KR100385355B1 - 액정디스플레이의스페이서도포시스템 - Google Patents

Abstract

액정 표시소자의 셀갭을 유지하는 스페이서가 액정 표시소자의 내부 전면에 도포됨에 따라 유효픽셀을 지나는 빛이 스페이서로 인해 광산란됨으로써 액정 표시소자의 컨트라스트 비가 저하되는 것을 방지하기 위하여, 유리기판의 일측면으로 적층되는 투명도전막 및 배향막을 포함하여 형성된 액정표시소자의 기판부가 그 내측으로 배치되는 밀폐용기와; 이 밀폐용기의 외측으로 배치되어 일정 극성의 전하가 부가된 스페이서가 수용되는 수용용기와; 이 수용용기에 연결되는 동시에 상기 밀폐용기에 관통설치되는 분사부와; 이 분사부에 전기적으로 연결되어 고전압을 발생시키는 변압기와; 상기 수용용기에 이송관으로 연결되어 상기 수용용기에 부가되는 가압가스가 저장된 저장탱크; 및 상기 기판부에 전기적으로 연결되어 상기 스페이서가 띠는 특성 전하에 따라 동일극성 또는 반대극성의 전하를 부가하는 발전기를 포함하는 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템을 제공하여, 스페이서로 인한 광산란을 막아 액정 표시소자의 컨트라스트 비를 증가시킬 수 있게 된다.

Description

액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템

산업상의 이용분야

본 발명은 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 디스플레이의 비화소 부위에만 스페이서가 도포되도록 함으로써, 액정 디스플레이의 컨트라스트 비가 지하되는 것을 방지할 수 있는 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템에 관한 것이다.

종래의 기술

일반적으로 평판 디스플레이 종류의 하나인 액정 디스플레이는, 평행하게 배치된 도전성 판제 사이에 유전이방성을 갖는 액정을 주입하여 형성되는 액정 표시소자와. 이 액정 표시소자의 외부에서 광을 투입하는 발광수단을 포함하여 형성되는 것이 통상적이다.

이러한 상기 액정 디스플레이는 외부로부터 인가되는 전압 변화에 의해 상기 액정의 광반사 성질이 달라지게 되는 것을 이용, 소정의 문자나 숫자 또는 기타 임의의 화상을 표시하게 된다.

제4도는 종래의 액정 표시장치에 있어서, 일반적인 액정 표시소자를 도시한 단면도로서 이의 구조를 개략적으로 알아보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 상기 액정 표시소자(1)에는 우선 상하 배치되는 투명유리기판(10,11)의 내측 대향면으로 커먼전극 또는 세그먼트전극을 형성하는 ITO 투명도전막(12,13)과 더불어 배향막(14)이 각기 적층된다.

또한, 상기 상,하 투명유리기판(10,11)의 외측면으로는 편광판(15)이 각기 부착되며, 이러한 상,하 투명유리기판(10,11)은 액정 주입구를 제외한 주변부에 실링재(미도시)가 도포 및 소결됨으로써 액정 표시소자(1)를 형성하게 된다.

또한, 상기 액정 표시소자(1)의 내측으로 상기 양 배향막(14) 사이에는, 해당 액정 표시소자(1)의 셀갭을 일정하게 유지시켜 주기 위해서 다수의 스페이서(16)가 내재되게 된다.

여기서 상기 스페이서(16)는 액정 디스플레이 제조시, 어셈블리 공정의 스페이서 도포공정에서 별도의 스페이서 도포장치에 의해 상기 위치로 도포된다.

이 때, 종래의 스페이서 도포장치는 도면에 도시되지는 않았지만, 저장탱크에 저장된 스페이서 용액을 질소가스로 가압하여 공급관으로 공급한 다음, 이 공급관 소정의 위치에 배치된 노즐을 통해 분산시킴으로써 상기 배향막(14) 상면으로 스페이서(16)를 도포할 수 있도록 하는 구성이 통상적이다.

한편, 이러한 종래의 스페이서 도포장치로 도포된 상기 스페이서(16)의 도포상태는 제4도에 도시된 바와 같이 상기 액정 표시소자(1)의 전면으로 균일하게 이루어지고 있다.

즉, 상기 스페이서(16)는 상기 양 ITO 투명도전막(12,13)이 교차되어 형성되는 화소부분 다시말해, 상기 액정 표시소자(1)의 유효픽셀과 아울러 이 유효픽셀 이외의 부분인, 비화소 부분에 모두에 걸쳐 균일하게 도포된다.

