JP2011104929A

JP2011104929A - 透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムとその用途

Info

Publication number: JP2011104929A
Application number: JP2009264377A
Authority: JP
Inventors: Koji Kishimoto; 広次岸本
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2029-11-19
Also published as: JP5426330B2

Abstract

【課題】表示デバイスや照明デバイスの表面保護フィルム等に要求される各種の特性を満足するとともに、可撓性を有し、さらに屈曲に対する耐クラック性を有する複合フィルムとその用途を提供する。
【解決手段】ガラス繊維の基材に透明樹脂が保持されている２枚の透明基板と、厚み５０μｍ以下の１枚のガラス板とを備え、ガラス板の両面のそれぞれに透明基板が積層されており、直径が１５ｃｍの円筒の外周面に６０秒間巻いて設置した場合にクラックが発生しないものであることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂を含む透明基板にガラス板を積層した複合フィルムとその用途に関するものである。

有機エレクトロルミネッセンス発光素子は、例えば、ガラスやプラスチック等の透光性基材、透明導電膜からなる陽極、有機薄膜からなる有機発光層、金属薄膜からなる陰極を積層した構造を有している。そして低電圧で高輝度の面発光を示すこと、発光物質の選択により任意の色調での発光が可能であること等から、近年では、照明、液晶表示装置用バックライト、フラットパネルディスプレイ等の各種の分野において用いられている。

また、携帯用の表示デバイスには、薄くて軽量であり、かつ低消費電力であることが求められているが、このような要求を満たすものとして、電気泳動型電子ペーパーが期待されている。電気泳動型電子ペーパーは、例えば、白色の負帯電粒子および黒色の正帯電粒子を分散させた分散液を封入したマイクロカプセルを、複数の画素電極および透明な共通電極の間に封入した構成を有している。これらの電極間に電界を印加すると、正帯電粒子および負帯電粒子は、帯電の正負に応じた方向に静電気力を受けて画素電極または共通電極のいずれかの側に移動し、コントラストが得られるようになっている。

そして近年では、有機エレクトロルミネッセンス発光素子や電気泳動型電子ペーパー等においてはさらなる軽量薄型化が進み、可撓性を有するものも要望されている。

そのため、例えばトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス照明、電気泳動型電子ペーパー等の表面を保護する表面保護フィルムにも可撓性を有するものが要望されている。

そしてこのような表面保護フィルムには、透明性、耐熱性、機械強度、耐薬品性、熱膨張の抑制、素子製造プロセスにおける高真空中でのガス放出抑制、ガスバリア性、表面平滑性等の特性も満足する必要がある。

このような各種の特性も考慮した軽量薄型の可撓性を有するフィルムとして、樹脂等の透明基板にガラス板を積層した複合フィルムが検討されている。例えば特許文献１では、液晶表示装置等に用いられる基材として、ポリビニルブチラール系透明接着性樹脂層の両面に、厚み０．２５ｍｍ未満の薄いガラス板を直接に積層した複合フィルムが提案されている。

また、特許文献２には、可撓性を有するものではないが、透明基板にガラス板を積層する技術として、ガラス繊維の基材に樹脂組成物を含浸し、乾燥して半硬化することによりプリプレグを作製し、このプリプレグの両面に厚み１．８〜６ｍｍのガラス板を積層して加熱加圧成形することによりプリプレグを硬化し、自動車のフロントガラス等に用いられる合わせガラスを作製することが提案されている。

特許３０５９８６６号明細書特開２００４−３３８９６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、屈曲により複合フィルムにクラックが発生するという問題点があった。

また、特許文献２に記載の技術のように、プリプレグにガラス板を積層して加熱加圧成形する場合、フレキシブルな基材を得るために薄いガラス板を用いると、加熱加圧成形によりガラス板にクラックが発生するという問題点があった。

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、表示デバイスや照明デバイスの表面保護フィルム等に要求される各種の特性を満足するとともに、可撓性を有し、さらに屈曲に対する耐クラック性を有する複合フィルムとその用途を提供することを課題としている。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。

