JPH04269719A - 液晶表示素子 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関する
。

【０００２】

【従来の技術】従来、時計、テレビ、パソコンディスプ
レイなどに使用されている液晶表示素子は、基本的に、
片面に少なくとも透明電極及び配向膜が設けられたガラ
ス基板の二枚が、配向膜同士が対面するように配設され
、配向膜の間の空隙に液晶が封入された構造を有してい
る。そして、この液晶として種々の液晶が使用されてい
るが、最近では高速応答性を有する強誘電性液晶が主と
して使用されている。

【０００３】液晶表示素子における配向膜の材料として
、ポリイミドやポリビニルアルコールなどの有機高分子
化合物が使用されている。有機高分子化合物の配向膜は
、一般に透明電極の上に（場合により絶縁膜を介して）
有機高分子化合物又はこの有機高分子化合物を形成する
ためのモノマー若しくはオリゴマーの溶液を塗布し、乾
燥するか又は上記モノマー若しくはオリゴマーを重合さ
せることによって形成されている。

【０００４】上記のような溶液の塗布によって配向膜を
形成する方法は、簡単で比較的低コストで配向膜を形成
できるので一般的に使用されているが、この方法には塗
布液を塗布した後、溶剤を除去したり、モノマー若しく
はオリゴマーを重合するための加熱工程が含まれる。例
えば、芳香族ポリイミドの配向膜は、芳香族ポリアミド
酸の溶液を塗布して塗膜を形成した後、塗膜を１５０〜
３５０℃の温度に加熱して重合硬化させることによって
形成される。従って、塗布法による配向膜の形成方法は
、塗布液の中に小さなゴミがあると配向膜にスジ状の欠
陥が生じたり、高温で加熱処理する際に、予め透明電極
と共にガラス基板に形成されているカラーフィルタ、平
滑層のような耐熱性の比較的低い膜が劣化したり退色し
たりするという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】透明電極及びその他の
膜が形成されているガラス基板に、過酷な熱負荷を与え
ることなく形成した、有機高分子化合物の配向膜を有す
る液晶表示素子を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、片面に少なく
とも透明電極及び配向膜が設けられたガラス基板の二枚
を、配向膜同士が対面するように配設し、配向膜の間の
空隙に液晶を封入してなる液晶表示素子であって、該配
向膜の少なくとも一方が、有機高分子化合物を真空成膜
して得られた膜であることを特徴とする液晶表示素子。

【０００７】本発明の好適な態様は下記の通りである。 （１）上記有機高分子化合物が、芳香族ポリイミド、芳
香族ポリアミドイミド、フッ素含有芳香族ポリイミド、
フッ素含有芳香族ポリアミドイミド、フッ素樹脂、ポリ
ビニルアルコール、ポリスルホン、ポリパラキシレン、
ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、又はポリベン
ツイミダゾールであることを特徴とする上記の液晶表示
素子。

【０００８】（２）上記液晶表示素子が、透明電極とガ
ラス基板との間にカラーフィルタを有することを特徴と
する上記の液晶表示素子。

【０００９】（３）上記液晶表示素子が、液晶マトリク
ス型表示素子であることを特徴とする上記の液晶表示素
子。

【００１０】本発明を添付する図面を参照して詳細に説
明する。図１は、本発明の液晶表示素子の一実施例の一
部を拡大して模式的に示した断面図である。図１におい
て、液晶表示素子１は、ガラス基板２の上に平滑層３、
透明電極４、絶縁膜５及び配向膜６がこの順で設けられ
、一方ガラス基板７の上にカラーフィルタ８、平滑層９
、透明電極１０、絶縁膜１１及び配向膜１２がこの順で
設けられ、配向膜６と配向膜１２との間の空隙に液晶１
３が充填されている。

【００１１】配向膜６及び配向膜１２は、有機高分子化
合物を真空成膜して形成されたものである。この有機高
分子化合物としては液晶１３を配向させ得るものであれ
ば特に限定されず、従来の液晶表示素子の配向膜の材料
として使用されている物質を任意に採用できる。本発明
の液晶表示素子においては、配向膜は真空成膜により形
成されたものであるので、従来の塗布により配向膜を形
成する場合には、溶媒に溶解しないために塗布液に調製
することができなかった物質であっても、本発明の液晶
表示素子の配向膜の材料として使用することができる。 本発明の液晶表示素子の配向膜の材料として使用するこ
とができる有機高分子化合物の具体例としては、芳香族
ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、フッ素含有芳香
族ポリイミド、フッ素含有芳香族ポリアミドイミド、フ
ッ素樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリ
パラキシレン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド
、ポリベンツイミダゾール等を挙げることができる。

【００１２】配向膜６は、基板２上に設けられた層、即
ち平滑層３、透明電極４及び絶縁膜５が熱に対して比較
的安定であるので、塗布、加熱硬化により形成されたも
のであってもよいが、配向膜１２は、基板７上に熱によ
り退色し易いカラーフィルタ８が設けられているので、
真空成膜により形成されたものであることが必要である
。形成材料の選択の範囲を拡大できること、欠陥の少な
い配向膜を形成できること、塗布液中の溶剤の揮発、回
収などに伴う問題点のないこと等の利点のために、配向
膜６も真空成膜により形成することが好ましい。

