JP4821061B2

JP4821061B2 - 光学用フィルムシート及びこれを用いた表示装置の製造方法

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Publication number: JP4821061B2
Application number: JP2001208914A
Authority: JP
Inventors: 進新井; 敏正江口
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2001-07-10
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2021-07-10
Also published as: JP2003021705A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等の基板に用いることができる光学用フィルムシートおよびこれを用いた表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示素子用基板としてはガラス基板が従来から使用されてきた。しかしながら、近年携帯用の表示媒体の急速な成長により、軽く、割れないと言った特徴を活かしたプラスチック基板を用いた表示媒体の研究開発がなされている。ところが、プラスチックは酸素や水蒸気等のガス透過性、吸水による寸法変化率があり、基板にプラスチックを用いた場合は透過ガスにより気泡を生ずることで表示不良が発生したり、液晶中に水分が混入することにより液晶の比抵抗が低下して表示不良が発生したり、更に工程中の吸湿による寸法変化により上下基板の透明電極回路の位置ずれによる接続不良が起こるなどの問題があった。この問題を解決するために、プラスチックフィルムシートの両面にＳｉＯｘ、ポリ塩化ビニリデン等の光線透過率が高く水蒸気透過度が低い皮膜をバリア層として形成することが行われている。
【０００３】
しかし、これらの皮膜形成は真空プロセス、ラミネート、コーティング等によって行われることが多く、プラスチックフィルムシートの側面には処理することが困難であり、しかも液晶表示装置の場合には、１枚の大型基板で複数のセルを一括形成した後に切断し、ドライバが接続された状態で側面に皮膜を形成する必要があるため、これはさらに難しく一般に行われていない。この場合、湿度が著しく高い環境においては、特にネマチック液晶を用いた液晶表示装置や円偏光板を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置のように偏光を利用した表示装置の場合、表示部の四隅や周辺に表示ムラが発生する場合があり問題となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プラスチックを基板に用いた際の、工程中及び装置完成後に起こる表示装置の表示ムラを防止することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記表示ムラが以下の原因によって起きるものと推定した。即ち、高湿環境下に表面に水蒸気バリア層を有するプラスチック基板が置かれた場合、バリア層を有しない側面から水蒸気が拡散し、側面近傍と面内部で吸水による寸法変化が異なる。側面に近い周囲および四隅では基板が膨潤して伸びようとし、光弾性の高いプラスチック材料では、ことさらリタデーションの増大が生じ、これにより表示装置が偏光を利用した装置である場合に表示ムラが発生するものと考えられる。これを防止するため、表示装置とした際に外側となる面のバリア層として、電極形成時に同時に除去可能なバリア層を設け、カラーフィルター等の製造工程中に生じる吸湿によるプラスチック基板の寸法変化に対処すると共に、カラーフィルター積層後は、電極形成時のエッチング工程で同時に除去可能なバリア層を除去することで、基板の水蒸気透過度を、基板の中心層となるプラスチックへの水分浸入量の面内分布に著しい差を生じさせず、かつ表示装置とした際に内側となる面には水蒸気を十分に遮断できるレベルの水蒸気透過度であるバリア層を形成することをことで前記課題を解決できることを突き止め、以下の発明に至った。
【０００６】
すなわち本発明は、
（１）プラスチックフィルムシートの一方の面に、電極形成時に同時に除去可能なバリア層を有し、かつ、他方の面に水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下となる単独層または複合層を有する光学用フィルムシート。
