(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光ダイオードデバイス、有機光起電デバイス、有機トランジスタおよび薄膜トランジスタからなる群から選択される電子デバイスの保護のための非晶質ダイヤモンド状フィルム層を製作するプロセスであって：
５〜２０ｍＴｏｒｒの圧力で気化シリコーン油からプラズマを形成し、前記シリコーン油を分解し、フリーラジカル種を形成する工程と；
該プラズマから非晶質ダイヤモンド状フィルム層を蒸着する工程と；
該非晶質ダイヤモンド状フィルム層と前記電子デバイスとを組み合わせて、保護された電子デバイスを形成する工程とを含み、
前記シリコーン油は、−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−の鎖を含む、プロセス。
【請求項２】
有機電子デバイスと；
該有機電子デバイスに近接した非晶質ダイヤモンド状フィルム層とを含んでおり、
該非晶質ダイヤモンド状フィルム層は、シロキサン部分を含み、１０００オングストロームを超える厚さを有し、
前記非晶質ダイヤモンド状フィルム層は、無水素基準で、少なくとも５％の炭素、少なくとも２５％のシリコンおよび５０％以下の酸素を含み、
摂氏５０度においてＡＳＴＭ  Ｆ−１２１９を使用して測定された、０．０１５ｇ／ｍ2日未満の湿気透過速度を示す、物品。
【請求項３】
電力供給される電極と対電極とを含む真空チャンバと；
該電力供給される電極とインピーダンス整合回路網を通じて電気的接続する高周波電源と；
シリコーン油を気化および分解し、フリーラジカル種を形成するために５〜２０ｍＴｏｒｒの圧力に維持された該真空チャンバと流体連通するシリコーン油源とを含み、
前記シリコーン油源のシリコーン油は、−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−の鎖を含む、プラズマ蒸着装置。
【請求項４】
基板上に非晶質ダイヤモンド状フィルム層を製作するプロセスであって：
５〜２０ｍＴｏｒｒの圧力で気化シリコーン油から高周波プラズマを形成し、前記シリコーン油を分解し、フリーラジカル種を形成する工程と；
プラズマから基板上に非晶質ダイヤモンド状フィルム層を蒸着する工程とを含み、
前記シリコーン油は、−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−の鎖を含む、プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ダイオードデバイスなど、水分及び／又は酸素に弱い電子デバイスの保護のための障壁コーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスは、水蒸気及び／又は酸素にさらされたときに、出力の低下又は早期故障を起こすおそれがある。ＯＬＥＤデバイスを封入し、その耐用期間を延ばすために、金属及びガラスが使用されているが、典型的に金属は透明性に欠け、ガラスは可撓性に欠ける。ＯＬＥＤ及び他の電子デバイスのための代替的な封入材料を見つける取組みがなされている。真空プロセスの様々な種類の例が、障壁コーティングを形成するための特許及び技術文献に記載されている。これらの方法は、電子ビーム蒸着、熱蒸着、電子サイクロトロン共鳴プラズマ励起化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、磁気励起ＰＥＣＶＤ、反応性スパッタリング、及びその他の範囲に及ぶ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＯＬＥＤ、有機光起電デバイス（ＯＰＶ）、及び有機トランジスタなどの有機電子デバイス、並びに、薄膜トランジスタ（酸化亜鉛（ＺｎＯ）、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、及び低温ポリシリコン（ＬＴＰＳｉ）を用いて作製されるものを包含する）などの無機電子デバイスの、封入の改善が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、プラズマを形成するためにシリコーン油と任意のシラン源とを用いる、イオン励起プラズマ化学蒸着によって形成された、非晶質ダイヤモンド状フィルム又はコーティングについて記載する。非晶質ダイヤモンド状フィルムは、水分又は酸素に弱い物品上に水分又は酸素障壁を形成する。
【０００５】
一実施形態では、水分又は酸素に弱い電子デバイスの保護のための非晶質ダイヤモンド状フィルム層を製作するプロセスについて記載する。プロセスは、シリコーン油からプラズマを形成する工程と、プラズマから非晶質ダイヤモンド状フィルム層を蒸着する工程と、非晶質ダイヤモンド状フィルム層と水分又は酸素に弱い電子デバイスとを組み合わせて、保護された電子デバイスを形成する工程とを包含する。
【０００６】
他の実施形態では、物品は、有機電子デバイスと、その有機電子デバイスに近接した非晶質ダイヤモンド状フィルム層とを包含する。非晶質ダイヤモンド状フィルム層は、シロキサン部分を包含し、１０００オングストロームを超える厚さを有する。
【０００７】
更なる実施形態では、プラズマ蒸着装置は、電力供給される電極と対電極とを有する真空チャンバと、電力供給される電極とインピーダンス整合回路網を通じて電気的接続された高周波電源と、真空チャンバと流体連通するシリコーン油源とを含む。
【０００８】
他の実施形態では、基板上に非晶質ダイヤモンド状フィルム層を製作するプロセスは、シリコーン油から高周波プラズマを形成する工程と、プラズマから基板上に非晶質ダイヤモンド状フィルム層を蒸着する工程とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示は、以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を添付の諸図面と併せれば、より完全に理解することができる。
【図１】障壁アセンブリの概略図。
【図２】交互に並ぶ非晶質ダイヤモンド状層とポリマー層とから作製された多数の層を有する障壁アセンブリの概略図。
【図３】ポリマーから作製された多数の層を有する積層された障壁アセンブリの概略図。
【図４Ａ】非晶質ダイヤモンド状コーティングで封入されたＯＬＥＤデバイスの第１の実施形態の図。
【図４Ｂ】非晶質ダイヤモンド状コーティングで封入されたＯＬＥＤデバイスの第１の実施形態の図。
【図４Ｃ】非晶質ダイヤモンド状コーティングで封入されたＯＬＥＤデバイスの第１の実施形態の図。
【図５Ａ】非晶質ダイヤモンド状コーティングで封入されたＯＬＥＤデバイスの第２の実施形態の図。
【図５Ｂ】非晶質ダイヤモンド状コーティングで封入されたＯＬＥＤデバイスの第２の実施形態の図。
【図５Ｃ】非晶質ダイヤモンド状コーティングで封入されたＯＬＥＤデバイスの第２の実施形態の図。
【図６Ａ】非晶質ダイヤモンド状コーティングで封入されたＯＬＥＤデバイスの第３の実施形態の図。
【図６Ｂ】非晶質ダイヤモンド状コーティングで封入されたＯＬＥＤデバイスの第３の実施形態の図。
【図６Ｃ】非晶質ダイヤモンド状コーティングで封入されたＯＬＥＤデバイスの第３の実施形態の図。
【図７】非晶質ダイヤモンド状コーティングを適用するプラズマ蒸着システムの図。
【図８】非晶質ダイヤモンド状コーティング蒸着についてのサンプル実装の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
優れた湿気障壁性能を有する可撓性の非晶質ダイヤモンド状フィルム層又はコーティングをもたらす、シリコーン油と任意のシラン源とから形成されたプラズマを用いるイオン励起プラズマ化学蒸着プロセスを使用することができる。卓越した障壁性能は、高周波（ＲＦ）プラズマ条件を用いる電極と密接に接触した基板上に形成されたこれらの障壁フィルムから達成することができる。このプロセスを使用して蒸着されたこれらの障壁コーティングの湿気透過速度（ＭＶＴＲ）は、摂氏５０度においてＡＳＴＭ  Ｆ−１２１９を使用して測定したところ０．０１５ｇ／ｍ２日未満であった。高い自己バイアス及び低い圧力（約０．６７〜２．６７Ｐａ（５〜２０ｍＴｏｒｒ））下で蒸着された少なくとも１０００オングストローム（１００ｎｍ）厚さの障壁コーティングは、優れた低い湿気透過速度をもたらす。
【００１１】
非晶質ダイヤモンド状フィルム層又はコーティングは、少なくとも０．１Ｗ／ｃｍ２の順電力で動作するＲＦ源を使用して、電力供給される電極上に蒸着される。真空チャンバは、これらの運転条件が電極上に非常に高い（＞５００Ｖ）負電位をもたらすように構成される。高い基板バイアス（例えば、イオン励起）を有するイオン衝撃の結果、形成されるコーティングは、非常に小さい自由体積を有する。電極は、所望に応じて水冷することができる。多くの実施形態では、気化シリコーン油などのシロキサン源は、得られるプラズマ形成コーティングが可撓性となるような量で導入される。これらのコーティングは、高い光透過率を有する。プラズマを維持するのを助け、非晶質ダイヤモンド状フィルム層又はコーティングの特性を変化させるために、例えば酸素、窒素、及び／又はアンモニアなど、いずれかの有用な追加のプロセスガスをシロキサン及び任意のシランとともに使用することができる。所望であれば、追加のプロセスガスの組み合わせを使用することもできる。
【００１２】
