(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックからなるシート基材に硬化型接着剤からなる接着剤層を介して無機材料薄膜が形成されているプラスチックシートであって、
前記無機材料薄膜は、前記シート基材の中央部に対応する領域に所要パターンに形成された中央部分と、該中央部分の所要パターンから独立して前記シート基材の外周部に対応する領域に形成された外周部分とを含んでなることを特徴とする、無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項２】
前記無機材料薄膜の外周部分は、隣接する前記シート基材の辺の方向に対して非平行に延びる部分を少なくとも有するパターンに形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項３】
前記無機材料薄膜は透明導電膜であることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項４】
前記透明導電膜はヤング率が２×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 より大きく且つ結晶粒径が０．００５μｍ〜０．１μｍのＩＴＯを含んでなることを特徴とする、請求項３に記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項５】
前記シート基材と前記無機材料薄膜の中央部分との間には該中央部分の所要パターンに対応してカラーフィルタ層が形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項６】
前記カラーフィルタ層と前記無機材料薄膜の中央部分との間には中間層が形成されていることを特徴とする、請求項５に記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項７】
前記無機材料薄膜の中央部分の所要パターンは複数の単位パターン部を配列してなるものであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項８】
前記単位パターン部は複数のパターンの繰り返し配列からなることを特徴とする、請求項７に記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項９】
前記無機材料薄膜の中央部分の所要パターンは互いに隣接する前記単位パターン部の間の領域に位置する中間パターン部を含んでなるものであり、該中間パターン部は前記単位パターン部の複数のパターンの方向に対して非平行に延びるパターン状に形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項１０】
前記硬化型接着剤はカチオン重合型の光硬化型接着剤であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項１１】
プラスチックからなるシート基材に硬化型接着剤からなる接着剤層を介して無機材料薄膜が形成されているプラスチックシートであって、前記無機材料薄膜は、それぞれが複数のパターンの繰り返し配列からなる複数の単位パターン部と、互いに隣接する前記単位パターン部の間の領域に位置する中間パターン部とを含んでなるものであり、該中間パターン部は前記単位パターン部の複数のパターンの方向に対して非平行に延びるパターン状に形成されていることを特徴とする、無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項１２】
前記無機材料薄膜は透明導電膜であることを特徴とする、請求項１１に記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項１３】
前記透明導電膜はヤング率が２×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 より大きく且つ結晶粒径が０．００５μｍ〜０．１μｍのＩＴＯを含んでなることを特徴とする、請求項１２に記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項１４】
前記シート基材と前記無機材料薄膜の単位パターン部との間には該単位パターン部のパターンに対応してカラーフィルタ層が形成されていることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれかに記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項１５】
前記カラーフィルタ層と前記無機材料薄膜の単位パターン部との間には中間層が形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項１６】
前記硬化型接着剤はカチオン重合型の光硬化型接着剤であることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれかに記載の無機材料薄膜を有するプラスチックシート。
【請求項１７】
プラスチックからなるシート基材に硬化型接着剤からなる接着剤層を介して無機材料薄膜が形成されているプラスチックシートを製造する方法であって、
支持基板上に、剥離層を形成し、該剥離層上に前記無機材料薄膜を形成し、該無機材料薄膜の形成の際にその中央部分を所要パターンに形成し且つ該中央部分の所要パターンから独立して外周部分を形成し、その上に硬化型接着剤を塗布することで、転写体層を形成し、
該転写体層の硬化型接着剤に前記シート基材を貼合し、前記硬化型接着剤を硬化させ、前記転写体層を前記シート基材とともに前記剥離層にて前記基板から剥離することで、
前記シート基材の中央部に対応する領域に所要パターンに形成された中央部分と、該中央部分の所要パターンから独立して前記シート基材の外周部に対応する領域に形成された外周部分とを含んでなる前記無機材料薄膜を有するプラスチックシートを得ることを特徴とする、プラスチックシートの製造方法。
