JPH04204827A

JPH04204827A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH04204827A
Application number: JP33772190A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fujimoto; 宏之藤本; Toshiyuki Maeda; 俊之前田; Masaaki Yoshikawa; 正晃吉川; Mikio Sasabe; 笹部　幹雄
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; AGC Inc
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、コンピューター用のフラットデイスプレィな
どに利用することができる液晶表示装置に関する。

従来の技術とその問題点フラットデイスプレィなどに、現在用いられている主な
液晶として、ネマチック液晶がある。

ネマチック液晶は、例えば、ガラス表面を布で一方向に
こすった後、その表面にこの液晶を接触させると、接触
している部分の液晶分子がこすった方向に配向するとい
うように、接触する固体表面の影響を受けて規則性のあ
る配列を示す性質、　゛つまり配向性をもっている。

この特徴を利用して、あらかじめＮｐ液晶が一定方向に
配向するように処理した一対の電極を、その方向がほぼ
直交するように組み立てた素子がＴＮ型液晶素子として
広く利用されている。

この配向を規定する具体的方法として、ポリイミドに代
表されるハイドロカーボン系有機被膜をラビングする方
法が広く普及している。

しかしながら、電極基板上で縮合反応を行なうので配向
能の制御が難しく、プロセス的にも複雑なものである。

一方、基板上で反応プロセスを必要としない方法として
、ガラス表面にフッ化黒鉛の薄い被膜を形成させること
によって、半永久的に液晶分子の配向を一定に保持させ
るという方法が、特開昭４９−６０５４９号に開示され
ている。

しかしながら、フッ化黒鉛自体には成膜性がないので、
上記方法においてフッ化黒鉛の被膜をガラス表面に形成
させるためには、フッ化黒鉛をガラス面に布、紙などで
こすりつけるという方法しかなかった。このため、フッ
化黒鉛被膜をガラス表面上に均一に形成させることがで
きず、安定した性能を得ることができない。

問題点を解決するための手段本発明者は、上記の従来技術の問題点を解決するため、
鋭意研究を続けた結果、フッ化ピッチを用いることによ
って、ガラス表面上に均一な薄膜が比較的容易に得られ
ることを見出した。

即ち、本発明は、下記の液晶表示装置を提供するもので
ある； ■　表面に導電性透明電極が設けられている透明物質で
、前記導電性透明電極が液晶側になるような状態で前記
液晶を両側から挟持する液晶表示装置において、前記液
晶を挟持する少なくとも片側の前記導電性透明電極と前
記液晶の間にフッ化ピッチ被膜が設けられていることを
特徴とする液晶表示装置。

■　透明物質の外側に偏光板が配置されていることを特
徴とする上記第１項記載の液晶表示装置。

以下、本発明の液晶表示装置について詳細に説明する。

まず、本発明で用いる透明物質として、公知のガラス、
プラスチックスなどを例示することができる。

また、導電性透明電極としては、ＩＴＯ膜（インジウム
酸化物とスズ酸化物の固溶体）、スズ酸化物膜（ＮＥＳ
Ａ膜）などの公知のものを用いることができる。

次いで、本発明において導電性透明電極上に被膜として
形成されるフッ化ピッチは、一般に組成式ＣＦ、、（０
，５＜ｎ＜１．８）で表される化合物であって、各炭素
原子に１〜３個のフッ素原子が共有結合により強固に結
合しているものであり、耐水性、耐薬品性などに優れ、
空気中でも非常に安定性している。また、フッ化ピッチ
は、フッ化黒鉛に類似した層構造を有し、その色は褐色
〜黄白色〜白色である。

フッ化ピッチの合成方法としては、工業的にはピッチを
常温付近でフッ素ガスと直接反応させることによって得
ることができる。

また、フッ化ピッチを導電性電極上に形成させる方法と
して、以下の２つの方法を挙げることができる。

まず、第１の方法は真空蒸着法である。第１図に示す蒸
着装置において、蒸着用ボート（１）の中におさめられ
た蒸着用フッ化ピッチ（２）は、赤外線ランプ（３）に
よって加熱された回転ドーム（４）により回転している
蒸着用基板（５）上に蒸着する。装置のペルジャー（６
）の中の空間は真空ポンプにより減圧され、実質的に真
空に保たれている。また、（７）はシャッターである。