【００１３】前記のような有機高分子化合物を真空成膜
して配向膜を形成する方法としては、それ自体公知の真
空成膜法、例えば、ＤＣスパッタリング、高周波スパッ
タリング、イオンビームスパッタリング、マグネトロン
スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着（抵
抗加熱蒸発、電子ビーム蒸発など）等の何れの方法をも
利用することができる。真空成膜条件についても特に制
限すべきものはない。例えば、成膜中に重合を進めるた
めに、重合剤ガスを導入してもよく、密着性を向上させ
るためにイオンアシストを行なってもよい。また、配向
膜を形成する基板面（上記の例では絶縁膜の表面）を、
グロー放電処理、コロナ放電処理などにより前処理して
もよい。

【００１４】配向膜の膜厚は、一般に２〜２００ｎｍで
あることが好ましい。また、配向膜の表面は、常法によ
り天然繊維、合成繊維の布などでラビングする。

【００１５】本発明の液晶表示素子は、透明電極４及び
透明電極１０がそれぞれ複数個からなり、透明電極４と
透明電極１０とが直交して表示画素を形成している液晶
マトリクス型表示素子であってもよい。また、本発明の
液晶表示素子は、黒白又はカラーの何れであってもよく
、フィルタとしてＲＧＢカラーフィルタを隣接する表示
ドットに設けることによって、液晶カラーテレビジョン
パネルのようなフルカラーの液晶マトリクス型表示素子
にすることができる。

【００１６】本発明の液晶表示素子において、液晶はど
のようなものであってもよいが特に強誘電性液晶である
ことが好ましく、電極その他の構成部品、表示素子のそ
の他の構造、表示素子の駆動方式などについては、それ
自体公知のものを使用することができる。

【００１７】

【実施例】次に、実施例及び比較例により本発明を更に
詳細に説明する。

【００１８】［実施例１］ガラス基板（厚さ：１．１ｍ
ｍ）の上にカラーフィルタ（フジハント社製、商品名：
カラーモザイク）を設け、その上に平滑層（ポリビニル
アルコール）をスピンコート法によって設け、その上に
インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）膜の透明電極をスパ
ッタリング法によって設け、更にその上に絶縁膜（Ｓｉ
Ｏ２　）をスパッタリング法によって設けた。この絶縁
膜の上に、フッ素含有芳香族ポリイミド［市販のフッ素
含有芳香族ポリイミドの塗布用材料（日立化成工業株式
会社製、ＬＱ１８００）を加熱硬化させて作った固体］
をターゲットとして、高周波スパッタリングして（アル
ゴンガス圧２Ｐａ、４００Ｗ、３０秒間）、フッ素含有
芳香族ポリイミドからなる配向膜（膜厚：約１０ｎｍ）
を形成し、配向膜面をナイロン製ロールでラビング処理
（１４００ｒ．ｐ．ｍ．、２０秒間）して、セルの片面
の板Ａを作った。カラーフィルタの色は、配向膜の形成
の前後で変化はなかった。

【００１９】別のガラス基板（厚さ：１．１ｍｍ）の上
に、上記と同様にして、平滑層、透明電極、絶縁膜及び
配向膜を形成して、セルの他の面の板Ｂを作った。

【００２０】配向膜を内側にし、ラビング方向が同じに
なるように板Ａ及び板Ｂを重ね合せて、セル・ギャップ
が２μｍのセルを作成した。このセルに強誘電性液晶組
成物（メルク社製：商品名ＺＬＩ３６５４）を常法によ
り注入して、図１に示す構成を有する液晶表示素子を製
造した。

【００２１】得られた液晶表示素子を、偏光顕微鏡によ
り観察したところ、液晶は均一に配向していた。

【００２２】［実施例２］配向膜の材料であるフッ素含
有芳香族ポリイミドを、ポリテトラフルオロエチレン（
デュポン社製：テフロン）に変えた他は実施例１におけ
ると同様にして、液晶表示素子を製造した。

【００２３】この液晶表示素子も、カラーフィルタの色
が配向膜の形成の前後で変化しておらず、液晶は均一に
配向していた。

【００２４】［比較例１］配向膜の形成に際し、市販の
フッ素含有芳香族ポリイミドの塗布用材料（日立化成工
業株式会社製、ＬＱ１８００）をスピンコート法により
絶縁膜の上に塗布し、次いで約３５０℃で６０分間加熱
処理して膜厚約１０ｎｍの配向膜を形成した他は、実施
例１におけると同様にして、セルの片面の板Ａを作った
。

【００２５】配向膜の形成後に、カラーフィルタの色は
殆ど退色していた。

【００２６】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、配向膜の少な
くとも一方が、有機高分子化合物を真空成膜して得られ
た膜であるので、配向膜にスジ状などの欠陥がなく、配
向膜の形成時に基板に予め形成されている種々の膜が高
温に曝されることがないため、退色したり劣化すること
がないという顕著に優れた効果を奏する液晶表示素子で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の一実施例の一部を拡大
して模式的に示した断面図である。

【符号の説明】

１　　液晶表示素子 ２　　ガラス基板 ３　　平滑層 ４　　透明電極 ５　　絶縁層 ６　　配向膜 ７　　ガラス基板 ８　　カラーフィルタ ９　　平滑層 １０　　透明電極、 １１　　絶縁層 １２　　配向膜 １３　　液晶、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　片面に少なくとも透明電極及び配向膜
   が設けられたガラス基板の二枚を、配向膜同士が対面す
   るように配設し、配向膜の間の空隙に液晶を封入してな
   る液晶表示素子であって、該配向膜の少なくとも一方が
   、有機高分子化合物を真空成膜して得られた膜であるこ
   とを特徴とする液晶表示素子。