(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線偏光層（６）、無機層（３）、光配向物質を含む層（４）及び液晶ポリマー層（５）を含む、ＯＬＥＤディスプレイのための反射防止性を持つ封止構造であって、
前記光配向物質を含む層（４）に含まれる光配向物質は、配向光の露光により異方性を生じる材料であり、生じた異方性が、前記液晶ポリマー層（５）中の液晶材料に配向能力を付与するものであり、
前記光配向物質は、炭素−炭素、炭素−窒素、又は窒素−窒素二重結合を有し、
前記光配向物質を含む層（４）が、重合しうるが光配向可能ではない、１つ以上の物質を更に含み、
液晶ポリマー層における液晶配向が、光配向物質との接触に起因して生み出されている、
該封止構造の全厚さが、５０μm未満である封止構造。
【請求項２】
前記光配向物質は、２３０〜５００ｎｍの波長範囲内で吸収を示す光配向可能な部分を有する、請求項１記載の封止構造。
【請求項３】
光配向物質及び光配向可能でない少なくとも１つの物質が、光配向物質を含む層（４）で相分離される、請求項１または２に記載の封止構造。
【請求項４】
光配向物質を含む層（４）中の光配向物質の濃度が、層のバルクよりも液晶ポリマー層（５）と接触している側でより高い、請求項１〜３のいずれか一項記載の封止構造。
【請求項５】
直線偏光層（６）が、重合された液晶材料及び二色性色素を含む、請求項１〜４のいずれか一項記載の封止構造。
【請求項６】
光配向物質を含む層（４）が、更にゲッター材料を含む、請求項１〜５のいずれか一項記載の封止構造。
【請求項７】
液晶ポリマー層（５）が、配向パターンを有する、請求項１〜６のいずれか一項記載の封止構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項記載の封止構造により封止されているＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項９】
請求項１〜７記載の封止構造の製造において使用するための材料組成物であって、光配向可能な物質、光配向可能でないが溶媒でもない１つ以上の物質、およびゲッター材料を含み、前記光配向物質は、炭素−炭素、炭素−窒素、又は窒素−窒素二重結合を有する組成物。
【請求項１０】
溶媒を含まず、そして公知のコーティング又は印刷方法により層の形態で基板上に堆積させることができることを特徴とする、請求項９記載の材料組成物。
【請求項１１】
反射防止性を組み入れた封止ＯＬＥＤディスプレイを製造する方法であって、
−基板上にＯＬＥＤディスプレイデバイスを生成する工程、および
−反射防止性を提供する封止構造であって、液晶ポリマー層（５）が、ＯＬＥＤデバイスと偏光層（６）の間にあるように、無機層（３）、光配向物質を含む層（４）、光配向物質を含む層と接触している液晶ポリマー層（５）、及び直線偏光層（６）を含む封止構造で、ＯＬＥＤデバイスを封止する工程を含み、
前記光配向物質を含む層（４）に含まれる光配向物質は、配向光の露光により異方性を生じる材料であり、生じた異方性が、前記液晶ポリマー層（５）中の液晶材料に配向能力を付与するものであり、
前記光配向物質は、炭素−炭素、炭素−窒素、又は窒素−窒素二重結合を有し、
前記光配向物質を含む層（４）が、重合しうるが光配向可能ではない、１つ以上の物質を更に含み、
液晶ポリマー層における液晶配向が、光配向物質との接触に起因して生み出されている、
該封止構造の全厚さが、５０μm未満である製造方法。
【請求項１２】
封止構造が、別個の基板上に製造され、続いてＯＬＥＤデバイスに適用される、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記別個の基板が、偏光箔である、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＬＥＤディスプレイのための封止構造であって、酸素及び水分に対する充分なバリア性並びに反射防止性を提供する構造に関する。この構造は、相乗的にバリア性と反射防止性との両方を制御する、光配向物質を含む層を含む。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイは、特にスマートフォンのようなモバイル用途のための、未だ圧倒的な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の代替として既に市場で定着している。ＬＣＤの欠点は、バックライトユニットから発せられる光の約３分の２が、カラーフィルタアレイの赤色、緑色及び青色領域によって吸収されることである。ＯＬＥＤディスプレイでは、所望の赤色、緑色及び青色光が、対応するカラーサブピクセルで直接生成されうるため、スペクトル発光曲線を調整するために、光をフィルターにかける必要がない。アクティブＯＬＥＤ材料の発光効率が絶え間なく向上するのに伴い、ＯＬＥＤディスプレイは最終的にＬＣＤよりも明るくなる可能性があり、そしてこのことは、特にディスプレイから発せられる光が明るい太陽光と競合しなければならない屋外用途には、決定的な利点となりうる。残念なことに、ＯＬＥＤディスプレイの金属アノード層における周囲光の反射は、コントラストを低下させ、よって可読性を低下させる。光の反射を低減するために、ＯＬＥＤディスプレイは、円偏光子を備えているが、これが、入射した周囲光を円偏光に変換し、次にこれが、金属アノード層での反射の際に円偏光子によって吸収される。典型的には、円偏光子は直線偏光子及び１／４波長板を含み、そしてここで、１／４波長板の低速軸は直線偏光子の吸収軸に対して４５°である。偏光子箔上に１／４波長位相差箔を積層した円偏光子が、長年にわたり市販されている。このような円偏光子を、ＯＬＥＤデバイスの上に適用してもよい。
【０００３】
アクティブＯＬＥＤ材料が水分及び酸素に対して高感度であるため、ＯＬＥＤデバイスを適切に封止しなければならない。ガラス封止は非常に効果的であるが、脆弱であり、重量及び厚さを増加させ、そして高い機械的柔軟性を提供しない。したがって、１つ以上のバリア層を含むバリアスタックを含むフィルム封止が望ましい。典型的には、バリアスタックは、少なくとも１つの有機層と１つの無機層とを含む。
【０００４】
US 2013/0032830A1は、波長板、直線偏光子板、及び１つ又は２つのバリアスタックを含む偏光箔を開示している。円偏光及びバリア機能を組み入れた箔は、偏光箔とＯＬＥＤ基板との間に接着層を介在させることによって、ＯＬＥＤマトリックスを含む基板に取り付けられる。所望の光学機能のために、１／４波長板は、ＯＬＥＤデバイスと直線偏光板との間になければならない。バリアスタックは、ＯＬＥＤ基板と１／４波長板との間、又は１／４波長板に対して直線偏光板の反対側のいずれかにあってよい。この箔はまた、ＯＬＥＤ基板と１／４波長板との間の一方と、１／４波長板と直線偏光板との間のもう一方との２つのバリアスタックを含んでもよい。この偏光板は、２つのＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムの間にＰＶＡ層を含む標準的なＰＶＡ偏光子シートである。この１／４波長板は、ロールツーロール製造に適合する可撓性箔である。
【０００５】
偏光子及び１／４波長位相差フィルムの標準的なロールツーロール製造プロセスでは、偏光子の吸収軸と位相差フィルムの低速軸との両方が、ウェブの移動方向に対して縦方向又は横方向のいずれかである。したがって、低速軸と偏光軸の方向の間に４５°の角度を必要とする円偏光子の製造は、単純なロールツーロールプロセスで両方のフィルムを積層すること許さずに、追加の切断及び配向の工程を必要とする。
【０００６】
光位相差フィルムはまた、液晶を配向させることができる表面を有する基板上に液晶モノマーの層をコーティングすることによって実現することができる。液晶モノマーを配向させた後、材料を固化させるために、それらを重合又は架橋してもよい。そのような層はまた、液晶ポリマー（ＬＣＰ）層としても知られている。US 6,717,644号は、基板上の光配向材料の薄層によって配向された、架橋可能な液晶を開示している。
【０００７】
薄型で軽量なモバイルデバイスに対する、更には生産におけるハイスループットに対する需要のために、反射防止性を有するが、生産においては、最先端の技術で入手可能なものよりも薄くて複雑でない、ＯＬＥＤディスプレイ用の封止構造が必要とされている。
【０００８】
発明の要約
したがって、本発明は、上記のニーズを満たすＯＬＥＤディスプレイの封止構造、更にはそのような封止構造を製造する方法に関する。この方法は、特別設計された材料の使用を伴う。
【０００９】
本発明による封止構造は、直線偏光層、無機層、光配向物質含む層及びＬＣＰ層を含むが、ここで、ＬＣＰ層における液晶配向は、光配向物質との接触に起因して生み出されている。光配向物質を含む層及び無機層は、先行技術で使用されているバリアスタックという用語の意味でのバリアスタックの一部である。
