(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶駆動信号を供給する配線を有する駆動層と、夫々が前記液晶駆動信号を受ける電極を有し且つ前記駆動層上に順次に形成されて積層構造を成す複数の液晶表示層とを備えた液晶表示装置において、
前記積層構造の全体を貫通するように連通孔が形成され、該連通孔の内部には導電性材料が充填され、
一つの液晶表示層の電極と前記駆動層の対応する配線とが前記導電性材料を介して相互に接続され、
各液晶表示層が、下層側から順次に積層された第１絶縁性透明基板、第１透明電極、調光層、第２透明電極、及び第２絶縁性透明基板を備え、
前記連通孔が、前記第１及び第２絶縁性透明基板に夫々形成された貫通孔と、前記調光層内に絶縁性材料で形成され、且つ、両端部が前記第１及び第２透明電極に接するコンタクトホール部とを連通させることによって形成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
各貫通孔の円筒形状の断面積が、前記コンタクトホール部内の導電性材料と前記第１又は第２透明電極との接続部分の断面積より小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記調光層が、ネマチック液晶及び光硬化樹脂の混合材料、二色性色素を含む液晶材料、コレステリック液晶、又は、コレステリック液晶及び光硬化樹脂の混合材料によって構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置を製造する製造方法であって、
前記液晶表示層の形成に先立って、前記第１及び第２絶縁性透明基板、並びに前記第１及び第２透明電極に夫々、前記連通孔となる貫通孔を予め形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置を製造する製造方法であって、
各液晶表示層の積層に先立って、各液晶表示層毎に、前記連通孔となる貫通孔を形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置を製造する製造方法であって、
各液晶表示層を積層してから、各液晶表示層を貫通する貫通孔を形成しつつ前記連通孔に形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記貫通孔がレーザ加工装置を用いて形成されることを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、複数の液晶表示層と駆動層とが積層された液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー反射型液晶表示装置は、低消費電力の利点を有することから、特に携帯情報機器の表示装置として実用化され、急速に普及しつつある。しかし、現状のカラー反射型液晶表示装置では、反射率が目標とする値に達しておらず、反射率の更なる向上が重要な課題となっている。
【０００３】
上記課題を解決するために、カラーフィルタを用いない方式の検討が行なわれている。なかでも、反射する波長範囲が異なる液晶表示層を複数積層化する手法が、カラーフィルタ方式に比して３倍の画素面積を確保できるために有望視されている。このような積層構造を実現するには、各液晶表示層の画素電極と駆動素子とを確実に電気接続させる立体配線技術の開発が必須であり、これまでに種々の構成、手法が提案されている。
【０００４】
その一例が、特開平10-213790号公報に記載されている。図１５は、この公報に記載の製造方法で製造される液晶表示装置を示す縦断面図である。液晶表示装置は、下ガラス基板３１上に順次に形成された、薄膜トランジスタ３３、３４、３５と、反射板を兼ねた第１画素電極５６と、液晶表示層４８と、第２画素電極４２と、液晶表示層４９と、第３画素電極４３と、液晶表示層５０と、共通電極４７とを備え、共通電極４７上には上ガラス基板３２が配設されている。
【０００５】
各薄膜トランジスタ３３〜３５は夫々、対応するソース線３６〜３８及びドレイン電極３９〜４１に接続され、また、対応するゲート線４４〜４６に接続される。液晶表示層４８〜５０では夫々、隔膜４８ｂで覆われた多数のマイクロカプセルの芯物質４８ａがバインダ４８ｃ内に含有されて画素を構成している。
