JP4174951B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一基板上に形成された電極に電圧を印加することにより液晶層を動作させるアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、一対の基板間に挟持された液晶層の液晶分子に電界を印加して、液晶の配向方向を変化させ、それにより生じる液晶層の光学変化を利用して表示を行う。従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、液晶に印加する電界の方向が液晶を挟持する基板面にほぼ垂直な方向に設定され、液晶層の光旋光性を利用して表示を行うツイステッドネマチック（ＴＮ）表示方式に代表される。
【０００３】
一方、櫛歯電極を用い、液晶に印加する電界の方向を基板面にほぼ平行とし、又は基板面に平行な電界成分を主に利用し、液晶の複屈折性を用いて表示を行う横電界方式（In-Plane Switching：ＩＰＳ）の液晶表示装置が、特公昭６３−
２１９０７号公報、米国特許第４３４５２４９号、ＷＯ９１／１０９３６、特開平６−１６０８７８号公報等により提案されている。この横電界方式はＴＮ方式に比べて広視野角，低負荷容量等の利点があり、新たなアクティブマトリクス型液晶表示装置として近年急速に進歩している技術である。かかる横電界方式においては、ＴＮ方式のように用いる電極が透明である必要はなく、導電性が高く不透明な金属電極が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置においては、直流電圧が重畳された液晶駆動電圧波形が液晶層に印加された場合、その直流電圧を除いても液晶層中に直流電圧（直流オフセット電圧）が残留することが知られている。そして、松本正一編著「液晶ディスプレイ技術」産業図書株式会社発行（１９９６）の第２章の第７０頁〜第７３頁に論じられているように、アクティブマトリクス型液晶表示装置では通常の液晶駆動においても、直流電圧の重畳された駆動電圧波形が液晶層に印加されることは液晶表示装置のアクティブ駆動素子の構造上起こり得て、階調表示を行う場合など、直流電圧の重畳現象を完全に防止することは困難である。このような現象は従来のＴＮ方式及び横電界方式の何れにも共通する。
【０００５】
この残留した直流電圧はＴＮ方式か横電界方式かに関わらず、液晶表示装置での輝度に影響し、直流電圧が印加された部分とされない部分との間、若しくは印加直流電圧の強度が異なる部分間で輝度差を生じさせる。よって、例えば、通常の駆動条件で文字や図形を長時間表示した場合、表示を消去した後でも、先に表示した文字や図形がしばらくの間表示されるという現象を発生させることになる。その結果、表示の均一性は損なわれる。このような現象は液晶表示装置における「残像」と呼ばれており、発現後時間の経過とともに徐々に強度は弱くなって最終的には消失するものの、人の目に見えなくなるまでに３０分間以上も時間がかかる場合がある。
【０００６】
直流電圧が印加された場合に液晶層に直流のオフセット電圧が残留する機構については、信学技報ＥＩＤ９６−８９（１９９７−０１）の第２９頁〜第３４頁により、従来ＴＮ方式を例にとって、液晶層中のイオンの挙動によって説明するモデルが提案されている。このモデルによれば、液晶層中に残留する直流電圧の原因として配向膜に充電された直流電圧と、イオンの液晶配向用配向膜への吸着を考える。そして、数分程度の直流電圧の残留は配向膜の充電と緩和に起因し、それ以上の非常に長い直流電圧の残留はイオンの配向膜への吸着が原因であると結論している。そして、残留する直流電圧は吸着イオンの総電気量で決まることが示されており、液晶層中のイオン量が多いほど残留直流電圧は大きくなることが示唆された。
【０００７】
なお、上記残留直流電圧のモデルでイオンが吸着するとされる配向膜については、通常のアクティブマトリクス液晶表示装置ではポリイミドが用いられている。配向膜の充電とその緩和に起因する直流電圧の残留現象に対しては、特開平７−１５９７８６号公報により、配向膜及び液晶の誘電率と比抵抗を最適化することによって抑制する方法が提案されている。しかしながら、従来から問題とされるのは３０分間にも及ぶこともある長時間の残像現象である。上記モデルによれば、長時間の残留直流電圧はイオンの配向膜への吸着が大きく影響しており、長時間の残像もイオンの配向膜への吸着が影響していると推定した。従って、液晶層中のイオン量を少なくして配向膜への吸着に関与しうるイオンの総数を少なくすることが吸着起因の残留直流電圧の低下には有効であり、残像低減においては高比抵抗の液晶を液晶表示装置に使用することが望ましい。しかしながら、横電界方式においては、液晶の高比抵抗化について困難さを伴う場合がある。かかる問題点について以下に説明する。
【０００８】
横電界方式では上記のように金属電極を使用しており、不透明な電極部分を表示のための光透過領域にすることはできない。そのため、単位画素当りの光が透過する面積である開口率を大きくすることが必要となる。高開口率化を達成するためには電極間ギャップを大きくすることが有効であるが、十分な開口率を確保するために設定される電極間ギャップは従来ＴＮ方式に比べ大きくなることがある。その場合、考慮する必要があるのは液晶表示装置の駆動電圧である。横電界方式における液晶配向変化のしきい値電圧（Ｖ）は、リキッド クリスタル、
１９９７、Ｖｏｌ.２２，Ｎｏ.４，第３７９頁〜第３９０頁（M.Oh-e and K.Kondo, Liquid Crystals,1997, Vol.22, No.4, 379-390.）によれば、次の〔数１〕に示されるように、電極間ギャップ（Ｌ）及び液晶の誘電率異方性（Δε）等の関数で表される。
【０００９】
【数１】
Ｖ＝（π・Ｌ／ｄ）／｛Ｋ₂／（ε₀・｜Δε｜）｝
Ｌ ：電極間ギャップ
ｄ ：液晶層の厚み
Ｋ₂ ：液晶のツイストの弾性常数
ε₀ ：真空の誘電率
Δε ：液晶の誘電率異方性
よって、電極間ギャップを大きくすることの影響を相殺し、しきい値電圧の上昇を抑えるためには、例えば、液晶の誘電率異方性を大きくすること、液晶のツイストの弾性常数を小さくすることなどが有効である。そして、アイディーダブリュー‘９７ プロスィーディング、第１７１頁〜第１７３頁（Masahito Oh-e et al, IDW ‘97 Proceedings pp171-173.）によれば、高い誘電率異方性の液晶の使用が特に有効とされる。こうして、従来ＴＮ方式と比べて使用上問題の無い開口率と駆動電圧を維持しつつ、更に広視野角等の優れた特性を有する横電界方式液晶表示装置の提供を可能としている。
【００１０】
この時、高い誘電率異方性の液晶とは、一般に所謂高極性の液晶分子を多く含んで構成されている。従って、高い誘電率異方性の液晶と高極性物質であるイオンとの相互作用は強い。よって、例えば高極性の吸着剤へのイオンの吸着を利用した通常の液晶精製方法により、液晶中から不純物イオンを除くことは難しくなり、液晶として高比抵抗液晶を使用することは困難になる。従って、高い誘電率異方性の液晶は低誘電率異方性の液晶に比べ比抵抗は低いこと、すなわち液晶層中のイオンは多くなってしまう場合が多く、上記のモデルから、直流電圧印加による配向膜へのイオンの吸着量の増大を引き起こす。その結果、残留する直流電圧の抑制、ひいては残像の抑制が難しくなる。従って、横電界方式の液晶表示装置においては、従来ＴＮ方式の液晶表示装置に比べ、残像に対する懸念が大きい。
【００１１】
