JPH10334744A

JPH10334744A - 透明帯電防止バリアフィルム

Info

Publication number: JPH10334744A
Application number: JP9141315A
Authority: JP
Inventors: Hideki Goto; 英樹後藤; Junji Tanaka; 順二田中
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-18
Anticipated expiration: 2017-05-30
Also published as: JP3478368B2

Abstract

(57)【要約】【課題】加工性、帯電防止、ガスバリア性、耐打鍵
性、紫外線カット性の優れた透明帯電防止ガスバリアフ
ィルムを提供する。【解決手段】光学特性、耐熱性に優れた高分子フィル
ムの少なくとも片側に密着性、耐打鍵性、耐熱性に優れ
た有機層、次に可撓性、耐打鍵性、バリア性を有する非
晶質な無機層更に、表示体の封止用の金属層と接着補強
材として感熱・感圧接着剤を同一面に順次設けた透明帯
電防止ガスバリアフィルムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製造工程中付着塵
や放電による部材の破損を避けなければ成らない液晶、
エレクトロクロミック、エレクトロルミネッセンス、太
陽電池、調光フィルム、光学シャッター等の表示体用に
代表されるエレクトロニクス部材用として良好なバリア
性を有し更に、屋外用として必要な紫外線カット機能を
併せ持つ透明帯電防止バリアフィルムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】透明ガスバリアフィルムとしては、食品
包装用として広く用いられておりフィルム自体がガスバ
リア性を有するポリ塩化ビニリデン系、ポリビニールア
ルコール系、ナイロン等を用いられている。更に、ポリ
エステルやポリプロピレンにエバール、ポリビニルアル
コール等の樹脂やフィルムを塗布やラミネートしたもの
例えば特開昭５５−５９９６１、特願昭５９−２０７１
６８記載のものや、ポリ塩化ビニリデン共重合体を塗布
する特開昭５５−５９９６１が有る。

【０００３】一方ガスバリア層として無機材料を用いた
ものでは酸化錫の場合、特開平１−２６９５３０、更に
フッ素ドープした特開昭６３−２４５８、又フッ化アル
ミニュウムドープした酸化インジウムでは特開昭６１−
２９４７０３、更に一般的な酸化硅素では特開昭５０−
１４２１９４が有る。金、銀、酸化インジウム上にニク
ロム、ハステロイを設けた特開昭６３−１９７６３７も
有る。酸化アルミニュウムでは特開昭６２−１０１４２
８。酸化アルミニュウムと酸化珪素を積層したものでは
特開平２−１９４９４４が提案されている。更に各種の
酸化物を検討した特開昭６３−２３７９４０も提案され
ている。又、窒化珪素としては実願昭５６−７８１９６
が有る。上記の有機物と無機物を併用したものでは特願
昭５９−２０１８８６が有る。更に本発明と同類な趣旨
であるガスバリアと帯電防止を狙ったものでは、シート
抵抗が１０⁹Ω／□とかなり高いレベルでの帯電防止
層として金属フィラーを分散塗布した特開平７−１３７
１９１が提案されている。

【０００４】しかしながら何れの樹脂やフィルムでのガ
スバリア性は高温時或いは高湿時で必ず低下は避ける事
は出来ず、更には水蒸気と酸素の両方に対して高いレベ
ルでのガスバリア性を有する材料は皆無で有った。この
為、無機材料によるガスバリア層の検討が古くから行わ
れて来た。しかしながら、金属膜では本発明の趣旨であ
る表示体用としては透明性の観点からは不適切であり、
一方透明無機材料の代表である酸化硅素等の酸化物、窒
化珪素等の窒化物を用いた場合はバリア性が不足すると
言う本質的な欠点が有った。更に、酸化物、窒化物では
比抵抗が高く作業中の帯電によりゴミの付着や帯電によ
る放電を避ける事が出来ず表示体に代表されるエレクト
ロニクス部材では帯電防止機能付きの透明ガスバリア材
が望まれていた。

【０００５】但し、この様な状況下でも表示体用として
は水蒸気バリアだけが必要な用途に限定して、吸湿性に
優れたナイロンフィルムと非常に高価であるがフッ素樹
脂であるポリクロロトリフルオロエチレン即ちＰＣＴＦ
Ｅフィルムを併用したタイプ（特開昭５８−１１７６７
６、特開昭５７−１６５９９４）のみが一部使われてい
るのが実状であった。しかしながら、フッ素系樹脂は酸
素バリア性が低いだけでなく、燃焼によってフッ酸が発
生するため廃棄上の問題がある上、表示体が大型した際
は製造上の困難さから大型化が難しい点があり、耐湿熱
性による水蒸気バリア低下の問題も含めてバリア性自体
の改善が望まれていた。この為いくつかの検討はされて
いるが、高温高湿下に於ける酸素、水蒸気のガスバリア
を両立して満足する技術は未だ無い状況であった。