【０００６】
第１画素電極３９は、薄膜トランジスタ３３のドレイン電極５６に接続され、また、第２画素電極４２は、液晶表示層４８内の開口部５１内に形成された接続線５３を介して薄膜トランジスタ３４のドレイン電極４０に接続される。第３画素電極４３は、液晶表示層４８及び液晶表示層４９を貫通する開口部５２内に形成された接続線５４及び５５を介して薄膜トランジスタ３５のドレイン電極４１に接続される。これらの構成により、各液晶表示層４８〜５０の画素に、薄膜トランジスタ３３〜３５を通じて液晶駆動信号（電圧）が印加される。
【０００７】
上記立体配線は、以下の手順によって形成される。まず、下ガラス基板３１上に、薄膜トランジスタ３３〜３５及び第１画素電極３９を夫々形成する。次いで、これらの上部に、液晶を芯物質とするマイクロカプセル４８ａとバインダ４８ｂとの混合物をロールコータで塗布して液晶表示層４８を形成する。
【０００８】
次いで、第２画素電極４２と薄膜トランジスタ３４との接続のために、液晶表示層４８にフォトリソグラフィ及びウェットエッチングを施して、開口部５１及び５２を形成する。更に、第２画素電極４２をスパッタ等によって成膜する。この成膜によって開口部５１内にも画素電極が及ぶので、第２画素電極４２と薄膜トランジスタ３４とが接続される。
【０００９】
引き続き、上記と同様に混合物を塗布して液晶表示層４９を形成し、液晶表示層４９にフォトリソグラフィ及びウェットエッチングを施して、開口部５２を形成する。その後に、第３画素電極４３の成膜を行なう。その結果、第３画素電極４３と薄膜トランジスタ３５のドレイン電極４１とが接続されて、画素の駆動構造が完成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載の液晶表示装置では、液晶表示層４９、５０を、下ガラス基板３１上の対応する薄膜トランジスタ３３、３５に電気的に接続するための開口部５１、５２が夫々異なる位置に設けられるので、その形成工程が複雑になっている。これにより、立体配線を形成するためにフォトリソグラフィ工程とウェットエッチング工程とを繰り返し実施しなければならず、工程数が多く、各工程が複雑になっている。また、開口部形成や画素電極形成におけるウェットエッチング工程では、イオン性不純物の液晶表示層への流入や、液晶表示層からの液晶の流出のおそれがあり、信頼性の低下を招く。
【００１１】
本発明は、上記に鑑み、複数の液晶表示層を積層した積層構造を備えながらも、フォトリソグラフィ工程及びウェットエッチング工程を可能な限り削減した簡略な工程で製造することができ、各画素電極と駆動素子とを確実に接続させた信頼性が高い液晶表示装置、及びこのような液晶表示装置を製造する製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、液晶駆動信号を供給する配線を有する駆動層と、夫々が前記液晶駆動信号を受ける電極を有し且つ前記駆動層上に順次に形成されて積層構造を成す複数の液晶表示層とを備えた液晶表示装置において、
前記積層構造の全体を貫通するように連通孔が形成され、該連通孔の内部には導電性材料が充填され、
一つの液晶表示層の電極と前記駆動層の対応する配線とが前記導電性材料を介して相互に接続され、
各液晶表示層が、下層側から順次に積層された第１絶縁性透明基板、第１透明電極、調光層、第２透明電極、及び第２絶縁性透明基板を備え、
前記連通孔が、前記第１及び第２絶縁性透明基板に夫々形成された貫通孔と、前記調光層内に絶縁性材料で形成され、且つ、両端部が前記第１及び第２透明電極に接するコンタクトホール部とを連通させることによって形成されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の液晶表示装置では、下層から上層まで全ての液晶表示層を貫通する連通孔内の導電性材料によって、一つの液晶表示層の電極が、駆動層の対応する配線に導通するので、従来の液晶表示層のように、立体配線形成のための複雑なフォトリソグラフィ工程とウェットエッチング工程とが大幅に削減される。このため、積層構造の液晶表示層を備えながらも、工程数の増加や各工程の複雑化を招くことがない。また、従来の製造方法では発生のおそれがあった、開口部形成や画素電極形成時のウェットエッチング工程でイオン性不純物が液晶表示層に流入する問題や、液晶表示層から液晶が流出する問題が解消できると共に、各画素電極と駆動素子（駆動層）とを確実に接続した信頼性の高い液晶表示装置を得ることができる。
