JP3515255B2 - 透明導電性基板、透明導電性基板の製造方法および表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種表示機器に使
用される透明導電性基板、その製造方法およびそれを用
いた表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の衛星通信、移動通信技術の進展に
伴い、小型、携帯情報端末機器用の軽量な表示装置が開
発されてきている。この表示装置の基板には、通常、透
明導電性基板が用いられている。従来の透明導電性基板
は、耐熱性、耐薬品性、ならびに高光透過率、低ヘイ
ズ、低リターデーションなどの光学的特性を有する厚さ
0.7〜 1.1 mm のガラス板上に透明電極層を形成して成
る。この透明導電性基板は、基材としてガラス板を用い
ているので、例えば、液晶表示装置の製造における配向
膜形成プロセスや電極形成プロセスにおいて行われるフ
ォトエッチングプロセスやスパッタリングプロセス等に
充分耐えられる。一方、小型、携帯情報端末機器には、
耐衝撃性に優れることや軽量であることが求められてい
る。このため、ガラス板の厚さを現状の厚さより薄くし
て透明導電性基板の軽量化を図ると、現状のガラス板よ
りも耐衝撃性が悪くなるという問題が発生する。そこで
耐衝撃性に優れ、しかも軽量であるプラスチック類を透
明導電性基板の基材に使用するための技術開発が求めら
れている。

【０００３】従来プラスチック基材を液晶表示装置に用
いる試みは各種なされている。液晶表示装置に用いる透
明導電性基板では、表示品質を向上させるために、例え
ば酸素バリアー性、水蒸気バリアー性、耐スクラッチ性
等が要求される。然るにプラスチック基材単体のみで
は、これらの特性を全て満足させることができないとい
う問題がある。

【０００４】このため、ベース基材となるプラスチック
上に酸素バリアー層、水蒸気バリアー層、機械的強度お
よび耐薬品性を向上させるための保護層としてのハード
コート層、さらには前記各層間あるいは基材と隣接する
層あるいは透明電極層と隣接する層との間の接着性を向
上させるための各種の接着層等を設けて積層体とし、こ
れを透明導電性基板用の複合基材として用いる方法が従
来から提案されている。この場合、透明電極層の形成や
配向膜形成プロセスのためにベース基材には耐熱性が必
要になる。

【０００５】しかしながら、一般にプラスチック基材に
おいては、高光透過率、低ヘイズ値、低リターデーショ
ン値等の光学的特性と透明導電性基板の製造プロセス上
必要な高耐熱性を同時に満足させることができない。と
くに、光透過率と耐熱性を同時に満足させることができ
ない。例えば、耐熱性を向上させるためにプラスチック
を構成する高分子化合物の主鎖に芳香環やヘテロ環を導
入し高共役構造にすると、必然的にプラスチックが着色
し、これにより可視部の光透過率が減少する。また、耐
熱性を上げるために高結晶性構造にすると、ヘイズ値や
リターデーション値が大きくなる。

【０００６】光透過率と耐熱性とを考慮すると、ベース
基材となるプラスチック基材の材料としては、ポリカー
ボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、ノルボルネン骨格を有するノルボルネン系
樹脂等が通常使用されている。これらの材料の熱変形温
度は、最高でも通常 220℃前後である。したがって、耐
熱性や光透過率のさらなる向上は依然として求められて
いる。

【０００７】さらに、これらの材料をベース基材として
上記のように酸素バリアー層、水蒸気バリアー層、ハー
ドコート層、各種接着層等を積層すると、これらの層の
耐熱性が低いために、製造プロセス上必要な材料温度が
170℃以上となる製造プロセスを適用することができな
い。このような各種保護層の耐熱性に関わる観点から、
最近では、ベース基材上に酸素バリアーおよび水蒸気バ
リアー層としてＳｉＯｘ、ＡｌＯｘ、ＭｇＯｘなどの金
属酸化物薄層あるいはＳｉＮｘなどの金属窒化物薄層を
形成したものが用いられている（例えば、特開平 6-995
36号公報、特開昭 63-112632号公報、米国特許公報 344
2686号）。

【０００８】これらの成膜はその原料源を用いてスパッ
タ、蒸着、ＣＶＤあるいはゾルゲル法で行われている。
とくに無欠陥の金属酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層
のバリアー能力は、非常に良好な酸素バリアーおよび水
蒸気バリアー特性を示す。この酸素バリアーおよび水蒸
気バリアー特性は、エチレン−ビニルアルコール共重合
体あるいはポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレンの10倍
程度大きい。しかしながら、このような良好なバリアー
特性を有する金属酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層の
緻密な成膜は、結晶化工程で高温を要するために、ベー
ス基材の耐熱性を侵す危険性がある。

【０００９】また、通常、ベース基材とこれらの金属酸
化物薄層あるいは金属窒化物薄層との密着性をあげるた
めにベース基材の表面処理が施されているが、必ずしも
充分ではなく、これらの金属酸化物薄層あるいは金属窒
化物薄層表面に各種の熱可塑性樹脂からなる保護層が設
けられている。しかも、この保護層と保護層表面に形成
されるべき電極物質との密着性を上げるために、この層
間に接着剤層を介在させたり、保護層表面に各種の手法
を用いて表面処理を施す必要がある。しかしながら、こ
のような接着剤層等も耐熱性に問題があり、均一な透明
電極の形成は困難である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のプラスチック基材をベース基材として用いた透明
導電性基板は、ガラス材料を用いた透明導電性基板に比
べて、これを用いた表示装置の軽量、小型化を図るのに
有効であるにもかかわらず、高光透過性、低ヘイズ値、
低リターデーション値等の光学的特性と、高耐熱特性と
を同時に満足させることが困難であった。

【００１１】また、これらの特性に加えてさらに酸素・
水蒸気バリアー性、耐スクラッチ性を満足させる金属酸
化物薄層あるいは金属窒化物薄層を形成することは、熱
的プロセス環境から見ても困難であった。

【００１２】さらに、金属酸化物薄層あるいは金属窒化
物薄層を形成した場合、ベース基材とこれら薄層、また
はこれら薄層と透明電極との密着性も損なわれるという
問題があった。

【００１３】本発明の透明導電性基板およびそれを用い
た表示装置はかかる事情に鑑みてなされたものであり、
本発明の目的は、耐熱性と光学特性とを備えたベース基
材を使用した透明導電性基板を提供することにある。

【００１４】本発明は、また耐スクラッチ性、酸素バリ
アー性、水蒸気バリアー性ならびに電極層との密着性に
も優れた透明導電性基板およびその製造方法を提供する
ことにある。

【００１５】また、本発明の他の目的は、このような透
明導電性基板を用いることにより、小型、薄型、軽量の
表示装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の透明導電性基
板は、両主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少なくとも
一方の面に金属酸化物層または金属窒化物層を備えた透
明複合基材と、この透明複合基材の金属酸化物層または
金属窒化物層表面上に設けられた透明電極層とを具備す
る透明導電性基板において、透明複合基材の表面は、金
属酸化物層または金属窒化物層にカップリング剤が被着
しており、かつ金属酸化物または金属窒化物の露出面が
存在していることを特徴とする。

【００１７】請求項２の透明導電性基板は、請求項１の
透明導電性基板において、透明耐熱性樹脂基材が、熱硬
化型アリル化ポリアリーレンエーテルを主成分とするこ
とを特徴とする。

【００１８】請求項３の透明導電性基板は、請求項２の
透明導電性基板において、透明耐熱性樹脂基材上に接合
層が形成されて透明複合基材を成し、この透明複合基材
上に前記透明電極層が設けられていることを特徴とす
る。

【００１９】請求項４の透明導電性基板の製造方法は、
両主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少なくとも一方の
面上に金属酸化物層または金属窒化物層を形成する工程
と、この金属酸化物層または金属窒化物層の表面上にカ
ップリング剤層を形成する工程と、このカップリング剤
層を前記金属酸化物層または金属窒化物層が露出するま
で研磨する工程と、金属酸化物層または金属窒化物層の
露出面上に透明電極層を形成する工程とを具備すること
を特徴とする。

【００２０】請求項５の透明導電性基板の製造方法は、
請求項４記載の表示装置用透明導電性基板の製造方法に
おいて、金属酸化物層を形成する工程が、両主面を有す
る透明耐熱性樹脂基材の少なくとも一方の面上に触媒を
含むポリアルコキシシロキサン溶液を塗布した後、乾燥
し、珪素酸化物層を形成することを特徴とする。

【００２１】請求項６の透明導電性基板の製造方法は、
請求項４の透明導電性基板の製造方法において、金属酸
化物層を形成する工程が、両主面を有する透明耐熱性樹
脂基材の少なくとも一方の面上にポリシラン溶液を塗布
した後、紫外線を照射し、該ポリシランを光酸化するこ
とにより珪素酸化物層を形成することを特徴とする。

【００２２】請求項７の透明導電性基板の製造方法は、
請求項４の透明導電性基板の製造方法において、金属酸
化物層を形成する工程が、両主面を有する透明耐熱性樹
脂基材の少なくとも一方の面に、ポリシラザン溶液を塗
布した後、該ポリシラザンを加水分解かつ酸化すること
により珪素酸化物層を形成することを特徴とする。

【００２３】請求項８の透明導電性基板の製造方法は、
請求項５ないし請求項７のいずれか１項の透明導電性基
板の製造方法において、珪素酸化物層を形成する工程の
前工程として、透明耐熱性樹脂基材の表面へのカップリ
ング剤処理工程を具備することを特徴とする。

【００２４】請求項９の表示装置は、両主面を有する透
明耐熱性樹脂基材の少なくとも一方の面に金属酸化物層
または金属窒化物層を備えた透明複合基材、および透明
複合基材の金属酸化物層または金属窒化物層表面上に設
けられた透明電極層を具備する透明導電性基板と、この
透明導電性基板と対向するように配置された対向基板
と、透明導電性基板と対向基板との間に設けられた表示
部とを具備する表示装置において、透明複合基材の表面
は、金属酸化物層または金属窒化物層にカップリング剤
が被着しており、かつ金属酸化物または金属窒化物の露
出面が存在していることを特徴とする。

【００２５】請求項１０の表示装置は、請求項９記載の
表示装置において、透明耐熱性樹脂基材が、熱硬化型ア
リル化ポリアリーレンエーテルを主成分とすることを特
徴とする。

【００２６】つぎに各請求項に係る発明を詳細に説明す
る。請求項１に係る透明導電性基板は、両主面を有する
透明耐熱性樹脂基材の少なくとも一方の面に金属酸化物
層あるいは金属窒化物層を備えた透明複合基材と、この
透明複合基材の金属酸化物層あるいは金属窒化物層表面
上に設けられた透明電極層とを具備し、透明複合基材の
表面は、金属酸化物層あるいは金属窒化物層にカップリ
ング剤が被着しており、かつ金属酸化物あるいは金属窒
化物の露出面が存在している。

【００２７】透明導電性基板のベース基材は、熱変形温
度が 210℃以上、また、光線（波長400nm）透過率が 85
％以上、ヘイズ値が 550nmで 0.5％以下、リタデーシ
ョン値が 600nmで 20nm 以下である透明耐熱性樹脂基材
が、耐熱性および光学特性上本発明に好適である。

【００２８】透明耐熱性樹脂基材としては、具体的にポ
リメチルメタクリレートを始めとする各種アクリル樹
脂、ポリエチレンテレフタレートを始めとする各種エス
テル樹脂、各種の非晶質ポリオレフィン（例えば、日本
ゼオン社製 商標 ＺＥＯＮＥＸ）、各種のポリカーボ
ネート、各種のポリアリレート、各種のポリスルホン、
各種のポリエーテルスルホン、各種のノルボルネン系樹
脂（例えば、日本合成ゴム社製商標 ＡＲＴＯＮ）、熱
硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル（例えば、旭化
成社製商標 Ａ−ＰＰＥ）、アクリルエステル化ポリビ
ニルフェノールなど、あるいは熱可塑性樹脂に架橋性官
能基を導入した各種の化合物のフィルムやシートが挙げ
られる。

【００２９】なかでも、耐熱性の観点から、とくに、各
種のポリカーボネート、各種のポリアリレート、各種の
ポリスルホン、各種のポリエーテルスルホン、各種のノ
ルボルネン系樹脂（例えば、日本合成ゴム社製ＡＲＴＯ
Ｎ）、熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル（例え
ば、旭化成社製Ａ−ＰＰＥ）が好ましい。ここで、熱硬
化型アリル化ポリフェニレンエーテル樹脂は、アリル基
をポリフェニレンエーテルに導入したもので次式で示さ
れる構成要素ｍおよびｎからなる高分子化合物であり、
耐熱性が優れており、本発明に好適である。

【００３０】

【化１】 ここでｍで示される成分は0.01〜0.30、ｎで示される成
分は0.70〜0.99の比率にあることが好ましい。ｍがこの
範囲より小さくなると耐熱性が低下し、逆にこの範囲よ
り大きくなると成形性が悪くなるとともに可撓性が失わ
れる。アリル基をポリフェニレンエーテルに導入する方
法はとくに制限されないが、例えば、ポリフェニレンエ
ーテルをテトラヒドロフラン中でブチルリチウムと反応
させ、このリチウム化体に臭化アリル基を反応させるな
どの方法がある。熱硬化型アリル化ポリフェニレンエー
テル樹脂としては、例えば、旭化成社製の商品名Ａ−Ｐ
ＰＥがある。熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル
基材は熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル樹脂と
重合開始剤である有機過酸化物とを溶剤、例えば、トリ
クロロエチレンに溶かした後、キャストすることにより
得られる。アリル基による硬化は 200℃、30分ないし 1
時間の後硬化で特性が安定した基材になる。このような
熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテルを主成分とす
る樹脂基材は、光学異方性、ヘイズ値が低く、良好な光
学特性を有する。また、そのガラス転移温度が約 250℃
であり、ガラス転移温度が最高でも 220℃前後の他の透
明耐熱樹脂基材に比べて、透明導電性基板の製造工程に
おける熱的プロセスにも、透明導電性基板のベース基材
として十分に対応でき、より優れた耐熱性を有する。な
お、将来、透明導電性基板の透明電極層形成のプロセス
温度の低下が可能になれば、上記の樹脂より耐熱性の低
い透明耐熱性樹脂も勿論使用可能である。

