CN108290391A - 包括阻挡层和密封层的多层构造 - Google Patents
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Abstract
本发明提供多层构造，所述多层构造例如包括阻挡层、密封层和聚合物层。所述阻挡层具有主表面，所述密封层设置在所述主表面上，并且所述密封层包含交联倍半硅氧烷。所述聚合物层包含交联聚合物，并且邻近与所述阻挡层的所述密封层相对的主表面设置。多层构造还可包括附加层，诸如基底。还提供了包括多层构造的装置。
Description
技术领域
本公开涉及具有阻挡层以及密封层的多层构造。本公开还涉及包含多层构造的装置。
背景技术
包括阻挡层的多层构造通过所述构造减少一种或多种气体和/或液体的通过。一些典型的障壁层材料包括例如金属、金属氧化物、和类金刚石玻璃。然而，此类阻挡层中存在的缺陷对阻挡层的阻挡性能产生负面影响。因此需要消除阻挡层中缺陷的影响。
发明内容
本公开提供了旨在减轻与阻挡层中存在的缺陷相关的一个或多个问题的多层构造。
在第一方面，本公开提供了一种多层构造。该多层构造包括阻挡层、密封层、和聚合物层，阻挡层具有主表面，密封层包含设置在阻挡层的主表面上的交联倍半硅氧烷，聚合物层邻近所述阻挡层的与密封层相对的主表面设置。
在第二方面，本公开提供了另一种多层构造。该多层构造包括阻挡层和密封层，阻挡层具有主表面，密封层包含设置在阻挡层主表面上的交联倍半硅氧烷。所述多层构造还包括基底和聚合物层，基底邻近所述阻挡层的与密封层相对的主表面设置，聚合物层包含设置在阻挡层和基底之间的交联聚合物。
在第三方面，本公开提供了一种装置。该装置包括根据第一方面或第二方面的多层构造。此外，该装置通常选自光产生装置、显示器、太阳能电池、或真空绝缘板。
在本公开的示例性实施方案中获得了各种意料不到的结果和优点。本公开的示例性实施方案的一个此类优点是阻挡层中的缺陷被密封，从而提供具有比没有密封层更好的阻挡特性的多层构造。
本公开的上述概述并非旨在描述本公开的每个公开实施方案或每种实现方式。以下描述更为具体地举例说明了示例性实施方案。在本申请全文的若干处，通过实施例列表提供了指导，这些实施例能够以各种组合使用。在每种情况下，所引用的列表都只用作代表性的组，并且不应理解为排它性列表。
附图说明
结合附图来考虑本公开的各种实施方案的以下详细描述可更全面地理解本公开，其中：
图1为示例性两层多层构造的示意性剖视图。
图2为示例性三层多层构造的示意性剖视图。
图3为示例性四层多层构造的示意性剖视图。
图4为示例性五层多层构造的示意性剖视图。
图5为示例性六层多层构造的示意性剖视图。
图6为另一个示例性三层多层构造的示意性剖视图。
图7为包括在多层装置上的两层多层构造的示例性装置的示意性剖视图。
虽然可不按比例绘制的上述附图示出了本公开的实施方案，但还可设想其它实施方案，如在具体实施方式中所提到的。
具体实施方式
官能化倍半硅氧烷(SSQ)包括多面体簇，多面体簇具有从三烷氧基硅烷的水解缩合获得的通式(RSiO1.5)n并具有官能单元诸如不饱和碳碳键例如乙烯基、烯丙基、丙烯酸酯)、巯基或环氧基。这些官能团诸如通过热固化法、紫外辐射、和/或电子束辐射使SSQ可固化。SSQ已报告在粘合剂中用作交联剂或降粘剂，并且在涂层中用于提高涂层硬度、耐热性、耐候性、阻燃性和抗冲击性、以及减小涂层热膨胀。
本公开提供了具有密封层、阻挡层和聚合物层的多层构造。该密封层为由功能性SSQ(或功能性SSQ和二氧化硅纳米粒子)组成的有机/无机杂化组合物，其通过UV辐射交联。密封层有利地不仅可以保护阻挡层，而且还可以诸如在50℃和100％相对湿度下将阻挡层的水分阻挡性能大幅度改善到0.005克/米2-天或更低的水蒸气传输速率。
对于以下定义术语的术语表，除非在说明书中的别处提供不同的定义，否则整个申请应以这些定义为准。
术语表
在整个本公开中使用某些术语，虽然大部分为人们所熟知，但仍可需要作出一些解释。应当理解，如本文所用：
如本说明书和所附实施方案中所用，除非内容清楚指示其它含义，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括多个指代物。因此，例如，关于的包含“一种化合物”的细旦纤维包括两种或更多种化合物的混合物。如本说明书和所附实施方案中所用的，除非内容清楚指示其它含义，否则术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用。
如本说明书中所用的，通过端点表述的数值范围包括该范围内所包括的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。
除非另外指明，否则本说明书和实施方案中所使用的表达量或成分、性质测量等的所有数字在所有情况下均应理解成由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可根据本领域的技术人员利用本公开的教导内容寻求获得的期望属性而变化。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的情况下，至少应根据所报告的数值的有效数位并通过应用惯常的舍入技术来解释每个数值参数。
术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求书中出现这些术语的地方不具有限制的含义。
词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本公开的实施方案。然而，在相同的情况或其它情况下，其它实施方案也可是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其它实施方案是不可用的，并且并不旨在将其它实施方案排除在本公开的范围之外。
术语“层”是指已被施用到基底的主表面上或者施用到基底上的另一层上的涂料组合物，并且是指在干燥和/或固化过程之后保留的组分。
术语“邻近”是指第一层与第二层相邻，意味着第一层可与第二层接触，或可通过一个或多个中间层使第一层与第二层分开。
术语“聚合物”是指均聚物和共聚物，以及(如通过共挤出或通过包括例如酯交换反应的反应)可以在可混溶的共混物中形成的均聚物或共聚物。术语“聚合物”也包括等离子体沉积聚合物。
术语“共聚物”包括无规聚合物和嵌段共聚物两者。
术语“可固化的聚合物”包括交联聚合物和未交联聚合物二者。
术语“交联”聚合物是指通过共价化学键、通常通过使分子或基团交联从而将聚合物分子链连接在一起以形成网状聚合物的聚合物。交联聚合物的特征通常在于其不溶性，但在存在适当溶剂的情况下可以是溶胀性的。
术语“可见光可透过的”载体、层、组件或装置意指该载体、层、组件或装置在光谱的可见光部分上具有沿法向轴测量的至少约20％的平均透过率Tvis。
术语“类金刚石玻璃”(DLG)是指包含碳和硅的大体上或完全无定形的玻璃，并且可任选地包含选自包括氢、氮、氧、氟、硫、钛和铜的组中的一种或多种附加组分。在某些实施方案中可存在其它元素。无定形类金刚石玻璃膜可包含原子聚类以赋予其短程有序但基本没有导致微观或宏观结晶度的中程和长程有序，该微观或宏观结晶度可不利地散射波长为180纳米(nm)至800nm的辐射。
如本文所用，术语“有机基团”意为被归类为脂族基团、环状基团或脂族基团和环状基团的组合(例如，烷芳基基团和芳烷基基团)的烃基团(除了碳和氢之外具有任选的元素，诸如氧、氮、硫、硅和卤素)。在本发明的上下文中，有机基团为不妨碍可固化倍半硅氧烷聚合物的形成的那些。术语“脂族基团”意为饱和或不饱和的直链或支链烃基团。该术语用于涵盖例如烷基、烯基和炔基基团。术语“烷基基团”在本文中定义如下。术语“烯基基团”意为具有一个或多个碳-碳双键的不饱和直链或支链的烃基基团，诸如乙烯基基团。术语“炔基基团”意为具有一个或多个碳-碳三键的不饱和直链或支链的烃基基团。术语“环状基团”意为被归类为脂环族基团、芳族基团或杂环基团的闭环烃基团。术语“脂环族基团”意为特性类似于脂族基团特性的环状烃基团。术语“芳族基团”或“芳基基团”在本文中定义如下。术语“杂环基团”意为环中的原子中的一个或多个为除碳之外的元素(例如，氮、氧、硫等)的闭环烃基。有机基团可具有任何合适的化合价，但常常是一价的或二价的。
术语“烷基”是指为烷烃的自由基的一价基团并且包括直链、支链、环状和二环烷基基团以及它们的组合，包括未取代的烷基基团和取代的烷基基团两者。除非另外指明，否则烷基基团通常包含1至30个碳原子。在一些实施方案中，烷基基团包含1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子或1至3个碳原子。烷基基团的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片基等等。
术语“亚烷基”是指为烷烃的自由基的二价基团并且包括直链基团、支链基团、环状基团、二环基团、或它们的组合。除非另外指明，否则亚烷基基团通常具有1至30个碳原子。在一些实施方案中，亚烷基基团具有1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、或1至4个碳原子。亚烷基基团的示例包括但不限于亚甲基、亚乙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、1,4-亚丁基、1,4-亚环己基和1,4-环己基二亚甲基。
术语“烷氧基”是指具有直接键合到烷基基团的氧基基团的一价基团。
