JPH0980464A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH0980464A JPH0980464A JP7235637A JP23563795A JPH0980464A JP H0980464 A JPH0980464 A JP H0980464A JP 7235637 A JP7235637 A JP 7235637A JP 23563795 A JP23563795 A JP 23563795A JP H0980464 A JPH0980464 A JP H0980464A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置、特に
反射型液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a reflective liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】パーソナルコンピューター、ワードプロ
セッサ、EWS(Engineering Work Station)等のOA
用表示装置;電卓、電子ブック、電子手帳、PDA(Pe
rsonalDigital Assistant)用の表示装置;携帯テレ
ビ、携帯電話、携帯FAX等の表示装置は、携帯性が重
視されており、バッテリー駆動する必要があるので、消
費電力が低いことが望ましい。従来、薄型の表示装置と
しては、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレ
イ、フラットCRT等が知られている。このうち、低消
費電力の要求に対しては液晶表示装置が最も適してお
り、実用化されている。2. Description of the Related Art OA for personal computers, word processors, EWS (Engineering Work Station), etc.
Display device; calculator, electronic book, electronic notebook, PDA (Pe
Display devices for rsonal Digital Assistants); display devices such as mobile TVs, mobile phones, and mobile FAXes place great importance on portability and need to be battery-powered, so low power consumption is desirable. Conventionally, as a thin display device, a liquid crystal display device (LCD), a plasma display, a flat CRT and the like are known. Among them, the liquid crystal display device is most suitable for the demand for low power consumption and has been put to practical use.
【0003】液晶表示装置のうち、表示面を直接見るタ
イプを直視型という。直視型液晶表示装置には、背面に
蛍光ランプ等の光源を組み込む透過型と、周囲の光を利
用する反射型とがある。このうち、透過型液晶表示装置
はバックライトが必要であり、低消費電力化には不向き
である。これは、バックライトの消費電力が1W以上で
あり、バッテリー駆動で2〜3時間しか使用できないか
らである。したがって、携帯性を有する情報機器のディ
スプレイとしては、反射型液晶表示装置が最も普及して
いる。Of the liquid crystal display devices, the type in which the display surface is viewed directly is called the direct-view type. The direct view type liquid crystal display device includes a transmissive type in which a light source such as a fluorescent lamp is incorporated on the back surface and a reflective type in which ambient light is used. Among them, the transmissive liquid crystal display device requires a backlight and is not suitable for low power consumption. This is because the power consumption of the backlight is 1 W or more and the battery can be used for only 2 to 3 hours. Therefore, the reflective liquid crystal display device is most popular as a display for portable information equipment.
【0004】反射型液晶表示装置においては、背面のガ
ラス基板に、表面が梨地状の反射板、偏光板、およびア
ルミニウム箔からなる反射板が積層されて貼着されてい
る。このような反射型液晶表示装置は、非発光であるの
で消費電力が小さい。しかしながら、従来の反射型液晶
表示装置は、明るいペーパーホワイトな表示はできず、
これにより必然的に鮮やかなカラー表示もできない。こ
のことは、透過型液晶表示装置に匹敵する画質の反射型
液晶表示装置を開発する上で大きな技術課題になってい
る。In a reflection type liquid crystal display device, a reflection plate having a satin-finished surface, a polarizing plate, and a reflection plate made of aluminum foil are laminated and attached to a glass substrate on the back surface. Since such a reflective liquid crystal display device does not emit light, it consumes less power. However, the conventional reflective liquid crystal display device cannot display bright paper white,
This inevitably prevents bright color display. This is a major technical issue in developing a reflective liquid crystal display device having an image quality comparable to that of the transmissive liquid crystal display device.
【0005】反射型液晶表示装置には、ECB(Electr
ically Controlled Birefrigence)方式、GH(Guest
Host)方式、TN(Twisted Nematic )方式等がある。
ECB方式やTN方式を用いる場合には偏光板が必要で
ある。偏光板は光透過率が40%程度であるので、偏光
板を使用すると光利用効率が悪くなる。The reflection type liquid crystal display device has an ECB (Electr
ically controlled birefrigence method, GH (Guest
Host) system, TN (Twisted Nematic) system and the like.
When the ECB method or the TN method is used, a polarizing plate is required. Since the light transmittance of the polarizing plate is about 40%, the light utilization efficiency is deteriorated when the polarizing plate is used.
【0006】反射型液晶表示装置の場合、その明るさは
反射率で評価される。この反射率は、通常拡散反射光を
積分球で積分することにより測定され、液晶表示装置に
入射した光に対して反射した光の割合(%)で表わされ
る。例えば、新聞紙の反射率は60%程度、上質紙の反
射率は80%程度、酸化マグネシウムや硫酸バリウム等
の粉体の反射率は99%以上である。上記のように、E
CB方式やTN方式を用いる場合には偏光板を使用する
ので、40%以上の反射率は望めない。したがって、ペ
ーパーホワイト表示と呼べる60%以上の反射率は得ら
れず、カラー表示の性能上で問題となる。In the case of a reflection type liquid crystal display device, the brightness is evaluated by a reflectance. This reflectance is usually measured by integrating diffusely reflected light with an integrating sphere, and is represented by the ratio (%) of light reflected to light incident on the liquid crystal display device. For example, the reflectance of newspaper is about 60%, the reflectance of high quality paper is about 80%, and the reflectance of powder such as magnesium oxide or barium sulfate is 99% or more. As described above, E
When the CB method or the TN method is used, a polarizing plate is used, and therefore a reflectance of 40% or more cannot be expected. Therefore, a reflectance of 60% or more, which can be called a paper white display, cannot be obtained, which causes a problem in color display performance.
【0007】そこで、光利用効率の観点から偏光板を必
要としないゲストホスト方式がもっとも有望である。ゲ
ストホスト方式でカラー表示させる場合には、シアン、
マゼンダ、イエローの色素をそれぞれ含む3つのGHセ
ルを積層する構造を採る必要がある。一般に、反射型液
晶表示装置で色再現範囲の広いカラー表示を実現するた
めには、このような積層構造がもっとも好ましい。図1
0(A)に示すようなRGB並列配置や、図10(B)
に示すようなシアン・マゼンダ・イエロー並列配置で
は、全面に同一色を表示することができないので色再現
範囲は必然的に狭くなる。Therefore, from the viewpoint of light utilization efficiency, the guest-host system which does not require a polarizing plate is most promising. When displaying in color with the guest host system, cyan,
It is necessary to adopt a structure in which three GH cells containing magenta and yellow dyes are laminated. Generally, such a laminated structure is most preferable in order to realize color display with a wide color reproduction range in a reflective liquid crystal display device. FIG.
RGB parallel arrangement as shown in FIG. 0 (A) and FIG. 10 (B).
In the cyan, magenta, and yellow side-by-side arrangement as shown in (1), the same color cannot be displayed on the entire surface, so the color reproduction range is inevitably narrowed.
【0008】上記3層構造のGHセルでドットマトリッ
クス表示をする場合、一画素単位で画像情報を伝える必
要がある。一画素単位のマトリックス駆動の方法として
は、単純マトリクス駆動、アクティブマトリクス駆動が
ある。単純マトリクス駆動は、V−T(電圧−透過率)
特性において急峻性が必要であるので、色素が混合され
ていることにより液晶の含有率が少ないゲストホスト液
晶の場合にはあまり適さない。アクティブマトリクス駆
動には、例えばアクティブ素子がトランジスタであるT
FT方式がある。When dot matrix display is performed using the GH cell having the above-mentioned three-layer structure, it is necessary to transmit image information pixel by pixel. As a matrix driving method for each pixel, there are simple matrix driving and active matrix driving. Simple matrix drive is VT (voltage-transmittance)
Since steepness is required in the characteristics, it is not suitable for a guest-host liquid crystal having a small liquid crystal content due to the mixture of dyes. For active matrix driving, for example, the active element is a transistor T
There is an FT method.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】TFT方式の場合は、
通常図11に示すように、TFT1と接続した信号線2
および走査線3が必要であり、しかもこれらの信号線
2、走査線3は非表示領域であり、画素電極との間にあ
る程度の間隔が必要である。また、これらの非表示領域
を隠すためにブラックマトリクスが必要であり、このブ
ラックマトリクスは、画素電極との位置ずれを考慮して
画素電極とオーバーラップするように形成される。この
ため、TFT方式では、通常有効な表示領域が狭くな
る、すなわち開口率が小さくなる。その結果、光利用効
率が低くなり、反射輝度が低下してしまい、画面が暗く
なる。In the case of the TFT method,
Normally, as shown in FIG. 11, the signal line 2 connected to the TFT 1
And the scanning line 3 are required, and the signal line 2 and the scanning line 3 are non-display areas, and a certain distance is required between the signal line 2 and the scanning line 3. Further, a black matrix is required to hide these non-display areas, and this black matrix is formed so as to overlap the pixel electrode in consideration of the positional deviation with the pixel electrode. Therefore, in the TFT method, the effective display area is usually narrow, that is, the aperture ratio is small. As a result, the light utilization efficiency is lowered, the reflection brightness is lowered, and the screen becomes dark.