（２）プラスチックフィルムシートの一方の面に、水蒸気透過度が１０ｇ／ｍ²／ｄａｙ以上５０ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下となる単独層または複合層と電極形成時に同時に除去可能なバリア層を有し、かつ、他方の面に水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下となる単独層または複合層を有する光学用フィルムシート。
（３）電極形成時に同時に除去可能なバリア層がＩＴＯである（１）、（２）の光学用フィルムシート。
（４）前記プラスチックフィルムシートのリタデーションが２０ｎｍ以下である（１）〜（３）の光学用フィルムシート。
（５）前記プラスチックフィルムシートの、電極形成時に同時に除去可能なバリア層を除去した後の波長５５０ｎｍにおける光線透過率が、８０％以上である（１）〜（４）の光学用フィルムシート。
（６）前記プラスチックフィルムシートの光弾性定数が１０×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎ以上である（１）〜（５）の光学用フィルムシート。
（７）前記プラスチックフィルムシートが（１）エステル結合で結合された繰り返し単位を有する高分子、（２）カーボネート結合で結合された繰り返し単位を有する高分子または（３）スルホン結合で結合された繰り返し単位を有する高分子を主成分とする（１）〜（６）の光学用フィルムシート。
（８）前記プラスチックフィルムシートがポリエーテルスルホンを主成分とする（７）の光学用フィルムシート。
（９）（１）〜（８）に記載の光学用フィルムシートを、水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下である単独層または複合層を有する側を、装置内面側として用い、該内面側に電極を形成する際のエッチング工程で、外面側にある電極形成時に同時に除去可能なバリア層を除去することを特徴とする表示装置の製造方法。
（１０）前記表示装置が液晶表示装置である（９）の表示装置の製造方法。
である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の光学用フィルムシートには、基板の中心となるプラスチックへの水分の浸入量の面内分布に著しい差が生じないように、またカラーフィルター等の製造工程中の寸法変化にも問題が生じないように、表示装置とした際に外側となる面のバリア層を電極形成時に同時に除去可能なバリア層とし、かつ内側となる面には水蒸気を十分に遮断できるレベルの水蒸気透過度であるバリア層を形成したものである。電極形成時に同時に除去可能なバリア層としては、特に限定しないが、電極層と同じ材質のＩＴＯ（酸化インジウム錫）、金属アルミニウム、銅等を挙げることができるが、これらの中では、電極層と同じ材質のＩＴＯが好ましい。また、電極形成時に同時に除去可能なバリア層の下層には、水蒸気透過度が１０ｇ／ｍ²／ｄａｙ以上５０ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下である単独層または複合層からなるラフなバリア層を形成させても良い。このラフなバリア層は、水蒸気透過度が下限値以下であるとバリア性が高すぎて側面からの水蒸気の浸入とプラスチック中の拡散により吸湿濃度分布が発生し、リタデーションを増大させる恐れがある。また、水蒸気透過度が上限値以上であると、バリア層としての意味がない。一方、表示装置とした際に内側となる面のバリア層としては水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下である単独層または複合層を用いることができる。この面のバリア層の水蒸気透過度が高いと、液晶やＥＬ素子中に水蒸気が浸入することにより比抵抗が低下して表示不良の原因となる。
【０００８】
ラフなバリアである水蒸気透過度が１０ｇ／ｍ²／ｄａｙ以上５０ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であるバリア層を形成する方法としては、ポリ塩化ビニリデン等の有機バリア層をコーティング等により必要な厚さに成膜するか、またはＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｓｎ等の酸化物、窒化物、ハロゲン化物等の無機バリア層を真空蒸着，ＣＶＤ，スパッタリング等で成膜することができる。さらに有機層と無機層を重ねて成膜することもできる。これらの組成および膜厚を選ぶ事により、水蒸気透過度を前記範囲に制御することができる。
