JP3284084B2 - Ｇｈ型液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＨ型液晶表示装
置及びその製造方法に係り、特に、複数の液晶層を積層
することによるカラー表示に適したＧＨ型液晶表示装置
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯機器が広く普及しつつあり、
それに搭載されるカラー表示装置の需要も高まりつつあ
る。表示装置の１つであるＣＲＴは、低コストであるこ
と及び大画面化が可能であること等の理由で広く用いら
れており、全表示装置市場の約７０％を占めている。し
かしながら、ＣＲＴでは、１つの電子銃で全ての画素の
表示が行われるため、装置の奥行き方向の長さを短くす
ることができない。さらに、ＣＲＴは、消費電力が大き
く軽量化が困難である等の問題を有しているため、携帯
機器へ搭載される表示装置としては適していない。

【０００３】プラズマ表示装置及びＥＬ表示装置は、薄
型の表示装置として知られている。しかしながら、これ
ら表示装置を、携帯機器に搭載される表示装置として実
用化するには未だ問題を有している。

【０００４】液晶表示装置は、薄型、軽量、及び低消費
電力であるため、現在、腕時計や電卓等の携帯機器へ搭
載される表示装置として最も広く使用されている。特
に、ＴＮ型液晶表示装置は、ＴＦＴ等のアクティブスイ
ッチを組み込むことにより、ＣＲＴ並みの表示特性を得
ることができ、テレビ等の表示装置として用いられてい
る。

【０００５】しかしながら、ＴＮ型液晶表示装置は偏光
板を用いる必要があるため、光の利用効率が低い。その
ため、ＴＮ型液晶表示装置では、通常、十分な光量を得
るためにバックライトが用いられているが、バックライ
トで消費される電力が非常に大きいため、装置の消費電
力が高くなるという問題を生じてしまう。

【０００６】偏光板を必要としない液晶表示装置とし
て、液晶材料と二色性色素との混合物を用いたゲスト−
ホスト（ＧＨ）型液晶表示装置が知られている。このＧ
Ｈ型液晶表示装置でフルカラー表示を行うためには、例
えば、図９に示すように、シアン、マゼンタ、及びイエ
ロー等のＧＨ液晶層を３層以上積層する必要がある。

【０００７】図９に示すＧＨ型カラー液晶表示装置１０
０は、ガラス等の透明基板で構成されるアレイ基板１０
１、中間基板１０２、１０３、及び対向基板１０４が所
定の間隔をあけて順次配置され、それぞれの基板間にシ
アン、マゼンタ、及びイエローのＧＨ液晶層１０５〜１
０７が設けられた構造を有している。

【０００８】アレイ基板１０１は、透明基板の一方の主
面に、３系統のスイッチング素子を構成するＴＦＴ、ゲ
ート電極及び信号配線（図示せず）が形成され、その上
にパッシベーション膜（図示せず）が形成された構造を
有している。アレイ基板１０１のＴＦＴが形成された面
には、各画素毎にパターニングされ、３系統のスイッチ
ング素子の１つのソース電極に電気的に接続された透明
な画素電極１０８が形成されている。

【０００９】中間基板１０２及び１０３の一方の主面に
は、それぞれ透明な画素電極１０９及び１１１が設けら
れ、他方の主面には、透明電極１１０及び１１２が設け
られている。画素電極１１０はビア１１４及び１１５を
介して、画素電極１１２はビア１１６、１１７、及び１
１８を介して、それぞれ別系統のＴＦＴのソース電極に
電気的に接続されている。また、対向基板１０４の下面
には、液晶層１０７と接して透明電極１１３が形成され
ている。

【００１０】以上のようにして構成されるＧＨ型カラー
液晶表示装置１００の製造においては、予めそれぞれの
基板に電極及びビアを形成した後に、それぞれの層を電
気的に接続しながら積層する必要がある。

【００１１】すなわち、まず、アレイ基板１０１に、ビ
ア１１５、１１６、及び画素電極１０８を設け、中間基
板１０２に、ビア１１４及び１１７、画素電極１１０、
及び透明電極１０９を設け、中間基板１０３に、ビア１
１８、画素電極１１２、及び透明電極１１１を設ける。
次に、それぞれの基板を、画素電極及びビアの位置を合
わせて積層することにより、中間基板１０２及び１０３
に形成した画素電極１１０及び１１２を、それぞれ別系
統のスイッチング素子のソース電極に電気的に接続す
る。

【００１２】このような方法では、画素電極１１０及び
１１２をそれぞれ別系統のスイッチング素子のソース電
極に電気的に接続するために、中間基板１０２及び１０
３にを貫通して各画素ごとにビア１１４、１１７、及び
１１８を設ける必要がある。また、このような方法で
は、それぞれのビアの位置を合わせて基板同士を貼り合
せる必要があるため、非常に高い精度が要求される。

【００１３】さらに、上述の方法では、ビアの高さが不
均一であると基板間でビア同士が接続されない場合があ
るため、接続不良が生じ易く、高い歩留まりを得ること
ができない。したがって、上述の方法では、製造に高い
精度が要求され、低コスト化することができないという
問題を有している。

【００１４】また、上述のＧＨ型カラー液晶表示装置
は、比較的厚い中間基板を用いる必要があるため、反射
光の損失や視差等が生じ、表示品位が低下するという問
題を有している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、容易な及び
低コストのＧＨ型液晶表示装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、容易に及び低コスト
で製造することができ、反射光の損失や視差等の表示品
位の低下が生じにくいＧＨ型液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、スイッチング
素子が形成された基板の一方の主面上に、前記スイッチ
ング素子のソース電極と電気的に接続して疎水性導電部
を形成する工程、前記基板の一方の主面上に、前記疎水
性導電部と電気的に絶縁して、前記疎水性導電部よりも
高い親水性を有する第１の電極を形成する工程、前記第
１の電極上に、ＧＨ型液晶マイクロカプセルを含有し、
前記疎水性導電部に対する接触角が４５°以上のマイク
ロカプセル分散液を塗布して液晶層を形成する工程、及
び前記液晶層上に、前記疎水性導電部と電気的に接続し
て第２の電極を形成する工程を具備することを特徴とす
るＧＨ型液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００１７】また、本発明は、スイッチング素子が形成
された基板の一方の主面上に、所定のパターンで第１の
電極を形成する工程、前記第１の電極上に、ＧＨ型液晶
マイクロカプセルを含有するマイクロカプセル分散液を
塗布して液晶層を形成する工程、前記基板の一方の主面
上に、前記液晶層に対する接触角が４５°以上の導電部
形成用塗布液を塗布して、前記第１の電極と電気的に絶
縁し、前記スイッチング素子のソース電極と電気的に接
続して疎水性導電部を形成する工程、及び前記液晶層上
に、前記疎水性導電部と電気的に接続して第２の電極を
形成する工程を具備することを特徴とするＧＨ型液晶表
示装置の製造方法を提供する。

【００１８】さらに、本発明は、スイッチング素子が形
成された基板の一方の主面上に、所定のパターンで第１
の電極を形成する工程、前記基板の一方の主面上に、前
記第１の電極と並置して、所定の波長の光を照射するこ
とにより導電性を発現する絶縁性の補助部材を形成する
工程、前記第１の電極上に、ＧＨ型液晶マイクロカプセ
ルを含有するマイクロカプセル分散液を塗布して液晶層
を形成する工程、前記補助部材の所定の領域に光照射し
て、前記スイッチング素子のソース電極と電気的に接続
して導電部を形成する工程、及び前記液晶層上に、前記
導電部と電気的に接続して第２の電極を形成する工程を
具備することを特徴とするＧＨ型液晶表示装置の製造方
法を提供する。

