JPH1010569A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

反射型液晶表示装置

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JPH1010569A
JPH1010569A JP18276596A JP18276596A JPH1010569A JP H1010569 A JPH1010569 A JP H1010569A JP 18276596 A JP18276596 A JP 18276596A JP 18276596 A JP18276596 A JP 18276596A JP H1010569 A JPH1010569 A JP H1010569A
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JP
Japan
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liquid crystal
pixel
pixel electrode
display device
layer
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Application number
JP18276596A
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English (en)
Inventor
Masaki Yoshinari
正樹 吉成
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロストークの発生を軽減できる反射型液晶
表示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 半導体基板と、該半導体基板に対向配置
された透明基板と、該両基板間に封止された液晶層と、
該半導体基板上に画素配列に対応してマトリクス状に形
成された複数のスイッチング素子と、該スイッチング素
子の上方に該画素配列に対応しかつ間隙を介してマトリ
クス状に形成された複数の画素電極を有する反射型液晶
表示装置であって、各画素の間隙を充填しかつ画素電極
を被覆する誘電体層を有し、誘電体層が液晶層より充分
比誘電率の低い材料からなることを特徴とする反射型液
晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【0001】
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置に関する。
【0003】
【0002】
【0004】
【従来の技術】従来の反射型液晶表示装置の概略断面構
造図を図3に示す。同図において、反射型液晶表示装置
は、シリコン基板101とこれに対向するガラス基板1
02との間に液晶層103を封入したものである。この
シリコン基板101上には、それぞれソース104a、
ゲート104b、ドレイン104cの各電極を有する、
マトリクス状に配線接続されたMOS FET(スイッ
チング素子)104が形成され、それぞれMOS FE
T104を被覆する絶縁層105と、絶縁層105上に
間隙106を介してマトリクス状に配置されたアルミニ
ウムからなり反射膜を兼ねる画素電極107に対応して
接続形成されている。一方、ガラス基板102上には、
透明電極108が形成されている。
【0005】
【0003】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の反射
型液晶表示装置では、画素電極間の間隙106が比誘電
率の高い液晶で満たされているので、隣接する画素電極
間の容量が大きい。従って、ある画素の電圧が入力信号
に応じて変化すると、隣接する画素の電極が同時に変化
し、クロストークが発生することとなる。
【0007】
【0004】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、クロストークの発生を軽減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。
【0008】
【0005】
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
半導体基板と、該半導体基板に対向配置された透明基板
と、該両基板間に封止された液晶層と、該半導体基板上
に画素配列に対応してマトリクス状に形成された複数の
