(57)【要約】【課題】本発明は、特に防湿性、防汚性に優れ、従来使用していた環境適合性の危惧のあるフッ素系樹脂を使用しない、信頼性の高い無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を得るための無機ＥＬ素子封止フィルムを提供することを目的とする。【解決手段】ポリエステルフィルム基材の片面に酸化チタンコート層を形成した光触媒フィルムと、一方、ポリエステルフィルム基材の片面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層と、ガスバリア性被膜層とを交互に複数回繰り返し積層し、ガスバリア性被膜層が最外層となるように形成した蒸着フィルムの該ガスバリア性被膜層上にシーラント層を設け、前記ポリエステルフィルム基材どうしを積層したことを特徴とする無機ＥＬ素子封止フィルムである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルフィルム基材の片面に酸化チタンコート層を形成した光触媒フィルムと、一方、ポリエステルフィルム基材の片面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層と、ガスバリア性被膜層とを交互に複数回繰り返し積層し、ガスバリア性被膜層が最外層となるように形成した蒸着フィルムの該ガスバリア性被膜層上にシーラント層を設け、前記ポリエステルフィルム基材どうしを積層したことを特徴とする無機ＥＬ素子封止フィルム。
【請求項２】
ポリエステルフィルム基材に紫外線吸収剤からなる紫外線吸収コート層を設けた紫外線遮断フィルムもしくはポリエステルフィルム基材に紫外線吸収剤を練り混んだ紫外線遮断フィルムと、一方、ポリエステルフィルム基材の片面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層と、ガスバリア性被膜層とを交互に複数回繰り返し積層し、ガスバリア性被膜層が最外層となるように形成した蒸着フィルムの該ガスバリア性被膜層上にシーラント層を設け、前記ポリエステルフィルム基材どうしを積層したことを特徴とする無機ＥＬ素子封止フィルム。
【請求項３】
前記無機酸化物からなる蒸着薄膜層が、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウムあるいはそれらの混合物であることを特徴とする請求項１または２記載の無機ＥＬ素子封止フィルム。
【請求項４】
前記ガスバリア性被膜層が、水溶性高分子と、（ａ）１種以上の金属アルコキシドまたは／およびその加水分解物または、（ｂ）塩化錫の少なくとも一方を含む水溶液あるいは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し加熱乾燥してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無機ＥＬ素子封止フィルム。
【請求項５】
前記金属アルコキシドが、テトラエトキシシランまたはトリイソプロポキシアルミニウムあるいはそれらの混合物であることを特徴とする請求項４記載の無機ＥＬ素子封止フィルム。
【請求項６】
前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項４または５記載の無機ＥＬ素子封止フィルム。
【請求項７】
請求項１記載の無機ＥＬ素子封止フィルムにおいて、
前記光触媒フィルムのポリエステルフィルム基材と酸化チタンコート層の間にに紫外線吸収剤からなる紫外線吸収コート層を設けたことを特徴とする無機ＥＬ素子封止フィルム。
【請求項８】
請求項１記載の無機ＥＬ素子封止フィルムにおいて、
前記光触媒フィルムのポリエステルフィルム基材に紫外線吸収剤を練り混み含有することを特徴とする無機ＥＬ素子封止フィルム。
【請求項９】
前記シーラント層が、アイオノマー等の変性ポリエチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の無機ＥＬ素子封止フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を封止するフィルムに係り、特に防湿、防汚性に優れる無機ＥＬ素子封止フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、自己発色による視認性の高さ、液晶ディスプレーと異なり全固体ディスプレーであること、温度変化の影響をあまり受けない、視野角が大きい等の利点をもっており、近年、ディスプレー装置の画素、および、液晶ディスプレーの背面光源等としての実用化が進んでいる。
【０００３】
ＥＬ素子には、無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とがある。無機ＥＬ素子としては、例えば、硫化亜鉛にマンガンを添加した発光層の両面を強誘電体層で挟んでＥＬ層を構成し、このＥＬ層の一方の面に短冊状透明電極を、他方の面に短冊状電極を設け、短冊状透明電極側にガラス基板を配したような構造である。また、有機ＥＬ素子は、例えば、アルミニウムキノリン錯体等からなる発光層にジアミン等からなる正孔注入層を積層してＥＬ層を構成し、このＥＬ層の一方の面に短冊状透明電極を、他方の面に短冊状電極を設け、短冊状透明電極側にガラス基板を配したような構造である。
【０００４】
また、硫化亜鉛等にマンガン等の活性剤が添加された無機蛍光物質を透明誘電体中に分散させた発光層を互いに対向する２との電極（発光面側の電極は透明電極）間に介在させた積層構造体を透明基板上に形成してなる分散形のものや、無機蛍光物質からなる発光層をＳｉ３Ｎ４，Ａｌ２Ｏ３等からなる２層の透明無機絶縁体（誘電層）により封止して２つの電極（発光面側の電極は透明電極）間に介在させた積層構造体を透明基板上に形成してなる３層薄膜形のもの等がある。そして、これらの積層構造体の外表面が、環状構造を有する含フッ素系共重合体からなるフッ素系高分子薄膜により被覆されているものが開発されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
さらに、防湿性及び耐光性、耐候性に優れたＥＬ素子被覆封止用の防湿フィルム基材としてフッ素系樹脂を用いた防湿フィルムが提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【０００６】
