JPH1039323A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、製造が容易で、信頼性の高いカラ
ー液晶表示装置を提供することにある。 【解決手段】絶縁基板１０ａ及び１０ｂには、それぞれ
ＴＦＴ１２ａ及び１２ｂ並びに画素電極１４ａ及び１４
ｂがが設けられている。画素電極１４ａ及び１４ｂの間
には、透明基板１６及び１７の各両面に設けられた２画
素分の共通電極１９が設けられている。両面に設けられ
た共通電極１９は導電性部材１８により電気的に導通さ
れ、同電位に維持される。また、透明基板１６の共通電
極１９は、透明基板１７の共通電極に対して１画素分が
重なるように配置されている。絶縁基板１０ａ、１０
ｂ、及び透明基板１６、１７によって区分された領域に
は、それぞれイエロー、シアン、及びマゼンタの色素を
含む液晶材料が注入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多色性色素を含
む液晶素子を用いた単層構造の多色表示装置及び複数の
液晶層が積層された液晶素子を用いた多色表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】任意の色を表示可能な表示装置として、
ＣＲＴ (カソード・レイ・チューブ、すなわち、受像
管) が広く用いられている。しかし、ＣＲＴは、一つの
電子銃で加速した電子を表示パネル (発光面) 上のすべ
ての領域に偏向させることから、ディスプレイとしての
奥行きが大きくなる問題がある。また、消費電力および
重量を考慮すると、携帯には適さない。

【０００３】ＣＲＴに代わる表示装置としてプラズマデ
ィスプレイおよびＥＬ (エレクトロルミネセンス) パネ
ル等も提案されているが、現在のところ携帯用として実
用化されていない。

【０００４】液晶素子を含む液晶表示装置は、装置の厚
さならびに重量のそれぞれが携帯を可能とする数値に設
定可能であるとともに消費電力も僅かで済むことから、
電子卓上計算機あるいは腕時計等に広く使用されてい
る。

【０００５】なお、ＴＮ (ツイステッドネマティック)
型液晶素子を、アクティブスイッチ素子として利用され
るＴＦＴ (薄膜トランジスタ) と一体に形成することに
よりＣＲＴと同等の表示特性が与えられた表示装置の開
発により、携帯カラーテレビならびにワードプロセッサ
およびパーソナルコンピュータ等におけるカラー表示装
置も実用化されている。

【０００６】しかし、ＴＮ型液晶素子を含む液晶表示装
置は、偏光板を用いて選択的に光を透過させているた
め、光利用効率が低く、光量をかせぐためにはバックラ
イトが必要とされる。このため、消費電力が増大する。

【０００７】この点を改善した液晶表示装置として、二
色性染料を用いたＧＨ (ゲスト−ホスト) 型液晶素子ま
たはコレステリック選択反射液晶素子等の偏光板を使用
しない液晶素子も提案されている。

【０００８】しかし、この種の液晶素子を用いてフルカ
ラー表示を行う場合、サブピクセルのそれぞれに異なる
色の液晶材料を並列配置するか、液晶セルを３層以上積
層する必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したＴＮ型液晶素
子では、偏光板を用いることによる光利用効率の低下に
伴なう明るさの不足を補うために、バックライトが必要
となる。このことから、液晶表示装置としての全体の消
費電力が多くなる問題がある。

【００１０】一方、偏光板を使用しない液晶素子すなわ
ちＧＨ (ゲスト−ホスト) 型液晶素子または選択反射液
晶素子等が利用された場合であっても、数種類の液晶を
並列に配置することは実質的に困難であり、また、表示
可能な色が制限される問題がある。

【００１１】これとは別に、液晶セルを３層以上積層す
る方法では、セルの組立、液晶材料の注入ならびにドラ
イバー回路の実装等の製造上の多くの問題がある。特
に、３層よりも多く積層されたそれぞれの液晶層を独立
に駆動するための電気的導通の確保あるいはスイッチン
グ素子を併用する場合の駆動回路 (ドライバーＬＳＩ)
の個数の増大により液晶表示装置が大型化される問題が
ある。なお、単層の液晶表示装置を３枚重ねる方法も原
理的には可能であるが、液晶表示装置の明るさが確保で
きない問題がある。

【００１２】例えば、スイッチング素子を備えた従来の
単層の液晶表示装置を３枚重ねた場合、各層にスイッチ
ング素子及び配線がそれぞれ設けられているため、開口
率の低下が著しく、十分な明るさを確保することができ
ない。

【００１３】また、ベース基板上に全ての配線とスイッ
チング素子を設け、ベース基板から上層に積層された各
液晶層に対応して設けられた画素電極まで電気的な導通
をとるための電極柱を設ける方法も提案されている。３
層積層構造の場合、各層の画素電極及び対向電極の４種
類の電極に対して電極柱を設けることにより、各電極を
駆動することが可能であるが、例えばベース基板から、
電極中により第１層、及び第２層を貫通して第３層の液
晶層と電気的な導通をとるような場合など、製造工程は
きわめて煩雑となる。この発明は、上述した問題点に基
づいてなされたもので、製造が容易でしかも信頼性の高
いカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたものであって、この発明の第１の視点
によれば、複数の液晶層を積層し、それぞれの液晶層を
駆動するための３種類以上の画素電極を有し、画素電極
のそれぞれに電圧を印加して駆動するマトリックス型液
晶表示素子において、積層された液晶層の内側に配置さ
れた画素電極が隣接した画素電極と電気的に導通された
共通電極構造を有することを特徴とする表示装置を提供
するものである。

【００１５】また、この発明によれば、複数の液晶層を
積層し、それぞれの液晶層を駆動するための３種類以上
の画素電極を有し、画素電極のそれぞれに電圧を印加し
て駆動するマトリックス型液晶表示素子において、内側
に配置した画素電極が、隣接した画素電極と電気的に導
通していることを特徴とする表示装置が提供される。

【００１６】また、この発明の第２の視点によれば、そ
れぞれ色相の異なる多色性色素を含有した複数種類の液
晶層または液晶滴を有し、前記液晶層または液晶滴に印
加される電圧の大きさに基づいて色相が変化される表示
装置において、前記液晶層または液晶滴の少なくとも１
種類が、他の色相の異なる液晶層または液晶滴に対して
異なる電圧応答特性を有することを特徴とする表示装置
を提供するものである。

【００１７】また、この発明によれば、それぞれ選択反
射波長が異なる複数種類の液晶層または液晶滴を含み、
前記液晶層または液晶滴に印加される電圧の大きさに基
づいて色相が変化される表示装置において、前記液晶層
または液晶滴の少なくとも１種類が、他の色相の異なる
液晶層または液晶滴に対して異なる電圧応答特性を有す
ることを特徴とする表示装置が提供される。

【００１８】さらに、この発明の第３の視点によれば、
それぞれ色相の異なる多色性色素を含有した複数種類の
液晶層または液晶滴を有し、前記液晶層または液晶滴に
印加される電圧の大きさに基づいて色相が変化される表
示装置において、前記液晶層または液晶滴の少なくとも
１種類が、他の色相の異なる液晶層または液晶滴に対し
て異なる電圧保持特性を有することを特徴とする表示装
置を提供するものである。

【００１９】また、この発明によれば、それぞれ選択反
射波長が異なる複数種類の液晶層または液晶滴を含み、
前記液晶層または液晶滴に印加される電圧の大きさに基
づいて色相が変化される表示装置において、前記液晶層
または液晶滴の少なくとも１種類が、他の色相の異なる
液晶層または液晶滴に対して異なる電圧保持特性を有す
ることを特徴とする表示装置が提供される。

【００２０】またさらに、この発明の第４の視点によれ
ば、それぞれ色相の異なる多色性色素を含有した複数種
類の液晶層または液晶滴を有し、前記液晶層または液晶
滴に印加される電圧の大きさに基づいて色相が変化され
る表示装置において、前記液晶層または液晶滴の少なく
とも１種類が、他の色相の異なる液晶層または液晶滴に
対して電気光学特性における異なる周波数依存性を有す
ることを特徴とする表示装置を提供するものである。

【００２１】また、この発明によれば、それぞれ選択反
射波長が異なる複数種類の液晶層または液晶滴を含み、
前記液晶層または液晶滴に印加される電圧の大きさに基
づいて色相が変化される表示装置において、前記液晶層
または液晶滴の少なくとも１種類が、他の色相の異なる
液晶層または液晶滴に対して電気光学特性における異な
る周波数依存性を有することを特徴とする表示装置が提
供される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の第１実施の形態に係る表示装置について説明す
る。図１は、この発明の第１実施の形態が適用される３
層の液晶層を含むカラー液晶表示装置 (以下、単に液晶
表示装置と示す) を示す概略図である。

【００２３】（実施例１）図１に示されるように、３層
の液晶層を含むカラー液晶表示装置 (以下、単に液晶表
示装置と示す) １０は、ガラス等の透明な絶縁材料によ
り形成された第１の基板１０ａ、及びこの第１の基板１
０ａに対して平行かつ所定の間隔で対向配置された第２
の基板１０ｂを有している。

【００２４】第２の基板１０ｂは、実質的に、絶縁性の
第１の基板１０ａと同等の材質により形成された絶縁基
板である。この実施例では、それぞれの基板１０ａおよ
び１０ｂとしては、厚さ１．１ミリメートル (以下、ｍ
ｍと示す) のガラスが利用される。

【００２５】続いて、第１、及び第２の基板１０ａ、１
０ｂの互いに向き合う面に、それぞれ１画素に対応した
薄膜トランジスタ (以下、ＴＦＴと示す) １２ａ，１２
ｂおよびそれぞれのＴＦＴに対応される図示しないゲー
ト電極および信号線を形成する。

【００２６】この上に、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化
物）を２０ナノメートル (以下、ｎｍと示す) 積層し、
パターニングすることにより画素電極１４ａ、１４ｂを
形成する。この画素電極１４ａ、１４ｂは、それぞれ対
応して設けられたＴＦＴ１２ａ、１２ｂのソース電極に
接続する。

【００２７】続いて、厚さ０．５ｍｍの透明な絶縁材
料、例えばガラス基板１６を用意する。このガラス基板
１６に２画素ピッチ毎に貫通孔を形成し、この貫通孔に
導電性部材、例えば銅メッキ１８を埋め込む。

【００２８】続いて、ガラス基板１６の両面に、ＩＴＯ
が厚さ２０ｎｍでスパッタされ、２画素分の共通電極１
９をパターニングする。さらに、別に用意された厚さ
０．５ｍｍのガラス基板１７の両面に、同様の工程で２
画素分の共通電極１９を形成する。

