TW201724381A - 超薄障壁層壓體及裝置 - Google Patents

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大衛 約翰 羅威
馬克 奧格斯特 羅瑞吉
大華 余
克里斯多夫 史戴維 里昂斯
提摩西 約翰 林匱斯特
史戴芬 保羅 馬奇
史考特 喬瑟夫 瓊斯
史蒂芬 艾倫 強生
凱文 多納德 海根
泰瑞斯 丹尼斯 尼韋恩
安德魯 麥可 梅為生
喬瑟夫 查爾斯 斯帕諾麗
肯尼斯 李 羅尼
佛瑞德 鮑伊德 麥可爾米克
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３Ｍ新設資產公司
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Abstract

所提供者係包括超薄障壁層壓體之障壁總成及製作該等障壁總成之方法。一障壁總成包括：一熱塑性聚合物表層，其具有相對的第一主表面及第二主表面；及一障壁堆疊，其塗佈於該熱塑性聚合物表層之該第一主表面上以形成一整合式保護層，該整合式保護層具有不大於約0.5密耳(約12.7微米)之厚度。可移除載體膜具有一主表面，其可釋離地附接至該熱塑性聚合物表層之該第二主表面。在一些情況下，該載體膜之移除產生超薄障壁層壓體。

Description

超薄障壁層壓體及裝置
本揭露係關於超薄障壁層壓體及製作及使用其等之方法。
許多電子裝置諸如有機發光二極體(OLED)、有機及無機光伏打(PV)、量子點(QD)裝置需要保護以免氧氣及/或水進入。已開發出障壁塗層或膜來保護例如撓性電子裝置領域中之電子裝置。可用的障壁塗層或膜通常係連續層之堆疊，包括了基材及覆疊該基材之障壁膜，其中該等基材及障壁膜作為一個整體可提供對電子裝置的保護。
存在有減小障壁塗層或膜之厚度的需要。然而，隨著基材厚度減小，帶材處理及薄連續膜轉換可變得更加困難。例如，維持帶材張力以及控制帶材之熱負載及膨脹可引起卷對卷塗佈製程中薄基材之起皺及黏著。本揭露提供包括超薄障壁層壓體之障壁總成及製作其等之方法，該方法可克服上述之挑戰。
簡言之，在一個態樣中，本揭露描述一種物品，其包括一熱塑性聚合物表層及一障壁堆疊，該熱塑性聚合物表層具有相對的 第一主表面及第二主表面，該障壁堆疊塗佈於該表層之該第一主表面上。熱塑性聚合物表層及障壁堆疊形成一整合式保護層，且整合式保護層具有不大於約0.5密耳(12.7微米)之厚度。一可移除載體膜具有一主表面，該主表面可釋離地附接至該熱塑性聚合物表層之該第二主表面。該可移除載體膜經組態以支撐該整合式保護層。
在另一態樣中，本揭露描述一種光電子裝置，其具有一主表面。一熱塑性聚合物表層具有相對的第一主表面及第二主表面，及一障壁堆疊係塗佈於該熱塑性聚合物表層之該第一主表面上。熱塑性聚合物表層及障壁堆疊形成一整合式保護層。整合式保護層具有不大於約0.5密耳(12.7微米)之厚度。整合式保護層之障壁堆疊附接至光電子裝置之主表面。
在另一態樣中，本揭露描述一種方法，其包括：提供一可移除載體膜，其具有一主表面；及提供一熱塑性聚合物表層，其設置於該可移除載體膜之該主表面上。熱塑性聚合物表層具有相對的第一主表面及第二主表面，且熱塑性聚合物表層之該第二主表面可釋離地附接至可移除載體膜之主表面。一障壁堆疊係塗佈於該表層之該第一主表面上。熱塑性聚合物表層及障壁堆疊形成一整合式保護層，該整合式保護層具有不大於約0.5密耳(12.7微米)之厚度。
本揭露之例示性實施例獲得各種非預期的結果及優點。本揭露之例示性實施例之一個此類優點在於，障壁總成具有一或多個可剝除或可移除層，其等可在最終使用時移除而得到超薄層狀障壁結 構，而與此同時，障壁總成之較厚的多層結構可實現卷對卷製程中的帶材處理及塗佈。
已概述本揭露之例示性實施例之各種態樣及優點。上述發明內容並非意欲說明本揭露的各個所闡述實施例所或提出某些例示性實施例的所有實作。下列圖式及實施方式更具體地例示說明使用本文揭示之原理的某些較佳實施例。
A‧‧‧層/組成物
B‧‧‧層/組成物
C‧‧‧層/組成物
32’‧‧‧第二整合式保護層
100‧‧‧多層膜
110‧‧‧可移除載體膜
112‧‧‧主表面/接觸表面/脫層表面
120‧‧‧熱塑性聚合物表層
120’‧‧‧熱塑性聚合物表層
122‧‧‧主表面/接觸表面/脫層表面
124‧‧‧主表面
130‧‧‧障壁堆疊
130’‧‧‧障壁堆疊
132‧‧‧聚合物層
134‧‧‧無機障壁層
140‧‧‧黏著層
140’‧‧‧黏著劑
150‧‧‧電子裝置
200‧‧‧多層膜
220‧‧‧堆疊
250‧‧‧光電子裝置
252‧‧‧主表面
300‧‧‧障壁總成
320‧‧‧整合式保護層
320’‧‧‧第二整合式保護層
配合附圖，思考如下所述本揭露各個實施例之實施方式，可更完整地理解本揭露，其中：圖1係根據一個實施例之多層膜之示意性側視圖。
圖2係根據一個實施例之多層膜之示意性側視圖。
圖3A係根據一個實施例之障壁總成之示意性側視圖。
圖3B係圖3A之障壁總成之放大部分。
圖4A係根據一個實施例，藉由將圖3A之障壁總成施加至電子裝置所得之電子裝置之示意性側視圖。
圖4B係圖4A之電子裝置移除載體膜而得之於電子裝置上有整合式保護層之情況的示意性側視圖。
圖4C係藉由將第二整合式保護層施加至圖4B之電子裝置之整合式保護層的示意性側視圖。
圖5係根據一個實施例，藉由將圖3A之障壁總成直接施加至電子裝置所得之光電子裝置之示意性側視圖。
圖式中，相似元件符號指代相似元件。雖然上述所提出之圖式闡述本揭露之數個實施例，其他在實施方式中所提到的實施例亦被考慮，該等圖式可未按比例繪製。在所有情況中，本揭露係藉由例示性實施例的表示之方式而非明確的限制來說明所揭示之揭露。應理解，所屬技術領域中具有通常知識者可擬定出許多其他修改及實施例，其仍屬於本揭露之範疇及精神。
對於下文所定義用語的詞彙，這些定義應適用於整份申請書，除非在申請專利範圍或說明書中的別處提供不同定義。
詞彙
說明書及申請專利範圍中使用某些用詞，雖然這些用詞大多數已為人所熟知，但可能需要一些解釋。應理解：用語「均質(homogeneous)」意指當以宏觀尺度觀察時僅表現出物質之單相。
用語「(共)聚合物((co)polymer或(co)polymers)」包括均聚物與共聚物，以及可以可混溶摻合物形式，例如藉由共擠壓或藉由反應(包括例如，轉酯化反應)而形成之均聚物或共聚物。用語「共聚物(copolymer)」包括隨機、嵌段、及星形(例如樹枝狀)共聚物。
用語「鄰接(adjoining)」請參照特定層，意指特定層在一個其中兩個層彼此緊鄰(即，相鄰)且直接接觸的位置與另一層接 合或附接至另一層，或彼此接近但不直接接觸(即，存在一或多個額外層介於該等層之間)。
