KR20030003651A - 평판표시장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판표시장치 및 그 제조방법에 대한 것으로, 특히 기판들 사이에 일정한 간격을 가지는 평판표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 스페이서(spacer) 어레이(array)는 두 개의 기판 10 및 10'가 최종 평판표시장치에서 일정한 간격을 유지하도록 투명기판 10'상에 형성된다. 스페이서 20은 상기 두 기판들 사이에 분포되어지며, 이 두 기판은 밀봉재 18로 밀봉되어져 소정의 간격 거리를 가지는 셀갭(cell gap)을 형성한다.

상기 두 개의 밀봉된 기판 10 및 10' 사이의 갭은 액정 22가 주입되는 셀이 된다. 상기 셀의 갭은 액정의 성능을 좋게 하기 위해 일정해야 한다. 레이저유도 스페이서 20'는 일정한 높이, 직경 및 분포상태와 소정의 프로파일을 지닌다. 상기 스페이서의 특성은 자유자재로 바꿀 수 있으며 세밀하게 조정될 수 있다.

Description

평판표시장치 및 제조방법{FLAT PANEL DISPLAY AND METHOD OF MANUFACTURE}

본 발명은 평판표시장치 및 그 제조방법에 대한 것으로, 특히 기판들 사이에 일정한 간격을 가지는 평판표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

현재 사용되고 있는 디스플레이장치에는 음극선관(Cathode Ray Tubes: CRT)과, 액정표시장치(Liquid Crystal Displays: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Displays: PDP), 전자발광식 표시장치(Electro-Luminescent Displays: ELD), 전계방출형 표시장치(Field Emission Devices: FED), 발광 다이오드(Light Emitting Diodes: LED) 등과 같은 평판표시장치가 있다. 이들 중에서 CRT는 다른 디스플레이장치들에 비해 디스플레이 품질과 선명도(밝기)가 우수하다. 그러나 CRT는 다른 디스플레이장치들에 비해 상대적으로 부피가 크고 무겁기 때문에 대화면 디스플레이장치로는 적절하지 않다.

이에 비해 평판표시장치는 소형 및 경량이라서 현재 널리 사용되고 있다. 수년간의 연구개발에 의해 그 평판표시장치의 디스플레이특성도 개선되어졌다. 도 1에 도시된 바와 같이 LCD는 두 개의 투명판들 사이에 한 개의 얇은 액정층을 배치함으로써 구성되어지며, 상기 두 개의 투명판들은 산화인듐탄탈룸(Indium_Tantalum Oxide: ITO) 전극 14 및 14'로 코딩된 유리기판 12 및 12', 배향막(alignment layer) 16 및 16'로 구성되어 각각 제1기판 10 및 제2기판 10'를 형성한다. 간격형성요소(spacing elements)인 스페이서(spacer) 20이 상기 두 기판의 배향막들 사이에서 서로 이격된 채로 흩어져 있으며 밀봉재 18로 밀봉된 후에는 셀갭(cell gap)을 형성한다. 그리고 나서 액정재료 22가 상기 셀갭으로 주입되어서 소정의 두께를 가지는 액정층을 형성하게 된다.

상기와 같은 구조를 가지는 LCD에서 상기 액정의 배열상태는 전계를 인가함으로써 구체적으로 말하면 상기 투명 전극에 외부전압을 인가함으로써 변경된다.

상기 액정은 그것의 배열상태에 따라 입사광에 대해 투명하거나 불투명하다. 따라서 상기 액정의 배열패턴을 변경함으로써 상기 디스플레이장치를 통한 빛의 투과상태를 조절할 수 있다.

상기 액정의 구동특성은 주로 상기 LCD장치 액정층의 두께에 의해 좌우된다. 따라서 상기 액정층의 두께를 일정하게 하도록 상기 셀갭의 간격을 일정하게 유지하는 것이 매우 중요하다.