【００１９】本発明は、上記ＧＨ型液晶表示装置の製造
方法において、前記基板の一方の主面上に、前記第１の
電極と並置して絶縁部を形成する工程を具備することを
特徴とする。

【００２０】本発明は、上記ＧＨ型液晶表示装置の製造
方法において、前記第２の電極を形成する工程が、所定
の処理により硬化して導電膜を形成する導電性塗布液を
塗布することを含むことを特徴とする。

【００２１】本発明は、上記ＧＨ型液晶表示装置の製造
方法において、前記液晶層上に、前記液晶層を保護する
絶縁性の透明保護層を形成する工程を具備することを特
徴とする。

【００２２】本発明は、上記ＧＨ型液晶表示装置の製造
方法において、前記基板の一方の主面上に、それぞれ吸
収波長の異なるＧＨ型液晶マイクロカプセルを含有する
３層の液晶層を積層することを特徴とする。

【００２３】また、本発明は、複数系統のスイッチング
素子が形成された基板と、前記基板の一方の主面上に、
前記複数系統のスイッチング素子の２つのソース電極と
それぞれ電気的に接続して設けられた２つの疎水性導電
部と、前記基板の一方の主面上に形成された第１の電極
と、前記第１の電極上に形成され、ホスト液晶材料とゲ
スト二色性色素とを包含する液晶マイクロカプセルを含
有し、それぞれ吸収波長の異なる３層の液晶層と、前記
３層の液晶層の液晶層間にそれぞれ形成された第２及び
第３の電極と、前記３層の液晶層上に形成された第４の
電極とを具備し、前記第２の電極が、前記２つの疎水性
導電部の一方と電気的に接続され、前記第３の電極が、
前記２つの疎水性導電部の他方と電気的に接続されるこ
とを特徴とするＧＨ型液晶表示装置を提供する。

【００２４】本発明は、上記ＧＨ型液晶表示装置におい
て、前記複数系統のスイッチング素子が２系統のスイッ
チング素子であることを特徴とする。本発明は、上記Ｇ
Ｈ型液晶表示装置において、前記複数系統のスイッチン
グ素子が３系統のスイッチング素子であり、前記２つの
疎水性導電部と電気的に絶縁されたソース電極が前記第
１の電極と電気的に接続されることを特徴とする。

【００２５】本発明は、上記ＧＨ型液晶表示装置におい
て、前記３層の液晶層のそれぞれの上に、絶縁性の透明
保護膜を具備することを特徴とする。本発明は、上記Ｇ
Ｈ型液晶表示装置において、前記基板の一方の主面上
に、前記第１の電極と並置された絶縁部を具備すること
を特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明のＧＨ型液晶表示装置の製造方法について説明する。
図１に、本発明の一実施形態に係るＧＨ型液晶表示装置
の断面図を示す。

【００２７】図１に示すように、ＧＨ型液晶表示装置１
は、基板２上に、第１の電極３、第１の液晶層としてイ
エローの液晶層７、第２の電極４、第２の液晶層として
シアンの液晶層８、第３の電極５、第３の液晶層として
マゼンタの液晶層９、及び第４の電極６が順次積層され
た構造を有している。

【００２８】基板２上には、２系統のスイッチング素子
として、ＴＦＴ、ゲート電極、及び信号配線（図示せ
ず）が形成され、その上にパッシベーション膜（図示せ
ず）及び第１の電極３が積層されているとともに、疎水
性の導電部１３及び１４が設けられている。なお、図
中、導電部１３及び１４は近接して描かれているが、実
際には、導電部１３と導電部１４との間の電気的短絡を
防止するために所定の間隔を隔てて配置される。

【００２９】導電部１３は、一端が一方のスイッチング
素子のソース電極に、他端が第２の電極４にそれぞれ接
続されており、すなわち、一方のスイッチング素子のソ
ース電極と第２の電極４とを電気的に接続している。ま
た、導電部１４は、一端が他方のスイッチング素子のソ
ース電極に、他端が導電部１５を介して第３の電極５に
接続されており、すなわち、他方のスイッチング素子の
ソース電極と第３の電極５とを電気的に接続している。

【００３０】なお、上記ＧＨ型液晶表示装置１におい
て、電極４と液晶層７との間、電極５と液晶層８との
間、及び電極６上には、それぞれ任意に保護層１０、１
１、及び１２が設けられている。

【００３１】このＧＨ型液晶表示装置１は、以下のよう
にして駆動される。例えば、電極３、６に印加する定電
位を、スイッチングにより電極４、５に印加される電位
より低くして駆動することができる。

【００３２】電極３、６に印加する定電位を、例えば０
Ｖとした場合、２系統のスイッチング素子の一方を駆動
することにより電極４に所定の電位を印加すると、液晶
層９には電位差が形成されず、液晶層７、８に電位差が
形成される。また、電極５に所定の電位を印加すると、
液晶層７には電位差が形成されず、液晶層８、９に電位
差が形成される。

【００３３】電極４、５に所定の電位を印加した場合に
は、液晶層８には電位差が形成されず、液晶層７、９に
電位差が形成される。なお、電極４、５に電位を印加し
ない場合は、液晶層７〜９に電位差は形成されない。

【００３４】また、電極３、６に所定の定電位を印加し
て駆動することも可能である。このような場合、電極
４、５に電圧を印加しない場合は、液晶層７、９に電位
差が形成される。電極４に、電極３、６の電位と同じ値
の電位を印加すると、液晶層７には電位差は形成され
ず、液晶層８、９に電位差が形成される。また、電極５
に電極３、６の電位と同じ値の電位を印加した場合は、
液晶層９には電位差が形成されず、液晶層７、８に電位
差が形成される。

【００３５】さらに、電極４及び電極５に、電極３、６
の電位と同じ値の電位を印加すると、電位差は、液晶層
７〜９の全てにおいて形成されない。以上示したよう
に、電極４、５を別系統のスイッチング素子で駆動する
ことにより、それぞれの液晶層に選択的に電位差を形成
することが可能となり、フルカラー表示を行うことがで
きる。

【００３６】上述のＧＨ型液晶表示装置１は、例えば、
以下のようにして製造される。まず、２系統のスイッチ
ング素子が形成されたガラス等の基板２の一方の主面上
に、電極３及び導電性の導電部１３、１４を形成する。
導電部１３、１４は、電極３と電気的に絶縁され、２系
統のスイッチング素子のそれぞれのソース電極に電気的
に接続されるように形成される。

【００３７】次に、基板２の電極３及び導電部１３、１
４が形成された面に、イエローの液晶マイクロカプセル
１６を含有し、導電部１３及び１４に対して４５°以上
の接触角を有するマイクロカプセル分散液を塗布・硬化
して液晶層７を形成する。この液晶層７の形成の際、マ
イクロカプセル分散液は導電部１３及び１４に対して低
い親和性を有しているので、導電部１３及び１４上及び
その近傍にマイクロカプセル分散液の塗布膜が形成され
ることはない。

【００３８】液晶層７上には、液晶層７の耐熱性及び耐
溶剤性等を向上させるために、任意に保護層１０を形成
する。保護層１０の形成は、導電部１３及び１４に対し
て４５°以上の接触角を有する樹脂を塗布液として用
い、これを塗布・硬化することにより行う。このような
塗布液を用いることにより、導電部１３及び１４上に塗
布膜を形成することなく液晶層７全体を覆うようにして
保護層１０を形成することができる。

【００３９】次に、液晶層７上に、或いは保護層１０を
設けた場合は保護層１０上に、所定の処理により硬化し
て導電体を形成する塗布液を印刷・硬化させ、電極４を
形成する。この電極４は、導電部１４と電気的に接続さ
れないように、及び導電部１３の上部の少なくとも一部
を覆うように印刷する。