术语“芳基”是指为芳族并且任选地碳环的一价基团。芳基具有至少一个芳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的、饱和的或芳族的。任选地，芳环可具有稠合至芳环的一个或多个附加的碳环。除非另外指明，否则芳基基团通常包含6至30个碳原子。在一些实施方案中，芳基基团包含6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。芳基基团的示例包括苯基、萘基、联苯基、菲基和蒽基。
术语“亚芳基”是指为芳族并且任选为地碳环的二价基团。亚芳基具有至少一个芳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的或饱和的。任选地，芳环可具有稠合至芳环的一个或多个附加的碳环。除非另外指明，否则亚芳基基团常常具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。
术语“芳烷基”是指为被芳基基团取代的烷基基团的一价基团(例如，如在苄基基团中)。术语“烷芳基”是指为被烷基基团取代的芳基的一价基团(例如，如在甲苯基基团中)。除非另外指明，否则对于两种基团，烷基部分常常均具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子，并且芳基部分常常具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。
术语“亚芳烷基”是指为被芳基基团取代的亚烷基基团或附接到亚芳基基团的亚烷基基团的二价基团。术语“亚烷芳基”是指为被烷基基团取代的亚芳基基团或附接到亚烷基基团的亚芳基基团的二价基团。除非另外指明，否则对于两种基团，烷基或亚烷基部分通常均具有1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、或1至4个碳原子。除非另外指明，否则对于两种基团，芳基或亚芳基部分通常均具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子、或6至10个碳原子。
术语“可水解基团”是指可在大气压条件下与pH为1至10的水反应的基团。可水解基团常常在其发生反应时转化成羟基基团。羟基基团常常发生进一步的反应。典型的可水解的基团包括但不限于烷氧基、芳氧基、芳烷基氧基、烷芳基氧基、酰氧基、或卤素。如本文所用，该术语通常用来指键合到甲硅烷基基团中的硅原子的多个基团中的一个。
术语“烷氧基”是指具有直接键合到烷基基团的氧基基团的一价基团。
术语“芳氧基”是指具有直接键合到芳基基团的氧基基团的一价基团。
术语“芳烷基氧基”和“烷芳基氧基”分别是指具有直接键合到芳烷基基团或烷芳基基团的氧基基团的一价基团。
术语“酰氧基”是指式-O(CO)Rb的一价基团，其中Rb为烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。合适的烷基Rb基团常常具有1至10个碳原子、1至6个碳原子、或1至4个碳原子。合适的芳基Rb基团通常具有6至12个碳原子，诸如例如苯基。合适的芳烷基和烷芳基Rb基团常常包含具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子的烷基基团和具有6至12个碳原子的芳基。
术语“卤素”是指卤素原子诸如氟、溴、碘或氯。如果作为反应性甲硅烷基的一部分，则卤素基团常常为氯。
术语“(甲基)丙烯酰氧基基团”包括丙烯酰氧基基团(-O-(CO)-CH＝CH2)和甲基丙烯酰氧基基团(-O-(CO)-C(CH3)＝CH2)。
术语“(甲基)丙烯酰氨基基团”包括丙烯酰氨基基团(-NR-(CO)-CH＝CH2)和甲基丙烯酰氨基基团(-NR-(CO)-C(CH3)＝CH2)，包括了其中酰胺氮键合到氢、甲基基团或乙基基团的实施方案(R为H、甲基或乙基)。
整个本说明书中提及的“一个实施方案”、“某些实施方案”、“一个或多个实施方案”或“实施方案”，无论在术语“实施方案”前是否包括术语“示例性的”都意指结合该实施方案描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的某些示例性实施方案中的至少一个实施方案中。因此，在整个说明书的各处出现的短语诸如“在一个或多个实施方案中”、“在某些实施方案中”、“在一个实施方案中”、“在许多实施方案中”或“在实施方案中”未必是指本公开的某些示例性实施方案的相同实施方案。此外，特定特征部、结构、材料或特征可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。
现在将描述本公开的各种示例性实施方案。在不脱离本公开实质和范围的情况下，可对本公开的示例性实施方案进行各种修改和更改。因此，应当理解，本公开的实施方案并不限于以下所述的示例性实施方案，而应受权利要求书及其任何等同物中示出的限制因素的控制。
在第一方面，本公开提供了包括阻挡层、密封层和聚合物层的多层构造，该阻挡层具有主表面，该密封层包含设置在阻挡层的主表面上的交联倍半硅氧烷。聚合物层包含交联聚合物，并且邻近所述阻挡层的与密封层相对的主表面设置。
在第二方面，本公开提供了另一种多层构造。该多层构造包括阻挡层和密封层，阻挡层具有主表面，密封层包含设置在阻挡层主表面上的交联倍半硅氧烷。多层构造还包括基底和聚合物层，基底临近所述阻挡层的与密封层相对的主表面设置，聚合物层包括设置在阻挡层和基底之间的交联聚合物。以下公开涉及该第一方面和该第二方面两者。
参见图1，提供了多层构造100，多层构造100包括阻挡层10和密封层12，阻挡层10具有主表面11，密封层12包含设置在阻挡层10主表面11上的交联倍半硅氧烷。在某些实施方案中，阻挡层为膜，例如厚度小于2微米、或小于1微米、或小于800纳米、或小于700纳米、诸如大于4纳米但小于1微米的膜。
阻挡层是不受特别限制的，只要其阻挡蒸气、气体、或液体中的至少一些通过即可。阻挡层通常选自以下物质的层：金属、金属氧化物、金属的混合物、金属氧化物、金属氮化物、金属氧化物、金属氧化钛、金属氧化物混合物、金属氮化物的混合物、金属氧化物的混合物、金属氧化物的混合物、或它们的组合。例如并且不受限制，阻挡层可以是以下物质的层：铝、铟、锗、锡、锑、铋、硅铝酸盐、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、SixOyNz、SiON、氮化硅、SixAlyOz、类金刚石玻璃(DLG)或SiOyCz。DLG层的形成以及它们的特性公开于美国专利No.6,696,157(David等人)中。在许多实施方案中，阻挡层是无机的。相比之下，在某些实施方案中阻挡层包含有机材料。在大多数实施方案中，交联的倍半硅氧烷由官能化倍半硅氧烷形成，所述官能化倍半硅氧烷包含丙烯酸酯基团、乙烯基基团、巯基基团、环氧基团或它们的组合。官能化的倍半硅氧烷(RSiO3/2)n通常通过已知的溶胶凝胶工艺由R-SiXYZ制成，其中X、Y和Z中的每个为可水解基团(诸如烷氧基)。官能团允许在暴露于辐射期间使倍半硅氧烷群集交联以形成聚合物，诸如来自丙烯酸酯基团的聚丙烯酸酯，来自巯基乙烯基基团、巯基丙烯酸酯基团、巯基丙烯酸酯基团的聚(硫醇烯)，和/或来自环氧基团的聚醚。根据本公开的多层构造提供比单独由阻挡层提供的更大的阻挡性能(包括对湿蒸气的阻挡性能)。
在某些实施方案中，可固化倍半硅氧烷聚合物包含三维支链网络，三维支链网络具有下式：
其中：在*处的氧原子键合到三维支链网络内的另外的Si原子；R为包含烯键式不饱和基团的有机基团；R2为非烯键式不饱和基团的有机基团；n或n+m为大于3的整数；和-OH基团的存在的量是至少15重量％的聚合物。
在一个实施方案中，可固化的倍半硅氧烷聚合物包含三维支链网络，其为具有式Z-Y-Si(R1)3的化合物的缩合反应产物，其中：Y为键、亚烷基、亚芳基基团或它们的组合；Z为选自乙烯基基团、乙烯基醚基团、(甲基)丙烯酰氧基基团和(甲基)丙烯酰氨基基团的烯键式不饱和基团；以及每个R1基团独立地为可水解基团；其中聚合物包含-OH基团的量为至少15重量％的聚合物。
在某些实施方案中，可固化的倍半硅氧烷聚合物包含三维支链网络，其具有下式：
其中：在*处的氧原子键合到三维支链网络内的另一Si原子；R为包含烯键式不饱和基团的有机基团；R2为非烯键式不饱和基团的有机基团；R2为不可水解基团；以及n或n+m为大于3的整数。
在一个实施方案中，可固化的倍半硅氧烷聚合物包含三维支链网络，其为具有式Z-Y-Si(R1)3的化合物的反应产物，其中Y为键合的或选自亚烷基、亚芳基、亚烷芳基和亚烃基的二价基团；Z为选自乙烯基基团、乙烯基醚基团、(甲基)丙烯酰氧基基团和(甲基)丙烯酰氨基基团的烯键式不饱和基团；以及每个R1基团独立地为可水解基团；其中可水解基团的反应产物已转化成OSi(R3)3，其中R3为不可水解基团。在某些实施方案中，可固化的倍半硅氧烷聚合物包含三维支链网络，其为具有式Z-Y-Si(R1)3的如刚刚所述的化合物和具有式X-Y-Si(R1)3的化合物的缩合反应产物，其中每个R1基团和Y与刚刚所述的相同，并且X为氢、选自烷基、芳基、芳烷基、烷芳基的基团、或非烯键式不饱和基团的反应性基团、或它们的组合。烷基基团可任选地包含(例如卤素)取代基，诸如为氟烷基的情况。
在一些实施方案中，倍半硅氧烷聚合物不含水解基团诸如–OH基团。在其它实施方案中，倍半硅氧烷聚合物还包含水解基团，这些水解基团通常为不大于5重量％的量。
