(57)【要約】【課題】工程数及びコストを増加させずに製造でき、静電気による誤動作を短時間で確実に解消できるアクティブ駆動方式の液晶表示装置を提供する。【解決手段】アクティブ駆動方式の液晶表示装置は、基板の面方向に印加される電界により駆動され、第３族または第１３族金属と少なくとも１種の液晶分子とを含む液晶相溶性粒子を、混合液晶材料に添加してなる第３族または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶を用いる。液晶相溶性粒子は、少なくとも１種の他の金属を含んでもよい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の面方向に印加される電界により駆動するアクティブ駆動方式の液晶表示装置において、
第３族または第１３族金属と少なくとも１種の液晶分子とを含む第３族または第１３族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合した混合液晶材料に添加してなる第３族または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶を用いることを特徴とするアクティブ駆動方式の液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載のアクティブ駆動方式の液晶表示装置において、前記第３族または第１３族金属液晶相溶性粒子は、第３族または第１３族金属以外の少なくとも１種の金属を含むことを特徴とするアクティブ駆動方式の液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のアクティブ駆動方式の液晶表示装置において、前記混合液晶材料は、誘電率異方性が正であることを特徴とするアクティブ駆動方式の液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のアクティブ駆動方式の液晶表示装置において、前記第３族または第１３族金属液晶相溶性粒子は、ナノ粒子であることを特徴とするアクティブ駆動方式の液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４記載のアクティブ駆動方式の液晶表示装置において、前記第３族または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶に含まれる液晶の全量に対して、０．０１〜０．０４重量％の範囲の前記ナノ粒子の前記第３族金属または第１３族金属液晶相溶性粒子を含むことを特徴とするアクティブ駆動方式の液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のアクティブ駆動方式の液晶表示装置において、前記第３族または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶に含まれる液晶は、基板に対して平行な方向に配向されていることを特徴とするアクティブ駆動方式の液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のアクティブ駆動方式の液晶表示装置において、前記第３族金属は、スカンジウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、前記第１３族金属は、タリウム、インジウム、ガリウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の面方向に印加される電界により駆動するＴＦＴ液晶表示装置等のアクティブ駆動方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画素毎にスイッチング素子を備えたアクティブ駆動方式の液晶表示装置において、Ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（以下、ＩＰＳ（登録商標）という）方式（例えば特許文献１参照）、フリンジフィールド駆動（ＦＦＳ）方式（例えば特許文献２参照）等の駆動方式の液晶表示装置が知られている。前記アクティブ駆動方式の液晶表示装置は、基板の面方向に印加される電界により駆動する方式であり、ＩＰＳ（登録商標）方式の液晶表示装置では、一方の基板には全く電極を備えず、対向する基板に前記スイッチング素子として、例えば、薄層トランジスタ（ＴＦＴ）等を備えている。
【０００３】
前記スイッチング素子としてＴＦＴを備える液晶表示装置（以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと略記することがある）では、液晶層の抵抗値を高くして電圧保持率を高くすることにより、表示品質を高くすることができる。
【０００４】
前記液晶層の抵抗値を高くするには、液晶層中の液晶材料のイオン濃度を下げる必要がある。このために、例えば、前記液晶材料として不純物イオン濃度の低いフッ素系液晶を用いると共に、可溶性ポリイミドからなる配向膜を用いることが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３６０５８号公報
