CN1791510B - 透明的气体屏蔽性层合薄膜、电致发光元件、电致发光显示装置以及电泳显示板 - Google Patents

透明的气体屏蔽性层合薄膜、电致发光元件、电致发光显示装置以及电泳显示板 Download PDF

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Abstract

本发明的透明气体屏蔽性层合薄膜包括至少两个透明气体屏蔽性薄膜和形成在这些透明气体屏蔽性薄膜至少之一上的1-30微米厚的粘结层。

Description

透明的气体屏蔽性层合薄膜、电致发光元件、电致发光显示装置以及电泳显示板
技术领域
本发明涉及例如对氧和水蒸汽具有高的气体屏蔽性并且可用作例如食品、药品、电子元件和光学部件的要求具有高透明度的包装材料的透明层合薄膜；以及利用所述层合薄膜的电致发光元件、电致发光显示装置和电泳显示板。
背景技术
在食品领域中和在非食品产品领域如药品、电子元件和光学部件中用来包装的包装材料必须要阻止渗透通过包装材料的氧和水蒸汽的影响和改变内含物性能的其它气体的影响，以便防止内含物性能的改变并保持其功能和性质；并且还要求包装材料具有例如阻隔氧、水蒸汽以及其它气体的气体屏蔽性。
为此目的，由金属如铝制成的金属箔、金属沉积薄膜、具有较高气体屏蔽性的气体屏蔽性树脂膜如偏二氯乙烯树脂膜、聚乙烯醇-乙烯乙烯基共聚物薄膜、树脂膜例如聚丙烯腈，或这些树脂的层合薄膜传统上主要用作气体屏蔽性薄膜。
不幸的是，虽然金属箔和金属沉积薄膜有高的气体屏蔽性，但它们却出现了这样的问题，例如，由于这些箔和薄膜不是透明的，因此其包装的内含物不能确认，内含物也不能通过金属检测器进行检测，并且所用的箔和薄膜将作为不易燃产品浪费掉。另外，气体屏蔽性树脂膜及其层合薄膜对于温度和湿度的依赖性特别大，因此它们不能够保持高的气体屏蔽性。另外，偏二氯乙烯和聚丙烯腈当抛掉或焚化时可能会产生有害物质。
因此，作为克服这些缺点的包装材料，如描述于日本专利申请公开No.63-28017中的气体屏蔽性层合薄膜已在市场上销售，所述薄膜具有通过将无机氧化物如氧化硅、氧化铝和氧化镁沉积至塑料薄膜上而获得的沉积膜，成形方法如真空淀积和溅射。这些沉积膜是透明的并且具有阻隔氧、水蒸汽等的气体屏蔽性。
通常，将这些金属沉积薄膜和气体屏蔽性层合薄膜层合至同类或不同类的薄膜上，以便改善其性能或实现另外基材的特性。
例如，日本专利申请公开No.58-42027提出了一种由金属沉积薄膜复合材料制成的包装材料，所述材料通过将同类或不同类的金属或金属化合物沉积薄膜、以金属沉积表面朝内的方式层合至1.5微米至35微米厚的粘结层的两个面上而获得。作为粘结层，使用各种聚合物粘结剂和干法层合粘结剂。
在包装材料领域中，经常使用利用由主组分和固化剂组成的双组分粘结剂的干法层合方法。
在该方法中，多元醇和聚异氰酸酯，例如通过利用催化剂(需要时)而起反应，从而获得与用途相匹配的聚合度的产物。双官能的聚醚或聚酯通常用作多元醇，甲苯二异氰酸酯(TDI)，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，六亚甲基二异氰酸酯(XDI)，或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)通常用作聚异氰酸酯。
然而，在利用该双组分粘结剂的干法层合方法中，当粘结之后进行称之为老化的成熟周期时，在固化涂层生长期间的交联/固化过程中将产生二氧化碳气体。当气体屏蔽性薄膜层合时，例如，当气体屏蔽性薄膜与朝内设置的沉积层表面进行层合时，二氧化碳气几乎不能排出，因此在粘结层中将形成由二氧化碳气体所造成的直径100微米或更小的细气泡，从而使薄膜变得不透明。这又将出现问题，即层合薄膜不能用作例如要求有高透明度的食品、药品、电子元件和光学部件的包装领域中的包装材料，特别是要求有高透明度的光学领域。
发明内容
本发明解决了上述现有技术的问题；本发明的目的在于提供如对于氧气和水蒸汽具有高气体屏蔽性且还具有高透明度的气体屏蔽性层合薄膜。
本发明的另一个目的在于提供电致发光元件、电致发光显示装置、以及电泳显示板；其是用如对氧气和水蒸汽具有高气体屏蔽性且还具有高透明度的气体屏蔽性层合薄膜进行密封的。
根据本发明的第一方面，提供一种包含第一透明气体屏蔽性薄膜，形成在第一透明气体屏蔽性薄膜上的1-30微米厚的自粘结层和形成在自粘结层上的第二透明气体屏蔽性薄膜的透明气体屏蔽性层合薄膜。
根据本发明的第二方面，提供包含如下的电致发光元件：
层合结构，其包括透明电极层、形成在透明电极层上的电致发光层、形成在电致发光层上的介电层和绝缘层之一、以及形成在介电层和绝缘层之一上的背面电极层和
