KR19990033176A - 균일한 셀 간격을 가지는 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 가장자리부에서 액정 물질을 봉인하는 제1 봉인재에 탄성을 가지는 스페이서와 경질의 스페이서가 혼합되어 있다. 탄성의 스페이서는 30% 이하의 압축율로 두 기판을 지지하고 있으며, 경질의 스페이서가 기판으로 침투하는 것을 방지하여 착색이 발생하는 것을 방지하는 동시에 기판의 간격을 용이하게 조절할 수 있도록 해준다. 또한, 주입구부에는 액정 주입구를 봉인하는 주입구용 제2 봉인재에 경질의 스페이서가 혼합되어 두 기판을 지지하고 있다. 여기서, 제2 봉인재에 혼합된 스페이서는 제1 봉인재에 혼합된 경질의 스페이서와 동일한 것이며, 스페이서들은 각각 1~10% 범위에서 함유되어 있다.

Description

균일한 셀 간격을 가지는 액정 표시 장치

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 형성되어 있는 두 기판 및 그 사이의 액정 물질로 이루어지며, 두 기판은 가장자리에 인쇄된 봉인재로 결합되어 있다.

이러한 액정 표시 장치가 대형화됨에 따라 유리, 플라스틱 또는 세라믹으로 만들어지는 두 기판 사이의 간격을 균일하게 유지시키는 공정 개발이 더욱 중요해지고 있다.

이를 위하여 화면으로 표시되는 표시 영역 내에 별도로 기판 간격 유지용 스페이서(spacer)를 산포하거나, 지지대를 형성하기도 한다. 또한 봉인재에 다른 스페이서를 혼합하여 기판의 간격을 유지한다.

일반적으로 두 기판으로 이루어진 액정 셀(cell)의 간격은 화면으로 표시되는 기판의 중앙부, 봉인재가 형성되어 있는 가장자리부 및 액정 주입구가 형성되어 있는 주입구부로 분류되어 측정된다.

이러한 액정 표시 장치에서 중앙부에 산포된 스페이서는 탄성 복원이 우수한 플라스틱(plastic) 재질을 사용하므로 적정한 압력을 가한 상태에서도 액정 셀의 간격을 조절하기가 용이하다. 그러나, 가장자리부에서 다른 스페이서는 경도가 큰 유리 섬유(glass fiber)를 사용하므로 탄성 복원이 없는 상태에서 액정 셀의 간격을 조절하기가 매우 어렵다.

도 1은 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치에서 가장자리부의 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치에서 주입구부의 구조를 도시한 평면도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 액정 물질(5)을 봉인하는 봉인재(3)에 혼합되어 두 기판(1, 2)을 지지하는 막대 모양의 스페이서(8)가 두 기판(1, 2) 중 한 기판(2)에 형성되어 있는 전극(10) 및 블랙 매트릭스(9)를 침투하여 원하는 액정 셀의 간격을 얻기 어렵다. 여기서, 액정 물질(5)에 대응하는 전극(10)의 상부에는 배향막(11)이 형성되어 있다. 따라서, 이 부분에서는 중앙부보다 액정 셀 간격이 좁게 측정되고, 이러한 불량으로 인하여 착색이 발생한다.

또한, 도 2에서 보는 바와 같이, 주입구부에서도 자외선 경화재(7)를 이용하여 봉인재(3)에 형성되어 있는 액정 주입구(6)를 봉인한 후에 액정 셀의 간격은 0.2~0.4μm 정도 작게 측정되어 얼룩이 발생하는 문제점을 가지고 있다.

더욱이, 액정 주입시 액정 주입구(6)에 인접하게 지지용 바(13)가 형성되어 액정 물질이 두 기판의 내부로 주입될 때 액정 물질의 흐름을 방해하는 역할을 하므로 액정 주입시간이 오래 걸리는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 기판에 발생하는 착색 또는 얼룩을 제거하고 액정 셀의 간격을 균일하게 하는 한편, 액정 주입시간을 줄이는 것이 그 과제이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치에서 가장자리부의 구조를 도시한 단면도이고,

도 2는 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치에서 주입구부의 구조를 도시한 상세도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 단면도이고,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 평면도이고,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 봉인재가 형성되어 있는 가장자리부의 구조를 도시한 단면도이고,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 주입구부의 구조를 도시한 상세도이다.

