KR100265775B1

KR100265775B1 - Lcd device

Info

Publication number: KR100265775B1
Application number: KR1019920022089A
Authority: KR
Inventors: 김진근
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이주식회사
Priority date: 1992-11-23
Filing date: 1992-11-23
Publication date: 2000-09-15
Also published as: KR940012011A

Abstract

PURPOSE: A liquid crystal display is to constantly maintain a spacing between an upper substrate and a lower substrate, thereby exactly adjusting a thickness of a liquid crystal layer. CONSTITUTION: A transparent electrode is formed on an upper transparent substrate and a lower transparent substrate, respectively, and an alignment film is applied each transparent electrode. A sealant is applied on a longitudinal end of the upper transparent substrate, and a spacer is applied on the alignment film of the lower transparent substrate, so that the upper and lower transparent substrates are adhered to be opposed against each other to manufacture a liquid crystal display. A process of applying the spacer onto the alignment film is executed by following procedures. Silica and a polymer resin are fed into a supply tube having a downward nozzle in a specific ratio, so that the silica and the polymer resin are dropped from the nozzle. At that time, the spacer dropped from the nozzle is dispersed by a compressed air or nitrogen nozzle.

Description

LCD Display

제 1도는 종래 액정표시장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.

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

1, 1' : 편광판 5 : 반사판1, 1 ': polarizer 5: reflector

2, 2' : 투명기판 6, 6' : 전극2, 2 ': transparent substrate 6, 6': electrode

3, 3' : 배향막 7 : 액정3, 3 ': alignment film 7: liquid crystal

4 : 밀봉제 8 : 스페이서4: sealant 8: spacer

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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device in which a gap between upper and lower transparent substrates is accurately maintained by using a spacer in which silica and a polymer resin are mixed at a predetermined ratio.

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.In general, as shown in FIG. 1, a liquid crystal display device has upper and lower glass substrates 2 and 2 'disposed on opposite sides and upper and lower transparent electrodes 6, which are formed on opposite inner surfaces of the transparent substrate. 6 '), the upper and lower alignment layers 3 and 3' formed on the opposing surfaces of the transparent substrate to control the alignment of the liquid crystal, and the spacer 8 for keeping the gap between the upper and lower plates constant. It consists of a liquid crystal 7 injected into the gap portion, a sealant 4 for enclosing the liquid crystal injected into the gap portion, polarizing plates 1 and 1 'and a reflecting plate 5 for adjusting the light transmittance. .

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.In general, liquid crystal displays have been used for displays such as clocks and calculators, but recently, they have been used as thin display elements that display various characters in a dot matrix form. The size of the glass substrate of a display device is also gradually increasing, and the thickness of these devices is becoming thinner. As the size and thickness of the liquid crystal display device become larger and thinner, it becomes increasingly difficult to maintain the gap between the upper and lower glass substrates accurately and constantly, that is, to adjust the thickness of the liquid crystal layer with high accuracy.

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.Accordingly, the function of the spacer, which serves to keep the thickness of the liquid crystal layer constant, has become more important, and various researches and developments have been made on the material of the spacer. For example, spacers for liquid crystal displays made of glass fibers, metal oxides such as alumina, and thermoplastic resins such as spherical polystyrene particles are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 57-70522, 57-210323, 56 -40809 and 51-64945 and the like.

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.However, these conventional spacers have various problems in keeping the thickness of the liquid crystal display device constant. For example, in the case of a spacer made of glass fibers, the glass fibers may be broken due to the pressure of the transparent electrode substrates facing each other when the liquid crystal display device is manufactured, thereby losing the function of the spacer. In addition, when the spacer is made of solid metal oxide particles, the inner wall of the transparent electrode substrate is exerted, and in some cases, the transparent electrode on the substrate is damaged. In the case of a spacer made of a thermoplastic resin, when a resin mixed with an adhesive sealant such as an epoxy resin and a polyimide resin is used as the thermoplastic resin, the liquid crystal layer is uniform because the spacers are affected by an adhesive or heat during the heat treatment for adhesion. It becomes difficult to maintain the thickness.

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.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 4-155312 discloses a technique for dispersing and mixing a granular adsorbent material smaller than the particle diameter of the spacer into the liquid crystal together with a granular spacer for maintaining the gap of the liquid crystal layer between the opposing transparent glass substrates. It is starting. Here, as an adsorbent substance having a smaller particle diameter than the spacer, silica gel is dispersed and mixed in the liquid crystal in an amount less than 30%. However, the above technique is intended to improve the contrast of the liquid crystal label device and is not related to the function of the spacer to keep the gap between the upper and lower substrates and the liquid crystal layer thickness constant.

본 발명의 목적은 스페이서의 재료를 개선하여 상하 기판의 간격을 일정하게 유지함으로써 액정층의 두께가 균일하고 정확하게 조절된 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which the thickness of the liquid crystal layer is uniformly and accurately controlled by improving the material of the spacer to maintain a constant gap between the upper and lower substrates.