【００３１】また、これらの透明耐熱性樹脂基材の厚み
は0.03ないし 1 mm が好ましく、なかでもとくに0.05な
いし 0.5 mm が好ましく、さらには0.05ないし 0.4 mm
がまたさらに0.05ないし 0.2 mm が好ましく、最も好ま
しくは0.05ないし 0.1 mm である。この厚みの範囲の選
択理由は、透明耐熱性樹脂基材の厚みが小さすぎると、
透明導電性基板の強度が小さくなり、大きすぎるとトル
クの関係からロール・トゥ・ロールによる連続生産法が
適用しにくく、かつ量産性も悪くなるからである。 ま
た、樹脂基材の上に直接、金属酸化物や金属窒化物など
の無機物層を積層すると密着性が悪いため、一般には樹
脂基材に、化学処理または表面粗面化処理などの表面処
理を行うことができる。

【００３２】これらの処理には基材表面の表面粗度を増
すとともに、基材と金属酸化物などの無機物との接着に
有効な水酸基、カルボニル基あるいはカルボキシル基を
基材表面に生じさせる物理的処理と基材表面と金属酸化
物などとのカップリングを促進する化学的処理があり、
前者には紫外線照射処理、コロナ放電処理、グロー放電
処理、プラズマ処理、火焔処理、逆スパッタ処理等があ
り、後者には各種カップリング剤処理、あるいは基材表
面に接着剤層あるいはアンカーコート層を設ける前処理
法があり、樹脂基材の材質より適宜選択される。さら
に、プラズマ処理におけるプラズマ源の種類やコロナ放
電処理における正負コロナなどの条件が適宜選択され
る。また強酸、強塩基処理によって基材表面に活性な官
能基を導入することができる。

【００３３】さらには基材あるいは無機物とのカップリ
ングを促進する各種カップリング剤を基材にコートする
場合、このカップリング剤としては、テトラメトキシシ
ラン、テトラエトキシシラン、テトラアセトキシシラ
ン、メチルエトキシシラン、フェニルメトキシシラン、
ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シランやビニル
トリメトキシシランなどのビニルシラン、γ−クロロプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランなどのエポキシシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシランなどのアクリルシラン、γ
−アミノプロピルエトキシシランやＮ−（β−アミノエ
チル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどの
アミノシラン等が挙げられ、これらのアルコキシ基およ
びアセトキシ基の一部または全部が水酸基で置換された
り、置換された水酸基同士が一部自然に縮合されたもの
も含まれる。さらには、各種のチタネート系カップリン
グ剤、ボラン系カップリング剤、ジルコニウム系カップ
リング剤等が挙げられる。これらのカップリング剤は基
材上に 0.5〜10nm程度の厚さで設ければ接着機能を生じ
る。

【００３４】さらに、これらの樹脂基材にシ−ト接着剤
層あるいはアンカーコート層を設ける場合、これらのア
ンカーコート層あるいは接着剤層としてはポリエチレン
イミン系、イソシアネート系、ポリウレタンポリエステ
ル系、ポリアミド系、ポリエチレン系、ポリエステル系
などが挙げられる。このアンカーコート層あるいは接着
剤層の厚みは通常10μm 以下である。厚すぎると接着力
が期待できないからである。

【００３５】また、金属酸化物層としては、アルミニウ
ム、珪素、亜鉛、マグネシウムなどの酸化物の層が挙げ
られる。同じく金属窒化物層としては、珪素の窒化物の
層が挙げられる。なかでも薄層の緻密性、透明性の観点
からアルミニウム、珪素、マグネシウムの酸化物層およ
び珪素の窒化物層を用いるのが好ましい。

【００３６】請求項１に係る透明導電性基板に用いられ
る金属酸化物層あるいは金属窒化物層は、一般的には、
例えば抵抗または高周波誘導加熱法による蒸着、エレク
トロンビーム法による蒸着、スパッタ法、イオンプレー
ティング法などにより形成される。これらの層は必ずし
も化学量論的な組成を選択すべきではない。何故ならば
透明性とバリアー性を両立させる必要があるからであ
る。珪素酸化物を例にとればｘ＝ 1.3〜 1.8となるＳｉ
Ｏｘの組成が好ましい。同様にアルミニウム酸化物の組
成はｘ＝ 1.2〜 1.5のＡｌＯｘ、マグネシウム酸化物で
はｘ＝ 1.3〜 1.8のＭｇＯｘなる組成、珪素窒化物では
ｘ＝ 1〜 1.3なる組成のＳｉＮｘが好ましい。

【００３７】さらに、これらの金属酸化物層あるいは金
属窒化物層のなかに透明性とバリアー性を損なわない範
囲すなわち 5重量％程度以内のアルミニウム、マグネシ
ウム、銅、鉄、亜鉛、タングステン、モリブデンなどの
金属や、それらの酸化物あるいは窒化物を不純物として
微量含有することは許容範囲である。

【００３８】しかして、これらの金属酸化物層あるいは
金属窒化物層の厚みは 10 〜2000nm、好ましくは 20 〜
1000nm 、さらに好ましくは 20 〜100nm の厚みから選
択される。何故ならば層の厚みが小さいとバリアー性に
欠け、大きいと層の緻密性が無くなるからである。

【００３９】しかして、これらの金属酸化物層あるいは
金属窒化物層形成後、ベース基材の表面とこれらの薄層
との密着性および薄層の緻密性をあげるために高エネル
ギープラズマ、例えばアルゴンプラズマを照射すること
も可能である。

【００４０】このようにして得られた金属酸化物層ある
いは金属窒化物層は、多数の気孔を有するものである。
そこで本発明では、カップリング剤をバインダーとして
用い、この気孔を埋める。本発明の金属酸化物層あるい
は金属窒化物層に被着するカップリング剤としては、ビ
ニルシラン、アクリルシラン、アミノシラン、エポキシ
シランなどのシランカップリング剤が挙げられ、とくに
ビニルシラン、アクリルシランなどの重合性シランある
いは相互に反応するシラン基を有するシランカップリン
グ剤を組み合わせて用いる。前者のシランカップリング
剤には例えば、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン等が挙げられ、後者のシランカップリング剤は、例え
ばアミノシランカップリング剤およびエポキシシランカ
ップリング剤の組み合わせなどが挙げられる。具体的
に、例えばアミノシランカップリング剤で処理した後、
エポキシシランカップリング剤で処理する方法を組み合
わせて用いるのが好ましい。この場合、アミノ基とエポ
キシ基の反応により金属酸化物層あるいは金属窒化物層
の補強膜が形成される。アミノシランカップリング剤を
先に用いるのはこの補強膜の耐水性の観点から余剰のア
ミノ基を表面に露出させないためと、エポキシ基よりも
アミノ基の方がベース基材との馴染みが良く、濡れ性が
良いためである。しかして、アミノシランカップリング
剤には、γ−アミノプロピルエトキシシラン、Ｎ−（β
−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン等が挙げられ、またエポキシシランカップリング剤
にはγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が
挙げられる。

【００４１】ここではシランカップリング剤を例に挙げ
たが、他のカップリング剤、例えば、チタネート系カッ
プリング剤、ボラン系カップリング剤、ジルコニウム系
カップリング剤等も、好ましくは重合性のものを、ある
いは相互に反応する基を有するカップリング剤の組み合
わせで、使用可能である。ただし、本発明で形成される
金属酸化物層あるいは金属窒化物層が珪素酸化物層や珪
素窒化物層である場合は、これらとの馴染みの点でシラ
ンカップリング剤を用いることが好ましい。

【００４２】これらのカップリング剤は適度な溶媒、例
えばイソプロピルアルコールなどの金属酸化物層あるい
は金属窒化物層と親和性の良い溶剤に 1重量％以下の低
濃度で溶解させ、金属酸化物層あるいは金属窒化物層の
気孔に含浸、110 ℃前後、30分間の乾燥硬化により、
0.5〜10nm程度の厚さの層が得られる。これにより、金
属酸化物層あるいは金属窒化物層の緻密性ひいてはベー
ス基材などとの密着性を向上させるものである。非重合
性シランを用いるときには、重合体が透明耐熱性のある
他の有機モノマー、例えば、ジアリルフタレートと混ぜ
て用いても良い。なお、本発明においては、カップリン
グ剤処理後においても、金属酸化物あるいは金属窒化物
の一部を表面に露出させておくことが必要である。

【００４３】金属酸化物層は、上述の蒸着法やスパッタ
法以外に、金属アルコキシド、金属カルボン酸、金属ア
セチルアセトナート、金属ハロゲン化物からなる群から
選択された材料を含む溶液を塗布した後、乾燥すること
により形成することもできる。 金属アルコキシド、例
えば珪素酸化物層を形成する出発原料となる金属アルコ
キシドとしては、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、メチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリエト
キシシランなどが挙げられ、なかでも、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
が好ましい。何故ならば、珪素上の置換基として、アル
コキシ基以外の有機基を含有する方が、成膜性に優れる
場合があるが、このような膜は、酸素バリアー性、水蒸
気バリアー性および耐熱性等に劣るからである。

【００４４】金属酸化物、例えば珪素酸化物層を形成す
る出発原料となる金属カルボン酸塩には、テトラアセト
キシシラン、ジ−ｔ−ブトキシジアセトキシシランなど
が挙げられる。何故ならば、カルボン酸部が比較的低分
子量であり、硬化後、膜中への残留分の量が少なく、結
果的に緻密な珪素酸化物層を作製することができ、しか
も残留酸が少ないため、腐食やイオン性不純物の原因と
なりにくいからである。

【００４５】金属酸化物、例えば珪素酸化物層を形成す
る出発原料となる金属ハロゲン化物には、テトラクロロ
シラン、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロ
シラン、メトキシシラン、ジ−ｔ−ブトキシジクロロシ
ランなどが挙げられ、なかでも、テトラクロロシランが
好ましい。何故ならば、生成する酸化物層に有機基が残
留するおそれがないからである。

【００４６】以上、珪素を無機物の代表としてその化合
物を例示したが、これらの金属アルコキシド、金属アセ
チルアセトナート、金属カルボン酸塩、金属ハロゲン化
物の金属として、珪素の他に、アルミニウム、チタン、
マグネシウム、インジウム、ニッケル、亜鉛、ジルコニ
ウム、錫などを適宜選択し、上述の珪素化合物と同様に
硬化させ金属酸化物層を作製することができる。

【００４７】このような金属アルコキシド、金属カルボ
ン酸、金属ハロゲン化物は、ベース基材を侵さない溶剤
に溶かし、各種のコーティング法を用いてベース基材上
に塗布される。その後、例えば塩酸等の無機酸、無水ト
リメリット酸等の酸無水物、酢酸ナトリウム等のカルボ
ン酸金属塩、過塩素酸アンモニウム等の過塩素酸塩、ト
リス（アセチルアセトナート）アルミニウム、トリス
（サリチルアルデヒド）アンモニウム等の金属キレート
化合物、テトラブチルチタネート等の有機金属化合物、
アミン、アルカリ、塩化物等の触媒好ましくは、アミ
ン、酸無水物、カルボン酸金属塩、金属キレート化合物
等をこれらの出発原料 100重量部に対し、0.01ないし10
重量部を作用させて、あるいは単なる乾燥や加熱処理に
より硬化されて金属酸化物層となる。

【００４８】この方法により作製された金属酸化物層
は、例えば抵抗または高周波誘導加熱法による蒸着、エ
レクトロンビーム法による蒸着、スパッタ法、イオンプ
レーティング法などにより形成される金属酸化物よりも
緻密な微粒子層となるため、より透明電極層との良好な
密着性が得られる。また、この金属酸化物層は、十分な
化学特性、酸素バリアー性、水蒸気バリアー性を有す
る。

【００４９】このような請求項１に係る発明に用いられ
る金属酸化物あるいは窒化物層は、十分な耐熱性、光学
特性、および十分な透明性、酸素バリアー性、水蒸気バ
リアー性を堅持しながら、かつ耐スクラッチ機能を有す
る。このため、両面に金属酸化物あるいは金属窒化物層
を設けた場合、透明電極層を設けない他方の金属酸化物
層あるいは金属窒化物層にも、透明導電性基板に要求さ
れる耐スクラッチ性が付与される。さらにこのように無
機物が露出していると透明電極層との密着性が非常に向
上する。

【００５０】また、請求項１に係る発明によれば、後続
の透明電極層の形成においてもベース基材と透明電極層
との間の線熱膨脹係数の差に基づく応力発生による剥離
が生じる透明電極層の成膜障害の発生を防止する。これ
は、珪素酸化物などとカップリング剤との複合層が有機
物からなるベース基材と無機物からなる透明電極層との
間の緩和層となるからである。

【００５１】さらに、この透明電極層と金属酸化物層あ
るいは金属窒化物層を成膜したベース基材との密着性を
上げ、平滑性を上げるために金属酸化物層あるいは金属
窒化物層上に処理したカップリング剤層の、両面あるい
は、少なくとも一面を研磨して金属酸化物層あるいは金
属窒化物層と透明電極層とが直接隣接する層構成を形成
する。

