KR101119171B1 - 스페이서 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

스페이서 형성 장치 및 방법이 개시되어 있다. 스페이서 형성 장치는 기판, 롤러 및 접착 유닛을 포함한다. 기판은 표시패널의 셀갭을 유지하는 스페이서 및 상기 스페이서에 코팅된 접착부재를 수납하는 리세스부를 갖는다. 롤러는 스페이서와 마주보도록 배치되고, 리세스부로부터 돌출된 접착부재의 노출부에 직접 접촉된다. 접착 유닛은 노출부의 접착력을 증가시켜 스페이서를 롤러로 전사하기 위한 접착 유닛을 포함한다.

Description

스페이서 형성 방법{METHOD FOR FORMING A SPACER}
도 1은 본 발명의 제 1 일실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 'A' 부분 확대도이다.
도 3은 롤러 표면의 온도에 따른 접착부재 및 롤러 사이의 접착력을 도시한 그래프이다.
도 4는 기판 표면의 온도에 따른 접착부재 및 리세스부 사이의 접착력을 도시한 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 기판에 가열 유닛이 배치된 것을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 일실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 기판에 가열 유닛이 배치된 것을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도 시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 스페이서 형성 방법을 도시한 순서도이다.
도 13은 기판에 형성된 리세스부에 스페이서 및 접착부재를 배치한 것을 도시한 개념도이다.
도 14는 도 13에 도시된 스페이서를 롤러로 전사하는 것을 도시한 단면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 롤러에 접착된 스페이서를 표시기판으로 전사하는 것을 도시한 단면도이다.
도 16은 리세스부의 스페이서가 롤러로 전사된 후 리세스부의 잔류 스페이서를 제거하는 것을 도시한 단면도이다.
본 발명은 스페이서 형성 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 표시기판에 스페이서를 형성하기 위한 스페이서 형성 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(liquid crystal display device)와 같은 평판표시 장치(flat panel display device)는 전기적 신호 포맷을 갖는 영상신호를 영상으로 변경한다.
액정표시장치는 전극이 각각 형성된 한 쌍의 기판들, 기판들 사이에 개재된 액정층, 기판들 사이의 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서(spacer)를 포함한다.
스페이서는 산포 공정(dispersing process)을 이용하여 기판 상에 배치될 수 있다. 이와 다르게, 스페이서는 기판에 형성된 포토레지스트 박막을 포토공정(photo process)을 이용하여 기판 상에 배치될 수 있다.
스페이서가 산포 공정에 의하여 형성될 경우, 스페이서가 기판에 형성된 화소 영역에 배치되어 영상의 표시품질을 감소시킬 수 있다. 스페이서가 포토공정에 의하여 형성될 경우, 스페이서를 형성하기 위해 포토레지스트 박막 형성 공정, 포토레지스트 박막 노광 공정, 포토레지스트 박막 현상 공정 등을 필요로 한다.
최근에는 스페이서를 전사 방식에 의하여 기판상에 전사하는 방식이 개발된 바 있다. 전사 방식은 스페이서를 전사 롤러로 전사한 후, 전사 롤러에 부착된 스페이서를 기판의 지정된 위치에 전사한다. 전사 방식은 간단한 공정에 의하여 스페이서를 기판의 지정된 위치에 배치할 수 있는 장점을 갖는다.
