KR100384802B1 - 액정 디스플레이 - Google Patents

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KR100384802B1
KR100384802B1 KR10-2001-0013339A KR20010013339A KR100384802B1 KR 100384802 B1 KR100384802 B1 KR 100384802B1 KR 20010013339 A KR20010013339 A KR 20010013339A KR 100384802 B1 KR100384802 B1 KR 100384802B1
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Abstract

액정 디스플레이는 기판, 기판상에 배치된 액정층, 및 액정층을 둘러싸고 기판상에 배치된 밀폐 부분을 포함한다.
밀폐 부분은 흡습성 솔루션을 포함한다. 본 발명의 액정 디스플레이 장치는 훌륭한 디스플레이 질을 유지시키면서, 셀 제조에서 무게 감소를 제공하고, 액정 디스플레이 장치의 소형화를 허용한다.

Description

액정 디스플레이{LIQUID CRYSTAL DISPALY}
본 발명은 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 액정 디스플레이 장치의 방습 구조에 관한 것이다.
최근에, 액정 디스플레이 장치는 가벼운 무게와 얇은 두께 및 저전압 소비의 특성때문에, 휴대용 정보 기기에서의 디스플레이 장치로서 널리 사용되어 왔다.선명하고 밝은 이미지를 얻기 위해서, 각각의 픽셀에서 스위칭 장치로서 배열된 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 액티브 행렬 타입 액정 디스플레이 장치를 실제로 사용하는 것은 현재 주류가 되고 있다.
다양한 액정 디스플레이 장치 중에서, 실내에서 사용되는 것은 액정셀의 외부 표면을 덮는 일반적 밀폐(sealing) 부재에 의해 습기로부터 충분히 차단될 수 있다. 그러므로, 그런 장치에서 TFT를 구동할 때 장애를 야기하는 전력 보존을 감소시키는 것은 어려운 일이다. 그러나, 휴대용 정보 기기와 같이 주로 실외에서 사용되는 것에 대해서, 액정 디스플레이 장치를 둘러싼 환경은 실내에서 사용되는 것의 환경보다 훨씬 더 변화가 심하다.
최근에, 액정 디스플레이 장치는 소형 보트와 같은 해양 어플리케이션에서 사용되어 왔다. 이러한 장치는 특별히 해양 레저 활동에 사용되는 소형 보트에서 다양한 위치에 설치될 수 있기 때문에 특별히 흥미를 끈다. 예를 들어, 이러한 장치는 어군 탐지기, 레이더 및 GPS 장치에서 디스플레이 장치로 자주 사용된다. 이런 디스플레이 장치는 격심한 환경 변화를 겪기 때문에, 장치 구조를 습기로부터 차단하는 것은 때때로 종래의 밀폐 부재를 사용하는 것으로는 충분하지 않고, 이것은 액정 저항의 감소와 같이 장치 특성이 악화되는 결과를 가져온다. 이러한 저항의 감소는 디스플레이 수행 능력에서의 실질적인 악화를 가져오고, 이는 장치의 서비스 수명을 단축시킨다. 실내에서 사용되는 액정 디스플레이 장치의 경우에도, 오랜 시간이 지나면 액정 디스플레이 장치 내부로 습기가 침투한다.
일반적으로, 복합체 부재를 포함한 방수 프레임은 이 문제를 해결하기 위해서 액정 디스플레이 장치의 외부에 부착된다. 그러나, 종래의 방수 프레임은 방수 기능을 높이기 위해서 넓은 외부 면적 및 높은 중량을 가진다. 또 다른 문제는, 외부 프레임 부분에 대한 디스플레이 영역의 비율이 감소되어서, 디스플레이 장치를 보기 어렵다는 것이다. 또한, 종래의 방수 프레임은 액체가 디스플레이 장치에 침투하는 것을 막는 것에는 효과적이지만, 수증기 분자 아오팅(aoting)의 침투를 막는데는 매우 효과적인 것은 아니다. 즉, 수증기 분자는 중합체의 네트워크 구조를 통해서 작은 양이라도 침투하고 이는 디스플레이 영역을 침해한다. 그러므로, 습도가 높은 환경에 노출되면, 전압 보존의 저하 때문에 디스플레이의 질이 악화될 가능성이 생긴다.
이 문제는 아래에서 설명될 게스트-호스트 타입(GH type liquid crystal)의 액정 디스플레이 장치에서 중요하게 된다. GH 타입 액정은 그것의 넓은 가시각 때문에 관심이 집중되어 왔다. GH 타입 액정은 액정에서 큰 다이크로익(dichroic) 비율을 가진 다이(dye)를 용해함으로써 형성된다. 특히, 최근에는 컬러 디스플레이 장치의 요구가 증가되기 때문에, GH 타입 액정 디스플레이 장치의 개발이 집중적으로 실행되고 있다. 그러나, GH 타입 액정의 신뢰도는 다이 분자의 분해 및 이온 불순물에 의한 오염과 같은 여러 가지 요소들 때문에 유지하기가 매우 어렵다. 또한, 다이와 같은 극성 화합물은 유리 기판으로부터 무기 이온을 추출할 수 있다. 물이 끼어 들어갈 때, 추출된 무기 이온의 이동성은 현저하게 증가하고, 이것은 전기적 저항의 급속한 손실을 가져오고, 전압 보존을 크게 낮춘다. 따라서, 물 침투에 의해 야기되는 GH 타입 액정의 전압 보존이 낮아지는 정도는 다른 액정에 대해서보다 훨씬 커진다. 이 문제에 대한 해결책이 없고, 이는 GH 액정을 사용하는 TFT 구동 액정 디스플레이 장치의 실질적 적용을 제시하는 발명이다.
따라서, 본 발명의 목적은 무게를 줄여서 소형화를 허용하는 액정 디스플레이 장치를 제공하고, 습기 침투에 의한 디스플레이 질의 악화를 막는데 효과적인 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 훌륭한 디스플레이의 질을 유지할 수 있는 높은 신뢰성을 갖는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
요약하면, 본 명세서에서 보다 명백해질 본 발명의 상기 목적 및 기타 목적은
기판;
기판에 배치된 액정층; 및
액정층을 둘러싸며 기판에 배치된 흡습성 솔루션을 포함한 밀폐 부분
을 포함하는 액정 디스플레이에 의해 달성될 수 있다:
여기에서 "디스플레이의 질"이라는 용어는 빠른 속도와 밝은 컬러 디스플레이가 달성되는 화상 디스플레이를 의미한다. 신뢰도의 기준은 이러한 성질의 악화가 거의 없는 것이다.
본 발명의 액정 디스플레이의 밀폐 부분은 흡습성 솔루션을 포함한다.
밀폐 부분은 내부 밀폐 부분 및 외부 밀폐 부분을 포함하고, 흡습성 솔루션은 내부 밀폐 부분과 외부 밀폐 부분 사이에 배치된다.
액정 디스플레이는 또한 액정층의 제1 입구를 포함하고, 제1 입구 옆에 흡습성 솔루션의 제2 입구를 포함한다.
액정 디스플레이는 또한 액정층의 제1 입구를 포함하고, 제1 입구에 배치된 기판의 반대면상에 흡습성 솔루션의 제2 입구를 포함한다. 흡습성 솔루션은 액정층과 같은 액정이다.
흡습성 솔루션은 부유된 흡습성 화합물 입자를 포함한다.
액정 디스플레이는 또한 액정층에 배치된 카운터 기판을 포함한다.
밀폐 부분은 흡습성 솔루션에 포함된 중합체 입자를 포함한다. 흡습성 솔루션은 게스트-호스트 유형의 액정이다.
밀폐 부분은 또한 중합체 밀폐벽을 포함한다.
중합체 입자는 미세한 입자의 형태로 존재하고, 3 마이크로미터의 평균 직경을 가진다.
흡습성 솔루션은 P2O5, Mg(Cl4)2, SiO2, CaSO4, CaC12, 및 CuSO4으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질 중 적어도 하나를 포함한다.
액정층은 게스트-호스트 유형의 액정으로 구성된다.
흡습성 솔루션은 실리콘 오일 및 게스트-호스트 유형의 액정을 포함한다. 흡습성 솔루션은 증기내에서 얻을 수 있고, 증기를 액체로 충전시킨다.
