(57)【要約】  下部電極層21、透明上部電極層13、上部及び下部電極層13, 21の間に配置される液晶層10、及び、液晶層10を通過した入射光を少なくとも部分的に反射するための少なくとも部分的な反射層20, 30を有する、複数のピクセル1を有する液晶ディスプレイ。反射層20, 30は下部電極層21から電気的に絶縁され、液晶層10と下部電極層21との間に配置される。この配置によって、液晶層中の電場の直流成分を除去し又は少なくとも大幅に低減することができ、それによってフリッカーフリーの反射型又は半透過型LCDが実現される。さらに、反射層の反射率の低下、並びにそれに伴うディスプレイ明るさ及びコントラストの低下といった代償を払う必要が無く、フリッカーが除去される。
2008530623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極及び上部電極、前記上部電極と前記下部電極との間に配置される液晶層、並びに前記液晶層と前記下部電極との間に配置され前記液晶層を通過した入射光を少なくとも部分的に反射する反射層を有し、前記反射層と前記下部電極とが互いに電気的に絶縁されている、複数のピクセルを有する液晶ディスプレイ。
【請求項２】
前記下部電極の仕事関数が前記上部電極の仕事関数から0.5eV未満だけ異なる請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項３】
前記下部電極及び前記上部電極が同じ透明材料で製造されている請求項１又は２に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項４】
前記上部電極がパッシベーション層で覆われており、前記液晶ディスプレイの光安定性が改善している請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項５】
前記反射層が導電性であり、電気的絶縁材料が前記下部電極と前記反射層とを分離している請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項６】
前記反射層と前記下部電極との間の静電容量が、前記反射層と前記上部電極との間の静電容量の１０倍より大きい請求項５に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項７】
前記反射層が放電手段により放電され、当該放電手段がLCD駆動周期より大幅に長い時定数で前記反射層を放電して前記反射層を前記上部電極と同じ電位にする請求項５又は６に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項８】
各々のピクセルが入射光を反射する反射サブピクセル及び光を透過する透過サブピクセルを有する請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項９】
各々の反射サブピクセルが前記下部電極と前記反射層との間に配置されるスペーサ層をさらに有する請求項８に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１０】
前記反射層が導電性であり、各々の反射サブピクセルが第２の導電層をさらに有し、当該第2の導電層は、前記下部電極層から絶縁層によって分離され、前記スペーサ層中に伸びるビアコネクタを介して前記反射層に接続され、前記下部電極と前記反射層との間の容量結合を高める請求項９に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１１】
前記反射層が導電性であり、各々の反射サブピクセルが第２の導電層をさらに有し、当該第2の導電層は、前記反射層から絶縁層によって分離され、前記スペーサ層中に伸びるビアコネクタを介して前記下部電極層に接続され、前記下部電極と前記反射層との間の容量結合を高める請求項９に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１２】
下部電極と絶縁層と導電性の反射層とを有する下部基板を提供するステップ、前記反射層を放電するステップ、液晶層と透明の上部電極を有する上部基板とを前記液晶層が前記反射層と前記上部電極との間に位置するように配置するステップ、を有する液晶ディスプレイの製造方法。
