JP5117717B2

JP5117717B2 - 可撓性高温ウルトラバリヤー

Info

Publication number: JP5117717B2
Application number: JP2006509551A
Authority: JP
Inventors: パディヤス，ラグナス; エー．ローリグ，マーク
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: WO2004089620A3; US7940004B2; US20060062937A1; EP2277698A1; EP1613468A2; KR20060010737A; TWI357915B; CN1771127B; WO2004089620A2; US7018713B2; US20100073936A1; JP2006525152A; JP2011131601A; KR101119702B1; JP5702188B2; EP3121003A1; CN1771127A; US20040195967A1; US7980910B2; EP1613468B1

Description

本発明は、バリヤーフィルムおよび電子デバイスに関する。

有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）は、水蒸気または酸素に暴露された時に、出力低下または早期故障を被る可能性がある。ＯＬＥＤデバイスの被包化および寿命延長のために、金属およびガラスが使用されているが、金属は典型的に透明性を欠き、そしてガラスは可撓性を欠く。ＯＬＥＤおよび他の電子デバイスのための別の被包化材料を見出すために集中的な努力が進行中である。水蒸気および酸素に対して低い透過性を示す可撓性ポリマーバリヤーフィルムが特に有用であるが、これまで、懸命な産業的努力にもかかわらず、限定的な成功が達成されただけであった。可撓性バリヤーフィルムに関連する参考文献としては、米国特許第５，４４０，４４６号明細書（ショー（Ｓｈａｗ）ら）、米国特許第５，５３０，５８１号明細書（コーガン（Ｃｏｇａｎ））、米国特許第５，６８１，６６６号明細書（トレガー（Ｔｒｅｇｅｒ）ら）、米国特許第５，６８６，３６０号明細書（ハービー（Ｈａｒｖｅｙ），ＩＩＩら）、米国特許第５，７３６，２０７号明細書（ワルサー（Ｗａｌｔｈｅｒ）ら）、米国特許第６，００４，６６０号明細書（トポルスキー（Ｔｏｐｏｌｓｋｉ）ら）、米国特許第６，０８３，６２８号明細書（イアリジス（Ｙｉａｌｉｚｉｓ））、米国特許第６，１４６，２２５号明細書（シーツ（Ｓｈｅａｔｓ）ら）、米国特許第６，２１４，４２２号明細書（イアリジス（Ｙｉａｌｉｚｉｓ））、米国特許第６，２６８，６９５号明細書（アフィニト（Ａｆｆｉｎｉｔｏ））、米国特許第６，３５８，５７０号明細書（アフィニト（Ａｆｆｉｎｉｔｏ））、米国特許第６，４１３，６４５号明細書（グラフ（Ｇｒａｆｆ）ら）、米国特許第６，４９２，０２６号明細書（グラフ（Ｇｒａｆｆ）ら）、および米国特許第６，４９７，５９８号明細書（アフィニト（Ａｆｆｉｎｉｔｏ））、米国特許出願第２００１／００１５６２０Ａ１号明細書（アフィニト（Ａｆｆｉｎｉｔｏ））、米国特許出願第２００２／０１２５８２２Ａ１号明細書（グラフ（Ｇｒａｆｆ）ら）、米国特許出願第２００２／０１５０７４５Ａ１号明細書（マーティン（Ｍａｒｔｉｎ）ら）、および米国特許出願第２００２／０１７６９９３Ａ１号明細書（グラフ（Ｇｒａｆｆ）ら）、欧州特許出願第０７７７２８０Ａ２号明細書（モトローラインコーポレイテッド（Ｍｏｔｏｒｏｌａ，Ｉｎｃ．））およびＰＣＴ公開出願国際公開第９７／１６０５３号パンフレット（ロバートボッシュＧｍｂＨ（ＲｏｂｅｒｔＢｏｓｃｈＧｍｂＨ））が挙げられる。ワルサー（Ｗａｌｔｈｅｒ）らの特許は、最低の酸素透過率が０．３７５ｃｃ／ｍ²／日／バールであるとして報告されるプラスチック容器用のバリヤーアセンブリーを記載している。

本発明は、一態様において、熱安定化ポリエチレンテレフタレート（「ＨＳＰＥＴ」）のガラス転移温度（「Ｔｇ」）以上のＴｇを有する第１のポリマー層によってオーバーコートされ、そしてＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する少なくとも１つの第２のポリマー層によって分離された少なくとも２つの可視光透過性無機バリヤー層によってさらにオーバーコートされている、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する可撓性の可視光透過性基材を含んでなるバリヤーアセンブリー（以下、「バリヤーフィルム」と示されることもある）であって、２３℃および９０％ＲＨで０．００５ｃｃ／ｍ²／日未満の酸素透過率を有するバリヤーアセンブリーを提供する。

もう１つの態様において、本発明は、
ａ）ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する可撓性の光透過性支持体を提供する工程と、
ｂ）支持体の上に、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する第１のポリマー層を形成する工程と、
ｃ）第１のポリマー層の上に、可視光透過性の第１の無機バリヤー層を形成する工程と、
ｄ）第１の無機バリヤー層の上に、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する第２のポリマー層を形成する工程と、
ｅ）第２のポリマー層の上に、可視光透過性の第２の無機バリヤー層を形成する工程と、
を含んでなる、バリヤーアセンブリーの製造方法であって、２３℃および９０％ＲＨで０．００５ｃｃ／ｍ²／日未満の酸素透過率を有するバリヤーアセンブリーの製造方法を提供する。

さらなる態様において、本発明は、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する第１のポリマー層によってオーバーコートされ、そしてＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する少なくとも１つの第２のポリマー層によって分離された少なくとも２つの可視光透過性無機バリヤー層によってさらにオーバーコートされている、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する可撓性の可視光透過性基材を含んでなるバリヤーアセンブリーによって少なくとも部分的にカバーされた、感湿もしくは酸素感応性光源または光弁を含んでなるディスプレーまたは照明デバイスを提供する。

本発明のこれらおよび他の態様は、以下の詳細な説明から明白となるであろう。しかしながら、いかなる場合も上記要約は、請求対象における限定として解釈されない。請求対象は請求の範囲によってのみ定義され、これは、審査中に修正され得る。

様々な図面における類似の符号は、類似の要素を示す。図面の要素は、実物大ではない。

本発明のバリヤーアセンブリーまたはデバイスにおける様々な層の位置に関して、「頂上」、「上」、「最上」等のような配向に関する単語を使用することによって、水平支持体層に関する１以上の層の相対的な位置を指す。バリヤーアセンブリーまたはデバイスが、それらの製造間または製造後に、いずれかの特定の配向を有するべきであるとは意図されない。

本発明のバリヤーアセンブリーの基材または他の要素に関して層の位置を説明するために「オーバーコートされる」という用語を使用することによって、層が基材または他の要素の上にあることを指すが、層は必ずしも基材または他の要素と接触していなくてもよい。２つの無機バリヤー層に関してポリマー層の位置を説明するために「によって分離される」という用語を使用することによって、ポリマー層が無機バリヤー層の間にあることを指すが、層は必ずしもいずれかの無機バリヤー層と接触していなくてもよい。

「ポリマー」という用語を使用することによって、ホモポリマーおよびコポリマー、ならびに例えば共押出によって、または例えばエステル交換反応を含む反応によって、混和性ブレンドで形成され得るホモポリマーまたはコポリマーを指す。「コポリマー」という用語は、ランダムおよびブロックコポリマーの両方を含む。「硬化されたポリマー」という用語は、架橋および未架橋ポリマーの両方を含む。「架橋」ポリマーという用語は、網状ポリマーを形成するために、通常、架橋分子または基を通して、共有化学結合によってポリマー鎖が一緒に結合されるポリマーを指す。架橋ポリマーは、難溶性であることを一般的に特徴とするが、適切な溶媒の存在下で膨潤可能である。

「Ｔｇ」という用語を使用することによって、薄フィルム形態ではなくバルクで評価される場合の硬化ポリマーのガラス転移温度を指す。ポリマーが薄フィルム形態でのみ調査可能である例においては、通常、合理的精度を伴って、バルク形態のＴｇを推定することが可能である。バルク形態のＴｇ値は、通常、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を使用して熱流対温度の速度を評価することによって決定され、ポリマーのセグメント移動性（ｓｅｇｍｅｎｔａｌｍｏｂｉｌｉｔｙ）の開始、およびポリマーがガラス状態からゴム状態へと変化したと言える反曲点（通常、二次転移）を決定する。温度および振動数の関数としてポリマーのモジュラスの変化を測定する動機械的熱分析（ＤＭＴＡ）技術を使用して、バルク形態のＴｇ値を推定することもできる。

