(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム液晶パネルを製造するためのベース基板において、
少なくとも一方の表面が導電性である耐熱性支持基板と、該耐熱性支持基板の表面に剥離可能に形成された金属メッキ層と、該金属メッキ層上に設けられた電気絶縁層とを有することを特徴とするベース基板。
【請求項２】
前記電気絶縁層は、透明電気絶縁層であることを特徴とする請求項１に記載のベース基板。
【請求項３】
前記透明電気絶縁層は、有機系ガラス層であることを特徴とする請求項２に記載のベース基板。
【請求項４】
フィルム液晶パネルを製造するためのアクティブマトリックス基板において、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のベース基板の電気絶縁層上にアクティブマトリックス層を備えることを特徴とするアクティブマトリックス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル、特にフィルム状の液晶パネルの製造に使用するベース基板とアクティブマトリックス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省電力、薄型の情報表示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は広範囲な用途に利用されている。
【０００３】
一般的に用いられている液晶ディスプレイは、２枚の基板の間に液晶を充填し、両基板間に画素単位で電圧を印加して、液晶の光学特性を制御することにより動作する。このような液晶ディスプレイは、その表示形態によってセグメント形表示、マトリックス形表示に大別される。セグメント形表示はバーグラフ表示とセグメント数字・記号表示に分けられるが、どちらも表示量が少ない場合にはスタティック駆動し、表示量が多い場合にはマルチプレックス駆動する。また、マトリックス形表示は単純マトリックス形表示とアクティブマトリックス形表示に分けられ、どちらもマルチプレックス駆動とするのが一般的である。
【０００４】
上記のセグメント形表示、単純マトリックス形表示の液晶ディスプレイは、液晶ディスプレイを構成する２枚の基板に表示情報に則したパターン形状あるいはストライプ形状を有する透明電極を設けるのみで画素を構成できるため、アクティブマトリックス形表示に比べて安価に製造でき、表示情報量が少ない電卓、時計、電子手帳、ポケットベル等の小型情報機器、計測機器、電子ゲーム、バーグラフ表示等に広く用いられている。特に小型情報機器向けのセグメント形表示あるいは単純マトリックス形表示の液晶ディスプレイでは、携帯性の向上、落下や外押圧ストレスに対する耐衝撃性の向上のため、基板としてプラスチック基板が用いられている。
【０００５】
一方、アクティブマトリックス形表示の液晶ディスプレイでは、表示特性を向上させるため、液晶ディスプレイを構成する２枚の基板のうち一方の基板としてアクティブマトリックス基板が用いられており、このようなアクティブマトリックス形表示の液晶ディスプレイは、近年、表示情報量の多い液晶ディスプレイで主流となりつつある。上記のアクティブマトリックス基板は、基板上に複数の画素電極が縦横に配列されており、しかも個々の画素電極には、それぞれトランジスタ素子やダイオード素子といった能動素子（アクティブ素子）が接続されていて、個々の能動素子をオン・オフまたは中間制御することにより、各画素ごとの液晶の光学特性を制御できるようになっている。
【０００６】
また、上述のような液晶ディスプレイは、使用する液晶の種類によって、ツイストネマティック型の液晶ディスプレイと高分子分散型の液晶ディスプレイに大別される。
【０００７】
ツイストネマティック型の液晶ディスプレイの表示方法は、ツイストネマティック液晶を挟んでその両側に、それぞれ偏光板が配置された上部電極基板と下部電極基板を配置し、電圧印加により液晶の配向を変化させ、偏光板を通る光を透過または遮断するようにしたものである。
【０００８】
一方、消費電力低減化向上、薄型化の向上の目的でバックライトを必要としない反射型液晶ディスプレイが提案されている。この液晶ディスプレイは、高分子の３次元ネットワーク中に液晶組成物を充満させた液晶層を使用するものであり、液晶組成物が充満された高分子層の両側に上部電極基板と下部電極基板を配置し、この電極間に電圧を印加しない状態では液晶の配向がランダムのため光が透過せず、電圧を印加すると液晶の配向が揃って光透過性となるものである。この高分子分散型液晶ディスプレイは、ツイストネマティック型の液晶ディスプレイの表示方法を反射型表示装置に適用するのと比べ、液晶を基板上に印刷等によりコーティングでき、偏光板を使用する必要がなく光反射層を基板上に設けることができ、なおかつ、金属膜を電極と反射層に兼用することができるので製造プロセス上簡略化を図ることができる。
【０００９】
また、異なった観点より、論理演算素子やメモリ素子といった一般的な半導体装置においては、シリコン基板内に種々の構造が形成される。これに対して液晶ディスプレイ等を駆動するための半導体装置においては、基板上に種々の構造が形成される。これは、ディスプレイとしての機能上の要請から、透明な基板を使用する必要があり、シリコン基板を使用することができないためである。例えば、アクティブマトリックス型液晶を駆動するための半導体装置におけるアクティブマトリックスのトランジスタ素子やダイオード素子といった能動素子（アクティブ素子）は、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、半導体層等、すべての構成要素が基板上に形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のアクティブマトリックス形表示の液晶ディスプレイは、使用するアクティブマトリックス基板の能動素子の性能、品質が良好であることが要求されるが、性能や品質の良好な能動素子を備えたアクティブマトリックス基板を製造するには、その製造プロセスにおいて基板を２００〜３５０℃までの温度に加熱し保つ必要がある。このため、アクティブマトリックス基板には、耐熱性、寸法安定性の観点からガラス基板が使用されており、したがって、現状のアクティブマトリックス形表示の液晶ディスプレイは、薄型軽量化を求めてガラス基板を薄くすると割れやすくなるという問題を抱えている。
