JP4076213B2

JP4076213B2 - 粒子分散系樹脂シート

Info

Publication number: JP4076213B2
Application number: JP2002244078A
Authority: JP
Inventors: 伸圭八木; 俊志梅原
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2022-08-23
Also published as: JP2003183521A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エポキシ系樹脂に無機酸化物が分散された基材層を少なくとも有し、寸法安定性が良好で光学特性、ガスバリア性、軽量性、耐衝撃性、低透湿性、耐熱性、耐薬品性等に優れる樹脂シートを用いた液晶セル基板やエレクトロルミネッセンス表示装置用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置の大型化に伴い、ガラス系の基板は重くて嵩高いことから、薄型軽量化などを目的にエポキシ系樹脂等からなる樹脂シートが基板として提案され開発されている。しかし前記樹脂シートは熱膨張や水分の出入りによる伸び縮みが起きるため、電極形成時やカラーフィルター形成時には位置ずれが生じることが問題になっていた。特にカラーフィルターの形成時にはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、およびＢＭ（ブラックマトリックス）を所定の位置に精度よく形成する必要があり、樹脂シートではその精度を上げることが困難であった。カラーフィルターの形成は、まずＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、およびＢＭ（ブラックマトリックス）のいずれか１つのパターニングを室温で約２時間かけて行った後１５０℃で２０分間焼成を行い、次に再び室温に戻し、次の色のパターニングを室温で約２時間かけて行い、１５０℃で２０分間焼成を行う。このようにパターニングと焼成の組み合わせを４色すべてについて行う。樹脂シートにカラーフィルターを形成する場合は、焼成後室温でパターニングを行っている間に基板の寸法が変化し、パターニングの位置ずれが生じることが問題になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、エポキシ系樹脂からなる基材層を少なくとも有する樹脂シートであって、その線膨張係数や寸法変化率を抑え、且つ、面内の線膨張係数や寸法変化率のばらつきを抑え、電極形成やカラーフィルター形成を容易にし、面内に均一な光学特性を付与した樹脂シートを用いた液晶セル基板やエレクトロルミネッセンス表示装置用基板を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エポキシ系樹脂に平均粒子径が１００ｎｍよりも大きく1００μｍ以下である無機酸化物が分散された基材層を少なくとも有する粒子分散系樹脂シートを用いたことを特徴とする液晶セル基板を提供するものである。上記粒子分散系樹脂シートはウレタン系樹脂よりなるハードコート層やガスバリア層が積層されているのが好ましい。基材層重量に対する無機酸化物の割合は６０〜８０重量％であることが好ましい。本発明における粒子分散系樹脂シートは、λ＝５５０ｎｍにおける光透過率が８８％以上であり、光透過率の面内標準偏差は０．８％以下であることが好ましい。また本発明における粒子分散系樹脂シートは、１００〜１６０℃における線膨張係数が１．００Ｅ−４／℃以下であることが好ましい。また２００℃で２時間加熱した後の寸法と２００℃で２時間加熱し、９０℃の純水中で３０分間放置した後の寸法から算出される寸法変化率が＋０．２０％未満であることが好ましい。また本発明における粒子分散系樹脂シートに電極を形成し、電極付きの粒子分散系樹脂シートとすることもできる。また本発明は上記液晶セル基板を用いた液晶表示装置を提供するものである。また本発明は、エポキシ系樹脂に平均粒子径が１００ｎｍより大きく１００μｍ以下である無機酸化物が分散された基材層を少なくとも有する粒子分散系樹脂シートを用いたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置用基板や、これを用いたエレクトロルミネッセンス表示装置を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明における粒子分散系樹脂シートはエポキシ系樹脂に平均粒子径が１００ｎｍより大きく１００μｍ以下である無機酸化物が分散された基材層を少なくとも有することを特徴とする。
