KR20080077232A - Method for disposing spacer and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스페이서 배치 방법 및 액정 표시 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a spacer arrangement method and a liquid crystal display device.
액정 디스플레이 등의 제조에 있어서, 헤드 용기내의 스페이서 함유액을 이의 헤드 용기의 개구로부터 액적으로서 토출하여, 기판의 원하는 장소에 부착시키는 스페이서 배치 방법이 알려져 있다. 액적 부착후에 당해 액적을 건조시킴으로써, 액적 중의 스페이서가 기판 위에 고착된다. In the manufacture of a liquid crystal display or the like, a spacer arrangement method is known in which a spacer-containing liquid in a head container is discharged as droplets from an opening of the head container and adhered to a desired place on a substrate. By drying the droplets after the droplets are attached, the spacers in the droplets are fixed onto the substrate.
이렇게 하여 스페이서를 기판 위에 배치하는 경우에는, 토출되는 액적 중의 스페이서의 개수를, 예를 들면, 1개 등의 미리 정해진 개수로 하고, 이러한 미리 정해진 개수의 스페이서를 기판 위의 원하는 장소에 배치시키는 것이 요망된다. In the case where the spacers are arranged on the substrate in this way, the number of spacers in the droplets to be discharged is, for example, one predetermined number, and such a predetermined number of spacers are arranged at a desired place on the substrate. It is requested.
종래는, 스페이서 함유액 중에 단일 스페이서를 균일하게 분산시키는 동시에, 스페이서 함유액 중의 단일 스페이서의 농도 등을 적절히 조절함으로써, 헤드 용기의 개구로부터 토출되는 액적 중의 단일 스페이서의 개수를 거의 1개 정도로 조절하고 있었다. Conventionally, by uniformly dispersing a single spacer in the spacer-containing liquid and appropriately adjusting the concentration of the single spacer in the spacer-containing liquid, the number of single spacers in the droplets discharged from the opening of the head container is adjusted to about one. there was.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2004-145101호Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-145101
그런데, 최근에는 기판 위의 1개의 장소에, 예를 들면, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 정도의 미리 정해진 복수개의 단일 스페이서를 배치하는 것이 요구되는 경우가 있다. 이 경우, 토출되는 하나의 액적 중에 미리 정해진 복수개의 단일 스페이서를 함유시키는 것이 필요해진다.By the way, in recent years, it is sometimes required to arrange a plurality of predetermined single spacers of, for example, two, three, four, five, six or so in one place on the substrate. In this case, it is necessary to contain a plurality of predetermined single spacers in one discharged droplet.
그러나, 액적 중에 미리 정해진 복수개의 단일 스페이서를 고정밀도로 포함시키는 것은 곤란하였다. 예를 들면, 단일 스페이서가 분산된 스페이서 함유액 중의 스페이서 농도를, 1개의 액적 중에 평균 4개의 단일 스페이서가 포함되는 농도로 조정하더라도, 단일 스페이서를 4개 포함하지 않는 액적, 예를 들면, 단일 스페이서를 1개 또는 0개 포함하는 액적 등이 상당한 확률로 생성되어 버린다. 따라서, 기판 위의 하나의 장소에 소정의 복수개의 단일 스페이서를 배치하는 것이 곤란하였다. However, it was difficult to accurately include a plurality of predetermined single spacers in the droplets. For example, even if the concentration of a spacer in a spacer-containing liquid in which a single spacer is dispersed is adjusted to a concentration including an average of four single spacers in one droplet, a droplet that does not contain four single spacers, for example, a single spacer Droplets or the like containing one or zero are generated with a considerable probability. Therefore, it was difficult to arrange a plurality of predetermined single spacers in one place on the substrate.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 미리 정해진 복수개의 단일 스페이서를 기판 위의 각 장소에 배치할 수 있는 스페이서 배치 방법 및 이것에 의해 수득되는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed in view of the said subject, and an object of this invention is to provide the spacer arrangement | positioning method which can arrange | position a predetermined several single spacer in each place on a board | substrate, and the liquid crystal display device obtained by this.
본 발명에 따르는 스페이서의 배치 방법은, 복수의 단일 스페이서를 미리 결합시켜 만든 결합 스페이서를 포함하는 스페이서 함유액을 기판 위에 부착시키는 부착 공정과, 부착된 스페이서 함유액 중의 결합 스페이서를 기판에 고착시키는 고착 공정을 구비한다. The arrangement method of the spacer according to the present invention includes an attaching step of attaching a spacer containing liquid containing a bonding spacer made by joining a plurality of single spacers onto a substrate, and a fixing for fixing the bonding spacer in the attached spacer containing liquid to the substrate. Process.
본 발명에 의하면, 복수의 단일 스페이서를 미리 결합시켜 만든 결합 스페이서가 스페이서 함유액 중에 포함되기 때문에, 고착 공정에 의해 당해 결합 스페이서가 그대로 기판에 고착되게 된다. 따라서, 결합 스페이서에 있어서의 단일 스페이서의 개수를 적절히 조절함으로써, 소정의 복수개의 단일 스페이서를 기판 위의 각 장소에 용이하게 배치할 수 있다.According to the present invention, since the bonding spacer formed by bonding a plurality of single spacers in advance is included in the spacer-containing liquid, the bonding spacer is fixed to the substrate as it is by the fixing step. Therefore, by appropriately adjusting the number of single spacers in the coupling spacer, a plurality of predetermined single spacers can be easily disposed at each place on the substrate.
여기에서, 부착 공정에서 스페이서 함유액의 액적을 형성하고, 당해 액적을 기판 위에 부착시키는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to form the droplet of a spacer containing liquid in an adhesion process, and to adhere this droplet on a board | substrate.
스페이서 함유액에 있어서는, 결합 스페이서가 각각 마치 1개의 입자로서 행동한다. 따라서, 스페이서 함유액 중에서의 결합 스페이서 농도를 적절히 조정함으로써, 형성되는 액적 중에 1개의 결합 스페이서를 함유시키는 것은, 결합하지 않고 분산되는 단일 스페이서를 액적 중에 소정의 복수개 함유시키는 것보다도 훨씬 용이하다. In the spacer-containing liquid, the bonding spacers each act as if they were one particle. Therefore, by appropriately adjusting the concentration of the bonding spacers in the spacer-containing liquid, it is much easier to include one bonding spacer in the droplet to be formed than to contain a predetermined plurality of single spacers dispersed in the droplet without bonding.
특히, 부착 공정에서 기판에 대하여 상대적으로 이동 가능한 헤드 용기의 개구로부터 기판으로 향하여 액적을 토출하는 것이 바람직하다. In particular, it is preferable to discharge the droplet toward the substrate from the opening of the head container which is relatively movable with respect to the substrate in the attaching process.
이것에 의하면, 기판 위의 원하는 각 장소에 용이하게 스페이서 함유액의 액적을 배치할 수 있다. According to this, the droplet of a spacer containing liquid can be arrange | positioned easily in each desired place on a board | substrate.
한편, 부착 공정에서 기판에 대하여 상기 스페이서 함유액의 액적을 분무해도 양호하다. 또한, 부착 공정에서 스페이서 함유액의 액막을 기판 위에 형성해도 양호하다. In addition, you may spray the said droplet containing liquid with respect to a board | substrate in a sticking process. In addition, you may form the liquid film of a spacer containing liquid on a board | substrate in an adhesion process.
이것에 의하면, 간편하게 스페이서 함유액의 액막이나 액적을 기판 위에 부착시킬 수 있다.According to this, the liquid film and droplet of a spacer containing liquid can be adhered on a board | substrate easily.