【００２９】続いて、厚さ１．１ｍｍのガラス基板１０
ａと厚さ０．５ｍｍのガラス基板１６とを厚さ１０μｍ
の図示しないスペ―サを介して貼り合わせ、また、厚さ
１．１ｍｍのガラス基板１０ｂと厚さ０．５ｍｍのガラ
ス基板１７とを厚さ１０μｍの図示しないスペ―サを介
して貼り合わせることにより、２組のセルを形成する。

【００３０】続いて、形成された２組のセルを１０μｍ
の図示しないスペ―サを介して組み合せ、３層のセルを
形成する。この２組にセルを組み合わせる際、ガラス基
板１６、１７に形成された共通電極１９は、それぞれ１
画素分が互いに重なるように配置している。

【００３１】続いて、ガラス基板１０ａとガラス基板１
６との間、ガラス基板１６とガラス基板１７との間、な
らびに、ガラス基板１７とガラス基板１０ｂとの間のそ
れぞれに、イエローＧＨ (２色性色素及びカイラル剤を
含むゲスト−ホスト) 型液晶材料１５Ｙ、シアンＧＨ型
液晶材料１５ＣおよびマゼンタＧＨ型液晶材料１５Ｍを
注入する。

【００３２】なお、このようにして形成されたそれぞれ
の液晶層の液晶材料の配向の方向は、垂直配向処理によ
り、各液晶層とも、垂直配向に制御される。続いて、Ｔ
ＡＢ (テープ・オートメイテッド・ボンディング) 手法
を用いて、ドライバーＩＣを実装する。

【００３３】次に、この液晶表示装置１０の駆動方法に
ついて説明する。図２には、この液晶表示装置１０の等
価回路が示されている。図２では、１画素分の各層の液
晶層を容量の等しいコンデンサに置き換えている。

【００３４】図２に示されるような液晶表示装置１０に
おいて、特定の液晶層の画素、例えば図３に示した画素
Ａのみを駆動する場合、図３に示したように一部の電位
を共通化することにより、画素Ａに優先的に電圧を印加
させることが可能となる。

【００３５】図４は、図３に示した共通化された電位に
基づいてコンデンサの配置を整理した図である。また、
図５には、この実施例に利用される液晶材料の印加電圧
に対する透過率を示す電圧光学特性を表わす図が示され
ている。

【００３６】このような構造の液晶表示装置の場合、特
定の画素のみに電圧を印加することができず、他の画素
にも若干の電圧が印加されるため、用いる液晶材料の電
圧光学特性には、図５に示したように、しきい値特性の
急峻さが要求される。このしきい値特性の急峻さは、共
通化させて一括駆動する画素数に依存するものである。
これは、マルチプレッシング駆動の場合の駆動本数によ
り要求しきい値特性が異なるのと同等である。

【００３７】図４の場合、両端子間に電圧Ｖを印加した
時、画素Ａに選択的に（３３／５６）Ｖの電圧が印加さ
れるのに対して、次に多くの電圧が印加される画素Ｂに
は、（１１／５６）Ｖの電圧が印加されるのみである。

【００３８】両端子間に印加した電圧を５．６Ｖとした
場合、画素Ａには３．３Ｖの電圧が印加され、画素Ｂに
は１．１Ｖの電圧が印加される。この時、図５の電圧透
過率曲線に示すように、画素Ａはオン状態となるのに対
して画素Ｂは依然としてオフ状態にある。

【００３９】このようにして、特定の画素を選択的に駆
動することが可能となる。この実施例１では、ガラス基
板１６、１７の両面に形成した共通電極の電位をそれぞ
れ同電位とし、選択的に３層の対向した電極間に電圧を
印加したところ、コントラストが概ね２：１の所定の色
が良好に表示ができた。

【００４０】（実施例２）図６には、図１に示した液晶
表示装置とは別の構造が与えられた液晶表示装置が示さ
れている。

【００４１】図１に示したカラー液晶表示装置に用いた
と同様の絶縁基板１０ａに、ＴＦＴ１２ａならびにそれ
ぞれのＴＦＴに対応される図示しないゲート電極および
信号線を形成する。

【００４２】この上に、ポリイミド（以下、ＰＩと称
す）を２μｍ積層し、型押しにより表面をディンプル加
工した後、反射電極として機能するアルミニウム２０を
１００ｎｍ蒸着し、画素反射電極２０をパターニングす
る。この画素電極２０は、対応して設けられたＴＦＴ１
２ａのソース電極に接続する。

【００４３】また、絶縁基板１０ｂにも、同様に、１画
素に対応したＴＦＴ１２ｂおよびそれぞれのＴＦＴに対
応される図示しないゲート電極および信号線を形成す
る。この上に、ＩＴＯを３０ｎｍ積層し、パターニング
することにより透明画素電極１４ｂを形成する。この画
素電極１４ｂは、対応して設けられたＴＦＴ１２ｂのソ
ース電極に接続する。

【００４４】続いて、厚さ１００μｍの透明な絶縁材
料、例えば透明フィルム１６を用意する。この透明フィ
ルム１６の両面に、ＩＴＯが厚さ５０ｎｍでスパッタさ
れ、２画素分の共通電極１９をパターニングする。

【００４５】続いて、両面に共通電極１９が形成された
透明フィルム１６に例えば２画素ピッチ毎にパンチング
により貫通孔を形成し、この貫通孔に導電性の電極柱２
１を埋め込む。

【００４６】さらに、別に用意された厚さ１００μｍの
透明フィルム１７の両面に、同様の工程で２画素分の共
通電極１９、及び導電性の電極柱２１を形成する。続い
て、厚さ１．１ｍｍのガラス基板１０ａと厚さ１００μ
ｍの透明フィルム１６とを厚さ１０μｍの図示しないス
ペ―サを介して貼り合わせ、また、厚さ１．１ｍｍのガ
ラス基板１０ｂと厚さ１００μｍの透明フィルム１７と
を厚さ１０μｍの図示しないスペーサを介して貼り合わ
せることにより、２組のセルを形成する。

【００４７】続いて、形成された２組のセルを１０μｍ
の図示しないスペ―サを介して組み合せ、３層のセルを
形成する。この２組にセルを組み合わせる際、透明フィ
ルム１６、１７に形成された共通電極１９は、それぞれ
１画素分が互いに重なるように配置している。

【００４８】続いて、ガラス基板１０ａと透明フィルム
１６との間、透明フィルム１６と透明フィルム１７との
間、ならびに、透明フィルム１７とガラス基板１０ｂと
の間のそれぞれに、イエローＧＨ (２色性色素及びカイ
ラル剤を含むゲスト−ホスト) 型液晶材料１５Ｙ、シア
ンＧＨ型液晶材料１５ＣおよびマゼンタＧＨ型液晶材料
１５Ｍを注入する。なお、このようにして形成されたそ
れぞれの液晶層の液晶材料の配向の方向は、垂直配向処
理により、各液晶層とも、垂直配向に制御される。

【００４９】続いて、ＴＡＢ手法を用いて、ドライバー
ＩＣを実装する。なお、この液晶表示装置の駆動方法
は、実施例１で説明した通りである。この実施例２で
は、透明フィルム１６、１７の両面の共通電極の電位を
それぞれ同電位とし、選択的に３層の対向した電極間に
電圧を印加したところ、コントラストが概ね３：１の所
定の色が良好に表示ができた。

【００５０】（実施例３）図７には、図１および図６に
示した液晶表示装置とは異なる構造が与えられた液晶表
示装置が示されている。

【００５１】図１に示したカラー液晶表示装置に用いた
と同様の絶縁基板１０ａに、１画素当り２系統のＴＦＴ
１２ａ，１２ｂならびにそれぞれのＴＦＴに対応される
図示しないゲート電極および信号線を形成し、ＰＩを２
μｍ積層する。

【００５２】続いて、型押しにより表面をディンプル加
工し、アルミニウム２０を１００μｍを蒸着してアルミ
ニウム反射電極２０をパターニングする。アルミニウム
反射電極２０は、１系統のＴＦＴ１２ａのソース電極と
接続される。

【００５３】続いて、残りの１系統のＴＦＴ１２ｂに、
銅メッキにより高さ７０μｍの電極柱２２を形成する。
また、絶縁基板１０ｂには、ＩＴＯを３０ｎｍ積層し、
パターニングすることにより透明画素電極１４ｂを形成
する。

【００５４】続いて、厚さ５０μｍの透明な絶縁材料、
例えば透明フィルム１６を用意する。この透明フィルム
１６に２画素ピッチ毎に貫通孔を形成し、この貫通孔に
導電性部材、例えば銅メッキ１８を埋め込む。この透明
フィルム１６の両面に、ＩＴＯを厚さ５０ｎｍでスパッ
タし、２画素分の共通電極１９をパターニングする。

【００５５】さらに、別に用意された厚さ５０μｍの透
明フィルム１７の両面に、同様の工程で２画素分の共通
電極１９を形成する。続いて、共通電極１９が形成され
た透明フィルム１６、１７に１画素ピッチでパンチング
により貫通孔を形成し、この貫通孔の外周に絶縁性部材
２３で被覆する。

【００５６】続いて、絶縁性部材２３で覆われた貫通孔
に電極柱２２を通すようにして、厚さ１．１ｍｍのガラ
ス基板１０ａ上に配置した図示しない厚さ１０μｍのス
ペ―サを介して透明フィルム１６を貼り合わせる。同様
にして、１０μｍのスペ―サを介して透明フィルム１７
が透明フィルム１６の上に貼り合わせる。この時、透明
フィルム１６、１７に形成された共通電極１９は、それ
ぞれ１画素分が互いに重なるように配置している。

【００５７】続いて、画素電極１４ｂを有する透明基板
１０ｂを画素パターンに合わせて１０μｍのスペ―サを
介して先の基板と貼り合わせ、電極柱２２と各画素電極
１４ｂとを導通させる。これにより、画素電極１４ｂ
は、ＴＦＴ１２ｂのソース電極に接続される。

【００５８】続いて、ガラス基板１０ａと透明フィルム
１６との間、透明フィルム１６と透明フィルム１７との
間、ならびに、透明フィルム１７とガラス基板１０ｂと
の間のそれぞれに、イエローＧＨ (２色性色素及びカイ
ラル剤を含むゲスト−ホスト) 型液晶材料１５Ｙ、シア
ンＧＨ型液晶材料１５ＣおよびマゼンタＧＨ型液晶材料
１５Ｍを注入する。なお、このようにして形成されたそ
れぞれの液晶層の液晶材料の配向の方向は、垂直配向処
理により、各液晶層とも、垂直配向に制御される。

【００５９】続いて、ＴＡＢ手法を用いて、ドライバー
ＩＣを実装する。なお、この液晶表示装置の駆動方法
は、実施例１で説明した通りである。この実施例３で
は、透明フィルム１６、１７の両面の共通電極の電位を
それぞれ同電位とし、選択的に３層の対向した電極間に
電圧を印加したところ、コントラストが概ね３：１の所
定の色が良好に表示ができた。