しかし、上述のような無機ＥＬ素子は、水分の侵入による発光層の特性の劣化、耐久性の低下の問題、例えば外部からＥＬ素子中に湿気が侵入すると、動作通電による温度上昇に伴い湿気が気化して膨張し、ＥＬ層と電極との剥離が生じる。このような剥離が発生すると、電圧がＥＬ層に印加されなくなり、発光せずに黒点欠陥となる問題や、フッ素系樹脂の環境適合性が危惧されている（環境ホルモンなど）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−３５５０９６号公報
【特許文献２】
特開平８―１８７８２５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、特に防湿性、防汚性に優れ、従来使用していた環境適合性の危惧のあるフッ素系樹脂を使用しない、信頼性の高い無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を得るための無機ＥＬ素子封止フィルムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、すなわち請求項１に係る発明は、
ポリエステルフィルム基材の片面に酸化チタンコート層を形成した光触媒フィルムと、一方、ポリエステルフィルム基材の片面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層と、ガスバリア性被膜層とを交互に複数回繰り返し積層し、ガスバリア性被膜層が最外層となるように形成した蒸着フィルムの該ガスバリア性被膜層上にシーラント層を設け、前記ポリエステルフィルム基材どうしを積層したことを特徴とする無機ＥＬ素子封止フィルムである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、
ポリエステルフィルム基材に紫外線吸収剤からなる紫外線吸収コート層を設けた紫外線遮断フィルムもしくはポリエステルフィルム基材に紫外線吸収剤を練り混んだ紫外線遮断フィルムと、一方、ポリエステルフィルム基材の片面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層と、ガスバリア性被膜層とを交互に複数回繰り返し積層し、ガスバリア性被膜層が最外層となるように形成した蒸着フィルムの該ガスバリア性被膜層上にシーラント層を設け、前記ポリエステルフィルム基材どうしを積層したことを特徴とする無機ＥＬ素子封止フィルムである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、
前記無機酸化物からなる蒸着薄膜層が、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウムあるいはそれらの混合物であることを特徴とする請求項１または２記載の無機ＥＬ素子封止フィルムである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、
前記ガスバリア性被膜層が、水溶性高分子と、（ａ）１種以上の金属アルコキシドまたは／およびその加水分解物または、（ｂ）塩化錫の少なくとも一方を含む水溶液あるいは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し加熱乾燥してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無機ＥＬ素子封止フィルムである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、
前記金属アルコキシドが、テトラエトキシシランまたはトリイソプロポキシアルミニウムあるいはそれらの混合物であることを特徴とする請求項４記載の無機ＥＬ素子封止フィルムである。
【００１４】
請求項６に係る発明は、
前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項４または５記載の無機ＥＬ素子封止フィルムである。
【００１５】
請求項７に係る発明は、
請求項１記載の無機ＥＬ素子封止フィルムにおいて、
前記光触媒フィルムのポリエステルフィルム基材と酸化チタンコート層の間にに紫外線吸収剤からなる紫外線吸収コート層を設けたことを特徴とする無機ＥＬ素子封止フィルムである。
【００１６】
請求項８に係る発明は、
請求項１記載の無機ＥＬ素子封止フィルムにおいて、
前記光触媒フィルムのポリエステルフィルム基材に紫外線吸収剤を練り混み含有することを特徴とする無機ＥＬ素子封止フィルムである。
【００１７】
請求項９に係る発明は、
前記シーラント層が、アイオノマー等の変性ポリエチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の無機ＥＬ素子封止フィルムである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい一実施形態について図面を参照して説明する。
図１〜図８は、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【００１９】
図１に示す、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルム１は、ポリエステルフィルム基材１１の片面に酸化チタンコート層１２を形成した光触媒フィルム１０と、一方、ポリエステルフィルム基材２１の片面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層２２と、さらに蒸着薄膜層２２の上に設けられる水溶性高分子と、（ａ）１種以上の金属アルコキシドまたは／およびその加水分解物または、（ｂ）塩化錫の少なくとも一方を含む水溶液あるいは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し加熱乾燥してなるガスバリア性被膜層２３とを交互に２回繰り返し積層した蒸着フィルム２０の最外層のガスバリア性被膜層２３上にシーラント層３０を積層した後、前記ポリエステルフィルム基材１１，２１どうしを積層した構成からなるものである。なお、上記無機酸化物からなる蒸着薄膜層とガスバリア性被膜層を交互に２回繰り返し積層した例を示したが、この実施例に限定されるものではなく、無機酸化物からなる蒸着薄膜層とガスバリア性被膜層を交互に複数回繰り返し積層してもよい。
【００２０】