【０００７】
エポキシ系樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型やビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型やそれらの水添加の如きビスフェノール型、フェノールノボラック型やクレゾールノボラック型の如きノボラック型、トリグリシジルイソシアヌレート型やヒダントイン型の如き含窒素環型、脂環式型や脂肪族型、ナフタレン型の如き芳香族型やグリシジルエーテル型、ビフェニル型の如き低吸水率タイプやジシクロ型、エステル型やエーテルエステル型、それらの変成型などが挙げられる。これらは単独で使用してもあるいは併用してもよい。上記各種エポキシ系樹脂の中でも、変色防止性などの点よりビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート型を用いることが好ましい。
【０００８】
このようなエポキシ系樹脂としては、一般にエポキシ当量１００〜１０００、軟化点１２０℃以下のものが、得られる樹脂シートの柔軟性や強度等の物性などの点より好ましく用いられる。さらに塗工性やシート状への展開性等に優れるエポキシ樹脂含有液を得る点などよりは、塗工時の温度以下、特に常温において液体状態を示す二液混合型のものが好ましく用いうる。
【０００９】
またエポキシ系樹脂は、硬化剤、硬化促進剤、および必要に応じて従来から用いられている老化防止剤、変成剤、界面活性剤、染料、顔料、変色防止剤、紫外線吸収剤等の従来公知の各種添加物を適宜に配合することができる。
【００１０】
前記、硬化剤についても特に限定はなく、エポキシ系樹脂に応じた適宜な硬化剤を１種または２種以上用いることができる。ちなみにその例としては、テトラヒドロフタル酸やメチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸やメチルヘキサヒドロフタル酸の如き有機酸系化合物類、エチレンジアミンやプロピレンジアミン、ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクトやメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタンやジアミノジフェニルスルホンの如きアミン系化合物類が挙げられる。
【００１１】
またジシアンジアミドやポリアミドの如きアミド系化合物類、ジヒドラジットの如きヒドラジド系化合物類、メチルイミダゾールや２−エチル−４−メチルイミダゾール、エチルイミダゾールやイソプロピルイミダゾール、２,４−ジメチルイミダゾールやフェニルイミダゾール、ウンデシルイミダゾールやヘプタデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾールの如きイミダゾール系化合物類も前記硬化剤の例として挙げられる。
【００１２】
さらに、メチルイミダゾリンや２−エチル−４−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリンやイソプロピルイミダゾリン、２，４−ジメチルイミダゾリンやフェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリンやヘプタデシルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイミダゾリンの如きイミダゾリン系化合物、その他、フェノール系化合物やユリア系化合物類、ポリスルフィド系化合物類も前記硬化剤の例として挙げられる。
【００１３】
