KR100278042B1

KR100278042B1 - 액정표시소자와 액정표시소자를 사용한 투사장치

Info

Publication number: KR100278042B1
Application number: KR1019980704819A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 이노우에; 세이지 니시야마; 쓰요시 우에무라
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR19990076705A; WO1998018043A1; US6285435B1; US6184954B1

Abstract

고분자 화합물중(15)에 액정(14)이 분산되는 고분자 분산형 액정표시소자(100)에 있어서, 온도의 급격한 변동에 의해서 생기는 간극 폭의 왜곡을 방지하여, 표시 화상의 균일성을 향상시키는 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 밀봉부재(13)를 통해 서로 마주보는, 전압인가기구(18, 19, 20, 21)를 구비한 글래스기판(11)과 그 반대쪽의 글래스기판(12)과 협지된 액정층(17)안에, 소정의 온도범위(△t)에 있어서 소정의 비율로 2매의 글래스기판(11, 12)에 의해 탄성적으로 압축되는 구상의 수지스페이서(16)를 살포하는 것에 의해, 소정의 온도범위내에서의 온도의 변동에 의한 글래스기판 사이의 간극 폭의 왜곡을 방지한다.

Description

액정표시소자와 액정표시소자를 사용한 투사장치

액정표시소자는, 휴대형 퍼스날컴퓨터를 중심으로 하는 정보기기 분야든지 텔레비젼 등을 중심으로 하는 영상기기 분야에서, 대화면인 박형의 표시장치로서 실용화되어 있고, 그 중에서도, 최근 고분자 분산형이라고 불리는 것이 주목되고 있다.

이 고분자 분산형의 액정표시소자는, 한 쌍의 도전막이 부착된 글래스 기판이, 매트릭스 형태의 구조를 가지는 고분자 화합물중에, 물방울형태 또는 네트워크형태로 액정이 분산하는 액정층을 부지하는 구성을 가지고 있고, 액정층에 대한 전압 인가의 유무에 따라서, 백 라이트 등으로부터의 입사광을 투과하는 상태와 산란하는 상태가 전환된다.

이하에, 도 9A, 도 9B, 도 9C, 도 12, 도 21 및 도 22를 참조하여 , 종래의 액정표시소자에 관해서 설명한다. 우선, 도 9A에, 상온(예컨대 20℃)의 경우에 있어서의 종래의 고분자 분산형 액정표시소자의 구조를 나타낸다. 액정표시소자(200)는, 글래스기판(51 및 52)과, 밀봉(seal)부재(53)와, 액정(54)과, 고분자 매트릭스(55)와, 스페이서(56)로 구성된다.

글래스기판(51 및 52)은, ITO(인듐 주석 산화물)제의 도전막인 투명전극에 부착된 글래스기판이다. 고분자 매트릭스(55)는, 3차원적인 그물눈 형상의 구조를 가지는 고분자 화합물이다. 액정(54)은, 고분자 매트릭스(55)중에 분산하는 액정이다. 액정(54)과 고분자 매트릭스(55)로써, 글래스기판(51 및 52)에 의해서 협지(挾持)되는 액정층(57)이 구성된다.

밀봉부재(53)는, 글래스기판(51 및 52)의 주변 테두리에 도포되어 액정층(57)을 봉하여 막는다. 액정층(57)에는, 스페이서(56)가 다수 살포되어, 글래스기판(51 및 52) 사이의 간극 폭을 일정하게 유지하고 있다. 글래스기판(51 및 52)에는, 도시되지 않은 전압인가 수단이 설치되어, 액정층(57)에 원하는 전압을 인가한다.

종래, 고분자 분산형의 액정표시소자에 있어서는, 스페이서(56)로서, 그 평균 입자지름이 글래스기판 사이의 간극 폭보다 작은 것이 사용되고, 액정층(57)의 내압이 대기압보다 낮게 설정된다. 이와 같이 하면, 액정층(57)에 대하여 외측에서 내측으로 압력이 작용하여, 2개의 글래스기판 사이의 간극 폭이 스페이서(56)의 입자지름으로 유지된다. 한편, 스페이서(56)는, 비틀림 네마틱형 액정표시소자에서 사용되고 있는 것과 같은 것이다.

이하, 도 9B 및 9C를 참조하여, 온도의 급격한 변동에 의해, 도 9A에 나타낸 종래의 고분자 분산형 액정표시소자에 생기는 현상에 관해서 설명한다. 도 9B는, 도 9A 나타낸 상온상태의 액정표시소자(200)가 상온에서부터 고온(예컨대 85℃)으로 승온된 경우의 상태를 나타내고, 도 9C는, 도 9B에 나타낸 고온상태의 액정표시소자(200)를 급격히 상온에까지 강온(降溫)한 경우의 상태를 나타낸다.

상온에 있어서는, 액정표시소자(200)는, 도 9A에 나타난 바와 같이, 스페이서(56)는, 그 크기가 간극 폭과 동일하기 때문에, 글래스기판(51 및 52)으로부터 거의 압력을 받고 있지 않다. 그러나, 승온되면, 매트릭스(55)와 액정(54)의 용적이 팽창하여, 액정층(57)의 내압이 증가한다. 글래스기판(51 및 52)의 중앙부분은, 주연부분과 다르고 밀봉부재(53)에 의해서 고정되어 있지 않기 때문에, 증가된 내압의 영향으로 변형되어, 주연부분에서 중앙부분으로 가까이 감에 따라 간극 폭이 커진다. 그 결과, 팽창된 액정은 중앙부분에 집중되어 액정표시소자(200)는 도 9B에 나타난 바와 같이 변형된다.

이 도 9B의 상태로부터, 액정표시소자(200)를 급격히 상온에 냉각하면 액정층(57)은 수축한다. 이 때, 중앙부분에 집중된 액정은 완전히 원래의 상태로 복귀할 수가 없고, 대부분이 중앙부분에 남겨두어진 상태가 된다. 그 때문에, 도 9C에 나타난 바와 같이, 글래스기판(51 및 52) 사이의 간극 폭은, 각 부분에서 다른 상태가 된다.

이와 같이, 종래의 고분자 분산형 액정표시소자에서는, 온도의 급격한 변동에 의한 액정층의 팽창, 수축 때문에, 액정층의 두께에 이상을 초래하여, 그 결과, 표시 품질이 극적으로 열화된다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로서, 온도의 급격한 변동에 의해서 생기는 간극 폭의 왜곡을 방지하여, 표시 화상의 균일성을 향상시킬 수 있는 액정표시소자를 제공하는 것을 제1목적으로 한다.

다음에, 도 12의 분해 사시도를 참조하면서, 종래의 액정표시소자의 구조를 설명한다. 액정표시소자(140)는, 글래스기판(131a 및 131b)과, 투명전극(132a 및 132b)과, 밀봉부재(133)와, 도전부재(134a 및 134b)와, 개구부(135)와, 능동소자 형성부(136)와, 액정층(137)으로써 구성된다.

글래스기판(131a 및 131b)은 글래스제의 투명기판이고, ITO(인듐 주석 산화물)제의 도전막인 투명전극(132a 및 132b)을 구비하고 있다. 밀봉부재(133)는, 글래스기판(131a 및 131b)의 주변 테두리 부근에 형성된다. 개구부(135)는, 액정층(137)에 액정을 충전하기 위해서 밀봉부재(133)에 설치된 불연속부분이다. 액정층(137)에는 개구부(135)에서부터 액정이 주입된다.

능동소자 형성부(136)는, 투명전극(132b) 상에 있고, 액정표시소자(140)의 화소마다 TFT소자가 형성되어 있는 영역이다. 도전부재(134a 및 134b)는, 투명전극(131b) 상에 도포된 도전 페이스트이고, 투명전극(132a)과 투명전극(132b)을 전기적으로 접속한다.

이와 같이 구성된 종래의 액정표시소자(140)에 대하여 액정재료를 주입하는 경우, 액정층(137)에 액정이 충전되어 있지 않은 비워진 액정표시소자(140), 즉 빈 셀을 감압한 탱크내에 설치하여, 셀내를 진공으로 한 뒤, 개구부(135)를 액정재료에 접촉시킨 채로, 탱크내를 상압으로 복귀시키는 것으로써 액정재료를 셀내에 주입하는 진공 주입방식이 일반적으로 사용되고 있다.

빈 액정표시소자(140)에 액정재료가 주입될 때에, 액정재료는 액정층(137) 이외에도, 글래스기판(131 및 132) 사이의 밀봉부재(133)의 외측부분(이하, 기판 사이 실외부라고 부른다.)에도 침입한다. 이 현상은, 밀봉부재(133)의 높이, 즉 글래스기판(131 및 32) 사이의 폭이 수마이크로미터라는 얼마 안되는 간극이기 때문에, 모세관 현상에 의해서 발생한다. 그 때문에, 개구부(135)를 봉구(封口)한 뒤, 기판 사이 실외부에 침입한 액정재료를 세정 제거하는 것이 필요하였다.

그러나, 상기 종래의 액정표시소자에 있어서, 기판 사이 실외부에 침입한 액정을 세정 제거하면, 도전부재(134a 및 134b)가 오염 또는 제거되어 버리는 경우가 있다. 이러한 경우, 투명전극(132a 및 132b) 사이의 임피던스가 현저히 증대하여 도통이 저해되어, 표시 화상의 화질 열화를 초래하게 된다.

본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로서, 기판 사이 실외부에 침입한 액정을 세정 제거할 때에 도전부재(134a 및 34b)를 보호하여, 액정표시소자의 품질에 관한 신뢰성을 보증하는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 제2목적으로 한다.

다시금, 도 21 및 도 22를 참조하여, 종래의 고분자 분산형 액정패널의 제조방법에 관해서 설명한다. 미리 원하는 패턴형상을 가지는 투명도전막(201a 및 202a)이 형성되고, 또한, 세정 처리된 뒤에 절연막(201b 및 202b)이 형성된 한 쌍의 글래스기판(201 및 202)을 준비한 후에, 주입구(203a)가 형성된 봉지수지, 요컨대, 열경화성수지나 광경화성수지로 이루어지는 봉지수지(203)를 한쪽의 글래스기판(1)의 주변 테두리를 따라서 도포하고, 또한, 다른측의 글래스기판(202) 상에 기판 간격을 확보하기 위한 스페이서(204), 예컨대, 구형의(SiO2) 입자를 살포한 뒤, 봉지수지(203)를 사이에 둔 뒤에 글래스기판(201 및 202) 끼리를 대면접합하는 것이 행해진다.

또한, 가열처리 또는 광조사 처리로써 봉지수지(203)를 경화하고, 또한, 봉지수지(203)를 통해 일체화된 글래스기판(201 및 202), 소위 빈 패널을 진공탱크내에 설치한 뒤에 진공탱크내를 감압함으로써 글래스기판(201 및 202)으로 이루어지는 빈 패널의 내부를 진공으로 한 뒤, 고분자 및 액정으로 이루어진, 저장용기내에 저장된 혼합재료에 대하여 봉지수지(203)의 주입구(203a)를 접촉시킨 뒤에 진공탱크내를 상압으로 하는 것에 따라 빈 패널의 내부, 요컨대, 글래스기판(201 및 202) 사이에 혼합재료(205)를 주입하여 충전하는 것이 실행된다.

또, 이러한 순서를 사용해서 글래스기판(201 및 202) 사이에 혼합재료(205)를 충전하는 방법은 진공 주입법이라고 불리며, 종래부터 주지의 방법이다. 계속해서, 열경화성수지나 광경화성수지로 이루어지는 봉지수지(206)를 주입구(203a)의 외측에 도포한 뒤에, 가열처리 또는 광조사 처리로 혼합재료(205)를 상 분리하면 고분자 분산액정(207)이 얻어지게 되고, 봉지수지(206)를 가열처리나 광조사 처리로써 경화시키면, 도 22에서 주요부만을 간략화하여 나타내는 것 같은 고분자 분산형의 액정패널이 완성되게 된다.

전술의 것과 같이, 종래, 혼합재료(205)의 상 분리에 의해서 고분자 분산액정(207)을 얻은 뒤, 봉지수지(206)의 경화에 의해서 봉지수지(203)의 주입구(203a)를 폐색하는 것이 실행된다. 그러나, 도 21에서 나타내는 수지(206)의 도포 때에, 봉지수지(206)와 혼합재료(205)의 사이에, 공기(208)가 진입하는 경우가 있다. 이와 같이, 공기(208)가 진입된 상태로, 전술의 광조사 경화처리을 행하면, 봉지수지(206)와 고분자 분산액정(207)과의 사이에 기포(209)가 개재된 채로 남아 버린다. 이 기포(209)가 표시 화소부분까지 침입해 있는 경우에는, 색상의 얼룩 등이 발생하여 양호한 표시 품질이 얻어지지 않는다. 더욱이, 기포(208')중의 산소가 서서히 고분자 분산액정(7)으로 용해되어 액정패널의 품질을 열화시켜, 액정패널에 대한 신뢰성을 손상한다.

또한, 이러한 기포(209)가 남는 것은, 혼합재료(205)의 상 분리에 따라서 고화하는 고분자 분산액정(207)이 체적 수축을 일으키는 것이든지, 봉지수지(206)의 도포에 앞서서 주입구(203a) 부근을 헝겁 등으로 닦음으로써 청소하였을 때에 주입구(203a)내의 혼합재료(205)까지도 닦아 낸 결과, 도 22에 가상선으로 나타내는 것 같은 기포(209)에 의해 생기는 요부가 봉지수지(206)와 접촉하여야 할 혼합재료(205)의 표면 상에 형성되어 있고, 이 요부(209)내까지 봉지수지(6)가 도포불가능한 것이 주된 원인이다. 본 발명은, 종래의 제조방법에 있어서의 부적함에 비추어 봐 창안된 것으로서, 봉지수지와 고분자 분산액정의 사이에 기포가 개재하여 남는 것을 용이하게 방지할 수 있고, 양호한 표시 품질을 얻음과 동시에, 신뢰성의 향상을 꾀하는 것이 가능한 액정패널의 제조방법을 제공하는 것을 본 발명의 제3목적으로 한다.

본 발명은 액정표시장치나 광셔터 등에 이용되는 액정표시소자에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 관한 고분자 분산형 액정표시소자의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도.

도 2A, 도 2B 및 도 2C는 도 1에 나타내는 고분자 분산형 액정표시소자의, 상온의 상태, 고온상태 및 고온에서부터 상온으로 복귀시켰을 때의 상태를 각각 모식적으로 나타내는 단면도.

도 3은 일정 대기압 하에서의 액정표시소자가 소정의 온도범위로 승온 및 강온되는 경우의 액정층의 내압과 스페이서의 반발력 Pr과의 관계를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 고분자 분산형 액정표시소자를 조립해 넣은 투사장치의 구조를 모식적으로 나타내는 블럭도.

도 5는 도 4에 나타내는 투사장치의 한 변형예의 구조를 모식적으로 나타내는 블럭도.

도 6은 액정표시소자에 있어서의 액정층의 내압과 압축되는 스페이서의 살포밀도와의 관계를 도시한 도면.

도 7은 액정표시소자에 있어서의, 입구를 봉할 때의 누르는 압력과 압축되는 스페이서의 살포밀도와의 관계를 도시한 도면.

도 8은 8.2V의 전압인가 때와 액정층의 두께와 투과율의 관계를 도시한 도면.

도 9A, 도 9B 및 도 9C는 종래의 고분자 분산형 액정표시소자(200)의, 상온의 상태, 고온상태 및 고온에서부터 상온으로 복귀시켰을 때의 상태를 각각 모식적으로 나타내는 단면도.

도 10은 본 발명의 제2실시의 형태에 관한 액정표시소자의 구조를 모식적으로 나타내는 사시 분해도.

도 11은 도 10에 나타내는 밀봉부재를 형성하기 위한 스크린 인쇄판의 패턴을 나타내는 평면도.

도 12는 종래의 액정표시소자의 구조를 모식적으로 나타내는 사시 분해도.

도 13은 본 발명의 제3실시형태에 관한 액정표시패널의 제조 도중에 있는 반 완성품인 액정패널의 주요부 구조를 간략화하여 나타내는 측단면도.

도 14는 도 13에 나타내는 액정패널의 완성 때의 주요부 구조를 간략화하여 나타내는 측단면도.

