JPH04348321A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、裏面からの光源が不必要なカラ
ー液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来技術】カラー表示を行うための手法の一つに、カ
ラーフィルタを透明電極パタンに合わせてそれぞれ形成
し、裏面に光源を設置しその透過光を利用してカラーフ
ィルタの色を認識する方法がある。しかし、この表示方
式は照明装置を必要とし、しかも通常偏光子を二枚設置
するＴＮモードやＳＴＮモードで用いられるため表示が
暗くなりやすいことから照明を非常に明るくする必要が
あり、低消費電力化や薄型化を図るのが非常に難しいと
いう欠点があった。又、液晶駆動素子としてＴＦＴ（Ｔ
ｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を各画素に
対応させて設けるとともにカラーフィルタを設置し、裏
面に設置した光源からの光によってカラー表示を実現す
る手法においても上記と同様の欠点があった。一方、近
年、ポリマーのマトリクス中に液晶を分散させたポリマ
ー分散型液晶表示装置の提案がなされているが、これら
は、液晶層の厚さの影響を受けにくい、大面積化が可能
、偏光板を必要としない等の特徴を持つことから注目さ
れている。また、特開平１−２４１５２０号公報には、
このポリマー分散型液晶を用い、カラーフィルタと対応
させてカラー表示を行う技術が開示されている。しかし
、該公報に記載の方法においても次のような欠点がある
。すなわち、液晶が光を透過する状態を“ＯＮ”、光を
散乱する状態を“ＯＦＦ”とするため、“ＯＦＦ”時で
も表側（表示面側）から入射した光が液晶層で散乱され
カラーフィルタを透過してしまうので“黒色”の表示に
おいて十分な黒さを得ることが難しく、十分なコントラ
スト比も得にくい。裏面からの光源を利用する構造の場
合には、この光源の輝度を増加することによって、ある
程度コントラスト比を向上させることができるが、“黒
色”の表示は白っぽくなってしまう。また、裏面からの
光源を使用せずに、反射光を用いる構造とした場合には
、特にコントラスト比が小さくなってしまう。また、電
子通信学会技法　　ＥＩＤ８９−１０３には、紫外線重
合性化合物が形成する三次元網目構造中に液晶を分散さ
せたポリマーネットワーク型液晶を表示素子の液晶層と
して用いることにより、低電圧駆動、優れた急峻性等の
利点が得られることが示してある。しかし、該文献はカ
ラー表示の実施について何ら言及していない。さらに、
ＪＡＰＡＮ　　Ｄｉｓｐｌａｙ　　’８９，ｐ５７２−
５７５には、カプセル化液晶をＴＦＴにより駆動させ、
照明手段を用いて表示を行う技術が開示されているが、
この手法は液晶粒子を透過光で観察するためカラー表示
は行われていない。

【０００３】

【目的】本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてな
されたもので、裏面からの光源を用いなくとも十分なコ
ントラスト比が得られるようにし、裏面からの照明を必
要としないカラー表示を可能とし、しかも裏面の照明装
置のないぶんだけより一層の薄型化が可能なカラー液晶
表示装置を提供することを目的としたものである。

【０００４】

【構成】本発明は、液晶駆動用電極を設けた一対の基板
間に液晶層を挟持した構造を有し、該液晶層が電圧が印
加された場合と印加されない場合とで光を散乱する状態
と光を透過する状態とに変化することを利用したカラー
液晶表示装置において、表示側（表側）の基板にカラー
フィルタを設け、反対側（裏側）の基板に該カラーフィ
ルタを透過してきた光を吸収させるための構造を設けた
ことを特徴とするカラー液晶表示装置に関する。

