可撓性ポリマー基板と原子層蒸着され気体透過バリアとを含む物品。
【課題】本発明は、プラスチックまたはガラス基板と原子層蒸着によって製造された大気透過バリアとを含んでなる物品を提供することを課題とする。
【解決手段】
本発明は、ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）原子層蒸着によって前記基板の上面および下面の一方または両面上に蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品である。
【解決手段】
本発明は、ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）原子層蒸着によって前記基板の上面および下面の一方または両面上に蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックまたはガラス基板と原子層蒸着によって製造された大気透過バリアとを含んでなる物品に関する。該物品は、有機発光ダイオードなどの電気デバイスまたは電子デバイスの部品であってもよい。該物品はまた、気体透過が重要である用途の容器として用いられてもよい。
【背景技術】
【０００２】
フェザーバイ（Ｆｅａｔｈｅｒｂｙ）およびデヘブン（Ｄｅｈａｖｅｎ）（特許文献１）は、気密コーティングされたデバイスを開示する。このようなデバイスの形成には、集積半導体回路ダイを提供する工程と、回路ダイを囲む無機材料を含んでなる第１の層を適用する工程と、回路ダイを囲む第２の層を適用する工程とが含まれる。
【０００３】
アインティラ（Ａｉｎｔｉｌａ）（特許文献２）は、原子層エピタキシーを用いて酸化物層を基板上に形成することを含む、後続の工程段階の必要とされる時点において開かれる、基板の表面の金属コンタクトパッド領域上にコンタクトバンプ（ｃｏｎｔａｃｔ ｂｕｍｐ）を形成することを開示する。
【０００４】
アフターグット（Ａｆｔｅｒｇｕｔ）およびアッカーマン（Ａｃｋｅｒｍａｎ）（特許文献３）は、防湿層を有する気密パッケージ入放射線検出装置を開示する。誘電材料層が、封止構造の一部として原子層エピタキシー技術で蒸着される。
【０００５】
アフターグットおよびアッカーマン（特許文献４）には、原子層エピタキシーによって蒸着された誘電材料層を含んでなる防湿層を有する気密パッケージ入放射線検出装置が開示されている。
【０００６】
どの文献にも、ポリマーまたはガラス基板を含んでなる透過バリアは開示されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００１０６７５０４号パンフレット
【特許文献２】国際公開第９７１５０７０Ａ２号パンフレット
【特許文献３】米国特許第５６４１９８４号明細書
【特許文献４】米国特許第５７０７８８０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
ａ）プラスチックおよびガラスよりなる群から選択される材料から作製された基板と、
ｂ）原子層蒸着によって前記基板上に蒸着されたフィルムとを含んでなる物品について記載する。
【０００９】
本発明はさらに、
ａ）プラスチックおよびガラスよりなる群から選択される材料から作製された基板と、
ｂ）コーティングされた付着層と、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された気体透過バリアとを含んでなる物品である。
【００１０】
本発明の別の実施態様は、
ａ）プラスチックおよびガラスよりなる群から選択される材料から作製された基板と、
ｂ）有機半導体と、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された気体透過バリアとを含んでなる物品である。
【００１１】
本発明のさらに別の実施態様は、
ａ）プラスチックおよびガラスよりなる群から選択される材料から作製された基板と、
ｂ）液晶ポリマーと、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された気体透過バリアとを含んでなる物品である。
【００１２】
本発明はさらに、密閉された容器である実施態様について記載する。
【００１３】
本発明の別の実施態様は電気デバイスまたは電子デバイスである。
【００１４】
本発明のさらに別の実施態様は発光ポリマーデバイスである。
【００１５】
本発明のさらに別の実施態様は液晶ポリマーデバイスである。
【００１６】
本発明はさらに、有機発光ダイオードについて記載する。
【００１７】
本発明の別の実施態様はトランジスタである。
【００１８】
本発明のさらに別の実施態様は、発光ポリマーデバイスを含んでなる回路である。
【００１９】
さらに別の物品は、有機光電池である。
【００２０】
本明細書において教示された第２の物品が複数の層を含んでなり、各層が、上に記載されたような１つの物品を含んでなり、該物品が互いに接触している。この第２の物品の１つの実施態様において、上記の物品は積層手段によって互いに接触している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】バリア基板とバリアトップコートとを有する発光ポリマーデバイスを示す。
【図２】バリア基板とバリアキャッピング層とを有する発光ポリマーデバイスを示す。
【図３】バリア基板とバリアキャッピング層とを有する有機トランジスタを示す。
【図４】バリア基板とバリアキャッピング層とを有する有機トランジスタを示す。
【図５】２５ｎｍのＡｌ２Ｏ３バリアフィルムでコーティングされた厚さ０．００２インチのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を通しての光の透過率の測定値を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ポリマーフィルムを通してのＯ２およびＨ２Ｏ蒸気の透過は容易である。パッケージング用途のために透過性を低減するために、ポリマーが薄い無機フィルムでコーティングされる。Ａｌのコーティングされたポリエステルが一般的である。物理蒸着（ＰＶＤ）または化学蒸着（ＣＶＤ）のいずれかによって作製された光透過性のバリア、主にＳｉＯｘまたはＡｌＯｙもまた、パッケージングにおいて用いられる。後者のフィルムは市販されており、「ガラスのコーティングされた」バリアフィルムとして業界において公知である。それらは、約１０倍の大気気体の透過の改良、約１．０ｃｃＯ２／ｍ２／日および１．０ｍｌＨ２Ｏ／ｍ２／日までポリエステルフィルムを通しての透過度の低減をもたらす（Ｍ．イズ（Ｍ．Ｉｚｕ）、Ｂ．ドッター（Ｂ．Ｄｏｔｔｅｒ）、およびＳ．Ｒ．オブシンスキー（Ｓ．Ｒ．Ｏｖｓｈｉｎｓｋｙ）、Ｊ．Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第８巻、１９９５年、１９５〜２０４ページ）。このささやかな改良は多くの高容積パッケージング用途について性能と費用とを適度に両立させるが、この性能は、電子機器のパッケージングの必要条件にはるかに及ばない。電子パッケージングは通常、例えば、飲料容器よりも少なくとも一桁長い所望の寿命を必要とする。例として、可撓性ポリエステル基板上に製造された、有機発光ポリマー（ＯＬＥＤ）をベースとする可撓性ディスプレイは、発光ポリマーとＣａまたはＢａであることが多い感水性金属カソードとの両方を気体がひどく劣化させることがあるので、大気気体の排除のために推定値で１０５〜１０６倍のバリアの改良を必要とする。
