(57)【要約】【課題】  ディスプレイ用基板としての基本特性である絶縁性・平滑性・低熱膨張性に加え、耐衝撃性・フレキシブル性・薄型・軽量・反射性を兼備した反射型ディスプレイ、半透過型ディスプレイ、自発光型ディスプレイと照明用デバイス等の高輝度化或いは太陽電池等の光を利用する電池用基板の高効率化に有効な反射基板を提供する。【解決手段】  最下層側から最表面側に向かって、３０〜３００℃までの熱膨張係数が１２×１０−６／℃以下の特性を有する金属薄板と、金属反射層と、樹脂平坦化層の順に少なくとも３層を具備する反射基板であって、該反射基板は波長：４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の反射率が７０％以上であり、且つ最表面の表面粗さは、Ｒａ：０．２μｍ以下、Ｒｙ：１．５μｍ以下である反射基板である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
最下層側から最表面側に向かって、３０〜３００℃までの熱膨張係数が１２×１０−６／℃以下の特性を有する金属薄板と、金属反射層と、樹脂平坦化層の順に少なくとも３層を具備する反射基板であって、該反射基板は波長：４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の反射率が７０％以上であり、且つ最表面の表面粗さは、Ｒａ：０．２μｍ以下、Ｒｙ：１．５μｍ以下であることを特徴とする反射基板。
【請求項２】
前記樹脂平坦化層上にはガスバリア層が形成されていることを特徴とする反射基板。
【請求項３】
前記金属薄板と金属反射層の間に密着改善層を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の反射基板。
【請求項４】
前記金属反射層と樹脂平坦化層の間に酸化防止層を形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の反射基板。
【請求項５】
前記金属薄板は、３０〜３００℃までの熱膨張係数が１〜１２×１０−６／℃であり、Ｎｉを３５〜５５ｍａｓｓ％含有した、厚さ１０〜２００μｍのＦｅ−Ｎｉ系合金であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の反射基板。
【請求項６】
前記金属反射層は、ＡｌまたはＡｇを主成分とする層であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の反射基板。
【請求項７】
前記樹脂平坦化層は、光の波長：４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲において、光の透過率が８０％以上の樹脂でなることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の反射基板。
【請求項８】
前記ガスバリア層は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮのうちの少なくとも一種を主成分とした層でなることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の反射基板。
【請求項９】
前記密着改善層は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｆｅ３Ｏ４、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉのうちの少なくとも一種を主成分とした層でなることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の反射基板。
【請求項１０】
前記酸化防止層は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、のうちの少なくとも一種を主成分とした層でなることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の反射基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子ペーパー、フレキシブルディスプレイ、液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤと略記する）、有機ＥＬ、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等の表示装置に利用されるディスプレイ用基板及び光源用の有機ＥＬ、ＬＥＤ等の照明用デバイス或いは太陽電池等の光を利用する電池用基板に使用される、金属薄板/金属反射層/樹脂平坦化層の少なくとも３層を具備する反射基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置や照明デバイスに用いられるディスプレイ用基板として、ガラス板、樹脂板または金属板を用いたディスプレイ用基板が知られている。
