專利名稱：顯示器用塑料基板及顯示元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及著色少，光學特性、耐熱性、耐熱變色性及機械特性優(yōu)良的顯示器用塑料基板及由其構成的顯示元件。
背景技術：
以液晶顯示器、有機EL顯示器、等離子體顯示器面板、電子文件等為代表的平板顯示器，發(fā)揮薄型、輕量、低耗電等特征，作為薄型電視、計算機控制器、筆記本電腦、手提電話、汽車駕駛導向器(カ一ナビゲ一シヨン)等顯示元件在急速增長。從前，采用玻璃作為這些顯示元件的基板材料。然而，由于玻璃基板存在比重大而重量重，且因沖擊強度低容易破裂而難以薄型化，以及缺乏撓性等問題。而通過將塑料用于基板的事實，則能達到薄型輕量化，從而可以期待對撓性顯示器的開發(fā)，所以，以液晶顯示器及有機EL顯示器為中心，采用塑料基板的顯示器的開發(fā)正在蓬勃地進行著。
然而，在液晶顯示器及有機EL顯示器的制造工序中，在薄膜晶體管(下面稱作TFT)形成工序、面板粘貼工序、取向膜形成工序、透明電極形成工序等中，必須達到150℃至200℃或200℃以上的高的加工溫度。因此，要求顯示器的基板有高耐熱性。另外，對顯示器的表面特性的要求也在逐年嚴格，所以，即使對顯示器基板也要求有優(yōu)良的光學特性。
作為代表性的耐熱性的透明塑料，已知有聚碳酸酯(下面稱作PC)，但PC的玻璃化轉變溫度在150℃左右，作為顯示器的基板，特別是作為采用TFT的有源顯示器用基板，在耐熱性方面存在大的課題。作為目前正在進行探討的代表性材料，有聚醚砜(下面稱作PES)。PES的玻璃化轉變溫度為220℃，雖然在透明樹脂中耐熱性優(yōu)良，但著色為淡黃色至茶色，故在色調、透明性方面有問題。另外，光彈性常數大，由于稍許的應力及變形則產生雙折射(光學各向異性)，折射率對波長的依賴性大等光學特性也有問題，作為塑料基板的特性不能充分滿足。
另一方面，由富馬酸二酯構成的高聚物，1981年由大津發(fā)現(xiàn)(例如，參照非專利文獻1)，關于富馬酸二酯的聚合行為，已有許多報導(例如，參照非專利文獻2)。另外，富馬酸二酯聚合物構成的光學材料已經公開，光學透鏡、棱鏡、光學纖維已有記載(例如，參照專利文獻1、2)。另外，由富馬酸二酯聚合物構成的隱形眼鏡已有記載(例如，參照專利文獻3、4)、合成樹脂透鏡已有記載(例如，參照專利文獻5、6)。另外，采用富馬酸二酯聚合物的單分子膜的液晶顯示器用的高分子取向膜基板(例如，參照專利文獻7)已經公開，對富馬酸二酯聚合物的超薄膜制造方法也已公開，在電氣元件、圖案形成、微型刻蝕(マイクロリソグラフイ一)、光學元件(光導波路、非線型三次元件用粘合劑樹脂)等中的用途已有記載(例如，參照專利文獻8)。
Polymer Preprints，Japan，30，832(1981)[非專利文獻2]自由基聚合手冊(ラジカル重合ハンドブツク)(159頁)，株式會社エス·テイ·エス[專利文獻1]特開昭61-028513號公報[專利文獻2]特開昭61-034007號公報[專利文獻3]特開昭62-099720號公報[專利文獻4]特開昭62-235919號公報[專利文獻5]特開昭62-235901號公報[專利文獻6]特開昭62-235902號公報[專利文獻7]特開平02-214731號公報[專利文獻8]特開平02-269131號公報發(fā)明內容然而，在現(xiàn)有技術中，現(xiàn)狀是還無人提出由具有特定結構的富馬酸二酯樹脂構成的顯示器用塑料基板。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種由特定的富馬酸二酯殘基單元構成的富馬酸二酯類樹脂所制成的、著色少、光學特性優(yōu)良、耐熱性及機械特性優(yōu)良的顯示器用塑料基板以及由該基板構成的顯示元件。
本發(fā)明人鑒于上述課題進行探討的結果發(fā)現(xiàn)，由含有特定的富馬酸二酯殘基單元構成的富馬酸二酯類樹脂所制成的顯示器用塑料基板，著色少、光學特性優(yōu)良、耐熱性及機械特性優(yōu)良；同時還發(fā)現(xiàn)通過制成具有至少1層或1層以上的氣體阻擋層、硬涂層的層壓體，可得到具有更優(yōu)良的顯示器用塑料基板，于是完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明涉及的顯示器用塑料基板及采用該基板構成的顯示元件，其特征在于，該基板含有富馬酸二酯類樹脂，厚度為30～600μm，所說的富馬酸二酯類樹脂含有以通式(1)所示的富馬酸二酯殘基單元為60摩爾％或60摩爾％以上、且用凝膠滲透色譜法求出的標準聚苯乙烯換算的數均分子量為1000～500000。
(式中，R1、R2分別獨立地表示碳原子數為3～12的支鏈狀烷基或環(huán)烷基)。
下面，對本發(fā)明的顯示器用塑料基板及采用該基板構成的顯示元件加以詳細說明。
