CN1082673C

CN1082673C - 液晶显示设备

Info

Publication number: CN1082673C
Application number: CN94116424A
Authority: CN
Inventors: 大江昌人; 近藤克己
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2014-09-19
Also published as: JP2001249351A; US20010046004A1; DE69431145T2; EP0644452A2; US6300994B1; JP2001194670A; JPH11190856A; US5914761A; EP0644452B1; US5600464A; CA2132233C; CN1106544A; DE69431145D1; JP3211581B2; US6844907B2; JPH07159786A; KR100367869B1; EP0644452A3; US6504594B2; US20030103172A1

Abstract

为使亮度恢复时间不超过5分钟而组装本液晶显示设备，它有一些形成图元矩阵和产生基本平行于基片的电场的电极。亮度恢复时间是指显示部位显示30分钟和断开后的亮度恢复到本底亮度为止的时间。

Description

液晶显示设备

本发明涉及可基本消除残留图象的具有高质量画面的液晶显示设备。

在先有技术的液晶显示设备中，分别在两个基片之一上形成的相对的两个透明电极，被用作激励液晶层的电极。因为采用了以扭转向列显示方法为代表的显示方法，其中晶体显示是通过提供一个在方向上大致垂直于基片边界平面的电场来工作的。另一方面，对其电场具有在方向上大致平行于基片的方法来说，有在JP-B-63-21907和WO91/10936中透露的一些利用一对梳状电极的例子。在这些情况下，电极不一定要透明的，可使用导电性高的不透明的金属电极。然而，上述先有技术并未讲明任何液晶材料，定向薄膜和绝缘薄膜，它们是在激励显示系统时得到高质量画面所需的，其中电场是按照大致平行于基片平面的方向而供给液晶的(从此以后被称作面内交换系统)，所用方法是有源矩阵驱动法或简单矩阵驱动法。

当在显示面显示一个字符或一张图画时，甚至在擦去以后，字符或图画的影像还要在显示面上持续一会儿，有时还产生被叫作残留图像的不均匀显示。对于其中电场是按垂直方向提供或是面内交换系统的两种显示方法来说，残留图象都是恶化其图像质量的共同问题。尤其是，在面内交换系统情况下，要比其中电场是垂直于基片平面产生的情况，更容易产生残留图像。

本发明之目的在于提供一种可基本消除残留图像的具有高质量画面的液晶显示设备。

为了解决上述问题，本发明者解释本发明如下：

至于第一种装置，发明了一种液晶显示设备(在下文称作面内交换系统的液晶显示设备)，其中

显示图像单元由基片上的电极组成，

用于液晶层的定向薄膜是直接在基片上形成的，或通过绝缘层形成，

该基片被安排成面向另一透明基片，在这另一基片上形成了另一定向薄膜，

液晶层被保持在上述两基片之间，

电极被安排得使其产生一个供给液晶层的平行于基片的电场，

电极连向外部控制装置，

提供一个用于改变液晶层光学特性的偏振装置，和

一个不大于5分钟的亮度恢复时间，在此亮度恢复时间指的是显示了30分钟并被关掉的显示部位的亮度，恢复到本底亮度为止的时间。

在面内交换系统的液晶显示设备中，显示图元是由扫描信号电极和图象信号电极组成的。此外，虽然装备有图元电极和有源单元是合乎需要的，但这项条件并不限制本发明。

在此，定向薄膜意味着一种有使液晶定向作用的薄膜。绝缘薄膜意味着一种用于电绝缘的薄膜，但该膜同时能够有一种保护电极的作用。

至于第二种装置，发明了一种面内交换系统的液晶显示设备，其中

恢复亮度所需的时间小于5分钟，和

液晶层(简写为LC)、定向薄膜(简写为AF)和/或绝缘薄膜(简写为PAS)的比介电常数ε_r和电阻率ρ的相应乘积(ε_rρ)_LC、(ε_rρ)_AF、和/或(ε_rρ)_PAS，都在1×10⁹Ω·cm-8×10¹⁵Ω·cm的范围内。

在此，液晶层的介电常数ε_r意味着由下列方程表示的平均介电常数：

ε_r＝(ε_r‖+2ε⊥)/3

式中，ε‖是在分子长轴方向上的介电常数，而ε⊥是分子短轴方向的介电常数。

当ε_rρ小于1×10⁹Ω.cm时，该设备不能维持其绝缘性和足够的电压保持率。

至于第三种装置，发明了一种面内交换系统的液晶显示设备，其中

恢复亮度所需的时间小于5分钟，和

定向薄膜和/或绝缘薄膜的表面电阻的相应值是在3×10¹¹Ω/□-2.5×10¹⁸Ω/□的范围。

当表面电阻值小于3×10¹¹Ω/□时，该设备不能保持其绝缘性质和电压维持率。

至于第四种装置，发明了一种面内交换系统的液晶显示设备，其中

液晶层、定向薄膜和\或绝缘薄膜的比介电常数εr和电阻率ρ的相应乘积((εrρ)_LC、(εrρ)_AF和/或(εrρ)_PAS)，相互有大约相同的值。

至于第五种装置，发明了一种在上面第四种装置中所述的液晶显示设备，其中

相应乘积在1×10⁹Ω.cm——8×10¹⁵Ω.cm的范围。

至于第六种装置，发明了一种面内交换系统的液晶显示设备，其中

液晶层、定向薄膜和/或绝缘薄膜的比介电常数ε_r和电阻率ρ的相应乘积((ε_rρ)_LC、(ε_rρ)_AF和/或(ε_rρ)_PAS)最大值与最小值之比，等于或大于1，和等于或小于100。

至于第七种装置，发明了一种面内交换系统的液晶显示设备，其由

液晶层、定向薄膜和/或绝缘薄膜的比介电常数ε_r和电阻率ρ的相应乘积((εrρ)_LC、(εrρ)_AF和/或(εrρ)_PAS)具有由下列方程(1)至(3)表示的关系。

0.1≤(εrρ)_LC/(εrρ)_AF≤10 (1)

0.1≤(εrρ)_LC/(εrρ)_PAS≤10 (2)

0.1≤(εrρ)_AF/(εrρ)_PAS≤10 (3)

至于第八种装置，发明了一种面内交换系统的液晶显示设备，其中

在基片1上的定向薄膜和绝缘薄膜的簿膜厚度之和是在0.5-3μm的范围。

至于第九种装置，在上面第一至第八种装置的任何一种中描述的液晶显示设备，已被发明，其中设备装有

一个用于信息的输入装置，

一个用于计算或处理该信息的装置，

一个用于输出该计算或处理信息的设备，

一个存储设备，和

一个内部电源。

在本发明的液晶显示设备中，绝缘薄膜的厚度最好是在0.4-2μm的范围。

此外，在本发明的液晶显示设备中，定向薄膜最好由有机材料制作，绝缘薄膜最好由无机材料制作。而且，定向薄膜最好由有机材料制作，绝缘薄膜最好具有由无机材料和有机材料制作的双层结构。

