JP2009244755A

JP2009244755A - 透明基板

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Publication number: JP2009244755A
Application number: JP2008093590A
Authority: JP
Inventors: Koji Kishimoto; 広次岸本; Masaya Tsujimoto; 雅哉辻本; Naemi Minami; 名栄美南; Hideo Nakanishi; 秀雄中西
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22

Abstract

【課題】水蒸気などのガスの遮断性が高く、また表面の平滑性が高い透明基板を提供する。
【解決手段】ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製される透明積層板１を備える。そして、透明積層板１の表面にゾル溶液を塗布してゲル化させるゾルゲル法によって透明層２を形成する。ゾルゲル法で形成される透明層２は緻密な層であり、水蒸気などのガスを遮断する効果が高く、ガスが透過することを遮断することができると共に、また透明積層板１の表面の凹凸をこの透明層２で埋めて平坦にならすことができ、表面の平滑性を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイなどに用いられる透明基板に関するものである。

透明積層板によって形成される透明基板は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイなどにおいて、ガラス板に代わる材料として検討されている（例えば特許文献１等）。

透明基板として用いられるこのような透明積層板の一例として、ガラスクロスなどガラス繊維からなる基材に、ガラス繊維と屈折率が近似する透明熱硬化性樹脂を含浸してプリプレグを調製し、このプリプレグを加熱加圧成形することによって作製したものを挙げることができる。透明熱硬化性樹脂としては一般にエポキシ樹脂が使用されているが、樹脂の屈折率をガラス繊維の屈折率に近似させるために、ガラス繊維より屈折率の大きいエポキシ樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さいエポキシ樹脂とを混合し、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように混合比率を調整した樹脂組成物を用いるようにしている。このように基材のガラス繊維とマトリクス樹脂の屈折率を合わせることによって、透明積層板内での光の屈折を抑え、視認性に優れたディスプレイの透明基板として使用することができるものである。

図３はこのような透明積層板によって形成される透明基板Ａを用いて作製した液晶ディスプレイの概略構成の一例を示すものであり、一対の透明基板Ａを平行に配置し、この透明基板Ａ間に駆動素子１０が搭載されるようになっている。この駆動素子１０は、一方の透明基板Ａに設けられた画素電極１１とＴＦＴ１２、他方の透明基板Ａに設けられた共通電極１３、透明基板Ａ間に充填される液晶分子１４などを備えて形成されるものである。
特開２００４−３０７８５１号公報

上記のような液晶ディスプレイにあって、対向して配置される透明基板Ａの間隔が不均一であると、充填されている液晶分子１４の厚みが不均一になって、液晶分子１４の配向性が部分的に乱れ、光の散乱が生じるおそれがある。また液晶分子１４は水蒸気や酸素などが作用すると劣化し易く、水蒸気などの作用で液晶ディスプレイの寿命が低下するおそれがある。

しかし透明基板Ａは、ガラス基材に樹脂を含浸・硬化して作製した透明積層板によって形成されているものであり、樹脂をマトリクスとするため、ガラス板のような高いガス遮断性を有するものではない。従ってこのような透明基板Ａを液晶ディスプレイの基板として用いると、水蒸気や酸素などのガスが透明基板Ａを透過することを完全に遮断することはできず、液晶分子に水蒸気や酸素などが作用して劣化させるおそれがあるという問題があった。

また透明基板Ａは、ガラス基材に樹脂を含浸・硬化して作製した透明積層板によって形成されているため、表面の平滑性をガラス基板のように高く形成することは困難であり、特にガラスクロスなどで形成されるガラス基材の凹凸が表面に表れて、平滑性が低くなる傾向にある。従ってこのような透明基板Ａを液晶ディスプレイの基板として用いると、対向して配置される透明基板Ａの間隔が不均一になって、充填されている液晶分子１４に配向の乱れが生じて光の散乱が起こり、鮮明な画像を得ることができなくなるおそれがあるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、水蒸気などのガスの遮断性が高く、また表面の平滑性が高い透明基板を提供することを目的とするものである。

