JPH0915627A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐透気性、耐水蒸気透過性、光学特性が良好
な上、溶剤的影響を加えても、その表示品質に劣化を起
こさないという信頼性の高い優れた液晶表示素子の提
供。 【構成】 プラスチックフィルム上に透明導電層を積層
した透明導電性フィルムからなる透明電極の間に液晶層
を封入した液晶表示素子において、両透明電極がプラス
チックフィルムの一方の面に耐溶剤性樹脂層が積層さ
れ、他方の面にアンカーコート層、ポリビニルアルコー
ル系樹脂層、耐溶剤性樹脂層及び透明導電層が順次積層
された積層体で、少なくともその透明導電層直下の耐溶
剤性樹脂層がノボラック型エポキシ系樹脂又はシリコー
ン系樹脂の硬化物層である透明導電性フィルムからな
り、透明導電層が液晶層側になるように配置されたこと
を特徴とする液晶表示素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶層の両側の透明電
極を透明導電性フィルムとした液晶表示素子に関し、更
に詳しくは該透明導電性フィルムのガスバリア性、水蒸
気バリア性、耐溶剤性が改良された、耐久性の優れた液
晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子は、より軽薄化、よ
り大型化という要求に加え、長期信頼性、形状の自由
度、曲面表示等の高度な要求がなされている。特に、ペ
イジャー（ポケットベル）、携帯電話、電子手帳、ペン
入力機器など、携帯して移動する事のできる機器の利用
が普及するにつれ、従来の厚く、重く、割れやすいガラ
ス基板に変わって、プラスチックを基板とする液晶パネ
ルが検討され、一部で実用化し始めている。

【０００３】こうしたプラスチック基板は軽薄化の要望
を満たし、特開昭５６−１３００１０号公報等で公知で
ある。

【０００４】さらには、耐透気性、耐水蒸気透過性を改
善したプラスチック基板も特開昭６１−４１１２２号公
報や、特開昭６１ー７３９２４号公報、特開平３−９３
２３号公報等に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のプラスチック基板を用いて液晶表示パネルを作成し、
検討したところ、耐透気性には優れているものの、耐水
蒸気透過性に劣るという欠点があることが判った。。

【０００６】耐水蒸気透過性が劣る基板を用いると、例
え電極の導電層自体の耐透気性、耐水蒸気透過性が高く
ても実際に液晶セルとして使用する場合、導電層はエッ
チングされ、パターンニングされるため、そのような導
電層のない部分から水蒸気が浸透し、液晶部に気泡が発
生し、表示不能点となってディスプレーの表示品位を劣
化させてしまう。特に屋外用等の過酷な条件下ではこの
欠点が容易に発生し大きな問題となる。

【０００７】本発明は、かかる問題がなく、耐透気性、
耐水蒸気透過性、光学特性が良好な上、溶剤的影響を加
えても、その表示品質に劣化を起こさないという信頼性
の高い優れた液晶表示素子を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明により達成される。すなわち、本発明は、プラスチッ
クフィルム上に透明導電層を積層した透明導電性フィル
ムからなる透明電極の間に液晶層を封入した液晶表示素
子において、両透明電極がプラスチックフィルムの一方
の面に耐溶剤性樹脂層が積層され、他方の面にアンカー
コート層、ポリビニルアルコール系樹脂層、耐溶剤性樹
脂層及び透明導電層が順次積層された積層体で、少なく
ともその透明導電層直下の耐溶剤性樹脂層がノボラック
型エポキシ系樹脂又はシリコーン系樹脂の硬化物層であ
る透明導電性フィルムからなり、透明導電層が液晶層側
になるように配置されたことを特徴とする液晶表示素子
である。

【０００９】上述の本発明は、以下のようにしてなされ
たものである。従来の透明導電層を積層したプラスチッ
クフィルム面の反対面にポリビニルアルコール系樹脂層
が積層されたガスバリアー性の透明導電性フィルムは、
透明導電層を液晶層側にして液晶表示素子を構成したと
きに、高湿度環境下での耐水蒸気透過性が悪く、かつ外
部からの液晶層への水分侵入の方が外部への水分放出よ
りも起こりやすいことが判った。本発明はこの知見を基
に新たな耐溶剤層を組み合わせることにより、前記目的
が達成されることを見出し、なされたものである。

【００１０】以下本発明の詳細を説明する。

【００１１】本発明で用いることのできるプラスチック
フィルムについては、液晶用途として公知のものが全て
適用できるが、光学特性、熱特性の点から、ポリアリレ
ートや、ポリカーボネートが好ましい。