本發(fā)明的顯示器用塑料基板，含有含以通式(1)表示的富馬酸二酯殘基單元為60摩爾％或60摩爾％以上的、并且用凝膠滲透色譜法求出的標準聚苯乙烯換算的數均分子量為1000～500000的富馬酸二酯類樹脂。在這里，作為富馬酸二酯殘基單元的酯取代基的R1、R2，分別獨立地表示碳原子數為3～12的支鏈烷基或環(huán)烷基，也可以由氟、氯等鹵素基、醚基、酯基或氨基取代，例如，可以舉出異丙基、仲丁基、叔丁基、仲戊基、叔戊基、仲己基、叔己基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基等，特別是從耐熱性、機械特性優(yōu)良考慮，異丙基、仲丁基、叔丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基是優(yōu)選的，特別是從耐熱性、機械特性的平衡優(yōu)良考慮，異丙基是優(yōu)選的。在這里，R1或R2為直鏈烷基時，或碳原子數大于12時，富馬酸二酯類樹脂的玻璃化轉變溫度降低，塑料基板的耐熱性下降，或機械特性降低。作為以通式(1)表示的富馬酸二酯殘基單元，具體的可以舉出富馬酸二異丙酯殘基、富馬酸二仲丁酯殘基、富馬酸二叔丁酯殘基、富馬酸二仲戊酯殘基、富馬酸二叔戊酯殘基、富馬酸二仲己酯殘基、富馬酸二叔己酯殘基、富馬酸二環(huán)丙酯殘基、富馬酸二環(huán)戊酯殘基、富馬酸二環(huán)己酯殘基等，富馬酸二異丙酯殘基、富馬酸二仲丁酯殘基、富馬酸二叔丁酯殘基；富馬酸二環(huán)戊酯殘基、富馬酸二環(huán)己酯殘基是優(yōu)選的，富馬酸二異丙酯殘基是特別優(yōu)選的。
構成本發(fā)明顯示器用塑料基板的富馬酸二酯類樹脂，是含有以通式(1)表示的富馬酸二酯殘基單元為60摩爾％或60摩爾％以上構成的樹脂，實質上是含有以通式(1)所示的富馬酸二酯殘基單元為60摩爾％或60摩爾％以上、能與富馬酸二酯類共聚的單體殘基單元為40摩爾％或40摩爾％以下構成的樹脂，作為能與富馬酸二酯類共聚的單體殘基單元，例如，可以舉出苯乙烯殘基、α-甲基苯乙烯殘基等苯乙烯類殘基；丙烯酸殘基；丙烯酸甲酯殘基、丙烯酸乙酯殘基、丙烯酸丁酯殘基等丙烯酸酯類殘基；甲基丙烯酸殘基；甲基丙烯酸甲酯殘基、甲基丙烯酸乙酯殘基、甲基丙烯酸丁酯殘基等甲基丙烯酸酯類殘基；醋酸乙烯酯殘基、丙酸乙烯酯殘基等乙烯酯類殘基；丙烯腈殘基；甲基丙烯腈殘基；乙烯殘基、丙烯殘基等烯烴類殘基等1種或2種或2種以上。而且，作為富馬酸二酯類樹脂，優(yōu)選的是以通式(1)表示的富馬酸二酯殘基單元為80摩爾％或80摩爾％以上，特別是從構成耐熱性、機械特性優(yōu)良的顯示器用塑料基板考慮，100摩爾％的富馬酸二酯均聚樹脂是優(yōu)選的。當通式(1)表示的富馬酸二酯殘基單元低于60摩爾％時，耐熱性、機械特性變低。
構成本發(fā)明顯示器用塑料基板的富馬酸二酯類樹脂，從通過凝膠滲透色譜法(下稱GPC)測定的洗提曲線得到的、標準聚苯乙烯換算的數均分子量(Mn)為1×103～5×106，特別是從機械特性優(yōu)良、制膜時的成型加工性優(yōu)良考慮，1×104～2×105是優(yōu)選的。在這里，當Mn大于5×106時，所得到的顯示器用塑料基板的表面性變差。另外，當Mn小于1×103時，所得到的顯示器用塑料基板的機械強度缺乏。
作為構成本發(fā)明顯示器用塑料基板的富馬酸二酯類樹脂的制造方法，只要采用能得到該富馬酸二酯類樹脂的任何一種方法進行制造都可以，例如，可以把富馬酸二酯類、或視場合并用能同富馬酸二酯類共聚的單體通過進行自由基聚合來制造。作為此時的富馬酸二酯類，例如，可以舉出富馬酸二異丙酯、富馬酸二仲丁酯、富馬酸二叔丁酯、富馬酸二仲戊酯、富馬酸二叔戊酯、富馬酸二仲己酯、富馬酸二叔己酯、富馬酸二環(huán)丙酯、富馬酸二環(huán)戊酯、富馬酸二環(huán)己酯等；作為能與富馬酸二酯共聚的單體，例如，可以舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯類；丙烯酸；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸酯類；甲基丙烯酸；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等甲基丙烯酸酯類；醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯類；丙烯腈；甲基丙烯腈；乙烯、丙烯等烯烴類等1種或2種或2種以上。
另外，作為這些單體進行聚合的自由基聚合法，既可以采用公知的聚合方法，也可以采用例如本體聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法、沉淀聚合法、乳液聚合法中的任何一種方法。
作為進行自由基聚合法時的聚合引發(fā)劑，例如，可以舉出過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、過氧化辛酰、過氧化乙酰、過氧化二叔丁基、叔丁基枯基過氧化物、二枯基過氧化物、過氧化乙酸叔丁基酯、過氧化苯甲酸叔丁基酯等有機過氧化物；2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二(2-丁腈)(2，2’-アゾビス(2-ブチロニトリル))、2，2’-偶氮二異丁腈、二甲基-2，2’-偶氮二異丁酸酯、1，1’-偶氮二(環(huán)己烷-1-腈)等偶氮類引發(fā)劑。
而且，作為溶液聚合法或沉淀聚合法中可能使用的溶劑，沒有特別限定，例如，可以舉出苯、甲苯、二甲苯等芳香族溶劑；甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類溶劑；環(huán)己烷、二噁烷、四氫呋喃、丙酮、丁酮、二甲基甲酰胺、醋酸異丙酯等，還可以舉出它們的混合溶劑。
