(57)【要約】【課題】  高い表面平滑性を有し、低線膨張係数で透明性に優れた、光学シート、表示素子用プラスチック基板又はアクティブマトリックス表示素子用基板として好適に利用できる透明複合シートを提供する。【解決手段】  透明樹脂（ａ）と無機フィラー（ｂ）と離型剤（ｃ）とを含む透明複合シートであって、離型剤（ｃ）が下記の一般式（１）及び（２）に示される繰り返し単位を有することを特徴とする、表面粗さ（Ｒｙ）が１μｍ以下である透明複合シート。2005133029.tif 0000092005133029.tif 000010
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂（ａ）と無機フィラー（ｂ）と離型剤（ｃ）とを含む透明複合シートであって、離型剤（ｃ）が下記の一般式（１）及び（２）に示される繰り返し単位を有することを特徴とする、表面粗さ（Ｒｙ）が１μｍ以下である透明複合シート。
【化１】
2005133029.tif 000007
【化２】
2005133029.tif 000008
【請求項２】
離型剤（ｃ）の一般式（２）で表わされる構造部分の重量割合が離型剤（ｃ）の分子全体の２０〜８０重量％である請求項１記載の透明複合シート。
【請求項３】
離型剤（ｃ）の数平均分子量が５００〜２５００である請求項１または２記載の透明複合シート。
【請求項４】
無機フィラー（ｂ）がガラス繊維布である請求項１〜３のいずれか１項記載の透明複合シート。
【請求項５】
波長５５０ｎｍにおける光線透過率が８０％以上である請求項１〜４のいずれか１項記載の透明複合シート。
【請求項６】
３０〜１５０℃の平均線膨張係数が４０ｐｐｍ以下である請求項１〜５のいずれか１項記載の透明複合シート。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の透明複合シートを利用した表示素子用基板。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項記載の透明複合シートを利用した表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高い表面平滑性を有し、線膨張係数が小さく、透明性、耐熱性、耐溶剤性に優れ、ガラスに代替可能な透明複合シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示素子用基板、カラーフィルター基板、有機ＥＬ表示素子用基板、太陽電池用基板等としては、ガラス板が多く用いられている。しかし、割れ易い、曲げられない、比重が大きく軽量化に不向き等の問題から、近年、ガラス板の代わりにプラスチック素材を用いる試みが数多く行われるようになってきた。例えば、特許文献１や特許文献２には、エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤及び硬化触媒を含むエポキシ樹脂組成物を硬化して得られる硬化体からなる液晶表示素子用透明樹脂基板が記載されている。
しかしながら、従来のガラス代替用プラスチック材料は、線膨張係数が大きいため、例えばアクティブマトリックス表示素子基板に用いるとその製造工程において反りやアルミ配線の断線などの問題が生じ、適用が困難である。そこで、線膨張係数を低減するために樹脂と同等の屈折率を有するガラス繊維布等の無機フィラーを樹脂と複合化することがよく行われている。
表示装置に用いられるプラスチック基板には表面平滑性が求められる。特に表示装置に用いる場合は基板上に直接半導体素子を書き込むこともあり１μｍレベルでの平滑性が求められているが、ガラス繊維布に樹脂を含侵あるいは塗布して乾燥、硬化させる際、樹脂の硬化収縮により硬化後の基板の表面は繊維布の凹凸を反映し、表面形状は粗くなる。そこで、プレス等、転写材を使用して平滑面を転写することが行われるが、転写材とプラスチック基板の表面が強力に接着し、転写材にプラスチック基板の表面の一部が取られてしまい表面形状が粗くなる。これを解決するため、一般にフッ素系離型剤やシリコーン系離型剤等により、離型処理を行うが、これらの方法では基板表面の平滑性が十分ではなかった。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３７４０８号公報
【特許文献２】特開平７−２１０７４０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、高い表面平滑性を有し、低線膨張係数で透明性、耐熱性、耐溶剤性に優れ、透明板、光学レンズ、液晶表示素子用プラスチック基板、カラーフィルター用基板、有機ＥＬ表示素子用プラスチック基板、太陽電池基板、タッチパネル、光学素子、光導波路、ＬＥＤ封止材等に好適に用いられる透明複合シートを提供し、これを用いた表示素子用基板、表示素子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】
【０００５】
上記目的は、下記（１）〜（７）記載の本発明により達成される。
