JP2002341131A

JP2002341131A - カラーフィルター付き樹脂シートとその製造方法および液晶表示装置

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Publication number: JP2002341131A
Application number: JP2001337273A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Sakata; 義昌坂田
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: JP4059475B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は薄型、軽量で高いガスバリア機能を有
し黄色度変化率が小さいカラーフィルター付き樹脂シー
ト、カラーフィルターを積層する際にパターニングの位
置ずれを防止し精度よく効率的なカラーフィルター付き
樹脂シートの製造方法、および上記カラーフィルター付
き樹脂シートを用いた液晶表示装置を提供することを課
題とする。【解決手段】少なくとも易剥離性の樹脂層、カラーフィ
ルター層、無機ガスバリア層、プラスチック基材層から
なるカラーフィルター付き樹脂シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも易剥離性の
樹脂層、カラーフィルター層、無機ガスバリア層、プラ
スチック基材層からなるカラーフィルター付き樹脂シー
トとその製造方法および前記カラーフィルター付き樹脂
シートを用いた液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置を形成する液晶セルの大型
化に伴い、ガラス系の樹脂シートでは重くて嵩高いこと
から、薄型軽量化などを目的にエポキシ系樹脂等からな
る樹脂系の樹脂シートが提案され、開発されている。ま
た表示の多様化に伴い樹脂系の樹脂シートにおいてもカ
ラー化の要求が強まっている。またエポキシ系樹脂等か
らなる樹脂シートはガスバリア性に欠けるため、その樹
脂シートを液晶セル基板として利用した場合、水分や酸
素が液晶セル基板を透過してセル内に侵入し、気泡を形
成するまでに成長して、外観不良を起こしたり液晶を変
質させる等の問題も生じていた。そこで樹脂系の液晶セ
ル基板にポリビニルアルコール等からなる有機系ガスバ
リア層を積層する方法が用いられてきた。しかし有機系
ガスバリア層を積層した液晶セル基板は不純物含有量が
多く、有機系ガスバリア層を積層した液晶セル基板を用
いて液晶表示装置を作成すると、基板から溶出された不
純物イオンの電気泳動により、液晶への実効電界が減る
ため、交流駆動時にSTNのようなデューティー駆動は正
常に行われず、その結果、表示が乱れたり、ＯＮ／ＯＦ
Ｆ起動がスムーズにいかないという問題があった。また
有機系ガスバリア層は黄変しやすく、有機系ガスバリア
層を積層した液晶セル基板を用いて液晶表示装置を作成
した場合、表示が黄色味を帯びる等の問題があった。従
来カラーフィルター付きの樹脂系の樹脂シートの製造方
法は、流延法、注型法等により支持体上に易剥離性の樹
脂層を塗布した後、有機ガスバリア層、プラスチック基
材層を順次積層させ、支持体からこれら樹脂の積層体を
剥離した後、プラスチック基材層上にＲ、Ｇ、Ｂあるい
はＢＭ等からなるカラーフィルター層を順次積層させて
行ってきた。しかしこの方法では易剥離性の樹脂層、有
機ガスバリア層、およびプラスチック基材層からなる積
層体は吸湿等により寸法変化が大きく、カラーフィルタ
ー層を積層させる時パターニングの位置合わせが非常に
困難であった。またカラーフィルター層が最外層にあり
Ｒ、Ｇ、ＢあるいはＢＭ等からなるパターニングが施さ
れているため表面が凹凸であり、表面を平坦にするため
にアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、
ポリイミド系樹脂等からなるトップコート層を塗工する
必要があった。またカラーフィルター層の形成方法とし
ては、フォトリソグラフィの手法を用いて、形成した可
染媒体を染色する染色法、顔料分散感光性組成物を用い
る顔料分散法、パターニングした電極を利用する電着
法、低コストの製造法である印刷法、およびインクジェ
ット式インキ噴射装置を用いて着色部分を形成するイン
クジェット法が知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は薄型、軽量で
高いガスバリア機能を有し黄色度変化率が小さいカラー
フィルター付き樹脂シート、カラーフィルターを積層す
る際にパターニングの位置ずれを防止し精度よく効率的
なカラーフィルター付き樹脂シートの製造方法、および
上記カラーフィルター付き樹脂シートを用いた液晶表示
装置を提供することをその目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも易
剥離性の樹脂層、カラーフィルター層、無機ガスバリア
層、プラスチック基材層からなるカラーフィルター付き
樹脂シートを提供するものである。前記無機ガスバリア
層は最外層にあることが好ましく、前記プラスチック基
材層はエポキシ系樹脂よりなることが好ましい。前記無
機ガスバリア層は珪素酸化物からなり、珪素原子数に対
する酸素原子数の割合が１．５〜２．０であることが好
ましく、また前記無機ガスバリア層は珪素窒化物からな
り、珪素原子数に対する窒素原子数の割合が１．０〜４
／３であることが好ましく、また無機ガスバリア層の厚
みは５〜２００ｎｍであることが好ましい。本発明のカ
ラーフィルター付き樹脂シートの透湿度は１０ｇ／ｍ²
・２４ｈ・ａｔｍ以下であることが好ましく、２００℃
で３０分加熱した後の黄色度と室温における黄色度から
算出される黄色度変化率が０．７５以下であることが好
ましい。また本発明は、少なくとも易剥離性の樹脂層、
カラーフィルター層、無機ガスバリア層、プラスチック
基材層からなるカラーフィルター付き樹脂シートを製造
する方法において、易剥離性の樹脂層にて被覆した支持
体上にカラーフィルター層、プラスチック基材層を順次
積層させ、上記支持体より易剥離性の樹脂層、カラーフ
ィルター層、プラスチック基材層からなる積層体を剥離
しアフターキュアした後、上記積層体に無機ガスバリア
層を積層させる工程を含むことを特徴とするカラーフィ
ルター付き樹脂シートの製造方法を提供するものであ
る。前記カラーフィルター層は流延法によりインクジェ
ット方式で積層させることが好ましい。また前記支持体
の表面粗さ（Ｒａ）は１０ｎｍ以下であることが好まし
く、前記支持体の２５℃×２０％ＲＨにおける二点間距
離Ａ０と２５℃×８０％ＲＨにおける二点間距離Ａ１の
比Ａ１／Ａ０が１以上１．００００３以下であることが
好ましい。また本発明は、本発明のカラーフィルター付
き樹脂シートを用いた液晶表示装置も提供する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルター付き樹
脂シートは、少なくとも易剥離性の樹脂層、カラーフィ
ルター層、無機ガスバリア層、プラスチック基材層より
なることを特徴とする。

