(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミドフィルムと、
前記ポリイミドフィルム上に配置され、アルミニウム、チタニウム、銀、白金、マグネシウム、タングステン、パラジウムおよびその合金、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、およびインジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）の中から選ばれる単一層または多層の反射性金属膜および／またはマグネシウム、バリウム、金、アルミニウム、チタニウム、銀、白金、タンタリウム、パラジウム、これらの合金および酸化物、インジウム−錫酸化物、およびインジウム−亜鉛酸化物よりなる群から選ばれる導電性金属膜からなる金属膜と、
前記反射性金属膜及び／又は前記導電性金属膜上に配置され、導電性物質が分散した樹脂層とを含んでなり、
前記ポリイミドフィルムは、フィルム厚さ５０〜１００μｍを基準として黄色度が１５以下であり、フィルム厚さ５０〜１００μｍを基準としてＵＶ分光光度計で色座標を測定したとき、Ｌ値が９０以上、ａ値が５以下、ｂ値が５以下であり、
導電性物質が分散した樹脂層は、ポリイミド樹脂の固形分含量１００重量部に対して０．０１以上０．０５重量部以下の炭素ナノチューブを含有し、かつ、ポリイミド樹脂の固形分含量１００重量部に対して５重量部以上２５重量以下のＩＴＯを含有することを特徴とする、プラスチック基板。
【請求項２】
反射性金属膜は、アルミニウム、マグネシウムおよびこれらの合金の中から選ばれることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項３】
反射性金属膜は、アルミニウム、マグネシウムおよびこれらの合金の中から選ばれる下部金属膜と、インジウム−錫酸化物またはインジウム−亜鉛酸化物からなる上部金属膜とを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項４】
反射性金属膜は１０〜１，０００ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項５】
反射性金属膜は５０〜３００ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項６】
導電性金属膜はインジウム−錫酸化物またはインジウム−亜鉛酸化物であることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項７】
導電性金属膜は、マグネシウム、バリウムおよび金の中から選ばれる単独またはこれらの酸化物からなることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項８】
導電性金属膜はインジウム−錫酸化物からなることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項９】
導電性金属膜は１〜３００ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項１０】
導電性金属膜は１〜１００ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項１１】
導電性金属膜は１〜５０ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項１２】
金属膜はガス遮断膜または水分遮断膜であることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項１３】
前記ポリイミドフィルムは、フィルム厚さ５０〜１００μｍを基準として熱機械分析法によって５０〜２５０℃の範囲で測定した平均線膨張係数（ＣＴＥ）が５０．０ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項１４】
前記金属膜と前記樹脂層との間に形成される保護層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項１５】
保護層は、厚さ５０〜１００μｍを基準として熱機械分析法によって５０〜２５０℃の範囲で測定した平均線膨張係数（ＣＴＥ）が５０．０ｐｐｍ／℃以下、黄色度が１５以下のポリイミド層であることを特徴とする、請求項１４に記載のプラスチック基板。
【請求項１６】
保護層は、厚さ５０〜１００μｍを基準としてＵＶ分光光度計で透過度を測定したとき、３８０〜７８０ｎｍにおける平均透過度が８５％以上のポリイミド層であることを特徴とする、請求項１４に記載のプラスチック基板。
【請求項１７】
保護層は、厚さ５０〜１００μｍを基準としてＵＶ分光光度計で透過度を測定したとき、５５０ｎｍにおける透過度が８８％以上、４２０ｎｍにおける透過度が７０％以上のポリイミド層であることを特徴とする、請求項１４に記載のプラスチック基板。
【請求項１８】
導電性物質が分散した樹脂層は１０ｎｍ〜２５μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項１９】
プラスチックフィルムの少なくとも一面に化学的耐性層を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項２０】
化学的耐性層は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリシラザン(Polysilazane)およびポリイミド系樹脂の中から選ばれる少なくとも１種の樹脂層を含むことを特徴とする、請求項１９に記載のプラスチック基板。
【請求項２１】
プラスチックフィルムの下部または、金属膜と樹脂層との間に形成される無機物層を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項２２】
無機物層は、ＳｉＮｘ、ＡｌｘＯｙおよびＳｉＯｘの中から選ばれる少なくとも１種の無機物を含む単一層または多層のものであることを特徴とする、請求項２１に記載のプラスチック基板。
【請求項２３】
導電性物質が分散した樹脂層の上部または下部面に形成される金属酸化膜層を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項２４】
金属酸化膜層はＡｇＯからなる層であることを特徴とする、請求項２３に記載のプラスチック基板。
【請求項２５】
波長５００ｎｍの光透過度が５０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項２６】
前記ポリイミドフィルムの表面抵抗が２．５×１０６Ω／ｓｑ．以下であることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック基板。
【請求項２７】
請求項１に記載のプラスチック基板を含むことを特徴とする、透明電極フィルム。
【請求項２８】
透明電極フィルムは波長５００ｎｍの光透過度が５０％以上であることを特徴とする、請求項２７に記載の透明電極フィルム。
【請求項２９】
表面抵抗が７００Ω／ｓｑ．以下であることを特徴とする、請求項２７に記載の透明電極フィルム。
【請求項３０】
請求項１のプラスチック基板を下部基板として含む、透過型電子ペーパー素子。
【請求項３１】
請求項１のプラスチック基板を下部基板として含む、ディスプレイ装置素子。
【請求項３２】
請求項１のプラスチック基板を下部基板として含む、有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック基板およびこれを含む素子に係り、さらに詳しくは、電子ペーパー表示素子およびディスプレイ装置用プラスチック基板および透明電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ペーパー表示素子および液晶表示装置だけでなく、大部分の液晶表示装置は、従来から上、下部基板としてガラス基板を使用してきたが、軽量化を実現するために上、下ガラス基板の厚さが益々減少しつつある。ところが、現在は、基板の厚さが限界に達しているにも拘らず、満足すべき軽量を得ることが難しいから、基板の素材を変えるための研究開発努力をしている。その一環として、ガラス基板の代わりにガラスより軽量のプラスチック基板を使用する技術が提案された。
【０００３】
しかし、プラスチック基板は、アレイパターン形成工程やカラーフィルター形成工程などを行うとき、大きな熱的・化学的・機械的損傷を被って、液晶表示装置の画質特性を低下させるおそれがある。
通常、プラスチック基板を含む液晶表示素子の一例を図１の（ａ）に簡略に示したが、具体的には、プラスチックで形成された上部および下部基板１と、前記上部および下部基板上に素子の駆動電圧を印加し、透明電極で形成された上部および下部電極１１と、前記上部基板と前記下部基板との間隔を一定に維持し、二層構造を有する隔壁１４０と、前記隔壁粒子によって形成されたセルに注入された帯電粒子又は液晶層１５０とを含んでなることができる。この際、上部基板として用いられるプラスチック絶縁基板の外側面に形成される偏光板、並びに下部基板の外側面に形成される反射板および透過型基板を含んでもよく、上部プラスチック絶縁基板には単位画素を限定するようにブラックマトリックスが形成されてもよく、ブラックマトリックスで取り囲まれた空間にはカラーフィルターが備えられてもよい。一方、下部基板には単位画素別にスイッチング素子と画素電極が備えられてもよい。
【０００４】
別の平板ディスプレイ装置の一例として、有機ＥＬ素子の断面図を図１の（ｂ）および（ｃ）に示したが、これも基板１上に透明電極１１０または反射型電極１１３が形成された構造を持つ。
プラスチック基板を導入することにより、素子の薄型化および軽量化は実現されたが、最終適用製品の画質特性低下を抑制しながらもより様々な機能を集積化して素子の薄型化および軽量化を実現しようとする努力が依然として求められている。
【０００５】
一方、反射型の液晶表示装置では、外光を反射して照度を得るから、外光を拡散反射させるための反射材を備えている。反射材を備える形態によって、反射材を基板の液晶層側と反対側の面に形成する外部付着反射材方式と、反射材を基板の液晶層側の面に形成する内部付着反射材方式がある。
外部付着反射材方式では、反射材が基板の液晶層側と反対側の面に形成されるので、外部から入射された光は反射材で拡散反射され、反射された光は基板を透過してから液晶層を透過して表示画面から外部へ出射される。この際、反射光が基板の厚さに影響されるので視差が生じ、これにより液晶表示される画像が二重になり、或いは色表示が混色になるなどの画像ボケが発生する。
