KR0142053B1 - Ferroelectric lcd devices - Google Patents

Ferroelectric lcd devices

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KR0142053B1 KR1019940031972A KR19940031972A KR0142053B1 KR 0142053 B1 KR0142053 B1 KR 0142053B1 KR 1019940031972 A KR1019940031972 A KR 1019940031972A KR 19940031972 A KR19940031972 A KR 19940031972A KR 0142053 B1 KR0142053 B1 KR 0142053B1
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Abstract

본 발명은 강유전성 액정표시장치에 관한 것으로서, 막대형상의 스페이서를 상 또는 하측 액정기판에 산포시키되, 배향막의 배향방향과 교차되는 방향으로 장축이 연장되도록하고, 액정의 피치 보다 작은 간격으로 형성하여 스페이서의 역할과 액정 배향의 역할을 공시에 수행하게 하고, 상.하측 액정기판을 접합한 후, 액정을 주입하고 밀봉하여 FLCD를 구성하였으므로, 스페이서의 불균일한 산포나 살포 공정시의 정전기 발생이 방지되어 공정수율이 향상되고, 셀갭의 유지가 용이하여 색 균일도 등이 향상되며, 충격에 의해 강유전성 액정의 배향 특성이 약화되는 것을 절연막 패턴이 방지하여 소자 동작의 신뢰성이 향상된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal display device, wherein a rod-shaped spacer is dispersed on an upper or lower liquid crystal substrate, the long axis extends in a direction crossing the alignment direction of the alignment layer, and the spacers are formed at intervals smaller than the pitch of the liquid crystal. FLCD was formed by bonding the upper and lower liquid crystal substrates, and then injecting and sealing liquid crystals to prevent the uneven scattering of spacers and the generation of static electricity during the spraying process. The process yield is improved, the cell gap is easily maintained, the color uniformity is improved, and the insulating film pattern is prevented from weakening the alignment characteristics of the ferroelectric liquid crystal due to the impact, thereby improving the reliability of device operation.

Description

강유전성 액정표시장치Ferroelectric Liquid Crystal Display

제1도는 본 발명에 따른 강유전성 액정표시장치의 평면도.1 is a plan view of a ferroelectric liquid crystal display device according to the present invention.

제2도는 제1도에서의 선 A-A에 따른 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG.

제3A도 및 제3B도는 종래 및 본 발명에 따른 강유전성 액정의 동작을 설명하기 위한 개략도.3A and 3B are schematic diagrams for explaining the operation of the conventional ferroelectric liquid crystal according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1: 하측 액정기판2: 화소전극1: lower liquid crystal substrate 2: pixel electrode

3: 상측 액정기판4: 공통전극3: upper liquid crystal substrate 4: common electrode

5: 배향막6: 실패턴5: alignment layer 6: failure turn

7: 스페이서8: 액정7: spacer 8: liquid crystal

본 발명은 강유전성 액정표시장치(Ferroelectirc Liquid Crystal Display; 이하 FLCD라 칭함)에 관한 것으로서, 특히 두장의 액정기판이 실패턴에 의해 밀봉되어 있는 FLCD에서 배향 방향과 교차되는 방향으로 막대형 스페이서를 살포하되 강유전성 액정의 피치 이하의 간격으로 산포시켜 스페이서의 셀갭 유지 역할과 액정 배향을 돕는 역할을 공시에 수행하게 하여 액정의 배향 특성을 향상시키고, 스페이서 형성시 발생되는 정전기를 방지하며, 스페이서의 불균일 산포 및 뭉침등과 같은 불량을 방지하여 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 FLCD에 관한것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal display (hereinafter referred to as an FLCD), and particularly to spray a bar spacer in a direction intersecting an orientation direction in an FLCD in which two liquid crystal substrates are sealed by a failure turn. By scattering at intervals below the pitch of the ferroelectric liquid crystal to serve to maintain the cell gap of the spacer and to help the alignment of the liquid crystal to improve the alignment characteristics of the liquid crystal, to prevent the static electricity generated when forming the spacer, The present invention relates to a FLCD that can improve process yield and device operation reliability by preventing defects such as aggregation.

평판표시장치(flat pannel display)의 일종인 LCD는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성질을 겸비하는 액정에 전계를 가하여 광학정 이방성을 변화시키는 장치로서, 종래 음극선관(Cathode Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고, 부피가 작으며, 대형화 및 고정세화가 가능하여 널리 사용되고 있다.LCD, a kind of flat pannel display, is a device that changes the optical anisotropy by applying an electric field to a liquid crystal that combines the liquidity of liquid and the optical properties of crystal, and consumes more power than conventional cathode ray tube. Its low size, small size, large size and high definition make it widely used.