第１に、本発明の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムは、ガラス繊維の基材に透明樹脂が保持されている２枚の透明基板と、厚み５０μｍ以下の１枚のガラス板とを備え、ガラス板の両面のそれぞれに透明基板が積層されており、直径が１５ｃｍの円筒の外周面に６０秒間巻いて設置した場合にクラックが発生しないものとしている。

第２に、上記第１の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムにおいて、透明基板とガラス板との間に接着層を有している。

第３に、上記第２の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムにおいて、接着層の屈折率が透明基板のガラス繊維の屈折率ｎに対してｎ−０．０２〜ｎ＋０．０２の範囲内である。

第４に、本発明のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは、上記第１ないし第３のいずれかの透明基板／ガラス板複合フィルムを表面保護フィルムとして備えている。

第５に、本発明のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス照明は、上記第１ないし第３のいずれかの透明基板／ガラス板複合フィルムを表面保護フィルムとして備えている。

第６に、本発明の電気泳動型電子ペーパーは、上記第１ないし第３のいずれかの透明基板／ガラス板複合フィルムを表面保護フィルムとして備えている。

上記第１の発明によれば、ガラス繊維の基材に透明樹脂が保持されている透明基板、すなわち樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸し硬化して得た透明基板を２枚用いて、この２枚の透明基板の間に厚み５０μｍ以下のガラス板を挟んで、ガラス板の両面のそれぞれに透明基板が積層された構造を有しているので、表示デバイスや照明デバイスの表面保護フィルム等に要求される各種の特性、例えば、透明性、耐熱性、機械強度、耐薬品性、熱膨張の抑制、素子製造プロセスにおける高真空中でのガス放出抑制、ガスバリア性、表面平滑性等を満足するとともに、可撓性を有している。そしてさらに屈曲に対する高い耐クラック性も有し、直径が１５ｃｍの円筒の外周面に６０秒間巻いて設置した場合にもクラックが発生しない。

上記第２の発明によれば、透明基板とガラス板とを接着層により接着しているので、上記第１の発明の効果に加え、過度な加熱や加圧を要することなく透明基板とガラス板とを積層一体化することができ、厚み５０μｍ以下のガラス板を用いても、透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムの製造時にクラックの発生を防止することができる。

上記第３の発明によれば、接着層の屈折率を透明基板のガラス繊維の屈折率ｎに対してｎ−０．０２〜ｎ＋０．０２の範囲内とすることで、上記第１および第２の発明の効果に加え、透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムの透明性を高めることができる。

上記第４ないし第６の発明によれば、上記第１ないし第３の発明の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムを表面保護フィルムとして備えているので、トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス照明、電気泳動型電子ペーパーの表面保護フィルムに要求される各種の特性を満足するとともに、可撓性を付与することができ、さらに屈曲に対する耐クラック性も有している。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に用いられる透明基板は、ガラス繊維の基材に透明樹脂が保持されているものであり、その製造に用いられる樹脂組成物は、ガラス繊維よりも屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維よりも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製される。

ガラス繊維よりも屈折率の大きい高屈折率樹脂としては、例えば、シアネートエステル樹脂を用いることができる。

シアネートエステル樹脂としては、例えば、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニル）メタン、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）エタン、これらの誘導体、芳香族シアネートエステル化合物等を用いることができる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

シアネートエステル樹脂は、エポキシ樹脂とともに硬化反応をさせることでトリアジン環やオキサゾリン環を生成し、エポキシ樹脂の架橋密度を高め、剛直な構造を形成することで硬化物に高いガラス転移温度を付与することができる。また、シアネートエステル樹脂は常温で固形であるため、後述のように樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸し乾燥することにより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り、プリプレグの取扱い性が良好になる。

また、高屈折率樹脂として、多官能エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を単独で、あるいはシアネートエステル樹脂と併用して用いることもできる。多官能エポキシ樹脂としては、例えば下記式（I）で表されるものを用いることができる。

（式中、Ｒ¹は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ²は２価の有機基を示し、Ｒ³〜Ｒ¹⁰はそれぞれ独立に水素原子、置換基、またはエポキシ基含有の分子鎖を示す。）
上記式（I）で表される多官能エポキシ樹脂は、これを用いることで、高い透明性を維持しつつ、ガラス転移温度が高いため硬化物の耐熱性を高めることができ、さらに熱による変色も抑制できる。