【００６０】（実施例４）図８には、上述した液晶表示
装置とは異なる構造が与えられた液晶表示装置が示され
ている。

【００６１】図１に示したカラー液晶表示装置に用いた
と同様の絶縁基板１０ａに、１画素に対応したＴＦＴ１
２ａならびにそれぞれのＴＦＴに対応される図示しない
ゲート電極および信号線を形成する。

【００６２】続いて、この絶縁基板１０ａ上に反射膜と
して機能する酸化チタン２５をスパッタした後、ＩＴＯ
を１００μｍをスパッタし、画素反射電極１４ａをパタ
ーニングする。この画素電極１４ａは、対応して設けら
れたＴＦＴ１２ａのソース電極に接続する。このように
して、反射型基板１０ａを形成する。

【００６３】同様の絶縁基板１０ｂに、１画素に対応し
たＴＦＴ１２ｂならびにそれぞれのＴＦＴに対応される
図示しないゲート電極および信号線を形成する。続い
て、この絶縁基板１０ｂ上に、ＩＴＯを１００μｍをス
パッタし、透明画素電極１４ｂをパターニングする。こ
の画素電極１４ｂは、対応して設けられたＴＦＴ１２ｂ
のソース電極に接続する。このようにして、対向基板１
０ｂを形成する。

【００６４】続いて、反射型基板上に、イエローＧＨ型
マイクロカプセル液晶が所定量を分散された樹脂層２６
Ｙを、１０μｍ設ける。この後、樹脂層２６Ｙの上にＩ
ＴＯを厚さ２０ｎｍスパッタして、２画素分の電極パタ
ーンにパターニングし、２画素共通電極１９Ａを形成す
る。

【００６５】続いて、２画素共通電極１９Ａ上に、シア
ンＧＨ型マイクロカプセル液晶が所定量を分散されたＰ
ＶＡ樹脂層２６Ｃを、１０μｍ設ける。この後、樹脂層
２６Ｍの上にＩＴＯを厚さ２０ｎｍスパッタした後、パ
ターニングにより、２画素分の共通電極１９Ｂを形成す
る。この共通電極１９Ｂを形成する際、共通電極１９Ａ
に対して１画素分が互いに重なるように配置される。

【００６６】続いて、共通電極１９Ｂ上に、マゼンタＧ
Ｈ型マイクロカプセル液晶が所定量を分散されたＰＶＡ
樹脂層３４Ｍを、１０μｍを形成する。この上に、対向
基板１０ｂの画素電極１４ｂを重ねて貼り合わせ、液晶
表示装置を形成する。

【００６７】続いて、ＴＡＢ手法を用いてドライバーＩ
Ｃを実装し、対向した各電極間に、所定の電圧を印加し
たところ、コントラストが概ね３：１の所定の色を良好
に表示できた。

【００６８】なお、上述した実施例１乃至実施例４で
は、３層の液晶層を重ねた液晶表示装置について説明し
たが、例えば透明な層をさらに重ねて４層以上の層を積
層して構成してもよい。

【００６９】（実施例５）図９には、上述した液晶表示
装置とはさらに異なる構造が与えられた液晶表示装置が
示されている。

【００７０】厚さ１．１ｍｍの２枚の透明な絶縁性基板
１０ａ、１０ｂにそれぞれ１画素に対応したＴＦＴ１２
ａ，１２ｂおよびそれぞれのＴＦＴに対応される図示し
ないゲート電極および信号線を形成する。この上に、Ｉ
ＴＯを２０ｎｍ積層し、パターニングすることにより画
素電極１４ａ、１４ｂを形成する。この画素電極１４
ａ、１４ｂは、それぞれ対応して設けられたＴＦＴ１２
ａ、１２ｂのソース電極に接続する。

【００７１】続いて、厚さ０．５ｍｍの透明な絶縁材
料、例えばガラス基板３０を用意する。このガラス基板
３０に２画素ピッチ毎に貫通孔を形成し、この貫通孔に
導電性部材、例えば銅メッキ１８を埋め込む。

【００７２】続いて、ガラス基板３０の両面に、ＩＴＯ
が厚さ２０ｎｍでスパッタされ、２画素分の共通電極１
９をパターニングする。さらに、別に用意された厚さ
０．５ｍｍのガラス基板３１乃至３４の両面にも、同様
の工程で２画素分の共通電極１９を形成する。

【００７３】続いて、図９に示すように、厚さ１．１ｍ
ｍのガラス基板１０ａ、１０ｂ、及び厚さ０．５ｍｍの
ガラス基板３０乃至３４を厚さ１０μｍの図示しないス
ペーサを介して貼り合わせる。

【００７４】このとき、ガラス基板１０ａとガラス基板
１０ｂとの間のガラス基板３０乃至３４は、それぞれの
共通電極１９がそれぞれ１画素分互いに重なるように配
置している。

【００７５】続いて、ガラス基板１０ａとガラス基板３
０との間、並びにガラス基板３０とガラス基板３１との
間に、イエローＧＨ (２色性色素及びカイラル剤を含む
ゲスト−ホスト) 型液晶材料３５ＹＡ、３５ＹＢをそれ
ぞれ注入する。注入する液晶材料の配向は、電極面全て
を水平方向にラビング処理し、カイラル剤を含む液晶材
料を使用することで、全層をＴＮ配向とする。また、イ
エローに対応する２層の液晶層３５ＹＡ、及び３５ＹＢ
の配向方向は、互いに直交するように制御している。

【００７６】続いて、ガラス基板３１とガラス基板３２
との間、並びにガラス基板３２とガラス基板３３との間
に、シアンＧＨ型液晶材料３５ＣＡ、３５ＣＢをそれぞ
れ注入する。シアンに対応する２層の液晶層３５ＣＡ、
及び３５ＣＢの配向方向もイエロー層の場合と同様に、
互いに直交するように制御している。

【００７７】続いて、ガラス基板３３とガラス基板３４
との間、並びにガラス基板３４とガラス基板１０ｂとの
間に、マゼンタＧＨ型液晶材料３５ＭＡ、３５ＭＢを注
入する。マゼンタに対応する２層の液晶層３５ＭＡ、及
び３５ＭＢの配向方向もイエロー層の場合と同様に、互
いに直交するように制御している。

【００７８】このように、各色毎に配向方向が９０゜異
なる液晶層を２層に重ねることにより、コントラストを
向上することができる。続いて、ＴＡＢ手法を用いて、
ドライバーＩＣを実装する。図９に示した例では、各液
晶層を別々に駆動することが可能となる。

【００７９】この実施例５では、ガラス基板３０乃至３
４の両面の共通電極の電位をそれぞれ同電位とし、選択
的に６層の対向した電極間に電圧を印加したところ、コ
ントラストが概ね４：１の所定の色を良好に表示でき
た。

【００８０】（実施例６）図１０には、上述した液晶表
示装置とはさらに異なる構造が与えられた液晶表示装置
が示されている。

【００８１】厚さ１．１ｍｍの２枚の透明な絶縁性基板
１０ａ、１０ｂにそれぞれ１画素に対応したＴＦＴ１２
ａ，１２ｂおよびそれぞれのＴＦＴに対応される図示し
ないゲート電極および信号線を形成する。この上に、Ｉ
ＴＯを２０ｎｍ積層し、パターニングすることにより画
素電極１４ａ、１４ｂを形成する。この画素電極１４
ａ、１４ｂは、それぞれ対応して設けられたＴＦＴ１２
ａ、１２ｂのソース電極に接続する。

【００８２】続いて、厚さ０．５ｍｍの透明な絶縁材
料、例えばガラス基板３１を用意する。このガラス基板
３１に２画素ピッチ毎に貫通孔を形成し、この貫通孔に
導電性部材、例えば銅メッキ１８を埋め込む。

【００８３】続いて、ガラス基板３１の両面に、ＩＴＯ
が厚さ２０ｎｍでスパッタされ、２画素分の共通電極１
９をパターニングする。さらに、別に用意された厚さ
０．５ｍｍのガラス基板３３の両面にも、同様の工程で
２画素分の共通電極１９を形成する。

【００８４】続いて、厚さ０．５ｍｍの透明な絶縁材
料、例えばガラス基板３０を用意する。このガラス基板
３０に１画素ピッチ毎に貫通孔を形成し、この貫通孔に
導電性部材、例えば銅メッキ１８を埋め込む。

【００８５】続いて、ガラス基板３０の両面に、ＩＴＯ
が厚さ２０ｎｍでスパッタされ、１画素分の共通電極３
６をパターニングする。さらに、別に用意された厚さ
０．５ｍｍのガラス基板３２、及び３４の両面にも、同
様の工程で１画素分の共通電極３６を形成する。

【００８６】続いて、図１０に示すように、厚さ１．１
ｍｍのガラス基板１０ａ、１０ｂ、及び厚さ０．５ｍｍ
のガラス基板３０乃至３４を厚さ１０μｍの図示しない
スペ―サを介して貼り合わせる。

【００８７】このとき、ガラス基板１０ａとガラス基板
１０ｂとの間のガラス基板３１と３３は、それぞれの共
通電極１９がそれぞれ１画素分互いに重なるように配置
している。

【００８８】続いて、ガラス基板１０ａとガラス基板３
０との間、並びにガラス基板３０とガラス基板３１との
間に、イエローＧＨ型液晶材料３５ＹＡ、３５ＹＢをそ
れぞれ注入する。注入する液晶材料の配向は、電極面全
てを水平方向にラビング処理し、カイラル剤を含む液晶
材料を使用することで、全層をＴＮ配向とする。また、
イエローに対応する２層の液晶層３５ＹＡ、及び３５Ｙ
Ｂの配向方向は、互いに直交するように制御している。

【００８９】続いて、ガラス基板３１とガラス基板３２
との間、並びにガラス基板３２とガラス基板３３との間
に、シアンＧＨ型液晶材料３５ＣＡ、３５ＣＢをそれぞ
れ注入する。シアンに対応する２層の液晶層３５ＣＡ、
及び３５ＣＢの配向方向もイエロー層の場合と同様に、
互いに直交するように制御している。

【００９０】続いて、ガラス基板３３とガラス基板３４
との間、並びにガラス基板３４とガラス基板１０ｂとの
間に、マゼンタＧＨ型液晶材料３５ＭＡ、３５ＭＢを注
入する。マゼンタに対応する２層の液晶層３５ＭＡ、及
び３５ＭＢの配向方向もイエロー層の場合と同様に、互
いに直交するように制御している。

【００９１】このように、各色毎に配向方向が９０゜異
なる液晶層を２層に重ねることにより、コントラストを
向上することができる。続いて、ＴＡＢ手法を用いて、
ドライバーＩＣを実装する。図１０に示した例では、各
色を一括して駆動することが可能となる。

