(57)【要約】【課題】インクジェット方式のポリイミド膜塗布工程においてインクジェットヘッド上に残存する残留物を完全にとり除いてピンホール不良や線染みなどを改善することができるポリイミド膜塗布装置及び方法を提供することである。 【解決手段】ポリイミド膜塗布装置は印刷テーブル、インクジェットヘッド、ポリイミド液供給タンク、超音波信号を印加して振動発生で前記インクジェットヘッドを洗浄する超音波洗浄機、及びワイパーを含む。ポリイミド膜塗布方法は薄膜トランジスターアレイ基板またはカラーフィルター基板が置かれる段階、ポリイミド液供給タンクにローディングさせる段階、ポリイミド液を基板上に噴射する段階、インクジェットヘッドに残っている残留物を押し出す第1洗浄段階、超音波信号を印加して振動発生でインクジェットヘッドに残っている残留物をとり除く第2洗浄段階、及びインクジェットヘッドの噴射面にワイパーを接触させて移動しながらインクジェットヘッドのノズルを拭い取る第3洗浄段階を含む。【選択図】図２
2008000742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が置かれる印刷テーブルと、前記印刷テーブルの上部に位置されて、前記基板でポリイミド液を噴射するためのノズルを備えるインクジェットヘッドと、前記ポリイミド液が満たされた容器がローディングされたポリイミド液供給タンクと、前記インクジェットヘッドを収容する洗浄液が貯蔵され、前記洗浄液に超音波信号を印加して振動発生で前記インクジェットヘッドを洗浄する超音波洗浄機と、前記インクジェットヘッドの噴射面に接触して前記噴射面に残存する残留物を拭い取るように構成されたワイパーを含むことを特徴とするポリイミド膜塗布装置。
【請求項２】
前記超音波洗浄機は、前記洗浄液貯蔵するための貯蔵部と、前記貯蔵部に装着されて前記洗浄液に超音波信号の振動を加える超音波発振部と、前記超音波発振部の動作を制御する制御部を含むことを特徴とする請求項２記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項３】
前記貯蔵部は前記インクジェットヘッドの下側に配置され、前記インクジェットヘッドのローディング及びアンンローディングを邪魔しない構造で形成及び配置されることを特徴とする請求項２記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項４】
前記超音波発振部は前記制御部から印加される電気的な超音波信号を機械的な信号で変換して変換された機械信号を前記洗浄液の媒質を通じて振動する振動子を含む請求項２記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項５】
前記超音波発振部は前記インクジェットヘッドの噴射面及び内壁を洗浄することができるように前記インクジェットヘッドの噴射面と対向されるようにされることを特徴とする請求項２記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項６】
前記洗浄液は、イソプロフィルアルコール(IPA)を含む請求項１記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項７】
前記超音波信号は20kHz乃至400kHzなことを特徴とする請求項１記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項８】
印刷テーブルに薄膜トランジスターアレイ基板またはカラーフィルター基板を配置する段階と、ポリイミド液が満たされた容器をポリイミド液供給タンクにローディングさせる段階と、前記ポリイミド液を前記印刷テーブル上部のインクジェットヘッドに供給して前記基板上に噴射する段階と、前記インクジェットヘッドに溶媒を加圧して前記インクジェットヘッドに残っている残留物を押し出す第１洗浄段階と、前記インクジェットヘッド内部で超音波信号を印加して振動を発生させることで前記インクジェットヘッドに残っている残留物をとり除く第２洗浄段階と、前記インクジェットヘッドの噴射面にワイパーを接触させて移動しながら前記インクジェットヘッドのノズルを拭い取る第３洗浄段階を含むポリイミド膜塗布方法。
【請求項９】
前記第１洗浄段階の溶媒は高圧ガスを利用して加圧されることを特徴とする請求項８記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１０】
前記高圧ガスは窒素ガスのことを特徴とする請求項９記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１１】
前記第１洗浄段階の溶媒は前記ポリイミド液または水であることを特徴とする請求項８記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１２】
