JPH0980401A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 特性の優れた透明画素電極、液晶マイクロカ
プセル層を有する液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶表示装置は、絶縁基板上に薄膜トラ
ンジスタと、信号線と、走査線とが形成されたアレイ基
板と、このアレイ基板上に形成された絶縁膜と、絶縁膜
上に形成され、対応する前記薄膜トランジスタのソース
電極或いはドレイン電極の一方と電気的に接続された所
定形状の第１の画素電極と、第１の画素電極の上側から
絶縁膜上に形成された第１の液晶マイクロカプセル層
と、この液晶マイクロカプセル層上に形成された紫外線
遮光膜と、紫外線遮光膜上に形成され、対応する薄膜ト
ランジスタのソース電極或いはドレイン電極の他方と電
気的に接続された所定形状の第２の画素電極と、第２の
画素電極の上側から紫外線遮光膜上に形成された第２の
液晶マイクロカプセル層とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリマーマトリクス
に液晶分散させた液晶マイクロカプセル層を光バルブと
して用いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表示装置は、パソコン・ワープロ・ＥＷ
ＳなどのＯＡ用表示装置、電卓・電子ブック・電子手帳
・ＰＤＡ用の表示装置、携帯テレビ・携帯電話・携帯Ｆ
ＡＸなどの表示装置など多方面で用いられている。この
ような表示装置は、例えばバッテリー駆動する等の必要
から消費電力の小さな表示装置が求められており、液晶
表示装置は低消費電力であることから広く実用化されて
いる。とりわけ携帯用情報機器の表示装置としては、バ
ックライトのいらない反射型液晶表示装置が適してい
る。

【０００３】しかしながら従来の反射型液晶表示装置
は、反射率、コントラスト比を高くしようとすると消費
電力も高くなり、明るいペーパーホワイトな表示はでき
ず、また鮮やかなカラー表示もできなかった。

【０００４】液晶マイクロカプセル層とは、高分子膜で
あるマイクロカプセル内に液晶が分散されたものであ
る。液晶マイクロカプセル層はこの液晶マイクロカプセ
ルを層状に形成したものである。

【０００５】図１３はこのような液晶マイクロカプセル
を採用した従来の反射型液晶表示装置の構造の１例を示
す斜視図であり、１画素部分を取り出して示している。

【０００６】一画素内にはカラー表示を可能にするため
の、例えばシアン、マゼンタ、イエロー色素を含有する
三層の液晶マイクロカプセル１３０１に対応して、３個
のＴＦＴ１３０２と、１本の走査線１３０３と、３本の
信号線１３０４とが形成されている。各信号線１３０４
に送られた信号は、ＴＦＴ１３０１、導体柱１３０５を
経て反射画素電極１３０６や透明画素電極１３０７に伝
えられ、光バルブである各液晶マイクロカプセル１３０
１に電圧を印加する。

【０００７】このような液晶表示装置を製造する際に、
ＩＴＯ等の透明画素電極を成膜する手法としてはスパッ
タ法がよく知られている。しかし、例えば図１３に例示
した液晶表示装置を実際に製造しようとすると、真空中
での液晶マイクロカプセルから残留溶剤等の脱ガスによ
り、ＩＴＯ膜の光透過率の低下、白濁、密着性の低下等
の膜質の劣化するという問題がある。

【０００８】また、スパッタ時や露光時などに紫外線お
よびプラズマからのダメージにより液晶マイクロカプセ
ル中の液晶分子或いは色素の特性が劣化してしまうとい
う問題がある。 また、ＩＴＯ膜は光透過率の低下を抑
えるため膜厚が薄くなっているため、画素電極形成の際
のマスク露光時の紫外線により液晶マイクロカプセルの
特性が劣化するという問題がある。

【０００９】さらに、ＩＴＯ加工時は酸性溶液等の薬液
を用いるか若しくはプラズマエッチングを行うため、こ
こでも液晶マイクロカプセルの特性が劣化するという問
題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決するためになされたものである。すなわち特性
の優れた透明画素電極、液晶マイクロカプセル層を有す
る液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１１】本発明は特性の優れた透明画素電極、液晶
マイクロカプセル層を有する液晶表示装置の製造方法を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、絶縁基板上に薄膜トランジスタと、信号線と、走査
線とが形成されたアレイ基板と、このアレイ基板上に形
成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成され、対応する前記
薄膜トランジスタのソース電極或いはドレイン電極の一
方と電気的に接続された所定形状の第１の画素電極と、
第１の画素電極の上側から前記絶縁膜上に形成された第
１の液晶マイクロカプセル層と、液晶マイクロカプセル
層上に形成された紫外線遮光膜と、紫外線遮光膜上に形
成され、対応する前記薄膜トランジスタのソース電極或
いはドレイン電極の他方と電気的に接続された所定形状
の第２の画素電極と、第２の画素電極の上側から前記紫
外線遮光膜上に形成された第２の液晶マイクロカプセル
層とを具備することを特徴とする。

