JP2020527479A - 多層機能性フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
バリアフィルムは、例えば、太陽電池やディスプレイデバイスなどの光電子デバイスでの敏感な材料のカプセル化に使用される場合、可視スペクトルにおいて透明である必要もあり得る。
ポリマーベース層を備えるバリアフィルムは、多くの場合柔軟である必要があり、したがって、そのバリア層は、透過バリアを保持するために割れることなく屈曲できなければならない。
さらに、上記フィルム内のバリア層または他の機能性層は、該フィルム内の他の層に充分に接着し、その多層フィルム構造は良好な耐剥離性を示さなければならない。
本発明の特定の目的は、良好なまたは優れたバリア性能を与える多層構造、特にバリア性能を損なうことなく続いて適用される機能性層の堆積を可能にする多層構造を提供することである。該多層構造は、電子デバイスの層として使用するのに特に適している。
本発明のさらなる目的は、カプセル化を必要とする電子デバイスのより効率的で経済的な製造方法を可能にして、水の浸入から保護する、特により効率的で経済的なカプセル化方法を可能にする多層構造を提供することである。
(i)第1と第2の表面を有するポリマーベース層を備え、その第1の表面上に第1の表面と第2の表面を有するポリマー保護層を配置して、上記ベース層の第1の表面が該ポリマー保護層の第1の表面と接触している、複合フィルムを準備するステップであって、上記ポリマー保護層がエチレン系コポリマーを含む、上記ステップ;
(ii)上記ポリマー保護層を上記ベース層の第1の表面から除去するステップ;
(iii)上記ベース層の露出した第1の表面上に1つ以上の機能性層を配置して多層基材を準備するステップであって、好ましくは、該機能性層または少なくとも最上部の機能性層が、亜鉛および/またはスズを上記機能性層の約5〜約80質量%の量で含む、上記ステップ;および
(iv)エチレン系コポリマーを含むポリマー保護層を、亜鉛および/またはスズを含む該機能性層または少なくとも最上部の機能性層の露出した表面上に配置して、多層アセンブリを準備するステップ。
当業者には、ステップ(i)〜(iv)が(i)、(ii)、(iii)および(iv)の順序で実施されることが理解されるであろう。
上記ポリマーベース層は、自己支持性のフィルムまたはシートであり、これは、支持ベースの非存在下で独立して存在できるフィルムまたはシートを意味する。本発明では、該ポリマーベース層と該ポリマー保護層の両方が自己支持性である。
上記ポリマーベース層は、好ましくはポリエステル、好ましくは線状ポリエステルを含む。好ましくは、該ポリエステルは熱可塑性ポリエステルである。好ましくは、該ポリエステルは結晶化可能なポリエステルである。本明細書で使用される「ポリエステル」という用語には、その最も単純な形態の、または化学的および/または物理的に修飾されたポリエステルホモポリマーが含まれる。「ポリエステル」という用語には、さらにコポリエステルが含まれる。コポリエステルは、ランダム、交互、またはブロックコポリエステルであってもよい。
上記ポリエステルは、好ましくは、1種以上のジオールと1種以上のジカルボン酸から誘導される。好ましくは、該ポリエステルは下記から誘導される:(i)1種以上のジオール;(ii)1種以上の芳香族ジカルボン酸;および(iii)任意選択で、式CnH2n(COOH)2(式中、nは2〜8である)の1種以上の脂肪族ジカルボン酸、ここで上記芳香族ジカルボン酸は該ポリエステル中にポリエステル中のジカルボン酸成分の総量に基づいて約80〜約100モル%の量で存在する。好ましくは、上記ポリエステルを構成するジカルボン酸は、芳香族ジカルボン酸である。好ましい実施形態においては、該ポリエステルは、ただ1つのジオールと、好ましくは芳香族ジカルボン酸であるただ1つのジカルボン酸とを含む。
上記ポリエステルは該ポリマーベース層の主成分であり、上記ベース層の総質量の少なくとも50%、好ましくは少なくとも65%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%を構成する。
上記ベース層が製造される該ポリエステルの固有粘度(IV)は、典型的には少なくとも約0.58、より典型的には少なくとも約0.60、典型的には約0.70以下である。好ましい実施形態においては、PETポリエステルは約0.6〜約0.65の範囲のIVを有し、PENポリエステルは約0.58〜約0.68の範囲のIVを有する。別の実施形態においては、該ベース層は、より高い固有粘度を有する、例えば、少なくとも約0.70、さらなる実施形態においては少なくとも約0.80、典型的には0.90以下のIVを有するポリエステルから製造できる。
上記ポリマーベース層は、ポリマーフィルムの製造に従来使われている他の添加剤を含んでもよい。したがって、架橋剤、染料、充填剤、顔料、ボイド化剤、潤滑剤、ラジカルスカベンジャー、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、加水分解安定剤、難燃剤、火炎抑制剤、抗ブロッキング剤、界面活性剤、滑り助剤、光沢向上剤、生分解性物質、粘度調整剤、分散安定剤などの薬剤を必要に応じて配合してもよい。そのような成分は、従来の方法で該ポリマーに導入されてもよい。例えば、フィルム形成ポリマーが由来するモノマー反応物と混合することにより、または成分をタンブルまたはドライブレンドにより、または押出機で配合することにより該ポリマーと混合し、続いて冷却し、通常、顆粒またはチップに粉砕してもよい。マスターバッチ技術を使ってもよい。
(式中、式(II)において、Rは、水素、C1-C18アルキル、ハロゲンまたはC1-C12アルコキシで置換されたC2-C6アルキル、またはベンジルであり、R4およびR5は、独立して、水素、アルキル、アルコキシまたはフェニルから選択される。Rは、好ましくはC1-C12アルキルまたはベンジル、より好ましくはC3-C6アルキル、特にヘキシルである。R4およびR5は、好ましくは水素である)。
特に好ましい紫外線安定剤は、BASFからTinuvinTM 1577として市販されている2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-(ヘキシル)オキシ-フェノールであり、これは、上記式(II)の化合物であり、RはC6H13であり、R4およびR5は両方ともHである。さらに特に好ましい紫外線安定剤は、2-(2'-ヒドロキシフェニル)-4,6-ジフェニルトリアジンであり、BASFからTinuvinTMとして市販されており、上記式(II)のトリアジンであり、RはCH2CH(C2H5)C4H9であり、R4はフェニルであり、R5は水素である。
上記ポリマーベース層中の1種以上の酸化防止剤の存在も特に有利であり得る。適切な酸化防止剤には、ヒンダードフェノール、第二級芳香族アミンおよびヒンダードアミン、例えば、その開示が本明細書に援用されているWO-2012/123699-A号に開示されているTinuvinTM 770(Ciba-Geigy)などが含まれる。該ベース層に存在する酸化防止剤の濃度は、該ベース層のポリマーの好ましくは50ppm〜5000ppmの範囲、好ましくは300ppm〜1500ppmの範囲、特に400ppm〜1200ppmの範囲、特に450ppm〜600ppmの範囲である。
(式(I)において:
R1およびR2は、独立して、アルキルから選択され、
R3は、水素およびアルキルから、好ましくはアルキルから選択され;
基R1、R2およびR3の炭素原子の総数は、3〜48個、好ましくは3〜23個、好ましくは3〜13個、好ましくは6〜10個、好ましくは7〜9個、好ましくは8個である)。
グリシジルエステルの混合物がフィルムの所定の層で使用される場合、各グリシジルエステルは、式(I)に従って独立して選択され、好ましくは、該混合物の各グリシジルエステルにおけるアルキル基R1、R2およびR3の炭素原子の総数は同じである。
式(I)において、好ましくは、R1はメチルであり、R2およびR3は、独立してアルキル基から選択され、R2とR3の炭素原子の総数が2〜47個、好ましくは2〜22個、好ましくは2〜12個、好ましくは5〜9個、好ましくは6〜8個であり、一実施形態においては、R2とR3の炭素原子の総数は7である。さらなる実施形態においては、これらの好ましいグリシジルエステルの混合物が使用され、好ましくは該混合物の各成分のアルキル基R1、R2およびR3の炭素原子の総数は同じである。