另外，進行自由基聚合時的聚合溫度，可根據聚合引發(fā)劑的分解溫度加以適當設定，一般在40～150℃的范圍內進行是優(yōu)選的。
本發(fā)明的顯示器用塑料基板，厚度為30～600μm，更優(yōu)選的是100～300μm的范圍。在這里，當基板厚度小于30μm時，基板的機械特性及支撐性降低。另一方面，當基板厚度大于600μm時，基板的重量增加，同時從基板中除去溶劑需要長時間等使生產效率降低，故是不理想的。
另外，將本發(fā)明的顯示器用塑料基板用作液晶顯示器用塑料基板時，透明性優(yōu)良、低霧度、低位相差是優(yōu)選的。例如，采用PES等現(xiàn)有的耐熱膜，呈現(xiàn)黃色調，使液晶顯示器的顯示質量下降。而且，特別是在作成液晶顯示器用塑料基板時，對于與黃色調相反而是重要的測定波長為400nm的光的光線透過率在80％或80％以上是優(yōu)選的，而85％或85％以上是特別優(yōu)選的，90％或90％以上是更優(yōu)選的。另外，為了得到清晰的圖像質量，表示基板模糊程度的霧度在2％或2％以下是優(yōu)選的，1％或1％以下是特別優(yōu)選的。還有，這里的所謂霧度，是根據JIS K7105(1981年)基準測定的值。另外，從得到具有良好的顯示特性的基板考慮，從基板的正面測定的位相差量在10nm或10nm以下是優(yōu)選的，5nm或5nm以下是特別優(yōu)選的，位相差偏差在5nm或5nm以下是優(yōu)選的。另外，作為基板厚度的均勻性，厚度偏差在10μm或10μm以下是優(yōu)選的，5μm或5μm以下是特別優(yōu)選的，2μm或2μm以下是更優(yōu)選的。
作為本發(fā)明的顯示器用塑料基板的制造方法，只要是能制造本發(fā)明的顯示器用塑料基板的任何一種方法都可以使用，例如，可采用熔融擠出法、溶液流延法、模壓成型法等一般的成型加工方法進行成型，其中，特別是從得到光學特性、耐熱性、表面特性等優(yōu)良的顯示器用塑料基板考慮，采用溶液流延法進行制造是優(yōu)選的。
在這里，所謂溶液流延法，是將樹脂溶液(一般稱為原液)在支撐基板上流延后，通過加熱使溶劑蒸發(fā)，制得塑料基板的方法。作為流延的方法，例如，可以采用T模頭法、刮刀法、棒涂法、輥涂法、唇口涂(リツプコ一タ一)布法等，工業(yè)上最一般采用的方法是從模頭把原液連續(xù)擠至帶狀或鼓狀支撐基板上。另外，作為所用的支撐基板，例如有玻璃基板、不銹鋼或鐵板等金屬基板；聚對苯二甲酸乙二醇酯等塑料基板等。在工業(yè)上為了在高度表面性、光學均勻性非常優(yōu)良的基板上連續(xù)成膜，采用把表面加工成鏡面的金屬基板是優(yōu)選的。
在溶液流延法中，為了對具有高透明性、并且厚度精度、表面平滑性優(yōu)良的顯示器用塑料基板進行制膜時，樹脂溶液的粘度是極重要的因素，而樹脂溶液的粘度又依賴于樹脂的濃度、分子量、溶劑的種類。作為用溶液流延法制造本發(fā)明的顯示器用塑料基板時的樹脂溶液的粘度，從得到表面平滑性、厚度精度優(yōu)良的顯示器用塑料基板考慮，500～50000厘泊是優(yōu)選的，特別優(yōu)選的是700～30000厘泊，1000～10000厘泊是更優(yōu)選的。
本發(fā)明的顯示器用塑料基板，在顯示器制造工序，例如在TFT形成工序、取向膜形成工序、粘貼工序等中，于200℃左右的環(huán)境下曝露后，再從這樣的高溫返回至室溫時的尺寸穩(wěn)定者是優(yōu)選的。作為這樣的條件，即在200℃，還有在220℃保持1小時后返回至室溫時的尺寸變化率作為絕對值在0.1％或0.1％以下是優(yōu)選的，特別優(yōu)選的是在0.05％或0.05％以下，0.01％或0.01％以下是更優(yōu)選的。另外，為了對這種溫度變化達到尺寸穩(wěn)定性，熱處理是有效的，在180℃或180℃以上，特別是在200℃或200℃以上，尤其在220℃或220℃以上進行熱處理是優(yōu)選的。
本發(fā)明的顯示器用塑料基板，從成為尺寸穩(wěn)定性、光學特性優(yōu)良考慮，采用單向或雙向拉伸加工者是優(yōu)選的。作為此時的單向拉伸法，例如，可以舉出用拉幅機拉伸的方法、用壓延機壓延拉伸的方法、在輥間拉伸的方法、自由寬度單向拉伸法、定寬度單向拉伸法等；作為雙向拉伸法，例如，可以舉出用拉幅機拉伸法、逐次雙向拉伸法、同時雙向拉伸法等。另外，在進行拉伸加工時，在富馬酸二酯類樹脂的玻璃化轉變溫度為-20℃～+30℃的溫度范圍內進行拉伸加工是優(yōu)選的。
另外，本發(fā)明的顯示器用塑料基板，根據需要，還可以是2層或2層以上的層壓體結構，此時，可以是由富馬酸二酯類樹脂構成的層彼此的層壓體，也可以是由富馬酸二酯類樹脂構成的層和其他樹脂構成的層的層壓體。作為其他的樹脂，例如，可以舉出聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、環(huán)狀聚烯烴、馬來酰亞胺樹脂、氟類樹脂等。