이러한 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서 기판의 가장자리에 형성되어 있으며, 액정 물질을 봉인하는 제1 봉인재에는 탄성을 가지는 제1 스페이서와 경도가 큰 제2 스페이서가 혼합되어 두 기판의 간격을 균일하게 지지하고 있다.

제1 및 제2 스페이서는 봉인재에 10% 이하로 혼합되어 있으며 제1 스페이서는 제2 스페이서에 대하여 70% 이하의 비율을 차지한다.

여기서, 제1 스페이서는 플라스틱 재질이고 제2 스페이서는 유리 섬유 재질이고, 각각은 구, 원통 또는 원기둥 모양이며, 봉인재는 열경화성 수지로 형성되어 있다.

또한, 제1 스페이서는 30% 이하의 압축율 범위에서 두 기판을 지지하고 있으며, 제2 스페이서의 직경은 기판의 중앙부에 산포되는 스페이서보다 0.1~5μｍ 정도 큰 직경을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서 주입구부에는 액정 주입구를 봉인하는 주입구용 제2 봉인재에는 지지용 바가 없으며 대신에 경질의 스페이서가 혼합되어 두 기판을 지지하고 있다.

이때, 제2 봉인재에 혼합된 스페이서는 제1 봉인재에 제2 스페이서와 동일한 것이다.

여기서, 제2 봉인재는 자외선 에폭시(epoxy)이며, 자외선 에폭시에 혼합된 스페이서의 함유율은 1~10% 정도이다.

이러한 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서 가장자리부에는 제1 봉인재에 30% 이하의 압축율을 가지는 제1 스페이서가 두 기판을 지지하는 동시에 제2 스페이서가 기판으로 침투하는 것을 방지하여 착색은 발생하지 않는다. 그리고 주입구부에는 액정 주입구를 봉인하는 제2 봉인재에 스페이서가 두 기판을 지지하여 주입구부의 셀 간격이 균일해지고, 주입구부에 지지용 바를 제거하여 액정 주입시간이 줄어든다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 단면도이며, 도 4는 그에 따른 평면도이다.

도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 평행한 두 기판(10, 20) 사이에 액정(50)이 주입되어 있는 구조이다. 액정 물질(50)과 혼합되어 있는 구형의 스페이서(40)는 두 기판(10, 20)을 평행하게 지지하고 있으며, 주입된 액정 물질(50)은 두 기판(10, 20)의 가장자리에 형성되어 있는 제1 봉인재(30)에 의해 봉인되어 있다. 또한, 기판(10, 20)의 가장자리 둘레에 형성되어 있는 제1 봉인재(30)에는 액정 물질(50)이 주입되는 통로인 액정 주입구(60)가 형성되어 있으며, 액정 주입구(60)는 자외선 경화재로 이루어진 제2 봉인재(70)에 의해 봉인되어 있다.

여기서, 봉인재(30)가 형성되어 있는 가장자리부와 액정 주입구(60)가 형성되어 있는 주입구부의 구조를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 가장자리부의 구조를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 주입구부의 구조를 도시한 평면도이다.

우선, 가장자리부는 도 5에서 보는 바와 같이, 블랙 매트릭스(90), ITO로 이루어진 전극(100) 및 배향막(110)이 차례로 형성되어 있는 한 기판(20)과 다른 기판(10) 사이에 액정 물질(50)이 유출되지 않도록 봉인하는 제1 봉인재(30)가 형성되어 있다. 이때, 제1 봉인재(30)에는 탄성을 가지는 구형의 제1 스페이서(140)와 원기둥 모양의 제2 스페이서(80)가 혼합되어 두 기판(10, 20)의 간격을 균일하게 지지하고 있다.