【特許文献２】特開２００１−２２１９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記ＴＦＴ−ＬＣＤでは、表示の検査のために保護フィルムを外したり、使用者がパネル表面を布等で擦ったりすると、静電気により誤動作を起こし、該誤動作が解消するまでに長時間を要するという不都合がある。
【０００７】
前記ＴＦＴ−ＬＣＤにおいて、前記誤動作の解消に長時間を要する理由は、前述のように液晶層の抵抗値が高いために、静電気の電荷が逃げ難くなるためと考えられる。このため、電極が無い部分は前記誤動作が消えにくい傾向があり、前記ＩＰＳ（登録商標）方式の液晶表示装置のように、一方の基板には全く電極を備えないときには、前記誤動作が解消するまでに特に長時間を要する。
【０００８】
前記電荷を逃がす方法としては、パネル表面に導電性材料を設け、該導電性材料をアースする方法等を挙げることができる。しかし、前記方法では、製造工程が増加してコスト増となる上、十分な効果を得ることができない。
【０００９】
また、液晶表示装置の帯電防止方法として、液晶中に導電性の材料（ドーパント）を添加する方法がある。しかし、この方法は、単純マトリクス方式の液晶表示装置では有効であるが、電圧保持率を著しく低下させるため、ＴＦＴ−ＬＣＤに適用することはできない。
【００１０】
また、液晶表示装置の他の帯電防止方法として、液晶表示装置の外面側に、ＩＴＯ等の透明電極膜を形成する方法を挙げることができる。しかし、この方法は、コスト増となる上、液晶素子の透過率が低下するという問題がある。特にＩＴＯは屈折率が高く、液晶表示装置の表面反射が大きくなるという問題がある。
【００１１】
また、液晶表示装置の外面側に透明電極膜を形成する方法は、外部からの静電気による帯電防止には有効であるが、振動等の何らかの理由で液晶表示装置内部で静電気が発生した場合には対応することができない。
【００１２】
本発明は、かかる不都合を解消して、工程数及び製造コストを増加させることなく製造することができ、表示品質に影響を与えることなく、静電気による誤動作を短時間で確実に解消することができるアクティブ駆動方式の液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するために、本発明のアクティブ駆動方式の液晶表示装置は、基板の面方向に印加される電界により駆動するアクティブ駆動方式の液晶表示装置において、第３族または第１３族金属と少なくとも１種の液晶分子とを含む第３族または第１３族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合した混合液晶材料に添加してなる第３族または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶を用いることを特徴とする。
【００１４】
前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、第３族金属と、少なくとも１種の液晶分子とを含む第３族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合した混合液晶材料に添加してなるものである。前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、第３族金属以外の少なくとも１種の金属を含んでいてもよい。
【００１５】
また、前記第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、第１３族金属と少なくとも１種の液晶分子とを含む第１３族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合した混合液晶材料に添加してなるものである。前記第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、第１３族金属以外の少なくとも１種の金属を含んでいてもよい。
【００１６】
ここで、前記第３族金属は、スカンジウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属であることが好ましく、前記第１３族金属は、タリウム、インジウム、ガリウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属であることが好ましい。
【００１７】
前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶によれば、前記アクティブ駆動方式の液晶表示装置において、静電気による誤動作を極く短時間で解消できる上、電圧保持率を増大させて、優れた表示品質を得ることができる。また、本発明のアクティブ駆動方式の液晶表示装置は、前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶を用いることにより、工程数を増加させることなく、低い製造コストで製造することができる。
【００１８】
本発明において、前記混合液晶材料は、誘電率異方性が正であることが好ましい。
【００１９】
