KR20010077357A - 플라스틱 액정표시소자 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

목적: 플라스틱 액정표시소자의 액정셀 내부의 셀 갭을 균일하게 유지하기 위하여 산포되는 스페이서 외에 부가수단으로 열반응 수지를 도포하여 상하 기판이 움직이지 않도록 고정하므로써, 안정한 셀 갭을 유지하는 플라스틱 액정표시소자 및 제조방법을 제공한다.

구성: 상하측 기판에 투명 전극, 절연층 및 배향막을 형성하고, 상기 기판의 사이의 액정셀에 스페이서를 넣은 실란트로 프린트한 후 액정을 주입하는 플라스틱 액정표시소자에 있어서, 상기 액정셀 내부에 열반응성 수지를 삽입 도포하여 상하 기판을 고정하는 구성으로 이루어 진다

효과: 플라스틱 액정표시소자의 액정셀에 셀 갭을 안정화하는 수단으로 스페이서 외에 열반응 수지를 첨가하여 상하 기판을 고정해줌으로써 셀 갭이 안정적으로 유지되고 품질 신뢰성을 확보할 수 있다.

Description

플라스틱 액정표시소자 및 제조방법{Plastic Liquid Crystal Device and making the same}

본 발명은 플라스틱 액정표시소자 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스틱 액정표시소자의 기판사이에 액정셀의 갭을 안정화하기 위하여 산포하는 스페이서 외에 부가수단으로 열반응 수지를 사용하여 상하판이 움직이지 않도록 고정한 플라스틱 액정표시소자 및 제조방법에 관한 것이다.

액정표시소자는 액체의 유동성과 함께 고체의 결정과 같은 규칙적인 분자 배열을 갖으며, 또한 광학적 이방성을 가지면서 전압등이 가해지면 전계의 방향을 따라 분자배열이 바뀌는 특징을 가지고 있는 액정의 성질을 이용하여 도형, 문자, 또는 그림을 표시하는 장치이다.

상기 액정표시소자를 구조적으로 설명하면, 상측과 하측의 기판에 각각 투명 전극과 절연층 및 배향막을 형성하고, 상기 기판과 기판 사이를 실란트로 밀봉한 후 액정을 주입하고 각각의 기판 바깥면에 편광판을 부착한 구조로 이루어진다.

이때, 상,하 기판으로 글래스가 아닌 플라스틱을 채용한 액정표시소자를 플라스틱 액정표시소자라 한다.

플라스틱 기판을 채용한 액정표시소자는 기판 재질이 플렉시블하여 굴곡성이 있어도 기판의 깨짐이 없으며, 글래스를 사용하는 액정표시소자보다 기능성이 뛰어나다.

일반적인 액정표시소자에 액정을 주입하기 전에는 액정이 들어갈 수 있는 공간을 형성하기 위해 스페이서를 실란트 속에 넣고 분산시켜 프린트 작업을 한다. 이렇게 함으로써 골고루 분산된 스페이서가 액정셀 내부에서 균일하게 셀 갭을 유지하는 역할을 하는 것이다.

도 2에 종래 글래스 기판을 채용한 액정표시소자의 단면을 도시하였다.

도면에서 보면, 플라스틱을 채용한 상측 기판(2)과 하측 기판(4) 사이에 스페이서(6)가 산포되어 있으며 상기 상하 기판(2)(4)은 실란트(8)에 의해 밀봉된 구조로 형성된다. 상기 기판에는 도시 생략되었지만 상하 대향면에 투명 전극이 패턴되고 절연층 및 배향막이 형성된다.

상기 상하 기판의 바깥면에는 편광판(10)(10')이 부착되어 입사되는 광에 방향성을 부여하여 액정의 꼬임각을 유도한다.

도면에서 구형체로 도시된 것이 스페이서(6)로서, 실란트(8)를 프린트할 때 함께 분사되어 기판과 기판사이에 적당한 셀 갭을 유지시킨다.

글래스 액정표시소자의 경우 통상적으로 스페이서를 사용하고 있으며 1㎠당 100∼200개의 스페이서를 산포하면 요구하는 셀 갭을 얻을 수 있는 반면 플라스틱 액정표시소자는 비접착성 스페이서 혹은 접착성 스페이서를 1㎠당 400∼500개 정도 산포해야 요구하는 셀 갭을 얻을 수 있고 접착성 스페이서의 경우 별도로 열처리를 하는 공정이 필요할 때가 있다.

