提供不透氣性改進(jìn)的多層結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)描述了一種多層結(jié)構(gòu)以及用于獲得所述多層結(jié)構(gòu)的方法。所述多層結(jié)構(gòu)包括基底(2)和第一疊層，所述第一疊層由SiO2層(A)和由SiOxNyHz類材料制成的層(B)組成，所述由SiOxNyHz類材料制成的層(B)定位在所述基底(2)和所述SiO2層(A)之間；其中，所述SiO2層(A)和所述由SiOxNyHz類材料制成的層(B)具有厚度(eB、eA)，以便所述SiO2層(A)的厚度小于或等于60nm，所述由SiOxNyHz類材料制成的層(B)的厚度(eB)為所述SiO2層(A)的厚度(eA)的兩倍以上，并且所述SiO2層(A)的厚度與所述由SiOxNyHz類材料制成的層(B)的厚度的總和在100nm至500nm之間；并且其中，z嚴(yán)格地為正值并且嚴(yán)格地小于比值(x+y)/5，有利地，z嚴(yán)格地小于比值(x+y)/10。所述生產(chǎn)方法包括：通過(guò)波長(zhǎng)小于或等于220nm的VUV射線和波長(zhǎng)大于或等于220nm的紫外輻射的輻照，使全氫聚硅氮烷類的液體無(wú)機(jī)前體進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
【專利說(shuō)明】提供不透氣性改進(jìn)的多層結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提供不透氣性改進(jìn)的多層結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在厚的聚合物基底(通常為10微米至幾百微米厚)，例如由PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)制成的基底上生產(chǎn)致密的無(wú)機(jī)材料的薄層沉積物(通常在100納米至幾百納米之間的厚度)，以提高其不透氣性。該技術(shù)被廣泛地用于食品包裝領(lǐng)域，以改進(jìn)食品保存。
[0003]然而，該無(wú)機(jī)沉積物導(dǎo)致產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，尤其是涉及無(wú)機(jī)層和聚合物之間機(jī)械性質(zhì)和熱性質(zhì)不同(即，彈性模量的不同、變形能力的不同、熱膨脹差異等)的機(jī)械應(yīng)力。這些應(yīng)力導(dǎo)致對(duì)沉積的無(wú)機(jī)層產(chǎn)生損傷，從而限制沉積的無(wú)機(jī)層的功能性質(zhì)。隨后可能出現(xiàn)裂縫，而降低由聚合物基底和無(wú)機(jī)沉積物形成的組件的氣體阻隔性。
[0004]文獻(xiàn)US2003/0203210描述了一種在厚的聚合物基底上生產(chǎn)無(wú)機(jī)層和聚合物層的交替疊層的方法，其中無(wú)機(jī)層和聚合物層的交替疊層為I微米至幾微米厚。無(wú)機(jī)層和有機(jī)層的交替使得各個(gè)無(wú)機(jī)層的缺陷不能相關(guān)聯(lián)，并且憑借此方式而大大改善了氣體阻隔性。以該方式覆蓋的聚合物基底具有氣體阻隔性，足以保護(hù)對(duì)氣氛高度敏感的裝置，諸如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。然而，生產(chǎn)這種交替結(jié)構(gòu)是相對(duì)昂貴的，使得它們不適用于低成本的應(yīng)用，例如光伏應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供:一種裝置，該裝置與現(xiàn)有技術(shù)中記載的結(jié)構(gòu)相比具有改進(jìn)了氣體阻隔性的結(jié)構(gòu)；以及，一種用于生產(chǎn)所述結(jié)構(gòu)的方法，所述方法與現(xiàn)有方法相比具有較低的生產(chǎn)成本。
[0006]上面設(shè)定的目的通過(guò)如下的多層結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn):所述多層結(jié)構(gòu)通過(guò)基底，至少一個(gè)由SiOxNyHz類材料制成的層，以及至少一個(gè)SiO2層來(lái)形成；其中，所述SiOxNyHz類材料層被設(shè)計(jì)為插在基底和SiO2層之間。所述SiOxNyHz類材料層在所述基底和所述SiO2層之間形成機(jī)械調(diào)節(jié)層，并且能夠調(diào)整所述基底和所述SiO2層之間的應(yīng)力，這樣防止或限制了 SiO2層的惡化，從而改進(jìn)了 SiO2層的不透氣性。