일반적으로 LCD는 화소전극이 형성되어 스위칭 소자와 연결되어 있는 하측 액정기판과 공통전극이 형성되어 있는 상측 액정기판의 사이에 액정이 밀봉되어 있는 형태로 구성된다.In general, LCDs are configured in such a manner that liquid crystal is sealed between a lower liquid crystal substrate having pixel electrodes formed therein and connected to a switching element, and an upper liquid crystal substrate having common electrodes formed thereon.

일반적인 LCD에 관하여 살펴보면 다음과 같다.The general LCD is as follows.

먼저, 석영재질의 투명기판상에 인듐.틴.옥사이드(indium thin oxide; 이하 ITO라 칭함)로된 화소전극과 투명전극 패턴을 형성하고, 상기 투명전극 패턴의 단락을 방지하기 위한 보호막과 액정을 배열시키기 위한 배향막을 순차적으로 형성한다.First, a pixel electrode made of indium thin oxide (ITO) and a transparent electrode pattern are formed on a transparent substrate made of quartz, and a protective film and a liquid crystal are formed to prevent a short circuit of the transparent electrode pattern. Alignment films for aligning are formed sequentially.

그다음 상기 배향막에 방향성을 주기 위하여 원통형의 코아에 천이 감겨있는 러빙 롤로 러빙을 실시하여 배향막에 일정방향의 골들을 형성한 후, 보호막과 칼라필터등을 형성하여 하측 액정기판을 완성한다.Then, rubbing is performed with a rubbing roll wound around a cylindrical core to give direction to the alignment layer to form valleys in a predetermined direction on the alignment layer, and then a protective film and a color filter are formed to complete the lower liquid crystal substrate.

그후, 공통전극을 갖는 상측 액정기판을 형성하고, 상기 상.하측 액정기판을 일정한 셀갭을 갖도록 스페이서 및 실패턴을 형성하여 봉합시키고, 셀갭에 액정을 주입하고, 밀봉하여 LCD를 완성한다.Thereafter, an upper liquid crystal substrate having a common electrode is formed, and the upper and lower liquid crystal substrates are sealed by forming spacers and failure turns so as to have a constant cell gap, liquid crystal is injected into the cell gap, and the LCD is completed by sealing.

일반적으로 LCD는 사용되는 액정의 종류에 따라 티.엔(Twisted Nematic), 에스.티.엔(Super Twisted Nematic) 및 강유전성(Ferroelectic) LCD등으로 구분된다.In general, LCDs are classified into T. ne (Twisted Nematic), S. T. (Super Twisted Nematic), and Ferroelectric (Ferroelectic) LCDs.

FLCD는 TN이나 STN과는 달리 스매틱*C상을 갖는 액정을 이용하며, 전장에 대해 소정의 틸트각을 갖고 움직여 상을 표시하는데, 응답속도가 빠르고, 시야각이 크며, 콘트라스트 특성이 우수하여 널리 사용된다.Unlike TN or STN, FLCD uses a liquid crystal with a S-C * C phase, and displays an image by moving it with a predetermined tilt angle over the entire length.It has a fast response speed, a large viewing angle, and excellent contrast characteristics. Used.

종래 FLCD는 일반적인 LCD와 마찬가지로 구형이나 막대형 스페이서에 의해 셀갭이 유지된다.Conventional FLCDs maintain cell gaps by spherical or rod-like spacers, just like regular LCDs.

그러나 스프레이 되어 산포되는 스페이서는 균일한 분포를 갖기가 어렵고, 스페이서 살포 공정시 정전기가 발생되며, 조립 공정시 스페이서의 일부가 날려 액정기판의 불필요한 부분에도 부착되는 등의 액정기판 불량이 발생되어 공정수율 및 소자동작의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.However, spacers sprayed and scattered are difficult to have a uniform distribution, electrostatics are generated during the spacer spraying process, and liquid crystal substrate defects such as a portion of the spacers are blown off during the assembly process and adhered to an unnecessary portion of the liquid crystal substrate, resulting in process yield. And low reliability of device operation.