【００２３】
ポリマーの固有透過性は、それらの固有自由体積分率のために、一般に１０４〜１０６倍高いので、可撓性ＯＬＥＤディスプレイなどの電子用途に必要とされる保護レベルを達成することができない。本質的にゼロの透過性を有する無機材料だけが、適切なバリア保護を提供することができる。理想的には、無機材料の欠陥のない、連続した薄いフィルムコーティングは、大気気体に対して不透過性であるのがよい。しかしながら、実状では、コーティングプロセスかまたはバリア性質を損なう基板の欠陥のいずれかのために、薄いフィルムがピンホールなどの欠陥を有する。フィルム中の粒界でも、容易な透過経路を与えることができる。最良のバリア性質を得るために、フィルムは、きれいな環境できれいな欠陥のない基板上に蒸着されるのがよい。このフィルム構造は、非晶質であるのがよい。蒸着方法は非方向性であるのがよく（すなわちＰＶＤよりもＣＶＤが好ましい）、特徴のないミクロ構造を達成するための成長機構は理想的には、粒状ミクロ構造を有する柱状成長を避けるために、逐次積層（ｌａｙｅｒ ｂｙ ｌａｙｅｒ）である。
【００２４】
原子層蒸着（ＡＬＤ）は、低透過のためのこれらの基準の多くを満たすフィルム成長方法である。原子層蒸着方法の説明は、トゥオモ・スントラ（Ｔｕｏｍｏ Ｓｕｎｔｏｌａ）著、Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、第２１６巻（１９９２年）８４〜８９ページの「原子層エピタキシー（“Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｅｐｉｔａｘｙ”）」に見出すことができる。その名前が示唆するように、ＡＬＤによって成長させられたフィルムは、逐次積層法によって形成される。一般に、フィルム前駆物質の蒸気は、真空チャンバー内の基板上に吸着される。次に、蒸気をチャンバーから吸入排出し、吸着された前駆物質の薄い層、通常、本質的に単層を基板上に残す。次いで、反応体を熱条件下でチャンバーに導入し、吸着された前駆物質との反応を促進して所望の材料の層を形成する。反応生成物をチャンバーから吸入排出する。再び基板を前駆物質の蒸気に暴露し、蒸着方法を繰り返すことによって材料の後続の層を形成することができる。ＡＬＤは、基板表面の限られた数の核形成部位において成長が開始されて進行する一般的なＣＶＤおよびＰＶＤ方法による成長とは対照的である。後者の技術は、気体透過がそれらに沿って容易となり得る柱間の境界を有する柱状ミクロ構造をもたらす場合がある。ＡＬＤは、極度に低い気体透過性を有する非常に薄いフィルムを製造することができ、プラスチック基板上に形成された感受性電子デバイスおよび部品をパッケージングするためのバリア層としてこのようなフィルムを魅力あるものにする。
【００２５】
本発明は、大気気体の通過を阻止するために有用な、プラスチック基板上にＡＬＤによって形成されたバリア層について記載する。本発明の基板としては、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、クリストファー・ホール（Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ Ｈａｌｌ）著（ニューヨーク州、ワイリー（Ｗｉｌｅｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、１９８９年）またはＰｏｌｙｍｅｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ、Ｊ．コミン（Ｊ．Ｃｏｍｙｎ）著（ロンドン、エルセビア（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ，Ｌｏｎｄｏｎ）、１９８５年）に記載されているがそれらに限定されないポリマー材料など、ポリマー材料の一般的なクラスが挙げられる。一般的な例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などがあり、ロールでフィルムベースとして市販されている。バリアに適した、ＡＬＤによって形成された材料には、周期表のＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＩＩＩＡ、およびＩＶＡ族の酸化物および窒化物およびそれらの組合せがある。ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、およびＳｉ３Ｎ４がこの群において特に重要である。この群の酸化物の利点の１つは、可視光線がデバイスから出入りしなければならない電子ディスプレイおよび光電池にとって魅力的である光透過性である。ＳｉおよびＡｌの窒化物もまた、可視スペクトルに透過性である。
【００２６】
これらのバリア材料を形成するためにＡＬＤ方法において用いられる前駆物質は、当業者に公知の前駆物質より選択することができ、Ｍ．レスケラ（Ｍ．Ｌｅｓｋｅｌａ）およびＭ．リタラ（Ｍ．Ｒｉｔａｌａ）著、「ＡＬＤ前駆物質の化学：発展と将来の課題（“ＡＬＤ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ： Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｕｔｕｒｅ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ”）」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｄｅ Ｐｈｙｓｉｑｕｅ ＩＶ、第９巻、８３７〜８５２ページ（１９９９年）およびそこに記載された文献などの公開文献に要約されている。
【００２７】
ＡＬＤによってこれらのバリアコーティングを合成するための基板温度の好ましい範囲は、５０℃〜２５０℃である。過度の高温（＞２５０℃）は、プラスチック基板の化学分解または基板の寸法の変化が大きいことによるＡＬＤコーティングの破裂のために、温度感受性プラスチック基板の加工に向かない。
【００２８】
バリアフィルムの好ましい厚さの範囲は２ｎｍ〜１００ｎｍである。より好ましい範囲は２〜５０ｎｍである。より薄い層は、フィルムに亀裂を生じさせずに、より耐屈曲性になる。これは、可撓性が所望の性質であるポリマー基板には非常に重要である。フィルムの亀裂は、バリア性質を損なう。薄いバリアフィルムはまた、光の入射または出射が重要である電子デバイスの場合、透過性を増加させる。連続したフィルム被覆面積に相応する最小厚さがある場合があり、そのための基板の欠陥部のすべてがバリアフィルムによって覆われる。ほとんど欠陥のない基板については、良好なバリア性質のための限界厚さは少なくとも２ｎｍであると推定されたが、１０ｎｍもある場合がある。