여기서, 제1 스페이서(140)는 30% 이하의 압축율을 가지고 있으므로 제1 스페이서(140)는 눌린 모양이 되며, 제1 스페이서(140)는 제2 스페이서(80)가 전극(100) 또는 블랙 매트릭스(90)로 침투하는 것을 방지하도록 두 기판(10, 20)을 지지하고 있다.

이때, 제1 봉인재(30)에 혼합되어 있는 제1 및 제2 스페이서(140, 80)의 함유율은 10% 이하인 것이 바람직하며, 제1 스페이서(140)가 차지하는 비율은 제2 스페이서(80)에 대하여 70% 이하인 것이 바람직하다.

여기서, 제1 스페이서(140)는 탄성을 가지는 플라스틱 재질이고 제2 스페이서(80)는 경질의 유리 섬유 재질이다. 또한, 제1 및 제2 스페이서(140, 80) 각각은 구, 원통 또는 원기둥 모양을 가질 수 있으며, 제1 봉인재(30)는 열경화성 수지로 형성되어 있다.

또한, 제2 스페이서(80)의 직경은 두 기판(10, 20)의 중앙부에 산포되는 스페이서(40)보다 0.1~5μｍ 정도 큰 직경을 가지는 것이 바람직하다.

한편, 주입구부는 도 6에서 보는 바와 같이, 제1 봉인재(30)에 형성되어 있는 액정 주입구(60)에 자외선 경화재로 이루어진 제2 봉인재(70)가 형성되어 있다. 종래의 기술과 다르게 액정 주입구(60)에 인접한 부분에는 지지용 바가 없으며, 지지용 바 대신에 경질의 스페이서(130)가 제2 봉인재(70)에 혼합되어 두 기판(10, 20)을 지지하고 있다.

이때, 제2 봉인재(70)에 혼합된 스페이서(130)는 제1 봉인재(30)에 혼합되어 있는 제2 스페이서(80)와 동일한 것이다 (도 5 참조).

여기서, 제2 봉인재(70)는 자외선 에폭시(epoxy)이며, 제2 봉인재(70)에 혼합된 스페이서(130)의 함유율은 1~10% 정도이다.

따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 가장자리부에서 봉인재에 탄성을 가지는 스페이서를 혼합하여 경질의 스페이서가 기판으로 침투하는 것을 방지하여 착색은 발생하지 않는다. 또한, 탄성을 가지는 스페이서를 가장자리부에 산포함으로써 원하는 셀 간격을 조절할 수 있으므로 전면적으로 기판의 간격을 균일하게 유지할 수 있다. 그리고 주입구부에서는 액정 주입구를 봉인하는 봉인재에 스페이서가 두 기판을 지지하여 주입구부의 셀 간격이 균일해지고, 주입구부에 지지용 바를 제거하여 액정 주입시간을 단축할 수 있다.

Claims (25)

1. 제1 기판과 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판으로 이루어진 액정 셀,

   상기 액정 셀의 내부에 주입되어 있는 액정 물질,

   상기 제1 및 제2 기판의 둘레에 형성되어 상기 액정 물질을 봉인하고 있으며, 상기 제1 및 제2 기판을 지지하는 탄성의 제1 스페이서와 경질의 제2 스페이서가 혼합되어 있는 봉인재를 포함하는 액정 표시 장치.
2. 제1항에서,

   상기 제1 및 제2 스페이서는 상기 봉인재에 10% 이하로 혼합되어 있는 액정 표시 장치.
3. 제2항에서,

   상기 제1 스페이서는 상기 제2 스페이서에 대하여 70% 이하의 비율로 차지하는 액정 표시 장치.
4. 제3항에서,

   상기 제1 스페이서는 플라스틱 재질이고 제2 스페이서는 유리 섬유 재질인 액정 표시 장치.
5. 제4항에서,

   상기 제1 및 제2 스페이서는 구, 원통 또는 원기둥 모양인 액정 표시 장치.
6. 제5항에서,

   상기 봉인재는 열경화성 수지로 이루어진 액정 표시 장치.
7. 제6항에서,

   상기 제1 스페이서는 30% 이하의 압축율을 가지며 상기 두 기판을 지지하는 액정 표시 장치.
8. 제7항에서,

   상기 두 기판의 중앙부에 산포되어 있는 제3 스페이서를 더 포함하는 액정 표시 장치.
9. 제8항에서,

   상기 제2 스페이서의 직경은 상기 두 기판의 중앙부에 산포되는 상기 제3 스페이서보다 0.1~5μｍ 정도 큰 직경을 가지는 액정 표시 장치.
10. 제1 기판과 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판으로 이루어진 액정 셀,