一方、水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下である単独層または複合層の成膜は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｓｎ等の酸化物、窒化物、ハロゲン化物等の無機バリア層を真空蒸着，ＣＶＤ，スパッタリング等で成膜するか、これらと有機膜を重ねて成膜することで得ることができる。さらに、透明導電材料であるＩＴＯ（酸化インジウム錫）もガス・水蒸気透過度を０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下とすることができるため、透明電極を全面に成膜するＴＦＴ−ＬＣＤの共通電極側基板のような場合には、ＩＴＯ電極で兼用できる場合がある。この場合には、必要であれば電極面をレジスト等によりマスキングして、外側の除去可能なバリア層を除去すればよい。
【０００９】
本発明の光学用フィルムシートはリタデーションが２０ｎｍ以下であることが望ましい。位相差フィルムを別として、表示基板等に使用する場合はリタデーションが２０ｎｍを越えると、吸湿によるリタデーションの増大が無くても表示装置の表示ムラとして不良となる場合がある。さらに、本発明の光学用フィルムシートは、光弾性定数が１０×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎ以上のプラスチックフィルムシートを用いた際に特に有効である。光弾性定数が１０×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎ以下のプラスチックフィルムシートでは応力によるリタデーションの増大が少ないため両面のバリア層ともに水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であっても表示装置に表示ムラを発生する問題は起こりにくいが、光弾性定数が低いプラスチックは一般に脂肪族系高分子等の耐熱性が低いものが多く、表示装置用基板としては使用が限られるものが多い。本発明の光学用フィルムシートに用いるプラスチックとしては特に限定はしないが、好ましいものを挙げると、（１）ポリエステルやポリアリレート等エステル結合で結合された繰り返し単位を有する高分子、（２）ポリカーボネート等カーボネート結合で結合された繰り返し単位を有する高分子または（３）ポリスルホン等スルホン結合で結合された繰り返し単位を有する高分子を主成分とするプラスチックである。これらを１種類で用いても２種類以上を混合して用いてもよい。また、滑剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、顔料、染料、無機質充填剤などを適宜ブレンドしても良い。表示装置の製造工程では１５０℃程度に加熱される工程が存在するので、耐熱性に優れるプラスチックが好ましく、芳香族基を有する芳香族ポリエステル、芳香族ポリアリレート、芳香族ポリカーボネート、芳香族ポリスルホン系の高分子を主成分とするものが好ましい。特に、耐熱性と以下に記す透明性のバランスからポリエーテルスルホンが好ましい。
【００１０】
本発明の光学用フィルムシートは波長５５０ｎｍにおける光線透過率が８０％以上である方が好ましい。光線透過率が低いと、表示装置とした際に表示が暗くて見にくいことや、或いは明るくするために電力消費が大きくなる。この不具合は光線透過率の低下と共に徐々に問題となるものであるが、実用的には半透過型の表示基板を除けば、波長５５０ｎｍにおける光線透過率が８０％以上である方が望ましい。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例に基づき、詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