ＬＣＤや有機ＥＬに代表されるディスプレイの駆動方式は、導線を格子状に配置した単純マトリクス方式と薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと略記する）をスイッチング素子としたアクティブマトリクス方式があり、後者の方が高速応答、高精細化が容易である。
このＴＦＴを形成する場合、ガラス基板上に電極材・絶縁材・Ｓｉを高温で繰り返し成膜して積層し、フォトエッチングにより高い位置合わせ精度で形成する。その際、ディスプレイ用基板と積層膜の熱膨張差が大きいと、ディスプレイ用基板が撓み、各積層膜間において位置合わせ精度が低下する問題がある。そのためディスプレイ用基板にはＴＦＴや配線材料と熱膨張係数を合わせるために、低熱膨張性が求められる。
また、ディスプレイ用基板表面に大きな凹凸があると、駆動回路の断線を引き起こす惧れがあり、基板には平滑性が要求される。更に、ディスプレイ用基板上には電気回路を形成するため、絶縁性が必要である。
【０００３】
ディスプレイ用基板として基本的に必要とされる絶縁性・平滑性・低熱膨張性を兼ね備えた材料の一つがガラスであり、ディスプレイ用基板として広く普及している。
しかし、ディスプレイを携帯する需要が増加し、落下などの衝撃に耐え得る耐衝撃性やフレキシブル性・薄型・軽量が要求されるようになり、ガラスに取って代わるディスプレイ用基板の開発が急務となっており、このような携帯性に優れた基板は、上記の基本特性に加えて、耐衝撃性・フレキシブル性・薄型・軽量を兼ね備えたものが求められるようになってきた。
【０００４】
例えばディスプレイ用基板として、ベースフィルム上に紫外線硬化性樹脂を形成した樹脂基板が提案されている（特許文献１参照）。また、金属板を用いたディスプレイ用基板として、金属薄板上に平坦化層・絶縁層を設けたディスプレイ用基板が提案されている（特許文献２参照）。また、金属板を用いたディスプレイ用基板として、金属薄板上に反射膜としてＡｌやＡｇをコーティングした後、その上に酸化物から成る絶縁層を形成したディスプレイ用基板が提案されている（特許文献３と４参照）。
これらのディスプレイ用基板は、耐衝撃性・フレキシブル性・薄型・軽量という点で優れたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２２２８４０号公報
【特許文献２】特開平１０−２９３２９３号公報
【特許文献３】特開２００３−２４２８９０号公報
【特許文献４】特開２００３−２４２８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来技術のうちガラス製のディスプレイ用基板は、薄くすると割れ易い欠点があり、耐衝撃性・フレキシブル性・薄型・軽量を確保することは困難である。
また特許文献１に開示されるディスプレイ用基板は、紫外線硬化性樹脂をベースフィルム上に積層し、高い平滑性を有する樹脂製のディスプレイ用基板である。しかし、この樹脂基板は、熱膨張係数が大きいため、ＴＦＴの積層膜と基板の熱膨張差により基板が反り、位置合わせ精度が低下するため、高精細なディスプレイを形成することは困難である。
また、特許文献２に開示されるディスプレイ用基板は、金属板上に液状ガラスコーティングまたは電解鍍金により平滑性を確保し、この上にＣＶＤにより無機膜を蒸着して絶縁層を形成したものであり、平滑性・絶縁性に優れている。しかし、この基板は、反射層を持たないため、光源からの光が金属板によって吸収されるため、反射目的の基板としては使用できなかった。
【０００７】
また、特許文献３と４に開示されるディスプレイ用基板は、反射層の上に酸化物から成る絶縁層を形成するため、平滑化することが困難であり、この基板上に電気回路を形成しても断線して、正常な電気的駆動をさせることができなかった。
本発明の目的は、ディスプレイ用基板としての基本特性である絶縁性・平滑性・低熱膨張性に加え、耐衝撃性・フレキシブル性・薄型・軽量・反射性を兼備した反射型ディスプレイ、半透過型ディスプレイ、自発光型ディスプレイと照明用デバイス等の高輝度化或いは太陽電池等の光を利用する電池用基板の高効率化に有効な反射基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものである。