【請求項１８】
前記転写体層の形成に際して、前記無機材料薄膜の上に中間層を形成し、該中間層上に前記無機材料薄膜の中央部分に対応するようにカラーフィルタ層を形成することを特徴とする、請求項１７に記載のプラスチックシートの製造方法。
【請求項１９】
前記無機材料薄膜の形成の際に、その中央部分の所要パターンとして、それぞれが複数のパターンの繰り返し配列からなる複数の単位パターン部と、互いに隣接する前記単位パターン部の間の領域に位置し且つ前記単位パターン部の複数のパターンの方向に対して非平行に延びるパターンに形成されている中間パターン部とを含んでなるものを形成することを特徴とする、請求項１７〜１８のいずれかに記載のプラスチックシートの製造方法。
【請求項２０】
前記硬化型接着剤としてカチオン重合型の光硬化型接着剤を使用し、該硬化型接着剤を硬化させるために光照射の後に行われる加熱の際に前記シート基材及び前記転写体層を固定することを特徴とする、請求項１７〜１９のいずれかに記載のプラスチックシートの製造方法。
【請求項２１】
プラスチックからなるシート基材に硬化型接着剤からなる接着剤層を介して無機材料薄膜が形成されているプラスチックシートを製造する方法であって、
支持基板上に、剥離層を形成し、該剥離層上に前記無機材料薄膜を形成し、該無機材料薄膜の形成の際に、それぞれが複数のパターンの繰り返し配列からなる複数の単位パターン部と、互いに隣接する前記単位パターン部の間の領域に位置し且つ前記単位パターン部の複数のパターンの方向に対して非平行に延びるパターンに形成されている中間パターン部とを形成し、その上に硬化型接着剤を塗布することで、転写体層を形成し、
該転写体層の硬化型接着剤に前記シート基材を貼合し、前記硬化型接着剤を硬化させ、前記転写体層を前記シート基材とともに前記剥離層にて前記基板から剥離することで、
前記複数の単位パターン部と前記中間パターン部とを含んでなる前記無機材料薄膜を有するプラスチックシートを得ることを特徴とする、プラスチックシートの製造方法。
【請求項２２】
前記転写体層の形成に際して、前記無機材料薄膜の上に中間層を形成し、該中間層上に前記無機材料薄膜の単位パターン部に対応するようにカラーフィルタ層を形成することを特徴とする、請求項２１に記載のプラスチックシートの製造方法。
【請求項２３】
前記硬化型接着剤としてカチオン重合型の光硬化型接着剤を使用し、該硬化型接着剤を硬化させるために光照射の後に行われる加熱の際に前記シート基材及び前記転写体層を固定することを特徴とする、請求項２１〜２２のいずれかに記載のプラスチックシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機材料薄膜を有するプラスチックシート及びその製造方法に関するものである。このようなプラスチックシートは、特に、無機材料薄膜として透明導電膜を用いて液晶表示素子の透明電極を形成するのに利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種電子機器において液晶表示素子を用いた液晶表示装置が用いられている。液晶表示素子では、それぞれ片面に電極を形成した２枚の基板の間に液晶層を挟持しており、少なくとも一方の基板の電極をパターン状に形成し、また少なくとも一方の基板を電極を含めて透明なものとし、表示画素に対応する領域ごとに１対の基板上電極で液晶層の所要領域に所要の電圧を印加することで、表示を行っている。１対の基板の電極を互いに直交する方向のストライプ状に形成し、各基板上で多数のストライプ状電極を互いに並列に配置することで、所要の表示画素に対応する１対の電極を選択して表示を行うことも可能である。
【０００３】
このような液晶表示素子において、近年、軽量化のため及びその際の基板薄型化に伴う破損の危険性の低減のために、ＩＴＯなどの金属酸化物からなる電極を担持する基板として従来のガラス板に代えてプラスチック材料からなる基材が利用されており、このようなプラスチックシート基材上に無機材料からなる電極薄膜を形成したプラスチックシートが製造されている。
【０００４】
ところで、以上のような無機材料からなる電極薄膜を形成したプラスチックシートは、プラスチックシート基材上に直接ＩＴＯなどの透明導電膜をスパッタ法などで形成すると、成膜時の熱の影響を受けて、良好な性能のものが得られない。
【０００５】
そこで、透明導電膜を形成する際には、ガラス基板などの剛性の高いものの表面に剥離層を介して形成し、その上に接着剤を塗布し、以上のようにしてガラス基板上に形成された転写体層を所要のプラスチックシート基材の表面に上記転写体層の接着剤により接合し、該接着剤を常温で硬化させ、然る後に転写体層をプラスチックシート基材と一体的にガラス基板から剥離することで、プラスチックシート基材上に接着剤層により固着された透明導電膜からなる電極薄膜を有するプラスチックシートを形成する。
【０００６】
これによれば、プラスチックシート基材上に良好な性能（例えば低抵抗）の電極薄膜を形成することができる。
【０００７】
また、カラー表示用の液晶表示素子の場合には、プラスチックシート基材上に電極薄膜に加えてカラーフィルタも形成される。以上のような転写法でプラスチックシートを製造する場合には、ガラス基板上に転写体層を形成する際に該転写体層中にカラーフィルタ層をも作り込む。
【０００８】
以上のようなプラスチックシート及びその製造方法については、例えば、特開２０００−４７０２３号公報に記載がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような転写法を用いたプラスチックシートの製造においては、接着剤を硬化させると、該接着剤が収縮し、得られたプラスチックシートに反りが発生するという問題点があった。この反りは、透明導電膜の形成されている側が凹となるように発生する。
【００１０】