溶液キャスト法で製造した幅１ｍ厚さ１８０μｍ、リタデーション１ｎｍ±１ｎｍのポリカーボネートフィルムの両面に、コーター部、乾燥炉、高圧水銀灯による紫外線照射装置を有する連続式塗工機を用い、紫外線硬化性樹脂組成物としてエポキシアクリレート樹脂２５重量部、ウレタンアクリレート樹脂１０重量部、光重合開始剤として、イルガキュアー９０７(チバスぺシャリティケミカルズ製)１重量部、シランカップリング剤としてγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン0．2重量部、酢酸ブチル６５重量部の混合液（以下、紫外線硬化性樹脂組成物Ａと称す。）を塗布し、１２０℃で乾燥後に紫外線を３５０ｍＪ／ｃｍ²照射し膜厚２μｍのコート層を設けた。この工程でサンプリングしたフィルムの４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過度をカップ法にて測定したところ、４０ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。尚、用いたポリカーボネートの光弾性定数は９６×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎであった。
【００１２】
続いて、このフィルムの一方の面に、連続式スパッタ装置を用いて厚さ５０ｎｍの酸化珪素膜を成膜した。酸化珪素膜は、原料ターゲットに珪素を用い、スパッタ装置内を１０^-3Ｐａ以下まで減圧した上で放電ガスとしてアルゴンを分圧で０．０４Ｐａ導入、反応ガスとして酸素を分圧で０．０４Ｐａ導入して反応性スパッタリングを行い成膜した。この酸化珪素層の上に、再度紫外線硬化性樹脂組成物Ａを前記と同様の方法により塗工し、コート層を設けた。この工程でサンプリングしたフィルムの水蒸気透過度をヤナコ分析工業株式会社製ガスクロマトグラフィー式ガス・水蒸気透過率測定機ＧＴＲ−３０（以下、水蒸気透過率測定機と称す。）を用いて測定したところ、０.００２ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。
【００１３】
次に、前記の酸化珪素膜を成膜した面と逆の面に、前記の連続式塗工機を用い、ポリ塩化ビニリデン１０重量部、塩化メチレン９０重量部の溶液を塗布・乾燥して膜厚２μｍのコート層とし、さらに再度紫外線硬化性樹脂組成物Ａを前記と同様に塗工してコート層を設けた。尚、ポリ塩化ビニリデンとコート層による水蒸気透過度を測定するために、前記酸化珪素膜とその上層のコート層が無いサンプルを作成し、水蒸気透過率測定機を用いて測定したところ、１２ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。さらに、前記コート層の上に、バルクに対する相対重量密度９５％以上のＩｎ、Ｓｎ（ＳｎＯ₂ １０ｗｔ％）の合金酸化物ターゲットを用いたプレーナーマグネトロンスパッタリングにより厚み３００ÅのＩｎ、Ｓｎ合金酸化膜を形成した。
また、この光学用フィルムのＩｎ、Ｓｎ合金酸化膜を除去した後の波長５５０ｎｍにおける光線透過率を分光光度計により測定したところ、９３％であった。
【００１４】
このＩｎ、Ｓｎ合金酸化膜を除去する前の光学用フィルムを３６０ｍｍ×４６０ｍｍのシートに切断し、表示素子用基板とした。カラーフィルター層形成及び表示用透明電極形成のフォトリソグラフィー工程でフォトレジストの加熱乾燥及び水溶液による現像・エッチングの繰り返しに対する寸法変化を評価するため、次のような試験を行った。まず、基板を１２０℃で１時間乾燥させた後、乾燥容器中で基板の温度２３℃となるまで放置し精密寸法測定装置で外寸の測定を行い、その後２３℃の純水に５分間浸漬した後に再度外寸の測定を行う。この操作を再度繰り返し、最初の測定値に対する振れ幅の割合を求めた。このようにして求めた寸法変化は０．００２％であった。
【００１５】
次に、この光学用フィルムを４０℃の１０％塩酸水溶液に約５分間浸漬し、ＩＴＯのエッチングを行い、水洗後、乾燥させた。この工程は、表示用透明電極形成時に一般に行われる工程である。続いて、高温高湿条件下でのリタデーション評価を行うために、まず、基板を、小型表示装置を想定して４０ｍｍ×６０ｍｍの外寸に切断し、四隅から縦・横ともに３ｍｍ内側の部分のリタデーションをベレックコンペンセイターを装着した偏光顕微鏡で測定した。リタデーションは１〜２ｎｍであった。この基板を、６０℃９０％ＲＨに設定した恒温恒湿槽に投入し、２４時間ごとに２４０時間まで、その後１００時間ごとに１０４０時間まで前記と同じ位置のリタデーションの測定を行ったところ、リタデーションの最大値は４ｎｍであった。
【００１６】
＜実施例２＞