【００１１】
これに対して、性能や品質が良好な能動素子を１５０℃程度以下のプロセス温度で作製できるようになれば、ガラス基板の代わりにプラスチック基板（フィルム）を使用することが可能となり、上記の薄型軽量化による割れの問題は解消され、いわゆるフィルム液晶ディスプレイが可能となる。しかし、１５０℃程度以下のプロセス温度での能動素子の製造は現段階では基礎研究の域を出ておらず実用的ではない。また、２５０℃程度の温度に耐えるプラスチック基板（フィルム）も存在するが、光透過性が不十分であるか高価格であり、やはり、実用的ではない。
【００１２】
さらに、プラスチック基板（フィルム）上に能動素子を作製する際の問題点として、その作製プロセスにおいて形成される各種金属薄膜、無機薄膜の内部応力やバイメタル効果により、プラスチック基板（フィルム）自身が変形し平面性が損なわれるため、必要なプロセス中の各種フォトリソグラフィーによるパターニングが良好に行えないという問題がある。
【００１３】
本発明は上述のような実情に鑑みてなされたものであり、薄型軽量で表示品質に優れたアクティブマトリックス形表示のフィルム液晶パネルを製造するためのベース基板とアクティブマトリックス基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するために、本発明は、フィルム液晶パネルを製造するためのベース基板において、少なくとも一方の表面が導電性である耐熱性支持基板と、該耐熱性支持基板の表面に剥離可能に形成された金属メッキ層と、該金属メッキ層上に設けられた電気絶縁層とを有するような構成とした。
【００１５】
本発明の好ましい態様として、前記電気絶縁層が透明電気絶縁層であるような構成とした。
【００１６】
本発明の好ましい態様として、前記透明電気絶縁層が有機系ガラス層であるような構成とした。
【００１７】
また、本発明は、フィルム液晶パネルを製造するためのアクティブマトリックス基板において、上記のいずれかのベース基板の電気絶縁層上にアクティブマトリックス層を備えるような構成とした。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ベース基板の電気絶縁層上にアクティブマトリックス層を形成するプロセスでベース基板が高温（２００〜３５０℃程度）に保持されても、ベース基板が備える耐熱性支持基板によって透明電気絶縁層や電気絶縁層の変形が防止されるので、従来のガラス基板で確立されている能動素子の製造プロセス技術および設備をそのまま使用してアクティブマトリックス層形成が行える。そして、アクティブマトリックス基板のアクティブマトリックス層上に液晶層を介して透明導電膜、透明基板を積層した後、ベース基板を構成する耐熱性支持基板から金属メッキ層を剥離することによりフィルム状の液晶パネルが得られる。あるいは、上記のアクティブマトリックス層上に高分子分散液晶層、導電膜を積層した後、ベース基板を構成する耐熱性支持基板から金属メッキ層を剥離することによりフィルム状の液晶パネルが得られる。このようにして得られたフィルム液晶パネルは性能、品質が良好な能動素子を備えているため表示品質に優れるとともに薄型軽量化を可能とし、さらに、従来の薄型軽量の液晶ディスプレイとは異なりガラス基板を使用していないため薄型であっても割れないという効果を奏する。さらに、分散型液晶層を備えるフィルム液晶パネルは、液晶の注入という工程を、塗布による液晶層の形成という工程に変えることができ、また、偏光板を使用する必要がなく光反射層を基板上に設けることができ、なおかつ、金属膜を電極と反射層に兼用することができるので製造プロセスの簡略化が可能となり、また、塗布形成された分散型液晶層の厚みが均一なため、セルギャップの均一化がより容易となる。また、分散型液晶層を挟持する電気絶縁層や金属メッキ層は、仮にピンホール等の欠陥があったとしても、液晶がにじみ出るという問題がなく、また、外壁としての強度を要求されることもないので、材料選定の幅が拡大するという効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明のフィルム液晶パネルの一実施例を用いたアクティブマトリックス形表示の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の一例を示す概略断面図である。図１において、液晶ディスプレイ１はフィルム液晶パネル１１と、このフィルム液晶パネル１１の両外側に配設された偏光板２，３で構成されている。液晶ディスプレイ１を構成するフィルム液晶パネル１１は、透明電気絶縁層１２と、この透明電気絶縁層１２上に形成されたアクティブマトリックス層１３と、液晶層１４を介してアクティブマトリックス層１３と対向するように設けられた透明導電膜１５と、この透明導電膜１５上に積層された透明基板１６とからなっている。上記のアクティブマトリックス層１３と透明導電膜１５はスペーサ（図中に想像線で示される）を介して所定の間隔で対向しており、その間に捩れネマティック（ＴＮ）液晶からなる厚さ約５〜１０μｍ程度の液晶層１４が形成されている。尚、図示例では省略されているが、液晶層１４に面したアクティブマトリックス層１３上と透明導電膜１５上には配向膜が設けられている。また、図示例では省略されているが、カラーパネルとするため、カラーフィルタを設ける場合には、透明導電膜１５と透明基板１６の間にカラーフィルタを設けることができる。
【００２１】
