JP2001249351A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2001249351A JP2001039348A JP2001039348A JP2001249351A JP 2001249351 A JP2001249351 A JP 2001249351A JP 2001039348 A JP2001039348 A JP 2001039348A JP 2001039348 A JP2001039348 A JP 2001039348A JP 2001249351 A JP2001249351 A JP 2001249351A
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Masato Oe
昌人 大江
Katsumi Kondo
克己 近藤
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】残像が少ない高表示品質の液晶表示装置を得
る。 【構成】表示画素が、電極により基板上に構成され、該
基板には液晶の配向膜が直接又は絶縁膜を介して形成さ
れており、該基板は、配向膜を形成した基板と対向して
配置され、該基板により液晶層が挟持され、該電極は、
基板と概略平行な電界を発生するように構成され、該電
極は、外部の制御手段と接続されており、該液晶層の光
学特性を変化させる偏光手段を備えた液晶表示装置であ
って、図形を３０分間表示し、表示部を消去してから、
該表示部と非表示部が識別できなくなるまでの時間が５
分以内であることを特徴とする液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、残像の少ない高画質の
液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶表示装置においては、液晶層
を駆動する電極は２枚の基板上に形成され、相対向して
いる透明電極を用いていた。これは液晶に印加する電界
の方向を基板界面にほぼ垂直な方向とすることで動作す
る、ツイステッドネマチック表示方式に代表される表示
方式を採用していることによる。一方、液晶に印加する
電界の方向を基板界面にほぼ平行な方向にする方式とし
て、櫛歯電極対を用いた方式が、例えば特公昭63−2190
7 号公報、ＷＯ９１／１０９３６により提案されてい
る。この場合、電極は透明である必要は無く、導電性が
高く不透明な金属電極が用いられる。
【０００３】しかしながら、これらの公知技術において
は、液晶に印加する電界の方向を基板界面にほぼ平行な
方向にする表示方式（以降、横電界方式と称する）をア
クティブマトリクス駆動あるいは単純マトリクス駆動す
る際、高画質を得るために必要な液晶材料，配向膜及び
絶縁膜の物性に関しては何ら言及していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ある特定の文字や図形
を液晶表示装置に表示していると、その文字や図形を消
去しても画面内には画像が焼き付き、その画像がしばら
く残る残像と称する表示むらがしばしば発生する。液晶
に印加する電界の方向を基板に垂直な方向とする方式で
も横電界方式でも、残像が表示品質を損なうという共通
の問題がある。特に、横電界方式では、液晶に印加する
電界の方向を基板界面にほぼ垂直な方向とする表示方式
に比べ、この残像が非常に発生しやすいという問題があ
る。
【０００５】本発明の目的は、横電界方式において、残
像の少ない高表示品質の液晶表示装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明者らは以下の発明をした。
【０００７】表示画素が、電極により基板上に構成さ
れ、該基板には液晶の配向膜が直接又は絶縁膜を介して
形成されており、該基板は、配向膜を形成した基板と対
向して配置され、該基板により液晶層が挟持され、該電
極は、基板と概略平行な電界を発生するように構成さ
れ、該電極は、外部の制御手段と接続されており、該液
晶層の光学特性を変化させる偏光手段を備えた液晶表示
装置（以下、横電界方式の液晶表示装置とする）であっ
て、図形を３０分間表示し、表示部を消去してから、表
示部と非表示部が識別できなくなるまでの時間が５分以
内であることを特徴とする液晶表示装置を発明した。
【０００８】また、表示部と非表示部が識別できなくな
るまでの時間は黒表示部の輝度（Ｂ（黒））と白表示部
の輝度（Ｂ（白））を輝度計でモニターすることによ
り、より定量的に測定できる。この際、Ｂ（白）／Ｂ
（黒）が１以上１.５ 以下になったときの時間を表示部
と非表示部が識別できなくなるまでの時間とする。
【０００９】横電界方式の液晶表示装置において、表示
画素は走査信号電極及び映像信号電極で構成される。さ
らに、画素電極及びアクティブ素子を具備することが望
ましい。しかしながら、これに限定されるものではな
い。
【００１０】ここで、配向膜とは液晶を配向させる機能
を有する膜である。また、絶縁膜とは電気的な絶縁をす
る膜であるが、電極を保護する機能も持つことが可能で
ある。
【００１１】また、本発明者らは、横電界方式の液晶表
示装置において、残像をなくすには、液晶層，配向膜及
び／もしくは絶縁膜の比誘電率εr と比抵抗ρの積
（（εrρ)LC，(εrρ)AF及び／もしくは(εrρ)PAS）
が、１×１０9Ω・cm以上８×１０15Ω・cm以下であれ
ばよいことを見出した。
【００１２】ここで、液晶層の比誘電率εは、次式の平
均の比誘電率を表す。
【００１３】εr＝(εr＋２εr)／３ ここで、εrは分子長軸方向の比誘電率であり、εrは分
子単軸方向の比誘電率である。
【００１４】上記の比誘電率εrと比抵抗ρの積εrρ
が、１×１０9Ω・cm 未満であると、絶縁性を保持でき
なくなり、また高い電圧保持率を維持できなくなる。上
限の値については後述する。
【００１５】また、本発明者らは、横電界方式の液晶表
示装置において、残像をなくすには、配向膜及び／もし
くは絶縁膜の表面抵抗の値が３.３×１０11Ω／□以上
２.５×１０18Ω／□以下であればよいことを見出し
た。
【００１６】配向膜及び／もしくは絶縁膜の表面抵抗の
値が３.３×１０11Ω／□ 未満であると、絶縁性を保持
できなくなり、また高い電圧保持率を維持できなくな
る。上限の値については後述する。
【００１７】また、本発明者らは、横電界方式の液晶表
示装置であって、液晶層，配向膜及び／もしくは絶縁膜
の比誘電率εr と比抵抗ρの積（(εrρ)LC，(εrρ)AF
及び／もしくは(εrρ)PAS）を近似させることを特徴と
する液晶表示装置を発明した。
【００１８】ここで、近似の定義としては、液晶層，配
向膜及び／もしくは絶縁膜の比誘電率εrと比抵抗ρの
積（(εrρ)LC，(εrρ)AF及び／もしくは(εrρ)PAS)
の最大値と最小値の比が１以上１００以下であることで
あり、また、別の定義としては、下記の（１）から
（３）の関係が成立していることである。