加えて、酸無水物系化合物類なども前記硬化剤の例として挙げられ、変色防止性などの点より、かかる酸無水物硬化剤が好ましく用いうる。その例としては無水フタル酸や無水マレイン酸、無水トリメリット酸や無水ピロメリット酸、無水ナジック酸や無水グルタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物やメチルテトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物やメチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物やドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物やベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物やクロレンディック酸無水物などが挙げられる。
【００１４】
特に、無水フタル酸やテトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物やメチルヘキサヒドロフタル酸無水物の如く無色系ないし淡黄色系で、分子量が約１４０〜約２００の酸無水物系硬化剤が好ましく用いうる。
【００１５】
前記エポキシ系樹脂と硬化剤の配合割合は、硬化剤として酸無水物系硬化剤を用いる場合、エポキシ系樹脂のエポキシ基１当量に対して酸無水物当量を０．５〜１．５当量となるように配合することが好ましく、さらに好ましくは０．７〜１．２当量がよい。酸無水物が０．５当量未満では、硬化後の色相が悪くなり、１．５当量を超えると、耐湿性が低下する傾向がみられる。なお他の硬化剤を単独で又は２種以上を併用して使用する場合にも、その使用量は前記の当量比に準じうる。
【００１６】
前記硬化促進剤としては、第三級アミン類、イミダゾール類、第四級アンモニウム塩類、有機金属塩類、リン化合物類、尿素系化合物類等が挙げられるが、特に第三級アミン類、イミダゾール類を用いることが好ましい。これらは単独であるいは併用して使用することができる。
【００１７】
前記硬化促進剤の配合量は、エポキシ系樹脂１００重量部に対して０．０５〜７．０重量部であることが好ましく、さらに好ましくは０．２〜３．０重量部がよい。硬化促進剤の配合量が０．０５重量部未満では、充分な硬化促進効果が得られず、７．０重量部を超えると硬化体が変色するおそれがある。
【００１８】
前記老化防止剤としては、フェノール系化合物、アミン系化合物、有機硫黄系化合物、ホスフィン系化合物等の従来公知のものが挙げられる。
【００１９】
前記変成剤としては、グリコール類、シリコーン類、アルコール類等従来公知のものが挙げられる。
【００２０】
前記界面活性剤は、エポキシ系樹脂シートを流延法等によりエポキシ樹脂を空気に触れながら成形する場合に、シートの表面を平滑にするために添加される。界面活性剤としてはシリコーン系、アクリル系、フッ素系等が挙げられるが、とくにシリコーン系が好ましい。
【００２１】
本発明における無機酸化物はシリカ、二酸化チタン、酸化アンチモン、チタニア、アルミナ、ジルコニアや酸化タングステン等が挙げられる。これらは一種または二種以上の混合物であってもよい。無機酸化物の平均粒子径は１００ｎｍより大きく１００μｍ以下であることが必要である。平均粒子径が１００ｎｍ以下であると分散性が悪くなる場合もあり、工業化した場合、光透過率の面内標準偏差が大きく、光学特性に問題が生じる。また、線膨張係数や寸法変化率の面内ばらつきが大きく、歩留まりが低下する。１００μｍを超えると粒子分散系樹脂シートの表面平滑性が悪くなる。
【００２２】
無機酸化物の平均粒子径は、要求される線膨張係数に応じて適宜決定することができる。一般に無機酸化物の平均粒子径が大きくなれば、粒子分散系樹脂シートの線膨張係数は小さくなる。無機酸化物の平均粒子径が１００ｎｍより大きく３００ｎｍ以下である場合は、無機酸化物の基材層への配合比によっては、３．００Ｅ−４／℃程度の線膨張係数を達成することが可能であり、しかも光透過率が高く、光透過率の面内標準偏差が小さいので、光学特性が良好な粒子分散系樹脂シートが得られる。
【００２３】
より小さい線膨張係数を得るためには、粒子分散系樹脂シートの光透過率は若干低下するが、５μｍ〜８０μｍ、更に好ましくは１０μｍ〜５０μｍの無機酸化物を分散することにより可能となる。
【００２４】
また上記無機酸化物が分散された基材層を有する粒子分散系樹脂シートには耐薬品性、耐擦傷性、耐熱性および耐屈曲性の点よりハードコート層が積層されていることが好ましい。ハードコート層を形成する材料としては、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコールやエチレン・ビニルアルコール共重合体の如きポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂や塩化ビニリデン系樹脂が挙げられる。
