JPH1054996A

JPH1054996A - 積層型液晶表示素子およびこれに用いられるアクティブマトリクス基板の製造方法

Info

Publication number: JPH1054996A
Application number: JP21162896A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Tomikawa; 昌彦富川; Kenichi Iwauchi; 謙一岩内
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】少なくとも二層の液晶層を備えた積層型液晶
表示素子において、一絵素当りのスイッチング素子数を
低減させると共に、より明るい多色表示を実現する。【解決手段】透明基板１・２・３の間に第１液晶層４
および第２液晶層５を備えた積層型液晶表示素子におい
て、第１液晶層４においてシアンのカラーフィルタ６ａ
に対応するマゼンタの領域４ａと、第２液晶層５におい
てイエローのカラーフィルタ６ｃに対応するマゼンタの
領域５ｂとを、貫通孔１４、透明電極２ａ、および貫通
孔１５を介して電気的に接続することにより、これらの
領域４ａ・５ｂを同一のＴＦＴ１３ａによって駆動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも二層の
液晶層を備え、各液晶層の光透過特性を制御することに
よって多色表示を実現する積層型液晶表示素子と、これ
に用いられるアクティブマトリクス基板の製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、液晶表示素子は、時計や電子
卓上計算機をはじめとして、ノート型コンピュータやワ
ードプロセッサ、更にはテレビジョン受像機などにおけ
るディスプレイとして、広い分野にわたって使用されて
いる。

【０００３】従来の液晶表示素子の表示モードの一種と
して、液晶セル内の液晶分子配向を初期配向として約９
０°ねじる、いわゆるＴＮ(Twisted Nematic) モードが
知られている。このＴＮモードによれば、偏光軸が直交
するように配置した一組の偏光板の間に液晶セルを配す
ることにより、ＴＮモードの液晶の電気光学特性（すな
わち、電圧無印加時の旋光特性、及び電圧印加時の旋光
解消特性）を利用してモノクロ表示が可能である。

【０００４】従来のＴＮモードの液晶表示素子における
カラー表示は、例えば次のようにして実現されている。
すなわち、液晶セル内に、例えば赤、緑、青の微小寸法
のマイクロカラーフィルタを表示画素毎に設け、前記の
ＴＮモードの電気光学特性を利用して、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う。このカラー
表示の原理は、従来、アクティブマトリクス駆動や単純
マトリクス駆動を採用した液晶テレビジョンなどの液晶
表示素子に採用されている。

【０００５】また、この他に、少なくとも二層の液晶層
を設けることによってカラー表示を実現する積層型液晶
表示素子も従来から知られている。例えば、特開昭６０
−１７３５２０号公報や特開昭６１−１３４７８９号公
報には、アクティブマトリクス駆動の積層型液晶表示素
子が開示されている。

【０００６】例えば特開昭６０−１７３５２０号公報に
開示されたような従来の積層型液晶表示素子は、二色性
色素を含む液晶（ゲストホスト液晶）からなる液晶層を
二層備えており、加法混色を用いて多色表示を実現す
る。

【０００７】より詳しくは、このような従来の液晶表示
素子は、図１２に示すように、透明電極６６・６７をそ
れぞれ備えた透明基板６１・６３と、これら透明基板６
１・６３の間に配される中間基板６２とを備えている。
中間基板６２の両面には、画素電極６４・６５がそれぞ
れ形成されており、画素電極６４側にはＴＦＴ等のスイ
ッチング素子７１が形成されている。また、中間基板６
２には、貫通孔７０が形成されており、この貫通孔７０
を通じて画素電極６４・６５が一対一に電気的に接続さ
れている。また、透明基板６１および中間基板６２の間
にゲストホスト液晶層６８が設けられ、中間基板６２お
よび透明基板６３の間にゲストホスト液晶層６９が設け
られている。

【０００８】また、例えば特開昭６１−１３４７８９号
公報には、加法混色を用いて多色表示を実現する二層型
のゲストホスト型液晶表示素子が開示されている。この
液晶表示素子は、図１３に示すように、三枚のガラス基
板７２・７３・７４の間に、ゲストホスト液晶からなる
第１液晶層７９および第２液晶層８０を備えた構成であ
る。上記の構成において、中間のガラス基板７３の両面
には、画素電極７５・７６がそれぞれ形成されている。
そして、他の二枚のガラス基板７２・７４のいずれか
に、各画素に対応するようにスイッチング素子８２が設
けられている。

【０００９】また、中間のガラス基板７３には貫通孔８
１が形成されており、この貫通孔８１を通じて、ガラス
基板７３の両面にそれぞれ形成された画素電極７５・７
６が一対一に電気的に接続されている。すなわち、第１
液晶層７９および第２液晶層８０において同一の画素に
対応する画素電極が、垂直方向に結線されている。

【００１０】上記の構成では、垂直方向に結線された画
素電極が同一のスイッチング素子によって駆動されるの
で、一絵素当りに必要なスイッチング素子数は、一絵素
を構成する画素数と液晶層数との積の１／２になる。ま
た、一絵素当りの貫通孔の数は中間ガラス基板の画素毎
に貫通孔を設けて上部電極と下部電極を接続しているた
め、一絵素を構成する画素数になる。

【００１１】また、特開平６−２０２０９９号公報に開
示された液晶表示パネルは、図１４に示すように、基板
９７表面に異なる二色のカラーフィルタ９１ａ・９１ｂ
が並置されてなるカラーフィルタ層９１と、それぞれ異
なる二種類の二色性色素を含有する第一および第二液晶
層９２・９３とを備えている。第一液晶層９２と第二液
晶層９３との間には共通電極９６が設けられ、カラーフ
ィルタ９１ａ・９１ｂ上には画素電極９５ａ・９５ｂが
設けられている。また、基板９８には、上記カラーフィ
ルタ９１ａ・９１ｂに対応する位置に、画素電極９４ａ
・９４ｂが設けられている。これにより、第一・第二液
晶層９２・９３に対して別々に電圧を印加することによ
って、多色表示を可能としている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、以下の問題点を有している。図１２及
び図１３に示すような構成では、一絵素を表示するスイ
ッチング素子数は、一絵素を表示する画素数と液晶層数
との積の１／２である。しかしながら、この構成は加法
混色を用いているため、光の利用効率は最大でも１／３
になり、明るい表示が困難である。また、一絵素当りの
結線数すなわち貫通孔の数は画素数と同数であるため、
接続不良が起こる確率が高くなり、製造コストや歩留ま
りの面で不利である。

【００１３】また、図１４に示したような従来の構成で
は、一絵素を表示するスイッチング素子数は、一絵素を
表示する画素数と液晶層数との積になる。さらに、二枚
の基板にスイッチング素子を形成しなければならないの
で、製造工程が複雑化し、製造コストや歩留まりの面で
不利である。

【００１４】本発明は上記の問題に鑑みなされたもの
で、積層型液晶表示素子において、一絵素当りのスイッ
チング素子数を低減させると共に、より明るい多色表示
を実現することを主な目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る積層型液晶表示素子は、第１の液晶
層と第２の液晶層とを備え、第１の液晶層において一絵
素に対応する複数の画素領域の少なくとも一つが、第２
の液晶層において上記一絵素に対応する複数の画素領域
であって自らと重なりを持たない画素領域と、同じスイ
ッチング素子によって駆動されることを特徴としてい
る。

【００１６】上記の構成では、一絵素を構成する画素の
数をｎとすると、一絵素に対応する画素領域の総数は、
液晶層が二層あることから、２ｎとなる。また、第１お
よび第２の液晶層において同じスイッチング素子によっ
て駆動される画素領域の数をｍとすると、一絵素当りに
必要なスイッチング素子の数は、２ｎ−ｍとなる。これ
は、一絵素を構成する画素の数と液晶層の数との積（２
ｎ）よりも小さい。

【００１７】さらに、上記の構成は、第１および第２の
液晶層において、同じスイッチング素子によって駆動さ
れる画素領域が互いに重なりを持たないように構成され
ていることにより、これらの画素領域のそれぞれに対し
て重なりを持つ画素領域を他のスイッチング素子を用い
て駆動すれば、第１および第２の液晶層において同一画
素に対応する画素領域のそれぞれを、互いに異なるスイ
ッチング素子で独立して駆動することができる。この結
果、二層の液晶層において同一画素に対応する部分の光
透過特性を独立に制御することができるので、例えば、
第１の液晶層と第２の液晶層とが互いに異なる波長域の
光の透過を制御するようにすれば、多色表示が可能とな
る。

【００１８】すなわち、上記の構成によれば、多色表示
が可能な液晶表示素子において一絵素当りに必要なスイ
ッチング素子数を減少させることができる。これによ
り、製造工程が簡略化されることから製造コストの削減
を図ることができると共に、歩留りの向上も期待でき
る。

【００１９】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、第１の液晶層と第２の液晶層との
間に形成される第１および第２の絶縁層と、第１および
第２の絶縁層の間に形成される導電層とをさらに備え、
同じスイッチング素子によって駆動される第１および第
２の液晶層の画素領域が、上記第１および第２の絶縁層
にそれぞれ形成された貫通孔を介して上記導電層と電気
的に結合されたことを特徴とする。

【００２０】このように、第１および第２の絶縁層の間
に導電層を設け、この導電層と第１および第２の液晶層
の画素領域のそれぞれとを貫通孔を介して電気的に結合
させたことにより、第１および第２の液晶層において互
いに重なりを持たない画素領域同士を電気的に接続する
ことができる。

【００２１】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、第１および第２の液晶層の間に中
間基板をさらに備え、第１および第２の液晶層を駆動す
るスイッチング素子のすべてが上記中間基板に設けられ
たことを特徴とする。これにより、スイッチング素子を
形成する基板が一枚で良いので、製造工程が簡略化され
ることから製造コストの削減を図ることができる。

【００２２】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、第１および第２の液晶層の少なく
とも一方にゲストホスト液晶を用いたことを特徴とす
る。ゲストホスト液晶は二色性色素を含み、所定の電圧
のＯＮ／ＯＦＦに対応して色素に応じた所定の波長域の
光の吸収または透過を制御するので、多色表示が可能と
なる。特に、ホワイト／テイラー型のゲストホスト液晶
を用いれば、偏光板が不要となるので明るい表示が可能
となる。

