JPH0926595A

JPH0926595A - 液晶表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0926595A
Application number: JP17603295A
Authority: JP
Inventors: 友信 ▲もたい▼; Tomonobu Motai
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1995-07-12
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ＧＨ液晶セルを積層してカラー表示を行うこ
とができ、かつ内部電極と最下層の駆動部との接続にお
ける信頼性向上、プロセスの容易化をはかる。【解決手段】色素分子と液晶分子の混合物であるＧＨ
液晶と透明電極からなる液晶セルが異なる色で複数層積
層され、各層に与える電位情報を制御する駆動部が液晶
セルの積層部よりも下層に配置された液晶表示装置にお
いて、同一画素を構成する液晶セルの各透明電極１５は
相互に重ならない位置にそれぞれ電極接続部を有し、か
つ各々の透明電極１５は他の透明電極の電極接続部と重
なる部分１５ａが分離して形成され、透明電極１５の電
極接続部と駆動部との間は、同一画素を構成する液晶セ
ルの他の透明電極１５の分離部１５ａを介して電気的に
接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
わり、特に複数の液晶セルを積層してカラー表示を可能
とした液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコン，ワープロを始めとする
各種の携帯情報機器では、薄型で低消費電力の表示装置
として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が用いられてい
る。ＬＣＤのうち、ディスプレイの表示面を直接見るよ
うにしたものを直視型という。直視型のＬＣＤには、背
面に蛍光ランプなどの光源を組み込む透過型と周囲光を
利用する反射型とがある。このうち、前者はバックライ
トが必要なので、低消費電力化には不向きである。これ
は、バックライトが１Ｗ以上の消費電力となり、バッテ
リー駆動で２〜３時間しか使用できないからである。従
って、携帯情報機器のディスプレイとしては、後者の反
射型が最も普及している。

【０００３】反射型ＬＣＤは、アルミ箔等の光反射板を
用いたもので、ＬＣＤを構成する背面ガラス基板に表面
が梨地状の反射板を貼り付けられている。このような反
射型ＬＣＤは非発光であるので消費電力が少なくなる。
ところが、従来の反射型ＬＣＤは、明るいペーパーホワ
イトな表示はできず、これにより当然ながら鮮やかなカ
ラー表示もでなかった。透過型ＴＦＴ−ＬＣＤの画質に
匹敵する反射型ＬＣＤを開発する上で、このことが大き
な技術的課題となっている。

【０００４】反射型ＬＣＤには、ＥＣＢ（Electrically
Controlled Birefrigence）モード，ＧＨ（Guest Hos
t）モード，ＴＮ（Twisted Nematic ）モードなどを用
いる。ＥＣＢモードやＴＮモードを用いる場合には偏光
板が必要である。偏光板は光の透過率が４０％程度なの
で光の利用効率が悪くなってしまう。

【０００５】反射型表示装置の場合、その表示装置の明
るさは反射率で評価される。これは表示装置に入射した
光の何％が反射されるかを表わす。この計測は通常、拡
散反射光を積分球で積分することによって行われる。例
えば、新聞紙は６０％程度、上質紙は８０％程度、酸化
マグネシウム，硫酸バリウムなどの粉体は９９％以上の
反射率を持つ。これに対し、偏光板があったのでは４０
％以上の反射率は望めない。これでは表示性能上問題が
ある。ペーパーホワイト表示と呼べるのは６０％以上の
反射率が必要である。

【０００６】偏光板を用いないＧＨモードでは光の利用
効率が高く、ペーパーホワイト表示も可能である。ＧＨ
モードでカラー表示を行う場合、例えばシアン，マゼン
ダ，イエローの３色のＧＨ液晶セルを積層し、各々のセ
ルを独立に駆動すればよい。

【０００７】ところで、これら３層のＧＨ液晶セルにド
ットマトリックス表示させる場合、１画素単位で画像情
報を伝える必要がある。しかし、各画素へつながる電極
構造等が繁雑化する心配がある。通常、内部電極への信
号供給は、同一の電極層に形成された配線により信号供
給するのが最も容易であるが、プロセスの制約から信号
供給部は、最下層の基板に集中させて形成する必要があ
った。そのため、上部の透明電極との接続には、スルー
ホールを開けた後に導電性ペーストをスクリーン印刷で
形成した電極接続、又は積層膜を堆積する毎にスルーホ
ールを開け、接続部を銅メッキ法で成長させた柱により
接続する方法が考えられる。

