KR100265775B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 액정표시장치는 한쌍의 투명 기판과, 상기 투명기판의 대향하는 내면에 피착 형성된 투명 전극과, 상기 투명 기판 사이의 간격을 일정하게 유지해 주는 스페이서와, 상기 간격 부분에 주입되는 액정과, 상기 액정을 봉입하기 위한 밀봉제를 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 스페이서가 디비닐 벤젠을 주로 하는 공중합체인 고분자수지와 실리카 입자의 혼합물로 되는 것을 특징으로 하는데, 상하 투명기판 사이의 간격이 매우 정확하게 유지된다.

Description

액정표시장치

제 1도는 종래 액정표시장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 편광판 5 : 반사판

2, 2' : 투명기판 6, 6' : 전극

3, 3' : 배향막 7 : 액정

4 : 밀봉제 8 : 스페이서

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 실리카와 고분자 수지를 일정 비율로 혼합한 스페이서를 사용하여 상하 투명기판의 간격이 정확하게 유지되는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

통상 액정표시장치는 제 1도에 도시된 바와 같이, 대향 배치된 투과성의 상, 하 유리기판(2, 2')과, 상기 투명기판의 대향하는 내면에 피착 형성된 상, 하 투명 전극(6, 6')과, 액정의 배향을 제어하기 위하여 상기 투명기판의 대향면 상에 형성된 상, 하 배향막(3, 3')과, 상부 및 하부판의 간격을 일정하게 유지해주는 스페이서(8)와, 이 간격 부분에 주입되는 액정(7)과, 상기 간격 부분에 주입된 액정을 봉입하기 위한 밀봉제(4)와, 광의 투과율을 조절하기 위한 편광판(1, 1') 및 반사판(5)으로 구성된다.

일반적으로 액정 표시 장치는 시계, 계산기 등의 표시용으로 사용되어 왔으나, 최근에는 도트 매트릭스(dot matrix) 형으로 여러가지 문자를 나타내는 박형 표시 소자로서 이용되고 있으며, 이렇게 표시용량의 크기가 커짐에 따라 액정 표시 장치의 유리기판의 크기도 점차 커지고 있고, 또한 이들 장치의 두께는 더욱 얇아지는 추세에 있다. 이렇게 액정 표시 장치의 크기가 커지고 얇아질 수록 상하 유리기판의 간격을 정확하고 일정하게 유지하는 일, 즉 액정층의 두께를 고도로 정확하게 조절하는 것이 점점 어렵게 되고 있다.

이에 따라 액정층의 두께를 일정하게 유지하여 주는 역할을 하는 스페이서의 기능이 더욱 중요하게 되었으며, 스페이서의 재료에 대해서도 여러가지로 연구 개발되어 왔다. 예를 들면 유리섬유, 알루미나와 같은 산화금속, 구형(球形)의 폴리스티렌 입자와 같은 열가소성 수지로 만들어진 액정 표시 장치용 스페이서들이 일본국 공객 특허 공보 소 57-70522호, 소 57-210323호, 소 56-40809 호 및 51-64945호 등에 개시되고 있다.

그러나 이들 종래의 스페이서들은 액정 표시 장치의 두께를 일정하게 유지하는 데 있어 여러가지 문제점을 수반하고 있다. 예를 들어 유리섬유로 만들어진 스페이서의 경우는 액정 표시 장치를 제작할 때 서로 대향된 투명 전극 기판들이 스페이서에 미치는 압력으로 인하여 유리섬유들이 부스러져서 스페이서의 기능이 상실될 우려가 있다. 또한 스페이서를 견고한 산화금속 입자고 만들 경우는 오히려 투명전극 기판의 내벽에 압력을 미치게 되고 심한 경우 기판 상의 투명전극이 손상되기도 한다. 그리고 열가소성 수지로 이루어진 스페이서의 경우는, 열가소성 수지로서 에폭시 수지 및 폴리이미드 수지와 같이 접착밀봉제에 혼합되는 수지를 사용할 때는 접착을 위한 열처리 시 스페이서 들이 접착제 또는 열에 의한 영향을 받기 때문에 액정층이 일정한 두께로 유지되기 어렵게 된다.

한편 일본국 공개 특허 공보 평 4-155312 호에는 대향의 투명 유리 기판 사이에 액정층의 간격을 유지시키는 입상의 스페이서와 함께, 이 스페이서의 입경 보다 작은 입상의 흡착성 물질을 액정중에 분산 혼입시키는 기술을 개시하고 있다. 여기에서 스페이서보다 입경이 작은 흡착성 물질로서는 실리카 겔을 30%보다 적은 양으로 액정 중에 분산 혼입하고 있다. 그러나 상기 기술은 액정 표지 장치의 콘트라스트를 좋게 하기 위한 것으로서 상하 기판의 간격 및 액정층 두께를 일정하게 유지하는 스페이서의 기능과는 관련이 없다.

본 발명의 목적은 스페이서의 재료를 개선하여 상하 기판의 간격을 일정하게 유지함으로써 액정층의 두께가 균일하고 정확하게 조절된 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는, 한쌍의 투명 기판과, 상기 투명 기판의 대향하는 내면에 피착 형성된 투명 전극과, 상기 투명 기판 사이의 간격을 일정하게 유지해 주는 스페이서와, 상기 간격 부분에 주입되는 액정과, 상기 액정을 봉입하기 위한 밀봉제를 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 스페이서가 실리카와 고분자수지 입자의 혼합물로 되는 것을 특징으로 한다. 여기에서 고분자수지로는 디비닐벤젠을 주로 하는 공중합체가 바람직하고, 실리카는 상기 고분자수지 입자의 입경 범위와 같은 것이 바람직하다.

