JPH08184858A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一対の対向する基板間に、重合性材料を含む
ゲストホスト効果を有する液晶が挾持され、上記両基板
には、両基板間で互いに異なる方向に縞状に電極が形成
されている。各々の基板上の縞状電極に、隣り合う縞状
電極間に電界が生じるような電圧を印加させた後、両基
板側から光照射または加熱することにより、液晶層内の
液晶分子及び２色性色素を一対の基板間で２層化させ
る。 【効果】 ２枚のセルを重ね合わせることなく、また偏
光板を必要としないので、斜めから見たときの表示特性
が良好であるとともに、軽量でかつ高輝度、高コントラ
ストの表示が可能な液晶表示装置を提供することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像表示、各種情報表
示、情報処理などに用いられる液晶表示装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ワードプロセッサやラップトップ
型パソコン、ポケットテレビと称される携帯型テレビジ
ョン受信機などへの液晶表示装置の応用が急速に進展し
ている。従来から、液晶表示装置にはＴＮ（Ｔｗｉｓｔ
ｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ
Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードが用いられて
いる。

【０００３】上記ＴＮモードは、一対の偏光板の間に液
晶表示素子を配置し、この液晶表示素子の光学的性質、
すなわち電圧無印加時の旋光特性と、電圧印加時の偏光
解消特性とを利用してモノクロ表示を行うものである。

【０００４】上記ＳＴＮモードは、ワードプロセッサ用
ディスプレイとして広く利用されている表示方式であ
り、上記ＴＮモードと類似の方式である。このＳＴＮモ
ードは、液晶分子の捩れ角が１８０〜２７０°に設定さ
れていること、および偏光板の設定角度を最適化するこ
とにより、電圧印加に伴う急激な分子配向変形を液晶表
示装置の複屈折変化に反映させることができ、鋭いしき
い値を有する電気光学特性が得られる。したがって、単
純マトリクス駆動に適する。

【０００５】一方、ＳＴＮモードは、液晶の複屈折によ
り表示の背景色に黄緑または濃紺の色付きを呈するとい
う問題点を有している。このため、表示用ＳＴＮパネル
に光学補償用パネルやポリカーボネイトなどの高分子で
形成される位相差板を重ね合わせることによって色補償
を行い、白黒表示を行う、いわゆるペーパーホワイトＬ
ＣＤ方式が用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｔ
ＮモードおよびＳＴＮモードの液晶表示装置は、偏光板
を使用するために自然光の半分は原理的に表示に利用で
きず、表示が暗くなるという欠点があった。また、表示
を明るくするためにはバックライトが必要であるため、
消費電力が極端に増加するという問題点を有していた。

【０００７】このような問題に対して、偏光板を用い
ず、自然光の全ての光線を有効に利用しようとする表示
モードが提案されている。この表示モードの例として偏
光板を使用しない２色性色素の吸収異方性を利用したＧ
Ｈ（Ｇｕｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）モードが知られている。

【０００８】このＧＨモードの中で、光の利用効率が高
く、明るくてコントラストが高いものは、図１２（ａ）
および（ｂ）に示す２層型ＧＨモードである。

【０００９】この２層型ＧＨモードは、２層の液晶層
（Ｎｐ液晶とｐ型色素の混合）を、それぞれ液晶分子が
互いに直交するように配置させてある。したがって、入
射光の２つの偏光成分（Ｌ‖，Ｌ⊥）は，オフ状態にて
１層目か２層目で必ず吸収されることになるので、コン
トラスト比を高くすることができるものである。

【００１０】ところが、図１３に示すような装置にした
場合には、斜め方向から観察すると、中央のガラス基板
の影響により表示にずれが生じていた。また、２枚のセ
ルを用いる必要があるため、製造工程が複雑になるとい
う問題点を有していた。

【００１１】本発明は、上記従来の２層型ＧＨモードの
問題点に鑑みなされたものであって、斜めからみた時の
表示特性を改善し、良好な表示品位を有する液晶表示装
置を提供することを目的としている。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】上記の課題を解決する
ために、請求項１の発明の液晶表示装置は、―対の対向
する基板間に、ゲストホスト効果を有する液晶層が少な
くとも２層設けられてなる液晶表示装置において、上記
一方の基板の液晶層側表面には、液晶分子を所定の方向
に配向させる縞状電極が形成され、上記他方の基板の液
晶層側表面には、上記一方の基板側の液晶分子の配向方
向とは異なる方向に液晶分子を配向させる縞状電極が形
成され、上記液晶層には、重合性材料が添加されている
ことを特徴としている。

【００１３】また、請求項２の発明の液晶表示装置は、
上記一方の基板上に形成された上記縞状電極が走査線ま
たはデータ信号線として形成されていることを特徴とし
ている。