本明細書で使用される「アルキル」という用語は、好ましくは式[−CnH2n+1]の非置換直鎖非環式炭化水素基を指す。
別の実施形態においては、上記ポリマーベース層は不透明である。不透明フィルムは、好ましくは、少なくとも0.4、好ましくは少なくとも0.5、好ましくは少なくとも0.6、好ましくは少なくとも0.7、好ましくは少なくとも1.0、好ましくは少なくとも1.5、一実施形態においては好ましくは少なくとも2.0、好ましくは少なくとも3.0、好ましくは少なくとも4.0の透過光学密度(TOD)を示す。不透明ポリマーベース層は、必要に応じて着色することができ、一実施形態においては、該ベース層は白、グレー、または黒である。適切な白色化剤には、上記で言及した粒状無機充填剤、特に硫酸バリウムおよび二酸化チタン、特に二酸化チタンが含まれる。適切な乳白剤には、当該技術において知られているように、カーボンブラック、またはアルミニウム粉末などの金属充填剤が含まれる。
上記ポリマーベース層は、好ましくは低収縮を、好ましくは150℃で30分間にわたって1.5%以下、好ましくは1.0%以下、特にフィルムの機械(縦寸法)、好ましくはフィルム両方の寸法(つまり、縦方向と横方向の寸法)で示す。該ポリマーベース層は、電子ディスプレイデバイスの製造などに使用される後続の処理条件、例えば高温を伴う処理(機能性層を堆積するためのスパッタリングなど)にさらされた場合、許容できない寸法歪み、カールなどを受けないようにしなければならない。
上記ポリマー保護層は、エチレン系コポリマーを含む(適切にはエチレン系コポリマーから構成されている、または本質的に構成されている)。
好ましくは、上記エチレン系コポリマーは、エチレン−メタクリル酸(EMAA)コポリマーまたはエチレン−アクリル酸(EAA)コポリマー、またはそれらのブレンドである。該コポリマーは、好ましくは分岐しており、好ましくはランダムである。
好ましい一実施形態においては、上記メタクリル酸は、該コポリマー中にコポリマーの約2〜約15質量%の範囲、好ましくは約2〜約10質量%の範囲、好ましくは約7〜約10質量%の範囲で存在する。別の実施形態においては、該メタクリル酸は該コポリマー中に約2から約7質量%未満までの範囲で存在する。適切なEMAAコポリマーには、Nucrel(登録商標)樹脂(DuPont)、特にNucrel(登録商標)グレード0411HSおよび0908HSが含まれる。
さらに好ましい実施形態においては、上記エチレン系コポリマーは、エチレン−アクリル酸(EAA)コポリマーから選択され、好ましくは、該アクリル酸は、該EAAコポリマー中にコポリマーの約5〜約20質量%、好ましくは約7〜約18質量%の範囲で存在する。
任意選択で、上記ポリマー保護層は、1種以上のポリオレフィン、好ましくはポリプロピレンおよび/またはポリエチレン、好ましくはポリエチレン、好ましくは低密度ポリエチレン(LDPE;0.910〜0.940g/cm3の範囲の密度に特徴を有する)を含んでもよい。そのような実施形態においては、該ポリマー保護層は、上記エチレン系コポリマーと上記ポリオレフィンとのブレンドを含む(適切にはそれから構成される、または本質的に構成される)。適切なLDPEポリマーは、当該技術において周知であり、従来のものである。そのような実施形態において、上記ブレンドは、比較的多量のエチレン系コポリマーと比較的少量のポリオレフィンを適切に含み、好ましくは、該ブレンドはブレンドの総質量に対して、少なくとも60質量%、好ましくは少なくとも70質量%、好ましくは少なくとも80質量%の上記エチレン系コポリマーを含む。
上記ポリマーベース層および上記ポリマー保護層を含む複合フィルムは、好ましくは二軸配向複合フィルムである。
上記保護ポリマー層は、共押出および積層が含まれる任意の適切な技術により、好ましくは共押出により、該ポリマーベース層上に配置され得る。したがって、該複合フィルムは、好ましくは共押出複合フィルム、好ましくは共押出二軸配向複合フィルムである。
上記複合フィルムの厚さは、好ましくは約5〜約750μmの範囲であり、より好ましくは約500μm以下であり、典型的には約12μmと250μmの間である。該ポリマーベース層の厚さは、好ましくは約5〜約500μmの範囲であり、典型的には約12μmと300μmの間である。該ポリマー保護層の厚さは、好ましくは約2〜約200μmの範囲であり、典型的には約100μm以下であり、典型的には約5μmと50μmの間であり、好ましい実施形態においては約5μmと25μmの間である。該ポリマーベース層は、該複合フィルムの全厚の50%超、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、典型的には約95%以下を構成することが好ましい。一実施形態においては、該ポリマーベース層は、該複合フィルムの全厚の約75〜約95%を構成する。該ポリマー保護層は、簡単で清浄な剥離を可能にするのに充分な厚さと機械的強度をもたなければならない。
上記ベース層に対する該ポリマー保護層の接着結合強度は、本明細書に記載のように測定して、剥離力が約2.5N/cm以下、好ましくは約2N/cm未満、好ましくは1.5N/cm未満、好ましくは約1N/cm以下、好ましくは約0.1N/cm〜約1N/cmの範囲であるであるようなものである。
第1の方法は、固有の「微小粗さ」、すなわち、本明細書に記載されるように測定され、好ましくはRaおよび/またはRqの従来のパラメータに特徴を有する主要な表面欠陥間の背景表面粗さを分析する。好ましくは、上記ポリマーベース層の第1の表面は、特に該ポリマーベース層の除去後、10nm未満、好ましくは7nm未満、好ましくは5nm未満、好ましくは2nm未満、好ましくは1nm未満のRa値を示す。
(1)該ポリマーベース層内の介在物に起因する欠陥、これは、例えば、充填剤、微結晶、分解物およびゲルの存在により引き起こされる可能性があり(通常、バルクポリマーマトリックスとは異なる分子量またはレオロジーを有する処理しにくいポリマーの領域(例えば、架橋、分岐または分解ポリマー))、「ピンチポイント」欠陥および「滑らかな円形」欠陥として分類できる:
(a)ピンチポイント欠陥は、中央ピークの両側のクレーターに特徴を有する。そのような欠陥は、該ポリマーベース層の表面の比較的近くに存在する介在物によって引き起こされ、フィルム製造の延伸ステップ中により大きな局所的な応力/歪み領域を生成すると考えられている。
(b)滑らかな円形欠陥は、クレーターのない中心ピークに特徴を有する。そのような欠陥は、該ポリマーベース層内の比較的深くに存在する介在物によって、引き起こされると考えられている。
(2)くぼみは、中央のクレーターに特徴を有し、該クレーター周辺の隆起した領域に時々関連付けられる。本発明者らは、このような欠陥が主にポリマー保護層の不完全性(ゲルまたはゲル状の特徴など)によって引き起こされると考えている。
(3)ゲル状の特徴または縞は、球状の表面特徴、または隆起の両側の浅い谷に時々関連付けられる高くなった隆起の細長い領域に特徴を有する。本発明者らは、このような欠陥は、ダイリップエッジフロー妨害や押出劣化ポリマーなどの押出事象に起因すると考えている。
(i)フィルム面に垂直な垂直振幅(すなわちピークとトラフ)が平均表面の上および下に0.25μmを超え、約30μm未満のすべての欠陥の数(NDT)(本明細書で定義される)は、フィルム表面の31×33cm面積あたり、1000以下、好ましくは750以下、好ましくは500以下、好ましくは約400以下、好ましくは約300以下、好ましくは200以下、好ましくは100以下、好ましくは75以下、好ましくは50以下、好ましくは25以下である。
(ii)0.25μmよりも大きく約30μmよりも小さいピーク高さを持つピンチポイントピーク(1a)の数(NPP)は、フィルム表面の31×33cmの面積あたり、100以下、好ましくは80以下、好ましくは70以下、好ましくは60以下、好ましくは50以下、好ましくは40以下、好ましくは30以下、好ましくは20以下である。