また、図２に示す、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルム２は、図１に示した無機ＥＬ素子封止フィルムにおいて、無機酸化物からなる蒸着薄膜層４２とガスバリア性被膜層４３を交互に３回繰り返し積層した構成からなるものである。
【００２１】
また、図３に示す、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルム３は、図１に示した無機ＥＬ素子封止フィルムにおいて、無機酸化物からなる蒸着薄膜層５２とガスバリア性被膜層５３を交互に４回繰り返し積層した構成からなるものである。
【００２２】
また、図４に示す、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルム４は、紫外線吸収剤（図示せず）を練り混んだポリエステルフィルム６０と、一方、ポリエステルフィルム基材２１の片面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層２２を形成し、さらに蒸着薄膜層２２の上に水溶性高分子と、（ａ）１種以上の金属アルコキシドまたは／およびその加水分解物または、（ｂ）塩化錫の少なくとも一方を含む水溶液あるいは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し加熱乾燥してなるガスバリア性被膜層２３とを交互に２回繰り返し積層した蒸着フィルム２０の最外層のガスバリア性被膜層２３上にシーラント層３０を積層した後、前記ポリエステルフィルム基材２１，６０どうしを積層した構成からなるものである。なお、上記無機酸化物からなる蒸着薄膜層とガスバリア性被膜層を交互に２回繰り返し積層した例を示したが、この実施例に限定されるものではなく、無機酸化物からなる蒸着薄膜層とガスバリア性被膜層を交互に複数回繰り返し積層してもよい。
【００２３】
また、図５に示す、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルム５は、ポリエステルフィルム基材７１の片面に紫外線吸収剤からなる紫外線吸収コート層７４を形成した紫外線遮断フィルム７０と、一方、ポリエステルフィルム基材２１の片面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層２２と、さらに蒸着薄膜層２２の上に設けられる水溶性高分子と、（ａ）１種以上の金属アルコキシドまたは／およびその加水分解物または、（ｂ）塩化錫の少なくとも一方を含む水溶液あるいは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し加熱乾燥してなるガスバリア性被膜層２３とを交互に２回繰り返し積層した蒸着フィルム２０の最外層のガスバリア性被膜層２３上にシーラント層３０を積層した後、前記ポリエステルフィルム基材２１，７１どうしを積層した構成からなるものである。なお、上記無機酸化物からなる蒸着薄膜層とガスバリア性被膜層を交互に２回繰り返し積層した例を示したが、この実施例に限定されるものではなく、無機酸化物からなる蒸着薄膜層とガスバリア性被膜層を交互に複数回繰り返し積層してもよい。
【００２４】
また、図６に示す、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルム６は、図４に示した無機ＥＬ素子封止フィルムにおいて、ポリエステルフィルム基材に紫外線吸収剤を練り混んだ紫外線遮断フィルム６０の表面に酸化チタンコート層８２を形成したフィルム８０を用いて積層した無機ＥＬ素子封止フィルムである。この場合も、もちろん無機酸化物からなる蒸着薄膜層とガスバリア性被膜層を交互に複数回繰り返し積層してもよい。
【００２５】
また、図７に示す、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルム７は、図５に示した無機ＥＬ素子封止フィルムにおいて、紫外線吸収剤からなる紫外線吸収コート層９４の上に酸化チタンコート層９２を形成したフィルム９０を用いて積層した無機ＥＬ素子封止フィルムである。この場合も、もちろん無機酸化物からなる蒸着薄膜層とガスバリア性被膜層を交互に複数回繰り返し積層してもよい。
【００２６】
また、図８に示す、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルム８は、図１に示した無機ＥＬ素子封止フィルムにおける蒸着フィルム２０を用いて、蒸着面側どうしを接着剤を介して積層した積層蒸着フィルム１００を作成し、この積層蒸着フィルム２枚を用いてポリエステルフィルム基材層２１どうしを接着性樹脂をを介して積層し、表面側のポリエステルフィルム基材層２１に図１と同様の酸化チタンコート層１２を形成し、裏面側のもう一方のポリエステルフィルム基材層２１に図１と同様のシーラント層３０を積層した構成からなるものである。
【００２７】
また、図９に示す、本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルム８は、図１に示した無機ＥＬ素子封止フィルムにおける蒸着フィルム２０を用いて、蒸着面側どうしを接着剤を介して積層した積層蒸着フィルム１００を作成し、そして、表面側のポリエステルフィルム基材層２１に図１と同様の酸化チタンコート層１２を形成し、裏面側のもう一方のポリエステルフィルム基材層２１に図１と同様のシーラント層３０を積層した構成からなるものである。
【００２８】
本発明で用いられるポリエステルフィルム基材１１，２１，５１，７１，９１としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム等を挙げることができる。特に，耐熱性等の観点から二軸方向に任意に延伸されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好ましく用いられる。また，この基材に、周知の種々の添加剤や安定剤等を添加することもできる。例えば、帯電防止剤、可塑剤、滑剤などが挙げられる。また、この基材に他の各層を積層する場合の密着性を良くするために、基材の積層面側を前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理、薬品処理、溶剤処理などのいずれかの処理を施しても良い。これらのポリエステルフィルム基材の厚さは、特に限定されないが１２〜５０μｍの範囲が望ましい。
【００２９】
