JP2003195268A - 表示装置用プラスチック基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量化・薄型化が容易で、衝撃に強く、平面
性、寸度安定性、及びＩＴＯ電極との密着性に優れ、製
造が容易であると共に、ガスバリヤ性に優れた、高性能
な表示装置用プラスチック基板及び該基板を効率よく製
造する方法を提供。 【解決手段】 水蒸気バリヤ性フイルム間に、少なくと
も一層の低湿での酸素バリヤ性を有するフイルムを介在
させてなり、これら水蒸気バリヤ性フイルム及び酸素バ
リヤ性フイルムの少なくとも一層が、樹脂と無機物との
コンポジットから形成されることを特徴とする表示装置
用プラスチック基板及び共押出しによる製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パソコン、ＡＶ機
器、携帯電話、情報通信機器、ゲームやシミュレーショ
ン機器、及び、車載用のナビゲーションシステム等、種
々の分野の表示装置、特に、ＳＴＮ（スーパーツイステ
ィッドネマティック）型の液晶表示装置、２端子素子型
液晶表示装置、３端子素子型液晶表示装置等に好適な液
晶表示装置に用いられる表示装置用プラスチック基板及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報機器、通信機器等には、ＳＴ
Ｎ型液晶表示装置、ＭＩＮ液晶表示装置、ＴＦＴ液晶表
示装置等が使用されている。これらの液晶表示装置用の
基板としては、厚み１ｍｍ以下のホウケイ酸ガラス板、
ソーダライムガラス板、無アルカリガラス板等が用いら
れているが、ガラス基板は、耐衝撃性が低く、落下によ
って割れる等の問題があるため、耐衝撃性に優れたプラ
スチック基板で代替させるニーズが高い。

【０００３】しかしながら、プラチック基板は、ガラス
基板に比べ、水蒸気、酸素等に対するガスバリヤ性が低
い。このため、好適に液晶の性能を維持するためには、
高いガスバリヤ性が必要とされ、プラスチック基板にガ
スバリヤ性を付与する技術が種々検討されている。

【０００４】例えば、特許第３０５４２３５号公報に
は、ガスバリヤ層として、ポリ塩化ビニル、ポリエステ
ル、ポリアクリロニトリル、ビニルアルコール及びその
共重合体等の樹脂で形成された層、二酸化珪素等の無機
化合物等の蒸着層等が開示されている。また、特許第３
０５９８６６号公報には、厚み０．００１５〜０．２５
ｍｍの超薄ガラスをプラスチックに貼り付ける方法が開
示されている。

【０００５】しかしながら、ポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）等の有機物で、所望のガスバリヤ性を有する層を
形成するには、厚い層を形成することが必要とされる。
また、湿度によってガスバリヤ特性が大きく影響を受け
る。この場合、無機化合物を用いれば、層の厚みを薄く
することはできるが、応力が加わるとひびが入ってしま
ったり、高コストになるという問題がある。更に、超薄
ガラスを用いる場合には、超薄ガラスは割れ易く、歩留
まり良く貼合せることが技術的に困難であり、高コスト
を招いてしまうという問題などがある。

【０００６】一方、無機層状化合物含有膜は、ガスや低
分子化合物のバリヤ性が高く、このような無機層状化合
物含有膜の中でも、バインダーとして水溶性ポリマーを
用いた雲母／ゼラチン膜、雲母／ＰＶＡ膜はガスや低分
子化合物等の透過抑制に顕著な効果を示すことが知られ
ている（特開平１０−９０８２８号公報）。

【０００７】しかしながら、このような水溶性ポリマー
をバインダーとするハイブリッド膜は、高湿（８０％Ｒ
Ｈ以上）下では、そのガスバリヤ効果が大きく低下して
しまうという問題がある。

【０００８】このように前記ガラス基板が有する問題を
解決し得、更に、前記プラスチック性基板に比べ、平面
性、ＩＴＯ電極との密着性、強度、セル厚の均一化の容
易性等に優れ、特にガスバリヤ性に優れたガラス基板及
びプラスチック性基板に代替し得る、低コストであり、
より高性能の材料の開発が強く望まれているが、未だ十
分満足し得るものが提供されていないのが現状である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明は、軽量化・薄型化が容易で、
衝撃に強く、平面性、寸度安定性、及びＩＴＯ電極との
密着性に優れ、製造が容易で、低コストであり、更に、
ガスバリヤ性に優れた、高性能な表示装置用プラスチッ
ク基板及び該基板を効率よく製造する方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、下記の表示装置用プラスチック基板及びそ
の製造方法を提供する。

【００１１】請求項１の発明は、水蒸気バリヤ性を有す
るフイルム間に、少なくとも一層の低湿での酸素バリヤ
性を有するフイルムを介在させてなり、これら水蒸気バ
リヤ性フイルム及び酸素バリヤ性フイルムの少なくとも
一層が、樹脂と無機物とのコンポジットから形成される
ことを特徴とする表示装置用プラスチック基板である。

【００１２】請求項２の発明は、無機物が、数平均粒径
（Ｄ_５０）が２００ｎｍ以下の無機微粒子、又は、平均
厚み１０ｎｍ以下で平均アスペクト比が２０以上の無機
層状化合物である請求項１記載の表示装置用プラスチッ
ク基板である。

