(57)【要約】【課題】基板にスペーサを付着する方法及び装置が提供される。【解決手段】本発明は、基板の第１の領域に接着剤を含む第１のインクを付着する工程と、基板の第２の領域に支持要素を含む第２のインクを付着する工程とを含み、第２の領域は第１の領域より大きくこれを包含している。第２のインクの一部が蒸発して、第２のインク内の支持要素が第１の領域へと移動して、第１のインクの接着剤にボンドして、スペーサが形成される。他の多くの態様が開示されている。【選択図】図３Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にスペーサを付着する方法であって、
前記基板の第１の領域に接着剤を含む第１のインクを付着する工程と、
前記基板の第２の領域に支持要素を含む第２のインクを付着する工程とを含み、前記第２の領域が前記第１の領域を包含しており、
前記第２の領域の前記第２のインクの一部が蒸発して、前記第２のインク内の前記支持要素が、前記第１の領域へと移動して、前記第１のインクの前記接着剤にボンドして、スペーサが形成される方法。
【請求項２】
前記第２の領域に前記第２のインクを付着する前に、前記第１のインクを硬化させる工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１のインクを硬化させる工程が、前記第１のインクの一部の蒸発を補助する工程を含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第１のインクの一部の蒸発を補助する工程が、前記第１のインクに熱エネルギーを提供する工程を含む請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記熱エネルギーを提供する工程が、前記基板を直接加熱する工程を含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記熱エネルギーを提供する工程が、前記第１のインクを前記加熱ガスのフローに露出する工程を含む請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記第１のインクが約１５ｗｔ．％の弾性アクリル樹脂を含有する請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記接着インクの粘度が約５ｃＰである請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記スペーサの直径が約３μｍ±３００Åである請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記基板の第３の領域に接着剤を含む第１のインクを付着する工程と、
前記付着した第１のインクに支持要素を含む第２のインクを付着する工程とを含み、前記第２は、前記各第３の領域を包含する前記基板上の第４の領域を始めはカバーしている請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記基板が、ピクセル間隔により互いに離れた一連のピクセルを有するカラーフィルタを含み、前記第３及び第４の領域が、約１ピクセル間隔分前記第１及び第２の領域から離れている請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記基板が、ピクセル間隔により互いに離れた一連のピクセルを有するカラーフィルタを含み、前記第３及び第４の領域が、約１ピクセル間隔分前記第１及び第２の領域から離れている請求項1記載の方法。
【請求項１３】
基板上に複数のスペーサを付着する方法であって、
前記基板の複数の第１の領域に接着剤を含む第１のインクを付着する工程と、
前記基板の複数の第２の領域に支持要素を含む第２のインクを付着する工程とを含み、前記各第２の領域が前記第１の領域の１つより大きくこれを包含しており、
前記各第２の領域の前記第２のインクの一部が蒸発して、前記第２のインク内の前記支持要素が、前記第１の領域へと移動して、前記第１のインクの前記接着剤にボンドして、スペーサが形成される方法。
【請求項１４】
基板上にスペーサを付着する装置であって、
前記基板の第１の領域に接着剤を含む第１のインクを付着するよう適合された第１のインクジェット印刷ヘッドと、
前記基板の第２の領域に支持要素を含む第２のインクを付着するよう適合された第２のインクジェット印刷ヘッドとを含み、前記第２の領域が前記第１の領域より大きくこれを包含しており、