또한, 고착 공정에서는 스페이서 함유액을 건조시키는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable to dry a spacer containing liquid at a fixing process.
스페이서 함유액을 건조시키면, 스페이서 함유액 중의 결합 스페이서를 기판에 용이하게 고착시킬 수 있다.When the spacer containing liquid is dried, the bonding spacer in the spacer containing liquid can be easily fixed to the substrate.
특히, 결합 스페이서의 표면이 수지에 의해 형성되어 있거나, 결합 스페이서의 표면에 기판과 결합 가능한 관능기가 결합되어 있으면, 스페이서 주위의 액체를 건조시킴으로써 매우 양호하게 스페이서를 기판에 대하여 고착시킬 수 있다. In particular, if the surface of the bonding spacer is formed of a resin or the functional group capable of bonding with the substrate is bonded to the surface of the bonding spacer, the spacer can be adhered to the substrate very well by drying the liquid around the spacer.
한편, 결합 스페이서의 표면이 빛의 조사에 의해 경화되는 수지에 의해 형성되어 있는 경우에는, 고착 공정에 있어서, 스페이서 함유액 중의 결합 스페이서를 기판의 표면과 접촉시킨 상태에서, 결합 스페이서에 대하여 빛을 조사하는 것도 바람직하다. On the other hand, when the surface of the bonding spacer is formed of a resin that is cured by irradiation of light, in the fixing step, light is applied to the bonding spacer while the bonding spacer in the spacer-containing liquid is brought into contact with the surface of the substrate. It is also preferable to investigate.
이것에 의하면, 스페이서 함유액 중에 있어서 기판과 접촉하고 있는 결합 스페이서의 표면이 빛에 의해 경화되기 때문에, 스페이서 함유액을 건조시키지 않고 결합 스페이서를 기판에 고착시킬 수 있다. According to this, since the surface of the bonding spacer which contacts the board | substrate in a spacer containing liquid is hardened by light, a bonding spacer can be fixed to a board | substrate without drying a spacer containing liquid.
또한, 고착 공정에서는, 기판의 일부에만 마스크를 통해 빛을 조사함으로써 기판의 일부 위에 존재하는 스페이서 함유액 중의 결합 스페이서를 기판에 고착시킬 수도 있다. In addition, in the fixing step, the bonding spacer in the spacer-containing liquid present on a part of the substrate may be fixed to the substrate by irradiating light only to a part of the substrate through the mask.
이것에 의하면, 기판의 일부, 즉, 원하는 장소위에 존재하는 스페이서 함유액 중의 결합 스페이서를 선택적으로 기판에 고착시킬 수 있어 바람직하다. 이 경우, 적외광에 의해 액적을 건조시켜도 양호하며, 또한, 결합 스페이서 경화용 빛에 의해 결합 스페이서를 경화시켜 고착시켜도 양호하다. According to this, a part of a board | substrate, ie, the coupling spacer in the spacer containing liquid which exists on a desired place, can be fixed to a board | substrate selectively, and it is preferable. In this case, the droplets may be dried by infrared light, and the bonding spacers may be cured and fixed by the bonding spacer curing light.
또한, 결합 스페이서가 단일 스페이서를 서로 열가소성 바인더로 미리 결합시킨 것인 경우나, 각 단일 스페이서의 표면이 열가소성 수지에 의해 형성되어 있고, 결합 스페이서는 단일 스페이서의 표면을 미리 가열시켜 서로 직접 결합시킨 것이 바람직하다. 이러한 결합 스페이서는 제조가 용이하다. In addition, the case where the bonding spacers are the ones in which the single spacers are previously bonded to each other by a thermoplastic binder, or the surfaces of each single spacer are formed by the thermoplastic resin, and the bonding spacers are directly bonded to each other by heating the surface of the single spacers in advance desirable. Such bonding spacers are easy to manufacture.
또한, 이러한 결합 스페이서를 사용한 경우에는, 고착 공정후에, 기판 위에 결합 스페이서를 통해 다른 기판을 포개는 적층 공정을 추가로 구비하고, 적층 공정에서 결합 스페이서를 가열할 수 있다. In addition, in the case where such a bonding spacer is used, after the fixing step, a laminating step of laminating another substrate on the substrate through the bonding spacer is further provided, and the bonding spacer can be heated in the laminating step.
이 경우, 결합 스페이서가 가열됨으로써 각 결합 스페이서에 있어서의 단일 스페이서의 재배열이 가능해지기 때문에, 특히, 4개 이상의 단일 스페이서를 결합한 입체적인 결합 스페이서를 기판에 고착시킨 경우에도, 한쌍의 기판간에 결합 스페이서의 각 단일 스페이서가 1층분의 두께로 재배치시켜져 기판간, 예를 들면, 컬러 필터와 구동 기판 간의 간격의 균일화를 용이하게 이룰 수 있다. In this case, since the bonding spacers are heated, the rearrangement of the single spacers in each bonding spacer is possible. In particular, even when a three-dimensional bonding spacer in which four or more single spacers are bonded to the substrate is bonded, the bonding spacers are formed between the pair of substrates. Each single spacer of can be rearranged to a thickness of one layer to facilitate uniformity of the distance between the substrates, for example, the color filter and the driving substrate.
본 발명에 따르는 액정 표시 장치는, 화소 전극을 갖는 액정 구동 기판, 액정 구동 기판과 대향 배치된 컬러 필터 및 액정 구동 기판과 컬러 필터 사이에 배치된 스페이서를 구비하고, 스페이서는 단일 스페이서를 복수 결합시켜 만든 결합 스페이서이다. A liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal drive substrate having a pixel electrode, a color filter disposed opposite the liquid crystal drive substrate, and a spacer disposed between the liquid crystal drive substrate and the color filter, wherein the spacers are formed by combining a plurality of single spacers. It is a bonding spacer made.
이러한 액정 표시 장치는 결합 스페이서를 갖기 때문에, 스페이서가 이동하기 어렵고, 또한, 국부 가압에 의한 스페이서의 찌그러짐도 일어나기 어려워진다. Since such a liquid crystal display device has a coupling spacer, the spacer is difficult to move, and distortion of the spacer due to local pressure is also less likely to occur.
발명의 효과Effects of the Invention
발명에 의하면, 미리 정해진 복수개의 단일 스페이서를 기판 위의 각 장소에 배치할 수 있고, 우수한 액정 표시 장치가 실현 가능하다. According to the present invention, a plurality of predetermined single spacers can be arranged in each place on the substrate, and an excellent liquid crystal display device can be realized.
도 1은 단일 스페이서, 및 단일 스페이서를 결합시켜 만든 결합 스페이서를 설명하는 모식도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram explaining a single spacer and the coupling spacer made by combining a single spacer.
도 2는 본 실시 형태에서 사용하는 스페이서 살포 장치의 일례의 개략 구성도이다. 2 is a schematic configuration diagram of an example of a spacer spraying device used in the present embodiment.
도 3은 본 실시 형태에서 사용하는 컬러 필터의 일례의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of an example of a color filter used in the present embodiment.
도 4는 컬러 필터 위에 액적이 살포된 상태를 도시한 상면도이다. 4 is a top view illustrating a state in which droplets are sprayed onto the color filter.
도 5는 도 4의 V-V 화살표 방향에서 본 도면이다.5 is a view seen from the direction of the V-V arrow of FIG.
도 6은 스페이서 함유액 중의 단일 스페이서 또는 결합 스페이서의 농도가, A: 액적 부피 중에 약 1개, 및 B: 액적 부피 중에 약 3개로 한 경우에, 실제로 1개의 액적 중에 포함되는 단일 스페이서 또는 결합 스페이서의 개수의 빈도 분포를 도시한 그래프이다.FIG. 6 shows a single spacer or binding spacer actually contained in one droplet when the concentration of the single spacer or binding spacer in the spacer containing liquid is about 1 in the A: droplet volume and B: about 3 in the droplet volume. It is a graph showing the frequency distribution of the number of.