또한 FLCD와 같이 셀갭이 작은, 예를 들어 3㎛ 정도로 매우 작은 LCD에서는 스페이서에 의한 셀갭의 균일한 유지가 어려우며, 제3A도에 도시되어 있는 바와 같이 강유전성 액정은 일정 길이의 피치를 가지고 배향 방향으로 연속적으로 틀어지게 되는데, 이때 피치를 넘어서는 경우 배향이 제대로 되지 않고 지그재그 결함이 발생되어 색상 균일도가 떨어지고, 외부에서 충격이 가해지면 액정의 배향 상태 복원력이 약화되어 소자동작의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.Also, in LCDs with small cell gaps such as FLCDs, for example, very small, such as 3 μm, it is difficult to maintain uniform cell gaps by spacers. As shown in FIG. When the pitch is exceeded, the alignment is not properly performed, and zigzag defects are generated, resulting in poor color uniformity, and when an external impact is applied, the alignment state restoring force of the liquid crystal is weakened, thereby reducing the reliability of device operation.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상.하측 액정기판의 사이의 실패턴 내측에 배향 방향과 교차되는 방향으로 막대형 스페이서를 살포하되 액정의 피치 이하의 간격을 갖도록 산포시켜 셀갭의 유지가 용이하고, 스페이서 살포 공정이 생략되어 정전기나 스페이서의 뭉침등과 같은 불량 발생을 방지하여 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 FLCD를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to spray a bar-shaped spacer in the direction intersecting the alignment direction on the inside of the failure turn between the upper and lower liquid crystal substrate, but the gap below the pitch of the liquid crystal The present invention provides a FLCD that can be easily dispersed to have a cell gap, and a spacer spraying process is omitted to prevent defects such as static electricity or agglomeration of spacers, thereby improving process yield and device operation reliability.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 FLCD의 특징은, 하측 액정기판상에 형성되어 있는 투명전극 패턴과, 상기 액정기판에서 디스플레이 영역으로 예정되어 있는 부분상에 형성되어 있으며, 예정된 방향으로 액정을 배향시키는 배향막과, 상기 액정기판의 외곽부분에 형성되어 액정을 밀봉시키는 실패턴과, 상기 배향막의 배향 방향과는 교차되는 방향으로 장축을 갖고, 사용되는 액정의 피치 보다 작은 간격으로 산포되어 있는 막대형 스페이스들과, 상기 하측 액정기판과, 상기 상.하측 액정기판 사이의 셀갭을 채워 밀봉되어 있는 강유전성 액정을 구비함에 있다.A feature of the FLCD according to the present invention for achieving the above object is a transparent electrode pattern formed on the lower liquid crystal substrate, and formed on the portion of the liquid crystal substrate, which is intended as a display area, in a predetermined direction. An alignment film for orienting the liquid crystal, a failure turn formed at an outer portion of the liquid crystal substrate to seal the liquid crystal, a long axis in a direction crossing the alignment direction of the alignment film, and dispersed at intervals smaller than the pitch of the liquid crystal used; And a ferroelectric liquid crystal sealed by filling the gaps between the bar spaces, the lower liquid crystal substrate, and the cell gap between the upper and lower liquid crystal substrates.

이하, 본 발명에 따른 FLCD에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an FLCD according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도와 제2도는 본 발명에 따른 FLCD를 설명하기 위한 도면들로서, 서로 연관시켜 설명한다.1 and 2 are diagrams for explaining the FLCD according to the present invention, which will be described in relation to each other.

먼저, 투명재질, 예를 들어 석영이나 유리재질의 투명한 상.하측 액정기판(3), (1)에서 디스플레이 영역으로 예정되어 있는 부분상에 ITO나 SnO2등의 투명전극 패턴으로된 공통전극(4)와 화소전극(2)이 각각 형성되어 있으며, 상기 화소전극(2)과 공통전극(4)들이 형성되어 있는 표면에 배향막(5)이 형성되어 있다.First, a common electrode made of a transparent electrode pattern such as ITO or SnO 2 on a transparent material, for example, quartz or glass transparent upper and lower liquid crystal substrates 3 and 1, which is intended as a display area. 4) and a pixel electrode 2 are formed, respectively, and an alignment layer 5 is formed on a surface where the pixel electrode 2 and the common electrode 4 are formed.

또한 상기 상.하측 액정기판(3), (1)은 테두리 부분에 형성되어 있는 실패턴(6)에 의해 접합되어 있으며, 상기 실패턴(6)의 내측에 예정된 방향으로 장축이 배열된 막대형상의 스페이서(7)들이 산포되어 있고, 상기 상.하측 액정기판(3), (1) 사이의 셀갭에는 강유전성 액정(8)이 채워져 밀봉되어 있다.In addition, the upper and lower liquid crystal substrates 3 and 1 are joined by a failure turn 6 formed at an edge portion, and a rod-shape in which a long axis is arranged in a predetermined direction inside the failure turn 6. The spacers 7 are dispersed, and the cell gap between the upper and lower liquid crystal substrates 3 and 1 is filled with a ferroelectric liquid crystal 8 and sealed.

이때 상기 스페이서(7)들의 방향은 상기 액정(8)의 배향 방향과는 교차되는 방향으로 형성하고, 이상적이기는 배향 방향과 수직하게 형성한다.At this time, the direction of the spacers 7 is formed in a direction intersecting with the alignment direction of the liquid crystal 8, the ideal is formed perpendicular to the alignment direction.