【０００５】液晶層の光散乱を利用したディスプレイ方
式にはＰＣ型（Ｐｈａｓｅ　Ｃｈａｎｇｅ：相転移）、
ＤＳ型（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）、熱
効果型、あるいはＰＤＬＣ（ポリマー分散型液晶やポリ
マーネットワーク型液晶を総称して以下このように記述
する）等が知られているが、ＰＤＬＣを用いた場合は液
晶分子を配向させるラビング等の工程が必要ないため、
安定した表示品質を得やすい。しかし、ＰＤＬＣは従来
のＳＴＮ型液晶などと比べると急唆性が悪いために、Ｓ
ＴＮ型液晶ディスプレイのような単純マトリクス駆動を
行う場合では、デューティー比は１／６０〜１／１００
程度が限界であり、ディスプレイの大画面化は難しいと
考えられる。そこで、本発明においては、液晶駆動用電
極が各画素対応の非線形スイッチング素子により形成さ
れ、各画素毎に前記各非線形スイッチング素子に対応し
てカラーフィルタが設けられていることがのぞましい。 したがって、画素一個一個にＴＦＴ、ＴＦＤ、ＭＩＭ等
の非線形素子を使用すれば、上記のような急唆性は必要
がないので、安定した表示品質と大画面化、高精細画面
化が可能となってくる。しかし、ポリマー分散型液晶、
ポリマーネットワーク型液晶のいずれを利用した場合で
も、その駆動電圧は１／４００デューティー駆動のＳＴ
Ｎモードに比べても高くなってしまう。 ＴＦＴ等のアクティブ素子が形成されている基板側の画
素電極上部に光吸収層を設けた構造をとる場合には、通
常の絶縁性の樹脂を使用すると、この光吸収層での電圧
降下のためにさらに高い駆動電圧が必要となってしまう
。そこで、光吸収層の材料として導電性の材料を用いる
ことが考えられるが、画素電極の上部全面に導電性の膜
を形成してしまうと画素電極間のリークが生じてしまう
ので、本発明は画素電極上に１画素毎に分離された導電
性光吸収層をセルフアライメントで形成することによっ
てこの問題点をも解決した。さらに各画素電極に設けら
れたＴＦＴ、ＭＩＭ等のスイッチング素子の全てを同時
にｏｎ状態とすることにより、全ての画素電極を同時に
ｏｎ状態（電圧印加状態）とすることができるため、こ
れらの画素電極を陽極とした電解重合を実施することに
より各画素電極上に選択的かつセルフアライメントのプ
ロセスで導電性の光吸収層を形成することができる。 各画素電極に設けられたＴＦＴ、ＭＩＭ等のスイッチン
グ素子の全てを同時にｏｎ状態とする方法としては、液
晶表示装置として実装するために必要な領域外でゲート
バスライン・ソースバスラインのそれぞれを全部ショー
トさせる電極構造を採用した。この電極構造を採用する
ことにより、■　　全てのスイッチング素子を同時にｏ
ｎ状態にすること、■　　画素電極パタンを形成した後
に電解重合を行うこと、■　　パッシベーション膜を形
成した後でも電解重合法により、光吸収層を形成するこ
とができる。なおバスラインをそれぞれショートさせる
方法は、バスラインのパターニング時に同時に形成する
方法と、電解重合を行う際に外部の電極（例えば銀ペー
ストと銅箔テープなど）を用いてショートする方法があ
る。

【０００６】本発明を図面を参照しながら詳細に説明す
る。図１は本発明で用いられるような散乱型ＬＣＤの基
本動作をモデル的に示す図である。図１中、１，２は電
極が形成された基板、３はスイッチ、４は液晶粒子ある
いはネットワーク中の液晶、５は液晶分子である。又、
図中６は液晶表示装置に対する入射光、６′は液晶表示
装置がオン状態の時の透過光である。同図ａ）は電圧無
印加（オフ）時、ｂ）は電圧印加（オン）時の状態を示
している。この液晶表示装置は、電極が形成された一対
の基板１，２を離間、対向して配置し、その間に液晶層
４を設けた構造を有している。該液晶層４は、（イ）ポ
リマーマトリクス中に液晶を分散させたポリマー分散型
液晶、又は（ロ）ポリマーにより形成された三次元網状
構造すなわちポリマーネットワーク中に液晶を分散させ
たポリマーネットワーク型液晶からなる膜により形成さ
れる。液晶層が電圧が印加された場合と印加されない場
合とで光を散乱する状態と光を透過する状態とに変化す
ることを利用してカラー表示を実現しようとした場合、
二種類の方法が考えられる。すなわち、■　　印加され
た電圧によって液晶層が光を透過する状態になったとき
の透過光を利用するモード：この場合、表示面は図１中
２の基板側となる。■　　電圧が印加されない状態での
、液晶層における散乱光を利用するモード：この場合、
表示面は図１中１の基板側となる。現在は主に■のモー
ドを利用した表示装置が検討されているが、これらは光
源が必要となるため液晶表示装置の小型化には不利であ
る。 本発明は■のモードを利用した、裏面からの光源が不必
要な直視型のカラー液晶表示装置に関するものである。