以上のようなプラスチックシートの製造における転写は、通常、液晶表示素子の表示画面の大きさのもの（単面）ごとになされることはなく、多数の表示素子のプラスチックシートを切り出しで得ることができるような（即ち、多数個［例えば４０〜５０個］採りができるような）大板でなされる。従って、転写法で製造されたプラスチックシートは、後工程で、各表示素子に適合する寸法及び形状に切断された上で、表示素子の製造に使用される。また、後工程として、各表示素子に適合する寸法及び形状に切断される前に、配向膜の付与やその配向処理などが行われる場合がある。
【００１１】
従って、以上のようなプラスチックシートの反りがあると、後工程での加工の際の位置決めなどを良好に行うことができなくなり、甚だしい場合には加工自体が困難になるという問題があった。
【００１２】
また、後工程で行われる処理であって各表示素子に適合する寸法及び形状に切断される前に行われる処理の際の加熱によっても、プラスチックシートの反りが発生することがある。例えば、配向膜の形成の際には前処理として水洗及びそれに続く加熱乾燥が行われ、その際にプラスチックシートは約１２０℃に加熱される。この加熱により、プラスチックシートを構成する部材の熱膨張率の差に基づきプラスチックシートに反りが発生し、この反りは室温に戻した時も直ちには解消せず解消に長い時間かかるという不利がある。
【００１３】
特に、プラスチックシートの外周部において、上記の反りが顕著に現れる。これは、外周部においては周囲が自由端縁とされているため、プラスチックシート内の反り発生の応力に従って容易に反りが発生するからである。
【００１４】
プラスチックシートに反りが発生した場合には、後工程で加工の際のプラスチックシートの搬送・位置決めのための真空吸着を自動的に行うことが困難になり、その都度搬送・位置決めのためにプラスチックシート外周部の反り即ちめくれ上りを作業者が修正し、真空吸着させることが必要となり、作業性は著しく低下する。
【００１５】
そこで、本発明は、反り特に外周部の反りの発生しにくい無機材料薄膜を有するプラスチックシート及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１６】
また、本発明は、後工程での加熱処理により発生する反りを迅速に解消させることが可能な無機材料薄膜を有するプラスチックシート及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
プラスチックからなるシート基材に硬化型接着剤からなる接着剤層を介して無機材料薄膜が形成されているプラスチックシートであって、
前記無機材料薄膜は、前記シート基材の中央部に対応する領域に所要パターンに形成された中央部分と、該中央部分の所要パターンから独立して前記シート基材の外周部に対応する領域に形成された外周部分とを含んでなることを特徴とする、無機材料薄膜を有するプラスチックシート、
が提供される。
【００１８】
本発明の一態様においては、前記無機材料薄膜の外周部分は、隣接する前記シート基材の辺の方向に対して非平行に延びる部分を少なくとも有するパターンに形成されている。本発明の一態様においては、前記無機材料薄膜は透明導電膜である。本発明の一態様においては、前記透明導電膜はヤング率が２×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 より大きく且つ結晶粒径が０．００５μｍ〜０．１μｍのＩＴＯを含んでなる。
【００１９】
本発明の一態様においては、前記シート基材と前記無機材料薄膜の中央部分との間には該中央部分の所要パターンに対応してカラーフィルタ層が形成されている。本発明の一態様においては、前記カラーフィルタ層と前記無機材料薄膜の中央部分との間には中間層が形成されている。
【００２０】
本発明の一態様においては、前記無機材料薄膜の中央部分の所要パターンは複数の単位パターン部を配列してなるものである。本発明の一態様においては、前記単位パターン部は複数のパターンの繰り返し配列からなる。本発明の一態様においては、前記無機材料薄膜の中央部分の所要パターンは互いに隣接する前記単位パターン部の間の領域に位置する中間パターン部を含んでなるものであり、該中間パターン部は前記単位パターン部の複数のパターンの方向に対して非平行に延びるパターン状に形成されている。
【００２１】
本発明の一態様においては、前記硬化型接着剤はカチオン重合型の光硬化型接着剤である。
【００２２】
また、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
プラスチックからなるシート基材に硬化型接着剤からなる接着剤層を介して無機材料薄膜が形成されているプラスチックシートであって、
前記無機材料薄膜は、それぞれが複数のパターンの繰り返し配列からなる複数の単位パターン部と、互いに隣接する前記単位パターン部の間の領域に位置する中間パターン部とを含んでなるものであり、該中間パターン部は前記単位パターン部の複数のパターンの方向に対して非平行に延びるパターン状に形成されていることを特徴とする、無機材料薄膜を有するプラスチックシート、
が提供される。
【００２３】
本発明の一態様においては、前記無機材料薄膜は透明導電膜である。本発明の一態様においては、前記透明導電膜はヤング率が２×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 より大きく且つ結晶粒径が０．００５μｍ〜０．１μｍのＩＴＯを含んでなる。
【００２４】
本発明の一態様においては、前記シート基材と前記無機材料薄膜の単位パターン部との間には該単位パターン部のパターンに対応してカラーフィルタ層が形成されている。本発明の一態様においては、前記カラーフィルタ層と前記無機材料薄膜の単位パターン部との間には中間層が形成されている。本発明の一態様においては、前記硬化型接着剤はカチオン重合型の光硬化型接着剤である。
【００２５】