在典型的用于交联官能化倍半硅氧烷的光聚合方法中，可以在存在光聚合引发剂(即，光引发剂)的情况下用紫外(UV)线照射混合物。用于不饱和碳-碳键的优选的光引发剂为可以商品名LUCIRIN购自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF Corporation,(Florham Park,NJ))、以商品名IRGACURE和DAROCUR购自纽约州塔里敦的汽巴精化公司(Ciba Specialty Chemical Corp.,(Tarrytown,NY))的那些，并且包括1-羟基环己基苯甲酮(IRGACURE 184)、2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙-1-酮(IRGACURE 651)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(IRGACURE 819)、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(IRGACURE 2959)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮(IRGACURE369)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙-1-酮(IRGACURE 907)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(DAROCUR 1173)，以及2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(LUCIRIN TPO)。特别优选的光引发剂是IRGACURE 819、651、184和2959以及LUCIRIN TPO。
用于环氧基团的光引发剂包括光酸发生剂(PAG)或光基发生剂。可用的阳离子引发剂包括芳族鎓盐(包括Va族元素的盐)，诸如鏻盐，例如三苯基苯氧基鏻六氟磷酸盐；VIa族元素的盐，诸如锍盐，例如三苯基锍四氟硼酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐和三苯基锍六氟锑酸盐；以及VIIa族元素的盐，诸如碘鎓盐，诸如氯碘联苯和二芳基碘鎓六氟锑酸盐，后者是优选的。芳族鎓盐及其作为环氧化合物的聚合反应中的阳离子引发剂的使用在下述文献中有详细的描述：由J.V.Crivello于1977年11月15日提交的美国专利No.4,058,401，“Photocurable Compositions Containing Group VIA Aromatic Onium Salts”(“包含VIA族芳族鎓盐的可光致固化的组合物”)；由J.V.Crivello于1979年1月17日提交的美国专利No.4,069,055，“Photocurable Epoxy Compositions Containing Group VA OniumSalts”(“包含VA族芳族鎓盐的可光致固化的环氧组合物”)；由F.J.Fox等人于1978年7月18日提交的美国专利No.4,101,513，“Catalyst For Condensation Of HydrolyzableSilanes And Storage Stable Compositions Thereof”(“用于缩合可水解的硅烷的催化剂及其储存稳定的组合物”)；以及由J.V.Crivello于1979年7月17日提交的美国专利No.4,161,478，“Photoinitiators”(“光引发剂”)。这些专利的公开内容以引用的方式并入本文中。
可用的阳离子光引发剂包括二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、苯甲基硫鎓盐、苯甲酰甲基硫鎓盐、N-苯甲基吡啶鎓盐、N-苯甲基吡嗪鎓盐、N-苯甲基铵盐、鏻鎓盐、肼盐以及硼酸铵盐。
除上述阳离子引发剂外，还可使用其他阳离子引发剂；例如，包含烷氧基或苄氧基作为苯基自由基的取代基的苯基重氮鎓六氟磷酸盐，如在下述文献中所述：由SanfordS.Jacobs提交于1976年12月28日的美国专利No.4,000,115，“Photopolymerization OfEpoxides”(“环氧化物的光聚合”)，该专利的公开内容以引用的方式并入本文中。用于本发明的组合物中的优选阳离子引发剂是VIa族元素的盐并且特别是锍盐；以及还有VIIa族元素，尤其是二芳基碘鎓六氟化合物。特定的阳离子催化剂包括四氟硼酸、六氟磷酸、六氟砷酸和六氟锑酸的二苯基碘鎓盐；以及四氟硼酸、六氟磷酸、六氟砷酸和六氟锑酸的三苯基锍盐。
Cyracure UVI-6976(三芳基锍六氟锑酸盐在碳酸丙二酯中的混合物)和UVI-6992是可得自陶氏化学公司(密西西比州米德兰)(Dow Chemical(Midland,MI))的阳离子光引发剂的示例。DAROCUR 1173阳离子光引发剂可得自汽巴精化公司(纽约州塔里敦)(CibaSpecialty Chemical corp.(Tarrytown,NY))。
阳离子引发剂通常按大约1重量％至约5重量％的量存在于本发明的组合物中。
在另一个实施方案中，交联的倍半硅氧烷可在光照射下由R-SiXYZ直接形成，以在存在光自由基引发剂的情况下用于固化官能化R基团(例如不饱和碳-碳键)和在存在光酸产生剂的情况下用于同时固化–SiXYZ基团至倍半硅氧烷。
可使用常规涂覆方法诸如辊涂(例如凹版辊涂)、模涂(例如槽模涂布)、或喷涂(例如静电喷涂)来施加密封层到阻挡层，然后使用例如UV辐射来交联密封层。密封层的合适的湿涂层厚度为介于约1微米和25微米之间，包括端值。在固化(并且任选地干燥)时，密封层的厚度通常为介于约1微米和10微米之间。
在某些实施方案中，阻挡层是自支承的，由此使得多层构造仅包括阻挡层和密封层并且不需要附加结构来支撑阻挡层和密封层。此类多层构造可例如通过在衬件上形成阻挡层、在阻挡层上形成密封层、然后移除衬件以留下两层多层构造而制备。
再次参见图1，在某些实施方案中，密封层12还包含多个无机纳米粒子15。此种无机纳米粒子可包括例如并且不限于金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、混合的金属氧化物纳米粒子、或它们的组合，例如二氧化硅纳米粒子、氧化锆纳米粒子、氧化铝纳米粒子、二氧化钛纳米粒子、铟掺杂氧化锡(ITO)纳米粒子、锑掺杂锡氧化物(ATO)纳米粒子、或它们的组合。此外，多个无机纳米粒子任选地用丙烯酸酯基团、乙烯基基团、巯基基团、环氧基团或它们的组合官能化。无机纳米粒子的官能化允许在交联期间纳米粒子与SSQ之间进行更大的交互作用。当包括时，无机纳米粒子通常向密封层提供増强的机械强度(例如耐久性)。密封层中的合适量的无机纳米粒子包括在：0重量百分比和95重量百分比(总干燥密封层的干燥粒子)之间；优选的是5重量百分比和95重量百分比之间；更优选的是10重量百分比和90重量百分比之间；更优选的是20重量百分比和80重量百分比之间；更优选的是30重量百分比和70重量百分比之间；更优选的是40重量百分比和60重量百分比之间；最优选的是45重量百分比和55重量百分比之间。
参见图2，根据第一方面提供多层构造200，该多层构造包括阻挡层20和密封层22，阻挡层20具有主表面21，密封层22包含设置在阻挡层20的主表面21上的交联倍半硅氧烷。多层构造200还包括聚合物层24，聚合物层24邻近所述阻挡层20的与密封层22相对的主表面23设置。聚合物层包含交联聚合物。在某些实施方案中，聚合物层由一种或多种单体形成，所述一种或多种单体选自(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醚、乙烯基亚萘基、硫醇、丙烯腈、多官能硫醇、多官能烯丙基单体或多官能乙烯基单体。
在一些实施方案中，聚合物层的组合物还可包含在例如约0.01重量％至约10重量％范围内的一种或多种有机硅(甲基)丙烯酸酯添加剂。在一些实施方案中，聚合物层中的有机硅(甲基)丙烯酸酯的含量可不超过15重量％、不超过10重量％或不超过5重量％。在一些实施方案中，该含量可不小于0.005重量％、不小于0.01重量％、不小于0.02重量％或不小于0.04重量％。有机硅(甲基)丙烯酸酯添加剂一般包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)主链和具有末端(甲基)丙烯酸酯基团的烷氧基侧链。此类有机硅(甲基)丙烯酸酯添加剂可以商品名“TEGO Rad 2100”、“TEGO Rad 2250”、“TEGO Rad 2300”、“TEGO Rad 2500”和“TEGO Rad2700”从各个供应商诸如迪高化学公司(Tego Chemie)商购获得。
基于核磁共振(NMR)分析，据信“TEGO Rad 2100”和“TEGO Rad 2500”具有以下化学结构：
其中n的范围为10至20，并且m的范围为0.5至5。在一些实施方案中，n的范围为14至16，并且n的范围为0.9至3。分子量的范围通常为约1000g/mol至2500g/mol。