針對所揭示之塗佈物品中之各種元件的位置使用定向用語，諸如「在...頂部上(atop)」、「在...上(on)」、「在...上方(over)」、「覆蓋(covering)」、「最上(uppermost)」、「下伏(underlying)」、及類似用語時，係指元件相對於水平設置、面向上基材之相對位置。然而，除非另有說明，基材或物品在製造期間或之後應具有任何特定空間定向非係所意欲的。
為描述本揭露之物品之一層相對於一基材或另一元件的位置而使用用語「外塗佈(overcoated)」，係指該層在該基材或另一元件之頂部上，但不必接近於該基材或該另一元件。
為描述一層相對於其他層的位置而使用用語「由...分開(separated by)」，係指該層係定位於兩個其他層之間，但不必接近於或相鄰於任一層。
關於數值或形狀的用詞「約」或「近似」係意指+/-5百分比之該數值或屬性或特性，但明確地包含該確切數值。例如，「約(about)」1Pa-sec之黏度係指0.95Pa-sec至1.05Pa-sec之黏度，而且亦明確地包括確切1Pa-sec之黏度。同樣地，「實質上方形(substantially square)」之周長意欲描述具有四個側向邊緣之幾何形狀，其中各側向邊緣之長度係任何其他側向邊緣之長度的95%至105%，而且亦包括其中各側向邊緣具有完全相同長度的幾何形狀。
關於屬性或特性的用詞「實質上」意指該屬性或特性的展現程度大於該屬性或特性之相對者的展現程度。例如，「實質上」透明之基板係指所透射的輻射(例如，可見光)比未能透射(例如，吸收及反射)者更多之基材。因此，透射入射在其表面上之多於50%可見光的基材係實質上透明，但透射入射在其表面上之50%或更少可見光的基材非實質上透明。
如本說明書及隨附實施例中所用者，單數形式「一(a/an)」及「該(the)」包括複數的指涉，除非內容另有清楚指定。因此，例如，對於含有「一化合物」之細纖維之參照包含二或多種化合物之混合物。如本說明書及所附實施例中所使用者，用語「或(or)」通常是用來包括「及/或(and/or)」的意思，除非內文明確地另有指示。
如本說明書中所使用，以端點敘述之數字範圍包括所有歸於該範圍內的數字(例如，1至5包含1、1.5、2、2.75、3、3.8、4及5)。
除非另有所指，否則本說明書及實施例中所有表達量或成分的所有數字、屬性之測量及等等，在所有情形中都應予以理解成以用語「約」進行修飾。因此，除非另有相反指示，在前述說明書及隨附實施例清單所提出的數值參數，可依據所屬技術領域中具有通常知識者運用本揭露的教示而欲獲得之理想特性而有所變化。起碼，至少應鑑於有效位數的個數，並且藉由套用普通捨入技術，詮釋各數值參數，但意圖不在於限制所主張實施例範疇均等論之應用。
圖1繪示根據一個實施例之多層膜100之示意性橫截面圖。多層膜100包括可移除載體膜110及熱塑性聚合物表層120，熱塑性聚合物表層120設置於可移除載體膜110上。可移除載體膜110具有主表面112，其可與熱塑性聚合物表層120之主表面122分開，使得熱塑性聚合物表層120及可移除載體膜110可以連續片材形式彼此脫層。脫層可優先沿脫層表面發生，在此情況下脫層表面係接觸表面122及112(參考圖1中之虛線)。在一些實施例中，熱塑性聚合物表層120可係或可包括一或多種熱塑性聚合物，該等熱塑性聚合物選自由以下所組成之群組：聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚胺甲酸酯、及聚苯乙烯。在一些實施例中，熱塑性聚合物可包括例如以下中之一或多者：聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯、聚氯乙烯、聚二氯亞乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、熱塑性聚胺甲酸酯、聚乙酸乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、苯乙烯丙烯腈、聚矽氧-聚乙二醯胺聚合物、含氟聚合物、環烯烴共聚物等。
圖2繪示例示性多層膜200，其包括例示性可移除載體膜110，其中例示性熱塑性聚合物表層120設置於可移除載體膜110上。可移除載體膜110包括個別聚合物層，其等堆疊在一起以形成堆疊220，堆疊220可形成可移除載體膜110之全部或部分。在繪示實施例中，堆疊220包括兩種類型的聚合物層：聚合物層A、及聚合物層B，假定其等分別包含不同的聚合物組成物A及B。應理解到，可 移除載體膜110及熱塑性聚合物表層120可具有其他合適的結構及/或組成物。
在圖2之實施例中，熱塑性聚合物表層120亦係聚合物層A，其包括組成物A，且相鄰於熱塑性聚合物表層120之堆疊220的最前層係聚合物層B，其包括組成物B。包括熱塑性聚合物表層120及堆疊220之多層膜200形成A/B/A/B/A之對稱的五層結構。應理解到，多層膜200可包括其他數目的層，例如，A/B/A之三層結構、或更多交替的A及B層。亦應理解到，聚合物組成物A及B可以其他順序排序，只要可移除載體膜110及熱塑性聚合物表層120可彼此脫層即可。
在一些實施例中，聚合物組成物A或B可包括基於聚酯之材料。在一些實施例中，可分別將基於聚酯及非基於聚酯之材料組合適當地併入至堆疊220中之層B、或層A中。在一些實施例中，聚合物組成物A可係例如半結晶聚酯。在一些實施例中，聚合物組成物B可係例如丙烯共聚物及苯乙烯嵌段共聚物之摻合物、或丙烯共聚物及乙烯α烯烴共聚物之摻合物、或丙烯共聚物及烯烴嵌段共聚物之摻合物。
在一些實施例中，相鄰的A層與B層之間之附接可係實質上相同的。即，可施加實質上相同量的剝離力使相鄰的A層及B層脫層。可使堆疊220之一部分或整體沿任何所欲的脫層表面脫層，脫層表面對應於相鄰的A層與B層之間的相應界面。可移除載體膜110可逐層地從熱塑性聚合物表層120移除。
在一些實施例中，堆疊220可優先沿相鄰的層120(例如，聚合物層A)與堆疊220之最前層B之間的脫層界面(參考圖2中之虛線)脫層。可將載體膜110作為一個整體沿脫層界面從熱塑性聚合物表層120移除。
在一些實施例中，堆疊220可包括一或多個聚合物層C，聚合物層C夾在相鄰的聚合物層A及B中間以形成例如B/C/A/C/B/C/A之結構，其中最前層B可移除地附接至熱塑性聚合物表層120。聚合物層C係相鄰的層A與層B之間的層間層且具有組成物C，組成物C能夠增強層A與層B之間之附接。聚合物組成物B可係或可包括丙烯共聚物及苯乙烯嵌段共聚物之摻合物，而聚合物組成物C可係或可包括共聚酯及烯烴之不混溶摻合物。聚合物組成物B可係或可包括丙烯共聚物及苯乙烯嵌段共聚物之摻合物，且聚合物組成物C可係或可包括非晶質共聚酯，且聚合物組成物A可係或可包括半結晶聚酯。聚合物組成物B可係與聚合物組成物C(至少部分地)混溶的，同時聚合物組成物C係與聚合物組成物A(至少部分地)互溶的，但聚合物組成物B係與聚合物組成物A不混溶的。