上記のフィルム液晶パネル１１において、透明電気絶縁層１２は、酸化ケイ素を主成分とする有機ガラス、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で形成される窒化ケイ素や酸化ケイ素、反応性蒸着法により形成される窒化ケイ素、酸化ケイ素やショットガラス膜、透明耐熱性高分子であるポリイミドやポリアミドイミド、塗布・焼成タイプのコーティングガラス（東京応化工業（株）製  Ｔ２（焼成温度４５０℃）、東燃（株）製低温焼成タイプポリシラザン（焼成温度２５０℃））等により形成することができ、特に耐衝撃性の点から有機ガラスが好ましい。このような透明電気絶縁層１２の厚みは０．５〜１０μｍ程度が好ましい。
【００２２】
アクティブマトリックス層１３は、複数の画素電極が縦横に配列されており、個々の画素電極には、それぞれアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタや薄膜ダイオード、あるいはタンタル、酸化タンタルを用いたＭＩＭ（金属／絶縁物／金属）素子といった能動素子（アクティブ素子）が接続されている。
【００２３】
また、透明導電膜１５は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の方法により、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＮＥＳＡ）、酸化亜鉛等の透明導電性物質を成膜（厚さ２００〜２０００Å）することにより形成される。
【００２４】
さらに、透明基板１６は、セグメントあるいは単純マトリックスのフィルムＬＣＤ用基材として用いられているポリアレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、変性アクリル、あるいはポリメチルメタクリレート、エポキシ、ＡＰＯ（登録商標）、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）、ＡＲＴＯＮ（登録商標）等の樹脂を成形したフィルムであり、厚みは１００〜１０００μｍ程度が好ましい。
【００２５】
このようなフィルム液晶パネル１１の厚みは０．５〜２．０ｍｍ程度が好ましい。
【００２６】
次に、本発明のフィルム液晶パネルの製造方法を図１のフィルム液晶パネル１１の製造を例にして説明する。図２は本発明によるフィルム液晶パネル１１の製造方法の一例を説明するための工程図である。まず、耐熱性支持基板６上に金属メッキ層７を形成し、この金属メッキ層７上に透明電気絶縁層１２を形成して３層構造のベース基板４を作製する（図２（Ａ））。耐熱性支持基板６は少なくとも一方の表面（金属メッキ層７の形成面側）が導電性であればよく、また３５０℃程度での加熱において形状および寸法が安定しているものであればよく、例えばガラス基板上にチタン、クロム、タングステン、タンタル等の金属薄膜をスパッタリング等により形成したもの、ＳＵＳ４３０等のＳＵＳ基板、アンバー３６（Ｎｉ：Ｆｅ＝３６：６４）、アンバー４２（Ｎｉ：Ｆｅ＝４２：５８）等のインバー合金基板、コバール合金（Ｆｅ：Ｎｉ：Ｃｏ＝５４：２９：１７）基板等を使用することができる。この耐熱性支持基板６の厚みは、ガラス基板上に金属薄膜を形成した耐熱性支持基板の場合には１〜３ｍｍ程度が好ましく、また、ＳＵＳ基板、インバー合金基板、コバール合金基板等からなる耐熱性支持基板の場合には０．１〜０．３ｍｍ程度が好ましい。さらに、耐熱性支持基板６の金属メッキ層７を形成する面の表面粗さ（Ｒmax ）は、１０００Å以下であることが好ましい。耐熱性支持基板６の表面粗さ（Ｒmax ）を１０００Å以下とするための研磨処理は、ラッピング研磨、電解研磨と機械研磨との併用（例えば、日造精密研磨（株）製の研磨装置による電解複合研磨）等により行うことができる。
【００２７】
また、金属メッキ層７は上記の耐熱性支持基板６に対して適度な接着性を示し、かつ、剥離可能なものであり、ニッケル、銅、クロム、亜鉛、スズ、鉄等、および、これらの合金等、耐熱性支持基板６の表面材料との関係から適宜選択することができる。このような金属メッキ層７の厚みは１〜１００μｍ程度が好ましい。また、形成した金属メッキ層７の内部応力を低くすることが好ましく、例えば、ニッケルメッキ液では、スルファミン酸ニッケルが好ましく、硫酸ニッケルを用いたワット浴は内部応力が大きいため好ましくない。また、金属メッキ層７の内部応力を低くするために、メッキ液に添加剤、例えば、荏原ユージライト社製の光沢剤＃６１、＃６３、＃６１０、＃６２等を添加することが好ましい。添加濃度としては、光沢剤＃６１は適時補給すればよく、＃６３は１０〜１５ｍｌ／ｌ程度、＃６１０は３〜７ｍｌ／ｌ程度、＃６２は０．５〜３ｍｌ／ｌ程度である。
【００２８】
尚、上述のように金属メッキ層７は耐熱性支持基板６に対して適度な接着性と剥離性を示す必要があるが、例えば、耐熱性支持基板６としてインバー合金あるいはコバール合金を使用し、これに金属メッキ層６としてニッケルメッキを施すと、両者は剥離できなくなる。この場合、インバー合金あるいはコバール合金に不動態化処理することによって剥離可能とすることができる。インバー合金あるいはコバール合金の不動態化処理の一例としては、前記合金の表面にニッケルメッキを施し、重クロム酸に１０〜３０秒間浸漬し、洗浄後、さらにニッケルメッキを施すことにより、２回目のニッケルメッキ膜を剥離メッキ膜とする処理が可能である。
【００２９】
本発明のフィルム液晶パネルの製造方法は、上記のようなベース基板４を作製した後、ベース基板４の透明電気絶縁層１２上にアクティブマトリックス層１３を形成してアクティブマトリックス基板５とする（図２（Ｂ））。このアクティブマトリックス層形成プロセスでベース基板４が高温（２００〜３５０℃程度）に保持されても、ベース基板４が備える耐熱性支持基板６によって透明電気絶縁層１２の変形が防止される。したがって、アクティブマトリックス層１３の形成は、従来のガラス基板で確立されている能動素子の製造プロセス技術および設備をそのまま使用して行うことができる。
【００３０】