[0007]換句話說(shuō)，產(chǎn)生了在所述基底和所述SiO2層之間形成機(jī)械界面的層(該層比SiO2層厚并且比SiO2層的剛性低)，這樣防止了 SiO2層發(fā)生破裂。
[0008]例如，基底為聚合物基底，該聚合物基底優(yōu)選是透明的。
[0009]該雙層疊層可以是重復(fù)的，并且這種疊層提供了出眾的氣體阻隔性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于兩個(gè)雙層疊層所預(yù)期的氣體阻隔性的總和。
[0010]在其它示例性實(shí)施方式中，例如在雙層結(jié)構(gòu)上也可沉積其它材料的層，例如由聚合物制成的層。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)例如是通過(guò)VUV和UV輻照使液體全氫聚硅氮烷(PHPS)類的前體進(jìn)行轉(zhuǎn)化來(lái)得到。
[0012]非常有利地，SiO2層和SiOxNyHz類材料層同時(shí)形成，并且該形成發(fā)生在特定的低氧和低水的條件下。
[0013]隨后，本發(fā)明的主題是一種多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包括基底和第一疊層，所述第一疊層由SiO2層和SiOxNyHz類材料層組成，所述SiOxNyHz類材料層位于所述基底和所述SiO2層之間；其中，所述SiO2層和所述SiOxNyHz類材料層具有厚度，以便所述SiO2層的厚度小于或等于60nm，所述材料層的厚度為所述SiO2層的厚度的兩倍以上，并且所述SiO2層的厚度與所述SiOxNyHz類材料層的厚度的總和在IOOnm至500nm之間；并且其中，z嚴(yán)格地(strictly)小于比值(x+y)/5,并且有利地，z嚴(yán)格地小于比值(x+y)/10。
[0014]非常有利地，沿著從在所述SiOxNyHz類材料層和所述SiO2層之間的界面到所述基底的方向，X的值降低；并且沿著從在所述SiOxNyHz類材料層和所述SiO2層之間的界面到所述基底的方向，y的值增加。優(yōu)選地，X在2至O之間發(fā)生變動(dòng)，和/或y在O至I之間發(fā)生變動(dòng)。
[0015]根據(jù)另一有利的特征，所述SiO2層的材料具有大于或等于30GPa的楊氏模量，所述SiOxNyHz類材料層具有小于或等于20GPa的楊氏模量。
[0016]該疊層可具有大于1.5的折射率。
[0017]根據(jù)另一有利的特征，所述疊層是通過(guò)轉(zhuǎn)化全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體的而得到；其中，在基底是由聚合物材料制成的情況下，所述疊層具有的對(duì)應(yīng)于S1-H鍵的透射比大于所述全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體在轉(zhuǎn)化之前的S1-H鍵的透射比的80%，有利地大于所述全氫聚硅氮烷類的無(wú) 機(jī)前體在轉(zhuǎn)化之前的S1-H鍵的透射比的90%，所述透射比通過(guò)紅外反射光譜法測(cè)量。或者，所述疊層是通過(guò)轉(zhuǎn)化全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體而得到；其中，在硅基底的情況下，所述疊層具有的對(duì)應(yīng)于S1-H鍵的吸光度小于所述全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體在轉(zhuǎn)化之前的S1-H鍵的吸光度的20%，有利地小于所述全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體在轉(zhuǎn)化之前的S1-H鍵的吸光度的10%，所述吸光度通過(guò)紅外透射光譜法測(cè)量。
[0018]所述Si02層和所述SiOxNyHz類材料層例如由無(wú)定形材料制成。
[0019]所述基底例如由聚合物材料制成。