また、本発明において、前記第３族金属液晶相溶性粒子または第１３族金属液晶相溶性粒子は、ナノ粒子であることが好ましい。この場合、前記ナノ粒子は、前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶に含まれる液晶の全量に対して、０．０１〜０．０４重量％の範囲で含まれることが好ましい。
【００２０】
前記ナノ粒子の含有量が、前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶に含まれる液晶の全量に対して、０．０４重量％を越えても静電気に対する効果は向上せず（飽和し、それ以上加えても効果に差が無くなる）、また粒子が凝集しやすくなるといった問題がある。粒子が凝集すると、表示に点欠陥として認識されるばかりでなく、凝集により液晶の比抵抗が著しく低下し、電圧保持率が低くなるという不都合が生じることがある。
【００２１】
また、本発明において、前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、基板に対して平行な方向（水平方向）に配向されていることが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００２３】
本実施形態の液晶表示装置は、スイッチング素子として薄層トランジスタ（ＴＦＴ）を備えるアクティブ駆動方式の液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）であり、基板の面方向に印加される電界により駆動するＩＰＳ（登録商標）方式の液晶表示装置である。前記ＴＦＴ−ＬＣＤは、上下１対の基板間に液晶層が挟持された構成を備え、例えば上側の基板（以下、上基板と略記する）には全く電極を備えず、下側の基板（以下、上基板と略記する）の該液晶層側にそれぞれＴＦＴを有する画素電極を備えている。カラータイプの液晶表示装置の場合、上基板はカラーフィルタまたはブラックマトリクスが形成されていてもよく、このとき液晶層側にリブ状のスペーサが形成されていてもよい。
【００２４】
前記各基板は、前記液晶層側にそれぞれ配向膜を備えており、下基板の配向膜は、前記画素電極を被覆するように形成されている。一方、前記各基板の前記液晶層と反対側の面には、偏光板が配設されている。
【００２５】
本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤにおいて、前記液晶層は、第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶からなる。前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、スカンジウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウムからなる群から選択される少なくとも１種の第３族金属と、少なくとも１種の液晶分子とを含む第３族金属液晶相溶性ナノ粒子を、複数種の液晶分子を混合したものであって誘電率異方性が正の混合液晶材料に添加してなるものである。前記第３族金属液晶相溶性ナノ粒子は、前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶に含まれる液晶の全量に対して、０．０１〜０．０４重量％の範囲で含まれている。また、前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、第３族金属以外の少なくとも１種の金属を含んでいてもよい。
【００２６】
また、前記第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、タリウム、インジウム、ガリウムからなる群から選択される少なくとも１種の第１３族金属と、少なくとも１種の液晶分子とを含む第１３族金属液晶相溶性ナノ粒子を、複数種の液晶分子を混合したものであって誘電率異方性が正の混合液晶材料に添加してなるものである。前記第１３族金属液晶相溶性ナノ粒子は、前記第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶に含まれる液晶の全量に対して、０．０１〜０．０４重量％の範囲で含まれている。また、前記第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、第１３族金属以外の少なくとも１種の金属を含んでいてもよい。
【００２７】
また、前記液晶層において、前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶または前記第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、前記各基板に対して平行な方向（水平方向）に配向されている。
【００２８】
上述の構成を有する本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤは、工程数を増加させることなく低い製造コストで製造することができ、静電気による誤動作を短時間で確実に解消することができる。この結果、本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤは、液晶テレビ、ノートパソコン、携帯電話、ＤＳＣ用表示パネル、自動車用表示パネル等の用途に用いることができる。また、本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤは、フリンジフィールド駆動（ＦＦＳ）方式としても有効である。