（１）  透明樹脂（ａ）と無機フィラー（ｂ）と離型剤（ｃ）とを含む透明複合シートであって、離型剤（ｃ）が下記の一般式（１）及び（２）に示される繰り返し単位を有することを特徴とする、表面粗さ（Ｒｙ）が１μｍ以下である透明複合シート。
【化３】
2005133029.tif 000002
【化４】
2005133029.tif 000003
（２）  離型剤（ｃ）の一般式（２）で表わされる構造部分の重量割合が離型剤（ｃ）の分子全体の２０〜８０重量％である（１）の透明複合シート。
（３）  離型剤（ｃ）の数平均分子量が５００〜２５００である（１）、（２）の透明複合シート。
（４）  無機フィラー（ｂ）がガラス繊維布である（１）〜（３）の透明複合シート。
（５）  波長５５０ｎｍにおける光線透過率が８０％以上である（１）〜（４）の透明複合シート。
（６）  ３０〜１５０℃の平均線膨張係数が４０ｐｐｍ以下である（１）〜（５）の透明複合シート。
（７）  （１）〜（６）の透明複合シートを利用した表示素子用基板。
（８）  （１）〜（６）の透明複合シートを利用した表示素子。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により得られる表面平滑な複合複合シートは、光学シート、表示素子用プラスチック基板又はアクティブマトリックス表示素子用基板として好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明中の透明樹脂（ａ）とは、可視光線の透過性を有する樹脂を示す。本発明の透明樹脂の透明性は、シートにした際の５５０ｎｍでの光線透過率が８０％以上のものが好ましく、より好ましくは８５％以上、最も好ましくは９０％以上である。表示素子用基板として用いる場合には、８５％以上が好ましい。例としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、アクリレートなどの反応性モノマーを活性エネルギー線で架橋させた樹脂などがあげられ、耐溶剤性に優れていることからアクリレートやエポキシ樹脂などの反応性モノマーを活性エネルギー線および／または熱によって架橋させた樹脂が好ましい。反応性モノマーとしては、熱や活性エネルギー線で架橋させることができるものであれば特に制限されないが、透明性や耐熱性の面から２つ以上の官能基を有する（メタ）アクリレートや２つ以上の官能基を有するエポキシ樹脂が好ましく、特に２つ以上の官能基を有する（メタ）アクリレートが好ましい。これら樹脂は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０００８】
本発明で用いる無機フィラー（ｂ）としては、ガラス繊維、ガラスクロス、ガラス不織布、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスパウダー、ミルドガラスなどがあげられ、中でも線膨張係数の低減効果が高いことから、ガラス繊維、ガラスクロス、ガラス不織布が好ましく、ガラスクロスが最も好ましい。繊維の厚みは特に限定されるものではないが、３０〜３００μｍであることが好ましい。ガラスの種類としては、Ｅガラス、Ｃガラス、Ａガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、ＮＥガラス、Ｔガラスなどがあげられ、中でもアルカリ金属が少ないＥガラス、Ｓガラス、Ｔガラス、ＮＥガラスが好ましい。ガラスフィラー（ｂ）の屈折率は特に制限されないが、透明樹脂（ａ）の架橋後の屈折率と近い値を示し、透明複合シートが優れた透明性を示す程度である必要がある。
無機フィラー（ｂ）の含有量は、１〜９０重量％が好ましく、より好ましくは１０〜８０重量％、さらに好ましくは３０〜７０重量％である。ガラスフィラーの含有量がこの範囲であれば、成形し易く、複合化による低線膨張化の効果が認められる。
本発明においては、無機フィラーと樹脂とが密着しているほど、本発明の複合体組成物の透明性が良くなるため、無機フィラー表面をシランカップリング剤などの公知の表面処理剤で処理することが好ましい。シランカップリング剤としては、エポキシシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アミノシランカップリング剤及びシリコーンオ
イル型カップリング剤等が挙げられ、これらを単独で用いても数種複合して用いてもよい。
【０００９】
本発明で用いる離型剤（ｃ）について説明する。本発明に使用される離型剤（ｃ）は２００℃以上の温度でプレスしても、プレス後、転写材の表面平滑性を転写して透明基板を離型させる機能と、混入しても透明基板としての透明性を維持することが要求される。離型性が維持されていないと転写材から基板をはがす際に基板表面の樹脂が転写材にとられてしまい、基板表面の平滑性が損なわれるため好ましくない。これらの機能を併せ持つものとして、一般式（１）及び（２）に示される繰り返し単位を有する離型剤が好ましい。
【化５】
2005133029.tif 000004