도 15는 액정패널(100)의 제조 도중의 상태를 나타내는 분해사시도.

도 16은 혼합재료가 충전된 반 완성품의 액정패널을, 본 발명에 관한 가압장치에 설치한 상태를 나타내는 측면도.

도 17은 본 발명에 관한 액정패널의 밀봉장치의 구성을 모식적으로 나타내는 블럭도.

도 18은 도 17에 나타낸 밀봉장치의 주된 작동을 나타내는 플로우챠트.

도 19A 및 도 19B는 도 17에 나타낸 밀봉장치의 상세한 작동을 나타내는 플로우챠트.

도 20은 본 발명에 있어서의 억압작동을 설명하는 도면.

도 21은 제조 도중에 있는 반 완성품상태에 있어서의 종래의 고분자 분산형 액정패널의 주요부 구조를 간략화하여 나타내는 측단면도.

도 22는 도 22에 나타내는 종래의 액정패널의 완성 때의 주요부 구조를 간략화하여 나타내는 측단면도.

상기 제1목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 액정표시소자는, 전압인가수단을 가지는 적어도 한쪽이 투명한 한 쌍의 대향기판과, 상기 한 쌍의 대향기판에 협지되는 액정층과, 상기 액정층내에 살포되어 상기 대향기판의 사이의 간극 폭을 균일하게 유지하는 복수의 스페이서를 구비하는 액정표시소자로서, 소정의 온도범위에 있어서, 상기 스페이서가 반발력을 가지고, 상기 액정층의 내압과 상기 스페이서의 반발력의 합이 대기압과 같은 것을 특징으로 한다. 상기 구성에 의해, 온도의 급격한 변동에 의해서 생기는 간극 폭의 왜곡을 방지하여 표시 화상의 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 액정표시소자를 사용한 투사장치는, 광원과, 스크린과, 본 발명의 액정표시소자를 사용하여 상기 광원으로부터의 입사광의 투과 정도를 제어하여 화상을 생성하는 광제어수단과, 상기 화상을 상기 스크린에 투영하는 투영수단을 구비하는 구성을 가지고 있다. 상기 구성에 의해, 본 발명의 액정표시소자를 사용하여 액정표시소자에 표시되는 화상을 확대 투영하는 투사장치를 실현할 수가 있다.

상기 제2목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 액정표시소자는, 전압인가수단을 각각 가지는 적어도 한쪽이 투명한 한 쌍의 대향기판과, 상기 한 쌍의 대향기판에 협지되는 액정층과, 상기 한 쌍의 대향기판의 사이에 설치되어 상기 액정층을 봉하여 막는 밀봉부재와, 상기 한 쌍의 대향기판의 각각에 설치된 상기 전압인가수단을 전기적으로 접속하는 도전부재와, 상기 도전부재를 둘러싸는 보호부재를 구비하는 구성을 가진다.

상기 제3목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 액정패널의 제조방법에서는, 주입구가 형성된 봉지수지를 통해 대면 접합된 한 쌍의 패널기판 사이에 대하여, 고분자 분산액정으로 되는 고분자 및 액정의 혼합재료를 주입한 뒤에 패널기판을 상호간의 접합방향을 따라서 외측에서 억압하여, 봉지수지의 주입구로부터 소량의 혼합재료가 외측으로 넘쳐 나오게되는 상태로 혼합재료의 표면에 봉지수지를 직접적으로 밀착시켜 도포한 뒤에, 봉지수지와 고분자 분산액정을 수축 경화시키는 것으로써, 봉지수지는 고분자 분산액정에 밀착하여 주입구내로 인입되고, 봉지수지와 고분자 분산액정과의 사이에 기포가 없게 입구를 막을 수 있게 된다.

이하에, 도 1에서부터 도 8을 참조하여 상기 제1목적을 달성하는 본 발명에 관한 실시의 형태1을 설명하고, 도 10에서부터 도 11을 참조하여 상기 제2목적을 달성하는 본 발명에 관한 실시의 형태2를 설명하고, 그리고, 도 13에서부터 도 22를 참조하여 상기 제3목적을 달성하는 본 발명에 관한 실시의 형태3에 관해서 설명한다.

(실시의 형태1)

도 1은 상기 제1목적을 달성하는 본 발명의 제1의 실시의 형태에 있어서의 액정표시소자(100)의 사시도이다. 액정표시소자(100)는, 글래스기판(11 및 12)과, 밀봉부재(13)와, 액정(14)과, 고분자 매트릭스(15)와, 스페이서(16)와, 투명전극(18 및 22)과, TFT소자(19)와, 게이트 신호선(20)과, 소오스 신호선(21)으로 구성된다.

한 쌍의 대향 기판인 글래스기판(11 및 12)은 어느쪽도, 글래스제의 투명기판이다. 고분자 매트릭스(15)는, 3차원적인 그물눈 형상의 구조를 가지는 고분자 화합물이다. 액정(14)은, 고분자 매트릭스(15)중에, 물방울 형태로 분산하는 액정, 또는 물방울 형태로 분산하는 액정이 서로 이어진 네트워크형태 구조를 가지는 액정이다. 고분자 매트릭스(15)와 액정(14)으로써, 글래스기판(11 및 12)에 의해서 협지되는 액정층(17)이 구성된다. 액정층(17)에 있어서의, 액정(14)과 고분자 매트릭스(15)의 체적비율은, 대략 4대 1이다.

밀봉부재(13)는, 글래스기판(11 및 12)의 주변 테두리에 도포되어, 액정층(17)을 밀봉한다. 스페이서(16)는, 흑색 등의 차광성을 가지는 색깔에 착색된, 탄성을 가지는 수지제의 구상 비드이고, 액정층(17)중에 다수 살포된다. 스페이서(16) 각각은 거의 동일 입자지름을 가지고, 글래스기판(11 및 12)에 의해서 탄성적으로 압축된 상태로, 2매의 글래스기판 사이의 간극 폭을 일정하게 유지하고 있다. 스페이서(16)에는, 탄성 등의 물성을 조절하기 위해서 SiO2 등이 도포되는 경우도 있다. 이하, 수지제의 비드, 또는 수지제의 비드에 SiO2 등이 도포된 비드를 수지비드라고 부른다.

스페이서(16)에, 차광성을 가지는 물질을 사용하는 것은, 고분자 분산형 액정표시소자는 통상, 전압을 인가하지 않은 상태에서는 흑색을 나타내지만, 그 때에, 스페이서(16)를 통해서 빛이 새어 나오는 것을 막기 위해서 이다.

투명전극(18)은, 글래스기판(11)에 설치된 ITO제의 도전막이다. 액정표시소자(100)의 화소마다 분할된 투명전극이다. 투명전극(22)은, 글래스기판(12)에 설치된 ITO제의 도전막이다. 액정표시소자(100)의 전화소에 공통의 투명전극이다.

TFT(박막트랜지스터)소자(19)는, 투명전극(18) 각각에 접속된 스위치수단인 TFT소자이다. TFT소자(19) 각각에는, 게이트 신호선(20)과 소오스 신호선(21)이 접속된다.

투명전극(18)과 TFT소자(19)와 게이트 신호선(20)과 소오스 신호선(21)은, 글래스기판(11) 상의 액정층(17) 측에 형성되고, 투명전극(22)도 같은 모양으로 글래스기판(12)의 액정층(17) 측에 형성된다. 투명전극(18 및 22)과 TFT소자(19)와 게이트 신호선(20)과 소오스 신호선(21)으로써, 한 쌍의 대향 기판인 글래스기판(11 및 12)에 설치된 전압인가수단이 구성된다.

이와 같이 구성된 액정표시소자(100)에 대하여, 도시되지 않은 구동회로에서 출력되는 게이트신호와 소오스신호가, 각각 게이트 신호선(20)과 소오스 신호선(21)을 경유하여 TFT소자(19)에 공급된다. TFT소자(19)는, 게이트신호에 의해 온(ON) 상태로 되어 있을 때에, 접속되는 투명전극의 전위를 소오스신호에 응한 전위로 설정한다. 투명전극(22)은, 도시되지 않은 구동회로에 의해서 소정의 전위로 설정된다. 이와 같이 하면, 표시하여야 할 화상의 각 화소의 밝음에 응한 전압이 액정층(17)에 인가될 수 있게 되어, 도시되지 않은 백 라이트로부터 입사광을 받으면, 액정표시소자(100)에 화상이 표시된다.

도 2A, 도 2B, 도 2C 및 도 3을 참조하여, 이하에, 급격한 온도변화에 의해, 본 발명에 관한 액정표시소자(100)에 생기는 구조상의 변화에 관해서 설명한다.

우선, 도 2A에, 상온(본 실시의 형태에서는 20℃)의 경우에 있어서의 액정표시소자(100)의 상태를 나타낸다. 이 상태에서는, 대기압과 액정층(17)의 글래스기판(11 및 12)에 대한 압력(이하, 액정층(17)의 내압이라고 부른다.)과의 차 압력이 외측에서 2매의 글래스기판에 가해져, 그 결과 스페이서(16)가 압축되어 있다.

도 2B에, 도 2A의 상온 상태의 액정표시소자(100)를 고온(본실시의 형태에서는 85℃)으로 승온한 액정표시소자(100)의 상태를 나타낸다. 이 상태에서는, 가열에 의해 액정층(17)의 내압이 증가되고 있다. 본실시형태에 있어서는, 스페이서(16)의 선팽창 계수는 7.0∼10.0×10^-5(1/K), 액정(14)의 선팽창계수는 7.0×10^-4(1/K), 고분자 매트릭스(15)의 선팽창 계수는 스페이서(16)의 팽창계수와 동등하거나 또는 그 이하이다. 또한, 액정층(17)에 있어서의 액정(14)과 고분자 매트릭스(15)와의 체적 비율은 거의 4대 1이다. 이것 때문에, 스페이서(16) 및 고분자 매트릭스(15)의 팽창은 거의 무시할 수 있고, 가열에 의한 액정층(17)의 내압의 증가는 액정(14)의 팽창에 의존한다.

도 3에, 일정 대기압 하에서, 액정표시소자(100)가 소정의 온도범위로 승온 및 강온되는 경우의 액정층(17)의 내압(Pi)과 스페이서(16)의 반발력(Pr)과의 관계의 일례를 나타낸다. 한편, 동 도면에 있어서는, 대기압이 1.0kg/cm²이다. 횡축은 0℃에서부터 85℃까지의 범위의 온도(Temp)를 나타낸다. 세로축은, 0.1kg/cm²에서부터 0.9kg/cm²사이에서의 범위의 압력(P)을 나타낸다. 실선(L1)은, 액정층(17)에 가해지는 압력, 즉 액정층(17)의 내압(Pi)을 나타내고, 일점 파선(L2)은 스페이서(16)에 가해지는 압력, 즉 단위 면적당의 스페이서(16)의 반발력(Pr)을 나타낸다. 이하, 단위 면적당의 스페이서(16)의 반발력을 단지 스페이서(16)의 반발력(Pr)이라고 부른다.

상기 온도범위에 있어서는, 액정층(17)의 내압도 스페이서(16)의 반발력(Pr)도 존재하여, 그것들의 합은 대기압과 동일한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 액정표시소자(100)는, 액정층(17)의 내압과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항하고 있다.

온도의 상승에 비례하여 액정층(17)의 내압이 상승하면, 스페이서(16)의 반발력(Pr)은 감소하지만, 본 예에 있어서의 온도범위 (0℃에서부터 85℃)에서는, 스페이서(16)는 항상 반발력(Pr)을 가진다. 즉, 압축되어 있는 스페이서(16)는, 액정층(17)내의 도처에서 그 반발력(Pr)에 의해서 글래스기판(11 및 12)을 내측에서 밀어 올려, 압축된 상태를 유지한다. 결과적으로, 도 2B에 나타난 바와 같이, 밀봉부재(13)에 의해서 고정되는 주연부분 이외, 간극 폭은 균등하게 넓어진다.

도 2C에, 액정표시소자(100)를 도 2B에 나타낸 고온상태에서부터 상온까지 급격히 저하시킨 상태를 나타낸다. 도 2B에 나타난 바와 같이 고온상태의 액정표시소자(100)를 냉각하면, 액정층(17)의 내압이 감소하여 스페이서(16)의 반발력(Pr)은 증가한다. 즉, 팽창된 액정층(17)은, 글래스기판(11, 12)과 스페이서(16)와 항상 접촉하면서 수축한다. 이것 때문에, 액정층(17)은, 장소에 따라서 수축정도가 다른 일 없이, 전체적으로 균일하게 수축한다. 결과적으로, 고온상태에서부터 급격히 강온된 경우라도, 도 2C에 표시되어 있는 바와 같이, 완전히 원래의 상태(도 2A)로 복귀한다.

또한, 액정표시소자(100)의 온도를 저온(본실시의 형태에서는 0℃)까지 저하시키면, 액정층(17)의 두께(Tc)는 감소하지만, 이 경우라도, 도 3에 나타난 바와 같이 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서, 액정층(17)의 두께(Tc)가 일정하게 유지된다. 또한, 저온의 경우라도, 액정층(17)의 내압이 존재하여, 액정표시소자(100)는, 액정층(17)의 내압과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항한다.

이상과 같이, 스페이서(16)가 탄성적으로 압축되어 있는 한, 온도의 변동에 의한 2매의 글래스기판 사이의 간극 폭의 왜곡, 즉 액정층의 두께(Tc)의 격차를 방지할 수가 있다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 액정표시소자(100)를, 전압인가수단을 구비한 1쌍의 기판이 어느 쪽도 투명전극을 구비한 투명한 글래스기판인 투과형의 액정표시소자로서 설명하였다. 본 실시의 형태 이외에, 예컨대, 투명전극(22) 대신에, 빛을 반사하는 반사전극을 사용하면, 본 발명의 효과를 가지는 반사형의 액정표시소자를 구성할 수가 있다.

반사형의 액정표시소자를 구성하기 위해서는, 투명전극(18) 대신에, 화소마다 분할된 반사전극을 설치하여, 그것들의 반사전극에 TFT소자(19)에서부터 전압을 공급하는 구성으로 하는 것 등도 생각된다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 스위치수단으로서 TFT소자를 사용하는 구성으로서 설명하였지만, TFT소자 대신에 같은 기능을 가지는 능동소자, 예컨대 MIM(MetalInsulatorMeta1)소자 등을 사용하더라도 좋은 것은 물론이다.

또한, 상기 설명에 있어서 온도범위를 0℃에서 85℃로 하면, 액정층(17)의 내압과 스페이서(16)의 반발력(Pr)이 존재하여, 그것들의 합이 대기압과 동일한 한 본 발명의 효과가 얻어지고, 상기 온도범위에 한정되는 것이 아니다. 그와 같은 온도범위로 한 이유는, 그 이외의 온도에 있어서 본 발명의 액정표시소자를 사용하는 것은 상식적로 있을 수 없다는 판단 때문이다.

이하, 도 4를 참조하여, 상기 제1목적을 달성하는 본 발명의 제1의 실시 형태인 액정표시소자를 사용한 투사장치에 관해서 설명한다. 본실시 형태에 관한 투사장치(150a)는, 광원(30)과, 스크린(33)과, 칼라필터(31)와, 투사수단인 투사렌즈(32)와, 상술의 제1실시형태에 관한 액정표시소자(100)로써, 도시된 바와 같이 배치 구성된다. 액정표시소자(100)와 칼라필터(31)에 의해 광투과 기구(Lcu)가 구성된다.

동 도면에 있어서, 액정표시소자(100)는, 외부에 설치된 구동회로(도면에 안 나타남)로부터의 신호에 응해서, 광원(30)이 발하는 백색광을 사용하여 농담 화상을 생성한다. 이 의미에 있어서, 액정표시소자(100)는 농담 제어기구(Dcu)를 구성하고 있다. 농담 화상은, 칼라필터(31)를 통과함으로써 칼라화상으로 변환된다. 칼라필터(31)로부터의 칼라화상은, 투사렌즈(32)에 의해서 스크린(33) 상에 확대 투영된다.

상기한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 투사장치(150a)는, 액정표시소자(100)를 사용하여 스크린(33) 상에 칼라화상을 확대 투영할 수가 있다. 또한, 도 4에 있어서는, 칼라필터(31)를 액정표시소자(100)와 투사렌즈(32)의 사이에 설치한 예를 게시하였지만, 광원(30)과 액정표시소자(100)와의 사이에 칼라필터(31)를 설치하더라도 좋다.

