[发明专利]用于阻挡膜的涂层及制备和使用其的方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于阻挡膜的涂层，更具体而言，涉及耐湿气渗透的阻挡膜中使用的气相沉积保护性(共)聚合物层。

背景技术

无机或杂化无机/有机层已在用于电学、包装和装饰应用的薄膜中使用。这些层可以提供所需的性质，如机械强度、耐热性、化学耐受性、耐磨性、水分阻挡性和氧气阻挡性。还已开发出高度透明的多层阻挡涂层以保护敏感材料免遭水蒸气破坏。水敏感材料可以是电子元件例如有机、无机、和杂化的有机/无机半导体器件。多层阻挡涂层可直接沉积在敏感材料上，或可沉积在柔性透明基底例如(共)聚合物膜上。

多层阻挡涂层可通过多种制备方法制备。这些方法包括液体涂布技术如溶液涂布、辊涂、浸涂、喷涂、旋涂；和干法涂布技术如化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、溅射和用于固体材料的热蒸镀(thermal evaporation)的真空处理。用于多层阻挡涂层的一种方法是制备多层氧化物涂层，例如穿插着薄(共)聚合物膜保护层的氧化铝或氧化硅。每个氧化物/(共)聚合物膜对常常被称为“成对层”，并且交替的氧化物/(共)聚合物多层构造可包含若干成对层以提供对湿气和氧气的充分防御。这样的透明多层阻挡涂层和处理的例子可见于例如美国专利5,440,446(Shaw等人)、5,877,895(Shaw等人)、6,010,751(Shaw等人)、7,018,713(Padiyath等人)；和6,413,645(Graff等人)。这些阻挡膜在显示器、照明和太阳能市场中作为玻璃封装材料的柔性替代品有着众多应用。

发明内容

在一个方面，本公开描述了一种阻挡膜，其包括基底、基底的主表面上的基础(共)聚合物层、基础(共)聚合物层上的氧化物层；和氧化物层上的保护性(共)聚合物层，所述保护性(共)聚合物层包含以下物质的反应产物：

第一(甲基)丙烯酰化合物，和

源自第二(甲基)丙烯酰化合物与氨基硅烷之间的迈克尔反应(Michael反应)的(甲基)丙烯酰基-硅烷化合物。

在一些示例性实施例中，所述第一(甲基)丙烯酰化合物不同于所述第二(甲基)丙烯酰化合物。在其它示例性实施例中，所述第一(甲基)丙烯酰化合物与所述第二(甲基)丙烯酰化合物相同。可在保护性(共)聚合物层上施加任选的无机层，其优选为氧化物层。

在另一个方面，本公开描述了一种用于制备阻挡膜的方法，所述方法包括：

(a)向基底的主表面施加基础(共)聚合物层；

(b)在所述基础(共)聚合物层上施加氧化物层；以及

(c)在所述氧化物层上沉积第一(甲基)丙烯酰化合物和源自第二(甲基)丙烯酰化合物与氨基硅烷之间的迈克尔反应的(甲基)丙烯酰基-硅烷化合物，并使所述(甲基)丙烯酰基-硅烷化合物与所述第一(甲基)丙烯酰化合物反应以在所述氧化物层上形成保护性(共)聚合物层。

在一个示例性的目前优选的实施例中，本公开描述了一种用于制备阻挡膜的方法，所述方法包括：

(a)向基底的主表面上气相沉积并固化基础(共)(共)聚合物层；

(b)在所述基础(共)(共)聚合物层上气相沉积氧化物层；以及

(c)在所述氧化物层上气相沉积第一(甲基)丙烯酰化合物和源自第二(甲基)丙烯酰化合物与氨基硅烷之间的迈克尔反应的(甲基)丙烯酰基-硅烷化合物，并使所述(甲基)丙烯酰基-硅烷化合物与所述第一(甲基)丙烯酰化合物反应以在所述氧化物层上形成保护性(共)聚合物层。

在一些示例性实施例中，所述第一(甲基)丙烯酰化合物不同于所述第二(甲基)丙烯酰化合物。在其它示例性实施例中，所述第一(甲基)丙烯酰化合物与所述第二(甲基)丙烯酰化合物相同。可在保护性(共)聚合物层上施加任选的无机层，其优选为氧化物层。

在又一个方面，本公开描述了在选自光伏装置、显示装置、固态照明装置以及它们的组合的制品中使用如上所述制得的阻挡膜的方法。

本公开的示例性实施例提供了当用在湿气阻挡应用中时表现出改进的防潮性的阻挡膜。本公开的示例性实施例可允许表现出优越的机械性能如弹性和柔性而仍具有低的氧气或水蒸气传输速率的阻挡膜的形成。根据本公开的阻挡膜的示例性实施例优选对可见光和红外光都是透射性的。根据本公开的阻挡膜的示例性实施例也通常是柔性的。根据本公开的阻挡膜的示例性实施例通常不表现出多层结构中可能由热应力或收缩产生的层离或卷曲。甚至在高温和湿度老化后，本文公开的阻挡膜的示例性实施例的性质通常也将保持。