【０００６】本発明における易剥離性の樹脂層の形成に
は支持体への塗布性および支持体からの剥離性が良好
で、カラーフィルター層を形成する際に容易に溶解しな
い樹脂であればよく、特に限定はない。ちなみにかかる
樹脂の例としては、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコールやエチレン
・ビニルアルコール共重合体の如きポリビニルアルコー
ル系樹脂、塩化ビニル系樹脂や塩化ビニリデン系樹脂が
挙げられる。

【０００７】また、ポリアリレート系樹脂、スルホン系
樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ポリエーテルスル
ホン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリカーボネ
ート系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ビニルピロリドン系
樹脂、セルロース系樹脂やアクリロニトリル系樹脂など
も樹脂層の形成に用いることができる。これらの易剥離
性樹脂の中ではウレタン系樹脂が好ましく、ウレタンア
クリレートが特に好ましく用いられる。なお樹脂層の形
成には、適宜な樹脂の２種以上のブレンド物なども用い
ることができる。

【０００８】前記易剥離性の樹脂層を支持体表面に塗布
する方法としては、支持体に上記樹脂を適宜の有機溶剤
または水に溶解した溶液を塗布し、乾燥後、必要に応じ
て加熱もしくは光照射により硬化すればよい。塗布方法
としてはロールコート、スピンコート、ワイヤーバーコ
ート、エクストルージョンコート、カーテンコート、ス
プレイコートやディップコート等が挙げられるが、特に
ダイを用いたエクストルージョンコートが塗布効率など
の点より好ましい。

【０００９】本発明において易剥離性の樹脂層の厚みは
１〜１０μｍが好ましく、さらに好ましくは２〜５μｍ
がよい。これは１μｍ以下では支持体との剥離性が悪く
なり、また１０μｍ以上では平滑な樹脂層が得られない
ためである。

【００１０】本発明におけるカラーフィルター層は、ブ
ラックマトリックス（ＢＭ）が形成された平面上に、赤
色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の画素が所定の位置
にパターニングされたものである。

【００１１】本願発明において無機ガスバリア層を形成
する材料としては、珪素酸化物、マグネシウム酸化物、
アルミニウム酸化物や亜鉛酸化物等の透明なガスバリア
材料が知られているが、ガスバリア性や基材層への密着
性等から珪素酸化物が好ましく用いられる。

【００１２】珪素酸化物としては珪素原子数に対する酸
素原子数の割合が１．５〜２．０であることが無機ガス
バリア層のガスバリア性、透明性、表面平坦性、屈曲
性、膜応力、コスト等の点から好ましい。珪素原子数に
対する酸素原子数の割合が１．５よりも小さくなると屈
曲性や透明性が悪くなる。珪素酸化物においては、珪素
原子数に対する酸素原子数の割合の最大値が２．０とな
る。

【００１３】また無機ガスバリア層を形成する材料とし
ては、珪素窒化物も好ましく用いられ、珪素原子数に対
する窒素原子数の割合が１．０〜４／３のものが無機ガ
スバリア層のガスバリア性、透明性、表面平坦性、屈曲
性、膜応力、コスト等の点から好ましく用いられる。

【００１４】また本発明における無機ガスバリア層の厚
みは５〜２００ｎｍであることが好ましい。無機ガスバ
リア層の厚みが５ｎｍより薄くなると良好なガスバリア
性が得られず、無機ガスバリア層の厚みが２００ｎｍよ
り厚くなると透明性、屈曲性、膜応力、コストの点で問
題がある。