【００１２】プラスチックフィルムでは、通常、平均分
子量が高くなればガラス転移温度も向上する。また、機
械特性も向上する。その様な観点から、特にポリカーボ
ネートについてはビスフェノールＡのみからなるビスフ
ェノール成分よりなるポリカーボネートを用いる場合、
分子量３０，０００以上でガラス転移温度１５０℃以上
のポリカーボネートであることが好ましい。また、耐熱
性向上のため、共重合成分として、例えば９，９ビス
（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンあるいは１，１
ビス（４−ヒドロキシフェニル）３，３，５−トリメチ
ルシクロヘキサン等を入れても差し支えない。ただし、
最適な平均分子量、共重合条件の選択は、耐熱性と機械
特性及び経済性のバランスで実施される。ここで、平均
分子量とは、数平均分子量のことであり、ＧＰＣ等の公
知の測定手段で簡便に決定することができる。

【００１３】本発明で用いることのできる耐溶剤性樹脂
層は、素子製造の各工程で必要とされる耐有機溶剤性、
耐アルカリ性、耐エッチング液性を同時に満足する高度
な耐溶剤性を積層フィルムに付与することのできる材料
からなる層である。この様な材料としては、エポキシ系
樹脂硬化物、シリコーン系樹脂硬化物等が例示される。

【００１４】エポキシ系樹脂硬化物では、特に次の一般
式（１）で示されるノボラック型のエポキシ系硬化性樹
脂の硬化物が特に好ましい。

【００１５】

【化２】

【００１６】ここで、Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ 、Ｒ₂ はＨ
またはグリシジルフェニルエーテル基、ｎは１から５０
の整数を示す。なお、ｎは一般的に分布を持っており、
ある数を特定できないが、平均の数としては大きい方が
より好ましく、３以上さらには５以上が良い。

【００１７】また、この様なエポキシ系樹脂を硬化させ
る硬化剤としては、公知の物が適用される。例えば、ア
ミン系ポリアミノアミド系、酸及び酸無水物、イミダゾ
ール、メルカプタン、フェノール樹脂等の硬化剤が用い
られる。

【００１８】また、シリコーン系樹脂硬化物層のシリコ
ーン系硬化性樹脂としては、公知の各種のシリコーン系
樹脂が適用できるが、中でもトリアルコキシシランを４
０重量％以上含むものが好ましい。トリアルコキシシラ
ンが４０重量％未満で、テトラアルコキシシランの含有
量が多いと得られる層が硬くなり過ぎて層にクラックが
入ったり、可撓性が悪くなる。また、ジアルコキシシラ
ン、モノアルコキシシランが多くなると目的とする耐溶
剤性が十分でなくなる。

【００１９】ここでトリアルコキシシランとしては、メ
チルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、β−（３，４エポキシシクロヘ
キシル）エチ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、γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、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、γ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン等である。他の成分としては、テトラ
アルコキシシラン、ジアルコキシシラン、モノアルコキ
シシラン、コロイダルシリカ等が挙げられる。テトラア
ルコキシシランとしてはメチルシリケート、エチルシリ
ケート、プロピルシリケート等である。ジアルコキシシ
ランとしては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジ
エトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン等であり、
モノアルコキシシランとしては、トリメチルメトキシシ
ラン等である。

【００２０】本発明のシリコーン系硬化性樹脂には、透
明性を損なわない範囲で、接着性改善等の面より、アク
リル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミ
ン樹脂、ポリビニールアルコール系樹脂、尿素樹脂等を
添加することが可能である。

【００２１】このトリアルコキシシランが４０％以上含
むシリコーン系硬化性樹脂には、硬化をより促進するた
めに塩酸、酢酸等の酸性水溶液を添加することが好まし
い。また、上記組成物は揮発性溶媒によって希釈するこ
とも可能で、その溶媒としては、アルコール類、エステ
ル類、エーテル類、ケトン類及びこれらの混合溶媒等が
挙げられる。

【００２２】この様な耐溶剤性樹脂層をポリマーフィル
ム上に積層する場合、接着性を向上させる目的で、事前
にポリマーフィルム上にアンカーコート層を設ける場合
もある。

【００２３】耐溶剤性樹脂層用も含め、ここで用いるこ
とのできるアンカーコート層は、ポリマーフィルムと耐
溶剤性樹脂層あるいはポリビニルアルコール系樹脂層と
を接着する目的で積層するものである。その様なアンカ
ーコート材料としては親水基を有するポリエステル樹
脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹
脂，フェノキシエーテル樹脂，フェノキシエステル樹脂
等のフェノキシ系樹脂の硬化物、及びイオン高分子錯体
よりなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましく適用
される。

