JPH0497837A - 透明導電性耐透湿フイルムと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）発光素子の保護材料などの幅広い
用途に利用される透明導電性耐透湿フィルムに関する。

〔従来の技術〕

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発光素子の保護やメンブレ
ンスイッチ（タッチパネル）の誤動作防止のため、透明
でかつ耐透湿性にすぐれたフィルム材料の使用が望まれ
ている。

従来公知のこの種のフィルム材料は、ポリエチレンテレ
フタレートやポリ塩化ビニルなどの各種プラスチックを
フィルム基材として使用したものであるが、多くの場合
耐Ｍ？＝性が不足する。このため、特公昭５３−１２９
５３号公報や特開昭６０−２７５３２号公報などにみら
れるように、基材フィルム上に、珪素化合物やマグネシ
ウム酸化物などの薄膜を形成して上記耐透？Ｗ＝性の改
善を図る工夫がなされている。

〔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では、耐透湿性が未
だ充分なものといえず、高度の耐透湿性が要求されるＥ
Ｌ発光素子の保護材料などには応用しにくいという難点
があった。

また・上記公知のフィルム材料は、いずれも使用時に帯
電しやすく、この帯電によって異物やゴミが吸着、混入
して、シール不良や外観不良をきたしたり、ＥＬ発光素
子の保護材料としては誤動作を生じる問題があった。

この発明は、上記従来の問題に鑑み、第１に、耐透湿性
にすぐれると共に、帯電に起因したシール不良や外観不
良あるいは誤動作などをきたすことのない耐透湿性フィ
ルム材料を提供することを目的としている。また、第２
に、上記フィルム材料にてＥＬ発光素子を被覆シールし
てなる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、透明なフィルム基材上に透明な導電層からな
る第一層とさらにこの上に特定の金属酸化物からなる透
明な第二層を設けた透明導電性耐透湿フィルムによれば
、耐透湿性の大幅な改善を図れると共に、フィルム自体
が導電性を有するため、帯電に起因した異物やゴミの吸
着、混入を回避でき、これによりシール不良や外観不良
あるいは誤動作などを防止できるものであることを知り
、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明の第１は、透明なフィルム基材上に
透明な導電層からなる第一層が設けられ、さらにこの上
にＴａ、Ｔｉ、ＡＩ、ＺｒＯ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が設けられて
なる透明導電性耐透湿フィルムに係るものである。

また、この発明の第２は、上記第１の発明に係る透明導
電性耐透湿フィルムによって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
ル、セロファ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
に設けられる導電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、また、導電層を設ける前に、必
要に応じて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る透明な導電層
としては、通常酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジ
ウムと酸化スズとの混合物（以下、ＩＴＯという）、酸
化スズと酸化アンチモンとの混合物などの金属酸化物が
用いられるが、特にＩＴｏが導電性および透明性の面で
最も好ましい。

これら導電層の形成は、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薄膜形成技術を
採用して行えばよい。

透明な導電層の厚さとしては、５０Ａ以上とするのが好
ましく、これより薄くなると島状の膜となり、表面抵抗
が１０１Ω／口以下となる良好な導電性を有する連続皮
膜となりにくく、耐透湿性の向上効果も望めない。一方
、あまり厚くなりすぎると透明性の低下およびクラック
の発生による耐透湿性の低下などをきたすため、特に好
適な厚さとしては１００〜４，０００人程度となるよう
にするのがよい。

このような導電層からなる第一層上に設けられる透明な
第二層は、Ｔａ、Ｔｉ、ＡＩ、Ｚｒ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って、具
体的には’ｌ’ａ、　ｏ８、Ｔ　１Ｏ１Ｔ　１０ｘ　％
　Ａ　Ｉ！　０３　、Ｚ　ｒ　Ｏｘまたはこれらの混合
物などが用いられる。このような金属酸化物層は、前記
の導電層に積層されることにょって、耐透湿性および透
明性の向上に好結果を与え、またこの上に設けられる後
述の接着剤層との密着性にも好結果を与えるものである
。

この金属酸化物層は、前記の導電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Ｔａ、Ｔｉ、ＡＩまたはＺｒ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上記各金
属の酸化物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。

このような金属酸化物層の厚さは、通常２０〜４．００
０人、好ましくは５０〜２，０００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後述の
接着剤層との密着性が向上せず耐透湿性が向上しない。

また、厚くなりすぎると着色やクラックが生じやすく、
その場合透明性や耐透湿性の低下をきたすことになる。

この発明の透明導電性耐透湿フィルムにおいては、その
使用に際し、通常上記の金属酸化物からなる第二層の上
にさらに接着剤層を形成する。この接着剤層としては、
透明な感圧性接着剤または透明な感熱性接着剤が用いら
れるが、これらの接着剤は、金属酸化物からなる第二層
上の周縁部などの１部分だけに設けてもよいし、全面に
設けるようにしてもよい。