「可視光透過性」支持体、層、アセンブリーまたはデバイスという用語を使用することによって、支持体、層、アセンブリーまたはデバイスが、垂直軸に沿って測定された少なくとも約２０％のスペクトルの可視部分上の平均透過率Ｔ_visを有することを意味する。

図１を参照すると、１１０にバリヤーアセンブリーが一般的に示される。アセンブリー１１０は、ＨＳＰＥＴ（Ｔｇ＝約７８℃）のＴｇ以上のＴｇを有する可視光透過性、可撓性のプラスチックフィルム製の支持体１１２を含む。支持体１１２は、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有するポリマー層１１４によってオーバーコートされ、そして層１１８および１２２のようなポリマー層によって分離された層１１６、１２０および１２４のような２以上の可視光透過性無機バリヤー層によってさらにオーバーコートされている。またアセンブリー１１０は、好ましくは、可視光透過性無機バリヤー層１２４最頂上に保護ポリマーオーバー層１２６を含む。

図２は、可視光透過性接着剤の層１３２を使用して対面関係で２片のアセンブリー１１０を一緒に積層化することによって製造可能な積層化バリヤーアセンブリー１３０を示す。

好ましい可撓性の光透過性支持体１１２は、５５０ｎｍで少なくとも約７０％の可視光透過率を有する。好ましくは、支持体は、熱固定、張力下でのアニール化、または支持体が拘束されていない時に少なくとも熱安定化温度まで収縮を防ぐ他の技術を使用して熱安定化される。支持体が熱安定化されない場合、好ましくは、ポリメチルメタクリレート（「ＰＭＭＡ」、Ｔｇ＝１０５℃）のＴｇより高いＴｇを有する。より好ましくは、支持体は、少なくとも約１１０℃、なおより好ましくは、少なくとも約１２０℃、そして最も好ましくは、少なくとも約１２８℃のＴｇを有する。ＨＳＰＥＴに加えて、特に好ましい支持体としては、他の熱安定化高Ｔｇポリエステル、ＰＭＭＡ、スチレン／アクリロニトリル（「ＳＡＮ」、Ｔｇ＝１１０℃）、スチレン／無水マレイン酸（「ＳＭＡ」、Ｔｇ＝１１５℃）、ポリエチレンナフタレート（「ＰＥＮ」、Ｔｇ＝約１２０℃）、ポリオキシメチレン（「ＰＯＭ」、Ｔｇ＝約１２５℃）、ポリビニルナフタレン（「ＰＶＮ」、Ｔｇ＝約１３５℃）、ポリエーテルエーテルケトン（「ＰＥＥＫ」、Ｔｇ＝約１４５℃）、ポリアリールエーテルケトン（「ＰＡＥＫ」、Ｔｇ＝１４５℃）、高Ｔｇフルオロポリマー（例えば、ダイネオン（ＤＹＮＥＯＮ）（登録商標）ＨＴＥ、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンおよびエチレンのターポリマー、Ｔｇ＝約１４９℃）、ポリカーボネート（「ＰＣ」、Ｔｇ＝約１５０℃）、ポリα−メチルスチレン（Ｔｇ＝約１７５℃）、ポリアリーレート（「ＰＡＲ」、Ｔｇ＝１９０℃）、ポリスルホン（「ＰＳｕｌ」、Ｔｇ＝約１９５℃）、ポリフェニレンオキシド（「ＰＰＯ」、Ｔｇ＝約２００℃）、ポリエーテルイミド（「ＰＥＩ」、Ｔｇ＝約２１８℃）、ポリアリールスルホン（「ＰＡＳ」、Ｔｇ＝２２０℃）、ポリエーテルスルホン（「ＰＥＳ」、Ｔｇ＝約２２５℃）、ポリアミドイミド（「ＰＡＩ」、Ｔｇ＝約２７５℃）、ポリイミド（Ｔｇ＝約３００℃）およびポリフタルアミド（１２０℃の熱撓み温度）が挙げられる。材料費用が重要である適用に関して、ＨＳＰＥＴおよびＰＥＮ製の支持体が特に好ましい。バリヤー性能が最重要である適用に関して、より高価な材料製の支持体が使用されてもよい。好ましくは、支持体は、約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍ、より好ましくは、約０．０５ｍｍ〜約０．２５ｍｍの厚さを有する。

ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する第１のポリマー層は、支持体の上に位置する。様々なポリマー材料を利用することができる。適切な高Ｔｇポリマーを形成する揮発性モノマーが特に好ましい。好ましくは、第１のポリマー層は、ＰＭＭＡのＴｇより高いＴｇ、より好ましくは、少なくとも約１１０℃、なおより好ましくは、少なくとも約１５０℃、そして最も好ましくは、少なくとも約２００℃のＴｇを有する。第１の層を形成するために使用することができる特に好ましいモノマーとしては、ウレタンアクリレート（例えば、ＣＮ−９６８、Ｔｇ＝約８４℃およびＣＮ−９８３、Ｔｇ＝約９０℃、両方ともサートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能）、イソボルニルアクリレート（例えば、ＳＲ−５０６、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約８８℃）、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート（例えば、ＳＲ−３９９、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約９０℃）、スチレンとブレンドされたエポキシアクリレート（例えば、ＣＮ−１２０Ｓ８０、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約９５℃）、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート（例えば、ＳＲ−３５５、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約９８℃）、ジエチレングリコールジアクリレート（例えば、ＳＲ−２３０、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１００℃）、１，３−ブチレングリコールジアクリレート（例えば、ＳＲ−２１２、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０１℃）、ペンタアクリレートエステル（例えば、ＳＲ−９０４１、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０２℃）、ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、ＳＲ−２９５、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０３℃）、ペンタエリトリトールトリアクリレート（例えば、ＳＲ−４４４、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０３℃）、エトキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、ＳＲ−４５４、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０３℃）、エトキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、ＳＲ−４５４ＨＰ、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０３℃）、アルコキシル化三官能性アクリレートエステル（例えば、ＳＲ−９００８、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０３℃）、ジプロピレングリコールジアクリレート（例えば、ＳＲ−５０８、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０４℃）、ネオペンチルグリコールジアクリレート（例えば、ＳＲ−２４７、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０７℃）、エトキシル化（４）ビスフェノールジメタクリレート（例えば、ＣＤ−４５０、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１０８℃）、シクロヘキサンジメタノールジアクリレートエステル（例えば、ＣＤ−４０６、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１１０℃）、イソボルニルメタクリレート（例えば、ＳＲ−４２３、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約１１０℃）、環状ジアクリレート（例えば、ＩＲＲ−２１４、ＵＣＢケミカルズ（ＵＣＢＣｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約２０８℃）、ならびにトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（例えば、ＳＲ−３６８、サートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝約２７２℃）、前記メタクリレートのアクリレートおよび前記アクリレートのメタクリレートが挙げられる。