前記第２の領域の前記第２のインクの一部が蒸発して、前記第２のインク内の前記支持要素が、前記第１の領域へと移動して、前記第１のインクの前記接着剤にボンドして、スペーサが形成される装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２のインクのうち少なくとも１つの蒸発を補助する手段を含む請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記蒸発を補助する手段が、前記基板を加熱するために結合され適合された加熱デバイスを含む請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記蒸発を補助する手段が、前記第１及び第２のインクのうち少なくとも１つを加熱ガスに露出するよう適合された前記第１及び第２の領域の近傍に位置する出口を有する管に結合された加熱ガス供給を含む請求項１５記載の装置。
【請求項１８】
前記第１のインクが約１５ｗｔ．％の弾性アクリル樹脂を含有する請求項１４記載の装置。
【請求項１９】
前記第１のインクの粘度が約５ｃＰである請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記スペーサの直径が約３μｍ±３００Åである請求項１４記載の装置。
【請求項２１】
前記基板が、ピクセル間隔により互いに離れた一連のピクセルを有するカラーフィルタを含み、前記第３及び第４の領域が、約１ピクセル間隔分前記第１及び第２の領域から離れている請求項1４記載の装置。
【請求項２２】
前記基板が、ピクセル間隔により互いに離れた一連のピクセルを有するカラーフィルタを含み、前記第３及び第４の領域が、約１ピクセル間隔分前記第１及び第２の領域から離れている請求項1４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本出願は、引用によりその全内容が本明細書に一体化される以下の特許出願に基づく優先権を主張する。
【０００２】
２００７年４月１９日出願の米国特許出願第１１／７３７，１４１号「フラットパネルディスプレイのスペーサをインクジェットする方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＩＮＫＪＥＴＴＩＮＧ  ＳＰＡＣＥＲＳ  ＩＮ  Ａ  ＦＬＡＴ  ＰＡＮＥＬ  ＤＩＳＰＬＡＹ）」（代理人整理番号１１５４８号／ディスプレイ／インクジェット／ＲＫＫ）。
【０００３】
２００６年１２月１日出願の米国特許出願第６０／８６８，３１１号「ボールスペーサをインクジェットする方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＩＮＫＪＥＴＴＩＮＧ  ＢＡＬＬ  ＳＰＡＣＥＲＳ）」（代理人整理番号１１５４８号／ディスプレイ／インクジェット／ＲＫＫ）。
【関連出願の相互参照】
【０００４】
本発明は、引用によりその全内容が本明細書に一体化される以下の本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の米国特許出願に関連する。
【０００５】
２００６年７月２７日出願の米国特許出願第１１／４９４，２８６号「ディスプレイデバイス製造用インク、その製造方法及び使用（ＩＮＫＳ  ＦＯＲ  ＤＩＳＰＬＡＹ  ＤＥＶＩＣＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ  ＡＮＤ  ＵＳＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ）」（代理人整理番号１１３３５番）。
【０００６】
２００６年９月１３日出願の米国特許出願第１１／５２１，１７７号「フラットパネルディスプレイ用カラーフィルタのピクセルマトリックスを製造する方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ  Ａ  ＰＩＸＥＬ  ＭＡＴＲＩＸ  ＯＦ  Ａ  ＣＯＬＯＲ  ＦＩＬＴＥＲ  ＦＯＲ  Ａ  ＦＬＡＴ  ＰＡＮＥＬ  ＤＩＳＰＬＡＹ）」（代理人整理番号１０５０２番）。
【発明の分野】
【０００７】
本発明はフラットパネルディスプレイ形成に係り、特に、フラットパネルディスプレイの光活性層内又はその間にスペーサを提供する装置及び方法に関する。
【背景】