【００４０】このように導電部１３の上部を覆うように
電極４を形成すると、電極４を形成するのに用いる塗布
液を親水性とした場合でも、導電部１３と電極４との間
に電気的な接続不良が生じることはない。

【００４１】電極４を形成した後、導電部１４上に導電
部１５を形成する。導電部１５は、導電部１５に親和性
を示す導電ペーストを印刷法により印刷することにより
形成することができる。

【００４２】次に、イエローの液晶層７の塗布と同様に
して、導電部１５の周辺及び頂部にマゼンタのマイクロ
カプセル８が残留しないように液晶層８を形成し、任意
に保護層１１を形成し、上記電極４の形成と同様にし
て、電極５を導電部１５と電気的に接続して形成する。

【００４３】さらに、電極５上に、シアンの液晶層９を
形成し、一方の主面に電極６が設けられた保護層１２を
シールすることにより、ＧＨ型液晶表示装置１を製造す
る。このようにして製造される本発明のＧＨ型液晶表示
装置において、電極３は、ＩＴＯ等の透明な導電性無機
材料、ポリアニリン等の透明な導電性ポリマー、及びＩ
ＴＯ等の透明な透明導電性微粒子と透明な絶縁性ポリマ
ーとの混合物等で構成される。電極３を導電性無機材料
で構成する場合、電極３は、Ｓｎ（ＯＨ）₄とＴｉ（Ｏ
Ｒ）₄ 等とを用いてゾル−ゲル法により形成することが
でき、また、スパッタリングやＣＶＤ等の成膜プロセス
により形成することもできる。

【００４４】また、電極３を導電性ポリマーや透明導電
性微粒子と絶縁性ポリマーとの混合物で構成する場合、
ポリアニリンとトルエンやキシレン等の溶媒との混合液
のような導電性ポリマーを形成する化合物を含む導電性
塗布液や、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、または金属ア
ルコキシド等の絶縁性ポリマーを形成する化合物と透明
導電性微粒子とを含む導電性塗布液を、塗布や印刷する
ことにより形成することができる。

【００４５】電極４及び５は、上述の透明な導電性ポリ
マー、及びＩＴＯ等の透明な透明導電性微粒子と透明な
絶縁性ポリマーとの混合物等で構成される。電極４及び
５は、液晶層７、８或いは保護層１０、１１上に、上記
導電性塗布液を塗布・硬化することにより形成される。

【００４６】この導電性塗布液が親水性である場合、液
晶層７、８或いは保護層１０、１１に対して良好な親和
性を得ることができるが、導電部１３、１４、及び１５
に対する親和性が低いため、形成される電極と導電部と
の間で接続不良を生ずるおそれがある。このような場合
は、導電性塗布液を所望の導電部の上部の少なくとも一
部を覆うようにして印刷することにより、接続不良を生
ずることなく電極を形成することができる。

【００４７】導電性塗布液が疎水性である場合は、導電
部１３、１４、及び１５に対して良好な親和性を得るこ
とができるが、液晶層７、８或いは保護層１０、１１に
対する親和性が低いため、所望の形状に電極を形成する
ことが困難である。このような場合は、液晶層７、８或
いは保護層１０、１１に後述する疎水化処理を施すこと
により、容易に電極を形成することができる。

【００４８】このような導電性塗布液の親水性の程度
は、導電性塗布液に含有させる溶媒を適宜選択すること
により制御することができる。溶媒は、電極形成の際の
乾燥工程で蒸発するので、このように溶媒により親水性
を制御すると、形成される電極の親水性の程度に関わら
ず、導電性塗布液の親水性の程度を制御することができ
る。

【００４９】なお、上述のようにして形成される電極３
〜５は、後述する液晶層の形成を容易にするために、導
電部１３〜１５に比べてより親水性であることが好まし
い。したがって、電極を構成する導電性ポリマー及び絶
縁性ポリマーは、水酸基、カルボン酸基、及びスルホン
酸基等の親水性置換基を有していることが好ましい。

【００５０】導電部１３〜１５は、銀ペースト等の導電
ペーストを、例えば所定のパターンのメタルマスクを用
いてスクリーン印刷し硬化することにより形成すること
ができる。この導電ペーストは、銀等の金属微粒子と有
機化合物とを混合することにより得られ、この導電ペー
ストを構成する有機化合物として、アクリル酸エステ
ル、ポリエステル、ポリシクロヘキシルメタクリレー
ト、疎水性アクリル樹脂、及び疎水性エポキシ樹脂等の
疎水性化合物を用いると、導電部１３〜１５へ疎水性を
付与することができる。

【００５１】また、導電部１３〜１５を、ＵＶ導電ペー
ストや、ＵＶ型透明導電コート剤を用いて形成すること
もできる。ＵＶ導電ペーストとは、導電性金属コロイド
粒子とＵＶ効果性樹脂とを混合した絶縁性ペーストであ
って、ＵＶ照射することにより、金属粒子間に介在する
樹脂が硬化収縮することにより導電性を発現する材料で
ある。このＵＶ導電ペーストに用いられる化合物として
は、例えば、光開始剤としてベンゾフェノン、ベンゾイ
ンエーテル、ケタール、及びアセトフェノン等を含有す
るＵＶ硬化性樹脂と導電性金属コロイド粒子とを混合し
たものを用いることができる。エポキシ等を含有するＵ
Ｖ導電ペーストを用いた場合、非照射部を親水性、照射
部を疎水性にすることができ、さらに、非照射部に有機
溶媒を適用することにより除去することもできる。

【００５２】また、ＵＶ型透明導電コート剤は、ポリア
ニリン等の透明なＵＶ効果性の導電性ポリマー、及びＳ
ｎ（ＯＨ）₄ とＴｉ（ＯＲ）₄ との混合物のようなゾル
−ゲル型の混合物等を挙げることができる。

【００５３】したがって、これらＵＶ導電ペーストやＵ
Ｖ型透明導電コート剤を基板上に塗布して絶縁性の補助
部材を電極と並置して形成する場合、所望の領域に光照
射することにより、補助部材の一部を上述の導電部とす
ることができ、さらに、この補助部材を画素同士を分割
する隔壁として用いることができる。

【００５４】また、導電部１３及び１４については、メ
ッキ法を併用して形成することもできる。メッキ法を併
用する場合、基板２の表面に導電部１３、１４を形成す
る前に、予めＴＦＴとの導通部を基板２上に形成し、こ
の導通部上に電解・無電解メッキにより導電部１３、１
４を順次形成する。また、メッキ法を併用して導電部１
３、１４を形成した場合、これら導電部１３、１４に酸
化被膜を形成しない金属膜を形成すること、または、疎
水性絶縁膜を形成することにより、導電部１３及び１４
に疎水性を付与することができる。

【００５５】導電部１５は、図２（ａ）〜（ｃ）に示す
ようにして導電部１４上に形成される。なお、この図
で、基板、導電部、及び液晶層以外の部材は、簡略化の
ために省略されている。

【００５６】図２（ａ）、（ｂ）に示すＧＨ型液晶表示
装置は、基板２上に、導電部１４、液晶層７、導電部１
５、液晶層８、及び液晶層９を順次形成することにより
製造される。図２（ｂ）に示すＧＨ型液晶表示装置は、
図２（ａ）に示すＧＨ型液晶表示装置と、導電部１５の
形成方法が異なっている。すなわち、図２（ａ）では、
導電部１５は導電部１４の真上に設けられて、導電部１
４、１５が直線的に配置されるのに対し、図２（ｂ）で
は、導電部１５及び導電部１４のそれぞれの長軸が同軸
上になく、階段状に配置されている。