【００９２】この実施例６では、ガラス基板３０乃至３
４の両面の共通電極の電位をそれぞれ同電位とし、選択
的に６層の対向した電極間に電圧を印加したところ、コ
ントラストが概ね４：１の所定の色を良好に表示でき
た。

【００９３】上述したように、第１の実施の形態に係る
液晶表示装置の基本構造としては、上下の一対の基板上
に設けられた電極は、画素毎に電位を自由に設定でき、
さらに、中間基板の端面から電極端子をとり、中間基板
の両面に設けられた電極の電位を自由に設定できる構造
が考えられる。上下の基板上には、各電極電位を自由に
設定するための配線を設けるか、一方の基板上に両方の
配線を設け、対向した電極に電極柱を通して配線と導通
させることができる。

【００９４】中間基板を用いた場合、電極は、画素毎
で、または共通した画素毎で基板の上下に設けられた電
極同士が電気的に導通していることが必要である。ま
た、中間基板を用いない場合には、例えば液晶マイクロ
カプセルを含む樹脂などの固体液晶層上に電極をパター
ニングする構造も有効である。

【００９５】以上、詳述したように、この発明の第１の
実施の形態によれば、３層ＧＨ液晶表示パネルの画素電
極の一部を他の画素電極と電気的に導通させて共通電極
化することにより一括して駆動することが可能となり、
パネル構造を簡略化し、走査線数を低減させることがで
きる。また、製造が簡便で信頼性が高い液晶表示装置を
提供するものである。

【００９６】すなわち、この第１の実施の形態に係る液
晶表示装置によれば、従来、１画素に付き３系統必要で
あったスイッチ素子と配線数とを低減することができ構
造の簡略化が可能となる。

【００９７】また、製造工程の簡略化が配線とスイッチ
素子製造のアレイ工程で実現できるだけでなく、画素電
極と３次元的に配線を行う場合にも簡略化として有効と
なる。例えば、従来のような電極柱を複数本必要とする
場合、それぞれ他層に影響がないように絶縁されるとと
もに、接続される電極に対して確実に電気的導通をとる
ことが要求される。この要求に対して、この実施の形態
によれば、１本の電極柱または電極中を必要とせずに製
造することが可能であり、大幅な工程数の削減と信頼性
の向上が期待できる。

【００９８】なお、上述した駆動方法ならびに画素電極
の構成は、液晶材料および色素材料の種類に支配される
ものではない。また、反射型および透過型のいづれの液
晶装置にも利用可能である。

【００９９】反射型の場合には、液晶表示素子裏面また
は一方の基板状に形成される反射画素電極上に、散乱面
か指向性反射面を設けることが必要である。また、前面
の基板上には、反射防止膜を設けることがことが望まし
い。但し、好ましくは、偏光板を必要としない光利用効
率が高い構造の液晶表示素子が利用されることが望まし
い。

【０１００】また、液晶材料としては、メモリー性を持
たない液晶材料を利用することで、高速でコントラスト
の高い表示が可能となる。なお、好ましくは、液晶中の
色素の配向秩序度が、０．８以上に設定された液晶材料
および層構造が選択される。

【０１０１】また、色素材料の分光特性は、重ね合わせ
により、ブラック (黒) あるいはダークグレーもしくは
深青色に設定される。なお、液晶材料として、上述した
実施例１乃至６では、シアン、マゼンタ、イエローの各
色素を含むＧＨ液晶表示方式を適用したが、レッド、ブ
ルー、グリーンの各色素を含む選択反射液晶表示方式を
適用することも可能である。

【０１０２】以上説明した第１の実施の形態に係る液晶
表示装置では、少なくとも３層の液晶層を積層してカラ
ー表示を可能としたが、１層の液晶層でカラー表示を実
現することも可能である。以下に、その一例を示す。

【０１０３】この発明の第２の実施の形態に係る表示装
置について、図面を参照して説明する。図１１は、この
発明の第２の実施の形態が適用さえる単層の液晶層を有
するカラー液晶表示装置 (以下、単に液晶表示装置と示
す) を概略的に示す断面図である。この液晶表示装置
は、３層構造で得られる表示品位に近い表示品位が得ら
れる単層の表示素子を提供するものである。

【０１０４】図１１に示されるように、液晶表示装置１
００は、ガラス等の透明な絶縁材料により形成された基
板１００ａ、この基板１００ａに対して平行かつ所定の
間隔で対向配置された対向基板１００ｂを有している。

【０１０５】なお、対向基板１００ｂは、実質的に、絶
縁基板１００ａと同等の材質により形成された絶縁基板
である。対向基板１００ｂと対向される側の絶縁基板１
００ａの面には、液晶表示装置１００の各画素を駆動す
るスイッチング素子としての周知の薄膜トランジスタ
(以下、ＴＦＴと示す) １０２が所定の間隔で形成され
ている。

【０１０６】ＴＦＴ１０２を挟んでＴＦＴ１０２の詳述
しない走査線と対向する所定位置には、電極柱１０４が
形成されている。電極柱１０４には、電極柱１０４を介
してそれぞれのＴＦＴ１０２に接続された画素電極 (Ｉ
ＴＯ膜) １０６が所定の面積および厚さに形成されてい
る。

【０１０７】対向基板１００ｂの絶縁基板１００ａと対
向する面には、画素電極１０６との間に、所定の電界を
形成する対向電極１０８が形成されている。絶縁基板１
００ａの画素電極１０６と対向基板１００ｂの対向電極
１０８との間には、たとえば、イエロー (Ｙ) 、シアン
(Ｃ) およびマゼンタ (Ｍ) のそれぞれの色素が与えら
れた３種類のマイクロカプセル状のＧＨ (ゲスト−ホス
ト)型液晶滴１２０Ｙ，１２０Ｍおよび１２０Ｃが不規
則に配列されている液晶層１２０が形成されている。

【０１０８】この液晶層１２０は、それぞれの液晶滴１
２０Ｙ，１２０Ｍおよび１２０Ｃが所定の比率で分散さ
れたＰＶＡ (ポリビニル系) 樹脂層を、所定の厚さに印
刷することで形成される。また、各液晶滴１２０Ｙ，１
２０Ｍおよび１２０Ｃは、液晶材料と染料 (着色材) と
を液晶滴の隔壁内に一体に封じ込める方法または液晶滴
の隔壁を染料 (着色材) により着色する方法のいづれか
によって、後述するフィルタとして利用される所定の色
が与えられる。

【０１０９】液晶滴１２０Ｙ，１２０Ｍおよび１２０Ｃ
を形成する方法としては、液晶セルを作成する工程にお
いて破壊されることのない強度が要求されることから、
界面重合法あるいはｉｎｓｉｔｕ重合法が利用される。

【０１１０】なお、液晶滴 (マイクロカプセル) の隔壁
の材質としては、分散される色素材料あるいは液晶材料
に対して耐性を示し、しかも、液晶セルを作成する工程
において隔壁が破壊されることのない強度が要求される
ことから、たとえば、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
ウレタン、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂およ
びビニル系ポリマー (架橋体) 等が利用される。

【０１１１】一方、液晶滴１２０Ｙ，１２０Ｍおよび１
２０Ｃのそれぞれに封じ込まれる液晶材料としては、印
加される電圧と透過率との間の電気光学特性が各液晶滴
により提供される色毎に所定の範囲に決められた液晶材
料が利用される。また、この各液晶滴は、固有の周波数
特性を有し、周波数依存性が異なる電気光学特性を有す
るものである。

【０１１２】図１２の（ａ）は、周波数Ｆ０で電圧を印
加した際の各液晶滴に含まれる色素の最大吸収波長での
ＧＨ効果による電圧透過率曲線を示す図であり、図１２
の（ｂ）は、各液晶滴の周波数と比誘電率との関係を示
す図である。それぞれの液晶滴１２０Ｙ，１２０Ｍおよ
び１２０Ｃは、図１２に示されるように、所定のステッ
プに分割された電圧が印加されることにより、所定の色
成分を透過する。

【０１１３】また、各液晶滴１２０Ｙ，１２０Ｍおよび
１２０Ｃに利用される液晶材料は、すべての液晶滴が吸
収から透過に変化される駆動電圧の帯域が相互に重なり
合う領域を持つ液晶材料から選択される。

【０１１４】以下、電気光学特性に周波数依存性を有す
る液晶滴を含む液晶表示素子の駆動方法について説明す
る。この表示素子では、イエロー、シアン、マゼンタの
各色素をそれぞれ含む３種類の液晶滴が分散され、電圧
を印加しない状態で白色光の全ての波長の光を吸収し、
黒を表示するものである。

【０１１５】図１２の（ａ）に示すように、周波数Ｆ０
で電圧を印加した場合、電圧Ｖ１では、全ての液晶滴が
光を吸収するため、黒を表示できる。電圧Ｖ２を印加し
た場合には、イエローＧＨ液晶滴のみが透過状態とな
り、ブルーを表示できる。さらに、印加電圧をＶ３とし
た場合には、イエローＧＨ液晶滴についでシアンＧＨ液
晶滴も透過状態となり、マゼンタを表示できる。また、
印加電圧をＶ４とした場合には、イエローＧＨ液晶滴及
びシアンＧＨ液晶滴に加えてさらにマゼンタＧＨ液晶滴
が透過状態となり、全ての液晶滴が透過状態となるた
め、白を表示できる。

【０１１６】次に、周波数Ｆ１で電圧を印加した場合、
電圧Ｖ３でシアンＧＨ液晶滴のみが透過状態となりレッ
ドを表示できる。また、電圧Ｖ４を印加した場合には、
シアンＧＨ液晶滴についでマゼンタＧＨ液晶滴が透過状
態となり、イエローを表示できる。

【０１１７】次に、周波数Ｆ２において、電圧を印加し
た場合には、印加電圧Ｖ４でマゼンタＧＨ液晶滴のみが
透過状態となり、グリーンを表示できる。このように、
液晶滴に印加する電圧及び周波数を制御することによ
り、カラー表示を可能とすることができる。

【０１１８】この液晶表示装置の場合、複数のＧＨ液晶
滴のうち、少なくとも１種類は、電気光学特性に周波数
依存性を有することが必須の条件となる。これにより、
含有した色相の異なる液晶の種類数以上の色を表示する
ことが可能となる。

【０１１９】図１３の（ａ）及び（ｂ）は、図１２の
（ａ）及び（ｂ）に示した電気光学特性とは異なる電気
光学特性を有する単層多色液晶表示装置に印加される電
圧と透過率との関係を示すグラフである。すなわち、図
１３の（ａ）には、周波数ｆ＝Ｆ０における電圧透過率
曲線が示され、図１３の（ｂ）には、周波数ｆと比誘電
率Δεの関係を示すグラフが示されている。