도 7은 도 4의 컬러 필터의 액적을 건조시킨 상태를 도시한 단면도이다. 7 is a cross-sectional view illustrating a state in which droplets of the color filter of FIG. 4 are dried.
도 8은 개구(OP)를 갖는 마스크(M)를 도시한 상면도이다.8 is a top view of the mask M having an opening OP.
도 9는 도 4의 컬러 필터에 대하여 마스크(M)를 통해 빛을 조사함으로써 건조시킨 후의 상태를 도시한 화살표 방향에서 본 도면이고, 이의 장소는 도 4의 VIII-VIII면에 대응한다. FIG. 9 is a view of the color filter of FIG. 4 seen in the direction of an arrow showing a state after drying by irradiating light through a mask M, and the place thereof corresponds to the plane VIII-VIII of FIG. 4.
도 10은 도 9의 상태의 컬러 필터 위에서 미고착 결합 스페이서를 제거하는 상태를 도시한 단면도이다. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state where an unfixed coupling spacer is removed from the color filter in the state of FIG.
도 11은 컬러 필터 위에 액정 구동 기판을 재치한 상태를 도시한 단면도이다. 11 is a cross-sectional view showing a state where a liquid crystal drive substrate is placed on a color filter.
도 12는 컬러 필터 위에 4개의 단일 스페이서를 결합한 결합 스페이서를 고착시킨 상태를 도시한 단면도이다. 12 is a cross-sectional view showing a state in which a bonding spacer in which four single spacers are combined on a color filter is fixed.
도 13은 제3 실시 형태에 따르는 스페이서 함유 액적 살포 방법을 도시한 개념도이다. It is a conceptual diagram which shows the spacer containing droplet spraying method which concerns on 3rd Embodiment.
도 14는 컬러 필터 위에 액적이 부착된 상태를 도시한 평면도이다. 14 is a plan view showing a state in which droplets are attached on the color filter.
도 15는 블랙 매트릭스 위에 선택적으로 결합 스페이서가 고착된 상태를 도시한 평면도이다.FIG. 15 is a plan view illustrating a state in which a coupling spacer is selectively fixed on a black matrix. FIG.
도 16은 제4 실시 형태에 따르는 스페이서 함유 액막 형성 방법을 도시한 개념 단면도이다. 16 is a conceptual cross-sectional view showing the spacer-containing liquid film forming method according to the fourth embodiment.
도 17은 컬러 필터 위에 액막이 부착된 상태를 도시한 평면도이다. 17 is a plan view showing a state in which a liquid film is attached on a color filter.
부호의 설명Explanation of the sign
12…스페이서 함유액, 37…개구, 42…헤드 용기, 100…컬러 필터(기판), 200…액적(스페이서 함유액), 202…화소 전극, 210…액막(스페이서 함유액), 220…단일 스페이서, 230…결합 스페이서, 300…액정 표시 장치, 400…액정 구동 기판(다 른 기판). 12... Spacer containing liquid, 37... Aperture, 42... Head container, 100... Color filter (substrate), 200... Droplet (spacer-containing liquid), 202...
이하, 본 발명에 따르는 스페이서의 배치 방법 및 액정 표시 장치의 적합한 실시 형태에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서는, 동일한 요소에는 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한 도면에 있어서는, 치수 비율은 설명한 것과는 반드시 일치하지는 않는다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the arrangement | positioning method of the spacer which concerns on this invention, and suitable embodiment of a liquid crystal display device are described, referring drawings. In addition, in description of drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same element, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, in a figure, a dimension ratio does not necessarily correspond with what was demonstrated.
(제1 실시 형태) (1st embodiment)
본 발명에 있어서는, 복수의 단일 스페이서를 결합시켜 만든 결합 스페이서를 작성하고, 결합 스페이서를 함유하는 스페이서 함유액을 헤드의 개구로부터 액적으로서 토출하여 컬러 필터 위에 부착시켜 액적을 건조시키고, 그 후, 컬러 필터 위에 TFT 기판을 재치한다. 이하, 상세하게 설명한다. In the present invention, a bonding spacer made by combining a plurality of single spacers is prepared, and a spacer containing liquid containing the bonding spacer is ejected as a droplet from the opening of the head, adhered onto a color filter to dry the droplet, and then the color. The TFT substrate is placed on the filter. Hereinafter, it demonstrates in detail.
(결합 스페이서 작성 공정) (Join spacer creation process)
우선, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 단일 스페이서(220)를 준비한다. 단일 스페이서(220)의 재료는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 실리카 등의 규소산화물 입자나, 실리콘 변성 중합체 등의 플라스틱 입자 등을 사용할 수 있다. 또한, 단일 스페이서(220)의 입자 직경도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 입자 직경 1 내지 7㎛ 정도로 할 수 있다. First, as shown in Fig. 1A, a
또한, 단일 스페이서(220)의 표면이 중합체 등의 수지에 의해 형성되어 있거나, 단일 스페이서의 표면에, TFT 기판 표면에 형성되어 액정을 배향시키는 배향막이나, 컬러 필터(특히 배향막)에 대하여 결합 가능한 관능기, 예를 들면, 에폭시기, 글리시딜기, 옥세탄기, 산무수물기, 락톤기, 아미드기, 카복실기 등이 결합되어 있으면 컬러 필터와의 고착력을 강하게 할 수 있어 바람직하다. Moreover, the functional group which the surface of the