本発明は、このような横電界方式の液晶表示装置の問題点を解決した新規な横電界方式液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、直流電圧の印加後に残存する表示の不均一な状態、すなわち残像の発生しにくい横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置を提供することである。
【００１３】
また更に本発明の他の目的は、高開口率と低電圧駆動特性を両立するとともに残像の発生しにくい横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置の一実施態様によれば、少なくとも一方が透明な一対の基板と、一対の基板の互いに対向する面上に形成された液晶配向制御層と、一対の基板間に前記液晶配向制御層に接触するようにして配置された液晶と、一対の基板の内の一方に形成された電極及びアクティブ素子と、液晶の配向状態に応じて光学特性を変える光学手段とを備え、液晶は、アミン構造，アミド構造，アゾ構造，ジアゾ構造，アジド構造，ニトリル構造，ニトロソ構造，ニトロ構造，アルデヒド構造，グリコール構造，エーテル構造，エステル構造，カルボン酸構造，ケトン構造，キノン構造，チオエーテル構造，チオール構造，スルホン酸構造，スルフェン酸構造，スルフィン酸構造，スルホキシド構造、及び有機リン構造からなる群から選択された少なくとも一の構造を分子内に有する非液晶性分子を含有して構成されるというものである。
【００１５】
この液晶表示装置によると、液晶中に含有された前記非液晶性分子が、配向膜上のイオンと相互作用する部位に吸着してその部位を覆い隠すことが可能となり、イオンと配向膜との相互作用をし難くすることが可能となる。従って、直流電圧を印加したときのイオンの配向膜への吸着量を減少させることが可能となり、直流電圧の残留を抑えて、残像の低減された液晶表示装置の提供が可能となる。
【００１６】
液晶の、非液晶性分子の含有量は重量で１ppm （１×１０^-4重量％）以上
１００００ppm 以下であることが望ましい。液晶に１ppm 以上１００００ppm 以下の前記非液晶性分子を含有させることにより、液晶の液晶性の低下をアクティブマトリクス型液晶表示装置での許容範囲内に抑えつつ、残像の低減が可能となり、優れた液晶特性を具備し、残像の低減された液晶表示装置の提供が可能となる。
【００１７】
液晶の、非液晶性分子の含有量は重量で１ppm 以上９５ppm 以下であることがより好ましい。液晶に１ppm 以上９５ppm 以下の前記非液晶性分子を含有させることにより、液晶の液晶性を低下させることなく残像の低減が可能となり、非常に優れた液晶特性を具備し、残像の低減された液晶表示装置の提供が可能となる。
【００１８】
非液晶性分子は、例えばアミン，エーテル構造を有する分子、あるいはポリエーテル構造を有する分子とすることができる。アミン，エーテル構造を有する非液晶性分子あるいはポリエーテル構造を有する非液晶性分子は、配向膜への吸着能力が高いため、イオンと競争してイオンの配向膜への吸着を高効率に抑えることが可能であり、直流電圧の印加したときのイオンの配向膜への吸着量を高効率に減少させ、直流電圧の残留を抑えて、残像の非常に少ない液晶表示装置の提供が可能となる。
【００１９】
液晶は、８以上の誘電率異方性を有する液晶とすることができる。液晶が８以上の高誘電率異方性を有することにより高開口率と低駆動電圧特性の両立が可能となる。従って、高開口率と低駆動電圧特性とを両立するとともに、直流電圧の残留を抑えて、残像の非常に少ない液晶表示装置の提供が可能となる。
【００２０】
また、液晶はシアノ基を分子構造内に有する液晶分子を含有して構成される液晶とすることができる。シアノ基を分子構造内に有する液晶分子を含有して液晶を構成することで容易に８以上の高誘電率を達成できる。よって、高開口率と低駆動電圧特性の両立が可能となる。従って、高開口率と低駆動電圧特性とを容易に両立するとともに、直流電圧の残留を抑えて、残像の非常に少ない液晶表示装置の提供が可能となる。
【００２１】
また、本発明の液晶表示装置の別の実施態様によれば、一対の基板と、一対の基板間に挟持された液晶層と、一対の基板の少なくとも一方の基板に画素電極及び共通電極並びにアクティブ素子を配置し、画素電極及び共通電極間に電圧をかけることにより液晶層の液晶を制御して表示を行い、液晶は、アミン構造，アミド構造，アゾ構造，ジアゾ構造，アジド構造，ニトリル構造，ニトロソ構造，ニトロ構造，アルデヒド構造，グリコール構造，エーテル構造，エステル構造，カルボン酸構造，ケトン構造，キノン構造，チオエーテル構造，チオール構造，スルホン酸構造，スルフェン酸構造，スルフィン酸構造，スルホキシド構造、及び有機リン構造からなる群から選択された少なくとも一の構造を分子内に有する非液晶性分子を含有して構成された液晶であり、画素電極と前記共通電極の少なくとも一方は、透明導電膜を用いて構成されるというものである。
【００２２】
この液晶表示装置によると、電極部分を光が透過するため、開口率が増大し、同時に電極間ギャップについても金属電極の場合に比べ小さくすることができ、より低い誘電異方性の液晶、即ちより含有イオンの少ない液晶を使用することができる。しかし、電極間隔を狭めれば、その分電極近傍に集中する電界強度が加速度的に増大し、電極近傍でイオンの吸着が起こりやすくなって、少ないイオンでありながら、強度の高い残像を発生させてしまう可能性を有している。特に、画素電極と共通電極とを、少なくとも一部が絶縁膜を介して重畳され、付加容量を形成する構成とした場合、上記非液晶性分子を添加することによる液晶比抵抗の低下懸念、ひいては液晶表示装置のコントラスト比の低下に繋がる電荷保持特性の低下懸念に対し、電荷保持率の低下を起こり難くする効果を有している。よって、液晶表示装置の表示品位向上の観点からは望ましい構造であるが、画素電極と共通電極の間隔は非常に狭く、上層の配置された電極近傍に集中する電界は非常に大きくなり、イオンの吸着はとても強く発生し、残像強度は著しく高くなってしまう。
【００２３】
そこで、液晶中に含有させた前記非液晶性分子により、配向膜上のイオンと相互作用する部位に吸着させ、その部位を覆い隠すことを可能とし、イオンと配向膜との相互作用をし難くする。こうして、直流電圧を印加したときのイオンの配向膜への吸着量を減少させることが可能となり、直流電圧の残留を抑えて、残像の低減された液晶表示装置の提供が可能となる。
【００２４】
液晶の、非液晶性分子の含有量は重量で１ppm （１×１０^-4重量％）以上
１００００ppm 以下であることが望ましい。液晶に１ppm 以上１００００ppm 以下の前記非液晶性分子を含有させることにより、液晶の液晶性の低下をアクティブマトリクス型液晶表示装置での許容範囲内に抑えつつ、残像の低減が可能となり、優れた液晶特性を具備し、残像の低減された液晶表示装置の提供が可能となる。
【００２５】
液晶の、非液晶性分子の含有量は重量で１ppm 以上９５ppm 以下であることがより好ましい。液晶に１ppm 以上９５ppm 以下の前記非液晶性分子を含有させることにより、液晶の液晶性を低下させることなく残像の低減が可能となり、非常に優れた液晶特性を具備し、残像の低減された液晶表示装置の提供が可能となる。
【００２６】
非液晶性分子は、例えばアミン，エーテル構造を有する分子、あるいはポリエーテル構造を有する分子とすることができる。アミン，エーテル構造を有する非液晶性分子あるいはポリエーテル構造を有する非液晶性分子は、配向膜への吸着能力が高いため、イオンと競争してイオンの配向膜への吸着を高効率に抑えることが可能であり、大きな直流電圧を印加したとき、特に、画素電極と共通電極とを、少なくとも一部が絶縁膜を介して重畳して付加容量を形成する構成とした場合にイオンの配向膜への吸着量を高効率に減少させ、直流電圧の残留を抑えて、残像の非常に少ない液晶表示装置の提供が可能となる。
