CN110177683B - 阻挡层系统、具有阻挡层系统的光电装置以及用于以连续卷绕式工艺制造阻挡层系统的方法 - Google Patents

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Abstract

在此描述一种阻挡层系统(100)，适用于使用在光电装置中。所述阻挡层系统包含：柔性基板(101)；第一阻挡层(110)和第二阻挡层(120)，其中第一阻挡层(110)和第二阻挡层(120)构造成具有对于水/氧渗透的阻挡性质。此外，所述阻挡层系统包含设置在第一阻挡层(110)和第二阻挡层(120)之间的聚合缓冲层(115)，其中聚合缓冲层(115)构造成用以增加第一阻挡层(110)和第二阻挡层(120)之间的渗透路径长度。

Description

阻挡层系统、具有阻挡层系统的光电装置以及用于以连续卷 绕式工艺制造阻挡层系统的方法
技术领域
本公开内容的实施方式是关于适用于使用在光电装置中的阻挡层系统以及用于以连续卷绕式(roll-to-roll)工艺制造这类阻挡层系统的方法。本公开内容的实施方式特别是关于包含沉积在柔性基板上的层堆叠物的阻挡层系统。更具体地说，本公开内容的实施方式是关于以连续卷绕式真空沉积工艺所制造的阻挡层系统。
背景技术
在封装产业、半导体产业和其他产业中，对于柔性基板如塑料膜或箔的处理是有着高度需求的。处理可由以所需的材料如金属(特别是铝)、半导体和介电材料涂布柔性基板、蚀刻和为了所希望的应用在基板上进行的其他处理行为所组成。执行这项任务的系统典型地包含处理鼓，例如圆柱形的辊，处理鼓耦接到用于传送基板的处理系统，且基板的至少一部分在处理鼓上被处理。因此，卷绕式(R2R)涂布系统能够提供高产量的系统。
一种工艺，如物理气相沉积(physical vapor deposition,PVD) 工艺、化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)工艺和等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhanced chemical vapor deposition,PECVD)工艺，典型地能够用于沉积能够被涂布到柔性基板上的金属薄层。特别是，卷绕式沉积系统在显示器产业和光伏(photovoltaic,PV)产业正经历需求的强烈增加。
由经涂布的柔性基板制成的产品的实例为触控面板或有机发光二极管(OLED)显示器，相较于液晶显示器(LCD)，由于触控面板或有机发光二极管(OLED)显示器的更快的反应时间、更大的视角、更高的对比度、更轻的重量、更低的功率和对于柔性基板的适应性，近来在显示器应用中得到显著的关注。
所以多年来，光电装置如显示装置或触控面板已逐渐发展成多层的系统，其中不同的层具有不同的功能。然而，传统的多层系统的质量，例如在阻挡性质方面而言，仍有待改良。特别是，当暴露于水蒸汽或氧时，有机发光装置可能遭受输出降低或过早发生故障。
鉴于前述情况，存在提供克服至少部分现有技术中的问题的适用于使用在光电装置中的阻挡层系统以及用于制造这类阻挡层系统的方法的需求。
发明内容
鉴于上述情况，提供根据本公开内容的阻挡层系统以及用于制造阻挡层系统的方法。本公开内容另外的方面、优点和特征从权利要求、说明书和附图而明朗。
根据本公开内容的一方面，提供一种阻挡层系统，所述阻挡层系统适用于使用在光电装置中。所述阻挡层系统包含柔性基板、第一阻挡层和第二阻挡层。第一阻挡层和第二阻挡层构造成具有对于水/氧渗透的阻挡性质。此外，所述阻挡层系统包含聚合缓冲层，所述聚合缓冲层设置在第一阻挡层和第二阻挡层之间。所述聚合缓冲层构造成用以增加第一阻挡层和第二阻挡层之间的渗透路径长度。
根据本公开内容的另一方面，提供一种阻挡层系统，所述阻挡层系统适用于使用在光电装置中。所述阻挡层系统包含聚合物材料的柔性基板、第一阻挡层和第二阻挡层，其中第一阻挡层和第二阻挡层被构造成具有对于水/氧渗透的阻挡性质。第一阻挡层的阻挡层厚度TBR1为50nm≤TBR1≤125nm，且第二阻挡层的阻挡层厚度TBR2为50nm≤TBR2≤125nm。此外，第一阻挡层和第二阻挡层由SiNx制成，且第一阻挡层和第二阻挡层各自具有 4MPa m0.5≤KIc≤6MPa m0.5的断裂韧度(fracture toughness)KIc。此外，阻挡层系统包含聚合缓冲层，所述聚合缓冲层设置在第一阻挡层和第二阻挡层之间。所述聚合缓冲层构造成用以增加第一阻挡层和第二阻挡层之间的渗透路径长度，其中聚合缓冲层的缓冲层厚度TBF为250nm≤TBF≤350nm，且其中聚合缓冲层由nHA/EGDA20制成。