【００１３】請求項３の発明は、無機層状化合物の平均
アスペクト比が、５０００以下である請求項２記載の表
示装置用プラスチック基板である。

【００１４】請求項４の発明は、前記水蒸気バリヤ性フ
イルムを構成する樹脂が、温度２５℃、湿度９０％以上
で１００μｍ当たりの水蒸気透過率が２ｇ／ｍ^２・ｄａ
ｙ以下である請求項１乃至３のいずれか１項記載の表示
装置用プラスチック基板である。

【００１５】請求項５の発明は、前記水蒸気バリヤ性フ
イルムの樹脂がノルボルネン系樹脂である請求項１乃至
４のいずれか１項記載の表示装置用プラスチック基板で
ある。

【００１６】請求項６の発明は、前記低湿での酸素バリ
ヤ性を有するフイルムを構成する樹脂が、温度２５℃、
湿度６０％以下で１００μｍ当たりの酸素透過率が１ｃ
ｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以下である請求項１乃至５の
いずれか１項記載の表示装置用プラスチック基板であ
る。

【００１７】請求項７の発明は、前記酸素バリヤ性フイ
ルムの樹脂が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチ
レンビニルアルコール共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビ
ニリデン（ＰＶＤＣ）及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）か
ら選ばれる請求項１乃至６のいずれか１項記載の表示装
置用プラスチック基板である。

【００１８】請求項８の発明は、前記水蒸気バリヤ性フ
イルム及び酸素バリヤ性フイルムが、共押出しにより形
成されたものである請求項１乃至７のいずれか１項記載
の表示装置用プラスチック基板である。

【００１９】請求項９の発明は、水蒸気バリヤ性フイル
ムと酸素バリヤ性フイルムとの間に密着層を設けた請求
項１乃至８のいずれか１項記載の表示装置用プラスチッ
ク基板である。

【００２０】請求項１０の発明は、波長６３２．８ｎｍ
におけるレターデーション（Ｒｅ）の値が、１０ｎｍ以
下である請求項１乃至９のいずれか１項記載の表示装置
用プラスチック基板である。

【００２１】請求項１１の発明は、水蒸気バリヤ性を有
するフイルム材料と低湿での酸素バリヤ性を有するフイ
ルム材料とを共押出しし、前記水蒸気バリヤ性フイルム
材料からなる層の間に少なくとも一層の酸素バリヤ性フ
イルム材料からなる積層体を形成する工程を有する表示
装置用プラスチック基板の製造方法であって、前記水蒸
気バリヤ性を有するフイルム材料及び低湿での酸素バリ
ヤ性を有するフイルム材料のいずれか又はすべてが樹脂
と無機物とのコンポジット材料であることを特徴とする
表示装置用プラスチック基板の製造方法である。

【００２２】本発明によれば、水蒸気バリヤ性フイルム
間に、少なくとも一層の低湿での酸素バリヤ性を有する
フイルムを介在させてなり、これら水蒸気バリヤ性フイ
ルム及び酸素バリヤ性フイルムの少なくとも一層が、樹
脂と無機物とのコンポジットから形成されことにより、
寸度安定性が向上し、優れたガスバリヤ効果を有する高
性能な表示装置用プラスチック基板が得られる。

【００２３】また、本発明によれば、共押出しにより、
形成可能であるため、製造工程が簡略化できるととも
に、製造コストを軽減でき、効率よく、低コストな表示
装置用プラスチック基板が得られる。

【００２４】従って、本発明によれば、ガスバリヤ性が
向上するので、別途ガスバリヤ層を設ける必要がなく、
効率よく安価に製造が容易であり、軽量化・薄型化が容
易で、ひび等の衝撃に強く、平面性、寸度安定性及びＩ
ＴＯ電極との密着性が高い、高性能な表示装置用プラス
チック基板の提供が可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表示装置用プラス
チック基板について詳細に説明する。本発明の表示装置
用プラスチック基板１は、図１に示したように、水蒸気
バリヤ性を有するフイルム２，２間に、少なくとも一層
の低湿での酸素バリヤ性を有するフイルム３を介在させ
てなり、これら水蒸気バリヤ性フイルム２及び酸素バリ
ヤ性フイルム３の少なくとも一層が、樹脂と無機物との
コンポジットから形成されるものである。

【００２６】前記水蒸気バリヤ性フイルムとしては、温
度２５℃、湿度９０％以上で１００μｍ当たりの水蒸気
透過率が２ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下、好ましくは１ｇ／ｍ
^２・ｄａｙ以下、より好ましくは０．５１ｇ／ｍ^２・ｄ
ａｙ以下の材料を用いることが好ましい。温度２５℃、
湿度９０％以上で１００μｍ当たりの水蒸気透過率が２
ｇ／ｍ^２・ｄａｙを超えると、高湿度下において液晶の
性能を維持することができなくなる場合がある。

【００２７】このような材料としては、例えば、ノルボ
ルネン系樹脂が好適である。なお、ノルボルネン系樹脂
の温度２５℃、湿度９０％以上で１００μｍ当たりの水
蒸気透過率は、通常、０．２ｇ／ｍ^２・ｄａｙ程度であ
る。