예를 들면, 단일 스페이서(220)의 표면이 수지에 의해 형성되어 있으면, 후술하는 건조시의 열 등에 의해 단일 스페이서와 컬러 필터나 TFT 기판 표면의 배향막과의 고착성을 보다 높일 수 있다. 수지로서는, 예를 들면, 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 빛의 조사에 의해 경화되는 수지, 예를 들면, 가시광선 경화 수지, 자외선 경화성 수지, 적외선 경화 수지 등을 들 수 있다. 여기에서, 단일 스페이서 전체가 수지로부터 형성되어 있어도, 표층만이 수지로부터 형성되어 있어도 양호하다. 또한, 단일 스페이서의 표면에 상술의 관능기가 붙어 있어도, 관능기와 컬러 필터나 TFT 기판 표면의 배향막과의 화학적 결합 등에 의해 단일 스페이서(220)와 컬러 필터나 TFT 기판 표면의 배향막과의 고착성을 높일 수 있다. 또한, 빛의 조사에 의해 경화되는 수지의 경우에는, 당해 빛의 조사에 의해 컬러 필터나 TFT 기판 표면의 배향막과 고착시키는 것도 가능하다. For example, when the surface of the
계속해서, 복수의 단일 스페이서(220)를 결합하여 도 1의 (b) 내지 (f)에 도시한 바와 같이, 결합 스페이서(230)를 작성한다. 결합 스페이서(230)가 포함하는 스페이서(220)의 개수는, 복수이면 양호하며, 예를 들면, 2개, 3개, 4개, 6개 등이다. Subsequently, the plurality of
결합 스페이서(230)의 제조방법은 특별히 한정되지 않지만, 공지된 조립방법을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 접시형 조립기나, 유동층 조립 코팅 장치, 스프레이 드라이어를 응용한 조립 장치 등을 사용할 수 있다. 또한, 액 중에 분산제를 용해시켜, 고착용 수지(용해시켜도 스페이서보다 작게 분산시켜도 양호하다)와 스페이서(스페이서에 고착제가 화학적으로 처리되어 있어도 양호하다)를 분산시킨 후, 용액의 용해도 파라미터를 변화시켜 조립해도 양호하다. 또한, 상기 용액을 건조(동결 건조라도 양호하다)시킨 후, 분쇄하고 분급하여 크기를 일정하게 해도 양호하다.The manufacturing method of the
특히, 바인더를 사용함으로써, 단일 스페이서(220)의 재질을 막론하고 결합 스페이서(230)를 적합하게 형성할 수 있다. 바인더는 특별히 한정되지 않지만, 특히, 열가소성 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 열가소성 바인더로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 폴리올레핀 왁스, 폴리비닐피롤리돈, 아세트산비닐 수지, 폴리비닐에테르 수지 등, 스페이서 함유액에 대하여 거의(LCD의 신뢰성에 영향을 주지 않을 정도) 또는 완전히 용해되지 않는 수지 등을 들 수 있다. 또한, 이러한 수지에 대하여, 열을 가함으로써 입자와 반응하는 관능기를 부여하거나, 액정의 배향 혼란을 방지하는 관능기를 갖게 해도 양호하다. 바인더(235)에 의해 3개의 단일 스페이서(220)를 서로 결합시켜 만든 결합 스페이서(230)의 예를 도 1의 (b)에 도시한다.In particular, by using a binder, the
또한, 바인더를 사용하지 않고 결합 스페이서(230)를 형성할 수도 있다. 예를 들면, 단일 스페이서(220)의 표면이 열가소성 수지에 의해 형성되어 있는 경우 에는, 이러한 단일 스페이서(220)를 가열하면서 교반하는 등에 의해서 단일 스페이서(220)의 표면을 서로 직접 결합시킬 수 있으며, 바인더를 사용하지 않더라도 결합 스페이서(230)의 생성이 가능하다. In addition, the
바인더(235)를 사용하지 않고서 단일 스페이서(220)를 서로 결합시켜 만든 결합 스페이서(230)의 예를 도 1의 (c) 내지 (f)에 도시한다. 도 1의 (b) 및 (d)는 3개의 단일 스페이서(220)를 결합시킨 결합 스페이서(230), 도 1의 (c)는 2개의 단일 스페이서(220)를 결합시킨 결합 스페이서(230), 도 1의 (e)는 4개의 단일 스페이서(220)를 결합시킨 결합 스페이서(230), 도 1의 (f)는 6개의 단일 스페이서(220)를 결합시킨 결합 스페이서(230)의 일례이다. An example of a
여기에서, 상기한 조립방법으로 형성한 결합 스페이서(220)의 집합물에 있어서, 각 결합 스페이서(230)가 갖는 단일 스페이서(220)의 수는 그 정도로 균일해지지는 않기 때문에, 조립후의 결합 스페이서(230)의 집합물을 분급하는 것이 바람직하다. 분급 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 액 중에서의 멀티 사이클론이나 정치 등의 비중차에 의한 조립 입자의 침강을 이용한 분급 방법이나, 하이드로다이나믹크로마토그래피 등을 이용한 분급 방법, 메쉬, 체, 멤브란 등을 이용한 분급 방법을 들 수 있으며, 이것에 의해, 소정의 복수개의 단일 스페이서(220)를 결합시켜 만든 결합 스페이서(230)를 높은 비율로 포함하는 결합 스페이서(230)의 집합물을 수득할 수 있다. Here, in the assembly of the
구체적으로는, 예를 들면, 개수 기준에 있어서, 전체 결합 스페이서(230) 중에, 미리 정해진 복수개의 단일 스페이서(220)를 결합시켜 만든 결합 스페이 서(230)가 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상 포함하는 샤프한 분포를 나타내는 결합 스페이서(230) 집합물을 작성하는 것이 바람직하다. Specifically, on the basis of the number, for example, 90% or more, preferably 95%, of the
그리고, 이렇게 하여 수득된 결합 스페이서(230) 집합물을, 스페이서 캐리어액 중에 분산시켜 결합 스페이서(230)가 분산된 스페이서 함유액을 수득한다. 여기에서는, 결합 스페이서(230)를 마치 1개의 입자로서 액 중에 분산시킨다. 또한, 스페이서 함유액 중에서의 결합 스페이서(230)의 농도는, 헤드 용기의 개구(상세하게는 후술)로부터 토출되는 액적의 부피(V) 중에 대략 1개의 결합 스페이서(230)가 포함되는 농도로 조절한다. 본 실시 형태에서는, 도 1의 (d)와 같은 3개의 스페이서가 결합한 결합 스페이서를 포함하는 스페이서 함유액을 사용한 경우 에 관해서 설명한다. Then, the aggregate of the bonded
또한, 결합 스페이서(230)가 분산되는 스페이스 캐리어액(11)으로서는, 예를 들면, 물과 IPA의 혼합액 등을 이용할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 분산제를 사용할 수도 있다. As the
(배치 공정)(Batch process)
계속해서, 도 2에 도시한 스페이서 배치 장치(1)를 사용하여, 스페이서 함유액(12)으로부터 액적(200)을 형성하고, 당해 액적을 컬러 필터(100)의 표면에 부착시킨다. Subsequently, using the spacer arrangement |
우선, 스페이서 배치 장치(1) 및 컬러 필터(100)의 실시예에 관해서 설명한다. First, the embodiment of the spacer arrangement |
(스페이서 배치 장치)(Spacer placement device)
당해 스페이서 배치 장치(1)는, 헤드 장치(41)로부터 상방의 컬러 필터(100)에 대하여 스페이서 함유액을 각각 분사하여, 컬러 필터(100)의 하면에 스페이서 함유액의 액적을 부착시키는 장치이다.The
스페이서 배치 장치(1)는, 주로, 스페이서 함유액(12)을 교반하는 교반조(20)와, 교반조(20)내로부터 공급되는 스페이서 함유액(12)을 상방의 컬러 필터(100)를 향하여 액적(200)으로서 분사하는 헤드 장치(41)와, 컬러 필터(100)를 헤드 장치(41)의 상방에서 이동시키는 기판 이동 유닛(80)과, 헤드 장치(41)나 기판 이동 유닛(80) 등을 제어하는 컨트롤러(90)를 주로 구비하고 있다. The spacer arrangement |
헤드 장치(41)는 컬러 필터(100)의 폭 방향으로 연장되어 있는 상자 모양의 헤드 용기(42)를 갖고 있다. 헤드 용기(42)의 상면에는 개구(37)가 소정의 피치(37P)에서 다수 일렬로 나열되어 형성되어 있다. 개구(37)의 배열 방향은 컬러 필터의 폭 방향과 평행하고, 컬러 필터의 이동 방향과 수직이다.The
여기에서, 개구(37)의 직경은, 예를 들면, 10 내지 50㎛ 정도로 할 수 있다. 또한, 개구(37)의 피치(37P)는, 예를 들면, 100㎛ 정도로 할 수 있다. Here, the diameter of the