    상기 액정 셀의 내부에 주입되어 있는 액정 물질,

    상기 제1 및 제2 기판의 가장자리에 형성되어 상기 액정 물질을 봉인하고 있으며, 상기 액정 물질이 주입되도록 형성되어 있는 액정 주입구가 형성되어 있는 제1 봉인재,

    상기 액정 주입구에 형성되어 상기 액정 물질이 봉인하고 있으며, 상기 제1 및 제2 기판을 지지하는 스페이서가 혼합되어 있는 제2 봉인재를 포함하는 액정 표시 장치.
11. 제10항에서,

    상기 제2 봉인재는 자외선 에폭시로 이루어진 액정 표시 장치.
12. 제11항에서,

    상기 제2 봉인재에 혼합된 상기 스페이서의 함유율은 1~10% 범위인 액정 표시 장치.
13. 제12항에서,

    상기 제2 봉인재에 혼합된 상기 스페이서는 경질인 액정 표시 장치.
14. 제1 기판과 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판으로 이루어진 액정 셀,

    상기 액정 셀의 내부에 주입되어 있는 액정 물질,

    상기 제1 및 제2 기판의 둘레에 형성되어 상기 액정 물질을 봉인하고 있으며, 상기 제1 및 제2 기판을 지지하는 탄성의 제1 스페이서와 경질의 제2 스페이서가 혼합되어 있으며, 상기 액정 물질의 주입구를 가지는 제1 봉인재,

    상기 주입구에 형성되어 상기 액정 물질이 봉인하고 있으며, 상기 제1 및 제2 기판을 지지하는 제3 스페이서가 혼합되어 있는 제2 봉인재를 포함하는 액정 표시 장치.
15. 제14항에서,

    상기 제1 및 제2 스페이서는 상기 제1 봉인재에 10% 이하로 혼합되어 있는 액정 표시 장치.
16. 제15항에서,

    상기 제1 스페이서는 상기 제2 스페이서에 대하여 70% 이하의 비율로 차지하는 액정 표시 장치.
17. 제16항에서,

    상기 제1 스페이서는 플라스틱 재질이고 제2 스페이서는 유리 섬유 재질인 액정 표시 장치.
18. 제17항에서,

    상기 제1 및 제2 스페이서는 구, 원통 또는 원기둥 모양인 액정 표시 장치.
19. 제18항에서,

    상기 제1 봉인재는 열경화성 수지로 이루어진 액정 표시 장치.
20. 제19항에서,

    상기 제1 스페이서는 30% 이하의 압축율을 가지며 상기 두 기판을 지지하는 액정 표시 장치.
21. 제20항에서,

    상기 두 기판의 중앙부에 산포되어 있는 제4 스페이서를 더 포함하는 액정 표시 장치.
22. 제21항에서,

    상기 제2 스페이서의 직경은 상기 두 기판의 중앙부에 산포되는 상기 제4 스페이서보다 0.1~5μｍ 정도 큰 직경을 가지는 액정 표시 장치.
23. 제22항에서,

    상기 제2 봉인재는 자외선 에폭시로 이루어진 액정 표시 장치.
24. 제23항에서,

    상기 제2 봉인재에 혼합된 상기 제3 스페이서의 함유율은 1~10% 범위인 액정 표시 장치.
25. 제24항에서,

    상기 제2 봉인재에 혼합된 상기 제3 스페이서는 상기 제1 봉인재에 혼합되어 있는 제2 스페이서와 동일한 액정 표시 장치.