CN102741047B - 阻挡膜和包括该阻挡膜的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阻挡膜，该阻挡膜包括由半共价无机材料形成的第一层和由离子无机材料形成的第二层。此处，所述第一层和所述第二层交替设置。与仅使用金属氧化物或氮化物制得的现有技术中的阻气性塑料复合膜相比，本发明可以提供具有改善的阻湿性的阻挡膜。

Description

阻挡膜和包括该阻挡膜的电子装置
技术领域
本发明涉及一种具有优异的阻气性、阻湿性和透光率的阻挡膜，以及包括该阻挡膜的电子装置。
背景技术
使用液晶元件、电子墨元件或有机发光二极管(OLED)等的显示装置目前在被广泛应用或者正被引入到市场。使用有机或无机材料的太阳光装置也正被用于产生清洁能源。由于构成这些装置的电子元件和金属线易受广泛存在于生活环境中的化学物质(例如，水分和氧气等)的侵害，所以它们易于被劣化或氧化。因此，阻止这些化学物质到达存在于上述装置内部的电子元件是非常重要的。
根据现有技术，玻璃板被用作基板材料或盖板以保护易受化学物质侵害的内部电子元件。这样的玻璃板具有合意的性能，例如透光率、热膨胀系数和耐化学性等。然而，因为玻璃板重、易碎和坚硬，所以难以操作，并且成为产品设计中的限制因素。
为了解决如上所述的这些问题，已经做出积极的尝试，以用重量轻的并具有优异的抗冲击性和挠性的代表性塑料材料代替用作电子元件的基板材料的玻璃板。然而，目前商业上生产的塑料膜相对于玻璃板具有多种缺点，因此有必要弥补物理性能上的不足。特别是，当与玻璃板的性能相比时，塑料膜迫切需要改善阻气性。
为了改善阻气性，正在通过将无机材料沉积在挠性塑料膜的至少一个表面上来制备阻气膜，所述无机材料是包括SiOx、AlOy、SiOaNb和AlOcNd等的金属氧化物或氮化物且具有优异的阻气性。然而，通过沉积而制得的无机材料层具有易受湿气侵害的趋势，从而透气性随着湿气而增加(Surf.Coat.Tech.,74/75(1995)676;Surf.Coat.Tech.,142/144(2001)163)。
另外，阻气膜的缺点在于透湿性随着时间不断增加。这是典型的无机材料层在湿气的影响下劣化的结果。因此，有必要通过在无机材料层上层叠防水性或斥水性保护层来防止该无机材料层被湿气劣化。
同时，已知金属铝具有比氧化铝更好的阻湿性(ThinSolidFilms,355/356(1999)500)，并且已知在沉积金属及其氧化物的方法中，即，在氧化物沉积法和金属沉积法之间，金属沉积法提供了具有更好的阻湿性的沉积层(J.Electrochem.Soc.,149(2002)B487)。通过利用这些事实，韩国专利No.10-0575563中公开了金属(例如，银)及其氧化物连续层叠的结构。然而，尽管金属膜具有优异的阻湿性，但它的问题在于透光率大幅降低(J.Appl.Phys.,47(1976)4968)。因此，专利文件提出了一种额外层叠防反射膜以保持透光率的方法。在此种情形中，为了实现优异的透光率，需要精确控制额外层叠的防反射膜的折射率和厚度。
发明内容
技术问题
本发明涉及一种具有优异的阻气性、阻湿性和透光率的阻挡膜，以及包括该阻挡膜的电子装置。
根据本发明的阻挡膜的特征在于，该阻挡膜包括重复交替设置的第一层和第二层，所述第一层由半共价无机材料形成，所述第二层由离子无机材料形成。
技术方案
本发明涉及提供了一种具有优异的阻气性、阻湿性和透光率的阻挡膜，以及包括该阻挡膜的电子装置。
本发明的一个方面提供了一种阻挡膜，该阻挡膜具有包含半共价无机材料的第一层和包含离子无机材料的第二层。此处，所述第一层和第二层交替设置。