【００１３】すなわち本発明は、ポリマーマトリクス中
に液晶を分散させた液晶マイクロカプセル層とこの液晶
マイクロカプセル層に電圧を印加する画素電極の積層構
造を有する液晶表示装置であって、液晶マイクロカプセ
ル層上に形成された紫外線遮光性物質を含有した薄膜を
具備したことを特徴とする。

【００１４】また本発明の液晶表示装置は、ポリマーマ
中に液晶を封入した液晶マイクロカプセルを層状に形成
した液晶マイクロカプセル層を光バルブに用いた液晶表
示装置であって、ポリマーマトリクスまたは前記液晶に
紫外線遮光性物質を含有した前記液晶マイクロカプセル
層を具備したことを特徴とする。

【００１５】液晶マイクロカプセル層はＮＣＡＰ、ＰＤ
ＬＣ、ＬＣＰＣ、ＰＮＬＣなどの分散型液晶材料を用い
るようにしてもよい。またこれらの液晶マイクロカプセ
ル層は懸濁法で形成してもよいし、また溶媒相分離法、
熱相分離法、重合相分離法などの相分離法、乳化法、含
浸法などで形成するようにしてもよい。

【００１６】紫外線遮光膜、液晶マイクロカプセルを構
成するポリマーマトリクスまたは液晶が含有する紫外線
遮光性物質としてはベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸フェニル
系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ニッケル
塩、ニッケル錯塩、サリチル酸ナトリウム、Ｆｅ³⁺、Ｚ
ｎ²⁺、Ｌａ³⁺、Ｃｅ³⁺、Ｐｒ³⁺、Ｎｄ³⁺、Ｓｍ³⁺、Ｅｕ
³⁺、Ｇｄ³⁺、Ｔｂ³⁺、Ｄｙ ³⁺ 、Ｈｏ³⁺、Ｅｒ³⁺、Ｔ
ｍ³⁺、Ｙｂ³⁺、Ｌｕ³⁺、Ｔｉ⁴⁺、Ｖ⁵⁺、Ｃｒ⁶⁺、Ｕ⁶⁺、
スルホン酸ナトリウム、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｃｅ₂ Ｏ₃ 、Ｌａ
₂ Ｏ₃ 、Ｃｅ₂ Ｏ₃ 、Ｐｒ₂ Ｏ₃ 、Ｎｄ₂ Ｏ₃ 、Ｓｍ₂
Ｏ₃ 、Ｅｕ₂ Ｏ₃ 、Ｇｄ₂ Ｏ₃ 、Ｔｂ₂ Ｏ₃ 、Ｄｙ₂ Ｏ
₃ 、Ｈｏ₂ Ｏ₃ 、Ｅｒ₂ Ｏ₃ 、Ｔｍ₂ Ｏ₃ 、Ｙｂ
₂ Ｏ₃ 、Ｌｕ₂ Ｏ₃ 、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂ 、Ｖ₂ Ｏ₅ 、Ｃ
ｒＯ₃ 、ＵＯ₃ 、サリチル酸誘導体、安息香酸誘導体、
ケイ皮酸誘導体、クマリン誘導体からなる群の少なくと
も１種を含有するようにしてもよい。また、これらの錯
体を用いるようにしてもよい。

【００１７】また、液晶マイクロカプセルを着色する色
素として、ポリマ−マトリクスまたはこのポリマーマト
リクスの分散した液晶ドロップレットにに紫外線遮光性
物質を混入して用いるようにしてもよく、色素と紫外線
遮光性物質を組み合わせて用いるようにしてもよい。紫
外線遮光性を有する錯イオンをもちいるようにしてもよ
い。

【００１８】用いる液晶マイクロカプセル層は３層に限
らず必要に応じて用いるようにすればよい。また、色素
もシアン、マゼンタ、イエローに限らず例えばＲＧＢを
用いるなど必要に応じて設計するようにすればよい。