溶融押出法で製造した幅１ｍ厚さ２００μｍ、リタデーション４ｎｍ±２ｎｍのポリエーテルスルホンフィルムの両面に、実施例１と同様にして膜厚２μｍのアクリレートによるコート層を設けた。この工程でサンプリングしたフィルムの４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過度をカップ法にて測定したところ、５０ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。また、用いたポリエーテルスルホンの光弾性定数は１００×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎであった。
続いて、このフィルムの一方の面に、連続式スパッタ装置を用いて厚さ５０ｎｍの酸化珪素膜を成膜した。酸化珪素膜は、原料ターゲットに珪素を用い、スパッタ装置内を１０^-3Ｐａ以下まで減圧した上で放電ガスとしてアルゴンを分圧で０．０８Ｐａ導入、反応ガスとして酸素を分圧で０．０８Ｐａ導入して反応性スパッタリングを行い成膜した。この酸化珪素層の上に、再度紫外線硬化性樹脂組成物Ａを実施例１と同様の方法により塗工し、コート層を設けた。この工程でサンプリングしたフィルムの水蒸気透過度を水蒸気透過率測定機を用いて測定したところ、０．０６ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。
【００１７】
次に、前記の酸化珪素膜を成膜した面と逆の面に、バルクに対する相対重量密度９５％以上のＩｎ、Ｓｎ（ＳｎＯ2 １０ｗｔ％）の合金酸化物ターゲットを用いたプレーナーマグネトロンスパッタリングにより厚み３００ÅのＩｎ、Ｓｎ合金酸化膜を形成した。この光学用フィルムのＩｎ、Ｓｎ合金酸化膜を除去した後の波長５５０ｎｍにおける光線透過率を分光光度計により測定したところ、９０％であった。
【００１８】
得られた光学用フィルムについて実施例１と同様にして寸法変化を求めたところ、０．００３％であった。また、実施例１と同様にしてＩＴＯを剥離後、高温高湿条件下でのリタデーション評価を行ったところ、リタデーションの最大値は６ｎｍであった。
【００１９】
＜実施例３＞
紫外線硬化性樹脂組成物として、ウレタンアクリレート樹脂２０重量部、イソシアヌル酸トリアクリレート７０重量部、光重合開始剤として、イルガキュアー９０７(チバスぺシャリティケミカルズ製)１重量部、メチルセロソルブアセテート５重量部の混合液を、表面に離型剤を均一に塗布した研磨ガラス上に流延し、９０℃のオーブン中で３０分乾燥した後、高圧水銀灯により紫外線を基板上下から各２００ｍＪ／ｃｍ²照射して紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させた。硬化物を基板から剥離した後、更に上下から各４００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射し、次いで研磨ガラス間に挟持した状態で１５０℃のオーブン中で２時間処理して厚さ０．４ｍｍ、外形３００ｍｍ×３００ｍｍのプラスチックシートを得た。このシートの４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過度をカップ法にて測定したところ、２０ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。また、このプラスチックシートのリタデーションは０〜１ｎｍであり、光弾性定数は４×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎであった。
【００２０】
続いて、このシートの一方の面に、枚葉式スパッタ装置を用いて厚さ５０ｎｍの酸化珪素膜を成膜した。酸化珪素膜は、原料ターゲットに珪素を用い、スパッタ装置内を１０^-3Ｐａ以下まで減圧した上で放電ガスとしてアルゴンを分圧で０．０４Ｐａ導入、反応ガスとして酸素を分圧で０．０４Ｐａ導入して反応性スパッタリングを行い成膜した。この酸化珪素層の上に、再度紫外線硬化性樹脂組成物Ａをスピンコーティングし、８０℃のホットプレート上で２分間、さらに１２０℃のホットプレートで２分間乾燥した後、高圧水銀灯により紫外線を４００ｍＪ／ｃｍ²して硬化し、コート層を設けた。この工程でサンプリングしたフィルムの水蒸気透過度を水蒸気透過率測定機を用いて測定したところ、０.００２ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。
【００２１】