此外，在本发明的液晶显示设备中，定向薄膜最好由有机材料制作和绝缘薄膜最好由无机材料制作，并且由有机材料制作的定向薄膜最好厚于由无机材料制作的绝缘薄膜。

此外，定向薄膜和绝缘薄膜最好都由有机材料制作，并且定向薄膜和绝缘薄膜最好由同一种材料制作。另外此连液晶的定向薄膜平面的一侧是平的。

为了实现具有高质量画面的彩色显示，最好在两个基片的任何一个上都装一个滤色镱，并且最好把绝缘层插入滤色镜和液晶层之间。而且，在滤色镜上的有压平台阶作用的薄膜最好由有机材料制作，并且最好在由有机材料组成的薄膜上形成由无机材料组成的薄膜。此外，最好通过一层由无机材料组成的中间体在滤色镜的基片上构成定向薄膜。

图1是涉及本发明的对向基片提供面内交换的液晶显示设备中的液晶工作进行解释的示意图，

图2是涉及本发明的示意图，说明在向基片提供水平电场的液晶显示设备中，由边界平面上分子纵轴排列方向对电场方向形成的角度，和由起偏振镜的透光轴对电场方向形成的角度，

图3是图元部件(1)的平面图和横截面图，

图4是图元部件(2)的平面图和横截面图，

图5是图元部件(3)的平面图和横截面图，

图6是图元部件(4)的平面图和横截面图，

图7是表示涉及本发明的液晶显示设备中系统组成典型实例图，

图8是说明取决于相应层中相对介电常数和层厚的在液晶层内电力线折射规律和水平电场强度变化的示意图，

图9(a)是液晶、绝缘薄膜和定向薄膜的相应电阻率ρ和比介电常数ε的乘积ερ最大值和残留图象特征之间关系的说明图，

图9(b)是液晶、绝缘薄膜和定向薄膜的相应电阻率ρ和比介电常数ε的乘积ερ的最大值与最小值的比值和残留图象特征之间关系的说明图，

图10(a)是绝缘薄膜和定向薄膜的膜厚总和与残留图象评价结果之间关系说明图，

图10(b)是绝缘薄膜和定向薄膜的膜厚总和与透射因数之间关系说明图，和

图11是说明电荷充电过程和放电过程与残留图象之间关系的典型图。

下文解释面内交换系统的原理，其中电场是在平行于基片的方向供给的，并且随后解释本发明的操作。

首先，定义角度_P，它是由起偏振镜的偏振光透光轴对电场方向形成的角度，和角度_LC，它是由液晶边界附近的液晶主轴(光轴)方向对电场方向形成的角度，如图2所示。起偏振镜和液晶边界是分别在每个上侧和下侧以配对方式存在的。

因此，在必要时，把角度表示成_P1、_P2、_P1、和_LC2。图2相应于下文解释的图1的前视图。

图1(a)和1(b)是说明本发明的液晶面板中液晶操作的侧横截面图，而图1(c)和1(d)是相应于图1(a)和1(b)的前视图。在图1中，略去了有源单元。此外，根据本发明，构成条状电极，以便形成多个图元，但图1只示出一个图元。一个在不供给电压情况下的单元的侧横截面如图1(a)所示，而图1(a)的前视图见图1(c)。在一对透明基片1的内侧制成线性信号电极3和4和一个公共电极5，在基片和电极上装有绝缘薄膜7，在绝缘膜7上装有定向薄膜8并经定向处理。液晶组成物夹在基片之间。使棒形液晶分子12取向，以便在不提供电场时对条状电极的纵向取小角度，即45°＜_LC＜135°，或-45°＜_LC＜-135°。在下文解释一个实例，其中在上下边界的液晶分子取向是平行的，即_LC1＝_LC2。此外，液晶组成物的介电各向异性是假定为正的。

其次，当供给电场9时，液晶分子把其取向变为图1(b)和1(d)所示的电场方向。因此，当起偏振镜2以指定角11设置时，通过施加电场使光的透射成为可变的。如上所解释，根据本发明，在不用透明电极的情况下使给出对比度的显示成为可能。在本描述中把液晶组成物的介电各向异性假设为正，但负的各向异性也是可用的。在负的各向异性情况下，液晶分子按照第一取向条件取向，从而对于条状电极纵向的垂直方向有一个小角度_LC，即-45°＜_LC＜45°，或135°＜_LC＜225°。

在图1中，示出了一个其公共电极与信号电极及图元电极不在同一层的实例，但公共电极是可与信号电极及图元电极在同一层的。图3示出一个当公共电极与图元电极在同一层时图元结构的典型例子，而图4和5示出当公共电极与图元电极不在同一层时图元结构的典型例子。此外，即使不提供公共电极，扫描电极也能起到与公共电极作用相同的作用。然而，在下文解释本发明的要点在于构成液晶单元的绝缘材料，在于能够用于各种电极结构和薄膜晶体管结构。

正如上面第一种装置所解释，能够得到一个可基本消除残留图象的具有高质量画面的液晶显示设备，方法是使显示设备在显示同一图形30分钟以后的亮度恢复所需的时间小于5分钟。当液晶层、定向薄膜或绝缘薄膜因任何原因而产生极化时，便感生残留图象。因此，如上面第二种装置所解释，确实能减少残留图象，方法是使各液晶层、定向薄膜和/或绝缘薄膜的比介电常数εr和电阻率ρ的相应乘积((εrρ)_Lc，(εrρ)_AF和/或(εrρ)_PAS)等于或小于8×10¹⁵Ω·cm，因为积累的电荷能被迅速张弛。一个说明按上述情况减少残留图象的原理的典型图，示于图11(a)中。图意是：能够减少残留图象是因为，即使电荷被积累，张弛速度也是快的并且电荷释放迅速。此外，如图11(b)所示，即使张弛速度慢，也能通过降低积累电荷来减少残留图象。因此，残留图象问题是能够改进的，方法是使定向薄膜和/或绝缘薄膜的相应表面电阻等于或小于2.5×10¹⁸Ω/□，以减少积累电荷，如上面第三种装置所述。而且，如上面第四、六和七种装置所述，残留图象还能进一步减少，方法是使液晶层、定向薄膜和绝缘层的比介电常数εr和电阻率ρ的乘积基本上相等。如前所述，当液晶层、定向薄膜或绝缘薄膜因任何原因而产生极化时，残留图象便感生。此外，在各层和薄膜中的极化是互相干涉的，例如定向薄膜中产生的极化，可在液晶层中产生二次极化。

例如，如果在液晶层极化的张弛过程中，在定向薄膜中剩余任何极化，那么定向薄膜中的极化会影响到液晶层，阻止液晶层中极化的张弛。因此，为了继续进行各层或薄膜中产生的张弛而不互相干扰，各张弛时间必须相等。本发明的发明者发现，在以平行于基片的方向供给电场的方法中，即在面内交换方法中，能有效地证实上述原则。在面内交换方法中，与各液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜相应的电等效电路是并联地相连的。