또한 상기 스페이서(7)들의 간격은 액정(8)의 피치 이하의 간격으로 산포시킨다.In addition, the intervals of the spacers 7 are distributed at intervals equal to or less than the pitch of the liquid crystal 8.

여기서 상기 강유전성 액정(8)의 일반적인 피치가 1~400㎛ 정도 이므로, 통상 50~200㎛ 정도의 길이를 갖는 막대형 스페이서(7)를 사용하면 된다. 더우기 스페이서(7)의 길이는 임의로 제작이 가능하다.Since the general pitch of the ferroelectric liquid crystal 8 is about 1 to 400 μm, a rod-shaped spacer 7 having a length of about 50 to 200 μm is usually used. Moreover, the length of the spacer 7 can be arbitrarily manufactured.

따라서 강유전성 액정의 특성인 배향각의 틀어짐이 한 피치 마다 한번씩 연속적으로 반복되는 특성상 스페이서(7)들에 의해 액정의 배향성이 향상된다.Therefore, the alignment of the liquid crystal is improved by the spacers 7 because the distortion of the alignment angle, which is a characteristic of the ferroelectric liquid crystal, is continuously repeated once per pitch.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 FLCD는 막대형상이 스페이서를 상 또는 하측 액정기판에 산포시키되, 배향막의 배향방향과 교차되는 방향으로 장축이 연장되도록하고, 액정의 피치 보다 작은 간격으로 형성하여 스페이서의 역할과 액정 배향의 역할을 공시에 수행하게 하고, 상.하측 액정기판을 접합한 후, 액정을 주입하고 밀봉하여 FLCD를 구성하였으므로, 스페이서의 불균일한 산포나 살포 공정시의 정전기 발생이 방지되어 공정수율이 향상되고, 셀갭의 유지가 용이하여 색 균일도등이 향상되며, 충격에 의해 강유전성 액정의 배향 특성이 약화되는 것을 절연막 패턴이 방지하여 소자 동작의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.As described above, in the FLCD according to the present invention, the rod shape spreads the spacers on the upper or lower liquid crystal substrate, the long axis extends in the direction crossing the alignment direction of the alignment layer, and is formed at intervals smaller than the pitch of the liquid crystal. Since the role of the spacer and the role of liquid crystal alignment are performed in the disclosure, and the upper and lower liquid crystal substrates are bonded together, the liquid crystal is injected and sealed to configure the FLCD, thereby preventing uneven scattering of the spacer and generation of static electricity during the spraying process. As a result, the process yield is improved, the cell gap is easily maintained, the color uniformity is improved, and the insulating film pattern is prevented from weakening the alignment characteristics of the ferroelectric liquid crystal due to the impact, thereby improving reliability of device operation.

Claims (3)

하측 액정기판상에 형성되어 있는 투명전극 패턴과, 상기 액정기판에서 디스플레이 영역으로 예정되어 있는 부분상에 형성되어 있으며, 예정된 방향을 액정을 배향시키는 배향막과, 상기 액정기판의 외곽부분에 형성되어 액정을 밀봉시키는 실패턴과, 상기 배향막의 배향 방향과는 교차되는 방향으로 장축을 갖고, 사용되는 액정의 피치 보다 작은 간격으로 산포되어 있는 막대형 스페이서들과, 상기 하측 액정기판상에 접합되어 있으며 투명전극 패턴이 형성되어 있는 상측 액정기판과, 상기 상.하측 액정기판 사이의 셀갭을 채워 밀봉되어 있는 강유전성 액정을 구비하는 강유전성 액정표시장치.A transparent electrode pattern formed on the lower liquid crystal substrate, an alignment film formed on a portion of the liquid crystal substrate that is intended as a display area, and an alignment layer for orienting the liquid crystal in a predetermined direction, and formed on an outer portion of the liquid crystal substrate to form a liquid crystal. And a rod-shaped spacer having a long axis in a direction intersecting with the alignment direction of the alignment film, and scattering at intervals smaller than the pitch of the liquid crystal used, and bonded on the lower liquid crystal substrate. A ferroelectric liquid crystal display device comprising an upper liquid crystal substrate on which an electrode pattern is formed, and a ferroelectric liquid crystal sealed by filling a cell gap between the upper and lower liquid crystal substrates. 제1항에 있어서, 상기 상.하측 액정기판이 유리 또는 석영으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.The ferroelectric liquid crystal display device according to claim 1, wherein the upper and lower liquid crystal substrates are formed of glass or quartz. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스페이서들이 50~200㎛의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정표시장치.A ferroelectric liquid crystal display device, characterized in that the spacer has a length of 50 ~ 200㎛.
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