经密封以覆盖所述层合结构的透明气体屏蔽性层合薄膜，该层合薄膜包含第一透明气体屏蔽性薄膜，形成在第一透明气体屏蔽性薄膜上的1-30微米厚的自粘结层和形成在自粘结层上的第二透明气体屏蔽性薄膜。
根据本发明的第三方面，提供包含如下的电致发光显示装置：
层合结构，其包括滤色层、形成在滤色层上的透明电极层、形成在透明电极层上的电致发光层，形成在电致发光层上的介电层和绝缘层之一，以及形成在介电层和绝缘层之一上的背面电极层和
经密封以覆盖所述层合结构的透明气体屏蔽性层合薄膜，该层合薄膜包含第一透明气体屏蔽性薄膜，形成在第一透明气体屏蔽性薄膜上的1-30微米厚的自粘结层和形成在自粘结层上的第二透明气体屏蔽性薄膜。
根据本发明的第四方面，提供包含如下的电泳显示板：
显示单元，包括透明电极层、含电泳颗粒和分散电泳颗粒的绝缘流体的显示区域、以及形成在显示区域上的背面电极和
经密封以覆盖所述显示单元的透明气体屏蔽性层合薄膜，该层合薄膜包含第一透明气体屏蔽性薄膜，形成在第一透明气体屏蔽性薄膜上的1-30微米厚的自粘结层和形成在自粘结层上的第二透明气体屏蔽性薄膜。
更具体地说，本发明提供了如下的各个方面：
[1].一种透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，包含第一透明气体屏蔽性薄膜、形成在第一透明气体屏蔽性薄膜上的1-30微米厚的压敏粘结层、和形成在所述压敏粘结层上的第二透明气体屏蔽性薄膜。
[2].根据上述项1的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，第一和第二透明气体屏蔽性薄膜的至少之一包含基材和沉积在基材上的无机氧化物沉积层。
[3].根据上述项1的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，第一透明气体屏蔽性薄膜包含基材和沉积在基材上的无机氧化物沉积层，第二透明气体屏蔽性薄膜包含气体屏蔽性树脂层。
[4].根据上述项2的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，所述无机氧化物包含选自氧化铝、氧化硅和氧化镁中的至少一种。
[5].一种根据上述项2的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，另外还包含：在无机氧化物沉积层上的、借助施加涂布剂并通过加热对涂布剂进行干燥而形成的气体屏蔽性涂层；所述涂布剂包含作为其主要成分的水溶液或水/醇溶液混合物，所述水溶液或水/醇溶液混合物包含水溶性聚合物以及选自以下(a)和(b)中的至少之一，其中(a)为一种或更多种金属醇盐和/或其水解产物，并且(b)为氯化锡。
[6].根据上述项5的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，所述金属醇盐包含选自四乙氧基硅烷和三异丙氧基铝中的至少一种。
[7].根据上述项5的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，所述水溶性聚合物是聚乙烯醇。
[8].一种根据上述项1的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，另外还包含形成在第一和第二透明气体屏蔽性薄膜至少之一上的热密封层。
[9].一种电致发光元件，其特征在于，包含层合结构，该层合结构包括透明电极层、形成在透明电极层上的电致发光层、形成在电致发光层上的介电层和绝缘层之一、以及形成在介电层和绝缘层之一上的背面电极层；和如上述项1-8任一项所述的透明气体屏蔽性层合薄膜，并且所述层合薄膜经密封以覆盖所述层合结构。
[10].一种电致发光显示装置，其特征在于，包含上述项9所述的电致发光元件和在所述透明电极层与所述透明气体屏蔽性层合薄膜之间的形成在所述透明电极层上的滤色层。
[11].一种电泳显示板，其特征在于，包含显示单元，所述显示单元包括透明电极层、含电泳颗粒和分散电泳颗粒的绝缘流体的显示区域、和形成在显示区域上的背面电极；和上述项1-8任一项所述的透明气体屏蔽性层合薄膜，并且所述层合薄膜经密封以覆盖所述显示单元。
[12].根据上述项11的电泳显示板，其特征在于，所述显示单元含有封装其中分散有电泳颗粒的绝缘流体的胶囊。
附图说明
图1是显示本发明透明气体屏蔽性层合薄膜第一实施例的剖视图；
图2是显示本发明透明气体屏蔽性层合薄膜第二实施例的剖视图；
图3是显示本发明透明气体屏蔽性层合薄膜第三实施例的剖视图；
图4是显示本发明透明气体屏蔽性层合薄膜第四实施例的剖视图；
图5是显示本发明透明气体屏蔽性层合薄膜第五实施例的剖视图；
图6是显示本发明透明气体屏蔽性层合薄膜第六实施例的剖视图；