【００２９】
ＡＬＤによってコーティングされた酸化物および窒化物バリア層には、プラスチック基板または保護を必要とする物品への付着を促進するために「出発層」または「付着層」を必要とする場合があるものがある。付着層の好ましい厚さは、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。付着層のための材料は、バリア材料の同じ群より選択される。酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素が付着層のために好ましく、同じくＡＬＤによって蒸着されてもよいが他の方法、例えば化学蒸着および物理蒸着または本技術分野に公知の他の蒸着方法などもまた、適している場合がある。
【００３０】
バリア構造の基礎構成単位は、（Ａ）プラスチックまたはガラス基板上にＡＬＤによってコーティングされた、付着層を有するかまたは有さない単一バリア層、または（Ｂ）プラスチック基板の各面にＡＬＤによってコーティングされた、付着層を有するかまたは有さないバリア層のいずれかである。次に、この基礎構造は、この構成単位を自単位に積層して多数の、単独バリア層を形成することによって任意の数の組合せで結合することができる。物理的に分離した多数の層により、層の数に相応して、単純な乗数倍よりもずっと全バリア性質を改良することができることは、バリアコーティングの技術分野において公知である。これは、例えば、Ｊ． Ｐｈｙｓ． Ｃｈｅｍ． Ｂ １９９７年、第１０１巻、２２５９〜２２６６ページ、Ｙ．Ｇ．トロプシャ（Ｙ．Ｇ．Ｔｒｏｐｓｈａ）およびＮ．Ｇ．ハーベイ（Ｎ．Ｇ．Ｈａｒｖｅｙ）著、「酸化ケイ素／ポリ（エチレンテレフタレート）複合バリア構造を通しての酸素および水の移動の活性化速度の理論処理（“Ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｒａｔｅ ｔｈｅｏｒｙ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ／ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ） ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂａｒｒｉｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”）」に示されている。拡散気体分子の通路がこの分離されている多数のバリア層にわたってくねっているので、これが起こる。有効な拡散通路は、単一層の厚さの合計よりもずっと大きい。
【００３１】
別のバリア構造は、保護を必要とする電子または電気−光デバイスを直接にコーティングすることを必要とする。この点に関して、ＡＬＤは、高度に相似コーティングを形成するので、特に関心を引く。従って複雑なトポグラフィーを有するデバイスを完全にコーティングおよび保護することができる。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
図１は、発光ポリマーデバイスの略図を示す。簡略化のために、発光ポリマーデバイスが、２つの電極間に挟まれた発光ポリマー（ＬＥＰ）として示される。実施において、正孔伝導層および／または電子伝導層を適切な電極とＬＥＰ層との間に挿入してデバイス効率を増加させることができる。アノードは、インジウム−スズ酸化物の層であり、カソードは、Ｃａ／Ａｌ複合層である。電極間に印加された電圧によって、アノード側で注入された正孔と、カソード側で注入された電子とが結合して放射性減衰する励起子を形成し、ＬＥＰから光を放射する。ＬＥＰは典型的に、ポリ−フェニレンビニレン（ＰＰＶ）またはその誘導体などの感光性ポリマーである。カソードは、しばしばＢａまたはＣａであり、大気気体、特に水蒸気と非常に反応性である。これらの感受性材料の使用のために、デバイスのパッケージングは、適正なデバイス寿命を達成するために大気気体を取り除く必要がある。図１において、パッケージは、ＬＥＰデバイスが上に蒸着されるプラスチックまたはガラスであってもよいバリア−基板と、さらに、トップコートされたバリアフィルムとからなる。基板は、厚さ０．００４インチであるポリエステルフィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる。ＰＥＮフィルムの各面は、アルミニウムの前駆物質としてトリメチルアルミニウムおよび酸化体としてオゾン（Ｏ３）を用いて、原子層蒸着によって蒸着されるＡｌ２Ｏ３の厚さ５０ｎｍのフィルムでコーティングされる。蒸着する間の基板温度は１５０℃である。ＡＬＤ方法において、機械ポンプを備えた真空チャンバー内にＰＥＮ基板を配置する。チャンバーを脱気する。トリメチルアルミニウム前駆物質を約２秒間、５００ミリトールの圧力のチャンバーに入れる。次いで、チャンバーを約２秒間、アルゴンでパージする。次に、酸化体のオゾンを約２秒間、約５００ミリトールのチャンバーに入れる。最後に、酸化体を約２秒間、アルゴンでパージする。この蒸着方法を約５０回繰り返して厚さ約１００ナノメートルのコーティングを得る。Ａｌ２Ｏ３層は可視領域において光透過性である。コーティングされた基板を、コーティングを損なわずに屈曲することができる。Ａｌ２Ｏ３バリアの１つが、１０％（重量％）のＳｎドープトインジウム酸化物ターゲットからｒｆマグネトロン・スパッタリングによってインジウム−スズ酸化物透明導体でコーティングされる。ＩＴＯフィルムの厚さは１５０ｎｍである。ＬＥＰがＩＴＯ電極上にスピンコーティングされ、その後、５ｎｍのＣａおよび約１μｍのＡｌのカソードが、ＣａおよびＡｌ金属源からそれぞれ、熱蒸発される。次いで、このＬＥＰデバイスが、再びアルミニウムの前駆物質としてトリメチルアルミニウムおよび酸化体としてオゾン（Ｏ３）を用いて、原子層蒸着によって蒸着される、Ａｌ２Ｏ３の厚さ５０ｎｍのトップバリア層フィルムでコーティングされる。得られた構造は大気気体に不透過性である。
【００３３】
（実施例２）
別種のパッケージング方法を図２に示す。トップコートされたバリアを、上記の実施例１に記載されたようなＩＴＯ電極を用いない同一の基板バリア構造（Ａｌ２Ｏ３／ＰＥＮ／Ａｌ２Ｏ３）と取り替える。このキャッピングバリア構造は、エポキシ層を用いて基板バリアにシールされる。
【００３４】
（実施例３）