【００２８】前記ノルボルネン系樹脂は、ノルボルネン
骨格を繰り返し単位として有してなり、その具体例とし
ては、特開昭６２−２５２４０６号公報、特開昭６２−
２５２４０７号公報、特開平２−１３３４１３号公報、
特開昭６３−１４５３２４号公報、特開昭６３−２６４
６２６号公報、特開平１−２４０５１７号公報、特公昭
５７−８８１５号公報、特開平５−３９４０３号公報、
特開平５−４３６６３号公報、特開平５−４３８３４号
公報、特開平５−７０６５５号公報、特開平５−２７９
５５４号公報、特開平６−２０６９８５号公報、特開平
７−６２０２８号公報、特開平８−１７６４１１号公
報、特開平９−２４１４８４号公報等に記載されたもの
が好適に利用できるが、これらに限定されるものではな
い。また、これらは、１種単独で使用してもよいし、２
種以上を併用してもよい。

【００２９】本発明においては、前記ノルボルネン系樹
脂の中でも、下記構造式（Ｉ）〜（ＩＶ）のいずれかで
表される繰り返し単位を有するものが好ましい。

【００３０】

【化１】

【００３１】前記構造式（Ｉ）〜（ＩＶ）中、Ａ、Ｂ、
Ｃ及びＤは、各々独立して、水素原子又は１価の有機基
を表す。

【００３２】また、前記ノルボルネン系樹脂の中でも、
下記構造式（Ｖ）又は（ＶＩ）で表される化合物の少な
くとも１種と、これと共重合可能な不飽和環状化合物と
をメタセシス重合して得られる重合体を水素添加して得
られる水添重合体も好ましい。

【００３３】

【化２】

【００３４】前記構造式（Ｖ），（ＶＩ）中、Ａ、Ｂ、
Ｃ及びＤは、各々独立して、水素原子又は１価の有機基
を表す。

【００３５】前記ノルボルネン系樹脂の重量平均分子量
としては、５，０００〜１，０００，０００程度であ
り、８，０００〜２００，０００が好ましい。

【００３６】このようなノルボルネン系樹脂としては、
市販品を用いることができ、例えば、ＪＳＲ社製の「ア
ートン」、日本ゼオン社製の「ゼオネックス」及び「ゼ
オノア」、三井石油化学製の「ＡＰＯ」などが挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。

【００３７】前記水蒸気バリヤ性フイルムの厚みとして
は、各々１０〜３００μｍであることが好ましく、５０
〜２００μｍであることがより好ましい。前記厚みが、
３００μｍを超えると、薄膜化・軽量化の点で、充分で
ないことがある。

【００３８】前記低湿での酸素バリヤ性を有するフイル
ムとして、温度２５℃、湿度６０％以下で１００μｍ当
たりの酸素透過率が１ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以
下、好ましくは０．５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以
下、より好ましくは０．１ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ
以下の材料を用いることが好ましい。温度２５℃、湿度
６０％以下で１００μｍ当たりの酸素透過率が１ｃｃ／
ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙを超えると、液晶の性能を維持す
ることができなくなる場合がある。なお、前記酸素透過
率は、特に制限されないが、ガス透過率測定装置（モコ
ン社製）により求めた値である。

【００３９】前記酸素バリヤ性フイルムの材料は、上記
低湿での酸素透過率を満たせば特に制限されず、例え
ば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレンビニル
アルコール共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン
（ＰＶＤＣ）及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）から選ばれ
るものを用いることができる。これらの中でも、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレンビニルアルコール
共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）
が好ましい。なお、温度２５℃、湿度６０％以下で１０
０μｍ当たりの酸素透過率が、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）が０．０１５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ、
エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＡ）が０．０
７５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ、ポリ塩化ビニリデン
（ＰＶＤＣ）が０．４ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ程度
である。

【００４０】前記酸素バリヤ性フイルムの厚みとして
は、１０〜３００μｍであることが好ましく、５０〜２
００μｍであることがより好ましい。前記厚みが、３０
０μｍを超えると、薄膜化・軽量化の点で、充分でない
ことがある。

【００４１】本発明においては、前記水蒸気バリヤ性フ
イルム及び酸素バリヤ性フイルムから選ばれる少なくと
も一層が樹脂と無機物とのコンポジットから形成され、
これにより、寸度安定性が向上し、ガスバリヤ効果が飛
躍的に高くなる。

【００４２】前記無機物としては、数平均粒径
（Ｄ_５０）が２００ｎｍ以下の無機微粒子、及び、平均
厚み１０ｎｍ以下で平均アスペクト比が２０以上の無機
層状化合物のいずれかが好適に用いられる。 −−無機微粒子−− 前記無機微粒子の数平均粒径（Ｄ_５０）としては、２０
０ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ以下がより好ましい。
前記数平均粒径（Ｄ_５０）が、２００ｎｍ以下であれ
ば、前記フイルムにおける樹脂中のバウンドポリマー量
が多くなる等の理由により、機械的物性が飛躍的に向上
し、ガスバリヤ性も極めて優れる。なお、本発明におい
て「バウンドポリマー」とは、分子鎖がフイルム中の無
機微粒子・無機層状化合物等の束縛を受け、拡散速度が
低下したポリマーを指す。

【００４３】前記無機微粒子としては、例えば、フィラ
ー等が好適に挙げられる。該フィラーとしては、特に制
限はなく公知のフィラーが総て好適に挙げられ、例え
ば、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、窒
化物、炭素類、等が挙げられる。