헤드 용기(42)내에는 위에서부터 순차적으로 해머(52) 및 피에조 소자(54)가 마련되어 있다. 피에조 소자(54)의 바닥부는 헤드 용기(42)의 바닥부에 고정되어 있다. 또한, 피에조 소자(54)는 컨트롤러(90)에 접속되어 있고, 컨트롤러(90)로부터의 신호에 따라서 상하로 신축된다. 해머(52)는 피에조 소자(54) 위에 고정되어 있다. 해머(52)의 상면은 각 개구(37)에 대하여 아래로부터 대향하는 동시에 각 개구(37)에 대하여 소정 간격 이간되어 있다. In the
그리고, 피에조 소자(54)가 컨트롤러(90)로부터의 신호에 의해 상방으로 신장되면, 해머(52)가 상방으로 움직인다. 따라서, 개구(37) 근방의 스페이서 함유액(12)이 해머(52)의 상단면(52d)에 의해서 개구(37)로부터 압출되고, 상방을 향하여 스페이서 함유액(12)의 액적(200)이 분사된다. And when the
교반조(20)는 모터(17a)에 의해 회전하는 교반 날개(17)를 구비하고, 전술한 결합 스페이서(230)가 분산되어 있는 스페이서 함유액(12)을 교반하여 결합 스페이서(230)를 스페이서 캐리어액(11) 중에 분산시킨다. 또한, 교반 강도는 결합 스페이서(230)의 결합이 파괴되지 않는 강도로 한다. The stirring
헤드 용기(42)의 한쪽 말단은 라인(L1)에 의해 교반조(20)와 접속되어 있다. 또한, 헤드 용기(42)의 다른쪽 말단은 순환 펌프(70)를 구비하는 라인(L2)에 의해 교반조(20)와 접속되어 있다. 순환 펌프(70)는 헤드 용기(42)내의 스페이서 함유액을 흡인하여 교반조(20) 내로 배출한다. 이것에 대응하여, 교반조(20)내의 스페이서 함유액(12)이 라인(L1)을 통해 헤드 용기(42)내에 공급된다. One end of the
기판 이동 유니트(80)는 기판 흡인부(82)와 기판 이동부(84)를 갖고 있다. 기판 흡인부(82)는 헤드 장치(41)의 상방에서 컬러 필터(100)를 정전기나 감압 등에 의해 흡인하여 컬러 필터(100)를 지지한다. 여기에서는, 컬러 필터(100)의 상막(160)(상세하게는 후술)의 오목부(160a)가 하향으로 개구(37)의 배열 방향과 평행해지도록 기판 흡인부(82)가 컬러 필터(100)를 지지한다. The
또한, 기판 이동부(84)는 컬러 필터(100)를 흡인한 기판 흡인부(82)를 컬러 필터 이동 방향, 즉, 컬러 필터의 폭 방향과 직교하는 방향으로 수평으로 이동시킨다. 즉, 컬러 필터(100)와 헤드 장치(41)의 개구(37)는, 컬러 필터(100)의 표면을 따라, 상대적으로 이동하게 된다. 또한, 기판 이동부(84)는 컬러 필터(100)를 컬러 필터의 폭 방향으로도 소정 거리 움직이게 할 수 있게 되어 있고, 컬러 필터(100)의 얼라인먼트가 가능해지고 있다. 기판 이동부(84)로서는, 컬러 필터(100)를 고정밀도로 이동 가능한 리니어 모터식의 것이 바람직하다. In addition, the
컨트롤러(90)는 미리 정해진 프로그램에 기초하여 처리를 하는 컴퓨터 장치이고, 기판 이동 유닛(80), 피에조 소자(54), 순환 펌프(70) 및 모터(17a)에 접속되어 이들의 구동을 제어한다. The
(컬러 필터) (Color filter)
계속해서, 액적이 부착되어야 하는 기판으로서의 컬러 필터의 일례에 관해서 도 3을 참조하여 설명한다. 액적(200)이 배치되어야 하는 컬러 필터(100)는, 투명 기판(110), 블랙 매트릭스(120), 적색 착색부(130R), 녹색 착색부(130G), 청색 착색부(130B), 상막(160)을 구비하고 있다. Subsequently, an example of a color filter as a substrate to which droplets should be attached is described with reference to FIG. 3. The
투명 기판(110)은 유리 등으로 형성된 투명한 평판이다. The
블랙 매트릭스(120)는 가시광을 차광하는 재료로 이루어진 막이다. 블랙 매트릭스(120)의 재료로서는, 예를 들면, 크롬, 크롬/산화크롬 등의 금속계 재료나, 수지 재료 등을 들 수 있다. 이러한 블랙 매트릭스(120)는 격자 형상 또는 스트라 이프 형상을 이루고, 다수의 개구(120p)를 형성하고 있다. 블랙 매트릭스의 폭(120W)은, 예를 들면, 5 내지 30㎛ 정도로 할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스의 높이(120H)는, 예를 들면 0.1 내지 2㎛ 정도로 할 수 있다. The
적색 착색부(130R), 녹색 착색부(130G), 청색 착색부(130B)는, 각각 블랙 매트릭스(120)의 각 개구(120p) 내에 순차적으로 배치되어 있다. 적색 착색부(130R), 녹색 착색부(130G), 청색 착색부(130B)는, 각각 각 색의 가시광을 선택적으로 투과 가능한 투명 착색 재료로 이루어지고, 예를 들면, 투명 착색 수지를 사용할 수 있다. 각 착색부(130R, 130G, 130B)의 폭(130W)은, 예를 들면, 5 내지 100㎛으로 할 수 있다. 각 착색부(130R, 130G, 130B)의 높이(130H)는, 예를 들면, 1 내지 2㎛로 할 수 있다. The
여기에서, 각 착색부(130R, 130G, 130B)의 높이(130H)는, 블랙 매트릭스(120)의 높이(120H)보다도 충분히 높게 되어 있다. Here, the
그리고, 이러한 각 착색부(130R, 130G, 130B) 및 블랙 매트릭스(120) 위에 걸쳐 상막(160)이 형성되어 있다. 당해 상막(160)은 투명 기판(110)측으로부터 순차적으로, 필요에 따라서 마련되는 투명 평탄화막(도시하지 않음), 투명 전극막(140), 및 배향막(150) 등을 갖는 적층체이다. Then, the
투명 전극막(140)은 액정 디스플레이 구동용의 액정 구동 기판의 화소 전극(상세하게는 후술)에 대향 배치되어야 하는 공통 전극이고, ITO 등의 투명한 도전 재료에 의해 형성된다. 투명 전극막(140)의 두께는, 예를 들면, 약 0.1㎛ 정도이다. The
배향막(150)은 액정을 원하는 방향으로 배향시키는 것이고, 예를 들면, 폴리이미드 등의 수지 재료 등에 의해 형성할 수 있다. 배향막(150)의 두께는, 예를 들면, 약 0.1㎛ 정도이다.The
그리고, 블랙 매트릭스(120)의 상면과, 각 착색부(130R, 130G, 130B)의 상면과의 단차에 대응하여, 컬러 필터(100)의 표면, 즉, 상막(160)의 표면에 있어서는, 블랙 매트릭스(120) 위에 오목부(160a)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(120)는 격자상 또는 스트라이프상이고, 당해 오목부(160a)는 블랙 매트릭스(120)를 따르는 홈 형상으로 되어 있다. 또한, 각 착색부(130R, 130G, 130B)의 블랙 매트릭스(120)측의 말단부는 각각 고조되어 있다. Then, in response to the step between the upper surface of the
이러한 컬러 필터(100)는, 예를 들면, 투명 기판(110) 위에, 포토리소그래피법 등에 의해서 블랙 매트릭스(120)를 형성한 후, 블랙 매트릭스(120)의 개구(120p)에, 포토리소그래피법 등에 의해서 순차 각 착색부(130R, 130G, 130B)를 블랙 매트릭스(120)보다도 각각 높아지도록 형성하고, 그 후, 블랙 매트릭스(120) 및 각 착색부(130R, 130G, 130B) 위에 스퍼터링법이나 증착법 등에 의해서 소정 두께의 투명 전극막(140)을 형성하고, 투명 전극막(140) 위에 추가로 폴리이미드 수지 등의 배향막 재료를 소정의 두께 도포하여 고화시키고, 이의 표면을 문질러 배향막(150)으로 함으로써 용이하게 수득된다. The
(액적 토출 및 부착) (Droplet ejection and adhesion)
계속해서, 액적의 토출 및 부착 공정에 관해서 설명한다. 본 실시 형태에서 는, 도 2에 도시한 바와 같이, 컬러 필터(100)를 컬러 필터 이동 방향으로 이동시키면서, 헤드 용기(42)의 각 개구(37)로부터 액적(200)을 반복 토출하여, 복수의 액적(200)으로 이루어진 행(라인)을 기판 표면에 반복 부착(도 3 참조)시킴으로써, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 컬러 필터(100)의 표면에 복수의 액적(200)을 매트릭스상으로 부착시킨다. Subsequently, a process of ejecting and attaching the droplets will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