本発明における無機酸化物からなる蒸着薄膜層２２，４２，５２およびこの蒸着薄膜層上に設けられるガスバリア性被膜層２３，４３，５３は、いずれもガスバリア層として機能するものである。以下、本発明におけるガスバリア層を形成する各層についてさらに詳細に説明する。
【００３０】
まず、無機酸化物からなる蒸着薄膜層は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化錫、酸化マグネシウム、あるいはそれらの混合物などの無機酸化物の蒸着膜からなり、透明性を有しかつ酸素、水蒸気等のガスバリア性を有する層であればよい。これらの中では、特に酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウムあるいはこれらの混合物が好ましい。ただし、本発明における蒸着薄膜層は、上述した無機酸化物に限定されず、上記条件に適合する材料であれば用いることができる。
【００３１】
無機酸化物からなる蒸着薄膜層の厚さは、用いられる無機化合物の種類・構成により最適条件が異なるが、一般的には５〜３００ｎｍの範囲内が望ましく、その値は適宜選択される。ただし膜厚が５ｎｍ未満であると均一な膜が得られないことや膜厚が十分ではないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない場合がある。また膜厚が３００ｎｍを越える場合は薄膜にフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じるおそれがある。好ましくは、１０〜１５０μｍの範囲内である。
【００３２】
無機酸化物からなる蒸着薄膜層をポリエステルフィルム基材上に形成する方法としては、通常の真空蒸着法により形成することができる。また、その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオンプレーティング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などを用いることも可能である。但し、生産性を考慮すれば、現時点では真空蒸着法が最も優れている。真空蒸着法の加熱手段としては電子線加熱方式や抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいづれかが好ましい。また蒸着薄膜層と基材の密着性及び蒸着薄膜層の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いて蒸着することも可能である。また、蒸着膜の透明性を上げるために蒸着の際、酸素ガスなど吹き込む反応蒸着を行っても一向に構わない。
【００３３】
次に、ガスバリア性被膜層２３，４３，５３について説明する。
本発明におけるガスバリア性被膜層は、水溶性高分子と、（ａ）１種以上の金属アルコキシドおよび／または加水分解物または、（ｂ）塩化錫、の少なくとも一方を含む水溶液あるいは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を用いて形成される。例えば、水溶性高分子と塩化錫を水系（水あるいは水／アルコール混合）溶媒で溶解させた溶液、あるいはこれに金属アルコキシドを直接、あるいは予め加水分解させるなど処理を行ったものを混合した溶液を調整し溶液とする。この溶液を無機酸化物からなる蒸着薄膜層２２の上にコーティング後、加熱乾燥し形成される。このコーティング剤に含まれる各成分についてさらに詳細に説明する。
【００３４】
本発明におけるコーティング剤に用いられる水溶性高分子は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。特に、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略す）を本発明のコーティング剤に用いた場合にガスバリア性が最も優れる。ここでいうＰＶＡは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるものである。ＰＶＡとして例えば、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分けん化ＰＶＡから酢酸基が数％しか残存していない完全ＰＶＡ等を含み、特に限定されない。
【００３５】
また、コーティング剤に使用される塩化錫は、塩化第一錫（ＳｎＣｌ２）、塩化第二錫（ＳｎＣｌ４）、あるいはそれらの混合物であってもよい。またこれらの塩化錫は、無水物でも水和物でもあってもよい。
【００３６】
さらに、金属アルコキシドは、一般式、Ｍ（ＯＲ）ｎ（Ｍ：Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｒ等の金属、Ｒ：ＣＨ３  ，Ｃ２Ｈ５等のアルキル基）で表せる化合物である。具体的には、テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ−２’−Ｃ３Ｈ７）３〕などが挙げられ、中でもテトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。
【００３７】
コーティング剤のガスバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、あるいは分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤などの公知の添加剤を必要に応じて加えることができる。
【００３８】
例えば、コーティング剤に加えられるイソシアネート化合物としては、その分子中に２個以上のイソシアネート基を有するものが好ましい。例えばトリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネートなどのモノマー類と、これらの重合体、誘導体が挙げられる。
【００３９】
コーティング剤の塗布方法には、通常用いられるディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法、グラビア印刷法などの従来公知の手段を用いることができる。被膜の厚さは、コーティング剤の種類や加工機や加工条件によって異なる。乾燥後の厚さが、０．０１μｍ以下の場合は、均一な塗膜が得られず十分なガスバリア性を得られない場合があるので好ましくない。また厚さが５０μｍを超える場合は膜にクラックが生じ易くなるため問題がある。好ましくは０．０１〜５０μｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは０．１〜１０μｍの範囲にあることである。