スイッチング素子と、該スイッチング素子の上方に該画
素配列に対応しかつ間隙を介してマトリクス状に形成さ
れた複数の画素電極を有する反射型液晶表示装置であっ
て、各画素の間隙を充填しかつ画素電極を被覆する誘電
体層を有し、誘電体層が液晶層より充分比誘電率の低い
材料からなることを特徴とする。
【0010】
【0006】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の反射型液晶表示装置において、誘電体層は、シリコ
ン酸化物よりなることを特徴とする。
【0011】
【0007】
【0012】
【作用】本発明は以上のように構成したので、画素配列
に対応してマトリクス状に形成された複数のスイッチン
グ素子の上方において、該画素配列に対応して形成され
る各画素電極間の間隙が、液晶層より充分比誘電率の低
い材料、例えばシリコン酸化物などで充填されるので、
各画素電極間の電気的容量が小さくなり、クロストーク
が軽減される。
【0013】
【0008】
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の反射型液晶表示装置の一
実施形態について、その具体的な構成を図面を引用して
説明する。図1は、本発明の一実施形態における反射型
液晶パネルの断面の模式図であり、複数画素の内の或画
素部分を拡大した図である。
【0015】
【0009】この反射型液晶表示装置は、表示パネル
が、P型のシリコン基板1と、一部にスペーサ等を介在
させてシリコン基板1に対向するガラス基板6と、これ
らの基板間に真空吸引等によって封入された液晶9とを
有してなるものである。
【0016】
【0010】ガラス基板6は、液晶9側表面上に、コモ
ン電圧に保持される又は接地されるITO等の透明電極
7と、斜め蒸着したシリコン酸化物からなる配向膜8と
が積層して形成されている。なお、ブラックマトリクス
は除かれたものとなっている。また、配向膜8はポーラ
ス状となっている。液晶9は、垂直配列タイプのネマチ
ック液晶である。
【0017】
【0011】シリコン基板1は、液晶9側表面上に、マ
トリクス状に配列された画素の1つに対応して、ソース
11がソースライン31Sを介してデータ信号を受け、
ポリシリコンゲート12がスキャン信号を受け、ドレイ
ン13がドレインライン31Dに接続されたPチャネル
MOSトランジスタ10及びソース21がソースライン
31Sを介してデータ信号を受け、ポリシリコンゲート
22がスキャン信号を受け、ドレイン23がドレインラ
イン31Dに接続されたNチャネルMOSトランジスタ
20と、これの上方の画素電極層34内において互いに
隣接し僅かな間隙54で分離されて密にパターン形成さ
れた画素電極34Dと、それぞれ配線層31、32、3
3内にパターン形成されて、PチャネルMOSトランジ
スタ10、NチャネルMOSトランジスタ20の各ドレ
イン13、23と画素電極34Dとを接続するドレイン
ライン31D、32D、33Dとが設けられたものであ
る。また、他の画素電極に対応する部分も同様に形成さ
れる。
【0018】
【0012】また、PチャネルMOSトランジスタ10
及びNチャネルMOSトランジスタ20の各層と、各配
線層31、32、33と、画素電極層34との間には、
絶縁膜40及び層間絶縁膜41、42、43が交互に積
層して設けられている。
【0019】
【0013】ここで、配線層31、32、33は、アル
ミニウム(AL)膜で形成されている。画素電極層34
は、透明電極7に生じる標準電極電位と略同一の標準電
極電位を生じる材料、例えばタングステン(W)、チタ
ン(Ti)などにより形成される。また、絶縁膜40及
び層間絶縁膜41、42、43は、例えばリンシリケー
トガラス(PSG)膜で形成されており、全層同じ材質
のものとなっている。
【0020】
【0014】さらに、画素電極層34上には、各画素電
極34Dの間隙54を充填しかつ画素電極34Dを被覆
する誘電体層53が形成され、さらに誘電体層53上に
は、入射光を反射する誘電体ミラー51と、斜め蒸着し
たシリコン酸化物からなる配向膜52とが順次積層され
て形成されている。なお、誘電体層53は、誘電体ミラ
ー51及び液晶9より充分比誘電率の低い誘電体材料、
例えばSiO2 などが用いられる。また、誘電体ミラー
51は、例えば、TiO2 とSiO2 が交互にEB蒸着
されて積層された多層膜などで構成され、ポーラス状と
なっている。また、配向膜52もポーラス状となってい
る。
【0021】
【0015】ダミーパターン32F、33F等は、互い