【０００８】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のフラットパネルディスプレイにおいて、光活性デバイス、例えば、液晶は、一般的に、単一光活性層内のアレイに配置される。液晶が適切に操作されるよう十分なスペースを光活性層内に与えるために、「スペーサ」を光活性層内に付着して、所望の層厚さを維持させ、サポートとして作用させる。
【０００９】
スペーサは、フォトリソグラフィープロセスを用いて製造されてきたが、かかるプロセスは時間がかかり高価であることが分かっている。信頼性及び精密さのあるスペーサを付着する費用効果のある方法が求められている。
【発明の概要】
【００１０】
本発明のある態様において、基板にスペーサを付着する方法が提供される。本方法は、（１）基板の第１の領域に接着剤を含む第１のインクを付着する工程と、（２）基板の第２の領域に支持要素を含む第２のインクを付着する工程とを含み、第２の領域は第１の領域の少なくとも一部と重なっている。第２のインクの一部が蒸発して、第２のインク内の支持要素が第１の領域へと移動して、第１のインクの接着剤にボンドして、スペーサが形成される。
【００１１】
本発明の他の態様において、基板に複数のスペーサを付着する方法が提供される。本方法は、（１）基板の複数の第１の領域に接着剤を含む第１のインクを付着する工程と、（２）基板の複数の第２の領域に支持要素を含む第２のインクを付着する工程とを含み、各第２の領域は第１の領域の１つより大きくこれを包含している。各第２の領域の第２のインクの一部が蒸発して、第２のインク内の支持要素が第１の領域へと移動して、第１のインクの接着剤にボンドして、スペーサが形成される。
【００１２】
本発明の他の態様において、基板にスペーサを付着する装置が提供される。本装置は、（１）基板の第１の領域に接着剤を含む第１のインクを付着するよう適合された第１のインクジェット印刷ヘッドと、（２）基板の第２の領域に支持要素を含む第２のインクを付着するよう適合された第２のインクジェット印刷ヘッドとを含み、第２の領域が第１の領域より大きくこれを包含している。第２のインクの一部が蒸発して、第２のインク内の支持要素が第１の領域へと移動して、第１のインクの接着剤にボンドして、スペーサが形成される。
【００１３】
本発明のその他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面からさらに明白となる。
【詳細な説明】
【００１４】
スペーサの直接付着は、フラットパネルディスプレイにスペーサを製造するための、代替のより費用効果のある技術として試みられてきた。直接付着では、スペーサは、インクジェットプリンタ等の印刷装置から液滴として分配される。スペーサは、小球又はボール等のペレットを含む懸濁した支持要素を含むインクの液滴の形態で基板上に付着される。個々の支持要素の直径は数ミクロンである。支持要素（例えば、ボール）を含有するインクはボールインクと呼ばれる。基板に付着すると、ボールインクは硬化及び乾燥して、好適な支持強度及び弾性を有する固体を形成する。その最終の硬化及び乾燥形態において、スペーサの形状は実質的に球であってよいが、ボールインクの表面張力及び付着中に用いるその他因子に応じた他の形状であってもよい。
【００１５】
本発明の発明者らは、スペーサの直接付着は信頼性がない場合があるということを見出した。例えば、スペーサを基板に直接付着すると、ボールインクが硬化又は乾燥せず、十分な接着力を与えて、基板の適所にスペーサを保持することができないことがある。この問題を解決するには、接着溶剤をボールインクに添加する等、接着特性をボールインクに与えることが試みられている。接着剤をこのやり方で添加すると、得られるボールインクが不安定になって、印刷装置のノズルが詰まり、接着剤を添加しても、付着後、十分な接着力が与えられないことが見出された。
【００１６】
本発明は、スペーサに光活性層を提供する方法及び装置を提供するものであり、基板に信頼性よく接合して、光活性層に十分な支持を与える。ある実施形態において、接着剤（「接着インク」）は所定の位置に付着して、硬化に十分な時間を与え、ボール（「ボールインク」）等のインク含有支持要素を接着インクに付着する。支持要素は、ボールインクの少なくとも一部が蒸発するにつれて、接着インク中の接着剤へと移動して貼り付いて、光活性層内に安定したスペーサ配列が得られる。ある実施形態において、接着インク及びボールインクはインクジェット印刷ヘッドにより適用される。
【００１７】