【００２７】
液晶は負の誘電率異方性を有することにより、画素電極と共通電極との間に発生する電界の基板に平行な成分に対して反応し、配向変化の動作をすることとなる。すなわち、基板に垂直な成分には反応せず、基板の面内で立ち上がり動作することなく面内での均一なスイッチング動作をすることができ、一部領域で液晶が立ち上がることによる液晶セルの光学特性の分布（液晶のΔｎの分布による）は発現せず、均一な、高透過率の液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００２８】
液晶にシアノ基を分子構造内に有する液晶分子（シアノ液晶と称する）を含有して構成される液晶を使用することができる。シアノ液晶は高誘電異方性の液晶であって、その使用により、液晶表示装置の駆動電圧を低くすることができるが、一方、極性の高い液晶であり、含有しているイオンも多く、またイオンを取り除くことも困難である。よって、液晶中に含有させた前記非液晶性分子により、配向膜上のイオンと相互作用する部位に吸着させ、その部位を覆い隠し、シアノ液晶含有のイオンと配向膜との相互作用をし難くする。こうして、残像の低減された低電圧で駆動できる液晶表示装置の提供が可能となる。
【００２９】
電極を構成する透明導電膜は、インジウム−チン−オキサイド（ＩＴＯ）膜又は酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）膜とすることができる。ＩＴＯ膜又はＩＺＯ膜とすることにより、電極の加工が容易となり、所望の構造の電極を容易に形成することができ、高信頼で高透過率の液晶表示装置の提供が可能となる。
【００３０】
本発明の液晶表示装置は、少なくとも一方が透明な一対の基板の内の一方に液晶配向層（例えば、ポリイミド膜層）を形成し、他方の基板上に基板面にほぼ平行な電界を形成するための電極とアクティブ素子とを配設するとともに電極上に液晶配向層（例えば、ポリイミド膜層）を形成し、液晶配向層がそれぞれ液晶と触れるように、アミン構造，アミド構造，アゾ構造，ジアゾ構造，アジド構造，ニトリル構造，ニトロソ構造，ニトロ構造，アルデヒド構造，グリコール構造，エーテル構造，エステル構造，カルボン酸構造，ケトン構造，キノン構造，チオエーテル構造，チオール構造，スルホン酸構造，スルフェン酸構造，スルフィン酸構造，スルホキシド構造，有機リン構造からなる群から選択された少なくとも一の構造を分子内に有する非液晶性分子を含有して構成された液晶を前記一対の基板間に挟み込み、液晶の配向状態に応じて光学特性を変える光学手段を設けることで製造することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
本発明は、上記したイオンの挙動により液晶層中に直流電圧が残留するモデルの新たな考察に基づいてなされた。すなわち、上記モデルに従えば、アクティブマトリクス型液晶表示装置で問題となっている残像、とくに長時間の残像は、イオンの配向膜への吸着に起因する。従って、液晶層中のイオン量を減らすことが残像低減には有効であろうことは上記した通りである。そして、液晶の高比抵抗化は電荷保持率の維持、ひいては表示品位の低下を抑制という観点からアクティブマトリクス型液晶表示装置において常々検討されてきた課題である。
【００３３】
本発明者らは、ここで従来の検討とは異なる新たな方向から液晶表示装置の残像低減について検討した。すなわち、残像がイオンの吸着に起因するならば、吸着に関与しうるイオンの総量を減らすこと以外に、イオンの吸着をし難くすること、若しくは配向膜にイオンが吸着しても素早く解離するようにすることでも残像は低減できるはずである。かかる新たな考察に従い、液晶中のイオンを配向膜に吸着し難くすること、若しくは配向膜に吸着しても素早く解離するようにして残像を低減することを目的として種々の検討を試みた。
【００３４】
その結果、アミン構造，アミド構造，アゾ構造，ジアゾ構造，アジド構造，ニトリル構造，ニトロソ構造，ニトロ構造，アルデヒド構造，グリコール構造，エーテル構造，エステル構造，カルボン酸構造，ケトン構造，キノン構造，チオエーテル構造，チオール構造，スルホン酸構造，スルフェン酸構造，スルフィン酸構造，スルホキシド構造、及び有機リン構造からなる群から選択された少なくとも一の構造を分子内に有する非液晶性分子（以下、適宜、単に非液晶性分子と称する。）を液晶中に添加し、横電界方式液晶表示装置における液晶を構成して使用したところ、該液晶表示装置では残像が低減されることが分かった。なお、本明細書において、非液晶性とは液晶性が無いことを言い、液晶性とは液晶状態を示す事を言う。
【００３５】
このような残像低減効果の機構については、以下のように考えられる。アミン構造，アミド構造，アゾ構造，ジアゾ構造，アジド構造，ニトリル構造，ニトロソ構造，ニトロ構造，アルデヒド構造，グリコール構造，エーテル構造，エステル構造，カルボン酸構造，ケトン構造，キノン構造，チオエーテル構造，チオール構造，スルホン酸構造，スルフェン酸構造，スルフィン酸構造，スルホキシド構造、若しくは有機リン構造を分子内に有する非液晶性分子は、イオンと競争しながら、その具備する非共有電子対を介して配向膜を構成するポリイミドと相互作用して吸着する。この非液晶性分子は無電荷（電気的に中性）であり、吸着しても直流電圧の残留は引き起こさない。
【００３６】
更に、非液晶性分子が、イオンの吸着しうるポリイミド配向膜の表面部位を自ら吸着して覆い隠す結果となり、イオンの吸着可能な部位は減少する。その結果、イオンは配向膜に吸着できなくなるか、強く相互作用することが困難となる。従って、直流電圧の印加によって、イオンは配向膜上に引き寄せられるものの、そのまま配向膜に吸着する量は減少し、残留する直流電圧が減少して、その消失も速くなる。こうして、残像は低減される。
【００３７】
従って、イオンと競争して配向膜上に吸着した場合に、直流電圧が液晶層に残留しないようにするためには、上記非液晶性分子が無電荷であることが望ましい。そして、非液晶性分子は配向膜上のイオンが吸着しうる部位と強く相互作用したまま安定に存在することが望ましい。この時、液晶との相互作用が強いと液晶中に溶解してしまい、配向膜上での安定な吸着状態は保たれ難くなる。よって、非液晶性分子における非液晶性の特性は、配向膜上での安定な吸着状態を保つことを可能にする。
【００３８】
また、上記非液晶性分子が無電荷であるとすると、配向膜に吸着する能力はイオンと比べて劣る。よって、配向膜への吸着において上記非液晶性分子がイオンと競争するためには、液晶層中にイオンと比べ大量に存在することが必要である。従って、液晶中に含まれる量は１ppm 以上が望ましく、これより少ない場合、直流電圧の残留を抑え、残像を低減する効果が十分な程度とはならない。そして、非液晶性分子を含有することによる液晶の液晶性の低下（例えば、液晶状態を示す温度範囲の縮小など）を、アクティブマトリクス型液晶表示装置における使用を前提として許容範囲内に抑えるために、液晶に含まれる量は１００００ppm 以下が望ましい。さらに、非液晶性分子を含有することによる液晶の液晶性の低下を軽微なものとして、液晶の特性に与える影響をより小さく抑えるためには、液晶に含まれる量を９５ppm 以下とすることが望ましい。
【００３９】
アミン構造等の上記構造を分子内に有する非液晶性分子としては、具体的にはアミン，アミド，アゾ化合物，ジアゾ化合物，アジド，ニトリル，ニトロソ化合物，ニトロ化合物，アルデヒド，グリコール，エーテル，エステル，カルボン酸、ケトン，キノン，チオエーテル，チオール，スルホン酸，スルフェン酸，スルフィン酸，スルホキシド、若しくは有機リン化合物、更にはそれらの誘導体が使用可能である。
【００４０】