또한, 상기와 같은 스페이서(16)의 도포상태는 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 상,하 투명유리기판(10,11) 중 일측 투명유리기판으로 블랙매트릭스층이 보유된 칼라필터를 삽입하여 사용되는 칼라 액정표시장치에 있어서도, 상기한 화소 및 비화소 부분 모두에 걸쳐 도포되는 상태를 유지하게 된다.

발명이 해결하고자 하는 문제점

그런데 종래의 스페이서 도포장치는 상기한 바와 같이 스페이서 도포를 액정표시소자의 화소부분 및 비화소 부분의 구분없이 일괄적으로 이루게 됨으로써, 액정 디스플레이의 컨트라스트 비를 저하시키는 문제점을 초래하게 된다.

이에는 액정 디스플레이의 작용시, 발광수단으로부터 출사된 빛이 상기 액정 표시소자의 해당 화소부분을 통과할 때에 이 화소부분에 상당수 존재하고 있는 상기 스페이서로 인하여 광산란되는 것이 원인으로 작용하기 때문이다.

이로 인해 상기한 액정 표시소자가 보유된 종래의 액정 디스플레이는 컨트라스트 비 감소로 그 품위가 저하될 뿐만 아니라, 더 나아가서는 셀 결함이 유발될 수 있는 문제점이 일어나게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 액정 표시소자 내부에 배치되는 스페이서의 도포를 액정 표시소자의 비화소 부분에만 형성시킴으로써, 액정 디스플레이의 컨트라스 비 감소를 방지할 수 있는 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

문제점을 해결하기 위한 수단

이에 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여, 유리기판의 일측면으로 적층되는 투명도전막 및 배향막을 포함하여 형성된 액정표시소자의 기판부가 그 내측으로 배치되는 밀폐용기와;

이 밀폐용기의 외측으로 설치되어 일정 극성의 전하가 부가된 스페이서가 수용되는 수용용기와;

이 수용용기에 연결되는 동시에 상기 밀폐용기에 관통설치되는 분사부와,

이 분사부에 전기적으로 연결되어 고전압을 발생시키는 변압기와;

상기 수용용기에 이송관으로 연결되어 상기 수용용기에 부가되는 가압가스가 저장된 저장탱크와;

상기 기판부에 전기적으로 연결되어 상기 스페이서가 띠는 극성 전하에 따라 동일극성 또는 반대극성의 전하를 부가하는 발전기가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템을 제공한다.

이 때, 상기 발전기를 상기 기판부의 유리기판에 액정패턴으로 형성된 투명도전막에 각기 전기적으로 연결되어 상기 스페이서가 띠는 극성과 동일극성의 전하를 부가하게 된다.

다른 한편으로, 상기 발전기는 상기 기판부의 유리기판과 배향막사이에 삽입되는 칼라필터에 보유된 블랙매트릭스부에 각기 전기적으로 연결되어 상기 스페이서가 띠는 극성과 반대극성의 전하를 부가하게 된다.

실시예

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템은 도시한 구성도이다.

도시된 바와 같이 우선, 본 발명의 스페이서 도포시스템에는 소정의 크기를 이루는 밀폐용기(20)가 구비되는 바, 이 밀폐용기(20)의 내측에는 그 바닥면으로 액정 표시소자의 일 기판부(22)가 배치되게 된다.

상기 기판부(22)는 제2도에 도시된 바와 같이 유리기판(22a)의 상측면에 일정패턴으로 형성되어 전극부를 이루는 투명도전막(22b)과, 이 투명도전막(22b)상면으로 도포되는 배향막(22c)이 포함되어 구성된 것이다.

한편, 상기 밀폐용기(20)의 외측벽에 부착설치되는 수용용기(24)에는, 상기 배향막(22c) 상면으로 도포되어 액정셀 캡을 유지시켜 주게 되는 스페이서(25)가 수용되는데, 본 발명에서는 이 스페이서(26)에 인위적으로 일정극성의 전하를 부가시켜 상기 수용용기(24)에 수용하게 된다.

이때. 상기 스페이서(24)에 전하를 부가하는 방법은 코로나 디스차지방법(Corona discharge method)을 이용하게 되고, 본 실시예에서는 상기 스페이서(26)가 (+) 전하를 띠도록 구비시키게 된다.