即ち本発明は、最下層側から最表面側に向かって、３０〜３００℃までの熱膨張係数が１２×１０−６／℃以下の特性を有する金属薄板と、金属反射層と、樹脂平坦化層の順に少なくとも３層を具備する反射基板であって、該反射基板は波長：４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の反射率が７０％以上であり、且つ最表面の表面粗さは、Ｒａ：０．２μｍ以下、Ｒｙ：１．５μｍ以下である反射基板である。
また本発明は、前記樹脂平坦化層上にはガスバリア層が形成されている反射基板であり、更に本発明は、前記金属薄板と金属反射層の間に密着改善層を形成した反射基板であり、更に本発明は、前記金属反射層と樹脂平坦化層の間に酸化防止層を形成した反射基板である。
【０００９】
本発明において、好ましい金属薄板は、３０〜３００℃までの熱膨張係数が１〜１２×１０−６／℃であり、Ｎｉを３５〜５５ｍａｓｓ％含有した、厚さ１０〜２００μｍのＦｅ−Ｎｉ系合金である反射基板である。
本発明において、好ましい金属反射層は、ＡｌまたはＡｇを主成分とする層である反射基板である。
本発明において、好ましい樹脂平坦化層は、光の波長：４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲において、光の透過率が８０％以上で、表面粗さは、Ｒａ：０．２μｍ以下、Ｒｙ：１．５μｍ以下の樹脂でなる反射基板である。
本発明において、好ましいガスバリア層は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮのうちの少なくとも一種を主成分とした層でなる反射基板である。
本発明において、好ましい密着改善層は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｆｅ３Ｏ４、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉのうちの少なくとも一種を主成分とした層でなる反射基板である。
本発明において、好ましい酸化防止層は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、のうちの少なくとも一種を主成分とした層でなる反射基板である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、絶縁性・平滑性・低熱膨張性に加え、耐衝撃性・フレキシブル性・薄型・軽量・反射性を兼備した反射型ディスプレイ、半透過型ディスプレイ、自発光型ディスプレイと照明用デバイス等の高輝度化或いは太陽電池等の光を利用する電池用基板の高効率化に有効な反射基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の重要な特徴は、図２に基本構造を示すとおり、最下層側から最表面側に向かって、金属薄板(1)と、金属反射層(3)と、樹脂平坦化層(5)の順に少なくとも３層を具備する反射基板(8)としたことにある。なお、最表面側とは光が反射している側をいい、最下層側とは光が反射している側の反対側を言う。
上述したとおり、ディスプレイ用基板（反射基板）には、<１>絶縁性、<２>平滑性、<３>低熱膨張性、<４>耐衝撃性、<５>フレキシブル性、<６>薄型、<７>軽量、<８>反射性が求められる。本発明では、この８つの特性を金属薄板、金属反射層、樹脂平坦化層の３層によって実現する。
先ず、最下層側に位置する金属薄板は、合金組成によって熱膨張係数を変化させることができる。
金属薄板には、ディスプレイ用基板（反射基板）上に形成されるＴＦＴや電気回路との熱膨張整合性及び前面板に使用されるガラス板との熱膨張整合性を考慮する必要がある。また、ディスプレイの製造プロセス上、１５０〜３００℃に加熱される場合もあるため、熱膨張の大きな金属材料を用いた場合は、例えば表示素子用の電極やトランジスタ、配線等の位置ずれが大きくなる。
そのため、本発明では、３０〜３００℃までの熱膨張係数が１２×１０−６／℃以下の特性を有する金属薄板とする必要があり、この範囲の熱膨張特性を有する金属材料を選定することで、<３>低熱膨張性を達成することができる。
この範囲の熱膨張係数を有する材料には、例えばタングステン、モリブデン、タンタル、鉄−ニッケル系合金等の金属がある。
【００１２】
また金属薄板を用いることで、<４>耐衝撃性、<５>フレキシブル性、<６>薄型、<７>軽量、の４つの要求も同時に満足させることができる。
