(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ポリマーと、この有機ポリマー内に分散させた吸湿材料の粒子とを有する吸湿シートにおいて、
前記有機ポリマーが、１００万より大きい重量平均分子量を有する超高分子量ポリマーであって、ポリオレフィン化合物又はポリスチレン、酸化ポリエテン、酸化ポリプロペン、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート及びこれらの共重合体からなる群より選択されたものであることを特徴とする吸湿シート。
【請求項２】
請求項１に記載の吸湿シートにおいて、この吸湿シートが、８０〜９９．９重量％の吸湿材料の粒子と、０．１〜２０．０重量％の超高分子量ポリマーとを有している吸湿シート。
【請求項３】
請求項２に記載の吸湿シートにおいて、この吸湿シートが、９５〜９９．９重量％の吸湿材料の粒子と、０．１〜５．０重量％の超高分子量ポリマーとを有している吸湿シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸湿シートにおいて、前記超高分子量ポリマーが線状ポリマーである吸湿シート。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸湿シートにおいて、前記有機ポリマーが架橋結合している吸湿シート。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸湿シートにおいて、前記ポリオレフィン化合物が、ポリエテン、ポリプロペン、ポリテトラフルオロエチレン及びこれらの共重合体からなる群より選択されたものである吸湿シート。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸湿シートにおいて、前記ポリオレフィン化合物が、高分子量の第１ポリオレフィンと、低分子量の第２ポリオレフィンとの混合物からなるものである吸湿シート。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸湿シートにおいて、前記ポリオレフィン化合物が、高分子量の第１ポリオレフィンと高分子量の第２ポリオレフィンとの混合物であって、第２ポリオレフィンが第１ポリオレフィンと異なっている混合物からなるものである吸湿シート。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸湿シートにおいて、前記吸湿材料が、シリカゲル粉末、分子ふるい粉末、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、硫酸塩化合物、ハロゲン化金属又はハロゲン化物、過塩素酸塩化合物、ゼオライト、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、カリウム、ゼオライトナトリウムアルミノシリケート、シリカゲル又はＰ2 Ｏ5 の１つである吸湿シート。
【請求項１０】
請求項１に記載した吸湿シートの製造方法において、吸湿物質の粒子を有機ポリマー粒子と混合して、その後このポリマーのガラス転移温度付近の温度で圧延することを特徴とする吸湿シートの製造方法。
【請求項１１】
請求項１に記載した吸湿シートの製造方法において、吸湿物質の粒子を結晶性又はガラス状の有機ポリマーの溶融物と混合し、これをシートとして押出成形し、その後このシートを前記有機ポリマーの溶融温度又はガラス転移温度より低い温度において延伸することを特徴とする吸湿シートの製造方法。
【請求項１２】
請求項１に記載した吸湿シートの製造方法において、吸湿物質の粒子を有機ポリマー溶液中に混合し、その後この溶液を非溶媒中でスピン処理することを特徴とする吸湿シートの製造方法。
【請求項１３】
基板と、
２つの導電層の間に挟まれた有機材料からなるエレクトロルミネッセント層であって、このエレクトロルミネッセント層が電界を受けると発光するようになっている当該エレクトロルミネッセント層を少なくとも１つ有しているエレクトロルミネッセント素子と、
このエレクトロルミネッセント素子を、前記基板及び接着剤と相俟って包囲している不透湿層と、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸湿シートであって、前記エレクトロルミネッセント素子と前記不透湿層との間に配置されている当該吸湿シートと
を有する有機エレクトロルミネッセント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸湿シート及びその製造方法、並びにこのような吸湿シートを有する有機エレクトロルミネッセント装置に関するものである。
【０００２】
米国特許第５，１２４，２０４号明細書には、有機ポリマーと、この有機ポリマー内へ分散させた吸湿材料の粒子とを有する吸湿シートが開示されている。この米国特許明細書に開示されている吸湿シートは、シリカゲル粉末がある表面密度で分散されている有機ポリマー（例えば、天然ポリマー、改質天然ポリマー及び合成ポリマー）シートである。このシリカゲル粉末は水を結合する乾燥物質である。