【００２４】中でも、連続的に積層するときの工程上の
観点から、アンカーコート層を形成した後のその表面に
タック性、すなわち積層表面の接着性、粘着性が残らな
いものが良い。すなわち、連続的にポリマーフィルム上
にアンカーコート層を積層した積層フィルムは、ロール
状に巻き取る方が容易であり、そのときにアンカーコー
ト層表面にタック性が残っている場合、積層フィルム同
士が接着してしまう。その様な観点からアクリル樹脂、
ポリウレタン樹脂、フェノキシ系樹脂硬化物がより好ま
しい。

【００２５】ここで言うポリウレタン樹脂とはウレタン
結合をポリマー骨格に有するポリマーで、これ単独でも
アンカーコート剤として機能するが、ポリマー中あるい
はポリマー末端に水酸基を有するものであれば、多官能
イソシアネート化合物を添加し、硬化させたものでも良
い。

【００２６】多官能イソシアネート化合物としては、１
分子中にイソシアネート基を２つ以上含有する化合物で
あればよく、以下の物が例示される。

【００２７】２，６−トリレンジイソシアネート、２，
４−トリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネ
ート−トリメチロールプロパンアダクト体、ｔ−シクロ
ヘキサン−１，４−ジイソシアネート、ｍ−フェニレン
ジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、１，３，６−ヘキサ
メチレントリイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、トリジン
ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添
キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，
４′−ジイソシアネート、水添ジフェニルメタン−４，
４′−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リ
ジンエステルトリイソシアネート、トリフェニルメタン
トリイソシアネート、トリス（イソシアネートフェニ
ル）チオホスフェート、ｍ−テトラメチルキシリレンジ
イソシアネート、ｐ−テトラメチルキシリレンジイソシ
アネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネー
ト、１，８−ジイソシアネート−４−イソシアネートメ
チルオクタン、ビシクロヘプタントリイソシアネート、
２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネー
ト、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシア
ネート等のポリイソシアネートおよびそれらの混合物あ
るいは多価アルコール付加体等。

【００２８】この中でも特に汎用性、反応性の観点から
２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレン
ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート−トリメ
チロールプロパンアダクト体、ヘキサメチレンジイソシ
アネートが好ましい。

【００２９】また、フェノキシ系樹脂硬化物には、下記
一般式（２）で示されるフェノキシ樹脂、フェノキシエ
ーテル樹脂、フェノキシエステル樹脂を多官能イソシア
ネート化合物で硬化させたものが好ましく適用される。

【００３０】

【化３】

【００３１】ここでＲ¹ からＲ⁶ は、同一または異なる
水素または炭素数１から３のアルキル基、Ｒ⁷ は炭素数
２から５のアルキレン基、Ｘはエーテル基、エステル
基、ｍは０から３の整数、ｎは２０から３００の整数を
それぞれ意味する。

【００３２】その中でも特にＲ¹ ，Ｒ² はメチル基、Ｒ
³ ，Ｒ⁴ ，Ｒ⁵ 及びＲ⁶ は水素、Ｒ ⁷ はペンチレン基の
ものが、合成が容易でコスト面から好ましい。

【００３３】ところで、この様な積層構成の積層フィル
ムにおいて、そのガス透過度、水蒸気透過度は、液晶表
示パネルの劣化防止の面から、ガス透過度は２５℃，０
％ＲＨで１ｃｃ／ｍ² ・日・ａｔｍ以下、水蒸気透過度
は４０℃，９０％ＲＨで２０ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍ以下
であることが好ましい。

【００３４】なお、本発明でのガス透過度は、ＭＯＣＯ
Ｎ社製オキシトラン２／２０ＭＬを用いて２５℃，０％
ＲＨで測定した、等圧法による酸素透過度の値であり、
水蒸気透過度はＭＯＣＯＮ社製パーマトランＷ１Ａを用
いて、４０℃，９０％ＲＨで測定した値である。このと
き、水蒸気透過度は、測定フィルム面の一方が４０℃で
９０％ＲＨ、他面が４０℃で０％ＲＨに近い湿度とな
る。そのため、積層フィルムの積層材料特性が湿度によ
り大きく変化する場合、測定値はサンプル設置への積層
フィルム面の設置方向により変化する。この様な透明導
電性フィルムで液晶表示素子を構成したときには、液晶
表示素子外部から内部への水蒸気透過度が２０ｇ／ｍ²
・日・ａｔｍ以下であることが好ましい。

【００３５】ガス透過度が１ｃｃ／ｍ² ・日・ａｔｍよ
りも多い、あるいは素子外部から内部への水蒸気透過度
２０ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍよりも多いフィルムを用いた
透明電極基板２枚で７μｍ厚の液晶を挟持し、封止剤で
密閉して液晶セルを構成し、６０℃で９０％ＲＨという
条件下で１０００時間の加速耐久試験を行ったところ、
液晶層中に気泡が発生した。従って、実用面から上述の
範囲が好ましい。