【０００６】
一方、内部付着反射材方式では、反射材が基板の液晶層側の面に形成されるので、外部から入射された光は反射材で拡散反射され、この反射された光は基板を透過せず液晶層を透過して表示画面から外部へ出射される。この場合、反射材と液晶層とが互いに近接しており、反射光が基板の厚さに影響されないため、視差が生じなくて画像ボケが発生しなくなる。
【０００７】
基板がプラスチック基板の場合、すなわちフィルムを使用した場合には、厚さをガラスより薄くすることができるので、その分だけ視差は殆ど発生しない。ところが、カラーフィルターを備えた場合、１つの画素が３分の１サイズのカラードットに分割されるので、反射光が単色からなる場合より他のドットを通過し易くなり、フィルムの厚さの影響を無視することができなくなる。
【０００８】
したがって、基板としてフィルムを使用した場合にも、特にカラー化された液晶表示装置では、内部付着反射材方式で反射材を構成する必要性が生じる。
ところが、内部付着反射材方式の液晶表示装置は、構造が複雑であって製造が困難になるおそれがある。特に、基板としてフィルムを使用する場合、フィルムは熱または湿度の影響により伸縮を起こし易く、材料または製造工程の条件が制限される。このために、基板としてフィルムを使用した内部付着反射材方式の液晶表示装置を設計の要求に応えて低費用且つ高収率で製造することが可能な製造方法が要望されている。
【０００９】
また、従来の反射型または半透過型液晶表示装置の反射材の製造方法は、フォトマスクを使用したフォトリソグラフィーによって、レジスト膜などの樹脂の表面に凸凹を形成し、この凸凹面上に光を反射し易い金属膜を形成して反射材を形成する方法が提案されている。
樹脂の表面に凸凹を形成する別の方法としては、微細な粒子を分散させた樹脂によって凸凹を形成する方法（特開平４−２６７２２０号公報）、２つの異なる成分からなる樹脂の硬化時の相分離を用いて凸凹を形成する方法（特開平１２−１９３８０７号公報）、および光熱硬化型樹脂材料の硬化時の内部応力を制御して凸凹を形成する方法（特開平１２−１７１７９２号公報）などが知られている。
【００１０】
ところが、基材としてフィルムを用いた内部付着反射材方式の液晶表示装置の電極基材をフィルム上に反射材などを直接形成して製造する場合には、次の問題がある。反射材は、外光を拡散反射する機能が必要であるため、表面に凸凹を備えている。この凸凹は、液晶層の面を凸凹にすることにより形成されるため、液晶の駆動に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、特に高度の平坦化を行う技術が必要となり、費用が上昇し、収率が低下する可能性がある。また、反射材からなる金属膜を形成した後、透明電極などの形成工程における薬品処理で、先に形成した反射材がダメージを被るおそれがある。また、基材としてフィルムを用いるため、熱または湿度の影響によりフィルムに伸縮が発生し易く、反射材および透明電極などの材料または製造条件が制限されるので、設計の要求に応じる液晶表示装置を製造することが困難になる。しかも、光源として、バックライトまたは外光による反射光を全て使用することが可能な半透過型液晶表示装置の電極基材を、フィルム上に反射材などを直接形成して製造する場合、前述した問題がさらに深化するおそれがある。
【００１１】
反射材を内部に形成した場合、まず、プラスチックフィルム上の全面に金属膜からなる反射材を形成した後、その後の工程で形成される透明電極の画素からなる部分に対応する金属膜からなる反射材部分のうち、その画素からなる部分の面積より小さい面積を、バックライトが透過し得るように、金属膜からなる反射材を精密に除去する必要がある。
その後、反射材の上に透明電極を形成するとき、その金属膜からなる反射材を除去した部分に、透明電極の画素からなる部分が重なるように、透明電極からなるＩＴＯを成膜し、そのＩＴＯ上にレジスト膜を形成して精度よく位置合わせを行った後、レジスト膜を露光、現像し、ＩＴＯを除去して透明電極のパターンを形成する必要がある。すなわち、この場合、高度の位置合わせ技術が要求される。
【００１２】
ところが、プラスチックからなるフィルムは、例えば、水洗処理を行うだけで伸長が発生し、それを乾燥させると、逆に収縮が発生する。また、これらの伸縮は直ちに安定せず、安定するまで長時間がかかる。すなわち、フィルムが１回収縮すると、フィルム上に形成されたパターンの寸法は長時間伸長が発生するから、上述したような位置合わせに関連する再現性を得ることが困難である。
【００１３】
したがって、フィルム上に反射材や透明電極などを直接形成することにより、半透過型の液晶表示装置を製造することは困難である。
また、従来の反射（半透過）型液晶表示装置の反射材の製造方法では、次の問題がある。
フォトリソグラフィーによってレジスト膜などの樹脂の表面に凸凹を形成する方法は、反射材の凸凹のパターンを、平面方向に単純に反復するパターンにすれば、反射材が回折格子として作用するので、液晶表示画面を観察したとき、虹色に発色し、或いは配線やブラックマトリクスなどの他の反復パターンとの位置関係の微妙な差により、いわゆるモアレ(moire)縞が見えるなど表示上の不良が発生するおそれがある。このため、凸凹のパターンを形成するためのフォトマスクの設計において、通常の画素パターンなどの単純な反復パターンを使用することができず、煩雑で困難な設計を行う必要がある。このように、通常のフォトリソグラフィーによって、適正の拡散能を有する反射材を形成することは容易ではない。
【００１４】
また、特開平４−２６７２２０号公報に開示された方法は樹脂中にその樹脂とは異なる材料の粒子を分散させることであり、特開平１２−１９３８０７号公報に開示された方法は２つの異なる樹脂の硬化時の相分離を利用したことであり、特開平１２−１７１７９２号公報に開示された方法は樹脂の表面側の一部を硬化し、その内部が未硬化となるように露光または焼成を行って凸凹を形成することである。このような従来の反射材の製造方法によって、反射材を膜厚５０〜２０μｍのプラスチックフィルム上に直接形成する場合、樹脂硬化時の応力によってプラスチックフィルムに反りが発生し易い。
【００１５】
また、前述した製造方法で製造された反射材は、それぞれ樹脂と粒子との界面または相分離した界面を境界として実質的に屈折率が異なる材料で構成される。反射材の凸凹面が電極基材の液晶層側と反対側の面に形成される場合、偏光板に偏光された入射光が、液晶層を介して反射材の屈折率が異なる材料の界面を透過してから金属膜によって反射される。
【００１６】
この際、偏光された入射光および金属膜で散乱した反射光が屈折率の異なる材料の界面で屈折することに起因して光の偏光度が低下する偏光消滅効果が発生し易い。これにより、上述したように置された反射材を液晶表示装置に適用した場合、液晶表示画面のコントラスト比が低下するなどの問題が発生し易い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、導電性を向上させ、自体的に補助電極の役割を行うことが可能なプラスチック基板を提供することを目的とする。
本発明は、導電性を向上させ、自体的に補助電極の役割を行うことができるうえ、後面から入射する光の透過度を阻害しないプラスチック基板を提供することを目的とする
本発明は、金属膜を含みながらも、ベンディングの際に亀裂が発生しないプラスチック基板を提供することを目的とする
本発明は、電極を外部から保護しながらも、導電性がより向上した透明電極フィルムを提供することを目的とする。
本発明は、金属膜上に導電性物質の含まれた有機保護層をコーティングして硬化させる方法で保護層または電極層を導入することにより、既存の透明電極であるＩＴＯの蒸着工程で発生する高温によるフィルムの寸法変化を防止することが可能なプラスチック基板を提供することを目的とする。
本発明は、高光透過性を用いて高コントラスト比の鮮明な画質を有するプラスチック基板を用いた電子ペーパー表示装置および液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、前述したようなプラスチック基板を下部基板として含むことにより軽量化された電子ペーパー、液晶表示装置素子および有機発光素子を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一具現例では、プラスチックフィルム、反射性および／または導電性金属膜、および導電性物質の分散した樹脂層を含んでなる、プラスチック基板を提供する。
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、金属膜は、アルミニウム、チタニウム、銀、白金、マグネシウム、タングステン、パラジウムおよびその合金、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、およびインジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）の中から選ばれる単一層または多層の反射性金属膜であってもよい。好ましい一具現例に係るプラスチック基板において、反射性金属膜は、アルミニウム、マグネシウムおよびこれらの合金の中から選ばれるものであってもよい。他の一具現例に係るプラスチック基板において、反射性金属膜は、アルミニウム、マグネシウムおよびこれらの合金の中から選ばれる下部金属膜と、インジウム−錫酸化物またはインジウム−亜鉛酸化物からなる上部金属膜とを含んでなってもよい。
【００１９】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、反射性金属膜は、厚さが１０〜１，０００ｎｍであってもよく、好ましくは厚さが５０〜３００ｎｍである。
本発明の他の一具現例に係るプラスチック基板において、金属膜は、マグネシウム、バリウム、金、アルミニウム、チタニウム、銀、白金、タンタリウム、パラジウム、これらの合金および酸化物、インジウム−錫酸化物、およびインジウム−亜鉛酸化物よりなる群から選ばれる導電性金属膜であってもよい。
【００２０】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、導電性金属膜はインジウム−錫酸化物またはインジウム−亜鉛酸化物であってもよい。
具体的な一具現例において、導電性金属膜はマグネシウム、バリウムおよび金の中から選ばれる単独またはこれらの酸化物からなってもよく、他の一例として、導電性金属膜はインジウム−錫酸化物からなってもよい。
【００２１】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、導電性金属膜は、厚さが１〜３００ｎｍであってもよい。