[0020]所述多層結(jié)構(gòu)可包括聚合物材料層，所述聚合物材料層在所述第一疊層的SiO2層的與由所述SiOxNyHz類材料制成的層相接觸的面相反的面上。
[0021]根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，所述多層結(jié)構(gòu)可包括η個(gè)疊層，其中η為大于或等于I的正整數(shù)，其中，每個(gè)疊層都包括(Si02) i層和SiOxiNyiHzi類材層，其中，i為I至η之間的正整數(shù)；其中，每個(gè)疊層的所述(SiO2)i層和SiOxiNyiHz^材料層都具有厚度，以便所述(SiO2)i層的厚度小于或等于60nm，所述SiOxiNyiHzi類材料層的厚度為所述(SiO2),層的厚度的兩倍以上，并且所述(SiO2) i層的厚度與所述SiOxiNyiHzi類材料層的厚度的總和在IOOnm至500nm之間；并且其中，Zi嚴(yán)格地小于比值(Xfyi)/5，并且有利地，Zi嚴(yán)格地小于比值(Xi+yi)/10 ；其中針對(duì)i的不同值，Xi> Yi和Zi可相同或不同。所述多層結(jié)構(gòu)還可包括至少一個(gè)由聚合物材料制成的層，該至少一個(gè)由聚合物材料制成的層位于疊層的所述(SiO2)i層和緊隨的疊層的所述SiOxiNyiHzi類材料層之間。例如，所述多層結(jié)構(gòu)包括η-1個(gè)由聚合物材料制成的層，其中，每個(gè)由聚合物材料制成的層都位于兩個(gè)疊層之間。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括:
[0023]a)在基底上沉積全氫聚硅氮烷類的液體無(wú)機(jī)前體；
[0024]b)在氧氣含量大于IOppm且小于500ppm以及水含量小于或等于1000ppm的氣氛下，通過(guò)波長(zhǎng)小于或等于220nm的VUV輻射和波長(zhǎng)大于或等于220nm的紫外輻射的輻照進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以形成SiO2層和SiOxNyHz類材料層的疊層。
[0025]所述生產(chǎn)方法可在步驟b)之后包括沉積聚合物材料層的步驟c)。
[0026]根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，所述生產(chǎn)方法包括重復(fù)步驟a)和步驟b)，或重復(fù)步驟a)、步驟b)和步驟c) ο
[0027]本發(fā)明的另一主題是一種用于生產(chǎn)多層結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括:
[0028]a’ )在基底上沉積全氫聚硅氮烷類的液體無(wú)機(jī)前體；
[0029]b’)在氧氣含量和水含量小于IOppm的氣氛下，通過(guò)波長(zhǎng)大于220nm的紫外輻射的輻照進(jìn)行轉(zhuǎn)化；
[0030]c’)在所述基底上，在步驟b’中形成的層上沉積全氫聚硅氮烷類的液體無(wú)機(jī)前體；
[0031]d’)在氧氣 含量大于IOppm且小于500ppm的氣氛下，通過(guò)波長(zhǎng)小于或等于220nm的VUV輻射的輻照進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0032]根據(jù)下文以及所附附圖，將更好地理解本發(fā)明，其中:
[0033]圖1是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一實(shí)例的側(cè)視圖；
[0034]圖2是該結(jié)構(gòu)的另一實(shí)例的側(cè)視圖；
[0035]圖3是作為以天為單位的時(shí)間的函數(shù)，圖2中的結(jié)構(gòu)的水流量(water flow)測(cè)量結(jié)果的曲線圖；
[0036]圖4是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的另一實(shí)例的側(cè)視圖；
[0037]圖5是圖4中的結(jié)構(gòu)的一變體的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]在圖1中，可以看到根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)SI包括基底2和疊層El，疊層El由SiO2制成的第一層A和由SiOxNyHz類材料制成的第二層B組成。
