JPH08328031A

JPH08328031A - フルカラー液晶表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH08328031A
Application number: JP7136956A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Aomori; 繁青森; Atsushi Tanaka; 淳田中; Seiichi Mitsui; 精一三ツ井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1996-12-13
Also published as: US5625474A

Abstract

(57)【要約】【構成】複数の液晶駆動用能動素子２ａ、２ｂ、２ｃ
が形成された第１の基板１と、第１の基板１上に層間膜
３を介して積層された第１、第２及び第３液晶セル51、
52、53とからなるフルカラー液晶表示装置であって、各
液晶セル51、52、53の液晶駆動用電極５、１４、２１が
液晶駆動用能動素子２ａ、２ｂ、２ｃにそれぞれ接続さ
れてなるフルカラー液晶表示装置。【効果】各液晶セル51、52、53にそれぞれ液晶駆動用
能動素子２ａ、２ｂ、２ｃが接続されているため各液晶
セルを独立に駆動することができ、１画素を３分割せず
にフルカラー表示を実現することができる。よって、画
像の分解能を向上させ、光の利用効率を３倍にすること
も可能となる。また、各液晶セル51、52、53にそれぞれ
能動素子２ａ、２ｂ、２ｃを形成する必要がないため、
薄型、軽量の基板を用いることができ画像の表示の色の
ずれを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フルカラー液晶表示装
置及びその製造方法に関し、さらに詳しくはワードプロ
セッサ、ノート型パソコン、携帯情報端末などのＯＡ
（オフィスオートメーション）機器や、各種映像機器お
よびゲーム機器などに好適に使用することができるフル
カラー液晶表示装置及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ワードプロセッサやノート型パソコンおよび携帯型情報
端末あるいは携帯型テレビなどへの液晶表示装置の応用
が急速に展開している。従来の液晶表示装置にはＴＮ
（ツイステッドネマティック）方式並びにＳＴＮ（スー
パーツイステッドネマティック）方式等の透過型液晶表
示素子が用いられている。

【０００３】ＴＮ方式は、一組の偏光板の間に液晶表示
素子を配置し、後方に配したバックライトからの光に対
して、この液晶表示素子の光学的性質、すなわち電圧無
印加時の旋光特性と電圧印加時の旋光解消特性とを利用
したスイッチング特性に基づきモノクロ（白黒）表示を
行なうものである。また、カラー化については、通常表
示１画素内を３分割し、分割された画素毎に、赤、緑、
青の微小寸法のカラーフィルタを規則的に設け、ＴＮ方
式の上記スイッチング特性を利用し、加法混色によりマ
ルチカラー表示やフルカラー表示を行なう。この原理は
現在アクティブマトリックス駆動や単純マトリックス駆
動を利用したカラー液晶表示装置に広く使われている。

【０００４】しかしながら、通常のカラー表示に用いら
れている加法混色法による液晶表示装置のシステムで
は、１画素内を３分割して赤、緑、青のカラーフィルタ
ーを用いることから、液晶層を通過してくる光の１／３
しか利用することができず、光の利用効率が数％と低下
し、このため消費電力の大きなバックライトを用いなけ
ればカラー表示を行なうことができない。特に携帯情報
端末や携帯ＴＶ等においては、その消費電力の大部分が
バックライトによって使用されるものであるため、液晶
表示素子の利点である低消費電力性が失われてしまう問
題がある。よって、携帯情報端末等の省エネルギー及び
使用時間の延長等の観点から、液晶表示装置の低消費電
力化は必要不可欠であるといえる。

【０００５】これに対して、バックライトを用いない反
射型液晶表示装置の採用又は光の利用効率を改善した表
示方法の採用が提案されている。反射型液晶表示装置で
フルカラー表示を行なう方法としては、各々シアン、マ
ゼンタ、黄の色素を導入した液晶層を持つ３枚の液晶パ
ネルを積層し、各層を各々単独に駆動することにより、
滅法混色によってフルカラーを実現する方法が、「次世
代液晶ディスプレイ技術（内田龍男編著：工業調査会ｐ
１６７〜ｐ１９６）」に記載されている。

【０００６】この滅法混色法によるカラー表示では、１
画素で多色表示を行なうことによりカラー表示が行なえ
るため、液晶層を通過してくる全ての光を利用すること
ができ、光の利用効率が加法混色法による表示の約３倍
となるという利点がある。しかしながら、この方式で
は、各液晶層間に透明ガラス基板を挿入しているため、
画像を斜めから観察した場合、表示に色のずれが生じ
る。このため、基板の厚さを画素の大きさより十分薄く
する必要がある。しかし、各液晶層を独立に駆動するた
めには、各液晶層ごとに液晶駆動用能動素子を形成する
必要があるため、耐熱性等の作製プロセス上の問題によ
り、薄いプラスティック基板等を用いてパネルを作製す
ることが困難である。また、各液晶層に駆動用能動素子
と駆動用ドライバ回路を必要とするため、その製造工程
が、複雑かつ高価になるという問題点があった。

【０００７】光の利用効率を向上する方法としては、液
晶層を積層する方法がある。例えば、特開昭６０−１７
３５２０号公報および特開昭６１−１３４７８９号公報
に、３枚の基板を用いて２層型のゲストホスト型液晶セ
ルを構成し、このうちの１枚の基板に設けられた能動素
子により２層の液晶層を駆動する方法が開示されてい
る。この方法では、液晶分子の配向方向が直行する２層
のゲストホスト型液晶層を積層することにより、自然光
の全成分を有効に利用することができる。

【０００８】しかしこの方法においては、２層の液晶層
が１つの能動素子により駆動されていることから、各液
晶層を独立して駆動することはできない。そのため、上
記滅法混色法によるカラー表示を行なうことができず、
カラーフィルターを用いた加法混色法によるカラー表示
となり、上記自然光の全成分を利用できる利点を相殺し
てしまうという問題点があった。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、光の利用効率を改善し、液晶表示装置の消費電力
を低減するとともに、画像の表示の色のずれを防止する
ことができるフルカラー液晶表示装置及びその製造方法
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
液晶駆動用能動素子が形成された第１の基板と、該第１
の基板上に層間膜を介して積層された第１、第２及び第
３液晶セルとからなるフルカラー液晶表示装置であっ
て、前記第１液晶セルは、前記第１の基板上に形成され
た第１の液晶駆動用能動素子に接続された第１の液晶駆
動用電極、該第１の液晶駆動用電極に対向する第１の対
向電極、該第１の対向電極が下面に形成された第２の基
板、前記第１の液晶駆動用電極と第１の対向電極とに挟
まれた第１の液晶層からなり、前記第２液晶セルは、前
記第２の基板上に形成され、前記第１の基板上に形成さ
れた第２の液晶駆動用能動素子に前記第１の液晶セルを
貫く立体配線により接続された第２の液晶駆動用電極、
該第２の液晶駆動用電極に対向する第２の対向電極、該
第２の対向電極が下面に形成された第３の基板、前記第
２の液晶駆動用電極と第２の対向電極とに挟まれた第２
の液晶層からなり、前記第３液晶セルは、前記第３の基
板上に形成され、前記第１の基板上に形成された第３の
液晶駆動用能動素子に前記第１の液晶セル及び第２の液
晶セルを貫く立体配線により接続された第３の液晶駆動
用電極、該第３の液晶駆動用電極に対向する第３の対向
電極、該第３の対向電極が下面に形成された第４の基
板、前記第３の液晶駆動用電極と第３の対向電極とに挟
まれた第３の液晶層からなるフルカラー液晶表示装置が
提供される。

