JPH09265088A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光の利用効率を改善し、コントラストの向上が
可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】この液晶表示装置の液晶混合干渉膜１４
は、液晶と感光性ポリマとの混合物によって形成されて
いる。この混合物に対して波長の異なる複数の光を照射
し、重ね露光することにより、混合物に含まれる感光性
ポリマが硬化される。この時、照射される光が反射板で
反射されることにより、定在波が形成され、定在波の腹
の位置の感光性ポリマが選択的に露光され、硬化する。
定在波の節の位置には、液晶が残る。このため、液晶混
合干渉膜１４は、液晶の層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂと、
ポリマの層１４Ｐとが互いにほぼ等間隔に積層された構
造となる。

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、液晶表示装置に
係り、特にフルカラー表示が可能な反射型液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータのディス
プレイや小型テレビなどに用いられる表示装置として、
薄型軽量の液晶表示装置が注目されている。さらに、こ
の液晶表示装置は、壁掛けテレビやコンピュータ用の大
型ディスプレイとしての用途も期待されている。

【０００３】また、携帯用機器のディスプレイとして
は、さらに低消費電力化が必要であり、バックライトを
使用しない反射型ディスプレイが好ましい。このような
反射型ディスプレイは、カラー表示を実現するために、
カラーフィルタにより光の３元素、例えば赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、及び青（Ｂ）を形成しているため、光の利用効
率が１／３以下になるという問題がある。例えば、吸収
型の赤色フィルタの場合、白色光のうちの赤色成分の光
は透過するが、緑色成分、及び青色成分の光は吸収さ
れ、透過することができない。このため、白色光の１／
３の成分しか利用することができない。

【０００４】また、通常、液晶表示装置においては、互
いに偏光方向が直交するように配置された２枚の偏光板
が必要となる。この偏向板の偏光方向に平行な偏光成分
の光のみが偏光板を通過するため、光の利用効率は１／
２以下となる。

【０００５】このように、光の利用効率の低下にともな
って、液晶表示装置の表示画面が暗くなる問題がある。
このため、偏光板を用いることなくカラー表示が実現で
きる表示方式が好ましい。高分子コレステリック液晶選
択反射を利用した表示装置は、偏光板を必要としないた
め、表示画面を明るくすることが可能であるが、表示色
が緑色に限定されるという問題がある。

【０００６】また、このような選択反射の別の方法とし
て、特願平４−１０３０８２号に開示されているような
液晶と感光性ポリマとからなる高分子分散液晶層を積層
した液晶表示装置が提案されている。

【０００７】液晶は、分子の向きにより屈折率が異な
り、常光方向の屈折率ｎｏと、異常光方向の屈折率ｎｅ
とを有する。感光性ポリマの屈折率は、ｎｏまたはｎｅ
のどちらかに予め合わせておく。たとえば、電界印加時
の屈折率ｎｅが感光性ポリマの屈折率と等しい場合に
は、電界印加時にディスプレイは透明になり、光を透過
する。一方、電界無印加時には、液晶の屈折率は、感光
性ポリマの屈折率と異なるため、薄膜干渉を起こして光
を反射する。

【０００８】このような液晶ポリマ混合干渉表示装置
は、感光性ポリマ溶液と液晶とを混合して所定の基板上
に塗布した後、２方向からレーザビームを照射して感光
性ポリマを硬化させることにより形成される。この時、
２方向から照射されるレーザビームは、干渉を起こし、
感光性ポリマ上に干渉縞が形成される。したがって、干
渉縞のうちの光が強め合う部分の感光性ポリマは硬化
し、光が弱め合う部分に液晶が残る。このようにして、
液晶とポリマとの積層膜が形成される。しかしながら、
このような液晶表示装置においても、表示色が青緑色に
限定されるという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、偏光
板を用いことなく明るい画面表示が実現できる液晶表示
装置として提案されている高分子コレステリック液晶選
択反射方式の表示装置、及び液晶ポリマ混合干渉表示装
置においては、表示色が限定されるという問題がある。

【００１０】すなわち、従来の選択反射表示では、反射
光波長の帯域幅が狭く、モノクロ表示またはフルカラー
表示を実現することが困難であるという問題がある。そ
こで、この発明の目的は、光の利用効率を改善し、コン
トラストの向上が可能な液晶表示装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、不規則に配列された複数の液晶層と高
分子層とを有し、少なくとも３色の色成分の光を反射す
る液晶高分子混合層と、前記液晶高分子混合層の一方の
主面に形成された複数の画素電極と、前記液晶高分子混
合層の他方の主面に形成された対向電極と、を備えたこ
とを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。

【００１２】また、この発明によれば、複数の液晶層と
高分子層とが第１の間隔で交互に配置され、第１の色成
分の光を反射する第１層と、複数の液晶層と高分子層と
が第１の間隔とは異なる第２の間隔で交互に配置され、
第１の色成分とは異なる第２の色成分の光を反射する第
２層と、複数の液晶層と高分子層とが第１及び第２の間
隔とは異なる第３の間隔で交互に配置され、第１及び第
２の色成分とは異なる第３の色成分の光を反射する第３
層と、を含む液晶高分子混合層と、前記液晶高分子混合
層の一方の主面に形成された複数の画素電極と、前記液
晶高分子混合層の他方の主面に形成された対向電極と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

【００１３】さらに、この発明によれば複数の液晶層と
高分子層とが交互に配置され、第１の色成分の光を反射
する第１層と、前記第１層の一方の主面に形成された複
数の画素電極を有する第１画素電極部と、前記第１画素
電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子層とが交互に
配置され、第１の色成分とは異なる第２の色成分の光を
反射する第２層と、前記第２層の一方の主面に形成され
た複数の画素電極を有する第２画素電極部と、前記第２
画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子層とが交
互に配置され、第１及び第２の色成分とは異なる第３の
色成分の光を反射する第３層と、前記第３層の一方の主
面に形成された複数の画素電極を有する第３画素電極部
と、前記第１層の他方の主面に形成された対向電極と、
前記第１乃至第３画素電極部をそれぞれ独立に駆動する
複数の能動素子と、を備えたことを特徴とする液晶表示
装置が提供される。

【００１４】またさらに、この発明によれば、複数の液
晶層と高分子層とが交互に配置され、第１の色成分の光
を反射する第１層と、前記第１層の一方の主面に形成さ
れた複数の画素電極を有する第１画素電極部と、前記第
１画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子層とが
交互に配置され、第１の色成分とは異なる第２の色成分
の光を反射する第２層と、前記第２層の一方の主面に形
成された複数の画素電極を有する第２画素電極部と、前
記第２画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子層
とが交互に配置され、第１及び第２の色成分とは異なる
第３の色成分の光を反射する第３層と、前記第３層の一
方の主面に形成された複数の画素電極を有する第３画素
電極部と、前記第１層の他方の主面に形成された対向電
極と、前記第１乃至第３画素電極部をそれぞれ独立に駆
動する複数の能動素子が配列された基板と、を備えたこ
とを特徴とする液晶表示装置が提供される。

【００１５】さらにまた、この発明によれば、複数の液
晶層と高分子層とが交互に配置され、第１の色成分の光
を反射する第１層と、前記第１層の一方の主面に形成さ
れた複数の画素電極を有する第１画素電極部と、前記第
１画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子層とが
交互に配置され、第１の色成分とは異なる第２の色成分
の光を反射する第２層と、前記第２層の一方の主面に形
成された複数の画素電極を有する第２画素電極部と、前
記第２画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子層
とが交互に配置され、第１及び第２の色成分とは異なる
第３の色成分の光を反射する第３層と、前記第３層の一
方の主面に形成された複数の画素電極を有する第３画素
電極部と、前記第１層の他方の主面に形成された対向電
極と、前記第１乃至第３画素電極部をそれぞれ独立に駆
動する複数の能動素子が配列されているとともに、この
複数の能動素子上に前記第１乃至第３層、前記第１乃至
第３画素電極部、及び前記対向電極が積層された基板
と、を備えた液晶表示装置であって、前記基板上に配列
された能動素子と前記第１乃至第３画素電極部との間の
中間層を貫通する孔と、前記孔における前記中間層に含
まれる他の画素電極部及び共通電極の露出部分に形成さ
れた絶縁部材と、前記能動素子及び前記第１乃至第３画
素電極部を導通するために前記孔に充填された導電性部
材と、を備えていることを特徴とする液晶表示装置が提
供される。