本発明に係る透明基板は、ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製される透明積層板１を備え、透明積層板１の表面にゾル溶液を塗布してゲル化させるゾルゲル法によって透明層２が形成されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、ゾルゲル法で透明積層板１の表面に形成される透明層２は、緻密な層として形成されるものであり、水蒸気などのガスを遮断する効果が高く、ガスが透過することを遮断することができると共に、また透明積層板１の表面の凹凸をこの透明層２で埋めて平坦にならすことができ、表面の平滑性を高めることができるものである。

また本発明において、上記の透明層２は、２〜４官能のアルコキシシランを含むゾル溶液を透明積層板１の表面に塗布してゲル化させるゾルゲル法によって形成されていることを特徴とするものであり、ガス遮断性能の高い透明層２を形成することができるものである。

また本発明において、上記のゾル溶液の塗布は、スピンコーティング法によって行なわれていることを特徴とするものである。

この発明によれば、透明層２を均一な膜厚で形成することができ、表面の平滑性を向上する効果を高く得ることができるものである。

また本発明は、ゾルゲル法による透明層２の他、気相蒸着法によっても透明層２ａが形成されていることを特徴とするものである。

気相蒸着法によって透明積層板１の表面に形成される透明層２ａは、緻密な層として形成されるものであり、水蒸気などのガスを遮断する効果を高く得ることができるものである。

また本発明は、透明層２によって形成される表面の粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とするものである。

透明基板の表面の平滑性が粗さ（Ｒａ）２０ｎｍ以下であることによって、透明基板を平行に配置してディスプレイの駆動素子の液晶分子を充填するにあたって、液晶分子に配向の乱れが生じることをより有効に防いで光の散乱を防止することができ、鮮明な画像を得ることができるものである。

本発明によれば、ゾルゲル法によって透明積層板１の表面に形成される透明層２は、緻密な層として形成されるものであり、水蒸気などのガスを遮断する効果が高く、ガスが透過することを遮断することができるものである。また透明積層板１の表面の凹凸をこの透明層２で埋めて平坦にならすことができ、表面の平滑性を高めることができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

まず、本発明において使用する透明積層板について説明する。この透明積層板は、ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製されるものである。

上記のガラス繊維より高屈折率の樹脂として、シアネートエステル樹脂を用いるのが好ましい。シアネートエステル樹脂は、１分子中に２個以上のシアネート基を有するシアネートエステル化合物が３量化でトリアジン環を生成して重合したものであり、シアネートエステル化合物としては、例えば、２，２−ビス（４−シアナートフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジメチル−４−シアナートフェニル）メタン、２，２−ビス（４−シアナートフェニル）エタン等、あるいはこれらの誘導体など、芳香族シアネートエステル化合物を用いることができる。これらは単独で用いる他、複数種を組み合わせて用いるようにしてもよい。このシアネートエステル樹脂は剛直な分子骨格を有するものであり、このため、硬化物に高いガラス転移温度を与えるものである。またシアネートエステル樹脂は常温で固形であるので、後述のように樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸して乾燥することによってプリプレグを調製する際に、指触乾燥することが容易になるので、プリプレグの取り扱い性が良好になるものである。

ここで、ガラス繊維の屈折率が例えば１．５６２である場合、高屈折率樹脂として用いるシアネートエステル樹脂は屈折率が１．６前後のものが好ましく、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ＋０．０３〜ｎ＋０．０６の範囲のものであることが望ましい。尚、本発明において、樹脂の屈折率は、いずれも硬化した樹脂の状態での屈折率をいうものであり、ＡＳＴＭＤ５４２で試験した値である。

一方、上記のガラス繊維より低屈折率の樹脂としては、低屈折率であれば任意のエポキシ樹脂を用いることができるが、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。ガラス繊維の屈折率が例えば１．５６２である場合、この低屈折率のエポキシ樹脂としては屈折率が１．５前後のものが好ましく、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０４〜ｎ−０．０８の範囲のものであることが望ましい。