金属材料は、冷間圧延によって容易に薄くできることから、薄型化も可能であり、軟化焼鈍や圧延率によって硬度の調整が容易であることから、耐衝撃性、フレキシブル性を付与することができる。また、薄板とすることで、軽量化も達成できる。
なお、金属材料の材質は、熱膨張特性、機械的特性、加工性、比重、入手のし易さ、価格等を考慮して材質の選択を行うと良い。
【００１３】
次に、<８>反射性について説明する。反射性は主として、図２に示す金属反射層(3)にて確保する。
金属反射層に使用する材料としては、反射基板とした時に、波長：４００〜７００ｎｍの範囲において光の反射率を７０％以上とするため、反射率の高い金属材料を選定する。好ましい材質については後述するが、金属反射層の厚みは、５０〜４００ｎｍが適正であり、これより薄いと、光の透過が起こり反射率が低下するおそれがある。また、これより厚いと、成膜処理時間が増加して、コストアップとなるため、５０〜４００ｎｍの厚みであれば良い。好ましくは、８０〜２５０ｎｍである。
【００１４】
次に、<１>絶縁性、<２>平滑性について説明する。絶縁性、平滑性は主として、図２に示す樹脂平坦化層(5)にて確保する。
本発明の樹脂平坦化層は反射基板最表面の平滑性を確保すると共に、金属薄板、金属反射層を電気的に絶縁する役割も果たす。
金属薄板表面は、製造過程で生じた凹凸が存在し、金属反射層の平滑性は金属薄板表面粗さに大きく影響される。そのため、金属薄板の表面粗さを最表面に反映させないようにする必要があり、本発明では樹脂を用いて平坦性を確保する。また、樹脂の材質や厚みによって、高い光の透過率を付与することも可能という利点が得られる。
【００１５】
使用する樹脂の材質については、例えばＴＦＴを形成する場合、基板は１５０〜３００℃に加熱されることから、１５０℃以上のガラス転移温度を有する樹脂を選定することが好ましい。ガラス転移温度が低い樹脂を用いた場合、加熱により軟化、分解し、ＴＦＴ構成膜中に不純物が混入しＴＦＴの特性劣化の原因となる。そのため樹脂のガラス転移温度は１５０℃以上であることが好ましく、より好ましくは、２００℃以上、更に好ましくは３００℃以上である。この条件を満足する樹脂としては例えば、ポリイミド系樹脂がある。但し、ＴＦＴを形成しないディスプレイや照明用デバイスの場合は、耐熱性よりもむしろ、平滑性が重要となる。このような用途の場合は、アクリル系樹脂を用いた方が、平滑性が得やすく、用途に応じて用いる樹脂を選定すると良い。
なお、樹脂平坦化層の厚みは、金属薄板に絶縁性と平滑性を付与できる範囲で、樹脂層が過度に厚くならないように金属薄板の表面粗さを考慮して形成すればよいが、絶縁性と平滑性をより確実に得ようとすると、樹脂平坦化層の厚みは２μｍ以上であることが好ましい。しかし、樹脂平坦化層が厚い場合、樹脂平坦化層を透過する光の強度が減少し、ディスプレイや照明用デバイスの輝度低下を招くため、絶縁性・平滑性、・光の透過率を考慮して、樹脂平坦化層の厚みは２〜１０μｍであることが好ましい。より好ましくは、４〜８μｍである。
【００１６】
以上、説明する構成により、本発明の反射基板は波長：４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の反射率が７０％以上であり、且つ最表面の表面粗さを、Ｒａ：０．２μｍ以下、Ｒｙ：１．５μｍ以下とすることができる。
ところで、本発明で反射基板の特性として、波長：４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の反射率が７０％以上としたのは、一般にカラーディスプレイにおいては、各画素に対応して、３色の蛍光体が塗り分けられる。この３種類の蛍光体が発する可視光の波長は、４００〜７００ｎｍに含まれている。そのため、反射基板としては、この全範囲の光に対して、高い反射率を有することが望ましい。
反射率が７０％以上であれば、ディスプレイ用として輝度が求められる製品の反射基板に用いると、輝度向上に貢献でき、画面や照明が暗くなるという問題を防止できるため、反射基板は波長：４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の反射率が７０％以上とした。
なお、本発明でいう反射率とは、４００〜７００ｎｍの波長領域を分光測色計を用いて反射特性を測定する、被測定物の反射特性のうち、４００〜７００ｎｍの波長領域中の反射率の最大値を示す。
【００１７】