【０００３】
さらに、米国特許第５，１２４，２０４号明細書には、このような吸湿シートを薄膜エレクトロルミネッセント（ＥＬ）パネルに使用することが開示されている。このＥＬパネルは、光透過性の基部プレートと、この基部プレート上に形成された薄膜ＥＬ素子と、この薄膜ＥＬ素子に湿気が到達しないように薄膜ＥＬ素子を覆う防湿シートとを有している。さらに、この薄膜ＥＬ素子は、薄膜ＥＬ素子と防湿シートとの間に配置された前記吸湿シートにより湿気から保護されている。或いは又、薄膜ＥＬ素子に対向する防湿シートの面上に吸湿層を設けることによっても吸湿シートを得ることもできる。
【０００４】
この従来技術の吸湿シートには、実際のところ、吸湿材料の量を増加させることにより吸湿シートの結合性を減少させ、吸湿シートがクラックの形成及び崩壊を受けやすくするという欠点がある。
【０００５】
本発明の目的は、特に、吸湿材料の含有量が高いにもかかわらず、吸湿材料の粒子のからみ合い及び定着力を高めるような有機ポリマーを有する吸湿シートを提供することにある。
【０００６】
この目的のために、本発明の第１の観点によれば、請求項１に記載した吸湿シートを提供する。本発明の第２の観点によれば、請求項８、９及び１０に記載の、吸湿シートの製造方法を提供する。本発明の第３の観点によれば、本発明による吸湿シートを有する、請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセント装置を提供する。本発明の有利な例は特許請求の範囲の従属項に記載してある。
【０００７】
本発明の吸湿シートは、平均分子量が高い比較的小さい割合のポリマーにより結合された吸湿材料の粒子を有する。このポリマーは、１０万よりも大きな平均分子量を有する有機超高分子量（ＵＨＭＷ）ポリマーとする。このＵＨＭＷポリマーは吸湿材料の粒子を相互接続させ、この吸湿材料の含有量が高いにもかかわらず吸湿シートがクラックの形成及び崩壊を受けにくくする。その結果、本発明の吸湿シートは自己支持型のものとなる。このような自己支持型のシートは取扱いが容易であるため極めて好ましいものである。例えば、吸湿材料の添加量及び分布を決定する予め定めた形状をこのシートから切断することができる。
【０００８】
本発明によるＵＨＭＷポリマーを用いて、吸湿材料の粒子を大きな割合で有する吸湿シートを製造することができる。本発明の好適例においては、吸湿シートは、８０〜９９．９重量％の吸湿材料の粒子と、０．１〜２０．０重量％のＵＨＭＷポリマーとを有する。吸湿シートは、９５〜９９．９重量％の吸湿材料の粒子と、０．１〜５．０重量％のＵＨＭＷポリマーとを有するようにするのがさらに好ましい。
【０００９】
本発明による吸湿シートの更なる利点は、吸湿シートが高い多孔度を有しうることである。本発明による吸湿シートでは、少なくとも３０容積％の多孔度を容易に得ることができる。このような多孔度によれば、吸湿材料のより多くの粒子が、圧縮した（多孔性ではない）吸湿シートよりも水分を容易に受け入れ得るようにする。この多孔度によれば、吸湿物質の吸湿性が向上した。
【００１０】
好適例においては、ポリマーは、１００万より大きい平均分子量が大きいＵＨＭＷポリマーを含む。このようなＵＨＭＷポリマーは少量で吸湿材料の粒子を相互連結して、吸湿材料の含有量が高いにもかかわらずクラックの形成及び崩壊を受けにくい自己支持型の薄膜吸湿シートを形成することができる。
【００１１】
ＵＨＭＷポリマーは線状ポリマーとするのが好ましい。平均分子量が大きいこのような線状ポリマーは、溶液中のこのポリマー濃度が比較的低い場合でもからみ合いを形成し、これにより、吸湿材料の粒子を互いに定着させる網状組織を形成する。
【００１２】
高温安定性を有する吸湿シートを得るためには、ポリマーを架橋結合させるのが好ましい。架橋結合は、例えば、電磁放射線、電離放射線又は電子線の形態でのエネルギーを有する照射により達成される。この架橋結合への変換はＵＶ放射により行うのが好ましい。
【００１３】
平均分子量が大きい有機ポリマーは、ポリエテン、ポリプロペン、ポリスチレン、酸化ポリエテン、酸化ポリプロペン、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート及びこれらの共重合体からなる群より選択するのが好ましい。有機ポリマーは、平均分子量が大きいポリオレフィン化合物とするのが好ましい。
【００１４】
分子量が大きいポリオレフィン化合物に対しては、１００万以上の平均分子量を有する超高分子量ポリエテン（ＵＨＭＷＰＥ）又は超高分子量ポリプロペン（ＵＨＭＷＰＰ）を用いるのが好ましい。
【００１５】
さらに、このポリオレフィン化合物は、ポリエテンのような高分子量の第１ポリオレフィンと、低分子量の第２ポリオレフィンとの混合物からなるものとすることができる。第２ポリオレフィンは、第１ポリオレフィンと同じ又は異なるものとすることができる。