【００１９】 ０.１≦(εrρ)LC／(εrρ)AF ≦１０ （１） ０.１≦(εrρ)LC／(εrρ)PAS≦１０ （２） ０.１≦(εrρ)AF／(εrρ)PAS≦１０ （３） また、本発明者らは、横電界方式の液晶表示装置におい
て、基板上の配向膜と絶縁膜の厚さを合わせて、０.５
〜３μｍ としたことを特徴とする液晶表示装置を発明
した。
【００２０】本発明の液晶表示装置に、情報を入力する
手段を備え、該情報を演算あるいは所定の処理を行う手
段を有し、処理された該情報を出力する装置と記憶する
装置及び内蔵電源を具備することもできる。
【００２１】本発明の液晶表示装置において、絶縁膜の
厚さは０.４μｍ〜２μｍ とすることが望ましい。
【００２２】また、本発明の液晶表示装置において、配
向膜が有機物であり、絶縁膜が無機物であることが望ま
しい。さらに、配向膜が有機物であり、絶縁膜が無機膜
と有機膜の２層構造であることが望ましい。
【００２３】また、本発明の液晶表示装置において、配
向膜が有機物，絶縁膜が無機物であり、該有機物で構成
される層が該無機物で構成される層より厚いことが望ま
しい。
【００２４】また、配向膜及び絶縁膜が共に有機物で構
成されることも望ましく、配向膜及び絶縁膜が同一材料
であることも望ましい。さらに、配向膜の液晶層に接す
る側の面が平坦であることが望ましい。
【００２５】高画質のカラー表示を可能とするために
は、カラーフィルターを基板のいずれか一方の上に、か
つ、カラーフィルターと液晶層との間に絶縁膜が介在す
ることが望ましい。また、カラーフィルター上の段差を
平坦化する機能を有する平坦化膜が有機物であり、平坦
化膜の上に無機物の膜が形成されていることが望まし
い。さらに、カラーフィルターを有する基板に構成され
る配向膜が無機物で構成される層を介していることが望
ましい。
【００２６】
【作用】ここでは電界方向が基板にほぼ平行な方向に印
加される横電界方式の原理を最初に述べ、続いて本発明
の作用を述べる。
【００２７】先ず初めに、電界方向に対する偏光板の偏
光透過軸のなす角φP 及び液晶界面近傍での液晶分子長
軸（光学軸）方向のなす角φLCの定義を示す（図２）。
偏光板及び液晶界面はそれぞれ上下に一対あるので必要
に応じてφP1，φP2，φLC1,φLC2 と表記する。なお、
図２は後述する図１の正面図に対応する。
【００２８】図１（ａ),（ｂ）は本発明の液晶パネル内
での液晶の動作を示す側断面を、図１（ｃ),（ｄ）はそ
の正面図を表す。図１ではアクティブ素子を省略してあ
る。また、本発明ではストライプ状の電極を構成して複
数の画素を形成するが、ここでは一画素の部分を示し
た。電圧無印加時のセル側断面を図１（ａ）に、その時
の正面図を図１(ｃ)に示す。透明な一対の基板の内側に
線状の信号電極３，画素電極４、及び共通電極５が形成
され、その上に絶縁膜７が付設され、さらに配向膜８が
塗布及び配向処理されている。基板間には液晶組成物が
挟持されている。棒状の液晶分子１２は、電界無印加時
にはストライプ状電極の長手方向に対して若干の角度、
即ち４５度＜φLC＜１３５度、又は、−４５度＜φLC＜
−１３５度をもつように配向されている。上下界面上で
の液晶分子配向方向はここでは平行、即ちφLC1＝φLC2
を例に説明する。また、液晶組成物の誘電異方性は正を
想定している。
【００２９】次に、電界９を印加すると図１（ｂ),
（ｄ）に示したように電界方向に液晶分子がその向きを
変える。偏光板２を偏光板透過軸１１に配置することで
電界印加によって光透過率を変えることが可能となる。
このように、本発明によれば透明電極がなくともコント
ラストを与える表示が可能となる。液晶組成物の誘電率
異方性は正を想定したが、負であっても構わない。その
場合には初期配向状態をストライプ状電極の長手方向に
垂直な方向から若干の角度｜φLC｜（即ち、−４５度＜
φLC＜４５度、または、１３５度＜φLC＜２２５度）を
持つように配向させる。
【００３０】なお、図１では共通電極が信号電極及び画
素電極と異層である場合を示したが、共通電極は信号電
極及び画素電極と同層であってもよい。図３には共通電
極が画素電極と同層である際の画素構造の典型例を、図
４及び図５には共通電極が画素電極と異層である場合の
画素構造の典型例を示す。また、特に共通電極を具備し
なくとも、走査電極に共通電極の機能をもたせることも
可能である。しかしながら、以下に記述する本発明の概
念は素子を構成する絶縁材料に関するものであり、種々
の電極構造や薄膜トランジスタ構造に適用可能である。
【００３１】同一図形や文字を３０分間表示し続けた
後、輝度が回復する時間が５分以内であるようにするこ
とで残像のない高画質の液晶表示装置を得ることができ
る。残像は液晶層，配向膜又は絶縁膜内に、何らかの原
因で分極が生じた場合に誘発される。したがって、具体
的には液晶層，配向膜及び／もしくは絶縁膜の比誘電率
εrと比抵抗ρの積((εrρ)LC，(εrρ)AF及び／もしく
は(εrρ)PAS）が、８×１０15Ω・cm以下にすることに
よって、蓄積された電荷を速く緩和させることができる
ため、残像が軽減される。
【００３２】この場合の残像低減の原理のモデル図を図
１１（ａ）に示した。すなわち、画像内にある電荷が蓄
積されてもその緩和速度が速く、電荷量が短い時間でな
くなることによる。また、図１１（ｂ）のように蓄積さ
れる電荷量を小さくしてやることにより、緩和速度が速
くなくとも残像を低減することができる。そこで、蓄積
される電荷量を小さくするために、配向膜及び／もしく
は絶縁膜の表面抵抗の値を２.５×１０18Ω／□ 以下に
することによっても残像を改善することができる。さら
に、液晶層，配向膜及び／もしくは絶縁膜の比誘電率ε
r と比抵抗ρの積、εrρ を、ほぼ等しくすることによ
って残像をさらに低減することができる。
【００３３】前述のように、残像は液晶層，配向膜又は
絶縁膜内に何らかの原因で分局が生じた場合に誘発され
る。また、配向膜に生じた分極は液晶層の二次的な分極
を生み出すなど、各層や膜内の分極は互いに干渉し合
う。例えば、液晶層の分極の緩和過程においても配向膜
の分極が残存していると、その分極は液晶層に影響を与
え液晶層の分極の緩和を妨げるように作用する。したが
って、各層あるいは膜に生じた分極が互いに干渉しない
ように緩和するためには、それぞれの緩和時間が等しく
なければならない。この原理は電界が基板に対して平行
に印加される方式、つまり、横電界方式で特に顕著に成
立することを見出した。横電界方式では液晶層，絶縁膜
及び配向膜に相当する電気的等価回路が並列につながっ
ている。したがって、例えば配向膜や絶縁膜の比誘電率
εrと比抵抗ρの積、εrρが液晶層のそれより大きい
と、配向膜や絶縁膜に残存している電圧が液晶層に余分
な電圧として印加され、結果として残像を誘発する。さ
らに、抵抗Ｒがρｄ／Ｓ（ρ：比抵抗，ｄ：電界方向の
長さ，Ｓ：電界に垂直な断面積）で表わされることを考
えると、横電界方式では電界を基板に対して垂直に印加
する方式に比べ、素子構造上非常に大きな抵抗を有して
いる。すなわち、横電界方式では残留する直流成分が大