モノマーまたはオリゴマーの層を基材に適用し、そして例えば、放射線架橋性モノマーのフラッシュエバポレーションおよび蒸着によって、層を架橋して、その位置でポリマーを形成して、続いて、例えば、電子ビーム装置、ＵＶ光源、放電装置または他の適切なデバイスを使用して架橋することによって、第１のポリマー層を形成することができる。支持体を冷却することによって、コーティング効率を改善することができる。ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）またはスプレーコーティング（例えば、静電スプレーコーティング）のような従来のコーティング法を使用して、モノマーまたはオリゴマーを基材に適用し、次いで上記に明らかにされたように架橋することもできる。また溶媒中にオリゴマーまたはポリマーを含有する層を適用し、そのようにして適用された層を乾燥させて溶媒を除去することによっても、第１のポリマー層を形成することができる。高温でガラス状態を有し、ガラス転移温度がＨＳＰＥＴのガラス転移温度以上であるポリマー層を提供する場合、プラズマ重合が利用されてもよい。最も好ましくは、第１のポリマー層は、フラッシュエバポレーションおよび蒸着によって形成され、続いてその位置で架橋される。例えば、米国特許第４，６９６，７１９号明細書（ビスチョフ（Ｂｉｓｃｈｏｆｆ））、米国特許第４，７２２，５１５号明細書（ハム（Ｈａｍ））、米国特許第４，８４２，８９３号明細書（イアリジス（Ｙｉａｌｉｚｉｓ）ら）、米国特許第４，９５４，３７１号明細書（イアリジス（Ｙｉａｌｉｚｉｓ））、米国特許第５，０１８，０４８号明細書（ショー（Ｓｈａｗ）ら）、米国特許第５，０３２，４６１号明細書（ショー（Ｓｈａｗ）ら）、米国特許第５，０９７，８００号明細書（ショー（Ｓｈａｗ）ら）、米国特許第５，１２５，１３８号明細書（ショー（Ｓｈａｗ）ら）、米国特許第５，４４０，４４６号明細書（ショー（Ｓｈａｗ）ら）、米国特許第５，５４７，９０８号明細書（フルザワ（Ｆｕｒｕｚａｗａ）ら）、米国特許第６，０４５，８６４号明細書（ライオンズ（Ｌｙｏｎｓ）ら）、米国特許第６，２３１，９３９号明細書（ショー（Ｓｈａｗ）ら）および米国特許第６，２１４，４２２号明細書（イアリジス（Ｙｉａｌｉｚｉｓ））；ＰＣＴ公開出願国際公開第００／２６９７３号パンフレット（デルタＶテクノロジーズインコーポレイテッド（ＤｅｌｔａＶＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．））；Ｄ．Ｇ．ショー（Ｄ．Ｇ．Ｓｈａｗ）およびＭ．Ｇ．ラングロイズ（Ｍ．Ｇ．Ｌａｎｇｌｏｉｓ）、「アニューベイパーデポジションプロセスフォーコーティングペーパーアンドポリマーウェブス（ＡＮｅｗＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｆｏｒＣｏａｔｉｎｇＰａｐｅｒａｎｄＰｏｌｙｍｅｒＷｅｂｓ）」、第６回インターナショナルバキュームコーティングコンフェレンス（６ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＶａｃｕｕｍＣｏａｔｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）（１９９２）；Ｄ．Ｇ．ショー（Ｄ．Ｇ．Ｓｈａｗ）およびＭ．Ｇ．ラングロイズ（Ｍ．Ｇ．Ｌａｎｇｌｏｉｓ）、「アニューハイスピードプロセスフォーベイパーデポジッティングアクリレートシンフィルムス：アンアップデート（ＡＮｅｗＨｉｇｈＳｐｅｅｄＰｒｏｃｅｓｓｆｏｒＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｎｇＡｃｒｙｌａｔｅＴｈｉｎＦｉｌｍｓ：ＡｎＵｐｄａｔｅ）」、ソサエティーオブバキュームコーターズ第３６回アニュアルテクニカルコンフェランスプロシーディングス（ＳｏｃｉｅｔｙｏｆＶａｃｕｕｍＣｏａｔｅｒｓ３６ｔｈＡｎｎｕａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）（１９９３）；Ｄ．Ｇ．ショー（Ｄ．Ｇ．Ｓｈａｗ）およびＭ．Ｇ．ラングロイズ（Ｍ．Ｇ．Ｌａｎｇｌｏｉｓ）、「ユースオブベイパーデポジッテッドアクリレートコーティングストゥインプルーブザバリヤープロパティーズオブメタライズドフィルム（ＵｓｅｏｆＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｅｄＡｃｒｙｌａｔｅＣｏａｔｉｎｇｓｔｏＩｍｐｒｏｖｅｔｈｅＢａｒｒｉｅｒＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭｅｔａｌｌｉｚｅｄＦｉｌｍ）」、ソサエティーオブバキュームコーターズ第３７回アニュアルテクニカルコンフェランスプロシーディングス（ＳｏｃｉｅｔｙｏｆＶａｃｕｕｍＣｏａｔｅｒｓ３７ｔｈＡｎｎｕａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）（１９９４）；Ｄ．Ｇ．ショー（Ｄ．Ｇ．Ｓｈａｗ）、Ｍ．ローリグ（Ｍ．Ｒｏｅｈｒｉｇ）、Ｍ．Ｇ．ラングロイズ（Ｍ．Ｇ．Ｌａｎｇｌｏｉｓ）およびＣ．シーハム（Ｃ．Ｓｈｅｅｈａｎ）、「ユースオブエバポレーテッドアクリレートコーティングストゥスムースザサーフェイスオブポリエステルアンドポリプロピレンフィルムサブストレーツ（ＵｓｅｏｆＥｖａｐｏｒａｔｅｄＡｃｒｙｌａｔｅＣｏａｔｉｎｇｓｔｏＳｍｏｏｔｈｔｈｅＳｕｒｆａｃｅｏｆＰｏｌｙｅｓｔｅｒａｎｄＰｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅＦｉｌｍＳｕｂｓｔｒａｔｅｓ）」、ラドテック（ＲａｄＴｅｃｈ）（１９９６）；Ｊ．アフィニト（Ｊ．Ａｆｆｉｎｉｔｏ）、Ｐ．マーティン（Ｐ．Ｍａｒｔｉｎ）、Ｍ．グロス（Ｍ．Ｇｒｏｓｓ）、Ｃ．コロナド（Ｃ．Ｃｏｒｏｎａｄｏ）およびＥ．グリーンウェル（Ｅ．Ｇｒｅｅｎｗｅｌｌ）、「バキュームデポジッテッドポリマー／メタルマルチレイヤーフィルムスフォーオプティカルアプリケーション（Ｖａｃｕｕｍｄｅｐｏｓｉｔｅｄｐｏｌｙｍｅｒ／ｍｅｔａｌｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｆｉｌｍｓｆｏｒｏｐｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）」、シンソリッドフィルムス（ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ）２７０、４３−４８（１９９５）；ならびにＪ．Ｄ．アフィニト（Ｊ．Ｄ．Ａｆｆｉｎｉｔｏ）、Ｍ．Ｅ．グロス（Ｍ．Ｅ．Ｇｒｏｓｓ）、Ｃ．Ａ．コロナド（Ｃ．Ａ．Ｃｏｒｏｎａｄｏ）、Ｇ．Ｌ．グラフ（Ｇ．Ｌ．Ｇｒａｆｆ）、Ｅ．Ｎ．グリーンウェル（Ｅ．Ｎ．Ｇｒｅｅｎｗｅｌｌ）およびＰ．Ｍ．マーティン（Ｐ．Ｍ．Ｍａｒｔｉｎ）、「ポリマー−オキシドトランスパレントバリヤーレイヤーズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ−ＯｘｉｄｅＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＢａｒｒｉｅｒＬａｙｅｒｓ）」、ソサエティーオブバキュームコーターズ第３９回アニュアルテクニカルコンフェランスプロシーディングス（ＳｏｃｉｅｔｙｏｆＶａｃｕｕｍＣｏａｔｅｒｓ３９ｔｈＡｎｎｕａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）（１９９６）に記載の通りである。

それぞれのポリマー層の平滑性および連続性、ならびに下層に対するその接着性は、好ましくは、適切な前処理によって増強される。好ましい前処理措置は、適切な反応性または非反応性雰囲気の存在下での放電（例えば、プラズマ、グロー放電、コロナ放電、誘電バリヤー放電または大気圧放電）；化学的前処理または火炎前処理を利用する。これらの前処理は、下層の表面が、続いて適用されるポリマー層の形成に対してより受容性となるように助ける。プラズマ前処理が特に好ましい。高Ｔｇポリマー層とは異なる組成を有し得る別の接着促進層も、中間層の接着性を改善するために下層の上に利用されてよい。接着促進層は、例えば、別のポリマー層または金属含有層、例えば、金属、金属酸化物、金属窒化物または金属酸窒化物の層であり得る。接着促進層は、数ｎｍ（例えば、１ｎｍまたは２ｎｍ）〜約５０ｎｍの厚さを有してよく、所望であれば、より厚くてもよい。

第１のポリマー層の所望の化学組成および厚さは、支持体の性質および表面トポグラフィーに部分的に依存する。厚さは、好ましくは、続いて第１の無機バリヤー層が適用され得る平滑な欠陥のない表面を提供するために十分である。例えば、第１のポリマー層は、数ｎｍ（例えば、２ｎｍまたは３ｎｍ）〜約５０マイクロメートルの厚さを有してよく、そして所望であれば、より厚くてもよい。

ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有するポリマー層によって分離された少なくとも２つの可視光透過性無機バリヤー層は、第１のポリマー層の上に配置される。これらの層は、それぞれ、「第１の無機バリヤー層」、「第２の無機バリヤー層」および「第２のポリマー層」と示すことができる。所望により、追加的な無機バリヤー層およびポリマー層が存在してもよく、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有さないポリマー層が含まれる。しかしながら、好ましくは、無機バリヤー層のそれぞれの隣接ペアは、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有するポリマー層によってのみ、そしてより好ましくは、ＰＭＭＡのＴｇより高いＴｇを有するポリマー層によってのみ分離されている。

無機バリヤー層は同一でなくてもよい。様々な無機バリヤー材料を利用することができる。好ましい無機バリヤー材料としては、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸窒化物、金属酸ホウ化物およびそれらの組み合わせ、例えば、シリカのような酸化ケイ素、アルミナのような酸化アルミニウム、チタニアのような酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、インジウムスズ酸化物（「ＩＴＯ」）、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、酸窒化ホウ素、酸ホウ化ジルコニウム、酸ホウ化チタンおよびそれらの組み合わせが挙げられる。インジウムスズ酸化物、酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよびそれらの組み合わせが、特に好ましい無機バリヤー材料である。ＩＴＯは、それぞれの構成元素の相対的な割合の適切な選択によって、導電性になり得る特別な種類のセラミック材料の例である。無機バリヤー層は、好ましくは、スパッタリング（例えば、カソードまたは平面マグネトロンスパッタリング）、エバポレーション（例えば、抵抗または電子ビームエバポレーション）、化学蒸着、めっき等のようなフィルムメタライジング分野で利用される技術を使用して形成される。最も好ましくは、無機バリヤー層は、スパッタリング、例えば、反応スパッタリングを使用して形成される。従来の化学蒸着法のような低エネルギー技術と比較して、スパッタリングのような高エネルギー堆積技術によって無機層が形成された場合、増強されたバリヤー特性が観察される。理論に拘束されずに、増強された特性は、より大きい運動エネルギーと一緒に基材に到着した種の集中のためであると考えられ、これは、圧縮の結果としてより低いボイド率分布へと導く。それぞれの無機バリヤー層の平滑性および連続性、ならびに下層に対するその接着性は、第１のポリマー層に関して上記されたもののような前処理（例えば、プラズマ前処理）によって増強され得る。

無機バリヤー層は同一の厚さを有さなくてもよい。それぞれの無機バリヤー層の所望の化学組成および厚さは、下層の性質および表面トポグラフィーに部分的に依存し、そしてバリヤーアセンブリーの所望の光学特性に依存する。無機バリヤー層は、好ましくは、連続的であるように十分に厚く、そしてバリヤーアセンブリーおよびアセンブリーを含有する物品が所望の程度の可視光透過性および可撓性を有することを確実にするために十分に薄い。好ましくは、それぞれの無機バリヤー層の物理的な厚さ（光学的な厚さの反対として）は、約３ｎｍ〜約１５０ｎｍ、より好ましくは、約４ｎｍ〜約７５ｎｍである。

そのバリヤー機能に加えて、１以上の可視光透過性無機バリヤー層の全てまたは一部を、電極（適切に導電性である場合）または接触感応表面のような目的のために使用することができる。暴露された層の一部を残すことによって、または層を鉛、回路トレースまたは他の電子的要素に連結することによって、これを製造することができる。

第１、第２およびいずれかの追加の無機バリヤー層を分離する第２のポリマー層は、同一でなくてもよく、そして全て同一の厚さを有さなくてもよい。様々な第２のポリマー層材料を利用することができる。好ましい第２のポリマー層材料としては、第１のポリマー層に関して上記されたものが挙げられる。好ましくは、第２のポリマー層は、第１のポリマー層に関して上記されたように、フラッシュエバポレーションおよび蒸着によって適用され、続いて、その位置で架橋される。上記されたような前処理（例えば、プラズマ前処理）も、好ましくは、第２のポリマー層の形成の前に利用される。第２のポリマー層の所望の化学組成および厚さは、下層の性質および表面トポグラフィーに部分的に依存する。第２のポリマー層の厚さは、好ましくは、続いて無機バリヤー層が適用され得る平滑な欠陥のない表面を提供するために十分である。典型的に、第２のポリマー層は、第１のポリマー層未満の厚さを有してよい。例えば、それぞれの第２のポリマー層は、約５ｎｍ〜約１０マイクロメートルの厚さを有してよく、そして所望であれば、より厚くてもよい。

好ましくは、バリヤーアセンブリーは、保護ポリマートップコートを有してよい。このトップコートを「第３のポリマー層」と呼ぶことができる。揮発性（メタ）アクリレートモノマーが、第３のポリマー層で使用するために好ましく、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する揮発性アクリレートモノマーが特に好ましく（例えば、第１および第２のポリマー層に関して上記されたもの）、そしてＰＭＭＡより高いＴｇを有する揮発性アクリレートモノマーが最も好ましい。所望であれば、ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）またはスプレーコーティング（例えば、静電スプレーコーティング）のような従来のコーティング法を使用して、第３のポリマー層を適用することができ、次いで、例えば、ＵＶ放射を使用して架橋することができる。最も好ましくは、第１および第２のポリマー層に関して上記されたように、フラッシュエバポレーション、蒸着、およびモノマーの架橋によって、第３のポリマー層を形成する。上記されたような前処理（例えば、プラズマ前処理）も、好ましくは、第３のポリマー層の形成の前に利用される。第３のポリマー層の所望の化学組成および厚さは、下層の性質および表面トポグラフィー、バリヤーアセンブリーが晒される危険、ならびに適用可能なデバイス要求条件に部分的に依存する。第３のポリマー層の厚さは、好ましくは、通常の危険から下層を保護する平滑な欠陥のない表面を提供するために十分である。典型的に、第３のポリマー層は、第１のポリマー層未満の厚さであって、第２のポリマー層より大きい厚さを有してよい。例えば、第３のポリマー層は、約５ｎｍ〜約１０マイクロメートルの厚さを有してよく、そして所望であれば、より厚くてもよい。

バリヤーアセンブリーが可視光透過性であり、そして３８℃および１００％相対湿度で約０．００５ｇ／ｍ²／日未満、より好ましくは、５０℃および１００％相対湿度で約０．００５ｇ／ｍ²／日未満、そして最も好ましくは、８５℃および１００％相対湿度で約０．００５ｇ／ｍ²／日未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するように、好ましいバリヤーアセンブリーは十分な数の無機バリヤー層および基材を有し、そして第１および第２のポリマー層は、好ましくは十分高いＴｇを有する。少なくとも約２０％、より好ましくは、少なくとも約６０％の透明度値（Ｔｖｉｓ、４００ｎｍと７００ｎｍとの間の透過率パーセントＴの平均化によって決定される）が好ましい。

図３は、本発明のバリヤーアセンブリーのロール−トゥ−ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）製造のために使用することができる、好ましい装置１８０を示す。動力付きロール１８１ａおよび１８１ｂは、装置１８０を通して支持ウェブ１８２を前後に移動させる。温度制御された回転ドラム１８３ａおよび１８３ｂ、ならびにアイドラーロール１８４ａ、１８４ｂ、１８４ｃ、１８４ｄおよび１８４ｅは、金属スパッタリングアプリケーター１８５、プラズマ前処理機１８６、モノマーエバポレーター１８７および電子ビーム架橋デバイス１８８を通してウェブ１８２を運搬する。液体モノマー１８９を、リザーバー１９０からエバポレーター１８７に供給する。装置１８０を通して複数の通路を使用して、連続的な層または層のペアをウェブ１８２に適用することができる。例えば、数ペアの層の連続的な堆積を可能にするために、ドラム１８３ａおよび１８３ｂの周囲に沿って、追加的なアプリケーター、前処理機、エバポレーター、および架橋デバイスを装置１８０に加えることができる。装置１８０を適切なチャンバー（図３中に図示されず）中に収納して、様々な前処理、モノマーコーティング、架橋およびスパッタリング工程を妨げる、酸素、水蒸気、ダストおよび他の雰囲気汚染物質を防ぐために真空下に維持することができるか、または適切な不活性雰囲気を供給することができる。