【００２５】
また、ポリアリレート系樹脂、スルホン系樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ビニルピロリドン系樹脂、セルロース系樹脂やアクリロニトリル系樹脂なども樹脂層の形成に用いることができる。これらの樹脂の中ではウレタン系樹脂が好ましく、ウレタンアクリレートが特に好ましく用いられる。なお樹脂層の形成には、適宜な樹脂の２種以上のブレンド物なども用いることができる。
【００２６】
ハードコート層の厚みは１〜１０μｍ、さらに２〜５μｍがよい。厚みが１μ未満の場合は、ハードコート層をガラス板やステンレスエンドレスベルト等の支持体に塗布し剥離する時の剥離性が悪くなり、また１０μｍを超える場合は、平滑な樹脂層が得られなくなるからである。
【００２７】
また本発明の上記粒子分散系樹脂シートにはガスバリア層を積層させることが好ましい。これは上記粒子分散系樹脂シートを液晶表示装置等の画像表示装置に用いた場合、水分や酸素が粒子分散系樹脂シートを透過することによる駆動の乱れを防止するためである。
【００２８】
ガスバリア層を形成する材料としては、特に制限はなく、例えば、ポリビニルアルコール及びその部分けん化物、エチレン・ビニルアルコール共重合体等のビニルアルコール系ポリマーや、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン等の酸素透過が小さい材料が用いられる。中でも高ガスバリア性の点よりビニルアルコール系ポリマーが特に好ましい。これらのポリマーは１種または２種以上の混合物を用いることができる。また本発明におけるガスバリア層の材料としては、酸化珪素や窒化珪素等の無機系材料を用いてもよい。
【００２９】
ガスバリア層の厚みは２〜１０μｍが好ましく、さらに好ましくは２〜５μｍがよい。厚みが２μｍ未満の場合は、ガスバリア性が不十分となり、また１０μｍを超える場合は平滑な樹脂層が得られなくなるからである。
【００３０】
本発明における無機酸化物の添加量は基材層重量に対して６０〜８０重量％であることが好ましく、さらに好ましくは６５〜７５重量％がよい。無機酸化物の添加量が基材層重量に対して６０重量％未満である場合は、粒子分散系樹脂シートの寸法変化が大きくカラーフィルター層のパターニングや電極形成が困難になる。８０重量％を超えると粒子分散系樹脂シートの光透過率が悪くなる。
【００３１】
本発明における粒子分散系樹脂シートの光透過率は８８％以上であることが好ましく、さらに好ましくは９０％以上がよい。光透過率が８８％未満であると、この粒子分散系樹脂シートを用いて液晶表示装置を組み立てた時の表示が暗くなり、表示品位が低下する。光透過率の測定方法は、高速分光光度計を用いてλ＝５５０ｎｍの透過率を測定する。また光透過率の面内標準偏差は０．８％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５％以下がよくさらに好ましくは０．３％以下がよい。光透過率の面内標準偏差が０．８％よりも大きくなると、粒子分散系樹脂シートを用いて液晶表示装置等の画像表示装置を作成した場合、表示品位が低下する。本発明における光透過率の面内標準偏差とは、粒子分散系樹脂シートの４８０ｍｍ×４８０ｍｍの面内で光透過率を１００点測定した場合の標準偏差を意味する。
【００３２】
本発明における粒子分散系樹脂シートの１００℃〜１６０℃における線膨張係数は１．００Ｅ−４／℃以下であることが好ましく、より好ましくは８．００Ｅ−５／℃以下がよく、更に好ましくは５．００Ｅ−５／℃以下がよい。
線膨張係数が１．００Ｅ−４／℃を超えるとカラーフィルターを積層する時、パターニングの位置ずれが発生しやすくなる。また粒子分散系樹脂シート上への電極の形成が困難になる。
線膨張係数は、ＪＩＳ規格Ｋ−７１９７に記載のＴＭＡ法により測定し、（式１）により算出することができる。前記式においてΔＩｓ（Ｔ₁）、ΔＩｓ（Ｔ₂）はサンプル測定時の温度Ｔ₁、Ｔ₂（℃）におけるＴＭＡ測定値（μｍ）のことであり、Ｌ₀は室温においてのサンプルの長さ（ｍｍ）のことである。
【式１】

