專利名稱：對阻擋膜進行邊緣密封的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(cè)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(shù)：
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(cè)面擴散到包封好的環(huán)境敏感器件中， 如圖ι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?；?05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(cè)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(shè)置長的邊緣擴散路徑。然而，這減小了可用于有效的環(huán)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。當(dāng)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(xiàn)類似的邊緣擴散問題。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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種制造邊緣密封的包封環(huán)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(shè)置具有接觸件的環(huán)境敏感器件；與環(huán)境敏感器件相鄰地沉積去耦層，去耦層具有不連續(xù)區(qū)域并且覆蓋環(huán)境敏感器件而不覆蓋接觸件，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(xù)區(qū)域大的第一區(qū)域并且覆蓋去耦層，第一阻擋層具有覆蓋接觸件的第二區(qū)域，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；從接觸件去除第一阻擋層的第二區(qū)域。在另一實施例中，所述方法包括以下步驟在基底上設(shè)置環(huán)境敏感器件；利用熱梯度沉積去耦層，去耦層與環(huán)境敏感器件相鄰，去耦層具有不連續(xù)區(qū)域并且覆蓋環(huán)境敏感器件；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(xù)區(qū)域大的區(qū)域并且覆蓋去耦層，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?！跋噜彽亍痹谶@里是指“與…挨著”，但不必是“與…直接挨著”?？梢栽诨缀妥钃醵询B件之間以及在阻擋堆疊件和環(huán)境敏感器件之間等設(shè)置有另外的層。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的阻擋組合物的剖視圖。圖2是本發(fā)明的邊緣密封的包封環(huán)境敏感器件的一個實施例的剖視圖。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(jīng)750小時之后的結(jié)果良好的阻擋層。圖4示出了在60°C和90%的相對濕度下經(jīng)750小時之后的結(jié)果良好的邊緣密封。圖5示出了在60°C和90%的相對濕度下經(jīng)750小時之后的不合格的邊緣密封。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。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。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明制造的邊緣密封的包封環(huán)境敏感器件的一個實施例的剖視圖。圖9是示出了在基底上具有接觸件的環(huán)境敏感器件的示意圖。圖10是示出了覆蓋環(huán)境敏感器件和接觸件的阻擋層的示意圖。圖11是示出了覆蓋環(huán)境敏感器件的去耦層的示意圖。圖12是示出了覆蓋環(huán)境敏感器件而不覆蓋接觸件的硬涂層的示意圖。圖13是示出了沉積在接觸件上的剝離層(release layer)的示意圖。
具體實施例方式圖2示出了邊緣密封的包封環(huán)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(huán)境敏感器件430包封在一側(cè)上的初始阻擋堆疊件422和另一側(cè)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。環(huán)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(huán)境敏感器件包括但不限于有機發(fā)光器件、液晶顯示器、利用電泳墨水的顯示器、發(fā)光二極管、發(fā)光聚合物、電致發(fā)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(tǒng)(MEMQ、電光聚合物調(diào)制器和它們的組合。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(PEQ、聚酰亞胺或TransphanTM(可從德國Weil am Rhein GMBH的Lofo High Tech Film得到的玻璃轉(zhuǎn)變溫度高的環(huán)烯烴聚合物)(包括其上具有阻擋堆疊件的聚合物)；金屬和金屬箔；紙；纖維；玻璃，包括柔性薄玻璃片(例如，可從康寧公司(Corning he.)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(dǎo)體；硅和它們的組合。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(qū)域內(nèi)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(qū)域內(nèi)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(qū)域內(nèi)，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(huán)境敏感器件。
附加阻擋堆疊件440在環(huán)境敏感器件430的另一側(cè)。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(qū)域內(nèi)的去耦層410進行密封。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(yīng)當(dāng)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(nèi)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。本發(fā)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(dāng)前用于滲透測量的工業(yè)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(jù) ASTM F 1927-98 和 ASTM F 1M9-90測量)以及其它材料的報道值。表權(quán)利要求
