透明基板
【課題】水蒸気などのガスの遮断性が高く、また表面の平滑性が高い透明基板を提供する。
【解決手段】ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製される透明積層板１を備える。そして、ガスバリア性を有する透明なガスバリア層２とガス吸収性を有する透明なガス吸収層３とが透明積層板１に積層されている。ガスバリア層２でガスの透過を遮断することができると共に透過するガスをガス吸収層３で吸収することができ、ガスの透過を遮断する効果を高く得ることができる。また透明積層板１の表面の凹凸をこれらのガスバリア層２やガス吸収層３で埋めて平坦にならすことができ、表面の平滑性を高めることができる。
【解決手段】ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製される透明積層板１を備える。そして、ガスバリア性を有する透明なガスバリア層２とガス吸収性を有する透明なガス吸収層３とが透明積層板１に積層されている。ガスバリア層２でガスの透過を遮断することができると共に透過するガスをガス吸収層３で吸収することができ、ガスの透過を遮断する効果を高く得ることができる。また透明積層板１の表面の凹凸をこれらのガスバリア層２やガス吸収層３で埋めて平坦にならすことができ、表面の平滑性を高めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイなどに用いられる透明基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透明積層板によって形成される透明基板は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイなどにおいて、ガラス板に代わる材料として検討されている（例えば特許文献１等）。
【０００３】
透明基板として用いられるこのような透明積層板の一例として、ガラスクロスなどガラス繊維からなる基材に、ガラス繊維と屈折率が近似する透明熱硬化性樹脂を含浸してプリプレグを調製し、このプリプレグを加熱加圧成形することによって作製したものを挙げることができる。透明熱硬化性樹脂としては一般にエポキシ樹脂が使用されているが、樹脂の屈折率をガラス繊維の屈折率に近似させるために、ガラス繊維より屈折率の大きいエポキシ樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さいエポキシ樹脂とを混合し、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように混合比率を調整した樹脂組成物を用いるようにしている。このように基材のガラス繊維とマトリクス樹脂の屈折率を合わせることによって、透明積層板内での光の屈折を抑え、視認性に優れたディスプレイの透明基板として使用することができるものである。
【０００４】
図３はこのような透明積層板によって形成される透明基板Ａを用いて作製した液晶ディスプレイの概略構成の一例を示すものであり、一対の透明基板Ａを平行に配置し、この透明基板Ａ間に駆動素子１０が搭載されるようになっている。この駆動素子１０は、一方の透明基板Ａに設けられた画素電極１１とＴＦＴ１２、他方の透明基板Ａに設けられた共通電極１３、透明基板Ａ間に充填される液晶分子１４などを備えて形成されるものである。
【特許文献１】特開２００４−３０７８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような液晶ディスプレイにあって、対向して配置される透明基板Ａの間隔が不均一であると、充填されている液晶分子１４の厚みが不均一になって、液晶分子１４の配向性が部分的に乱れ、光の散乱が生じるおそれがある。また液晶分子１４は水蒸気や酸素などが作用すると劣化し易く、水蒸気などの作用で液晶ディスプレイの寿命が低下するおそれがある。
【０００６】
しかし透明基板Ａは、ガラス基材に樹脂を含浸・硬化して作製した透明積層板によって形成されているものであり、樹脂をマトリクスとするため、ガラス板のような高いガス遮断性を有するものではない。従ってこのような透明基板Ａを液晶ディスプレイの基板として用いると、水蒸気や酸素などのガスが透明基板Ａを透過することを完全に遮断することはできず、液晶分子１４に水蒸気や酸素などが作用して劣化するおそれがあるという問題があった。
【０００７】
また透明基板Ａは、ガラス基材に樹脂を含浸・硬化して作製した透明積層板によって形成されているため、表面の平滑性をガラス基板のように高く形成することは困難であり、特にガラスクロスなどで形成されるガラス基材の凹凸が表面に表れて、平滑性が低くなる傾向にある。従ってこのような透明基板Ａを液晶ディスプレイの基板として用いると、対向して配置される透明基板Ａの間隔が不均一になって、充填されている液晶分子１４に配向の乱れが生じて光の散乱が起こり、鮮明な画像を得ることができなくなるおそれがあるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、水蒸気などのガスの遮断性が高く、また表面の平滑性が高い透明基板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る透明基板は、ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製される透明積層板１を備え、ガスバリア性を有する透明なガスバリア層２とガス吸収性を有する透明なガス吸収層３とが透明積層板１に積層されていることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によれば、ガスバリア層２で水蒸気などのガスが透過することを遮断することができると共に、透過する水蒸気などのガスをガス吸収層３で吸収することができ、水蒸気などのガスの透過を遮断する効果を高く得ることができるものであり、また透明積層板１の表面の凹凸をこれらのガスバリア層２やガス吸収層３で埋めて平坦にならすことができ、表面の平滑性を高めることができるものである。
【００１１】
また本発明は、透明基板にディスプレイの駆動素子を搭載して用いる場合、ガスバリア層２がガス吸収層３よりも、駆動素子１０より遠い側に配置されるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明によれば、水蒸気などのガスがガスバリア層２を透過したとしても、このガスはガス吸収層３に吸収されて駆動素子１０に作用することを確実に防ぐことができるものである。
【００１３】
また本発明において、上記のガス吸収層３はガス吸収成分を含有して形成され、ガス吸収成分は有機金属化合物からなることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１４】
また本発明において、ガス吸収層３に含有されるこの有機金属化合物は、２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する化合物であることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１５】
また本発明において、この有機金属化合物は、アルキルアルミニウムとシラノール基を有するポリシロキサンとの反応によって得られる化合物であることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１６】
また本発明において、上記の有機金属化合物は、３価金属−ジアルキルオキサイド−モノエチルアセトアセテートであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１７】
また本発明において、この３価金属は、アルミニウム、ランタン、イットリウム、ガリウムから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１８】
また本発明において、上記の有機金属化合物は、４価金属−ジアルキルオキサイド−ジエチルアセトアセテートであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１９】
また本発明において、この４価金属は、ゲルマニウム、シリコンから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００２０】
また本発明において、上記の有機金属化合物は、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にカルボキシレート基が配位した化合物、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にフェノキシ基が配位した化合物から選ばれる少なくとも１つであることを特徴するものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００２１】
また本発明において、この３価金属は、アルミニウムであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００２２】
また本発明において、ガス吸収層３は、外気から遮断する第２のガスバリア層４で覆われていることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明によれば、ガス吸収層３が外気から水蒸気などのガスを直接に吸収して短期間で飽和状態になることを第２のガスバリア層４で防ぐことができ、ガス遮断性能を長期に亘って維持することができるものである。
【００２４】
また本発明において、この第２のガスバリア層４は、透明であることを特徴とするものであり、第２のガスバリア層４をガス吸収層３に被覆した状態で使用しても、透明基板の透明性を保持することができるものである。
【００２５】
また本発明は、透明なガスバリア層２と透明なガス吸収層３の少なくとも一方が複数層形成されていることを特徴とするものであり、ガスの遮断や吸収を複数層で行なうことができ、ガス遮断性能を高く得ることができるものである。
【００２６】
また本発明は、ガスバリア層２やガス吸収層３によって形成される表面は、粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
【００２７】
透明基板の表面の平滑性が粗さ（Ｒａ）２０ｎｍ以下であることによって、透明基板を平行に配置して液晶分子を充填するにあたって、液晶分子に配向の乱れが生じることをより有効に防いで光の散乱を防止することができ、鮮明な画像を得ることができるものである。
【００２８】
また本発明は、最外層に配置される第２のガスバリア層４は剥離可能であることを特徴とするものであり、透明基板を使用する前は、この第２のガスバリア層４でガス吸収層３を被覆しておき、透明基板をディスプレイの基板などに組み付けるときには、この第２のガスバリア層４を剥離した状態で使用することができるものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ガスバリア層２で水蒸気などのガスが透過することを遮断することができると共に、透過する水蒸気などのガスをガス吸収層３で吸収することができるものであり、水蒸気などのガスの透過を遮断する効果を高く得ることができるものである。また透明積層板１の表面の凹凸をこれらのガスバリア層２やガス吸収層３で埋めて平坦にならすことができるものであり、表面の平滑性を高めることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００３１】
まず、本発明において使用する透明積層板について説明する。この透明積層板は、ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製されるものである。
【００３２】