图7是显示本发明透明气体屏蔽性层合薄膜第七实施例的剖视图；
图8是显示本发明透明气体屏蔽性层合薄膜第八实施例的剖视图；
图9是显示本发明电致发光元件实施例的排列的剖视图；
图10是显示本发明电致发光显示装置实施例的排列的剖视图；
图11是显示本发明电泳显示板实施例的排列的剖视图。
本发明的最佳实施方式
本发明的透明气体屏蔽性层合薄膜包括至少两个透明气体屏蔽性薄膜和形成在这些透明气体屏蔽性薄膜至少之一上的1-30微米厚的粘结层。
所述粘结层利用自-粘结剂形成。所述自-粘结剂也称之为压-敏粘结剂，并且具有粘结力和弹性。该自-粘结剂还具有在室温下的长期粘着性，并且在不要求任何热或溶剂的情况下仅用轻微压力就能够粘结至物体上。在此所提及的粘结力相当于粘结剂抵抗内部损坏的力。在此提及的弹性相当于：当除去所述力时，改变其形状或体积的物体恢复初始状态的性能。
图1是显示本发明透明气体屏蔽性层合薄膜典型实施例的剖视图。
如图1所示，透明气体屏蔽性层合薄膜10的排列是：通过自粘结层2层合两个透明气体屏蔽性薄膜1。
在本发明中，通过利用所述自粘结层将两个透明气体屏蔽性薄膜粘结，能够容易地获得透明气体屏蔽性层合薄膜，而不会产生在传统干法层合中出现问题的任何气泡。另外，由于自粘结层是弹性的，因此，当与通过干法层合形成的气体屏蔽性层合薄膜相比时，所获得的气体屏蔽性层合薄膜具有很强的弹性复原性，几乎不会由于外应力而开裂，并且易于操纵。
另外，如上所述具有高透明度和强弹性复原性的透明气体屏蔽性层合薄膜适用作例如食品、药品和电子元件的包装材料，或适用作光学部件中的光学元件，并且能够阻止外部水或氧的侵入，由此防止由于内部氧或水分所引起的性能改变和缺点。
作为本发明中所使用的自粘结层，使用具有高透明度的自粘结层。形成自粘结层的自-粘结剂成分的例子是丙烯酰基、橡胶基、聚氨酯基、乙烯基醚基、以及聚硅氧烷基成分，并且自-粘结剂的形式为溶剂型、乳液型、热熔体型、或紫外线固化型。主要由丙烯酰基预单体或丙烯酰基单体制备的丙烯酰基树脂在例如透明度和耐气候性方面是特别有利的。
作为丙烯酰基树脂，可以使用：通过任意方法聚合单体所获得的树脂，所述单体包括：含丙烯酰基的乙烯基单体，具有环氧基的乙烯基单体，具有烷氧基的乙烯基单体，具有环氧乙烷基的乙烯基单体，具有氨基的乙烯基单体，具有酰胺基的乙烯基单体，具有卤原子的乙烯基单体，具有磷酸基的乙烯单体，具有磺酸基的乙烯基单体，具有硅烷基的乙烯基单体，具有苯基的乙烯基单体，具有苯甲基的乙烯基单体，具有四氢化糠基的乙烯基单体，或另外的可共聚单体。
为了改善上述丙烯酰基树脂的粘结性能，如果需要的话，可以添加各种添加剂，例如天然树脂，如松香、改性松香、松香或改性松香的衍生物、多萜基树脂、萜烯改性的材料、脂肪族烃树脂、环戊二烯基树脂、芳族石油树脂、苯酚基树脂、烷基-苯酚-乙炔基树脂，chmaron-茚基树脂；增粘剂如乙烯基甲苯-α-甲基苯乙烯共聚物；抗老化剂，稳定剂和软化剂。如果需要的话，也可以将两种或更多种所述添加剂一起使用。另外，为了增加耐光性，可将有机紫外线吸收剂，如二苯甲酮基或苯并***基吸收剂添加至自-粘结剂中。
作为粘结层的形成方法，可以对与自-粘结剂层合的基材的层合表面进行涂布，并且，如果需要，通过对自-粘结剂的干燥而形成自粘结层。
作为自-粘结剂的涂布装置，使用逆转辊式涂布机，刮刀涂布机，刮棒涂布机，槽式模制涂布机，气刀涂布机，逆转凹槽辊涂布机，vario-凹槽辊涂布机等。自-粘结剂所希望的涂布量为1-30微米厚。
在自粘结层形成在如上所述的透明气体屏蔽性薄膜上之后，可通过放置另一透明气体屏蔽性薄膜，并施加适宜的压力而形成透明气体屏蔽性层合薄膜。
优选的是，上述透明气体屏蔽性薄膜的水蒸汽渗透性为0-50克/平方厘米.天，或者透氧性为0-50立方厘米/平方厘米.天.大气压。
在本发明中所使用的水蒸汽渗透性可利用水蒸汽渗透性测量装置(由Modern Control制造的Permatran 3/31)，在40℃和90％RH下，根据JIS K7129B来测量。
在本发明中所使用的透氧性可利用透氧性测量装置(由ModernControl制造的Oxtran 2/20)，在30℃和70％RH下，根据JIS K7126B来测量。
透明气体屏蔽性薄膜的厚度优选为9-50微米。如果厚度小于9微米，薄膜形成将变得困难，并且这经常将使薄膜出现缺陷。如果厚度超过50微米的话，例如沉积过程或层合过程的处理效率经常会降低。
作为两个透明气体屏蔽性薄膜的至少之一，可以使用包括基材和沉积在基材上的无机氧化物沉积层的无机氧化物沉积膜。
图2是图1显示的透明气体屏蔽性层合薄膜的一种改进的剖视图。