그러나, 전사 방식에 의하여 스페이서를 기판에 전사할 경우, 스페이서의 일부가 전사 롤러로 전사되지 못하고, 이로 인해 기판 사이의 셀 갭 균일성이 크게 감소되는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예들은 표시기판의 셀 갭 균일성을 향상시킬 수 있는 스페이 서 형성 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들은 표시기판의 셀 갭 균일성을 향상시킬 수 있는 스페이서 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 하나의 목적을 구현하기 위하여, 본 발명에 의한 스페이서 형성 장치는 기판, 롤러 및 접착 유닛을 포함한다. 기판은 표시패널의 셀갭을 유지하는 스페이서 및 상기 스페이서에 코팅된 접착부재를 수납하는 리세스부를 갖는다. 롤러는 스페이서와 마주보도록 배치되고, 리세스부로부터 돌출된 접착부재의 노출부에 접촉된다. 접착 유닛은 노출부의 접착력을 증가시켜 스페이서를 롤러로 전사하기 위한 접착 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 목적을 구현하기 위하여, 본 발명에 의한 스페이서 형성 방법은 리세스부가 형성된 기판에 접착부재가 코팅된 스페이서를 배치한다. 리세스부로부터 돌출된 접착부재의 노출부의 접착력을 증가시키고, 접착력이 증가된 노출부를 스페이서와 마주보는 롤러로 전사한다. 리세스부의 내부에 수납된 접착부재의 수납부를 표시기판상에 밀착시켜 스페이서를 표시기판상에 전사한다.
본 발명에 의하면, 표시장치의 기판들 사이에 스페이서를 프린팅 방식으로 개재하여 표시장치의 셀 갭을 일정하게 유지시킨다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
스페이서 형성 장치
본 발명의 일실시예에 의한 스페이서 형성 장치는 기판, 롤러 및 접촉 유닛을 포함할 수 있다.
기판은 복수개의 리세스부(recess portion)를 갖는다. 기판의 리세스부에는 표시패널에 포함된 한 쌍의 기판들 사이에 개재되는 스페이서(spacer) 및 스페이서에 코팅된 접착부재(adhesion member)가 배치된다.
스페이서는 리세스부의 내부에 배치되기에 적합한 치수(dimension)를 갖는다. 예를 들어,스페이서의 치수는 리세스부의 깊이보다 다소 커, 스페이서의 일부는 기판의 표면으로부터 돌출되거나, 리세스부의 깊이 이하일 수 있다. 본 실시예에서, 스페이서의 치수는 리세스부의 깊이보다 다소 크게 형성된다. 이하, 스페이서에 배치된 접착 부재의 상부를 노출부라 정의하기로 하며 리세스부에 배치된 접착 부재를 수납부라 정의하기로 한다.
롤러는 스페이서와 마주보도록 배치되며, 롤러의 표면에는 접착부재의 노출부가 접촉된다.
접착 유닛은 접착부재의 노출부 및 롤러의 접착력을 증가시켜, 리세스부에 수납된 스페이서는 모두 전사 유닛으로 전사된다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 일실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1의 'A' 부분 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스페이서 형성 장치(100)는 기판(10), 롤러(20) 및 접착 유닛(30)을 포함한다.
기판(10)은, 예를 들어, 평판 형상을 갖는다. 평판 형상을 갖는 기판(10)의 상면에는 복수개의 리세스부(12)들이 형성된다. 리세스부(12)들은, 예를 들어, 리세스 형상을 갖고, 리세스부(12)에는 접착부재(16)가 배치된 스페이서(14)가 배치된다. 리세스부(12)는, 예를 들어, 적어도 1 개 이상의 스페이서(14)가 배치되기에 적합한 폭(W) 및 스페이서(14)의 일부를 기판(10)의 상면으로부터 돌출 시키는 깊이(D)를 갖는다. 본 실시예에서, 리세스부(12)의 깊이(D)는, 예를 들어, 스페이서(14)의 높이보다 깊거나, 스페이서(14)의 높이 이하의 깊이를 가질 수 있다.
본 실시예에서, 리세스부(12)의 깊이는, 예를 들어, 스페이서(14)의 높이 이하의 깊이를 갖는다.
이하, 기판(10)의 상면으로부터 돌출된 스페이서(14)의 일부와 대응하는 접착부재(16)의 일부를 노출부(16a)라 정의하기로 하며, 리세스부(12)에 수납된 스페이서(14)의 나머지 부분과 대응하는 접착부재(16)의 나머지 부분을 수납부(16b)라 정의하기로 한다.
