專利名稱：阻擋膜復合材料及包括其的顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種阻擋膜復合材料及包括該阻擋膜復合材料的顯示裝置。
背景技術：
具有阻擋材料和去耦材料的交替層的多層薄膜阻擋復合材料為公知的。例如，通 常通過氣相沉積來沉積阻擋材料和去耦材料的交替層形成這些復合材料。由阻擋材料制成 的阻擋層的厚度通常為幾百埃，而由去耦材料制成的去耦層的厚度通常小于十微米。需要可拉伸多層阻擋膜復合材料及包括這種阻擋膜復合材料的顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供了一種改善的可拉伸的阻擋膜復合材料。本發(fā)明的另一方面提供了一種包括改善的可拉伸的阻擋膜復合材料的顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種包括去耦層和阻擋層的阻擋膜復合材料。阻擋 層可包括第一區(qū)域和比第一區(qū)域薄的第二區(qū)域。阻擋層可包括無機材料。阻擋層可包含從由單一金屬、作為混合物的兩種或多于兩種的金屬、金屬間化合 物或合金、金屬和混合有金屬的氧化物、金屬和混合有金屬的氟化物、金屬和混合有金屬的 氮化物、金屬和混合有金屬的碳化物、金屬和混合有金屬的碳氮化物、金屬和混合有金屬的 氧氮化物、金屬和混合有金屬的硼化物、金屬和混合有金屬的氧硼化物、金屬和混合有金屬 的硅化物以及它們的組合組成的組中選擇的至少一種。第一區(qū)域和第二區(qū)域可包含相同的材料。第二區(qū)域可包含機械強度比第一區(qū)域的材料的機械強度小的材料。第二區(qū)域可具有變化的厚度。第二區(qū)域的厚度可從第二區(qū)域的側部向第二區(qū)域的中心減小。阻擋層可包括多個第二區(qū)域。每對相鄰的第二區(qū)域之間的節(jié)距可相等。阻擋膜復合材料可包括至少一層去耦層和至少一層阻擋層的交替層。每個阻擋層中的第二區(qū)域可不與相鄰阻擋層中的第二區(qū)域疊置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括第一基底；第二 基底，設置為與第一基底相對；發(fā)光器件，在第一基底和第二基底之間。第一基底和第二基 底中的至少一個可包括上述實施例中任何一個實施例的阻擋膜復合材料。
發(fā)光器件可包括有機發(fā)光器件。


當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，對本發(fā)明的更全面的理解以及本 發(fā)明的許多附屬的優(yōu)點將隨著變得更好理解而易于清楚，在附圖中，相同的標號表示相同 或相似的組件，其中圖IA至圖IC示出了根據(jù)本發(fā)明的原理作為實施例而構造的阻擋膜復合材料；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的原理作為實施例而構造的包括圖IC中的阻擋膜復合材 料的有機發(fā)光顯示裝置；圖3A至圖3C示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料；圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料；圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的包括圖7中的阻擋膜復合材 料的有機發(fā)光顯示裝置；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料。
