JPH0470330A - 透明耐透湿性フィルム及びｅｌ発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、食品や薬品などの包装材料、ＥＬ（エレク
トロルミネッセンス）素子の保護材料などに用いられる
透明耐透湿性フィルム及びＥＬ発光装置に関する。

〈従来技術〉 食品や薬品などの包装において内容物の変質防止のため
、また電子工業分野ではＥＬ素子の保護やメンブレンス
インチ（タッチパネル）の誤動作防止などのため、透明
でかつ耐透湿性を有するフィルム材料が用いられている
。

このようなフィルム材料としては、たとえばプラスチッ
クフィルムを基材とし、この上に珪素酸化物の層を形成
したもの（特公昭５３−１２９５３号公報）や、上記同
様の基材上にマグネシウム酸化物の層を形成したもの（
特開昭６０−２７５３２号公報）などが知られている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかるに、上記公知のフィルム材料は、耐透湿性が不足
し、また特にマグネシウム酸化物の層を設けたものでは
長期使用中に白化、クラックなどが発生して耐久性に劣
る問題があった。

この発明は、上記従来の問題に鑑み、耐透湿性にすぐれ
、かつ良好な耐久性を備えた透明耐透湿性フィルムを提
供し、また発光特性の良好なＥＬ発光装置を提供するこ
とを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、プラスチックフィルム基材上に珪素酸化物の
層を形成したのちこの上にさらに特定の層を設けるよう
にすると、高い耐透湿性を有すると共に、長期使用下で
白化やクランクなどを生じることのない良好な耐久性を
備えた透明耐透湿性フィルムが得られるものであること
、またかかる透明耐透湿性フィルムの特性を利用するこ
とによって発光特性の良好なＥＬ発光装置が得られるこ
とを知り、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、透明なフィルム基材上に、珪素
酸化物からなる透明な第一層と、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒおよ
びＴａの中から選ばれる少なくとも一種の金属の酸化物
からなる透明な第二層とが設けられていることを特徴と
する透明耐透湿性フィルムに係るものである。また、か
がる透明耐透湿性フィルムにてＥＬ発光素子を被覆シー
ルしてなるＥＬ発光装置に係るものである。

〈発明の構成・作用〉 この発明において使用する透明なフィルム基材としては
、可撓性と透明性とを備えた厚さが通常５〜３００μｍ
程度のプラスチックフィルム、たとえばポリエチレンテ
レフタレート、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリプロピレン
、ポリアミド、ポリアクリル、セルロースプロピオネー
ト、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルブチラ
ール、セロハンなどの各種プラスチックからなるフィル
ムが挙げられる。

このフィルム基材は、その表面に予めスパッタリング、
コロナ放電、火炎、紫外線照射、電子線照射、化成、酸
化などのエツチング処理や下塗り処理を施して、この上
に設けられる珪素酸化物からなる層の上記基材に対する
密着性を向上させるようにしてもよい。すなわち上記の
層はそれ自体基材との密着性にすくれたものであるが、
上記の如き処理によってこの密着性をさらに一段と大き
くしてもよい。また、珪素酸化物からなる層を設ける前
に、必要により溶剤洗浄や超音波洗浄などにより除塵、
清浄化しておいてもよい。

このフィルム基材上に第一層として設けられる透明な珪
素酸化物の層は、一般にＳｉ、０．（ｘ＝１〜２、ｙ＝
θ〜３）で表されるものであって、通常Ｓ　ｉ、ＳｉＯ
，Ｓ　ｆｅｚ　、Ｓｉｚ　Ｏｙの形の混合物として存在
することが多い。

この珪素酸化物の層は、真空蒸着法、スパッタリング法
、イオンブレーティング法などの公知の各種方法で形成
することができる。たとえば蒸着材料として金属Ｓｉま
たはＳｉＯを用いてこれらを酸素雰囲気中で蒸着するか
、あるいは蒸着材料としてＳｉｎ、を用いてこれを真空
中で蒸着するといった方法などで形成できる。

このような珪素酸化物の層からなる第一層の厚さは、１
００〜６０００Å、好ましくは２００〜５０００人の範
囲とするのがよい。この層が薄すぎると、島状構造の膜
となって耐透湿性が向上せず、また厚くなりすぎると、
着色やクランクが生じやすく、その場合やはり耐透湿性
の低下をきたすことになる。