【請求項１３】
前記反射層を放電するステップが前記反射層を当該反射層と同じ材料の厚板に接触させることにより行われ、前記厚板が電気的にフローティングであって前記反射層を放電するためにグランドに対して十分大きな静電容量を有し、当該静電容量が前記反射層からグランドまでの静電容量よりも非常に大きい請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記反射層を放電するステップが、前記下部電極を接地するステップ、電圧源を介して前記下部電極と前記反射層とを電気的に接続するステップ、前記下部電極と前記反射層との間の接触電位差をキャンセルする電圧を前記下部電極と前記反射層との間に印加するステップ、及び前記下部電極を前記反射層から切り離すステップを有する請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶ディスプレイ（LCD）に関する。
【０００２】
本発明はさらに、本発明による液晶ディスプレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶ディスプレイ（LCD）は、小さい携帯デバイスから大きなフラットパネルテレビジョン受信機に及ぶアプリケーションにおいてますます普及している。一般に、LCDに関する要求は各々のアプリケーション領域で異なる。一つのアプリケーションにおいては明るさ及び視角が、別のアプリケーションにとって重要である可能性がある消費電流より重要かもしれない。
【０００４】
LCDにおいて、液晶（LC）ディスプレイは一般に、制御可能な電極が形成されている２つの基板（例えばガラス）間の配置される液晶材料（LC材料）を有する。LC材料を通過する光の特性は、前記電極を用いてLC材料に電圧を印加することによって変化させることができる。LC-材料の化学的劣化を回避するために、この電圧（LC駆動電圧）は、ある周波数（LC駆動周波数）で印加される。LCディスプレイはまた、一般的に、ロウ及びカラム選択線、アライメント層、一つ以上の偏光子、並びにカラーディスプレイの場合にはカラーフィルタを備えている。
【０００５】
LC材料を通過する光は、液晶ディスプレイの背後に配置されるバックライトから放射することができ、又は見る人に向けて反射される入射光であることができる。バックライトからの光がLCディスプレイを通して選択的に透過するLCDは、透過型LCDと呼ばれる。透過型LCDはLC材料の両側に配置される透明電極を有する。入射光が選択的に見る人に向けて反射される場合、LCDは反射型LCDと呼ばれる。そのようなLCDは、従来は、LC材料の上側（見る人側）の透明電極、及び下側の反射する金属電極を有する。
【０００６】
半透過型LCDと呼ばれるLCDの種類もある。これらのLCDのLCディスプレイは透過型と反射型の両方の特性を有する。それらは部分的に反射型で部分的に透過型である下部電極を有し、例えば反射層がバックライトから放射される光を通過するための透過開口を有する。
【０００７】
消費電力が主要な問題でないアプリケーション向けには、透過型LCDが一般に用いられる。携帯機器のような低消費電力が重要であるアプリケーションにおいては、反射型及び半透過型LCDが有利に用いられる。
【０００８】
LCDが一般に従来のCRTディスプレイよりかなり少ないフリッカーを呈するとしても、低消費電力に対する要求のためにLCDを高い周波数で駆動することが望ましくないアプリケーションにとっては特にフリッカーはまだ問題である。クリティカルフリッカー周波数（CFF）（一般的に60-80Hz）の２倍以上の周波数でLCDが駆動される場合、人間の目はフリッカーを識別することができない。
【０００９】
消費電力の観点からは有利であるが、より低い駆動周波数は、特に反射型及び半透過型LCDにおいて、フリッカーに起因するディスプレイ品質の重大な劣化につながる可能性がある。
【００１０】
特許文献１に、LC材料の反射電極側に透明電極を追加することによってフリッカー問題に対処しているLCDが開示される。これらの透明電極は金属反射電極よりLC材料の近くに配置されている。特許文献１に開示されるアプローチに関する課題は、入射光が追加された「透明な」層を２度通過することを強制され、反射体の反射力が減少し、ひいてはデバイスの貴重なコントラスト及び明るさが減少することである。