본 발명은 한 쌍의 기판, 기판들 사이에 배치된 액정층, 액정층에 둘러싸이고 기판들 사이에 배치된 밀폐 부분, 및 한 쌍의 기판 및 밀폐 부분을 덮는 보호층을 포함하는 액정 디스플레이를 제공한다.
밀폐 부분은 내부 밀폐 부분과 외부 밀폐 부분 사이에 배치된 흡습성 솔루션을 갖는 내부 밀폐 부분 및 외부 밀폐 부분을 포함한다.
밀폐 부분은 흡습성 솔루션을 수반하는 중합체 입자를 포함한다.
상술된 바와 같이 액정셀이 고습도의 환경에 노출되면, 제2 밀폐 부분은 수증기 분자에 노출되고, 수증기 분자가 제2 밀폐 부분을 통해 침투되더라도, 소량의 수증기 분자는 제2 영역내의 필러(filler)에 의해 잡히고, 이에 따라 수증기 분자는 제1 밀폐 부분을 침투하지 않고, 이것은 액정셀로 물이 들어가는 것을 막아준다. 여기에서 필러는 흡습성 솔루션이다.
액정셀이 고습도의 환경에 노출되었을 때, 셀의 외부 전체를 덮는 할로겐화 에틸렌 수지는 수증기 분자에 노출되지만, 할로겐화 에틸렌 수지는 훌륭한 방습성의 특성을 가지기 때문에, 물분자는 셀로 침투하지 않고, 이것은 액정셀에 물이 들어가는 것을 막아준다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 액정셀의 개략도.
도 2는 도 1에서 a-a'선상의 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예의 액정셀의 개략도.
도 4는 종래의 해양용 GPS 디스플레이의 외부도의 한 예.
도 5는 본 발명의 액정셀을 사용한 해양용 GPS 디스플레이의 외부도의 한 예.
도 6은 본 발명의 제3 실시예의 액정셀의 개략도.
도 7은 도 6에서 a-b선상의 단면도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예의 액정셀 표면의 부분적 확대도.
도 9는 본 발명의 제4 실시예의 액정셀 표면의 부분적 확대도.
도 10은 본 발명의 제5 실시예의 액정셀의 개략도.
도 11은 본 발명의 제6 실시예의 액정셀의 개략도.
도 12는 도 11에서 b-b1선상의 단면도.
도 13은 본 발명의 제7 실시예의 액정셀의 개략도.
도 14는 도 13에서 c-c'선상의 단면도.
도 15는 비교예1의 장치의 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 액정셀
101 : 어레이 기판
102 : 카운터 기판
103 : 액정층
104 : 오리엔테이션 필름
105 : 내부 밀폐 부분
106 : 디스플레이 영역
107 : 외부 밀폐 부분
108 : 필러 영역
109 : 디스플레이 영역 입구
110 : 필러 영역 입구
111 : 필러
상술된 액정 디스플레이 장치의 실시예에서, 구조의 기술 및 개략적 설명은 액정 장치에 대해 일반적이다. 예를 들어, 전극 및 배선은 기판 및 다른 부분에서 형성된다. 본 실시예에서 언급된 물질 및 그와 같은 것은 예시일 뿐이다.
제1 실시예는 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명된다.
도 1은 액정셀(100)의 구조도이고, 밀폐 부분의 구조를 도시하는 개략도이다. 도 2는 도 1에서 a-a'선상의 단면도이다.
여기에서 제시된 액정셀은 액정으로 채워진 구조이다. 일반적으로, 한 쌍의 기판을 포함하는 구조이고, 양쪽 말단은 밀폐되어 있다. 그러나, 액정을 봉하는 어떤 구조도 사용될 수 있고, 단일 기판 대신에 액정층을 유지할 수 있는 필름을 사용하는 단일 기판 구조도 사용될 수 있다.
액정셀(100)은 규정된 거리에서 서로를 마주보도록 배열된 어레이 기판(101) 및 카운터 기판(102)을 포함하고, 액정층(103)은 그 사이에 유지된다. 어레이 기판(101) 및 카운터 기판(102)상에서, 전형적인 전극 및 배선(도시되지 않음)이 형성되고, 오리엔테이션 필름(104)은 액정층(103)과 접한 전층(front layer)으로 형성된다.
본 실시예의 액정셀(100)은 내부 밀폐 부분(105) 및 외부 밀폐 부분(107)을 포함하는 이중 밀폐 구조를 가진다.
즉, 내부 밀폐 부분(105) 및 외부 밀폐 부분(107)은 어레이 기판(101)과 카운터 기판(102) 사이의 사각형 모양으로 형성된다. 여기에서, "사각형 모양"이라는 표현이 사용되었지만, 이 구조의 모양은 모서리가 둥글어진 사각형도 포함한다. 이 구조의 이중 밀폐 부분의 내부는 화상이 디스플레이 되는 디스플레이 영역(106)을 형성하기 위해 액정으로 채워져 있다. 디스플레이 영역, 예를 들어 GH 타입 액정층(103)은 액정 물질로 채워져 있다. 액정 물질들은 기본적으로 시소(Chisso Corp.)에서 만든 LIXON 5052를 포함하고, BDH 화학(BHD Chemicals Corp.)에서 만든 옐로우 다이 D80, 니폰 칸코 시키소 리서치(Nippon Kanko Shikiso Research Institute Co.,Ltd.)에서 만든 마젠타 다이 G-176, 및 미슈이 화학(MitsuiChemical Co.,Ltd.)에서 만든 시안 다이 SI-497이 용해되고 액정 물질은 흑색으로 조정된다.
갤러리아(galleria) 모양으로 나뉘어진 필러 영역(108)은 내부 밀폐 부분(105) 및 외부 밀폐 부분(107) 사이에 제공된다. 필러 영역(108)은 아래에 설명될 필러(111)로 채워진 영역이다. 이 필러는 흡습성 솔루션이다. 필러 영역(108)은 셀 외부로부터 들어온 물분자를 위한 트랩(trap)으로 기능한다.
디스플레이 영역(106) 및 필러 영역(108)에서, 디스플레이 영역 입구(109) 및 필러 영역 입구(110)는 서로 가까운 위치에 제공된다.
내부 밀폐 부분(105) 및 외부 밀폐 부분(107)은 예를 들어, 스크린 프린팅 방법에 의해서 어레이 기판(101) 및 카운터 기판(102) 중 하나에서 형성된다. 훌륭한 방습성을 지닌 밀폐 부분으로 사용되는 것으로는 수지 물질이 바람직하고, 이런 목적에 바람직한 수지 물질은 3불소화된 염소화 에틸렌 수지, 3불소화된 에틸렌 수지, 2불소화된 2염소화 에틸렌 수지, 1불소화된 3염소화 에틸렌 수지, 및 4염소화된 에틸렌 수지와 같은 할로겐화 에틸렌 수지를 포함한다. 또한, 기판(101) 및 기판(102) 사이의 거리는 약 10㎛이다. 니폰 카야쿠(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)에서 만든 ML-3701P는 내부 밀폐 부분(105) 및 외부 밀폐 부분(107)으로 사용된다.
필러 영역(108)에 위치하는 필러(111)는 물분자를 포획하는 기능을 갖는 매개 물질이다. 적절한 필러(111)는 액정층(103)과 같은 GH 타입 액정이다. 이 때, 입구(109 및 110)는 액정셀(100)내에서 서로 가까운 위치에 형성되고, GH 액정은 같은 충진 단계에서 액정층(103) 및 필러 영역(108) 둘 다에 위치할 수 있다. 이 경우에, 액정층(103) 및 필러 영역(108) 각각에 다른 물질이 있는 경우에 비해, 동작 단계의 개수는 줄여질 수 있다. 또한, 같은 필링 물질이 사용되기 때문에, 생산 비용도 감소될 수 있다.
결국, GH 타입 액정은 디스플레이 영역(106) 및 필러 영역(108)을 채우고, 디스플레이 영역 입구(109) 및 필러 영역 입구(110)는 밀폐되고, 여기에서 GH 타입 액정셀이 얻어진다.