本發(fā)明的顯示器用塑料基板，在作為顯示元件用時，為了保護構成顯示元件的液相層、發(fā)光層、電極基板，具有至少1層或1層以上的氣體阻擋層的層壓體是優(yōu)選的。作為該氣體阻擋層，例如，可以舉出氧化硅、氮化硅、氮化氧化硅、氧化鋁、氧化鉭、鋁等無機物層；聚乙烯醇、聚烯烴等有機膜層，特別是從光學特性、氣體阻擋性、高精細顯示器重要的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良方面考慮，以選自氧化硅、氮化硅、氮化氧化硅中的成分作為主體的是優(yōu)選的。作為該氣體阻擋層的厚度，從生產效率良好，充分發(fā)揮氣體阻擋性能的厚度的氣體阻擋層考慮，當為無機膜時，優(yōu)選1nm～1000nm，10nm～300nm是特別優(yōu)選的。另外，當為有機層時，0.1μm～100μm是優(yōu)選的，1μm～50μm是特別優(yōu)選的。另外，該氣體阻擋層也可以把有機層和無機層加以層壓化、多層化。另外，該氣體阻擋層可采用蒸鍍、濺射、PECVD、CatCVD、涂布或層壓等公知的方法形成。
本發(fā)明的顯示器用塑料基板，為了提高基板的表面性、耐擦傷性、TFT成型時的耐藥品性，具有至少1層或1層以上硬涂層的層壓體是優(yōu)選的。作為該硬涂層，例如，可以舉出由硅類樹脂、丙烯酸類樹脂、丙烯酸硅類樹脂、紫外線固化型樹脂、氨基甲酸酯類硬涂層劑等構成的層，這些可采用1種或1種以上，其中，從透明性、耐擦傷性、耐藥品性優(yōu)良考慮，紫外線固化型樹脂是優(yōu)選的，作為該紫外線固化型樹脂，例如，選自紫外線固化型丙烯酸氨基甲酸酯、紫外線固化型環(huán)氧丙烯酸酯、紫外線固化型(聚)酯丙烯酸酯、紫外線固化型氧雜環(huán)丁烷等中的1種或1種以上的紫外線固化型樹脂是優(yōu)選的。作為該硬涂層的厚度，從耐擦傷性、表面性、輕量性優(yōu)良考慮為0.1μm～100μm是優(yōu)選的，1μm～50μm是特別優(yōu)選的，2μm～20μm是更優(yōu)選的。另外，在該塑料基板和氣體阻擋層和/或硬涂層之間也可以進行涂底漆處理。
本發(fā)明的顯示器用塑料基板，為了提高熱穩(wěn)定性，含抗氧劑的是優(yōu)選的。作為該抗氧劑，例如，可以舉出受阻酚類抗氧劑、磷類抗氧劑、硫類抗氧劑、內酯抗氧劑、胺類抗氧劑、羥胺類抗氧劑、維生素E類抗氧劑、其他抗氧劑，這些抗氧劑既可以分別單獨使用，也可以各種并用。然而，為了提高熱穩(wěn)定性，受阻酚類抗氧劑是優(yōu)選的，另外，為了提高熱穩(wěn)定性、防止熱著色，受阻酚類抗氧劑和磷類抗氧劑并用是優(yōu)選的，此時，例如，相對于受阻酚類抗氧劑100重量份，磷類抗氧劑以0～1000重量份，特別是以100～500重量份的比例混合使用是優(yōu)選的。另外，作為該抗氧劑的添加量，從高溫暴露時的熱穩(wěn)定性、耐熱著色性優(yōu)良，基板表面粗糙、滲出性、霧度惡化等發(fā)生的可能性皆無考慮，相對于富馬酸二酯類樹脂100重量份為0.01～10重量份是優(yōu)選的，0.5～3重量份是特別優(yōu)選的。
作為受阻酚類抗氧劑，例如，可以舉出季戊四醇-四(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)、硫代二亞乙基-二(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、N，N’-己烷-1，6-二基雙(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺)、二乙基((3，5-二(1，1-二甲基乙基)-4-羥基苯基)甲基)磷酸酯、3，3’，3”，5，5’，5”-六叔丁基-α，α’，α”-(均三甲苯基-2，4，6-三基)三-對甲酚、亞乙基雙(氧代亞乙基)雙(3-(5-叔丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯)、六亞甲基-雙(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)-三酮、1，3，5-三((4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲苯基)甲基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)-三酮、2，6-二叔丁基-4-(4，6-二(辛基硫)-1，3，5-三嗪-2-基氨基)苯酚、3，9-雙(2-(3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙?；?-1，1-二甲基乙基)-2，4，8，10-四氧雜螺(5，5)十一烷等。
作為磷類抗氧劑，例如，可以舉出三(2，4-二叔丁基苯基)磷酸酯(フオスフアイト)、雙(2，4-雙(1，1-二甲基乙基)-6-甲基苯基)亞磷酸乙酯、四(2，4-二叔丁基苯基)(1，1-聯(lián)苯基)-4，4’-二基雙亞膦酸酯、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯、雙(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、雙(2，4-二戊基苯基)季戊四醇二磷酸酯、四(2，4-叔丁基苯基)(1，1-聯(lián)苯基)-4，4’-二基雙亞膦酸酯、二叔丁基-間甲酚-亞膦酸酯等。
作為硫類抗氧劑，例如，可以舉出雙十二烷基-3，3’-硫代二丙酸酯、雙十八烷基-3，3’-硫代二丙酸酯等。
作為內酯抗氧劑，例如，可以舉出3-羥基-5，7-二叔丁基-呋喃-2-酮和鄰-二甲苯的反應生成物等。