根据本公开内容的又一方面，提供一种光电装置，所述光电装置具有在此所述的任何实施方式的阻挡层系统。
根据本公开内容的再一方面，提供一种用于以连续卷绕式工艺制造阻挡层系统的方法。所述方法包含在不破真空的情况下，提供柔性基板到至少一个第一处理区、至少一个第二处理区和至少一个第三处理区。此外，所述方法包含在所述至少一个第一处理区中沉积无机材料的第一阻挡层到柔性基板上、在所述至少一个第二处理区中沉积有机材料的缓冲层到第一阻挡层上以及在所述至少一个第三处理区中沉积无机材料的第二阻挡层到缓冲层上。沉积第一阻挡层、沉积缓冲层和沉积第二阻挡层特别是包含使用相同的前驱物。
实施方式也涉及用于执行所公开的方法的设备，并包含用于执行各个所述的方法方面的设备部分。这些方法方面可以通过硬件部件、以适当软件编程的计算机、由这二者的任意组合或以任何其他方式执行。此外，根据本公开内容的实施方式也涉及用于操作所述设备的方法。用于操作所述设备的方法包含用于执行设备的每个功能的方法方面。
附图说明
为了能够理解本公开内容的上述特征的细节，可以参照实施方式，得到对于简要概括于上的公开内容更详细的描述。附图涉及本公开内容的实施方式，并描述如下：
图1和2示出根据在此所述的实施方式的阻挡层系统的示意图。
图3示出根据在此所述的实施方式的阻挡层系统其中一部分的细节图，用以图解聚合缓冲层的功能。
图4A示出根据在此所述的其他实施方式的阻挡层系统的示意图。
图4B示出图4A的阻挡层系统其中一部分的细节图，用以图解聚合缓冲层的功能。
图5示出用于制造根据在此所述的实施方式的阻挡层系统的处理系统的示意图。
图6示出具有根据在此所述的实施方式的阻挡层系统的光电装置的示意图。
图7示出图解根据在此所述的实施方式的用于以连续卷绕式工艺制造阻挡层系统的方法的流程图。
具体实施方式
现在将对于各种实施方式进行详细说明，这些实施方式的一或更多个实例分别绘示于图中。各个实例以解释的方式来提供，而非意味作为限制。例如，作为一个实施方式的一部分而被绘示或描述的特征，能够被使用于或结合任一其他实施方式，以产生再一实施方式。本公开内容意在包含这类修改和变化。
在以下对于附图的描述中，相同的参考标记指示相同或类似的部件。一般来说，只会对于个别实施方式的不同之处进行描述。除非另有明确指明，否则对于一个实施方式中的部分或方面的描述也能够应用到另一实施方式中的对应部分或方面。
在更详细地描述本公开内容的各种实施方式之前，先解释关于在此使用的一些术语和表达的某些情况。
在本公开内容中，“阻挡层系统”应该被理解为层的堆叠物，所述层的堆叠物具有对于水蒸汽和氧传输的阻挡性质。在此所述的“阻挡层系统”特别是能够包含交替的层(二重对象(diades))，这些交替的层包含聚合缓冲层和阻挡层。阻挡层典型地包含SiNx，且聚合缓冲层典型地包含聚乙二醇甲基丙烯酸酯(polyethylene glycol methacrylate,PGMA)和/或乙二醇二胺(ethylene glycol diamine,EGDA)。更具体地说，在此所述的阻挡层系统能够被理解为超高度阻挡物(ultrahigh barrier,UHB)系统，具有低于10-4的水汽穿透率(water vapor transmission rate,WVTR，单位为每日每平方厘米几克)和/或氧穿透率(oxygen transmission rate,OTR，单位为每日每平方厘米几克)，特别是低于10-5，更特别是低于10-6。在此所述的阻挡层系统特别是能够为透明的。在此使用的术语“透明”特别是能够包含具有以相对低的散射传输光的能力的结构，使得例如从中传输通过的光能够实质上以清楚的方式被看见。
在本公开内容中，“柔性基板”可表征为所述基板是可弯曲的。例如，柔性基板可为箔。特别是应该理解，在此所述的柔性基板能够于在此所述的连续卷绕式工艺中加以处理，例如是于在此所述的卷绕式处理系统中加以处理。在此所述的柔性基板特別是适合用于在柔性基板上制造涂层或电子装置。在此所述的柔性基板特別是能够为透明的，例如，柔性基板可由透明聚合物材料制成。更具体地说，在此所述的柔性基板可包含像以下材料这样的材料：聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚氨酯(polyurethane,PU)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methacrylic acid methyl ester))、三乙酰纤维素(triacetyl cellulose)、三乙酸纤维素(cellulose triacetate,TAC)、环烯烃聚合物(cyclo olefin polymer)、聚(萘二甲酸乙二酯)(poly(ethylene naphthalate))、一或更多种金属、纸、其组合、以及像以下材料这样的已被涂布的基板：硬涂布PET(HC-PET)或硬涂布TAC (HC-TAC)和类似物。
