JPS59204543A - 積層導電フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高分子フィルム上Ｃコイオン性不純物の含有量
としてＮａが５００　ｐｐｂ　、　　Ｃ／が２００　ｐ
ｐｂ以下にした高分子層を設け、更（：該高分子層の上
（二酸化インジウムを主成分とする被膜を形成した積層
導電フィルムく１関するものである。

透明導電体としては、以前より酸化スズ、酸化インジウ
ム膜をガラス基板上Ｃ：形成したものが知られており今
日では各種ディスプレイの電極や透明な面発熱体等に広
く利用されている。

一方透明導電体フィルムは、従来のガラス基板を高分子
フィルム（二置き換えたものであり、薄くて、軽量、割
れない、フレキシブルである、加工性が良い、大面積が
可能等ガラス基板にない種々の特長を持っている。特に
液晶用の電極材料としては有望である。

透明導電体のフィルム化はポリエステルフィルム（＝よ
って始まったが通常２軸延伸法により作製するため、複
屈折を生じ、ＴＮ（ツイスト・ネマティック）液晶表示
素子の透明電極としては用いる事が出来ない。

そのため、−軸延伸ポリエステルフィルムが液晶素子用
透明電極として検討されているが、これを用いる場合は
光学異方性の軸を液晶素子（＝用いられる偏光板の軸と
厳密（ニ一致させなくてはならず、作業性が非常（−悪
い。又−軸延伸であるため熱時の収縮率と異方性があり
、光学的にも外観的（二も透明電極としての性能を損う
。

その他、セルロース系のフィルムなどが検討されている
が、耐熱性がなく液晶表示素子の加工工程でかなり変形
するため使用する事が困離である。

従って、液晶表示素子用電極としては、特Ｃ：限定する
ものではないが透明性が良く、非晶質で耐熱性のあるフ
ィルムを用いなくてはならない。そこで鋭意研究を行な
った結果、複屈折が位相差（ユして初度以内であり、か
つ光弾性常数が２．０　Ｉｍ／η以下であり、更に２０
０℃（二於ける熱収縮率が５％以下である高分子フィル
ムが最も適している事を見出した。

しかしながら従来のガラス基板と異なりフィルムからの
イオン性不純物の拡散により液晶の劣化が生じる事が判
明した。特にアルカリ金属イオンや塩素イオンは著しい
影響を与える。そこでベースフィルムと同様Ｃ二、複屈
折が位相差にして４０度以内で、光弾性常数が２．ＯＩ
Ｉ／η以下であり、且つ２００℃に於ける熱収縮率が５
％以下であり、更にイオン性不純物の含有量としては、
出来る限り少ない事が望ましいが、生産性を考慮すると
Ｎａが５００　ｐｐｂ　、　Ｃ／が２００　ｇ）ｐｂ以
下である高分子層をベースフィルム上（二設ける事によ
って、イオン性不純物の拡散を防ぎ、液晶の寿命を飛躍
的に向上する事が出来る積層導電フィルムを見出したの
で以下（二詳細Ｃ二説明する。

まず第１Ｃ：液晶用として積層導電フィルムを用いる際
のベースフィルム並び（１第１層目の高分子層は、特（
二限定するものではないが、厚さＣ二かかわらず４０度
以上の位相差があってはならない。通常耐型液晶表示素
子は明視野で用いるが、フィルムの複屈折が大きな場合
、地の部分が着色し、文字部分のコントラストが小さく
なるという欠点が生じる。従ってベースフィルム並びに
第１層目の高分子層の複屈折は全くない事が好ましいが
、生産工程（二於けるバラツキなども考慮した場合は、
複屈折の程度は厚さにかかわらず位相差にして４０度が
限界である事を見出した。尚この測定は位相差メータ（
：て第１層目高分子層を設けたベースフィルムの主軸方
向の光波の速度差から生ずる位相差を測定する事により
得られる。