另外，還可以含有受阻胺類光穩(wěn)定劑，作為該受阻胺類光穩(wěn)定劑，從形成熱著色抑制效果優(yōu)良的顯示器用塑料基板考慮，分子量為1000或1000以上的是優(yōu)選的，1500或1500以上是特別優(yōu)選的。另外，作為受阻胺類光穩(wěn)定劑的添加量，從形成熱著色防止效果及光穩(wěn)定化效果優(yōu)良的顯示器用塑料基板考慮，相對于富馬酸二酯類樹脂100重量份采用0.01重量份～1.5重量份是優(yōu)選的，特別優(yōu)選的是0.05重量份～1重量份，0.1重量份～0.5重量份是更優(yōu)選的。作為這種受阻胺類光穩(wěn)定劑，例如，可以舉出聚((6-嗎啉代-s-三嗪-2，4-二基)((2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基)六亞甲基((2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基))(分子量為1600)、聚((6-(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基-1，3，5-三嗪-2，4-二基)((2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基)六亞甲基((2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基))(分子量為2000～3100)、二丁基胺-1，3，5-三嗪-N，N’-雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-1，6-六亞甲基二胺和N-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的縮聚物(分子量為2600～3400)、N，N-雙(3-氨基丙基)乙二胺-2，4-雙(N-丁基-N-(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)氨基)-6-氯-1，3，5-三嗪縮合物(分子量為2000或2000以上)、琥珀酸二甲酯-1-(2-羥基乙基)-4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶縮合物(分子量為3100～4000)等，這些可以用1種或1種以上。
本發(fā)明的顯示器用塑料基板，為了防止液晶化合物等的劣化，還可以含有紫外線吸收劑，作為該紫外線吸收劑，例如，也可以根據需要添加苯并三唑、二苯甲酮、三嗪、苯甲酸酯等紫外線吸收劑。作為該苯并三唑類紫外線吸收劑，例如，可以舉出選自2-(2H-苯并三唑-2-基)-對-甲酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(5-氯(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(叔丁基)苯酚、2，4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6-二叔戊基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚、2，2’-亞甲基雙(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚中的1種或1種以上的化合物。作為該二苯甲酮類紫外線吸收劑，可以舉出選自2，4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2，2-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2，4，4-四羥基二苯甲酮、2，2-二羥基-4，4-二甲氧基二苯甲酮中的1種或1種以上的化合物。作為該三嗪類紫外線吸收劑，可以舉出2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-((己基)氧代)-苯酚。作為該苯甲酸酯類紫外線吸收劑，可以舉出2，4-二叔丁基苯基-3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸酯、2，4-二叔戊基苯基-3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸酯。這些紫外線吸收劑，也可以1種或1種以上組合使用。這些紫外線吸收劑，除樹脂基板外也可以添加至硬涂層劑中。
另外，本發(fā)明的顯示器用塑料基板，在不超出本發(fā)明主要宗旨的范圍內還可以添加其他聚合物、表面活性劑、高分子電解質、導電性配位化合物、無機填料、顏料、染料、防靜電劑、防粘連劑、潤滑劑等。
本發(fā)明的顯示器用塑料基板，可用作顯示元件、液晶顯示元件用基板，可采用光刻法、印刷法、電解淀積法等公知的方法向該塑料基板上形成濾色片?？刹捎霉募夹g，例如，S.I.D.103 Digest p-992(2003年)中記載的方法往該塑料基板上實施TFT的形成。
發(fā)明的效果本發(fā)明的顯示器用塑料基板，著色少，透明性優(yōu)良，另外，光彈性常數小，難產生雙折射，阿貝數大等光學特性優(yōu)良。耐熱性也優(yōu)良，所以作為顯示元件用是合適的材料。