(iii)ピーク高さが約0.25μmを超え、約30μm未満のゲル状の特徴または縞(3)の数(NGS)は、フィルム表面の31×33cmの面積あたり10以下、好ましくは5以下、好ましくは2以下、好ましくはゼロである。
(iv)ポリマー保護層なしで製造された対照ポリマーベース層と比較した、パラメーター(NDT)の改善(Δ-NDT)(ここでΔ-NDTは[対照ベース層のNDT]/[剥離された本発明のベース層のNDT]と定義される)は、好ましくは少なくとも2、好ましくは少なくとも4、好ましくは少なくとも6、好ましくは少なくとも7、好ましくは少なくとも10である。
(v)ポリマー保護層なしで製造された対照ポリマーベース層と比較した、パラメーター(NPP)の改善(Δ-NPP)(ここでΔ-NPPは次のように定義される):
[対照ベース層のNPP]/[剥離された本発明のベース層のNPP]
は、少なくとも2、好ましくは少なくとも4、好ましくは少なくとも6、好ましくは少なくとも7、好ましくは少なくとも10である。
(vi)ポリマー保護層なしで製造された対照ポリマーベース層と比較したパラメーター(NGS)の改善(Δ-NGS)(ここで、Δ-NGSは次のように定義される)
[対照ベース層のNGS]/[剥離した本発明のベース層のNGS]
は、少なくとも2、好ましくは少なくとも4、好ましくは少なくとも6、好ましくは少なくとも7、好ましくは少なくとも10である。
次いで、上記ポリマー保護層が除去されたポリマーベース層は、高い清浄度と高い滑らかさを示す高品質で欠陥のないポリマー表面を必要とするいかなる用途でも有利に使用できる。本発明において、該ポリマー保護層が除去されると、該ポリマーベース層の第1の表面は、該機能性層の適用の準備が整う。
本発明の特定の利点は、上記のように、エチレン系コポリマー保護層と亜鉛および/またはスズを含む機能性層との間の予想外に強い接着結合である。この利点は、本発明に従って多くの方法で活用できる。1つの好ましい実施形態においては、亜鉛および/またはスズを含む透過障壁層が該ベース層の露出した第1の表面上に直接配置され、エチレン系コポリマー保護層がその層上に直接配置される。他の好ましい実施形態においては、複数の機能性層が該ベース層上に配置され、最上部の機能性層が亜鉛および/またはスズを含み、続いて適用されるエチレン系コポリマー保護層に強力な接着結合を与える。
典型的な機能性層には、透過障壁層、導電層、熱伝導層、光学調整層、半導体層および光活性層、ならびに他の電子活性層が含まれる。本明細書で使用される「導電層」という用語は、特に明記しない限り導電層を指す。光学調整層は、該多層アセンブリの透過スペクトルを変調するため、例えば紫外線を遮断するかまたは反射を低減するために機能する。
複数の機能性層がある場合、各機能性層は同じであっても異なっていてもよく、各機能性層は同じまたは異なる機能を有していてもよい。したがって、例えば、導電層が後に続く透過障壁層を該ポリマーベース層に適用できる。さらなる一例として、第1および第2の透過障壁層を該ポリマーベース層に適用し、有機障壁層および無機障壁層から選択できる。複数の機能性層は、光学スタックまたはOLEDスタックの形態であり得、最上部の機能性層は亜鉛および/またはスズを含む。
一般に、機能性層は、化学蒸着(CVD)、プラズマCVD、誘導結合プラズマCVDまたは容量結合CVD技術、スパッタリングおよび原子層堆積(ALD)技術が含まれる、当該技術において知られている従来の技術を使用して適用できる。反応熱または電子ビーム蒸発も使用できる。好ましくは、機能性層、特に透過障壁層または導電層は、真空蒸着またはスパッタリングプロセスを使用して適用される。あるいは、従来の湿式コーティング技術、特に連続コーティング手順を使用してもよい。
上記機能性層または各機能性層の厚さは、機能性層のタイプおよび該ポリマーベース層へのその適用方法に応じて、適切には約1nm〜約30μm、より典型的には約5nm〜約5μmの範囲である。したがって、例えば、真空コーティングされた層またはスパッタされた層は、通常、約5〜約1000nm、好ましくは約10〜約300nmの範囲の厚さを有する。印刷またはウェットコーティングされた機能性層は、典型的には約200nm〜約30μm、好ましくは約5μm以下の厚さを有する。
特に好ましい実施形態においては、機能性層は、透過障壁層、すなわち、気体透過(特に酸素および水蒸気)、好ましくは溶媒透過に対しても高い耐性を与える層である。1つの有利な実施形態においては、該ポリマーベース層とポリマー保護層との間に単一の機能性層があり、この機能性層は、透過障壁層である。複数の機能性層が上記ポリマーベース層上に配置される場合、上記機能性層の少なくとも1つは透過障壁層であることが好ましい。
透過障壁層は、好ましくは、約10nm〜約1000nm、好ましくは約50nm〜約300nm、好ましくは少なくとも約50nm、好ましくは約150nm以下、好ましくは約100nm以下の厚さ範囲を有する。
特に好ましい実施形態において、透過障壁層は、上記により詳細に記載されているように、亜鉛および/またはスズを含む上記層である。
一般に、透過障壁層は、真空蒸着プロセス、原子層蒸着またはスパッタリングプロセスなどの気相技術、または反応熱蒸着または電子ビーム蒸着で、当該技術における従来の条件下で適用されることが好ましい。適切な真空蒸着プロセスの一例は、マグネトロンスパッタリングである。反応性スパッタリングプロセスは、本発明において特に有用である。
亜鉛および/またはスズを含む層は、好ましくは、反応性ガスとしての酸素および適切な不活性ガスの存在下で亜鉛および/またはスズのターゲットをスパッタリングすることにより調製される。そのフィルム表面全体で均一なバリア特性を実現するには、層の厚さも均一でなければならない。当該技術において知られているように、その堆積層の厚さは、真空チャンバへの反応性ガスの供給を介して有利に調整され、典型的には酸素入口は制御ループにより制御される。好ましくは、酸素入口を制御するための制御変数は、スパッタリングプラズマの発光スペクトルから決定される。US-2010/0136331-A号に教示されているように、亜鉛またはスズの放出線と使用される不活性ガスの放出線の商を制御変数として決定できる。
好ましくは、透過障壁層を含むフィルムは、本明細書に記載のように測定した、10-2g/m2/日未満、より好ましくは10-3g/m2/日未満、より好ましくは10-4g/m2/日未満、より好ましくは10-5g/m2/日未満、最も好ましくは10-6g/m2/日の水蒸気透過率(WVTR)、および/または10-3mL/m2/日未満、より好ましくは10-4mL/m2/日未満、最も好ましくは10-5mL/m2/日未満の酸素透過率(OTR)を示す。
さらなる実施形態においては、機能性層は導電層であってもよい。適切な導電層は下記に記載されている。
上記プロセスの次の段階(ステップ(iv))では、亜鉛および/またはスズを含む上記機能性層の露出した表面にポリマー保護層を適用して、多層アセンブリを得る。ステップ(iv)で配置される該ポリマー保護層は、上記のように、エチレン系コポリマーであるか、またはそれを含む。
ステップ(iv)で配置される上記ポリマー保護層は、ステップ(ii)でその複合フィルムのポリマーベース層の第1の表面から除去された同じポリマー保護層であってもよい。あるいは、ステップ(iv)で配置される該ポリマー保護層は、該プロセスのステップ(ii)で除去された同じポリマー保護層ではないさらなるポリマー保護層であってもよく、この実施形態においては、好ましくは、ステップ(iv)で配置された上記さらなるポリマー保護層がステップ(ii)で定義された方法で上記に定義された類似の複合フィルムから事前に除去されている。
ステップ(iv)において、上記ポリマー保護層は上記機能性層の露出した表面上に配置されて、該ポリマー保護層の第1の表面が該多層基材の上記機能性層の露出した表面に接触することが好ましい。言い換えれば、該プロセスのステップ(ii)で該ポリマー保護層を除去する前に、以前に上記ポリマーベース層の第1の表面と接触していた「清浄な」表面が、該多層基材の該機能性層または最上部の機能性層の露出した表面と接触する。