に隣接する画素電極34Dの間隙の下方に設けられて、
漏れた入射光がトランジスタ10、20に到達しないよ
うに遮光を行うものである。
【0022】以上のような構造を採用したことから、本
実施形態における反射型液晶表示装置は、一般的なCM
OS製造用のシリコンプロセスや液晶パネル製造プロセ
スによって形成することができる。
【0023】尚、上述の実施形態では、反射膜として誘
電体ミラーを備える構成を例示したが、誘電体ミラーを
設けずに画素電極が反射膜を兼ねる構成としても良い。
【0024】
【0016】本実施形態における反射型液晶表示装置の
具体的な動作を、図面を引用して説明する。図2は、本
発明の一実施形態における反射型液晶表示装置の等価回
路のブロック図である。同図において、液晶9の駆動
は、線順次駆動のアクティブマトリクス方式で行われ
る。即ち、列電極駆動回路から1水平走査線に相当する
各列ごとのデータ信号がデータラインA1 〜Anにパラ
レル出力されると共に、行電極駆動回路からその走査線
に該当する行のスキャン信号の正負パルスが、スキャン
ラインX1 、Y1 等に順次出力される。このパルス出力
は、水平走査の度にスキャンラインX1 、Y1 からスキ
ャンラインX2 、Y2 さらにスキャンラインX3 、Y3
と順に遷移する。
【0025】
【0017】ここで、2行1列目の画素を例にとると、
この画素では、PチャネルMOSトランジスタ10がス
キャンラインX2 を介してポリシリコンゲート12に負
のスキャンパルスを受け、同時にNチャネルMOSトラ
ンジスタ20がスキャンラインY2 を介してポリシリコ
ンゲート22に正のスキャンパルスを受けると、Pチャ
ネルMOSトランジスタ10及びNチャネルMOSトラ
ンジスタ20が共にオンして、ソース11、21とドレ
イン13、23が導通する。
【0026】
【0018】すると、データラインA1 上に出力された
データ信号の電圧は、ソースライン31Sと、Pチャネ
ルMOSトランジスタ10及びNチャネルMOSトラン
ジスタ20と、ドレインライン31D、32D、33D
とを介して、画素電極34Dに印加される。次に、Pチ
ャネルMOSトランジスタ10のゲート12及びNチャ
ネルMOSトランジスタ20のゲート22に接地電位が
印加されると、PチャネルMOSトランジスタ10及び
NチャネルMOSトランジスタ20が共にオフして、画
素電極34Dにデータ信号の電圧が保持される。
【0027】
【0019】そして、この画素電極34Dの印加電圧と
透明電極7のコモン電圧との電圧差に応じて、画素電極
34D上部における部分の液晶9が偏光状態を変えるの
で、図示しない光源から投射された入射光に対する図示
しない投射面への反射光の割合を制御することができ
る。他の画素に関しても同様である。
【0028】
【0020】かかる構造及び動作の反射型液晶表示装置
では、例えば先に示したスキャンラインをX2 、Y2 を
駆動する際に、データラインA1 及びA2 をパラレル出
力することによって、2行1列目及び隣接する2行2列
目の画素に対応する液晶9の部位の偏光状態を共に変え
る場合を考えると、2行1列目の画素に対応する画素電
極34Dと隣接する2行2列目の画素に対応する画素電
極34Dの間隙が、誘電体ミラー51及び液晶9より充
分比誘電率の低い誘電材料で充填された誘電体層53が
形成されているので、2行1列目の画素に対応する画素
電極34Dと隣接する2行2列目の画素に対応する画素
電極34D間の容量がほとんど無視できる小さな値とな
る。
【0029】
【0021】したがって、スキャン信号の正負パルス
が、スキャンラインX2 、Y2 をスキャンして、2行1
列目の画素に対応するトランジスタがスイッチングされ
て、2行1列目の画素に対応する画素電極34Dが、デ
ータラインA1 に対応する信号電圧を保持すると共に、
2行2列目の画素に対応するトランジスタがスイッチン
グされて、2行2列目の画素に対応する画素電極34D
が、データラインA2 に対応する信号電圧を保持する際
に、2行1列目の画素に対応する画素電極34Dが保持
する信号電圧が2行2列目の画素に対応するトランジス
タのスイッチングによって同時に電圧変動することがな
い。したがって、隣接する画素電極34Dが保持する信
号電圧間のクロストークが激減する。
【0030】
【0022】
【0031】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したため、画
素配列に対応してマトリクス状に形成された複数のスイ
ッチング素子の上方において、該画素配列に対応して形