式（I）におけるＲ²の２価の有機基としては、例えば、フェニレン基等の置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のアリーレン基と炭素原子または炭素鎖とが結合した構造を持つ基等が挙げられる。炭素原子または炭素鎖としては、例えば、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基等のアルキレン基、カルボニル基等が挙げられる。

Ｒ²の２価の有機基としては、式（I）の右側のグリシジルオキシ基にフェニレン基が結合してグリシジルオキシフェニル基を構成する基が好ましく用いられる。また、熱による透明フィルムの変色抑制の点から、アリーレン基同士の間に介在する炭素原子または炭素鎖に、メチレン基（−ＣＨ₂−）を含まないものが好ましく用いられる。

Ｒ²の２価の有機基としては、例えば、下記の構造（四角括弧内）が挙げられる。

式（I）におけるＲ³〜Ｒ¹⁰の置換基としては、特に限定されないが、例えば、低級アルキル基等の炭化水素基、その他の有機基等が挙げられる。Ｒ³〜Ｒ¹⁰のエポキシ基含有の分子鎖としては、例えば、下記の構造（四角括弧内）が挙げられる。

（式中、ｐは正の整数を示す。）
式（I）で表される多官能エポキシ樹脂としては、例えば、下記式（I-a）、（I-b）、（I-c）で表される多官能エポキシ樹脂を用いることができる。

（式中、ｑは正の整数を示す。）

高屈折率樹脂の屈折率は、好ましくは１．５８〜１．６３である。例えば、ガラス繊維の屈折率が１．５６３である場合、高屈折率樹脂は屈折率が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の範囲内のものが好ましい。

なお、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（硬化樹脂）での屈折率を意味するものであり、ＡＳＴＭＤ５４２で試験した値である。

本発明において、ガラス繊維よりも屈折率の小さい低屈折率樹脂としては、エポキシ樹脂を用いることができる。中でも、下記式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂が好ましく用いられる。

（式中、Ｒはｍ価の有機基を示し、ｍ、ｎは正の整数を示す。）
式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂は、脂環式で透明性が高く、ガラス転移温度が高く硬化物の耐熱性を高めることができる。

式（II）において、有機基Ｒは、四角括弧内の脂環式エポキシ構造に基づく本発明の効果を損なわない範囲内において任意であってよいが、例えば、炭素数１〜１０の直鎖または分岐の炭化水素基等が挙げられる。式（II）のｍは、特に限定されないが、例えば１〜５であり、ｎは、特に限定されないが、好ましくは常温（２５℃）で流動性を失い固形となる範囲とされる。常温で固形であることで、透明基板の製造を容易にすることができる。

式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂としては、例えば、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールに１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサンを付加して得られるものを用いることができる。具体的には、例えば、下記式（II-a）で表されるものを用いることができる。

（式中、３つのｎはそれぞれ独立に正の整数を示す。）
この多官能エポキシ樹脂は、例えば、融点が８５℃程度であり、分子量は、特に限定されないが、例えば、重量平均分子量で２０００〜３０００である。

また、低屈折率樹脂としては、式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂の他、例えば、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることができる。水添ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、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型等のものを用いることができる。好ましくは、常温で固形の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂が用いられる。常温で液状の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることもできるが、樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸し乾燥することにより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ないことが多く、プリプレグの取扱い性が悪くなる場合がある。

本発明において、低屈折率樹脂の屈折率は、好ましくは１．４７〜１．５３である。例えば、ガラス繊維の屈折率が１．５６３である場合、低屈折率樹脂は屈折率が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の範囲のものが好ましい。

樹脂組成物における高屈折率樹脂と低屈折率樹脂との混合比率は、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。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の範囲内で近似するように調整するのが好ましい。

高屈折率樹脂と低屈折率樹脂の比率は、ガラス繊維として安価で供給品質が安定しているＥガラス繊維を用いる場合には、Ｅガラス繊維の屈折率に樹脂の屈折率を合わせる点からは、質量比で好ましくは４０：６０〜５５：４５の範囲内である。