図１は、フラットディスプレイパネルの例示の実施形態の概略断面図であり、光活性デバイスとして液晶が用いられている。ディスプレイパネル１００は、第１の基板１０２と、パネル１００内のスペースを越えて第１の基板１０２とは反対に配置された第２の基板１０４とを含む。第１の基板の外部表面（第２の基板１０４から外方へ向いた側）は、第１の偏光子層１０６でカバーされており、第２の基板１０４の外部表面（第１の基板１０２から外方へ向いた側）は、第２の偏光子層１０８でカバーされている。ブラック樹脂マトリックス１１０は、偏光子層１０６の反対の基板１０２の内側表面に位置している。ブラック樹脂マトリックス１１０は、着色インクで充填されてカラーフィルタ１１２を形成するインクウェルを含んでいてもよい。１つ以上の実施形態において、各インクウェルは、特定の色のインクで充填されていてもよく、異なるウェルが異なる色のインクで充填されていてもよい。例えば、ブラック樹脂マトリックス１１０の連続したグループのウェルは、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のインクで充填されていてもよい。異なる色のインクを用いてもよい。本発明で用いてよいブラックマトリックス樹脂及びインクウェルの例は、前述の米国特許出願第１１／４９４，２８６号に記載されている。
【００１８】
電極として用いられる酸化インジウム錫（「ＩＴＯ」層）１１４は、ブラック樹脂マトリックス１１０とカラーフィルタ１１２上に位置している。液晶流体を位置合せするためのポリイミド薄層（「ＰＩ層」）１１６は、カラーフィルタ１１０とは反対のＩＴＯ層１１４の内側表面に位置している。
【００１９】
ブラック樹脂マトリックス１１０とカラーフィルタ１１２の反対のディスプレイパネル１００の側部では、第２のＩＴＯ層１１８が偏光子１０８から外方に向いた基板１０４の内側表面に位置している。スイッチングデバイスとして用いる薄膜トランジスタ（「ＴＦＴ」）、例えば、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆはＩＴＯ層１１８に埋め込まれている。第２のＰＩ薄層１２２は、ＩＴＯ層１１８の内側表面に位置している。
【００２０】
スペーサ１２４は、それぞれ基板１０２、１０４上のＰＩ層１１６、１１２の間のギャップ１２６に位置している。スペーサの直径は、例えば、３μｍ±３００Åである。他のスペーササイズを用いてもよい。ギャップ１２６に光活性液晶材料１２８を充填することにより、光活性層を構成してもよい。ギャップ１２６の外側端に位置するシール１３０、１３２は、液晶材料のギャップ１２６からの漏れやその他放出を防ぐように適合されている。操作中、薄膜トランジスタ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆを用いて光活性層に電圧が印加されると、液晶材料１２８の配向が変わって、偏向方向等、液晶材料１２８の光学特性が変化する。液晶の光学特性の変化を用いて、ディスプレイパネル１００を通る光の透過率を制御してもよい。
【００２１】
光活性層に十分な支持を与えるために、スペーサ１２４をギャップ１２６内に均一にしっかりと分配する。支持ボールをインクに懸濁させ、ボール／インク混合物（例えば、ボールインク）をインクジェット印刷ヘッドを用いて基板に付着させることにより、スペーサ１２４は基板に効率的に適用されることが見出された。
【００２２】
図２は、本発明により提供されるボールインク１３６を含有するボールインクリザーバ１３４の実施形態の概略斜視図である。ボールインク１３６は、例えば、積水より供給される。ボールインク１３６は、異なる重量パーセンテージ、蒸発速度、表面張力等を有する１種類以上の溶剤を含んでいてもよい。図２Ａは、中に懸濁したボール１３７のような複数の支持要素を含むボールインクリザーバ１３４中のボールインク１３６の拡大図である。個々のボール１３７は、ガラス、ポリマー及び／又はその他材料から構成されていて、様々な直径を有していてよい。ボールインク１３６内の単位容積当たりのボール１３７の濃度は異なってよい。
【００２３】