또한 플라스틱 기판은 자체가 부드러운 재질이어서 내부 스페이서를 균일하게 잡아줄 수 없고, 글래스에 비해 갭을 유지하는 힘이 적어 외부 충격이나 편광판 제거, 액정 주입 등에 의해 내부 용적이 변하여 스페이서의 유동이 매우 심하고 이로 인해 품질 신뢰성이 떨어지는 문제점이 발생한다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 플라스틱 액정표시소자의 액정셀 내부의 셀 갭을 균일하게 유지하기 위하여 산포되는 스페이서 외에 부가수단으로 열반응 수지를 도포하여 상하 기판이 움직이지않도록 고정하므로써, 안정한 셀 갭을 유지하는 플라스틱 액정표시소자를 제공함을 그 목적으로 한다.

이를 위하여 적어도 투명 전극과 배향막을 형성하고 플라스틱으로 형성한 상측 및 하측 기판과, 상기 기판을 결합하는 실란트와, 그 사이에 분포되는 스페이서와, 그 사이에 주입되는 액정을 포함하는 플라스틱 액정표시소자에 있어서, 상기 액정셀 내부에 상, 하부 기판을 고정하고 일정한 셀 갭을 유지하는 열반응성 수지를 분산 형성한 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 플라스틱 액정표시소자를 제조하는 방법은, 액정셀 내부에 열반응성수지를 분산하되 화소간의 경계에 위치되게 하는 단계와, 상기 열반응성 수지를 가열하여 상, 하부 기판에 융착시키는 단계와, 상기 액정셀을 냉각시켜 융착된 열반응성 수지를 상, 하부 기판에 고정시키는 단계를 포함한다.

상기 열반응성 수지로는 PMMA를 채용함이 바람직하다.

상술한 구성의 플라스틱 액정표시소자는 열반응성 수지가 배향막과 융착되어 상하 기판을 고정시켜 주므로 스페이서의 유동이 감소되고 이에 의하여 안정된 셀 갭을 유지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 플라스틱 액정표시소자에 열반응 수지를 첨가한 단면을 도시한 도면.

도 2는 종래 플라스틱 액정표시소자의 단면을 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2,4: 플라스틱 기판 6: 스페이서

8: 실란트 10,10': 편광판

20: 열반응성 수지

본 발명의 구성에 대하여 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 참고로 본 발명의 설명에 앞서 설명의 중복을 피하기 위하여 종래 도면과 일치하는 부분에 대해서는 종래 도면 부호를 그대로 인용하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 플라스틱 액정표시소자의 단면을 개략적으로 도시한도면이다.

도면 중앙에 액정이 삽입된 액정셀을 사이에 두고 플라스틱을 채용한 상측 기판(2)과 하측 기판(4)이 대향하고 있으며, 각각의 기판에는 도시 생략되어 있으나 투명 전극이 패터닝되고 폴리 이미드가 도포된 배향막과 절연층이 형성된다. 상하(2)(4)측의 기판 바깥면에는 편광판(10)(10')이 부착되어 입사광에 방향성을 유도하게 된다.

상기 액정셀의 가장자리에는 액정이 주입되어 유출되는 것을 막기 위하여 실란트(8)가 프린트되는 데 이 실란트(8)가 프린트 될 때 스페이서(6)가 함께 산포된다. 스페이서(6)는 2장의 기판 간격(gap)을 규제하고 적당한 액정층의 두께를 유지하기 위하여 사용되는 것으로 액정 패널에 따라 여러 성능이 요구되나 이 가운데 응답속도나 콘트라스트(contrast), 시각 등은 액정층의 두께와 밀접한 관계가 있다. 일부 표시 모드를 이용한 패널에서는 액정층의 두께가 고르지 못함에 의해 표시얼룩이 발생하고 시인성을 두드러지게 저하시킨다. 따라서 원하는 두께의 셀 갭을 형성하기 위해 스페이서의 선택, 균일한 산포가 중요한 요소로 작용한다.

갭 제어를 위한 스페이서 종류 중 내부 두께 제어제로 사용되는 것중 일반적으로 하중부의 영향에 따라 사이즈가 변하는 탄성체 플라스틱은 미묘한 셀 두께 제어제로 널리 사용되고 있으나 균일한 갭 형성시에는 상당한 기술이 필요하다.

따라서 보다쉽게 갭을 안정시킬 수 있는 진사구를 사용하기도하고, 실 부의 갭 제어에 유리한 글래스 파이버, 쇼트 프린트를 하지 않기 위한 도전성 스페이서,세정이 가능한 접착성 스페이서 등이 사용되기도 한다.

본 발명에서는 효과적인 두께 제어와 기판을 고정시키기 위하여 스페이서와 함께 열반응 수지(20)를 산포하여 스페이서(6) 주위로 삽입되도록 한다.