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.The liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object is a pair of a transparent substrate, a transparent electrode deposited on the opposite inner surface of the transparent substrate, a spacer for maintaining a constant distance between the transparent substrate, A liquid crystal display device comprising a liquid crystal injected into a gap portion and a sealing agent for encapsulating the liquid crystal, wherein the spacer is a mixture of silica and polymer resin particles. Here, the polymer resin is preferably a copolymer mainly composed of divinylbenzene, and silica is preferably the same as the particle size range of the polymer resin particles.

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.In the present invention, by using a combination of silica and polymer resin particles having the same particle size range in a ratio in consideration of the defects of the spacer material used in the prior art, it is possible to ensure that the rigid silica accurately maintain the gap between the transparent substrate, and also excellent elasticity The polymer resin particles gave the device flexibility.

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.The mixing ratio of the silica and the polymer resin particles used in the present invention is preferably in the range of 10: 1 to 1:50 of the number of particles per unit area of the substrate. If the mixing ratio is larger than 10: 1, the flexibility of the device may be inferior and the transparent electrode may be damaged. If the mixing ratio is smaller than 1:50, the gap retention between the transparent substrates is not constant. .

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

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.As shown in FIG. 1, transparent electrodes 6 and 6 'are separately formed on upper and lower transparent substrates 2 and 2', and alignment layers 3 and 3 'are coated, respectively, and then upper transparent substrates ( A sealant 4 is applied to the end of 2) and the spacers 8 are scattered on the alignment film 3 'of the lower transparent substrate 2', and the upper and lower transparent substrates 2 and 2 'are aligned with the alignment film 3. And 3 ') are bonded to each other, and then a liquid crystal is injected into a space therebetween to manufacture a liquid crystal display device.

여기에서 하측 투명기판(2')의 배향막(3') 위에 스페이서(8)를 산포하는 방법으로는 다음과 같은 통상적인 방법을 사용할 수 있다.Here, as a method of dispersing the spacer 8 on the alignment layer 3 'of the lower transparent substrate 2', the following conventional method may be used.

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.The silica and polymer resin particles of the present invention are supplied to a supply pipe having a downward nozzle at a predetermined ratio so as to fall from the nozzle under load, and a compressed air or nitrogen jet nozzle is installed at a position orthogonal to the nozzle to remove the spacer from the nozzle. By scattering, it spreads out on the lower transparent substrate.

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.Another method is a method in which silica and polymer resin particles are dispersed in a solvent at a predetermined ratio, and then sprayed onto a lower transparent substrate with a nebulizer. Here, the silica and the polymer resin may be sprayed separately as the respective suspensions.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐 본 발명을 이로써 제한하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are only examples of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

[실시예 1]Example 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.As a polymer resin, a crosslinked copolymer mainly composed of divinylbenzene (microbar SP) and silica having the same particle size range are mixed so that the ratio of the number of particles per unit area of the substrate is 1: 1, thereby preparing a suspension dispersed in a solvent. .

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.A transparent electrode was formed on the upper and lower transparent substrates separately, and an alignment layer was applied to each other. Then, a sealant was applied to the end of the upper transparent substrate and the solvent was removed by dispersing the suspension of the spacer particles prepared above on the alignment layer of the lower transparent substrate. After that, the upper and lower transparent substrates are bonded to each other so that the alignment layers face each other, and a liquid crystal is injected into the space therebetween to manufacture a liquid crystal display including the spacer of the present invention.

[실시예 2 및 3][Examples 2 and 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.The liquid crystal display of the present invention was prepared by mixing silica and polymer resins used in Example 1 at a time such that the ratio of the number of particles per unit area of the substrate was 2: 1 and 10: 1, respectively. do.

[실시예 4 및 5][Examples 4 and 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.The liquid crystal display of the present invention was prepared by mixing silica and polymer resins used in Example 1 at a time such that the ratio of the number of particles per unit area of the substrate was 1:10 and 1:50, respectively, in the same manner as in Example 1. do.

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.In the liquid crystal display device of the present invention manufactured as in the above embodiment, silica and polymer resins are mixed at a predetermined ratio as spacers to maintain the gap between the transparent substrates, so that even in a large sized substrate, the gaps are accurate. The liquid crystal display device held could be manufactured.

Claims

A pair of transparent substrates and transparent electrodes deposited on opposite inner surfaces of the transparent substrate, a spacer for maintaining a constant gap between the transparent substrates, a liquid crystal injected into the gap portion, and a seal for encapsulating the liquid crystals. A liquid crystal display comprising the agent,

And the spacer is made of a mixture of silica particles and crosslinked copolymer particles containing divinylbenzene as a main component.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a particle diameter of said silica is equal to a particle size range of a copolymer containing divinylbenzene as a main component.

The liquid crystal display according to claim 1, wherein a mixing ratio of the silica particles and copolymer particles mainly composed of divinylbenzene is in the range of 10: 1 to 1:50 as a ratio of the number of particles per unit area of the substrate. Device.