具體實施例方式如在 2001 年 7 月 31 日公布的名稱為 “Environmental Barrier Material ForOrganic Light Emitting Device And Method Of Making”(用于有機發(fā)光裝置的環(huán) 境阻擋材料及其制造方法)的第6 J68，695號美國專利、2003年2月18日公布的名稱為 "Environmental Barrier Material For Organic Light EmittingDevice And Method Of Making^用于有機發(fā)光裝置的環(huán)境阻擋材料及其制造方法)的第6，522，067號美國專利、 2003 ip 5 ^ 27 H ^^ ^ "Environmental Barrier Material For Organic Light Emitting Device AndMethod Of Making”(用于有機發(fā)光裝置的環(huán)境阻擋材料及其制造方 法)的第6，570，325號美國專利、2005年3月15日公布的名稱為“Method for EdgeSealing Barrier Films” (用于邊緣密封阻擋膜的方法)的第6，866，901號美國專利、2007年4月 3日公布的名稱為“Method for Edge Sealing Barrier Films”(用于邊緣密封阻擋膜的 方法)的第7，198,832號美國專利、2005年2月觀日提交的名稱為“Method for Edge Sealing Barrier Films”(用于邊緣密封阻擋膜的方法)的第11/068，356號美國專利 申請、2007 年 3 月四日提交的名稱為 “Method for Edge Sealing Barrier Films”(用 于邊緣密封阻擋膜的方法)的第11/693,020號美國專利申請、2007年3月四日提交的 名稱為“Method forEdge Sealing Barrier Films”(用于邊緣密封阻擋膜的方法)的第 11/693，022號美國專利申請、2007年7月12日提交的名稱為“Multilayer Barrier Stacks andMethods of Making Multilayer Barrier Macks”(多層阻擋堆疊件及制造多層阻擋 堆疊件的方法)的第11/776616號美國專利申請中的描述，用多層阻擋物形成的膜創(chuàng)建了 具有非常卓越的阻擋性能的阻擋膜，這些專利和專利申請中的每個通過引用包含于此。
包含在多層阻擋膜中的阻擋堆疊件的數(shù)量不受限制。所需要的阻擋堆疊件的數(shù)量 取決于使用的基底材料和具體應用所需的抗?jié)B透的水平。對一些應用，一個或兩個阻擋堆 疊件可提供足夠的阻擋性能。最嚴格的應用可需要五個或更多個阻擋堆疊件。阻擋堆疊件可包括至少一層去耦層和至少一層阻擋層。可以存在一層去耦層和一 層阻擋層?？梢源嬖谠谥辽僖粚幼钃鯇拥囊粋壬系闹辽僖粚尤ヱ顚印？梢源嬖谠谥辽僖粚?阻擋層的兩側上的至少一層去耦層?？梢源嬖谠谥辽僖粚尤ヱ顚拥膬蓚壬系闹辽僖粚幼钃?層。重要的特征在于，阻擋堆疊件可包括至少一層去耦層和至少一層阻擋層。阻擋堆疊件 中的阻擋層可由彼此相同的材料或彼此不同的材料制成，去耦層也可由彼此相同的材料或 彼此不同的材料制成。每層阻擋層的厚度通常為大約IOOA至大約2000A。在一些實施例中，如果需要， 則第一阻擋層可比后面沉積在第一阻擋層上的阻擋層厚。例如，第一阻擋層的厚度可為大 約1000A至大約1500A,而后面的阻擋層的厚度可為大約400A至大約_500入。在一些其他 實施例中，第一阻擋層可比后面的阻擋層薄。例如，第一阻擋層的厚度可為大約100人至大 約400A,而后面的阻擋層的厚度可為大約400A至大約500A。每層去耦層的厚度通常為大 約0. Ιμπι至大約ΙΟμπι。在一些實施例中，如果需要，第一去耦層可比后面的去耦層厚。例 如，第一去耦層的厚度可為大約3 μ m至大約5 μ m,而后面的去耦層的厚度可為大約0. 1 μ m 至大約2 μ m。阻擋堆疊件可包括相同的或不同的層，并且這些層可按照相同的順序或不同的順