【００４０】
本発明における酸化チタンコート層１２，８２，９２は、酸化チタンの光触媒作用により日常の大気環境で生じる酸性雨、紫外線、塵、油分、排ガスなどを分解・浄化したり、いわゆる本発明の無機ＥＬ封止フィルムを特に屋外仕様としての防汚性機能を付与する目的で設けられるものである。
【００４１】
上記の酸化チタンコート層は、例えばアルキルシリケートおよびその加水分解物から選ばれた少なくとも１種からなるシリコーン系バインダー成分に、直流アークプラズマ法で製造された平均粒径１０〜９０ｎｍの酸化チタン微粒子、と、メチルアルコール、エチルアルコールから選ばれた少なくとも１種のアルコール系溶媒を使用した場合に、この酸化チタン塗料組成物が、分散安定性があり、これを使用して形成した酸化チタンコート膜が透明性に優れていることから、この酸化チタン塗料組成物を用いてポリエステルフィルムに形成することができる。
【００４２】
酸化チタンコート層をポリエステルフィルムに形成する方法としては、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法などの従来公知の手段を用いることができる。
【００４３】
また、上記の酸化チタン微粒子をポリエステルフィルムを成膜する過程でフィルムに混入することもできる。
【００４４】
本発明における紫外線吸収剤からなる紫外線吸収コート層７４，９４は、無機ＥＬ素子が紫外線により劣化するのを防止するために設けることが望ましい。プラスチックフィルムは波長４００ｎｍ以下の紫外線で劣化したり黄変する。特に、硫化亜鉛等の無機分散型ＥＬ素子自体は４００〜５００ｎｍ以下の光に晒されると劣化することが知られている。従って、紫外線吸収剤としては波長４００ｎｍ以下、好適には５００ｎｍ以下の電磁波を吸収する紫外線吸収剤を含有することが望ましい。無機ＥＬ素子封止フィルムのフィルム基材、層間に使用される接着剤および樹脂の黄変等の変色やフィルムに封止されるＥＬ素子自体の劣化を防止することができる。
【００４５】
上記の紫外線吸収剤としては、フィルムの透明性を阻害しないで上記波長範囲の光線を吸収するものであればよく、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、サリチル酸誘導体、ベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、置換アクリロニトリル類等の有機物、ニッケル錯体などが挙げられるが、有機系では、具体的には、パラメトキシケイ皮酸２エチルへキシル、パラジメチルアミノ安息香酸２エチルへキシル、オキシベンゾン、サリチル酸２エチルへキシル、シアノアクリレート、サリシレート系等が好ましく用いられる。無機系では、酸化チタン、酸化セリウムが好ましく用いられ、特に酸化亜鉛が好適である。これら金属酸化物は粒径５〜１００ｎｍ、好適には１０〜５０ｎｍのものが用いられる。
【００４６】
上記の紫外線吸収コート層は、例えば紫外線吸収剤は、シランカップリング剤を造膜成分とするコーティング剤に混合して使用することができ、さらに必要に応じて適当な樹脂を該造膜成分として併用することができる。紫外線吸収剤をその３次元マトリックス中に高度に保持できるからである。造膜成分に補助的に使用可能な樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリアミド系、ポリエステル系、ニトロセルロース系等の、造膜適性に優れる公知の樹脂が用いられる。これらの樹脂は必要に応じて２種以上を混合することができる。シランカップリング剤との間に３次元架橋を形成できるものが好ましい。上記成分は、酢酸エチル、トルエン、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、キシレン等の公知の溶媒を樹脂等に合わせて適宜用いてコーティング液に調製することができる。このコーティング液を用いて形成することができる。
【００４７】
紫外線吸収剤の添加量は、最終的には目的とする紫外線遮断能および使用する紫外線吸収剤の種類により適宜決定すればよい。コーティング膜の厚さは、塗布ムラが生じないような厚さとすることが必要であり、３ｇ／ｍ２（乾燥時）以上とすることが好ましい。
【００４８】
紫外線吸収コート層をポリエステルフィルム基材に形成する方法としては、ロールコーティング法、エアナイフコーティング法、グラビア印刷法などの従来公知の手段を用いることができる。
【００４９】
また、上記の紫外線吸収剤をポリエステルフィルムを成膜する過程でフィルムに混入することもできる。
【００５０】
本発明のおけるシーラント層３０は、無機ＥＬ素子を封止する際のヒートシールによってシール可能な樹脂からなり、接着層として設けられるものである。
【００５１】
上記のシーラント層としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体及びそれらの金属架橋物等の樹脂が用いられる。特に、ＥＬ引出し電極との密着性の点からアイオノマー等の変性ポリエチレン系樹脂が望ましい。厚さは目的に応じて決められるが、少なくともＥＬ引出し電極の１／２以上の厚みが必要で、一般的には１５〜２００μｍの範囲である。
【００５２】
シーラント層の形成方法としては、２液硬化型ウレタン樹脂などの接着剤を用いて貼り合わせるドライラミネート法等を用いることが一般的であるが、それ以外の公知の方法により積層することも可能である。
【００５３】
本発明の無機ＥＬ素子封止用フィルムを完成するために、上記のポリエステルフィルム基材どうしを積層する方法としては、上記の２液硬化型ウレタン樹脂などの接着剤を用いて貼り合わせるドライラミネート法や押出サンドラミネーション法等を採用することができる。
【００５４】
上記の押出サンドラミネーション法に用いられる接着樹脂としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート酸共重合体、エチレン−メチルメタアクリレート酸共重合体、エチレン−メチルアクリレート酸共重合体などが挙げられる。ポリエステルフィルム基材にアンカーコート処理することなく、また押出ラミネート樹脂の溶融膜をオゾン処理を施すことがなく、ポリエステルフィルム基材に直接押出ラミネートして層間接着性が得られるエチレン−メチルメタアクリレート酸共重合体（例えば、三井・デュポンポリケミカル株式会社製、商品名「ニュクレルＡＮ４２２８Ｃ」など）が好適に使用される。
【００５５】