【0010】TFT方式の場合は、図12に示すよう
に、4枚のガラス基板4を重ねて3層構造のGHセルを
作製した場合、ガラス基板4の厚さ(通常0.3mm以
上)のために有効視覚が狭くなる。さらに、図12に示
す構造の場合、画素電極5および対向電極6として用い
る透明電極は合計で6つある。したがって、入射した光
が反射板(電極)7で反射してGHセルから出射するま
でに、透明電極を合計12回通過しなければならず、そ
の間に光が減衰してしまい、反射率が低下する。そこ
で、できるだけ透明電極の数を減らしたいという要求が
ある。In the case of the TFT system, as shown in FIG. 12, when a GH cell having a three-layer structure is manufactured by stacking four glass substrates 4, the thickness of the glass substrate 4 (usually 0.3 mm or more) Because of this, the effective vision becomes narrow. Further, in the case of the structure shown in FIG. 12, there are a total of six transparent electrodes used as the pixel electrode 5 and the counter electrode 6. Therefore, the incident light must pass through the transparent electrode 12 times in total before it is reflected by the reflection plate (electrode) 7 and exits from the GH cell, and the light is attenuated during that time and the reflectance is lowered. To do. Therefore, there is a demand to reduce the number of transparent electrodes as much as possible.
【0011】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、反射率および開口率が大きく、しかも良好なカラ
ー表示をすることができる反射型液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal display device having a large reflectance and an aperture ratio and capable of good color display.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、透明電極に与
える電位情報を制御する能動素子および配線がそれぞれ
に形成された一対の基板と、前記一対の基板間に挟持さ
れており、反射板上に液晶層および透明電極層が少なく
とも1回繰り返して順次積層されてなる液晶セルとを具
備し、前記液晶層は色素分子および液晶分子を含むゲス
トホスト液晶で構成されており、各透明電極層と前記能
動素子とが電気的に接続されていることを特徴とする液
晶表示装置を提供する。According to the present invention, a pair of substrates each having an active element and wiring for controlling potential information applied to a transparent electrode, and a pair of substrates sandwiched between the pair of substrates, are provided. A liquid crystal cell in which a liquid crystal layer and a transparent electrode layer are repeatedly laminated at least once in sequence and the liquid crystal layer is composed of guest-host liquid crystal containing dye molecules and liquid crystal molecules. A liquid crystal display device is provided in which the active element and the active element are electrically connected.
【0013】本発明の液晶表示装置において、液晶層
は、ゲストホスト液晶を封じ込めてなるマイクロカプセ
ルを含む薄膜から構成されており、透明電極層および薄
膜を一単位として反射板上に複数単位積層されているこ
とが好ましい。In the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal layer is composed of a thin film containing microcapsules enclosing guest-host liquid crystals, and a plurality of units are laminated on the reflecting plate with the transparent electrode layer and the thin film as one unit. Preferably.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の液晶表示装置は、透明電
極に与える電位情報を制御する能動素子および配線がそ
れぞれに形成された一対の基板と、前記一対の基板間に
挟持されており、反射板上に液晶層および透明電極層が
少なくとも1回繰り返して順次積層されてなる液晶セル
とを具備し、前記液晶層は色素分子および液晶分子を含
むゲストホスト液晶で構成されており、各透明電極層と
前記能動素子とが電気的に接続されていることを特徴と
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A liquid crystal display device according to the present invention comprises a pair of substrates each having an active element and a wiring for controlling potential information applied to a transparent electrode, and sandwiched between the pair of substrates. A liquid crystal cell in which a liquid crystal layer and a transparent electrode layer are sequentially laminated at least once on a reflection plate, wherein the liquid crystal layer is composed of guest-host liquid crystal containing dye molecules and liquid crystal molecules, and each transparent The electrode layer and the active element are electrically connected.
【0015】この液晶表示装置は、液晶層および透明電
極層を形成した2つの基板を貼り合わせることにより、
一対の基板間にゲストホスト液晶セルが挟持された構成
を有する。このため、基板1枚当たりの層形成工程が少
なくなるとともに、基板1枚当たりの歩留りが向上す
る。また、非表示領域である能動素子および配線領域が
液晶セル領域に存在しないことになり、開口率を高くす
ることができる。In this liquid crystal display device, two substrates having a liquid crystal layer and a transparent electrode layer are bonded to each other,
A guest-host liquid crystal cell is sandwiched between a pair of substrates. Therefore, the number of layer forming steps per substrate is reduced, and the yield per substrate is improved. Further, since the active element and the wiring region, which are the non-display region, do not exist in the liquid crystal cell region, the aperture ratio can be increased.
【0016】また、従来では、透明電極の数が(画素電
極+対向電極)×液晶層の数(例えば、液晶層が3層の
場合、透明電極は6つ)だけ必要であったが、液晶セル
領域において透明電極に数を画素電極×液晶層の数(例
えば、液晶層が3層の場合、透明電極は3つ)にするこ
とができ、従来よりも透過率を向上させることができ
る。Further, in the past, the number of transparent electrodes was (pixel electrode + counter electrode) × the number of liquid crystal layers (for example, in the case of three liquid crystal layers, six transparent electrodes). The number of transparent electrodes in the cell region can be set to the number of pixel electrodes × the number of liquid crystal layers (for example, when the number of liquid crystal layers is three, the number of transparent electrodes is three), and the transmittance can be improved as compared with the conventional case.
【0017】また、液晶材料を封じ込めてなるマイクロ
カプセルを含む薄膜で液晶層を構成することにより、液
晶層間にガラス基板を使用する必要がなくなり、有効視
野角を広くすることができる。By forming the liquid crystal layer with a thin film containing microcapsules containing a liquid crystal material, it is not necessary to use a glass substrate between the liquid crystal layers, and the effective viewing angle can be widened.
【0018】さらに、本発明の液晶表示装置によれば、
ゲストホスト液晶を使用しているので、偏光板が必要な
く光利用効率が高く、しかも反射率を高くすることがで
きる。また、液晶層を積層する構造であるので、色再現
範囲が広く、良好なカラー表示を行うことができる。Further, according to the liquid crystal display device of the present invention,
Since the guest-host liquid crystal is used, a polarizing plate is not required, and the light utilization efficiency is high and the reflectance can be increased. Further, since the liquid crystal layer is laminated, the color reproduction range is wide and good color display can be performed.
【0019】本発明の液晶表示装置において、液晶セル
は、液晶層および透明電極層を少なくとも1回繰り返し
て順次積層してなるものをいう。この場合、液晶セル
は、透明電極層を有する複数のガラス基板間にそれぞれ
液晶材料を注入して構成してもよく、液晶層および透明
電極層を交互に形成して構成してもよい。In the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal cell refers to one in which a liquid crystal layer and a transparent electrode layer are repeated at least once and sequentially laminated. In this case, the liquid crystal cell may be formed by injecting a liquid crystal material between a plurality of glass substrates having transparent electrode layers, or may be formed by alternately forming liquid crystal layers and transparent electrode layers.
