JPH08201791A

JPH08201791A - 透明電極基板

Info

Publication number: JPH08201791A
Application number: JP1363595A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Igarashi; 聡五十嵐; Kazuo Hachiman; 一雄八幡
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】耐久性に優れ、表示パネル等での表示性能に
優れたプラスチックフィルムを基板とした透明電極基板
を提供することを目的とする。【構成】プラスチックフィルムの片面または両面に、
ガスバリア層をアンカーコート層を介して積層し、更に
その積層体の片面または両面に保護層を積層した積層基
板を用い、その最表面の片面または両面に透明導電層を
設けた透明電極基板において、該透明導電層は錫をイン
ジウム／錫の重量比で９５／５〜８５／１５含有する非
結晶性のインジウム酸化物からなり、膜厚が２０から２
００ｎｍの範囲にある透明導電層であり、該プラスチッ
クフィルムはリターデーション値が２０ｎｍ以下で遅相
軸のばらつきが±１５度以内の光学等方性を有し、厚さ
が７０〜２００μｍのプラスチックフィルムであり、前
記積層基板の透明導電層を設ける面の表面粗さが中心線
平均粗さＲａで４０ｎｍ以下であることを特徴とする透
明電極基板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸素、窒素、二酸化炭
素などの耐透気性、耐水蒸気透過性、平滑性、平面性、
光学特性が良好で、液晶表示パネル等に用いた場合に表
示品位に優れ、その上機械的、熱的、溶剤的影響を受け
ても、その表示品質に劣化を起こさないという信頼性の
高い液晶表示パネル等の表示・照明パネルの電極に好適
な透明電極基板に関し、液晶表示装置の他、光導電性感
光体用電極、面発熱体、有機エレクトロルミネッセンス
用電極などとしても利用できる透明電極基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子には、より軽薄化、
より大型化という要求に加え、長期信頼性、形状の自由
度、曲面表示等の高度な要求がなされている。特に、ペ
イジャー（ポケットベル）、携帯電話、電子手帳、ペン
入力機器など、携帯して移動する事のできる機器の利用
が普及するにつれ、従来の厚く、重く、割れやすいガラ
ス基板に変わって、プラスチックを基板とする透明電極
を用いた液晶パネル等が検討され、一部で実用化し始め
ている。

【０００３】こうしたプラスチック基板は、特開昭５６
−１３００１０号公報等に既に記載されており、公知で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】プラスチックフィルム
基板の透明電極基板は、ガラス基板のものと比較して、
軽くて薄く、形状も自由で、曲面表示の要望を満たして
はいるものの、耐ガス透過性、耐水蒸気透過性、平滑
性、平面性、光学特性、長期信頼性等が劣るという欠点
を持っている。

【０００５】耐ガス透過性、耐水蒸気透過性が劣るプラ
スチックフィルムの透明電極基板を用いると、例え導電
層自体の耐ガス透過性、耐水蒸気透過性が高くても、実
際に液晶セルとして使用する場合には導電層はエッチン
グされ、パターンニングされるため、導電層のない部分
が生じ、この部分から空気、水蒸気が浸透し、液晶部に
気泡が発生し、表示不能となってディスプレーの表示品
位を劣化させてしまう欠点が生ずる。特に車載用等の過
酷な条件下ではこの欠点が容易に発生し大きな問題とな
る。

【０００６】また、平滑性、平面性が低い場合、液晶層
のギャップが均一でなくなる上、プラスチックフィルム
基板自体も光学的なムラが発生するため、表示色にむら
が生じる上、均一な電圧対透過率の関係を示さなくな
る。特に熱的耐久性が低い場合には、平面性が損なわれ
易く車載用等の過酷な条件下で大きな問題となる。

【０００７】更に、プラスチックフィルム基板自体に複
屈折性がある場合も、表示の着色・コントラストの低下
等、ディスプレーの表示品位を低下させることになる。

【０００８】これらは液晶ディスプレーが、液晶層中で
偏光方向を電気的にスイッチングするという原理に従っ
ているためである。

【０００９】こうした課題に対して、特開昭６１−４１
１２２号公報、特開昭６３−７１８２９号公報、特開平
３−９３２３号公報などにはこれらの点を改良するもの
として、種々の改良プラスチックフィルム基板が提案さ
れている。しかしながら、これらに提案されたプラスチ
ック基板は、それぞれ改良された特性を有するが、既に
示した、表示品位に関わる特性及びその長期信頼性を総
合的に十分に満足していないのが現状である。

【００１０】本発明はかかる現状に鑑みなされたもの
で、前述の課題を総合的に解決し、ガラス基板と遜色無
く液晶表示パネル用に用いることができるプラスチック
フィルム基板の透明電極基板を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的は、以下の本
発明により達成される。すなわち、本発明は、プラスチ
ックフィルムの片面または両面に、高分子樹脂からなる
ガスバリア層をアンカーコート層を介して積層し、更に
その積層体の片面または両面に保護層を積層した積層基
板を用い、その最表面の片面または両面に透明導電層を
設けた透明電極基板において、該透明導電層は錫をイン
ジウム／錫の重量比で９５／５〜８５／１５含有する非
結晶性のインジウム酸化物からなり、膜厚が２０から２
００ｎｍの範囲にある透明導電層であり、該プラスチッ
クフィルムはリターデーション値が２０ｎｍ以下で遅相
軸のばらつきが±１５度以内の光学等方性を有し、厚さ
が７０〜２００μｍのプラスチックフィルムであり、前
記積層基板の透明導電層を設ける面の表面粗さが中心線
平均粗さＲａで４０ｎｍ以下であることを特徴とする透
明電極基板である。

【００１２】上述の本発明は、上記の光学等方性のプラ
スチックフィルム上に上記の表面粗さを満足するように
各層を積層した光学等方性と表面平坦性の優れた積層基
板と光学特性に優れた上述の透明導電層を組み合わせる
ことにより、アンカーコート層、ガスバリア層、保護層
を設けて実用上支障のない耐ガス透過性、耐水蒸気透過
性を確保しつつ、最も品質基準が厳しいＳＴＮ型の液晶
パネルで必要と言われるセルギャップのばらつきを±５
０ｎｍ以下を実現する表面性が得られ、実用上満足でき
る表示品質が得られことを見出し、なされたものであ
る。

