特許 7519986 ガラスフィルム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-11

(45)【発行日】2024-07-22

(54)【発明の名称】ガラスフィルム

(51)【国際特許分類】

   C03C 23/00 20060101AFI20240712BHJP

【ＦＩ】

C03C23/00 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021501976

(86)(22)【出願日】2020-02-17

(86)【国際出願番号】 JP2020006016

(87)【国際公開番号】W WO2020175207

(87)【国際公開日】2020-09-03

【審査請求日】2023-02-03

(31)【優先権主張番号】P 2019036550

(32)【優先日】2019-02-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 淳一

(72)【発明者】

【氏名】菅野 敏広

(72)【発明者】

【氏名】村重 毅

【審査官】有田 恭子

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０２６０６８９９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２２３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５５１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５５３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８９５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３４３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５１８８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６２３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２３８３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｃ １５／００－２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

厚み１５０μｍ以下であり、可撓性を有するガラスフィルムであって、
第一主面と第二主面を有し、
第一主面において、５μｍ以上の付着異物の数が１３０個／ｍ^２以上であり、１００μｍ以上の付着異物の数が１０個／ｍ^２以下である、ガラスフィルム。

【請求項2】

第一主面において、５μｍ以上１００μｍ未満の付着異物の数が１３０～１２００個／ｍ^２である、請求項１に記載のガラスフィルム。

【請求項3】

第一主面において、５μｍ以上５０μｍ以下の付着異物の数が１００個／ｍ^２以上である、請求項１または２に記載のガラスフィルム。

【請求項4】

第一主面において、５０μｍを超え１００μｍ未満の付着異物の数が３００個／ｍ^２以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載のガラスフィルム。

【請求項5】

長さが１００ｍ以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載のガラスフィルム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可撓性のガラスフィルムに関する。

【背景技術】

【0002】

表示装置、照明装置、太陽電池等の光デバイスは、軽量、薄型化が進んでいる。これらの要求を満たすために、ガラス材料からプラスチック材料への置き換えも進んでいるが、プラスチック材料は、ガラスのような高い耐衝撃性および光沢性（グレア感）を実現することは困難である。

【0003】

そこで、ガラスの利点を活かしつつ、デバイスの軽量化および薄型化を図るために、可撓性を有する薄ガラスフィルムを用いることが提案されている（例えば特許文献１参照）。可撓性を有するガラスフィルムは、ロールトゥーロールプロセスにも適用可能であるため、デバイスの薄型化および軽量化に加えて、デバイスやその構成部材の生産性向上や低コスト化も期待できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－１６７０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ガラスフィルムの製造プロセスは、板ガラスの製造プロセスと同様、溶融、成形および冷却を要し、設備が大きいため、清浄度を高めることが困難である。また、ガラスは絶縁性であり帯電しやすい。そのため、ガラスフィルムには、製造プロセスに起因する多数の異物が付着している。

【0006】

ガラスフィルムに異物が付着した状態で、ガラスフィルムの表面に接着剤や樹脂層等を設けると、界面に噛み込んだ異物が光学的な欠点となり得る。また、ロールトゥーロールプロセスでは、搬送ロールとの接触時や他の部材との貼り合わせ時に、異物が付着している部分に局所的に力が加わり、ガラスフィルムが割れる場合がある。

【0007】

上記の特許文献１の実施例では、枚葉のガラスフィルムの表面を溶媒で洗浄したことが記載されている。しかし、ガラスはプラスチック材料に比べて表面自由エネルギーが高いため、溶媒による洗浄のみでは十分に異物を除去できない場合がある。

【0008】

ディスプレイ等に用いられる板ガラスの洗浄方法として、強アルカリにより板ガラスの表層を溶解して、付着異物ごと除去する方法が知られている。この方法は、付着異物の除去能力に優れている。しかし、ガラスフィルムにこの方法を適用すると、ガラスフィルムのロール搬送が困難となったり、ガラスフィルムをロール状に巻き取った際にブロッキングが生じる等の問題があることが判明した。

【0009】

本発明は、光デバイスの作製に使用した際にも光学的な欠点が生じ難く、かつハンドリング性に優れるガラスフィルムの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記に鑑み本発明者らが検討の結果、付着異物数が所定範囲内である場合に、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。

【0011】

本発明は、厚み１５０μｍ以下であり、可撓性を有するガラスフィルムに関する。ガラスフィルムは第一主面と第二主面を有する。ガラスフィルムは長さが１００ｍ以上の長尺状であってもよい。

【0012】

ガラスフィルムの第一主面において、５μｍ以上の付着異物の数は１３０個／ｍ^２以上であり、１００μｍ以上の付着異物の数は１０個／ｍ^２以下である。ガラスフィルムの第一主面において、５μｍ以上１００μｍ未満の付着異物の数は１３０～１２００個／ｍ^２が好ましい。