【００１４】
また、第１及び第２透明電極とコンタクトホール部との接触部分に、選択的に電気接続部を形成することにより、各液晶表示層の第１及び第２透明電極を、駆動層の対応する配線に導通する連通孔内の導電性材料に選択的に導通させることができる。更に、コンタクトホール部によって導電性材料の調光層内への流入を防止すると共に、隣接する連通孔内の導電性材料が相互に接触する不具合を防止することができる。
【００１５】
また、連通孔内の導電性材料が、第１及び第２絶縁性透明基板と、コンタクトホール部を形成する絶縁性材料とで覆われるので、次のような作用効果が得られる。つまり、図１４に示すように、液晶表示層７４では、夫々に貫通孔７０、７１を有する基板７７、７８に接着する絶縁物７５によって、電極接続領域７２及び電気接続部７３の周囲が覆われる。これにより、貫通孔７０、７１に充填された導電性材料７９は、絶縁物７５で覆われた領域のみに存在することとなり、隣接する調光層（図示せず）への流出や、隣接する導電性材料７９が相互に接触する等の不具合が防止できる。
【００１６】
ここで、各貫通孔の円筒形状の断面積が、前記コンタクトホール部内の導電性材料と前記第１又は第２透明電極との接続部分の断面積より小さいことが好ましい。具体的には、図１３に示すように、液晶表示層７４における基板７７、７８に夫々形成された貫通孔７０、７１が、その円筒形状の断面積が電極接続領域（部）７２の断面積よりも小さくされるので、貫通孔７１に充填された導電性材料７９が、電極接続部７２と基板７８との間に配設された透明電極（図示せず）に確実に接触し、導電性材料７９と透明電極との良好な電気接続が実現する。また、液晶表示層７４を貫く貫通孔を設ける以前に、導電性材料７３を電極接続領域７２に充填させることにより、導電性材料７３と透明電極（図示せず）との接触面積をより増加させ、更に良好な導通状態を得ることができる。
【００１７】
前記調光層は、ネマチック液晶及び光硬化樹脂の混合材料、二色性色素を含む液晶材料、コレステリック液晶、又は、コレステリック液晶及び光硬化樹脂の混合材料によって構成することができる。これらの材料を用いることにより、カラーフィルタ方式を用いないフルカラー表示が可能となると共に、光の利用効率が向上する。
【００１８】
また、本発明に係る液晶表示装置では、駆動層の駆動素子として、単純マトリックス素子に限らずアクティブマトリックスアレイ素子を用いることも可能である。この場合、単純マトリックス素子を用いた反射型液晶に比して、一層の大容量表示が可能になる。
【００１９】
本発明の液晶表示装置の製造方法（第１の製造方法）は、前記液晶表示装置を製造する製造方法であって、前記液晶表示層の形成に先立って、前記第１及び第２絶縁性透明基板、並びに前記第１及び第２透明電極に夫々、前記連通孔となる貫通孔を予め形成することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法（第２の製造方法）は、前記液晶表示装置を製造する製造方法であって、各液晶表示層の積層に先立って、各液晶表示層毎に、前記連通孔となる貫通孔を形成することを特徴とする。
【００２１】
更に、本発明の液晶表示装置の製造方法（第３の製造方法）は、前記液晶表示装置を製造する製造方法であって、各液晶表示層を積層してから、各液晶表示層を貫通する貫通孔を形成しつつ前記連通孔に形成することを特徴とする。
【００２２】