上記のガラス繊維より高屈折率の樹脂として、シアネートエステル樹脂を用いるのが好ましい。シアネートエステル樹脂は、１分子中に２個以上のシアネート基を有するシアネートエステル化合物が３量化でトリアジン環を生成して重合したものであり、シアネートエステル化合物としては、例えば、２，２−ビス（４−シアナートフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジメチル−４−シアナートフェニル）メタン、２，２−ビス（４−シアナートフェニル）エタン等、あるいはこれらの誘導体など、芳香族シアネートエステル化合物を用いることができる。これらは単独で用いる他、複数種を組み合わせて用いるようにしてもよい。このシアネートエステル樹脂は剛直な分子骨格を有するものであり、このため、硬化物に高いガラス転移温度を与えるものである。またシアネートエステル樹脂は常温で固形であるので、後述のように樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸して乾燥することによってプリプレグを調製する際に、指触乾燥することが容易になるので、プリプレグの取り扱い性が良好になるものである。
【００３３】
ここで、ガラス繊維の屈折率が例えば１．５６２である場合、高屈折率樹脂として用いるシアネートエステル樹脂は屈折率が１．６前後のものが好ましく、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ＋０．０３〜ｎ＋０．０６の範囲のものであることが望ましい。尚、本発明において、樹脂の屈折率は、いずれも硬化した樹脂の状態での屈折率をいうものであり、ＡＳＴＭ Ｄ５４２で試験した値である。
【００３４】
一方、上記のガラス繊維より低屈折率の樹脂としては、低屈折率であれば任意のエポキシ樹脂を用いることができるが、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。ガラス繊維の屈折率が例えば１．５６２である場合、この低屈折率のエポキシ樹脂としては屈折率が１．５前後のものが好ましく、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０４〜ｎ−０．０８の範囲のものであることが望ましい。
【００３５】
低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂において、ビスフェノール型としては、ビスフェノールＡ型の他に、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型などを用いることもできる。
【００３６】
また、低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、常温で固形の固形型水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。常温で液状の液状型水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を使用することもできるが、プリプレグを調製する際に、指触で粘着性のある状態にまでしか乾燥することができず、プリプレグの取り扱い性が悪くなるので、固形型水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を使用するのが好ましいのである。さらに、低屈折率のエポキシ樹脂として、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂以外のものを併用することも可能であり、例えば１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル)シクロヘキサンを含むエポキシ樹脂を併用することができる。このエポキシ樹脂は屈折率を微調整するために併用するものであり、また常温で固体であるために透明積層板の製造を容易にするためにも最適な樹脂である。
【００３７】
そして、上記の高屈折率のシアネートエステル樹脂と、低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などエポキシ樹脂とを混合して、ガラス繊維の屈折率に近似した樹脂組成物を調製して用いるものである。高屈折率のシアネートエステル樹脂と低屈折率のエポキシ樹脂の混合比率は、ガラス繊維の屈折率に近似させるように、任意に調整されるものである。ここで、樹脂組成物の屈折率はガラス繊維の屈折率にできるだけ近いことが望ましいが、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０２〜ｎ＋０．０２の範囲で近似するように調整するのが好ましい。
【００３８】
またこの樹脂組成物は、その硬化樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が１７０℃以上になるように調製されるのが好ましい。ガラス転移温度が１７０℃以上であることによって、透明積層板の耐熱性を高めることができるものである。ガラス転移温度の上限は特に設定されるものではないが、実用的には２８０℃程度がガラス転移温度の上限である。ガラス転移温度の調整は、樹脂組成物中の上記のシアネートエステル樹脂の配合比率を変えることによって行なうことができるものであり、併用する低屈折率樹脂の種類に左右されるが、樹脂組成物の樹脂分中、シアネートエステル樹脂が約３０質量％以上であれば、樹脂組成物のガラス転移温度を１７０℃以上に調整することができる。
【００３９】
さらに樹脂組成物には、硬化開始剤（硬化剤）を配合することができる。この硬化開始剤としては、有機金属塩を用いることができる。この有機金属塩としては、例えば、オクタン酸、ステアリン酸、アセチルアセトネート、ナフテン酸、サリチル酸等の有機酸と、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等の金属との塩を挙げることができる。これらは一種を単独で用いる他に、二種以上を併用することもできるが、中でも、オクタン酸亜鉛が好ましい。硬化開始剤としてオクタン酸亜鉛を用いることによって、硬化樹脂のガラス転移温度を高めることができるものである。樹脂組成物中のオクタン酸亜鉛など有機金属塩の含有量は、特に限定されるものではないが、０．０１〜０．１ＰＨＲの範囲が好ましい。
【００４０】
また硬化開始剤として、カチオン系硬化剤を用いることもできる。このようにカチオン系硬化剤を用いることによって樹脂の透明性を高めることができるものである。カチオン系硬化剤としては、特に限定されるものではないが、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体などを用いることができる。樹脂組成物中のカチオン系硬化剤の含有量は、特に限定されるものではないが、０．２〜３．０ＰＨＲの範囲が好ましい。
【００４１】
さらに硬化開始剤として、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の３級アミン、２−エチル−４−イミダゾール、４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチル−イミダゾール（２Ｅ４ＭＺ）などの硬化触媒を用いることもできる。樹脂組成物中の硬化触媒の含有量は、特に限定されるものではないが、０．５〜５ＰＨＲの範囲が好ましい。
【００４２】
上記のように高屈折率のシアネートエステル樹脂、低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などエポキシ樹脂、硬化開始剤を配合することによって樹脂組成物を調製することができるものである。この樹脂組成物は、必要に応じて溶剤に溶解乃至分散して樹脂ワニスとして使用するものである。この溶剤としては、特に限定されるものではないが、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、２−ブタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコール、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミドなどを用いることができる。
【００４３】
一方、ガラス繊維としては、透明積層板の耐衝撃性を高める効果の点からＥガラスやＮＥガラスであることが好ましい。Ｅガラスは無アルカリガラスとも称され、樹脂強化用ガラス繊維として汎用されるガラスであり、ＮＥガラスはＮｅｗＥガラスのことである。またガラス繊維には、耐衝撃性を向上させる目的で、ガラス繊維処理剤として通常使用されているシランカップリング剤によって表面処理しておくことが好ましい。ガラス繊維の屈折率は１．５５〜１．５７の範囲であることが好ましく、１．５５５〜１．５６５の範囲であることがさらに好ましい。ガラス繊維の屈折率がこの範囲であれば、視認性に優れた透明積層板を得ることができるものである。ガラス繊維の基材としては、ガラス繊維の織布あるいは不織布を使用することができる。
【００４４】
そしてガラス繊維の基材に樹脂組成物のワニスを含浸し、加熱して乾燥することによって、プリプレグを調製することができる。乾燥条件は特に限定されるものではないが、乾燥温度１００〜１６０℃、乾燥時間１〜１０分間の範囲が好ましい。
【００４５】
次にこのプリプレグを１枚、あるいは複数枚重ね、加熱加圧成形することによって、樹脂組成物を硬化させて、透明積層板を得ることができるものである。加熱加圧成形の条件は、特に限定されるものではないが、温度１５０〜２００℃、圧力１〜４ＭＰａ、時間１０〜１２０分間の範囲が好ましい。
【００４６】
上記のようにして得られる透明積層板にあって、高屈折率のシアネートエステル樹脂と低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂が重合して形成される樹脂マトリクスは、シアネートエステル樹脂を含有することによってガラス転移温度が高いものであり、耐熱性に優れた透明積層板を得ることができるものである。またシアネートエステル樹脂や水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂はいずれも透明性に優れるものであり、高い透明性を確保した透明積層板を得ることができるものである。この透明積層板において、ガラス繊維の基材の含有率は２５〜６５質量％の範囲であることが好ましく、この範囲であれば、ガラス繊維による補強効果で高い耐衝撃性を得ることができると共に、十分な透明性を得ることができるものである。
【００４７】
ここで、ガラス繊維の基材としては、透明性を高く得るために、厚みの薄いものを複数枚重ねて用いるのが好ましい。具体的には、ガラス繊維基材として厚み５０μｍ以下のものを用い、この５０μｍ以下の厚みのガラス繊維基材を２枚以上重ねて使用するのが好ましい。ガラス繊維基材の厚みの下限は特に限定されるものではないが、１０μｍ程度が実用上の下限である。またガラス繊維基材の枚数も特に限定されるものではないが、２０枚程度が実用上の上限である。このように複数枚のガラス繊維基材を用いて透明積層板を製造する場合、各ガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸・乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを複数枚重ねて加熱加圧成形することによって透明積層板を得ることができるが、複数枚のガラス繊維基材を重ねた状態で樹脂組成物を含浸・乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを加熱加圧成形して透明積層板を得るようにしてもよい。
【００４８】
そして、上記のように作製した透明積層板１の表面に、ガスバリア性を有する透明なガスバリア層２とガス吸収性を有する透明なガス吸収層３とを積層することによって、本発明に係る透明基板Ａを得ることができるものである。
【００４９】
透明積層板１へのガスバリア層２とガス吸収層３の積層は、図１（ａ）のように、透明積層板１の表面にガスバリア層２を形成し、このガスバリア層２の上にガス吸収層３を形成するようにした構成であってもよく、また図１（ｂ）のように、透明積層板１の片側の表面にガスバリア層２を形成し、他方の片側の表面にガス吸収層３を形成するようにした構成であってもよい。この透明基板Ａを図３のようにディスプレイの基板として使用する場合、ディスプレイの駆動素子１０は図１（ａ）（ｂ）における図の下側に配置して搭載されるものであり、いずれも場合も、ガスバリア層２はガス吸収層３よりも、駆動素子１０から遠い側に配置されるものであり、ディスプレイにおいてガスバリア層２はガス吸収層３より外側に配置されるものである。
【００５０】
