[发明专利]用于湿敏电子装置的干燥剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及改进的干燥剂组合物，其包含分散在聚合物基质中的干燥剂材料粉末，适合于控制包封电子装置中的湿度水平，以防止所述包封电子装置过早破损和/或其性能劣化。

背景技术

各种电子及工业装置都要求湿度水平在水蒸气的大约0.1pm到5000pm范围内，因为这些装置的性能受湿气影响。这些装置的例子为微机电装置(MEM)、微型光机电装置(MOEM)、用于电信应用的光电装置、可植入医疗装置(起搏器、除颤器)、有机电子装置(例如OLEDs及OLETs)。

这些装置的保存通常利用如下实现：利用适于降低来自外部环境的湿气传输的密封剂来包封该装置，随之在容纳湿敏装置的外壳内部插入干燥剂组合物。

分子筛、硅胶及硅铝酸盐可物理吸附湿气，并且它们是用于维持湿度水平在上述范围内的典型干燥剂材料。然而，它们的湿度相对低，另外，该湿度是装置外壳内的温度的函数：当外壳内达到较高温度时，例如当装置处于运行模式下通常达到的60℃到100℃范围内，会不期望地释放在室温下所吸收的湿气。

与物理吸附材料相比，碱金属及碱土金属氧化物、硫酸盐、金属卤化物及高氯酸盐通常可化学吸附最小平衡值较低且湿度较高的湿气。然而，当这些盐暴露在相对高的湿气浓度下(例如在电子装置的生产工艺期间)，会使它们饱和，因此变得对于防止该装置破损或劣化是无效的。事实上，不同于物理吸附材料，化学吸附材料通常要求过高的再生温度，因此，其再生工艺并不适用于上述装置的生产期间或生产之后。

美国专利US 5,591,379描述了一种组合物，其具备湿气吸收性质，并且包含分散于可渗透水蒸气的粘合剂的干燥剂材料粉末。所述粘合剂可为聚合物、多孔陶瓷或多孔玻璃，所有这些材料都需要尽可能不影响这些材料的吸湿速度。因此，US 5,591,379集中于维持干燥剂组合物的吸附特性，但却未提及在使得干燥剂暴露在湿气中保持所述装置生产工艺所要求的时间(即4小时-24小时)的同时，如何达到该目标。

美国专利US 6,673,436公开了一种湿气吸收体，其可置于电子装置的外壳内。吸收体包含分散于树脂状物质中的氧化钙(CaO)作为主要的气体吸收粉末，其可与在包含分散于树脂状粘合剂中的CaO的吸收片的一面或两面上额外的涂层结合，以更好地控制吸收体的湿气吸收性能。即使可实现在敏感装置密封之前由暴露于湿气引起的饱和度降低，但US6,673,436未提及如何将其优化以使该保护效果与吸收性能的保存相联合(即，对于最终应用时的剩余湿度(高达总吸湿能力的80％))。另外，在树脂状粘合剂上获得一层均一且受控的薄膜是非常困难的，因此，无法保证实现使其适用于电子装置并易用于其生产工艺中的最终吸收性能。

发明内容

本发明的一个目的是提供聚合物组合物，其适合于干燥在外壳中密封的湿敏电子装置周围的环境，适合于操作并使用于生产工艺，该工艺涉及在密封步骤之前将组合物暴露在未干燥的环境中，其克服了现有技术中存在的缺陷。

在第一方面，本发明涉及干燥剂组合物，其包含聚合物粘合剂，以及分散于所述聚合物粘合剂中的至少一种干燥剂材料的第一量的粉末分散体，所述第一粉末直接与聚合物粘合剂接触；所述干燥剂组合物还包含至少一种干燥剂材料的第二量的粉末分散体，所述第二粉末为由组成不同于聚合物粘合剂的包封材料的壳所包围的聚集体的形式。

将参照图1来说明本发明，图1以示意性方式表示适于达到期望效果的组合物的结构性质。图1中的不同组分以适合于增进理解本发明的主要技术特征的方式表示，而不意欲保持各组分之间的实际尺寸比例。

因此，吸湿组合物10包含分散于聚合物基质3中的干燥剂粉末1、2，但不同于现有技术的是，所述粉末以两种不同形式存在：“原样”分散的第一量的第一干燥剂粉末1，与以包封形式分散的第二量的第二干燥剂粉末2一起存在于聚合物基质3中。这种包封形式包含由化学组成不同于粘合剂3的聚合物的壳4所包围的粉末颗粒2，造成一种适用于容纳粉末颗粒的微米尺度的聚合物胶囊。

根据本发明的第一干燥剂材料1及第二干燥剂材料2可选自但不限于这些碱金属氧化物及碱土金属氧化物，例如氧化锂、氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、分子筛及硅铝酸盐。一般而言，这些材料可以是两种不同类型的吸湿粉末，但为了实施本发明可以适当考虑它们是相同种类的情形。事实上，当使用同种干燥剂材料时，为了当将组合物插入湿敏装置时实现对吸收速率的有效控制，即允许暴露在空气中期望的时间而不饱和或过多降低吸附速率，至少一种包封的干燥剂材料粉末2与至少一种游离或非包裹的干燥剂材料粉末1的同时存在是根据本发明的主要特征。