【0013】

ガラスフィルムの第一主面において、５μｍ以上５０μｍ以下の付着異物の数は１００個／ｍ^２以上が好ましく、５０μｍを超え１００μｍ未満の付着異物の数は３００個／ｍ^２以下が好ましい。

【発明の効果】

【0014】

少なくとも一方の面の付着異物数が所定範囲内であることにより、付着異物に起因する光学的な欠点の発生や、ガラスフィルムの割れを抑制できるとともに、ガラスフィルムに滑り性を付与して良好なハンドリング性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】光学積層体の積層構成例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

ガラスフィルムは、可撓性を有するシート状のガラス材料である。ガラスフィルムを構成するガラス材料としては、ソーダ石灰ガラス、ホウ酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス等が挙げられる。ガラス材料のアルカリ金属成分（例えば、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ）の含有量は、１５重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。

【0017】

可撓性を持たせるために、ガラスフィルムの厚みは１５０μｍ以下が好ましく、１２０μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい。強度を持たせるために、ガラスフィルムの厚みは１０μｍ以上が好ましく、２５μｍ以上がより好ましく、４０μｍ以上がさらに好ましく、５０μｍ以上が特に好ましい。ガラスフィルムの波長５５０ｎｍにおける光透過率は、８５％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。ガラスフィルムの密度は、一般的なガラス材料と同様、２．３～３ｇ／ｃｍ^３程度である。

【0018】

ガラスフィルムの形成方法は特に限定されず、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、シリカやアルミナ等の主原料と、芒硝や酸化アンチモン等の消泡剤と、カーボン等の還元剤とを含む混合物を、１４００～１６００℃の温度で溶融し、シート状に成形した後、冷却することにより、ガラスフィルムが作製される。ガラスをシート状に成形する方法としては、スロットダウンドロー法、フュージョン法、フロート法等が挙げられる。

【0019】

ガラスフィルムは、枚葉でもよく長尺状でもよい。ロールトゥーロールプロセスへの適用が可能であり、デバイスやその構成部材（例えば後述の光学積層体）の生産性を向上する観点から、ガラスフィルムは、長尺状であることが好ましい。ガラスフィルムは可撓性を有しているため、長尺状のガラスフィルムは、ロール状の巻回体として提供される。長尺状のガラスフィルムの長さは、１００ｍ以上が好ましく、３００ｍ以上がより好ましく、５００ｍ以上がさらに好ましい。長尺状のガラスフィルムの幅は、例えば５０～３０００ｍｍであり、好ましくは１００～２０００ｍｍである。

【0020】

ガラスフィルムとして、市販の薄ガラスを用いてもよい。市販の薄ガラスとしては、コーニング社製「７０５９」、「１７３７」または「ＥＡＧＬＥ２０００」、旭硝子社製「ＡＮ１００」、ＮＨテクノグラス社製「ＮＡ－３５」、日本電気硝子社製「ＯＡ－１０」、ショット社製「Ｄ２６３」または「ＡＦ４５」等が挙げられる。

【0021】

本発明のガラスフィルムは、少なくとも一方の主面の付着異物数が所定範囲内である。ガラスフィルムの表面に付着した５μｍ以上の異物数は、１３０個／ｍ^２以上であり、ガラスフィルムの表面に付着した１００μｍ以上の異物数は、１０個／ｍ^２以下である。ガラスフィルム表面の光学顕微鏡観察により付着異物数をカウントし、異物の最大径を異物の大きさとする。

【0022】

１００μｍ以上の異物は、ガラスフィルムを他の部材と貼り合わせた際に、光学的な欠点として視認される。また、１００μｍ以上の異物がガラスフィルムの表面に付着していると、ロールトゥーロールプロセスによるガラスフィルムの搬送時や、他の部材との積層時に、異物が付着している部分に局所的に力が加わり、ガラスフィルムに割れやクラックを生じさせ、破損の原因となり得る。そのため、１００μｍ以上の異物の数はできる限り少ないことが好ましい。１００μｍ以上の付着異物数は、７個／ｍ^２以下が好ましく、５個／ｍ^２以下がより好ましく、３個／ｍ^２以下がさらに好ましく、２個／ｍ^２以下が特に好ましい。１００μｍ以上の付着異物数は小さいほど好ましく、理想的には１個／ｍ^２未満である。１５０μｍ以上の付着異物数は、２個／ｍ^２以下が好ましく、１個／ｍ^２未満が好ましく、理想的には０個／ｍ^２である。

【0023】

光学欠点や搬送時の割れ防止等の観点からは、１００μｍ未満の付着異物の数も小さい方が好ましい。一方、ガラスフィルムの表面は樹脂フィルムに比べて平滑性が高いため、ガラスフィルムの表面に異物が付着していない場合は、ガラスフィルムを重ねた場合や、ロール状に巻き取った際に、ガラスフィルムのブロッキングが生じやすい。ロール状巻回体でブロッキングが生じると、巻回体からガラスフィルムを巻き出す際に、局所的に応力が付与されて、ガラスフィルムが破断する場合がある。また、ガラスフィルムの表面に異物が付着していない場合は、滑り性が低いため、ロールトゥーロールによるガラスフィルムの搬送が困難となる場合がある。