【００１０】
光配向物質を含む層は、光配向可能であってもよい、１つ以上の追加の物質を含むことができる。
【００１１】
好ましくは、光配向物質を含む層は、光配向可能でない１つ以上の物質を含む。これらの物質は、通常の意味では溶媒であってはならない。好ましくは、光配向可能でない物質の重量と光配向可能な物質の重量の合計に対する、光配向可能でない物質の重量の比は、１０％より高く、より好ましくは３０％より高く、そして最も好ましくは７０％より高い。１つ以上の物質は、好ましくは、封止構造のバリア性を支持する有機材料である。バリア性を改善するために、光配向物質を含む層は、数マイクロメートルの厚さであってもよい。これは、下にある層の欠陥を完全に覆うことができるという利点を有しており、そしてこの欠陥は、光配向物質を含む層の上側に伝達されない。したがって、光配向物質を含むより厚い層は、基板又は無機層などの追加層の上の平坦化層として使用することができる。もちろん、本発明によるスタックのバリア性はまた、ＬＣＰ層の厚さを増加させることによって改善することもできる。しかしながら、ＬＣＰ層の厚さは、典型的にはある値に設定されなければならない光学特性、特に位相差特性を変化させる。したがって、バリア性を最適化するためにＬＣＰの厚さを利用することはほぼできない。
【００１２】
光配向物質の主目的はＬＣＰ層に配向情報を伝達することであるため、光配向物質が層の厚さ方向に等しく分布する必要はない。したがって、光配向物質の量と他の化合物の量との比は、好ましくは層の厚さ方向に沿って変化し、そしてこのことは、厚さ方向に沿って光配向物質の濃度勾配があることを意味する。好ましくは、光配向物質の濃度は、ＬＣＰ層と接触する側の方が層の中央よりも高い。
【００１３】
材料が適切に選択される場合、光配向物質を含む層、ＬＣＰ層及び無機層からなるバリアスタックは、水分及び酸素に対して充分なバリア性を有する場合がある。この場合、バリア性を改善するための更なる層は、必要とされないかもしれない。しかしながら、封止すべきＯＬＥＤディスプレイの仕様によっては、必要なバリア性能を達成するために追加の無機層及び／又は有機層を追加する必要があるかもしれない。
【００１４】
直線偏光層は、封止構造の基板として使用することができる偏光箔であってもよいか、又は光配向物質を含む層とＬＣＰ層とを含むスタックと一緒に積層されてもよい。偏光層はまた、例えば、異方性吸収分子を含む、偏光特性を有する材料を、例えば、コーティング及び配向させることによって、追加の工程で生成させることもできる。好ましくは、異方性吸収分子は、液晶マトリックスに埋め込まれた二色性色素である。
【００１５】
本発明はまた、反射防止性を組み入れた封止ＯＬＥＤディスプレイを製造する方法であって、本発明の構造がＯＬＥＤディスプレイデバイスに適用される方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明は、添付図面によってさらに説明される。様々な特徴が必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではないことが強調される。
【図１】図１は、無機層（３）が図１ａ〜図１ｄで異なる位置に配置された、基板上の封止構造を示す。図１ｅ及び１ｆは、図１ａの配置の好ましい実施態様であって、図１ｅでは偏光層の下に追加の接着層を、そして図１ｆでは偏光層の下に配向層を有している。
【図２】図２は、偏光フィルム（６）が基板として利用される、封止構造を示す。無機層（３）は、図２ａ〜２ｃで異なる位置に配置される。
【図３】図３は、ＯＬＥＤデバイス上の封止構造の実施態様を示す。無機層（３）は、図３ａ〜３ｃで異なる位置に配置される。図３ｄは、偏光層の下に追加の配向層を有する、図３ａの配置の好ましい実施態様である。
【図４】図４は、ＯＬＥＤデバイスに適用された追加の基板を含む封止構造の実施態様を示す。無機層（３）は、図４ａ〜４ｄで異なる位置に配置される。
【図５】図５は、図２の封止構造をＯＬＥＤマトリックスに適用することによって生じうる、ＯＬＥＤマトリックス上の封止構造の実施態様を示す。
【図６】図６は、１つ以上の層が横方向に構築され、そして側面漏出を防ぐために全構造が無機層で覆われている、実施態様の一例を示す。
【図７】図７は、８１個のカルシウム正方形を含む、Ｃａ試験基板上の封止構造の写真を示す。
【図８】図８は、６０℃及び相対湿度９０％で８８５時間保存後の、Ｃａ試験基板上の３種の異なる封止構造の写真を示す。
【００１７】
発明の詳細な説明
本発明の第１の態様により、酸素及び水分に対する充分なバリア性並びに反射防止性を提供する、ＯＬＥＤディスプレイ用の封止構造が提供される。
【００１８】
本発明の封止構造は、直線偏光層、無機層、光配向物質を含む層及びＬＣＰ層を含むが、ここで、ＬＣＰ層における液晶配向は、光配向物質を含む層との接触に起因して生み出されている。
【００１９】
光配向物質を含む層は、バリアスタック内の有機層の機能を有する。例えば、ピンホールの発生を低減する、平坦化層として役立つかもしれない。
【００２０】
好ましくは、光配向物質を含む層の厚さは、１００nmより大きく、更に好ましくは５００nmより大きく、そして最も好ましくは５μmより大きい。
【００２１】
反射防止性を組み入れた封止構造の全厚さは、好ましくは５０μm未満、更に好ましくは２０μm未満、そして最も好ましくは１０μm未満である。
【００２２】
好ましくは、本発明の封止構造において、無機層、光配向物質を含む層及びＬＣＰ層、並びにこれらの層の間の任意の層の全厚さは、６０μm未満、更に好ましくは４０μm未満、そして最も好ましくは３０μm未満である。充分なバリア性を達成するために必要とされることがあり、そして上記の層の間にはない、追加の無機層及び／又は有機層は、無機層、光配向物質を含む層及びＬＣＰ層の全厚さの計算において考慮されない。
【００２３】
誤解を避けるため、反射防止性を有する封止構造は、ＯＬＥＤディスプレイ用であり、したがって、ＯＬＥＤディスプレイ用の封止構造の一部であるとして上記した層は、アクティブＯＬＥＤ構造の一部ではない。特に、封止構造の無機層は、ＯＬＥＤディスプレイの電極ではなく、ＯＬＥＤ電極間の他のどの層も、本発明の封止構造の層と見なすべきではない。同様に、ガラス基板は、本発明の封止構造の無機層と見なすべきではない。
【００２４】
本出願に関連して、「光配向可能な物質」は、配向光への露光により異方性を誘導することができる材料である。同様に、「光配向可能な層」は、配向光への露光により異方性を誘導することができる層である。更に、「光配向物質」及び「光配向層」という用語は、配向光への露光により配向されている、それぞれ光配向可能な物質及び光配向可能な層を指すために使用される。本発明では、誘導された異方性は、液晶材料に配向能力を提供するようなものでなければならない。「配向方向」という用語は、光配向層と接触している液晶が配向する方向を指すものとする。
【００２５】
本出願に関連して、「配向光」という用語は、光配向可能な物質に異方性を誘導することができ、そして少なくとも部分的に直線偏光又は楕円偏光されているか、かつ／又は斜め方向から光配向可能な物質の表面に入射する光を意味するものとする。好ましくは、配向光は、５：１を超える偏光度で直線偏光される。配向光の波長、強度及びエネルギーは、光配向可能な物質の感光性に応じて選択される。典型的には、波長は、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及び／又はＵＶ−Ｃ範囲あるいは可視範囲にある。好ましくは、配向光は、４５０nm未満の波長の光を含む。更に好ましくは、配向光は、４２０nm未満の波長の光を含む。
【００２６】
配向光が直線偏光されているならば、配向光の偏光面は、配向光の伝搬方向と偏光方向とによって画定される平面を意味するものである。配向光が楕円偏光されている場合、偏光面は、光の伝搬方向と偏光楕円の長軸とによって画定される平面を意味するものである。
【００２７】
