(57)【要約】【課題】  本発明は、プラスチック基材の一方の面にパターニングされた無機薄膜層Ａ、もう一方の面に無機薄膜層Ｂを設けてなる積層体において、無機薄膜層Ｂの劣化なく無機薄膜層Ａのパターニングが可能な積層体を得ることを目的としている。特に、無機薄膜層Ａが導電層、無機薄膜層Ｂがガスバリア層からなる、液晶表示体、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示体などの表示装置として用いるに十分なガスバリア性能を有する積層体を得ることを目的としている。【解決手段】  プラスチック基材の一方の面に無機薄膜層Ａを設けてエッチング法によりパターニングした後、プラスチック基材のもう一方の面に無機薄膜層Ｂを設けることを特徴とする積層体の製造方法とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック基材の一方の面に無機薄膜層Ａを設けてエッチング法によりパターニングした後、プラスチック基材のもう一方の面に無機薄膜層Ｂを設けることを特徴とする積層体の製造方法。
【請求項２】
前記プラスチック基材と無機薄膜層Ａの間に無機薄膜層Ｃを設けることを特徴とする請求項１記載の積層体の製造方法。
【請求項３】
前記無機薄膜層Ａと無機薄膜層Ｃの間に保護層を設けることを特徴とする請求項２記載の積層体の製造方法。
【請求項４】
少なくとも１対の層間に密着層を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層体の製造方法。
【請求項５】
前記無機薄膜層Ａが導電層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層体の製造方法。
【請求項６】
前記無機薄膜層Ｂ及び／又は無機薄膜層Ｃがガスバリア層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の積層体の製造方法。
【請求項７】
前記ガスバリア層の水蒸気透過速度が０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項６に記載の導電性積層体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする積層体。
【請求項９】
請求項８記載の積層体を電極として用いたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の片面にパターニングされた無機薄膜層、もう一方の面に無機薄膜層を有するフレキシブルな積層体の製造方法に関するものである。特にパターニングされた無機薄膜層が導電層、もう一方の無機薄膜層がガスバリア層であり、表示装置の電極などに好適に用いられるガスバリア性の高い導電性積層体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の開発が急速に進展しており、薄型化、軽量化、耐衝撃性向上に向け、ガラス基材の代替としてプラスチック基材を用いることが注目されている。ガラス並のガスバリア性、平滑性、光学特性をプラスチック基材に付加する目的で、有機層や無機層を積層する技術が開発されている。例えば、プラスチック基材の片面または両面に、ガスバリア層をアンカーコートを介して積層し、更にその積層体の片面あるいは両面に保護層を積層した積層基板を用い、その最表面の片面または両面に透明導電層を設けた透明電極基板において、各層の膜厚、表面粗さ、リターデーション等の値を規定し、表示パネルにおける優れた表示性能・耐久性を達成することができることが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、導電層パターニング工程におけるバリア性や密着性の劣化については言及していない。ガスバリア層上の導電層をウェットエッチング法によりパターニングする際、導電層だけではなくガスバリア層もレジストの溶剤、現像液、エッチャント、レジストの剥離剤といった溶剤や酸・アルカリに晒され、ガスバリア性や密着性の劣化の原因となる。さらに、ハンドリングの際に発生する傷等によってもガスバリア性や密着性が劣化する。ディスプレイ用途としてバリア基材に求められる水蒸気バリア性は、ＬＣＤ用途では１０−１ｇ／ｍ２／ｄａｙ、ＥＬ用途では１０−５〜１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙ程度のレベルであり、ディスプレイへの実装段階においてディスプレイ用途として用いるに十分な性能を保持したパターニング導電層／バリアフィルム基材の作製技術が求められている。