更に、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
プラスチックからなるシート基材に硬化型接着剤からなる接着剤層を介して無機材料薄膜が形成されているプラスチックシートを製造する方法であって、
支持基板上に、剥離層を形成し、該剥離層上に前記無機材料薄膜を形成し、該無機材料薄膜の形成の際にその中央部分を所要パターンに形成し且つ該中央部分の所要パターンから独立して外周部分を形成し、その上に硬化型接着剤を塗布することで、転写体層を形成し、
該転写体層の硬化型接着剤に前記シート基材を貼合し、前記硬化型接着剤を硬化させ、前記転写体層を前記シート基材とともに前記剥離層にて前記基板から剥離することで、
前記シート基材の中央部に対応する領域に所要パターンに形成された中央部分と、該中央部分の所要パターンから独立して前記シート基材の外周部に対応する領域に形成された外周部分とを含んでなる前記無機材料薄膜を有するプラスチックシートを得ることを特徴とする、プラスチックシートの製造方法、
が提供される。
【００２６】
本発明の一態様においては、前記転写体層の形成に際して、前記無機材料薄膜の上に中間層を形成し、該中間層上に前記無機材料薄膜の中央部分に対応するようにカラーフィルタ層を形成する。
【００２７】
本発明の一態様においては、前記無機材料薄膜の形成の際に、その中央部分の所要パターンとして、それぞれが複数のパターンの繰り返し配列からなる複数の単位パターン部と、互いに隣接する前記単位パターン部の間の領域に位置し且つ前記単位パターン部の複数のパターンの方向に対して非平行に延びるパターンに形成されている中間パターン部とを含んでなるものを形成する。
【００２８】
本発明の一態様においては、前記硬化型接着剤としてカチオン重合型の光硬化型接着剤を使用し、該硬化型接着剤を硬化させるために光照射の後に行われる加熱の際に前記シート基材及び前記転写体層を固定する。
【００２９】
また、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
プラスチックからなるシート基材に硬化型接着剤からなる接着剤層を介して無機材料薄膜が形成されているプラスチックシートを製造する方法であって、
支持基板上に、剥離層を形成し、該剥離層上に前記無機材料薄膜を形成し、該無機材料薄膜の形成の際に、それぞれが複数のパターンの繰り返し配列からなる複数の単位パターン部と、互いに隣接する前記単位パターン部の間の領域に位置し且つ前記単位パターン部の複数のパターンの方向に対して非平行に延びるパターンに形成されている中間パターン部とを形成し、その上に硬化型接着剤を塗布することで、転写体層を形成し、
該転写体層の硬化型接着剤に前記シート基材を貼合し、前記硬化型接着剤を硬化させ、前記転写体層を前記シート基材とともに前記剥離層にて前記基板から剥離することで、
前記複数の単位パターン部と前記中間パターン部とを含んでなる前記無機材料薄膜を有するプラスチックシートを得ることを特徴とする、プラスチックシートの製造方法、
が提供される。
【００３０】
本発明の一態様においては、前記転写体層の形成に際して、前記無機材料薄膜の上に中間層を形成し、該中間層上に前記無機材料薄膜の単位パターン部に対応するようにカラーフィルタ層を形成する。本発明の一態様においては、前記硬化型接着剤としてカチオン重合型の光硬化型接着剤を使用し、該硬化型接着剤を硬化させるために光照射の後に行われる加熱の際に前記シート基材及び前記転写体層を固定する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
図１は本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの一実施形態を示す模式的平面図であり、図２はその模式的断面図である。本実施形態は、液晶表示素子用の透明電極を有するプラスチックシートであり、無機材料薄膜として透明導電膜を使用している。
【００３３】
図において、符号２はシート基材（プラスチックシート基材）を示し、符号４は接着剤層を示し、符号６は透明導電膜を示す。また、符号１０は、矩形状をなすプラスチックシート基材２の中央部分を示し、符号１２は、プラスチックシート基材２の幅Ｗの外周部分を示す。
【００３４】
図１に示されているように、プラスチックシート基材中央部分１０は透明導電膜６のパターンにより形成される縦３×横４＝１２個の単位パターン部Ｐ１〜Ｐ１２を有する。これらの単位パターン部は、液晶表示素子の画面サイズと同等の寸法をなしている。各単位パターン部は、同等の透明導電膜パターン（例えば図示されているような一方向に互いに平行に配列された並列ストライプ状パターン）に形成されており、プラスチックシートから個別の液晶表示素子のための電極膜シートを得る際には、この単位パターン部ごとに切り出されるものである。
【００３５】
図１に示されているように、プラスチックシート基材外周部分１２には、プラスチックシート基材中央部分に形成されている透明導電膜６と同等の材料で同等の厚さに形成された透明導電膜６ａが形成されている。該導電膜６ａは、図１での矩形状プラスチックシート基材の上辺部において、該上辺と直交する方向に細長く形成されたストライプが多数並列配置されている。また、左右両辺にも、これら辺の上半部に図示されているように、各辺と直交する方向に細長く形成されたストライプが多数並列配置されている。そして、辺どうしが交わる隅部においては、例えば左上隅部に示されているように頂点から各辺に対し斜め４５度の方向を境界として、それぞれ隣接する辺と直交するような鍵形の形状とされている。或は、例えば右上隅部に示されているように、頂点から各辺に対し斜め４５度の方向を向いたストライプを配置してもよい。
【００３６】
プラスチックシート基材外周部分１２の幅Ｗは、例えば５〜１０ｍｍ程度である。また、透明導電膜６ａがプラスチックシート基材外周部分１２に占める面積割合は、例えば１０％〜９０％である。