롤러(20)는 스페이서(14)가 배치된 기판(10)의 상면과 마주보도록 배치된다. 롤러(20)는, 예를 들어, 원기둥 형상을 갖고, 롤러(20)는 스페이서(14)를 덮는 접착부재(16)에 대하여 우수한 접착력을 갖는 합성수지 재질을 포함한다. 롤러(20)는 기판(10)의 리세스부(12)에 수납된 스페이서(14)를 롤러(20)의 표면으로 전사하기 위해 접착부재(16)의 노출부(16a) 및/또는 스페이서(14)에 직접 접촉된다.
도 3은 롤러 표면의 온도에 따른 접착부재 및 롤러 사이의 접착력을 도시한 그래프이다. 도 4는 기판 표면의 온도에 따른 접착부재 및 리세스부 사이의 접착력 을 도시한 그래프이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 롤러(20) 표면의 온도가 증가할 경우, 롤러(20)의 표면 및 접착부재(16)의 노출부(16a) 사이의 접착력은 감소하고, 기판(10)에 형성된 리세스부(12)의 온도가 증가할 경우, 리세스부(12) 및 접착부재(16)의 수납부(16b) 사이의 접착력은 감소된다.
반대로, 롤러(20)의 표면의 온도가 감소할 경우, 롤러(20)의 표면 및 접착부재(16)의 노출부(16a) 사이의 접착력은 증가하고, 기판(10)에 형성된 리세스부(12)의 온도가 감소될 경우, 리세스부(12) 및 접착부재(16)의 수납부(16b) 사이의 접착력은 증가된다.
본 실시예에서, 리세스부(12)에 수납된 스페이서(14)를 롤러(20)로 전사하기 위해서, 롤러(20) 및 노출부(16a) 사이의 접착력은 리세스부(12) 및 수납부(16b) 사이의 접착력 보다 커야 한다.
접착 유닛(30)은 롤러(20) 및 노출부(16a) 사이의 접착력을 증가시키고, 이 결과 리세스부(12)에 수납된 스페이서(14)는 롤러(20)로 전사된다. 접착 유닛(30)은 롤러(20) 및 노출부(16a) 사이의 접착력을 증가시키기 위해 롤러(20)의 표면을 냉각시킨다.
구체적으로, 접착 유닛(30)은 에어 나이프(air knife)와 같은 분사 유닛(spraying unit;32) 및 유체 공급 유닛(34)을 포함한다. 유체 공급 유닛(34)은 바람직하게 불활성 가스와 같은 유체를 냉각시키는 냉각 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이와 다르게, 냉각 유닛은 분사 유닛에 형성되거나, 분사 유닛(32) 및 유 체 공급 유닛(34)을 연결하는 배관 상에 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 유체 공급 유닛(34)으로부터 제공된 불활성 가스의 예로서는 질소 가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 복합적으로 사용될 수 있다.
유체 공급 유닛(34)으로부터 제공된 불활성 가스와 같은 유체는 에어 나이프(32)를 통해 롤러(20)의 표면으로 분사되고, 이로 인해 롤러(20)의 표면은 급속하게 냉각된다. 롤러(20)의 표면의 온도 및 리세스부(12)의 온도 편차는 바람직하게 약 5 ～ 약 35℃ 사이인 것이 바람직하다.
냉각된 불활성 가스가 롤러(20)의 표면 온도를 감소시킬 경우, 롤러(20)의 표면 및 접착부재(16)의 노출부(16a) 사이의 접착력은 리세스부(12) 및 접착부재(16)의 수납부(16b) 사이의 접착력보다 커지고, 이로 인해 리세스부(12)의 내부에 배치된 스페이서(14)는 리세스부(12)로부터 롤러(20)로 쉽게 전사된다.