【0024】

本発明においては、ガラスフィルムの表面に１３０個／ｍ^２以上の付着異物が存在する。付着異物によりガラスフィルムの表面に微細な凹凸が形成されるため、ガラスフィルムに滑り性が付与され、ブロッキング、搬送不良、巻き取り不良等を防止できる。滑り性付与の観点から、ガラスフィルム表面の５μｍ以上の付着異物数は、１５０個／ｍ^２以上が好ましく、２００個／ｍ^２以上がより好ましく、２３０個／ｍ^２以上がさらに好ましい。

【0025】

５μｍ以上の付着異物数の上限は特に限定されない。ただし、付着異物数の総数が多くなると、１００μｍ以上の粗大な異物の数も大きくなる傾向がある。１００μｍ以上の付着異物数を前述の範囲内とするためには、５μｍ以上の付着異物数は、１２００個／ｍ^２以下が好ましく、１０００個／ｍ^２以下がより好ましく、８００個／ｍ^２以下がさらに好ましく、６００個／ｍ^２以下が特に好ましい。また、１００μｍ以下の付着異物であっても、存在密度が高い場合は、光学的な欠点やガラスフィルムの破断の原因となり得ることからも、付着異物数は上記範囲内であることが好ましい。

【0026】

上記のように、本発明のガラスフィルムは、１００μｍ以上の粗大な付着異物数が少ないために、光学欠点の発生やハンドリング時のガラスフィルムの破断を抑制し、５μｍ以上の付着異物数が所定範囲であるため、滑り性が付与され、ガラスフィルムのハンドリング性を確保できる。１００μｍ以上の付着異物数を低減し、かつ５μｍ以上の付着異物数を所定範囲とする観点から、５μｍ以上１００μｍ未満の付着異物数は、１３０～１２００個／ｍ^２が好ましく、１５０～１０００個／ｍ^２がより好ましく、２００～８００個／ｍ^２がさらに好ましく、２３０～６００個／ｍ^２が特に好ましい。

【0027】

５μｍ以上１００μｍ未満の付着異物の中でも、微細凹凸の形成によりガラスフィルムに滑り性を付与しつつ、搬送時等における付着異物に起因するガラスフィルムの割れを防止する観点においては、５～５０μｍの付着異物の寄与が特に大きい。ガラスフィルム表面の５～５０μｍの付着異物数は、１００個／ｍ^２以上が好ましく、１５０個／ｍ^２以上がより好ましく、２００個／ｍ^２以上がさらに好ましい。５０μｍを超え１００μｍ未満の付着異物数は、３００個／ｍ^２以下が好ましく、２００個／ｍ^２以下がより好ましく、１５０個／ｍ^２以下がさらに好ましい。５０μｍを超え１００μｍ未満の付着異物数は、３０個／ｍ^２以上、４０個／ｍ^２以上、または５０個／ｍ^２以上であり得る。

【0028】

＜付着異物数の制御＞
ガラスフィルムの製造は、表示装置等の光デバイスの製造や、光デバイス用部材の製造に比べて清浄度の低い環境で行われる場合が多い。そのため、製造直後のガラスフィルムには多数の異物が付着している。１００μｍ以上の付着異物数を、１０個／ｍ^２以下とするためには、クリーン環境でガラスフィルムの洗浄を行うことが好ましい。

【0029】

ガラスフィルムの洗浄方法は、付着異物数を上記範囲に低減可能であれば特に限定されず、乾式法および湿式法のいずれでもよい。乾式法としては、エアの吹き付け、ＵＶやオゾン等の照射による異物の分解、粘着ロールや粘着シートによる異物の除去、ブラシ洗浄、ブラスト洗浄等が挙げられる。ウェット洗浄としては、純水、酸もしくはアルカリ、または有機溶媒等の洗浄液による洗浄、洗浄液等の液体をガラスフィルムの表面に付着させた状態、またはガラスフィルムを液体に浸漬した状態でのブラシもしくはスポンジによる洗浄、超音波洗浄、二流体洗浄等が挙げられる。

【0030】

ガラスは表面自由エネルギーが高く、付着異物の密着性が高いため、液体との接触のみでは異物が十分に除去できない場合がある。また、ガラスフィルムの製造環境に起因する付着異物には、多種多様な物質が含まれているため、有機溶媒等により異物を溶解させる方法でも異物を十分に除去できない場合がある。表示装置用のガラス板の洗浄においては、強アルカリによりガラスの表層を溶解することにより、付着異物を除去する方法が知られている。この方法は、異物の除去効果が大きいものの、微小な異物に対する除去率も高いため、付着異物数が過度に減少して、ガラスフィルムの滑り性の低下を招く場合がある。