次に、前記の酸化珪素膜を成膜した面と逆の面に、枚葉式スパッタ装置を用いて厚さ２０ｎｍの酸化珪素膜を成膜した。酸化珪素膜は、原料ターゲットに珪素を用い、スパッタ装置内を１０^-3Ｐａ以下まで減圧した上で放電ガスとしてアルゴンを分圧で０．１５Ｐａ導入、反応ガスとして酸素を分圧で０．１５Ｐａ導入して反応性スパッタリングを行い成膜した。この酸化珪素層の上に、再度紫外線硬化性樹脂組成物Ａを前記と同様の方法により塗工し、コート層を設け、光学用フィルムを得た。尚、２度目に成膜した酸化珪素膜とコート層による水蒸気透過度を測定するために、１度目の酸化珪素膜とその上層のコート層が無いサンプルを作成し、水蒸気透過率測定機を用いて測定したところ、０．８ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。また、この光学用フィルムの波長５５０ｎｍにおける光線透過率を分光光度計により測定したところ、８８％であった。
【００２２】
次に、前記の酸化珪素膜を成膜した面と逆の面に、Ａｌターゲットを用いたプレーナーマグネトロンスパッタリングにより厚み３００ÅのＡｌ薄膜を形成した。得られたフィルムについて実施例１と同様にして寸法変化を求めたところ、０．００３％であった。また、実施例１と同様にしてＡｌ薄膜除去後、高温高湿条件下でのリタデーション評価を行ったところ、リタデーションの最大値は１ｎｍであった。
【００２３】
＜実施例４＞
実施例２のＩＴＯ付きフィルムを基板として用いて、液晶表示装置を作製した。第１の工程として、カラーフィルター層を形成した。カラーフォルター層は、樹脂ブラックマトリクス材，Ｒ，Ｇ，Ｂの３種の顔料分散カラーレジストを用い、フォトリソグラフィーにより水蒸気透過度０．０６ｇ／ｍ²／ｄａｙのバリア層成膜面側に形成を行った。Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーレジストの寸法は７０μｍ×２００μｍで、その間には幅１０μｍでブラックマトリクスを形成した。ブラックマトリクスの外寸は４０ｍｍ×６０ｍｍで、カラーフィルター形成範囲は３０ｍｍ×５０ｍｍとした。更に、カラーフィルターオーバーコート材をスピンコーターにより塗布し、１７０℃のオーブン中で１時間硬化した。
【００２４】
第２の工程として、透明電極を形成し、同時に電極と反対側のＩＴＯ膜を除去した。すなわち、カラーフィルターを形成した基板には、カラーフィルター形成面上に、組み合わせて用いるカラーフィルターを形成していない基板は水蒸気透過度０．０６ｇ／ｍ²／ｄａｙのバリア層成膜面側に、枚葉式スパッタ装置で酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を厚さ１００ｎｍに成膜し、フォトリソグラフィーにより、ストライプ状にパターニング後、エッチングにより透明電極とした。なお、このエッチング時に、反対側のＩＴＯ膜は、除去された。
【００２５】
パターニングした透明電極上に配向剤を印刷・成膜し、２４０度ツイストの配向となるようラビングを行った後、洗浄して乾燥した。次に、カラーフィルターを形成していない基板にシール材をスクリーン印刷し、プリベークを行った。その間に、カラーフィルターを形成した基板側にはスペーサーを散布した。尚、スペーサーは接着性のコーティングがなされたものを用いた。続いて両基板のはり合わせを行い、シール材を完全硬化してセルとした。セルに、液晶としてメルク社製ＺＬＩ２２９３にカイラル剤を添加した組成物を注入し、封口材を用いて封口し、液晶セルを得た。さらに液晶セルに位相差フィルムと偏光フィルムを貼り液晶表示装置とした。
【００２６】
作製した液晶表示装置に駆動波形発生装置を接続し表示を行った。全面点灯時も非点灯時も表示ムラは見られず良好であった。また、液晶表示装置を６０℃９０％ＲＨの恒温恒湿槽に入れ、処理により表示に変化を生じないかを処理時間１０００時間まで試験したところ、表示ムラは発生しなかった。
【００２７】
＜比較例１＞
溶融押出法で製造した幅１ｍ厚さ２００μｍ、リタデーション４ｎｍ±２ｎｍのポリエーテルスルホンのフィルムの両面に、実施例１と同様にして膜厚２μｍのコート層を設けた。この工程でサンプリングしたフィルムの４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過度をカップ法にて測定したところ、５０ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。また、用いたポリエーテルスルホンの光弾性定数は１００×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎであった。