【０００８】しかしながら、この種の方法ではプロセス
上解決すべき種々の問題があった。即ち、開口率の関係
から接続のためのスルーホールの径はあまり大きくでき
ず、従ってアスペクト比の大きな溝にスクリーン印刷で
導電性ペーストを印刷しても、良好な柱を得られない。
同様に、アスペクト比の大きな溝に電気メッキを行って
も、良好な柱は得られない。また、積層毎にスルーホー
ルを開けて接続部を銅メッキ法で成長させた柱により接
続する方法では、工程数が多くプロセスが面倒である。

【０００９】また、ペーストに使用されるシンナーやメ
ッキ液が種々の工程、例えば洗浄，熱硬化，ＰＥＰ工程
などを通るうちに、透明電極層に浸透することで変質等
の問題が発生することが予想される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、ＧＨ
液晶セルを積層してカラー表示を行うようにした液晶表
示装置においては、内部電極（透明電極）と最下層の駆
動部との接続が難しいという問題があった。

【００１１】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、ＧＨ液晶セルを積層し
てカラー表示を行うことができ、かつ内部電極と最下層
の駆動部との接続における信頼性向上、プロセスの容易
化をはかり得る液晶表示装置及びその製造方法を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

（概要）上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。即ち本発明は、色素分子と液晶
分子の混合物であるゲストホスト液晶と透明電極からな
る液晶セルが異なる色で複数層積層され、各層に与える
電位情報を制御する駆動部が液晶セルの積層部よりも下
層に配置された液晶表示装置において、同一画素を構成
する液晶セルの各透明電極は相互に重ならない位置にそ
れぞれ電極接続部を有し、かつ各々の透明電極は他の透
明電極の電極接続部と重なる部分が分離して形成され、
透明電極の電極接続部と駆動部との間は、同一画素を構
成する液晶セルの他の透明電極の分離部を介して電気的
に接続されていることを特徴とする。

【００１３】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。 (1) 液晶セルの積層構造は、ゲストホスト液晶をマイク
ロカプセル内に閉じ込めフィルム状にし、一つの透明電
極と一つのマイクロカプセルのフィルムとを一つの単位
とし、直接に複数単位積層した構造となっていること。 (2) 積層された透明電極の電極接続部に対応して、透明
電極から下層の駆動部に至る貫通孔が設けられ、各々の
貫通孔に導電材料を充填してなること。 (3) 積層された透明電極の電極接続部に対応して、透明
電極間及び透明電極と下層の駆動部間に電気導電性細線
或いは金属ウィスカを圧入し、該電気導電性細線或いは
金属ウィスカにより透明電極と下層の駆動部との間の電
気的接続を行うこと。

【００１４】また本発明は、上記構成の液晶表示装置の
製造方法において、同一画素を構成する液晶セルの各透
明電極に、他の透明電極と重ならない位置にそれぞれ電
極接続部を形成し、かつ他の透明電極の電極接続部と重
なる部分を分離して形成しておき、前記液晶セルの積層
構造完成後に、前記透明電極の電極接続部と駆動部と
を、同一画素を構成する液晶セルの他の透明電極の分離
部を介して電気的に接続することを特徴とする。（作用）本発明によれば、同一画素を構成する液晶セル
の各透明電極において、他の透明電極の電気的接続部に
相当する部分を分離形成しているので、透明電極と下層
の駆動部は他の透明電極の分離部を介して接続されるこ
とになり、これにより接続の信頼性が増す。即ち、上層
側の透明電極と駆動部との接続において、下層側の透明
電極の分離部が一種の中継点として介在することにな
り、これにより接続の信頼性向上をはかることが可能と
なる。