在本公开内容中，“阻挡层”应该被理解为具有对于水蒸汽和氧传输的阻挡性质的层。特别是，在此所述的阻挡层能够具有低于每日3×10-3g/m2的水汽穿透率WVTR。例如，本公开内容的阻挡层能够包含SiNx，特别是由SiNx组成。
在本公开内容中，“聚合缓冲层”应该被理解为聚合物材料的层，所述聚合物材料包含聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PGMA)和/或乙二醇二胺(EGDA)。特别是，在此所述的聚合缓冲层应该被理解为构造成用以增加通过缓冲层的渗透路径长度的层，所述渗透路径长度例如是对于水蒸汽或氧而言的渗透路径长度，例如是从缓冲层的一侧到缓冲层的相反侧的渗透路径长度。
在本公开内容中，“渗透路径长度”应该被理解为，当分子渗透通过材料时，例如通过在此所述的聚合缓冲层时，所述分子行经的路径的长度。
图1示出根据在此所述的实施方式的阻挡层系统100的示意图。根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，阻挡层系统100适用于使用在光电装置中，包含柔性基板101、第一阻挡层110和第二阻挡层120。例如，柔性基板101可包含选自于由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、三乙酰纤维素、环烯烃聚合物和聚(萘二甲酸乙二酯)所组成的群组中的聚合物材料。第一阻挡层110和第二阻挡层120特别是构造成具有对于水/氧渗透的阻挡性质。此外，如图1示例性所示，所述阻挡层系统包含设置在第一阻挡层110和第二阻挡层120之间的聚合缓冲层115。更具体地说，如参照图3更详细描述地，聚合缓冲层115构造成用以增加第一阻挡层110和第二阻挡层 120之间的渗透路径长度。
因此，提供一种改良的阻挡层系统。在此所述的阻挡层系统的实施方式特别是提供用于层系统，所述层系统相较于传统的阻挡层系统具有改良的对于水蒸汽或氧的阻挡性质。如此一来，通过在光电装置如显示装置或触控面板中利用在此所述的阻挡层系统的实施方式，能够实现光电装置的改良的产品耐久性。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，聚合缓冲层115的缓冲层厚度TBF比第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1的厚度的比例TR能够为1.5≤TR＝TBF/TBR1≤4。例如，厚度比例TR可为TR＝3，这例如是对于其中缓冲层厚度TBF＝ 300nm且第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1为TBR1＝100nm的构造而言。根据另一实例，厚度比例TR可为TR＝2.67，这例如是对于其中缓冲层厚度TBF＝400nm且第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1为TBR1＝150nm的构造而言。
因此应该理解，如果在以下三个参数之中知道二个值：厚度比例TR、聚合缓冲层的缓冲层厚度TBF和第一阻挡层的阻挡层厚度TBR1，就能够从等式TR＝TBF/TBR1计算出剩下的第三个值。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，聚合缓冲层115可具有大约400nm的厚度TBF，特别是大约300 nm，更特别是大约250nm。应该理解在本公开内容中，用词“大约”应包含从所相关的值偏离±5％的值。因此例如，大约400nm 应该被理解为400nm±20nm。
因此，通过提供具有在此所述的聚合缓冲层的阻挡层系统，改良了阻挡层系统对于水蒸汽或氧的阻挡性质。此外，聚合缓冲层115的缓冲层厚度TBF比第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1的厚度比例TR特别可有利于增加在此所述的阻挡层系统的阻挡性质。