一方、透明基板１６の一方の面にカラーフィルタ（図示せず）を介して透明導電膜１５を形成し、さらに、この透明導電膜１５上に配向膜（図示せず）を形成した積層体を作製し、所定の大きさのスペーサとシール材（図示せず）を介して透明導電膜１５がアクティブマトリックス層１３と対向するように上記の積層体をアクティブマトリックス基板５上に配設する（図２（Ｃ））。
【００３１】
これ以降の工程では高温加熱プロセスはないため、上記の耐熱性支持基板６は不要となる。したがって、不要となった耐熱性支持基板６を金属メッキ層７から剥離し、その後、金属メッキ層７をフォトリソグラフィーにより除去する。次に、アクティブマトリックス層１３と透明導電膜１５との間隙部に液晶を注入しシール材１９で密封して液晶層１４を形成（図２（Ｄ））することによりフィルム液晶パネル１１とする。
【００３２】
図３は本発明のフィルム液晶パネルの他の態様を示す概略断面図である。図３において、フィルム液晶パネル２１は、透明電気絶縁層２２と、この透明電気絶縁層２２に一方の面に設けられた金属メッキ層２７と、透明電気絶縁層２２の他の面に形成されたアクティブマトリックス層２３と、液晶層２４を介してアクティブマトリックス層２３と対向するように設けられた透明導電膜２５と、この透明導電膜２５上に積層された透明基板２６とからなっている。すなわち、図３に示されるフィルム液晶パネル２１は、透明電気絶縁層２２の外側に金属メッキ層２７を備えている点で図１に示されるフィルム液晶パネル１１と相違しており、この金属メッキ層２７は、画素に対応した孔部２７ａを備えるものである。
【００３３】
このようなフィルム液晶パネル２１は、図２に示される製造方法において、不要となった耐熱性支持基板６を金属メッキ層７から剥離した後（図２（Ｄ））、金属メッキ層７を除去することなくそのまま後工程に流すことにより作製することができる。金属メッキ層２７への孔部２７ａの形成は、不要となった耐熱性支持基板６を金属メッキ層７から剥離した後に金属メッキ層２７上にフォトレジストを塗布し、所望のパターンでフォトレジストを露光・現像することによりマスク層を形成し、このマスク層を介して金属メッキ層２７をエッチングすることにより行うことができる。このように孔部を金属メッキ層２７に形成することにより、強度の高い光透過型のフィルム液晶パネルとすることができる。
【００３４】
次に、液晶層として高分子分散液晶層を備えた反射型の本発明のフィルム液晶パネルについて説明する。
【００３５】
図４は、本発明のフィルム液晶パネルの他の態様を示す概略断面図である。図４において、フィルム液晶パネル３１は、アクティブマトリックス層３３と、高分子分散液晶層３４を介してアクティブマトリックス層３３に積層された導電膜３５とからなっている。
【００３６】
アクティブマトリックス層３３は上述のフィルム液晶パネル１１におけるアクティブマトリックス１３と同様に形成される。
【００３７】
高分子分散液晶層３４は、硬化型と分散型とがあり、電界がない状態では液晶の配向がランダムなため光が透過せず、電界がかかると液晶の配向が揃って光透過性となるものである。
【００３８】
硬化型の高分子分散液晶層は、高分子の３次元ネットワーク中に液晶組成物を充満させたものである。この硬化型の高分子分散液晶層は、液晶とモノマー、プレポリマーを相溶させたものをスクリーン印刷等により塗布し、電離放射線（紫外線、電子ビーム等）を照射することにより硬化させて３次元ネットワーク中に液晶滴を形成することにより作成することができる。
【００３９】
一方、分散型の高分子分散液晶層は、高分子の中に液晶が単に分散されているものであり、水中で水溶性ポリマー好ましくはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）中に液晶を懸濁分散させて形成するタイプと、有機溶剤中で親油性ポリマー、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、エポキシ樹脂等の中に液晶を相溶させ、有機溶剤を除去することにより液晶を分散させて形成するタイプとがある。
【００４０】
通常、高分子分散液晶層３４の厚みは５〜３０μｍ、好ましくは８〜１３μｍ程度とすることができる。
【００４１】
フィルム液晶パネル３１は反射型のフィルム液晶パネルであるため、表示面がいずれの面であるかに応じて導電膜３５は透明としたり不透明とすることができる。
【００４２】
導電膜３５が透明の場合、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の方法により、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＮＥＳＡ）、酸化亜鉛等の透明導電性物質を成膜（厚さ２００〜２０００Å）することにより形成できる。尚、高分子分散液晶層３４が上記の分散型である場合、高分子分散液晶層３４上へのスパッタリング法、真空蒸着法等による透明導電性物質成膜によって、分散型の高分子分散液晶層３４の液晶が揮発するため、高分子分散液晶層３４上に保護膜を形成した後に透明導電性物質の成膜を行う必要がある。但し、透明導電性物質が成膜されているフィルムを接着層を介して高分子分散液晶層３４に積層する場合には、高分子分散液晶層３４が硬化型でも分散型でも問題はない。このときの接着層は、単なる接着性があるものでは電圧損失が生じるため、例えば、日立ケミカル（株）製 Anisotropic Conductive Film等の導電性を有する接着層を使用することが好ましい。
【００４３】
導電膜３５が不透明の場合、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等による不透明な導電膜形成、導電膜が形成されたフィルムの積層の他に、導電性樹脂の印刷等により形成することもできる。
【００４４】
