JP2001329084A

JP2001329084A - 平滑性を有するプラスチックシート及び光学用シート

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Publication number: JP2001329084A
Application number: JP2000149940A
Authority: JP
Inventors: Shigeyoshi Kohara; 茂良古原; Yutaka Matsuda; 豊松田
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2001-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】表面平滑性に優れたプラスチックシート及び
これを用いた光学用シートを提供すること。【解決手段】プラスチックシート上に溶剤を塗布し、
乾燥処理するプラスチックシート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面平滑性に優
れ、リタデーションの小さいプラスチックシート及び
これを用いて製造した光学用シートに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示素子用透明電極基板には
ガラス基板が採用されてきたが、ガラス基板を用いた液
晶表示素子においては、ガラス基板自体が厚いため液晶
表示素子自体の薄型化が困難であると共に、軽量化しに
くいという欠点があり、更に耐衝撃性の点で問題があっ
た。このガラス基板液晶表示素子のもつ欠点を改善する
方法として、光学用プラスチックシートを用いて液晶表
示素子を作製することにより、軽量化、耐衝撃性の向上
が検討されている。例えば、特開昭５３−６８０９９号
公報及び特開昭５４−１２６５５９号公報には、ガラス
基板の代わりに導電性酸化金属物質を蒸着した長尺のポ
リエステルフィルムを用いて液晶表示素子を連続して製
造することが示されているが、研磨により極めて良好な
平滑性が得られるガラス基板と異なり、プラスチックシ
ートの場合には表面の平滑性に優れているとは言い難い
ものであった。特に、高精細な表示を得るためにＳＴＮ
（Super Twisted Nematic）型液晶表示素子とした場合
には、間隔を0.1μm単位で制御された基板間の液晶の複
屈折性を利用して表示を行うために前記のプラスチック
シートの表面平滑性が極めて重要になっている。

【０００３】表面平滑性を解決する方法として、液状の
紫外線硬化性樹脂組成物または熱硬化性樹脂組成物を研
磨ガラス面上等に流し込み、これを硬化してシートを得
る方法が提案されている。しかし、この方法では、得ら
れるシートが脆く取り扱い時に割れたり欠けるという問
題が起こっており、ガラス基板に対してプラスチックシ
ートを用いる優位性が十分発揮されていない。さらに、
この方法は生産性が低く、結果として基板が高価になっ
てしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、表面平滑性が優れ、液晶表示素子用基板等の光
学用シート用として優れた特性を持つプラスチックシー
トと良好な光学用シートを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第一の発
明はプラスチックシート上にそのプラスチックシートを
溶解する溶液を塗布した後、乾燥処理をすることを特徴
とする平滑性を有するプラスチックシートであり、さら
に第二の発明は第一のプラスチックシートを用いて製造
した光学用シートである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明中のプラスチックシートと
して使用されるプラスチックの例を挙げると、ポリエス
テル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエー
テルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂、ノルボルネン系樹脂及びこれらの混
合物をあげることができる。中でも液晶表示素子製造
上、透明性、耐熱性、加工性、耐衝撃性のバランスの良
いポリエーテルサルホンが特に好ましい。プラスチック
シート原反の厚みは、１０〜５００μｍ以下が好まし
く、更に好ましくは５０〜４００μｍ以下である。プラ
スチックシートの厚みが１０μｍ未満であると切れやす
く取り扱いが困難であり、又、液晶表示素子の基板間隔
の保持が難しく、５００μｍを越えるとロールへの密着
が困難となる。

【０００７】本発明で用いられる溶剤は、プラスチック
シート原反として使用されるプラスチックのＳｍａｌｌ
の分子算出法から求められる溶解度パラメーター（δ
２）に対して、溶剤の溶解度パラメーター（δ１）との
差の絶対値が３（cal/cm³）^1/2以下（｜δ１−δ２｜≦
３（cal/cm³）^1/2）のものが好ましくさらに、好まし
くは２（cal/cm³）^1/2以下である。プラスチックシー
トに使用する高分子と溶剤の溶解度パラメーターの差の
絶対値が３（cal/cm³）^1/2を越えるとプラスチックに対
する溶剤の溶解性が著しく低下し、プラスチック表面上
の凹凸が平滑にならない。液晶表示素子製造上、透明
性、耐熱性、加工性、耐衝撃性のバランスの良いポリエ
ーテルサルホンに用いられる溶剤の例を挙げると１−
メチル−２−ピロリドン，ジクロロメタン，Ｎ，Ｎ−ジ
メチルホルムアミド，シクロヘキサノン，γ−ブチロラ
クトン等を挙げることができるがこれらに限定されるも
のではない。また、これら溶剤は、（｜δ１−δ２｜≦
３．０（cal/cm³）^1/2）が成り立てば、２種以上の混合
したどのような溶剤組成であっても構わない。

