50nm。例如,第一導(dǎo)電層表面的平均粗糙度可以在 5nm 至 250mnm,5nm 至 200nm,5nm 至 150nm,5nm 至 100nm,或 5nm 至 90nm 的范圍內(nèi)。
[0030]在一些實(shí)施例中,第一介電層14的光滑度和連續(xù)性以及其對(duì)第一導(dǎo)電層12或基底的粘附性可以通過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理來加強(qiáng)。合適的預(yù)處理方式的例子包括在合適的反應(yīng)性或非反應(yīng)性氣氛的存在下放電(例如,等離子體、輝光放電、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電或大氣壓放電);化學(xué)預(yù)處理;或火焰預(yù)處理。這些預(yù)處理有助于使第一導(dǎo)電層的表面更容易被接下來施加的第一介電層的形成物所接受。在一些實(shí)施例中,在施加第一介電層之前將第一導(dǎo)電層進(jìn)行等離子體處理。
[0031]回到圖1,第一介電層14設(shè)置在(例如,直接設(shè)置在)第一導(dǎo)電層12上,包括用于第一導(dǎo)電層的前述實(shí)施例中的任一個(gè)。第一介電層14通常為聚合物層,一般是有機(jī)聚合物層。第一介電層可以包括例如適用于薄膜中的沉積的任何聚合物。通常,第一介電層中的聚合物是交聯(lián)的。由于第一介電層14通常為聚合物層,第一介電層的介電常數(shù)通常小于20,在一些實(shí)施例中,小于15、10或5,并且擊穿場(chǎng)強(qiáng)可以在75V/微米至150V/微米的范圍內(nèi),在一些實(shí)施例中,為95V/微米至125V/微米。
[0032]第一介電層14可以通過將單體或單體混合物置于第一導(dǎo)電層12上然后使用例如光化輻射進(jìn)行交聯(lián),從而形成在第一導(dǎo)電層12上??墒褂贸R?guī)的涂覆方法例如輥涂(例如,凹版輥涂)或噴涂(例如,靜電噴涂)來涂覆單體或單體混合物?;瘜W(xué)氣相沉積(CVD)也可在一些情況下采用。第一介電層14還可以通過施加含有溶劑中的聚合物的層并且干燥以除去溶劑來形成。
[0033]在一些實(shí)施例中,第一介電層14可以通過已蒸發(fā)液體的冷凝而在第一導(dǎo)電層上形成。例如,第一介電層14可以這樣形成:將可輻射交聯(lián)的單體或單體混合物施加到第一導(dǎo)電層(例如,通過蒸發(fā)和氣相沉積)上,并且使用例如電子束裝置、UV光源、放電裝置或其它合適的設(shè)備交聯(lián)單體或單體混合物以原位形成聚合物。已蒸發(fā)液體可以通過例如液體的閃蒸或霧化來形成,雖然其他技術(shù)也可能是有用的??赏ㄟ^冷卻所述基底來改善涂布效率。單體或單體混合物可以包括酯、乙烯基化合物、醇、羧酸酐、酰鹵、硫醇、胺、以及它們的混合物。在一些實(shí)施例中,第一介電層包含聚偏二氟乙烯。
[0034]在一些實(shí)施例中,單體或單體混合物包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體和/或包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的低聚物。可用的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯前體的例子包括聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、與苯乙烯共混的環(huán)氧丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、烷氧基化三官能丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化(4)雙酚A 二甲基丙烯酸酯、環(huán)己烷二甲醇二丙烯酸酯、環(huán)狀二丙烯酸酯和三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯,上述甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯和上述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯。另外,可用的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯前體的例子包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙基丙烯酸酯、苯氧乙基丙烯酸酯、氰乙基(單)丙烯酸酯、十八烷基丙烯酸酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、0-丙烯酰氧丙烯酸酯、丙烯酸四氫糠基酯、二腈丙烯酸酯、五氟苯基丙烯酸酯、硝基苯基丙烯酸酯、2-苯氧乙基丙烯酸酯、2,2,2-三氟甲基丙烯酸酯以及這些丙烯酸酯中的任一個(gè)的甲基丙烯酸酯。