低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂において、ビスフェノール型としては、ビスフェノールＡ型の他に、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型などを用いることもできる。

また、低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、常温で固形の固形型水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。常温で液状の液状型水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を使用することもできるが、プリプレグを調製する際に、指触で粘着性のある状態にまでしか乾燥することができず、プリプレグの取り扱い性が悪くなるので、固形型水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を使用するのが好ましいのである。さらに、低屈折率のエポキシ樹脂として、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂以外のものを併用することも可能であり、例えば１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル)シクロヘキサンを含むエポキシ樹脂を併用することができる。このエポキシ樹脂は屈折率を微調整するために併用するものであり、また常温で固体であるために透明積層板の製造を容易にするためにも最適な樹脂である。

そして、上記の高屈折率のシアネートエステル樹脂と、低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などエポキシ樹脂とを混合して、ガラス繊維の屈折率に近似した樹脂組成物を調製して用いるものである。高屈折率のシアネートエステル樹脂と低屈折率のエポキシ樹脂の混合比率は、ガラス繊維の屈折率に近似させるように、任意に調整されるものである。ここで、樹脂組成物の屈折率はガラス繊維の屈折率にできるだけ近いことが望ましいが、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０２〜ｎ＋０．０２の範囲で近似するように調整するのが好ましい。

またこの樹脂組成物は、その硬化樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が１７０℃以上になるように調製されるのが好ましい。ガラス転移温度が１７０℃以上であることによって、透明積層板の耐熱性を高めることができるものである。ガラス転移温度の上限は特に設定されるものではないが、実用的には２８０℃程度がガラス転移温度の上限である。ガラス転移温度の調整は、樹脂組成物中の上記のシアネートエステル樹脂の配合比率を変えることによって行なうことができるものであり、併用する低屈折率樹脂の種類に左右されるが、樹脂組成物の樹脂分中、シアネートエステル樹脂が約３０質量％以上であれば、樹脂組成物のガラス転移温度を１７０℃以上に調整することができる。

さらに樹脂組成物には、硬化開始剤（硬化剤）を配合することができる。この硬化開始剤としては、有機金属塩を用いることができる。この有機金属塩としては、例えば、オクタン酸、ステアリン酸、アセチルアセトネート、ナフテン酸、サリチル酸等の有機酸と、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等の金属との塩を挙げることができる。これらは一種を単独で用いる他に、二種以上を併用することもできるが、中でも、オクタン酸亜鉛が好ましい。硬化開始剤としてオクタン酸亜鉛を用いることによって、硬化樹脂のガラス転移温度を高めることができるものである。樹脂組成物中のオクタン酸亜鉛など有機金属塩の含有量は、特に限定されるものではないが、０．０１〜０．１ＰＨＲの範囲が好ましい。

また硬化開始剤として、カチオン系硬化剤を用いることもできる。このようにカチオン系硬化剤を用いることによって樹脂の透明性を高めることができるものである。カチオン系硬化剤としては、特に限定されるものではないが、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体などを用いることができる。樹脂組成物中のカチオン系硬化剤の含有量は、特に限定されるものではないが、０．２〜３．０ＰＨＲの範囲が好ましい。

さらに硬化開始剤として、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の３級アミン、２−エチル−４−イミダゾール、４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチル−イミダゾール（２Ｅ４ＭＺ）などの硬化触媒を用いることもできる。樹脂組成物中の硬化触媒の含有量は、特に限定されるものではないが、０．５〜５ＰＨＲの範囲が好ましい。

上記のように高屈折率のシアネートエステル樹脂、低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などエポキシ樹脂、硬化開始剤を配合することによって樹脂組成物を調製することができるものである。この樹脂組成物は、必要に応じて溶剤に溶解乃至分散して樹脂ワニスとして使用するものである。この溶剤としては、特に限定されるものではないが、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、２−ブタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコール、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミドなどを用いることができる。