【００２３】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、第１および第２の液晶層の少なく
とも一方に、高分子分散型液晶を用いたことを特徴とす
る。高分子分散型液晶は、配向膜や偏光板を必要としな
いので、製造コストの低減を図れると共に、明るい表示
が可能となる。

【００２４】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、カラーフィルタ層をさらに備えた
ことを特徴とする。これにより、さらに多種類の色の表
示が可能となる。

【００２５】さらに、上記カラーフィルタ層が、シアン
・マゼンタ・イエローの各色をそれぞれ透過する三種類
のフィルタ領域を備えた構成とすれば、多色表示が可能
となると共に、減法混色を用いることにより光の利用効
率が向上し、より明るい表示が可能となる。

【００２６】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、第１および第２の液晶層を透過し
た光を反射させる反射層をさらに備えたことを特徴とす
る。これにより、バックライトが不要となるので、液晶
表示素子の薄型化を図れると共に、消費電力を低減する
ことが可能となる。

【００２７】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、第１および第２の液晶層が、同一
の液晶材料からなることを特徴とする。これにより、二
層の液晶層を同一の駆動方法で駆動することが可能とな
るので、この積層型液晶表示素子を駆動するための駆動
回路を簡略化することができる。

【００２８】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、第１および第２の液晶層において
互いに重なる画素領域は、互いに異なる色の光を制御す
ることを特徴とする。第１および第２の液晶層において
互いに重なる画素領域は、互いに異なるスイッチング素
子によって独立して駆動される。このため、これらの画
素領域への電圧の印加・無印加をスイッチング素子が制
御することにより、各液晶層における所定の色の光の透
過特性を選択的に制御することができるので、多色表示
が可能となる。

【００２９】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、一絵素が第１ないし第３の画素に
よって構成され、第１の液晶層において第１の画素に対
応する画素領域が三原色の内の第１の色の透過を制御す
ると共に第２および第３の画素に対応する画素領域が第
２の色の透過を制御し、第２の液晶層において第１およ
び第２の画素に対応する画素領域が第３の色の透過を制
御すると共に第３の画素に対応する画素領域が第１の色
の透過を制御し、第１の画素に対応する領域において第
２の色を透過させ、第２の画素に対応する領域において
第１の色を透過させ、第３の画素に対応する領域におい
て第３の色を透過させるカラーフィルタ層をさらに備
え、第１の液晶層において第１の画素に対応する画素領
域と、第２の液晶層において第３の画素に対応する画素
領域とが、同じスイッチング素子によって駆動されるこ
とを特徴としている。

【００３０】上記の構成によれば、第１の液晶層におい
て第２および第３の画素は同一の画素領域として一つの
スイッチング素子によって駆動され、第２の液晶層にお
いて第１および第２の画素は同一の画素領域として一つ
のスイッチング素子によって駆動される。さらに、第２
の液晶層において第３の画素に対応する画素領域が、第
１の液晶層において第１の画素に対応する画素領域と同
じスイッチング素子によって駆動されることにより、こ
の構成において一絵素当りに必要なスイッチング素子数
は僅か３個で済む。すなわち、この構成によれば、多色
表示が可能で、且つ、一絵素当りのスイッチング素子数
を低減できる。さらに、第１および第２の液晶層におい
て同じスイッチング素子によって駆動される画素領域
は、一絵素当り一つだけであることから、これらの画素
領域を電気的に接続する箇所で断線が生じる確率を低減
することができる。これにより、製造工程の簡略化が図
れると共に、歩留りの向上も期待できる。この結果、多
色表示が可能な液晶表示素子をより低い製造コストで提
供することが可能となる。

【００３１】なお、上記三原色をシアン・マゼンタ・イ
エローとした構成は、減法混色によって明るい表示が可
能となることから特に好ましい。

【００３２】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、一絵素が第１ないし第３の画素に
よって構成され、第１の液晶層において第１の画素に対
応する画素領域が三原色の内の第１の色の透過を制御す
ると共に第２および第３の画素に対応する画素領域が第
２の色の透過を制御し、第２の液晶層において第１およ
び第２の画素に対応する画素領域が第３の色の透過を制
御すると共に第３の画素に対応する画素領域が第１の色
の透過を制御し、第１の画素に対応する領域において第
２の色を反射し、第２の画素に対応する領域において第
１の色を反射し、第３の画素に対応する領域において第
３の色を反射させる反射層と、上記第１および第２の液
晶層と上記反射層とを透過した光を吸収する吸収層とを
さらに備え、第１の液晶層において第１の画素に対応す
る画素領域と、第２の液晶層において第３の画素に対応
する画素領域とが、同じスイッチング素子によって駆動
されることを特徴としている。

【００３３】これにより、バックライトを必要としない
反射型の液晶表示素子において多色表示を実現すること
が可能となる。また、この液晶表示素子において一絵素
当りに必要なスイッチング素子数は僅か３個である。さ
らに、第１および第２の液晶層において同じスイッチン
グ素子によって駆動される画素領域は、一絵素当り一つ
だけであることから、これらの画素領域を電気的に接続
する箇所で断線が生じる確率を低減することができる。
この結果、多色表示が可能な液晶表示素子を、より低い
製造コストで提供することが可能となる。

【００３４】なお、上記三原色をシアン・マゼンタ・イ
エローとした構成は、減法混色によって明るい表示が可
能となることから特に好ましい。

【００３５】上記の本発明に係る積層型液晶表示素子
は、より好ましくは、一絵素が第１ないし第３の画素に
よって構成され、第１の液晶層において第１の画素に対
応する画素領域が三原色の内の第１の色の反射を制御す
ると共に第２および第３の画素に対応する画素領域が第
２の色の反射を制御し、第２の液晶層において第１およ
び第２の画素に対応する画素領域が第３の色の反射を制
御すると共に第３の画素に対応する画素領域が第１の色
の反射を制御し、上記第１および第２の液晶層を透過し
た光を吸収する吸収層をさらに備え、第１の液晶層にお
いて第１の画素に対応する画素領域と、第２の液晶層に
おいて第３の画素に対応する画素領域とが、同じスイッ
チング素子によって駆動されることを特徴としている。

【００３６】上記の構成によれば、バックライトを必要
としない液晶表示素子において多色表示を実現すること
が可能である。また、この液晶表示素子において一絵素
当りに必要なスイッチング素子数は僅か３個である。さ
らに、第１および第２の液晶層において同じスイッチン
グ素子によって駆動される画素領域は、一絵素当り一つ
だけであることから、これらの画素領域を電気的に接続
する箇所で断線が生じる確率を低減することができる。
この結果、多色表示が可能な液晶表示素子を、より低い
製造コストで提供することが可能となる。

【００３７】特に、第１および第２の液晶層の少なくと
も一方に、コレステリック液晶を用いた構成とすれば、
コレステリック液晶は材料の選択範囲が広く、選択反射
光の波長域の温度依存性の少ない材料を用いることが可
能となるので、周囲温度等に対して安定した表示特性を
有する液晶表示素子を実現することができる。

【００３８】あるいは、第１および第２の液晶層の少な
くとも一方が、所定の波長帯域の光の透過を制御する液
晶薄膜と高分子薄膜とを交互に積層させてなる構成とす
れば、偏光板が不要となるので、明るい表示が可能とな
る。

【００３９】前記の課題を解決するために、本発明に係
る積層型液晶表示素子に用いられるアクティブマトリク
ス基板の製造方法は、少なくとも二層の液晶層を有する
積層型液晶表示素子に用いられるアクティブマトリクス
基板の製造方法であって、透明基板上に導電膜を形成す
る工程と、上記導電膜を覆うように上記透明基板上に絶
縁膜を形成する工程と、上記透明基板および絶縁膜に貫
通孔を形成する工程と、上記透明基板および絶縁膜の少
なくとも一方の表面にスイッチング素子を形成する工程
と、上記透明基板および絶縁膜の各々の表面に画素電極
を形成する工程とを含むと共に、上記画素電極を形成す
る工程において、透明基板および絶縁膜の各々の表面に
おいて一絵素当り少なくとも一対の画素電極が、上記貫
通孔を介して同一の導電膜に対して電気的に接続される
ことを特徴としている。

【００４０】上記の製造方法によれば、一絵素に対応す
る画素電極の内の少なくとも一対が、貫通孔および導電
膜を介して電気的に接続されるので、この一対の画素電
極に対して必要なスイッチング素子は１個で良い。この
結果、一絵素当りに必要なスイッチング素子数が少なく
て済むので、製造工程を簡略化することができ、製造コ
ストの抑制を図ることが可能となる。さらに、歩留りの
向上も期待できる。

【００４１】上記の製造方法において、上記貫通孔を介
して同一の導電膜と接続される一対の画素電極を、一絵
素において互いに異なる画素に対応する画素電極の組合
せから選択すれば、この一対の画素電極の各々と同じ画
素に対応する画素電極は、他のスイッチング素子によっ
て駆動されることとなるので、二層の液晶層において同
一の画素に対応する領域を独立に駆動するアクティブマ
トリクス基板を実現することができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕本発明の実施に係る一形態について、
図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。図１は、本実施形態の液晶表示素子の概略構成を示
す断面図であり、一絵素に対応する部分の構成を示して
いる。上記液晶表示素子は、図１に示すように、所定の
間隔で配された３枚の透明基板１・２・３を備えてい
る。

【００４３】透明基板２（第１の絶縁層）における透明
基板１側の表面には、各絵素に対して一つずつ、透明電
極２ａ（導電層）が形成されている。この透明電極２ａ
は、例えばＩＴＯによって実現することができる。ま
た、上記透明電極２ａと、透明基板２において透明電極
２ａが形成されている表面とを覆うように、ＳｉＯ₂膜
２ｂ（第２の絶縁層）が形成されている。このＳｉＯ₂
膜２ｂには、透明電極２ａの一部を露出させる貫通孔１
４が形成されている。