【００５７】図２（ａ）、（ｂ）に示すＧＨ型液晶表示
装置のように、まず、導電部を形成し、後から液晶層を
形成する場合は、液晶層を形成するために用いる塗布液
を、導電部に対する接触角が４５°以上となるように制
御することにより、導電部上及びその近傍への液晶層の
形成を防止することができる。

【００５８】一方、図２（ｃ）に示すＧＨ型液晶表示装
置は、基板２上に、まず、液晶層７を形成して孔３７を
設け、この孔３７に導電部１４を形成し、次に、液晶層
８を形成して孔３８を設け、この孔３８に導電部１５を
形成し、さらに、液晶層９を積層することにより製造さ
れる。或いは、基板２上に、まず、液晶層７及び液晶層
８を積層し、レーザー照射等により孔３７及び孔３８を
設け、この孔３７、３８に導電部１４及び１５を形成
し、さらに、液晶層９を積層することにより製造され
る。

【００５９】このように、まず、液晶層に導電部が形成
される孔を設け、後から、この孔に導電部を形成する場
合は、導電部の形成に用いる塗布液を、液晶層に対する
接触角が４５°以上となるように制御することにより、
液晶層上への導電部の形成を防止することができる。

【００６０】図１に示すＧＨ型液晶表示装置において、
液晶層７〜９は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン
のゲスト二色性色素及びホスト液晶材料を包含する液晶
マイクロカプセル１６、１７、１８と、樹脂１９、２
０、２１とで構成される。

【００６１】液晶マイクロカプセル１６〜１８のカプセ
ル壁は、メタクリレート、メチルメタクリレート、エチ
ルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ターシ
ャリブチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリ
レート、シクロヘキシルメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート、アクリレート、ブチルアクリレート、エ
チルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、イソ
プレン、イソブチレン、アクリロニトリル、エポキシ樹
脂前駆体、ジビニルベンゼン、及びＴＭＰＴＡから選ば
れる２種以上のコポリマーから形成される。

【００６２】液晶層７〜９の形成においては、上述の液
晶マイクロカプセルを所定の溶媒で分散させたマイクロ
カプセル分散液が用いられる。この溶媒としては主に純
水が用いられる。液晶層７及び８の形成においては、こ
の溶媒には、バインダーとして、或いはマイクロカプセ
ル分散液の親水性を制御するために、以下に説明する水
溶性樹脂または親水性官能基で表面修飾された透明な高
分子微粒子が添加される。

【００６３】マイクロカプセル分散液に添加される水溶
性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロー
ス、及びポリエチレングリコール等を挙げることができ
る。

【００６４】また、親水性官能基で表面修飾される透明
な高分子微粒子としては、メチルメタクリレート、エチ
ルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ターシ
ャリブチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリ
レート、シクロヘキシルメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート、アクリレート、イソプレン、イソブチレ
ン、アクリロニトリル、エステル等のモノマーから、Ｔ
ＭＰＴＡ及びジビニルベンゼン等の架橋剤を用いて製造
されるポリマーまたはコポリマーの透明な高分子微粒子
や、メラミン、ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂等の透明
な高分子微粒子を挙げることができる。

【００６５】これら高分子微粒子は、カルボキシル基、
スルホ基、及び水酸基等の親水性置換基で、或いは、メ
チロール基、エポキシ基、及びイソシアネート基等の架
橋性置換基で表面を修飾されていてもよい。また、上述
の高分子微粒子は、粒径が数１０ｎｍ〜数１００ｎｍで
あることが好ましい。

【００６６】液晶層７及び８の形成に用いられる、液晶
マイクロカプセルを所定の溶媒で分散させたマイクロカ
プセル分散液は、導電部１３〜１５を構成する材料から
なる平板に対して、接触角が４５°以上であることが好
ましく、７０°以上であることがより好ましい。また、
このマイクロカプセル分散液は、液晶層７及び８を形成
する面に対して、接触角が２５°以下であることが好ま
しい。

【００６７】このようなマイクロカプセル分散液を用い
ると、導電部に対するマイクロカプセル分散液の接触角
が大きいため、基板２の導電部が形成された面の全体に
塗布することにより、導電部上部及び導電部近傍を除い
てマイクロカプセル分散液の塗布膜を形成することがで
きる。

【００６８】上述の液晶マイクロカプセルにおいて、Ｇ
Ｈ型液晶表示装置の光の利用効率を向上させるために、
カプセル壁に対する液晶材料の体積比を高めること、す
なわち、カプセル壁を薄くすることが好ましい。しかし
ながら、カプセル壁を薄くした場合、液晶マイクロカプ
セルの耐熱性や耐溶剤性が低下してしまう。

【００６９】そこで、上記ＧＨ型液晶表示装置１には、
液晶層７〜９の耐熱性及び耐溶剤性等を向上させるため
に、基板２上に、液晶層７〜９上に、または電極３〜６
上に、任意に絶縁性の透明なポリマーで構成される保護
層が設けられてもよい。これら保護層は、所定の塗布液
を塗布・硬化することにより形成される。保護層の形成
に用いられる塗布液としては、熱硬化性樹脂、光硬化性
樹脂、及び２液反応性硬化樹脂等の樹脂を有機溶媒等で
希釈した溶液を挙げることができる。

【００７０】この塗布液は、導電部１３〜１５を構成す
る材料からなる平板に対して、接触角が４５°以上であ
ることが好ましく、７０°以上であることがより好まし
い。また、この塗布液は、保護層を形成する面に対する
接触角が２５°以下であることが好ましい。

【００７１】このような塗布液を用いると、導電部に対
する塗布液の接触角が大きいため、基板２の導電部が形
成された面の全体に塗布するだけで、導電部上部及び導
電部近傍を除いて第１のポリマー前駆体の塗布膜を形成
することができる。

【００７２】また、上述の液晶層及び保護層は、空気雰
囲気中でＵＶ光を照射すること、或いは、空気雰囲気中
で加熱すること等により表面が疎水化される。このよう
にして得られる疎水性は、一時的なものであって時間の
経過とともに親水性へと変化するが、上述の疎水化処理
の直後に、疎水性の塗布液を用いて電極を形成すること
により、液晶層或いは保護層と塗布液との親和性が良好
になり、容易に電極を形成することができる。

【００７３】以上、図１に示すＧＨ型液晶表示装置につ
いて説明したが、本発明のＧＨ型液晶表示装置は様々な
構成をとり得る。図３（ａ）は、ＧＨ型液晶表示装置の
一部を示す断面図である。なお、図３（ａ）は、導電部
１４を通らない断面図を示している。図３（ａ）で、液
晶層７は、導電部１３及び導電部１４（図示せず）の近
傍を除いて、基板２の全面に連続的な層として形成され
ている。

【００７４】図３（ｂ）に示すＧＨ型液晶表示装置は、
図３（ａ）に示すのとほぼ同じ構成であるが、図３
（ｂ）では、絶縁部としてブラックマトリクス４１が、
基板２の非画素部に桝目状に形成されている。このよう
に導電部１３上にブラックマトリクス４１を設けること
により、導電部１３の頂部が絶縁され、さらに、表面が
平滑化されて次工程での塗布や印刷が容易になる。

【００７５】このブラックマトリクス４１は、基板２上
に、電極３、液晶層７、保護層１０、及び電極４を形成
した後に、水酸基、カルボン酸基、及びスルホン酸基等
の置換基を有する化合物を含有する親水性の塗布液を塗
布することにより形成される。