【００１６】またさらに、この発明によれば、電位差を
発生させる第１の電極と第２の電極との間に配置される
層であって、液晶と感光性高分子材料とを含む混合物を
複数の波長の異なる光で選択的に露光することにより複
数の液晶層と高分子層とを交互に配置するように形成し
た層を有することを特徴とする液晶表示装置が提供され
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について詳細に説明する図１は、この発明の
第１の実施の形態に係る液晶表示装置を概略的に示す断
面図である。

【００１８】第１の実施の形態に係る白黒液晶表示装置
は、図１に示すように、ガラスなどの透明基板１０上に
形成されたアルミニウムなどの反射膜１２、反射膜１２
上に形成されたＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等からなる透
明な画素電極１３、画素電極１３上に積層された液晶層
１４、及びこの液晶層１４上に形成されたＩＴＯ等から
なる透明な対向電極１６を有している。

【００１９】図１に示した白黒液晶表示装置は、以下の
ようにして形成される。すなわち、反射膜１２及び画素
電極１３などが形成された透明基板１０上に、２色性ゼ
ラチンや、ポラロイド社のＤＭＰ１２８感光性ポリマな
どの感光性樹脂約７０％とＢＤＨ社Ｅ７などの液晶約３
０％との混合物をコーティングする。

【００２０】次に、青色の波長のレーザ光、例えばアル
ゴンレーザのレーザ光をコーティングされた混合物に対
して照射し、反射膜１２で反射させる。この時、反射膜
１２に対して垂直な方向からレーザ光を照射することに
より、反射膜１２付近に定在波を発生させ、定在波の腹
の部分に相当する感光性ポリマを選択的に露光して硬化
させる。定在波の節に相当する部分には、液層が残る。
このようにして、単色、例えば赤色に相当する液晶とポ
リマとの積層が形成される。同様に、緑色に相当する液
晶とポリマとの積層、及び青色に相当する液晶とポリマ
との積層を液晶層１４中に形成することにより白色を表
示させることが可能となる。

【００２１】感光性ポリマが硬化して形成されるポリマ
層、及び主に液晶が残って形成された液晶層は、ほぼ等
しい均一の厚さに形成される。これは、ポリマ層が定在
波の腹に相当する位置に形成されるのに対して、液晶層
が定在波の節に相当する位置に形成されるため、ほぼ半
波長毎にポリマ層と液晶層が形成される。

【００２２】ここで使用される感光性ポリマとしては、
アクリル酸、アクリル酸バリウム、メチレンビスアルリ
ルアミド、３官能アクリレート等のモノマーに、ポリビ
ニルピロリドン（ＰＶＰ）、ＰＶＫ等のバインダを加
え、開始剤としてポリエチレニミン／メチレンブルー、
ＢＴＴＢ／ケトクマリン等を混合した系を用いる。

【００２３】また、液晶としては、屈折率異方性が大き
いものが好ましく、他にアゾキシ系液晶のＭＥＲＣＫ社
混合物Ｖやロディック社のトラン系液晶が０．３程度の
屈折率異方性を有するが、さらに大きい０．５異常の屈
折率異方性を有する液晶が好ましい。これらの液晶の常
光の屈折率は、１．５程度でプラスチックの屈折率に近
いため好ましい。

【００２４】また、感光性ポリマと液晶の組み合せに色
素を混合してもよい。一例として、エチルヘキシルアク
リレート９部及びアクリルオリゴマー（東亜合成化学社
製）６部に、赤色を吸収するシアン系２色性色素を混合
したスメクチック液晶を３５部、光硬化開始剤０．５部
を混合したポリマ分散液晶を使用してもよい。

【００２５】図１に示した白黒液晶表示装置は、白色
光、すなわち赤、緑、青の全ての波長の光をすべて反射
できるような液晶混合干渉膜１４を有している。この液
晶混合干渉膜１４は、赤、緑、青の各波長の光ビームを
発生するレーザ光で重ねて露光して、３つの干渉モード
を重ね合わせることにより、光の反射帯域を増やすこと
を可能としたものである。

【００２６】すなわち、反射膜１２及び画素電極１３な
どが形成された透明基板１０上に、感光性ポリマと液晶
約３０％との混合物をコーティングした後、この混合物
を青、緑、赤の各波長のレーザ光を発生する色素レーザ
を用いて重ね露光する。この時、混合物を露光するため
のレーザ光は、反射膜に対して垂直な方向から照射され
る。

【００２７】青色の波長のレーザ光を用いて露光する場
合、４７０ｎｍを中心に、４５０ｎｍ、及び４９０ｎｍ
の３種類の波長のレーザ光を混合物に照射する。照射さ
れたレーザ光により、反射膜１２付近に定在波が形成さ
れる。定在波の腹の位置の感光性ポリマ１４Ｐは、選択
的に硬化されるとともに、定在波の節の位置には液晶が
押しやられる。

【００２８】このように反射膜１２に近接する側に形成
された液晶層は、例えば赤色用の液晶層１４Ｒとして機
能する。この赤色液晶層１４Ｒは、３種類の異なる波長
（４５０ｎｍ、４７０ｎｍ、４９０ｎｍ）のレーザ光で
露光することにより形成されるため、それぞれ定在波の
腹が形成される位置が異なり、各波長に対応する３層の
液晶層１４Ｒ１、１４Ｒ２及び１４Ｒ３を有している。

【００２９】緑色の波長のレーザ光を用いて露光する場
合、５５０ｎｍを中心に、５１０ｎｍ、及び５８０ｎｍ
の３種類の波長のレーザ光を混合物に照射する。照射さ
れたレーザ光により、反射膜１２付近に定在波が形成さ
れる。

【００３０】なお、緑の波長は、青の波長より長いた
め、定在波の腹が形成される位置が青色のレーザ光で露
光した場合の位置とは異なる。すなわち、緑色の波長の
レーザ光で形成される定在波の腹は、青色の波長のレー
ザ光で形成される定在波の腹の位置より反射膜１２から
遠ざかる位置に形成される。そして、定在波の腹の位置
の感光性ポリマ１４Ｐは、選択的に硬化されるととも
に、定在波の節の位置には液晶が押しやられる。

【００３１】このようにして形成された液晶層は、例え
ば緑色用の液晶層１４Ｇとして機能する。この緑色液晶
層１４Ｇは、３種類の異なる波長（５１０ｎｍ、５５０
ｎｍ、５８０ｎｍ）のレーザ光で露光することにより形
成されるため、それぞれ定在波の腹が形成される位置が
異なり、各波長に対応する３層の液晶層１４Ｇ１、１４
Ｇ２及び１４Ｇ３を有している。

【００３２】赤色の波長のレーザ光を用いて露光する場
合、６３０ｎｍを中心に、６００ｎｍ、及び６６０ｎｍ
の３種類の波長のレーザ光を混合物に照射する。照射さ
れたレーザ光により、定在波が形成される。

【００３３】なお、赤の波長は、緑の波長より長いた
め、定在波の腹が形成される位置が緑色のレーザ光で露
光した場合の位置とは異なる。すなわち、赤色の波長の
レーザ光で形成される定在波の腹は、緑色の波長のレー
ザ光で形成される定在波の腹の位置より反射膜１２から
遠ざかる位置に形成される。そして、定在波の腹の位置
の感光性ポリマ１４Ｐは、選択的に硬化されるととも
に、定在波の節の位置には液晶が押しやられる。

【００３４】このようにして形成された液晶層は、例え
ば青色用の液晶層１４Ｂとして機能する。この青色液晶
層１４Ｂは、３種類の異なる波長（６００ｎｍ、６３０
ｎｍ、６６０ｎｍ）のレーザ光で露光することにより形
成されるため、それぞれ定在波の腹が形成される位置が
異なり、各波長に対応する３層の液晶層１４Ｂ１、１４
Ｂ２及び１４Ｂ３を有している。