非晶質ダイヤモンド状フィルム層又はコーティングは、様々な種類の電子デバイス（例えば、有機電子デバイス）用途、例えば、有機エレクトロルミネセント薄膜、光起電デバイス、薄膜トランジスタ、及びこれらのような他のデバイスに使用することができる。非晶質ダイヤモンド状フィルム層又はコーティングを有する電子デバイス物品は、ディスプレイ内の一構成要素として使用されるＯＬＥＤ、固体照明（solid state lighting）、又はサイネージなどのフレキシブル電子デバイス；有機トランジスタ；有機光電池（ＯＰＶ）、シリコン光電池、及び三元（ternary）光電池；液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、並びに他の照明デバイスの製作の際に使用することができる。本明細書に記載の保護された電子デバイス物品を使用できる有用な製造物品の部分的なリストには、携帯電話、ＭＰ３プレイヤー、ＰＤＡ、テレビ、ＤＶＤプレイヤー、照明器具（luminares）、ＰＯＰ標識、広告板、ＬＣＤなどが挙げられる。
【００１３】
これらの非晶質ダイヤモンド状フィルム層又はコーティングは、電子デバイスを直接封入するために使用することができ、非晶質ダイヤモンド状フィルム層又はフィルムは、電子デバイスを封入するカバーとして使用することができる。ここに記載のイオン励起プラズマ化学蒸着条件を使用して作り出される非晶質ダイヤモンド状フィルム層又はコーティングの優れた障壁性能により、当該デバイスは、より低いコスト、より良好な性能で作り出すことができる。
【００１４】
「ポリマー」という用語は、ホモポリマー及びコポリマー、並びに例えば共押し出しによって、又は例えば、エステル交換を含む反応によって混和性混合物を形成する場合があるホモポリマー又はコポリマーを指す。また、「ポリマー」という用語は、プラズマ蒸着ポリマーも包含する。「コポリマー」という用語は、ランダム及びブロックコポリマーの両方を包含する。「硬化性ポリマー」という用語は、架橋及び非架橋ポリマーの両方を包含する。「架橋」ポリマーという用語は、通常、架橋分子又は基を介して、ポリマー鎖が共有化学結合で互いに結合され、ネットワークポリマーを形成するポリマーを指す。架橋ポリマーは、一般に不溶性によって特徴付けられるが適当な溶媒の存在下で膨潤性を有してもよい。
【００１５】
「可視光透過性」支持体、層、アセンブリ、又はデバイスという用語は、スペクトルの可視部分にわたり、垂直軸に沿って測定される平均透過率Ｔｖｉｓが、少なくとも約２０％である支持体、層、アセンブリ、又はデバイスであることを意味する。
【００１６】
「非晶質ダイヤモンド状フィルム」という用語は、シリコーン（silicone）を含み、また所望により、炭素、水素、窒素、酸素、フッ素、イオウ、チタン、及び銅を含む群から選択される１つ若しくはそれより多くの追加成分も包含する、実質的に（すなわち９５％を超えて）又は完全に非晶質のガラスを指す。ある実施形態において、その他の要素が存在してもよい。非晶質ダイヤモンド状フィルムは、短距離秩序を付与するために原子のクラスタリングを含んでもよいが、１８０ナノメートル（ｎｍ）〜８００ｎｍの波長を有する放射線を悪影響を及ぼすように散乱させる可能性のあるミクロ又はマクロ結晶性につながる中距離及び長距離秩序は、本質的に欠いている。
【００１７】
本発明で使用する場合、「含む」及び「包含する」は、無制限の形式で使用され、「を包含するが、これらに限定するものではない」という意味で理解すべきである。
【００１８】
特に明記しない限り、本明細書と請求項で用いられている特徴的なサイズ、量、及び物理的特性を表すすべての数は、すべての場合において「約」という用語によって変更されることを理解されたい。したがって、特に記載のない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載されている数のパラメータは、本願明細書で開示する教示を利用する当業者が得ようと試みる所望の特性に応じて変えることのできる近似値である。
【００１９】
端点による数の範囲の列挙には、その範囲内に包含される全ての数（例えば、１から５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５）並びにその範囲内のいかなる範囲も含まれる。
【００２０】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容について別段のはっきりした指示がない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付特許請求の範囲内にて使用される場合、用語「又は」は、別段の明確な指示がない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。
【００２１】
シリコーン、シリコーン油、又はシロキサンは、交換可能に使用され、構造ユニットＲ２ＳｉＯを有するオリゴマー及び高分子量分子を指しており、式中、Ｒは、水素、（Ｃ１〜Ｃ８）アルキル、（Ｃ５〜Ｃ１８）アリール、（Ｃ６〜Ｃ２６）アリールアルキル、又は（Ｃ６〜Ｃ２６）アルキルアリールから独立して選択される。これらは、また、ポリオルガノシロキサンとも呼ばれることがあり、シリコン原子と酸素原子とが交互に並ぶ鎖（−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−）を包含しており、シリコン原子の遊離原子価が通常はＲ基に結合しているが、第２の鎖の酸素原子及びシリコン原子にもまた結合（架橋）して、拡張した網状構造（高ＭＷ）を形成していることもある。
【００２２】
図１は、その下の基板又は電子デバイス１０２への水分及び／若しくは酸素又は他の汚染物質の実質的な移動を低減又は妨害するために、非晶質ダイヤモンド状フィルム、層、又はコーティング１００を有する、障壁アセンブリの概略図である。アセンブリは、上述で与えられた水分及び／又は酸素に弱い例など、水分及び／又は酸素からの保護を必要とする、又はその保護の利益を享受する、いずれかの種類の基板又は電子デバイスを表すことができる。特定の種類の電子又はディスプレイデバイスでは、例えば、酸素及び／又は水分がそれらの性能又は寿命をひどく低下させるおそれがあり、ゆえに、コーティング１００は、デバイス性能における有意な利点を提供することができる。
【００２３】
一部の実施形態では、非晶質ダイヤモンド状フィルム、層、又はコーティング１００は、可撓性フィルム１０２の片側又は両側に蒸着される。可撓性フィルム１０２は、ポリマー及び／又は金属材料など、いずれか有用な材料から形成することができる。これらの実施形態のうちの一部では、電子デバイスが、非晶質ダイヤモンド状フィルム１００又は可撓性フィルム１０２のいずれかの上に形成若しくは配置され、又はそれらのいずれかに近接する。
【００２４】
電子デバイス又は可撓性フィルム１０２は、平面的な要素として示されているが、電子デバイス又は可撓性フィルム１０２がいずれの形状を有することもできることが理解される。多くの実施形態では、電子デバイス又は可撓性フィルム１０２は、表面トポグラフィを有する非平面的又は構造化された表面を包含する。本開示によって、障壁コーティングの概ね均一な層を、表面トポグラフィを形成する水平表面及び垂直表面の両方で構造化された表面上に配置できるようになる。非晶質ダイヤモンド状フィルム１００は、任意の有用な厚さとすることもできる。多くの実施形態では、非晶質ダイヤモンド状フィルム１００は、５００オングストロームを超える、又は１，０００オングストロームを超える厚さを有することができる。多くの実施形態では、非晶質ダイヤモンド状フィルム１００は、１，０００〜５０，０００オングストローム、又は１，０００〜２５，０００オングストローム、又は１，０００〜１０，０００オングストロームの範囲の厚さを有することができる。
【００２５】
一部の実施形態では、非晶質ダイヤモンド状フィルム１００は、１つ若しくはそれより多くの非晶質ダイヤモンド状フィルム層、又は非晶質ダイヤモンド状フィルム層１００を蒸着するプラズマを形成するプロセスガスを変更する又はパルス状にすることによって形成された非晶質ダイヤモンド状フィルム層を包含する。例えば、第１の非晶質ダイヤモンド状フィルムの基層を形成することができ、次いで、第１の層の上に第２の非晶質ダイヤモンド状フィルムの第２の層を形成することができ、その際、第１の層は、第２の層とは異なる組成を有する。一部の実施形態では、第１の非晶質ダイヤモンド状フィルム層は、シリコーン油プラズマから形成され、次いで、第２の非晶質ダイヤモンド状フィルム層が、シリコーン油及びシランプラズマから形成される。他の実施形態では、交互に並ぶ組成の２層以上の非晶質ダイヤモンド状フィルムの層が形成されて、非晶質ダイヤモンド状フィルム１００を作り出す。
【００２６】
本開示の一態様は、プラズマから非晶質ダイヤモンド状フィルムを蒸着するための基板が、蒸着プロセスの間に強いイオン衝撃にさらされることである。このイオン衝撃の結果、得られるフィルムは、高密度化され、その密度をイオン衝撃の程度によって制御することができる。更に、イオン衝撃は、基板の表面フィーチャ又はトポグラフィを覆う非晶質ダイヤモンド状フィルムの良好な蒸着被覆率をもたらす。多くの実施形態では、表面トポグラフィを覆って、特に、基板上の段差及び欠陥部位を覆って、非晶質ダイヤモンド状フィルムを共形に蒸着させることが重要である。イオン衝撃の存在下では、蒸着種の表面移動性が改善されて、段差被覆性の改善と、基板の表面上に存在しうる任意の欠陥を覆う被覆性の改善とをもたらす。
【００２７】