示例性地参考图2，根据一些能够和在此所述的其他实施方式结合的实施方式，阻挡层系统100可包含第一聚合缓冲层114，所述第一聚合缓冲层114设置在柔性基板101和第一阻挡层110 之间。第一聚合缓冲层114特别是可构造成用以增加柔性基板101 和第一阻挡层110之间的渗透路径长度。此外，第一聚合缓冲层 114可具有厚度TBF1，所述厚度TBF1对应于设置在第一阻挡层110 和第二阻挡层120之间的聚合缓冲层115的厚度TBF。更具体地说，第一聚合缓冲层114能够包含选自于由PGMA、EGDA和 nHA/EGDA(正六丙烯酸酯/乙二醇二胺(nHexa-Acrylate/ethylene glycol diamine))特别是nHA/EGDA20所组成的群组中的至少一种材料。
因此，通过提供具有设置在柔性基板101和第一阻挡层110 之间的第一聚合缓冲层114的阻挡层系统，能够改良阻挡层系统对于水蒸汽或氧的阻挡性质。
根据一些能够和在此所述的其他实施方式结合的实施方式，第一聚合缓冲层114的第一缓冲层厚度TBF1比第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1的厚度的比例TR1能够为1.5≤TR1＝TBF1/ TBR1≤4。例如，厚度比例TR1可为TR1＝3，这例如是对其中第一缓冲层厚度TBF1＝300nm且第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1为TBR1＝100nm的构造而言。根据另一实例，厚度比例TR1可为TR1＝2.67，这例如是对其中第一缓冲层厚度TBF1＝400nm且第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1为TBR1＝150nm的构造而言。
因此应该理解，如果在以下三个参数之中知道二个值：厚度比例TR1、第一聚合缓冲层的缓冲层厚度TBF1和第一阻挡层的阻挡层厚度TBR1，就能够从等式TR1＝TBF1/TBR1计算出剩下的第三个值。在此所述的厚度比例TR1特别可有利于增加在此所述的阻挡层系统的阻挡性质。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1为50nm≤TBR1≤300nm。例如，第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1能够选自于具有下限和上限的范围，下限50nm，特别是下限75nm，更特别是下限100 nm，且上限200nm，特别是上限250nm，更特别是上限300nm。根据一些实例，第一阻挡层110的阻挡层厚度TBR1能够为大约100 nm、大约150nm、大约200nm或大约250nm。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，第二阻挡层120的阻挡层厚度TBR2为50nm≤TBR2≤300nm。例如，第二阻挡层120的阻挡层厚度TBR2能够选自于具有下限和上限的范围，下限50nm，特别是下限75nm，更特别是下限100 nm，且上限200nm，特别是上限250nm，更特别是上限300nm。根据一些实例，第二阻挡层120的阻挡层厚度TBR2能够为大约100 nm、大约150nm、大约200nm或大约250nm。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，聚合缓冲层115可包含选自于由PGMA、EGDA和nHA/EGDA，特别是nHA/EGDA20所组成的群组中的至少一种材料。
因此，通过提供具有在此所述的聚合缓冲层的阻挡层系统，能够相较于传统的阻挡层系统改良阻挡层系统的阻挡性质。
图3示出根据在此所述的实施方式的阻挡层系统其中一部分的细节图，以图解聚合缓冲层的功能。图3特别是示出具有柔性基板101、第一阻挡层110、聚合缓冲层115和第二阻挡层120 的阻挡层系统，如在此所述。此外，图3中，以黑色方块指示第一阻挡层110和第二阻挡层120中的缺陷D。从第一阻挡层110 中的缺陷D开始、通过聚合缓冲层115、并到达第二阻挡层120 中的缺陷的虚线，是指示分子如水蒸汽或氧渗透通过层系统的渗透路径。因此，如图3所示，通过提供具有在此所述的聚合缓冲层的阻挡层系统，能够增加分子如水蒸汽或氧通过阻挡层系统的渗透路径长度，使得阻挡层系统的阻挡性质相较于传统的阻挡层系统有所改良。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，第一阻挡层110和第二阻挡层120包含SiNx。