액정셀(100)에 따르면, 액정셀이 고습도의 환경에 노출되었을 때, 외부 밀폐 부분(107)은 증기 형태의 물분자에 노출된다. 상기에서 이미 지적한 대로, 소량의 물분자가 외부 밀폐 부분(107)에 침투할 수 있다는 점에서 이 침투는 보통의 액정셀에서 문제가 된다. 그러나, 본 발명에서는 외부 밀폐 부분에 침투하는 어떤 소량의 물분자라도 필러 영역(108)에서 포획되고, 액체로 합쳐진다. 그러므로, 물분자는 가스로서의 동작을 잃고 내부 밀폐 부분(105)으로 침투하지 못한다.
특히, GH 액정이 필러(111)로서 사용되는 경우에, 물분자는 큰 극성을 갖는 다이 분자에 의해 잡히고, GH 액정에서 용해된다. 다이 분자와 물분자의 결합력이 커서 다이 분자와 물분자 사이의 강한 결합이 깨지지 않기 때문에, 물분자는 내부 밀폐 부분(105)으로 침투하지 않는다. 그러므로, 액정셀이 오랜 시간동안 고습도의 환경에 노출된다고 하더라도, 액정층(103)의 저항 감소는 일어나지 않고, 전압 유지의 저하 때문에 일어나는 디스플레이 질의 악화도 막을 수 있다.
밀폐 부분이 이중 구조를 가져서 필러 영역(108)이 구멍 모양인 경우에, 외부 밀폐 부분(107)을 지나 침투하는 소량의 물분자는 내부 밀폐 부분(105)에 도달했을때 냉각되고, 필러 영역(108)내에서 액체 상태의 물로 변화한다. 그러므로, 내부 밀폐 부분(105)은 수증기에 노출되지 않고, 이것은 물분자가 액정층(103)으로 들어가는 것을 막는다. 그러나, 이중 구조의 밀폐 부분 사이에 모인 물은 증발될 수 있기 때문에, 필러 영역(108)은 다시 증기 형태로 바뀐 물분자로 채워지고, 이는 내부 밀폐 부분(105)으로 침투하고, 이것은 액정층(103)을 침해한다. 특히, 고온 및 고습한 환경 아래서는 물분자의 침해를 막을 수 없다.
반면에, 필러(111)가 밀폐 부분 사이의 필러 영역(108)에 위치하는 실시예에서, 외부 밀폐 부분(107)을 지나서 침투하는 소량의 물분자는 필러(111)에 의해 잡혀지고, 필러 영역(108)에서 증발하지 않는다. 그러므로, 고온 및 고습한 환경에서, 물분자가 액정층(103)으로 침해하는 것을 효과적으로 막을 수 있다.
본 발명의 제2 실시예는 도 3을 참조하여 기술된다.
도 3은 제2 실시예에 관한 액정셀(200)의 개략도이다. 이것의 부분적 단면도는 도 2와 동일하다.
본 실시예의 액정셀(200)에서, 디스플레이 영역(206)의 입구(209) 및 필러 영역(208)의 입구(210)는 다른 위치에서 제공된다.
제1 실시예처럼, 동일한 액정이 필러 영역(208) 및 디스플레이 영역(206)을 둘 다 채우는 경우에, 같은 위치에서 입구를 형성하는 것이 바람직하지만, 디스플레이 영역(206)과 다른 필러가 필러 영역(208)을 채우는 경우에는, 입구가 다른 위치에 지정되는 것이 바람직하다. 즉, 필링에 따른 입구의 필러와 액정이 섞이는 것은 서로 다른 위치에 입구를 위치시킴으로써 막을 수 있다.
필러가 필러 영역(208)을 채울 때, 실리카(silica) 겔의 미세한 입자와 같은 물질을 흡수하는 물과, 물이 내부에서 분산되는 물질을 흡수하도록 하는 매개물질을 포함하는 액체가 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 실리콘 오일은 매개물질로 사용될 수 있다. 실리카겔의 미세한 입자가 중합체 필름으로 둘러싸인 경우에, 외부로부터 침해된 물분자는 실리카겔의 미세한 입자에 의해 흡수되고, 중합체 필름의 외부로 나갈 수 없다. 실리콘 오일 내에서 실리카겔의 미세한 입자를 분산시키는 것 또한 가능하다.
제2 실시예의 액정셀(200)에서, 외부 밀폐 부분(207)을 지나서 침투하는 소량의 물분자는 필러 영역(208)에서 필러(111)에 의해 잡혀지고, 내부 밀폐 부분(205)으로 침투하지 않는다. 그러므로, 액정셀이 오랜 시간동안 고습도의 환경에 노출된다고 하더라도, 액정층(203)의 저항 감소는 일어나지 않고, 전압 유지의 저하 때문에 일어나는 디스플레이 질의 악화도 일어나지 않는다.
제1 및 제2 실시예에서, 입구의 위치와 개수는 도면에 도시된 것으로 제한되지 않고, 적절하게 바뀔 수 있다.
제1 및 제2 실시예에 따른 액정셀 및 비교예1(종래예)의 액정셀이 같은 환경아래 있을 때 얻어진 테스트 결과가 아래에서 기술된다.
예시1
10㎛의 기판 사이 거리를 가지며 도 1에 도시된 셀 구조를 가진 액정셀이 생성된다. 미슈이 화학에서 만든 밀폐 에이전트 XN-256A는 내부 및 외부 밀폐 부분으로 사용된다. 사용되는 액정 물질은 기본적으로 시소에서 만든 LIXON 5052를 사용해서 얻어지고, BDH 화학에서 만든 옐로우 다이 D80, 니폰 칸코 시키소 리서치에서 만든 마젠타 다이 G-176, 및 미슈이 화학에서 만든 시안 다이 SI-497이 용해되어 액정물질이 블랙(흑색)으로 조정된다. 블랙 GH 액정은 액정셀의 디스플레이 영역(106) 및 필러 영역(108)에 위치하고, 입구(109 및 110)는 밀폐되며 이에 따라 GH 타입 액정셀을 얻는다.
예시2
10㎛의 기판 사이 거리를 가지며 도 2에 도시된 셀 구조를 가진 액정셀이 생성된다. 내부 및 외부 밀폐 부분의 물질 및 액정 물질은 예시1에서 사용된 것과 같은 물질이다. 50nm로 맞춰진 입자 직경을 가지는 실리카겔의 미세한 입자를 실리콘 오일 내에서 분산시킴으로써 획득된 매개물질은, 필러 영역(108) 내에 배치되고, 결과적으로 이 액정 셀은 GH 타입의 액정 셀이 된다.
예시3
예시1의 밀폐 에이전트에 3불소화염소 에틸렌의 20%정도의 무게가 섞여지고, 열중합 기폭제로서 벤졸 과산화물(BPO)이 추가된 밀폐 에이전트가 사용된다. 이와 다르게, GH 타입의 액정셀은 같은 물질을 가지고 같은 구조로 생성된다. 예시3에서 사용된 밀폐 에이전트는 예시1에서의 밀폐 에이전트보다 높은 방습성을 가진다.
비교예1
종래 구조를 가진 액정셀은 비교예1로서 생성된다. 도 15에서 보여진 바와 같이, 단일 밀폐 부분(1200)에 의해 나뉘어진 디스플레이 영역(1300)은 밀폐 입구(1400)가 뒤에 오는 기판(1110)상에 형성되고, 여기에 예시1에 기술된 것과 같은 구성을 지닌 블랙 GH 타입의 액정이 위치하고, 이에 따라 GH 타입의 액정셀을 얻는다.
두 그룹 A 및 B는 각각 네 개의 셀이 제시되어 있고, 각 그룹의 네 개의 셀은 예시1-3 및 비교예1의 셀이다. 8셀은 모두 사용된다.
그룹 A 및 B는 테스트 전에 전압 유지에 대해 측정된다. 이 때, 그룹 A의 측정된 온도는 24℃(실내 온도)이고, 그룹 B의 측정된 온도는 70℃이다. 한 프레임의 화상 신호에 따른 전압 유지가 지속되는 시간은 16.7ms(프레임 주파수:60Hz)이고, 직각 펄스에서 적용 전압은 5V이다. 이것은 일정한 전압을 어레이 기판상의 픽셀 전극과 카운터 전극에 인가하는 방식으로 측정되고, 16.7ms가 지난 후에, 초기에 인가된 전압으로부터 전압 저하 비율을 측정하기 위해서, 픽셀 전극과 카운터 전극 사이의 전압을 다시 측정한다.
