阻挡堆叠件440包括可以大致 具有相同尺寸的两层去耦层410和两层阻挡层415。阻挡堆叠件440还包括面积大于去耦层 410的面积的阻挡层435,阻挡层435对阻挡层435的区域内的去耦层410进行密封。
[0027]并不要求所有阻挡层的面积都大于所有去耦层的面积，但是必须有至少一层阻挡 层的面积大于至少一层去耦层的面积。如果不是所有的阻挡层的面积大于去耦层的面积， 则面积大于去耦层的面积的阻挡层应当在面积不大于去耦层的面积的阻挡层周围形成密 封，从而在阻挡组合物内没有被暴露的去耦层，尽管清楚的是，这是程度的问题。被暴露的 去耦层的边缘面积越小，边缘扩散就越少。如果一些扩散是可接受的，那么就不需要完全阻 挡。
[0028]本发明的在诸如PET的聚合物基底上的阻挡堆叠件的氧传输速率(OTR)和水蒸气 传输速率(WVTR)的测量值明显在当前用于渗透测量的工业仪表(Mocon OxTran 2/20L和 Permatran )的检测限之下。表1示出了对7密耳的PET上的几个阻挡堆叠件用Mocon (Minneapolis,MN)测量的OTR值和WVTR值（分别根据ASTM F 1927-98和ASTM F 1249-90测 量)以及其它材料的报道值。
[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届美国真空协会国际会议，1999年10月
[0035] 2-Langowski，H · C ·，第39届年度技术会议论文（39th Annual Technical Conference Proceedings)，SVC，398_401页（1996)
[0036] 3-技术数据表
[0037] 如表1中的数据所示，本发明的阻挡堆叠件提供的氧渗透速率和水蒸气渗透速率 比涂覆有铝、氧化硅或氧化铝的PET的氧渗透速率和水蒸气渗透速率好几个数量级。其它阻 挡件涂层的典型的氧渗透速率在大约lcc/m 2/天至大约O.lcc/m2/天的范围内。本发明的阻 挡堆叠件的氧传输速率在23°C和0%的相对湿度下以及在38°C和90%的相对湿度下小于 0.005〇〇/111 2/天。