【００３６】本発明のガスバリア層に用いられるポリビ
ニルアルコール系樹脂層は、ビニルアルコール成分、ビ
ニルアルコール共重合体成分よりなる群から選ばれた少
なくとも１種を５０モル％以上含有する高分子樹脂が好
適に使用されている。

【００３７】これらの高分子樹脂は、酸素透過係数とし
て、０．１ｃｃ／ｍ² ・日・ａｔｍ・ｍｍ以下の値を示
し、このガスバリア層の厚みとして実用的な１００μｍ
以下で前述の基準のガス透過度１ｃｃ／ｍ² ・日・ａｔ
ｍ以下を達成することができる。

【００３８】これ以外の樹脂、例えば、ポリメチルメタ
クリレートをガスバリア層とする場合、ガス透過度を１
ｃｃ／ｍ² ・日・ａｔｍ以下とするには、ガスバリア層
自体の厚みを６ｍｍ以上にする必要があるため、透明導
電性フィルムとして実用的でない。

【００３９】この様に、ポリビニルアルコール系樹脂は
非常に高いガスバリア性を有しているが、親水性樹脂の
ため、前述の通り水蒸気バリア性が劣ってしまう欠点が
ある。そのために、前記公報に記載されているように、
水蒸気バリア性を有する保護層が必要となる。

【００４０】また、ポリビニルアルコール系樹脂の水蒸
気透過係数は、湿度により大きく変化し、湿度が高くな
るにつれて高い水蒸気透過係数となる。例えば、ポリビ
ニルアルコール系樹脂を積層した積層フィルムについ
て、ポリビニルアルコール系樹脂層側を９０％ＲＨにし
て水蒸気透過度を測定した値（この値をＳＡとする）
と、その反対側を９０％ＲＨにして測定した値（この値
をＳＢとする）を比較した場合、ＳＡ＞ＳＢとなってし
まう。すなわち、ポリビニルアルコール系樹脂層側と反
対面に透明導電層を有する透明導電フィルムを基板とし
て液晶表示素子を構成したときに、積層フィルムの特性
として、素子外部から内部への水蒸気透過度（この値を
ＳＣとする）と、素子内部から外部への水蒸気透過度
（この値をＳＤとする）を比較した場合、ＳＣ＞ＳＤと
なってしまう。

【００４１】実際の素子においては外部から内部への水
蒸気侵入がしにくく、内部から外部への水蒸気放出がし
易い、すなわち、ＳＣ＜ＳＤとなるような基板を用いる
ことが好ましい。さらに好ましくは、ＳＤ−ＳＣ≧１０
ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍとすることにより、水蒸気透過度
に方向性を与える効果が明確になる。

【００４２】そのため、本発明においては、プラスチッ
クフィルムに対して、透明導電層を設ける側にガスバリ
ア層のポリビニルアルコール系樹脂層を設けた構成とし
ているので、液晶表示素子にしたときに、積層体特性と
してガスバリア性と、外部からの水蒸気バリア性すなわ
ちＳＣをそれぞれ１ｃｃ／ｍ² ・日・ａｔｍ以下、２０
ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍ以下に保ちつつ、ＳＣ＜ＳＤとす
ることができる。

【００４３】透明導電性フィルムはこの様な積層フィル
ムの表面に透明導電層を設けることで達成できる。そし
て、この様な表面平滑性の高い透明導電層は蒸着法、ス
パッタリング法などの公知の手段で設けることができ
る。

【００４４】そして、透明導電層は、主として非結晶性
のインジウム酸化物からなり、その組成分として錫を５
〜１５重量％含有し、かつ、透明導電層の膜厚が２０〜
２００ｎｍの範囲にあることが好ましい。

【００４５】結晶性の高いインジウム酸化物は、非結晶
性のものと比較すると、透明性、導電性が高く、透明電
極材料として好ましいが、屈曲性の高いフィルム上に結
晶性の膜を製膜し、このフィルムを屈曲したときには割
れやすく、取扱性が悪くなってしまう。

【００４６】なお、本発明ではインジウム酸化物の結晶
性、非結晶性を次のように定義する。製膜したインジウ
ム酸化物の表面を透過型電子顕微鏡で観察したときに、
非晶質膜面に点在する高々１００ｎｍ程度の大きさの微
結晶が観察される。この観察方法で、単位体積（１００
μｍ² ）あたりの微結晶粒の面積割合が２０％以下の場
合を非結晶性と定義する。