第２の条件として光弾性常数であるが、これはフィルム
に力を加え変形した場合に於ける複屈折の生じ易さを表
わしている常数である。

一般にフィルム電極を用いた液晶セルＣ二於いては、フ
ィルム電極をセットする場合とか、フィルム電極を接着
する場合など、フィルム電極に張力や圧縮応力が加わる
ことがあるが、この際Ｃ二人きな複屈折を生じたのでは
第１の条件で記した如く表示のコントラストが小さくな
る。

更Ｃ：重要な点は、フィルム電極を用いる場合は液晶の
曲面表示が行なわれる場合があり、この時フィルム（二
かなりの張力及び圧縮力が掛かるため、応力下Ｃ１於い
て大きな複屈折を生じる材料では同様の理由（＝より表
示のコントラストを小さくするため好ましくない。

従ってフィルム電極（二組いるベースフィルム並びに第
１層目高分子層は、応力下に於いて出来る限り複屈折を
生じない材質が好ましい。ここで種々の透明プラスチッ
クＣ二つき検討した結果、光弾性常数は２．０　ｍｎ／
Ｋｇが限界であり、これ以下の値が好ましい。一般（−
光弾性定数の小さな材料としてはヤング率が大きく、即
ち歪が生じ難く、組成的には大きな分極率を有する分子
を含まない事が好　５− ましい。尚光弾性常数の測定は光弾性装置を用い、第１
層目高分子層を設けたベースフィルムＣ二かけた応力と
生じた光弾性縞の関係から求められる。

第三の条件としてベースフィルム並び（１第１層目高分
子層の熱的性質であるが、まず透明積層導電フィルムの
作製時金属酸化物の安定化のため１００℃から２００℃
の範囲で熱処理を行なうが、フィルム並びに第１層目高
分子層の収縮率が大きい場合（−は、金属酸化膜Ｃ１応
力集中が起り、シワやクラックが生じる。また電極パタ
ンに加工する工稈Ｃ＝於いては、洗浄、乾燥等の工程を
数回経るが、　　′第１層目高分子層がついたベースフ
ィルムの熱収縮率が大きな場合は、バタン精度が損なわ
れ、その後の加工（：支障をきたす。その他液晶表示体
を組込んだ機器が比較的高温（＝なる場合があり、この
様な環境では電極フィルムが収縮・変形し、その機能を
損なう恐れがある。この様な理由から液晶用電極（二組
いるフィルム並び（：第１層目高分子層は、耐熱性が必
要であり、最低限度２００℃（二於ける収縮率が５％以
下である事が好ましい。

６− 第四（＝液晶等に用いる場合には、フィルムからのイオ
ン性不純物の液晶への拡散が液晶の劣化や使用する電池
の寿命Ｃ：大きな影響を与える。又。

酸化インジウム層への拡散によっても電気特性の不安定
さく二つながる。特にアルカリ金属イオンや塩素イオン
は液晶に著しい影響を与える事を見出した。

従ってガラス基板にかわってフィルム化する場合（：は
、どうしてもイオン性不純物の液晶や酸化インジウム層
への拡散を防止する必要がある。このためベースフィル
ムの樹脂の精製段階で不純物イオンを除去すれば良いが
、生産性の低下（二つながる。しかしながら第１層高分
子層は０．１〜１０μｍ程度であり、ベースフィルム１
００μｍ（二対して１／１゜〜１／１０００の樹脂量で
済むため、第１層高分子層（１於いて不純物イオンを除
去する様（１精製する方が生産性向上Ｃ二つながる。

そこで種々の高分子膜（二つき鋭意検討した結果、Ｎａ
が５００１）１）ｂ　％（Ｊが２００　ｐｆ）ｂ以下の
条件を満足する高分子層を設ける事Ｃ二よって信頼性試
験である（資）℃、９０％ＲＨの環境下Ｃ１於いて実用
可能な１０００時間の使用Ｃ：耐える事を見出したもの
である。