【００１３】すなわち、上述のセルギャップへの影響を
含め、透明電極基板の表面性が表示品質に及ぼす影響を
検討したところ、表面粗さがＲａで４０ｎｍ以下であ
れば問題なく、Ｒａ値が４０ｎｍを越えると、液晶セル
を作製した場合に、液晶層の配向に影響を及ぼし動作特
性にムラが生じ、またコントラストのばらつきの原因と
もなることが判った。

【００１４】ところで、透明電極基板の透明導電層の表
面粗さは、透明導電層の膜厚が本発明の範囲であれば、
透明導電層を設ける面の表面粗さがほぼそのまま発現す
るので、上記の知見は換言すれば透明電極基板の中間積
層体である前記積層基板の表面粗さを、Ｒａ値で４０ｎ
ｍ以下する必要があることを示している。本発明は、実
施例に示すとおり、上記構成によりこの表面性を十分に
満たし、もって上記表示品質を実現するものである。

【００１５】ここで、中心線平均粗さＲａは、位相シフ
ト干渉法を測定原理に用いているＷＹＣＯ社製ＴＯＰＯ
−３Ｄを用い、４０倍の倍率でフィルム表面上の辺の長
さが２５６μｍの正方形の面を１μｍ間隔で測定した時
に得られる中心線平均粗さＲａである。

【００１６】以下、本発明の詳細を説明する。

【００１７】本発明では、基板のプラスチックフィルム
には、上述の通り、透明電極基板として、表示の着色や
コントラストの低下を抑え、表示品位が優れた液晶表示
パネル、具体的にはＳＴＮ等の大型パネルで単純マトリ
ックス駆動で精細な表示を行う液晶表示パネルの色相ム
ラを実用上問題の無い範囲にするためには、リターデー
ション値が２０ｎｍ以下、かつ、遅相軸のばらつきが±
１５度以内の光学等方性を有し、厚さが７０〜２００μ
ｍのものを用いる。

【００１８】なお、プラスチックフィルムの複屈折は現
状では不可避であるが、本発明のプラスチックフィルム
は、複屈折の光学軸を示す遅相軸のばらつきが±１５度
以内と、一方向に揃っていると見なされる範囲にあるの
で、位相差板との組み合わせなどでの光学設計が容易で
あるという効果がある。

【００１９】ところで、その表面性は、積層基板の表面
粗さを前述のＲａで４０ｎｍ以下にするために、その表
面粗さがＲａで１０ｎｍ以下、更には５ｎｍ以下のもの
が好ましい。

【００２０】なお、ここで述べるリターデーション値は
公知の複屈折の屈折率の差△ｎと膜厚ｄとの積△ｎ・ｄ
であり、可視光線の範囲である波長での測定値であるこ
とが必要であり、一般的にプラスチックは屈折率の波長
分散特性を有しているので、代表値として５９０ｎｍの
測定値とする。また遅相軸のばらつき角度は同一の波長
で測定するが、リターデーション値及び遅相軸の角度は
良く知られている複屈折率測定装置で測定することがで
きる。例えば日本分光製の多波長複屈折率測定装置Ｍ−
１５０等で簡便に測定することができる。

【００２１】この様なプラスチック基板を用いて液晶表
示パネル用透明電極基板を構成したときに、その光学特
性については、さらに、５５０ｎｍでの光透過率が８０
％以上、かつ、ヘイズ値が１％以下であることが好まし
い。すなわち、光透過率が８０％よりも低い場合、これ
を用いて液晶セルを構成したときに、光利用効率は低下
し、表示が暗くなる上、コントラストも低下してしま
う。また、ヘイズ値が１％よりも高い場合には、これを
用いて液晶セルを構成したときに、透過光は散乱される
様になり、偏光板を透過した偏光の偏光度を低下させて
しまう。これによりコントラストが低下してしまう。

【００２２】ここで、光透過率は公知の可視分光光度計
を用い、平行光線での透過率であり、ヘイズ値は日本電
色製ＮＤＨ−３００Ａを用いて、Ｃ光源で測定したとき
の値である。

【００２３】本発明に用いるプラスチックフィルムは、
ポリアリレートまたはポリカーボネートのフィルムが好
ましい。一般にプラスチック材料では、熱的、機械的、
光学的な特性を維持しつつ、実用的な耐ガス透過性を得
るには材料が限定され、さらに軽薄化の面で実用的なレ
ベルを満たすことが難しいが、ポリアリレートまたはポ
リカーボネートは熱的、機械的、光学的な特性がいずれ
も良好であり、その他の特性については後述の適切な機
能膜を積層することにより十分実用に供し得るものであ
る。

【００２４】ところで、ポリアリレート、またはポリカ
ーボネートフィルムの耐ガス透過性は低く、これらのフ
ィルムに直接透明導電層を設けて透明電極基板とした場
合、既に述べたようにこれを用いた液晶表示パネルでは
液晶中での気泡の発生原因となりうる。そこで、特公平
６−４４１１６号公報などで公知のように、ガスバリア
性の高い高分子樹脂からなるガスバリア層を形成するこ
とで耐ガス透過性を向上する事ができる。

【００２５】しかし、一般に、ポリアリレートまたはポ
リカーボネートと異種材料であるガスバリア性の高い高
分子樹脂との接着性は低く、ガスバリア層が容易に剥離
してしまう組み合わせが殆どで、実用的な長期信頼性が
得られない。

【００２６】これには、これら両者との接着性が良い材
からなる後述のアンカーコート層を設け、両者の接着性
を向上させることが好ましい。

【００２７】ところで、この様な積層構成の積層体にお
いて、そのガス透過率、水蒸気透過率は、液晶表示パネ
ルの劣化防止の面から、ガス透過率が１ｃｃ／ｍ²・日
・ａｔｍ以下、水蒸気透過率が２０ｇ／ｍ²・日・ａｔ
ｍ以下であることが好ましい。

【００２８】ガス透過率が１ｃｃ／ｍ²・日・ａｔｍよ
り多い、あるいは水蒸気透過率が２０ｇ／ｍ²・日・ａ
ｔｍより多い、上述の積層体を用いた透明電極基板２枚
で７μｍ厚の液晶を挟持し、封止剤で密閉して液晶セル
を構成し、６０℃で９０％ＲＨという条件下で１０００
時間の加速耐久性試験を行ったところ、液晶層中に気泡
が発生した。従って、実用面から上述の範囲が好まし
い。