[0039]層A和層B彼此分離并且是由不同的材料制成的。
[0040]例如，基底2為聚合物材料，例如為諸如PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的聚酯類的聚合物材料，或例如為諸如PE (聚乙烯)、PP(聚丙烯)、聚酰胺等的聚烯烴類的聚合物材料。也可設(shè)想使用其它材料作為基底，例如單晶硅或無(wú)定形硅，或玻璃。
[0041]基底優(yōu)選為透明的。
[0042]第二層B被直接沉積在基底2上，并且第二層B被插在基底2和第一層A之間。
[0043]第一層A的厚度為eA,并且它的楊氏模量為Ma。第二層B的厚度為eB,并且它的楊氏模量為Mb。
[0044]第一層A和第二層B具有這樣的厚度:[0045]eA ^ 60nm，
[0046]eB ^ 2eA ；
[0047]100nm〈eA+eB〈500nm。
[0048] 此外，在由SiOxNyHz制成的層B的材料的化學(xué)式中，氧的系數(shù)x、氮的系數(shù)y和氫的系數(shù)z為O〈且z〈 (x+y)/5,并且有利地為0〈z〈(x+y)/10。
[0049]優(yōu)選地，系數(shù)X和系數(shù)y在從層A和層B之間的界面到在基底和層B之間的界面的方向上發(fā)生變動(dòng)。X在從層A和層B之間的界面到在基底和層B之間的界面的方向上降低，優(yōu)選地，X從2降低至O ;y在從層A和層B之間的界面到在基底和層B之間的界面的方向上增加，優(yōu)選地，y從O增加至I。
[0050]有利地,第一層A和第二層B具有這樣的楊氏模量:
[0051]MA>30GPa;并且
[0052]MB〈20GPa。
[0053]層A和層B的楊氏模量的這些有利條件能夠進(jìn)一步改進(jìn)氣體阻隔性。
[0054]利用在文獻(xiàn)“Asimple guide to determine elastic properties offilms on substrate from nano indent at ion experiments，，(S.Bee, A.Tonck 和J Loubet, Philosophical Magazine,第 86 卷，第 33-35 期，2006 年 11 月 21日~12 月 11 日，pp5347_5358)和文獻(xiàn)“In vivo measurements of the elasticmechanical properties of human skin by indentation tests” (MedicalEngineering&Physics, 30 (2008) pp599-606)中描述的技術(shù),能夠測(cè)量層A和層B的楊氏模量。
[0055]優(yōu)選地，結(jié)構(gòu)SI的折射率大于1.5。
[0056]層A和層B的材料可為無(wú)定形的。
[0057]由于第二層B比第一層A厚，并且第二層B由于其較低的楊氏模量而具有比層A低的剛性，因此層B能夠適應(yīng)第一層A和基底2之間的應(yīng)力，并且通過(guò)這種方式能夠防止第一層A發(fā)生破裂。此外，第二層B能夠限制由基底2和雙層結(jié)構(gòu)所形成的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，該變形涉及能夠?qū)е陆M件發(fā)生彎曲的第一層A和基底2之間發(fā)生差異變形的現(xiàn)象。
[0058]由SiO2制成的第一層A由于其密度而自然地提供了不透氣性。由于形成機(jī)械適應(yīng)層的第二層B的存在，不會(huì)降低第一層A的不透氣性，或僅略微地降低第一層A的不透氣性。
[0059]在PHPS轉(zhuǎn)化之后，在層A和層B中剩余的S1-H鍵的量是非常低的。該特征可利用紅外透射光譜法測(cè)量，對(duì)應(yīng)于S1-H鍵的帶在2100至2300CHT1 (波數(shù))之間。對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的S1-H鍵的吸光度小于PHPS在處理前的S1-H鍵的吸光度的20%，優(yōu)選小于10%。當(dāng)完成在對(duì)紅外輻射透明的基底，例如硅基底上的沉積時(shí)，可測(cè)量該透射吸光度。當(dāng)結(jié)構(gòu)沉積在聚合物基底上時(shí)，也可檢測(cè)該少量的S1-H。以反射模式進(jìn)行該測(cè)量，并且在波數(shù)范圍2100~2300CHT1中的透射比大于80 %，并且優(yōu)選大于90 %。