如图2所示，透明气体屏蔽性层合薄膜20的排列为：两个透明气体屏蔽性薄膜的每一个均为包括基材3和沉积在基材3上的无机氧化物沉积层4的无机氧化物沉积薄膜7，并且所述无机氧化物沉积层4通过自粘结层2层合。
作为在本发明中使用的无机氧化物沉积薄膜的基材，优选使用聚酯薄膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜，或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜。考虑到例如耐热性，特别优选使用双轴向自由取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。另外也可以向该基材中添加各种熟知的添加剂，稳定剂等等。添加剂和稳定剂的例子是抗静电剂、增塑剂和润滑剂。另外，为了改进其它层层合至该基材上时的粘着性能，可对基材的层合表面进行处理。作为所述的处理，可以进行如下任一种的处理：电晕处理、低温等离子体处理、离子轰击、化学处理和溶剂处理。
基材的厚度优选为9-50微米。
作为无机氧化物，由无机氧化物组成的沉积层的例子是氧化铝、氧化硅、氧化锡、氧化镁、以及它们的混合物。无机氧化物沉积层希望是透明的，并且具有对氧或水蒸汽的气体屏蔽性。更为有利的是，可以使用氧化铝、氧化硅和氧化镁中的一种或两种或更多种。
尽管最佳条件取决于所用无机化合物的种类以及沉积层的排列情况，但无机氧化物沉积层的厚度优选为5-300纳米。如果所述厚度小于5纳米的话，将获得不均匀的薄膜，并且气体屏蔽性经常会变差。如果厚度超过300纳米的话，无机氧化物薄膜的柔韧性将变差，因此，薄膜经常会因外部原因如成形后弯曲或伸展而开裂。无机氧化物沉积层的厚度优选为10-150纳米。
传统的真空沉积可用作无机氧化物沉积薄膜在聚酯薄膜基材上的成形方法。另外还可以使用其它薄膜成形方法，如溅射法、离子涂敷法和等离子体汽相淀积法(CVD)。当考虑生产能力时，优选使用真空沉积法。作为真空淀积的加热设备，电子束加热法，电阻加热和感应加热之一均是有利的。另外，为增加沉积层和基材之间的粘着性以及沉积层的密度，还可利用等离子体协助的方法或离子束协助的方法来进行沉积。此外，为增加沉积薄膜的透明度，还可以进行吹送氧气等的反应性沉积。
当使用如上所述的无机氧化物沉积薄膜时，将获得具有良好气体屏蔽性和高透明度的气体屏蔽性层合薄膜。
当一透明气体屏蔽性薄膜是无机氧化物沉积薄膜，可将另一气体屏蔽性薄膜例如透明气体屏蔽性树脂层层合至另一透明气体屏蔽性薄膜上。
图3是图1显示的透明气体屏蔽性层合薄膜的一种改进的剖视图。
如图3所示，透明气体屏蔽性层合薄膜30的排列为：一个透明气体屏蔽性薄膜为包括基材3和沉积在基材3上的无机氧化物沉积层4的无机氧化物沉积薄膜7，另一透明气体屏蔽性薄膜是透明气体屏蔽性树脂层5，并且所述透明气体屏蔽性树脂层5和无机氧化物沉积薄膜的无机氧化物沉积层4通过自粘结层2层合。
施加至透明气体屏蔽性薄膜上的气体屏蔽性树脂的例子是：聚乙烯醇共聚物(PVOH)，乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)和偏二氯乙烯薄膜(PVDC)。
另外，各透明气体屏蔽性薄膜的厚度优选从9-50微米。如果厚度小于9微米，薄膜形成将变得困难，并且这经常将使薄膜出现缺陷。如果厚度超过50微米的话，例如层合过程的处理效率经常会降低。
作为透明气体屏蔽性层合薄膜，上面提及的透明气体屏蔽性树脂层、无机氧化物沉积薄膜等可单层使用或以层合结构的形式使用。层合结构的例子是：包括多个透明气体屏蔽性树脂层的多层结构、包括多个无机氧化物沉积薄膜的多层结构、透明气体屏蔽性树脂层和无机氧化物沉积薄膜的层合结构、透明气体屏蔽性树脂层或无机氧化物沉积薄膜和另外的树脂层的层合结构，以及所述层合结构的多层结构。
作为在透明气体屏蔽性薄膜中使用的另外的树脂层，优选可使用气体屏蔽性涂层。
图4是图1显示的透明气体屏蔽性层合薄膜的一种改进的剖视图。
如图4所示，透明气体屏蔽性层合薄膜40的排列为：两个透明气体屏蔽性薄膜的每一个均为包括基材3，沉积在基材3上的无机氧化物沉积层4和形成在无机氧化物沉积层4上的第一气体屏蔽性涂层6的复合薄膜8，并且两个复合薄膜8通过自粘结层2层合。
气体屏蔽性涂层的例子是：借助施加涂布剂并通过加热对涂布剂进行干燥而形成的层；所述涂布剂包含作为其主要成分的水溶液或水/醇溶液混合物，所述水溶液或水/醇溶液混合物包含水溶性聚合物以及选自(a)一种或更多种金属醇盐和/或其水解产物和(b)氯化锡中的至少之一。
例如，作为涂布剂制备如下所述的溶液：将水溶性聚合物和氯化锡溶解于含水(水或水/醇混合)溶剂中而获得的溶液，或直接将金属醇盐混合入上述溶液中或将经如水解处理的金属醇盐混合入上述溶液中而获得的溶液。在用所述涂布剂对无机氧化物沉积层4进行涂布之后，通过加热使涂布剂干燥。下面将更为详细地描述包含在所述涂布剂中的各组分。