特にバリヤーフィルムの表面で、それらの物理的または化学的特性を変更または改善するために、様々な機能性層およびコーティングを本発明のバリヤーアセンブリーに追加することができる。かかる層またはコーティングとしては、例えば、可視光透過性導電層または電極（例えば、インジウムスズ酸化物のもの）；帯電防止コーティングまたはフィルム；難燃剤；ＵＶ安定剤；耐摩耗性またはハードコート材料；光学コーティング；被り防止材料；磁気または磁気光学コーティングまたはフィルム；写真乳剤；プリズムフィルム；ホログラフィックフィルムまたはイメージ；感圧接着剤またはホットメルト接着剤のような接着剤；隣接層への接着を促進するためのプライマー；ならびにバリヤーアセンブリーが接着ロールの形態で使用される場合に使用するための低接着バックサイズ材料が挙げられる。これらの機能性成分を、バリヤーアセンブリーの１以上の最も外側の層に組み入れることができるか、または別々のフィルムもしくはコーティングとして適用することができる。

いくつかの適用に関して、例えば、染色されたフィルム層をバリヤーアセンブリーに積層化することによって、着色されたコーティングをバリヤーアセンブリーの表面に適用することによって、またはバリヤーアセンブリーを製造するために使用される材料の１以上に染料または顔料を含ませることによって、バリヤーアセンブリーの外見または性能を変更することが望ましい。染料または顔料は、赤外、紫外または可視スペクトルの部分を含むスペクトルの１以上の選択された領域で吸収可能である。特に、バリヤーアセンブリーが、他を反射しながらいくつかの振動数を伝達する場合、バリヤーアセンブリーの特性を完成するために、染料または顔料を使用することができる。

例えば、製品の識別、配置情報、広告、警告、装飾または他の情報を表示するために使用されるもののようなインクまたは他の印刷されたしるしによって、バリヤーアセンブリーを処理することができる。バリヤーアセンブリー上に印刷するために、例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷、凸版印刷、オフセット印刷、フレキソインキ印刷、点刻印刷、レーザー印刷等のような様々な技術を使用することができ、そして１成分および２成分インク、酸化乾燥およびＵＶ乾燥インク、溶解インク、分散インクおよび１００％インク系を含む様々な種類のインクを使用することができる。

様々な適用において、水蒸気、酸素または他の気体の透過を防止するために、本発明のバリヤーアセンブリーを使用することができる。本発明のバリヤーアセンブリーは、ＯＬＥＤ、光弁、例えば、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）および他の電子デバイスの被包化のために特に有用である。本発明の代表的な被包化ＯＬＥＤデバイス２００を図４に示す。図４において、デバイス２００の前部または発光側は下方向に向いている。デバイス２００は、アノードとして機能する外側ＩＴＯ層（図４中に図示しないが、下方向に向くように配向されている）を有する本発明の可視光透過性バリヤーアセンブリー２１０を含む。発光構造２２０は、外側ＩＴＯ層と接触してバリヤーアセンブリー２１０上に形成されている。構造２２０は、適切に通電された時にバリヤーアセンブリー２１０を通しての下方向への発光を協力する複数の層（図４中に個々に図示されず）を含有する。デバイス２００は、導電性カソード２３０および金属ホイル包囲２５０も含む。ホイル包囲２５０は、接着剤２４０によってデバイス２２０の後部、側部および前部に接着される。接着剤２４０に形成された開口部２６０は、ホイル２５０の一部２７０を変形させて、カソード２３０に接触することを可能にする。ホイル２５０のもう１つの開口部（図４中に図示されず）は、接触が、バリヤーアセンブリー２１０の外側のＩＴＯ層によって形成されるアノードによって生じることを可能にする。金属ホイル２５０およびバリヤーアセンブリー２１０は、主として、水蒸気および酸素の発光構造２２０への到達を防止する。

以下の非限定的な実施例を参照することによって、本発明は説明される。ここで、全ての部およびパーセントは、特記されない限り重量によるものである。

実施例１
アクリレート／ＩＴＯ／アクリレート／ＩＴＯ／アクリレート／ＩＴＯ／アクリレートの交互配置で７層に配列されたアクリレートとインジウムスズ酸化物（「ＩＴＯ」）層との積層体によって、ポリエチレンナフタレート（「ＰＥＮ」）支持フィルムをカバーした。個々の層は以下の通りに形成された。

（層１）９１メートルの長さの、厚さ０．１２７ｍｍ×幅５０８ｍｍのロール、カラデックス（ＫＡＬＡＤＥＸ）（登録商標）１０２０ＰＥＮフィルム（デュポン−テイジンフィルムズ（Ｄｕｐｏｎｔ−ＴｅｉｊｉｎＦｉｌｍｓ）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝１２０℃）を、ロール−トゥ−ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）真空加工チャンバー中に装填した。チャンバーの圧力を８×１０^-6トールまでポンプで低下させた。９．１メートル／分のウェブ速度を使用して、そして０℃に冷却されたコーティングドラムとフィルムの後部を接触させたままにしながら、チタンカソードを使用して６００Ｗで操作された窒素プラズマによってフィルムを処理した。プラズマ処理の直後、およびフィルムがドラムに接触したままで、プラズマ処理されたフィルム表面を、９７％のＩＲＲ−２１４環状ジアクリレート（ＵＣＢケミカルズ（ＵＣＢＣｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝２０８℃）と３％のエベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）（登録商標）１７０アクリル化酸性接着促進剤（ＵＣＢケミカルズ（ＵＣＢＣｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販品として入手可能）とを組み合わせることによって調製されたアクリレート混合物によってコーティングした。このアクリレート混合物は、コーティング前に真空脱気され、そして６０ｋＨｚの振動数で操作された超音波アトマイザー（ソノテックコーポレイション（ＳｏｎｏｔｅｋＣｏｒｐ．）から市販品として入手可能）を通して２７５℃に維持された加熱蒸発チャンバー中へと３．０ｍｌ／分の流速でポンプ注入された。得られたモノマー蒸気流は、プラズマ処理されたフィルム表面上で濃縮し、そして８ｋＶおよび２．５ミリアンプで操作された単一フィラメントを使用して電子ビーム架橋されて、厚さ４２６ｎｍのアクリレート層を形成した。

（層２）チャンバー内部でウェブ方向を反対にし、そして９０％Ｉｎ₂Ｏ₃／１０％ＳｎＯ₂ターゲット（ユミコアインジウムプロダクツ（ＵｍｉｃｏｒｅＩｎｄｉｕｍＰｒｏｄｕｃｔｓ）から市販品として入手可能）を使用して、長さ２０メートルのアクリレート−コーティングウェブ表面の上にＩＴＯ無機酸化物層をスパッタ蒸着した。１５００ワットの電力、３ミリトールの圧力で１３４ｓｃｃｍのアルゴンおよび３．０ｓｃｃｍの酸素を含有する気体混合物、ならびに０．５５メートル／分のウェブ速度を使用してＩＴＯをスパッタし、層１のアクリレート上に堆積された厚さ４８ｎｍのＩＴＯ層を提供した。

（層３）再度、ウェブ方向を反対にした。層１に関するものと同一の一般条件を使用して、第２のアクリレート層をコーティングし、そして同一の２０メートルウェブ長さ上に架橋したが、これらの例外を除く。チタンカソードおよび層２アルゴン／酸素気体混合物を使用して３０００Ｗでプラズマ処理を実行し、そしてモノマー流速は１．１ｍｌ／分であった。これによって、層２上に、厚さ１０４ｎｍのアクリレート層を提供した。

