透明复合基板和显示元件基板的利记博彩app
【专利摘要】本发明的透明复合基板具有复合层，该复合层含有：由玻璃纤维的集合体构成的玻璃布帛；和含浸在玻璃布帛中的树脂材料，玻璃纤维的集合体自身存在折射率的偏差，其折射率的最大值与最小值之差为0.008以下。由此，能够提供光学特性优异的透明复合基板和具备该透明复合基板的可靠性高的显示元件基板。另外，在玻璃布帛为对捆扎多根玻璃纤维而形成的至少1根第一玻璃纤维束和捆扎多根玻璃纤维而形成的至少1根第二玻璃纤维束进行编织而形成的玻璃纺织布的情况下，每单位宽度的第一玻璃纤维束的截面中玻璃纤维所占的第一比例相对于每单位宽度的第二玻璃纤维束的截面中玻璃纤维所占的第二比例之比优选为1.04以上1.40以下。
【专利说明】透明复合基板和显示元件基板
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及透明复合基板和显示元件基板。
【背景技术】
[0002]在液晶显示元件和有机EL显示元件等显示元件中使用的彩色滤光片基板、有源矩阵基板那样的显示元件基板和太阳能电池用基板等中广泛使用玻璃板。但是，玻璃板由于容易破碎、不能弯曲、不适合轻量化等理由，近年来，研究了由塑料原料构成的基板(塑料基板)作为其替代材料。
[0003]在此，作为塑料基板，迄今为止已提出了印刷基板用的玻璃纤维复合树脂片(例如参照专利文献I)。玻璃纤维复合树脂片是在含有玻璃纤维的玻璃布帛中含浸透明树脂材料而得到的。通过含有玻璃纤维，玻璃纤维复合树脂片能够特别使机械特性(弯曲强度、低线膨胀率等)提闻。
[0004]近年来，尝试了使该玻璃纤维复合树脂片透明化，作为玻璃板的替代材料。
[0005]但是，以往的玻璃纤维复合树脂片存在以下问题:限定于印刷基板用途进行了最优化，因此，不具备适合于上述那样的用途的光学特性。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开平5-147979号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的技术问题
[0010]本发明的目的在于提供光学特性优异的透明复合基板和具备上述透明复合基板的可靠性高的显示元件基板。
[0011]用于解决技术问题的手段
[0012]上述目的通过下述(I)?(15)的本发明来实现。
[0013](I) 一种透明复合基板，其特征在于:
[0014]具有复合层，该复合层含有:由玻璃纤维的集合体构成的玻璃布帛；和含浸在所述玻璃布帛中的树脂材料，
[0015]所述玻璃纤维的集合体自身存在折射率的偏差，其折射率的最大值与最小值之差为0.008以下。
[0016](2)如上述(I)所述的透明复合基板，其特征在于:
[0017]所述玻璃布帛为对捆扎多根所述玻璃纤维而形成的至少I根第一玻璃纤维束和捆扎多根所述玻璃纤维而形成的至少I根第二玻璃纤维束进行编织而形成的玻璃纺织布，
[0018]每单位宽度的所述第一玻璃纤维束的截面中所述玻璃纤维所占的第一比例相对于所述每单位宽度的所述第二玻璃纤维束的截面中所述玻璃纤维所占的第二比例之比为
1.04以上1.40以下。[0019](3)如上述(2)所述的透明复合基板，其特征在于:
[0020]所述第一比例与所述第二比例实质上相等，
[0021]所述至少I根第一玻璃纤维束包含多根所述第一玻璃纤维束，所述至少I根第二玻璃纤维束包含多根所述第二玻璃纤维束，
[0022]所述每单位宽度的所述第一玻璃纤维束的根数相对于所述每单位宽度的所述第二玻璃纤维束的根数之比为1.02以上1.18以下。