成される各画素電極間の間隙が、液晶層より充分比誘電
率の低い材料、例えばシリコン酸化物などで充填される
ので、各画素電極間の電気的容量が小さくなり、クロス
トークが軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における反射型液晶パネル
の断面の模式図である。
【図2】本発明の一実施形態における反射型液晶表示装
置の等価回路のブロック図である。
【図3】従来の反射型液晶表示装置の概略断面構造図で
ある
【符号の説明】
1・・・・・シリコン基板 6・・・・・ガラス基板 7・・・・・透明電極 8・・・・・配向膜 9・・・・・液晶 10・・・・PチャネルMOSトランジスタ 11・・・・ソース 12・・・・ポリシリコンゲート 13・・・・ドレイン 20・・・・NチャネルMOSトランジスタ 21・・・・ソース 22・・・・ポリシリコンゲート 23・・・・ドレイン 31・・・・配線層 32・・・・配線層 33・・・・配線層 31D・・・ドレインライン 31S・・・ソースライン 32D・・・ドレインライン 32F・・・ダミーパターン 33D・・・ドレインライン 33F・・・ダミーパターン 34・・・・画素電極層 34D・・・画素電極 40・・・・絶縁膜 41・・・・層間絶縁膜 42・・・・層間絶縁膜 43・・・・層間絶縁膜 51・・・・誘電体ミラー 52・・・・配向膜 53・・・・誘電体層 54・・・・間隙
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年3月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の反射型液晶表示装置の概略断面構
造図を図3に示す。同図において、反射型液晶表示装置
は、シリコン基板101とこれに対向するガラス基板1
02との間に液晶層103を封入したものである。この
シリコン基板101上には、それぞれソース104a、
ゲート104b、ドレイン104cの各電極を有する、
マトリクス状に配線接続されたMOS FET(スイッ
チング素子)104が形成され、それぞれMOS FE
T104を被覆する絶縁層105と、絶縁層105上に
間隙106を介してマトリクス状に配置されたアルミニ
ウムからなり反射膜を兼ねる画素電極107に対応して
接続形成されている。一方、ガラス基板102上には、
透明電極108が形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の反射
型液晶表示装置では、画素電極間の間隙106が比誘電
率の高い液晶で満たされているので、隣接する画素電極
間の容量が大きい。従って、ある画素の電圧が入力信号
に応じて変化すると、隣接する画素の電極が同時に変化
し、クロストークが発生することとなる。
【0004】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、クロストークの発生を軽減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。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
半導体基板と、該半導体基板に対向配置された透明基板
と、該両基板間に封止された液晶層と、該半導体基板上
に画素配列に対応してマトリクス状に形成された複数の
スイッチング素子と、該スイッチング素子の上方に該画
素配列に対応しかつ間隙を介してマトリクス状に形成さ
れた複数の画素電極を有する反射型液晶表示装置であっ
て、各画素の間隙を充填しかつ画素電極を被覆する誘電
体層を有し、誘電体層が液晶層より充分比誘電率の低い
材料からなることを特徴とする。
【0006】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の反射型液晶表示装置において、誘電体層は、シリコ
ン酸化物よりなることを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明は以上のように構成したので、画素配列
に対応してマトリクス状に形成された複数のスイッチン
グ素子の上方において、該画素配列に対応して形成され
る各画素電極間の間隙が、液晶層より充分比誘電率の低
い材料、例えばシリコン酸化物などで充填されるので、
各画素電極間の電気的容量が小さくなり、クロストーク
が軽減される。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の反射型液晶表示装置の一