【００１５】本発明におけるプラスチック基材層は、ポ
リカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホ
ン、ポリスルホン、ポリエステル、ポリメチルメタクリ
レート、ポリエーテルイミドやポリアミド等の熱可塑性
樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル、ポリジア
リルフタレートやポリイソボニルメタクリレート等の熱
硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は一種または二
種以上を用いることができ、他成分との共重合体や混合
物などとして用いることができる。

【００１６】表面平滑性を得るために熱硬化性樹脂が好
ましく用いられ、熱硬化性樹脂の中では色相の点よりエ
ポキシ系樹脂が特に好ましく用いられる。エポキシ系樹
脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノ
ールＦ型、ビスフェノールＳ型やそれらの水添加の如き
ビスフェノール型、フェノールノボラック型やクレゾー
ルノボラック型の如きノボラック型、トリグリシジルイ
ソシアヌレート型やヒダントイン型の如き含窒素環型、
脂環式型、脂肪族型、ナフタレン型の如き芳香族型、グ
リシジルエーテル型、ビフェニル型の如き低吸水率タイ
プ、ジシクロ型、エステル型、エーテルエステル型やそ
れらの変性型などが挙げられる。これらは単独で使用し
てもあるいは併用してもよい。上記各種エポキシ系樹脂
の中でも、変色防止性などの点よりビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂やトリグリシジルイ
ソシアヌレート型を用いることが好ましい。

【００１７】このようなエポキシ系樹脂としては、一般
にエポキシ当量１００〜１０００、軟化点１２０℃以下
のものが、得られる樹脂シートの柔軟性や強度等の物性
などの点より好ましく用いられる。さらに塗工性やシー
ト状への展開性等に優れるエポキシ樹脂含有液を得る点
などよりは、塗工時の温度以下、特に常温において液体
状態を示す二液混合型のものが好ましく用いられる。

【００１８】またエポキシ系樹脂は、硬化剤、硬化促進
剤、および必要に応じて従来から用いられている老化防
止剤、変性剤、界面活性剤、染料、顔料、変色防止剤や
紫外線吸収剤等の従来公知の各種添加物を適宜に配合す
ることができる。

【００１９】前記、硬化剤についても特に限定はなく、
エポキシ系樹脂に応じた適宜な硬化剤を１種または２種
以上用いることができる。ちなみにその例としては、テ
トラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ヘ
キサヒドロフタル酸やメチルヘキサヒドロフタル酸の如
き有機酸系化合物類、エチレンジアミン、プロピレンジ
アミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ンやそれらのアミンアダクト、メタフェニレンジアミ
ン、ジアミノジフェニルメタンやジアミノジフェニルス
ルホンの如きアミン系化合物類が挙げられる。

【００２０】またジシアンジアミドやポリアミドの如き
アミド系化合物類、ジヒドラジットの如きヒドラジド系
化合物類、メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイ
ミダゾール、２,４−ジメチルイミダゾール、フェニル
イミダゾール、ウンデシルイミダゾール、ヘプタデシル
イミダゾールや２−フェニル−４−メチルイミダゾール
の如きイミダゾール系化合物類も前記硬化剤の例として
挙げられる。

【００２１】さらに、メチルイミダゾリン、２−エチル
−４−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソ
プロピルイミダゾリン、２，４−ジメチルイミダゾリ
ン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、
ヘプタデシルイミダゾリンや２−フェニル−４−メチル
イミダゾリンの如きイミダゾリン系化合物、その他、フ
ェノール系化合物、ユリア系化合物類やポリスルフィド
系化合物類も前記硬化剤の例として挙げられる。

【００２２】加えて、酸無水物系化合物類なども前記硬
化剤の例として挙げられ、変色防止性などの点より、か
かる酸無水物硬化剤が好ましく用いうる。その例として
は無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット
酸、無水ピロメリット酸、無水ナジック酸、無水グルタ
ル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒド
ロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチ
ルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水
物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水
物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物やクロレン
ディック酸無水物などが挙げられる。

【００２３】特に、無水フタル酸、テトラヒドロフタル
酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物やメチルヘキサ
ヒドロフタル酸無水物の如く無色系ないし淡黄色系で、
分子量が約１４０〜約２００の酸無水物系硬化剤が好ま
しく用いられる。

【００２４】前記エポキシ系樹脂と硬化剤の配合割合
は、硬化剤として酸無水物系硬化剤を用いる場合、エポ
キシ系樹脂のエポキシ基１当量に対して酸無水物当量を
０．５〜１．５当量となるように配合することが好まし
く、さらに好ましくは０．７〜１．２当量がよい。酸無
水物が０．５当量未満では、硬化後の色相が悪くなり、
１．５当量を超えると、耐湿性が低下する傾向がみられ
る。なお他の硬化剤を単独で又は２種以上を併用して使
用する場合にも、その使用量は前記の当量比に準じる。