【００１１】また、本発明によれば、(i) 第１の基板上
に複数の液晶駆動用能動素子を形成し、該液晶駆動用能
動素子上全面に、液晶駆動用能動素子に至るコンタクト
ホールを有する層間膜を形成し、(ii)該層間膜上に第１
の液晶駆動用能動素子に接続された第１の液晶駆動用電
極と、第２及び第３の液晶駆動用能動素子にそれぞれ接
続された電極パッドとを形成し、さらに、該電極パッド
に接続する下部立体配線層を形成し、(iii) 第２の基板
表面に第１の対向電極及び電極パッドを形成し、前記第
１の対向電極と前記第１の液晶駆動用電極が対向し、所
望の空間を有するように、得られた第２の基板を前記第
１の基板に張り合わせ、(iv) 前記第２の基板の他表面
に前記下部立体配線層と接続する第２の液晶駆動用電極
と電極パッドとを形成し、さらに、該電極パッドに接続
する上部立体配線層を形成し、(v) 第３の基板表面に第
２の対向電極及び電極パッドを形成し、前記第２の対向
電極と前記第２の液晶駆動用電極が対向し、所望の空間
を有するように、得られた第３の基板を前記第１の基板
に張り合わせ、(vi) 前記第３の基板の他表面に前記上
部立体配線層と接続する第３の液晶駆動用電極を形成
し、(vii) 第４の基板表面に第３の対向電極を形成し、
該第３の対向電極と前記第３の液晶駆動用電極が対向
し、所望の空間を有するように、得られた第４の基板を
前記第１の基板に張り合わせ、(viii)第１の対向電極と
第１の液晶駆動用電極との間の空間、第２の対向電極と
第２の液晶駆動用電極との間の空間、及び第３の対向電
極と第３の液晶駆動用電極との間の空間にそれぞれ液晶
組成物を注入して第１、第２及び第３の液晶層を形成す
ることからなるフルカラー液晶表示装置の製造方法が提
供される。本発明のフルカラー液晶表示装置は、第１の
基板上に複数の液晶駆動用能動素子が形成され、これら
液晶駆動用能動素子上に３層の液晶セルが形成された構
造であり、さらに、各液晶セルに液晶駆動用能動素子が
接続されているため、各液晶セルを各液晶駆動用能動素
子によって独立に駆動することができるものである。

【００１２】本発明における第１の基板としては、反射
型液晶表示装置の場合には特に限定されるものではな
く、公知の不透明絶縁性基板又は透光性の絶縁性基板、
例えばガラス、石英、プラスチック等を用いることがで
きる。透過型液晶表示装置の場合には、透光性の絶縁性
基板を用いることが好ましい。また、第１の基板には複
数の液晶駆動用能動素子が形成されている。液晶駆動用
能動素子としては、特に限定されるものではなく、例え
ば薄膜トランジスタ、ＭＩＭ（Metal InsulatorMetal)
素子等を挙げることができる。これら素子の大きさは所
望の液晶表示装置の大きさにより適宜調整することがで
きる。これら液晶駆動用能動素子が形成された第１の基
板は、層間膜により被覆されている。層間膜の材料とし
てはＳｉＯ ₂、ＳｉＮ、樹脂等を用いることができる。
また、反射型液晶表示装置の場合には、層間膜の表面
が、高さ０．５〜１μｍ程度の範囲で凹凸を有すること
が好ましい。この場合の凹凸形成方法は、例えば、特開
平６−７５２３８号公報に記載されている方法が挙げら
れる。まず、感光性アクリル樹脂を液晶駆動用能動素子
を有する基板上に塗布し、フォトリソグラフィ及びエッ
チング工程により、凸部となるドットを形成し、熱処理
によってドットパターンのエッジを丸め、再度感光性ア
クリル樹脂を成膜してドット間の平坦部を埋め込み、凹
凸を有する層間膜を形成する。この凹凸形状はフォトリ
ソグラフィ工程を用いて形成していることから再現性良
く形成することができるとともに、層間膜の凹凸形状の
最適化により、後述する反射板又は反射電極の反射特性
の最適化を行なうことができる。

【００１３】第１の基板上には、第１、第２及び第３の
液晶セルが積層されている。各液晶セルは、基本的に液
晶駆動用電極と透明電極とがそれぞれ形成された一対の
基板と、これらの基板で挟持された液晶層とからなる。
なお、各液晶セルは積層されているために、第１の液晶
セルと第２の液晶セル、第２の液晶セルと第３の液晶セ
ルの間で基板を共有することができる。

【００１４】第２、第３及び第４の基板としては、上述
した透光性の絶縁性基板を用いる。この際の基板の厚み
は、その上下に液晶駆動用電極と透明電極との形成に耐
えるのに十分な強度を有する厚みであれば特に限定され
るものではなく、例えば、１００〜３００μｍ程度が好
ましい。第１の液晶セルを構成する第１の液晶駆動用電
極は、第１の基板上に形成された層間膜上に形成されて
おり、反射型液晶表示装置の場合には、反射板として機
能する導電材料を用いることが好ましい。例えば、アル
ミニウム、銀、チタン等を膜厚５０〜５００ｎｍ程度、
より好ましくは１００〜３００ｎｍ程度で用いることが
できる。また、第２及び第３の液晶セルを構成する第２
及び第３の液晶駆動用電極は、それぞれ第２及び第３の
基板上に直接形成されており、ＩｎＯ₃、ＳｎＯ₂、Ｉ
ＴＯ(Indium Tin Oxide)等の透明な導電性薄膜を、膜厚
５０〜５００ｍｍ程度、より好ましくは１００〜３００
ｍｍ程度で用いることができる。なお、反射型液晶表示
装置の場合であっても、第１の液晶駆動用電極は透明な
導電性薄膜で形成されてもよい。この場合には、第１の
液晶駆動用電極とは別に、上述した反射板として用いる
ことができる導電材料等を第１の基板と第１の液晶駆動
用電極との間、又は第１の液晶駆動用電極と第１の液晶
層との間のいずれかに形成することが必要である。ま
た、透過型液晶表示装置の場合には、第１の液晶駆動用
電極は、第２及び第３の駆動用電極材料と同様のものを
用いることが好ましい。

【００１５】第１、第２及び第３の対向電極は、液晶駆
動用電極及び基板表面に対して平行に配設されている。
対向電極の材料は、上述の透明な導電性薄膜を膜厚５０
〜５００ｎｍ程度、より好ましくは１００〜３００ｎｍ
程度で用いることが好ましい。第１、第２及び第３の液
晶層は、それぞれ異なる色素、例えばアゾ染料系、アン
トラキノン染料系、テトラジン染料系、クマリン染料系
等の色素、さらに具体的にはマゼンタ、シアン、イエロ
ー等を含む液晶組成物が注入されて構成されている。こ
の際の液晶セル間隔は、４〜２０μｍ程度が好ましく、
この液晶セル間隔は、スペーサー等を挟持することによ
り確保することができる。各液晶層に使用される液晶組
成物は、異なる色素を含む以外は、異なっていてもよい
し、同一のものでもよい。例えば、シッフ塩基系、アゾ
系、アゾキシ系、安息香酸エステル系、ビフェニル系、
アーフェニル系、シクロヘキシカルボン酸エステル系、
フェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系及びジオキサ
ン系又はこれらの混合物等のネマチック液晶を含む液晶
組成物、フェニルピリミジン系のスメクチック液晶にカ
イラル材を導入した強誘電性液晶を含む液晶組成物、Ｐ
ＤＬＣ，ＮＣＡＰ等の高分子分散液晶等を使用すること
ができる。また、これらの液晶組成物には、任意にカイ
ラル材等を含有してもよい。これら液晶層は、液晶を真
空注入法により注入して形成することができる。また、
場合によっては、液晶が塗布されて基板間に介在された
後、アクリル系等のＵＶ硬化型の樹脂やエポキシ系等の
熱硬化型の樹脂の封止部で注入口を封止して液晶層とし
てもよい。なお、３層の液晶層は、各々異なる部分に注
入口を設けることにより、注入時に各液晶が混合される
ことなく注入することができる。