【００４４】前記酸化物としては、シリカ、珪藻土、ア
ルミナ（アルミナゾル等）、酸化亜鉛、酸化チタン、酸
化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化スズ、
酸化アンチモン、フェライト類等が挙げられる。前記ア
ルミナゾルは、樹脂類等の吸着性が高い、加熱乾燥後も
安定なＯＨ基を含む、耐熱性に優れる、ポリマー強化効
果が高い、等の点で好ましい。前記水酸化物としては、
水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられる。前記
炭酸塩としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタル
サイト等が挙げられる。前記硫酸塩としては、硫酸カル
シウム、硫酸バリウム、石膏繊維等が挙げられる。

【００４５】前記ケイ酸塩としては、ケイ酸カルシウム
（ウォラストナイト、ゾノトライト）、タルク、クレ
ー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白
土、セピオライト、イモゴライト、セリサリト、ガラス
繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン等が挙げられる。
前記窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、
窒化ケイ素等が挙げられる。前記炭素類としては、カー
ボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、
木炭粉末等が挙げられる。前記フィラーとしては、その
ほか、各種金属粉、チタン酸カリウム、ＭＯＳ、チタン
酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデ
ン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁
性粉、スラグ繊維等が挙げられる。これらの中でも、表
面エネルギーが高い点で、無機物フィラーが好ましい。
これらのフィラーは、１種単独で使用してもよいし、２
種以上を併用してもよい。例えば、前記アルミナゾル
は、シリカ、雲母、ガラス繊維、アルミナ等の無機物質
に対する粘結力が高いため、他の無機微粒子等と併用す
るのも好ましい。

【００４６】前記フィラーの形状としては、特に制限は
ないが、例えば、繊維状、針状、板状、球状、粒状等が
挙げられる。

【００４７】前記フィラーの製造方法としては、特に制
限はなく、公知のフィラーの製造方法である気相法、液
相法等が挙げられる。前記気相法としては、例えば、原
料を高温に加熱して蒸発させ、冷却して微粒子状に凝縮
させる蒸発・凝縮法、及び、金属化合物蒸気の気相での
化学反応によって粒子を合成する気相反応法等が挙げら
れる。前記液相法としては、化学的方法及び物理的方法
が挙げられる。該化学的方法としては、例えば、通常、
混合物の沈殿として得る共沈法、化学反応により溶液内
に沈殿生成の条件を均一に生成させる均一沈殿法、単一
の化合物の沈殿を利用する化合物沈殿法、金属アルコキ
シド法等が挙げられる。前記物理的方法としては、泥漿
や溶液を噴霧し、溶媒を気化して固相を析出させ、粉末
を得る噴霧法、可燃性溶媒に溶解した金属塩を溶媒と共
に燃焼させ、酸化物微粒子を合成する溶液燃焼法、液滴
の凍結により固相を固定した後、固−気変換により固相
中の液相を除去する凍結乾燥法、溶液中に作製された微
小液滴の固化により粉末を得るエマルジョン法、低温で
溶融する硝酸塩融液を利用する硝酸塩分解法等が挙げら
れる。

【００４８】前記フィラーの平均径を前記数値範囲内に
制御する方法としては、例えば、粉砕・分級等が好まし
い。該粉砕に用いるミルとしては、例えば、高速回転衝
撃剪断式ミル、ロール式ミル、媒体ミル、気流粉砕式ミ
ル、剪断・摩擦式ミル等が挙げられる。

【００４９】前記フィラーは、所望により、表面改質さ
れていてもよい。該表面改質としては、フィラー粒子表
面へのコーティングによる改質、フィラー粒子表面に官
能基を導入し合成反応によって改質するトポケミカル改
質（ｉｎ ｓｉｔｕ重合法）、粉体を粉砕機や摩擦機で
微粒子化する際、次々と新鮮で活性な表面が表れ、周囲
の物質（改質剤）と速やかに起こすトライボケミカル反
応を利用する改質、マイクロカプセルの考え方をフィラ
ー粒子表面の改質に取り入れたカプセル化による改質、
コロナ放電、高周波放電、グロー放電等により得られる
プラズマ中の活性ラジカル、イオン、電子等を応用する
高エネルギーによる改質等が挙げられる。

【００５０】−−無機層状化合物−− 前記無機層状化合物は、平均厚み８ｎｍ以下であるのが
好ましく、平均アスペクト比５０〜５０００であるのが
好ましい。前記無機層状化合物における厚み及びアスペ
クト比が、前記数値範囲内（平均厚み１０ｎｍ以下、平
均アスペクト比２０以上）であれば、前記フイルムにお
ける樹脂中のバウンドポリマー量が多くなると共に、ア
スペクト比増大効果により、機械的物性・ガスバリヤ性
に極めて優れる。

【００５１】前記無機層状化合物としては、例えば、前
述のフィラーに含まれるような各種無機層状化合物が挙
げられる。以下に、更に詳細に説明する。前記無機層状
化合物は、１０〜１５オングストロームの厚さの単位結
晶格子層を含む積層構造を有し、格子内金属原子置換が
他の粘土鉱物より著しく大きい。このため、格子層は正
電荷不足を生じ、それを補償するために層間に陽イオン
を吸着し介在させている。これら層間に介在している陽
イオン（交換性陽イオン）は、種々の陽イオンと交換さ
れる。特に、陽イオンのイオン半径が小さいと層状結晶
格子間の結合が弱いため、水等により大きく膨潤する。
膨潤した状態で無機層状化合物にシェアーをかけると容
易に劈開し、水中で安定したゾルを形成する。