【0020】液晶層および透明電極層を交互に形成して
液晶セルを構成する場合、液晶材料を封じ込めたマイク
ロカプセルを溶媒に混ぜてペーストとし、このペースト
を塗布し、溶媒を揮発させて前記マイクロカプセルを含
む薄膜を形成する。その上にITO(Injium Tin Oxid
e)、酸化スズ等の透明導電材料をスパッタリング法ま
たは印刷法により被着し、これをパターニングして透明
電極層を形成する。この操作を繰り返して透明電極層お
よび薄膜を一単位とした複数単位の液晶セルとする。な
お、マイクロカプセルの直径は、セルギャップ以下に設
定する必要がある。使用できるマイクロカプセル化技術
としては、界面重合法、in−situ重合法、液中硬
化被覆法、水溶液系からの相分離法、有機溶媒系からの
相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁法、スプレードラ
イング法等があり、用途、形態等に応じて適宜選択する
ことができる。また、マイクロカプセル剤(膜材)とし
ては、ポリスチレン、スチレンジビニルベンゼン共重合
体、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、
ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ四フッ化エチレ
ン等の付加重合ポリマー;ナイロン66等のポリアミド
類、ポリイミド類、ポリウレタン類、ポリエステル類、
ポリエーテルイミド類等の重縮合ポリマー;アラビアゴ
ム、ゼラチン、天然ゴム、セルロース等の天然ポリマー
等を用いることができる。マイクロカプセルの膜材は、
3次元架橋した耐熱性を有するものが望ましい。マイク
ロカプセル化の際に必要とするバインダーとしては、特
に限定はないが、製膜前には適当な溶媒に可溶であり、
マイクロカプセルを安定に分散させる働きが必要であ
る。また、バインダーポリマーは、製膜後に加熱等によ
り架橋、不溶化するものが望ましい。また、薄膜(液晶
層)の厚さは5〜15μmであることが好ましい。これ
は、薄膜の厚さが5μm未満であると充分な色濃度が得
られず、薄膜の厚さが15μmを超えると印加電圧が大
きくなり、能動素子で駆動できなくなるからである。When a liquid crystal cell is formed by alternately forming a liquid crystal layer and a transparent electrode layer, microcapsules enclosing a liquid crystal material are mixed with a solvent to form a paste, the paste is applied, and the solvent is volatilized to form the micro A thin film containing capsules is formed. On top of that, ITO (Injium Tin Oxid)
e), a transparent conductive material such as tin oxide is deposited by a sputtering method or a printing method, and this is patterned to form a transparent electrode layer. By repeating this operation, a liquid crystal cell having a plurality of units including the transparent electrode layer and the thin film as one unit is formed. The diameter of the microcapsules needs to be set to be equal to or smaller than the cell gap. Microcapsulation techniques that can be used include interfacial polymerization, in-situ polymerization, submerged curing coating, phase separation from aqueous solution, phase separation from organic solvent, melt dispersion cooling method, and suspension in air. There are a turbidity method, a spray drying method and the like, which can be appropriately selected depending on the application, the form and the like. Further, as the microcapsule agent (membrane material), polystyrene, styrenedivinylbenzene copolymer, polymethylmethacrylate, polyacrylonitrile,
Addition polymerization polymers such as polybutadiene, polyisoprene, and polytetrafluoroethylene; polyamides such as nylon 66, polyimides, polyurethanes, polyesters,
Polycondensation polymers such as polyetherimides; natural polymers such as gum arabic, gelatin, natural rubber and cellulose can be used. The film material of the microcapsule is
One having three-dimensionally crosslinked heat resistance is desirable. The binder required for microencapsulation is not particularly limited, but is soluble in a suitable solvent before film formation,
It is necessary to have a function of stably dispersing the microcapsules. Further, the binder polymer is preferably one which is crosslinked and insolubilized by heating after film formation. The thickness of the thin film (liquid crystal layer) is preferably 5 to 15 μm. This is because if the thickness of the thin film is less than 5 μm, sufficient color density cannot be obtained, and if the thickness of the thin film exceeds 15 μm, the applied voltage increases and the active element cannot drive.
【0021】このような構成にすることにより、液晶材
料を注入する必要がなくなり、ガラス基板を使用する必
要がなくなる。このため、液晶表示装置自体の厚さを薄
くできると共に、有効視野角を広くすることができる。
また、液晶層および透明電極層を薄膜形成するので、各
層のパターニングが容易となり、スルーホール部分をパ
ターニングで形成することができるので、基板上に形成
されている能動素子と各透明電極層との間の電気的接続
を容易に行うことができる。With such a structure, it is not necessary to inject a liquid crystal material and it is not necessary to use a glass substrate. Therefore, the thickness of the liquid crystal display device itself can be reduced and the effective viewing angle can be widened.
Further, since the liquid crystal layer and the transparent electrode layer are formed into thin films, patterning of each layer is facilitated, and the through-hole portion can be formed by patterning, so that the active element formed on the substrate and each transparent electrode layer Electrical connection between them can be easily made.
【0022】本発明の液晶表示装置において、透明電極
層および液晶層が反射板上にそれぞれ3層積層されてお
り、各液晶層の色がそれぞれシアン、マゼンダ、および
イエローに対応することが好ましい。この構成によれ
ば、カラー表示を行うことができる。また、透明電極層
および液晶層が反射板上にそれぞれ4層積層されてお
り、各フィルムの色がそれぞれシアン、マゼンダ、イエ
ロー、およびブラックに対応することが好ましい。この
ようにブラックの液晶層を設けることにより、色付きの
ない黒、すなわち引き締まった黒の表示を出すことがで
きる。In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that three transparent electrode layers and three liquid crystal layers are laminated on the reflection plate, and the colors of the liquid crystal layers correspond to cyan, magenta, and yellow, respectively. With this configuration, color display can be performed. It is also preferable that four transparent electrode layers and four liquid crystal layers are laminated on the reflection plate, and the colors of the films correspond to cyan, magenta, yellow, and black, respectively. By providing the black liquid crystal layer in this manner, it is possible to obtain a black display without coloring, that is, a display of a tight black.
【0023】本発明の液晶表示装置においては、各透明
電極層と能動素子とがメッキ層により電気的に接続され
ていることが好ましい。また、基板と反射板との間に一
定電位のシールド電極が設けられていることが好まし
い。シールド電極を設けることにより、信号線と画素と
の電気的カップリングによるノイズを防止でき、また走
査線あるいは能動素子と画素とのカップリングによるノ
イズも防止できる。また、反射板を電極として用い、こ
の電極がシールド電極を兼ねるようにしてもよい。この
ようにすることにより、電極の枚数を1枚減らすことが
でき、製造工程を減らすことができる。In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that each transparent electrode layer and the active element are electrically connected by a plating layer. Further, it is preferable that a shield electrode having a constant potential is provided between the substrate and the reflection plate. By providing the shield electrode, noise due to electrical coupling between the signal line and the pixel can be prevented, and noise due to coupling between the scanning line or the active element and the pixel can also be prevented. Alternatively, a reflector may be used as an electrode so that this electrode also serves as a shield electrode. By doing so, the number of electrodes can be reduced by one and the number of manufacturing steps can be reduced.
【0024】本発明の液晶表示装置において、基板材料
としては、ガラス基板等を用いることができるが、基板
と液晶セルとの間に反射板が配置される構成のため、基
板は透明である必要はないので、シリコンやセラミック
ス等からなる基板を用いてもよい。また、反射板材料と
しては、導電性を有する場合には、アルミニウム、クロ
ムを用いることができ、絶縁性を有する場合には、酸化
マグネシウム、硫酸バリウム等を用いることができる。
ゲスト色素分子としては、ゲストホスト型液晶表示装置
において使用されているイエロー色素、マゼンダ色素、
シアン色素等の染料を用いることができる。In the liquid crystal display device of the present invention, a glass substrate or the like can be used as the substrate material. However, the substrate needs to be transparent because the reflector is arranged between the substrate and the liquid crystal cell. Therefore, a substrate made of silicon, ceramics or the like may be used. As the material of the reflector, aluminum or chromium can be used when it has conductivity, and magnesium oxide, barium sulfate, or the like can be used when it has insulation.
As the guest dye molecule, a yellow dye, a magenta dye, which is used in a guest-host type liquid crystal display device,
A dye such as a cyan pigment can be used.
