JPH0780235A

JPH0780235A - 酸素除去方法

Info

Publication number: JPH0780235A
Application number: JP5229253A
Authority: JP
Inventors: Tazuko Tomioka; 多寿子富岡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-09-14
Filing date: 1993-09-14
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】汎用性が高く、簡便に容器、パッケージなど封
止領域内の残留酸素を充分に取り除くことができる酸素
除去方法を提供する。【構成】酸素の出入りを遮断した封止領域内にポリシラ
ンを配し、そのポリシランの吸収波長の光を照射し、ポ
リシランを酸化させることで、封止領域内の酸素を吸収
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸素の出入りを遮断し
た封止領域内の酸素除去方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸素があることによって品質が劣化する
製品は数多くある。例えば、可視レーザダイオードは周
囲に酸素がある状態で発振を続けさせると、端面が酸化
し出射光パワーが著しく劣化する。このような問題に対
し、従来窒素雰囲気下で可視レーザダイオード周囲を気
密封止することにより端面の酸化を防いでいた。しか
し、この方法においてもなお可視レーザダイオード周囲
に酸素が残留しているため、いまだ出射光パワーの劣化
を完全には防止できなかった。

【０００３】また、食品を包装するときに、酸化、か
び、害虫などを防止するために、脱酸素剤を同時に封入
することがある。しかしながら従来の脱酸素剤は、酸素
にさらされた途端に酸化が始まるので、前記脱酸素剤は
酸素のない状態で保存しておく必要があり、さらに、前
記脱酸素剤を保存容器から出した後、包装（封入）作業
に手間取っていると酸化が始まってしまい、封入しても
十分に酸素を吸収できない恐れがあり、保存、ハンドリ
ングが繁雑なものであった。

【０００４】また、従来の脱酸素剤は金属の酸化反応を
利用して酸素を吸収するもので、十分な酸素吸収を行な
うためには広い表面積を有する必要があることから、そ
の形状は粉末であることが多かった。そのため脱酸素剤
を粉末が飛散せず、かつ酸素は透過するようなパッケー
ジに入れておかねばならず、用途が限られていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、これ
まで酸素にさらされると品質、性能が劣化する製品で
は、周囲を気密に封止して品質、性能の劣化を防止する
ことが試みられているが、従来酸素を全く取り込むこと
無く気密な封止を行うことは困難であり、またこの封止
領域内の残留酸素を脱酸素剤により取り除く場合におい
ては、前記脱酸素剤の保存およびハンドリングが繁雑で
あるという問題があった。

【０００６】本発明はこのような問題に鑑みて成された
ものであり、より簡便に、容器、パッケージなど封止領
域内の残留酸素を充分に取り除くことができ、しかも汎
用性の高い酸素除去方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、酸
素の出入りを遮断した封止領域内にあらかじめポリシラ
ンを配し、前記ポリシランの吸収波長の光を前記ポリシ
ランに照射することを特徴とする封止領域内の酸素除去
方法である。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
酸素除去方法は、ポリシランを脱酸素剤として用いる点
で特徴的である。すなわちポリシランは、周囲に酸素が
ある状態でその吸収波長の光を照射すると主鎖のSi-Si
結合が切れて酸化しSi-O-Si 結合になることが知られて
おり、しかもポリシランの最大酸素吸収量は１ｇあたり
約６３ｃｃ（０℃、１気圧）と非常に大きい。そのため
酸素の出入りが遮断され有限量の酸素しかない封止領域
内にポリシランを配してそのポリシランに吸収波長の光
を照射すれば、ポリシランは封止領域内の残留酸素で酸
化し、結果的に封止領域内の酸素量を減らすことができ
る。

【０００９】なおここで、本発明における前記封止領域
内では、酸素の出入りが必ずしも１００％遮断されてい
る必要はなく、それに近いもの（サラン樹脂等による封
止）も含む。また、当然のことながら、酸素の出入りを
遮断しさえすればよく、酸素以外のものに関しては特に
限定されない。

【００１０】また、ポリシランは吸収波長の光を照射し
て初めて酸素を吸収するので、吸収波長の光を照射しな
い限り、酸素を含有した雰囲気下においても脱酸素機能
が低下しない。したがって、本発明においては脱酸素剤
としてポリシランを用いることによって、酸素の出入り
を遮断する封止領域にポリシランを配置するまでのその
保存方法およびポリシランを配置してから、酸素の出入
りを遮断するまでの作業方法などを簡易化することが可
能になる。

【００１１】また、酸化したポリシラン（シロキサン）
は酸素を透過するため、これまでの脱酸素剤のように表
面積を広くとるために粉末にする必要がない。さらに、
ポリシランは固体形状、フィルム状など様々な形状とし
て用いることが可能であり、例えば容器、パッケ−ジの
内壁面に塗布することも可能であるため、ポリシランを
脱酸素剤として用いる本発明の酸素除去方法は、非常に
高い汎用性を有している。