また、最表面の表面粗さを、Ｒａ：０．２μｍ以下、Ｒｙ：１．５μｍ以下としたのは、本発明の反射基板の最表面上に微細な電気回路やＴＦＴを形成する場合があり、最表面に過度の凹凸が存在すると、その凹凸による表面粗さの影響により電気回路の断線を生じ易くなる。そのため、電気回路やＴＦＴを形成する側の最表面には平滑性が要求されるが、算術平均粗さ：Ｒａが０．２μｍを超えたり、最大高さ粗さＲｙが、１．５μｍを超えたりすると、電気回路の断線を生じ易くなる。そのため、本発明では反射基板の最表面の表面粗さは、Ｒａ：０．２μｍ以下、Ｒｙ：１．５μｍ以下とした。より好ましくはＲａ：０．０６μｍ以下、Ｒｙ：０．５μｍ以下である。
以上、説明した本発明の構成により、本発明の反射基板は、<１>絶縁性、<２>平滑性、<３>低熱膨張性、<４>耐衝撃性、<５>フレキシブル性、<６>薄型、<７>軽量、<８>反射性を具備することができる。
【００１８】
以下に、本発明の好ましい構造について説明する。
本発明においては、樹脂平坦化層上にガスバリア層を形成しても良い。
本発明の平坦化層は樹脂製であり、樹脂は一般的に吸湿性がある。もし、樹脂平坦化層の樹脂が、過度に吸湿した場合には、吸湿した水分によってディスプレイや照明デバイスの性能劣化が生じる。そのため、樹脂平坦化層の上に吸湿防止用のガスバリア層を形成すると良い。
このガスバリア層は金属反射層上に位置するため、上記の吸湿防止機能と共に光を透過することができる材質を選ぶのが好ましく、吸湿防止機能と共に高い光透過性を兼ね備える材料としては、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３等を用いることができる。これらの材料の厚みとしては、反射基板の最表面粗さを劣化させない範囲で且つ、ガスバリア層として十分機能でき、更に高い光透過性が得られる厚さとするのが良く、５０〜４００ｎｍの範囲であれば十分である。
【００１９】
本発明においては、金属薄板と金属反射層の間に密着改善層を形成することもできる。
金属反射層に用いる材質と、金属薄板に用いる材質の組合わせによっては、互いに密着性が悪い場合がある。例えば、金属反射層にＡｇを用いて、金属薄板としてＦｅ−Ｎｉ系合金を用いると、Ｆｅ−Ｎｉ系合金とＡｇの密着性が悪いため、加熱工程で微小フクレや剥離が発生する場合がある。
そのため、金属薄板と金属反射層の材質の組合せに応じて、微小フクレや剥離を防止する密着改善層を設けても良い。
密着改善層は金属薄板と反射金属間の密着力を向上させるものであれば特に限定はしないが、好ましくはＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｆｅ３Ｏ４、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉのうち、少なくとも一種を主成分とすると良い。
これは、上記の酸化物や金属でなる層であれば、金属薄板と金属反射層間との界面に存在することにより、密着性を改善し２００〜５００℃の温度で加熱を施しても、フクレや剥離が発生しないためである。また、これらの酸化物を主成分とし微量の元素を添加して、複合酸化物としても良い。例えば、ＳｉＯ２の場合、ＰやＢを数％以下含有させ複合化して成膜することも可能である。
なお、本発明において、主成分とは、その金属元素や酸化物が最も多く含有されていることを言う。
【００２０】
本発明においては、金属反射層と樹脂平坦化層の間に酸化防止層を形成することもできる。
金属反射層に用いる材質と、樹脂平坦化層に用いる材質の組合わせによっては、金属反射層の表面の酸化や結晶粒の粗大化が生じて、反射基板の反射率を低下させる場合がある。例えば、金属薄板としてＦｅ−Ｎｉ系合金を用いて、金属反射層として例えばＡｌやＡｇ層を形成し、その上に樹脂平坦化層を形成した反射基板を加熱すると、金属反射層の表面の酸化や結晶粒の粗大化が生じて反射率が低下することがある。これを防止するためには、酸化防止層を形成すると良い。
酸化防止層は金属反射層と密着性が良好で、光を透過させるものであれば特に限定はしないが、好ましくはＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＴｉＯ２の少なくとも一種を主成分とすると良い。
これは、上記の酸化物でなる層であれば、金属反射層と樹脂平坦化層間との界面に存在することにより、耐酸化性を改善し２００〜５００℃の温度で加熱を施しても、表面の酸化や結晶粒の粗大化が生じないためである。また、これらの酸化物を主成分とし微量の元素を添加して、複合酸化物としても良い。例えば、ＳｉＯ２の場合、ＰやＢを数％以下含有させ複合化して成膜することも可能である。
【００２１】
次に、本発明の好ましい金属薄板について説明する。