【００２５】前記硬化促進剤としては、第三級アミン
類、イミダゾール類、第四級アンモニウム塩類、有機金
属塩類、リン化合物類や尿素系化合物類等が挙げられる
が、特に第三級アミン類、イミダゾール類やリン化合物
類を用いることが好ましい。これらは単独であるいは併
用して使用することができる。

【００２６】前記硬化促進剤の配合量は、エポキシ系樹
脂１００重量部に対して０．０５〜７．０重量部である
ことが好ましく、さらに好ましくは０．２〜３．０重量
部がよい。硬化促進剤の配合量が０．０５重量部未満で
は、充分な硬化促進効果が得られず、７．０重量部を超
えると硬化体が変色するおそれがある。

【００２７】前記老化防止剤としては、フェノール系化
合物、アミン系化合物、有機硫黄系化合物やホスフィン
系化合物等の従来公知のものが挙げられる。

【００２８】前記変性剤としては、グリコール類、シリ
コーン類やアルコール類等従来公知のものが挙げられ
る。

【００２９】前記界面活性剤は、エポキシ系樹脂シート
を流延法でエポキシ樹脂を空気に触れながら成形する場
合に、シートの表面を平滑にするために添加される。界
面活性剤としてはシリコーン系、アクリル系やフッ素系
等が挙げられるが、とくにシリコーン系が好ましい。

【００３０】前記プラスチック基材層を塗布する方法は
エポキシ系樹脂等に硬化剤等を配合した溶液をロールコ
ート、スピンコート、ワイヤーバーコート、エクストル
ージョンコート、カーテンコート、スプレイコートやデ
ィップコート等の塗布方法で形成するのが好ましく、ダ
イを用いたエクストルージョンコートが塗布効率などの
点で特に好ましい。

【００３１】本発明のカラーフィルター付き樹脂シート
は透湿度が１０ｇ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以下であるこ
とが好ましい。透湿度が１０ｇ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ
より大きくなると水分や酸素がセル内に侵入し、透明導
電膜パターンが断線したり、セル内に侵入した水分や酸
素が気泡を形成するまでに成長して外観不良を起こした
り液晶を変質させる等の問題が生じる。

【００３２】本発明のカラーフィルター付き樹脂シート
は２００℃で３０分加熱した後の黄色度と室温における
黄色度から算出される黄色度変化率は０．７５以下であ
ることが好ましい。黄色度変化率が０．７５を超える
と、このカラーフルター付き樹脂シートを用いて液晶表
示装置を作成した場合、白表示が黄色味を帯びる等表示
品位が低下する。黄色度変化率は室温における黄色度を
ＹＩ、２００℃で３０分加熱した後の黄色度をＹＩ₂₀₀
とすると、（式１）で計算できる。

【式１】

【００３３】本発明の少なくとも易剥離性の樹脂層、カ
ラーフィルター層、無機ガスバリア層、プラスチック基
材層からなるカラーフィルター付き樹脂シートにおいて
は、プラスチック基材層がエポキシ系樹脂よりなり、無
機ガスバリア層が珪素酸化物からなり、珪素原子数に対
する酸素原子数の割合が１．５〜２．０であり、無機ガ
スバリア層の厚みが５〜２００ｎｍであり、透湿度が１
０ｇ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以下であり、２００℃で３
０分加熱した後の黄色度と室温における黄色度から算出
される黄色度変化率が０．７５以下であるカラーフィル
ター付き樹脂シートが最も好ましい。

【００３４】また本発明は、少なくとも易剥離性の樹脂
層、カラーフィルター層、無機ガスバリア層、プラスチ
ック基材層からなるカラーフィルター付き樹脂シートを
製造する方法において、易剥離性の樹脂層にて被覆した
支持体上にカラーフィルター層、プラスチック基材層を
順次積層させ、上記支持体より易剥離性の樹脂層、カラ
ーフィルター層、プラスチック基材層からなる積層体を
剥離しアフターキュアした後、上記積層体に無機ガスバ
リア層を積層させる工程を含むことを特徴とするカラー
フィルター付き樹脂シートの製造方法を提供する。

【００３５】本発明においてアフターキュアとは架橋を
促進させ、積層体を支持体より剥離する時に生じた内部
応力を除去し、更に積層体に積層体に残存した揮発成分
を除去するために必要な工程である。

【００３６】本発明において無機ガスバリア層を積層す
る方法は、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣ
ＶＤ法等が好ましく用いられる。本発明において無機ガ
スバリア層は通常最外層に積層される。即ち、本発明に
おいては最外層から無機ガスバリア層、易剥離性の樹脂
層、カラーフィルター層、プラスチック基材層からなる
カラーフィルター付き樹脂シートや最外層から無機ガス
バリア層、プラスチック基材層、カラーフィルター層、
易剥離性の樹脂層からなるカラーフィルター付き樹脂シ
ートを例示できる。また無機ガスバリア層は２層積層さ
せてもよく、本発明は最外層から無機ガスバリア層、易
剥離性の樹脂層、カラーフィルター層、プラスチック基
材層、無機ガスバリア層からなるカラーフィルター付き
樹脂シートも例示できる。