【００３７】
透明導電膜６ａは、その他の形状が可能である。例えば、図１の右下隅部の近傍に記載されているように、隅部では右上隅部と同様に斜め４５度の方向となし且つ各辺に沿って隅部に近付くに従って次第にストライプの傾きを隅部ストライプのものに近づくように変化させたものが例示される。また、図１の左隅部の近傍に記載されているように、各辺に対して４５度をなすような直交格子状にしたものが例示される。
【００３８】
透明導電膜６ａは、プラスチックシートの外周部における反り又はめくれ上りの発生を防止するための補強部としての機能を有するものであり、上記のように各辺に対して非平行の方向性を有する形状にパターニングされているのが好ましい。換言すれば、各辺に対して直交する方向の成分（例えば４０〜９０度の方向性）を持つようにパターニングされているのが好ましい。
【００３９】
以上説明した透明導電膜６ａの形態では、プラスチックシート基材２の各辺での反り発生防止が隅部近傍に至るまで十分になされることに加えて、隅部においても反り発生防止に有効なように各辺に対して頂角の半分の角度だけ傾いた方向性（又はその方向の成分）を持つように形成しているので、隅部での反り発生が十分に防止される。
【００４０】
尚、本発明においては、透明導電膜６ａをプラスチックシート基材２の外周部の全面にいわゆるベタで形成してもよいが、プラスチックシート製造の際に後述のような転写法を利用する場合には、上記実施形態のような非ベタのパターンに形成するのが、剥離の際の損傷の発生を抑制し、剥離作業を容易にすることができるので、好ましい。
【００４１】
プラスチックシート基材２の材料としては、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリカーボネート、ナイロン、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリイミド等を用いることができる。プラスチックシート基材２の厚さは、例えば１００〜４００μｍの範囲である。このように、本発明でいうプラスチックシート基材はプラスチックフィルムをも含むものである。
【００４２】
接着剤層４を形成する接着剤は硬化型のものであり、特にラジカル重合型やカチオン重合型の紫外線硬化型などのエポキシ系やアクリル系の光硬化型ものが好ましい。なかでも、カチオン重合型の光硬化型の接着剤が好ましい。この接着剤は、カチオン重合の際に、光照射により酸が発生し、この酸が触媒となって重合が進行していくものであり、ラジカル重合型のものに比べて時間をかけて硬化していく特徴がある。この比較的長い硬化時間内に、硬化収縮による応力を緩和することができるため、発生する反りを小さくすることができる。接着剤層４の厚さは、例えば２〜１５μｍの範囲である。
【００４３】
透明導電膜６，６ａは、無機材料薄膜からなり、例えばＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、酸化スズ、酸化亜鉛などが例示されるが、特にＩＴＯが好ましい。透明導電膜６の厚さは、例えば０．１〜０．４μｍの範囲である。
【００４４】
透明導電膜６，６ａは、上側表面層が酸化シリコンなどの無機絶縁薄膜（厚さが例えば５ｎｍ〜３０ｎｍ）からなる複合膜とすることができる。このような無機絶縁薄膜は、光透過性を損なうことが少なく、空気や水分などがＩＴＯなどに侵入するのをブロックする機能を有し、更にシートの反りなどに基づき歪みが生じた場合にＩＴＯなどにクラックが発生するのを防止する機能をも有する。
【００４５】
尚、透明導電膜６，６ａ上には、接着剤層４をも覆うようにして保護層が形成されていてもよい。このような保護層としては、アクリル樹脂やポリイミド樹脂、又はゾル・ゲル法で形成される無機酸化物からなるものが例示でき、その厚さは例えば０．５〜５μｍの範囲である。
【００４６】
以上の実施形態では、各単位パターン部の透明導電膜６がストライプ状である例が示されているが、本発明では透明導電膜６は各単位パターン部においてベタの電極であってもよい。この様な場合を含めて、本発明においては、無機材料薄膜の外周部分のパターンは、無機材料薄膜の中央部分のパターンに起因するプラスチックシートの反りを緩和、解消するように設定される。
【００４７】
図３は本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの他の実施形態を示す模式的断面図である。本実施形態は、上記図１及び図２に関し説明した実施形態のものに更に層を付加したものであり、模式的平面図は上記図１と同等である。
【００４８】
本実施形態では、接着剤層４上にカラーフィルタ層１４が形成されており、該カラーフィルタ層１４上には接着剤層４をも覆うようにして中間層１６が形成されており、該中間層１６上に透明導電膜６，６ａが形成されている。
【００４９】
カラーフィルタ層１４は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のフィルタからなり、例えば各色の顔料を分散した感光性レジストにより形成することができる。カラーフィルタ層１４は、フィルタＲ、Ｇ及びＢが１組となるようにして多数の組が配列されており、Ｒ、Ｇ及びＢのフィルタの組でカラー画素を表示するのに利用される。カラーフィルタ層１４は、基体中央部分１０上の透明導電膜６と対応して配置されており、基体外周部分１２上の透明導電膜６ａと対応する位置には配置されていない。
【００５０】
中間層１６は、例えばアクリル系樹脂からなり、その厚さは例えば０．５〜５μｍの範囲である。
【００５１】
本実施形態のものも、反り発生の防止の機能は、上記図１及び図２に関し説明した実施形態のものと同様である。
【００５２】
次に、以上のような、本発明の無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造方法の実施形態を、具体的実施例と共に説明する。
【００５３】