【００１６】本発明のフルカラー液晶表示装置において
は、第１の液晶セルを構成する第１の液晶駆動用電極
が、第１の液晶駆動用能動素子のみに直接接続されてい
る。この際の接続は、第１の液晶駆動用電極と同じ材料
により、層間膜中にプラグを形成することにより接続す
ることができる。また、第２の液晶セルを構成する第２
の液晶駆動用電極は、下部立体配線を介して第２の液晶
駆動用能動素子に接続されている。下部立体配線は、電
極パッド、金属配線及び第２の液晶駆動用能動素子のみ
に接続される電極パッドから構成されており、第１の液
晶セルを貫いているが、第１の液晶セルを構成する第１
の液晶駆動用電極及び第１の対向電極から絶縁されてい
る。第２の液晶駆動用能動素子のみに接続される電極パ
ッドは、第１の液晶駆動用電極を形成する際に、同じ材
料により同じ工程で形成されるものである。金属配線と
しては、所望の配線膜厚、例えば液晶セルの間隔と同等
の膜厚かわずかに大きな膜厚、より具体的には４〜２０
μｍ程度の膜厚を有する導電性膜により形成されてい
る。また、第２の液晶駆動用電極と直接接続される電極
パッドは、第２の対向電極を形成する際に同じ材料によ
り同じ工程で形成されるものである。なお、この場合の
電極パッドは、第２の対向電極と同一の材料による１層
構造でもよいし、任意に、さらに同一又は異なる導電性
材料による２層以上の積層構造でもよい。このように構
成される下部立体配線は、液晶表示装置の画素内の開口
率を低下させないために、画素を構成する領域以外の領
域、例えば画素間に配置される遮光用ブラックマトリク
ス下に配置することが好ましい。

【００１７】さらに、第３の液晶セルを構成する第３の
液晶駆動用電極は、上述の下部立体配線を第１液晶セル
を貫くために用いるとともに、さらに第２液晶セルを貫
く上部立体配線を用いることにより、第３の液晶駆動用
能動素子に接続されている。なお、この場合において
も、上部及び下部立体配線も第１の液晶セルを構成する
第１の液晶駆動用電極及び第１の対向電極、第２の液晶
セルを構成する第２の液晶駆動用電極及び第２の対向電
極から絶縁されている。

【００１８】また、上述の電極パッド、導電性膜からな
る金属配線及び電極パッドとからなる立体配線に代え
て、電極パッド、異方性導電材料及び電極パッドとから
なる立体配線を用いてもよい。この際の電極パッドは、
上述した通りであるが、１層構造及び２層以上の積層構
造にかかわらず、電極パッド間距離が液晶セル間隔と同
等となるような膜厚で形成することが好ましい。異方性
導電材料としては、内側からコア材料層、導電材料層及
び絶縁材料層が形成されるか、又は導電材料からなるコ
ア材料層に絶縁材料層が被覆されたほぼ球形状の構造を
有していることが好ましい。具体的には、プラスチック
ボール、フェノール樹脂等の絶縁性のコア材料層に、
０．１〜０．５μｍ程度の膜厚を有するアルミニウム、
ニッケル、銀、スズ、金、亜鉛等の導電材料層が被覆さ
れ、さらにポリアミド樹脂、ポリメタルメタクリレート
等の絶縁材料層が被覆されているもの、又は上述と同様
の導電材料によるコア材料層に絶縁材料層が被覆されて
いるもの等を挙げることができる。いずれの場合にも、
導電材料の外径が液晶セルの間隔と同等のもの、例えば
４〜６μｍ程度であるものを用いることが好ましい。こ
の異方性導電材料は、９０〜１５０℃程度の温度で、５
０〜８０ｋｇ／ｃｍ²程度（１粒子あたり１０〜２０ｇ
／バンプ程度）の圧力をかけて電極パッド又は基板等で
挟持することにより、外側の絶縁材料層が変形、流動
し、内側の導電材料層が露出するものであり、この導電
材料層の露出により、電極パッド等と電気的に接続する
ことができる。

【００１９】また、本発明のフルカラー液晶表示装置に
おいては、任意に液晶駆動用電極及び対向電極上に、又
はいずれか一方の上に、保護絶縁膜及び配向膜、又はい
ずれか一方を形成することが好ましい。この保護絶縁膜
は、例えば、ＳｉＯ_2,ＳｉＮ、Ａｌ₂Ｏ₃などの無機系薄
膜、ポリイミド、フォトレジスト樹脂、高分子液晶など
の有機系薄膜などを用いることができる。保護絶縁膜が
無機系薄膜の場合には蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、
あるいは溶液塗布法などによって形成できる。また、保
護絶縁膜が有機系薄膜の場合には有機物質を溶かした溶
液またはその前駆体溶液を用いて、スピンナー塗布法、
浸漬塗布法、スクリーン印刷法、ロール塗布法、などで
塗布し、所定の硬化条件（加熱、光照射など）で硬化さ
せ形成する方法、あるいは蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ
法、ＬＢ（Langumuir-Blodgett）法などで形成すること
ができる。また、配向膜としては、無機系の層を用いる
場合と有機系の層を用いる場合とがある。無機系の配向
膜を用いる場合、酸化ケイ素の斜め蒸着又は回転蒸着な
どの方法がある。有機系の配向膜を用いる場合、ナイロ
ン、ポリビニルアルコール、ポリイミド等を用いること
ができ、通常この表面を配向処理する。また、高分子液
晶、ＬＢ膜を用いて配向させたり、磁場による配向、ス
ペーサエッジ法による配向なども可能である。配向処理
法としては、ラビング法、斜方蒸着法などが挙げられ
る。ラビング法としては、パラレルラビング法（一対の
基板の両方にラビング処理を施した配向膜を配置し、ラ
ビング方向が同一になるように貼り合わせる方法）、ア
ンチパラレルラビング法（一対の基板の両方にラビング
処理を施した配向膜を配置し、ラビング方向が逆になる
ように貼り合わせる方法）、片ラビング法（一対の基板
の片方にのみラビング処理を施した配向膜を形成する方
法）がある。

【００２０】また、本発明におけるフルカラー液晶表示
装置を、反射型液晶表示装置として用いる場合には、第
１の液晶駆動用電極と第１の液晶層との間にさらに１／
４波長板を有することが好ましい。この波長板として
は、ＴｉＯ₂等の斜方蒸着膜、ポリカーボネート、ポリ
ビニルアルコール等の一軸延伸フィルム、又はＴＮ，Ｓ
ＴＮ、コレステリック等の高分子液晶フィルムを挙げる
ことができる。これら膜の厚みは、特に限定されるもの
ではなく、用いる膜の材料、配向状態等により適宜調整
することができる。

【００２１】さらに、本発明におけるフルカラー液晶表
示装置を、透過型液晶表示装置として用いる場合には、
第１の基板の液晶セルとは反対側の表面に、偏光板及び
バックライトを配設することが好ましい。偏光板として
は、液晶セルの上下に偏光軸をほぼ直交させた偏光板を
用いることが好ましく、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルア
ルコール）−ヨウ素系、ＰＶＡ−色素系の延伸フィルム
を酢酸セルロース（ＴＡＣ）の保護膜で挟持することに
より形成することができる。