【０１２０】図１１に示した液晶表示装置の液晶層１２
０に、図１３の（ａ）及び（ｂ）に示した特性を有する
赤 (レッド) に着色されたレッドＧＨ液晶滴ならびに青
(ブルー) に着色されたブルーＧＨ液晶滴を適用するこ
とにより、白、黒、赤および青の４色を表示させる例を
示している。

【０１２１】以下、図１２に示した液晶表示装置と同様
に、周波数Ｆ０において、印加する電圧がＶ１の場合に
は、いづれの液晶滴も吸収となることから、白色光はす
べて吸収され、黒 (ブラック) または青紫もしくはグレ
ーが表示される。

【０１２２】続いて、電圧Ｖ２を印加するとレッドＧＨ
液晶滴が透過となるから、残ったブルーＧＨ液晶滴に対
応する画素を通過された光により、ブルーが表示され
る。続いて、電圧Ｖ３を印加することにより、レッドＧ
Ｈ液晶滴及びブルーＧＨ液晶滴が透過状態となることか
ら白が表示される。

【０１２３】続いて、周波数Ｆ１において、印加する電
圧がＶ３の場合には、ブルーＧＨ液晶滴のみが透過状態
となり、レッドＧＨ液晶滴を通過した光により、レッド
が表示される。

【０１２４】次に、レッドＧＨ液晶滴とシアンＧＨ液晶
滴とを利用した液晶表示素子について説明する。図１４
の（ａ）には、周波数ｆ＝Ｆ０における電圧透過率曲線
が示され、図１４の（ｂ）には、周波数ｆと比誘電率Δ
εの関係を示すグラフが示されている。

【０１２５】図１１に示した液晶表示装置の液晶層１２
０に、図１４の（ａ）及び（ｂ）に示した特性を有する
赤 (レッド) に着色されたレッドＧＨ液晶滴ならびにシ
アンに着色されたシアンＧＨ液晶滴を適用した場合、図
１２に示した液晶表示装置と同様に、周波数Ｆ０におい
て、電圧Ｖ１を印加すると、いづれの液晶滴も吸収とな
ることから、白色光はすべて吸収され、黒 (ブラック)
または青紫もしくはグレーが表示される。

【０１２６】続いて、電圧Ｖ２を印加するとシアンＧＨ
液晶滴が透過となるから、残ったレッドＧＨ液晶滴に対
応する画素を通過された光により、レッドが表示され
る。続いて、電圧Ｖ３を印加することにより、レッドＧ
Ｈ液晶滴及びシアンＧＨ液晶滴が透過状態となることか
ら白が表示される。

【０１２７】続いて、周波数Ｆ１において、印加する電
圧がＶ３の場合には、レッドＧＨ液晶滴のみが透過状態
となり、シアンＧＨ液晶滴を通過した光により、シアン
が表示される。

【０１２８】このように、周波数特性の異なる液晶材料
を利用することで、印加する電圧により色を選択滴に表
示することが可能となる。この場合、表示は、全ての画
素で複数色表示が可能であり、白黒表示においてもＧＨ
本来の透過率と吸収率及びコントラストでの表示ができ
る。また、パネルも補助配線部、非画素部以外に開口率
を減らす要因がなく、有効開口率を高くとることができ
る。

【０１２９】以上説明したように、図１１に示した単層
構造の液晶表示装置を用いて、所定の周波数と所定レベ
ルの電圧とを重畳した駆動電圧を印加することにより、
カラー表示が可能となる。

【０１３０】また、各画素のそれぞれが任意の色を表示
可能であることから、３色のフィルタを同一平面に配列
する通常のカラー液晶表示装置に比較して３倍の解像度
を提供できる。

【０１３１】さらに、ＴＦＴおよび図示しない配線部材
以外に開口率を減少させる要素を含まないことおよび３
層の液晶層を重ね合わせる方法に比較してそれぞれの基
板を組み立てる際のズレのマージンが不要であるから、
透過型あるいは反射型のいづれの方式で利用される場合
であっても、十分な明るさが確保できる。

【０１３２】なお、各画素により表示される画像濃度
は、しきい値特性を変化することで容易に変化される
が、表示面積を変化させることによっても、任意の画像
濃度、例えば中間調の色を表示できる。

【０１３３】また、図１２においては、イエロー、シア
ン、マゼンタの３種類の色素からカラー表示を目標とし
たが、表示しようとする色の組合わせ、色の数および種
類に応じて、液晶材料の種類および色素の数は、任意に
設定される。なお、図１２の（ａ）及び（ｂ）に示した
ような電圧しきい値特性、及び周波数特性とは異なる特
性を有する液晶材料が利用されてもよい。

【０１３４】また、メモリー性を持たない液晶表示素子
の場合、しきい値特性を急峻化することによりマトリッ
クス駆動が可能となる。従って、ＴＦＴ等のスイッチ素
子を設けることにより、よりコントラストを高めること
ができる。

【０１３５】なお、液晶材料と色素材料は、特別な制限
を受けない。但し、液晶中の色素の配向秩序度は０．８
以上であることが望ましい。これとは別に、色素材料の
分光特性は、重ね合わせにより黒または濃いグレーとな
ることが必要である。

【０１３６】ところで、上述した液晶表示素子は透過型
にも反射型にも用いることができるが、反射型の場合に
は、ＧＨ積層セルの裏面または反射電極上に、散乱面ま
たは指向性反射面を設けることが必要である。また、前
面の基板上には、反射防止膜を設けることがことが望ま
しい。

【０１３７】但し、好ましくは、偏光板を必要としない
光利用効率の高い構造の液晶表示素子が利用されること
が望ましい。また、液晶層に含まれる液晶滴の種類はで
きるだけランダムな配置で混ざっていることが望まし
い。

【０１３８】なお、この実施の形態で適用される液晶材
料として、シアン、マゼンタ、イエローの各色素を含む
ＧＨ液晶表示方式について説明したが、レッド、ブル
ー、グリーンの各色素を含む選択反射液晶表示方式を適
用することも可能である。

【０１３９】次に、図１１に示した単層構造のカラー液
晶表示装置の他の駆動方法について説明する。この液晶
表示装置には、図１５乃至図１８に示したような各色素
毎に異なる電圧応答特性、電圧保持特性、しきい値電
圧、及び色相を有する液晶材料が適用される。

【０１４０】図１５には、イエローＧＨ液晶滴、シアン
ＧＨ液晶滴、及びマゼンタＧＨ液晶滴それぞれにおける
１００ＨｚのＴＦＴを用いたパルス駆動により得られる
電圧透過率曲線が示されている。

【０１４１】図１６には、イエロー、シアン、及びマゼ
ンタの各ＧＨ液晶滴それぞれにおける１０ＨｚのＴＦＴ
を用いたパルス駆動により得られる電圧透過率曲線が示
されている。

【０１４２】図１７には、電圧Ｖ３で１０Ｈｚパルス駆
動した場合のＯＮ−ＯＦＦを繰り返した際の電圧応答特
性を示すグラフである。図１８には、電圧Ｖ３で１００
Ｈｚパルス駆動した場合のＯＮ−ＯＦＦを繰り返した際
の電圧応答特性を示すグラフである。

【０１４３】この表示素子では、イエロー、シアン、マ
ゼンタの各色素をそれぞれ含む３種類の液晶滴が分散さ
れ、電圧を印加しない状態で白色光の全ての波長の光を
吸収し、黒を表示するものである。

【０１４４】図１５に示すように、１００ＨｚのＴＦＴ
を用いたパルス駆動で、電圧Ｖ１では、イエローＧＨ液
晶滴のみが透過状態となり、ブルーを表示できる。さら
に、印加電圧をＶ２とした場合には、イエローＧＨ液晶
滴についでシアンＧＨ液晶滴も透過状態となり、マゼン
タを表示できる。

【０１４５】また、印加電圧をＶ３とした場合には、イ
エローＧＨ液晶滴及びシアンＧＨ液晶滴に加えてさらに
マゼンタＧＨ液晶滴が透過状態となり、全ての液晶滴が
透過状態となるため、白色光がすべて透過し、白を表示
できる。

【０１４６】次に、１０Ｈｚのパルス駆動では、イエロ
ーＧＨ液晶滴のリークが大きいため、書き込みができ
ず、印加電圧Ｖ２において、シアンＧＨ液晶滴のみが透
過状態となりレッドを表示できる。

【０１４７】また、電圧Ｖ４を印加した場合には、シア
ンＧＨ液晶滴についでマゼンタＧＨ液晶滴が透過状態と
なり、イエローを表示できる。次に、１０Ｈｚパルス駆
動時において、印加電圧Ｖ３の状態でシアンＧＨ液晶滴
の応答時間内でＯＮ−ＯＦＦを繰り返した場合、マゼン
タＧＨ液晶滴のみが透過状態となり、グリーンを表示で
きる。

【０１４８】次に、１００Ｈｚパルス駆動時において、
印加電圧Ｖ３の状態でシアンＧＨ液晶滴の応答時間内で
ＯＮ−ＯＦＦを繰り返した場合、シアンＧＨ液晶滴のみ
が立ち上がらず、イエロー及びマゼンタＧＨ液晶滴が透
過状態となり、シアンを表示できる。

【０１４９】このように、液晶滴に印加する電圧、周波
数、及び応答特性を制御することによりフルカラー表示
を実現することができる。図１５乃至図１８では、イエ
ロー、シアン、マゼンタの３色からカラー表示する場合
の例について述べたが、色の組み合せ、色の数は、表示
しようとする色の種類と数により、任意に選択すること
が可能である。

【０１５０】また、しきい値特性、電圧保持特性、及び
電圧応答特性も必ずしも全てが異なる必要がなく、任意
に設定可能である。この液晶楊子装置の場合、複数のＧ
Ｈ液晶滴のうち、少なくとも１種類は、電圧応答特性ま
たは電圧保持特性が異なる液晶層または液晶滴を有する
ことが必須の条件となる。これにより、含有した色相の
異なる液晶の種類数以上の色を表示することが可能とな
る。

【０１５１】図１９及び図２０には、レッド及びブルー
の２色のＧＨ液晶滴の電圧透過率曲線が示されている。
この２種類のＧＨ液晶滴によれば、白、黒、レッド、及
びブルーの４色を表示することが可能となる。

【０１５２】以上説明したように、図１１に示した単層
構造の液晶表示装置を用いて、電圧レベル、周波数、及
び電圧応答特性を制御することにより、カラー表示が可
能となる。

【０１５３】また、各画素のそれぞれが任意の色を表示
可能であることから、３色のフィルタを同一平面に配列
する通常のカラー液晶表示装置に比較して３倍の解像度
を提供できる。