序布置。去耦層可由相同的去耦材料或不同的去耦材料制成。去耦層可由從有機聚合物、 包括無機元素的聚合物、有機金屬聚合物、雜化有機/無機聚合物體系及它們的組合中選 擇的至少一種制成，但不限于此。有機聚合物可為從聚氨酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚丁烯、異 丁烯和異戊二烯的共聚物、聚烯烴、環(huán)氧樹脂、聚對亞苯基二甲基、苯并環(huán)丁二烯樹脂、聚降 冰片烯、聚芳醚、聚碳酸酯、醇酸樹脂、聚苯胺、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸共聚物及它們 的組合中選擇的至少一種，但不限于此。包括無機元素的聚合物可為從硅樹脂、聚磷腈、聚 硅氮烷、聚碳硅烷、聚碳硼烷、聚碳硼烷硅氧烷、聚硅烷、硫氮聚合物、聚硅氧烷及它們的組 合中選擇的至少一種，但不限于此。有機金屬聚合物可以是從主族金屬、過渡金屬和鑭系/ 錒系金屬的有機金屬聚合物及它們的組合中選擇的至少一種，但不限于此。雜化有機/無 機聚合物體系可為從有機改性的硅酸鹽、預陶瓷聚合物、聚酰亞胺-二氧化硅雜化物、(甲 基)丙烯酸酯-二氧化硅雜化物、聚二甲基硅氧烷-二氧化硅雜化物及它們的組合中選擇 的至少一種，但不限于此。阻擋層可由相同的阻擋材料或不同的阻擋材料制成。阻擋層可由任何合適的阻 擋材料制成?；诮饘俚暮线m的無機材料可至少選自于單一金屬、作為混合物的兩種或多 于兩種的金屬、金屬間化合物或合金、金屬和混合有金屬的氧化物、金屬和混合有金屬的氟 化物、金屬和混合有金屬的氮化物、金屬和混合有金屬的碳化物、金屬和混合有金屬的碳氮 化物、金屬和混合有金屬的氧氮化物、金屬和混合有金屬的硼化物、金屬和混合有金屬的氧 硼化物、金屬和混合有金屬的硅化物以及它們的組合，但不限于此。上述金屬可為從過渡 (“d”塊)金屬、鑭系(“f”塊)金屬、鋁、銦、鍺、錫、銻、鉍及它們的組合中選擇的至少一 種，但不限于此。許多所得的金屬基材料將是導體或半導體。氟化物和氧化物可為從電介質(zhì)(絕緣體)、半導體和金屬性導體中選擇的至少一種，但不限于此。導電氧化物可為從摻雜 鋁的氧化鋅、氧化銦錫(ITO)、氧化錫銻、氧化鈦(TiOx，其中，0.1)和氧化鎢(W0X，
其中，2.7<x<3.0)中選擇的至少一種，但不限于此。合適的基于“P”塊半導體和非金 屬的無機材料可為從硅、硅化合物、硼、硼化合物、包括非晶碳和類金剛石碳的碳化合物及 它們的組合中選擇的至少一種，但不限于此。硅化合物可為從氧化硅(例如，SiOx,其中，
1^ χ ^ 2)、多硅酸、堿硅酸鹽和堿土硅酸鹽、鋁硅酸鹽(例如，AlxSiOy，其中0. 5 < χ < 2，
2^ y < 5)、氮化硅(例如，SixNy，其中，0. 5 ^ χ < 2,0 ^ y < 1)、氧氮化硅(例如，SiNxOy， 其中，0. 5 彡 χ < 1. 5,0. 5 ^ y < 1. 5)、碳化硅(例如，SiCxHy，其中，0. 5 ^ χ < 1. 5,0 ^ y < 1)和氧氮硅鋁(例如，SiAlONs)中選擇的至少一個，但不限于此。硼化合物可為從碳化 硼、氮化硼、氧氮化硼、碳氮化硼及它們的組合中選擇的至少一個，但不限于此?？赏ㄟ^利用任何合適的工藝來沉積阻擋層，其中，所述工藝包括但不限于例如濺 射、蒸發(fā)、升華、化學氣相沉積(CVD)、等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)、電子回旋共振 等離子體增強氣相沉積(ECR-PECVD)及它們的組合的傳統(tǒng)真空工藝?？赏ㄟ^利用包括大氣處理和真空處理并提供改進的表面平坦性的多個已知工藝 來生產(chǎn)去耦層?？赏ㄟ^沉積液體層并隨后將液體層處理成固體膜來形成去耦層。沉積作 為液體的去耦層的過程允許液體在基底或先前層中的缺陷上流過，填充較低的區(qū)域，覆蓋 較高的點，從而提供平坦性顯著改善的表面。當將去耦層處理成固體膜時，保持了改善的 表面平坦性。用于沉積液體材料層并將液體材料處理成固體膜的合適的工藝包括真空處 理和大氣處理，但不限于此。合適的真空處理包括在第5，260, 095號、第5，395，644號、 第 5，547，508 號、第 5，691，615 號、第 5，902，641 號、第 5，440，446 號和第 5，725，909 號美 國專利中描述的真空處理，但不限于此，這些專利通過引用包含于此。第5，260, 095號、第 5，395，644號和第5，547, 508號美國專利中描述的液體散布裝置還可被構造為在容納基底 的離散的、精確設置的區(qū)域中印刷液體單體。適當?shù)拇髿馓幚戆ㄐD(zhuǎn)涂覆、印刷、噴墨印刷和/或噴霧，但不限于此。大氣處 理指的是在大約1個大氣壓的壓力下運行的工藝，并可采用環(huán)境氣氛。