【0031】

ガラスフィルムはプラスチックフィルムに比べて硬度が高く、傷が生じ難いため、ガラスフィルムの洗浄には物理的な衝撃力により付着異物を除去する方法を適用できる。中でも、付着異物を適度に除去可能であることから、ドライ洗浄としてはブラシ洗浄またはブラスト洗浄が好ましく、ウェット洗浄としては二流体洗浄が好ましい。

【0032】

ブラシ洗浄には、回転ブラシを備える接触式ウェブクリーナー等が用いられる。ガラスフィルムをロールトゥーロール搬送しながら連続的に表面洗浄を行う場合は、洗浄品質を一定に保つ観点から、吸引方式等によりブラシに付着した異物を除去するための機構を備えていることが好ましい。

【0033】

ブラスト洗浄としてはドライアイスブラストが好ましい。ドライアイスブラストでは、ガラスフィルムに高速でドライアイスペレットを吹き付ける。ガラスフィルムと付着異物との間にドライアイスが入り込んで急激に気化すると、体積が急激に膨張し、この体積変化によって、付着した異物を剥離除去できる。また、ドライアイスは気化するため、ブラスト粒が異物として残存することはない。

【0034】

二流体洗浄は、気体と液体を混合した混合流体を、二流体ノズルからガラスフィルムの表面に供給する処理である。混合流体中の液滴がガラスフィルムの表面に衝突し、その衝撃によってガラスフィルムの表面に付着した異物を除去できる。二流体洗浄の液体および気体としては、一般に、水および空気が用いられる。気体（キャリアガス）として、窒素、酸素、二酸化炭素、水素、オゾン、アルゴン等を用いてもよい。二流体ノズルのキャリアガス圧は０．１～０．６ＭＰａ程度、液圧は０．０５～０．５ＭＰａ程度が好ましい。

【0035】

洗浄は、ガラスフィルムをロールトゥーロールで搬送しながら連続的に行うことが好ましい。洗浄は、ガラスフィルムの片面のみに対して実施してもよく、ガラスフィルムの両面を洗浄してもよい。ガラスフィルムの両面を洗浄する場合、一方の面の洗浄方法と他方の面の洗浄方法は、同一でも異なっていてもよい。

【0036】

ロールトゥーロールにより洗浄を行う場合、洗浄はオフラインで行ってもよく、インラインで行ってもよい。インライン洗浄では、ガラスフィルムを洗浄後、ロール状に巻き取るまでの間に、洗浄後のガラスフィルムの表面に樹脂層等が形成される。オフライン洗浄では、洗浄後のガラスフィルムを一旦ロール状に巻き取る。洗浄後のガラスフィルムをロール状に巻き取る前に、洗浄面への異物の再付着防止等を目的として、保護フィルムを仮着してもよい。前述のように、ガラスフィルム表面の付着異物数を制御することにより、ガラスフィルムのブロッキングが抑制されるため、保護フィルム等を仮着することなくガラスフィルムを単体（単層）でロール状に巻き取ることもできる。

【0037】

ガラスフィルムは硬度が高く耐衝撃性に優れる反面、端部（端面）に微小なクラックが発生しやすい。ガラスフィルムに曲げ応力が掛ると、クラックに応力が集中するため、クラックが伸展し、ガラスフィルムが破損する場合がある。ロールトゥーロールによる光学積層体の作製においては、ガラスフィルムまたはガラスフィルムを含む積層体が搬送ロール上を通過する際に、搬送ロールの外周に沿って曲げられるため、ガラスフィルムに曲げ応力が掛かる。また、ガラスフィルムまたは積層体のロール状巻回体では、ガラスフィルムに曲げ応力が掛かった状態が保持される。そのため、ロールトゥーロールによる搬送時、およびロール状巻回体の保管時に、ガラスフィルムの曲げ応力に起因して、幅方向に沿ってクラックが伸展しやすく、ガラスフィルムの破損が生じる場合がある。

【0038】

１００ｍ以上の長尺のガラスフィルムを得るためには、付着異物数の制御に加えて、曲げに起因する破損を防止することが好ましい。曲げに起因するガラスフィルムの破損を防止するためには、長手方向の全体にわたって連続的に、端面のクラックが少なく、ガラスフィルムをロール状に巻回した際の端面品質が良好であることが好ましい。ガラスフィルムの端面における長さ３μｍ以上のクラック数は、長手方向１ｍあたり５個以下が好ましく、１個以下がより好ましく、０．５個以下がさらに好ましい。なお、クラックの長さは、ガラスフィルムの端面からクラックの先端までの幅方向の距離である。

【0039】

ガラスフィルムの幅方向端部のクラック数が小さい場合でも、クラック長さが大きい場合は、クラックの伸展による破損が生じやすい。そのため、ガラスフィルムの端面にクラックが生じている場合であっても、長手方向の１０ｍ以上にわたって、長さ３００μｍを超えるクラックが存在しないことが好ましく、長手方向の１００ｍ以上にわたって長さ３００μｍを超えるクラックが存在しないことが好ましい。ガラスフィルムの端面を長手方向１０ｍにわたって観察した際のクラック長さの最大値は、３００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましく、５０μｍ以下がさらに好ましい。