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、導電性金属膜は、厚さが１〜１００ｎｍであってもよい。好ましくは、導電性金属膜は、厚さが１〜５０ｎｍである。
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、金属膜は、ガス遮断膜または水分遮断膜であってもよい。
【００２２】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、プラスチックフィルムはポリイミド系フィルムであってもよい。
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、プラスチックフィルムは、フィルム厚さ５０〜１００μｍを基準として熱機械分析法によって５０〜２５０℃の範囲で測定した平均線膨張係数（ＣＴＥ）が５０．０ｐｐｍ／℃以下、黄色度が１５以下のポリイミドフィルムであってもよい。
【００２３】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、プラスチックフィルムは、フィルム厚さ５０〜１００μｍを基準としてＵＶ分光光度計で色座標を測定したとき、Ｌ値が９０以上、ａ値が５以下、ｂ値が５以下のポリイミドフィルムであってもよい。
本発明の一具現例に係るプラスチック基板は、金属膜上に形成される保護層をさらに含んでもよい。この際、保護層は、厚さ５０〜１００μｍを基準として熱機械分析法によって５０〜２５０℃の範囲で測定した平均線膨張係数（ＣＴＥ）が５０．０ｐｐｍ／℃以下、黄色度が１５以下のポリイミド層であってもよい。また、保護層は、厚さ５０〜１００μｍを基準としてＵＶ分光光度計で透過度を測定したとき、３８０〜７８０ｎｍにおける平均透過度が８５％以上のポリイミド層であってもよい。別の一例として、保護層は、厚さ５０〜１００μｍを基準としてＵＶ分光光度計で透過度を測定したとき、５５０ｎｍにおける透過度が８８％以上、４２０ｎｍにおける透過度が７０％以上のポリイミド層であってもよい。
【００２４】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、導電性物質は炭素ナノチューブまたはインジウム−錫酸化物粉末であってもよい。
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、導電性物質が分散した樹脂層は、導電性物質の分散したポリイミドワニスから形成されてもよい。
具体的な一具現例において、導電性物質が分散した樹脂層は、ポリイミド樹脂の固形分含量１００重量部に対して０．００１〜１重量部の炭素ナノチューブを含有するポリイミドワニスから形成されてもよい。
【００２５】
具体的な一具現例において、導電性物質が分散した樹脂層は、ポリイミド樹脂の固形分含量１００重量部に対して２〜１００重量部のインジウム−錫酸化物粉末を含有するポリイミドワニスから形成されてもよい。
この際、インジウム−錫酸化物粉末は、酸化インジウム８０〜９５重量％と酸化錫５〜２０重量％を含有してもよい。
【００２６】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板において、導電性物質が分散した樹脂層は、厚さが１０ｎｍ〜２５μｍであってもよい。
本発明の他の一具現例に係るプラスチック基板は、プラスチックフィルムの少なくとも一面に化学的耐性層を含むものであってもよい。この際、化学的耐性層はアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリシラザンおよびポリイミド系樹脂の中から選ばれる少なくとも１種の樹脂層であってもよい。
【００２７】
本発明の他の一具現例に係るプラスチック基板は、プラスチックフィルムの下部または金属膜の下部に形成される無機物層を含んでもよい。
この際、無機物層は、ＳｉＮｘ、ＡｌｘＯｙおよびＳｉＯｘの中から選択される少なくとも１種の無機物を含む単一層または多層のものであってもよい。
本発明の他の一具現例に係るプラスチック基板は、導電性物質の分散した樹脂層の上部または下部面に形成される金属酸化膜層を含んでもよい。
【００２８】
この際、金属酸化膜層はＡｇＯからなる層であってもよい。
本発明の一具現例に係るプラスチック基板は、波長５００ｎｍの光透過度が５０％以上であってもよい。また、表面抵抗が２．５×１０６Ω／ｓｑ．以下であってもよい。
本発明の他の一具現例では、プラスチックフィルムと；プラスチックフィルム上に形成され、所定のパターンを有するインジウム−錫酸化物またはインジウム−亜鉛酸化物薄膜と；インジウム−錫酸化物またはインジウム−亜鉛酸化物の薄膜上に形成される、導電性物質が分散した樹脂層とを含んでなる、透明電極フィルムを提供する。この際、導電性物質は炭素ナノチューブまたはインジウム−錫酸化物粉末であってもよい。
【００２９】
本発明の一具現例において、透明電極フィルムは、波長５００ｎｍの光透過度が５０％以上であってもよい。
本発明の一具現例において、透明電極フィルムは、表面抵抗が７００Ω／ｓｑ．以下であってもよい。
本発明の例示的な一具現例では、前記具現例に係るプラスチック基板を下部基板として含む、透過型電子ペーパー素子を提供する。
【００３０】
本発明の他の例示的な一具現例では、前記具現例に係るプラスチック基板を下部基板として含む、ディスプレイ装置素子を提供する。
本発明の他の例示的な一具現例では、前記具現例に係るプラスチック基板を下部基板として含む、有機発光素子を提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板は、導電性が向上するうえ、透過度の阻害がなく、金属膜によるフィルムの亀裂発生などがない基板である。
また、本発明の一具現例に係るプラスチック基板は、反射性金属膜を備えることにより、これを内部付着反射材方式の形態で適用すると、例えば液晶表示装置の外部から入射した光がプラスチックフィルム上に形成された金属膜から拡散反射され、反射された光がプラスチックフィルムを透過しないため、視差が生じ難くなって画像ボケのない鮮明な画像を得ることができ、外部の空気または水分だけでなく、フィルム自体に含有される空気または水分を金属膜が遮断することができるため、特にプラスチックフィルムの液晶層側の面にガスバリア層を形成する必要がないので、さらに費用を減らし且つ収率を向上させることができる。
【００３２】
このような本発明の一具現例に係るプラスチック基板は、電子ペーパー表示素子および液晶表示装置などの下部基板として有用であり、これを下部基板として含むことにより当該表示素子の軽量化を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
図１は平板ディスプレイ装置素子の断面図であって、（ａ）は液晶ディスプレイ装置素子、（ｂ）および（ｃ）は有機ＥＬ素子の断面図である。
図２は本発明の一具現例に係るプラスチック基板の断面図である。
図３〜図１０は本発明のプラスチック基板の様々な一具現例を示す断面図である。
図１１は本発明の一具現例に係るプラスチック基板を適用したＬＣＤ素子の断面図である。
図１２は本発明の一具現例に係るプラスチック基板を適用した有機ＥＬ素子の断面図である。
図１３は本発明の一具現例に係るプラスチック基板を適用した透過型有機ＥＬ素子の断面図である。
図１４は本発明の一具現例によって製造されたプラスチック基板の反射度を測定するための輝度測定方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明は、電子ペーパー表示素子およびディスプレイ装置などに用いられるプラスチック基板に関する。一具現例によれば、プラスチック基板は、透過型電子ペーパー表示素子およびディスプレイ装置などにおいて、透過機能および電極機能を行うことができる。
本発明の一具現例に係るプラスチック基板の一例を図２に示す。図２を参照すると、プラスチック基板は、プラスチックフィルム１００と、前記プラスチックフィルム上に配置され、導電性機能を有する金属膜１１０と、金属膜の表面上に形成される、導電性物質が分散した樹脂層１２０とを含んでなる。後述する他の一具現例に係るプラスチック基板の場合、導電性機能を有する金属膜１１０は、反射性を有する金属膜、または導電性および反射性を有する金属膜である。
【００３５】
プラスチックフィルム１００上に直接蒸着を介して金属膜を形成する場合、またはフィルム上に薄膜トランジスタＴＦＴをのせる工程（ＴＦＴ ＡＲＲＡＹ）を行う場合などの後続工程において、フィルムは熱または湿度の影響により伸縮を引き起こすおそれがある。これにより、後続工程の条件が制限されるか、或いは後続の層または部材とのアラインメント(alignment)が取れないか、或いはフィルムが水平（平坦化）性を維持しないため、反り現象が発生するおそれがあるので、プラスチック基板を構成するプラスチックフィルム１００は、ガラス転移温度が２５０℃以上で線膨張係数が小さいほど有利であり、具体的にはフィルム厚さ５０〜１００μｍを基準として熱機械分析法(Thermomechanical Analyzer)によって５０〜２５０℃の範囲で測定した平均線膨張係数（ＣＴＥ）が５０．０ｐｐｍ／℃以下、好ましくは３５．０ｐｐｍ／℃以下の高耐熱性フィルムであることが有利でありうる。その一例としては、ポリイミドフィルムを挙げることができるが、これに限定されない。
【００３６】
また、透過性の面からみて、無色透明なプラスチックフィルム、具体的にはフィルム厚さ５０〜１００μｍを基準として黄色度１５以下のポリイミドフィルムが好ましい。また、フィルム厚さ５０〜１００μｍを基準としてＵＶ分光光度計で透過度を測定したとき、３８０〜７８０における平均透過度が８５％以上のポリイミドフィルムをプラスチックフィルムとして用いることができる。このような透過性を満足する場合、透過型電子ペーパーおよび液晶表示装置用のプラスチック基材として使用可能である。しかも、プラスチックフィルムはフィルム厚さ５０〜１００μｍを基準としてＵＶ分光光度計で透過度を測定したとき、５５０ｎｍにおける透過度が８８％以上、４２０ｎｍにおける透過度が７０％以上のポリイミドフィルムであってもよい。
【００３７】
また、透明性を向上させて透過性を高めるという側面からみて、ポリイミドフィルムは、フィルム厚さ５０〜１００μｍを基準としてＵＶ分光光度計で色座標を測定したとき、Ｌ値が９０以上、ａ値が５以下、ｂ値が５以下のポリイミドフィルムであってもよい。