【００２２】本発明のフルカラー液晶表示装置の製造方
法の工程(i) においては、まず、第１の基板上に複数の
液晶駆動用能動素子を形成する。液晶駆動用能動素子と
して薄膜トランジスタを形成する場合には、公知の方
法、例えば、ゲート電極を形成した後、ゲート絶縁膜を
介して活性層を形成し、この活性層にソース／ドレイン
領域を形成したのち、各ソース／ドレイン領域に対応し
てソース／ドレイン電極を形成方法が挙げられる。これ
ら液晶駆動用能動素子上には、全面に層間膜を形成す
る。層間絶縁膜として例えばＳｉＯ₂を用いる場合に
は、公知のＣＶＤ法又は蒸着法等により形成することが
できる。この層間膜に、液晶駆動用能動素子のドレイン
電極に至るコンタクトホールを形成する。コンタクトホ
ールは、公知の方法、例えばフォトリソグラフィ及びエ
ッチング工程により３〜３０μｍ程度の径で形成するこ
とができる。

【００２３】工程(ii)においては、コンタクトホールを
含む層間膜上に、第１の液晶駆動用電極となる材料を、
例えばスパッタ法又は蒸着法により積層し、フォトリソ
グラフィ及びエッチング法により所望の形状にパターニ
ングして、第１の液晶駆動用能動素子と接続された第１
の液晶駆動用電極と、第２及び第３の液晶駆動用能動素
子にそれぞれ接続された電極パッドとを形成する。その
際、この電極パッドは第１の液晶駆動用電極とは絶縁す
るようにパターニングする。その後、任意に絶縁膜、保
護膜、配向膜等を形成してもよい。その場合には、電極
パッド上に存在するこれら絶縁膜等をエッチングにより
除去しておく必要がある。また、配向膜を形成する場合
には、上述した方法により配向処理を行うことが好まし
い。さらに、電極パッドに接続する下部立体配線層を形
成する。下部立体配線層としては、金属配線又は異方性
導電材料が挙げられる。金属配線を形成する場合には、
公知の方法により所望の膜厚で導電性膜を形成し、フォ
トリソグラフィ及びエッチング工程により、所望の形状
にパターニングすることにより、電極パッドの上にのみ
形成することができる。

【００２４】工程(iii) においては、上記工程とは別
に、第２の基板の表面に第１の対向電極と電極パッドと
を形成する。また、第１の対向電極上には、任意に、保
護膜や配向膜を形成してもよい。その場合には、工程(i
i)における方法と同様に、電極パッド上に存在する保護
膜等を除去しておく必要がある。その後、さらに任意
に、電極パッド上に同一の材料又は異なる材料で電極パ
ッドを形成してもよい。得られた第２の基板は、先の工
程で得られた第１の基板上に張り合わせる。この際、接
着用のシール材を基板周辺部に転写塗布して張り合わせ
ることが好ましい。

【００２５】工程(iv)においては、張り合わされた第２
の基板に、この第２の基板の他表面から、第２の基板下
側にすでに形成されている電極パッドに至るスルーホー
ルをフォトリソグラフィ及びエッチング工程により形成
する。そして、このスルーホールを含む第２の基板上に
第２の液晶駆動用電極材料を積層することにより、電極
パッドを介して下部立体配線層と接続する第２の液晶駆
動用電極を形成する。また、この際、上記工程(ii)にお
ける方法と同様にして電極パッド、上部立体配線層を形
成する。なお、この工程においても、第２の液晶駆動用
電極上に、任意に保護膜や配向膜等を形成することがで
きる。

【００２６】工程(v) 、工程(vi)及び工程(vii) におい
ては、上記工程(iii) 及び(iv)と同様に第２の液晶セル
及び第３の液晶セルを形成することができる。工程(vii
i)において、得られた各液晶セルにおける空間に液晶を
真空注入法等により注入して第１、第２及び第３の液晶
層を形成することができる。

【００２７】

【作用】本発明のフルカラー液晶表示装置によれば、第
１の基板上に複数の液晶駆動用能動素子が形成され、そ
の上に３層の液晶セルが積層され、各液晶セルにはそれ
ぞれ第１の基板上の液晶駆動用能動素子が接続されてい
るため、３層の液晶セルがそれぞれ独立に駆動されるこ
ととなる。

【００２８】また、各液晶セルにおける液晶層にそれぞ
れ異なる色素を含む液晶組成物を使用することにより、
従来から用いられているカラーフィルターを用いること
なく、フルカラー表示がなされることとなる。さらに、
立体配線として金属配線又は異方性導電材料を用いた場
合には、画素に占める電極配線の面積が削減され、高い
開口率を有する液晶表示装置が得られることとなる。

【００２９】また、本発明の液晶表示装置においては、
反射板として機能する液晶駆動用電極を用いることによ
り反射型液晶表示装置として、一方透明の液晶駆動用電
極を用い、第１の基板の下方に偏光板及びバックライト
を配設することにより透過型液晶表示装置として使用す
ることが可能となる。さらに、本発明のフルカラー液晶
表示装置の製造方法によれば、第１の基板上にのみ液晶
駆動用能動素子を形成するため、各液晶セルの基板上に
それぞれ液晶駆動用能動素子を形成するという煩雑な製
造工程が省略されることとなる。

【００３０】また、各液晶駆動用能動素子が、第１の基
板上のみに形成されているため、各素子の動作確認、欠
陥検査は第１の基板についてのみ行えばよく、歩留まり
が高くなる。

【００３１】

【実施例】以下に、本発明のフルカラー液晶表示装置及
びその製造方法の実施例を説明する。しかし、本実施例
によって本発明が限定されるものではない。実施例１図１に３層構造の反射型フルカラー液晶表示装置５０の
１画素分の断面図を示す。

【００３２】この液晶表示装置５０は、以下のように構
成されている。ガラスからなる第１の基板１上に、後述
する各液晶層の液晶駆動用電極に対応した薄膜トランジ
スタ等の第１、第２及び第３の液晶駆動用能動素子２
ａ、２ｂ、２ｃがそれぞれ形成されている。この能動素
子２ａ、２ｂ、２ｃは、第１の基板１上にゲート電極３
６がそれぞれ形成されており、その上にゲート絶縁膜３
７を介して活性層３８が形成され、活性層の両端にそれ
ぞれソース／ドレイン電極３９ａ、３９ｂが形成されて
構成されている。この能動素子２ａ、２ｂ、２ｃ上部に
は、層間膜３を介して第１、第２及び第３の液晶セル５
１、５２、５３が積層されている。

【００３３】第１の液晶セル５１においては、層間膜３
上に形成され、第１の液晶駆動用能動素子２ａと接続さ
れた反射板を兼ねる第１の液晶駆動用電極５とともに、
第２の液晶駆動用能動素子２ｂ、２ｃにそれぞれ接続さ
れた電極パッド５ｂ、５ｃが形成されており、第１の液
晶駆動用電極５上には絶縁膜６、１／４波長板７及び透
明配向膜８とが積層されている。また、これら絶縁膜
６、１／４波長板７及び透明配向膜８が形成された第１
の液晶駆動用電極５の上部にはスペーサ（図示せず）を
介して、透明配向膜１２及び第１の対向電極１１ととも
に電極パッド１１ｂ、１１ｃ、１３ｂ、１３ｃが形成さ
れた第２の基板１０が配設されており、透明配向膜８と
透明配向膜１２との間に液晶組成物が封入され、第１の
液晶層２６が形成されている。また、電極パッド５ｂ、
５ｃは、それぞれ金属配線９ｂ、９ｃと電極パッド１３
ｂ、１３ｃとを介して電極パッド１１ｂ、１１ｃに接続
されている。