用于本发明涂布剂中水溶性聚合物的例子是聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，淀粉，甲基纤维素，羧甲基纤维素和藻酸钠。优选使用聚乙烯醇(PVA)。当使用PVA时气体屏蔽性特别好。在本发明中提及的PVA通常是对聚醋酸乙烯酯进行皂化而获得的，并且包括其中保留几十个百分比乙酸基团的所谓部分皂化的PVA和其中仅保留几个百分比乙酸基团的完全皂化的PVA。
另外，在涂布剂中使用的氯化锡也可以是氯化亚锡(SnCl2)，氯化锡(SnCl4)，或这些氯化物的混合物。另外，这些氯化锡还可以是酸酐或水合物。
此外，金属醇盐是可由结构式M(OR)n(M：金属，如Si，Ti，Al或Zr，R：烷基，如CH3或C2H5)表示的化合物。具体的例子是四乙氧基硅烷(Si(OC2H5)4)和三异丙氧基铝((Al(O-2′-C3H7)3)，并且它们可以单独使用或以混合物形式使用。这些化合物在水解之后在水溶剂中是相当稳定的。
当需要时，可以添加异氰酸酯化合物、硅烷偶联剂或熟知的添加剂如分散剂，稳定剂，粘度调节剂，或着色剂，其范围以不使涂布剂的气体屏蔽性变差为准。
例如，优选的是，添加至涂布剂中的异氰酸酯化合物在其分子中具有两个或更多个异氰酸酯基。其例子是单体，如甲苯二异氰酸酯，三苯基甲烷三异氰酸酯，四甲基二甲苯基二异氰酸酯，以及它们的聚合物和衍生物。
作为涂布剂的涂布方法，可以使用通常使用的传统上已知的方法，如浸涂，辊涂，丝网印刷，喷涂，或照相凹版印刷。尽管气体屏蔽性涂层的厚度取决于涂布剂的种类、处理机械以及处理条件，但其厚度优选从0.01-50微米，更优选从1-15微米。
如果在干燥后气体屏蔽性涂层的厚度低于0.01微米的话，将获得不均匀的涂布薄膜，因此在许多情况下将获得不令人满意的气体屏蔽性。如果厚度超过50微米的话，气体屏蔽性涂层经常容易开裂。
图5是图1显示的透明气体屏蔽性层合薄膜的一种改进的剖视图。
如图5所示，透明气体屏蔽性层合薄膜50的排列为：其中一个透明气体屏蔽性薄膜为包括基材3，沉积在基材3上的第一无机氧化物沉积层4和形成在第一无机氧化物沉积层4上的气体屏蔽性涂层6的复合薄膜8，另一透明气体屏蔽性薄膜是透明气体屏蔽性树脂层5，并且透明气体屏蔽性树脂层5和气体屏蔽性涂层6通过自粘结层2层合。
作为上面描述的无机氧化物薄膜的应用，可以在基材上形成第一无机氧化物沉积层，在第一无机氧化物沉积层上形成第一气体屏蔽性涂层，然后再沉积第二无机氧化物沉积层。另外，第二气体屏蔽性涂层还可形成在第二无机氧化物沉积层上。通过在基材上层合无机氧化物沉积层和气体屏蔽性涂层而获得的复合薄膜具有改善的气体屏蔽性。
图6是图1显示的透明气体屏蔽性层合薄膜的一种改进的剖视图。
如图6所示，透明气体屏蔽性层合薄膜60的排列为：两个透明气体屏蔽性薄膜的每一个均为包括基材3、沉积在基材3上的第一无机氧化物沉积层4，形成在第一无机氧化物沉积层4上的第一气体屏蔽性涂层6、形成在第一气体屏蔽性涂层6上的第二无机氧化物沉积层4′和形成在第二无机氧化物沉积层4′上的第二气体屏蔽性涂层6′的复合薄膜8′，并且第二气体屏蔽性涂层6′通过自粘结层2层合。
图7是图1显示的透明气体屏蔽性层合薄膜的一种改进的剖视图。
如图7所示，透明气体屏蔽性层合薄膜70的排列为：其中一个透明气体屏蔽性薄膜为包括基材3、沉积在基材3上的第一无机氧化物沉积层4和形成在第一无机氧化物沉积层4上的气体屏蔽性涂层6，形成在第一气体屏蔽性涂层6上的第二无机氧化物沉积层4′和形成在第二无机氧化物沉积层4′上的第二气体屏蔽性涂层6′的复合薄膜8′，另一透明气体屏蔽性薄膜是透明气体屏蔽性树脂层5，并且透明气体屏蔽性树脂层5和气体屏蔽性涂层6′通过自粘结层2层合。
另外，在本发明透明气体屏蔽性层合薄膜的两个主要表面的至少之一上也可以形成一热-密封层。当透明沉积薄膜层合材料实际上是用作例如包装材料，如袋，或光学部件时，该热-密封层可以热-粘结层的形式形成。
图8是图1显示的透明气体屏蔽性层合薄膜的一种改进的剖视图。
如图8所示，透明气体屏蔽性层合薄膜80的排列为：两个透明气体屏蔽性薄膜1通过自粘结层2层合，并且热-密封层9另外形成在一个透明气体屏蔽性薄膜1的表面上，该表面与层合至粘结层2上的表面相反。
需要指出的是，作为图8中所示的透明气体屏蔽性薄膜，可以施加如上所述的一个或更多个无机氧化物沉积薄膜7、透明气体屏蔽性树脂层5、复合薄膜8或8′等等。
借助这样的排列，利用本发明的透明气体屏蔽性层合薄膜，借助热密封的模制将容易进行。