【００４４】透明基板１・２の間には第１液晶層４（第
１の液晶層）が設けられ、透明基板２・３の間には第２
液晶層５（第２の液晶層）が設けられている。上記の第
１液晶層４は、互いに異なる色素分子を含有した液晶が
それぞれ封入された画素領域としての領域４ａ・４ｂか
らなる。また、上記の第２液晶層５も、互いに異なる色
素分子を含有した液晶がそれぞれ封入された領域５ａ・
５ｂからなる。

【００４５】透明基板１における第１液晶層４側の表面
には、カラーフィルタ層６と透明電極７とが順次積層さ
れている。透明基板３における第２液晶層５側の表面に
は、反射電極１１（反射層）が設けられている。

【００４６】透明基板２上に設けられた前記ＳｉＯ₂膜
２ｂの表面には、画素電極８ａ・８ｂと、ＴＦＴ１３ａ
・１３ｂ（スイッチング素子）とが設けられている。ま
た、透明基板２における第２液晶層５側の表面には、画
素電極８ｃ・８ｄと、ＴＦＴ１３ｃが設けられている。
ＴＦＴ１３ａは、画素電極８ａに接続されている。ＴＦ
Ｔ１３ｂは、画素電極８ｂに接続されている。ＴＦＴ１
３ｃは、画素電極８ｃに接続されている。

【００４７】なお、上記の画素電極８ａは、前述の貫通
孔１４内部に入り込んで、貫通孔１４の底部に露出して
いる透明電極２ａと接続するように形成されている。ま
た、透明基板２にも貫通孔１５が設けられており、画素
電極８ｄは、この貫通孔１５内部に入り込んで透明電極
２ａと接続するように形成されている。これにより、Ｔ
ＦＴ１３ａは、貫通孔１４内部の画素電極８ａおよび透
明電極２ａを介して、画素電極８ｄと電気的に接続され
ている。すなわち、第１液晶層４の領域４ａおよび第２
液晶層５の領域５ｂは、電気的に互いに接続されて、共
にＴＦＴ１３ａによって駆動される。また、第１液晶層
４の領域４ｂはＴＦＴ１３ｂによって、第２液晶層５の
領域５ａはＴＦＴ１３ｃによってそれぞれ独立に駆動さ
れる。

【００４８】なお、上記の構成によれば、透明基板２上
に第２の絶縁層として設けられたＳｉＯ₂膜２ｂは、一
般にガラス基板等によって実現される透明基板２に比較
して薄く形成することができるので、このＳｉＯ₂膜２
ｂを貫通する貫通孔１４は、貫通孔１５よりも浅くな
る。すなわち、第２の絶縁層をＳｉＯ₂を用いて形成し
たことにより、貫通孔１４の深さが浅くなり、画素電極
８ａと透明電極２ａとの接触不良が起こり難くなる。こ
の結果、歩留りの向上が図れる。

【００４９】ここで、カラーフィルタ層６、第１液晶層
４、および第２液晶層５の関係について説明する。カラ
ーフィルタ層６は、所定の波長域の光を透過すると共に
他の波長域を吸収し、かつ、画素電極８ａ・８ｂと透明
電極７との間に印加される外部電場によって透過率が変
化しない物質から形成される。この実施形態では、カラ
ーフィルタ層６は、シアン（Ｃ）のフィルタ６ａ、マゼ
ンタ（Ｍ）のフィルタ６ｂ、およびイエロー（Ｙ）のフ
ィルタ６ｃの三種類のフィルタ領域の各々が、一絵素を
構成する各画素に対応するように並置されてなる。

【００５０】シアンのフィルタ６ａは、青（青紫）の光
と緑の光とを透過させ、赤の光を吸収する。マゼンタの
フィルタ６ｂは、青（青紫）の光と赤の光とを透過さ
せ、緑の光を吸収する。イエローのフィルタ６ｃは、緑
の光と赤の光とを透過させ、青（青紫）の光を吸収す
る。

【００５１】第１液晶層４および第２液晶層５は、前述
のように、領域４ａ・４ｂおよび領域５ａ・５ｂからそ
れぞれ構成されている。この実施形態では、図１に示す
ように、領域４ａおよび５ｂにはマゼンタ（Ｍ）の二色
性色素分子を含むゲストホスト液晶が封入されている。
また、領域４ｂにはシアン（Ｃ）の二色性色素分子、領
域５ａにはイエロー（Ｙ）の二色性色素分子をそれぞれ
含むゲストホスト液晶がそれぞれ封入されている。ただ
し、各領域に含まれる二色性色素分子の種類や組合せ
は、この実施形態に示した例に限定されるものではな
い。

【００５２】第１液晶層４において、領域４ａはシアン
のフィルタ６ａに対応するように、領域４ｂはマゼンタ
のフィルタ６ｂおよびイエローのフィルタ６ｃに対応す
るように、それぞれ形成されている。また、第２液晶層
５において、領域５ａはシアンのフィルタ６ａおよびマ
ゼンタのフィルタ６ｂに対応するように、領域５ｂはイ
エローのフィルタ６ｃに対応するように、それぞれ形成
されている。

【００５３】第１液晶層４および第２液晶層５を形成す
るゲストホスト液晶は、それぞれ対応する電極間に電圧
が印加されない時（電圧無印加時）に、液晶分子の長軸
方向と二色性色素分子の長軸方向とが、透明基板１に対
して略平行となる。これにより光の吸収が生じて、透過
光が二色性色素分子に独特な色を呈する。一方、電極間
に電圧が印加された時（電圧印加時）には、液晶分子の
長軸方向と二色性色素分子の長軸方向とが、透明基板１
に対して略垂直となり、光が透過するようになってい
る。

【００５４】次に、上述の液晶表示素子の製造方法の一
例について説明する。透明基板１・３としては、例え
ば、コーニング社製の「７０５９」ガラス基板を使用す
ることができる。このガラス基板の厚みは１．１ｍｍで
ある。透明基板１上に、カラーフィルタ層６として染料
カラーフィルタを形成し、このカラーフィルタ層６の上
に透明電極７としてＩＴＯ膜を形成する。

【００５５】透明基板３上には、反射電極１１として、
スパッタリングにてＡｌ膜を成膜した。さらに、このＡ
ｌ膜の表面を、マスクを用いて凸凹に処理することが好
ましい。この理由は次のとおりである。すなわち、Ａｌ
膜の表面が鏡面である場合は、正反射方向のみが非常に
明るくなり視野角が非常に狭くなる。このＡｌ膜を凸凹
に処理することにより、正反射方向の明るさと視野角範
囲とを所望の状態にコントロールすることができる。

【００５６】なお、透明電極７としてのＩＴＯ膜の厚み
は、薄くなりすぎると抵抗値が大きくなりすぎて均一な
表示が得られなくなるという問題がある。その逆に厚く
なりすぎると透過率が低下すると共に細かいパターニン
グが困難になるという問題が生じる。そこで、上記ＩＴ
Ｏ膜の厚みとしては４００Å〜２０００Åが適切であ
り、さらに好ましくは８００Å〜１５００Åである。本
実施形態では上記ＩＴＯ膜の厚みを１０００Åとした。

【００５７】透明基板２は、例えばコーニング社製の
「７０５９」ガラス基板を用いることができ、その一方
の表面にＩＴＯ膜をスパッタリングにて形成することに
より、一絵素毎に透明電極２ａを形成する。次に、この
透明電極２ａの上に、プラズマＣＶＤによってＳｉＯ₂
膜２ｂを形成する。さらに、エッチングによって、上記
ＳｉＯ₂膜２ｂにおいて後に画素電極８ａを形成する領
域内と、透明基板２において後に画素電極８ｄを形成す
る領域内とに、貫通孔１４・１５をそれぞれ形成する。

【００５８】その後、透明基板２のＳｉＯ₂膜２ｂ上
に、ＴＦＴ１３ａ・１３ｂと画素電極８ａ・８ｂとを形
成する。また、透明基板２の他方の表面に、ＴＦＴ１３
ｃと画素電極８ｃ・８ｄを形成する。なお、透明基板２
は、視差を最小限に抑えるために、比較的薄く作製する
ことが好ましい。

【００５９】さらに、第１液晶層４と第２液晶層５のゲ
ストホスト液晶を初期配向させるための、図示しない垂
直配向膜を形成する。この垂直配向膜は、例えば、Ｎ，
Ｎ’−ジメチル−Ｎ−オクタデシル−３−アミノプロピ
ルトリメトキシリル・クロライド(N,N'-dimethyl-N-oct
adecyl-3-aminopropyltrimethoxysilyl chloride) を用
いて形成することができる。

【００６０】透明基板１・２・３の間隔は、小さすぎる
と製造上の問題に加えて光の吸収が不十分となるし、大
きすぎると必要な駆動電圧が高くなると共に応答速度が
遅くなるという問題を招来する。そこで、透明基板１と
透明基板２との間隔、および透明基板２と透明基板３と
の間隔としては、３μｍ〜１０μｍが適切である。本実
施形態では、これらの透明基板の間隔をそれぞれ均一に
保つために設ける図示しないスペーサとして、例えば、
日本電気硝子株式会社製のファイバーグラスを使用し、
透明基板１・２の間隔および透明基板２・３の間隔を、
何れも７μｍとする。

【００６１】第１液晶層４および第２液晶層５におい
て、ホストとしての液晶には、例えばメルク社製の商品
名「ＺＬＩ−４７９２」を用いることができる。また、
ゲストとしての二色性色素には、シアンには、例えば三
井東圧化学株式会社製の商品名「シアンＳＩ−４９７」
を、マゼンタには、例えば三井東圧化学株式会社製の商
品名「マゼンタＭ−６１８」を、イエローには、例えば
三井東圧化学株式会社製の商品名「イエローＭ−７１
０」を使用することができる。

【００６２】液晶セルの厚みｄとカイラルピッチ長ｐと
の比（ｄ／ｐ）は、小さすぎるとコントラスト比が低下
し、大きすぎると必要な駆動電圧が高くなるという問題
を招来する。そこで、ｄ／ｐの値は１〜５が適切であ
り、さらに好ましくは１．２〜２である。本実施形態で
は、ｄ／ｐの値が１．７になるようにした。