【００１５】特に、透明電極から下層の駆動部に至る貫
通孔を設け各々の貫通孔に導電材料を充填する、又は透
明電極間及び透明電極と下層の駆動部間に電気導電性細
線或いは金属ウィスカを圧入するようにすれば、前述し
たようなプロセス上発生する透明電極の変質或いは、ゲ
ストホスト液晶のパターニングを行うことなく工程簡略
化が可能となり、表示装置としての信頼性が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施形態を説明する前に、本発明
の基本原理について説明する。本件発明の出願人は、Ｇ
Ｈ液晶をセルギャップ以下の直径のマイクロカプセル内
に封入し、ペースト状にしてガラス基板上に塗布できる
ようにし、このペーストの溶媒を揮発させるなどして薄
膜化できる素材を用いた、ＧＨマイクロカプセルフィル
ムを使用することを既に提案している（特願平７−５６
０８６号）。

【００１７】この素材を用いることにより、図１１に示
すように、ガラス基板１１上に反射電極１３を形成し、
さらにその上にＧＨ液晶層１４と透明電極（ＩＴＯ，酸
化スズなど）１５を交互に積層していくことができる。
交互に積層した透明電極１５をガラス基板１１上のＴＦ
Ｔ（図示せず）等に電気的に接続するには、スルーホー
ルを形成し、導電性ペーストをスクリーン印刷する方法
や電気メッキ法により成長させた柱１９、例えば銅メッ
キ柱による接続法が提案されている。

【００１８】しかし、このような構成であっても前述し
たように、アスペクト比の大きな溝に柱を形成すること
になり、良好な柱を得られない。さらに、積層毎にスル
ーホールを開けて接続部を銅メッキ法で成長させた柱に
より接続する方法では、工程数が多くプロセスが面倒で
ある。また、ペーストに使用されるシンナーやメッキ液
が洗浄，熱硬化，ＰＥＰ工程などを通るうちに、透明電
極層に浸透することで変質等の問題が発生することが予
想される。

【００１９】本発明は、この問題を解決したものである
が、上記のようなＧＨマイクロカプセルフィルムを使用
したものに限らず、通常のＧＨ液晶セルの積層構造にも
適用できるのは勿論である。

【００２０】以下、本発明の詳細を図示の実施形態によ
って説明する。（実施形態１）図１は本発明の第１の実施形態に係わる
液晶表示装置の概略構成を示すもので、（ａ）は斜視
図、（ｂ）は断面図である。

【００２１】図中１１はガラス基板であり、このガラス
基板１１上には、駆動部として複数のＴＦＴ１２、さら
には図示しない信号線及び走査線等が形成されている。
ガラス基板１１上には、絶縁膜を介してアルミニウムか
らなる反射板１３が配置されている。この反射板１３は
画素電極を構成している。さらに、反射板１３上にイエ
ロー液晶層１４ａ、透明電極層（画素電極）１５、マゼ
ンダ液晶層１４ｂ、透明電極層（画素電極）１５、シア
ン液晶層１４ｃが順次積層されている。

【００２２】これらの液晶層１４ａ〜１４ｃは、それぞ
れの色（イエロー，マゼンダ，シアン）の色素分子を含
むゲストホスト液晶を封じ込めたマイクロカプセルを含
むペーストを印刷し、ペースト中の溶媒を揮発させるこ
とにより形成する。また、透明電極層１５は、透明導電
材料をスパッタリングした後に、フォトリソグラフィー
及びエッチングによりパターニングして形成する。な
お、液晶層１４ａ〜１４ｃの積層の順序は上記に限ら
ず、適宜変更可能である。

【００２３】さらに、シアン液晶層１４ｃ上には、透明
の対向電極１６を有するガラス基板が配置されている。
なお、各ＴＦＴと、反射板１３又は透明電極層１５と
は、後述する手法により電気的に接続されている。

【００２４】上記構成を有する液晶表示装置は、各液晶
層１４ａ〜１４ｃ及び透明電極層１５には、非表示領域
である能動素子及び配線等が存在しないので開口率が広
く、しかも透明電極層を薄膜で形成しておりガラス基板
を使用していないので光利用効率が高い。

【００２５】なお、全体の回路構成は一般的な液晶表示
装置と同様であり、図２に示すように、複数本の信号線
１７と複数本の走査線１８とが直交するように配置さ
れ、信号線１７と走査線１８との各交差部に、ＴＦＴ１
２を介して液晶セルが接続されている。但し、図２では
液晶セル部の１層のみを示しており、実際はこれが３層
積層され、同一画素では走査線を共有するものとなって
いる。