【００１２】なお本発明の酸素除去方法においては、封
止領域内の酸素を出来るだけ速やかに吸収させるため
に、封止領域の内部で残留酸素が動くようにすると良
い。そのためには、例えば、封止領域内のポリシランに
その吸収波長の光を照射している間、容器、パッケージ
全体を振動させる、あるいは、パッケージの一部を暖め
たり冷やしたりして、内部で対流が起こるようにするな
どの方法がある。

【００１３】また、ポリシランの吸収波長は、その種類
によって異なることが知られている。したがって本発明
では、照射光が容器、パッケ−ジを透過し、かつポリシ
ランには吸収されるように容器、パッケ−ジとは異なる
吸収波長を有するポリシランが適宜選択的に使用され
る。さらに、ポリシランに照射する光が封止領域内部に
封入されている発光素子や食品などの製品に対して悪い
影響を与えないように、適宜ポリシランの種類を選択し
て所望の波長の光を照射することが好ましく、さらに
は、光源が入手しやすい波長の光を吸収するポリシラン
を選択することが好ましい。

【００１４】このとき用いられるポリシランとしては分
子量１００〜１００万の範囲のものを用いればよい。以
下、より具体的な本発明の酸素除去方法を説明する。

【００１５】例えば、図１、２は本発明の酸素除去方法
を缶型パッケ−ジに適用する場合の、発光素子を気密封
止した缶型パッケージの縦断面図であり、チップマウン
ト４およびリード線５に電気的に接続された発光素子６
が、底面部１、側壁部３および前記ポリシランの吸収波
長を透過する窓２からなる缶型パッケージによって気密
封止され、前記チップマウント４の周りにポリシラン７
が配置されている。ここで、ポリシラン７は、例えば溶
剤に溶かして液状にした後、缶型パッケージ内に塗布し
ても良いし、固形状、フィルム状のポリシランを接着剤
等で張り付けても良い。

【００１６】本発明の酸素除去方法においては、従来の
ように封止をする作業系を気密に囲ってその中を窒素で
充満させるような方法を取らなくても、封止する際に窒
素などを封止領域内に吹き付けているだけでよい。すな
わち気密封止パッケージ内の残留酸素量が比較的多量で
も、高い酸素吸収能を有するポリシランに、その吸収波
長の光を照射することで気密封止パッケージ内に残留す
る酸素を十分除去できる。しかしながら、このときポリ
シランを使用して気密封止パッケージ内の残留酸素を取
り除くと、前記缶型パッケージ内部が減圧するため、信
頼性が損なわれる可能性がある。この様な場合には、窒
素、不活性ガス雰囲気下で気密封止した後、いまだ残留
する気密封止パッケージ内の酸素を本発明の酸素除去方
法によって排除することが望ましく、高信頼性が特に求
められる用途では、酸素を出来るだけ排除するために本
発明の酸素除去方法が有効である。

【００１７】図１、２に示された缶型パッケージでは、
缶型パッケージ内のポリシラン７に窓２を介してポリシ
ラン７の吸収波長の光８を照射することによって、パッ
ケージ内の酸素を除去できる。

【００１８】ここで、ポリシラン７の吸収波長の光は、
図１のように発光素子６の出射光を取り出すための窓２
を通してポリシラン７に照射しても良いし、発光素子６
の発光面に余計な光８を当てたくない場合や、窓２がポ
リシラン７の吸収波長の光８を透過しない場合には、図
２の様に、別の部分にポリシラン７の吸収波長の光８を
透過する別の窓２を設けて、その窓２から光８を照射す
ることもできる。

【００１９】このような酸素除去方法は、様々なタイプ
の発光素子のパッケージに同様に適用することができ
る。例えば図３は発光素子のピッグテール付き円筒型パ
ッケージの縦断面図であり、図１のような缶型パッケー
ジ内部に、レンズ１２およびレンズホルダー１３が設け
られ、外部に光ファイバー１１およびファイバーホルダ
ー１４を具備してなるものである。この様な場合におい
ても図２と同様にポリシラン７の吸収波長の光が透過す
る別の窓２を設けて、その窓２からポリシラン７に吸収
波長光を照射すればよい。

【００２０】また、本発明の方法は、上述のような発光
素子の例に限らず酸素によって性能や寿命が劣化する製
品、酸素を排除して使いたいシステムに使用できる。例
えば高い真空度を必要とする系で、真空にしたい封止領
域を真空ポンプである程度まで引いた後、封止領域内に
少量の酸素を導入して再びポンプで引き、これを何回か
繰り返して内部に残留した気体のほとんどが酸素である
ようにしてから、内部にあらかじめ配しておいたポリシ
ランに外部からその吸収波長光を照射して、残留酸素を
吸収させて真空度を高めることもできる。

【００２１】同様に、真空管やブラウン管のゲッタとし
てポリシランを用いることもできる。すなわちこれま
で、ゲッタには、バリウムなどの金属を管内部で高周波
加熱によって蒸発させて使用してきたが、ポリシランを
ゲッタとすれば管の内側にあらかじめ塗っておくだけで
良いので非常に簡便である。さらに、ゲッタを蒸発させ
ることなく酸素を吸収せしめることができるために、ゲ
ッタとしてバリウムなどを用いた場合に酸素吸収の際蒸
発したゲッタの管内部への付着が進むという問題を回避
できる。