【００２９】
また、前記第３族金属液晶相溶性粒子添加液晶または前記第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、ＴＦＴ−ＬＣＤ等のアクティブ駆動方式の液晶表示装置ばかりでなく、単純マトリクス液晶表示装置にも適用することができる。
【００３０】
次に、本発明の実施例及び比較例を示す。
【実施例１】
【００３１】
まず、撹拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積５００ｍｌのガラス製容器に、複数種の液晶分子混合物（チッソ株式会社製、フッ素系液晶）０．８０ｇ、テトラヒドロフラン１６０ｍｌ、２−プロパノール４０ｍｌ及びタリウム（Ｉ）アセチルアセトナート（アルドリッチ社製）４８．０ｍｇ（タリウム原子として０．１５８ミリモル）を加え、得られた混合物を内温６５℃の温度に保持して７時間攪拌して反応させた。反応終了後、混合物を攪拌しながら１時間で室温まで冷却し、第１３族金属液晶相溶性粒子としての液晶相溶性タリウムナノ粒子が分散している液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液２００ｍｌを得た。
【００３２】
次に、内容積５００ｍｌのガラス製容器に、前記複数種の液晶分子混合物（チッソ株式会社製、フッ素系液晶）５．８５ｇと、本実施例で調製した前記液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液３７ｍｌとを加えた。得られた混合物を減圧下で濃縮した後、真空ポンプで乾燥して、第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶６．１０ｇ（液晶の全量に対してタリウム原子０．１重量％含有）を得た。
【００３３】
次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶５．００ｇに、前記複数種の液晶分子混合物（チッソ株式会社製、フッ素系液晶）１０．０ｇを加え、液晶の全量に対するタリウム原子濃度が０．０３３重量％に希釈された液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶１５．０ｇを調製した。
【００３４】
次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いて、次のようにしてＩＰＳ（登録商標）方式で駆動するＴＦＴ−ＬＣＤを製造した。
【００３５】
まず、下基板となる無アルカリガラス基板上に、ゲート電極及びゲート電極ラインを形成した。ゲート電極及びゲート電極ラインの材料はＭｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｒ等の金属膜であり、無アルカリガラス基板上に、スパッタリング、真空蒸着等により形成することができる。
【００３６】
次に、前記金属膜に対して、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを行った。前記パターニングは、まず、ロールコーターまたはスリットコーターを用いて、前記金属膜上にフォトレジスト材料（例えば、東京応化工業株式会社製ポジレジスト、商品名：ＯＦＰＲ−８００）を数μｍ（例えば１．５μｍ）の厚さに形成した。次に、前記フォトレジスト材料に対して、ホットプレートを用いて１１０℃の温度で３分間のプリベーク処理を行った後、所定のパターンを形成したフォトマスクを用い、露光機にて紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ２の強度で照射した。次に、アルカリ溶液（例えば、１重量％−水酸化カリウム水溶液）を用いて現像を行い、ホットプレートを用いて１３０℃の温度で３分間のポストベーク処理を行った。
【００３７】
次に、前記金属膜に対するエッチングを行うことにより、ゲート電極及びゲートラインを形成した。前記エッチングは、ウェットエッチングにより行うことができる。エッチャントとしては、関東化学株式会社製ＫＳＭＦ−１００（商品名）シリーズ、ＫＳＭＦ−２００（商品名）シリーズ（Ａｌ，Ｍｏ，Ｔｉ等）、混酸系（リン酸、硝酸、酢酸系等）等を用いることができる。そして、最後に、強アルカリ溶液（例えば、３重量％−水酸化カリウム水溶液）を用いて、フォトレジスト材料を除去する。
【００３８】
次に、前記無アルカリガラス基板上に、前記ゲート電極及びゲートラインを被覆するように、ゲート絶縁膜を形成した。前記ゲート絶縁膜は、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ２、ＴａＯｘ等からなり、プラズマＣＶＤ、Ｔａを酸化させる陽極酸化、スパッタリング等により形成することができる。
【００３９】
次に、前記ゲート絶縁膜上に、アモルファスＳｉ膜と、ｎ＋：アモルファスＳｉ膜とを形成した。前記アモルファスＳｉ膜と、前記ｎ＋：アモルファスＳｉ膜とは、プラズマＣＶＤにより形成することができる。前記アモルファスＳｉ膜と、前記ｎ＋：アモルファスＳｉ膜とは、アニールして多結晶化（ポリクリスタルＳｉ化）してもよい。前記アニールは、例えばレーザを用いて行うことができる。