[0060]現(xiàn)在，我們將描述單步生產(chǎn)結(jié)構(gòu)SI的方法的實(shí)例。
[0061]基底2的一面被液體無(wú)機(jī)前體，例如全氫聚硅氮烷類的液體無(wú)機(jī)前體覆蓋。
[0062]然后，憑借波長(zhǎng)小于或等于220nm的遠(yuǎn)紫外輻射或(“VUV:真空紫外”)，以及波長(zhǎng)大于或等于220nm的UV輻射的方式來(lái)輻照前體。[0063]例如，該輻照憑借將185nm波長(zhǎng)的VUV和254nm波長(zhǎng)的UV結(jié)合在一起的低壓汞燈
來(lái)實(shí)施。例如，在室溫下完成沉積和轉(zhuǎn)化。在185nm處接收的輻射劑量例如小于20焦耳/
2
cm ο
[0064]通過(guò)上述有利的方式，在一個(gè)方法且一個(gè)步驟中同時(shí)生產(chǎn)了層A和層B。為此，轉(zhuǎn)化步驟在低氧且低水的環(huán)境中完成，以限制層A的厚度和層B的轉(zhuǎn)化，這樣能夠得到如上所述的層的特征。
[0065]該低氧且低水的環(huán)境具有:
[0066]小于500ppm的氧含量；
[0067]小于或等于1000ppm的水含量。
[0068]可替代地，該方法可在兩個(gè)步驟中完成:在第一步驟中，液體有機(jī)前體層，例如全氫聚硅氮烷類的液體無(wú)機(jī)前體層被沉積在基底上；隨后在可忽略氧和水的存在下(即小于IOppm)，該層經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)大于220nm的UV輻射。在第二步驟中，另一層與第一層的無(wú)機(jī)前體相同的無(wú)機(jī)前體被沉積在第一層上；在氧的存在下，該第二層經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)大于220nm的VUV輻射；此時(shí)，氧濃度在IOppm至500ppm之間。
[0069]在圖2中，可以看到提供了突出氣體阻隔性的結(jié)構(gòu)的實(shí)例。 [0070]結(jié)構(gòu)S2包括:基底2，與結(jié)構(gòu)SI的疊層相同的第一疊層El，以及包括SiO2層A2和由SiOx，Ny，Hz，類材料制成的層B2的疊層E2。層B2被直接沉積在參照?qǐng)D1所述的結(jié)構(gòu)SI的第一層Al上。層A2和層B2具有這樣的厚度:
[0071]eA2 ^ 60nm，
[0072]Gb2 ^ 2θ^2 ;
[0073]100nm〈eA2+eB2〈500nm。
[0074]在層Β2的材料的化學(xué)式中，氧的系數(shù)χ’、氮的系數(shù)y’和氫的系數(shù)z’分別與由SiOxNyHz制成的層BI的材料的化學(xué)式中的系數(shù)x、y、z相同或不同。與層BI —樣，x’、y’和z’為z’〈 (X’ +y’) /5，并且有利地z’ < (X，+y’)/10。此外，χ’和y’優(yōu)選在從層A2和層B2之間的界面到基底的方向上發(fā)生變動(dòng)。X’在從層A2和層B2之間的界面到基底的方向上降低，優(yōu)選地，X’在從2降低至O ;y’在從層A2和層B2之間的界面到基底的方向上增加，優(yōu)選地，y，從O增加至I。
[0075]層A2和層B2的厚度以及它們的楊氏模量可分別等于層Al和層BI的厚度和楊氏模量，也可與層Al和層BI的厚度和楊氏模量不同。
[0076]與層BI相似，層B2能夠保持層A2的完整性，并且因此能夠使得A2的功能性質(zhì)最佳化。此外，在層A2和層B2的沉積過(guò)程中，層BI能夠限制機(jī)械問(wèn)題，尤其是由基底2和兩個(gè)雙層疊層所形成的結(jié)構(gòu)的彎曲。
[0077]如圖3中的曲線圖所示，證實(shí)了結(jié)構(gòu)S2具有突出的氣體阻隔性。圖3中以作為以天為單位的時(shí)間的函數(shù)，示出了以g.nT2.焦耳―1為單位的水流量的測(cè)量結(jié)果(表示為WVTR)。
[0078]該測(cè)量結(jié)果是對(duì)三個(gè)疊層進(jìn)行的:
[0079]1:僅由PET聚合物制成的基底；
[0080]I1:根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)SI,其中eA = 50nm且eB = 200nm ；
