[發明專利]包含樹狀聚合物封裝的納米顆粒的封裝阻隔疊層

有效

• 申請號: 201480024888.0
• 申請日: 2014-05-02
• 公開（公告）號: CN105408104B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 森蒂爾·庫馬爾·拉馬達斯
• 申請（專利權）人: TBF有限公司
• 主分類號: H05B33/04
• 分類號: H05B33/04;H01L51/52;B82Y30/00;B65D65/42
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕;侯淑紅

本發明公開一種封裝阻隔疊層，其能夠封裝水分和/或氧氣敏感性物品并且包括多層膜層，其中所述多層膜層包括：?一個或多個具有低水分和/或氧氣滲透率的阻隔層，以及?一個或多個布置為與至少一個阻隔層的表面接觸從而覆蓋阻隔疊層中的缺陷的密封層，其中所述一個或多個密封層包括多個樹狀聚合物封裝的納米顆粒，所述納米顆粒是反應性的，因為其能夠與水分和/或氧氣相互作用以妨礙水分和/或氧氣通過存在于阻隔層中的缺陷進行滲透。

技術領域

本發明涉及阻隔疊層領域，且更具體地，涉及一種包括封裝的納米顆粒的阻隔疊層。所述粒子的封裝可以用樹狀聚合物(dendrimer)和/或樹狀物(dendron)部分地或完全地封裝納米顆粒來獲得。封裝所述納米顆粒可以包括：在納米顆粒存在下直接形成樹狀聚合物化合物以及在納米顆粒表面連接所獲得的樹狀聚合物，或將樹狀聚合物化合物添加到納米顆粒中并在反應性納米顆粒表面連接樹狀聚合物，或用樹狀物涂覆納米顆粒，其中所述樹狀物的核心基團能夠與納米顆粒表面結合(離子地或共價地)。可以將封裝的納米顆粒沉積在無機薄氧化物(阻隔)膜上。各自的阻隔疊層可以布置在(例如)電子裝置中的基板上。

樹狀聚合物是具有規則且多分支三維架構的復合單分散性高分子。樹狀聚合物由反應步驟的迭代序列產生，其中每次附加的迭代都產生更高的一代樹狀聚合物。可以用以下兩種主要方式來進行樹狀聚合物的構建：發散法，其分子自中心向周邊生長；以及匯聚法，其從外圍片段開始構建樹狀聚合物分子。對發散或匯聚合成方法的選擇由以下幾點判定：可用的化學反應、對樹狀聚合物分子的要求，或用于構建樹狀聚合物的“構建模塊”的類型。諸如聚(丙烯亞胺)(PPI)及聚(酰氨基胺)(PAMAM)的市售樹狀聚合物由發散法合成。相反地，匯聚法由于每一生長步驟中的耦合反應較少而允許較好的結構控制。另外，匯聚法提供了核及樹狀物外部的靶向官能化，從而允許發生具有高產量的進一步化學反應并產生具有高純度及多官能性的樹狀產物。由匯聚法合成的市售樹狀聚合物實例為聚醚樹狀聚合物(Frechet樹狀聚合物)。值得注意地是，大部分樹狀聚合物可以由兩種方法的結合來合成。(參見Bronstein等人的Dendrimers as Encapsulating,Stabilizing,or DirectingAgents for Inorganic Nonopaticles)。無機納米顆粒(金屬、金屬氧化物、金屬鹵化物)可以由樹狀聚合物分子封裝或者由樹狀聚合物包圍。在將樹狀物附著至納米顆粒表面之后，所述納米顆粒也可以為核。

柔性太陽能電池及柔性塑料或印刷電子產品被視為下一代顯示技術。然而，與未來的許多新技術一樣，(其存在)許多技術問題有待解決，諸如那些與聚合物基板的高氣體阻隔性能及其成本相關的問題。聚合物膜典型地不展示高阻隔性能(與39℃及95％相對濕度下小于10-5至10-6克/平方米/天的水蒸氣滲透率的要求相比)，即便所述膜涂覆有用以改善其阻隔性質的金屬氧化物涂層。眾所周知，涂覆于塑料膜上的高阻隔薄膜氧化物具有極大地影響阻隔膜性能的缺陷(諸如，針孔、裂痕、晶界等)。沉積的涂層的完整性是判定總氣體阻隔性能的關鍵因素，且控制氧化物層內的缺陷最為重要。的確，由金屬氧化物涂覆的聚合物膜的性能與成本是柔性太陽能電池、柔性OLED顯示器及塑料電子產品在應用中尋求突破的主要技術障礙。眾所周知，多層無機及有機阻隔膜可解耦阻隔氧化物膜的缺陷。這些阻隔膜可以只增強阻隔性質，而并不影響諸如機械性質、光學性質及耐氣候性的其他性質。

近年來全球太陽能電池行業(產量)顯著增長，過去10年內的復合年增長率高于50％。如此快速發展的缺點是太陽能電池模塊的過度供應，從而導致在近2年內超過50％的驚人的價格下降。太陽能電池已跌破US$1/瓦特的目標價格。