スペーサ１２４を、付着時に基板１０２に信頼性よく最終的に接合するためには、ボールインク１３６を付着する前に、接着剤（「接着インク」と呼ぶ）１３８を基板１０２の所定の位置に最初に付着させると有利であることが分かった。基板１０２は、ポリミド（ＰＩ）層１１６等の１枚以上の層でコートしてよいが、ここでは、簡潔にするために、基板１０２上に付着していることに留意されたい。接着インク１３８はまた、インクジェット印刷ヘッドを用いて付着してもよい。付着の際、接着インク１３８は、硬化のために十分な時間を与えられ、その後、ボールインク１３６が、所定の位置で、接着インクに直接付着される。ボールインク１３６及び接着インク１３８は、互いに相容するように設計及び／又は選択してよい。すなわち、ボールインク１３６を設計及び／又は選択して、ボールインクに含まれる溶剤又はその他物質が、接触及び／又は露出の際に接着インク１３８の接着特性を劣化しないようにする。
【００２４】
図３Ａは、接着インク１３８を含有するインクジェット印刷ヘッド（「接着インク印刷ヘッド」）１４０を用いた基板上への接着インク１３８の付着の概略斜視図である。図示する通り、接着インク印刷ヘッド１４０は、一列に並んだ一組のノズル１４１を有するインクジェット印刷ヘッドを含む。
【００２５】
ある実施形態において、接着インク１３８は、約１５ｗｔ．％の弾性アクリル樹脂を含んでいてよい。他の種類の接着剤を用いてもよい。例えば、エポキシ及び／又はシリコーン系接着剤を用いてもよい。接着インク１４０はまた１種類以上の溶剤を含んでいてもよい。溶剤を選択して接着インク１３８が約３ｃＰ〜約７ｃＰ（例えば、５ｃＰ）又はその他好適な粘度を有するようにして、接着インク１３８が、ノズル１４１を詰まらせることなく、好適な液滴サイズで接着インク印刷ヘッド１４０から効率的に分配されるようにする。接着インク液滴１３８の円周／容積は、広範囲な好適な液滴サイズで変えてよい。
【００２６】
ある実施形態において、二液型接着剤を用いてもよい。例えば、１液が樹脂を含み、２液が硬化剤又は促進剤を含むエポキシ接着剤を用いてよい。二液は、接着インク印刷ヘッドに別個に通過させて適用してよい。例えば、第１のヘッドに１回目に通過させて樹脂を適用し、第２のヘッドに２回目に通過させて硬化剤を適用してよい。他の実施形態において、空気の水分により活性化される、又は蒸気を適用される接着剤を用いてもよい。上述した通り、ある実施形態において、溶剤の蒸発を用いて接着剤を活性化させてもよい。
【００２７】
接着インク液滴１３８を基板１０２の所望の領域に付着するのを補助するために、基板１０２を、接着インク印刷ヘッド１４０のノズル１４１の長手方向位置合せ（ｘ軸方向）に垂直に矢印１４２（ｙ軸方向）により示される方向に位置合せし動かす。或いは、又は、更に、接着インク印刷ヘッド１４０にｘ及び／又はｙ軸方向にインデックスを付ける、又は動かしてもよい。
【００２８】
接着インク１３８を付着した後、硬化させて、その間にインク中の溶剤の少なくとも一部を蒸発させてもよい。接着インク液滴１３８を、ボールインク１３６を接着インクに続いて付着する前に、例えば、含まれる溶剤の特性及び濃度に基づいて所定の時間にわたって乾燥させてもよい。二液型接着インク１３８を用いる変形実施形態において、例えば、硬化剤／促進剤を即時に（又は沈殿後）適用したり、且つ／又はボールインク１３６に含ませてもよい。
【００２９】
１つ以上の実施形態において、接着インク１３８の沈殿時間は、熱エネルギーを与えて、接着インク１３８に含まれる溶剤の蒸発速度を増大することによって減少させてもよい。接着インク１３８中の溶剤の蒸発速度は様々なやり方で調整され、例えば、基板１０２を加熱したり、接着インク１３８を加熱したガスのフローに露出することが挙げられる。直接加熱を用いるときは、基板１０２を、基板１０２等に損傷を与えずに、溶剤の蒸発速度を増大するのに好適な温度範囲まで加熱してもよい。更に、又は、この代わりに、加熱したガスのフローを導入するときは、ガスは、基板１０２等に損傷を与えることなく溶剤の蒸発速度を増大するのに好適な温度範囲で提供し、例えば、処理量を最適化するために選択した可変の期間にわたって基板上に吹き付けてもよい。
【００３０】
接着インク液滴１３８が付着し、且つ／又は硬化した後、ボールインク１３６を接着インクの液滴に直接付着してもよい。このとき、ボールインク液滴１３６の中心が、基板１０２上で硬化した接着インクの中心と略一致するのが好ましい。図３Ｂは、他のインクジェット印刷ヘッド１４４（「ボールインク印刷ヘッド」）を用いた接着インク１３８の液滴へのボールインク液滴付着の概略斜視図である。
【００３１】