（層４）再度、ウェブ方向を反対にした。層２に関するものと同一条件を使用して、厚さ４８ｎｍのＩＴＯ層を層３上に堆積させた。

（層５）再度、ウェブ方向を反対にした。層３に関するものと同一条件を使用して、厚さ１０４ｎｍのアクリレート層を層４上にコーティングした。

（層６）再度、ウェブ方向を反対にした。層２に関するものと同一条件を使用して、厚さ４８ｎｍのＩＴＯ層を層５上に堆積させた。

（層７）再度、ウェブ方向を反対にした。層３に関するものと同一条件を使用して、厚さ１０４ｎｍのアクリレート層を層６上にコーティングした。

得られた７層の積層体（基材を数えない）は、３０°の入射角で測定された平均分光透過率Ｔｖｉｓ＝５０％（４００ｎｍと７００ｎｍとの間の透過率パーセントＴの平均化によって決定された）、およびモコンパーマトラン（ＭＯＣＯＮＰＥＲＭＡＴＲＡＮ）−Ｗ（登録商標）３／３１ＷＶＴＲテスティングシステム（モコンインコーポレイテッド（ＭＯＣＯＮＩｎｃ）から市販品として入手可能）の０．００５ｇ／ｍ²／日の下部検出限度速度未満であった水蒸気透過率（ＡＳＴＭＦ−１２９に従って、８５℃および１００％ＲＨで決定された）を示した。またフィルムは、３８℃および９０％ＲＨで評価された場合、モコンオキシトラン（ＭＯＣＯＮＯＸＴＲＡＮ）（登録商標）２／２０酸素透過率テスティングシステム（モコンインコーポレイテッド（ＭＯＣＯＮＩｎｃ）から市販品として入手可能）の０．００５ｃｃ／ｍ²／日の下部検出限度速度未満であった酸素透過率（ＡＳＴＭＤ−３９８５に従って決定され、かつ試験気体に面するフィルムの両側で評価された）を示し、そして５０℃および９０％ＲＨで評価された場合、０．０３０ｃｃ／ｍ²／日の平均値未満を示した。

実施例１のバリヤーアセンブリーを液体窒素に含浸させ、半分に折り、そして走査電子顕微鏡を使用して断面の試験をした。図５は、得られた顕微鏡写真を示す。図５において、支持体３１２、第１のポリマー層３１４、可視光透過性無機バリヤー層３１６、３２０および３２４、第２のポリマー層３１８および３２２、ならびに第３のポリマー層３２６が明瞭に見える。

実施例２
実施例１と同一の様式で７層の積層体を調製したが、ＳＲ−３６８Ｄ混合アクリレート混合物（ＳＲ−３５１トリメチロールプロパントリアクリレートとＳＲ−３６８トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレートとの５０：５０混合物としてサートマーカンパニー（ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏ．）から市販品として入手可能）を使用し、そして層３、５および７の形成においてプラズマ処理を使用しなかった。ＳＲ−３５１の６２℃のＴｇとＳＲ−３６８の２７２℃のＴｇとの算術平均を基準として、ＳＲ−３６８Ｄの推定Ｔｇは１６７℃である。

得られた７層の積層体は、３０°の入射角で測定された平均分光透過率Ｔｖｉｓ＝６８％、およびＷＶＴＲテスティングシステムの０．００５ｇ／ｍ²／日の下部検出限度速度未満であったＷＶＴＲ（５０℃および１００％ＲＨで決定された）を示した。

実施例３
実施例１と同一の様式で７層の積層体を調製したが、メリネックス（ＭＥＬＩＮＥＸ）（登録商標）６１７ポリエチレンテレフタレート（「ＰＥＴ」）フィルム基材（デュポン−テイジンフィルムズ（ＤｕＰｏｎｔ−ＴｅｉｊｉｎＦｉｌｍｓ）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝７０℃）および様々なアクリレートを使用した。層１のアクリレートとして、トリプロピレングリコールジアクリレート（「ＴＲＰＧＤＡ」、ＵＣＢケミカルズ（ＵＣＢＣｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝６２℃）を使用した。９７％のＴＲＰＧＤＡと３％のＥＢＥＣＲＹＬ１７０アクリル化酸性接着促進剤とを含有し、かつ推定Ｔｇ＝６２℃を有する混合物を使用して、層３、５および７を形成した。

得られた７層の積層体は、３０°の入射角で測定された平均分光透過率Ｔｖｉｓ＝７１％、および０．０３６ｇ／ｍ²／日のＷＶＴＲ（５０℃および１００％ＲＨで決定された）を示した。

実施例４
熱安定化ＰＥＴ基材
実施例１と同一の様式で７層の積層体を調製したが、メリネックス（ＭＥＬＩＮＥＸ）（登録商標）ＳＴ７２５熱安定化ＰＥＴフィルム基材（デュポン−テイジンフィルムズ（ＤｕＰｏｎｔ−ＴｅｉｊｉｎＦｉｌｍｓ）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝７８℃）、層１、３、５および７に関してＥＢＥＣＲＹＬ１７０アクリル化酸性接着促進剤を使用せずに１００％のＩＲＲ−２１４アクリレート、ならびに層３、５および７を堆積する時にケイ素カソードおよび層２アルゴン／酸素気体混合物を使用して２０００Ｗで実行されたプラズマ処理を使用した。

得られた７層の積層体は、３０°の入射角で測定された平均分光透過率Ｔｖｉｓ＝７７％、および０．００６ｇ／ｍ²／日のＷＶＴＲ（６０℃および１００％ＲＨで決定された）を示した。

実施例５
ＷＶＴＲに及ぼす基材Ｔｇの影響
無機酸化物／バリヤーポリマー／無機酸化物の配置で配列されたＳｉＡｌＯ無機酸化物と市販品のバリヤーポリマー（サラン（ＳＡＲＡＮ）（登録商標）Ｆ−２７８、ダウケミカルズカンパニー（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ）から市販品として入手可能）の３層の積層体で、様々なガラス転移温度を有するいくつかの基材をカバーした。準備工程として、単一ロールを製造するために、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ＰＥＴおよびポリエーテルスルホンフィルム基材の部分を一緒に端と端とをスプライスした。以下の通り、これらの基材上に個々の無機酸化物およびバリヤーポリマー層を形成した。

（層１）ロール−トゥ−ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）スパッターコーター中にスプライスロールを装填した。成膜チャンバーの圧力を２×１０^-6トールまでポンプで低下させた。２ｋＷおよび６００Ｖ、１ミリトールの圧力で５１ｓｃｃｍのアルゴンおよび３０ｓｃｃｍの酸素を含有する気体混合物、および０．４３メートル／分のウェブ速度を使用して、Ｓｉ−Ａｌ（９５／５）ターゲット（アカデミープリシジョンマテリアルズ（ＡｃａｄｅｍｙＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌｓ）から市販品として入手可能）を反応スパッタリングすることによって、厚さ６０ｎｍのＳｉＡｌＯ無機酸化物層を基材フィルムの上に堆積させた。

（層２）真空コーターから、酸化物がコーティングされたウェブを除去した。６．１ｍ／分ウェブ速度で操作される１５０Ｒローレットロールを備えたモデルＣＡＧ−１５０マイクログラビアコーター（ヤスイ−セイキカンパニー（Ｙａｓｕｉ−ＳｅｉｋｉＣｏ．）から市販品として入手可能）を使用して、テトラヒドロフランとトルエンとの６５／３５ｖ／ｖ混合物中のサラン（Ｓａｒａｎ）Ｆ２７８ポリマーの１０％溶液を連続的に層１上にコーティングした。８０℃の温度でコーターの乾燥部分で溶液をエバポレーションした。

（層３）ポリマーがコーティングされたウェブを真空コーター中に装填した。層１に関するものと同一条件を使用して、第２のＳｉＡｌＯ無機酸化物層を層２の上に堆積させた。

次いで、コーティングされたバリヤーアセンブリーのそれぞれの部分のＷＶＴＲを３８℃および１００％ＲＨで決定した。結果を以下の表１にまとめる。

表１にＰＥＴおよびＰＥＳ基材によって示されるように、基材Ｔｇが増加すると、ＷＶＴＲ値が減少する傾向があった。ＰＭＰおよびＰＰ基材は、ＷＶＴＲ試験温度未満のＴｇ値を有したため、従って、それらのＷＶＴＲ値は、より高いＴｇ基材とは異なって、いくらか影響を受け得る。

実施例６
ＷＶＴＲに及ぼすポリマー層Ｔｇの影響
様々なガラス転移温度を有するポリマー層を利用する連続４層ポリマー／無機酸化物／ポリマー／無機酸化物積層体によって、ＨＳＰＥ１０００．１ｍｍＰＥＴフィルム（テイジンフィルムズ（ＴｅｉｊｉｎＦｉｌｍｓ）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝７０℃）をカバーした。無機酸化物はＩＴＯであり、そして表２に提示された成分からポリマーを形成した。ここでは、それぞれの成分の量は、配合物中の重量部として示されている。

