JPH01169425A - 液晶表示セル用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示セル用基板に関する。更に詳しくは、
プラスチックを基板とする事により薄肉化、軽量化、可
とう性、曲面加工性、連続生産が可能な液晶表示セル用
基板に関する。

〔従来の技術〕

従来、液晶表示セル用基板のベース材料としてはガラス
が用いられてきた。ガラスベースの場合；非常に跪（厚
みを０．５　Ｉｎ１１１以下にすることが困難であり、
量産化及び耐久性の点で欠点があった。

従って液晶表示装置の量産化、薄肉化、耐久性向上のた
め、衝撃に強く、薄肉化、巻物化が可能な高分子フィル
ムを用いることが種々検討されて来た。

一方、高分子フィルムをベースとして用いる場合、ガラ
スベースに比べて耐熱性に劣り、導電体層の付着強度が
低い等の欠点と共に、通気性、透湿性が大きいという欠
点があり、酸素、水分の透過による液晶物質の劣化１表
示装置の消費電力の増加等の問題が生じ、液晶表示装置
の寿命や、信軌性に大きな影響を与える結果となる。

又、透明導電体を有する液晶表示セルの透明導電体層の
逆の側に偏光膜層が形成され、液晶表示装置とされる。

この偏光膜層としては、−ｉにヨウ素や染料を用いた偏
光素子を含む一軸延伸ポリビニルアルコールフィルムを
偏光基体とし、トリアセテートフィルム等のプラスチッ
クフィルムで上下をはさんだ構成となっている。ところ
で、偏光基体及び偏光素子は水分、酸素の影響を受けや
すく、偏光性能が大幅に低下するために、さらに最上層
にポリ塩化ビニリデンやエチレン・ビニルアルコール共
重合体をコートすることが試みられている（特開昭６０
−１９２６２１号公報など）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来からのヨウ素−ＰｖＡ系偏光膜層は
、耐熱性、耐湿性が悪くこれを解決するための上記に記
載された最上層にコートする方法は製造工程が増し生産
効率が悪い、　したがって、本発明の目的はより信鯨性
の高い高分子フィルムをベースに効率良く生産できる液
晶表示セル用基板を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記問題を解決するため鋭意検討し、つい
に本発明に到達した。

すなわち、本発明は二色性有機着色剤の配合された疎水
性ポリマーからなる偏光フィルム層と、該フィルム層の
下層に透明導電膜を下面に設けたポリエーテルサルホン
フィルム層を積層してなることを特徴とする液晶表示セ
ル用基板である。

本発明において偏光フィルム層は疎水性ポリマーにあら
かじめ二色性有機着色剤を配合した後公知の方法により
フィルム状に成形し、少なくとも一方向に延伸を行い更
に熱固定して製造される。

本発明に使用される疎水性ポリマーは１００℃以下の温
度、相対湿度８０％の条件で収縮、膨潤等の変化を起こ
さない素材であれば良く、具体的にはポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボ
ネート等のポリエステル系樹脂；ナイロン−６、ナイロ
ン−６６、ナイロン−１２等のポリアミド系樹脂；ポリ
塩化ビニル；ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂
；ポリエーテル系樹脂；ポリサルホン系樹脂等であり、
特に好ましくはポリエチレンテレフタレート、ナイロン
−６、ナイロン−６６、ナイロン−１２である。

本発明に使用される二色性有機着色剤は分子構造上二色
性を有するものであって、特に耐熱性、耐光性を有する
ものが好ましい。

本発明の偏光フィルム層の製造は上記疎水性ポリマーに
二色性を機着色剤をヘンシェルミキサー、プレンダー等
を用いて配合する。その後、通常公知のＴダイ押出法、
インフレーシラン法、溶液流延法等の方法でフィルム状
に成形した後延伸工程に供給される。延伸工程は、樹脂
のガラス転移点以上融点以下の適当な温度で一方向にで
きるだけ高倍率に延伸して表面積を増加させると同時に
厚みを減少させる。この場合延伸方向は特に一方向に限
定されるものではなく必要に応じ延伸方向の直角方向に
低倍率延伸し、フィルムの機械的強度を向上させること
もできる。

又、上記疎水性ポリマーに本発明の目的を阻害しない範
囲内で他種ポリマーをブレンドしても良いし、酸化防止
剤、熱安定剤、滑荊、紫外線吸収剤、核生成剤、表面突
起形成剤等の無機又は有機添加剤を添加しても良い、　
本発明に使用される偏光フィルムの厚みは２０〜２００
　μ−が望ましい。