일정한 셀 간격의 형성은 스페이서를 사용해서 이루어진다. 이러한 스페이서는 대개 유리 또는 폴리스티렌 구체(sphere)이거나 소정의 직경을 가지는 유리 섬유이다. 이것들은 대개 직경이 1/2 미크론(micron) 증가되는 형태로 사용될 수 있다. 상기 간격의 거리는 스페이서들의 분산 농도를 조절함을 통해 미세하게 조정될 수 있는데, 이러한 방식으로 상기 스페이서들은 상기 셀의 도처에 고르게 분포되어져야 한다.

스페이서 유형의 선택은 실제의 디스플레이 재료뿐만 아니라 그것의 특성에 의해 결정된다. 플라스틱 기판이 사용되는 경우에는 플라스틱 스페이서가 사용되어야 한다. 플라스틱 스페이서의 장점은 그것의 열팽창률이 상기 액정재료의 열팽창률과 유사하다는 데 있다. 즉 이렇게 기판의 재료와 동일한 재질의 플라스틱을 사용하게 되면, 높은 온도에서 상기 액정이 팽창함에 따라 상기 셀이 밖으로 굽어지게 되어도, 상기 스페이서가 동일한 비율로 팽창하게 되므로 원래의 셀갭을 유지할수 있게 된다. 유리 스페이서는 빨리 팽창하기 않기 때문에 고온 상태가 되면 자유롭게 부유하게 된다. 유리 섬유는 셀의 두께를 유지하는 데는 매우 효과적이나 박막 트랜지스터(Thin-Film Transistor: TFT) 회로를 긁어서 흠집을 낼 우려가 있기 때문에 능동 매트릭스 도포방식(active matrix applications)에는 별로 사용되지 않으며, 그 대신에 유리 구체가 사용된다.

스페이서의 도포에는 다양한 방식들이 이용될 수 있으며 그 중 대부분은 동일한 개념에 바탕을 두고 있다. 스페이서의 바람직한 도포 방식으로는 제어된 공기 펄스로 스페이서들을 흩어지게 하여 기판 위에 정착하게 하는 방식이 있다. 많은 산업용 도포기(applicator)들은 미세한 스페이서 입자들이 들어있는 유리 박스로 구성되어진다. 상기 스페이서들은 기판 위에 정착하게 되는데, 이러한 동작은 종종 정전하(static charge)를 이용해 이루어진다. 그러나 이 방식은 암실(chamber)내의 정전하(특히 마찰전기 현상에 기인됨)가 스페이서들을 서로 뭉쳐지게 한다는 단점이 있다.

솔벤트(solvent)를 이용한 도포방식도 이용될 수 있다. 안전 솔벤트(safe solvent)를 이용해서 스페이서를 도포하는 경우에는 에어브러시(airbrush) 또는 스프레이병(spray bottle)을 사용할 수 있다. 그러나 이러한 방식은 배향막이 솔벤트와 접촉되어진다는 단점이 있다. 이렇게 배향층이 솔벤트와 접촉하게 되면, 배향막의 재료가 솔벤트에 저항력이 없는 경우 배향막의 배열이 손상되거나, 또는 프리틸트(pretilt)각 감소현상(특히 고 프리틸트 재료인 경우에는 더 심함)과 같은 포착하기 어려운 변화가 발생하게 된다. 더욱이, 이 경우 스페이서가 기판에 매우 단단하게 들러붙게 되는 경향이 있어서 이러한 기판은 대개의 경우 다시 재처리하여 사용될 수 없다.

요컨대, 전술한 바와 같은 LCD 스페이서 입자들은 대개 불규칙하게 흩어지며 서로 뭉쳐지게 되는 경향이 있어서, 일부영역에는 스페이서 입자들이 과도하게 집중되며 다른 일부영역에는 스페이서 입자들이 모자라는 현상이 발생하게 되며, 이로 인해 액정의 두께가 불규칙하게 될 수 있다. 더욱이, 상기 스페이서의 직경들이 불규칙적일 수 있으며 이 경우 셀 간격의 거리를 조절하는 것이 어려워 질 수 있다. 또한, 상기 스페이서들은 셀 내에서 고정되어 있지 않으며, 이 경우 이 스페이서들은 액정재료를 주입하는 동안에 유동적으로 움직이게 된다. 상기 두 개의 기판들이 적층되어 압력으로 밀봉되는 때에 상기 배향막과 전극들은 상기 뭉쳐진 스페이서들에 의해 파손될 수 있다. 그 결과 상기 LCD의 광 차단 및 통과 특성이 좋지 않게 된다. 대화면 LCD 디스플레이장치인 경우에는 상기와 같은 문제점이 더 심각해진다.