そしてこのように透明積層板１にガスバリア層２とガス吸収層３を積層して形成される透明基板Ａにあって、外気の水蒸気や酸素等のガスは、まずガスバリア層２で遮断することができ、ガスが駆動素子１０へと透過することを防ぐことができる。またこれらのガスが仮にガスバリア層２を透過しても、この透過したガスはガス吸収層３で吸収されるものである。従って、透明基板Ａにディスプレイの駆動素子１０を搭載するにあたって、これらのガスが駆動素子１０に作用し、駆動素子１０の液晶分子１４を劣化させたりすることを防ぐことができるものである。
【００５１】
透明積層板１にガスバリア層２とガス吸収層３を積層して形成される透明基板Ａのガス透過性は、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．１ｇ／ｍ２・２４ｈ以下であることが望ましい。透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．１ｇ／ｍ２・２４ｈ以下であることによって、水蒸気などのガスが駆動素子１０に作用して劣化させることを有効に防ぐことができるものである。この水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は小さければ小さいほど望ましいのはいうまでもない。ここで、水蒸気透過率は、ＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７６）に準拠した方法で測定した値である。
【００５２】
また透明積層板１の表面にガスバリア層２やガス吸収層３を設けることによって、透明積層板１の表面の凹凸をガスバリア層２やガス吸収層３で埋めて平坦にならすことができるものであり、ガスバリア層２やガス吸収層３によって形成される透明基板Ａの表面の平滑性を高めることができるものである。このように透明基板Ａの表面の平滑性を高めることによって、既述の図３のように一対の透明基板Ａを平行に配置して駆動素子１０の液晶分子１４を充填するにあたって、透明基板Ａ間の間隔を均一な寸法に設定することができ、液晶分子１４に配向の乱れが生じることを防いで、光の散乱が発生することを防止することができるものであり、鮮明な画像のディスプレイを作製することができるものである。
【００５３】
ガスバリア層２やガス吸収層３によって形成される透明基板Ａの表面の平滑性は、表面粗さＲａが２０μｍ以下であることが望ましい。表面粗さＲａが２０μｍ以下であることによって、透明基板Ａ間の間隔をより均一に設定することができ、液晶分子に配向の乱れが生じることをより確実に防いで、光の散乱が発生することを防止することができるものである。この表面粗さＲａは小さければ小さいほど望ましいのはいうまでもない。ここで、表面粗さＲａはＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）で規定される算術平均粗さであり、測定は次のようにして行なった。株式会社東京精密製の蝕針式表面粗さ計「ＳＵＲＦＣＯＭ １３０Ａ」を用いて、透明積層板の表面凹凸を縦、横、４５°バイアス方向についてそれぞれ３点測定し、合計９点の測定値の平均値をＲａ値とした。
【００５４】
ガスバリア性を有する透明なガスバリア層２としては、特に限定されるものではないが、珪素窒化物（ＳｉＮ３）、珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）など無機質材料の薄膜で形成することができる。これらの無機質材料の薄膜の形成は、気相蒸着法を用いて行なうことができるものであり、例えば、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、レーザＣＶＤなどの化学蒸着法（ＣＶＤ）や、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、レーザアブレーションなどの物理蒸着法（ＰＶＤ）を採用することができる。ガスバリア層２の膜厚は特に限定されるものではないが、１０〜１０００ｎｍ程度の範囲が好ましい。
【００５５】
またガス吸収性を有する透明なガス吸収層３の膜厚は、特に限定されるものではないが、１〜１０００μｍ程度の範囲が好ましい。そしてこのガス吸収層３としては特に限定されるものではないが、ガス吸収成分として有機金属化合物を含有するものが好ましい。
【００５６】
この有機金属酸化物としては、２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する化合物が挙げられる。
【００５７】
このような２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する有機金属化合物の一つに、アルキルアルミニウムとシラノール基を有するポリシロキサンとの反応によって得られる化合物がある。
【００５８】
アルキルアルミニウムとしては、例えばトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムエトキシドなどを挙げることができる。
【００５９】
そして例えばアルキルアルミニウムとしてトリオクチルアルミニウムを用い、トリオクチルアルミニウムとシラノール基を有するポリシロキサンとを反応させることによって、［化１］に示すような、有機金属化合物を得ることができる。
【００６０】
【化１】
【００６１】
そしてこの有機金属化合物は、[化２]に示すように、水分と化学的に反応して捕捉し、水蒸気を吸収することができるものである。
【００６２】
【化２】
【００６３】
またこの有機金属化合物は、[化３]に示すように、酸素とも反応して捕捉し、酸素を吸収することができる。
【００６４】
【化３】
【００６５】
また、上記の２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する有機金属化合物の一つに、３価金属−ジアルキルオキサイド−モノエチルアセトアセテートがある。３価金属は、アルミニウム、ランタン、イットリウム、ガリウムから選ばれるものである。
【００６６】
この有機金属化合物は、[化４]の一般式で示されるものである（式中、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ５は独立に炭素数１個以上のアルキル基，アリール基，シクロアルキル基，複素環基,アシル基を含む有機基を示し、Ｍは３価の金属原子を示す）。この金属有機化合物は、水分と化学的に反応して捕捉し、水蒸気を吸収することができるものである。
【００６７】
【化４】
【００６８】
具体例を例示すると、次の[化５]〜[化１０]のもの挙げることができる。
【００６９】
【化５】
【００７０】
【化６】
【００７１】
【化７】
【００７２】
【化８】
【００７３】
【化９】
【００７４】
【化１０】
【００７５】
また、上記の２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する有機金属化合物の一つに、４価金属−ジアルキルオキサイド−ジエチルアセトアセテートがある。４価金属は、ゲルマニウム、シリコンから選ばれるものである。
【００７６】
この有機金属化合物は、[化１１]の一般式で示されるものである（式中、Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４は独立に炭素数１個以上のアルキル基，アリール基，シクロアルキル基，複素環基,アシル基を含む有機基を示し、Ｍは４価の金属原子を示す）。この金属有機化合物は、水分と化学的に反応して捕捉し、水蒸気を吸収することができるものである。
【００７７】
【化１１】
【００７８】
具体例を例示すると、次の[化１２]〜[化１３]のもの挙げることができる。
【００７９】
【化１２】
【００８０】
【化１３】
【００８１】
また、上記の２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する有機金属化合物として、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にカルボキシレート基が配位した化合物や、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にフェノキシ基が配位した化合物がある。この３価金属としてはアルミニウムが好ましい。
【００８２】
この有機金属化合物は、[化１４]の一般式で示されるものである（式中、Ｒ１〜Ｒ３は独立に炭素数１個以上のアルキル基，アリール基，シクロアルキル基，複素環基,アシル基を含む有機基を示し、Ｍは３価の金属原子を示す）。この金属有機化合物は、水分と化学的に反応して捕捉し、水蒸気を吸収することができるものである。
【００８３】
【化１４】
【００８４】
具体例を示すと、[化１５]のアルミニウム オキサイド オクチレートの他に、[化１６]〜[化１７]のものが挙げられる。
【００８５】
【化１５】
【００８６】
【化１６】
【００８７】
【化１７】
【００８８】
図２（ａ）（ｂ）は本発明の他の実施の形態を示すものであり、ガス吸収層３の露出する側の表面に第２のガスバリア層４を積層し、ガス吸収層３が外気に触れないように第２のガスバリア層４で被覆するようにしたものである。ガス吸収層３が露出して外気に触れていると、大気中の水蒸気などのガスがガス吸収層３に常時吸収されるので、ガス吸収層３のガス吸収能は短時間で飽和して低下することになり、透明基板Ａを透過する水蒸気などのガスをガス吸収層３で吸収して遮断する効果を長時間持続できなくなるおそれがある。このため、ガス吸収層３が外気に触れないように第２のガスバリア層４で被覆するようにしたものであり、透明基板Ａを透過するガスをガス吸収層３で吸収して遮断する効果を長時間持続することができるものである。この第２のガスバリア層４は、上記の透明なガスバリア層２と同じ材料で形成することができるものであり、第２のガスバリア層４を透明に形成することによって、第２のガスバリア層４をガス吸収層３に被覆した状態で使用しても、透明基板Ａの透明性を保持することができるものである。
【００８９】
ここで、ガス吸収層３が外気に触れて大気中の水蒸気などのガスを吸収することの問題は、透明積層板１にガスバリア層２とガス吸収層３を積層して透明基板Ａを製造した後、透明基板Ａをディスプレイなどの製品に組み込むまでの間で発生することが多く、透明基板Ａを組み込んだ後は、むしろ上記の第２のガスバリア層４は不要になることがある。この場合には、第２のガスバリア層４は剥離可能なものであることが望ましい。
【００９０】
このような剥離可能な第２のガスバリア層４としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアミド、セルロース、アクリル樹脂等の樹脂フィルムおよびアルミ箔、銅箔などの金属箔を用いることができる。そしてこれらの樹脂フィルムまたは金属箔をガス吸収層３の表面に熱圧着してラミネートすることによって、ガス吸収層３に剥離可能な第２のガスバリア層４として被覆することができるものであり、第２のガスバリア層４が不要になったときには、容易に剥離して除去することができるものである。
【００９１】
また、上記の実施の形態では、ガスバリア層２やガス吸収層３をそれぞれ１層設けるようにしたが、ガスバリア層２やガス吸収層３を複数層設けるようにしてもよく、この場合には、ガスの遮断や吸収を複数の層で行なうことができ、透明基板Ａのガス遮断性能を高めることができるものである。
【実施例】
【００９２】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００９３】
（実施例１）
高屈折率樹脂として、固形型のシアネートエステル樹脂（Ｌｏｎｚａ社製「ＢＡＤＣｙ」、２，２−ビス（４−シアナートフェニル）プロパン：屈折率１．５９）を５２質量部、低屈折率樹脂として、固形型の１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサンを含むエポキシ樹脂（ダイセル化学工業（株）製「ＥＨＰＥ３１５０」：屈折率１．５１）を４８質量部配合し、さらに硬化開始剤としてオクタン酸亜鉛を０．０２質量部配合し、これにトルエン５０質量部、メチルエチルケトン５０質量部を添加して、温度７０℃で攪拌溶解することによって、樹脂組成物のワニスを調製した。この樹脂組成物の硬化物の屈折率は１．５６であった。
【００９４】
次に、厚み２５μｍのガラス繊維クロス（旭化成エレクトロニクス（株）製品番「１０３７」、Ｅガラス、屈折率１．５６２）に、上記の樹脂組成物のワニスを含浸し、１５０℃で５分間加熱することによって、溶剤を除去すると共に樹脂を半硬化させてプリプレグを調製した。