また、図４に示されるフィルム液晶パネル３１のアクティブマトリックス層３３の外側および／または導電層３５の外側（高分子分散液晶層３４の形成側と反対側）に粘着性を有する透明絶縁性フィルムを積層してフィルム層を設け短絡を防止した構成、さらには、導電層３５とフィルム層との間にバリヤー層を設けた構成としてもよい。上記の粘着性を有する透明絶縁性フィルムとしては、粘着シート、例えば、日東電工（株）製ＳＰＶ−Ｃ１００、ＳＰＶ−３６７、大日本インキ化学工業（株）製ＰＥＴ透明２５等を使用することができ、バリヤー層は、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ＳｉＯx 、ＳｉＮx 有機ガラス、ポリイミド等により形成することができる。また、透明な導電膜３５の外側に、導電膜３５の短絡を防止する目的で、酸化ケイ素を主成分とする有機ガラス、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で形成される窒化ケイ素や酸化ケイ素、透明耐熱性高分子であるポリイミド、ポリアミドイミド等により形成して透明電気絶縁層を設けた構成としてもよい。尚、この透明電気絶縁層は、通常、バリヤー性を有しているため、上記のバリヤー層の形成は不要である。
【００４５】
図５は、高分子分散液晶層を備えた反射型のフィルム液晶パネルの他の態様を示す概略断面図である。図５において、フィルム液晶パネル４１は、電気絶縁層４２、アクティブマトリックス層４３と、高分子分散液晶層４４を介してアクティブマトリックス層４３に積層された導電膜４５とからなっている。
【００４６】
アクティブマトリックス層４３は上述のフィルム液晶パネル１１におけるアクティブマトリックス１３と同様に形成される。
【００４７】
高分子分散液晶層４４は、上記の高分子分散液晶層３４と同様に、高分子中に液晶を分散させた液晶層である。
【００４８】
このフィルム液晶パネル４１も反射型のフィルム液晶パネルであるため、表示面がいずれの面であるかに応じて電気絶縁層４２と導電膜４５の一方を不透明とすることができる。電気絶縁層４２が透明の場合、例えば、酸化ケイ素を主成分とする有機ガラス、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で形成される窒化ケイ素や酸化ケイ素、透明耐熱性高分子であるポリイミド、ポリアミドイミド等により形成することができ、特に耐衝撃性の点から有機ガラスが好ましい。このような電気絶縁層４２の厚みは０．５〜１０μｍ程度が好ましい。電気絶縁層４２が不透明の場合、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等による不透明な電気絶縁層形成の他に、絶縁性樹脂の印刷等により形成することもできる。尚、導電膜４５は上記の導電膜３５と同様に形成することができる。
【００４９】
さらに、図５に示されるフィルム液晶パネル４１の透明な導電層４５の外側（高分子分散液晶層４４の形成側と反対側）に粘着性を有する透明絶縁性フィルムを積層してフィルム層を設け短絡を防止した構成、さらには、導電層４５とフィルム層との間にバリヤー層を設けた構成としてもよい。フィルム層およびバリヤー層は、上述（図４）のフィルム液晶パネルの場合と同様にして形成することができる。また、透明な導電膜４５の外側に、導電膜４５の短絡を防止する目的で、酸化ケイ素を主成分とする有機ガラス、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で形成される窒化ケイ素や酸化ケイ素、透明耐熱性高分子であるポリイミド、ポリアミドイミド等により形成して透明電気絶縁層を設けた構成としてもよい。尚、この透明電気絶縁層は、通常、バリヤー性を有しているため、上記のバリヤー層の形成は不要である。
【００５０】
図６は、高分子分散液晶層を備えた反射型のフィルム液晶パネルの他の態様を示す概略断面図である。図６において、フィルム液晶パネル５１は、電気絶縁層５２、アクティブマトリックス層５３と、高分子分散液晶層５４を介してアクティブマトリックス層５３に積層された導電膜５５と、電気絶縁層５２の外側に形成された金属メッキ層５７からなっている。このように、金属メッキ層５７を備えることにより、フィルム液晶パネル５１は可撓性を有しながら強度的により高いものとなる。したがって、電気絶縁層５２を上記のフィルム液晶パネル４１の場合よりも広範囲の材料から選択して形成することができる。
【００５１】
アクティブマトリックス層５３は上述のフィルム液晶パネル１１におけるアクティブマトリックス１３と同様に形成される。
【００５２】
高分子分散液晶層５４は、上記の高分子分散液晶層３４と同様に、高分子中に液晶を分散させた液晶層である。
【００５３】
また、上記の金属メッキ層５７を備えたフィルム液晶パネル５１は、画素に対応した孔部を金属メッキ層５７に形成したものであってもよい。金属メッキ層５７への孔部形成は、上述のフィルム液晶パネル２１の金属メッキ層２７に孔部を形成するのと同様に行うことができる。
【００５４】
このフィルム液晶パネル５１は反射型のフィルム液晶パネルであり、金属メッキ層５７を電気絶縁層５２に備えるため、導電膜５５は透明な導電膜である。また、上記のように、画素に対応した孔部が金属メッキ層５７に形成された場合には、表示面に応じて電気絶縁層５２と導電膜５５の一方を不透明とすることができる。導電膜５５の形成は、上述のように導電性物質が成膜されているフィルムを接着層を介して高分子分散液晶層５４に積層することにより行ってもよい。
【００５５】
さらに、図６に示されるフィルム液晶パネル５１の透明な導電層５５の外側（高分子分散液晶層５４の形成側と反対側）に粘着性を有する透明絶縁性フィルムを積層してフィルム層を設け短絡を防止した構成、さらには、導電層５５とフィルム層との間にバリヤー層を設けた構成としてもよい。フィルム層およびバリヤー層は、図４に示されるフィルム液晶パネルと同様にして形成することができる。また、透明な導電膜５５の外側に、導電膜５５の短絡を防止する目的で、酸化ケイ素を主成分とする有機ガラス、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で形成される窒化ケイ素や酸化ケイ素、透明耐熱性高分子であるポリイミド、ポリアミドイミド等により形成して透明電気絶縁層を設けた構成としてもよい。尚、この透明電気絶縁層は、通常、バリヤー性を有しているため、上記のバリヤー層の形成は不要である。