特にアミンは、強い求核的性質を有し、配向膜への吸着能力が高いと考えられ、イオンと競争してイオンの配向膜への吸着を高効率に抑えるため好ましい。具体的には、メチルアミン，エチルアミン，ｔ−ブチルアミン，ｎ−ペンチルアミン，ジエチルアミン，トリエチルアミン，トリ−ｎ−ブチルアミン，ピリジン，シクロヘキシルアミン，アニリン，トリフェニルアミン，エチレンジアミン、若しくはそれらの誘導体が使用可能である。
【００４１】
また、エーテル構造を分子構造内に有する分子、例えばエーテルについても、アミンと同様の効果を示し得て、イオンと競争してイオンの配向膜への吸着を高効率に抑えるため好ましい分子である。特に、クラウンエーテルなどを含む環状及び直鎖状のポリエーテルは、エーテル構造を数多く有することにより、イオンと競争してイオンの配向膜への吸着を抑える能力がより強く、非常に好ましい分子である。更に、クリプタンド等のエーテル構造部分を分子内に有するアミンのように、アミン構造等の上記構造部分を２種以上分子構造内に持つ分子についても、具備する２種以上の上記構造部分がそれぞれ配向膜との間で相互作用を示すため、一つの分子内で配向膜との間の強い相互作用が示されることになり、好ましい分子である。
【００４２】
また、ハロゲン原子を分子内に有するアミン，アミド，アゾ化合物，ジアゾ化合物，アジド，ニトリル，ニトロソ化合物，ニトロ化合物，アルデヒド，グリコール，エーテル，エステル，カルボン酸，ケトン，キノン，チオエーテル，チオール，スルホン酸，スルフェン酸，スルフィン酸，スルホキシド、若しくは有機リン化合物などもハロゲン原子の効果とハロゲン原子以外の構造部分の効果が現れて、イオンと競争してイオンの配向膜への吸着を抑える能力がより強くなり、使用可能である。
【００４３】
非液晶性分子について分子量の限定はなく、高分子化合物であっても使用可能である。すなわち、高分子のポリエーテル，カルボン酸及びグリコール、並びに環状及び直鎖状ポリアミンなども使用可能である。更に、液晶表示装置を構成する液晶中にアミン構造等の上記構造を分子内に有する非液晶性分子を２種以上含有することも可能である。すなわち、液晶中に含有されるイオンが複数種ある場合、その種類や特性にしたがって、それぞれと配向膜への吸着を競争しうるよう２種以上の非液晶性分子を含有することが、イオンの配向膜へのイオンの吸着を効率良く抑える点から好ましい。
【００４４】
なお、液晶表示装置を構成する液晶中に非液晶性分子を含有することの効果は、上記したように液晶の誘電率異方性が高いために液晶層中に含有されるイオン量が多く、より大きな直流電圧が残留する場合であっても現れる。そして、誘電率異方性が高いためにイオンを多く含む液晶から構成される液晶表示装置の残像は強く発生し、消失までに長時間かかるため、残像を低減する上記非液晶性分子を含有する液晶の効果は、低誘電率異方性の液晶に上記非液晶性分子を含有させた場合に比べてより顕著に現れる。
【００４５】
一方、上記したように、高誘電率異方性の液晶の使用は液晶表示装置における高開口率と低駆動電圧の両立を可能とする。従って、液晶表示装置を構成する液晶を非液晶性分子を含み且つ高誘電率異方性の液晶とすることにより、高開口率，低駆動電圧特性とともに、より低い残像特性を同時に満足する液晶表示装置の提供が可能となる。そして、その場合の液晶の誘電率異方性については、従来
ＴＮ方式アクティブマトリクス型液晶表示装置と比べても実用上問題とならないような開口率と低駆動電圧を満足するために、具体的には８以上の誘電率異方性であることが望ましい。
【００４６】
このとき、８以上の誘電率異方性を有する液晶は、それを構成する液晶分子について特に制限がない。そして、一般に様々な誘電異方性を持つ液晶分子の組成物である液晶を８以上の高い誘電異方性の液晶とするためには、より高い誘電率異方性を有する液晶分子を含有することが好ましい。従って、８以上の誘電率異方性を有する液晶は、高誘電異方性の液晶分子である、シアノ基を分子構造内に有する液晶分子を含有することが好ましい。具体的には、パラ−アルキル置換安息香酸のパラ−シアノフェニルエステル系の液晶分子，シアノ置換ビフェニル系の液晶分子，シアノ置換ターフェニル系の液晶分子，シクロヘキサンカルボン酸パラ−シアノフェニルエステル系液晶分子，パラ−(パラ−置換シクロヘキシル)置換ベンゾトリル系液晶分子、若しくは２−（パラ−シアノ置換フェニル）置換−１，３−ジオキサン系液晶分子等を含んで構成された液晶であることが好ましい。
【００４７】
また、負の誘電率異方性を有する液晶を使用する場合も同様に、シアノ基を分子構造内に有する液晶分子（シアノ液晶と称する）を含有して構成される液晶を使用することができる。シアノ液晶はとしては、シアノシクロヘキサン構造，シアノジオキサン構造，シアノベンゼン構造を分子内に有する液晶分子や、２，３−ジシアノハイドロキノン誘導体などのジシアノベンゼン構造を分子内に有する液晶分子が使用可能である。
【００４８】
更に、特開平７−１５９７８６号公報に開示されるように、横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、電極及びアクティブ素子を覆って、これらの短絡を防止するための保護絶縁膜を液晶配向制御層と基板との間に設けることが知られている。しかし、このような構成の保護絶縁膜の存在は、液晶に印加される実効電圧の低下と開口率の低下とを招いている。従って、特開平１０−１８６３９１号公報に開示されているように、電界を印加するための金属若しくはＩＴＯ（インジウム−チン−オキサイド）電極をこの保護絶縁膜上に設けて高開口率化と液晶の低電圧駆動化を図る構成が提案されている。
【００４９】
しかしながら、液晶表示装置においてこのような構成で電極を配置すると、従来の構成と比較した場合、電界を印加するための電極上にはそれを覆う保護絶縁膜が無くなることになる。従って、液晶表示装置の低電圧駆動化と高開口率化は可能となるものの、通常の液晶の駆動において問題となる上述の駆動波形に直流電圧が重畳される現象はより激しいものとなり、残像現象はより強く現れることになってしまう。そこで、上記非液晶性分子を含有して構成された液晶を使用する場合、駆動波形に直流電圧が重畳されたとしても、直流電圧が残留する現象を抑制することができ、直流電圧の重畳現象が激しくなっても残像の低減が可能である。
【００５０】
従って、上記非液晶性分子を含有して構成された液晶を使用する場合、液晶に電界を印加するための金属若しくはＩＴＯからなる所謂画素電極及び共通（コモン）電極を、保護絶縁膜上であって配向膜との間に設ける構成とした時にも残像を抑えることが可能となり、高開口率化及び低電圧駆動化と、残像の低減とを同時に満足することが可能となる。
【００５１】
以下、本発明にかかる具体的な実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明による液晶表示装置の実施例１の画素部分の横断面図、図２はその液晶表示装置の電極構造を示す平面図、図３はカラーフィルタ基板の構造を説明する図、図４は液晶表示装置を駆動するシステムの構成を説明するシステム図である。
【００５２】
図１及び図２に示すように、この液晶表示装置１００は、一対の透明なガラス製の基板１，１４と、基板１，１４の間に配置された液晶９と、基板１の上に形成され基板面にほぼ平行な電界（図１中の符号２５で摸式的に示される）を印加するための共通電極２及び画素電極５並びに信号電極６及びアクティブ素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１６と、基板１，１４上の液晶９に接触する面上に形成された液晶配向制御層（以下、配向膜と称する）８と、液晶の配向状態に応じて光学特性を変える光学手段の具体例である偏光板１５とを備える。液晶９は、非共有電子対を持つ原子を有する非液晶性分子を含有して構成されている。液晶表示装置１００は、薄膜トランジスタ１６の作用により共通電極２と画素電極５との間に電界２５を発生させ、液晶９の液晶分子を電界２５に従って基板１とほぼ平行な面内で回転させることによって画像表示を行う。