【００９５】
そしてこのプリプレグを２枚重ね、離型処理をしたガラス板に挟んでプレス機にセットし、１７０℃、２ＭＰａ、１５分の条件で加熱加圧成形することによって、樹脂の含有率が６３質量％、厚みが８０μｍの透明積層板１を得た。
【００９６】
この透明積層板１の表面粗さＲａは９０ｎｍ、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は２．６ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【００９７】
次にこの透明積層板１の表面に、プラズマＣＶＤ法によって、厚み１００ｎｍの珪素窒化物（ＳｉＮ３）からなる透明なガスバリア層２を形成した。透明積層板１に形成したガスバリア層の側の表面の粗さＲａは２０ｎｍであり、このガスバリア層２を形成した透明積層板１の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．０１ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【００９８】
次に、透明積層板１に形成したこのガスバリア層２の表面に、トリオクチルアルミニウム（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ社製）と両末端にシラノール基を有するポリジメチルシロキサン（ＹＴ３８０７、ＧＥ−Ｔｏｓｈｉｂａ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ社製）を同質量ずつヘキサン溶液中で撹拌反応させた溶液組成物を、スピンコート塗布して乾燥することによって、膜厚５０μｍの透明なガス吸収層３を形成し、ガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図１（ａ）参照）。
【００９９】
この透明基板Ａにおいて、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１７ｎｍであり、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００７ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１００】
（実施例２）
実施例１で得た透明積層板１の表面に、スパッタリング法によって、厚み１００ｎｍの珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）からなる透明なガスバリア層２を形成した。透明積層板１に形成したガスバリア層２の側の表面の粗さＲａは２０ｎｍであり、このガスバリア層２を形成した透明積層板１の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．０１ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０１】
次に、透明積層板１に形成したこのガスバリア層２の表面に、アルミニウムオキサイドオクチレート（ホープ製薬社製 商品名：オリープＡＯＯ）のトルエン５０質量％溶液組成物を、ロールコート塗布して乾燥することによって、膜厚５０μｍの透明なガス吸収層３を形成し、ガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図１（ａ）参照）。
【０１０２】
この透明基板Ａにおいて、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１７ｎｍであり、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００７ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０３】
（実施例３）
実施例１で得た、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した透明基板Ａを用い、そしてこのガス吸収層３の表面に、スパッタリング法によって、厚み１００ｎｍの珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）からなる透明な第２のガスバリア層４を形成し、第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図２（ａ）参照）。
【０１０４】
この透明基板Ａにおいて、第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１５ｎｍであり、第２のガスバリア４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００８ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０５】
（実施例４）
実施例２で得た、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した透明基板Ａを用い、そしてこのガス吸収層３の表面に、スパッタリング法によって、厚み１００ｎｍの珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）からなる透明な第２のガスバリア層４を形成し、第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図２（ａ）参照）。
【０１０６】
この透明基板Ａにおいて、第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１３ｎｍであり、第２のガスバリア４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００８ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０７】
（実施例５）
実施例１で得た、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した透明基板１を用い、そしてこのガス吸収層３の表面に、厚み５０μｍのポリビニルアルコールフィルムを熱ロールで圧着することによって、剥離可能な第２のガスバリア層４を形成し、剥離可能な第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図２（ａ）参照）。
【０１０８】
この透明基板Ａにおいて、剥離可能な第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１３ｎｍであり、第２のガスバリア４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００８ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０９】
（実施例６）
実施例２で得た、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した透明基板Ａを用い、そしてこのガス吸収層３の表面に、厚み５０μｍのポリビニルアルコールフィルムを熱ロールで圧着することによって、剥離可能な第２のガスバリア層４を形成し、剥離可能な第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層４を積層した透明基板Ａを得た。
【０１１０】
この透明基板Ａにおいて、剥離可能な第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１３ｎｍであり、第２のガスバリア４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００８ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１１１】
上記の実施例１〜６にみられるように、透明積層板１は表面粗さＲａが９０ｎｍ、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が２．６ｇ／ｍ２２４ｈであるが、この透明積層板１にガスバリア層２とガス吸収層３を積層し、またこれに加えて第２のガスバリア層４を積層して得た透明基板Ａは、表面粗さＲａが１３〜２０ｎｍに、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．００７〜０．００８ｇ／ｍ２２４ｈになっており、表面平滑性やガス遮断性を大きく高めることができることが確認される。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ概略図である。
【図２】本発明の他の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ概略図である。
【図３】液晶ディスプレイの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 透明積層板
２ ガスバリア層
３ ガス吸収層
４ 第２のガスバリア層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイなどに用いられる透明基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透明積層板によって形成される透明基板は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイなどにおいて、ガラス板に代わる材料として検討されている（例えば特許文献１等）。
【０００３】
透明基板として用いられるこのような透明積層板の一例として、ガラスクロスなどガラス繊維からなる基材に、ガラス繊維と屈折率が近似する透明熱硬化性樹脂を含浸してプリプレグを調製し、このプリプレグを加熱加圧成形することによって作製したものを挙げることができる。透明熱硬化性樹脂としては一般にエポキシ樹脂が使用されているが、樹脂の屈折率をガラス繊維の屈折率に近似させるために、ガラス繊維より屈折率の大きいエポキシ樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さいエポキシ樹脂とを混合し、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように混合比率を調整した樹脂組成物を用いるようにしている。このように基材のガラス繊維とマトリクス樹脂の屈折率を合わせることによって、透明積層板内での光の屈折を抑え、視認性に優れたディスプレイの透明基板として使用することができるものである。
【０００４】
図３はこのような透明積層板によって形成される透明基板Ａを用いて作製した液晶ディスプレイの概略構成の一例を示すものであり、一対の透明基板Ａを平行に配置し、この透明基板Ａ間に駆動素子１０が搭載されるようになっている。この駆動素子１０は、一方の透明基板Ａに設けられた画素電極１１とＴＦＴ１２、他方の透明基板Ａに設けられた共通電極１３、透明基板Ａ間に充填される液晶分子１４などを備えて形成されるものである。
【特許文献１】特開２００４−３０７８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような液晶ディスプレイにあって、対向して配置される透明基板Ａの間隔が不均一であると、充填されている液晶分子１４の厚みが不均一になって、液晶分子１４の配向性が部分的に乱れ、光の散乱が生じるおそれがある。また液晶分子１４は水蒸気や酸素などが作用すると劣化し易く、水蒸気などの作用で液晶ディスプレイの寿命が低下するおそれがある。
【０００６】
しかし透明基板Ａは、ガラス基材に樹脂を含浸・硬化して作製した透明積層板によって形成されているものであり、樹脂をマトリクスとするため、ガラス板のような高いガス遮断性を有するものではない。従ってこのような透明基板Ａを液晶ディスプレイの基板として用いると、水蒸気や酸素などのガスが透明基板Ａを透過することを完全に遮断することはできず、液晶分子１４に水蒸気や酸素などが作用して劣化するおそれがあるという問題があった。
【０００７】