【特許文献１】米国特許出願公開第2004/0004686号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来技術の上述の及び他の欠点を考慮して、本発明の全体的な目的は改良された液晶ディスプレイ及びディスプレイを提供することである。
【００１２】
特に、本発明の目的は反射型及び半透過型LCDのフリッカーの無い動作を可能にすることであるである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、本発明の第１の態様によれば、独立請求項1に記載の液晶ディスプレイによって達成される。
【００１４】
例えば、LCDは、下部及び上部電極、上部及び下部電極の間に配置される液晶層、及び液晶層を通過した入射光を少なくとも部分的に反射する反射層を有する。反射層は、液晶層と下部電極との間に配置され、電気的に下部電極から絶縁される。
【００１５】
本出願の文脈の中で、要素達が「電気的に絶縁されている」とは、要素達が互いに直接電気的に接触していないとして、すなわち一つの要素から他の要素へ直接流れる電流が十分に阻止されているとして解釈されなければならない。しかし要素間に容量結合が存在することはありえる。
【００１６】
本発明は、LC層中の電場の直流成分を除去するか又は少なくとも十分に低減することによって、LCDのフリッカーの量が除去され又は少なくともかなり低減されることができるという認識に基づく。
【００１７】
下部電極とLC層との間に電気的に下部電極層から絶縁される反射層を配置することによって、この電気対称性が達成でき、適切な材料で下部電極層を形成することによってフリッカーフリーLCDが実現される。
【００１８】
従来技術と比較した本発明の更なる利点は、反射層の反射率の低下、並びにそれに伴うディスプレイの明るさ及びコントラストの低下という代償を払うことなく、フリッカーが除去され又は少なくとも大幅に低減される点である。
【００１９】
従来技術のデバイスは反射電極の上に「透明な」電極を有するが、しかし実際には、酸化インジウムスズ（ITO）のような透明な電極材料は薄膜層電極として通過する光のかなりの割合（例えば10%）をやはり吸収する。しかし特に半透過型液晶ディスプレイにおいて、反射層に関する要求は非常に厳しく、反射率におけるそのような減少さえ容認できない。本発明のLCDにおいて、液晶層を通過した入射光の反射率は可能な限り高い。
【００２０】
好ましくは、下部電極層はスパッタリング又は他の蒸着技術によってガラス又はプラスチック基板の上に形成されることができる。また反射層は、後の製造プロセスにおいて下部電極層の上に形成されることができ、場合によって他の層（例えばLC層中の液晶分子を整列配置するためのアライメント層）が続いて形成される。
【００２１】
同様に、透明な上部電極は、スパッタリング又は他の蒸着技術によって別の基板上に形成されることができる。透明な上部電極は、好ましくは、酸化インジウムスズ（ITO）、酸化インジウム亜鉛（IZO）又は同等物で製造される。透明な上部電極層の上に、適切なパターニングの後、アライメント層のような他の層が形成されることができる。
【００２２】
好ましくは、下部電極の仕事関数は0.5eV未満だけ上部電極の仕事関数と異なる。
【００２３】
定義上、材料の「仕事関数」は、フェルミ準位から真空準位へ材料中の電子を移動するために必要とされるエネルギー量である。導体の場合、これは材料から電子を取り去るために必要とされるエネルギーと等価である。
【００２４】
異なる仕事関数を有する２つの導電性材料が互いに接触する場合、当該導電性材料間の仕事関数の差に等しい「接触電位差」が熱平衡において発生する。
【００２５】
好ましくは下部電極の適切な材料を選択することで、上部及び下部電極間の仕事関数の差を0.5 eV以下に保つことによって、LC層中の電場の直流成分を低く（好ましくは0.5 V以下に）保つことができる。結果的に、下部電極上に配置される反射層の反射率を犠牲にせずに、フリッカーは特に大幅に低減される。