【００３７】本発明においてカラーフィルター層の積層
方法は染色法、顔料分散法、電着法、印刷法やインクジ
ェット法等が挙げられるが、流延法と組み合わせて良好
な生産効率が得られる点でインクジェット法が好ましく
用いられる。すなわち本発明においては、流延法でイン
クジェット方式を用いてカラーフィルター層を積層させ
ることが好ましい。インクジェット方式とはインク噴射
装置を用いて赤、青、緑からなるインクをインクジェッ
トノズルより噴射して所定のパターンにパターニングす
る方式のことである。インクジェット方式によると赤、
青、緑からなるインクを同時にパターニングすることが
できるので製造効率の向上が可能になる。また流延法に
よる樹脂シートの製造工程中にインク噴射装置を設置す
ることで、流延法における一連の連続した製造工程でカ
ラーフィルター付き樹脂シートの製造が可能となる。

【００３８】インクジェット法によってパターニングす
る場合、着色成分とバインダー樹脂を含むインキを用い
ることができる。着色成分としては、耐熱性、耐光性な
どに優れた顔料および染料を用いることが好ましい。バ
インダー樹脂としては、透明で耐熱性に優れた樹脂が好
ましく、例えばメラミン樹脂やアクリル系樹脂等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。

【００３９】本発明に用いる支持体は表面平滑性が良好
で、かつ温度、湿度などの環境変化に対して寸法変化の
小さな材料が好ましく、ガラス板、金属板等が用いられ
る。支持体の形状は単板状、エンドレスベルト状等が好
ましく用いられる。支持体の表面粗さ（Ｒａ）は１０ｎ
ｍ以下であることが好ましい。支持体の表面粗さ（Ｒ
ａ）が１０ｎｍよりも大きい場合は鏡面状の樹脂シート
が得られなくなる。

【００４０】本発明における支持体の２５℃×２０％Ｒ
Ｈにおける二点間距離Ａ０と２５℃×８０％ＲＨにおけ
る二点間距離Ａ１の比Ａ１／Ａ０は１以上１．００００
３以下であることが好ましい。前記二点間距離Ａ１／Ａ
０が１より小さい場合、または１．００００３よりも大
きい場合は、易剥離性樹脂にて被覆した支持体上にＲ、
Ｇ、ＢあるいはＢＭ等からなるカラーフィルター層を積
層する場合、パターニングの位置ずれが起こる。

【００４１】本発明においては、流延法でインクジェッ
ト方式を用いてカラーフィルター層を形成する工程を含
み、流延法における支持体の表面粗さ（Ｒａ）が１０ｎ
ｍ以下であり、且つ、支持体の２５℃×２０％ＲＨにお
ける二点間距離Ａ０と２５℃×８０％ＲＨにおける二点
間距離Ａ１の比Ａ１／Ａ０が１以上１．００００３以下
であることが最も好ましい。本発明においてＡ１／Ａ０
が１以上であるということは、Ａ１／Ａ０が１．０００
００以上であるということである。

【００４２】本発明の支持体には例えばヘアライン状の
ケガキが支持体の流れ方向に支持体の端部と平行に設け
られ、センサーにより支持体の蛇行を検出し、インク噴
射装置のインクジェットノズルを支持体の変位に対して
追随させる仕組みになっている。従って本発明において
は精度よくカラーフィルター層のパターニングを行うこ
とが可能になる。

【００４３】液晶表示装置は一般に、偏光板、液晶セ
ル、反射板又はバックライト、及び必要に応じての光学
部品等の構成部品を適宜に組み立てて駆動回路を組み込
むことなどにより形成される。本発明においては、上記
したカラーフィルター付き樹脂シートを用いる点を除い
て特に限定はなく、従来に準じて形成することができ
る。従って、本発明における液晶表示装置の形成に際し
ては、例えば視認側の偏光板の上に設ける光拡散板、ア
ンチグレア層、反射防止膜、保護層、保護板、あるいは
液晶セルと視認側の偏光板の間に設ける補償用位相差板
などの適宜な光学部品を前記樹脂シートに適宜に組み合
わせることができる。

【００４４】また本発明のカラーフィルター付き樹脂シ
ートの用途は液晶セル基板に限定されるものではなく、
エレクトロルミネッセンス表示装置用基板としても好ま
しく用いられる。特にフルカラーエレクトロルミネッセ
ンス表示装置においては、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の発光スペク
トルがブロードであるため、色純度を向上させる目的で
カラーフィルター層が必要となる。