【特許文献１】特開平８−２０１７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、プラスチック基材の一方の面にパターニングされた無機薄膜層Ａ、もう一方の面に無機薄膜層Ｂを設けてなる積層体において、無機薄膜層Ｂの劣化及び密着性の低下なく無機薄膜層Ａのパターニングが可能な積層体を得ることを目的としている。
【０００５】
特に、無機薄膜層Ａが導電層、無機薄膜層Ｂがガスバリア層からなる、液晶表示体、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示体などの表示装置として用いるに十分なガスバリア性能を有する積層体を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、プラスチック基材の一方の面に無機薄膜層Ａを設けてエッチング法によりパターニングした後、プラスチック基材のもう一方の面に無機薄膜層Ｂを設けることを特徴とする積層体の製造方法である。
【０００７】
請求項２の発明は、前記プラスチック基材と無機薄膜層Ａの間に無機薄膜層Ｃを設けることを特徴とする請求項１記載の積層体の製造方法である。
【０００８】
請求項３の発明は、前記無機薄膜層Ａと無機薄膜層Ｃの間に保護層を設けることを特徴とする請求項２記載の積層体の製造方法である。
【０００９】
請求項４の発明は、少なくとも１対の層間に密着層を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層体の製造方法である。
【００１０】
請求項５の発明は、前記無機薄膜層Ａが導電層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層体の製造方法である。
【００１１】
請求項６の発明は、前記無機薄膜層Ｂ及び／又は無機薄膜層Ｃがガスバリア層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の積層体の製造方法である。
【００１２】
請求項７の発明は、前記ガスバリア層の水蒸気透過速度が０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項６に記載の導電性積層体の製造方法である。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする積層体である。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項８記載の積層体を電極として用いたことを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、プラスチック基材の片面に無機薄膜層Ａを設け、パターニングした後、反対の面に無機薄膜層Ｂを設けるため、無機薄膜層Ａのパターニング工程における無機薄膜層Ｂの劣化及び密着性の低下がないものとなる。
【００１６】
また、無機薄膜層Ａを導電層、無機薄膜層Ｂをガスバリア層とすることで、ガスバリア性のより高い導電性積層体となり、液晶、ＥＬなどの表示装置の電極として好適に用い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】
【００１７】
本発明は、フレキシブルなプラスチック基材の一方の面に無機薄膜層Ａを設け、パターニングした後、反対の面に無機薄膜層Ｂを設けることにより、パターニング工程における無機薄膜層Ｂのバリア性劣化を回避することを特徴としている。このようにすることで、裏面の無機薄膜層Ｂに関してはパターニング工程において溶剤や酸・アルカリに晒されることやハンドリング時の傷発生等による膜の劣化を回避することができる。
【００１８】
本発明に用いるプラスチック基材としては、どの様な用途に応じて使い分けることができる。具体的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアクリル（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のプラスチックフィルムを用いることができるがこれに限定されるものではない。
【００１９】
無機薄膜層Ａは、パターニングされた無機薄膜からなる層であれば特に限定するものではないが、例えば、機能としては導電性を有する無機薄膜等があげられる。
【００２０】
導電性の無機薄膜層Ａとしては、金属、もしくはインジウム、亜鉛、錫、チタン等の金属を含む酸化物、窒化物、酸窒化物、複合化合物が挙げられる。具体的には、酸化亜鉛、錫含有インジウム酸化物、窒化チタンなどが挙げられる。
【００２１】
導電層の全光線透過率及び膜厚はそれぞれ、透過率と導電率のバランスを考慮すると８０％以上、５０〜２００ｎｍ程度が好ましい。
【００２２】
無機薄膜層Ａの形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）、イオンプレーティング法等が挙げられるが、これに限るものではない。