【００４７】インジウム酸化物は本来透明な電気絶縁体
であるが、微量の不純物を含有する場合や、わずかに酸
素不足の場合には半導体になる。好ましい半導体金属酸
化物としては、不純物として、錫、またはフッ素を含む
インジウム酸化物を挙げることができ、特に好ましく
は、錫を５〜１５重量％含有するインジウム酸化物が、
高い透明性を保ちつつ、良好な導電性を示す。

【００４８】そして、その厚さとしては、２０〜２００
ｎｍの範囲がふさわしい。２０ｎｍよりも薄いと、電気
的に面積抵抗が高くなり、良好な透明導電フィルムとし
て活用しにくくなる。また、２００ｎｍよりも厚くなる
と、透明導電性フィルムの５５０ｎｍ光線透過率とし
て、８０％以上の値を得難くなる上、屈曲したときに容
易に割れてしまい、取扱が困難となる。

【００４９】ここで５５０ｎｍの光線透過率は透明導電
性フィルムの透明性を表す指標で、公知の可視分光光度
計を用い、５５０ｎｍにおける平行光線透過率を表す。

【００５０】以下本発明の実施例を比較例と共に説明す
る。なお、実施例、比較例における「部」は、重量部で
ある。

【００５１】

【実施例】

〔実施例１〕ビスフェノール成分がビスフェノールＡの
みからなる平均分子量３７，０００のポリカーボネート
樹脂を用いて溶液流延法により以下のようにポリカーボ
ネートフィルムを製膜した。

【００５２】すなわち、該ポリカーボネート樹脂を溶媒
のメチレンクロライドに濃度２０重量％に溶解して得ら
れた溶液をダイコーティング法により厚さ１７５μｍの
ポリエステルフィルム上に流延して、製膜した。次い
で、乾燥工程で溶媒を残留溶媒濃度が１３重量％になる
まで蒸発除去した後に、ポリエステルフィルムからポリ
カーボネートフィルムを剥離した。得られたポリカーボ
ネートフィルムを温度１２０℃の乾燥炉中で、縦横の張
力をバランスさせながら、残留溶媒濃度が０．０８重量
％になるまで乾燥した。

【００５３】こうして得られたフィルムは、厚みが１０
２μｍであった。

【００５４】次いで、このポリカーボネートフィルムの
一方の面上に、２μｍのアンカーコート層、６μｍのガ
スバリア層を、さらにこの積層体の両面に８μｍの耐溶
剤性樹脂層をそれぞれ以下のようにして順次形成して積
層フィルムを作製した。

【００５５】アンカーコート層は、硬化したフェノキシ
樹脂とし、具体的にはフェノキシ樹脂の東都化成（株）
製フェノトートＹＰ−５０を用い、この２０部と溶媒の
メチルエチルケトン５０部と２−エトキシエチルアセテ
ート３０部を混合した後、これに硬化剤のイソシアネー
ト成分として武田薬品工業（株）製Ａ３を２０部混合し
た溶液をポリカーボネートフィルム上にマイヤーバーを
用いて塗工し、１３０℃で１５分熱処理して形成した。

【００５６】ガスバリア層は、ポリビニルアルコールと
し、具体的には（株）クラレ製のＰＶＡ−１１７を用
い、この１５部と水８５部を加熱混合したものをアンカ
ーコート層上にマイヤーバーを用いて塗工し、１１０℃
で３０分熱処理することで形成した。

【００５７】耐溶剤性樹脂層は、クレゾールノボラック
型エポキシ樹脂硬化物とし、具体的にはクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂として日本化薬（株）製ＥＯＣＮ
ー１０４Ｓを１００部と、溶媒としてメチルエチルケト
ン１５０部を混合した後、メチルヘキサヒドロ無水フタ
ル酸７４部、１，８ージアザビシクロ（５，４，０）ウ
ンデセン５部を加え均一に混合したものを、ガスバリア
層上にマイヤーバーを用いて塗工し、１００℃で３分熱
処理し、さらにそれとは反対のポリカーボネートフィル
ム面にも同じものを同様にマイヤーバーを用いて塗工
し、１００℃で３分熱処理後、さらに１３５℃で６０分
熱処理することで両面に形成した。

【００５８】こうして得られた積層フィルムのの光線透
過率は８９％であった。酸素透過度は０．０３ｃｃ／ｍ
² ・日・ａｔｍであった。水蒸気透過度はＳＣが１５ｇ
／ｍ ² ・日・ａｔｍ、ＳＤが３６ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍ
であり、ＳＣは十分な水蒸気バリア性を示していると同
時に、ＳＣ＜ＳＤであった。

【００５９】また、この積層フィルムについて、その各
サンプルを４０℃の５％ＫＯＨ水、２５℃のアセトン、
５０℃のｎメチルピロリドンの各液中にそれぞれ浸漬
し、５分間放置するという耐溶剤製試験を行った。その
結果何ら変化も観られなかった。