【００２９】なお、本発明でのガス透過率はＭＯＣＯＮ
社製オキシトラン２／２０ＭＨを用いて２５℃で測定し
た酸素透過率の値、水蒸気透過率はＭＯＣＯＮ社製パー
マトランＷ１Ａを用いて２５℃，９０％ＲＨで測定した
値である。

【００３０】このような透明電極基板のガスバリア層に
は、公知のもの例えば前記公報に記載のものが適用でき
るが、アクリロニトリル成分、ビニルアルコール成分、
ビニルアルコール共重合体成分、またはハロゲン化ビニ
リデン成分よりなる群から選ばれた少なくとも１種を５
０モル％以上含有する高分子樹脂が好ましく適用され
る。

【００３１】これらの高分子樹脂は、ガス透過係数とし
て、０．１ｃｃ・ｍｍ／ｍ²・日・ａｔｍ以下の値を示
し、このガスバリア層の厚みとして実用的な１００μｍ
以下で透明電極基板のガス透過率１ｃｃ／ｍ²・日・ａ
ｔｍを達成することができる。

【００３２】更に、この中では、アクリロニトリル成分
がある場合、溶剤の選択性が限定されてしまうことや、
ハロゲン化ビニリデン成分がある場合、焼却時にハロゲ
ンが発生するという作業性、環境問題の点から、ビニル
アルコール成分、ビニルアルコール共重合体成分を含有
するものが特に好ましい。

【００３３】これ以外の、例えば、ポリメチルメタクリ
レートをガスバリア層とする場合、ガス透過率を１ｃｃ
／ｍ²・日・ａｔｍ以下を得るためにはガスバリア層自
体の厚みを６ｍｍ以上にする必要があり、液晶表示パネ
ル用として実用的な透明電極基板が得られい。

【００３４】前述のアンカーコート層には、前記高分子
樹脂のガスバリア層及び基板のポリカーボネートフィル
ムとの接着性面から親水基を有するポリエステル樹脂、
アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、およびイオン高分子
錯体よりなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましく
適用される。中でも、アンカーコート層を形成した後の
その表面にタック性が残らないものが良く、そのような
観点からアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂がより好まし
い。

【００３５】以上のアンカーコート層により、ポリアリ
レートまたはポリカーボネートのフィルムとガスバリア
層の剥離強度が１５０ｇ／ｃｍ以上の優れた接着性を得
ることができ、耐久性試験等で界面剥離等の劣化を防
ぎ、信頼性の高い実用上十分な特性の積層体が得られ
る。

【００３６】アンカーコート層が無い場合やアンカーコ
ート層としてこれ以外の材料例えばポリエチレングリコ
ールやビスフェノールＡのジグリシジルエーテル化合物
とヘキサメチレンジアミンの混合によるエポキシ樹脂あ
るいはポリメチルメタクリレート等を用いた場合、ポリ
アリレートまたはポリカーボネートのフィルムとガスバ
リア層との接着性は低く、その剥離強度がいずれも５〜
１００ｇ／ｃｍ程度であり、例えば、セロハンテープ等
の接着引き剥がしで容易に剥離してしまう。この様な積
層体では、液晶セルの製造工程で剥がれてしまい、外観
が不良になることがある上、信頼性も悪くなる。

【００３７】なお、この接着性の良・不良の基準となる
本発明での剥離強度は、ＪＩＳ−Ｋ−７１１３規格のＴ
型剥離試験を２５℃で行ったときに得られる値である。

【００３８】さらに、本発明では、上記積層体の少なく
とも一方の面に、水、有機溶剤等を遮断する保護層を設
ける。この保護層には、エポキシ樹脂、フェノキシ樹
脂、フェノキシエーテル樹脂、フェノキシエステル樹
脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ま
たはウレタン樹脂よりなる群から選ばれた、少なくとも
１種からなる熱架橋性樹脂硬化物が好ましく適用され
る。中でも、作業性および保護性能の面よりエポキシ樹
脂、フェノキシ樹脂、フェノキシエーテル樹脂、フェノ
キシエステル樹脂の硬化物が好ましい。

【００３９】以上の保護層は、その下層との接着性も良
好で、この保護層を積層した積層基板は、水、有機溶剤
などに対する耐久性に優れ、表面硬度が高く、耐擦傷性
等の機械特性にも優れた透明電極基板の透明導電層を形
成する基板となる。

【００４０】この様な保護層が無い積層体を用いた透明
電極基板の場合、液晶セル作製工程での有機溶剤洗浄
や、配向膜形成時に液晶パネル用電極基板が白化あるい
は溶解してしまう。また、耐水性が無い場合、透明電極
基板の水蒸気透過率が大きく、既に述べたように、液晶
セルとしての欠点を生ずる。

【００４１】以上のアンカーコート層、ガスバリア層、
保護層は、公知の湿式コーティング法等の膜形成手段で
形成される。湿式コーティング法は、公知の通り、層を
形成する原料を必要な場合は溶媒等で塗布に適した溶液
にして所定の膜厚で基板上に塗布し、乾燥等の必要な処
理をすることにより層を積層する方法であり、具体的に
はスピンコート法、マイヤーバーコート法、正回転ロー
ルコート法、グラビアコート法、リバースコート法等各
種のものがある。

【００４２】本発明は、以上のアンカーコート層、ガス
バリア層、保護層をプラスチックフィルム上に積層した
積層基板の表面の表面粗さが、前述の通り、Ｒａで４０
ｎｍ以下にするものであり、これはこれら各層の膜厚、
材料、形成法等を適宜組み合わせることにより、得られ
るが、プラスチックフィルムの表面性の影響が大きく、
この点よりその表面は前述の通りＲａで１０ｎｍ以下に
することが好ましい。

【００４３】以上の積層基板上に設ける透明導電層は、
公知の錫、インジューム、チタン等の金属またはこれら
の酸化物が適用できる。そして、これらの透明導電層
は、蒸着法、スパッタリング法など公知の薄膜形成手段
で設けることができる。

【００４４】本発明では、中でも、主として非結晶性の
インジウム酸化物からなり、その組成分として錫を５〜
１５重量％含有し、かつ、透明導電層の膜厚が２０から
２００ｎｍの範囲にあるものが透明性、導電性、屈曲性
等の面から好ましい。