図１０は、上記で得られる本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムを用いて封止してなるパッケージ型無機ＥＬ素子の一例を示す平面図である。また、図１１は、図１０に示す無機ＥＬ素子のＸ−Ｙ線拡大断面図である。
図１０、１１に示すように、透明電極２０１ａ、無機ＥＬ素子の発光層２０１ｂ、誘電体層２０１ｃ、下部電極２０１ｄから構成される無機ＥＬ素子２０１を、本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム２０２を用いて、ＥＬ引き出し電極２０３，２０３′を覆うように四方をヒートシール熱溶着してシートシール部２０２ａにて固着、封止してなるパッケージ型無機ＥＬ素子２００の例を示したものである。
【００５６】
上記の無機ＥＬ素子の発光層に用いられる材料として、赤色発光を得る材料として、ＺｎＳ、Ｍｎ／ＣｄＳＳｅ等、緑色発光を得る材料として、ＺｎＳ：ＴｂＯＦ、ＺｎＳ：Ｔｂ等、青色発光を得る材料として、ＳｒＳ：Ｃｅ、（ＳｒＳ：Ｃｅ／ＺｎＳ）ｎ、ＣａＣａ２Ｓ４：Ｃｅ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ等、また白色発光を得る材料として、ＳｒＳ：Ｃｅ／ＺｎＳ：Ｍｎ等が知られている。
【００５７】
本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムは、無機酸化物からなる蒸着薄膜層および特定の組成からなるガスバリア性被覆層を設けたことで、水蒸気等のガスバリア性に優れことから、特に外部から水蒸気が無機ＥＬ素子内に侵入することが防止され、これにより無機ＥＬ素子内部での湿気が気化し、膨張による欠陥の発生や特性の劣化、耐久性の低下を阻止することができる。また、光触媒層として機能する酸化チタンコート層を設けたことからから、大気環境で生じる酸性雨、紫外線、塵、油分、排ガスなどを分解・浄化したりセルフクリーニング作用を有する防汚性に優れることから看板や標識など屋外仕様の無機ＥＬ素子を提供できる。さらに必要に応じて、紫外線吸収コート層等を設けることで紫外線遮断性を持たすことができることから、硫化亜鉛等の無機ＥＬ素子自体は４００〜５００ｎｍ以下の光に晒されると劣化することが知られており、素子への紫外線の侵入を防止し、さらに無機ＥＬ素子封止フィルムを構成するフィルム基材、層間に使用される接着剤や接着樹脂の黄変等の変色や封止されるＥＬ素子自体の劣化を防止することができる。
【００５８】
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例を挙げて説明する。
【００５９】
＜実施例１＞
図１に示す構成の本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムについての一実施例について説明する。
直流アークプラズマ装置で、チタン原料を消費アノート電極とし、カソード電極からアルゴンガス等のプラズマフレームを発生させ、消費アノードの原料を加熱、蒸発させ、そのプラズマ状態のチタンを酸化、冷却することによって平均粒径４０ｎｍの酸化チタン微粒子を得た。上記の酸化チタン微粒子１００重量部に対して、シリコーン系バインダー成分（信越化学工業社製、商品名：Ｘ−４０−１７５）８０重量部、硬化触媒（信越化学工業社製、商品名：ＤＸ−１７５）３重量部、エチルアルコールからなる溶媒６００重量部および分散剤（ゼネカ社製、ソルスパーズ４１０９０）７重量部を配合し、ビーズミルをもちいて分散して透明な塗料組成物を得た。この塗料組成物を厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム１１の片面に、バーコーターで塗布した後、乾燥し、透明な厚さ２μｍの酸化チタンコート層１２を形成した光触媒フィルム１０を作成した。
【００６０】
一方、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム２１の片面に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、金属アルミニウムを蒸発させそこに酸素ガスを導入し、厚さ１５０Åの酸化アルミニウムを蒸着して無機酸化物からなる蒸着薄膜層２２と、その蒸着薄膜層２２の上に下記に示す組成からなるコーティング剤をグラビアコート法により塗布し、その後１２０℃１分間乾燥させ厚さ０．５μｍのガスバリア性被膜層２３とを交互に２回繰り返し積層した蒸着フィルム２０を作成し、そのガスバリア性被膜層２３に厚さ７０μｍのアイオノマー樹脂フィルムを２液硬化型ウレタン系接着剤を介してドライラミネート法によりシーラント層３０を形成した。
【００６１】
上記で得た２枚のフィルム１０，２０の２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材１１，２１どうしを２液硬化型ウレタン系接着剤を介してドライラミネート法により積層して本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム１を作成した。
【００６２】
〈コーティング剤の組成〉
コーティング剤の組成は、下記（１）液と（２）液を配合比（ｗｔ％）で６０／４０に混合したものである。
（１）液：テトラエトキシシラン１０．４ｇに塩酸（０．１Ｎ）８９．６ｇを加え、３０分間撹拌し、加水分解させた固形分３ｗｔ％（ＳｉＯ２換算）の加水分解溶液。
（２）液：ポリビニルアルコールの３ｗｔ％水／イソプロピルアルコール溶液。
（水：イソプロピルアルコール重量比で９０：１０）
【００６３】
＜実施例２＞
実施例１で得られた２枚のフィルムの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材１１，２１どうしを、エチレン−メチルメタアクリレート酸共重合体（三井・デュポンポリケミカル株式会社製、商品名「ニュクレルＡＮ４２２８Ｃ」）からなる接着性樹脂を直接押出ラミネートして積層した以外は実施例１と同様にして本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム１を作成した。
【００６４】
＜実施例３＞
図２に示す構成の本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムについての一実施例について説明する。