【００１４】また、請求項３の発明の液晶表示装置は、
上記両基板のうち少なくとも一方の基板の液晶層側表面
に、液晶分子を水平配向させる配向膜が形成されている
ことを特徴としている。

【００１５】また、請求項４の発明の液晶表示装置の製
造方法は、―対の対向する基板間に、ゲストホスト効果
を有する液晶層が少なくとも２層設けられてなる液晶表
示装置の製造方法において、上記両基板間に、ゲストホ
スト効果を有する液晶に重合性材料を添加したものを注
入する工程と、上記一方の基板の液晶層側表面に、液晶
分子を所定の方向に配向させる縞状電極を形成する工程
と、上記他方の基板の液晶層側表面に、上記一方の基板
側の液晶分子の配向方向とは異なる方向に液晶分子を配
向させる縞状電極を形成する工程と、上記両基板上に形
成された各縞状電極に、隣り合う電極間に電界が生じる
ような電圧を印加させた後、上記重合性材料を硬化させ
る工程と、を含むことを特徴としている。

【００１６】

【作用】請求項１の構成によれば、両基板上に、それぞ
れ異なる方向に縞状電極が形成され、両基板間には重合
性材料が含まれている。したがって、液晶分子が互いに
異なる方向に配向する２層の液晶層を一対の基板間に形
成することができる。これにより、２枚のセルを重ねる
必要がなく、また偏光板を設ける必要もないので、斜め
から見たときの表示特性が良好であるとともに、軽量で
かつ高輝度、高コントラストの表示が可能な液晶表示装
置を提供することができる。

【００１７】請求項２の構成によれば、上記一方の基板
上に形成された上記縞状電極は走査線またはデータ信号
線として形成されている。したがって、縞状電極を新た
に形成する必要がないので、部品点数を削減することが
でき、コストを下げることができる。また、その分絵素
電極を大きく設計できるので開口率が向上し、明るい表
示が得られる。

【００１８】請求項３の構成によれば、上記両基板のう
ち少なくとも一方の基板の液晶層側表面に、液晶分子を
水平に配向させる配向膜材料により形成された配向膜が
形成されている。したがって、縞状電極による配向規制
力に加え、さらに配向規制力を強化することができる。
これにより、より安定した配向状態を得ることができる
ので、さらに信頼性の高い表示特性を得ることができ
る。

【００１９】また、請求項４の製造方法によれば、上記
両基板間に、ゲストホスト効果を有する液晶に重合性材
料を添加したものを注入する工程と、上記一方の基板の
液晶層側表面に、液晶分子を所定の方向に配向させる縞
状電極を形成する工程と、上記他方の基板の液晶層側表
面に、上記一方の基板側の液晶分子の配向方向とは異な
る方向に液晶分子を配向させる縞上電極を形成する工程
と、上記両基板上に形成された各縞状電極に、隣り合う
電極間に電界が生じるような電圧を印加させた後、上記
重合性材料を硬化させる工程と、を含んでいる。したが
って、互いに液晶分子が異なる方向に配向する２層の液
晶層が一対の基板間に形成された液晶表示装置を製造す
ることができる。

【００２０】

【実施例】

［実施例１］本発明の一実施例を図１乃至図３を用いて
説明すれば以下の通りである。

【００２１】図１は本実施例の液晶表示パネルの断面図
であり、図２は上記表示パネルの両基板の表面を拡大し
た図である。なお、図１は図２のＡ−Ａ’間の断面図を
表している。

【００２２】本実施例の液晶表示装置は、図１に示す液
晶表示パネル１、およびこれを駆動する液晶ドライバ
（図示せず）、駆動回路（図示せず）を備えている。上
記液晶表示パネル１は、一対の対向する透光性基板２，
８の間隙に、液晶分子７ｃ、２色性色素７ｄ、および重
合性材料（図示せず）を添加したゲストホスト液晶から
なる液晶層７が挾持されている。

【００２３】図２（ａ）及び（ｂ）に、透光性基板２及
び透光性基板８の液晶層側の表面を拡大したものを示
す。上記透光性基板２には、図２（ａ）に示されるよう
に液晶層７側にソースバスライン４、ゲートバスライン
５、薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと称する）６及び絵
素電極３が形成されている。また、上記透光性基板８に
は、図２（ｂ）に示されるように液晶層７側に縞状の透
明対向電極９が形成されているとともに、上記縞状の透
明対向電極の縞間に対向電極とは別の配向用電極１０が
縞状に形成されている。

【００２４】これら２枚の基板は、透光性基板２上に形
成されたソースバスライン４と、透光性基板８上に形成
された配向用電極１０とが互いに直交する方向に形成さ
れ、かつ透光性基板２上に形成された絵素電極３と、透
光性基板８上に形成された配向用電極１０とが重ならな
いように張り合わされおり、これにより液晶表示パネル
１が形成されている。