도 5는 도 1에 도시된 기판에 가열 유닛이 배치된 것을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 접착부재(16) 및 수납부(16b) 사이의 접착력을 감소시키기 위해, 기판(10)에는 가열 유닛(17)이 배치될 수 있다. 가열 유닛(17)은, 예를 들어, 리세스부(12)를 국부적으로 가열하는 열선 코일을 포함하는 히터일 수 있다. 본 실시예에서, 열선 코일을 포함하는 히터는, 예를 들어, 각 리세스부(12)와 대응하는 부분에 국부적으로 형성될 수 있다. 각 리세스부(12)와 대응하는 부분에 가열 유닛(17)을 형성할 경우, 각 리세스부(12)에 형성된 접착부재(16)의 수납부(16b)의 접착력이 감소되어, 스페이서(14)는 보다 쉽게 롤러(20)의 표면으로 전사된다.
실시예 2
도 6은 본 발명의 제 2 일실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다. 본 실시예에 의한 스페이서 형성 장치는 접착 유닛을 제외하면 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 스페이서 형성 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이하, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.
접착 유닛(40)은 롤러(20) 및 노출부(16a) 사이의 접착력을 증가시키고, 이 결과 리세스부(12)에 수납된 스페이서(14)는 롤러(20)의 표면으로 전사된다. 접착 유닛(40)은 롤러(20) 및 노출부(16a) 사이의 접착력을 증가시키기 위해 접착 부재(16)의 노출부(16a)의 표면을 냉각시킨다.
구체적으로, 접착 유닛(40)은 에어 나이프와 같은 분사 유닛(42) 및 유체 공급 유닛(44)을 포함한다. 유체 공급 유닛(44)은 바람직하게 불활성 가스와 같은 유체를 냉각시키는 냉각 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이와 다르게, 냉각 유닛은 분사 유닛에 형성되거나, 분사 유닛(42) 및 유체 공급 유닛(44)을 연결하는 배관 상에 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 유체 공급 유닛(44)으로부터 제공된 불활성 가스의 예로서는 질소 가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 복합적으로 사용될 수 있다.
유체 공급 유닛(44)으로부터 제공된 불활성 가스와 같은 유체는 에어 나이프 (32)를 통해 접합 부재(14)의 노출부(14a)의 표면으로 분사되고, 이로 인해 노출부(14a)의 표면은 급속 냉각되고, 따라서, 노출부(14a)는 제 1 온도를 갖고, 수납부(14b)는 제 1 온도보다 높은 제 2 온도를 갖는다. 이때, 노출부(14a)의 제 1 온도 및 리세스부(12)에 수납된 수납부(14b)의 제 2 온도의 온도 편차는 바람직하게 약 5 ～ 약 35℃ 사이인 것이 바람직하다.
냉각된 불활성 가스가 노출부(14a)의 표면 온도를 감소시킬 경우, 롤러(20)의 표면 및 접착부재(16)의 노출부(16a) 사이의 접착력은 리세스부(12) 및 접착부재(16)의 수납부(16b) 사이의 접착력보다 커지고, 이로 인해 리세스부(12)의 내부에 배치된 스페이서(14)는 리세스부(12)로부터 롤러(20)로 쉽게 전사된다.
도 7은 도 6에 도시된 기판에 가열 유닛이 배치된 것을 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 접착부재(16) 및 수납부(16b) 사이의 접착력을 보다 감소시키기 위해, 기판(10)에는 가열 유닛(18)이 배치될 수 있다. 가열 유닛(18)은, 예를 들어, 리세스부(12)에 배치된 수납부(16b)를 국부적으로 가열하는 열선 코일을 포함하는 히터일 수 있다.
본 실시예에서, 열선 코일을 포함하는 히터는, 예를 들어, 각 리세스부(12)와 대응하는 부분에 국부적으로 배치될 수 있다. 각 리세스부(12)와 대응하는 부분에 가열 유닛(18)을 형성할 경우, 각 리세스부(12)에 형성된 접착부재(16)의 수납부(16b)의 접착력이 감소되어, 스페이서(14)는 보다 쉽게 롤러(20)의 표면으로 전사된다.