在一些实施方案中，聚合物层可由相同或不同可交联聚合物材料形成为聚合物基质材料。在一些实施方案中，聚合物层可包括可固化的硫醇-烯体系，该硫醇-烯体系可在没有氮气保护的情况下在空气条件下固化。在一些实施方案中，硫醇-烯材料可包括来自Tg>20℃的(一种或多种)多硫醇和(一种或多种)聚烯的一种或多种固化的硫醇-烯树脂。硫醇-烯体系可包括为可光致聚合的多官能硫醇-烯单体、多官能硫醇-烯-丙烯酸酯单体和多官能硫醇-丙烯酸酯单体中的一种或多种。聚合物层的硫醇烯可以包括一种或多种硫醇单体，诸如，例如，季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、二-三羟甲基丙烷四(3-巯基丙酸酯)、三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯、(3-巯基丙酸酯)、乙氧基化三甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、聚己内酯四(3-巯基丙酸酯)、2,3-二((2-巯基乙基)硫基)-1-丙硫醇、二巯基二乙基硫醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸等。聚合物层的硫醇烯材料还可包含一种或多种多烯烃单体，其选自聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚烯烃、聚乙烯基醚、聚烯丙基醚和它们的组合。聚烯的示例为异氰脲酸三烯丙酯、三(乙二醇)二乙烯基醚(TEGDVE)、季戊四醇烯丙基醚(TAE)以及2,4,6-三烯丙氧基-1,3,5-三嗪(TOT)、三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(TTT)。其它可用的聚烯单体可衍生自单异氰酸酯或多异氰酸酯与HX-R(CH＝CH2)n的反应，其中HX为选自-OH、-SH和–NH2的异氰酸酯反应性基团；R为多价(杂)烃基基团；并且n为至少1。
聚烯烃化合物可制备为多硫醇化合物和环氧-烯烃化合物的反应产物。类似地，聚烯烃化合物可通过多硫醇与二级环氧化合物或更高级环氧化合物反应，然后与环氧-烯烃化合物的反应来制备。另选地，聚氨基化合物可与环氧-烯烃化合物反应，或聚氨基化合物可与二级环氧化合物或更高级环氧化合物反应，然后与环氧-烯烃化合物反应。
聚烯烃可通过双烯基胺(诸如HN(CH2CH＝CH2))与二级环氧化合物或更高级环氧化合物或与双(甲基)丙烯酸酯或高(甲基)丙烯酸酯或多异氰酸酯的反应来制备。
聚烯烃可通过羟基官能的聚烯基化合物(诸如(CH2＝CH-CH2-O)n-R-OH)与聚环氧化合物或多异氰酸酯的反应来制备。
低聚聚烯烃可通过(甲基)丙烯酸羟烷基酯和烯丙基缩水甘油醚之间的反应来制备。
在一些优选的实施方案中，聚烯烃和/或多硫醇化合物是低聚的并且通过二者中一者过量的反应制备。例如，多硫醇可与由热自由基引发剂引发或在光照射下引发的过量聚烯烃(例如，以1至5的摩尔比)反应，由此使得低聚聚烯烃产物具有至少二的官能度，如下面所展示的。
相反，过量的多硫醇可与聚烯烃反应，以形成具有至少二的官能度的低聚多硫醇产物。
在下式中，为了简单起见，示出了线性硫醇-烯烃聚合物。应当理解，第一聚合物的侧链烯基团将与过量的硫醇反应，并且第二聚合物的侧链硫醇基团将与过量的烯烃反应。
在一些实施方案中，(甲基)丙烯酸酯用于聚合物层组合物中。在一些实施方案中，可辐射固化的甲基丙烯酸酯化合物可提高聚合物层组合物的粘度，并且可减少可能以其他方式在硫醇-烯烃树脂的热加速期间形成的缺陷。可用的可辐射固化的甲基丙烯酸酯化合物具有使水和/或氧气的侵入最小化的阻挡特性。在一些实施方案中，玻璃化转变温度(Tg)大于约100℃的甲基丙烯酸酯化合物和能够形成高交联密度的取代基可提供具有改善的气体和水蒸气阻挡特性的基体。在一些实施方案中，可辐射固化的甲基丙烯酸酯化合物是多官能的，并且合适的示例包括但不限于以商品名SR 348(乙氧基化(2)双酚A二(甲基)丙烯酸酯)、SR540(乙氧基化(4)双酚A二(甲基)丙烯酸酯)和SR239(1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯)购自宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛美国有限责任公司(Sartomer USA,LLC,Exton,PA)的那些。
(甲基)丙烯酸酯化合物形成约0重量％至约25重量％、或约5重量％至约25重量％、或约10重量％至约20重量％的聚合物层组合物。在一些实施方案中，如果甲基丙烯酸酯聚合物形成小于5重量％的聚合物层组合物，则(甲基)丙烯酸酯化合物不充分提高组合物的粘度来为硫醇-烯烃组合物提供足够的工作时间。
聚合物层中硫醇-烯材料的含量按重量计可例如在约10％至约100％的范围内。在一些实施方案中，聚合物层可包含例如约90重量％或更少、约80重量％或更少、约70重量％或更少、约60重量％或更少、约50重量％或更少、或约40重量％或更少的硫醇-烯材料。聚合物层可包含例如约10重量％或更多、约30重量％或更多、或约50重量％或更多的硫醇-烯材料。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物层还可包含一种或多种可交联的丙烯酸酯材料，诸如，例如，季戊四醇三丙烯酸酯、三(羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯等。可用于形成该平滑层的特别优选的单体包括聚氨酯丙烯酸酯(例如，CN-968，Tg＝约84℃，和CN-983，Tg＝约90℃，这两种可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得)、丙烯酸异冰片酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-506，Tg＝约88℃(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-399，Tg＝约90℃)、季戊四醇五丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-399，Tg＝约90℃)、与苯乙烯共混的环氧丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的CN-120S80，Tg＝约95℃)、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-355，Tg＝约98℃)、二甘醇二丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-230，Tg＝约100℃)、1,3-丁烯乙二醇丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-212，Tg＝约101℃)、五丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-9041，Tg＝约102℃)、季戊四醇四丙烯酸酯((例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-295，Tg＝约103℃)、季戊四醇三丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-444，Tg＝约103℃)、乙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-454，Tg＝约103℃)、乙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-454HP，Tg＝约103℃)、烷氧基化的三官能丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-9008，Tg＝约103℃)、二丙二醇丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-508，Tg＝约104℃)、新戊基乙二醇丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-247，Tg＝约107℃)、乙氧基化(4)双酚a二丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的CD-450，Tg＝约108℃)，环己烷二甲醇丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的CD-406，Tg＝约110℃)、甲基丙烯酸异冰片酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-423，Tg＝约110℃)、环状丙烯酸酯(例如，可从UCB化学品公司(UCB Chemicals)商购获得的IRR-214，Tg＝约208℃)和三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(例如，可从沙多玛公司商购获得的SR-368，Tg＝约272℃)、前述甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯和前述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物层还可包含纳米颗粒以改善阻挡性能。纳米颗粒可由聚合物层的基体聚合物材料或粘结剂承载，例如嵌入在其可交联聚合物材料内。在一些实施方案中，纳米颗粒可为纳米颗粒的混合物，该纳米颗粒的混合物包括例如约10重量％至50重量％的平均粒径在2nm至200nm范围内的第一组纳米颗粒，以及约50重量％至90重量％的平均粒径在60nm至400nm范围内的第二组纳米颗粒。在一些实施方案中，第一组纳米颗粒与第二组纳米颗粒的平均粒径比在1:2至1:200的范围内。