第一阻挡层110和第二阻挡层120特别是可由SiNx组成。这类构造特别是可有利于改良阻挡层系统对于水蒸汽或氧的阻挡性质。此外，第一阻挡层和/或第二阻挡层的断裂韧度KIc能够为4MPa m0.5≤KIc≤6 MPa m0.5。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，第一阻挡层110的水汽穿透率WVTR低于每日3×10-3g/m2。例如，第一阻挡层110的水汽穿透率WVTR能够为大约每日2×10-3g/m2。特别是应该理解，水汽穿透率WVTR典型地是在40℃和100％的相对湿度(relative humidity,RH)下以渗透单元如渗透单元“Aquatran 2”进行测量。就此而言应该注意，随着温度和相对湿度降低，所测量到的水汽穿透率典型地也会跟着降低。例如，在20℃和50％的相对湿度(RH)下，测量到的水汽穿透率会是在 40℃和100％的相对湿度(RH)下的大约十分之一。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，第二阻挡层120的水汽穿透率WVTR低于每日3×10-3g/m2。例如，类似于第一阻挡层110，第二阻挡层120的水汽穿透率WVTR 能够为大约每日2×10-3g/m2，例如是在40℃和100％的相对湿度(RH)下以渗透单元“Aquatran 2”进行测量。
示例性地参考图4A，根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，阻挡层系统100还包括至少一个层堆叠物 130，所述至少一个层堆叠物130设置在第二阻挡层120上。所述至少一个层堆叠物130特别是能够包含另一聚合缓冲层135和另一阻挡层140。特别是，所述另一聚合缓冲层135可构造成用以增加第二阻挡层120和所述另一阻挡层140之间的渗透路径长度。更具体地说，所述另一聚合缓冲层135可包含选自于由PGMA、EGDA、和nHA/EGDA，特别是nHA/EGDA20所组成的群组中的至少一种材料。此外，所述另一聚合缓冲层135可具有大约400nm 的厚度，特别是大约300nm，更特别是大约250nm。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，所述另一阻挡层140能够包含SiNx。所述另一阻挡层140特别是可由SiNx组成。此外，所述另一阻挡层140的阻挡层厚度TBRF能够为50nm≤TBRF≤300nm。例如，所述另一阻挡层140的阻挡层厚度TBRF能够选自于具有下限和上限的范围，下限50nm，特别是下限75nm，更特别是下限100nm，且上限200nm，特别是上限250nm，更特别是上限300nm。根据一些实例，所述另一阻挡层140的阻挡层厚度TBRF能够为大约100nm、大约150nm、大约200nm或大约250nm。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，所述另一阻挡层140的水汽穿透率WVTR低于每日3×10-3g/m2。例如，类似于第一阻挡层110或第二阻挡层120，所述另一阻挡层140的水汽穿透率WVTR能够为大约每日2×10-3g/m2，例如是在40℃和100％的相对湿度(RH)下以渗透单元“Aquatran 2”进行测量。
在图4B中，示出图4A的阻挡层系统其中一部分的细节图。图4B特别是示出具有柔性基板101、第一阻挡层110、聚合缓冲层115、第二阻挡层120、另一聚合缓冲层135和另一阻挡层140 的阻挡层系统，如在此所述。此外，在图4B中，以黑色方块指示第一阻挡层110、第二阻挡层120和另一阻挡层140中的缺陷D。从第一阻挡层110的缺陷D开始、通过聚合缓冲层115、第二阻挡层120的缺陷D和另一聚合缓冲层135并到达另一阻挡层140 中的缺陷D的虚线，是指示分子如水蒸汽或氧渗透通过层系统的渗透路径。因此，如图4B所示，通过提供具有在此所述的至少一个层堆叠物130的阻挡层系统，能够增加分子如水蒸汽或氧通过阻挡层系统的渗透路径长度，使得阻挡层系统的阻挡性质相较于传统的阻挡层系统有所改良。因此应该理解，通过提供另外的对应于所述至少一个层堆叠物130的层堆叠物，还能再进一步地改良阻挡层系统的阻挡性质。