図３は、有機トランジスタのためのＡＬＤバリアコーティングによる保護方法を示す。示されたトランジスタは、最終層または上層として有機半導体を有する下部ゲート構造である。大部分の有機半導体は空気感受性であり、長時間の暴露はそれらの性質を低下させるので、保護方法が必要である。図３において、パッケージは、トランジスタが上に蒸着され、次いで同じキャッピングバリア構造にシールされるバリア−基板からなる。基板は、厚さ０．００４インチのポリエステルフィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる。ＰＥＮフィルムの各面が、アルミニウムのための前駆物質としてトリメチルアルミニウムおよび酸化体としてオゾン（Ｏ３）を用いて、原子層蒸着によって蒸着される、Ａｌ２Ｏ３の厚さ５０ｎｍのフィルムでコーティングされる。蒸着する間の基板温度は１５０℃である。ＡＬＤ方法において、ＰＥＮ基板を機械ポンプを備えた真空チャンバー内に置く。チャンバーを脱気する。トリメチルアルミニウム前駆物質を約２秒間、５００ミリトールの圧力のチャンバーに入れる。次いで、チャンバーを約２秒間、アルゴンでパージする。次に、酸化体のオゾンを約２秒間、約５００ミリトールのチャンバーに入れる。最後に、酸化体を約２秒間、アルゴンでパージする。この蒸着方法を約５０回繰り返して厚さ約１００ナノメートルのコーティングを得る。厚さ１００ｎｍのＰｄ金属のゲート電極を、Ａｌ２Ｏ３のバリアフィルム上にシャドウマスクを通してイオンビームスパッタリングする。次に、金属ゲートへの接触を可能にするために同様にマスクを通して、２５０ｎｍのＳｉ３Ｎ４のゲート誘電体を、プラズマ増強化学蒸着によって蒸着する。この後に、ゲート誘電体上にイオンビームスパッタリングされた、厚さ１００ｎｍのＰｄソースおよびドレイン電極をパターン化する。最後に上部有機半導体、例えばペンタセンが、ソース−ドレイン電極への接触を可能にするシャドウマスクを通して熱蒸発される。全トランジスタがＡｌ２Ｏ３／ＰＥＮ／Ａｌ２Ｏ３バリア構造をキャッピングされ、エポキシシーラントで基板バリアにシールされる。
【００３５】
（実施例４）
図４において、実施例３のキャッピングバリアを、アルミニウムの前駆物質としてトリメチルアルミニウムおよび酸化体としてオゾン（Ｏ３）を用いて、原子層蒸着によって蒸着される厚さ５０ｎｍのＡｌ２Ｏ３の単一層と取り替えることができる。有機トランジスタデバイスの両方のパッケージング構造は、大気気体に不透過性である。バリアコーティングを有するプラスチック基板もまた、不透過性ガラス基板と取り替えることができる。バリアキャッピング層は、室温においてプラズマ増強化学蒸着によって蒸着された窒化ケイ素の初期付着層と、その次の、実施例３において記載されたように、原子層蒸着によって蒸着された、厚さ５０ｎｍのＡｌ２Ｏ３バリアとからなる。
【００３６】
（実施例５）
厚さ０．００２インチの、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＮ）の基板フィルムは、ＰＥＮ基板の一方の面に厚さ約２５ｎｍのＡｌ２Ｏ３で１２０℃において原子層蒸着によってコーティングされた。その透過性性質を評価する前に、コーティングされたＰＥＮ基板を少なくとも１回、少なくとも１．５インチの半径に屈曲し、コーティングされたＡｌ２Ｏ３被覆ＰＥＮ基板を硬質シリコンキャリアウエハから除去し、ＡＬＤ蒸着する間にカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）テープでウエハにそれを付着させた。Ａｌ２Ｏ３をＡＬＤによって蒸着させたフィルムを通して５０％の相対湿度での酸素輸送率を、市販の計測器（モコン・オックス・トラン（ＭＯＣＯＮ Ｏｘ−Ｔｒａｎ）２／２０）で測定した。８０時間の測定時間の後、測定感度（０．００５ｃｃ−Ｏ２／ｍ２／日）内で、過酷な先行の屈曲にもかかわらずバリアフィルムを通しての酸素輸送は検出されなかった（＜０．００５ｃｃ／ｍ２／日）。比較のために、コーティングされないＰＥＮ基板を通しての酸素輸送の測定値は約１０ｃｃ−Ｏ２／ｍ２／日であった。図５は、このＡｌ２Ｏ３のコーティングされたＰＥＮバリアおよびコーティングされないＰＥＮの光の透過率が同じであることを示し（４００ｎｍを超える場合に＞８０％の透過率）、薄いＡｌ２Ｏ３バリアコーティングの透過性を実証する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックまたはガラス基板と原子層蒸着によって製造された大気透過バリアとを含んでなる物品に関する。該物品は、有機発光ダイオードなどの電気デバイスまたは電子デバイスの部品であってもよい。該物品はまた、気体透過が重要である用途の容器として用いられてもよい。
【背景技術】
【０００２】
フェザーバイ（Ｆｅａｔｈｅｒｂｙ）およびデヘブン（Ｄｅｈａｖｅｎ）（特許文献１）は、気密コーティングされたデバイスを開示する。このようなデバイスの形成には、集積半導体回路ダイを提供する工程と、回路ダイを囲む無機材料を含んでなる第１の層を適用する工程と、回路ダイを囲む第２の層を適用する工程とが含まれる。
【０００３】
アインティラ（Ａｉｎｔｉｌａ）（特許文献２）は、原子層エピタキシーを用いて酸化物層を基板上に形成することを含む、後続の工程段階の必要とされる時点において開かれる、基板の表面の金属コンタクトパッド領域上にコンタクトバンプ（ｃｏｎｔａｃｔ ｂｕｍｐ）を形成することを開示する。
【０００４】
アフターグット（Ａｆｔｅｒｇｕｔ）およびアッカーマン（Ａｃｋｅｒｍａｎ）（特許文献３）は、防湿層を有する気密パッケージ入放射線検出装置を開示する。誘電材料層が、封止構造の一部として原子層エピタキシー技術で蒸着される。
【０００５】
アフターグットおよびアッカーマン（特許文献４）には、原子層エピタキシーによって蒸着された誘電材料層を含んでなる防湿層を有する気密パッケージ入放射線検出装置が開示されている。
【０００６】
どの文献にも、ポリマーまたはガラス基板を含んでなる透過バリアは開示されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００１０６７５０４号パンフレット
【特許文献２】国際公開第９７１５０７０Ａ２号パンフレット
【特許文献３】米国特許第５６４１９８４号明細書
【特許文献４】米国特許第５７０７８８０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
ａ）プラスチックおよびガラスよりなる群から選択される材料から作製された基板と、
ｂ）原子層蒸着によって前記基板上に蒸着されたフィルムとを含んでなる物品について記載する。
【０００９】
本発明はさらに、
ａ）プラスチックおよびガラスよりなる群から選択される材料から作製された基板と、
ｂ）コーティングされた付着層と、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された気体透過バリアとを含んでなる物品である。
【００１０】
本発明の別の実施態様は、
ａ）プラスチックおよびガラスよりなる群から選択される材料から作製された基板と、
ｂ）有機半導体と、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された気体透過バリアとを含んでなる物品である。