이하, 도 5를 참조하여, 상술의 투사장치(150a)의 변형 예에 관해서 설명한다. 본 예의 투사장치(150b)는, 투사장치(150a)와 같은 모양으로, 제1실시형태에 관한 액정표시소자(100)와 동일구성을 가지는 3개의 액정표시소자(100R, 100G 및 100B)를 가지고 있다. 더욱이, 투사장치(150b)는, 광원(30)과, 스크린(33)과, 다이크로익 미러(dichroic mirror; 색선별 거울)(34a, 34b, 34c 및 34d)와, 미러(35a 및 35b)로써 도시된 바와 같이 구성된다.

다이크로익 미러(34a, 34b) 및 미러(35a)에 의해서, 색분리기구(Csu)가 구성되고, 색분리기구(Csu)와 액정표시소자(100R, 100G 및 100B)에 의해 구성되는 농담 제어기구(Dcu')로써 광투과기구(Lcu')가 구성된다. 또한, 미러(35b)와, 다이크로익 미러(34c 및 34d)로써, 색합성기구(Cmu)가 구성되고, 색합성기구(Cmu)와 투사렌즈(32)로써 투사기구(Pu)가 구성된다.

색분리기구(Csu)를 구성하는 다이크로익 미러(34a)는, 광원(30)으로부터의 백색광의 내에 있는 초록(G) 및 파랑(B)의 성분을 투과하고, 빨강(R)의 성분을 반사한다. 다이크로익 미러(34b)는, 다이크로익 미러(34a)가 투과한 G 및 B의 성분중의 B의 성분을 투과하고, G의 성분을 반사한다. 미러(35a)는, 다이크로익 미러(34b)가 투과한 B의 성분을 반사한다.

이 결과, 농담 제어기구(Dcu')를 형성하는 액정표시소자(100R, 100G 및 100B)에는, 색분리기구(Csu)에 의해서 분해된 R, G 및 B의 원색광이 각각 조사된다. 액정표시소자(100R, 100G, 및 100B)는, 상기 외부에 설치된 구동회로로부터의 신호에 응해서, 각각 R, G 및 B의 농담 화상을 생성한다.

색합성수단(Cmu)을 구성하는 미러(35b)는, 액정표시소자(100R)로부터의 R의 농담 화상을 반사한다. 다이크로익 미러(34c)는 액정표시소자(100G)로부터의 G의 농담 화상을 반사하고 미러(35b)로부터의 R의 농담 화상을 투과한다. 다이크로익 미러(34d)는 액정표시소자(100B)로부터의 B의 농담 화상을 반사하고 다이크로익 미러(34d)로부터의 R 및 G의 농담 화상을 투과한다.

이 결과, RGB의 각 농담 화상은 합성되어 칼라화상이 생성된다. 생성된 칼라화상은, 투사렌즈(32)에 의해서 스크린(33)에 확대 투영된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 투사장치(150b)는, 상기 제1실시형태에 관한 액정표시소자(100)와 동일한 구성을 가지는 액정표시소자를 3개 사용하여 스크린(33)에 칼라화상을 확대 투영할 수가 있다.

또, 본 실시의 형태에 있어서, 색합성기구(Cmu)를 설치하는 대신 RGB 마다 투사렌즈를 설치하여, RGB 마다의 농담 화상을 스크린(33) 상의 동일위치에 확대 투영함으로써, RGB 마다의 농담 화상을 스크린 상에서 합성하는 구성으로서도 좋다.

이하에, 두 번째 도 2A를 참조하여, 본 발명의 실시예에 관한 액정표시소자(100)의 여러가지 실시예에 자세히 설명한다.

실시예1

액정층(17)에 살포되는 스페이서(16)에는, 평균 입자지름 8.98μm, 표준편차 0.34μm의 수지 비드를 사용하였다. 살포 밀도는, 10개/mm²에서부터 300개/mm²2 정도이다.

고분자 화합물(고분자 매트릭스)이 되는 전단계의 물질(이후, 고분자 전구체(前驅體)라고 부른다.)과 액정재료로써 이루어지는 복합재료를 진공주입법으로써, 밀봉부재(13)의 불연속부분에서부터 글래스기판(11 및 12) 사이로 충전한 뒤 액정층(17)의 내압이 0.35kg/cm²가 되도록 억압하면서, 밀봉부재(13)의 불연속부분에 밀봉부재(13)의 일부가 되는 봉지수지를 도포한다.

다음에, 충전된 고분자 전구체와 액정재료의 복합재료에 대하여 강도50mW/cm²의 자외선을 5분간 조사함으로써, 고분자 전구체가 고분자화 되면서 동시에 액정재료와 고분자 화합물이 상 분리하여, 액정(14)과 고분자 매트릭스(15)로써 이루어지는 액정층(17)이 나타났다. 본 실시예에서는, 액정층(17)의 두께(Tc)를 8.58μm로 하였다.

이렇게 하여 형성된 액정표시소자(100)에 화상을 표시한 바, 상온(20℃)의 상태, 및 한번 가열하여 고온(85℃)으로 한 뒤 냉각한 상온의 상태에 있어서 표시의 얼룩짐은 관찰되지 않았다. 또한, 고온의 상태에 있어서도, 액정층(17)의 두께(Tc)가 거의 균일하기 때문에, 표시의 얼룩짐은 거의 관찰되지 않았다. 또한, 살포하는 스페이서(16)의 종류를 변경시켜 실험한 바, 수지비드가 가장 효과가 있다는 것을 알았다.

이하, 도 6을 참조하여, 본 실시예에 있어서의 스페이서(16)의 살포밀도 N(개/mm²)과 액정층(17)의 내압 Pi(kg/cm²)와의 조건에 관해서 설명한다. 도 6은, 살포밀도 N이 10/mm²(-■-), 20/mm²(-◆-), 50/mm²(-●-), 100/mm²(-▲-), 150/mm²(-□-), 200/mm²(-_o-), 250/mm²(-○-), 및 300/mm²(-△-) 각각에 있을 때의, 액정층(17)의 내압 Pi(Kg/cm²)을 횡축으로, 압축되어 있는 스페이서(16)의 밀도 Ds(pc./mm³)를 세로축에 나타낸다. 본 발명에 있어서는, 압축되어 있는 스페이서(16)의 밀도가 10개/mm²정도이면, 가열 및 냉각에 의한 액정층(17)의 치수변화의 격차를 흡수한다고 하는 효과가 얻어지기 때문에, 도 6보다, 내압 Pi를 0.9kg/cm²이하로 설정하면 좋은 것을 알 수 있다.

또한, 액정표시소자(100)를, 상온에서부터 저온(본 실시예에서는 0℃)까지 냉각하면, 액정층(17)은 수축하여 내압(Pi)이 저하된다. 이 경우에 있어서도, 도 3에 나타내는 바와 같이, 액정표시소자(100)는, 액정층(17)의 내압과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항하고 있다. 상기와 같이 구성된 액정표시소자(100)를 실제로 작성하여 행한 실험에 있어서, 저온의 상태에 있어서 액정표시소자(100)에 화상을 표시시키더라도 표시 얼룩짐은 거의 확인되지 않았다.

이상과 같이, 소정의 온도범위(예컨대 0℃에서 85℃까지)에 있어서의, 액정층(17)의 내압(Pi)(kg/cm²)과 스페이서(16)의 살포밀도(N)(개/mm²)에 관한 조건은 다음식 (1) 및 (2)로써 표현된다.

Pi≤0.9 (1)

10≤N≤300 (2)

보다 바람직한 것은, 압축되어 있는 스페이서(16)의 밀도(Ds)가 20개/mm²이상인 것이다. 이 경우, 내압(Pi)을 0.7kg/cm²이하로 하면 좋다.

실시예2

본 실시예에서는, 액정층(17)의 내압(P)이 0.3kg/cm²인것 이외는, 실시예1과 같은 재료와 방법을 사용하여, 액정층(17)의 두께(Tc)가 8.57μm인 액정표시소자(100)를 형성시킨다. 또한, 본 실시예가 관계되는 액정표시소자(100)를 실제로 제작하여 행한 실험에 의해, 이하의 결과가 얻어졌다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)를 85℃로 가열한 바, 액정(14) 및 고분자 매트릭스(15)의 팽창에 의해 액정층(17)의 두께(Tc)는 살포한 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)과 동일한 8.98μm로 되었다. 이 때의 액정층(17)의 내압(Pi)은 0.82kg/cm²이었다. 더욱이, 액정표시소자(100)에 화상을 표시시킨 바, 실시예1의 경우와 같이 상온(20℃)의 상태 및 한번 가열하여 고온(85℃)으로 한 뒤 냉각한 상온의 상태에 있어서, 표시 얼룩짐은 관찰되지 않았다. 또한, 고온의 상태에 있어서도, 액정층(17)의 두께(Tc)가 거의 균일하기 때문에 표시 얼룩짐은 거의 관찰되지 않았다.

또한, 액정표시소자(100)를, 상온에서부터 저온(본 실시예에서는 0℃)까지 냉각하면, 액정층(17)은 수축하여 내압(Pi)이 저하된다. 이 경우에 있어서도, 도 3에 나타내는 바와 같이, 액정표시소자(100)는, 액정층(17)의 내압과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항하고 있다. 따라서, 저온의 상태에 있어서 액정표시소자(100)에 화상을 표시시키더라도, 표시 얼룩짐은 거의 확인되지 않았다.

도 7에, 액정표시소자(100)에 있어서의, 입구를 막을 때의 누르는 압력(Pp)과 압축되는 스페이서의 살포밀도(Ds)와의 관계를 나타낸다. 도 7에 있어서도, 도 6과 같이, 살포밀도 N이 10/mm²(-■-), 20/mm²(-◆-), 50/mm²(-●-), 100/mm²(-▲-), 150/mm²(-□-), 200/mm²(-_o-), 250/mm²(-○-), 및 300/mm²(-△-) 각각에 있을 때의, 그러나 액정층(17)의 내압 Pp(Kg/cm²)을 횡축에, 압축되어 있는 스페이서(16)의 밀도 Ds(pc./mm³)를 세로축에 표시하고 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 상한의 온도에 있어서의 액정층(17)의 두께(Tc)가, 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)과 거의 동일하다. 더욱이, 도 7에서 명확히 알 수 있는 바와 같이, 상한온도에 있어서의 액정층(17)의 내압(Pi)가, 압축되어 있는 스페이서(16)의 밀도(Ds)가 10개/mm²이상이 되도록, 소정의 온도범위(예컨대 0℃에서 85℃까지)에 있어서 내압(Pi)이 0.82kg/cm²(=Pi1) 이하이면, 표시 품질의 격차는 관찰되지 않는다.

실시예3

본 실시예에서는, 실시예1에서 사용한 것과 동일한 재료와 방법으로, 액정층(17)의 두께(Tc)가 8.24μm인 액정표시소자(100)를 형성하였다. 본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)를 85℃로 가열한 바, 액정(14) 및 고분자 매트릭스(15)의 팽창에 의해 액정층(17)의 두께(Tc)는 살포한 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)(=8.98μm)과 스페이서(16)의 입자지름(D)의 표준편차 σ(0.34μm)와의 차 Dav-σ와 동일하게 8.64μm로 되었다. 이 때의 액정층(17)의 내압(Pi)은 0.65kg/cm²(=Pi2)이었다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)에 화상을 표시시킨 바, 실시예1 및 2의 경우와 같이, 상온(20℃)의 상태, 및 한번 가열하여 고온(85℃)으로 한 뒤 냉각한 상온의 상태에 있어서, 표시 얼룩짐은 관찰되지 않았다. 또한, 고온의 상태에 있어서도, 액정층(17)의 두께(Tc)가 거의 균일하기 때문에, 표시 얼룩짐은 거의 관찰되지 않았다.

또한, 액정표시소자(100)를 상온에서부터 저온(본 실시예에서는 0℃)까지 냉각하면, 액정층(17)은 수축되어 내압(Pi)이 저하된다. 이 경우에 있어서도, 도 3에 표시되는 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정층(17)의 내압(Pi)과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항하고 있다. 따라서, 저온의 상태에 있어서 액정표시소자(100)에 화상을 표시시키더라도, 표시 얼룩짐은 거의 확인되지 않았다.

이상과 같이, 상한의 온도에 있어서의 액정층(17)의 두께(Tc)가, 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)과 표준편차 σ와의 차 Dav-σ와 거의 같고, 또한 그 온도에 있어서의 액정층(17)의 내압(Pi)이 0.65kg/cm²(Pi2) 이하이면, 표시 품질의 격차는 관찰되지 않는다.

실시예4

본 실시예에서는, 실시예1에 사용된 것과 동일한 재료와 방법으로, 액정층(17)의 두께(Tc)가 7.92μm인 액정표시소자(100)를 형성하였다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)를 85℃로 가열한 바, 액정(14) 및 고분자 매트릭스(15)의 팽창에 의해 액정층(17)의 두께(Tc)는 살포한 스페이서(16)의 평균 입자지름 Dav(=8.98μm)과 스페이서(16)의 입자지름(D)의 표준편차 σ(0.34μm)의 2배인 값과의 차 Dav-2σ와 동일한 8.30μm가 되었다. 이 때의 액정층(17)의 내압(Pi)은 0.49kg/cm²(=Pi3) 이었다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)에 화상을 표시시킨 바, 실시예1∼3의 경우와 같이, 상온(20℃)의 상태 및 한번 가열하여 고온(85℃)으로 한 뒤 냉각한 상온의 상태에 있어서, 표시 얼룩짐은 관찰되지 않았다. 또한, 고온의 상태에 있어서도, 액정층(17)의 두께(Tc)가 거의 균일하기 때문에 표시 얼룩짐은 거의 관찰되지 않았다.

또한, 액정표시소자(100)를 상온에서부터 저온(본 실시예에서는 0℃)까지 냉각하면, 액정층(17)은 수축되어 내압(P)이 저하된다. 이 경우에 있어서도, 도 3에 표시되는 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정층(17)의 내압과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항하고 있다. 따라서, 저온의 상태에 있어서 액정표시소자(100)에 화상을 표시시키더라도, 표시 얼룩짐은 거의 확인되지 않았다.

이상과 같이, 상한의 온도에 있어서의 액정층(17)의 두께(Tc)가 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)과 표준편차 α의 2배의 값과의 차 Dav-2σ와 거의 같고, 또한 그 온도에 있어서의 액정층(17)의 내압(Pi)이 0.49kg/cm²(Pi3) 이하이면, 표시 품질의 격차는 관찰되지 않는다.

실시예5

본 실시예에서는, 실시예1에서 사용한 것과 동일한 재료와 방법으로, 액정층(17)의 내압이 0.3kg/cm²일 때, 액정층(17)의 두께(Tc)가 7.92μm가 되는 액정표시소자(100)를 형성하였다. 본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)를 85℃로 가열한 바, 액정층(17)의 두께(Tc)는 액정재료의 팽창에 의해 0.40μm 변화하여 평균 입자지름(Dav)와 같은 8.98μm로 되었다. 이 때의 액정의 내압은 0.56kg/cm²이었다.

여기서, 액정재료의 팽창계수를 α(1/K), 온도범위를 △t(K), 0℃일 때의 액정층(17)의 두께(Tc)를 Tc0(μm)로 하면, 온도의 변동에 의한 액정층(17)의 두께(Tc)의 격차 △Tc(μm)는 다음 식 3으로 표시된다.

△Tc=α·△θ·Tc 0 (3)

따라서, 본 실시예에서는, 온도범위 △t는 20℃에서 85℃까지의 65℃이기 때문에, α는 7.0×10^-4이다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)에 화상을 표시시킨 바, 실시예1, 2, 3, 및 4의 경우와 같이, 상온(20℃)의 상태 및 한 번 가열하여 고온(85℃)으로 한 뒤 냉각한 상온의 상태에 있어서, 표시 얼룩짐은 관찰되지 않았다. 또한, 고온의 상태에 있어서도, 액정층(17)의 두께(Tc)가 거의 균일하기 때문에, 표시 얼룩짐은 거의 관찰되지 않았다.