また透明基板Ａは、ガラス基材に樹脂を含浸・硬化して作製した透明積層板によって形成されているため、表面の平滑性をガラス基板のように高く形成することは困難であり、特にガラスクロスなどで形成されるガラス基材の凹凸が表面に表れて、平滑性が低くなる傾向にある。従ってこのような透明基板Ａを液晶ディスプレイの基板として用いると、対向して配置される透明基板Ａの間隔が不均一になって、充填されている液晶分子１４に配向の乱れが生じて光の散乱が起こり、鮮明な画像を得ることができなくなるおそれがあるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、水蒸気などのガスの遮断性が高く、また表面の平滑性が高い透明基板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る透明基板は、ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製される透明積層板１を備え、ガスバリア性を有する透明なガスバリア層２とガス吸収性を有する透明なガス吸収層３とが透明積層板１に積層されていることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によれば、ガスバリア層２で水蒸気などのガスが透過することを遮断することができると共に、透過する水蒸気などのガスをガス吸収層３で吸収することができ、水蒸気などのガスの透過を遮断する効果を高く得ることができるものであり、また透明積層板１の表面の凹凸をこれらのガスバリア層２やガス吸収層３で埋めて平坦にならすことができ、表面の平滑性を高めることができるものである。
【００１１】
また本発明は、透明基板にディスプレイの駆動素子を搭載して用いる場合、ガスバリア層２がガス吸収層３よりも、駆動素子１０より遠い側に配置されるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明によれば、水蒸気などのガスがガスバリア層２を透過したとしても、このガスはガス吸収層３に吸収されて駆動素子１０に作用することを確実に防ぐことができるものである。
【００１３】
また本発明において、上記のガス吸収層３はガス吸収成分を含有して形成され、ガス吸収成分は有機金属化合物からなることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１４】
また本発明において、ガス吸収層３に含有されるこの有機金属化合物は、２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する化合物であることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１５】
また本発明において、この有機金属化合物は、アルキルアルミニウムとシラノール基を有するポリシロキサンとの反応によって得られる化合物であることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１６】
また本発明において、上記の有機金属化合物は、３価金属−ジアルキルオキサイド−モノエチルアセトアセテートであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１７】
また本発明において、この３価金属は、アルミニウム、ランタン、イットリウム、ガリウムから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１８】
また本発明において、上記の有機金属化合物は、４価金属−ジアルキルオキサイド−ジエチルアセトアセテートであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００１９】
また本発明において、この４価金属は、ゲルマニウム、シリコンから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００２０】
また本発明において、上記の有機金属化合物は、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にカルボキシレート基が配位した化合物、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にフェノキシ基が配位した化合物から選ばれる少なくとも１つであることを特徴するものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００２１】
また本発明において、この３価金属は、アルミニウムであることを特徴とするものであり、水蒸気などのガス吸収性が高いガス吸収層３を形成することができるものである。
【００２２】
また本発明において、ガス吸収層３は、外気から遮断する第２のガスバリア層４で覆われていることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明によれば、ガス吸収層３が外気から水蒸気などのガスを直接に吸収して短期間で飽和状態になることを第２のガスバリア層４で防ぐことができ、ガス遮断性能を長期に亘って維持することができるものである。
【００２４】
また本発明において、この第２のガスバリア層４は、透明であることを特徴とするものであり、第２のガスバリア層４をガス吸収層３に被覆した状態で使用しても、透明基板の透明性を保持することができるものである。
【００２５】
また本発明は、透明なガスバリア層２と透明なガス吸収層３の少なくとも一方が複数層形成されていることを特徴とするものであり、ガスの遮断や吸収を複数層で行なうことができ、ガス遮断性能を高く得ることができるものである。
【００２６】
また本発明は、ガスバリア層２やガス吸収層３によって形成される表面は、粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
【００２７】
透明基板の表面の平滑性が粗さ（Ｒａ）２０ｎｍ以下であることによって、透明基板を平行に配置して液晶分子を充填するにあたって、液晶分子に配向の乱れが生じることをより有効に防いで光の散乱を防止することができ、鮮明な画像を得ることができるものである。
【００２８】
また本発明は、最外層に配置される第２のガスバリア層４は剥離可能であることを特徴とするものであり、透明基板を使用する前は、この第２のガスバリア層４でガス吸収層３を被覆しておき、透明基板をディスプレイの基板などに組み付けるときには、この第２のガスバリア層４を剥離した状態で使用することができるものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ガスバリア層２で水蒸気などのガスが透過することを遮断することができると共に、透過する水蒸気などのガスをガス吸収層３で吸収することができるものであり、水蒸気などのガスの透過を遮断する効果を高く得ることができるものである。また透明積層板１の表面の凹凸をこれらのガスバリア層２やガス吸収層３で埋めて平坦にならすことができるものであり、表面の平滑性を高めることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００３１】
まず、本発明において使用する透明積層板について説明する。この透明積層板は、ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製されるものである。
【００３２】
上記のガラス繊維より高屈折率の樹脂として、シアネートエステル樹脂を用いるのが好ましい。シアネートエステル樹脂は、１分子中に２個以上のシアネート基を有するシアネートエステル化合物が３量化でトリアジン環を生成して重合したものであり、シアネートエステル化合物としては、例えば、２，２−ビス（４−シアナートフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジメチル−４−シアナートフェニル）メタン、２，２−ビス（４−シアナートフェニル）エタン等、あるいはこれらの誘導体など、芳香族シアネートエステル化合物を用いることができる。これらは単独で用いる他、複数種を組み合わせて用いるようにしてもよい。このシアネートエステル樹脂は剛直な分子骨格を有するものであり、このため、硬化物に高いガラス転移温度を与えるものである。またシアネートエステル樹脂は常温で固形であるので、後述のように樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸して乾燥することによってプリプレグを調製する際に、指触乾燥することが容易になるので、プリプレグの取り扱い性が良好になるものである。
【００３３】
ここで、ガラス繊維の屈折率が例えば１．５６２である場合、高屈折率樹脂として用いるシアネートエステル樹脂は屈折率が１．６前後のものが好ましく、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ＋０．０３〜ｎ＋０．０６の範囲のものであることが望ましい。尚、本発明において、樹脂の屈折率は、いずれも硬化した樹脂の状態での屈折率をいうものであり、ＡＳＴＭ Ｄ５４２で試験した値である。
【００３４】
一方、上記のガラス繊維より低屈折率の樹脂としては、低屈折率であれば任意のエポキシ樹脂を用いることができるが、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。ガラス繊維の屈折率が例えば１．５６２である場合、この低屈折率のエポキシ樹脂としては屈折率が１．５前後のものが好ましく、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０４〜ｎ−０．０８の範囲のものであることが望ましい。
【００３５】
低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂において、ビスフェノール型としては、ビスフェノールＡ型の他に、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型などを用いることもできる。
【００３６】
また、低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、常温で固形の固形型水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。常温で液状の液状型水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を使用することもできるが、プリプレグを調製する際に、指触で粘着性のある状態にまでしか乾燥することができず、プリプレグの取り扱い性が悪くなるので、固形型水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を使用するのが好ましいのである。さらに、低屈折率のエポキシ樹脂として、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂以外のものを併用することも可能であり、例えば１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル)シクロヘキサンを含むエポキシ樹脂を併用することができる。このエポキシ樹脂は屈折率を微調整するために併用するものであり、また常温で固体であるために透明積層板の製造を容易にするためにも最適な樹脂である。
【００３７】
そして、上記の高屈折率のシアネートエステル樹脂と、低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などエポキシ樹脂とを混合して、ガラス繊維の屈折率に近似した樹脂組成物を調製して用いるものである。高屈折率のシアネートエステル樹脂と低屈折率のエポキシ樹脂の混合比率は、ガラス繊維の屈折率に近似させるように、任意に調整されるものである。ここで、樹脂組成物の屈折率はガラス繊維の屈折率にできるだけ近いことが望ましいが、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０２〜ｎ＋０．０２の範囲で近似するように調整するのが好ましい。
【００３８】