【００６３】ここで、ｄ／ｐ＝１．７に設定した根拠に
ついて、図２を参照しながら以下に説明する。図２に示
すように、印加電圧に対する液晶の光の透過率は、ｄ／
ｐの値に依存して異なる特性を示す。一般に、本実施形
態の液晶表示素子のような反射型液晶表示素子において
は、実用化の条件として、（１）コントラスト比が５以
上であることと、（２）アクティブ素子に印加される電
圧が７Ｖ以下であることが要求される。図２より、これ
らの要求を同時に満たすｄ／ｐの最適値は１．７である
ことがわかる。以上の理由により、本実施形態では、ｄ
／ｐの値を１．７に設定した。

【００６４】二色性色素の色素濃度に関しては、低すぎ
ると光が十分吸収されないし、高すぎると低温時に色素
が析出してしまうという問題を招来する。そこで、二色
性色素の色素濃度としては、１重量パーセント〜１０重
量パーセントが適切であり、さらに好ましくは２重量パ
ーセント〜５重量パーセントである。本実施形態では、
色素濃度を４重量パーセントとした。このとき、透過に
おけるコントラスト比は５であった。

【００６５】第１液晶層４および第２液晶層５のそれぞ
れにおいて、二種類のゲストホスト液晶を二つの領域に
分離して注入するために、本実施形態では、以下の手法
を用いた。まず、上述のように、透明電極、スイッチン
グ素子、あるいは配向膜等を必要に応じてそれぞれ形成
したガラス基板を二枚用意し、各ガラス基板に、例えば
東京応化工業株式会社製の商品名「ＯＰＳＲ−５６０
０」などの接着性レジストを塗布した後、紫外線を照射
することにより、図３に示すような櫛形の壁５１を形成
する。その後、上記の二枚のガラス基板を貼り合わせて
焼成する。そして、二つの液晶注入口５２・５３から、
互いに異なる二色性色素をそれぞれ含有した二種類の液
晶５４・５５をそれぞれ注入する。

【００６６】なお、上記の接着性レジストを使用する方
法の他に、ガラス基板の表面に、図３に示した櫛形の壁
５１と同様の形状の凸部を、ゾルゲル法などに基づいて
形成したり、あるいは、フッ酸を用いたエッチングなど
によって溝を形成したりして、透明基板自体に凹凸を設
ける方法を用いても良い。また、マイクロカプセル化の
技術を用い、印刷法に基づいて、二種類のゲストホスト
液晶が二つの領域に分離させて配置しても良い。その他
に、シール剤を配するために使用されるディスペンサを
用いて高分子の壁を形成し、二種類のゲストホスト液晶
を一色ずつ形成しても良い。

【００６７】次に、本実施形態の液晶表示素子の駆動に
ついて説明する。まず、図１に示すシアンのフィルタ６
ａを例として、上記液晶表示素子におけるカラー表示の
原理を説明する。上記シアンのフィルタ６ａは、第１液
晶層４におけるマゼンタの領域４ａと、第２液晶層５に
おけるイエローの領域５ａとに対応し、一絵素中の一画
素を形成している。領域４ａおよび領域５ａは、ＴＦＴ
１３ａおよびＴＦＴ１３ｃによって、それぞれ独立して
駆動される。このため、シアンのフィルタ６ａに対応す
る画素の表示状態は、領域４ａおよび領域５ａの各々へ
の電圧印加の有無によって、以下の４つの場合１）〜
４）に分類される。

【００６８】１）領域４ａ・５ａに対して共に電圧が印
加されていない場合（図４参照）この場合、図４に示すように、シアン（Ｃ）のフィルタ
６ａによって赤（Ｒ）の光が吸収され、第１液晶層４に
おけるマゼンタ（Ｍ）の領域４ａによって緑（Ｇ）の光
が吸収され、第２液晶層５におけるイエロー（Ｙ）の領
域５ａによって青（Ｂ）の光が吸収される。この結果、
反射電極１１に光は入射しないので、フィルタ６ａに対
応する画素は黒表示になる。

【００６９】２）領域４ａに所定の電圧が印加され、且
つ領域５ａに電圧が印加されていない場合この場合、フィルタ６ａによって赤の光が吸収され、青
と緑の光は吸収されずにそのままマゼンタの領域４ａで
も吸収されずにこれを透過し、イエローの領域５ａによ
って青の光が吸収される。この結果、反射電極１１に入
射する光は緑のみである。よって、フィルタ６ａに対応
する画素は緑表示になる。

【００７０】３）領域４ａに電圧が印加されず、且つ領
域５ａに電圧が印加された場合この場合、フィルタ６ａによって赤の光が吸収され、マ
ゼンタの領域４ａによって緑の光が吸収され、青の光は
吸収されずにそのままイエローの領域５ａを透過する。
この結果、反射電極１１に入射する光は青のみである。
よって、フィルタ６ａに対応する画素は青表示になる。

【００７１】４）領域４ａ・５ａに対して共に所定電圧
が印加されている場合この場合、フィルタ６ａによって赤の光が吸収され、領
域４ａ・５ａでは光が吸収されないので、反射電極１１
に入射する光は緑と青である。よってフィルタ６ａに対
応する画素はシアン表示となる。

【００７２】以上と同様に、図１に示すマゼンタのフィ
ルタ６ｂに対応する画素については、上記の１）〜４）
の場合のそれぞれにおいて、黒、赤、青、マゼンタ表示
となる。また、イエローのフィルタ６ｃに対応する画素
については、上記の１）〜４）の場合のそれぞれにおい
て、黒、赤、緑、イエロー表示となる。

【００７３】以下に、シアンのフィルタ６ａ、マゼンタ
のフィルタ６ｂ、およびイエローのフィルタ６ｃがそれ
ぞれ対応する三つの画素によって構成される一絵素の表
示状態と、液晶層の各領域への電圧印加状態の組合せと
の関係について、表１ないし表８を用いて説明する。

【００７４】まず、上記の絵素における赤表示は、表１
に示すような印加電圧の組み合わせにより得られる。つ
まり、第１液晶層４において、シアンのフィルタ６ａに
対応する領域４ａに対して電圧を印加せず（ＯＦＦ）、
マゼンタのフィルタ６ｂおよびイエローのフィルタ６ｃ
に対応する領域４ｂに対して所定の電圧を印加する（Ｏ
Ｎ）。また、第２液晶層５において、シアンのフィルタ
６ａおよびマゼンタのフィルタ６ｂに対応する領域５ａ
をＯＦＦとする。この時、前述のとおり、第１液晶層４
の領域４ａと、第２液晶層５の領域５ｂとは、共にＴＦ
Ｔ１３ａによって駆動されるので、領域５ｂは領域４ａ
と同様にＯＦＦとなる。この結果、シアンのフィルタ６
ａに対応する画素のみが黒表示となり、マゼンタのフィ
ルタ６ｂに対応する画素とイエローのフィルタ６ｃに対
応する画素とが共に赤表示となるので、この絵素は全体
として赤表示となる。

【００７５】

【表１】

【００７６】緑表示は、表２に示すような印加電圧の組
み合わせにより得られる。つまり、シアンのフィルタ６
ａに対応する画素とイエローのフィルタ６ｃに対応する
画素とが共に緑表示を行い、マゼンタのフィルタ６ｂに
対応する画素が黒表示を行うので、この絵素は全体とし
て緑表示を行う。

【００７７】

【表２】

【００７８】青表示は、表３に示すような印加電圧の組
み合わせにより得られる。つまり、シアンのフィルタ６
ａに対応する画素とマゼンタのフィルタ６ｂに対応する
画素とが共に青表示を行い、イエローのフィルタ６ｃに
対応する画素が黒表示を行うので、この絵素は全体とし
て青表示を行う。

【００７９】

【表３】

【００８０】シアン表示は、表４に示すような印加電圧
の組み合わせにより得られる。つまり、シアンのフィル
タ６ａに対応する画素がシアン表示を行い、マゼンタの
フィルタ６ｂに対応する画素が青表示を行い、イエロー
のフィルタ６ｃに対応する画素が緑表示を行う。青の光
と緑の光とが加法混色されるとシアンの光になり、三画
素のうち二画素がシアン表示を行うことと等価となるの
で、この絵素は全体としてシアン表示を行う。

【００８１】

【表４】

【００８２】マゼンタ表示は、表５に示すような印加電
圧の組み合わせにより得られる。つまり、シアンのフィ
ルタ６ａに対応する画素が青表示を行い、マゼンタのフ
ィルタ６ｂに対応する画素がマゼンタ表示を行い、イエ
ローのフィルタ６ｃに対応する画素が赤表示を行う。青
の光と赤の光とが加法混色されるとマゼンタの光にな
り、三画素のうち二画素がマゼンタ表示を行うことと等
価となるので、この絵素は全体としてマゼンタ表示を行
う。

【００８３】

【表５】

【００８４】イエロー表示は、表６に示すような印加電
圧の組み合わせにより得られる。つまり、シアンのフィ
ルタ６ａに対応する画素が緑表示を行い、マゼンタのフ
ィルタ６ｂに対応する画素が赤表示を行い、イエローの
フィルタ６ｃに対応する画素がイエロー表示を行う。緑
の光と赤の光とが加法混色されるとイエローの光にな
り、三画素のうち二画素がイエロー表示を行うことと等
価となるので、この絵素は全体としてイエロー表示を行
う。

【００８５】

【表６】

【００８６】黒表示は、表７に示すように、全ての領域
に対して電圧が印加されない場合に得られる。つまり、
全ての画素が黒表示を行うので、絵素全体として黒表示
となる。

【００８７】

【表７】

【００８８】白表示は、表８に示すように、全ての領域
に対して所定の電圧を印加し、各画素をシアン、マゼン
タ、イエロー表示させた場合に加法混色により得られ
る。

【００８９】

【表８】

【００９０】以上のように、本実施形態の液晶表示素子
は、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエロー、黒、お
よび白の８種類のカラー表示が可能である。なお、第１
液晶層４および第２液晶層５の上下方向の積層順序は任
意であり、順序を逆にしても、上記と同じ表示結果が得
られる。