在一些實施例中，載體膜110之最前層(例如，聚合物層B)具有的對熱塑性聚合物表層120之附接可實質上弱於對下伏於最前層的內層之附接。熱塑性聚合物表層120對堆疊220之最前聚合物層之附接可藉由在例如2克每吋至100克每吋之範圍內的剝離力而表徵。熱塑性聚合物表層120對堆疊220之最前聚合物層之附接可藉由第一剝離力而表徵。堆疊220之最前聚合物層對下伏於最前聚合物 層的內聚合物層之附接可藉由第二剝離力而表徵。在一些實施例中，就具有上文所討論的B/C/A組態之堆疊220而言，第二剝離力可係第一剝離力的至少2倍、或至少3倍。
在一些實施例中，聚合物組成物B可係丙烯共聚物及苯乙烯嵌段共聚物之混溶摻合物、或丙烯共聚物及乙烯α烯烴共聚物之混溶摻合物、或丙烯共聚物及烯烴嵌段共聚物之混溶摻合物。在聚合物組成物B係丙烯共聚物及苯乙烯嵌段共聚物之混溶摻合物之情況下，聚合物組成物C可係共聚酯及烯烴之混溶摻合物，或聚合物組成物C可係非晶質聚酯且聚合物組成物A可係半結晶聚酯。
較佳的是，聚合物組成物A、B、及C全都不是壓敏性黏著劑(PSA)、或其他類型的黏著劑。此外，多層膜200之聚合物組成物A、B、及/或C可較佳係彼此可共擠壓的，使得整個層堆疊220及其上的熱塑性聚合物表層120可以單一操作共擠壓，而不是以不同的操作製作，再隨後利用黏著劑層壓在一起。此類共擠壓聚合物膜組態描述於US 2014/0065397(Johnson等人)中，該案以不與前述揭露牴觸之程度藉由引用方式併入本文中。應理解到，可移除載體膜110可包括二或更多個可被分別剝離之堆疊220。
在一些實施例中，為了確保可移除載體膜110及熱塑性聚合物表層120不會輕易散開，熱塑性聚合物表層120對載體膜110之最前層(例如，圖2之堆疊220之上層B)之附接藉由大於0的剝離力而表徵，例如，剝離力較佳係至少1克/吋、或至少2克/吋。剝離 力單位克/吋(或克/吋寬度)縮寫為g/in，有時稱為克每線性吋，縮寫為gli。1g/in等於0.3860886N/m。
在一些實施例中，可將可選的前遮罩(premask)附接至載體膜110，用於在卷對卷製程(諸如像大型卷捲繞及形成)中幫助處理膜。應理解，前遮罩係可選的，且載體膜110可單獨存在以支撐熱塑性聚合物表層120。
圖3A及圖3B繪示障壁總成300，其包括障壁堆疊130，障壁堆疊130設置於圖1之多層膜100之熱塑性聚合物表層120上。障壁堆疊130及熱塑性聚合物表層120形成整合式保護層320。應理解，作為一整合式層，障壁堆疊130對熱塑性聚合物表層120之附接實質上強於可移除載體膜110對層120之附接，使得圖3A至圖3B之障壁總成300中之層之堆疊傾向於沿脫層表面脫層，脫層表面對應於可移除載體膜110與熱塑性聚合物表層120之間的界面(參考圖3A至圖3B中的虛線)。
一般而言可形成包括一或多個障壁堆疊130及一或多個熱塑性聚合物表層120之整合式保護層(諸如整合式保護層320)，使得其等具有如應用所需之特定水平的氧氣及水蒸氣穿透率，以提供保護以免氧氣及/或水進入。在一些實施例中，整合式保護層320可具有水蒸氣穿透率(WVTR)，其在38℃及100%相對濕度下小於約0.005g/m2/天；在一些實施例中，其在38℃及100%相對濕度下小於約0.0005g/m2/天；且在一些實施例中，其在38℃及100%相對濕度下小於約0.00005g/m2/天。在一些實施例中，整合式保護層320可具有在 50℃及100%相對濕度下小於約0.05g/m2/天、0.005g/m2/天、0.0005g/m2/天、或0.00005g/m2/天或在85℃及100%相對濕度下小於約0.005g/m2/天、0.0005g/m2/天、0.00005g/m2/天的WVTR。在一些實施例中，整合式保護層320可具有一氧氣穿透率，其在23℃及90%相對濕度下小於約0.005cm3/m2/天；在一些實施例中，其在23℃及90%相對濕度下小於約0.0005cm3/m2/天；且在一些實施例中，其在23℃及90%相對濕度下小於約0.00005cm3/m2/天。
在一些實施例中，整合式保護層320可具有例如不大於約2密耳(50.8微米)、不大於約1密耳(25.4微米)、不大於約0.5密耳(12.7微米)、不大於約0.4密耳(10.2微米)、或不大於約0.3密耳(7.6微米)之厚度；在一些實施例中，不小於約0.005密耳(0.127微米)、不小於約0.01密耳(0.254微米)、不小於約0.05密耳(1.27微米)、或不小於約0.1密耳(2.54微米)之厚度。整合式保護層320之厚度可在例如約0.01密耳(0.254微米)至約0.5密耳(12.7微米)、約0.05密耳(1.27微米)至約0.5密耳(12.7微米)、或約0.1密耳(2.54微米)至約0.5密耳(12.7微米)之範圍內。
整合式保護層320包括障壁堆疊130及熱塑性聚合物表層120。在一些實施例中，障壁堆疊130之厚度可係例如不大於約50微米、不大於20微米、不大於10微米、不大於5微米、或不大於3微米。在一些實施例中，障壁堆疊130之厚度可係不小於5nm、不小於10nm、不小於50nm、不小於100nm、或不小於200nm。障壁 堆疊130之厚度可係例如約100nm至約5微米。在一些實施例中，熱塑性聚合物表層120之厚度可係例如不大於約0.5密耳(12.7微米)、不大於約0.4密耳(10.2微米)、不大於約0.3密耳(7.6微米)、不大於約0.2密耳(5.1微米)、或不大於0.1密耳(2.54微米)。在一些實施例中，熱塑性聚合物表層120之厚度可係不小於約50nm、不小於約100nm、不小於約200nm、不小於約400nm、或不小於600nm。熱塑性聚合物表層120之厚度可在例如約0.01密耳(0.254微米)至約0.4密耳(10.2微米)之範圍內。
在一些實施例中，可移除載體膜110可係至少2倍、至少5倍、至少10倍、至少20倍、至少50倍、或至少100倍厚於整合式保護層320。在一些實施例中，可移除載體膜110可具有不大於約10密耳(254微米)、不大於約6密耳(152微米)、不大於約4密耳(102微米)、或不大於約2密耳(51微米)之厚度。在一些實施例中，可移除載體膜110可具有不小於約100nm、不小於約0.01密耳(254nm)、不小於約0.05密耳(1.27微米)、或不小於約0.1密耳(2.54微米)之厚度。可移除載體膜110之厚度可在例如約0.1密耳(2.54微米)至約4密耳(102微米)之範圍內。
在圖3B繪示實施例中，障壁堆疊130包括聚合物層132及無機障壁層134。聚合物層132係與熱塑性聚合物表層120在相對可移除載體膜110之側上直接接觸。聚合物層132可藉由將聚合材料施加至熱塑性聚合物表層120之主表面124(亦參見圖1)形成。在一些實施例中，聚合物層132可藉由以下形成：施加一單體層或寡 聚物層且使該層交聯以原位形成聚合物，例如，藉由蒸發且氣相沉積輻射可交聯單體，該輻射可交聯單體係藉由例如使用電子束設備、UV光源、放電設備、或其他合適的裝置而固化。