【0025】また、ホスト液晶の液晶としては、例えば
誘電異方性が正である液晶化合物および液晶化合物の混
合物を用いることができる。なお、誘電異方性が負であ
る公知の液晶化合物であっても、誘電異方性が正である
液晶化合物と混合して、全体として誘電異方性を正とし
て用いることができる。また、誘電異方性が負の液晶化
合物でも、適当な素子構成および駆動方式を用いること
により、そのまま使用することができる。As the liquid crystal of the host liquid crystal, for example, a liquid crystal compound having a positive dielectric anisotropy or a mixture of liquid crystal compounds can be used. Note that even a known liquid crystal compound having a negative dielectric anisotropy can be mixed with a liquid crystal compound having a positive dielectric anisotropy and used as a positive dielectric anisotropy as a whole. Further, even a liquid crystal compound having a negative dielectric anisotropy can be used as it is by using an appropriate element structure and driving method.
【0026】また、能動素子とは、TFT(薄膜トラン
ジスタ)、MIM(メタル−インシュレータ−メタル)
等を意味し、配線とは、信号線(データ線)、走査線
(アドレス線)等を意味する。The active element is a TFT (thin film transistor) or MIM (metal-insulator-metal).
Etc., and the wiring means a signal line (data line), a scanning line (address line), or the like.
【0027】以下、本発明の実施例を図面を参照して具
体的に説明する。 (実施例1)図1(A)は、本発明の液晶表示装置の一
実施例を示す概略図であり、図1(B)は、図1(A)
に示す液晶表示装置の断面図である。図中11bはガラ
ス基板を示す。ガラス基板11b上には、複数のTFT
12が形成されている。ガラス基板11上には、絶縁膜
を介してアルミニウムからなる反射板13が配置されて
いる。この反射板13は画素電極を構成している。さら
に、反射板13上にイエロー液晶層14a、透明電極層
(画素電極)15、マゼンダ液晶層14b、透明電極層
(画素電極)15、シアン液晶層14cが順次積層され
ている。この液晶層14a〜14cは、それぞれの色
(イエロー、マゼンダ、シアン)の色素分子を含むゲス
トホスト液晶を封じ込めたマイクロカプセルを含むペー
ストを印刷し、ペースト中の溶媒を揮発させることによ
り形成する。また、透明電極層15は、透明導電材料を
スパッタリングし、フォトリソグラフィーおよびエッチ
ングによりパターニングすることにより形成する。な
お、液晶層14a〜14cの積層の順序はいずれの場合
でもよい。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 (A) is a schematic view showing an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 1 (B) is shown in FIG. 1 (A).
3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in FIG. In the figure, 11b shows a glass substrate. A plurality of TFTs are provided on the glass substrate 11b.
12 are formed. A reflecting plate 13 made of aluminum is arranged on the glass substrate 11 with an insulating film interposed therebetween. This reflector 13 constitutes a pixel electrode. Further, a yellow liquid crystal layer 14a, a transparent electrode layer (pixel electrode) 15, a magenta liquid crystal layer 14b, a transparent electrode layer (pixel electrode) 15, and a cyan liquid crystal layer 14c are sequentially laminated on the reflection plate 13. The liquid crystal layers 14a to 14c are formed by printing a paste containing microcapsules enclosing guest-host liquid crystal containing dye molecules of respective colors (yellow, magenta, and cyan) and volatilizing the solvent in the paste. The transparent electrode layer 15 is formed by sputtering a transparent conductive material and patterning it by photolithography and etching. The liquid crystal layers 14a to 14c may be stacked in any order.
【0028】さらに、シアン液晶層14c上には、TF
T12が形成され、さらに透明の対向電極16を有する
ガラス基板11aが配置されている。なお、各TFT1
2と、反射板13または透明電極層15とは電気的に接
続されている。このようにして、TFT12が形成され
たガラス基板11a,11bの間に液晶層14a〜14
cおよび透明電極層15が挟持された液晶表示装置が構
成されている。Further, TF is formed on the cyan liquid crystal layer 14c.
T12 is formed, and a glass substrate 11a having a transparent counter electrode 16 is arranged. In addition, each TFT1
2 and the reflector 13 or the transparent electrode layer 15 are electrically connected. In this way, the liquid crystal layers 14a to 14b are provided between the glass substrates 11a and 11b on which the TFT 12 is formed.
A liquid crystal display device in which c and the transparent electrode layer 15 are sandwiched is configured.
【0029】この液晶表示装置は、ガラス基板11b上
にTFT12を形成し、その上に絶縁膜を介して反射板
13を形成し、さらにその上にイエロー液晶層14a、
透明電極層(画素電極)15を順次形成して第1の基板
を作製し、次に、ガラス基板11a上にTFT12を形
成し、その上に絶縁膜を介して共通電極(画素電極)1
6を形成し、さらにその上にシアン液晶層14c、透明
電極層(画素電極)15を順次形成して第2の基板を作
製し、最後に第1の基板と第2の基板を透明電極層15
同士が対向するようにし、マゼンタ液晶層14bを介し
て貼り合わせることにより得られる。なお、液晶層を介
して貼り合わせる方法としては、液晶マイクロカプセル
フィルムをあらかじめ用意しておき、これを用いて2つ
の基板を貼り合わせる方法、あらかじめ2つの基板をス
ペーサを介して貼り合わせた後で液晶材料を注入する方
法等の方法を挙げることができる。このように、液晶層
を介して第1の基板および第2の基板を貼り合わせるこ
とにより、工程を簡略化することができ、しかも歩留り
を向上させることができる。In this liquid crystal display device, a TFT 12 is formed on a glass substrate 11b, a reflecting plate 13 is formed on the TFT 12 via an insulating film, and a yellow liquid crystal layer 14a is formed on the reflecting plate 13.
A transparent substrate (pixel electrode) 15 is sequentially formed to produce a first substrate, then a TFT 12 is formed on a glass substrate 11a, and a common electrode (pixel electrode) 1 is formed on the TFT 12 via an insulating film.
6 is formed, and a cyan liquid crystal layer 14c and a transparent electrode layer (pixel electrode) 15 are sequentially formed thereon to form a second substrate. Finally, the first substrate and the second substrate are formed as transparent electrode layers. 15
It can be obtained by allowing them to face each other and bonding them via the magenta liquid crystal layer 14b. As a method for bonding via the liquid crystal layer, a liquid crystal microcapsule film is prepared in advance, and two substrates are bonded using this, or after bonding the two substrates via spacers in advance. Examples thereof include a method of injecting a liquid crystal material. As described above, the first substrate and the second substrate are attached to each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, whereby the process can be simplified and the yield can be improved.
【0030】上記構成を有する液晶表示装置は、各液晶
層14a〜14cおよび透明電極層15には、非表示領
域である能動素子および配線等が存在しないので開口率
が広く、しかも透明電極層を薄膜で形成しておりガラス
基板を使用していないので光利用効率が高い。In the liquid crystal display device having the above structure, since the liquid crystal layers 14a to 14c and the transparent electrode layer 15 do not have active elements and wirings which are non-display areas, the aperture ratio is wide and the transparent electrode layer is formed. Since it is formed of a thin film and no glass substrate is used, the light utilization efficiency is high.
【0031】この液晶表示装置でカラー表示を行う場
合、各液晶層をそれぞれ挟持する4つの電極に印加する
電圧は、演算回路であらかじめ決めておく。例えば、
「白」を表示するときは、図2(A)に示すように電圧
を印加する。図中GはGNDを意味し、ある基準となる
電位である。VはGNDに対する電位であり、前述のV
−T特性において、Tを高い状態にある程度飽和させる
ことができる電位である。なお、電圧印加を二通り示し
てあるのは、液晶層に交流波形を加える必要があるから
である。ゲストホスト液晶の場合、「白」を表示すると
きは、光を透過させる都合上、液晶分子と色素分子をで
きるだけ電極面に対して垂直方向に立てる必要があるの
で、図2(A)に示すように電圧をに印加する。When performing color display with this liquid crystal display device, the voltage applied to the four electrodes sandwiching each liquid crystal layer is predetermined by an arithmetic circuit. For example,
To display "white", a voltage is applied as shown in FIG. In the figure, G means GND, which is a reference potential. V is a potential with respect to GND, and is the above-mentioned V
In the −T characteristic, this is a potential at which T can be saturated to a high level to some extent. Note that the voltage application is shown in two ways because it is necessary to apply an AC waveform to the liquid crystal layer. In the case of the guest-host liquid crystal, when displaying "white", it is necessary to stand the liquid crystal molecules and the dye molecules in the direction perpendicular to the electrode surface as much as possible for the sake of transmitting light, and therefore, as shown in FIG. So that the voltage is applied to.