（層１）６．１ｍ／分のライン速度でモデルＣＡＧ−１５０マイクログラビアコーターおよび１５０Ｒローレットを使用して、ＰＥＴフィルム基材の連続部分に表２に示された５つの配合物をコーティングした。１００％電力で操作された６ｋＷフュージョンＨバルブ（ＦｕｓｉｏｎＨｂｕｌｂ）（フュージョンＵＶシステムズ（ＦｕｓｉｏｎＵＶＳｙｓｔｅｍｓ）から市販品として入手可能）を使用してコーティングを硬化した。

（層２）コーティングされたフィルム基材をスパッターコーター中に装填し、そして２×１０^-6トールのベース圧力までポンプで低下させた。３００Ｗおよび４２０Ｖおよび９０／１０酸化スズ／酸化インジウムターゲット（アルコニウムスペシャルティアロイズ（ＡｒｃｏｎｉｕｍＳｐｅｃｉａｌｔｙＡｌｌｏｙｓ）から市販品として入手可能）、４ミリトールの圧力で３０ｓｃｃｍのアルゴンおよび８ｓｃｃｍの酸素を含有する気体混合物、ならびに０．１２７のメートル／分のウェブ速度を使用して、厚さ４０ｎｍのＩＴＯ無機酸化物層を層１の配合物の上に堆積させた。

（層３および層４）それぞれ、層１および層２に関するものと同一の条件を使用して、第２のポリマー層を層２の上にコーティングして層３を形成し、そして第２のＩＴＯ層を層３の上に堆積して層４を形成した。

次いで、コーティングされたバリヤーアセンブリーのそれぞれの部分のＷＶＴＲを５０℃および１００％ＲＨで決定した。結果を以下の表３にまとめる。

表３の配合物１、２および５によって示されるように、ポリマーＴｇが増加すると、ＷＶＴＲ値が減少する傾向があった。配合物１、２および５のポリマーは、実質的な量の多官能性モノマーまたはオリゴマーから製造された。配合物３および４に関しては、いくらかの異なる挙動が観察された。配合物３は、７５％の一官能性モノマーを含有し、従って配合物１、２および５と同一の様式では架橋されない。配合物４は、液晶ジアクリレートモノマーをＵＶ硬化することによって得られる液晶ポリマーをベースとしており、従って、配合物１、２および５と同一の様式で作用しない。

実施例７
積層化バリヤー構造
光学接着剤を使用して、ＰＥＴ基材上に６層の積層体を有するバリヤーアセンブリー２つを対面になる様式で一緒に接着するために、積層化バリヤーアセンブリーを組み立てた。完成した積層化バリヤーアセンブリーは、ＰＥＴ／ポリマー１／ＳｉＡｌＯ／ポリマー２／ＳｉＡｌＯ／ポリマー２／ＳｉＡｌＯ／光学接着剤／ＳｉＡｌＯ／ポリマー２／ＳｉＡｌＯ／ポリマー２／ＳｉＡｌＯ／ポリマー１／ＰＥＴ配置を有した。以下の通り、バリヤーアセンブリーを形成し、そして一緒に積層化した。

（層１）６．１ｍ／分でモデルＣＡＧ−１５０マイクログラビアコーターおよび１１０Ｒローレットを使用して、配合物１（表４に示す）によって、ＨＳＰＥ５００．０５ｍｍＰＥＴフィルム（テイジン（Ｔｅｉｊｉｎ）から市販品として入手可能、Ｔｇ＝７０℃）をコーティングした。「ポリマー１」として識別される層を提供するために、１００％電力で操作されたフュージョンＦ６００Ｈバルブ（ＦｕｓｉｏｎＦ６００Ｈｂｕｌｂ）を使用してコーティングを硬化した。光示差走査熱量測定（「光ＤＳＣ」）を使用して決定されるように、ポリマー１は１２２．８℃のＴｇを有した。

（層２）実施例５のＳｉＡｌＯ無機酸化物層に関して記載された条件を使用して、厚さ６０ｎｍのＳｉＡｌＯ無機酸化物層を層１の上に堆積した。

（層３）層１に関して記載された条件を使用するが、４．６ｍ／分のコーティング速度を使用して、配合物２（表４に示す）によって、層２をコーティングして、そして硬化して、「ポリマー２」として識別される層を提供した。ポリマー２は９０℃のＴｇを有した。

（層４、層５および層６）それぞれ、層２および層３に関するものと同一の条件を使用して、第２のＳｉＡｌＯ層を層３の上に堆積させて層４を形成し、第２のポリマー２の層を層４の上にコーティングして層５を形成し、そして第３のＳｉＡｌＯ層を層５の上に堆積させて層６を形成し、それによってＰＥＴ／ポリマー１／ＳｉＡｌＯ／ポリマー２／ＳｉＡｌＯ／ポリマー２／ＳｉＡｌＯ配置を有するバリヤーアセンブリーを提供した。

得られたコーティングされたバリヤーアセンブリーロールを２つのロールに分割し、そして３Ｍ（登録商標）８１４１の光学的に透明な積層化接着剤（３Ｍカンパニー（３ＭＣｏ．）から市販品として入手可能）およびロール−トゥ−ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）ラミネーターを使用して、対面になる様式で一緒に積層化した。３８℃および１００％ＲＨで非積層化バリヤーアセンブリーに関して、ならびに３８℃／１００％ＲＨおよび５０℃／１００％ＲＨで積層化バリヤーアセンブリーに関してＷＶＴＲ値を決定した。結果を以下の表５に示す。

表５の結果によって示されるように、対面積層化工程はＷＶＴＲの減少をもたらす。ＷＶＴＲは、３８℃および５０℃の測定温度の両方において、モコンパーマトラン（ＭＯＣＯＮＰＥＲＭＡＴＲＡＮ）−Ｗ３／３１ＷＶＴＲテスティングシステムの０．００５ｇ／ｍ²／日の下部検出限度速度未満のままであった。

実施例８
ＯＬＥＤデバイス
以下の通り形成された上部表面ＩＴＯ導電層の堆積のために、再度、実施例１のバリヤーアセンブリーからの試料をロール−トゥ−ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）真空加工チャンバー中に装填した。

（層８）層６に関するものと同一条件を使用してＩＴＯをスパッタ蒸着させたが、０．１９メートル／分のウェブ速度を使用して、層７のアクリレートの上に堆積された厚さ１３８ｎｍのＩＴＯ層を提供した。

得られた上部表面導電性のバリヤーを、Ｘ−ＡＣＴＯ（登録商標）ナイフ（ハントコーポレイション（ＨｕｎｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販品として入手可能）を使用して２２ｍｍ×２２ｍｍの正方形にカットした。アセトンですすぎ、空気乾燥させた後、マイクロ−リエ（ＭＩＣＲＯ−ＲＩＥ）（登録商標）シリーズ８０プラズマシステム（テクニクスインコーポレイテッド（Ｔｅｃｈｎｉｃｓ，Ｉｎｃ．）から市販品として入手可能）を使用してこの正方形を酸素プラズマでクリーニングし、そして５０ワット電力および２００ミリトール酸素圧力で４分暴露した。クリーニングされた正方形上に、バイトロン（ＢＡＹＴＲＯＮ）（登録商標）Ｐ４０８３ポリチオフェン（バイエルコーポレイション（ＢａｙｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販品として入手可能）の１％固体水溶液を２５００ｒｐｍで３０秒間、スピンコーティングした。最初に、２２×２２×１ｍｍのガラススライドを真空チャック上に配置し、ガラススライドを適切な位置に保持するために真空を適用し、１滴のメタノールをガラススライドの上部に添加し、クリーニングされた正方形をメタノールの上に配置し、そして正方形の縁をガラススライドの縁と一直線に合わせることによって、正方形をスピンコーター真空チャックの適切な位置に保持した。メタノールは、ガラススライドと正方形との間の空間を充填し、そしてスピンコーティング操作の間、正方形を適切な位置に保持する。窒素雰囲気下、７０℃のホットプレート上で、コーティングされた正方形を乾燥させた。

コーティングされた正方形をベルジャー型エバポレーションチャンバーに移し、そして約１０^-6トールまで排気した。次に続く層を順次的に、１９．５ｍｍの正方形の開口部を含有するシャドーマスクを通して、コーティングされた正方形上に熱的に蒸着した。