作为热密封层，可以使用树脂，如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物和这些树脂的金属交联产物。尽管厚度取决于用途，但通常从15-200微米。
作为热密封层的形成方法，优选可使用挤出沙层合法(extrusionsand lamination method)等。然而，还可通过另外的已知方法来进行层合。
用于挤出沙层合法的粘合用树脂的例子是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-甲基丙烯酸共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，乙烯-甲基丙烯酸甲脂共聚物和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。合适地使用乙烯-甲基丙烯酸甲脂共聚物(例如，Nucrel An4228C(商品名)，由DuPont-Mitsui Polychemicals制造)，借此，通过在聚酯薄膜基材上的直接挤压层合获得了层间粘结，而没有在聚酯薄膜基材上进行固定涂覆或在挤出层合树脂的熔融薄膜上进行臭氧处理。
本发明的透明气体屏蔽性层合薄膜可适当地用作包装材料、光学部件等。
当将本发明的透明气体屏蔽性层合薄膜用作光学部件时，本发明的电致发光元件就是一个例子，所述电致发光元件包括：
层合结构，其包括透明电极层，形成在透明电极层上的电致发光层，形成在电致发光层上的介电层或绝缘层，以及形成在介电层或绝缘层上的背面电极层，和
经密封以覆盖所述层合结构的透明气体屏蔽性层合薄膜，并且其包含第一透明气体屏蔽性薄膜、形成在第一透明气体屏蔽性薄膜上的1-30微米厚的自粘结层和形成在自粘结层上的第二透明气体屏蔽性薄膜。
可利用熟知的方法如沉积法和溅射法来形成电极层、绝缘层、介电层和电致发光层。
图9是显示本发明电致发光元件实施例的排列的剖视图。
如图9所示，电致发光元件90包含层合结构和例如如图8所示的密封薄膜10，其中所述层合结构包括连接至电极(末显示)并且由例如氧化铅铟组成的透明电极层11、例如形成在透明电极层11上的无机电致发光层12、例如形成在无机电致发光元件12上的介电层13、和连接至电极(未显示)并且由例如金属组成的背面电极层14；所述密封薄膜经密封以覆盖所述层合结构。
另外，电致发光显示装置是利用上述电致发光元件的显示装置的例子，并且包括
层合结构，其包括滤色层、形成在滤色层上的透明电极层、例如形成在透明电极上的电致发光层、形成在电致发光层上的介电层、以及形成在介电层上的背面电极层和
经密封以覆盖所述层合结构的透明气体屏蔽性层合薄膜，并且其包含第一透明气体屏蔽性薄膜、形成在第一透明气体屏蔽性薄膜上的1-30微米厚的自粘结层、和形成在自粘结层上的第二透明气体屏蔽性薄膜。
滤色层可通过熟知的方法例如光刻术来形成。
可利用熟知的方法如沉积法和溅射法来形成电极层、绝缘层、介电层和电致发光层。
图10是显示本发明电致发光显示装置实施例的排列的剖视图。
如图10所示，电致发光显示装置100包含层合结构和例如如图8所示的密封薄膜10，其中所述层合结构包括滤色层15、形成在滤色层15上、连接至电极(未显示)、且由例如氧化铅铟组成的透明电极层11、例如形成在透明电极层11上的无机电致发光层12、例如形成在无机电致发光元件12上的介电层13、和连接至电极(未显示)并且由例如金属组成的背面电极层14；所述密封薄膜密封以覆盖所述层合结构。
此外，当将本发明的透明气体屏蔽性层合薄膜用作光学部件时，本发明的电泳显示装置是另一个例子，并且包含：
显示单元，包括透明电极层、形成在透明电极层上、含电泳颗粒和分散电泳颗粒的绝缘流体的显示区域，以及形成在显示区域上的背面电极和
经密封以覆盖显示单元的透明气体屏蔽性层合薄膜，该层合薄膜包含第一透明气体屏蔽性薄膜，形成在第一透明气体屏蔽性薄膜上的1-30微米厚的自粘结层和形成在自粘结层上的第二透明气体屏蔽性薄膜。
显示单元可包含例如用于封装其中分散有电泳颗粒的绝缘流体的胶囊。或者，其中分散有电泳颗粒的绝缘流体可密封在被隔离物划分的区域中。可形成多个胶囊和划分的区域，并且它们可排列成预定的图案。
图11是显示本发明电泳显示板实施例的排列的剖视图。
如图11所示，电泳显示板包含显示单元和经密封以覆盖所述层合结构并且具有例如与图8所示相同排列的密封薄膜10，其中所述显示单元包括：透明玻璃基片25，形成在透明玻璃基片25上并且由例如氧化铟铅组成、形成预定图案的象素电极24，基体电极(未显示)，开关元件(未显示)，形成在象素电极24上的多个微型胶囊23，形成在微型胶囊23上且由例如氧化铅铟组成的象素电极17，以及形成在象素电极17上的玻璃基片16。
微型胶囊23在薄膜22内包封白色颗粒18，黑色颗粒19和分散这些颗粒的绝缘溶液19。