【００２５】以下に、本実施例の液晶表示装置の具体的
な作成手順を示す。まず、バリウム・ホウケイ酸ガラ
ス、ナトリウムガラス、石英ガラス又はプラスチック等
からなる透光性基板２上にソースバスライン４、ゲート
バスライン５、ＴＦＴ６、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉ
ｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極からなる絵素電極３を形
成する。

【００２６】一方、バリウム・ホウケイ酸ガラス、ナト
リウムガラス、石英ガラス又はプラスチック等からなる
透光性基板８上に、透光性基板２上に形成されたＴＦＴ
６に対応する部分に、アルミニウム等からなる遮光膜を
形成し、遮光膜を覆うようにしてＩＴＯ等の透明電極か
らなる透明対向電極９、及びアルミニウム、ニッケル、
クロム、金または銀等からなる配向用電極１０を形成す
る。なお、上記遮光膜は、光によるＴＦＴ特性の劣化を
防ぐために形成されたものである。

【００２７】上記ソースバスライン４、および配向用電
極１０の幅は１０μｍ、ピッチは１００μｍと設定し
た。このソースバスライン４及び配向用電極１０の幅と
ピッチは、液晶の配向性と開口率とに関係している。液
晶の配向性の点からはピッチは小さいほうが望ましく、
開口率の点からはピッチは大きいほうが望ましい。これ
らのことを考慮に入れると、ソースバスライン４、及び
配向用電極１０のピッチは１０μｍ〜３００μｍに設定
することが望ましい。

【００２８】以上の様にして作成した透光性基板２と透
光性基板８とを液晶層７の厚みが約４．５μｍになるよ
うに貼り合わせてパネル化した。

【００２９】次に、上記パネル化したものに、例えばホ
ストである液晶材料ＺＬＩ−４７９２（メルク社製）
に、ゲストとして２色性色素７ｄを混入したゲストホス
ト液晶７に重合性材料を１．０ｗｔ％程度添加したもの
を、例えば真空注入法により透光性基板２と透光性基板
８との間隙に注入させた後、シール材によりパネルの回
りを封止することにより液晶表示パネル１を作製した。

【００３０】ここで用いるホスト液晶は、種類が極めて
多く、選択の幅は広い。重合性材料としては、本実施例
では

【００３１】

【化１】

【００３２】なるものを用いた。

【００３３】上記の構造において、駆動回路を実装する
前に、透光性基板２上に形成されたソースバスライン４
に、隣り合うソースバスライン間に電界が生じるよう
に、隣り合うソースバスラインで互いに逆位相となる電
圧を印加させる。また、同時に透光性基板８上に形成さ
れた配向用電極１０にも、隣り合う配向用電極間に電界
が生じるように、隣り合う配向用電極で互いに逆位相と
なる電圧を印加させる。このとき、上記ソースバスライ
ン４及び配向用電極１０には、隣り合うソースバスライ
ン及び隣り合う配向用電極で互いに逆位相となる電圧を
印加させたが、必ずしもこの通りである必要はなく、例
えば隣り合うソースバスライン及び配向用電極で電位差
のある電圧を印加させてもよい。

【００３４】上記ソースバスライン４及び上記配向用電
極１０に印加する電圧は、１０Ｖ〜５０Ｖの範囲に設定
するのが望ましいが、注入された液晶材料が配向するの
に必要な電圧に設定すれば良い。

【００３５】さらに、ソースバスライン４及び配向用電
極１０に上記電圧を印加させたまま、両基板側から光照
射を行い重合性材料を固定させた後、電圧を解除する。
本実施例では、２００Ｗの水銀ランプを用いて３０秒〜
１分紫外光を照射した。なお、重合性材料を硬化させる
方法としては、光の照射によるものだけでなく、例えば
熱による効果方法等も考えられる。例として、重合性材
料に芳香族性エポキシ樹脂を用いた場合であれば、効果
促進剤を添加し、６０℃のオーブンで約１時間焼成して
も良い。

【００３６】このようにして、液晶分子７ｃ及び２色性
色素７ｄの配向状態が固定され、図１に示すように、液
晶分子７ｃ及び２色性色素７ｄが互いに直交する方向に
配向する２層のゲストホスト液晶層７ａ，７ｂを同一の
液晶層７に形成することができる。

【００３７】本実施例による表示特性を、図３に示す。
従来の１枚型垂直配向を施したＧＨモードのセルに比
べ、明時と暗時のコントラストが高く、しかも矢印で示
した部分に見られるような散乱状態を経ないで移行する
特性が得られている。