ボールインク印刷ヘッド１４４は、一組のノズル１４５を通して、接着インク１３８の液滴にボールインク１３６液滴を付着する。ボールインク１３６の各液滴は、接着インク液滴１３８全体をカバーして、それぞれに付着して、接着インク液滴１３８周囲の基板１０２の一部もカバーする。例えば、基板１０２の各ボールインク液滴１３６のサイズは、接着インク液滴より小さいサイズから接着インク液滴より大きなサイズまである。図３Ａを参照して説明すると、基板１０２をｙ軸方向に位置合せして動かし、ボールインク印刷ヘッド１４４をｘ軸及び／又はｙ軸方向に位置合せして動かして、基板１０２の所定の領域をカバーする。
【００３２】
ボールインク１３６及び接着インク１３８は、物理化学的特性を有しており、本発明により提供されるインクジェット付着プロセスに好適なものとするよう調整されていることに注意する。前述の米国特許出願第１１／４９４，２８６号には、本発明に適用される様々なインク溶剤及びかかる溶剤の好適な物理化学的特性が記載されている。かかる特性としては、溶剤、樹脂、ボール１３６及び接着インク１３８に含まれるその他化学種の乾燥時間、表面張力、蒸発速度及び粘度のうち１つ以上を挙げることができる。これらの特性は、インクジェット印刷ヘッドから分配されるインク液滴のサイズ及び数、インクジェット印刷ヘッドの１つ以上のノズルで乾燥してそれを詰まらせるインクの傾向、インクジェット印刷ヘッドのノズルから分配されるインク液滴の形状等と相関しこれらに影響する。かかる特性を最適に制御すると、例えば、詰まりを減じ、インク液滴サイズの均一性を改善し、ボールインク溶剤を即時に蒸発させ、ボールインク中のボールの接着インクへの接着が改善される。
【００３３】
図４Ａ〜４Ｃは、基板１０２の接着インク１３８へのスペーサ１２４の接着ボンドの例示のプロセスにおける工程順の概略図である。
【００３４】
図４Ａにおいて、接着インク１３８の液滴を、基板１０２の第１の領域に適用して、硬化させる、又は硬化を引き起こす（例えば、硬化剤を用いて）。硬化プロセスにおいて、図３Ａを参照して上述したとおり、ある実施形態においては、接着インク１３８中の溶剤の少なくとも一部が蒸発して、接着インク液滴の容積が減少する。接着インク液滴１３８がかかる実施形態において硬化するにつれて、接着インク液滴１３８が基板１０２にしっかりと貼りつく。図４Ｂに示すプロセスの次の工程において、ボールインク１３６液滴が接着インク液滴１３８の上で基板１０２の第２の領域に付着する。ボールインク液滴１３６を含む第２の領域は、接着インク液滴１３８を含む第１の領域より広く、後者を包含するのが好ましい。ボールインク液滴１３６の溶剤の一部は蒸発する。これは、熱エネルギーその他の付加により補助される。ボールインク液滴１３６の溶剤が蒸発すると、ボールインク液滴１３６の外側端１４８が矢印の方向に内側に収縮する（すなわち、ボールインク液滴１３６を含む第２の領域のサイズが減少する）。表面張力の影響のために、ボールインク１３６が収縮すると、接着インク液滴１３８の外側端の外側に元々あったボールインク１３６内の個々のボール１３７が第１の表面に向かって移動して、接着インク液滴１３８と接触する。
【００３５】
ボールインク溶剤蒸発プロセスの例示の最終段階を図４Ｃに示す。図示する通り、分配されたボールインク液滴１３６に存在する個々のボール１３７は、接着インク液滴１３８内の接着剤の作用により接着インク液滴１３８に移動してボンドされる。ボンドしたボール１３７、接着インク液滴１３８及びボールインク１３６からの残渣溶剤又は樹脂の組み合わせが、接着インク液滴１３８と基板１０２との間のボンドを介して基板にしっかりと結合したスペーサ１２４を形成する。
【００３６】
例えば、蒸発する溶剤を用いない二液型接着剤を用いる変形実施形態において、接着インク液滴１３８及びボールインク液滴１３６は略同じサイズであり、上述した通り、溶剤が蒸発する際の収縮による移動が避けられる。
【００３７】
スペーサ１２４と基板１０２との間のボンドに振動及び衝撃試験を行って、スペーサ１２４が、様々な起こり得る動作条件下でパネル１００内にしっかりと貼りついたままとなるのを確実とする。例えば、スペーサ１２４の基板１０２へのボンドは、特定の期間にわたって所定範囲の振幅及び周波数内での振動に耐えるように設計してよい。更に、スペーサ１２４は、取り外す前に、基板１０２の主面に対して平行又は角度をなして印加された所定量の衝撃力に耐える必要がある。
【００３８】