【００３５】なお、異なる波長の光に感光させるため
に、感光性ポリマに異なる波長用の色素を混合してもよ
い。また、感光波長が限られている感光性ポリマ、例え
ば青色の波長の光に対して感光感度の良好な感光性ポリ
マに対しては、アルゴンレーザから発生される青色レー
ザ光（４５８ｎｍ）を照射することによって露光すれば
よい。

【００３６】すなわち、反射膜１２の法線方向から青色
レーザ光を感光性ポリマに向けて照射することにより、
図１に示すように、対向基板に近接する側に青色用の液
晶層１４Ｂを形成する。

【００３７】続いて、青色レーザ光の入射角を反射膜１
２の法線に対して５０゜傾けて照射することにより、液
晶混合干渉膜１４のほぼ中間位置に緑色用の液晶層１４
Ｇを形成する。

【００３８】続いて、青色レーザ光の入射角を反射膜１
２の法線に対して６０゜傾けて照射することにより、画
素電極１３に近接する側に赤色用の液晶層１４Ｒを形成
する。

【００３９】このように、単一波長のレーザ光によって
３層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの液晶混合干渉膜１４を形
成してもよい。続いて、透明基板１０上に形成された液
晶混合干渉膜１４上に、対向電極１６を形成する。この
対向電極１６は、ＩＴＯ等の透明な導電性材料をスパッ
タすることによって形成される。

【００４０】続いて、透明基板１０の裏面、すなわち反
射膜１２が形成されていない面に黒色のレジスト層９を
形成する。この黒色レジスト層９は、透過光を吸収する
光吸収層として機能する。

【００４１】以上のようにして形成された白黒液晶表示
装置によれば、赤、緑、青の全ての波長に光を反射させ
ることが可能であり、自然な白色光を実現できることが
確認された。

【００４２】次に、第１の実施の形態に係る白黒液晶表
示装置の変形例について、図２及び図３を参照して説明
する。図２に示した構造の白黒液晶表示装置によれば、
赤、緑、青の各色成分の液晶層が同一の層に形成されて
いる。この白黒液晶表示装置は、液晶と感光性ポリマと
の混合物の層に赤色、青色、緑色の各レーザ光を重ね露
光して形成することができ、露光以外の製造工程、すな
わち、画素電極や対向電極を形成する工程が１回で済む
ため、製造工程が簡単になるとともに、液晶表示装置自
体の厚さを薄くすることができるため、駆動電圧を低く
することができ、低消費電力化が達成できる。

【００４３】また、図３に示した構造の白黒液晶表示装
置によれば、赤、緑、青の各色成分の液晶層が積層され
ている。この白黒液晶表示装置は、液晶と感光性ポリマ
との混合物の層に赤色、青色、緑色の各レーザ光を重ね
露光して、各色毎に層状に液晶層を形成することによ
り、良好な反射特性が得られる。また、赤色、青色、緑
色の各レーザ光に重ねて、白色光、または、さらに多数
の波長の光を追加露光することにより、より自然な白色
光を表示させることが可能となる。

【００４４】図１乃至図３に示した液晶混合干渉膜１４
の厚さを例えば１０μｍとすれば、５００ｎｍの波長の
レーザ光によって形成される節と腹は、半波長毎に形成
されるので、液晶混合干渉膜１４内に４０個形成され
る。したがって、１０μｍの膜厚を有する液晶混合干渉
膜の場合、図１乃至図３に示したような液晶層が４０層
形成されることになる。

【００４５】次に、この発明の第２の実施の形態に係る
カラー液晶表示装置について説明する。カラー表示を実
現するためには、第１の実施の形態に係る液晶表示装置
を各色成分毎に独立に駆動することにより達成できる
が、図１乃至図３のいずれかに示したような液晶表示装
置を例えば３色分積層してカラー液晶表示装置を形成し
た場合、装置全体の厚さが厚くなるだけでなく、コスト
が増大するという問題がある。このため、構造を簡素化
したカラー液晶表示装置の実施の形態について説明す
る。

【００４６】図４は、カラー液晶表示装置の１画素を概
略的に示す平面図である。図５は、第２に実施の形態に
係るカラー液晶表示装置の断面図である。なお、このカ
ラー液晶表示装置は、色分解された各色成分に対応する
複数の液晶混合干渉膜の層、すなわち赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）及び青（Ｂ）に対応する層を積層してカラー表示
を可能としたものである。

【００４７】なお、同一の構成要素に対しては、各参照
符号に赤＝Ｒ、緑＝Ｇ、青＝Ｂの記号を付加することで
各色成分に対応する構成要素を識別する。図４及び図５
に示すように、このカラー液晶表示装置は、透明ガラス
基板１０の上に、能動素子としての薄膜トランジスタ
（以下、ＴＦＴと称する）１１のアレイが設けられてい
る。このＴＦＴ１１は、赤（Ｒ）の液晶層１４Ｒに対応
して配置された画素電極１３Ｒを駆動するためのＴＦＴ
１１Ｒ、緑（Ｇ）の液晶層１４Ｇに対応して配置された
画素電極１３Ｇを駆動するためのＴＦＴ１１Ｇ、及び青
（Ｂ）の液晶層１４Ｂに対応して配置された画素電極１
３Ｂを駆動するためのＴＦＴ１１Ｂを含んでいる。ＴＦ
Ｔアレイ１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ上には、パシベーショ
ン膜２０が設けられている。なお、ＴＦＴ１１Ｒ、１１
Ｇ、１１Ｂの各ドレイン電極は、信号線１８に接続さ
れ、各ゲート電極は、走査線１９に接続されている。

【００４８】パシベーション膜２０の上には、例えばＩ
ＴＯによって形成され、マトリクス状に配置された赤用
の画素電極１３Ｒが設けられている。この画素電極１３
Ｒは、ＴＦＴ１１Ｒのソース電極に接続されている。

【００４９】画素電極１３Ｒを構成しているＩＴＯを保
護層上に形成するためには、スパッタ、蒸着等により形
成されてもよいし、ゾル・ゲル法や液状の材料を塗布し
てから固化するような方法により形成されてもよい。そ
して、アクリルやポリビニルアルコールまたは他の有機
絶縁膜を塗布し、焼成してから画素のパターンにレジス
トを形成し、酸素プラズマまたは溶剤によりエッチング
するようなパターニング工程により画素電極１３Ｒが形
成される。また、印刷法により画素電極が形成されても
よい。さらに、有機系の導電材料を用いて画素電極を形
成してもよい。

【００５０】画素電極１３Ｒ上には、赤色成分を反射す
る液晶混合干渉膜１４Ｒが設けられている。この赤用の
液晶混合干渉膜１４Ｒは、以下のようにして形成され
る。

【００５１】すなわち、画素電極１３Ｒが形成された透
明基板上に液晶と感光性ポリマとを混合した混合物を塗
布した後、この混合物の表面にアルミニウムなどの反射
板を接触させる。

【００５２】続いて、透明基板１０の裏面側から赤色の
レーザ光を照射して、混合物に含まれる感光性ポリマを
露光する。この時、上述したように、照射したレーザ光
と反射板で反射された反射光とによって定在波が形成さ
れ、定在波の腹に相当する部分の感光性ポリマが選択的
に硬化される。定在波の節に相当する部分には、液晶が
残る。

【００５３】なお、この時、反射板は、透明基板上に塗
布された混合物の表面に配置されるのではなく、透明基
板の裏面に配置されてもよい。この場合、レーザ光は、
混合物が塗布されている面側から照射されることによ
り、混合物に含まれる感光性ポリマが露光される。

【００５４】また、反射板を配置するのではなく、混合
物上にアルミニウム薄膜を堆積させて透明基板１０の裏
面側からレーザ光で露光してもよい。この反射板、また
は反射膜を混合物上に配置する際には、反射板、または
反射膜を接触させる部分の混合物に予め光を照射して感
光性ポリマを硬化させ、液走を除外した方が液晶のシミ
出しがなく、プロセスを実行し易い。

【００５５】このようにして液晶混合干渉膜１４Ｒが形
成される。液晶混合干渉膜１４Ｒ上には、ＩＴＯ等によ
って形成されている透明電極、すなわち対向電極１６ａ
が設けられている。

【００５６】この対向電極１６ａ上には、緑色成分を反
射する液晶混合干渉膜１４Ｇが設けられている。この緑
用の液晶混合干渉膜１４Ｇは、赤用液晶混合干渉膜１４
Ｒと同様な手順により形成される。