【００３８】以上説明したように、本実施例の液晶表示
装置では、２枚のセルを貼り合わせた構造ではなく、１
枚のセルからなっているので、製造に係わる工程および
部材を簡略化することができる。したがって、安価な液
晶表示装置として提供することができる。また、１枚の
セルからなっているので、特別な駆動方法を必要としな
い。

【００３９】また、偏光板を用いることなく自然光を十
分利用することができ、バックライトが不要であること
から低消費電力にて表示が可能である。また、中央に仕
切りのガラス基板がないことにより、斜めから見たとき
の表示特性が良好であるとともに、軽量でかつ高輝度、
かつ高コントラストの表示が可能な液晶表示装置を提供
することができる。

【００４０】［実施例２］本発明の他の実施例を図４乃
至図６を用いて説明すれば以下の通りである。なお、上
記実施例と同一の機能を有する部材には、同一の符号を
付記し、その説明を省略する。

【００４１】図４及び図５は本実施例の液晶表示パネル
の断面図であり、図６は上記表示パネルの両基板の表面
を拡大した図である。なお、図４は図６のＡ−Ａ’間の
断面図を、図５は図６Ｂ−Ｂ’間の切断面をそれぞれ表
している。

【００４２】本実施例の液晶表示パネル１１は、図４及
び図５に示すように、透光性基板２上に絵素電極３、Ｔ
ＦＴ６等を形成した後、配向膜１２を少なくとも絵素電
極３を含む透光性基板２上に塗布し、更にその上から配
向用電極１４が縞状に形成されている点と、透光性基板
８上に縞状の対向電極９を形成した後、配向膜１３を少
なくとも縞状の対向電極９を含む透光性基板８上に塗布
し、更にその上から対向電極９の縞間に重なるように配
向用電極１５が形成されている点とを除けば、実施例１
と同様の構造である。

【００４３】図６に透光性基板２及び透光性基板８の、
液晶層側の表面を拡大したものを示す。透光性基板２に
は、液晶層７側に絵素電極３、ソースバスライン４、ゲ
ートバスライン５、及びＴＦＴ６が形成され、さらにそ
れらを覆うように配向膜１２（図示せず）が透光性基板
２全面に塗布され、さらにその上から配向用電極１４
（図示せず）が上記ソースバスライン４に重なるように
縞状に形成されている。また、透光性基板８には、液晶
層７側に縞状の対向電極９を形成され、さらにそれを覆
うように配向膜１３（図示せず）が透光性基板８全面に
塗布され、さらにその上から配向用電極１５が縞状に形
成されている。

【００４４】これら２枚の基板は、透光性基板２上に形
成された配向用電極１４と、透光性基板８上に形成され
た配向用電極１５とが互いに直交する方向に形成され、
かつ透光性基板２上に形成された絵素電極３と、透光性
基板８上に形成された配向用電極１５とが重ならないよ
うに張り合わされており、これにより液晶表示パネル１
１が形成されている。

【００４５】上記配向膜１２，１３には、それぞれ配向
膜材料として、例えばオプトマーＡＬ４５５２（日本合
成ゴム社製）が使用されている。この配向膜材料は、液
晶分子７ｃおよび２色性色素７ｄを、上記配向膜１２，
１３表面に対してほぼ平行配向させる性質を有してい
る。このため、液晶分子７ｃおよび２色性色素７ｄに対
する配向規制力が強くなり、安定した配向状態が得られ
る。この配向膜１２，１３は、膜厚が約７００オングス
トロームになるように印刷法にて形成されている。

【００４６】なお、上記透光性基板２上に形成される配
向用電極１４は、ＩＴＯ等の透明電極を用いることによ
り、必ずしもソースバスライン４に重なるように形成す
る必要は無い。

【００４７】上記構成において、実施例１と同様に透光
性基板２上に形成された配向用電極１４に、隣り合う配
向用電極間に電界が生じるように、隣り合う配向用電極
で互いに逆位相となる電圧を印加させる。また、透光性
基板８上に形成された配向用電極１５に、隣り合う配向
用電極間に電界が生じるように、隣り合う配向用電極で
互いに逆位相となる電圧を印加させる。このとき、上記
配向用電極１４及び上記配向用電極１５には、隣り合う
配向用電極１４および隣り合う配向用電極１５で互いに
逆位相となる電圧を印加させたが、必ずしもこの通りで
ある必要はなく、例えば隣り合う配向用電極１４及び配
向用電極１５で電位差のある電圧を印加させてもよい。

【００４８】さらに、両基板側から光照射または加熱等
を行い、重合性材料を硬化させて、一対の基板間にお互
いの液晶分子が直交する方向に配向した２層の液晶層を
得る。

【００４９】また、両基板に塗布された配向膜のうち、
一方または両方に、図６に示す方向にラビング処理を施
すことにより、更に安定した配向状態を得ることができ
る。なお、上記配向膜は、どちらか一方の基板にのみ形
成する構成であっても良い。