【００４０】
次に、前記アモルファスＳｉ膜と、前記ｎ＋：アモルファスＳｉ膜とをパターニングして、アモルファスＳｉアイランドを形成した。前記パターニングは、前記ゲート電極及びゲートラインのパターニングと同様にして行うことができる。
【００４１】
本実施例において、前記パターニングにおけるエッチングは、ＣＦ４とＯ２との混合ガス、ＣＦ４ガス、ＣＣｌ４ガス、ＳＦ６ガス等を用いるドライエッチングにより行った。また、フォトレジスト材料の除去は、ＣＦ４，Ｏ２またはその混合ガス等を用いるアッシングにより行った。尚、ドライエッチングは、選択性の面からリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を用いることが好ましい。また、前記アモルファスＳｉ膜と、前記ｎ＋：アモルファスＳｉ膜とは、パターニング後にアニールして多結晶化（ポリクリスタルＳｉ化）してもよい。
【００４２】
次に、前記ゲート絶縁膜及び前記アモルファスＳｉアイランド上に、ソース・ドレイント電極及びソースラインを形成した。ソース・ドレイント電極及びソースラインは、ゲート電極及びゲートラインと同様にして形成することができる。
【００４３】
このとき、画素電極と共通電極とを同時に形成してもよい。前記画素電極は、櫛歯状に形成され、ドレイン電極またはソース電極と接続される。一方、前記共通電極は、前記画素電極と隣接する櫛歯状に形成される。前記櫛歯状の各電極の電極間距離は、数μｍから数十μｍの範囲とする。本実施例では、前記櫛歯状の各電極の電極幅を４μｍ、電極間距離を６μｍとした。
【００４４】
尚、本実施例では、共通電極を画素電極と同時に形成する場合について述べたが、ゲート電極と同時に形成してもよい。
【００４５】
次に、前記ｎ＋：アモルファスＳｉ膜の外部に曝されている部分をドライエッチングで除去した。前記ドライエッチングは、ＣＦ４とＯ２との混合ガス、ＣＦ４ガス、ＣＣｌ４ガス、ＳＦ６ガス等を用いて行うことができる。また、フォトレジスト材料の除去は、ＣＦ４，Ｏ２またはその混合ガス等を用いるアッシングにより行った。
【００４６】
次に、上述の手順により形成されたＴＦＴ及び画素電極上に、パッシベーション膜を形成した。前記パッシベーション膜は、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ２等からなる透明絶縁膜であり、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、真空蒸着等により形成することができる。上述の手順により得られた下基板を、以下、ＴＦＴ基板と記載する。
【００４７】
次に、前記上基板及び前記ＴＦＴ基板上に、超低プレティルト角を示す可溶性ポリイミドを用いて、水平配向膜を形成した。前記水平配向膜は、フレキソ印刷またはインクジェット法により形成することができる。次に、前記水平配向膜が形成された前記上基板及び前記ＴＦＴ基板を、クリーンオーブン中で１８０℃の温度に９０分間保持して、該水平配向膜の焼成を行った。
【００４８】
次に、前記水平配向膜にラビング処理を行った。前記ラビング処理は、前記ＴＦＴ基板上の前記櫛歯状の画素電極の長さ方向に対し４５°の方向となるように行い、前記上基板と該ＴＦＴ基板とでパラレル配向となるように行った。
【００４９】
尚、本実施例では、前記ラビング処理が前記櫛歯状の画素電極の長さ方向に対し４５°の方向となるように行ったが、ラビング処理の方向はこれに限らない。ただし、ラビング処理の方向を変えた場合も、前記上基板と前記ＴＦＴ基板とでパラレル配向の関係となるようにラビング処理を行うことが望ましい。
【００５０】
次に、前記上基板または前記ＴＦＴ基板の一方の基板の内側面上に、熱硬化性シール剤（三井化学株式会社製、商品名：ＥＳ−７５００）を、スクリーン印刷法により所定のパターンに印刷した。前記熱硬化性シール剤は、３．９μｍの大きさのグラスファイバーを数重量％含むものを用いた。
【００５１】
前記パターンは、真空注入法を用いる場合は注入口を有するパターン、ＯＤＦ法を用いる場合は注入口の無い閉じられたパターンとする。前記印刷は、ディスペンサ等を用いても行ってもよい。また、前記熱硬化性シール剤に代えて、光硬化性シール剤や、光・熱併用型シール剤等を用いてもよい。
【００５２】
次に、前記上基板または前記ＴＦＴ基板のうち、前記シール剤が印刷されていない方の基板の内側面上に、ギャップコントロール剤として直径４μｍのシリカ球を乾式散布法にて散布した。前記ギャップコントロール剤は、液晶の配向を乱さないための表面処理が施されているものであってもよく、着色されているものであってもよい。
【００５３】
尚、前記ギャップコントロール剤に代えて、上基板の液晶層側（内面側）に形成されたリブ状のスペーサを用いて、ギャップを制御してもよい。前記リブは、一般的には感光性樹脂等を用いて、前記ＴＦＴ基板の前記画素電極が形成されていない部分に対向する位置に例えばドット状に形成される。前記感光性樹脂からなるリブは、スピンコート、スリットコート等により所定の厚さに形成された後、フォトリソグラフィーを用いて所定の形状にパターニングされる。