このようなポリイミドフィルムは、芳香族ジアンヒドリドとジアミンとを重合してポリアミド酸を得た後、これをイミド化して得ることができる。この際、芳香族ジアンヒドリドの例としては、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンジアンヒドリド（６−ＦＤＡ）、４−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−１，２−ジカルボン酸ジアンヒドリド（ＴＤＡ）、４，４’−（４，４’−イソプロピリデンジフェノキシ）ビス（フタル酸ジアンヒドリド）（ＨＢＤＡ）、ピロメリット酸ジアンヒドリド（ＰＭＤＡ）、ジフェニルテトラカルボン酸ジアンヒドリド（ＢＰＤＡ）、およびオキシジフタル酸ジアンヒドリド（ＯＤＰＡ）の中から選ばれた少なくとも１種を挙げることができるが、これに限定されない。
【００３８】
芳香族ジアミンの例としては、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）−フェニル］プロパン（６ＨＭＤＡ）、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル（２，２’−ＴＦＤＢ）、３，３’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル（３，３’−ＴＦＤＢ）、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ジフェニルスルホン（ＤＢＳＤＡ）、ビス（３−アミノフェニル）スルホン（３ＤＤＳ）、ビス（４−アミノフェニル）スルホン（４ＤＤＳ）、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ−１３３）、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ−１３４）、２，２’−ビス［３（３−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン（３−ＢＤＡＦ）、２，２’−ビス−［４（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン（４−ＢＤＡＦ）、２，２’−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン（３，３’−６Ｆ）、２，２’−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン（４，４’−６Ｆ）、およびオキシジアニリン（ＯＤＡ）の中から選ばれた少なくとも１種を挙げることができるが、これに限定されない。
【００３９】
このような単量体を用いてポリイミドフィルムを製造する方法は、特に限定されるものではなく、その一例としては、芳香族ジアミンと芳香族ジアンヒドリドを第１溶媒の下で重合してポリアミド酸溶液を収得し、収得されたポリアミド酸溶液をイミド化した後、イミド化した溶液を第２溶媒に投入し、濾過および乾燥させてポリイミド樹脂の固形分を収得し、収得されたポリイミド樹脂固形分を第１溶媒に溶解させたポリイミド溶液を製膜工程を介してフィルム化することができる。この際、第２溶媒は第１溶媒より極性が低いものであってもよい。具体的に、第１溶媒はｍ−クレゾール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、ジエチルアセテートの中から選択された少なくとも１種であり、第２溶媒は水、アルコール類、エーテル類およびケトン類の中から選択された少なくとも１種であってもよい。
一方、プラスチックフィルム上に金属膜を形成させるにおいて、均一な厚さの金属膜を形成させるためには、プラスチックフィルムの表面平滑度は２μｍ以下、好ましくは０．００１〜０．０４μｍであってもよい。
【００４０】
このようなプラスチックフィルム上に導電性の金属膜１１０（以下、「導電性金属膜」という）を形成するので、透過性を考慮するときは、導電性金属膜が１〜３００ｎｍの厚さを有することが、透過度などの光学特性の低下を抑制することにおいて有利であり、特に導電性金属膜が１〜１００ｎｍの厚さを有することが、金属膜による透過度などの光学特性が低下することなくプラスチックフィルム基板の線膨張係数を低めることにおいて有利である。導電性金属膜の厚さがこれより厚くなると、導電性は増加するが、プラスチックフィルムのベンディングの際に亀裂が発生するおそれがある。
【００４１】
この際、導電性金属膜としては、マグネシウム、バリウム、金、アルミニウム、チタニウム、銀、白金、タンタリウム、パラジウム、これらの合金および酸化物、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ、Indium-Tin-Oxide）、またはインジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Indium-Zinc-Oxide）からなる膜を挙げることができるが、これに限定されない。金属または金属の合金からなる場合、金属酸化物からなる場合に比べて厚さによる透過度の影響が大きいおそれがあるので、金属または金属の合金からなる場合、好ましい金属膜の厚さは１〜５０ｎｍであってもよい。
【００４２】
このような導電性金属膜を含む場合、透過度を阻害することなく、電気導電性を向上させ、ひいては導電性金属膜が電極としての機能を行うことができる。特に、このような点において、導電性金属膜はＩＴＯまたはＩＺＯ膜であってもよい。
このような導電性金属膜は、導電性の面からみても有利であり、ガス遮断性および／または水分遮断性を発現することにより、プラスチックフィルムがガスまたは水分によって変形することを抑制する機能も行うことができる。
【００４３】
プラスチックフィルム上への導電性金属膜の形成には、スパッタリング、イオン蒸着、電気メッキまたは化学蒸着方式などを用いることができ、特にこれに限定されない。
本発明の一具現例によれば、プラスチックフィルムとして高耐熱性フィルムを使用するので、既存のプラスチック基材に比べて導電性金属膜の形成工程条件が殆ど限定されない。
【００４４】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板は、このような導電性金属膜１１０上に、導電性物質が分散した樹脂層１２０、具体的には、炭素ナノチューブまたはＩＴＯ粉末が分散した樹脂層をさらに形成するので、炭素ナノチューブまたはＩＴＯ粉末が分散した樹脂層は導電性をより向上させ、追加的な電極層としても機能することができる。炭素ナノチューブまたはＩＴＯ粉末が分散した樹脂層は、炭素ナノチューブまたはＩＴＯ粉末を含む透明ワニスを塗布して得られる層であってもよく、透明ポリイミドワニスに炭素ナノチューブまたはＩＴＯ粉末を分散させて塗布することにより形成された層であってもよい。
【００４５】
この際、ディスプレイ用電極フィルムの表面抵抗および光透過度の面からみて、ポリイミドワニス中の炭素ナノチューブは、ワニス中の樹脂固形分含量１００重量部に対して０．００１〜１重量部で含有できる。
一方、炭素ナノチューブは、その種類に限定があるのではなく、単一壁炭素ナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、二重壁炭素ナノチューブ（ＤＷＣＮＴ）、多重壁炭素ナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）、および炭素ナノチューブの表面が化学的または物理的処理を介して改質された改質−炭素ナノチューブなどであってもよい。
【００４６】
また、ワニス中における炭素ナノチューブの分散方法は、特に制限があるのではなく、例えば超音波分散、３本ロール分散、ホモジナイザーまたはニーダー(Kneader)、ミル−ブレンダー(Mill-Blender)、ボールミルなどの物理的分散と化学的処理によってワニスの単量体との化学結合などによってワニス内に炭素ナノチューブを分散させることができる。この際、ＣＮＴの投入はワニスの重合の際にＩｎ−ｓｉｔｕにて行い、或いはワニスの重合後にブレンディング方法で行うことができ、ＣＮＴの適切な分散のために分散剤や乳化剤などの添加物などを使用する方法などを挙げることができる。
【００４７】
炭素ナノチューブが分散した樹脂層の形成には、スピンコーティング法、ドクターブレード(doctor blade)などのキャスティング法などを用いることができ、これに限定されない。
特に、金属薄膜を介して透過度に阻害されない光が、炭素ナノチューブ特有の構造により透過性に格別な阻害を受けることなく導電性を向上させることができるという点において、炭素ナノチューブが分散した樹脂層を金属膜上に形成することが好ましい。
【００４８】
炭素ナノチューブと共に、或いはその代わりにＩＴＯ粉末を使用する場合、その含量はワニス中の樹脂固形分含量１００重量部に対して２〜１００重量部であってもよい。
ＩＴＯ粉末を添加する場合の電気的特性は、インジウム−錫混合酸化物の含量によっても調節可能であり、インジウム−錫混合酸化物自体における酸化インジウムと酸化錫の含量を調節することによっても調節可能である。インジウム−錫混合酸化物（ＩＴＯ）は、好ましくは酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）８０〜９５重量％と酸化錫（ＳｎＯ２）５〜２０重量％を含有してもよい。インジウム−錫混合酸化物は、粉末状であってもよく、そのサイズは使用される物質および反応条件によるが、平均最小直径が３０〜７０ｎｍであり、平均最大直径が６０〜１２０ｎｍであることが好ましい。
【００４９】
インジウム−錫混合酸化物を含むワニスの製造方法は、特に限定されるのではないが、インジウム−錫混合酸化物をポリアミド酸溶液に分散させることができ、ポリアミド酸の固形分含量１００重量部に対してインジウム−錫混合酸化物（ＩＴＯ）２〜１００重量部となるように含むことが、導電性の発現またはフィルムの軟性を維持するためには有利でありうる。
【００５０】
インジウム−錫混合酸化物をポリアミド酸溶液中に添加する方法は、特に限定されないが、例えば、重合前または重合中のポリアミド酸溶液に添加する方法、ポリアミド酸重合完了の後にインジウム−錫混合酸化物を混練する方法、インジウム−錫混合酸化物を含む分散液を準備してこれをポリアミド酸溶液に混合する方法などを挙げることができる。この際、インジウム−錫混合酸化物の分散性は、分散溶液の酸−塩基性および粘度などに影響されるうえ、導電性および可視光線透過度の均一性に影響を与えるから、分散工程を十分に行わなければならない。好ましい分散方法としては、３本ロール、超音波分散器、ホモジナイザー(Homogenizer)またはボールミルなどがある。
【００５１】