實施例下面給出實施例，更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
通過實施例采用的分析·評價方法如下所示。
<數均分子量的測定>
通過用凝膠滲透色譜法(GPC)(東ソ一(株)制造，商品名HLC-802A)測得的樹脂洗提曲線，作為標準聚苯乙烯換算值測定的。
<玻璃化轉變溫度的測定>
采用差示掃描型熱量計(セイコ一電子工業(yè)(株)制，商品名DSC2000)，以10℃/min的升溫速度進行測定。
<全光線透過率的測定>
作為透明性的一種評價，按照JIS K7105(1981年版)基準進行全光線透過率的測定。
<霧度的測定>
作為透明性的一種評價，按照JIS K7105(1981年版)基準進行霧度的測定。
<折射率及阿貝數的測定>
按照JIS K7142(1981年版)基準進行測定。
<光彈性系數的測定>
采用光流變計(オ一ク制作所制，商品名HRS-100)，以拉伸速度1％/s測定光彈性常數。
<位相差量的測定>
通過采用《高分子素材の偏光顯微鏡入門》(粟屋裕著，アグネ技術センタ一版，第5章，pp78～82(2001))中記載的セナルモン·コンペンセ一タ一的偏光顯微鏡(Senarmont干涉法)進行位相差量的測定。
<耐熱性評價>
把制成的基板于設定在規(guī)定溫度的烘箱中放置1小時，未出現(xiàn)變形、著色的最高溫度作為樹脂的耐熱性。
合成例1(富馬酸二異丙酯均聚樹脂的制造例)往3升高壓釜中加入含部分皂化的聚乙烯醇0.2重量％的蒸餾水1800g、富馬酸二異丙酯300g、作為聚合引發(fā)劑的偶氮二異丁酸二甲酯0.35g，在聚合溫度55℃、聚合時間50小時的條件下，進行懸浮自由基聚合反應。過濾回收所得到的聚合物粒子，用甲醇充分洗滌，于80℃進行干燥，由此得到富馬酸二異丙酯均聚樹脂。所得到的富馬酸二異丙酯均聚樹脂的數均分子量為60000。
合成例2(富馬酸二正丁酯均聚樹脂的制造例)除了用富馬酸二正丁酯代替富馬酸二異丙酯以外，采用與合成例1同樣的方法，制得富馬酸二正丁酯均聚樹脂。
實施例1把合成例1中得到的富馬酸二異丙酯均聚樹脂溶解在氯仿中制成20重量％溶液，再相對于富馬酸二異丙酯均聚樹脂100重量份添加作為抗氧劑的三(2，4-二叔丁基苯基)磷酸酯0.35重量份及季戊四醇-四(3-(3，5-三叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)0.15重量份后，采用T模頭法在溶液流延裝置的支撐體上進行流延，于干燥溫度40℃、接著于80℃、再于120℃分階段地進行干燥后，得到寬300mm、厚120μm的顯示器用塑料基板。
然后，把得到的顯示器用塑料基板裁成一片為200mm的正方形，測定全光線透過率、測定波長400nm的光線透過率、霧度、折射率、阿貝數、光彈性系數、位相差量及位相差偏差。另外，進行耐熱性評價。結果示于表1。
得到的顯示器用塑料基板，是具有黃色度低，透明性優(yōu)良，霧度小，光彈性常數小，位相差量小等優(yōu)良的光學特性的基板，另外，基板的膜厚度偏差小，位相差偏差小等均勻性也優(yōu)良。另外，具有高達220℃的非常優(yōu)良的耐熱性。
實施例2把通過合成例1得到的富馬酸二異丙酯均聚樹脂溶解在四氫呋喃(THF)中制成20重量％溶液，再相對于富馬酸二異丙酯均聚樹脂100重量份添加作為抗氧劑的三(2，4-二叔丁基苯基)磷酸酯0.35重量份及季戊四醇-四(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)0.15重量份后，采用T模頭法在溶液流延裝置的支撐體上進行流延，于干燥溫度40℃、接著于80℃、再于120℃分階段地進行干燥后，得到寬300mm、厚150μm的基材。
然后，把得到的基材裁成5cm的四方形后，用雙向拉伸機(井本制作所制)，在180℃的條件下進行拉伸，制成厚100μm的顯示器用塑料基板，測定全光線透過率、測定波長400nm的光線透過率、霧度、折射率、阿貝數、光彈性系數、位相差量及位相差偏差。另外，進行耐熱性評價。結果示于表1。
得到的顯示器用塑料基板，是具有黃色度低，透明性優(yōu)良，霧度小，光彈性常數小，位相差量小等優(yōu)良的光學特性的基板，另外，基板的膜厚度偏差小，位相差偏差小等均勻性也優(yōu)良。另外，具有高達220℃的非常優(yōu)良的耐熱性。
比較例1采用聚醚砜(アルドリツチ制)，采用與實施例1同樣的方法，制得厚為120μm的塑料基材。
測定所得到的塑料基材的全光線透過率、折射率、阿貝數、光彈性系數、位相差。另外，進行耐熱性評價。結果示于表1。
比較例2采用聚碳酸酯(アルドリツチ制)，通過與實施例1同樣的方法，制得厚為120μm的塑料基材。
測定得到的塑料基材的全光線透過率、折射率、阿貝數、光彈性系數、位相差。另外，進行耐熱性評價。結果示于表1。
比較例3采用通過合成例2得到的富馬酸二正丁酯均聚物，采用與實施例1同樣的方法，試驗塑料基材的制造，但在干燥工序軟化無法制成良好的塑料基材。另外，按其他途徑測定由該富馬酸二正丁酯均聚樹脂構成的基材耐熱溫度時，耐熱溫度低至20℃左右。