【００４５】一般に、有機エレクトロルミネセンス装置
は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを
順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光
体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有
機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導
体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の
有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのよ
うな発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積
層体や、またあるいはこれらの正孔注入層，発光層，お
よび電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった
構成が知られている。有機エレクトロルミネセンス装置
は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによっ
て、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔
と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物質
を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに
光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合と
いうメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、こ
のことからも予想できるように、電流と発光強度は印加
電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。有機エ
レクトロルミネセンス装置においては、有機発光層での
発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明で
なくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）な
どの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いて
いる。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるに
は、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要
で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用い
ている。このような構成の有機エレクトロルミネセンス
装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわ
めて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も
透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、
非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機
発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明
基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有
機エレクトロルミネセンス装置の表示面が鏡面のように
見える。電圧の印加によって発光する有機発光層の表面
側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に
金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光
体を含む有機ＥＬ装置において、透明電極の表面側に偏
光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間
に位相板を設けることができる。位相板および偏光板
は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光
さる作用を有するため、その偏光作用によって金属電極
の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特
に、位相板を１／４波長板で構成し、かつ偏光板と位相
板との偏光方向のなす角をπ／４に調整すれば、金属電
極の鏡面を完全に遮蔽することができる。すなわち、こ
の有機エレクトロルミネセンス装置に入射する外部光
は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直
線偏光は位相板により一般に楕円偏光となるが、とくに
位相板が１／４波長板でしかも偏光板と位相板との偏光
方向のなす角がπ／４のときには円偏光となる。この円
偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属
電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を
透過して、位相板に再び直線偏光となる。そして、この
直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏
光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全
に遮蔽することができる。

【００４６】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例になんら限定されるものではな
い。

【００４７】実施例１：ＵＶ硬化樹脂であるＮＫオリゴ
ＵＮ−０１（新中村化学製）１００重量部、イルガキュ
ア♯１８４（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ製）
３重量部にトルエン４５０重量部を混合攪拌して固形分
濃度１６％の易剥離性樹脂含有液を得た。（化１）の化
学式で示される液状エポキシ樹脂１００重量部と（化
２）の化学式で示される固形エポキシ樹脂９０重量部を
９０℃で溶解させた後、攪拌により混合し、常温まで放
冷し、これをエポキシ樹脂の主剤とした。

【化１】

【化２】（化３）の化学式で示されるメチルヘキサヒドロ無水フ
タル酸１００重量部と（化４）の化学式で示される変性
剤１２重量部とを配合し、１２０℃で加熱攪拌によりエ
ステル化反応を行った後、８０℃まで冷却し、（化５）
の化学式で示されるテトラ−ｎ−ブチルホスホニウム
ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエート２重量部を攪拌
混合し、これを硬化剤とした。

【化３】

【化４】

【化５】つぎに前記エポキシ樹脂の主剤３８０重量部と硬化剤４
６０重量部を攪拌混合し、エポキシ樹脂含有液を得た。
表面粗さ（Ｒａ）が０．２ｎｍで、２５℃×２０％ＲＨ
における二点間距離Ａ０と２５℃×８０％ＲＨにおける
二点間距離Ａ１の比Ａ１／Ａ０が１．０００００である
ガラス板上に易剥離性樹脂含有液をワイヤーバーコート
法にて塗布し、乾燥後ＵＶ照射により硬化して膜厚２μ
ｍの易剥離性樹脂層を得た。易剥離性樹脂層上に顔料分
散法によりＲ、Ｇ、ＢおよびＢＭの４色の顔料を分散さ
せた着色レジストを塗布しカラーフィルター層を得た。
カラーフィルター層を顕微鏡観察したところ、Ｒ、
Ｇ、ＢおよびＢＭの４色は重ならず精度よくパターニン
グされていることがわかった。カラーフィルター層上に
エポキシ樹脂含有液をエクストルージョンコート法によ
り塗布し、１５０℃で３０分間乾燥させ、膜厚４００μ
ｍのプラスチック基材層を形成した後、ガラス板から剥
離して、１８０℃×１時間でアフターキュアを行った。
次にプラスチック基材層側にＳｉＯｘ（ｘ＝１．９）を
スパッタリングし、１００ｎｍの無機ガスバリア層を形
成した。

【００４８】実施例２：実施例１と同様に易剥離性樹脂
含有液、エポキシ樹脂含有液を調製した。次に図３に例
示の流延法で駆動ドラム１１と従動ドラム１２の間に掛
けられたエンドレススチールベルト１３上にダイ２１よ
り易剥離性樹脂含有液を塗布し、乾燥後ＵＶ照射により
硬化して膜厚２μｍの易剥離性の樹脂層４１を得た。前
記エンドレススチールベルトの表面粗さ（Ｒａ）は０．
２ｎｍで、２５℃×２０％ＲＨにおける二点間距離Ａ０
と２５℃×８０％ＲＨにおける二点間距離Ａ１の比Ａ１
／Ａ０は１．０００００であった。次にダイ２２よりポ
リビニルアルコール水溶液を塗布後乾燥し、インク受容
層４２を形成した。次にブラックマトリックスを形成し
た後、インク噴射装置２３よりインクジェット方式で
赤、青、緑色のインクをパターニングしカラーフィルタ
ー層４３を形成した。カラーフィルター層を顕微鏡観察
したところ、赤、青、緑色およびブラックマトリック
スの４色は重ならず精度よくパターニングされているこ
とがわかった。カラーフィルター層上にエポキシ樹脂含
有液をダイ２４より塗布し、１５０℃で３０分間加熱硬
化させ、膜厚４００μｍのプラスチック基材層４４を形
成した後、エンドレススチールベルトから剥離して、１
８０℃×１時間でアフターキュアを行った。次にプラス
チック基材層側にＳｉＯｘ（ｘ＝１．９）をスパッタリ
ングし、１００ｎｍの無機ガスバリア層を形成した。