根据能够和在此所述的其他实施方式结合的实例，适用于使用在光电装置中的阻挡层系统100包含聚合物材料的柔性基板 101、第一阻挡层110和第二阻挡层120，其中第一阻挡层和第二阻挡层构造成具有对于水/氧渗透的阻挡性质。第一阻挡层的阻挡层厚度TBR1为50nm≤TBR1≤125nm，且第二阻挡层的阻挡层厚度TBR2为50nm≤TBR2≤125nm。此外，第一阻挡层和第二阻挡层由SiNx制成，且第一阻挡层和第二阻挡层各自具有4MPa m0.5≤KIc≤6MPam0.5的断裂韧度KIc。此外，阻挡层系统100 包含设置在第一阻挡层110和第二阻挡层120之间的聚合缓冲层 115。聚合缓冲层构造成用以增加第一阻挡层和第二阻挡层之间的渗透路径长度，其中聚合缓冲层的缓冲层厚度TBF为250nm≤ TBF≤350nm，且其中聚合缓冲层由nHA/EGDA20制成。
因此，考虑到在此所述的阻挡层系统的实施方式，应该理解，所述阻挡层系统相当适合于以连续卷绕式工艺加以制造，特別是以连续卷绕式真空沉积工艺加以制造。
作为一个实例，用于制造根据在此所述的实施方式的阻挡层系统的处理系统300的示意图示于图5。特別是，图5示出卷绕式处理系统，所述处理系统构造成用于执行以连续卷绕式工艺制造阻挡层系统的方法，所述方法如示例性参照图7更详细描述。
如图5示例性所示，处理系统300能够包含至少三个腔室部分，例如第一腔室部分302A、第二腔室部分302B和第三腔室部分302C。在第三腔室部分302C，能够提供一个或更多个沉积源 630和选择性的蚀刻站430作为处理工具。在第一辊764上提供柔性基板101，例如在此所述的柔性基板，所述第一辊764例如具有绕轴。从第一辊764解绕柔性基板，如以箭头108所示的基板运动方向所指示。设置分隔壁701来分隔第一腔室部分302A 和第二腔室部分302B。分隔壁701能够进一步配备有多个间隙闸 740，以允许柔性基板101从中通过。设置在第二腔室部分302B 和第三腔室部分302C之间的真空凸缘312能够配备有开口，以接纳至少一些处理工具。
柔性基板101移动通过设置在涂布鼓710并对应于沉积源 630的位置的多个沉积区。在操作过程中，涂布鼓710绕着轴旋转，使得柔性基板101在箭头108的方向上移动。根据一些实施方式，柔性基板101经由一个、二个或更多个辊，从第一辊764 引导到涂布鼓710，并从涂布鼓710引导到第二辊764’，第二辊 764’例如具有绕轴，柔性基板101在涂布鼓710处理之后卷绕于第二辊764’上。
根据一些实施方式，沉积源630能够被构造成用于沉积在此所述的层堆叠物的各层。作为一个实例，至少一个沉积源能够适用于第一阻挡层110的沉积，至少一个沉积源能够适用于聚合缓冲层115的沉积，且至少一个沉积源能够适用于第二阻挡层120 的沉积。此外，能够提供适用于另一聚合缓冲层135的沉积的至少一个沉积源、和适用于另一阻挡层140的沉积的至少一个沉积源。除此之外，可提供适用于第一聚合缓冲层114的沉积的沉积源。
在一些实施方案中，第一腔室部分302A分隔成插页(interleaf) 腔室部单元302A1和基板腔室部单元302A2。例如，能够提供插页辊766/766’和插页辊305作为处理系统300的模块元件。处理系统300能够进一步包含预加热单元394，以加热柔性基板。再者，除此之外或替代性地，能够提供前处理等离子体源392，例如RF(射频,radio frequency)等离子体源，以在进入第三腔室部分 302C之前使用等离子体处理基板。
根据又一能够和在此所述的其他实施方式结合的实施方式，也能够选择性地提供光学测量单元494和/或一个或更多个离子化单元492，光学测量单元494用于评估基板处理的结果，离子化单元492用于调适基板上的电荷。
根据一些实施方式，可根据沉积工艺和经涂布的基板的后续应用来选择沉积材料。例如，可根据聚合缓冲层和阻挡层各自的材料来选择沉积源的沉积材料，如在此所述。
示例性地参考图6，根据本公开内容的一方面，提供光电装置150，所述光电装置150具有根据在此所述的实施方式的阻挡层系统100。
因此，在此所述的阻挡层系统能够有利地使用在光学应用如 OLED的保护中。然而应该理解，本公开内容的阻挡层系统也能够使用在不同的应用中。作为一个实例，本公开内容的阻挡层系统能够使用在包装领域中，例如高度的氧防护是对其有利的食物如新鲜的意大利面、肉切片、干果或零食的包装。此外，在此所述的阻挡层系统可提供气体阻挡和透明性质，以提供产品的可视性。
示例性地参考图7，在此描述以连续卷绕式工艺制造阻挡层系统的方法200的实施方式。根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，所述方法包含(见方块210)在不破真空的情况下，提供柔性基板到至少一个第一处理区、至少一个第二处理区和至少一个第三处理区。例如，所述第一处理区可包含适用于第一阻挡层110的沉积的第一沉积源。所述第二处理区可包含适用于聚合缓冲层115的沉积的沉积源。所述第三处理区可包含适用于第二阻挡层120的沉积的沉积源。