[0035]在一些實(shí)施例中,第一介電層14包括聚合的(例如,交聯(lián)的)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。在這些實(shí)施例中的一些中,丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯、3_(丙烯酰氧基)-2-羥基-丙基甲基丙烯酸酯、三丙烯酰氧基乙基異氰脲酸酯、二丙烯酸甘油酯、乙氧基化三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧基化(3)甘油二丙烯酸酯、丙氧基化(5,5)甘油二丙烯酸酯、丙氧基化(3)三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、丙氧基化(6)三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、或它們的組合。
[0036]可用于閃蒸和氣相沉積、然后原位交聯(lián)的方法可見于例如美國專利 4,696,719 (Bischoff)、4,722,515 (Ham)、4,842,893 (Yializis 等人)、4,954,371 (Yializis)、5,018,048 (Shaw 等人)、5,032,461 (Shaw 等人)、5,097,800 (Shaw等人)、5,125, 138 (Shaw 等人)、5,440, 446 (Shaw 等人)、5,547, 908 (Furuzawa 等人)、6,045,864 (Lyons 等人)、6,231,939 (Shaw 等人)和 6,214,422 (Yializis)中;PCT 國際公開 W0 00/26973 (Delta V 技術(shù)公司(Delta V Technologies, Inc.)) ;D.G.Shaw 和M.G.Langlois,“A New Vapor Deposit1n Process for Coating Paper and PolymerWebs (—種用于涂布紙和聚合物幅材的新型氣相沉積方法)”,第六次國際真空涂布會(huì)議(6th Internat1nal Vacuum Coating Conference)(1992)中;D.G.Shaw和M.G.Langlois,“A New High Speed Process for Vapor Depositing Acrylate Thin Fi1ms: An Update (一種用于氣相沉積丙稀酸醋薄膜的新型高速工藝:更新)”,Society of Vacuum Coaters36th Annual Technical Conference Proceedings (真空涂布機(jī)協(xié)會(huì)第 36 屆年度技術(shù)會(huì)議錄)(1993 年);D.G.Shaw 和 M.G.Langlois,“Use of Vapor Deposited AcrylateCoatings to Improve the Barrier Properties of Metallized Film(氣相沉積丙稀酸醋涂層用于改善金屬化膜的阻隔性能的用途)”,Society of Vacuum Coaters 37thAnnual Technical Conference Proceedings (真空涂布機(jī)協(xié)會(huì)第37屆年度技術(shù)會(huì)議錄)(1994 年);D.G.Shaw、M.Roehrig、M.G.Langlois 和 C.Sheehan,“Use of EvaporatedAcrylate Coatings to Smooth the Surface of Polyester and Polypropylene FilmSubstrate"蒸發(fā)丙烯酸酯涂層用于平滑聚酯和聚丙烯膜基底的表面的用途)”,國際福射固化組織(RadTech) (1996 年);J.Affinito、P.Martin、M.Gross、C.Coronado 和E.Greenwell,“Vacuum deposited polymer/metal multilayer films for opticalapplicat1n”(用于光學(xué)應(yīng)用的真空沉積聚合物/金屬多層膜),固體薄膜(Thin SolidFilms) 270,43-48 (1995)中;以及 J.D.Affinito、M.E.Gross、C.A.Coronado、G.L.Graff,E.N.Greenwell 和 P.M.Martin,“Polymer-Oxide Transparent Barrier Layers (聚合物-氧化物透明阻隔層)”,Society of Vacuum Coaters 39th Annual TechnicalConference Proceedings (真空涂布機(jī)協(xié)會(huì)第39屆年度技術(shù)會(huì)議錄(1996年)。