【０００７】■のモードを利用した場合の構成を図１の
ｃ）、ｄ）に示す。図１中１〜６はａ），ｂ）と同様で
あり、７は表示面側へ戻って観察される光、８は液晶層
が光を透過する状態になった場合の基板２まで到達した
光を吸収させるための構造部（光吸収層）、９はカラー
フィルタを示している。本発明では、液晶層の散乱光を
利用するため、表示面は１の基板側となる。液晶層に電
圧が印加されていない場合には液晶層によって入射光が
散乱されるため、その液晶層に対応して設けられている
カラーフィルタの色に応じた表示が可能となる。一方、
電圧を印加した場合には液晶層は光を透過する状態とな
り、入射光は液晶層を透過して基板２へ到達し、これに
設けられた光吸収層（部）８に吸収されて表示面側に戻
らず、表示面から観察した場合には“黒”の表示となる
。この時、基板２に設けられた光吸収層（部）８は、基
板２に到達した光を表示面へ戻さない構造であれば良く
、必ずしも光を吸収する必要はなく、本発明は、このよ
うな態様も包含するものである。

【０００８】基板２に設けられた光を吸収させるための
構造としては、 （１）　表示面（基板１）側に設けられたカラーフィル
タに対向して、それぞれの色のカラーフィルタを透過す
る波長の光のみを吸収する材料を設けた構造（２）　透
過してきた光の波長にかかわらず可視光を吸収する材料
を設けた構造 （３）　基板２自体が透過してきた光の波長にかかわら
ず可視光を吸収する材料である構造 （４）　光透過性の材料で形成された基板２の外側に、
透過してきた光の波長にかかわらず可視光を吸収する材
料、あるいは基板１のカラーフィルタに対向してこれを
透過してきた波長の光のみを吸収する材料の層を設けた
構造（５）　画素電極上に導電性の光を吸収するような
材料の層を設けた構造等があるが、いずれの構造におい
ても液晶層を透過した光が表示面側へ戻らないような構
造をとっている。以下に、前記１〜４の光を吸収させる
ための構造についてさらに説明する。 前記（１）の場合：（図２参照）電圧を印加しない場合
は図２のａ）に示すように液晶分子は一定方向に配列し
ていないため、赤９Ｒ、緑９Ｇ、青９Ｂのそれぞれのカ
ラーフィルタを透過してきた入射光は液晶層で散乱され
、表示面側から観察した場合には赤、緑、青の三色の加
法混色により白色光７として認識される。赤９Ｒおよび
青９Ｂの画素に電圧を印加した場合は図２のｂ）に示す
ように、液晶分子が光の透過方向に平行に配向する（液
晶が正の誘電異方性を持つ場合）ため、この画素に対応
した液晶層は光を透過する状態４′となり、この液晶層
を透過した光は基板２に設けられた吸収層に吸収され、
これらの画素は表示面からは黒色として認識される。一
方、電圧が印加されていない画素ではそれに対応したカ
ラーフィルタの色（７′：この例では緑色）が表示面へ
散乱されるため、一つの表示単位（赤、緑、青の各画素
で一つの表示単位をなす）を見た場合、緑色が表示され
ていると認識される。なお、図２中９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは
それぞれ赤、緑、青のカラーフィルタを、７，７′は表
示面より観察される光を、９Ｒ′，９Ｇ′，９Ｂ′はそ
れぞれに対応した透過光を吸収する層を示している。 前記（２）の場合：（図３参照） （１）の場合と同様であるが、基板２側に設けられた光
吸収層１０として、透過してきた光の波長にかかわらず
可視光を吸収する層を設けたものである。全体の動作は
１と同様である。図中の番号は、図１、図２のものと対
応している（以下、図４〜７も同様）。 前記（３）の場合：（図４参照） （２）の場合と同様であるが、基板２側の光吸収層とし
て基板２′そのものを利用した構成である。 前記（４）の場合：（図５，６参照）図５は基板２の外
側に２と同様の光吸収層１１を設けたものである。また
、図６は基板２の外側に１と同様の各画素に対応したカ
ラーフィルタを透過した波長の光のみを吸収する層９Ｒ
′，９Ｇ′，９Ｂ′を設けたものである。 前記（５）の場合：（図１２参照）画素電極１６上に導
電性光吸収層１７を設けたものである。但し、本発明に
おいて画素電極上に設ける導電性光吸収層は画素電極と
同じ大きさでなくてもよく、それより大きくても、ある
いは小さくてもよい。