或者，例如是用于制造参照图2所述的阻挡层系统，所述第一处理区可包含适用于第一聚合缓冲层114的沉积的第一沉积源，所述第二处理区可包含适用于第一阻挡层110的沉积的沉积源，且所述第三处理区可包含适用于聚合缓冲层115的沉积的沉积源。
此外，所述方法包含(见方块220)在所述至少一个第一处理区中，在柔性基板101上沉积无机材料的第一阻挡层110，(见方块 230)在所述至少一个第二处理区中，在第一阻挡层110上沉积有机材料的聚合缓冲层115，以及(见方块240)在所述至少一个第三处理区中，在聚合缓冲层115上沉积无机材料的第二阻挡层120。沉积第一阻挡层110、沉积聚合缓冲层115和沉积第二阻挡层120 典型地包含使用相同的前驱物。
或者，所述方法包含(见方块220)在所述至少一个第一处理区中，在柔性基板上沉积有机材料的第一聚合缓冲层114，(见方块 230)在所述至少一个第二处理区中，在第一聚合缓冲层114上沉积无机材料的第一阻挡层110，以及(见方块240)在所述至少一个第三处理区中，在第一阻挡层110上沉积有机材料的聚合缓冲层 115。沉积第一聚合缓冲层114、沉积第一阻挡层110和沉积聚合缓冲层115典型地包含使用相同的前驱物。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，沉积第一阻挡层110、沉积第一聚合缓冲层114和/或沉积聚合缓冲层115以及沉积第二阻挡层120包含使用PECVD工艺和/或 HWCVD(热丝化学气相沉积(Hot Wire Chemical Vapor Deposition)) 工艺。例如，在此所述的第一阻挡层110和/或第一聚合缓冲层114 和/或聚合缓冲层115和/或第二阻挡层120可使用低温微波 PECVD工艺加以沉积。
根据能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，使用相同的前驱物包含使用选自于由HMDSO六甲基二硅氧烷 (Hexamethyldisiloxane)、TOMCAT四甲基环四硅氧烷(Tetramethyl Cyclotetrasiloxane)(C4H16O4Si4)、HMDSN六甲基二硅氮烷(Hexamethyldisilazane)([(CH3)3Si]2NH)和TEOS四乙氧基硅烷 (TetraethylOrthosilicate)(Si(OC2H5)4)所组成的群组中的至少一种前驱物。
此外，根据一些能够和在此所述的任何其他实施方式结合的实施方式，所述方法可包含沉积在此所述的至少一个层堆叠物 130。应该理解，沉积所述至少一个层堆叠物130包含沉积另一聚合缓冲层135和沉积另一阻挡层140。此外应该理解，为了沉积另一聚合缓冲层135以及为了沉积另一阻挡层140，能够使用对应适合的沉积源。所述另一聚合缓冲层135能够按照其他的聚合缓冲层如聚合缓冲层115或第一聚合缓冲层114来沉积。所述另一阻挡层140能够按照其他的阻挡层如第一阻挡层110或第二阻挡层120来沉积。
鉴于前述内容，应该理解，提供在此所述的实施方式用于改良的阻挡层系统以及用于制造这类改良的阻挡层系统的方法，特别是为了光电装置中的使用。
虽然前述内容是关于本公开内容的实施方式，但可在不背离本公开内容的基本范围的情况下，设计出本公开内容其他和更进一步的实施方式，本公开内容的范围由随附的权利要求确定。
特别是，此说明书使用包括最佳方式的实例以对于本公开内容进行公开，并且也使得任一本领域技术人员能够实施所述主题，包含制造和使用任何装置或系统及执行任何被纳入的方法。虽然前述内容已公开各种特定的实施方式，上述实施方式中不互相违背的技术特征可彼此结合。可专利范围由权利要求限定，且如果权利要求具有的结构元件与权利要求的字面语言没有不同或如果权利要求包含与权利要求的字面语言无实质上差异的等同结构元件，则其他的实例也意在被包括在权利要求的范围之中。

Claims (17)

1.一种阻挡层系统(100)，适用于使用在光电装置中，包括：
柔性基板(101)；
第一阻挡层(110)和第二阻挡层(120)，其中所述第一阻挡层(110)和所述第二阻挡层(120)构造成具有对于水和/或氧渗透的阻挡性质；以及