在一些实施方案中，纳米颗粒可包括无机纳米颗粒。无机纳米颗粒的示例包括SiO2、ZrO2或掺杂Sb的SnO2纳米颗粒、它们的混合物等。示例性的纳米颗粒包括SiO2、ZrO2或掺杂Sb的SnO2纳米颗粒，并且SnO2纳米颗粒可例如从日本东京的日产化学工业株式会社(Nissan Chemical Industries,Ltd.,Tokyo,Japan)；C.I.Kasei株式会社(C.I.KaseiCompany,Limited,Tokyo,Japan)；以及伊利诺州内伯威尔的纳尔科公司(Nalco Company,Naperville,IL)商购获得。ZrO2纳米颗粒可例如从日产化学工业株式会社(NissanChemical Industries)商购获得。掺杂Sb的SnO纳米颗粒可例如从韩国世宗市的先进纳米产品公司(Advanced Nanoproducts,Sejong-si,South Korea)商购获得。
纳米颗粒可基本上由或由单一氧化物诸如二氧化硅组成，或可包含氧化物的组合，或一种类型的氧化物(其上沉积了另一种类型的氧化物)的芯(或除金属氧化物之外的材料的芯)。纳米颗粒通常以溶胶的形式提供，该溶胶含有无机氧化物颗粒在液体介质中的胶态分散体。可使用多种技术并以多种形式制备溶胶，包括水溶胶(其中水用作液体介质)、有机溶胶(其中有机液体作为介质)和混合溶胶(其中液体介质含有水和有机液体)。颗粒可为单尺寸粒子(例如20nm的平均粒度)或不同尺寸的纳米粒子共混物(例如20nm和75nm的平均粒度的共混物)。
在一些实施方案中，纳米颗粒可例如通过表面处理剂进行改性。一般来讲，表面处理剂可具有第一端基和第二端基，第一端基将附接到颗粒表面(通过共价键、离子键或强物理吸附作用)，第二端基赋予颗粒与树脂的相容性和/或在固化期间与树脂反应。表面处理剂的示例包括醇、胺、羧酸、磺酸、膦酸、硅烷和钛酸盐。在一些实施方案中，处理剂部分地可由金属氧化物表面的化学性质确定。在一些实施方案中，硅烷对于二氧化硅来说是优选的，其它对于含硅填料来说是优选的。在一些实施方案中，硅烷和羧酸对于金属氧化物诸如氧化锆是优选的。
在一些实施方案中，聚合物层的厚度可为例如不小于约200nm、不小于约500nm、不小于约1微米、不小于约2微米或不小于约3微米。在一些实施方案中，聚合物层的厚度可为例如不超过约30微米、不超过约20微米、不超过约10微米、不超过约5微米或不超过约3微米。
在一些实施方案中，聚合物层可通过在衬件或基底的主表面上提供涂料组合物形成。可使用常规涂覆方法诸如辊涂(例如，凹版辊涂或模涂)、喷涂(例如，静电喷涂)或模涂来施加涂料组合物，然后可使用例如紫外线(UV)辐射或热固化进行交联。聚合物层涂覆溶液可例如通过如下方式来形成：将可交联聚合物材料和溶解在溶剂中的纳米颗粒与添加剂诸如例如光引发剂或催化剂混合。在一些实施方案中，聚合物层可如下形成：施加一种或多种单体或低聚物的层并使该层交联，以例如通过蒸发和气相沉积经加热或辐射固化(例如，通过使用电子束设备、UV光源、放电设备或其它合适装置固化)的一种或多种可交联单体来原位形成聚合物。应该理解，在一些实施方案中，聚合物层可通过除液体涂覆工艺之外的任何合适的工艺形成，诸如例如有机气相沉积工艺。
当聚合物层形成于衬件上时，衬件优选地为剥离衬件。使用剥离衬件允许在可移除的基底上形成多层构造以产生包括阻挡层、密封层和聚合物层的多层构造。此外，使用剥离衬件提供将多层构造转移到另一个构造、装置等的选项。从次级牺牲和可剥离基底(例如衬件)转移多层阻挡构造的能力提供了多种有益效果，包括允许较薄的总构造和消除在操作诸如溅射涂覆中采用基底(诸如环烯烃聚合物)的困难，其中基底是加工柔韧性和收率的基本限制。
在一些实施方案中，聚合物层的组合物可包含：(a)在5重量％至60重量％范围内的(甲基)丙烯酸低聚物和/或单体粘结剂；(b)在40重量％至95重量％范围内的纳米颗粒的混合物，其中10重量％至50重量％的纳米颗粒(NP-1)的粒度为2nm至200nm且50重量％至90重量％的纳米颗粒(NP-2)的粒度为60nm至400nm，并且NP-1的粒度与NP-2的粒度的比在1:2至1:200的范围内；以及(c)在0.01重量％至15重量％范围内的一种或多种有机硅(甲基)丙烯酸酯(例如，PDMS丙烯酸酯)添加剂。
在一些实施方案中，聚合物层可通过包括将混合物涂覆到基底的第一主表面上的方法来制备。该混合物可包含在5重量％至60重量％范围内的丙烯酸、(甲基)丙烯酸低聚物或单体粘结剂中的至少一种。粘结剂还可包含一种或多种有机硅(甲基)丙烯酸酯(例如，PDMS丙烯酸酯)添加剂。基于混合物的总重量，混合物还包含在40重量％至95重量％范围内的纳米颗粒。纳米颗粒的平均粒径可在2nm至100nm的范围内。丙烯酸、(甲基)丙烯酸低聚物或单体粘结剂中的至少一者可通过加热或辐射被固化以形成聚合物层。
在一些实施方案中，聚合物层的厚度可例如不小于约50nm、不小于约100nm、不小于约200nm、不小于约500nm、不小于约1微米、不小于约2微米、不小于约3微米、不小于约4微米或不小于约5微米。聚合物层的典型厚度为介于约50纳米和约5微米之间，包括端值，诸如介于约65纳米和约2微米之间，包括端值。
如果需要，可以使用诸如辊涂(例如，凹版辊涂布)、模涂(例如狭槽模涂)或喷涂(例如，静电喷涂)的常规涂布方法涂敷聚合物层，然后使用例如UV辐射进行交联。合适的聚合物层材料和方法的一些示例公开于美国专利No.8,034,452(Padiyath等人)中。
聚合物层涂覆溶液可例如通过将溶解在溶剂中的A部分(例如，硫醇单体)和B部分(例如，烯单体)与添加剂诸如例如光引发剂或催化剂混合来形成。在一些实施方案中，聚合物层可如下形成：施加一种或多种单体或低聚物的层，并使该层交联，以例如通过蒸发和气相沉积固化(例如，通过使用电子束设备、UV光源、放电设备或其它合适的装置固化)的一种或多种可辐射交联的单体来原位形成聚合物。应该理解，在一些实施方案中，聚合物层可通过除液体涂覆工艺之外的任何合适的工艺形成，诸如例如有机气相沉积工艺。
现在参见图3，提供了多层构造300，多层构造300包括阻挡层30和密封层32，阻挡层30具有主表面31，密封层32包含设置在阻挡层30的主表面31上的交联倍半硅氧烷。多层构造300还包括聚合物层36，聚合物层36邻近阻挡层30的与密封层32相对的主表面33设置。任选地，当包括聚合物层时，多层构造还包括基底34，其中聚合物层36设置在基底34和阻挡层30之间。任选地，在基底上存在底漆涂料层(或称为锚涂层，或称为粘附促进层)以改善基底与聚合物层之间的粘附性。基底通常包括玻璃、柔性聚合物材料、或柔性金属箔。当基底为玻璃或金属箔时，通常采用阻挡层来保护设置在玻璃或金属箔基底上的装置，因为玻璃或金属箔用作装置的一侧的屏障。合适的聚合物材料包括例如但不限于聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、环状聚烯烃、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚醚砜、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、含氟聚合物、聚偏二氟乙烯、聚乙烯硫化物、纤维素衍生物、聚酰亚胺、聚酰亚胺苯并恶唑、聚苯并恶唑或它们的组合。在许多实施方案中，基底包括可见光透射载体。当多层构造也是可见光透明时这可以是尤其有利的。在某些实施方案中，基材包含微结构化主表面、量子点粒子或膜。在包括基底的实施方案中，阻挡层通过气相涂布方法(包括在基底上的溅射、蒸发、化学气相沉积、原子层沉积或等离子体沉积)任选地沉积到基底上。
在某些实施方案中，该阻挡层经由蒸气涂布方法而形成，该方法包括在聚合物层上的溅射、蒸发、化学气相沉积、原子层沉积或等离子体沉积。
再次参照图3，在某些实施方案中，聚合物层36还包含复数个无机纳米粒子35。此类无机纳米粒子可包括例如并且不限于金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、混合金属氧化物纳米粒子或它们的组合，例如二氧化硅纳米粒子、氧化锆纳米粒子、氧化铝纳米粒子、二氧化钛纳米粒子、铱掺杂锡氧化物(ITO)纳米粒子、锑掺杂锡氧化物(ATO)纳米粒子、或它们的组合。此外，多个无机纳米粒子任选地用丙烯酸酯基团、乙烯基基团、巯基基团、环氧基团或它们的组合官能化。
参见图4，提供了多层构造400，多层构造400包括阻挡层40和密封层42，阻挡层40具有主表面41，密封层42包含设置在阻挡层40的主表面41上的交联倍半硅氧烷。多层构造400还包括聚合物层46，聚合物层46邻近所述阻挡层40的与密封层42相对的主表面43设置。多层构造还包括基底44，其中聚合物层46设置在基底44和阻挡层40之间。此外，在某些实施方案中多层构造400包括设置在基底上的另一层48。层48包括粘合剂、第二阻挡层或功能层。当层48包括粘合剂(例如压敏粘合剂或热熔性粘合剂)时，多层构造400可容易地粘附到另一种材料诸如装置的一部分。当层48包括第二阻挡层时，多层构造400可通过构造増强保护免受蒸气或气体(例如水分和/或氧气)传输。当层48包括功能层时，多层构造400可具有附加功能诸如防静电、防反射、抗划痕、易于清洁、或这些功能的任何组合。