イオン衝撃は、本開示では、蒸着用の物品が電力供給される電極上（後述）に置かれた、非対称電極システムを用いて達成される。非対称的な特質は、接地されたチャンバ壁に比べて面積の小さい電力供給される電極を作製することによって得られる。動作圧力０．１３〜１３．３Ｐａ（１〜１００ｍＴｏｒｒ）で達成される負のＤＣ自己バイアス電圧は、１００〜１５００ボルトの範囲にある。この電圧の存在が、プラズマ中の正イオンを基板表面に向かって加速させて、基板表面の強いイオン衝撃をもたらす。
【００２８】
本開示の驚くべき特質は、電子デバイス（例えば、有機発光デバイス）が、強いイオン衝撃をもたらす数百ボルトの大きな負のＤＣ自己バイアス電圧の存在によって損傷を受けないことである。他のマイクロ電子デバイスの製作の場合、デバイスがイオン衝撃によって損傷を受けないように特別な注意が払われる。有機電子デバイスがイオン衝撃による損傷を受けないことだけでなく、このイオン衝撃が非晶質ダイヤモンド状フィルムの水分障壁性能の改善をもたらすことが判明したことも、驚くべきことである。
【００２９】
図２は、その下の基板又は電子デバイス１１２を保護する、交互に並ぶ非晶質ダイヤモンド状フィルム層１１６、１２０とポリマー層１１４、１１８とから作製される多数の層を有する、積層化された障壁アセンブリ１１０の概略図である。図３は、その下の基板又は電子デバイス１３２を保護する、交互に並ぶ異なる種類のポリマー層、例えば、交互に並ぶポリマー層１３６、１４０及びポリマー層１３４、１３８から作製される多数の層を有する、積層化された障壁アセンブリ１３０の概略図である。本実施例では、層１３６及び１４０は、第１の種類のポリマーからなり、層１３４及び１３８は、第１の種類のポリマーと異なる第２の種類のポリマーからなる。いずれの高架橋ポリマーが層に使用されてもよく、その例を以下に提供する。非晶質ダイヤモンド状フィルムをアセンブリ１３０上に配置することができる。異なるポリマーのそれぞれの群（例えば、１３４及び１３６）、又は非晶質ダイヤモンド状フィルムを包含するポリマーの組み合わせ（例えば、１１４及び１１６）は、ダイアドと呼ばれており、アセンブリには、いずれの数のダイアドを包含することもできる。また、ダイアド間に様々な種類の任意の層を包含することもでき、その例を以下に提供する。
【００３０】
アセンブリ１１０及び１３０は、いかなる数の交互層又はその他の層も包含することができる。更に層を追加することによって、酸素、水分、又はその他の汚染物質に対するそれらの不浸透性が向上され、アセンブリの耐用期間が改善される可能性がある。また、より多くの層又は多層を使用することによって、層内の欠陥の被覆又は封入を助長できる可能性もある。層の数は、特定の実装形態又は他の因子に基づいて選択することができる。
【００３１】
水分又は酸素障壁コーティングを有する基板には、電子デバイスを製造する際に使用するためのいずれの種類の基板材料も包含することができる。基板は、例えばガラス又はその他の材料を使用することによって、剛性にすることができる。基板は、また、例えばプラスチック、金属、若しくは他の材料を用いて、湾曲した又は可撓性のものにすることができる。基板は、いずれの所望の形状であってもよく、透明であっても不透明であってもよい。多くの実施形態では、電子デバイス基板は、ポリエステル（例えばＰＥＴ）、ポリアクリレート（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリカーボネート、ポリプロピレン、高密度又は低密度ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニリデンジフルオリド、及びポリエチレンスルフィドなどの熱可塑性フィルム、並びに、セルロース誘導体、ポリイミド、ポリイミドベンゾキサゾール、及びポリベンゾキサゾールなどの熱硬化性フィルムを包含する、可撓性プラスチック材料である。
【００３２】
基板に好適なその他の材料には、クロロトリフルオロエチレン−フッ化ビニリデンコポリマー（ＣＴＦＥ／ＶＤＦ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、フッ素化エチレン−プロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ペルフルオロアルキル−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフッ化物（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフッ化物（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＴＦＥ／ＨＦＰ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデンターポリマー（ＴＨＶ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデンコポリマー（ＨＦＰ／ＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−プロピレンコポリマー（ＴＦＥ／Ｐ）、及びテトラフルオロエチレン−ペルフルオロメチルエーテルコポリマー（ＴＦＥ／ＰＦＭｅ）が挙げられる。
【００３３】
基板に好適なその他の材料には、金属及び金属合金が挙げられる。基板のための金属の例には、銅、銀、ニッケル、クロム、スズ、金、インジウム、鉄、亜鉛、及びアルミニウムが挙げられる。基板のための金属合金の例には、記載される金属の合金が挙げられる。基板に特に好適な別の材料は、スチールである。金属及び金属合金は、例えば可撓性デバイスにホイルで実装することができる。金属又は金属合金基板は、ポリマーフィルム上の金属コーティング等の追加の材料を含むことができる。
【００３４】
代替的な基板には、好ましくは熱硬化、張力下でのアニーリング、又は支持体が拘束されていない場合に少なくとも熱安定化温度まで収縮を抑制するその他の技術を使用して熱安定化された、高ガラス転移温度（Ｔｇ）障壁を有する材料が挙げられる。支持体が熱安定化されていない場合、その支持体は、好ましくは、ポリメチルメタクリレートのＴｇ（ＰＭＭＡ、Ｔｇ＝摂氏１０５度）を上回るＴｇを有する。より好ましくは、支持体は、少なくとも摂氏約１１０度、又は少なくとも摂氏約１２０度、又は少なくとも摂氏約１２８度のＴｇを有する。熱安定化されたポリエチレンテレフタレート（ＨＳＰＥＴ）に加えて、他の好ましい支持体としては、他の熱安定化された高Ｔｇポリエステル、ＰＭＭＡ、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ、Ｔｇ＝摂氏１１０度）、スチレン／無水マレイン酸（ＳＭＡ、Ｔｇ＝摂氏１１５度）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ、Ｔｇ＝摂氏約１２０度）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ、Ｔｇ＝摂氏約１２５度）、ポリビニルナフタレン（ＰＶＮ、Ｔｇ＝摂氏約１３５度）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ、Ｔｇ＝摂氏約１４５度）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ、Ｔｇ＝摂氏１４５度）、高Ｔｇフルオロポリマー（例えば、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、及びエチレンのＤＹＮＥＯＮＴＭ  ＨＴＥターポリマー、Ｔｇ＝摂氏約１４９度）、ポリカーボネート（ＰＣ、Ｔｇ＝摂氏約１５０度）、ポリα−メチルスチレン（Ｔｇ＝摂氏約１７５度）、ポリアリレート（ＰＡＲ、Ｔｇ＝摂氏３２５度）、フルオレンポリエステル（ＦＰＥ、Ｔｇ＝摂氏３２５度）、ポリノルボレン（polynorborene）（ＰＣＯ、Ｔｇ＝摂氏３３０度）、ポリスルホン（ＰＳｕｌ、Ｔｇ＝摂氏約１９５度）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ、Ｔｇ＝摂氏約２００度）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ、Ｔｇ＝摂氏約２１８度）、ポリアリルスルホン（ＰＡＳ、Ｔｇ＝摂氏２２０度）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ、Ｔｇ＝摂氏約２２５度）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ、Ｔｇ＝摂氏約２７５度）、ポリイミド（Ｔｇ＝摂氏約３００度）、並びにポリフタルアミド（摂氏１２０度の熱たわみ温度）が挙げられる。材料費が重要である用途の場合、ＨＳＰＥＴ及びＰＥＮから作製される支持体が特に好ましい。障壁性能が最重要である用途の場合、より高価な材料から作製される支持体が採用される場合がある。多くの実施形態では、電子デバイス基板は、厚さ約０．０１ミリメートル（ｍｍ）〜約１ｍｍ、又は約０．０５ｍｍ〜約０．２５ｍｍを有する。
【００３５】
非晶質ダイヤモンド状フィルムは、ダイヤモンド状の特性を示す、かなりの量の炭素、シリコン（silicon）若しくはシリコーン（silicone）、及び酸素を包含する非晶質炭素系である。これらのフィルムでは、無水素基準で、少なくとも５％の炭素、かなりの量のシリコン（通常少なくとも２５％）、及び５０％以下の酸素が存在する。かなり大量のシリコンと、有意な量の酸素及び相当量の炭素との独自の混合が、これら膜の透明性及び可撓性を高くする（ガラスとは異なる）。