微型胶囊23可通过例如下列方法来形成。
首先，分散100重量份四氯乙烯溶剂、60重量份作为白色颗粒的二氧化钛，其表面覆盖有在溶液中带负电的聚乙烯树脂，并且平均粒径为3微米和40重量份作为黑色颗粒的炭黑，该炭黑被在溶液中带正电的烷基三甲基氯化铵表面处理过，并且平均粒径为4.0微米，从而形成分散体。
将40重量份该分散体与如下水溶液混合，所述水溶液通过在80重量份水中混合10重量份凝胶和0.1重量份作为乳化剂的聚乙烯磺酸钠而制得。在流体温度调节至40℃之后，通过利用均化器搅拌混合物，同时保持流体温度，借此获得O/W乳液。
然后，将所获得的O/W乳液和通过在调节至40℃的80重量份水中混合10重量份***树胶而制得的水溶液混合，用乙酸将溶液的pH值调节至4，同时将溶液的液体温度保持在40℃，并通过凝聚形成微型胶囊壁。
然后将流体温度下降至5℃，并将1.9重量份37％重量的甲醛溶液添加至固化的微型胶囊中。用此方法，获得了封装有白色颗粒、黑色颗粒和分散这些颗粒的绝缘溶液的微型胶囊。
另外，本发明的电泳显示板还可通过如下方法形成：通过溅射等在一透明玻璃基片上形成由例如氧化铟铅组成的透明电极，施加并干燥包含微型胶囊和粘结剂的涂布溶液，通过溅射等在另一透明玻璃基片上形成由例如氧化铟铅组成的透明电极，并通过将透明电极和微型胶囊朝内设置而将两个玻璃基片粘结。
如果需要的话，也可以通过利用自-粘结剂，在本发明的透明气体屏蔽性层合薄膜上层合另外的树脂薄膜。作为所述树脂薄膜，可以使用透明薄膜，例如聚酯薄膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚烯烃薄膜如聚乙烯和聚丙烯，聚苯乙烯薄膜，聚酰胺薄膜，聚碳酸酯薄膜，聚丙烯腈薄膜和聚酰亚胺薄膜。这些薄膜可以是取向的或非取向的，只要它们具有机械强度和尺寸稳定性。考虑到例如耐热性，特别优选使用双轴向自由取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。另外，还可能使用各种熟知的添加剂和稳定剂，例如抗静电剂、紫外线抑制剂、增塑剂和润滑剂。另外，为了改进对另外的基材的粘着性，还可以对基材的层合表面进行如下任一的处理：电晕处理、低-温等离子体处理、离子轰击、化学处理和溶剂处理。
实施例
实施例1
作为基材，制备12微米厚的双轴取向PET薄膜。将该PET薄膜置于电子束加热型真空淀积装置中，蒸发金属铝，并提供氧气以便在PET薄膜的一个表面上沉积15纳米厚的氧化铝层。
然后制备下列涂布剂。
涂布剂的制备
首先，将89.6克盐酸(0.1N)添加至10.4克四乙氧基硅烷中，并在搅拌下使该混合物水解30分钟，由此制备以二氧化硅计固含量为3％重量的水解溶液，该溶液作为第一溶液。
然后，作为第二溶液，将97％重量的异丙醇水溶液(其中，水和异丙醇的重量比为90∶10)和3％重量的聚乙烯醇混合。
以60∶40的重量混合比将第一溶液和第二溶液混合，获得涂布溶液。
通过凹版涂布施加所获得的中间层涂布溶液，然后在120℃干燥1分钟，由此形成5微米厚的第一气体屏蔽性涂层。
然后，将其上形成第一沉积层和第一气体屏蔽性涂层的基材置于电子束加热型真空淀积装置中，蒸发金属铝，并提供氧气以便沉积15纳米厚的氧化铝层，由此形成第二沉积层。用与上述相同的方法，在第二沉积层上形成第二气体屏蔽性涂层而获得透明层合结构。
该无机氧化物沉积薄膜的水蒸汽渗透性为0.04克/平方厘米.天。
制备两个这样的无机氧化物沉积薄膜，用通过将BXX 5134(由Toyo Ink Mfg.制造)添加至BPS 5215(由Toyo Ink Mfg.制造)所获得的材料(作为丙烯酰基自粘结剂)涂覆其中一个无机氧化物沉积薄膜的第二气体屏蔽性涂层，使干燥后的厚度为10微米，然后进行热-风干燥以获得粘结层。将另一无机氧化物沉积薄膜的第二气体屏蔽性涂层的表面覆盖在所获得的粘结层上并通过加压进行粘着，由此获得了透明的气体屏蔽性层合薄膜。
所获得的透明气体屏蔽性层合薄膜具有高的透明度，并且没有发现透明度有任何不均匀的地方。
另外，当用手拿时该薄膜具有适宜的弹性。
该透明气体屏蔽性层合薄膜的弹性复原性按如下进行测量。
弹性复原性测量
从长的透明气体屏蔽性层合薄膜上切取三个200毫米宽和15毫米长的长方形试件(横向)，以及三个200毫米长和15毫米宽的长方形试件(纵向)。在由Toyo Seiki Seisaku-Sho制造的环形刚度测试仪的两侧的可移动的固定夹具之间固定每个试件，以使固定夹具之间的距离为150毫米，使两侧的可移动固定夹具向中央移动并彼此接触，并使试件成为环状。然后，使试件向传感器旋转90°并向传感器方向移动，直至试件与之接触为止，并测量该接触状态下的强度。作为弹性复原性，使用三个试件测量值的平均值。
