[發明專利]用于檢測無機涂敷的聚合物表面中的缺陷的方法

有效

• 申請號: 201310218186.3
• 申請日: 2008-12-17
• 公開（公告）號: CN103364381A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 張玉中
• 申請（專利權）人: 生命技術公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/91
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任宗華

本申請是申請日為2008年12月17日、發明名稱為“用于檢測無機涂敷的聚合物表面中的缺陷的方法”的中國專利申請No.200880125148.0的分案申請。

對相關申請的交叉引用

本申請要求2007年12月17日提交的美國臨時申請No.61/014,396的優先權，其公開內容在此通過引用全部納入本文。

技術領域

本發明涉及用于檢測涂敷的基材（例如無機涂敷的聚合物表面）中的表面缺陷的方法，更具體地說，涉及疏水熒光材料用于檢測表面缺陷的用途。

背景技術

聚合物由于其柔性、輕的重量和低的成本而成為常用材料。很多聚合物性能可以通過在其表面上加入無機涂層而得以強化。對于多種包裝應用，這種無機膜可以充當氣體擴散阻隔物。該無機層也可以用于保護下層的聚合物并給予聚合物更高的強度。不幸的是，無機層難以沉積在聚合物上，因為無機材料的沉積通常在聚合物熔融溫度以上的溫度下進行。

氧化鋁涂敷的聚合物表面廣泛用于工業和消費產品中。原子層沉積（“ALD”，有時也稱為化學氣相沉積“CLD”）用于在聚合物表面上沉積氧化鋁或其它無機或金屬材料的納米薄層。ALD涂層可用于MEMS（微電機系統）器件表面的隔離、電荷耗散的促進和官能化。聚酰亞胺通常用作該聚合物。諸如氧化鋁涂敷的聚酰亞胺的材料在半導體工業中用于制備半導體晶片的高真空、耐蒸氣的密封包裝。

由于原子層沉積中的固有的限制和可變性，在大規模生產中會引入多種缺陷，例如未涂敷區域、表面不規則、裂縫或劃痕。這些缺陷可以在無機層的沉積過程中引入，或者之后在進一步加工或操作過程中引入。

存在多種質量控制測試程序，但是它們往往高價、耗時且昂貴。一個例子是氦泄露測試。該測試測量通過聚合物的蒸氣傳輸速率以作為無機涂層完整性的指標。該測試可以指示缺陷的存在，但是不能檢測缺陷的確切位置。

針對水蒸氣透過的其它測試包括重力（P₂O₅上的得水或失水）、電容或電阻（使用濕度傳感器）譜，鈣降解（光學的或電阻變化），以及放射性（使用氚或¹⁴CO）。

一件出版物記載了使用手持UV燈檢測膜下腐蝕的方法（D.E.Bryant和D.Greenfield，Progress?in?Organic?Coatings,57(4):416-420(2006)）。化學品8-羥基喹啉-5-磺酸水合物用于研究涂敷的鋁的腐蝕，9-蒽基（anthyl）-5-（2-硝基苯甲酸）二硫化物用于鐵。將多種聚合物涂敷的金屬用解剖刀刻劃，使得發生腐蝕。

原子力顯微鏡（“AFM”）用于檢驗已進行了彎曲周期的氧化銦錫涂敷聚碳酸酯基材上的表面裂縫（L?Ke等人，Applied?Physics?A：Materials?Science&Processing，81(5):969-974(2005)）。AFM表明，彎曲提高了無機涂層表面的粗糙度。鈣降解測試表明，表面裂縫垂直于彎曲方向，并且在彎曲后阻隔性能劣化。在該表面上制備的有機發光器件（“OLED”或“有機LED”）表現出降低的電學和光學性能，這是由于水分和氧氣的透過。

D.B.Perng等人的Journal?of?Physics：Conference?Series，13:353-356(2005)記載了用于檢測OLED中的缺陷的自動光學檢測系統（“AOI”）。該文獻指出，OLED缺陷通常包括暗點、非均勻發光、表面刮痕、不足的膠寬和缺乏顏色均勻性。計算機控制的AOI基于包括導電固定物（conducting?fixture）、UV光、同軸LED光和背光在內的發光機理。

已授權的多件美國專利提供了檢測材料的表面缺陷的方法。

美國專利No.4,968,892（1990年11月6日授權）記載了用于識別工件中的表面缺陷的測試裝置。將該工件用熒光物質處理，該熒光物質截留于表面中的瑕疵中。該裝置包括用于掃描表面的濾波器、透鏡和光源。

美國專利No.5,723,976（1998年3月3日授權）記載了用于檢測封裝的電子元件中的缺陷的方法。該方法包括將該元件浸入當變濕時發熒光但是當干燥時不發熒光的水溶性熒光物質的熒光水溶液中。將該元件在濕空氣中造影，然后在干空氣中造影，以檢測缺陷處的熒光（當潮濕時）和熒光的缺乏（當干燥時）。