ステップ(iv)において、上記ポリマー保護層の第1の表面と上記機能性層の露出した表面との間に追加の接着剤がない状態で、該ポリマー保護層を上記機能性層の露出した表面と接触させる。本発明者らは、驚くべきことに、該ポリマー保護層と上記機能性層との間の強力な接着結合を達成するために、高温および/または圧力が必要ないことを観察した。したがって、ステップ(iv)は周囲温度(20℃)で行うことができる。好ましくは、ステップ(iv)の温度は150℃を超えない。同様に、その接触ステップは高圧を必要とせず、典型的には約3バール未満のロール間プロセスで典型的に受ける圧力下で実施されてもよい。
上記ポリマー保護層と上記機能性層との間の接着結合強度(SP-F)は、好ましくは、該ポリマー保護層と該ポリマーベース層との間の接着結合強度(SP-B)よりも大きく、好ましくはSP-F≧1.5SP-B、好ましくはSP-F≧2SP-B、好ましくはSP-F≧3SP-B、好ましくはSP-F≧5SP-B、好ましくはSP-F≧8SP-B、好ましくはSP-F≧10SP-B、好ましくはSP-F≧12SP-Bである。
上記多層アセンブリの調製は、好ましくは、ガイドローラーおよび搬送ローラーが含まれる複数のローラー、および好ましくは該機能性層の堆積用プロセスドラムも含むロール間プロセス(「リール間」プロセスとしても知られる)である。好ましくは、該ローラーの表面と該ポリマーベース層の露出した第1の表面との間の接触は回避される。該ポリマーベース層の露出した第1の表面は、その上の該機能性層または第1の機能性層の堆積の前に、ローラーまたは他の材料と接触してはならないことが理解されるであろう。好ましくは、本発明によれば、該ローラーの表面と機能性層の露出した表面との間の接触も回避される。また、該ローラーの表面と該ポリマー保護層の第1の表面との間の接触が回避されることが好ましい。
好ましくは、ステップ(ii)および(iii)、および好ましくはステップ(iv)も、該ポリマーベース層の第1の表面、好ましくは該ポリマー保護層の第1の表面の汚染、例えば空中浮遊粒子を回避するために、密閉チャンバまたは他の清浄環境で実施される。好ましくは、このプロセスは、クリーンルームクラス10(すなわち、1m3あたり10個の粒子)またはクリーナーで実施される。
好ましくは、ステップ(ii)および(iii)は、好ましくはステップ(iv)も、減圧または真空チャンバ、好ましくは真空チャンバで実施される。少なくともステップ(iii)は、真空蒸着チャンバ内で適切に実施される。あるいは、この堆積ステップ、またはこのプロセス全体は、大気圧で、例えばロール間ALDコーティング技術で実施されてもよい。
好ましい実施形態においては、ステップ(ii)、(iii)および(iv)は同じチャンバ内で実施される。
しかし、本発明の方法では、ステップ(iii)は、ステップ(ii)が実施されるチャンバおよび/またはステップ(iii)が実施されるチャンバとは別のチャンバで実施することもできる。例えば、EP-2312015-A号およびEP-2228463-A号に開示されているように、ステップ(ii)は供給チャンバ内で実施されてもよく、ステップ(iii)は堆積チャンバ内で実施されてもよく、ステップ(iv)は巻き取りチャンバ内で実施されてもよい。この実施形態においては、このフィルムは、チャンバを分割する隔壁のスリットを通して各チャンバ間で適切に搬送される。別個のチャンバが用いられる場合、排気装置は各チャンバに接続されてもよく、またはステップ(iii)が実施されるチャンバのみに接続されてもよい。
上記プロセスのステップ(ii)において、該ポリマー保護層は、上記ベース層と保護層を備える複合フィルムが前述の支持手段の1つ(すなわち、プロセスドラム、コンベヤまたはベルト)と接触する前または後に、該ポリマーベース層から除去され得る。フリースパン構成では、該ポリマーベース層がローラー上を移動している間に、該ポリマー保護層の除去が適切に行われる。すべての場合において、該ポリマー保護層の第2の表面は、2つの層間の実質的に一定の除去角度を容易にするために、該ポリマーベース層からの該ポリマー保護層の除去点またはその近くでガイドローラーの表面と機械的に接触していることが好ましい。
本明細書に記載のプロセス中に、上記ポリマー保護層が該ベース層の第1の表面から除去されると、例えば図1の配置に示すように、典型的には1つ以上の中間ガイドローラーによって、モーター駆動キャリアロールに巻き取られることになる。例えば図2に示すように、同じポリマー保護層が除去された同じポリマーベース層と再結合される場合、そのポリマー保護層は複数のガイドローラーによって適切に運ばれる。
好ましくは、上記プロセスのステップ(iv)は、該ポリマーベース層が上記支持手段(好ましくは上記プロセスドラム)の表面と機械的接触を保ちながら、該ポリマーベース層が上記支持手段(好ましくは上記プロセスドラム)との機械的接触を失う前に、該機能性層の露出した表面にポリマー保護層を接触させることにより行われる。ステップ(iv)は、機能化ポリマーベース層をプロセスドラムまたは該機能性層を該ポリマーベース層に堆積させるために使用される他の支持手段から運び去った後、該機能性層の露出した表面にポリマー保護層を接触させることによっても実施され得る。上記のフリースパン構成では、ステップ(iv)での該ポリマー保護層の配置は、機能化ポリマーベース層がローラーによって運ばれている間に適切に行われる。すべての場合において、上記プロセスのステップ(iv)中、ポリマー保護層の第2の表面は、該機能性層または最上部の機能性層への該ポリマー保護層の適用点またはその付近でガイドローラーの表面と機械的に接触していることが好ましい。
典型的な操作では、ポリマーベース層とポリマー保護層を備える複合フィルムはロールから巻き出され、該機能性層が堆積されるチャンバを通して連続的に供給される。該複合フィルムがチャンバに入ると、該ポリマー保護層が剥がされて、該ポリマーベース層の元の第1の表面が現れ、その上に上記のように1つ以上の機能性層が堆積される。次に、ポリマー保護層、好ましくは該ベース層から以前に剥離された同じフィルムが、上記機能性層の第1の表面上に配置され、好ましくは、このステップも上記チャンバ内で実施される。次いで、得られた多層アセンブリは、例えばさらなる層の適用によるさらなる処理を受けてもよく、または単にフィルムロールに巻き直されてもよい。このプロセスを図1、2、3に示す。
(iv-a)上記ポリマー保護層の表面上に1つ以上の機能性層を配置するステップであって、該機能性層または少なくとも最上部の機能性層は、亜鉛および/またはスズを上記機能性層の約5〜約80質量%の量で含む、上記ステップ;および
(iv-b)エチレン系コポリマーを含む後続のポリマー保護層を、該機能性層または少なくとも最上部の機能性層の露出した表面上に配置するステップ。
このようにして、機能性層とポリマー保護層のスタックをポリマーベース層上に構築することができる。
本発明の多層アセンブリは、透過バリアフィルムまたはカプセル化フィルムとして、特に電子デバイスの基材または層として特に適しているか、または本発明の多層アセンブリは電子デバイス自体であってもよい。該電子デバイスは、光電子デバイスであってもよい。エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイデバイス(特に有機発光ダイオード(OLED)デバイスおよび無機エレクトロルミネッセントデバイス)、電気泳動ディスプレイ(電子ペーパー)、光起電(PV)セル、および半導体デバイス(一般に有機電界効果トランジスター、薄膜トランジスター、印刷センサー、印刷バッテリー、および集積回路または印刷回路など)、特に柔軟なそのようなデバイスが特に興味深い。透過バリアフィルムは、包装、特に食品包装としても特に有用である。他の用途には、光学フィルム、医療機器、装飾フィルムの供給が含まれる。
したがって、本発明の第2の態様によれば、電子デバイスの製造方法であって、下記のステップを含む上記方法が提供される:
(i)第1と第2の表面を有するポリマーベース層を備え、その第1の表面上に第1の表面と第2の表面を有するポリマー保護層を配置して、上記ベース層の第1の表面が該ポリマー保護層の第1の表面と接触している複合フィルムを準備するステップであって、上記ポリマー保護層がエチレン系コポリマーを含み、好ましくは、該ポリマーベース層が下記から誘導されるポリエステルを含む、上記ステップ:(i)1つ以上のジオール、(ii)1つ以上のジカルボン酸;