【０００８】本発明においてプラスチックシートに塗
布する溶剤は、レベリング剤を必要に応じて添加するこ
とができる。レベリング剤の例としてパーフルオロアル
キルスルホン酸カルシウム塩・パーフルオロアルキルス
ルホン酸カリウム塩・パーフルオロアルキルスルホン酸
アンモニウム塩・パーフルオロアルキルエチレノキシド
・パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩・フ
ッ素化アルキルエステル等を挙げることができる。

【０００９】本発明におけるプラスチックシートは、プ
ラスチックシート原反上にそのプラスチックシートを溶
解する溶液を塗布した後、乾燥処理を行うことにより、
表面が平滑なプラスチックシートを製造することができ
る。これら溶剤をプラスチックシート表面上に塗布する
方法としてはロールコーティング・スプレーコーティン
グ・ダイコーティング・ナイフコーティング法等が挙げ
られる。また、乾燥処理はプラスチックシートの変形を
防ぐため、プラスチックシートのガラス転移温度以下で
行うことが好ましい。

【００１０】

【実施例】以下本発明を実施例、比較例を示すことでさ
らに詳細に説明する。シートの光学的物性は次の方法に
より測定した。（１）シート厚み接触式ダイヤルゲージでプラスチックシートの幅方向に
２０ｍｍ間隔で測定した平均値。（２）プラスチックシートの表面粗さの最大（Ｒｍａ
ｘ）接触式の精密段差計（TENCOR INSTRUMENTS製、AlPHA-ST
EP200）により、プラスチックシートの幅方向に２ｍｍ
のスキャン幅にて全幅を測定した凹凸の最大値。

【００１１】《実施例１》厚さ２００μｍ、表面粗さの
最大（Ｒｍａｘ）が０．３μｍのポリエーテルサルホン
（溶解度パラメーター δ２＝１２．６（cal/c
m³）^1/2）をプラスチックシートとして用い、巻出装
置、コーター部、加熱乾燥ゾーン、巻取装置を有する製
造装置を用いて次の加工を行った。まず、溶剤として１
−メチル−２−ピロリドン（溶解度パラメーター δ１
＝１１．３（cal/cm³）^1/2 ｜δ１−δ２｜＝１．３
（cal/cm³）^1/2）を３０℃にて撹拌したものをコーター
部のグラビヤロールコーターで乾燥前膜厚１０μｍで塗
布し、加熱乾燥ゾーン中１００℃で５分間加熱して溶媒
を除去したのちプラスチックシートの巻き取りを行っ
た。得られたプラスチックシートの溶剤塗布面のＲｍａ
ｘを測定したところ０．０２μｍであった。次に、この
プラスチックシート上に、ＤＣマグネトロン法により、
初期真空度３×１０^-4Ｐａの状態から酸素／アルゴンガ
ス９％の混合ガスを導入して３×１０^-1Ｐａの条件下に
おいてスパッタリングを行い５００Å厚のＳｉＯ₂を得
た。続いて、透明導電膜として、同じくＤＣマグネトロ
ン法により初期真空度３×１０^-4Ｐａの状態から酸素／
アルゴンガス４％の混合ガスを導入して１×１０^-1Ｐａ
の条件下においてスパッタリングを行いＩｎ／Ｉｎ＋Ｓ
ｎの原子比が０．９８である酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）からなる透明導電膜を得た。測定の結果、膜厚は１
６００Å、非抵抗は４×１０^-4Ω−ｃｍであった。ＩＴ
Ｏを成膜後、レジストを塗布して現像し、エッチング液
として１０ｖｏｌ％ＨＣＬ、液温４０℃中でパターンエ
ッチングし、対角長さ３インチ、Ｌ／Ｓ＝１５０／５０
μｍの表示パターンを形成した。パターン形成後、ＳＴ
Ｎ用配向膜を塗布し、１５０℃２ｈｒの焼成処理を行っ
た後、２４０度ツイストの配向となるようラビング処理
を行った。ラビング処理後、スペーサーを散布し、シー
ル剤を塗布し、１３０℃でシール硬化させてセル化し、
ＳＴＮ用液晶組成物を注入した。偏光板をコントラスト
の最大となる位置に貼り合わせて液晶表示素子を作製し
た。この液晶表示素子を駆動電圧０Ｖから±５Ｖで点灯
試験を行ったところ、液晶のセルギャップ異常による表
示ムラは見られず良好な表示を示した。