실시예 3
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다. 본 실시예에 의한 스페이서 형성 장치는 접착 유닛을 제외하면 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 스페이서 형성 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이하, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.
도 8을 참조하면, 접착 유닛(50)은 기판(10)에 형성된 리세스부(12)에 남겨진 잔류 스페이서(14c)를 제거한다.
구체적으로, 기판(10)에 형성된 리세스부(12)의 내부에 배치된 스페이서(14)가 롤러(20)의 표면에 부착되지 않을 경우, 리세스부(12)의 내부에는 스페이서(14c)가 잔류된다. 이하, 리세스부(12)의 내부에 남겨진 스페이서를 잔류 스페이서(14c)라 정의하기로 한다.
잔류 스페이서(14c)가 리세스부(12)의 내부에 잔류할 경우, 리세스부(12)에는 잔류 스페이서(14c)의 상부에 새로운 스페이서(12)가 배치되고, 잔류 스페이서(14c) 및 새로운 스페이서(12)는 롤러(20)의 표면에 모두 전사될 수 있다. 잔류 스페이서(14c) 및 새로운 스페이서(12)가 롤러(20)의 표면에 전사될 경우, 표시기판의 셀 갭이 크게 변경되고, 이로 인해 표시장치로부터 발생된 영상의 표시품질이 크게 감소될 수 있다.
접착 유닛(50)은 클리닝 유닛(52) 및 클리닝 유닛(52)에 유체를 제공하는 유체 공급 유닛(54)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 클리닝 유닛(52)은 불활성 가 스와 같은 클리닝 가스를 리세스부(12)를 향해 분사한다. 클리닝 유닛(52)에서 분사되는 불활성 가스의 예로서는 질소 가스, 아르곤 가스 및 헬륨 가스 등을 들 수 있고, 이들은 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
클리닝 유닛(52)으로 제공되는 클리닝 가스는 유체 공급 유닛(54)으로부터 제공된다. 클리닝 유닛(52)은 리세스부(12)에 잔류하는 잔류 스페이서(14c)를 클리닝 가스를 이용해 제거하여 잔류 스페이서(14c)의 상부에 새로운 스페이서(14)가 적층 되는 것을 방지한다. 이때, 클리닝 가스에 의하여 비산 된 잔류 스페이서(14c)를 포집 하기 위해, 클리닝 유닛(52)과 인접한 곳에는 잔류 스페이서(14c)를 포집 하는 포집 커버(56)가 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 리세스부(12)의 내부에 잔류하는 잔류 스페이서(14c)를 새로운 스페이서(12)가 제공되기 이전에 제거하여 리세스부(12)의 내부에 잔류 스페이서(14c) 및 새로운 스페이서가 함께 배치되는 것을 방지하여 표시 기판의 셀 갭이 크게 변경되는 것을 방지한다.
실시예 4
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다. 본 실시예에 의한 스페이서 형성 장치는 접착 유닛을 제외하면 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 스페이서 형성 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이하, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.
도 9를 참조하면, 접착 유닛(60)은 바람직하게 롤러(20)의 표면에 형성된 요철부(62)를 포함할 수 있다.
롤러(20)의 표면에 형성된 요철부(62)에 의하여 접착부재(16)의 노출부(16a) 및 롤러(20)의 접촉 면적은 접착부재(16)의 수납부(16b) 및 리세스부(12)의 접촉 면적보다 크게 되고, 따라서, 노출부(16a) 및 롤러(20)의 접착력은 수납부(16b) 및 리세스부(12)의 접착력보다 크게 되어, 스페이서(14)는 리세스부(12)로부터 요철부(62)로 전사된다.
본 실시예에서, 스페이서(14)는 롤러(20) 및 스페이서(14) 사이의 접착 면적, 리세스부(12) 및 스페이서(14) 사이의 접착 면적을 이용해 스페이서(14)를 리세스부(12)로부터 요철부(62)로 전사된다.