【００２６】この液晶表示装置でカラー表示を行う場
合、各液晶層をそれぞれ挟持する４つの電極に印加する
電圧は、演算回路で予め決めておく。例えば、「白」を
表示するときは、図３（ａ）に示すように電圧を印加す
る。図中ＧはＧＮＤを意味し、ある基準となる電位であ
る。ＶはＧＮＤに対する電位であり、Ｖ−Ｔ（電圧−透
過率）特性において、Ｔを高い状態にある程度飽和させ
ることができる電位である。なお、電圧印加を二通り示
してあるのは、液晶層に交流波形を加える必要があるか
らである。ゲストホスト液晶の場合、「白」を表示する
ときは、光を透過させる都合上、液晶分子と色素分子を
できるだけ電極面に対して垂直方向に立てる必要がある
ので、図３（ａ）に示すように電圧を印加する。

【００２７】これに対して、「黒」を表示するときは、
光を吸収させるために、液晶分子と色素分子をできるだ
け全方位に向ける必要がある。本発明の液晶表示装置に
おいては、無電界状態で液晶分子の向きが全方位に分散
するように液晶分子を配向させておく。従って、「黒」
を表示するときは、図３（ｅ）に示すように電圧を印加
する。

【００２８】また、原色系の「赤」を表示させるとき
は、図３（ｂ）に示すように、マゼンダ液晶層１４ｂと
イエロー液晶層１４ａで光を吸収させ、シアン液晶層１
４ｃで光を透過させる。「緑」を表示させるときは、図
３（ｃ）に示すように、シアン液晶層１４ｃとイエロー
液晶層１４ａで光を吸収させ、マゼンダ液晶層１４ｂで
光を透過させる。「青」を表示させるときは、図３
（ｄ）に示すように、シアン液晶層１４ｃとマゼンダ液
晶層１４ｂで光を吸収させ、イエロー液晶層１４ａで光
を透過させる。

【００２９】また、補色系の「シアン」を表示させると
きは、図３（ｆ）に示すように、シアン液晶層１４ｃで
光を吸収させ、マゼンダ液晶層１４ｂとイエロー液晶層
１４ａで光を透過させる。「マゼンダ」を表示させると
きは、図３（ｇ）に示すように、マゼンダ液晶層１４ｂ
で光を吸収させ、シアン液晶層１４ｃとイエロー液晶層
１４ａで光を透過させる。「イエロー」を表示させると
きは、図３（ｈ）に示すように、イエロー液晶層１４ａ
で光を吸収させ、シアン液晶層１４ｃとマゼンダ液晶層
１４ｂで光を透過させる。

【００３０】このようにして基本となる８色のカラー表
示を行うことができる。この場合、各電極にかける電位
はＶとＧでよい。一方、中間調表示を行う場合、いわゆ
るフレームレイトコントロール（ＦＲＣ）を用いたり、
複数画素を使ったディザ方式、即ち面積階調方式を用い
てもよい。また、図４に示すように、透過率を電圧で制
御して階調を表示してもよい。例えば、図４（ａ）に示
すように電圧を印加すると、シアン液晶層１４ｃでは透
過状態となり、マゼンダ液晶層１４ｂとイエロー液晶層
１４ａでは半透過状態となる。このようなときピンク色
の表示をすることができる。また、薄シアンを表示する
ときは、図４（ｂ）に示すように電圧を印加する。この
ような中間調表示の場合、各電極に印加する電位の範囲
を−Ｖ〜Ｇ〜＋Ｖとする必要がある。

【００３１】次に、本発明の液晶表示装置の具体的構造
について説明する。図５は、本実施形態の液晶表示装置
の一画素に対応する領域を示す斜視分解図である。ガラ
ス基板１１上に１本の走査線１８が形成されており、走
査線１８上に間隔をおいて３つのＴＦＴ１２が形成され
ている。これは、一画素内にシアン，マゼンダ，イエロ
ーの３つ液晶容量があるからである。さらに、それぞれ
のＴＦＴ１２と接触するようにして走査線１８と直交す
る方向に３つの信号線１７が形成されている。それぞれ
のＴＦＴ１２は、後述するように導電性ペーストや金属
ウィスカ等により、反射板１３又は透明電極層１５と電
気的に接続されている。そして、各信号線１７に送られ
た情報は、ＴＦＴ１２を介して反射板（画素電極）１３
や透明電極（画素電極）１５に送られる。