樹脂組成物は、好ましくは、その硬化樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が１５０℃以上になるように調製される。ガラス転移温度が１５０℃以上であることにより、透明基板の耐熱性を高めることができる。ガラス転移温度の上限は特に限定されないが、実用的には２８０℃程度がガラス転移温度の上限である。

なお、本発明においてガラス転移温度は、ＪＩＳＣ６４８１ＴＭＡ法に準拠して測定した値である。

本発明において、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、例えば、有機金属塩を用いることができる。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等の金属との塩等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。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り、硬化樹脂のガラス転移温度を高めることができる。樹脂組成物におけるオクタン酸亜鉛等の有機金属塩の配合量は、好ましくは０．０１〜０．１ＰＨＲの範囲である。

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。カチオン系硬化剤を用いることにより、硬化樹脂の透明性を高めることができる。カチオン系硬化剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体等が挙げられる。樹脂組成物におけるカチオン系硬化剤の配合量は、好ましくは０．２〜３．０ＰＨＲの範囲である。

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等の硬化触媒を用いることもできる。樹脂組成物における硬化触媒の配合量は、好ましくは０．５〜５．０ＰＨＲの範囲である。

樹脂組成物は、上記の高屈折率樹脂、低屈折率樹脂、および必要に応じて硬化開始剤等を配合することにより調製することができる。この樹脂組成物は、必要に応じて溶媒で希釈してワニスとして調製することができる。溶媒としては、例えば、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等が挙げられる。

ガラス繊維の基材を構成するガラス繊維としては、特に限定されないが、透明フィルムの耐衝撃性を高める点や、安価で供給品質が安定している点等から、ＥガラスやＮＥガラスの繊維が好ましく用いられる。Ｅガラス繊維は無アルカリガラス繊維とも称され、樹脂強化用ガラス繊維として汎用されるガラス繊維であり、ＮＥガラスはＮｅｗＥガラスのことである。また、Ｔガラスの繊維を用いることもできる。Ｔガラスは、汎用のＥガラスに比べて機械的、熱的特性が優れている。

また、ガラス繊維は、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用いられているシランカップリング剤により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、好ましくは１．５５〜１．５７、より好ましくは１．５５５〜１．５６５である。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基板を得ることができる。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用いることができる。

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り、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り、樹脂組成物を硬化させて透明基板を得ることができる。加熱加圧成形の条件は、特に限定されないが、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基板において、高屈折率樹脂と低屈折率樹脂とが重合して形成される樹脂マトリクスは、ガラス転移温度が高いものであり、耐熱性に優れた透明フィルムを得ることができる。

また、上記に例示したような高屈折率樹脂と低屈折率樹脂は、透明性に優れるものであり、高い透明性を確保した透明基板を得ることができる。この透明基板において、ガラス繊維の基材の含有率は２５〜６５質量％の範囲が好ましく、より好ましくは３５〜６０質量％の範囲である。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ともに、十分な透明性を得ることができる。また、ガラス繊維が多過ぎると表面の凹凸が大きくなり、透明性も低下する。一方、ガラス繊維が少な過ぎると透明基板の熱膨張係数が大きくなる場合がある。

なお、ガラス繊維の基材は、透明性を高く得るために、厚みの薄いものを複数枚重ねて用いることができる。具体的には、ガラス繊維の基材として厚み５０μｍ以下のものを用い、これを２枚以上重ねて用いることができる。ガラス繊維の基材の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ程度が実用上の下限である。また、ガラス繊維の基材の枚数も特に限定されないが、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の基材を用いて透明基板を製造する場合、各々のガラス繊維の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り透明基板を得ることができるが、複数枚のガラス繊維の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基板を得るようにしてもよい。

本発明の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムは、以上に説明した透明基板と、ガラス板とを用いて、次のようにして製造することができる。

ガラス板としては、厚み５０μｍ以下、好ましくは２０〜４０μｍのものが用いられる。このような厚みのガラス板を用いることで、屈曲に対する耐クラック性を得ることができる。

ガラス板の材質は、特に限定されないが、例えば、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ゾルゲルガラス等を用いることができる。ガラス板の製法も特に限定されないが、例えば、リドロー法、ダウンドロー法、フュージョン法、マイクロシート法、ゾルゲル法等によるものを用いることができる。