디스플레이 특성을 개선하기 위해 여러 가지 스페이서 방식이 개발되었다. 그중 사진식각술(photolithography)은 기판 위에 증착된 감광재료를 포토레지스트(photoresist: 감광제)로 사용하며, 이 포토레지스트가 증착된 기판이 빛에 노출되어지게 되고 그 결과 스페이서가 생성되게 된다. 그러나, 이러한 방식은 LCD 기판의 배향막을 파손시킬 수도 있다.

결과적으로 디스플레이특성을 개선하기 위해서는 일정한 스페이서 거리를 유지할 수 있는 새로운 스페이서 형성 방법이 필요하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 LCD와 같은 평판표시장치에서 일정한 스페이서 거리를 유지할 수 있는 새로운 스페이서 형성 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일정한 기판 간격으로 이격되어 각각 서로 마주보는 내부면을 가지는 실질적으로 평행인 두 개의 기판들을 구비하는 평판표시장치를 제조하는 방법을 제공한다. 이러한 본 발명에 따른 평판표시장치 제조방법은, 상기 두 기판 중 적어도 한 기판의 내부면 상에 간격형성용 돌기인 스페이서들을 형성시키기 위해 상기 적어도 한 기판의 내부면 상의 일정부분들을 조사(irradiation)해서 그 일정부분을 녹이는 과정과, 그 후 상기 일정부분들을 냉각 및 재 응고시켜서 상기 스페이서들을 형성시키는 과정으로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 간격형성용 돌기를 평판표시장치의 기판 상에 형성시키는 장치를 제공한다. 이러한 본 발명에 따른 평판표시장치의 간격형성용 돌기 형성장치는, 상기 기판 상의 일정부분들에 빔(beam)을 조사해서 그 일정부분들을 녹여 간격형성용 돌기인 스페이서들을 형성시키는 빔 조사 수단과 상기 빔 조사과정 동안 상기 기판을 지지하는 지지부재로 구성되며 상기 조사되는 빔과 상기 기판은 서로에 대해 상대적으로 이동될 수 있음을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 일정한 기판 간격으로 이격되어 각각 서로 마주보는 내부면을 가지며 가장자리가 밀봉되어 하나의 패널판(panel)을 형성하는 실질적으로 평행인 두 개의 기판들로 구성되는 평판표시장치를 제공한다. 이러한 본 발명에 따른평판표시장치는 간격형성 돌기인 스페이서들이 상기 두 기판 중 적어도 한 기판의 내부면 상의 일정부분들에 형성되며 특히 상기 스페이서들은 상기 내부면 상의 녹여진 후 재 응고된 부분들에 형성됨을 특징으로 한다.

또한 첨부된 특허청구범위의 종속항에도 본 발명의 바람직한 특징들이 나타나 있다.

본 발명의 실시예들은 셀갭을 일정한 간격으로 유지하도록 세밀하게 조절된 간격형성요소를 제조하여 평판표시장치의 디스플레이특성을 개선하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 적외선 스펙트럼(spectrum)의 파장을 가지는 펄스 레이저(pulsed laser)가 표시장치의 기판표면에 스페이서 어레이(array)를 형성하는 에너지원으로 이용된다. 상기 레이저로 유도된 스페이서들은 적층된 두 개의 기판들 사이에 위치하게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)의 구조를 도시하는 단면도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD의 구조를 도시하는 단면도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저유도 스페이서 형성장치(laser-induced spacer formation apparatus)의 구성도

도 4는 원자 현미경(Automatic Force Microscopy: AFM)으로 측정한 레이저유도 스페이서 배열의 3차원 영상을 도시하는 도면