【００３６】
非晶質ダイヤモンド状薄フィルムは、様々な光透過特性を有することがある。組成に応じて、非晶質ダイヤモンド状フィルムは、様々な周波数において増大した透過特性を有することがある。ただし、特定の実装形態では、非晶質ダイヤモンド状フィルム（厚さ約１マイクロメートルのとき）は、約２５０ｎｍ〜約８００ｎｍ、より好ましくは約４００ｎｍ〜約８００ｎｍのほぼすべての波長の放射線を少なくとも７０％透過する。非晶質ダイヤモンド状フィルムの吸光係数は、次の通りである：厚さ１マイクロメートルのフィルムについての７０％透過が、４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視波長範囲での０．０２未満の吸光係数（ｋ）に相当する。
【００３７】
特定の材料中の炭素原子の配列及び分子間結合が原因で本開示の非晶質ダイヤモンド状フィルムとは大きく異なる特性を有するダイヤモンド状フィルムについては、既に記載されている。分子間結合の種類及び量は、赤外線（ＩＲ）及び核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルによって判断される。炭素蒸着物は、実質的に２種類の炭素−炭素結合、すなわち：三方晶系グラファイト結合（ｓｐ２）及び四面体ダイヤモンド結合（ｓｐ３）を含む。ダイヤモンドは、事実上すべて四面体結合からなる一方、ダイヤモンド状フィルムは、およそ５０％〜９０％が四面体結合からなり、グラファイトは、事実上すべてが三方晶系結合からなる。
【００３８】
炭素系の結晶化度及び結合の性質は、蒸着物の物理的及び化学的特性を決定する。Ｘ線回析によって判定されるように、ダイヤモンドが結晶性であるのに対して、ダイヤモンド状フィルムは、非結晶性ガラス状の非晶質材料である。ダイヤモンドが本質的に純炭素であるのに対して、ダイヤモンド状フィルムは、シリコンを含む非炭素成分を相当量包含する。
【００３９】
ダイヤモンドは、周囲気圧で、いずれの材料の中でも最も高い充填密度又はグラム原子密度（ＧＡＤ）を有する。そのＧＡＤは、０．２８グラム原子／ｃｃである。非晶質ダイヤモンド状フィルムのＧＡＤは、約０．２０〜０．２８グラム原子／ｃｃである。対照的に、グラファイトのＧＡＤは、０．１８グラム原子／ｃｃである。ダイヤモンド状フィルムの高充填密度は、液体又はガス状材料の拡散に対する優れた耐性を提供する。グラム原子密度は、材料の重量及び厚さの測定値から計算される。「グラム原子」という用語は、グラムで表される材料の原子重量を指す。
【００４０】
非晶質ダイヤモンド状フィルムは、ダイヤモンドに類似した前述の物理的特性に加えて、非常に高い硬度（通常１０００〜２０００ｋｇ／ｍｍ２）、高い電気抵抗（多くの場合１０９〜１０１３オーム・ｃｍ）、低い摩擦係数（例えば０．１）、及び幅広い波長にわたる光透過性（４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で通常吸光係数が約０．０１〜０．０２）など、ダイヤモンドの望ましい性能特性の多くを有するので、ダイヤモンド状である。
【００４１】
また、ダイヤモンドフィルムは、多くの用途において、非晶質ダイヤモンド状フィルムほど有益ではない原因となる、幾つかの特性も有する。通常ダイヤモンドフィルムは、電子顕微鏡で判断されるように、粒構造を有する。粒界は、基板への化学的攻撃及び劣化の経路であり、化学線の散乱も引き起こす。非晶質ダイヤモンド状フィルムは、電子顕微鏡で判断されるように、粒構造を有さず、したがって、化学線がフィルムを通過する用途に非常に適している。ダイヤモンドフィルムの多結晶性構造は、粒界からの光散乱も引き起こす。
【００４２】
非晶質ダイヤモンド状フィルムを作り出す際には、様々な追加成分を基礎となるＳｉＯＣＨ組成物に組み込むことができる。これらの追加成分は、非晶質ダイヤモンド状フィルムが電子デバイス基板に付与する特性を変化させ、向上させるために使用することができる。例えば、障壁及び表面特性を更に向上することが望ましい場合がある。
【００４３】
追加成分は、水素（まだ組み込まれていない場合）、窒素、フッ素、イオウ、チタン、又は銅の１つ以上を包含してもよい。また、その他の追加成分も有益であり得る。水素の追加は、四面体結合の形成を促進する。フッ素の追加は、相溶性のないマトリックスに分散する能力を包含し、非晶質ダイヤモンド状フィルムの障壁及び表面特性を高める際に特に有用である。耐酸化性を強化し、導電率を向上するために窒素が追加されてもよい。イオウを追加することによって、接着を強化することができる。チタンの追加は、拡散及び障壁特性に加えて、接着を強化する傾向がある。
【００４４】
これらの非晶質ダイヤモンド状材料は、例えば蒸気源を使用してアセンブリ上に蒸着できる、プラズマポリマーの形態と見なすことができる。「プラズマポリマー」という用語は、低温の気相内で前駆体モノマー及び／又はオリゴマーを用いてプラズマから合成される部類の材料に適用される。前駆体分子は、プラズマ内に存在するエネルギー電子によって破壊され、フリーラジカル種を形成する。これらのフリーラジカル種は、基板表面で反応し、ポリマー薄膜の成長をもたらす。気相及び基板の両方における反応プロセスの非特異性により、結果として生じるポリマーフィルムの性質は、極めて架橋性及び非晶質である。
【００４５】
通常、これらのプラズマポリマーは、ＣＨ３、ＣＨ２、ＣＨ、Ｓｉ−Ｃ、Ｓｉ−ＣＨ３、Ａｌ−Ｃ、Ｓｉ−Ｏ−ＣＨ３、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉなど、炭化水素及び炭素質官能基の存在により、有機的性質を有する。これらの官能基の存在は、ＩＲ、核磁気共鳴（ＮＭＲ）、及び二次イオン質量（ＳＩＭＳ）分光分析法などの分析技術によって確認することができる。フィルム内の炭素含有量は、化学分析のための電子分光法（ＥＳＣＡ）によって定量化することができる。
【００４６】
すべてのプラズマ蒸着プロセスがプラズマポリマーをもたらすわけではない。無機薄フィルムは、しばしば、非晶質ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなど、薄い無機フィルムを作り出すために高い基板温度でのプラズマ励起化学蒸着によって蒸着される。より低温のプロセスを、シラン（ＳｉＨ４）及びアンモニア（ＮＨ３）などの無機前駆体とともに使用することができる。場合によっては、前駆体混合物に過流量の酸素を供給することによって、前駆体内に存在する有機成分がプラズマ内で除去される。高ケイ素フィルムは、酸素流量がテトラメチルジシロキサン（ＴＭＤＳＯ）流量の１０倍である、ＴＭＤＳＯ−酸素混合物から生成される。これらの場合、生成されるフィルムは、酸素対ケイ素の比率が約２であり、これは二酸化ケイ素の比率と近い。
【００４７】
本開示の非晶質ダイヤモンド状フィルム層は、フィルム内の酸素とケイ素との比、並びにフィルム内に存在する炭素及びシロキサン特性の量によって、他の無機プラズマ蒸着薄フィルムとは区別される。ＥＳＣＡ等の表面分析技術が分析に使用される場合、フィルムの元素原子組成物は、水素を含まないものとして取得され得る。本開示の非晶質ダイヤモンド状フィルムは、それらの無機成分において実質的に半化学量論的であり、実質的に炭素に富み、有機的性質を示す。例えばケイ素を含むフィルムでは、酸素とケイ素との比は、好ましくは１．８未満（二酸化ケイ素は２．０の比を有する）、又は非晶質ダイヤモンド状フィルムの場合のように１．５未満であり、炭素含有量は、約５〜５０％の範囲である。更に、フィルムの有機シロキサン構造（すなわち、シロキサン部分）は、二次イオン質量分光分析法（ＳＩＭＳ）によるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ基の存在によりフィルムのＩＲスペクトルによって検出することができる。
【００４８】
シロキサンを包含する非晶質ダイヤモンド状フィルムコーティング又はフィルムの１つの利点は、他のフィルムと比較した、それらの耐クラック性である。非晶質ダイヤモンド状フィルムコーティングは、加えられる応力下、又はフィルムの製造により生じる固有応力下で、本質的に耐クラック性である。更に、非晶質ダイヤモンド状フィルムは、例えば１０００〜２５０００オングストロームなど、他のプラズマ障壁フィルムよりも大きな厚さで形成することができる。
【００４９】