透明基板とガラス板は、接着層により接着される。この接着層を形成するための接着層形成用樹脂組成物としては、エポキシ樹脂を含有する常温（２０℃）で固形の樹脂を樹脂成分とするものを用いることができる。

エポキシ樹脂としては、接着層形成用樹脂組成物の樹脂成分全体として常温で固形であれば、常温で固形のもの以外に、常温で液状のものを組み合わせて用いることができる。エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε−カプロラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等の３，４−エポキシシクロヘキセニル骨格を含む脂環式エポキシ樹脂、上記式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂、その他の多官能エポキシ樹脂、固形または液状のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。

接着層形成用樹脂組成物の樹脂成分は、複数種の樹脂、特に複数種のエポキシ樹脂を混合することにより、接着層のガラス転移温度および屈折率を調整するのが好ましい。

接着層形成用樹脂組成物は、好ましくは、接着層のガラス転移温度が１５０℃以上になるように調製される。ガラス転移温度が１５０℃以上であることにより、透明基板の耐熱性を高めることができる。

接着層形成用樹脂組成物は、接着層の屈折率がガラス繊維の屈折率にできるだけ近くなるように調整することが望ましく、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０２〜ｎ＋０．０２の範囲内で近似するように調整するのが好ましい。例えば、ガラス繊維よりも屈折率の大きいエポキシ樹脂と、ガラス繊維よりも屈折率の小さいエポキシ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することができる。

接着層形成用樹脂組成物には、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、紫外線による硬化が可能な、ホウ素系オニウム塩等の光カチオン硬化開始剤を用いることが好ましい。

接着層形成用樹脂組成物は、上記の樹脂成分、および必要に応じて硬化開始剤等を配合することにより調製することができる。この接着層形成用樹脂組成物は、溶媒で希釈してワニスとして調製することができる。この溶媒としては、例えば、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等が挙げられる。

この接着層形成用樹脂組成物を用いて２枚の透明基板とガラス板とを積層一体化する際には、例えば、まず接着層形成用樹脂組成物を転写フィルムに塗布し乾燥して接着層形成用樹脂層とする。そして転写フィルムに設けた接着層形成用樹脂層をガラス板の両面に転写し、転写された接着層形成用樹脂層を挟んでその両側に透明基板を配置して真空ラミネートし一体化する。あるいは、転写フィルムに設けた接着層形成用樹脂層を２枚の透明基板の片面に転写し、転写された接着層形成用樹脂層を内側にした２枚の透明基板の間にガラス板を配置し、真空ラミネートして一体化する。

転写フィルムとしては、例えば、ＰＥＴ等の樹脂フィルムを基材とする離型フィルムを用いることができる。

あるいは、接着層形成用樹脂組成物を２枚の透明基板の片面に塗布し乾燥して接着層形成用樹脂層を設け、接着層形成用樹脂層を内側にした２枚の透明基板の間にガラス板を配置し、真空ラミネートして一体化することもできる。

真空ラミネートは、２枚の透明基板と１枚のガラス板とを、接着層形成用樹脂層の溶融温度以上かつ透明基板のガラス転移温度未満の温度に加熱して行うことが好ましい。このようにすることで、透明基板を熱変形させることなく、透明基板とガラス板とを、溶融した接着層形成用樹脂層により密着させて接着することができる。

真空ラミネートは、市販の加圧式真空ラミネーターを用いて行うことができ、例えば、０．２ＭＰａ程度の条件でラミネートすることができるので、過度の加圧による厚み５０μｍ以下の薄いガラス板へのクラック発生を防止できる。

このようにして透明基板とガラス板とを接着層形成用樹脂層を挟んで一体化した後、前述の光カチオン硬化開始剤を接着層形成用樹脂組成物に配合した場合には、接着層形成用樹脂層を紫外線等の光照射により半硬化させ、次いで、半硬化させた接着層形成用樹脂層を熱硬化させて接着層を形成することができる。熱硬化は、例えば１５０℃で３０分程度行えば接着層を完全に硬化させることができる。