【０００９】

【実施例】以下本発明を実施例に基づき詳細に説明する
。 実施例１ 図７は本発明によるカラー液晶表示装置の１例を示した
ものである。基板１としてはガラスを用いたが、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテ
ルサルフォン、ポリアリレートなどのような透明なポリ
マー基板を使用することもできる。液晶層４としては、
下記のようないわゆるポリマー分散型液晶を用いた。エ
ポキシ樹脂と硬化剤を所定量混合した液に、シアノビフ
ェニル系のネマティック液晶を重量で４：１の割合で混
合した。これをホモジナイザーにて均一混合した液晶分
散液を透明電極上に塗布後８０℃で加熱硬化して液晶層
４を作成した。エポキシ樹脂のかわりにポリビニルアル
コール、二官能型光硬化アクリル樹脂等を用いることが
できる。液晶としてはシアノビフェニル系以外にもエス
テル系、ピリミジン系などや、それらの混合物等の通常
のネマティック液晶を用いることができる。液晶粒子の
大きさは１０μｍ以下程度が適当であり、その含有量は
１０〜５０ｗｔ％程度が適当である。液晶層の厚さは約
１５μｍであった。基板２上にはスイッチング素子１２
として作用するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎ
ｓｉｓｔｏｒ）が各画素子毎に形成されており、入力さ
れたデータに応じてそれぞれが対応する画素のスイッチ
動作を行う。また、これらのＴＦＴが形成された上部に
、前記の基板１に形成されたカラーフィルタに対応した
光を吸収する材料を５００〜５０００Å、望ましくは１
０００〜２０００Åの膜厚で形成して光吸収層９Ｒ′，
９Ｇ′，９Ｂ′とした。本実施例においてはスイッチン
グ素子としてＴＦＴを使用したが、ＭＩＭ等の他のスイ
ッチング素子を利用することも可能である。 実施例２ 液晶層４としていわゆるポリマーネットワーク型液晶を
用いて実施例１と同様のＬＣＤを作製した。液晶層４の
作製手順は以下のとおりである。ポリメチルメタクリレ
ート樹脂（ＰＭＭＡ）の１５ｗｔ％トルエン溶液に重量
比で１０：１の割合でネマティック液晶を添加した。撹
拌により均一化し、透明電極上に塗布後加熱して溶液を
除去することにより液晶層が作成される。このポリマー
ネットワーク型液晶に用いられるポリマーとしては、ア
クリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリビ
ニルアルコール、シロキサン系、エステル系等の高分子
液晶、およびエポキシ樹脂、ポリアミド等通常の高分子
化合物等が例示され、液晶としてはポリマー分散型と同
様のものが例示される。液晶の含有量はポリマー分散型
よりも多くすることが容易で、液晶の含有量が多い方が
光散乱状態の散乱効率が高いので、６０〜９０ｗｔ％程
度が適当である。 実施例３ 図８に本発明の他の実施形態の例を示した。これは前記
実施例において基板２上のＴＦＴの上部に形成される光
吸収層１４が基板１に形成されたカラーフィルタに対応
したものではなく、可視光のほぼ全域を吸収するような
単一の材料を用いたものである。 実施例４ 図９は本発明において非表示側基板２′そのものが光吸
収性である場合の実施例である。この場合、液晶層４の
形成工程やカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの形成は上
記と同様であるが、光吸収層として基板２′自体を用い
たものである。基板２′の材料としては黒色に近いセラ
ミック基板にＳｉＯ２のパッシベーションを施したもの
を使用した。この場合、基板２′に形成される画素のｏ
ｎ−ｏｆｆ用の電極は透明電極１５でなければならない
。 実施例５ 図１０は本発明請求項５の一つの実施例である。この場
合、実施例４と同様に、基板２上に形成される画素用の
電極は透明電極１５でなければならない。又、基板２は
透明基板であり、基板２を透過した光は基板２の外側に
形成された光吸収層１４によって吸収される。光吸収層
１４は黒色塗料など種々の材料が使用可能で、液晶セル
の外側に設けられるため、材料に対する制約は少ない。 実施例６ 図１１は本発明請求項５のもう一つの実施例である。こ
れは、基板２の外側に形成された光吸収層を基板１上の
カラーフィルタに対応して９Ｒ′，９Ｇ′，９Ｂ′とし