本发明的另一个方面提供了包括所述阻挡膜的电子装置。
有益效果
本发明的阻挡膜具有优异的阻气性、阻湿性和透光率，并且本发明的阻挡膜以多种方式用作电子装置中的材料。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施方案，本发明的上述和其它目的、特征和优点对于本领域技术人员来说将变得更显而易见，其中：
图1是根据本发明的一个示例性实施方案的包括第一层110和第二层120的阻挡膜150的侧面图，显示了(a)第二层层叠在第一层上的结构，(b)第二层层叠在第一层下的结构，(c)第二层设置在第一层之间的结构，(d)第一层和第二层重复层叠的结构。
图2是根据本发明的一个示例性实施方案的阻挡膜250的侧面图，其中，包括所述第一层和所述第二层的复合层220形成于基底层210上。
图3是根据本发明的一个示例性实施方案的阻挡膜350的侧面图，其中，包括所述第一层和所述第二层的复合层320形成于基底层210上，平面化层311和312分别额外形成于复合层320的上表面和下表面上。
图4是通过使用粘合剂层410层压两个阻挡膜250而制得的阻挡膜450的侧面图，其中，基底的表面和另一个基底的表面层压，或者阻挡膜的表面和另一个阻挡膜的表面层压。
图5显示了根据本发明的一个示例性实施方案的结构550，其中，阻挡膜530层叠于电子元件510上，电子元件510形成于基板材料520上。
图6显示了当在对比例2和3中仅使用ZnO时，透湿性随着时间变化的表现。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明的示例性实施方案。然而，本发明不限于下面公开的实施方案，而可以以多种方式实施。下面的实施方案是为了使本领域普通技术人员能够具体化和实施本发明而描述的。
尽管用语第一和第二等可以用来描述不同的元件，但这些元件不受这些用语限制。这些用语仅用于使一个元件与另一个元件区分开。例如，在不偏离示例性实施方案的范围的情况下，第一元件可以称为第二元件，并且类似地，第二元件可以称为第一元件。用语“和/或”包括相关所列项目中一种或多种的任何和所有组合。
应理解的是，当一个元件被称为与另一个元件“连接”或“结合”时，它可以直接与另一个元件连接或结合，或者可以存在中间元件。相比之下，当一个元件被称为与另一个元件“直接连接”或“直接结合”，不存在中间部件。
此处所用的用辞是仅用于描述具体实施方案的目的，而不是用来限制示例性实施方案。除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”意在同样包括复数形式。应进一步理解的是，用语“包含”、“由…组成”、“包括”和/或“含有”当在此处被使用时，详列其说明的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或群组的存在，但并不排除其一种或多种其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或群组的存在或加入。
参照附图，将在下面详细描述本发明的示例性实施方案。为了帮助理解本发明，在整个附图的描述中相同的附图标记指相同的元件，并且对相同元件的描述将不再重复。
根据本发明的阻挡膜的特征在于，该阻挡膜包括重复交替设置的第一层和第二层，所述第一层由半共价无机材料形成，所述第二层由离子无机材料形成。
当所述阻挡膜形成为第二层设置在第一层的上面或下面，或者设置在第一层之间时，可以改善阻气性、阻湿性和透光率。第二层中使用的无机材料由于与主要有害物质(例如湿气)的高度相互作用而可以提高阻气性，而第一层中使用的无机材料由于半共价性而可以改善阻挡效果。