【００５７】液晶混合干渉膜１４Ｇの上には、緑用の画
素電極１３Ｇが形成されている。この画素電極１３Ｇも
赤用の画素電極１３Ｒと同様にＩＴＯを画素に対応して
パターニングすることにより形成される。この画素電極
１３Ｇは、ＴＦＴ１１Ｇのソース電極に接続されてい
る。

【００５８】なお、対向電極１６ａは、赤用の液晶層１
４Ｒ及び緑用の液晶層１４Ｇの両者に対して作用する共
通電極として機能している。画素電極１３Ｇ上には、Ｓ
ｉＮ等の絶縁膜２１が設けられている。

【００５９】絶縁膜２１上には、青（Ｂ）用の画素電極
１３Ｂが形成されている。この画素電極１３Ｂも赤用の
画素電極１３Ｒと同様にＩＴＯを画素に対応してパター
ニングすることにより形成される。この画素電極１３Ｂ
は、ＴＦＴ１１Ｂのソース電極に接続されている。

【００６０】画素電極１３Ｂ上には、青色成分を反射す
る液晶混合干渉膜１４Ｂが設けられている。この青用の
液晶混合干渉膜１４Ｂは、赤用液晶混合干渉膜１４Ｒと
同様の手順により形成される。

【００６１】ポリマ分散液晶１４Ｂ上には、ＩＴＯによ
って形成された青用の対向電極１６ｂが設けられてい
る。対向電極１６ｂ上には、ガラスやアクリルなどの透
明基板１７が配置され、保護層としても機能する。

【００６２】なお、透明ガラス基板１０上には、青用の
ポリマ分散液晶１４Ｂまで積層し、対向電極１６ｂが設
けられている透明基板１７を別に形成して対向電極１６
ｂとポリマ分散液晶１４Ｂとを貼り合わせることによ
り、液晶表示装置を形成してもよいし、透明ガラス基板
１０上に、順次各液晶層、画素電極、対向電極等を積層
させることにより、液晶表示装置を形成してもよい。

【００６３】続いて、透明基板１０の裏面、すなわちＴ
ＦＴ１１が形成されていない面に黒色のレジスト層９を
形成する。この黒色レジスト層９は、透過光を吸収する
光吸収層として機能する。

【００６４】次に、各ＴＦＴ１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂと
各画素電極１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂとを接続する方法に
ついて説明する。まず、赤用の画素電極１３ＲとＴＦＴ
１１Ｒとの接続について説明する。すなわち、ＴＦＴ１
１Ｒのソース電極上に相当するパシベーション膜２０に
コンタクトホール２２Ｒを形成する。

【００６５】そして、このパシベーション膜２０上にＩ
ＴＯをスパッタにより形成した後、パターニングするこ
とにより画素電極１３Ｒを形成する。このスパッタによ
り、ＩＴＯがコンタクトホール２２Ｒ内にも被覆される
ため、ＴＦＴ１１Ｒのソース電極と画素電極１３Ｒとが
接続される。

【００６６】なお、ＴＦＴ１１Ｒのソース電極に直接Ｉ
ＴＯを接触させてからパシベーション膜２０を形成して
もよい。このように、ＴＦＴとＴＦＴの近傍に位置する
画素電極とを接続するためには、通常のＴＦＴを用いた
平面型の液晶表示装置と同様な方法を利用して接続すれ
ばよい。

【００６７】続いて、赤用の画素電極１３Ｒ上に、液晶
混合干渉膜１４Ｒ、共通電極１６ａ、緑用の液晶混合干
渉膜１４Ｇ、及び画素電極１３Ｇを連続的に積層する。
続いて、以下のようにして緑用の画素電極１３ＧとＴＦ
Ｔ１１Ｇとを接続する。まず、画素電極１３ＧからＴＦ
Ｔ１１Ｇのソース電極上までコンタクトホール２２Ｇを
形成する。

【００６８】そして、コンタクトホール２２Ｇの画素電
極１３Ｒと共通電極１６ａとが露出している部分に電着
により絶縁膜を形成する。すなわち、このコンタクトホ
ール２２Ｇを、例えばアクリル樹脂にメラミン樹脂、ア
ミン、及び水を加えた電解質溶液に浸漬し、画素電極１
３Ｒに対応するＴＦＴ１１Ｒ及び共通電極１６ａに電圧
を印加することにより、コンタクトホール２２Ｇ内にお
ける画素電極１３Ｒ及び共通電極１６ａの露出部分にア
クリルポリマーの有機絶縁膜２３が形成される。

【００６９】そして、コンタクトホール２２Ｇをメッキ
し、画素電極１３Ｇ及びＴＦＴ１１Ｇのソース電極を導
通させる。すなわち、画素電極１３Ｇに対応するＴＦＴ
１１Ｇのゲート電極に電圧を印加して導通させ、ニッケ
ル（Ｎｉ）をメッキする。このようにして画素電極１３
ＧとＴＦＴ１１Ｇのソース電極とが電気的に接続され
る。

【００７０】続いて、緑用の画素電極１３Ｇ上に絶縁層
２１、及び青用の画素電極１３Ｂを連続的に積層する。
続いて、以下のようにして青用の画素電極１３ＢとＴＦ
Ｔ１１Ｂとを接続する。まず、画素電極１３ＢからＴＦ
Ｔ１１Ｂのソース電極上までコンタクトホール２２Ｂを
形成する。

【００７１】そして、コンタクトホール２２Ｂの画素電
極１３Ｒ、共通電極１６ａ、及び画素電極１３Ｇが露出
している部分に電着により絶縁膜を形成する。すなわ
ち、このコンタクトホール２２Ｂを、例えばアクリル樹
脂にメラミン樹脂、アミン、及び水を加えた電解質溶液
に浸漬し、画素電極１３Ｒに対応するＴＦＴ１１Ｒ、共
通電極１６ａ及び画素電極１３Ｇに電圧を印加すること
により、コンタクトホール２２Ｂ内における画素電極１
３Ｒ、共通電極１６ａ、及び画素電極１３Ｇの露出部分
にアクリルポリマーの有機絶縁膜２４が形成される。

【００７２】そして、コンタクトホール２２Ｂをメッキ
し、画素電極１３Ｂ及びＴＦＴ１１Ｂのソース電極を導
通させる。すなわち、画素電極１３Ｂに対応するＴＦＴ
１１Ｂのゲート電極に電圧を印加して導通させ、ニッケ
ル（Ｎｉ）をメッキする。このようにして画素電極１３
ＢとＴＦＴ１１Ｂのソース電極とが電気的に接続され
る。

【００７３】このように、各色成分毎に配置された画素
電極とＴＦＴとを電気的に接続し、それぞれ独立して駆
動することにより、赤、緑、青を表示し、３層全体でカ
ラー表示させることが可能となる。

【００７４】このカラー表示は、画素電極と対向電極と
の間に電位差が与えられると、液晶の屈折率と感光性ポ
リマの屈折率とがほぼ一致するようになるため、光が透
過するが、電位差が与えられない場合には、互いに屈折
率が異なり、光を反射するという原理を利用したもので
ある。

【００７５】すなわち、このカラー液晶表示装置による
カラー表示は、対向基板１７の表面側から白色光を照射
し、赤、緑、青の光の反射強度を３種類の液晶混合干渉
膜により制御することによって達成される反射モードで
行われる。

【００７６】上述したように、電着とメッキによりＴＦ
Ｔと画素電極とを電気的に接続させることができる。こ
れにより、積層構造の深いコンタクトホールに対して
も、容易に電極のコンタクトをとることができる。ＩＴ
Ｏをマスクにして液晶混合干渉膜を黒色に染色して光散
乱防止層を形成することにより各色の混色を防止すると
ともに、コントラストを向上させるのに効果的である。

【００７７】また、カラーフィルター及び偏光板を使用
することなくカラー表示装置を構成することができるの
で、光の利用効率を向上させることができると共に、装
置の構造を簡素化できる。

【００７８】さらに、図５に示した構造のカラー液晶表
示装置によれば、各色成分毎に対向電極を必要としない
ため、装置自体の厚さを薄くすることができるととも
に、コストを削減することが可能となる。