【0032】これに対して、「黒」を表示するときは、
光を吸収させるために、液晶分子と色素分子をできるだ
け全方位に向ける必要がある。本発明の液晶表示装置に
おいては、無電界状態で液晶分子の向きが全方位に分散
するように液晶分子を配向させておく。したがって、
「黒」を表示するときは、図2(E)に示すように電圧
を印加する。On the other hand, when "black" is displayed,
In order to absorb light, it is necessary to orient the liquid crystal molecules and dye molecules in all directions as much as possible. In the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal molecules are aligned such that the liquid crystal molecules are dispersed in all directions in the absence of an electric field. Therefore,
To display "black", a voltage is applied as shown in FIG.
【0033】また、原色系の「赤」を表示させるとき
は、図2(B)に示すように、マゼンダ液晶層14bと
イエロー液晶層14aで光を吸収させ、シアン液晶層1
4cで光を透過させる。「緑」を表示させるときは、図
2(C)に示すように、シアン液晶層14cとイエロー
液晶層14aで光を吸収させ、マゼンダ液晶層14bで
光を透過させる。「青」を表示させるときは、図2
(D)に示すように、シアン液晶層14cとマゼンダ液
晶層14bで光を吸収させ、イエロー液晶層14aで光
を透過させる。When the primary color "red" is displayed, as shown in FIG. 2B, the magenta liquid crystal layer 14b and the yellow liquid crystal layer 14a absorb light, and the cyan liquid crystal layer 1
4c transmits light. When displaying "green", as shown in FIG. 2C, the cyan liquid crystal layer 14c and the yellow liquid crystal layer 14a absorb light, and the magenta liquid crystal layer 14b transmits light. To display "blue",
As shown in (D), the cyan liquid crystal layer 14c and the magenta liquid crystal layer 14b absorb light, and the yellow liquid crystal layer 14a transmits light.
【0034】また、補色系の「シアン」を表示させると
きは、図2(F)に示すように、シアン液晶層14cで
光を吸収させ、マゼンダ液晶層14bとイエロー液晶層
14aで光を透過させる。「マゼンダ」を表示させると
きは、図2(G)に示すように、マゼンダ液晶層14b
で光を吸収させ、シアン液晶層14cとイエロー液晶層
14aで光を透過させる。「イエロー」を表示させると
きは、図2(H)に示すように、イエロー液晶層14a
で光を吸収させ、シアン液晶層14cとマゼンダ液晶層
14bで光を透過させる。When displaying the complementary color "cyan", as shown in FIG. 2F, the cyan liquid crystal layer 14c absorbs the light and the magenta liquid crystal layer 14b and the yellow liquid crystal layer 14a transmit the light. Let When displaying "magenta", as shown in FIG. 2G, the magenta liquid crystal layer 14b is displayed.
To absorb light, and the cyan liquid crystal layer 14c and the yellow liquid crystal layer 14a transmit light. When displaying "yellow", as shown in FIG. 2H, the yellow liquid crystal layer 14a is displayed.
To absorb light, and the cyan liquid crystal layer 14c and the magenta liquid crystal layer 14b transmit light.
【0035】このようにして基本となる8色のカラー表
示を行うことができる。この場合、各電極にかける電位
はVとGでよい。一方、中間調表示を行う場合、いわゆ
るフレームレイトコントロール(FRC)を用いたり、
複数画素を使ったディザ方式、すなわち面積階調方式を
用いてもよい。また、透過率を電圧で制御して階調を表
示してもよい。すなわち、図3(A)に示すように電圧
を印加すると、シアン液晶層14cでは透過状態とな
り、マゼンダ液晶層14bとイエロー液晶層14aでは
半透過状態となる。このようなときピンク色の表示をす
ることができる。また、薄シアンを表示するときは、図
3(B)に示すように電圧を印加する。このような中間
調表示の場合、各電極に印加する電位の範囲を−V〜G
〜+Vとする必要がある。In this way, the basic eight color display can be performed. In this case, the potentials applied to the electrodes may be V and G. On the other hand, when performing halftone display, so-called frame rate control (FRC) is used,
A dither method using a plurality of pixels, that is, an area gradation method may be used. In addition, the gradation may be displayed by controlling the transmittance with a voltage. That is, when a voltage is applied as shown in FIG. 3A, the cyan liquid crystal layer 14c is in a transmissive state, and the magenta liquid crystal layer 14b and the yellow liquid crystal layer 14a are in a semi-transmissive state. In such a case, it is possible to display a pink color. Further, when displaying light cyan, a voltage is applied as shown in FIG. In the case of such a halftone display, the range of the potential applied to each electrode is -V to G
It is necessary to set to + V.
【0036】次に、本発明の液晶表示装置の具体的構造
について説明する。図4は本発明の液晶表示装置の一画
素に対応する領域を示す斜視分解図である。ガラス基板
11a,11b上に1本の走査線18が形成されてお
り、ガラス基板11bの走査線18上に間隔をおいて2
つのTFT12が形成され、ガラス基板11aの走査線
18上に1つのTFT12が形成されている。これは、
一画素内にシアン、マゼンダ、イエローの3つ液晶容量
があるからである。さらに、それぞれのTFT12と接
触するようにして走査線18と直交する方向に信号線1
7が形成されている。それぞれのTFT12には、厚さ
方向に銅メッキ柱19が形成されており、銅メッキ柱1
9により反射板13または透明電極層15とTFT12
とが電気的に接続されている。この場合、各信号線17
に送られた情報は、TFT12を介して、さらに銅メッ
キ柱19を経由して反射板(画素電極)13や透明電極
(画素電極)15に送られる。Next, the specific structure of the liquid crystal display device of the present invention will be described. FIG. 4 is a perspective exploded view showing a region corresponding to one pixel of the liquid crystal display device of the present invention. One scanning line 18 is formed on the glass substrates 11a and 11b, and two scanning lines 18 are formed at intervals on the scanning line 18 of the glass substrate 11b.
One TFT 12 is formed, and one TFT 12 is formed on the scanning line 18 of the glass substrate 11a. this is,
This is because one pixel has three liquid crystal capacitors of cyan, magenta and yellow. Further, the signal line 1 is arranged in a direction orthogonal to the scanning line 18 so as to be in contact with each TFT 12.
7 are formed. A copper-plated pillar 19 is formed in each TFT 12 in the thickness direction.
9, the reflector 13 or the transparent electrode layer 15 and the TFT 12
And are electrically connected. In this case, each signal line 17
The information sent to is sent to the reflector (pixel electrode) 13 and the transparent electrode (pixel electrode) 15 via the TFT 12 and the copper-plated pillars 19.
【0037】なお、反射板13とTFTとの接続につい
ては、銅メッキ柱19を用いず、直接反射板13の材料
で接続してもよい。これは、最下層(または最上層)の
反射板13または透明電極層16が他の透明電極層15
よりも相対的にTFT12と近接しているため、この層
形成の際に接続層が形成できるからである。他の透明電
極層15については、スルーホール内で接続層が充分形
成されず、段切れを起こすので、銅メッキ柱19で接続
を取ることが望ましい。さらに、工程の簡略化のため、
反射板13の下の絶縁膜を省略して、直接TFT12上
に反射板13を形成して接続してもよい。Regarding the connection between the reflection plate 13 and the TFT, the material of the reflection plate 13 may be directly connected without using the copper plating pillar 19. This means that the lowermost (or uppermost) reflector plate 13 or the transparent electrode layer 16 is different from the other transparent electrode layer 15.