【０１５４】さらに、ＴＦＴおよび図示しない配線部材
以外に開口率を減少させる要素を含まないことおよび３
層の液晶層を重ね合わせる方法に比較してそれぞれの基
板を組み立てる際のズレのマージンが不要であるから、
透過型あるいは反射型のいづれの方式で利用される場合
であっても、十分な明るさが確保できる。なお、各画素
により表示される画像濃度は、しきい値特性を変化する
ことで容易に変化されるが、表示面積を変化させること
によっても、任意の画像濃度、例えば中間調の色を表示
できる。

【０１５５】また、メモリー性を持たない液晶表示素子
の場合、しきい値特性を急峻化することによりマトリッ
クス駆動が可能となる。従って、ＴＦＴ等のスイッチ素
子を設けることにより、よりコントラストを高めること
ができる。

【０１５６】なお、液晶材料と色素材料は、特別な制限
を受けない。但し、液晶中の色素の配向秩序度はＯ．８
以上であることが望ましい。これとは別に、色素材料の
分光特性は、重ね合わせにより黒または濃いグレーとな
ることが必要である。

【０１５７】ところで、上述した液晶表示素子は透過型
にも反射型にも用いることができるが、反射型の場合に
は、ＧＨ積層セルの裏面または反射電極上に、散乱面ま
たは指向性反射面を設けることが必要である。また、前
面の基板上には、反射防止膜を設けることがことが望ま
しい。

【０１５８】但し、好ましくは、偏光板を必要としない
光利用効率の高い構造の液晶表示素子が利用されること
が望ましい。また、液晶層に含まれる液晶滴の種類はで
きるだけランダムな配置で混ざっていることが望まし
い。

【０１５９】なお、この実施の形態で適用される液晶材
料として、シアン、マゼンタ、イエローの各色素を含む
ＧＨ液晶表示方式について説明したが、レッド、ブル
ー、グリーンの各色素を含む選択反射液晶表示方式を適
用することも可能である。

【０１６０】次に、図１１に示した単層カラー液晶表示
装置に、図１２ないし図２０に示した組成の液晶滴を用
いて実際に発色させた結果について詳細に説明する。 （実施例１）厚さ１．１ミリメートル (以下、ｍｍと示
す) のガラスを透明基板とし、周知のＴＦＴ構造、図示
しないゲート電極および信号線を形成し、ＰＩ (ポリイ
ミド) を２マイクロメートル (以下、μｍと示す) 積層
し、型押しにより表面をディンプル加工して、アルミニ
ウムを１００μｍを蒸着し、画素電極をパターニングし
た。アルミニウム反射電極、すなわち画素電極は、ＴＦ
Ｔのソース電極に接続した。

【０１６１】次に、図１３の（ａ）及び（ｂ）に示した
電気光学特性が与えられたブルーＧＨマイクロカプセル
およびレッドＧＨマイクロカプセルを含有したＰＶＡ樹
脂層１０μｍを、印刷により形成した。

【０１６２】この上に、ＩＴＯが５０μｍ厚にスパッタ
された厚さ１．１ｍｍの透明ガラス基板を、ＩＴＯとＰ
ＶＡ樹脂層とが接するよう対向させて重ね合わせた。以
下、ＴＣＰ (テープキャリアパッケージ) 手法を用い
て、ドライバーＩＣを実装し、電極間に、電圧レベル及
び周波数が制御された駆動電圧を印加した。

【０１６３】この実施例１では、コントラストが概ね
２：１の所定の色が表示ができた。また、液晶層とし
て、図１９及び図２０に示した電気光学特性が与えられ
たブルーＧＨマイクロカプセルおよびレッドＧＨマイク
ロカプセルを含有したＰＶＡ樹脂層１０μｍを適用し、
電圧レベル、周波数及び電圧応答特性を制御した駆動電
圧を印加した場合にも、同様に、コントラストが概ね
２：１の所定の色が表示ができた。

【０１６４】（実施例２）厚さ１．１ｍｍのガラスを透
明基板とし、ＴＦＴ構造、図示しないゲート電極ならび
に図示しない信号線を形成し、酸化チタンを１００μｍ
蒸着し、さらに、ＩＴＯ膜を１００μｍスパッタし、２
μｍ厚のレジストにより電極柱用ホールをパターニング
した。

【０１６５】ＴＦＴの図示しないソース電極部に高さ１
０μｍの柱状の電極すなわち電極柱を形成したのち厚さ
２０μｍのＩＴＯ膜を両面スパッタし、さらに、それぞ
れの面に、画素電極をパターニングした厚さ５０μｍの
フィルムを、厚さ１０μｍの接着性スペーサを挟んで、
画素電極と電極柱が導通するよう貼り合わせた。ここ
で、フィルムは、両面の導通が確保されているものを用
いた。

【０１６６】次に、ＩＴＯが５０μｍ厚にスパッタされ
た厚さ１．１ｍｍの透明ガラス基板を、接着性スペーサ
を挟み込むよう配置し、各層に、レッドおよびシアンの
二色性色素とカイラル剤を含有した液晶を注入した。こ
の場合、液晶材料の配向は、垂直配向剤の作用により全
て垂直配向となる。これにより、図１４の（ａ）及び
（ｂ）に示したような電圧透過率特性が提供される。

【０１６７】この上に、ＩＴＯが５０μｍ厚にスパッタ
された厚さ１．１ｍｍの透明ガラス基板を、ＩＴＯとＰ
ＶＡ樹脂層とが接するよう対向させて重ね合わせた。以
下、ＣＯＧ (チップオングラス) 手法によりドライバー
ＩＣを実装し、電極間に、電圧レベル及び周波数が制御
された駆動電圧を印加した。

【０１６８】この実施例２では、コントラストが概ね
３：１の所定の色が表示ができた。また、液晶層に対し
て、電圧レベル、周波数及び電圧応答特性を制御した駆
動電圧を印加した場合にも、同様に、コントラストが概
ね３：１の所定の色が表示ができた。

【０１６９】（実施例３）厚さ１．１ｍｍのガラスを透
明基板とし、この基板上に、ＴＦＴ、図示しないゲート
電極および図示しない信号線を設け、ＰＩを２μｍ積層
し、型押しにより表面をディンプル加工して、アルミニ
ウムを１００μｍを蒸着し、画素電極をパターニングし
た。なお、アルミニウム反射電極は、ＴＦＴのソース電
極に接続した。

【０１７０】次に、図１２の（ａ）及び（ｂ）に示した
電圧透過率曲線が与えられたイエローＧＨ液晶滴、シア
ンＧＨ液晶滴およびマゼンタＧＨ液晶滴からなる３種類
のＧＨ液晶マイクロカプセルを不規則に分散させたＰＶ
Ａ樹脂層３０μｍを印刷により形成した。

【０１７１】この上に、ＩＴＯが５０μｍ厚にスパッタ
された厚さ１．１ｍｍの透明ガラス基板１０ｂを、ＩＴ
ＯとＰＶＡ樹脂層とが接するよう対向させて重ね合わせ
て、液晶セルとした。

【０１７２】以下、ＴＣＰ手法を用いて、ドライバーＩ
Ｃを実装し、電極間に、電圧レベル及び周波数が制御さ
れた駆動電圧を印加した。この実施例３では、コントラ
ストが概ね３：１の８色が表示ができた。

【０１７３】また、液晶層として、図１５及び図１８に
示した電気光学特性が与えられたシアン、マゼンタ、イ
エローの各ＧＨマイクロカプセルを含有したＰＶＡ樹脂
層３０μｍを適用し、電圧レベル、周波数及び電圧応答
特性を制御した駆動電圧を印加した場合にも、同様に、
コントラストが概ね３：１の８色が表示ができた。

【０１７４】（実施例４）厚さ１．１ｍｍのガラスを透
明基板とし、この透明基板上に、周知のＴＦＴ、図示し
ないゲート電極および信号線を形成し、黒に着色された
厚さ２μｍのＰＩを積層したのちＩＴＯを５０μｍ蒸着
し、画素電極をパターニングした。また、ＩＴＯ反射電
極は、ＴＦＴの図示しないソース電極に接続した。

【０１７５】次に、図２１の（ａ）及び（ｂ）に示した
ような電圧透過率曲線が与えられたレッドマイクロカプ
セル、グリーンマイクロカプセルおよびブルーマイクロ
カプセルの３種類の選択反射液晶が不規則に分散された
ＰＶＡ樹脂層３０μｍを、印刷により形成した。

【０１７６】この上に、ＩＴＯが５０μｍ厚にスパッタ
された厚さ１．１ｍｍの透明ガラス基板を、ＩＴＯとＰ
ＶＡ樹脂層とが接するよう対向させて重ね合わせた。以
下、ＴＣＰ手法を用いて、ドライバーＩＣを実装し、電
極間に、電圧レベル及び周波数が制御された駆動電圧を
印加した。

【０１７７】図２１の（ａ）及び（ｂ）に示されるよう
に、周波数Ｆ０において、印加電圧Ｖ１の場合、レッ
ド、グリーン、ブルーの各ＧＨ液晶滴は、白色光の全て
の波長を吸収するため、黒を表示する。電圧Ｖ２を印加
した場合には、ブルーＧＨ液晶滴のみが透過状態とな
り、イエローを表示できる。さらに、印加電圧をＶ３と
した場合には、ブルーＧＨ液晶滴についでレッドＧＨ液
晶滴も透過状態となり、グリーンを表示できる。また、
印加電圧をＶ４とした場合には、ブルーＧＨ液晶滴及び
レッドＧＨ液晶滴に加えてさらにグリーンＧＨ液晶滴が
透過状態となり、全ての液晶滴が透過状態となるため、
白を表示できる。

【０１７８】次に、周波数Ｆ１で電圧を印加した場合、
電圧Ｖ３でレッドＧＨ液晶滴のみが透過状態となりシア
ンを表示できる。また、電圧Ｖ４を印加した場合には、
レッドＧＨ液晶滴についでグリーンＧＨ液晶滴が透過状
態となり、ブルーを表示できる。

【０１７９】次に、周波数Ｆ２において、電圧を印加し
た場合には、印加電圧Ｖ４でグリーンＧＨ液晶滴のみが
透過状態となり、マゼンタを表示できる この実施例４では、コントラストが概ね３：１の８色が
表示ができた。

【０１８０】また、液晶層として、図２２及び図２５に
示した電気光学特性が与えられたレッド、グリーン、ブ
ルーの各ＧＨマイクロカプセルを含有したＰＶＡ樹脂層
３０μｍを適用し、電圧レベル、周波数及び電圧応答特
性を制御した駆動電圧を印加した場合にも、同様に、コ
ントラストが概ね３：１の８色が表示ができた。