【００５３】
次に、本実施例の液晶表示装置１００の製造方法と構成の詳細について説明する。基板１としては、厚みが０.７mm で表面を研磨したガラス基板を用いた。基板１上に、電極２，５，６，１７の短絡を防止するための絶縁膜４，薄膜トランジスタ１６、薄膜トランジスタ１６及び電極５，６を保護する保護絶縁膜７を形成してＴＦＴ基板１０１とした。
【００５４】
図２は、薄膜トランジスタ１６及び電極２，５，６の構造を示し、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はそのＡ−Ａ′線に沿った断面図、図２（ｃ）はそのＢ−Ｂ′線に沿った断面図である。なお、図１は図２（ａ）のＣ−Ｃ′線に沿った断面図である。
【００５５】
薄膜トランジスタ１６は、画素電極５，信号電極６，走査電極１７及びアモルファスシリコン１８から構成される。共通電極２と走査電極１７はアルミニウム膜、そして信号電極６と画素電極５はクロム膜をパターニングして形成した。絶縁膜４と保護絶縁膜７は窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ０.２μｍ と０.８μｍとした。容量素子１９は、２本の画素電極５の間に結合する領域において画素電極５と共通電極２で絶縁膜４を挟む構造として形成した。画素電極５は、図２（ａ）において、３本の共通電極２の間に配置されている。画素数は１０２４×３（Ｒ，Ｇ，Ｂに対応）本の信号電極６と７６８本の走査電極１７とから構成される１０２４×３×７６８個とした。
【００５６】
次に、ＴＦＴ基板１０１の上に配向膜８を８０ｎｍの膜厚で形成し、その表面に液晶を配向させるためのラビング処理を施した。基板１４上にはブラックマトリクス付きカラーフィルター１２を形成し、対向カラーフィルタ基板１０２とした。
【００５７】
図３は、カラーフィルタ基板の構造を説明する図である。図３（ａ）は、カラーフィルタ基板の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ′線に沿った横断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ′線に沿った横断面図である。
【００５８】
格子状のブラックマトリクス１３、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色からなるカラーフィルタ１２，カラーフィルター保護膜１１が形成されている。カラーフィルター保護膜１１の上にはＴＦＴ基板１０１と同様の配向膜１０を８０ｎｍの膜厚で形成し、ラビング処理を施した。
【００５９】
ＴＦＴ基板１０１及びカラーフィルタ基板１０２における配向膜８，１０のラビング方向は互いにほぼ平行とし、かつ印加電界２５の方向とのなす角度を７５度とした。これらの基板間に平均粒径が４.０μｍ の高分子ビーズをスペーサとして分散し、ＴＦＴ基板１０１とカラーフィルター基板１０２との間に液晶９を挟み込んだ。
【００６０】
液晶９は、シアノベンゼン構造を分子構造中に有する液晶分子を含有して誘電率異方性が＋１０.１であり、屈折率異方性が０.０７６（５８９ｎｍ，２０℃）であるネマチック液晶をベース液晶として、次式（Ｉ）のフェノチアジンを５０ppm の濃度となるように添加して調合された液晶を用いた。この時、液晶の比抵抗は３.１×１０¹²Ω・cmであった。
【００６１】
【化１】

【００６２】
ＴＦＴ基板１０１とカラーフィルター基板１０２とを挟む２枚の偏光板１５はクロスニコルに配置した。そして、本実施例１の液晶表示装置においては、低電圧で暗状態，高電圧で明状態をとるノーマリークローズ特性を採用した。こうして高開口率と低電圧駆動を両立する液晶表示装置を得た。
【００６３】
液晶表示装置１００には、図４に示すように駆動ＬＳＩが接続され、ＴＦＴ基板１０１の上に走査電極駆動用回路２０，信号電極駆動用回路２１，共通電極駆動用回路２２を接続し、電源回路及びコントロール回路２３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を行った。なお、図４においては、薄膜トランジスタ１６の負荷として液晶（Ｃ_LC）と容量素子（Ｃ_S）が接続される様子を各画素毎に示している。
【００６４】
次に、本実施例にかかる液晶表示装置の残像を評価した。６mm角の正方形パターンを６０分間表示し、その後、正方形パターンを消去し、現れる残像が時間とともに徐々に強度を弱めて消失し、輝度が回復する様子を目視にて観測した。そして、残像が消失するまでの時間を測定し、残像緩和時間として定義した。本実施例における残像緩和時間は１０秒であった。
（比較例１）
用いた液晶が異なる以外は実施例１と同じ構成の液晶表示装置を作製し、比較例１とした。液晶表示装置の装置構成は実施例１と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
比較例１の液晶表示装置を構成する液晶は、実施例１の液晶用に用いたベース液晶をそのまま使用した。従って、シアノベンゼン構造を分子構造中に有する液晶分子を含有して誘電率異方性が＋１０.１であり、屈折率異方性が０.０７６
(５８９ｎｍ，２０℃）のネマチック液晶である。比抵抗は４.４×１０¹²Ω・cmであった。
【００６６】
この比較例１の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、比較例１の液晶表示装置の残像緩和時間は９分３秒であった。（実施例２）
実施例２の液晶表示装置は、用いた液晶が異なる以外は実施例１と同じ装置構成である。従って、装置構成の詳細な説明は省略する。
【００６７】
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶は、実施例１の液晶用に用いたベース液晶をそのまま使用し、フェノチアジンを１０ppm の濃度となるように添加して調合された液晶である。液晶の比抵抗は３.５×１０¹²Ω・cmであった。
【００６８】
この実施例２の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、実施例２の液晶表示装置の残像緩和時間は２分２４秒であった。
（実施例３）
実施例３の液晶表示装置は、用いた液晶が異なる以外は実施例１と同じ装置構成である。従って、装置構成の詳細な説明は省略する。
【００６９】
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶は、実施例１の液晶用に用いたベース液晶をそのまま使用し、フェノチアジンを１００ppm の濃度となるように添加して調合された液晶である。液晶の比抵抗は１.３×１０¹¹Ω・cmであった。
【００７０】
この実施例３の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、実施例３の液晶表示装置の残像緩和時間は９秒であった。
（比較例２）
比較例２の液晶表示装置は、用いた液晶が異なる以外は実施例１と同じ装置構成である。従って、装置構成の詳細な説明は省略する。
【００７１】
比較例２の液晶表示装置を構成する液晶は、実施例１の液晶に用いたベース液晶に比べ、シアノベンゼン構造を分子構造中に有する液晶分子を２％多く含有している。そして、シアノベンゼン構造を分子構造中に有していない他の構成液晶分子の構造と各含有率は実施例１の液晶に用いたベース液晶とほぼ同一である。比較例２の液晶は、上述の非液晶性分子は含有していない。この時、液晶誘電率異方性は＋１０.１であり、屈折率異方性は０.０７８(５８９ｎｍ，２０℃）であった。比抵抗は４.６×１０¹¹Ω・cmであった。