【0040】

クラックが少なく端面品質の良好なガラスフィルムを得るためには、クラックの発生防止もしくはクラック発生部分の除去を行うことが好ましい。クラックの発生防止またはクラックの除去手法としては、レーザ、スクライブカット、ウォータジェット若しくはダイシングによる連続一時切断、ポリシング等に代表される研磨加工が挙げられる。ガラスと光学積層体との組合せ等に応じて、上記手法から２以上を適宜選択して組み合わせて、クラックの発生防止および／または除去を行ってもよい。

【0041】

クラックの伸展に起因するガラスフィルムの破損を防止するために、クラックの伸展防止策を講じてもよい。例えば、ガラスフィルムの端部に長さの大きいクラックが存在している場合でも、クラック伸展防止策を講じることにより、クラックに起因するガラスフィルムの破損を防止できる。上記のクラックの発生防止および／または除去と、クラックの伸展防止とを併用してもよい。

【0042】

ガラスフィルムの端面に生じたクラックの伸展を防止するためには、ガラスフィルムの表面にクラック伸展防止手段を設けることが好ましい。例えば、ガラスフィルムの表面に接着剤を介して樹脂フィルムを貼り合わせることにより、曲げに起因する幅方向へのクラックの伸展を抑制できる。ガラスフィルムの端部から幅方向にクラックが伸展した場合でも、クラック伸展の先端に樹脂フィルムが接着剤を介して接着されていれば、接着剤の弾性によりクラックの伸展が食い止められる。

【0043】

本発明のガラスフィルムは、半導体素子等の基板材料や、表示装置、照明装置、太陽電池等の光デバイスに適用できる。光デバイスにおいて、ガラスフィルムは、素子等を形成するための基板材料として利用してもよく、デバイスの表面を保護するためのカバーガラスとして利用することもできる。

【0044】

ガラスフィルムをデバイスのカバーガラスとする場合、ガラスフィルムは単層で用いてもよく、他の樹脂層やフィルム等との積層体として用いてもよい。ガラスフィルムと積層する樹脂層としては、粘着剤、接着剤等が挙げられる。ガラスフィルムと積層するフィルムとしては、偏光子や各種の透明樹脂フィルム等が挙げられる。

【0045】

図１は、ガラスフィルムを用いた光学積層体の積層構成例を示す断面図であり、ガラスフィルム１０の一方の面に、透明樹脂フィルム２０、偏光子３０および粘着剤層８０を備える。

【0046】

偏光子３０としては、可視光領域のいずれかの波長で吸収二色性を示すフィルムが用いられる。偏光子３０の単体透過率は、４０％以上が好ましく、４１％以上がより好ましく、４２％以上がさらに好ましく、４３％以上が特に好ましい。偏光子３０の偏光度は、９９．８％以上が好ましく、９９．９％以上がより好ましく、９９．９５％以上がさらに好ましい。

【0047】

偏光子３０としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。また、米国特許５，５２３，８６３号等に開示されている二色性物質と液晶性化合物とを含む液晶性組成物を一定方向に配向させたゲスト・ホストタイプの偏光子や、米国特許６，０４９，４２８号等に開示されているリオトロピック液晶を一定方向に配向させたＥ型偏光子等も用いることができる。

【0048】

これらの偏光子の中でも、高い偏光度を有することから、ポリビニルアルコールや、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて所定方向に配向させたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系偏光子が好ましく用いられる。例えば、ＰＶＡ系フィルムに、ヨウ素染色および延伸を施すことにより、ＰＶＡ系偏光子が得られる。

【0049】

偏光子３０の厚みは、例えば、１～８０μｍ程度である。偏光子３０の厚みは３μｍ以上または５μｍ以上であってもよい。偏光子３０として、厚みが２５μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下の薄型の偏光子を用いることもできる。薄型偏光子を用いることにより、薄型の光学積層体が得られる。

【0050】

図１に示す光学積層体１０１は、ガラスフィルム１０と偏光子３０との間に透明樹脂フィルム２０を備える。偏光子３０の表面に透明樹脂フィルム２０が積層されることにより、偏光子の耐久性が向上する傾向がある。また、ガラスフィルムと偏光子との間に透明樹脂フィルムが設けられることにより、ガラスフィルムの表面からの衝撃に対する耐久性が向上する傾向がある。

【0051】

透明樹脂フィルム２０の材料は特に限定されない。偏光子への耐久性付与や、光学積層体の耐衝撃性向上等の観点から、透明樹脂フィルムの材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性および水分遮断性等に優れる熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。このような樹脂材料の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂（ノルボルネン系樹脂）、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。

【0052】

透明樹脂フィルム２０の厚みは、５～１００μｍが好ましく、１０～６０μｍがより好ましく、２０～５０μｍがさらに好ましい。透明樹脂フィルム２０は光学等方性フィルムであってもよく、光学異方性フィルムであってもよい。