두 그룹의 액정셀은 500 시간동안 습도 80%와 온도 70℃의 환경에서 지속될 수 있다.
16.7ms의 유지 시간이 지난 후에 전압 유지(%)는 다시 측정된다. 이 때, 그룹 A의 측정된 온도는 24℃(실내 온도)이고, 그룹 B의 측정된 온도는 70℃이다.
측정 결과는 아래의 표1에 도시되어 있다.
그룹 A 그룹 B
테스트 전 500시간 지속후 테스트 전 500시간 지속후
예시1 99.5 99.3 99.0 98.5
예시2 99.5 99.0 99.0 97.5
예시3 99.5 99.5 99.0 99.0
비교예1 99.5 93.0 99.0 17.5
표1로부터 예시1-3의 액정셀은 그룹 A 및 B 둘 다에서 97% 이상의 높은 전압 유지값을 제공한다는 것을 알 수 있다. 특히, 예시3은 3불소화염소 에틸렌 수지의 높은 방습성 때문에 예시1을 능가하는 전압 유지를 제공한다.
반면에, 비교예1에서는 그룹 A 및 B 둘 다에서 전체적인 전압 유지의 저하가 확인된다. 특히, B그룹에서 전압 유지의 저하는 현저하게 나타나고, 고온 및 고습한 환경에서 심하게 악화된다는 사실을 확증한다.
전압 유지가 디스플레이 영역상의 입사 자외선 방사에 의해 영향을 받는다는 가능성이 있기는 하지만, 추가의 실험으로부터 이 영향은 무시될 수 있다는 것이 알려졌다.
도 15에서 도시된 것과 같은 구조를 가지는 액정셀이 생성되고, 그 표면상에 UV 필터가 부착되었다. 액정셀은 크세논 램프로부터 340mI/m2의 빛 방사 전후에 전압 유지에 대해 측정된다. 그 결과, 유지값이 약 1%정도만 저하된 것이 확인되었다. 이 결과로부터 전압 유지 저하의 주요 요인은 디스플레이 영역에서 액정층으로 들어가는 물이라는 것을 알 수 있다.
상술된 제1 및 제2 실시예의 액정셀은 오랜 시간동안 고습한 환경에 노출되어 있어도, 액정층에서 저항의 감소를 가져오지는 않는다. 그러므로, 전압 감소에 따른 디스플레이 질의 악화는 막을 수 있다. 특히, GH 타입 액정에 의해 구동되는 TFT 액정 디스플레이 장치에서는 훌륭한 디스플레이 질이 유지될 수 있고, 높은 신뢰성의 액정셀이 제공될 수 있다. 필러 영역이 이중 밀폐 부분 구조로 제공되기때문에, 디스플레이 영역으로 물이 침투하는 것은 쉽게 방지될 수 있다. 또한, 종래의 단일 밀폐 부재에서는 밀폐 부재의 두께가 물의 침투를 막기 위해 증가되었던 반면에, 본 발명의 연구 결과에 따른 밀폐 부재의 두께는 감소될 수 있다.
본 발명의 액정셀은 해양에서 사용되는 것과 같은 극심한 환경에 노출된 액정 디스플레이 장치에 적합하다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같은 해양 적용 장치에서 사용되는 GPS내의 디스플레이의 경우에, 디스플레이 스크린(221)에 비해서 큰 외부 면적 및 무거운 무게를 지닌 방수 프레임이 요구된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 크고 무거운 방수 프레임은 도 5에 도시된 바와 같이 요구되지 않고, 외부 프레임(221)에 대한 디스플레이 영역(220)의 비율은 증가될 수 있다. 따라서, 디스플레이는 제조 여건을 개선하는 무게 감소 및 소형화 상태에서도 잘 보여질 수 있다.
본 발명의 제3 실시예는 도 6, 7 및 8을 참조하여 기술된다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예의 개략도이고, 도 7은 도 6의 a-b선 상의 단면도이다. 도 8은 도 6에서의 밀폐 부분의 부분적 확대도이다.
액정층(2)은 기판(1A)과 카운터 기판(1B) 사이에 끼워진다. 여기에서, 픽셀 전극, 신호선, 및 픽셀을 형성하는 스캐닝선은 종래의 방법에서는 기판(1A)상에서 형성된다. 도 7에서, 기호(12)는 모든 신호선에 부착된다. 예를 들어, TFT를 사용하는 액티브 행렬 타입 액정 디스플레이 장치에서, TFT 및 픽셀 전극은 기판(1A)상에서 형성되고, 일반 전극(11)은 다른 기판에서 형성된다. 일반 전극(11)은 카운터 전극(1B)상에서 형성된다.
본 발명은 액정층(2)이 끼워지는 구조에 적용될 수 있고, 액정 물질에 관계없이 효과적이다. 특히, 본 발명은 GH 타입 액정에서 효과적이다.
액정층(2)내의 디스플레이 영역(3)은 기판(1A) 상에서 형성된다. 디스플레이 영역(3)의 외부 표면은 밀폐 부분(4)에 의해 형성된다.
밀폐 부분(4)은 흡습성 화합물과 중합체 입자(5) 사이의 간극을 채우는 바인더(binder) 부분을 포함하는 중합체 미세 입자(5)를 포함한다.
흡습성 화합물의 적절한 예는 P2O5, Mg(Cl4)2, SiO2, CaSO4, CaCl2, 및 CuSO4를 포함한다. 이러한 물질은 일반적으로 고체 상태에 있지만, 이들은 분말 형태로 형성되거나 실리콘 오일, 누졸(nujol) 또는 액정에서 분산될 수 있다. 그 내에 분산된 다이와 같은 극성 화합물을 가진 액정도 또한 사용될 수 있다.
흡습성 화합물을 포함한 중합체(5) 미세 입자의 필름 물질의 적절한 예는 실질적으로 다음과 같은 화합물을 포함하는 모든 중합체를 포함한다 : 폴리에틸렌 화합물, 염소화된 폴리에틸렌 화합물, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 아크릴 말레산 무수물 공중합체와 같은 에틸렌 공중합체, 폴리부타디엔 화합물, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰릴린 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 폴리에스테르 화합물, 폴리프로필렌 화합물, 폴리이소부틸렌 화합물, 폴리비닐 염화물 화합물, 자연 고무 화합물, 폴리비닐리딘 화합물, 폴리비닐 아세테이트 화합물, 폴리비닐 알콜 화합물, 폴리비닐 아세탈 화합물, 폴리비닐 뷰터랄 화합물, 4불소화에틸렌 수지, 3불소화에틸렌 화합물, 불소화에틸렌-프로필렌 수지, 비닐리딘 불화물 수지, 비닐 불화물 수지, 4불소화에틸렌-2불소화알콕시에틸렌 공중합체, 4불소화에틸렌-2불소화알킬 비닐 에테르 공중합체, 4불소화에틸렌-6불소화프로필렌 공중합체, 및 4불소화에틸렌-에틸렌 공중합체와 같은 4불소화에틸렌 공중합체, 불소-함유 폴리벤족사졸, 아크릴 수지, 메타크릴릭 수지, 푸마르산 수지, 말레산 수지와 같은 불소 수지, 폴리아크릴로니트릴, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중합체, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 중합체와 같은 아크릴로니트릴 중합체, 아세탈 수지, 나일론 66 과 같은 폴리아미드 화합물, 폴리카보네이트 화합물, 폴리에스테르카보네이트 화합물, 셀룰로오스 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지, 폴리우레탄 화합물, 디알릴 프탈레이트 화합물, 폴리페닐린옥사이드 화합물, 폴리페닐린술피드 화합물, 폴리술폰 화합물, 폴리페닐술폰 화합물, 실리콘 수지, 폴리이미드 화합물, 비스말레이미드 트리아진 화합물, 폴리이미드아미드 화합물, 폴리에테르이미드 화합물, 폴리비닐 카바졸 화합물, 노보넨 계열 비정질 폴리올레핀, 및 셀룰로오스 화합물.