또한, 액정표시소자(100)를 상온에서부터 저온(본 실시예에서는 0℃)까지 냉각하면, 액정층(17)이 수축되어 내압(P)이 저하된다. 이 경우에 있어서도, 도 3에 표시되는 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정층(17)의 내압과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항하고 있다. 따라서, 저온의 상태에 있어서 액정표시소자(100)에 화상을 표시시키더라도, 표시 얼룩짐은 거의 확인되지 않았다.

본 실시예의 경우, 액정층(17)의 두께(Tc)의 격차가 ±0.21μm, 즉 두께(Tc)의 평균에 대하여 ±2.5% 이내인 것이 바람직하다. 이하에 그 이유를 설명한다. 액정표시소자의 최대의 투과율인 포화 투과율에 대하여, 90%의 투과율을 공급하는 인가전압을 V90으로 하면, 상기 재료 및 방법에 의해 형성되는 액정표시소자(100)에 있어서는, V90은 8.2V이었다.

도 8은, 스페이서(16)를 여러 가지의 평균 입자지름(Dav)의 것으로 대체하여, 본 실시예에서 설명한 방법으로 제작한 각 액정표시소자(100에), 8.2V의 전압을 인가할 때의 투과율(Tr)과 액정층(17)의 두께(Tc)와의 관계를 나타낸다.

액정층(17)의 두께(Tc)에 대한 투과율(Tr)의 격차를 △Tr로 하면, △Tr가 ± 8%이면 실용상 문제가 없는 것이 경험적으로 알 수 있게 된다. 도 8로부터, 액정층(17)의 두께(Tc)가 8.58μm인 경우의, 그 두께(Tc)의 격차의 허용범위는 8.55±0.21μm 인 것을 알 수 있다. 즉, 액정층(17)의 두께(Tc)의 격차 △Tc에 대한 허용범위는, 그 두께(Tc)의 ±2.5% 이내가 된다.

이상과 같이, 소정의 온도범위 △T(예컨대 0℃에서 85℃까지)에 있어서, 액정층(17)의 두께(Tc), 그 두께(Tc)의 격차 △Tc, 스페이서의 평균 입자지름(Dav)의 사이에 다음식 4 및 5의 관계가 성립하면, 표시 품질의 격차는 관찰되지 않는다.

△Tc/Tc≤0.025 (4)

Tc+△Tc≤Dav (5)

실시예6

본 실시예에서는, 실시예1에 사용한 것과 동일한 재료와 방법으로, 액정층(17)의 내압이 0.23kg/cm²일 때, 액정층(17)의 두께(Tc)가 8.24μm가 되는 액정표시소자(100)를 형성하였다. 본 실시예는 실시예 5와 같고, 두께의 격차 △Tc가 두께(Tc)의 평균에 대하여 ±2.5%이내, 즉 두께(Tc)가 8.24±0.21μm인 것이 바람직하다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)를 85℃에 가열한 바, 액정(14) 및 고분자 매트릭스15의 팽창에 의해 액정층(17)의 두께(Tc)는 0.40μm 증대하고, 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)(=8.98μm)과 스페이서(16)의 입자지름(D)의 표준편차 σ(0.34μm)의 차 Dav-σ와 동일하게 8.64μm가 되었다. 이 때의 액정층(17)의 내압(Pi)은 0.65kg/cm²이었다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)에 화상을 표시시킨 바, 실시예1, 2, 3, 4, 및 5의 경우와 같이, 상온(20℃)의 상태, 및 한 번 가열하여 고온(85℃)으로 한 뒤 냉각한 상온의 상태에 있어서, 표시 얼룩짐은 관찰되지 않았다. 또한, 고온의 상태에 있어서도, 액정층(17)의 두께(Tc)가 거의 균일하기 때문에, 표시 얼룩짐은 거의 관찰되지 않았다.

또한, 액정표시소자(100)를, 상온에서부터 저온(본 실시예에서는 0℃)까지 냉각하면 액정층(17)이 수축되어 내압(Pi)이 저하된다. 이 경우에 있어서도, 도 3에 표시되는 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정층(17)의 내압(Pi)과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항하고 있다. 따라서, 저온의 상태에 있어서 액정표시소자(100)에 화상을 표시시키더라도, 표시 얼룩짐은 거의 확인되지 않았다.

이상과 같이, 소정의 온도범위 △t(예컨대 0℃에서 85℃까지)에 있어서, 액정층(17)의 두께(Tc), 액정층(17)의 두께(Tc)의 격차 △Tc, 스페이서의 평균 입자지름(Dav)의 사이에 상기 식 4 및 다음 식 6의 관계가 성립하면, 표시 품질의 격차는 관찰되지 않는다.

△Tc/Tc≤0.025 (4)

Tc+△Tc≤Dav-σ (6)

실시예7

본 실시예에서는, 실시예1에 사용한 것과 동일한 재료와 방법으로, 액정층(17)의 두께(Tc)가 7.92μm로 되는 액정표시소자(100)를 형성하였다. 본 실시예도 실시예 5 및 6에 관해 설명한 것과 같고, 두께의 격차 △Tc가 두께(Tc)의 평균에 대하여 ±2.5% 이내, 즉 두께(Tc)가 7.92±0.20μm인 것이 바람직하다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)를 85℃로 가열한 바, 액정(14) 및 고분자 매트릭스(15)의 팽창에 의해 액정층(17)의 두께(Tc)는 0.40μm 증대하고, 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)(=8.98μm)과 스페이서(16)의 입자지름(D)의 표준편차 σ(0.34μm)의 2배와의 차 Dav-2σ와 동일한 8.30μm가 되었다. 이 때의 액정층(17)의 내압(Pi)은 0.49kg/cm²이었다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)에 화상을 표시시킨 바, 실시예1, 2, 3, 4, 5, 및 6의 경우와 같이, 상온(20℃)의 상태 및 한 번 가열하여 고온(85℃)으로 한 뒤 냉각한 상온의 상태에 있어서, 표시 얼룩짐은 관찰되지 않았다. 또한, 고온의 상태에 있어서도, 액정층(17)의 두께(Tc)가 거의 균일하기 때문에, 표시 얼룩짐은 거의 관찰되지 않았다.

또한, 액정표시소자(100)를 상온에서부터 저온(본 실시예에서는 0℃)까지 냉각하면, 액정층(17)이 수축되어 내압(P)이 저하된다. 이 경우에 있어서도, 도 3에 표시되는 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정층(17)의 내압(Pi)과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항하고 있다. 따라서, 저온의 상태에 있어서 액정표시소자(100)에 화상을 표시시키더라도, 표시 얼룩짐은 거의 확인되지 않았다.

이상과 같이, 소정의 온도범위 △t(예컨대 0℃에서 85℃까지)에 있어서, 액정층(17)의 두께(Tc), 액정층(17)의 두께의 격차(△Tc), 스페이서의 평균 입자지름(Dav)의 사이에 상기 식 4와 다음 식 7의 관계가 성립하면, 표시 품질의 격차는 관찰되지 않는다.

△Tc/Tc≤0.025 (4)

Tc+△Tc≤Dav-2σ (7)

실시예8

본 실시예에서는, 제1실시예의 액정표시소자(100)를 형성하여, 실시예1에서 사용한 것과 동일한 액정재료와 고분자 전구체로써 이루어지는 복합재료를 진공주입법으로 밀봉부재(13)의 불연속부분에서부터 충전하였다. 복합재료의 충전후, 외부에서 글래스기판면 내로의 누르는 압력(Pp)이 0.9kg/cm²가 되도록, 밀봉부재(13)의 불연속부분에 봉지수지를 도포하였다. 이 봉지수지도 실시예1과 같은 것을 사용하였다.

다음에, 액정표시소자(100)내의 복합재료에 대해, 강도50mW/cm²의 자외선을 5분간 조사하는 것으로써, 고분자 전구체가 고분자화되면서 동시에 액정재료와 고분자 화합물이 상 분리하여, 액정(14)과 고분자 매트릭스(15)로써 이루어지는 액정층(17)이 나타났다.

본 실시예에 있어서의 액정표시소자(100)에 화상을 표시시킨 바, 실시예1, 2, 3, 4, 5, 6, 및 7의 경우와 같이, 상온(20℃)의 상태 및 한 번 가열하여 고온(85℃)으로 한 뒤 냉각한 상온의 상태에 있어서, 표시 얼룩짐은 관찰되지 않았다. 또한, 고온의 상태에 있어서도, 액정층(17)의 두께(Tc)가 거의 균일하기 때문에, 표시 얼룩짐은 거의 관찰되지 않았다.

이하, 본 실시예에 있어서의 스페이서(16)의 살포밀도 N(개/mm²)과, 대기압으로부터 액정층(17)의 내압을 뺀 외부로부터의 누르는 압력(Pp)(kg/cm²)의 조건에 관해서 설명한다. 본 발명에 있어서는, 압축되어 있는 스페이서(16)의 밀도(Ds)가 10개/mm²정도이면 그 효과가 얻어지기 때문에, 상기 도 7보다, 누르는 압력(Pp)을 0.1kg/cm²이상으로 설정하면 좋다는 것을 알 수 있다.

또한, 액정표시소자(100)를 상온에서부터 저온(본 실시예에서는 0℃)까지 냉각하면, 액정층(17)이 수축되어 내압(Pi)이 저하된다. 이 경우에 있어서도, 도 3에 표시되는 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정층(17)의 내압(Pi)과 스페이서(16)의 반발력(Pr)에 의해서 대기압에 대항하고 있다. 따라서, 저온의 상태에 있어서 액정표시소자(100)에 화상을 표시시키더라도, 표시 얼룩짐은 거의 확인되지 않았다.

이상과 같이, 소정의 온도범위 △t(예컨대 0℃에서 85℃까지)에 있어서의, 외부로부터의 누르는 압력(Pp)(kg/cm²)과 스페이서(16)의 살포밀도(N)(개/mm²)에 대한 조건은 다음 식 8 및 9로 표시된다.

0.1≤Pp (8)

10≤N≤300 (9)

보다 바람직한 것은, 압축되어 있는 스페이서(16)의 밀도(Ds)가 20개/mm²이상인 것이다. 이 경우, 누르는 압력(Pp)을 0.3kg/cm²이상이면 좋다.

이상, 본 발명에 관해서 상세한 설명을 하였지만, 고분자 분산형 액정표시소자내의 액정과 고분자 매트릭스의 형태로서, 본 실시의 형태에서 나타나는 바와 같은 고분자 매트릭스중에 액정 방울이 분산하는 NCAP(NematicCurvilinearAlignedPhase)형을 대신해서, 연속 상을 형성하는 액정중에 고분자 화합물이 3차원 그물눈 형상 또는 미소립 방울형태로 분산하는 PN(PolymerNetwork)형 등을 사용하더라도 같은 모양으로 실시 가능하다.

또한, 상기 실시예에 있어서의 스페이서(16)로서, 평균 입자지름 8.98μm, 표준편차 0.34μm의 것을 사용하였지만, 다른 재질, 형상, 크기의 스페이서를 사용하더라도, 고온일 때에 압축되어 있는 스페이서에 관한 소정의 조건이 충족되어 있으면 같은 효과가 얻어진다.

또한, 상기 실시예에서는 고분자 전구체와 액정재료의 복합재료를 진공주입법으로 액정표시소자 내에 충전하였지만, 상압 하에서 액정표시소자내에 고분자 전구체와 액정재료의 복합재료를 주입하더라도 같은 효과가 얻어진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1실시형태에 관한 액정표시소자에 의하면, 액정표시소자를 사용하는 온도범위 내에서, 소정의 밀도의 스페이서가 압축되어 있는 것에 의해, 온도의 변동에 의한 2매의 글래스기판 사이의 간극 폭의 왜곡, 즉 액정층의 두께의 격차가 생기는 것을 방지할 수 있고, 표시화상의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명의 투사장치에 의하면, 상기 온도범위 내에서 균일한 화상을 확대 투영할 수가 있다.

(실시의 형태2)

이하, 도 10에 상기 제2목적을 달성하는 본 발명의 제2실시형태에 관한 액정표시소자의 구조를 나타낸다. 액정표시소자(110)는, 글래스기판(101a 및101b)과, 투명전극(102a 및 102b)과, 밀봉부재(310c)와, 밀봉부재(103a 및 103b)와, 도전부재(104a 및 104b)와, 개구부(105)와, 능동소자 형성부(106)와, 액정층(107)으로써 구성된다.

한 쌍의 대향 기판인 글래스기판(111 및 112)은 같이 글래스제의 투명기판이다. 밀봉부재(103c)는, 글래스기판(101a 및 101b)의 주변 테두리 부근에 형성된다. 개구부(105)는, 액정층(107)에 액정(114)(도면에 안 나타남)을 충전하기 위해서 밀봉부재(103c)에 설치된 불연속부분이다. 액정층(107)에는, 개구부(105)에서부터 TN(트위스티드 네마틱)액정(114)이 주입된다. 또, 개구부(105)는 여러 개 설치하더라도 좋다.

투명전극(102a)은 글래스기판(101a)에 설치된 ITO제의 도전막이다. 액정표시소자(110)의 전 화소에 공통인 투명전극이다. 투명전극(102b)은 글래스기판(101b)에 설치된 ITO제의 도전막이다. 밀봉부재(103c)에 둘러 싸인 영역에 관해서는, 액정표시소자(110)의 화소마다 분할된 투명전극이다.

능동소자 형성부(106)는, 투명전극(102b) 상에 있고, 액정표시소자(110)의 화소마다 TFT소자가 형성되어 있는 영역이다. 능동소자 형성부(106)내의 각 TFT소자는, 투명전극(102b)의 각각에 접속되어, 투명전극(102b) 각각에 공급해야 되는 신호를, 도시되지 않은 구동회로에서 공급하기 위한 스위치수단의 역할을 달성한다. TFT소자 이외에도, 같은 스위치기능을 달성하는 소자, 예컨대MIM(Metal-Insulator-Meta1)소자 등을 사용하는 구성으로도 좋다.

도전부재(104a 및 104b)는, 투명전극(101b) 상에 도포된 도전페이스트이다. 투명전극(102a)과 투명전극(102b)의 주연부분을 전기적으로 접속한다. 보호부재인 밀봉부재(103a 및 103b)는, 각각 도전부재(104a 및 104b)를 둘러 싸도록 투명기판(102b) 상에 형성된다. 즉, 도전부재(104a)는, 투명기판(102a 및 102b)과 밀봉부재(103a)에 의해서 밀봉되고, 도전부재(104b)는, 투명기판(102a 및 102b)과 밀봉부재(103b)에 의해서 밀봉된다. 투명전극(102a)과 투명전극(102b)과 능동소자 형성부(106)로써, 액정층(107)내의 액정에 인가하는 전압인가 기구(Ea)가 구성된다.

이와 같이 구성된 액정표시소자(110)에 대하여, 외부의 구동회로(도면에 안나타남)에서부터 출력되는 신호가 공급됨에 따라, 표시하여야 할 화상의 각 화소의 밝음에 응한 전압이 액정층(107)에 인가될 수 있게 되어, 도 4 및 도 5에 나타낸 광원(30) 등으로 구성되는 백 라이트로부터 입사광을 받으면, 액정표시소자(110)에 화상이 표시된다.

여기서, 도 11을 참조하여 본 실시의 형태에 있어서의 액정표시소자(110)의 작성에 사용하는 구체적인 재료와 제조방법에 관해서 설명한다. 밀봉부재(103a, 103b, 및 103c)는, 그 재료가 되는 수지(이하, 밀봉수지라고 부른다)로서 열경화성의 수지를 사용하여 스크린인쇄법에 의해 형성된다.

도 11에, 밀봉부재(103a, 103b, 및 103c)를 형성하기 위한 스크린 인쇄판(108)을 나타낸다. 스크린 인쇄판(108) 위에는, 각각 밀봉부재(103a, 103b, 및 103c)를 형성하기 위한 침투패턴(109a, 109b, 및 109c)이 설치된다.

상기 밀봉수지가 침투패턴(109a, 109b 및 109c)을 통해서 침투함으로써, 투명전극(102b) 위에 소정의 형상이 형성된다. 85℃의 온도로 10분간 가열함으로써 투명전극(102b) 위의 밀봉수지의 경화를 행하면, 밀봉부재(103a, 103b, 및 103c)가 형성된다.