またこの樹脂組成物は、その硬化樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が１７０℃以上になるように調製されるのが好ましい。ガラス転移温度が１７０℃以上であることによって、透明積層板の耐熱性を高めることができるものである。ガラス転移温度の上限は特に設定されるものではないが、実用的には２８０℃程度がガラス転移温度の上限である。ガラス転移温度の調整は、樹脂組成物中の上記のシアネートエステル樹脂の配合比率を変えることによって行なうことができるものであり、併用する低屈折率樹脂の種類に左右されるが、樹脂組成物の樹脂分中、シアネートエステル樹脂が約３０質量％以上であれば、樹脂組成物のガラス転移温度を１７０℃以上に調整することができる。
【００３９】
さらに樹脂組成物には、硬化開始剤（硬化剤）を配合することができる。この硬化開始剤としては、有機金属塩を用いることができる。この有機金属塩としては、例えば、オクタン酸、ステアリン酸、アセチルアセトネート、ナフテン酸、サリチル酸等の有機酸と、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等の金属との塩を挙げることができる。これらは一種を単独で用いる他に、二種以上を併用することもできるが、中でも、オクタン酸亜鉛が好ましい。硬化開始剤としてオクタン酸亜鉛を用いることによって、硬化樹脂のガラス転移温度を高めることができるものである。樹脂組成物中のオクタン酸亜鉛など有機金属塩の含有量は、特に限定されるものではないが、０．０１〜０．１ＰＨＲの範囲が好ましい。
【００４０】
また硬化開始剤として、カチオン系硬化剤を用いることもできる。このようにカチオン系硬化剤を用いることによって樹脂の透明性を高めることができるものである。カチオン系硬化剤としては、特に限定されるものではないが、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体などを用いることができる。樹脂組成物中のカチオン系硬化剤の含有量は、特に限定されるものではないが、０．２〜３．０ＰＨＲの範囲が好ましい。
【００４１】
さらに硬化開始剤として、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の３級アミン、２−エチル−４−イミダゾール、４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチル−イミダゾール（２Ｅ４ＭＺ）などの硬化触媒を用いることもできる。樹脂組成物中の硬化触媒の含有量は、特に限定されるものではないが、０．５〜５ＰＨＲの範囲が好ましい。
【００４２】
上記のように高屈折率のシアネートエステル樹脂、低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などエポキシ樹脂、硬化開始剤を配合することによって樹脂組成物を調製することができるものである。この樹脂組成物は、必要に応じて溶剤に溶解乃至分散して樹脂ワニスとして使用するものである。この溶剤としては、特に限定されるものではないが、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、２−ブタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコール、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミドなどを用いることができる。
【００４３】
一方、ガラス繊維としては、透明積層板の耐衝撃性を高める効果の点からＥガラスやＮＥガラスであることが好ましい。Ｅガラスは無アルカリガラスとも称され、樹脂強化用ガラス繊維として汎用されるガラスであり、ＮＥガラスはＮｅｗＥガラスのことである。またガラス繊維には、耐衝撃性を向上させる目的で、ガラス繊維処理剤として通常使用されているシランカップリング剤によって表面処理しておくことが好ましい。ガラス繊維の屈折率は１．５５〜１．５７の範囲であることが好ましく、１．５５５〜１．５６５の範囲であることがさらに好ましい。ガラス繊維の屈折率がこの範囲であれば、視認性に優れた透明積層板を得ることができるものである。ガラス繊維の基材としては、ガラス繊維の織布あるいは不織布を使用することができる。
【００４４】
そしてガラス繊維の基材に樹脂組成物のワニスを含浸し、加熱して乾燥することによって、プリプレグを調製することができる。乾燥条件は特に限定されるものではないが、乾燥温度１００〜１６０℃、乾燥時間１〜１０分間の範囲が好ましい。
【００４５】
次にこのプリプレグを１枚、あるいは複数枚重ね、加熱加圧成形することによって、樹脂組成物を硬化させて、透明積層板を得ることができるものである。加熱加圧成形の条件は、特に限定されるものではないが、温度１５０〜２００℃、圧力１〜４ＭＰａ、時間１０〜１２０分間の範囲が好ましい。
【００４６】
上記のようにして得られる透明積層板にあって、高屈折率のシアネートエステル樹脂と低屈折率の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂が重合して形成される樹脂マトリクスは、シアネートエステル樹脂を含有することによってガラス転移温度が高いものであり、耐熱性に優れた透明積層板を得ることができるものである。またシアネートエステル樹脂や水添ビスフェノール型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂はいずれも透明性に優れるものであり、高い透明性を確保した透明積層板を得ることができるものである。この透明積層板において、ガラス繊維の基材の含有率は２５〜６５質量％の範囲であることが好ましく、この範囲であれば、ガラス繊維による補強効果で高い耐衝撃性を得ることができると共に、十分な透明性を得ることができるものである。
【００４７】
ここで、ガラス繊維の基材としては、透明性を高く得るために、厚みの薄いものを複数枚重ねて用いるのが好ましい。具体的には、ガラス繊維基材として厚み５０μｍ以下のものを用い、この５０μｍ以下の厚みのガラス繊維基材を２枚以上重ねて使用するのが好ましい。ガラス繊維基材の厚みの下限は特に限定されるものではないが、１０μｍ程度が実用上の下限である。またガラス繊維基材の枚数も特に限定されるものではないが、２０枚程度が実用上の上限である。このように複数枚のガラス繊維基材を用いて透明積層板を製造する場合、各ガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸・乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを複数枚重ねて加熱加圧成形することによって透明積層板を得ることができるが、複数枚のガラス繊維基材を重ねた状態で樹脂組成物を含浸・乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを加熱加圧成形して透明積層板を得るようにしてもよい。
【００４８】
そして、上記のように作製した透明積層板１の表面に、ガスバリア性を有する透明なガスバリア層２とガス吸収性を有する透明なガス吸収層３とを積層することによって、本発明に係る透明基板Ａを得ることができるものである。
【００４９】
透明積層板１へのガスバリア層２とガス吸収層３の積層は、図１（ａ）のように、透明積層板１の表面にガスバリア層２を形成し、このガスバリア層２の上にガス吸収層３を形成するようにした構成であってもよく、また図１（ｂ）のように、透明積層板１の片側の表面にガスバリア層２を形成し、他方の片側の表面にガス吸収層３を形成するようにした構成であってもよい。この透明基板Ａを図３のようにディスプレイの基板として使用する場合、ディスプレイの駆動素子１０は図１（ａ）（ｂ）における図の下側に配置して搭載されるものであり、いずれも場合も、ガスバリア層２はガス吸収層３よりも、駆動素子１０から遠い側に配置されるものであり、ディスプレイにおいてガスバリア層２はガス吸収層３より外側に配置されるものである。
【００５０】
そしてこのように透明積層板１にガスバリア層２とガス吸収層３を積層して形成される透明基板Ａにあって、外気の水蒸気や酸素等のガスは、まずガスバリア層２で遮断することができ、ガスが駆動素子１０へと透過することを防ぐことができる。またこれらのガスが仮にガスバリア層２を透過しても、この透過したガスはガス吸収層３で吸収されるものである。従って、透明基板Ａにディスプレイの駆動素子１０を搭載するにあたって、これらのガスが駆動素子１０に作用し、駆動素子１０の液晶分子１４を劣化させたりすることを防ぐことができるものである。
【００５１】
透明積層板１にガスバリア層２とガス吸収層３を積層して形成される透明基板Ａのガス透過性は、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．１ｇ／ｍ２・２４ｈ以下であることが望ましい。透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．１ｇ／ｍ２・２４ｈ以下であることによって、水蒸気などのガスが駆動素子１０に作用して劣化させることを有効に防ぐことができるものである。この水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は小さければ小さいほど望ましいのはいうまでもない。ここで、水蒸気透過率は、ＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７６）に準拠した方法で測定した値である。
【００５２】
また透明積層板１の表面にガスバリア層２やガス吸収層３を設けることによって、透明積層板１の表面の凹凸をガスバリア層２やガス吸収層３で埋めて平坦にならすことができるものであり、ガスバリア層２やガス吸収層３によって形成される透明基板Ａの表面の平滑性を高めることができるものである。このように透明基板Ａの表面の平滑性を高めることによって、既述の図３のように一対の透明基板Ａを平行に配置して駆動素子１０の液晶分子１４を充填するにあたって、透明基板Ａ間の間隔を均一な寸法に設定することができ、液晶分子１４に配向の乱れが生じることを防いで、光の散乱が発生することを防止することができるものであり、鮮明な画像のディスプレイを作製することができるものである。
【００５３】
ガスバリア層２やガス吸収層３によって形成される透明基板Ａの表面の平滑性は、表面粗さＲａが２０μｍ以下であることが望ましい。表面粗さＲａが２０μｍ以下であることによって、透明基板Ａ間の間隔をより均一に設定することができ、液晶分子に配向の乱れが生じることをより確実に防いで、光の散乱が発生することを防止することができるものである。この表面粗さＲａは小さければ小さいほど望ましいのはいうまでもない。ここで、表面粗さＲａはＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）で規定される算術平均粗さであり、測定は次のようにして行なった。株式会社東京精密製の蝕針式表面粗さ計「ＳＵＲＦＣＯＭ １３０Ａ」を用いて、透明積層板の表面凹凸を縦、横、４５°バイアス方向についてそれぞれ３点測定し、合計９点の測定値の平均値をＲａ値とした。
【００５４】
ガスバリア性を有する透明なガスバリア層２としては、特に限定されるものではないが、珪素窒化物（ＳｉＮ３）、珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）など無機質材料の薄膜で形成することができる。これらの無機質材料の薄膜の形成は、気相蒸着法を用いて行なうことができるものであり、例えば、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、レーザＣＶＤなどの化学蒸着法（ＣＶＤ）や、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、レーザアブレーションなどの物理蒸着法（ＰＶＤ）を採用することができる。ガスバリア層２の膜厚は特に限定されるものではないが、１０〜１０００ｎｍ程度の範囲が好ましい。
【００５５】
またガス吸収性を有する透明なガス吸収層３の膜厚は、特に限定されるものではないが、１〜１０００μｍ程度の範囲が好ましい。そしてこのガス吸収層３としては特に限定されるものではないが、ガス吸収成分として有機金属化合物を含有するものが好ましい。
【００５６】
この有機金属酸化物としては、２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する化合物が挙げられる。
【００５７】