【００５６】
上述の高分子分散液晶層を備えた本発明のフィルム液晶パネルは、液晶の注入という工程が塗布による液晶層の形成という工程に変えることができ、また、偏光板を使用する必要がなく光反射層を基板上に設けることができ、なおかつ、金属膜を電極と反射層に兼用することができるので製造プロセス上簡略化を図ることができる。さらに、アクティブマトリックス層上に積層された高分子分散液晶層の厚みが均一であるため、セルギャップの均一化がより容易になる。また、高分子分散液晶層を挟持する電気絶縁層や金属メッキ層は、仮にピンホール等の欠陥があったとしても、液晶がにじみ出るという問題がなく、また、外壁としての強度を要求されることもないため、材料選定の幅が広がる。
【００５７】
次に、図４に示されるフィルム液晶パネルを例にして、高分子分散液晶層を備えたフィルム液晶パネルの製造方法を説明する。図７は本発明によるフィルム液晶パネル３１の製造方法の一例を説明するための工程図である。まず、耐熱性支持基板６６上に金属メッキ層６７を形成して２層構造のベース基板６４を作製する（図７（Ａ））。耐熱性支持基板６６と金属メッキ層６７の材質、および、耐熱性支持基板６６上への金属メッキ層６７の形成は、上述（図２）の３層構造のベース基板４における耐熱性支持基板６、金属メッキ層７と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００５８】
上記のベース基板６４を作製した後、ベース基板６４の金属メッキ層６７上にアクティブマトリックス層３３を形成してアクティブマトリックス基板６５とする（図７（Ｂ））。このアクティブマトリックス層形成プロセスでベース基板６４が高温（２００〜３５０℃程度）に保持されても、ベース基板６４が備える耐熱性支持基板６６によってベース基板６４の変形が防止される。したがって、アクティブマトリックス層３３の形成は、従来のガラス基板で確立されている能動素子の製造プロセス技術および設備をそのまま使用して行うことができる。
【００５９】
次に、アクティブマトリックス層３３上に、高分子中に液晶が分散された高分子分散液晶層３４を塗布形成し、さらに、この高分子分散液晶層３４上に導電膜３５を形成する（図７（Ｃ））。
【００６０】
これ以降の工程では高温加熱プロセスはないため、上記の耐熱性支持基板６６は不要となる。したがって、不要となった耐熱性支持基板６６を金属メッキ層６７から剥離し、その後、金属メッキ層６７をフォトリソグラフィーにより除去することにより、フィルム液晶パネル３１とする（図７（Ｄ））。
【００６１】
尚、図５に示されるフィルム液晶パネル４１の製造は、上記のベース基板６４の代わりに、図２に示されるような３層構造のベース基板４を使用して図７に示される工程で行うことができる。また、図６に示されるフィルム液晶パネル５１は、フィルム液晶パネル４１の製造において金属メッキ層を除去することなくそのまま積層した状態とすることにより製造できる。
【００６２】
上述の高分子分散液晶層を備えたフィルム液晶パネルの製造方法では、導電膜３５が不透明でよい場合には、導電性樹脂の印刷等により形成することができ、このため、アクティブマトリックス層３３の形成以降の工程（高分子分散液晶層の形成、導電膜の形成等）は全て塗布工程とすることができ、製造プロセス上簡略化が可能となる。
【実施例】
【００６３】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
（実施例１）
厚さ１ｍｍのガラス基板に金属Ｔｉ層（厚さ１μｍ）をスパッタリング法により形成して耐熱性支持基板とした。この耐熱性支持基板の金属Ｔｉ層上に、下記のＮｉメッキ液を用いて電気メッキ法によりＮｉメッキ層（厚さ３μｍ）を形成した。
【００６４】
Ｎｉメッキ液の組成
・スルファミン酸ニッケル                    …        ３５０ｇ／ｌ
・荏原ユージライト社製光沢剤＃６１          …      適時、補給
・荏原ユージライト社製光沢剤＃６３          …  １０〜１５ｍｌ／ｌ
・荏原ユージライト社製光沢剤＃６１０        …      ３〜７ｍｌ／ｌ
・荏原ユージライト社製光沢剤＃６２          …  ０．５〜３ｍｌ／ｌ
・ｐＨ緩衝剤（硼酸）                        …          ４０ｇ／ｌ
さらに、Ｎｉメッキ層上に常温ガラスコーティング剤ＧＡ−１（ファイングラス・テクノロジー社製）を塗布して透明電気絶縁層（厚さ１μｍ）を形成して、３層構造のベース基板とした。
【００６５】
次に、ベース基板の透明電気絶縁層上の所定の部分にＣｒを用いてゲート電極および画素電極を形成した。その後、ゲート電極を覆うようにＳｉＮx 層を形成してゲート絶縁層とし、ＳｉＮx 層を介してゲート電極上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を形成した。また、ａ−Ｓｉ層の一端に接続するようにＣｒソース電極を形成し、ａ−Ｓｉ層の他端と画素電極に接続するようにＣｒドレイン電極を形成してＴＦＴアクティブマトリックス層とし、アクティブマトリックス基板を得た。このアクティブマトリックス層形成において、ベース基板は２５０〜３５０℃に９０分間保持された。
【００６６】
上記のアクティブマトリックス基板のアクティブマトリックス層上にスピンナー塗布（３０００ｒｐｍ、３０秒間）によって配向膜用塗布液（配向剤ＡＬ−３０４６（日本合成ゴム（株）製）と希釈剤ＡＣＴ−６０８（日本合成ゴム（株）製）とを５：３の割合で混合したもの）を塗布して配向膜（厚さ８００Å）を形成した。その後、ラビング処理を、ロール回転速度２００ｒｐｍ、ステージ速度１０ｍｍ／秒の条件で行った。