【００４５】結晶性のインジウム酸化物は、非結晶性の
インジューム酸化物と比較すると透明性、導電性が高
く、これらの面では電極材料として好ましいが、屈曲性
の高いフィルム上に製膜して用いた場合、このフィルム
を屈曲したときには割れやすく、信頼性、組み立て時の
取り扱い性等において問題がある。

【００４６】なお、本発明ではインジウム酸化物の結晶
性、非結晶性を次のように定義する。製膜したインジウ
ム酸化物の表面を透過電子顕微鏡で観察したときに、非
晶質膜面に点在する直径が高々１００μｍ程度の微結晶
粒が観察される。この観察方法で、単位面積（１００μ
ｍ²）当たりの結晶粒面積が２０％以下の場合を非結晶
性、２０％を越えるものを結晶性と定義する。

【００４７】インジウム酸化物は本来透明な電気絶縁体
であるが、微量の不純物を含有する場合や、わずかに酸
素不足の場合に半導体となる。好ましい半導体金属酸化
物としては、不純物として、錫、またはフッ素を含むイ
ンジウム酸化物が挙げることができ、錫を５〜１５重量
％含有するインジウム酸化物が、高い透明性を保ちつ
つ、良好な導電性を示す点から好ましい。

【００４８】その厚さは、２０から２００ｎｍの範囲が
好ましい。２０ｎｍより薄いと、電気的な面積抵抗が高
くなり、液晶パネル用の電極基板として導電性が十分で
ない。また、２００ｎｍよりも厚くなると、電極基板全
体の光透過率への影響が無視できず、液晶表示パネルの
透明電極基板として必要な波長５５０ｎｍでの光透過率
８０％以上が得難くなる上、屈曲したときに容易に割れ
てしまい、信頼性、前述の取り扱い性等において不十分
となる。

【００４９】本発明に用いるポリカーボネートについて
は、前述の光学特性を満たすものであれば、特に限定さ
れないが、熱特性から、ビスフェーノール成分がビスフ
ェノールＡのみからなり、かつ、分子量３０，０００以
上でガラス転移温度１５０℃以上のポリカーボネートが
好ましく適用される。なお、キャスト製膜における溶解
性の点から、共重合成分、例えば、フルオレン成分、イ
ソホロン成分等を入れても差し支えない。

【００５０】ところで、ポリカーボネート樹脂の平均分
子量は重合度の違いによって区別されるが、これまで一
般用途には２０，０００〜２５，０００の平均分子量を
持つものが使用されており、光ディスク等の射出成形を
行う用途では平均分子量が１２，０００〜１５，０００
の低重合度のものが使用されている。ここで、平均分子
量とは、数平均分子量のことであり、ＧＰＣ等の公知の
測定手段で簡便に決定することができる。

【００５１】しかるに本発明の用途である液晶基板に
は、液晶パネルを組み立てるパネル化プロセス等で要求
される耐熱性を満足させるためには、ガラス転移温度が
１５０℃以上の耐熱性を有することが好ましい。すなわ
ちガラス転移温度が１５０℃であれば、液晶パネル組立
プロセスにおける配向膜の形成工程、封止剤の熱硬化工
程及びヒートシール工程の高温プロセスに十分耐えるこ
とができる。

【００５２】ビスフェノールＡのみからなるビスフェー
ノール成分よりなるポリカーボネートの場合に、平均分
子量が３０，０００以上のものにおいて、本発明に好ま
しい、ガラス転移温度が上述の１５０℃以上で、機械特
性も十分なものが得られる。なお、最適な平均分子量の
選択は、耐熱性と機械特性及び経済性のバランスを考慮
して行う。

【００５３】フィルムを製膜する方法としては、溶液流
延法、溶融押出法等の公知の方法が適用できるが、本発
明には得られる光学特性等の面から溶液流延法が好まし
く適用される。すなわち、本発明に用いる、リターデー
ション値が２０ｎｍ以下、かつ、遅相軸のばらつきが±
１５度以下の光学等方性を有し、厚さが７０〜２００μ
ｍ、表面粗さがＲａ値で５ｎｍ以下のフィルムは溶液流
延法では大量連続生産できるがその他の溶融押出法など
では容易ではない。

【００５４】また、溶融押出法では、フィルム中にダイ
ライン、ゲル化物、フィッシュアイや炭化物が発生しや
すく、広い面積に渡って、平滑性の良好なフィルムを得
ることが難しいが、溶液流延法は、かかる欠点が少ない
という利点を有する。さらに、溶液流延法は、溶媒にポ
リマーを溶解しダイから平面基板上に流延して製膜する
方法であり、溶媒に可溶なポリマーであればフィルム化
する事ができる利点を有する。

【００５５】しかし、この溶液流延法でポリカーボネー
トフィルムを製膜した場合に、フィルム中に製膜に使用
した溶媒が残留する場合がある。残留溶媒はフィルムを
可塑化させ、そのガラス転移温度の低下や寸法安定性の
低下などをもたらす。かかる点から、残留溶媒の残存量
は、０．２重量％以下が好ましく、更に０．１重量％以
下が好ましい。この残存量は、加熱処理、低沸点溶媒の
採用等により低減できる。

【００５６】以下、本発明の実施例を説明する。

【００５７】

【実施例】

〔実施例１〕ビスフェノール成分がビスフェノールＡの
みからなる平均分子量３７，０００のポリカーボネート
樹脂を用いて溶液流延法により以下のようにポリカーボ
ネートフィルムを製膜した。

【００５８】すなわち、該ポリカーボネート樹脂を溶媒
のメチレンクロライドに濃度２０重量％に溶解し、得ら
れた溶液をダイコーティング法により厚さ１７５μｍの
ポリエステルフィルム上に流延して、製膜した。次い
で、乾燥工程で溶媒をその残留溶媒濃度が１３重量％に
なるまで蒸発除去した後、ポリエステルフィルムからポ
リカーボネートフィルムを剥離した。得られたポリカー
ボネートフィルムを温度１２０℃の乾燥炉中で、縦横の
張力をバランスさせながら、残留溶媒濃度が０．０８重
量％になるまで乾燥した。