여기에서는, 기판 이동 유니트(80) 및 피에조 소자(54)를 제어함으로써, 상막(160)의 표면 중의 오목부(160a) 위에 액적(200)이 부착되도록 컬러 필터(100)의 이동을 제어한다. 각 오목부(160a) 위에 있어서의 액적(200)의 피치(37P)는, 헤드 용기(42)의 개구(37)의 피치(37P)에 대응한다. Here, by controlling the
컬러 필터(100) 위에 있어서의 액적(200)의 직경은, 예를 들면, 50 내지 100㎛ 정도로 할 수 있다. 따라서, 액적(200)의 부피(V)는, 예를 들면, 10 내지 100pL 정도가 된다. 여기에서, 전술한 대로, 헤드 용기(42)내의 스페이서 함유액(12) 중의 결합 스페이서(230)의 농도는, 액적(200)의 부피(V) 중에 결합 스페이서(230)가 대략 1개, 예를 들면, 0.9 내지 1.1개 정도 포함되는 농도로 되어 있다. 따라서, 헤드 용기(42)의 개구(37)로부터 토출되는 액적(200)의 대부분에는, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 결합 스페이서(230)를 1개만 포함하고 있다. The diameter of the
그리고, 각 결합 스페이서(230)는 원하는 복수개의 단일 스페이서(220)를 결합한 것이기 때문에, 소정의 복수개의 단일 스페이서(220)가 컬러 필터위의 원하는 장소에 배치되게 된다. Since each
여기에서, 액적(200) 중에 결합 스페이서가 대략 1개 포함되는 것에 관해서 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 6은, 스페이서 함유액(12) 중에 결합 스페이서(230)를 단일 입자로서 분산시키고, 당해 결합 스페이서(230)의 농도를, A: 액적의 부피(V) 중에 약 1개, 및 B: 액적의 부피(V) 중에 약 3개가 되도록 설정한 경우에, 각각, 실제로 토출되는 1개의 액적(200) 중에 포함되는 결합 스페이서(230)의 개수의 빈도 분포를 도시한 그래프의 일례이다. 또한, 이러한 그래프는 스페이서 함유액(12) 중에 단일 스페이서(220)를 단일 입자로서 분산시키고, 당해 단일 스페이서(220)의 농도를, A: 액적의 부피(V) 중에 약 1개, 및 B: 액적의 부피(V) 중에 약 3개가 되도록 설정한 경우에, 각각, 실제로 토출되는 1개의 액적(200) 중에 포함되는 단일 스페이서(220)의 개수의 빈도 분포를 도시한 그래프이기도 하다. Here, a description will be given in detail with reference to FIG. 6 regarding the fact that approximately one coupling spacer is included in the
종래와 같이 스페이서 함유액(12) 중에 단일 스페이서(220)를 단일 입자로서 분산시킨 경우에는, 도 6의 B와 같이, 스페이서 함유액(12) 중의 단일 스페이서(220)의 농도를, 액적의 부피(V) 중에 3개의 단일 스페이서(220)가 포함되는 농도로 설정하더라도, 액적(200) 중의 단일 스페이서(220)의 개수의 빈도 분포는 브로드하게 되어 버리고, 액적(200) 중의 단일 스페이서(220)의 수는 크게 불균일하기 쉬워진다.When the
그런데, 본 실시 형태와 같이, 미리 정해진 복수개의 단일 스페이서(220)를 결합시켜 만든 결합 스페이서(230)를 단일 입자로서 스페이서 함유액(12)에 분산시킨 경우에는, 당해 결합 스페이서(230)가 마치 1개의 입자로서 행동한다. 그리고, 스페이서 함유액(12) 중에 있어서의 결합 스페이서(230)의 농도를, 액적의 부피(V) 중에 결합 스페이서(230)가 대략 1개 포함되는 농도로 설정하면, 도 6의 A에 도시한 바와 같이, 토출되는 액적(200) 중에 상당한 확률로 결합 스페이서(230)를 1개만 함유시킬 수 있다. 이것은 스페이서 함유액(12) 중에 단일 스페이서(220)를 단일 입자로서 분산시켜 단일 스페이서(220)의 농도를 액적의 부피(V) 중에 단일 스페이서(220)가 1개 함유되는 농도로 설정하면, 비교적 고정밀도로 액적(200) 중에 1개의 단일 스페이서(220)가 포함되게 되는 것과 공통한다. However, as in the present embodiment, when the
따라서, 본 실시 형태에 의하면, 소정의 복수개의 단일 스페이서(220)를 포함하는 액적(200)을 컬러 필터(100) 위의 각 장소에 배치할 수 있다. Therefore, according to this embodiment, the
(고착 공정) (Fixing process)
계속해서, 이러한 액적(200) 중의 결합 스페이서(230)를 컬러 필터(100)에 고착시킨다. 고착 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 적외선 램프 등에 의한 가열이나, 송풍 등에 의한 건조법을 들 수 있다. 액적(200)을 건조시키면, 도 7에 도시한 바와 같이, 액적(200) 중의 결합 스페이서(230)가 컬러 필터(100) 위에 고착된다. 이 때에, 통상적으로 결합 스페이서(230)의 각 단일 스페이서(220)간의 결합은 거의 파괴되지 않는다. Subsequently, the
여기에서, 도 4에 점선으로 나타낸 바와 같이, 의도하지 않은 장소에 액적(200A)이 부착되어 버린 경우 등, 의도하지 않은 장소에 결합 스페이서(230A)가 고착되는 것을 방지하기 위해, 도 8에 도시한 바와 같이, 오목부(160a)나 블랙 매트릭스(120)에 대응하는 부분이 개구(OP)로 된 마스크(M)를 통해 컬러 필터(100)에 대하여 적외선을 조사하면 바람직하다. 이렇게 하면, 도 9에 도시한 바와 같이, 개구(OP)에 대응하는 부분 위의 액체가 건조되어 당해 장소에서 선택적으로 결합 스페이서(230)가 고착되는 한편, 적외선이 조사되지 않은 액적(200A)은 건조되지 않기 때문에, 컬러 필터(100)에 있어서의 의도한 곳 이외에 결합 스페이서(230A)가 고착되는 것을 매우 효율적으로 억제할 수 있다. 이 경우, 원하는 결합 스페이서(230)를 고착시킨 후에, 도 10에 도시한 바와 같이, 컬러 필터의 표면에 노즐(480)로부터 액체, 예를 들면, 스페이서 함유액의 용매 등을 유하시키면, 고착되지 않은 결합 스페이서(230A)만을 컬러 필터 위에서 제거할 수 있다. 또한, 가스 등에 의해 불어 날리거나, 액 중에 침지함으로써, 미고착 결합 스페이서(230A)를 제거해도 양호하다.Here, as shown by a dotted line in FIG. 4, in order to prevent the
또한, 건조로 고착시키는 과정에서, 액적(200)이 상향인 양태에서 실시하더라도 하향인 상태에서 실시하더라도, 최종적으로, 결합 스페이서(230)의 각 단일 스페이서(220)가 컬러 필터(100)에 접촉하게 된다. 본 실시 형태에서는, 특히, 3개의 단일 스페이서를 결합한 결합 스페이서(230)를 사용하고 있고, 통상적으로 건조후에, 결합 스페이서(230)의 어느 쪽의 단일 스페이서(220)와도 컬러 필터(100)의 표면에 접촉하는, 즉, 고착시에는, 결합 스페이서(230)의 높이는 단일 스페이서(220)의 높이와 동일해진다.In addition, in the process of fixing to dryness, even if the
또한, 건조 이외의 방법으로 결합 스페이서를 고착시킬 수도 있다. 예를 들면, 결합 스페이서(230)의 표면이 빛의 조사에 의해 경화되는 수지, 예를 들면, 가시광선 경화 수지, 자외선 경화 수지, 적외선 경화 수지 등인 경우에는, 액적(200) 중의 결합 스페이서(230)가 컬러 필터(100)의 표면에 접촉한 상태로, 당해 수지를 경화시키는 빛을 조사함으로써, 결합 스페이서(230)를 컬러 필터(10)상에 고착시킬 수 있다. 이 경우는, 건조가 반드시 필요한 것은 아니다. 또한, 의도하지 않은 곳으로 결합 스페이서(230A)가 고착되는 것을 억제하기 위해, 마스크(M)를 통해 빛을 조사하는 것이 바람직하다. 또한, 미고착 결합 스페이서(230A)는 전술한 바와 같이 하여 제거하면 양호하다. In addition, the bonding spacers may be fixed by a method other than drying. For example, when the surface of the