このような２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する有機金属化合物の一つに、アルキルアルミニウムとシラノール基を有するポリシロキサンとの反応によって得られる化合物がある。
【００５８】
アルキルアルミニウムとしては、例えばトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムエトキシドなどを挙げることができる。
【００５９】
そして例えばアルキルアルミニウムとしてトリオクチルアルミニウムを用い、トリオクチルアルミニウムとシラノール基を有するポリシロキサンとを反応させることによって、［化１］に示すような、有機金属化合物を得ることができる。
【００６０】
【化１】
【００６１】
そしてこの有機金属化合物は、[化２]に示すように、水分と化学的に反応して捕捉し、水蒸気を吸収することができるものである。
【００６２】
【化２】
【００６３】
またこの有機金属化合物は、[化３]に示すように、酸素とも反応して捕捉し、酸素を吸収することができる。
【００６４】
【化３】
【００６５】
また、上記の２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する有機金属化合物の一つに、３価金属−ジアルキルオキサイド−モノエチルアセトアセテートがある。３価金属は、アルミニウム、ランタン、イットリウム、ガリウムから選ばれるものである。
【００６６】
この有機金属化合物は、[化４]の一般式で示されるものである（式中、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ５は独立に炭素数１個以上のアルキル基，アリール基，シクロアルキル基，複素環基,アシル基を含む有機基を示し、Ｍは３価の金属原子を示す）。この金属有機化合物は、水分と化学的に反応して捕捉し、水蒸気を吸収することができるものである。
【００６７】
【化４】
【００６８】
具体例を例示すると、次の[化５]〜[化１０]のもの挙げることができる。
【００６９】
【化５】
【００７０】
【化６】
【００７１】
【化７】
【００７２】
【化８】
【００７３】
【化９】
【００７４】
【化１０】
【００７５】
また、上記の２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する有機金属化合物の一つに、４価金属−ジアルキルオキサイド−ジエチルアセトアセテートがある。４価金属は、ゲルマニウム、シリコンから選ばれるものである。
【００７６】
この有機金属化合物は、[化１１]の一般式で示されるものである（式中、Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４は独立に炭素数１個以上のアルキル基，アリール基，シクロアルキル基，複素環基,アシル基を含む有機基を示し、Ｍは４価の金属原子を示す）。この金属有機化合物は、水分と化学的に反応して捕捉し、水蒸気を吸収することができるものである。
【００７７】
【化１１】
【００７８】
具体例を例示すると、次の[化１２]〜[化１３]のもの挙げることができる。
【００７９】
【化１２】
【００８０】
【化１３】
【００８１】
また、上記の２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する有機金属化合物として、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にカルボキシレート基が配位した化合物や、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にフェノキシ基が配位した化合物がある。この３価金属としてはアルミニウムが好ましい。
【００８２】
この有機金属化合物は、[化１４]の一般式で示されるものである（式中、Ｒ１〜Ｒ３は独立に炭素数１個以上のアルキル基，アリール基，シクロアルキル基，複素環基,アシル基を含む有機基を示し、Ｍは３価の金属原子を示す）。この金属有機化合物は、水分と化学的に反応して捕捉し、水蒸気を吸収することができるものである。
【００８３】
【化１４】
【００８４】
具体例を示すと、[化１５]のアルミニウム オキサイド オクチレートの他に、[化１６]〜[化１７]のものが挙げられる。
【００８５】
【化１５】
【００８６】
【化１６】
【００８７】
【化１７】
【００８８】
図２（ａ）（ｂ）は本発明の他の実施の形態を示すものであり、ガス吸収層３の露出する側の表面に第２のガスバリア層４を積層し、ガス吸収層３が外気に触れないように第２のガスバリア層４で被覆するようにしたものである。ガス吸収層３が露出して外気に触れていると、大気中の水蒸気などのガスがガス吸収層３に常時吸収されるので、ガス吸収層３のガス吸収能は短時間で飽和して低下することになり、透明基板Ａを透過する水蒸気などのガスをガス吸収層３で吸収して遮断する効果を長時間持続できなくなるおそれがある。このため、ガス吸収層３が外気に触れないように第２のガスバリア層４で被覆するようにしたものであり、透明基板Ａを透過するガスをガス吸収層３で吸収して遮断する効果を長時間持続することができるものである。この第２のガスバリア層４は、上記の透明なガスバリア層２と同じ材料で形成することができるものであり、第２のガスバリア層４を透明に形成することによって、第２のガスバリア層４をガス吸収層３に被覆した状態で使用しても、透明基板Ａの透明性を保持することができるものである。
【００８９】
ここで、ガス吸収層３が外気に触れて大気中の水蒸気などのガスを吸収することの問題は、透明積層板１にガスバリア層２とガス吸収層３を積層して透明基板Ａを製造した後、透明基板Ａをディスプレイなどの製品に組み込むまでの間で発生することが多く、透明基板Ａを組み込んだ後は、むしろ上記の第２のガスバリア層４は不要になることがある。この場合には、第２のガスバリア層４は剥離可能なものであることが望ましい。
【００９０】
このような剥離可能な第２のガスバリア層４としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアミド、セルロース、アクリル樹脂等の樹脂フィルムおよびアルミ箔、銅箔などの金属箔を用いることができる。そしてこれらの樹脂フィルムまたは金属箔をガス吸収層３の表面に熱圧着してラミネートすることによって、ガス吸収層３に剥離可能な第２のガスバリア層４として被覆することができるものであり、第２のガスバリア層４が不要になったときには、容易に剥離して除去することができるものである。
【００９１】
また、上記の実施の形態では、ガスバリア層２やガス吸収層３をそれぞれ１層設けるようにしたが、ガスバリア層２やガス吸収層３を複数層設けるようにしてもよく、この場合には、ガスの遮断や吸収を複数の層で行なうことができ、透明基板Ａのガス遮断性能を高めることができるものである。
【実施例】
【００９２】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００９３】
（実施例１）
高屈折率樹脂として、固形型のシアネートエステル樹脂（Ｌｏｎｚａ社製「ＢＡＤＣｙ」、２，２−ビス（４−シアナートフェニル）プロパン：屈折率１．５９）を５２質量部、低屈折率樹脂として、固形型の１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサンを含むエポキシ樹脂（ダイセル化学工業（株）製「ＥＨＰＥ３１５０」：屈折率１．５１）を４８質量部配合し、さらに硬化開始剤としてオクタン酸亜鉛を０．０２質量部配合し、これにトルエン５０質量部、メチルエチルケトン５０質量部を添加して、温度７０℃で攪拌溶解することによって、樹脂組成物のワニスを調製した。この樹脂組成物の硬化物の屈折率は１．５６であった。
【００９４】
次に、厚み２５μｍのガラス繊維クロス（旭化成エレクトロニクス（株）製品番「１０３７」、Ｅガラス、屈折率１．５６２）に、上記の樹脂組成物のワニスを含浸し、１５０℃で５分間加熱することによって、溶剤を除去すると共に樹脂を半硬化させてプリプレグを調製した。
【００９５】
そしてこのプリプレグを２枚重ね、離型処理をしたガラス板に挟んでプレス機にセットし、１７０℃、２ＭＰａ、１５分の条件で加熱加圧成形することによって、樹脂の含有率が６３質量％、厚みが８０μｍの透明積層板１を得た。
【００９６】
この透明積層板１の表面粗さＲａは９０ｎｍ、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は２．６ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【００９７】
次にこの透明積層板１の表面に、プラズマＣＶＤ法によって、厚み１００ｎｍの珪素窒化物（ＳｉＮ３）からなる透明なガスバリア層２を形成した。透明積層板１に形成したガスバリア層の側の表面の粗さＲａは２０ｎｍであり、このガスバリア層２を形成した透明積層板１の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．０１ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【００９８】
次に、透明積層板１に形成したこのガスバリア層２の表面に、トリオクチルアルミニウム（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ社製）と両末端にシラノール基を有するポリジメチルシロキサン（ＹＴ３８０７、ＧＥ−Ｔｏｓｈｉｂａ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ社製）を同質量ずつヘキサン溶液中で撹拌反応させた溶液組成物を、スピンコート塗布して乾燥することによって、膜厚５０μｍの透明なガス吸収層３を形成し、ガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図１（ａ）参照）。
【００９９】
この透明基板Ａにおいて、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１７ｎｍであり、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００７ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１００】
（実施例２）
実施例１で得た透明積層板１の表面に、スパッタリング法によって、厚み１００ｎｍの珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）からなる透明なガスバリア層２を形成した。透明積層板１に形成したガスバリア層２の側の表面の粗さＲａは２０ｎｍであり、このガスバリア層２を形成した透明積層板１の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．０１ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０１】
次に、透明積層板１に形成したこのガスバリア層２の表面に、アルミニウムオキサイドオクチレート（ホープ製薬社製 商品名：オリープＡＯＯ）のトルエン５０質量％溶液組成物を、ロールコート塗布して乾燥することによって、膜厚５０μｍの透明なガス吸収層３を形成し、ガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図１（ａ）参照）。
【０１０２】
この透明基板Ａにおいて、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１７ｎｍであり、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００７ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０３】
（実施例３）
実施例１で得た、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した透明基板Ａを用い、そしてこのガス吸収層３の表面に、スパッタリング法によって、厚み１００ｎｍの珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）からなる透明な第２のガスバリア層４を形成し、第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図２（ａ）参照）。