障壁アセンブリの多層の積み重ねに使用されるポリマー層は、好ましくは架橋可能である。架橋ポリマー層は、基板又はその他の層の上部に横たわり、様々な材料から形成することができる。好ましくは、ポリマー層は、その下の層の上で現場（in-situ）架橋される。所望により、ポリマー層は、ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）又はスプレーコーティング（例えば、静電気スプレーコーティング）等の従来のコーティング方法を使用して塗布し、次いで、例えば紫外線（ＵＶ）を使用して架橋することができる。より好ましくは、ポリマー層は、本明細書に記載されるように、フラッシュ蒸着、蒸着、及びモノマーの架橋から形成される。蒸着させることが可能なアクリレートモノマーが特に好まれるため、蒸着させることが可能な（メタ）アクリレートモノマーは、そのプロセスでの使用に好ましい。好ましい（メタ）アクリレートは、約１５０〜約６００、又は約２００〜約４００の範囲の分子量を有する。他の好ましい（メタ）アクリレートの分子当たりの分子量対アクリレート官能基数の比の値は、約１５０〜約６００ｇ／ｍｏｌｅ／（メタ）アクリレート基、より好ましくは約２００〜約４００ｇ／ｍｏｌｅ／（メタ）アクリレート基である。フッ素化（メタ）アクリレートは、より高い分子量又は比率、例えば、約４００〜約３０００の分子量、又は約４００〜約３０００ｇ／モル／（メタ）アクリレート基の比率で使用することができる。コーティング効率は、支持体を冷却することにより改善され得る。特に好ましいモノマーには、多官能性（メタ）アクリレートが挙げられ、単独又はヘキサンジオールジアクリレート、エトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、シアノエチル（モノ）アクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、オクタデシルアクリレート、アクリル酸イソデシル、ラウリルアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジニトリルアクリレート、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ニトロフェニルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート、２，２，２−トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールＡエポキシジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリ（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ナフチルオキシエチルアクリレート、サイテック・インダストリー社（CYTEC INDUSTRIES, INC.）からのＩＲＲ−２１４環状��アクリレート、ラッド−キュア・コーポレーション（Rad-Cure Corporation）からのエポキシアクリレートＲＤＸ８００９５、及びこれらの混合物等の他の多官能性又は１官能性（メタ）アクリレートと組み合わせて使用される。例えば、ビニルエーテル、ビニルナフチレン、アクリロニトリル、及びこれらの混合物等の様々なその他の硬化性材料を架橋ポリマー層に包含することができる。
【００５０】
ポリマー層の代替的な材料には、ＨＳＰＥＴのＴｇ以上のＴｇを有する材料を包含する。様々な代替的なポリマー材料を採用することができる。適切に高いＴｇのポリマーを形成する、蒸着させることが可能なモノマーが特に好ましい。好ましくは、代替的なポリマー層は、ＰＭＭＡのＴｇよりも大きなＴｇ、より好ましくは少なくとも摂氏約１１０度、更に好ましくは少なくとも摂氏約１５０度、最も好ましくは少なくとも摂氏約２００度のＴｇを有する。この層を形成するために使用できる特に好ましいモノマーとしては、ウレタンアクリレート（例えば、ＣＮ−９６８、Ｔｇ＝摂氏約８４度、及びＣＮ−９８３、Ｔｇ＝摂氏約９０度、いずれもサートマー社（Sartomer Co.）から市販される）、イソボルニルアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−５０６、Ｔｇ＝摂氏約８８度）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−３９９、Ｔｇ＝摂氏約９０度）、スチレンとブレンドされたエポキシアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＣＮ−１２０Ｓ８０、Ｔｇ＝摂氏約９５度）、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−３５５、Ｔｇ＝摂氏約９８度）、ジエチレングリコールジアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−２３０、Ｔｇ＝摂氏約１００度）、１，３−ブチレングリコールジアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−２１２、Ｔｇ＝摂氏約１０１度）、ペンタアクリレートエステル（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−９０４１、Ｔｇ＝摂氏約１０２度）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−２９５、Ｔｇ＝摂氏約１０３度）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−４４４、Ｔｇ＝摂氏約１０３度）、エトキシ化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−４５４、Ｔｇ＝摂氏約１０３度）、エトキシ化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−４５４ＨＰ、Ｔｇ＝摂氏約１０３度）、アルコキシ化三官能性アクリレートエステル（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−９００８、Ｔｇ＝摂氏約１０３度）、ジプロピレングリコールジアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−５０８、Ｔｇ＝摂氏約１０４度）、ネオペンチルグリコールジアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−２４７、Ｔｇ＝摂氏約１０７度）、エトキシ化（４）ビスフェノールＡジメタクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＣＤ−４５０、Ｔｇ＝摂氏約１０８度）、シクロヘキサンジメタノールジアクリレートエステル（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＣＤ−４０６、Ｔｇ＝摂氏約１１０度）、イソボルニルメタクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−４２３、Ｔｇ＝摂氏約１１０度）、環状ジアクリレート（例えば、サイテック・インダストリーズ社（Cytec Industries, Inc.）から市販されるＩＲＲ−２１４、Ｔｇ＝摂氏約２０８度）、並びにトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（例えば、サートマー社（Sartomer Co.）から市販されるＳＲ−３６８、Ｔｇ＝摂氏約２７２度）、前述のメタクリレートのアクリレート、並びに前述のアクリレートのメタクリレートが挙げられる。
【００５１】
任意の層は、障壁コーティング内若しくは障壁コーティングに近接して機能的に組み込まれた「ゲッタ（getter）」又は「乾燥剤（desiccant）」層を包含することができ、そのような層の例が、米国特許出願公開第２００６−００６３０１５号及び同第２００６−００６１２７２号に記載されている。ゲッタ層は、酸素を吸収又は不活性化する材料を有する層を包含し、乾燥剤層は、水を吸収又は不活性化する材料を有する層を包含する。
【００５２】
任意の層は、例えば障壁層、光学フィルム、又は構造化フィルム等の封入性フィルムを包含することができる。光学フィルムは、例えば、光抽出フィルム、ディフューザー、又は偏光子を包含することができる。構造化フィルムは、角柱、溝、又は小型レンズ等のミクロ構造（ミクロン規模の）特性を有するフィルムを包含することができる。
【００５３】
一部の実施形態では、障壁層は、１つ若しくはそれより多くの無機障壁層を包含する。無機障壁層は、複数の層が使用される際、同一である必要はない。様々な無機障壁材料を採用することができる。好ましい無機障壁材料には、例えば、シリカ等の酸化ケイ素、アルミナ等の酸化アルミニウム、チタニア等の酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（「ＩＴＯ」）、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオビウム、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化窒化アルミニウム、酸化窒化ケイ素、酸化窒化ホウ素、酸化ホウ化ジルコニウム、酸化ホウ化チタン、及びこれらの組み合わせ等の金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸化窒化物、金属酸化ホウ化物、及びこれらの組み合わせが挙げられる。酸化インジウムスズ、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、及びこれらの組み合わせは、特に好ましい無機障壁材料である。ＩＴＯは、それぞれの元素成分を適切に選択することによって導電性になり得るセラミック材料の特殊部類の一例である。
【００５４】
アセンブリに組み込まれる場合、好ましくは無機障壁層は、スパッタリング（例えば、カソード又は平面マグネトロンスパッタリング）、蒸着（例えば、抵抗又は電子ビーム蒸着）、化学蒸着、めっき等のようなフィルム金属化技術に採用される技術を使用して形成される。より好ましくは無機障壁層は、例えば反応性スパッタリング等のスパッタリングを使用して形成される。又は代替的に、それらは、障壁コーティング内のピンホールを封止することを助長する、原子層成長法によって形成することができる。
【００５５】