【００５９】得られたポリカーボネートフィルムは、厚
みが１０２μｍであった。またこのフィルムの５９０ｎ
ｍにおけるリターデーション値は、幅方向で８±２ｎ
ｍ、遅相軸のばらつきはＭＤ方向を中心に±８度以内で
あった。

【００６０】次いで、このフィルムの両面上に、厚さが
３μｍのアンカーコート層、厚さが１５μｍのガスバリ
ア層、厚さが６μｍの保護層をそれぞれ以下のようにし
て順次形成して、積層基板を作成した。

【００６１】アンカーコート層は、架橋したポリウレタ
ン樹脂とし、具体的には主剤のポリオール成分として武
田薬品工業（株）製Ａ３１０を、硬化剤のイソアナート
成分として同社製Ａ３を用い、Ａ３１０を１００部に対
してＡ３を２５部混合した溶液を、ポリカーボネートフ
ィルム上に塗工し、１００℃で３０分熱処理して形成し
た。

【００６２】ガスバリア層は、架橋したビニルアルコー
ル共重合体とし、具体的にはエチレン−ビニルアルコー
ル共重合ポリマーの（株）クラレ製エバールＥＰＬ−１
０１（エチレン含有量２７モル％）を用い、この２０部
と、溶媒の水６３部とｎ−プロピルアルコール４３部及
び架橋剤のメチロール化メラミン５部を加熱混合した溶
液をアンカーコート層上に塗工し、１３０℃で１５分熱
処理して形成した。

【００６３】保護層は架橋したフェノキシ樹脂とし、具
体的にはフェノキシ樹脂の東都化成（株）製フェノトー
トＹＰ−５０を用い、この４０部と溶媒のメチルエチル
ケトン４０部と２−エトキシエチルアセテート２０部を
混合した後、これに架橋剤として前記の武田薬品工業
（株）製Ａ３を４０部混合した溶液をバリア層上に塗工
し、８０℃で５分及び１３０℃で３時間熱処理して形成
した。

【００６４】以上で得られた積層基板の表面粗さはＲａ
値で２２ｎｍであった。またそのガス透過率は０．１ｃ
ｃ／ｍ²・日・ａｔｍ、水蒸気透過率は１０ｇ／ｍ²・
日・ａｔｍであった。

【００６５】この積層基板の前記ポリエステルフィルム
側の保護層の上に、透明導電層としてインジウム−錫酸
化物層をスパッタリング法により以下のように形成し
た。

【００６６】スパッタリングターゲットには組成が重量
比でインジウム／錫＝９０／１０、充填密度が９０％の
インジウム−錫酸化物ターゲットを用いた。そして、連
続スパッタ装置に積層基板をセットし、１．３ｍＰａの
圧力まで排気した後、Ａｒ／Ｏ₂＝９８．５／１．５の
体積混合比のガスを導入し、雰囲気圧力を０．２７Ｐａ
にした。そして基板温度を５０℃に設定し、投入電力密
度１Ｗ／ｃｍ²でＤＣスパッタリングを行い、膜厚が１
３０ｎｍのインジウム−錫酸化物からなる透明導電層を
形成した。

【００６７】得られた透明導電層は、微結晶粒の存在割
合が面積比で０％であり、非結晶性であった。また表面
抵抗値は単位正方形の対向辺に電極を配置して測定する
正方形測定で４０Ωであった。以下、この表面抵抗値を
Ω／□で示す。

【００６８】また、この様にして得た透明電極基板の５
５０ｎｍでの光透過率は８５％、ヘイズ値は０．５％で
あった。

【００６９】ポリカーボネートフィルムとガスバリア層
間の剥離強度を調べた結果、２４０ｇ／ｃｍであった。

【００７０】また、透明電極基板をカッターナイフで切
断し、切断部に保護層側からセロハンテープを接着し、
切断部側から引き剥がしたところ、全く層間剥離が観察
されなかった。十分な層間の接着性が確認された。

【００７１】透明電極基板から幅１ｃｍで長さ１０ｃｍ
の試料を切り出し、耐屈曲性試験を行った。試験は透明
導電層を外側にした場合及び内側にした場合の両ケース
について１ｃｍφの金属棒に１８０゜巻き、１分間その
状態を保持した後、目視観察を行った。その結果、透明
導電層の外観変化は観察されず、十分な耐屈曲性が確認
された。

【００７２】次にこの透明電極基板の偏光板間での着色
性を調べた。まずこの透明電極基板から、５ｃｍ角の試
料を切り出した。そして一対の偏光板の間にこの試料を
挟持し、一方の偏光板、さらには試料を回転させて目視
で色の変化を観察した。その結果、色の変化は目視では
全く生じなかった。

【００７３】次に、耐溶剤性試験を以下のように行っ
た。５％ＫＯＨ水、アセトン、ｎメチルピロリドンを各
々保護層の面に滴下し、５分間放置後の変化を目視によ
り観察した。結果は何ら変化も観られなかった。

【００７４】更に、１３０℃で４時間の熱処理を行った
が、フィルム反りの変化及び外観変化は生じなかった。
また、この試験前後の表面抵抗の変化を調べたところ、
試験後抵抗値／試験前抵抗値＝１．２であり、抵抗値の
変化は実用上支障のない範囲にあることが確認された。

【００７５】この透明電極基板を用いてＳＴＮ液晶セル
を作製し、表示性能を検査したが、コントラストも十分
で、且つ動作時の色ムラも観察されなかった。

【００７６】更にこのＳＴＮ液晶セルについて信頼性試
験を行った。信頼性試験は、温度８０℃で１，０００時
間の耐熱性試験、及び温度６０℃，相対湿度９０％ＲＨ
で１，０００時間の耐湿性試験の２種を行った。その結
果、外観、表示性能に何ら変化は観られなかった。液晶
セルとしても十分耐久性を有することが確認できた。

【００７７】〔実施例２〕ユニチカ（株）製ポリアリレ
ートＵ−１００をを用いて溶液流延法により以下のよう
にポリアリレートフィルムを製膜した。

【００７８】すなわち、該ポリアリレート樹脂を、溶媒
のメチレンクロライドに濃度２５重量％になるように溶
解し、得られた溶液をダイコーティング法により厚さ１
７５μｍのポリエステルフィルム上に流延して、製膜し
た。次いで、乾燥工程で溶媒をその残留溶媒濃度が１５
重量％になるまで蒸発除去した後、ポリエステルフィル
ムからポリアリレートフィルムを剥離した。得られたポ
リアリレートフィルムを温度１２０℃の乾燥炉中で、縦
横の張力をバランスさせながら、残留溶媒濃度が０．０
８重量％になるまで乾燥した。