[0023](4)如上述(2)所述的透明复合基板，其特征在于，所述第一玻璃纤维束和所述第二玻璃纤维束的捻数分别为0.2?2.0/英寸以下。
[0024](5)如上述(I)所述的透明复合基板，其特征在于，所述树脂材料以脂环式环氧树脂或脂环式丙烯酸树脂为主要成分。
[0025](6)如上述(I)所述的透明复合基板，其特征在于，所述树脂材料以脂环式环氧树脂为主要成分，还含有硅倍半氧烷类化合物。
[0026](7)如上述(I)所述的透明复合基板，其特征在于，还具有表面层，该表面层设置在所述复合层上，至少具备透明性和阻气性。
[0027](8)如上述(7)所述的透明复合基板，其特征在于，所述表面层由无机材料构成。
[0028](9)如上述(8)所述的透明复合基板，其特征在于，在将所述表面层的所述无机材料的熔点设为Tm[°C ]，将所述复合层的所述树脂材料中含有的主要成分的5%重量减少温度设为Td[°C ]时，满足1200 < (Tm-Td) < 1400的关系。
[0029](10)如上述(8)所述的透明复合基板，其特征在于，所述无机材料含有用SiOxNy表不且X和y满足1<χ<2和OSySl的关系的娃化合物。
[0030](11)如上述(10)所述的透明复合基板，其特征在于，在所述硅化合物中，X和y满足 y > O 且 0.3 < x/ (X + y) < I 的关系。
[0031](12)如上述(7)所述的透明复合基板，其特征在于，还具有由树脂材料构成的中间层，该中间层设置在所述复合层与所述表面层之间。
[0032](13)如上述(I)所述的透明复合基板，其特征在于，该透明复合基板的基于JISK7129B中规定的方法测定的水蒸气透过度为0.1 [g/m2/天/40°C、90%RH]以下。
[0033](14)如上述(I)所述的透明复合基板，其特征在于，该透明复合基板的30?150°C的平均线膨胀系数为40ppm以下。
[0034](15)—种显示元件基板，其特征在于，具备上述(I)所述的透明复合基板。
[0035]发明效果
[0036]根据本发明，通过使复合层具备的玻璃布帛的折射率最优化，能得到具有均匀且优异的光学特性的透明复合基板。
[0037]另外，通过在复合层上设置至少具有透明性和阻气性的表面层，能够抑制复合层的光学特性的经时降低(随着时间的经过而降低)，因此，能够长期维持透明复合基板的光学特性。
[0038]另外，通过利用含有特定的组成的硅化合物的无机材料构成表面层，或构成为使得构成表面层的无机材料的熔点与含浸在玻璃布帛中的树脂材料的热分解温度满足规定的相关关系，或构成为使得透明复合基板的水蒸气透过度为最佳的范围，能够更可靠地抑制复合层的光学特性的经时降低。[0039]另外，根据本发明，通过具备上述那样的透明复合基板，能得到可靠性高的显示元件基板。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是表示本发明的透明复合基板的实施方式的玻璃布的平面图。
[0041]图2是表示本发明的透明复合基板的实施方式的截面图。
【具体实施方式】
[0042]以下，基于附图所示的优选实施方式，对本发明的透明复合基板和显示元件基板进行详细说明。
[0043]本发明的透明复合基板具有复合层，该复合层含有:由玻璃纤维的集合体构成的玻璃布帛；和含浸在该玻璃布帛中的树脂材料。本发明的透明复合基板具有以下特征:玻璃纤维的集合体自身存在折射率的偏差，其折射率的最大值与最小值之差为0.008以下。
[0044]在本发明中，透明是指具有透光性的状态，可以呈有彩色，但是优选为无色。
[0045]本发明的透明复合基板，通过使复合层中含有的玻璃布帛的折射率最优化，能够维持均匀且优异的光学特性。