【００６０】次いで、この積層フィルムのガスバリア層
を設けた面側に透明導電層を積層した。透明導電層は、
インジウム−錫酸化物層を以下のようにスパッタリング
法により形成した。

【００６１】スパッタリングターゲットには組成が重量
比でインジウム／錫＝９０／１０、充填密度が９０％の
インジウム−錫酸化物ターゲットを用いた。そして、連
続スパッタ装置にこの積層フィルムをセットし、１．３
ｍＰａの圧力まで排気した後、Ａｒ／Ｏ₂ ＝９８．５／
１．５の体積混合比のガスを導入し、雰囲気圧力を０．
２７Ｐａにした。そしてフィルム温度を５０℃に設定
し、投入電力密度１Ｗ／ｃｍ² でＤＣスパッタリングを
行った。その結果得られた透明導電層は、結晶粒の存在
割合が面積比で０％であり、非結晶性であった。また膜
厚１３０ｎｍであり、表面抵抗値が４０Ω／□であっ
た。この表面抵抗値Ω／□は、単位正方形の対抗辺に電
極を配置して測定する正方形測定で測定した値である。

【００６２】この様にして得た透明導電性フィルムの５
５０ｎｍでの光線透過率は８５％、ヘイズ値は０．７％
であった。なお、ヘイズ値は、日本電色製ＣＯＨ−３０
０Ａを用いて測定した値である。

【００６３】次に、この透明導電性フィルムを用いて、
ＳＴＮセルを作製し、温度６０℃で相対湿度９０％ＲＨ
の条件で１０００時間の湿熱耐久性試験を行った。その
結果は、外観及び表示性能に何らの変化も観られなかっ
た。

【００６４】〔実施例２〕ユニチカ製ポリアリレートＵ
−１００を、メチレンクロライドに２５重量％溶解し
た。そしてこの溶液をダイコーティング法により厚さ１
７５μｍのポリエステルフィルム上に流延した。次い
で、乾燥炉で残留溶媒濃度を１５重量％とし、ポリエス
テルフィルムから剥離した。そして、このポリアリレー
トフィルムを温度１２０℃の乾燥炉中で、縦横の張力を
バランスさせながら、残留溶媒濃度が０．０８重量％に
なるまで乾燥した。

【００６５】こうして得られたポリアリレートフィルム
は、厚みが１０１μｍであった。

【００６６】このポリアリレートフィルムの一方の面上
に、２μｍのアンカーコート層、７μｍのガスバリア層
を、さらにこの積層体の両面に８μｍの耐溶剤性樹脂層
をそれぞれ以下のようにして順次形成して積層フィルム
を作製した。

【００６７】アンカーコート層はポリウレタン樹脂硬化
物とし、具体的には武田薬品工業（株）製タケラックＡ
２０７１を１００部に、硬化剤のイソシアネート成分と
して武田薬品工業（株）製Ａ３を２０部混合した溶液を
ポリアリレートフィルム上にマイヤーバーを用いて塗工
し、１３０℃で１５分熱処理して形成した。

【００６８】ガスバリア層は、エチレンービニルアルコ
ール共重合体とし、具体的には（株）クラレ製のエバー
ルＥＰＦ１０１Ａ（エチレン含有量３２重量％）を用
い、この２０部と、溶媒の水６３部とｎ−プロピルアル
コール４３部を加熱混合した溶液をアンカーコート層上
にマイヤーバーを用いて塗工し、１１０℃で３０分熱処
理することで形成した。

【００６９】耐溶剤性樹脂層は、実施例１と同じクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂硬化物とし、実施例１と
同じように形成した。

【００７０】こうして得られた積層フィルムの光線透過
率は９０％であった。酸素透過度は０．９ｃｃ／ｍ² ・
日・ａｔｍであった。水蒸気透過度はＳＣが１３ｇ／ｍ
² ・日・ａｔｍ、ＳＤが２６ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍであ
り、ＳＣは十分な水蒸気バリア性を示していると同時
に、ＳＣ＜ＳＤであった。

【００７１】また、この積層フィルムについて、その各
サンプルを４０℃の５％ＫＯＨ水、２５℃のアセトン、
５０℃のｎ−メチルピロリドンの各液中にそれぞれ浸漬
し、５分間放置するという耐溶剤製試験を行った。その
結果何ら変化も観られなかった。

【００７２】次いで、この積層フィルムのガスバリア層
を設けた面側に実施例１と同じようにして同じ透明導電
層を積層した。

【００７３】この様にして得た透明導電性フィルムの５
５０ｎｍでの光線透過率は８５％、ヘイズ値は０．７％
であった。

【００７４】次に、この透明導電性フィルムを用いて、
ＳＴＮセルを作製し、温度６０℃で相対湿度９０％ＲＨ
の条件で１０００時間の湿熱耐久性試験を行った。その
結果は、外観及び表示性能に何らの変化も観られなかっ
た。