図４〜図１２は、上記図３の実施形態のプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【００５４】
先ず、図４に示すように、耐熱性を有する転写のための支持基板２０として、例えば一辺が３００ｍｍ〜１０００ｍｍの四角形の、シリカコートされたガラス板を用意する［実施例では、支持基板２０としてシリカコートされた一辺が３００ｍｍのガラス板を用意した］。そして、転写のための剥離層２２を形成するための塗布性絶縁膜の塗布材料として、ピロメット酸無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとを反応させて生成したポリイミド前駆体ワニス（ジメチルアセトアミド溶液、固形分比１０％）にシランカップリング剤ＫＢＭ−５７３（信越シリコン（株）製）を０．０５wt％（固形分比）添加したものを準備する。その後、支持基板２０上に上記の塗布材料をスピンコーターを用いて膜厚が例えば４μｍになるように回転数及び時間を調整した条件で塗膜を形成する。この塗膜をホットプレートを用いて２６０℃、１０分の条件で加熱、脱水閉環し、ポリイミドからなる剥離層２２を形成する。
【００５５】
次に、図５に示すように、剥離層２２の上にスパッタ法により２３０℃の基板温度でＳｉＯ2 を１５ｎｍ、次いでＩＴＯ（indium tin oxide）を１５０ｎｍの膜厚で成膜し、透明導電層２４を形成する。
【００５６】
次に、図６に示すように、フォトリソグラフィー法により、レジスト膜を形成しパターニングして得られるレジストパターンをマスクとして用いて、透明導電層２４をエッチングして、所要パターンの透明導電膜６，６ａを形成する［実施例では、この際、透明導電膜６ａとして隣接する基板辺と垂直になるように長さ１０ｍｍで１００μｍのＬ／Ｓのパターンに形成した］。また、比較のために、外周部の透明導電膜６ａを形成しないサンプルを作製した。
【００５７】
ＩＴＯは、スパッタ法の他に、イオンプレーティング法あるいは電子ビーム蒸着法等の公知の方法によって形成することができる。これらの成膜法により形成されたＩＴＯを公知のエッチング法を用いてパターン化することができる。本発明では、このパターン化の際に、仮の基板（転写基板）として、セラミックス、ガラス、金属（４２アロイ、銅合金の熱膨張の小さい金属材料が好適である）の単体、あるいはそれらの複数を積層し複合したものなどの耐熱性及び寸法安定性に優れた基板、特に好ましくはガラス基板を用いるので、たとえば１００ｍｍに対し約±３μｍ以下の寸法精度でＩＴＯを得ることができる。
【００５８】
このようなＩＴＯに必要とされる膜特性としては、主に良好な光透過率と小さな抵抗値であるが、その他、転写後にプラスチックシートから受ける力（シートの伸縮、曲げ等による力）に対する適性も大事である。ＩＴＯは、たとえば１０００〜２０００オングストロームの薄い膜であり、その硬さについて、超微小硬さ試験機で測定することができる。この硬さ試験機は、圧子駆動部に変位計が装備され、圧子の押し込み深さを測定し、押し込み深さから硬さを求めるもので、これを連続的に測定することによって、弾性変形量、塑性変形量、試験力の保持中におけるクリープ変形量等の情報を得ることができる。この超微小硬さ試験機でＩＴＯの物性を測定したところ、本発明に適用する上で良好なＩＴＯとしては、ＩＴＯの膜厚の１０％相当分を押し込んだとき、弾性変形量が塑性変形量より大きいものが好ましく、そのヤング率は２×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 より大きいものがよいことがわかった。また、その好ましいＩＴＯをＳＥＭで観察したところ、その結晶のグレンサイズ（粒径）は０．００５μｍ〜０．１μｍであり、０．１μｍより大きい場合にはクラックやしわ等の欠陥が発生しやすいことが判明した。なお、グレンサイズが０．００５μｍより小さい膜の成膜は難しく、しかも低抵抗のものは得られない。なお、硬度の測定は、下地の影響を少なくするため、測定条件、環境を同一とし、素ガラス上にＩＴＯを成膜したもので行った。
【００５９】
次に、図７に示すように、透明導電膜６，６ａの上にアクリル系のコーティング剤を用いて、４μｍの膜厚の中間層１６を形成する。
【００６０】
次に、図８に示すように、中間層１６の上に、顔料分散タイプの感光性赤色レジストを塗布し、露光及び現像して、赤色画素部に赤色カラーフィルタＲを形成する。次に、同様にして、顔料分散タイプの感光性緑色レジストを塗布し、露光及び現像して、緑色画素部に緑色カラーフィルタＧを形成する。次に、同様にして、顔料分散タイプの感光性青色レジストを塗布し、露光及び現像して、青色画素部に青色カラーフィルタＢを形成する。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂからなるカラーフィルタ層１４が形成される。
【００６１】
その後、図９に示すように、カラーフィルタ層１４の上にカチオン重合型の紫外線硬化型接着剤ＫＲ−４００（旭電化（株）製）をロールコーターなどにより厚さ８μｍに塗布して、未硬化接着剤層２６を形成する。これにより、剥離層２２、透明導電膜６，６ａ、中間層１６、カラーフィルタ層１４及び未硬化接着剤層２６からなる転写体層を有する転写基板１００が完成する。
【００６２】
尚、上述した剥離層形成工程では、ガラス基板２０の側面を覆うように、スピンコート法でガラス基板上に剥離層２２を形成し、かつガラス基板２０の側面の剥離層はガラス基板２０の側面が露出しない程度の薄い膜厚に調整するのが好ましい。
【００６３】
次に、以下に、上述した方法で製造した転写基板１００の転写体層をプラスチックシート基材に転写する方法を説明する。
【００６４】