【０００６】更に、表示体用途として使用するには表示
体を該ガスバリアフィルムで包み込み周辺部分を封止し
て用いる。この最終の封止の為の熱圧着工程がありこの
作業に於いても透明帯電防止層の特性が低下しない事が
基本となる。通常表示体を封止するためにはバリアフィ
ルム二枚を張り合わせる。この際一般的には、熱可塑性
樹脂層を設け熱圧着するが、この接着層のバリア性が表
示体の寿命を制するといっても過言ではない。しかしな
がら、有機物質では湿熱環境下ではバリアを維持する事
は不可能であり、理想的な表示体の封止形態は無いのが
実状であった。又、封止の方式にもよるが、一般的な実
作業条件では３０Ｋｇ／ｃｍ²の圧力下、１５０〜１８
０℃の熱圧着条件に於いて行われる為、以上の熱衝撃性
に各構成物質は特性を維持できなければ成らない。

【０００７】一方、表示体としては工程中や商品に組み
込まれた後でも人、物が触れる事から耐衝撃性として、
一般的にはタッチパネルや液晶パネルで用いられている
耐衝撃性が必要であり、表示部に対する外部押圧に対応
する試験がある。例えば液晶用を例にすれば、液晶セル
の打鍵性試験としては、先端７Ｒの硬質ゴムに荷重２０
０ｇｆを掛け、ストローク３ｍｍで１Ｈｚの周期で１０
０万回打鍵して液晶セル内の気泡の有無で判断してい
る。何れも、気泡の直接原因となる無機層の酸素バリア
性を判断しているもので、無機層の可撓性に依存してお
り本来のガスバリア性の絶対値を各種処理に於いても緻
密性に由来する特性を保ち続ける、製造条件が最も重要
である。具体的には透明帯電防止層形成の為の基板の前
処理法等多くの要因が有り、上記に上げた酸化物等や特
開昭５５−１１４５６３号に記載されている加水分解に
よる酸化物等があるが、ただ単に無機層を設けただけで
は表示体用基板用のガスバリア性を有する帯電防止フィ
ルムとしては満足出来るものでは無かった。

【０００８】更に、無機層の形成方法としては、蒸着、
スパッタリング、イオンプレーティング、プラズマＣＶ
Ｄに代表される気相成膜法等が主流であるが、通常、蒸
発源からの輻射熱やプラズマからの直接的なイオン衝撃
の熱で基板加熱をしなくても結晶性の膜が形成される事
が常で有り結晶性の膜は硬く残留内部応力が高い為、可
撓性やバリア性が不足する大きな欠点が有る。又、今ま
での無機層には透明な帯電性防止の概念がないため比較
は出来ないが一般的に帯電防止の為には表面抵抗を下げ
ようとすると更に雰囲気からの熱により結晶性の膜質に
なり可撓性は極端に低下する欠点があり無負荷の状態で
はガスバリア性が発現しても加工時や各種信頼性条件で
特性低下が防止出来ない点が古くから検討が続けられな
がら広く採用されなかった理由である。つまりフィルム
上対しては、例え同一出発材料を用いても成膜条件によ
り特性が大きく影響される事を見出したもので、本発明
はこの点を含め改善したものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる現状
に鑑みなされたもので、厚み方向だけでなく側面からの
接着層までも水蒸気、酸素に代表されるガスバリア性を
有し、熱圧着等の熱衝撃性、放電や塵付着等の作業性、
信頼性、耐打鍵性、耐紫外線性に優れた透明な帯電防止
フィルムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的には、図１に
示す様に、光学特性、耐熱性に優れた高分子フィルムの
少なくとも片側に、密着性、耐打鍵性、耐熱性に優れた
有機層Ａ、次に同じくガスバリア性、密着性、耐打鍵
性、耐熱性、更に透明性、導電性を有する複合酸化物か
ら成る透明帯電防止バリア層、更にその上に接合用の融
点２００℃以下の金属層或いはこれら金属をペースト化
し塗布した部分と更に同一面に感熱・感圧接着剤を金属
層部分以外に設けた透明な帯電防止フィルムにより達成
される。更に高い信頼性を要求される場合には該高分子
フィルムの裏面に有機層Ａ、表面側と同一な透明帯電防
止バリア層或いは透明バリア層、有機層Ｂを順次積層す
る事で初めて達成できる。