て形成したものである。 実施例７ 図１２は本発明による一実施例のカラー液晶表示装置を
示したものである。この液晶表示装置は実施例１と同様
にして作成した。基板２上にはスイッチ素子として作用
するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ）が各画素毎に形成されており、入力されたデータに
応じてそれぞれが対応する画素のスイッチング動作を行
う。図１２中、１２はスイッチング素子（ＴＦＴ）、１
６は画素電極、１８はスイッチング素子のパッシベーシ
ョン膜、１７は導電性の光吸収層を示している。基板２
の材質としては、ガラス、石英、セラミックスなど、Ｔ
ＦＴプロセスに耐えるものであれば使用でき、これらの
基板は必ずしも透明である必要は無い。本実施例のＴＦ
Ｔ及び光吸収層を以下のようにして作成した。 （ａ）　Ａｌをスパッタ法で成膜し、ゲート電極、ゲー
トバスライン、ソースバスラインなどを形成する。Ａｌ
の膜厚は５０００Åとした。 （ｂ）　陽極酸化法によりＡｌ電極にＡｌ２Ｏ３膜を５
００〜１０００Å形成する。 （ｃ）　プラズマＣＶＤ装置内で、ゲート絶縁用ＳｉＮ
ｘ、アンドープａ−Ｓｉ、チャンネル保護用ＳｉＮｘを
連続的に成膜し、チャンネル上部を除いてチャンネル保
護用ＳｉＮｘをドライエッチング法でエッチングする。 それぞれの層の膜厚は、２０００、１０００、１０００
Åとした。 （ｄ）　Ｐドープａ−Ｓｉ膜をプラズマＣＶＤ法で５０
０Å程度の膜厚で成膜し、ソース／ドレイン部をドライ
エッチング法によりエッチングして形成する。 （ｅ）　ソース／ドレイン電極として、スパッタ法でＣ
ｒ、Ａｌを連続で形成しパターニング後、Ｐドープａ−
Ｓｉ、アンドープａ−Ｓｉをドライエッチング法でエッ
チングする。Ｃｒ、Ａｌの膜厚はそれぞれ、３００、５
０００Åとした。 （ｆ）　ＴＦＴ部のパッシベーション膜としてＳｉＮｘ
をプラズマＣＶＤ法で２μｍ程度成膜し、画素電極部の
ＳｉＮｘをドライエッチング法でエッチングする。また
、これらのＴＦＴが形成された上部に上記の基板１に形
成されたカラーフィルタを透過した光を吸収する導電性
材料を０．５〜３．０μｍ、望ましくは１．０〜２．０
μｍの膜厚で形成し、光吸収層とした。 （ｇ）　上記（ａ）〜（ｆ）の工程で作製されたＴＦＴ
側基板を次に示すような電解液中に設置し、基板上のす
べてのＴＦＴを同時にｏｎ状態として画素電極の電位を
正とする。 この状態でＴＦＴ基板上の画素電極を陽極とした電解重
合を実行し、導電性の光吸収層を２．０μｍ程度形成す
る。この工程に用いた電解液は以下のように調整する。 ■イオン交換水に、■ＨＢＦ４、および■アニリンがそ
れぞれ（３．０ｍｏｌ／リットル）、（０．７５ｍｏｌ
／リットル）の濃度となるように調製する。図１３とし
て、本発明で使用するＴＦＴの断面構造を示す。本実施
例においてはスイッチング素子としてＴＦＴとして逆ス
タガ構造のものを採用したが、本発明のＴＦＴはこの型
に限定されるものではない。また非線形素子としてはＴ
ＦＴ以外にＭＩＭ等の他のスイッチング素子を利用する
ことも可能である。 液晶層としていわゆるポリマーネットワーク型液晶を用
いて実施例７と同様のＬＣＤを作製した。このポリマー
ネットワーク型液晶に用いられるポリマーとしては、ア
クリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリビ
ニルアルコール、シロキサン系、エステル系等の高分子
液晶、およびエポキシ樹脂、ポリアミド等通常の高分子
化合物等が例示され、液晶としてはポリマー分散型と同
様のものが例示される。液晶の含有量はポリマー分散型
よりも多くすることが容易で、液晶の含有量が多い方が
光散乱状態の散乱効率が高いので、６０〜９０ｗｔ％程
度が適当である。光吸収層として用いる導電性材料とし
ては実施例で使用したポリアニリンのほかに、ポリピロ
ール、ポリチオフェン、ポリ３メチルチオフェン、ポリ
パラフェニレン、あるいはポリオルトフェニレンジアミ
ンなど、ほぼ黒色で導電性を持つ材料を使用することが
できる。これらの導電性材料を電気重合させるための電
解液としては、ＬｉＢｒ４、ＬｉＣｌＯ４、（Ｂａ）４
ＮＢＦ４、（Ｂａ）４ＮＣｌＯ４等の溶液の中から適当
なものを使用することができる。また、これらの導電性
の光吸収層の材料を画素電極上にパターニングする方法
として上記の電解重合法以外に光重合法を用いることが
できる。