本発明で用いる金属薄板の材質としては、基板上に形成されるＴＦＴや電気回路との熱膨張整合性及び前面板に使用されるガラス板との熱膨張整合性から、低熱膨張材が好ましく、３０〜３００℃までの熱膨張係数が１〜１２×１０−６／℃であり、Ｎｉを３５〜５５質量％含有したＦｅ−Ｎｉ系合金を使用すると良い。
例えば、ＴＦＴの形成プロセス上、基板は１５０〜３００℃に加熱されるため、熱膨張の大きな基板を用いた場合は、基板とＴＦＴとの熱膨張差により基板に反りが生じ、ＴＦＴの各積層膜間の位置ずれ量が大きくなる。これは大面積になるほど顕著になり、高精細なディスプレイの製造が困難となる。
そのため、本発明で用いる金属薄板は３０〜３００℃迄の熱膨張係数が１〜１２×１０−６／℃であり、Ｎｉを３５〜５５質量％含有したＦｅ−Ｎｉ系合金とする。さらに好ましくは、熱膨張係数が２〜６×１０−６／℃であり、Ｎｉを３７〜４５質量％含有したＦｅ−Ｎｉ系合金が良い。
なお、３０〜３００℃までの熱膨張係数が１〜１２×１０−６／℃であり、Ｎｉを３５〜５５質量％含有したＦｅ−Ｎｉ系合金には、Ｆｅ−３６％Ｎｉ合金、Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金、Ｆｅ−４８％Ｎｉ合金、Ｆｅ−５０％Ｎｉ合金、Ｆｅ−４２％Ｎｉ−６％Ｃｒ合金、を挙げることができる。さらに、これらの合金に強度を向上させる元素を適宜添加した合金を、金属薄板の素材として用いても良い。
【００２２】
金属薄板の厚みとしては、薄型化・軽量化のためには薄いほど好ましい。しかし、薄すぎる場合、撓みが大きいため製造工程において搬送・保持し難くなること、および圧延の精度の問題や工数の増大によるコストアップとなることから、厚みは１０〜２００μｍであることが好ましい。より好ましくは３０〜１５０μｍである。
なお、金属薄板の更に好ましい形態としては、金属薄板表面粗さを、Ｒａ：０．３μｍ、Ｒｙ：１５μｍ以下とすると、更に好ましい。
上述したとおり樹脂平坦化層は、金属反射層を介して金属薄板上に形成するため、金属薄板の表面に極度の凹凸が存在する場合、凸部では樹脂平坦化層の厚みが薄くなり、樹脂平坦化層のリーク電流の増加を引き起こす可能性が高くなる。さらに、金属薄板の表面が粗いと、その上に金属反射層を形成しても乱反射が起こり、反射率が低下して、十分な反射特性が得られない。金属薄板の表面粗さのより好ましい範囲はＲａ：０．１μｍ以下、Ｒｙ：４μｍ以下である。
【００２３】
次に本発明において、金属反射層は、ＡｌまたはＡｇを主成分とする層とするのが良い。
ＡｌまたはＡｇを主成分とする金属材料は、反射率が高く、本発明の金属反射層に最適である。このうち、Ａｌ合金の方が、低コストというメリットがあり、Ａｇ合金の方はコストは高いが、耐熱性が高いというメリットがある。従って、ディスプレイや照明用デバイスの使用条件や要求に合わせて、使い分けをして対応する。ＡｌやＡｇに耐熱性を改善させるため、Ｃｒ等を数％添加して利用しても良い。
【００２４】
次に本発明において、樹脂平坦化層は、光の波長：４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲において、光の透過率が８０％以上とするのが良い。
本発明の樹脂平坦化層は、光源からの光を樹脂平坦化層の下層の金属反射層で反射させる構造をとるため、光を透過することが重要である。そのため、光の波長：４００〜７００ｎｍの可視光領域の少なくとも一部において、透過率が８０％以上であることが好ましい。
透過率が上記波長の範囲において８０％以上であれば、ディスプレイや照明用デバイスの輝度が低下したり、画面や照明が暗くなるという問題をより確実に防止できる。そのため、本発明においては波長が４００〜７００ｎｍの可視光の透過率を８０％以上とした。
なお、本発明における透過率とは、樹脂層の厚みが１μｍの場合に換算した値である。
【００２５】
また、本発明の樹脂平坦化層は絶縁性も兼ね備えている。絶縁性は反射基板とした時の樹脂平坦化層のリーク電流によって評価できる。リーク電流が小さい程好ましく絶縁性が高い。
樹脂平坦化層のリーク電流の要求値は、２０Ｖの電圧を印加した際に１０−１０Ａ／ｃｍ２を超えてしまうと短絡し易くなるため、リーク電流は１０−１０Ａ／ｃｍ２以下が好ましく、更に好ましくは１０−１１Ａ／ｃｍ２以下である。
【００２６】
以上、説明する本発明の各層は以下のようにして形成すると良い。
金属薄板上への密着改善層、金属反射層、酸化防止層、ガスバリア層の形成は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等の方法でコーティングすることができる。