[0081]II1:根據(jù)發(fā)發(fā)明的結(jié)構(gòu) S2,其中 eA1 = eA2 = 50nm 且 eB1 = eB2 = 200nm。[0082]除了圖3之外，下面表1中也列出了與僅由PET基底和二氧化硅層形成的結(jié)構(gòu)(其中二氧化硅層的厚度為250nm或600nm，通過(guò)全氫聚硅氮烷在80°C溫度下的水解作用產(chǎn)生，或是通過(guò)VUV轉(zhuǎn)化得到50nm的二氧化硅層)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)構(gòu)SI和結(jié)構(gòu)S2的阻隔性和折射率。在該表中，阻隔性用術(shù)語(yǔ)“阻隔改進(jìn)因子”(BIF)來(lái)表示，阻隔改進(jìn)因子(BIF)表示與僅PET基底相比的改進(jìn)因子。進(jìn)行了水和氦的滲透測(cè)量。
[0083]
【權(quán)利要求】
1.一種多層結(jié)構(gòu),所述多層結(jié)構(gòu)包括基底(2)和第一疊層,所述第一疊層由SiO2層(A)和SiOxNyHz類材料層⑶組成，所述SiOxNyHz類材料層⑶位于所述基底(2)和所述SiO2層(A)之間;其中，所述SiO2M (A)和所述SiOxNyHz類材料層(B)具有厚度(eB、eA)，以便所述SiO2層(A)的厚度小于或等于60nm，所述SiOxNyHz類材料層(B)的厚度(eB)為所述SiO2層(A)的厚度(eA)的兩倍以上，并且所述SiO2層(A)的厚度與所述SiOxNyHz類材料層(B)的厚度的總和在IOOnm至500nm之間；并且其中，z嚴(yán)格地為正值并且z嚴(yán)格地小于比值(x+y)/5，并且有利地，z嚴(yán)格地小于比值(x+y)/10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層結(jié)構(gòu)，其中，沿著從在所述SiOxNyHz類材料層⑶和所述SiO2層之間的界面到所述基底的方向，X的值降低；并且沿著從在所述SiOxNyHz類材料層(B)和所述SiO2層之間的界面到所述基底的方向，y的值增加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層結(jié)構(gòu)，其中，X在2至O之間發(fā)生變動(dòng)，和/或y在O至I之間發(fā)生變動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)，其中，所述SiO2層(A)的材料具有大于或等于30GPa的楊氏模量，并且所述SiOxNyHz類材料層(B)具有小于或等于20GPa的楊氏模量(Mb)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)的疊層具有大于1.5的折射率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的多層結(jié)構(gòu)，其中，所述疊層是通過(guò)轉(zhuǎn)化全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體而得到的；其中，在基底是由聚合物材料制成的情況下，所述疊層具有的對(duì)應(yīng)于S1-H鍵的透射比大于所述全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體在轉(zhuǎn)化之前的S1-H鍵的透射比的80%，有利地大于所述全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體在轉(zhuǎn)化之前的S1-H鍵的透射比的90%，所述透射比通過(guò)紅外反射光譜法測(cè)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的多層結(jié)構(gòu)，其中，所述疊層是通過(guò)轉(zhuǎn)化全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體而得到；其中，在硅基底的情況下，所述疊層具有的對(duì)應(yīng)于S1-H鍵的吸光度小于所述全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體在轉(zhuǎn)化之前的S1-H鍵的吸光度的20%，有利地小于所述全氫聚硅氮烷類的無(wú)機(jī)前體在轉(zhuǎn)化之 