【００３３】
本発明における粒子分散系樹脂シートにおいて２００℃で２時間加熱した後の寸法と２００℃で２時間加熱し、９０℃の純水中で３０分間放置した後の寸法から算出される寸法変化率が＋０．２０％未満であることが好ましく、さらに好ましくは＋０．１５％以下がよい。寸法変化率は２００℃で２時間加熱した直後の寸法をＡ、２００℃で２時間加熱後、９０℃の純水中で３０分間放置した後の寸法をＢとすると、（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００で算出することができる。寸法変化率が＋０．２０％以上になるとカラーフィルターを積層する時、パターニングの位置ずれが発生しやすくなる。また粒子分散系樹脂シート上への電極の形成が困難になる。
本発明において、寸法変化率の測定方法は上記に限定されるものではなく、１５０℃で２０分間加熱した直後の寸法をＡ、１５０℃で２０分間加熱後室温で２時間放置した後の寸法をＢとして算出した場合の寸法変化率は、＋０．０５０％未満であることが好ましく、さらに好ましくは＋０．０３０％以下がよい。
【００３４】
本発明における粒子分散系樹脂シートにおいては、エポキシ系樹脂に無機酸化物が分散された基材層を有し、上記無機酸化物の平均粒子径は１００nmより大きく１００μｍ以下であって、上記無機酸化物の添加量は基材層重量に対して６５〜７５重量％であって、λ＝５５０ｎｍにおける光透過率が９０％以上であり、光透過率の面内標準偏差が０．３％以下であり、１００℃〜１６０℃における線膨張係数は８．００Ｅ−５／℃以下であり、且つ、２００℃で２時間加熱した後の寸法と２００℃で２時間加熱し、９０℃の純水中で３０分間放置した後の寸法から算出される寸法変化率が＋０．２０％以下であることが特に好ましい。
【００３５】
本発明における粒子分散系樹脂シートに電極を形成し、電極付きの粒子分散系樹脂シートを提供することができる。
【００３６】
前記電極としては透明電極膜が好ましく用いられる。透明電極膜は、例えば酸化インジウム、酸化スズ、インジウム・錫混合酸化物、金、白金、パラジウム、透明導電塗料などの適宜な形成材を用いて、真空蒸着法やスパッタリング法や塗工法等により付設ないし塗布する方式などの従来に準じた方式にて行うことができ、透明導電膜を所定の電極パターン状に直接形成することも可能である。また透明導電膜上に必要に応じて設けられる液晶配列用の配向膜も従来に準じた方式にて付加することもできる。
【００３７】
前記の電極付きの粒子分散系樹脂シートを用いて、例えばＴＮ型、ＳＴＮ型、ＴＦＴ型、および強誘電性液晶型等の液晶セルを形成することができる。
【００３８】
本発明の粒子分散系樹脂シートは、液晶セル基板やエレクトロルミネッセンス表示用基板に用いられる。
【００３９】
液晶表示装置は一般に、偏光板、液晶セル、反射板又はバックライト、及び必要に応じての光学部品等の構成部品を適宜に組み立てて駆動回路を組み込むことなどにより形成される。本発明においては、上記した粒子分散系樹脂シートを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じて形成することができる。従って、本発明における液晶表示装置の形成に際しては、例えば視認側の偏光板の上に設ける光拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護層、保護板、あるいは液晶セルと視認側の偏光板の間に設ける補償用位相差板などの適宜な光学部品を前記粒子分散系樹脂シートに適宜に組み合わせることができる。
【００４０】
一般に、エレクトロルミネセンス表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層，発光層，および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
有機エレクトロルミネセンス装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物質を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
有機エレクトロルミネセンス装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
このような構成の有機エレクトロルミネセンス装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機エレクトロルミネセンス装置の表示面が鏡面のように見える。
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機ＥＬ装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相板を設けることができる。
位相板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光さる作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相板を１／４波長板で構成し、かつ偏光板と位相板との偏光方向のなす角をπ／４に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
すなわち、この有機エレクトロルミネセンス装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相板が１／４波長板でしかも偏光板と位相板との偏光方向のなす角がπ／４のときには円偏光となる。
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【００４１】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。本発明における粒子分散系樹脂シートは注型法や流延法等により製造することが可能であるが、実施例中では流延法による製造方法を例示した。
【００４２】
実施例１：（化１）の化学式で示される液状エポキシ樹脂１００重量部と（化２）の化学式で示される固形エポキシ樹脂１００重量部を混合し、９０℃で加熱しながら攪拌し完全に溶解させた後、室温になるまで放冷し主剤を得た。次に（化３）の化学式で示されるメチルヘキサヒドロ無水フタル酸１００重量部と（化４）の化学式で示される変性剤１２重量部を混合し、１２０℃で加熱攪拌することによりエステル化反応を行った後、８０℃になるまで冷却し室温になるまで放冷し、（化５）の化学式で示されるテトラ−ｎ−ブチルホスホニウムｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエート２重量部を攪拌混合し硬化剤を得た。前記硬化剤４６０重量部に平均粒子径が２００ｎｍのシリカ粒子（宇部日東ハイプレシカ）１２６０重量部および前期主剤３８０重量部を攪拌混合しエポキシ系樹脂含有液を調製した。
【化１】