また、樹脂平坦層の形成方法は、液状樹脂をスピンコーター、スリットコーターなどにより均一にコーティングした後、乾燥・硬化する方法と、樹脂フィルムを真空圧着装置、ラミネーター等を用いて接着する方法がある。
具体的な製造方法は以下の実施例にて詳しく説明する。
【実施例】
【００２７】
金属薄板用の素材として、Ｎｉを４２質量％含有するＦｅ−Ｎｉ系合金の鋼塊を、真空溶解により作製した。作製した鋼塊を、熱間圧延により厚さ：３ｍｍの板材に加工した。続いてこの板材を、冷間圧延により厚さ：１ｍｍに加工した後、還元雰囲気中で焼鈍を行ない、さらに冷間圧延により厚さ：１００μｍ、幅：４００ｍｍの金属薄板に加工した。
上述した方法で作製した金属薄板の３０〜３００℃の熱膨張係数を測定したところ、４．２×１０−６／℃であった。また、表面粗さは、Ra:0.10μｍ、Ry：3.88μｍであった。
上述の金属薄板を用いて有機ＥＬ用の反射基板を作製した。作製した反射基板の構成を表１に示す。表１の金属薄板が最下層で、最表層のガスバリア層に向かって順に形成した各層を記している。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
上述の金属薄板を洗浄した後、金属薄板が最下層となるように、表１に示した各層を形成して反射基板とした。反射基板の各層の形成方法は以下のとおりである。
＜密着改善層＞
密着改善層の形成は、ＳｉＯ２或いはＡｌ２Ｏ３をスパッタリングで、約１００ｎｍの厚みに形成した。
＜金属反射層＞
金属反射層の形成は、Ａｇ或いはＡｌをスパッタリングで、約２００ｎｍの厚みに形成した。
＜酸化防止層＞
酸化防止層の形成は、ＳｉＯ２或いはＡｌ２Ｏ３をスパッタリングで、約１００ｎｍの厚みに形成した。
【００３０】
＜樹脂平坦化層＞
樹脂平坦化層の形成は、透明ポリイミド樹脂または透明アクリル樹脂のワニスをスピンコーターで、約５μｍの厚みに形成した。前記ワニスが均一な厚さになるよう塗り広げた後、Ｎ２中で透明ポリイミド樹脂は、２５０℃で、透明アクリル樹脂は、２３０℃で加熱処理を行ない、樹脂を硬化させた。
なお形成した透明ポリイミド樹脂は、ガラス転移温度：３２０℃、波長：４００〜７００ｎｍにおける光の透過率は約９９％であった。また、透明アクリル樹脂は、ガラス転移温度：２３０℃、波長：４００〜７００ｎｍにおける光の透過率は約９９％であった。
【００３１】
Ｎｏ．１は金属薄板単独の特性を示す比較例、Ｎｏ．２及びＮｏ．７は金属薄板上に金属反射層を形成した２層構造の比較例の反射基板である。
Ｎｏ．３〜Ｎｏ．６は本発明で示した金属薄板、金属反射層、樹脂平坦化層を必須で規定した３つの層を具備するものである。
Ｎｏ．８及びＮｏ．９は、上記のＮｏ．５，Ｎｏ．６の金属反射層の材質をＡｌとしたもので、Ｎｏ．１０はＮｏ．６の反射基板にガスバリア層を形成した、本発明で示した金属薄板、金属反射層、樹脂平坦化層を必須で規定した３つの層を具備するものである。
何れの反射基板も、<１>絶縁性、<２>平滑性、<３>低熱膨張性、<４>耐衝撃性、<５>フレキシブル性、<６>薄型、<７>軽量、<８>反射性の要求のうち、厚さ１００μｍの低熱膨張特性を有するＦｅ−Ｎｉ系合金製の金属薄板を用いたため、<３>低熱膨張性、<４>耐衝撃性、<５>フレキシブル性、<６>薄型、<７>軽量、の特性は具備している。
残りの<１>絶縁性、<２>平滑性、<８>反射性と、密着改善層、酸化防止層、ガスバリア層を形成した反射基板の各層の評価も併せて行った。
【００３２】
先ず、本発明における絶縁性は、一定の電圧（２０Ｖ）を基板に印加した際のリーク電流値で示す。リーク電流は、最表面上にアルミニウム及びクロムを蒸着して電極を形成し、電極と金属薄板間に電圧を印加することにより、測定した。
平滑性は、表面に反射膜として金スパッタを施し、光干渉式表面粗さ計（Ｚｙｇｏ社製、ＭＯＤＥＬ５７００）を用い、７２５×６３５μｍの範囲で測定した表面粗さで評価した。
反射性は、樹脂を硬化させた後に、分光測色計により４００〜７００ｎｍの光の波長領域における反射率を測定した。
【００３３】
密着改善層の評価は、樹脂を硬化させた後に、光学顕微鏡にて外観観察及び断面観察して金属反射層の剥離やフクレの有無で評価を行った。
酸化防止層の評価は反射率の比較で評価を行った。酸化防止層を形成しないＮｏ．３及びＮｏ．４の反射率と、酸化防止層を形成したＮｏ．５及びＮｏ．６の対比で評価を行った。なお、これら４つの反射基板に用いた金属反射層は何れもＡｇである。
これらの評価結果を表２に示す。
【００３４】
ガスバリア層の評価は、Ｎｏ．６の反射基板とＮｏ．１０の反射基板を用いて有機ＥＬパネルを作製して輝度の寿命を評価した。作製したＮｏ．１０の構造を有する反射基板の断面構造を図１に示す。