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、シリコン系接着側、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１×１０５
〜１×１０マｄｙｎｅ／ｃ１）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が、
透明性や耐透湿性を損なわないものであれば、特に限定
なく使用できる。これらの接着剤は、予め作製したフィ
ルムをドライラミネートする方法で設けるようにしても
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るようにしてもよい。その厚さとし
ては、前記の感圧性接着剤の場合と同様に、２μｍ以上
、通常５〜５００μｍの範囲にあるのが望ましい。

第１図は、上記構成の透明導電性耐透湿フィルムの一例
を示したものであり、１は透明なフィルム基材、２は透
明な導電層（第一層）、３は透明な金属酸化物層（第二
層）、４は透明な接着剤層である。

本発明においては、上記の第１図に示すような接着剤層
を有する透明導電性耐透湿フィルムを用いて、あるいは
接着剤を別途塗布するなどして、上記フィルムにてＥＬ
発光素子を被覆シールすることにより、透明性および耐
透湿性にすぐれ、かつ帯電に起因したシール不良などが
みられないＥＬ発光装置を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、耐透湿性および透明
性にすぐれ、しかも帯電に起因したシール不良や外観不
良あるいは誤動作などをきたすおそれのない透明導電性
耐透湿フィルムを提供することができる。

また、このフィルムは、良好な導電性を有するため、従
来の耐透湿フィルムではその適用が困難であった電磁波
シールド材料などとしても応用することができる。さら
に、このフィルムは、高温多湿雰囲気下での耐久性にも
すぐれており、この点でも実用上望ましい特性を有して
いる。

このように耐透湿性および透明性などが改善されたフィ
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、帯電に起因した発光性能の低下や誤動作
がないという特徴を有する。

〔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 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）の表面を、アル
ゴンガス８０％と酸素ガス２０％とからなる４Ｘ１０−
’Ｔｏｒｒの雰囲気中で、放電処理量３Ｗ・秒／Ｃ−に
て高周波スパッタエツチング処理した。

その後、この処理面上に、上記真空度を破ることなく同
一の雰囲気ガス中で、インジウム−スズ（重量比９：１
）合金を用いた反応性スパッタリング法により、厚さが
約１，０００人のＩＴＯからなる透明な導電層を形成し
た。このフィルムの表面抵抗は１００Ω／口であった。

つぎに、上記の透明な導電層を第一層として、さらにこ
の層上に、Ｔａ１）５を、エレクトロンビーム加熱法に
より、真空度２〜４Ｘ１０−’Ｔ。

ｒｒで真空蒸着して、厚さが約１５０人のＴ　ａ　２０
５からなる透明な金属酸化物層を第二層として形成した
。このフィルムの表面抵抗は１）０Ω／口であった。

ついで、この金属酸化物からなる第二層上に、感圧性接
着剤層として、弾性係数がＩ　Ｘ　１０’ｄｙｎｅ／−
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、第１図に示す構造の透明導電
性耐透湿フィルムを作製した。

実施例２ 感圧性接着剤層に代えて、厚さが５０μｍのポリエチレ
ン系感熱性接着剤層を形成するようにした以外は、実施
例１と同様にして、透明導電性耐透湿フィルムを作製し
た。

実施例３．４ フィルム基材として、厚さが２５μｍの透明なポリエー
テルスルホンフィルム（実施例３）、Ｈさが８０７１ｍ
の透明なポリカーボネートフィルム（実施例４）を、そ
れぞれ使用した以外は、実施例２と同様にして、２種の
透明導電性耐透湿フィルムを作製した。

実施例５〜８ 透明な金属酸化物からなる第二層を、厚さが約１５０人
のＴｉＯ（実施例５）、厚さが約１５０人のＴ　ｉ　Ｏ
□　（実施例６）、厚さが約１５０人のＡｌｚＯａ（実
施例７）、厚さが約１５０人のＺｒ０７（実施例８）で
それぞれ構成するようにした以外は、実施例２と同様に
して、４種の透明導電性耐透湿フィルムを作製した。

比較例１ 透明な導電層からなる第一層および透明な金属酸化物層
からなる第二層を共に形成しなかった以外は、実施例２
と同様にして、透明耐透湿フィルムを作製した。

比較例２ 透明な金属酸化物層からなる第二層を形成しなかった以
外は、実施例２と同様にして、透明導電性耐Ｓ’／Ｗフ
ィルムを作製した。

比較例３．４ 透明な導電層からなる第一層および透明な金属酸化物層
からなる第二層を共に形成しなかった以外は、実施例３
．４と同様にして、２種の透明耐透湿フィルムを作製し
た。