一方、ガラス繊維としては、透明積層板の耐衝撃性を高める効果の点からＥガラスやＮＥガラスであることが好ましい。Ｅガラスは無アルカリガラスとも称され、樹脂強化用ガラス繊維として汎用されるガラスであり、ＮＥガラスはＮｅｗＥガラスのことである。またガラス繊維には、耐衝撃性を向上させる目的で、ガラス繊維処理剤として通常使用されているシランカップリング剤によって表面処理しておくことが好ましい。ガラス繊維の屈折率は１．５５〜１．５７の範囲であることが好ましく、１．５５５〜１．５６５の範囲であることがさらに好ましい。ガラス繊維の屈折率がこの範囲であれば、視認性に優れた透明積層板を得ることができるものである。ガラス繊維の基材としては、ガラス繊維の織布あるいは不織布を使用することができる。

そしてガラス繊維の基材に樹脂組成物のワニスを含浸し、加熱して乾燥することによって、プリプレグを調製することができる。乾燥条件は特に限定されるものではないが、乾燥温度１００〜１６０℃、乾燥時間１〜１０分間の範囲が好ましい。

次にこのプリプレグを１枚、あるいは複数枚重ね、加熱加圧成形することによって、樹脂組成物を硬化させて、透明積層板を得ることができるものである。加熱加圧成形の条件は、特に限定されるものではないが、温度１５０〜２００℃、圧力１〜４ＭＰａ、時間１０〜１２０分間の範囲が好ましい。

上記のようにして得られる透明積層板にあって、高屈折率のシアネートエステル樹脂と低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂が重合して形成される樹脂マトリクスは、シアネートエステル樹脂を含有することによってガラス転移温度が高いものであり、耐熱性に優れた透明積層板を得ることができるものである。またシアネートエステル樹脂や水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂はいずれも透明性に優れるものであり、高い透明性を確保した透明積層板を得ることができるものである。この透明積層板において、ガラス繊維の基材の含有率は２５〜６５質量％の範囲であることが好ましく、この範囲であれば、ガラス繊維による補強効果で高い耐衝撃性を得ることができると共に、十分な透明性を得ることができるものである。

ここで、ガラス繊維の基材としては、透明性を高く得るために、厚みの薄いもの複数枚重ねて用いるのが好ましい。具体的には、ガラス繊維基材として厚み５０μｍ以下のものを用い、この５０μｍ以下の厚みのガラス繊維基材を２枚以上重ねて使用するのが好ましい。ガラス繊維基材の厚みの下限は特に限定されるものではないが、１０μｍ程度が実用上の下限である。またガラス繊維基材の枚数も特に限定されるものではないが、２０枚程度が実用上の上限である。このように複数枚のガラス繊維基材を用いて透明積層板を製造する場合、各ガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸・乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを複数枚重ねて加熱加圧成形することによって透明積層板を得ることができるが、複数枚のガラス繊維基材を重ねた状態で樹脂組成物を含浸・乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを加熱加圧成形して透明積層板を得るようにしてもよい。

そして、上記のように作製した透明積層板１の表面に、ゾルゲル法で透明層２を形成することによって、図１に示すような本発明に係る透明基板Ａを得ることができるものである。

ゾルゲル法は、金属アルコキシドなどを溶媒中で加水分解・重縮合させて得られる金属酸化物微粒子分散ゾルを基板に塗布してゲル化させることによって、薄膜を形成するようにしたものである。

この金属アルコキシドとしては、シリコンアルコキシド（アルコシキシラン)を用いることができるものであり、２〜４官能のアルコキシシランを用いるのが望ましい。例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシランなどを用いることができる。

また本発明では、シリコンアルコキシドとセラミックス粒子とを含有する無機質酸化物ゾルを用いてゾルゲル法で透明層２を形成するのが好ましいものであり、この無機質酸化物ゾルを用いたゾルゲル法を説明する。