きいことを意味している。このような場合、残像を一層
低減するためには、さらに液晶層，配向膜及び／もしく
は絶縁膜の比誘電率εr と比抵抗ρの積（(εrρ)LC，
(εrρ)AF及び／もしくは(εrρ)PAS）が、８×１０15
Ω・cm以下にするとよい。このようにすれば、蓄積され
た電荷の緩和過程において、液晶層，配向膜及び／もし
くは絶縁膜が互いに干渉することなく短い時間で緩和す
る。
【００３４】これらは、横電界方式において単純マトリ
クス駆動方式、あるいはアクティブマトリクス駆動方式
に関わらず成立するものである。
【００３５】一方、液晶を配向させる機能を有する膜
（配向膜）と電気的な絶縁と電極群を保護する機能を有
する膜（絶縁膜）の厚みを合わせて０.５μｍ 以上３μ
ｍ以下、望ましくは０.７μｍ以上２.８μｍ以下にする
ことにより、各画素における配向膜と絶縁膜の抵抗成分
を小さくすることができる。
【００３６】実際には、電極群を付設してある基板上の
段差を軽減するためにも、絶縁膜の厚さを０.４μｍ 以
上２μｍ以下に設定するのが好ましい。
【００３７】前述したように、横電界方式においては、
液晶層と配向膜及び絶縁膜に相当する電気的等価回路が
並列につながっている。したがって、配向膜や絶縁膜に
残留した電圧はそのまま液晶層に印加されることにな
る。残像は配向膜や絶縁膜に残留した電圧が液晶層に印
加されることに起因することを考慮すると、各画素にお
ける配向膜と絶縁膜に相当する抵抗成分を小さくすれば
配向膜や絶縁膜に残留する電圧を低減でき、液晶層に印
加される余分な電圧もなくなる。配向膜及び絶縁膜の抵
抗成分を小さくするには、配向膜及び絶縁膜の膜厚を厚
くし、電界方向に垂直な断面積を大きくすればよい。
【００３８】このような場合、絶縁膜を信頼性が高い無
機物で形成し、配向膜を有機物で形成するとよい。ま
た、絶縁膜を無機膜と形成することが比較的容易な有機
膜の２層構造にすることもよい。図８に各層の誘電率の
大小によって液晶層内で電気力線が変化することを表す
模式図を示す。液晶層に比して配向膜や絶縁膜の誘電率
が小さいほど理想的な横電界が達成される。したがっ
て、無機物の層を一般に誘電率の小さい有機物の層にで
きるだけ置き換えることで基板に水平な電界成分を効率
良く利用することができる。さらには、絶縁膜を有機物
にすることでその効果は有効となる。また、絶縁膜と配
向膜を同一材料にすることはプロセス上の高効率化にも
つながる。
【００３９】液晶表示装置の画質を高めるためには、液
晶に接する配向膜表面を平坦化することも重要である。
これにより表面の段差をなくし、ラビングの効果を面内
で均一にすることで光漏れを抑えることができる。
【００４０】横電界方式をカラー表示するには、カラー
フィルターと液晶層の間に絶縁体のみが介在することが
必要である。導電体の存在によって横電界成分が破壊さ
れてしまうからである。
【００４１】一般に、カラーフィルターの平坦化膜には
エポキシ樹脂などの有機物が用いられており、その上に
透明電極が設けられている。しかしながら、横電界方式
では透明電極が前述のごとく必要ないため、平坦化膜が
直接配向膜と接することになる。この場合、配向膜の印
刷性にしばしば問題が生ずるため、平坦化膜の上層に窒
化シリコンなどの無機物層を設けると印刷性を高めるの
に効果がある。
【００４２】カラーフィルターは必ずしも電極群が存在
しない基板側に具備させる必要がなく、むしろ、アクテ
ィブ素子や電極群が付設されている基板側に構成するこ
とでアラインメントの精度を高めることができる。
【００４３】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。 〔実施例１〕図３は本発明の単位画素における各種電極
の構造を示した第１の例である。研磨したガラス基板上
にＡｌよりなる走査電極１３を形成し、前記走査電極の
表面はＡｌの陽極酸化膜であるアルミナ膜で被覆した。
走査電極を覆うようにゲート絶縁（ゲートＳｉＮ）膜６
とアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜１４を形成し、
このａ−Ｓｉ膜上にｎ型ａ−Ｓｉ膜、画素電極４及び信
号電極３を形成した。さらに、前記画素電極及び信号電
極と同層に共通電極５を付設した。画素電極及び信号電
極の構造としては図３に示すように、いずれもストライ
プ状の共通電極と平行で、走査電極と交差するような構
造とし、一方の基板上に薄膜トランジスタ１５及び金属
電極群が形成された。これらによって、一方の基板上の
画素電極，共通電極間で電界９がかかり、かつその方向
が基板界面にほぼ平行となるようにした。基板上の電極
はいずれもアルミニウムからなるが、電気抵抗の低い金
属性のものであれば特に材料の制約はなく、クロム，銅
等でもよい。
【００４４】画素数は４０（×３）×３０（即ち、ｎ＝
１２０，ｍ＝３０である。）で、画素ピッチは横方向
（即ちコモン電極間）は８０μｍ，縦方向(即ちゲート
電極間)は２４０μｍである。コモン電極の幅は１２μ
ｍで隣接するコモン電極の間隙の６８μｍよりも狭く
し、高い開口率を確保した。また薄膜トランジスタを有
する基板に相対向する基板上にストライプ状のＲ，Ｇ，
Ｂ３色のカラーフィルターを備えた。カラーフィルター
の上には表面を平坦化する透明樹脂を積層した。透明樹
脂の材料としてはエポキシ樹脂を用いた。更に、この透
明樹脂上にポリイミド系の配向膜を塗布した。パネルに
は図７のように駆動ＬＳＩが接続され、ＴＦＴ基板上に
走査信号回路２０，映像信号回路２１を接続し、電源及
びコントローラ２２から走査信号電圧，映像信号電圧，
タイミング信号を供給し、アクティブマトリクス駆動し
た。
【００４５】一方、上下界面近傍での液晶分子長軸方向
は互いにほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を
１５度（φLC1＝φLC2＝１５°）とした（図２）。ギャ
ップｄは球形のポリマビーズを基板間に分散して挾持
し、液晶封入状態で６.５μｍとした。２枚の偏光板
〔日東電工社製Ｇ１２２０ＤＵ〕でパネルを挾み、一方
の偏光板の偏光透過軸をラビング方向（界面近傍での液
晶分子長軸方向）にほぼ平行、即ちφP1＝１５°とし、
他方をそれに直交、即ちφP2＝−７５°とした。これに
より、ノーマリクローズ特性を得た。
【００４６】基板間にはトランス，トランス−４，４′
−ジペンチル−トランス−１，１′−ジシクロヘキサン
−４−カルボニトリルを主成分とした誘電異方性Δεが
負のＺＬＩ−２８０６(メルク社製）を挟持した。液晶
の比抵抗は５.１×１０11Ωcmであり、平均の比誘電率
は６.５ であった。一方、絶縁膜には窒化シリコン（Ｓ
ｉＮ）を用い、その比抵抗は２.５×１０13Ωcm であ
り、比誘電率は８であった。また、配向膜は２，２−ビ
ス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニルプロパン］
とピロメリット酸二無水物からなるポリイミド配向膜を
用い、その比抵抗は７.５×１０13Ωcm，比誘電率は２.
