[发明专利]涂布的分子筛

说明书

本发明涉及涂布的分子筛及其制备方法。另外，本发明涉及涂布的分 子筛的用途以及包括该分子筛的组合物。本发明进一步涉及分子筛以及包 括该分子筛的组合物在制造装置如电子元件和装置中的用途，并且还涉及 包括该分子筛的装置，例如电子元件和装置。本发明特别涉及疏水性涂布 的分子筛及其制造方法。另外，本发明涉及疏水性涂布的分子筛的用途以 及包括疏水性涂布的分子筛的组合物。本发明进一步涉及疏水性涂布的分 子筛以及包括疏水性涂布的分子筛的组合物在制造装置，例如电子元件和 装置中的用途，并且还涉及包括该分子筛的装置，例如电子元件和装置。

背景技术

现代电气和电子元件和装置通常包括对来自环境大气的气态分子如氧 气或水蒸气敏感的材料或物质，这是因为由于那些分子的反应使它们受到 攻击，并且，例如，由于腐蚀或水解可能使它们受到毁坏。在元件和装置 中保护这样的材料的常规方法是通过封装，其中使这些元件和装置从环境 密封起来。在该上下文中，还通常在封装的元件或装置内部中结合所谓的 “吸气剂(getter)”，该吸气剂能够捕获那些仍然渗透内部的气体分子。

常规的吸气剂材料是能够通过化学反应(“吸收”)结合小分子，例如气 体分子或水，或物理地吸收它们(“吸附”)的物质。当前使用的吸气剂材料 是金属或金属合金或分子筛。用来保护材料或元件免受湿气(水)或气体 如氧气破坏性影响的吸气剂材料特别描述于DE 3218625 A1，DE 3511323 A1或DE 3101128 A1中。

除了将吸气剂材料结合到封装的元件或装置内部以外，还有可能将吸 气剂材料结合到用来将敏感性材料密封到这些元件或装置内部或者密封这 些元件或装置自身的有机材料中。例如，吸气剂材料可以被结合到随后用 来封装元件或装置的有机聚合物，粘合剂或表面涂布组合物中，以使它们 结合一个保护性外套或者用涂层将它覆盖。一种具有阻隔性能的粘合剂组 合物公开于DE 10344449 A1中，并且DE 19853971 A1描述了无机/有机聚 硅氧烷掺杂聚合物。此外，US 2004/0132893 A1公开了包括沸石、有机胶 粘剂和溶剂的可模塑糊，该糊被用于吸气剂的制备中。美国专利No.5,401, 536描述了由质子化的硅铝酸盐粉末和聚合物构成的涂料和粘合剂，其用于 制造电子装置的不含水的密封外罩。所有那些组合物都包括或多或少粗糙 埋置、但不均匀分散于基质(糊)中的吸气剂。没有一种组合物能够制造 透明的层而且它们还不能够用于打印工艺中。

近年来，已经发现很多电气和电子装置已经向微型化呈现渐增趋势。 该正在进行的微型化引起很多问题，不仅仅关于保护敏感材料元件或装置 免受来自大气环境中的湿气或其它破坏性气体分子的问题。另一方面，必 须被保护的敏感材料的量变得非常小以至于相对少量的气体分子都足以损 坏它们。因此该保护必须足够好以至于尽可能没有一个破坏性气体分子到 达敏感材料。另一方面，在封装的元件或装置内的空间变得非常小以至于 吸气剂应该尽可能地小以至于其能够使用于具有该尺寸的装置中。即使将 吸气剂结合到用来密封具有该尺寸的元件或装置的密封或覆盖层中，该吸 气剂也应该处于尽可能小的形式，这是因为不仅仅层的厚度防止元件或材 料掉下而且同时在面积(宽和深度)方面的尺寸限制了吸气剂材料的可能 粒径，以至于使用几微米粒径的常规吸气剂材料是不利的或者不能实施的。 特别是，在当前电子元件例如MEMS装置快速进行的微型化，以及含有它 们的光电装置的尺寸越来越小的过程中，常规吸气剂材料的应用现在有可 能仅仅是有限的范围，这是因为它们通常以几微米尺寸的颗粒存在。

当包括聚合物、表面涂布组分或者粘合剂和吸气剂材料的复合材料被 用于封装敏感材料，物质，元件或装置的时候，如果单个颗粒比由复合材 料构成的层的厚度小，并且如果它们被均匀分布的话，吸气剂材料能够特 别有效地保护该材料，元件或装置。如图1所示，如果与复合层的厚度相 比该颗粒太大的话，由于吸气剂颗粒在该层中的统计学分布，在不存在颗 粒的区域能够形成气体或水的通道。另一方面，如图2中所示，在发生吸 气剂颗粒积聚或凝聚的区域也能够形成气体或水的通道。因此，吸气剂材 料在复合材料中所存在的有机化合物中应该具有良好的分散性。在通常用 于密封目的的很多有机化合物，例如聚合物，粘合剂，表面涂布组分等中， 差的分散性是常规吸气剂材料的另一个缺点。