本発明の上記第１〜第３の製造方法によると、予め貫通孔を形成した第１及び第２絶縁性透明基板と第１及び第２透明電極とを組み立てる際に連通孔に形成すること、各液晶表示層毎に予め貫通孔を形成した後に積層構造とする際に連通孔に形成すること、或いは、各液晶表示層を積層してから連通孔を一気に形成することができる。何れにおいても、工程数の増加や工程の複雑化を招くことがないという作用効果を奏することができる。更に、何れの製造方法においても、レーザ加工装置を用いて貫通孔を形成することにより、製造工程が一層簡略化する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態例に係る液晶表示装置の一つの画素を拡大して示す、図２のI−I線に沿う縦断面図、図２は、図１を上方から見た平面図である。図１及び図２は、各部の構成の理解を容易にするため変形して描いている。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態例の液晶表示装置の１画素は、液晶駆動信号を供給する電極配線２１〜２４を有する駆動層２０と、駆動層２０上に順次に形成された複数の液晶表示層３、２、１と、液晶表示層の積層構造の全体を貫通、つまり液晶表示層３、２、１を連続して貫通する複数の貫通孔１５〜１８とを備える。貫通孔１５〜１８には夫々導電性材料が充填されており、この導電性材料を介して、駆動層２０の電極配線２１〜２４と液晶表示層１〜３に備えた電極とが、選択的に電気接続される。
【００２５】
液晶表示層３は、下層側から順次に形成された第１透明基板５ｃ、第１透明電極７ｃ、調光層８ｃ、第２透明電極６ｃ及び第２透明基板４ｃを備える。また、液晶表示層２は、下層側から順次に形成された第１透明基板５ｂ、第１透明電極７ｂ、調光層８ｂ、第２透明電極６ｂ及び第２透明基板４ｂを備える。更に、液晶表示層１は、下層側から順次に形成された第１透明基板５ｃ、第１透明電極７ｃ、調光層８ｃ、第２透明電極６ｃ及び第２透明基板４ｃを備える。液晶表示層１〜３は、接着層１９ａ、１９ｂを介して相互に接着、固定されている。
【００２６】
第１透明電極７ａ〜７ｃ及び第２透明電極６ａ〜６ｃには、夫々、コンタクトホール部１０ａ〜１０ｄが食い込んだ形状の貫通孔が形成されている。また、第１透明基板５ａ〜５ｃと、第２透明基板４ａ〜４ｃと、接着層１９ａ、１９ｂとは、夫々、絶縁性材料で形成される。
【００２７】
駆動層２０上には薄膜層９が形成されており、薄膜層９には、共通電極配線２１と画素電極配線２２〜２４とが所定のパターンで形成され、連通孔を成す貫通孔１５〜１８はこのパターンに対応して形成されている。
【００２８】
液晶表示層１〜３内には夫々、コンタクトホール部１０ａ〜１０ｄが形成されている。液晶表示層３には、第２透明電極６ｃと駆動層２０上の画素電極配線２２〜２４とを接続するための電気接続部１３が形成される。液晶表示層２には、第２透明電極６ｂと画素電極配線２２〜２４とを接続するための電気接続部１２が、液晶表示層１には、第２透明電極６ａと画素電極配線２２〜２４とを接続するための電気接続部１１とが夫々形成される。
【００２９】
また、液晶表示層３には、第１透明電極７ｃと駆動層２０上の共通電極配線２１とを接続するための電気接続部１４ｃが、液晶表示層２には、第１透明電極７ｂと共通電極配線２１とを接続するための電気接続部１４ｂが、液晶表示層１には、第１透明電極７ａと共通電極配線２１とを接続するための電気接続部１４ａとが夫々形成されている。
【００３０】
図２に示すように、駆動層２０上には、共通電極配線２１と、画素電極配線２２〜２４とが相互に直交して延在している。第１透明電極７ａ〜７ｃ及び第２透明電極６ａ〜６ｃには、共通電極配線２１又は画素電極配線２２〜２４との電気接続を可能にするためのパターンニングが施されている。また、パターンニングされた電気接続部１１〜１４上には、絶縁材料から成るコンタクトホール部１０ａ〜１０ｄが形成される。
【００３１】
貫通孔１５〜１８は、第２透明基板４ａ〜４ｃ、コンタクトホール部１０ａ〜１０ｄ、第２透明電極６ａ〜６ｃ、調光層８ａ〜８ｃ、第１透明電極７ａ〜７ｃ、第１透明基板５ａ〜５ｃ、及び、接着層１９ａ、１９ｂを夫々に貫通するものであり、全体として、液晶表示層１〜３の積層構造を貫通する連通孔を構成する。貫通孔１５〜１８には夫々導電性材料が充填、硬化されており、この導電性材料は駆動層２０上の共通電極配線２１及び画素電極配線２２〜２４に導通する。
【００３２】
これにより、第２透明電極６ａ〜６ｃ及び第１透明電極７ａ〜７ｃと、共通電極配線２１及び画素電極配線２２〜２４とが選択的に接続された構造が得られる。つまり、液晶表示層１〜３に共通電極配線２１が共通に接続され、液晶表示層３に画素電極配線２４が、液晶表示層２に画素電極配線２３が、液晶表示層１に画素電極配線２２が夫々接続されることで、各液晶表示層１〜３に、液晶駆動信号を個別に印加できる構造が得られる。