도 5는 AFM으로 측정한 레이저유도 스페이서 배열의 또 다른 3차원 영상을 도시하는 도면

도 6은 AFM으로 분석한 스페이서의 2차원적 프로파일(profile)을 도시하는 도면

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는데 유의하여야 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일 실시예서는 적외선 스펙트럼의 파장을 가지는 펄스 레이저가 두 개의 투명한 기판들 중의 하나 또는 두 개 모두와 상호작용 하도록 인가되어진다. 상기 스페이서 어레이는 레이저 조사에 의해 상기 기판들 상에 형성되며, 상기 스페이서들은 일정한 높이를 가진 채 일정하게 분포되어서 예를 들어 LCD인 경우에는 액정을 주입하기 위한 일정한 셀갭을 제공하게 된다.

레이저장치로부터 출력되는 레이저빔은 광학 시스템을 통해 상기 기판표면에 조사된다. 스페이서의 소정의 높이, 직경 및 분포상태와 같은 스페이서의 요구되는 특성을 얻기 위해서 레이저 파장, 레이저 펄스주기, 레이저 출력, 위치이동대의 속도와 같은 처리 변수들이 적절히 선택되어진다.

상기 기판의 재료가 상기 레이저 에너지를 흡수하는 경우 광자 에너지는 열 에너지로 변환되며, 그 결과 상기 기판의 온도가 상승하게 된다. 온도가 상승된 상기 기판의 일부재료는 그 온도가 그것의 녹는점을 초과하게 되면 녹게 된다. 상기 레이저로 유도된 스페이서들이 급속한 용융 및 냉각 과정 동안에 열역학적(thermal physics) 효과 구체적으로는 열 모세관 파동효과(thermal capillary wave effect)에 의해 형성된다. 용융된 재료의 웅덩이는 단시간의 레이저 조사에 의해 형성된다. 열 모세관 파동효과로 인한 온도의 기울기 값에 의해 결정되는 표면장력의 기울기 값에 대한 상기 용융된 재료의 유체역학적 반응에 의해, "융기부(bump)"가 재 응고 과정에서 형성된다. 이러한 이론에 따라 액체/기체 계면에서의 모세관 파동의 여기현상을 통해 상기 융기부가 형성되는데, 여기서 상기 파동은 응고되어서 융기부인 스페이서를 형성하게 된다. 이러한 과정에서는 어떠한 다른 재료도 개입되지 않으며 상기 기판으로부터 어떠한 재료도 제거되지 않기 때문에, 오염 없는 공정이 이루어지게 된다.

이하 평판표시장치가 액정표시장치인 본 발명의 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 2에서는 도 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 사용되었다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 기판 10' 상에 형성된 간격형성요소인 스페이서 20을 구비하는 액정표시장치의 단면도를 도시하고 있다.

레이저 스페이서 어레이는 최종 평판표시장치에서 두 개의 기판 10 및 10'가 일정한 간격을 유지하도록 투명기판 10'상에 형성된다. 상기 기판 10은 투명기판 12, ITO 전극층 14 및 배향막 16으로 구성되며, 상기 기판 10'는 투명기판 12', ITO 전극층 14' 및 배향막 16'으로 구성된다. 스페이서 20은 상기 두 기판의 배향막들 사이에 분포되어지며, 이 두 기판은 밀봉재 18로 밀봉되어져 소정의 간격 거리를 가지는 셀갭을 형성한다.

상기 두 개의 밀봉된 기판 10 및 10' 사이의 갭은 액정 22가 주입되는 셀이 된다. 상기 셀의 갭은 액정의 성능을 좋게 하기 위해 일정해야 한다. 레이저유도 스페이서 20'는 일정한 높이, 직경 및 분포상태와 소정의 프로파일을 지닌다. 상기 스페이서의 특성은 자유자재로 바꿀 수 있으며 세밀하게 조정될 수 있다. 나노-인덴테이션 테스트(nano-indentation test) 결과에 따르면 레이저 변경 공정 전후의 유리 기판의 경도는 서로간에 거의 차이가 나지 않는다는 것을 알 수 있다. 상기 스페이서들은 상기 기판 상에 고착되기 때문에 이러한 스페이서들은 뭉쳐지지 않는다.