【００１９】本発明の液晶表示装置の製造方法は、ポリ
マーマトリクス中に液晶を分散させた液晶マイクロカプ
セル層とこの液晶マイクロカプセル層に電圧を印加する
画素電極の積層構造を有する液晶表示装置の製造方法で
あって、液晶マイクロカプセル層を形成する工程と、液
晶マイクロカプセル層上に紫外線遮光膜を形成する工程
と、紫外線遮光膜上に画素電極を形成する工程とを有す
ることを特徴とする。すなわち、絶縁基板上にトランジ
スタアレイを形成する工程と、トランジスタアレイ上に
所定形状の絶縁保護膜を形成する工程と、絶縁保護膜の
前記トランジスタアレイを構成する各トランジスタのソ
ース電極に対応する位置に開口部を形成する工程と、開
口部に対応する位置に前記トランジスタのソース電極と
接続して所定高の導体柱を形成する工程と、対応する薄
膜トランジスタと前記導体柱を介して電気的に接続する
ように絶縁保護膜上に所定形状の反射画素電極を形成す
る工程と、反射画素電極の上から絶縁保護膜上に液晶マ
イクロカプセル層を形成する工程と、液晶マイクロカプ
セル層上に紫外線遮光膜を形成する工程と、紫外線遮光
膜の導体柱に対応する位置に所定形状のスルーホールを
形成する工程と、紫外線遮光膜上に所定形状の透明画素
電極を形成する工程と、透明画素電極の上から絶縁保護
膜上に液晶マイクロカプセル層を形成する工程とを有す
ることを特徴とする。

【００２０】また本発明の液晶表示装置の製造方法は、
ポリマーマトリクス中に液晶を分散させた液晶マイクロ
カプセル層と画素電極の積層構造を有する液晶表示装置
の製造方法であって、液晶マイクロカプセル層を形成す
る工程と、液晶マイクロカプセル層上に絶縁保護膜を塗
布して形成する工程と、絶縁保護膜上に紫外線遮光膜を
形成する工程と、紫外線遮光膜上に所定形状のレジスト
を形成し紫外線遮光膜及び絶縁保護膜に所定形状の開口
部を形成する工程と、レジスト及び紫外線遮光膜を除去
する工程と、絶縁保護膜上に前記画素電極を形成する工
程とを有することを特徴とする。

【００２１】紫外線遮光膜としてはＡｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃなどからなる薄膜を用
いるようにしてもよい。

【００２２】また、絶縁保護膜は膜厚１０ｎｍ以上に形
成しこの上に透明画素電極を形成するようにしてもよ
い。

【００２３】本発明の液晶表示装置の製造方法によれ
ば、液晶マイクロカプセル層を形成した後、その特性が
劣化がしない方法、例えば湿式成膜法で透明絶縁膜を成
膜しておくことにより、ＩＴＯ膜をスパッタにより成膜
することができ、透明画素電極の加工も容易となる。

【００２４】また、液晶マイクロカプセル層と、液晶マ
イクロカプセル層より後工程で形成される層との間に紫
外線遮光層を設けることにより通常のマスク露光が可能
となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。

【００２６】図１は本発明の液晶表示装置の１例の１画
素部分を示したものである。

【００２７】ガラス基板１０１上に複数のＴＦＴ１０
２、走査線１０３、信号線１０４からなるＴＦＴアレイ
が形成されているが、この実施例では１画素に３個のＴ
ＦＴ１０２、１本の走査線１０３、３本の信号線１０４
が形成されている。

【００２８】これらＴＦＴアレイ上にＳｉＮｘ絶縁保護
膜１０５、反射画素電極１０６、液晶マイクロカプセル
層１０７、紫外線遮光膜１０８、透明画素電極１０９が
形成されており、この上に対向電極１１０が形成された
ガラス基板１１１が配設されている。

【００２９】図１に例示した液晶表示装置において用い
るＴＦＴは、例えば逆スタガード構造のＴＦＴを用いる
ようにしてもよく、また例えば正スタガード構造のＴＦ
Ｔなど他の構造のＴＦＴを用いるようにしてもよい。ま
たＴＦＴの半導体層は例えばａ−Ｓｉ、ｐ−Ｓｉ、Ｃｄ
Ｓｅなどを用いて形成するようにしてもよい。絶縁保護
膜は、ＳｉＯｘに限らずＳｉＮｘで形成するようにして
もよく、両者を積層して形成するようにしてもよい。

【００３０】反射画素電極１０６、透明画素電極１０９
には、それぞれ対応するＴＦＴ１０２のソース電極と接
続する導体柱１１２が形成されている。

【００３１】反射画素電極１０６は例えば例えばアルミ
ニウム等の金属を用いてスパッタ法により形成するよう
にしてもよい。

【００３２】３層の液晶マイクロカプセル層１０７はカ
ラー表示を行うために、それぞれシアン、マゼンタ、イ
エローの色素を含有している。

【００３３】またこれらの液晶マイクロカプセル層１０
７は懸濁法で形成してもよいし、また溶媒相分離法、熱
相分離法、重合相分離法などの相分離法、乳化法、含浸
法などで形成するようにしてもよい。