【００７６】図３（ｃ）に示すＧＨ型液晶表示装置で
は、ブラックマトリクス４２により、液晶層７が各画素
毎に分割され、並置されている。なお、図３（ｃ）は、
導電部を全く通らない断面図を示している。

【００７７】図３（ｃ）に示すＧＨ型液晶表示装置は、
基板２上に、まず、電極３、導電部１３、及び桝目状に
ブラックマトリクス４２を形成し、次に、液晶層７、保
護層１０、及び電極４を順次積層することにより形成さ
れる。このように、液晶層７を形成する前に、非画素部
に予めブラックマトリクス４２等の絶縁部を設けると、
液晶層７を画素部のみに形成することができる。

【００７８】以上、３層の液晶層を２系統のスイッチン
グ素子で駆動するＧＨ型液晶表示装置について説明した
が、本発明のＧＨ型液晶表示装置は、３層の液晶層が３
系統のスイッチング素子で駆動されてもよい。

【００７９】図４に、本発明の他の態様に係るＧＨ型液
晶表示装置の断面図を示す。図４に示すＧＨ型液晶表示
装置３０は、基板２上に、電極３、液晶層７、電極２
３、透明絶縁層２５、電極４、液晶層８、電極２４、透
明絶縁層２６、電極５、液晶層９、及び電極６が順次積
層された構造を有している。

【００８０】基板２上には、３系統のスイッチング素子
（図示せず）が設けられており、それぞれのスイッチン
グ素子のソース電極は、電極３、電極４、及び電極５に
電気的に接続されている。また、電極２３、２４、及び
６は、電極３、４、及び５のそれぞれと対向して設けら
れており、定電位に維持される。

【００８１】３系統のスイッチング素子が設けられたＧ
Ｈ型液晶表示装置３０において、透明絶縁層２５及び２
６は、電極２３と電極４とを、及び電極２４と電極５と
を電気的に絶縁するために設けられる。この透明絶縁層
２５、２６は、上述の保護層に用いたのと同様の材料で
構成され、同様の方法で形成される。

【００８２】このＧＨ型液晶表示装置３０は、例えば以
下のようにして駆動される。すなわち、電極２３、２
４、及び２５を定電位に保ち、電極３、４、及び５の電
位をそれぞれ別系統のスイッチング素子で制御すること
により、所望の液晶層に選択的に電位差を形成すること
ができる。したがって、このＧＨ型液晶表示装置３０で
は、フルカラー表示が可能である。

【００８３】以上説明した本発明のＧＨ型液晶表示装置
の製造においては、熱処理或いは光照射等の処理が施さ
れる。この熱処理で、過剰な温度の熱が液晶マイクロカ
プセルに加えられると、液晶の配向状態がキャンセルさ
れる場合がある。

【００８４】これを、図５を用いて説明する。初期状態
で図５（ａ）に示すように配向したホスト液晶材料５０
及びゲスト二色性色素５１は、装置に所定温度の熱を加
えることにより、配向状態がキャンセルされて、図５
（ｂ）に示すように配向してしまう。

【００８５】このような配向状態のキャンセルは、カプ
セル壁５２のガラス転移温度以上の熱処理を行うと生じ
るため、各層の形成に必要な温度が、このガラス転移温
度以下になるように、ＧＨ型液晶表示装置の製造に用い
る材料を選定することが好ましい。なお、ＧＨ型液晶表
示装置の製造に、熱処理を必要としない光硬化樹脂等を
用いると、図５（ａ）に示すような配向状態を維持する
ことができる。

【００８６】この際、光照射部では硬化された層が形成
されるが、非照射部では未硬化のままである場合があ
る。このような場合は、非照射部の未硬化の光硬化性樹
脂等を所定の溶媒を用いて除去することが好ましい。な
お、上述のゾル−ゲル法を用いた場合は、非照射部を除
去する必要はない。ゾル−ゲル法等を用いて形成された
層は、光照射の有無に関わらず硬化し、光照射部のみが
導電性となり、非照射部は絶縁性に保たれる。

【００８７】以上説明したＧＨ型液晶表示装置は、基板
側から、イエロー、シアン、及びマゼンタの液晶層が順
次積層された構造を有しているが、それぞれの色の液晶
層の積層順に特に制限はない。また、それぞれの図で共
通する箇所には同一の符号を付し、重複する説明は省略
した。

【００８８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （実施例１）図６に示すＧＨ型液晶表示装置を以下に示
すようにして作製した。

【００８９】まず、ガラス基板６１上に、スパッタリン
グによりＩＴＯ膜６２を形成した。次に、１〜１０重量
％のアクリル樹脂、１０〜２０重量％のエポキシ樹脂、
及び１〜１０重量％のポリエステル樹脂から選ばれる樹
脂の１つと、１０〜３０重量％のブチルセルソルブアセ
テート及び１０〜３０重量％のカルビトールアセテート
のいずれか１つと、６０〜８０重量％の銀粉とを混合し
て種々の導電ペーストを調製した。

【００９０】上記ガラス基板６１の電極６２上に、ディ
スペンサにより、これら導電ペーストの１つを用いて、
高さ３０μｍ、直径０．５ｍｍのバンプ６３をピッチ１
ｍｍで形成した。

【００９１】次に、ホスト液晶材料と二色性色素とを含
有し、カプセル壁が、イソブチルメタクリレート、メチ
ルメタクリレート、及びＴＭＰＴＡで構成される液晶マ
イクロカプセルを形成した。この液晶マイクロカプセル
３０重量％と純水７０重量％とを混合し、これに、２〜
４重量％のポリビニルアルコール、２〜４重量％のポリ
ビニルピロリドン、２〜４重量％のヒドロキシメチルセ
ルロース、２〜４重量％のカルボキシメチルセルロー
ス、２〜４重量％のエチルセルロース、２〜４重量％の
ニトロセルロース、２〜４重量％のポリエチレングリコ
ール、及びカルボキシル基、水酸基、及びスルホ基で表
面修飾された２〜４重量％のポリエステル粒子から選ば
れるいずれか１つを混合して、複数種のマイクロカプセ
ル分散液を調製した。なお、これらマイクロカプセル分
散液は、上記導電ペーストを用いて形成した膜に対し
て、４５°以上の接触角を有していた。

【００９２】これらマイクロカプセル分散液の１つを、
ガラス基板６１のバンプ６３が形成された面にベタ塗り
し、常温、窒素雰囲気下で乾燥した後、１５０℃でエー
ジングし、表面をレベリングして、液晶層６４を形成し
た。

【００９３】さらに、この液晶層６４上に、ＩＴＯ微粒
子２５重量％、ポリエステル２５重量％、及びｎ−メチ
ルピロリドン（以下ＮＭＰという）５０重量％を混合し
た親水性の導電性塗布液をスクリーン印刷より塗布・硬
化して、バンプ６３を除く基板全面に電極６５を形成し
た。

【００９４】以上の操作を、全ての導電ペースト及びマ
イクロカプセル分散液の組み合せについて行った。以上
のようにして形成した図６に示す全てのＧＨ型液晶表示
装置について、バンプ６３の上部とＩＴＯ膜６２との間
の導通を調べたところ、全てのバンプ６３の導通が確認
された。したがって、バンプ６３は、マイクロカプセル
分散液により上部を絶縁されることがないことが確認さ
れた。

【００９５】また、電極６２と電極６５との間に電位差
を形成したところ、これら電極間に電気的短絡が生じて
いないことが確認された。 （実施例２）図４に示すＧＨ型液晶表示装置を以下に示
すようにして作製した。