This is because the connection layer can be formed at the time of forming this layer because it is relatively closer to the TFT 12. With respect to the other transparent electrode layers 15, the connection layer is not sufficiently formed in the through holes and step disconnection occurs. Furthermore, to simplify the process,
The insulating film below the reflection plate 13 may be omitted, and the reflection plate 13 may be directly formed on the TFT 12 for connection.
【0038】図4においては、蓄積容量(Cs)を示し
ていない、実際には一画素の液晶容量と並列にCsが接
続されている。すなわち、Cs用共通配線が各走査線1
8と並列に配置されており、各画素単位でCs用共通配
線、信号線18、および「ある金属電極」の間でCsが
形成されている。この「ある金属電極」は、スルーホー
ルを経由して画素電極と接続されている。一画素に対し
て3つの液晶容量があるので、Csも一画素に対して3
つ設ける必要がある。In FIG. 4, the storage capacitance (Cs) is not shown. In reality, Cs is connected in parallel with the liquid crystal capacitance of one pixel. That is, the common wiring for Cs is the scanning line 1
8 is arranged in parallel with each other, and Cs is formed between the common wiring for Cs, the signal line 18, and “a certain metal electrode” in each pixel unit. This "certain metal electrode" is connected to the pixel electrode via the through hole. Since there are three liquid crystal capacitors for one pixel, Cs is also 3 for one pixel.
It is necessary to provide one.
【0039】次に、図4に示すTFTアレイ基板の製造
方法について説明する。まず、ガラス基板上に厚さ10
00〜2000オングストロームのシリコン酸化膜また
はシリコン窒化膜を形成し、さらに、モリブデン、タン
タル、タングステン、チタン、アルミニウム、クロム、
銅等の金属あるいはそれらの合金からなる薄膜、または
それらの積層膜を形成する。これらの薄膜を、いわゆる
フォトリソグラフィー、すなわちフォトエングレイブメ
ントプロセス(PEP)でパターンニングし、TFTの
ゲートおよびゲート線を形成する。Next, a method of manufacturing the TFT array substrate shown in FIG. 4 will be described. First, a thickness of 10 on a glass substrate
A silicon oxide film or a silicon nitride film of 00 to 2000 angstrom is formed, and molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, aluminum, chromium,
A thin film made of a metal such as copper or an alloy thereof, or a laminated film thereof is formed. These thin films are patterned by so-called photolithography, that is, a photo engraving process (PEP) to form TFT gates and gate lines.
【0040】次いで、この上に再び厚さ2000〜40
00オングストロームのシリコン酸化膜あるいはシリコ
ン窒化膜を形成して、これをゲート絶縁膜とする。この
場合、さらに、この上に厚さ100〜4000オングス
トロームのi/a−Si:H層を形成する。この上にエ
ッチングストッパー層として厚さ1000〜2000オ
ングストロームのシリコン酸化膜あるいはシリコン窒化
膜を形成してPEPによりパターンニングしておいても
よい。Then, a thickness of 2000 to 40 is again formed on this.
A silicon oxide film or a silicon nitride film of 00 angstrom is formed, and this is used as a gate insulating film. In this case, an i / a-Si: H layer having a thickness of 100 to 4000 angstrom is further formed thereon. It is also possible to form a silicon oxide film or a silicon nitride film having a thickness of 1000 to 2000 angstrom as an etching stopper layer on this and pattern it by PEP.
【0041】その後、TFTのソース・ドレインのコン
タクト用に厚さ100〜1000オングストロームのn
+ /a−Si:H層を形成する。ここで、TFTのチャ
ネルとなる前記i/a−Si:H層とn+ /a−Si:
H層とをPEPによってパターンニングする。After that, n-thickness of 100 to 1000 angstrom is used for the source / drain contact of the TFT.
+ / A-Si: H layer is formed. Here, the i / a-Si: H layer serving as the channel of the TFT and the n + / a-Si:
The H layer and PEP are patterned.
【0042】次いで、ソース・ドレイン電極および信号
線として、アルミニウム、チタン、モリブデン、タンタ
ル、タングステン、クロム等の金属あるいは合金からな
る薄膜、またはそれらの積層膜を形成する。これをPE
Pで所望のパターンにパターニングする。その後、TF
Tのソース・ドレイン間のn+ /a−Si:H層を取り
除いてTFTを作製する。Then, as the source / drain electrodes and the signal lines, a thin film made of a metal or alloy such as aluminum, titanium, molybdenum, tantalum, tungsten, chromium, or a laminated film thereof is formed. This is PE
P is patterned into a desired pattern. Then, TF
A TFT is manufactured by removing the n + / a-Si: H layer between the source and drain of T.
【0043】次いで、図5の(A)に示すように、TF
T12上にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミ
ド膜、ポリカーボネート膜、アクリル系樹脂膜、フッ素
系樹脂膜、ポリエステル系樹脂膜、エポキシ系樹脂膜、
シリコーン系樹脂膜等の絶縁膜20を厚さ0.1〜3μ
mで形成する。次いで、図5(B)に示すように、この
絶縁膜20の所望の箇所に前記TFT12のソースまた
はドレインにコンタクトをとるためのスルーホール21
をPEPにより形成する。Then, as shown in FIG.
On T12, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a polyimide film, a polycarbonate film, an acrylic resin film, a fluorine resin film, a polyester resin film, an epoxy resin film,
The insulating film 20 such as a silicone resin film has a thickness of 0.1 to 3 μm.
m. Then, as shown in FIG. 5B, a through hole 21 for making contact with the source or drain of the TFT 12 is formed at a desired portion of the insulating film 20.
Are formed by PEP.
【0044】その後、図5(C)に示すように、メッキ
プロセスによってこのスルーホール21内に銅メッキ柱
19を成長させる。次いで、図5(D)に示すように、
CMP(ケミカル・メカニカル・ポリッシング)により
表面を平坦化する。さらに、図5(E)に示すように、
この上に、銅メッキ柱19と接触するように、アルミニ
ウム、クロム、モリブデン、タングステン等の金属を厚
さ1000〜4000オングストロームで堆積させて、
反射板(画素電極)13を形成する。この反射電極の反
射特性を完全拡散に近づけるため、この反射板13の表
面に凹凸を設けることが好ましい。凹凸を設ける方法と
しては、PEPで凹凸をつける方法、エンボス加工のよ
うなプレス法、薬品によって表面を粗らす方法、または
ヤスリ等でこすって表面を粗らす方法等が挙げられる。
あるいは、完全拡散特性を有する酸化マグネシウムや硫
化バリウム等の粉体を反射板13上に堆積させてもよ
い。Thereafter, as shown in FIG. 5C, a copper plating pillar 19 is grown in the through hole 21 by a plating process. Then, as shown in FIG.
The surface is flattened by CMP (Chemical Mechanical Polishing). Further, as shown in FIG.
A metal such as aluminum, chrome, molybdenum, or tungsten is deposited thereon to a thickness of 1000 to 4000 angstroms so as to come into contact with the copper-plated pillars 19.
The reflector (pixel electrode) 13 is formed. In order to bring the reflection characteristics of the reflection electrode close to that of perfect diffusion, it is preferable to provide the surface of the reflection plate 13 with unevenness. Examples of the method of providing the unevenness include a method of making the unevenness with PEP, a pressing method such as embossing, a method of roughening the surface with a chemical, a method of roughening the surface by rubbing with a file or the like.
Alternatively, powder such as magnesium oxide or barium sulfide having a perfect diffusion characteristic may be deposited on the reflection plate 13.
【0045】次いで、図5(F)に示すように、この上
に色素分子を含むゲストホスト液晶の入ったマイクロカ
プセルを含むペーストを塗布する。その後、このペース
ト内の溶媒等を揮発させ、マイクロカプセルを硬化させ
て厚さ5〜15μmのイエロー液晶層14aを形成す
る。次いで、イエロー液晶層14aにPEPによりスル
ーホールを形成し、前記ソースまたはドレインと接続し
ている銅メッキ柱19を成長させる。Next, as shown in FIG. 5F, a paste containing microcapsules containing guest-host liquid crystal containing dye molecules is applied thereon. Then, the solvent or the like in this paste is volatilized to cure the microcapsules to form a yellow liquid crystal layer 14a having a thickness of 5 to 15 μm. Then, a through hole is formed in the yellow liquid crystal layer 14a by PEP, and a copper-plated pillar 19 connected to the source or drain is grown.