二色性有機着色剤の含有量は、偏光フィルムの厚み及び
着色濃度によって決定されるが、通常０．００１〜１０
重量％が好ましい。

又、透明導電膜を下面に設けたポリエーテルサルホン（
以下ＰＥＳと称する）フィルムは公知の方法によりＰＥ
Ｓフィルムに透明導電膜を形成してもよく、更にガスバ
リヤ−性、水蒸気バリヤー性を付与するためには、ＰＥ
Ｓフィルムの少なくとも片面に、金属酸化物、金属窒化
物、金属炭化物及び金属のうちいずれかの物質よりなる
１層又は複数層の透明な薄膜層、透明な有機質薄膜層、
透明導電層を順次積層してなる透明導電層を設けること
による。

本発明に使用されるＰＥＳフィルムは６００ｎｍの波長
の光線透過率が少なくとも８０％以上のものが望ましく
、フィルムの光学的異方性が少なくリタデーシテン値が
５０ｎｍ以下のものが望ましい、厚みとしては通常５〜
１　、０００　μ１１好ましくは３０〜５００μｍ、よ
り好ましくは５０〜２００μｍが適当である。

本発明で用いる金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、
及び金属のうちいずれかの物質よりなる−層又は複数層
の透明な薄膜層の厚みは通常１０〜１０，０００人、好
ましくは５０〜２，０００人、より好ましくは２００〜
１　、０００人であり、核層を積層したのち６００ｎｍ
における光線透過率が積層前のそれの９割以上あること
が望ましい、一方、核層のうち、ＰＥＳフィルムと接す
る層には、低融点金属の酸化物層が好ましく用いられる
。なおこれらの酸化物には微量の不純物が含まれていて
もかまわない。

他方、上記の透明導電層が最外層にくる場合には、塩酸
により腐食されない透明な金属酸化物層とするのが好ま
しい、なお、これらの酸化物には微量の不純物が含まれ
ていても差し支えない。

また、透明な有機質薄膜層を有する場合の厚みは通常５
０〜１００．０００人、好ましくは２００〜５０．００
０人であり、核層を積層したのちの６００ｒ＋ｍにおけ
る光線透過率が、積層前の光線透過率の９割以上あるも
のが適当である。なお、核層は複層であっても良く、ス
プレー法、塗布法、プラズマ重合法等の公知の方法を利
用して形成される。

透明導電層としては、核層のシート抵抗率が１０に０７
口以下、好ましくは５００Ω／口以下で該層を積層した
のちの６００ｎｍにおける光線透過率が積層前の光線透
過率の９割以上ある薄膜が好ましい。好ましい薄膜を例
示するならば、Ｓｂ、　Ｉｎ、　Ｓｎ及びこれらの混合
物もしくは合金の酸化物が挙げられる。一方咳層の厚み
は、通常５０〜１０，０００人、好ましくは１００〜ｓ
、ｏｏｏ人である。

透明な金属薄膜層、および透明導電層の形成方法として
は、真空蒸着法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法
、イオンブレーティング法等の通常行われている真空下
での蒸着法で行われるが、膜の特性、生産性の点からイ
オンブレーティング法が好適である。

偏光フィルム層とＰＥＳフィルム層の貼り合わせに使用
される接着剤組成物は、接着特性以外に約２〜５０μ−
の厚みにおいて、光学的透明性を有することが望ましく
、好適にはポリエステル系接着剤、ポリアクリル系接着
剤、エポキシ系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、
ポリウレタン系接着剤等を挙げることが゛できる。更に
両フィルム層の貼り合わせに際しては、充分な接着強度
を得るために、両フィルム層の貼り合わせ界面側を表面
処理しておくことが望ましい、該フィルム層の表面処理
法としてはスパッタリング法、コロナ放電処理法等の公
知の表面処理方法が使用できる。

以下、図面により本発明の液晶表示セル用基板の構成を
説明する。

第１図は本発明のフィルム構成を示す模式的断面図であ
る。

二色性有機着色荊の配合された疎水性ポリマーからなる
偏光フィルム層（１）の下層に、透明導電膜層（３）を
下面に設けたＰＥＳフィルム層（２）が積層されている
。

〔実施例〕

次に実施例にて本発明を説明する。

実施例−１ （偏光フィルムの製造） 東し■のＰＥＴフィルムを再ペレット化したポリエチレ
ンテレフタレート樹脂（極限粘度０．７　”）　１ｋｇ
に対して二色性染料（三井東圧化学■製Ｍｉｋｅｔ。