또, 열경화성의 수지를 대신해서, 자외선 등의 광을 조사하는 것에 의해 경화되는 광경화성의 수지를 밀봉수지로서 사용하는 것도 가능하다. 또한, 열경화성과 광경화성을 겸비한 성질을 가지는 수지, 또는 열경화성의 수지와 광경화성의 수지를 혼합한 수지이다. 가열과 자외선 조사의 공정을 통하여 경화되는 수지를, 밀봉수지로서 사용하는 것도 가능하다. 2개의 공정을 통하여 경화되는 수지를 사용하는 경우, 봉지 성능에 있어서, 보다 신뢰성이 높은 밀봉부재를 실현할 수가 있다.

또한, 밀봉부재(103a, 103b, 및 103c)를 형성하는 방법으로서, 스크린 인쇄법 이외에, 디스펜서(dispenser) 이미지법을 적용할 수 있게 된다. 이 디스펜서 이미지법은, 디스펜서라고 불리는 송출장치를 이동시키면서, 디스펜서의 선단에서 밀봉수지를 송출함에 따라, 투명전극(102b) 위에 밀봉부재(103a, 103b, 및 103c)의 형상을 그리는 방법이다.

어느 쪽의 방법으로 하더라도, 밀봉부재(103a 및 103b)는, 밀봉부재(103c)를 형성하는 재료 및 방법을 사용하여 밀봉부재(103c)를 형성하는 공정에서 형성된다. 따라서, 본 발명의 밀봉부재(103a 및 103b)는, 밀봉부재(103c)를 형성하는 공정 이외의 특별한 공정을 필요로 하지 않는다.

밀봉부재(103a, 103b, 및 103c)의 경화후, 도전부재(104a 및 104b)로서, 밀봉부재(103a 및 103b)내에 도전페이스트가 도포된다. 또한, 도전부재(104a 및 104b)의 재료로서는, 도전페이스트 이외에 금이나 은 등의 금속구를 사용하는 방법도 생각할 수 있다.

글래스기판(101a) 상에 글래스기판(101a 및 101b)에 의해서 협지되는 액정층(107)의 두께(Tc), 즉 글래스기판(101a 및 101b) 사이의 간극 폭을 일정하게 유지하기 위한 상기 스페이서(16)(도 10의 도면에 안나타남)로서, 가교 공중합체인 평균 입자지름(Dav) 9.0μm의 미립자를 약 100개/mm²의 밀도(N)로 살포한다. 그리고, 글래스기판(101a 및 101b)을 투명전극(102a 및 102b)을 내측으로 하여 붙여 일치시켜, 약 1kg/cm²의 압력으로 균일하게 억압한 채로, 150℃의 온도로 약 2시간 가열하여 약 8.8μm의 셀 두께를 가지는 빈 셀을 작성한다.

이와 같이 작성된 빈 셀에 진공주입법으로 액정재료를 주입한다. 진공주입방식 이외에, 상압주입법이나 가압주입법 등을 사용하는 것도 생각할 수 있다.

다음에, 액정이 주입된 빈 셀을 외측에서부터 가압장치를 사용하여 계속 가압하면서, 개구부(105)에 봉지수지를 도포한다. 도포된 봉지수지에 자외선을 조사하면 개구부(105)가 봉지된다.

이상과 같이 하여 형성된 액정표시소자(110)의 도전부재(104a 및 104b)의 주변을 현미경으로써 관찰하더라도 액정재료는 관찰되지 않는다. 즉, 본 발명에 의하면, 도전부재(104a 및 104b)를 둘러싸도록 밀봉부재(103a 및 103b)를 형성하는 것에 의해, 빈 셀에 액정재료를 충전할 때에, 액정재료의 도전부재(104a 및 104b) 주변으로의 침입을 방지할 수 있다.

이 다음에, 액정표시소자(110)를 에탄올과 물과의 혼합용액으로써 초음파 세정을 행한다. 세정 후, 다시 현미경으로 관찰하더라도, 도전부재(104a 및 104b)에는 조금의 변화도 보이지 않는다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 액정표시소자(110)는 액정재료만으로 이루어지는 액정층(107)을 가지는 것으로 되었지만, 본 실시의 형태 이외에, 본 발명은 고분자 분산형이라고 불리는 액정표시소자에도 응용할 수가 있다.

이 고분자 분산형 액정표시소자는, 액정재료만이 충전되는 액정층 대신에, 3 차원적인 그물눈 형상의 구조를 가지는 고분자 화합물중에, 물방울 형태로 액정이 분산되거나 또는 물방울 형태의 액정이 서로 연결된 채로 네트워크 형태로 분산되는 액정층(107)을 가지는 액정표시소자이다.

이 경우, 고분자 화합물이 되는 전 단계단의 물질(이후, 고분자 전구체라고 부른다)과 액정재료로써 이루어지는 복합재료가, 상기의 빈 셀에 진공주입법에 의해 주입된다. 개구부(105)를 같은 방법으로 봉하여 막은 뒤, 액정층(107)내의 복합재료에 대해 강도 50mW/cm²의 자외선을 5분간 조사하는 것에 의해, 셀내의 고분자 전구체가 고분자화되면서 동시에 액정재료와 고분자 화합물이 상 분리하여 액정과 고분자화합물로써 이루어지는 액정층이 나타난다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 액정표시소자(110)를, 한 쌍의 대향 기판이 어느쪽도 투명전극을 구비한 투명한 글래스기판인 투과형의 액정표시소자로서 설명하였다. 본 실시의 형태 이외에, 예컨대, 투명전극(102a)을 대신해, 광을 반사하는 반사전극을 사용하면, 본 발명의 효과를 가지는 반사형의 액정표시소자를 구성할 수가 있다.

반사형의 액정표시소자를 구성하기 위해서는, 능동소자 형성부(106)에 있어서, TFT소자에 접속되는 화소마다 분할된 투명전극을 대신해, 화소마다 분할된 반사전극을 설치하는 구성으로 하는 것 등도 생각할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 액정표시소자(110)를 화소마다의 투명전극과 스위치수단인 TFT소자를 가지는 것으로 해 설명하였다. 그러나, 본 발명은, 화소마다의 투명전극과 스위치수단을 가지지 않은 단순 매트릭스형의 액정표시소자에 대해서도 같은 모양으로 응용 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 2개의 투명전극을 전기적으로 접속하는 도전부재의 주위에 보호부재인 밀봉부재를 형성하는 것으로써, 기판 사이 밀봉외부에 침입한 액정재료 등을 세정 제거할 때에, 도전부재를 오염 등으로부터 보호할 수가 있다.

(실시의 형태3)

이하, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17, 도 18, 도 19, 도 20, 도 21, 및 도 22를 참조하여, 상기 제3목적을 달성하는 본 발명의 제3의 실시형태에 관한 액정패널의 제조방법에 관해서 설명한다. 도 13에, 본 실시의 형태에 관한 제조방법으로써 제조하는 도중의 상태에 있는 액정패널(200)의 주요부 구조를 나타낸다. 도 14에, 본 실시의 형태에 관한 제조방법으로써 완성된 액정패널(200)의 주요부 구조를 간략화해 나타낸다. 도 15에, 액정패널(100)의 제조도중 상태를 나타낸다. 한편, 액정패널(200)은, 상술의 본 발명의 실시형태에 관한 액정표시소자(100) 및 종래의 고분자 분산형 액정패널에 같이 적용할 수 있기 때문에, 설명의 간편화를 위해, 본 예에 있어서는 종래의 액정표시소자의 제조방법에 관해서 설명한다.

액정패널(200)을 제조할 때에는, 우선 도 13에 나타난 바와 같이, 한 쌍의 투명한 글래스기판(201 및 202)을 준비하고 또한, 글래스기판(201 및 202) 각각의 표면 상에 원하는 패턴형상을 가지는 투명 도전막(ITO 도전막)(201a 및 202a)을 형성한 뒤에 세정처리를 실행하였고, 새로이 절연막(201b 및 202b)으로 되는 배향막을 투명 도전막(201a 및 202a) 상에 인쇄하여, 80℃의 온도 하에서 1 분간 가열한 뒤에, 220℃의 온도 하에서 30 분간 가열함으로써 절연막(201b 및 202b)을 가열 부착한다.

그리고, 도 15에 나타난 바와 같이, 주입구(203a)가 형성된 봉지수지(203)를 한쪽의 글래스기판(201)의 주변 테두리를 따라서 도포하고, 또한, 다른쪽의 글래스기판(202) 위에 기판 간격을 확보하기 위해서, 예컨대 지름 13μm 구형의 SiO2인 스페이서(204)(도 13)를 살포한 뒤, 봉지수지(203)를 중간에 두고서 뒤에 글래스기판(201 및 202) 끼리를 대면접합하는 것이 이루어진다. 한편, 봉지수지(203)는 열경화성 수지에 한정되는 일은 없고, 광경화성 수지라도 좋다.

또한, 고분자 분산 액정을 구성하는 고분자 및 액정의 혼합재료(205)는, 예컨대, 폴리에스테르 아크릴레이트 1.8wt% 및 2-에틸 헥실 아크릴리에트 18wt%로 이루어지는 고분자수지와, 액정 80wt%에 대한, 광경화 개시제 0.2wt% 및 중합 개시제로 구성된다. 이와 같이 조정된 혼합재료(205)를 가열처리 또는 광조사 처리하여 봉지수지(203)를 경화시킴으로써 한 쌍의 글래스기판(201 및 202)으로 이루어지는 빈 패널을 구성한 뒤, 종래와 같이 진공주입법을 사용하여 봉지수지(203)를 통해 일체화된 빈 패널의 내부, 요컨대, 글래스기판(201 및 202) 사이에 혼합재료(205)를 주입하여 충전한다.

도 16에, 상기 반제품의 액정패널(210)의 주입구(203a)를 봉하여 막을 때에, 글래스기판(201 및 202)을 내측으로 향해서 억압하는 가압장치(211)에 설치한 상태를 나타낸다. 한편, 동 도면에 있어서, 가압장치(211)는, 상판(216) 및 하판(217)이 좌우의 측벽(214 및 215)에 의해서, 소정의 치수 정밀도로 위치 결정되어 지지되어 있다. 이 상판(216)의 아랫면에는, N2 개스를 주입하여 풍선과 같이 팽창되는 자루 형상의 실리콘 러버(rubber)(212)가 설치된다. 하판(217)의 윗면에는, 소정의 치수 정밀도로 형성된 스테이지(213)가 설치된다. 한편, 하판(217) 및 하판(217)은, 광 투과성의 재질 또는 구성을 가지고 있다. 스테이지(213)의 위에 액정패널(210)을 설치한 상태로, 실리콘 러버(212)를 팽창시켜, 액정패널(210)의 글래스기판(201)을 억압하도록 구성되어 있다.

도 17, 도 18, 및 도 19를 참조하여, 상기 가압장치(211)를 조립해 넣은 액정패널의 밀봉(sealing)장치에 관해서 설명한다. 도 17에 나타난 바와 같이, 본 발명에 관한 밀봉장치(300)는, 압력제어장치(302), 온도검출기(304), 온도제어장치(306), 봉구장치(308), 광원(310), 광원제어장치(312), 혼합재료 검출장치(314), 및 주 제어장치(316)로 구성된다.

압력제어장치(302)는, 실리콘 러버(212)에 접속되어, 실리콘 러버(212)에 주입되는 N2 개스의 량을 조정함으로써, 실리콘 러버(212)가 액정패널(210)의 글래스기판(201)을 누르는 압력(Pb)을 제어함과 동시에, 그 누르는 압력(Pb)을 나타내는 압력신호(Spb)를 생성한다.

온도검출기(304)는 액정패널(210)내의 혼합재료(205)의 온도를, 온도 기록계(thermo graph) 등을 사용하여 비접촉 측정하고, 측정된 혼합재료(205)의 온도(Tm)를 나타내는 온도신호(Stm)를 생성한다.

온도제어장치(306)는, 온도측정기(304)에 접속되어 온도신호(Stm)에 따라서, 혼합물온도(Tm)가 소정의 허용 온도범위(β), 요컨대 Tm-β1<Tm<Tm+β2(β1<β2)을 넘고 있는 경우에는, 스테이지(213)가 조립되어 넣어진 냉수 또는 온수를 순환시키는 온도조정장치를 구동하여 가열또는 냉각하여 액정패널(210)의 온도(Tm)를 제어한다.

광원(310)은 액정패널(210)의 하부, 요컨대 실리콘 러버(212)에 대향하는 측에 설치되고, 실리콘 러버(212) 및 하판(217)을 통해서 액정패널(210)을 소정의 출력의 광(L)으로 조사하는 전구(310a)를 포함한다. 전구(310a)와 가압장치(211)의 사이에 설치되고, 액정패널(210)을 조사하는 광(L)을 차단하기도 하거나 통과시키기도 하거나 하는 셔터(310b)를 포함한다. 전구(310a)와 셔터(310b)의 사이에는, 새로이, 광(L) 중의 자외선 성분을 제거하는 자외선 제거필터(310c)와 적외선 성분을 제거하는 적외선 제거필터(310d)가 설치된다.

한편, 셔터(310b)는, 제1셔터부(S1)와 제2셔터부(S2)로 구성되어, 각각 주 제어장치(312)에 의해서 양자 택일적 또는 동시에 개구된다. 제2셔터부(S2)는 액정패널(210)의 거의 전면 또는 그 이상의 크기의 면적을 개구할 수 있게 되고, 제1셔터부(S1)는 액정패널(210)의 주입구(203a)의 선단부에 상당하는 크기의 면적을 개구할 수 있게 된다. 이와 같이 구성된 셔터(310b)는, 바람직하게는, 스테이지(213)의 내부에 만들어질 수 있는 한 윗면에 가까운 위치에 설치된다. 그리고, 제1셔터부(S1)와 제2셔터부(S2)의 경계가 액정패널(210)의 주입구(203a)의 선단부와 대체로 일치하도록 액정패널(210)이 설치된다.

전구(310a) 및 셔터(310b) 각각은 광원 제어장치(312)에 접속되어, 셔터제어신호(Ssc) 및 전구제어신호(SIc)에 따라서 구동제어된다. 혼합재료 검출장치(314)는, 레이저광원(314a)과 수광체(314b)로 구성되어 있다.

혼합재료 검출장치(314)는, 가압장치(211)내의 액정패널(210)의 주입구(203a)의 단부에서부터 소정의 거리(Drs) 떨어진 위치에서 가로에서 주입구(203a)의 단면으로 대체로 평행하게, 수광체(314b)에 레이저광선(Lrs)을 조사하여, 그 레이저광선(Lrs)이 차단된 경우에 하이(hi)로 되는 2치의 차체검출신호(Srs)를 생성한다.

이들, 압력제어장치(302), 온도검출기(304), 온도제어장치(306), 봉구장치(308), 광원(310), 광원제어장치(312) 및 혼합재료 검출장치(314)는 버스(Lb)를 경유해 주 제어장치(316)에 접속되어, 전술의 신호를 포함해서 여러 가지의 신호를 주 제어장치(316)와의 사이에서 교환한다. 상술하면, 주 제어장치(316)는 버스(Lb)를 경유하여 압력제어장치(302)에서부터 공급되는 압력신호(Spb), 온도검출기(304) 및 온도제어장치(306)로부터 공급되는 온도신호(Stm), 및 혼합재료 검출장치(314)에서부터 공급되는 차체검출신호(Srs)에 따라서, 밀봉장치(300)의 각 부의 작동을 결정하여, 각 부의 작동을 제어하는 각 종의 제어신호를 생성함과 동시에, 버스(Lb)를 경유하여 대응하는 각 부에 각 제어신호를 공급한다.

요컨대, 압력신호(Spb), 차체검출신호(Srs)신호, 및 온도신호(Stm)에 따라서, 주입구(203a)에 봉지수지(206)를 도포하는 작동을 제어하는 봉구제어신호(Srac)를 생성하여, 봉구장치(308)에 공급한다. 새로이, 온도신호(Stm)에 따라서, 액정패널(210)의 혼합재료(205)의 온도를 적정히 유지하기 위한 온도제어신호(Stmc)를 생성하여 온도제어장치(306)에 공급한다.

차체검출신호(Srs)에 따라서, 전구(310a) 및, 셔터(310b)의 작동을 지시하는 광원제어신호(Slsc)를 생성하여 광원제어장치(312)에 공급한다. 그리고, 이 광원제어신호(Slsc)에 따라서, 광원제어장치(312)는 전구(310a)를 구동제어하는 전구 구동신호(Slc)를 생성함과 동시에, 셔터(310b)의 제1셔터부(S1) 및 제2셔터부(S2)의 각각을 구동 제어하는 셔터제어신호(Ssc)를 생성한다.