플라스틱 기판을 채용한 액정표시소자는 기판 자체가 상당히 플렉시블하여 글래스 기판과는 달리 스페이서(6)의 유동이 심하다.

즉, 스페이서(6)를 산포한 연후에 액정을 주입하게 되는 바, 이 때 기판이 스페이서(6)의 유동을 효과적으로 고정시키지 못하므로 불규칙하게 산포되어 스페이서가 균일하게 분포 고정되지 못하고, 이로 인해 액정셀 갭이 안정적으로 유지되지 못하게 된다.

위와 같은 문제점을 극복하는 1차적인 방법으로 글래스 액정표시소자보다 스페이서를 두 배이상 산포한다. 즉, 1㎠당 400-500개의 스페이서를 산포한 후 접착성 스페이서일 경우에는 별도로 열처리를 한다.

또한 이와 더불어 상측 기판(2)과 하측 기판을(4) 고정시켜 주는 별도의 부가수단으로서, 본 발명에 의한 열반응 수지(20)를 산포하여 플렉시블한 기판의 유동을 잡아준다.

상기 열반응 수지(20)는 일정온도에서 기판에 형성된 배향막과 융착되는 성질을 갖고 있으므로 스페이서(6)와 함께 실란트(8)를 프린트할 때 일정량을 함께 산포시키고 열처리 과정을 거치면 배향막에 융착되어 상측 기판과 하측 기판을 고정시키는 역할을 하게 된다.

상기 열반응 수지(20)는 기타 제한을 두지 아니하나 본 발명에서는PMMA(Poly methacryle methyl acid )를 채용하는 것이 바람직하다.

상술한 구성의 플라스틱 액정표시소자를 제조하는 방법은 다음과 같다.

상, 하부 기판에 투명전극과 배향막을 형성하고, 상기 상, 하부 기판 사이에 실란트를 프린트하며, 상기 실란트에 의해 정의된 내측 공간에 액정을 주입하고, 상기 주입한 부분을 접착제로 밀봉하는 단계로 구성되는 플라스틱 액정표시소자를 제조하는 방법에 있어서,

액정셀 내부로 열반응성 수지를 분산, 산포하되 화소 부분을 피해 화소의 경계면에 위치시키도록 하는 제 1 단계와,

상기 열반응성 수지가 분산된 액정셀을 가열하여 열반응성 수지가 상, 하부 기판에 융착되도록 하는 제 2 단계와,

열반응성 수지가 융착된 액정셀을 냉각시켜 상하 기판에 융착된 열반응성 수지가 기판을 고정시키도록 하는 제 3 단계를 적용하여 플라스틱 액정표시소자를 제조한다.

상술한 바와 같이 열반응 수지(20)를 액정셀 내부에 스페이서(6)와 함께 산포하면, 기판의 플렉시블한 특성으로 인해 스페이서(6)만으로 액정셀 갭이 안정적으로 유지되지 못하는 플라스틱 액정표시소자의 단점을 보완하여 열반응 수지(20)가 기판과 기판의 배향막에 융착되어 양 기판을 고정시켜 주므로 보다 안정적인 액정셀 갭을 유지하여 품질신뢰성을 확보할 수 있다.

플라스틱 액정표시소자의 액정셀에 셀 갭을 안정화하는 수단으로 스페이서 외에 열반응 수지를 첨가하여 상하 기판을 고정해줌으로써 셀 갭이 안정적으로 유지되고 품질 신뢰성을 확보할 수 있다.

Claims (3)

1. 적어도 투명 전극과 배향막을 형성하고 플라스틱으로 형성한 상측 및 하측 기판과, 상기 기판을 결합하는 실란트와, 그 사이에 분포되는 스페이서와, 그 사이에 주입되는 액정을 포함하는 플라스틱 액정표시소자에 있어서,

   상기 액정셀 내부에 상, 하부 기판을 고정하고 일정한 셀 갭을 유지하는 열반응성 수지를 분산 형성한 것을 특징으로 하는 플라스틱 액정표시소자.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열반응성 수지는 PMMA인 것을 특징으로 하는 플라스틱 액정표시소자.
3. 액정셀 내부에 열반응성수지를 분산하되 화소간의 경계에 위치되게 하는 단계와, 상기 열반응성 수지를 가열하여 상, 하부 기판에 융착시키는 단계와, 상기 액정셀을 냉각시켜 융착된 열반응성 수지를 상, 하부 기판에 고정시키는 단계를 포함하는 플라스틱 액정표시소자의 제조방법.