参见图5，提供了多层构造500，阻挡层50和(第一)密封层52，阻挡层50具有主表面51，(第一)密封层52包含设置在阻挡层50的主表面51上的交联倍半硅氧烷多层构造500包括。多层构造500还包括聚合物层56，聚合物层56邻近所述阻挡层50的与密封层52相对的主表面53设置。此外，多层构造500包括第二阻挡层58和第二密封层59，第二阻挡层58设置在基底54的与第一阻挡层50相对的主表面55上，第二密封层59设置在第二阻挡层58的主表面57上。在大多数实施方案中，第二密封层包含交联倍半硅氧烷。任选地，第二聚合物层(未示出)设置在基底和第二阻挡层之间。
参见图6，提供了多层构造600，多层构造600包括阻挡层60和密封层62，阻挡层60具有主表面61，密封层62包含设置在阻挡层60的主表61上的交联倍半硅氧烷62。多层构造600还包括附加层64，附加层64设置在与阻挡层60相对(或邻近)的密封层62的主表面65上。在一些实施方案中，附加层64包括粘合剂，例如压敏粘合剂或热熔粘合剂。在某些实施方案中，附加层64包括选自防静电层、易清洁层、抗划痕层、抗反射层、硬涂层、或它们的组合的功能层。
本公开还提供了第三方面。第三方面包括装置，该装置包括第一方面或第二方面的任何实施方案的多层构造。该装置选自光产生装置、显示器、太阳能电池或真空绝缘板。例如，该装置任选地包括有机发光二极管(OLED)、无机发光装置或量子点光发射装置。
参见图7，提供了装置700，装置700包括阻挡层70和密封层72，阻挡层70具有主表面71，密封层72包含设置在阻挡层70的主表面71上的交联倍半硅氧烷。多层构造700还包括设置在阻挡层70的第二主表面73上的装置74的一部分。该装置通常为光产生装置(例如有机发光装置、无机发光装置、或量子点发光装置)、显示器、太阳能电池、或真空绝缘板。合适的装置通常为可见光透射的。某些装置包括多层构造74，如图7所示。
示例性实施方案
实施方案1为多层构造，所述多层构造包括阻挡层和密封层，所述阻挡层具有主表面，所述密封层包含设置在所述阻挡层的所述主表面上的交联倍半硅氧烷。所述多层构造还包括聚合物层，所述聚合物层邻近所述阻挡层的与所述密封层相对的主表面设置。
实施方案2为根据实施方案1所述的多层构造，其中所述阻挡层为膜。
实施方案3为实施方案1或实施方案2所述的多层构造，其中所述阻挡层为厚度小于1微米的膜。
实施方案4为根据实施方案1至3中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层选自如下物质的层：金属、金属氧化物、金属混合物、金属氧化物的混合物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物、金属碳氧化物、金属碳化物的混合物、金属氮化物的混合物、金属碳氧化物的混合物、金属氮氧化物的混合物或它们的组合。
实施方案5为实施方案1至4中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层选自如下物质的层：铝、铟、锗、锡、锑、铋、硅铝酸盐、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、SixOyNz、SiON、氮化硅、SixAlyOz、类金刚石玻璃(DLG)或SixOyCz。
实施方案6为根据实施方案1至5中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层是无机的。
实施方案7为根据实施方案1至5中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层为类金刚石玻璃(DLG)的层。
实施方案8为根据实施方案1至7中任一项所述的多层构造，其中所述多层构造还包括基底，所述基底临近所述阻挡层的与所述密封层相对的主表面设置，其中所述聚合物层设置在所述阻挡层和所述基底之间。
实施方案9为根据实施方案1至8中任一项所述的多层构造，其中所述聚合物层由选自(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醚、乙烯基亚萘基、硫醇、丙烯腈、多官能硫醇、多官能烯丙基单体、或多官能乙烯基单体的一种或多种单体形成。
实施方案10为根据实施方案1至9中任一项所述的多层构造，还包括邻近所述聚合物层设置的粘合剂层。
实施方案11为根据实施方案9所述的多层构造，其中所述聚合物层包含来自Tg>20℃的多硫醇和聚烯的一种或多种固化的硫醇-烯树脂。
实施方案12为根据实施方案9至11中任一项所述的多层构造，所述聚合物层包含一种或多种有机(甲基)硅丙烯酸酯添加剂。
实施方案13为根据实施方案1至12中任一项所述的多层构造，其中所述聚合物层还包含多个纳米粒子。
实施方案14为根据实施方案8所述的多层构造，其中所述基底包括玻璃、柔性聚合物材料或柔性金属箔。
实施方案15为实施方案8或实施方案14所述的多层构造，其中所述基底包括聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、环状聚烯烃、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚醚砜、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、含氟聚合物、聚偏二氟乙烯、聚乙烯硫化物、纤维素衍生物、聚酰亚胺、聚酰亚胺苯并恶唑、聚苯并恶唑或它们的组合。
实施方案16为根据实施方案8、实施方案14或实施方案15所述的多层构造，其中所述基底包括可见光透射载体。
实施方案17为根据实施方案8或实施方案14至16中任一项所述的多层构造，其中所述基底包括微结构化的主表面。
实施方案18为根据实施方案8或实施方案14至16中任一项所述的多层构造，其中所述基底包括量子点粒子或膜。
实施方案19为根据实施方案1至18中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层通过在基底上或聚合物层上的溅射、蒸发、化学气相沉积、原子层沉积或等离子体沉积而进行沉积。
实施方案20为实施方案1至19中任一项所述的多层构造，其中所述密封层还包含多个无机纳米粒子。
实施方案21为根据实施方案20所述的多层构造，其中所述多个无机纳米粒子包含金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、混合金属氧化物纳米粒子、或它们的组合。
实施方案22为实施方案21所述的多层构造，其中所述多个无机纳米粒子包含二氧化硅纳米粒子。
实施方案23为根据实施方案21所述的多层构造，其中所述多个无机纳米粒子包含氧化锆纳米粒子、氧化铝纳米粒子、二氧化钛纳米粒子、铱掺杂锡氧化物(ITO)、锑掺杂锡氧化物(ATO)、或它们的组合。
实施方案24为根据实施方案20至23中任一项所述的多层构造，其中所述多个无机纳米粒子用丙烯酸酯基团、乙烯基基团、巯基基团、环氧基团或它们的组合官能化。
实施方案25为根据实施方案1至24中任一项所述的多层构造，其中所述交联倍半硅氧烷由官能化倍半硅氧烷形成，所述官能化倍半硅氧烷包含丙烯酸酯基团、乙烯基基团、巯基基团、环氧基团或它们的组合。
实施方案26为根据实施方案1至25中任一项所述的多层构造，还包括粘合剂，所述粘合剂设置在所述密封层上。
实施方案27为根据实施方案14至18中任一项所述的多层构造，还包括置于所述基底上的粘合剂。
实施方案28为根据实施方案8或实施方案14至18中任一项所述的多层构造，还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层具有主表面，所述第二阻挡层设置在所述基底的与所述阻挡层和所述密封层相对的主表面上。
实施方案29为根据实施方案28所述的多层构造，还包括第二密封层，所述第二密封层包含设置在所述第二阻挡层的所述主表面上的交联倍半硅氧烷。
实施方案30为根据实施方案29所述的多层构造，还包括第二聚合物层，所述第二聚合物层设置在所述基底和所述第二阻挡层之间。
实施方案31为根据实施方案1至30中任一项所述的多层构造，还包括功能层，所述功能层设置在所述密封层的主表面上，所述功能层选自防静电层、易于清洁层、抗划痕层、抗反射层、硬涂层、或它们的组合。
实施方案32为一种多层构造。所述多层构造包括阻挡层和密封层，所述阻挡层具有主表面，所述密封层包含设置在所述阻挡层的所述主表面上的交联倍半硅氧烷。所述多层构造还包括基底和聚合物层，所述基底邻近所述阻挡层的与所述密封层相对的主表面设置，所述聚合物层包含设置在所述阻挡层和所述基底之间的交联聚合物。
实施方案33为根据实施方案32所述的多层构造，其中所述基底为膜。
实施方案34为根据实施方案32或实施方案33所述的多层构造，其中所述阻挡层为厚度小于1微米的膜。
实施方案35为根据实施方案32至34中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层选自如下物质的层：金属、金属氧化物、金属混合物、金属氧化物的混合物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物、金属碳氧化物、金属碳化物的混合物、金属氮化物的混合物、金属碳氧化物的混合物、金属氮氧化物的混合物或它们的组合。
实施方案36为实施方案32至35中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层选自如下物质的层：铝、铟、锗、锡、锑、铋、硅铝酸盐、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、SixOyNz、SiON、氮化硅、SixAlyOz、类金刚石玻璃(DLG)或SixOyCz。