다음에, 도 18에 나타내는 플로우챠트를 참조하여, 본 발명에 관한 밀봉장치(300)의 작동에 관해서 간단히 설명한 뒤, 도 19A 및 도 19B에 나타내는 플로우챠트를 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 액정패널(210)이 도 16에 나타난 바와 같이, 주입구(203a)의 선단부가 제1셔터부(S1)와 제2셔터부(S2)의 경계 상에 위치하도록 설치된 후, 밀봉작동이 개시된다.

도 18에 나타내는 블럭(#100)에 있어서, 온도검출기(304)에 의해서, 검출된 액정패널(200)의 혼합재료(205)의 온도(Tm)를 나타내는 온도신호(Stm)가 온도제어장치(306)를 경유하여 주 제어장치(316)에 공급된다. 전술의 것과 같이, 주 제어장치(316)는 온도제어신호(Stmc)를 생성하여, 온도제어장치(306)를 제어해 혼합재료 온도(Tm)가 소정의 범위 Tβ(Tm-β1<Tm<Tm+β2>에 알맞게 들어 맞도록 피드백제어를 개시한다. 다시금, 주 제어장치(316)는, 혼합재료 검출장치(314)로부터의 차체검출신호(Srs 신호)에 따라서, 혼합재료(205)가 주입구(203a)에서 넘쳐 나오는 것을 검출하여, 그 검출시기에 따라서, 전 처리에서 혼합재료(205)가 액정패널(210)에 충전된 량이 적정한지 아닌지를 판단한다.

블록(#200)에서, 주 제어장치(316)는 압력제어장치(302)에 대하여 억압신호(Spbc)를 출력하여, 실리콘 러버(212)에 대하여 글래스기판(201)을 소정의 밀봉억압력(Pib1) 및 소정의 억압시간(Tpb1)의 사이에, 억압시킨다.

블록(#300)에서, 주 제어장치(316)는, 상기 블록(#100)에서 검출을 개시한 혼합재료(205)의 온도 및 충전량이 적정한 경우에, 봉구장치(308)에 봉구제어신호(Srac)를 출력하여, 주입구(203a)를 봉지수지(206)로 봉구시킨다.

블록(#400)에서, 주 제어장치(316)는 광원제어신호(Slsc)를 광원제어장치(312)로 출력한다. 광원제어장치(312)는 광원제어신호(Slsc)에 따라서, 전구(310a) 및 셔터(310b)를 각각 제어하여, 봉지수지(206) 및 혼합재료(205)를 각각 소정의 조사 조건에서 조사하여 경화시킨다.

블록(#500)에서, 주 제어장치(316)는 압력제어장치(302)에 압력신호(Spb)를 출력하여 실리콘 러버(212)의 억압력을 해제시킨다. 이하에, 도 19A 및 도 19B를 참조하여 밀봉장치(300)의 작동을 자세히 설명한다.

스텝(S102)에서, 온도검출기(304)로 혼합재료 온도(Tm)가 검출되고, 압력제어장치(302)에 의해서 실리콘 러버(212)의 억압력(Pb)이 검출됨과 동시에, 각각의 검출치를 나타내는 온도신호(Stm) 및 압력신호(Spb)가 주 제어장치(316)에 입력된다. 다시금, 혼합재료 온도(Tm)가 허용 온도범위(Tβ)를 넘고 있는 시간을 나타내는 온도 이상 시간 파라메터(Etm)가 0(zero)에 세트된다.

스텝(S104)에서, 주 제어장치(316)는 가압신호(Spbc)를 압력제어장치(302)로 출력하여, 실리콘 러버(212)의 억압력(Pb)을 소정의 증가분(△Pb)만 가압시킨다. 또한, 본 스텝 및 구술의 스텝(S120)에 있어서의 실리콘 러버(212)의 가압 및 글래스기판(201)에 대한 억압작동에 관해서 도 20를 참조하여 후에 자세히 설명한다.

스텝(S106)에서, 주 제어장치(316)는 온도신호(Stm)에 따라서, 혼합재료 온도(Tm)가 허용 온도범위(Tβ) 이내인가 아닌가를 판단한다. 혼합재료 온도(Tm)가 허용 온도범위(Tβ)를 넘고 있는 경우에는, 스텝(S108)으로 진행한다.

스텝(S100)에서, 온도 이상시간 파라메터(Etm)가 1만큼 인크리먼트되어 다음 스텝(S110)으로 진행한다.

스텝(S110)에서, 온도 이상시간 파라메터(Etm)가, 소정의 최대 허용온도 이상시간(Th(Etm)) 이상인가 아닌가가 판단된다. Etm이 Th(Etm)보다 작은 경우는, 노(NO)로 판단되어 스텝(S104)으로 복귀한다. 한편, Etm이 Th(Etm) 이상인 경우는, 예스(YES)로 판단되어 스텝(S112)으로 진행한다.

스텝(S112)에서, 주 제어장치(316)는 혼합재료(205)의 온도(Tm)가 적당하지 않은 것을 나타내는 혼합재료 온도 이상신호(Setm)를 출력하여, 밀봉장치(300)의 작동을 정지시키는 등의 소정의 이상 처리를 행한다. 이것은, 적정 온도범위 외의 혼합재료(205)를 경화시켜 얻어지는 고분자 화합물과 액정으로 이루어지는 고분자 분산 액정(207)(도 14)이 요망된 품질을 충족시키지 않는다 라고 하는 불량의 발생을 사전에 막기 위한 처리이다.

한편, 스텝(S106)에서 예스, 요컨대 혼합재료 온도(Tm)가 허용 온도범위(Tβ) 이내인 것으로 판단된 경우는 스텝(S114)으로 진행한다.

스텝(S114)에서는, 혼합재료 검출장치(314)에서부터 출력되는 차체검출신호(Srs)가 0(로우)인가 아닌가가 판단된다. 차체검출신호(Srs)가 0이 아닌 경우는, 노로 판단되어 스텝(S116)으로 진행한다.

스텝(S116)에서, 주 제어장치(316)는, 실리콘 러버(212)의 억압력이 밀봉억압력(Pib1)(도 20)에 도달하는 사이에, 혼합재료(205)가 주입구(203a)에서 넘쳐 나오고 있는 것을 나타내는 제1혼합재료 범람 이상 신호(Esrs1)를 출력하여 상술의 이상 처리를 행한다. 이것은, 액정패널(210)에, 전술의 것과 같이 미리 정해진 적정량 이상의 혼합재료(205)가 충전되어 있기도 하거나, 또는 액정패널(210)내에 공기가 끌어들리게 하여 혼합재료(205)가 균등하게 분포되어 있지 않은 것 같은 경우를 검출하여, 그와 같은 충전불량에 기인하는 액정패널(210) 불량의 발생을 막기 위한 처리이다.

한편, 스텝(S114)에서 예스, 요컨대 혼합재료(205)가 넘치지 않은 경우에는, 스텝(S118)으로 진행한다.

스텝(S118)에서, 억압력(Pb)이 밀봉억압력(Pib1) 이상인가 아닌가가 판단된다. 노의 경우는, 스텝(S104)으로 복귀하여, 밀봉억압력(Pib1)에 도달하기 전까지, 스텝(S104)에서부터 S118의 처리가 되풀이 된다. 한편, 예스의 경우는, 다음 스텝(S120)으로 진행한다.

스텝(S120)에서, 억압력(Pb)이 소정의 억압시간(Tpb1)의 사이에, 밀봉억압력(Pib1)에 유지되어 있는가 아닌가가 판단된다. 노로 판단된 경우, 요컨대 Pb가 Pib1보다 클 때는, 스텝(S122)으로 진행한다.

스텝(S122)에서, 주 제어장치(316)에 의해서, 실리콘 러버(212)가 글래스기판(201)을 억압하는 압력(Pb)이 소정 밀봉억압력(Pib1)으로 되어 있지 않은 것을 나타내는 억압력 이상신호(Sep)가 출력됨과 동시에, 상술의 이상 처리가 행해진다. 이것은, 밀봉 때의 억압력(Pb)이 지나치게 크고, 혼합재료(205)의 효과 후에 억압을 해제한 시점에서, 액정패널(210)의 내용물의 용량 부족에 의한 액정패널(210)의 형상불량을 막기 위한 처리이다.

한편, 스텝(S120)에서 예스의 경우는, 밀봉할 때의 억압력이 보증되어 있기 때문에, 스텝(S124)으로 진행한다.

스텝(S124)에서, 상기 억압시간(Tpb1)의 경과 후에, 혼합재료 검출장치(314)에서부터 출력되는 차체검출신호(Srs)가 1(하이)인가 아닌가가 판단된다. 노의 경우는, 주입구(203a)로부터의 혼합재료(205)의 범람이 검출되지 않는 것을 의미하기 때문에, 스텝(S126)으로 진행한다.

스텝(S126)에서, 주 제어장치(316)는, 혼합재료(205)가 주입구(203a)에서 넘치고 있지 않은 것을 나타내는 제2혼합재료 범람 이상신호(Esrs2)를 출력함과 동시에, 상기 이상처리를 행한다. 이것은, 분명히, 액정패널(210)에 충전된 혼합재료(205)가 부족한 것을 뜻하고 있기 때문에, 이대로 봉지수지(206)를 주입구(203a)에 도포하면, 공기(208)(도 21)가 들어가, 경화처리된 액정패널(210)에 기포(209)(도 22)가 생기는 것을 막기 위한 처리이다.

한편, 제1셔터부(S124)에서 예스인 경우는, 글래스기판(201)을 소정의 밀봉억압력(Pib1)에서 소정의 억압시간(Tpb1)의 기간 억압하는 것에 의해, 새로이 혼합재료(205)가 넘쳐 나온 것을 의미한다. 요컨대, 액정패널(210)내에는, 적량의 혼합재료(205)가 적정히 충전되고 또한, 액정패널(210)내에 균등하게 분산되어 있는 것이 보증되어 있기 때문에, 다음 봉지스텝(S128)으로 진행한다.

스텝(S128)에서, 주 제어장치(316)는 봉구제어신호(Srac)를 봉구장치(308)로 출력한다. 봉구장치(308)는 수지노즐(318a)에서 소정량의 봉지수지(206)를 넘친 혼합재료(205)에 밀착한 상태로 도포하여 주입구(203a)를 봉구한다.

스텝(S130)에서, 주 제어장치(316)는 봉지수지(206) 및 혼합재료(205)에 대한 최적 조사조건을 나타내는 광원제어신호(Slsc)를 광원제어장치(312)에 출력한다. 광원제어신호(Slsc)에 따라서, 광원제어장치(312)는 셔터제어신호(Ssc)를 출력하여, 먼저 주입구(203a) 근방에 위치하는 제1셔터부(S1)를 개구시킨다.

스텝(S132)에서, 광원제어장치(312)는 전구 구동신호(Slc)를 출력하여 전구(310a)를 제1소정출력(IP1)으로 점등시켜, 제1셔터부(S1)의 개구부를 통해서, 주입구(203a)에 도포된 봉지수지(206)를 제1소정시간 T(ip1)조사하여 봉지수지(206)를 광경화시킨다.

스텝(S134)에서, 광원제어장치(312)는 셔터제어신호(Ssc)로써, 제1셔터부(S1)를 폐지시킨다.

스텝(S136)에서, 광원제어장치(312)는 셔터제어신호(Ssc)로써, 액정패널(210)의 글래스기판(202) 근방에 위치하는 제2셔터부(S2)를 개구시킨다.

스텝(S138)에서, 광원제어장치(312)는 전구 구동신호(Slc)로써 전구(310a)를 제2소정출력(IP2)으로 점등시켜, 제2셔터부(S2)의 개구부를 통해서, 액정패널(210)내의 혼합재료(205)를 제2소정시간 T(ip2)조사하여, 혼합재료(205)를 액정(14)과 고분자 매트릭스(15)로 분리시켜 고분자 분산 액정(207)을 형성시킨다.

스텝(S140)에서, 광원제어장치(312)는 셔터제어신호(Ssc)로써 제2셔터부(S2)를 폐지한다.

스텝(S142)에서, 억압력(Pb)을 감압하여 처리를 종료한다.

이상에서 설명하였던 것 같이, 본 발명에 관한 액정패널(210)을 구성할 수가 있다. 한편, 상기 스텝(S106, S108, S110, 및 S112)은, 혼합재료(205)의 온도를 보증하는 혼합재료 온도관리루틴을 구성하고 있지만, 밀봉장치(300) 이외의 예컨대, 설치환경 등에 의해서 혼합재료(205)의 온도관리가 가능하면 폐지하더라도 좋다.

더욱이, 상기 스텝(S114 및 S116)은, 혼합재료(205)의 과잉충전 또는 불균일충전을 방지하여, 강제적으로 봉지수지(206)에 의한 주입구(203a)의 봉구불량을 방지하는 봉구 보증루틴을 구성하고 있다. 그러나, 이 루틴도, 밀봉장치(300)의 앞 공정으로, 혼합재료의 충전품질을 관리할 수 있으면 폐지하더라도 좋다.

또한, 상기 스텝(S124 및 S126)은, 혼합재료(205)의 충전량 부족을 방지하여, 혼합재료(205)내에 공기(208)가 혼입되어 완성된 고분자 분산 액정(207)에 기포(209)가 생기는 것을 방지하는 기포 방지루틴을 구성하고 있다. 이 루틴도 상기 봉구 보증루틴과 같이, 앞 행정으로 혼합재료의 충전품질을 관리할 수 있으면 폐지해도 좋다.

더욱이, 스텝(S130, S132, S134, S136, S138, 및 S140)은, 봉지수지(206) 및 혼합재료(205)를 따로따로 다른 조건으로 광원제어장치(312)로 경화광을 조사한다, 소위 2단 조사를 행한다. 한편, 셔터(310b)를 독립으로 개폐할 수 있는 제1셔터부(S1)와 제2셔터부(S2)로 행하는 것에 의해, 종래 다른 부분용의 조사광의 영향을 막기 위해서, 액정패널(210)의 주위에 그 때마다, 장착 및 탈착시킬 필요가 있는 차광막을 불필요할 수 있게 된다. 또한, 봉지수지(206)와 혼합재료(205)의 조사조건이 동일해도 좋은 경우에는, 제1셔터부(S1) 및 제2셔터부(S2)를 동시에 개폐하여, 소위 1단 조사를 하면 좋다. 더욱이, 셔터(310b)를 두 개가 아니고, 하나의 셔터부(S)를 가지도록 구성하더라도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

이하에, 도 20를 참조하여, 상기 스텝(S104, S118, 및 S120)에 의해 보증되는 본 발명에 있어서의 글래스기판(201)의 억압처리에 관해서, 상술한다. 도 20에 있어서, 상단부는 실리콘 러버(212)의 최하단부가 글래스기판(201)의 거의 중심위치에 위치되어 있는 경우를 나타낸다. 중단부는, 실리콘 러버(212)의 최하단부가, 실리콘 러버(212)의 주입구(203a)의 반대쪽 단부에 위치되어 있는 경우를 나타낸다. 하단부는, 글래스기판(201)의 임의의 위치에 있어서의 억압력(Pib)과 억압시간(t)과의 관계를 나타낸다.

우선 상단부에 나타난 바와 같이, 실리콘 러버(212)가 글래스기판(201)의 중앙부에 위치해 있는 경우, 글래스기판(201)의 수평방향을 X축으로 하면, 실리콘 러버(212)는 X축의 0점에서 접촉해 있다. 이 경우, 실리콘 러버(212)는 N2의 주입에 의해 내압(Pib)이 높아지면서 팽창하여, 동 0점에서 좌우의 D1 및 Dr방향으로 차례로 글래스기판(201)을 억압하고 있다. 요컨대, 글래스기판(201)은, 0점에서부터의 이간 거리(XS)가 멀수록 늦게 억압된다. 이 이간 거리(XS)는 글래스기판(201)의 길이를 L로 하면, 상단부의 경우는 0≤XS≤L/2이고, 중단부의 경우는 0≤XS≤L 이다. 이간 거리(XS)에 있어서의 지연시간은, 실리콘 러버(212)의 팽창율이 일정하면 T(XS)로 나타낼 수가 있다. 이 관계를 하단부에 나타낸다.