실시예 5
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다. 본 실시예에 의한 스페이서 형성 장치는 접착 유닛을 제외하면 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 스페이서 형성 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이하, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.
도 10을 참조하면, 기판(10)의 리세스부(12)에 수납된 스페이서(14)를 롤러(20)의 표면으로 전사하기 위해, 기판(10)과 근접한 곳에는 접착 유닛(70)이 배치된다. 접착 유닛(70)은, 예를 들어, 기판(10)의 리세스부(12)에 수납된 스페이서 (14)에 진동을 가하여 리세스부(12)에 수납된 수납부(16b)의 유동성을 증가시키는 초음파 발생 장치와 같은 음파 발생 장치일 수 있다.
접착 부재(16)의 수납부(16b)는 음파 발생 장치에 의하여 인가된 초음파에 의하여 리세스부(12) 및 스페이서(14)의 사이에서 진동되어 유동성이 증가되고, 이로 인해 롤러(20) 및 노출부(16a) 사이의 접착력은 리세스부(12) 및 수납부(16b) 사이의 접착력보다 크게 되어, 스페이서(14)는 리세스부(12)로부터 롤러(20)로 전사된다.
본 실시예에 의하면, 기판(10)에 형성된 리세스부(12)에 선택적으로 초음파를 인가하여 접착부재(16)의 수납부(16b) 및 리세스부(12) 사이의 접착력을 감소시켜 스페이서(14)를 리세스부(16)로부터 롤러(20)로 전사한다.
실시예 6
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 스페이서 형성 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다. 본 실시예에 의한 스페이서 형성 장치는 롤러를 제외하면 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 스페이서 형성 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이하, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조부호를 부여하기로 한다.
도 11을 참조하면, 롤러(20)는 스페이서 분리 유닛(80)을 더 포함할 수 있다.
롤러(20)에 접착된 접착부재(16)의 노출부(16a)의 접착력은 리세스부(12)에 배치된 접착부재(16)의 수납부(16a)의 접착력보다 높기 때문에 롤러(20)에 배치된 스페이서(14)를 표시기판(1)으로 전사하기 어렵다.
스페이서 분리 유닛(80)은 접착 유닛(30)을 통해 기판(10)의 리세스부(12)로부터 롤러(20)로 전사된 스페이서(14)를 표시기판(1)으로 전사한다.
스페이서 분리 유닛(80)은 분사 유닛(82), 유체 공급 유닛(84) 및 가열 유닛(86)을 포함한다.
분사 유닛(82)은 유체 공급 유닛(84)으로부터 제공된 불활성 가스와 같은 유체를 롤러(20)에 접착된 스페이서(14) 및 접착부재(16)로 제공한다. 본 실시예에서, 스페이서(14) 및 접착부재(16)로 제공된 유체는 가열 유닛(86)에 의하여 가열된다. 바람직하게, 스페이서(14) 및 접착부재(16)로 제공된 유체의 온도는 바람직하게 접착부재(16)의 온도 이상이다. 본 실시예에서, 가열 유닛(86)은, 예를 들어, 유체 공급 유닛(84) 및 분사 유닛(82)을 연결하는 배관(83) 상에 형성된 열선 코일을 포함하는 히터이다. 이와 다르게, 가열 유닛(86)은 유체 공급 유닛(84)의 내부에 설치되거나, 분사 유닛(82)에 설치될 수 있다.
따라서, 분사 유닛(82)으로부터 분사된 유체에 의하여 접착부재(16) 및 롤러(20) 사이의 접착력은 감소되고, 이로 인해 롤러(20)에 부착된 스페이서(14)는 표시기판(1)으로 전사된다.
본 실시예에서는 바람직하게, 스페이서 분리 유닛(80)이 롤러(20)에 접착된 접착부재(16)를 가열하지만, 이와 다르게 스페이서 분리 유닛(80)은 롤러(20)의 내부에 내장된 히터일 수 있다. 이와 다르게, 스페이서 분리 유닛(80)은 기판(1)의 온도를 접착부재(16)의 온도 이하로 냉각시키는 냉각 유체를 제공하는 냉각 유체 공급 유닛을 포함할 수 있다.
