JP2004538176A5

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Publication number: JP2004538176A5
Application number: JP2003519542A
Authority: JP
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2022-08-07

Claims

基体材料と、該基体材料の一面上に少なくとも１つのバリヤー被膜とからなる複合材料であって、
該バリヤー被膜が、プラズマインパルス化学気相堆積（ＰＩＣＶＤ）により該基体材料に適用され、かつ
該バリヤー被膜が、以下の材料：
ＳｉＯ_ｘ（ｘ＜２、特に１．７≦ｘ＜２）；
ＳｉＯ_ｘ（ｘ＞２、特に２＜ｘ≦２．５）；
ＴｉＯ_ｘ（ｘ＜２、特に１．７≦ｘ＜２）；
ＴｉＯ_ｘ（ｘ＞２、特に２＜ｘ≦２．５）；
ＳｎＯ_ｘ（ｘ＜２、特に１．７≦ｘ＜２）；
ＳｎＯ_ｘ（ｘ＞２、特に２＜ｘ≦２．５）；
Ｓｉ_３Ｎ_ｙ（ｙ＜４、特に３．５＜ｙ＜４）；
Ｓｉ_３Ｎ_ｙ（ｙ＞４、特に４＜ｙ＜４．５）；
Ｎｂ_２Ｏ_ｙ（ｙ＜５、特に４＜ｙ＜５）；
Ｎｂ_２Ｏ_ｙ（ｙ＞５、特に５＜ｙ＜６）；
Ａｌ_２Ｏ_ｙ（ｙ＜３、特に２．５＜Ｙ＜３）；
Ａｌ_２Ｏ_ｙ（ｙ＞３、特に３＜Ｙ＜３．５）の少なくとも１つからなる
ことを特徴とする複合材料。
基体材料と、該基体材料の一面上に少なくとも１つのバリヤー被膜とを有し、
前記バリヤー被膜が、プラズマインパルス化学気相堆積（ＰＩＣＶＤ）により前記基体材料に適用され、かつ
前記バリヤー被膜が、以下の材料：
非晶質炭化水素、
Ｎｂ_ｘＯ_ｙ（ｘ∈［０，２］、ｙ∈［０，５］）、
の少なくとも１つからなる特に請求項１に記載の複合材料。
前記基体がプラスチック基体である請求項１または２に記載の複合材料。
前記プラスチック基体が、以下の材料：
多環式炭化水素、
ポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート、
ポリスチレン、
ポリエチレン、特にＨＤＰＥ、
ポリプロピレン、
ポリメチルメタクリレート、
ＰＥＳ
の１つまたは複数からなる請求項３に記載の複合材料。
前記多環式炭素がＣＯＣである請求項４に記載の複合材料。
前記基体材料の両面が被覆される請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合材料。
前記バリヤー被膜の厚さが、１０００ｎｍ未満、特に３００ｎｍ未満、特に好ましくは５０ｎｍ未満である請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合材料。
前記バリヤー被膜が、少なくとも１つの連続した単分子層からなる請求項７に記載の複合材料。
前記バリヤー被膜の厚さが、５ｎｍより大きい、好ましくは１５ｎｍより大きい、特に２０ｎｍより大きい請求項８に記載の複合材料。
前記バリヤー被膜が、大気からの物質に対しておよび／または前記複合材料と直接接触しているおよび／または前記基体材料に含まれるかもしくは前記基体材料から放出される物質に対してバリヤーを形成する請求項１〜９のいずれか１項に記載の複合材料。
光学的または電気的機能層を含む請求項１〜１０のいずれか１項に記載の複合材料。
前記バリヤー被膜が、前記機能層を一体化するように形成される請求項１１に記載の複合材料。
前記バリヤー被膜が勾配層からなる請求項１〜１２のいずれか１項に記載の複合材料。
該複合材料の表面に対して垂直方向に、前記バリヤー被膜の化学量論性および／または構造の段階的変化が存在する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の複合材料。
前記バリヤー被膜が、交互ＴｉＯ_ｘ／ＳｉＯ_ｘ層、特に前記ＴｉＯ_ｘ層が前記基体と接触している交互層からなる請求項１３に記載の複合材料。
前記交互層が、交互ＴｉＯ_ｘ／ＳｉＯ_ｘ／ＴｉＯ_ｘ／ＳｉＯ_ｘ／層からなる請求項１５に記載の複合材料。
前記交互層の層厚さが、５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の複合材料。
基体材料および少なくとも１つのバリヤー被膜からなる複合材料を製造する方法であって、
ガス雰囲気を有する被覆反応器中へ該基体材料を導入する工程と、
前駆体ガスを該被覆反応器中へ導入する工程と、