另外，所述阻挡膜可以具有0.013g/m2·天或小于0.013g/m2·天的透湿性，且更特别是，所述阻挡膜可以具有0.005g/m2·天或小于0.005g/m2·天的透湿性。与仅使用用于获得常规阻气性的金属氧化物或金属氮化物相比，在本发明中提供的阻挡膜具有改善的阻湿性。
所述阻挡膜包括一个或多个第一层和一个或多个第二层。在此种情形中，第二层可以设置在第一层的上面或下面，或者可以设置在第一层的上面和下面。
当在所述阻挡膜中有两个或多个第一层时，第二层可以设置在第一层之间。
另外，根据本发明示例性实施方案的阻挡膜包括：1)其中第一层和第二层交替设置的阻挡膜，2)其中第二层设置在阻挡膜的最上层或最下层上的阻挡膜，等等，但本发明不限于此。
所述第一层中包含的半共价无机材料可以包括金属氧化物、对应金属的氮化物及其混合物，所述金属氧化物、对应金属的氮化物及其混合物使用X-射线光电子能谱所测得的结合能(O1s)为530.5eV至533.5eV。另外，所述第二层中包含的离子无机材料可以包括金属氧化物、对应金属的氮化物及其混合物，所述金属氧化物、对应金属的氮化物及其混合物使用X-射线光电子能谱所测得的结合能(O1s)为529.6eV至530.4eV。更具体而言，所述半共价无机材料可以由选自金属氧化物、对应金属的氮化物及其混合物中的至少一种材料形成，所述金属氧化物、对应金属的氮化物及其混合物使用X-射线光电子能谱所测得的结合能(O1s)为具有530.5eV至533.5eV，所述离子无机材料可以由选自金属氧化物、对应金属的氮化物及其混合物中的至少一种材料形成，所述金属氧化物、对应金属的氮化物及其混合物使用X-射线光电子能谱所测得的结合能(O1s)为529.6eV至530.4eV。
在所述半共价无机材料和所述离子无机材料之间的结合能(O1s)之差可以在0.1eV至3.9eV的范围内，特别是在0.5eV至3.5eV的范围内，且更特别是在1.0eV至3.0eV的范围内。通过使用由所述半共价无机材料形成的第一层和由所述离子无机材料形成的第二层来形成阻挡膜，可以同时提高该阻挡膜的阻气和阻湿效果。
根据本发明所述的半共价无机材料可以包括选自硅(Si)、铝(Al)、镁(Mg)和镓(Ga)中的至少一种金属的氧化物、氮化物或氮氧化物，但本发明不限于此。
另外，根据本发明的离子无机材料可以包括选自钙(Ca)、镍(Ni)、锌(Zn)、锆(Zr)、铟(In)、锡(Sn)、钛(Ti)和铈(Ce)中的至少一种金属的氧化物、氮化物或氮氧化物，且优选为上述金属的氧化物，但本发明不限于此。
与单独使用用于实现常规阻气性的金属的氧化物或氮化物的情形相比，本发明提供的阻挡膜具有改善的阻气性。
阻挡膜的物理和化学性能可以根据所述氧化物的特性(例如离子极化率、阳离子极化率、光学碱度或相互作用参数)而变化。基于上述多种特性，已经根据多种分类方法对所述氧化物进行了分类。最终，已知所述氧化物的特性与结合能密切相关(T.L.Barr,“ModernESCA,ThePrinciplesandPracticeofX-RayPhotoelectronSpectroscopy”,CRCPress,BocaRaton,FL,1994;V.Dimitrov&T.Komatsu,J.SolidStateChem.163(2002)100)。同时，已知所述无机化合物的离子性可以根据组成原子之间的电负性之差而变化，并且材料的结合结构与结合能密切相关。结果，根据结合能(O1s)的强度(其可以使用X-射线光电子能谱容易地测得)，所述无机化合物的离子性可以分成三类，例如，半共价性、离子性和强离子性。