【００４９】実施例３：まず実施例２と同様にして流延
法で最外層から易剥離性の樹脂層、カラーフィルター層
およびプラスチック基材層からなる積層体を得た。次に
易剥離性の樹脂層側に無機ガスバリア層を積層させ、最
外層から無機ガスバリア層、易剥離性の樹脂層、カラー
フィルター層およびプラスチック基材層からなるカラー
フィルター付き樹脂シートを得た。

【００５０】比較例１：実施例１と同様にして、易剥離
性樹脂含有液、エポキシ樹脂含有液を得た。またゴーセ
ノールＮＨ−１８（日本合成製）を熱水に溶解し、固形
分濃度５．５％の有機ガスバリア性樹脂含有液を得た。
ガラス板上に易剥離性樹脂含有液をワイヤーバーコート
法にて塗布し、乾燥後ＵＶ照射により硬化して膜厚２μ
ｍの易剥離性樹脂層を得た。易剥離性樹脂層上に有機ガ
スバリア性樹脂含有液をエクストルージョンコート法に
より塗布し、１００℃で１０分間乾燥させ、膜厚２μｍ
の有機ガスバリア層を得た。ガスバリア層上にエポキシ
樹脂含有液をエクストルージョンコート法により塗布
し、１５０℃で３０分間乾燥させ、膜厚４００μｍのプ
ラスチック基材層を形成した後、ガラス板から剥離し
た。次に易剥離性樹脂層、ガスバリア層、プラスチック
基材層からなる積層体にＲ、Ｇ、ＢおよびＢＭの４色の
顔料を分散させた着色レジストを顔料分散法によりスト
ライプ状に塗布しカラーフィルター層の形成を試みた
が、前記積層体の寸法変化が大きく、位置合わせをする
ことができなかった。

【００５１】比較例２：比較例１と同様にして易剥離性
樹脂含有液、有機ガスバリア性樹脂含有液、エポキシ樹
脂含有液を得た。表面粗さ（Ｒａ）が０．２ｎｍで、２
５℃×２０％ＲＨにおける二点間距離Ａ０と２５℃×８
０％ＲＨにおける二点間距離Ａ１の比Ａ１／Ａ０が１．
０００００であるガラス板上に易剥離性樹脂含有液をワ
イヤーバーコート法にて塗布し、乾燥後ＵＶ照射により
硬化して膜厚２μｍの易剥離性樹脂層を得た。易剥離性
樹脂層上に顔料分散法によりＲ、Ｇ、ＢおよびＢＭの４
色の顔料を分散させた着色レジストを塗布しカラーフィ
ルター層を得た。カラーフィルター層を顕微鏡観察した
ところ、Ｒ、Ｇ、ＢおよびＢＭの４色は重ならず精度
よくパターニングされていることがわかった。カラーフ
ィルター層上に有機ガスバリア性樹脂含有液をエクスト
ルージョンコート法により塗布し、１００℃で１０分間
乾燥させ、膜厚２μｍの有機ガスバリア層を得た。ガス
バリア層上にエポキシ樹脂含有液をエクストルージョン
コート法により塗布し、１５０℃で３０分間乾燥させ、
膜厚４００μｍのプラスチック基材層を形成した後、ガ
ラス板から剥離して、カラーフィルター付き樹脂シート
を得た。

【００５２】評価試験：透湿度（ｇ／ｍ²・２４ｈ・ａ
ｔｍ）、黄色度指数（ＹＩ値）透湿度はＪＩＳ−Ｚ０２０８で定められた透湿カップ及
び付属品を用いて測定した。黄色度指数（ＹＩ値）は村
上色彩製、ＣＭＳ−５００を用いてＪＩＳ規格Ｋ−７１
０３に従って測定した。試料は３０×５０ｍｍの平板を
用いた。

【００５３】前記の結果を表１に示した。

【表１】

【００５４】実施例１〜３のカラーフィルター付き樹脂
シートを用いて液晶表示装置を作成したところ、耐候信
頼性、表示品位ともに良好であった。比較例１において
はカラーフィルター付き樹脂シートの作成が困難であっ
た。比較例２のカラーフィルター付き樹脂シートを用い
て液晶表示装置を作成したところ、液晶への気泡の混入
が見られ、表示がやや黄色味を帯びた。