従来の化学蒸着プロセスなどの低エネルギー技術と比較して、スパッタリング等の高エネルギー蒸着技術によって無機層が形成される場合の障壁特性の向上が観察されている。理論に束縛されるものではないが、特性の向上は、基板に到達する種をより大きな運動エネルギーで凝縮することによるものであり、圧縮の結果としてより低い空隙率につながると考えられる。それぞれの無機障壁層の平坦度及び連続性並びにその下に横たわる層との接着性は、上に記載されるもののように前処理（例えば、プラズマ前処理）によって向上することができる。
【００５６】
障壁アセンブリは、また、保護ポリマートップコート層を有することができる。所望により、トップコートポリマー層は、ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）、スプレーコーティング（例えば、静電気スプレーコーティング）、又はプラズマ蒸着等の従来のコーティング方法を使用して塗布することができる。前処理（例えば、プラズマ前処理）は、トップコートポリマー層を形成する前に使用してもよい。トップコートポリマー層の所望の化学組成及び厚さは、下に横たわる層の性質及び表面トポグラフィ、障壁アセンブリがさらされる可能性のある危険、及び適用可能なデバイス要件に部分的に依存する。好ましくはトップコートポリマー層の厚さは、下に横たわる層を通常の危険から保護する、平坦で欠陥のない表面を提供するために十分である。
【００５７】
ポリマー層は、モノマー又はオリゴマーの層を基板に塗布し、層を架橋し、例えばフラッシュ蒸着及び放射線架橋可能なモノマーの蒸着によってその位置でポリマーを形成し、続いて例えば、電子ビーム装置、ＵＶ光源、放電装置、又はその他の適したデバイスを使用して架橋することによって形成することができる。コーティング効率は、支持体を冷却することにより改善され得る。モノマー又はオリゴマーは、上記に明確に記載されるように、ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）、スプレーコーティング（例えば、静電気スプレーコーティング）、又はプラズマ蒸着等の従来のコーティング方法を使用して基板に塗布され、続いて架橋され得る。ポリマー層は、溶媒中にオリゴマー又はポリマーを含む層を塗布し、溶媒を除去するために、その塗布された層を乾燥することによって形成され得る。より好ましくは、ポリマー層は、フラッシュ蒸着（flash evaporation）及び蒸着（vapor deposition）と、それに続く現場架橋（crosslinking in-situ）とによって形成される。
【００５８】
障壁アセンブリを作製するためのロール・ツー・ロール（roll-to-roll）製造（ウェブプロセス）が、米国特許第５，８８８，５９４号明細書に記載されている。ウェブ処理に加え、障壁アセンブリは、以下の実施例に記載されるようなバッチ処理で作製することができる。
【００５９】
ＯＬＥＤデバイス、ＯＰＶ、及び有機トランジスタなどの有機電子デバイスは、しばしば、周囲雰囲気中に存在する酸素及び水分に敏感である。本開示の諸実施形態は、優れた湿気障壁性能を有する非晶質ダイヤモンド状コーティングをもたらす、イオン励起プラズマ化学蒸着プロセスの使用を包含する。特定の一実施形態では、非晶質ダイヤモンド状障壁コーティングは、少なくとも蒸着プロセスによって大幅なデバイス性能低下を誘発されることなしに、裸のＯＬＥＤデバイス上に直接蒸着される。第２の実施形態では、障壁コーティングは、少なくとも蒸着プロセスによって大幅なデバイス性能低下を誘発されることなしに、ＯＬＥＤ構造体と密接に接触する保護フィルム（例えば、ポリマーフィルム）で予め封入されたＯＬＥＤデバイス上に直接蒸着される。第３の実施形態では、障壁コーティングは、少なくとも蒸着プロセスによって大幅なデバイス性能低下を誘発されることなしに、ＯＬＥＤ構造体と密接に接触していない保護フィルム（例えば、ポリマーフィルム）で予め封入されたＯＬＥＤデバイス上に直接蒸着される。他の実施形態では、障壁コーティングは、また、デバイスを担う表面とは反対側のデバイス基板の表面にも適用することができる。他の諸実施形態では、非晶質ダイヤモンド状コーティングが基板上に蒸着され、有機電子デバイスが、非晶質ダイヤモンド状コーティングされた基板のいずれかの側部上に形成又は堆積され、次いで、障壁フィルムが有機電子デバイス上に形成又は積層され、その際、障壁フィルムは、非晶質ダイヤモンド状コーティング、ポリマー障壁層、又は１つ若しくはそれより多くの非晶質ダイヤモンド状層とポリマー層との組み合わせである。また、これらの実施形態のいずれの組み合わせも企図される。
【００６０】
通常ＯＬＥＤは、ガラス又は透明なプラスチック等の基板上に形成される薄膜構造体である。有機エレクトロルミネセント（ＥＬ）材料の発光層及び任意の近接する半導体層は、カソードとアノードとの間に位置する。ＥＬ材料は、例えば、カソードとアノードとの間に挟まれ得るか、又は相互嵌合され得る。従来のＯＬＥＤデバイスの代替として、発光電気化学セルを使用してもよく、その一例が米国特許第５，６８２，０４３号明細書に記載されている。半導体層は、成孔注入（正電荷）又は電子注入（負電荷）層のいずれかであってもよく、有機材料も含む。発光層のための材料は、多くの有機ＥＬ材料から選択されてもよい。発光有機層自体が、それぞれが異なる有機ＥＬ材料を包含する、多数の副層を包含してもよい。有機ＥＬ材料の例には、次の、蒸着された小分子材料、並びにスピンコーティング、インクジェット印刷、又はスクリーン印刷によって塗布された、溶液コーティングされた発光ポリマー及び小分子が挙げられる。有機ＥＬ材料は、レーザー誘発赤外線画像（ＬＩＴＩ）によってレセプタに移動し、ＬＩＴＩ模様付きデバイスを作製することができる。ＯＬＥＤデバイスは、受動マトリックスＯＬＥＤ又は能動マトリックスＯＬＥＤを包含することができる。また、デバイスは、導電性リード線及びアンテナ等、それらを駆動するために使用するその他の要素を包含することもできる。
【００６１】
図４Ａ〜４Ｃ、５Ａ〜５Ｃ、及び６Ａ〜６Ｃは、障壁アセンブリの様々な代表的な実施形態の図を示す。図４Ａは、図に示される構造で、有機物３０２と、カソード３０４と、非晶質ダイヤモンド状フィルム３０６と、アノード及びリード３０８と、基板３１０と、カソードリード３１２とを有するデバイスを示す。図４Ｂは、図に示される構造で、有機物３１４と、カソード３１６と、非晶質ダイヤモンド状フィルム３１８と、アノード及びリード３２０と、基板３２２と、カソードリード３２４とを有するデバイスを示す。図４Ｃは、図に示される構造で、有機物３２６と、カソード３２８と、非晶質ダイヤモンド状フィルム３３０と、アノード及びリード３３２と、基板３３４と、カソードリード３３６と、コンタクトバイアス（contact vias）３３８とを有するデバイスを示す。バイアスは、例えばバイアス導電性接着剤、銀インク、又ははんだ付けを使用して、カソード及びアノードリード線又はその他の電極に電気的接続を提供することができる。
【００６２】
図５Ａは、図に示される構造で、有機物３４０と、接着剤３４２と、カソード３４４と、カバーフィルム３４６と、非晶質ダイヤモンド状フィルム３４８と、アノード及びリード３５０と、基板３５２と、カソードリード３５４とを有するデバイスを示す。図５Ｂは、図に示される構造で、有機物３５６と、接着剤３５８と、カソード３６０と、カバーフィルム３６２と、非晶質ダイヤモンド状フィルム３６４と、アノード及びリード３６６と、基板３６８と、カソードリード３７０とを有するデバイスを示す。図５Ｃは、図に示される構造で、有機物３７２と、接着剤３７４と、カソード３７６と、カバーフィルム３７８と、非晶質ダイヤモンド状フィルム３８０と、アノード及びリード３８２と、基板３８４と、カソードリード３８６と、コンタクトバイアス（contact vias）３８８とを有するデバイスを示す。
【００６３】
図６Ａは、図に示される構造で、有機物３９０と、空間３９２と、カソード３９４と、カバーフィルム３９６と、非晶質ダイヤモンド状フィルム３９８と、アノード及びリード４００と、基板４０２と、接着剤４０４と、カソードリード４０６とを有するデバイスを示す。図６Ｂは、図に示される構造で、有機物４０８と、空間４１０と、カソード４１２と、カバーフィルム４１４と、非晶質ダイヤモンド状フィルム４１６と、アノード及びリード４１８と、基板４２０と、接着剤４２２と、カソードリード４２４とを有するデバイスを示す。図６Ｃは、図に示される構造で、有機物４２６と、空間４２８と、カソード４３０と、カバーフィルム４３２と、非晶質ダイヤモンド状フィルム４３４と、コンタクトバイアス（contact vias）４３６と、アノード及びリード４３８と、基板４４０と、接着剤４４２と、カソードリード４４４とを有するデバイスを示す。
【００６４】
図４Ａ〜４Ｃ、５Ａ〜５Ｃ、及び６Ａ〜６Ｃでは、列挙された要素は、例えば、以下の状況で実装することができる：有機物は、ＯＬＥＤ又はいずれかの有機電子デバイスを包含することができる；電子デバイス基板は、可撓性又は剛性材料を含め、以上で示された基板材料のいずれかを包含することができる；アノード、カソード、及びコンタクトバイアス（contact vias）（又は、トランジスタ用のソース、ドレーン、及びゲートなど、他の種類の電極）は、金属又は任意の導電性要素を包含することができる；接着剤は、光学接着剤など、２つ以上の構成要素を１つに接着可能な任意の材料も包含することができる；カバーフィルムは、基板について前述したＰＥＴなどのポリマー層又はフィルム、ガラス及び金属などの剛性材料など、いずれの材料も包含することができる；並びに、非晶質ダイヤモンド状フィルムは、前述の非晶質ダイヤモンド状フィルム又は他の非晶質ダイヤモンド状フィルムのフィルムを包含することができる。また、図６Ａから６Ｃ、７Ａから７Ｃ、及び８Ａから８Ｃに示されるデバイスの封入又は保護層は、いくらでもダイアドを形成するために繰り返されてよく、デバイスは、上記に特定されるような追加の層を代替的に包含することができる。