【００７２】
この比較例２の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、比較例２の液晶表示装置の残像緩和時間は１５分２９秒であった。
（比較例３）
比較例３の液晶表示装置は、用いた液晶が異なる以外は実施例１と同じ装置構成である。従って、装置構成の詳細な説明は省略する。
【００７３】
比較例３の液晶表示装置を構成する液晶は、シアノベンゼン構造を分子構造中に有する液晶分子を含有しているものの、実施例１の液晶に用いたベース液晶と異なる液晶分子から構成されている。上述の非液晶性分子は含有していない。比較例３の液晶の液晶誘電率異方性は＋１０.２であり、屈折率異方性は０.０７５（５８９ｎｍ，２０℃）であった。比抵抗は２.１×１０¹²Ω・cmであった。
【００７４】
この比較例３の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、比較例３の液晶表示装置の残像緩和時間は８分１２秒であった。
【００７５】
以上、実施例１，実施例２，実施例３，比較例１，比較例２及び比較例３の液晶表示装置による残像の評価結果から、上述の非液晶性分子の一例であるフェノチアジンを含有して構成された液晶を用いた横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置では、非液晶性分子を含有しないで構成された液晶を使用した従来の横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置と比較して残像が低減されていることが分かった。
（実施例４）
図５は、実施例４の液晶表示装置の構成を説明する画素部分の横断面図である。この実施例４の液晶表示装置２００は、図１に示す実施例１の液晶表示装置１００と比較して、基板面にほぼ平行な電界２５を印加するための電極２，５がＩＴＯからなり、保護絶縁膜７上であって配向膜８との間に設けられていることを除いては同一の構成を有している。従って、構成の詳細な説明は省略する。なお、図５において、実施例１の液晶表示装置１００と同一の構成部分については同一の符号を使用した。
【００７６】
実施例４の液晶表示装置２００を構成する液晶についても、実施例１の液晶表示素子１００の液晶と同一の液晶である。
【００７７】
この実施例４の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、実施例４の液晶表示装置２００の残像緩和時間は２０秒であった。
（比較例４）
比較例４の液晶表示装置は、用いた液晶が異なる以外は実施例４と同じ装置構成である。従って、装置構成の詳細な説明は省略する。
【００７８】
比較例４の液晶表示装置を構成する液晶は、実施例４の液晶用に用いたフェノチアジン未添加のベース液晶（すなわち、実施例１の液晶用に用いたベース液晶と同一）をそのまま使用した。従って、シアノベンゼン構造を分子構造中に有する液晶分子を含有して、誘電率異方性が＋１０.１であり、屈折率異方性が0.076(５８９ｎｍ，２０℃)のネマチック液晶である。比抵抗は４.４×１０¹²Ω・cmである。
【００７９】
この比較例４の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、比較例４の液晶表示装置の残像緩和時間は１８分であった。
【００８０】
以上、実施例４及び比較例４の液晶表示装置による残像の評価結果から、上述の非液晶性分子の一例であるフェノチアジンを含有して構成された液晶を用い、液晶に電界を印加するための画素電極及び共通電極を保護絶縁膜上であって配向膜との間に設ける構成とした横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置では、非液晶性分子を含有しないで構成された液晶を使用した同様の構成の横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置と比較して残像が低減されていることが分かった。
（実施例５）
実施例５の液晶表示装置は、用いた液晶が異なる以外は実施例１と同じ装置構成である。従って、装置構成の詳細な説明は省略する。
【００８１】
本実施例の液晶表示装置を構成する液晶は、実施例１の液晶用に用いたベース液晶に、下式（II）に示すトリス｛２−（２−メトキシエトキシ）エチル｝アミンを１０ppm の濃度となるように添加して調合された液晶である。液晶の比抵抗は１.６×１０¹¹Ω・cmであった。
【００８２】
【化２】

【００８３】
この実施例５の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、実施例５の液晶表示装置の残像緩和時間は４分であった。
【００８４】
以上、実施例５，比較例１，比較例２及び比較例３の液晶表示装置による残像の評価結果から、上述の非液晶性分子の一例であるトリス｛２−（２−メトキシエトキシ）エチル｝アミンを含有して構成された液晶を用いた横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置では、非液晶性分子を含有しないで構成された液晶を使用した従来横電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置と比較して残像が低減されていることが分かった。
（実施例６）
以下、第６実施例について図６及び図７を用いて説明する。
【００８５】
本発明にかかる実施例６である液晶表示装置１５０の製造において、基板131としては、厚みが０.７mm で表面を研磨したガラス基板を用いる。基板１３１上には電極１３２，１０５，１０６，１１７の短絡を防止するための絶縁膜１０４，薄膜トランジスタ１１６，薄膜トランジスタ１１６及び電極１０５，１０６を保護する保護絶縁膜１０７を形成してＴＦＴ基板１５１とする。
【００８６】
図７は、薄膜トランジスタ１１６及び電極１３２，１０５，１０６の構造を示し、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）はＡ−Ａ′線に沿った断面図、図４（ｃ）はＢ−Ｂ′線に沿った断面図である。尚、図６は図７（ａ）のＣ−Ｃ′線に沿った断面図である。
【００８７】
薄膜トランジスタ１１６は画素電極１０５，信号電極１０６，走査電極１１７及びアモルファスシリコン１１８から構成される。走査電極１１７はアルミニウム膜をパターニングし、信号電極１０６はクロム膜をパターニングし、そして共通電極１３２と画素電極１０５とはＩＴＯ膜をパターニングして形成する。
【００８８】
絶縁膜１０４と保護絶縁膜１０７は窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ０.２ μｍと０.８μｍ とした。容量素子１１９は２本の画素電極１０５の間に結合する領域及び開口部領域において画素電極１０５と共通電極１３２で絶縁膜１０４を挟む構造として形成する。画素電極１０５は図７（ａ）において、３本の共通電極１３２の間に配置されている。尚、本実施例においては共通電極を３本としているが、画素電極間の櫛歯状部分の間隔を狭めて櫛歯部分の本数を増やし、それに対応して共通電極の本数を増加させることも可能である。画素数は１０２４×３（Ｒ，Ｇ，Ｂに対応）本の信号電極１０６と７６８本の走査電極１１７とから構成される１０２４×３×７６８個とする。
【００８９】