実施例１において、無機酸化物からなる蒸着薄膜層と、ガスバリア性被膜層とを交互に３回繰り返し積層した蒸着フィルム４０を作成して用いた以外は実施例１と同様にして本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム２を作成した。
【００６５】
＜実施例４＞
図３に示す構成の本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムについての一実施例について説明する。
実施例２において、無機酸化物からなる蒸着薄膜層と、ガスバリア性被膜層とを交互に４回繰り返し積層した蒸着フィルム５０を作成して用いた以外は実施例２と同様にして本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム３を作成した。
【００６６】
＜実施例５＞
図４に示す構成の本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムについての一実施例について説明する。
実施例１において、厚さ２μｍの酸化チタンコート層１２を形成したフィルム１０の代わりに、紫外線吸収剤としての超微粒子酸化チタン（粒子径、１０〜６０ｎｍ）を５重量％を添加した厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム６０を作成して用いた以外は実施例１と同様にして本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム４を作成した。
【００６７】
＜実施例６＞
図５に示す構成の本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムについての一実施例について説明する。
実施例１において、厚さ２μｍの酸化チタンコート層１２を形成した光触媒フィルム１０の代わりに、下記組成の紫外線吸収剤を含有するコーティング剤を厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム７１の片面に、バーコーターで塗布した後、乾燥し、透明な厚さ５μｍの紫外線吸収コート層７４を形成した紫外線遮断フィルム７０を作成して用いた以外は実施例１と同様に本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム５を作成した。
【００６８】
＜紫外線吸収剤を含有するコーティング剤の調整＞
イソプロピルアルコール分散コロイダルシリカゾル（日産化学工業社製「ＩＰＡ−ＳＴ」、粒子径１０〜２０μｍ、固形分３０％、Ｈ２Ｏ０．５％）１００部、メチルトリメトキシシラン６８部、ジメチルジメトキシシラン１８部、水２．７部、無水酢酸０．１部を投入し、攪拌しながら８０℃の温度で約３時間かけて部分加水分解反応を行ない、そして冷却することによってケイ素アルコキシド系コーティング剤を得た。このものは室温で４８時間放置したときの固形分が３６％であった。その固形分に対して紫外線吸収剤として平均粒子径２０ｎｍの酸化亜鉛が５％になるように微粒子酸化亜鉛分散溶液を添加して攪拌することによって、紫外線吸収剤入りの無機コーティング剤を調製した。
【００６９】
＜実施例７＞
図６に示す構成の本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムについての一実施例について説明する。
実施例５で用いた紫外線吸収剤としての超微粒子酸化チタン添加した厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム６０に片面に、実施例１で用いた酸化チタン塗料組成物をバーコーターで塗布した後、乾燥し、厚さ２μｍの酸化チタンコート層８２を形成したフィルム８０を作成して用いた以外は実施例５と同様にして本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム６を作成した。
【００７０】
＜実施例８＞
図７に示す構成の本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムについての一実施例について説明する。
実施例６で用いた紫外線吸収コート層を形成した紫外線遮断フィルムの紫外線吸収コート層に実施例１で用いた酸化チタン塗料組成物をバーコーターで塗布した後、乾燥し、厚さ２μｍの酸化チタンコート層９２を形成したフィルム９０を作成して用いた以外は実施例６と同様にして本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム７を作成した。
【００７１】
＜実施例９＞
図８に示す構成の本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムについての一実施例について説明する。
実施例１で作成された蒸着フィルム２０を用いて、蒸着面側どうしを２液硬化型ウレタン系接着剤を介してドライラミネート法により積層した積層蒸着フィルム１００を作成した。そして、この積層蒸着フィルム２枚を用いてポリエステルフィルム基材層２１どうしをエチレン−メチルメタアクリレート酸共重合体（三井・デュポンポリケミカル株式会社製、商品名「ニュクレルＡＮ４２２８Ｃ」）からなる接着性樹脂を直接押出ラミネートして積層し、表面側のポリエステルフィルム基材層２１に実施例１と同様の透明な厚さ２μｍの酸化チタンコート層１２を形成し、裏面側のもう一方のポリエステルフィルム基材層２１に厚さ７０μｍのアイオノマー樹脂フィルムを２液硬化型ウレタン系接着剤を介してドライラミネート法によりシーラント層３０を形成した本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム８を作成した。
【００７２】
＜実施例１０＞
図９に示す構成の本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムについての一実施例について説明する。
実施例１で作成された蒸着フィルム２０を用いて、蒸着面側どうしを２液硬化型ウレタン系接着剤を介してドライラミネート法により積層した積層蒸着フィルム１００を作成し、そして、表面側のポリエステルフィルム基材層２１に実施例１と同様の透明な厚さ２μｍの酸化チタンコート層１２を形成し、裏面側のもう一方のポリエステルフィルム基材層２１に厚さ７０μｍのアイオノマー樹脂フィルムを２液硬化型ウレタン系接着剤を介してドライラミネート法によりシーラント層３０を形成した本発明の無機ＥＬ素子封止フィルム９を作成した。