本発明の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムは、透明性、耐熱性、機械強度、耐薬品性、熱膨張の抑制、素子製造プロセスにおける高真空中でのガス放出抑制、ガスバリア性、表面平滑性等を満足するとともに、可撓性を有しており、さらに屈曲に対する耐クラック性を有している。例えば、１０ｃｍφ以下の屈曲性試験で割れを生じず、水蒸気透過率が１×１０^-2ｇ／ｍ²ｄ以下であり、５０〜１５０℃における平均熱膨張係数が１０ｐｐｍ未満のものとすることができる。従って、本発明の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムは各種の分野に応用することができ、中でも、表示デバイスや照明デバイスの表面保護フィルム、特に、トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス照明、および電気泳動型電子ペーパーの表面保護フィルムとして好適に用いることができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、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。
＜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、１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン由来の骨格を含む固形型のエポキシ樹脂（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、これに溶媒のトルエン５０質量部および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り、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、ガラス繊維の基材として、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ガラス繊維、屈折率１．５６）を用いて、これ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り溶媒を除去するとともに樹脂を半硬化させてプリプレグを調製した。

そして、離型処理をした成形用ガラス板にこのプリプレグを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り、樹脂の含有率４８質量％、厚み２６μｍの透明基板を得た。得られた透明基板のガラス転移温度は２３０℃であった。

一方、３，４−エポキシシクロヘキセニル骨格を含むエポキシ樹脂（ダイセル化学工業（株）製、セロキサイド２０８１）１０質量部、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂（ＤＩＣ（株）製、エピクロン８３０Ｓ）１５質量部、固形ビスフェノール型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、ＪＥＲ１００６ＦＳ）４０質量部、固形ビスフェノール型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、同ＪＥＲ４００７）３５質量部、光カチオン硬化開始剤（（株）ＡＤＥＫＡ製、ＳＬ−１７０）１質量部、表面調整剤（ＤＩＣ（株）製、Ｆ４７０）０．１質量部、溶媒のトルエン２１質量部およびメチルエチルケトン４９質量部をガラス容器に秤取し、還流下６０℃で溶解した後、目開き１μｍのＰＴＦＥ製メンブランフィルターで濾過することにより、接着層形成用樹脂組成物のワニスを調製した。

次に、接着層形成用樹脂組成物のワニスを転写フィルム（帝人デュポン社製、ＯＸ−５０、ＰＥＴ製離型フィルム）の表面に、グラビアヘッドのマルチコーター（（株）ヒラノテクシード製）を用いて塗布し、乾燥することにより、厚み1μｍの接着層形成用樹脂層を有する転写用ラミネートフィルムを得た。

この転写用ラミネートフィルムを上記において得られた透明基板の片面に加圧式真空ラミネーター（ニチゴー・モートン（株）製、Ｖ−１３０）を用いて８０℃、０．２ＭＰａの条件でラミネートし、離型フィルムを除去した。この接着層形成用樹脂層付き透明基板を２枚用意し、厚み０．０３ｍｍのガラス板（松浪硝子工業（株）製、Ｄ２６３、極薄ガラス）の両面のそれぞれに接着層形成用樹脂層付き透明基板を、接着層形成用樹脂層を内側にして配置し、上記と同様の条件で真空ラミネートした。

次に、１８００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線で接着層形成用樹脂組成物を半硬化させた後、１５０℃、３０分での熱処理により完全硬化させ、透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムの試験品を作製した。
＜実施例２＞
透明基板に積層するガラス板として、厚み０．０５ｍｍのガラス板（松浪硝子工業（株）製、Ｄ２６３、極薄ガラス）を用い、それ以外は実施例１と同様にして透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムの試験品を作製した。
＜実施例３＞
ガラス繊維の基材として、厚み２０μｍのガラス繊維クロス（旭化成エレクトロニクス（株）製、品番１０２７、Ｅガラス繊維、屈折率１．５６）を用い、それ以外は実施例１と同様にして透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムの試験品を作製した。
＜実施例４＞
透明基板に積層するガラス板として、厚み０．０５ｍｍのガラス板（松浪硝子工業（株）製、Ｄ２６３、極薄ガラス）を用い、それ以外は実施例３と同様にして透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムの試験品を作製した。
＜比較例１＞
実施例１において、転写用ラミネートフィルムを透明基板の両面にラミネートし、離型フィルムを除去し、この接着層形成用樹脂層付き透明基板の両面のそれぞれに厚み０．０３ｍｍのガラス板（松浪硝子工業（株）製、Ｄ２６３、極薄ガラス）を配置し真空ラミネートした。