例如，当使用X-射线光电子能谱技术测得的结合能(O1s)分别在530.5eV至533.5eV、529.6eV至530.4eV和528.0eV至529.5eV时，该结合能提供了半共价氧化物、离子氧化物和强离子氧化物的特性。根据上述分类，半共价氧化物包括SiO2、Al2O3、MgO或Ga2O3，离子氧化物包括CaO、TiO2、NiO、ZnO、ZrO2、In2O3、SnO2或CeO2，强离子氧化物包括Na2O、CdO、BaO或Sb2O3。
根据上述分类，本发明提供的第二层中的无机材料包括在所述离子材料中。因此，由于所述无机材料与作为主要有害物质的极性水分子强烈地相互作用，所以可以预期该无机材料的阻气性提高。然而，可以观察到当单独使用所述无机材料时，即使增加第二层的厚度也对阻湿没有效果(表1中的对比例2和3)。
同时，所述无机材料的能带隙在透光率方面是一个非常重要的因素。作为对应于根据本发明的第二层的离子无机材料，CaO、TiO2、NiO、ZnO、ZrO2、In2O3、SnO2和CeO2的能带隙分别是7.1eV、3.2eV、3.4eV、5.0eV、3.7eV、3.2eV和3.2eV。所有这些无机材料具有3eV或大于3eV的能带隙，因此具有在可见光区域内光吸收较小的优势。根据一个示例性实施方案，所述离子无机材料的能带隙可以为3eV或大于3eV。例如，所述离子无机材料的能带隙可以为3eV至10eV，特别是，3eV至7.5eV。本说明书中所用的术语“能带隙”是指当目标材料在最高占据分子轨道(HOMO)状态和最低占据分子轨道(LUMO)状态时的能量值之差。
所述阻挡膜的总厚度可以在10nm至1000nm的范围内，优选在15nm至500nm的范围内，且更优选在20nm至300nm的范围内，但本发明不限于此。
当所述阻挡膜的厚度小于10nm时，难以达到阻挡膜的连续性，这使得难以获得所需的阻气性水平，而当所述阻挡膜的厚度超过1,000nm时，由于内部应力的增加或阻挡膜挠性的降低而导致易于形成裂纹，这使得难以根据厚度来提高阻气性。
所述阻挡膜可以使用例如化学气相沉积法(CVD)、溅射法、蒸发法、原子层沉积法或离子电镀法等方法来形成，但本发明不限于此。
所述第二层的厚度是大于0至小于等于100nm，特别是大于等于0.1nm至小于等于70nm，且更特别是大于等于0.5nm至5小于等于50nm，但本发明不限于此。当所述第二层的厚度是0.1nm或大于0.1nm时，通过易于形成连续层而可以更容易地形成均匀的第二层，从而可以进一步改善第二层的层叠效果。另外，当所述第二层的厚度超过100nm时，第二层的固有特性增强或者可能产生应力。结果，由于包括该第二层的阻挡膜可能易于受到损坏，所以阻气性可能降低。
另外，所述第二层可以设置在所述第一层的上面或下面或者设置在所述第一层之间，并且取决于所述阻挡膜是如何形成的，通过重复层叠第二层，可以预期第一层的沉积被周期性地初始化。也就是说，通过所述阻挡膜的层叠结构，可以获得在BarixTM膜结构中缺陷增长和层间缺陷互连的预防效果，上述缺陷是由交替形成有机层和无机层引起的。
此外，通过连续层叠无机层，可以减少在典型BarixTM膜结构中的有机层和无机层之间的界面处易于形成的层间剥离，这使得可以提供具有优异阻气性的阻挡膜。
另外，当在有机材料上层叠无机材料的过程中形成来源于该有机材料的挥发性物质时，该挥发性物质可能引起所层叠的无机材料层的紧密度降低。根据本发明，因为无机材料被层叠在无机材料层上，所以由于新增的无机材料层改善的紧密度，可以提供具有改善的阻气性的阻挡膜。