【００５０】［実施例３］本発明のさらに他の実施例を
図７乃至図９を用いて説明すれば以下の通りである。な
お、上記実施例と同一の機能を有する部材には、同一の
符号を付記し、その説明を省略する。

【００５１】図７及び図８は本実施例の液晶表示パネル
の断面図であり、図９は本実施例の両基板の表面を拡大
した図である。なお、図７は図９のＡ−Ａ’間の断面図
を、図８は図９のＢ−Ｂ’間の切断面をそれぞれ表して
いる。

【００５２】本実施例の液晶表示パネル１６は、図７及
び図８に示すように、透光性基板２上に絵素電極３、Ｔ
ＦＴ６等を形成する際に、ソースバスライン４を厚みが
約２．２５μｍ程になるよう凸状に形成している点と、
透光性基板８上に縞状の対向電極９および対向電極９の
縞間に配向用電極１０を形成する際に、配向用電極点１
０を厚みが約２．２５μｍ程になるよう凸状に形成して
いる点とを除けば、実施例１と同様の構造である。

【００５３】図９に透光性基板２及び透光性基板８の、
液晶層側の表面を拡大したものを示す。上記透光性基板
２には、液晶層７側に絵素電極３、ソースバスライン
４、ゲートバスライン５、及びＴＦＴ６が形成されてい
る。このとき、ソースバスライン４は厚みが約２．２５
μｍになるように形成されている。また、上記透光性基
板８には、液晶層７側に縞状の透明対向電極９が形成さ
れ、該縞状の透明対向電極９の縞間に対向電極とは別の
配向用電極１０が縞状に形成されている。このとき、配
向用電極１０は厚みが約２．２５μｍになるように形成
されている。

【００５４】上記凸状に形成されたソースバスライン４
及び配向用電極１０の上層には、ソースバスライン４と
配向用電極１０との間に発生するリーク電流を防ぐ為の
絶縁層をもうけても良い。

【００５５】これら２枚の基板は、透光性基板２上に凸
状に形成されたソースバスライン４と、透光性基板８上
に凸状に形成された配向用電極１０とが互いに直交する
方向に形成され、かつ透光性基板２上に形成された絵素
電極３と、透光性基板８上に凸状に形成された配向用電
極１０とが重ならないように張り合わされており、これ
により液晶表示パネル１６が形成されている。

【００５６】上記構成において、実施例１と同様に透光
性基板２，８上に形成された凸状のソースバスライン４
および配向用電極１０に、隣り合うソースバスライン間
または配向用電極間に電界が生じるように、隣り合うソ
ースバスライン及び配向用電極で互いに逆位相となる電
圧を印加させ、両基板側から光照射または加熱等を行
い、重合性材料を硬化させてゲストホスト配向を得る。
このとき、上記ソースバスライン４及び上記配向用電極
１０には、隣り合うソースバスラインおよび隣り合う配
向用電極で互いに逆位相となる電圧を印加させたが、必
ずしもこの通りである必要はなく、例えば隣り合うソー
スバスライン及び配向用電極で電位差のある電圧を印加
させてもよい。

【００５７】上記凸状に形成されたソースバスライン４
および配向用電極１０は、それぞれ約２．２５μｍの厚
みになるように形成されているため、液晶層７内の電界
のかかる領域が増加することによって、液晶分子７ｃお
よび２色性色素７ｄに対する配向規制力が強くなり、安
定した配向状態が得られる。また、ソースバスライン４
および配向用電極１０を厚く形成することにより、両基
板間の間隙を、スペーサを必要とすることなく、簡単に
一定に保たせることができる。

【００５８】なお、上記液晶表示パネル１６は、ソース
バスライン４および配向用電極１０のどちらか一方のみ
を凸状に形成する構造であっても良い。また、両方また
はどちらか一方の基板に、液晶分子を基板に対して平行
に配向させる配向膜を塗布した構造であっても良い。例
えば、図７において、透光性基板２上にはソースバスラ
イン４を凸状に形成し、透光性基板８上には少なくとも
縞状の対向電極９を含む領域に、液晶分子７ｃおよび２
色性色素７ｄを透光性基板１０に対して平行配向させる
配向膜を塗布し、その上から対向電極９の縞間に重なる
ように配向用電極１５が形成されているするような構造
であってもよい。

【００５９】このとき、配向膜にラビング処理を施して
おけば更に安定した配向を得ることができる。

【００６０】［実施例４］本発明のさらに他の実施例を
図１０及び図１１を用いて説明すれば以下の通りであ
る。なお、上記実施例と同一の機能を有する部材には、
同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００６１】図１０は本実施例の液晶表示パネルの断面
図であり、図１１は本実施例の両基板の表面を拡大した
図である。なお、図１０は図１１のＡ−Ａ’間の断面図
を表している。