在一些實施例中，障壁堆疊130可包括以各種次序配置之一或多個聚合物層132、及一或多個無機障壁層134。障壁堆疊130可設置於熱塑性聚合物表層120上以形成例如在一些實施例中表層120/聚合物層/無機障壁層之結構；在一些實施例中，結構可係表層120/無機障壁層/聚合物層；在一些實施例中，較佳結構可係表層120/第一聚合物層/無機障壁層/第二聚合物層，其中第一聚合物層及第二聚合物層可具有相同或不同的組成。
例示性可用的障壁堆疊可包括無機膜，該等無機膜係藉由例如原子層沉積(ALD)、熱蒸鍍、濺鍍、化學氣相沈積(CVD)、電漿增強CVD等製備。可用的障壁堆疊一般而言可係撓性且透明的。在一些實施例中，可用的障壁堆疊可包括無機/有機多層。包括無機/有機多層之撓性超障壁膜(flexible ultra-barrier film)描述於例如美國專利公開案第2012/0003451號(Weigel等人)、美國專利第5,440,446號(Shaw等人)、第6,231,939號(Shaw等人)、第7,980,910號(Padiyath等人)、及PCT專利公開案第WO/2014/028678號(Nachtigal等人)，該等案以引用方式併入本文中。
無機障壁層134係與聚合物層132在相對熱塑性聚合物表層120之側上緊密接觸。無機障壁層134可由多種材料形成，包括例如金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氮氧化物、 金屬硼氧化物、及其組合。例示性金屬氧化物包括矽氧化物諸如二氧化矽、鋁氧化物諸如氧化鋁、鈦氧化物諸如二氧化鈦、銦氧化物、錫氧化物、氧化銦錫(ITO)、鉭氧化物、鋯氧化物、鈮氧化物、及其組合。其他例示性材料包括碳化硼、碳化鎢、碳化矽、氮化鋁、氮化矽、氮化硼、氮氧化鋁、氮氧化矽、氮氧化硼、硼氧化鋯、硼氧化鈦、及其組合。在一些實施例中，無機障壁層可包括ITO、氧化錫、或氧化鋁中之至少一者。在一些實施例中，在適當選擇各元素成分之相對比例之情況下，ITO可係導電的。無機障壁層可例如使用薄膜沉積技術領域中所採用的技術形成，諸如濺鍍(例如，陰極或平面磁控濺鍍、雙AC平面磁控濺鍍或雙AC可旋轉磁控濺鍍)、蒸發(例如，電阻式或電子束蒸發及電阻式或電子束蒸發之能量增強類似方法，包括離子束及電漿輔助沉積)、化學氣相沉積、電漿增強化學氣相沉積、原子層沉積、及電鍍。在一些實施例中，無機障壁層可使用濺鍍，例如反應性濺鍍，來形成。相較於較低能量技術諸如習知氣相沉積製程，當藉由高能量沉積技術諸如濺鍍形成無機層時，可觀察到增強的障壁性質。在不受理論束縛之情況下，咸信增強的性質係歸因於冷凝物質以較大動能到達基材，從而由於壓緊而導致較低的空隙率。
在一些實施例中，無機障壁層可使用原子層沉積(ALD)來形成。在與此沉積方法相關聯的低缺陷發生率之情況下可觀察到增強的障壁性質。
聚合物層132及無機障壁層134可稱為二分體。儘管僅展示障壁堆疊130之一個二分體(即，圖3B中之聚合物層132及無機障壁層134)，但是應理解，障壁堆疊130可包括額外交替的聚合物層及無機材料層。用於障壁堆疊之例示性材料及建構方法識別於美國專利第5,440,446號；第5,877,895號；第6,010,751號；美國專利申請公開案第2003/0029493號；第69821US002號、及第66737US002號(所有該等案均以引用方式併入本文中)及本揭露之實例中。
如圖4A中所繪示，將障壁總成300施加至電子裝置150之一主表面。電子裝置150可包括一或多種濕氣或氧氣敏感性組成物。電子裝置150可係例如有機發光二極體(OLED)、或有機及無機光伏打(PV)，其等需要保護以免氧氣及/或水進入。障壁堆疊130藉由黏著層140層壓至電子裝置150。黏著層140之厚度可例如從約0.1密耳至約1密耳(0.003mm至0.03mm)變化。
在一些實施例中，黏著層140可係例如光學清透黏著劑(OCA)、或障壁黏著劑。在一些實施例中，OCA可包括任何原位光學清透的相對軟質壓敏性黏著劑材料。即，壓敏性黏著劑材料可本身在獨立狀態中不是光學清透的，但一旦併入至層壓體中，就可具有光學清透的狀態及在多種氣候條件之任一者下足以維持層壓體之層處於不改變形式的黏附力。壓敏性黏著劑組成物可係基於丙烯酸酯或丙烯酸共聚物、及三共聚合物。在一些實施例中，光學清透黏著劑可包括例如基於以下者：天然橡膠、合成橡膠、苯乙烯嵌段共聚物、(甲基)丙 烯酸嵌段共聚物、聚乙烯醚、聚烯烴、及聚(甲基)丙烯酸酯。用語(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸可包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯兩者。例示性OCA描述於WO 2013/025330(Rotto等人)中，該案以引用方式併入本文中。在一些實施例中，障壁黏著劑可具有包括具有大於約300,000g/mol之重量平均分子量的第一聚異丁烯樹脂、及多官能(甲基)丙烯酸酯單體之組成。障壁黏著劑組成物可實質上不含增黏劑。例示性障壁黏著劑描述於美國專利申請公開案第2011/0105637號(Fujita等人)中，該案以引用方式併入本文中。在一些實施例中，障壁黏著劑可具有包括以下之組成：a)大於50wt.%之非官能異丁烯(共)聚合物，b)0.25至20wt.%之胺官能聚(異丁烯)聚合物，c)0至10wt.%酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物，d)0至40wt.%之增黏劑，及e)0至40wt.%之塑化劑。例示性障壁黏著劑描述於美國專利第8,663,407號(Joly等人)中，該案以引用方式併入本文中。
可選地，黏著層140可具有包括任何習知的片材材料之離型襯墊。離型襯墊可提供對黏著層140之暴露表面的保護。離型襯墊可對其所施加的黏著層140之表面具有暫時的微弱黏附力，因此可乾淨地從該表面剝除，留下未改變的黏著層以附接至障壁總成300之表面。
在將障壁總成300附接至電子裝置150之後，可藉由使可移除載體膜110沿脫層表面(例如，如圖4B中所示之112及122)脫層而將可移除載體膜110從障壁總成300之其餘部分移除。包括熱塑性聚合物表層120及障壁堆疊130之整合式保護層320則留在電子 裝置150之主表面上以提供保護。以相同的方式，第二整合式保護層320’可藉由黏著劑140’附接至第一整合式保護層320之主表面122。第二整合式保護層32’包括熱塑性聚合物表層120’及障壁堆疊130’，其等可具有相較於第一整合式保護層320相同或不同的組成。在一些實施例中，三或更多個整合式保護層可覆疊電子裝置150之主表面。