【００３４】第２の液晶セル５２においては、第２の基
板１０における第１の液晶層２６とは反対側の面に、電
極パッド１１ｂ、１３ｂ、金属配線９ｂ及び電極パッド
５ｂによって、第２の液晶駆動用能動素子２ｂに接続さ
れた第２の液晶駆動用電極１４とともに、電極パッド１
１ｃ、１３ｃ、金属配線９ｃ及び電極パッド５ｃによっ
て、第３の液晶駆動用能動素子３ｂに接続された電極パ
ッド１４ｃが形成されており、液晶駆動用電極１４の上
には透明配向膜１５が積層されている。これら液晶駆動
用電極１４及び透明配向膜１５が形成された第２の基板
１０の上部には、スペーサ（図示せず）を介して、透明
配向膜１９及び第２の対向電極１８とともに電極パッド
１８ｃ、２０ｃが形成された第３の基板１７が配設され
ており、透明配向膜１５と透明配向膜１９との間に液晶
組成物が封入され、第２の液晶層２７が形成されてい
る。また、電極パッド１４ｃは、金属配線１６ｃと電極
パッド２０ｃとを介して電極パッド１８ｃに接続されて
いる。

【００３５】第３の液晶セル５３においては、第３の基
板１７における第２の液晶層２７とは反対側の面に、電
極パッド１８ｃ、２０ｃ、金属配線１６ｃ、電極パッド
１４ｃ、１１ｃ、１３ｃ、金属配線９ｃ及び電極パッド
５ｃによって、第３の液晶駆動用能動素子２ｃに接続さ
れた第３の液晶駆動用電極２１が形成されており、液晶
駆動用電極２１の上には透明配向膜２２が積層されてい
る。これら液晶駆動用電極２１及び透明配向膜２２が形
成された第３の基板１７の上部には、スペーサ（図示せ
ず）を介して、透明配向膜２５及び第３の対向電極２４
が形成された第４の基板２３が配設されており、透明配
向膜２２と透明配向膜２５との間に液晶組成物が封入さ
れ、第３の液晶層２８が形成されている。

【００３６】また、第１、第２及び第３の対向電極１
１、１８、２４は共通配線２９により接続されている。
なお、電極パッド５ｂ、５ｃは液晶駆動用電極５とは電
気的に絶縁されており、電極パッド１１ｂ、１１ｃ、１
３ｂ、１３ｃは第１の対向電極１１と電気的に絶縁され
ており、電極パッド１４ｃは第２の液晶駆動用電極１４
と電気的に絶縁されており、電極パッド１８ｃ、２０ｃ
は、第２の対向電極１８と電気的に絶縁されている。

【００３７】上記液晶表示装置５０は、以下のようにし
て作製する。まず、図２に示したように、ガラス基板で
ある第１の基板１上にゲート電極３６、ゲート絶縁膜３
７、活性層３８を順次形成し、活性層３８内にソース／
ドレイン領域を形成し、ソース／ドレイン領域にそれぞ
れソース／ドレイン電極３９ａ、３９ｂを形成すること
により、各画素毎に各液晶層に対応した第１、第２及び
第３の液晶駆動用能動素子２ａ、２ｂ、２ｃとともに、
ゲート配線およびソース配線（図示せず）を形成する。

【００３８】次いで、図３に示したように、これら能動
素子２ａ、２ｂ、２ｃを、例えばＳｉＯ₂からなる層間
膜３で被覆し、層間膜３表面に凹凸を形成するととも
に、各能動素子２ａ、２ｂ、２ｃのドレイン電極３９ｂ
上部にコンタクトホール４をフォトリソグラフィおよび
エッチング工程により形成する。続いて、コンタクトホ
ール４を含む層間膜３上全面にＡｌ膜を形成し、所望の
形状にパターニングして第１の液晶駆動電極５を形成す
るとともに、この第１の液晶駆動電極５と電気的に絶縁
された電極パッド５ｂ、５ｃを形成する。第１の液晶駆
動電極５は、第１の液晶層２６を駆動するための第１の
能動素子２ａのドレイン電極３９ｂに接続されており、
電極パッド５ｂ、５ｃは、第２及び第３の液晶層２７、
２８を駆動するための第２及び第３の能動素子２ｂ、２
ｃにそれぞれ接続されている。また、第１の液晶駆動用
電極５は、反射板を兼ねている。なお、電極パッド５
ｂ、５ｃは、その配置について、説明の便宜上画素内に
示しているが、画素間に配置される遮光用ブラックマト
リクス下に配置することが好ましい。これにより、画面
内の開口率を低下させることなく立体配線を形成するこ
とが可能となる。

【００３９】さらに、第１の液晶駆動用電極５上全面に
第１の液晶層２６との絶縁のために可視領域で透明なポ
リイミドからなる絶縁膜６と、１／４波長板７及び絶縁
膜を兼ねたポリイミドからなる透明配向膜８を順次積層
し、透明配向膜８をラビングによって配向処理する。こ
の際の配向処理は、液晶の配向制御がホモジニアス配向
となるように行う。

【００４０】続いて、電極パッド５ｂ、５ｃ上に積層さ
れた絶縁膜６、１／４波長板７および透明配向膜８をフ
ォトソリグラフィおよびエッチング工程により除去して
開口部を形成する。そして、この開口部を含む透明配向
膜８上全面に、液晶セル間隔（４〜２０μｍ）と同じ膜
厚となるようにＡｌ等の金属膜を成膜し、フォトソリグ
ラフィおよびエッチング工程により立体配線用の金属配
線９ｂ、９ｃをそれぞれ電極パッド５ｂ、５ｃ上にのみ
形成する。その後、透明配向膜８上全面に液晶セル間隔
を保つためのスペーサ（図示せず）を散布する。

【００４１】次に、図４に示したように、プラスティッ
クからなる第２の基板１０下面にＩＴＯ膜を形成し、所
望の形状にパターニングすることにより透明な第１の対
向電極１１及び第１の対向電極１１と電気的に絶縁され
た電極パッド１１ｂ、１１ｃを形成する。続いて、第１
の対向電極１１及び電極パッド１１ｂ、１１ｃ上全面に
透明配向膜１２を形成する。さらに、電極パッド１１
ｂ、１１ｃ上の透明配向膜１２をフォトソリグラフィお
よびエッチング工程により除去して開口部を形成する。
開口部を含む透明配向膜１２上にＡｌ等の金属膜を成膜
し、フォトソリグラフィおよびエッチング工程により、
電極パッド１１ｂ、１１ｃ上にのみ立体配線用の電極パ
ッド１３ｂ、１３ｃを形成する。次いで、第２の基板１
０下面の透明配向膜１２にラビング処理を行ない、接着
用のシール材（図示せず）を転写塗布する。