【００５４】
次に、前記上基板と、前記ＴＦＴ基板とを所定の位置で重ね合せてセル化し、プレスした状態で熱処理を行って前記シール剤を硬化させ、シール剤層を形成した。次に、スクライバー装置により、前記上基板及び前記ＴＦＴ基板上に傷をつけ、ブレイキングにより所定の大きさ・形に分割してセルを形成した。次に、前記セルに、真空注入法により、前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を注入し、注入口をエンドシール剤にて封止した。
【００５５】
尚、前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶の注入をＯＤＦ法により行う場合には、該液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を、注入口の無い閉じられたパターンに印刷された前記シール剤の内側にディスペンサ等により所定量滴下した後、真空中で、前記上基板と前記ＴＦＴ基板とを所定の位置で重ね合せてセル化し、大気圧によりプレスされた状態で、前記シール剤に紫外線を照射した後、熱処理を行って該シール剤を硬化させ、シール剤層を形成する。そして、スクライバー装置により、前記上基板及び前記ＴＦＴ基板上に傷をつけ、ブレイキングにより所定の大きさ・形に分割する。
【００５６】
その後、面取りと洗浄とを行い、前記上基板及び前記ＴＦＴ基板の外側面に、偏光板を所定のパターン（ラビングに対して４５°の角度を有するクロスニコル配置、ラビングに対して平行またはラビングに対して直交）で貼りつけることにより、ノーマリブラックのＴＦＴ−ＬＣＤを形成した。前記偏光板には視覚（光学）補償板が付いているものを用いてもよいが、本実施例では偏光板のみを用いた。
【００５７】
次に、本実施例のＴＦＴ−ＬＣＤを用いて、静電気による誤動作が解消するまでの時間を測定した。前記静電気による誤動作が解消するまでの時間は、静電気試験機（株式会社ノイズ研究所製、商品名：ＥＳＳ−２０００）を用い、アースに接続した導電板上に前記ＴＦＴ−ＬＣＤを載置して、該ＴＦＴ−ＬＣＤの表示部分中央部に０．１秒の接触放電を１回行い、０．５ｋＶの静電気によりＯＮした液晶が全面で完全に戻るまでの時間を測定した。表示部分（画素電極がある部分）での結果を表１に、画素電極の外周側の部分（両電極とも電極が無い部分）での結果を表２に示す。
【００５８】
また、本実施例のＴＦＴ−ＬＣＤを用いて、室温における電圧保持率を測定した。結果を表３に示す。
〔比較例１〕
本比較例では、複数種の液晶分子混合物（チッソ株式会社製、フッ素系液晶）であって、液晶相溶性タリウムナノ粒子を全く含まないものを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、ノーマリブラックのＴＦＴ−ＬＣＤを製造した。次に、本比較例で得られたＴＦＴ−ＬＣＤを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間（戻り時間）と、室温における電圧保持率とを測定した。静電気による誤動作が解消するまでの時間（戻り時間）を表１、表２に、電圧保持率を表３に、それぞれ示す。
【００５９】
【表１】
2010286585.tif 000002
【００６０】
【表２】
2010286585.tif 000003
【００６１】
表１から、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤでは、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いない比較例１のＴＦＴ−ＬＣＤに対して、静電気による誤動作が解消するまでの時間（戻り時間）が１／２０以下となることが明らかである。従って、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶は、ＩＰＳ（登録商標）方式のＬＣＤにおける静電気対策に極めて大きな効果があることが明らかである。
【００６２】
また、偏光板の保護フィルムを剥離したときにも、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いない比較例１のＴＦＴ−ＬＣＤでは、誤動作が５分以上解消しなかったのに対し、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤでは、１秒以内に解消することが目視により確認された。
【００６３】
また、表２から、電極が無い部分ではさらに静電気が逃げにくく、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いない比較例１のＴＦＴ−ＬＣＤでは、誤動作が１５分以上解消しないことが明らかである。これほど誤動作が解消されないのであれば、使用者にとっては液晶表示装置が故障したと誤解するのに十分な時間であり、深刻な問題である。一方、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤでは、１分前後で誤動作が解消しており、使用者が液晶表示装置の故障と誤解する虞はない。
【００６４】