圖5繪示在不使用黏著劑之情況下將障壁總成300直接施加至光電子裝置250之主表面252。障壁堆疊130直接附接至光電子裝置250之主表面252，而無任何黏著劑存在於該障壁堆疊130與該主表面252之間。障壁堆疊130對主表面252之附接可實質上強於可移除載體膜110對熱塑性聚合物表層120之附接，使得載體膜110傾向於沿脫層表面從電子裝置250不可逆地脫層，脫層表面對應於載體膜110與熱塑性聚合物表層120之間的界面(參考圖5中之虛線)。在一些實施例中，光電子裝置250可係光轉換裝置，其中主表面252可係例如其中分散有量子點的聚合物基質層。聚合物基質層可具有例如在約0.1密耳(2.54微米)至約10密耳(254微米)之範圍內的厚度。聚合物基質可包括例如甲基丙烯酸酯聚合物、環氧聚合物、及光起始劑。在一些實施例中，聚合物基質層可施加至第一障壁總成(諸如障壁總成300)之主表面，且第二障壁總成可直接附接至聚合物基質層在相對第一障壁總成之側上。第一障壁總成及第二障壁總成之可移除載體膜110可在適當階段移除，以在光電子裝置250上留下整合式保護層320。包括障壁膜及量子點層之例示性量子點膜描 述於WO 2014/113562(Nelson等人)中，該案以引用方式併入本文中。
現將特別參照該等圖式說明本揭示的各個例示性實施例。本揭示之例示性實施例可有各種改進及改變，而不悖離本揭示之精神及範疇。因此，應理解本揭示之該等實施例不受限於以下該等說明之例示性實施例，而是由該等申請專利範圍及任何其均等者所提限制所管制。
例示性實施例清單
實施例1係一種物品，其包含：一熱塑性聚合物表層，其具有相對的第一主表面及第二主表面；一障壁堆疊，其塗佈於該表層之該第一主表面上，該表層及該障壁堆疊形成一整合式保護層，該整合式保護層具有不大於約0.5密耳(12.7微米)之厚度；及一可移除載體膜，其具有一主表面，該主表面可釋離地附接至該表層之該第二主表面，該可移除載體膜經組態以支撐該整合式保護層。
實施例2係如實施例1之物品，其中該障壁堆疊包含一無機障壁層及一第一交聯聚合物層。
實施例3係如實施例1或2之物品，其中該可移除載體膜係至少2倍厚於該整合式保護層。
實施例4係如實施例1至3中任一項之物品，其中該整合式保護層之厚度係在約0.01密耳(0.254微米)至約0.5密耳(12.7微米)之範圍內。
實施例5係如實施例1至4中任一項之物品，其中該熱塑性聚合物表層之厚度係在約0.01密耳(0.254微米)至約0.5密耳(12.7微米)之範圍內。
實施例6係如實施例1至5中任一項之物品，其中該障壁堆疊之厚度係在約5nm至約10微米之範圍內。
實施例7係如實施例1至6中任一項之物品，其中該熱塑性聚合物表層包含一或多種熱塑性聚合物，該等熱塑性聚合物選自由以下所組成之群組：聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚胺甲酸酯、及聚苯乙烯。
實施例8係如實施例7之物品，其中該熱塑性聚合物表層包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。
實施例9係如實施例1至8中任一項之物品，其中該可移除載體膜包含一聚合物層堆疊，該聚合物層堆疊包括一最前層，該最前層附接至該表層之該第二主表面；及一內層，該內層在該最前層之相對側上附接至該最前層。
實施例10係如實施例9之物品，其中該最前層具有聚合物組成物B，該聚合物組成物B包含丙烯共聚物及苯乙烯嵌段共聚物之摻合物、丙烯共聚物及乙烯α烯烴共聚物之摻合物、或丙烯共聚物及烯烴嵌段共聚物之摻合物。
實施例11係如實施例9或10之物品，其中該內層具有聚合物組成物A，該聚合物組成物A包含半結晶聚酯。
實施例12係如實施例9至11中任一項之物品，其中該最前層經由在該最前層與該內層之間的一層間層附接至該內層，該層間層具有組成物C，該最前層對該表層之該第二主表面具有弱於對該內層之附接，使得該可移除載體膜傾向於沿一脫層表面從該整合式保護層不可逆地脫層，該脫層表面對應於該最前層與該表層之間的一界面。
實施例13係如實施例12之物品，其中該最前聚合物層對該表層之該第二主表面之附接藉由一第一剝離力表徵，且其中該最前聚合物層對該下伏層之附接藉由一第二剝離力表徵，且其中該第二剝離力係該第一剝離力的至少兩倍。
實施例14係如實施例1至13中任一項之物品，其中該整合式保護層具有在38℃及100%相對濕度下小於約0.005g/m2/天的水蒸氣穿透率(WVTR)。
實施例15係一種光電子裝置，其包含一主表面、及如實施例1至14中任一項之物品，該物品之障壁堆疊附接至該光電子裝置之該主表面。
實施例16係一種光電子裝置，其包含：一主表面；一熱塑性聚合物表層，其具有相對的第一主表面及第二主表面； 一障壁堆疊，其塗佈於該表層之該第一主表面上，該表層及該障壁堆疊形成一整合式保護層，該整合式保護層具有不大於約0.5密耳(12.7微米)之厚度，其中該障壁堆疊附接至該光電子裝置之該主表面。
實施例17係如實施例15或16之光電子裝置，其中該光電子裝置之該主表面不是一玻璃表面。
實施例18係如實施例15至17中任一項之光電子裝置，其進一步包含一黏著層，且該障壁堆疊藉由該黏著層附接至該光電子裝置之該主表面。
實施例19係如實施例18之光電子裝置，其中該黏著層包括光學清透黏著劑或障壁黏著劑。
實施例20係如實施例15至19中任一項之光電子裝置，其係一有機發光二極體(OLED)裝置，該有機發光二極體裝置包含一主表面，且該障壁堆疊經由該黏著層附接至該OLED之該主表面。
實施例21係如實施例15至20中任一項之光電子裝置，其係一光轉換裝置，該光轉換裝置包含一聚合物基質層，該聚合物基質層具有嵌入該聚合物基質層中之量子點粒子，該主表面係該聚合物基質層之表面，其中該障壁堆疊在該障壁堆疊與該聚合物基質層之該表面之間無任何黏著劑之情況下直接附接至該聚合物基質層之該表面。
實施例22係一種使用實施例1至14中任一項之物品之方法，其包含： 提供一基材；將如實施例1之物品之整合式保護層附接至該基材；及從該整合式保護層移除該可移除載體膜。
實施例23係一種方法，其包含：提供一可移除載體膜，該可移除載體膜具有一主表面；提供一熱塑性聚合物表層，該熱塑性聚合物表層設置於該可移除載體膜之該主表面上，該熱塑性聚合物表層具有相對的第一主表面及第二主表面，且該熱塑性聚合物表層之該第二主表面可釋離地附接至該可移除載體膜之該主表面；及塗佈一障壁堆疊於該表層之該第一主表面上，其中該熱塑性聚合物表層及該障壁堆疊形成一整合式保護層，該整合式保護層具有不大於約0.5密耳(12.7微米)之厚度。
實施例24係如實施例23之方法，其進一步包含藉由沿著介於該可移除載體膜與該整合式保護層之間的一界面脫層來將該可移除載體膜從該整合式保護層移除。
實施例25係如實施例23或24之方法，其中該障壁堆疊包含一無機障壁層及一交聯聚合物層，且該交聯聚合物層設置於該熱塑性聚合物表層之該第一主表面上。
實施例26係如實施例23至25中任一項之方法，其中該可移除載體膜係至少2倍厚於該整合式保護層。
實施例27係如實施例23至26中任一項之方法，其中該整合式保護層之厚度係在約0.01密耳(0.254微米)至約0.5密耳(12.7微米)之範圍內。