光配向可能な物質を含む層は、任意の適切な方法によって適用することができる。適切なコーティング方法は、例えば、スピンコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、キスロールコーティング、キャストコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ダイコーティング、ディッピング、ブラッシング、バーキャスティング、ローラーコーティング、フローコーティング、ワイヤーコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、旋回コーティング（whirler-coating）、カスケードコーティング、カーテンコーティング、エアーナイフコーティング、ギャップコーティング、ロータリースクリーン、リバースロールコーティング、グラビアコーティング、メータリングロッド（Meyerバー）コーティング、スロットダイ（押出）コーティング、ホットメルトコーティング、ローラーコーティング、フレキソコーティングである。適切な印刷方法には、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷のような凸版印刷、インクジェット印刷、直接グラビア印刷若しくはオフセットグラビア印刷のような凹版印刷、オフセット印刷のような平版印刷、又はスクリーン印刷のような孔版印刷が含まれる。
【００２８】
好ましくは、光配向可能な物質を含む層は、ゲッター材料を含む。好ましくは、ゲッター材料は親水性であり、そして金属、金属酸化物、メタロイド、メタロイド酸化物、金属炭化物、メタロイド炭化物、金属ハロゲン化物、金属塩、金属過塩素酸塩、金属窒化物、メタロイド窒化物、金属酸素窒化物、メタロイド酸素窒化物、金属酸素ホウ化物又はメタロイド酸素ホウ化物粒子、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ及び活性炭のいずれかを含む。好ましくは、ゲッター材料は、酸化物粒子、好ましくはアルカリ土類金属酸化物粒子、好ましくは酸化カルシウム（ＣａＯ）又は酸化バリウム（ＢａＯ）又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含む。好ましくは、ゲッター材料はナノ粒子の形態である。ゲッター粒子のサイズは、１〜１０００nmの間であろう。しかしながら、平均粒径は、３００nm未満であることが好ましく、そして２００nm未満であることが更に好ましい。更に、平均粒径は、１００nm〜２５０nmの間であることが好ましく、そして１５０〜２００nmの間であることが最も好ましい。
【００２９】
本出願に関連して使用されるとき液晶ポリマー（ＬＣＰ）材料とは、液晶モノマー及び／又は液晶オリゴマー及び／又は液晶ポリマー及び／又は架橋液晶を含む、液晶材料を意味するものとする。液晶材料が液晶モノマーを含む場合、そのようなモノマーは、典型的には、光配向物質との接触に起因してＬＣＰ材料中に異方性が生み出された後に、重合されうる。重合は、熱処理によって、又は好ましくはＵＶ光を含む化学線に露光することによって開始されうる。ＬＣＰ材料は、単一タイプの液晶化合物からなっていてよいが、追加の重合しうる化合物及び／又は重合しえない化合物を含んでいてもよく、そしてこの中で全ての化合物が液晶性を有する必要はない。更に、ＬＣＰ材料は、添加剤、例えば、光開始剤あるいは等方性又は異方性の蛍光色素及び／又は非蛍光色素を含有してもよい。好ましくは、このＬＣＰ材料はゲッター材料を含む。好ましくは、このゲッター材料は親水性であり、そして金属、金属酸化物、メタロイド、メタロイド酸化物、金属炭化物、メタロイド炭化物、金属酸素窒化物、メタロイド酸素窒化物、金属ハロゲン化物、金属塩、過塩素酸金属、金属窒化物、メタロイド窒化物、金属酸素窒化物、メタロイド酸素窒化物、金属酸素ホウ化物又はメタロイド酸素ホウ化物粒子、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ及び活性炭のいずれかを含む。好ましくは、ゲッター材料は、酸化物粒子、好ましくはアルカリ土類金属酸化物粒子、好ましくは酸化カルシウム（ＣａＯ）又は酸化バリウム（ＢａＯ）又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含む。好ましくは、ゲッター材料はナノ粒子の形態である。ゲッター粒子のサイズは、１〜１０００nmの間であろう。しかしながら、平均粒径は、３００nm未満であることが好ましく、そして２００nm未満であることが更に好ましい。更に、平均粒径は、１００nm〜２５０nmの間であることが好ましく、そして１５０〜２００nmの間であることが最も好ましい。
【００３０】
光配向物質を含む層はまた、重合された配向ＬＣＰ分子を含んでもよい。配向ＬＣＰ分子の複屈折に起因して、光配向物質を含む層はまた、光学的位相差板としても作用する。好ましくは、光配向物質を含む層は、光の可視スペクトルの少なくとも１つの波長に対して１／４波長位相差板として作用する。後者の場合、光配向物質を含む層はまた、ＬＣＰ層の機能を有しており、そしてこのことは、別個のＬＣＰ層が必要でないことを意味する。
【００３１】
本出願に関連して、「重合しうる」及び「重合された」という用語は、それぞれ「架橋しうる」及び「架橋された」の意味を含むものとする。同様に、「重合」は「架橋」の意味を含むものとする。
【００３２】
図１は、基板（２）を含む、本発明による封止構造の異なる実施態様を示す。この基板は、例えば、可撓性箔、好ましくはポリマー箔又は薄膜ガラスであってもよい。基板は、好ましくは光学的に等方性である。図１ａにおいて、無機層（３）は基板の上にあり、次に光配向可能な物質を含む層（４）が続くが、これが光配向され、そして重合された液晶層（５）の液晶を配向させるために使用されている。更に、液晶層の上には偏光層（６）が配置されている。
【００３３】
図１ｂ〜１ｄは、図１ａの実施態様の代替の実施態様であり、ここで図１ａの実施態様との唯一の相違点は、無機層（３）の位置である。図１ｂの実施態様では、無機層は、液晶層と偏光層との間にある。図１ｃにおいて、無機層は偏光層の上にあるが、これは液晶層の反対側を意味する。図１ｄにおいて、無機層は、層（４）、（５）及び（６）に関して基板の反対側に配置されている。当然、図１ａ〜１ｄの任意の組合せが可能であるが、このことは封止構造が、図１ａ〜１ｄに示された位置に配置されてよい、複数の無機層を含んでもよいことを意味している。例えば、封止構造は、４つの無機層を含んでよいが、ここで、図１ａのように、１つの無機層は、基板（２）と光配向可能な物質を含む層（４）との間にあり；図１ｂのように、第２の無機層は、液晶層（５）と偏光層（６）との間に配置されてよく；図１ｃのように、第３の無機層は、偏光層（６）の上に配置されてよく；そして図１ｄのように、第４の無機層は、基板（２）の下に位置してよい。好ましくは、図１ａ、１ｃ又は１ｄの実施態様の液晶層（５）と偏光層との間に、あるいは図１ｂの実施態様の無機層（３）と偏光層との間に接着層が存在する。
【００３４】
偏光層は、好ましくは、２つのポリマーフィルム、例えばＴＡＣ（トリアセテート）フィルムの間に挟むことができる、ポリビニルアルコールの層を含む偏光箔であってもよい。そのような偏光子は、ロールツーロールで製造され、そして図１ａ、１ｃ及び１ｄの実施態様のＬＣＰ層の上に、又は図１ｂの無機層の上に積層されてもよい。しかしながら、それぞれＬＣＰ層と偏光子の間に、又は無機層と偏光子の間に追加の層、例えば、硬質コーティングが存在してもよく、このため偏光子は、必ずしもそれぞれＬＣＰ層又は無機層の上に積層されない。積層のために、接着層を偏光子シートと接触させることができる。図１ｅは、接着層（９）がＬＣＰ層（５）と偏光子シート（６）との間にある、図１ａの実施態様に対応する一例を示す。
【００３５】
好ましくは、コーティング可能な偏光子を偏光層（６）として使用する。コーティング可能な偏光子は、典型的には、ホスト材料に溶解されているカーボンナノチューブ又は二色性色素のような異方性吸収分子を含む。コーティング可能な偏光子の配向は、基板への適用中若しくは適用後に材料を剪断するか、又はコーティング可能な偏光子材料を、配向能を持つ表面（例えば、刷毛塗りされたか、光配向されたか、又は異方性表面構造を有する表面など）を有する基板に適用するなどの様々な方法により行うことができる。好ましくは、コーティング可能な偏光子材料は、重合しうる液晶及び二色性色素を含む。偏光層を生成するためには、光配向後に配向能を持つ表面を提供する、光配向可能な物質を含む追加の層を用い、そしてその上に重合しうる液晶及び二色性色素を含む組成物をコーティングすることが好ましい。図１ｆは、光配向可能な物質を含む追加の層（８）が、コーティング可能な偏光材料から作られた偏光層と接触している、図１ａの実施態様に対応する一例を示す。好ましくは、コーティング可能な偏光材料はゲッター材料を含む。好ましくは、ゲッター材料は親水性であり、そして金属、金属酸化物、メタロイド、メタロイド酸化物、金属炭化物、メタロイド炭化物、金属ハロゲン化物、金属塩、金属過塩素酸塩、金属窒化物、メタロイド窒化物、金属酸素窒化物、メタロイド酸素窒化物、金属酸素ホウ化物又はメタロイド酸素ホウ化物粒子、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ及び活性炭のいずれかを含む。好ましくは、ゲッター材料は、酸化物粒子、好ましくはアルカリ土類金属酸化物粒子、好ましくは酸化カルシウム（ＣａＯ）又は酸化バリウム（ＢａＯ）又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含む。好ましくは、ゲッター材料はナノ粒子の形態である。ゲッター粒子のサイズは、１〜１０００nmの間であろう。しかしながら、平均粒径は、３００nm未満であることが好ましく、そして２００nm未満であることが更に好ましい。更に、平均粒径は、１００nm〜２５０nmの間であることが好ましく、そして１５０〜２００nmの間であることが最も好ましい。