중합체(5)의 미세한 입자들 사이의 간극에 존재하는 바인더(6)의 적절한 예는 다음의 화합물들을 포함한다 : 폴리에틸렌 화합물, 염소화된 폴리에틸렌 화합물, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 아크릴 말레산 무수물 공중합체와 같은 에틸렌 공중합체, 폴리부타디엔 화합물, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 폴리에스테르 화합물, 폴리프로필렌 화합물, 폴리이소부틸렌 화합물, 폴리비닐 염화물 화합물, 폴리비닐리딘 염화물 화합물, 폴리비닐 아세테이트 화합물, 폴리비닐 알콜 화합물, 폴리비닐 아세탈 화합물, 폴리비닐 뷰터랄 화합물, 4불소화에틸렌 수지, 3불소화염소에틸렌 수지, 불소화에틸렌-프로필렌 수지, 비닐리딘 불화물 수지, 비닐불화물 수지, 4불소화에틸렌-2불소화알콕시에틸렌 공중합체, 4불소화에틸렌-2불소화알킬 비닐 에테르 공중합체, 4불소화에틸렌-6불소화프로필렌 공중합체, 및 4불소화에틸렌-에틸렌 공중합체와 같은 4불소화에틸렌 공중합체, 불소-함유 폴리벤조사졸, 아크릴 수지와 같은 불소화 수지, 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 메타크릴릭 수지, 폴리아크릴로니트릴 화합물, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중합체와 같은 아크릴로니트릴 중합체, 폴리스티렌 화합물, 할로겐화 폴리스티렌 화합물, 스티렌-메타크릴산 중합체 및 스티렌-아크릴로니트릴 중합체와 같은 스티렌 중합체, 소듐 폴리스티렌술포네이트 및 소듐 폴리아크릴레이트와 같은 이온 중합체, 아세탈 수지, 나일론 66 과 같은 폴리아미드 화합물, 겔라틴, 검 아라빅(gum arabic), 폴리카보네이트 화합물, 폴리에스테르 폴리카보네이트 화합물, 셀룰로오스 계열 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지, 폴리우레탄 화합물, 디알릴프탈레이트 수지, 폴리페닐린 옥사이드 화합물, 폴리페닐린 술피드 화합물, 폴리술폰 화합물, 폴리페닐술폰 화합물, 실리콘 수지, 폴리이미드 화합물, 비스말레이미드 트리아진 수지, 폴리이미드아미드 화합물, 폴리에테르술폰 화합물, 폴리메틸펜텐 화합물, 폴리에테르 에테르 케톤 화합물, 폴리에테르이미드 화합물, 폴리비닐카바졸 화합물, 및 노보넨 계열 비정질 폴리올레핀과 같은 열가소성 수지. 바인더는 바인더가 물에서 용해되는 방식으로 사용될 수 있고, 중합체의 미세한 입자는 바인더가 물에 녹는 경우에는 분산되고, 유액으로 물에서 분산될 수 있고, 중합체(5)의 미세한 입자는 바인더가 물에 녹지 않는 경우에는 섞이게 된다.
중합체(5)의 미세한 입자의 생산 방법의 예에는 필름 유화 방법, 위상 분리 방법, 액체내 건조 방법, 인터페이스 중합체화 방법, 인 시튜(in situ) 중합체화 방법, 액체내 필름 견고화 방법, 및 스프레이 건조 방법이 있다.
아래에서 기술되는 한 예는 액정에서 용해되는 흡습성 화합물로서 디크로익 다이를 포함하는 GH 타입 액정에 유액 중합체화 방법을 사용하였다.
중합체(5)의 미세한 입자는 아래의 방법으로 생산된다.
포지티브 유전체 이방성을 가진 네마틱 액정으로 Merck Co.,Inc에서 만든 ZLI-1840의 무게는 약 80 파트(part), 니폰 칸코 시키소 리서치에서 마젠타 디크로익 다이로서 만든 G-176의 무게는 약 1 파트, 친수성의 메틸메타크릴레이트 단량체의 무게는 약 7 파트, 소수성 이소부틸 메타크릴레이트 단량체의 무게는 약 7 파트, 교차결합 에이전트로서의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 무게는 약 1 파트, 및 벤졸 과산화물의 무게는 약 0.2 파트로 섞이고 용해되며, 이는 액정의 조직을 형성한다.
분리적으로, 균질기에서 폴리비닐 알콜의 무게는 약 3 파트, 정수의 무게는 300 파트로 유화된다. 유화된 폴리비닐 알콜 및 액정 조직은 약 85℃에서 중합체화된다.
약 1시간 동안의 중합체화 후에, 이 물질은 너무 작은 중합체의 미세한 입자를 제거하기 위해서 약 1㎛의 필터를 통해 걸러지고, 평균 약 3㎛의 입자 직경을 가지는 투명 중합체 필름으로 싸여진 중합체의 미세 입자를 얻기 위해서 정수(pure water)로 세 번 세척된다. 중합체의 미세 입자의 입자 직경은 중합화에 따른 동요 비율 및 유액 필름의 미세한 구멍의 직경에 의해 조절될 수 있다.
중합체의 미세 입자는 정수에서 분산되고, 중합체의 미세 입자를 포함하는 밀폐 물질을 형성하기 위해서, 예를 들어 아사히 글래스(Asahi Glass Company)에서 만든 뤼미플론(Lumiflon)과 섞이게 된다. 여기에서 제시된 뤼미플론은 평균 약 0.5㎛의 입자 직경을 가지며, 모든 입자 직경은 약 1㎛로 조절되고 사용되는 것이 바람직하다.
상세한 설명에서 생산된 밀폐 물질은 스크린 프린팅에 의한 ITO층을 가지는 카운터 기판(1B)상에 프린트된다. 프린트된 밀폐 물질을 가진 기판은 카운터 기판(1B)에 한정되지 않지만, 기판(1A)에 한정된다. 상세한 설명에서 제시된 프린팅의 경우에서, 중합체의 미세 입자는 예를 들어 브러시에 의해 덮여질 가능성이 있다.
카운터 기판(1B)은 기판(1A)에서 열융합되고, 디스플레이 영역(3)을 갖는 셀은 약 1㎛의 폭을 갖는 밀폐 부분(4)에 의해 형성된다. 밀폐 부분(4)의 높이, 즉 액정층(2)의 두께는 예를 들어 약 2-20㎛이다.
예를 들어, 니폰 칸코 시키소 리서치에서 만든 G-176의 무게를 1 파트 포함하는 액정 물질, 즉 시소에서 만든 LIXON 5052는 액정셀을 완성하기 위해서 셀 내에 위치한다.
취득된 액정셀은 날씨 저항 테스트를 수행하기 위해서 약 70℃의 온도 및 약 80%의 습도의 환경에서 500시간 동안 유지하도록 되어 있다. 500시간 동안 유지한 후의 액정셀은 80℃의 측정 온도 및 500ms의 지속 시간 하에서 전압 유지가 측정되고, 98%의 높은 신뢰성이 얻어질 수 있다. 여기에서 제시된 전압 유지는 초기에 인가된 전압이 100%라고 가정할 때, 전압 적용의 종결로부터 유지되는 시간이 경과한 후에 전압이 측정되는 값이고, 유지 시간 경과후의 전압과 초기 전압의 비율은 퍼센트로 표현된다.
수증기 침해 밀폐 부분(4)은 액정액의 일부가 되기 위해서, 중합체(5)의 미세 입자에 존재하는 극성 화합물로서 다이에 의해 흡수되는 중합체(5)의 미세 입자의 중합체 벽을 통해 침투한다. 액체로서의 물분자는 중합체 벽을 다시 침투할 수 없고, 물분자는 중합체(5)의 미세 입자 내에 갇히게 된다. 그러므로, 수증기는 디스플레이 영역(3)내의 GH 타입 액정을 침해할 수 없다.
밀폐 부분(4)은 중합체(5)의 미세 입자로만 형성될 수 있다. 그러나, 중합체(5)의 미세 입자들의 융합을 서로 돕는 바인더(6)를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 바인더(6)는 훌륭한 방습성 효과를 갖는 중합체 부재가 되는 것이 바람직하다.
중합체(5)의 미세 입자 사이에는 수증기가 존재할 수 있지만, 수증기는 디스플레이 영역(3)에 도달할 수 없다. 이는 수증기가 중합체(5)의 미세 입자 사이에서 꼬이고 도는 움직임을 침해하고, 입자의 이동 거리가 밀폐 폭에 수십번 도달할 수 있기 때문이다.