図５に、ディスプレイパネル１００の一部の概略拡大図を示す。スペーサ１２４はブラック樹脂マトリックス１１０の選択した交点に位置している。スペーサ１２４は、接着インク１３８が上述した通りに付着された領域にボンドされる。パネル１００のブラック樹脂マトリックス１１０は、水平ｘ−ｙ面に等間隔で配置されたピクセルウェル１５２を含む。各ピクセルウェル１５２は、特定の色のインクで充填してよい。ある実施形態において、連続した組の３つの近接するピクセルウェル１５２は、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のインクで充填されていてもよい。かかる組は、ディスプレイパネル１００の「ピクセル」を構成する。基板１０２及び１０４を適正に支持し、液晶材料１２８を含有する適正なギャップ１２６を保持するために、スペーサ１２４は、ディスプレイパネル１００の水平面でピクセル１つ分の間隔で配置される。これより短い、又は長い間隔を用いてもよい。
【００３９】
図６は、本発明のある実施形態による基板１０２上にスペーサ１２４を付着する例示の方法１６０を示すフローチャートである。ステップ１６２で、接着インク液滴１３８は、接着インク印刷ヘッド１４０により基板１０２の選択した第１の領域に付着する。ステップ１６４で、接着インク液滴１４０が硬化又はキュアできる調整可能な時間を与えて、接着インク液滴が基板１０２にしっかりとボンドされるようにする。ステップ１６４で、接着剤の硬化は、熱、硬化剤又はその他エネルギー又は化学物質を提供することにより（例えば、基板１０２を加熱する、加熱ガスを接着インクに吹き付ける、ＵＶ光を適用する、促進剤を適用する等）誘導及び／又は補助してもよい。接着インク液滴１３８が硬化した後、ボールインク液滴１３６を接着インク液滴１３８を含む第１の領域の上（及びそれを包含する）の第２の領域に適用する。ステップ１６８で、ボールインク１３６液滴中の溶剤が蒸発する。ボールインク溶剤の蒸発は、ステップ１６４と同様にエネルギー（例えば、熱）を与えることにより補助してよい。ボールインク溶剤の蒸発が進むにつれて、ボールインク液滴１３６を含む第２の領域が収縮し、ボールインク１３６に含まれる個々のボール１３７が接着インク液滴１３８を含有する第１の領域に向かって内側に移動する。個々のボール１３７は、接着インク液滴１３８とボンドを形成して、スペーサ１２４が形成される。スペーサ１２４は、接着インク液滴１３８と基板１０２との間で前に硬化したボンドを介して基板１０２にしっかりと結合される。二液型接着インク１３８を用いる変形実施形態において、例えば、追加ステップとして、硬化剤／促進剤を即時に（又は沈殿後）適用したり、且つ／又はボールインク１３６に硬化剤を含ませることにより適用してもよい。
【００４０】
上記の説明は、本発明の例示の実施形態を開示するに過ぎない。本発明の範囲に入る上記に開示された装置及び方法の修正は、当業者には容易に明らかになる。例えば、２回通過の付着例しか開示されていないが、本発明を修正して、これより多い回数付着させることができる。更に、均一なサイズのスペーサを用いることを示したが、ある実施形態においては、装置は異なる形状及びサイズのスペーサを付着してもよい。
【００４１】
従って、本発明を例示の実施形態に関して開示してきたが、その他の実施形態も特許請求の範囲により定義される本発明の思想及び範囲内に入るものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】例示のフラットディスプレイパネルの概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態により提供されるボールインクを含有する例示のボールインクリザーバの概略斜視図である。
【図２Ａ】ボールインクとボールインクリザーバを示す図２の一部の拡大図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による基板の接着インクへの接着インク付着の概略斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による基板へのボールインク付着の概略斜視図である。
【図４Ａ】〜
【図４Ｃ】本発明の一実施形態による基板の接着インクへのスペーサの接着ボンドの例示のプロセスにおける工程順の概略図である。
【図５】スペーサがパネル内の選択した交点に位置するディスプレイパネルの一部の概略拡大図である。
【図６】本発明の一実施形態による基板上にスペーサを付着する方法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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