９であった。したがって、液晶，絶縁膜及び配向膜のそ
れぞれの比抵抗ρと比誘電率εrの積εrρは、１×１０
9Ω・cm以上８×１０15Ω・cm以下であって、三者の中
の最大値と最小値の比が１以上１００以下であった。
【００４７】表１に実施例１〜１２，比較例１及び２の
積εrρ の値を示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】残像は目視で５段階評価した。同一図形パ
ターンを３０分間表示し続け、その後消去した際に輝度
が回復する時間によって分類した。５は輝度が回復する
のに５分を越えるもの、４は１以上５分以内、３は３０
秒以上１分以内、２は３０秒以内であるが残像が起こっ
ていると感じられるもの、１は残像が全く起こらなかっ
たものというように分類評価した。本実施例１の残像の
評価段階は１であり、残像が全く発生しなかった。
【００５０】本発明は素子を構成する絶縁材料の比誘電
率と比抵抗に関するものであり、種々の電極構造やＴＦ
Ｔ構造に適用可能である。 〔実施例２〕図４は本発明の単位画素における各種電極
の構造を示した第２の例である。研磨したガラス基板上
にＡｌよりなる走査電極１３及び共通電極５を形成し、
前記走査電極の表面はＡｌの陽極酸化膜であるアルミナ
膜で被覆した。走査電極及び共通電極を覆うようにゲー
ト絶縁（ゲートＳｉＮ）膜６を形成した。次に、アモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜１４とこのａ−Ｓｉ膜上
にｎ型ａ−Ｓｉ膜を形成した。さらに、画素電極４及び
信号電極３を付設した。従って、画素電極と共通電極は
異層である。画素電極の構造としては図４に示すよう
に、Ｈの字状の構造にし、共通電極は十字状の形を形成
し、それぞれの電極の一部が容量素子として機能するよ
うな構造にした。これらによって、一方の基板上の画素
電極，共通電極間で電界がかかり、かつその方向が基板
界面にほぼ平行となるようにした。基板上の電極はいず
れもアルミニウムからなるが、電気抵抗の低い金属性の
ものであれば特に材料の制約はなく、クロム，銅等でも
よい。画素数は320×160で、画素ピッチは横方向（即ち
信号電極間）は１００μｍ，縦方向(即ち走査電極間)は
３００μｍである。パネルには図７のように駆動ＬＳＩ
が接続され、ＴＦＴ基板上に走査信号回路２０，映像信
号回路２１を接続し、電源及びコントローラ２２から走
査信号電圧，映像信号電圧，タイミング信号を供給し、
アクティブマトリクス駆動した。
【００５１】一方、上下界面近傍での液晶分子長軸方向
は互いにほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を
１０５度（φLC1＝φLC2＝１０５°）とした（図２）。
ギャップｄは球形のポリマビーズを基板間に分散して挾
持し、液晶封入状態で４.２μｍとした。２枚の偏光板
〔日東電工社製Ｇ１２２０ＤＵ〕でパネルを挾み、一方
の偏光板の偏光透過軸をラビング方向（界面近傍での液
晶分子長軸方向）にほぼ平行、即ちφP1＝１０５°と
し、他方をそれに直交、即ちφP2＝１５°とした。これ
により、ノーマリクローズ特性を得た。
【００５２】基板間には末端に３つのフルオロ基を有す
る化合物を主成分とした誘電異方性Δεが正の液晶を挟
持した。液晶の比抵抗は５.０×１０14Ωcm であり、平
均の比誘電率は６.１ であった。一方、絶縁膜には窒化
シリコン（ＳｉＮ）を用い、その比抵抗は３.０×１０
14Ωcm であり、比誘電率は８であった。また、配向膜
は２，２−ビス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニ
ルプロパン］とピロメリット酸二無水物からなるポリイ
ミド配向膜を用い、その比抵抗は１.０×１０14Ωcm，
比誘電率は２.９ であった。したがって、液晶，絶縁膜
及び配向膜のそれぞれの比抵抗ρと比誘電率εrの積εr
ρは、１×１０9Ω・cm 以上８×１０15Ω・cm以下であ
って、三者の中の最大値と最小値の比が１以上１００以
下であった。
【００５３】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は１であり、残像
が全く発生しなかった。 〔実施例３〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、実
施例２と同一である。
【００５４】絶縁膜には無機物である窒化シリコン（Ｓ
ｉＮ）と有機物であるエポキシ樹脂の２層構造とし、こ
の２層の絶縁膜上に配向膜としてＲＮ−７１８(日産化
学製)を塗布した。このとき、絶縁膜の比抵抗は９.１×
１０13Ωcm であり、比誘電率は５.５ であった。配向
膜の比抵抗は２.５×１０13Ωcm であり、比誘電率は
３.１であった。また、液晶の比抵抗は１.０×１０12Ω
cmであり、比誘電率は６.１ であった。したがって、液
晶，絶縁膜及び配向膜のそれぞれの比抵抗ρと比誘電率
εrの積εrρは、１×１０9Ω・cm 以上８×１０15Ω・
cm以下であって、三者の中の最大値と最小値の比が１以
上１００以下であった。
【００５５】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は１であり、残像
が全く発生しなかった。 〔実施例４〕図５は本発明の単位画素における各種電極
の構造を示した第３の例である。薄膜トランジスタ１５
は画素電極４，信号電極３，走査電極１３及びアモルフ
ァスシリコン膜１４から構成される。共通電極５は走査
電極１３と同層とし、同一の金属をパターン化した。ま
た、画素電極４と信号電極３も同一金属層でパターン化
して構成した。容量素子は、２本の共通電極５の間を結
合する領域において画素電極４と共通電極５でゲート絶
縁（ゲートＳｉＮ）膜６を挟む構造として形成した。画
素電極４は正面断面図（図５，Ａ−Ａ′）において、２
本の共通電極５の間に配置されている。画素ピッチは横
方向（すなわち信号電極間）は６９μｍ、縦方向(すな
わち走査電極間)は２０７μｍである。電極幅はそれぞ
れ１０μｍである。一方、開口率向上のために１画素単
位で独立に形成した画素電極４、及び共通電極５の信号
電極３の長手方向に伸びた部分の幅は若干狭くし、それ
ぞれ５μｍ，８μｍとした。できるだけ高い開口率を実
現するために絶縁膜を介して共通電極５と信号電極３を
若干（１μｍ）重ね、走査電極方向のみ遮光板１６で遮
光した。このようにして、共通電極５と画素電極４との
ギャップが２０μｍ、開口部の長手方向の長さが１５７
μｍとなり、４４.０％ の高開口率が得られた。画素数
は３２０本の信号電極と１６０本の走査電極とにより３
２０×１６０個とした。パネルには図７のように駆動Ｌ
ＳＩが接続され、ＴＦＴ基板上に走査信号回路２０，映
像信号回路２１を接続し、電源及びコントローラ２２か
ら走査信号電圧，映像信号電圧，タイミング信号を供給
し、アクティブマトリクス駆動した。
【００５６】絶縁膜には有機物であるエポキシ樹脂の１
層構造とし、この絶縁膜上に配向膜としてＲＮ−７１８
（日産化学製）を塗布した。このとき、絶縁膜の比抵抗
は１.５×１０12Ωcmであり、比誘電率は３.０であっ
た。配向膜の比抵抗は４.０×１０13Ωcmであり、比誘
電率は３.１であった。また、液晶の比抵抗は１.５×１
０13Ωcm であり、比誘電率は６.１であった。したがっ
て、液晶，絶縁膜及び配向膜のそれぞれの比抵抗ρと比
誘電率εrの積εrρは、１×１０9Ω・cm 以上８×１０
15Ω・cm以下であって、三者の中の最大値と最小値の比
が１以上１００以下であった。
【００５７】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は１であり、残像