この第一層の上に設けられる透明な第二層は、Ｃｒ、Ｔ
ｉ、ＺｒおよびＴａの中から選ばれる少なくとも一種の
金属の酸化物からなるものであり、たとえばＣｒｚ　Ｏ
３、Ｔｉ０２ＴｉＯ，、Ｔｉ２Ｏ５、Ｚｒ０ｚ　、Ｔａ
ｚ　Ｏｓまたはこれらの混合物などが代表的なものとし
て挙げられる。これらの酸化物は、第一層の珪素酸化物
の上に積層されることにより、フィルムに高い耐透湿性
を与え、かつ耐久性の改善にも好結果を与えるものであ
る。

この第二層は、前記第一層の場合と同様の方法で形成す
ることができる。たとえば蒸着材料として金属Ｃｒ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｔａまたはこれらの混合物を用いてこれを酸
素雰囲気中で蒸着するか、あるいは蒸着材料としてＣｒ
、Ｏ，、Ｔｉ０１Ｔｉ０ｚ　、Ｔｉｔ　０２　、Ｚｒ０
ｚ　、Ｔａｚ　Ｏｓまたはこれらの混合物などを用いて
これを真空中で蒸着するといった方法などで形成できる
。

このように形成される第二層の厚さは、通常２０〜２０
００Å、好ましくは５０〜１０００人の範囲とするのが
よい。この層が薄すぎると、耐透湿性や耐久性が向上せ
ず、また厚くなりすぎると、着色やクラックが生しやす
く、そＱ場合やはり耐透湿性などの低下をきたすことに
なる。

この発明の透明耐透湿性フィルムは、これを包装材料や
保護材料などとして用いる場合、これ自体が感圧または
感熱シール性を有していることが望まれる。この場合、
上記第二層の周縁部または全面に予め感圧性または感熱
性の接着剤層を形成しておくことにより、上記シール性
を付与することができる。

上記の感圧性接着剤としては、透明性を有するものであ
れば特に限定なく使用できるが、中でもアクリル系接着
剤、シリコン系接着剤、ゴム系接着剤などが好ましく用
いられる。これら感圧性接着剤の弾性係数はｌ　Ｘ　１
０５〜Ｉ　Ｘ　１０’ｄｙｎｅ／ｃＴＡの範囲、厚さは
２μｍ以上、通常５〜５００μｍの範囲にあるのが望ま
しい。弾性係数が小さすぎると接着後に側面にはみ出す
おそれがあり、また大きすぎると硬度が増大して接着作
業性やシール性を損ないやすい。さらに厚さが薄すぎる
とシール性が悪くなり、逆に厚すぎると透明性が低下し
たり、接着作業性さらにコストの面で好結果を得にくい
。

また、上記の感熱性接着剤としては、たとえばポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体
、エチレン系アイオノマー樹脂などが挙げられる。これ
らの接着剤は、予め作製したフィルム状物をドライラミ
ネートする方法で設けてもよいし、フィルム状に溶融押
出するエクストルージョンラミネート法で設けてもよい
。その弾性係数は前記と同様の理由でｌＸｌ０’〜１×
１０７ｄｙｎｅ／ｃｎの範囲、その厚さとしては、２ｐ
ｍ以上、通常５〜５００μｍの範囲にあるのが望ましい
。

第１図は、以上の構成からなるこの発明の透明耐透湿性
フィルムの一例を示したものであり、１は透明なフィル
ム基材、２は珪素酸化物からなる透明な第一層、３はＣ
ｒ、Ｔｉ、ＺｒおよびＴａの中から選ばれる少なくとも
一種の金属の酸化物からなる透明な第二層、４は透明な
感圧性または感熱性の接着剤層である。

他方、このように透明な感圧性または感熱性の接着剤層
４を設けてなる透明耐透湿性フィルムを用いて、又は別
途接着剤を塗布しつつ該フィルムにてＥＬ発光素子を被
覆シールすると、透明性にすぐれ、耐湿性および耐久性
の改善されたＥＬ発光装置が形成される。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明によれば、耐透湿性および耐久
性の改善された透明耐透湿性フィルムを提供することが
できる。また、このフィルムは、これを構成する第一層
、第二層または接着剤層がそれぞれその下地に対する密
着性にすぐれており、また吸湿によるフィルムの寸法変
化やシワなどの発生が起こりに（く、さらに水に対する
表面接触角が小さいため、印刷性にもすくれるといった
多くの特徴を備えている。また、このように耐透湿性お
よび耐久性の改善された透明耐透湿性フィルムを用いて
形成されるＥＬ発光装置においては、被覆フィルムが上
記の特性を備えるため、良好な発光性能を有すると共に
、発光装置としての寿命が長いというすぐれた効果があ
る。