因此，举例来说，当定向薄膜或绝缘薄膜的比介电常数εr和电阻率ρ的乘积(εrρ)是大干液晶层的乘积时，在定向薄膜或绝缘薄膜中的残留电压就作为额外电压而供给液晶层，从而感生残留图象。考虑到电阻R能够用方程R＝ρd/S表示(式中：ρ：电阻率，d：在电场方向的长度，S：重直于电场的横截面积)，面内交换系统具有的单元结构电阻就大大高于那种把电场垂直地供给基片的方法所具有的电阻。这就意味着在面内交换系统中残余直流分量是相当大的。在上述情况下，按照第五种装置把第四种装置、第六种装置或第七种装置同第二种装置结合起来，就使得有可能在短时间内张弛其累积电荷，而在累积电荷的张弛过程中液晶层、定向薄膜和/或绝缘膜不互相干扰。

因此，这种结合是一种减少残留图象的有效方法。

在面内交换系统中能够建立上面原则，而与是采用简单矩阵驱动方法还是采用有源矩阵驱动方法无关。

此外，每个图元的定向薄膜和绝缘薄膜的电阻分量是能够减少的，方法是使有液晶定向作用的薄膜(定向薄膜)和有电绝缘与保护电极组作用的薄膜(绝缘薄膜)的厚度总和处于从0.5μm到3μm的范围内，希望处于从0.7μm到2.8μm范围内。实际上，如上面第十种装置所述，希望把绝缘薄膜厚度选择在从0.4μm到2μm的范围，以推断台阶对其上装有电极组的基片的附加影响。正如前面解释的那样，在其中供给液晶的电场方向是基本平行于基片平面的方法中，相应于各液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电等效电路是并联地连接的。

因此，在定向薄膜和绝缘薄膜中的剩余电压是直接供给液晶层的。考虑到由于把定向薄膜和绝缘薄膜中残留电压供给液晶层而产生残留图象，就通过减少与每个图元的定向薄膜和绝缘薄膜等效的电阻分量，能够降低定向薄膜和绝缘薄膜中的残留电压，并能消除供给液晶层的过量电压。为了减少定向薄膜和绝缘薄膜中电阻分量，必须增加定向薄膜和绝缘薄膜的膜厚度，以扩大垂直于电场方向的横截面积。

能够用可靠的无机材料制成绝缘薄膜，还能够用有机材料制成定向薄膜。此外，能够把绝缘薄膜制成双层结构，这种结构是由一层无机材料和一层比较容易成形的有机材料构成的。

图8是说明液晶层中电力线变化的示意图，这种变化取决于每层中介电常数的大小。当定向薄膜和绝缘薄膜中介电常数小于液晶层的介电常数时，就能够实现比较理想的面内交换。

因此，与基片平面成水平的电场分量是能够有效利用的，方法是用一层有着尽量小的介电常数的有机材料去更换一层无机材料。此外，用有机材料制作绝缘薄膜就能够实现上述效果。而且用同一材料去制作绝缘薄膜和定向薄膜就能实现制作过程的高效率。为了改进液晶显示设备的画面质量，把毗连液晶的定向薄膜的表面平面加以打平是重要的。通过打平，能够消除表平面的台阶；通过研磨作用而使表平面都一样，能够抑制光漏失。

为了用面内交换系统实现彩色显示，只有将绝缘薄膜插入滤色镜和液晶层之间才是必要的。因为在滤色镜和液晶之间的间隔中存在的导电体可破坏水平电场。

一般说来，象环氧树脂之类的有机材料被用作滤色镜的平化薄膜，并且在平化薄膜上装有透明电极。然而，如前所述，在面内交换系统中，透明电极不是必需的，平化薄膜可直接接触定向薄膜。在这种情况下，定向薄膜的印刷性能(printability)有时会引起麻烦。因此，在平化薄膜的上部上面装上一层象氮化硅这样的有机材料，对提高印刷性能是有效的。滤色镜不一定装在其上有电极组的基片的外层平面上，宁可把滤色镜装在其上有有源单元和电极组的基片平面上，这样能够改善对准的精确度。

实施例详述

实施例1

图3示出一种用于本发明第一个实施例中图元部件的电极结构。在抛光玻璃基片上制成铝制的扫描信号电极13，扫描信号电极的表面涂有氧化铝薄膜，即铝的阳极氧化物薄膜。制作栅式(gate)碳化硅(栅式SiN)薄膜6和无定形(amorphous)硅(a-Si)薄膜14，以复盖扫描信号电极，并在无定形硅薄膜上制成一个n型无定形硅薄膜、一个图元电极4和一个图象信号电极3。此外，在与图元电极和图象信号电极相同的一层上装有一个公共电极5。如图3所示，图元电极和信号电极具有平行于条状公共电极和跨接于扫描信号电极的结构，并且在基片的一端形成一个很薄的薄膜晶体管15和一组金属电极。根据上述结构，能够以大体平行于基片平面的方向在基片一端的图元电极和公共电极之间提供电场9。在基片上的全部电极都是由铝制作的。但任何具有低电阻率的金属材料，例如铬、铜和其它金属，都能使用。图元数是40(×3)×30(即n＝120，m＝30)，图元的栅距是80μm宽(即在公共电极之间)和240μm长(即在栅式电极之间)。公共电极的宽度作成12μm，它窄于相邻公共电极之间的间隙，以获得大的开口部分。在一个面对着具有很薄薄膜晶体管的基片的基片上，装有分别为红(R)、绿(G)和兰(B)色的三个条状滤色镜。在滤色镜上，迭上一层透明树脂，以平化滤色镜的表面。一种环氧树脂用作上述透明树脂材料。此外，还在透明树脂上面加一层由聚酰胺族树脂制成的定向控制薄膜。一个驱动LSI(大规模集成电路)连接于图7所示的面板，一个垂直扫描电路20和一个图象信号驱动电路21连接于TFT(薄膜晶体管)基片，并且通过从电源电路和控制器22供应扫描信号电压、图象信号电压和计时信号，驱动有源矩阵。

上和下边界平面的引出方向是大体上互相平行的，并且与供电电场方向成15°角(φ_LC1＝φ_LC2＝15°(图2)。通过在液晶充满条件下以6.5μm的间隔把弥散球形聚合物珠保持在基片之间，可保持间隙d。面板放在两个起偏振镜(由Nitto Denko公司制造，G1220DU)之间，起偏振镜之一的偏振光透光轴是按照大体上平行于研磨方向而选择的，即φ_P1＝15°，而另一起偏振镜轴则按垂于研磨方向选择，即φ_P2＝-75°。因此，得到正常关闭特征。