【００３２】なお、図５においては、蓄積容量（Ｃｓ）
を示していないが、実際には一画素の液晶容量と並列に
Ｃｓが接続されている。即ち、Ｃｓ用共通配線が各走査
線１８と並列に配置されており、各画素単位でＣｓ用共
通配線，信号線１８及び「ある金属電極」の間でＣｓが
形成されている。この「ある金属電極」は、ＴＦＴ接続
と同様の方法で画素電極と接続されている。一画素に対
して３つの液晶容量があるので、Ｃｓも一画素に対して
３つ設ける必要がある。

【００３３】次に、図５に示すＴＦＴアレイ基板の製造
方法について説明する。まず、ガラス基板１１上にスピ
ンコート法などで樹脂薄膜を数ミクロン堆積させる。そ
の後、酸化珪素或いは窒化珪素の薄膜を１００〜２００
ｎｍ堆積させ、さらにモリブデン，タンタル，タングス
テン，チタン，アルミニウム，クロム，銅などの導電性
物質の単体又は合金、或いは積層膜を堆積させる。これ
らの物質を、いわゆるリソグラフィ即ちフォトエングレ
イブメントプロセス（ＰＥＰ）でパターニングし、ＴＦ
Ｔのゲート及びゲート線を形成する。

【００３４】次いで、再び酸化珪素或いは窒化珪素の薄
膜を２００〜４００ｎｍ堆積させ、これをゲート絶縁膜
とする。さらに、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層を１０〜４００ｎ
ｍ堆積させる。この上にエッチングストッパ層として酸
化珪素或いは窒化珪素の薄膜を１００〜２００ｎｍ堆積
させ、ＰＥＰでパターニングしておいてもよい。この
後、ＴＦＴのソース・ドレインのコンタクト用にｎ⁺ 型
のａ−Ｓｉ：Ｈ層を１０〜１００ｎｍ堆積させる。ここ
で、ＴＦＴのチャネルとなる前記ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層と
ｎ⁺ 型ａ−Ｓｉ：Ｈ層とをＰＥＰによってパターニング
する。

【００３５】次いで、ソース・ドレイン電極及び信号線
となる導電性物質としてアルミニウム，チタン，モリブ
デン，タンタル，タングステン，クロムなどの単体又は
合金或いは積層膜を堆積させる。これをＰＥＰで所望の
パターンにする。その後、ＴＦＴのソース・ドレイン間
のｎ⁺ 型ａ−Ｓｉ：Ｈ層を取り除き、ＴＦＴを作り上げ
る。

【００３６】そして、ＴＦＴの上にさらに酸化珪素薄
膜，窒化珪素薄膜，ポリイミド，ポリカーボネイト，ア
クリル系樹脂，弗素系樹脂，ポリエステル系樹脂，エポ
キシ樹脂，シリコーン樹脂などの絶縁膜１３を０．１〜
３μｍ堆積させる。堆積後、ＣＭＰ（ケミカル・メカニ
カル・ポリッシング）によって表面を平坦化する。

【００３７】そして、この上に反射板（画素電極）１３
となるアルミニウム，クロム，モリブデン，タングステ
ンなどの金属を１００〜４００ｎｍ堆積させる。この反
射板１３の反射特性を完全拡散に近付けるためこの金属
表面に凹凸を付ける必要がある。凹凸を付ける方法とし
てＰＥＰで凹凸を付けても良いし、エンボス加工のよう
なプレス法、或いは薬品によって表面を荒らす方法、又
はヤスリなどで擦って表面を荒らす方法などがある。

【００３８】また、完全拡散特性を持つ酸化マグネシウ
ムや硫化バリウムなどの粉体を前記導電性物質の上に堆
積させてもよい。その後、イエローのゲストホスト（Ｇ
Ｈ）液晶の入ったペースト状マイクロカプセルを塗布す
る。その後、このペースト内の溶媒などを揮発させた
り、マイクロカプセルを硬化させたりする。これを第１
のＧＨマイクロカプセルフィルム１５と呼ぶことにす
る。このようなＧＨマイクロカプセルフィルムはどれも
５〜１５μｍの厚さになるようにする。