尚、蒸着用ボート（１）は抵抗加熱（図示省略）により
蒸着用フッ化ピッチ（２）が蒸発する温度に加熱されて
いる。

この方法におけるフッ化ピッチの蒸着温度は、フッ化ピ
ッチの分解温度を考慮すると１００〜６００℃程度が良
い。また、導電性透明電極を備えられた透明物質（以下
、導電性基板とする）の蒸着時の温度は、フッ化ピッチ
の蒸着温度よりも低い温度であれば特に問題はない。た
だし、このときの導電性基板の温度が、実際に作動させ
ているときの液晶表示装置の温度よりも低い場合には、
フッ化ピッチ被膜が破損するおそれがあるので、フッ化
ピッチ被膜を設ける際の導電性基板の温度は上記の液晶
表示装置の作動温度よりも高く設定しておく必要がある
。

また、フッ化ピッチの膜厚は、１００オングストローム
〜２μｍ程度とするのが良い。その理由は、膜厚が１０
０　ｔ：／グ０１１１−ムを下回る場合は本発明のフッ
化ピッチによる効果が充分に得られず、２μ厘を上回る
場合はフッ化ピッチが絶縁性のために電極に高電圧をか
けなければならなくなり、結果としてフッ化ピッチの分
解を引き起こすからである。

以下、フッ化ピッチの一般的蒸着条件をまとめて示す。

蒸着条件真空度　　　　　　　　　２．ＯＸ　１Ｏ−１Ｔｏｒｒ
以下導電性基板（加熱）温度　　　　３００℃以下フッ
化ピッチの最高加熱温度　　６００℃以下フッ化ピッチ
の昇温速度　　５０℃／ｆｆ１ｉｎ以下膜厚　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１００　　オングスト
ローム〜２　μ履つぎに第２の方法は、フッ化ピッチを
溶解させたフッ素系溶液を基板に塗布する方法である。

具体的には、フッ化ピッチの濃度が溶媒１ｃｃに対して
約０．０１ｇ以上４ｇ以下であって、基板上の導電性透
明電極の上に塗布し、２０〜１５０℃程度で乾燥させる
ることによって溶媒のみを除去して、最終的には膜厚１
００オングＸ）ＣＩ−五〜２μ層程度のフッ化ピッチ被
膜が得られるようにする。

フッ化ピッチの濃度を上記のようにした理由としては、
０．０１ｇ／ｃｃを下回る場合には均一な膜が得られに
くく、４ｇ／ｃｃを上回る場合には溶液の粘土が大きく
なり、塗布しにくくなるからである。

また、溶媒としては、パーフルオロデカヒドロフェナン
スレン、パーフルオロデカリン、パーフルオロ１メチル
デカリン、クロロペンタフルオロベンゼン、ヘキサフル
オロベンゼンなどが使用できる。

次に、液晶の両側から導電性透明電極の上にフッ化ピッ
チ被膜を設け、布、ゴム等によりラビング処理した記基
板によって、フッ化ピッチ被膜と液晶とが接するように
挟持すると本発明の液晶表示装置を得ることができる。

あるいは、液晶の片側を導電性透明電極の上にフッ化ピ
ッチ被膜を設け、ラビング処理した基板によって、フッ
化ピッチ被膜と液晶が接するようにし、液晶の他の側に
通常の導電性透明電極を有する基板（すなわち、フッ化
ピッチ被膜のない基板）を接するようにして液晶表示装
置を作ってもよい。

次いで、この液晶表示装置の液晶層に電極を介して電圧
を印加すると、液晶分子は電気的なエネルギーによって
、その配向が規定され、液晶をはさんでいる２枚の基板
の外側に偏光板を各々設けることによって、明暗の変化
を生じさせて表示装置として使用することができる。

ここで液晶表示装置として用いる液晶は、公知のものを
使用することができ、例えばシアノビフェニル系、シア
ノフェニルシクロヘキサン系、シアノフェニルエステル
系、安息香酸フェニルエステル系、シクロへクサンカル
ボン酸エステル系などを挙げることができる。また、使
用する装置の作動温度範囲、応答速度などの用途に合わ
せて、上記液晶中の２種以上を併用しても良い。