在基片之间，装有一个液晶ZLI-2806(由Merck公司制造)，它含有反式、反式-4、4′-二戊基(dipentyl)-反式-1、1′-双环已烷-4-腈，用作具有负介电各向异性△∈的主部件。该液晶具有5.1×10¹¹Ω·cm的电阻率和平均6.5的比介电常数；而氮化(siN)用作绝缘薄膜时具有2.5×10¹³Ωcm的电阻率和8的比介电常数。至于定向薄膜，采用由2，2-双(4-(P-氨基苯氧基)苯丙烷和苯均四酸双酐制造的聚酰胺定向薄膜，其电阻率为7.5×10¹³Ω·cm，平均比介电常数为2.9。因此，液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数ε_r的相应乘积(∈rρ)是分别小于8×10¹⁵Ωcm，并且三物体的最大值与最小值的比值((∈rρ)_max/(∈rρ)_min小于100。

通过具有五个等级的视觉观察来评估残留图象。同一图形模式显示30分钟，按照断开显示后恢复亮度所需的时间把试样分类。试样评估和分类如下：

第五级试样是需要5分钟以上才能恢复亮度的试样，第四级是从1分钟到小于5分钟，第三级是从30秒到小于1分钟，第二级是小于30秒但可感觉产生了残留图象，第一级是毫无残留图象。

本实施例1中的试样被评为一级，因为根本观察不到任何残留图象。

本发明涉及组成单元的绝缘材料的比介电常数和电阻率，因此本发明可用于电极和TFT(薄膜晶体管)的各种结构。

实施例2

图4示出一种在本发明第二个实施例中用于图元部件的电极结构。在一个抛光玻璃基片上制成由铝制作的一个扫描信号电极13和一个公共电极5，扫描信号电极的表面涂以氧化铝薄膜，即铝的阳极氧化膜。制成一个栅式氮化硅(栅式SiN)薄膜6，以复盖扫描信号电极和公共电极。然后制成一个无定形硅(a-Si)薄膜14和一个在无定形硅薄膜上的n型无定形硅薄膜。而且还制成一个图元电极4和一个信号电极3。因此，图元电极和公共电极是相互处于不同层中。如图4所示，图元电极具有H形结构，公共电极具有十字形结构，每对电极都具有象电容器单元一样工作的结构。根据上述结构，能够按照基本平行于基片平面的方向在基片一端的图元电极和公共电极之间供给一个电场。该基片上的全部电极都由铝制成。但是具有低电阻的任何金属材料，例如铬、铜和其它金属，都能使用。图元电极数是320×160，图元栅距是100μm宽(即在信号电极之间)和300μm长(即在扫描电极之间)。驱动晶体管连接于图7所示的面板，一个垂直扫描电路20和一个图象信号驱动电路21连接于TFT(薄膜晶体管)基片，其有源矩阵是通过从电源电路和控制器22供给扫描信号电压、图象信号电压和定时信号来驱动的。

上和上边界平面的引出方向是大体上至互相平行的，并且与供电电场的方向成105°角(φ_LC1＝φ_LC2＝105°)(图2)。在液晶充满条件下以4.2μm的间隔把弥散的球形聚合物小珠置于基片之间，就能维持间隙d。其面板置于两个起偏振镜(由Nitto Denko公司制造，G1220DU)之间，起偏振镜之一的偏振光透光轴选在大体平行于研磨即_ρ1＝105°，另一起偏振镜的轴选在垂直于研磨的方向上，即_P2＝15°。因此，获得正常关闭的特征。

在基片之间，装有一个液晶，其主部件是一种在终端含有三个氟基族的化合物，具有正的介电各向异性△∈。液晶具有5.0×10¹⁴Ωcm的电阻率和6.1的平均比介电常数。而氮化硅(siN)用作绝缘薄膜，其电阻率是3.0×10¹⁴Ωcm，比介电常数是8。至于定向薄膜，采用电2，2-双〔4-(P-氨基苯氧基)苯丙烷和苯均四酸双酐制造的聚酰胺定向薄膜，其电阻率是1.0×10¹⁴Ωcm，平均比介电常数是2.9。

因此，液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈_r的各乘积(∈rρ)分别小于8×10¹⁵Ωcm，三物体的最大值与最小值的比值((∈rρ)_max/(∈rρ)_min)小于100。

在残留图象的评估中，按上述要求得到的有源矩阵型液晶显示设备被评为一级，根本观察不到任何残留图象。

实施例3

本实施例的布置与实施例2相同，但下列情况不同：

绝缘薄膜具有一种由一层无机氮化硅(SiN)和一层有机环氧树脂组成的双层结构，并且在有双层的绝缘薄膜上涂上一种化合物RN-718(由Nissan化学公司制造)作为定向薄膜。绝缘薄膜具有9.1×10¹³Ωcm的电阻率和3.1的比介电常数。而液晶具有10×10¹²Ωcm的电阻率和6.1的比介电常数。

因此，液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈_r的各乘积(∈rρ)分别小于8×10¹⁵Ωcm，并且三物体的最大值与最小值的比值((∈rρ)_max/(∈rρ)_min)小于100。

按上述条件得到的有源矩阵型液晶显示设备，在残留图象的评估中被评为一级，并且完全看不出任何残留图象。

实施例4

图5示出一种用于本发明第四个实施例中图元部件的电极结构。很薄的薄膜晶体管单元15含有一个图元电极4、一个信号电极3、一个扫描电极13和一种无定形硅14。公共电极5是与扫描电极处在同一层的，并从同一金属层制成图形而成形。此外，图元电极和信号电极也是从同一金属层制成图形而成形的。电容单元是用一种结构制成的，该结构是在一个连接两个公共电极5的区域中安装一个栅式氮化硅(gate SiN)薄膜6和图元电极与公共电极而形成的。图元电极4装在两个公共电极5之间，如图5前截面(图5，A-A′)所示。图元栅距是69μm宽(即在信号接线电极之间)和207μm长(即在扫描接线电极之间)。各电极宽度是10μm。而为了得到大的开口部分，为图元部件和一个沿公共电极的信号接线电极的纵向延伸的区段而独立制作的图元电极的宽度，要作得分别象5μm和8μm这样窄。为了实现尽量大的开口部分，公共电极和信号电极是通过绝缘薄膜而有些重达的(1μm)。因此，制成一个黑色矩阵结构，其中只在沿扫描接线电极的方向上设置遮蔽。从而在公共电极和图元电极之间的间隙变成20μm，纵向开口长度变为157μm，并得到大的开口部分，例如44.0％。图元数是320×160，拥有320个信号接线电极和160个接线电极。如图7所示，驱动晶体管连接于面板，一个垂直扫描电路20和一个图象信号驱动电路21连接于TFT(薄膜晶体管)基片，并且有源矩阵是通过从电源电路和控制器22供给扫描信号电压、图象信号电压和定时信号而驱动的。

绝缘薄膜是由有机环氧树脂制成的一个单层构成的，在该绝缘薄膜上涂有一种化合物RN-718(由Nissan化学公司制造)，用作定向薄膜。在这种情况下，绝缘薄膜具有1.5×10¹²Ωcm的电阻率和3.0的比介电常数。而定向薄膜具有4.0×10¹³的电阻率和3.1的比介电常数，液晶具有1.5×10¹³Ωcm的电阻率和6.1的比介电常数。