【００３９】ここで再び、ＣＭＰで平坦化し、透明電極
（画素電極）１５を１０〜１００ｎｍ堆積させてパター
ニングする。上述の工程を目的の積層回数を繰り返すこ
とで、図６（ａ）に示すような積層基板が完成する。但
し、２層目はマゼンダのＧＨ液晶の入ったペースト状マ
イクロカプセルとし、３層目はシアンのＧＨ液晶の入っ
たペースト状マイクロカプセルとする。

【００４０】なお、本実施形態ではシアン・マゼンダ・
イエローの３層構造について説明したが、これに黒色不
透明のＧＨマイクロカプセルフィルムを加えた４層構造
にしても良い。これは、より鮮やかな黒色表示をするた
めである。

【００４１】以上の工程で、積層膜が完成したので、次
に、内部表示電極の接続方法に関する方法を示す。上述
の通り、駆動，表示信号は、図６（ａ）のゲストホスト
液晶層より下層の配線より供給されるため、内部接続を
行う必要がある。

【００４２】方法としては、まず積層膜をアニールし、
積層膜の安定性を向上させる。その後、高粘性の導電性
ペーストを塗布した極微細針を、図６（ａ）の積層基板
の各透明電極１に接続すべく、下層に配置した配線（Ｔ
ＦＴの電極）を貫通することで、図６（ｂ）に示すよう
に導電ペースト２１を残留させ、この残留した導電ペー
スト２１を介することで電気的接続を行う。導電性ペー
スト２１の粘性を利用しての充填が難しい場合、ペース
ト２１をシリンジ等に充填し、ペースト２１を押し出し
ながらの接続も実施可能である。このような針などによ
る接続は、１回毎に接続をしても良いが、同時期に一括
して接続する方法が現実的である。

【００４３】ここで、下層配線との接続では、該当貫通
接続する透明電極部と非該当接続部の相互を分離する必
要がある。簡単な方法としては、図７或いは図８に示す
ように各接続層に対応して、貫通接続部の引き出し電極
パターン形状を変える方法が考えられる。

【００４４】図７では、同一画素を構成する液晶セルの
各透明電極１５の矩形の一辺に相互に重ならない位置に
それぞれ電極接続部を設け、かつ各々の透明電極で他の
透明電極の電極接続部と重なる部分１５ａを分離して形
成する。そして、透明電極の電極接続部と駆動部との間
は、同一画素を構成する液晶セルの他の透明電極の分離
部１５ａを介して電気的に接続する。図８の場合も同様
であるが、この場合は矩形の角部に電極接続部と分離部
１５ａを設けている。

【００４５】貫通接続の別の方法として、図６（ｃ）に
示すように、一方向に整列させたタングステンなどの金
属ウィスカ２２或いは金属細線を該当接続部に並べ、加
圧することで表面の絶縁膜を貫通し、積層膜間の透明電
極を接続可能とする方法も考えられる。加圧時期である
が、全層の積層が完了してから加圧することで接続する
方法と積層するたび毎に導通を確認しながら加圧挿入接
続する方法が考えられる。上述の接続法は、接続不良発
生時のリペア手段としても有効である。

【００４６】また、図９（ａ）に示すような積層した基
板の厚さと同等の長さを有する金属ウィスカ或いは金属
細線を膜厚方向に配列させた伸縮性を有するフィルムを
作成し、図９（ｂ）に示すように積層ゲストホスト基板
に貼り付けた後にＰＥＰ工程などで、該当接続部のみを
残してパターニングし、加圧接続する方法も考えられ
る。

【００４７】なお、図１では反射電極１３と２つの透明
電極１５をＴＦＴ１２に接続し、透明電極の残りの一つ
を対向電極（共通電極）１６として用いているが、図５
では、反射電極１３を共通電極として用い、３つの透明
電極１５をＴＦＴ１２に接続している。透明電極の最上
層又は反射電極のいずれかを共通電極として用いるか
は、使用に応じて適宜選択すればよい。一方、図７，８
に示した通り、４つの表示電極毎にＴＦＴを接続するこ
とにより、共通電極で行えないきめ細かな電位設定が可
能となる。