図１０に示すように、転写基板１００の接着剤層２６に１２０μｍの膜厚のポリカーボネート樹脂からなるプラスチックシート基材２を貼合する［実施例では、このプラスチックシート基材２は使用前において定盤上で使用面（接着剤層２６と貼合される面）を上に静置して反りの発生がないものを使用した］。次に、プラスチックシート基材２側からパルスキセノンランプで４００ショットのＵＶ（紫外線）照射を行い、光硬化型樹脂である接着剤層２６を硬化させることで、硬化接着剤層４によりプラスチックシート基材２を転写基板１００に接合する。
【００６５】
次に、図１１に示すように、転写基板１００に接合したプラスチックシート基材２の一端を直径２００ｍｍのロール８０に固定し、このロールを回転させながらプラスチックシート基材２を引き剥がす。このとき、転写基板１００のガラス基板２０と剥離層２２との界面で剥離が発生して、剥離層２２、透明導電膜６，６ａ、中間層１６、カラーフィルタ層１４及び接着剤層４がプラスチックシート基材２側に転写される。尚、ロール８０は、透明導電膜６のストライプの長手方向と平行になるように（即ち、図１の上下方向になるように）プラスチックシート基材２に固定するのが、剥離を容易にし、且つ透明導電膜６及びカラーフィルタ層１４の損傷を防止する点から好ましい。
【００６６】
次に、図１２に示すように、転写体層が転写されたプラスチックシート基材２を、ヒドラジンとエチレンジアミンとの混合液に１０分間浸漬して剥離層２２を除去し、水洗する。プラスチックシート基材２に転写された剥離層２２は、ヒドラジンとエチレンジアミンとの混合液で容易に溶解され、除去される。透明導電膜６，６ａの表面層としてＳｉＯ2 層が形成されているので、剥離層２２の除去の際にＩＴＯがダメージを受けるのを防止することができる。この透明導電膜６，６ａの表面層の機能は、剥離層２２の除去に酸素プラズマなどによる乾式エッチングを用いた場合にも発揮される。
【００６７】
次に、以上のようにして得られたプラスチックシートを平板上に置き、反り上がっている四つ角を軽く抑えた状態で加熱処理を行い、硬化型接着剤層４を完全に硬化させる［実施例では、１２０℃にて１時間の加熱処理を行った］。また、参考のために、プラスチックシートの四つ角を抑えない状態で加熱処理を行ったサンプルを作製した。
【００６８】
これにより、透明導電膜６，６ａ及びカラーフィルタ層１４を有するプラスチックシートが得られる。尚、これにより得られたプラスチックシートは、その端縁部分が接着剤などの異常膜厚や取扱に伴う汚染を伴い易いので、その場合には該端縁部分を切除することが望ましい。これにより、図３に示されるプラスチックシートが得られる。
【００６９】
以上のようにして実施して得られた透明導電膜６及びカラーフィルタ層１４を有するプラスチックシートを、プラスチックシート基材２側の面が定盤面に接するようにして静置すると、プラスチックシート基材２の外周部に対応する領域に透明導電膜６ａの１００μｍのＬ／Ｓパターンを形成し且つプラスチックシートの四つ角を抑えた状態で加熱処理して得られたもの（Ａ）は、加熱処理の当初からプラスチックシートに反りはなかった。また、プラスチックシート基材２の外周部に対応する領域に透明導電膜６ａの１００μｍのＬ／Ｓパターンを形成し且つプラスチックシートの四つ角を抑えない状態で加熱処理して得られたもの（Ｂ）は、加熱処理直後には反りがあったが、１時間後には反りが消滅した。これに対して、プラスチックシート基材２の外周部に対応する領域に透明導電膜６ａを形成せず且つプラスチックシートの四つ角を抑えない状態で加熱処理して得られたもの（Ｃ）は、加熱処理直後に反りがあり、１日後でも３ｍｍの反りが残留していた。
【００７０】
以上のプラスチックシート（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を、それぞれ洗浄し、更に１２０℃にて２０分間の加熱処理（再加熱処理）をプラスチックシートの四つ角を抑えない状態で行ったところ、（Ａ）では、再加熱処理直後には反り（特に、単位パターンの透明導電膜６のストライプ状パターンと垂直の方向に関する反り）があったが、１０分後には反りが消滅した。（Ｂ）では、再加熱処理直後には反りがあったが、１時間後には反りが消滅した。（Ｃ）では、再加熱処理の前から反りがあり、再加熱処理の後においても反りが消滅しなかった。
【００７１】
図１及び図２の実施形態のプラスチックシートの製造も、同様にして行うことができる。この場合には、上記図４〜図１２の工程で、転写体層の形成に際してカラーフィルタ層１４及び中間層１６の形成を省略すれば良い。これにより得られる透明導電膜６を有するプラスチックシートについても、反りに関して図３の実施形態のプラスチックシートと同様な特性を示した。
【００７２】
図１３は本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの他の実施形態を示す模式的平面図であり、図１４はその模式的断面図である。
【００７３】
本実施形態では、無機材料薄膜としての透明導電膜は、上記実施形態と同様な透明導電膜６，６ａに加えて、単位パターン部Ｐ１〜Ｐ１２の互いに隣接するものどうしの間の領域に位置する中間パターン部Ｑをも含んでなるものである。該中間パターン部Ｑは、単位パターン部の複数のパターンの方向に対して非平行の方向に延びる複数のストライプパターンに形成されている。即ち、中間パターン部Ｑを構成する複数の透明導電膜６ｂは、単位パターン部Ｐ１〜Ｐ１２のストライプ状パターンの透明導電膜６の方向に対して直交する方向に延びている。但し、透明導電膜６ｂは、透明導電膜６の方向に対して必ずしも直交する必要はなく、例えば４０〜９０度の範囲内で傾いた方向に延びていてもよい。
【００７４】
透明導電膜６ｂは、透明導電膜６，６ａと同様な材質からなり同様な厚さに形成される。中間パターン部Ｑの幅Ｗ’は、例えば１０〜２０ｍｍ程度である。また、透明導電膜６ｂが中間パターン部Ｑに対応するプラスチックシート基材の領域に占める面積割合は、例えば５０％〜９０％であり，好ましくは７０％〜９０％である。透明導電膜６ｂは、例えば１００μｍＬ／１０μｍＳのパターンに形成することができる、その長さは適宜設定される。