【００３６】
コーティング可能な偏光子材料の吸収特性に応じて、標準的なシート偏光子よりも実質的に薄い、コーティングされた偏光子を作製することができる。好ましくは、コーティングされた偏光子の厚さは、１０μm未満、更に好ましくは５μm未満、そして最も好ましくは２μm未満である。
【００３７】
図２は、偏光層（６）が基板として使用される実施態様を示す。好ましくは、偏光層は、上記のような１つ以上のポリマーフィルムを含む可撓性シート偏光子である。図２ａでは、光配向可能な物質を含む層（４）が偏光層の上に配置され、続いて重合された液晶層（５）が配置される。無機層（３）は、偏光層とは反対側の液晶層上に配置される。
【００３８】
図２ａと比較した図２ｂ及び２ｃの実施態様の差は、やはり偏光層（６）と液晶層（４）との間（図２ｂ）、又は偏光層の下（液晶層の反対側を意味する）（図２ｃ）にあってもよい、無機層（３）の位置である。図１の実施態様に関して論じたように、図２ａ〜２ｃの任意の組合せが可能であるが、このことは封止構造が、図２ａ〜２ｃに示された位置に配置されてよい、複数の無機層を含んでもよいことを意味している。
【００３９】
図３は、ＯＬＥＤマトリックスを含むデバイス（７）に適用された封止構造の異なる実施態様を示す。例えば、ＯＬＥＤデバイス上に次々に異なる層を適用することができる。その結果、光配向可能な物質を含む層（４）は、ＯＬＥＤデバイス（７）と重合された液晶層（５）との間にある。偏光層（６）は、ＯＬＥＤデバイスとは反対側の液晶層の側にある。１つ以上の無機層（３）は、ＯＬＥＤマトリックス（７）と光配向可能な物質を含む層（４）との間（図３ａ）及び／又は液晶層（５）と偏光層（６）との間（図３ｂ）及び／又は液晶層の反対側の偏光層の上（図３ｃ）に配置されていてもよい。好ましくは、偏光層は、上記のようなコーティングされた偏光子である。図３ｄは、光配向可能な物質を含む追加の層（８）が、コーティング可能な偏光材料から作られた偏光層と接触している、図３ａに対応する一例を示す。図３ｄの封止構造は、追加の基板なしでＯＬＥＤデバイス上に全ての層が次々に適用されるため、非常に薄い。各層が数ミクロンの範囲内にあるため、反射防止性を組み入れた封止構造の全厚さは、２０μm未満又は実に１０μm未満であってもよい。
【００４０】
図４は、図１ａ〜１ｄの封止構造がＯＬＥＤデバイス（７）に適用された、封止ＯＬＥＤディスプレイの実施態様を示す（図４ａ〜図４ｄ）。ＯＬＥＤデバイスと封止構造との間に、接着層があってもよい。
【００４１】
好ましい実施態様では、偏光層は、構造の上に積層される箔である。接着層は、図１ｅの実施態様に関して上記のとおり、偏光箔の下にあってもよい。別の好ましい実施形態では、偏光層は、好ましくは重合しうる液晶及び二色性色素を含む、コーティング可能な偏光子材料から作られる。好ましくは、このようなコーティング可能な偏光子は、図１ｆに関して上で論じられたとおり、好ましくは光配向可能な物質を含む偏光子層の下の追加の層によって配向される。
【００４２】
図５は、液晶層（５）がＯＬＥＤデバイスと偏光層との間にあるように、図２ａ〜２ｃの封止構造がＯＬＥＤデバイス（７）に適用された（図５ａ〜図５ｃ）、封止ＯＬＥＤディスプレイの実施態様を示す。ＯＬＥＤデバイスと封止構造との間に、接着層があってもよい。
【００４３】
本発明の反射防止性を組み入れた封止構造の更なる利点は、１つ以上の層が横方向に容易に構築されることである。これは、例えば、オフセット若しくはインクジェットのような印刷方法、又は物理的若しくは化学的蒸着によって、所望の形状及び位置に個々の層を局所堆積させることにより行うことができる。あるいは、適用が望まれる、より大きな領域に層を適用し、続いて望まれない領域の層の材料を除去してもよい。これは、フォトリソグラフィー法を含む、当該分野における様々な周知の方法によって行うことができる。本発明による層の大部分は重合しうる化合物を含むため、望まれない材料を除去する好ましい方法は、望まれる領域の層内の材料を、特に局所的なＵＶ照射により、局所的にのみ重合し、続いて望まれる領域の外の非重合材料を、例えば適切な溶媒を用いて除去することによる。
【００４４】
本発明の薄層を横方向に構築することによって、層の端部を経る側面漏出を防止することにより酸素及び水分に対する耐性を高めることが可能である。図６は、ＯＬＥＤマトリックスを含むＯＬＥＤデバイス（７）が無機層（３）で完全に覆われている、封止ＯＬＥＤディスプレイの一例を示す。しかしながら、光配向可能な物質を含む第１及び第２の層の（４）及び（８）、液晶層（５）並びに偏光層（６）は、横方向に構築され、ＯＬＥＤデバイスの小さな領域、特にＯＬＥＤマトリックスの領域を覆う。構造全体の上に堆積される無機層（１）は、ＯＬＥＤマトリックスに平行な広い表面領域だけでなく、各層の端部においてもバリア層として作用する。したがって、図７の全ての層は、相乗的にバリア性に寄与することができる。最先端のシート位相差板及び偏光子を有する類似の層構造の製造は、もっと複雑であることが明らかであり、そして本発明による封止構造のバリア性は、最先端の位相差板及び偏光子で、例えば、シート位相差板及び偏光子の表面を平滑化するための、追加の層を加えることによってのみ達成できることが期待できるが、このことはまた、追加の製造工程を加える。
【００４５】
図１〜図６において互いに隣接して描かれた層は、直接接触していてもよい。しかしながら、光配向可能な物質を含む層（４）と液晶層（５）との間を除いて、また光配向可能な物質を含む追加の層（８）と偏光層（６）との間を除いて、追加の層が封止構造のどの一対の層の間に配置されることも可能である。
【００４６】
無機層は、プラズマ増強及びプラズマ支援の化学的蒸着、スパッタリング並びに電子ビーム物理的蒸着を含む、物理的又は化学的蒸着のような真空蒸着技術によって適用することができる。
【００４７】
無機層は、単一の無機材料又は２つ以上の無機材料の組成物を含むことができる。適用可能な無機材料の例は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び酸化インジウムスズのような金属又は半導体酸化物、窒化ホウ素及び窒化ケイ素のような金属又は半導体窒化物、あるいは酸窒化アルミニウム又は酸窒化ケイ素のような金属又は半導体酸窒化物である。ＳｉｘＯｙ、ＳｉｘＮｙ又はＡｌｘＯｙを含む無機層が好ましい。特に、窒化ケイ素（ＳｉｘＮｙ）が好ましい。この組成物は、化学量論的であってもそうでなくともよい。
【００４８】
無機層の厚さは、典型的には１nm〜１０００nmの間にある。好ましくは、この厚さは１０nm〜５００nmの間、更に好ましくは５０nm〜３００nmの範囲に、そして最も好ましくは１００nm〜２５０nmの間である。液晶層（５）は、好ましくは、光の可視スペクトルの少なくとも１つの波長に対して１／４波長位相差板として作用する。液晶材料の強い複屈折のために、液晶の１／４波長位相差板層は、典型的には、液晶材料の光学異方性に依存して、０．４μm〜３μmの範囲の厚さを有する。好ましくは、液晶層は、収色性位相差板として機能する。収色性を有さない液晶材料を使用する場合、封止構造内に第２の液晶層を加えることによって収色性位相差を達成することが可能であり、そしてこれは位相差板としても機能する。好ましくは、第２の位相差板層の光軸方向は、第１の位相差板層の光軸方向とは異なる。２つの液晶位相差板層の厚さ及び光軸方向を適切に設計することにより、収色性位相差板性能を達成することが可能である。好ましくは、第２の液晶層は、光配向可能な物質を含む別の層によって配向される。
【００４９】
本発明の更なる利点は、液晶層が配向パターンを有しうることである。これは、光配向可能な物質を含む層の異なる領域を異なる方向に選択的に光配向させることによって達成できる。生成された配向パターンは、液晶層に適合し、その結果、領域的に異なる光軸方向を有するパターン化位相差板を、液晶層が形成する。光配向プロセスの高い分解能のために、個々の領域は非常に小さく、例えば、人間の目が解像できるよりも小さいこともある。したがって、このパターンは、人間の目に見えるか見えない、特に光電子工学システムによる認識のための、あらゆる種類の情報を符号化するのに有用であろう。
【００５０】