【００６７】
一方、透明基板としてポリカーボネート（帝人化学（株）製  厚さ４００μｍ）を用い、この透明基板上に公知の顔料分散法、染色法、電着法、印刷法等によりＲ，Ｇ，Ｂの着色層（厚さ３μｍ）を上記の画素電極に対応するように形成してカラーフィルタとした。さらに、定法に従って厚さ１０００Åの透明導電膜（ＩＴＯ）を形成し、この透明導電膜上に上記のようにして配向膜（厚さ８００Å）を形成しラビング処理を行って積層体を作製した。
【００６８】
次に、上記の配向処理を施したアクティブマトリックス基板にシール剤でシール層を形成した。シール層形成は、シール剤（四国化成（株）製ＤＳＫ−７２１１−４）１ｇに対して平均粒径６μｍのスペーサ（日本電気硝子（株）製ＰＦ−６０）２０ｍｇを混合させたものを使用し、ディスペンサー装置により形成した。
【００６９】
また、上記の配向処理を施した積層体には、スペーサ層を塗布形成した。このスペーサ層は、平均粒径６μｍの粘着性スペーサ（ナトコ社製ＸＣ−６１０）を希釈液（ＩＰＡ：水＝１：１）で希釈したスペーサ希釈液（濃度０．２重量％）をスピンナー塗布（２０００ｒｐｍ、３０秒間）して、粒子密度１５０〜２００個／ｍｍ2 となるように形成した。
【００７０】
このようなアクティブマトリックス基板と積層体を、従来のガラス基板で確立されているパネルセル組み立て製造プロセスを使用して、透明導電膜側とアクティブマトリックス層側とが対向するように配設した。配設方法としては、圧着治具を用いて圧着圧力４ｋｇ／ｃｍ2 、熱処理１２０℃、１時間の条件で圧着、硬化を行った。その後、耐熱性支持基板をＮｉメッキ層から剥離し、さらに、Ｎｉメッキ層をフォトリソグラフィーにより除去した後、アクティブマトリックス層と透明導電膜との間隙部にツイストネマティック液晶ＬＤＰ−５０３４ＬＡ（チッソ社製）を注入し封止剤で密封して液晶層を形成して図２に示されるような透過型のフィルム液晶パネルを作製した。このフィルム液晶パネルの厚さは０．５ｍｍであった。
【００７１】
このフィルム液晶パネルを用いて図１に示されるようなパネル両面に偏光フィルムを貼りつけた透過型アクティブマトリックス形表示のカラー液晶ディスプレイ（厚さ１．０ｍｍ）を作製した。このカラー液晶ディスプレイに駆動回路を接続し表示を行ったところ、従来のガラス基板を用いて作製したカラー液晶ディスプレイと同等の極めて表示品質の高い液晶表示装置であった。また、メッキ層の剥離によるアクティブ素子の特性変化や各種配線ラインの断線、短絡は認められなかった。
（実施例２）
耐熱性支持基板を金属メッキ層から剥離した後、金属メッキ層のうち画素電極に対応した箇所のみをフォトリソグラフィーにより除去した他は、実施例１と同様に透過型のフィルム液晶パネル（厚さ１．０ｍｍ）を作製した。
【００７２】
このフィルム液晶パネルを用いてアクティブマトリックス形表示のカラー液晶ディスプレイ（厚さ１．６ｍｍ）を作製した。このカラー液晶ディスプレイに駆動回路を接続し表示を行ったところ、従来のガラス基板を用いて作製したカラー液晶ディスプレイと同等の極めて表示品質の高い液晶表示装置であった。また、メッキ層の剥離によるアクティブ素子の特性変化や各種配線ラインの断線、短絡は認められなかった。
（実施例３）
まず、実施例１と同様にしてベース基板の透明電気絶縁層上にアクティブマトリックス層を形成してアクティブマトリックス基板を作製した。
【００７３】
次に、ＫＰ−０６（日本合成化学工業（株）製、重合度：約６００、けん化度：７１〜７５）の５重量％水溶液に、Ｅ−４４（メルク社製）を超音波分散した後、ＫＨ−１７（日本合成化学工業（株）製、重合度：約１７００、けん化度：７８．５〜８１．５）の１０重量％水溶液を添加して、最終的にＰＶＡ：液晶＝２０：８０（重量比）となるように液晶のＰＶＡ分散水溶液を作製して高分子分散型液晶とした。
【００７４】
次に、上記の高分子分散型液晶をアクティブマトリックス基板のアクティブマトリックス層上にブレードコータを用いて塗布し、４０℃、１時間の熱処理を施して乾燥させ、膜厚１０μｍの高分子分散液晶層を形成した。
【００７５】
一方、透明基板としてポリカーボネート（帝人化学（株）製  厚さ４００μｍ）を用い、この透明基板上に公知の顔料分散法、染色法、電着法、印刷法等によりＲ，Ｇ，Ｂの着色層（厚さ３μｍ）を上記のアクティブマトリックス層の画素電極に対応するように形成してカラーフィルタとした。さらに、定法に従って厚さ１０００Åの透明導電膜（ＩＴＯ）を形成し、この透明導電膜上に接着剤をスピンナー塗布（３０００ｒｐｍ、３０秒間）して接着剤層（厚み２μｍ）を形成して積層体を作製した。
【００７６】
このようなアクティブマトリックス基板と積層体を、実施例１と同様にして高分子分散液晶層側と透明導電膜側とが対向するように配設した。配設方法としては、圧着治具を用いて圧着圧力４ｋｇ／ｃｍ2 、熱処理４０℃、１時間の条件で圧着、硬化を行った。その後、耐熱性支持基板をＮｉメッキ層から剥離し、さらに、Ｎｉメッキ層をフォトリソグラフィーにより除去して、透過型アクティブマトリックス形表示の分散型液晶ディスプレイ（厚さ３ｍｍ）を作製した。この液晶ディスプレイに駆動回路を接続し表示を行ったところ、従来のガラス基板を用いて作製した液晶ディスプレイと同等の極めて表示品質の高い液晶表示装置であった。また、メッキ層の剥離によるアクティブ素子の特性変化や各種配線ラインの断線、短絡は認められなかった。
（実施例４）
耐熱性支持基板を金属メッキ層から剥離した後、金属メッキ層をそのまま残した他は実施例３と同様にして、反射型アクティブマトリックス形表示の分散型液晶ディスプレイ（厚さ３ｍｍ）を作製した。この液晶ディスプレイに駆動回路を接続し表示を行ったところ、従来のガラス基板を用いて作製した液晶ディスプレイと同等の極めて表示品質の高い液晶表示装置であった。また、メッキ層の剥離によるアクティブ素子の特性変化や各種配線ラインの断線、短絡は認められなかった。
（実施例５）