최대 지연시간 T(XS)max의 후에, 글래스기판(201)의 전면이 실리콘 러버(212)에 의해서 소정의 압력(Pib1)으로 억압되는 시점에서, 압력제어장치(302)에 의한 가압을 정지하고, 압력(Pib1)에 의한 억압을 소정의 억압시간(Tpb1) 유지한다. 이렇게 하여, 상단부의 경우는, 우선 중앙부의 혼합재료(205)가 글래스기판(201)을 통해서 억압되어 좌우로 신장한다. 또한 실리콘 러버(212)의 팽창에 따라서 중앙부에서 좌우로 차례로 억지로 확대된다. 그리고, 억지로 확대된 혼합재료(205)는 주입구(203a)의 반대쪽에서 액정패널(210)의 측벽으로 억눌려져, 주입구(203a)의 방향으로 힘이 작용함와 동시에, 주입구(203a)에서부터 넘쳐 나온다. 이렇게 하여, 액정패널(210)을 중앙부에서 양단부로 힘을 가하는 것 같이 혼합재료(205)를 구석에 까지 확실히 충전할 수가 있다.

또한, 중단부의 경우는, 혼합재료(205)가 주입구(203a)의 반대쪽에서 주입구(203a)를 향해서 차례로 조여지도록 억압력(Pb)이 증가하고, 글래스기판(201)의 전면을 상기 소정 억압(Pib1)으로 소정시간(Tpb1) 유지하는 것에 의해서 상단부의 경우와 같이 혼합재료(205)를 액정패널(210)내로 충전할 수가 있다. 또, 이 소정 억압력(Pib1)으로 억압한 채로, 주입구(203a)를 봉지수지(206)로 봉하여 막은 후에, 상기 블록(#300)을 행하기 때문에, 이 억압력(Pib1)을 밀봉압력이라고 부른다.

한편, 바람직하게는, 제1소정압력(PibB1)은 0.8Kg/cm²이고, 억압유지시간(Tpb1)은 1분간이다. 이와 같이, 혼합재료(205)가 충전된 액정패널(210)을 구성하는 패널기판(201, 202)을 외측에서 억압함으로써, 봉지수지(203)의 주입구(203a)에서 소량의 혼합재료(205)가 넘쳐 나오도록, 액정패널(200)내의 혼합재료(205)의 충전량 및 억압력(PiB1)의 값은 미리 구해둔다.

또한, 글래스기판(201 및 202)은 외측에서부터 억압되어 있기 때문에, 봉지수지(203)를 통해 접합되고, 또한 스페이서(204)가 설치된 글래스기판(201 및 202) 끼리의 이간 간격, 소위 패널 갭은 균일화 된다.

한편, 이와 같이 밀봉억압력(Pib1)으로 유지한 채로 봉지수지(206) 및 혼합재료(205)를 경화시킬 뿐만 아니라, 봉지수지(206)의 도포 후에, 가압장치(211)의 실리콘러버(212)에서부터 패널기판(201 및 202)에 가해지고 있는 억압력을 0.6Kg/cm²으로 저감하여 1분간에 걸쳐 방치한다. 그러면, 봉지수지(206)는, 주입구(203a)에서 넘쳐 나온 혼합재료(205)와 동시에 주입구(203a)내로 인입되게 되어, 봉지수지(203)의 주입구(203a)내로 침입하게 된다. 이 방치기간 및 방치기간의 억압력은, 봉지수지(206)가 주입구(203a)내로 침입하는 데 요하는 감압상태 및 시간에 의해서 결정되는 소정의 값이다.

혼합재료(205)와 같이 주입구(303a)내로 침입한 봉지수지(306)는, 기포(208)를 발생시키는 일 없이 혼합재료(205)와 밀착하여 주입구(203a)를 완전히 폐색한다. 또한, 이 실시의 형태에 있어서는, 패널기판(201 및 202)에 가하는 억압력을 저감하고 있지만, 반드시 억압력의 저감에 의해서 주입구(203a)내로 봉지수지(206)를 침입시킬 필요가 없다. 봉지수지(203)의 주입구(203a)에서부터 넘쳐 나온 혼합재료(205)의 표면 상에 밀착한 상태로 봉지수지(6)를 도포한 채로 두더라도 좋다.

더욱이, 가압장치(211)로부터 액정패널(210)을 떼어내고, 또한 이 액정패널(210)에 있어서의 봉지수지(203)의 주입구(203a)를 제외한 표시영역의 전 범위에 걸쳐 차광막을 씌운 뒤, 봉지수지(206)에 대하여 40mW/cm²의 빛을 3분간에 걸쳐 조사함으로써 봉지수지(206)를 경화시킨다. 그 후, 계속해서, 액정패널(210)로부터 차광막을 떼어낸 후에 액정패널(210)의 표시영역에 대하여 50mW/cm²의 빛을 5분간에 걸쳐 조사하여, 고분자 및 액정으로 이루어지는 혼합재료(205)를 상 분리시키는 것에 의해 고분자 분산 액정(207)을 얻으면, 혼합재료(205)의 표면 상에 밀착한 상태로 경화되어 있는 봉지수지(206)는 고분자 분산 액정(207)의 체적 수축에 따라서 주입구(203a)내로 인입되게 되고, 도 14로 나타내는 것 같은 고분자 분산형의 액정패널이 완성되게 된다.

또, 이 때 있어서는, 가압장치(211)로부터 액정패널(210)을 떼어낸 뒤에 봉지수지(206)를 경화시키는 것을 행하고 있지만, 가압장치(211)내에서 액정패널(210)의 글래스기판(201 및 202)에 대하여 0.6Kg/cm²의 억압력을 가한 채로의 상태 하에서 봉지수지(206)를 경화(상 분리)시키더라도 좋다. 또한, 이 때에 있어서의 봉지수지(206)가 광경화성수지에 한정되는 일은 없고, 열경화성수지나 상온경화성수지만으로도 좋다. 봉지수지(206)가 열경화성수지인 경우에는 가열처리에 의해서 봉지수지(206)를 경화시키는 것이 실행된다.

한편, 이상 설명한 순서와는 다른 종래의 형태와 같은 순서, 즉, 고분자 및 액정으로 이루어지는 혼합재료(205)를 글래스기판(201 및 202) 사이에 주입하여 충전하고, 또한, 봉지수지(203)의 주입구(203a)의 외측에 봉지수지(206)를 도포한 뒤, 이 봉지수지(206)를 경화시키는 순서에 따라서 액정패널을 구성하는 것을 행하였다. 그리고, 본 실시의 형태에 관한 제조방법에 의해서 제조된 액정패널과 비교해 본 바, 종래의 형태에 관한 액정패널에서는 기포가 발생해 있어, 표시 품질이 저하되어 있는데 반하여, 본 실시의 형태에 관한 액정패널에서는 기포가 발생하지 않고서 패널 갭도 균일화되어 있어서, 표시 품질이 양호함과 동시에, 신뢰성이 향상되어 있는 것이 확인되었다.

상기의 제조방법에서는, 혼합재료(205)가 충전된 패널기판(201 및 202)을 접합방향을 따라서 외측에서부터 억압하고, 또한 주입구(203a)의 외측에 봉지수지(206)를 도포한 뒤, 패널기판(201 및 202)에 가해지는 억압력을 저감하고, 또는 저감하지 않은 채로 봉지수지(206)를 경화시킨 뒤에 혼합재료(205)를 상 분리하여 고분자 분산 액정(207)을 얻는 것으로써 액정패널을 구성하고 있지만, 이하 같은 순서로 이루어지는 제조방법 각각을 채용함으로써도 액정패널을 구성하는 것이 가능하다.

우선, 다시금, 고분자 분산 액정(207)이 되는 고분자 및 액정의 혼합재료(205)가 봉지수지(203)의 주입구(203a)에서 주입되어 충전된 패널기판(201 및 202)을 서로의 접합방향을 따라서 외측에서부터 억압하고, 또한, 주입구(203a)의 외측에 봉지수지(206)를 도포하는 것을 행한다. 그리고, 액정패널(210)을 가압장치(211)로부터 떼어낸 뒤, 액정패널(210)의 표시영역에 대하여 50mW/cm²의 빛을 5분간에 걸쳐 조사하여 고분자 및 액정으로 이루어지는 혼합재료(205)를 상 분리시킴으로써 고분자 분산 액정(207)을 얻은 뒤, 글래스기판(201 및 202) 끼리를 대면 접합한 봉지수지(203)의 주입구(203a)의 외측에 도포되어 있는 봉지수지(206)에 대하여 40mW/cm²의 빛을 3분간 조사함으로써 봉지수지(206)를 경화시킴에 따라 액정패널을 구성한다.

즉, 이 제조방법에서는, 패널기판(201 및 202)을 외측에서 억압하는 공정에서 봉지수지(203)의 주입구(203a)에서부터 넘쳐 나온 혼합재료(205)의 표면 상에 대하여 봉지수지(206)가 밀착한 상태로 도포되어 있고, 혼합재료(205)를 상 분리하는 공정에서는 고분자 분산 액정(207)의 체적 수축에 따라서 봉지수지(206)가 주입구(203a)내로 인입되어 침입하게 된다. 그 때문에, 제조방법에 의해서도, 기포가 발생하지 않고서 패널 갭이 균일화되어 있고, 더구나, 양호한 표시 품질과 향상된 신뢰성을 가지는 액정패널이 구성된다.

또한, 이 때, 패널기판(201 및 202)에 가해지는 억압력을 저감한 뒤에 혼합재료(205)를 상 분리하더라도 좋고, 패널기판(201 및 202)에 가해지는 억압력을 저감하는 공정에서는 넘쳐 나온 혼합재료(205)가 도포된 봉지수지(206)와 동시에 주입구(203a)내로 인입되게 되고, 혼합재료(205)를 상 분리하는 공정에서는 고분자 분산 액정(207)의 체적 수축에 따라서 봉지수지(206)가 주입구(203a)내로 더욱더 인입되는 것에 따라 주입구(203a)가 완전히 폐색된다.

또한, 주입구(203a)가 형성된 봉지수지(203)를 통해 대면 접합된 한 쌍의 패널기판(201 및 202)을 준비하여, 고분자 분산 액정(207)이 되는 고분자 및 액정의 혼합재료(205)를 봉지수지(203)의 주입구(203a)에서부터 패널기판(201 및 202) 사이로 주입하여 충전하는 것을 실행한 뒤, 가압장치(211)를 사용하여 액정패널(210)이 구비한 패널기판(201 및 202)을 서로의 접합방향을 따라서 외측에서 억압하는 것을 행한다. 그리고, 가압장치(211)로부터 액정패널(210)을 떼어낸 뒤, 액정패널(210)의 표시영역에 대하여 50mW/cm²의 빛을 5분간에 걸쳐 조사하여 고분자 및 액정으로 이루어지는 혼합재료(205)를 상 분리시킴으로써 고분자 분산 액정(207)을 얻은 뒤, 봉지수지(203)에 형성된 주입구(203a)의 외측에 대하여 봉지수지(206)를 도포한 뒤, 40mW/cm²의 빛을 3분간만 조사하여 봉지수지(206)를 경화시킴으로써 액정패널(210)을 완성시킨다.

그런데, 이 제조방법에서는, 상기의 제조방법과 다르고, 고분자 분산 액정(207)을 얻은 뒤에 주입구(203a)의 외측에 봉지수지(206)를 도포하여 이 봉지수지(206)를 경화시키고 있지만, 이러한 순서를 채용한 경우만으로도, 봉지수지(206)와 고분자 분산 액정(207)의 사이에 기포가 발생되어 있지 않고, 양호한 표시 품질을 가지고, 또한 신뢰성이 향상된 액정패널을 구성할 수 있는 것이 확인되어 있다. 그리고, 이 제조방법에 의하면, 혼합재료(205)가 충전된 패널기판(201 및 202)을 외측에서 억압할 때는 봉지수지(203)의 주입구(203a)에서 혼합재료(205)가 넘쳐 나오게 되고, 주입구(203a)에서 넘쳐 나와 상 분리된 고분자 분산 액정(207)의 표면 상에는 봉지수지(206)가 밀착상태로 되어 도포된 뒤에 경화시켜지게 된다.

또한, 이 제조방법에 있어서는, 패널기판(201 및 202)이 억압된 액정패널(210)을 가압장치(211)에서부터 떼어내는 것으로 하고 있지만, 가압장치(211)로써 억압된 채로의 상태에 있는 액정패널(210)의 표시영역에 대하는 광 조사를 실행하여 혼합재료(205)를 상 분리하더라도 좋은 것은 물론이다. 그러나, 이 때는, 가압장치(211) 자체가 광을 투과할 수 있는 글래스 등의 소재로 제작될 필요가 있다.

다시금 상기의 제조방법 각각에서는, 봉지수지(203)에 형성된 주입구(203a)의 외측에 봉지수지(206)를 도포하고, 또한 이 봉지수지(206)를 경화시키는 공정과, 혼합재료(205)를 상 분리하여 고분자 분산 액정(207)을 얻는 공정이 각각 별도로 실행되는 것으로 되어 있지만, 이하 같은 순서로 이루어지는 제조방법을 채용한 뒤에 액정패널을 구성하는 것도 가능하다.

요컨대, 고분자 분산 액정(207)으로 되는 고분자 및 액정의 혼합재료(205)가 봉지수지(203)의 주입구(203a)에서부터 주입되어 충전된 액정패널(210)이 구비한 패널기판(201 및 202)을 서로의 접합 방향을 따라서 외측에서 내측을 향해 억압하고, 주입구(203a)의 외측에 대하여 봉지수지(206)를 도포한 뒤, 액정패널(210)의 전면에 대하여 50mW/cm²의 빛을 5분간에 걸쳐 조사하여 고분자 및 액정으로 이루어지는 혼합재료(205)를 상 분리시킴으로써 고분자 분산 액정(207)을 얻음과 동시에, 주입구(203a)의 외측에 도포된 봉지수지(206)를 경화시킴으로써 액정패널을 완성시키는 것이 실행된다.

그리고, 이 제조방법에서는, 혼합재료(205)가 충전된 패널기판(201 및 202)을 억압하는 공정에서 봉지수지(203)의 주입구(203a)에서 혼합재료(205)가 넘쳐 나오게 되고, 넘쳐 나온 혼합재료(205)의 표면 상에 도포된 봉지수지(206)는 혼합재료(205)를 상분리에 따라서 경화하면서 고분자 분산 액정(207)의 체적 수축에 따라서 주입구(203a)내로 인입되게 된다. 그 때문에, 이 제조방법을 채용한 경우에도, 기포가 발생되지 않고서 패널 갭이 균일화되어 있고, 더구나, 양호한 표시 품질과 향상된 신뢰성을 구비한 액정패널이 구성된다.

또한, 상기의 제조방법에 있어서는, 혼합재료(205)가 충전된 패널기판(201 및 202)을 억압한 뒤에 주입구(203a)의 외측에 봉지수지를 도포한 상태로, 혼합재료(205)의 상분리와 봉지수지(206)의 경화를 동시에 실행하고 있지만, 이러한 순서에 한정되는 일은 없고, 혼합재료(205)가 충전된 패널기판(201 및 202)에 가해지는 억압력을 저감한 뒤에 혼합재료(205)의 상 분리와 봉지수지(206)의 경화를 동시에 실행하는 것도 가능하다. 즉, 이 제조방법에서는, 혼합재료(205)가 충전된 패널기판(201 및 202)을 외측에서 억압하는 공정에서 봉지수지(203)의 주입구(203a)에서부터 혼합재료(205)가 넘쳐 나오게 되고, 패널기판(201 및 202)에 가해지는 억압력을 저감하는 공정에서는 넘쳐 나온 혼합재료(205)가 봉지수지(206)와 동시에 주입구(203a)내로 인입되게 된다. 또한, 혼합재료(205)를 상 분리하는 공정에서는, 주입구(203a)에서부터 넘쳐 나온 혼합재료(205)의 표면 상에 도포된 봉지수지(206)가 경화되면서 고분자 분산 액정(207)의 체적 수축에 따라서 주입구(203a)내로 더 인입되게 된다. 따라서, 이러한 제조방법을 채용하여 완성한 액정패널도, 기포가 발생되지 않고서 패널 갭이 균일화되어 있고, 표시 품질이 양호하고 신뢰성이 향상되어 있다.