このようにＣＮＴまたはＩＴＯ粉末が分散した樹脂層を形成するにおいて、１０ｎｍ〜２５μｍの厚さとすることが、ディスプレイの透過度などといった光学特性の低下抑制の面からみて有利でありうる。
このように基板がプラスチックで形成されながら透過板および透明電極基板の役割を果たすことができるので、液晶表示装置が軽量化できる。
【００５２】
本発明の他の一具現例に係るプラスチック基板は、導電性物質が分散した樹脂層１２０の上部または下部に金属酸化膜層を形成することも可能であるが、酸化膜は、透過度を向上させ、且つガスおよび水分を遮断するバリア層としても機能することができる。その具体的な一例として、酸化膜は、酸化銀（ＡｇＯ）からなる膜であってもよい。これを図３および図４に示す。図３は導電性物質が分散した樹脂層１２０の上部に酸化膜１１１を形成したプラスチック基板の一例を示し、図４は導電性物質が分散した樹脂層１２０の下部に酸化膜１１１を形成したプラスチック基板の一例を示す。
【００５３】
酸化膜１１１を形成する場合、その厚さは特に限定があるのではないが、樹脂層との接着性、酸化膜の厚さの均一度、および基板ベンディング時の亀裂防止の面からみて、約１０ｎｍ〜３００ｎｍが有利でありうる。
本発明の別の一具現例に係るプラスチック基板は、基板および電極への溶剤浸透を防止するための層をさらに含んでもよい。本発明では、このような層を化学的耐性層と命名する。
【００５４】
化学的耐性層を形成したプラスチック基板の一例を図５〜図８に示す。図５および図８の場合はプラスチックフィルム１００の下部に化学的耐性層１０２を形成した一例を示し、図６はプラスチックフィルム１００の上部および下部に化学的耐性層１０２を形成した一例を示し、図７はプラスチックフィルム１００の上部にのみ化学的耐性層１０２を形成した一例を示す。
【００５５】
化学的耐性層１０２の形成に使用される組成としては、透明性を阻害することなく、ディスプレイ製造工程上で洗浄溶剤および有機溶剤に対する不溶性および基材フィルムとの接着性が良好な条件を満足する組成であれば、格別に限定があるのではなく、具体的な一例としてはアクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリシラザン(polysilazane)、およびポリイミド系樹脂の中から選ばれた少なくとも１種の樹脂を含む層であってもよい。
【００５６】
プラスチックフィルム１００の下部に化学的耐性層１０２を形成することは、プラスチックフィルムの外部からの溶剤浸透を防止することができ、プラスチックフィルム１００の上部に化学的耐性層１２０を形成することは、溶剤浸透防止の機能だけでなく、プラスチックフィルム１００上への導電性金属膜１１０の形成に役に立つことができる。
化学的耐性層１０２の形成方法は、格別に限定があるのではないが、例えばスピンコーティング、キャスティング、ロールコーティング、含浸などの方法を用いることができる。
【００５７】
化学的耐性層１０２の厚さは、限定されないが、１０ｎｍ〜５００ｎｍとすることが、厚さの均一度および透過度などの光学特性を阻害しないという側面では有利でありうる。
本発明の別の一具現例に係るプラスチック基板は、金属膜を形成した後、保護層（平坦化層）をさらに形成することができ、その一例を図８に示す。保護層１０３は、反射性金属膜を保護し反射性金属膜の表面を平滑にする機能を行い、かつ後続的に導電性物質が分散した樹脂層１２０の形成を容易にし、プラスチック基板の反り発生を防止することができるという側面では有利でありうる。このような側面からみて、保護層は反射性金属膜を介して反射された光の透過を阻害することなく絶縁性を有することが有利でありうる。
【００５８】
このような点において、プラスチックフィルムとして例示されたポリイミドフィルムなどのポリイミド樹脂層で保護層を形成することができる。例えば、保護層は可視光線透過度が８５％以上の無色透明な樹脂層であることが有利である。
保護層１０３の厚さは、反射性金属膜１１０により不均一になった面を平坦化することができる程度であれば十分であり、その限定があるのではないが、金属膜層との接着力および有機発光層の蒸着容易性を考慮に入れ、１０ｎｍ〜５００ｎｍであってもよい。
【００５９】
本発明の別の一具現例に係るプラスチック基板は、無機物層を備えることができる。プラスチック基板は、プラスチックフィルム１００からなってもよく、フィルムはそれ自体が空気や水分などを含有し、また通気性または透湿性が高いため、外気またはフィルム自体から液晶層または有機発光素子層へ空気や水分などが浸透して気泡が発生し、或いは水分および酸素によって液晶および有機発光素子などが酸化して表示装置の寿命減少および劣化が発生するおそれがある。このために、プラスチック基板の内面または外面に単層または多層として無機物層を形成してガスおよび水分を遮断するバリア層として用いることができる。すなわち、外部から流入する空気または水分だけでなく、フィルム自体に含有された空気または水分も遮断することができる。
【００６０】
その一例を図９および図１０に示す。
図９はプラスチックフィルム１００の下部に無機物層１０１を形成した一例を示し、図１０はプラスチックフィルム１００の下部、および導電性物質が分散した樹脂層１２０の下面にそれぞれ無機物層１０１を形成した場合を示す。
勿論、上述したようにこのような無機物層なしでも導電性金属膜１１０や酸化膜１１１なども水分およびガスバリア層として有用でありうるが、より十分な水分およびガスバリア性を与えるための一具現例として無機物層１０１をさらに備えてもよい。
【００６１】
無機物層１０１の形成にはＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＡｌｘＯｙ系の酸化物などを使用することができ、その形成方法には、限定があるのではないが、低温成膜法、高温成膜法、ＰＥＣＶＤなどの公知の無機物蒸着方法を用いることができる。無機物層１０１の厚さは、特に限定されないが、金属膜層、有機物層および液晶層の酸化防止のためにガスおよび水分の透過度を低め且つ有機発光層の蒸着を容易にするため、１０ｎｍ〜３００ｎｍ程度であってもよい。また、無機物層は、平坦化層と共に２〜４層の多層として形成することもできる。
【００６２】
こうして得られた本発明の具現例に係るプラスチック基板は、電子ペーパー表示素子およびディスプレイ装置素子などの基板として有用であり、これを下部基板として使用する場合、後面から入射した光の透過度を阻害することなく電気導電性は向上し、これにより明るい画像を実現することができる。
また、プラスチック基板の場合、導電性金属膜を形成して電極として用いるためには、プラスチックフィルム上に蒸着される導電性金属膜の厚さが厚くなり、これによりプラスチック基板のベンディングの際にプラスチック基板と金属層間の柔軟性の差による剥離、および金属層の亀裂を生じさせて電極の機能に損失を与えることができる。ところが、本発明の一具現例に係るプラスチック基板の場合、導電性金属膜と共に、導電性物質の分散した樹脂層を導入することにより、導電性金属膜の厚さをより薄くすることができ、プラスチックフィルム、フィルム上の導電性金属膜、および導電性金属膜上にのせる導電性物質の分散した樹脂層の樹脂により、ベンディングの際に発生する寸法安定性の差による導電性金属膜の剥離および亀裂を減少させることができるので、既存の導電性金属膜の単一電極層に比べてディスプレイおよび基板のベンディングに対する耐剥離性および耐均一性を向上させることができる。
【００６３】
本発明の一具現例に係るプラスチック基板は、ディスプレイ用であって、好ましくは表面抵抗が２．５×１０６Ω／ｓｑ．以下であり、５００ｎｍ波長の光透過度が５０％以上である。
本発明の一具現例に係るプラスチック基板を下部基板として適用した平板ディスプレイ装置素子のうち液晶ディスプレイ装置素子の一例を図１１に示し、これを有機ＥＬ素子の基板として適用した一例を図１２および図１３に示すが、これに限定されるのではなく、特に図１３は透過型有機ＥＬ素子を示す。
【００６４】
一方、このようなプラスチック基板は、透明電極フィルムとして有用でありうるが、この場合は特に導電性金属膜がＩＴＯまたはＩＺＯ薄膜であってもよい。
有機ＥＬ素子の製作の際には、Ａｇ、Ｍｇ、ＢａまたはＣａの含まれた導電性金属膜から電極層を形成して、Ａｇの含まれた透明電極はアノードとして用い、ＣａまたはＭｇの含まれた透明電極はカソードとして用いることもできる。
【００６５】
透明電極の断面の一例は、図２に示したプラスチック基板において導電性金属膜１１０がフォトリソグラフィーおよびエッチングによってストライプ形状をするものであり、ストライプ形状の導電性金属膜１１０上に導電性物質の分散した樹脂層１２０が形成された以外は同様であるので、特に透明電極の一例を示さない。
透明電極フィルムに製造する場合、プラスチックフィルム上に導電性金属膜１１０を形成した後、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって導電性金属膜をパターニングしてストライプ形状の金属膜を形成する。このように形成されたストライプ形状の金属膜は、透明電極としての役割をする。形成された金属電極上に導電性物質の分散した樹脂層を上述の方法で形成する。その後、加熱、硬化すると、透明電極フィルムを得ることができる。
【００６６】
こうして得られる透明電極フィルムは、入射した光の透過度を阻害することなく導電性は向上し、これにより明るい画像を実現することができ、特に炭素ナノチューブのみから構成された電極フィルムに比べても高い光透過性を示すので、明るい画像の実現ができるという側面で有利である。
本発明の一具現例に係る透明電極フィルムは、電極として有用であるためには表面抵抗が７００Ω／ｓｑ．以下であり、波長５００ｎｍの光透過度が５０％以上であることが好ましい。
【００６７】
本発明の他の一具現例に係るプラスチック基板は、図２に示した構造を有することができ、但し、導電性金属膜を反射性の金属膜１１０で代替することができる。
反射性を考慮するとき、金属膜は、厚膜に形成されることが有利であるが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの厚さを有する。
反射性の機能に比べて透過性を向上させようとする場合、例えば透過型電子ペーパーおよび液晶表示装置素子に用いられる場合であれば、金属膜は、薄膜に形成されることが有利であるので、金属膜による透過度などの光学特性が低下することなく、プラスチックフィルム基板の表面に蒸着された金属膜により線膨張係数を低めるためには５０〜３００ｎｍの厚さを有することが好ましい。
【００６８】
金属膜の厚さがあまり厚くなると、反射性または導電性は増加するが、プラスチックフィルムのベンディングの際に亀裂が発生するおそれがある。