【００７９】得られたポリアリレートフィルムは、厚み
が１０１μｍであった。またこのフィルムの５９０ｎｍ
におけるリターデーション値は、幅方向で１１±３ｎ
ｍ、遅相軸のばらつきはＭＤ方向を中心に±９度以内で
あった。

【００８０】次いで、実施例１と全く同様にして、この
フィルムの両面上に、厚さが３μｍのアンカーコート
層、厚さが１５μｍのガスバリア層、厚さが６μｍの保
護層を順次形成して積層基板を作成し、その一方の保護
層の上に透明導電層を形成して透明電極基板を得た。

【００８１】得られた積層基板の表面粗さはＲａ値で３
１ｎｍであった。またそのガス（酸素）透過率は０．１
ｃｃ／ｍ²・日・ａｔｍ、水蒸気透過率は８ｇ／ｍ²・
日・ａｔｍであった。透明導電層の特性は実施例１と全
く同じで、非結晶性で表面抵抗は４０Ωであった。また
透明電極基板の５５０ｎｍでの光線透過率は８５％、ヘ
イズ値は０．６％であった。ポリアリレートフィルムと
ガスバリア層間の剥離強度を調べた結果、２５０ｇ／ｃ
ｍであった。

【００８２】また、透明電極基板をカッターナイフで切
断し、切断部に保護層側からセロハンテープを接着し、
切断部側から引き剥がしたところ、全く層間剥離が観察
されなかった。実施例１同様、十分な層間接着性であっ
た。

【００８３】耐屈曲性試験、着色性試験においても、実
施例１と同様の良好な結果を得た。また、耐溶剤性試
験、耐熱性試験においても、実施例１と同じの良好な結
果を得た。

【００８４】更に、ＳＴＮ液晶セルでの表示性能観察、
信頼性試験においても、実施例１と同様に、良好な結果
であった。

【００８５】〔実施例３〕実施例１と同じポリカーボネ
ートフィルムの両面上に、２μｍのアンカーコート層、
４μｍのガスバリア層、８μｍの保護層を順次以下のよ
うに形成した。

【００８６】アンカーコート層はアクリル樹脂とし、具
体的にはアクリル樹脂系の塗剤である信越化学（株）製
のＰＣ７Ａを、ポリカーボネートフィルム上に塗工し、
１００℃で５分熱処理して形成した。

【００８７】ガスバリア層はポリビニルアルコール樹脂
とし、具体的にはポリビニルアルコール樹脂の（株）ク
ラレ製のＰＶＡ−１１７を用い、この１０部と溶媒の水
９０部を加熱混合した溶液を用い、実施例１と同様にし
て形成した。

【００８８】保護層は実施例１と同じものを用いた。こ
の積層基板の表面粗さＲａ値は３５ｎｍであった。また
酸素透過率は０．３ｃｃ／ｍ²・日・ａｔｍ、水蒸気透
過率は１８ｇ／ｍ²・日・ａｔｍであった。この積層基
板の一方の保護層上に、透明導電層としてインジウム−
錫酸化物層は次のようなスパッタリング条件により形成
した。

【００８９】スパッタリングターゲットには組成が重量
比でインジウム／錫＝９３／７、充填密度が９０％のイ
ンジウム−錫酸化物ターゲットを用いた。そして、連続
スパッタ装置に上記積層基板をセットし、１．３ｍＰａ
の圧力まで排気した後、Ａｒ／Ｏ₂＝９８．５／１．５
の体積混合比のガスを導入し、雰囲気圧力を０．２７Ｐ
ａにした。そしてフィルム温度を８５℃に設定し、投入
電力密度１Ｗ／ｃｍ²でＤＣスパッタリングを行い、膜
厚８０ｎｍのインジウム−錫酸化物からなる透明導電層
を形成した。

【００９０】その結果得られた透明導電層は、結晶粒の
存在割合が面積比で５％であり、非結晶性であった。ま
た表面抵抗値は６２Ω／□であった。この様にして得た
透明電極基板について、実施例１と同様の評価を行っ
た。５５０ｎｍでの光線透過率は８１％、ヘイズ値は
０．６％であった。ポリカーボネートフィルムとガスバ
リア層間の剥離強度を調べた結果、１８０ｇ／ｃｍであ
った。

【００９１】この透明電極基板をカッターナイフで切断
し、切断部に保護層側からセロハンテープを接着し、切
断部側から引き剥がしたところ、端部にわずかの剥離が
観察された。耐屈曲性試験では、透明導電層の外観変化
は観察されなかった。着色性試験でも、色の変化は目視
では全く生じなかった。耐溶剤製試験においても、何ら
変化は観られなかった。

【００９２】更に、熱処理試験においても、フィルム反
りの変化及び外観変化は生じなかった。そしてこの熱処
理試験前後の表面抵抗変化も、試験後抵抗値／試験前抵
抗値＝１．１と小さく、良好であった。

【００９３】ＳＴＮ液晶セルでの表示性能についても、
コントラストが良好で且つ動作時の色ムラは観察されな
かった。

【００９４】更に信頼性試験においても、外観、表示性
能に何ら変化は観られなかった。

【００９５】〔実施例４〕実施例１において、保護層を
実施例１と異なるエポキシ樹脂とし、それ以外は実施例
１と同一とした。

【００９６】保護層は、具体的には油化シェルエポキシ
（株）製のエピコート８２８を１００部とエピキュア１
１３を３２部を混合した物を用いて、実施例１と同様に
して形成した。

【００９７】得られた積層基板の表面粗さＲａ値は２６
ｎｍであった。また酸素透過率は０．１ｃｃ／ｍ²・日
・ａｔｍ、水蒸気透過率は１０ｇ／ｍ²・日・ａｔｍで
あった。得られた透明電極基板について、実施例１と同
様の以下の評価を行った。５５０ｎｍでの光線透過率は
８５％、ヘイズ値は０．７％であった。耐溶剤製試験を
行ったが、何ら変化は観られなかった。