實施例28係如實施例23至27中任一項之方法，其中該熱塑性聚合物表層之厚度係在約0.01密耳(0.254微米)至約0.5密耳(12.7微米)之範圍內。
實施例29係如實施例23至28中任一項之方法，其中該障壁堆疊之厚度係在約5nm至約10微米之範圍內。
實施例30係如實施例23至29中任一項之方法，其中該熱塑性聚合物表層包含一或多種熱塑性聚合物，該等熱塑性聚合物選自由以下所組成之群組：聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚胺甲酸酯、及聚苯乙烯。
實施例31係如實施例30之方法，其中該熱塑性聚合物表層包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。
實施例32係如實施例30或31之方法，其中該可移除載體膜包含一聚合物層堆疊，該聚合物層堆疊包括一最前層，該最前層附接至該表層之該第二主表面；及一內層，該內層在該最前層之相對側上附接至該最前層。
實施例33係如實施例32之方法，其中該最前層具有聚合物組成物B，該聚合物組成物B包含丙烯共聚物及苯乙烯嵌段共聚物之摻合物、丙烯共聚物及乙烯α烯烴共聚物之摻合物、或丙烯共聚物及烯烴嵌段共聚物之摻合物。
實施例34係如實施例32或33之方法，其中該內層具有聚合物組成物A，該聚合物組成物A包含半結晶聚酯。
實施例35係如實施例32至34中任一項之方法，其中該最前層經由在該最前層與該內層之間的一層間層附接至該內層，該層間層具有組成物C，該最前層對該表層之該第二主表面具有弱於對該內層之附接，使得該可移除載體膜傾向於沿一脫層表面從該整合式保護層不可逆地脫層，該脫層表面對應於該最前層與該表層之間的一界面。
實施例36係如實施例35之方法，其中該最前聚合物層對該表層之該第二主表面之附接藉由一第一剝離力表徵，且其中該最前聚合物層對該下伏層之附接藉由一第二剝離力表徵，且其中該第二剝離力係該第一剝離力的至少兩倍。
實施例37係如實施例23至36中任一項之方法，其中該整合式保護層具有在38℃及100%相對濕度下小於約0.005g/m2/天的水蒸氣穿透率(WVTR)。
實施例38係如實施例2之物品，其中該第一交聯聚合物層設置於該熱塑性聚合物表層之該第一主表面上，且該無機障壁層設置於該第一交聯聚合物層上。
實施例39係如實施例38之物品，其中該障壁堆疊進一步包含一第二交聯聚合物層，且該無機障壁層夾在該第一交聯聚合物層與該第二交聯聚合物層中間。
實施例40係如實施例2之物品，其中該無機障壁層設置於該熱塑性聚合物表層之該第一主表面上，且該第一交聯聚合物層設置於該無機障壁層上。
本揭露之作業將以底下詳細之實例予以進一步說明。所提供的這些實例係用於進一步說明各個特定及較佳的實施例及技術。然而，應理解的是，可進行許多變異及改良而仍在本揭露之範疇內。
實例
這些實例僅用於闡釋之目的，並非意圖過度限制隨附申請專利範圍的範疇。雖然本揭露之廣泛範疇內提出之數值範圍及參數係近似值，但盡可能準確地報告在特定實例中提出之數值。然而，任何數值本質上都含有其各自試驗測量時所發現的標準偏差必然導致的某些誤差。起碼，至少應鑑於有效位數的個數，並且藉由套用普通捨入技術，詮釋各數值參數，但意圖不在於限制所主張申請專利範圍範疇均等者學說之應用。
材料概述
除非另有說明，本說明書中之實例及其餘部分中的份數、百分率、比率等皆依重量計。此外，表1提供以下實例中所用之所有材料之縮寫及來源：表1
測試方法
下述測試方法已被使用在評估本揭露之某些實例。
如下文所述，使用鈣腐蝕試驗量測濕氣障壁性能。首先，在惰性環境內(為了防止過早腐蝕)，將金屬鈣之薄的、不透明的反射層(約100nm厚)熱蒸發至玻璃載片上。同時，將障壁黏著劑之片材層壓至實例。隨後，將具有黏著劑之樣本層壓至以Ca塗佈的玻璃載片。隨後，將載片暴露於60C/90%RH，且在老化期間之不同時間點使用高解析度光掃描器檢驗載片。當濕氣穿透保護層時，其腐蝕金屬鈣，將金屬鈣從不透明材料轉換成透明氧化物。光掃描器將此反應解譯為載片之光學密度之損失，而此性質與水蒸氣穿透率(WVTR)相關。
亦使用MOCON PERMATRAN-W® 700 WVTR測試系統(可購自MOCON Inc.,Minneapolis,MN)量測一些樣本之WVTR。從塗佈膜之片材切割4吋直徑的樣本，且裝載至儀器中，該儀器設定成將膜之一側暴露於50℃在100%RH之情況下，直至獲得WVTR之穩定狀態量測值。此儀器之最低偵檢極限係約0.005g/m2/天。
實例
實例1：
在實例1中，藉由形成具有與圖2中所示類似的結構的多層聚合物膜來製作具有薄熱塑性聚合物表層之載體膜基材。形成具有層A(0.2密耳或5微米)/層B(0.5密耳或12.7微米)/層A(0.5密耳或12.7微米)/層B(0.5密耳或12.7微米)/層A(0.2密耳或5微米)之對稱結構的五層堆疊。最上層A(0.2密耳或5微米)係薄熱塑性聚合物表層，其可從下伏層B(0.5密耳或12.7微米)移除，如本文中所討論。層A及層B分別具有聚合物組成物A及B，其等可與彼此共擠壓，且在204℃(400℉)或更高的溫度下係完全可熔體加工的。在此等實例中所述之樣本之擠壓期間，將擠壓機、模具、及進料塊加熱至500℉至530℉(260℃至277℃)之溫度。使用以下聚合物組成物及擠壓機流速：●聚合物組成物A：固有黏度係0.60之PET樹脂，以約82kg/小時之流速；及 ●聚合物組成物B：約90wt%的聚丙烯/聚乙烯共聚物(產品編碼PP8650，來自Total Petrochemicals,Inc.,Houston,TX,USA)(流速係約57kg/小時)及約10wt%的苯乙烯(乙烯/丁烯)苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物樹脂(產品編碼KRATON G1657，來自Kraton Performance Polymers Inc.,Houston,TX,USA)(流速係6.3kg/小時)之摻合物。
上文表2列舉五層堆疊之聚合物組成物及擠壓機流速，該五層堆疊具有層A(0.2密耳或5微米)/層B(0.5密耳或12.7微米)/層A(0.5密耳或12.7微米)/層B(0.5密耳或12.7微米)/層A(0.2密耳或5微米)之對稱結構。
藉由在真空塗佈機中用基礎聚合物層(層1)、無機矽鋁氧化物(SiAlOx)障壁層(層2)、及保護聚合層(層3)之堆疊覆蓋上文所述之構造之基材來製備障壁膜或塗層，真空塗佈機類似於美國專利第5,440,446號(Shaw等人)及第7,018,713號(Padiyath等人)中所述之塗佈機，該等專利兩者均以引用方式併入本文中。如下形成個別層：