【００５５】

【発明の効果】本発明のカラーフィルター付き樹脂シー
トは樹脂系であるので薄型で軽量である。また無機ガス
バリア層を積層させることで高いガスバリア機能が得ら
れ、このカラーフィルター付き樹脂シートを用いて液晶
表示装置を作成した場合、有機系のガスバリア層を積層
した場合に見られるような表示の黄色味を抑えることが
できる。また本発明のカラーフィルター付き樹脂シート
の製造方法は、カラーフィルター層を積層する前に易剥
離性樹脂層、プラスチック基材層等からなる積層体を支
持体から剥離する工程を含まないのでカラーフィルター
層を積層する際のパターニングの位置ずれを防止し、精
度よく効率的にカラーフィルター付き樹脂シートを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラーフィルター付き樹脂シート
の１例

【図２】本発明によるカラーフィルター付き樹脂シート
の１例

【図３】本発明によるカラーフィルター付き樹脂シート
の製造工程の１例（無機ガスバリア層は別工程で積層さ
れる。）

【符号の説明】

１：易剥離性の樹脂層２：カラーフィルター層３：無機ガスバリア層４：プラスチック基材層１１：駆動ドラム１２：従動ドラム１３：エンドレススチールベルト２１：易剥離性樹脂含有液塗布用ダイ２２：インク受容層形成樹脂含有液塗布用ダイ２３：インク噴射装置２４：エポキシ系樹脂含有液塗布用ダイ３１：ＵＶ硬化装置３２：乾燥機３３：乾燥機３４：乾燥機４１：易剥離性の樹脂層４２：インク受容層４３：カラーフィルター層４４：プラスチック基材層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１ＺＦターム(参考） 2C056 FB01 2H048 BA48 BA64 BB02 BB08 BB37 BB42 2H090 HB04X HD01 JA06 JB03 JC07 JD11 JD12 LA15 2H091 FA02Y FB02 FC12 GA01 GA17 LA06 LA11 5C094 AA02 AA43 AA60 CA24 DA13 EB02 ED03 GB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも易剥離性の樹脂層、カラーフィ
ルター層、無機ガスバリア層、プラスチック基材層から
なるカラーフィルター付き樹脂シート。
【請求項２】前記無機ガスバリア層が最外層にあること
を特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター付き樹
脂シート。
【請求項３】前記プラスチック基材層がエポキシ系樹脂
よりなることを特徴とする請求項１または２に記載のカ
ラーフィルター付き樹脂シート。
【請求項４】前記無機ガスバリア層が珪素酸化物からな
り、珪素原子数に対する酸素原子数の割合が１．５〜
２．０であることを特徴とする請求項１〜３に記載のカ
ラーフィルター付き樹脂シート。
【請求項５】前記無機ガスバリア層が珪素窒化物からな
り、珪素原子数に対する窒素原子数の割合が１．０〜４
／３であることを特徴とする請求項１〜３に記載のカラ
ーフィルター付き樹脂シート。
【請求項６】前記無機ガスバリア層の厚みが５〜２００
ｎｍであることを特徴とする請求項１〜５に記載のカラ
ーフィルター付き樹脂シート。
【請求項７】透湿度が１０ｇ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以
下であることを特徴とする請求項１〜６に記載のカラー
フィルター付き樹脂シート。
【請求項８】２００℃で３０分加熱した後の黄色度と室
温における黄色度から算出される黄色度変化率が０．７
５以下であることを特徴とする請求項１〜７に記載のカ
ラーフィルター付き樹脂シート。
【請求項９】少なくとも易剥離性の樹脂層、カラーフィ
ルター層、無機ガスバリア層、プラスチック基材層から
なるカラーフィルター付き樹脂シートを製造する方法に
おいて、易剥離性の樹脂層にて被覆した支持体上にカラ
ーフィルター層、プラスチック基材層を順次積層させ、
上記支持体より易剥離性の樹脂層、カラーフィルター
層、プラスチック基材層からなる積層体を剥離しアフタ
ーキュアした後、上記積層体に無機ガスバリア層を積層
させる工程を含むことを特徴とするカラーフィルター付
き樹脂シートの製造方法。
【請求項１０】カラーフィルター付き樹脂シートを製造
する方法において、流延法によりインクジェット方式を
用いてカラーフィルター層を積層する工程を含むことを
特徴とする請求項９に記載のカラーフィルター付き樹脂
シートの製造方法。
【請求項１１】前記支持体の表面粗さ（Ｒａ）が１０ｎ
ｍ以下であることを特徴とする請求項９または１０に記
載のカラーフィルター付き樹脂シートの製造方法。
【請求項１２】前記支持体の２５℃×２０％ＲＨにおけ
る二点間距離Ａ０と２５℃×８０％ＲＨにおける二点間
距離Ａ１の比Ａ１／Ａ０が１以上１．００００３以下で
あることを特徴とする請求項９〜１１に記載のカラーフ
ィルター付き樹脂シートの製造方法。
【請求項１３】請求項１〜８のカラーフィルター付き樹
脂シートを用いた液晶表示装置。