【００５２】このような研磨方法としては、例えばポリ
ウレタンマットと被研磨体とを相対的に移動させ、ここ
に酸化セリウムを分散させた水を関与させて研磨する方
法がある。数〜数十オングストローム程度の研磨しろを
出すには酸化セリウムの粒度や量、研磨時間、研磨層を
適宜選択すればよい。

【００５３】研磨した面に透明電極層を設ければ本発明
の透明導電性基板が完成する。透明電極層に用いる材料
としては、Ｉｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ 混合系（ＩＴＯ）、Ｔ
ｉＯ₂ ／Ａｇ／ＴｉＯ₃ 、Ｂｉ₂ Ｏ₃ ／Ａｕ／Ｂｉ₂ Ｏ
₃ 、ＳｎＯ₂ （Ｆ）、ＣｄＳｎＯ₃ 、Ｖ₂ Ｏ₅ ・ｎＨ₂
Ｏ等を用いることができる。

【００５４】本発明において透明電極層は、通常の透明
電極層形成プロセスと同じプロセス、すなわち、基板洗
浄、透明導電層形成後、フォトエッチング、化学エッチ
ング、溶剤によるレジスト剥離、および透明導電層材料
の陽極酸化による表面酸化等のプロセスを経て形成され
る。

【００５５】請求項２に係る透明導電性基板は、請求項
１の透明導電性基板において、熱硬化型アリル化ポリア
リーレンエーテルを主成分とする透明耐熱性樹脂基材
と、この透明複合基材上に設けられた透明電極層とを具
備することを特徴とする。熱硬化型アリル化ポリアリー
レンエーテルには請求項１に係る発明で説明した熱硬化
型アリル化ポリフェニレンエーテル樹脂を用いることが
好ましい。

【００５６】熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル
樹脂以外の、請求項１に係る発明で使用できる透明耐熱
樹脂基材は、そのほとんどが押出し成形により形成され
るものである。これに対し、熱硬化型アリル化ポリフェ
ニレンエーテル樹脂を主成分とする樹脂基材は、請求項
１に係る発明で説明したように未硬化物の溶液をキャス
ティングした後に重合して形成し得るため、良好な光学
特性および耐熱性を有する。

【００５７】請求項３に係る透明導電性基板は、請求項
２に係る発明において、透明耐熱性樹脂基材と透明電極
層との間に接合層を設けるというものである。接合層と
しては、酸素・水蒸気バリアー層も兼ねる金属酸化物層
あるいは金属窒化物層、または請求項１に係る発明に使
用されるカップリング剤が被着した金属酸化物層あるい
は金属窒化物層を好適に使用することができる。しかし
ながら、請求項３に係る発明に用いられる接合層は、従
来用いられる透明電極層との接着剤層であっても良い。
また、その他、酸素バリアー層、水蒸気バリアー層、お
よび機械的強度、耐薬品性を向上させるための保護層と
してのハードコート層、電極との接着剤層等を適宜積層
したもの等を使用することができる。透明電極層として
は、請求項１に係る発明に用いられるものと同様のもの
を使用できる。

【００５８】請求項４に係る透明導電性基板の製造方法
は、両主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少なくとも一
方の面上に金属酸化物層あるいは金属窒化物層を形成す
る工程と、この金属酸化物層あるいは金属窒化物層の表
面上にカップリング剤層を形成する工程と、このカップ
リング剤層を金属酸化物層あるいは金属窒化物層が露出
するまで研磨する工程と、金属酸化物層あるいは金属窒
化物層の露出面上に透明電極層を形成する工程とを具備
することを特徴とする。すなわちここでは、金属酸化物
層あるいは金属窒化物層の微小の気孔にカップリング剤
を含浸させ、かつ成膜させることにより金属酸化物層な
どの機械的強度、とくにベースフィルと金属酸化物層な
どとの密着性を向上させる。用いられるカップリング剤
および処理方法は前述の請求項１に係る発明で述べた場
合と同様である。

【００５９】さらに請求項４に係る透明導電性基板の製
造方法においては、こうして形成された金属酸化物層な
どの表面を研磨する。研磨することによって金属酸化物
層などの表面を露出させる。研磨方法は請求項１に係る
発明と同様の方法で行うことができる。

【００６０】ここで金属酸化物層のうち、とくに珪素酸
化物層の形成法としては、請求項１に係る発明で述べた
方法以外に、珪弗化水素酸水溶液を用いる方法がある。
この珪弗化水素酸水溶液を用いる方法は均一な珪素酸化
物層を形成することができる。こうした珪弗化水素酸水
溶液を用いて珪素酸化物層を基材上に形成させる原理
を、以下式１、式２および式３によりそれぞれ説明す
る。

【００６１】式１は、過飽和のシリカを含有する珪弗化
水素酸水溶液に硼酸を添加する場合である。式２は、同
じく過飽和のシリカを含有する珪弗化水素酸水溶液に金
属を添加する場合においてアルミニウムを例に取った場
合である。式３は、珪弗化水素酸水溶液を加温する場合
である。

【化２】 式１は、シリカが飽和された珪弗化水素酸水溶液中での
平衡状態が硼酸の添加によりＨＦが消費されるためにＳ
ｉＯ ₂ が基材上に析出することを示している。同様に、
式２は、シリカが飽和された珪弗化水素酸水溶液中での
平衡状態がアルミニウムの添加によりＨＦが消費される
ためにＳｉＯ ₂ が基材上に析出することを示している。
さらに、式３は、珪弗化珪素水素酸が加温により平衡が
右にずれてＳｉＯ ₂ が基材上に析出することを示してい
る。このように、珪弗化水素酸水溶液を用いる方法は、
珪弗化水素酸の加水分解反応において、平衡を右に移動
させる方法であれば、上記以外の方法であってもＳｉＯ
₂ を基材上に析出させることができる。また、式１、式
２および式３を併用することもできる。

【００６２】さらに、式１で説明すると、硼酸の添加速
度を大きくすれば珪素酸化物層の生成が速くなる。ま
た、液温が高温ほど平衡が右に動き、珪素酸化物層の生
成が速くなる。

【００６３】珪弗化水素酸水溶液に過飽和させるシリカ
源としては、シリカゲル、アエロジル、シリカガラスお
よびその他のシリカ含有物質等が挙げられる。しかし
て、室温でシリカを過飽和状態に溶解した濃度が 0.5 な
いし 4.0mol/l の珪弗化水素酸水溶液に硼酸を珪弗化水
素酸 1mol 当たり、 5 × 10 ^-4 mol /Hr ないし 1 × 10 ^-3 mo
l /Hr の範囲で添加するのが好ましく、また、金属アル
ミニウムを溶解させる場合はその溶解量が珪弗化水素酸
1mol 当たり、 1 × 10 ^-3 mol /Hr ないし 4 × 10 ^-3 mol /Hr
の範囲で溶解させるのが好ましい。この範囲にするの
は少な過ぎると珪素酸化物の生成速度が小さく、多すぎ
ると珪素酸化物層の生成よりも微粒子状の珪素酸化物の
析出が優先し、均一な珪素酸化物層が生成しないからで
ある。

【００６４】この微粒子珪素酸化物の析出を防ぐには、
樹脂基材を珪弗化水素酸水溶液に接触させる前にシリカ
を過飽和状態に溶解させた珪弗化水素酸水溶液を濾別し
かつ、この珪素酸化物層の成膜中もこの溶液をフィルタ
ーに掛けながら循環させることが好ましい。また、珪素
酸化物を成膜中の珪弗化水素酸水溶液の温度は 35 ないし
70 ℃に昇温させるのが好ましい。温度が高くなるほど珪
素酸化物の成膜速度が大きくなるが、一方では、微粒子
状珪素酸化物が析出するきらいがあるからである。

【００６５】しかして、珪素酸化物層の厚みは 10 〜 20
00nm 、好ましくは 20 〜 1000nm の範囲が選択される。こ
の範囲で水蒸気バリアー性および酸素バリアー性が最大
になるからである。この珪素酸化物の厚みは珪素酸化物
の成膜条件、すなわち、珪弗化水素酸濃度、硼酸添加速
度、金属アルミニウム溶解速度および処理温度等により
処理時間は 30 分ないし 10 数時間である。この後、両面に
珪素酸化物を成膜した透明複合基材を水洗、乾燥する。

【００６６】請求項４および後で説明する請求項５ない
し８の発明に用いられる金属化合物層または珪素酸化物
層は、十分な光学特性、ガスバリアー機能、水蒸気バリ
アー機能を有する上に、透明電極層とベース基材との密
着性を向上せしめ、さらに耐スクラッチ機能を有する。
このため、単純な層構成で透明導電性基板が得られる。
従って、従来の透明導電性基板では、各機能別に、酸素
バリアー層、水蒸気バリアー層、保護層等を積層して使
用しなければならなかった上、実際には各基材間、透明
電極層との間に接着層を設けなければならなかったこと
から、その工程数が増加し、煩雑性が見られるが、本発
明の透明導電性基板においては、その様な積層は不要で
あるため、このような問題が生じない。また、ベース基
材の特性を損なうような高温加熱も不要である。

【００６７】請求項５に係る透明導電性基板の製造方法
では、両主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少なくとも
一方の面に、触媒を含むポリアルコキシシロキサン溶液
を塗布した後、乾燥し、珪素酸化物層を形成する工程、
および珪素酸化物層の表面上に透明電極層を形成する工
程とを具備する。

【００６８】請求項５に係る発明に用いられる珪素酸化
物層を形成する出発原料として用いられるポリアルコキ
シシロキサン化合物としては、ポリジアルコキシシロキ
サン類またはポリアルキル（アリール）アルコキシシロ
キサン類が好ましく用いられる。ポリジアルコキシシロ
キサン類としては、ポリ（ジエトキシシロキサン）、ポ
リ（ジプロポキシシロキサン）、ポリ（ジ−ｔ−ブトキ
シシロキサン）、ポリ（エトキシブトキシシロキサン）
などが挙げられ、なかでも、ポリ（ジ−ｔ−ブトキシシ
ロキサン）が原料として保存安定性に優れているため好
ましい。

【００６９】またポリアルキル（アリール）アルコキシ
シロキサン類としては、下式で示されるポリシロキサン
が好適である。

【００７０】

【化３】 式中ｐは重合度を示す。Ｒ ¹ およびＲ ² は、水素原子ま
たは置換もしくは非置換のアルキル基、アリール基およ
びアラルキル基から選択され、同種でも異種でもよく、
炭素数は 1 〜 15 である。好ましいＲ ¹ としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、ｔ−ブチル基、フェニル基を、好ましいＲ ² として
は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、フェニル基、ア
リル基、ビニル基、グリシジル基を挙げることができ
る。特にＲ ² がアリル基、ビニル基または水素原子のも
のを混合して用い、塩化白金酸ナトリウムを触媒として
用いると、膜質が強化される。またグリシジル基のもの
を用いると基板との密着性が向上する。本発明で用いら
れるポリアルコキシシロキサンの好ましい重合度は 5 〜
10000 であり、より好ましくは 20 〜 2000 である。重合
度がこの範囲にあると、ポリアルコキシシロキサンが有
機溶媒に対して良好な溶解性を有し、得られる薄膜の膜
質が緻密になる。なお、ポリアルコキシシロキサンの末
端基については、とくに限定されるものではなく、例え
ば水酸基、アルコキシル基、シロキシル基などであれば
よい。

【００７１】ポリアルコキシシロキサン化合物は、触媒
を加えて塗布、乾燥し、好ましくは 80 〜 170 ℃程度に加
熱処理することにより珪素酸化物層となる。触媒の例と
しては、アンモニア水、トリエタノールアミン、エタノ
ールアミンなどのアミン、水酸化ナトリウム等のアルカ
リ、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸、酢酸、シュウ酸等
のカルボン酸に代表される有機酸、光酸発生剤、熱酸発
生剤が挙げられる。また、これらの他に、無水トリメリ
ット酸等の酸無水物、酢酸ナトリウム、オクチル酸亜鉛
等のカルボン酸金属塩、過塩素酸アンモニウム、過塩素
酸マグネシウム等の過塩素酸塩、アルミニウムアセチル
アセトナト、ジルコニウムアセチルアセトナト等の金属
キレート化合物、テトラブチルチタネート、ジブチル錫
ジラウレート等の有機金属化合物、塩化アルミニウム、
塩化鉄（ II ）、塩化亜鉛（ II ）、塩化白金酸ナトリウム
等の塩化物を用いることができる。

【００７２】ポリアルコキシシロキサンに対する上記触
媒の配合比は特に限定されないが、 0.1 〜 40 重量％、よ
り好ましくは 0.5 〜 20 重量％、さらに好ましくは 1 〜 5
重量％である。触媒量が少なすぎると硬化が十分でな
く、また硬化に必要な加熱温度も高くなってしまう。一
方、触媒量が多すぎると、硬化後の膜の機械的強度やガ
スバリアー性や電気的特性が悪くなる。得られた珪素酸
化物層は、緻密な連続膜である。

【００７３】また、請求項６に係る透明導電性基板の製
造方法では、透明耐熱性樹脂基材の少なくとも一方の面
に請求項４および５に係る発明とは異なる方法で珪素酸
化物層を形成する。すなわちこの透明導電性基板の製造
方法においては、両主面を有する透明耐熱性樹脂基材の
少なくとも一方の面に、ポリシラン溶液を塗布した後、
紫外線を照射し、該ポリシランを光酸化することにより
珪素酸化物層を形成する工程、および珪素酸化物層の表
面上に透明電極層を形成する工程とを具備する。この
際、光酸化の後さらに好ましくは 80 〜 170 ℃程度の加
熱処理をすることによって、より良好な珪素酸化物を得
ることができる。