【００１１】更に詳細に述べれば、高分子フィルムの少
なくとも片側に融点５０℃以上のエポキシアクリレート
プレポリマーあるいは融点５０℃以上のウレタンアクリ
レートプレポリマーの紫外線硬化樹脂膜である有機層
Ａ、Ｉｎ₂Ｏ₃或いはＺｎＯを主成分とする透明帯電防止
バリア層を設け、次に表示体の表示部領域以外に半田、
Ｓｎ、Ｉｎを主成分とする融点が２００℃以下の金属
層、或いはこれら金属をペースト化したものを塗布形成
する。更に同一面に、感熱・感圧接着剤であるマイクロ
カプセル化したイミダゾール誘導体エポキシ樹脂や、ポ
リエチレン、ポリプロピレンに代表される熱可塑性樹脂
或いはエチレン・グリシジルメタクリレート・無水マレ
イン酸３元共重合体或いはエチレン・エチルアクリレー
ト・無水マレイン酸３元共重合体或いは両３元共重合体
を金属層部分以外に設けたバリア性を有する透明な帯電
防止フィルムである。高信頼性を要求される用途には更
に高分子フィルムの裏面に有機層Ａ、ＳｉＯ₂に代表さ
れる酸化物或いは表面と同一な透明帯電防止バリア層、
更に有機層Ａ或いはシアノエチル化合物である有機層Ｂ
を設けたものが最も好ましい。

【００１２】更に、本発明による透明帯電防止バリア層
は表示体の実用特性である以下の項目を満足しているも
のである。具体的には３０Ｋｇ／ｃｍ²の圧力下、１５
０〜１８０℃の熱圧着条件に於いてバリア性に重要なク
ラックが無い非晶質な酸化物から成るもので、該帯電防
止バリアフィルムとしては、先端７Ｒの硬質ゴムによる
周期１Ｈｚ、荷重２００ｇｆで、１００万回の打鍵によ
りクラックが生じない耐衝撃性を有し、該フィルムは全
光線透過率が７０％以上、水蒸気バリア性が０．１ｇ／
ｍ²・２４ｈｒ、酸素バリア性が０．０５ｃｃ／ａｔｍ
・ｍ²・２４ｈｒ以下の両特性を有する透明帯電防止バ
リアフィルムである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に於ける高分子フィルム
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステ
ル、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアクリロニト
リル、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリ
エーテルイミド、ポリアリレート、ノルボルネンに代表
される熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、エポキシ樹脂
に代表される熱硬化型樹脂等からなり、全光線透過率が
８０％以上の透明性を有したフィルムか或いはこれら高
分子の共重合体が使用出来き用途に応じて適宜選択され
る。又、加工性の点より極力耐熱性があることが望まし
い。更に屋外用途では紫外線吸収剤を高分子フィルム材
料に添加しても良い。

【００１４】高分子フィルムの厚みとしては、特に制限
されるものでは無いが加工性上からは２５〜３００μｍ
程度が好ましい。厚さ２５μｍ以下の場合はフィルムが
柔軟過ぎ、非晶質透明帯電防止層である酸化物の成膜や
加工する際の張力により伸張やシワが発生し易くそのた
め非晶質透明帯電防止層の亀裂や剥離が生じやすく適さ
ない。又、３００μｍ以上ではフィルムの可撓性が減少
し、各工程中での連続巻き取りが困難で適さない。特に
折り曲げて使用する際には全体の厚さを考慮すれば２５
〜７５μｍが特に好ましい。

【００１５】次に有機層Ａとしては、高分子フィルムと
透明帯電防止バリア層の密着性向上の為に設けられるも
ので基本的には選択されたフィルムにより最適なものを
選定すべきであるが、必要な特性として３０Ｋｇ／ｃｍ
²の圧力下、１５０℃〜１８０℃、２０〜６０秒の熱圧
着条件に於いて、クラックが無い非晶質な酸化物に悪影
響を与えない事が最も重要な特性である。更にガスバリ
ア性を有する帯電防止フィルムとしては、先端７Ｒの硬
質ゴムによる周期１Ｈｚ、荷重２００ｇｆで、１００万
回の打鍵によりクラックが生じない耐衝撃性を有する事
が重要である。又、表示体の寿命の点からは、イオン性
不純物は極力少ない方が望ましく通常２０ｐｐｍ以下が
望まれる。このためには材料の選定や成膜中の不純物管
理が重要になる。

【００１６】但し、無機材料表面に直接接する為、封止
工程での熱圧着等の熱衝撃での剥離は許されずより低応
力、高密着力が求められ、熱的により安定な熱硬化樹脂
であり、生産性に優れた紫外線硬化型樹脂がより好まし
い。又、本来の高分子フィルムや無機層との密着力は各
種の環境試験後でも剥離しないことが不可欠である。更
に、耐薬品性、透明帯電防止バリア層を真空中で成膜時
する際、発生ガスにより目的の膜質が得られない事が有
り、真空中でのガス放出が極力少ない事が求められる。

【００１７】具体的には融点５０℃以上のエポキシアク
リレートプレポリマー或いは融点５０℃以上のウレタン
アクリレートプレポリマーの紫外線硬化膜であり、且つ
厚みは０．３〜５μｍである。融点が５０℃未満ではフ
ィルムに塗布後べたつきが生じ作業性が悪い。また各特
性堅持の為には、有機層Ａの厚みを制限する事が重要で
ある。通常のコート樹脂の厚みとして用いられている２
〜３０μｍ程度の厚みを塗布しているが、５μｍを越え
る厚みになると可撓性が無くなる。従って、表示体用途
として実用上充分安定した領域で使用するためには、５
μｍ以下の範囲が好ましく、更に好ましくは０．５〜３
μｍの範囲である。