利用大氣處理有多 個難點，這些難點包括需要在沉積阻擋層的真空環(huán)境和用于去耦層的環(huán)境條件之間循環(huán)， 以及將環(huán)境敏感裝置暴露于環(huán)境污染物(如氧和濕氣)。解除這些問題的一個方式是在大 氣處理過程中使用特定的氣體(清掃氣體)以控制容納基底向環(huán)境污染物的暴露。例如， 該處理可包括用于阻擋層沉積的真空環(huán)境和用于大氣處理的環(huán)境壓力氮環(huán)境之間的循環(huán)。 包括噴墨印刷的印刷工藝使得去耦層沉積在精確的區(qū)域內(nèi)，而無需使用掩模。制造去耦層的一種方式包括沉積聚合物前軀體(如含有聚合物前軀體的(甲基) 丙烯酸酯)，然后使之原位聚合以形成去耦層。如這里所使用的，術語“聚合物前軀體”指的 是可聚合以形成聚合物的材料(包括單體、低聚物和樹脂，但不限于此)。作為制造去耦層 的方法的另一示例，可通過旋轉(zhuǎn)涂覆來沉積作為液體的預陶瓷前軀體，然后將其轉(zhuǎn)換成固 體層。全熱轉(zhuǎn)換(fullthermal conversion)能夠使這種類型的膜直接沉積在玻璃基底或 涂覆氧化物的基底上。盡管沉積的預陶瓷前軀體在與一些柔性基底匹配的溫度下不能全部 轉(zhuǎn)化成陶瓷，但是向交聯(lián)網(wǎng)絡結構的部分轉(zhuǎn)化也將滿足要求。如果基底可應對電子束曝光， 則可使用電子束技術使一些這種類型的聚合物交聯(lián)和/或致密化，并且電子束技術可以與 熱技術組合來克服一些基底熱限制。制造去耦層的另一示例包括在其熔點以上的溫度下沉積作為液體的材料(如聚合物前軀體)，然后在原處冷凍該液體。制造阻擋膜復合材料的一種方法包括提供基底，并在阻擋沉積站沉積與基底鄰近 的阻擋層。具有阻擋層的基底被移動到去耦材料沉積站。提供具有開口的掩模，所述開口 將去耦層沉積限制在小于由阻擋層覆蓋的區(qū)域并包含在該區(qū)域內(nèi)的區(qū)域。根據(jù)復合材料的 設計，在基底上首先沉積的層可為阻擋層或去耦層。這些多層阻擋涂層和阻擋膜為相對柔性的。這些多層阻擋涂層和阻擋膜被確定 為通常當它們卷繞在7mm的半徑軸上時才開始破裂。目前，阻擋涂層中的薄(大約60nm) 氧化鋁阻擋層在大約0. 75%拉伸應變的情況下開始顯示出破裂。盡管粘附力和材料的優(yōu)化 可能導致首次破裂的臨界值變成較高的值，但是這種多層阻擋膜要被拉伸成延長百分之幾 是不可能的。已經(jīng)示出了原始的多層阻擋膜幾乎無應力(氧化鋁層的張應力僅為470MPa，并且 聚合物層的張應力甚至更低)，導致平坦的且在熱處理下不卷曲的被處理過的膜。已經(jīng)示出原始多層阻擋膜的阻擋特性具有l(wèi)X10_6g/m2/天的水蒸氣透過率 (WVTR)。應用這種可拉伸阻擋膜可保護廣泛的環(huán)境敏感的材料和物體，包括從柔性顯示器 和太陽能電池到用于腐蝕保護的車檔和醫(yī)學應用。代替將濕法涂層或噴涂層應用于三維物體(例如，顏料)，越來越多的產(chǎn)業(yè)更需要 可塑的涂層，所述可塑的涂層可卷曲在物體(例如，車檔)上而無需制造公司利用對環(huán)境不 友好的化學物品進行濕法處理并且不得不處理所帶來的污染物和廢物流出的問題?？衫斓淖钃跄秃喜牧系牧硪粦檬怯米魅S物體外部上的阻擋涂層，可通過 將阻擋膜放置在模具中并將塑料注射到模具中來形成三維物體。利用多層阻擋膜的用于單個藥丸包的醫(yī)學封裝是可拉伸阻擋膜復合材料的另一 個潛在的應用。存在多種方式來實現(xiàn)這樣的結構。這些方法利用阻擋層的柔性，或考慮到在拉伸 時阻擋層會破裂。本發(fā)明的目的是防止阻擋層破裂或?qū)⑵屏炎钌倩⒀a償破裂。得到的阻擋可能 達不到lX10_6g/m7天的WVTR，但是仍然可具有是如聚三氟氯乙烯(例如，從Honeywell International Inc得到的ACLAR 膜)的同質(zhì)阻擋膜大約100倍好的良好的WVTR。圖IA至圖IC示出了根據(jù)本發(fā)明原理的作為實施例的阻擋膜復合材料1及制造阻 擋膜復合材料1的方法。參照圖1A，提供具有波浪形表面110的模具105?？赏ㄟ^壓花或光刻來形成具有 波浪形表面110的模具105。在模具105上交替地堆疊去耦層115和阻擋層120，并使去耦層115和阻擋層120 與模具105的表面110的形狀共形。