【００６２】本実施例の液晶表示装置を構成する反射型
カラー液晶表示パネル２１は、同図に示すように、互い
に対向して配置された透光性基板２２とカラーフィルタ
基板３１との間に液晶分子２８ｃ、２色性色素２８ｄ、
重合性材料（図示せず）を混入したゲストホスト液晶か
らなる液晶層２８が挾持されている。

【００６３】上記透光性基板２２の液晶層側表面には、
アクティブ素子として２端子であるＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ
−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）素子２５が形成さ
れ、ＭＩＭ素子２５の周囲を覆うように感光性樹脂膜２
３が形成されている。さらに、感光性樹脂膜２３の上に
は反射金属膜２４が形成されている。そして、反射金属
膜２４を覆うように透光性基板２２の全面にわたって、
液晶層２８内の液晶分子２８ｃおよび２色性色素２８ｄ
を透光性基板２２に対して平行に配向させる配向膜２６
が形成されている。

【００６４】上記カラーフィルタ基板３１の液晶表示装
置側表面には、ＩＴＯなどの透明電極からなる走査電極
３０が、上記透光性基板２２上に形成されたデータ信号
線３２と直交する方向に縞状に形成され、走査電極２９
を覆うようにカラーフィルタ基板の全面にわたって、液
晶層２８内の液晶分子２８ｃおよび２色性色素２８ｄを
カラーフィルタ基板３１に対して平行に配向させる配向
膜２９が形成されている。さらに、走査電極２９の縞間
には、配向用電極（図示せず）が形成されている。

【００６５】上記ＭＩＭ素子２５には、例えばタンタル
−タンタルオキサイド−チタン構造の素子が用いられて
いる。また、電極としての上記反射金属膜３４は、例え
ばアルミニウム、ニッケル、クロム、金または銀などの
金属材料により形成されている。上記カラーフィルタ基
板３１のカラーフィルタとしては、例えばシアンとレッ
ドのものが使用されている。

【００６６】上記配向膜２６，２９の材料としては、例
えばオプトマーＡＬ４５５２（日本合成ゴム社製）が使
用されている。この配向膜材料は、液晶分子３７ｃを上
記配向膜２６，２９の表面に対してほぼ平行に配向させ
る性質を有している。また、これら配向膜２６，２９
は、それぞれ膜厚が約７００オングストロームになるよ
うに印刷法により形成されている。

【００６７】上記データ信号線３２、および配向用電極
（図示せず）の幅とピッチは、実施例１と同様の理由に
よりそれぞれ１０μｍ、１００μｍとした。

【００６８】以上の様にして作成した透光性基板２２と
カラーフィルタ基板３１とを、液晶層の厚みが約４．５
μｍになるように貼り合わせてパネル化した。

【００６９】次に、上記パネル化したものに、例えばホ
ストとして、ＺＬＩ−４７９２（メルク社製）に、ゲス
トとして２色性色素２８ｄを混入したゲストホスト液晶
２８に、重合性材料を１．０ｗｔ％程度添加したもの
を、例えば真空注入法により透光性基板２２とカラーフ
ィルタ基板３１との間隙に注入させた後、シール材によ
りパネルの回りを封止することにより液晶表示パネル２
１を作成した。

【００７０】ここで用いるホスト液晶は、種類が極めて
多く、選択の幅は広い。重合性材料としては、実施例１
と同様のものを用いた。

【００７１】上記の構成において、駆動回路を実装する
前に、透光性基板２２上に形成されたデータ信号線３２
に、隣り合うデータ信号線間に電界が生じるように、隣
り合うデータ信号線で互いに逆位相となる電圧を印加さ
せる。また、同時にカラーフィルタ基板３１上に形成さ
れた配向用電極（図示せず）にも、隣り合う配向用電極
間に電界が生じるように、隣り合う配向用電極で互いに
逆位相の電圧を印加させる。このとき、上記データ信号
線３２及び上記配向用電極（図示せず）には、隣り合う
データ信号線または配向用電極で互いに逆位相となる電
圧を印加させたが、必ずしもこの通りである必要はな
く、例えば隣り合うデータ信号線及び配向用電極で電位
差のある電圧を印加させてもよい。

【００７２】データ信号線３２及び配向用電極（図示せ
ず）に印加する電圧は１０Ｖ〜５０Ｖの範囲に設定する
のが望ましいが、注入された液晶材料が配向するのに必
要な電圧に設定すれば良い。

【００７３】上記データ信号線３２または配向用電極
（図示せず）に印加する電圧は、必ずしも隣り合うデー
タ信号線または配向用電極（図示せず）で互いに逆位相
である必要はなく、隣り合うデータ信号線または配向用
電極（図示せず）で電位差のある電圧を印加させてもよ
い。