【００７４】請求項６に係る発明に用いられる珪素酸化
物層を形成する出発原料として用いられるポリシラン化
合物としては、ポリ（ジメチルシリレン）、ポリ（メチ
ルフェニルシリレン）、ポリ（ジヘキシルシリレン）、
ポリ（シクロヘキシルシリレン）ポリ（プロピルフェニ
ルシリレン）、ポリ（ブチルフェニルシリレン）、およ
びポリ（フェニルヒドロシリレン）等があげられ、特に
ポリ（メチルフェニルシリレン）、およびポリ（フェニ
ルヒドロシリレン）が好ましく用いられる。何故なら
ば、これらのポリシラン化合物は、紫外線照射すること
によって容易に光酸化されるからである。特にポリ（フ
ェニルヒドロシリレン）では、高密度に三次元架橋され
た珪素酸化物層を容易に形成することができるので好ま
しい。なお、ここでのポリシランは、その分子量が 500
〜 5,000,000 、さらには 1,000 〜 500,000 のものを用い
ることが好ましい。すなわち、このようなポリシランで
は、有機溶媒に対して良好な溶解性を有し、かつ膜質の
緻密な珪素酸化物層を形成することが可能なためであ
る。

【００７５】これらのポリシランの溶液をベース基材上
に塗布した後、乾燥により溶媒を除去してポリシラン薄
層を形成し、これに紫外線を照射することによりポリシ
ランが光酸化され、シロキサンやシラノールが生成され
る。これらを好ましくは加熱することによって、相互に
反応し、珪素酸化物の薄層が形成される。この際、あら
かじめポリシラン溶液に前述のポリシロキサン類に対し
用いたものと同様な触媒を添加することによって、光酸
化後の反応や架橋がより良好に進行する。

【００７６】請求項７に係る透明導電性基板の製造方法
では、透明耐熱性樹脂基材の少なくとも一面に請求項４
ないし６に係る発明とは異なる方法で珪素酸化物層を形
成する。すなわち、透明耐熱性樹脂基材の一面にポリシ
ラザン層を形成し、このポリシラザンの加水分解および
酸化反応により珪素酸化物層を形成する。

【００７７】ポリシラザンは、Ｈ ₂ ＳｉＮＨで表される
構造単位を分子内に有する高分子化合物である。このポ
リシラザンは、ハロゲン化シラン類と過剰のアンモニア
などをピリジン溶媒中で反応させるピリジン錯体法など
により得られる。その化学構造は直鎖成分と環状成分と
を含むことがＮＭＲや元素分析などにより確認されてい
る。元素分析によると、組成はＳｉ、Ｈ、Ｎからなるペ
ルヒドロポリシラザンが主成分であり、若干量のＯ原子
やＣ原子が含まれる。また不純物としての塩素やアルカ
リ金属は非常に少ない。ポリシラザンは有機溶媒中にガ
スが導入されて、ピリジンで塩酸をトラップすることに
より合成されるため、自然に不規則な環状成分を含む構
造になる。ただし、架橋成分が多すぎるとゲル化するた
め、有機溶媒に可溶となる範囲で直鎖成分と環状成分と
を含むポリシラザンであることが好ましい。このような
ペルヒドロポリシラザンを主成分とするポリシラザンの
分子量は数平均分子量にして 600 〜 2000 、好ましくは 7
00 〜 1400 であり、粘度で表現した場合、 20 重量％のキ
シレン溶液で 1 × 10 ^-3 〜 1 × 10 ^-2 Pa ・ s （ 25 ℃）であ
る。 1 × 10 ^-3 Pa ・ s 未満であると成膜が困難であり、 1
× 10 ^-2 Pa ・ s を越えると溶媒への溶解性が低下する。

【００７８】とくに本発明において好適なポリシラザン
は環状構造を含む比較的高分子量のオリゴマーである。
一例として、以下のような構造式を示すことができる。
この化合物は各種の有機溶媒、とくに芳香族系溶媒、エ
ステル系溶媒などに可溶である。

【００７９】

【化４】 このようなポリシラザンは、例えば、東燃社から東燃ポ
リシラザン（低温焼成タイプグレード）としても市販さ
れている。

【００８０】ポリシラザンから珪素酸化物への転化は、
ポリシラザンそのものを単に加熱することによる焼成で
は、約 250 ℃という高温で通常数時間を要する。このよ
うな高温長時間の転化処理は現実的でなく、また透明耐
熱性樹脂基材の耐熱性からは容認できない温度である。
本発明者等は、この珪素酸化物への転化反応を促進し、
低温で処理することのできる方法を見出だした。

【００８１】すなわち、上述のポリシラザンを所定の有
機溶媒に溶解して所定濃度の溶液とし透明耐熱性樹脂基
材に塗布する。塗布方法は各種の塗布方法、例えばディ
ップコーティング法、ロールコート法、スプレーコーテ
ィング法、スピンコート法などを用いることができる。
透明耐熱性樹脂基材に塗布後、基材の耐熱温度以下で乾
燥させ、ポリシラザン膜とする。その後、この乾燥膜を
加水分解および酸化反応させることにより、珪素酸化物
への転化反応が低温で促進される。酸化反応は、例えば
オゾン暴露、過酸化水素水への接触等により、加水分解
反応は、高温高湿雰囲気にポリシラザン膜を晒すことに
より行うことができる。

【００８２】さらにこれらの処理後に 100 ないし 150 ℃
で焼成するとポリシラザン膜は珪素酸化物層に転化す
る。ポリシラザンから珪素酸化物への転化の様子は赤外
線吸収スペクトルにより、Ｓｉ−Ｎ、Ｎ−Ｈ、およびＳ
ｉ−Ｈ結合に基づく吸収の減少と共に、波数約 1100cm ^-1
付近のＳｉ−０結合に基づく吸収の増加により観察さ
れ、最終的にはＳＩＭＳによりＳｉ０ ₂ として確認され
る。

【００８３】請求項４ないし請求項７に係る発明に使用
される透明耐熱性樹脂基材は、請求項１に係る発明に用
いられるものと同様のものを使用できる。また、この透
明耐熱性樹脂基材と珪素酸化物層との密着性を向上させ
るために、請求項１で述べた化学処理、表面粗面化処理
等を行うことができる。さらに、請求項４ないし請求項
７に使用される透明電極層も請求項１および請求項２に
係る透明電極層と同様に形成できる。

【００８４】なお、請求項７に係る発明にあっては、透
明耐熱性樹脂基材として、耐熱性および耐加水分解性に
優れた熱硬化型アリル化ポリアリーレンエーテルを主成
分とする透明耐熱性樹脂基材を用いることが好ましい。
その場合、透明耐熱性樹脂基材の厚さは 0.03 〜 0.2mm
、珪素酸化物層の厚さは 10nm 〜 2000nm であることが
好ましい。

【００８５】請求項８に係る透明導電性基板の製造方法
は、請求項５ないし請求項７のいずれか一つの発明にお
いて、珪素酸化物を成膜する前に、カップリング剤処理
を施すことを特徴とする。このときのカップリング剤処
理は、前述の請求項１に係る発明と同様に行うことがで
きる。

【００８６】請求項９に係る発明は、請求項１に係る透
明導電性基板を用いた表示装置を、請求項１０に係る発
明は、請求項２に係る透明導電性基板を用いた表示装置
を、それぞれ提供するものである。

【００８７】請求項９または請求項１０に係る表示装置
としては、液晶表示装置（特に、ＭＩＭ型のアクティブ
マトリックス型液晶表示装置）を始めとして、ＥＣＤ
（エレクトロクロミックディスプレイ）、ＰＤＰ（プラ
ズマディスプレイ）、電気泳動や磁気泳動を用いた表示
装置、ＥＬＤ（エレクトロルミネッセンスディスプレ
イ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の透明導電性基板を
使用するすべての表示装置を挙げることができる。これ
らの表示装置は、小型・携帯情報端末用機器の表示装
置、さらにはワードプロセッサ、パ−ソナルコンピュ−
タ、ワークステーション等の情報機器、ビジネス機器等
の光および電気が関与するデバイスの表示装置としてこ
れらの機器に組込まれる。さらに本発明の表示装置の変
形として、居住用あるいは輸送機器の窓ガラスに調光機
能を付与させる調光基板を挙げることができる。

【００８８】以下、本発明の作用効果について説明す
る。請求項１に係る透明導電性基板によれば、気孔を有
する金属酸化物層あるいは金属窒化物層表面をカップリ
ング剤処理することにより、耐熱性透明樹脂基材に水蒸
気バリアー能、酸素バリアー能および耐スクラッチ能を
有する金属酸化物層あるいは金属窒化物層が強固に密着
しており、かつ、無機物と馴染みの良いこうした金属化
合物が表面に露出した面に透明電極層を設けることがで
きる。このため、透明導電性基板として一体化してお
り、透明導電性基板作製中、何等の欠陥、例えば各層の
デラミネーション、透明導電層の成膜障害が生じない。
この透明導電性基板ではまた、従来のごとく水蒸気・酸
素バリアー層上に、保護層あるいは接着剤層等を積層し
なくても、前述のような良好な種々の特性を満足できる
ため、従来の接着剤層と透明電極層との熱膨脹の差によ
り起こる透明電極層の剥がれの問題も回避でき、耐熱性
が向上する。

【００８９】請求項２および請求項３に係る発明によれ
ば、光学異方性、ヘイズ値が共に低く、耐熱性の良好な
透明樹脂基材を用いることにより、透明導電性基板の製
造工程における熱的プロセスにも十分対応できる耐熱性
の良好な透明導電性基板が得られる。

【００９０】また、請求項４ないし請求項８に係る発明
によれば、緻密な金属酸化物層または珪素酸化物層など
が得られる。これらの金属酸化物層または珪素酸化物層
などは、光学特性および酸素バリアー能、水蒸気バリア
ー能を堅持しながら、かつ耐スクラッチ機能が良好であ
る。さらに、これらの金属酸化物層または珪素酸化物層
などはまた、透明電極層との密着性が良好であり、とく
に請求項８に係る発明においては、カップリング剤によ
る処理後に研磨を行うことにより、透明電極層との密着
性がさらに向上し、かつより十分な平滑性が得られる。
また、簡単かつ比較的低温下でのプロセスで上記特性の
透明導電性基板を得ることができる。

【００９１】さらに、請求項９または請求項１０に係る
表示装置においては、上述のような構成の透明導電性基
板を用いることにより、高い酸素バリアー能、水蒸気バ
リアー能を堅持しながら、かつ耐スクラッチ機能および
ベース基材と透明電極層との密着性も維持しつつ、透明
導電性基板の軽量化および耐衝撃性の改善を図ることが
できる。また、表示装置への適用についても、従来のガ
ラス基板に施すプロセスをそのまま利用することができ
る。

【００９２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例および比較
例を図面を用いながら具体的に説明する。先ず、各図面
の説明をする。図１は、請求項１に係る透明導電性基板
の構成断面図を示したもので、図１は緻密性が十分でな
い金属酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層を用いた基板
を示す。

【００９３】図２は、例えば、請求項５ないし請求項７
に係る製造方法により得られた透明導電性基板の構成断
面図を示したもので、緻密性が大きい金属酸化物薄層あ
るいは金属窒化物薄層を用いた基板の構成断面図を示
す。なお、図１および図２に示す透明導電性基板の構成
は、請求項２に係る発明にも好ましく適用できる。

【００９４】また、図７ないし図１０は、図１で示され
る基板の製造過程をより詳細に示し、図１１および図１
２は図２で示される態様のうち請求項４ないし請求項６
に係る基板の製造過程をより詳細に示す。

【００９５】また、図３は、請求項９および請求項１０
に係る表示装置の一例である液晶表示装置の構成図を示
す。

【００９６】図４ないし図６は、請求項２の発明にさら
に適用し得る透明導電性基板の構成断面図を示したもの
で、図４は構成層がすべて有機物からなる基板、図５は
バリアー層に金属酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層を
用いた基板、図６は金属酸化物薄層あるいは金属窒化物
薄層を耐熱透明樹脂基材の両面に用いた基板の構成断面
図をそれぞれ示す。なお、一部の図面においては、必要
に応じて透明耐熱性樹脂基材とバリアー層あるいはハー
ドコート層との間に挿入されるアンカーコート層あるい
は接着剤層は、簡便化のため省略してある。

【００９７】さて、請求項１に係る透明導電性基板は、
例えば図１に示すように耐熱透明性樹脂基材１１の両面
に金属酸化物薄層を形成し、その両面にシランカップリ
ング剤処理を施し、これによりシランカップリング剤処
理された金属酸化物薄層１２３、１２４の一方の面に透
明電極層１５を設けたものである。なお、シランカップ
リング剤層は薄いため図示していない。

【００９８】図２は、図１と同様な構成を基本的に示す
が、この場合、緻密な金属酸化物薄層あるいは金属窒化
物薄層１２３、１２４の存在のため、図１にかかる透明
導電性基板では必要があったシランカップリング剤処理
が省略されている。金属酸化物薄層あるいは金属窒化物
薄層１２３、１２４の一方の面に透明電極層１５´が設
けられている。

【００９９】より具体的に透明導電性基板の製造工程を
図７ないし図１０に示すと、図１に示す基板は図７に示
すように、まず耐熱透明性樹脂基材１１の両面に緻密性
が十分でない金属酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層１
２１、１２２を形成する。ついでその気孔部を封するた
め、図８に示すように金属酸化物薄層あるいは金属窒化
物薄層１２１、１２２にシランカップリング剤１６１、
１６２を含浸させて金属酸化物薄層１２１あるいは金属
窒化物薄層１２２を緻密化かつ強靭化させ、緻密化かつ
強靭化した金属酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層１２
３、１２４を得る。その後、図９に示すように一方の緻
密化かつ強靭化した金属酸化物薄層あるいは金属窒化物
薄層１２３の表面を研磨し無機物が表面に露出し、平滑
化された研磨面１７を設け、図１０に示すようにこの研
磨面１７の上に透明電極層１５を設ける。