【００７９】またさらに、このカラー液晶表示装置に適
用されている液晶混合干渉膜は、電圧を適正に制御する
ことにより、１００％近い反射率を得ることができるた
め、コントラストの高いカラー表示が可能となる。ま
た、波長の近い光で重ねて露光し、反射の半値幅を増や
すことにより、さらにコントラストの高いカラー表示が
可能となる。

【００８０】さらにまた、利用できる色の波長を広げる
ことにより、光の利用効率が改善できる。またさらに、
液晶混合干渉膜のうち、ポリマ部分が厚くなるとこの部
分に電圧が主に印加されるために、液層を駆動するため
に必要な駆動電圧が大きくなる。これを改善するため
に、後述する導電性ポリマを液晶混合干渉膜のポリマと
して利用してもよい。これにより、液晶の駆動電圧を低
減することができる。

【００８１】次に、この発明の第３の実施の形態に係る
カラー液晶表示装置ついて説明する。なお、第２の実施
の形態に係る液晶表示装置と同一の構成要素に対して
は、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。

【００８２】すなわち、第３の実施の形態に係る液晶表
示装置は、図６に示すように、透明ガラス基板１０の上
に、ＴＦＴ１１Ｒ、ＴＦＴ１１Ｇ、ＴＦＴ１１Ｂを備え
ている。ＴＦＴアレイ１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ上には、
パシベーション膜２０が設けられている。なお、ＴＦＴ
１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの各ドレイン電極は、信号線に
接続され、各ゲート電極は、走査線に接続されている。

【００８３】パシベーション膜２０の上には、ＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）によって形成され、マトリクス状
に配置された赤用の画素電極１３Ｒが設けられている。
この画素電極１３Ｒは、ＩＴＯをパターニングすること
によって形成され、ＴＦＴ１１Ｒのソース電極に接続さ
れている。

【００８４】画素電極１３Ｒ上には、赤色を反射する液
晶混合干渉膜１４Ｒが設けられている。この赤用の液晶
混合干渉膜１４Ｒは、第２の実施の形態と同様の手順で
形成される。

【００８５】この液晶混合干渉膜１４Ｒ上には、緑
（Ｇ）用の画素電極１３Ｇが形成されている。この画素
電極１３Ｇは、透明な導電膜をコーティングし、画素に
対応してパターニングすることにより形成される。この
画素電極１３Ｇは、ＴＦＴ１１Ｇのソース電極に接続さ
れている。

【００８６】画素電極１３Ｇ上には、緑色を反射する液
晶混合干渉膜１４Ｇが設けられている。この緑用の液晶
混合干渉膜１４Ｇも、第２の実施の形態と同様の手順で
形成される。

【００８７】液晶混合干渉膜１４Ｇの上には、青（Ｂ）
用の画素電極１３Ｂが形成されている。この画素電極１
３Ｂは、緑用の画素電極１３Ｇと同様に透明な導電膜を
画素に対応してパターニングすることにより形成され
る。この画素電極１３Ｂは、ＴＦＴ１１Ｂのソース電極
に接続されている。

【００８８】画素電極１３Ｂ上には、青色を反射する液
晶混合干渉膜１４Ｂが設けられている。この青用の液晶
混合干渉膜１４Ｂも、第２の実施の形態と同様の手順で
形成される。

【００８９】液晶混合干渉膜１４Ｂ上には、ＩＴＯによ
って形成された対向電極１６が設けられている。対向電
極１６上には、ガラスやアクリルなどの透明基板１７が
配置され、保護層としても機能する。

【００９０】なお、透明ガラス基板１０上には、青用の
液晶混合干渉膜１４Ｂまで積層し、対向電極１６ｂが設
けられている透明基板１７を別に形成して対向電極１６
ｂと液晶混合干渉膜１４Ｂとを貼り合わせることによ
り、液晶表示装置を形成してもよいし、透明ガラス基板
１０上に、順次各液晶層、画素電極、対向電極等を積層
させることにより、液晶表示装置を形成してもよい。

【００９１】次に、各ＴＦＴ１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂと
各画素電極１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂとを接続する方法に
ついて説明する。まず、赤用の画素電極１３ＲとＴＦＴ
１１Ｒとの接続について説明する。すなわち、ＴＦＴ１
１Ｒのソース電極上に相当するパシベーション膜２０に
コンタクトホール２２Ｒを形成する。

【００９２】そして、このパシベーション膜２０上にＩ
ＴＯをスパッタにより形成した後、画素の形状に対応し
てパターニングすることにより画素電極１３Ｒを形成す
る。このスパッタにより、ＩＴＯがコンタクトホール２
２Ｒ内にも被覆されるため、ＴＦＴ１１Ｒのソース電極
と画素電極１３Ｒとが接続される。

【００９３】なお、ＴＦＴ１１Ｒのソース電極に直接Ｉ
ＴＯを接触させてからパシベーション膜２０を形成して
もよい。このように、ＴＦＴとＴＦＴの近傍に位置する
画素電極とを接続するためには、通常のＴＦＴを用いた
平面型の液晶表示装置と同様な方法を利用して接続すれ
ばよい。

【００９４】続いて、赤用の画素電極１３Ｒ上に、及び
赤用の液晶混合干渉膜１４Ｒを積層する。続いて、以下
のようにして緑用の画素電極１３ＧとＴＦＴ１１Ｇとを
接続する。

【００９５】まず、液晶混合干渉膜１４ＲからＴＦＴ１
１Ｇのソース電極上までコンタクトホール２２Ｇを形成
する。すなわち、酸素プラズマによるドライエッチング
や有機溶剤を用いたエッチングにより、画素電極１３
Ｒ、及び液晶混合干渉膜１４Ｒを貫通してＴＦＴ１１Ｇ
のソース電極上までコンタクトホール２２Ｇを形成す
る。

【００９６】そして、この液晶混合干渉膜１４Ｒ上、及
びコンタクトホール２２Ｇ内に透明な有機導電膜をスピ
ンコートする。ここで、透明有機導電膜は、ポリアニリ
ン（ＰＡＮＩ）をポリメチルメタクリレイト（ＰＭＭ
Ａ）に溶解させた溶液をスピンコートすることにより形
成される。ＰＡＮＩの濃度は、用途に応じて調整すれば
よい。溶媒としては、ＰＭＭＡの他に、ポリスチレン、
ポリビニールアセテート、アモルファスナイロン等を用
いることもできる。また、他の透明有機導電膜として、
カンファサルファイドをメタクレゾルや塩化メチル等に
溶解させた溶液をスピンコートすることにより形成する
ことも可能である。

【００９７】さらに、これらの透明有機導電膜の代わり
にＩＴＯペーストやＩＴＯゲルやゾルを用いてもよい。
これらの場合には、焼成が必要である。また、コンタク
トホール部分に透明度が低く、導電性の良好な有機導電
膜を使用し、電極部分にＩＴＯ等の透明度の良好な材料
を使用してもよい。

【００９８】この時、流動性の高い有機導電膜をスピン
コートするため、深いコンタクトホール２２Ｇにも容易
に有機導電性溶液が入り込み、確実にＴＦＴ１１Ｇと画
素電極１３Ｇとが電気的に接続される。

【００９９】そして、このようにして形成された透明有
機導電膜を酸素ドライエッチングや、溶剤（機能性正極
性酸やメタクレゾル、塩化メチルなど）でエッチングす
ることにより、画素電極１３Ｇを形成することができ
る。

【０１００】続いて、緑用の画素電極１３Ｇ上に、緑用
の液晶混合干渉膜１４Ｇを積層する。そして、以下のよ
うにして青用の画素電極１３ＢとＴＦＴ１１Ｂとを接続
する。

【０１０１】まず、液晶混合干渉膜１４ＧからＴＦＴ１
１Ｂのソース電極上までコンタクトホール２２Ｂを形成
する。すなわち、酸素プラズマによるドライエッチング
や有機溶剤を用いたエッチングにより、画素電極１３
Ｒ、液晶混合干渉膜１４Ｒ、画素電極１３Ｇ、及び液晶
混合干渉膜１４Ｇを貫通してＴＦＴ１１Ｇのソース電極
上までコンタクトホール２２Ｂを形成する。