第１層目の高分子層の厚さは特ｃ″−限定しないが、０
．１〜１０μｍの範囲が好ましい。厚さ０．１−未満で
は連続的な膜を形成しないため、目的とするイオン性不
純物防止を達成する事は困難である。又１０μｍを越え
た厚さでは、基板である高分子フィルムのフレキシビリ
ティ−が失なわれたり、表面Ｃニスラックが入ったりし
て好ましくない。

以上記した様に従来のガラス基板（１変ってフィルムベ
ース（−よる透明導電性フィルムを用いる事Ｃ二より、
軽くて、薄く、フレキシブルである新しいタイプの液晶
素子の作製が可能になると共に、生産面に於いては取扱
いが容易で打抜き加工も可能であり、生産性を飛躍的（
＝向上する事が出来る。

更（：性能面ではフィルムからのイオン性不純物の液晶
への拡散を防止したため、寿命の大巾な向上が計られる
。

以上主として液晶用の電極材料（二ついて述べたが、高
分子フィルム上Ｃ：イオン性不純物の少ない高分子層を
設け、更Ｃ二金属層を被覆した積層導電フィルムは、他
の用途においてもフィルムからのイオン性不純物の拡散
を防ぎ、イオン性不純物（二よる悪影響、例えば種々の
電気特性の低下を防止することが出来、液晶用の電極材
料同様きわめて有用なものである。

以下実施例より更に本発明の詳細な説明する。

実施例 ベースフィルムとしては、１００μｍ厚のポリエーテル
サルフォンフィルムを用い、第１層目高分子層としてイ
オン性不純物を充分除去したエポキシアクリレート樹脂
をスピナー４岸厚（：コートし、更（ニインジウム酸化
物層をａｏｏ　Ａ厚（ニスバッタ法により設は積層導電
フィルムを作成した。この際の第１層目高分子層のイオ
ン性不純物の量はＮａが５０Ｏｆ）Ｉ）ｂであり、（Ｊ
が２００　ｐｐｂであった。又、第１層目高分子層を設
けたベースフィルムの複屈折は２１度であり、光弾性常
数は１．７６　ｔｍ　／　Ｋｇであり。

２００℃に於ける収縮率は１．０％であった。この積層
９− 導電フィルムを用いて液晶表示体用のセルを作製し、８
０℃９０％ＲＨの環境下で信頼性試験を行なった結果を
第１表（二示す。

又、比較例として第１表中の／Ｉ６１、／Ｉ６２は同一
ペースフィルム（＝イオン性不純物の除去レベルをかえ
たエポキシアクリレート樹脂を同様ｃ：４μｍ厚Ｃニコ
ートしたもの２種類（＝、更にインジウム酸化物を３０
０Ｘ厚（二作成した積層導電フィルムを用いて作製した
液晶表示体用セルの結果である。

尚この際のイオン性不純物の量として、腐１はＮａがｉ
ｐｐｍ、かツＣＩが２００　ｐｐｂであり、／Ｉ６２は
Ｎａが５００　ｐｐｂであり、ＣＡＴが４００　ｐＩ）
ｂであった。

更に第１表中の／ｉ６３は、同一のベースフィルムＣ二
直接インジウム酸化物を３００　！厚（二形成した導電
フィルムを用いて作製した液晶表示体セルの結果である
。尚この際のベースフィルム中のイオン性不純物の量は
Ｎａが１０６　ｐｆ）ｍでＣＩが１４２ｐｐｍテあ−っ
だ。

第１表で明らかな様Ｃ：、本実施例による積層導電フィ
ルムを用いた液晶表示体用セルは、（資）℃、　１０− ９０％ＲＨの環境下の信頼性試験で実用可能なｉｏｏ。

時間の寿命を記録しており、飛躍的（二性能を向上させ
る事が判かる。

　１１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高分子フィルムの片面もしくは両面（二、イオン性不純
   物含有量としてＮａが５００１）ｐｂ％ＣＩが２００　
   ｐｐｂ以下の高分子層を設け、更（：該高分子層の少な
   くとも片面上に酸化インジウムを主成分とする被膜を形
   成した積層導電フィルム。