【０１００】また、図２に示す透明導電性基板の製造工
程は、例えば図１１および図１２に示すように耐熱透明
性樹脂基材１１の両面に緻密な金属酸化物層１２３、１
２４が形成されるので、この層をシランカップリング剤
処理することなく、透明電極１５´を設けることができ
る。なお、シランカップリング剤処理をすることもでき
る。

【０１０１】本発明の透明導電性基板は表示装置に使用
することができる。その一例を液晶表示装置にとり、そ
の構成断面図を示したのが図３である。電極をパターン
化した透明導電性基板１に配向層２を形成しラビング処
理する。対向基板４は透明樹脂基材５の片面上に必要に
応じてカラーフィルター６を設け、この面上にベタの透
明電極層７を設け、さらに配向層２を設けて作製され
る。透明導電性基板１上にスペーサ９を散布後、液晶物
質注入口となる開口部を残してシール材１０により透明
導電性基板１と対向基板４でセル形成を行い表示部とな
る液晶材料３を注入後、この開口部を封口する。その
後、透明導電性基板１および対向基板４上に偏光フィル
ム８、８を貼合わせれば本発明の表示装置の一例である
液晶表示装置が完成する。

【０１０２】このように本発明の透明導電性基板と従来
の透明導電性基板の構成における大きな違いは、本発明
の透明導電性基板が金属酸化物薄層あるいは金属窒化物
薄層からなるバリアー層に透明電極層が実質的に直接、
積層されていることと、ハードコート層が実質的に金属
酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層からなることであ
る。

【０１０３】この大きな違いは前記したように、緻密性
が十分でない従来の金属酸化物薄層あるいは金属窒化物
薄層においてもこの薄層をシランカップリング剤処理に
よって緻密化、強靭化することによって達成される。ま
た、この違いは、前述の珪素酸化物層形成方法によって
も達成され得る。

【０１０４】図４は透明導電性基板の層構成をすべて有
機物で行ったものであり、耐熱透明性樹脂基材２１の片
面にバリアー層２２を設け、接着剤層あるいはアンカー
コート層２４を介して、透明電極層２５が設けられる。
透明電極層２５の反対面にはハードコート層あるいは保
護層２３が設けられる。ここで示されるバリアー層２２
はハードコート層あるいは保護層２３と透明耐熱性樹脂
基材２１との間に設けることも可能である。

【０１０５】図５は耐熱透明性樹脂基材３１の一方の面
にバリアー層として金属酸化物薄層３２を用いたもので
あり、図４と同様、以下、接着剤層あるいはアンカーコ
ート層３４、ハードコート層あるいは保護層３３および
透明電極層３５が設けられる。

【０１０６】図６は耐熱透明性樹脂基材４１の両面にバ
リアー層として金属酸化物薄層あるいは金属窒化物層４
２１、４２２を用いたものであり、図４と同様、以下、
接着剤層あるいはアンカーコート層４４、ハードコート
層あるいは保護層４３および透明電極層４５が設けられ
る。

【０１０７】図１３は本発明に係る珪素酸化物層を有す
る透明導電性基板の層構成を、図１４および１５は本発
明に係る珪素酸化物層の作製装置の概念を示すものであ
り、図１４は硼酸添加系、図１５は金属アルミニウム添
加系をそれぞれ示す。すなわち、耐熱性透明樹脂基材１
１を洗浄乾燥し、その両面をシランカップリング剤５１
で処理し、この上に珪素酸化物層５２を形成させる。さ
らに、両面の珪素酸化物層５２上にシランカップリング
剤層５３を形成する。この後、シランカップリング剤層
５３の片面を研磨し、研磨面５４を出す。研磨面５４の
上に透明電極層５５を形成することにより、本発明の透
明導電性基板が完成する。

【０１０８】この珪素酸化物層の形成は図１４に示すよ
うに、シリカを過飽和に溶解させた珪弗化水素酸水溶液
６２を濾別し、容器６３に収容し、ここへ耐熱性透明樹
脂基材６１を浸漬させる。Ａから硼酸を連続的に投入
し、温水槽６４で温度管理する。図示はしていないが、
シリカを過飽和にした珪弗化水素酸水溶液６２はフィル
ターとポンプを用いて循環させて容器６３にＢから再投
入するのが好ましい。しかして耐熱性透明樹脂基材６１
の両面に珪素酸化物層が形成される。なお、Ｂはフィル
ターを通ったシリカを過飽和に溶解させた珪弗化水素酸
水溶液の再投入口を示す。

【０１０９】同様に、図１５では硼酸を添加する代わり
に、金属アルミニウム板６５をシリカを過飽和に溶解さ
せた珪弗化水素酸水溶液６２に浸漬させて珪素酸化物層
を形成させるものである。なお、処理温度を比較的高く
することにより図１４および図１５での添加物である硼
酸や金属アルミニウム板は必ずしも必要無くなる。

【０１１０】図１６および図１７は、プラスチックをベ
ース基材とした従来例の透明樹脂基板を示す図である。
図１６において、ベース基材となる透明樹脂基材７２の
片面に酸素バリアー層７３、例えばエチレンとビニルア
ルコールの共重合体であるエバノール、ナイロン樹脂あ
るいはポリクロロトリフルオロエチレンなどを設け、さ
らにこの層上に水蒸気バリアー層７４、例えばポリプロ
ピレンあるいはポリクロロトリフルオロエチレンなどを
設け、さらにこの層上にハードコート層あるいは保護層
７５、例えばポリウレタン、アクリル樹脂あるいはシリ
コーン樹脂層を設ける。透明樹脂基材７２の他の主面に
は、透明電極層の密着性を上げるためにアンカー層ある
いは接着層７６、例えば各種のカップリング剤あるいは
アクリル樹脂層などを介して透明電極層７７を設ける。
酸素バリアー層７３、水蒸気バリアー層７４は透明樹脂
基材７２の 2つある面のどちらの面にも形成してよい
が、ただしポリクロロトリフルオロエチレンをバリアー
層に用いる場合は、ベース基材となる透明樹脂基材７２
を中心として透明電極層７７の反対側のハードコート層
あるいは保護層７５と透明樹脂基材７２の間に設けられ
る。これはフリーのハロゲンイオンが表示部にマイグレ
ーションするのを防ぐためである。

【０１１１】他の従来例を示す図１７において、ベース
基材となる透明樹脂基材８２の片面に酸素バリアー層お
よび水蒸気バリアー層となる金属酸化物薄膜層あるいは
金属窒化物薄膜層８４、例えば珪素酸化物薄膜層、酸化
アルミニウム薄膜層、酸化マグネシム薄膜層あるいは珪
素窒化物薄膜層を設け、金属酸化物薄膜層あるいは金属
窒化物薄膜層８４と透明電極層８５との密着性向上、あ
るいは金属酸化物薄膜層あるいは金属窒化物薄膜層８４
の保護用として下引き層８６を設ける。さらに、透明樹
脂基材８２のもう一方面のハードコート層８３も金属酸
化物薄膜層あるいは金属窒化物薄膜層の形成により行わ
れる。このハードコート層８３も保護層８７で保護され
る。すなわち、こうした金属酸化物薄膜層あるいは金属
窒化物薄膜層は透明樹脂基材８２の耐熱性が小さいた
め、低温の湿式の液相析出法、基板温度を下げた蒸着法
あるいはプラズマＣＶＤ法、ゾルゲル法などで形成され
るが、微粒子の堆積法を用いたり、前駆体物質から遊離
する有機基が大きいため、成膜しても緻密性の小さな膜
が得られない。したがって、透明樹脂基材８２との密着
性も十分ではなく、保護層８７が必要になる。以下、実
施例および比較例により本発明を詳細に説明する。 実施例１ 高純度一酸化珪素を蒸発物質とする抵抗加熱式真空蒸着
装置を用いて、蒸発源温度、約1300℃、基板温度、約80
℃の条件で、清浄化した住友ベークライト社の100μm
厚のポリエーテルスルホン基材の両面に約 60nm 厚の珪
素酸化物薄層を設けた。この薄層の気孔率は密度測定か
ら約 5重量％であった。この構成体を日本ユニカー社
製、アミノシランカップリング剤 Ａ１１００の約 1重
量％イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）溶液に含浸さ
せ、風乾燥後、 110℃で30分間乾燥した。さらにこれを
日本ユニカー社製 エポキシシランカップリング剤 Ａ
１８７の約 1重量％ＩＰＡ溶液に含浸させ、風乾燥後、
110℃で30分間乾燥した。さらに一方の珪素酸化物薄層
の表面をラッピングにより軽く研磨し、珪素酸化物薄層
を露出させた。なお、珪素酸化物薄層が表面に露出して
いることはＳＩＭＳ（セカンダリイオンマススペクト
ル）により確認した。

【０１１２】得られた透明複合基材の酸素バリアー性、
水蒸気バリアー性および鉛筆硬度試験の結果および光学
特性（ 400 nm での光線透過率および 550 nm でのヘイ
ズ値、 600 nm でのリタデーション値）を測定した。そ
の結果を表１に示す。なお、以下実施例２ないし１２に
ついて同様の測定を行い、その結果を表１に示す。

【０１１３】ここで、この両面の珪素酸化物薄層がポリ
エーテルスルホン基材と強固に密着しているのをセロハ
ンテープ剥離試験と赤外スペクトルによって確認した。
この構成体を清浄化後、研磨面上にＩＴＯ膜等からなる
透明導電層を形成し、これをフォトエッチングおよび化
学エッチングによりパターニングして透明電極層を形成
した。このようにして実施例１の透明導電性基板を作製
した。

【０１１４】なお、一連の熱処理、ドライエッチングお
よびウェットエッチング処理において、実施例１の透明
導電性基板には何等の問題も発生しなかった。また透明
導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1
000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１１５】実施例２ 実施例１のシランカップリング剤処理を、日本ユニカー
社製アクリルシランカップリング剤の約 1重量％ＩＰＡ
溶液のみで行った以外は実施例１と同様にして実施例２
の透明導電性基板を作製した。この場合も珪素酸化物薄
層が表面に露出していることをＳＩＭＳにより確認し
た。また珪素酸化物薄層の密着性が十分であることをセ
ロハンテープ剥離試験によって確認した。なお、一連の
熱処理、ドライエッチングおよびウェットエッチング処
理において、実施例２の透明導電性基板には何等の問題
も発生しなかった。また透明導電性基板を高温高湿雰囲
気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置しても異常が
見られなかった。

【０１１６】実施例３ 耐熱透明性樹脂基材を熱硬化型アリル化ポリフェニレン
エーテル（旭化成社製、商品名Ａ−ＰＰＥ）の硬化体に
した以外は実施例１と同様にして実施例３の透明導電性
基板を作製した。なお、一連の熱処理、ドライエッチン
グおよびウェットエッチング処理において、実施例３の
透明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。また
透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）
に 1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１１７】実施例４ 耐熱透明性樹脂基材を熱硬化型アリル化ポリフェニレン
エーテル（旭化成社製、商品名Ａ−ＰＰＥ）の硬化体に
した以外は実施例２と同様にして実施例４の透明導電性
基板を作製した。なお、一連の熱処理、ドライエッチン
グおよびウェットエッチング処理において、実施例４の
透明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。また
透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）
に 1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１１８】実施例５ 高純度のアルミニウムを高周波誘導加熱蒸発器に充填し
たＣＶＤ装置に酸素ガスを導入しながら、 100μm 厚の
住友ベークライト社のポリエーテルスルホン基材の両面
に厚さ約 60nm のアルミニウム酸化物薄層を設けた。そ
の後、実施例１と同様なシランカップリング剤処理、研
磨工程を経て透明電極形成を施して実施例５の透明導電
性基板を作製した。研磨工程後、アルミニウム酸化物層
が表面に露出していることをＳＩＭＳにより確認した。
なお、一連の熱処理、ドライエッチングおよびウェット
エッチング処理において、実施例５の透明導電性基板に
は何等の問題も発生しなかった。また透明導電性基板を
高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置
しても異常が見られなかった。

【０１１９】実施例６ 高純度の一酸化マグネシウムを用い電子ビーム蒸着法
で、 100μm 厚の住友ベークライト社のポリエーテルス
ルホン基材の両面に厚さ約 60nm のマグネシウム酸化物
薄層を設けた。その後、実施例１と同様なシランカップ
リング剤処理、研磨工程を経て透明電極形成を施して実
施例６の透明導電性基板を作製した。研磨工程後、マグ
ネシウム酸化物層が表面に露出していることをＳＩＭＳ
により確認した。なお、一連の熱処理、ドライエッチン
グおよびウェットエッチング処理において、実施例６の
透明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。また
透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）
に 1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１２０】実施例７ ターゲット材料を高純度シリコンとし、導入ガスを窒素
および酸素とする直流マグネトロンスパッタリング法
で、 100μm 厚の住友ベークライト社のポリエーテルス
ルホン基材の両面に厚さ約 60nm の珪素酸化物薄層を設
けた。その後、実施例１と同様なシランカップリング剤
処理、研磨工程を経て透明電極形成を施して実施例７の
透明導電性基板を作製した。研磨工程後、珪素酸化物層
が表面に露出していることをＳＩＭＳにより確認した。
なお、一連の熱処理、ドライエッチングおよびウェット
エッチング処理において、実施例７の透明導電性基板に
は何等の問題も発生しなかった。また透明導電性基板を
高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置
しても異常が見られなかった。