【００４２】その後、図５に示したように、先の工程で
得られた第１の基板１上に、位置合わせを行なって、図
４の工程により得られた第２の基板１０を張り合わせ、
液晶層２６となる中空層の作製するとともに、金属配線
９ｂと電極パッド１３ｂおよび金属配線９ｃと電極パッ
ド１３ｃとを接続する。続いて、第２の基板１０上部か
ら、先に形成した基板下部の電極パッド１１ｃに至るス
ルーホールをフォトソリグラフィおよびエッチング工程
により形成し、このスルーホールを含む第２の基板１０
上全面にＩＴＯを成膜し、所望の形状にパターニングす
ることにより、第２の液晶駆動電極１４及び電極パッド
１４ｃを形成する。その後、この液晶駆動用電極１４上
全面に透明配向膜１５を形成し、ラビングにより配向処
理を行なう。続いて、電極パッド１４ｃ上の透明配向膜
１５をフォトソリグラフィおよびエッチング工程により
除去して開口部を形成し、この開口部を含む透明配向膜
１５上全面に、液晶セル間隔（４〜２０μｍ）と同じ膜
厚となるようにＡｌ等の金属膜を成膜し、フォトソリグ
ラフィおよびエッチング工程により立体配線用の金属配
線１６ｃを、電極パッド１４ｃ上にのみ形成する。その
後、透明配向膜１５上全面に、液晶セル間隔を保つため
のスペーサ（図示せず）を散布する。

【００４３】次に、図６に示したように、第３の基板１
７下面に、図４における工程と同様に対向電極１８、電
極パッド１８ｃ、透明配向膜１９、電極パッド２０ｃを
形成する。そして、透明配向膜１９にラビング処理を行
ない、接着用のシール材（図示せず）を転写塗布する。
続いて、図７に示したように、先の工程で得られた第１
の基板１に、図６の工程で得られた第３の基板１７を張
り合わせ、液晶層２７となる中空層を作製するととも
に、立体配線１６ｃと電極パッド２０ｃとを接続する。
さらに、図５における工程と同様に第３の基板１７上
に、電極パッド１８ｃと接続する第３の液晶駆動用電極
２１及び透明配向膜２２を形成し、透明配向膜２２にラ
ビング処理を行ない、スペーサ（図示せず）を散布す
る。

【００４４】次に、図８に示したように、第４の基板２
３下面に、図４及び図６における工程と同様に対向電極
２４及び透明配向膜２５を形成し、透明配向膜２５にラ
ビング処理を行い、接着用のシール材（図示せず）を転
写塗布する。続いて、先の工程で得られた第１の基板１
に、図８の工程で得られた基板２３を張り合わせ、液晶
層２８となる中空層を作製する。その後、３層の液晶層
２６、２７、２８となる中空層にそれぞれ所望の色素を
含む液晶組成物を注入する。最後に、第１の基板１０上
の第１、第２及び第３の液晶駆動用能動素子２ａ、２
ｂ、２ｃに対してドライバ回路の実装を行ない、第１、
第２及び第３の対向電極１１、１８、２４を共通配線２
９に接続し、図１に示したフルカラー反射型液晶表示装
置５０を完成する。

【００４５】反射型フルカラー液晶表示装置５０におい
て、第１、第２及び第３の液晶層２６、２７、２８にそ
れぞれイエロー、マゼンタ、シアンの色素を導入したゲ
ストホスト型の液晶組成物を用いてフルカラー表示を行
なう場合について説明する。図９及び図１０に示したよ
うに、まず３層の液晶層２８、２７、２６がオフ状態の
場合、外部より入射した自然光成分の内、液晶分子２８
ａ、２７ａ、２６ａと同一方向に配向した各色素（シア
ン２８ｂ，マゼンタ２７ｂ，イエロー２６ｂ）に一致す
る直線偏光成分は色素により吸収される。一方、各色素
の配向方向に直行する直線偏光成分は、色素に吸収され
ることなく液晶層２８、２７、２６を順次通過し、１／
４波長板７に入射後、円偏光に変換される。円偏光成分
は反射板として機能する第１の液晶駆動用電極５により
反射される際にその位相がπ／２ずれる。また、その反
射光が１／４波長板７に再度入射することにより円偏光
から直線偏光に変換されるが、元の偏光方向に直行した
直線偏光成分に変換される。よって、その反射光は、各
液晶層２６、２７、２８の色素に吸収されることとな
り、黒の表示となる。以上のように１／４波長板７を挿
入することにより入射する自然光の全成分を吸収し、コ
ントラストの良い黒状態を表示できる。

【００４６】次に、３層の液晶層２８、２７、２６がオ
ン状態の場合、液晶層内２８、２７、２６の色素による
吸収は無いことから、入射する自然光の全成分が、１／
４波長板７を通過し、第１の液晶駆動用電極５により反
射され、再度１／４波長板７を通過することとなり、反
射光が各液晶層２６、２７、２８の色素に吸収されるこ
となく、白の表示となる。

【００４７】さらに、図１０に示したように、赤，緑，
青のカラー表示を行う場合は、各液晶層２６、２７、２
８を独立に駆動し、各液晶層内の色素の吸収・透過を適
宜組合わせて行なう。まず、赤（Ｒ）を表示する場合、
シアンの色素を導入した液晶層２８のみをオン状態とし
て入射する自然光を透過させ、マゼンタおよびイエロー
の色素を混入した液晶層２７、２６により緑（Ｇ）およ
び青（Ｂ）の成分を吸収する。これを入射光および反射
光の双方で行なうことにより、先程の黒表示で述べたよ
うに全ての自然光成分に対して緑および青の光吸収が行
なえ、赤の成分のみが外部へ反射される。これにより赤
のカラー表示を行うことができる。同様にして緑を表示
する場合には、マゼンタの色素を導入した液晶層２７の
みをオン状態として、シアンおよびイエローの色素を混
入した液晶層２８、２６をオフ状態とすることにより全
ての自然光成分に対して赤および青の光吸収が行なえ、
緑の成分のみが外部へ反射される。これにより緑のカラ
ー表示を行うことができる。さらに、青を表示する場合
には、イエローの色素を導入した液晶層２６のみをオン
状態として、シアン及びマゼンタの色素を導入した液晶
層２８、２７をオフ状態とすることにより、青のカラー
表示を行うことができる。

【００４８】実施例２図１１に３層構造の透過型フルカラー液晶表示装置６０
の１画素分の断面図を示す。

【００４９】この液晶表示装置６０においては、図１の
反射型液晶表示装置５０の絶縁膜６及び１／４波長板７
を取り除き、反射板を兼ねる第１の液晶駆動用電極５を
第１の透明電極４５とし、さらに第１の基板１０の液晶
層が形成された側とは反対側に偏光板３０及び導光板３
１を配設することにより構成される。なお、導光板３１
に光を導入するために光源３２を用いる。

【００５０】上記図１１に示す透過型フルカラー液晶表
示装置６０において、液晶層２６、２７、２８にそれぞ
れイエロー、マゼンタ、シアンの色素を導入したゲスト
ホスト型の液晶材料を用いてフルカラー表示を行なう場
合について説明する。図１１において、導光板３１より
放射された光は、偏光方向が偏光板３０と同一方向の成
分のみが偏光板３０を通過する。この際、通過光の偏光
方向を液晶層内にホモジニアス配向している液晶分子と
同方向に揃えることにより、液晶層がオフ状態の場合に
は、導入されている各色素に色の成分が全て吸収され黒
を表示する。また、液晶層がオン状態の場合には、通過
光が各液晶層の色素に吸収されることなく、白を表示す
る。さらに、上記の反射型液晶表示装置と同様にして、
各液晶層を独立に駆動することによってフルカラーの表
示を行うことができる。