도 2에 도시된 구조에 있어서, 레이저유도 스페이서 어레이는 상기 투명기판10' 상에만 조성된다. 액정이 주입되는 셀을 형성하도록 상기 두 개의 기판들이 나란히 적층된 후 밀봉되어지면, 상기 스페이서 20'는 반대편 기판 상에 안착되게 된다. 상기 스페이서들의 높이는 정밀하며 규칙적이기 때문에, 상기 갭은 일정하게 되며 그 결과 일정한 두께의 액정층이 만들어지게 된다.

본 발명의 다른 실시예(미도시)에 따르면, 상기 레이저유도 스페이서들은 상기 두 개의 투명기판들 모두에 형성된다. 두 개의 기판들이 나란히 적층되어 밀봉되어지면 상기 두 투명기판 상의 스페이서들은 서로 마주보며 놓여지게 된다. 그러므로 이 경에는 상기 두 기판 사이의 간격거리는 스페이서 높이의 2배가 된다.

일반적으로, 상기 두 기판들 사이의 레이저 스페이서들의 수는 최소한 상기 밀봉력과 기판의 무게를 지탱할 수 있을 정도는 되어야 한다. 따라서, 스페이서의 분포상태도 상기 LCD 구성에 있어서의 또 다른 중요한 변수가 된다. 상기 스페이서의 분포상태는 규칙적이며 본 발명에 따른 방식 즉, 레이저 펄스-주파수를 상기 기판이 탑재되는 위치이동대의 이동속도와 조화시키는 방식을 통해 쉽게 조정될 수 있다. 따라서 상기 레이저 스페이서들의 정확한 배열이 손쉽게 이루어질 수 있다.

이하 레이저유도 스페이서 형성장치와 그에 따른 스페이서의 특성에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저유도 스페이서 형성장치를 도시하고 있다. 도 3을 참조하면, 레이저 소스부(laser source) 30으로부터 출력되는 레이저빔은 광학 시스템을 통해 위치이동대 46에 탑재된 기판표면 44에 집중 조사된다. 따라서, 상기 기판표면 44는 레이저 조사에 의해 변경되어지며 상기 스페이서의 분포상태는 자유롭게 조정될 수 있다. 처리제어기 48은 상기 레이저의 출력에너지와 상기 위치이동대의 속도를 제어한다.

짧은 펄스주기와 적외선 스펙트럼 파장을 가지는 펄스 레이저 30(예: 50 μs의 펄스주기와 10.6 μm의 파장을 가지는 CO₂레이저)은 상기 투명 기판표면을 조사하고 변경시키는 펄스 에너지원을 제공한다.

더 상세히 설명하면, 상기 레이저 소스부로부터 방출된 레이저빔은 빔 감쇠기 32를 통과한다. 소량의 레이저 에너지(예, 5%)가 추출되어서 에너지 측정기 36에 의해 검출되는 방식으로 레이저펄스 에너지가 실시간으로 감시된다. 상기 에너지 측정치는 처리제어기 48에 입력되어 기준치와 비교된다. 상기 에너지 측정치와 기준치가 차이가 나면, 처리제어기 48은 레이저제어기에 제어신호를 전송하며 이 레이저제어기는 이 제어신호에 따라 레이저 출력을 조절한다. 상기 레이저빔은 빔 감쇠기 32, 빔 확장기 38, 반사경 40, 초점렌즈 42를 순서대로 거쳐서 위치이동대 46 상에 위치하는 기판표면 44로 조사된다. 레이저변수와 위치이동대 46의 이동속도를 적절히 조절함을 통해서, 원하는 소정의 모양, 높이, 직경 및 분포상태를 가지는 레이저유도 스페이서를 형성시킬 수 있다.

레이저유도 스페이서들을 정확하게 배열하기 위해서는 레이저 스페이서들을 위치이동대 위에 정확하게 위치시킬 수 있는 정밀한 위치이동대가 필요하다. 또한, 소정의 정밀한 분포상태를 가지는 스페이스 어레이를 형성하기 위해서는 상기 레이저펄스의 주파수와 상기 위치이동대의 이동속도가 매우 잘 조화되어져야 한다.