实施方案37为根据实施方案32至36中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层为无机的。
实施方案38为根据实施方案32至36中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层为类金刚石玻璃(DLG)的层。
实施方案39为实施方案32至38中任一项所述的多层构造，所述聚合物层由一种或多种单体形成，所述一种或多种单体选自(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醚、乙烯基亚萘基、硫醇、丙烯腈、多官能硫醇、多官能烯丙基单体或多官能乙烯基单体。
实施方案40为根据实施方案32至39中任一项所述的多层构造，其中所述聚合物层还包括多个纳米粒子。
实施方案41为实施方案32至40中任一项所述的多层构造，其中所述基底包括玻璃、柔性聚合物材料或柔性金属箔。
实施方案42为根据实施方案32至41中任一项所述的多层构造，其中所述基底包含聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、环状聚烯烃、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚醚砜、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、含氟聚合物、聚偏二氟乙烯、聚乙烯硫化物、纤维素衍生物、聚酰亚胺、聚酰亚胺苯并恶唑、聚苯并恶唑或它们的组合。
实施方案43为根据实施方案32至42中任一项所述的多层构造，其中所述基底包括可见光透射载体。
实施方案44为根据实施方案32至43中任一项所述的方法，其中所述基底包括微结构化主表面。
实施方案45为实施方案32至43中任一项所述的多层构造，其中所述基底包括量子点粒子或膜。
实施方案46为实施方案32至45中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层通过在所述基底上或在所述聚合物层上溅射、蒸发、化学气相沉积、原子层沉积或等离子体沉积而沉积。
实施方案47为实施方案32至46中任一项所述的多层构造，其中所述密封层还包含多个无机纳米粒子。
实施方案48为根据实施方案47所述的多层构造，其中所述多个无机纳米粒子包含金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、混合金属氧化物纳米粒子、或它们的组合。
实施方案49为根据实施方案48所述的多层构造，其中所述多个无机纳米粒子包含二氧化硅纳米粒子。
实施方案50为根据实施方案48所述的多层构造，其中所述多个无机纳米粒子包含氧化锆纳米粒子、氧化铝纳米粒子、二氧化钛纳米粒子、铱掺杂锡氧化物(ITO)、锑掺杂锡氧化物(ATO)、或它们的组合。
实施方案51为实施方案47至50中任一项所述的多层构造，其中所述多个无机纳米粒子用丙烯酸酯基团、乙烯基基团、巯基基团、环氧基或它们的组合官能化。
实施方案52为根据实施方案32至51中任一项所述的多层构造，其中所述交联倍半硅氧烷由官能化倍半硅氧烷形成，所述官能化倍半硅氧烷包含丙烯酸酯基团、乙烯基基团、巯基基团、环氧基团或它们的组合。
实施方案53为根据实施方案32至52中任一项所述的多层构造，还包括粘合剂，所述粘合剂设置在所述密封层上。
实施方案54为根据实施方案32至53中任一项所述的多层构造，还包括置于所述基底上的粘合剂。
实施方案55为根据实施方案32至54中任一项所述的多层构造，还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层具有主表面，所述第二阻挡层设置在所述基底的与所述阻挡层和所述密封层相对的主表面上。
实施方案56为根据实施方案55所述的多层构造，还包括第二密封层，所述第二密封层包含设置在所述第二阻挡层的所述主表面上的交联倍半硅氧烷。
实施方案57为根据实施方案56所述的多层构造，还包括第二聚合物层，所述第二聚合物层设置在所述基底和所述第二阻挡层之间。
实施方案58为根据实施方案32至57中任一项所述的多层构造，还包括功能层，所述功能层设置在所述密封层的主表面上，所述功能层选自防静电层、易于清洁层、抗划痕层、抗反射层、硬涂层或它们的组合。
实施方案59为包括实施方案1至58中任一项所述的多层构造，所述装置选自光产生装置、显示器、太阳能电池或真空绝缘板。
实施方案60为根据实施方案59所述的装置，其中所述装置包括有机发光二极管(OLED)。
实施方案61为根据实施方案59所述的装置，其中所述装置包括无机发光装置。
实施例：
这些实施例仅是为了例示性目的，且并非意在过度地限制所附权利要求书的范围。尽管示出本公开的广义范围的数值范围和参数为近似值，但尽可能精确地记录具体实施例中示出的数值。然而，任何数值都固有地包含某些误差，在它们各自的测试测量中所存在的标准偏差必然会引起这种误差。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据报告的数值的有效数位并通过应用惯常的舍入技术来解释每个数值参数。
材料汇总
除非另有说明，否则实施例及本说明书的其余部分中的所有份数、百分比、比等均以重量计。表1提供了下面的实施例中所用的材料的作用和来源：
表1
水蒸气透过率(WVTR)测试：
在Mocon AQUATRAN 2MW(明尼苏达州明尼阿波利斯的膜康有限公司(Mocon Inc.,Minneapolis,MN))上在50℃和100％相对湿度(RH)下执行WVTR测试，结果的单位为克每平方米-天。使用Mocon AQUATRAN 2MW的WVTR测试方法是使用库仑传感器提高灵敏度的改进的ASTM F1249。
制备例1—乙烯基SSQ合成：
如下合成乙烯基SSQ：100g(0.52摩尔)乙烯基三乙氧基硅烷、50g蒸馏水和1.0g酒石酸在配备有冷凝器的500mL圆底烧瓶中在室温下混合在一起。将混合物在室温下搅拌，并且在搅拌20分钟之后观察到放热；然后将温度保持在70℃下3至4小时。为了包封硅烷醇基团，将80g乙氧基三甲基硅烷加入到反应混合物中，然后在70℃下搅拌3小时。溶剂蒸发产生乙烯基倍半硅氧烷作为粘稠液体，其溶解于200mL庚烷。使庚烷溶液通过1微米滤纸，从而导致不溶解的酒石酸的分离。100℃下的庚烷蒸发并在减压下产生作为粘性液体的具有减少硅烷醇端基的乙烯基倍半硅氧烷。
制备例2—丙烯酸酯SSQ合成：
丙烯酸酯SSQ如下合成：2643g的甲基丙烯酰基倍半硅氧烷(MA-SSQ单体)添加到1000g水和5g的HCl(37％)中，并且该混合物在室温下被搅拌直到观察到放热。在搅拌另5分钟后，将289.5g六甲基二硅氧烷作为包封剂加入以包封硅烷醇基团。将该混合物在30℃下搅拌8小时。通过减压的蒸馏的溶剂蒸发产生了粘性MA-SSQ。接着，将粘性液体溶解于500mL的MEK中并用800mL水在分液漏斗中洗涤一次，然后将水从MEK溶液中分离并从分液漏斗的底部移除。通过减压蒸馏将有机相的MEK再次蒸发，从而得到MA-SSQ的最终产物作为光学透明的粘性液体。用六甲基二硅氧烷将丙烯酸酯SSQ中的硅烷醇基团封端，并且封端硅烷醇的摩尔比为11.1摩尔％。
制备例3—SH-20nm SiO2制备：
将100克Nalco 2327装入三颈烧瓶中，并且在搅拌下添加100克1-甲氧基-2-丙醇和4.8克SH硅烷(100％覆盖)。将该混合物在氮气氛下搅拌并加热至80℃以反应3小时，从而获得白色溶液。反应后，将88g的1-甲氧基-2-丙醇加入所得溶液中。
水被旋转蒸发器在60℃和-0.095MPa下20分钟从上述溶液中除去。将55g的1-甲氧基-2-丙醇装入到所得溶液中，然后在60℃和-0.095MPa下用旋转蒸发器通过进一步蒸馏除去剩余的水。官能化二氧化硅纳米粒子为49.04重量％的最终产物。
制备例4—MVBF-1000膜制备：
根据WO2012/125324A1中所述的方法，首先在1.1密耳的PET膜上涂覆厚度为1微米的具有10重量％的干基二氧化硅纳米粒子的硬涂层来制备MVBF-1000膜。除了在等离子体中使用六甲基二硅氧烷(HMDSO，购自杰莱斯特公司(Gelest Corporation))蒸气和氧气之外，以与WO2012/125324A1中所述相同的方式等离子体处理硬涂覆的PET膜。等离子体处理的条件汇总如下：
HMDSO蒸气流速：155标准立方厘米每分钟(std.cm3/min)
氧气流速：660std.cm3/min
Rf功率：8500瓦
线速度：10英尺/分钟
制备例5–A174-20nm二氧化硅：
将配备有搅拌棒、搅拌板、冷凝器、加热套和热电偶/温度控制器的1000mL三颈烧瓶装入300g的Nalco 2327(40固体重量％的大约20nm直径的胶态二氧化硅在水中的分散体，可购自伊利诺伊州内珀维尔的纳尔科化学公司(Nalco Chemical Company,NapervilleIL))。在搅拌下将350g的1-甲氧基-2-丙醇添加到此分散体。接下来，18.45克的97％的3-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、0.30克的PROSTAB5198的5％水溶液和50克的1-甲氧基-2-丙醇添加到100mL聚烧杯。在搅拌下将3-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷/PROSTAB 5198/1-甲氧基-2-丙醇预混物加入批料。将装有预混物的烧杯用总计50克的等分的1-甲氧基-2-丙醇漂洗。将冲洗物添加到批料中。此时，批料是半透明的、低粘度分散体。将批料加热至80℃并保持大约16小时。将批料冷却至室温并转移到2000mL的单颈烧瓶。用100克1-甲氧基-2-丙醇清洗反应烧瓶并将漂洗物加入批料。将另外250克的1-甲氧基-2-丙醇加入烧瓶中以有助于1-甲氧基-2-丙醇/水共沸蒸馏。将批料在真空下在旋转蒸发器上加热/蒸馏，以得到含有42固体重量％的表面改性二氧化硅粒子在1-甲氧基-2-丙醇中的半透明分散体。