また、誤動作が起きている部分を観察すると、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤでは、誤動作が目視でわかる程度の速度で解消されていくのに対し、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いない比較例１のＴＦＴ−ＬＣＤでは、目視では誤動作が解消する状態を認識することができない。従って、特に電極が無い部分を設けるようなＩＰＳ（登録商標）方式のＴＦＴ−ＬＣＤにおいて、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いる技術は有効である。
【００６５】
一般に、ＴＦＴ−ＬＣＤでは使用者が観察できる部分にはほぼ画素電極が形成されており、電極が無い部分の誤動作はほとんど問題にならない。しかし、例えば自動車用の表示で部分的にドット表示とキャラクター表示とを行うような液晶表示装置の場合、キャラクター表示の周辺では電極の無い部分ができてしまう。液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いる技術は、このような液晶表示装置の場合に、有効である。
【００６６】
【表３】
2010286585.tif 000004
【００６７】
表３から、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤでは、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いない比較例１のＴＦＴ−ＬＣＤに対し、電圧保持率がほぼ同等であることが明らかである。ＩＰＳ（登録商標）方式のＴＦＴ−ＬＣＤでは、ＴＮ−ＬＣＤやＭＶＡ−ＬＣＤに比較してＴＦＴ駆動するときの電圧保持率はそれほど重要ではない。従って、表３に示す実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤの電圧保持率の値は、信頼性も含め問題の無い性能である。
【００６８】
また、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤでは、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いない比較例１のＴＦＴ−ＬＣＤと遜色のない表示品質が得られ、電圧保持率以外の電圧−透過率特性等の電気光学特性もほぼ同等であった。
【実施例２】
【００６９】
まず、撹拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積５００ｍｌのガラス製容器に、複数種の液晶分子混合物（チッソ株式会社製、フッ素系液晶）１．４０ｇ、テトラヒドロフラン２８０ｍｌ、２−プロパノール７０ｍｌ及びガリウム（III）アセチルアセトナート（アルドリッチ社製）１０３．９ｍｇ（ガリウム原子として０．２８３ミリモル）を加え、得られた混合物を内温６９℃の温度に保持して７時間攪拌して反応させた。反応終了後、混合物を攪拌しながら１時間で室温まで冷却し、第１３族金属液晶相溶性粒子としての液晶相溶性ガリウムナノ粒子が分散している液晶相溶性ガリウムナノ粒子分散液２５０ｍｌを得た。
【００７０】
次に、内容積５００ｍｌのガラス製容器に、前記複数種の液晶分子混合物（チッソ株式会社製、フッ素系液晶）５．８６ｇと、本実施例で調製した前記液晶相溶性ガリウムナノ粒子分散液３６ｍｌとを加えた。得られた混合物を減圧下で濃縮した後、真空ポンプで乾燥して、第１３族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶６．０５ｇ（液晶の全量に対してガリウム原子０．０５重量％含有）を得た。
【００７１】
次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶５．００ｇに、前記複数種の液晶分子混合物（チッソ株式会社製、フッ素系液晶）１１．３ｇを加え、液晶の全量に対するガリウム原子濃度が０．０１５重量％に希釈された液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶１６．３ｇを調製した。
【００７２】
次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、ＩＰＳ（登録商標）方式で駆動するＴＦＴ−ＬＣＤを製造した。
【００７３】
次に、本実施例のＴＦＴ−ＬＣＤを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間を測定した。表示部分（画素電極がある部分）での結果を表４に、画素電極の外周側の部分（両電極とも電極が無い部分）での結果を表５に示す。
【００７４】
また、本実施例のＴＦＴ−ＬＣＤを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、室温における電圧保持率を測定した。結果を表６に示す。
【実施例３】
【００７５】
本実施例では、実施例２で調製した前記液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶５．００ｇに、前記複数種の液晶分子混合物（チッソ株式会社製、フッ素系液晶）２．３５ｇを加え、液晶の全量に対するガリウム原子濃度が０．０３４重量％に希釈された液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶７．３５ｇを調製した。