【００２６】
有利には、下部電極及び上部電極は、同じ材料（例えばITO又はIZO）で製造される。
【００２７】
同じ材料で下部及び上部電極を製造することによって、上部及び下部電極間の仕事関数の差は実質的に除去される。この構成によって、下部の導電層材料の適切な選択と相まって、LC層に対して電気的対称性が達成され、それにより反射層の反射率を維持しつつフリッカーが除去される。
【００２８】
他の実施の形態によれば、上部電極をパッシベーション層で覆うことができ、それによって液晶ディスプレイの光安定性を改善する。
【００２９】
上部電極の上にパッシベーション層を導入することによって、LCDが例えば太陽光によって過剰な放射線にさらされたとしても、上部電極の仕事関数は「一定に保たれる」。このことにより、たとえLCDが太陽光にさらされても、LCDのフリッカーの無い動作が長時間にわたって維持される。
【００３０】
更なる実施の形態によれば、反射層は導電性であることができ、電気的絶縁材料が下部電極と反射層を分離するために配置されることができる。
【００３１】
反射層の目的は高反射率を有することである。適切な金属（例えばアルミニウム（Al）又はアルミ-ネオジウム（Al-Nd）合金）を選択することによって、全ての関連する波長範囲において高反射率が確保される。
【００３２】
LC層周辺の電気的対称性の利点を維持するために、好ましくは、導電性反射層は、スパッタリング、スピンコーティング又は任意の他の適切な層形成技術で形成することができる絶縁層によって下部電極層から分離される。絶縁層は、酸化物（例えばAlxOy、SixOy）、窒化物（例えばSixNy）又はスピンオンポリマーでできていることができる。この層の最も重要な特性は、絶縁性であること及びピンホールが無いことである。
【００３３】
好ましくは、上述の導電性の反射層と下部電極との間の静電容量は、反射層と上部電極との間の静電容量の１０倍より大きい。
【００３４】
導電性反射層は上述の絶縁層によって下部電極から電気的に分離されており、２つの層の間の電気接続はない。したがって反射導電層と上部電極との間のLC層に電圧を発生させるために、LC駆動信号が下部電極から反射導電層へ容量結合される。電極間の駆動電圧を増加する必要がなくLC層をスイッチングするために十分な振幅の電場を発生させるために、反射導電層は、上部電極によりも下部電極にかなり強く結合しなければならない。
【００３５】
簡単にいうと、ピクセルが、共にプレートのうちの一方が電気的にフローティングの導電性反射層である２つの平行平板コンデンサを有しているとみなすことができる。第１のコンデンサ（下部電極-絶縁層-反射層）及び第２のコンデンサ（反射層-LC層など-上部電極）の誘電体の誘電率がほぼ等しいと仮定すると、静電容量は第１及び第２のコンデンサのプレート間の間隔によってそれぞれ決定される。したがって、上述した要求を満たすために、下部電極と反射層との間の間隔は、反射層と上部電極との間の間隔の１０分の１未満でなければならない。
【００３６】
更なる実施の形態によれば、反射層は放電手段によって放電されることができ、当該放電手段はLCD駆動周期より十分長い時定数で反射層を放電し、反射層を上部電極と同じ電位にする。
【００３７】
LC層に対して所望の電気的対称性を得るために、反射層が帯電していないことが重要である。反射層の放電は、LCディスプレイの製造の間の処理ステップとして又は連続的に実行されることができる。LCディスプレイの連続的な放電を可能にするために、反射層は放電手段（例えば抵抗）を通して適切な参照電位に接続されることができる。LC層に対する電気的対称性を達成するために、反射層と上部電極との間に直流電圧があってはならない。したがって、ピクセルのスイッチが入っていない状態のとき、反射層は上部電極と同じ電位となるように放電されなければならない。LCディスプレイの動作に有害な影響を及ぼさないように、放電手段はさらに好ましくはLCD駆動周期よりもかなり長い時定数で反射層を放電する。
【００３８】
抵抗を通したコンデンサの放電の「時定数」は、抵抗値と静電容量の積（−τ=ＲＣ）として規定される。
【００３９】