【００３３】
次に、本液晶表示装置の製造方法を、図３〜図６を参照して説明する。図３は、本液晶表示装置における液晶表示層のコンタクトホール部形成後の状態を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。図４は、図３に後続する形成段階を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。図３及び図４では、液晶表示層１の製造を中心に説明する。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、まず、１画素における液晶表示層１の第１透明基板５ａ上に、第１透明電極７ａを成膜し、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程によってパターンニングし、第１透明電極７ａに接続された電気接続部１４ａを形成する。
【００３５】
次いで、第１透明基板５ａ上に感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程によってコンタクトホール部１０ａ〜１０ｄを夫々形成する。この際に、コンタクトホール部１０ａ内の電気接続部１４ａ上に感光性樹脂が残留するときは、高圧洗浄などで除去する。平面視では、図３（ｂ）に示すように、コンタクトホール部１０ａが、第１透明電極７ａにおける一隅部の電気接続部１４ａに形成され、コンタクトホール部１０ｂ〜１０ｄが、コンタクトホール部１０ａと同じライン上に配列される。
【００３６】
次いで、図４（ａ）に示すように、電気接続部１１を含む第２透明電極６ａを形成した第２透明基板４ａを、コンタクトホール部１０ａ〜１０ｄ上に重ねて貼り付け、焼成することで液晶表示層１を形成する。
【００３７】
図４（ｂ）に示すように、上記焼成によってコンタクトホール部１０aの上下両端が電気接続部１４ａ及び第２透明基板４ａに夫々接着され、また、コンタクトホール部１０ｂの上下両端が電気接続部１１及び第１透明基板５ａに夫々接着される。更に、コンタクトホール部１０ｃ、１０ｄの各上下両端が、第２透明基板４ａ及び第１透明基板５ａに夫々接着される。
【００３８】
引き続き、上記と同様の工程によって液晶表示層２及び３を形成する。これにより、液晶表示層１では、コンタクトホール部１０ａ、１０ｃが電気接続部１４ａ、１１に、液晶表示層２では、コンタクトホール部１０ａ、１０ｃが電気接続部１４ｂ、１２に、液晶表示層３では、コンタクトホール部１０ａ、１０ｂが電気接続部１４ｃ、１３に夫々導通することとなる。
【００３９】
図５は、本液晶表示装置の１画素における液晶表示層の貼り合わせ工程を模式的に示した図である。図３及び図４のように形成した液晶表示層（図５では液晶表示層２、３として図示する）を貼り合わせる工程を説明する。
【００４０】
図５に示すように、まず、ステージ２５及びローラ２６を備えた貼り合わせ装置を用意し、液晶表示層３をステージ２５上に固定した後、液晶表示層３上に感光性樹脂を塗布して、膜厚が均一な接着層１９ｂを形成する。更に、接着層１９ｂ上に、液晶表示層２の一端を目合わせしながら載置、固定する。引き続き、第２透明基板４ｂ上の他端（図５の右端）にローラ２６を乗せ、ローラ２６を他端（左端）に向けて転動させることにより、接着層１９ｂを介して液晶表示層２と液晶表示層３とを貼り合わせる。ただし、貼り合わせ時には、気泡が接着層１９ｂ内に残存しないように、ローラ２６の圧力等を適宜調整する。また、上記貼り付け工程は常圧下で行うが、これに限らず、真空槽内で行なっても同様の効果を得ることができる。
【００４１】
次いで、相互に貼り合わせた液晶表示層２及び３を露光する。これにより、接着層１９ｂが硬化するので、液晶表示層２及び３が相互に堅固に接着される。同様の工程で、液晶表示層２上に液晶表示層１を貼り合わせ、更に、この状態の液晶表示層２及び１を露光することにより、液晶表示層２上の薄膜層（図示せず）を硬化させ、液晶表示層２及び１を相互に堅固に接着する。これにより、３層積層構造の液晶表示装置の接着が完了する。
【００４２】