聚合缓冲层(115)，设置在所述第一阻挡层(110)和所述第二阻挡层(120)之间，其中所述聚合缓冲层(115)构造成用以增加所述第一阻挡层(110)和所述第二阻挡层(120)之间的渗透路径长度，其中所述聚合缓冲层(115)包括选自于由PGMA、EGDA和nHA/EGDA所组成的群组中的至少一种材料。
2.如权利要求1所述的阻挡层系统(100)，其中所述聚合缓冲层(115)的缓冲层厚度TBF比所述第一阻挡层(110)的阻挡层厚度TBR1的厚度的比例TR为1.5≤TR＝TBF/TBR1≤4。
3.如权利要求1所述的阻挡层系统(100)，其中所述第一阻挡层(110)的阻挡层厚度TBR1为50nm≤TBR1≤300nm。
4.如权利要求1或2所述的阻挡层系统(100)，其中所述第二阻挡层(120)的阻挡层厚度TBR2为50nm≤TBR2≤300nm。
5.如权利要求3所述的阻挡层系统(100)，其中所述第二阻挡层(120)的阻挡层厚度TBR2为50nm≤TBR2≤300nm。
6.如权利要求1或2所述的阻挡层系统(100)，其中所述第一阻挡层(110)和所述第二阻挡层(120)包括SiNx。
7.如权利要求6所述的阻挡层系统(100)，其中所述第一阻挡层和所述第二阻挡层由SiNx组成。
8.如权利要求1或2所述的阻挡层系统(100)，其中所述第一阻挡层(110)的水汽穿透率WVTR低于每日3×10-3g/m2。
9.如权利要求1或2所述的阻挡层系统(100)，其中所述第二阻挡层(120)的水汽穿透率WVTR低于每日3×10-3g/m2。
10.如权利要求8所述的阻挡层系统(100)，其中所述第二阻挡层(120)的水汽穿透率WVTR低于每日3×10-3g/m2。
11.如权利要求1或2所述的阻挡层系统(100)，进一步包括设置在所述第二阻挡层(120)上的至少一个层堆叠物(130)，其中所述至少一个层堆叠物(130)包括另一聚合缓冲层(135)和另一阻挡层(140)。
12.如权利要求1或2所述的阻挡层系统(100)，其中所述柔性基板(101)包括选自于由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、和聚(萘二甲酸乙二酯)所组成的群组中的聚合物材料。
13.一种阻挡层系统(100)，适用于使用在光电装置中，包括：
聚合物材料的柔性基板(101)；
第一阻挡层(110)和第二阻挡层(120)，其中所述第一阻挡层和所述第二阻挡层构造成具有对于水和/或氧渗透的阻挡性质，
其中所述第一阻挡层的阻挡层厚度TBR1为50nm≤TBR1≤125nm，其中所述第二阻挡层的阻挡层厚度TBR2为50nm≤TBR2≤125nm，
其中所述第一阻挡层和所述第二阻挡层由SiNx制成，且
其中所述第一阻挡层和所述第二阻挡层各自具有为4MPa m0.5≤KIc≤6MPa m0.5的断裂韧度KIc；
聚合缓冲层(115)，设置在所述第一阻挡层和所述第二阻挡层之间，且
其中所述聚合缓冲层构造成用以增加所述第一阻挡层和所述第二阻挡层之间的渗透路径长度，
其中所述聚合缓冲层的缓冲层厚度TBF为250nm≤TBF≤350nm，且
其中所述聚合缓冲层由nHA/EGDA20制成。
14.一种光电装置(150)，具有如权利要求1至13任一项所述的阻挡层系统(100)。
15.一种用于以连续卷绕式工艺制造阻挡层系统的方法(200)，所述方法包括：
在不破真空的情况下，提供柔性基板到至少一个第一处理区、至少一个第二处理区和至少一个第三处理区；
在所述至少一个第一处理区中，在所述柔性基板上沉积无机材料的第一阻挡层；
在所述至少一个第二处理区中，在所述第一阻挡层上沉积有机材料的缓冲层，其中所述缓冲层包括选自于由PGMA、EGDA和nHA/EGDA所组成的群组中的至少一种材料；以及
在所述至少一个第三处理区中，在所述缓冲层上沉积无机材料的第二阻挡层；
其中沉积所述第一阻挡层、沉积所述缓冲层和沉积所述第二阻挡层包含使用相同的前驱物。
16.如权利要求15所述的用于制造阻挡层系统的方法(200)，其中沉积所述第一阻挡层、沉积所述缓冲层和沉积所述第二阻挡层包含使用PECVD工艺和/或HWCVD工艺。
17.如权利要求15或16所述的用于制造阻挡层系统的方法(200)，其中使用相同的前驱物包含使用选自于由HMDSO、TOMCAT四甲基环四硅氧烷(C4H16O4Si4)、HMDSN六甲基二硅氮烷([(CH3)3Si]2NH)和TEOS四乙氧基硅烷(Si(OC2H5)4)所组成的群组中的至少一种前驱物。
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