【００５１】実施例３図１２に異方性導電材料により立体配線を形成した３層
構造の反射型フルカラー液晶表示装置７０の１画素分の
断面図を示す。

【００５２】この液晶表示装置７０は、図１の反射型液
晶表示装置の金属配線９ｂ、９ｃ、１６ｃの代わりに、
異方性導電材料３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを用い、さら
に、電極パッド５ｂ、５ｃ、１４ｃの上に、さらに電極
パッド３３ｂ、３３ｃ、３５ｃを配設することにより構
成される。異方性導電材料３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、
図１３に示したように、球状のコア材料３４ｐの表面が
導電性材料３４ｓにより被覆され、さらに導電性材料３
４ｓの表面が絶縁材料３４ｑにより被覆されて構成され
ている。

【００５３】上記液晶表示装置７０は、以下のようにし
て作製する。まず、実施例１に示した反射型液晶表示装
置５０と同様に、第１の基板１上にゲート電極３６、ゲ
ート絶縁膜３７、活性層３８、ソース／ドレイン電極３
９ａ、３９ｂを形成することにより、各画素毎に各液晶
層に対応した能動素子２ａ、２ｂ、２ｃを形成する。

【００５４】次いで、実施例１と同様に、得られた第１
の基板１上に、層間膜３、液晶駆動電極５、電極パッド
５ｂ、５ｃ、絶縁膜６、１／４波長板７及び透明配向膜
８を積層し、透明配向膜８をラビングによってホモジニ
アス配向となるように処理する。その後、電極パッド５
ｂ、５ｃ上の絶縁膜６、１／４波長板７及び透明配向膜
８をフォトソリグラフィおよびエッチング工程により除
去して開口部を形成する。そして、この開口部を含む透
明配向膜８上全面に、Ａｌ等の金属膜を成膜し、フォト
ソリグラフィおよびエッチング工程により立体配線用の
電極パッド３３ｂ及び３３ｃを形成する。

【００５５】続いて、得られた第１の基板１上に異方性
導電材料３４ｂ、３４ｃ……を散布する。次に、第２の
基板１０下面に実施例１と同様に、透明な対向電極１１
及び電極パッド１１ｂ、１１ｃ、透明配向膜１２、上下
基板接続用電極パッド１３ｂ、１３ｃを形成し、第２の
基板１０下面の透明配向膜１２にラビング処理を行な
い、続いて接着用のシール材（図示せず）を転写塗布す
る。

【００５６】その後、図１４に示したように、先の工程
で得られた第１の基板１上に、位置合わせを行なって、
第２の基板１０を張り合わせる。張り合わせの際には、
９０〜１５０℃程度の温度で、５０〜８０ｇ／ｃｍ²程
度の圧力をかけることにより、電極パッド３３ｂと電極
パッド１３ｂとの間に挟持された異方性導電材料３４ｂ
の絶縁材料３４ｑが流動し、導電材料３４ｐを介して露
出して電極パッド３３ｂと電極パッド１３ｂとが接続さ
れる。一方、電極パッド３３ｂが配置していない透明配
向膜８上に散布された導電性材料は、透明配向膜８と透
明配向膜１２とで挟持されることとなるため、導通する
ことはなく、液晶セル間隔（図１３中、Ｄに対応する）
を保つためのスペーサとしても機能する。

【００５７】続いて、実施例１と同様に、第２の基板１
０上に、第２の液晶駆動電極１４、電極パッド１４ｃ、
透明配向膜１５を形成し、電極パッド１４ｃ上のみの透
明配向膜１５を除去して開口部を形成し、この開口部を
含む透明配向膜１５上全面に、Ａｌ等の金属膜による電
極パッド３５ｃを形成する。その後、上記で説明と同様
に異方性導電材料３４ｄを介して第２の液晶層２７とな
る中空層の作製する。さらにその上に実施例１と同様に
第３の液晶層２８となる中空層を作製し、第１、第２及
び第３の液晶層２６、２７、２８となる中空層にそれぞ
れ所望の液晶組成物を注入し、第１、第２及び第３の液
晶セル７１、７２、７２を形成する。最後に、実施例１
と同様に第１の基板１０上の第１、第２及び第３の液晶
駆動用能動素子２ａ、２ｂ、２ｃに対してドライバ回路
の実装を行ない、第１、第２及び第３の対向電極１１、
１８、２４を共通配線２９に接続することにより、図１
２に示すフルカラー反射型液晶表示装置７０を完成す
る。

【００５８】上記図１２に示す反射型フルカラー液晶表
示装置７０は、実施例１と同様のゲストホスト型の液晶
材料を用いて同様にフルカラー表示を行なうことができ
る。

【００５９】

【発明の効果】本発明のフルカラー液晶表示装置によれ
ば、第１の基板上に複数の液晶駆動用能動素子が形成さ
れ、その上に３層の液晶セルが積層され、各液晶セルに
はそれぞれ第１の基板上の液晶駆動用能動素子に接続さ
れているため、第２、第３及び第４の基板には液晶駆動
用電極および第１の基板上の各液晶駆動用能動素子に接
続される立体配線を有するのみで、液晶駆動用能動素子
を形成する必要がないことから、薄型、軽量のプラステ
ィック基板を用いることが可能となる。よって、３層の
液晶セルの積層された液晶表示装置においても、画像の
表示の色のずれを防止することができる。

【００６０】また、液晶駆動用能動素子を第１の基板上
のみに集積したことにより、液晶駆動用のドライバ回路
を第１の基板上にのみ実装すれば良く、第２及び第３基
板上にも液晶駆動用能動素子を形成する場合に比較して
約１／３と、ドライバ回路の実装を低減させることがで
きる。さらに、各液晶駆動用能動素子により各液晶層を
独立に駆動できることとなるため、従来のフルカラー表
示の手法であるカラーフィルター方式とは異なり、１画
素を３分割せずに多色表示を行ない、フルカラー表示を
実現することができる。よって、画像の分解能を向上さ
せることができるとともに、光の利用効率を理論上３倍
にすることも可能となる。

【００６１】また、各液晶セルにおける液晶層にそれぞ
れ異なる色素を含む液晶組成物を使用する場合には、従
来から用いられているカラーフィルターを用いることな
く、フルカラー表示を実現することができる。さらに、
立体配線として金属配線又は異方性導電材料を用いた場
合には、画素に占める電極配線の面積を削減することが
でき、高い開口率を有する液晶表示装置を得ることがで
きる。

【００６２】また、本発明の液晶表示装置においては、
光の利用効率を高めることができるため、反射板として
機能する液晶駆動用電極を用いることにより反射型液晶
表示装置として用いることができるとともに、液晶駆動
用能動素子間の配線を反射板として機能する液晶駆動用
電極下で行なうことができるため、画素の開口率の低下
を防止することができる。

【００６３】さらには、本発明の液晶表示装置において
は、第１の基板の下方に偏光板及びバックライトを配設
することにより、そのまま透過型液晶表示装置としても
使用することが可能となり、光利用効率が改善された、
消費電力の低い透過型フルカラー液晶表示装置を得るこ
とができる。さらに、本発明のフルカラー液晶表示装置
の製造方法によれば、第１の基板上にのみ液晶駆動用能
動素子を形成するため、各液晶セルの基板上にそれぞれ
液晶駆動用能動素子を形成する工程、各液晶セルに対向
したドライブ回路を形成すると工程等の煩雑な製造工程
を省略することが可能となる。

【００６４】また、各液晶駆動用能動素子が、第１の基
板上のみに形成されているため、各素子の動作確認、欠
陥検査は第１の基板についてのみ行えばよく、良品検査
が容易となり、製品の歩留りを向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフルカラー液晶表示装置である反射型
液晶表示装置の一実施例を示す要部の概略断面図であ
る。