【００９８】熱処理試験を行ったが、フィルム反りの変
化及び外観変化は生じなかった。また、その際の表面抵
抗変化は、試験後抵抗値／試験前抵抗値＝１．２であ
り、大きく変わることはなかった。

【００９９】ＳＴＮ液晶セルでの表示性能についても、
コントラストが良好でかつ、動作時の色ムラは観察され
なかった。更に信頼性試験においても、外観、表示性能
に何ら変化は観られなかった。

【０１００】〔比較例１〕厚みが９８μｍで、リターデ
ーション値が幅方向で２９３±２０ｎｍ、遅相軸のばら
つきがＭＤ方向を中心に±５０度の２軸延伸ＰＥＴフィ
ルムの一方の表面に実施例１と同じ透明導電層を形成し
た。そして、実施例１と同じ偏光板間での着色性を調べ
た。その結果、試料は着色して観察され、かつ、偏光
板、試料の回転とともにその色が変化した。そのため、
透明電極基板用フィルム用、特にＳＴＮ用としては不適
当であった。〔比較例２〕ビスフェノール成分がビスフェノールＡの
みからなる平均分子量２４０００のポリカーボネート樹
脂から、溶融押し出し法で厚さ１２５μｍのポリカーボ
ネートフィルムを製膜した。このフィルムのリタデーシ
ョン値は、幅方向で平均値として３２ｎｍであり、遅相
軸角度のバラツキは±２０゜であった。

【０１０１】このフィルムの一方の表面上に実施例１と
同じ透明導電層を形成した。そして、実施例１と同じ偏
光板間での着色性を調べた。その結果、試料は着色して
観察され、かつ、偏光板、試料の回転とともにその色が
変化した。そのため、透明電極基板用フィルム用、特に
ＳＴＮ用としては不適当であった。

【０１０２】〔比較例３〕実施例１と同じポリカーボネ
ートフィルムの一方の表面上に直接実施例１と同じ透明
導電層を形成した。このポリカーボネートフィルムのガ
ス透過率は９８０ｃｃ／ｍ²・日・ａｔｍ、水蒸気透過
率は５４ｇ／ｍ²・日・ａｔｍであった。

【０１０３】そして、実施例１と同様に、透明導電層と
反対側のフィルム表面で耐溶剤性試験を行ったところ、
５％ＫＯＨ水では変化は無かったが、アセトンでは瞬時
に白化し、ｎメチルピロリドンでは溶解するのが観察さ
れた。そのため、透明導電層をパターンニングし、配向
膜を形成するのが困難であった。

【０１０４】〔比較例４〕実施例１と同じポリカーボネ
ートフィルムの両面に、実施例１と同じ保護層のみを同
じ厚さで積層した。この積層基板のガス透過率は２８０
ｃｃ／ｍ²・日・ａｔｍ、水蒸気透過率は１８ｇ／ｍ²
・日・ａｔｍであった。この積層基板の一方の表面上
に、実施例１と同じ透明導電層を形成した。

【０１０５】そして、比較例３と同じ耐溶剤性試験を行
ったところ、いずれの溶剤でも何ら変化は観られなかっ
た。この透明電極基板を用いて、ＳＴＮ液晶セルを作製
し、実施例１と同様の信頼性試験を行ったところ、液晶
層中に気泡が発生し、表示特性が低下した。

【０１０６】〔比較例５〕実施例１と同じポリカーボネ
ートフィルムの両面に、アンカーコート層を設けること
無く直接実施例１で用いたガスバリア層を同じ厚さで成
形した。

【０１０７】フィルム／ガスバリア層で剥離強度を測定
したところ、４ｇ／ｃｍであった。また、実施例１と同
様のセロハンテープ接着剥離試験でガスバリア層が容易
に全面剥離してしまった。そのため、液晶セル作製が困
難であった。

【０１０８】〔比較例６〕実施例１と同じポリカーボネ
ートフィルムの両面に、１μｍのアンカーコート層、１
５μｍのガスバリア層、６μｍの保護層を順次設けた。

【０１０９】ここで、アンカーコート層は、アミノアル
キルアルコキシシランを組成分とする日本ユニカー
（株）製のＡＰ−１３３を用いて、実施例１と同様にし
て形成した。ガスバリア層、保護層は、実施例１と同じ
とした。

【０１１０】フィルム／ガスバリア層で剥離強度を測定
したところ、１５ｇ／ｃｍであった。また、実施例１と
同様のセロハンテープ接着剥離試験でガスバリア層が容
易に全面剥離してしまった。そのため、液晶セル作製が
困難であった。

【０１１１】〔比較例７〕実施例１と同じ積層基板の片
面に、透明導電層であるインジウム−錫酸化物層をスパ
ッタリング法により以下のように形成した。

【０１１２】スパッタリングターゲットには組成が重量
比でインジウム／錫＝９５／５、充填密度が９０％のイ
ンジウム−錫酸化物ターゲットを用いた。連続スパッタ
装置に積層基板をセットし、１．３ｍＰａの圧力まで排
気した後、Ａｒ／Ｏ₂＝９９／１の体積混合比のガスを
導入し、雰囲気圧力を０．２７Ｐａにした。そしてフィ
ルム温度を５０℃に設定し、投入電力密度１Ｗ／ｃｍ²
でＤＣスパッタリングを行った。その後、１４０℃９０
分の熱処理を行った。

【０１１３】その結果得られた透明導電層は、結晶粒の
存在割合が面積比で３５％であり、結晶性であった。ま
た膜厚は１３０ｎｍであり、表面抵抗値は４０Ω／□で
あった。

【０１１４】そして、この透明電極基板の耐屈曲性試験
を実施例１と同様に行った。その結果、透明導電層には
目視で明らかなクラックが発生していた。そのため、液
晶セル作製が困難であった。

【０１１５】〔比較例８〕実施例１と同じ積層基板の片
面に、透明導電層であるインジウム−錫酸化物層をスパ
ッタリング法により以下のように形成した。

【０１１６】スパッタリングターゲットには組成が重量
比でインジウム／錫＝９９／１、充填密度が９０％のイ
ンジウム−錫酸化物ターゲットを用いた。連続スパッタ
装置に積層基板をセットし、１．３ｍＰａの圧力まで排
気した後、Ａｒ／Ｏ₂＝９８．５／１．５の体積混合比
のガスを導入し、雰囲気圧力を０．２７Ｐａにした。そ
してフィルム温度を５０℃に設定し、投入電力密度１Ｗ
／ｃｍ²でＤＣスパッタリングを行った。