도 4 및 도 5는 상기 레이저유도 스페이서들의 3차원 AFM 영상을 도시하고 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 스페이서들은 일정한 높이와 분포상태를 가지고 있다. 상기 레이저 스페이서는 그 모양이 둥근 꼭대기 면을 가지는 돔(dome)형이다. 상기 스페이서 높이는 스페이서의 꼭대기 면으로부터 기판표면까지의 거리로 정의되며, 상기 스페이서 직경은 상기 기판표면 위치에서 측정된 값이다.

도 6은 본 발명의 방식에 따라 형성된 레이저 스페이서의 AFM 프로파일 분석도를 나타내고 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방식은 종래의 방식에 비해 하기와 같은 장점을 가진다.

o 스페이서의 높이와 분포상태를 일정하게 하여 액정층의 두께를 일정하게 할 수 있다.

o 스페이서들이 고정되기 때문에 본 발명의 표시장치 구조는 스페이서 분산 처리과정을 수행할 필요가 없으며 종래 방식에서 문제가 되었던 스페이서의 응집현상이 발생되지 않는다.

o 종래 방식의 1/2 미크론 증분 기법에 비해 셀갭의 간격거리를 유동적으로 조절할 수 있다.

o 스페이서의 분포상태를 정확하고 유연하게 조절할 수 있어 스페이서의 배열을 정확하게 할 수 있다.

o 종래 방식에서 문제가 되었던 기판재료와 스페이서재료 간의 열팽창계수의 차이에 의한 기판의 품질저하 현상이 발생되지 않는다.

o 스페이서 형성과정 동안에 추가적인 재료가 사용되지 않으며 기판의 재료가 제거되지 않기 때문에, 오염이 없는 공정을 수행할 수 있다.

o 제조 공정이 쉽고 신속하게 이루어질 수 있어 산업 및 상업적인 면에서 적합하다.

본 발명의 목적은 LCD의 경우 액정층의 갭 간격을 일정하게 유지하기 위하여 일정한 높이 및 분포상태를 지니며 기판표면에 고착되는 스페이서 입자들을 형성시키는데 있다. 상기 레이저유도 스페이서들의 특성은 일정하고 조절 가능한 스페이서 높이를 가진다는데 있으며, 이는 액정층의 높이를 일정하게 유지하는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 상기 스페이서들은 상기 기판 상에 고착되며, 그것들의 위치는 그것들이 이상적으로 분포되도록 하기 위해 조정될 수 있다. 이러한 모든 특징들은, 스페이서들의 높이가 일정하지 않으며 그것들의 위치가 고정되지 않았던 종래의 방식에 비해 스페이서들에 대한 유동적이고 정밀한 제어가 가능하다는 장점이 있다. 상기 두 개의 기판들을 원하는 거리만큼 이격되어 지는데, 이 거리는 상기 스페이서 높이와 연관된다. 상기 스페이서들은 원하는 분포상태로 상기 기판 상에 고착되는데, 이는 레이저 처리변수를 조정해서 실현할 수 있다. 종래의 스페이서 분산 과정에서 문제가 되었던 스페이서의 응집현상도 피할 수 있다. 더욱이, 종래의 사진식각술에서 첨가되었던 포토레지스트와 같은 첨가재료들이 본 발명의 방식에서는 사용되지 않기 때문에, 본 발명은 오염이 없는 공정을 수행할 수 있다.또한, 본 발명의 방식에서 사용되는 스페이서 형성 기법은 레이저 열 상호작용을 이용한다. 유리 기판의 국부 영역은 레이저 조사에 의해 용융된다. 그리고 나서 상기 용융된 재료는 냉각되어 재 응고된다. 상기 레이저유도 스페이서들은 열 모세관 파동효과에 의해 형성된다. 따라서, 제거되게 되면 다른 주변의 면들을 오염시키게되는 어떠한 대량의 기판재료도 상기 기판표면으로부터 제거되지 않는다. 이러한 방식은 오염이 전혀 없는 공정방식으로서 디스플레이 제조공정에 있어서 매우 중요하다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에서는 액정표시장치를 예로서 설명하고 있으나, 본 발명의 원리는 두 개의 기판들이 일정한 거리로 이격된 채로 유지되어야 하는 다른 유형의 평판표시장치에도 동일하게 적용될 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