【化６】
2005133029.tif 000005
また、耐熱性向上と離型性向上のため、分子量は大きい方が好ましい、具体的には数平均分子量５００〜２５００が好ましく、更に一般式（２）で表わされる構造部分の重量割合は分子全体の２０〜８０重量％であることが好ましい。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、ポリスチレン換算で求めることができ、一般式（２）で表わされる構造部分の重量割合は核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＰ）にて求めることができる。離型剤の含有率は、透明樹脂との混合比で０．０５〜１５重量％が好ましく、更に好ましくは０．５〜５重量％である。
一般式（１）及び一般式（２）で表わされる構造部分は分子内に連続して存在しても良いし、不連続で存在してもよい。さらに、一般式（１）及び一般式（２）で表わされる構造部分はそれぞれ１個だけでなく複数個あっても良い。
また、上記一般式（１）および上記一般式（２）で表わされる構造以外に、離型剤を構成する単位としてはアルキル基、アルキレン基、カルボキシル基、エステル結合、ケトン結合、ベンゼン環、水素原子、金属原子等があげられる。ただし、上記離型剤において、上記一般式（１）および上記一般式（２）で表わされる構造部分が占める重量割合は通常、７０〜９９重量％である。
【００１０】
複合透明シートの成形方法には制限がなく、例えば、エポキシ樹脂とガラスフィラーとを直接混合し、必要な型に注型したのち架橋させる方法、エポキシ樹脂を溶剤に溶解し、ガラスフィラーを分散させ、キャストした後、架橋させる方法、エポキシ樹脂をガラスクロスやガラス不織布に含浸させたのち架橋させる方法などが挙げられる。
【００１１】
本発明における透明複合シートの表面粗さ（Ｒｙ）は１μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．８μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ以下である。透明複合シートがこれより粗い場合は、シートに接触している液晶部分に厚みムラを生じ、表示不良の問題が起こりうる。
【００１２】
本発明の複合透明シートを、透明板、光学レンズ、液晶表示素子用プラスチック基板、カラーフィルター用基板、有機ＥＬ表示素子用プラスチック基板、太陽電池基板、タッチパネル、光学素子、光導波路、ＬＥＤ封止材等として用いる場合は、波長５５０ｎｍの光線透過率が８０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは、８５％以上である。波長５５０ｎｍの光線透過率が８０％以下の場合は、光を利用する効率が低下するので、光
効率が重要な用途には好ましくない。
【００１３】
本発明の透明複合シートを、透明板、光学レンズ、液晶表示素子用プラスチック基板、カラーフィルター用基板、有機ＥＬ表示素子用プラスチック基板、太陽電池基板、タッチパネル、光学素子、光導波路、ＬＥＤ封止材等として用いる場合は、３０〜１５０℃の平均線膨張係数が４０ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｐｐｍ以下、最も好ましくは２０ｐｐｍ以下である。例えば、この複合体組成物をアクティブマトリックス表示素子基板に用いた場合、この上限値を越えると、その製造工程において反りやアルミ配線の断線などの問題が生じる恐れがある。
本発明の透明複合シートは、平滑性を向上させるために両面に樹脂のコート層を設けても良い。コートする樹脂としては、優れた透明性、耐熱性、耐薬品性を有していることが好ましく、具体的には多官能アクリレートやエポキシ樹脂などをあげることができる。コートする樹脂の厚みとしては、０．１〜５０μｍが好ましく、０．５〜３０μｍがより好ましい。
本発明の透明複合シートは、必要に応じて水蒸気や酸素に対するガスバリア層や透明電極層を設けても良い。
また、本発明の透明複合シート中には、必要に応じて、透明性、耐溶剤性、耐熱性等の特性を損なわない範囲で、少量の酸化防止剤、紫外線吸収剤、染顔料、他の無機フィラー等の充填剤等を含んでいても良い。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の内容を実施例により詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下の例に限定されるものではない。
（実施例）
脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学工業製ＥＨＰＥ３１５０）８０重量部、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業製エピクロンＥＸＡ１５１４）２０重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化製リカシッドＭＨ−７００）７５重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド（北興化学工業製ＴＰＰ−ＰＢ）０．５重量部を混合したものを透明樹脂とし、透明樹脂１００重量部に対して、下記離型剤を表１に示す割合で混合してワニスとした。これを、厚さ８０μｍのＮＥガラス系ガラスクロス（日東紡績製ＮＥＡ２３１９Ｅ）を焼きだしして有機物を除去した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（エポキシシラン）で処理したものに含侵し、１４０℃で３分間乾燥した後、離型処理しないガラス板に挟み込み、真空プレス機を用いて３０ｋｇ／ｃｍ２の圧力でプレスしながら２００℃で２時間硬化させ、厚さ０．１ｍｍの透明複合シートを得た。
（比較例）
脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学工業製ＥＨＰＥ３１５０）８０重量部、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業製エピクロンＥＸＡ１５１４）２０重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化製リカシッドＭＨ−７００）７５重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド（北興化学工業製ＴＰＰ−ＰＢ）０．５重量部を混合したものを透明樹脂として混合してワニスとした。これを、厚さ８０μｍのＮＥガラス系ガラスクロス（日東紡績製ＮＥＡ２３１９Ｅ）を焼きだしして有機物を除去した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（エポキシシラン）で処理したものに含侵し、１４０℃で３分間乾燥した後、離型剤(4)または離型剤(5)を転写材の転写面にスプレーして離型処理したガラス板に挟み込み、真空プレス機を用いて３０ｋｇ／ｃｍ２の圧力でプレスしながら２００℃で２時間硬化させ、厚さ０．１ｍｍの透明複合シートを得た。
離型剤(1)：長鎖状アルキル基とポリエチレングリコールからなるポリエチレン系離型剤
東洋ペトロライト社製ユニトックス  ＴＭ４２０  （数平均分子量：５６０、エチレンオキサイド含有量：２０重量％）
離型剤(2)：長鎖状アルキル基とポリエチレングリコールからなるポリエチレン系離型剤
東洋ペトロライト社製ユニトックス  ＴＭ４５０  （数平均分子量：９００、エチレンオキサイド含有量：５０重量％）
離型剤(3)：長鎖状アルキル基とポリエチレングリコールからなるポリエチレン系離型剤
東洋ペトロライト社製ユニトックス  ＴＭ４８０  （数平均分子量：２２５０、エチレンオキサイド含有量：８０重量％）
離型剤(4)：フッ素系離型剤  ダイキン工業製ダイフリー  ＧＡ−６０１０（スプレー式
）
離型剤(5)：高温用シリコーン系離型剤  信越化学工業製  ＫＦ９６５ＳＰ（スプレー式
）
【００１５】
以上のようにして作製した透明複合シートについて、下記に示す評価方法により、各種特性を測定し、結果を表１に示した。
ａ）表面粗さ（Ｒｙ）
zygo社製干渉計を用いて透明複合シートの表面粗さ（Ｒｙ）を測定した。
ｂ）平均線膨張係数
セイコー電子（株）製ＴＭＡ／ＳＳ１２０Ｃ型熱応力歪測定装置を用いて、窒素雰囲気下、１分間に５℃の割合で温度を３０℃から４００℃まで上昇させて２０分間保持し、３０℃〜１５０℃の時の値を測定して求めた。荷重を５ｇにし、引張モードで測定を行った。測定は、独自に設計した石英引張チャック（材質：石英，線膨張係数０．５ppm）を用
いた。一般に使われているインコネル製のチャックは、それ自体の線膨張が高いことやサンプルの支持形態に不具合があり、１００μｍを超える厚いシートに適用すると線膨張係数が圧縮モードで測定した結果よりも大きくなったり、測定ばらつきが大きくなる問題があった。したがって、石英引張チャックを独自に設計し、それを用いて線膨張係数を測定することにした。この引張チャックを用いることにより、圧縮モードで測定した場合とほぼ同様の値で測定できることを確認している。
ｃ）光線透過率
分光光度計Ｕ３２００（日立製作所製）で５５０ｎｍの光線透過率を測定した。
ｄ）プレス後の透明複合シートと転写材の剥がれやすさ
転写材から剥がしやすい場合は“○”、剥がしにくい場合は“×”とした。
【００１６】
【表１】
2005133029.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明の透明複合シートは従来の機能を損なわずに、良好な平滑性を有する透明複合シートであり、例えば、液晶表示用基板、有機ＥＬ表示素子基板、カラーフィルター用基板、タッチパネル用基板、太陽電池基板などの光学シート、透明板、光学レンズ、光学素子、光導波路、ＬＥＤ封止材等に好適に用いることができる。
特に、表示素子用プラスチック基板又はアクティブマトリックス表示素子用基板用途の透明複合シートとして有用である。