【００１８】これは、紫外線硬化樹脂は硬化時に１０〜
２０％程の硬化収縮が起こることによって、潜在的な内
部応力を持ち、打鍵試験の様な局部的な外力が働くと一
気にクラックが入るためである。また、厚みを薄くする
ことによって高分子フィルムとの密着力も向上する。有
機層Ａを５μｍに塗布した際の高分子フィルムとの密着
力は２００ｇ／ｃｍに対し、０．５μｍ品では１０００
ｇ／ｃｍと５倍大きくなる。更に薄化する優位点とし
て、表示体用途では極力透明性を有することが望まし
く、本樹脂組成では２μｍの厚みに対して、０．５μｍ
厚みを低減する毎に０．５％の透過率の改善が認めらる
からである。又、有機層Ａの厚みが０．３μｍ未満では
塗布ムラが生じ易くなり外観上問題が生じ、５μｍを越
えると密着力が低下するだけでなく、熱衝撃によりクラ
ックが発生し易くなる。この様に潜在的内部応力を持っ
た紫外線硬化樹脂に於いては、各種の局部的な外力が働
いてもクラックが生じ難くさせる為に、極力薄くさせて
応力自体を軽減する事が最も有効であり、樹脂として低
応力タイプにする事は不可欠な技術である。

【００１９】次に透明帯電防止バリア層については、シ
ート抵抗が５００Ω／□以下、バリア性は出来る限り低
い事が必要であるが、例えば酸素バリア性は０．５ｃｃ
／２４ｈ・ｍ²以下で、水蒸気バリア０．５ｇ／ａｔｍ
・ｍ²・２４ｈｒ以下が信頼性の点から好ましい。本発
明による透明帯電防止バリア層単体での全光線透過率に
ついては最終形態として７０％以上有れば表示用として
使用出来るため８０％以上有れば良い。８０％未満では
使用用途が限定され不適切で好ましくない。シート抵抗
は５００Ω／□以下が必要である。帯電防止材としては
一般的には１０^6〜8Ω／□が必要とされているが、除電
並びに静電気シールド効果をより発揮する為には最低で
も１０^4〜7Ω／□以下でシート抵抗は低ければ低い程良
く、更に電子部品本体の破壊に繋がる放電防止レベルま
で考慮すれば、５００Ω／□以下が必要になる。但し余
り低いシート抵抗を得ようとすればコストが上がる為、
経済的許容範囲からは１００〜５００Ω／□が好まし
い。

【００２０】更に重要な事は透明帯電防止バリア層とし
ての膜厚である。ガスバリア性を安定的に得る為には最
低２００Å以上の膜厚が必要である。２００Åの膜厚は
薄膜が島状から連続膜に成り安定し膜としての各種特性
を発揮出来る膜厚を示すからで有る。又、一般的に結晶
性の膜質では５００Å以上に成ると極端に可撓性が損な
われ逆にガスバリア性も低下する。これは一定の膜厚以
上になると膜にストレスクラッキングや熱損傷が起こる
為であり、結晶質の膜質では５０〜２００Åが実質上使
用可能な範囲である。従ってこの厚みでは良好なガスバ
リア性を得る事は出来ない。しかしながら帯電防止、並
びにガスバリア性からは出来るだけ膜厚は厚い方が良好
でありこの点を改善する必要が有った。この為、膜厚を
厚く出来更に可撓性を付与出来る条件として、結晶性か
ら非晶質に膜質を代える事により両特性を初めて両立出
来る事を見出したものである。この結果、結晶性の膜質
に対して７倍の１５００Åまで可撓性を発現させる事が
出来ている。