아울러 상기 수용용기(24)의 상단측으로는 상기 밀폐용기(20) 내부로 관통설치된 분사부(28)가 연결된다.

본 실시예에서는 상기 분사부(28)를 상기 수용용기(24)로부터 스페이서(26)가 통과되는 분사관(28a)과, 이 분사관(28a) 사이에 장착되며 고전압을 발생시키는 변압기(30)에 전기적으로 연결되는 캐스캐이드(Cascade)(28b)를 포함하여 이루어지게 된다.

그리고 상기 수용용기(24)의 일측면에는 질소가스가 저당된 저장탱크(32)와 연결되는 이송관(24)이 장착되어 있어, 상기 스페이서(26)는 상기 저장탱크(32)에서 이송관(34)을 따라 상기 수용용기(24) 내부로 투입되는 질소가스에 의해 가압되어 상기 분사부(28)를 지나 분사되게 된다.

또한 상기 밀폐용기(20)의 외측으로 배치되는 발전기(36)는, 상기 기판부(22)에 전기적으로 연결되어 상기 스페이서(26)가 부가받는 전하와 동일극성의 전하 또는 반대극성의 전하를 부가시키는 역할을 하게 된다.

즉, 본 발명에서 상기 발전기(36)는 2가지 형태의 방법으로 상기 기판부(22)에 전하를 부가시키게 되는 바, 우선 그 첫 번째 형태는 제2도에 도시된 바와 같이 상기 투명도전막(22b)이 상시 스페이서(36)가 띠는 전하와 동일극성 즉, (+)전하를 띠도록 상기 발전기(36)를 이 투명도전막(22b)에 각기 전기적으로 연결하여 전하를부가시키는 것이다.

아울러 또 다른 상기 발전기(36)의 전하부가 형태는, 제3도에 도시된 바와같이 상기 기판부(22)에 유리기판(22a)과 투명도전막(22b) 사이로 블랙매트릭스부(220d)를 보유한 칼라필터(22d)가 삽입되는 경우로서, 이 때 상기 발전기(36)는 상기 각 블랙매트릭스부(220d)가 상기 스페이서(36)가 띠는 전하와 반대극성 즉, (-) 전하를 띠도록 이 블랙매트릭스부(220d)에 전기적으로 연결되어 전하를 부가시키는 것이다.

상기에서 상기 칼라필터(22d)가 보유하는 블랙매트릭스부(220d)는 상기판기판부(22)가 2매로 구비되어 부착형성된 액정 표시소자에서 있어, 상기 투명도전막(22b)이 형성되는 액정 표시소자의 화소부분 즉, 유효픽셀(A)과 이 유효픽셀(A)의 이외 부분인 비화소 부분(B)중, 비화소 부분(B)에 대응하여 배치형성된다 (이 유효픽셀(A)과 비화소(B) 부위는 제2,3도에 각기 도시되어 있음)

이에 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같이 이루어지게 된다.

먼저, 상기 칼라필터(22d)가 포함되지 않은 기판부(22)에 상기 배향막(22c)의 상면으로 스페이서(26)를 도포하는 경우를 설명하면, 본 발명은 우선 밀폐용기(20)에 상기 배향막(22c)이 상측으로 위치하도록 상기 기판부(22)를 배치시킨 상태에서, 전술한 바와 같이 상기 투명도전막(22b)에 상기 발전기(36)를 통해 (+) 전하를 부가시켜 주게 된다.

이러한 상태에서 역시 (+) 전하를 띠고 상기 수용용기(24)에 수용되어 있던 스페이서(26)를 상기 저장탱크(32)로부터 이송되어 온 질소가스로 가압하면, 이 스페이서(26)는 상기 캐스캐이스(28b)와 분사관(28a)을 지나 분사되어 상기 배향막(22c) 상면으로 도포되기 시작한다.

그러면, 상기 스페이서(26)는 제2도에 도시된 바와 같이 비화소(B) 부분에 대응하는 상기 배향막(22c)의 상면으로만 도포되게 되는 바, 이는 상기 유효픽셀부(A)의 상기 스페이서(26)와 투명도전막(22b) 사이에 동일극성의 전하로 인한 척력이 작용됨에 따라 상기 스페이서(26)가 전하를 띠지 않는 상기 비화소(B)부위로 유도되기 때문이다.