【００１６】
或いは又、高分子量の第１ポリオレフィンと高分子量の第２ポリオレフィンとの混合物であって、例えば、ＵＨＭＷＰＥ及びＵＨＭＷＰＰからなる混合物のように第２ポリオレフィンが第１ポリオレフィンと異なっている混合物を使用することができる。このような混合物は高温に対する耐熱性が高く、収縮性が小さい。
【００１７】
例えば、シリカゲル粉末又は分子ふるい粉末のような種々の吸湿材料を、本発明による吸湿シートに使用することができる。吸湿材料は湿気を化学的に吸収する固体化合物を有するのが好ましく、この固体化合物は湿気を吸収した後であってもその固体状態を維持するようにする。吸湿材料のこのような固体化合物としては、例えば、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、硫酸塩化合物、ハロゲン化金属若しくはハロゲン化物、過塩素酸塩化合物、有機化合物及びゼオライトを利用することができる。酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、カリウム、ゼオライトナトリウムアルミノシリケート、シリカゲル又はＰ2 Ｏ5 のような吸湿材料が好ましい。
【００１８】
本発明は、吸湿シートの製造方法にも関するものである。平均分子量が大きい有機ポリマーを用いて吸湿材料の粒子を結合させる場合、請求項８、９及び１０に記載した簡単な製造方法を用いることができることを確かめた。
【００１９】
本発明は、本発明の吸湿シートを内面に設けた封止容器内に収容した有機エレクトロルミネッセント装置にも関するものである。米国特許第５，１２４，２０４号明細書には、（そのＦｉｇ．１に関連して）従来の有機エレクトロルミネッセント装置であって、ガラス基部プレート（２）上に、下側透明電極（３）、下側絶縁層（４）、エレクトロルミネッセント層（５）、上側絶縁層（６）及び上側電極（７）を順次に形成することにより製造した有機エレクトロルミネッセント装置が開示されている。層（３〜７）の構成がＥＬ素子（１）と称されており、ここで、或るＥＬ素子においては、エレクトロルミネッセント層（５）が、下側絶縁層（４）及び上側絶縁層（６）の双方又はいずれか一方の代わりに絶縁層として機能し得ることに注意すべきである。湿気がＥＬ素子に到達するのを防止するために、ＥＬ素子は、エポキシ樹脂のような接着剤（９）によりガラス基部プレート（２）に固着した封止シート（１２）により覆われている。この封止シート（１２）は、防湿シート（１３）及び吸湿シート（１４）から構成されている。
【００２０】
信頼性の高い有機エレクトロルミネッセント装置を得るためには、吸湿シートが、多くの量の吸湿材料を含むようにして、有機エレクトロルミネッセント装置の全寿命を通じて湿気を吸収しうるようにすべきである。前述したように、従来技術の吸湿シートには、実際のところ、吸湿材料の量を増加させると吸湿シートの結合性が減少し、吸湿シートがクラックの形成及び崩壊を受けやすくなるという欠点がある。この崩壊によると、吸湿材料の粒子がＥＬ素子と接触するおそれがあり、このことはＥＬ素子の劣化につながるおそれがある。このことは、本発明による吸湿シートの更なる利点、すなわち本発明による吸湿シートは、吸湿材料の全ての粒子を確実に結合させ固定させるという利点を得るきっかけとなったものである。この利点は、請求項１１に記載するように、吸湿シートを有機エレクトロルミネッセント装置に用いる場合に特に有効である。
本発明のこれらの及び他の特徴は、以下に記載する実施例を参照した説明により明らかなものとなるであろう。
図面は完全に線図的なものであり一定の比率で描いたものではない。特に明確化のために、ある方向は誇張して描いてある。
【００２１】
図１は、ガラス基板２を有するエレクトロルミネッセント（ＥＬ）ディスプレイ装置１であって、このガラス基板２上に、物理若しくは化学蒸着法又はインクジェット印刷のような当該技術分野において一般的に知られた処理方法により複数の層が堆積された装置１を示す。この装置１は、活性層すなわち発光（電子放出）層３を有しており、この層３は、クマリンのような有機エレクトロルミネッセント材料（有機ＬＥＤ）又はＰＰＶ（ポリ（ｐ−フェニレンビニレン））若しくはＰＰＶ誘導体のような共役ポリマー（ポリマーＬＥＤ）を含んでおり、この層３は導電材料からなる電極層の２つのパターン間に挟まれている。本実施例においては、電極層は、ガラス基板２上に直接堆積された列電極、すなわちデータ電極４と、行電極、すなわち選択電極５とを有しており、従って発光ダイオード（ＬＥＤ）のマトリックスを形成している。少なくとも電極４は、活性層３により発せられた光に対して透明である、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）のような材料から形成されている。点灯中、列電極４は、行電極５に対して十分に高い正の電圧となるように駆動され活性層３に正孔を注入する。