【００２１】本発明による透明帯電防止バリア層の組成
は、Ｉｎ₂Ｏ₃或いはＺｎＯを主成分とする複合酸化物で
あり、非晶質が最も望ましい。いずれの酸化物も透明導
電性膜として適用されているが、酸化物の中では最も可
撓性に優れている事は知られていなかった。更に表示体
のバリアフィルムとして用いる際には工程中の異物混
入、傷防止の他に、帯電による誤動作を防止するための
帯電防止層の機能、目の保護の為の反射膜、屋外用での
紫外線カット膜、等の機能が重要でありＩｎ₂Ｏ₃或いは
ＺｎＯはいずれの目的にも適しているのは知られていな
かった。更にガスバリアとしての特性が一般的に無機バ
リア材の代表であるＳｉＯ₂に比べ格段に優れている事
を見出し本発明に至ったもので有る。但し既に記したよ
うに組成だけでは全ての機能を最適に持っていく事は出
来ない。結晶構造が重要であり、非晶質構造はフィルム
上に無機物を形成し可撓性を得るためには不可欠の技術
であり、帯電防止、反射防止、バリア、紫外線カット機
能と強い相関が有る事を見出したものである。この為に
安定した非晶質な膜構造を得る方法を鋭意検討してき
た。一般的には酸化物の形成法はスパッタリング法で成
膜しており、例えば透明導電電極用として代表的に用い
られるＩｎ₂Ｏ₃に１０ｗｔ％のＳｎＯ₂いわゆるＩＴＯ
ではキャリヤガスにアルゴン、比抵抗を最小にする為に
酸素を導入し最適化する。しかしながら、導電性を狙っ
た条件は非常に結晶化し易く例え基板加熱をしなくても
成膜中のプラズマからの熱の影響でＸ線回折装置による
解析可能な膜厚条件になるとほぼ確実に結晶化する。従
ってあくまでバリア性を重視した成膜条件で行う事が重
要である。一方、条件を限定しながら成膜し、非晶質膜
を得る事は物理的には以上のように不可能ではないが、
組成、条件変動の点からは安定性、再現性に問題がある
為、素材であるターゲット材が非晶質である事が製造上
からは有利で有る。又、製造方法の一つ要素としては、
高分子フィルムの成膜前の脱ガスはガスバリア性の安定
化、再現性の上から非常に重要であった。

【００２２】ここで、非晶質化自体はｘ線回折装置での
測定が確かに一般的であるが非常に薄膜である為、装置
の測定能力・精度の問題が有る。特に非晶質な高分子基
板上に成膜した５００Å以下の膜厚では一見特定ピーク
が認められない為、非晶質で有ると判断しているが、２
０万倍の走査型電子顕微鏡等で確認するとグレインサイ
ズが明確に判別出来る結晶質の膜が形成されている事が
大半であった。従って簡便且つ現実的、確実な判定法を
検討、見出した。具体的には結晶性膜は耐薬品性に優れ
ている点を利用した。つまり非晶質で有れば有る程酸化
インジウム系膜のエッチング液である、塩酸に溶解速度
が速く均一に残差無く溶け易い性質が有る。一方、結晶
性になれば成る程溶けにくく、更には部分的に結晶化し
ていると塩酸溶液中で突然クラックの発生と同時に溶解
だけでは無く微小部分に剥離して剥がれ落ち液中に浮遊
する現象を示す事を見出したものである。具体的な本発
明による非晶質膜とは、液温４０℃の１０ｗｔ％塩酸中
で、１５Å／秒以上の溶解速度を有している膜を意味す
るもので有る。酸化インジウム系のエッチング液として
は塩酸以外に硝酸、塩化鉄溶液等の酸が用いられており
本条件のエッチング゛性の相関が得られるならば他の単
独液或いは、混合溶液にて判断しても構わない。

【００２３】この透明帯電防止バリア層のエッチング性
を６００Åの膜で比較した。Ｉｎ₂Ｏ₃−１０ｗｔ％Ｚｎ
Ｏ、ＺｎＯ−１０ｗｔ％Ｇａ₂Ｏ₃、ＺｎＯ−１５ｗｔ％
ＭｇＯ、ＺｎＯ−１５ｗｔ％ＳｎＯ₂では５３、３２、
４１、１８Å／秒と非常に高速に均一に溶ける事を確認
した。透明帯電防止バリア層の形成方法としては、蒸
着、スパッタリング、イオンプレーティング、プラズマ
ＣＶＤに代表される気相成膜法等や、ゾル・ゲル法等の
塗布法が有り特に限定するものでは無いが、極力低温で
成膜出来る事から気相成膜が望ましい。更にＩｎ₂Ｏ₃或
いはＺｎＯにＭｇＦ₂、ＣａＦ₂をトータルで５ｗｔ％以
下で含有させると透明性、バリア性が一層良好な膜質に
成る事を見出している。但し５ｗｔ％を越えると導電性
が急激に低下する為帯電防止の点からは不適切に成る。
非晶質な透明帯電防止バリア層を有機層Ａに直接形成す
るか、或いはその形成に先立ち密着力を高めるために、
脱ガス処理、コロナ放電処理、火炎処理等の表面処理や
アクリル系、エポキシ、シリコン系等の公知のプライマ
ー層を設けても良い。

【００２４】次に金属層を封止すべき表示部領域相当外
に設ける。金属層の融点は２００℃以下で好ましくは１
００℃以上で１８０℃以下である。融点が２００℃を越
えると３０Ｋｇ／ｃｍ²の圧力下、１５０〜１８０℃の
熱圧着条件で熱融着することができなくなる。具体的に
は半田、インジウム、ガリウム或いはこれらを主成分と
する金属や合金である。或いはこれら金属をペースト化
されているものをスクリーン印刷するか、メタルマスク
等を用いて蒸着法等やメッキ等の湿式法によりで形成す
る。図２で示すように表示部に懸からないように形成す
る。表示体に面する部分は透明帯電防止バリア層でガス
の侵入を防げる事が出来るが、側面のシール部に有機材
料を用いる限り有機物質の欠点である高温高湿下ではバ
リアが低下する為、シール部からの侵入は防ぐ事は出来
ず、バインダー等として有機物質を用いた表示体では、
長期間の信頼性を得ることが出来ない状況であった。こ
の為、高温高湿化でもバリア性が低下しない有機材料に
代わる材料が求められ続けていた。本発明による金属層
を設け表示体を封止する際に熱圧着で金属同士を融着さ
せる事によって初めて完全なバリア性を得ることが可能
に成ったものである。