本発明の第２の態様により、反射防止性を組み入れた封止ＯＬＥＤディスプレイを製造する方法であって、
−基板上にＯＬＥＤディスプレイデバイスを生成する工程、
−反射防止性を提供する封止構造であって、液晶ポリマー層が、ＯＬＥＤデバイスと偏光層の間にあるように、無機層、光配向物質を含む層、光配向物質を含む層と接触している液晶ポリマー層、及び直線偏光層を含む構造で、ＯＬＥＤデバイスを封止する工程
を含む方法が提供される。
【００５１】
本発明の好ましい実施態様では、封止構造は、図１及び２に示される構造のように別個の基板上に製造され、続いてＯＬＥＤデバイスに適用されるが、その結果、例えば、図４及び５に示される実施態様のような封止ＯＬＥＤが得られる。好ましくは、この構造は、積層によりＯＬＥＤデバイスに適用される。ＯＬＥＤデバイスと封止スタックの間に、接着層があってもよい。好ましくは、別個の基板は、可撓性箔、好ましくはポリマー箔又は薄膜ガラスのように、可撓性である。好ましくは、別個の基板は、偏光箔である。
【００５２】
本発明の別の好ましい実施態様では、封止構造がＯＬＥＤデバイス上に直接形成されるように、封止構造に必要な個々の層をＯＬＥＤデバイス上に次々に堆積させる。あるいは、ＯＬＥＤデバイス上に１つ以上の層を直接堆積させ、残りの層を積層により加えることが可能である。例えば、無機層、光配向物質を含む層及び液晶ポリマー層をＯＬＥＤデバイス上に形成させるが、一方で偏光層を偏光箔の積層により適用する。
【００５３】
光配向可能な物質を含む層は、光配向可能な物質の分子を配向させるために、所望の偏光方向の配向光に露光させる。
【００５４】
光配向可能な物質を含む層は、適切な材料のコーティング、印刷又は注型によって生成することができる。材料は、支持体の全領域にわたるか、又はその一部のみに適用されてよい。適切な方法は、スピンコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、キスロールコーティング、キャストコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ダイコーティング、ディッピング、ブラッシング、バーキャスティング、ローラーコーティング、フローコーティング、射出成形、ワイヤーコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、旋回コーティング（whirler-coating）、カスケードコーティング、カーテンコーティング、エアーナイフコーティング、ギャップコーティング、ロータリースクリーン、リバースロールコーティング、グラビアコーティング、メータリングロッド（Meyerバー）コーティング、スロットダイ（押出）コーティング、ホットメルトコーティング、ローラーコーティング、フレキソコーティング、シルクスクリーンプリンター、フレキソ印刷のような凸版印刷、インクジェット印刷、３Ｄ印刷、直接グラビア印刷若しくはオフセットグラビア印刷のような凹版印刷、オフセット印刷のような平版印刷、又はスクリーン印刷のような孔版印刷を含む。容易に堆積させるために、材料を溶媒に希釈してもよい。材料の堆積は、標準大気圧下又は真空条件下で行われよう。後者の場合、材料は溶媒を含まない方が好ましい。
【００５５】
溶媒を留去するため、又は硬化させるための加熱工程は、特にこの組成物がＯＬＥＤ構造を含む組立体にコーティングされる場合には、上記組成物がコーティングされる層構造と相性がよくないことがあるため、無溶媒組成物もまた好ましい。更に、溶媒自体が、この組成物から作られた層の下の層構造の材料に損傷を与えることもある。
【００５６】
好ましくは、材料組成物は、少なくとも１つの光配向可能な物質及び少なくとも１つの追加の物質を含むが、ここで、この物質は、少なくとも１種の光配向可能な物質の濃度が、層のバルクよりも支持体の反対側の表面近くで高くなるように、支持体上に材料で形成される層において相分離が起こりうるように選択される。
【００５７】
好ましくは、光配向可能な物質を含む材料は、重合しうるが光配向可能ではない、１つ以上の物質を含む。好ましくは、重合しうるが光配向可能でない物質の重量と、重合しうるが光配向可能でない物質と光配向可能な物質の重量の合計との比は、１０％より高く、更に好ましくは３０％より高く、そして最も好ましくは７０％より高い。追加の重合しうる物質に起因して、上記方法は、光配向可能な物質を含む材料から生成される層内で、該物質の重合が開始される、追加の工程を含むかもしれない。好ましくは、重合は、化学線への露光により開始される。重合の工程は、層を配向光に露光する工程の前か、後か又は同時にあってよい。本方法の好ましい実施態様では、光配向可能な物質を配向させるため、及び追加の重合しうる物質の重合を開始させるために、配向光が使用される。別の好ましい実施態様では、追加の物質が重合する工程は、光配向可能な物質を含む層を配向光に露光させる工程の後にある。好ましくは、周囲雰囲気は、配向光への層の露光中には酸素を含む。好ましくは、酸素の量は、追加の物質の重合中に自然の酸素含量と比較して、周囲雰囲気中では減少している。更に好ましくは、追加の物質の重合は、不活性雰囲気で、又は真空で行われる。好ましくは、追加の光配向可能でない物質の重合を開始させるのに使用される光の波長範囲は、光配向可能な物質の光配向を開始させるのに使用される配向光の波長範囲とは異なる。このことは、光の波長によって、追加物質の重合の開始及び光配向に起因する異方性の生成に個別に対処することができるという利点を有する。
【００５８】
液晶ポリマー材料を含む層は、光配向層の上に適用される。液晶物質が、光配向層により提供される配向方向を適切に順応させた後、重合しうる液晶材料の重合が開始される。
【００５９】
好ましくは、ＬＣＰ層に関するパラメーターは、１／４波長位相差板が、所望の波長について有効となるように選択される。更に好ましくは、ＬＣＰ層は、収色性であり、そして大抵の可視波長範囲について実質的に１／４波長位相差を提供する。
【００６０】
好ましくは、ＬＣＰ材料は、ゲッター材料を含む。好ましくは、ゲッター材料は、親水性であり、そして金属、金属酸化物、メタロイド、メタロイド酸化物、金属炭化物、メタロイド炭化物、金属ハロゲン化物、金属塩、金属過塩素酸塩、金属窒化物、メタロイド窒化物、金属酸素窒化物、メタロイド酸素窒化物、金属酸素ホウ化物又はメタロイド酸素ホウ化物粒子、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ及び活性炭のいずれかを含む。好ましくは、ゲッター材料は、酸化物粒子、好ましくはアルカリ土類金属酸化物粒子、好ましくは酸化カルシウム（ＣａＯ）又は酸化バリウム（ＢａＯ）又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含む。好ましくは、ゲッター材料はナノ粒子の形態である。ゲッター粒子のサイズは、１〜１０００nmの間であろう。しかしながら、平均粒径は、３００nm未満であることが好ましく、そして２００nm未満であることが更に好ましい。更に、平均粒径は、１００nm〜２５０nmの間であることが好ましく、そして１５０〜２００nmの間であることが最も好ましい。
【００６１】
ＬＣＰ材料は、溶媒を伴うか又は伴わずに、コーティング及び／又は印刷によって適用されてよく、そして、光配向物質を含む層の全領域にわたるか、又はその一部のみに適用されてよい。ＬＣＰ材料は、例えば、印刷、コーティング又は注型方法であって、スピンコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、キスロールコーティング、キャストコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ダイコーティング、ディッピング、ブラッシング、バーキャスティング、ローラーコーティング、フローコーティング、射出成形、ワイヤーコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、旋回コーティング（whirler-coating）、カスケードコーティング、カーテンコーティング、エアーナイフコーティング、ギャップコーティング、ロータリースクリーン、リバースロールコーティング、グラビアコーティング、メータリングロッド（Meyerバー）コーティング、スロットダイ（押出）コーティング、ホットメルトコーティング、ローラーコーティング、フレキソコーティング、シルクスクリーンプリンター、フレキソ印刷のような凸版印刷、インクジェット印刷、３Ｄ印刷、直接グラビア印刷若しくはオフセットグラビア印刷のような凹版印刷、オフセット印刷のような平版印刷、又はスクリーン印刷のような孔版印刷を含むがこれらに限定されない方法によって適用されてよい。
【００６２】