【００２２】
層３、４及び５の積層体は、熱硬化性二成分エポキシ樹脂のような接着剤６によりガラス基板２に固着されているカバー７により形成された空所８内に収容されている。ガラス基板２と、この基板２上に接着剤６を用いて封止されたカバー７とにより形成された封止容器には、その内面上に本発明による吸湿シート９を設け、この処理シートは層３、４及び５の積層体から離間されるようにする。吸湿シート９は、例えば、図１に示すようにカバー７に取付けることができる。
【００２３】
本発明を複数の実施例により説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
第1の実施例においては、酸化カルシウムを吸湿材料として用いた。数ミクロンから数百ミクロンの範囲の大きさの酸化カルシウム粒子を結合させるために、ＵＨＭＷポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を使用した。ＵＨＭＷＰＥの平均分子量は１０6 より大きく、これはＡｌｄｒｉｃｈ社から購入した。吸湿シートの材料は、１０グラムの酸化カルシウムと０．１グラムのＵＨＭＷＰＥとを、１０グラムのデカリン（デカヒドロナフタレン）溶媒中に分散させることにより生成した。懸濁液を１６０℃で約１０分間攪拌して溶液を生成した。この溶液をトレイに注ぎ込み溶媒を揮発させた。或いは又、多量のジクロロメタンを用いてデカリンを抽出することもできる。得られた乾燥薄膜を室温で圧延して所望の厚さとし、高い多孔度を有する自己支持型シートを得た。これらシートを８０％の相対湿度の湿った環境にさらすと、全ての酸化カルシウムがほぼ即座に反応して水酸化カルシウムを形成することを確認した。
【００２４】
これらシートを約１００℃で延伸し例えば２の延伸比とすると、多孔度をさらに高めることができる。
【００２５】
或いは又、前記溶液を非溶媒中でスピン処理して本発明による吸湿シートを得ることができる。
【００２６】
第２の実施例においては、ガラス転移温度が低い高分子バインダ、例えば、粒子の大きさが約１ミクロンであるポリテトラフルオロエチレン（平均分子量Ｍw が約１０6 のＰＴＦＥ）粉末を使用した。このＰＴＦＥ粉末を酸化カルシウム粒子中に分散させた。この混合物中のＰＴＦＥの濃度は８重量％とした。続いて、この混合物を室温度で圧延し多孔質の自己支持型薄膜を生成した。混合及び圧延処理中にＰＴＦＥは、吸湿材料の粒子が閉じ込められた母材を形成した。室温で処理を行ったため、多孔性は常に維持されるが、系におけるポリマーが増大するにつれて少なくなった。
【００２７】
第３の実施例においては、ガラス質のアタクチックポリスチレン（ＭW ＝１０7 ）を、酸化バリウムのような吸湿材料の粒子と混合してポリマーの溶融物を形成した。この溶融物中のポリスチレン濃度は２０重量％とした。続いて、この溶融物をフラットダイにより薄膜として押出成形した。冷却後、この薄膜をそのガラス転移温度よりやや上の温度である約１００℃で延伸させて多孔性の吸湿シートを製造した。
【００２８】
第４の実施例においては、１０％の酸化ポリエチレン（ＭW ＝８×１０6 ）を、ゼオライトナトリウムアルミノシリケート（０．６Ｋ2 Ｏ：４Ｎａ２ Ｏ：Ａｌ2 Ｏ3 ：２ＳｉＯ2 ：ｘＨ2 Ｏ）のような吸湿材料と混合した。ポリマーを溶解させ、これと吸湿粒子との混合を良好にするため、この系にクロロホルム（８０％）を添加した。この混合物を溶液成形して、優れた吸湿性を呈する薄膜を得ることができた。
【００２９】
図２は、本発明による吸湿シートの断面の電子顕微鏡画像を示す。この画像は、少量の有機ポリマーが吸湿材料の粒子をいかに結合しているかを示している。
【００３０】
要約すると、本発明は、平均分子量が大きい有機ポリマーを小さな割合で含み、且つ吸湿物質を大きな割合で含む吸湿シートに関するものである。吸湿材料の含有量が高いにもかかわらず、本発明による吸湿シートは、クラックの形成及び崩壊を受けにくく、また高い多孔度を有しうるものである。これら性質により、本発明による吸湿シートは、有機エレクトロルミネッセント装置に用いるのに特に有用である。
【００３１】
上述した実施例は本発明を限定するものではなく、当業者は特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更を加え得ることに注意すべきである。
【００３２】
本発明による吸湿シートは吸湿材料の粒子を含むものであるが、これら粒子は、球状、薄片状、細長状等のようにいかなる種類の形状とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、吸湿シートを有する有機エレクトロルミネッセント装置の線図的断面図である。
【図２】図２は、本発明による吸湿シートの断面の電子顕微鏡画像の説明図である。
【図１】
0004594589.tif 000002
【図２】
0004594589.tif 000003