次に、１８００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線で接着層形成用樹脂組成物を半硬化させた後、１５０℃、３０分での熱処理により完全硬化させ、ガラス板／透明基板／ガラス板複合フィルムの試験品を作製した。
＜比較例２＞
実施例１の透明基板のみを用いて試験品とした。

以上において作製した実施例および比較例の各試験品について、次の評価を行った。
[透明性]
日本電色工業（社）製のヘイズメーターＮＤＨ２０００を用いて、ＪＩＳＫ７１３６に準拠して測定した。
[耐クラック性（屈曲性試験）]
直径がそれぞれ１０、１５、２０ｃｍの円筒状樹脂の外周面に６０秒間試験品を巻いて設置し、クラックの発生を目視で観察し、次の基準により評価した。
○：クラックの発生は全く見られなかった。
×：クラックが発生した。
[ガスバリア性（水蒸気透過率）]
ＪＩＳＫ７１２９ＢおよびＡＳＴＭＦ１２４９に準じたＭＯＣＯＮ法により試験品の水蒸気透過率を測定した。
[熱膨張係数（ＣＴＥ）]
ＪＩＳＣ６４８１に基づいて、ＴＭＡ法（Thermo-mechanical analysis）により測定した。セイコーインスツルメンツ（株）製「ＥＸＳＴＡＲ６０００」にて１５ｍｍのサンプルを用いて３０〜１００℃における熱膨張係数を引っ張りモードで測定した。
[表面平滑性（表面粗さ）]
（株）東京精密製の蝕針式表面粗さ計ＳＵＲＦＣＯＭ１３０Ａを用い、試験品の表面粗さ（Ｒａ値）を測定した。測定範囲は４ｍｍとし、この間の算術平均Ｒａ値を算出した。

評価結果を表１に示す。

表１より、実施例１〜４で作製した透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルム、すなわち、ガラス繊維の屈折率に近似するように調製された樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸、硬化して形成した２枚の透明基板を厚み５０μｍ以下のガラス板の両面のそれぞれに積層一体化した透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムは、透明性が高く、熱膨張係数が小さく、ガスバリア性が高く、表面平滑性も高いものであった。さらに、屈曲に対する耐クラック性を有し、１５ｃｍφではいずれもクラックの発生が見られなかった。

一方、比較例１で作製したガラス板／透明基板／ガラス板複合フィルムは、１５ｃｍφで屈曲によるクラックの発生が見られ、実施例１〜４に比べると屈曲に対する耐クラック性が低下した。

比較例２では透明基板をガラス板と複合せずに単独で用いたが、ガスバリア性、熱膨張係数において実施例１〜４に比べると特性の低下が見られた。

Claims

ガラス繊維の基材に透明樹脂が保持されている２枚の透明基板と、厚み５０μｍ以下の１枚のガラス板とを備え、ガラス板の両面のそれぞれに透明基板が積層されており、直径が１５ｃｍの円筒の外周面に６０秒間巻いて設置した場合にクラックが発生しないものであることを特徴とする透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルム。
透明基板とガラス板との間に接着層を有することを特徴とする請求項１に記載の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルム。
接着層の屈折率が透明基板のガラス繊維の屈折率ｎに対してｎ−０．０２〜ｎ＋０．０２の範囲内であることを特徴とする請求項２に記載の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルム。
請求項１ないし３いずれか一項に記載の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムを表面保護フィルムとして備えることを特徴とするトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ。
請求項１ないし３いずれか一項に記載の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムを表面保護フィルムとして備えることを特徴とするトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス照明。
請求項１ないし３いずれか一項に記載の透明基板／ガラス板／透明基板複合フィルムを表面保護フィルムとして備えることを特徴とする電気泳動型電子ペーパー。