【化２】

【化３】

【化４】

【化５】

【００４３】
まず（化６）の化学式で示されるウレタンアクリレートの１７重量％のトルエン溶液を、ステンレス製エンドレスベルトに走行速度０．３ｍ／分で流延塗布し、風乾してトルエンを揮発させた後、ＵＶ硬化装置を用いて硬化し、膜厚２．０μｍのウレタンアクリレート層を形成した。続いてポリビニルアルコール系樹脂の５．５重量％の水溶液をウレタンアクリレート層上に０．３ｍ／分で流延塗布し、１００℃で１０分間乾燥させ、膜厚３．７μｍのポリビニルアルコール層を形成した。続いて、前記エポキシ系樹脂含有液をポリビニルアルコール層の上に０．３ｍ／分で流延塗布し、加熱装置を用いて１５０℃で加熱した後１８０℃で２０分加熱し硬化させ、膜厚４００μｍのエポキシ系樹脂層を形成した。次にウレタンアクリレート層、ポリビニルアルコール層、およびエポキシ系樹脂層からなる積層体をステンレス製エンドレスベルトから剥離することにより粒子分散系樹脂シートを得た。
【化６】

【００４４】
実施例２：平均粒子径１μｍのシリカ粒子を３３６０重量部添加した以外は実施例１と同様にして粒子分散系樹脂シートを得た。
【００４５】
実施例３：平均粒子径１０μｍのシリカ粒子を１２６０重量部添加した以外は実施例１と同様にして粒子分散系樹脂シートを得た。
【００４６】
実施例４：平均粒子径５０μｍのシリカ粒子を１９６０重量部添加した以外は実施例１と同様にして粒子分散系樹脂シートを得た。
【００４７】
実施例５：：平均粒子径４０μｍのシリカ粒子を３６０重量部添加した以外は実施例１と同様にして粒子分散系樹脂シートを得た。
【００４８】
比較例１：シリカ粒子を添加しない点を除いては実施例１と同様にして粒子分散系樹脂シートを得た。
【００４９】
比較例２：平均粒子径１２ｎｍのシリカ粒子（日本アエロジル（株）製ＡＥＲＯＳＩＬＲ９７４）を１２６０重量部添加したこと以外は実施例１と同様にして粒子分散系樹脂シートを得た。
【００５０】
評価試験：光透過率（％）、線膨張係数（／℃）、寸法変化率（％）
光透過率は高速分光光度計（村上色差ＣＭＳ−５００ハロゲンランプ使用）を用いてλ＝５５０ｎｍの透過率を測定した。透過率は４８０ｍｍ×４８０ｍｍの面内で１００点測定し、平均値と面内標準偏差を求めた。
線膨張係数（／℃）はＴＭＡ／ＳＳ１５０Ｃ（セイコーインスツルメンツ社製）を用いて１００℃および１６０℃におけるＴＭＡ値（μｍ）を測定し、算出した。
寸法変化率は、２通りの方法で測定した。
１５０℃で２０分間加熱した直後の寸法および１５０℃で２０分間加熱後室温で２時間放置した後の寸法をＳＴＭ５オリンパスデジタル式小型測定顕微鏡（オリンパス社製）を用いて測定し、寸法変化率１とした。
次に、２００℃で２時間加熱した直後の寸法および２００℃で２時間加熱後、９０℃の純水中で３０分間放置した後の寸法をＳＴＭ５オリンパスデジタル式小型測定顕微鏡（オリンパス社製）を用いて測定し、寸法変化率２とした。
【００５１】
前記の結果を表１に示した。
【表１】