【0053】

粘着剤層８０は、光学積層体１０１を、デバイスを構成する他の部材と貼り合わせるために用いられる。例えば、粘着剤層８０を介して、光学積層体１０１を有機ＥＬセルや液晶セル等の画像表示セルと貼り合わせることができる。粘着剤層８０を構成する粘着剤は特に制限されず、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系ポリマー、ゴム系ポリマー等をベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤等の、透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性を示し、耐候性や耐熱性等に優れる粘着剤が好ましい。

【0054】

粘着剤層８０は２層以上を積層したものでもよい。粘着剤層８０の厚みは、例えば１～３００μｍ程度であり、５～５０μｍが好ましく、１０～３０μｍがより好ましい。

【0055】

粘着剤層８０の表面には、セパレーター９１が仮着されていることが好ましい。セパレーター９１は、光学積層体を他の部材と貼り合わせるまでの間、粘着剤層８０の表面を保護する。セパレーター９１の構成材料としては、アクリル、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエステル等のプラスチックフィルムが好適に用いられる。

【0056】

セパレーター９１の厚みは、通常５～２００μｍ程度であり、１０～６０μｍが好ましく、１５～４０μｍがより好ましく、２０～３０μｍがさらに好ましい。セパレーター９１の表面には、離型処理が施されていることが好ましい。離型剤としては、シリコーン系材料、フッ素系材料、長鎖アルキル系材料、脂肪酸アミド系材料等が挙げられる。粘着剤層８０の形成用基材として用いたフィルムを、そのままセパレーターとしてもよい。

【0057】

図１に示すように、ガラスフィルム１０の表面には、表面保護フィルム９２が仮着されていてもよい。表面保護フィルム９２は、光学積層体が使用に供されるまでの間、ガラスフィルム等を保護する。ガラスフィルム１０の表面に表面保護フィルム９２が仮着されていることにより、例えば、先端の尖った落下物に対してもキズ、穴等の発生を防止することができる。

【0058】

表面保護フィルム９２の材料としては、上述のセパレーター９１と同様のプラスチック材料が好ましく用いられ、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン等が挙げられる。表面保護フィルム９２は、ガラスフィルムの付設面に粘着層を有していることが好ましい。表面保護フィルム９２として、フィルムを構成する樹脂層と粘着層とを共押出により積層した自己粘着フィルムを用いてもよい。表面保護フィルム９２の厚みは、例えば２０～１０００μｍ程度であり、３０～５００μｍが好ましく、４０～２００μｍがより好ましく、５０～１５０μｍがさらに好ましい。

【0059】

光学積層体は、偏光子３０と粘着剤層８０との間に透明フィルム（不図示）を備えていてもよい。偏光子３０と粘着剤層８０との間に透明フィルムが設けられることにより、偏光子の耐久性をさらに向上できる。偏光子３０と粘着剤層８０との間に配置される透明フィルムの材料、厚み、光学特性等は、偏光子３０とガラスフィルム１０との間に配置される透明樹脂フィルム２０と同様であってもよい。透明フィルムは、光学等方性フィルムでもよく、光学異方性フィルムでもよい。偏光子３０と粘着剤層８０との間に光学異方性フィルムを用いることにより、様々な機能を発現できる。

【0060】

例えば、有機ＥＬセルの表面に光学積層体が貼り合わせられる場合は、透明フィルムと偏光子３０とが円偏光板を構成することにより、有機ＥＬ素子のセルの金属電極等による外光の反射を遮蔽して、表示の視認性を向上できる。透明フィルムとして、斜め延伸フィルムを用いてもよい。

【0061】

液晶セルの表面に光学積層体が貼り合わせられる場合は、光学異方性フィルムにより各種の光学補償を行い得る。光学補償に用いられる光学異方性フィルムの種類は、液晶セルの方式等に応じて適宜に選択すればよい。

【0062】

ガラスフィルム、透明樹脂フィルム、偏光子等は、それぞれの層間に接着剤層（不図示）を介して積層することが好ましい。接着剤を構成する材料としては、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂等が挙げられる。このような樹脂の具体例としては、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリビニルアルコール等が挙げられる。接着剤には、重合開始剤、架橋剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤等が含まれていてもよい。

【0063】

接着剤層の厚みは、１０μｍ以下が好ましく、０．０５～８μｍがより好ましく、０．１～７μｍがさらに好ましい。ガラスフィルムと透明樹脂フィルムとの間、ガラスフィルムと偏光子との間、または偏光子と透明樹脂フィルムとの間貼り合わせに用いられる接着剤層の厚みが上記範囲であれば、ガラスフィルムの破損が抑制され、耐衝撃性に優れる光学積層体が得られる。透明樹脂フィルム同士の貼り合わせに接着剤を用いてもよい。