【００７４】これにより、透光性基板２２、およびカラ
ーフィルタ基板３１の間隙に注入された液晶層２８は、
図１０に示すように２層２８ａ，２８ｂに分けられ、各
層内の液晶分子２８ｃ及び２色性色素２８ｄは電界方向
に規則正しく並ぶ。このとき、データ信号線３２と配向
用電極（図示せず）とは互いに直交する方向に形成され
ているので、２層にかかる電界の向きも互いに直交する
方向となるため、２８ａ内の液晶分子２８ｃ及び２色性
色素２８ｄと、２８ｂ内の液晶分子２８ｃ及び２色性色
素２８ｄとは互いに直交する方向に向いている。

【００７５】上記データ信号線３２および配向用電極
（図示せず）のうち、両方またはどちらか一方を、厚み
が約２．２５μｍとなるように凸状に形成しても良い。
このとき、データ信号間または配向用電極間に電界のか
かる領域が増加するので、液晶層２８内の液晶分子２８
ｃおよび２色性色素２８ｄに対する配向規制力が強くな
り、安定した配向状態が得られる。

【００７６】さらに、データ信号線３２及び配向用電極
（図示せず）に上記電圧を印加させたまま、両基板側か
ら光照射を行い重合性材料を固定させた後、電圧を解除
する。本実施例では、２００Ｗの水銀ランプを用いて３
０秒〜１分紫外光を照射した。なお、重合性材料を硬化
させる方法としては、光照射によるものだけでなく、例
えば熱を加えること等でも良い。

【００７７】このようにして、液晶分子２８ｃ及び２色
性色素２８ｄの配向状態が固定され、図９に示すよう
に、液晶分子２８ｃ及び２色性色素２８ｄが互いに直交
する向きに配向する２層の液晶層２８ａ，２８ｂを同一
の液晶層９に含むゲストホスト配向を得ることができ
る。

【００７８】以上説明したように、本実施例の反射型液
晶表示装置では、２枚のセルを貼り合わせた構造ではな
く、１枚のセルからなっているので、製造に係わる工程
および部材を簡略化することができる。したがって、安
価な液晶表示装置として提供することができる。また、
１枚のセルからなっているので、特別な駆動方法を必要
としない。また、中央に仕切りのガラス基板がないこと
により、斜めから見たときの表示特性が良好であるとと
もに、高輝度、がつ高コントラストの表示が可能な反射
型液晶表示装置を提供することができる。

【００７９】なお、本実施例では、アクティブ素子とし
てＭＩＭを適用したが、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、
あるいは２端子素子のバリスタ等を用いて駆動すること
も可能である。

【００８０】また、本実施例では、カラーフィルタ基板
３１としてシアン、レッドの補色の配列を用いたが、他
の補色の組み合わせ（マゼンタ−グリーン、イエロー−
ブルー）や、レッド−グリーン−ブルーの組み合わせで
も良い。

【００８１】さらに、本実施例では、透光性基板２２を
用いたが、反射型の液晶表示装置において、例えばシリ
コン樹脂などからなる不透明基板上にアクティブ素子を
形成する場合も同様の効果が得られる。その場合、回路
を基板上に集約することができるというメリットがあ
る。

【００８２】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の液晶表
示装置は、両基板上にそれぞれ異なる方向に縞状電極が
形成され、両基板間には重合性材料が含まれている。し
たがって、液晶分子が互いに異なる方向に配向する２層
の液晶層を一対の基板間に形成することができる。これ
により、２枚のセルを重ねる必要がなく、また偏光板を
設ける必要もないので、斜めから見たときの表示特性が
良好であるとともに、軽量でかつ高輝度、かつ高コント
ラストの表示が可能な液晶表示装置を提供することがで
きるという効果を奏する。

【００８３】また、請求項２の発明の液晶表示装置は、
上記一方の基板上に形成された上記縞状電極は走査線ま
たはデータ信号線として形成されている。したがって、
縞状電極を新たに形成する必要がないので、部品点数を
削減することができ、コストを下げることができるとい
う効果を奏する。また、その分絵素電極を大きく設計で
きるので開口率が向上し、明るい表示特性が得られると
いう効果を奏する。

【００８４】また、請求項３の発明の液晶表示装置は、
上記両基板のうち少なくとも一方の基板の液晶層側表面
に、液晶分子を水平配向させる配向膜が形成されてい
る。したがって、縞状電極による配向規制力に加え、さ
らに配向規制力を強化することができる。これにより、
より安定した配向状態を得ることができるので、さらに
信頼性の高い表示特性を得ることができるという効果を
奏する。