最下層に配された金属薄板(1)から最表層に形成したガスバリア層(6)に向かって、最下層側から密着改善層(2)、金属反射層(3)、酸化防止層(4)、樹脂平坦化層(5)が順に積層した構造となる。そして、最表面に位置するガスバリア層(6)上にはＴＦＴ(7)が形成された反射基板(8)となっている。
Ｎｏ．１０と共に評価したＮｏ．６の反射基板を用いた有機ＥＬパネルは、図１に示した構造からガスバリア層が無くなった構造である。
このＮｏ．６の反射基板とＮｏ．１０の反射基板を用いて有機ＥＬパネルを作製して輝度の寿命を評価したところ、ガスバリア層のあるＮｏ．１０の反射基板を用いた有機ＥＬの方が、発光素子の性能劣化が遅く、長寿命であることを確認した。
【００３５】
【表２】
2006243199.tif 000004
【００３６】
表２の結果から、密着改善層を形成していないＮｏ．３（本発明）にフクレが見られたが、その他の密着改善層を形成した反射基板では金属薄板と金属反射層との密着性が改善されている結果となった。また、Ｎｏ．７の比較例の反射基板にも密着改善層の形成は行っていないが、こちらはフクレや剥離は見られていない。
この結果は、上述の通り、金属薄板と金属反射層との材質によっては、互いの密着性が良くない組合わせとして示した、Ｆｅ−Ｎｉ系合金とＡｇとの組合せのもののみにフクレが発生したものである。そのため、金属薄板と金属反射層との材質によっては、互いの密着性が良くない組合せの場合は、密着改善層の形成が有効であることが分かる。
【００３７】
絶縁性について、Ｎｏ．２とＮｏ．３を比較すると、樹脂の被覆により絶縁されていることが分かる。樹脂を被覆してないＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．７では、測定機の上限である８×１０−２（Ａ／ｃｍ２）より大きい値となった。
本発明の反射基板の反射率は、何れも７０％以上の結果となり、高い反射特性を有するのが分かる。また、Ｎｏ．４とＮｏ．５を比較すると、酸化防止層を形成することによって、反射率が改善されていることがわかる。Ｎｏ．６では、樹脂平坦化層をアクリル樹脂とした場合であるが、上述したポリイミド樹脂を用いたＮｏ．５と同レベルの評価結果となった。
【００３８】
以上の結果から、本発明によれば、<１>絶縁性、<２>平滑性、<３>低熱膨張性、<４>耐衝撃性、<５>フレキシブル性、<６>薄型、<７>軽量、<８>反射性を兼備する反射基板とすることができる。
特に、本発明の密着改善層、酸化防止層、ガスバリア層を形成していくと、より確実に上記の<１>〜<８>までの特性を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明を用いることにより、<１>絶縁性、<２>平滑性、<３>低熱膨張性、<４>耐衝撃性、<５>フレキシブル性、<６>薄型、<７>軽量、<８>反射性を兼備しており、反射型ディスプレイ、半透過型ディスプレイ、自発光型ディスプレイと照明用デバイスの高輝度化或いは太陽電池等の光を利用する電池用基板の高効率化に有効な反射基板とすることができる。
上記の<１>〜<８>の特性が求められる用途であれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の反射基板一例を示す模式図である。
【図２】本発明の反射基板一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１．金属薄板
２．密着改善層
３．金属反射層
４．酸化防止層
５．樹脂平坦化層
６．ガスバリア層
７．ＴＦＴ
８．反射基板（ディスプレイ用基板）
【図１】
2006243199.tif 000005
【図２】
2006243199.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月14日(2005.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
＜樹脂平坦化層＞
樹脂平坦化層の形成は、透明ポリイミド樹脂または透明アクリル樹脂のワニスをスピンコーターで、約５μｍの厚みに形成した。前記ワニスが均一な厚さになるよう塗り広げた後、Ｎ２中で透明ポリイミド樹脂は、２５０℃で、透明アクリル樹脂は、露光後２３０℃で加熱処理を行ない、樹脂を硬化させた。
なお形成した透明ポリイミド樹脂は、ガラス転移温度：３２０℃、波長：４００〜７００ｎｍにおける光の透過率は約９９％であった。また、透明アクリル樹脂は、ガラス転移温度：２３０℃、波長：４００〜７００ｎｍにおける光の透過率は約９９％であった。