パルスにより該被覆反応器中でプラズマを発生させて、その結果、該前駆体ガスが該被覆反応器中の該ガス雰囲気と反応する工程からなり、
バリヤー被膜が基体に堆積して、該バリヤー被膜が、以下の材料：
ＳｉＯ_ｘ（ｘ＜２、特に１．７≦ｘ＜２）；
ＳｉＯ_ｘ（ｘ＞２、特に２＜ｘ≦２．５）；
ＴｉＯ_ｘ（ｘ＜２、特に１．７≦ｘ＜２）；
ＴｉＯ_ｘ（ｘ＞２、特に２＜ｘ≦２．５）；
ＳｎＯ_ｘ（ｘ＜２、特に１．７≦ｘ＜２）；
ＳｎＯ_ｘ（ｘ＞２、特に２＜ｘ≦２．５）；
Ｓｉ_３Ｎ_ｙ（ｙ＜４、特に３．５＜ｙ＜４）；
Ｓｉ_３Ｎ_ｙ（ｙ＞４、特に４＜ｙ＜４．５）；
Ｎｂ_２Ｏ_ｙ（ｙ＜５、特に４＜ｙ＜５）；
Ｎｂ_２Ｏ_ｙ（ｙ＞５、特に５＜ｙ＜６）；
Ａｌ_２Ｏ_ｙ（ｙ＜３、特に２．５＜Ｙ＜３）；
Ａｌ_２Ｏ_ｙ（ｙ＞３、特に３＜Ｙ＜３．５）；
非晶質炭化水素
の少なくとも１つからなるように、
酸素流量および前駆体流量のパラメータの少なくとも１つを設定する
ことを特徴とする方法。
前記パルスが、ＰＩＣＶＤ設備においてマイクロ波パルスまたは無線周波数パルスである請求項１８に記載の方法。
前記マイクロ波パルスまたは無線周波数パルスが、誘電体窓または誘電体アンテナを介して導入される請求項１９に記載の方法。
前記マイクロ波パルスが、９０ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚ、特に３００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚの範囲の周波数である請求項１９または２０に記載の方法。
前記無線周波数パルスが、９０ＭＨｚ未満、特に１０ＭＨｚ〜９０ＭＨｚの範囲の周波数である請求項１９または２０に記載の方法。
前記前駆体ガスが、ＨＭＤＳＮ、ＨＭＤＳＯ、ＴＭＳ、Ｎ_２中のシラン、ＴｉＣｌ_４の１つまたは複数からなる請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の方法。
前記ガス雰囲気が、
Ｏ_２雰囲気、
Ｎ_２雰囲気、
Ｎ_２＋ＮＨ_３雰囲気からなる請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の方法。
パルス長、パルス間周期、マイクロ波電力、酸素流量、および前駆体流量のパラメータの少なくとも１つが連続的または段階的に変更される請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の方法。
被覆が、３００Ｗ〜１２ｋＷの範囲の、好ましくは６００Ｗ〜１１ｋＷの範囲のマイクロ波電力を使用して行われる請求項１８〜２５のいずれか１項に記載の方法。
被覆が、０．１ｍｓ〜２０ｍｓ、特に０．５ｍｓ〜１０．０ｍｓのパルス長を使用し、かつ５ｍｓ〜４００ｍｓのパルス間周期、特に１０ｍｓ〜２００ｍｓのパルス間周期を使用して行われる請求項１８〜２６のいずれか１項に記載の方法。
前記基体材料が前記被覆反応器に導入された後、かつ前駆体ガスが導入される前に、前記被覆反応器が排気される請求項１８〜２７のいずれか１項に記載の方法。
前記基体材料が中空体からなり、前記被膜を該中空体の内側および／または外側に堆積させる請求項１８〜２８のいずれか１項に記載の方法。
被覆前に、外部圧が２００ｍｂａｒ未満、好ましくは１０ｍｂａｒ〜１００ｍｂａｒに達するまで、前記中空体を内側と外側で同時に排気し、次いで排気は内側でのみ続けて１ｍｂａｒ未満、好ましくは０．０５ｍｂａｒ〜０．３ｍｂａｒのベース圧力までにする請求項２９に記載の方法。
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の複合材料を含み、特に請求項１８〜３０のいずれか１項に記載の方法を使用して製造される中空体。
前記バリヤー被膜が、前記中空体の内側に適用されている請求項３１に記載の中空体。
前記バリヤー被膜が、前記中空体の内側と外側に適用されている請求項３２に記載の中空体。
前記中空体により取り囲まれる容量が、１０ｍｌ〜５０００ｍｌ、好ましくは５０ｍｌ〜２０００ｍｌである請求項３１〜３３のいずれか１項に記載の中空体。
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の複合材料からなり、特に請求項１８〜３４のいずれか１項に記載の方法を使用して製造されるシート状基体、特にフィルム。
パネル、特にディスプレイカバーからなる請求項３５に記載の基体。