【００２３】
無機薄膜層Ａのパターニングとしては、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いたパターンの形成を行う。無機薄膜層Ａ上にレジストをコーティングした後、パターン露光した後、現像することよりレジストのパターンを形成し、無機薄膜層Ａをエッチングした後、レジスト剥離することで、パターンを形成した無機薄膜層Ａを得ることができる。
【００２４】
無機薄膜層Ｂは、無機薄膜からなる層であれば特に限定するものではないが、例えば、機能としては水蒸気や酸素などのガスに対するバリア性を有する無機薄膜等が挙げられる。
【００２５】
ガスバリア性の無機薄膜層Ｂとしては、珪素やアルミニウムの酸化、窒化、あるいは酸窒化膜等を用いることができる。
【００２６】
無機薄膜層Ｂの膜厚は、ガスバリア性や生産性を考慮すると、５〜５０ｎｍ程度が好ましい。
【００２７】
無機薄膜層Ｂをガスバリア層とした場合、液晶表示体用途としては水蒸気透過度が１０−１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下、ＥＬ表示体用途としては１０−５〜１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下のガスバリア性を有することが望ましい。
【００２８】
無機薄膜層Ｂの形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）、イオンプレーティング法、ゾルゲル法が挙げられるがこれに限るものではない。
【００２９】
また、プラスチック基材と無機薄膜層Ａの間には無機薄膜層Ｃを設けることができる。
【００３０】
無機薄膜層Ｃは、無機薄膜層Ｂと同様に無機薄膜からなる層であれば特に限定するものではないが、例えば、機能としては水蒸気に対するバリア性を有する無機薄膜等があげられる。
【００３１】
無機薄膜層Ｃをガスバリア層とする場合、さらにガスバリア性の高い積層体を得ることもでき、例えば有機ＥＬ表示体のような水蒸気透過率が１０−５〜１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙという非常にハイバリアが要求される分野には好適に用いることができる。
【００３２】
また、無機薄膜層Ａと無機薄膜層Ｃの間に保護膜を設けることができる。
【００３３】
保護膜を設けることにより、前記無機薄膜Ａのパターニングを行う際の無機薄膜層Ｃを、現像液、エッチャント、レジストの剥離液等の酸・アルカリ溶液による侵食から防ぐことができるものである。
【００３４】
このような保護膜としては、樹脂からなる層があげられる。具体的には、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの有機系や、シラン化合物の加水分解物等の無機系などが挙げられる。また、二種類以上の有機系あるいは無機系を同時に用いたり、有機無機ハイブリッドであってもよい。特に（メタ）アクリル樹脂に代表される、活性エネルギー線を照射により架橋構造を形成する樹脂を用いた場合には、耐薬品性など高い保護効果を得ることができる。
【００３５】
保護膜の膜厚は、酸・アルカリ溶液等の無機薄膜層への侵食を防ぐため、少なくとも３０ｎｍ以上必要であり、３０ｎｍ〜５０００ｎｍ程度が望ましい。
【００３６】
また、保護膜は無機薄膜層Ｂ上に設けることもでき、この場合は、運搬時やパネル化の際に発生する無機薄膜層Ｂの劣化防止が期待できる。また保護層は、吸水や熱負荷による膜の伸縮や応力変化を緩和する緩和層としての役割を果たす場合もある。
【００３７】
また、本発明の積層体の任意の層間には、密着層を設けることができる。
【００３８】
密着層は、密着の弱い層間に密着層を挿入することで、パターニング工程における密着劣化による膜の剥がれを防止するためのものである。
【００３９】
該密着層としては、珪素やアルミニウム、あるいはコバルト、クロム、ニッケル、銅等の金属あるいはこれらの混合物、あるいはこれらの酸化物、あるいは樹脂層が用いられ、膜厚は０．５〜２００ｎｍであることが望ましい。
【００４０】
以下、本発明について、実施例をあげて詳細に説明するが、これに限るものではない。
【実施例１】
【００４１】
フィルム基材として厚さ約２００μｍの透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用い、この上に導電層としてＤＣスパッタリングによるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜を１５０ｎｍの膜厚となるように積層した。これをＵＶ洗浄し、ポジレジストのスピンコート、パターンの露光・現像・導電層のエッチング（１Ｎ−ＮａＯＨａｑ中）・レジスト剥離（４０℃の１％ＮａＯＨａｑ中）といった工程を経てＩＴＯのパターンを形成した。その後、得られた積層体の裏面に無機薄膜層としてＣＶＤ法によるＳｉＯｘ膜を３０ｎｍの膜厚となるように積層して実施例１の導電性積層体を得た。