【００７５】
また、本実施形態においては、図３に関し説明した実施形態と同様にして、カラーフィルタ層及び中間層をも形成することができる（透明導電膜６ｂに対応する位置にはカラーフィルタ層は形成されない）。
【００７６】
本実施形態において、透明導電膜６ａに基づく反り発生の防止の機能は、上記図１〜図３に関し説明した実施形態のものと同様である。更に、本実施形態においては、中間パターン部Ｑの透明導電膜６ｂが透明導電膜６の方向と非平行な方向である直交方向に延びているので、プラスチックシートが透明導電膜６の方向と直交する方向に関して反りを生ずるのを抑制することができる。更に、プラスチックシートが後工程で加熱処理を受ける際に発生する反りを常温復帰後に短時間で消滅させることができる。
【００７７】
本実施形態によれば、上記（Ａ）〜（Ｃ）に関して行ったと同様して得たプラスチックシートについて同様の工程を行ったところ、透明導電膜６ａに基づく反り発生の防止効果に加えて、透明導電膜６ｂに基づく反り発生の防止効果が得られることから、反り発生の防止または発生した反りの消滅の効果が一層大きくなった。
【００７８】
図１５は本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの他の実施形態を示す模式的部分平面図である。
【００７９】
本実施形態は、外周部分１２が存在しないことを除いて上記図１３〜１４の実施形態と同様である。本実施形態では、透明導電膜６ａに基づく反り発生の防止効果が得られない点で図１３〜１４の実施形態よりも劣るが、上記のような透明導電膜６ｂに基づく反り発生の防止効果は得られる。
【００８０】
本実施形態では、透明導電膜６ｂの方向と同一の方向に延びている中間パターン部Ｑにおいて、透明導電膜６ｂが千鳥状に配列されている。これにより、透明導電膜６ｂの方向に関して該透明導電膜６ｂが途切れることがなくなり、反り防止効果が高められる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、反り特に外周部の反りの発生しにくい無機材料薄膜を有するプラスチックシート及びその製造方法が提供される。
【００８２】
また、本発明によれば、後工程での加熱処理により発生する反りを迅速に解消させることが可能な無機材料薄膜を有するプラスチックシート及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの一実施形態を示す模式的平面図である。
【図２】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの一実施形態の模式的断面図である。
【図３】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの他の実施形態を示す模式的断面図である。
【図４】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【図５】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【図６】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【図７】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【図８】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【図９】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【図１１】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【図１２】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの製造工程を示す模式的断面図である。
【図１３】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの他の実施形態を示す模式的平面図である。
【図１４】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの他の実施形態の模式的断面図である。
【図１５】本発明による無機材料薄膜を有するプラスチックシートの他の実施形態を示す模式的部分平面図である。
【符号の説明】
２    プラスチックシート基材
４    接着剤層
６，６ａ，６ｂ    透明導電膜
１０    プラスチックシート基材中央部
１２    プラスチックシート基材外周部
１４    カラーフィルタ層
１６    中間層
Ｐ１〜Ｐ１２    単位パターン部
Ｑ    中間パターン部
Ｒ，Ｇ，Ｂ    カラーフィルタ
２０    支持基板
２２    剥離層
２４    透明導電層
２６    未硬化接着剤層
８０    ロール
１００    転写基板
【図１】
0003897561.tif 000002
【図２】
0003897561.tif 000003
【図３】
0003897561.tif 000004
【図４】
0003897561.tif 000005
【図５】
0003897561.tif 000006
【図６】
0003897561.tif 000007
【図７】
0003897561.tif 000008
【図８】
0003897561.tif 000009
【図９】
0003897561.tif 000010
【図１０】
0003897561.tif 000011
【図１１】
0003897561.tif 000012
【図１２】
0003897561.tif 000013
【図１３】
0003897561.tif 000014
【図１４】
0003897561.tif 000015
【図１５】
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