【００１１】
本発明のさらに別の実施態様は、
ａ）プラスチックおよびガラスよりなる群から選択される材料から作製された基板と、
ｂ）液晶ポリマーと、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された気体透過バリアとを含んでなる物品である。
【００１２】
本発明はさらに、密閉された容器である実施態様について記載する。
【００１３】
本発明の別の実施態様は電気デバイスまたは電子デバイスである。
【００１４】
本発明のさらに別の実施態様は発光ポリマーデバイスである。
【００１５】
本発明のさらに別の実施態様は液晶ポリマーデバイスである。
【００１６】
本発明はさらに、有機発光ダイオードについて記載する。
【００１７】
本発明の別の実施態様はトランジスタである。
【００１８】
本発明のさらに別の実施態様は、発光ポリマーデバイスを含んでなる回路である。
【００１９】
さらに別の物品は、有機光電池である。
【００２０】
本明細書において教示された第２の物品が複数の層を含んでなり、各層が、上に記載されたような１つの物品を含んでなり、該物品が互いに接触している。この第２の物品の１つの実施態様において、上記の物品は積層手段によって互いに接触している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】バリア基板とバリアトップコートとを有する発光ポリマーデバイスを示す。
【図２】バリア基板とバリアキャッピング層とを有する発光ポリマーデバイスを示す。
【図３】バリア基板とバリアキャッピング層とを有する有機トランジスタを示す。
【図４】バリア基板とバリアキャッピング層とを有する有機トランジスタを示す。
【図５】２５ｎｍのＡｌ２Ｏ３バリアフィルムでコーティングされた厚さ０．００２インチのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を通しての光の透過率の測定値を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ポリマーフィルムを通してのＯ２およびＨ２Ｏ蒸気の透過は容易である。パッケージング用途のために透過性を低減するために、ポリマーが薄い無機フィルムでコーティングされる。Ａｌのコーティングされたポリエステルが一般的である。物理蒸着（ＰＶＤ）または化学蒸着（ＣＶＤ）のいずれかによって作製された光透過性のバリア、主にＳｉＯｘまたはＡｌＯｙもまた、パッケージングにおいて用いられる。後者のフィルムは市販されており、「ガラスのコーティングされた」バリアフィルムとして業界において公知である。それらは、約１０倍の大気気体の透過の改良、約１．０ｃｃＯ２／ｍ２／日および１．０ｍｌＨ２Ｏ／ｍ２／日までポリエステルフィルムを通しての透過度の低減をもたらす（Ｍ．イズ（Ｍ．Ｉｚｕ）、Ｂ．ドッター（Ｂ．Ｄｏｔｔｅｒ）、およびＳ．Ｒ．オブシンスキー（Ｓ．Ｒ．Ｏｖｓｈｉｎｓｋｙ）、Ｊ．Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第８巻、１９９５年、１９５〜２０４ページ）。このささやかな改良は多くの高容積パッケージング用途について性能と費用とを適度に両立させるが、この性能は、電子機器のパッケージングの必要条件にはるかに及ばない。電子パッケージングは通常、例えば、飲料容器よりも少なくとも一桁長い所望の寿命を必要とする。例として、可撓性ポリエステル基板上に製造された、有機発光ポリマー（ＯＬＥＤ）をベースとする可撓性ディスプレイは、発光ポリマーとＣａまたはＢａであることが多い感水性金属カソードとの両方を気体がひどく劣化させることがあるので、大気気体の排除のために推定値で１０５〜１０６倍のバリアの改良を必要とする。
【００２３】
ポリマーの固有透過性は、それらの固有自由体積分率のために、一般に１０４〜１０６倍高いので、可撓性ＯＬＥＤディスプレイなどの電子用途に必要とされる保護レベルを達成することができない。本質的にゼロの透過性を有する無機材料だけが、適切なバリア保護を提供することができる。理想的には、無機材料の欠陥のない、連続した薄いフィルムコーティングは、大気気体に対して不透過性であるのがよい。しかしながら、実状では、コーティングプロセスかまたはバリア性質を損なう基板の欠陥のいずれかのために、薄いフィルムがピンホールなどの欠陥を有する。フィルム中の粒界でも、容易な透過経路を与えることができる。最良のバリア性質を得るために、フィルムは、きれいな環境できれいな欠陥のない基板上に蒸着されるのがよい。このフィルム構造は、非晶質であるのがよい。蒸着方法は非方向性であるのがよく（すなわちＰＶＤよりもＣＶＤが好ましい）、特徴のないミクロ構造を達成するための成長機構は理想的には、粒状ミクロ構造を有する柱状成長を避けるために、逐次積層（ｌａｙｅｒ ｂｙ ｌａｙｅｒ）である。
【００２４】
原子層蒸着（ＡＬＤ）は、低透過のためのこれらの基準の多くを満たすフィルム成長方法である。原子層蒸着方法の説明は、トゥオモ・スントラ（Ｔｕｏｍｏ Ｓｕｎｔｏｌａ）著、Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、第２１６巻（１９９２年）８４〜８９ページの「原子層エピタキシー（“Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｅｐｉｔａｘｙ”）」に見出すことができる。その名前が示唆するように、ＡＬＤによって成長させられたフィルムは、逐次積層法によって形成される。一般に、フィルム前駆物質の蒸気は、真空チャンバー内の基板上に吸着される。次に、蒸気をチャンバーから吸入排出し、吸着された前駆物質の薄い層、通常、本質的に単層を基板上に残す。次いで、反応体を熱条件下でチャンバーに導入し、吸着された前駆物質との反応を促進して所望の材料の層を形成する。反応生成物をチャンバーから吸入排出する。再び基板を前駆物質の蒸気に暴露し、蒸着方法を繰り返すことによって材料の後続の層を形成することができる。ＡＬＤは、基板表面の限られた数の核形成部位において成長が開始されて進行する一般的なＣＶＤおよびＰＶＤ方法による成長とは対照的である。後者の技術は、気体透過がそれらに沿って容易となり得る柱間の境界を有する柱状ミクロ構造をもたらす場合がある。ＡＬＤは、極度に低い気体透過性を有する非常に薄いフィルムを製造することができ、プラスチック基板上に形成された感受性電子デバイスおよび部品をパッケージングするためのバリア層としてこのようなフィルムを魅力あるものにする。
【００２５】