続いて、このフィルムの一方の面に、連続式スパッタ装置を用いて厚さ５０ｎｍの酸化珪素膜を成膜した。酸化珪素膜は、原料ターゲットに珪素を用い、スパッタ装置内を１０^-3Ｐａ以下まで減圧した上で放電ガスとしてアルゴンを分圧で０．０８Ｐａ導入、反応ガスとして酸素を分圧で０．０８Ｐａ導入して反応性スパッタリングを行い成膜した。この酸化珪素層の上に、再度紫外線硬化性樹脂組成物Ａを実施例１と同様の方法により塗工し、コート層を設けた。この工程でサンプリングしたフィルムの水蒸気透過度を水蒸気透過率測定機を用いて測定したところ、０．０６ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。
【００２８】
次に、前記の酸化珪素膜を成膜した面と逆の面に、連続式真空蒸着装置を用いて厚さ２０ｎｍの酸化珪素膜を成膜して、光学用フィルムを得た。尚、２度目に成膜した酸化珪素膜による水蒸気透過度を測定するために、１度目の酸化珪素膜とその上層のコート層が無いサンプルを作成し、水蒸気透過率測定機を用いて測定したところ、１５ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。また、この光学用フィルムの波長５５０ｎｍにおける光線透過率を分光光度計により測定したところ、８９％であった。
【００２９】
得られた光学用フィルムについて実施例１と同様にして寸法変化を求めたところ、０．０１％であった。また、実施例１と同様にして高温高湿条件下でのリタデーション評価を行ったところ、リタデーションの最大値は７ｎｍであった。
【００３０】
この光学用フィルムを基板として用いて、液晶表示装置の作製を試みた。実施例４と同様にしてカラーフィルター層の形成を行ったところ、フォトリソグラフィーの繰り返し時に位置ズレが生じ、ブラックマトリクスとＲ，Ｇ，Ｂのカラーレジストの間に隙間ができる、２色のカラーレジストが一部重なるといった不良が発生した。
【００３１】
＜比較例２＞
溶融押出法で製造した幅１ｍ厚さ３００μｍ、リタデーション６ｎｍ±２ｎｍのポリエーテルスルホンのフィルムの両面に、実施例１と同様にして膜厚２μｍのコート層を設けた。この工程でサンプリングしたフィルムの４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過度をカップ法にて測定したところ、５０ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。また、用いたポリエーテルスルホンの光弾性定数は１００×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎであった。
続いて、このフィルムの一方の面に、連続式スパッタ装置を用いて厚さ５０ｎｍの酸化珪素膜を成膜した。酸化珪素膜は、原料ターゲットに珪素を用い、スパッタ装置内を１０^-3Ｐａ以下まで減圧した上で放電ガスとしてアルゴンを分圧で０．０４Ｐａ導入、反応ガスとして酸素を分圧で０．０４Ｐａ導入して反応性スパッタリングを行い成膜した。この酸化珪素層の上に、再度紫外線硬化性樹脂組成物Ａを実施例１と同様の方法により塗工し、コート層を設けた。この工程でサンプリングしたフィルムの水蒸気透過度を水蒸気透過率測定機を用いて測定したところ、０.００２ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。
【００３２】
次に、前記の酸化珪素膜を成膜した面と逆の面にも、前記と同様にして厚さ５０ｎｍの酸化珪素膜を成膜しその上層に紫外線硬化性樹脂組成物Ａを実施例１と同様の方法により塗工してコート層を設けた。２度目に成膜した酸化珪素膜による水蒸気透過度を測定するために、１度目の酸化珪素膜とその上層のコート層が無いサンプルを作成し、水蒸気透過率測定機を用いて測定したところ、０．００２ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。また、この光学用フィルムの波長５５０ｎｍにおける光線透過率を分光光度計により測定したところ、８９％であった。
【００３３】
得られた光学用フィルムについて実施例１と同様にして寸法変化を求めたところ、０．００２％であった。また、実施例１と同様にして高温高湿条件下でのリタデーション評価を行ったところ、リタデーションの最大値は４１ｎｍであった。