去耦層115和阻擋層120形成非常軟且有彈性的波浪 形結構，該結構為可拉伸的。具體地講，去耦層115涂覆在模具105的表面110上，然后將 阻擋層120濺射在去耦層115上方并使阻擋層120與去耦層115共形。盡管圖IA至圖IC 示出了去耦層115直接形成在模具105的表面110上的示例，但是去耦層115和阻擋層120 的沉積順序可顛倒。也就是說，阻擋層120可直接形成在模具105的表面110上，然后可將 去耦層115形成在阻擋層120的表面上。去耦層115可包含具有例如范圍為大約_80°C至大約40°C的低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的交聯(lián)的丙烯酸酯，但不限于此?？筛鶕?jù)需要將這個工 藝重復數(shù)次，從而形成去耦層115和阻擋層120彼此共形的交替層。參照圖1B，在交替的去耦層115和阻擋層120的表面上層疊膜125。由于去耦層 115和阻擋層120的波浪形結構，膜125也具有波浪形表面。膜125由可拉伸材料形成。因 此，膜125具有可拉伸結構。膜125可包括從聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯及它們的組合中選 擇的至少一種，但不限于此。參照圖1C，從包括去耦層115和阻擋層120的交替層及膜125的阻擋膜復合材料 1釋放模具105。為了便于從阻擋膜復合材料1釋放模具105，模具105的表面110和與表 面110直接接觸的層之間的粘附力可比膜125與去耦層115和阻擋層120的交替層之間的 粘附力弱。結果，從模具105釋放的包括去耦層115和阻擋層120的交替層的阻擋膜復合材 料1可提供具有波浪形表面的非常軟的基于彈性聚合物的結構。替代濕法涂覆或噴涂的使 用，利用模具105通過模制來形成波浪形結構，從而減輕環(huán)境問題。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為實施例而構造的包括圖IC中的阻擋膜復合材料 1的有機發(fā)光顯示裝置100。如上所述，阻擋膜復合材料1可用于環(huán)境敏感材料或物體，并可用在柔性顯示裝 置中。有機發(fā)光顯示裝置包括易受氧和潮氣影響的有機發(fā)射層，并且對于作為下一代顯示 裝置的柔性顯示裝置的需求也在增加。參照圖2，有機發(fā)光顯示裝置100包括基底10的表面上的有機發(fā)光器件20和阻擋 膜復合材料1，其中，阻擋膜復合材料1包封有機發(fā)光器件20。盡管圖2示出了阻擋膜復合 材料1作為有機發(fā)光器件20的包封材料的示例性應用，但是本發(fā)明的方面并不限于此。阻 擋膜復合材料1也可用作基底10。當阻擋膜復合材料1僅用于包封有機發(fā)光器件20時，基 底10可包括柔性材料，例如塑料或聚酰亞胺。有機發(fā)光器件20包括第一電極層21、有機發(fā)射層23和第二電極層25。第一電極層21和第二電極層25可用作陽極或陰極。第一電極層21和第二電極 層25均可用作反射電極、透明電極和半透明電極中的一種。有機發(fā)射層23可包括低分子量有機材料或大分子量有機材料。當有機發(fā)射層23 包括低分子量有機材料時，空穴傳輸層(HTL)和空穴注入層(HIL)可順序地設置在有機發(fā) 射層23的表面上，并且電子傳輸層(ETL)和電子注入層(EIL)可順序地設置在有機發(fā)射層 23的相對的另一表面上。如果需要，則還可以層疊其他各種層。合適的低分子量有機材料 的示例包括銅酞菁(CuPc)、N，N' -二(萘-1-基)-N，N' - 二苯基聯(lián)苯胺(NPB)、三-8-羥 基喹啉鋁(AlqIB)等。當有機發(fā)射層23包括大分子量材料時，除了有機發(fā)射層23之外還可 包括HTL。HTL可由聚(3，4)_乙撐-二氧噻吩(PEDOT)、聚苯胺(PANI)等形成。合適的大 分子量有機材料的示例包括聚苯撐乙烯撐(PPV)、聚芴等。包括如上所述的阻擋膜復合材料1的有機發(fā)光顯示裝置100可具有軟且有彈性的 結構，能夠制造柔性顯示器。阻擋膜復合材料1不出現(xiàn)破裂或出現(xiàn)破裂的可能性小，因此可 保護有機發(fā)射層23不受外部潮氣和氧的影響。盡管已經(jīng)針對有機發(fā)光顯示裝置描述了當前實施例，但是本發(fā)明的方面不限于 此。即，可在各種類型的顯示裝置中使用阻擋膜復合材料1。