本発明は、大気気体の通過を阻止するために有用な、プラスチック基板上にＡＬＤによって形成されたバリア層について記載する。本発明の基板としては、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、クリストファー・ホール（Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ Ｈａｌｌ）著（ニューヨーク州、ワイリー（Ｗｉｌｅｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、１９８９年）またはＰｏｌｙｍｅｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ、Ｊ．コミン（Ｊ．Ｃｏｍｙｎ）著（ロンドン、エルセビア（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ，Ｌｏｎｄｏｎ）、１９８５年）に記載されているがそれらに限定されないポリマー材料など、ポリマー材料の一般的なクラスが挙げられる。一般的な例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などがあり、ロールでフィルムベースとして市販されている。バリアに適した、ＡＬＤによって形成された材料には、周期表のＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＩＩＩＡ、およびＩＶＡ族の酸化物および窒化物およびそれらの組合せがある。ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、およびＳｉ３Ｎ４がこの群において特に重要である。この群の酸化物の利点の１つは、可視光線がデバイスから出入りしなければならない電子ディスプレイおよび光電池にとって魅力的である光透過性である。ＳｉおよびＡｌの窒化物もまた、可視スペクトルに透過性である。
【００２６】
これらのバリア材料を形成するためにＡＬＤ方法において用いられる前駆物質は、当業者に公知の前駆物質より選択することができ、Ｍ．レスケラ（Ｍ．Ｌｅｓｋｅｌａ）およびＭ．リタラ（Ｍ．Ｒｉｔａｌａ）著、「ＡＬＤ前駆物質の化学：発展と将来の課題（“ＡＬＤ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ： Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｕｔｕｒｅ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ”）」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｄｅ Ｐｈｙｓｉｑｕｅ ＩＶ、第９巻、８３７〜８５２ページ（１９９９年）およびそこに記載された文献などの公開文献に要約されている。
【００２７】
ＡＬＤによってこれらのバリアコーティングを合成するための基板温度の好ましい範囲は、５０℃〜２５０℃である。過度の高温（＞２５０℃）は、プラスチック基板の化学分解または基板の寸法の変化が大きいことによるＡＬＤコーティングの破裂のために、温度感受性プラスチック基板の加工に向かない。
【００２８】
バリアフィルムの好ましい厚さの範囲は２ｎｍ〜１００ｎｍである。より好ましい範囲は２〜５０ｎｍである。より薄い層は、フィルムに亀裂を生じさせずに、より耐屈曲性になる。これは、可撓性が所望の性質であるポリマー基板には非常に重要である。フィルムの亀裂は、バリア性質を損なう。薄いバリアフィルムはまた、光の入射または出射が重要である電子デバイスの場合、透過性を増加させる。連続したフィルム被覆面積に相応する最小厚さがある場合があり、そのための基板の欠陥部のすべてがバリアフィルムによって覆われる。ほとんど欠陥のない基板については、良好なバリア性質のための限界厚さは少なくとも２ｎｍであると推定されたが、１０ｎｍもある場合がある。
【００２９】
ＡＬＤによってコーティングされた酸化物および窒化物バリア層には、プラスチック基板または保護を必要とする物品への付着を促進するために「出発層」または「付着層」を必要とする場合があるものがある。付着層の好ましい厚さは、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。付着層のための材料は、バリア材料の同じ群より選択される。酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素が付着層のために好ましく、同じくＡＬＤによって蒸着されてもよいが他の方法、例えば化学蒸着および物理蒸着または本技術分野に公知の他の蒸着方法などもまた、適している場合がある。
【００３０】
バリア構造の基礎構成単位は、（Ａ）プラスチックまたはガラス基板上にＡＬＤによってコーティングされた、付着層を有するかまたは有さない単一バリア層、または（Ｂ）プラスチック基板の各面にＡＬＤによってコーティングされた、付着層を有するかまたは有さないバリア層のいずれかである。次に、この基礎構造は、この構成単位を自単位に積層して多数の、単独バリア層を形成することによって任意の数の組合せで結合することができる。物理的に分離した多数の層により、層の数に相応して、単純な乗数倍よりもずっと全バリア性質を改良することができることは、バリアコーティングの技術分野において公知である。これは、例えば、Ｊ． Ｐｈｙｓ． Ｃｈｅｍ． Ｂ １９９７年、第１０１巻、２２５９〜２２６６ページ、Ｙ．Ｇ．トロプシャ（Ｙ．Ｇ．Ｔｒｏｐｓｈａ）およびＮ．Ｇ．ハーベイ（Ｎ．Ｇ．Ｈａｒｖｅｙ）著、「酸化ケイ素／ポリ（エチレンテレフタレート）複合バリア構造を通しての酸素および水の移動の活性化速度の理論処理（“Ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｒａｔｅ ｔｈｅｏｒｙ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ／ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ） ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂａｒｒｉｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”）」に示されている。拡散気体分子の通路がこの分離されている多数のバリア層にわたってくねっているので、これが起こる。有効な拡散通路は、単一層の厚さの合計よりもずっと大きい。
【００３１】
別のバリア構造は、保護を必要とする電子または電気−光デバイスを直接にコーティングすることを必要とする。この点に関して、ＡＬＤは、高度に相似コーティングを形成するので、特に関心を引く。従って複雑なトポグラフィーを有するデバイスを完全にコーティングおよび保護することができる。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