前記第２洗浄段階の超音波信号は20kHz乃至400kHz範囲の波長であることを特徴とする請求項８記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１３】
前記第２洗浄段階は、前記インクジェットヘッドを超音波洗浄機の洗浄液に浸して、前記超音波信号を印加することを特徴とする請求項８記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１４】
前記超音波洗浄機は、前記洗浄液を貯蔵するための貯蔵部と、前記貯蔵部に装着されて前記洗浄液に超音波信号の振動を加える超音波発振部と、前記超音波発振部の動作を制御する制御部を含む請求項１３記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１５】
前記貯蔵部は前記インクジェットヘッドの下側に配置され、前記インクジェットヘッドのローディング及びアンンローディングを邪魔しない構造で形成及び配置されることを特徴とする請求項１４記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１６】
前記超音波発振部は前記制御部から印加される電気的な超音波信号を機械的な信号で変換して変換された機械信号を前記洗浄液の媒質を通じて振動する振動子を含む請求項１４記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１７】
前記超音波発振部は前記インクジェットヘッドの噴射面及び内壁を洗浄することができるようにインクジェットヘッドの噴射面と対向されるように配置されることを特徴とする請求項１４記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１８】
前記洗浄液は、イソプロフィルアルコール(IPA)を含む請求項１３記載のポリイミド膜塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド膜塗布装置及びその方法に関し、さらに詳しくはインクジェット方式を利用したポリイミド膜塗布装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は上下部の透明絶縁基板であるカラーフィルター基板とアレイ基板の間に異方性誘電率を持つ液晶層を形成した後、液晶層に形成される電界の強さを調整して液晶物質の分子配列を変更させて、これによってカラーフィルター基板に透過される光の量を調節することで願う画像を表現する表示装置である。液晶表示装置では薄膜トランジスター( TFT)をスイチング素子で利用する薄膜トランジスター液晶表示装置(TFT LCD)が主に使われている。
【０００３】
このような液晶表示装置は画像を表示する液晶パネルと、駆動信号を印加して液晶パネルを駆動する駆動部で大きく仕分けされて、この内液晶パネルは一定な間隔を置いて合着されたカラーフィルター基板及びアレイ基板と、二つの基板の間に形成された液晶層で構成される。
【０００４】
液晶パネルのカラーフィルター基板とアレイ基板は数回のマスク工程を経って製造されるのに、マスク工程が終わった後二つの基板を合着する以前に二つの基板上に液晶分子を一定な方向に配列させるためのポリイミド膜を塗布する工程が進行される。
【０００５】
ポリイミド膜塗布工程にはスピン、スプレー、インクジェット方式などさ多様な方式が適用されることができる。インクジェット方式を利用したポリイミド膜塗布装置の場合にはポリイミド液( PI)の供給を受けて基板上に噴射する複数のインクジェットヘッドを用いる。
【０００６】
図1は従来技術によるポリイミド膜塗布装置の問題点を説明するための図面であり、インクジェット方式でのインクジェットヘッド１０の塗布後の状態における問題点を示している。
【０００７】
インクジェットヘッド１０は基板が置かれた印刷テーブルの上部を一定な方向に動きながらポリイミド液を噴射して基板上にポリイミド膜を塗布するポリイミド膜塗布工程を遂行する。しかしながら、インクジェットヘッド１０の噴射面が残留物 なしにきれいな場合、図面符号S1で示すようにポリイミド液が均等に噴射されて基板上に均一な厚さのポリイミド膜を形成することができるようになる。
【０００８】
しかし、一般的に塗布工程が終われば図面符号S2で示すようにインクジェットヘッド１０の噴射面に図面符号A1のようなポリイミド液の残留物が残存するようになって、次塗布工程を遂行する時ポリイミド液の噴射を邪魔し、それにより基板上にポリイミド膜が塗布されないか又は不均等に塗布される部分ができるためピンホール不良や線染みなどが多量発生した。
【０００９】
したがって、従来はインクジェットヘッド１０の噴射面に残存する残留物をワイパーで掻き出す洗浄方法を使っているが、従来の洗浄方法はインクジェットヘッド１０内の壁面に積層される微細な残留物まで完全にとり除くことができない短所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題はインクジェット方式のポリイミド膜塗布工程においてインクジェットヘッド上に残存する残留物を完全にとり除いてピンホール不良や線染みなどを改善することができるポリイミド膜塗布装置及び方法を提供することである。