【実施例２】
【００４２】
フィルム基材として厚さ約２００μｍの透明なポリカーボネート（ＰＣ）フィルムを用い、この上に無機薄膜層としてＣＶＤ法によるＳｉＮｘ膜、導電層としてイオンプレーティング法によるＩＴＯ膜を、それぞれの膜厚が３０ｎｍ、１５０ｎｍとなるように順次積層した。これをＵＶ洗浄し、ポジレジストのスピンコート、パターンの露光・現像・導電層のエッチング（１Ｎ−ＮａＯＨａｑ中）・レジスト剥離（４０℃の１％ＮａＯＨａｑ中）といった工程を経てＩＴＯのパターンを形成した。その後、得られた積層体の裏面に無機薄膜層としてＣＶＤ法によるＳｉＮｘ膜を３０ｎｍの膜厚となるように積層して実施例２の導電性積層体を得た。
【実施例３】
【００４３】
フィルム基材として厚さ約２００μｍの透明なポリエチレンサルフォン（ＰＥＳ）フィルムを用い、この上に無機薄膜層としてＣＶＤ法によるＳｉＯｘＮｙ膜、保護層としてウェットコーティングによるアクリル層、導電層としてＤＣスパッタリングによるＡＺＯ（Ａｌｍｉｎｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）膜を、それぞれの膜厚が３０ｎｍ、３０ｎｍ、１５０ｎｍとなるように順次積層した。これをＵＶ洗浄し、ポジレジストのスピンコート、パターンの露光・現像・導電層のエッチング（１Ｎ−ＮａＯＨａｑ中）・レジスト剥離（４０℃の１％ＮａＯＨａｑ中）といった工程を経てＡＺＯのパターンを形成した。その後、得られた積層体の裏面に無機薄膜層としてＣＶＤ法によるＳｉＯｘＮｙ膜、ウェットコーティングによるアクリル層を、双方とも３０ｎｍの膜厚となるように順次積層して実施例３の導電性積層体を得た。
＜比較例１＞
フィルム基材として厚さ約２００μｍの透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用い、この上に無機薄膜層としてＣＶＤ法によるＳｉＯｘ膜、導電層としてＤＣスパッタリングによるＩＴＯ膜を、それぞれの膜厚が３０ｎｍ、１５０ｎｍとなるように順次積層した。これをＵＶ洗浄し、ポジレジストのスピンコート、パターンの露光・現像・導電層のエッチング（１Ｎ−ＮａＯＨａｑ中）・レジスト剥離（４０℃の１％ＮａＯＨａｑ中）といった工程を経てＩＴＯのパターンを形成することで比較例１の積層体を得た。
＜比較例２＞
フィルム基材として厚さ約２００μｍの透明なポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）フィルムを用い、この基材の両面に無機薄膜層としてＣＶＤ法によるＳｉＯｘ膜、一方の面に導電層としてＤＣスパッタリングによるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜を、それぞれの膜厚が３０ｎｍ、１５０ｎｍとなるように順次積層した。これをＵＶ洗浄し、ポジレジストのスピンコート、パターンの露光・現像・導電層のエッチング（１Ｎ−ＮａＯＨａｑ中）・レジスト剥離（４０℃の１％ＮａＯＨａｑ中）といった工程を経てＩＴＯのパターンを形成することで比較例２の積層体を得た。
（評価）
実施例および比較例で得られた積層体の評価を以下の方法で行った。結果を表１に示す。
＜水蒸気バリア性＞
水蒸気バリア測定は、ＭＯＣＯＮ製水蒸気透過速度測定装置を用い、４０℃９０％環境下で行った。
＜密着性＞
無機薄膜層Ｂに対してＪＩＳ  Ｋ  ５４００を準用したテープ剥離試験により密着性の評価を行った。この試験法では、一片が１ｍｍの１００個の升目を碁盤目状にカッターで作り、その上にテープを貼って剥がして剥離してない升目の数を数える。例えば６０／１００は４０個の升目が剥離したことを示す。
【００４４】
【表１】
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表１より、実施例の積層体は、無機薄膜Ｂの密着性が良好で、水蒸気バリア性も良好なものとなった。なお、実施例２、３の水蒸気バリア性は、測定装置の限界以下であった。それに対し、比較例の積層体は水蒸気透過度、密着性の乏しいものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の積層体を説明する構成断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      プラスチック基材
２      導電層Ａ
３      無機薄膜層Ｂ
４      導電性積層体
【図１】
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