この際、金属膜としては、アルミニウム、チタニウム、銀、白金、マグネシウム、タンタリウムおよびパラジウムの中から選ばれた単独またはこれらの合金、或いはＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)またはＩＺＯ(Indium-Zinc-Oxide)を含む膜からなる膜であってもよい。
【００６９】
このような反射性金属膜を含む場合、透過度を阻害することなく、導電性を向上させ、ひいては反射性金属膜が電極としての機能を果たすことができる。特に、このような点において、反射性金属膜はＩＴＯたはＩＺＯ薄膜をアルミニウムまたはその合金、或いはマグネシウムまたはその合金からなる反射性金属膜の上部に含むものであってもよい。
このような反射性金属膜は、導電性の側面でも有利であり、ガス遮断性および／または水分遮断性を発現することにより、プラスチックフィルムがガスまたは水分によって変形することを抑制する機能も行うことができる。
【００７０】
プラスチックフィルム上への反射性金属膜の形成は、スパッタリング、イオン蒸着、電気メッキまたは化学蒸着方式などを用いることができ、これに格別に限定があるのではない。
本発明の一具現例によれば、上述したようにプラスチックフィルムとして高耐熱性フィルムを使用するので、既存のプラスチック基材に比べて反射性金属膜の形成工程条件が殆ど限定されない。
【００７１】
このようにプラスチックフィルム上に反射性の金属膜が形成された場合、これを内部付着反射材方式の形態で適用すると、例えば液晶表示装置の外部から入射した光がプラスチックフィルム上に形成された金属膜で拡散反射され、反射された光がプラスチックフィルムを透過しないため、視差が生じ難くなって画像ボケのない鮮明な画像を得ることができる。
【００７２】
プラスチックフィルム上への金属膜の形成は、上述したようにスパッタリング、イオン蒸着、電気メッキまたは化学蒸着方式などを用いることができ、これに特に限定があるのではない。
反射性金属膜を含む本発明の一具現例に係るプラスチック基板の場合も、上述したように金属酸化膜層、化学的耐性層、無機物層などを含むことができる。
【００７３】
こうして得られた本発明の一具現例に係る反射性金属膜を含むプラスチック基板は、電子ペーパー表示装置および平板ディスプレイ装置素子などの基板として有用であり、反射性金属膜なしで下部基板として使用する場合には、後面から入射した光の透過度を阻害することなく導電性は向上し、これにより透過型ディスプレイにおいて明るい画像を実現することができる。
【００７４】
このように基板がプラスチックからなることにより反射板および透明電極基板の役割を行うことができるので、液晶表示装置が軽量化できる。
本発明の一具現例に係る反射性金属膜を含むプラスチック基板は、内部光源を有することなく、外部からの光を反射させて画像を実現する反射型電子ペーパーおよび液晶表示装置などの下部基板として有用である。
【００７５】
もし金属膜をパターニング化する場合であれば、半透過型電子ペーパーおよび液晶表示装置などの下部基板としても有用であるので、その一例として、透明電極の画素部の周縁部に対応する部分には反射材からなる金属膜が残るようにパターンを形成し、画素部の中心部には金属膜の除去された部分が画素部の面積より小さくなるように（例えば画素部面積の１０〜２０％程度）位置を合わせた状態に形成させる。
【００７６】
このようにパターン工程を追加してプラスチック基板を半透過型液晶表示装置にも使用することができる。すなわち、光源としてバックライトを使用する場合には、画素部に対応する反射材部分のうち、金属膜が存在しない部分（ウィンドウ）を光が透過することにより、画像を表示することができる。また、光源として外光を使用する場合には、画素部に対応する反射材部分のうち、金属膜が存在する部分で外光が反射されて画像を表示することができる。
【００７７】
また、プラスチック基板の場合、反射性金属膜を形成して電極として用いるためには、プラスチックフィルム上に蒸着される反射性金属膜の厚さが厚くなり、これによりプラスチック基板のベンディングの際にプラスチック基板と金属層間の柔軟性の差による剥離および金属層の亀裂を生じさせて電極の機能に損失を与えるおそれがある。ところが、本発明の一具現例に係るプラスチック基板の場合、反射性金属膜と共に、導電性物質が分散した樹脂層を導入することにより、反射性金属膜の厚さをより薄くすることができ、プラスチックフィルム、フィルム上の反射性金属膜、および反射性金属膜上にのせる導電性物質の分散した樹脂層の樹脂により、ベンディングの際に発生する寸法安定性の差による反射性金属膜の剥離および亀裂を減少させることができるので、既存の反射性金属膜の単一電極層に比べてディスプレイおよび基板のベンディングに対する耐剥離性および耐均一性を向上させることができる。
【００７８】
一方、本発明によってプラスチックフィルム、金属膜、保護層および透明電極層を含むプラスチック基板を製造する方法には、格別に限定があるのではなく、その一例としては、プラスチックフィルムのためのポリイミド前駆体溶液を準備する工程と、前記前駆体溶液中の前駆体の一部を少なくとも部分的に閉環、縮合、架橋または重合することにより、部分的に硬化した中間体を含有する溶液を製造する工程と、部分的に硬化した中間体を含有する溶液に基づいて塗布液を製造する工程と、塗布液を被塗物上に塗布する工程と、塗布液を加熱して完全に硬化させることにより、プラスチックフィルムを収得する工程と、前記樹脂を用いて金属膜の表面平坦化のための保護層（平坦化層）を形成する工程と、金属膜の表面上に導電性物質を含む樹脂層を形成して透明電極層とする工程とを含むことができる。
【実施例】
【００７９】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。ところが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<プラスチックフィルムの製造>
製造例１
まず、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル（２，２’−ＴＦＤＢ）、ビフェニルテトラカルボン酸ジアンヒドリド（ＢＰＤＡ）および２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンジアンヒドリド（６−ＦＤＡ）をジメチルアセトアミド中で公知の方法にて縮合することにより、ポリイミド前駆体溶液（固形分２０％）を得た。この反応過程を下記反応式１に示した。
（反応式１）
【００８０】
【化１】
0005650109.tif 000002
その後、このポリイミド前駆体溶液３００ｇを前記公知の工程によって化学硬化剤として無水酢酸（ＳＡＭＣＨＵＮ社）およびピリジン（ＳＡＭＣＨＵＮ社）をそれぞれ２〜４当量添加した後、ポリアミド酸溶液を２０〜１８０℃範囲内の温度で１〜１０℃／ｍｉｎ速度で昇温させながら２〜１０時間加熱してポリアミド酸溶液を一部イミド化して硬化させることにより、部分的にイミド化した（部分的に硬化した）中間体を含有する溶液を製造した。
【００８１】
下記反応式２は、ポリイミドの前駆体を加熱してポリイミド膜を得る過程を示したもので、本発明の実施形態では、前駆体溶液を完全にイミド化させてポリイミドにするのではなく、前駆体のうち、所定の比率分だけをイミド化させたものを用いるようにした。
（反応式２）
【００８２】
【化２】
0005650109.tif 000003
さらに具体的に説明すると、ポリイミド前駆体溶液を所定の条件で加熱攪拌することにより、ポリイミド前駆体のアミド基の水素原子とカルボキシル基との間で脱水閉環することにより、下記化学式１に示すように、反応式２に示すように反応による中間体部の形体Ｂおよびイミド部の形体Ｃが生成される。また、分子鎖の中には脱水が完全に起こっていない形体Ａ（ポリイミド前駆体部）も存在する。
【００８３】
すなわち、ポリイミド前駆体が部分的にイミド化した分子鎖の中には、下記化学式１に示すように、形体Ａ（ポリイミド前駆体部）、形体Ｂ（中間体部）および形体Ｃ（イミド部）の構造が混在している。
【００８４】
[化学式１]
【化３】
0005650109.tif 000004
したがって、前記構造が混在しているイミド化溶液３０ｇを水３００ｇに投入して沈澱させ、沈澱した固形分を濾過および粉砕工程を経て微細粉末化した後、８０〜１００℃の真空乾燥オーブンで２〜６時間乾燥させることにより、約８ｇの樹脂固形分粉末を得た。前記の工程を経ながら、［形体Ａ］のポリイミド前駆体部は［形体Ｂ］または［形体Ｃ］に転換し、この樹脂固形分を重合溶媒としてのＤＭＡｃまたはＤＭＦ３２ｇに溶解させて２０ｗｔ％のポリイミド溶液を得た。これを４０〜４００℃の温度範囲で１〜１０℃／ｍｉｎの速度で昇温させながら２〜８時間加熱して厚さ５０μｍおよび１００μｍのポリイミドフィルムを得た。
このポリイミド前駆体が部分的にイミド化した状態を反応式で表示すると、反応式３のとおりである。
（反応式３）
【００８５】
【化４】
0005650109.tif 000005
例えば、前述した条件の下で、前駆体の４５〜５０％程度がイミド化して硬化する。前駆体の一部がイミド化するイミド化率は、加熱温度や時間などを変更することにより容易に調節することができ、３０〜９０％程度とすることが好ましい。
また、このポリイミド前駆体の一部をイミド化させる工程では、ポリイミド前駆体が脱水閉環してイミド化するときに水が発生し、この水がポリイミド前駆体のアミドの加水分解または分子鎖の切断などを起こして安定性を低下させるおそれがあるので、前記ポリイミド前駆体溶液の加熱の際にトルエンまたはキシレンなどを用いた共沸(azeotropic)反応を追加し或いは前述した脱水剤の揮発によって除去する。
【００８６】
次に、塗布液を製造する工程の一例について説明する。まず、部分的に硬化した中間体をポリイミド前駆体の製造の際に使用した溶剤に溶液１００重量部、ポリイミド前駆体２０〜３０重量部の割合で均一塗布液を製造する。
しかる後に、前記樹脂溶液をガラスまたはＳＵＳなどのフィルム製膜用被塗布板にスピンコーティングまたはドクターブレードを用いてキャスティングした後、前述した高温乾燥工程を介して厚さ５０μｍのフィルムを製膜した。この際、製膜されたフィルムはフィルム片面の垂直／水平軸を基準としていずれか一面のみが延伸する工程を経ないことにより、フィルム全体面において同一の屈折率で形成された。
【００８７】
製造例２