実施形態について、その具体的な構成を図面を引用して
説明する。図1は、本発明の一実施形態における反射型
液晶パネルの断面の模式図であり、複数画素の内の或画
素部分を拡大した図である。
【0009】この反射型液晶表示装置は、表示パネル
が、P型のシリコン基板1と、一部にスペーサ等を介在
させてシリコン基板1に対向するガラス基板6と、これ
らの基板間に真空吸引等によって封入された液晶9とを
有してなるものである。
【0010】ガラス基板6は、液晶9側表面上に、コモ
ン電圧に保持される又は接地されるITO等の透明電極
7と、斜め蒸着したシリコン酸化物からなる配向膜8と
が積層して形成されている。なお、ブラックマトリクス
は除かれたものとなっている。また、配向膜8はポーラ
ス状となっている。液晶9は、垂直配列タイプのネマチ
ック液晶である。
【0011】シリコン基板1は、液晶9側表面上に、マ
トリクス状に配列された画素の1つに対応して、ソース
11がソースライン31Sを介してデータ信号を受け、
ポリシリコンゲート12がスキャン信号を受け、ドレイ
ン13がドレインライン31Dに接続されたPチャネル
MOSトランジスタ10及びソース21がソースライン
31Sを介してデータ信号を受け、ポリシリコンゲート
22がスキャン信号を受け、ドレイン23がドレインラ
イン31Dに接続されたNチャネルMOSトランジスタ
20と、これの上方の画素電極層34内において互いに
隣接し僅かな間隙54で分離されて密にパターン形成さ
れた画素電極34Dと、それぞれ配線層31、32、3
3内にパターン形成されて、PチャネルMOSトランジ
スタ10、NチャネルMOSトランジスタ20の各ドレ
イン13、23と画素電極34Dとを接続するドレイン
ライン31D、32D、33Dとが設けられたものであ
る。また、他の画素電極に対応する部分も同様に形成さ
れる。
【0012】また、PチャネルMOSトランジスタ10
及びNチャネルMOSトランジスタ20の各層と、各配
線層31、32、33と、画素電極層34との間には、
絶縁膜40及び層間絶縁膜41、42、43が交互に積
層して設けられている。
【0013】ここで、配線層31、32、33は、アル
ミニウム(AL)膜で形成されている。画素電極層34
は、透明電極7に生じる標準電極電位と略同一の標準電
極電位を生じる材料、例えばタングステン(W)、チタ
ン(Ti)などにより形成される。また、絶縁膜40及
び層間絶縁膜41、42、43は、例えばリンシリケー
トガラス(PSG)膜で形成されており、全層同じ材質
のものとなっている。
【0014】さらに、画素電極層34上には、各画素電
極34Dの間隙54を充填しかつ画素電極34Dを被覆
する誘電体層53が形成され、さらに誘電体層53上に
は、入射光を反射する誘電体ミラー51と、斜め蒸着し
たシリコン酸化物からなる配向膜52とが順次積層され
て形成されている。なお、誘電体層53は、誘電体ミラ
ー51及び液晶9より充分比誘電率の低い誘電体材料、
例えばSiOなどが用いられる。また、誘電体ミラー
51は、例えば、TiOとSiOが交互にEB蒸着
されて積層された多層膜などで構成され、ポーラス状と
なっている。また、配向膜52もポーラス状となってい
る。
【0015】ダミーパターン32F、33F等は、互い
に隣接する画素電極34Dの間隙の下方に設けられて、
漏れた入射光がトランジスタ10、20に到達しないよ
うに遮光を行うものである。以上のような構追を採用し
たことから、本実施形態における反射型液晶表示装置
は、一般的なCMOS製造用のシリコンプロセスや液晶
パネル製造プロセスによって形成することができる。
尚、上述の実施形態では、反射膜として誘電体ミラーを
備える構成を例示したが、誘電体ミラーを設けずに画素
電極が反射膜を兼ねる構成としても良い。
【0016】本実施形態における反射型液晶表示装置の
具体的な動作を、図面を引用して説明する。図2は、本
発明の一実施形態における反射型液晶表示装置の等価回
路のブロック図である。同図において、液晶9の駆動
は、線順次駆動のアクティブマトリクス方式で行われ
る。即ち、列電極駆動回路から1水平走査線に相当する
各列ごとのデータ信号がデータラインA1〜Anにパラ
レル出力されると共に、行電極駆動回路からその走査線
に該当する行のスキャン信号の正負パルスが、スキャン
ラインX1、Y1等に順次出力される。このパルス出力
は、水平走査の度にスキャンラインX1、Y1からスキ
ャンラインX2、Y2さらにスキャンラインX3、Y3
と順に遷移する。
【0017】ここで、2行1列目の画素を例にとると、
この画素では、PチャネルMOSトランジスタ10がス