【００３４】液晶マイクロカプセル層１０７上に形成す
る紫外線遮光膜１０８は、ベンゾフェノン系紫外線吸収
剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸フ
ェニル系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ニ
ッケル塩、ニッケル錯塩、サリチル酸ナトリウム、Ｆｅ
³⁺、Ｚｎ²⁺、Ｌａ³⁺、Ｃｅ³⁺、Ｐｒ³⁺、Ｎｄ³⁺、Ｓ
ｍ³⁺、Ｅｕ³⁺、Ｇｄ³⁺、Ｔｂ³⁺、Ｄｙ ³⁺ 、Ｈｏ³⁺、Ｅｒ
³⁺、Ｔｍ³⁺、Ｙｂ³⁺、Ｌｕ³⁺、Ｔｉ⁴⁺、Ｖ⁵⁺、Ｃｒ⁶⁺、
Ｕ⁶⁺、スルホン酸ナトリウム、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｃｅ
₂Ｏ₃ 、Ｌａ₂ Ｏ₃ 、Ｃｅ₂ Ｏ₃ 、Ｐｒ₂ Ｏ₃ 、Ｎｄ₂
Ｏ₃ 、Ｓｍ₂ Ｏ₃ 、Ｅｕ₂Ｏ₃ 、Ｇｄ₂ Ｏ₃ 、Ｔｂ₂ Ｏ
₃ 、Ｄｙ₂ Ｏ₃ 、Ｈｏ₂ Ｏ₃ 、Ｅｒ₂ Ｏ₃ 、Ｔｍ
₂Ｏ₃ 、Ｙｂ₂ Ｏ₃ 、Ｌｕ₂ Ｏ₃ 、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂ 、
Ｖ₂ Ｏ₅ 、ＣｒＯ₃ 、ＵＯ₃ 、サリチル酸誘導体、安息
香酸誘導体、ケイ皮酸誘導体、クマリン誘導体からなる
群の少なくとも１種や、また、これらの錯体をを含有さ
せた例えばＳＯＧ（スピン オン グラス）、サイトッ
プ等のＳｉＯｘを塗布して形成するようにしてもよい。
図１に例示した液晶表示装置では、ＳＯＧにサリチル酸
ナトリウムを混入して用いている。

【００３５】なお、紫外線遮光性物質が着色している場
合であっても、表示を損なわない範囲で用いることがで
きる。

【００３６】紫外線遮光膜１０８の導体柱１１２に対応
する位置には、コンタクトホ−ルが形成されており、こ
のコンタクトホールを通じて導体柱とＩＴＯ透明画素電
極とは電気的に接続している。

【００３７】用いる液晶マイクロカプセル層は３層に限
らず必要に応じて用いるようにすればよい。また、色素
もシアンマ、ゼンタ、イエローに限らず必要に応じて用
いるようにすればよい。

【００３８】図２は、本発明の液晶表示装置の１例を概
略的に示す断面図であり、１画素に対応する部分を示し
ている。

【００３９】図２に例示した液晶表示装置は、ポリマー
マトリクスまたはこのポリマーマトリクスの分散した液
晶ドロップレットに紫外線遮光性物質を含有した液晶マ
イクロカプセル層を用いたものである。

【００４０】複数のＴＦＴ、走査線、図示しない信号線
からなるＴＦＴアレイが形成されたガラス基板２０１上
にＳｉＮｘ絶縁保護膜２０２、反射画素電極２０３、液
晶マイクロカプセル層２０４、透明画素電極２０５が形
成されており、この上に対向電極が形成されたガラス基
板２０６が配設されている。

【００４１】図２に例示した液晶表示装置においては逆
スタガード構造のＴＦＴを用いているが、例えば正スタ
ガード構造のＴＦＴなど他の構造のＴＦＴを用いるよう
にしてもよい。またＴＦＴの半導体層はａ−Ｓｉに限ら
ず、例えばｐ−Ｓｉ、ＣｄＳｅを用いて形成するように
してもよい。絶縁保護膜２０２は、ＳｉＯｘに限らずＳ
ｉＮｘで形成するようにしてもよく、両者を積層するよ
うにしてもよい。

【００４２】反射画素電極２０３、透明画素電極２０５
にはそれぞれ対応するＴＦＴのソース電極２０６と接続
する導体柱２０７が形成されている。

【００４３】図２に例示した液晶表示装置においては，
カラー表示のために、それぞれシアン、マゼンタ、イエ
ローの色素を含有した３層の液晶マイクロカプセル層２
０４を具備している。これらの液晶マイクロカプセル層
２０４は懸濁法で形成してもよいし、また相分離法、乳
化法、含浸法などで形成するようにしてもよい。