【００６５】
コンタクトバイアスの代わりに、封入性フィルム層間に導電路を挟むことによって、電気接点を作成してもよい。そのような接点は、薄膜封入材料を有する有機電子デバイスの第１のコーティングを通して、デバイス電極の残りが暴露されるように、例えばかなりの部分、通常は半分より多くをシャドーマスクすることによって形成することができる。金属又は透明な伝導性酸化物等の導電フィルムは、次いで異なるマスクによって、暴露された電極で接点が作成され、導電フィルムの一部分が一次封入フィルム上に配置されるように、蒸着される。次いで第２の封入フィルムは、第１の封入フィルム及び導電フィルムの一部分に加えて、デバイスの暴露された部分が被覆されるように、蒸着される。最終的に、薄膜封入材料及び電極からデバイスの外部への導電路によって被覆された有機電子デバイスが出来上がる。
【００６６】
この種類の封入は、底面電極の最低限のパターン形成が必要であるため、直接駆動型ＯＬＥＤ固体照明及び信号用途に特に有用であり得る。挟まれた伝導体を有する多層膜が置かれてもよく、単一基板上の複数の電極への導電路が確立されてもよい。薄膜封入材料は、ＤＬＦ、スパッタ酸化物、プラズマ重合フィルム、ＳｉＯ及びＧｅＯ等の熱蒸着材料、並びにポリマー／障壁多層を包含してもよい。
【００６７】
また、本開示の様々な実施形態を組み合わせることも可能である。例えば、ＯＬＥＤデバイスを、図４Ａ〜４Ｃに図示した実施形態で示されるような非晶質ダイヤモンド状フィルムで直接封入し、その後、保護フィルムと非晶質ダイヤモンド状フィルムの第２の層との積層を実施することができ、本質的に、これは、図４Ａ〜４Ｃ及び図５Ａ〜５Ｃに示される実施形態を組み合わせている。
【００６８】
本発明の実施形態の障壁コーティングは、幾つかの有利な特徴を提供する。障壁コーティングは、硬質で、耐磨耗性があり、水分及び／又は酸素からの保護の改善をもたらし、単層であっても多層であってもよく、良好な光学的特性を有し、図４Ｃ、５Ｃ、及び６Ｃに示されるように接着剤結合線をエッジシールするための方法を提供することができる。障壁コーティングは、可撓性及び剛性デバイス、又は基板に塗布されてもよい。
【００６９】
ＯＬＥＤを直接封入することにより、プロセスを高速で実行することが可能になる。非晶質ダイヤモンド状フィルム蒸着プロセスは、高速である；６０Å／秒の蒸着速度が示されており、より速い速度が可能である。非晶質ダイヤモンド状フィルム蒸着プロセスは、単層直接封入を提供できるが、一部の事例では多層が望ましいことがある。上記及び実施例に記載されるように、イオン励起プラズマ蒸着プロセスは、ＯＬＥＤデバイス層を損傷しない。シリコーン油の使用が、予め蒸着されたダイヤモンド状フィルムに見られる応力を低減することがわかっている。ダイヤモンド状フィルムコーティング内の応力は、場合によってはＯＬＥＤデバイスアーキテクチャ又はトポグラフィの層間剥離を引き起こすおそれがある。具体的には、炭素源としてシロキサンだけを用いる少なくとも１つの非晶質ダイヤモンド状層の形成は、最終的な封入された有機電子デバイスにおける応力の大幅な低下をもたらし、その結果、最終的な封入された有機電子デバイスにおける層間剥離又はクラックは、検出されなかった。本明細書に記載の非晶質ダイヤモンド状コーティング内の残留応力は、存在する場合、望むなら、非晶質ダイヤモンド状フィルム封入前にＯＬＥＤの上に保護及び／又は応力緩和コーティングを設置することによって、除去することができる。保護コーティングには、例えば、一酸化ケイ素又は酸化ホウ素等の金属フィルム若しくはセラミックフィルムを挙げることができる。また、酸化ホウ素は、乾燥剤層としての役割も果たすであろう。金属保護膜は、デバイス上の個々の放射領域間の望ましくない電気的短絡を避けるために、絶縁下層を必要とする場合がある。応力緩和コーティングは、また、非晶質ダイヤモンド状フィルム封入前のＯＬＥＤ上の有機コーティングも包含することができる。
【００７０】
応力低減コーティングの一適用方法としては、非晶質ダイヤモンド状フィルム蒸着前のＯＬＥＤ上への変形可能な材料の層の蒸着が挙げられる。例えば、銅フタロシアニン又は有機ガラス状材料を、ＯＬＥＤデバイス製作プロセスの最終工程として、加熱されたるつぼから真空内で蒸着することができる。後続の非晶質ダイヤモンド状フィルム層内の応力を、これらの層の弛緩、変形、又は層間剥離によって緩和させ、それによってＯＬＥＤデバイス層の層間剥離を防ぐことができる。
【００７１】
保護及び／又は応力緩和コーティングを塗布する別の方法には、接着剤でカバーフィルムをＯＬＥＤ上に積層することが挙げられる。カバーフィルムは、サーモボンド（Thermobond）（商標）ホットメルト接着剤等の輸送接着剤層であってもよく、又はＰＥＴ、ＰＥＮ等であってもよく、若しくは接着剤層でコーティングされた超障壁フィルム等の障壁フィルムであってもよい。ひずみ緩和を有する実施形態の一実施例には、カバーフィルム３４６のない、図５Ａに示される構造体を包含する。超障壁（ultrabarrier）フィルムとしては、例えば、米国特許第５，４４０，４４６号明細書、同第５，８７７，８９５号明細書、及び同第６，０１０，７５１号明細書に記載のような、ガラス若しくは他の好適な基板上に２種の無機誘電体材料を順次に多数の層で真空蒸着することによって作製される、又は交互に並ぶ無機材料の層と有機ポリマーの層とを真空蒸着することによって作製される、多層フィルムを包含する。
【００７２】
裸の接着剤又はＰＥＴ及びＰＥＮフィルム層は、ＯＬＥＤデバイスを周囲条件下で非晶質ダイヤモンド状フィルム封入ツールへと移動できるような十分な保護をもたらすことができる。超障壁フィルムは、長期間のデバイス耐用期間を可能にするために十分な封入を提供し得る。封入フィルム上への非晶質ダイヤモンド状フィルムコーティングの蒸着は、接着剤結合線をエッジシールし、また更に、封入フィルムの表面上に追加の障壁コーティングをもたらす。基板は、また、非障壁基板材料も包含することができ、その場合、非晶質ダイヤモンド状フィルムは、また、図４Ｂ、４Ｃ、５Ｂ、５Ｃ、６Ｂ、及び６Ｃに示されるように基板を封入するために使用することができる。
【００７３】
非晶質ダイヤモンド状フィルム蒸着プロセスの他の利点は、それがロール・ツー・ロールフォーマットで実証されたことである。ゆえに、非晶質ダイヤモンド状フィルム封入方法は、保護応力緩和層及び／又はカバーフィルム層の使用を含めて、ＯＬＥＤウェブ製造プロセスに非常に適している。プロセスは、上面放射及び底面放射ＯＬＥＤデバイス構造の両方に使用することができる。
【００７４】
本発明の実施形態を以下の非限定的な実施例を参照して説明する。
【実施例】
【００７５】
（実施例１）
図７に示されるように、プラズマ蒸着システム４５０を、デバイス４５６上に非晶質ダイヤモンド状フィルムを蒸着するために使用した。システム４５０は、チャンバ壁が対電極の役割を果たす、３０ｃｍ×３０ｃｍ（１２インチ×１２インチ）の底面電極を含むアルミニウム真空チャンバ４５２を包含する。電力供給される電極と接地電極の間隔は、７．６ｃｍ（３インチ）である。対電極の表面積の方が大きいので、システムは、非対称と見なすことができ、その結果、コーティングされるべき基板がその上に置かれる、電力供給される電極のところに大きなシース電位が生じる。チャンバは、機械ポンプ（エドワーズ（Edwards）型番号８０）によって支援されるターボ分子ポンプ（ファイファー（Pfeiffer）型番号ＴＰＨ５１０）を備えるポンプ装置４５４によって引かれる。ゲートバルブは、チャンバを通気する際に、ポンプ装置からチャンバを分離する役目を果たす。
【００７６】
プロセスガス４５５及び４５７が、質量流量コントローラ（ブルックス（Brooks）モデル番号５８５０Ｓ）を通じて計量され、マニホールド内でブレンドされた後、２．５ｃｍ（１インチ）離隔された多数の小さな（直径０．１５ｃｍ（０．０６０インチ））穴によってチャンバ内に連結された、電極に平行なガンドリル穴４５１及び４５３を通じてチャンバ内に導入される。シロキサン源（すなわち、シリコーン油）４６０蒸気４６５が、任意の有用な手段を通じて真空チャンバ内へと供給される。一実施形態では、シリコーン油４６０は、電源に電気的接続されたグラファイト又はカーボンクロス上に配置され、ファラデーケージによってプラズマから遮蔽されながら真空チャンバ内で気化される（カーボンクロスに電流を流すことによりカーボンクロスを加熱することによる）。
【００７７】
空気圧弁は、ガス／蒸気供給ラインから流量コントローラを分離する役割を果たす。プロセスガスである酸素４５５（スコット・スペシャルティー・ガシズ（Scott Specialty Gases）の超高純度９９．９９％）及びテトラメチルシラン４５７（シグマ・アルドリッチ（Sigma Aldrich）のＴＭＳ  ＮＭＲグレード、９９．９％）が、遠く離れたガスキャビネット内に保管され、０．６４ｃｍ（０．２５インチ）（直径）のステンレス鋼ガス管によって質量流量コントローラへと送られる。チャンバ内の標準的な底面圧は、ポンプ装置の寸法及び種類に基づき、１．３ｍＰａ（１×１０−５Ｔｏｒｒ）である。チャンバ内の圧力は、１３．３Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ）キャパシタンスマノメータ（ＭＫＳインスツルメンツ（MKS Instruments）のタイプ３９０）によって測定される。