反応器として攪拌器、窒素注入装置、滴下漏斗、温度調節器および冷却器を取り付けた１００ｍＬの３口丸底フラスコに窒素を通過させながらＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）３４．１９０４ｇを充填した後、反応器の温度を０°に低め、しかる後に、６−ＨＭＤＡ４．１０５１ｇ（０．０１ｍｏｌ）を溶解してこの溶液を０℃に維持した。ここに６−ＦＤＡ４．４４２５ｇ（０．０１ｍｏｌ）を添加し、１時間攪拌して６−ＦＤＡを完全に溶解させた。この際、固形分の濃度は２０重量％であった。その後、溶液を常温に放置して８時間攪拌した。この際、２３℃における溶液粘度２４００ｃｐｓのポリアミド酸溶液を得た。
【００８８】
反応が終了した後、得られたポリアミド酸溶液をガラス板でドクターブレードを用いて厚さ５００μｍ〜１０００μｍにキャスティングした後、真空オーブンを用いて４０℃で１時間、６０℃で２時間乾燥させてセルフスタンディングフィルム(Self standing film)を得た後、高温のファーネスオーブンを用いて５℃／ｍｉｎの昇温速度にて８０℃で３時間、１００℃で１時間、２００℃で１時間、３００℃で３０分間加熱することにより、厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを得た。
【００８９】
製造例３
製造例２でＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）３２．２４３８ｇに６−ＨＭＤＡ２．８７３５７ｇ（０．００７ｍｏｌ）を溶解させた後、４−ＤＤＳ０．７４４９ｇ（０．００３ｍｏｌ）を投入して完全に溶解させ、しかる後に、６−ＦＤＡ４．４４２５ｇ（０．０１ｍｏｌ）を添加し、１時間攪拌して６−ＦＤＡを完全に溶解させた。この際、固形分の濃度は２０重量％であった。その後、溶液を常温に放置して８時間攪拌した。この際、２３℃における溶液粘度が２３００ｃｐｓのポリアミド酸溶液を得た。
【００９０】
その後、製造例２と同一の方法でポリイミドフィルムを製造した。
製造例４
製造例２でＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）３２．４６２３ｇに６−ＨＭＤＡ４．１０５１ｇ（０．０１ｍｏｌ）を溶解させ、６−ＦＤＡ３．１０９７ｇ（０．００７ｍｏｌ）を投入した後、ＴＤＡ０．９００７８ｇ（０．００３ｍｏｌ）を投入して１時間攪拌することにより、６−ＦＤＡおよびＴＤＡを完全に溶解させた。この際、固形分の濃度は２０重量％であった。その後、溶液を常温に放置して８時間攪拌した。この際、２３℃における溶液粘度が２２００ｃｐｓのポリアミド酸溶液を得た。
【００９１】
その後、製造例２と同一の方法でポリイミドフィルムを製造した。
製造例５
製造例２でＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）２９．４６３２ｇにＡＰＢ−１３３ ２．９２３３ｇ（０．０１ｍｏｌ）を溶解させ、６−ＦＤＡ ４．４４２５ｇ（０．０１ｍｏｌ）を投入した後、１時間攪拌して６−ＦＤＡを完全に溶解させた。この際、固形分の濃度は２０重量％であった。その後、溶液を常温に放置して８時間攪拌した。この際、２３℃における溶液粘度が１２００ｃｐｓのポリアミド酸溶液を得た。
【００９２】
その後、製造例２と同一の方法でポリイミドフィルムを製造した。
製造例１〜５から得られたポリイミドフィルムに対して物性を次のように測定して、下記表１に示した。
（１）透過度および色座標
製造されたフィルムをＵＶ分光計（Ｖａｒｉａｎ社、Ｃａｒｙ１００）を用いて可視光線透過度を測定した。
【００９３】
また、製造されたフィルムの色座標をＵＶ分光計（Ｖａｒｉａｎ社、Ｃａｒｙ１００）を用いてＡＳＴＭ Ｅ １３４７−０６規格に準拠して測定し、光源（Ｉｌｌｕｍｉｎａｎｔ）はＣＩＥ Ｄ６５による測定値を基準とした。
（２）黄色度
ＡＳＴＭ Ｅ３１３規格に準拠して黄色度を測定した。
【００９４】
（３）線膨張係数（ＣＴＥ）
ＴＭＡ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社、Ｑ４００）を用いてＴＭＡ法に基づいて５０〜２５０℃での平均線膨張係数を測定した。
【００９５】
【表１】
0005650109.tif 000006
【００９６】
実施例１〜１０および比較例１〜７（プラスチック基板の製造の例）
製造例１〜５から得られたそれぞれのプラスチックフィルム（厚さ５０μｍ）上に、導電性金属を蒸着して導電性金属膜を形成させ、ここに炭素ナノチューブ（ＳＷＮＴ、ＣＮＩ社）を透明ポリイミド樹脂の固形分１００重量部に対して０．００１〜１重量部で分散させたポリイミドワニス（この際、ポリイミド組成は製造例１〜製造例５から得られるポリアミド酸組成を使用）をキャスティングまたはスプレーなどの方法で薄膜に塗布することにより、炭素ナノチューブの分散した樹脂層を形成した。別の発明の具現例では、前記で製造されたＣＮＴが分散した樹脂層を形成するにおいて、ポリイミド樹脂の固形分含量１００重量部に対して５〜２５重量部のＩＴＯ粉末を追加混合分散させて樹脂層を形成した（実施例９〜１０）。
【００９７】
具体的な金属膜層の種類および厚さ、炭素ナノチューブまたはＩＴＯ粉末が分散した樹脂層中の炭素ナノチューブまたはＩＴＯ粉末の含量および厚さなどは、下記表２に示した。
【００９８】
【表２】
0005650109.tif 000007
【００９９】
実験例１
実施例１〜１０および比較例１〜７から得られたプラスチック基板に対して次のように評価し、その結果を表３に示した。
（１）光学特性
製造されたプラスチック基板に対してＵＶ分光計（Ｖａｒｉａｎ社、Ｃａｒｙ１００）を用いて可視光線透過度を測定した。
【０１００】
下記表３の結果より、比較例を参照すると、表面抵抗の減少のためにＣＮＴ含量を増やした場合、透過度の急激な減少が見える。これにより、ＣＮＴのみを使用する電極の場合、ディスプレイから要求する表面抵抗を達成することができないことが分かる。
このため、本発明の具現例によって導電性金属膜上にＣＮＴ透明電極を形成する場合、既存のＣＮＴからなる電極に比べてＣＮＴの必要量が減少して低い表面抵抗を示しながらも、７０％以上の高い光透過性を有するから、ディスプレイ用透明電極への使用が可能であることが分かる。
【０１０１】
また、ＣＮＴのみを用いた透明電極の場合、ＣＮＴの分散程度によって電極表面上の抵抗における有意差が多く影響を受け、これは分散を始めとした製造工程上の難しさを引き起こすおそれがある反面、本発明の具現によって製造された透明電極の場合、金属層により一定の電極機能を基本的に行うことができるので、これはディスプレイ製作において電極機能の損失による画像美具現の可能性を減少させる効果を持つことができる。
【０１０２】
（２）表面抵抗
表面抵抗の測定は、高抵抗計（Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ ＭＣＴ−ＨＴ４５０（Ｍｉｔｓｕｉｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、測定範囲：１０×１０５〜１０×１０１５）および低抵抗計（ＣＭＴ−ＳＲ ２０００Ｎ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＡＩＴ社）、４−Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍ、測定範囲：１０×１０３〜１０×１０１５）を用いて、１０回測定して平均値を求めた。
【０１０３】
下記表３の結果より、本発明の一具現例に係る透明電極の場合、同じＣＮＴの量を基準とするとき、ＣＮＴ層のみを有する透明電極（比較例５〜７）に比べてさらに低い表面抵抗の実現が可能であることが分かる。したがって、ＣＮＴのみの透明電極に比べて透過度に優れた透明電極の実現が可能であることが分かる。
（３）プラスチック基板の亀裂発生の有無
プラスチック基板の場合、導電性金属膜を形成して電極として用いるためにはプラスチックフィルム上に蒸着される導電性金属膜の厚さが厚くなり、これによりプラスチック基板のベンディングの際にプラスチック基板と金属層間の柔軟性の差による剥離および金属層の亀裂を起こして電極の機能に損失を与えるおそれがある。ところが、本発明の一具現例に係るプラスチック基板の場合、導電性金属膜と共に、導電性物質が分散した樹脂層を導入することにより、導電性金属膜の厚さをより薄くすることができ、プラスチックフィルム、フィルム上の導電性金属膜、および導電性金属膜上にのせる導電性物質の分散した樹脂層の樹脂により、ベンディングの際に発生する寸法安定性の差による導電性金属膜の剥離および亀裂に対する問題点を減少させることができるので、既存の導電性金属膜の単一電極層に比べてディスプレイおよび基板のベンディングに対する耐剥離性および耐均一性が向上できる。
【０１０４】
これに関連しては、具体的な評価結果を表３に記載しない。
（４）ガスおよび水分遮断特性
−酸素透過度（ＯＴＲ）
Ｍｏｃｏｎ Ｏｘｙｔｒａｎ １０００を用いてＡＳＴＭ  Ｄ−３９８５９に準拠して２３℃、０％ＲＨで１０回測定して平均値を求めた。
【０１０５】
−水分透過度（ＷＶＴＲ）
Ｍｏｃｏｎ Ａｑｕａｔｒａｎ  Ｍｏｄｅｌ１を用いてＡＳＴＭ Ｆ−１２４９に準拠して３８℃、９０％ＲＨで１０回測定して平均値を求めた。
フィルムは、それ自体が空気や水分などを含有し、通気性または透湿性が高いため、外気またはフィルムから液晶層または有機発光素子層へ空気や水分などが浸入して気泡が発生し、或いは水分および酸素によって液晶および有機発光素子などが酸化して表示装置の寿命減少および劣化が発生するおそれがある。その解決方案として、基板として使用するフィルムの内面または／および外面に単層無機物層または有機層／無機物層の多層を形成してガスおよび水分を遮断するバリア層を形成することができる。すなわち、外気の空気または水分だけでなく、フィルム自体に含有される空気または水分も遮断することができる。
【０１０６】
ところが、本発明のプラスチック基板に含まれる導電性金属膜は、基板となるプラスチックフィルムの上部に形成されて電極の役割だけでなく、ガスバリア層の役割を行って表示素子の製作費用を減らすことができ、且つ寿命を向上させることができることを表３の酸素透過率および水分透過率の結果から確認することができる。
【０１０７】
【表３】
0005650109.tif 000008
【０１０８】
実施例１１〜２３および比較例８〜１４（透明電極フィルムの製造の例）
製造例１〜５から得られたそれぞれのプラスチックフィルム上に、ＩＴＯ蒸着膜またはＩＺＯ蒸着膜を形成させた後、フォトリソグラフィーおよびエッチングによってＩＴＯ蒸着層またはＩＺＯ蒸着層をパターニングしてストライプ形状の透明電極を形成した。