【０１２１】実施例８ アンモニア水10 ml とエタノール 100 ml の混合溶液に
テトラエトキシシラン2ｇのエタノール溶液50 ml を滴
下した。滴下後、室温で10時間撹拌してＳｉＯ₂ ゾル液
を調製した。このゾル液を 100μm 厚の住友ベークライ
ト社のポリエーテルスルホンフィルムの両面に塗布乾燥
し、さらに、 180℃で 1時間乾燥し、厚さ約 50nm の珪
素酸化物薄層を形成した。この後、実施例１と同様な操
作、すなわち、両面のカップリング剤処理、片面の研磨
処理を経て、透明電極層の形成を行い、実施例８の透明
導電性基板を作製した。研磨工程後、珪素酸化物層が表
面に露出していることをＳＩＭＳにより確認した。な
お、一連の熱処理、ドライエッチングおよびウェットエ
ッチング処理において、実施例８の透明導電性基板には
何等の問題も発生しなかった。また透明導電性基板を高
温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置し
ても異常が見られなかった。

【０１２２】実施例９ テトラアセトキシシラン 100重量部、塩酸 1重量部のエ
タノール−水混合溶液を 1時間室温で撹拌した後、 100
μm 厚の住友ベークライト社のポリエーテルスルホンフ
ィルムの両面に塗布した。乾燥後、 120℃で 1時間加熱
し、厚さ約 50nm の珪素酸化物薄層を形成した。この
後、実施例１と同様な操作、すなわち、両面のカップリ
ング剤処理、片面の研磨処理を経て、透明電極層の形成
を行い、実施例９の透明導電性基板を作製した。研磨工
程後、珪素酸化物層が表面に露出していることをＳＩＭ
Ｓにより確認した。なお、一連の熱処理、ドライエッチ
ングおよびウェットエッチング処理において、実施例９
の透明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。ま
た透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％R
H）に 1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１２３】実施例１０ 塩化アルミニウム 6水和物の 0.2Ｍ水溶液に 6Ｍアンモ
ニア水を室温で滴下し、ＰＨを約 6.7とした。室温で12
時間放置した後、生じた沈殿を濾過し、水で充分に洗浄
した。洗浄後、アルミニウム 1mol に対して酢酸0.15mo
l の割合で酢酸を加え、80℃で 8時間加熱還流し、Ａｌ
₂ Ｏ₃ ゾル液を調製した。

【０１２４】このＡｌ₂ Ｏ₃ ゾル液を厚さ 100μm 厚の
住友ベークライト社のポリエーテルスルホンフィルムの
両面に塗布し、 120℃で 1時間乾燥させて、厚さ約 50n
m のアルミニウム酸化物薄層を形成した。この後、実施
例１と同様な操作、すなわち、両面のカップリング剤処
理、片面の研磨処理を経て、透明電極層の形成を行い、
実施例１０の透明導電性基板を作製した。研磨工程後、
アルミニウム酸化物層が表面に露出していることをＳＩ
ＭＳにより確認した。なお、一連の熱処理、ドライエッ
チングおよびウェットエッチング処理において、実施例
１０の透明導電性基板には何等の問題も発生しなかっ
た。また透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 8
5 ％RH）に 1000 時間放置しても異常が見られなかっ
た。

【０１２５】実施例１１ 下記構造式に示す繰り返し単位を有するポリ（ジ−ｔ−
ブトキシシロキサン）（重量平均分子量、約10,000） 1
00重量部と、ジフェニルシラノール 5重量部と、トリス
（サリチルアルデヒダト）アルミニウム 2重量部のメチ
ルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）混合溶液を調製した。
この液を厚さ 100μm の住友ベークライト社のポリエー
テルスルホン基材の両面に塗布し、 120℃で 1時間加熱
して、厚さ約 60nm の珪素酸化物薄層を形成した。この
後、片面にＩＴＯ膜からなる透明電極層の形成を行い、
実施例１１の透明導電性基板を作製した。表面の珪素酸
化物層はＳＩＭＳにより確認した。

【化５】 なお、一連の熱処理、ドライエッチングおよびウェット
エッチング処理において、実施例１１の透明導電性基板
には何等の問題も発生しなかった。また透明導電性基板
を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放
置しても異常が見られなかった。なお、ジフェニルシラ
ノールとトリス（サリチルアルデヒダト）アルミニウム
との代わりにテトラクロロシラン 0.1重量部を用いても
同様の結果が得られた。

【０１２６】実施例１２ ポリ（メチルフェニルシリレン） 5重量部を95重量部の
トルエンに溶かし、厚さ 100μm の住友ベークライト社
製ポリエーテルスルホン基材の両面に塗布し、乾燥によ
り溶剤を除去して、厚さ約100nm の膜を形成した。この
膜に波長 254 nm 、出力 30 W/cm² の紫外線を 1分照射
して、ポリ（メチルフェニルシリレン）を光硬化させ、
さらにその後 120℃、 2時間加熱処理して珪素酸化物層
を得た。この後、実施例１１と同様にして片面に透明電
極層の形成を行い、実施例１２の透明導電性基板を作製
した。表面の珪素酸化物層はＳＩＭＳにより確認した。
なお、一連の熱処理、ドライエッチングおよびウェット
エッチング処理において、実施例１２の透明導電性基板
には何等問題も発生しなかった。また透明導電性基板を
高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置
しても異常が見られなかった。

【０１２７】また、ポリ（メチルフェニルシリレン）の
代わりにポリ（フェニルヒドロシリレン）を用いても同
様の結果が得られた。

【０１２８】実施例１３ ターゲット材料を高純度シリコンとし、導入ガスをアン
モニアおよびアルゴンとする直流マグネトロンスパッタ
リング法で、 100μm 厚の熱硬化型アリル化ポリフェニ
レンエーテル（旭化成社製、商品名Ａ−ＰＰＥ）基材の
両面に厚さ約 60nm の珪素窒化物薄層を設けた。その
後、実施例１と同様なシランカップリング剤処理、研磨
工程を経て透明電極形成を施して実施例１３の透明導電
性基板を作製した。研磨工程後、珪素窒化物層が表面に
露出していることをＳＩＭＳにより確認した。なお、一
連の熱処理、ドライエッチングおよびウェットエッチン
グ処理において、実施例１３の透明導電性基板には何等
の問題も発生しなかった。また透明導電性基板を高温高
湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置しても
異常が見られなかった。

【０１２９】表１に実施例１〜１２の透明導電性基板の
透明導電層形成前の透明複合基材の酸素バリアー性、水
蒸気バリアー性および鉛筆硬度試験の結果および光学特
性値（ 400 nm での光線透過率および 550 nm でのヘイ
ズ値、 600 nm でのリタデーション値）を示す。なお、
ヘイズ値の測定方法はＪＩＳ Ｋ ７１０５ に準拠し
て行った。

【０１３０】

【表１】 表１から明らかなように本発明に係る透明複合基材は、
優れた酸素バリアー性、水蒸気バリアー性、鉛筆硬度、
光線透過率、ヘイズ値およびリタデーション値を示し
た。また透明電極との密着性に優れ、基板として一体化
しており、上述の特性と共に耐熱性に優れた透明導電性
基板が得られた。

【０１３１】さらに、耐熱透明性樹脂基材に熱硬化型ア
リル化ポリフェニレンエーテルを用いた時には（実施例
３および４）、バリアー能および耐スクラッチ性が他の
系と同等であるうえに、光学特性とくにリタデーション
値が著しく小さい。これは他の耐熱透明性樹脂基材が押
し出し法で製造されるため、製造過程で樹脂に配向が生
ずるためである。一方、熱硬化型アリル化ポリフェニレ
ンエーテル基材はキャスティング法で成形されるため、
このような配向が生じないので光学異方性がないと考え
られる。

【０１３２】比較例１ 実施例１において、珪素酸化物薄層をアミノシランカッ
プリング剤およびエポキシシランカップリング剤処理し
た後のラッピングによる表面の研磨処理を行わずに透明
導電層を設けた。得られた透明導電性基板は高温高湿雰
囲気（ 85 ℃、85 ％RH）に 1000 時間放置すると透明
電極層にクラックが生じた。

【０１３３】比較例２ ポリエーテルスルホン基材をベース基材とする透明導電
性基材であるＦＳＴ−５３３７（住友ベークライト社
製、商品名）のＩＴＯ膜を除去した後、アクティブマト
リックス型の液晶表示装置を作製すべく、これに配線用
金属層を形成した。しかし、このプロセスで均一な金属
層を形成することができなかった。これは耐熱性の小さ
い有機系のバリアー層、接着剤層を用いているため、こ
れが熱プロセス中に溶融・収縮し、基板である透明基材
が大きく熱変形したためであると考えられる。また、こ
の透明導電性基板の透明電極の形成されていない面の鉛
筆硬度は、２Ｈであった。

【０１３４】比較例３ 実施例１と同様にしてポリエーテルスルホン基材の片面
に珪素酸化物薄層を形成させた後、この面に厚さ10μm
厚のポリアクリル酸メチル系接着剤を塗布し、この面の
反対側のポリエーテルスルホン基材の表面に保護層とし
て厚さ10μm のエポキシ変性アクリル樹脂を塗布硬化さ
せた。その後、実施例１と同様にして透明電極層を設け
る作業を行ったが、均一な透明導電層の形成ができなか
った。これは熱的に弱い有機系の接着剤層、保護層を用
いているため、熱プロセス中に溶融・収縮し、基板であ
る透明基材が大きく熱変形したためであると考えられ
る。また、この透明導電性基板の透明電極の形成されて
いない面の鉛筆硬度は、３Ｈであった。

【０１３５】比較例４ 実施例１と同様にしてポリエーテルスルホン基材の両面
に珪素酸化物薄層を形成させた後、一方の珪素酸化物薄
層面に厚さ10μm 厚のポリアクリル酸メチル系接着剤を
塗布し、他方の珪素酸化物薄層の面に保護層として厚さ
10μm 厚のエポキシ変性アクリル樹脂を塗布硬化させ
た。その後、実施例１と同様にして透明電極層を設ける
作業を行ったが、均一な透明導電層の形成ができなかっ
た。これは熱的に弱い有機系の接着剤層、保護層を用い
ているため、熱プロセス中に溶融・収縮し、基板である
透明基材が大きく熱変形したためであると考えられる。
また、この透明導電性基板の透明電極の形成されていな
い面の鉛筆硬度は、３Ｈであった。

【０１３６】実施例１４ ここでは、図３で示すような本発明の透明導電性基板を
用いた表示装置を製造した。すなわち、透明電極層とと
もに能動部および配線を形成した実施例１と同様の透明
導電性基板１に可溶性ポリイミド溶液を塗布し、これを
乾燥して配向層２を形成した。次いで、配向層２にラビ
ング処理を施し、シール印刷を行った。さらに、スペー
サ９を散布した後に、透明樹脂基材５、配向層２等から
なる対向基板４とを組み立て液晶材料３を注入して仮封
着を行った。次いで、これを封着し、洗浄処理および配
向アニール処理を施して液晶セルを作製した。最後に、
この液晶セルに偏光フイルム８を配置することによりア
クティブマトリックス型の液晶表示装置を得た。こうし
て作製した本発明の液晶モジュールの重量は 0.7mm厚の
ガラス基板上に透明電極を設けた従来のものの 20 ％程
度になり大幅な軽量化が達成できた。

【０１３７】実施例１５ 前処理として、清浄化処理した 100μm 厚の熱硬化型ア
リル化ポリフェニレンエーテル（旭化成社製、商品名Ａ
−ＰＰＥ）基材にテトラエトキシシランの加水分解溶液
（チッソ社製、ＣＳＧＬ−０８０３Ｐ）をＩＰＡで稀釈
した液を塗布し、 110℃、30分間乾燥し、厚さ3nm の膜
を作製した。次いで図１４に示すように、-3℃の温度で
2モル/l 濃度の珪弗化水素酸水溶液に工業用シリカゲ
ルを飽和溶解して処理液を調合し濾別した。この液を温
水槽で35℃に加温して収容し、さらにこの容器に前述の
テトラエトキシシランの加水分解物処理した熱硬化型ア
リル化ポリフェニレンエーテル基材を浸漬し、この容器
に 0.5モル/lの硼酸水溶液を 0.2ml/min. の割合で添加
した。また処理液全体を孔径 1.5μm のフィルターで濾
過しながら 1分間当たり、全処理液量の 8重量％を循環
させた。 3時間後に熱硬化型アリル化ポリフェニレンエ
ーテル基材を取り出して水洗乾燥を施した。珪素酸化物
層の厚みはほぼ 50nm であった。この珪素酸化物層にγ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのＩＰＡ
溶液を塗布し、 110℃、30分間乾燥処理をして、厚さ 5
nm程度の成膜をした。さらに片面の処理層をラッピング
により軽く研磨した。研磨により珪素酸化物薄層が表面
に露出していることをＳＩＭＳにより確認した。

【０１３８】得られた透明複合基材の酸素バリアー性、
水蒸気バリアー性および鉛筆硬度試験の結果および光学
特性（ 400 nm の光線透過率および 550 nm でのヘイズ
値、600 nm でのリタデーション値）を測定した。その
結果を表２に示す。また、研磨処理した珪素酸化物層と
熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル基材とが強固
に密着しているのをセロハンテープ剥離試験によって確
認した。なお、以下の実施例１６ないし２４についても
同様な測定を行い併せて表２に結果を示した。