【００２５】更に、金属層を形成した同一面の金属層以
外の部分に感熱・感圧接着剤を設ける。これは融着した
金属層のみで表示体を封止した際は、外圧は全て融着金
属部分に集中し破壊に繋がる。この応力集中を避ける為
に設けるものである。又、表示体の角に透明帯電防止バ
リア層が直接触れ傷等によるバリア性低下を防止する保
護膜の目的でもある。ここで金属層の外部に当たる感熱
・感圧接着剤層に微少なガス抜き部分を設けることはペ
ースト化した金属の形成方法では有効である。感熱・感
圧接着剤は特に制限するものではないが高分子フィルム
の耐熱性からは出来る限り低温、短時間で強固に接着出
来るものが好ましい。又、バリア性を有するもので有れ
ばより好ましい。

【００２６】具体的には、ポリビニルブチラール樹脂、
ポリビニルアセタール樹脂の熱可塑性樹脂と、熱硬化性
エポキシ樹脂、更にイミダゾール硬化剤或いはイミダゾ
ール誘導体の表面をイソシアネートで処理しポリウレタ
ン被膜でマイクロカプセル化された潜在性硬化剤等から
なる瞬間感熱感圧接着剤が好ましい。或いは広範囲な接
着力とバリア性を有するエチレン・グリシジルメタクリ
レート・無水マレイン酸３元共重合体（以下ＥＧＶ樹脂
と略す）或いはエチレン・エチルアクリレート・無水マ
レイン酸３元共重合体（以下ＥＥＭ樹脂と略す）或いは
これらＥＧＶ樹脂上にＥＥＭ樹脂を積層したものが好ま
しい。接着剤になるものであり高密着力と高いバリア性
を満足すれば特に限定するものではない。例えば、ポリ
プロピレン、塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチルビ
ニルアルコール、ポリビニルアルコール等も用途によっ
ては使用可能である。

【００２７】特にＥＥＭ樹脂は表示体のガスバリア用途
で最も広範囲に用いられているエレクトロルミネッセン
ス表示体の補水層であるポリアミドに対して従来使用さ
れているアイオノマー樹脂に比べ低温で強い接着性を示
すものである。エチレン成分は優れた加工性、熱安定
性、ポリオレフィンへの親和性を発現させ、アクリル酸
エステル成分は共重合体の結晶性を調節し、ゴム状弾性
体となり接着時の界面に懸かる衝撃力を吸収し更に界面
の濡れ性を発現する。更に無水マレイン酸成分は水素結
合力、化学反応力によって極性材料への接着性親和性を
発現させるものである。つまり、各３成分系樹脂がそれ
ぞれの役割を果たすことにより広い接着性を有すること
が可能に成ったもので有る。

【００２８】該感熱・感圧接着剤の形成に先立ち密着力
を高めるために、脱ガス処理、コロナ放電処理、火炎処
理等の表面処理や公知のプライマー層を設けても良い。
表示体を封止する際のガスバリア並びに表示体から引き
出されるリード線を完全に埋め込む必要があり、この封
じ込め性にも優れているも重要な選択理由でありＥＧＶ
樹脂，ＥＥＭ樹脂はこの点からも望ましい。積層する際
は１：１の厚みが各種特性を引き出す為好ましい。

【００２９】更に、高信頼性を要求される場合には該フ
ィルムの裏面に有機層Ａ、更に透明バリア層あるいは表
面側と同一な透明帯電防止バリア層、次いで有機層を順
次積層する。透明バリア層としてはたとえば酸化珪素を
２００〜１０００Å厚みで設ける。有機層Ｂは表面保護
膜として必要で有機層Ａとして同一なものあるいはシア
ノエチル化合物、例えばシアノエチルマンニトール、シ
アノエチルアミロース、シアノエチルスターチ、シアノ
エチルポリビニルアルコール等あるいはこれらの混合物
があげられ、透明バリア層に強固な密着性が得られる。
この様に両面に帯電防止層且つガスバリア層を設けるこ
とにより、製造上不可抗力な理由により生じたピンホー
ル等による不良部分の発生が完全に無くなる利点が上げ
られこの場合ガスバリア性は測定限界以下と成ってい
る。酸化硅素については公知の技術を用いて作製する事
は可能であるが、透明性を重視する場合にはフッ素を含
有しても良い。又、非晶質な透明帯電防止層と同様に基
板加熱、高真空、プラズマを抑制して成膜する事は可撓
性を重視する上からは必然の技術である。