好ましくは、本方法は、光配向物質を含む層にＬＣＰ材料を適用する前又は後にこの材料を加熱することを伴う。ＬＣＰ材料の性質に応じて、窒素のような不活性雰囲気下、又は真空下での重合を実施することが有用であろう。
【００６３】
好ましくは、基板は、可撓性箔であり、そして反射防止性を提供する封止構造は、ロールツーロール製法で製造される。得られたフィルムは最終的に、基板箔と一緒にロールに巻かれてもよく、又は封止構造を形成する層は、基板から剥離され、次に基板なしの独立フィルムとして巻き取られてもよい。
【００６４】
好ましくは、基板は、偏光層の機能を有する可撓性偏光箔である。これは、他に基板を必要としないという利点を持ち、そして封止構造に必要な層は、好ましくはロールツーロール製法で、偏光箔上に次々に適用することができる。
【００６５】
本発明の第３の態様により、本発明の方法及びデバイスに使用するための、光配向可能な物質を含む材料組成物が提供される。
【００６６】
光配向可能な物質を含む材料組成物は、複数タイプの光配向可能な物質を含むことができる。
【００６７】
好ましい実施態様では、光配向可能な物質を含む材料組成物は、更に液晶モノマーを含む。好ましくは、溶媒のない組成物は、室温以上で液晶相を有する。
【００６８】
光配向可能な物質を含む材料組成物は、光配向可能な部分を含まない追加の物質を含んでもよい。このような物質は、層の製造中か製造後に重合されうる、ポリマー、デンドリマー、オリゴマー、プレポリマー及びモノマーを含む。適切なポリマーの分類の例は、ポリアルキレン（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリシクロオレフィンのＣＯＰ／ＣＯＣ、ポリブタジエン、ポリ（メタ）アクリレート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド酸、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、セルロース及びセルロース誘導体（三酢酸セルロースなど）であるが、これらに限定されない。適切な分類のモノマーの例は、単官能基及び多官能基のアクリラート及びメタクリラート、エポキシ、イソシアナート、アリル誘導体及びビニルエーテルである。好ましくは、光配向可能な物質を含む組成物は、ゲッター材料を含む。好ましくは、ゲッター材料は親水性であり、そして金属、金属酸化物、メタロイド、メタロイド酸化物、金属炭化物、メタロイド炭化物、金属ハロゲン化物、金属塩、金属過塩素酸塩、金属窒化物、メタロイド窒化物、金属酸素窒化物、メタロイド酸素窒化物、金属酸素ホウ化物又はメタロイド酸素ホウ化物粒子、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ及び活性炭のいずれかを含む。好ましくは、ゲッター材料は、酸化物粒子、好ましくはアルカリ土類金属酸化物粒子、好ましくは酸化カルシウム（ＣａＯ）又は酸化バリウム（ＢａＯ）又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含む。好ましくは、ゲッター材料はナノ粒子の形態である。ゲッター粒子のサイズは、１〜１０００nmの間であろう。しかしながら、平均粒径は、３００nm未満であることが好ましく、そして２００nm未満であることが更に好ましい。更に、平均粒径は、１００nm〜２５０nmの間であることが好ましく、そして１５０〜２００nmの間であることが最も好ましい。組成物の性質は、好ましくはインクジェット印刷に最適化される。
【００６９】
光配向可能な部分を含まず、そしてバリア性を支持する、適切な物質及び物質の混合物は、特にWO 2014012931（参照により本明細書に取り込まれる）に開示されるものである。特に、WO 2014012931は、ＯＬＥＤ封止のための多層バリアスタック中の水捕捉層用の無溶媒放射線硬化性樹脂組成物を製造するための処方を開示している。
【００７０】
光配向可能な物質を含む材料組成物に関して物質という用語は、溶媒を含むものではない。
【００７１】
本発明に関連して、溶媒とは、組成物を希釈し、そして組成物を含む配合物の調製に、及び組成物の層をコーティング又は印刷するのに役立つが、後で、例えば、乾燥により除去される化合物である。言い換えると、物質という用語の意味は、最終の層に残存する化合物だけを含む。
【００７２】
特に、以下の化合物は溶媒として考えられる：ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、酢酸エチル、ジクロロメタン、クロロベンゼン、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、アセトン、アセトニトリル（ＭｅＣＮ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、エチルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ブトキシエタノール（ＢＣ）、γ−ブチロラクトン（ＢＬ）、Ｎ−メチルモルホリン、アセトニトリル、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセタート、エチレングリコール、プロピレングリコールモノアセタート、プロピレングリコールジアセタート、ジプロピレングリコール、及びジプロピレングリコールモノメチルエーテル、１，２−ジクロロベンゼン、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、シクロペンタノン（ＣＰ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、酢酸エチル（ＥＡ）、アニソール（ＡＮ）、シクロヘキサノン（ＣＨＮ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、１−メトキシ−２−プロパノールアセタート（ＭＰＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、酢酸、ｎ−ブタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、エタノール、メタノール、ギ酸、水、シクロペンタン、ペンタン、石油エーテル、ヘプタン、ジエチルアミン、tert−ブチルメチルエーテル、シクロヘキサン、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、イソアミルアルコール、ジエチルケトン、１−オクタノール、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、ジメトキシエタン、酢酸ブチル、１−クロロブタン、ｏ−キシレン、２−エトキシエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、２−メトキシエタノール、ピリジン、プロパン酸、酢酸２−メトキシエチル、ベンゾニトリル、ヘキサメチルホスホルアミド、無水酢酸、ジエチレングリコール、炭酸プロピレン、１，２−ジクロロエタン、グリセリン、二硫化炭素、塩化メチレン、ニトロメタン、ニトロメタン、クロロホルム、１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン、四塩化炭素及びテトラクロロエチレン。
【００７３】
光配向可能な物質を含む材料組成物は、接着性を向上させるための添加物及び／又は光開始剤を含有してもよい。
【００７４】
組成物中の物質のタイプに応じて、光配向可能な物質と他の物質の間の相分離が起こりうる。材料組成物の適正な選択により、層を製造する際に、大部分の光配向可能な物質が層の自由表面に分離するように、相分離を制御することが可能である。これによって、組成物中の光配向可能な物質の量を更に減少させることが可能になる。好ましくは、光配向可能な物質の合計対他の物質の合計の重量比は、５０％未満、更に好ましくは２０％未満、そして最も好ましくは１０％未満である。この材料組成物で作られた層の厚さに応じて、光配向可能な物質の量は、１重量％未満、又は実に０．１重量％未満であってもよい。極端な場合、満足な配向性をなおも達成するには、０．０１重量％の光配向可能な物質で充分である。好ましくは、光配向可能な物質は、相分離を支持するために、フッ素化部分及び／又はシロキサン部分を含むか、かつ／あるいはポリシロキサンである。
【００７５】