が全く発生しなかった。 〔実施例５〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、実
施例４と同一である。
【００５８】絶縁膜中にカラーフィルターを形成した。
まず、窒化シリコン（ＳｉＮ）を形成後、カラーフィル
ターを印刷によって付設した。さらに、表面の平坦化の
ためにエポキシ樹脂を塗布した。そして、配向膜として
ＲＮ−７１８（日産化学製）を塗布，形成した。
【００５９】このとき、絶縁層の比抵抗は４.４×１０
11Ωcmであり、比誘電率は３.９であった。配向膜の比
抵抗は４.９×１０13Ωcmであり、比誘電率は３.１であ
った。また、液晶の比抵抗は１.６×１０13Ωcmであ
り、比誘電率は６.１であった。したがって、液晶，絶
縁膜及び配向膜のそれぞれの比抵抗ρと比誘電率εr の
積εrρは、１×１０9Ω・cm以上８×１０15Ω・cm以下
であって、三者の中の最大値と最小値の比が１以上１０
０以下であった。
【００６０】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は１であり、残像
が全く発生しなかった。 〔実施例６〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、実
施例５と同一である。
【００６１】配向膜の液晶に接する面の平坦性を高める
ため、配向膜の膜厚を実施例５で実施した膜厚（１００
０Å）の５倍、つまり、５０００Åに設定した。これに
より、表面の平坦性が増し、段差が軽減されたため、ラ
ビング処理を均一に行うことができた。結果的に、段差
部での光漏れをなくすことができた。
【００６２】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は１であり、残像
が全く発生せず、さらにコントラストも実施例５に比べ
て大きくなった。 〔実施例７〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、実
施例６と同一である。
【００６３】エポキシ樹脂層の上へのポリイミド配向膜
の印刷性は必ずしも良好なものではない。そこで、カラ
ーフィルターの平坦化と絶縁膜を兼ねているエポキシ樹
脂上に無機物である窒化シリコン（ＳｉＮ）を形成し
た。このことにより、配向膜の印刷性が向上した。
【００６４】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は１であり、残像
が全く発生せず、さらにコントラストも実施例５に比べ
て大きくなり、配向膜の印刷性が改善され歩留まりが向
上した。 〔実施例８〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、実
施例４と同一である。
【００６５】絶縁膜と配向膜を同一材料にした。したが
って、膜形成の工程が減り、スループットが向上した。
絶縁膜と配向膜を兼ねる膜には２，２−ビス［４−（ｐ
−アミノフェノキシ）フェニルプロパン］とピロメリッ
ト酸二無水物からなるポリイミドを１.５μｍ形成し
た。
【００６６】絶縁膜と配向膜を兼ねるポリイミド膜の比
抵抗は３.５×１０13Ωcm であり、比誘電率は２.９で
あった。また、液晶の比抵抗は２.５×１０12Ωcmであ
り、比誘電率は６.１ であった。したがって、液晶，絶
縁膜及び配向膜のそれぞれの比抵抗ρと比誘電率εrの
積εrρは、１×１０9Ω・cm以上８×１０15Ω・cm 以
下であって、三者の中の最大値と最小値の比が１以上１
００以下であった。
【００６７】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は１であり、残像
が全く発生しなかった。 〔実施例９〕図６は本発明の単位画素における各種電極
の構造を示した第４の例である。本実施例では各画素に
薄膜トランジスタを付設しなかった。走査電極１３と信
号電極３は異層とし、それぞれの電極は走査回路ドライ
バと信号回路ドライバに接続し、単純時分割マトリクス
駆動した。
【００６８】上下界面近傍での液晶分子長軸方向は互い
にほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を１０５
度(φLC1＝φLC2＝１０５°)とした(図２)。ギャップｄ
は球形のポリマビーズを基板間に分散して挾持し、液晶
封入状態で４.２μｍ とした。２枚の偏光板〔日東電工
社製Ｇ１２２０ＤＵ〕でパネルを挾み、一方の偏光板の
偏光透過軸を界面近傍での液晶分子長軸方向にほぼ平
行、即ちφP1＝１０５°とし、他方をそれに直交、即ち
φP2＝１５°とした。これにより、ノーマリクローズ特
性を得た。
【００６９】ところで、本実施例では末端に３つのフル
オロ基を有するトリフッ素化合物を主成分とする、比抵
抗が１.０×１０14Ωcm である液晶を用いた。また、そ
の液晶の平均の比誘電率は６.１であった。一方、絶縁
膜には窒化シリコン（ＳｉＮ)を用い、その比抵抗は１.
０×１０12Ωcm 、比誘電率は８であった。また、配向
膜は２，２−ビス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェ
ニルプロパン］とピロメリット酸二無水物からなるポリ
イミド配向膜を用い、その比抵抗は２.２×1013Ωcm、
比誘電率は２.９ であった。したがって、液晶，絶縁膜
及び配向膜のそれぞれの比抵抗ρと比誘電率εrの積εr
ρは、１×１０9Ω・cm 以上８×１０15Ω・cm以下であ
って、三者の中の最大値と最小値の比が１以上１００以
下であった。
【００７０】このようにして得られた液晶表示装置の残
像の評価段階は１であり、残像が全く発生しなかった。 〔実施例１０〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例１と同一である。
【００７１】液晶の比抵抗は２.０×１０11Ωcmであ
り、平均の比誘電率は６.５であった。絶縁膜は窒化シ
リコン（ＳｉＮ）を用い、その比抵抗は３.０×１０13
Ωcm であり、比誘電率は８.０ であった。また、配向
膜には２，２−ビス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）フ
ェニルプロパン］とピロメリット酸二無水物からなるポ
リイミド配向膜を用い、その比抵抗は１.０×１０13Ωc
m、比誘電率は２.９であった。したがって、液晶層，絶
縁膜及び配向膜のそれぞれの比抵抗ρと比誘電率εrの
積εrρは、１×１０9Ω・cm以上８×１０15Ω・cm以下
であった。
【００７２】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は３であり、残像
の時間は５分以内であった。 〔実施例１１〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例２と同一である。
【００７３】液晶の比抵抗は２.０×１０14Ωcmであ
り、平均の比誘電率は６.１ であった。絶縁膜には二酸
化珪素（ＳｉＯ2）を用い、その比抵抗は１.０×１０13
Ωcmであり、比誘電率は８.０ であった。また、配向膜
は２，２−ビス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニ
ルプロパン］とピロメリット酸二無水物からなるポリイ
ミド配向膜を用い、その比抵抗は２.０×１０12Ωcm，
比誘電率は２.９であった。したがって、液晶層，絶縁
膜及び配向膜のそれぞれの比抵抗ρと比誘電率εrの積
εrρは、１×１０9Ω・cm以上８×１０15Ω・cm以下で
あった。
【００７４】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は４であり、残像