본 발명의 밀폐 부분(4)에 따르면, 충분한 방습성 효과는 밀폐 부분이 작은 폭을 가지더라도 얻어질 수 있다. 그러므로, 좁은 프레임을 가진 셀의 밀폐 부분이 본 발명의 주요 목적이고, 이는 더욱 좁혀질 수 있다.
비교예2
1㎛ 폭의 밀폐 벽을 갖는 액정은 미슈이 화학에서 만든 밀폐 에이젼트 XN-256A를 사용해서 생산된다. 제1 실시예와 같은 GH 타입 액정이 채워지고, 날씨 저항 테스트가 실행된다. 80℃의 측정 온도 및 500ms의 지속 시간하에서 전압 유지가 측정되었을 때, 전압 유지는 45%이다.
전압 유지의 이렇게 큰 저하는 디스플레이 영역으로 물이 침투하기 때문이다.
본 발명의 제4 실시예는 도 9를 참조하여 기술된다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예를 도시한 개략도이고, 디스플레이 영역의 말단 부분은 보여준다.
본 실시예에서, 흡습성 중합체의 미세 입자를 포함하는 미세 입자 밀폐 부분(4)은 보통 밀폐벽(7)의 외부 표면에 배치된다.
제3 실시예와 유사하게, 신호선을 가지며 선을 스캔하는 기판(1A) 및 공통 전극(11)을 가지는 기판(1B)이 제공된다.
밀폐벽(7)으로 사용되는 수지 물질은 훌륭한 방습성을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 3불소화된 염소화 에틸렌 수지, 4불소화된 에틸렌 수지, 2불소화된 염소화 에틸렌 수지, 1불소화된 3염소화 에틸렌 수지, 및 4염소화 에틸렌 수지와 같은 할로겐화된 에틸렌 수지를 포함하는 수지 물질이 사용된다.
수지 물질은 기판상에 1㎛의 폭을 갖는 밀폐벽(7)을 형성하기 위해서, 예를 들어 스크린 프린팅 방법에 의해 기판(1A) 및 카운터 기판(1B)상에 덮여진다.
흡습성 중합체(5)의 미세 입자를 포함하는 밀폐 부분(4)의 미세 입자 및 바인더(6)는 제1 실시예와 유사한 방법으로 밀폐벽(7)의 외부 표면에 배치된다. 밀폐 부분(4)의 폭은 적절하게 정해질 수 있고, 예를 들어 밀폐벽(7)과 비슷하게 할 수 있다.
이 구조의 외부 표면상에 밀폐벽(7) 및 밀폐 부분(4)을 포함하는 이중 방습성 구조가 얻어질 수 있다.
그리고, 기판(1A) 및 카운터 기판(1B)은 액정셀을 형성하기 위한 틀이 잡히게 된다. GH 타입 액정은 액정 디스플레이 장치를 완성시키기 위해서 제3 실시예와 같은 방식으로 위치된다.
여기에서 얻어진 액정셀은 날씨 저항 테스트를 받는다. 액정셀은 80℃의 측정 온도 및 500ms 지속 시간의 조건하에서 전압 유지가 측정되고, 98%의 높은 신뢰도가 얻어진다.
본 발명의 제5 실시예는 도 10을 참조하여 기술된다.
본 실시예는 단일 플레이트 타입의 액정 디스플레이 장치이고, 여기에서의 액정층은 하나의 기판상에 형성되고, 중합체 보호 필름도 여기에 형성된다.
신호선을 가지며 여기에서 형성된 선(12)을 스캔하는 기판(1A)은 제3 실시예와 유사한 방법으로 사용된다.
액정 마이크로캡슐(50)은 액정층을 형성하기 위해서 기판(1A)상에서 프린트된다. 액정층은 화상 디스플레이 부분을 구성한다.
중합체(5)의 흡습성 미세 입자는 또한 방습 밀폐 부분을 형성하기 위해서 기판(1A)의 표면상에 프린트된다.
ITO 물질의 코팅 타입은 바인더내에서 ITO를 분산시키고, 카운터 전극(11)을 형성하기 위해서 그 위에 물질을 코팅시킴으로써 준비된다. 중합체의 보호 필름(51)은 액정 디스플레이 장치를 완성하기 위해서 카운터 전극(11)상에 형성된다.
본 구성에 따르면, 밀폐 부분은 액정층이 형성되는 것과 비슷한 공정에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 방습 효과는 유기적 솔라셀(solar cell)에서 나타날 수 있다. 유기적 솔라셀의 부재 특히, 구멍 전달 부분은 매우 흡습성이 좋은 유기적 전해물을 포함한다.
그러나, 물이 셀의 내부로 침투하면, 이것은 솔라셀 부재의 악화의 결과를 가져온다. 이러한 악화는 밀폐 부분에서 본 발명에 따른 흡습성 중합체의 미세 입자를 사용함으로써 막을 수 있다.
솔라셀의 구멍 전달 부분으로서의 전해물은 광전자 전환 효과의 감소를 일으키면서 점차적으로 오랜 시간동안 증발한다. 본 발명의 흡습성 중합체의 미세 입자는 외부로부터의 습기 침해뿐만 아니라, 내부의 휘발성 부재의 손실 또한 막는다.
본 발명의 제6 실시예는 도 11 및 도 12를 참조하여 기술된다.
도 11은 제6 실시예에 따른 액정셀(300)의 개략적 구성도이다. 도 12는 도 11에서 b-b'선상의 개략적 단면도이다.
전체 액정셀(300)은 주머니 형태내에 할로겐화된 에틸렌 수지를 포함하는 보호 필름(310)으로 덮여있다.
본 실시예의 액정 디스플레이 패널은 종래와 비슷하게, 어레이 기판(301)과 카운터 기판(302) 사이에 끼워진 액정(303), 일반적 밀폐 부분(305)으로 밀폐된 주변부를 포함한다. 액정이 위치한 영역은 디스플레이 영역(304)이다.
보호 필름(310)은 구성된 액정 디스플레이 패널 전체를 덮는다. 보호 필름(310)은 기판의 표면을 덮을 뿐만 아니라, 어레이 기판(301)과 카운터 기판(302) 사이의 간극내에 있고, 밀폐 부분(305)에 접해있다. 그러므로, 액정 패널의 주변부에서, 보호 필름(310)은 실질적으로 T 모양인 단면 모양을 가지도록 어떤 빈 공간도 없이 기판에 밀착해서 덮는다. 여기에서, 한 예는 밀폐 부분(305)이 어레이 기판(301) 및 카운터 기판(302)에 대해 내부에 제공되고, 보호 필름의 단면 모양이 T 모양이 되는 것으로 기술된다. 그러나, 여기에는 밀폐 부분이 기판의 주변부에 정렬될 가능성도 있다.
분극판이 부착된 액정셀의 경우에, 보호 필름(310)은 기판의 외부상에 분극판을 부착한 후에 덮여진다. 보호 필름에 대해서, 3불소화된 염소화 에틸렌 수지, 3불소화된 에틸렌 수지, 2불소화된 염소화 에틸렌 수지, 1불소화된 4염소화 에틸렌수지, 및 4염소화 에틸렌 수지의 그룹에서 선택된 할로겐화된 에틸렌 수지, 또는 이 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 수지를 포함하는 수지 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
본 실시예의 액정셀(300)에 따르면, 액정셀이 고습도의 환경에 노출되는 경우에, 보호 필름(310)은 수증기 분자에 노출된다. 그러나, 보호 필름(310)의 할로겐화된 에틸렌 수지가 훌륭한 방습성을 갖기 때문에, 물분자는 디스플레이 영역(304)에 도달하도록 보호 필름(310)을 통해서 침투할 수 없다. 그러므로, 액정셀이 오랜 시간동안 고습도의 환경에 노출되더라도, 액정층(303)의 저항은 감소되지 않고, 전압 유지의 저하에 따른 디스플레이 질의 악화도 막을 수 있다. 또한, 보호 필름이 액정셀(300)에서 종래의 밀폐 부분에 추가로 형성되기 때문에, 밀폐 부분의 두께는 종래와 비교시에 감소될 수 있다. 그러므로, 액정 디스플레이 장치의 소형화 및 무게 감소가 실현될 수 있고, 쉽게 볼 수 있는 액정 디스플레이 장치의 제작을 가능하게 한다.