前的S1-H鍵的吸光度的10%，所述吸光度通過(guò)紅外透射光譜法測(cè)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)，其中，所述5102層(A)和由SiOxNyHz類材料制成的層(B)由無(wú)定形材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)，其中，所述基底(2)由聚合物材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包括聚合物材料層(4)，所述聚合物材料層(4)在所述第一疊層的5102層(A)的與由SiOxNyHz類材料制成的層(B)相接觸的面相反的面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包括η個(gè)疊層，其中η為大于或等于I的正整數(shù)；其中，每個(gè)疊層都包括(SiO2) i層和SiOxiNyiHzi類材料層，其中，i為I至η之間的正整數(shù)；其中，每個(gè)疊層的所述(SiO2)i層和所述SiOxiNyiHzi類材料層都具有厚度(eB、eA)，以便所述(SiO2)i層㈧的厚度小于或等于60nm，所述SiOxiNyiHzi類材料層⑶的厚度(eB)為所述(SiO2)i層㈧的厚度(eA)的兩倍以上，并且所述(SiO2)i層(A)的厚度與所述SiOxiNyiHzi類材料層(B)的厚度的總和在IOOnm至500nm之間；并且其中，Zi嚴(yán)格地小于比值(Xfyi)/5，并且有利地，Zi嚴(yán)格地小于比值(Xfyi)/10，其中針對(duì)i的不同值，Xi> Yi和Zi可相同或不同。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)由聚合物材料制成的層，所述至少一個(gè)由聚合物材料制成的層位于疊層的(SiO2)i層和緊隨的疊層的SiOxiNyiHzi類材料層之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包括η-l個(gè)由聚合物材料制成的層，其中，每個(gè)所述由聚合物材料制成的層都位于兩個(gè)疊層之間。
14.一種用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)的方法，包括: a)在基底上沉積全氫聚硅氮烷類的液體無(wú)機(jī)前體； b)在氧氣含量大于IOppm且小于500ppm,以及水含量小于或等于1000ppm的氣氛下，通過(guò)波長(zhǎng)小于或等于220nm的VUV輻射和波長(zhǎng)大于或等于220nm的紫外輻射的輻照進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以形成由SiO2層和SiOxNyHz類材料層組成的疊層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括:在步驟b)之后，沉積聚合物材料層的步驟c)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括重復(fù)步驟a)和步驟b)，或重復(fù)步驟a)、步驟b)和步驟c)。
17.一種用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)的方法，包括: a’)在基底上沉積在所述基底上的全氫聚硅氮烷類的液體無(wú)機(jī)前體； b’)在氧氣含量和水含量小于IOppm的氣氛下，通過(guò)波長(zhǎng)大于220nm的紫外輻射的輻照進(jìn)行轉(zhuǎn)化； c’)在所述基底上，在步驟b’中形成的層上沉積全氫聚硅氮烷類的液體無(wú)機(jī)前體； d’)在氧氣含量大于IOppm且小于500ppm的氣氛下，通過(guò)波長(zhǎng)小于或等于220nm的VUV輻射的輻照進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
【文檔編號(hào)】B32B7/02GK103958734SQ201280058112
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月26日
【發(fā)明者】史鐵番·克里斯, 妮可·阿爾貝羅拉, 珍-保勒·加弘德, 阿諾·摩利耶 申請(qǐng)人:原子能和替代能源委員會(huì)