【００５２】前記無機層状化合物において、前記層間に
介在する陽イオン（交換性陽イオン）は、Ｎａ^＋、Ｃａ
^２＋、Ｍｇ^２＋等であり、該陽イオンが、Ｌｉ^＋、Ｎａ
^＋の場合には、イオン半径が小さいため、層状結晶格子
間の結合が弱く、水中で大きく膨潤し、本発明に好まし
く用いられる。

【００５３】前記無機層状化合物としては、天然スメク
タイト、合成スメクタイト等のスメクタイト、膨潤性合
成雲母、バーミキュライト等の膨潤性の無機層状化合物
が特に好適に挙げられる。

【００５４】前記スメクタイトは、中心にＳｉが入った
Ｓｉ−Ｏ四面体が平面に広がった四面体シートと、Ａ
ｌ、Ｍｇ等の金属原子が中心に入った八面体シートと、
が２：１で構成された構造を有する。

【００５５】前記スメクタイトにおいて、四面体型では
ＳｉがＡｌに置換された構造、八面体型ではＡｌがＭｇ
に置換された構造となっているため、スメクタイトの結
晶層は、プラス電荷が不足し、表面荷電がマイナスとな
っている。前者の場合、四面体置換型（四面体荷電体）
であり、例えば、バイデライト、ノントロナイト、ボル
コンスコアイト、サポナイト、等が挙げられる。後者の
場合、八面体置換型（八面体荷電型）であり、例えば、
モンモリロナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト等
が挙げられる。

【００５６】前記スメクタイトのうち、天然スメクタイ
トとしては、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトラ
イト、等が製品化されている。合成スメクタイトとして
は、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、等
が製品化されている。

【００５７】前記膨潤性の無機層状化合物としては、一
般式Ａ（Ｂ，Ｃ）_２−３Ｓｉ_４Ｏ_{１ ０}（ＯＨ，Ｆ，Ｏ）
_２［但し、Ａは、Ｎａ及びＬｉの何れか、Ｂ及びＣは、
Ｍｇ及びＬｉの何れかである］等で表される。

【００５８】前記膨潤性合成雲母としては、例えば、Ｎ
ａテトラシックマイカＮａＭｇ_{２． ５}（Ｓｉ_４Ｏ_１０）
Ｆ_２、Ｎａ又はＬｉテニオライト（ＮａＬｉ）Ｍｇ_２Ｌ
ｉ（Ｓｉ_４Ｏ_１０）Ｆ_２、Ｎａ又はＬｉヘクトライト
（ＮａＬｉ）_１／３Ｍｇ_２／３Ｌｉ_１／３（Ｓｉ_４Ｏ
_１０）Ｆ_２、等が挙げられる。

【００５９】前記無機層状化合物の中でも、水による膨
潤度が大きく、水中で容易に劈開し安定したゾルを形成
し易い点で、ベントナイト、膨潤性合成雲母等が好まし
く、特に、膨潤性合成雲母が好適である。

【００６０】前記水蒸気バリヤ性フイルム及び／又は酸
素バリヤ性フイルムにおける、前記微粒子及び無機層状
化合物の少なくともいずれかの含有量としては、２質量
％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましい。前記
含有量が、２質量％以上であれば、前記水蒸気バリヤ性
フイルム及び／又は酸素バリヤ性フイルムにおける樹脂
中のバウンドポリマー量が多くなり、機械的物性・ガス
バリヤ性に極めて優れる。又、前記水蒸気バリヤ性フイ
ルム及び／又は酸素バリヤ性フイルムにおける、前記微
粒子及び無機層状化合物の少なくともいずれかの含有量
としては、２体積％以上が好ましく、３体積％以上がよ
り好ましい。前記含有量が、２体積％以上であれば、前
記水蒸気バリヤ性フイルム及び／又は酸素バリヤ性フイ
ルムのガスバリヤ性に極めて優れる。

【００６１】前記微粒子等の数平均粒径（Ｄ_５０）、微
粒子等の含有量、及び、樹脂中のバウンドポリマー量の
関係を示す実験例として、無機層状化合物（雲母：平均
アスペクト比：１０００）及び樹脂（ナイロン６）を含
む材料におけるバウンドポリマー量（バウンドポリマー
層の厚みは１０ｎｍ）の測定結果を図２に示す。図２よ
り、１ｎｍ×１μｍの大きさの雲母（数平均粒径（Ｄ
_５０）：７ｎｍ）を含む材料、１０ｎｍ×１０μｍの大
きさの雲母（数平均粒径（Ｄ_５０）：５０ｎｍ）を含む
材料、及び、１００ｎｍ×１００μｍの大きさの雲母
（数平均粒径（Ｄ_{５ ０}）：２００ｎｍ）を含む材料にお
いては、共にバウンドポリマーが含まれており、バウン
ドポリマー増加による前記効果が奏されることが解る。
特に微粒子の平均径が小さい場合には、バウンドポリマ
ー量が多いことが解る。又、微粒子含有量の増加に伴
い、バウンドポリマー量が増加する事が解る。なお、本
発明において、バウンドポリマー層の厚みは、Ｐｌｉｓ
ｋｉｎ法により溶媒に不溶部分の厚みの測定によって求
めた。