[0046]〈透明复合基板〉
[0047]首先，对本发明的透明复合基板的实施方式进行说明。
[0048]图1是表示本 发明的透明复合基板的实施方式的玻璃布的平面图，图2是表示本发明的透明复合基板的实施方式的截面图。
[0049]图2所示的透明复合基板I具有:含有玻璃布(玻璃布帛)2和树脂材料(基体树脂)3的复合层4 ;和以覆盖复合层4的表面的方式设置在复合层4上的阻气层(表面层)5。以下，对各构成要素进行说明。
[0050](玻璃布)
[0051]作为本发明中使用的玻璃布2，可以列举仅捆扎玻璃纤维而形成的玻璃布，以及含有玻璃纤维的纺织布或无纺布等布帛(玻璃纤维的集合体)。在图1中，以玻璃布2为纺织布的情况为例进行了图示。图1所示的玻璃布2由纵向玻璃纤维纱(经纱)2a和横向玻璃纤维纱(纬纱)2b构成，纵向玻璃纤维纱2a与横向玻璃纤维纱2b大致正交。作为玻璃布2的纺织组织，可以列举图1所示的平纹组织，以及方平组织、缎纹组织、斜纹组织等。
[0052]作为构成玻璃纤维的无机类玻璃材料，例如可以列举E玻璃、C玻璃、A玻璃、S玻璃、T玻璃、D玻璃、NE玻璃、石英、低介电常数玻璃、高介电常数玻璃等。其中，作为无机类玻璃材料，从碱金属等离子性杂质少、容易得到的方面考虑，优选使用E玻璃、S玻璃、T玻璃、NE玻璃，特别更优选使用30°C~250°C的平均线膨胀系数为5ppm以下的S玻璃或T玻
3? ο
[0053]另外，无机类玻璃材料的折射率虽然可以根据使用的树脂材料3的折射率适当设定，但是，例如优选为1.4~1.6左右，更优选为1.5~1.55左右。由此，能得到在宽广的波长区域显示优异的光学特性的透明复合基板I。
[0054]玻璃布2中含有的玻璃纤维的平均直径优选为2~15 μ m左右，更优选为3~12 μ m左右，进一步优选为3~10 μ m左右。由此，能得到能够高度地兼备机械特性和光学特性与表面平滑性的透明复合基板I。此外，玻璃纤维的平均直径，通过用各种显微镜等观察透明复合基板I的横截面，作为由观察像测定的100根玻璃纤维的直径的平均值求出。
[0055]另一方面，玻璃布2的平均厚度优选为10?200 μ m左右，更优选为20?120 μ m左右。通过使玻璃布2的平均厚度为上述范围内，能够使透明复合基板I薄型化，并且确保充分的挠性和透光性，同时抑制机械特性的降低。
[0056]另外，在编织由多个玻璃纤维构成的束(玻璃纤维纱)而制成纺织布的情况下，优选玻璃纤维纱中含有玻璃纤维的单纱30?300根左右，更优选含有50?250根左右。由此，能得到能够高度地兼备机械特性和光学特性与表面平滑性的透明复合基板I。
[0057]这样的玻璃布2优选预先实施了开纤处理。通过开纤处理，玻璃纤维纱被拓宽，其截面被成形为扁平状。另外，玻璃布2中形成的所谓的篮孔也变小。其结果，玻璃布2的平滑性变高，透明复合基板I的表面平滑性也变高。作为开纤处理，例如可以列举喷射水柱的处理、喷射空气流的处理、实施针刺的处理等。
[0058]另外，可以对玻璃纤维的表面根据需要赋予偶联剂。作为偶联剂，例如可以列举硅烷类偶联剂、钛类偶联剂等，特别优选使用硅烷类偶联剂。在硅烷类偶联剂中，优选使用含有环氧基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、异氰酸酯基、酰胺基等作为官能团的硅烷类偶联剂。
[0059]这样的偶联剂的含有率，相对于玻璃布100质量份优选为0.01?5质量份左右，更优选为0.02?I质量份左右，进一步优选为0.02?0.5质量份左右。当偶联剂的含有率为上述范围内时，能够使透明复合基板I的光学特性提高。由此，能得到适合作为例如显示元件基板的透明复合基板I。