1. 적어도 한 기판의 내부면 상의 일정부분들을 조사(irradiation)해서 상기 일정부분들을 녹임으로서 두 기판 중 적어도 한 기판의 내부면 상에 간격형성용 돌기인 스페이서(spacer)들을 형성시키기는 과정과,

   상기 일정부분들을 냉각 및 재 응고시켜서 상기 스페이서들을 형성시키는 과정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는,

   일정한 기판 간격으로 이격되어 각각 서로 마주보는 내부면을 가지는 실질적으로 평행인 두 개의 기판들을 구비하는 평판표시장치의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 두 기판의 내부면들 상에 빛을 조사하여 각각의 내부면 상에 스페이서들을 형성시키는 과정을 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 스페이서들이 서로 마주보며 기대어 지도록 상기 두 기판들을 적층하는 과정을 포함하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 스페이서들이 실질적으로 일정한 프로파일(profile)을 갖는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 스페이서들이 상기 내부면 상 또는 각 내부면에 실질적으로 일정하게 분포되어지는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 내부면 또는 각 내부면이 레이저 방사선(laser radiation)으로 조사되어지는 방법.
7. 제6항에 있어서,

   레이저장치가 상기 내부면 또는 각 내부면을 적외선 방사선(infrared radiation)으로 조사하는 방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 레이저장치는 CO₂레이저인 방법.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 내부면 또는 각 내부면이 펄스 레이저 방사선(pulsed laser radiation)으로 조사되어지는 방법.
10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 내부면 또는 각 내부면이 연속 레이저 방사선(continuous laser radiation)으로 조사되어지는 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 평판표시장치가 액정표시장치(Liquid Crystal Displays: LCD)인 방법.
12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 평판표시장치가 플라즈마 표시장치(Plasma Displays: PDP)인 방법.
13. 일전부분들에서 상기 기판을 조사하고 간격돌기들 또는 스페이서들을 형성하기 위해 그 일정부분들을 녹여 기판을 형성하는 조사수단과,

    상기 조사과정 동안 상기 기판을 지지하는 지지부재를 포함하며,

    상기 조사되는 빔과 상기 기판은 서로에 대해 상대적으로 이동될 수 있는 간격형성용 돌기를 평판표시장치의 기판 상에 형성시키는 장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 지지부재는 상기 조사되는 빔에 대해 상기 기판을 이동시키기 위한 위치 이동 테이블을 포함하는 장치.
15. 제13항 또는 제 14항에 있어서,

    상기 조사수단은 레이저장치를 포함하는 장치.
16. 일정한 기판 간격으로 이격되어 각각 서로 마주보는 내부면을 가지며 가장자리가 밀봉되어 하나의 패널판(panel)을 형성하는 실질적으로 평행인 두 개의 기판들로 구성되며,

    간격형성 돌기 또는 스페이서들은 상기 두 기판 중 적어도 한 기판의 내부면 상의 일정부분들에 형성되고 상기 스페이서들은 상기 내부면 상의 녹여진 후 재 응고된 부분들에 형성되어지는 평판표시장치.
17. 제16항에 있어서,

    상기 스페이서들이 상기 두 기판의 내부면들 상에 형성되는 평판표시장치.
18. 제17항에 있어서,

    상기 한 플레이트의 스페이서들이 다른 플레이트의 스페이서들과 서로 마주보며 기대어 지도록 상기 두 기판들이 나란히 적층되어지는 평판표시장치.
19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 스페이서들이 실질적으로 일정한 프로파일을 가지는 평판표시장치.
20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 스페이서들이 상기 내부면 상 또는 각 내부면에 실질적으로 일정하게 분포되어지는 평판표시장치.