【００１２】《実施例２》厚さ２００μｍ、表面粗さの
最大（Ｒｍａｘ）が０．３μｍのポリエーテルサルホン
（溶解度パラメーター δ２＝１２．６（cal/c
m³）^1/2）をプラスチックシートとして用い、実施例１
同様の製造装置を用いて次の加工を行った。まず、溶
剤として１−メチル−２−ピロリドン／トルエン＝５／
５混合溶液（溶解度パラメーター δ＝１０．１（cal/
cm³）^1/2 ｜δ１−δ２｜＝２．５（cal/cm ³）^1/2）を
３０℃にて撹拌したものをコーター部のグラビヤロール
コーターで乾燥前膜厚１０μｍで塗布し、加熱乾燥ゾー
ン中１００℃で５分間加熱して溶剤を除去したのちプ
ラスチックシートの巻き取りを行った。得られたプラス
チックシートの溶剤塗布面のＲｍａｘを測定したところ
０．０４μｍであった。以下実施例１と同様にして液晶
表示素子を作成した。この液晶表示素子を駆動電圧０Ｖ
から±５Ｖで点灯試験を行ったところ、液晶のセルギャ
ップ異常による表示ムラは見られず良好な表示を示し
た。

【００１３】《比較例１》厚さ２００μｍ、表面粗さの
最大（Ｒｍａｘ）が０．３μｍのポリエーテルサルホン
（溶解度パラメーター δ２＝１２．６（cal/c
m³）^1/2）をプラスチックシート原反として用い、実施
例１同様の製造装置を用いて次の加工を行った。ま
ず、溶剤として１−メチル−２−ピロリドン／トルエン
＝２／８混合溶液（溶解度パラメーター δ＝９．３８
（cal/cm³）^1/2 ｜δ１−δ２｜＝３．２２（cal/c
m³）^1/2）を３０℃にて撹拌したものをコーター部のグ
ラビヤロールコーターで乾燥前膜厚１０μｍで塗布し、
加熱乾燥ゾーン中１００℃で５分間加熱して溶剤を除去
したのちプラスチックシートの巻き取りを行った。得
られたプラスチックシートの溶剤塗布面のＲｍａｘを測
定したところ０．１５μｍであった。以下実施例１と同
様にして液晶表示素子を作成した。この液晶表示素子を
駆動電圧０Ｖから±５Ｖで点灯試験を行ったところ、液
晶のセルギャップ異常による表示ムラが発生した。

【００１４】

【発明の効果】本発明により得られたシートは透明性
及び表面平滑性が良好であり、光学用シートとして最
適で、液晶表示素子用透明電極基板として液晶表示素子
を作製した場合、ガラス基板に比べて軽く割れにくいだ
けでなく、表示ムラのない良好な表示を示した。以上の
ようにして製造される光学用シートは、産業上極めて有
用なものであり、液晶表示素子用透明基板用や光学ミラ
ー用基板等として有用なものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチックシート上にそのプラスチッ
クシートを溶解する溶液を塗布した後、乾燥処理をする
ことを特徴とする平滑性を有するプラスチックシート。
【請求項２】プラスチックシートを溶解する溶液の溶
解度パラメーター（δ１）とプラスチックシートの溶解
度パラメーター（δ２）の差が３（cal/cm³）^1/2以下
（｜δ１−δ２｜≦３（cal/cm³）^1/2）である請求項１
記載の平滑性を有するプラスチックシート。
【請求項３】請求項１又は２記載のプラスチックシー
トを用いた光学用シート。
【請求項４】プラスチックがポリエーテルサルホンで
ある請求項３記載の光学用シート。