【００９１】従来、このようなカラー表示を実現するア
クティブマトリクス駆動の積層型液晶表示素子におい
て、一絵素に必要なスイッチング素子数は、一絵素を構
成する画素の数と液晶層の数との積である。しかし、本
実施形態の構成によれば、三つのＴＦＴ１３ａ・１３ｂ
・１３ｃによって、表１ないし表８に示すように、赤、
緑、青、シアン、マゼンタ、イエロー、黒、および白の
８種類の表示が可能である。すなわち、本実施形態の構
成によれば、一絵素当りのスイッチング素子数は、一絵
素を構成する画素数と液晶層数との積より少なくて済
む。この結果、製造プロセスを簡略化できるので、製造
コストや歩留まりの面で有利になる。

【００９２】また、上記の構成では、カラーフィルタ層
６、第１液晶層４および第２液晶層５において、シア
ン、マゼンタ、イエローのフィルタまたは二色性色素が
用いられている。すなわち、減法混色によって光の利用
効率が向上し、明るい多色表示が可能となっている。

【００９３】さらに、上記の構成では、一絵素当りの貫
通孔の数は二個である。このため、各画素毎に貫通孔が
形成されていた従来の構成と比較して、接続不良が生じ
る可能性が小さくなり、歩留りの向上が図れる。

【００９４】なお、上記では、第１液晶層４および第２
液晶層５として、表面を垂直配向したいわゆるホワイト
／テイラー型のゲストホスト液晶を用いた例について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えば、表面を平行配向処理したホワイト／テイラー型の
ゲストホストモードを用いてもよいし、他のゲストホス
トモードを用いてもよい。ただし、上述のようにホワイ
ト／テイラー型のゲストホストモードを用いれば、偏光
板が不要であることから、光の利用効率がさらに向上し
てより明るい表示が実現されるという点、および製造コ
ストを削減できるという点において、特に優れている。

【００９５】また、ゲストホスト液晶を高分子材料でマ
イクロカプセル化した高分子分散型液晶として、いわゆ
るＮＣＡＰ(Nematic Curvilinear Aligned Phase) を用
いても良い。このＮＣＡＰは、SID 92 DIGEST P.762 に
報告されている。

【００９６】この液晶マイクロカプセルの作製法の一例
として、以下の方法が挙げられる。即ち、まず、液晶と
アラビアゴム溶液とを常温以上で乳化混合し、これに等
濃度のゼラチン溶液を添加する。次に、蒸留水を付加し
てｐＨ（水素イオン濃度）を調整すると、ゼラチンとア
ラビアゴムとが反応して濃厚な液状ポリマーを生成す
る。そこで、温度を降下させるとコアセルベーションが
始まり、液晶微粒子の周囲にゼラチン・アラビアゴム皮
膜が癒着してカプセル膜が形成される。さらにアルデヒ
ドなどの硬化剤を添加してカプセル膜を熟成させる。こ
れにバインダを添加してインキ化したものを透明基板上
に印刷することで、高分子分散型液晶層を形成できる。

【００９７】なお、上記高分子分散型液晶を用いれば、
配向膜や偏光板が不要となるので、製造コストを削減す
ることができると共に、光の利用効率が向上し、より明
るい表示が実現されるという効果を奏する。

【００９８】また、上記では、カラーフィルタ層６とし
て染料カラーフィルタを用いた例について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、顔料
分散、あるいは印刷カラーフィルタを用いても良い。ま
た、シアン、マゼンタ、イエローを呈する液晶層をカラ
ーフィルタ層としても良い。

【００９９】さらに、上記では、反射層としての反射電
極１１を備えた反射型液晶表示素子を例に挙げて説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、この他
に、例えばバックライトを用いた透過型液晶表示素子と
しても良い。ただし、反射電極１１を用いた構成によれ
ば、バックライトが不要であるので、装置の薄型化を図
れると共に、消費電力を低減することができるという点
で有利である。

【０１００】また、上記では、スイッチング素子として
ＴＦＴを用いた例を挙げて説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えば、ＭＩＭをスイッチン
グ素子としても良い。

【０１０１】〔実施の形態２〕本発明の実施に係る他の
形態について、図５および図６を参照しながら説明すれ
ば以下のとおりである。なお、前記した実施の形態１で
説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の参照
番号を付記し、その詳細な説明を省略する。後述する他
の実施の形態においても同様とする。

【０１０２】本実施形態に係る液晶表示素子は、図５に
示すように、実施の形態１において図１に示した反射電
極１１の代わりに、第２液晶層５と透明基板３との間
に、第２液晶層５側から順に、透明電極１８と、誘電体
ミラー層１９と、光吸収層２０とを備えている。また、
この構成では、実施の形態１において図１に示したカラ
ーフィルタ層６は不要であるため、設けられていない。

【０１０３】上記誘電体ミラー層１９は、所定の波長域
の光を透過させ、それ以外の波長域の光を反射するもの
であり、シアンの誘電体ミラー１９ａ、マゼンタの誘電
体ミラー１９ｂ、およびイエローの誘電体ミラー１９ｃ
のそれぞれが、一絵素中の単一の画素に対応するように
並置されて構成されている。

【０１０４】シアンの誘電体ミラー１９ａは、青（青
紫）の光と緑の光とを反射させ、赤の光を透過させる。
マゼンタの誘電体ミラー１９ｂは、青（青紫）の光と赤
の光とを反射させ、緑の光を透過させる。イエローの誘
電体ミラー１９ｃは、緑の光と赤の光とを反射させ、青
（青紫）の光を透過させる。

【０１０５】上記透明電極１８は、透明基板２において
第２液晶層５側に設けられたＴＦＴ１３ｃの対向電極と
して機能する。上記光吸収層２０は、透明基板１側から
誘電体ミラー層１９を透過して来た光を吸収する。

【０１０６】ここで、上記液晶表示素子の駆動について
説明する。上記の構成によれば、例えば、第１液晶層４
の領域４ａと、第２液晶層５の領域５ａとに対して共に
電圧が印加されていない状態にある場合、図６に示すよ
うに、誘電体ミラー１９ａに対応する画素に入射する光
の内、第１液晶層４のマゼンタの領域４ａにおいて、緑
の光が吸収され、赤の光と青の光とが透過して第２液晶
層５のイエローの領域５ａへ入射する。ここで、青の光
がイエローの領域５ａによって吸収され、赤の光は透過
する。第２液晶層５を透過した赤の光は、シアンの誘電
体ミラー１９ａを透過して光吸収層２０に入射し、ここ
で吸収される。すなわち、誘電体ミラー１９ａに対応す
る画素の表示は、誘電体ミラー１９ａで反射される光が
ないので、黒表示となる。

【０１０７】なお、第１液晶層４および第２液晶層５に
おける各領域に対する電圧の印加・無印加の組合せと、
絵素の表示状態との関係は、前記実施の形態１で説明し
た表１ないし表８と同様である。

【０１０８】以上のように、本実施形態の構成によれ
ば、前記した実施の形態１の構成と同様に、一絵素を駆
動するために必要なスイッチング素子数は、一絵素を構
成する画素数と液晶層数との積より少なくて済む。すな
わち、本実施形態の構成は、製造プロセスを簡略化で
き、製造コストや歩留まりの面で有利である。

【０１０９】さらに、この構成では、カラーフィルタ層
が不要であるので、構成部材を少なくすることができ、
製造コストを削減できる。

【０１１０】なお、上記では、反射層として誘電体ミラ
ーを用いた例について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば、ホログラム、あるいはコ
レステリック液晶相を呈する液晶層を反射層として用い
ても良い。

【０１１１】〔実施の形態３〕本発明の実施に係るさら
に他の形態について、図７ないし図１１に基づいて以下
に説明する。本実施形態に係る液晶表示素子は、図７に
示すように、第１液晶層４および第２液晶層５の代わり
に、コレステリック液晶が注入された第１液晶層２１お
よび第２液晶層２２を備えると共に、誘電体ミラー層１
９が無い点において、前記した実施の形態２の構成と異
なっている。

【０１１２】上記第１液晶層２１は、電圧の無印加時
に、緑の光を選択的に反射するコレステリック液晶が注
入されてなる緑（Ｇ）の領域２１ａと、赤の光を選択的
に反射するコレステリック液晶が注入されてなる赤
（Ｒ）の領域２１ｂとが並置された構成である。第２液
晶層２２は、電圧の無印加時に、青の光を選択的に反射
するコレステリック液晶が注入されてなる青（Ｂ）の領
域２２ａと、緑の光を選択的に反射するコレステリック
液晶が注入されてなる緑（Ｇ）の領域２２ｂとが並置さ
れた構成である。

【０１１３】なお、このように、同一の液晶層において
異なる種類の液晶からなる領域を並置させるためには、
前記実施の形態１において図３を用いて説明した方法を
用いることができる。

【０１１４】本実施形態の液晶表示素子も、一絵素が三
つの画素から構成されており、上記第１液晶層２１にお
いて、緑の領域２１ａが一画素に対応し、赤の領域２１
ｂが他の二画素に対応する。第２液晶層２２では、青の
領域２２ａが、第１液晶層２１の緑の領域２１ａに対応
する一画素を含む二画素に対応し、緑の領域２２ｂが他
の一画素に対応する。

【０１１５】第１液晶層２１の緑の領域２１ａおよび第
２液晶層２２の緑の領域２２ｂは、共にＴＦＴ１３ａに
よって駆動される。第１液晶層２１の赤の領域２１ｂは
ＴＦＴ１３ｂによって、第２液晶層２２の青の領域２２
ａはＴＦＴ１３ｃによって、それぞれ駆動される。

【０１１６】ここで、コレステリック液晶を含む第１液
晶層２１および第２液晶層２２の作製方法について説明
する。これらの液晶層を構成するために、液晶材料とし
て例えばメルク社製の商品名「ＺＬＩ−５０８７」を用
い、これに、カイラル剤として例えばメルク社製の商品
名「Ｓ−８１１」を適量混合し、可視光域に選択光の波
長帯域が重なるように調整する。

【０１１７】その一例として、カイラル剤を１８％混合
し、セル厚８μｍで作製した液晶層の分光反射率を図８
に示す。同図から分かるように、この場合の選択反射光
の中心波長は５７０ｎｍ、波長幅は４０ｎｍであり、反
射光は緑色を呈する。