實施例3～8相對于通過合成例1得到的富馬酸二異丙酯均聚樹脂100重量份，把作為受阻酚類抗氧劑的季戊四醇-四(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)、作為磷系抗氧劑的雙(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯按表2記載的抗氧劑量，并通過配合氯仿400重量份，得到溶液。然后，采用該溶液，按照實施例1同樣的方法，制得厚140μm的顯示器用塑料基板。
采用得到的顯示器用塑料基板，評價光學特性及熱穩(wěn)定性。結果示于表2。所得到的顯示器用塑料基板，是全光線透過率、霧度優(yōu)良的基板。另外，通過添加抗氧劑，耐熱性變得更加優(yōu)良，同時，這些抗氧劑對透明性、霧度等光學特性沒有影響。
實施例9～11對實施例7得到的顯示器用塑料基板未作熱處理，而是通過在200℃、1小時，220℃、1小時下進行的熱處理。把各個顯示器用塑料基板從室溫加熱至200℃、保持1小時后，再返回至室溫，測定此時的尺寸，評價尺寸變化率。結果示于表3。
通過熱處理得到的顯示器用塑料基板，其尺寸穩(wěn)定性極優(yōu)。
實施例12相對于通過合成例1得到的富馬酸二異丙酯均聚樹脂100重量份，通過配合季戊四醇-四(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)0.35重量份、雙(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯1.05重量份、氯仿400重量份，得到溶液。然后，采用該溶液，按照實施例1同樣的方法，制得厚140μm的顯示器用塑料基板，再于220℃進行熱處理1小時。
測定所得的顯示器用塑料基板的霧度、透濕度、從室溫加熱至200℃或220℃后冷卻至室溫時的尺寸變化率，結果示于表4。
實施例13～15把實施例12中得到的顯示器用塑料基板的兩面，在制膜溫度室溫，背板(バツクグランド)壓力1×10-7托，濺射氣體壓力為0.6Pa(Ar80SCCM，N220SCCM)、施加電壓RF磁控管500W的條件下，采用濺射法形成厚度為100nm的氮化硅膜。同樣地得到在兩面形成氧化硅膜、氮化氧化硅膜的顯示器用塑料基板。
測定所得到的顯示器用塑料基板的霧度、透濕度、從室溫加熱至200℃或220℃再冷卻至室溫時的尺寸變化率，結果示于表4。通過氣體阻擋膜的形成，霧度未發(fā)生大的惡化，得到的形成了氣體阻擋層的顯示器用塑料基板，顯示低透濕度，加熱·冷卻后的尺寸變化率也小。
實施例16評價通過實施例12得到的顯示器用塑料基板的表面硬度、耐鋼絲毛性、對N-甲基-2-吡咯烷酮的耐溶劑性的結果示于表5。
實施例17在通過實施例12得到的顯示器用塑料基板的兩面上，把含有紫外線固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯75重量份、1，6-己二醇丙烯酸酯10重量份、丙烯酸異降冰片酯10重量份、光引發(fā)劑(チバスペシヤルテイ一ケミカル制，商品名為ダロキユア1173)3.5重量份、抗氧劑(チバスペシヤルテイ一ケミカル制，商品名Irganox1010)1.4重量份、硅類調平(レベリング)劑0.1重量份構成的紫外線固化型樹脂組合物，用涂布器涂布4μm厚，用高壓水銀燈照射紫外線，制造具有硬涂層的顯示器用塑料基板，采用與實施例16同樣的方法進行評價的結果示于表5。得到的顯示器用塑料基板，是具有優(yōu)良的表面硬度的基板。
實施例18在通過實施例13得到的具有氮化硅膜的顯示器用塑料基板上，將含有紫外線固化型環(huán)氧丙烯酸酯60重量份、1，6-己二醇丙烯酸酯20重量份、丙烯酸異降冰片酯15重量份、光引發(fā)劑(チバスペシヤルテイ一ケミカル制，商品名ダロキユア1173)3.5重量份、抗氧劑(チバスペシヤルテイ一ケミカル制，商品名Irganox1010)1.4重量份、硅類調平劑0.1重量份構成的紫外線固化型樹脂組合物，用涂布器涂布4μm厚，再用高壓水銀燈照射紫外線，制造具有氣體阻擋層及硬涂層的顯示器用塑料基板，采用與實施例16同樣的方法進行評價的結果示于表5。得到的顯示器用塑料基板，是具有優(yōu)良的表面硬度的基板。
實施例19在通過實施例18得到的具有氣體阻擋層及硬涂層的顯示器用塑料基板上，用濺射法設置透明電極(ITO)(濺射溫度200℃)。再在ITO層上用旋轉涂布器涂布聚酰亞胺取向膜，于180℃烘烤1小時后進行摩擦處理。在這樣制成的基板上散布襯墊，用密封劑將兩片上下摩擦方向垂直地加以固定。使密封劑固化后通過真空注入法注入液晶，用環(huán)氧樹脂密封，制成液晶盒。
在該液晶盒上下粘貼偏振片(版)(日東電工制，商品名NPF)，制成液晶顯示元件。
得到的液晶顯示元件，可均勻地進行白色顯示及黑色顯示而不產生斑紋，并是柔軟而有撓性。
表1實施例1 實施例2 比較例1 比較例2全光線透過率 ％ 93 93 88 90折射率 1.47 1.47 1.66 1.59阿貝數 57 57 27 30黃色度2.2 2.1 4.2 3.0光彈性常數×10-12Pa-133 120 100耐熱性 ℃ 220 220 200 130位相差量 nm 03 2015光線透過率(400nm) ％ 91 91--霧度 ％ 0.4 0.4--厚度偏差 μm＜1 ＜2--位相差偏差 nm 0 ＜2--