(ii)上記ポリマー保護層を上記ベース層の第1の表面から除去するステップ;
(iii)上記ベース層の露出した第1の表面上に1つ以上の機能性層を配置して多層基材を準備するステップであって、該機能性層または少なくとも最上部の機能性層が、亜鉛および/またはスズを上記機能性層の約5〜約80質量%の量で含む、上記ステップ;
(iv)エチレン系コポリマーを含むポリマー保護層を該機能性層または少なくとも最上部の機能性層の露出した表面に配置して、多層アセンブリを準備するステップ;および
(v)上記多層アセンブリ内またはその上に1つ以上の導電層および/または半導体層を、好ましくは上記1つ以上の導電層および/または半導体層を上記多層アセンブリの上記ポリマー保護層の表面上に配置することにより準備するステップ。
一般に電子デバイス、特にフレキシブル電子デバイスにおける導電層および半導体薄層の形成に適した導電材料および半導体材料は、当該技術において周知である。導電層は通常、Au、Ag、In、Al、Sn、および/またはZnの少なくとも1つを含む。適切な導電層には、銀、金、および/またはアルミニウムの層、ドープ酸化亜鉛層およびZnO/銀/ZnO層スタックが含まれる。金属酸化物層、特に混合金属酸化物層は、例えば酸化インジウムスズなどの特定の有用性がある。小分子有機半導体だけでなく、PEDOT:PSS(ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)ポリスチレンスルホネートなどの共役ポリマーを含む材料を含む有機導電層も使用できる。
導電層または半導体層は、光学的に透明であることが好ましい。好ましくは、ポリマーベース層、機能性層およびポリマー保護層(すなわち、本発明の第1の態様により製造される多層アセンブリ)を含み、さらに光学的に透明な導電層および/または半導体層を含む構造は、光学的に透明であり、好ましくは、該ポリマーベース層について上記のヘイズおよびTLTの範囲を有する。金属酸化物、特に混合金属酸化物、好ましくは、酸化インジウムスズは、光学的に透明な導電層として特に有用である。上記のPEDOT:PSS有機材料は、光学的に透明な導電層としても有用である。
カプセル材料層自体は、本発明の第1の態様にしたがう多層アセンブリであってもよい。したがって、本明細書で開示される多層アセンブリのさらなる独立した使用は、カプセル材料フィルムになる。
好ましい実施形態においては、電子デバイスの機能性層は、光活性層、例えばOLED光源の発光有機層または光電池の感光有機層であり得る。
太陽電池は、一般に前面(または前面シート);フロントサイドのカプセル材料;電極支持体上の光活性材料;背面側のカプセル材、背面バックプレーン(またはバックシート);および電荷を収集して管理するための様々な構成成分で構成されている。本明細書に開示される多層アセンブリは、例えば、前面、背面、カプセル材層および/または電極支持層として使用されてもよい。
(i)第1および第2の表面を有するポリマーベース層、好ましくは、前記ベース層は1種以上のジオールと1種以上のジカルボン酸から誘導されるポリエステルを含む、
(ii)上記ベース層の第1の表面上に配置された1つ以上の機能性層、該機能性層または少なくとも最上部の機能性層は、上記機能性層の約5〜約80質量%の量の亜鉛および/またはスズを含む、および
(iii)該機能性層または少なくとも最上部の機能性層の表面上に配置されたエチレン系ポリマーを含むポリマー保護層。
第1の態様の材料、特性および製造方法に関する上記の説明は、本発明の第3の態様にも適用される。
第1と第2の表面を有する上記ポリマー保護層は、亜鉛および/またはスズを含む該機能性層または少なくとも最上部の機能性層の露出した表面上に配置されて上記ポリマー保護層の第2の表面が上記機能性層の露出した表面に接触していることが好ましい。
第3の態様の多層アセンブリにおいて、上記ポリマー保護層は、該ポリマー保護層の第1の表面と上記機能性層の露出した表面との間に追加の接着剤のない状態で、亜鉛および/またはスズを含む該機能性層または少なくとも最上部の機能性層の露出した表面上に配置されることが好ましい。
(i)第1と第2の表面を有するポリマーベース層、好ましくは、ここで上記ベース層は1種以上のジオールと1種以上のジカルボン酸から誘導されたポリエステルを含む;
(ii)上記ベース層の第1の表面上に配置された1つ以上の機能性層、ここで該機能性層または少なくとも最上部の機能性層は亜鉛および/またはスズを上記機能性層の約5〜約80質量%の量で含む;および
(iii)亜鉛および/またはスズを含む該機能性層または少なくとも最上部の機能性層の表面に配置されたエチレン系コポリマーを含むポリマー保護層;
さらに下記を備える、上記電子デバイスが提供される:
(iv)上記多層アセンブリ内または上記多層アセンブリ上にある1つ以上の導電層および/または半導体層、好ましくは上記1つ以上の導電層および/または半導体層が上記多層アセンブリのポリマー保護層の表面上に配置されている。
好ましくは、上記電子デバイスは、典型的には湿気の侵入からそれを保護するために、カプセル材層をさらに備える。好ましくは、該電子デバイスにおける多層アセンブリの外層は、介在する接着剤層なしで上記カプセル材層と直接接触しているポリマー保護層である。
第2の態様の材料、特性および製造方法に関する上記の説明は、また、第4の本発明の態様にあてはまる。
本発明の第5の態様によれば、本発明の第1の態様について上述したような複合フィルムが提供され、これは共押出二軸配向複合フィルムである。
下記の分析を使用して、本明細書に記載のフィルムを特性評価した:
(i)ASTM D1003に準拠したM57D球形ヘイズメーター(Diffusion Systems)を使用して、フィルムの厚さ全体の全輝度透過率(TLT)とヘイズ(散乱透過可視光%)を測定することにより、透明度を評価できる。
(ii)透過光学密度(TOD)は、透過モードでMacbeth Densitometer TR 927(Dent and Woods Ltd、ベージングストーク、英国から入手)を使用して測定できる。
(iii)固有粘度(単位dL/g)は、ViscotekTM Y-501C相対粘度計(例えば、Hitchcock、Hammons&Yau American Laboratory(1994年8月)「現代の粘度測定のための二重毛細管法」)によるASTM D5225-98(2003)に従う溶液粘度測定法により25℃でo-クロロフェノール中0.5質量%溶液のポリエステルを使用し、ビルマイヤーシングルポイント法を使用して固有粘度を計算することにより測定できる:
η = 0.25ηred + 0.75(In ηrel)/c
(式中:
η = 固有粘度(dL/g単位)、
ηrel = 相対粘度、
c = 濃度(g/dL単位)、および
ηred = 還元粘度(dL/g単位)、これは(ηrel-1)/c(ηsp/cとしても表される、ηspは比粘度である)に相当する。
(v)メルトフローインデックス(MFI)は、使用するポリマーに応じて、ASTM D1238またはISO-1133に従って測定する。本発明で使用されるエチレン系コポリマーは、190℃の温度および2.16kgの質量でASTM D1238に従って分析する。本発明で使用されるエチレン系(特にEMAAまたはEAA)コポリマーの適切なMFI範囲は、約0.5〜約50g/10分、好ましくは約1〜約25g/10分、典型的には約2〜約10分、より典型的には約2〜約15g/10分の範囲である。
(vi)層の厚さは、Mercer 122Dゲージで測定する。
(viii)スクラッチは、フィルムの低振幅(通常、最大約1000nm深さ、最大約1000nm幅)の細長いくぼみである。それらは、フィルム製造で使用されるダイとローラーの欠陥から、またはフィルムの取り扱いから生じると考えられている。スクラッチは、本明細書では固有の表面欠陥として分類され、フィルム内のそれらの存在は、光学顕微鏡検査(2.5X倍率)によって定性的に評価した。もちろん、保管または輸送中の取り扱い損傷に起因する外因性の表面粗さには、フィルム表面の引っかき傷も含まれる可能性があるが、このような欠陥はここでは測定しない。