【０１８１】（実施例５）図２６に示されるように、透
明基板１００ａに、厚さ１．１ｍｍのガラスを用い、Ｔ
ＦＴ１０２、図示しないゲート電極および図示しない信
号線を設け、厚さ２μｍにＰＩを積層し、型押しにより
表面をディンプル加工したのち、アルミニウムを１００
μｍを蒸着し、画素電極１０６をパターニングした。ア
ルミニウム反射電極は、ＴＦＴ１０２のソース電極に接
続した。

【０１８２】次に、図２６に示すように、図１２の
（ａ）及び（ｂ）に示した電圧透過率曲線が与えられた
イエローＧＨ液晶滴１２０Ｙ、シアンＧＨ液晶滴１２０
ＣおよびマゼンタＧＨ液晶滴１２０Ｍからなる３種類の
ＧＨ液晶マイクロカプセルが分散された一層当り１０μ
ｍのＰＶＡ樹脂層 (液晶層) １２０を、印刷により、３
層積層配置した。なお、この実施例５では、積層順は、
基板１００ａ側から１２０Ｙ、１２０Ｃおよび１２０Ｍ
とした。

【０１８３】この上に、ＩＴＯが５０μｍ厚にスパッタ
された厚さ１．１ｍｍの透明ガラス基板１００ｂを、Ｉ
ＴＯ対向電極１０８とＰＶＡ樹脂層とが接するよう対向
させて重ね合わせて、液晶セルとした。

【０１８４】以下、ＴＣＰ手法を用いて、ドライバーＩ
Ｃを実装し、電極間に、電圧レベル及び周波数が制御さ
れた駆動電圧を印加した。この実施例５では、コントラ
ストが概ね３：１の８色が表示ができた。

【０１８５】また、液晶層として、図１５乃至図１８に
示した電気光学特性が与えられたシアン、マゼンタ、イ
エローの各ＧＨマイクロカプセルを含有したＰＶＡ樹脂
層１０μｍを適用し、電圧レベル、周波数及び電圧応答
特性を制御した駆動電圧を印加した場合にも、同様に、
コントラストが概ね３：１の８色が表示ができた。

【０１８６】（実施例６）図２７に示されるように、透
明基板１００ａに、厚さ１．１ｍｍのガラスを用い、Ｔ
ＦＴ１０２、図示しないゲート電極および図示しない信
号線を設け、厚さ２μｍにＰＩを積層し、型押しにより
表面をディンプル加工したのち、アルミニウムを１００
μｍを蒸着し、画素電極１０６をパターニングした。ア
ルミニウム反射電極は、ＴＦＴ１０２のソース電極に接
続した。

【０１８７】次に、感光性ポリイミド１６２を用いて、
反射電極１０６上に、深さおよび１辺の長さがそれぞれ
１０μｍの区分構造枠１６４‥‥‥を作成した。次に、
図１２の（ａ）及び（ｂ）に示した電圧透過率曲線が与
えられたイエローＧＨ液晶滴１２０Ｙと実質的に等しい
特性が与えられたイエローＧＨ液晶１６０Ｙ、同シアン
ＧＨ液晶１６０Ｃおよび同マゼンタＧＨ液晶１６０Ｍ
を、所定の周期でそれぞれの区分構造枠１６４‥‥‥に
１種類ずつ注入した。

【０１８８】この上に、ＩＴＯが５０μｍ厚にスパッタ
された厚さ１．１ｍｍの透明ガラス基板１００ｂを、Ｉ
ＴＯ対応電極１０８とＰＶＡ樹脂層とが接するよう対向
させて重ね合わせて、液晶層６０を形成した。

【０１８９】以下、ＴＣＰ手法を用いて、ドライバーＩ
Ｃを実装し、電極間に、電圧レベル及び周波数が制御さ
れた駆動電圧を印加した。この実施例６では、コントラ
ストが概ね３：１の８色が表示ができた。

【０１９０】また、液晶層として、図１５及び図１８に
示した電気光学特性が与えられたシアン、マゼンタ、イ
エローの各ＧＨ液晶を適用し、電圧レベル、周波数及び
電圧応答特性を制御した駆動電圧を印加した場合にも、
同様に、コントラストが概ね３：１の８色が表示ができ
た。

【０１９１】なお、図２７においては、各液晶１６０
Ｙ，１６０Ｃおよび１６０Ｍをマイクロカプセルとする
ための工程およびコストが削減されることはいうまでも
ない。図２８は、単層カラー液晶表示装置の液晶層の配
列の変形例を示す概略図である。

【０１９２】図２８から明らかなように、液晶層Ｙ、液
晶層Ｃおよび液晶層Ｍは、それぞれ、下部透明基板１０
０ａと上部透明基板１００ｂとの間で少なくとも１組の
Ｙ，Ｃ，Ｍの組が配列されるよう所定の角度で配列され
る。

【０１９３】この場合、それぞれの液晶層Ｙ、液晶層Ｃ
および液晶層Ｍの厚さは、各液晶層に利用される液晶材
料と対応する液晶材料と組み合わせられる色素とにより
規定される透過率が実質的に等しくなるよう最適化され
る。また、下部透明基板１００ａと上部透明基板１００
ｂとの間に形成される液晶層の組数は、実質的に、整数
倍に設定される。

【０１９４】図２９は、図２８に示した単層カラー液晶
表示装置の液晶層の配列の別の変形例を示す概略図であ
る。図２９から明らかなように、液晶層Ｙ、液晶層Ｃお
よび液晶層Ｍは、それぞれ、下部透明基板１００ａと上
部透明基板１００ｂとの間に、概ね平行かつ垂直に配列
される。

【０１９５】図２９に示されるこの構造によれば、各液
晶層を区分する区分壁を製造するための工程が簡略化さ
れる。なお、各液晶層に下部透明基板１００ａの側から
入射する光は、各液晶層における散乱により、隣接する
液晶層までは進入可能であるから各液晶層単独により提
供される３色 (イエロー＝Ｙ，シアン＝Ｃおよびマゼン
タ＝Ｍ) と、液晶層Ｙ、液晶層Ｃならびに液晶層Ｍの２
層を通過されることにより提供される３色 (レッド＝
Ｒ，グリーン＝Ｇおよびブルー＝Ｂ) 、全ての液晶が透
過である場合の白＝Ｗおよび全ての液晶が吸収である場
合の黒＝Ｂｋからなる８色が表示される。

【０１９６】以上説明したように、この発明の液晶表示
装置は、ＧＨ液晶層、ＧＨ液晶滴、選択反射液晶層ある
いは選択反射液晶滴において、電圧透過率特性並びにし
きい値特性、電圧保持特性、電圧応答特性の異なる色相
を、任意に組み合わせることで、パネル構造と走査線数
を低減させることができる。これにより、製造方法が簡
単で、信頼性の高いカラー液晶表示装置を提供できる。
また、歩留まりが向上されることから、製造コストが低
減される。

【０１９７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、製造が容易でしかも信頼性の高いカラー液晶表示装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の第１の実施の形態が適用さ
れる３層構造の液晶表示装置を示す概略図である。

【図２】図２は、図１に示した液晶表示装置の等価回路
を示す回路図である。

【図３】図３は、図２に示した等価回路において画素Ａ
を駆動する駆動例を示す図である。

【図４】図４は、図３に示した等価回路を電圧レベルに
応じて整理した図である。

【図５】図５は、第１の実施の形態に適用される液晶材
料の印加電圧に対する透過率を示す図である。

【図６】図６は、図１に示した液晶表示装置とは異なる
液晶表示装置の構造を示す概略図である。

【図７】図７は、図１に示した液晶表示装置とは異なる
液晶表示装置の構造を示す概略図である。

【図８】図８は、図１に示した液晶表示装置とは異なる
液晶表示装置の構造を示す概略図である。

【図９】図９は、第１の実施の形態が適用される６層構
造の液晶表示装置を示す概略図である。

【図１０】図１０は、図９に示した液晶表示装置とは異
なる液晶表示装置の構造を示す概略図である。

【図１１】図１１は、この発明の第２の実施の形態に係
る液晶表示装置の構造を示す概略図である。

【図１２】図１２の（ａ）は、図１１に示した液晶表示
装置に適用される液晶材料の電圧透過率曲線を示し、図
１２の（ｂ）は、周波数に対する比誘電率の関係を示す
グラフである。

【図１３】図１３の（ａ）は、図１１に示した液晶表示
装置に適用される液晶材料の電圧透過率曲線を示し、図
１３の（ｂ）は、周波数に対する比誘電率の関係を示す
グラフである。

【図１４】図１４の（ａ）は、図１１に示した液晶表示
装置に適用される液晶材料の電圧透過率曲線を示し、図
１４の（ｂ）は、周波数に対する比誘電率の関係を示す
グラフである。

【図１５】図１５は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の電圧透過率曲線を示す図である。

【図１６】図１６は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の電圧透過率曲線を示す図である。

【図１７】図１７は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の透過率に対する電圧応答特性を示す
図である。

【図１８】図１８は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の透過率に対する電圧応答特性を示す
図である。

【図１９】図１９は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の透過率に対する電圧応答特性を示す
図である。

【図２０】図２０は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の透過率に対する電圧応答特性を示す
図である。

【図２１】図２１の（ａ）は、図１１に示した液晶表示
装置に適用される液晶材料の電圧透過率曲線を示し、図
２１の（ｂ）は、周波数に対する比誘電率の関係を示す
グラフである。

【図２２】図２２は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の電圧透過率曲線を示す図である。

【図２３】図２３は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の電圧透過率曲線を示す図である。

【図２４】図２４は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の透過率に対する電圧応答特性を示す
図である。

【図２５】図２５は、図１１に示した液晶表示装置に適
用される液晶材料の透過率に対する電圧応答特性を示す
図である。

【図２６】図２６は、図１１に示した液晶表示装置とは
異なる液晶表示装置の構造を示す概略図である。

【図２７】図２７は、図１１に示した液晶表示装置とは
異なる液晶表示装置の構造を示す概略図である。

【図２８】図２８は、この発明の第２の実施の形態が適
用される液晶表示装置の液晶層の配列の変形例を示す概
略図である。

【図２９】図２９は、この発明の第２の実施の形態が適
用される液晶表示装置の液晶層の配列の変形例を示す概
略図である。

【符号の説明】

１０ …カラー液晶表示装置 １０ａ…絶縁基板 １０ｂ…絶縁基板 １２ａ…スイッチング素子（ＴＦＴ） １２ｂ…スイッチング素子（ＴＦＴ） １４ａ…画素電極 １４ｂ…画素電極 １５Ｃ…シアンゲスト−ホスト液晶層 １５Ｍ…マゼンタゲスト−ホスト液晶層 １５Ｙ…イエローゲスト−ホスト液晶層 １６ …透明基板 １７ …透明基板 １８ …導電性部材 １９ …共通電極 ２０ …反射膜 ２１ …電極柱 ２２ …電極柱 ２３ …絶縁性部材 １００…カラー液晶表示装置 １０２…スイッチング素子（ＴＦＴ） １０４…電極柱 １０６…画素電極 １０８…対向電極 １２０…液晶層 １２０Ｃ…シアンゲスト−ホストマイクロカプセル １２０Ｍ…マゼンタゲスト−ホストマイクロカプセル １２０Ｙ…イエローゲスト−ホストマイクロカプセル