또한, 경화에 의한 고착과 동시에 또는 경화에 의한 고착후에, 마스크(M)를 통해 컬러 필터(100)에 대하여 적외선을 조사하여, 결합 스페이서(230G) 주위의 액체를 건조시켜 결합 스페이서(230G)와 컬러 필터(100)의 고착력을 증가시키는 것도 가능하다.In addition, at the same time as fixing by curing or after fixing by curing, infrared rays are irradiated to the
(구동 기판의 적층 공정) (Lamination process of driving board)
계속해서, 도 11에 도시한 바와 같이, 컬러 필터(100) 위에 결합 스페이서(230)를 통해 화소 전극(402)(예를 들면 TFT 소자 등)을 갖는 액정 구동 기판(400)을 탑재한다. 액정 구동 기판(400)은 유리 기판(401) 위에, 화소 전극(402)이나 배향막(403) 등을 설치한 것이다. Subsequently, as shown in FIG. 11, the liquid
그리고, 컬러 필터(100)와 액정 구동 기판(400) 사이가, 종래와 같이, 1개의 단일 스페이서(220)에 의한 것이 아니라, 보다 정밀하게 수가 제어된 복수의 단일 스페이서(220)의 집합체인 결합 스페이서(230)에 의해 각각 지지되기 때문에, 패널 갭(gap)이 균일하게 되어 표시가 깨끗해진다. 또한, 집합체이기 때문에, 스페이서 가 이동하기 어렵게 되고, 또한, 국부 가압에 의해 스페이서가 찌그러지는 경우도 일어나기 어렵다.In addition, the coupling between the
이 후, 액정 구동 기판(400)과 컬러 필터(100) 사이에 액정을 충전하면 액정 표시 장치(300)가 완성된다. 또한, 컬러 필터(100) 위에 액정 구동 기판(400)을 탑재하기 전에 컬러 필터(100) 위에 액정을 적가해도 양호하다. Thereafter, when the liquid crystal is filled between the liquid
상술과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 복수의 단일 스페이서(220)를 결합시켜 만든 결합 스페이서(230)를 포함하는 스페이서 함유액(12)을 사용하고 있기 때문에, 스페이서 함유액(12)에 있어서는, 결합 스페이서(230)가 각각 마치 1개의 입자로서 행동한다. 그리고, 스페이서 함유액(12) 중에서의 결합 스페이서(230)의 농도를 조정함으로써, 토출되는 액적(200) 중에 대략 1개의 결합 스페이서(230)를 함유시키는 것이 용이하다. 따라서, 종래에 비해, 고정밀도로, 소정의 복수개의 단일 스페이서(220)가 컬러 필터의 원하는 장소에 배치된다. As described above, according to the present embodiment, since the
(제2 실시 형태) (2nd embodiment)
계속해서, 제2 실시 형태에 관해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 1에 있어서의 (e)와 같이 4개의 결합 스페이서가 입체적으로 결합한 결합 스페이서(230)를 사용한다. 이 경우, 상술과 같은 액적의 부착 및 건조후에, 도 12에 도시한 상태가 된다. 그리고, 그 후, 컬러 필터(100) 위에 컬러 필터(100)를 포개어, 컬러 필터(100)와 액정 구동 기판(400)에서 결합 스페이서(230)를 끼움으로써 결합 스페이서(230)에 대하여 소정의 응력을 부여하여 결합 스페이서(230)의 각 단 일 스페이서(220)간의 결합을 해제시키고, 결합 스페이서(230)를 구성하고 있던 각 단일 스페이서(220)를 1층에 재배열시킨다. 이것에 의해, 도 11과 같이, 컬러 필터(100)와 액정 구동 기판(400)의 거리가 단일 스페이서(220)의 높이에 의해서 규정되게 된다.Subsequently, a second embodiment will be described. In this embodiment, as shown in (e) of FIG. 1, the
여기에서, 결합 스페이서(230)가 단일 스페이서(220)를 서로 열가소성 바인더(235)를 통해 결합시킨 것인 경우나, 각 단일 스페이서(220)의 표면이 열가소성 수지에 의해 형성되어 있고, 결합 스페이서(230)가 단일 스페이서(220)의 표면을 가열시켜 서로 직접 결합시킨 것인 경우에는, 이러한 적층 공정에서 적외선 램프 등으로 결합 스페이서(230)를 가열함으로써, 비교적 약한 응력으로 단일 스페이서(220)를 용이하게 재배열시킬 수 있으며, 또한, 재배열한 상태에서 열가소성 수지로 다시 단일 스페이서(220)를 결합시켜 재배열한 결합 스페이서로 할 수 있다. Here, the
(제3 실시 형태) (Third embodiment)
계속해서, 본 발명에 따르는 제3 실시 형태에 관해서 설명한다. 제3 실시 형태에서는, 도 13에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 같은 스페이서 배치 장치(1)가 아니라, 액적 분무 노즐(202)을 갖는 분무 장치(2)를 사용하여 컬러 필터(100) 위에 다수의 액적(200)을 분무하여 부착시킨다. Subsequently, a third embodiment according to the present invention will be described. In the third embodiment, as shown in FIG. 13, the
액적 분무 노즐(202)로서는, 예를 들면, 2-유체 노즐 등을 이용할 수 있다. 당해 액적 분무 노즐(202)에는, 라인(L20)을 통해 블로어(204)가 접속되어 있는 동시에, 라인(L22)을 통해 펌프(206) 및 제1 실시 형태와 동일한 교반조(20)가 접속 되어 있다. 그리고, 펌프(206)에 의해 스페이서 함유액(12)이 액적 분무 노즐(202)에 공급되는 동시에, 블로어(204)에 의해 에어가 액적 분무 노즐(202)에 공급되어, 액적 분무 노즐(202)로부터 스페이서 함유액의 액적(200)이 다수 형성된다. 이러한 다수의 액적(200)은 액적 분무 노즐(202)에 대향하여 배치되는 컬러 필터(100)의 표면에 부착된다. 또한, 액적 분무 노즐(202)의 오리피스 직경, 스페이서 함유액이나 에어의 압력 등의 분무 조건은, 액적의 직경이 원하는 크키가 되도록 설정된다. 또한, 각 액적(200)은 각각 결합 스페이서(230)를 바람직하게는 1개 포함하고 있다. As the
이러한 분무법에서는, 컬러 필터(100) 위에서의 액적(200)의 부착 위치를 제1 실시 형태와 같이 제어하는 것은 곤란하고, 도 14에 도시한 바와 같이, 결합 스페이서(230)를 포함하는 액적(200)은 컬러 필터(100) 위에 거의 랜덤으로 배치되게 된다. 그리고, 액적(200) 중의 결합 스페이서(230)는, 블랙 매트릭스(120) 위에 배치되는 결합 스페이서(230G)와, 블랙 매트릭스(120) 이외의 부분 위에 배치되는 결합 스페이서(230H)로 구별된다. In this spraying method, it is difficult to control the attachment position of the
계속해서, 도 8에 도시한 바와 같은 마스크(M), 즉, 컬러 필터(100)의 블랙 매트릭스(120)의 부분에 대응하는 부분이 개구(OP)로 되며, 다른 부분이 차광부로 된 스트라이프상 마스크(M)를 통해 컬러 필터(100)의 블랙 매트릭스(120)에 대하여 빛을 조사한다. 이렇게 하면, 블랙 매트릭스(120) 위에 있는 결합 스페이서(230G)가 블랙 매트릭스(120) 위에 고착되는 한편, 블랙 매트릭스(120) 이외의 부분에는 빛이 조사되지 않기 때문에, 블랙 매트릭스(120) 이외의 부분 위에 있는 결합 스페 이서(230H)는 컬러 필터(100)와 고착되지 않는다. Subsequently, a mask M as shown in FIG. 8, that is, a portion corresponding to a portion of the
고착 방법으로서는, 제1 실시 형태와 같이, 예를 들면, 적외선에 의해 액체를 건조시키는 방법이나, 결합 스페이서를 경화시키는 빛을 조사하는 등의 방법을 들 수 있다. As a fixing method, like 1st Embodiment, the method of drying a liquid by infrared rays, the method of irradiating the light which hardens a bonding spacer, etc. are mentioned, for example.