根据本发明的阻挡膜可以还包括基底层。所述阻挡膜的结构可以为：包括所述第一层和所述第二层的复合层形成于基底层的一个或两个表面上。所述基底层可以由塑料膜材料形成，但本发明不限于此。因此，本发明提供了一种包括基底层且具有优异的阻气性的塑料阻挡膜。当使用具有优异的挠性的塑料膜作为基底膜来形成所述阻挡膜时，可以同时实现膜的阻气性和挠性。
显示例如挠性的特性且具有60%或大于60%，优选90%或大于90%的透明度的塑料膜可以用作所述基底层。例如，可以形成为所述基底层的塑料膜可以由选自如下中的至少一种材料形成：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、多芳基化合物和环氧树脂。
另外，还可以加入选自纯填料、纤维型填料及其混合物中的至少一种来增强所述塑料膜的机械性能和热性能。
例如，选自如下中的至少一种可以用作纯填料：金属、玻璃粉、金刚石粉、二氧化硅、粘土、磷酸钙、磷酸镁、硫酸钡、氟化铝、硅酸钙、硅酸镁、硅酸钡、碳酸钡、氢氧化钡、硅酸铝。另外，玻璃纤维或玻璃纤维织物可以用作纤维型填料。
所述阻挡膜可以还包括平面化层，该平面化层形成于包括所述第一层和所述第二层的层叠结构的一个或两个表面上，或者设置于该层叠结构的层之间。在所述基底层和所述层叠结构之间的平面化层可以起到缓冲层的作用，而在所述阻挡膜的外部形成的平面化层可以起到保护层的作用。也就是说，所述平面化层可以用于使所述基底层的表面平坦，或用于提高包括所述基底层的多个层的层间粘合强度，或用于释放在机械变形过程中施加到所述阻挡膜上的应力，或用于防止在所述阻挡膜的处理过程中该膜的损坏。另外，所述平面化层可以设置在所述阻挡膜的层之间。设置于所述阻挡膜的层间中的平面化层可以起到防止缺陷增长和层间缺陷互连的作用，所述缺陷发生在无机材料层的任何一层中，并且所述平面化层可以起到提高阻湿效果的作用。
所述平面化层是有机-无机混合层，该混合层可以由选自丙烯酸类涂料组合物、基于环氧的涂料组合物、金属醇盐组合物和基于聚氨酯的涂料组合物中的至少一种形成。另外，所述平面化层可以使用溶胶-凝胶型涂料组合物来形成。例如，如韩国专利号2006-0041696、2008-0012553和2008-0012555中所公开的，所述溶胶-凝胶型涂料组合物包括有机硅烷和金属醇盐。必要时，所述溶胶-凝胶型涂料组合物可以还包含合适的添加剂、溶剂或反应催化剂。
所述涂料组合物可以单独使用或组合使用热固化或光固化技术来形成平面化层。
为了改善所述平面化层和所述基底层之间的粘合强度，该基底的表面可以使用紫外线、电晕、火焰、等离子体、溅射、离子束、化学品等进行处理，或者可以在该基底上形成底涂层。
经固化的平面化层的厚度可以为0.1μm至20μm，优选为0.2μm至10μm，且更优选为0.3μm至5μm，但本发明不限于此。
根据本发明的阻挡膜可以广泛用作电子装置的材料。例如，电子装置可以包括包裹在根据本发明的阻挡膜中的电子元件。所述阻挡膜可以以基板材料、保护层或包装材料的形式包括在电子装置中。所述阻挡膜可以包括单独的基底层。在一些情形中，不包括基底层的所述阻挡膜应用于电子元件中，使得该阻挡膜可以用作电子元件的保护层。
另外，所述电子装置可以是有机或无机发光体、显示装置、膜型电池、传感器或光伏元件，但本发明不限于此。
在下文中，将参照图1至4进一步详细描述根据本发明的阻挡膜。
如图1所示，图1是根据本发明一个示例性实施方案的包括第一层110和第二层120的阻挡膜150的侧面图，显示了(a)第二层层叠在第一层上的结构，(b)第二层层叠在第一层下的结构，以及，作为结构(a)和(b)的改变结构，(c)第二层设置在第一层之间的结构，(d)第一层和第二层重复层叠的结构，但本发明不限于此。