（層１）７％テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（「ＦＴＣＮＱ」、日本、東京の東京化成工業株式会社（ＴｏｋｙｏＫａｓｅｉＫｏｇｙｏＣｏ．，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から市販品として入手可能）によってドープされた、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（「ＭＴＤＡＴＡ」、Ｈ．Ｗ．サンズコーポレイション（Ｈ．Ｗ．ＳａｎｄｓＣｏｒｐ．）から市販品として入手可能）の厚さ２２４５Åの層。

（層２）Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（「アルファ−ＮＰＢ」、ＯＰＤ７５３４としてＨ．Ｗ．サンズコーポレイション（Ｈ．Ｗ．ＳａｎｄｓＣｏｒｐ．）から市販品として入手可能）の厚さ３００Åの層。

（層３）１％（１０−（２−ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７，−テトラメチルｌ−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］キノリジン−１１−オン（「Ｃ５４５Ｔ」染料、イーストマンコダックカンパニー（ＥａｓｔｍａｎＫｏｄａｋＣｏ．）から市販品として入手可能）によってドープされた、トリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（「ＡｌＱ₃」、Ｈ．Ｗ．サンズコーポレイション（Ｈ．Ｗ．ＳａｎｄｓＣｏｒｐ．）から市販品として入手可能）の厚さ３００Åの層。

（層４）ＡｌＱ₃の厚さ２００Åの層。

カソードの熱堆積のために、蒸着された正方形を、薄フィルムエバポレーションチャンバーを含むグローブボックス（「エドワーズ（Ｅｄｗａｒｄｓ）５００」、ＢＯＣエドワーズ（ＢＯＣＥｄｗａｒｄｓ）から市販品として入手可能）に移した。カソードが正方形のほぼ中心に堆積されるように配置された１ｃｍ²の円形の開口部を有する金属シャドーマスクを通して、約１０^-7トールで、厚さ１０００Åのカルシウム層（アルファ−アーサーカンパニー（Ａｌｆａ−ＡｅｓａｒＣｏ．）から市販品として入手可能なターゲットを使用して）および厚さ２０００Åの銀層（アルファ−アーサーカンパニー（Ａｌｆａ−ＡｅｓａｒＣｏ．）から市販品として入手可能なターゲットを使用して）を、正方形上に連続的に堆積させた。ＩＴＯアノードをアリゲータークリップと接触させ、そしてＣａ／Ａｇカソードを純金ワイヤーと接触させることによって、完成したＯＬＥＤデバイス中を約４〜９ボルトのＤＣが通過した時に、緑灯が放射された。

２００２年１２月１９日出願の係属中の米国特許出願第１０／３２４，５８５号明細書に記載の通り、銅ホイルによってデバイスを被包化した。約５０ｍｍ×１００ｍｍ片の３Ｍ（登録商標）サーモ−ボンドフィルム（Ｔｈｅｒｍｏ−ＢｏｎｄＦｉｌｍ）８４５ＥＧ熱積層化フィルム（接着剤の厚さ０．０６ｍｍ）をそのリリースライナー側で２×８グリッドの２５ｍｍ正方形に押し付けた。ハンドヘルドのペーパーパンチを使用して、６ｍｍの円形の穴をそれぞれの２５ｍｍ正方形の中心でカットした。穴の開いた熱積層化フィルムを、接着剤側でホイルと接触する約１２５×７５ｍｍ片の厚さ０．０５ｍｍＣｕホイル（マックマスター−カーサプライカンパニー（ＭｃＭａｓｔｅｒ−ＣａｒｒＳｕｐｐｌｙＣｏ．）から市販品として入手可能）上に配置し、次いでリリースライナー側でアルミニウムプレートと接触する７６×２２９×０．６４ｍｍのアルミニウムプレート（Ｑ−パネルカンパニー（Ｑ−ｐａｎｅｌＣｏｍｐａｎｙ）から市販品として入手可能）上に配置した。得られたアセンブリーを、３回連続で、約１０２℃で操作されたＴＤＥシステムズモデル（ＴＤＥＳｙｓｔｅｍｓＭｏｄｅｌ）ＨＬ−４０６２−ロールサーマルラミネーター（Ｋマートコーポレイション（ＫｍａｒｔＣｏｒｐ．）から市販品として入手可能）を通して供給して、接着剤フィルムをＣｕホイルに積層化し、そして接着剤においてホイルを６ｍｍの穴へと変形した。積層化Ｃｕホイルをアルミニウム担体プレートから除去し、ハサミで２５ｍｍ正方形へとカットし、そしてグリーン放射ＯＬＥＤデバイスを含有するグローブボックス中に入れた。接着剤層の６ｍｍの穴が正方形のほぼ中心に残るように、積層化Ｃｕホイルの２５ｍｍ正方形を約２０ｍｍ正方形へとハサミで縁取りした。次いで、リリースライナーを除去し、そして暴露された接着剤層を２２ｍｍ正方形のＯＬＥＤデバイスの１つのカソード側に対して配置し、接着剤層を通って６ｍｍの穴はＯＬＥＤデバイスのカソードのほぼ中心に位置し、そして積層化Ｃｕホイル正方形はＯＬＥＤ基材に関して４５°まで回転して、積層化Ｃｕホイル正方形の角はぴったりと合い、そしてＯＬＥＤ基材の縁のほぼ中心を越えて延在した。ピンセットを使用して、得られたアセンブリーを一緒に保持し、そして約２０秒間、１００℃のホットプレート上に置き、ＯＬＥＤ基材への積層化Ｃｕホイルの接着を引き起こした。次いで、グローブボックスの不活性窒素雰囲気中で、得られたアセンブリーを、約１００℃で操作されたベステック（ＢＥＳＴＥＣＨ）（登録商標）モデル２９６２２ロールサーマルラミネーター（ローズアートインダストリーズ（ＲｏｓｅＡｒｔＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）から市販品として入手可能）中に通過させることによって、Ｃｕホイルの角をＯＬＥＤデバイスの前部上に折り、そしてそこに積層化した。冷却時、デバイスの角において暴露されたＩＴＯ部分を接触させることによって、被包化ＯＬＥＤへのアノード連結を作製し、そしてＣｕホイルを接触させることによってカソード連結を作製した。電流が適用された時、デバイスから緑灯が放射された。

本発明の様々な修正および変更は、本発明から逸脱することなく当業者に明白であろう。本発明は、実例の目的のみのために本明細書に明白にされたものに限定されるべきではない。

開示されたバリヤーアセンブリーの概略断面図。開示された積層化バリヤーアセンブリーの概略断面図。開示された方法を実行するための装置の概略図。開示されたＯＬＥＤデバイスの概略断面図。開示されたのバリヤーアセンブリーの顕微鏡写真。

Claims

エポキシノボラックジアクリレートおよびβ−カルボキシエチルアクリレートから形成され、７８℃以上のＴｇを有する第１のポリマー層によって、オーバーコートされ、そして７８℃以上でありかつ前記第１のポリマー層のＴｇよりも低いＴｇを有し、前記第１のポリマー層と異なる少なくとも１つの第２のポリマー層によって分離された少なくとも２つの可視光透過性無機バリヤー層によってさらにオーバーコートされている、７８℃以上のＴｇを有する可撓性の可視光透過性基材を含んでなるバリヤーアセンブリーであって、５０℃および１００％ＲＨで０．００５ｇ／ｍ²／日未満の水蒸気透過率を有するバリヤーアセンブリー。
基材が、ＰＭＭＡのＴｇより高いＴｇを有する、請求項１に記載のバリヤーアセンブリー。
少なくとも１つの無機バリヤー層が金属酸化物を含んでなる、請求項１に記載のバリヤーアセンブリー。
アセンブリーの少なくとも一部が、導電層または電極によってオーバーコートされている、請求項１に記載のバリヤーアセンブリー。
エポキシノボラックジアクリレートおよびβ−カルボキシエチルアクリレートから形成され、７８℃以上のＴｇを有する第１のポリマー層によって、オーバーコートされ、そして７８℃以上でありかつ前記第１のポリマー層のＴｇよりも低いＴｇを有し、前記第１のポリマー層と異なる少なくとも１つの第２のポリマー層によって分離された少なくとも２つの可視光透過性無機バリヤー層によってさらにオーバーコートされている、７８℃以上のＴｇを有する可撓性の可視光透過性基材を含んでなるバリヤーアセンブリーによって少なくとも部分的にカバーされた、感湿もしくは酸素感応性光源または光弁を含んでなるディスプレーまたは照明デバイス。