스페이서 형성 방법
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 스페이서 형성 방법을 도시한 순서도이다. 도 13은 기판에 형성된 리세스부에 스페이서 및 접착부재를 배치한 것을 도시한 개념도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 단계 10에서, 리세스부(12)가 형성된 기판(10)에는 접착부재(16)가 도포된 스페이서(14)가 배치되고, 스크래이퍼(미도시)를 이용하여 접착부재(16)가 도포된 스페이서(14)는 리세스부(12)의 내부에 배치된다. 본 실시예에서, 리세스부(12)의 내부에는 적어도 1 개, 바람직하게 복수개의 스페이서(14)가 배치될 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 스페이서를 롤러로 전사하는 것을 도시한 단면도이다.
도 12 및 도 14를 참조하면, 단계 20에서, 리세스부(12)에 배치된 스페이서(14)를 롤러(20)로 전사하기 위해 접착부재(16) 중 기판(10)으로부터 노출된 노출부(16a) 및 롤러(20) 사이의 접착력을 증가시킨다.
노출부(16a) 및 롤러(20) 사이의 접착력을 증가시키기 위해, 롤러(20)의 표면에는 접착 유닛(30)을 통해 롤러(20)의 표면을 냉각하기 위한 냉각 유체가 제공된다. 유체 공급 유닛(34)으로부터 제공된 유체는 분사 유닛(32)을 통해 롤러(20) 로 제공된다. 이때, 냉각 유체는 유체 공급 유닛(34)에 형성된 냉각 유닛에 의하여 냉각된다.
단계 30에서, 접착 유닛(30)에 의하여 롤러(20)가 냉각된 후, 냉각된 롤러(20)의 표면은 기판(10)의 리세스부(12)에 배치된 접착부재(16)와 접촉된다. 이때, 냉각된 롤러(20)의 표면 및 노출부(16a) 사이의 접착력이 리세스부(12) 및 리세스부(12)에 수납된 접착부재(16)의 수납부(16b) 사이의 접착력보다 크기 때문에 리세스부(12)에 수납된 스페이서(14)는 롤러(20)의 표면으로 전사된다. 본 실시예에서는 롤러(20)를 냉각시켜 스페이서(14)를 리세스부(12)로부터 롤러(20)로 전사하지만, 이와 다르게, 기판(10)에 노출된 접착부재(16)의 노출부(16a)에 냉각 유체를 직접 제공하여 스페이서(14)를 리세스부(12)로부터 롤러(20)로 전사할 수 있다. 이와 다르게, 기판(10)의 리세스부(12)에 수납된 접착부재(16)에 초음파와 같은 음파를 제공하여 스페이서(14)를 리세스부(12)로부터 롤러(20)로 전사할 수 있다. 이와 다르게, 냉각된 유체를 롤러(20)로 제공함과 동시에 기판(10)의 리세스부(12)를 히터 등과 같은 가열 유닛에 의하여 가열하여 스페이서(14)를 리세스부(12)로부터 롤러(20)로 전사할 수 있다.
도 15는 도 14에 도시된 롤러에 접착된 스페이서를 표시기판으로 전사하는 것을 도시한 단면도이다.
도 12 및 도 15를 참조하면, 단계 40에서, 스페이서(12)가 접착된 롤러(20)는 표시기판(1)으로 이송된 후, 스페이서(12)에 코팅된 접착부재(16) 및 표시기판이 밀착되어 접착부재(16)는 표시기판으로 전사된다.
단계 40에서, 롤러(20) 및 접착부재(16)의 노출부(16a) 사이의 접착력은 표시기판 및 접착부재(16)의 수납부(16b) 사이의 접착력보다 클 경우, 스페이서(14)는 롤러(20)로부터 표시기판으로 전사되지 못한다.