그리고, 블랙 매트릭스(120) 위의 결합 스페이서(230G)를 컬러 필터에 고착시킨 후에, 제1 실시 형태 등과 동일하게, 유수 등에 의해 미고착 결합 스페이서(230H)를 컬러 필터 표면에서 제거하면, 도 15에 도시한 바와 같이, 블랙 매트릭스(120) 위에 선택적으로 결합 스페이서(230G)를 배치할 수 있다. Then, after fixing the
그 후, 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태와 동일하게 적층 공정을 실시하면 양호하다.After that, the lamination step may be performed in the same manner as in the first or second embodiment.
(제4 실시 형태)(4th embodiment)
본 실시 형태에서는, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 액적(200)이 아니라, 스페이서 함유액(12)의 액막(210)을 컬러 필터(100) 위에 부착시킨다. 구체적으로는, 공지된 여러 가지 도포 장치를 사용하여 스페이서 함유액(12)의 액막(210)을 컬러 필터(100) 위에 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 16에 도시한 다이코터(3) 등을 사용하여, 액막(210)의 형성이 가능하다. 또한, 제3 실시 형태와 같은 스프레이 노즐에 의한 액적의 분무를 충분히 장시간 실시하여도 액막(210)의 형성은 가능하다. In the present embodiment, as shown in FIGS. 16 and 17, the
이러한 액막(210)을 형성하면, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 액 막(210) 중에 있어서 결합 스페이서(230)가 컬러 필터(100) 위에 거의 랜덤하게 배치된다. 여기에서, 블랙 매트릭스(120) 위에 배치된 결합 스페이서를 230G로 하고, 블랙 매트릭스(120) 이외의 부분위에 배치된 결합 스페이서를 230H로 한다. When the
그 후, 제3 실시 형태와 동일하게, 마스크(M)를 통해 빛을 조사하면 양호하다. 적외선에 의해 블랙 매트릭스(120) 위의 결합 스페이서(230C) 주위의 액체를 건조시킴으로써 결합 스페이서(230G)를 컬러 필터(100)에 고착시켜도 양호하며, 또한, 빛에 의해 결합 스페이서(230G) 표면을 경화시켜 결합 스페이서(230G)와 컬러 필터(100)를 고착시켜도 양호하다. 그리고, 고착후에, 미고착 결합 스페이서(230H)를 세정 등으로 제거하면 양호하다. 이것에 의해, 도 15와 같이, 블랙 매트릭스(120) 위에 선택적으로 결합 스페이서(230)가 배치되게 된다. 그 후, 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태와 동일하게 적층 공정을 실시하면 양호하다. Then, it is good to irradiate light through the mask M similarly to 3rd Embodiment. The infrared spacer may be fixed to the
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고 여러 가지 변형 형태가 가능하다. 예를 들면, 각 결합 스페이서(230)가 갖는 단일 스페이서(220)의 개수는 복수이면 특별히 제한은 없으며, 2개라도 양호하며, 또한, 개구(37)로부터의 토출에 지장이 없으면 수십개 등이라도 양호하다.In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation form is possible. For example, the number of the
또한, 상기 실시 형태에서는, 헤드 용기(42)의 개구(37)로부터 액적(200)을 상향으로 토출하고 있지만, 하향이나 옆으로 토출해도 양호하다. In addition, in the said embodiment, although the
또한, 마스크(M)의 개구(OP)의 폭과, 결합 스페이서(230)를 배치시키고 싶은 장소(예를 들면, 블랙 매트릭스)의 폭과의 관계는, 대략 동등한 관계로 하면 양호하며, 빛의 종류(자외선/가시광선/적외선: 종류에 따라 직선성이 다르다), 마스크 와 컬러 필터의 거리, 컬러 필터의 요철의 정도, 광원으로부터 컬러 필터까지 빛이 어떻게 도달하는지(평행광인지 수속광인지) 등의 성질에 따라서, 개구(OP)의 폭(OPW)(도 8 참조)과, 스페이서를 배치시키고 싶은 장소의 폭(예를 들면, 도 3의 120W)과의 관계는 임의로 적합하게 설정할 수 있다. 통상적으로는, (개구의 폭)≤(스페이서를 배치시키고 싶은 장소의 폭)으로 하면 양호하다. In addition, the relation between the width of the opening OP of the mask M and the width of the place (for example, the black matrix) where the
또한, 컬러 필터 이외의 제조시, 예를 들면, TFT 기판, 또한, 구상 스페이서에 의한 셀 갭을 필요로 하는 액정 표시 소자, 또는 갭 제어를 필요로 하는 멀티 모드 광도파로나 커넥터 등의 광학 디바이스 등을 제조할 때에, 기판 등에 대하여 스페이서를 배치하는 데 상기 각 실시 형태의 방법을 사용하는 것도 물론 가능하다.Further, in manufacturing other than the color filter, for example, a TFT substrate, a liquid crystal display element requiring a cell gap by a spherical spacer, or an optical device such as a multi-mode optical waveguide or a connector requiring a gap control. It is of course also possible to use the method of each of the above embodiments in arranging the spacers with respect to the substrate or the like when manufacturing the same.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 원하는 복수개의 단일 스페이서를 기판 위에 배치할 수 있기 때문에, 보다 고기능의 액정 디스플레이 등의 제조가 가능해진다. As described above, according to the present invention, since a plurality of desired single spacers can be arranged on the substrate, a higher performance liquid crystal display or the like can be manufactured.
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