【０１０４】
この透明基板Ａにおいて、第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１５ｎｍであり、第２のガスバリア４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００８ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０５】
（実施例４）
実施例２で得た、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した透明基板Ａを用い、そしてこのガス吸収層３の表面に、スパッタリング法によって、厚み１００ｎｍの珪素酸窒化物（ＳｉＯＮ）からなる透明な第２のガスバリア層４を形成し、第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図２（ａ）参照）。
【０１０６】
この透明基板Ａにおいて、第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１３ｎｍであり、第２のガスバリア４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００８ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０７】
（実施例５）
実施例１で得た、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した透明基板１を用い、そしてこのガス吸収層３の表面に、厚み５０μｍのポリビニルアルコールフィルムを熱ロールで圧着することによって、剥離可能な第２のガスバリア層４を形成し、剥離可能な第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を積層した透明基板Ａを得た（図２（ａ）参照）。
【０１０８】
この透明基板Ａにおいて、剥離可能な第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１３ｎｍであり、第２のガスバリア４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００８ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１０９】
（実施例６）
実施例２で得た、ガス吸収層３とガスバリア層２を形成した透明基板Ａを用い、そしてこのガス吸収層３の表面に、厚み５０μｍのポリビニルアルコールフィルムを熱ロールで圧着することによって、剥離可能な第２のガスバリア層４を形成し、剥離可能な第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層４を積層した透明基板Ａを得た。
【０１１０】
この透明基板Ａにおいて、剥離可能な第２のガスバリア層４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成した側の表面の粗さＲａは１３ｎｍであり、第２のガスバリア４とガス吸収層３とガスバリア層２を形成したこの透明基板Ａの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は０．００８ｇ／ｍ２２４ｈであった。
【０１１１】
上記の実施例１〜６にみられるように、透明積層板１は表面粗さＲａが９０ｎｍ、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が２．６ｇ／ｍ２２４ｈであるが、この透明積層板１にガスバリア層２とガス吸収層３を積層し、またこれに加えて第２のガスバリア層４を積層して得た透明基板Ａは、表面粗さＲａが１３〜２０ｎｍに、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．００７〜０．００８ｇ／ｍ２２４ｈになっており、表面平滑性やガス遮断性を大きく高めることができることが確認される。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ概略図である。
【図２】本発明の他の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ概略図である。
【図３】液晶ディスプレイの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 透明積層板
２ ガスバリア層
３ ガス吸収層
４ 第２のガスバリア層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製される透明積層板を備え、ガスバリア性を有する透明なガスバリア層とガス吸収性を有する透明なガス吸収層とが透明積層板に積層されていることを特徴とする透明基板。
【請求項２】
ディスプレイの駆動素子が搭載される透明基板であって、ガスバリア層はガス吸収層よりも、駆動素子から遠い側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の透明基板。
【請求項３】
ガス吸収層はガス吸収成分を含有して形成され、ガス吸収成分は有機金属化合物からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の透明基板。
【請求項４】
ガス吸収層に含有される有機金属化合物は、２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する化合物であることを特徴とする請求項３に記載の透明基板。
【請求項５】
有機金属化合物は、アルキルアルミニウムとシラノール基を有するポリシロキサンとの反応によって得られる化合物であることを特徴とする請求項４に記載の透明基板。
【請求項６】
有機金属化合物は、３価金属−ジアルキルオキサイド−モノエチルアセトアセテートであることを特徴とする請求項４に記載の透明基板。
【請求項７】
３価金属が、アルミニウム、ランタン、イットリウム、ガリウムから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項６に記載の透明基板。
【請求項８】
有機金属化合物は、４価金属−ジアルキルオキサイド−ジエチルアセトアセテートであることを特徴とする請求項４に記載の透明基板。
【請求項９】
４価金属が、ゲルマニウム、シリコンから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項８に記載の透明基板。
【請求項１０】
有機金属化合物は、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にカルボキシレート基が配位した化合物、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にフェノキシ基が配位した化合物から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項４に記載の透明基板。
【請求項１１】
３価金属が、アルミニウムであることを特徴とする請求項１０に記載の透明基板。
【請求項１２】
ガス吸収層は、外気から遮断する第２のガスバリア層で覆われていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の透明基板。
【請求項１３】
第２のガスバリア層は、透明であることを特徴とする請求項１２に記載の透明基板。
【請求項１４】
透明なガスバリア層と透明なガス吸収層の少なくとも一方が複数層形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一方に記載の透明基板。
【請求項１５】
表面の粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の透明基板。
【請求項１６】
最外層に配置される第２のガスバリア層は剥離可能であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の透明基板。
【請求項１】
ガラス繊維より屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維より屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調整された樹脂組成物を、ガラス繊維基材に含浸・硬化して作製される透明積層板を備え、ガスバリア性を有する透明なガスバリア層とガス吸収性を有する透明なガス吸収層とが透明積層板に積層されていることを特徴とする透明基板。
【請求項２】
ディスプレイの駆動素子が搭載される透明基板であって、ガスバリア層はガス吸収層よりも、駆動素子から遠い側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の透明基板。
【請求項３】
ガス吸収層はガス吸収成分を含有して形成され、ガス吸収成分は有機金属化合物からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の透明基板。
【請求項４】
ガス吸収層に含有される有機金属化合物は、２価以上の金属を含み、且つその金属が酸素との化学結合を有する化合物であることを特徴とする請求項３に記載の透明基板。
【請求項５】
有機金属化合物は、アルキルアルミニウムとシラノール基を有するポリシロキサンとの反応によって得られる化合物であることを特徴とする請求項４に記載の透明基板。
【請求項６】
有機金属化合物は、３価金属−ジアルキルオキサイド−モノエチルアセトアセテートであることを特徴とする請求項４に記載の透明基板。
【請求項７】
３価金属が、アルミニウム、ランタン、イットリウム、ガリウムから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項６に記載の透明基板。
【請求項８】
有機金属化合物は、４価金属−ジアルキルオキサイド−ジエチルアセトアセテートであることを特徴とする請求項４に記載の透明基板。
【請求項９】
４価金属が、ゲルマニウム、シリコンから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項８に記載の透明基板。
【請求項１０】
有機金属化合物は、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にカルボキシレート基が配位した化合物、（−３価金属−酸素−）の６員環の３つの３価金属にフェノキシ基が配位した化合物から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項４に記載の透明基板。
【請求項１１】
３価金属が、アルミニウムであることを特徴とする請求項１０に記載の透明基板。
【請求項１２】
ガス吸収層は、外気から遮断する第２のガスバリア層で覆われていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の透明基板。
【請求項１３】
第２のガスバリア層は、透明であることを特徴とする請求項１２に記載の透明基板。
【請求項１４】
透明なガスバリア層と透明なガス吸収層の少なくとも一方が複数層形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一方に記載の透明基板。
【請求項１５】
表面の粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の透明基板。
【請求項１６】
最外層に配置される第２のガスバリア層は剥離可能であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の透明基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２４１５２０（Ｐ２００９−２４１５２０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９３５８７（Ｐ２００８−９３５８７）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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