図１は、発光ポリマーデバイスの略図を示す。簡略化のために、発光ポリマーデバイスが、２つの電極間に挟まれた発光ポリマー（ＬＥＰ）として示される。実施において、正孔伝導層および／または電子伝導層を適切な電極とＬＥＰ層との間に挿入してデバイス効率を増加させることができる。アノードは、インジウム−スズ酸化物の層であり、カソードは、Ｃａ／Ａｌ複合層である。電極間に印加された電圧によって、アノード側で注入された正孔と、カソード側で注入された電子とが結合して放射性減衰する励起子を形成し、ＬＥＰから光を放射する。ＬＥＰは典型的に、ポリ−フェニレンビニレン（ＰＰＶ）またはその誘導体などの感光性ポリマーである。カソードは、しばしばＢａまたはＣａであり、大気気体、特に水蒸気と非常に反応性である。これらの感受性材料の使用のために、デバイスのパッケージングは、適正なデバイス寿命を達成するために大気気体を取り除く必要がある。図１において、パッケージは、ＬＥＰデバイスが上に蒸着されるプラスチックまたはガラスであってもよいバリア−基板と、さらに、トップコートされたバリアフィルムとからなる。基板は、厚さ０．００４インチであるポリエステルフィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる。ＰＥＮフィルムの各面は、アルミニウムの前駆物質としてトリメチルアルミニウムおよび酸化体としてオゾン（Ｏ３）を用いて、原子層蒸着によって蒸着されるＡｌ２Ｏ３の厚さ５０ｎｍのフィルムでコーティングされる。蒸着する間の基板温度は１５０℃である。ＡＬＤ方法において、機械ポンプを備えた真空チャンバー内にＰＥＮ基板を配置する。チャンバーを脱気する。トリメチルアルミニウム前駆物質を約２秒間、５００ミリトールの圧力のチャンバーに入れる。次いで、チャンバーを約２秒間、アルゴンでパージする。次に、酸化体のオゾンを約２秒間、約５００ミリトールのチャンバーに入れる。最後に、酸化体を約２秒間、アルゴンでパージする。この蒸着方法を約５０回繰り返して厚さ約１００ナノメートルのコーティングを得る。Ａｌ２Ｏ３層は可視領域において光透過性である。コーティングされた基板を、コーティングを損なわずに屈曲することができる。Ａｌ２Ｏ３バリアの１つが、１０％（重量％）のＳｎドープトインジウム酸化物ターゲットからｒｆマグネトロン・スパッタリングによってインジウム−スズ酸化物透明導体でコーティングされる。ＩＴＯフィルムの厚さは１５０ｎｍである。ＬＥＰがＩＴＯ電極上にスピンコーティングされ、その後、５ｎｍのＣａおよび約１μｍのＡｌのカソードが、ＣａおよびＡｌ金属源からそれぞれ、熱蒸発される。次いで、このＬＥＰデバイスが、再びアルミニウムの前駆物質としてトリメチルアルミニウムおよび酸化体としてオゾン（Ｏ３）を用いて、原子層蒸着によって蒸着される、Ａｌ２Ｏ３の厚さ５０ｎｍのトップバリア層フィルムでコーティングされる。得られた構造は大気気体に不透過性である。
【００３３】
（実施例２）
別種のパッケージング方法を図２に示す。トップコートされたバリアを、上記の実施例１に記載されたようなＩＴＯ電極を用いない同一の基板バリア構造（Ａｌ２Ｏ３／ＰＥＮ／Ａｌ２Ｏ３）と取り替える。このキャッピングバリア構造は、エポキシ層を用いて基板バリアにシールされる。
【００３４】
（実施例３）
図３は、有機トランジスタのためのＡＬＤバリアコーティングによる保護方法を示す。示されたトランジスタは、最終層または上層として有機半導体を有する下部ゲート構造である。大部分の有機半導体は空気感受性であり、長時間の暴露はそれらの性質を低下させるので、保護方法が必要である。図３において、パッケージは、トランジスタが上に蒸着され、次いで同じキャッピングバリア構造にシールされるバリア−基板からなる。基板は、厚さ０．００４インチのポリエステルフィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる。ＰＥＮフィルムの各面が、アルミニウムのための前駆物質としてトリメチルアルミニウムおよび酸化体としてオゾン（Ｏ３）を用いて、原子層蒸着によって蒸着される、Ａｌ２Ｏ３の厚さ５０ｎｍのフィルムでコーティングされる。蒸着する間の基板温度は１５０℃である。ＡＬＤ方法において、ＰＥＮ基板を機械ポンプを備えた真空チャンバー内に置く。チャンバーを脱気する。トリメチルアルミニウム前駆物質を約２秒間、５００ミリトールの圧力のチャンバーに入れる。次いで、チャンバーを約２秒間、アルゴンでパージする。次に、酸化体のオゾンを約２秒間、約５００ミリトールのチャンバーに入れる。最後に、酸化体を約２秒間、アルゴンでパージする。この蒸着方法を約５０回繰り返して厚さ約１００ナノメートルのコーティングを得る。厚さ１００ｎｍのＰｄ金属のゲート電極を、Ａｌ２Ｏ３のバリアフィルム上にシャドウマスクを通してイオンビームスパッタリングする。次に、金属ゲートへの接触を可能にするために同様にマスクを通して、２５０ｎｍのＳｉ３Ｎ４のゲート誘電体を、プラズマ増強化学蒸着によって蒸着する。この後に、ゲート誘電体上にイオンビームスパッタリングされた、厚さ１００ｎｍのＰｄソースおよびドレイン電極をパターン化する。最後に上部有機半導体、例えばペンタセンが、ソース−ドレイン電極への接触を可能にするシャドウマスクを通して熱蒸発される。全トランジスタがＡｌ２Ｏ３／ＰＥＮ／Ａｌ２Ｏ３バリア構造をキャッピングされ、エポキシシーラントで基板バリアにシールされる。
【００３５】
（実施例４）
図４において、実施例３のキャッピングバリアを、アルミニウムの前駆物質としてトリメチルアルミニウムおよび酸化体としてオゾン（Ｏ３）を用いて、原子層蒸着によって蒸着される厚さ５０ｎｍのＡｌ２Ｏ３の単一層と取り替えることができる。有機トランジスタデバイスの両方のパッケージング構造は、大気気体に不透過性である。バリアコーティングを有するプラスチック基板もまた、不透過性ガラス基板と取り替えることができる。バリアキャッピング層は、室温においてプラズマ増強化学蒸着によって蒸着された窒化ケイ素の初期付着層と、その次の、実施例３において記載されたように、原子層蒸着によって蒸着された、厚さ５０ｎｍのＡｌ２Ｏ３バリアとからなる。
【００３６】
（実施例５）
厚さ０．００２インチの、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＮ）の基板フィルムは、ＰＥＮ基板の一方の面に厚さ約２５ｎｍのＡｌ２Ｏ３で１２０℃において原子層蒸着によってコーティングされた。その透過性性質を評価する前に、コーティングされたＰＥＮ基板を少なくとも１回、少なくとも１．５インチの半径に屈曲し、コーティングされたＡｌ２Ｏ３被覆ＰＥＮ基板を硬質シリコンキャリアウエハから除去し、ＡＬＤ蒸着する間にカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）テープでウエハにそれを付着させた。Ａｌ２Ｏ３をＡＬＤによって蒸着させたフィルムを通して５０％の相対湿度での酸素輸送率を、市販の計測器（モコン・オックス・トラン（ＭＯＣＯＮ Ｏｘ−Ｔｒａｎ）２／２０）で測定した。８０時間の測定時間の後、測定感度（０．００５ｃｃ−Ｏ２／ｍ２／日）内で、過酷な先行の屈曲にもかかわらずバリアフィルムを通しての酸素輸送は検出されなかった（＜０．００５ｃｃ／ｍ２／日）。比較のために、コーティングされないＰＥＮ基板を通しての酸素輸送の測定値は約１０ｃｃ−Ｏ２／ｍ２／日であった。図５は、このＡｌ２Ｏ３のコーティングされたＰＥＮバリアおよびコーティングされないＰＥＮの光の透過率が同じであることを示し（４００ｎｍを超える場合に＞８０％の透過率）、薄いＡｌ２Ｏ３バリアコーティングの透過性を実証する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）原子層蒸着によって前記基板の上面および下面の一方または両面上に蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品。