制备例6-A174-5nm二氧化硅：
将2000mL配备搅拌棒、搅拌板、冷凝器、油浴和热电偶/温度控制器的三颈烧瓶装入1100克Nalco 2326。在搅拌下将1140克1-甲氧基-2-丙醇加入到该分散体。接下来，将98.81克97％的3-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、100克1-甲氧基-2-丙醇和0.005克PROSTAB5198用搅拌添加到批料。此时，批料是半透明的、低粘度分散体。将批料加热至80℃并保持大约16小时。将批料冷却至室温并且将部分批料转移到2000mL的单颈烧瓶。用100克1-甲氧基-2-丙醇清洗反应烧瓶并将漂洗物加入批料。将批料在真空下在旋转蒸发器上加热/蒸馏。将另外250g的1-甲氧基-2-丙醇部分添加到烧瓶以有助于1-甲氧基-2-丙醇/水共沸物蒸馏。也按允许的体积加入批料的其余部分。最终的结果是澄清无色的分散体，在1-甲氧基-2-丙醇中包含46.4固体重量％的表面改性的二氧化硅粒子。
实施例密封层溶液制备：
CS-1：
2.28g的乙烯基-SSQ加入8.63g的IPA和2.09g的46.7重量％的A174-20nm二氧化硅溶液的混合物中，然后搅拌以获得澄清溶液。接下来，加入0.16g光引发剂IRGACURE 184以获得25固体重量％的溶液，其中光引发剂含量为总固体的5重量％。
CS-2至CS-6：
除了不同的官能化二氧化硅纳米粒子负载量、不同的倍半硅氧烷化学物质或不同的官能化二氧化硅纳米粒子之外，沿循与CS-1制备相同的工序，如在下面表2中提供。
CS-7：
沿循与CS-1制备相同的工序，不同的是用丙烯酸酯-SSQ代替官能化二氧化硅纳米粒子。乙烯基-SSQ与丙烯酸酯-SSQ的重量比为50:50并且总固体含量为溶液的25重量％。
CS-8：
3.25g的乙烯基-SSQ加入9.75g的50:50的IPA/MEK中，并且搅拌使其溶解。接下来，加入0.16g光引发剂IRGACURE 184以获得25固体重量％的溶液，其具有5重量％总固体的光引发剂含量。
CS-9：
3.25g丙烯酸酯-SSQ加入9.75g的50:50的IPA/MEK中，并且搅拌使其溶解。接下来，加入0.16g光引发剂IRGACURE 184以获得25固体重量％的溶液，其具有5重量％总固体的光引发剂含量。
CS10：
在20mL广口瓶中放入3.379g A174-5nm二氧化硅溶液(46.4重量％)和6.196gA174-20nm二氧化硅溶液，并且摇动该广口瓶以获得均匀的溶液。接下来，加入4.425g的IPA并且摇动广口瓶以获得均匀的溶液，随后加入3.379g的ASSQ并且摇动广口瓶以获得均匀的溶液。最后加入0.32g的LUCIRIN TPO并且摇动广口瓶以溶解LUCIRIN TPO以获得40.2固体重量％的溶液，其具有5重量％总固体的光引发剂含量。
表2：密封层溶液
密封层涂覆的样品制备：
EX-SCS-1：
A4大小(20cmx30cm)多层构造MVBF-1000被切割，并且制备为CS-1的涂层溶液涂敷到DLG侧上，具有25#栏(在25微米的湿厚度)。接下来，涂覆构造放入80℃烘箱中5分钟，接着使用HOK 35/120弧光灯在100％强度、6m/min速度下在紫外线照射下固化若干次。该UV机器是由中国上海的上海轶鹰印刷机有限公司(Shanghai Yiying Printing Machine Co.,Ltd.,Shanghai,China)制造的PL-300UV以获得固化的多层构造。
EX-SCS-2至EX-SCS-10：
沿循与EX-SCS-1相同的工序，使用不同的涂层溶液和不同的涂层厚度，如下表3所示。
EX-SCS-11和EX-SCS-12：
在干净的实验性涂布机中完成涂布。涂布条件包括使用泵以60rpm的速度通过槽模泵送密封层溶液。将烘箱设定为85℃并具有12米的总长度。多层构造以2.5米每分钟的幅材速度行进通过干净的涂布机。将密封层溶液在氮气气氛下使用H灯泡在70％强度下固化。
表3：WVTR性能结果
虽然本说明书已经详细地描述了某些示例性实施方案，但是应当理解，本领域的技术人员在理解上述内容后，可很容易地想到这些实施方案的更改、变型和等同物。此外，本文引用的所有出版物和专利均以引用的方式全文并入本文中，如同各个单独的出版物或专利都特别地和单独地指出以引用方式并入一般。已对各个示例性实施方案进行了描述。这些实施方案以及其它实施方案均在如下权利要求书的范围内。
Claims (17)
1.一种多层构造，所述多层构造包括：
阻挡层，所述阻挡层具有主表面；
密封层，所述密封层包含设置在所述阻挡层的所述主表面上的交联倍半硅氧烷；以及
聚合物层，所述聚合物层包含交联聚合物，所述聚合物层邻近所述阻挡层的与所述密封层相对的主表面设置。
2.根据权利要求1所述的多层构造，其中所述阻挡层为厚度小于1微米的膜。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的多层构造，其中所述阻挡层选自如下物质的层：金属、金属氧化物、金属混合物、金属氧化物的混合物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物、金属碳氧化物、金属碳化物的混合物、金属氮化物的混合物、金属碳氧化物的混合物、金属氮氧化物的混合物或它们的组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多层构造，其中所述阻挡层选自如下物质的层：铝、铟、锗、锡、锑、铋、硅铝酸盐、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、SixOyNz、SiON、氮化硅、SixAlyOz、类金刚石玻璃(DLG)或SixOyCz。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的多层构造，其中所述多层构造还包括基底，所述基底邻近所述阻挡层的与所述密封层相对的主表面设置，其中所述聚合物层设置在所述基底和所述阻挡层之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的多层构造，其中所述聚合物层由一种或多种单体形成，所述一种或多种单体选自(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醚、乙烯基亚萘基、硫醇、丙烯腈、多官能硫醇、多官能烯丙基单体或多官能乙烯基单体。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的多层构造，其中所述聚合物层还包含多个纳米粒子。
8.根据权利要求5所述的多层构造，其中所述基底包括可见光透射载体。
9.根据权利要求5或权利要求8所述的多层构造，其中所述基底包括微结构化主表面或量子点粒子。
10.根据权利要求5、8或9中任一项所述的多层构造，所述多层构造还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层具有主表面，所述第二阻挡层设置在所述基底的与所述阻挡层和所述密封层相对的主表面上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的多层构造，其中所述密封层还包含多个无机纳米粒子。
12.根据权利要求11所述的多层构造，其中所述多个无机纳米粒子用丙烯酸酯基团、乙烯基基团、巯基基团、环氧基团或它们的组合官能化。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的多层构造，其中所述交联倍半硅氧烷由官能化倍半硅氧烷形成，所述官能化倍半硅氧烷包含丙烯酸酯基团、乙烯基基团、巯基基团、环氧基团或它们的组合。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的多层构造，所述多层构造还包括粘合剂，所述粘合剂设置在所述密封层上。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的多层构造，所述多层构造还包括功能层，所述功能层设置在所述密封层的主表面上，所述功能层选自防静电层、易于清洁层、抗划痕层、抗反射层、硬涂层或它们的组合。
16.根据权利要求5或8至10中任一项所述的多层构造，所述多层构造还包括功能层，所述功能层设置在所述基底的与所述阻挡层和所述密封层相对的主表面上，所述功能层选自防静电层、易于清洁层、抗划痕层、抗反射层、硬涂层或它们的组合。
17.一种装置，所述装置包括根据权利要求1至16中任一项所述的多层构造，所述装置选自光产生装置、显示器、太阳能电池或真空绝缘板。
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