본 발명에서는 종래에 사용된 스페이서 재료의 결점을 교려하여 입경 범위가 같은 실리카와 고분자수지 입자를 일정 비율로 함께 사용하므로써, 견고한 실리카로 하여금 투명 기판 사이의 간격을 정확히 유지하도록 하는 동시에, 신축성이 우수한 고분자수지 입자에 의해 장치에 유연성을 부여하였다.

본 발명에서 사용하는 실리카와 고분자수지 입자의 혼합 비율은 기판의 단위 면적 당 입자 수의 비율이 10:1 내지 1:50 의 범위가 바람직하다. 혼합 비율이 10:1 보다 클 경우는 장치의 유연성이 떨어지고 투명 전극이 손상될 우려가 있으며, 1:50 보다 작을 경우는 투명기판 사이의 간격 유지도가 일정하지 않게 되므로 상기 범위 내에서 혼합하도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

제 1 도에 도시된 바와 같이, 상, 하측 투명기판(2, 2')에 별도로 투명전극(6, 6')을 형성하고 배향막(3, 3')을 각각 도포한 다음, 상측 투명기판(2)의 종단부에는 밀봉제(4)를 도포하고 하측 투명기판(2')의 배향막(3') 위에는 스페이서(8)를 산포하여, 상하측 투명기판(2, 2')을 배향막(3, 3')이 마주보도록 합착시킨 후 사이의 공간에 액정을 주입하여 액정 표시 장치를 제조한다.

여기에서 하측 투명기판(2')의 배향막(3') 위에 스페이서(8)를 산포하는 방법으로는 다음과 같은 통상적인 방법을 사용할 수 있다.

본 발명의 실리카와 고분자수지 입자를 일정 비율로 하여 하향 노즐을 갖는 공급관에 공급시켜 하중으로 노즐로부터 낙하하도록 하고, 노즐에 직교하는 근접 위치에 압축공기 또는 질소 분사노즐을 설치하여 노즐로부터 떨어지는 스페이서를 비산시킴으로써, 하측 투명기판 위에 산포되도록 한다.

또 다른 방법으로는 실리카와 고분자수지 입자를 일정 비율로 용매 중에 분산시킨 현탁액으로 하여, 분무기로 하측 투명기판 위에 산포하는 방법이 있다. 여기에서 실리카와 고분자수지는 각각의 현탁액으로 하여 따로따로 분무할 수도 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐 본 발명을 이로써 제한하는 것은 아니다.

[실시예 1]

고분자수지로서 디비닐벤젠을 주로하는 가교 공중합체(미크로바 SP)와, 입경 범위가 같은 실리카를 기판의 단위면적 당 입자수의 비율이 1:1로 되도록 혼합하여 용매 중에 분산시킨 현탁액을 조제한다.

상, 하측 투명기판에 별도로 투명전극을 형성하고 배향막을 각각 도포한 다음, 상측 투명기판의 종단부에는 밀봉제를 도포하고 하측 투명기판의 배향막 위에 상기에서 조제한 스페이서 입자의 현탁액을 산포하여 용매를 제거한 후, 상하측 투명기판을 배향막이 마주보도록 합착시키고 그 사이의 공간에 액정을 주입하여 본 발명의 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치를 제조한다.

[실시예 2 및 3]

상시 실시예 1에서 사용한 실리카와 고분자수지를 기판의 단위면적 당 입자수의 비율이 각각 2:1 및 10:1로 되도록 혼합한 후 실시예 1 과 동일하게 실시하여 본 발명의 액정 표시 장치를 제조한다.

[실시예 4 및 5]

상시 실시예 1에서 사용한 실리카와 고분자수지를 기판의 단위면적 당 입자수의 비율이 각각 1:10 및 1:50 으로 되도록 혼합한 후 실시예 1 과 동일하게 실시하여 본 발명의 액정 표시 장치를 제조한다.

상기의 실시예와 같이 제조딘 본발명의 액정 표시 장치에서는 투명기판 사이의 간격을 유지해 주는 스페이서로서 실리카와 고분자수지를 일정 비율로 혼합하여 사용함으로써, 크기가 대형인 기판에서도 그 간격이 매두 정확이 유지되는 액정 표시 장치를 제조할 수 있었다.

Claims (3)

1. 한 쌍의 투명기판과 상기 투명기판의 대향하는 내면에 피착 형성된 투명전극과, 상기 투명기판 사이의 간격을 일정하게 유지해주는 스페이서와, 상기 간격 부분에 주입되는 액정과, 상기 액정을 봉입하기 위한 밀봉제를 포함하는 액정표시장치에 있어서,

   상기 스페이서가 실리카 입자와 디비닐벤젠을 주성분으로 하는 가교 공중합체 입자의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 실리카의 입경이 디비닐벤젠을 주성분으로 하는 공중합체의 입경 범위와 같은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 실리카 입자와 디비닐벤젠을 주성분으로 하는 공중합체 입자의 혼합비율이 기판의 단위면적당 입자수의 비율로서 10:1 내지 1:50 의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.