【０１３９】この透明複合基材を清浄化した後、研磨面
上にＩＴＯ膜等からなる透明導電層を形成し、この透明
導電層をフォトエッチングおよび化学エッチングにより
パターニングして透明電極層を形成した。このようにし
て実施例１５の透明導電性基板を作製した。なお、一連
の熱処理、ドライエッチングおよびウェットエッチング
処理において実施例１５の透明導電性基板には何等の問
題も発生しなかった。また透明導電性基板を高温高湿雰
囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置しても異常
が見られなかった。

【０１４０】実施例１６ 処理液に硼酸を添加せずに金属アルミニウム板６５を図
１５のように容器に浸漬させた以外は実施例１５と同様
にして透明導電性基板を作製した。研磨により珪素酸化
物薄層が表面に露出していることをＳＩＭＳにより確認
した。この場合も研磨処理した珪素酸化物層と熱硬化型
アリル化ポリフェニレンエーテル基材との密着性が良好
であることをセロハンテープ剥離試験により確認した。
また、一連の熱処理、ドライエッチングおよびウェット
エッチング処理においても実施例１６の透明導電性基板
には何等の問題も発生しなかった。また透明導電性基板
を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放
置しても異常が見られなかった。

【０１４１】実施例１７ 処理液に硼酸も金属アルミニウム板を添加浸漬させず、
処理温度を60℃、処理時間を 1時間に変えた以外は実施
例１５と同様にして透明導電性基板を作製した。研磨処
理により珪素酸化物薄層が表面に露出していることをＳ
ＩＭＳにより確認した。この場合も研磨処理した珪素酸
化物層と熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル基材
との密着性が良好であることをセロハンテープ剥離試験
により確認した。また、一連の熱処理、ドライエッチン
グおよびウェットエッチング処理においても実施例１７
の透明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。ま
た透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％R
H）に 1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１４２】実施例１８ 実施例１７で用いた珪素酸化物層を処理するカップリン
グ剤、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
に代えて珪素酸化物層をγ−アミノプロピルエトキシシ
ランでまず処理乾燥し、その後、γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランで乾燥させてアミノ基とエポキ
シ基との反応を用いて処理層を形成した。その他は実施
例１７と同様にして透明導電性基板を作製した。研磨処
理により珪素酸化物薄層が表面に露出していることをＳ
ＩＭＳにより確認した。この場合も研磨処理した珪素酸
化物層と熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル基材
との密着性が良好であることをセロハンテープ剥離試験
により確認した。また、一連の熱処理、ドライエッチン
グおよびウェットエッチング処理においても実施例１８
の透明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。ま
た透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％R
H）に 1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１４３】実施例１９ 耐熱性透明樹脂基材を熱硬化型アリル化ポリフェニレン
エーテル基材から住友ベークライト社製の 100μm 厚の
ポリエーテルスルホン基材に代えた以外は実施例１５と
同様にして透明導電性基板を作製した。研磨処理により
珪素酸化物薄層が表面に露出していることをＳＩＭＳに
より確認した。この場合も研磨処理した珪素酸化物層と
ポリエーテルスルホン基材との密着性が良好であること
をセロハンテープ剥離試験により確認した。また、一連
の熱処理、ドライエッチングおよびウェットエッチング
処理においても実施例１８の透明導電性基板には何等の
問題も発生しなかった。また透明導電性基板を高温高湿
雰囲気（85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置しても異
常が見られなかった。

【０１４４】実施例２０ 耐熱性透明樹脂基材を熱硬化型アリル化ポリフェニレン
エーテル基材から住友ベークライト社製の 100μm 厚の
ポリエーテルスルホン基材に代えた以外は実施例１６と
同様にして透明導電性基板を作製した。研磨処理により
珪素酸化物薄層が表面に露出していることをＳＩＭＳに
より確認した。この場合も研磨処理した珪素酸化物層と
ポリエーテルスルホン基材との密着性が良好であること
をセロハンテープ剥離試験により確認した。また、一連
の熱処理、ドライエッチングおよびウェットエッチング
処理においても実施例２０の透明導電性基板には何等の
問題も発生しなかった。また透明導電性基板を高温高湿
雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置しても異
常が見られなかった。

【０１４５】実施例２１ 耐熱性透明樹脂基材を熱硬化型アリル化ポリフェニレン
エーテル基材からカネカ社製の 100μm 厚のポリアリレ
ート基材に代えた以外は実施例１５と同様にして透明導
電性基板を作製した。研磨処理により珪素酸化物薄層が
表面に露出していることをＳＩＭＳにより確認した。こ
の場合も研磨処理した珪素酸化物層とポリアリレート基
材との密着性が良好であることをセロハンテープ剥離試
験により確認した。また一連の熱処理、ドライエッチン
グおよびウェットエッチング処理においても実施例２１
の透明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。ま
た透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％R
H）に 1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１４６】実施例２２ 耐熱性透明樹脂基材を熱硬化型アリル化ポリフェニレン
エーテル基材からカネカ社製の 100μm 厚のポリアリレ
ート基材に代えた以外は実施例１６と同様にして透明導
電性基板を作製した。研磨処理により珪素酸化物薄層が
表面に露出していることをＳＩＭＳにより確認した。こ
の場合も研磨処理した珪素酸化物層とポリアリレート基
材との密着性が良好であることをセロハンテープ剥離試
験により確認した。また一連の熱処理、ドライエッチン
グおよびウェットエッチング処理においても実施例２２
の透明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。ま
た透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％R
H）に 1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１４７】実施例２３ 耐熱性透明樹脂基材を熱硬化型アリル化ポリフェニレン
エーテル基材から三菱瓦斯化学社製の 100μm 厚のポリ
カーボネート基材に代えた以外は実施例１５と同様にし
て透明導電性基板を作製した。研磨処理により珪素酸化
物薄層が表面に露出していることをＳＩＭＳにより確認
した。この場合も研磨処理した珪素酸化物層とポリカー
ボネート基材との密着性が良好であることをセロハンテ
ープ剥離試験により確認した。また一連の熱処理、ドラ
イエッチングおよびウェットエッチング処理においても
実施例２３の透明導電性基板には何等の問題も発生しな
かった。また透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85
℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置しても異常が見られな
かった。

【０１４８】実施例２４ 耐熱性透明樹脂基材を熱硬化型アリル化ポリフェニレン
エーテル基材から三菱瓦斯化学社製の 100μm 厚のポリ
カーボネート基材に代えた以外は実施例１６と同様にし
て透明導電性基板を作製した。研磨処理により珪素酸化
物薄層が表面に露出していることをＳＩＭＳにより確認
した。この場合も研磨処理した珪素酸化物層とポリカー
ボネート基材との密着性が良好であることをセロハンテ
ープ剥離試験により確認した。また一連の熱処理、ドラ
イエッチングおよびウェットエッチング処理においても
実施例２４の透明導電性基板には何等の問題も発生しな
かった。また透明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85
℃、 85 ％RH）に 1000 時間放置しても異常が見られな
かった。

【０１４９】表２に実施例１５〜２４の透明導電性基板
の透明導電層形成前の透明複合基材の酸素バリアー性、
水蒸気バリアー性および鉛筆硬度試験の結果および光学
特性値（ 400 nm での光線透過率および 550 nm でのヘ
イズ値、 600 nm でのリタデーション値）を示す。な
お、ヘイズ値の測定方法はＪＩＳ Ｋ ７１０５ に準
拠して行った。

【０１５０】

【表２】 表２から明らかなように、耐熱性透明樹脂基材の両面を
珪素酸化物層で処理し、これをさらにシランカップリン
グ剤で処理し片面を軽くラッピングした透明複合基材は
優れた耐熱性を持ち、かつ優れた光学特性、耐スクラッ
チ性、酸素バリアー性および水蒸気バリアー性を有す
る。またラッピング面に透明電極を設けた透明導電性基
板も優れた耐熱性、光学特性、耐スクラッチ性、酸素バ
リアー性および水蒸気バリアー性を有する。

【０１５１】また、とくに熱硬化型アリル化ポリフェニ
レンエーテル基材をベース基材にした透明導電性基板の
光学特性が良好なのはこの樹脂が非晶質であり、さらに
基材の成形をキャスティングによっているため、基材が
非配向状態にあるからである。 さらに、実施例１５で
得られた透明導電性基板の耐衝撃性を従来のガラス基板
および従来のポリエーテルスルホン基材をベース基材と
する透明導電性基材（住友ベークライト社製、商品名、
ＦＳＴ−５３３７）と比較した。測定法は、試験片上か
ら、直径 11mm φ、重さ 4.5g の鋼球を自然落下させた
とき、供試試験片の 50 ％が破壊された、あるいはミク
ロクラックが発生し基材が失透するときの鋼球の落下高
さを耐衝撃性の尺度とした。測定結果を表３に示す。ま
た、透明導電性基板の熱変形温度を同時に表３に示す。

【０１５２】

【表３】 表３から明らかなように、本発明で得られた透明導電性
基板は、ガラス基板より格段に耐衝撃性が優れていた。
さらにポリエーテルスルホン基材をベース基材とする従
来の透明導電性基板と比較しても耐衝撃性が優れてい
た。かつ本発明で得られた透明導電性基板の熱変形温度
は、従来の透明導電性基板よりも優れていた。なお、透
明導電性基板はベース基材よりも耐熱性の低い材料を併
用しているため、透明導電性基板としたときの熱変形温
度はベース基材自体の熱変形温度と比較して低めにな
る。

【０１５３】比較例５ ポリエーテルスルホン基材を洗浄後、実施例１５と同様
にしてテトラエトキシシランの加水分解物により処理し
た。この基材に珪素酸化物層をＣＶＤ法で成膜すべく、
ポリエーテルスルホン基材の耐熱性を調べた。本来ＣＶ
Ｄ法では 430℃以上の温度下、シランガス、酸素ガス、
窒素ガスを導入しながら成膜するものであり、この高温
成膜は珪素酸化物層を緻密化して透明性、導電性を確保
するために必要である。しかしながら、このポリエーテ
ルスルホン基材の耐熱性は小さく、 190℃程度で熱変形
するのを確認した。そのため、ポリエーテルスルホン上
にＣＶＤ法で珪素酸化物層を形成することが出来なかっ
た。

【０１５４】実施例２５ 100μm 厚の熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル
（旭化成社製、商品名：Ａ−ＰＰＥ）基材の両面に、ポ
リシラザン（東燃社製、商品名：東燃ポリシラザン（低
温焼成グレード）、型格Ｎ−Ｌ１１０）の 20 重量％キ
シレン溶液をキシレンでさらに半分に希釈したものをワ
イヤーバーで塗布し、 100℃で乾燥して約 1μm 厚のポ
リシラザン層を設けた。さらにこれをオゾン濃度 50ppm
のオゾン雰囲気に 30 分暴露させた。この後、このオゾ
ン雰囲気に暴露したポリシラザン乾燥膜を形成させた熱
硬化型アリル化ポリフェニレンエーテル基材をさらに 1
50℃で 2時間焼成して、熱硬化型アリル化ポリフェニレ
ンエーテル／珪素酸化物薄膜層からなる透明複合基材を
作製した。なお、珪素酸化物がＳｉＯ₂ であることをＳ
ＩＭＳによって確認した。

【０１５５】得られた透明複合基材の酸素バリアー性、
水蒸気バリアー性および鉛筆硬度試験の結果および光学
特性（ 400 nm での光線透過率および 550 nm でのヘイ
ズ値、 600 nm でのリタデーション値）を測定した。そ
の結果を表４に示す。なお、以下実施例２７、２８、比
較例８および９について同様の測定を行い、その結果を
表４に示す。なお、セロハンテープ剥離試験の結果は 1
00/100（未剥離区画／100 区画）であった。

【０１５６】この透明複合基材の片面にＭＩＭ型の透明
電極層（珪素酸化物薄膜層から順にＴａ、ＴａＯx 、Ｔ
ｉ、ＩＴＯ）をスパッタ法、フォトエッチング、化学エ
ッチング、陽極酸化法などを用いて設けて透明導電性基
板［Ｉ］を作製した。

【０１５７】一方、透明電極層としてベタのＩＴＯ電極
を設けた以外は、上述と同様な方法で熱硬化型アリル化
ポリフェニレンエーテルの硬化物を基材とする透明導電
性基板［ＩＩ］を作製した。

【０１５８】なお、一連の熱処理、ドライエッチングお
よびウェットエッチング処理において、実施例２５の透
明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。また透
明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に
1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１５９】実施例２６ 実施例２５の透明導電性基板［Ｉ］の透明電極層上に可
溶性ポリイミド膜を印刷法により成膜し、 180℃で焼成
した後、ラビング処理して配向層を形成した。これを電
極基板とした。一方、実施例２５の透明電極層を設けて
いない基板にカラーフィルター層を設け、この上にＩＴ
Ｏによるパターン電極を設けた。さらにこの上に可溶性
ポリミド膜を印刷法により成膜しラビング処理し、これ
を対向電極基板とした。次に、セル組み立て用のエポキ
シ樹脂をシール印刷法で成膜し 180℃で焼成して、さら
に配向層を形成した後、続いて、スペーサを散布した。
これらの透明電極基板および対向基板を組み合わせたセ
ルを封着し、開口部から液晶組成物を注入し、さらに開
口部を封止し、外部駆動回路と接続して液晶表示装置と
した。

【０１６０】この表示装置は従来のガラス基板（0.7mm
厚）を用いた表示装置に対し、20％程度の重量になり大
幅な軽量化が達成できた。また実施例２５および２６の
各工程中で何等のトラブルも発生しなかった。