層1(基礎聚合物層)：將不定長度的366mm寬之膜裝載至卷對卷真空處理腔室中。將該腔室泵抽至2×10-5托之壓力。保持4.9m/min之帶材速度，同時維持膜之背側與冷卻至-10℃的塗佈滾筒接觸。在背側與滾筒接觸之情況下，以0.02kW的電漿功率用氮氣電漿處理膜前側表面。隨後用三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯單體(以商標名稱「SR833S」獲自Sartomer USA,Exton,PA)塗佈膜前側表面。將單體在塗佈之前在真空下除氣至20毫托之壓力，再裝載至注射泵中，且透過以60kHz之頻率操作的超音波霧化器以1.33mL/min之流速泵送至經加熱的、維持在260℃下的蒸發室中。所得單體蒸氣流冷凝至膜表面上，且使用以7.0kV及4mA操作的多絲電子束固化槍進行電子束交聯，以形成750nm厚之基礎聚合物層。
層2(無機層)：就在基礎聚合物層沉積之後且在膜之背側仍與滾筒接觸之情況下，將SiAlOx層濺鍍沉積在基礎聚合物層之頂部上。使用兩個交流(AC)40kHz電力供應器控制兩對陰極；其中各陰極具有兩個90%Si/10%Al濺鍍靶材(獲自Soleras Advanced Coatings US,of Biddeford,ME)。在濺鍍沉積期間，各電力供應器之電壓信號用作比例積分微分控制迴路之輸入信號以維持各陰極之預定氧氣流。濺鍍狀態係：AC功率16kW，其中有一氣體混合物，該混合物含有350標準立方公分/分鐘(sccm)之氬氣及213sccm之氧氣，3.5毫托之濺鍍壓力。此提供24nm之厚SiAlOx層，該層沉積於基礎聚合物層(層1)之頂部上。
層3(保護聚合層)：就在SiAlOx層沉積之後且在膜仍與滾筒接觸之情況下，使用與層1相同的一般狀態塗佈並交聯第二丙烯酸酯，但有這些不同處：(1)電子束交聯係使用以7kV及10mA操作的多絲電子束固化槍來進行。此在層3之頂部上提供750nm之丙烯酸酯層。(2)保護聚合層含有3wt%的N-(正丁基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(以DYNASYLAN 1189獲自Evonik of Essen,DE)而其餘是SARTOMER SR833S。此全膜基材構造上之障壁塗層之構造表現出低於Mocon Permatran水蒸氣偵檢極限之WVTR(即，<0.005g/m2/天)。
在塗佈障壁堆疊且層壓至以Ca塗佈的玻璃載片之後，將非所要的層，即，層B(0.5密耳或12.7微米)/層A(0.5密耳或12.7微米)/層B(0.5密耳或12.7微米)/層A(0.2密耳或5微米)之載體膜基材剝離，以對該以Ca塗佈的玻璃載片提供超薄保護層(即，薄表層A加障壁堆疊)，得到PET(0.2密耳或5微米)/障壁堆疊(0.06密耳或15微米)/黏著劑/鈣/玻璃之結構。
鈣腐蝕測試樣本係由實例1製成，如下文所述。在將載體膜基材剝離之前及之後，對實例1進行鈣腐蝕測試。將整個多層膜(例如，載體膜、表層、障壁堆疊、及黏著劑)老化0至213小時，其中觀察到很少的鈣損失。隨後，在對表層及障壁堆疊不造成損傷之情況下移除載體膜。最終，再次將樣本老化額外65小時，展示少許額外鈣損失。亦藉由在層壓之後立即剝離載體膜基材，並以此狀態老化來測試實例1。觀察到的鈣腐蝕展示出相同行為。
實例2：
藉由分別組合施加至2密耳(51微米)PET基材之障壁與實例1而製備實例2。利用黏著劑將實例2層壓至以鈣塗佈的玻璃載片，得到2密耳PET/0.06密耳障壁堆疊/黏著劑/0.2密耳PET/0.06密耳障壁堆疊/黏著劑/鈣/玻璃之結構。
實例3：
藉由組合兩層的障壁塗佈之0.2密耳PET而製備實例3。利用黏著劑將實例3層壓至以鈣塗佈的玻璃載片，得到0.2密耳PET/0.06密耳障壁堆疊/黏著劑/0.2密耳PET/0.06密耳障壁堆疊/黏著劑/鈣/玻璃之結構。
比較例A：
比較例A係藉由以下來製備，將單一障壁堆疊(聚合物層/氧化物/聚合物層之三層構造)設置於2密耳PET基材上，隨後利用黏著劑層壓至以鈣塗佈的玻璃載片，得到2密耳PET/0.06密耳障壁堆疊/黏著劑/鈣/玻璃之結構。
比較例B：
基於比較例A，藉由以下製備比較例B，將第二障壁設置於第二2密耳PET基材上，隨後層壓至鈣載片，得到2密耳 PET/0.06密耳障壁堆疊/黏著劑/2密耳PET/0.06密耳障壁堆疊/黏著劑/鈣/玻璃之結構。
實例1’、2’、及3’：
實例1’、2’、及3’具有與各別實例1、2、及3相同的結構及組成，不同之處在於障壁膜或塗層係如下製備。
藉由在真空塗佈機中用無機矽鋁氧化物(SiAlOx)障壁層(層1)、及保護聚合層(層2)之堆疊覆蓋上文所述之構造之基材來製備障壁膜或塗層，真空塗佈機類似於美國專利第8,187,679號及美國專利申請案第2014/0242736號中所述之塗佈機，該等以引用方式併入本文中。如下形成個別層：層1(無機矽鋁氧化物(SiAlOx)障壁層)：藉由原子層沉積(ALD)藉由美國專利第8,187,679號及美國專利申請案第2014/0242736號中所述之製程沉積11nm非晶質SiAlOx膜，其中將不定長度之100mm寬之膜裝載至真空處理腔室中且泵抽至0.01托之壓力並加熱至100℃之溫度。在沉積之前，將膜暴露於200W之功率的氧氣電漿大約3秒。在沉積期間，維持30公尺/min之帶材速度及1.4托之腔室壓力，同時將膜循環地暴露於0.1托分壓的第一ALD前驅物(前驅物1)，其可以商標名SAM.24購自Air Liquide,Philadelphia,PA，接著暴露於450W電漿，該電漿係由氮氣及二氧化碳之70/30重量百分比混合物產生，接著暴露於0.1托分壓的第二ALD前驅物(前驅物2，三甲基鋁或TMA)，其可購自STREM chemicals Inc.,Newburyport,MA，接著暴露於450W電漿，其由氮氣及二氧化碳之70/30重量百分比混合物產生。系統之佈置係使得暴露於前驅物區域1及2大約1.3秒，而暴露於電漿大約0.3秒。此製程循環重複27次迴轉，得到11nm之最後SiAlOx膜厚度。
藉由「B.L.Danforth,E.R.Dickey/Surface & Coatings Technology 241(2014)142-147)」中所述之方法沉積層2(保護聚合物層)，其中在將大約5毫升UV可固化丙烯酸酯KF4(可以商標名KF4購自Van Technologies Inc.,Duluth,MN)遞送至表面之後，藉由以每分鐘4000轉數旋轉塗佈30秒來將1微米KF4層沉積於層1之頂部上。所得液膜利用Dymax 5000-EC UV光固化站以400瓦特每吋之功率密度固化5分鐘。此全膜基材構造上之障壁塗層之構造，在50℃及100%RH下藉由Mocon Inc.,Minneapolis,MN之PERMATRAN-W 700 WVTR量測時，表現出0.01g/m2/天之WVTR。
實例1、1’、2、及2’以及比較例A及B之鈣測試結果清楚地展示，層壓超薄保護層(實例1a至實例1b及實例2a至實例2b)提供比單一障壁塗佈的2密耳PET(比較例A)好得多的鈣腐蝕抗性(即WVTR)，且提供與雙重2密耳PET實例(比較例B)類似的性能。實例1、1’、2、及2’相較於比較例B在最終構造中具有少得多的PET。