【0064】

光学積層体は、上記以外の各種の機能性付与層を有していてもよい。機能性付与層としては、例えば、反射防止層、防汚層、光拡散層、易接着層、帯電防止層等が挙げられる。

【0065】

ガラスフィルムには加飾印刷が施されていてもよい。加飾印刷の印刷厚みは、例えば５～１００μｍ程度である。ガラスフィルムの表面に設けられた加飾印刷部の印刷段差周辺の空隙を埋めるために、ガラスフィルムと光学フィルムとの間には、接着剤層や粘着剤層（不図示）が設けられていてもよい。

【0066】

加飾印刷は、ガラスフィルムのいずれの面に施されていてもよい。また、ガラスフィルム以外の光学積層体の構成部材に加飾印刷が施されてもよい。例えば、偏光子３０や透明樹脂フィルム２０に加飾印刷を施してもよい。加飾印刷部が設けられた透明フィルム（加飾印刷フィルム）を、光学積層体の構成部材とロールトゥーロール方式で積層することにより、加飾印刷部を有する光学積層体を得ることもできる。

【0067】

ガラスフィルム１０上に、透明樹脂フィルム２０および偏光子３０等を積層することにより光学積層体が得られる。ガラスフィルム１０が長尺状である場合、ロールトゥーロールによりガラスフィルム搬送しながら、積層を行うことが好ましい。前述のように、本発明のガラスフィルムは、１００μｍ以上の粗大な付着異物の数が少ない。そのため、ロールトゥーロールによる搬送時や、フィルム等との積層時に、異物付着箇所への局所的に力が加わることに起因するガラスフィルムの割れを防止できる。

【0068】

光学積層体を形成する際の積層順序は特に限定されない。例えば、ガラスフィルム１０上に、透明樹脂フィルム２０および偏光子３０等を順に積層してもよく、予め複数のフィルムを積層した積層体とガラスフィルムとを積層してもよい。積層に際しては、必要に応じて接着剤が用いられ、積層後に接着剤の硬化が行われてもよい。

【0069】

接着剤の硬化方法は、接着剤の種類に応じて適切に選択され得る。接着剤が光硬化性接着剤である場合には、紫外線照射により硬化が行われる。紫外線の照射条件は、接着剤の種類、接着剤組成物の組成等に応じて適切に選択され得る。積算光量は、例えば１００～２０００ｍＪ／ｃｍ^２である。接着剤が熱硬化型接着剤である場合には、加熱により硬化が行われる。加熱条件は、接着剤の種類、接着剤組成物の組成等に応じて適切に選択され得る。加熱条件は、例えば、温度が５０℃～２００℃、加熱時間が３０秒～３０分程度である。

【0070】

ガラスフィルム１０の第一主面に透明樹脂フィルム２０や偏光子３０等が積層された光学積層体は、ガラスフィルムを備えるため、硬度が高い。また、光学積層体は、ガラスフィルム１０の第一主面に透明樹脂フィルム２０や偏光子３０等の樹脂フィルムが積層されているため、ガラスフィルム１０の破損が防止され、耐衝撃性に優れる。これは、ガラスフィルムの第二主面に与えられた衝撃を、第一主面側に有効に逃がすことができるためと考えられる。特に、ガラスフィルム１０の第一主面上に、透明樹脂フィルム２０を介して偏光子３０が設けられている場合に、耐衝撃性が顕著に向上する。ガラスフィルムが破損し難いため、ガラスフィルムの厚みを小さくすることが可能であり、これに伴って光学積層体を軽量化できる。

【0071】

さらに、ガラス材料は、水分やガスの遮蔽性が高く、有機溶媒、酸、アルカリ等に対する耐久性が高く、かつ耐熱性に優れるため、ガラスフィルム１０が表面に配置されることにより、樹脂フィルム２０のみを有する場合に比べて、偏光子３０に対する保護性能が向上し、偏光子の劣化を防止できる。

【0072】

ガラス材料は表面光沢を有するため、ガラスフィルムが画像表示装置等のデバイスの表面に配置されることにより、美しいグレア感が得られる。また、ガラス材料は光学等方性であるため、反射光の色付きが生じ難く、高い視認性を実現できる。さらに、ガラスフィルムは表面硬度が高く、耐衝撃性に優れる。そのため、光学積層体を、ガラスフィルムが視認側表面となるように配置した画像表示装置では、ガラスフィルムがフロントウインドウとしての機能を有するため、別途ウインドウ層を設ける必要がない。したがって、画像表示装置の製造工程を簡略化できるとともに、構成部材数の低減により、デバイスの薄型化および軽量化が可能となる。

【実施例】

【0073】

ガラスフィルムの洗浄に関する実施例について以下に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

【0074】

［参考例］
厚み１００μｍのガラスフィルムのロール状巻回体から、１００ｍｍ×１００ｍｍの試料を切り出して、表面を光学顕微鏡により観察し、観察範囲における５μｍ以上の付着異物の総数をカウントした。また、付着異物の中で大きさが１００μｍ以上のものの数をカウントした。この作業を１００枚の試料（合計面積：１ｍ^２）について行い、異物数の合計を求めた。