まず、実施例１と同様にしてベース基板の透明電気絶縁層上にアクティブマトリックス層を形成してアクティブマトリックス基板を作製した。
【００７７】
次に、ＫＰ−０６（日本合成化学工業（株）製、重合度：約６００、けん化度：７１〜７５）の５重量％水溶液に、Ｅ−４４（メルク社製）を超音波分散した後、ＫＨ−１７（日本合成化学工業（株）製、重合度：約１７００、けん化度：７８．５〜８１．５）の１０重量％水溶液を添加して、最終的にＰＶＡ：液晶＝２０：８０（重量比）となるように液晶のＰＶＡ分散水溶液を作製して高分子分散型液晶とした。
【００７８】
次に、上記の高分子分散型液晶をアクティブマトリックス基板のアクティブマトリックス層上にブレードコータを用いて塗布し、４０℃、１時間の熱処理を施して乾燥させ、膜厚１０μｍの高分子分散液晶層を形成した。その後、１０００Åの透明導電膜（ＩＴＯ）を形成したフィルムに、接着層（日立ケミカル（株）製Anisotropic Conductive Film ）を形成し、このフィルムを高分子分散液晶層に貼り合わせた。
【００７９】
その後、耐熱性支持基板をＮｉメッキ層から剥離して、反射型アクティブマトリックス形表示の高分子分散型液晶ディスプレイ（厚さ３ｍｍ）を作製した。この液晶ディスプレイに駆動回路を接続し表示を行ったところ、従来のガラス基板を用いて作製した液晶ディスプレイと同等の極めて表示品質の高い液晶表示装置であった。また、メッキ層の剥離によるアクティブ素子の特性変化や各種配線ラインの断線、短絡は認められなかった。
（実施例６）
透明電気絶縁層をプラズマＣＶＤによるＳｉＮx 膜とした他は実施例１と同様にしてベース基板を作製し、このベース基板の透明電気絶縁層上に実施例１と同様にしてアクティブマトリックス層を形成してアクティブマトリックス基板を作製した。
【００８０】
次に、モノマー（東亜合成化学（株）製アロニックスＭ−１２００）に対して開始剤（日本チバガイギー社製イルガキュア１８４）を５％添加したものに、Ｅ−４４（メルク社製）を超音波分散して最終的にモノマー：液晶＝３０：７０（重量比）となるように液晶のモノマー分散水溶液を作製した。
【００８１】
次に、上記のモノマー分散水溶液をアクティブマトリックス基板のアクティブマトリックス層上にブレードコータを用いて塗布し、紫外線照射（２００ｍＪ／ｃｍ2 ）により硬化させ、膜厚５μｍのモノマー分散型の高分子分散液晶層を形成した。
【００８２】
次に、上記の高分子分散液晶層上にスパッタリング法により厚さ１０００Åの透明導電膜（ＩＴＯ）を形成した。
【００８３】
その後、耐熱性支持基板をＮｉメッキ層から剥離して、反射型アクティブマトリックス形表示の高分子分散型液晶ディスプレイ（厚さ３ｍｍ）を作製した。この液晶ディスプレイに駆動回路を接続し表示を行ったところ、従来のガラス基板を用いて作製した液晶ディスプレイと同等の極めて表示品質の高い液晶表示装置であった。また、メッキ層の剥離によるアクティブ素子の特性変化や各種配線ラインの断線、短絡は認められなかった。
（実施例７）
実施例６と同様にして、高分子分散液晶層上に厚さ１０００Åの透明導電膜（ＩＴＯ）形成までを行った。
【００８４】
次に、この透明導電膜上に公知の顔料分散法、染色法、電着法、印刷法等によりＲ，Ｇ，Ｂの着色層（厚さ３μｍ）をアクティブマトリックス層の画素電極に対応するように形成してカラーフィルタとした。
【００８５】
その後、耐熱性支持基板を金属メッキ層から剥離した後、金属メッキ層のうち画素電極に対応した箇所のみをフォトリソグラフィーにより除去して透過型のフィルム液晶パネル（厚さ１．０ｍｍ）を作製した。
【００８６】
このフィルム液晶パネルを用いてアクティブマトリックス形表示のカラー液晶ディスプレイ（厚さ１．６ｍｍ）を作製した。このカラー液晶ディスプレイに駆動回路を接続し表示を行ったところ、従来のガラス基板を用いて作製したカラー液晶ディスプレイと同等の極めて表示品質の高い液晶表示装置であった。また、メッキ層の剥離によるアクティブ素子の特性変化や各種配線ラインの断線、短絡は認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
省電力、薄型のディスプレイ、例えば、フィルム状の液晶パネルの製造に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明のフィルム液晶パネルを用いたアクティブマトリックス形表示の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明によるフィルム液晶パネルの製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図３】本発明のフィルム液晶パネルの他の態様を示す概略断面図である。
【図４】本発明のフィルム液晶パネルの他の態様を示す概略断面図である。
【図５】本発明のフィルム液晶パネルの他の態様を示す概略断面図である。
【図６】本発明のフィルム液晶パネルの他の態様を示す概略断面図である。
【図７】本発明によるフィルム液晶パネルの製造方法の他の例を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…液晶ディスプレイ
２，３…偏光板
４…ベース基板
５…アクティブマトリックス基板
６…耐熱性支持基板
７…金属メッキ層
８…透明電気絶縁層
１１，２１，…フィルム液晶パネル
１２，２２…透明基板絶縁層
１３，２３…アクティブマトリックス層
１４，２４…液晶層
１５，２５…透明導電膜
１６，２６…透明基板
２７…金属メッキ層
３１，４１，５１…フィルム液晶パネル
３３，４３，５３…アクティブマトリックス層
３４，４４，５４…分散型液晶層
３５，４５，５５…導電膜
４２，５２…電気絶縁層
５７…金属メッキ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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