【０１０２】そして、この液晶混合干渉膜１４Ｇ上、及
びコンタクトホール２２Ｂ内に透明な有機導電膜をスピ
ンコートする。この透明有機導電膜は、画素電極１３Ｇ
と同様に、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）をポリメチルメタ
クリレイト（ＰＭＭＡ）に溶解させた溶液等をスピンコ
ートすることにより形成される。

【０１０３】この時、流動性の高い有機導電膜をスピン
コートするため、深いコンタクトホール２２Ｂにも容易
に有機導電性溶液が入り込み、確実にＴＦＴ１１Ｂと画
素電極１３Ｂとが電気的に接続される。

【０１０４】そして、このようにして形成された透明有
機導電膜を酸素ドライエッチングや、溶剤（機能性正極
性酸やメタクレゾル、塩化メチルなど）でエッチングす
ることにより、画素電極１３Ｂを形成することができ
る。

【０１０５】続いて、液晶混合干渉膜１４Ｂ、対向電極
１６、及び対向基板１７を積層することにより液晶表示
装置が形成される。続いて、透明基板の裏面、すなわち
ＴＦＴ等が形成されていない面に黒色のレジスト層を形
成する。

【０１０６】このように、各色成分毎に配置された画素
電極とＴＦＴとを電気的に接続し、それぞれ独立して駆
動することにより、赤、緑、青を表示し、３層全体でカ
ラー表示させることが可能となる。

【０１０７】図６に示した構造のカラー液晶表示装置の
場合、画素電極及び対向電極間に印加されるのは、例え
ば緑の画素に対しては、赤の画素の画像信号電圧に緑の
画素の画像信号電圧を重畳すればよい。このためには、
赤、緑、青の画像信号を蓄積するメモリと、それぞれの
和信号を形成する回路などが必要となる。これにより回
路は複雑になるが液晶表示装置の構造は簡素化できる。

【０１０８】なお、流動性の高い透明有機導電膜を画素
電極、及びコンタクトホールにスピンコートして、対応
する画素電極とＴＦＴのソース電極とを接続する際に、
下層の画素電極に電圧を印加することにより、コンタク
トホール内における下層の画素電極が露出している部分
に有機絶縁膜が形成される。

【０１０９】すなわち、画素電極１３Ｇに対応する透明
有機導電膜をスピンコートする際に、画素電極１３Ｒに
電圧を印加することにより、コンタクトホール２２Ｇ内
で画素電極１３Ｒが露出している部分に有機絶縁膜３０
が形成される。したがって、赤用の画素電極１３Ｒと緑
用の画素電極１３Ｇとは、コンタクトホール２２Ｇを介
して導通されることはない。同様に、画素電極１３Ｂに
対応する透明有機導電膜をスピンコートする際に、画素
電極１３Ｒ及び１３Ｇに電圧を印加することにより、コ
ンタクトホール２２Ｂ内で画素電極１３Ｒ及び１３Ｇが
露出している部分に有機絶縁膜３１が形成される。した
がって、赤用の画素電極１３Ｒ及び緑用の画素電極１３
Ｇと、青用の画素電極１３Ｂとは、コンタクトホール２
２Ｂを介して導通されることはない。

【０１１０】また、従来の方法では、コンタクトホール
が形成されるコンタクト部分に液晶の液滴が存在し、コ
ンタクトホールを形成した際に滲み出てくることがあ
り、製造プロセスに障害が発生していた。

【０１１１】この問題を解決するために、液晶混合干渉
膜を形成した後、画素部をマスクで覆ってコンタクト部
及び画素間の隙間部分のみに紫外線を照射する。これに
より、コンタクト部及び画素の隙間に優先的に母材の高
分子材料が硬化してポリマーが形成され、高分子材料中
に分散されている液晶分子は、画素部に集められる。こ
の後、画素部を紫外線または熱により硬化させることに
より、画素部の高分子材料を硬化させる。このようにし
て、画素部のみに液晶が残存し、コンタクト部は高分子
材料から成る感光性ポリマーのみによって形成されてい
る。したがって、コンタクト部にコンタクトホールを形
成した際に、液晶が滲み出すことはない。

【０１１２】また、コンタクト部及び画素の間隙のみを
黒色に染色することにより、コントラストを改善するこ
ともできる。上述したように、流動性の高い導電性材料
をスピンコートすることにより、ＴＦＴと画素電極とを
電気的に接続させることができる。これにより、積層構
造の深いコンタクトホールに対しても、容易に、且つ確
実に電極のコンタクトをとることができる。このため、
電極間の接続不良を防止できる。

【０１１３】次に、この発明の第４の実施の形態に係る
液晶表示装置ついて説明する。すなわち、第４の実施の
形態に係る液晶表示装置は、図７に示すように、透明ガ
ラス基板１０の上に、ＴＦＴ１１Ｒ、ＴＦＴ１１Ｇ、Ｔ
ＦＴ１１Ｂを備えている。ＴＦＴアレイ１１Ｒ、１１
Ｇ、１１Ｂ上には、パシベーション膜２０が設けられて
いる。なお、ＴＦＴ１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの各ドレイ
ン電極は、信号線に接続され、各ゲート電極は、走査線
に接続されている。

【０１１４】パシベーション膜２０の上には、ＩＴＯよ
って形成され、マトリクス状に配置された赤用の画素電
極１３Ｒが設けられている。この画素電極１３Ｒは、Ｉ
ＴＯをパターニングすることによって形成され、ＴＦＴ
１１Ｒのソース電極に接続されている。

【０１１５】画素電極１３Ｒ上には、赤色を反射する液
晶混合干渉膜１４Ｒが設けられている。この赤用の液晶
混合干渉膜１４Ｒは、第２の実施の形態と同様の手順で
形成される。

【０１１６】この液晶混合干渉膜１４Ｒ上には、緑
（Ｇ）用の画素電極１３Ｇが形成されている。この画素
電極１３Ｇは、ＩＴＯをパターニングすることにより形
成される。この画素電極１３Ｇは、後述する有機導電材
料によりＴＦＴ１１Ｇのソース電極に接続されている。

【０１１７】画素電極１３Ｇ上には、緑色を反射する液
晶混合干渉膜１４Ｇが設けられている。この液晶混合干
渉膜１４Ｇも、第２の実施の形態と同様の手順により形
成される。

【０１１８】液晶混合干渉膜１４Ｇの上には、青（Ｂ）
用の画素電極１３Ｂが形成されている。この画素電極１
３Ｂは、ＩＴＯをパターニングすることにより形成され
る。この画素電極１３Ｂは、後述する有機導電材料によ
りＴＦＴ１１Ｂのソース電極に接続されている。

【０１１９】画素電極１３Ｂ上には、青色を反射する液
晶混合干渉膜１４Ｂが設けられている。この液晶混合干
渉膜１４Ｂも、第２の実施の形態と同様の手順により形
成されている。

【０１２０】液晶混合干渉膜１４Ｂ上には、ＩＴＯによ
って形成された対向電極１６が設けられている。対向電
極１６上には、ガラスやアクリルなどの透明基板１７が
配置され、保護層としても機能する。

【０１２１】なお、透明ガラス基板１０上には、青用の
液晶混合干渉膜１４Ｂまで積層し、対向電極１６ｂが設
けられている透明基板１７を別に形成して対向電極１６
ｂと液晶混合干渉膜１４Ｂとを貼り合わせることによ
り、液晶表示装置を形成してもよいし、透明ガラス基板
１０上に、順次各液晶層、画素電極、対向電極等を積層
させることにより、液晶表示装置を形成してもよい。

【０１２２】次に、各ＴＦＴ１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂと
各画素電極１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂとを接続する方法に
ついて説明する。赤用の画素電極１３ＲとＴＦＴ１１Ｒ
との接続方法は、第１及び第２の実施の形態で既に述べ
たように、ＴＦＴ１１Ｒのソース電極上に相当するパシ
ベーション膜２０にコンタクトホール２２Ｒを形成し、
このパシベーション膜２０上にＩＴＯをスパッタにより
形成した後、画素の形状に対応してパターニングするこ
とにより画素電極１３Ｒを形成する。このスパッタによ
り、ＩＴＯがコンタクトホール２２Ｒ内にも被覆される
ため、ＴＦＴ１１Ｒのソース電極と画素電極１３Ｒとが
接続される。