因此，液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈_r的各乘积(∈rρ)分别小于8×10¹⁵Ωcm，并且三物体的最大值与最小值的比值((εrρ)_max/(εrρ)_min)小于100。

在残留图象的评估中，按上述条件得到的有源矩阵型液晶显示设备被评为一级，完全未见任何残留图象。

实施例5

除了下述情况以外，本实施例的构成都与实施例4相同：

在绝缘薄膜上制成滤色镜。首先制成氮化硅(SiN)层，然后用印刷法提供滤色镜。此外，还涂上环氧树脂，使表面变平。其后，在绝缘薄膜上涂上一种化合物RN-718(由Nissan化学公司制造)，用作定向薄膜。本实施例的绝缘薄膜具有4.4×10¹¹ΩCm的电阻率和3.9的比介电常数。而定向薄膜具有4.9×10¹³ΩCm的电阻率和3.1的比介电常数，液晶具有1.6×10¹³ΩCm的电阻率和6.1的比介电常数。

因此，液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈r的各乘积(∈rρ)分别小于8×10¹⁵ΩCm，三物体的最大值与最小值的比值((∈rρ)_max/(∈rρ)_min)小于100。

在残留图象的评估中，按上述要求制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为一级，完全未见任何残留图象。

实施例6

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例5相同；

为增加毗连于液晶的定向薄膜平面的平整度，定向薄膜的厚度被调整为五倍于上面第5实施例所用的厚度(1000)，即为5000。因此，增加了该平面平整度，减少了该平面上的台阶，和均匀地进行了重叠处理。从而消除台阶部位的光漏失。

在残留图象的评估中，按上面要求制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为一级，完全未见任何残留图象，对比度被改进得好于实施例5的对比度。

实施例7

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例6相同；

在环氧树脂层上的聚酰胺定向薄膜的印刷性能不一定最好。因此，在有平化滤色镜作用并用作绝缘薄膜的环氧树脂上制成氮化硅(SiN)薄膜，这是一种无机材料薄膜。根据上述处理，可改善定向薄膜的印刷性能。

在残留图象的评估中，按上面要求制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为一级，完全未见任何残留图象，对比度被改进得好于实施例5的对比度。改进了定向薄膜的印刷性能，提高了生产效率。

实施例8

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例4相同；

在绝缘薄膜中形成滤色镜。首先制成氮化硅(SiN)层，然后用印刷法提供滤色镜。还涂上环氧树脂，使表面变平。其后在绝缘薄膜上涂上一种化合物RN-718(由Nissan化学公司制造)，用作定向薄膜。本实施例的绝缘薄膜具有4。4×10¹¹ΩCm的电阻率和3.9的比介电常数。而定向薄膜具有4.9×10¹³ΩCm的电阻率和3.1的比介电常数，液晶具有1.6×10¹³ΩCm的电阻率和6.1的比介电常数。

在残留图象评估中，按上述事项制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为一级，完全未见任何残留图象。

实施例9

图6示出一种用于本发明第9实施例中图元部件的电极结构。在本实施例中，没有向图元部件提供薄的薄膜晶体管。扫描信号电极13和信号电极3是互相处于不同层的。每个电极都分别连接于扫描电路驱动器和图象信号电路驱动器，用简单的时间分配法驱动其矩阵。

上和下边界平面的引出方向是大体上互相平行的，并与供电电场方向成105°角。(_LC1＝_LC2＝105°)(图2)。通过把弥散的球形聚合物小珠装在基片之间在液晶充满条件下以4.2μm的间隔维持间隙d。在两个起偏振镜(由Nitto Denko公司制造，G1220DU)之间设置面板，起偏振镜之一的偏振光透光轴按大体上平行于摩擦方向作选择，即_P1＝105°，而另一起偏振镜轴则按垂直于摩擦方向作选择，即_P2＝15°。因此，得到正常关闭特征。

在本实施例中，使用了一种液晶，其主部件是一种在终端含有三个氟基族的三氟化合物，具有1.0×10¹⁴ΩCm的电阻率和6.1的平均比介电常数。而氮化硅(SiN)用作绝缘薄膜，其电阻率为1.0×10¹²ΩCm，比介电常数为8。至于定向薄膜，采用由2，2-双〔4-(P-氨基苯氧基)苯丙烷和苯均四酸双酐制造的聚酰胺定向薄膜，其电阻率为2.2×10¹³ΩCm，平均比介电常数为2.9。

因此，液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈r的各乘积(∈rρ)都小于8×10¹⁵ΩCm，三物体的最大值与最小值的比值((∈rρ)_max/(∈rρ)_min)都小于100。

在残留图象的评估中，按上述条件得出的有源矩阵型液晶显示设备被评为一级，完全未见任何残留图象。

实施例10

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例1相同；

液晶具有2.0×10¹¹ΩCm的电阻率和6.5的平均比介电常数。用氮化硅(SiN)作绝缘薄膜，其电阻率为3.0×10¹³ΩCm，比介电常数为8。至于定向薄膜，使用由2，2-双〔4-(P-氨基苯氧基)苯丙烷和苯均四酸双酐制作的聚酰胺定向薄膜，其电阻率为1.0×10¹³ΩCm，平均比介电常数为2.9。

因此，液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈r的各乘积(∈rρ)都小于8×10¹⁵ΩCm。

在残留图象的评估中，按上述条件制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为三级，其残留图像时间小于5分钟。

实施例11

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例2相同；

其液晶具有2.0×10¹⁴ΩCm的电阻率和6.1的平均比介电常数。用二氧化硅(SiO₂)作绝缘薄膜，其电阻率为1.0×10¹³ΩCm，平均比介电常数为8。至于定向薄膜，使用由2，2-双〔4-(P-氨基苯氧基)苯丙烷和苯均四酸双酐制作的聚酰胺定向薄膜，其电阻率为2.0×10¹²ΩCm，平均比介电常数为2.9。

因此，液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈r的各乘积(∈rρ)都小于8×10¹⁵ΩCm。在残留图象的评估中，按上述条件制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为四级，其残留图像时间为小于5分钟。

实施例12

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例2相同；

液晶的电阻率为2.0×10¹³ΩCm，其平均比介电常数为6.1。用氮化硅(SiN)作绝缘薄膜，其电阻率为1.0×10¹⁵ΩCm，比介电常数为8。用化合物RN-718(由Nissan化学公司制造)作成定向薄膜，其电阻率为3.2×10¹²ΩCm，平均比介电常数为3.1。

因此，液晶层、绝缘薄膜和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈r的各乘积(∈rρ)都小于8×10¹⁵ΩCm。在残留图象的评估中，按上述条件制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为四级，其残留图像时间小于5分钟。