ｎ　Ｐｏ１ｙｅｓｔｅｒ　Ｂｌｕｅ　ＴＧＳＦ）２ｇを
ヘンシェルミキサーで均一に混合した後、Ｔダイ押出機
により溶融押出してフィルムに成形し、次いでこのフィ
ルムを９−ル延伸機を用いて、８０℃で縦方向に５倍延
伸し、更に１５０°Ｃで１分間熱固定して厚み４０ｔＩ
Ｉｌの本発明の偏光フィルムを作製した。得られた偏光
フィルムの光線透過率は４０％、偏光度は９１％であっ
た。この偏光フィルムを８０°Ｃ１９０％相対湿度の条
件下で５００時間放置したが、色相の変化及び偏光度の
低下は実質的に認められなかうた。

（導電層を有するＰＥＳフィルムの製造）厚みが１００
　ｔｔｍで６００ｎｍにおける光線透過率が８９％であ
る未延伸ＰＥＳフィルム（三井東圧化学■製ＴＡＬＰＡ
−１０００）の片面に、順に、酸化インジウム／エチレ
ンを単量体としたプラズマ重合膜／酸化インジウム膜を
形成した。なお、酸化インジウム膜は高周波イオンブレ
ーティング法で形成した。

該積層物の膜厚は順に、８００人７５，０００人／７０
０人であった。また該積層物の特性は、光線透過率８０
％、電気抵抗率１００Ω／口、透湿度１６ｇ／ボ・ｄａ
ｙおよびガス透過量１．８　ｃｃ／　ｒｄ　・ｈｒ−ａ
ｔｍであった。

（液晶表示セル用基板の製造） 上記で得た偏光フィルムと、導電層を存するＰＥＳフィ
ルムを、ポリウレタン系接着剤（日本ポリウレタン工業
■製ニッポラン３０２２　）を接着層として導電層を外
側にしてはりあわせ、液晶表示セル用基板を得た。

実施例−２ 実施例−１で用いたＰＥＳフィルムの両面にマグネトロ
ンスパッタリング法でＩＴＯ（Ｓｎ：５％）膜を形成し
た。その後、ＩＴＯ膜の片面にスプレー法で、ヘキサメ
チルジシラン膜を形成した。

該積層物の膜厚は、１　、２００人／フィルム（１００
μｆｆｉ　）　／１，２００人／４０．０００人μｍで
あった。また、該積層物の特性は、光線透過率８１％、
電気抵抗率１　、０００Ω／口、透湿１１４ｇ　／　ｒ
ｒＴ　・ｄａＶおよびガス透過１１．７　ｃｃ／　ｒｒ
Ｔ　−ｈｒ−ａｔ＋ｎであった。このフィルムを、実施
例−１で製造した偏光フィルムと、実施例−１と同様に
はりあわせ、液晶表示セル用基板を得た。

実施例−３ 両面ＩＴＯ膜を積層した実施例−２のフィルムの片面に
、高周波イオンブレーティング法で、酸化スズ膜、酸化
ケイ素膜を順次積層した。該積層物の膜厚は、１　、２
００人／フィルム（１００μｍ）／１　、２００人１５
００人／４．０００人であった。また、該積層物の特性
は、光線透過率７９％、透湿量１４ｇ／ｒｄ・ｄａｙお
よびガス透過量１．８　ｃｃ／　ｒｒｆ　・ｈｒ−ａｔ
ａであった。このフィルムを、実施例−１で製造した偏
光フィルムと、実施例−１と同様にはりあわせ、液晶表
示セル用基板を得た。

実施例−４ 両面ＩＴＯ膜を積層した実施例−２のフィルムの片面に
、バーコーター法でエポキシ樹脂を形成した。該積層物
の膜厚は、１　、２００人／フィルム（１００μｍ　）
　／１，２００人／３０．０００人であった。また、該
積層物の特性は、光線透過率８０％、電気抵抗率１　、
０００Ω／口、透湿量１５ｇ／　ｒｔｒ　・ｄａｙおよ
びガス透過ｆ１．７　ｃｃ／　ｒｄ　”　ｈｒ−ａｔｍ
であワた。このフィルムを実施例−１で製造した偏光フ
ィルムと、実施例−１と同様にはりあわせ、液晶表示セ
ル用基板を得た。