【０１２３】続いて、赤用の画素電極１３Ｒ上に、及び
赤用の液晶混合干渉膜１４Ｒを積層する。続いて、以下
のようにして緑用の画素電極１３ＧとＴＦＴ１１Ｇとを
接続する。

【０１２４】まず、液晶混合干渉膜１４ＲからＴＦＴ１
１Ｇのソース電極上までコンタクトホール２２Ｇを形成
する。すなわち、このコンタクトホール２２Ｇは、第２
の実施の形態と同様に、酸素プラズマによるドライエッ
チングや有機溶剤を用いたエッチングにより、画素電極
１３Ｒ、及び液晶混合干渉膜１４Ｒを貫通してＴＦＴ１
１Ｇのソース電極上まで形成することができる。

【０１２５】そして、このコンタクトホール２２Ｇ内に
透明な有機導電材料３２を埋め込む。すなわち、有機導
電材料３２としてのポリプロールやテトラシアノキノジ
メタンを溶媒に溶解することにより、流動性の高い有機
導電性溶液を形成し、コンタクトホール２２Ｇにスピン
コートする。

【０１２６】このようにして、コンタクトホール２２Ｇ
に有機導電材料３２を埋め込むことができる。なお、有
機導電性溶液は、有機導電材料を熱溶融することによっ
て形成されてもよい。また、コンタクトホール２２Ｇか
ら溢れて、液晶混合干渉膜１４Ｒ上に残った有機導電性
の膜は、アセトニトリルやジメチルホルムアミド等の溶
剤によりエッチングすることによって容易に除去でき
る。

【０１２７】このように、流動性の高い有機導電材料３
２をコンタクトホール２２Ｇにスピンコートするため、
深いコンタクトホール２２Ｇにも容易に有機導電性溶液
が入り込み、確実に有機導電材料３２とＴＦＴ１１Ｇと
が導通される。

【０１２８】続いて、液晶混合干渉膜１４Ｒ上、及び有
機導電材料３２で満たされたコンタクトホール２２Ｇ上
にＩＴＯ膜をスパッタにより形成し、画素に対応した形
状にパターニングすることにより、画素電極１３Ｇが形
成される。

【０１２９】したがって、画素電極１３Ｇは、有機導電
材料３２と導通され、その結果、画素電極１３ＧとＴＦ
Ｔ１１Ｇとが電気的に接続される。続いて、緑用の画素
電極１３Ｇ上に、緑用の液晶混合干渉膜１４Ｇを積層す
る。

【０１３０】続いて、以下のようにして青用の画素電極
１３ＢとＴＦＴ１１Ｂとを接続する。まず、液晶混合干
渉膜１４ＧからＴＦＴ１１Ｂのソース電極上までコンタ
クトホール２２Ｂを形成する。すなわち、このコンタク
トホール２２Ｂは、第２の実施の形態と同様に、酸素プ
ラズマによるドライエッチングや有機溶剤を用いたエッ
チングにより、画素電極１３Ｒ、液晶混合干渉膜１４
Ｒ、画素電極１３Ｇ、及び液晶混合干渉膜１４Ｇを貫通
してＴＦＴ１１Ｂのソース電極上まで形成することがで
きる。

【０１３１】そして、このコンタクトホール２２Ｂ内に
透明な有機導電材料３３を埋め込む。すなわち、コンタ
クトホール２２Ｇ内に埋め込んだ有機導電材料３２と同
様の材料を同様の方法で埋め込む。

【０１３２】そして、コンタクトホール２２Ｇから溢れ
て、液晶混合干渉膜１４Ｇ上に残った有機導電性の膜
は、アセトニトリルやジメチルホルムアミド等の溶剤に
よりエッチングすることによって容易に除去できる。

【０１３３】このように、流動性の高い有機導電材料３
３をコンタクトホール２２Ｂにスピンコートするため、
深いコンタクトホール２２Ｂにも容易に有機導電性溶液
が入り込み、確実に有機導電材料３３とＴＦＴ１１Ｂと
が導通される。

【０１３４】続いて、液晶混合干渉膜１４Ｇ上、及び有
機導電材料３３で満たされたコンタクトホール２２Ｂ上
にＩＴＯ膜をスパッタにより形成し、画素に対応した形
状にパターニングすることにより、画素電極１３Ｂが形
成される。

【０１３５】したがって、画素電極１３Ｂは、有機導電
材料３３と導通され、その結果、画素電極１３ＢとＴＦ
Ｔ１１Ｂとが電気的に接続される。続いて、画素電極１
３Ｂ上に液晶混合干渉膜１４Ｂ，対向電極１６、及び対
向基板１７を積層することにより、液晶表示装置が形成
される。

【０１３６】続いて、透明基板の裏面、すなわちＴＦＴ
等が形成されていない面に黒色のレジスト層を形成す
る。このように、各色成分毎に配置された画素電極とＴ
ＦＴとを電気的に接続し、それぞれ独立して駆動するこ
とにより、赤、緑、青を表示し、３層全体でカラー表示
させることが可能となる。

【０１３７】なお、この第４の実施の形態でも同様に、
流動性の高い透明有機導電材料をコンタクトホールにス
ピンコートして、ＴＦＴのソース電極とを導通する際
に、下層の画素電極に電圧を印加することにより、コン
タクトホール内における下層の画素電極が露出している
部分に有機絶縁膜が形成される。

【０１３８】すなわち、コンタクトホール２２Ｇに透明
有機導電材料をスピンコートする際に、画素電極１３Ｒ
に電圧を印加することにより、コンタクトホール２２Ｇ
内で画素電極１３Ｒが露出している部分に有機絶縁膜３
４が形成される。

【０１３９】したがって、赤用の画素電極１３Ｒと緑用
の画素電極１３Ｇとは、コンタクトホール２２Ｇを介し
て導通されることはない。同様に、コンタクトホール２
２Ｂに透明有機導電膜をスピンコートする際に、画素電
極１３Ｒ及び１３Ｇに電圧を印加することにより、コン
タクトホール２２Ｂ内で画素電極１３Ｒ及び１３Ｇが露
出している部分に有機絶縁膜３５が形成される。したが
って、赤用の画素電極１３Ｒ及び緑用の画素電極１３Ｇ
と、青用の画素電極１３Ｂとは、コンタクトホール２２
Ｂを介して導通されることはない。

【０１４０】また、この実施の形態でも第３の実施の形
態と同様に、液晶混合干渉膜を形成した後、画素部をマ
スクで覆ってコンタクト部及び画素間の隙間部分のみに
紫外線を照射する。これにより、コンタクト部及び画素
の隙間に優先的に母材の高分子材料が硬化してポリマー
が形成され、高分子材料中に分散されている液晶分子
は、画素部に集められる。この後、画素部を紫外線また
は熱により硬化させることにより、画素部の高分子材料
を硬化させる。このようにして、画素部のみに液晶が残
存し、コンタクト部は高分子材料から成る感光性ポリマ
ーのみによって形成されている。したがって、コンタク
ト部にコンタクトホールを形成した際に、液晶が滲み出
すことはない。

【０１４１】また、コンタクト部及び画素の間隙のみを
黒色に染色することにより、コントラストを改善するこ
ともできる。上述したように、流動性の高い導電性材料
をスピンコートすることにより、ＴＦＴと画素電極とを
電気的に接続させることができる。これにより、積層構
造の深いコンタクトホールに対しても、容易に、且つ確
実に電極のコンタクトをとることができる。このため、
電極間の接続不良を防止できる。

【０１４２】なお、ＴＦＴは、ａ−Ｓｉ，ｐ−Ｓｉ、Ｃ
ｄＳｅ等の半導体を用いればよく、構造はスタッガ型、
コプラナ型であってもよい。また、第３及び第４の実施
の形態において、画素電極とＴＦＴとを接続するのに、
有機導電材料を使用したが、他の導電材料、例えば無機
系の導電材料を使用してもよい。

【０１４３】さらに、感光性ポリマや層間の絶縁膜は、
この実施の形態に限定されるものではなく、無機系材
料、有機系材料であっても良く、また、ポジタイプでも
ネガタイプでもよい。