【００１１】
また、本発明が解決しようとする他の技術的課題は、インクジェットヘッドの寿命を延長させることができるポリイミド膜塗布装置及び方法を提供することである。
【００１２】
本発明が解決しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されないし、言及されなかったまた他の技術的課題は下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者に明確に理解されることができるでしょう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記技術的課題を解決するための本発明によるポリイミド膜塗布装置は基板が置かれる印刷テーブル、前記印刷テーブルの上部に位置されて、前記基板でポリイミド液を噴射するためのノズルを備えるインクジェットヘッド及び前記ポリイミド液が満たされた容器がローディングされたポリイミド液供給タンクを含む。また、前記インクジェットヘッドを収容する洗浄液が貯蔵され、前記洗浄液に超音波信号を印加して振動発生で前記インクジェットヘッドを洗浄する超音波洗浄機、及び前記インクジェットヘッドの噴射面に接触して前記噴射面に残存する残留物を拭い取るように構成されたワイパーを含む。
【００１４】
一方、本発明によるポリイミド膜塗布方法は、印刷テーブルに薄膜トランジスターアレイ基板またはカラーフィルター基板を配置する段階、ポリイミド液が満たされた容器をポリイミド液供給タンクにローディングさせる段階、前記ポリイミド液を前記印刷テーブル上部のインクジェットヘッドに供給して前記基板上に噴射する段階、前記インクジェットヘッドに溶媒を加圧して前記インクジェットヘッドに残っている残留物を押し出す第1洗浄段階、前記インクジェットヘッド内部で超音波信号を印加して振動発生で前記インクジェットヘッドに残っている残留物をとり除く第2洗浄段階、及び 前記インクジェットヘッドの噴射面にワイパーを接触させて移動しながら前記インクジェットヘッドのノズルを拭い取る第3洗浄段階を含みからなる。
【００１５】
その他実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。本発明の利点及び特徴、そしてそれを解決する方法は添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になるでしょう。明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を指称する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、インクジェット方式のポリイミド膜塗布工程においてインクジェットヘッドのノズル内壁に残存する微細な残留物まで効率的にとり除いてピンホール不良やノズル支えりによる線染みなどを改善することができる。更に、インクジェットヘッドの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態によるポリイミド膜塗布装置及びその方法について添付された図面を参照して詳しく説明する。
【００１８】
図2は本発明の実施形態によるポリイミド膜塗布装置の構成図で、図3は図2の超音波洗浄機の構成を具体的に示す図である。
【００１９】
図2を参照すれば、本発明の実施形態によるポリイミド膜塗布装置は印刷テーブル１００、インクジェットヘッド１１０、ポリイミド液供給タンク１０２、超音波洗浄機１３０及びワイパー１４０を含み構成される。
【００２０】
ポリイミド膜塗布装置はポリイミド膜を塗布するための基板１２０が置かれて固定される印刷テーブル１００を備えて、 この時、前記印刷テーブル１００上にはポリイミド膜形成工程を受ける基板１２０が配置される。ここで、基板１２０は液晶表示装置を構成するカラーフィルター基板や薄膜トランジスターアレイ基板であり得る。
【００２１】
基板１２０の上部には基板１２０の一側から他の側方向に複数のインクジェットヘッド１１０が並んで配列される、
【００２２】
インクジェットヘッド１１０それぞれにはポリイミド液が満たされた容器をローディングする方式で圧力タンク１０１からポリイミド液の供給を受けて一定した圧力と量でインクジェットヘッド１１０に供給するポリイミド液供給タンク１０２が繋がれている。
【００２３】
ポリイミド( PI)液は熱に強く、 化学的安全性と信頼性が高い強点を持つ。
【００２４】
圧力タンク１０１の上部には外部から窒素ガス(N2)が供給されるガス供給管と、 インクジェットヘッド１１０からポリイミド液が回収されて供給される回収管、ガス供給管でフィルター(Filter)を経って入力される窒素ガス(N2)によってポリイミド液供給タンク１０２に加圧されるポリイミド液供給管などの連結管が設置されて、各連結管には供給量や圧力を制御するためのバルブが間々に設置される。