(x)機能性層とポリマー保護層の間の接着強度は、IS09211-4:2006の90°剥離試験により、Sebastian Five Peel Testユニットを使用して評価する。
平均化パラメータ−粗さ平均(Ra):評価領域内で測定され、平均表面から測定された高さ偏差の絶対値の算術平均。
平均化パラメータ−二乗平均平方根粗さ(Rq):評価領域内で測定され、平均表面から測定された高さの偏差の二乗平均平方根。
ピークツーバレー値(PV95):このパラメータは、平均表面平面を基準とした表面高さの関数として、正および負の表面高さの頻度分布から取得できる。PV95の値は、ピークツーバレーの高さの差であり、データポイントの最高および最低2.5%を省略することにより分布曲線内のピークツーバレーの表面高さデータの95%を包囲している。PV95パラメータは、表面の高さの全体的なピークツーバレーの広がりの統計的に有意な尺度を示す。
(xii)ポリマーベース層の表面のマクロ粗さは、PSIとVSIの両方の機能を備えたWyko SSP9910シングルフレーム干渉計を使用して、大面積計測(LAM)で分析し、平均表面から測定した、評価領域の最高ピーク(またはクレーター/トラフ)の高さ(または深さ)として定義される、最大プロファイルピーク高さ(Rp)と最大プロファイルクレーター深さ(Rv)のパラメータの値に達することができる。フィルムの測定領域は、31×33cmであった。
(xiv)VICAT軟化点は、ASTM D1525によって決定する。
(xv)複合フィルムの水蒸気透過率(g/m2/日)は、ISO 15106-3(38℃/90%RH(相対湿度))に従ってBRUGGER WDDG電量測定装置を使用して、78cm2のサンプル面積について測定した。特に明記しない限り、本明細書に言及されるWVTR値は、38℃および90%の相対湿度で測定時のものである。さらに、カルシウムミラーテストは、Hergert et al. [S. Hergert, M. Linkor, M. Korny, N. Fruehauf, Process development and accurate low-cost characterization for OLED sealants by using a calcium test, J. Soc. Inf. Display, 15 No. 6 (2007) 421-429] により説明されたセットアップで使用して、3mmの測定スポット直径を持つ各サンプルの少なくとも9つの異なるスポットについて23℃/50%RHと38℃/90%RHの両方で10-3g/(m2/日)未満のWVTRを決定した。
(xvi)複合フィルムの酸素透過率(mL/m2/日)は、MOCON OX-TRAN 2/20デバイスを使用してASTM D3985を使用して測定できる。
下記の実施例により本発明をさらに説明する。実施例は、上記の本発明を限定することを意図するものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、細部の修正を行うことができる。
未充填PETを含むポリマー組成物をEMAAコポリマー(Nucrel(登録商標)0411HS;190℃の温度および2.16kgの質量を使用してASTM D1238に従って約11のMFIを有する)と共押出し、80〜81℃の温度に予熱された冷却回転ドラムにキャストし、押出方向に元の寸法の約3.4倍に延伸した。そのフィルムを約95℃の温度に加熱し、110℃の温度のステンターオーブンに通し、そのフィルムを元の寸法の約3.6倍に横方向に引き伸ばした。二軸延伸フィルムを、10.8m/分のフィルムウェブ速度で、従来の手段により定義された温度(225、225および190℃)の3つのゾーンで連続加熱することによりヒートセットした;その3つのゾーンのそれぞれのおよその滞留時間は40秒であった。得られた複合フィルムにおいて、そのPET層(ポリマーベース層)の厚さは約100μmであり、そのEMAA層(ポリマー保護層)の厚さは約15μmであった。得られた複合フィルムのサンプルを本明細書に記載のように試験した。そのPETベース層からのポリマー保護層の剥離力は約0.64N/cmであった。剥離後、そのPETベース層は約87%のTLT、1.09%のヘイズおよび4.01nmのRaを示した。
その複合フィルムは、そのポリマー保護層を除去し、ロール間構成におけるデュアルマグネトロン反応性スパッタリング法により、酸化亜鉛スズ(ZTO)の透過障壁層をそのPETベース層の露出した第1の表面に堆積させることにより、さらに処理した。したがって、亜鉛スズ合金(52質量%亜鉛)のターゲットは、0.3〜0.8Paの範囲の圧力と64nm/分の動的堆積速度で、不活性ガスアルゴンと反応性ガス酸素の存在下でスパッタした。反応生成物によるそのターゲットの被覆の程度、したがって堆積速度、層厚および酸化亜鉛スズの層組成は、US-2010/0136331-A号に教示されているように制御ループを使用して反応性ガス酸素の供給により調整した。その透過障壁層の最終的な厚さは100nmであった。
次いで、そのポリマーベース層から以前に除去されたポリマー保護層を、堆積したZTOバリア層の露出した表面と接触させた。そのPETベース層と接触しているポリマー保護層の同じ表面をZTOバリア層と接触させた。3つのステップ(ポリマー保護層の除去;ZTO堆積;およびZTO表面へのポリマー保護層の廃棄)はすべて、ロール間真空コーティング機内の基材幅400mmでの単一巻き取りステップで行った。
得られた多層アセンブリのサンプルは本明細書に記載されているように試験した。そのポリマー保護層とそのZTO層の間の剥離力は、6N/cmを超えると測定された。
明細書に記載されるように測定された、ポリマーベース層、機能性層、およびポリマー保護層を含む多層フィルムのWVTRは、38℃/90%RHで0.001g/m2/日未満であった。
Claims (53)
- 多層アセンブリを調製する方法、または多層基材の表面を損傷および/または汚染および/または破片から保護する方法であって、下記のステップを含む前記方法:
(i)第1と第2の表面を有するポリマーベース層を備え、その第1の表面上に第1の表面と第2の表面を有するポリマー保護層を配置して、前記ベース層の第1の表面が該ポリマー保護層の第1の表面と接触している、複合フィルムを準備するステップであって、前記ポリマー保護層が、エチレン系コポリマーを含み、好ましくは、該ポリマーベース層が、1種以上のジオールと1種以上のジカルボン酸から誘導されたポリエステルを含む、前記ステップ;
(ii)前記ポリマー保護層を前記ベース層の第1の表面から除去するステップ;
(iii)前記ベース層の露出した第1の表面上に1つ以上の機能性層を配置して多層基材を準備するステップであって、該機能性層または少なくとも最上部の機能性層が、亜鉛および/またはスズを前記機能性層の約5〜約80質量%の量で含む、前記ステップ;および
(iv)エチレン系コポリマーを含むポリマー保護層を、亜鉛および/またはスズを含む機能性層または少なくとも最上部の機能性層の露出した表面上に配置するステップ。 - 前記多層アセンブリが、透過バリアフィルム、カプセル化フィルム、OLEDスタックまたは電子デバイスである、請求項1記載の方法。
- 前記透過バリアフィルムが、電子デバイス、特にフレキシブル電子デバイスのパッケージングまたは基材として適切であり、かつ/または特に、該電子デバイスがエレクトロルミネセンス(EL)ディスプレイデバイス、電気泳動ディスプレイデバイス、太陽電池、半導体デバイスから選択される、請求項2記載の方法。
- 前記カプセル化フィルムが、電子デバイス、特にフレキシブル電子デバイスでの使用に適したカプセル化フィルムであり、かつ/または特に、該電子デバイスがエレクトロルミネセンス(EL)ディスプレイデバイス、電気泳動ディスプレイデバイス、太陽電池および半導体デバイスから選択される、請求項1記載の方法。
- 電子デバイスの製造方法であって、下記のステップを含む前記方法:
(i)第1と第2の表面を有するポリマーベース層を含み、その第1の表面上に第1の表面と第2の表面を有するポリマー保護層を配置して、前記ベース層の第1の表面が該ポリマー保護層の第1の表面と接触している複合フィルムを準備するステップであって、前記ポリマー保護層がエチレン系コポリマーを含み、好ましくは、該ポリマーベース層が下記から誘導されたポリエステルを含む、前記ステップ:(i)1種以上のジオール、(ii)1種以上のジカルボン酸;