셀의 전체 외부 표면을 덮는 보호 필름(310)은 투명하고 무색이기 때문에 화상 디스플레이에 영향을 미치지 않는 동시에, 방습성은 디스플레이 영역(304)에 따른 부분이 제거되더라도 영향을 받지 않는다.
액정셀(300)의 전력 공급선 및 신호 입력선은 전도 부분으로서 전기전도성 수지로부터 만들어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 제7 실시예는 도 13 및 도 14를 참조하여 기술된다.
도 13은 본 실시예에 따른 액정셀(400)의 개략적 구성도이다. 도 14는 도 13에서 c-c'선상의 개략적 단면도이다.
본 실시예의 액정셀(400)에서, 셀 주변의 4 에지는 할로겐화된 에틸렌 수지를 포함하는 프레임 모양의 보호 필름(410)으로 덮여있다. 일반적 밀폐 부분(410)은 또한 액정셀(400)의 기판 사이에 형성되고, 액정(403)은 밀폐 부분에 의해 나뉘는 디스플레이 영역(404)에 위치한다. 보호 필름(410)은 실질적 T 모양을 형성하기 위해 어떤 빈 공간도 없이 기판을 덮기 위해서, 기판의 각 에지를 덮을 뿐만 아니라, 어레이 기판(401)과 카운터 기판(402) 사이의 간극으로 들어간다.
할로겐화된 에틸렌 수지로서, 제6 실시예에서 사용된 것과 같은 수지 중의 하나가 사용될 수 있다.
액정셀(400)에서, 보호 필름(410)으로서의 할로겐화된 에틸렌 수지가 훌륭한 방습성을 갖기 때문에, 물분자는 디스플레이 영역(404)에 도달하도록 보호 필름을 통해서 침투할 수 없다. 그러므로, 액정셀이 오랜 시간동안 고습도의 환경에 노출되더라도, 액정층(403)의 저항은 감소되지 않고, 전압 유지의 저하에 따른 디스플레이 질의 악화도 막을 수 있다. 또한, 액정셀(400)에 대해서, 액정 디스플레이 장치의 소형화 및 무게 감소가 도 4에 도시된 바와 같이 실현될 수 있고, 액정 디스플레이 장치는 잘 보여진다.
테스트 결과는 아래에서 기술될 것이다. 제6 및 제7 실시예에 따른 액정셀 및 비교예3(종래예)의 액정셀은 같은 환경하에 있도록 되어 있다.
예시4
액정 물질은 시소에서 만든 LIXON 5052가 사용된다. 이 물질은 다이크로익 다이, 미슈이 화학에서 만든 SI-497(시안, 무게의 1.6%), BDH에서 만든 D80(옐로우, 무게의 2.2%) 및 니폰 칸코 시키소 리서치에서 만든 G-176(마젠타, 무게의 1.7%)에 결합된다. 무게의 0.8%인 마크(Marck Co.,Inc)에서 만든 S811의 양은 치랄(chiral) 에이전트로서 용해된다. GH 액정은 GH 타입 액정셀을 만들기 위해서 기판 사이의 간극이 10㎛로 조절된 액정셀에 위치한다.
또한, GH 타입 액정셀의 전체 외부 표면은 도 12에 도시된 셀 구조를 가지는 GH 타입 액정셀을 얻기 위해서, 한 면상에 점착층을 가지는 주머니 형태내에서 3불소화된 에틸렌 수지로 덮여진다. 점착층은 보호 필름의 점착성을 증가시키고, 보호 필름은 보호 필름을 덮은 위에 열처리를 가함으로써 기판에 밀접하게 부착될 수 있다.
예시5
예시4와 같은 GH 타입의 액정셀이 기판 사이의 간극이 10㎛로 조절된 액정셀에 위치한다.
또한, GH 타입의 액정셀은 도 14에 도시된 GH 타입 액정셀을 만들기 위해서, 프레임 형태의 한 면상에 점착층을 가지는 주머니 형태내에서 3불소화된 에틸렌 수지로 덮인다.
비교예3
본 비교예에서, GH 타입의 액정셀은 GH 타입의 액정셀을 얻기 위해서 기판 사이의 거리가 10㎛로 조절된 액정셀에 위치한다. 비교예2의 액정셀에서, 미슈이화학에서 만든 XN-256A는 밀폐 물질로 사용되고, 셀은 보호 필름으로 덮이지 않는다.
예시4 및 예시5 및 비교예3의 액정셀은 테스트 전에 전압 유지(%)에 대해 측정된다. 이 때, 그룹A의 측정 온도는 24℃(실내 온도)이다. 전압 유지의 지속 시간은 500ms이고, 인가 전압은 직각 펄스에서 5V이다. 액정셀은 800시간동안 70℃의 온도와 80% 습도의 환경하에서 지탱할 수 있도록 되어 있고, 전압 유지(%)는 24℃(실내 온도)의 측정 온도와 500ms의 유지 시간에서 측정된다. 그 결과는 아래의 표2에서 보여진다.
테스트 이전 테스트 이후
예시4 95.0 95.0
예시5 95.0 95.0
비교예3 95.0 40.0
표2에서 보여진 결과로부터 상술된 예에 대해 테스트 이전의 동일한 전압 유지와 비교해서, 극심한 환경에서의 500ms 유지 시간후의 예시4 및 5의 액정셀이 제공할 수 있는 결과를 알 수 있다. 또한, 액정셀의 라이팅 테스트가 이 테스트 이후에 실시되는데, 반대로 연소나 감소는 관찰되지 않는다.
반면에, 비교예3에서 전압 유지는 40%로 현저하게 감소되는 것을 확인할 수 있다. 상기 테스트 이후에 라이팅 테스트가 실시되면, 비교예3의 다수의 액정셀 중에 40%의 액정셀에서 연소가 동시에 나타난다. 테스트 결과로부터 비교예3의 액정셀이 고온, 고습한 환경하에서 매우 낮은 신뢰성을 가지며, 물의 침투는 종래 구조의 단일 밀폐 구조에 의해 충분히 막아질 수 없다는 것을 알 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 액정셀에서, 수증기 분자가 액정층으로 침투하는 것은 셀이 오랜 시간동안 고습한 환경에 있더라도 효과적으로 방지될 수 있다. 그러므로, 액정층에서 저항의 감소는 일어나지 않고, 전압 유지의 저하에 따른 디스플레이 질의 악화도 막을 수 있다. 또한, 큰 사이즈의 종래 방수 프레임이 필요 없게 되기 때문에, 외부 프레임에 대한 디스플레이 영역의 비율은 감소한다. 그러므로, 디스플레이는 소형화 및 무게 감소의 이점을 실현하면서 쉽게 보여질 수 있다.
본 발명은 소형화, 무게 감소 및 디스플레이 표현의 개선을 실현할 뿐만 아니라, 해양 적용에서 부딪히는 것과 같은 극심한 환경에서 훌륭한 디스플레이 질을 유지시킬 수 있는 높은 신뢰성의 액정셀을 제공할 수 있다. 또한, GH 타입의 액정셀에 의해 구동되는 TFT 액정 디스플레이 장치가 실질적으로 사용될 수 있기 때문에, 지금까지 어려웠던 높은 신뢰성을 가지고 선명한 색상의 디스플레이를 나타내는 휴대용 정보 장치가 실현될 수 있다.
2000년 3월 15일과 2000년 9월 13일에 출원된 일본 특허 P2000-72549 및 P2000-277823의 개시 사항은 각각 본 발명의 레퍼런스들로 인용되어 여기 포함되었다.
명백하게, 본 발명의 다양한 변형과 변동들은 상술된 기술의 견지에서 가능하다. 그러므로, 본 발명은 상세한 설명에서 특정적으로 기술된 것 외의 것에도 첨부된 청구항의 범위 내에서 적용될 수 있다.
본 발명은 소형화, 무게 감소 및 디스플레이 표현의 개선을 실현할 뿐만 아니라, 극심한 환경에서 훌륭한 디스플레이 질을 유지시킬 수 있는 높은 신뢰성의 액정셀을 제공할 수 있다.