[0060]在此，对于本发明中使用的玻璃布2，本发明人得到以下见解:在使透明复合基板I的光学特性提高时，玻璃布2内的折射率分布强烈地相关。而且发现，通过使用其自身存在折射率的偏差、且其折射率的最大值与最小值之差为0.008以下的玻璃布2，能够使透明复合基板I的光学特性大大提高，完成了本发明。即，通过使用具有这样的折射率分布的玻璃布2，能够抑制与折射率差相伴的光的干涉等，能够特别提高透明复合基板I的光学特性。
[0061]另外，玻璃布2中的折射率的最大值与最小值之差优选设为0.005以下。
[0062]此外，玻璃布2的折射率的最大值与最小值之差的下限值没有特别限定，优选为0.0001以上，更优选为0.0005以上。当为上述范围内时，玻璃布2的生产率提高。
[0063]另外，在本发明中使用的玻璃布2为纺织布的情况下，在该纺织布中，将每单位宽度的横向玻璃纤维纱(第二玻璃纤维束)2b的截面中玻璃纤维所占的第二比例设为“I”时，每单位宽度的纵向玻璃纤维纱(第一玻璃纤维束)2a的截面中玻璃纤维所占的第一比例的比(相对值)优选为1.04以上1.40以下，更优选为1.21以上1.39以下，进一步优选为1.25以上1.35以下。由此，能够在透明复合基板I中实现纵向的线膨胀率与横向的线膨胀率的均匀性，并且能够实现透明复合基板I的光透射性的进一步提高。
[0064]另外，在纵向玻璃纤维纱2a和横向玻璃纤维纱2b为相同的玻璃纤维纱的情况，即，在第一比例与第二比例实质上相等的情况下，将每单位宽度的横向玻璃纤维纱(第二玻璃纤维束)的根数设为“ I ”时，每单位宽度的纵向玻璃纤维纱(第一玻璃纤维束)的根数的比(相对值)优选为1.02以上1.18以下，更优选为1.10以上1.18以下，进一步优选为1.12以上1.16以下。由此，能够在透明复合基板I中实现纵向的线膨胀率与横向的线膨胀率的均匀性，并且能够实现透明复合基板I的光透射性的进一步提高。
[0065]此外，在玻璃布2为纺织布的情况下，在制造该纺织布时，以纵向玻璃纤维纱2a朝向MD方向(流动方向)、横向玻璃纤维纱2b朝向TD方向(垂直方向)的方式设置于制造装置。在此，在对纵向玻璃纤维纱2a和横向玻璃纤维纱2b进行编织的情况下，并不是对两者施加相等的力，根据纱输送的方向而变化。因此，在本发明中，考虑在编织时施加的力的差对最终得到的透明复合基板I的光学特性造成的影响，为了使该光学特性最优化，调整对纵向玻璃纤维纱2a和横向玻璃纤维纱2b施加的力，使得在上述那样的玻璃纤维纱2a、2b中玻璃纤维所占的比例(第一比例和第二比例)或玻璃纤维纱的根数具有各向异性。
[0066]另一方面，在像上述那样玻璃布2存在各向异性的情况下，在由热、湿度环境的变化等引起的尺寸变化上也产生各向异性，根据无机类玻璃材料的种类、树脂材料3的种类等的不同，有可能招致玻璃布2的变形等。与此相对，在本实施方式中，通过在复合层4上设置阻气层5，能够抑制透明复合基板I的尺寸变化。该效果在阻气层5由无机材料构成、且该无机材料由特定的组成的硅化合物构成时或无机材料与树脂材料3之间满足规定的关系时特别显著。
[0067]通过这样在复合层4上设置阻气层5，能够抑制导致透明复合基板I的尺寸变化的内部应力的不均匀分布。这不论无机类玻璃材料的种类、树脂材料3的种类等，都能够抑制透明复合基板I的光学特性的降低、和翘曲或变形的产生等。即，通过在复合层4上设置阻气层5，能够解决在玻璃布2为纺织布的情况下有可能不可避免地产生的问题。
[0068]此外，在本说明书中，上述的“单位宽度”是指与玻璃纤维束的长边方向(长度方向)大致垂直的方向上的I英寸宽度。