【００６２】前記水蒸気バリヤ性フイルム及び／又は酸
素バリヤ性フイルムに含まれる樹脂は、前記微粒子や無
機層状化合物等の存在下、適宜重合開始剤等を用い、単
量体から重合させるのが好ましい。このように、微粒子
等の存在下で重合して得られた樹脂は、同じ組成の通常
の樹脂（バルクポリマー）と異なり、微粒子等の界面に
強固に結合するバウンドポリマー量が多いため、これら
を含有する水蒸気バリヤ性フイルム及び／又は酸素バリ
ヤ性フイルムの機械的強度・ガスバリヤ性は極めて高く
なる。

【００６３】なお、水蒸気バリヤ性フイルムと酸素バリ
ヤ性フイルムとの間に双方の接着性を向上させるために
密着層を設けることもできる。このような密着層材料と
しては、特に制限されないが、ポリオレフィン系のホッ
トメルト樹脂を用いることが好ましく、各種市販品を用
いることができる。例えば、三井化学製の「アドマ
ー」、三井・デュポンポリケミカル社製の「ＣＭＰ
Ｓ」、旭メルト社製の「アサヒメルト」、エイ・シー・
アイ・リミテッド社製の「ホットメルト」、住友スリー
エム社製の「ＥＣシリーズ」、積水化学社製の「エスダ
イン」、ダイアボンド社製の「メルトロン」、新田ゼラ
チン社製の「ニッタイト」、ノガワケミカル社製の「ダ
イアボンド」、ヒロダイン工業社製の「ヒロダイン」な
どが挙げられる。

【００６４】＜表示装置用プラスチック基板の製造方法
＞前記表示装置用プラスチック基板の製造方法として
は、水蒸気バリヤ性を有するフイルム材料と、低湿での
酸素バリヤ性を有するフイルム材料（これら材料のうち
少なくとも１種は樹脂と無機物とのコンポジットであ
る）とを共押出しし、前記水蒸気バリヤ性フイルム材料
からなる層の間に少なくとも一層の酸素バリヤ性フイル
ム材料からなる積層体を形成する工程を有する方法が採
用される。これにより、製造工程が簡略化でき、効率よ
く低コストで積層体を製造することができる。

【００６５】前記共押出しにおいては、例えば、水蒸気
バリヤ性フイルム材料及び酸素バリヤ性フイルム材料等
を、押出器から押出ダイ内部に導き、該ダイ内部もしく
はダイの開口部でこれらを接触させ、一体化させて積層
体を形成することができる。

【００６６】前記ダイとしては、特に制限はないが、Ｔ
ダイを好適に用いることができ、該Ｔダイの内部形状と
しては、特に制限はなく、種々の形状が挙げられる。所
望により、押し出された溶融状態の積層体を、複数のロ
ールに張架させ、該ロールの回転に追従させて移動させ
ることにより、積層体の厚みを所望の厚みに調整するこ
とができる。

【００６７】本発明に係る位相差板の製造方法を実施可
能な製造装置の一例を示す概略斜視図を図３に示す。こ
の製造装置１０は、２つの押出し機１０及び１４が、押
出しダイ１６に一体に組み合わされている。押出し機１
２及び１４から押出しダイ１６内部に押出された樹脂ホ
ッパーは、積層フイルム１８となり、押出しダイ１６の
下部から押出される。なお、３層以上の積層体を形成す
る場合には、押出し機１２及び１４以外に、押出しダイ
１６に通じる押出し機を更に付加してもよい。例えば、
水蒸気バリヤ性フイルム／酸素バリヤ性フイルム／水蒸
気バリヤ性フイルムの３層構成の積層体を形成する場合
には、押出器１２，１４のそれぞれに格納された、水蒸
気バリヤ性フイルム材料及び酸素バリヤ性フイルム材料
（これら材料のうち少なくとも１種は樹脂と無機物との
コンポジットである）を、押出ダイ１６内部に導く際
に、水蒸気バリヤ性フイルム材料を押出す押出し機から
の押出し流路を分岐させ、押出ダイ１６の開口部で合流
させることにより、各材料が接触し一体化されて積層体
１８が形成される。

【００６８】押出された積層フイルム１８は、ロール２
０、２２及び２４の回転に対従して、順次移動する。ロ
ール２０、２２及び２４は互いに異なる周速度で回転し
ているので、移動している間に、積層フイルム１８は冷
却されるとともに、所望の厚みに調整される。続いて、
積層フイルム１８は、熱ロール２６及び２８のニップ部
により、延伸され、延伸フイルム１８’となる。延伸ロ
ール２６及び２８は、芯部にヒータ（図示せず）を内蔵
している。このヒータはコントローラ３０によりその温
度が各々制御されていて、積層フイルム１８の延伸温度
は一定に保たれている。

【００６９】光学測定器３２は、延伸直後の延伸フイル
ム１８’のレターデーション（好ましくは、少なくとも
２波長におけるレターデーション）を測定する。測定波
長及びレターデーションの検出データは、光学測定器３
２からコントローラ３０に入力される。コントローラ３
０には、予め、理想的な波長−レターデーションの相関
標準データが入力されており、この標準データからの入
力データのズレに基づき、延伸温度を上下させるように
プログラム入力されている。このように、延伸フイルム
の２以上の波長におけるレターデーションを測定して、
このデータに基づいて延伸温度を制御すると、波長分散
が均一な延伸フイルム（プラスチック基板）を安定に製
造することができる。

【００７０】各層の厚み比も、レターデーションの波長
分散性に影響を与えるので、ライン上の延伸フイルムの
前記レターデーションの測定値に基づいて、押出し機か
らの単位時間当たりの各樹脂の押出し量を制御してもよ
い。