【００７５】〔実施例３〕実施例１において、耐溶剤性
樹脂層を下記のシリコーン系樹脂の硬化物層とした以外
は、実施例１と同じ構成の透明導電性フィルムを作製し
た。

【００７６】耐溶剤層は以下のように形成した。まず、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン１００部、メチ
ルトリメトキシシラン８２部、ジメチルジメトキシシラ
ン１４部及び０．０１Ｎ塩酸６４部を混合し、２０℃で
３時間攪拌した。この組成物をガスバリア層上にマイヤ
ーバーを用いて塗工し、１３０℃で１０分熱処理し、更
にそれとは反対のフィルム面に同じ組成物を同様にマイ
ヤーバーを用いて塗工し、１３０℃で１０分熱処理し
て、各々３．５μｍの膜厚の耐溶剤性樹脂層を形成し
た。

【００７７】こうして得られた透明導電層積層前の積層
フィルムの光線透過率は８９％であった。酸素透過度は
０．０３ｃｃ／ｍ² ・日・ａｔｍであった。水蒸気透過
度はＳＣが１５ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍ、ＳＤが３７ｇ／
ｍ² ・日・ａｔｍであり、ＳＣは十分な水蒸気バリア性
を示していると同時に、ＳＣ＜ＳＤであった。

【００７８】また、この積層フィルムについて、その各
サンプルを４０℃の５％ＫＯＨ水、２５℃のアセトン、
５０℃のｎ−メチルピロリドンの各液中にそれぞれ浸漬
し、５分間放置するという耐溶剤製試験を行った。その
結果何ら変化も観られなかった。

【００７９】また、この積層フィルムのガスバリア層を
設けた面側に透明導電層を積層した透明導電性フィルム
の５５０ｎｍでの光線透過率は８５％、ヘイズ値は０．
６％であった。

【００８０】次に、この透明導電性フィルムを用いて、
ＳＴＮセルを作製し、温度６０℃で相対湿度９０％ＲＨ
の条件で１０００時間の湿熱耐久性試験を行った。その
結果は、外観及び表示性能に何らの変化も観られなかっ
た。

【００８１】〔比較例１〕実施例１において、透明導電
層を設ける面を積層フィルムのガスバリア層を設けた面
とは反対側の面とした以外は実施例１と同じ透明導電性
フィルムを作製した。

【００８２】透明導電層を設ける前の積層フィルムの光
線透過率は９０％であった。酸素透過度は０．０３ｃｃ
／ｍ² ・日・ａｔｍであった。水蒸気透過度はＳＣが３
６ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍ、ＳＤが１５ｇ／ｍ² ・日・ａ
ｔｍであり、ＳＣは悪い水蒸気バリア性を示していると
同時に、ＳＣ＞ＳＤであった。

【００８３】この透明導電性フィルムを用いて、ＳＴＮ
セルを作製し、実施例１，２と同様の湿熱耐久性試験を
行った。その結果は、液晶層中に直径１ｍｍ程度の気泡
が数個発生し、表示欠点となった。

【００８４】〔比較例２〕実施例１において、アンカー
コート層、ガスバリア層を設けず、実施例１のポリカー
ボネートフィルム両面に、直接実施例１と同じ耐溶剤層
のみを設け、実施例１と同じ透明導電層を積層した透明
導電性フィルムを作製した。

【００８５】透明導電層を積層する前の積層フィルムの
光線透過率は９０％であった。酸素透過度は３４０ｃｃ
／ｍ² ・日・ａｔｍであった。水蒸気透過度はＳＣが３
０ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍ、ＳＤが３０ｇ／ｍ² ・日・ａ
ｔｍであり、耐透気性が非常に悪かった。さらに、ＳＣ
は悪い水蒸気バリア性を示した。

【００８６】この透明導電性フィルムを用いて、ＳＴＮ
セルを作製し、実施例１，２と同様の湿熱耐久性試験を
行った。その結果は、液晶層中に直径１ｍｍ程度の気泡
が数個発生し、表示欠点となった。

【００８７】〔比較例３〕実施例１において、ガスバリ
ア層上には耐溶剤性樹脂層を設けない以外は実施例１と
同じ構成の透明導電性フィルムを作製した。

【００８８】透明導電層を設ける前の積層フィルムの光
線透過率は９０％であった。酸素透過度は０．０３ｃｃ
／ｍ² ・日・ａｔｍであった。水蒸気透過度はＳＣが１
５ｇ／ｍ² ・日・ａｔｍ、ＳＤが３６ｇ／ｍ² ・日・ａ
ｔｍであった。