好適な実施の形態によれば、液晶ディスプレイは、入射光を反射する反射サブピクセル及び光を透過する透過サブピクセルに各々が分割される複数のピクセルを有することができる。
【００４０】
LCディスプレイの各々のピクセルを、反射層を有する反射サブピクセル及び反射層の無い透過サブピクセルに分割することによって、半透過型LCディスプレイが形成される。このディスプレイは携帯電話器のような携帯型電子デバイスにおける用途に理想的に適している。半透過型LCディスプレイは、純粋に透過型LCディスプレイとして、若しくはエネルギーを消費するバックライトを必要とすることなく純粋に反射型LCディスプレイとして用いられることができ、又は透過型及び反射型として同時に動作することができる。
【００４１】
上述の半透過型液晶ディスプレイの他の実施の形態によれば、各々の反射サブピクセルは、下部電極層と反射層との間に配置されるスペーサ層を有することができる。
【００４２】
下部電極層と反射層との間に配置されるスペーサ層を導入することによって、反射層が上部電極にさらに近づくことができる。このことにより、LCディスプレイの反射型モードにおける光学距離は、透過型モードにおける光学距離に適応することができる。好ましくは、反射層は、下部電極と上部電極との間のセルギャップ間隔のおおよそ半分の位置になるように配置される。
【００４３】
好ましくは、前記反射層を導電性とすることができ、各々の反射サブピクセルは第２の導電層をさらに有することができ、当該第２の導電層は、絶縁層によって下部電極層から分離され、スペーサ層を通してのびるビアコネクタにより反射層に接続され、その結果下部電極と反射層との間の容量結合を高める。
【００４４】
スペーサ層の導入に続く下部電極と反射層との間の容量結合を高める１つの手段は、スペーサ層と下部電極との間に配置される第２の導電層を追加し、この第２の導電層を導電性反射層に電気的に接続することである。下部電極と第２の導電層との間の間隔は、これらの層の間に薄い絶縁層を形成することによって、非常に小さく保たれることができる。このことにより、第２の導電層と下部電極とによって形成される平行平板コンデンサの静電容量を、上部電極と通導性反射層とによって形成される平行平板コンデンサの静電容量よりもかなり大きく保つことができる。上記の場合において、第２の導電層とビアコネクタは、好ましくは反射材料と同じ材料又は反射層と基本的に同じ仕事関数を有する材料でできている。
【００４５】
あるいは、前記反射層を導電性とすることができ、各々の反射サブピクセルは第２の導電層をさらに有することができ、当該第２の導電層は絶縁層によって下部電極層から分離され、スペーサ層を通してのびるビアコネクタにより反射層に接続され、その結果下部電極と反射層との間の前記容量結合を高める。
【００４６】
下部電極と反射層との間の容量結合を高める他の手段は、ビアコネクタを下部電極に電気的に接続することであり、それによって下部電極をスペーサ層のLC層側に配置される第２の導電層に電気的に接続する。したがって、第２の導電層は前記層の間に配置される絶縁層によって反射導電層から分離される。上記の場合において、第２の導電層とビアコネクタは、好ましくは下部電極層と基本的に同じ仕事関数を有する材料でできている。
【００４７】
本発明の第２の態様によれば、液晶ディスプレイ製造方法が提供され、当該方法は、
- 下部電極と絶縁層と導電性の反射層とを有する下部基板を提供するステップ、
- 前記反射層を放電するステップ、
- 液晶層と透明な上部電極を有する上部基板とを、前記液晶層が前記反射層と前記上部電極との間に位置するように配置するステップ、
を有する。
【００４８】
先述のように、前記液晶層中の電場に直流成分を導入することを回避するために前記導電性反射層が放電されることを確実にすることが重要である。
【００４９】
製造プロセス中に反射層を放電することによって、フリッカーフリーの反射型又は半透過型LCDを達成するための理想的な状態が生まれる。
【００５０】
一実施例によれば、反射層の放電は反射層と同じ材料の厚板と接触して反射層を配置することによって実行されることができ、前記厚板は電気的にフローティングであって反射層を放電するためにグラウンドに対して十分に大きな静電容量を有しており、当該静電容量は反射層からグラウンドまでの静電容量よりも非常に大きい。