〈実施例〉 つぎに、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例１〜５ 厚さが５０μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（以下、ＰＥＴフィルムという）の片面に、蒸着
材料としてのＳｉＯを、エレクトロンビーム加熱法によ
り、真空度２〜４Ｘ１０−’Ｔｏｒｒの条件で、真空蒸
着して、厚さが約２０００人の珪素酸化物からなる透明
な第一層を形成した。

つぎに、この第一層の上に、蒸着材料として、ｃｒｚｏ
３　（実施例１）、ＴｉＣｈ（実施例２）、ＴｉＯ（実
施例３　）　、Ｚ　ｒ’ｏｚ　　（実施例４）、Ｔａｚ
ｏｓ（実施例５）を用いて、これらをそれぞれ上記と同
様の方法により真空１着して、厚さが１００〜２００人
の第二層を形成し、５種の透明耐透湿性フィルムを作製
した。

実施例６ フィルム基材として、厚さが８０μｍの透明なポリカー
ボネートフィルムを使用した以外は、実施例１と同様に
して、透明耐透湿性フィルムを作製した。

比較例１ 第二層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして
、透明耐透湿性フィルムを作製した。

比較例２ 第一層を厚さが約２０００人の酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）からなる層に変更し、かつ第二層を形成しなかった
以外は、実施例１と同様にして、透明耐透湿性フィルム
を作製した。

比較例３ 珪素酸化物からなる第一層の厚さを６０００人に変更し
、かつ第二層を形成しなかった以外は、実施例１と同様
にして、透明耐透湿性フィルムを作製した。

上記の実施例および比較例の各透明耐透湿性フィルムに
つき、以下の特性試験を行った。結果は後記の第１表に
示されるとおりであった。

く可視光線透過率〉 株式会社島津製作所製の分光分析装置ＵＶ−２４０を使
用して、波長５５０ｎｍにおける光透過率を測定した。

く耐透湿性〉 約１７０ｍｍＸ１７０ｍｍの大きさに裁断した透明耐透
湿性フィルムの酸化物層面の全面に、厚さが５０μｍの
ポリエチレン系感熱性接着剤層を形成したのち、その２
枚を用いて、第２図に示すように、シリカゲルを袋状に
シールする。

シール部は、２枚のフィルムの周端から約１０閣域の部
分を重ね合わせ、上記の接着剤層を利用して感熱接着す
る方式で行った。このシール後、５０°Ｃ２９５％ＲＨ
の雰囲気中に数十時間放置して、質量の変化を測定し、
単位時間、単位面積あたりの質量変化を求め、これを透
湿度（ｍｍｇ／ボ・時間）とした。

なお、第２図中、ｌは透明なフィルム基材、２は透明な
第一層、３は透明な第二層、４は透明な接着剤層、５は
封入シリカゲルである。

く耐久性〉 透明耐透湿性フィルムを６０°Ｃ２９５％ＲＨの雰囲気
中に５００時間放置したのち、フィルム表面の外観を目
視観察した。変化が全く認められない場合を○、白化し
酸化物層にクランクが認められる場合を×、と評価した
。

上記第１表の結果から明らかなように、この発明の実施
例１〜６の各透明耐透湿性フィルムは、比較例１〜３の
従来の透明耐透湿性フィルムに比し、改善された耐透湿
性を有すると共に、良好な耐久性をも備えており、また
透明性の面でも満足できるものであることがわかる。

つぎに、上記の実施例１に係る透明耐透湿性フィルムを
用いて、以下の要領で第３図に示すＥＬ発光装置を作製
した。

＜ＥＬ発光装置の作製〉 第３図に示すように、厚さが７５μｍのＰＥＴフィルム
からなる透明基板６の片面に厚さが約４００人の酸化イ
ンジウムと酸化スズとの混合物からなる透明な導電層７
を形成した導電性基板８の上記導電層７上に、シアノエ
チルプルランの３０重量％アセトン溶液に蛍光体粉末（
ブルーグリーンに発光するもの）を分散させた塗料を塗
布し、１２０°Ｃで３０分間乾燥させたのち、さらに１
２０°Ｃ，ｌＸｌ０−”Ｔｏｒｒの雰囲気中で６時間真
空乾燥して、厚さが４０μｍの発光Ｎ９を形成した。