無機質酸化物ゾルとしては、特にアルコキシシランとセラミックス粒子とが、水、有機溶剤等の溶媒に分散混合されたものを用いることが好ましい。有機溶剤を用いる場合は、メタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、２−プロパノール、メチルエチルケトン等の適宜のものが用いられ、またこのような有機溶剤を一種のみ用いるほか、二種以上を併用することもできる。セラミックス粒子としては、適宜のものが用いられるが、特に電気的絶縁性が高く且つ汎用されているアルミニウム、ケイ素、チタンの各酸化物のうちの少なくとも一種からなるものであることが好ましい。またセラミックス粒子の粒径は、無機質酸化物ゾルにて形成される透明層２の厚み以下であればよい。この無機酸化物ゾル中の各成分の含有量は適宜調整されるが、好ましくはアルコキシシランを２０〜３０質量％、セラミックス粒子を５０〜５５質量％、溶剤を１５〜３０質量％とすることが好ましい。

そして、この無機酸化物ゾルを上記の透明積層板１の表面に塗布し、加熱処理する。無機酸化物ゾルの塗布は、浸漬（ディッピング）、スプレー、印刷、ロールコート、スピンコーティング、バーコート等の適宜の手法を用いることができる。これらのなかでも、スピンコーティング法で塗布を行なうと、膜厚が均一で表面が平滑な透明層２を形成することができるので、表面平滑な透明基板Ａを得るうえで好ましい。

塗布後の加熱処理は適宜の条件で行うことができ、例えばまず５０〜６０℃で１０〜１５分間加熱処理を施すことで溶剤を揮発させた後、続いて１５０〜１８０℃で２０〜４０分間加熱処理を施すことにより、アルコキシシランをゲル化させて、透明層２を形成することができるものである。この透明層２の膜厚は特に限定されるものではないが、１〜１０００μｍ程度の範囲に設定するのが好ましい。

そして上記のように透明積層板１の表面に透明膜２を積層することによって形成される透明基板Ａにあって、透明層２はゾルゲル法で形成されているため、コーティング法などで形成される層と比較して、緻密な層として形成されるものであり、外気の水蒸気や酸素等のガスは緻密なこの透明層２によって遮断され、これらのガスが透明基板Ａを透過することを防ぐことができるものである。従って、透明基板Ａにディスプレイの駆動素子１０を搭載するにあたって、これらのガスが駆動素子１０に作用し、駆動素子１０の液晶分子１４を劣化させたりすることを防ぐことができるものである。

透明積層板１に透明層２を積層して形成される透明基板Ａのガス透過性は、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．１ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下であることが望ましい。透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．１ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下であることによって、水蒸気などのガスが駆動素子１０に作用して劣化させることを有効に防ぐことができるものである。この水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は小さければ小さいほど望ましいのはいうまでもない。ここで、水蒸気透過率は、ＪＩＳＺ０２０８（１９７６）に準拠した方法で測定された値である。

また透明積層板１の表面に透明層２を設けることによって、透明積層板１の表面の凹凸を透明層２で埋めて平坦にならすことができるものであり、透明層２によって形成される透明基板Ａの表面の平滑性を高めることができるものである。このように透明基板Ａの表面の平滑性を高めることによって、既述の図３のように一対の透明基板Ａを平行に配置して駆動素子１０の液晶分子１４を充填するにあたって、透明基板Ａ間の間隔を均一な寸法に設定することができ、液晶分子１４に配向の乱れが生じることを防いで、光の散乱が発生することを防止することができるものであり、鮮明な画像のディスプレイを作製することができるものである。

透明層２によって形成される透明基板Ａの表面の平滑性は、表面粗さＲａが２０μｍ以下であることが望ましい。表面粗さＲａが２０μｍ以下であることによって、透明基板Ａ間の間隔をより均一に設定することができ、液晶分子１４に配向の乱れが生じることをより確実に防いで、光の散乱が発生することを防止することができるものである。この表面粗さＲａは小さければ小さいほど望ましいのはいうまでもない。ここで、表面粗さＲａはＪＩＳＢ０６０１（１９９４）で規定される算術平均粗さであり、測定は次のようにして行なった。株式会社東京精密製の蝕針式表面粗さ計「ＳＵＲＦＣＯＭ１３０Ａ」を用いて、透明積層板の表面凹凸を縦、横、４５°バイアス方向についてそれぞれ３点測定し、合計９点の測定値の平均値をＲａ値とした。