实施例13

图5示出一种用于本发明第十三实施例中图元部件的电极结构。薄的薄膜晶体管15是由一个图元电极4、一个信号电极3、一个扫描电极13和无定形硅14组成的。公共电极5与扫描电极处在同一层，光栅是用同一金属层制成。此外，图元电极和信号电极都用一个由同一金属制作的光栅形成。电容单元是按照这样一种结构制成的，在该结构中一个栅式氮化硅(gate SiN)薄膜6是插在连有两个公共电极5的一个区域中的图元电极和公共电极之间的。如图5中平面横截面，即A-A′横截面所示，在两个公共电极5之间安装图元电极。图元在水平方向的栅距(即在信号接线电极之间)为69μm，在垂直方向的栅距(即在扫描接线电极之间)为207μm。全部电极宽度分别都是10μm。

而为了改进开口部分，为图元部件单独制成的图元电极的信号接线电极，和沿信号接线电极纵向方向上的公共电极，都在延伸部位有稍窄的宽度，即分别为5μm和8μm。为了尽量实现较大的开口部分，公共电极和信号电极是通过绝缘薄膜媒介物而有些重叠(1μm)的。

因此，采用黑色矩阵结构16，其中只在沿扫描接线电极的方向上遮蔽光。按照上述方式，公共电极之间的间隙变为20μm，开口的纵向长度变为157μm，从而得到大的开口部分，例如44.0％。

图元数是320×160，具朋320个信号接线电极和160个接线电极。

如图7所示，有一个驱动LSI(大规模集成电路)连接于面板，一个垂直扫描电路20和一个图象信号驱动电路21连接于TFT(薄膜晶体管)基片，其有源矩阵是通过从电源电路和控制器22供给扫描信号电压、图象信号电压和定时信号而驱动的。

在本实施例中，用氮化硅(SiN)制成0.4μm厚的绝缘薄膜。至于定向薄膜，采用由4，4′-二氨基二苯醚和苯均四酸双酐制成的聚酰胺定向薄膜。定向薄膜的厚度是0.1μm，从而绝缘薄膜和定向薄膜的总厚度是0.5μm。

在基片之间，插入一个向列型液晶组成物，其正介电各向异性△∈为4.5，双折射△n为0.072(589nm，20℃)。

上和下边界平面的引出方向是大体上互相平行的，并与供电电场方向成95°角(_LC1＝_LC2＝95°)。在液晶充满条件下，以4.5μm的间隔通过把弥散的球形聚合物小珠安置在基片之间而保持间隙d。因此，△n·d是0.324μm。其面板置于两个起偏振镜(由NittoDenko公司制造，G1220DU)之间，起偏振镜之一的偏振光透光轴是按照大体上平行于摩擦方向选择的，即_P1＝95°；而另一起偏振镜轴是按照垂直于摩擦方向选择的，即_P2＝5°。因此，得到正常关闭特征。

如图10所示，按上面解释方式得出的有源矩阵液晶显示设备的残留图象，被评为一级，完全未见任何残留图像。此外，如图11所示，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持大于90％的透射因数。透明度是在400nm下按透射因数来评估的。

实施例14

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例13相同；

在本实施例中，用二氧化硅(SiO₂)作绝缘薄膜，其厚度为1.2μm。至于定向薄膜，采用一种4，4′-二氨基二苯醚和苯均四酸双酐制成的聚酰胺定向薄膜。定向薄膜的厚度是0.3μm，从而绝缘薄膜和定向薄膜的总厚度是1.5μm。

如图10(a)所示，用上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象，被评为一级，完全未见任何残留图象。此外，如图10(b)所示，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持大于90％的透射因数。

实施例15

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例13相同；

在本实施例中，定向薄膜具有一种包含无机氮化硅(SiN)和有机环氧树脂的双层结构。氮化硅层和环氧树脂层的厚度分别是1.0μm和0.6μm。此外，至于定向薄膜，采用一种定向薄膜合成物RN-718(由Nissan化学公司制造)，其厚度是0.2μm。因此，绝缘薄膜和定向薄膜的总厚度是1.8μm。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为一级，完全未见任何残留图象。此外，如图10(b)所示，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持大于90％的透射因数。

实施例16

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例13相同；

在本实施例中，定向薄膜具有一种包含无机氮化硅(SiN)和有机环氧树脂的双层结构。氮化硅层和环氧树脂层的厚度分别是0.3μm和1.5μm。此外，至于定向薄膜，采用一种定向薄膜合成物RN-718(由Nissan化学公司制造)，其厚度是0.2μm。因此，绝缘薄膜和定向薄膜的总厚度是2.0μm。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为一级，完全未见任何残留图象。此外，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持在90％以上的透明因素，如图10(b)所示。

实施例17

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例13相同；

在本实施例中，用二氧化硅(SiO₂)作绝缘薄膜，其厚度为0.2μm。至于定向薄膜，采用由4，4′-二氨基二苯醚和苯均四酸双酐制成的聚酰胺定向薄膜。定向薄膜的厚度是2.0μm，从而绝缘薄膜和定向薄膜的总厚度是2.2μm。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为一级，完全未见任何残留图象。此外，如图10(b)所示，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持在90％以上的透射因数。

实施例18

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例13相同；

在本实施例中，用环氧树脂作绝缘薄膜，其厚度为1.8μm。至于定向薄膜，采用一种由2，2-双(4-(P-氨基苯氧基)苯丙烷和苯均四酸双酐制作的聚酰胺定向薄膜，其厚度为0.5μm。因此，绝缘薄膜和定向薄膜的总厚度为2.3μm。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为一级，完全未见任何残留图象。此外，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持在90％以上的透明因数，如图10(b)所示。

实施例19

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例13相同；

在本实施例中，绝缘薄膜和定向薄膜是由同一材料制成的。这意味着涂上一层聚酰胺定向薄膜，它由2，2-双(4-(P-氨基苯氧基)苯丙烷和苯均四酸双酐制成，不但起定向薄膜作用，而且起绝缘薄膜作用，其厚度为2.8μm。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为一级，完全看不到任何残留图象。此外，如图10(b)所示，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持在90％以上的透射因数。

实施例20

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例13相同；

在绝缘薄膜中制作滤色镜。首先，制成氮化硅(SiN)薄膜，并在氮化硅薄膜上用印刷法作成滤色镜。还涂上一层环氧树脂，使薄膜表面变平。然后用涂上一层定向薄膜合成物RN-718(由Nissan化学公司制造)的方法制成定向薄膜。

氮化硅层和环氧树脂层的厚度分别是0.3μm和1.5μm。定向薄膜合成物层的厚度是0.2μm。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为一级，完全看不到任何残留图象。此外，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持在90％以上的透射因数，如图10(b)所示。

实施例21

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例20相同；

为了使毗连于液晶的定向薄膜表面更为平整，环氧树脂层作成0.3μm厚，定向薄膜成物Rn-718层涂成0.7μm厚。因此，表面平整度得以改善，并且交叠处理进行得更均匀，因为降低了表面台阶。结果，消除了光漏失。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为一级，完全看不到任何残留图象。此外，对比度也得以增加，它大于实施例17的对比度。