【００３０】

【実施例】

《実施例１》高分子フィルムとして厚み７５μｍのポリ
エーテルイミドフィルム（住友ベークライト（株）製）
に、有機層Ａとして分子量１５４０、融点７０℃のエポ
キシアクリレートプレポリマー（昭和高分子（株）製、
ＶＲ−６０）１００重量部、酢酸ブチル４００重量部、
セロソルブアセテート１００重量部、ベンゾインエチル
エーテル２重量部を５０℃にて攪拌、溶解して均一な溶
液としものをグラビアロールコーターで塗布し、８０℃
で１０分間加熱して溶媒を除去し、８０Ｗ／ｃｍの高圧
水銀灯により１５ｃｍの距離で３０秒間照射して樹脂を
硬化させて１．０μｍ厚の有機層Ａを形成した。次にこ
の上にＤＣマグネトロン法により透明帯電防止層を形成
した。成膜条件としては初期真空度３×１０^-4Ｐａに引
き、１００℃で３０分加熱し脱ガスを行い更に酸素をア
ルゴンガス中１％である混合ガスを導入し、１×１０^-1
Ｐａの条件下に於いて基板温度５０℃で成膜しＺｎＯ−
２ｗｔ％ＭｇＦ₂の膜を得た。測定の結果、膜厚は７０
０Å、シート抵抗は１３１Ω／□、全光線透過率８４％
であった。非晶性を確認するため４０℃、１０ｗｔ％塩
酸溶液に浸漬した処、５７Å／秒の溶解速度で有り、非
晶質である事を確認した。以上の条件で得られた透明帯
電防止層に金属層としてＩｎを不要な部分にメタルマス
クを施し初期真空度３×１０^-4Ｐａに引き、蒸着法にて
１０ｍｍ巾、２５００Åの膜厚で形成した。更に金属層
以外の部分に感熱感圧接着剤としては、エポキシ樹脂
（エピコート１００７、油化シェルエポキシ（株）製）
５０重量部、ポリビニルブチラール樹脂（ＢＨ−Ｓ、積
水化学（株）製）１５重量部、マイクロカプセル化イミ
ダゾール誘導体エポキシ化合物（ノバキュアＨＸ−３７
４８、旭化成工業（株）製）５０重量部を混合したもの
を使用し１０μｍ厚みで塗布した。該フィルムの、ガス
バリア性を測定した。測定方法としては図３で示す様に
中央部分をくり抜いた銅箔１８μｍに該フィルムを３０
Ｋｇ／ｃｍ²、１８０℃，３０秒で熱圧着を行い、接着
剤部分と透明帯電防止層の実用的なバリア性を確認し
た。酸素バリア性については、ＭＯＣＯＮ社製ＯＸ−Ｔ
ＲＡＮにて測定した。測定条件としては、２３℃ドライ
で０．０２５ｃｃ／ｍ²・ａｔｍ・２４ｈｒと非常に良
好であった。一方、水蒸気バリア性はＭＯＣＯＮ社製Ｐ
ＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗにて測定した。条件としては４０
℃，８８％Ｒ．Ｈ．で０．０２ｇ／ｍ²・２４ｈｒと非
常に良好であった。

【００３１】《実施例２》実施例１で作製した透明帯電
防止層に半田ペースト（（株）弘輝製ＳＥ５−Ｍ９５１
ＳＮ）を５μｍの厚みで塗布した。感熱感圧接着剤は実
施例１と同様に形成した。該フィルムの、ガスバリア性
を実施例１と同様に測定した。酸素バリア性について
は、０．０２４ｃｃ／ｍ²・ａｔｍ・２４ｈｒで、水蒸
気バリア性は０．０２ｇ／ｍ²・２４ｈｒと非常に良好
であった。

【００３２】《実施例３》透明な帯電防止層として７０
０Å、１７０Ω／□のＺｎＯ−１０ｗｔ％Ｇａ₂O₃を同
一条件で形成した以外は実施例１と同一材料を用い透明
な帯電防止フィルムを作製した。全光線透過率は７８％
で有り酸素バリア性については、２３℃ドライで０．０
２２ｃｃ／ｍ²・ａｔｍ・２４ｈｒと非常に良好であっ
た。尚、透明帯電防止層の非晶性を確認するため４０
℃、１０ｗｔ％塩酸溶液に浸漬した処、３０Å／秒の溶
解速度で有り、非常に良好な非晶質膜で有る事を確認し
た。一方、水蒸気バリア性は４０℃、８８％Ｒ．Ｈ．で
０．０２ｇ／ｍ²・２４ｈｒと測定限界に近い値を示し
非常に良好であった。