结果是，试件(纵向)的弹性复原性为1.29克，而试件(横向)的弹性复原性为1.22克。
另外，将所获得的透明气体屏蔽性层合薄膜用作密封薄膜，来组装分别具有如图9，10和11所示排列的电致发光元件，电致发光显示装置和电泳显示板。结果是，透明度较高，并且层合薄膜不会开裂。
对比例1
利用多元醇和聚异氰酸酯作为粘结剂(主要成分：由Mitsui TakedaChemicals制造的A515，固化剂：Mitsui Takeda Chemicals制造的A50)替代自-粘结剂来涂覆一无机氧化物沉积薄膜的第二气体屏蔽性涂层，并利用干式层合机将另一无机氧化物沉积薄膜的气体屏蔽性涂层层合至该粘结剂上，由此获得气体屏蔽性层合薄膜。
尽管所获得的气体屏蔽性层合薄膜是透明的，但透明度不均匀，并且用肉眼可观察到多个条状图案。
另外，也按照与实施例1相同的步骤测量所获得气体屏蔽性层合薄膜的弹性复原性。结果是，试件(纵向)的弹性复原性为0.56克，而试件(横向)的弹性复原性为0.55克，即弹性复原性比实施例1要低得多。另外，当用手拿时该薄膜较硬。
如上所述，实施例1的气体屏蔽性层合薄膜在透明度和弹性复原性方面明显优于对比例1。
工业实用性
本发明的透明气体屏蔽性层合薄膜对于氧、水蒸汽等具有高的气体屏蔽性，并且还具有高的透明度。因此，本发明的透明气体屏蔽性层合薄膜适于用作光学薄膜，或用于例如要求有高气体屏蔽性和高透明度的食品、药品、电子元件和光学部件领域的包装材料。

Claims (12)

1.一种透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，包含第一透明气体屏蔽性薄膜、形成在第一透明气体屏蔽性薄膜上的1-30微米厚的压敏粘结层、和形成在所述压敏粘结层上的第二透明气体屏蔽性薄膜。
2.根据权利要求1的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，第一和第二透明气体屏蔽性薄膜的至少之一包含基材和沉积在基材上的无机氧化物沉积层。
3.根据权利要求1的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，第一透明气体屏蔽性薄膜包含基材和沉积在基材上的无机氧化物沉积层，第二透明气体屏蔽性薄膜包含气体屏蔽性树脂层。
4.根据权利要求2的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，所述无机氧化物包含选自氧化铝、氧化硅和氧化镁中的至少一种。
5.一种根据权利要求2的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，另外还包含：在无机氧化物沉积层上的、借助施加涂布剂并通过加热对涂布剂进行干燥而形成的气体屏蔽性涂层；所述涂布剂包含作为其主要成分的水溶液或水/醇溶液混合物，所述水溶液或水/醇溶液混合物包含水溶性聚合物以及选自以下(a)和(b)中的至少之一，其中(a)为一种或更多种金属醇盐和/或其水解产物，并且(b)为氯化锡。
6.根据权利要求5的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，所述金属醇盐包含选自四乙氧基硅烷和三异丙氧基铝中的至少一种。
7.根据权利要求5的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，所述水溶性聚合物是聚乙烯醇。
8.一种根据权利要求1的透明气体屏蔽性层合薄膜，其特征在于，另外还包含形成在第一和第二透明气体屏蔽性薄膜至少之一上的热密封层。
9.一种电致发光元件，其特征在于，包含层合结构，该层合结构包括透明电极层、形成在透明电极层上的电致发光层、形成在电致发光层上的介电层和绝缘层之一、以及形成在介电层和绝缘层之一上的背面电极层；和如权利要求1-8任一项所述的透明气体屏蔽性层合薄膜，并且所述层合薄膜经密封以覆盖所述层合结构。
10.一种电致发光显示装置，其特征在于，包含权利要求9所述的电致发光元件和在所述透明电极层与所述透明气体屏蔽性层合薄膜之间的形成在所述透明电极层上的滤色层。
11.一种电泳显示板，其特征在于，包含显示单元，所述显示单元包括透明电极层、含电泳颗粒和分散电泳颗粒的绝缘流体的显示区域、和形成在显示区域上的背面电极；和权利要求1-8任一项所述的透明气体屏蔽性层合薄膜，并且所述层合薄膜经密封以覆盖所述显示单元。
12.权利要求11的电泳显示板，其特征在于，所述显示单元含有封装其中分散有电泳颗粒的绝缘流体的胶囊。
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