【請求項２】
ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）コーティングされた付着層と、
ｃ）原子層蒸着によって前記基板の上面および下面の一方または両面上に蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品。
【請求項３】
ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）有機半導体と、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品。
【請求項４】
ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）液晶ポリマーと、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品。
【請求項５】
各気体透過バリアが２ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項６】
基板が、２５０℃以上で化学分解及び／又は寸法の変化を受けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７】
密閉された容器である請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項８】
電気デバイスまたは電子デバイスである請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
発光ポリマーデバイスである請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１０】
有機発光ダイオード、トランジスタ、有機光電池、または、液晶ディスプレイである請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１１】
発光ポリマーデバイスを含む回路である請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１２】
トランジスタを含む回路である請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品を各層が含む、複数の層を含有する第２の物品であって、前記物品が互いに接触している、第２の物品。
【請求項１４】
積層手段によって互いに接触している請求項１３に記載の第２の物品。
【請求項１】
ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）原子層蒸着によって前記基板の上面および下面の一方または両面上に蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品。
【請求項２】
ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）コーティングされた付着層と、
ｃ）原子層蒸着によって前記基板の上面および下面の一方または両面上に蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品。
【請求項３】
ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）有機半導体と、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品。
【請求項４】
ａ）上面および下面を有する可撓性ポリマー基板と、
ｂ）液晶ポリマーと、
ｃ）原子層蒸着によって蒸着された厚さ２ｎｍ〜１００ｎｍを有する気体透過バリアとを含むこと特徴とする物品。
【請求項５】
各気体透過バリアが２ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項６】
基板が、２５０℃以上で化学分解及び／又は寸法の変化を受けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７】
密閉された容器である請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項８】
電気デバイスまたは電子デバイスである請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
発光ポリマーデバイスである請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１０】
有機発光ダイオード、トランジスタ、有機光電池、または、液晶ディスプレイである請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１１】
発光ポリマーデバイスを含む回路である請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１２】
トランジスタを含む回路である請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品を各層が含む、複数の層を含有する第２の物品であって、前記物品が互いに接触している、第２の物品。
【請求項１４】
積層手段によって互いに接触している請求項１３に記載の第２の物品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２０５１３３（Ｐ２０１１−２０５１３３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６７９０（Ｐ２０１１−１３６７９０）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【分割の表示】特願２００６−５３３１０９（Ｐ２００６−５３３１０９）の分割
【原出願日】平成１６年５月１４日（２００４．５．１４）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【分割の表示】特願２００６−５３３１０９（Ｐ２００６−５３３１０９）の分割
【原出願日】平成１６年５月１４日（２００４．５．１４）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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