【００２２】さらに、本発明の酸素除去方法は、酸素が
あると劣化が促進される食品などの保存にも適用するこ
とができる。図４(a) は、ポリシランコートフィルムか
らなる食品保存用袋の概略図であり、図４(b) は、図４
(a) のポリシランコートフィルムの部分拡大図である。
ここでは図４(b) に示すように、サラン樹脂などからな
る酸素を透過しにくいフィルム１６の内側に、ポリシラ
ン１７をコ−トしてなるポリシランコ−トフィルム２０
を用いて、図４(a) に示すような食品保存用袋１８が作
成されている。

【００２３】例えばこの食品保存用袋１８に食品１９を
詰めて封止した後、ポリシラン１７の吸収波長の光を食
品保存用袋１８に照射することによって内部の酸素を除
去することができる。また食品保存用袋において、フィ
ルムの内側の一部のみポリシランをコーティングしても
良い。

【００２４】図５は、この一部のみポリシランをコーテ
ィングした食品保存用袋の概略図である。例えば、ポリ
シランの吸収波長の光によって食品１９の劣化が早まっ
てしまう場合には、食品保存用袋の大部分をポリシラン
の吸収波長の光に対して遮光性があり、酸素を通しにく
いフィルムで構成し、一部のみに図４と同様のポリシラ
ンコートフィルム２０を用いて、食品１９をポリシラン
コートフィルム２０を通してポリシランの吸収波長の光
が照射されない位置に詰める。このようにしてポリシラ
ンの吸収波長の光を前記ポリシランコートフィルム２０
に照射することによって、食品１９を劣化させること無
く内部の酸素を除去することができる。

【００２５】さらに本発明の酸素除去方法では、食品
（特にハムなどのなま物）を包装する際、紫外領域に吸
収波長を有するポリシランをコーティングしたポリシラ
ンコートフィルムを使用し、紫外線を照射することで残
留酸素の除去と食品の殺菌を同時に行なうこともでき
る。

【００２６】

【実施例】以下本発明の実施例として、図１に示すよう
な缶型パッケージ内の酸素除去に本発明を適用した例を
示す。下記化学式（１）で示される分子量200,000 のポ
リシランをトルエンに溶かし、ポリシランを５％含有す
るトルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を缶型パ
ッケージの１ｍｍ² の円形底面部の内面にスピンコ−ト
し、１００℃で１０分間熱処理することによって前記底
面部の内面に膜厚１μｍのポリシランの膜を形成した。
この底面部、高さ１ｍｍの側壁部および窓としてのガラ
スからなる缶型パッケージによって発光素子を窒素雰囲
気下で気密封止した後、気密封止パッケージ内のポリシ
ランに、ガラスを介して波長３００ｎｍの光を水銀ラン
プを用いて１Ｊ／ｃｍ² 照射した。

【００２７】

【化１】

【００２８】この後、気密封止パッケージ内の発光素子
を５０℃で３０００時間発光させたところ、光量は１０
％程度低減した。一方比較例として、底面部にポリシラ
ンの膜を有していないことを除き全く同様の缶型パッケ
ージによって発光素子を窒素雰囲気下で気密封止し、気
密封止パッケージを得た。この後気密封止パッケージ内
の発光素子を５０℃で３０００時間発光させたところ、
徐々に光量が減少し、最終的には５０％程度低減した。
このように、本実施例においては、気密封止パッケージ
内の残留酸素が除去されて、発光素子の劣化を抑えるこ
とができることが判った。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の酸素除去方
法は、汎用性が高く、簡便に容器、パッケージなど封止
領域内の残留酸素を充分に取り除くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】缶型パッケージによる発光素子の気密封止パ
ッケージの断面図。

【図２】缶型パッケージによる発光素子の気密封止パ
ッケージの別の断面図。

【図３】発光素子のピッグテール付き円筒型気密封止
パッケージの断面図。

【図４】（ａ）はポリシランコートフィルムからなる
食品保存用袋の概略図。（ｂ）は図４（ａ）のポリシラ
ンコートフィルムの部分拡大図。

【図５】１部のみポリシランをコーティングした食品
保存用袋の断面図。

【符号の説明】

１底面部２窓３側壁部４チップマウント５リード線６発光素子７ポリシラン８光１１光ファイバー１２レンズ１３レンズホルダー１４ファイバーホル
ダー１６フィルム１７ポリシラン１８食品保存用袋１９食品２０ポリシランコートフィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 6/42 9317−2Ｋ // Ｃ０８Ｇ 77/06 ＮＵＢ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸素の出入りを遮断した封止領域内にあ
らかじめポリシランを配し、前記ポリシランの吸収波長
の光を前記ポリシランに照射することを特徴とする封止
領域内の酸素除去方法。