(ii)前記ポリマー保護層を前記ベース層の第1の表面から除去するステップ;
(iii)前記ベース層の露出した第1の表面上に1つ以上の機能性層を配置して多層基材を準備するステップであって、該機能性層または少なくとも最上部の機能性層が、亜鉛および/またはスズを前記機能性層の約5〜約80質量%の量で含む、前記ステップ;
(iv)エチレン系コポリマーを含むポリマー保護層を、亜鉛および/またはスズを含む機能性層または少なくとも最上層の機能性層の露出した表面上に配置して、多層アセンブリを準備するステップ;および
(v)前記多層アセンブリ内または前記多層アセンブリ上に1つ以上の導電層および/または半導体層を、好ましくは前記多層アセンブリのポリマー保護層の表面上に前記1つ以上の導電層および/または半導体層を配置することにより準備するステップ。 - 前記導電層または半導体層が光学的に透明である、請求項5記載の方法。
- 前記導電層が、Au、Ag、In、Al、SnおよびZnの少なくとも1つを含むか、または導電性有機共役ポリマーを含む、請求項5または6記載の方法。
- 前記電子デバイスが、エレクトロルミネセンス(EL)ディスプレイデバイス、電気泳動ディスプレイデバイス、光電池および半導体デバイスから選択され、かつ/または前記電子デバイスがフレキシブル電子デバイスである、請求項5〜7のいずれか1項記載の方法。
- 前記複合フィルムが二軸配向複合フィルムでありかつ/または共押出複合フィルムであり、好ましくは共押出二軸配向複合フィルムである、請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリマーベース層への該ポリマー保護層の接着結合強度が、剥離力が2.5N/cm以下、好ましくは0.1N/cm〜1N/cmの範囲にあるようなものである、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
- ステップ(iv)で配置されるポリマー保護層が、ステップ(ii)で前記複合フィルムの前記ポリマーベース層の第1の表面から除去された同じポリマー保護層である、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。
- ステップ(iv)で配置されるポリマー保護層が、ステップ(ii)で除去された同じポリマー保護層ではないさらなるポリマー保護層であるが、ステップ(iv)で配置された前記さらなるポリマー保護層が、ステップ(ii)で記載されたものと類似した方法で、請求項1または5記載の類似の複合フィルムから以前に除去されている、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリマー保護層が、亜鉛および/またはスズを含む機能性層または最上部の機能性層の露出した表面上に配置されて、前記ポリマー保護層の第1の表面が該機能性層または最上部の機能性層の露出した表面に接触している、請求項11または12記載の方法。
- 前記ポリマー保護層が、該ポリマー保護層の第1の表面と該機能性層または最上部の機能性層の露出した表面との間に追加の接着剤が存在しない状態で、亜鉛および/またはスズを含む機能性層または最上部の機能性層の露出した表面と接触する、請求項1〜13のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリマー保護層と、亜鉛および/またはスズを含む機能性層または最上部の機能性層との間の接着結合強度が、剥離力が少なくとも1.5N/cm、好ましくは少なくとも2N/cm、好ましくは2.5N/cmよりも大きく、好ましくは少なくとも3N/cm、好ましくは少なくとも4N/cm、好ましくは少なくとも5N/cm、好ましくは少なくとも6N/cmになるようなものであり、かつ/または該ポリマー保護層と亜鉛および/またはスズを含む前記機能性層との間の接着結合強度(SP-F)が、SP-F≧2SP-Bのように該ポリマー保護層と該ポリマーベース層との間の接着結合強度(SP-B)よりも大きい、請求項1〜14のいずれか1項記載の方法。
- 前記ベース層が、結晶化可能な熱可塑性線状ポリエステルから選択されるポリエステルを含む、請求項1〜15のいずれか1項記載の方法。
- 前記ベース層が、下記から誘導されるポリエステルを含む、請求項1〜16のいずれか1項記載の方法:(i)1種以上のジオール;(ii)1種以上の芳香族ジカルボン酸;および(iii)任意選択で、式CnH2n(COOH)2(式中、nは2〜8である)の1種以上の脂肪族ジカルボン酸、ここで、前記芳香族ジカルボン酸は該ポリエステル中にポリエステル中のジカルボン酸成分の総量に基づいて80〜100モル%の量で存在する。
- 前記ポリマーベース層が、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートから選択されるポリエステルを含む、請求項1〜17のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリマーベース層が、15%以下のヘイズおよび/または少なくとも80%の可視領域(400nm〜700nm)の光に対する全視感透過率(TLT)を有する、請求項1〜18のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリマーベース層が、150℃で30分にわたって1.5%以下の収縮を示す、請求項1〜19のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリマーベース層の第1の表面が10nm未満のRaを示す、請求項1〜20のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリマーベース層の厚さが約5〜約500μmの範囲であり、かつ/または該ポリマー保護層の厚さが約1.0〜約200μmの範囲(好ましくは15μm未満)であり、かつ/または該機能性層または各機能性層の厚さが約5nm〜約30μmの範囲である、請求項1〜21のいずれか1項記載の方法。
- ポリマー保護層のエチレン系コポリマーが、エチレン−メタクリル酸(EMAA)コポリマーおよびエチレン−アクリル酸(EAA)コポリマーから選択される、請求項1〜22のいずれか1項記載の方法。
- 前記エチレン系コポリマーがエチレン−メタクリル酸(EMAA)コポリマーから選択され、該メタクリル酸が該EMAAコポリマー中にコポリマーの約2〜約15質量%の範囲で存在する、請求項1〜23のいずれか1項記載の方法。
- 前記エチレン系コポリマーがエチレン−メタクリル酸(EMAA)コポリマーから選択され、該EMAAコポリマーが少量のメタクリル酸の金属塩含有単位を含むアイオノマーである、請求項1〜24のいずれか1項記載の方法。
- 前記エチレン系コポリマーがエチレン−メタクリル酸(EMAA)コポリマーから選択され、該EMAAコポリマーが、金属カチオンで部分的または完全に中和されたエチレンとメタクリル酸のコポリマーから選択されるアイオノマーである、請求項1〜25のいずれか1項記載の方法。
- 前記金属が、アルカリ金属、マグネシウムおよび亜鉛から選択される、請求項25または26記載の方法。
- 前記エチレン系コポリマーがエチレン−アクリル酸(EAA)コポリマーから選択され、該アクリル酸が該EAAコポリマー中にコポリマーの約5〜約20質量%、好ましくは約7〜約18質量%の範囲で存在する、請求項1〜23のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリマー保護層が、前記エチレン系コポリマーと1種以上のポリオレフィン、好ましくはポリプロピレンおよび/またはポリエチレン、好ましくはポリエチレン、好ましくは低密度ポリエチレンとのブレンドであり、好ましくは前記ブレンドが比較的大きな割合のエチレン系コポリマーと比較的小さな割合のポリオレフィンを適切に含む、請求項1〜28のいずれか1項記載の方法。
- 前記1つ以上の機能性層が、透過障壁層、導電層、熱伝導層、光学調整層、半導体層、および光活性層から選択される、請求項1〜29のいずれか1項記載の方法。