实施例22

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例20相同；

环氧树脂层上的聚酰胺定向薄膜的印刷性能不一定最好。因此，在1.5μm厚的环氧树脂层上制成一层0.3μm厚的无机氮化硅(SiN)薄膜，环氧树脂可使滤色镜变平并用作绝缘薄膜。从而改进了定向薄膜的印刷性能。在那时，涂上一层0.1μm厚的定向薄膜合成物RN-718。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为一完全看不到任何残留图象。对比度增加，大于实施例17的对比度，生产效率由于定向薄膜印刷性能提高而提高。

实施例23

图6表示一种用于本发明第23实施例中图元部件的电极结构。在本实施例中，未向图元部件提供薄的薄膜晶体管。扫描信号电极13和信号电极3是互相处于不同层中的。每个电极都分别连接于扫描电路驱动器和图象信号电路驱动器，用简单的定时方式驱动矩阵。

上和下边界平面的引出方向是基本上互相平行的，并与供电电场方向成105°角(_LC1＝_LC2＝105°)(图2)。在液晶充满条件下以4.2μm的间隔通过把弥散的球形聚合物小珠安放在基片之间，保持间隙d。在两个起偏振镜(由Nitto Denko公司制造，G1220DU)之间安置面板，起偏振镜之一的振光透光轴是按照基本上平行于摩擦方向选定的，即_P1＝105°；而另一起偏振镜光轴是按照垂直于摩擦方向选定的，即_P1＝15°。因此，得到正常关闭特征。

至于定向薄膜，制成0.7μm厚的氮化硅(SiN)薄膜。再在绝缘薄膜上制成0.9μm厚的RN-422(由Nissan化学公司制造)定向薄膜。

在残留图象评估中，按上述方式制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为一级，完全看不到任何残留图象。此外，如图10(b)所示，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持90％以上的透射因数。

实施例24

除了下列事项以外，本实施例的构成都与实施例10相同；

在本实施例中，用氮化硅(SiN)薄膜作绝缘薄膜，其厚度为0.3μm。至于定向薄膜，采用由4，4′-二氨基二苯醚和苯均四酸双酐制造的聚酰胺定向薄膜。定向薄膜厚度是0.1μm，从而绝缘薄膜和定向薄膜的总厚度是0.4μm。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为三级，残留图象时间是小于5分钟。此外，如图10(b)所示，绝缘薄膜和定向薄膜的透明度保持90％以上的透射因数。

在本发明中用于绝缘薄膜和定向薄膜的有机薄膜，是不限于各实施例中所述的有机聚合物的。除了聚酰胺和环氧基聚合物之外，聚酯类、聚氨酯类、聚乙烯醇类、酰胺类、硅酮类、丙烯酸酯类、烯属嗍风族聚合物类等，以及类似物质也能使用，而与其光敏性无关。此外，一些表面处理剂，举例来说，象γ-氨丙基三乙氧基甲硅烷、8-氨丙基甲基二乙氧基甲硅烷、和N-β(氨乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷之类的氨基族硅烷偶合剂，环氧基硅烷偶合剂，钛酸酯偶合剂，铝醇化物，铝螯合物和锆螯合物，都能够与有机聚合物混合或反应。但是本发明不限于上述举例。

此外，用于无机薄膜的材料也不限于只有氮化硅和二氧化硅，还能够使用锗氮化物、锗氧化物、铝氮化物和铝氧化物。但本发明不限于上述举例。

对比实施例1

除了下列事项以外，本实例的构成都与实施例2相同；

液晶具有2.0×10¹⁴ΩCm的电阻率和6.1的平均比介电常数。用氮化硅(SiN)作绝缘薄膜，其电阻率为6×10¹⁵ΩCm，比介电常数为8。至于定向薄膜，采用由2，2-双(4-(P-氨基苯氧基)苯丙烷和苯均四酸双酐制造的聚酰胺定向薄膜，其电阻率为2.0×10¹²ΩCm，平均比介电常数为2.9。因此，液晶层和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈r的各乘积(∈rρ)都小于8×10¹⁵ΩCm，但绝缘薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈r的乘积(∈rρ)是大于8×10¹⁵ΩCm。

在残留图象评估中，按上述方式制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为五级，残留图象时间超过5分钟。

对比实施例2

除了下列事项以外，本实例的构成都与实施例2相同；

液晶具有6.3×10¹²ΩCm的电阻率和6.1的平均比介电常数。用氮化硅(SiN)作绝缘薄膜，其电阻率为2×10¹⁵ΩCm，比介电常数为8。至于定向薄膜，采用由2，2-双(4-(P-氨基苯氧基)苯丙烷和苯均四酸双酐制造的聚酰胺定向薄膜，其电阻率为5.5×10¹²ΩCm，平均比介电常数为2.9。

因此，液晶层和定向薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈r的各乘积(∈rρ)都小于8×10¹⁵ΩCm，但绝缘薄膜的电阻率ρ和比介电常数∈r的乘积(∈rρ)是大于8×10¹⁵ΩCm。

对比实施例3

除了下列事项以外，本实例的构成都与实施例10相同；

本实例中，用氮化硅(SiN)作绝缘薄膜，其厚度为2.1μm。至于定向薄膜，采用由4，4′-二氨基二苯醚和苯均四酸双酐制造的聚酰胺定向薄膜。定向薄膜厚度是1.0μm，从而绝缘薄膜和定向薄膜的总厚度是3.1μm。

如图10(a)所示，按上述方式制得的有源矩阵液晶显示设备的残留图象被评为一级；但绝缘薄膜和定向薄膜的透明度小于90％透射因数，如图10(b)所示。

对比实施例4

除了下列事项以外，本实例的成都与实施例10相同；

在本实例中，用氮化硅(SiN)作绝缘薄膜，其厚度为0.1μm。至于定向薄膜，采用RN-718。定向薄膜的厚度是0.1μm，从而绝缘薄膜和定向薄膜的总厚度是0.2μm。

在残留图象评估中，按上述方式制得的有源矩阵型液晶显示设备被评为五级，其残留图象时间超过5分钟。

根据本发明，通过使显示同一图形和/或字形30分钟以后的亮度恢复时间短于5分钟，能够获得一种基本消除了残留图象的具有高质量画面的液晶显示设备。

Claims

1.一种液晶显示设备，包括：

多个显示图元，每个图元都由基片上的电极组成，

一个直接在基片上形成或通过绝缘层形成的用于液晶层的定向薄膜，所述基片被安排成面向另一个其上形成有另一定向薄膜的基片，所述液晶层被夹在所述两个基片之间，并且所述电极被安排成产生一个基本平行于所述基片和所述液晶层的电场；以及