【００８５】また、請求項４の発明の液晶表示装置の製
造方法は、上記両基板間に、ゲストホスト効果を有する
液晶に重合性材料を添加したものを注入する工程と、上
記一方の基板の液晶層側表面に、液晶分子を所定の方向
に配向させる縞状電極を形成する工程と、上記他方の基
板の液晶層側表面に、上記一方の基板側の液晶分子の配
向方向とは異なる方向に液晶分子を配向させる縞上電極
を形成する工程と、上記両基板上に形成された各縞状電
極に、隣り合う電極間に電界が生じるような電圧を印加
させた後、上記重合性材料を硬化させる工程と、を含ん
でいる。したがって、互いに液晶分子が異なる方向に配
向する２層の液晶層が一対の基板間に形成された液晶表
示装置を製造することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における液晶表示装置の表示
パネルの部分断面図である。

【図２】図１に示した液晶表示パネルの両基板の液晶層
側表面を拡大した図である。

【図３】本発明の実施例における透過率電圧特性の図で
ある。

【図４】本発明の第二の実施例における液晶表示装置の
液晶表示パネルの断面図である。

【図５】本発明の第二の実施例における液晶表示装置の
液晶表示パネルの別の断面図である。

【図６】図４に示した液晶表示パネルの両基板の液晶層
側表面を拡大した図である。

【図７】本発明の第三の実施例における液晶表示装置の
液晶表示パネルの断面図である。

【図８】本発明の第三の実施例における液晶表示装置の
液晶表示パネルの別の断面図である。

【図９】図７に示した液晶表示パネルの両基板の液晶層
側表面を拡大した図である。

【図１０】本発明の第四の実施例における液晶表示装置
の液晶表示パネルの断面図である。

【図１１】図９に示した液晶表示パネルの両基板の液晶
層側表面を拡大した図である。

【図１２】（ａ）従来の２層型ＧＨモードの液晶表示装
置のオフ状態を表す概念図である。 （ｂ）従来の２層概念図ＧＨモードの液晶表示装置のオ
フ状態を表す概念図である。

【図１３】従来の２層型ＧＨモードの液晶表示装置を表
す断面図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示パネル ２ 透光性基板 ３ 絵素電極 ４ ソース電極 ５ ゲート電極 ６ ＴＦＴ ７ 液晶層 ７ａ 液晶層（対向基板側） ７ｂ 液晶層（絵素基板側） ７ｃ 液晶分子 ７ｄ ２色性色素 ８ 透光性基板 ９ 対向電極 １０ 配向用電極 １１ 液晶表示パネル １２ 配向膜 １３ 配向膜 １４ 配向用電極 １５ 配向用電極 １６ 液晶表示パネル １７ ソースバスライン（凸状） １８ 配向用電極（凸状） １９ 配向膜 ２０ 配向膜 ２１ 反射型カラー液晶表示パネル ２２ 透光性基板 ２３ 感光性樹脂膜 ２４ 反射金属膜 ２５ ＭＩＭ ２６ 配向膜 ２７ 配向用電極 ２８ 液晶層 ２８ｃ 液晶分子 ２８ｄ ２色性色素 ２９ 配向膜 ３０ 対向電極 ３１ カラーフィルタ基板 ３２ データ信号線 ３３ 絵素電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】―対の対向する基板間に、ゲストホスト効
   果を有する液晶層が少なくとも２層設けられてなる液晶
   表示装置において、 上記一方の基板の液晶層側表面には、液晶分子を所定の
   方向に配向させる縞状電極が形成され、 上記他方の基板の液晶層側表面には、上記一方の基板側
   の液晶分子の配向方向とは異なる方向に液晶分子を配向
   させる縞状電極が形成され、 上記液晶層には、重合性材料が添加されていることを特
   徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】上記一方の基板上に形成された上記縞状電
   極は走査線またはデータ信号線として形成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】上記両基板のうち少なくとも一方の基板の
   液晶層側表面に、液晶分子を水平配向させる配向膜が形
   成されていることを特徴とする請求項１または２記載の
   液晶表示装置。
4. 【請求項４】―対の対向する基板間に、ゲストホスト効
   果を有する液晶層が少なくとも２層設けられてなる液晶
   表示装置の製造方法において、 上記両基板間に、ゲストホスト効果を有する液晶に重合
   性材料を添加したものを注入する工程と、 上記一方の基板の液晶層側表面に、液晶分子を所定の方
   向に配向させる縞状電極を形成する工程と、 上記他方の基板の液晶層側表面に、上記一方の基板側の
   液晶分子の配向方向とは異なる方向に液晶分子を配向さ
   せる縞状電極を形成する工程と、 上記両基板上に形成された各縞状電極に、隣り合う電極
   間に電界が生じるような電圧を印加させた後、上記重合
   性材料を硬化させる工程と、 を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。