圖3A至圖3C示出了根據(jù)本發(fā)明原理的作為另一實施例的阻擋膜復合材料2和制 造阻擋膜復合材料2的方法。參照圖3A，在第一層140上形成第二層145，對第二層145的部分進行第一照射 (Li)。第一層140可包括如塑料的柔性材料。第二層145可包括柔軟單體。第一照射Ll 可為激光寫入或通過掩模的照射。參照圖3B，作為第一照射(Li)的結果，第二層145具有波浪形表面150。具體地 講，第二層145的暴露于第一照射(Li)的一個表面部分地收縮或膨脹，導致波浪形表面，然 后利用第二照射(未示出)固定，導致波浪形表面150。參照圖3C，如上面描述的前一實施例，在第二層145的波浪形表面150上層疊去耦 層115和阻擋層120的交替層。第二層145的波浪形表面150被轉(zhuǎn)印到去耦層115和阻擋 層120的交替層，導致去耦層115和阻擋層120的交替層的一個表面呈波浪形。如上所述的第一層140、設置在第一層140上且具有波浪形表面150的第二層145 以及去耦層115和阻擋層120的波浪形的交替層形成阻擋膜復合材料2，這樣可以提供非常 柔軟的、基于彈性聚合物的波浪形結構。替代濕法涂覆或噴涂的使用，利用如上所述的光照 射來形成波浪形結構，從而減輕環(huán)境問題。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料3。在2007 年 1 月洸日提交的名稱為“Three Dimensional Multilayer BarrierAnd Method Of Making”(三維多層阻擋件及其制造方法)的第11/627583號美國申請中描述 了一種制造三維阻擋件的方法，該申請通過引用包含于此。參照圖4，聚合物材料310的泡設置在基底305上，且阻擋材料315圍繞聚合物材 料310的泡。聚合物材料310是軟的且可拉伸的。當被拉伸時，大部分泡將拉長，但是不破 裂。盡管一些泡會破裂，但是由于破裂的泡被其他泡覆蓋，所以將不會提供到外部的直接通 路。圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料4-1。參照圖5A，阻擋膜復合材料4-1包括雙阻擋層405和410。與多層結構中的單個 阻擋層不同，雙阻擋層405和410通過橡膠類的可拉伸聚合物415的薄層(大約IOnm至大 約IOOnm厚)相互分隔開。合適的橡膠類的可拉伸聚合物包括具有低Tg的交聯(lián)的丙烯酸 酯，但是不限于此。圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料4-2。參照圖5B，阻擋膜復合材料4-2包括在聚合物層415中的吸氣劑材料420。吸氣 劑材料420的顆粒尺寸可在納米級，例如，可為大約Inm至lOOnm。可選擇地，橡膠類的可拉 伸聚合物層415可包含無機氧化物或氮化物顆粒，從而形成用于潮氣的曲折的通路。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料5。參照圖6，阻擋膜復合材料5包括無機阻擋層505和去耦層510的交替層。每層無 機阻擋層505被吸氣劑材料515的薄層覆蓋。當被拉伸時，無機阻擋層505會破裂，但是吸 氣劑材料515會減小破裂的影響。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料6。參照圖7，阻擋膜復合材料6包括阻擋層605和去耦層610的交替層。阻擋層605可由阻擋材料制成。阻擋材料可包括無機材料。在一些實施例中，如上面所列出的，阻擋材料可包括從單一金屬、作為混合物的兩種或多于兩種的金屬、金屬間 化合物或合金、金屬和混合有金屬的氧化物、金屬和混合有金屬的氟化物、金屬和混合有金 屬的氮化物、金屬和混合有金屬的碳化物、金屬和混合有金屬的碳氮化物、金屬和混合有金 屬的氧氮化物、金屬和混合有金屬的硼化物、金屬和混合有金屬的氧硼化物以及金屬和混 合有金屬的硅化物及其組合中選擇的至少一種材料。