[0037]上述它們的實(shí)施例中的任一個(gè)描述的單體或單體混合物可以包含光引發(fā)劑,并且單體或單體混合物使用來自燈,例如,通常為惰性氣氛例如氮?dú)庵械淖贤饩€輻射進(jìn)行照射,以在第一導(dǎo)電層的表面上形成聚合的并且通常為交聯(lián)的第一介電層??捎霉庖l(fā)劑的例子包括苯偶姻醚(例如,苯偶姻甲醚或苯偶姻丁醚)、苯乙酮衍生物(例如,2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮或2,2- 二乙氧基苯乙酮)、1_羥基環(huán)己基苯基酮、和?;⒀趸镅苌锖王;⑺狨パ苌?例如,雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦氧化物、二苯基-2,4,6-三甲基苯甲?;⒀趸铩惐趸交鵢2,4,6-三甲基苯甲?;⒀趸锘蚨谆挛祯l⑺狨?。許多光引發(fā)劑可例如以商品名“IRGACURE”得自新澤西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF, Florham Park, NJ)。在一些情況下,電子束福射可用于使單體或單體混合物聚合和交聯(lián)以形成第一介電層,并且不需要使用光引發(fā)劑。
[0038]可用于聚合和交聯(lián)的光化輻射的量取決于多個(gè)因素,這些因素包括相關(guān)反應(yīng)物的量和類型、能量源、幅材速度、距能量源的距離和涂料組合物的厚度。紫外線輻射可用于提供約0.1至約10焦耳/平方厘米的總能量暴露,并且電子束輻射的可用量提供了在小于1兆拉德至100兆拉德或更大(在一些實(shí)施例中,在1至10兆拉德范圍內(nèi))范圍內(nèi)的總能量暴露。暴露時(shí)間可在小于約1秒至最多10分鐘或更長(zhǎng)的范圍內(nèi)。
[0039]第一介電層所需的化學(xué)組成和厚度將部分地取決于第一導(dǎo)電層的性質(zhì)和表面形狀。厚度通常足以提供第一導(dǎo)電層的一些平面化。電容器中的電容密度與介電厚度成反比例,并且通常較高的密度是嵌入式電容器應(yīng)用所需的,所述電容密度是由電容器中電極的公共區(qū)域所劃分的電容器的測(cè)量電容。第一介電層可以具有幾納米(nm)(例如,20或30nm)至約1微米的厚度。在一些實(shí)施例中,第一介電層具有至多750nm、600nm、或500nm的厚度。在這些實(shí)施例中的任一個(gè)中,第一介電層可以具有至少50nm、75nm、或100nm的厚度。在一些實(shí)施例中,第一介電層具有在25nm至900nm、50nm至750nm、100nm至600nm、或100nm至500nm范圍內(nèi)的厚度。
[0040]導(dǎo)電性基底上的第一介電層充當(dāng)平坦化介電層,其可以減輕表面粗糙度和外來顆粒污染的問題。例如,將第一介電層提供在第一導(dǎo)電層表面上之后,與第一導(dǎo)電層的表面粗糙度相比,薄膜的表面粗糙度可降低5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、或75%或更多的表面粗糙度。然而,通常第一介電層中存在缺陷,其可以是裂紋或針孔形式,特別是在第一介電層的厚度被最小化時(shí)。在許多實(shí)施例中,當(dāng)直接設(shè)置于第一介電層上時(shí),第二介電層可以覆蓋形成在第一介電層中的任何裂紋或針孔。
[0041]再次參見圖1,根據(jù)本發(fā)明的多層膜包括設(shè)置在第一介電層14上的第二介電層16。第二介電層通常不同于第一介電層并具有比第一介電層更大的介電常數(shù)。在一些實(shí)施例中,第二介電層具有大于5、10、15、20、25、或30的介電常數(shù)。在一些實(shí)施例中,第二介電層包含陶瓷。在這些實(shí)施例中,擊穿場(chǎng)強(qiáng)可以在5V/微米至25V/微米的范圍內(nèi),在一些實(shí)施例中,為10V/微米至20V/微米。
[0042]第二介電層可以具有大于100的介電常數(shù),在一些實(shí)施例中,在100至1000范圍內(nèi)。具有大于100的介電常數(shù)的合適陶瓷的例子包括鈦酸鋇(BaTi03)、鈦酸鍶鋇(BaSrT1s)、鈦酸鉛(PbTi03)、鋯鈦酸鉛[Pb (Z