【００１０】

【効果】請求項１においては、液晶層を光が透過する状
態にした場合にその透過光を吸収させることによって、
表示面側へ光が戻らない構成にすることにより、従来難
しいとされていた“黒”の表示が可能となり、コントラ
スト比を向上させることができる。請求項２においては
、画素一個一個にＴＦＴ、ＴＦＤ、ＭＩＭ等の非線形素
子を使用すると、急唆性が必要なく、安定した表示品質
と大画面化、高精細画面化が可能となる。請求項３にお
いては、非表示面側の基板自体がカラーフィルタを透過
してきた光を吸収するために、基板上に特別な構成を作
ること無く、請求項１の効果を得ることができる。請求
項４においては、表示面側に形成されたカラーフィルタ
の特性に応じた光吸収層を選定することができ、可視波
長全域を吸収するような材料を用いる必要が無いために
表示特性を向上することができる。請求項５においては
、液晶表示装置の表示面と反対側の基板の外側に光を吸
収する構造を設けるため、その構造の作製工程の自由度
、及び余裕度が増す。請求項６においては、光吸収層が
導電性の材料で形成されているため光吸収層における電
圧降下を低減でき、液晶層の駆動特性を向上することが
できる。請求項７においては、光吸収性の膜が画素電極
ごとに分離されているため、導電性の材料を光吸収層と
して用いることができる。請求項８においては、既に分
離・形成された画素電極そのものを電解重合の電極とし
て導電性の膜を形成するためセルフアライメント、パタ
ーニングレスのプロセスで光吸収層を形成することがで
きる。請求項９においては、各画素電極に設けられたＴ
ＦＴ、ＭＩＭ等のスイッチング素子の全てを同時にｏｎ
状態とすることにより、全ての画素電極を同時にｏｎ状
態（電圧印加状態）とすることができるため、これらの
画素電極を陽極とした電解重合を実施することにより各
画素電極上に選択的かつセルフアライメントのプロセス
で導電性の光吸収層を形成することができる。請求項１
０においては、ＰＤＬＣを用いているため液晶分子を配
向させるラビング等の工程が必要ないため、ラビング工
程での静電気による素子の破壊やダストの発生などの問
題も解消でき、また各画素毎に非線形素子を使用してい
るので、急唆性が必要なく、安定化した表示品質と大画
面化、高精細画面化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】散乱型液晶表示装置の基本動作をモデル的に示
す図である。ａ）とｂ）は、印加された電圧によって液
晶層が光を透過する状態になったときの透過光を利用す
るモードにおける電圧オフ時の状態と電圧オン時の状態
をそれぞれ示す。ｃ）とｄ）は、電圧が印加されない状
態での液晶層における散乱光を利用するモードにおける
電圧オフ時の状態と電圧オン時の状態をそれぞれ示す。