表2實施例 酚類抗氧劑 磷類抗氧劑 全光線透過率霧度(％) 黃色度(重量份)(重量份) (％)初期220℃-1小時220℃-3小時實施例3 0093 0.3 2.2 9.2 16.0實施例4 00.35 93 0.2 2.1 8.5 15.3實施例5 0.15 093 0.3 2.3 4.2 12.3實施例6 0.15 0.35 93 0.3 2.2 2.35.8實施例7 0.35 1.05 93 0.4 2.4 2.42.5實施例8 0.70 2.10 93 0.4 2.4 2.62.8
表3實施例熱處理溫度(℃)熱處理時間(h)尺寸變化率1)(％)實施例9無 無 0.27實施例10 200 1 0.04實施例11 220 1 0.021)從室溫加熱至200℃，放置1小時后降回到室溫時的尺寸變化率(加熱前尺寸-加熱后尺寸)/加熱前尺寸×100表4實施例 霧度透濕度 尺寸變化率 尺寸變化率氣體阻擋層(％) (g/m2/day) (200℃)(％) (220℃)(％)實施例120.4 480.02 0.12 無實施例131.0 ＜0.1＜0.01 0.01氮化硅膜實施例140.9 ＜0.1＜0.01 0.01氧化硅膜實施例150.8 ＜0.1＜0.01 0.01 氮化氧化硅膜表5實施例 氣體阻擋硬涂層霧度表面耐不銹耐溶劑性處理 處理 (％)硬度鋼毛性 (NMP)實施例16 無 無 0.4 HB 有傷 泛白實施例17 無 有 0.5 2H 無傷 無變化實施例18 有 有 1.0 3H 無傷 無變化
權利要求
1.一種顯示器用塑料基板，其特征在于，該基板含有富馬酸二酯類樹脂，厚度為30～600μm，所說的富馬酸二酯類樹脂含有以通式(1)所示的富馬酸二酯殘基單元為60摩爾％或60摩爾％以上、且用凝膠滲透色譜法求出的標準聚苯乙烯換算的數均分子量為1000～500000，[化1] (式中，R1、R2分別獨立地表示碳原子數為3～12的支鏈狀烷基或環(huán)烷基)。
2.按照權利要求1中所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，該基板含有含以通式(1)所示的富馬酸二酯殘基單元為100摩爾％的富馬酸二酯均聚樹脂。
3.按照權利要求1或2中任何一項所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，相對于富馬酸二酯類樹脂100重量份，還含有0.01～10重量份的抗氧劑，所說的抗氧劑含有受阻酚類抗氧劑/磷類抗氧劑＝100/0～100/1000(重量比)。
4.按照權利要求1～3中任何一項所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，包括對富馬酸二酯類樹脂進行單向或雙向拉伸加工。
5.按照權利要求1～4中任何一項所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，測定在波長400nm的光線透過率為80％或80％以上，和按照JISK7105(1981年版)基準測得的霧度為2％或2％以下。
6.按照權利要求1～5中任何一項所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，厚度偏差在10μm或10μm以下，并且，從基板正面測定的位相差量在10nm或10nm以下，基板面內的位相差偏差是5nm或5nm以下。
7.按照權利要求1～6中任何一項所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，于200℃保持1小時后返回至室溫時的尺寸變化率作為絕對值是0.1％或0.1％以下。
8.按照權利要求1～7中任何一項所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，其還是層壓了至少1層或1層以上的氣體阻擋層構成的層壓體。
9.按照權利要求8中所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，氣體阻擋層是以選自氮化硅、氧化硅、氮化氧化硅中的成分作為主體的層。
10.按照權利要求1～9中任何一項所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，其還是層壓了至少1層或1層以上的硬涂層構成的層壓體。
11.按照權利要求10中所述的顯示器用塑料基板，其特征在于，硬涂層為紫外線固化型樹脂。
12.一種顯示元件，其特征在于，該顯示元件使用權利要求1～11中任一項所述的顯示器用塑料基板。
13.一種液晶顯示元件，其特征在于，該液晶顯示元件使用權利要求1～11中任一項所述的顯示器用塑料基板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種著色少，光學特性、耐熱性、耐熱變色性及機械特性優(yōu)良的顯示器用塑料基板及由其構成的顯示元件。該基板是含有特定的富馬酸二酯殘基單元在60摩爾％或60摩爾％以上，且用凝膠滲透色譜法求出的標準聚苯乙烯換算的數均分子量為1000～500000的富馬酸二酯類樹脂，其厚度為30～600μm的顯示器用塑料基板及由其構成的顯示元件。
文檔編號C08J5/00GK1584683SQ20041005757
公開日2005年2月23日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權日2003年8月20日
發(fā)明者土井亨 申請人:東曹株式會社