【００５１】
導電性反射層を同じ材料の厚板に接触させることにより、２つの物体間の仕事関数の差に起因した接触電位差の発生が防止される。反射層が厚板に接触すると、反射層上の電荷は、結合した導体ボディ即ち反射層と厚板の全体にわたって再分配される。この再分配は、反射層と厚板のグラウンドに対する静電容量にそれぞれ比例する。したがって、グラウンドに対して反射層より非常に大きな静電容量を有している厚板を用いることにより、反射層を効果的に放電することができる。実際には、これは反射層よりもかなり大きなボリュームを持った厚板を用いることにより行われる。
【００５２】
したがって、反射層は接触電位差期間の導入を伴わずに厚板によって放電される。
【００５３】
他の実施の形態によれば、反射層の前記放電は、
- 下部電極を接地するステップ、
- 電圧源を介して下部電極と反射層とを電気的に接続するステップ、
- 前記下部電極と前記反射層との間の接触電位差をキャンセルする電圧を下部電極と反射層との間に印加するステップ、及び
- 前記下部電極を前記反射層から切り離すステップ、
を有することができる。
【００５４】
液晶ディスプレイの製造プロセス中に導電性反射層を放電するときに上記のシーケンスに従うことによって、接触電位差期間が導入されることなく反射層は放電されることができる。下部電極と反射層との間の仕事関数差は、電圧源からの電圧の導入によってキャンセルされる。
【００５５】
本発明のこれらの及び他の態様は、好ましい実施の態様を示す添付の図面を参照して、以下でより詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
図1a及びbは、参考として、従来技術による反射ピクセル1の平面図及び断面図を示す。この従来技術例において、液晶（LC）材料10は、偏光子12と透明ITO電極13とアライメント層14とを有する上部ガラス基板11と、第２アライメント層18に覆われる下部反射Al電極17を駆動するために薄膜トランジスタ(TFT)16がその上に形成される下部ガラス基板15との間にはさまれる。
【００５７】
電圧が液晶層10に印加されていない場合、偏光方向が、液晶層10によりシフトされて反射光が偏光子12を通して出てくることを阻むために、ピクセルは暗い。一方、図1bに示すように、電圧が液晶層に印加される場合、液晶分子は電場の方向に向き、光の偏光方向を変えない。したがって、光は、反射体17上での反射に続いて、偏光子12を通して出ることができる。
【００５８】
図1a及びbに示される種類のピクセルは、画質を低下させるフリッカーを呈する傾向があり、液晶がクリティカルフリッカー周波数（CFF）（60-80Hz程度）の２倍の周波数以下で駆動される場合、フリッカーは見る人に対して目立つ。フリッカーの原因は液晶層中の直流電場の存在である。そのような直流電場が発生する一つの主要な原因は、ピクセルが液晶層に対して電気的に対称でないことであり、それは以下で示される。
【００５９】
ここで図1cを参照して、ピクセル1の上部電極13及び下部反射電極17は共にAlワイヤ 6, 7を通してグラウンドに接続されると仮定する。さらに、上部電極13はITOで製造され、下部反射電極17はAlでできていると仮定する。これらの材料の仕事関数は以下の通りである。
ITO  5.1 eV
Al  4.3 eV
【００６０】
図1cに示すように、ピクセルの上側に、5.1-4.3 = 0.8 VであるAl-ITO接続8の電圧があり、したがって上部電極13の電位は-0.8Vになる。反射層のためのコネクタ7として同じ材料が選択されたことに起因して仕事関数の差がないので、ピクセル1の下側にAl-Al接続7の電圧はない。したがって、液晶層10の電圧は0.8Vになる。
【００６１】
したがって、図1a及びbに示される構成において、液晶層10に対する電気的対称性がなく、フリッカーが起こりやすい。
【００６２】
以下において、同様の又は同一の要素には同じ参照番号が与えられる。
【００６３】