이를 방지하기 위하여 롤러(20)에는 스페이서 분리 유닛(80)의 가열 유닛(86) 의하여 가열된 유체가 분사유닛(82)을 통해 롤러(20)에 접착된 접착부재(16)로 분사된다. 따라서, 롤러(20) 및 롤러(20)에 접착된 접착부재(16) 사이의 접착력이 감소되면서 스페이서(14)는 롤러(20)로부터 표시기판(1)으로 전사된다.
본 실시예에서는 롤러(20)에 접착된 접착부재(16)를 가열하여 스페이서(14)를 롤러(20)로부터 표시기판(1)으로 전사하지만, 이와 다르게 표시기판(1)의 온도를 접착부재(16)의 온도보다 낮게 냉각하여 스페이서(14)를 롤러(20)로부터 표시기판(1)으로 전사할 수 있다. 이와 다르게, 접착부재(16)에 초음파와 같은 음파를 인가하여 스페이서(14)를 롤러(20)로부터 표시기판(1)으로 전사할 수 있다.
도 16은 리세스부의 스페이서가 롤러로 전사된 후 리세스부의 잔류 스페이서를 제거하는 것을 도시한 단면도이다.
도 16을 참조하면, 리세스부(12)의 스페이서(12)가 롤러(20)로 전사된 후, 리세스부(12)의 내부에 남아 있는 잔류 스페이서(14c)를 제거하기 위해 기판(10)의 상면에는 접착 유닛(50)에 포함된 클리닝 유닛(52)으로부터 고속으로 클리닝 가스가 분사된다. 클리닝 가스는 리세스부(12)의 내부에 남아 있는 잔류 스페이서(14c)를 리세스부(12)의 외부로 배출하여, 리세스부(12)에 새로운 스페이서가 공급될 때 새로운 스페이서 및 잔류 스페이서(14c)가 적층 되는 것을 방지한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 표시장치의 기판들 사이에 개재되어 샐 갭을 유지하기 위한 스페이서를 프린팅 방식으로 기판상에 배치하여 표시장치의 셀 갭을 보다 정밀하게 유지할 수 있도록 한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

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  18. 리세스부가 형성된 기판에 접착부재에 혼합된 스페이서를 배치하는 단계;
    상기 리세스부에 수납된 상기 접착부재의 노출부의 접착력을 증가시키는 단계;
    접착력이 증가된 상기 노출부를 상기 스페이서와 마주보는 롤러로 전사하는 단계; 및
    상기 리세스부의 내부에 수납된 상기 접착부재의 수납부를 표시기판상에 밀착시켜 상기 스페이서를 상기 표시기판상에 전사하는 단계를 포함하는 스페이서의 형성 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 노출부의 접착력을 증가시키는 단계는 상기 롤러에 냉각 유체를 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서의 형성 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 기판의 상기 수납부는 가열되는 것을 특징으로 하는 스페이서의 형성 방법.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 노출부의 접착력을 증가시키는 단계는 상기 노출부에 냉각 유체를 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서의 형성 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 기판의 상기 수납부는 가열되는 것을 특징으로 하는 스페이서의 형성 방법.
  23. 제 18 항에 있어서, 상기 노출부를 상기 롤러로 전사하는 단계 이후에는 상기 리세스부에 남은 잔류 스페이서를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서의 형성 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 리세스부에는 상기 잔류 스페이서를 제거하기 위한 유체가 분사되는 것을 특징으로 하는 스페이서의 형성 방법.
  25. 제 18 항에 있어서, 상기 노출부를 상기 롤러로 전사하는 단계는 상기 수납부에 초음파를 인가하는 것을 특징으로 하는 스페이서의 형성 방법.
  26. 제 18 항에 있어서, 상기 스페이서를 상기 표시기판에 전사하는 단계는 상기 롤러를 상기 표시기판의 온도 이상으로 가열하는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성 방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 롤러는 상기 표시기판의 상기 온도 이상의 유체에 의하여 가열되는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성 방법.
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