【0075】

［実施例および比較例］
ガラスフィルムのロール状巻回体からガラスフィルムを巻き出し、搬送速度５ｍ／分で一方向に搬送しながら、ガラスフィルム表面の洗浄を行った。洗浄後のガラスフィルムは一旦ロール状に巻き取った後、上記の参考例と同様に、光学顕微鏡観察により、１ｍ^２あたりの異物数を求めた。

【0076】

＜実施例１：ブラシ洗浄＞
回転ブラシとバキュームクリーナーを備えるウェブクリーナー（伸興製「ＴＵＲＢＯ－ＳＳ」）によりガラスフィルム表面の洗浄を行った。運転条件は以下の通りであった。
ブラシ：ナイロン製、長さ２０ｍｍ、太さ７５μｍ
ブラシ回転数：５００ｒｐｍ（ガラスフィルム搬送方向に対して逆回転）
ブラシとガラスフィルムの距離：１ｍｍ
ブロア運転条件：－３ｋＰａ

【0077】

＜実施例２：ドライアイスブラスト洗浄＞
幅方向（搬送方向と直交する方向）に複数のノズルを備えるドライアイスブラスト装置（エア・ウォーター製「ＱｕｉｃｋＳｎｏｗ」）により、ガラスフィルム表面の洗浄を行った。運転条件は以下の通りであった。
ドライアイス粒径：１００μｍφ
エア圧力：０．４ＭＰａ
ノズルとガラスフィルムの距離：２０ｃｍ

【0078】

＜実施例３：二流体洗浄＞
幅方向に複数の二流体ノズル（スプレーイングシステムジャパン製）を備える二流体洗浄装置により、ガラスフィルム表面の洗浄を行った。運転条件は以下の通りであった。
液体：水
気体：圧縮空気
水圧：０．２ＭＰａ
エア圧：０．２ＭＰａ
ノズルとガラスフィルムの距離：１ｃｍ

【0079】

＜比較例１：超音波洗浄＞
超音波洗浄装置（ブランソン製「８５１０Ｊ－ＭＴＨ」）を用いて、常温の水中で１０分間洗浄を行った。

【0080】

＜比較例２：粘着ロール＞
粘着ロール（明和ゴム工業製「ベタロン」）をラミ圧０．２ＭＰａでガラスフィルムの表面に押し当て、ガラスフィルム表面の洗浄を行った。

【0081】

＜比較例３：アルカリ洗浄＞
ガラスフィルムの表面に５重量％の水酸化ナトリウム水溶液をスプレーし、５分後に水洗および乾燥を行った。

【0082】

［評価］
＜製品歩留まり＞
ガラスフィルムを画面サイズ１５インチ（３３２ｍｍ×１８７ｍｍ）のディスプレイに使用する場合に、面内に１００μｍ以上の異物が存在せず、正常品として利用できる割合（＝製品歩留まり）を、１ｍ^２あたりの異物数に基づいて算出した。
＜ブロッキング＞
洗浄後のガラスフィルムのロール状巻回体から、ガラスフィルムを１００ｍ巻き出し、ブロッキングによる破断が生じなかったものを〇、１００ｍ巻き出すまでにブロッキングによる破断が生じたものを×とした。

【0083】

上記の参考例、実施例１～３および比較例１～３のガラスフィルムの異物数、ならびに歩留まりおよびブロッキング試験の結果を表１に示す。

【0084】

【表1】

【0085】

表１に示すように、未洗浄のガラスフィルムには、１００μｍ以上の異物が多数付着しており、１５インチサイズにおいて、１００μｍ以上の異物が１個以上存在するため、製品歩留まりの計算値は０となる。超音波洗浄を行った比較例１および粘着ロールにより付着異物の除去を行った比較例２では、参考例に比べると付着異物数は減少していた。しかし、異物の除去効果が十分ではなく、１５インチサイズの製品における歩留まりの計算値は参考例と同様０であった。

【0086】

強アルカリによりガラスフィルムの表層を溶解した比較例３では、異物数が大幅に減少しており、１ｍ^２の範囲で１００μｍ以上の異物は観察されなかった。しかし、表層の溶解に伴って、サイズの小さい付着異物も大幅に減少したため、ロール状巻回体に巻き取った際にガラスフィルムのブロッキングが生じ、巻回体からガラスフィルムを巻き出す際に破断が生じた。

【0087】

実施例１～３では、１００μｍ以上の付着異物が適切に除去され、かつ付着異物が適正に残存しているため、ロール状巻回体に巻き取った際にもガラスフィルムのブロッキングが生じず、ハンドリング性が良好であった。以上の結果から、ガラスフィルムの付着異物数が所定範囲であることにより、光学的な欠点が生じ難く製品の歩留まりを向上可能であり、かつガラスフィルムがハンドリング性に優れることが分かる。

【図1】