【図２】図１の反射型液晶表示装置の製造工程を示す要
部の概略断面図である。

【図３】図１の反射型液晶表示装置の製造工程を示す要
部の概略断面図である。

【図４】図１の反射型液晶表示装置の製造工程を示す要
部の概略断面図である。

【図５】図１の反射型液晶表示装置の製造工程を示す要
部の概略断面図である。

【図６】図１の反射型液晶表示装置の製造工程を示す要
部の概略断面図である。

【図７】図１の反射型液晶表示装置の製造工程を示す要
部の概略断面図である。

【図８】図１の反射型液晶表示装置の製造工程を示す要
部の概略断面図である。

【図９】図１の反射型液晶表示装置の入射光と反射光の
関係を説明するための図である。

【図１０】滅法混色法によるカラー表示を説明するため
の図である。

【図１１】本発明のフルカラー液晶表示装置である等価
型液晶表示装置の一実施例を示す要部の概略断面図であ
る。

【図１２】本発明のフルカラー液晶表示装置である反射
型液晶表示装置の別の実施例を示す要部の概略断面図で
ある。

【図１３】異方性導電材料の概略断面図である。

【図１４】図１２の反射型液晶表示装置の製造方法を説
明するための要部の概略断面図である。

【符号の説明】

１、１０、１７、２３第１、第２、第３、第４の基板２ａ、２ｂ、２ｃ第１、第２、第３の液晶駆動用能動
素子３層間膜４コンタクトホール５、１４、２１第１、第２、第３の液晶駆動用電極５ｂ、５ｃ、１１ｂ、１１ｃ、１３ｂ、１３ｃ、１４
ｃ、１８ｃ、２０ｃ、３３ｂ、３３ｃ３５ｃ電極パ
ッド６絶縁膜７１／４波長板８、１２、１５、１９、２２、２５透明配向膜９ａ、９ｂ、１６ｃ金属配線（立体配線層）１１、１８、２４第１、第２、第３の対向電極２６、２７、２８第１、第２、第３の液晶層２９共通配線３０偏光板３１導光板３２光源３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ異方性導電材料（立体配線
層）３４ｐコア材料３４ｓ導電材料３４ｑ絶縁材料３６ゲート電極３７ゲート絶縁膜３８活性層３９ａ、３９ｂソース／ドレイン電極４５第１の透明電極５０、７０反射型フルカラー液晶表示装置６０透過型フルカラー液晶表示装置５１、７１第１の液晶セル５２、７２第２の液晶セル５３、７３第３の液晶セル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の液晶駆動用能動素子が形成された
第１の基板と、該第１の基板上に層間膜を介して積層された第１、第２
及び第３液晶セルとからなるフルカラー液晶表示装置で
あって、前記第１液晶セルは、前記第１の基板上に形成された第
１の液晶駆動用能動素子に接続された第１の液晶駆動用
電極、該第１の液晶駆動用電極に対向する第１の対向電
極、該第１の対向電極が下面に形成された第２の基板、
前記第１の液晶駆動用電極と第１の対向電極とに挟まれ
た第１の液晶層からなり、前記第２液晶セルは、前記第２の基板上に形成され、前
記第１の基板上に形成された第２の液晶駆動用能動素子
に前記第１の液晶セルを貫く下部立体配線により接続さ
れた第２の液晶駆動用電極、該第２の液晶駆動用電極に
対向する第２の対向電極、該第２の対向電極が下面に形
成された第３の基板、前記第２の液晶駆動用電極と第２
の対向電極とに挟まれた第２の液晶層からなり、前記第３液晶セルは、前記第３の基板上に形成され、前
記第１の基板上に形成された第３の液晶駆動用能動素子
に前記第１の液晶セル及び第２の液晶セルを貫く下部及
び上部立体配線により接続された第３の液晶駆動用電
極、該第３の液晶駆動用電極に対向する第３の対向電
極、該第３の対向電極が下面に形成された第４の基板、
前記第３の液晶駆動用電極と第３の対向電極とに挟まれ
た第３の液晶層からなることを特徴とするフルカラー液
晶表示装置。
【請求項２】第１、第２及び第３の液晶層が、それぞ
れ異なる色素を含む液晶組成物からなる請求項１記載の
フルカラー液晶表示装置。
【請求項３】上部及び下部立体配線が、金属配線及び
電極パッド、又は異方性導電材料及び電極パッドから構
成される請求項１又は２記載のフルカラー液晶表示装
置。
【請求項４】第１の液晶駆動用電極が反射型の電極で
あり、第１の液晶駆動用電極と第１の液晶層との間にさ
らに１／４波長板を有する請求項１〜３のいずれか１つ
に記載のフルカラー液晶表示装置。
【請求項５】第１、第２及び第３の液晶駆動用電極が
透明電極であり、第１の基板の液晶セルとは反対の面に
さらに偏光板及びバックライトを有する請求項１〜３の
いずれか１つに記載のフルカラー液晶表示装置。
【請求項６】 (i) 第１の基板上に複数の液晶駆動用能
動素子を形成し、該液晶駆動用能動素子上全面に、液晶
駆動用能動素子に至るコンタクトホールを有する層間膜
を形成し、 (ii)該層間膜上に第１の液晶駆動用能動素子に接続され
た第１の液晶駆動用電極と、第２及び第３の液晶駆動用
能動素子にそれぞれ接続された電極パッドとを形成し、
さらに、該電極パッドに接続する下部立体配線層を形成
し、 (iii) 第２の基板表面に第１の対向電極及び電極パッド
を形成し、前記第１の対向電極と前記第１の液晶駆動用
電極が対向し、所望の空間を有するように、得られた第
２の基板を前記第１の基板に張り合わせ、 (iv) 前記第２の基板の他表面に前記下部立体配線層と
接続する第２の液晶駆動用電極と電極パッドとを形成
し、さらに、該電極パッドに接続する上部立体配線層を
形成し、 (v) 第３の基板表面に第２の対向電極及び電極パッドを
形成し、前記第２の対向電極と前記第２の液晶駆動用電
極が対向し、所望の空間を有するように、得られた第３
の基板を前記第１の基板に張り合わせ、 (vi) 前記第３の基板の他表面に前記上部立体配線層と
接続する第３の液晶駆動用電極を形成し、 (vii) 第４の基板表面に第３の対向電極を形成し、該第
３の対向電極と前記第３の液晶駆動用電極が対向し、所
望の空間を有するように、得られた第４の基板を前記第
１の基板に張り合わせ、 (viii)第１の対向電極と第１の液晶駆動用電極との間の
空間、第２の対向電極と第２の液晶駆動用電極との間の
空間、及び第３の対向電極と第３の液晶駆動用電極との
間の空間にそれぞれ液晶組成物を注入して第１、第２及
び第３の液晶層を形成することを特徴とするフルカラー
液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】第１、第２及び第３の液晶層を構成する
液晶組成物が、それぞれ異なる色素を含む液晶組成物か
らなる請求項６記載のフルカラー液晶表示装置。
【請求項８】上部及び下部立体配線層が、金属配線又
は異方性導電材料である請求項６又は７記載のフルカラ
ー液晶表示装置。
【請求項９】工程(ii)において、第１の液晶駆動用電
極を反射型の電極材料で形成し、さらに、前記第１の液
晶駆動用電極上に１／４波長板を形成する請求項６〜９
のいずれか１つに記載のフルカラー液晶表示装置の製造
方法。
【請求項１０】第１、第２及び第３の液晶駆動用電極
を透明電極として形成し、さらに、第１の基板の液晶セ
ルとは反対の面に偏光板及びバックライトを形成する請
求項６〜９のいずれか１つに記載のフルカラー液晶表示
装置。