【図２】本発明の液晶表示装置の１具体例の基本動作を
モデル的に示す図であり、ａ）は電圧オフ時の、ｂ）は
線部分をのぞいて電圧オン時の状態をそれぞれ示す。

【図３】本発明の液晶表示装置の第２の具体例の基本動
作をモデル的に示す図であり、 ａ）は電圧オフ時の、ｂ）は線部分をのぞいて電圧オン
時の状態をそれぞれ示す。

【図４】本発明の液晶表示装置の第３の具体例の基本動
作をモデル的に示す図であり、 ａ）は電圧オフ時の、ｂ）は線部分をのぞいて電圧オン
時の状態をそれぞれ示す。

【図５】本発明の液晶表示装置の第４の具体例の基本動
作をモデル的に示す図であり、 ａ）は電圧オフ時の、ｂ）は線部分をのぞいて電圧オン
時の状態をそれぞれ示す。

【図６】本発明の液晶表示装置の第５の具体例の基本動
作をモデル的に示す図であり、 ａ）は電圧オフ時の、ｂ）は線部分をのぞいて電圧オン
時の状態をそれぞれ示す。

【図７】本発明の実施例１の液晶表示装置の基本動作を
モデル的に示す図である。

【図８】本発明の実施例３の液晶表示装置の基本動作を
モデル的に示す図である。

【図９】本発明の実施例４の液晶表示装置の基本動作を
モデル的に示す図である。

【図１０】本発明の実施例５の液晶表示装置の基本動作
をモデル的に示す図である。

【図１１】本発明の実施例６の液晶表示装置の基本動作
をモデル的に示す図である。

【図１２】本発明の実施例７の液晶表示装置の基本動作
をモデル的に示す図である。

【図１３】本発明で使用するＴＦＴの１実施例の断面図
である。

【符号の説明】

１　　表示面側基板 ２　　１の対向基板（透明基板） ２′　　１の対向基板（光吸収性のもの）３　　スイッ
チ（スイッチング素子） ４　　光散乱状態の液晶層 ４′　　光透過状態の液晶層 ５　　液晶分子 ６　　入射光 ７　　表示光（白） ７′　　表示光（各色） ８　　光吸収層 ９Ｒ　　赤のカラーフィルタ ９Ｇ　　緑のカラーフィルタ ９Ｂ　　青のカラーフィルタ ９Ｒ′　　９Ｒに対応した光吸収層 ９Ｇ′　　９Ｇに対応した光吸収層 ９Ｂ′　　９Ｂに対応した光吸収層 １０　　光吸収層 １１　　光吸収層 １２　　スイッチング素子（ＴＦＴ，ＭＩＭ等）１３　
　電極 １４　　光吸収層 １５　　透明電極 １６　　画素電極 １７　　導電性光吸収層 １８　　スイッチング素子のパッシベーション層１９　
　チャンネル保護層（ＳｉＮｘ）２０　　ゲート電極（
Ｃｒ） ２１　　絶縁層（ＳｉＮｘ） ２２　　ａ−Ｓｉ層 ２３　　ｎ−−ａ−Ｓｉ層 ２４　　ソース電極（Ａｌ） ２５　　ＳｉＮｘパッシベーション層

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　液晶駆動用電極を設けた一対の基板間
   に液晶層を挟持した構造を有し、該液晶層が電圧が印加
   された場合と印加されない場合とで光を散乱する状態と
   光を透過する状態とに変化することを利用したカラー液
   晶表示装置において、表示側（表側）の基板にカラーフ