【００３３】《実施例４》透明な帯電防止層として７０
０Å、８０Ω／□のＩｎ₂Ｏ₃−１０ｗｔ％ＺｎＯを同一
条件で形成した以外は実施例１と同一ロット材料を用
い、同一条件で透明な帯電防止フィルムを作製した。全
光線透過率は８０％で有り酸素バリア性については、２
３℃ドライで０．０２ｃｃ／ｍ²・ａｔｍ・２４ｈｒと
非常に良好であった。尚、透明帯電防止層の非晶性を確
認するため４０℃、１０ｗｔ％塩酸溶液に浸漬した処、
５０Å／秒の溶解速度で有り、非常に良好な非晶質膜で
有る事を確認した。一方、水蒸気バリア性は４０℃、８
８％Ｒ．Ｈ．で０．０２ｇ／ｍ²・２４ｈｒと何れも測
定限界の値を示し非常に良好であった。

【００３４】《実施例５》透明な帯電防止層として７０
０Å、２１４Ω／□のＺｎＯを同一条件で、更に金属層
も実施例１に従い形成した。又、感熱・感圧接着剤とし
てＥＶＧ樹脂フィルムを金属層以外の部分に積層し全光
線透過率が７７％で有る透明な帯電防止フィルムを作製
した。尚、透明帯電防止層の非晶性を確認するため４０
℃、１０ｗｔ％塩酸溶液に浸漬した処、２０Å／秒の溶
解速度で有り、非常に良好な非晶質膜で有る事を確認し
た。次に、３０Ｋｇ／ｃｍ²、１８５℃で３０秒熱圧着
しながら実施例１と同様にバリア性を測定した。酸素バ
リア性については、０．０３２ｃｃ／ｍ²・ａｔｍ・２
４ｈｒで有り、水蒸気バリア性は０．０４ｇ／ｍ²・２
４ｈｒと非常に良好であった。

【００３５】《実施例６》実施例１と同一条件で透明な
帯電防止層を両面に形成した。ここで一方の面に実施例
１と同様に金属層と感熱・感圧接着剤を形成し、全光線
透過率７９％の透明な帯電防止フィルムを作製した。該
フィルムのバリア性を同様に測定したところ酸素バリア
性は、０．０２ｃｃ／ｍ²・ａｔｍ・２４ｈｒ、水蒸気
バリア性も０．０２ｇ／ｍ²・２４ｈｒと測定限界の値
を示し非常に良好であった。

【００３６】《比較例１》実施例１と同様に透明な帯電
防止層までは作製したが、金属層は設けず感熱・感圧接
着剤のみを形成しバリア性を同様に測定した。酸素バリ
ア性については、０．０９ｃｃ／ｍ²・ａｔｍ・２４ｈ
ｒ、一方水蒸気バリア性は４０℃、８８％Ｒ．Ｈ．で
０．１１ｇ／ｍ²・２４ｈｒと実施例１に比べ劣る結果
であった。

【００３７】

【発明の効果】本発明により、可撓性に優れた、透明
性、ガスバリア性、帯電防止、紫外線カット性を満足す
る可撓性透明帯電防止フィルムを提供することが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による積層フィルムの一部断面図を示
す。

【図２】表示体部領域以外に金属層を形成する場合の積
層フィルムの一部断面図を示す。

【図３】ガスバリア性を測定する場合の積層フィルムの
断面図を示す。

【符号の説明】

１：高分子フィルム２：有機層Ａ３：透明帯電防止バリア層４：金属層５：感熱・感圧接着剤６：有機層Ｂ７：透明バリア層８：表示体９：銅箔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高分子フィルムの少なくとも片面に有機
層Ａを設け、その上にＩｎ₂Ｏ₃或いはＺｎＯを主成分と
する複合酸化物である透明帯電防止バリア層を設け、そ
の上に融点が２００℃以下の金属或いはこれら金属をペ
ースト化したもので接合用の金属層を設け、更に同一面
の金属層部分以外に感熱・感圧接着剤層を設けた事を特
徴とする透明帯電防止バリアフィルム。
【請求項２】請求項１記載の透明帯電防止バリアフィ
ルムの裏面に有機層Ａ、透明帯電防止バリア層或いは透
明バリア層、更に有機層Ｂを設けた事を特徴とする透明
帯電防止バリアフィルム。
【請求項３】該有機層Ａとして、融点５０℃以上のエ
ポキシアクリレートプレポリマーあるいは融点５０℃以
上のウレタンアクリレートプレポリマーの紫外線硬化樹
脂膜である事を特徴とする請求項１又は２記載の透明帯
電防止バリアフィルム。
【請求項４】該有機層Ｂとして、融点５０℃以上のエ
ポキシアクリレートプレポリマーあるいは融点５０℃以
上のウレタンアクリレートプレポリマーの紫外線硬化樹
脂膜である、或いはシアノエチル化合物である事を特徴
とする請求項２又は３記載の透明帯電防止バリアフィル
ム。
【請求項５】該複合酸化物にＭｇＦ₂，ＣａＦ₂から成
るフッ化物を少なくとも１種以上を５ｗｔ％以内で含む
事を特徴とする請求項１、２、３又は４記載の透明帯電
防止バリアフィルム。