【０１１８】なお、選択反射光の中心波長は、液晶のカ
イラルのピッチを調節することによって調整することが
できる。この実施形態では、上記緑の反射光を得る液晶
の他に、赤、青の反射光をそれぞれ生じるように調整さ
れた液晶を用いる。

【０１１９】また、選択反射光の波長幅は、用いる液晶
の屈折率異方性の大きさに依存するので、液晶材料を選
択することで調節できる。その一例として、液晶材料と
してＢＤＨ社製の商品名「ＢＬ００１」を用い、これに
カイラル剤としてメルク社製の商品名「ＣＢ１５」を３
９％混合したときの選択反射光の波長幅は８０ｎｍであ
った。

【０１２０】次に、本液晶表示素子の駆動について説明
する。まず、図９を参照しながら、本実施形態の液晶表
示素子におけるカラー表示の原理を説明する。なお、以
下では、図９に示すように、第１液晶層２１の緑（Ｇ）
の領域２１ａと第２液晶層２２の青（Ｂ）の領域２２ａ
とが対応する画素を第１の画素とし、第１液晶層２１の
赤（Ｒ）の領域２１ｂと第２液晶層２２の青（Ｂ）の領
域２２ａとが対応する画素を第２の画素とし、第１液晶
層２１の赤（Ｒ）の領域２１ｂと第２液晶層２２の緑
（Ｇ）の領域２２ｂとが対応する画素を第３の画素とす
る。

【０１２１】ここで、上記第１の画素を例に挙げ、この
第１の画素の表示と、各液晶層における電圧印加状態と
の関係について説明する。第１の画素に対応する緑の領
域２１ａおよび青の領域２２ａは、ＴＦＴ１３ａおよび
ＴＦＴ１３ｃによって、それぞれ独立して駆動される。
このため、第１の画素の表示状態は、緑の領域２１ａお
よび青の領域２２ａの各々への電圧印加の有無によっ
て、以下の４つの場合１）〜４）に分類される。

【０１２２】１）領域２１ａおよび領域２２ａに対して
共に電圧が印加されていない場合この場合、緑の領域２１ａによって緑の光が反射され、
青の領域２２ａによって青の光が反射され、光吸収層２
０によって赤の光が吸収される。この結果、第１の画素
はシアン表示となる。

【０１２３】２）領域２１ａに所定の電圧が印加され、
且つ領域２２ａに電圧が印加されていない場合この場合、入射光は緑の領域２１ａをそのまま透過し、
青の領域２２ａによって青の光が反射して、光吸収層２
０によって赤と緑の光が吸収される。この結果、第１の
画素は青表示になる。

【０１２４】３）領域２１ａに電圧が印加されず、且つ
領域２２ａに所定の電圧が印加されている場合この場合、緑の領域２１ａによって緑の光が反射され、
青と赤の光は反射されずにそのまま青の領域２２ａを透
過し、光吸収層２０によって青と赤の光が吸収される。
この結果、第１の画素は緑表示になる。

【０１２５】４）領域２１ａおよび領域２２ａに対して
共に所定の電圧が印加されている場合この場合、緑の領域２１ａおよび青の領域２２ａでは光
が反射されないので、光吸収層２０によって赤と青と緑
の光が吸収される。この結果、第１の画素は黒表示とな
る。

【０１２６】以上と同様に、図９に示す第２の画素につ
いては、上記の１）〜４）の場合のそれぞれにおいて、
マゼンタ、青、赤、黒表示となる。また、第３の画素に
ついては、上記の１）〜４）の場合のそれぞれにおい
て、イエロー、赤、緑、黒表示となる。

【０１２７】以下に、図９に示した第１ないし第３の画
素によって構成される一絵素の表示状態と、液晶層の各
領域への電圧印加状態の組合せとの関係について、表９
ないし表１６を用いて説明する。

【０１２８】まず、上記の絵素における赤表示は、表９
に示すような印加電圧の組み合わせにより得られる。つ
まり、第１液晶層２１において、第１の画素に対応する
領域２１ａに対して電圧を印加し（ＯＮ）、第２の画素
および第３の画素に対応する領域２１ｂには電圧を印加
しない（ＯＦＦ）。また、第２液晶層２２において、第
１の画素および第２の画素に対応する領域２２ａをＯＮ
とする。この時、第１液晶層２１の領域２１ａと、第２
液晶層２２の領域２２ｂとは、共にＴＦＴ１３ａによっ
て駆動されるので、領域２２ｂは領域２１ａと同様にＯ
Ｎとなる。この結果、第１の画素のみが黒表示となり、
第２および第３の画素が共に赤表示となるので、この絵
素は全体として赤表示となる。

【０１２９】

【表９】

【０１３０】緑表示は、表１０に示すような印加電圧の
組み合わせにより得られる。つまり、第１の画素と第３
の画素とが共に緑表示を行い、第２の画素が黒表示を行
うので、この絵素は全体として緑表示を行う。

【０１３１】

【表１０】

【０１３２】青表示は、表１１に示すような印加電圧の
組み合わせにより得られる。つまり、第１の画素と第２
の画素とが共に青表示を行い、第３の画素が黒表示を行
うので、この絵素は全体として青表示を行う。

【０１３３】

【表１１】

【０１３４】シアン表示は、表１２に示すような印加電
圧の組み合わせにより得られる。つまり、第１の画素が
シアン表示を行い、第２の画素が青表示を行い、第３の
画素が緑表示を行う。青の光と緑の光とが加法混色され
るとシアンの光になり、三画素のうち二画素がシアン表
示を行うことと等価となるので、この絵素は全体として
シアン表示を行う。

【０１３５】

【表１２】

【０１３６】マゼンタ表示は、表１３に示すような印加
電圧の組み合わせにより得られる。つまり、第１の画素
が青表示を行い、第２の画素がマゼンタ表示を行い、第
３の画素が赤表示を行う。青の光と赤の光とが加法混色
されるとマゼンタの光になり、三画素のうち二画素がマ
ゼンタ表示を行うことと等価となるので、この絵素は全
体としてマゼンタ表示を行う。

【０１３７】

【表１３】

【０１３８】イエロー表示は、表１４に示すような印加
電圧の組み合わせにより得られる。つまり、第１の画素
が緑表示を行い、第２の画素が赤表示を行い、第３の画
素がイエロー表示を行う。緑の光と赤の光とが加法混色
されるとイエローの光になり、三画素のうち二画素がイ
エロー表示を行うことと等価となるので、この絵素は全
体としてイエロー表示を行う。

【０１３９】

【表１４】

【０１４０】黒表示は、表１５に示すように、全ての領
域に対して電圧が印加されない場合に得られる。つま
り、全ての画素が黒表示を行うので、絵素全体として黒
表示となる。

【０１４１】

【表１５】

【０１４２】白表示は、表１６に示すように全ての領域
に対して所定の電圧を印加し、各画素をシアン、マゼン
タ、イエロー表示させた場合に加法混色により得られ
る。

【０１４３】

【表１６】

【０１４４】以上のように、本実施形態の構成では、
赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエロー、黒、および
白の８種類の表示が可能である。また、上記の構成によ
れば、三画素によって構成される一絵素当りのスイッチ
ング素子数は三個であり、一絵素を構成する画素数と液
晶層数との積より少なくて済む。この結果、製造プロセ
スを簡略化できるので、製造コストの抑制や歩留りの向
上を図ることが可能となる。

【０１４５】なお、上記では、第１液晶層２１および第
２液晶層２２における各領域をコレステリック液晶で構
成した例について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、他の液晶を用いることもできる。ただ
し、上記のようにコレステリック液晶を用いた場合に
は、コレステリック液晶は材料の選択範囲が広く、選択
反射光の波長帯域の温度依存性が小さい材料を選択して
用いることも可能であるため、外気温等の変化に対して
光透過特性が変動し難い液晶表示素子を実現することが
可能となるという点で有利である。

【０１４６】なお、コレステリック液晶を用いる他に
は、第１液晶層２１および第２液晶層２２の各領域を、
図１０に示すような、反射光を生じる液晶薄膜３３と高
分子薄膜３４との層構造で実現することもできる。以下
に、このような液晶薄膜と高分子薄膜との層構造を作製
する方法について説明する。まず、ネマティック液晶と
光硬化性樹脂との混合液を調整し、透明基板３１および
３２の間に挟持する。この透明基板３１は、例えば図７
に示す透明基板１およびその表面に形成された透明電極
７に対応するものである。また、透明基板３２は、例え
ば図７に示す、ＴＦＴ１３ａ等が形成された透明基板２
に対応するものである。なお、上記ネマティック液晶と
して例えばメルク社製の商品名「Ｅ−７」、上記光硬化
性樹脂として例えばラックストラック社製の商品名「Ｌ
Ａ０２０８」を用いることができる。

【０１４７】次に、例えばアルゴンレーザを用い、波長
５１４．５ｎｍのレーザ光３５・３６を、上記透明基板
３１・３２の間に挟持した混合液において緑の領域を形
成する部分のみに、図示しないマスクを用いて照射す
る。このとき、レーザ光３５・３６には所定の入射角を
持たせるようにする。

【０１４８】このレーザ光３５・３６は、干渉を起こ
し、波長に対応して光の強度が変化する干渉パターンが
上記の混合液内に形成される。この光の強弱は、光の波
長と二つのレーザ光の入射角により決定される微細な間
隔で、光の進行方向に対応して生じる。これにより、こ
の干渉パターンを有する光が照射された混合物におい
て、光強度が強い領域で光硬化性樹脂が硬化する一方、
光の弱い領域には主に液晶材料が凝集する。この結果、
図１０に示すように、光硬化性樹脂からなる高分子薄膜
３４と、液晶薄膜３３とが周期的に積層された複合体が
作製される。

【０１４９】この複合体は、屈折率の異なる二つの層が
交互に積層されてなるので、干渉フィルターの原理に従
い、特定の波長域（この場合は波長５１４．５ｎｍを中
心とする特定波長帯）の光を反射し、それ以外の光を透
過する。また、液晶薄膜３３を形成する液晶材料の屈折
率は印加電圧によって変化するので、液晶薄膜３３の反
射率を電気的に制御することができる。