如图2所示，根据本发明的另一个示例性实施方案的阻挡膜250的结构可以为：包括所述第一层和所述第二层的复合层220形成于基底层210上。
如图3所示，根据本发明的又一个示例性实施方案的阻挡膜350的结构可以为：包括所述第一层和所述第二层的复合层320形成于基底层210上，平面化层311和312分别额外形成于复合层150的上表面和下表面上。
如图4所示，根据本发明的阻挡膜450可以包括两个阻挡膜250和设置于该两个阻挡膜250之间的粘合剂层410，并且具有两个阻挡膜250通过粘合剂层410被层压的结构。
如图5所示，根据本发明的阻挡膜530可以用于对形成于基板材料520上的电子元件510进行电保护或化学保护。此处，所述基板材料可以是玻璃板、半导体晶片或所述阻挡膜，所述电子元件可以是显示元件、光伏元件、面内发光体等。
通过参考下面实施例将进一步详细描述本发明。然而，应当理解此处提出的描述仅是用于说明目的优选实施例，而不是用来限制本发明的范围。
实施例
实施例1
厚度为50μm的PET膜(购自Toyobo的A4300)用作塑料基底层。用基于硅烷的溶胶型溶液涂布上述塑料基底层的上表面，并在120℃下热固化涂布的基于硅烷的溶胶型溶液10分钟以形成0.5μm厚度的平面化层(缓冲层)，所述基于硅烷的溶胶型溶液包含32.5重量份的四乙氧基硅烷和64.0重量份的环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷作为主要成分。在对沉积装置提供氩气和氧气的混合气体的同时，采用溅射技术在上述平面化层的上表面沉积由SiON形成的第一层至48nm厚度。此后，在上述SiON第一层上沉积由ZnO形成的第二层至8nm厚度，在该由ZnO形成的第二层上再沉积另一个由SiON形成的第一层至24nm厚度以形成阻挡膜。然后，与基底层的上表面相同的方式用上述基于硅烷的溶胶型溶液涂布上述阻挡膜，对该基于硅烷的溶胶型溶液进行热固化以形成外平面化层(保护层)，由此制得阻挡膜。
使用L80-5000LP(Lyssy)在100%相对湿度和38℃温度的条件下评价所制得的阻挡膜的透湿性，使用Cary3E(Varian)测量光学性能。结果列于下面表1中。
对比例1
在对比例1中，除了仅由SiON形成并沉积至80nm厚度的无机材料层用作无机材料层之外，按照与实施例1中相同的方式制备阻挡膜。测得的所制得阻挡膜的透湿性和光学性能列于下面表1中。
对比例2
在对比例2中，除了仅由ZnO形成并沉积至62nm厚度的无机材料层用作无机材料层之外，按照与实施例1中相同的方式制备阻挡膜。测量的所制得阻挡膜的透湿性和光学性能列于下面表1中。
对比例3
在对比例3中，除了仅由ZnO形成并沉积至89nm厚度的无机材料层用作无机材料层之外，按照与实施例1中相同的方式制备阻挡膜。测得的所制得阻挡膜的透湿性和光学性能列于下面表1中。
[表1]
如表1中所列出的，可以观察到与对比例1至3的阻挡膜相比，由实施例1中的无机材料形成的阻挡膜具有优异的透湿性和透光率。对比例2和3的阻挡膜在测量开始时的透湿性大约为0.045g/m2·天和0.014g/m2·天，但随着时间透湿性增加到0.2g/m2·天或大于0.2g/m2·天(见图6)。
实施例2