【００７８】
プラズマは、インピーダンス整合回路網（アドバンスト・エナジー（Advanced Energy）、モデルＲＦＰＰ−ＡＭ２０）を通じて１３．５６ＭＨｚ高周波電源（アドバンスト・エナジー（Advanced Energy）、モデルＲＦＰＰ−ＲＦ１０Ｓ）によって電力供給される。ＡＭ−２０インピーダンス回路網は、構成されたプラズマシステムに適合させるために、負荷コイル及び並列容量を変更して改良した。インピーダンス整合回路網は、電力結合を最大化するために、自動的にプラズマ負荷を電源の５０オームインピーダンスに調節する役割を果たす。標準条件下において、反射電力は、放射電力の２％未満である。
【００７９】
独立してアドレス可能な４つの５ｍｍ×５ｍｍピクセルを含む底面発光ガラスＯＬＥＤを、０．１３ｍＰａ（５×１０−６ｔｏｒｒ）の真空にされたベルジャー蒸発器内でシャドーマスクを通じた従来の熱蒸着によってパターン形成ＩＴＯコーティングガラス（２０オーム／ｓｑ、オハイオ州トリード（Toledo）のミッドウェスト・マイクロ−デバイシズＬＬＣ（Midwest Micro-Devices LLC）から入手可能）基板上に製作した。パターン形成ＩＴＯアノードの上に蒸着されたＯＬＥＤデバイス層は、（蒸着順に）：／ＮＰＤ（１Å／ｓで４００Å）／Ｃ５４５ＴドープＡｌＱ（１％ドーピング、１Å／ｓで３００Å）／ＡｌＱ（１Å／ｓで２００Å）／ＬｉＦ（０．５Å／ｓで７Å）／Ａｌ（２５Å／ｓで２５００Å）であった。
【００８０】
封入されていないガラス４ピクセル底面発光緑色ＯＬＥＤデバイスを、図７（ＯＬＥＤコーティング側が上向き）に示された前述のプラズマ蒸着チャンババッチコーター内に入れ、図８に示されるようにデバイスの各縁部に沿って３Ｍスコッチ（3M Scotch）（商標）８１１着脱自在テープのストリップで電極に保持した。概略図は、図８に示される構造で、テープ４６２、４６４、ＩＴＯカソードパッド４６６、カソード４６８、有機電子デバイス４７０、ＩＴＯアノード４７２、デバイス基板４７４、及び非晶質ダイヤモンド状フィルム層４７６を示す。テープ（４６２及び４６４）は、非晶質ダイヤモンド状フィルム蒸着時のデバイスの動きを妨げ、ＩＴＯカソード及びアノードリードの諸部分上への非晶質ダイヤモンド状フィルム蒸着を防ぐマスクの役割を果たし、それによって封入後の電気的接触を可能にする。
【００８１】
システム、すなわち、図７に示されるチャンバ内の図８に示されるデバイスを、ベース圧力（約１３３ｍＰａ（１×１０−３Ｔｏｒｒ）未満）に圧縮し、酸素ガスを、約９３３〜１０６７ｍＰａ（７〜８ｍＴｏｒｒ）の圧力を生み出す１５０ｓｃｃｍの流量で導入した。酸素プラズマ（１０００ワットＲＦ電源）に１０秒間さらすことによって、サンプル（デバイス）表面を準備した。まだプラズマが点火された状態で、１．７Ａの電流をグラファイト加熱クロスに適用し、それが、予めカーボンクロス上に置かれていたシリコーン油（ＤＭＳ−Ｓ１２、ペンシルバニア州モリスヴィル（Morrisville）のゲレスト（Gelest, Inc.））の０．６ｇサンプルをＲＦプラズマへと気化させた。プラズマを消滅させることなしに、５〜１０秒遅れの後、２分間にわたって、酸素流量を１５０ｓｃｃｍに、カーボンクロス内の電流を１．７Ａに維持しながら、テトラメチルシランガスを導入した（５０ｓｃｃｍ）。これは、ＯＬＥＤデバイスの上及び周りに約１０００ｎｍの厚さの非晶質ダイヤモンド状フィルムを作り出した。プラズマチャンバから取り出した後、デバイスをある角度から見たときにそのデバイスの上面上にほぼ無色の光学的に均一な非晶質ダイヤモンド状フィルムを見ることができた。このフィルムの他には、蒸着プロセスによる、ＯＬＥＤデバイスの目に見える変化はなかった。非晶質ダイヤモンド状フィルム封入デバイスについての電圧及び輝度の動作特徴を、裸のままのＯＬＥＤデバイスと比較したところ、非晶質ダイヤモンド状フィルム封入ＯＬＥＤデバイスと裸のＯＬＥＤデバイスとの間に顕著な相違は測定されなかった。
【００８２】
（実施例２）
実施例１で記載したのと同一の装置及び手順を使用して、第２の４ピクセルＯＬＥＤデバイス上に封入層を作製した。ただし、ＴＭＳの流量をゼロに設定して、シリコーンだけの非晶質ダイヤモンド状フィルム封入フィルムをもたらした。プラズマチャンバから取り出した後、デバイスをある角度から見たときにそのデバイスの上面上にほぼ無色の光学的に均一なダイヤモンド状フィルムを見ることができた。このフィルムの他には、蒸着プロセスによる、ＯＬＥＤデバイスの目に見える変化はなかった。裸の封入されていない対照デバイスと比較したときには、性能の顕著な相違は測定されなかった。
【００８３】
（実施例３）
実施例１で記載したのと同一の装置及び手順を使用して、酸素の代わりに２２５ｓｃｃｍ流量の無水アンモニアを用いて第２の４ピクセルＯＬＥＤデバイス上に封入層を作製した。これが、ＯＬＥＤデバイスの上及び周りに窒化物非晶質ダイヤモンド状フィルムを作り出した。プラズマチャンバから取り出した後、デバイスをある角度から見たときにそのデバイスの上面上にほぼ無色の光学的に均一なダイヤモンド状フィルムを見ることができた。このフィルムの他には、蒸着プロセスによる、ＯＬＥＤデバイスの目に見える変化はなかった。裸の封入されていない対照デバイスと比較したときには、性能の顕著な相違は測定されなかった。
【００８４】
（実施例４）
裸のままのＯＬＥＤデバイス、すなわち、そのＯＬＥＤデバイスを環境から保護しようとする試みがなされていないＯＬＥＤデバイスを、８Ｖで連続動作させ、実験室の周囲条件内に放置した。約２４時間後、デバイスは、完全に機能停止した。同時に、実施例１からの封入されたデバイスを、やはり、８Ｖで連続動作させ、実験室の周囲条件内に放置した。デバイスは、１０００時間を超える連続動作後に使用可能なままであった。
【００８５】
（実施例５）
実施例１、２、及び３に示したのと同一のプロセス及び材料工程に従って非晶質ダイヤモンド状フィルムコーティングがその上に蒸着されたゲルマニウム（germainium）ウェファー（ソース）から、透過赤外スペクトルを測定した。実施例１及び２では、赤外透過スペクトルは、１０５０ｃｍ−１〜１０７０ｃｍ−１範囲内に強い吸光度をもたらし、Ｓｉ−Ｏ結合の存在を示した。更に２つの吸光度が８３０ｃｍ−１〜８８０ｃｍ−１範囲で測定され、シリコーン（−Ｓｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−）結合の存在を示した。実施例１及び２と比較したとき、実施例３（無水アンモニアで作製されたＤＬＦフィルム）についての赤外線測定は、大きな変化を示した；Ｓｉ−Ｏバンド（１０５０ｃｍ−１〜１０７０ｃｍ−１）内の吸光度の大きな減少と、シリコーンバンド（８３０ｃｍ−１〜８８０ｃｍ−１）内の吸光度の消失とが起こり、非晶質ダイヤモンド状フィルム内で酸素が窒素に置換されたことを示した。
【００８６】
（実施例６）
４ピクセルＯＬＥＤデバイスを、実施例１に記載したのと同一のプロセス工程及び材料によって封入し、更に、両側を多層障壁コーティングでコーティングされたＰＥＮフィルム（厚さ０．０１３ｃｍ（０．００５インチ）、デュポン・テイジン・フィルムズ（Dupont Teijin Films））によって封入した。非晶質ダイヤモンド状フィルム封入されたＯＬＥＤデバイスの非晶質ダイヤモンド状フィルム層に直接的に感圧性接着剤（ＡＲｃｌｅａｒ（登録商標）９０５３７、ペンシルバニア州グレンロック（Glen Rock）のアドヒーシブズ・リサーチ（Adhesives Research Inc.））で障壁フィルムを積層化することによって、更なる封入を実施した。封入されていない裸の対照デバイスと比較したときには、デバイス性能の相違は測定されなかった。
【００８７】
ゆえに、「有機発光ダイオードデバイスのための水分障壁コーティング」の諸実施形態が開示された。本発明は、開示されたもの以外の実施形態でも実施可能であることを当業者は理解するであろう。開示された実施形態は、図示の目的のために示され、制限のために示されてはおらず、本発明は以下の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図１】
0005431967.tif 000002
【図２】
0005431967.tif 000003
【図３】
0005431967.tif 000004
【図４Ａ】
0005431967.tif 000005
【図４Ｂ】
0005431967.tif 000006
【図４Ｃ】
0005431967.tif 000007
【図５Ａ】
0005431967.tif 000008
【図５Ｂ】
0005431967.tif 000009
【図５Ｃ】
0005431967.tif 000010
【図６Ａ】
0005431967.tif 000011
【図６Ｂ】
0005431967.tif 000012
【図６Ｃ】
0005431967.tif 000013
【図７】
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【図８】
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