図６は、接着が完了した３層積層構造の１画素を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。図６（ａ）に示すように、各液晶表示層１〜３に夫々形成されたコンタクトホール部１０ａ〜１０ｄが、同じ位置において上下方向で連通する。この状態を上方から見ると、図６（ｂ）に示すように、液晶表示層１ではコンタクトホール部１０ａ及び１０ｂが電気接続部１４ａ及び１１と導通し、液晶表示層２ではコンタクトホール部１０ａ及び１０ｃが電気接続部１４ｂ及び１２と導通し、液晶表示層３ではコンタクトホール部１０ａ及び１０ｄが電気接続部１４ｃ及び１３と導通している。
【００４３】
次に、各コンタクトホール部内に３層積層構造を一気に貫通する貫通孔（つまり連通孔）を形成する工程を説明する。図７は、３層積層構造を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。ここでは、貫通孔の形成工程にレーザ加工装置（図示せず）を用いる。
【００４４】
まず、図７（ａ）に示すように、最上層の液晶表示層１の第２透明基板４ａにレーザの焦点を合わせ、例えば貫通孔１５を、上下方向に積層する基板４ａ、５ａ、４ｂ、５ｂ、４ｃ、５ｃ毎に下方に向かって順次に形成していく。この際に、各接着層１９ａ、１９ｂに対しても、各基板に対するのと同様に焦点を合わせつつ貫通孔を形成する。更に、貫通孔１５の形成後に、上記と同様の工程を繰り返して、貫通孔１６〜１８を順次に形成する。この結果、図７（ｂ）に示すように、コンタクトホール部１０ａ〜１０ｄ内に、３層積層構造を一気に貫く貫通孔１５〜１８（連通孔）が得られる。
【００４５】
次に、上記３層積層構造と駆動層２０（図１）との貼り合わせ及び導電性材料の充填工程について説明する。まず、駆動層２０上に感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を施して、薄膜層９で周囲が覆われた共通電極配線２１及び画素電極配線２２〜２４を得る。
【００４６】
次いで、図５で説明した貼り合わせ装置のステージ２５上に駆動層２０を載置、固定した後、駆動層２０上に、図７に示した３層積層構造の下部一端を目合わせつつ載置、固定する。この状態で、液晶表示層１上でローラ２６を一端から他端に向けて転動させ、３層積層構造を一体的に駆動層２０に押し付け、薄膜層９を介して駆動層２０に貼り付ける。
【００４７】
次いで、駆動層２０上に貼り付けた３層積層構造に対し、貫通孔１５〜１８の夫々に導電性材料を充填し、硬化させる。これにより、貫通孔１５〜１８に夫々充填された導電性材料が、各対応する位置の電気接続部１４ａ〜１４ｃ及び電気接続部１１〜１３に選択的に結合して導通する。これにより、各液晶表示層１〜３は、夫々に導通する電気接続部１１〜１３によって独立した駆動が可能になる。
【００４８】
ところで、本実施形態例に係る液晶表示装置の各調光層８には、屈折率分布構造に基づくブラッグ反射を利用するホログラフィック高分子分散液晶（ＨＰＤＬＣ）や螺旋ピッチを各液晶表示層毎に変更し、その螺旋ピッチに基づく選択反射を利用するコレステリック液晶（Cｈ液晶）やその混合物、或いは、イエロー、マゼンタ、シアンの２色性色素を添加したゲストホスト液晶（ＧＨ液晶）等を用いることができる。これらの液晶方式は、偏光板やカラーフィルタを用いることなくカラー表示が可能となるので、高反射率の表示が期待できる。そして、図示しない液晶方式によっては、透明電極上に液晶を配向させる配向膜層を形成しても構わない。
【００４９】
次に、本発明に係る第２実施形態例について説明する。ここでは、３層積層構造の各コンタクトホール部内に貫通孔を形成する工程を中心に説明する。図８は、本実施形態例における貫通孔形成工程を模式的に示す縦断面図である。
【００５０】
本実施形態例では、第１実施形態例とは異なり、積層構造にする前の各透明基板に対して貫通孔を形成する。まず、図４に示したと同様の単層の第２透明基板４ａを形成する。更に、図８に示すように、コンタクトホール部１０ａ〜１０ｄ（図４(b)参照）に対応する位置に、レーザ加工装置の貫通孔形成用レーザ２８によって、貫通孔１５〜１８を順次に形成する。
【００５１】