上記の実施の形態では、ゾルゲル法による透明層２を１層設けるようにしたが、この透明層２は複数層設けるようにしてもよい。

また、このようなゾルゲル法による透明層２の他に、気相蒸着法による透明層２ａを形成するようにしてもよい。気相蒸着法には熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、レーザＣＶＤなどの化学蒸着法（ＣＶＤ）と、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、レーザアブレーションなどの物理蒸着法（ＰＶＤ）があるが、これらの気相蒸着法で形成した透明層２ａは、コーティング法などで形成される膜と比較して、緻密で薄い膜に形成することができるものである。

また気相蒸着法として、化学蒸着法（ＣＶＤ）の一種ともいえる、蒸着重合法を採用することもできる。蒸着重合法は、２成分以上のモノマーを基板上に同時に蒸着し、基板上でこれらのモノマーを重合させて高分子膜を形成するようにしたものである。

気相蒸着法で形成する透明層２ａの材料としては、特に限定されるものではなく、有機材料、無機材料など任意材料を用いることができる。無機材料としては、例えば、珪素窒化物（ＳｉＮ_３）、珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などを挙げることができ、有機材料としては、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアミド、セルロース、アクリル樹脂などを挙げることができる。また気相蒸着法による透明層２ａの膜厚は、特に限定されるものではないが、１０〜１０００ｎｍ程度が好ましい。

このようにゾルゲル法による透明層２の他に、気相蒸着法による透明層２ａを形成するにあたっては、例えば図２（ａ）のように、透明積層板１の表面にゾルゲル法による透明層２を設けた後、この上に気相蒸着法による透明層２ａを設けて積層するようにしてもよく、あるいは逆に、透明積層板１の表面に気相蒸着法による透明層２ａを設けた後、この上にゾルゲル法による透明層２を設けて積層するようにしてもよい。さらに図２（ｂ）のように、透明積層板１の一方の表面にゾルゲル法による透明層２を、他方の表面に気相蒸着法による透明層２ａを設けるようにしてもよい。このようにゾルゲル法による透明層２と気相蒸着法による透明層２ａを設けることによって、水蒸気などのガスの遮断を複数段階で行なうことができ、透明基板Ａのガス遮断性能を高めることができるものである。

また特に図２（ａ）のように、ゾルゲル法による透明層２と気相蒸着法による透明層２ａを重ねて積層することによって、表面を平滑化する効果を高く得ることができるものである。このようにゾルゲル法による透明層２と気相蒸着法による透明層２ａを重ねて積層する場合、ゾルゲル法による成膜のほうが表面を平滑にすることができることと、気相蒸着法による膜は平滑な面に成膜するほうがより欠陥のないガスバリア性の高い膜を形成することができるということから、透明積層板１の表面にゾルゲル法による透明層２を設けた後、この上に気相蒸着法による透明層２ａを設けるようにするほうが好ましい。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
高屈折率樹脂として、固形型のシアネートエステル樹脂（Ｌｏｎｚａ社製「ＢＡＤＣｙ」、２，２−ビス（４−シアナートフェニル）プロパン：屈折率１．５９）を５２質量部、低屈折率樹脂として、固形型の１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサンを含むエポキシ樹脂（ダイセル化学工業（株）製「ＥＨＰＥ３１５０」：屈折率１．５１）を４８質量部配合し、さらに硬化開始剤としてオクタン酸亜鉛を０．０２質量部配合し、これにトルエン５０質量部、メチルエチルケトン５０質量部を添加して、温度７０℃で攪拌溶解することによって、樹脂組成物のワニスを調製した。この樹脂組成物の硬化物の屈折率は１．５６であった。