好ましい実施態様では、本発明の組成物は、光配向可能な物質、及び光配向可能であってもなくともよい別の物質を含む。光配向可能な物質と他の物質は両方とも、ポリマー、デンドリマー、オリゴマー、プレポリマー又はモノマーであってよい。相分離を支持するために、光配向可能な物質及び他の物質は、光配向可能な物質と他の物質のモノマー双極子モーメントが互いに異なるように選択される。モノマー双極子モーメントとは、モノマーの双極子モーメント、又はポリマー、オリゴマー及びプレポリマーの場合には、それぞれこのようなポリマー、オリゴマー及びプレポリマーのモノマー単位の双極子モーメントのことをいうものである。好ましくは、モノマー双極子モーメントの差は、０．５Debyeより大きく、更に好ましくは１Debyeより大きく、そして最も好ましくは１．５Debyeより大きい。組成物は、追加の光配向可能な物質又は光配向可能でない物質を含有してもよい。
【００７６】
本発明の層を製造するための組成物用の光配向可能な物質は、配向光への露光により、光反応機構とは独立に、ＬＣＰ材料に配向性を提供する異方性が生み出されうる、任意の種類の感光性材料であってよい。したがって、適切な光配向可能な物質は、例えば、配向光への露光により、光二量化、光分解、trans-cis異性化又は光フリース転位によって異方性が誘導される材料である。
【００７７】
上記のような光配向可能な物質は、配向光への露光により好ましい方向を発生させることができ、そして異方性を生み出すことができる、光配向可能な部分を組み入れる。このような光配向可能な部分は、好ましくは異方性吸収性を有する。典型的には、このような部分は、２３０〜５００nmの波長範囲内で吸収を示す。好ましくは、光配向可能な部分は、３００〜４５０nmの波長範囲内の光の吸収を示し、更に好ましいのは、３５０〜４２０nmの波長範囲内で吸収を示す部分である。
【００７８】
好ましくは、光配向可能な部分は、炭素−炭素、炭素−窒素、又は窒素−窒素二重結合を有する。
【００７９】
例えば、光配向可能な部分は、置換又は非置換のアゾ色素、アントラキノン、クマリン、メロシアニン、２−フェニルアゾチアゾール、２−フェニルアゾベンゾチアゾール、スチルベン、シアノスチルベン、フルオロスチルベン、シンナモニトリル、カルコン、シンナマート、シアノシンナマート、スチルバゾリウム、１，４−ビス（２−フェニルエチレニル）ベンゼン、４，４’−ビス（アリールアゾ）スチルベン類、ペリレン、４，８−ジアミノ−１，５−ナフトキノン色素、アリールオキシカルボン酸誘導体、アリールエステル、Ｎ−アリールアミド、ポリイミド、２個の芳香環と共役したケトン部分又はケトン誘導体を有するジアリールケトン類（例えば、置換ベンゾフェノン類、ベンゾフェノンイミン類など）、フェニルヒドラゾン類、及びセミカルバゾン類である。
【００８０】
上に列挙された異方性吸収材料の調製は、例えば、Hoffmanらにより米国特許第4,565,424号に、Jonesらにより米国特許第4,401,369号に、Cole, Jr.らにより米国特許第4,122,027号に、Etzbachらにより米国特許第4,667,020号に、及びShannonらにより米国特許第5,389,285号に示されるとおり周知である。
【００８１】
好ましくは、光配向可能な部分は、アリールアゾ、ポリ（アリールアゾ）、スチルベン、シアノスチルベン、シンナマート又はカルコンを含む。
【００８２】
光配向可能な物質は、モノマー、オリゴマー又はポリマーの形態をとってよい。光配向可能な部分を、ポリマー又はオリゴマーの主鎖内又は側鎖内で共有結合することができるか、あるいはこれらはモノマーの一部であってよい。光配向可能な物質は更に、異なるタイプの光配向可能な部分を含むコポリマーであってよいか、又は光配向可能な部分を含む側鎖と含まない側鎖とを含むコポリマーであってもよい。
【００８３】
ポリマーは、例えば、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリウレタン、ポリアミド酸、ポリマレインイミド、ポリ−２−クロロアクリレート、ポリ−２−フェニルアクリレート；非置換の又はＣ１−Ｃ６アルキルで置換されたポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリ−２−クロロアクリルアミド、ポリ−２−フェニルアクリルアミド、ポリエーテル、ポリビニルエーテル、ポリエステル、ポリビニルエステル、ポリスチレン誘導体、ポリシロキサン、ポリアクリル酸又はポリメタクリル酸の直鎖又は分岐アルキルエステル；１〜２０個の炭素原子のアルキル残基を持つ、ポリフェノキシアルキルアクリレート、ポリフェノキシアルキルメタクリレート、ポリフェニルアルキルメタクリレート；ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、ポリスチレン、ポリ−４−メチルスチレン又はこれらの混合物を意味する。
【００８４】
光配向可能な物質はまた、光増感剤、例えば、ケトクマリン類及びベンゾフェノン類を含んでもよい。
【００８５】
更に、好ましい光配向可能なモノマー又はオリゴマー又はポリマーは、米国特許第5,539,074号、米国特許第6,201,087号、米国特許第6,107,427号、米国特許第6,632,909号及び米国特許第7,959,990号に記載されている。
【実施例】
【００８６】
本発明の封止構造の性能の評価のために、“Experimental comparison of high-performance water vapor permeation measurement methods”, Nisato et. al., Organic Electronics 15 (2014), 3746-3755 に記載されている、「カルシウム試験」を利用している。純粋な金属カルシウムは、水と反応することにより透明な水酸化カルシウムを形成する、不透明材料である。バリア構造により遮断される場合、カルシウム薄膜の腐蝕速度は、バリア構造の水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）の尺度である。残留カルシウムの厚さを算出することができる、カルシウム薄膜を通る光透過度の変化を測定することにより、これを求めることができる。以下の実施例におけるＷＶＴＲに関する試験は、本発明の反射防止構造の一部である、偏光子なしで行われている。偏光子がＷＶＴＲに影響を及ぼすとすれば、これは封止構造の追加の層であるため、ＷＶＴＲを下げるだけであろう。したがって、偏光層を含む封止構造は、以下の実施例と比較してＷＶＴＲ特性を向上させるであろう。
【００８７】
無溶媒放射線硬化性樹脂組成物ＲＥＳ１の調製
重合しうる材料の組成物ＲＥＳ１は、WO 2014012931の表IIdの実施例F20の処方及び指示（ただしＣａＯを含まない）により調製された。
【００８８】
組成物ＲＥＳ１は、５１重量％ SR262、９．６重量％ SR351、２１．１重量％ SR421a、１７．３重量％ SR307及び１重量％ Irgacure 369からなる。市販の物質の詳細は、以下の表１に列挙される。ＲＥＳ１は、溶媒を含有せず、室温で液体である。
【表１】
0006681876.tif 000002
【００８９】
光配向可能な組成物ＰＡＣ１の調製
光配向可能な組成物ＰＡＣ１は、９４．５重量％ ＲＥＳ１、５重量％ 光配向可能な物質ＰＡ１を混合して、０．５％ 酸化カルシウム（ＣａＯ）粒子を加えることにより調製された。この組成物を室温で１６時間撹拌した。組成物ＰＡＣ１は溶媒を含まない。
【００９０】
ポリマーＰＡ１は、以下の構造を有しており、WO 2015024810A1中の説明により調製された。
【化１】
0006681876.tif 000003
【００９１】
光配向可能な材料ＰＡ２を含む溶液ＰＡＣ２の調製
溶液ＰＡＣ２は、３重量％の光配向可能なポリマーＰＡ２を９７重量％の溶媒混合物（５０重量％ 酢酸ブチル／５０重量％ 酢酸エチル）に希釈することにより調製された。次にこの溶液を室温で３０分間撹拌する。
【００９２】
ポリマーＰＡ２は、以下の構造を有する：
【化２】
0006681876.tif 000004
【００９３】
ＬＣＰ溶液ＬＣＰ１の調製
９５．４７５重量％ ２，５−ビス［［４−［［６−［（１−オキソ−２−プロペニル）オキシ］ヘキシル］オキシ］ベンゾイル］オキシ］−安息香酸ペンチルエステル、２重量％ Irgacure OXE02（BASF）、０．５重量％ TEGO Flow 300（Evonik）、０．０２５重量％ ２，６−ジ−tert−ブチル−４−メチルフェノール（Sigma Aldrich）及び２重量％ Kayarad DPCA-20（Nippon Kayaku）からなる２５重量％の混合物を７５重量％ 酢酸ｎ−ブチルに溶解して、室温で９０分間撹拌することにより、ＬＣＰ溶液ＬＣＰ１が得られる。この溶液を０．４５μm ＰＴＦＥフィルターにより濾過する。
【００９４】
Ｃａ試験基板の調製
窒化ケイ素（ＳｉＮ）の１００nm薄層を、１３０℃でプラズマ増強化学的蒸着法（ＰＥＣＶＤ）により清浄な１５cm×１５cm ガラス基板（厚さ１．１mm）の上に適用する。セラミック層の上にそれぞれ９個の正方形のカルシウムの９群を、マスクを通して蒸発する。８１個の正方形のカルシウムのそれぞれは、５mm×５mmの横寸法及び約５０nmの厚さを有する。カルシウムの下のＳｉＮ層は、以下に記載されるとおりカルシウムの上に調製されることになるバリア構造のバリア性に寄与しない。