【００９６】まず、図７（ａ）に示すように、３系統の
スイッチング素子（図示せず）が形成されたガラス基板
２上に、蒸着法によりＡｌ膜を成膜・パターニングする
ことにより、一辺が１６０μｍの反射膜兼画素電極３を
形成した。この画素電極３は、３系統のスイッチング素
子の１つのソース電極と電気的に接続して設けた。

【００９７】次に、導電ペースト４９２９Ｎ（大宮化成
社製）を用いて、スクリーン印刷により、上記ガラス基
板２の電極が形成されていない領域に、電極３と並置し
て、高さ１４μｍ、直径３０μｍの導電部１３、１４
を、ピッチ１５０μｍで形成した。なお、それぞれの導
電部１３、１４は、３系統のスイッチング素子の残りの
２つのソース電極のそれぞれに電気的に接続して設け
た。

【００９８】次に、ポリメチルメタクリレートに黒色染
料としてＳ−４３５（三井東圧社製）を混合し、これを
スクリーン印刷により、基板２の導電部１３、１４が形
成された面に塗布して、高さ１１μｍ、幅３０μｍ、長
さ１７０μｍの隔壁７１を形成した。

【００９９】次に、９９：１の重量比のホスト液晶材料
とイエローの二色性色素とからなる９０重量％の液晶材
料を、１０重量％のカプセル壁で包含して、液晶マイク
ロカプセルを作製した。なお、このカプセル壁は、６０
重量％のシクロヘキシルメチルメタクリレート、３０重
量％のメチルメタクリレート、及び１０重量％のＴＭＰ
ＴＡから形成された３次元コポリマー壁である。この液
晶マイクロカプセル２５重量％と、ヒドロキシメチルセ
ルロース３重量％と、純水７２重量％とを混合して、マ
イクロカプセル分散液を調製した。

【０１００】このイエローのマイクロカプセル分散液
を、スクリーン印刷により電極３上に選択的に塗布し、
厚さ１０μｍのイエローの液晶層７を形成した。なお、
このマイクロカプセル分散液は、上記導電ペーストを用
いて形成した膜に対する接触角が６０°で、隔壁７１に
対する接触角が５６°であり、電極３に対する接触角が
１８°であった。

【０１０１】この液晶層７上に、変性エステル樹脂３０
重量％と純水７０重量％とを混合した水系変性エステル
樹脂分散液Ａ−２１０（高松油脂社製）を、スリットコ
ートにより塗布し、保護層１０を形成した。ここで、こ
の水系変性エステル樹脂分散液は、上記導電ペーストを
用いて形成した膜に対して５５°の接触角を有し、液晶
層７に対して３°の接触角を有し、隔壁７１に対して４
°の接触角を有していた。この保護層１０は隔壁７１に
親和性を示しているため、基板表面をレベリングしたの
と同様の効果が得られた。

【０１０２】この保護層１０上に、ＩＴＯ微粒子２５重
量％、ポリエステル２５重量％、及びＮＭＰ５０重量％
を混合した親水性の導電性塗布液をスリットコートより
塗布・硬化して、導電部１３、１４を除く基板全面に電
極２３を形成した。

【０１０３】次に、この電極２３上に、保護層１０と同
様にして保護層２５を形成し、液晶マイクロカプセルの
ガラス転移温度以下である１００℃で乾燥・エージング
し、さらに、空気雰囲気中で、１３０℃でアニールし
た。その結果、保護層２５の表面が一時的に疎水化され
た。

【０１０４】この疎水性が保持されている間に、ＩＴＯ
微粒子２５重量％、ポリエステル２５重量％、及びＮＭ
Ｐ５０重量％を混合した疎水性の導電性塗布液を、保護
層２５上に、オフセット印刷により塗布して塗布膜を形
成した。さらに、常温窒素雰囲気下で乾燥し、波長１４
７ｎｍのＸｅランプ光を、それぞれの画素電極３に対応
するパターンで照射することにより、塗布膜の照射部を
硬化させ導電性を発現させて、電極４を形成した。な
お、この電極４は、導電部１３と電気的に接続して形成
し、塗布膜の未硬化部はトルエンで洗浄することにより
除去した。

【０１０５】これを乾燥した後、導電部１４を除く基板
全面に保護層２８を形成した。上述したのと同様にし
て、導電部１４上に導電部１５を形成し、隔壁７１上に
別の隔壁（図示せず）を形成した後、シアンの液晶層
８、保護層１１、電極２４、保護層２６を順次積層し、
電極２９を導電部１５に電気的に接続して設けた。さら
に、電極２９上に保護層２９、マゼンタの液晶層９、保
護層２７、電極６を順次積層した後、ポリカーボネート
からなる保護層１２をシールしてＧＨ型液晶表示装置３
０を形成した。

【０１０６】以上のように作製したＧＨ型液晶表示装置
３０は、基板２と保護層１２との間にガラス等の中間基
板を有していないため反射光の損失や視差が生じず、液
晶マイクロカプセル内の液晶材料の配向は良好であっ
た。また、このＧＨ型液晶表示装置３０のそれぞれの液
晶層に８Ｖ、５０Ｈｚの交流電圧を印加したところ、
３：１という良好なコントラストが得られた。

【０１０７】（実施例３）それぞれの画素を分離する隔
壁を設けて、図１に示すＧＨ型液晶表示装置を以下に示
すようにして作製した。

【０１０８】まず、厚さ１．１ｍｍの透明ガラス基板２
に、１画素につき２系統のＴＦＴ、ゲート、及び信号配
線を形成し、その上に２μｍの厚さでポリイミド膜を設
けた。このポリイミド膜の表面に、型押しによりディン
プル加工を施した後、蒸着法により１０００オングスト
ロームの厚さでアルミニウム膜を形成した。このアルミ
ニウム膜上に、スピンコートにより熱硬化性エポキシ樹
脂を塗布して、厚さ３μｍの透明樹脂膜を形成した（図
示せず）。

【０１０９】この樹脂膜上にスパッタリングによりＩＴ
Ｏ膜を形成し、これをフォトエッチングによりパターニ
ングして、図７（ｂ）に示す画素電極３を形成した。な
お、２系統のＴＦＴのソース電極から樹脂膜上に導通が
図られている。

【０１１０】次に、基板２の電極３が形成された面に、
スクリーン印刷により、銀粉４５重量％、アリルグリシ
ジルエーテル５４重量％、及びベンゾフェノン１重量％
からなる絶縁性の銀ペーストを塗布して、図７（ｂ）に
示す隔壁７２を形成した。この隔壁７２の所定の領域に
ＵＶ光を照射し、照射部に導電性を発現させて導電部１
３、１４を形成した。なお、この導電部１３、１４は、
２系統のスイッチング素子のそれぞれのソース電極に電
気的に接続されている。

【０１１１】次に、電極３上に、実施例２と同様で用い
たのと同様のイエローのマイクロカプセル分散液を塗布
し、液晶層７を形成した。なお、このマイクロカプセル
分散液は、電極３に対する接触角が１９°で、隔壁７２
に対する接触角が６４°であり、導電部１３、１４に対
する接触角が７１°であった。

【０１１２】液晶層７を形成した後、イエローの液晶層
７に対する接触角が１６°で、隔壁７２に対する接触角
が５９°であり、導電部１３、１４を構成する材料から
なる平板に対する接触角が６０°の親水性の光硬化型エ
ポキシ系保護コート剤をスリットコートにより塗布し、
電極３の領域に光照射することにより保護層１０を形成
した。なお、この光硬化型エポキシ系保護コート剤は、
グリシジルメタクリレート９４重量％、イソプロピルベ
ンゾインエーテル１重量％、ブチルセルソルブアセテー
ト３重量％、及びＩＰＡ２重量％の混合液である。