【0046】次いで、図5(G)に示すように、CMP
により表面を平坦化し、厚さ100〜1000オングス
トロームの透明電極層(画素電極)15を形成してパタ
ーンニングする。このようにして、第1の基板を形成す
る。Then, as shown in FIG. 5G, CMP is performed.
Then, the surface is flattened, and a transparent electrode layer (pixel electrode) 15 having a thickness of 100 to 1000 Å is formed and patterned. In this way, the first substrate is formed.
【0047】次いで、図6(A)〜(G)に示すように
して、第2の基板を形成する。すなわち、TFT12を
形成したガラス基板11a上に絶縁膜を形成し、これに
スルーホールを形成して、その中に銅メッキ柱19を形
成して平坦化し、その上に共通電極16(透明の対向電
極)を形成して、銅メッキ柱19が露出するようにパタ
ーニングする。さらに、その上にシアン液晶層14cを
形成して、シアン液晶層14cにスルーホールを形成し
て銅メッキ柱19を成長させ、その上に透明電極層15
を形成する。Then, as shown in FIGS. 6A to 6G, a second substrate is formed. That is, an insulating film is formed on the glass substrate 11a on which the TFT 12 is formed, a through hole is formed in the insulating film, and a copper plating pillar 19 is formed in the insulating film to flatten the common electrode 16 (transparent counter electrode). Electrodes) are formed and patterned so that the copper-plated pillars 19 are exposed. Further, a cyan liquid crystal layer 14c is formed thereon, a through hole is formed in the cyan liquid crystal layer 14c to grow a copper-plated pillar 19, and a transparent electrode layer 15 is formed thereon.
To form
【0048】その後、第1の基板と第2の基板をマゼン
タ液晶層14bを介して貼り合わせることにより、図7
に示すような本発明の液晶表示装置を作製する。このよ
うに作製された液晶表示装置は、液晶層間に介在させて
いたガラス基板を省略することができ、また、透明電極
の数も減少させることができる。これにより、有効視野
と反射率の低下を防止することができる。After that, the first substrate and the second substrate are bonded together with the magenta liquid crystal layer 14b interposed therebetween, as shown in FIG.
A liquid crystal display device of the present invention as shown in FIG. In the liquid crystal display device manufactured in this manner, the glass substrate interposed between the liquid crystal layers can be omitted, and the number of transparent electrodes can be reduced. As a result, it is possible to prevent the effective visual field and the reflectance from decreasing.
【0049】さらに、この液晶表示装置においては、1
枚のガラス基板上に液晶層を積層するのではなく、2枚
のガラス基板にそれぞれ液晶層を形成し、両者を貼り合
わせて多層構造を実現しているので、液晶層形成や銅メ
ッキ柱成長の数を少なくすることができ(工程数減
少)、ガラス基板1枚当たりの歩留りを向上させること
ができる。この製造方法は、液晶層の数が多くなればな
るほど効果的である。Further, in this liquid crystal display device, 1
Rather than laminating the liquid crystal layer on one glass substrate, the liquid crystal layer is formed on each of the two glass substrates, and the two are bonded together to realize a multi-layer structure. Can be reduced (the number of steps is reduced), and the yield per glass substrate can be improved. This manufacturing method is more effective as the number of liquid crystal layers increases.
【0050】なお、本実施例では、シアン・マゼンダ・
イエローの3層構造について説明したが、これに、黒色
不透明のブラック液晶層を加えた4層構造にしてもよ
い。この構成にすることにより、より鮮やかな黒色表示
をすることができる。 (実施例2)図8は本発明の液晶表示装置の他の実施例
を示す概略図である。この液晶表示装置は、反射板(画
素電極)13の下方(ガラス基板11側)に一定電位の
シールド電極22を設け、画素電極13と信号線・ゲー
ト線・TFTとの容量性カップリングを低減させた構造
を有するものである。なお、このシールド電極22と画
素電極13,15との間にCs容量23を設けてもよ
い。この場合、共通電極16は、シールド電極の役割を
果たしている。In this embodiment, cyan, magenta,
Although the three-layer structure of yellow has been described, a four-layer structure in which a black opaque black liquid crystal layer is added thereto may be used. With this configuration, a brighter black display can be achieved. (Embodiment 2) FIG. 8 is a schematic view showing another embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. In this liquid crystal display device, a shield electrode 22 having a constant potential is provided below the reflection plate (pixel electrode) 13 (on the glass substrate 11 side) to reduce capacitive coupling between the pixel electrode 13 and the signal line / gate line / TFT. It has a structured structure. The Cs capacitor 23 may be provided between the shield electrode 22 and the pixel electrodes 13 and 15. In this case, the common electrode 16 serves as a shield electrode.
【0051】また、このシールド電極22を設けること
により、その下方に各種の電気回路を設けることができ
る。シールド電極22が存在することにより、画素電極
と電気回路との間の容量性カップリング等を防ぐことが
できる。 (実施例3)図9は本発明の液晶表示装置の他の実施例
を示す概略図である。この液晶表示装置は、反射板(画
素電極)13を一定電位のシールド電極22で作製した
構造を有するものである。この液晶表示装置も実施例2
の液晶表示装置と同様に、画素電極と信号線・ゲート線
・TFTとの容量性カップリングを低減させることがで
きる。なお、このシールド電極22と画素電極15との
間でCs容量23を設けてもよい。この場合も、共通電
極16は、シールド電極の役割を果たしている。By providing this shield electrode 22, various electric circuits can be provided below it. The presence of the shield electrode 22 can prevent capacitive coupling between the pixel electrode and the electric circuit. (Embodiment 3) FIG. 9 is a schematic view showing another embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. This liquid crystal display device has a structure in which the reflection plate (pixel electrode) 13 is made of a shield electrode 22 having a constant potential. This liquid crystal display device is also the second embodiment.
Similar to the liquid crystal display device described in (1), it is possible to reduce the capacitive coupling between the pixel electrode and the signal line / gate line / TFT. The Cs capacitor 23 may be provided between the shield electrode 22 and the pixel electrode 15. In this case as well, the common electrode 16 functions as a shield electrode.
【0052】また、このシールド電極22を設けること
により、その下方に各種の電気回路を設けることができ
る。これはシールド電極22が存在することにより、画
素電極と電気回路との間の容量性カップリング等を防ぐ
ことができる。 (実施例4)反射板(画素電極)13またはシールド電
極22を透明導電材料で形成して透明電極とし、ガラス
基板11の外側に拡散板を配置した構造を有する液晶表
示装置を作製した。このような構造にすることにより、
製造工程を簡略化することができる。例えば、拡散板が
外付けであるので、拡散性を向上させるために反射電極
の表面に凹凸をつける必要がなくなる。また、この拡散
板の代わりにバックライトを配置することにより、この
ゲストホスト液晶セルを透過・反射兼用型にすることが
できる。この液晶表示装置を透過型液晶表示装置として
使用する場合、従来のカラーフィルターを使用した透過
型液晶表示装置と比べて(約3倍)だけ光利用効率が高
かった。By providing this shield electrode 22, various electric circuits can be provided below it. The presence of the shield electrode 22 can prevent capacitive coupling between the pixel electrode and the electric circuit. Example 4 A liquid crystal display device having a structure in which the reflection plate (pixel electrode) 13 or the shield electrode 22 was formed of a transparent conductive material to form a transparent electrode, and a diffusion plate was arranged outside the glass substrate 11 was produced. With such a structure,
The manufacturing process can be simplified. For example, since the diffusion plate is attached externally, it is not necessary to make the surface of the reflective electrode uneven in order to improve the diffusivity. Further, by arranging a backlight instead of the diffusion plate, the guest-host liquid crystal cell can be used as both a transmission and reflection type. When this liquid crystal display device is used as a transmissive liquid crystal display device, the light utilization efficiency is high (about 3 times) as compared with a transmissive liquid crystal display device using a conventional color filter.