の時間は５分以内であった。 〔実施例１２〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例２と同一である。
【００７５】液晶の比抵抗は２.０×１０13Ωcmであ
り、平均の比誘電率は６.１であった。絶縁膜には窒化
シリコン（ＳｉＮ）を用い、その比抵抗は１.０×１０
15Ωcm であり、比誘電率は８.０ であった。また、配
向膜はＲＮ−７１８(日産化学製)を用い、その比抵抗は
３.２×１０12Ωcm，比誘電率は３.１であった。したが
って、液晶層，絶縁膜及び配向膜のそれぞれの比抵抗ρ
と比誘電率εrの積εrρは、１×１０9Ω・cm以上８×
１０15Ω・cm以下であった。
【００７６】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は４であり、残像
の時間は５分以内であった。 〔実施例１３〕実施例４と同様な電極構造とし、アクテ
ィブマトリクス駆動した。
【００７７】本実施例では絶縁膜として窒化シリコン
（ＳｉＮ）を使用し、絶縁膜の膜厚を０.４μｍ とし
た。さらに、配向膜として４，４′−ジアミノジフェニ
ルエーテルとピロメリット酸二無水物からなるポリイミ
ド系配向膜を用いた。この配向膜の膜厚は、０.１μｍ
とした。したがって、絶縁膜と配向膜の膜厚は合わせて
０.５μｍ となった。
【００７８】両基板間には誘電率異方性Δεが正でその
値が４.５ であり、複屈折Δｎが０.０７２(５８９ｎ
ｍ，２０℃）のネマチック液晶組成物を挟んだ。一方、
上下界面上の液晶分子長軸方向は互いにほぼ平行で、か
つ印加電界方向とのなす角度を９５度（φLC1＝φLC2＝
９５°）とした。ギャップｄは球形のポリマビーズを基
板間に分散して挾持し、液晶封入状態で４.５μｍ とし
た。よってΔｎ・ｄは０.３２４μｍ である。２枚の偏
光板〔日東電工社製Ｇ１２２０ＤＵ〕でパネルを挾み、
一方の偏光板の偏光透過軸を界面上の液晶分子長軸方向
にほぼ平行、即ちφP1＝９５°とし、他方をそれに直
交、即ちφP2＝５°とした。これにより、ノーマリクロ
ーズ特性を得た。
【００７９】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり、残像が
全く発生しなかった。一方、図１０に示すように絶縁膜
と配向膜の透明性は９０％以上の透過率を確保してい
た。 〔実施例１４〕本実施例の構成は下記を除けば、実施例
１３と同じである。
【００８０】本実施例では絶縁膜として二酸化珪素(Ｓ
ｉＯ2）を使用し、絶縁膜の膜厚を１.２μｍ とした。
さらに、配向膜として４，４′−ジアミノジフェニルエ
ーテルとピロメリット酸二無水物からなるポリイミド系
配向膜を使用し、その膜厚を０.３μｍとした。したが
って、絶縁膜と配向膜の膜厚は合わせて１.５μｍとな
った。
【００８１】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり、残像が
全く発生しなかった。一方、図１０に示すように絶縁膜
と配向膜の透明性は９０％以上の透過率を確保してい
た。 〔実施例１５〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例１３と同一である。
【００８２】本実施例では絶縁膜を無機物である窒化シ
リコン（ＳｉＮ）と有機物であるエポキシ樹脂の２層構
造とした。窒化シリコン層を１.０μｍ ，エポキシ樹脂
層を０.６μｍ とした。さらに、配向膜としてＲＮ−７
１８（日産化学製）を使用し、その膜厚を０.２μｍ と
した。したがって、絶縁膜と配向膜の膜厚は合わせて
１.８μｍ となった。
【００８３】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり、残像が
全く発生しなかった。一方、図１０に示すように絶縁膜
と配向膜の透明性は９０％以上の透過率を確保してい
た。 〔実施例１６〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例１３と同一である。
【００８４】本実施例では絶縁膜を無機物である窒化シ
リコン（ＳｉＮ）と有機物であるエポキシ樹脂の２層構
造とした。窒化シリコン層を０.３μｍ ，エポキシ樹脂
層を１.５μｍ とした。さらに、配向膜としてＲＮ−７
１８（日産化学製）を使用し、その膜厚を０.２μｍ と
した。したがって、絶縁膜と配向膜の膜厚は合わせて
２.０μｍとなった。
【００８５】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり、残像が
全く発生しなかった。一方、図１０に示すように絶縁膜
と配向膜の透明性は９０％以上の透過率を確保してい
た。 〔実施例１７〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例１３と同一である。
【００８６】本実施例では絶縁膜として二酸化珪素(Ｓ
ｉＯ2）を使用し、絶縁膜の膜厚を０.２μｍ とした。
さらに、配向膜として４，４′−ジアミノジフェニルエ
ーテルとピロメリット酸二無水物からなるポリイミド系
配向膜を使用し、その膜厚を２.０μｍとした。したが
って、絶縁膜と配向膜の膜厚は合わせて２.２μｍとな
った。
【００８７】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり、残像が
全く発生しなかった。一方、図１０に示すように絶縁膜
と配向膜の透明性は９０％以上の透過率を確保してい
た。 〔実施例１８〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例１３と同一である。
【００８８】本実施例では絶縁膜としてエポキシ樹脂を
使用し、絶縁膜の膜厚を１.８μｍとした。さらに、配
向膜として２，２−ビス［４−（ｐ−アミノフェノキ
シ）フェニルプロパン］とピロメリット酸二無水物から
なるポイミド系配向膜を使用し、その膜厚を０.５μｍ
とした。したがって、絶縁膜と配向膜の膜厚は合わせて
２.３μｍ とした。
【００８９】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり、残像が
全く発生しなかった。一方、図１０に示すように絶縁膜
と配向膜の透明性は９０％以上の透過率を確保してい
た。 〔実施例１９〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例１３と同一である。
【００９０】本実施例では絶縁膜と配向膜に用いる物質
を同一にした。つまり、絶縁膜と配向膜の機能を合わせ
持つ２，２−ビス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェ
ニルプロパン］とピロメリット酸二無水物からなるポイ
ミド系配向膜を塗布し、その膜厚を２.８μｍ とした。
【００９１】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり、残像が
全く発生しなかった。一方、図１０に示すように絶縁膜
と配向膜の透明性は９０％以上の透過率を確保してい
た。 〔実施例２０〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例１３と同一である。
【００９２】絶縁膜中にカラーフィルターを形成した。
まず、窒化シリコン（ＳｉＮ）を形成後、カラーフィル
ターを印刷によって付設した。さらに、表面の平坦化の
ためにエポキシ樹脂を塗布した。そして、配向膜として
ＲＮ−７１８（日産化学製）を塗布，形成した。
【００９３】このとき、窒化シリコン層は０.３μｍ，
エポキシ樹脂層は１.５μｍとした。また、配向膜は０.