次に、ＴＦＴ基板１５１の上にはポリイミド配向膜１０８を８０ｎｍの膜厚で形成し、その表面には液晶を配向させるためのラビング処理を施す。
【００９０】
基板１１４上には、本発明にかかる第一実施例である液晶表示装置１００と同様の構成のブラックマトリクス１１３付きカラーフィルター１１２を形成し、対向カラーフィルター基板１５２とした。カラーフィルター保護膜１１１の上にはＴＦＴ基板１３１と同様の配向膜１１０を８０ｎｍの膜厚で形成し、ラビング処理を施す。
【００９１】
ＴＦＴ基板１５１及びカラーフィルター基板１５２における配向膜１０８，
１１０のラビング方向は互いにほぼ平行とし、かつ印加電界１２５の方向とのなす角度を１５度とした。これらの基板間に平均粒径が３μｍの高分子ビーズをスペーサとして分散し、ＴＦＴ基板１５１とカラーフィルター基板１５２との間に液晶１０９を挟み込んだ。
【００９２】
液晶１０９は、化学式(III）に示すシアノ構造を分子内に有する液晶分子を含有して誘電異方性が−４、屈折率異方性が０.１ であるネマチック液晶をベース液晶として、フェノチアジンを１０００ppm の濃度となるように添加して調合された液晶を用いた。
【００９３】
【化３】

【００９４】
ＴＦＴ基板１５１とカラーフィルター基板１５２とを挟む２枚の偏光板１１５はクロスニコルに配置した。そして、実施例６である液晶表示装置１５０においては、低電圧で暗状態，高電圧で明状態をとるノーマリークローズ特性を採用した。
【００９５】
そして、実施例６である液晶表示装置１５０を駆動するシステムの構成は実施例１と同様であるので、構成の詳細は省略する。
【００９６】
次に、実施例６の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、実施例６の液晶表示装置の残像緩和時間は１分２０秒であった。
（比較例５）
用いた液晶が異なる以外は実施例６と同じ構成の液晶表示装置を作製し、比較例５とした。液晶表示装置の装置構成は実施例６と同様であるので、その詳細の説明を省略する。
【００９７】
比較例５の液晶表示装置を構成する液晶は、実施例６の液晶用に用いたベース液晶をそのまま使用した。従って、液晶は、化学式(III）に示すシアノ構造を分子内に有する液晶分子を含有して誘電異方性が−４、屈折率異方性が０.１ であるネマチック液晶である。
【００９８】
この比較例５の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、比較例５の液晶表示装置の残像緩和時間は３分１秒であった。（実施例７）
実施例７の液晶表示装置は、用いた液晶が異なる以外は実施例６と同じ装置構成である。従って、装置構成の詳細な説明は省略する。
【００９９】
実施例７の液晶表示装置を構成する液晶は、実施例６の液晶用に用いたベース液晶に、式（II）に示すトリス｛２−（２−メトキシエトキシ）エチル｝アミンを５０ppm の濃度となるように添加して調合された液晶である。
【０１００】
この実施例７の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、実施例７の液晶表示装置の残像緩和時間は１分５秒であった。（実施例８）
以下、実施例８について図８及び図９を用いて説明する。
【０１０１】
本発明にかかる実施例８である液晶表示装置２５０の製造において、基板201としては、厚みが０.７mm で表面を研磨したガラス基板を用いる。基板２０１上には電極２０２，２０５，２０６，２１７の短絡を防止するための絶縁膜２０４，薄膜トランジスタ２１６，薄膜トランジスタ２１６及び電極２０５，２０６を保護する保護絶縁膜２０７を形成してＴＦＴ基板２５１とする。
【０１０２】
図９は、薄膜トランジスタ２１６及び電極２０２，２０５，２０６の構造を示す。
【０１０３】
薄膜トランジスタ２１６は画素電極２０５，信号電極２０６，走査電極２１７及びアモルファスシリコン２１８から構成される。走査電極２１７はアルミニウム膜をパターニングし、信号電極２０６はクロム膜をパターニングし、そして共通電極２０２と画素電極２０５とはＩＴＯをパターニングして形成する。
【０１０４】
絶縁膜２０４と保護絶縁膜２０７は窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ０.２ μｍと０.８μｍ とした。容量素子２２６は画素電極２０５と共通電極２０２で絶縁膜２０４，２０７を挟む構造として形成する。
【０１０５】
画素電極２０５は、ベタ形状の共通電極２０２の上層に重畳する形で配置されている。画素数は１０２４×３(Ｒ，Ｇ，Ｂに対応)本の信号電極２０６と７６８本の走査電極２１７とから構成される１０２４×３×７６８個とする。
【０１０６】
このとき、共通電極２０２をベタ形状とすることにより、上層に配置される画素電極２０５との間の位置合せが容易となり、また形成される容量素子２２６の容量にばらつきが無く、面内で均一な表示特性を有する液晶表示装置の製造が容易となった。
【０１０７】
次に、ＴＦＴ基板２５１の上にはポリイミド配向膜２０８を８０ｎｍの膜厚で形成し、その表面には液晶を配向させるためのラビング処理を施す。
【０１０８】
基板２１４上には、本発明にかかる第一実施例である液晶表示装置１００と同様の構成のブラックマトリクス２１３付きカラーフィルター２１２を形成し、対向カラーフィルター基板２５２とした。カラーフィルター保護膜２１１の上にはＴＦＴ基板２５１と同様の配向膜２１０を８０ｎｍの膜厚で形成し、ラビング処理を施す。
【０１０９】
ＴＦＴ基板２５１及びカラーフィルター基板２５２における配向膜２０８，
２１０のラビング方向は互いにほぼ平行とし、かつ印加電界２２５の方向とのなす角度を１５度とした。これらの基板間に平均粒径が３μｍの高分子ビーズをスペーサとして分散し、ＴＦＴ基板２５１とカラーフィルター基板２５２との間に液晶２０９を挟み込んだ。
【０１１０】
液晶２０９は、実施例６で使用した液晶と同一であり、化学式(III）に示すシアノ構造を分子内に有する液晶分子を含有して誘電異方性は−４、屈折率異方性（Δｎ）が０.１ であるネマチック液晶をベースとして、フェノチアジンを1000ppm の濃度となるように添加して調合された液晶を用いた。
【０１１１】
ＴＦＴ基板２５１とカラーフィルター基板２５２とを挟む２枚の偏光板２１５はクロスニコルに配置した。そして、第七実施例である液晶表示装置２５０においては、低電圧で暗状態，高電圧で明状態をとるノーマリークローズ特性を採用した。
【０１１２】
そして、実施例８である液晶表示装置２５０を駆動するシステムの構成は実施例１と同様であるので、構成の詳細は省略する。
【０１１３】
次に、実施例８の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、実施例８の液晶表示装置の残像緩和時間は１分１６秒であった。
（比較例６）
用いた液晶が異なる以外は実施例８と同じ構成の液晶表示装置を作製し、比較例６とした。液晶表示装置の装置構成は実施例８と同様であるので、その詳細の説明を省略する。
【０１１４】
比較例６の液晶表示装置を構成する液晶は、実施例８の液晶用に用いたベース液晶をそのまま使用した。従って、液晶は、化学式（ＩＩＩ）に示すシアノ構造を分子内に有する液晶分子を含有して誘電異方性が−４、屈折率異方性が０.１ であるネマチック液晶である。
【０１１５】
この比較例６の液晶表示装置を用いて、実施例１と同様の方法で残像評価を行った。その結果、比較例６の液晶表示装置の残像緩和時間は５分２２秒であった。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明によると、直流電圧の印加後に残存する表示の不均一な状態、すなわち残像の発生しにくいアクティブマトリクス型液晶表示装置を得ることができる。また、高開口率と低電圧駆動特性を両立するとともに残像の発生しにくいアクティブマトリクス型液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示装置の構成の一例を説明する画素部分の横断面図。