每層阻擋層605包括第一區(qū)域615和比第一區(qū)域615薄的第二區(qū)域620。與第一 區(qū)域615相比，第二區(qū)域620具有較小的機械強度。當阻擋膜復合材料6被拉伸時，第二區(qū) 域620減輕應力并有助于阻擋膜復合材料6的拉長。第一區(qū)域615和第二區(qū)域620可由相同的材料形成?？蛇x擇地，第一區(qū)域615和 第二區(qū)域620可由不同的材料形成。例如，第二區(qū)域620可包括具有比形成第一區(qū)域615 的材料的機械強度小的機械強度的材料。第二區(qū)域620可具有變化的厚度。如圖7中所示，第二區(qū)域620的厚度可從第二 區(qū)域620的側部向第二區(qū)域620的中心減小且具有楔形剖面。然而，本發(fā)明的方面不限于 此。每層阻擋層605可包括多個第二區(qū)域620。每對相鄰的第二區(qū)域620之間的節(jié)距 可相同。然而，本發(fā)明的方面不限于此?？衫藐幱把谀硇纬啥鄠€第二區(qū)域620。然而， 本發(fā)明的方面不限于此。在具有多個阻擋層605的阻擋膜復合材料6中，每個阻擋層605中的第二區(qū)域620 可定位成不與其他阻擋層605中的第二區(qū)域620疊置。因此，即使阻擋膜復合材料6被拉 伸時出現(xiàn)破裂，由于每個阻擋層605中每兩個相鄰的第二區(qū)域620之間的節(jié)距P也延伸，從 而延長了可由第二區(qū)域620形成的潛在的外界污染物通路，所以包括第二區(qū)域620的阻擋 層605可減小破裂的影響。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的包括圖7中的阻擋膜復合材 料6的有機發(fā)光顯示裝置200。參照圖8，有機發(fā)光顯示裝置200包括形成在基底10的表面上的有機發(fā)光器件20 和阻擋膜復合材料6，其中，阻擋膜復合材料6包封有機發(fā)光器件20。盡管圖8示出了阻擋 膜復合材料6作為有機發(fā)光器件20的包封材料的示例性應用，但是本發(fā)明的方面不限于 此。阻擋膜復合材料6也可用作基底10。當阻擋膜復合材料6僅被用于包封有機發(fā)光器件 20時，基底10可包括柔性材料，如塑料或聚酰亞胺。有機發(fā)光器件20包括第一電極層21、有機發(fā)射層23和第二電極層25。由于在上 面已經(jīng)結合圖2中的有機發(fā)光顯示裝置100描述了有機發(fā)光器件20，因此，這里將不再提供 對有機發(fā)光器件20的詳細描述。包括如上所述的阻擋膜復合材料6的有機發(fā)光顯示裝置200可具有柔軟的彈性結 構，從而能夠制造柔性顯示器。阻擋膜復合材料6很少會破裂，因此可保護有機發(fā)射層23 免于外部潮氣和氧的影響，甚至在發(fā)生破裂時，由于第二區(qū)域620之間延伸的節(jié)距P，所以 隨著阻擋膜復合材料6的拉伸，潛在的外界污染物通路被延長。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明原理作為另一實施例而構造的阻擋膜復合材料7。參照圖9，阻擋膜復合材料7包括在基底705上的無機阻擋層710和去耦層715的 交替層。如果透明度的部分損失是可接受的，則金屬肋720可設置在無機阻擋層710中。合適的金屬肋720的材料包括軟金屬、合金、錫(Sn)、銦(In)及它們的組合，但不限于此。金 屬肋720可被拉伸且無斷裂。金屬肋720可為二維的。如根據(jù)本發(fā)明原理的另一實施例，制造阻擋膜復合材料的方法可包括利用非常易 延展的軟金屬或金屬合金(如錫)制造無機阻擋層。根據(jù)使用的層的厚度和數(shù)量，多層結 構將為半透明的或甚至不透明的。然而，存在可拉伸多層阻擋件的很多應用，這些應用不需 要透明阻擋件。如根據(jù)本發(fā)明原理的另一實施例，制造阻擋膜復合材料的方法是用無機氧化物或 氮化物的納米顆粒的薄層覆蓋無機阻擋層。當無機阻擋層被拉伸時，無機阻擋層會破裂，但 是納米顆粒通過增加波浪通路的長度應減小破裂的影響。如根據(jù)本發(fā)明原理的另一實施例，制造阻擋膜復合材料的方法是拉伸柔軟基底并 在柔軟基底被拉伸的同時在基底上沉積無機阻擋層。當釋放張力時，無機阻擋層將被壓縮。 