[0069]另外，纵向玻璃纤维纱(第一玻璃纤维束)2a和横向玻璃纤维纱(第二玻璃纤维束)2b的捻数分别优选为0.2?2.0/英寸，更优选为0.3?1.6/英寸。通过玻璃纤维束的捻数为该范围，能够得到雾度值小的透明复合基板I。
[0070](树脂材料)
[0071]作为本发明中使用的树脂材料3，例如可以列举环氧类树脂、氧杂环丁烷类树脂、异氰酸酯类树脂、丙烯酸酯类树脂、烯烃类树脂、环烯烃类树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯类树月旨、聚碳酸酯类树脂、碳酸二烯丙酯类树脂、聚氨酯类树脂、三聚氰胺类树脂、聚酰亚胺类树月旨、芳香族聚酰胺类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚亚苯基类树脂、聚砜类树脂、聚苯醚类树脂、硅倍半氧烷类化合物等。其中，作为树脂材料3，优选使用环氧树脂或丙烯酸树脂(特别是脂环式环氧树脂或脂环式丙烯酸树脂)。
[0072]作为本发明中使用的环氧树脂，例如可以列举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树月旨、双酚S型环氧树脂或它们的氢化物、具有双环戊二烯骨架的环氧树脂、具有异氰尿酸三缩水甘油酯骨架的环氧树脂、具有Cardo (力力F)骨架的环氧树脂、具有聚硅氧烷结构的环氧树脂、脂环式多官能环氧树脂、具有氢化联苯骨架的脂环式环氧树脂、具有氢化双酚A骨架的脂环式环氧树脂等，能够使用这些环氧树脂的I种或2种以上的混合物。
[0073]另外，上述的环氧树脂能够大致分为:含有缩水甘油基和醚键的缩水甘油醚型环氧树脂、含有缩水甘油基和酯键的缩水甘油酯型环氧树脂、含有缩水甘油基和氨基的缩水甘油胺型环氧树脂那样的缩水甘油型环氧树脂；和具有脂环式环氧基的脂环式环氧树脂。其中，作为环氧树脂，特别优选使用具有脂环式环氧基的脂环式环氧树脂。具体而言，可以使用以脂环式多官能环氧树脂、具有氢化联苯骨架的脂环式环氧树脂、具有氢化双酚A骨架的脂环式环氧树脂等各种脂环式环氧树脂为主要成分的树脂材料3。
[0074]作为上述的脂环式环氧树脂的具体例子，可以列举:3，4-环氧基环己基甲酸-3’，4’ -环氧基环己基甲酯、3，4-环氧基-6-甲基环己基甲酸-3，4-环氧基-6-甲基环己基甲酯、2- (3，4-环氧基)环己基-5，5-螺-(3，4-环氧基)环己烷-间二噁烷、1，2:8，9- 二环氧基柠檬烯、二氧化双环戊二烯、二氧化环辛烯、缩醛双环氧化合物、二氧化乙烯基环己烷、单氧化乙烯基环己烯1，2-环氧基-4-乙烯基环己烷、双(3，4-环氧基环己基甲基)己二酸酯、双(3，4-环氧基-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、外-外双(2，3-环氧基环戊基)醚、2，2-双(4- (2，3-环氧基丙基)环己基)丙烷、2，6-双(2，3-环氧基丙氧基环己基-对二噁烷)、2，6-双(2，3-环氧基丙氧基)降冰片烯、亚油酸二聚物的二缩水甘油醚、二氧化柠檬烯、2，2-双(3，4-环氧基环己基)丙烷、邻(2，3-环氧基)环戊基苯基-2，3-环氧基丙醚、1，2-双[5- (1，2-环氧基)-4，7-六氢亚甲基茚满二甲苯基]乙烷、环己二醇二缩水甘油醚和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、在ε -己内酯低聚物的两端分别酯键合有3，4-环氧基环己基甲醇和3，4-环氧基环己基甲酸的物质、环氧化的六氢化苯甲醇等，可以使用这些脂环式环氧树脂的I种或2种以上的混合物。