이와 같이 칼라필터(22d)가 포함되지 않는 기판부(22)에 스페이서(26)를 도포시 본 발명의 스페이서 도포시스템은 상기 스페이서(26)와 투명도전막(22b) 사이에 반발력을 작용시킴으로써, 상기 비화소(B) 부위에 해당하는 배향막(22c)의 상면으로만 스페이서(26)를 도포시킬 수 있도록 하게 된다.

한편, 상기 기판부(22)에 상기 칼라필터(22d)가 포함되는 경우에도 본 발명은 제3도에 도시된 바와 같이 상기 비화소 부분(B)에 해당하는 부분에만 스페이서(26)를 도포시킬 수 있는 바, 이는 다음과 같은 과정으로 이루어지게 된다.

즉, 상기 경우에는, 우선 전술한 바와 같이 상기 발전기(36)에 의해 상기 각 블랙매트릭스부(220d)에 (-) 전하가 부가된다.

이러한 상태에서 상기와 같이 상기 배향막(22c) 상면으로 스페이서(26)가 도포되면, (+) 전하를 띤 상기 스페이서(26)는 상기 블랙매트릭스부(220d) 사이에 다른 극성으로 발생되는 인력의 작용을 받게 된다.

이에 따라, 상기 스페이서(26)는 상기 비화소(B)에 해당하는 부위로 유도되게 됨으로서, 상기 배향막(22c) 상면에는 전술한 예와 마찬가지로 비화소(B)부위에만 스페이서(26)가 배치되어 도포될 수 있게 된다.

이처럼 칼라필터(22d)가 포함된 기판부(22)상에 스페이서(26)를 도포할 때에 본 발명의 스페이서 도포시스템은, 상기 블랙매트릭스부(220d)와 스페이서(26) 사이에 인력이 작용될 수 있도록 함으로써 상기 비화소(9) 부분에만 스페이서(26)를 도포시키게 된다.

한편, 상기와 같이 본 발명에 의해 스페이서(26)가 도포된 상기 기관부(22)는 통상의 액정 표시소자 제조 공정을 거쳐 액정 디스플레이로 부착된다.

제1도는 본 발명에 의한 스페이서 도포시스템을 도시한 구성도,

제2도는 본 발명에 따른 발전기 전하 인가방법의 제1실시예도,

제3도는 본 발명에 따른 발전기 전하 인가방법의 제2실시예도,

제4도는 일반적인 스페이서 도포장치에 의해 스페이서가 도포된 액정 표시소자의 일례를 도시한 단면도이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명에 의한 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템은, 스페이서의 도포를 액정 표시소자 비화소 부분에만 이루기 때문에 본 발명에 의해서 최종완성된 액정 표시소자가 보유되는 액정 디스플레이는 그 작용시, 액정 표시소자의 유효픽셀을 통과하는 빛이 스페이서의 방해를 받고 광산란되는 것을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 액정 디스플레이의 광산란으로 인한 화소간의 컨트라스트비저하를 막이, 액정 디스플레이의 품위를 향상시킬 수 있다는 이점을 지니게 된다.

Claims (3)

1. 유리기판의 일측면으로 적층되는 투명도전막 및 배향막을 포함하여 형성된 액정표시소자의 기판부가 그 내측으로 배치되는 밀폐용기와;

   이 밀폐용기의 외측으로 배치되어 일정 극성의 전하가 부가된 스페이서가 수용되는 수용용기와,

   이 수용용기에 연결되는 동시에 상기 밀폐용기에 관통설치되는 분사부와;

   이 분사부에 전기적으로 연결되어 고전압을 발생시키는 변압기와;

   상기 수용용기에 이송관으로 연결되어 상기 수용용기에 부가되는 가압가스가 저장된 저장탱크; 및

   상기 기판부에 전기적으로 연결되어 상기 스페이서가 띠는 특성 전하에 따라 동일극성 또는 반대극성의 전하를 부가하는 발전기

   를 포함하는 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 발전기는 상기 기판부의 유리기판에 일정패턴으로 형성된 투명도전막에 각기 전기적으로 연결되어 상기 스페이서가 띠는 극성광 동일극성의 전하를 부가하는 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 기판부에는 블랙매트릭스부가 보유된 칼라필터가 제공되고, 상기 발전기는 상기 블랙매트릭스부에 전기적으로 연결되어 상기 스페이서가띠는 극성과 반대극성의 전하를 부가하는 액정 디스플레이의 스페이서 도포시스템.