【００４４】紫外線遮光性物質としては、前述同様に用
いるようにすればよい。また、液晶マイクロカプセル層
を着色する色素として、ポリマ−マトリクスまたはこの
ポリマーマトリクスの分散した液晶ドロップレットにに
紫外線遮光性物質を混入して用いるようにしてもよく、
色素と紫外線遮光性物質を組み合わせて用いるようにし
てもよい。紫外線遮光性を有する錯イオンを用いるよう
にしてもよい。

【００４５】用いる液晶マイクロカプセル層２０４は３
層に限らず必要に応じて用いるようにすればよい。ま
た、色素もシアン、マゼンタ、イエローに限らず例えば
ＲＧＢを用いるなど必要に応じて設計するようにすれば
よい。

【００４６】本発明の液晶表示装置の製造方法を図３〜
５により説明する。

【００４７】まず透明絶縁基板にＴＦＴアレイを形成す
る。ガラス基板３０１上にＭｏＴａ合金を厚さ３００ｎ
ｍでスパッタ法により形成しパターニングすることによ
り、ゲート電極３０２、図示しないアドレス線を形成す
る。

【００４８】ついで、プラズマＣＶＤ法により厚さ３５
０ｎｍのＳｉＯ２ゲート絶縁膜３０３、厚さ５０ｎｍの
ａ−Ｓｉ半導体膜３０４、厚さ２００ｎｍのＳｉＮｘ半
導体保護膜３０５を順次成膜して、半導体保護膜３０５
をパターニングする。パターニングの後プラズマＣＶＤ
法でｎ⁺ ａ−Ｓｉ膜３０６を厚さ５０ｎｍに成膜し、島
状のａ−Ｓｉ活性層を形成する。次にＭｏ等の所定の金
属配スパッタリングしパターニングすることにより、ソ
ース電極３０７、ドレイン電極３０８、図示しないデー
タ配線を同時に形成する。そして、ソース・ドレイン間
のｎ⁺ ａ−Ｓｉ膜を取り除いてＴＦＴ３０９とする。

【００４９】このように形成したＴＦＴ３０９上に厚さ
２００ｎｍのＳｉＮｘからなる絶縁保護膜３１０をプラ
ズマＣＶＤ法により成膜する。ついで、絶縁保護膜３１
０上のＴＦＴのソース電極に対応する位置に、ソース電
極３０７とコンタクトをとるためのスルーホールを形成
する。このスルーホールに電解メッキプロセスによって
Ｃｕを用いた導体柱３１１を形成する。この導体柱３１
１の高さはレジスト工程と電界印加時間を制御すること
により各画素電極に対応した高さに形成するようにすれ
ばよい。この上に画素電極としてアルミニウム等の金属
をスパッタ法により３００ｎｍの膜厚で形成して反射画
素電極３１２とする。この反射画素電極３１２は反射特
性がなるべく完全拡散に近くなるように表面に凹凸をつ
けるようにしてもよい。また、完全拡散特性をもつ酸化
マグネシウムや硫酸マグネシウムなどの粉体を堆積する
ようにしてもよい。

【００５０】反射画素電極３１２を形成後に、ペースト
状の、イエローのＧＨ液晶の入った液晶マイクロカプセ
ル層３１３を厚さ５〜１５μｍとなるように形成する。
液晶マイクロカプセル層３１３は、懸濁法により形成し
てもよいし、また溶媒相分離法、熱相分離法、重合相分
離法などの相分離法で形成するようにしてもよい。さら
に、場合によっては含浸法で形成するようにしてもよ
い。

【００５１】液晶マイクロカプセル層３１３形成後、紫
外線遮光性物質を混入したＳＯＧ（スピンオングラ
ス）、サイトップ等のＳｉＯｘを塗布して紫外線遮光膜
３１４を形成する。混入する紫外線遮光性物質としては
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系
紫外線吸収剤、サリチル酸フェニル系紫外線吸収剤、ト
リアジン系紫外線吸収剤、ニッケル塩、ニッケル錯塩、
サリチル酸ナトリウム、Ｆｅ³⁺、Ｚｎ²⁺、Ｌａ³⁺、Ｃｅ
³⁺、Ｐｒ³⁺、Ｎｄ³⁺、Ｓｍ³⁺、Ｅｕ³⁺、Ｇｄ³⁺、Ｔ
ｂ³⁺、Ｄｙ ³⁺ 、Ｈｏ³⁺、Ｅｒ³⁺、Ｔｍ³⁺、Ｙｂ³⁺、Ｌｕ
³⁺、Ｔｉ⁴⁺、Ｖ⁵⁺、Ｃｒ⁶⁺、、Ｕ⁶⁺、スルホン酸ナトリ
ウム、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｃｅ₂ Ｏ₃ 、Ｌａ₂ Ｏ₃ Ｃｅ₂ Ｏ₃ 、Ｐｒ₂ Ｏ₃ 、Ｎｄ₂ Ｏ₃ 、Ｓｍ₂ Ｏ₃ 、Ｅ
ｕ₂ Ｏ₃ 、Ｇｄ₂ Ｏ₃ 、Ｔｂ₂ Ｏ₃ 、Ｄｙ₂ Ｏ₃ 、Ｈｏ
₂ Ｏ₃ 、Ｅｒ₂ Ｏ₃ 、Ｔｍ₂ Ｏ₃ 、Ｙｂ₂ Ｏ₃ 、Ｌｕ₂
Ｏ₃ 、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂ 、Ｖ₂ Ｏ₅ 、ＣｒＯ₃ 、Ｕ
Ｏ₃ 、サリチル酸誘導体、安息香酸誘導体、ケイ皮酸誘
導体、クマリン誘導体からなる群の少なくとも１種や、
また、これらの錯体などの１成分もしく複数成分を微量
含んでいればよい。