【００５２】
実施例１〜４において平均粒子径が２００ｎｍ〜５０μｍのシリカ粒子を基材層重量に対して６０〜８０重量％添加した場合は、線膨張係数、寸法変化率ともに小さく、光透過率は高かった。また光透過率の面内標準偏差は小さく、得られた粒子分散系樹脂シートを液晶セル基板として用いて液晶表示装置を作成した場合、白表示で明部と暗部に分かれることなく、良好な表示品位が得られた。また実施例１〜４において得られた粒子分散系樹脂シートにカラーフィルター層の積層を行ったが、精度良くパターニングすることができた。
実施例５において平均粒子径が４０μｍのシリカ粒子を基材層重量に対して３０重量％添加した場合は、線膨張係数や寸法変化率は向上したが、使用に耐えうるレベルであり、カラーフィルターの積層は問題なく行うことができた。また、得られた粒子分散系樹脂シートを液晶セル基板として用いて液晶表示装置を作成した場合、白表示で明部と暗部に分かれることなく、良好な表示品位が得られた。
比較例１においてシリカ粒子を添加しなかった場合は、線膨張係数や寸法変化率が大きく、カラーフィルター層を精度よく形成することができなかった。
比較例２において平均粒子径が１２ｎｍのシリカ粒子を基材層重量に対して６０重量％添加した場合は、線膨張係数や寸法変化率は問題なかったが、光透過率の面内標準偏差が大きく、得られた粒子分散系樹脂シートを液晶セル基板として用いて液晶表示装置を作成した場合、白表示が明部と暗部に分かれ、光学用途としては問題があった。
【００５３】
【発明の効果】
本発明により、基材層に平均粒子径が１００ｎｍよりも大きく１００μｍ以下である無機酸化物を分散することにより、粒子分散系樹脂シートの寸法変化を抑えることが可能となり、粒子分散系樹脂シート上への電極形成やカラーフィルター形成が容易になった。また無機酸化物の平均粒子径を上記範囲とすることにより、粒子の分散性が向上し、面内の線膨張係数や寸法変化率のばらつきが小さくなるため、電極形成やカラーフィルター形成がムラなく形成できる。また無機酸化物の平均粒子径を上記範囲とすることにより、無機酸化物を添加しない場合や平均粒子径が小さい無機酸化物を添加した場合に比べ表示の明るさは若干低下するものの充分使用に耐えうるレベルであり、表示にムラがなく良好な光学特性を持った粒子分散系樹脂シートを用いた液晶セル基板やエレクトロルミネッセンス表示用基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粒子分散系樹脂シートの断面図
【符号の説明】
１：無機酸化物が分散された基材層
２：有機ガスバリア層
３：ハードコート層

Claims

エポキシ系樹脂に平均粒子径が１００ｎｍより大きく１００μｍ以下である無機酸化物が分散された基材層を少なくとも有する粒子分散系樹脂シートを用いたことを特徴とする液晶セル基板。
前記粒子分散系樹脂シートは、ウレタン系樹脂よりなるハードコート層が積層されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶セル基板。
前記粒子分散系樹脂シートは、ガスバリア層が積層されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶セル基板。
前記粒子分散系樹脂シートは、基材層重量に対する無機酸化物の添加量が６０〜８０重量％であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶セル基板。
前記粒子分散系樹脂シートは、λ＝５５０ｎｍにおける光透過率が８８％以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液晶セル基板。
前記粒子分散系樹脂シートは、λ＝５５０ｎｍにおける光透過率の面内標準偏差が０．８％以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液晶セル基板。
前記粒子分散系樹脂シートは、１００℃〜１６０℃における線膨張係数が１．００Ｅ−４／℃以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液晶セル基板。
前記粒子分散系樹脂シートは、２００℃で２時間加熱した後の寸法と２００℃で２時間加熱し、９０℃の純水中で３０分間放置した後の寸法から算出される寸法変化率が＋０．２０％未満であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液晶セル基板。
前記粒子分散系樹脂シートは、電極を設けたことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の液晶セル基板。
請求項１〜９の何れかに記載の液晶セル基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
エポキシ系樹脂に平均粒子径が１００ｎｍより大きく１００μｍ以下である無機酸化物が分散された基材層を少なくとも有する粒子分散系樹脂シートを用いたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置用基板。
請求項１１に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置用基板を用いたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。