【０１５０】上記の方法において、照射するレーザ光の
波長を調整することにより、複合体によって反射される
光の波長を容易に制御できる。例えば、４８８ｎｍのア
ルゴンレーザ光、または６３２．８ｎｍのヘリウムネオ
ンレーザ光をそれぞれ用いれば、青色または赤色の波長
の光をそれぞれ反射する複合体を容易に作製することが
できる。なお、液晶薄膜と高分子薄膜との層構造におけ
る分光反射率特性は、図１１に示す通りである。

【０１５１】続いて、上記透明基板３１・３２の間に挟
持した混合液において、上述の工程によって緑の領域を
形成した部分をマスクして、６３２．８ｎｍのヘリウム
ネオンレーザ光を、上記と同様に、所定の入射角を持た
せて二方向から照射することにより、上記緑の領域と並
置するように、赤の領域を形成できる。同様にして、照
射するレーザ光の波長を調整することにより、図７に示
す第２の液晶層２２のように、青の領域と緑の領域とが
並置された構成を形成することができる。

【０１５２】以上のように、液晶薄膜と高分子薄膜とを
交互に積層した複合体を液晶層として用いれば、前述の
コレステリック液晶と同様に、駆動電圧のＯＮ／ＯＦＦ
に応じて特定の波長域の光の透過特性を制御することが
できると共に、偏光板が不要であることから明るい表示
を実現することが可能となる。

【０１５３】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
積層型液晶表示素子は、第１の液晶層と第２の液晶層と
を備え、第１の液晶層において一絵素に対応する複数の
画素領域の少なくとも一つが、第２の液晶層において上
記一絵素に対応する複数の画素領域であって自らと重な
りを持たない画素領域と、同じスイッチング素子によっ
て駆動される構成である。

【０１５４】これにより、多色表示が可能な液晶表示素
子において一絵素当りに必要なスイッチング素子数を減
少させることができる。この結果、液晶表示素子の製造
工程が簡略化されることから製造コストの削減を図るこ
とができると共に、歩留りの向上を図ることができると
いう効果を奏する。

【０１５５】請求項２記載の積層型液晶表示素子は、第
１の液晶層と第２の液晶層との間に形成される第１およ
び第２の絶縁層と、第１および第２の絶縁層の間に形成
される導電層とをさらに備え、同じスイッチング素子に
よって駆動される第１および第２の液晶層の画素領域
が、上記第１および第２の絶縁層にそれぞれ形成された
貫通孔を介して上記導電層と電気的に結合された構成で
ある。

【０１５６】これにより、第１および第２の液晶層にお
いて互いに重なりを持たない画素領域同士を電気的に接
続することができるという効果を奏する。

【０１５７】請求項３記載の積層型液晶表示素子は、第
１および第２の液晶層の間に中間基板をさらに備え、第
１および第２の液晶層を駆動するスイッチング素子のす
べてが上記中間基板に設けられた構成である。

【０１５８】これにより、スイッチング素子を形成する
基板が一枚で良いので、製造工程が簡略化されることか
ら製造コストの削減を図ることができると共に、歩留り
の向上を図ることができるという効果を奏する。

【０１５９】請求項４記載の積層型液晶表示素子は、第
１および第２の液晶層の少なくとも一方に、ゲストホス
ト液晶を用いたことを特徴とする。ゲストホスト液晶は
二色性色素を含み、所定電圧の印加／無印加に対応し
て、色素に応じた所定の波長域の光を吸収する。これに
より、多色表示が可能となるという効果を奏する。

【０１６０】請求項５記載の積層型液晶表示素子は、第
１および第２の液晶層の少なくとも一方に、高分子分散
型液晶を用いた構成である。これにより、配向膜や偏光
板が不要となるので、製造コストの低減を図れると共
に、明るい表示が可能となるという効果を奏する。

【０１６１】請求項６記載の積層型液晶表示素子は、カ
ラーフィルタ層をさらに備えた構成である。これによ
り、多色表示が可能となるという効果を奏する。

【０１６２】請求項７記載の積層型液晶表示素子は、カ
ラーフィルタ層が、シアン・マゼンタ・イエローの各色
をそれぞれ透過する三種類のフィルタ領域を備えた構成
である。これにより、減法混色を用いることにより光の
利用効率が向上し、明るい多色表示が可能となるという
効果を奏する。

【０１６３】請求項８記載の積層型液晶表示素子は、第
１および第２の液晶層を透過した光を反射させる反射層
をさらに備えた構成である。これにより、請求項１記載
の構成による効果に加えて、バックライトが不要となる
ので、液晶表示素子を薄く形成することができると共
に、消費電力を低減することが可能となるという効果を
奏する。

【０１６４】請求項９記載の積層型液晶表示素子は、第
１および第２の液晶層が、同一の液晶材料からなる構成
である。これにより、請求項１記載の構成による効果に
加えて、二層の液晶層を同一の駆動方法で駆動すること
が可能となるので、簡単な駆動回路を用いて駆動するこ
とができるという効果を奏する。

【０１６５】請求項１０記載の積層型液晶表示素子は、
第１および第２の液晶層において互いに重なる画素領域
は、互いに異なる色の光を制御する構成である。これに
より、請求項１記載の構成による効果に加えて、多色表
示が可能となるという効果を奏する。

【０１６６】請求項１１記載の積層型液晶表示素子は、
一絵素が第１ないし第３の画素によって構成され、第１
の液晶層において第１の画素に対応する画素領域が三原
色の内の第１の色の透過を制御すると共に第２および第
３の画素に対応する画素領域が第２の色の透過を制御
し、第２の液晶層において第１および第２の画素に対応
する画素領域が第３の色の透過を制御すると共に第３の
画素に対応する画素領域が第１の色の透過を制御し、第
１の画素に対応する領域において第２の色を透過させ、
第２の画素に対応する領域において第１の色を透過さ
せ、第３の画素に対応する領域において第３の色を透過
させるカラーフィルタ層をさらに備え、第１の液晶層に
おいて第１の画素に対応する画素領域と、第２の液晶層
において第３の画素に対応する画素領域とが、同じスイ
ッチング素子によって駆動される構成である。

【０１６７】これにより、請求項１記載の構成による効
果に加えて、多色表示が可能な液晶表示素子をより低い
製造コストで提供することが可能となると共に、一絵素
において互いに電気的に接続される画素領域が一対のみ
であるので、歩留りのさらなる向上を図ることができる
という効果を奏する。

【０１６８】請求項１２記載の積層型液晶表示素子は、
一絵素が第１ないし第３の画素によって構成され、第１
の液晶層において第１の画素に対応する画素領域が三原
色の内の第１の色の透過を制御すると共に第２および第
３の画素に対応する画素領域が第２の色の透過を制御
し、第２の液晶層において第１および第２の画素に対応
する画素領域が第３の色の透過を制御すると共に第３の
画素に対応する画素領域が第１の色の透過を制御し、第
１の画素に対応する領域において第２の色を反射し、第
２の画素に対応する領域において第１の色を反射し、第
３の画素に対応する領域において第３の色を反射させる
反射層と、上記第１および第２の液晶層と上記反射層と
を透過した光を吸収する吸収層とをさらに備え、第１の
液晶層において第１の画素に対応する画素領域と、第２
の液晶層において第３の画素に対応する画素領域とが、
同じスイッチング素子によって駆動される構成である。

【０１６９】これにより、バックライトを必要とせずに
多色表示を実現することが可能となるので、請求項１記
載の構成による効果に加えて、多色表示が可能で且つ消
費電極が低減された液晶表示素子を、より低い製造コス
トによって提供できるという効果を奏する。さらに、一
絵素において互いに電気的に接続される画素領域が一対
のみであるので、歩留りのさらなる向上を図ることがで
きるという効果を奏する。

【０１７０】請求項１３記載の積層型液晶表示素子は、
上記三原色をシアン・マゼンタ・イエローとした構成で
ある。これにより、請求項１１または請求項１２記載の
構成による効果に加えて、減法混色によって明るい表示
が可能となるという効果を奏する。

【０１７１】請求項１４記載の積層型液晶表示素子は、
一絵素が第１ないし第３の画素によって構成され、第１
の液晶層において第１の画素に対応する画素領域が三原
色の内の第１の色の反射を制御すると共に第２および第
３の画素に対応する画素領域が第２の色の反射を制御
し、第２の液晶層において第１および第２の画素に対応
する画素領域が第３の色の反射を制御すると共に第３の
画素に対応する画素領域が第１の色の反射を制御し、上
記第１および第２の液晶層を透過した光を吸収する吸収
層をさらに備え、第１の液晶層において第１の画素に対
応する画素領域と、第２の液晶層において第３の画素に
対応する画素領域とが、同じスイッチング素子によって
駆動される構成である。

【０１７２】これにより、バックライトを必要とせずに
多色表示を実現することが可能となると共に、一絵素に
おいて電気的に接続されている画素領域は一対だけなの
で、請求項１記載の構成による効果に加えて、多色表示
が可能で且つ消費電極が低減された液晶表示素子をより
低い製造コストによって提供できると共に、歩留りのさ
らなる向上が図れるという効果を奏する。

【０１７３】請求項１５記載の積層型液晶表示素子は、
第１および第２の液晶層の少なくとも一方に、コレステ
リック液晶を用いた構成である。コレステリック液晶は
材料の選択範囲が広く、選択反射光の波長域の温度依存
性の少ない材料を用いることが可能となるので、請求項
１記載の構成による効果に加えて、周囲温度等に対して
安定した表示特性を有する液晶表示素子を実現できると
いう効果を奏する。

【０１７４】請求項１６記載の積層型液晶表示素子は、
第１および第２の液晶層の少なくとも一方が、所定の波
長帯域の光の透過を制御する液晶薄膜と高分子薄膜とを
交互に積層させてなる構成である。これにより偏光板が
不要となるので、請求項１記載の構成による効果に加え
て、明るい表示が可能となるという効果を奏する。