【００５２】形成した紫外線遮光膜３１４の導体柱３１
１に対応する位置に、導体柱３１１と透明画素電極３１
５とを接続するためのコンタクトホ−ルを形成し、その
後スパッタ法によりＩＴＯを成膜して所定形状にパター
ニングして透明画素電極３１５を形成する（図４参
照）。紫外線遮光膜３１４を形成してあるので、コンタ
クトホールのパターニングを行う際にも液晶マイクロカ
プセル層３１３に紫外線が照射されることはない。ま
た、その上のＩＴＯパターン形成時にも、たとえＩＴＯ
が紫外線を透過するほどの薄膜であってもパターニング
時に液晶マイクロカプセル層が紫外線によりダメージを
受けることはない。同時にＩＴＯスパッタ時の残留溶剤
の脱ガスによるＩＴＯ膜の変質を抑える効果、スパッタ
時に発生する紫外線およびプラズマダメージの保護膜と
しての効果、ＩＴＯエッチング時の保護膜としての効果
もある。

【００５３】同様の方法で、マゼンタＧＨ液晶の入った
液晶マイクロカプセル層３１３、紫外線遮光膜、透明画
素電極、シアンＧＨ液晶の入った液晶マイクロカプセル
層３１３を同様の方法で順次形成する。最後に、透明対
向電極を形成したガラス基板３１６を載せる（図５参
照）。

【００５４】この液晶表示装置は、それぞれシアン・マ
ゼンタ・イエローの色素が入ったＧＨ液晶マイクロカプ
セル層をそれぞれ挟む４枚の電極に印加する電圧を制御
することにより各層での光の吸収・透過の割合を変化さ
せて階調表示を可能とする。

【００５５】つぎに、本発明の液晶表示装置の製造方法
を図６〜１１に基づいて説明する。まず、ガラス基板上
にＴＦＴアレイを形成し、この上にＳｉＮｘ絶縁膜を形
成する。反射画素電極を形成し、さらにその上に液晶マ
イクロカプセル層６０１を形成する（図６参照）。

【００５６】液晶マイクロカプセル層６０１形成後、液
晶マイクロカプセル層６０１上に絶縁保護膜６０２を湿
式成膜法で形成する。絶縁保護膜６０２は、例えばＳＯ
Ｇ（スピン オン グラス）、サイトップ等を塗布する
ことにより形成するようにしてもよい。このように形成
すれば平坦化の作用もあり、ＩＴＯ膜による散乱を抑制
することもできる。さらに、絶縁保護膜６０２に紫外線
遮光膜としての機能を持たせるようにしてもよい。保護
絶縁膜６０２を塗布により形成し、この上に紫外線遮光
膜としてＡｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ等の
金属薄膜６０３を例えばスパッタ法により形成する。レ
ジスト６０４塗布後マスク露光して、ＳｉＯｘ保護絶縁
膜６０２の導体柱６０５に対応する位置に所定形状のコ
ンタクトホール６０６を形成する（図７参照）。

【００５７】コンタクトホール６０６形成の後、レジス
ト６０４と金属薄膜６０３を除去する（図８参照）。

【００５８】レジスト６０４と金属薄膜６０３を除去し
た後、コンタクトホール６０６が形成されたＳｉＯｘ保
護絶縁膜６０２の上に、スパッタ法により透明画素電極
であるＩＴＯ膜６０７を形成する（図９参照）。

【００５９】ＩＴＯ膜６０７上に紫外線遮光膜６０８、
レジスト６０９を形成し、マスク露光してＩＴＯ膜６０
７を所定形状の透明画素電極に形成する（図１０参
照）。

【００６０】透明画素電極形成後レジスト６０９と紫外
線遮光膜６０８を除去する（図１１参照）。

【００６１】以上の工程を繰り返して、画素電極、液晶
マイクロカプセル層、保護絶縁膜の積層構造を形成し、
最後に透明対向電極が形成されたガラス基板を液晶マイ
クロカプセル層の上に載せる。このような工程によれ
ば、液晶マイクロカプセル層が紫外線によりダメージを
受けることはない。