【００７６】
次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、ＩＰＳ（登録商標）方式で駆動するＴＦＴ−ＬＣＤを製造した。
【００７７】
次に、本実施例のＴＦＴ−ＬＣＤを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間を測定した。表示部分（画素電極がある部分）での結果を表４に、画素電極の外周側の部分（両電極とも電極が無い部分）での結果を表５に示す。
【００７８】
また、本実施例のＴＦＴ−ＬＣＤを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、室温における電圧保持率を測定した。結果を表６に示す。
〔比較例２〕
本比較例では、複数種の液晶分子混合物（チッソ株式会社製、フッ素系液晶）であって、液晶相溶性ガリウムナノ粒子を全く含まないものを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、ノーマリブラックのＴＦＴ−ＬＣＤを製造した。次に、本比較例で得られたＴＦＴ−ＬＣＤを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間（戻り時間）と、室温における電圧保持率とを測定した。静電気による誤動作が解消するまでの時間（戻り時間）を表４、表５に、電圧保持率を表６に、それぞれ示す。
【００７９】
【表４】
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【００８０】
【表５】
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【００８１】
表４から、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例２，３のＴＦＴ−ＬＣＤでは、静電気による誤動作の解消時間について、実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤよりもさらに優れた効果が得られることが明らかである。従って、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶は、ＩＰＳ（登録商標）方式のＬＣＤにおける静電気対策に極めて大きな効果があることが明らかである。
【００８２】
また、表5から、電極が無い部分でも、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例２，３のＴＦＴ−ＬＣＤでは、静電気による誤動作の解消時間について、実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤよりもさらに優れた効果が得られることが明らかである。さらに、液晶の全量に対するガリウム原子濃度が２倍になると、静電気による誤動作の解消時間は１桁短くなっており、その効果は比例的ではなく指数関数的の増大することが明らかである。従って、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶は、特に電極が無い部分を備えるＩＰＳ（登録商標）方式のＬＣＤにおける静電気対策に極めて大きな効果があることが明らかである。
【００８３】
【表６】
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【００８４】
表６から、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例２，３のＴＦＴ−ＬＣＤでは、電圧保持率が低くなっている。しかし、ＩＰＳ（登録商標）方式のＴＦＴ−ＬＣＤでは、ＴＮ−ＬＣＤやＭＶＡ−ＬＣＤに比較してＴＦＴ駆動するときの電圧保持率はそれほど重要ではなく、実施例２の電圧保持率の８０％前後という値は、実用の可能性のある数値である。
【００８５】
液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いた実施例２，３のＴＦＴ−ＬＣＤでは、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いない比較例２のＴＦＴ−ＬＣＤと遜色のない表示品質が得られ、電圧保持率以外の電圧−透過率特性等の電気光学特性もほぼ同等であった。
【００８６】
前記各実施例では、誘電率異方性が正である液晶の場合について説明しているが、ＩＰＳ（登録商標）方式、ＦＦＳ方式は、誘電率異方性が負の液晶にも適用することができる。特に、液晶相溶性金属ナノ粒子含有液晶は、誘電率異方性が負の液晶に好適であり、金属ナノ粒子がスカンジウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウム等の第３族金属または、タリウム、インジウム、ガリウム等の第１３族金属である場合に、静電気による誤動作の解消に優れた効果を得ることができると共に、高い電圧保持率を得ることができる。