【００７１】延伸フイルム１８’は、その後、より下流
に配置された切断機（図示せず）によって所望の大きさ
に切断され、プラスチック基板として種々の用途に供さ
れる。また、例えば、延伸フイルム１８’を一旦ロール
に巻き取って、一時保管及び搬送することもできる。

【００７２】〔その他の部材〕前記その他の部材として
は、ハードコート層、保護層、透明導電層、カラーフィ
ルター、等が挙げられる。

【００７３】前記ハードコート層、保護層の材質として
は、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート、ＳｉＯ_２、
Ｓｉ_ｘＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｉ_３Ｏ_４、ＴｉＯ_２、Ａｌ
Ｎ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｒＯ_２、ＳｉＣ、Ｓｉ：Ｏ：
Ｎ、Ｓｉ：Ｏ：Ｈ、Ｓｉ：Ｎ：Ｈ、Ｓｉ：Ｏ：Ｎ：Ｈ、
等の公知の材質が好適に利用できる。

【００７４】前記透明導電層の材質としては、ＩＴＯ
（酸化インジウムスズ）等の透明導電層の材質として公
知のものが挙げられる。該透明導電層は、前記ハードコ
ート層及び保護層の上に配されるのが好ましい。

【００７５】前記カラーフィルターの材質としては、染
料系（染色：フォトリソ、染料分散：エッチング）、顔
料系（フォトリソ、エッチング、印刷、電着、蒸着）、
金属酸化物系、コレステリック液晶系、等のカラーフィ
ルターの材質として公知のものが挙げられる。該カラー
フィルターは、前記ハードコート層及び保護層等と、前
記透明導電層と、の間に配されるのが好ましい。

【００７６】＜表示装置用プラスチック基板の物性＞得
られる表示装置用プラスチック基板の合計厚みは、１０
０〜６００μｍ、より好ましくは２００〜５００μｍで
ある。また、本発明の表示装置用プラスチック基板は、
上記構成をとることにより、温度２５℃、湿度６０％以
下での酸素透過率が１ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以
下、特に０．５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙであると共
に、温度２５℃、湿度９０％以上での水蒸気透過率が２
ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下、特に１ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下で
あることが好ましい。

【００７７】本発明の表示装置用プラスチック基板の、
波長６３２．８ｎｍにおけるレターデーション（Ｒｅ）
の値としては、光学的等方性に優れる点で、１０ｎｍ以
下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより
好ましい。

【００７８】本発明の表示装置用プラスチック基板は、
軽量化・薄型化が容易で、衝撃に強く、平面性、寸度安
定性、及びＩＴＯ電極との密着性に優れ、製造が容易で
あり、更に、ガスバリヤ性に優れているため、種々の分
野の表示装置として利用可能な液晶表示装置に特に好適
に用いることができる。

【００７９】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明につ
いて更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例
に何ら限定されるものではない。

【００８０】〔実施例１〕ノルボルネン樹脂（日本ゼオ
ン社製；「ゼオノア Ｚ１６００」）を用意した。ま
た、膨潤性の無機層状化合物（膨潤性合成雲母：「ＭＥ
−１００」コープケミカル社製）（平均厚み：８ｎｍ、
平均アスペクト比：１０００）８質量部を、攪拌しなが
ら水（１００質量部）に添加し充分水になじませ膨潤さ
せた後、分散機（ビスコミル：アイメックス社製）にか
けて充分分散させた。これに、アルキルアンモニウム塩
（エチルアンモニウム）をインターカレーションし有機
化させた後、ビニルアルコール単量体８２質量部を混合
し重合させてポリビニルアルコール系コンポジットを合
成した。

【００８１】図３に示す構成の共押出装置１０を用い
た。共押出装置１０において、押出器１２，１４のそれ
ぞれに、前記ノルボルネン樹脂及びポリビニルアルコー
ル系コンポジットを格納し、押出ダイ１６内部に導き、
押出ダイ１６の開口部で合流させ、各材料を接触・一体
化させて３層構造の積層体１８（ノルボルネン樹脂／ポ
リビニルアルコール系コンポジット／ノルボルネン樹
脂）からなる３層構造の溶融成形フイルム（積層体）１
８を得た。積層体１８の厚みについては、張架ロール２
０、２２、２４、２６及び２８の周速制御により調整を
試み、最終厚みが１５０μｍを目標として張架ロールの
周速を決定し、１５８μｍの厚みの積層体を得た。得ら
れた積層体について、１３０℃の雰囲気で、５８％の延
伸処理を施し、３層構成の表示装置用プラスチック基板
を得た。延伸フイルムの厚み構成は、ノルボルネン樹脂
／ポリビニルアルコール系コンポジット／ノルボルネン
樹脂＝４８μｍ／２μｍ／６３μｍであった。このプラ
スチック基板の光学特性を、王子計測機器製 ＫＯＢＲ
Ａ２１ＡＤＨにて測定した結果、波長６３２．８ｎｍに
おけるレターデーション（Ｒｅ）の値が３ｎｍであっ
た。

【００８２】〔比較例１〕１００μｍ厚のシクロオレフ
ィン系化合物フイルム（商品名：「ゼオノア１６０
０」）にポリビニルアルコールで厚さ１０μｍガスバリ
ヤ層を塗布形成し、比較例１の表示装置用プラスチック
基板を作製した。