本說明書中提及的「一項實施例」、「特定實施例」、「一或多項實施例」或「一實施例」，不管是否在「實施例」之前加 上「例示性」，都表示與該實施例連結描述的特定部件、結構、材料或特性都包括在本發明某些例示性實施例的至少一項實施例之內。如此，在本說明書中許多地方出現的短語，例如「在一或多項實施例中」、「在特定實施例中」、「在一項實施例中」或「在一實施例中」，並不必然參照本發明某些例示性實施例的相同實施例。更進一步，該等特定部件、結構、材料或特性可在一或多個實施例中用任何合適的方式結合。
雖然本說明書已詳細描述某些例示性實施例，但將瞭解所屬技術領域中具有通常知識者在理解前文敘述後，可輕易設想出這些實施例的變異、變化及等同物。因此，應瞭解，本發明並不受限於上面揭示的該等例示實施例。具體而言，如本文所用，以端點敘述之數字範圍意在包括所有歸於該範圍內的數字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4及5)。另外，本文中所使用的所有數字均假定以「約」一詞進行修飾。
更進一步的說，在本文中所提及的全部公開案與專利皆全文以引用方式併入本文中，其引用程度就如同將各個各別公開案或專利明確並且各別地指示以引用方式併入本文中。已描述各種例示性實施例。這些及其他實施例係在以下申請專利範圍的範疇之內。
110‧‧‧可移除載體膜
120‧‧‧熱塑性聚合物表層
124‧‧‧主表面
130‧‧‧障壁堆疊
132‧‧‧聚合物層
134‧‧‧無機障壁層
300‧‧‧障壁總成
320‧‧‧整合式保護層

Claims (24)

  1. 一種物品，其包含：一熱塑性聚合物表層，其具有相對的第一主表面及第二主表面；一障壁堆疊，其塗佈於該熱塑性聚合物表層之該第一主表面上，該熱塑性聚合物表層及該障壁堆疊形成一整合式保護層，該整合式保護層具有不大於約0.5密耳(12.7微米)之厚度；及一可移除載體膜，其具有一主表面，該主表面可釋離地附接至該熱塑性聚合物表層之該第二主表面，該可移除載體膜經組態以支撐該整合式保護層。
  2. 如請求項1之物品，其中該障壁堆疊包含一無機障壁層及一第一交聯聚合物層。
  3. 如請求項2之物品，其中該第一交聯聚合物層設置於該熱塑性聚合物表層之該第一主表面上，且該無機障壁層設置於該第一交聯聚合物層上。
  4. 如請求項3之物品，其中該障壁堆疊進一步包含一第二交聯聚合物層，且該無機障壁層夾在該第一交聯聚合物層與該第二交聯聚合物層中間。
  5. 如請求項1之物品，其中該可移除載體膜係至少2倍厚於該整合式保護層。
  6. 如請求項1之物品，其中該整合式保護層之厚度係在約0.01密耳(0.254微米)至約0.5密耳(12.7微米)之範圍內。
  7. 如請求項1之物品，其中該熱塑性聚合物表層之厚度係在約0.01密耳(0.254微米)至約0.5密耳(12.7微米)之範圍內。
  8. 如請求項1之物品，其中該障壁堆疊之厚度係在約5nm至約10微米之範圍內。
  9. 如請求項1之物品，其中該熱塑性聚合物表層包含一或多種熱塑性 聚合物，該等熱塑性聚合物選自由以下所組成之群組：聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚胺甲酸酯、及聚苯乙烯。
  10. 如請求項9之物品，其中該熱塑性聚合物表層包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。
  11. 如請求項1之物品，其中該可移除載體膜包含一聚合物層堆疊，該聚合物層堆疊包括一最前層，該最前層附接至該熱塑性聚合物表層之該第二主表面；及一內層，該內層在該最前層之相對側上附接至該最前層。
  12. 如請求項11之物品，其中該最前層具有聚合物組成物B，該聚合物組成物B包含丙烯共聚物及苯乙烯嵌段共聚物之摻合物、丙烯共聚物及乙烯α烯烴共聚物之摻合物、或丙烯共聚物及烯烴嵌段共聚物之摻合物。
  13. 如請求項11之物品，其中該內層具有聚合物組成物A，該聚合物組成物A包含半結晶聚酯。
  14. 如請求項11之物品，其中該最前層經由在該最前層與該內層之間的一層間層附接至該內層，該層間層具有組成物C，該最前層對該熱塑性聚合物表層之該第二主表面具有弱於對該內層之附接，使得該可移除載體膜傾向於沿一脫層表面從該整合式保護層不可逆地脫層，該脫層表面對應於該最前層與該熱塑性聚合物表層之間的一界面。
  15. 如請求項14之物品，其中該最前聚合物層對該熱塑性聚合物表層之該第二主表面之附接藉由一第一剝離力表徵，且其中該最前聚合物層對下伏層之附接藉由一第二剝離力表徵，且其中該第二剝離力係該第一剝離力的至少兩倍。
  16. 如請求項1之物品，其中該整合式保護層具有在38℃及100%相對濕度下小於約0.005g/m2/天的水蒸氣穿透率(WVTR)。
  17. 一種光電子裝置，其包含一主表面、及如請求項1之物品，該物品之障壁堆疊附接至該光電子裝置之該主表面。
  18. 一種光電子裝置，其包含：一主表面；一熱塑性聚合物表層，其具有相對的第一主表面及第二主表面；一障壁堆疊，其塗佈於該熱塑性聚合物表層之該第一主表面上，該熱塑性聚合物表層及該障壁堆疊形成一整合式保護層，該整合式保護層具有不大於約0.5密耳(12.7微米)之厚度，其中該障壁堆疊附接至該光電子裝置之該主表面。
  19. 如請求項17或18之光電子裝置，其進一步包含一黏著層，且該障壁堆疊藉由該黏著層附接至該光電子裝置之該主表面。
  20. 如請求項19之光電子裝置，其中該黏著層包括光學清透黏著劑或障壁黏著劑。
  21. 如請求項18之光電子裝置，其係一有機發光二極體(OLED)裝置，該有機發光二極體裝置包含一主表面，且該障壁堆疊經由該黏著層附接至該主表面。
  22. 如請求項19之光電子裝置，其係一光波長轉換裝置，該光波長轉換裝置包含一聚合物基質層，該聚合物基質層具有嵌入該聚合物基質層中之量子點粒子，該主表面係該聚合物基質層之表面，其中該障壁堆疊在該障壁堆疊與該聚合物基質層之該表面之間無任何黏著劑之情況下直接附接至該聚合物基質層之該表面。
  23. 一種方法，其包含：提供一可移除載體膜，該可移除載體膜具有一主表面；提供一熱塑性聚合物表層，該熱塑性聚合物表層設置於該可移除載體膜之該主表面上，該熱塑性聚合物表層具有相對的第一主表面及第二主表面，且該熱塑性聚合物表層之該第二主表面可釋離地附 接至該可移除載體膜之該主表面；及塗佈一障壁堆疊於該熱塑性聚合物表層之該第一主表面上，其中該熱塑性聚合物表層及該障壁堆疊形成一整合式保護層，該整合式保護層具有不大於約0.5密耳(12.7微米)之厚度。
  24. 如請求項23之方法，其進一步包含藉由沿著介於該可移除載體膜與該整合式保護層之間的一界面脫層來將該可移除載體膜從該整合式保護層移除。
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