对于相应的液晶层、定向薄膜、和绝缘薄膜设置基本相近的比介电常数∈r和比电阻率ρ的乘积(∈rρ)LC、(∈rρ)AF、和(∈rρ)PAS。

2.根据权利要求1的液晶显示设备，其中所述定向薄膜通过一个绝缘层形成在所述基片上。

3.根据权利要求1的液晶显示设备，其中所述乘积在1×109Ω·cm-8×1015Ω·cm的范围内。

4.一种液晶显示设备，包括：

多个显示图元，每个图元都由基片上的电极组成，

液晶层、定向薄膜、和绝缘薄膜的比介电常数∈r和比电阻率ρ的各乘积(∈rρ)LC、(∈rρ)AF、和(∈rρ)PAS的最大值和最小值的比值处于1-100的范围内。

5.一种液晶显示设备，包括：

多个显示图元，每个图元都由基片上的电极组成，

液晶层、定向薄膜、和绝缘薄膜的比介电常数∈r和比电阻率ρ的各乘积(∈rρ)LC、(∈rρ)AF、和(∈rρ)PAS具有由下面的式(1)至(3)表示的关系：

0.1≤(∈rρ)LC/(∈rρ)AF≤10 (1)

0.1≤(∈rρ)LC/(∈rρ)PAS≤10 (2)

0.1≤(∈rρ)AF/(∈rρ)PAS≤10 (3)

7.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中所述显示图元包括所述基片上的扫描信号电极、图象信号电极、图元电极、和有源单元。

6.一种液晶显示设备，包括：

多个显示图元，每个图元都由基片上的电极组成，

一个通过绝缘层在基片上形成的用于液晶层的定向薄膜，所述基片被安排成面向另一个其上形成有另一定向薄膜的基片，液晶层被夹在所述两个基片之间，并且所述电极被安排成产生一个基本平行于所述基片和所述液晶层的电场；以及

基片上的所述定向薄膜、和绝缘薄膜的膜厚度之和在0.5-3μm的范围内。

8.根据权利要求6的液晶显示设备，其中所述绝缘薄膜的膜厚度在0.4-2μm的范围内。

9.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中所述定向薄膜是有机材料，并且所述绝缘层是无机材料。

10.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中所述定向薄膜是有机材料，并且所述绝缘层具有无机材料和有机材料的双层结构。

11.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中所述定向薄膜是有机材料层，并且所述绝缘层是无机材料层，并且所述有机材料构成的层比所述无机材料构成的层厚。

12.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中所述定向薄膜和所述绝缘层都是有机材料。

13.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中毗连于所述液晶层的所述定向薄膜的表平面是平的。

14.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中所述定向薄膜和所述绝缘层是由相同材料制成。

15.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中在任何一个所述基片上设置一个滤色片，并且在所述滤色片和液晶层之间设置绝缘层。

16.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中提供具有使滤色片表面上的台阶变平的作用的平化薄膜，平化薄膜是有机材料，并且在所述平化薄膜上形成无机薄膜。

17.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中在具有滤色片的基片上的定向薄膜是通过由无机材料构成的层制成。

18.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，其中在一个具有扫描信号电极、图象信号电极、图元电极、和用于所述图元的有源单元的基片上形成滤色片，并且所述绝缘层设在所述滤色片和液晶层之间。

19.根据权利要求2和6任何之一的液晶显示设备，进一步包括用于输入信息的装置、用于按指定方式计算或处理所述信息的装置、用于输出被处理的信息的装置、用于存储被处理的信息的装置、以及一个内部电源。

20.一种具有多个开关元件的液晶显示设备，包括：

一对基片；

一个液晶层，置于所述对基片之间；

一个电极结构，形成在所述对基片之一上，用于产生具有基本平行于所述对基片所述之一的分量的电场；以及

一个绝缘薄膜，形成在所述电极结构上，所述绝缘薄膜包含一个有机层和一个无机层。

21.根据权利要求20的液晶显示设备，其中无机层接触电极结构，有机层形成在无机层上。

22.根据权利要求21的液晶显示设备，其中所述定向薄膜和所述绝缘层的膜厚度之和在0.9-3μm的范围内。

23.根据权利要求22的液晶显示设备，其中所述定向层包含所述绝缘薄膜的有机层。

24.根据权利要求23的液晶显示设备，其中所述定向层和所述绝缘薄膜的膜厚度之和在0.4-3μm的范围内。

25.根据权利要求24的液晶显示设备，其中所述定向层的膜厚度在0.4-2μm的范围内。

26.一种具有多个开关元件的液晶显示设备，包括：

一对基片；

一个液晶层，置于所述对基片之间；

一个定向薄膜，用于控制所述液晶层的液晶分子的取向，所述定向薄膜直接或者通过一个绝缘层形成在所述对基片的所述之一上；

其中乘积(∈rρ)LC和(∈rρ)PAS基本相等，各乘积是液晶层、定向薄膜、以及绝缘层中各自的比介电常数∈r和比电阻率ρ的乘积。

27.一种具有多个开关元件的液晶显示设备，包括：

一对基片；

一个液晶层，置于所述对基片之间；

其中(∈rρ)LC/(∈rρ)PAS和(∈rρ)PAS/(∈rρ)LC之一的各乘积的最大值和最小值的比值在1至100的范围内，各乘积是液晶层、定向薄膜、以及绝缘薄膜中各自的比介电常数∈r和比电阻率ρ的乘积。

28.根据权利要求27的液晶显示设备，其中0.1≤(∈rρ)LC/(∈rρ)PAS≤10。

29.一种液晶显示设备，包括：

一对基片；

一个液晶层，置于所述对基片之间；

一个电板结构，形成在所述对基片之一上，用于产生具有基本平行于所述对基片所述之一的分量的电场；

一个绝缘层，形成在所述电极结构上；

一个定向薄膜，形成在所述绝缘层上；

其中所述绝缘层和所述定向薄膜的膜厚度之和等于或小于3μm。

30.一种液晶显示设备，包括：

一对基片；

一个液晶层，置于所述对基片之间；

一个电极结构，形成在所述对基片之一上，用于产生具有基本平行于所述对基片所述之一的分量的电场；

一个绝缘层，形成在所述电极结构上；

一个定向薄膜，形成在所述绝缘层上；

其中所述定向薄膜的比介电常数和比电阻率的乘积与所述绝缘层的比介电常数和比电阻率的乘积之比小于100。

31.一种液晶显示设备，包括：

一对基片；

一个液晶层，置于所述对基片之间；

其中所述液晶层的比介电常数∈r和比电阻率ρ的乘积在109Ω·cm至1015Ω·cm的范围内。

32.根据权利要求31的液晶显示设备，其中

一个绝缘层进一步形成在所述电极结构上，以及

所述绝缘层的比介电常数∈r和比电阻率ρ的乘积在109Ω·cm至1015Ω·cm的范围内。

33.根据权利要求32的液晶显示设备，其中

一个定向薄膜进一步形成在所述绝缘层上，以及

所述定向薄膜的比介电常数∈r和比电阻率ρ的乘积在109Ω·cm至1015Ω·cm的范围内。