発明の効果本発明の液晶表示装置は、フッ化ピッチ被膜を介して液
晶を挟持することによって、液晶分子の配向性をバラツ
キなく長時間維持しつつ、優れた電気光学特性を発揮す
ることができる。

また、比較的簡単なプロセスで均一な膜を形成すること
ができ、生産効率、コスト面等においても非常に有利で
ある。

実施例以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところを、よ
り一層明確にする。

実施例１軟化点１００℃、キノリンネ溶分０．２％、ベンゼン不
溶分３０％のコールタールピッチに２倍量の水素化アン
トラセン油を加え、４３０℃で９０分間加熱し、さらに
減圧下３００℃で水素化アントラセン油を除去して還元
ピッチを得た。

ついで、この還元ピッチに窒素ガスを導入して、低分子
量成分を除去し、４００℃で５時間重合させて、軟化点
３００℃、キノリンネ溶分６０％、ベンゼン不溶分９８
％、メソフェーズ含有量９０％以上のメソフェーズピッ
チを得た。

この得られたメソフェーズピッチの５０ｒをニッケル製
反応容器に仕込んだ後、系内を真空排気し、アルゴンガ
スで満たした。その後、７０℃でフッ素混合ガス（フッ
素２０％１、アルゴンガス８０％）を平均流量６５０Ｃ
Ｃ／ｍｆｎで流入し、２０時間反応させたところ、組成
式ＣＦ　１．３９で示されるフッ化ピッチ１４４ｇが得
られた。

つぎに、上記で得られたフッ化ピッチを用いて、ＩＴＯ
膜を設けた大きさ１５ｃａ＋Ｘ　２０ｃｍの２枚の透明
の導電性（ガラス）基板のＩＴＯ膜上に、真空蒸着法に
よりフッ化ピッチ被膜を形成させた。

このときのフッ化ピッチの蒸着条件は次の通りである。

蒸着条件真空度−Ｉ　Ｘ　１０−５Ｔｏｒｒ導電性基板（加熱）温度・・・１５０℃フッ化ピッチの
最高加熱温度・・・５００℃フッ化ピッチの昇温速度・
・・１０℃／ｍ１ｎＪＩＩ厚−３０００オングストロー
ムつづいて、これらの２枚のガラス基板をラビング処理し
た後、各々のフッ化ピッチ被膜側か向がい合うように且
つラビング方向が直行するようにして、その間に液晶を
挟持させた。さらに、各々のガラスの外側に偏光板を配
置したものを液晶表示装置とした。

得られた液晶表示装置の各電極に電圧を印加して使用し
たところ、液晶の配向性は安定していて、非常に優れた
ものであった。

実施例２実施例１で用いたものと同様のフッ化ピッチ５００ｇを
ヘキサフルオロベンゼン１０００ｃｃに溶解させ、スピ
ンコーターで５０００回転／回転速度で回転する基板上
に滴下し、膜を作成した。その後、１００℃で真空乾燥
させ均一な膜を得た。

次いで、これらの２枚のガラス基板を各々のフッ化ピッ
チ被膜側が向かい合うようにし、その間にシアノビフェ
ニル系液晶を挟持させ、さらに各々のガラス板の外側に
偏光板を配置させたものを液晶表示装置とした。得られ
た液晶表示装置の各電極に電圧を印加して使用したとこ
ろ、液晶の配向性は安定していて優れたものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、フッ化ピッチを蒸着させるために用いる蒸着
装置の概略図である。（１）・・・蒸着用ボート（２）・・・蒸着用フッ化ピッチ（３）・・・赤外線ランプ（４）・・・回転ドーム（５）・・・蒸着用基板（６）・・・ペルジャー（７）・・・シャッター（以　上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面に導電性透明電極が設けられている透明物質
で、前記導電性透明電極が液晶側になるような状態で前
記液晶を両側から挟持する液晶表示装置において、前記
液晶を挟持する少なくとも片側の前記導電性透明電極と
前記液晶の間にフッ化ピッチ被膜が設けられていること
を特徴とする液晶表示装置。
（２）透明物質の外側に偏光板が配置されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置。