【００７３】
実施例１〜１０で得られた本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムの水蒸気透過度（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）を、ＪＩＳ  Ｋ７１２９Ｂ法に準拠して、Ｍｏｄｅｒｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＯＣＯＮ）社製のＰＥＲＭＡＴＯＲＡＮ  Ｗ６を用い、４０℃×９０％ＲＨの条件て測定したところ、実施例１〜３、５〜８、１０で得られた本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムの水蒸気透過度は０．２ｇ／ｍ２／ｄａｙ、実施例４、９で得られた本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムの水蒸気透過度は０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙであった。本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムは極めて水蒸気バリア性に優れるものであった。
【００７４】
また、実施例１〜４、７〜１０で得られた本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムは、表面に光触媒層として機能する酸化チタンコート層を有することから防汚性に優れるものであった。特に防汚性に優れることから看板や標識など屋外仕様の無機ＥＬ素子封止フィルムとして好適に使用できる。また、実施例５、６で得られた本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムは紫外線遮断性に優れるものであった。
【００７５】
実施例１〜４、７〜１０で得られた本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムを用いて、図１０、１１に示すようなパッケージ型の無機ＥＬ素子を作成して、信頼性の高い無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を得ることができることを確認できた。
【００７６】
【発明の効果】
本発明により、ガスバリア層、光触媒層として機能する酸化チタンコート層とを設け、さらに紫外線遮断性を持たすことができる構成であることから、特に防湿性、防汚性に優れる無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子封止フィルムを提供できる。
本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムを用いた無機ＥＬ素子は、水蒸気バリア性に優れ、外部から水分が素子に侵入することが防止され、これにより素子内部での湿気の気化や膨張による欠陥の発生が阻止され、また大気環境での汚れがセルフクリーニングされる優れた防汚性を有し、さらに紫外線遮断性を持たすことができるので信頼性の高い無機ＥＬ素子が得られる。
また、本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムは、室内はもちろん、看板や標識など屋外仕様の無機ＥＬ素子封止フィルムとして好適に使用できる。
さらに、本発明の無機ＥＬ素子封止フィルムを構成する諸材料は、従来使用されているフッ素系樹脂等を用いていないので環境適応性に優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【図２】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【図３】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【図４】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【図５】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【図６】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【図７】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【図８】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【図９】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムの構成を示した断面図である。
【図１０】本発明の一実施例としての無機ＥＬ素子封止フィルムを用いたパッケージ型無機ＥＬ素子の一例を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す無機ＥＬ素子のＸ−Ｙ線拡大断面図である。
【符号の説明】
１、２、３、４、５、６、７、８、９、２０２・・・無機ＥＬ素子封止フィルム
１０・・・光触媒フィルム
１１、２１、４１、５１、７１、９１・・・ポリエステルフィルム基材層
１２、８２、９２・・・酸化チタンコート層
２０、４０、５０・・・蒸着フィルム
２２、４２、５２・・・無機酸化物からなる蒸着薄膜層
２３、４３、５３・・・ガスバリア性被膜層
３０・・・シーラント層
６０、７０・・・紫外線遮断フィルム
７４、９４・・・紫外線吸収コート層
８０、９０・・・紫外線遮断／光触媒フィルム
１００・・・積層蒸着フィルム
２００・・・パッケージ型無機ＥＬ素子
２０１・・・無機ＥＬ素子
２０２ａ・・・ヒートシール部
２０３，２０３′・・・ＥＬ引き出し電極
【図１】
2004338201.tif 000003
【図２】
2004338201.tif 000004
【図３】
2004338201.tif 000005
【図４】
2004338201.tif 000006
【図５】
2004338201.tif 000007
【図６】
2004338201.tif 000008
【図７】
2004338201.tif 000009
【図８】
2004338201.tif 000010
【図９】
2004338201.tif 000011
【図１０】
2004338201.tif 000012
【図１１】
2004338201.tif 000013