Claims (19)

  1. 액정 디스플레이에 있어서,
    기판;
    상기 기판상에 배치된 액정층; 및
    상기 액정층을 둘러싸고, 상기 기판에 배치된 밀폐 부분
    을 포함하고,
    상기 밀폐 부분은 흡습성 솔루션을 포함하는 액정 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀폐 부분은
    내부 밀폐 부분; 및
    외부 밀폐 부분을 포함하고,
    상기 흡습성 솔루션은 상기 내부 밀폐 부분과 상기 외부 밀폐 부분 사이에 배치되는 액정 디스플레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액정층의 제1 입구 및 상기 제1 입구 옆에 위치하는 상기 흡습성 솔루션의 제2 입구를 더 포함하는 액정 디스플레이.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 액정층의 제1 입구 및 상기 제1 입구가 배치된 상기 기판의 반대측에 위치하는 상기 흡습성 솔루션의 제2 입구를 더 포함하는 액정 디스플레이.
  5. 제2항에 있어서, 상기 흡습성 솔루션은 상기 액정층과 동일한 액정인 액정 디스플레이.
  6. 제2항에 있어서, 상기 흡습성 솔루션은 부유된 흡습성 화합물 입자를 포함하는 액정 디스플레이.
  7. 제2항에 있어서, 상기 액정층에 배치된 카운터 기판을 더 포함하는 액정 디스플레이.
  8. 제1항에 있어서, 상기 밀폐 부분은 상기 흡습성 솔루션을 포함하는 중합체 입자를 포함하는 디스플레이.
  9. 제8항에 있어서, 상기 흡습성 솔루션은 게스트-호스트 타입 액정인 액정 디스플레이.
  10. 제8항에 있어서, 상기 밀폐 부분은 중합체 밀폐벽을 포함하는 액정 디스플레이.
  11. 제8항에 있어서, 상기 중합체 입자는 미세 입자인 액정 디스플레이.
  12. 제8항에 있어서, 상기 중합체 입자는 3 마이크로미터의 평균 직경을 가지는 액정 디스플레이.
  13. 제1항에 있어서, 상기 흡습성 솔루션은 P2O5, Mg(Cl4)2, SiO2, CaSO4, CaCl2, 및 CuSO4로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 액정 디스플레이.
  14. 제1항에 있어서, 상기 액정층은 게스트-호스트 타입 액정으로 구성된 액정 디스플레이.
  15. 제1항에 있어서, 상기 흡습성 솔루션은 실리콘 오일 또는 게스트-호스트 타입 액정을 포함하는 액정 디스플레이.
  16. 제1항에 있어서, 상기 흡습성 솔루션은 증기를 취하고, 상기 증기를 액체로 변화시키는 액정 디스플레이.
  17. 액정 디스플레이에 있어서,
    한 쌍의 기판;
    상기 기판 사이에 배치된 액정층;
    상기 액정층을 둘러싸고 상기 기판에 배치된 밀폐 부분; 및
    상기 한 쌍의 기판 및 상기 밀폐 부분을 덮는 보호층
    을 포함하는 액정 디스플레이.
  18. 제17항에 있어서, 상기 밀폐 부분은
    내부 밀폐 부분; 및
    외부 밀폐 부분을 포함하고,
    상기 흡습성 솔루션은 상기 내부 밀폐 부분과 상기 외부 밀폐 부분 사이에 배치되는 액정 디스플레이.
  19. 제17항에 있어서, 상기 밀폐 부분은
    상기 흡습성 솔루션내의 중합체 입자를 포함하는 액정 디스플레이.
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002021557A1 (en) * 2000-09-06 2002-03-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Encapsulation for oled devices
US7394153B2 (en) * 1999-12-17 2008-07-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Encapsulation of electronic devices
EP1240808B1 (en) * 1999-12-17 2003-05-21 Osram Opto Semiconductors GmbH Encapsulation for organic led device
JP3785086B2 (ja) * 2000-11-27 2006-06-14 敏秋 石山 ガラスタッチパネルおよびその作製方法
US6791660B1 (en) * 2002-02-12 2004-09-14 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing electrooptical device and apparatus for manufacturing the same, electrooptical device and electronic appliances
KR100720414B1 (ko) * 2002-02-27 2007-05-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치의 제조 방법
KR100641793B1 (ko) * 2002-12-26 2006-11-02 샤프 가부시키가이샤 표시패널 및 그 제조방법
US6937315B2 (en) * 2003-05-01 2005-08-30 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Liquid crystal panel with isolation wall structure and its producing method
TWI318316B (en) * 2003-08-29 2009-12-11 Innolux Display Corp Liquid crystal display and process for the production thereof
US20050094088A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-05 Kao Tsung-Yu Y. Method for forming liquid crystal display panel
US20050200796A1 (en) * 2004-02-09 2005-09-15 Hiroki Iwanaga LED lighting apparatus
KR101080401B1 (ko) 2004-04-23 2011-11-04 삼성전자주식회사 평판 표시장치의 접합구조체 및 그 형성방법과 이를구비하는 평판 표시장치
US20060044482A1 (en) * 2004-08-26 2006-03-02 Eastman Kodak Company Bistable display device
JP4066986B2 (ja) * 2004-08-31 2008-03-26 セイコーエプソン株式会社 減圧加熱による液晶抽出処理装置及びその方法
US8038495B2 (en) 2006-01-20 2011-10-18 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Organic light-emitting display device and manufacturing method of the same
KR100673765B1 (ko) * 2006-01-20 2007-01-24 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법
KR100635514B1 (ko) * 2006-01-23 2006-10-18 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법
JP4456092B2 (ja) 2006-01-24 2010-04-28 三星モバイルディスプレイ株式會社 有機電界発光表示装置及びその製造方法
KR100685853B1 (ko) * 2006-01-25 2007-02-22 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법
KR100688795B1 (ko) 2006-01-25 2007-03-02 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법
US8164257B2 (en) 2006-01-25 2012-04-24 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Organic light emitting display and method of fabricating the same
KR100671641B1 (ko) * 2006-01-25 2007-01-19 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시장치 및 그 제조 방법
JP4633674B2 (ja) 2006-01-26 2011-02-16 三星モバイルディスプレイ株式會社 有機電界発光表示装置及びその製造方法
KR100671647B1 (ko) 2006-01-26 2007-01-19 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광 표시 장치
KR100671639B1 (ko) 2006-01-27 2007-01-19 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시장치 및 그 제조 방법
KR100703519B1 (ko) * 2006-02-21 2007-04-03 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광표시장치의 제조방법
KR100703446B1 (ko) * 2006-02-21 2007-04-03 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광표시장치의 제조방법
KR100732817B1 (ko) 2006-03-29 2007-06-27 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법
KR20080055243A (ko) * 2006-12-15 2008-06-19 삼성전자주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법
JP5408642B2 (ja) * 2008-02-14 2014-02-05 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN104698692A (zh) 2013-12-10 2015-06-10 精工爱普生株式会社 电光装置以及电子设备
CN105393166B (zh) * 2014-03-07 2019-01-15 堺显示器制品株式会社 显示装置
JP6557601B2 (ja) * 2015-12-29 2019-08-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、表示装置の製造方法
CN105826357A (zh) * 2016-05-16 2016-08-03 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板及oled显示装置
EP3802117A1 (de) * 2018-06-11 2021-04-14 Saint-Gobain Glass France Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen eigenschaften
JP2019215410A (ja) * 2018-06-12 2019-12-19 凸版印刷株式会社 液晶表示装置
CN115268147B (zh) * 2022-08-09 2024-05-03 惠科股份有限公司 显示面板及显示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56122011A (en) * 1980-02-29 1981-09-25 Sharp Corp Sealing structure of liquid crystal panel
CH676888A5 (ko) * 1988-09-07 1991-03-15 Asulab Sa
US5076667A (en) * 1990-01-29 1991-12-31 David Sarnoff Research Center, Inc. High speed signal and power supply bussing for liquid crystal displays
JP3158667B2 (ja) * 1991-08-01 2001-04-23 セイコーエプソン株式会社 液晶表示素子の製造方法及び液晶表示素子の再生方法
JPH05297384A (ja) 1992-04-20 1993-11-12 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示素子
US5517344A (en) * 1994-05-20 1996-05-14 Prime View Hk Limited System for protection of drive circuits formed on a substrate of a liquid crystal display
JPH10123537A (ja) 1996-10-15 1998-05-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示素子とその製造方法

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Publication number Publication date
US20010030730A1 (en) 2001-10-18
US6650392B2 (en) 2003-11-18
KR20010092355A (ko) 2001-10-24

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