１μｍ 塗布した。
【００９４】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり、残像が
全く発生しなかった。一方、図１０に示すように絶縁膜
と配向膜の透明性は９０％以上の透過率を確保してい
た。 〔実施例２１〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例２０と同一である。
【００９５】配向膜の液晶に接する面の平坦性を高める
ため、エポキシ樹脂層を２.０μｍ,配向膜ＲＮ−７１８
の膜厚を０.７μｍ にした。これにより、表面の平坦性
が増し、段差が軽減されたため、ラビング処理を均一に
行うことができた。結果的に段差部での光漏れをなくす
ことができた。
【００９６】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり残像が全
く発生せず、さらにコントラストも実施例２０に比べて
大きくなった。 〔実施例２２〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例２０と同一である。
【００９７】エポキシ樹脂層の上へのポリイミド配向膜
の印刷性は必ずしも良好なものではない。そこで、カラ
ーフィルターの平坦化と絶縁膜を兼ねている１.５μｍ
のエポキシ樹脂上に無機物である窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎ）を０.３μｍ 形成した。このことにより、配向膜の
印刷性が向上した。このとき、配向膜ＲＮ−７１８の膜
厚を０.１μｍ にした。
【００９８】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階１であり残像が全
く発生せず、コントラストも実施例２０に比べて大きく
なり、さらに配向膜の印刷性が改善され歩留まりが向上
した。 〔実施例２３〕実施例９と同様な電極構造をし、単純時
分割マトリクス駆動し、ノーマリクローズ特性を得た。
【００９９】絶縁膜として窒化シリコン（ＳｉＮ）を膜
厚０.７μｍ 形成し、その上に配向膜ＲＮ−４２２（日
産化学製）を膜厚０.９μｍ 形成した。
【０１００】このようにして得られた液晶表示装置の残
像は評価段階１であり、残像が全く発生しなかった。一
方、図１０に示すように絶縁膜と配向膜の透明性は９０
％以上の透過率を確保していた。 〔実施例２４〕本実施例の構成は下記の要件を除けば、
実施例１０と同一である。
【０１０１】本比較例では絶縁膜として窒化シリコン
（ＳｉＮ）を使用し、絶縁膜の膜厚を０.１μｍ とし
た。さらに、配向膜としてＲＮ−７１８を用いた。この
配向膜の膜厚は、０.１μｍとした。したがって、絶縁
膜と配向膜の膜厚は合わせて０.２μｍとなった。
【０１０２】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階３であって、残像
時間は５分以内であった。一方、図１０に示すように絶
縁膜と配向膜の透明性は９０％以上の透過率を確保して
いた。
【０１０３】本発明に用いる絶縁膜や配向膜の有機膜は
実施例に述べた有機高分子に限らず、ポリイミド，エポ
キシ系高分子などのほかに、ポリエステル，ポリウレタ
ン，ポリビニールアルコール，ポリアミド，シリコー
ン，アクリラート，オレフィン−スルホン系高分子な
ど、非感光性，感光性に関わらず使用することができ
る。さらに、有機高分子中に例えばγ−アミノプロピル
トリエトキシシラン，δ−アミノプロピルメチルジエト
キシシラン，Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシランなどのアミノ系シランカップリン
グ剤，エポキシ系シランカップリング剤，チタネートカ
ップリング剤，アルミニウムアルコレート，アルミニウ
ムキレート，ジルコニウムキレートなどの表面処理剤を
混合もしくは反応することもできる。ただし、これらに
限定されるものではない。
【０１０４】また、無機膜も窒化シリコン，酸化シリコ
ンなどに限らず、窒化ゲルマニウム，酸化ゲルマニウ
ム，窒化アルミニウム，酸化アルミニウムなども使用す
ることができる。ただし、これらに限定されるものでは
ない。 〔比較例１〕本比較例の構成は下記の要件を除けば、実
施例２と同一である。
【０１０５】液晶の比抵抗は２.０×１０14Ωcmであ
り、平均の比誘電率は６.１であった。絶縁膜は窒化シ
リコン（ＳｉＮ）を用い、その比抵抗は６×１０15Ωcm
であり、比誘電率は８であった。また、配向膜は２，２
−ビス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニルプロパ
ン］とピロメリット酸二無水物からなるポリイミド配向
膜を用い、その比抵抗は２.０×１０12Ωcm，比誘電率
は２.９であった。したがって、絶縁膜の比抵抗ρと比
誘電率εrの積εrρは、８.０×１０15Ωcm よりも大き
くなった。
【０１０６】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は５であった。 〔比較例２〕本比較例の構成は下記の要件を除けば、実
施例２と同一である。
【０１０７】液晶の比抵抗は６.３×１０12Ωcmであ
り、平均の比誘電率は６.１であった。絶縁膜は窒化シ
リコン（ＳｉＮ）を用い、その比抵抗は２×１０15Ωcm
であり、比誘電率は８であった。また、配向膜は２，２
−ビス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニルプロパ
ン］とピロメリット酸二無水物からなるポリイミド配向
膜を用い、その比抵抗は５.５×１０12Ωcm，比誘電率
は２.９であった。したがって、絶縁膜の比抵抗ρと比
誘電率εrの積εrρは、８.０×１０15Ωcm よりも大き
くなった。
【０１０８】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像の評価段階は５であった。 〔比較例３〕本比較例の構成は下記の要件を除けば、実
施例１０と同一である。
【０１０９】本比較例では絶縁膜として窒化シリコン
（ＳｉＮ）を使用し、絶縁膜の膜厚を０.１μｍ とし
た。さらに、配向膜としてＲＮ−７１８を用いた。この
配向膜の膜厚は、０.１μｍとした。したがって、絶縁
膜と配向膜の膜厚は合わせて０.２μｍとなった。
【０１１０】このようにして得られたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の残像は評価段階５であった。
【０１１１】
【発明の効果】本発明によれば、残像の少ない横電界方
式の液晶表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板に水平な電界を印加する液晶表示
装置における液晶の動作を示す図。
【図２】本発明の液晶表示装置において、電界方向に対
する界面上の分子長軸配向方向及び偏光板透過軸のなす
角を示す図。
【図３】単位画素の平面図及び断面図（第１の例）。
【図４】単位画素の平面図及び断面図（第２の例）。
【図５】単位画素の平面図及び断面図（第３の例）。
【図６】単位画素の平面図及び断面図（第４の例）。
【図７】本発明の液晶表示装置におけるシステム構成を
示す図。
【図８】電気力線の屈折の法則の模式図及び各層の相対
的誘電率と層の厚みにより異なる横電界強度の違いを表
す図。
【図９】（ａ）液晶層，絶縁膜及び配向膜の比抵抗ρと
比誘電率εrの積εrρの最大値と残像特性の関係を示す
図。 （ｂ）液晶層，絶縁膜及び配向膜の比抵抗ρと比誘電率
εrの積εrρの最大値と最小値の比と残像特性の関係を
示す図。
【図１０】（ａ）絶縁膜と配向膜の膜厚の和と残像評価
の関係を表した図。 （ｂ）絶縁膜と配向膜の膜厚の和と膜の透過率の関係を
表した図。
【図１１】電荷の充電過程及び放電過程と残像特性の関
係を表した図。
【符号の説明】
１…基板、２…偏光板、３…信号電極、４…画素電極、
５…共通電極、６…ゲート絶縁膜、７…絶縁膜、８…配
向膜、９…電界、１０…ラビング方向、１１…偏光板透
過軸、１２…液晶分子、１３…走査電極、１４…アモル
ファスシリコン膜、１５…薄膜トランジスタ、１６…遮
光板、１７…前段走査電極の突起部、２０…走査信号回
路、２１…映像信号回路、２２…電源及びコントロー
ラ、２３…共通電極駆動用回路、２４…アクティブマト
リクス型液晶表示素子。

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】表示画素が、電極により基板上に構成さ
    れ、該基板には液晶の配向膜が直接又は絶縁膜を介して
    形成されており、 該基板は、配向膜を形成した基板と対向して配置され、 該基板により液晶層が挟持され、 該電極は、基板と概略平行な電界を発生するように構成
    され、 該電極は、外部の制御手段と接続されており、 該液晶層の光学特性を変化させる偏光手段を備えた液晶
    表示装置であって、 図形を３０分間表示し、表示部を消去してから、該表示
    部と非表示部が識別できなくなるまでの時間が５分以内
    であることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】表示画素が、電極により基板上に構成さ
    れ、該基板には液晶の配向膜が直接又は絶縁膜を介して
    形成されており、 該基板は、配向膜を形成した基板と対向して配置され、 該基板により液晶層が挟持され、 該電極は、基板と概略平行な電界を発生するように構成
    され、 該電極は、外部の制御手段と接続されており、 該液晶層の光学特性を変化させる偏光手段を備えた液晶
    表示装置であって、 図形を３０分間表示し、表示部を消去してから、該表示
    部と非表示部が識別できなくなるまでの時間が５分以内
    であり、 該液晶層、該配向膜及び／もしくは該絶縁膜の比誘電率
    εr と比抵抗ρの積((εrρ)LC，(εrρ)AF及び／もし
    くは(εrρ)PAS）が、１×１０9Ω・cm以上８×１０15
    Ω・cm以下であることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項３】表示画素が、電極により基板上に構成さ
    れ、該基板には液晶の配向膜が直接又は絶縁膜を介して
    形成されており、 該基板は、配向膜を形成した基板と対向して配置され、 該基板により液晶層が挟持され、 該電極は、基板と概略平行な電界を発生するように構成
    され、 該電極は、外部の制御手段と接続されており、 該液晶層の光学特性を変化させる偏光手段を備えた液晶
    表示装置であって、 図形を３０分間表示し、表示部を消去してから、該表示
    部と非表示部が識別できなくなるまでの時間が５分以内
    であり、 該配向膜及び／もしくは該絶縁膜の表面抵抗の値が３.