厚度为50μm的PET膜(购自Toyobo的A4300)用作塑料基底层。用基于硅烷的溶胶型溶液涂布上述塑料基底层的上表面，并在120℃下热固化涂布的基于硅烷的溶胶型溶液10分钟以形成0.5μm厚度的平面化层(缓冲层)，所述基于硅烷的溶胶型溶液包含40.0重量份的四乙氧基硅烷和56.5重量份的环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷作为主要成分。在对沉积装置提供氩气和氧气的混合气体的同时，采用溅射技术在上述平面化层的上表面沉积由SiON形成的第一层至48nm厚度。此后，在上述由SiON形成的第一层上沉积由ZnO形成的第二层至9nm厚度，在该由ZnO形成的第二层上再沉积另一个由SiON形成的第一层至24nm厚度的以形成阻挡膜，由此制得阻挡膜。
使用L80-5000LP(Lyssy)在100%相对湿度和38℃温度的条件下评价所制得的阻挡膜的透湿性。评价结果列于下面表2中。
实施例3
在实施例3中，除了如下面表2中列举的来改变阻挡膜中无机材料层的厚度之外，按照与实施例2中相同的方式制备阻挡膜。所制得的阻挡膜的透湿性的测量结果列于下面表2中。
实施例4
在实施例4中，除了如下面表2中列举的来改变阻挡膜中无机材料层的厚度之外，按照与实施例2中相同的方式制备阻挡膜。所制得的阻挡膜的透湿性的测量结果列于下面表2中。
对比例4
在对比例4中，除了使用仅由作为无机材料层的SiON形成的并沉积至80nm厚度的无机材料层代替阻挡膜之外，按照与实施例2中相同的方式制备阻挡膜。所制得的阻挡膜的透湿性的测量结果列于下面表2中。
实施例5
厚度为50μm的PET膜(购自Toyobo的A4300)用作塑料基底层。用基于硅烷的溶胶型溶液涂布上述塑料基底层的上表面，在120℃下热固化涂布的基于硅烷的溶胶型溶液10分钟以形成0.5μm厚度的平面化层(缓冲层),所述基于硅烷的溶胶型溶液包含40.0重量份的四乙氧基硅烷和56.5重量份的环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷作为主要成分。在对沉积装置提供氩气和氧气的混合气体的同时，采用溅射技术在上述平面化层的上表面沉积由SiON形成的第一层至40nm厚度。此后，使用SnO2-ZnO(摩尔比1:1)和氩气在上述由SiON形成的第一层上沉积第二层至10nm厚度，在由SnO2-ZnO形成的第二层上再沉积另一个由SiON形成的第一层至24nm厚度以制得阻挡膜。
使用L80-5000LP(Lyssy)在100%相对湿度和38℃温度的条件下评价所制得的阻挡膜的透湿性。评价结果列于下面表2中。
实施例6
在实施例6中，除了如下面表2中列举的来改变阻挡膜中无机材料层的厚度之外，按照与实施例5中相同的方式制备阻挡膜。所制得的阻挡膜的透湿性的测量结果列于下面表2中。
实施例7
厚度为50μm的PET膜(购自Toyobo的A4300)用作塑料基底层。用基于硅烷的溶胶型溶液涂布上述塑料基底层的上表面，所述溶胶型溶液包含40.0重量份的四乙氧基硅烷和作为主要成分的56.5重量份的缩水甘油丙氧基三甲氧基硅烷，在120℃下热固化涂布的基于硅烷的溶胶型溶液10分钟以形成0.5μm厚度的平面化层(缓冲层)。在对沉积装置提供氩气和氧气的混合气体的同时，采用溅射技术在上述平面化层的上表面沉积由SiON形成的第一层至32nm厚度。此后，使用氩气和氧气的混合气体在上述由SiON形成的第一层上沉积由氧化铟锡(ITO)形成的第二层至10nm厚度，在该由ITO形成的第二层上再沉积另一个由SiON形成的第一层至24nm厚度以制得阻挡膜。
使用L80-5000LP(Lyssy)在100%相对湿度和38℃温度的条件下评价所制得的阻挡膜的透湿性。评价结果列于下面表2中。
对比例5
在对比例5中，除了使用仅由作为无机材料层的SnO2和ZnO形成的并沉积至80nm厚度的无机材料层代替阻挡膜之外，按照与实施例5中相同的方式制备阻挡膜。所制得的阻挡膜的透湿性的测量结果列于下面表2中。