【0053】[0053]
【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶表示装
置は、透明電極に与える電位情報を制御する能動素子お
よび配線がそれぞれに形成された一対の基板と、前記一
対の基板間に挟持されており、反射板上に液晶層および
透明電極層が少なくとも1回繰り返して順次積層されて
なる液晶セルとを具備し、前記液晶層は色素分子および
液晶分子を含むゲストホスト液晶で構成されており、各
透明電極層と前記能動素子とが電気的に接続されている
ので、透明電極層の数を減少させることができ、これに
より、反射輝度の低下を防止し、画面を明るくすること
ができる。As described above, the liquid crystal display device of the present invention is sandwiched between a pair of substrates on which active elements and wirings for controlling potential information applied to the transparent electrodes are formed, and between the pair of substrates. And a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer and a transparent electrode layer are sequentially laminated at least once on a reflection plate, and the liquid crystal layer is composed of guest-host liquid crystal containing dye molecules and liquid crystal molecules. Since each transparent electrode layer and the active element are electrically connected to each other, the number of transparent electrode layers can be reduced, thereby preventing a decrease in reflected brightness and brightening the screen. .
【0054】また、本発明の液晶表示装置は、広い視野
を得ることができ、開口率が大きく、しかも良好なカラ
ー表示をすることができる。さらに、一対の基板を液晶
層を介して貼り合わせることにより、基板1枚当たりの
液晶層の積層工程を減らすことができ、基板1枚当たり
の歩留りを向上させることができる。Further, the liquid crystal display device of the present invention can obtain a wide field of view, has a large aperture ratio, and can perform good color display. Further, by laminating the pair of substrates with the liquid crystal layer in between, the number of steps for laminating the liquid crystal layer per substrate can be reduced, and the yield per substrate can be improved.
【図1】(A)は本発明の液晶表示装置の一実施例を示
す概略図、(B)は(A)に示す液晶表示装置の断面
図。1A is a schematic view showing an embodiment of a liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view of the liquid crystal display device shown in FIG.
【図2】(A)〜(H)は本発明の液晶表示装置の電位
構成図。2A to 2H are potential configuration diagrams of the liquid crystal display device of the present invention.
【図3】(A)および(B)は本発明の液晶表示装置の
電位構成図。3A and 3B are potential configuration diagrams of the liquid crystal display device of the present invention.
【図4】本発明の液晶表示装置の一画素に対応する領域
を示す斜視分解図。FIG. 4 is a perspective exploded view showing a region corresponding to one pixel of the liquid crystal display device of the present invention.
【図5】(A)〜(G)は図4に示す液晶表示装置の製
造工程の前半を示す断面図。5A to 5G are cross-sectional views showing the first half of the manufacturing process of the liquid crystal display device shown in FIG.
【図6】(A)〜(G)は図4に示す液晶表示装置の製
造工程の後半を示す断面図。6A to 6G are cross-sectional views showing the latter half of the manufacturing process of the liquid crystal display device shown in FIG.
【図7】本発明の液晶表示装置の一画素に対応する領域
を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a region corresponding to one pixel of the liquid crystal display device of the present invention.
【図8】本発明の液晶表示装置の他の実施例を示す概略
図。FIG. 8 is a schematic view showing another embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
【図9】本発明の液晶表示装置の他の実施例を示す概略
図。FIG. 9 is a schematic view showing another embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
【図10】(A)および(B)は従来の並列配置型の液
晶表示装置の概略図。10A and 10B are schematic views of a conventional parallel-arranged liquid crystal display device.
【図11】従来の液晶表示装置の表示領域の回路図。FIG. 11 is a circuit diagram of a display area of a conventional liquid crystal display device.
【図12】従来の3層構造のゲストホスト液晶表示装置
の概略図。FIG. 12 is a schematic view of a conventional guest-host liquid crystal display device having a three-layer structure.
【符号の説明】 11a,11b…ガラス基板、12…TFT、13…反
射板(画素電極)、14a…イエロー液晶層、14b…
マゼンダ液晶層、14c…シアン液晶層、15…透明電
極層(画素電極)、16…対向電極、17…信号線、1
8…走査線、19…銅メッキ柱、20…絶縁膜、21…
スルーホール、22…シールド電極、23…Cs容量、
24…ダミー導電パターン、25…導電層。[Explanation of reference numerals] 11a, 11b ... Glass substrate, 12 ... TFT, 13 ... Reflector (pixel electrode), 14a ... Yellow liquid crystal layer, 14b ...
Magenta liquid crystal layer, 14c ... Cyan liquid crystal layer, 15 ... Transparent electrode layer (pixel electrode), 16 ... Counter electrode, 17 ... Signal line, 1
8 ... Scan line, 19 ... Copper plated pillar, 20 ... Insulating film, 21 ...
Through hole, 22 ... Shield electrode, 23 ... Cs capacitance,
24 ... Dummy conductive pattern, 25 ... Conductive layer.
Claims (8)
素子および配線がそれぞれに形成された一対の基板と、 前記一対の基板間に挟持されており、反射板上に液晶層
および透明電極層が少なくとも1回繰り返して順次積層
されてなる液晶セルと、を具備し、 前記液晶層は色素分子および液晶分子を含むゲストホス
ト液晶で構成されており、各前記透明電極層と前記能動
素子とが電気的に接続されていることを特徴とする液晶
表示装置。1. A pair of substrates each having an active element and a wiring for controlling potential information applied to a transparent electrode, and a pair of substrates sandwiched between the pair of substrates, and a liquid crystal layer and a transparent electrode layer on a reflection plate. A liquid crystal cell formed by repeating at least once and sequentially laminating, wherein the liquid crystal layer is composed of a guest-host liquid crystal containing dye molecules and liquid crystal molecules, and each of the transparent electrode layers and the active element are A liquid crystal display device characterized by being electrically connected.
封じ込めてなるマイクロカプセルを含む薄膜から構成さ
れており、前記透明電極層および前記薄膜を一単位とし
て前記反射板上に複数単位積層されている請求項1記載
の液晶表示装置。2. The liquid crystal layer is composed of a thin film containing microcapsules containing the guest-host liquid crystal, and a plurality of units are laminated on the reflection plate with the transparent electrode layer and the thin film as one unit. The liquid crystal display device according to claim 1.
反射板上にそれぞれ3層積層されており、各液晶層の色
がそれぞれシアン、マゼンダ、およびイエローに対応す
る請求項1記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display according to claim 1, wherein three layers of the transparent electrode layer and the liquid crystal layer are laminated on the reflection plate, and the colors of the liquid crystal layers correspond to cyan, magenta, and yellow, respectively. apparatus.
反射板上にそれぞれ4層積層されており、各フィルムの
色がそれぞれシアン、マゼンダ、イエロー、およびブラ
ックに対応する請求項1記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal according to claim 1, wherein four layers each of the transparent electrode layer and the liquid crystal layer are laminated on the reflection plate, and the colors of the films correspond to cyan, magenta, yellow, and black, respectively. Display device.
層により電気的に接続されている請求項1記載の液晶表
示装置。5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each transparent electrode layer and the active element are electrically connected by a plating layer.
のシールド電極が設けられている請求項1記載の液晶表
示装置。6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a shield electrode having a constant potential is provided between the substrate and the reflection plate.
液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflector is an electrode.
ねる請求項7記載の液晶表示装置。8. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the electrode also serves as a shield electrode having a constant potential.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7235637A JPH0980464A (en) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7235637A JPH0980464A (en) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0980464A true JPH0980464A (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=16988979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7235637A Pending JPH0980464A (en) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0980464A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11202368A (en) * | 1998-01-14 | 1999-07-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device and manufacture therefor |
JP2003202567A (en) * | 2001-12-29 | 2003-07-18 | Korea Inst Of Science & Technology | Three-dimensional means condenser, its manufacturing method and liquid crystal display device |
-
1995
- 1995-09-13 JP JP7235637A patent/JPH0980464A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11202368A (en) * | 1998-01-14 | 1999-07-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device and manufacture therefor |
JP2003202567A (en) * | 2001-12-29 | 2003-07-18 | Korea Inst Of Science & Technology | Three-dimensional means condenser, its manufacturing method and liquid crystal display device |
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