   ィルタを設け、反対側（裏側）の基板には前記カラーフ
   ィルタを透過してきた光を吸収させるための構造を設け
   たことを特徴とするカラー液晶表示装置。
2. 【請求項２】　　液晶表示装置の駆動方式として、各画
   素に対応して非線形素子を設け、非線形素子のスイッチ
   ング動作によって液晶を駆動することを特徴とする請求
   項１記載のカラー液晶表示装置。
3. 【請求項３】　　前記カラーフィルタを透過してきた光
   を吸収させるための構造が、前記カラーフィルタを透過
   してきた光を吸収する材料で形成された前記反対側の基
   板自体である請求項１又は２記載のカラー液晶表示装置
   。
4. 【請求項４】　　前記カラーフィルタを透過してきた光
   を吸収させるための構造が、前記反対側の基板の内側に
   カラーフィルタを透過してきた光を吸収するような層を
   設けた構造である請求項１又は２記載のカラー液晶表示
   装置。
5. 【請求項５】　　前記カラーフィルタを透過してきた光
   を吸収させるための構造が、前記反対側の基板が透明で
   あり、その外側にカラーフィルタを透過してきた光を吸
   収させるための層を設けた請求項１又は２記載のカラー
   液晶表示装置。
6. 【請求項６】　　前記カラーフィルタを透過してきた光
   を吸収させるための構造が、少なくとも画素電極上に導
   電性の光を吸収するような層を設けた構造である請求項
   ２記載のカラー液晶表示装置。
7. 【請求項７】　　導電性の光を吸収するような層が、画
   素電極上に選択的に設けられており、各画素電極毎に分
   離されていることを特徴とする請求項６記載のカラー液
   晶表示装置。
8. 【請求項８】　　導電性の光吸収層は、既に形成されて
   いる画素電極上に電解重合法、あるいは光重合法によっ
   て選択的に形成されたものである請求項６又は７記載の
   カラー液晶表示装置。
9. 【請求項９】　　スイッチング素子が形成されている基
   板上にゲートバスラインの全て及びソースバスラインの
   全てが、それぞれ１本または数本のバスラインによって
   接続されており、該基板上の１点または数点より基板上
   の全てのスイッチング素子に同時に電圧を印加すること
   ができる構造を持っていることを特徴とする請求項６、
   ７または８記載のカラー液晶表示装置。
10. 【請求項１０】　　液晶層が、ポリマーにより形成され
    た三次元網構造に取り囲まれるように、（イ）液晶を分
    散させたポリマーネットワーク型液晶層からなる膜、又
    は（ロ）ポリマーのマトリクス中に粒子状の液晶を分散
    させたポリマー分散型液晶層からなる膜、により構成さ
    れていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
    ６、７、８または９記載のカラー液晶表示装置。