【００４８】このように本実施形態によれば、同一画素
を構成する液晶セルの各透明電極１５において、他の透
明電極１５の電気的接続部に相当する部分を分離形成
し。透明電極１５から下層の駆動部に至る貫通孔を設け
各々の貫通孔に導電ペースとを充填する、又は透明電極
１５間及び透明電極１５と下層の駆動部間に電気導電性
細線或いは金属ウィスカを圧入するようにしている。こ
のため、他の透明電極１５の分離部１５ａが中継点とな
り、透明電極１５と下層の駆動部との接続の信頼性向上
をはかることができる。

【００４９】また、上記の貫通孔への導電ペースト２１
の充填や電気導電性細線或いは金属ウィスカ２２の圧入
では、プロセス上発生する透明電極１５の変質が発生す
ることがなく、ゲストホスト液晶のパターニングを行う
必要もない。従って、工程簡略化が可能となり、さらに
表示装置としての信頼性が向上する。また、従来のよう
にガラス基板を複数層積層する必要がないことから、光
の利用効率向上をはかることができる。（実施形態２）図１０は、本発明の第２の実施形態に係
わる液晶表示装置の要部構成を示すもので、（ａ）は積
層基板構造、（ｂ）はウィスカ圧入の様子を示してい
る。

【００５０】本実施形態は、ガラス基板上に透明電極１
５を形成したものを積層し、各々の基板間にＧＨ液晶層
１４を挿入したものである。そして、積層体を構成した
後に、又は積層毎に、第１の実施形態と同様にして、ウ
ィスカ圧入により透明電極１５と下層のＴＦＴとの電気
的接続を行っている。なお、図１０（ｂ）では積層毎に
ウィスカ圧入を行った状態を示している。

【００５１】このような構成であっても、第１の実施形
態と同様の効果が得られるのは勿論である。なお、本発
明は上述した各実施形態に限定されるものではない。実
施形態では、酸化膜や樹脂材料を使用した薄膜工程によ
り、積層した基板での接続法を説明したが、薄膜工程の
ベースとなる基板と積層膜間の絶縁膜に、マイクロレン
ズを作成する手段の一つであるイオン交換法などで作成
した孔あきガラス基板に、金属薄膜を両面に形成し、ガ
ラス基板を通して該当電極の内部接続が必要な箇所にＰ
ＥＰ工程などで表裏面を電気的に接続したスルーホール
を形成可能とした基板を利用できる。ここで、透明電極
をガラス基板面の両側に形成する場合、両面同時露光に
よる一括露光，同時両面エッチングによって一括して両
面電極を形成可能である。一括成形した両面電極基板で
は、積層膜を表示基板の両方で成膜形成し、両成膜基板
を張り合わせる時に電気的接続も行う方法も考えられ
る。

【００５２】また、張り合わせ面は、様々な汚染が予想
されるために、ゲストホスト液晶が接することは好まし
くない。故に、接続面は接続端子以外は絶縁膜に覆われ
ていることが望ましい。そこで、接続面同士をガラス基
板或いは、それに準じる絶縁材料で覆う方法は、光利用
効率の面ではマイナスであるが素子形成法としては有利
である。透明電極は、該当接続部と非接続部を図８や図
７と同様の考え方でパターニングし、ガラスのスルーホ
ール金属と透明電極，基板間接続の導電材料を交互に介
することで、該当する電極への接続が可能となる。

【００５３】一方、孔あきガラス基板の代わりに、多孔
質ガラス基板を使用し、導電ペーストをスクリーン印刷
する、或いは絶縁部をマスキングした後に蒸着法、イオ
ンドーピング法、電気メッキ法などにより、基板表裏の
電気的接続を行う方法も可能である。適当な間隔を持っ
た表裏に電気的な接続を有する基板は、表示電極形成後
に再度基板間の内部接続を行う必要があるが、基板下層
部にスイッチ素子を形成しない単純マトリックス型基板
では、信号供給のための接続を基板表裏面に形成するこ
となく一方向からの接続で可能となるために、信号供給
配線の接続を容易にすると共に、外部との接続配線本数
を半減できる。