上記工程を繰り返し行うことで、液晶表示層１〜３に夫々、コンタクトホール部１０ａ〜１０ｄに対応する貫通孔１５〜１８を形成する。なお、本実施形態例では、第２透明基板４ａから貫通孔の形成を行ったが、他の透明基板から貫通孔を形成しても構わない。
【００５２】
次いで、本実施形態例における貼り合わせ工程を説明する。本実施形態例では、既に液晶表示層１〜３に貫通孔１５〜１８が夫々形成されているので、感光性樹脂が貫通孔内及びその近傍に塗布されないようにスクリーン印刷機等を用いて行うことが望ましい。その後に、図５で説明した貼り合わせ装置を用いて、３層積層構造とした液晶表示層１〜３と、駆動層２０とを貼り合わせる。この際に、感光性樹脂が貫通孔１５〜１８に浸入しないように、感光性樹脂の粘度やローラの圧力を適宜調整することが望ましい。貫通孔１５〜１８に感光性樹脂が埋まった際には、レーザ加工装置によって除去することができる。
【００５３】
上記により積層構造の液晶表示層１〜３を形成し、貫通孔１５〜１８を、各層を連通する連通孔に形成する。更に、第１実施形態例で説明したように、連通孔としての貫通孔１５〜１８に導電性材料を夫々充填し、硬化させる。これにより、貫通孔１５〜１８に夫々充填された導電性材料が、各対応する位置の電気接続部１４ａ〜１４ｃ及び電気接続部１１〜１３に選択的に結合して導通する。このため、液晶表示層１〜３が、夫々導通する電気接続部１１〜１３によって独立した駆動が可能になる。
【００５４】
次に、本発明の第３実施形態例に係る液晶表示装置の製造方法を説明する。図９は、本実施形態例の製造方法で貫通孔を形成する工程を模式的に示す縦断面図である。本実施形態例では、上下の透明基板を貼り合わせて１つの液晶表示層に形成してから、各液晶表示層毎に貫通孔１５〜１８を形成する。引き続き、３層の液晶表示層を相互に貼り合わせ、貫通孔１５〜１８に夫々導電性材料を充填して硬化させ、更に、電気接続の形成工程を経て本発明の効果を得る。
【００５５】
本実施形態例では、貫通孔の形成時に、第１及び第２実施形態例で用いたレーザ加工装置は勿論、これ以外にも噴射加工装置（マイクロブラスタ）を用いることができる。この場合、絶縁性透明基板の破損を防止するため、保護フィルムを透明基板裏面に貼り合わせることが望ましい。
【００５６】
次に、本発明の第４実施形態例について説明する。図１０は、本実施形態例に係る液晶表示装置におけるコンタクトホール部内に導電性材料を充填する工程を模式的に示した図である。液晶表示層の形成工程では、まず、第１透明基板５ａ上に、絶縁材料から成るコンタクトホール部１０ａ〜１０ｄを形成する。その後、コンタクトホール部１０ａ〜１０ｄ内に導電性材料を夫々充填し、硬化させる。次いで、このように形成した第１透明基板（５ａ）を用いて、液晶表示層１〜３を夫々形成する。
【００５７】
引き続き、液晶表示層１〜３を相互に貼り合わせる工程、貫通孔の形成工程、各透明電極と駆動素子基板とを電気接続する工程を経て、３層積層型の表示装置を完成させる。この場合には、各電気接続部１１の接触面積が増大するので、より確実な電気接続が実現する。
【００５８】
上記各実施形態例で製造された液晶表示装置の画素は、次のように配設することができる。図１１は、各実施形態例で製造された液晶表示装置の画素を配設した状態を示す平面図である。共通電極６０上には、３層積層構造の画素８０が４つ配設されている。共通電極６０上には更に、行方向に２本の走査配線６４が平行に延在し、且つ、走査配線６４と直交する列方向に、各画素８０における液晶表示層への信号配線６５と液晶表示層への信号配線６６と液晶表示層への信号配線６７とが相互に平行に延在している。
【００５９】
図１２は、一つの画素８０を拡大して示す平面図である。画素８０は、信号配線６５〜６７と走査配線６４との各交差部分に接続されており、第２透明電極６ａの電気接続部１１と信号配線６５と走査配線６４との間には薄膜トランジスタ６１が、第２透明電極６ｂの電気接続部１２と信号配線６６と走査配線６４との間には薄膜トランジスタ６２が、第２透明電極６ｃの電気接続部１３と信号配線６７と走査配線６４との間には薄膜トランジスタ６３が夫々接続される。
【００６０】