【００６２】本発明は図１２に示したような単純マトリ
クス駆動の液晶表示装置にも適用できる。例えば、透明
基板１２０１、配線１２０２、液晶層を液晶マイクロカ
プセル層１２０３で構成し、その上に絶縁膜１２０４を
介して透明配線１２０５を形成するようにしてもよい。
マスク露光の際に配線とのあわせずれが基板のあわせず
れよりも小さい。なお、パッシベーション絶縁膜１２０
６を成膜した後に対向基板と張り合わせるようにしても
よい。

【００６３】なお、以上説明した製造工程は１例であ
り、各層の材料、厚みや製造方法等は必要に応じて設計
するようにしてもよい。たとえば、ＩＴＯの成膜方法は
スパッタに限らずゾル・ゲル法等の湿式成膜法でもよ
い。また、ＴＦＴには他の構造のもの、例えばスタガー
ド型構造（トップゲート）のＴＦＴを用いることも可能
である。半導体層はａ−Ｓｉに限らず、ｐ−Ｓｉ、Ｃｄ
Ｓｅ等を用いて形成するようにしてもよい。また、デー
タ線上の絶縁膜は、ＳｉＯｘに限らずＳｉＮｘでもよ
く、両者の積層でもよい。

【００６４】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、透明画素電極
であるＩＴＯ膜のスパッタ成膜時やエッチング時などの
ダメージ、およびマスク露光時の紫外線によるダメージ
による液晶マイクロカプセル層中の液晶分子の特性劣化
という問題を解決することができ、透過率の低下および
視角の低下を伴うことなく液晶層上に透明画素電極ＩＴ
Ｏを積層する構造の実現することができる。

【００６５】本発明の液晶表示装置の製造方法によれ
ば、特性の優れた透明画素電極、液晶マイクロカプセル
層を有する液晶表示装置を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の１例を概略的に示す斜
視図。

【図２】本発明の液晶表示装置の１例を概略的に示す断
面図。

【図３】本発明の液晶表示装置の製造工程の１例を概略
的に示す図。

【図４】本発明の液晶表示装置の製造工程の１例を概略
的に示す図。

【図５】本発明の液晶表示装置の製造工程の１例を概略
的に示す図。

【図６】本発明の液晶表示装置の製造工程の１例を概略
的に示す図。

【図７】本発明の液晶表示装置の製造工程の１例を概略
的に示す図。

【図８】本発明の液晶表示装置の製造工程の１例を概略
的に示す図。

【図９】本発明の液晶表示装置の製造工程の１例を概略
的に示す図。

【図１０】本発明の液晶表示装置の製造工程の１例を概
略的に示す図。

【図１１】本発明の液晶表示装置の製造工程の１例を概
略的に示す図。

【図１２】本発明の液晶表示装置の１例を概略的に示す
断面図。

【図１３】従来の液晶表示装置の１例を概略的に示す断
面図。

【符号の説明】

１０１……ガラス基板、１０２……ＴＦＴ、１０３……
走査線 １０４……信号線、１０５……絶縁保護膜、１０６……
反射画素電極 １０７……液晶マイクロカプセル層、１０８……紫外線
遮光膜 １０９……透明画素電極、１１０……対向電極、１１１
……ガラス基板 １１２……導体柱、２０１……ガラス基板、２０２……
絶縁保護膜 ２０３……反射画素電極、２０４……液晶マイクロカプ
セル層 ２０５……透明画素電極、２０６……ソース電極、２０
７……導体柱 ３０１……ガラス基板、３０２……ゲート電極、３０３
……ゲート絶縁膜 ３０４……半導体膜、３０５……半導体保護膜、３０６
……ｎ+ 半導体膜 ３０７……ソース電極、３０８……ドレイン電極、３０
９……ＴＦＴ ３１０……絶縁保護膜、３１１……導体柱、３１２……
反射画素電極 ３１３……液晶マイクロカプセル層、３１４……紫外線
遮光膜 ３１５……透明画素電極、３１６……ガラス基板 ６０１……液晶マイクロカプセル層、６０２……絶縁保
護膜 ６０３……金属薄膜、６０４……レジスト、６０５……
導体柱 ６０６……コンタクトホール、６０７……ＩＴＯ膜、６
０８……紫外線遮光膜 ６０９……レジスト、１２０１……透明基板、１２０２
……配線 １２０３……液晶マイクロカプセル層、１２０４……絶
縁膜 １２０５……透明配線、１２０６……パッシベーション
絶縁膜 １３０１……液晶マイクロカプセル層、１３０２……Ｔ
ＦＴ １３０３……走査線、１３０４……信号線、１３０５…
…導体柱 １３０６……反射画素電極、１３０７……透明画素電極