그런데, 본 발명의 제조방법에 관한 실시의 형태가 상기의 내용만에 한정되는 일은 없고, 이하 같은 각 종의 변경이 행하여져 있더라도 지장이 없는 것은 물론이다. 고분자 분산 액정(207)이 되는 혼합재료(205)중의 고분자재료가 광경화성수지인 폴리에스테르 아크릴레이트 및 2-에틸 헥실 아크릴레이트에 한정되지 않고, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트나 트리 메틸로르 프로판 트리 아크릴레이트 등만으로도 좋을 뿐만 아니라, 광경화성수지에는 한정되지 않고, 열경화성수지나 열가소성수지 등을 사용하는 것도 가능하다.

본 실시의 형태에서는, 글래스기판(201 및 202)의 표면상에 투명 도전막(201 및 202a) 및 절연막(201b 및 202b)이 형성되어 있다고 하였지만, 절연막(201b 및 202b)이 형성되어 있지 않더라도 지장이 없고, 또한 글래스기판(201 및 202)중 한쪽을 능동소자가 설치된 액티브 매트릭스기판으로 하는 것도 가능하다.

스페이서(204)가 SiO2 환에 한정되는 일도 없이, 수지로 이루어지는 것이나 글래스화이버 등만으로도 좋고, 표면상에 부착되어 있는 스페이서(고착스페이서)를 사용할 수 있게 된다.

본 실시의 형태에 있어서는, 혼합재료(205)를 한 쌍의 글래스기판(201 및 202) 사이에 주입할 때에 진공주입법을 채용하고 있지만, 이 방법에 한정되는 일은 없고, 예컨대, 모세관현상을 이용한 주입법(빈 패널에 2개 이상의 구멍을 형성해 두고서 한쪽의 구멍에서부터 빈 패널의 내부로 혼합재료를 주입하는 방법)이든지, 빈 패널에 2개의 구멍을 개방해 놓은 뒤에 혼합재료를 가압하면서 한쪽의 구멍에서부터 빈 패널내로 주입하는 방법, 또는 이 때에 다른쪽의 구멍에서부터 빈 패널내를 흡인하는 방법, 또한 한쪽의 글래스기판 상에 미리 혼합재료를 적하해 둔 뒤에 다른쪽의 글래스기판을 붙여 일치시키는 방법 등을 채용하는 것을 생각할 수 있다.

광 조사로써 혼합재료(205)의 상 분리를 실행할 때, 광이 조사되어 오는 측에 배치된 패널기판의 외측 위치에 열을 제거하기 위한 IR 컷오프 필터나, 액정의 신뢰성을 향상시키기 위한 저파장 영역 컷오프 필터는, 예컨대 350nm 이하의 파장영역을 커트하는 필터 등을 사용할 수 있다.

가압장치(211)가 실리콘러버(212)를 구비한 것에 한정되는 일은 없고, 대면 접합된 한 쌍의 글래스기판(201 및 202)을 외측에서 내측을 향해 억압할 수 있는 구성으로서도 좋다. 이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 액정패널의 제조방법에 의하면, 완성된 액정패널에 있어서의 봉지수지와 고분자 분산 액정과의 사이에 기포가 개재된 채로 남아있는 일이 일어나지 않게 되어, 양호한 표시 품짐을 얻음과 동시에, 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다고 하는 우수한 효과가 얻어진다.

휴대형 퍼스날컴퓨터를 중심으로 하는 정보기기 분야나 텔레비젼 등을 중심으로 하는 영상기기 분야에서, 대화면으로, 박형의 표시장치로서 사용되는 고분자 분산형 액정패널을 제공할 수 있다.

Claims

전압인가수단을 가지고 적어도 한쪽이 투명한 한 쌍의 대향기판(11, 12)과, 해당 한 쌍의 대향기판(11, 12)에 협지되는 액정층(17)과, 해당 액정층(17) 안에 살포되어 해당 대향기판(11, 12)의 사이의 간극 폭을 균일하게 유지하는 복수의 스페이서(16)를 구비하는 액정표시소자(100)로서, 소정의 온도범위(△t)에 있어서, 해당 액정층(17)이 내압(Pi)을 가짐와 동시에 해당 스페이서(16)가 반발력(Pr)을 가지고, 해당 액정층(17)의 내압(Pi)과 해당 스페이서(16)의 반발력(Pr)의 합이 대기압과 같은 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제1항에 있어서, 상기 액정층(17)은, 3차원적인 그물눈 형상의 구조를 가지는 고분자 화합물(15)과, 해당 고분자 화합물(15)중에 분산되는 액정(14)으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제2항에 있어서, 상기 액정층(17)의 내압(Pi)은, 0.9kg/cm²이하이고, 상기 스페이서(16)의 살포밀도(N)는, 1mm²당 10개 이상 300개 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제2항에 있어서, 상기 액정층(17)의 두께(Tc)는, 상기 소정의 온도범위(△t)에 있어서, 상기 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav) 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제2항에 있어서, 상기 액정층의 두께(Tc)는, 상기 소정의 온도범위(△t)에 있어서, 상기 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)과 상기 스페이서(16)의 입자지름(D)의 표준편차(σ)의 차(Dav-σ) 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제2항에 있어서, 상기 액정층의 두께(Tc)는, 상기 소정의 온도범위(△t)에 있어서, 상기 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)과 상기 스페이서의 입자지름(D)의 표준편차(σ)의 2배의 값과의 차(Dav-2σ) 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제2항에 있어서, 상기 소정의 온도범위(△t)에 있어서, 상기 액정층(17)의 두께(Tc)에 대한 상기 액정층(17)의 두께(Tc)의 격차(△Tc)의 절대치의 비율이 2.5% 이하이고, 상기 두께(Tc)와 상기 격차(△Tc)와의 합이 상기 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav) 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제2항에 있어서, 상기 소정의 온도범위에 있어서, 상기 액정층(17)의 두께(Tc)에 대한 상기 액정층(17)의 두께(Tc)의 격차(△Tc)의 절대치의 비율이 2.5% 이하이고, 상기 두께(Tc)와 상기 격차(△Tc)의 합이, 상기 스페이서의 평균 입자지름(Dav)과 상기 스페이서의 입자지름(D)의 표준편차(σ)와의 차(Dav-σ) 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제2항에 있어서, 상기 소정의 온도범위(△t)에 있어서, 상기 액정층의 두께(Tc)에 대한 상기 액정층(17)의 두께(Tc)의 격차(△Tc)의 절대치의 비율이 2.5% 이하이고, 상기 두께(Tc)와 상기 격차(△Tc)의 합이 상기 스페이서(16)의 평균 입자지름(Dav)과 상기 스페이서(16)의 입자지름(D)의 표준편차(σ)의 2배의 값과의 차(Dav-2σ) 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제1항에 있어서, 상기 스페이서(16)는 수지비드인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제1항에 있어서, 상기 스페이서(16)는 차광성을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제1항에 있어서, 상기 소정의 온도범위(△t)는, 0℃에서 85℃까지 인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 대향 기판(11, 12)은, 투명전극(18, 22)을 구비한 전압인가수단을 가지는 투명기판인 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 대향 기판(11, 12)은, 적어도 한쪽이 투명기판인 상기 전압인가수단은, 상기 투명기판에 투명전극(18, 22)이 설치되고, 그 반대쪽의 기판에 반사전극이 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 전압인가수단이 가지는 전극중 적어도 한 쪽은, 복수의 전극으로 이루어지고, 상기 복수의 전극 각각에는, 각각 스위치수단이 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자(100).
광원과, 스크린과, 제13항에 기재된 액정표시 소자를 사용하여 상기 광원으로부터의 입사광의 투과 정도를 제어하여 화상을 생성하는 광제어수단과, 상기 화상을 상기 스크린에 투영하는 투영수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 액정표시소자를 사용한 투사장치(100).
제16항에 있어서, 상기 광제어수단은, 상기 입사광으로부터 농담 화상을 생성하는 제13항에 기재된 액정표시소자와, 상기 농담화상을 칼라화상으로 변환시키는 칼라필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자를 사용한 투사장치.
제16항에 있어서, 상기 광제어수단은, 상기 광원으로부터의 입사광을 RGB의 각 원색으로 분해하는 색분리수단과, 상기 원색마다 제13항에 기재된 액정표시소자가 설치되고, 상기 색분리수단으로부터의 원색광의 투과 정도를 각각 제어하여 상기 원색 마다의 농담화상을 생성하는 농담제어수단으로써 이루어지고, 상기 투영수단은, 상기 원색 마다의 상기 농담화상을 합성하여 상기 스크린에 칼라화상을 투영하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자를 사용한 투사장치.
제18항에 있어서, 상기 투사수단은, 상기 원색 마다의 농담화상을 합성하여 칼라화상을 생성하는 색합성수단과, 상기 색합성수단으로부터의 칼라화상을 상기 스크린에 투영하는 투사렌즈로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자를 사용한 투사장치.
전압인가수단을 가지고 적어도 한쪽이 투명한 한 쌍의 대향 기판과, 상기 한 쌍의 대향 기판에 협지되는 액정층과, 상기 한 쌍의 대향 기판의 사이에 설치되고 상기 액정층을 봉하여 막는 밀봉부재와, 상기 한 쌍의 대향 기판에 설치된 상기 전압인가수단을 전기적으로 접속하는 도전부재와, 상기 도전부재를 둘러싸는 보호부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제20항에 있어서, 상기 밀봉부재와 상기 보호부재의 재료인 밀봉수지는, 열경화성의 수지 또는 광경화성의 수지, 또는 열경화성과 광경화성의 수지, 또는 열경화성의 수지와 광경화성의 수지를 혼합한 수지인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 액정층은, 3차원적인 그물눈 형상의 구조를 가지는 고분자 화합물과, 상기 고분자 화합물중에 분산되는 액정으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제20항에 있어서, 상기 한 쌍의 대향 기판은, 투명전극을 구비한 전압인가수단을 가지는 투명기판인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제20항에 있어서, 상기 한 쌍의 대향 기판은 적어도 한쪽이 투명기판이고, 상기 전압인가수단은, 상기 투명기판에 투명전극이 설치되고, 그 반대쪽의 기판에 반사전극이 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제21항에 있어서, 상기 보호부재는, 상기 밀봉부재가 형성되는 공정에서, 상기 밀봉수지와 상기 밀봉부재의 형성 방법을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
제25항에 있어서, 상기 밀봉부재의 형성 방법은, 스크린인쇄법인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
제25항에 있어서, 상기 밀봉부재의 형성 방법은, 디스펜서 이미지법인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
주입구(203a)가 형성된 봉지수지(203)를 통해 대면 접합된 한 쌍의 패널기판(201, 202) 사이에 고분자 분산 액정(207)이 되는 고분자(15) 및 액정(14)의 혼합재료(205)가 충전된 액정패널(210)을 봉하여 막는 밀봉장치(300)에 있어서,

해당 패널기판(201, 202)을 해당 주입구(203a)에서부터 소정의 거리(XS)만큼 떨어진 시점에서 해당 주입구(203a)를 향해서 연속적으로 억압하는 억압수단(212)과,

해당 주입구(203a)에서부터 해당 혼합재료(205)가 넘쳐 나오는 시점에서, 수지(206)를 해당 넘쳐 나온 혼합재료(205)에 밀착하도록 도포하여 해당 주입구(203a)를 봉구하는 봉구수단(308)을 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉장치(300).
제28항에 있어서, 또한 상기 수지(206)를 경화시킴과 동시에 상기 혼합재료(205)를 고분자(15) 및 액정(14)으로 분리시켜 고분자 분산 액정(207)을 생성하는 경화수단(310, 312)을 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉장치(300).
제28항에 있어서, 또한 상기 혼합재료(205)의 온도(Tm)를 소정 온도범위(Tβ)로 관리하는 온도제어수단(304, 306, 316)을 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉장치(300).
제30항에 있어서, 또한 온도제어수단(304, 306, 316)은, 제1소정시간(Th(Etm))의 사이에, 해당 혼합재료(205)의 온도(Tm)가 해당 소정 온도범위(Tβ)를 넘는 경우에는, 온도이상으로서 온도이상신호(Setm)를 출력하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치(300).
제28항에 있어서, 상기 억압수단(212)은, 상기 패널기판(201, 202)을 소정 압력(Pib1)으로 제2소정시간(Tpb1)의 사이에 억압하고, 상기 봉구수단(308)은 해당 제2소정시간(Tpb1) 뒤에, 봉구하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치(300).
제32항에 있어서, 상기 주입구(203a)에서부터 해당 혼합재료(205)가 넘쳐 나오는 것을 검출하는 범람검출수단(314)을 더 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉장치(300).
제33항에 있어서, 상기 범람검출수단(314)은, 상기 제2소정시간(Tpb1) 이전에, 상기 혼합재료(205)가 넘쳐 나오는 것을 검출한 경우에는, 범람이상으로서 제 1범람이상신호(Esrs1)를 출력하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치(300).
제33항에 있어서, 상기 범람검출수단(314)은, 상기 제2소정시간(Tpb1) 뒤에, 상기 혼합재료(205)가 넘쳐 나오는 것을 검출하기 어려운 경우에는, 범람이상으로서 제2범람이상신호(Esrs2)를 출력하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치(300).
주입구(203a)가 형성된 봉지수지(203)를 통해 대면 접합된 한 쌍의 패널기판(201, 202) 사이에 고분자 분산 액정(207)이 되는 고분자(15) 및 액정(14)의 혼합재료(205)가 충전된 액정패널(210)을 봉하여 막는 밀봉방법에 있어서,

해당 패널기판(201, 202)을 해당 주입구(203a)에서부터 소정의 거리(XS)만큼 떨어진 시점에서 해당 주입구(203a)를 향해 연속적으로 억압하는 스텝(#200; S104, S118, S120, S124)과,

해당 주입구(203a)에서부터 해당 혼합재료(205)가 넘쳐 나오는 시점에서, 수지(206)를 해당 넘쳐 나온 혼합재료(205)에 밀착하도록 도포하여 해당 주입구(203a)를 봉구하는 봉구스텝(#300, S128)을 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉방법.
제36항에 있어서, 또한 상기 수지(206)를 경화시킴과 동시에 상기 혼합재료(205)를 고분자(15) 및 액정(14)으로 분리시켜 고분자 분산 액정(207)을 생성하는 경화스텝(#400; S130, S132, S134, S136, S138, S140)을 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉방법.
제36항에 있어서, 또한 상기 혼합재료(205)의 온도(Tm)를 소정 온도범위(Tβ)로 관리하는 온도제어스텝(#100; S106, S108, S110)을 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉방법.
제38항에 있어서, 제1소정시간(Th(Etm))의 사이에, 해당 혼합재료(205)의 온도(Tm)가 해당 소정 온도범위(Tβ)를 넘는 경우에는, 온도이상으로서 온도이상신호(Setm)를 출력하는 온도이상 검출스텝(#100, S106, S108, S110, S112)을 더 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉방법.
제36항에 있어서, 상기 패널기판(201, 202)을 소정 압력(Pib1)으로 제2소정시간(Tpb1)의 사이에 억압하는 유지억압스텝(S120)을 가짐과 동시에, 봉구하는 봉구스텝(#300, S128)은, 해당 제2소정시간(Tpb1) 뒤에 봉구하는 것을 특징으로 하는 밀봉방법.
제40항에 있어서, 상기 주입구(203a)에서부터 해당 혼합재료(205)가 넘쳐 나오는 검출하는 범람검출스텝(#100;S114)을 더 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉방법.
제41항에 있어서, 상기 제2소정시간(Tpb1) 이전에, 상기 혼합재료(205)가 넘쳐 나오는 것을 검출한 경우에는, 범람이상으로서 제1범람이상신호(Esrs1)를 출력하는 제1범람이상 검출스텝(S114, S116)을 더 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉방법.
제41항에 있어서, 상기 제2소정시간(Tpb1)뒤에, 상기 혼합재료(205)가 넘쳐 나오는 것을 검출하기 어려운 경우에는, 범람이상으로서 제2범람이상신호(Esrs2)를 출력하는 제2범람이상 검출스텝(S114, S124, S124)을 특징으로 하는 밀봉방법.