キャンラインX2を介してポリシリコンゲート12に負
のスキャンパルスを受け、同時にNチャネルMOSトラ
ンジスタ20がスキャンラインY2を介してポリシリコ
ンゲート22に正のスキャンパルスを受けると、Pチャ
ネルMOSトランジスタ10及びNチャネルMOSトラ
ンジスタ20が共にオンして、ソース11、21とドレ
イン13、23が導通する。
【0018】すると、データラインA1上に出力された
データ信号の電圧は、ソースライン31Sと、Pチャネ
ルMOSトランジスタ10及びNチャネルMOSトラン
ジスタ20と、ドレインライン31D、32D、33D
とを介して、画素電極34Dに印加される。次に、Pチ
ャネルMOSトランジスタ10のゲート12及びNチャ
ネルMOSトランジスタ20のゲート22に接地電位が
印加されると、PチャネルMOSトランジスタ10及び
NチャネルMOSトランジスタ20が共にオフして、画
素電極34Dにデータ信号の電圧が保持される。
【0019】そして、この画素電極34Dの印加電圧と
透明電極7のコモン電圧との電圧差に応じて、画素電極
34D上部における部分の液晶9が偏光状態を変えるの
で、図示しない光源から投射された入射光に対する図示
しない投射面への反射光の割合を制御することができ
る。他の画素に関しても同様である。
【0020】かかる構造及び動作の反射型液晶表示装置
では、例えば先に示したスキャンラインをX2、Y2を
駆動する際に、データラインA1及びA2をパラレル出
力することによって、2行1列目及び隣接する2行2列
目の画素に対応する液晶9の部位の偏光状態を共に変え
る場合を考えると、2行1列目の画素に対応する画素電
極34Dと隣接する2行2列目の画素に対応する画素電
極34Dの間隙が、誘電体ミラー51及び液晶9より充
分比誘電率の低い誘電材料で充填された誘電体層53が
形成されているので、2行1列目の画素に対応する画素
電極34Dと隣接する2行2列目の画素に対応する画素
電極34D間の容量がほとんど無視できる小さな値とな
る。
【0021】したがって、スキャン信号の正負パルス
が、スキャンラインX2、Y2をスキャンして、2行1
列目の画素に対応するトランジスタがスイッチングされ
て、2行1列目の画素に対応する画素電極34Dが、デ
ータラインA1に対応する信号電圧を保持すると共に、
2行2列目の画素に対応するトランジスタがスイッチン
グされて、2行2列目の画素に対応する画素電極34D
が、データラインA2に対応する信号電圧を保持する際
に、2行1列目の画素に対応する画素電極34Dが保持
する信号電圧が2行2列目の画素に対応するトランジス
タのスイッチングによって同時に電圧変動することがな
い。したがって、隣接する画素電極34Dが保持する信
号電圧間のクロストークが激減する。
【0022】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したため、画
素配列に対応してマトリクス状に形成された複数のスイ
ッチング素子の上方において、該画素配列に対応して形
成される各画素電極間の間隙が、液晶層より充分比誘電
率の低い材料、例えばシリコン酸化物などで充填される
ので、各画素電極間の電気的容量が小さくなり、クロス
トークが軽減される。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板と、該半導体基板に対向配置
    された透明基板と、該両基板間に封止された液晶層と、
    該半導体基板上に画素配列に対応してマトリクス状に形
    成された複数のスイッチング素子と、該スイッチング素
    子の上方に該画素配列に対応しかつ間隙を介してマトリ
    クス状に形成された複数の画素電極を有する反射型液晶
    表示装置であって、前記間隙を充填しかつ前記画素電極
    を被覆する誘電体層を有し、前記誘電体層が前記液晶層
    より充分比誘電率の低い材料からなることを特徴とする
    反射型液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記誘電体層は、シリコン酸化物よりな
    ることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装
    置。
JP18276596A 1996-06-24 1996-06-24 反射型液晶表示装置 Pending JPH1010569A (ja)

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