上記の実施例および比較例の各耐透湿フィルムにつき、
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。

〈可視光線透過率〉 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１７９ｍＸ　１７０ｓｎの大きさに裁断した耐透湿フ
ィルムを２枚用いて、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５　ｓｓ域の部分を重ね合わせ、接着剤層を利
用して感圧または感熱接着する方式で行った。このシー
ル後、６０”Ｃ，９５％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（ｌＩｌｌｌ１ｇ／−
・時間）とした。

なお、第２図中、１は透明なフィルム基材、２は透明な
導電層からなる第一層、３は透明な金属酸化物層からな
る第二層、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〉 ６０℃、９５％ＲＨの雰囲気下に５００時間放置したと
きの耐透湿フィルムの性状や外観を肉眼で観察し、初期
と比べて変化がほとんど認められない場合を○、酸化物
層に白化およびクラックが発生するなどの層化現象が明
らかに認められる場合を×、と評価した。

〈電磁波シールド性〉 アトパンテスト社製の電磁波シールド効果測定装置ＴＲ
−１７３０１を用いて、周波数１００ＭＨｚの電界シー
ルド効果（ｄＢ）を測定した。

第 表 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１〜８の各透明導電性耐透湿フィルムは、比較例１〜
４の耐透湿フィルムに比し、改善された耐透湿性を有す
ると共に、良好な電磁波シールド性を備えており、また
透明性の面でも満足でき、さらに良好な耐久性をも備え
ているものであることがわかる。

っぎに、上記の実施例１．２に係る透明導電性耐透湿フ
ィルムを用いて、以下の要領で第３図に示すＥＬ発光装
置Ａと、第４図に示すＥＬ発光装置Ｂとを作製した。

＜ＥＬ発光装置への作製〉 第３図に示すように１．厚さが７５μｍのＰＥＴフィル
ムからなる透明基板６０片面に厚さが約４００人のＩＴ
Ｏ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℃で３０分間乾
燥させたのち、さらに１２０℃＋　　ｌＸｌ０−２Ｔｏ
ｒｒの雰囲気中で６時間真空乾燥して、厚さが４０μｍ
の発光層９を形成した。

一方、厚さが２００μｍの片面に絶縁処理層ｌＯを有す
るアルミニウム箔１）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ｌ：１）を塗布したのち、
１２０℃で６０分間加熱して、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とアルミニウム箔１）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℃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ｌＯＯμｍ
程度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２の透明導
電性耐透湿フィルムを被せ、その全周縁部（周端から５
ｍｍ域）をアルミニウム箔１）上に１４０℃、３０ｋｇ
／ｃｄ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Ａを作製した。

このＥＬ発光装置Ａは、帯電による異物やゴミの付着が
認められず、外観が良好で、かつシール性にすぐれ、ま
た使用時帯電による誤動作は生じなかった。なお、透明
導電性耐透湿フィルムとして実施例１のものを用いたと
きでも、上記同様の結果が得られた。

＜ＥＬ発光装置ｉ１３＞ 実施例２の透明導電性耐透湿フィルムにおいて、感熱性
接着剤層４を、第４図に示すように、金属酸化物からな
る第二層３上の周縁部（周端から５鶴域）にのみ形成し
、このフィルムの第二層３上の中央部にＥＬ発光装置Ａ
の場合と同様の発光層９を形成した。

つぎに、このフィルムと、ＥＬ発光装置への場合と同様
の絶縁層１２を形成した背面に絶縁処理層１０を有する
アルミニウム箔１）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、１４０℃、３０ｋｇ／Ｊの条
件で５分間加圧して接着し、第４図に示す構造のＥＬ発
光装ＷＢを作製した。

このＥＬ発光装置Ｂも帯電による異物やゴミの付着が認
められず、外観が良好で、かつシール性にすぐれ、また
使用時帯電による誤動作は生じなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の透明導電性耐過湿フィルムの一例を
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図および第４図は上記フィルムを
用いて作製したこの発明のＥＬ発光装置の二つの例を示
す断面図である。 １・・・透明なフィルム基材、２・・・透明な導電層（
第一層）、３・・・透明な金属酸化物層（第二Ｎ）、４
・・・透明な接着剤層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明なフィルム基材上に透明な導電層からなる第
   一層が設けられ、さらにこの上にＴａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚ
   ｒの中から選ばれる少なくとも一種の金属の酸化物から
   なる透明な第二層が設けられてなる透明導電性耐透湿フ
   ィルム。
2. （２）透明な導電層からなる第一層が酸化インジウムと
   酸化スズとの混合物からなり、その厚さが１００〜４，
   ０００Åであり、かつ透明な第二層の厚さが５０〜２，
   ０００Åである請求項（１）に記載の透明導電性耐透湿
   フィルム。
3. （３）請求項（１）または（２）に記載の透明導電性耐
   透湿フィルムによつてＥＬ発光素子を被覆シールしてな
   るＥＬ発光装置。