【図２】液晶表示装置の電極構造を示す平面図。
【図３】カラーフィルタ基板の構造を説明する図。
【図４】液晶表示装置を駆動するシステムの構成を説明するシステム図。
【図５】液晶表示装置の構成の他の例を説明する画素部分の横断面図。
【図６】液晶表示装置の構成の更に他の例を説明する画素部分の横断面図。
【図７】液晶表示装置の電極構造を示す平面図。
【図８】液晶表示装置の構成の更に他の例を説明する画素部分の横断面図。
【図９】液晶表示装置の電極構造を示す平面図。
【符号の説明】
１，１４，１３１，２０１，２１４…基板、２，１３２，２０２…共通電極、４，１０４，２０４…絶縁膜、５，１０５，２０５…画素電極、６，１０６，２０６…信号電極、７，１０７…保護絶縁膜、８，１０，１０８,１１０,２０８，２１０…配向膜、９，１０９，２０９…液晶、１１，１１１，２１１…カラーフィルター保護膜、１２，１１２，２１２…カラーフィルター、１３，１１３，２１３…ブラックマトリクス、１５，１１５，２１５…偏光板、１６，１１６，２１６…薄膜トランジスタ、１７，１１７，２１７…走査電極、１８，１１８，２１８…アモルファスシリコン、１９，１１９，２２６…容量素子、２０…走査電極駆動用回路、２１…信号電極駆動用回路、２２…共通電極駆動用回路、２３…コントロール回路、２５，１２５，２２５…電界、１００，１５０，２００，２５０…液晶表示装置、１０１，１５１，２５１…ＴＦＴ基板、１０２，１５２，２５２…カラーフィルター基板。

Claims (12)

1. 少なくとも一方が透明な一対の基板と、
   前記一対の基板の互いに対向する面上に形成された液晶配向制御層と、
   前記一対の基板間に前記液晶配向制御層に接触するようにして配置された液晶と、
   前記一対の基板の内の一方の基板に形成された画素電極及び共通電極並びにアクティブ素子と、
   前記液晶の配向状態に応じて光学特性を変える光学手段とを備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
   前記液晶は、非液晶性分子であるポリエーテル構造を分子内に有するアミンを１ppm以上９５ppm以下の量で含有して構成されたことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
2. 請求項１記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記液晶は８以上の誘電率異方性を有する液晶であることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
3. 請求項１または２のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記液晶はシアノ基を分子構造内に有する液晶分子を含有して構成される液晶であることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
   前記アクティブ素子は保護絶縁膜で覆われており、
   前記画素電極及び前記共通電極は当該保護絶縁膜上であって当該保護絶縁膜と前記液晶配向制御層との間に形成されると共に、前記画素電極及び前記共通電極の少なくとも一方が透明導電膜を用いて構成されたものであることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
5. 少なくとも一方が透明な一対の基板と、
   前記一対の基板の互いに対向する面上に形成された液晶配向制御層と、
   前記一対の基板間に前記液晶配向制御層に接触するようにして配置された液晶と、
   前記一対の基板の内の一方の基板に形成された画素電極及び共通電極並びにアクティブ素子と、
   前記液晶の配向状態に応じて光学特性を変える光学手段とを備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
   前記液晶は、フェノチアジン及びトリス｛２−（２−メトキシエトキシ）エチル｝アミンのうちの少なくとも一方を１ppm以上９５ppm以下の量で含有して構成されたことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
6. 請求項５記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記液晶はシアノ基を分子構造内に有する液晶分子を含有して構成される液晶であることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
7. 請求項５または６のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記アクティブ素子は保護絶縁膜で覆われており、前記画素電極及び前記共通電極は当該保護絶縁膜上であって当該保護絶縁膜と前記液晶配向制御層との間に形成されると共に、少なくとも一方が、透明導電膜を用いて構成されたものであることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
8. 少なくとも一方が透明な一対の基板と、
   前記一対の基板の互いに対向する面上に形成された液晶配向制御層と、
   前記一対の基板間に前記液晶配向制御層に接触するようにして配置された液晶と、
   前記一対の基板の内の一方の基板に形成された画素電極及び共通電極と、
   前記画素電極及び共通電極に接続されたアクティブ素子と、
   前記液晶の配向状態に応じて光学特性を変える光学手段とを備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
   前記液晶は、非液晶性分子であるアミンを１ppm以上９５ppm以下の量で含有して構成された液晶であり、
   前記非液晶性分子であるアミンは、ポリエーテル構造を有する分子であり、
   前記画素電極は、画素の開口部において、前記共通電極の上層に重畳する形で、絶縁膜を挟むように配置されている構成を有することを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
9. 請求項８に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
   前記液晶は負の誘電率異方性を有する液晶であることを特徴とする液晶表示装置。
10. 請求項８または９に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
    前記液晶はシアノ基を分子構造内に有する液晶分子を含有して構成される液晶であることを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項８〜１０のいずれか１項記載の液晶表示装置において、
    前記画素電極及び前記共通電極は、前記透明導電膜を用いて構成されたものであることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
12. 請求項８〜１１のいずれか１項記載の液晶表示装置において、
    前記共通電極はべた形状であることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。

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