    ３×１０11Ω／□ 以上２.５×１０18Ω／□ 以下であ
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項４】表示画素が、電極により基板上に構成さ
    れ、該基板には液晶の配向膜が直接又は絶縁膜を介して
    形成されており、 該基板は、配向膜を形成した基板と対向して配置され、 該基板により液晶層が挟持され、 該電極は、基板と概略平行な電界を発生するように構成
    され、 該電極は、外部の制御手段と接続されており、 該液晶層の光学特性を変化させる偏光手段を備えた液晶
    表示装置であって、 該液晶層，該配向膜及び／もしくは該絶縁膜の比誘電率
    εr と比抵抗ρの積（(εrρ）LC，(εrρ)AF及び／も
    しくは (εrρ)PAS）を近似させることを特徴とする液
    晶表示装置。
  5. 【請求項５】請求項４記載の液晶表示装置において、 該積が１×１０9Ω・cm 以上８×１０15Ω・cm以下であ
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項６】表示画素が、電極により基板上に構成さ
    れ、該基板には液晶の配向膜が直接又は絶縁膜を介して
    形成されており、 該基板は、配向膜を形成した基板と対向して配置され、 該基板により液晶層が挟持され、 該電極は、基板と概略平行な電界を発生するように構成
    され、 該電極は、外部の制御手段と接続されており、 該液晶層の光学特性を変化させる偏光手段を備えた液晶
    表示装置であって、 該液晶層，該配向膜及び／もしくは該絶縁膜の比誘電率
    εr と比抵抗ρの積（(εrρ)LC，(εrρ)AF及び／もし
    くは(εrρ)PAS）の最大値と最小値の比が１以上１００
    以下であることを特徴とする液晶表示装置。
  7. 【請求項７】表示画素が、電極により基板上に構成さ
    れ、該基板には液晶の配向膜が直接又は絶縁膜を介して
    形成されており、 該基板は、配向膜を形成した基板と対向して配置され、 該基板により液晶層が挟持され、 該電極は、基板と概略平行な電界を発生するように構成
    され、 該電極は、外部の制御手段と接続されており、 該液晶層の光学特性を変化させる偏光手段を備えた液晶
    表示装置であって、 該液晶層，該配向膜及び／もしくは該絶縁膜の比誘電率
    εr と比抵抗ρの積（(εrρ)LC，(εrρ)AF及び／もし
    くは(εrρ)PAS）の間に（１）から（３）の関係が成立
    していることを特徴とする液晶表示装置。 ０.１≦(εrρ)LC／(εrρ)AF≦１０ （１） ０.１≦(εrρ)LC／(εrρ)PAS≦１０ （２） ０.１≦(εrρ)AF／(εrρ)PAS≦１０ （３）
  8. 【請求項８】表示画素が、走査信号電極，映像信号電
    極，画素電極及びアクティブ素子により基板上に構成さ
    れていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに
    記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項９】表示画素が、電極により基板上に構成さ
    れ、該基板には液晶の配向膜が直接又は絶縁膜を介して
    形成されており、 該基板は、配向膜を形成した基板と対向して配置され、
    該基板により液晶層が挟持され、 該電極は、基板と概略平行な電界を発生するように構成
    され、 該電極は、外部の制御手段と接続されており、 該液晶層の光学特性を変化させる偏光手段を備えた液晶
    表示装置であって、 該基板１上の配向膜と該絶縁膜の厚さを合わせて０.５
    〜３μｍ としたことを特徴とする液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】絶縁膜の厚さを０.４μｍ〜２μｍ とし
    たことを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項１１】配向膜が有機物であり、絶縁膜が無機物
    であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記
    載の液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】配向膜が有機物であり、絶縁膜が無機膜
    と有機膜の２層構造であることを特徴とする請求項１か
    ら４のいずれかに記載の液晶表示装置。
  13. 【請求項１３】配向膜が有機物，絶縁膜が無機物であ
    り、該有機物で構成される層が該無機物で構成される層
    より厚いことを特徴とする請求項１から４のいずれかに
    記載の液晶表示装置。
  14. 【請求項１４】配向膜及び絶縁膜が共に有機物で構成さ
    れることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載
    の液晶表示装置。
  15. 【請求項１５】配向膜の液晶層に接する側の面が平坦で
    あることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載
    の液晶表示装置。
  16. 【請求項１６】配向膜及び絶縁膜が同一材料からなるこ
    とを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液晶
    表示装置。
  17. 【請求項１７】カラーフィルターを基板のいずれか一方
    の上に、かつ、該カラーフィルターと液晶層との間に絶
    縁膜が介在することを特徴とする請求項１から４のいず
    れかに記載の液晶表示装置。
  18. 【請求項１８】カラーフィルター上の段差を平坦化する
    機能を有する平坦化膜が有機物であり、該平坦化膜の上
    に無機物の膜が形成されていることを特徴とする請求項
    １から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
  19. 【請求項１９】カラーフィルターを有する基板に構成さ
    れる配向膜が無機物で構成される層を介していることを
    特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示
    装置。
  20. 【請求項２０】カラーフィルターが、表示画素として走
    査信号電極，映像信号電極，画素電極及びアクティブ素
    子を有する基板側に構成され、かつ、該カラーフィルタ
    ーと液晶層との間に絶縁膜が介在することを特徴とする
    請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
  21. 【請求項２１】情報を入力する手段を備え、該情報を演
    算あるいは所定の処理を行う手段を有し、処理された該
    情報を出力する装置と記憶する装置及び内蔵電源を具備
    したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載
    の液晶表示装置。
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