図2に、本発明の第１の実施の形態による液晶ディスプレイ中の反射ピクセルの概略断面図が示される。この構成では、図1a及びbのTFTは、その存在が説明される内容に関連しないので省略されている。図1a及びb中に示される従来技術の反射ピクセルと比較して、絶縁性反射層20（例えばコレステリック液晶層）が下部電極21とアライメント層18との間に挿入されている。下部電極21の材料は、液晶層10中の直流成分を最小化するように選択されている。好ましくは、下部電極21は上部電極と同じ材料（例えばITO又はIZO）でできている。
【００６４】
下部電極21及び上部電極13が上述と同じ様にAlワイヤによって接地される場合、液晶層10中の残余の直流電場をゼロにすることが直接的に実現される。したがって、ピクセル中のフリッカーが除去され又は少なくとも著しく減少する。
【００６５】
図3に、本発明の第２の実施の形態による液晶ディスプレイ中の反射ピクセルの概略断面図が示される。ここで、図2中の絶縁性の反射層は、例えばAlでできた導電性反射層30及び絶縁層31に置き換えられている。絶縁層は、下部電極21と導電性反射層30との間に配置され、例えばSiO又はポリイミドで製造されることができる。図2に示される構成と同様にこの構成においても、液晶層13に対する電気的対称性がある。しかし、この構成にとって重要な必要条件は導電性反射層30が上部電極10と比較して電荷中性であることである点に留意する必要がある。
【００６６】
液晶駆動信号は、絶縁層31の特性により提供される静電容量によって、下部電極21から反射導電性電極30へ容量結合される。容量結合ができるだけ効率的であるために、好ましくは、絶縁層31は薄くて（50nmのオーダー）、ピンホールを含まない。ピンホールのない層を達成するために多層構造を利用することができる。
【００６７】
図4aに、本発明の第３の実施の形態の第１の例による液晶ディスプレイ中の半透過型ピクセルの概略断面図が示される。図4aに示される半透過型ピクセルにおいて、ピクセルの中央領域が透過型サブピクセルTを構成し、ピクセルの残りの領域が反射サブピクセルRを構成する。図4aには、簡単のために、関連する層及び構成部分だけが含まれている。透過型サブピクセルTの中で、液晶材料10は上部透明電極13と下部透明電極21との間にはさまれる。ここで下部透明電極21は、絶縁層31に覆われずに示されているが、LCDの性能にいかなる目立った影響も与えることなく絶縁層によって覆われることができる。反射サブピクセルRにおいて、例えばフォトレジストでできているスペーサ層40、第２の導電層41、及び電気的に第２の導電層41と反射層30を接続するビア42が追加されている。スペーサ層40は、反射サブピクセルRに対する光学距離が透過型サブピクセルTに対する光学距離と同じになるように、下部電極21と上部電極13との間の間隔のおおよそ半分の位置まで反射層30を上方へ持ち上げるように設計されている。さらに、拡散反射を発生させるためにスペーサ層の上面は故意に粗くされている。ここで、第２の導電層41、ビアコネクタ42及び反射層30は全て同じ材料（例えばAl）でできている。このことにより、これらの要素間の任意の接触点において接触電位差は発生しない。図4aの構成により、透過型サブピクセルT又は反射サブピクセルRのいずれにおいても、直流電場は液晶層中に発生しない。下部電極21の近くに第２の導電層41を配置することによって、これらの2つの層の間の強い容量結合が確保される。具体的には、下部電極21-絶縁層31-第２の導電層41によって形成される平行板コンデンサの静電容量は、反射層30-液晶層等10-上部電極13によって形成される平行平板コンデンサの静電容量よりも、かなり大きく保たれることができる。
【００６８】
図4b中に図示される本発明の第３の実施の形態の第２の例によれば、下部電極21の電位は下部電極21と電気的に接触するビアコネクタ42によってスペーサ層40を通して第２の導電層41に伝達される。ここではスペーサ層40の上に適用されている第２の導電層41は、絶縁層31によって反射層30から分離される。下部電極21に印加される信号は反射層30に容量結合される。液晶層に対する電気的対称性を得るために、第２の導電層41及びビアコネクタ42は、この第２の例において、透明下部電極21の仕事関数に近い仕事関数を有する材料から製造されなければならない。下部電極21がITOでできている場合、モリブデンが第２の導電層41及びビアコネクタ42のための材料の適切な選択であるだろう。