次に、厚み２５μｍのガラス繊維クロス（旭化成エレクトロニクス（株）製品番「１０３７」、Ｅガラス、屈折率１．５６２）に、上記の樹脂組成物のワニスを含浸し、１５０℃で５分間加熱することによって、溶剤を除去すると共に樹脂を半硬化させてプリプレグを調製した。

そしてこのプリプレグを２枚重ね、離型処理をしたガラス板に挟んでプレス機にセットし、１７０℃、２ＭＰａ、１５分の条件で加熱加圧成形することによって、樹脂の含有率が６３質量％、厚みが８０μｍの透明積層板１を得た。

この透明積層板の表面粗さＲａは９０ｎｍ、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は２．６ｇ／ｍ^２２４ｈであった。

一方、テトラエトキシシラン２０質量％、粒径１０μｍ以下のアルミナ粒子５５質量％、メタノール１０質量％、３−メチル−３−メトキシブタノール５質量％、２−プロパノール５質量％、メチルエチルケトン５質量％の組成からなる無機酸化物ゾル溶液を調製した。そしてこのゾル溶液を透明積層板の表面にスピンコーティング法によって塗布し、６０℃で１０分間加熱処理した後、続いて１５０℃で３０分加熱処理を行なうことによってゲル化させ、厚み５μｍの透明層２を形成して、透明基板Ａを得た（図１参照）。

この透明基板Ａにおいて、透明層２を形成した側の表面の粗さＲａは２０ｎｍであり、また透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．０１ｇ／ｍ^２２４ｈであった。

（実施例２）
実施例１で得た透明積層板１の表面に、プラズマＣＶＤ法によって、厚み１００ｎｍの珪素窒化物（ＳｉＮ_３）からなる透明層２ａを形成した。次にこの透明層２ａの上に、実施例１と同じゾル溶液を実施例１と同様に塗布してゲル化させることによって、厚み５μｍの透明層２を形成することによって、２層構成の透明層２，２ａを設けた透明基板Ａを得た（図２（ａ）参照）。

この透明基板Ａにおいて、透明層２，２ａを形成した側の表面の粗さＲａは１５ｎｍであり、またこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００８ｇ／ｍ^２２４ｈであった。

（実施例３）
実施例１で得られた透明基板Ａを用い、ゾルゲル法で形成した透明層２の上に、スパッタリング法によって、厚み１００ｎｍの珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）からなる透明層２ａを形成し、２層構成の透明層２，２ａを設けた透明基板Ａを得た（図２（ａ）参照）。

上記の各実施例にみられるように、透明積層板１は表面粗さＲａが９０ｎｍ、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が２．６ｇ／ｍ^２２４ｈであるが、この透明積層板１にゾルゲル法による透明層２を積層して得た実施例１の透明基板Ａは、表面粗さＲａが２０ｎｍに、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．０１ｇ／ｍ^２２４ｈになっており、表面平滑性やガス遮断性を大きく高めることができることが確認される。特に透明積層板１にゾルゲル法による透明層２と気相蒸着法による透明層２ａを積層して得た実施例２，３の透明基板Ａは、表面粗さＲａが１５ｎｍに、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．００８ｇ／ｍ^２２４ｈになっており、表面平滑性やガス遮断性を高める効果をより高く得ることができるものであった。

本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。本発明の他の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ概略図である。液晶ディスプレイの概略構成を示す図である。

符号の説明

１透明積層板
２透明層

Claims

ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製される透明積層板を備え、透明積層板の表面にゾル溶液を塗布してゲル化させるゾルゲル法によって透明層が形成されていることを特徴とする透明基板。
透明層は、２〜４官能のアルコキシシランを含むゾル溶液を透明積層板の表面に塗布してゲル化させるゾルゲル法によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の透明基板。
ゾル溶液の塗布は、スピンコーティング法によって行なわれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の透明基板。
ゾルゲル法による透明層の他、気相蒸着法によっても透明層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の透明基板。
表面の粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の透明基板。