【００８９】また、透明導電性フィルムの５５０ｎｍで
の光線透過率は８５％、ヘイズ値は０．７％であった。

【００９０】次に、この透明導電性フィルムを４０℃の
５％ＫＯＨ水中に浸漬し、５分間放置するという耐溶剤
製試験を行った。その結果透明導電層が剥離し、かつ、
ガスバリア層表面が荒れてしまった。そのため、透明導
電層のＩＴＯパターニング工程で、透明導電性フィルム
表面が荒らされ、均一な外観の液晶表示セルを作製でき
なかった。

【００９１】〔比較例４〕実施例１において、耐溶剤性
樹脂層を下記の硬化したフェノキシ樹脂層とした以外
は、実施例１と同じ構成の透明導電性フィルムを作製し
た。

【００９２】耐溶剤性樹脂層の硬化したフェノキシ樹脂
は、具体的にはフェノキシ樹脂の東都化成（株）製フェ
ノトートＹＰ−５０を用い、この２０部と溶媒のメチル
エチルケトン５０部と２−エトキシエチルアセテート３
０部を混合した後、これに硬化剤のイソシアネート成分
として武田薬品工業（株）製Ａ３を２０部混合した溶液
をガスバリア層上にマイヤーバーを用いて塗工し、１３
０℃で１５分熱処理して形成した。さらにそれとは反対
のポリマーフィルム面にも同じ物を同様にマイヤーバー
を用いて塗工し、１３０℃で１５分熱処理後、さらに１
３０℃で１２０分熱処理することで両面に形成した。

【００９３】この透明導電性フィルムを５０℃のｎ−メ
チルピロリドン中に５分間浸漬したところ、耐溶剤性樹
脂層が膨潤し、形態が保持されなかった。

【００９４】〔比較例５〕実施例１において、アンカー
コート層を設けない以外は、実施例１と同じ構成の透明
導電性フィルムを作製した。

【００９５】得られた導電性フィルムは、ポリカーボネ
ートフィルムとガスバリア層のポリビニルアルコール樹
脂層とは容易に剥離してしまった。この剥離強度を測定
したところ、４ｇ／ｃｍと非常に低い値であった。な
お、剥離強度は、ＪＩＳ−Ｋ−７１３３規格のＴ型剥離
試験によって２５℃で測定した。

【００９６】

【発明の効果】本発明は、以上の通り、透明電極に用い
る透明導電性フィルムに関し、ガスバリア層のポリビニ
ルアルコール系樹脂層を特定の積層配置とすることによ
り水蒸気バリア性を最高度に発揮させると共に、耐溶剤
層に素子作製工程上必要とされる耐溶剤性を十分満足す
る特定の樹脂を用いることにより、プラスチックフィル
ム基板の液晶表示素子の品位に関わるガスバリア性、水
蒸気バリア性を向上させると同時に耐溶剤性も改善した
もので、液晶表示素子の耐久性、信頼性を向上させる効
果を奏するものである。

【００９７】このように、本発明はプラスチック基板の
液晶表示素子の工業生産に大きな寄与をなすものであ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチックフィルム上に透明導電層を
   積層した透明導電性フィルムからなる透明電極の間に液
   晶層を封入した液晶表示素子において、両透明電極がプ
   ラスチックフィルムの一方の面に耐溶剤性樹脂層が積層
   され、他方の面にアンカーコート層、ポリビニルアルコ
   ール系樹脂層、耐溶剤性樹脂層及び透明導電層が順次積
   層された積層体で、少なくともその透明導電層直下の耐
   溶剤性樹脂層がノボラック型エポキシ系樹脂又はシリコ
   ーン系樹脂の硬化物層である透明導電性フィルムからな
   り、透明導電層が液晶層側になるように配置されたこと
   を特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】 前記ポリビニルアルコール系樹脂層が、
   ビニルアルコール成分、ビニルアルコール共重合体成分
   よりなる群から選ばれた少なくとも１種を５０モル％以
   上含有する高分子樹脂である請求項１に記載の液晶表示
   素子。
3. 【請求項３】 前記ノボラック型エポキシ系樹脂が、下
   記一般式（１）で示されるノボラック型エポキシ系樹脂
   である請求項１または２に記載の液晶表示素子。 【化１】 （ここで、Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ 、Ｒ₂ はＨまたはグリ
   シジルフェニルエーテル基、ｎは１から５０の整数を示
   す。）
4. 【請求項４】 前記シリコーン系樹脂が、トリアルコキ
   シシランを４０重量％以上含むシリコーン系樹脂である
   請求項１〜３に記載のいずれかの液晶表示素子。