フロントページの続き (72)発明者 内古閑 修一 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会 社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 大竹 利也 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会 社東芝生産技術研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に薄膜トランジスタと、信号
   線と、走査線とが形成されたアレイ基板と、 前記アレイ基板上に形成された絶縁膜と、 前記絶縁膜上に形成され、対応する前記薄膜トランジス
   タのソース電極或いはドレイン電極の一方と電気的に接
   続された第１の画素電極と、 前記第１の画素電極の上側から前記絶縁膜上に形成され
   た第１の液晶マイクロカプセル層と、 前記液晶マイクロカプセル層上に形成された紫外線遮光
   膜と、 前記紫外線遮光膜上に形成され、対応する前記薄膜トラ
   ンジスタのソース電極或いはドレイン電極の他方と電気
   的に接続された第２の画素電極と、 前記第２の画素電極の上側から前記紫外線遮光膜上に形
   成された第２の液晶マイクロカプセル層とを具備するこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記紫外線遮光性物質は、ベンゾフェノ
   ン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収
   剤、サリチル酸フェニル系紫外線吸収剤、トリアジン系
   紫外線吸収剤、ニッケル塩、ニッケル錯塩、サリチル酸
   ナトリウム、Ｆｅ³⁺、Ｚｎ²⁺、Ｌａ³⁺、Ｃｅ³⁺、Ｐ
   ｒ³⁺、Ｎｄ³⁺、Ｓｍ³⁺、Ｅｕ³⁺、Ｇｄ³⁺、Ｔｂ³⁺、Ｄｙ
   ³⁺、Ｈｏ³⁺、Ｅｒ³⁺、Ｔｍ³⁺、Ｙｂ³⁺、Ｌｕ³⁺、Ｔ
   ｉ⁴⁺、Ｖ⁵⁺、Ｃｒ⁶⁺、Ｕ⁶⁺、スルホン酸ナトリウム、Ｆ
   ｅ₂ Ｏ₃ 、Ｃｅ₂ Ｏ₃ 、Ｌａ₂ Ｏ₃ 、Ｃｅ₂ Ｏ₃ 、Ｐｒ
   ₂ Ｏ₃ 、Ｎｄ₂ Ｏ₃ 、Ｓｍ₂ Ｏ₃ 、Ｅｕ₂ Ｏ₃ 、Ｇｄ₂
   Ｏ₃ 、Ｔｂ₂ Ｏ₃ 、Ｄｙ₂ Ｏ₃ 、Ｈｏ₂ Ｏ₃ 、Ｅｒ₂ Ｏ
   ₃ 、Ｔｍ₂ Ｏ₃ 、Ｙｂ₂ Ｏ₃ 、Ｌｕ₂ Ｏ₃ 、ＺｎＯ、Ｔ
   ｉＯ₂ 、Ｖ₂ Ｏ₅ 、ＣｒＯ₃ 、ＵＯ₃ 、サリチル酸誘導
   体、安息香酸誘導体、ケイ皮酸誘導体及びクマリン誘導
   体からなる群の少なくとも１種を含有することを特徴と
   する請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 ポリマーマトリクス中に液晶を分散させ
   た液晶マイクロカプセル層とこの液晶マイクロカプセル
   層に電圧を印加する画素電極の積層構造を有する液晶表
   示装置の製造方法であって、 前記液晶マイクロカプセル層を形成する工程と、 前記液晶マイクロカプセル層上に紫外線遮光膜を形成す
   る工程と、 前記紫外線遮光膜上に前記画素電極を形成する工程とを
   有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
4. 【請求項４】 ポリマーマトリクス中に液晶を分散させ
   た液晶マイクロカプセル層と画素電極の積層構造を有す
   る液晶表示装置の製造方法であって、 前記液晶マイクロカプセル層を形成する工程と、 前記液晶マイクロカプセル層上に絶縁保護膜を塗布して
   形成する工程と、 前記絶縁保護膜上に紫外線遮光膜を形成する工程と、 前記紫外線遮光膜上に所定形状のレジストを形成し前記
   紫外線遮光膜及び前記絶縁保護膜に所定形状の開口部を
   形成する工程と、 前記レジスト及び前記紫外線遮光膜を除去する工程と、 前記絶縁保護膜上に前記画素電極を形成する工程とを有
   することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記紫外線遮光膜はＡｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、
   Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃからなる薄膜であるこ
   とを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置の製造方
   法。