ＩＴＯまたはＩＺＯ透明電極上に炭素ナノチューブ（ＳＷＮＴ、ＣＮＩ社）を透明ポリイミド樹脂固形分の０．００１〜１重量％で分散させたポリイミドワニス（この際、ポリイミド組成は製造例１〜製造例５から得られるポリアミド酸組成を使用）をキャスティングまたはスプレーなどの方法で薄膜に塗布することにより、炭素ナノチューブの分散した樹脂層を形成した。別の発明の具現例では、前記で製造されたＣＮＴが分散した樹脂層を形成するにおいて、ポリイミド樹脂の固形分含量１００重量部に対して５〜２５重量部のＩＴＯ粉末を追加混合分散させて樹脂層を形成した（実施例２０および２１）。
【０１０９】
具体的なＩＴＯまたはＩＸＯ蒸着膜の厚さ、炭素ナノチューブが分散した樹脂層の炭素ナノチューブ含量、ＩＴＯ粉末含量および厚さなどは、下記表４に示す。
【０１１０】
【表４】
0005650109.tif 000009
【０１１１】
実験例２
実施例１１〜２３および比較例８〜１４から得られた透明電極フィルムに対して次のように評価し、その結果を下記表５に示した。
（１）光学特性
製造された透明電極フィルムに対してＵＶ分光計（Ｖａｒｉａｎ社、Ｃａｒｙ１００）を用いて可視光線透過度を測定した。
【０１１２】
表５の結果から分かるように、ＩＴＯまたはＩＺＯ蒸着層の蒸着厚さが厚くなるにつれて表面抵抗が減少し、透過度が上昇する。しかし、ＩＴＯ層（またはＩＺＯ層）の厚さが２００〜３００ｎｍ以上に厚くなる場合、電極フィルムを曲げると、ＩＴＯ層（またはＩＺＯ層）とプラスチックフィルム間の剥離およびＩＴＯ層（ＩＺＯ層）の亀裂を誘発して性能が阻害され、厚いＩＴＯを有する電極の場合、ベンディング自体が難しくなり或いは基板の柔軟性が極めて小さくなり、本発明の目的の一つである柔軟性(Flexibility)は減少するおそれがある。
【０１１３】
よって、本発明の具現例によってＩＴＯ層（またはＩＺＯ層）上に導電性物質分散樹脂層を形成する場合、ＩＴＯ層（またはＩＺＯ層）のみを有する透明電極フィルムに比べて同じ表面抵抗の実現に必要なＩＴＯ層（またはＩＺＯ層）の厚さを減少させることができる。この際、導電性物質分散樹脂層の導電性物質の量が極小量であっても、ＩＴＯ層（またはＩＺＯ層）の存在により、実現しようとする表面抵抗に到達することができるので、導電性物質分散樹脂層の形成による透過度の阻害が極めて小さく、導電性物質分散樹脂層も高透過性の無色樹脂なので、ＩＴＯ層（またはＩＺＯ層）のみからなる厚膜に比べて類似な水準の透過度を示すことができる。また、後述するように、本発明の具現例によって導電性物質分散樹脂層を含む透明電極フィルムはＩＴＯ層（またはＩＺＯ層）の剥離および亀裂に対する補正機能も可能にする。
【０１１４】
（２）表面抵抗
表面抵抗の測定は、高抵抗計（Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ ＭＣＴ−ＨＴ４５０(Ｍｉｔｓｕｉｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ)、測定範囲：１０×１０５〜１０×１０１５）および低抵抗計（ＣＭＴ−ＳＲ ２０００Ｎ(Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＡＩＴ社)、４−ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍ、測定範囲：１０×１０−３〜１０×１０５）を用いて１０回測定することにより、平均値を求めた。
【０１１５】
下記表５に示すように、本発明の具現例に係る透明電極の場合、同じＣＮＴの量を基準とするとき、ＣＮＴのみの透明電極に比べてさらに低い表面抵抗の実現が可能である。したがって、ＣＮＴのみの透明電極に比べて透過度に優れた透明電極の実現が可能である。
（３）ＩＴＯベンディング
表５の結果によれば、ＩＴＯの蒸着厚さが厚くなるにつれて、表面抵抗が減少し且つ透過度が上昇することが分かる。ところが、ＩＴＯ層の厚さ増加に伴い、電極フィルムを曲げると、ＩＴＯ層に亀裂を誘発することにより性能が阻害されるため、厚いＩＴＯを有する電極の場合、ベンディング自体が難しいか、或いは基板の柔軟性が極めて小さくなって可撓性(Flexibility)は減少するおそれがある。ところが、本発明の一具現例によってＩＴＯ蒸着層（またはＩＺＯ蒸着層）上に導電性物質の分散した樹脂層を含む場合、相対的に必要な表面抵抗および光透過度を達成するためのＩＴＯ層の厚さが厚くなり、既存構造の電極フィルムに比べて透明電極の柔軟性が増加するうえ、導電性物質の分散した樹脂層の樹脂によりＩＴＯ層（またはＩＺＯ層）は上／下から柔軟な高分子樹脂で保護されて既存のＩＴＯ電極に比べて曲げによる亀裂の発生率が減少することが分かる。
【０１１６】
上述したように、本発明の一具現例によれば、電気伝導度に優れるうえ、厚さを薄くしても透過度を優秀にすることができ、既存のＣＮＴ或いはＩＴＯからなる単層の透明電極に比べて低価の材料で薄膜および優れた透過性の透明電極を得ることができる。
また、Ａｇ、Ｍｇ、Ｂａなどは金属であるので、能動マトリクス(Active Matrix)パネル製作の際にＴＦＴなどの素子との接合部分でオーム接触(ohmic contact)を容易にすることができ、有機ＥＬ素子の製作の際には、仕事関数の高いＡｇが含まれた透明電極はアノードとして用い、ＣａまたはＭｇの含まれた透明電極はカソードとして用いることができるという利点がある。
【０１１７】
【表５】
0005650109.tif 000010
【０１１８】
参考実施例１〜６および比較試料
製造例１〜５から得られたそれぞれのプラスチックフィルム（厚さ５０μｍ）上に、下記表６のような反射性金属を蒸着して反射性金属膜を形成させ、形成された金属膜に対する反射度を測定した。
次に、反射特性の評価に使用した反射材の構造について説明する。
【０１１９】
まず、プラスチック基板上に、前述した製造方法によって、表面に金属膜を形成し、この金属膜上に透明プラスチック保護層または透明プラスチック樹脂を用いた電極層を形成することにより、プラスチック基板およびその上に形成された金属膜を含んでなるプラスチック基板を製造し、これを評価試料とした。
本反射特性の評価は、プラスチック基板において金属膜が反射型液晶表示装置の構造で透明保護層または透明電極層の下方に形成されることにより、外部光が液晶表示装置の前面部を介して透明保護層または透明電極層のポリイミド膜を透過した後、金属膜で拡散反射されるようにした。
【０１２０】
次に、反射材の輝度の測定に使用した測定計について説明する。
その一例を図１４に示す。反射板の形成されたプラスチック基板上の一定位置に輝度計を配置し、反射板の側面側に光源を配置した。光源から放出される入射光と反射光で形成される角度を入射角度（θ）として定義し、この光源は入射角度（θ）を可変させることを可能とするために、所定の位置へ移動することができるようになっている。光源として白色光を使用し、偏光フィルムは使用しない測定計を用いた。次いで、入射角度（θ）を７．４°〜３５．６°の範囲に変更しながら光源から白色光を放出し、金属膜で反射された光の輝度を輝度計によって測定することにより、輝度の入射角度（θ）の依存性を調べた。
【０１２１】
また、セラミックタイプの標準白色拡散板を準備し、前述したような測定方法で標準白色拡散板で反射した光の輝度の入射角度（θ）の依存性を測定し、それを光反射輝度の基準値とした。
その後、プラスチック基板から得られた輝度値を標準白色拡散板の輝度値で割り、これに１００をかけた値を求めた。すなわち、標準白色拡散板の輝度を１００としたときのプラスチック基板の相対輝度値を求めた。
【０１２２】
その結果は下記表６のとおりである。
【０１２３】
【表６】
0005650109.tif 000011
【０１２４】
前記表６の結果より、金属膜の形成によるプラスチック基板における反射特性の評価結果について説明すると、入射角度（θ）が７．４°、１７．７°、２２．３°のときは比較試料と反射光の輝度とがほぼ同等であるが、標準白色拡散板に対しては２．２〜４．４倍程度の輝度が得られた。
このように、本発明の実施形態に係る反射材の製造方法で製造されたプラスチック基板は、大部分の光の入射角度で標準白色拡散板より高い輝度が得られると同時に、入射角度（θ）の大きい入射光、すなわち金属膜の側面側における入射光の反射輝度を比較試料より高くすることが分かる。
【０１２５】
または、この評価がプラスチック基板において金属膜上に透明電極層を形成したものの状態、すなわち入射光がポリイミド膜を透過して拡散反射される構造と評価したにも係らず、標準白色拡散板より高い光反射輝度が得られるので、ポリイミド膜は透明性が高いため、このような構造でも何の問題もないことを確認することができた。
また、金属膜側から光を照らした形態においても、本評価結果と同等以上の反射特性を有することは言うまでもない。
【０１２６】
また、本発明のプラスチック基板は、ポリイミド膜の全体にわたって屈折率が同一であるから、入射光がポリイミド膜を透過して拡散反射されるように配置される場合にも、光の偏光消滅効果の発生が少ない反射材とすることができる。
すなわち、特に明記してはいないが、前述した測定計において光源側と輝度計側に互いに偏光軸が平行な偏光フィルムを配置した場合の輝度（Ｌａ）と、光源側と輝度計側に互いに偏光軸が垂直な偏光フィルムを配置した場合の輝度（Ｌｂ）を測定し、Ｌａ／Ｌｂ値（コントラスト比）を算出すると、樹脂内で屈折率が異なる従来の反射材より大きいＬａ／Ｌｂ値を得ることができる。これは本発明に係るプラスチック基板が偏光消滅効果発生の少ない反射材であることを意味する。
【符号の説明】
【０１２７】
１：ガラス基板
１１：ＩＴＯ電極
１００：プラスチック基板
１０１：無機物層
１０２：ＵＣ（化学的耐性層）
１０３：保護層（平坦化層）
１１０：導電性および／または反射性金属膜  
１１１：酸化膜
１１２：金属電極
１１３：反射型電極
１２０：導電性物質が分散した樹脂層
１３０：配向膜
１４０：隔壁
１５０：液晶
１６０：有機発光層
【図１】
0005650109.tif 000012
【図２】
0005650109.tif 000013
【図３】
0005650109.tif 000014
【図４】
0005650109.tif 000015
【図５】
0005650109.tif 000016
【図６】
0005650109.tif 000017
【図７】
0005650109.tif 000018
【図８】
0005650109.tif 000019
【図９】
0005650109.tif 000020
【図１０】
0005650109.tif 000021
【図１１】
0005650109.tif 000022
【図１２】
0005650109.tif 000023
【図１３】
0005650109.tif 000024
【図１４】
0005650109.tif 000025