[表2]
如表2所列的，可以确定根据本发明的实施例2和3的阻挡膜显示出比对比例4更低的透湿性，表明了所述第二层的使用能够使得阻挡膜具有改善的阻气性。另外，可以确定当将实施例2的阻挡膜与实施例3的阻挡膜相比较时，ZnO用作第二层随着厚度增加能够使得阻挡膜的透湿性不断降低。此外，可以确定当将实施例2的阻挡膜与实施例4的阻挡膜相比较时，ZnO和SiON的额外使用能够使得阻挡膜的透湿性进一步降低。
如表2所列的，可以观察到使用SnO2-ZnO作为第二无机材料的实施例5和6的阻挡膜也显示出比对比例4和5的阻挡膜更低的透湿性，表明了根据本发明的第二层的效果。另外，如表2所列的，可以观察到使用ITO作为第二无机材料的实施例7的阻挡膜也显示出比对比例4更低的透湿性，表明了根据本发明的阻挡膜的使用改善了阻气性。
如从对比例1至4的平面化层的明显效果看到的，可以看出外表面化层的额外形成使得可以实现较低的透湿性，如实施例2至7中所述的。
根据本发明所述的阻挡膜具有优异的性能，例如阻气性、阻湿性和透光率，因此可以广泛地用作电子装置的材料。
工业适用性
与仅使用金属氧化物或金属氮化物的常规阻气塑料复合膜相比，根据本发明的阻挡膜具有优异的性能，例如透光率、阻气性和阻湿性，因此可以广泛地用于多种应用领域，包括用于电子装置中元件的材料。

Claims (12)

1.一种阻挡膜，该阻挡膜包括：
由半共价无机材料形成的第一层，所述半共价无机材料是包括选自硅、铝、镁和镓中的至少一种金属的氧化物、氮化物或氮氧化物；和
由离子无机材料形成的第二层，所述离子无机材料是包括选自钙、镍、锌、锆、铟、锡、钛和铈中的至少一种金属的氧化物、氮化物或氮氧化物，
其中，所述第一层和所述第二层交替设置，
所述第一层设置在包括第一层和第二层的层叠片的最上层和最下层上，
其中，所述半共价无机材料和所述离子无机材料之间的结合能之差在0.1eV至3.9eV的范围内，并且
该阻挡膜的透湿性为0.013g/m2·天或小于0.013g/m2·天。
2.根据权利要求1所述的阻挡膜，其中，所述第一层由两个或更多个层组成，所述第二层设置在所述第一层的层之间。
3.根据权利要求1所述的阻挡膜，该阻挡膜的厚度为10nm至1,000nm。
4.根据权利要求1所述的阻挡膜，其中，所述第二层的厚度为大于0至小于等于100nm。
5.根据权利要求1所述的阻挡膜，其中，所述离子无机材料的能带隙为3.0eV或大于3.0eV。
6.根据权利要求1所述的阻挡膜，该阻挡膜还包括基底层。
7.根据权利要求6所述的阻挡膜，其中，所述基底层由选自如下中的至少一种树脂形成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺和环氧树脂。
8.根据权利要求1所述的阻挡膜，该阻挡膜还包括平面化层，该平面化层设置于包括所述第一层和所述第二层的层叠片的一个或两个表面上，或者设置于所述层叠片的层之间。
9.根据权利要求8所述的阻挡膜，其中，所述平面化层包含选自丙烯酸类涂料组合物、基于环氧的涂料组合物、金属醇盐组合物和基于聚氨酯的涂料组合物中的至少一种。
10.一种电子装置，该电子装置包括用权利要求1所限定的阻挡膜包装的电子元件。
11.根据权利要求10所述的电子装置，其中，所述阻挡膜作为基板材料、保护层或包装材料包括在该电子装置中。
12.根据权利要求10所述的电子装置，其中，所述电子装置是有机或无机发光体、显示装置、膜型电池、传感器或光伏元件。
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