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の液晶層を積層し、それぞれの液晶層
   を駆動するための３種類以上の画素電極を有し、画素電
   極のそれぞれに電圧を印加して駆動するマトリックス型
   液晶表示素子において、 積層された液晶層の内側に配置された画素電極が隣接し
   た画素電極と電気的に導通された共通電極構造を有する
   ことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】複数の液晶層を積層し、それぞれの液晶層
   を駆動するための３種類以上の画素電極を有し、画素電
   極のそれぞれに電圧を印加して駆動するマトリックス型
   液晶表示素子において、 内側に配置した画素電極が、隣接した画素電極と電気的
   に導通していることを特徴とする表示装置。
3. 【請求項３】前記表示装置は、 積層された液晶層の外側に配置した画素電極の電位を任
   意に設定する第１駆動手段と、 前記内側に配置された画素電極の電位を任意に設定する
   第２駆動手段と、 を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   表示装置。
4. 【請求項４】前記表示装置は、３層の液晶層と各液晶層
   の外面に配置された４種類の電極とを有し、それぞれの
   液晶層に電圧を印加して駆動するマトリックス型液晶表
   示素子により構成されることを特徴とする請求項１乃至
   ３のいづれか１項に記載の表示装置。
5. 【請求項５】前記表示装置は、信号線に沿って、１ライ
   ンごとに共通化された画素電極を有することを特徴とす
   る請求項１乃至４のいづれか１項に記載の表示装置。
6. 【請求項６】前記表示装置は、走査線に沿って、１ライ
   ンごとに共通化された画素電極を有することを特徴とす
   る請求項１乃至４のいづれか１項に記載の表示装置。
7. 【請求項７】前記表示装置は、イエロー、シアン、マゼ
   ンタの各色素を含む３種類のゲスト−ホスト型液晶材料
   により３層の液晶層が構成されていることを特徴とする
   請求項３に記載の表示装置。
8. 【請求項８】前記表示装置は、ブルー、グリーン、レッ
   ドの各色素を含む３種類の選択反射型液晶材料により３
   層の液晶層が構成されていることを特徴とする請求項３
   に記載の表示装置。
9. 【請求項９】１画素毎にマトリクス状に形成された画素
   電極と、この画素電極を駆動する第１の駆動手段とを含
   む第１の絶縁基板と、 この第１の絶縁基板の一方の面の側に配置され、３層の
   区分領域を提供する複数の電極層と、 この電極層を介在させた状態で前記第１の絶縁基板に対
   向配置されるとともに、１画素毎にマトリクス状に形成
   された画素電極と、この画素電極を駆動する第２の駆動
   手段とを含む第２の絶縁基板と、 前記３層の区分領域に設けられ、それぞれ色成分の異な
   る色素を含む液晶材料と、を備えたマトリクス型液晶表
   示素子において、 前記複数の電極層のうち、同一の電極層においては隣接
   する２画素分の電極が電気的に導通されて共通化されて
   いるとともに、異なる隣接した電極層の電極が電気的に
   導通されていることを特徴とする表示装置。
10. 【請求項１０】それぞれ色相の異なる多色性色素を含有
    した複数種類の液晶層または液晶滴を有し、前記液晶層
    または液晶滴に印加される電圧の大きさに基づいて色相
    が変化される表示装置において、 前記液晶層または液晶滴の少なくとも１種類が、他の色
    相の異なる液晶層または液晶滴に対して異なる電圧応答
    特性を有することを特徴とする表示装置。
11. 【請求項１１】それぞれ選択反射波長が異なる複数種類
    の液晶層または液晶滴を含み、前記液晶層または液晶滴
    に印加される電圧の大きさに基づいて色相が変化される
    表示装置において、 前記液晶層または液晶滴の少なくとも１種類が、他の色
    相の異なる液晶層または液晶滴に対して異なる電圧応答
    特性を有することを特徴とする表示装置。
12. 【請求項１２】前記表示装置は、透過率が変化するしき
    い値電圧または電圧応答特性の少なくとも一方が互いに
    異なる複数種類の液晶層または液晶滴によって形成され
    た液晶表示部を有することを特徴とする請求項１０又は
    １１に記載の表示装置。
13. 【請求項１３】それぞれ色相の異なる多色性色素を含有
    した複数種類の液晶層または液晶滴を有し、前記液晶層
    または液晶滴に印加される電圧の大きさに基づいて色相
    が変化される表示装置において、 前記液晶層または液晶滴の少なくとも１種類が、他の色
    相の異なる液晶層または液晶滴に対して異なる電圧保持
    特性を有することを特徴とする表示装置。
14. 【請求項１４】それぞれ選択反射波長が異なる複数種類
    の液晶層または液晶滴を含み、前記液晶層または液晶滴
    に印加される電圧の大きさに基づいて色相が変化される
    表示装置において、 前記液晶層または液晶滴の少なくとも１種類が、他の色
    相の異なる液晶層または液晶滴に対して異なる電圧保持
    特性を有することを特徴とする表示装置。
15. 【請求項１５】前記表示装置は、透過率が変化するしき
    い値電圧または電圧保持特性の少なくとも一方が互いに
    異なる複数種類の液晶層または液晶滴によって形成され
    た液晶表示部を有することを特徴とする請求項１３又は
    １４に記載の表示装置。
16. 【請求項１６】前記表示装置は、透過率が変化するしき
    い値電圧が異なり、且つ電圧応答特性及び電圧保持特性
    が互いに異なる複数種類の液晶層または液晶滴によって
    形成された液晶表示部を有することを特徴とする請求項
    １３又は１４に記載の表示装置。
17. 【請求項１７】前記表示装置は、イエロー、シアン、マ
    ゼンタの各色素を含む３種類のゲスト−ホスト型液晶材
    料を含む液晶層または液晶滴を有していることを特徴と
    する請求項１０又は１３に記載の表示装置。
18. 【請求項１８】前記表示装置は、ブルー、グリーン、レ
    ッドの各色素を含む３種類の選択反射型液晶材料を含む
    液晶層または液晶滴を有していることを特徴とする請求
    項１１又は１４に記載の表示装置。
19. 【請求項１９】前記表示装置は、白色光を反射して所定
    の色相を表示する反射型表示装置であることを特徴とす
    る請求項１０乃至１８のいずれか１項に記載の表示装
    置。
20. 【請求項２０】１画素毎にマトリクス状に形成された画
    素電極と、この画素電極を駆動する第１の駆動手段とを
    含む第１の絶縁基板と、 所定の電圧レベルに維持された対向電極を含み、所定の
    間隔をおいて前記第１の絶縁基板の画素電極に対して対
    向電極が対向するように配置される第２の絶縁基板と、 前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との間に設けら
    れ、それぞれ色成分の異なる色素を含む複数種類の液晶
    材料と、を備え、前記液晶材料に印加される電圧の大き
    さに基づいて色相が変化するマトリクス型液晶表示素子
    において、 前記複数種類の液晶材料は、前記印加電圧の大きさに応
    じて前記液晶材料の透過率が変化するしきい値電圧特
    性、前記印加電圧のパルス周波数に応じて前記液晶材料
    の透過率が変化する電圧応答特性、及び前記印加電圧の
    大きさとパルス周波数を固定した状態で印加電圧のＯＮ
    ／ＯＦＦを切り替えた際に前記液晶材料の透過率が変化
    する電圧保持特性が、互いに異なることを特徴とする表
    示装置。
21. 【請求項２１】それぞれ色相の異なる多色性色素を含有
    した複数種類の液晶層または液晶滴を有し、前記液晶層
    または液晶滴に印加される電圧の大きさに基づいて色相
    が変化される表示装置において、 前記液晶層または液晶滴の少なくとも１種類が、他の色
    相の異なる液晶層または液晶滴に対して電気光学特性に
    おける異なる周波数依存性を有することを特徴とする表
    示装置。
22. 【請求項２２】それぞれ選択反射波長が異なる複数種類
    の液晶層または液晶滴を含み、前記液晶層または液晶滴
    に印加される電圧の大きさに基づいて色相が変化される
    表示装置において、 前記液晶層または液晶滴の少なくとも１種類が、他の色
    相の異なる液晶層または液晶滴に対して電気光学特性に
    おける異なる周波数依存性を有することを特徴とする表
    示装置。
23. 【請求項２３】前記表示装置は、異なる２つの周波数が
    重畳された印加電圧によって駆動されるとともに、印加
    電圧の周波数特性が互いに異なる複数種類の液晶層また
    は液晶滴によって形成された液晶表示部を有することを
    特徴とする請求項２１又は２２に記載の表示装置。
24. 【請求項２４】前記表示装置は、透過率が変化するしき
    い値電圧及び印加電圧の周波数特性が互いに異なる複数
    種類の液晶層または液晶滴によって形成された液晶表示
    部を有することを特徴とする請求項２１又は２２に記載
    の表示装置。
25. 【請求項２５】前記表示装置は、イエロー、シアン、マ
    ゼンタの各色素を含む３種類のゲスト−ホスト型液晶材
    料を含む液晶層または液晶滴を有していることを特徴と
    する請求項２１に記載の表示装置。
26. 【請求項２６】前記表示装置は、ブルー、グリーン、レ
    ッドの各色素を含む３種類の選択反射型液晶材料を含む
    液晶層または液晶滴を有していることを特徴とする請求
    項２２に記載の表示装置。
27. 【請求項２７】前記表示装置は、白色光を反射して所定
    の色相を表示する反射型表示装置であることを特徴とす
    る請求項２１乃至２６のいずれか１項に記載の表示装
    置。
28. 【請求項２８】１画素毎にマトリクス状に形成された画
    素電極と、この画素電極を駆動する第１の駆動手段とを
    含む第１の絶縁基板と、 所定の電圧レベルに維持された対向電極を含み、所定の
    間隔をおいて前記第１の絶縁基板の画素電極に対して対
    向電極が対向するように配置される第２の絶縁基板と、 前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との間に設けら
    れ、それぞれ色成分の異なる色素を含む複数種類の液晶
    材料と、を備え、前記液晶材料に印加される電圧の大き
    さに基づいて色相が変化するマトリクス型液晶表示素子
    において、 前記複数種類の液晶材料は、前記印加電圧の大きさに応
    じて前記液晶材料の透過率が変化するしきい値電圧特
    性、前記印加電圧のパルス周波数に応じて前記液晶材料
    の透過率が変化する周波数特性が、互いに異なることを
    特徴とする表示装置。