當使用該結構時，將允許無機層存在一些拉伸。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例，阻擋膜復合材料可提供能夠減輕應 力的柔軟的、可拉伸的阻擋結構。可以利用阻擋膜復合材料來制造顯示裝置。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實施例具體地示出和描述了本發(fā)明，但是本領域的 普通技術人員應該理解，在不脫離權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在 細節(jié)和形式上做出各種改變。
權利要求
1.一種阻擋膜復合材料，所述阻擋膜復合材料包括第一層，第一層為去耦層和阻擋層中的一個；第二層，堆疊在第一層上，第二層為去耦層和阻擋層中的另一個，阻擋層包括第一區(qū)域和比第一區(qū)域薄的第二區(qū)域。
2.如權利要求1所述的阻擋膜復合材料，其中，阻擋層包含無機材料。
3.如權利要求2所述的阻擋膜復合材料，其中，阻擋層包含從由單一金屬、作為混合物 的兩種或多于兩種的金屬、金屬間化合物或合金、金屬和混合有金屬的氧化物、金屬和混合 有金屬的氟化物、金屬和混合有金屬的氮化物、金屬和混合有金屬的碳化物、金屬和混合有 金屬的碳氮化物、金屬和混合有金屬的氧氮化物、金屬和混合有金屬的硼化物、金屬和混合 有金屬的氧硼化物、金屬和混合有金屬的硅化物以及它們的組合組成的組中選擇的至少一 種。
4.如權利要求1所述的阻擋膜復合材料，其中，第一區(qū)域和第二區(qū)域包含相同的材料。
5.如權利要求1所述的阻擋膜復合材料，其中，第二區(qū)域包含機械強度比第一區(qū)域的 材料的機械強度小的材料。
6.如權利要求1所述的阻擋膜復合材料，其中，第二區(qū)域具有變化的厚度。
7.如權利要求6所述的阻擋膜復合材料，其中，第二區(qū)域的厚度從第二區(qū)域的側部向 第二區(qū)域的中心減小。
8.如權利要求1所述的阻擋膜復合材料，其中，阻擋層包括多個第二區(qū)域。
9.如權利要求8所述的阻擋膜復合材料，其中，每對相鄰的第二區(qū)域之間的節(jié)距相等。
10.如權利要求1所述的阻擋膜復合材料，其中，阻擋膜復合材料包括至少一層去耦層 和至少一層阻擋層的交替層。
11.如權利要求10所述的阻擋膜復合材料，其中，每個阻擋層中的第二區(qū)域不與相鄰 阻擋層中的第二區(qū)域疊置。
12.如權利要求1所述的阻擋膜復合材料，其中，阻擋層包含錫。
13.如權利要求1所述的阻擋膜復合材料，所述阻擋膜復合材料還包括覆蓋阻擋層的 無機氧化物或氮化物的納米顆粒的薄層。
14.一種顯示裝置，所述顯示裝置包括第一基底；第二基底，設置為與第一基底相對；發(fā)光器件，在第一基底和第二基底之間，第一基底和第二基底中的至少一個包括權利要求1所述的阻擋膜復合材料。
15.如權利要求14所述的顯示裝置，其中，發(fā)光器件包括有機發(fā)光器件。
16.如權利要求14所述的顯示裝置，其中，阻擋層包含無機材料。
17.如權利要求14所述的顯示裝置，其中，第二區(qū)域包含機械強度比第一區(qū)域的材料 的機械強度小的材料。
18.如權利要求14所述的顯示裝置，其中，第二區(qū)域的厚度從第二區(qū)域的側部向第二 區(qū)域的中心減小。
19.如權利要求14所述的顯示裝置，其中，阻擋膜復合材料包括至少一層去耦層和至少一層阻擋層的交替層。
20.如權利要求14所述的顯示裝置，其中，第一基底和第二基底中的不包括阻擋膜復 合材料的至少一個是柔性的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種阻擋膜復合材料及包括該阻擋膜復合材料的顯示裝置，該阻擋膜復合材料包括去耦層和阻擋層。阻擋層包括第一區(qū)域和比第一區(qū)域薄的第二區(qū)域。
文檔編號H01L51/56GK102148336SQ20101062453
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2009年12月31日
發(fā)明者羅仁扎·摩洛, 羅伯特·揚·比塞爾, 韓東垣 申請人:三星移動顯示器株式會社