【０１１７】その結果得られた透明導電層は、結晶粒の
存在割合が面積比で０％であり、非結晶性であった。ま
た膜厚は１３０ｎｍであり、表面抵抗値は４５Ω／□で
あった。

【０１１８】この様にして得た透明電極基板の５５０ｎ
ｍでの光線透過率は８５％、ヘイズ値は０．６％であっ
た。

【０１１９】この試料について１３０℃で４時間の熱処
理を行ったが、フィルム反りの変化及び外観変化は生じ
なかった。しかし、抵抗変化率を調べた結果、試験後の
抵抗値／初期抵抗値＝２．９であり、抵抗値が大きく変
化してしまい、熱安定性が悪かった。

【０１２０】〔比較例９〕実施例１と同じ積層基板の片
面に、透明導電層であるインジウム−錫酸化物層をスパ
ッタリング法により以下のように形成した。

【０１２１】スパッタリングターゲットには組成が重量
比でインジウム／錫＝８０／２０、充填密度が９０％の
インジウム−錫酸化物ターゲットを用いた。連続スパッ
タ装置に積層基板をセットし、１．３ｍＰａの圧力まで
排気した後、Ａｒ／Ｏ₂＝９８．５／１．５の体積混合
比のガスを導入し、雰囲気圧力を０．２７Ｐａにした。
そしてフィルム温度を６０℃に設定し、投入電力密度１
Ｗ／平方ｃｍでＤＣスパッタリングを行った。

【０１２２】その結果得られた透明導電層は、結晶粒の
存在割合が面積比で０％であり、非結晶性であった。ま
た膜厚は１３０ｎｍであり、表面抵抗値は６０Ω／□で
あった。

【０１２３】この様にして得た透明電極基板の５５０ｎ
ｍでの光線透過率は７８％、ヘイズ値は１．２％であっ
た。

【０１２４】この透明電極基板を用いてＳＴＮ液晶セル
を作製し、表示性能を観察したが、表示が暗くかつコン
トラストも低かった。

【０１２５】〔比較例１０〕実施例１と同じ積層基板の
片面に、実施例１と同じようにして透明導電層を形成し
た。ただし、形成に際し、長時間スパッタすることで、
膜厚を２２０ｎｍと厚くした。

【０１２６】この透明電極基板の耐屈曲性試験を実施例
１と同様に行った。その結果、透明導電層には目視で明
らかなクラックが発生していた。そのため、液晶セル作
製が困難であった。

【０１２７】〔比較例１１〕実施例１と同じ積層基板の
片面にエンボス加工を施し、その表面粗さを調整した。
加工した表面の表面粗さはＲａ値で４３ｎｍであった。
この表面に実施例１と同じ透明導電層を形成した。

【０１２８】この透明電極基板を用いてＳＴＮ液晶セル
を作製し、表示性能を観察したが、均一に液晶が配向し
なかった。そのため、色ムラが確認でき、均一な表示特
性を示さなかった。

【０１２９】

【発明の効果】以上、本発明は、液晶表示素子等の表示
パネル、タッチパネル或いは照明パネルなどの透明電極
に用いられる、耐ガス透過性、耐水蒸気透過性、長期信
頼性を改善する機能性層を積層した多層構成のプラスチ
ックフィルムを基板とした透明電極基板の光学特性の均
一性、平滑性、平面性を改善することにより、ガラス基
板の透明電極基板と遜色無い表示性能が得られるプラス
チック基板の透明電極基板を実現したものであり、全体
として可撓性の構成も可能である点と併せて、表示パネ
ル、タッチパネル、照明パネル等の安全性の向上、用途
拡大等に大きな寄与をなすものである。

【０１３０】更に、本発明の透明電極基板は長尺の基板
による連続生産ができ、コストダウンにも大きな効果を
奏する。

【０１３１】このように、本発明は産業上大きな寄与を
なすものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチックフィルムの片面または両面
に、ガスバリア層をアンカーコート層を介して積層し、
更にその積層体の片面または両面に保護層を積層した積
層基板を用い、その最表面の片面または両面に透明導電
層を設けた透明電極基板において、該透明導電層は錫を
インジウム／錫の重量比で９５／５〜８５／１５含有す
る非結晶性のインジウム酸化物からなり、膜厚が２０か
ら２００ｎｍの範囲にある透明導電層であり、該プラス
チックフィルムはリターデーション値が２０ｎｍ以下で
遅相軸のばらつきが±１５度以内の光学等方性を有し、
厚さが７０〜２００μｍのプラスチックフィルムであ
り、前記積層基板の透明導電層を設ける面の表面粗さが
中心線平均粗さＲａで４０ｎｍ以下であることを特徴と
する透明電極基板。
【請求項２】波長５５０ｎｍの光透過率が８０％以上
で、ヘイズ値が１％以下である請求項１記載の透明電極
基板。
【請求項３】前記ガスバリアー層がビニルアルコール
成分又はビニルアルコール共重合体成分を含む硬化層か
らなり、前記アンカーコート層がアクリル樹脂或いはポ
リウレタン樹脂である請求項１、請求項２のいずれかに
記載の透明電極基板。
【請求項４】前記保護層がエポキシ樹脂、フェノキシ
樹脂、フェノキシエーテル樹脂、又はフェノキシエステ
ル樹脂の硬化物である請求項１〜３のいずれかに記載の
透明電極基板。
【請求項５】前記プラスチックフィルムがポリカーボ
ネートまたはポリアリレートからなる請求項１〜４のい
ずれかに記載の透明電極基板。
【請求項６】前記ポリカーボネートフィルムはビスフ
ェノール成分がビスフェノールＡのみからなり、分子量
が３０，０００以上でガラス転移点が１５０℃以上であ
る請求項５記載の透明電極基板。
【請求項７】前記ポリカーボネートフィルムが、溶液
流延法で製膜されたフィルムである請求項６に記載の透
明電極基板。
【請求項８】前記ポリカーボネートフィルムは、残存
溶媒濃度が０．２重量％以下である請求項７記載の透明
電極基板。