【００５４】同様のイオン交換法において、完全に孔が
開いたガラス基板ではなくても図１０のように、該当す
る接続部上のガラスを脆弱化することで、ゲストホスト
液晶の多層ガラス基板を貫通して接続することも可能で
ある。

【００５５】本装置は、薄膜工程による積層膜で構成さ
れるため、表示面の透明電極の平滑性が悪化する。その
ため、入射光の乱反射が発生するために、光利用効率が
低下することになる。そのため、ガラス基板側に形成し
ていた反射電極を積層膜の最終積層電極側に形成し、ベ
ースとなる透明基板側から光入射させることで、入射光
の乱反射を防止することができる。逆に入射した光は、
下層に向かうにつれて、透明電極の凹凸が大きくなり、
視角特性を改善することが可能となる。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ｇ
Ｈ液晶セルを積層した構成において透明電極パターンを
工夫し、貫通孔に導電材料を充填したり、電気導電性細
線或いは金属ウィスカを圧入することにより、透明電極
と下層の駆動部との間の電気的接続を行うことができ
る。従って、ＧＨ液晶セルを積層してカラー表示を行う
ことができ、かつ内部電極と最下層の駆動部との接続に
おける信頼性向上、プロセスの容易化をはかり得る液晶
表示装置を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係わる液晶表示装置の概略構
成を示す斜視図と断面図。

【図２】第１の実施形態における回路構成図。

【図３】第１の実施形態における電位構成図。

【図４】第１の実施形態における電位構成図。

【図５】１画素に対する領域を示す斜視分解図。

【図６】ＧＨマイクロカプセルを用いた積層基板と電極
接続部の構成を示す図。

【図７】画素表示部パターンの一例を示す図。

【図８】画素表示部パターンの他の例を示す図。

【図９】ウィスカ利用の接続法を示す図。

【図１０】第２の実施形態を示す図。

【図１１】ＧＨマイクロカプセルフィルムを用いた液晶
表示の例を示す図。

【符号の説明】

１１…ガラス基板１２…ＴＦＴ（駆動部）１３…反射電極１４…ＧＨ液晶層１５…透明電極１６…対向電極（透明電極）１７…信号線１８…走査線２１…導電ペースト２２…金属ウィスカ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色素分子と液晶分子の混合物であるゲスト
ホスト液晶と透明電極からなる液晶セルが異なる色で複
数層積層され、各層に与える電位情報を制御する駆動部
が液晶セルの積層部よりも下層に配置された液晶表示装
置において、同一画素を構成する液晶セルの各透明電極は相互に重な
らない位置にそれぞれ電極接続部を有し、かつ各々の透
明電極は他の透明電極の電極接続部と重なる部分が分離
して形成され、透明電極の電極接続部と駆動部との間は、同一画素を構
成する液晶セルの他の透明電極の分離部を介して電気的
に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記液晶セルの積層構造は、ゲストホスト
液晶をマイクロカプセル内に閉じ込めフィルム状にし、
一つの透明電極と一つのマイクロカプセルのフィルムと
を一つの単位とし、直接に複数単位積層した構造となっ
ていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記積層された透明電極の電極接続部に対
応して、透明電極間及び透明電極と下層の駆動部間に電
気導電性細線或いは金属ウィスカを圧入し、該電気導電
性細線或いは金属ウィスカにより透明電極と下層の駆動
部との間の電気的接続を行うことを特徴とする請求項１
記載の液晶表示装置。
【請求項４】色素分子と液晶分子の混合物であるゲスト
ホスト液晶と透明電極からなる液晶セルを異なる色で複
数層積層し、各層に与える電位情報を制御する駆動部を
液晶セルの積層部よりも下層に配置させた液晶表示装置
の製造方法において、同一画素を構成する液晶セルの各透明電極に、他の透明
電極と重ならない位置にそれぞれ電極接続部を形成し、
かつ他の透明電極の電極接続部と重なる部分を分離して
形成しておき、前記液晶セルの積層構造完成後に、前記透明電極の電極
接続部と駆動部とを、同一画素を構成する液晶セルの他
の透明電極の分離部を介して電気的に接続することを特
徴とする液晶表示装置の製造方法。