【０１１３】保護層１０の非照射部を、ＩＰＡを用いて
除去した後、この保護層１０上に、エタノールにＳｎ
（ＮＯ₃ ）₃ とＴｉ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₄ とを溶解したゾル
−ゲル型の導電性塗布液をスリットコートし、選択露光
して電極４を形成した。なお、この電極４は、導電部１
３と電気的に接続して設けた。

【０１１４】上述したのと同様にして、隔壁（図示せ
ず）、導電部１５、シアンの液晶層８、及び保護層１１
を順次形成した後、この保護層１１上に、電極４と同様
にして導電部１４と電気的に接続して電極５を形成し
た。

【０１１５】この電極４上に、マゼンタの液晶層９、電
極６、及び保護層１２を順次積層してＧＨ型液晶表示装
置１を作製した。以上のように作製したＧＨ型液晶表示
装置１は、基板２と保護層１２との間にガラス等の中間
基板を有していないため反射光の損失や視差が生じず、
液晶マイクロカプセル内の液晶材料の配向は良好であっ
た。また、このＧＨ型液晶表示装置１のそれぞれの液晶
層に８Ｖ、５０Ｈｚの交流電圧を印加したところ、４：
１という良好なコントラストが得られた。

【０１１６】（実施例４）厚さ１．１ｍｍの透明ガラス
基板に、１画素につき２系統のＴＦＴ、ゲート、及び信
号配線を形成し、その上に２μｍの厚さでポリイミド膜
を設けた。このポリイミド膜の表面に、型押しによりデ
ィンプル加工を施した後、蒸着法により１０００オング
ストロームの厚さでアルミニウム膜を形成した。このア
ルミニウム膜をフォトエッチングによりパターニングす
ることにより、図８（ａ）に示す画素電極３を形成し
た。なお、２系統のＴＦＴのソース電極からポリイミド
膜上に導通が図られている。

【０１１７】次に、基板２の電極３が形成された面に、
ポリシクロヘキシルメタクリレートとポリアクリレート
とのコポリマーである黒色染料Ｓ−４３５（三井東圧社
製）を用いて、疎水性のブラックマトリクス７３を形成
した。このブラックマトリクス７３の上部及び側部に、
銀粉７０重量％、グリシジルメタクリレート２８重量
％、及びブチルセルソルブアセテート２重量％を混合し
た親水性の導電ペーストをスクリーン印刷で塗布し、２
系統のスイッチング素子のそれぞれのソース電極に電気
的に接続して導電部１３、１４を形成した。なお、この
導電ペーストは、ブラックマトリクス７３に対する接触
角が１１°であり、電極３に対する接触角が９°であっ
た。

【０１１８】この基板２上に、スリットコートにより、
実施例２と同様にしてイエローの液晶層及び保護層を形
成した。これら液晶層及び保護層は、各画素ごとに分割
して形成せずに、ブラックマトリクス７３に沿って連続
する帯状の形状に形成した。なお、液晶層の形成に用い
たマイクロカプセル分散液は、大気雰囲気下で１５０℃
の温度でアニールした直後で、電極３に対する接触角が
１７°、ブラックマトリクスに対する接触角が７０°、
及び導電部１３、１４に対する接触角が６１°であっ
た。また、保護層の形成に用いた塗布液は、液晶層に対
する接触角が１４°、ブラックマトリクスに対する接触
角が５４°、及び導電部１３、１４に対する接触角が５
１°であった。

【０１１９】次に、イエローの液晶層上に、実施例２で
用いたのと同様の導電性塗布液をスクリーン印刷により
塗布・硬化して、電極３と同様のパターンで別の電極を
導電部１３に電気的に接続して形成した。

【０１２０】上述したのと同様にして、ブラックマトリ
クス、シアンの液晶層、及び保護層を順次形成した後、
この保護層上に、導電部１３と電気的に接続して電極３
と同様のパターンで別の電極を形成した。

【０１２１】この電極上に、マゼンタの液晶層を形成
し、下面に２００オングストロームの厚さでＩＴＯ膜が
形成された透明ガラス基板を重ねてＧＨ型液晶表示装置
を作製した。

【０１２２】以上のように作製したＧＨ型液晶表示装置
は、基板間にガラス等の中間基板を有していないため反
射光の損失や視差が生じず、液晶マイクロカプセル内の
液晶材料の配向は良好であった。また、このＧＨ型液晶
表示装置に、ＴＡＢによりドライバＩＣの実装を行い、
それぞれの液晶層に８Ｖ、５０Ｈｚの交流電圧を印加し
たところ、３：１という良好なコントラストが得られ
た。

【０１２３】（実施例５）厚さ１．１ｍｍの透明ガラス
基板に、１画素につき２系統のＴＦＴ、ゲート、及び信
号配線を形成し、その上に２μｍの厚さでポリイミド膜
を設けた。このポリイミド膜の表面に、型押しによりデ
ィンプル加工を施した後、蒸着法により１０００オング
ストロームの厚さでアルミニウム膜を形成した。このア
ルミニウム膜をフォトエッチングによりパターニングす
ることにより、図８（ｂ）に示す画素電極３を形成し
た。なお、２系統のＴＦＴのソース電極からポリイミド
膜上に導通が図られている。

【０１２４】次に、基板２の電極３が形成された面に、
インジウムの有機化合物及び錫の有機化合物の混合物を
含有する疎水性の塗布液であるアデカＩＴＯ塗布液（旭
電化工業社製）を、ピエゾ変形を利用したインクジェッ
トにより、図８（ｂ）に示すように塗布して、高さ１１
μｍ、幅３０μｍの隔壁７４を形成した。

【０１２５】この隔壁７４の所定の位置に選択露光する
ことにより、露光部に導電性を発現させて幅１０μｍの
導電部１３、１４を形成し、導電部１３、１４をそれぞ
れ２系統のＴＦＴのソース電極に電気的に接続した。

【０１２６】次に、ホスト液晶材料とイエローの二色性
色素とを含有し、イソブチルメタクリレート、メチルメ
タクリレート、及びＴＭＰＴＡで構成される３次元コポ
リマー壁を有する液晶マイクロカプセルを形成した。こ
の液晶マイクロカプセル２０重量％、ポリビニルアルコ
ール（分子量６０００）５重量％、及び純水７５重量％
を混合して、マイクロカプセル分散液を調製した。

【０１２７】このイエローのマイクロカプセル分散液を
スリットコートにより基板２上に塗布し、厚さ１０μｍ
のイエローの液晶層を形成した。なお、このイエローの
マイクロカプセル分散液は、電極３に対する接触角が１
８°、隔壁７４に対する接触角が５９°、及び導電部１
３、１４に対する接触角が５７°であった。

【０１２８】この液晶層上に、２重量％のヒドロキシメ
チルセルロース水溶液をスリットコートにより塗布し
た。なお、このヒドロキシメチルセルロース水溶液は、
イエローの液晶層に対する接触角が３°であり、導電部
１３、１４に対する接触角は５５°であった。また、隔
壁に対する接触角は６０°であり、親和性を有してい
た。その結果、基板の表面状態を画素単位で均一化する
ことができた。

【０１２９】カプセル壁のガラス転移温度以下である１
２０℃で乾燥、エージングを行った後、空気雰囲気中で
１３０℃に加熱することにより、保護膜の表面を一時的
に疎水化した。この疎水性が保持されている間に、ＩＴ
Ｏ微粒子２５重量％、ポリエステル２５重量％、及びＮ
ＭＰ５０重量％を混合した疎水性の導電性塗布液アニリ
ード（日東電工社製）をスリットコートにより保護膜上
に塗布した。