【０１７５】請求項１７記載の積層型液晶表示素子に用
いられるアクティブマトリクス基板の製造方法は、少な
くとも二層の液晶層を有する積層型液晶表示素子に用い
られるアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
透明基板上に導電膜を形成する工程と、上記導電膜を覆
うように上記透明基板上に絶縁膜を形成する工程と、上
記透明基板および絶縁膜に貫通孔を形成する工程と、上
記透明基板および絶縁膜の少なくとも一方の表面にスイ
ッチング素子を形成する工程と、上記透明基板および絶
縁膜の各々の表面に画素電極を形成する工程とを含むと
共に、上記画素電極を形成する工程において、透明基板
および絶縁膜の各々の表面において一絵素当り少なくと
も一対の画素電極が、上記貫通孔を介して同一の導電膜
に対して電気的に接続される方法である。

【０１７６】この方法によれば、一絵素当り少なくとも
一対の画素電極が電気的に接続されるので、一絵素当り
に必要なスイッチング素子数を少なくすることができ
る。これにより、アクティブマトリクス基板の製造工程
を簡略化することができ、製造コストの抑制を図ること
が可能となると共に、歩留りの向上を図れるという効果
を奏する。

【０１７７】請求項１８記載の積層型液晶表示素子に用
いられるアクティブマトリクス基板の製造方法は、上記
貫通孔を介して同一の導電膜と接続される一対の画素電
極が、一絵素において互いに異なる画素に対応する画素
電極の組合せから選択される方法である。

【０１７８】この方法によれば、この一対の画素電極の
各々と同じ画素に対応する画素電極は、他のスイッチン
グ素子によって駆動されることとなるので、請求項１７
記載の製造方法による効果に加えて、二層の液晶層にお
いて同一の画素に対応する領域を独立に駆動するアクテ
ィブマトリクス基板を提供することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係るアクティブマトリ
クス駆動の積層型液晶表示素子の概略構成を示す断面図
である。

【図２】上記液晶表示素子の透過率の印加電圧依存性を
示す説明図である。

【図３】液晶層において互いに異なる色の領域を並置さ
せる方法を説明するための平面図である。

【図４】図１に示す液晶表示素子において、第１液晶層
４および第２液晶層５におけるすべての領域に対して電
圧が印加されていない場合の透過光の様子を示す模式図
である。

【図５】本発明の実施の他の形態に係る積層型液晶表示
素子の概略構成を示す断面図である。

【図６】図５に示す液晶表示素子において、第１液晶層
４および第２液晶層５におけるすべての領域に対して電
圧が印加されていない場合の透過光の様子を示す模式図
である。

【図７】本発明の実施のさらに他の形態に係る積層型液
晶表示素子の概略構成を示す断面図である。

【図８】図７に示す積層型液晶表示素子に用いられてい
るコレステリック液晶の、分光反射率特性の一例を示す
グラフである。

【図９】図７に示す液晶表示素子において、第１液晶層
２１および第２液晶層２２におけるすべての領域に対し
て電圧が印加されていない場合の透過光および反射光の
様子を示す模式図である。

【図１０】図７に示す液晶表示素子が備える液晶層の変
形例としての、液晶薄膜と高分子薄膜とが交互に積層さ
れてなる複合体の構造を示す断面図である。

【図１１】上記複合体の分光反射率特性を示すグラフで
ある。

【図１２】従来の積層型液晶表示素子の構成の一例を示
す断面図である。

【図１３】従来の積層型液晶表示素子の構成の他の例を
示す断面図である。

【図１４】従来の積層型液晶表示素子の構成のさらに他
の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１透明基板２透明基板（第１の絶縁層・中間基板）２ａ透明電極（導電層）２ｂＳｉＯ₂膜（第２の絶縁層）３透明基板４第１液晶層（第１の液晶層）４ａ・４ｂ領域（画素領域）５第２液晶層（第２の液晶層）５ａ・５ｂ領域（画素領域）６カラーフィルタ層１１反射電極（反射層）１３ａ・１３ｂ・１３ｃＴＦＴ（スイッチング素子）１４貫通孔１５貫通孔１９誘電体ミラー層（反射層）２０光吸収層（吸収層）３３液晶薄膜３４高分子薄膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の液晶層と第２の液晶層とを備え、第１の液晶層において一絵素に対応する複数の画素領域
の少なくとも一つが、第２の液晶層において上記一絵素
に対応する複数の画素領域であって自らと重なりを持た
ない画素領域と、同じスイッチング素子によって駆動さ
れることを特徴とする積層型液晶表示素子。
【請求項２】第１の液晶層と第２の液晶層との間に形成
される第１および第２の絶縁層と、第１および第２の絶縁層の間に形成される導電層とをさ
らに備え、同じスイッチング素子によって駆動される第１および第
２の液晶層の画素領域が、上記第１および第２の絶縁層
にそれぞれ形成された貫通孔を介して上記導電層と電気
的に結合されていることを特徴とする請求項１記載の積
層型液晶表示素子。
【請求項３】第１および第２の液晶層の間に中間基板を
さらに備え、第１および第２の液晶層を駆動するスイッ
チング素子のすべてが上記中間基板に設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の積層型液晶表示素子。
【請求項４】上記第１および第２の液晶層の少なくとも
一方に、ゲストホスト液晶を用いることを特徴とする請
求項１記載の積層型液晶表示素子。
【請求項５】上記第１および第２の液晶層の少なくとも
一方に、高分子分散型液晶を用いることを特徴とする請
求項１記載の積層型液晶表示素子。
【請求項６】カラーフィルタ層をさらに備えたことを特
徴とする請求項１記載の積層型液晶表示素子。
【請求項７】カラーフィルタ層が、シアン・マゼンタ・
イエローの各色をそれぞれ透過する三種類のフィルタ領
域を備えたことを特徴とする請求項６記載の積層型液晶
表示素子。
【請求項８】第１および第２の液晶層を透過した光を反
射させる反射層をさらに備えたことを特徴とする請求項
１記載の積層型液晶表示素子。
【請求項９】第１および第２の液晶層が、同一の液晶材
料からなることを特徴とする請求項１記載の積層型液晶
表示素子。
【請求項１０】第１および第２の液晶層において互いに
重なる画素領域は、互いに異なる色の光を制御すること
を特徴とする請求項１記載の積層型液晶表示素子。
【請求項１１】一絵素が第１ないし第３の画素によって
構成され、第１の液晶層において第１の画素に対応する画素領域が
三原色の内の第１の色の透過を制御すると共に第２およ
び第３の画素に対応する画素領域が第２の色の透過を制
御し、第２の液晶層において第１および第２の画素に対応する
画素領域が第３の色の透過を制御すると共に第３の画素
に対応する画素領域が第１の色の透過を制御し、第１の画素に対応する領域において第２の色を透過さ
せ、第２の画素に対応する領域において第１の色を透過
させ、第３の画素に対応する領域において第３の色を透
過させるカラーフィルタ層をさらに備え、第１の液晶層において第１の画素に対応する画素領域
と、第２の液晶層において第３の画素に対応する画素領
域とが、同じスイッチング素子によって駆動されること
を特徴とする請求項１記載の積層型液晶表示素子。
【請求項１２】一絵素が第１ないし第３の画素によって
構成され、第１の液晶層において第１の画素に対応する画素領域が
三原色の内の第１の色の透過を制御すると共に第２およ
び第３の画素に対応する画素領域が第２の色の透過を制
御し、第２の液晶層において第１および第２の画素に対応する
画素領域が第３の色の透過を制御すると共に第３の画素
に対応する画素領域が第１の色の透過を制御し、第１の画素に対応する領域において第２の色を反射し、
第２の画素に対応する領域において第１の色を反射し、
第３の画素に対応する領域において第３の色を反射させ
る反射層と、上記第１および第２の液晶層と上記反射層とを透過した
光を吸収する吸収層とをさらに備え、第１の液晶層において第１の画素に対応する画素領域
と、第２の液晶層において第３の画素に対応する画素領
域とが、同じスイッチング素子によって駆動されること
を特徴とする請求項１記載の積層型液晶表示素子。
【請求項１３】上記三原色がシアン・マゼンタ・イエロ
ーであることを特徴とする請求項１１および１２のいず
れかに記載の積層型液晶表示素子。
【請求項１４】一絵素が第１ないし第３の画素によって
構成され、第１の液晶層において第１の画素に対応する画素領域が
三原色の内の第１の色の反射を制御すると共に第２およ
び第３の画素に対応する画素領域が第２の色の反射を制
御し、第２の液晶層において第１および第２の画素に対応する
画素領域が第３の色の反射を制御すると共に第３の画素
に対応する画素領域が第１の色の反射を制御し、上記第１および第２の液晶層を透過した光を吸収する吸
収層をさらに備え、第１の液晶層において第１の画素に対応する画素領域
と、第２の液晶層において第３の画素に対応する画素領
域とが、同じスイッチング素子によって駆動されること
を特徴とする請求項１記載の積層型液晶表示素子。
【請求項１５】第１および第２の液晶層の少なくとも一
方に、コレステリック液晶を用いることを特徴とする請
求項１４記載の積層型液晶表示素子。
【請求項１６】第１および第２の液晶層の少なくとも一
方が、所定の波長帯域の光の透過を制御する液晶薄膜と
高分子薄膜とを交互に積層させてなることを特徴とする
請求項１４記載の積層型液晶表示素子。
【請求項１７】少なくとも二層の液晶層を有する積層型
液晶表示素子に用いられるアクティブマトリクス基板の
製造方法であって、透明基板上に導電膜を形成する工程と、上記導電膜を覆うように上記透明基板上に絶縁膜を形成
する工程と、上記透明基板および絶縁膜に貫通孔を形成する工程と、上記透明基板および絶縁膜の少なくとも一方の表面にス
イッチング素子を形成する工程と、上記透明基板および絶縁膜の各々の表面に画素電極を形
成する工程とを含むと共に、上記画素電極を形成する工程において、透明基板および
絶縁膜の各々の表面において一絵素当り少なくとも一対
の画素電極が、上記貫通孔を介して同一の導電膜に対し
て電気的に接続されることを特徴とする積層型液晶表示
素子に用いられるアクティブマトリクス基板の製造方
法。
【請求項１８】上記貫通孔を介して同一の導電膜と接続
される一対の画素電極が、一絵素において互いに異なる
画素に対応する画素電極の組合せから選択されることを
特徴とする請求項１７記載の積層型液晶表示素子に用い
られるアクティブマトリクス基板の製造方法。