1.一種制造邊緣密封的包封環(huán)境敏感器件的方法，所述方法包括以下步驟在基底上設(shè)置具有接觸件的環(huán)境敏感器件；與環(huán)境敏感器件相鄰地沉積去耦層，去耦層具有不連續(xù)區(qū)域并且覆蓋環(huán)境敏感器件而不覆蓋接觸件，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(xù)區(qū)域大的第一區(qū)域并且覆蓋去耦層，第一阻擋層具有覆蓋接觸件的第二區(qū)域，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；從接觸件去除第一阻擋層的第二區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過從濕蝕刻、干蝕刻、激光燒蝕、拋光、研磨或它們的組合中選擇的工藝從接觸件去除第一阻擋層的第二區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1至2中任一項所述的方法，所述方法還包括在沉積去耦層之前在接觸件上沉積剝離層，其中，通過去除剝離層從接觸件去除阻擋層的第二區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，剝離層由選自于聚四氟乙烯、氟化聚合物、聚二甲基硅氧烷、石墨、MoS2、光可降解芳基三氮烯聚合物和聚酰亞胺的材料制成。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，所述方法還包括在沉積去耦層之前與環(huán)境敏感器件相鄰地沉積第二阻擋層，第二阻擋層具有比去耦層的不連續(xù)區(qū)域大的第一區(qū)域并且覆蓋去耦層，第二阻擋層具有覆蓋接觸件的第二區(qū)域，去耦層密封在第一阻擋層的邊緣和第二阻擋層的邊緣之間；從接觸件去除第二阻擋層的第二區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，所述方法還包括在沉積第二阻擋層之前在接觸件上沉積剝離層，其中，通過去除剝離層從接觸件去除第二阻擋層的第二區(qū)域。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，所述方法還包括與第一阻擋層相鄰地沉積功能層。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，功能層選自于硬涂層、光致抗蝕劑層、抗眩層、抗反射層、撞擊保護涂層和防污/防指紋涂層。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，功能層是由耐蝕材料制成的硬涂層。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，耐蝕材料選自于硅烷、硅氧烷、六氟苯、五氟苯乙烯、全氟-1，3- 丁二烯、氯碳化合物和熱塑性聚合物。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，通過選自于噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、膠版印刷、柔版印刷或它們的組合的印刷工藝來沉積功能層。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，硬涂層不覆蓋接觸件。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的方法，所述方法還包括與第一阻擋層相鄰地沉積第二去耦層，第二去耦層具有不連續(xù)區(qū)域并且覆蓋環(huán)境敏感器件而不覆蓋接觸件，利用印刷工藝沉積第二去耦層；與第二去耦層相鄰地沉積第三阻擋層，第三阻擋層具有比第二去耦層的不連續(xù)區(qū)域大的第一區(qū)域并且覆蓋第二去耦層，第三阻擋層具有覆蓋接觸件的第二區(qū)域，第二去耦層密封在第一阻擋層的邊緣和第三阻擋層的邊緣之間；去除第三阻擋層的第二區(qū)域。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的方法，其中，在不存在掩模的情況下完成去耦層的沉積和第一阻擋層的沉積。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項所述的方法，其中，在基底上有至少兩個環(huán)境敏感器件，所述方法還包括分離邊緣密封的環(huán)境敏感器件。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項所述的方法，其中，印刷工藝選自于噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、膠版印刷、柔版印刷或它們的組合。
17.—種制造邊緣密封的包封環(huán)境敏感器件的方法，所述方法包括以下步驟在基底上設(shè)置環(huán)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(huán)境敏感器件相鄰，聚合物去耦層具有不連續(xù)區(qū)域并且覆蓋環(huán)境敏感器件；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(xù)區(qū)域大的區(qū)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。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，利用熱梯度沉積聚合物去耦層的步驟包括冷卻基底的第一部分而不冷卻基底的第二部分；在基底的所述第一部分上沉積單體而不在基底的所述第二部分的至少一部分上沉積單體；將單體處理成聚合物去耦層。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，利用熱梯度沉積聚合物去耦層的步驟包括加熱基底的第一部分而不加熱基底的第二部分；在基底的所述第二部分上沉積單體而不在基底的所述第一部分的至少一部分上沉積單體；將單體處理成聚合物去耦層。
20.一種如權(quán)利要求1所述的方法制造的產(chǎn)品。
21.一種如權(quán)利要求17所述的方法制造的產(chǎn)品。
全文摘要
提供了制造邊緣密封的包封環(huán)境敏感器件的方法。一種方法包括在基底上設(shè)置具有接觸件的環(huán)境敏感器件；與環(huán)境敏感器件相鄰地沉積去耦層，去耦層具有不連續(xù)區(qū)域并且覆蓋環(huán)境敏感器件而不覆蓋接觸件，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(xù)區(qū)域大的第一區(qū)域，第一阻擋層具有覆蓋去耦層和接觸件的第二區(qū)域，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；從接觸件去除第一阻擋層的第二區(qū)域。
文檔編號B32B27/00GK102256786SQ200980151910
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者保羅·E·伯羅斯, 彼得·M·馬丁, 戈登·L·格拉夫, 查爾斯·C·博納姆, 楚西, 溫蒂·D·貝納特, 艾里克·S·馬斯特, 邁克·G·霍爾, 馬丁·菲利普·羅森布拉姆, 馬克·E·格羅斯 申請人:三星移動顯示器株式會社