実施例−５ 実施例−１でポリエチレンテレフタレート樹脂の代わり
にナイロン−６樹脂を使用した以外は同様にして未延伸
フィルムを製膜し、１２０℃で延伸し１８０°Ｃで１分
間熱固定を行い、ポリアミド系偏光フィルムを作製した
。得られた偏光フィルムの光線透過率は３８％、偏光度
は８１％であった。この偏光フィルムを８０“Ｃ１９０
％相対湿度の条件下で５００時間放置したが、色相の変
化及び偏光度の低下は実質的に認められなかった。この
偏光フィルムと、実施例−２で製造した導電層を有する
ＰＥＳフィルムを、実施例−１と同様にはりあわせ、液
晶表示セル用基板を得た。

比較例−ｌ ポリビニルアルコールフィルム（クラレ■製ポバールフ
ィルム）に染料分子を吸着させ、次いで縦方向に４倍延
伸し、更に熱固定して、染料系偏光膜を製造した。この
偏光膜の片面に支持層として５０μｍ厚のＰＥＳフィル
ムを貼り合わせ偏光フィルムを得た。この偏光フィルム
のＰＥＳフィルム側に、実施例−１で製造した透明導電
層を有するＰＥＳフィルムとはりあわせ、液晶表示セル
用基板を得た。

比較例−２ 比較例−１で製造した染料系偏光膜の片面に、支持層と
して５０μｍ厚のＰＥＳフィルムをもう一方の面にトリ
アセテートセルロースフィルムを貼り合わせ偏光フィル
ムを得た。この偏光フィルムのＰＥＳフィルム側に、実
施例−１で製造した透明導電層を有するＰＥＳフィルム
とはりあわせ、液晶表示セル用基板を得た。

比較例−３ 比較例−２で製造した偏光フィルムのトリアセテートセ
ルロースフィルム側にポリウレタン系アンカー剤をコー
トし、ポリ塩化ビニリデン系エマルジョンをバーコータ
ーで塗布し乾燥して保護膜を形成した。この偏光フィル
ム層のＰＥＳフィルム側に実施例−１で製造した透明導
電層を有するＰＥＳフィルムとはりあわせ、液晶表示セ
ル用基板を得た。

実施例、比較例で得られた基板の透明導電薄膜をエツチ
ングし文字パターン、電極回路を有する回路板を形成し
、次に該回路面上にポリイミド系樹脂を塗布硬化させラ
ビング処理し配向膜を形成する０次いでパターン回路面
４周に液晶注入口を除いてシール剤を印刷しシール剤を
介して２枚の回路板を貼り合わせ硬化させる。液晶を２
枚の基板により形成されたギャップ間に注入した後注入
口を樹脂により封じ液晶セルとした。この液晶セルを８
０℃、９０％相対湿度下に５００時間温熱処理し、コン
トラストを処理前と比較し結果を表−１に示す。

〔発明の効果〕

本発明による液晶表示セル用基板はセル自体ねねが耐熱
性、可とう性を有し、全体を嵩低く、軽量化が可能な為
、液晶表示装置自体を小型化でき、且つ耐熱性、耐湿性
の要求される用途に使用でき表−１ ＊湿熱処理後のコントラストは液晶セルの処理前と処理
後を比較し次の基準で評価した。

Ｏ；はとんど変化なし Δ　；少し低下 Ｘ　；大幅に低下 ＰＥＴ　：ポリエチレンテレフタレト ＰＡ：　ナイロン−６ ＰＶＡ　：ポリビニルアルコール ＴＡＣ：）リアセテートセルロース ｐｖｎｃ　：　　ポリ塩化ビニリデン る。また、従来のガラス基板に比較して連続加工が可能
となり偏光膜組み込みの工程が除かれるため作業性が大
幅に向上する。更に、偏光子を保護するための保護層を
必要としないため保護層貼合わせ工程が省略でき工程の
簡素化が可能となり、生産効率の向上をはかることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第一図は本発明のフィルム構成を示す模式的断面図であ
る。 図中の１は偏光フィルム層、２は透明電極のためのＰＥ
Ｓフィルム層、３は透明導電膜層特許出願人　三井東圧
化学株式会社 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）二色性有機着色剤の配合された疎水性ポリマーか
   らなる偏光フィルム層と、該フィルム層の下層に透明導
   電膜を下面に設けたポリエーテルサルホンフィルム層を
   積層してなることを特徴とする液晶表示セル用基板。
2. （２）前記疎水性ポリマーがポリエステル系樹脂である
   特許請求の範囲第１項記載の液晶表示セル用基板。