【０１３０】常温窒素雰囲気下で乾燥し、波長１４７ｎ
ｍのＸｅランプ光を照射して硬化させ導電性を付与し
て、導電部１３と電気的に接続して電極を形成した。次
に、上述したのと同様にして、隔壁、導電部、シアンの
液晶層、及び保護層を順次形成した後、この保護層上
に、導電部１４と電気的に接続して電極３と同様のパタ
ーンで別の電極を形成した。

【０１３１】この電極上に、マゼンタの液晶層、電極、
及び保護膜積層してＧＨ型液晶表示装置を作製した。以
上のように作製したＧＨ型液晶表示装置は、ガラス等の
中間基板を有していないため反射光の損失や視差が生じ
ず、液晶マイクロカプセル内の液晶材料の配向は良好で
あった。また、それぞれの液晶層に８Ｖ、５０Ｈｚの交
流電圧を印加したところ、３：１という良好なコントラ
ストが得られた。

【０１３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＧＨ型液
晶表示装置の製造方法によると、液晶層、電極、及び保
護層を、塗布・印刷することにより形成することができ
る。したがって、製造が容易になり、低コストでＧＨ型
液晶表示装置を製造することができる。また、中間基板
を用いていないため、反射光の損失や視差等の表示品位
の低下が生じにくいＧＨ型液晶表示装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るＧＨ型液晶表示装置の
断面図。

【図２】本発明の実施形態に係るＧＨ型液晶表示装置の
導電部の形成方法を示す図。

【図３】本発明の実施形態に係るＧＨ型液晶表示装置の
部分断面図。

【図４】本発明の実施形態に係るＧＨ型液晶表示装置の
断面図。

【図５】本発明の実施形態に係るＧＨ型液晶表示装置の
液晶の配向状態を示す図。

【図６】本発明の実施例に係るＧＨ型液晶表示装置の断
面図。

【図７】本発明の実施例に係るＧＨ型液晶表示装置の隔
壁の形成方法を示す図。

【図８】本発明の実施例に係るＧＨ型液晶表示装置の隔
壁の形成方法を示す図。

【図９】従来のＧＨ型液晶表示装置の断面図。

【符号の説明】

１…ＧＨ型液晶表示装置 ２、６１、１０１、１０４…基板 ３〜６、２３、２４、６２、６５、１０８〜１１３…電
極 ７〜９、６４、１０５〜１０７…液晶層 １０〜１２、２５〜２９…保護層 １３〜１５、６３…導電部 １６〜１８…液晶マイクロカプセル １９〜２１…樹脂 ３０…ＧＨ型液晶表示装置 ３７、３８…孔 ４１、４２、７３…ブラックマトリクス ５０…ホスト液晶材料 ５１…ゲスト二色性色素 ５２…カプセル壁 ７１、７２、７４…隔壁 １００…液晶表示装置 １０２、１０３…中間基板 １１４〜１１８…ビア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春原 一之 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 廣保 直純 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株式会社東芝生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平９−80401（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−80464（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−122752（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337643（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−123984（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−62523（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1333 G02F 1/1343 G02F 1/137

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング素子が形成された基板の一
   方の主面上に、前記スイッチング素子のソース電極と電
   気的に接続して疎水性導電部を形成する工程、 前記基板の一方の主面上に、前記疎水性導電部と電気的
   に絶縁して、前記疎水性導電部よりも高い親水性を有す
   る第１の電極を形成する工程、 前記第１の電極上に、ＧＨ型液晶マイクロカプセルを含
   有し、前記疎水性導電部に対する接触角が４５°以上の
   マイクロカプセル分散液を塗布して液晶層を形成する工
   程、及び前記液晶層上に、前記疎水性導電部と電気的に
   接続して第２の電極を形成する工程を具備することを特
   徴とするＧＨ型液晶表示装置の製造方法。
2. 【請求項２】 スイッチング素子が形成された基板の一
   方の主面上に、所定のパターンで第１の電極を形成する
   工程、 前記第１の電極上に、ＧＨ型液晶マイクロカプセルを含
   有するマイクロカプセル分散液を塗布して液晶層を形成
   する工程、 前記基板の一方の主面上に、前記液晶層に対する接触角
   が４５°以上の導電部形成用塗布液を塗布して、前記第
   １の電極と電気的に絶縁し、前記スイッチング素子のソ
   ース電極と電気的に接続して疎水性導電部を形成する工
   程、及び前記液晶層上に、前記疎水性導電部と電気的に
   接続して第２の電極を形成する工程を具備することを特
   徴とするＧＨ型液晶表示装置の製造方法。
3. 【請求項３】 スイッチング素子が形成された基板の一
   方の主面上に、所定のパターンで第１の電極を形成する
   工程、 前記基板の一方の主面上に、前記第１の電極と並置し
   て、所定の波長の光を照射することにより導電性を発現
   する絶縁性の補助部材を形成する工程、 前記第１の電極上に、ＧＨ型液晶マイクロカプセルを含
   有するマイクロカプセル分散液を塗布して液晶層を形成
   する工程、 前記補助部材の所定の領域に光照射して、前記スイッチ
   ング素子のソース電極と電気的に接続して導電部を形成
   する工程、及び前記液晶層上に、前記導電部と電気的に
   接続して第２の電極を形成する工程を具備することを特
   徴とするＧＨ型液晶表示装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記基板の一方の主面上に、前記第１の
   電極と並置して絶縁部を形成する工程を具備することを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＧＨ型
   液晶表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記第２の電極を形成する工程が、所定
   の処理により硬化して導電膜を形成する導電性塗布液を
   塗布することを含むことを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載のＧＨ型液晶表示装置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記液晶層上に、前記液晶層を保護する
   絶縁性の透明保護層を形成する工程を具備することを特
   徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＧＨ型液
   晶表示装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記基板の一方の主面上に、それぞれ吸
   収波長の異なるＧＨ型液晶マイクロカプセルを含有する
   ３層の液晶層を積層することを特徴とする請求項１〜６
   のいずれか１項に記載のＧＨ型液晶表示装置の製造方
   法。
8. 【請求項８】 複数系統のスイッチング素子が形成され
   た基板と、 前記基板の一方の主面上に、前記複数系統のスイッチン
   グ素子の２つのソース電極とそれぞれ電気的に接続して
   設けられた２つの疎水性導電部と、 前記基板の一方の主面上に形成された第１の電極と、 前記第１の電極上に形成され、ホスト液晶材料とゲスト
   二色性色素とを包含する液晶マイクロカプセルを含有
   し、それぞれ吸収波長の異なる３層の液晶層と、 前記３層の液晶層の液晶層間にそれぞれ形成された第２
   及び第３の電極と、 前記３層の液晶層上に形成された第４の電極とを具備
   し、 前記第２の電極が、前記２つの疎水性導電部の一方と電
   気的に接続され、前記第３の電極が、前記２つの疎水性
   導電部の他方と電気的に接続されることを特徴とするＧ
   Ｈ型液晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記複数系統のスイッチング素子が２系
   統のスイッチング素子であることを特徴とする請求項８
   に記載のＧＨ型液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 前記複数系統のスイッチング素子が３
    系統のスイッチング素子であり、前記２つの疎水性導電
    部と電気的に絶縁されたソース電極が前記第１の電極と
    電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載の
    ＧＨ型液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 前記３層の液晶層のそれぞれの上に、
    絶縁性の透明保護膜を具備することを特徴とする請求項
    ８〜１０のいずれか１項に記載のＧＨ型液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 前記基板の一方の主面上に、前記第１
    の電極と並置された絶縁部を具備することを特徴とする
    請求項８〜１１のいずれか１項に記載のＧＨ型液晶表示
    装置。