- 前記機能性層または各機能性層の厚さが、約1nm〜約30μmの範囲、好ましくは5μm以下である、請求項1〜30のいずれか1項記載の方法。
- 亜鉛および/またはスズを含む前記機能性層が、前記亜鉛および/またはスズが前記機能性層の約5〜約80質量%、好ましくは約5〜約70質量%の量で存在する層であり、好ましくは亜鉛とスズの両方が存在し、好ましくは亜鉛の質量分率が前記機能性層の5%〜70%であり、好ましくは該亜鉛および/またはスズがそれらの酸化物の形態で存在し、好ましくは前記層が酸化亜鉛スズを含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなる、請求項1〜31のいずれか1項記載の方法。
- 亜鉛および/またはスズを含む前記機能性層の厚さが、約1nm〜約1000nm、好ましくは少なくとも3nm、好ましくは少なくとも約5nm、好ましくは少なくとも約10nm、好ましくは少なくとも約50nm、好ましくは約300nm以下、好ましくは約150nm以下、好ましくは約100nm以下、好ましくは約3nm〜約300nm、好ましくは約50nm〜約150nmの範囲の厚さを有するか、または亜鉛および/またはスズを含む前記機能性層の厚さが約1nm〜約20nmである、請求項32記載の方法。
- 前記機能性層が、好ましくはガス透過、好ましくは酸素および/または水蒸気に対する耐性を与える透過障壁層であり、好ましくは、前記透過障壁層が約300nm以下、好ましくは約150nm以下、好ましくは約100nm以下、好ましくは少なくとも10nm、好ましくは少なくとも50nmの範囲の厚さを有し、かつ/または好ましくは、前記透過障壁層が光学的に透明である、請求項1〜33のいずれか1項記載の方法。
- 亜鉛および/またはスズを含む前記機能性層が、真空蒸着プロセス、好ましくは化学蒸着またはスパッタリング、好ましくはマグネトロンスパッタリング、または原子層蒸着により配置される、請求項1〜34のいずれか1項記載の方法。
- 前記多層アセンブリの調製または該電子デバイスの製造方法が、複数のローラーを含むロール間プロセスであり、特に、該ローラーの表面と該ベース層の露出した第1の表面との間の接触を避け、かつ/または該ローラーの表面と該機能性層または最上部の機能性層の露出した表面との間の接触を避ける、請求項1〜35のいずれか1項記載の方法。
- 前記多層アセンブリが単一のポリマー保護層を含むか、または1つの以上の機能性層によって互いに分離された複数のポリマー保護層を含む、請求項1〜36のいずれか1項記載の方法。
- 前記多層アセンブリが光学的に透明である、請求項1〜37のいずれか1項記載の方法。
- 下記を備える多層アセンブリ:
(i)第1と第2の表面を有するポリマーベース層、好ましくは、ここで前記ベース層は1種以上のジオールと1種以上のジカルボン酸から誘導されたポリエステルを含む;
(ii)前記ベース層の第1の表面上に配置された1つ以上の機能性層、ここで該機能性層または少なくとも最上部の機能性層は亜鉛および/またはスズを前記機能性層の約5〜約80質量%の量で含む;および
(iii)亜鉛および/またはスズを含む該機能性層または少なくとも最上部の機能性層の表面上に配置されたエチレン系コポリマーを含むポリマー保護層。 - 前記ポリマー保護層が第1の表面と第2の表面を有し、第1と第2の表面を有しかつその第1の表面上に前記ポリマー保護層が配置されたポリマーベース層を備え、前記ベース層の第1の表面が前記ポリマー保護層の第1の表面と接触している複合フィルムから誘導され、好ましくはここで前記ベース層が、1種以上のジオールと1種以上のジカルボン酸から誘導されるポリエステルを含み、該ポリマー保護層が、前記二軸配向複合フィルムの前記ベース層の第1の表面から除去された後、亜鉛および/またはスズを含む該機能性層または少なくとも最上部の機能性層の表面に配置される、請求項39記載の多層アセンブリ。
- 前記複合フィルムが、二軸配向複合フィルムおよび/または共押出複合フィルムであり、好ましくは共押出二軸配向複合フィルムである、請求項40記載の多層アセンブリ。
- 前記ポリマー保護層が除去される該複合フィルムのポリマーベース層が、該多層アセンブリのポリマーベース層である、請求項40または41記載の多層アセンブリ。
- 前記ポリマー保護層が第1と第2の表面を有し、ここで該ポリマー保護層が亜鉛および/またはスズを含む該機能性層または最上部の機能性層の露出した表面上に配置されて、前記ポリマー保護層の第2の表面が該機能性層または最上部の機能性層の露出した表面に接触している、請求項39〜42のいずれか1項記載の多層アセンブリ。
- 前記ポリマー保護層が、該ポリマー保護層の第1の表面と、該機能性層または最上部の機能性層の露出した表面との間に追加の接着剤が存在しない状態で、亜鉛および/またはスズを含む機能性層または最上部の機能性層の露出した表面上に配置される、請求項39〜43のいずれか1項記載の多層アセンブリ。
- 前記ポリマー保護層と、該機能性層または最上層の機能性層との間の接着結合強度が、剥離力が少なくとも1.5N/cm、好ましくは少なくとも2N/cm、好ましくは2.5N/cmを超え、好ましくは少なくとも3N/cm、好ましくは少なくとも4N/cm、好ましくは少なくとも5N/cm、好ましくは少なくとも6N/cmであるようなものであり、かつ/または該ポリマー保護層と前記機能性層との間の接着結合強度(SP-F)が、該ポリマー保護層と該ポリマーベース層との間の接着結合強度(SP-B)よりも大きく、つまりSP-F≧2SP-Bである、請求項39〜44のいずれか1項記載の多層アセンブリ。
- 前記ポリマーベース層および/または該ポリマー保護層および/または該機能性層が、請求項16〜35のいずれか1項記載のものから選択される、請求項39〜45のいずれか1項記載の多層アセンブリ。
- 下記を含む多層アセンブリを備える電子デバイスであって:
(i)第1と第2の表面を有するポリマーベース層、好ましくはここで前記ベース層は1種以上のジオールと1種以上のジカルボン酸から誘導されたポリエステルを含む;
(ii)前記ベース層の第1の表面上に配置された1つ以上の機能性層、ここで該機能性層または少なくとも最上部の機能性層は、亜鉛および/またはスズを前記機能性層の約5〜約80質量%の量で含む;および
(iii)亜鉛および/またはスズを含む機能性層または少なくとも最上部の機能性層の表面上に配置されたエチレン系コポリマーを含むポリマー保護層;
さらに下記を含む、前記電子デバイス:
(iv)前記多層アセンブリ内または前記多層アセンブリ上にある1つ以上の導電層および/または半導体層、好ましくはここで前記1つ以上の導電層および/または半導体層は前記多層アセンブリのポリマー保護層の表面上に配置されている。 - 前記導電層または半導体層が光学的に透明である、請求項47記載の電子デバイス。
- 前記多層アセンブリが、請求項37〜46のいずれか1項記載の通りである、請求項47または48記載の電子デバイス。
- 前記電子デバイスが、エレクトロルミネセンス(EL)ディスプレイデバイス、電気泳動ディスプレイデバイス、光電池および半導体デバイスから選択され、かつ/または前記電子デバイスがフレキシブル電子デバイスである、請求項47〜49のいずれか1項記載の電子デバイス。
- 多層アセンブリおよびカプセル材層を備え、ここで前記多層アセンブリの外層が、接着剤層を介在させることなく前記カプセル材層と直接接触しているポリマー保護層である、請求項47〜50のいずれか1項記載の電子デバイス。
- 前記カプセル材層が、エチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマー樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シリコーン樹脂およびアイオノマー樹脂から選択される、請求項51記載の電子デバイス。
- 前記ポリマーベース層が紫外線安定剤および/または加水分解安定剤および/または酸化防止剤を含み、特にここで前記ポリマーベース層が紫外線安定剤および/または加水分解安定剤を含む、請求項1から52のいずれか1項記載の方法、多層アセンブリまたは電子デバイス。
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