【０１４４】またさらに、光吸収層は、黒色レジストに
限らず、光を吸収する層であれば良く、例えばカーボン
分散層であってもよい。さらにまた、第２乃至第４の実
施の形態のカラー液晶表示装置における、色の重ね順
は、光の入射方向から青、緑、赤の順にするのが好まし
い。これは、長波長の光ほど、散乱が大きいため、より
下の層に配置することにより、散乱による光の滲みを少
なくするのに有効である。なお、第１の実施の形態の白
黒液晶表示装置においても同様である。

【０１４５】上述したように、第１の実施の形態では、
一層の液晶混合干渉膜に少なくとも赤、緑、青の各色成
分の光を反射する層が形成されているため、自然な白色
光を再現することができる。

【０１４６】また、第２の実施の形態では、電着とメッ
キによりＴＦＴと画素電極とを電気的に接続させること
ができる。これにより、積層構造の深いコンタクトホー
ルに対しても、容易に且つ確実に電極のコンタクトをと
ることができる。ＩＴＯをマスクにして液晶混合干渉膜
を黒色に染色して光散乱防止層を形成することにより各
色の混色を防止するとともに、コントラストを向上させ
るのに効果的である。

【０１４７】また、第３の実施の形態では、上述した第
１の実施の形態における効果の他に、流動性の高い透明
な導電材料により、画素電極を形成するとともに、同時
に画素電極と対応するＴＦＴとを電気的に接続できるた
め、製造工程を簡素化できる。また、３層の画素電極に
対して、１層の共通電極（対向電極）のみで３層の液晶
層をそれぞれ独立に駆動することができるため、液晶表
示装置の構造が簡素化できる。

【０１４８】さらに、第４の実施の形態では、上述した
第１の実施の形態における効果の他に、コンタクトホー
ル内に埋め込まれた導電性材料を介して、基板上のＴＦ
Ｔとその上層に積層されている画素電極とを確実に電気
的に接続させることができる。この時、接続された画素
電極とＴＦＴとの間に積層されている他の画素電極に対
しては、絶縁膜により絶縁されているため、導電性材料
により他の画素電極に導通されることはない。

【０１４９】また、この発明の液晶表示装置は、カラー
フィルター及び偏光板を使用することなく装置を構成す
ることができるので、光の利用効率を向上させることが
できると共に、装置の構造を簡素化できる。

【０１５０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光の利用効率を改善し、コントラストの向上が可能
な液晶表示装置を提供することができる。また、この発
明によれば、反射される光の波長帯域幅が広く、鮮明な
白黒表示、またはフルカラー表示が可能な反射型の液晶
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の実施の形態に係る液
晶表示装置を概略的に示す断面図である。

【図２】図２は、第１の実施の形態に係る液晶表示装置
の変形例を概略的に示す断面図である。

【図３】図３は、第１の実施の形態に係る液晶表示装置
の変形例を概略的に示す断面図である。

【図４】図４は、この発明の第２の実施の形態に係る液
晶表示装置を概略的に示す平面図である。

【図５】図５は、図４に示した液晶表示装置をＢ−Ｂ線
で破断した断面図である。

【図６】図６は、この発明の第３の実施の形態に係る液
晶表示装置を概略的に示す断面図である。

【図７】図７は、この発明の第４の実施の形態に係る液
晶表示装置を概略的に示す断面図である。

【符号の説明】

９…光吸収層 １０…透明ガラス基板 １１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…ＴＦＴ １３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…画素電極 １４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…液晶混合干渉膜 １６（ａ、ｂ）…対向電極 １７…透明基板 １８…信号線 １９…走査線 ２０…パシベーション膜 ２１…絶縁層 ２２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…コンタクトホール ２３、２４、３０、３１、３４、３５…絶縁膜 ３２、３３…有機導電材料

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】不規則に配列された複数の液晶層と高分子
   層とを有し、少なくとも３色の色成分の光を反射する液
   晶高分子混合層と、 前記液晶高分子混合層の一方の主面に形成された複数の
   画素電極と、 前記液晶高分子混合層の他方の主面に形成された対向電
   極と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】複数の液晶層と高分子層とが第１の間隔で
   交互に配置され、第１の色成分の光を反射する第１層
   と、 複数の液晶層と高分子層とが第１の間隔とは異なる第２
   の間隔で交互に配置され、第１の色成分とは異なる第２
   の色成分の光を反射する第２層と、 複数の液晶層と高分子層とが第１及び第２の間隔とは異
   なる第３の間隔で交互に配置され、第１及び第２の色成
   分とは異なる第３の色成分の光を反射する第３層と、を
   含む液晶高分子混合層と、 前記液晶高分子混合層の一方の主面に形成された複数の
   画素電極と、 前記液晶高分子混合層の他方の主面に形成された対向電
   極と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】複数の液晶層と高分子層とが交互に配置さ
   れ、第１の色成分の光を反射する第１層と、 前記第１層の一方の主面に形成された複数の画素電極を
   有する第１画素電極部と、 前記第１画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子
   層とが交互に配置され、第１の色成分とは異なる第２の
   色成分の光を反射する第２層と、 前記第２層の一方の主面に形成された複数の画素電極を
   有する第２画素電極部と、 前記第２画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子
   層とが交互に配置され、第１及び第２の色成分とは異な
   る第３の色成分の光を反射する第３層と、 前記第３層の一方の主面に形成された複数の画素電極を
   有する第３画素電極部と、 前記第１層の他方の主面に形成された対向電極と、 前記第１乃至第３画素電極部をそれぞれ独立に駆動する
   複数の能動素子と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
4. 【請求項４】複数の液晶層と高分子層とが交互に配置さ
   れ、第１の色成分の光を反射する第１層と、 前記第１層の一方の主面に形成された複数の画素電極を
   有する第１画素電極部と、 前記第１画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子
   層とが交互に配置され、第１の色成分とは異なる第２の
   色成分の光を反射する第２層と、 前記第２層の一方の主面に形成された複数の画素電極を
   有する第２画素電極部と、 前記第２画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子
   層とが交互に配置され、第１及び第２の色成分とは異な
   る第３の色成分の光を反射する第３層と、 前記第３層の一方の主面に形成された複数の画素電極を
   有する第３画素電極部と、 前記第１層の他方の主面に形成された対向電極と、 前記第１乃至第３画素電極部をそれぞれ独立に駆動する
   複数の能動素子が配列された基板と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
5. 【請求項５】複数の液晶層と高分子層とが交互に配置さ
   れ、第１の色成分の光を反射する第１層と、 前記第１層の一方の主面に形成された複数の画素電極を
   有する第１画素電極部と、 前記第１画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子
   層とが交互に配置され、第１の色成分とは異なる第２の
   色成分の光を反射する第２層と、 前記第２層の一方の主面に形成された複数の画素電極を
   有する第２画素電極部と、 前記第２画素電極部上に位置し、複数の液晶層と高分子
   層とが交互に配置され、第１及び第２の色成分とは異な
   る第３の色成分の光を反射する第３層と、 前記第３層の一方の主面に形成された複数の画素電極を
   有する第３画素電極部と、 前記第１層の他方の主面に形成された対向電極と、 前記第１乃至第３画素電極部をそれぞれ独立に駆動する
   複数の能動素子が配列されているとともに、この複数の
   能動素子上に前記第１乃至第３層、前記第１乃至第３画
   素電極部、及び前記対向電極が積層された基板と、を備
   えた液晶表示装置であって、 前記基板上に配列された能動素子と前記第１乃至第３画
   素電極部との間の中間層を貫通する孔と、前記孔におけ
   る前記中間層に含まれる他の画素電極部及び共通電極の
   露出部分に形成された絶縁部材と、前記能動素子及び前
   記第１乃至第３画素電極部を導通するために前記孔に充
   填された導電性部材と、を備えていることを特徴とする
   液晶表示装置。
6. 【請求項６】電位差を発生させる第１の電極と第２の電
   極との間に配置される層であって、液晶と感光性高分子
   材料とを含む混合物を複数の波長の異なる光で選択的に
   露光することにより複数の液晶層と高分子層とを交互に
   配置するように形成した層を有することを特徴とする液
   晶表示装置。