[0075]另外，作为脂环式环氧树脂，特别优选使用分子内具有I个以上的环氧基环己烷环的脂环式环氧树脂。其中，作为分子内具有2个环氧基环己烷环的化合物，特别优选使用由下述化学式(I)、(2)或(3)表示的脂环式环氧结构。
[0076]
【权利要求】
1.一种透明复合基板，其特征在于: 具有复合层，该复合层含有:由玻璃纤维的集合体构成的玻璃布帛；和含浸在所述玻璃布帛中的树脂材料， 所述玻璃纤维的集合体自身存在折射率的偏差，其折射率的最大值与最小值之差为.0.008以下。
2.如权利要求1所述的透明复合基板，其特征在于: 所述玻璃布帛为对捆扎多根所述玻璃纤维而形成的至少I根第一玻璃纤维束和捆扎多根所述玻璃纤维而形成的至少I根第二玻璃纤维束进行编织而形成的玻璃纺织布， 每单位宽度的所述第一玻璃纤维束的截面中所述玻璃纤维所占的第一比例相对于所述每单位宽度的所述第二玻璃纤维束的截面中所述玻璃纤维所占的第二比例之比为1.04以上1.40以下。
3.如权利要求2所述的透明复合基板，其特征在于: 所述第一比例与所述第二比例实质上相等， 所述至少I根第一玻璃纤维束包含多根所述第一玻璃纤维束，所述至少I根第二玻璃纤维束包含多根所述第二玻璃纤维束， 所述每单位宽度的 所述第一玻璃纤维束的根数相对于所述每单位宽度的所述第二玻璃纤维束的根数之比为1.02以上1.18以下。
4.如权利要求2所述的透明复合基板，其特征在于: 所述第一玻璃纤维束和所述第二玻璃纤维束的捻数分别为0.2~2.0/英寸以下。
5.如权利要求1所述的透明复合基板，其特征在于: 所述树脂材料以脂环式环氧树脂或脂环式丙烯酸树脂为主要成分。
6.如权利要求1所述的透明复合基板，其特征在于: 所述树脂材料以脂环式环氧树脂为主要成分，还含有硅倍半氧烷类化合物。
7.如权利要求1所述的透明复合基板，其特征在于: 还具有表面层，该表面层设置在所述复合层上，至少具备透明性和阻气性。
8.如权利要求7所述的透明复合基板，其特征在于: 所述表面层由无机材料构成。
9.如权利要求8所述的透明复合基板，其特征在于: 在将所述表面层的所述无机材料的熔点设为Tm[°C ]，将所述复合层的所述树脂材料中含有的主要成分的5%重量减少温度设为Td[°C ]时，满足1200 < (Tm-Td) < 1400的关系O
10.如权利要求8所述的透明复合基板，其特征在于: 所述无机材料含有用SiOxNy表示且X和y满足1≤乂≤2和0≤7≤1的关系的娃化合物。
11.如权利要求10所述的透明复合基板，其特征在于: 在所述娃化合物中，X和y满足y > O且0.3 < x/ (x + y) ^ I的关系。
12.如权利要求7所述的透明复合基板，其特征在于: 还具有由树脂材料构成的中间层，该中间层设置在所述复合层与所述表面层之间。
13.如权利要求1所述的透明复合基板，其特征在于:该透明复合基板的基于JIS K7129B中规定的方法测定的水蒸气透过度为0.l[g/m2/天/40°C、90%RH]以下。
14.如权利要求1所述的透明复合基板，其特征在于: 该透明复合基板的30~150°C的平均线膨胀系数为40ppm以下。
15.一种显示元件基板，其特征在于: 具备权利要求1所述的透明复合基板。
【文档编号】B32B17/04GK103842172SQ201280047604
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2011年9月28日
【发明者】梅田英雄, 内藤学, 大塚博之, 江口敏正 申请人:住友电木株式会社