【００８３】得られた実施例１及び比較例１の表示装置
用プラスチック基板について、下記方法により酸素透過
率及び水蒸気透過率を測定した。結果を表１に示す。

【００８４】＜酸素透過率の測定＞得られた表示装置用
プラスチック基板について、ガス透過率測定装置（モコ
ン社製）により温度２５℃、湿度６０％での酸素透過率
を求めた。

【００８５】＜水蒸気透過率の測定＞得られた表示装置
用プラスチック基板について、ＬＹＳＳＹ社製 Ｌ８０
により温度２５℃、湿度９０％での水蒸気透過率を求め
た。

【００８６】

【表１】

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、軽量化・薄型化が容易
で、衝撃に強く、平面性、寸度安定性、及びＩＴＯ電極
との密着性に優れ、製造が容易であると共に、ガスバリ
ヤ性に優れた、高性能な表示装置用プラスチック基板を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施態様に係る表示装置用
プラスチック基板を示す概略断面図である。

【図２】図２は、微粒子等の数平均粒径（Ｄ_５０）、微
粒子等の含有量、及び、樹脂中のバウンドポリマー量の
関係を示す。

【図３】図３は、共押出しに好適に用いられる共押出装
置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 表示装置用プラスチック基板 ２ 水蒸気バリヤ性フイルム ３ 酸素バリヤ性フイルム １０ 共押出装置 １２ 押出器 １４ 押出器 １６ 押出ダイ １８ 積層体 ２０ ロール ２２ ロール ２４ ロール ２６ 延伸ロール ２８ 延伸ロール ３０ コントローラ ３２ 光学測定器

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 JB03 JB06 JB13 JC06 JD11 JD12 JD14 JD15 KA08 LA01 LA04 4F100 AC00A AC00B AC00C AK01A AK01B AK01C AK02A AK02B AK15C AK16C AK21C AK69C BA03 BA06 BA07 BA10A BA10B DE01A DE01B DE01C DE02A DE02B DE02C EH20A EH20B EH20C GB41 JD02 JD03C JD04A JD04B JK10 JL03 JL04 YY00A YY00B YY00C

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水蒸気バリヤ性を有するフイルム間に、
   少なくとも一層の低湿での酸素バリヤ性を有するフイル
   ムを介在させてなり、これら水蒸気バリヤ性フイルム及
   び酸素バリヤ性フイルムの少なくとも一層が、樹脂と無
   機物とのコンポジットから形成されることを特徴とする
   表示装置用プラスチック基板。
2. 【請求項２】 無機物が、数平均粒径（Ｄ_５０）が２０
   ０ｎｍ以下の無機微粒子、又は、平均厚み１０ｎｍ以下
   で平均アスペクト比が２０以上の無機層状化合物である
   請求項１記載の表示装置用プラスチック基板。
3. 【請求項３】 無機層状化合物の平均アスペクト比が、
   ５０００以下である請求項２記載の表示装置用プラスチ
   ック基板。
4. 【請求項４】 前記水蒸気バリヤ性フイルムを構成する
   樹脂が、温度２５℃、湿度９０％以上で１００μｍ当た
   りの水蒸気透過率が２ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である請求
   項１乃至３のいずれか１項記載の表示装置用プラスチッ
   ク基板。
5. 【請求項５】 前記水蒸気バリヤ性フイルムの樹脂がノ
   ルボルネン系樹脂である請求項１乃至４のいずれか１項
   記載の表示装置用プラスチック基板。
6. 【請求項６】 前記低湿での酸素バリヤ性を有するフイ
   ルムを構成する樹脂が、温度２５℃、湿度６０％以下で
   １００μｍ当たりの酸素透過率が１ｃｃ／ｍ ^２・ａｔｍ
   ・ｄａｙ以下である請求項１乃至５のいずれか１項記載
   の表示装置用プラスチック基板。
7. 【請求項７】 前記酸素バリヤ性フイルムの樹脂が、ポ
   リビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレンビニルアルコ
   ール共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤ
   Ｃ）及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）から選ばれる請求項
   １乃至６のいずれか１項記載の表示装置用プラスチック
   基板。
8. 【請求項８】 前記水蒸気バリヤ性フイルム及び酸素バ
   リヤ性フイルムが、共押出しにより形成されたものであ
   る請求項１乃至７のいずれか１項記載の表示装置用プラ
   スチック基板。
9. 【請求項９】 水蒸気バリヤ性フイルムと酸素バリヤ性
   フイルムとの間に密着層を設けた請求項１乃至８のいず
   れか１項記載の表示装置用プラスチック基板。
10. 【請求項１０】 波長６３２．８ｎｍにおけるレターデ
    ーション（Ｒｅ）の値が、１０ｎｍ以下である請求項１
    乃至９のいずれか１項記載の表示装置用プラスチック基
    板。
11. 【請求項１１】 水蒸気バリヤ性を有するフイルム材料
    と低湿での酸素バリヤ性を有するフイルム材料とを共押
    出しし、前記水蒸気バリヤ性フイルム材料からなる層の
    間に少なくとも一層の酸素バリヤ性フイルム材料からな
    る積層体を形成する工程を有する表示装置用プラスチッ
    ク基板の製造方法であって、 前記水蒸気バリヤ性を有するフイルム材料及び低湿での
    酸素バリヤ性を有するフイルム材料のいずれか又はすべ
    てが樹脂と無機物とのコンポジット材料であることを特
    徴とする表示装置用プラスチック基板の製造方法。