【００６９】
図4c中に図示される本発明の第３の実施の形態の第３の例によれば、上部電極13及び下部電極21は絶縁性のパッシベーション層50, 51で覆われている。これらのパッシベーション層50, 51は、放射線（例えば太陽光）の照射により劣化することから透明上部及び下部電極13、21を保護する。特に、透明上部及び電極13、21の仕事関数が安定し、放射線に起因してフリッカーが時間とともに発生することが防止される。
【００７０】
下部パッシベーション層51の機能は、先に述べた絶縁層31によって実現されることができる。上部電極13上に、更なる層が追加される。この層は、任意の表面蒸着技術（例えばスパッタリング）で形成されることができ、好ましくは、酸化物（例えばAlxOy、SixOy)、窒化物（例えばSixNy）又はスピンオンポリマーの一つ以上の層によって構成される。
【００７１】
図5aに、本発明の第２及び第３の実施の形態によるピクセル中の導電性反射層を放電する第１の方法が示される。
【００７２】
製造プロセス中のいくつかの適切な時点で、電気的にフローティングである導電性反射層30は電圧源60を介して下部電極21に接続される。下部電極21はグラウンドに接続され、反射層30及び下部電極21は絶縁層31によって分離される。下部電極21と反射層30との間にそれらの間の仕事関数の差に起因して生じている接触電位差をキャンセルするために、カウンター電圧が電圧源60によって２つの層の間に印加される。適切な電圧が印加されたとき（下部電極がITOでできており反射層がAlでできている場合、当該電圧は0.8Vとなるはずである）、接続は解除される。その結果、反射層30は下部電極に対して帯電していない状態になる。上述の手順は、反射層30を透明上部電極（この図中に図示せず）に接続することによって同じように実行されることができる。このようにして、液晶層中の電場からの直流の寄与が反射層中の残留電荷から生じないことを確実にすることができる。
【００７３】
図5bに、本発明の第２及び第３の実施の形態によるピクセル中の導電性反射層を放電する第２の方法が示される。
【００７４】
この方法によれば、導電性反射層30を反射層30と同じ材料で作られる大きな厚板70に接触させる。この工程は液晶ディスプレイの最終的な組立ての前に行われ、反射層30及び厚板70が互いに接触している間、下部電極21は接地されなければならない。厚板70は接地されてはならないが、反射層上の電荷を効果的に希釈するために、厚板70のグラウンドに対する静電容量は反射層30のグラウンドに対する静電容量よりも非常に大きくなければならない。
【００７５】
当業者は、本発明が好ましい実施の形態に決して限られないことを理解する。例えば、言及された材料は適切な特性を有する材料の例として提供され、適切な特性を有する他のいかなる材料も本発明の範囲内にあるとみなされなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１ａ】従来技術のLCDの反射ピクセルの平面図。
【図１ｂ】図1a中のピクセルの断面図。
【図１ｃ】図1a中のピクセルを表す電気回路。
【図２】本発明の第１の実施の形態による液晶ディスプレイ中の反射ピクセルの概略断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態による液晶ディスプレイ中の反射ピクセルの概略断面図。
【図４ａ】本発明の第３の実施の形態の第１の例による液晶ディスプレイ中の半透過型ピクセルの概略断面図。
【図４ｂ】本発明の第３の実施の形態の第２の例による液晶ディスプレイ中の半透過型ピクセルの概略断面図。
【図４ｃ】本発明の第３の実施の形態の第３の例による液晶ディスプレイ中の半透過型ピクセルの概略断面図。
【図５ａ】反射層を放電する第１の方法を示すピクセルの部分の概略断面図。
【図５ｂ】反射層を放電する第２の方法を示すピクセルの部分の概略断面図。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【国際調査報告】
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