【００９５】
Ｃａ試験基板上の封止構造ＥＳ１の調製
ＲＥＳ１の厚さ２０μmの平坦化層を、Ｃａ試験基板上にインクジェット印刷する。この材料を、不活性雰囲気下で３９５nm及び４J/cm２のＬＥＤランプを用いて硬化させる。硬化後、１５０nmの無機ＳｉＮ層を１３０℃でＰＥＣＶＤにより堆積させる。
【００９６】
次に光配向可能な物質ＰＡ２の層を、溶液ＰＡＣ２から１０００rpmで３０秒間＋２０００rpmで２秒間スピンコーティングし、８０℃で４分間加熱板上で熱硬化させる。このポリマーを６０mJ/cm２のエネルギーで直線偏光ＵＶ−Ｂ光に露光すると、ＰＡ２層に光配向が起こる。配向ＰＡ２層の上に、溶液ＬＣＰ１を１４００rpmで３０秒間スピンコーティングして、加熱板上で５５℃で４分間アニーリングすることにより、厚さ１．３μmのＬＣＰフィルムを適用する。次に温度を室温まで１５分間でゆっくり低下させて、ＬＣＰ層を窒素雰囲気下で、これを１．５J/cm２のＵＶ−Ａ光で照射することにより架橋させる。
【００９７】
ＬＣＰ層の上に厚さ１５０nmのＳｉＮ層をＰＥＣＶＤにより適用する。最後に、ＲＥＳ１の厚さ２０μmの層をＳｉＮ層の上にインクジェット印刷する。この材料を、不活性雰囲気下で３９５nm及び４J/cm２のＬＥＤランプを用いて硬化させる。
【００９８】
図７は、交差偏光子の間のＣａ試験基板上の最終封止構造ＥＳ１であって、偏光子の偏光方向に対して４５°のＰＡ２層の誘導配向方向を持つ構造の写真を示す。ガラスの外側の領域は、偏光子が交差しているため暗い。ガラスの内側では８１個のカルシウム正方形は、これらが透明でないため暗く見える。カルシウムに覆われていないガラスの領域は、ＰＡ２層により配向されているＬＣＰ材料の複屈折のため明るく見える。傾斜補償器によってこの領域で測定される光学的位相差は、約１４０nmであり、これが緑色光の１／４波長位相差板として作用する。
【００９９】
Ｃａ試験基板上の封止構造ＥＳ２の調製
ＲＥＳ１の厚さ２０μmの平坦化層を、Ｃａ試験基板上にインクジェット印刷する。この材料を、不活性雰囲気下で３９５nm及び４J/cm２のＬＥＤランプを用いて硬化させる。硬化後、１５０nmの無機ＳｉＮ層を１３０℃でＰＥＣＶＤにより堆積させる。
【０１００】
次に光配向可能な組成物ＰＡＣ１の厚さ２０μmの層をＳｉＮ層の上にインクジェット印刷する。波長３９５nm及び４J/cm２のエネルギーの光でＰＡＣ１層を照射することにより、アクリルモノマーの重合を開始させる。次にＰＡＣ１層を、６０mJ/cm２のエネルギーの直線偏光ＵＶ−Ｂ光に露光させることにより、ＰＡＣ１層に光配向可能な物質ＰＡ１の光配向が起こる。
【０１０１】
配向ＰＡＣ１層の上に、溶液ＬＣＰ１を１４００rpmで３０秒間スピンコーティングして、加熱板上で５５℃で４分間アニーリングすることにより、厚さ１．３μmのＬＣＰフィルムを適用する。次に温度を室温まで１５分間でゆっくり低下させて、ＬＣＰ層を窒素雰囲気下で、これを１．５J/cm２のＵＶ−Ａ光で照射することにより架橋させる。
【０１０２】
ＬＣＰ層の上に厚さ１５０nmのＳｉＮ層をＰＥＣＶＤにより適用する。最後に、ＲＥＳ１の厚さ２０μmの層をＳｉＮ層の上にインクジェット印刷する。この材料を、不活性雰囲気下で３９５nm及び４J/cm２のＬＥＤランプを用いて硬化させる。
【０１０３】
偏光子の偏光方向に対して４５°のＰＡＣ１層の誘導配向方向を持つ、Ｃａ試験基板上の最終封止構造ＥＳ２が交差偏光子の間に観測されるとき、ガラスは、透明でないために暗く見える８１個のカルシウム正方形を除いて、明るく見える。カルシウムに覆われていないガラスの領域は、ＰＡ１層により配向されているＬＣＰ材料の複屈折のため明るく見える。傾斜補償器によってこの領域で測定される光学的位相差は、約１４０nmである。
【０１０４】
Ｃａ試験基板上の封止構造ＥＳ３の調製
ＲＥＳ１の厚さ２０μmの平坦化層を、Ｃａ試験基板上にインクジェット印刷する。この材料を、不活性雰囲気下で３９５nm及び４J/cm２のＬＥＤランプを用いて硬化させる。硬化後、１５０nmの無機ＳｉＮ層を１３０℃でＰＥＣＶＤにより堆積させる。
【０１０５】
次に光配向可能な物質ＰＡ２の層を、溶液ＰＡＣ２から１０００rpmで３０秒間＋２０００rpmで２秒間スピンコーティングし、そして８０℃で４分間加熱板上で熱硬化させる。このポリマーを６０mJ/cm２のエネルギーの直線偏光ＵＶ−Ｂ光に露光すると、ＰＡ２層に光配向が起こる。配向ＰＡ２層の上に、溶液ＬＣＰ１を１４００rpmで３０秒間スピンコーティングして、加熱板上で５５℃で４分間アニーリングすることにより、厚さ１．３μmのＬＣＰフィルムを適用する。次に温度を室温まで１５分間でゆっくり低下させて、ＬＣＰ層を窒素雰囲気下で、これを１．５J/cm２のＵＶ−Ａ光で照射することにより架橋させる。
【０１０６】
偏光子の偏光方向に対して４５°のＰＡ２層の誘導配向方向を持つ、Ｃａ試験基板上の最終封止構造ＥＳ３が交差偏光子の間に観測されるとき、ガラスは、透明でないために暗く見える８１個のカルシウム正方形を除いて、明るく見える。カルシウムに覆われていないガラスの領域は、ＰＡ２層により配向されているＬＣＰ材料の複屈折のため明るく見える。傾斜補償器によってこの領域で測定される光学的位相差は、約１４０nmである。
【０１０７】
封止構造ＥＳ１、ＥＳ２及びＥＳ３のＷＶＴＲ性能の評価
Ｃａ試験基板上の封止構造ＥＳ１、ＥＳ２及びＥＳ３を、６０℃及び相対湿度９０％の気候室で８８５時間保存した。試験基板の外観を図８の写真に示すが、ここで、図８ａは構造ＥＳ１を持つ基板を示し、図８ｂは構造ＥＳ２を持つ基板を示し、そして図８ｃは構造ＥＳ３を持つ基板を示す。それぞれの基板上で、カルシウム正方形の幾つかは、全部か又は部分的に消失している。Nisatoらの説明によると、これは、ピンホール及び欠陥部を経由する水の浸透のために起こる。よってＣａ領域の消失は、いわゆる外因性ＷＶＴＲの尺度である。その一方で、固有ＷＶＴＲは、カルシウム正方形の無欠陥部分の透過度変化の測定から求められる。よって固有ＷＶＴＲは、構造にピンホール又は欠陥部のない最良の場合の特定の封止構造に対する特性値である。
【０１０８】
外因性ＷＶＴＲの尺度として、各基板上の残存カルシウム領域の合計が求められ、そして以下の表に要約される：
【表２】
0006681876.tif 000005
【０１０９】
封止構造ＥＳ２の外因性ＷＶＴＲは、ＥＳ１のそれよりわずかに良好である。ＥＳ１とＥＳ２は両方とも、ＥＳ３に比較して外因性ＷＶＴＲの改善を示しているが、これはほぼ確実にＥＳ１及びＥＳ２の追加の無機ＳｉＮ層に起因する。
【０１１０】
固有ＷＶＴＲは、無欠陥カルシウム部分内の平均透過度変化から求められた。結果は以下に列挙される：
【表３】
0006681876.tif 000006
【０１１１】
固有ＷＶＴＲの値は、互いに非常に近く、そして測定の不確実性内で同一と考えることができる。したがって、本発明の封止構造ＥＳ１、ＥＳ２及びＥＳ３のそれぞれは、優れた固有ＷＶＴＲを有する。明らかに、構造ＥＳ１及びＥＳ２の追加の無機ＳｉＮ層は、固有ＷＶＴＲを更に改善することはない。
【図１ａ】
0006681876.tif 000007
【図１ｂ】
0006681876.tif 000008
【図１ｃ】
0006681876.tif 000009
【図１ｄ】
0006681876.tif 000010
【図１ｅ】
0006681876.tif 000011
【図１ｆ】
0006681876.tif 000012
【図２ａ】
0006681876.tif 000013
【図２ｂ】
0006681876.tif 000014
【図２ｃ】
0006681876.tif 000015
【図３ａ】
0006681876.tif 000016
【図３ｂ】
0006681876.tif 000017
【図３ｃ】
0006681876.tif 000018
【図３ｄ】
0006681876.tif 000019
【図４ａ】
0006681876.tif 000020
【図４ｂ】
0006681876.tif 000021
【図４ｃ】
0006681876.tif 000022
【図４ｄ】
0006681876.tif 000023
【図５ａ】
0006681876.tif 000024
【図５ｂ】
0006681876.tif 000025
【図５ｃ】
0006681876.tif 000026
【図６】
0006681876.tif 000027
【図７】
0006681876.tif 000028
【図８ａ】
0006681876.tif 000029
【図８ｂ】
0006681876.tif 000030
【図８ｃ】
0006681876.tif 000031