一方、厚さが２００μｍのアルミニウム箔の片面に絶縁
処理層１０を有するアルミニウム基板１工のアルミニウ
ム面に、シアノエチルプルランの３０重量％アセトン溶
液にチタン酸バリウム粉末を分散させた塗料（チタン酸
バリウム粉末とシアノエチルプルランの重量比は１：１
）を塗布したのち、１２０°Ｃで６０分間加熱し、厚さ
が４０μｍの絶縁層１２を形成した。

つぎに、上記の導電性基板８とアルミニウム基板１１と
を、絶縁層１２と発光層９とが向き合うように重ね合わ
せ、１７５°Ｃに加熱したロールラミネータを通して接
合した。この接合体の導電性基板８上に厚さが約１００
μｍのポリアミド製捕水フィルム１３を配置してＥＬ発
光素子としたのち、さらにその上から実施例５の透明耐
透湿性フィルム（透明なフィルム基材１上に透明な第一
層２および透明な第二層３を有するフィルム）をその内
面全面に厚さが５０μｍのポリエチレン系感熱性接着剤
層４を設けた状態で被せ、その全周縁部（周端から５ｍ
ｍ域）をアルミニウム基板１１上に１４０°Ｃ，３００
ｋｇ／ｃｉｉｌの条件で５分間加圧し、融着して、第３
図に示す構造のＥＬ発光装置を作製した。

このＥＬ発光装置は、被覆フィルムの透明性および耐透
湿性にすくれるため、良好な発光性能を備え、かつ長寿
命を有するものであった。なお、上記のＥＬ発光装置の
作製に際し、ポリエチレン系感熱性接着剤層４に代えて
、たとえば弾性係数がＩ　Ｘ　１０　’ｄｙｎｅ／ｃｍ
に調整されたアクリル系の透明な感圧性接着剤（アクリ
ル酸ｎ−ブチルとアクリル酸と酢酸ビニルとの重量比１
００：２：５のアクリル系共重合体１００重量部にイソ
シアネート系架橋剤を１重量部配合してなるもの）を約
２５μｍの厚さに形成したものを用いたときでも、上記
同様の結果が得られた。

また、第４図に示すように、導電性基板８とアルミニウ
ム基板１１とを発光層９と絶縁層１２とが向き合うよう
に重ね合わせてなるＥＬ発光素子の両側に、実施例５の
透明耐透湿性フィルムをその内面全面に厚さが５０μｍ
のポリエチレン系感熱性接着剤層４を設けた状態で被せ
、その全周縁部（周端から５ｍｍ域）を融着した以外は
、上記と同様の条件でＥＬ発光装置を作製した。その結
果、上記と同様に良好な発光性能を備え、かつ長寿命を
有するものであった。

尚、第３図、第４図中、１４はアルミニウム基板１１の
電極端子、１５は導電性基板８の電極端子である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の透明耐透湿性フィルムの一例を示す
断面図、第２図は上記フィルムの耐透湿性の試験方法を
示す説明図、第３図及び第４図は上記フィルムを用いて
作製したＥＬ発光装置の一例を示す断面図である。 １・・・透明なフィルム基材、２・・・透明な第一層、
３・・・透明な第二層、４・・・透明な感圧性または感
熱性の接着剤層 ＠　１　図 Ａ ！２ｖ！Ｊ １：ｙ毀Ｂ月句゛フイｔ４桂 ２：青用ｒ４第一層 ３、憑明ｔＪ第二層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明なフィルム基材上に、珪素酸化物からなる透
   明な第一層と、Ｃｒ、Ｔｉ、ＺｒおよびＴａの中から選
   ばれる少なくとも一種の金属の酸化物からなる透明な第
   二層とが設けられていることを特徴とする透明耐透湿性
   フィルム。
2. （２）第一層の厚さが１００〜６０００Å、第二層の厚
   さが２０〜２０００Åである請求項（１）に記載の透明
   耐透湿性フィルム。
3. （３）第二層の上に透明な感圧性または感熱性の接着剤
   層が設けられている請求項（１）または（２）に記載の
   透明耐透湿性フィルム。
4. （４）請求項（１）、（２）又は（３）に記載の透明耐
   透湿性フィルムによってＥＬ発光素子を被覆シールして
   なるＥＬ発光装置。