【０１６１】実施例２７ ポリシラザン（東燃社製、商品名：東燃ポリシラザン
（低温焼成グレード）、型格Ｎ−Ｌ１１０）の乾燥膜の
処理をオゾン暴露から 35 重量％の過酸化水素水に 5時
間浸漬する方法に変更した以外は、実施例２５と同様に
して、熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテルフィル
ム上に珪素酸化物薄膜層を作製した。セロハンテープ剥
離試験の結果は 100/100（未剥離区画／100 区画）であ
った。これにＩＴＯをベタ付けして、透明導電性基板を
作製した。また、本実施例における珪素酸化物がＳｉＯ
₂ であることをＳＩＭＳによって確認した。

【０１６２】なお、一連の熱処理、ドライエッチングお
よびウェットエッチング処理において、実施例２７の透
明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。また透
明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に
1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１６３】実施例２８ ポリシラザン（東燃社製、商品名：東燃ポリシラザン
（低温焼成グレード）、型格Ｎ−Ｌ１１０）の乾燥膜の
処理をオゾン暴露から90℃、90％RHの高温高湿雰囲気に
5時間晒す方法に変更した以外は、実施例２５と同様に
して、熱硬化型アリル化ポリフェニレンエーテルフィル
ム上に珪素酸化物薄膜層を作製した。セロハンテープ剥
離試験の結果は 100/100（未剥離区画／100 区画）であ
った。これにＩＴＯをベタ付けして、透明導電性基板を
作製した。また、本実施例における珪素酸化物がＳｉＯ
₂ であることをＳＩＭＳによって確認した。

【０１６４】なお、一連の熱処理、ドライエッチングお
よびウェットエッチング処理において、実施例２８の透
明導電性基板には何等の問題も発生しなかった。また透
明導電性基板を高温高湿雰囲気（ 85 ℃、 85 ％RH）に
1000 時間放置しても異常が見られなかった。

【０１６５】比較例６ シリコンウェハー上にポリシラザン（東燃社製、商品
名：東燃ポリシラザン（低温焼成グレード）、型格Ｎ−
Ｌ１１０）の 20 重量％キシレン溶液をスピンコート法
で塗布し、 100℃、30分乾燥して約 0.6μm 厚のポリシ
ラザン層を設けた。このポリシラザン乾燥膜を 250℃の
熱風炉に収容し、経時的に赤外線スペクトル、ＳＩＭＳ
により観察した。ポリシラザン乾燥膜がＳｉＯ₂ に完全
に転化するには 3〜4 時間の熱処理時間が必要になるこ
とが分かった。

【０１６６】したがって、現実的な熱処理時間で透明導
電性基板を製造することを鑑みた場合、ポリシラザンを
単に加熱したのでは透明導電性樹脂基材の耐熱性の面か
ら容認できない高温での熱処理が必要となることが明ら
かである。

【０１６７】比較例７ ポリシラザン（東燃社製、商品名：東燃ポリシラザン
（低温焼成グレード）、型格Ｎ−Ｌ１１０）膜をシリコ
ンウェハー上に設け、 150℃の熱処理を施しながら、経
時的に赤外線スペクトル、ＳＩＭＳにより観察した。ポ
リシラザン乾燥膜がＳｉＯ₂ に完全に転化するには約 2
0 時間の熱処理時間が必要になることが分かった。この
ような長時間の熱処理時間は、透明導電性基板の製造コ
ストを大幅に増加させる。

【０１６８】比較例８ 住友ベークライト社製のポリエーテルスルホンフィルム
（ 100μm 厚）をベース基材とするＩＴＯ膜付き透明導
電性基板を塩酸処理してＩＴＯ膜を除去した．この状態
でのセロハンテープ剥離試験の結果は 100/100（未剥離
区画／100 区画）であった。

【０１６９】さらにこのポリエーテルスルホンフィルム
をベース基材とする透明導電性基板上に実施例２６と同
様にして配向層を形成させたところ、基材が大きくカー
リングしてしまった。また、ハードコート面側の表面粗
度が大きくなった。

【０１７０】比較例９ 三井東圧化学社製の 100μm 厚のポリエーテルスルホン
フィルム（商品名：ＴＡＬＰＡ １０００）の両面にＳ
ｉＯを蒸着源とする蒸着を行い（基板温度：70℃）、厚
さ 30nm のシリカ層、ＳｉＯ_1.6 を得た。この状態での
セロハンテープ剥離試験の結果は 100/100（未剥離区画
／100 区画）であった。このシリカ層にＩＰＡに溶かし
たγ−メタクリロキシプロピルメトキシシランを塗布
し、約10nmの厚さの保護層を設けた。さらに、実施例２
５と同様にＭＩＭ型の透明電極層を設けて透明導電性基
板を作製した。この透明導電性基板に実施例２６と同様
にして配向層を形成しようとしたが、形成中に基材が大
きくカーリングした。

【０１７１】比較例１０ 藤森工業社製のポリカーボネート基材をベース基材とす
る透明導電性基板、ＡＭＯＲＥＸ １０００に実施例２
５と同様にしてＭＩＭ型の透明電極を形成させようとし
たがフィルムのカーリングが激しく、その形成ができな
かった。

【０１７２】表４に、ＡＭＯＲＥＸフィルムを除く以上
の 5種の透明導電性基板における複合基材の諸特性評価
を実施例１と同様の条件で行なった結果を示す。なお、
酸素透過率および水蒸気透過率は試験体の厚み補正をし
ない値である。

【０１７３】

【表４】 表４から、実施例２５、２７、２８の透明導電性基板は
表示装置用の基板として優れた特性を有することが分か
る。

【０１７４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、耐熱性と光学
特性の両立は勿論、耐スクラッチ性、酸素バリアー性、
水蒸気バリアー性ならびに電極層との密着性にも優れた
透明導電性基板を提供することができる。また、このよ
うな透明導電性基板を用いることにより、小型、薄型、
軽量の表示装置を提供することができ、ポケッタブルな
小型、携帯情報端末機器への応用が可能である。

【０１７５】請求項２および請求項３の発明によれば、
耐熱性と光学特性のさらなる向上を図ることができる。

【０１７６】請求項４ないし請求項８の発明によれば、
簡単な構造で、耐熱性、光学特性、耐スクラッチ性、酸
素バリアー性、水蒸気バリアー性ならびに電極層との密
着性を満足することができるので、透明導電性基板の製
造工程を簡略化し、コストの低減を図ることができる。

【０１７７】請求項９ないし請求項１０の発明によれ
ば、上述の製法により得られた透明導電性基板を使用す
るので、小型、薄型、軽量の表示装置を得ることができ
る。また、ポケッタブルな小型、携帯情報端末機器への
応用ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る透明導電性基板の一例を示す構
成断面図である。

【図２】 緻密な金属酸化物薄層または金属窒化物薄層
を具備する透明導電性基板の一例を示す構成断面図であ
る。

【図３】請求項９または請求項１０に係る表示装置の一
例を示す構成断面図である。

【図４】請求項２に係る透明導電性基板の一例を示す構
成断面図である。

【図５】請求項２に係る透明導電性基板の他の一例を示
す構成断面図である。

【図６】請求項２に係る透明導電性基板のさらに他の一
例を示す構成断面図である。

【図７】請求項１に係る透明導電性基板の製造工程の一
部を示す構成断面図である。

【図８】請求項１に係る透明導電性基板の製造工程の一
部を示す構成断面図である。

【図９】請求項１に係る透明導電性基板の製造工程の一
部を示す構成断面図である。

【図１０】請求項１に係る透明導電性基板の製造工程の
一部を示す構成断面図である。

【図１１】 緻密な金属酸化物薄層または金属窒化物薄
層を具備する透明導電性基板の製造工程の一部を示す構
成断面図である。

【図１２】 緻密な金属酸化物薄層または金属窒化物薄
層を具備する透明導電性基板の製造工程の一部を示す構
成断面図である。

【図１３】本発明の透明導電性基板の層構造を示す断面
図である。

【図１４】本発明の透明導電性基板の一部となる珪素酸
化物層の作製装置を示す概念図である。

【図１５】本発明の透明導電性基板の一部となる他の方
法による珪素酸化物層の作製装置を示す概念図である。

【図１６】従来例の透明樹脂基板を示す構成断面図であ
る。

【図１７】他の従来例の透明樹脂基板を示す構成断面図
である。

【符号の説明】

１………透明導電性基板、２………配向層、３………液
晶材料、４………対向基板、５………透明導電性基板、
６………カラーフィルター、７………透明電極層、８…
……偏光フィルム、９………スペーサ、１０………シー
ル材、１１………耐熱透明性樹脂基材、１２１、１２２
………金属酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層、１２
３、１２４………緻密な金属酸化物薄層あるいは金属窒
化物薄層、１３………保護層あるいはシランカップリン
グ剤処理層、１５、１５´………透明電極、１６１、１
６２………シランカップリング剤含浸部、１７………研
磨面、２１………耐熱透明性樹脂基材、２２………バリ
アー層、２３………ハードコート層あるいは保護層、２
４………接着層あるいはアンカー層、２５………透明電
極層、３１………耐熱透明性樹脂基材、３２………金属
酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層からなるバリアー
層、３３………ハードコート層あるいは保護層、３４…
……接着剤層あるいはアンカー層、３５………透明電極
層、４１………耐熱透明性樹脂基材、４２１、４２２…
……金属酸化物薄層あるいは金属窒化物薄層からなるバ
リアー層、４３………ハードコート層あるいは保護層、
４４………接着層あるいはアンカー層、４５………透明
電極層、５１………シランカップリング剤層、５２……
…珪素酸化物層、５３………シランカップリング剤層、
５４………研磨面、５５………透明電極層、６１………
耐熱性透明樹脂基材、６２………シリカを過飽和に溶解
させた珪弗化水素酸水溶液、６３………容器、６４……
…温水槽、６５………金属アルミニウム板、７２………
透明樹脂基材、７３………酸素バリアー層、７４………
水蒸気バリアー層、７５………ハードコート層、７６…
……接着層、７７………透明電極層、８２………透明樹
脂基材、８３………ハードコート層、８４………金属窒
化物薄膜層、８５………透明電極層、８６………下引き
層、８７………保護層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−190342（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−99536（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−239537（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−313343（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 H01B 5/00 - 5/16 C23C 14/00 - 18/54 G02F 1/1333

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少
   なくとも一方の面に金属酸化物層または金属窒化物層を
   備えた透明複合基材と、前記透明複合基材の金属酸化物
   層または金属窒化物層表面上に設けられた透明電極層と
   を具備する透明導電性基板において、前記透明複合基材
   の表面は、前記金属酸化物層または金属窒化物層にカッ
   プリング剤が被着しており、かつ前記金属酸化物または
   金属窒化物の露出面が存在していることを特徴とする表
   示装置用透明導電性基板。
2. 【請求項２】 前記透明耐熱性樹脂基材が、熱硬化型ア
   リル化ポリアリーレンエーテルを主成分とすることを特
   徴とする請求項１記載の表示装置用透明導電性基板。
3. 【請求項３】 前記透明耐熱性樹脂基材上に接合層が形
   成されて透明複合基材を成し、前記透明複合基材上に前
   記透明電極層が設けられていることを特徴とする請求項
   ２記載の表示装置用透明導電性基板。
4. 【請求項４】 両主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少
   なくとも一方の面上に金属酸化物層または金属窒化物層
   を形成する工程と、前記金属酸化物層または金属窒化物
   層の表面上にカップリング剤層を形成する工程と、前記
   カップリング剤層を前記金属酸化物層または金属窒化物
   層が露出するまで研磨する工程と、前記金属酸化物層ま
   たは金属窒化物層の露出面上に透明電極層を形成する工
   程とを具備することを特徴とする表示装置用透明導電性
   基板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記金属酸化物層を形成する工程が、両
   主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少なくとも一方の面
   上に触媒を含むポリアルコキシシロキサン溶液を塗布し
   た後、乾燥し、珪素酸化物層を形成することを特徴とす
   る請求項４記載の表示装置用透明導電性基板の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記金属酸化物層を形成する工程が、両
   主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少なくとも一方の面
   上にポリシラン溶液を塗布した後、紫外線を照射し、該
   ポリシランを光酸化することにより珪素酸化物層を形成
   することを特徴とする請求項４記載の表示装置用透明導
   電性基板の製造方法。
7. 【請求項７】 前記金属酸化物層を形成する工程が、両
   主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少なくとも一方の面
   に、ポリシラザン溶液を塗布した後、該ポリシラザンを
   加水分解かつ酸化することにより珪素酸化物層を形成す
   ることを特徴とする請求項４記載の表示装置用透明導電
   性基板の製造方法。
8. 【請求項８】 前記珪素酸化物層を形成する工程の前工
   程として、前記透明耐熱性樹脂基材の表面へのカップリ
   ング剤処理工程を具備することを特徴とする請求項５な
   いし請求項７のいずれか１項記載の透明導電性基板の製
   造方法。
9. 【請求項９】 両主面を有する透明耐熱性樹脂基材の少
   なくとも一方の面に金属酸化物層または金属窒化物層を
   備えた透明複合基材、および前記透明複合基材の金属酸
   化物層または金属窒化物層表面上に設けられた透明電極
   層を具備する透明導電性基板と、この透明導電性基板と
   対向するように配置された対向基板と、前記透明導電性
   基板と前記対向基板との間に設けられた表示部とを具備
   する表示装置において、前記透明複合基材の表面は、前
   記金属酸化物層または金属窒化物層にカップリング剤が
   被着しており、かつ前記金属酸化物または金属窒化物の
   露出面が存在していることを特徴とする表示装置。
10. 【請求項１０】 前記透明耐熱性樹脂基材が、熱硬化型
    アリル化ポリアリーレンエーテルを主成分とすることを
    特徴とする請求項９記載の表示装置。