上記の状態に画素８０が配設された液晶表示装置では、各画素８０の液晶表示層１〜３に夫々、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を対応させ、更に、駆動層２０（図１）の駆動素子として単純マトリックス素子を用いることにより、カラー反射型液晶表示装置を実現できる。或いは、これに代えて、駆動層２０の駆動素子としてアクティブマトリックスアレイ素子を用いれば、単純マトリックス素子を用いた場合に比して、一層の大容量表示が可能になる。
【００６１】
以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明の液晶表示装置及びその製造方法は、上記実施形態例の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施した液晶表示装置及びその製造方法も、本発明の範囲に含まれる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、複数の液晶表示層を積層した積層構造を備えながらも、フォトリソグラフィ工程及びウェットエッチング工程を可能な限り削減した簡略な工程で製造することができ、各画素電極と駆動素子とを確実に接続させた信頼性が高い液晶表示装置、及びこのような液晶表示装置を製造する製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る液晶表示装置の１画素を示す縦断面図である。
【図２】第１実施形態例に係る液晶表示装置の１画素を示す平面図である。
【図３】第１実施形態例に係る液晶表示装置のコンタクトホール部形成後の状態を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】第１実施形態例に係る液晶表示装置の液晶表示層を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】第１実施形態例に係る液晶表示層の貼り合わせ工程を模式的に示した図である。
【図６】第１実施形態例に係る液晶表示装置の液晶表示層を３層積層した構造を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。
【図７】第１実施形態例に係る液晶表示装置における３層積層構造に貫通孔を形成し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】第１実施形態例に係る貫通孔の形成工程を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態例に係る貫通孔の形成工程を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態例に係るコンタクトホール部内に導電性材料を充填する工程を模式的に示す縦断面図である。
【図１１】本発明による液晶表示装置の画素配置例を示す平面図である。
【図１２】図１１における１画素を拡大して示す平面図である。
【図１３】本発明による液晶表示層での電気接続状態を拡大して示す平面図である。
【図１４】本発明による液晶表示層での電気接続部が絶縁物で覆われた状態を拡大して示す平面図である。
【図１５】従来の液晶表示装置における積層構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１〜３：液晶表示層
４ａ〜４ｃ：第２透明基板
５ａ〜５ｃ：第１透明基板
６ａ〜６ｃ：第２透明電極
７ａ〜７ｃ：第１透明電極
８ａ〜８ｃ：調光層
９：薄膜層
１０ａ〜１０ｄ：コンタクトホール部
１１〜１３、１４ａ〜１４ｃ：電気接続部
１５〜１８：貫通孔
１９ａ、１９ｂ：接着層
２０：駆動層
２１：共通電極配線
２２〜２４：画素電極配線
２５：貼り合わせ用基板ステージ
２６：ローラ
２７：レーザ加工用基板ステージ
２８：貫通孔形成用レーザ
２９ａ〜２９ｄ：導電性材料
６０：共通電極
６１〜６３：薄膜トランジスタ
６４：走査配線
６５〜６７：信号配線
７０、７１：貫通孔
７２：電極接続領域
７３：電気接続部
７４：液晶表示層
７５：絶縁物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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