【００３４】
この光学用フィルムを基板として用いて、実施例４と同様にして液晶表示装置を作製した。作製した液晶表示装置に駆動波形発生装置を接続し表示を行った。全面点灯時も非点灯時も表示ムラは見られず良好であった。この液晶表示装置を６０℃９０％ＲＨの恒温恒湿槽に入れ、処理により表示に変化を生じないかを試験したところ、５０時間程度より表示部四隅から表示ムラが発生した。
【００３５】
実施例１〜４では、寸法変化も小さく、高温高湿処理によるリタデーションの増大も小さな表示装置用基板として好適な光学用フィルムシートがえられており、この中では最もリタデーションが大きな実施例２の光学用フィルムを用いて表示装置を作製した場合でも、良好な表示を行うことができた（実施例４）。
【００３６】
一方、比較例１では、一方の面に、水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下でとなる単独層または複合層を有するものの、他方の面に水蒸気透過度が１５ｇ／ｍ²／ｄａｙと大きかったため、カラーフィルターの形成がうまくできなかった。また、実施例２では、両面ともに水蒸気透過度が０．００２ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下と小さかったために、高温高湿処理によるリタデーションの増大が大きく、表示装置とした際には高温高湿条件下で表示ムラが発生してしまった。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光学用フィルムシートは、基板の装置内側面には素子の保護に必要な水蒸気バリア性を付与すると共に、外側面には、電極形成時に同時に除去可能なバリア層を付与するものであり、カラーフィルター形成のフォトリソグラフィー工程では、フォトレジストの加熱乾燥及び水溶液による現像・レジスト除去の繰り返しに対するシートの寸法変化に対処することができる。また、電極形成時に前記除去可能なバリア層を除去するという本発明の表示装置の製造方法は、基板の中心層となるプラスチックへの水分浸入量の面内分布に著しい差を生じさせず、従来プラスチック基板で発生していた表示部四隅の表示ムラを無くす事ができかつ表示装置とした際に内側となる面には水蒸気を十分に遮断できるレベルの水蒸気透過度であるバリア層を有する優れた表示性能と安定性に富む表示装置を提供するものである。

Claims

表面に表示用透明電極が形成される光学用フィルムシートであって、
基材となるプラスチックフィルムシートの表示用透明電極が形成される側の面をＡ面とし、前記Ａ面と反対面の側をＢ面とした場合、
Ａ面には水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下となる単独層または複合層を有し、
Ｂ面には水蒸気透過度が１０ｇ／ｍ ^２／ｄａｙ以上５０ｇ／ｍ ^２／ｄａｙ以下となる単独層または複合層並びに表示用透明電極形成時のエッチング工程において除去可能なＩＴＯからなるガスバリア層をこの順に有する光学用フィルムシート。
前記プラスチックフィルムシートのリタデーションが２０ｎｍ以下である請求項１記載の光学用フィルムシート。
前記プラスチックフィルムシートの、電極形成時に同時に除去可能なガスバリア層を除去した後の波長５５０ｎｍにおける光線透過率が、８０％以上である請求項１または２に記載の光学用フィルムシート。
前記プラスチックフィルムシートの光弾性定数が１０×１０^‐１３ｃｍ^２／ｄｙｎ以上である請求項１〜３何れか一項に記載の光学用フィルムシート。
前記プラスチックフィルムシートが（１）エステル結合で結合された繰り返し単位を有する高分子、（２）カーボネート結合で結合された繰り返し単位を有する高分子または（３）スルホン結合で結合された繰り返し単位を有する高分子を主成分とする請求項１〜４何れか一項に記載の光学用フィルムシート。
前記プラスチックフィルムシートがポリエーテルスルホンを主成分とする請求項５記載の光学用フィルムシート。
請求項１〜６何れか一項に記載の光学用フィルムシートを、水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下である単独層または複合層を有する側を、装置内面側として用い、該内面側に電極を形成する際のエッチング工程で、外面側にある電極形成時に同時に除去可能なバリア層を除去することを特徴とする表示装置の製造方法。
前記表示装置が液晶表示装置である請求項７記載の表示装置の製造方法。