【００２５】
インクジェットヘッド１１０はポリイミド液を噴射するノズル(図5の 111)をそれぞれ備えて、印刷テーブル１００の上部で基板１２０を一定な方向にスキャンしながらポリイミド液を噴射して基板１２０上にポリイミド膜を塗布する。
【００２６】
このようなポリイミド膜形成工程が遂行されてからは、インクジェットヘッド１１０の噴射面がポリイミド液によって濡れるようになるので、後述する超音波信号の振動及びワイピング動作によってこれをとり除いてインクジェットヘッドを通じるポリイミド液の噴射が良好な状態で維持されるようにする。
【００２７】
超音波洗浄機１３０は超音波信号による振動発生を通じてインクジェットヘッド１１０を洗浄するためのもので、図３に示すのように洗浄液１３２を貯蔵する貯蔵部１３１と、貯蔵部１３１に装着されて洗浄液１３２に超音波信号の振動を加える超音波発振部１３３、及び超音波発振部１３３の動作を制御する制御部１３４を含みから構成される。
【００２８】
貯蔵部１３１はインクジェットヘッド１１０の下側に配置され、洗浄工程の時洗浄液１３２を貯蔵することができる構造を有する。また、貯蔵部１３１はインクジェットヘッド１１０のローディング及びアンンローディングを邪魔しない構造で形成及び配置される。
【００２９】
ここで、示されたインクジェットヘッド１１０は一つの例で一つだけ示したが、図2に示された複数個のインクジェットヘッド１１０を皆含む。
【００３０】
超音波発振部１３３は貯蔵部１３１の下部または側部に配置されて、制御部１３４から超音波信号を印加受けて洗浄液１３２に超音波信号に相当する振動を発生させる。このような超音波発振部１３３は通常、前記制御部１３４から印加される電気的な超音波信号を機械的な信号で変換して変換された機械信号を洗浄液１３２の媒質を通じて振動する振動子を含むようになる。
【００３１】
超音波発振部１３３は示すように被洗浄物であるインクジェットヘッド１１０の噴射面だけでなく内壁を洗浄することができるようにインクジェットヘッド１１０の噴射面と対向されるように配置することができる。
【００３２】
制御部１３４は超音波発振部１３３を動作させるための超音波信号を印加するためのもので、ここでの超音波信号は20kHz乃至400kHz範囲の波長を含む。
【００３３】
洗浄液１３２はイソプロフィルアルコール( IPA)などを利用する。
【００３４】
このように構成される超音波洗浄機１３０は超音波発振部１３３に超音波信号が印加されれば超音波信号を機械的な信号で変換して洗浄液１３２内のインクジェットヘッド１１０に向けて超音波信号の振動を発生させる。振動発生で洗浄液１３２内にはキャビテーションが起き、この現象を通じてインクジェットヘッド１１０の噴射だけでなく内壁に残存する残留物を剥離またはとり除く動作を遂行する。
【００３５】
また図2を参照すれば、ワイパー１４０はインクジェットヘッド１１０の噴射面に接触するように移動しながらインクジェットヘッド１１０の噴射面に残存する残留物及び洗浄液を拭い取るワイピング動作を遂行する。
【００３６】
したがって、本発明の実施形態によるポリイミド膜塗布装置はポリイミド膜塗布工程の時次のような段階を経ることでインクジェットヘッド１１０に残存する残留物を洗浄する。
【００３７】
一方、図4は本発明の実施形態によるポリイミド膜塗布方法の流れ図であり、図5乃至図7は図4の各段階を説明するための図面である。
【００３８】
先に、S20段階で、印刷テーブル１００上に基板１２０を配置する。 
【００３９】
ここで、基板１２０は液晶表示装置で製造される薄膜トランジスターアレイ基板やカラーフィルター基板になる。
【００４０】
次に、S21及びS22段階で、ポリイミド液が満たされた容器をポリイミド液供給タンク１０２にローディングさせた後、ポリイミド液を印刷テーブル１００上部に設置されたインクジェットヘッド１１０で供給して基板１２０上にポリイミド液を塗布する。
【００４１】
次に、S23段階で、図５に示されたように、インクジェットヘッド１１０に高圧ガスを利用して溶媒を加圧することでインクジェットヘッド１１０に残っている残留物(A2)を押し出す1次洗浄動作を遂行する。高圧ガスは窒素(N2)ガスを含む。
【００４２】
溶媒はポリイミド液または水などを利用する。
【００４３】
1次洗浄動作以後には、インクジェットヘッド１１０に残存する残留物(A2)が充分に除去されないで、インクジェットヘッド１１０のノズル１１１内壁に微細な残留物が残存するようになる。
【００４４】
次に、S24段階で、インクジェットヘッド１１０を超音波洗浄機１３０の貯蔵部１３１にローディングして洗浄液１３２に浸した後、図６に示されたように、超音波発振部１３３を通じて洗浄液１３２に超音波信号の振動を発生させることでインクジェットヘッド１１０内壁に残っている微細な残留物(A2)をとり除く2次洗浄動作を遂行する。
【００４５】
インクジェットヘッド１１０に向けて洗浄液１３２に振動を発生させれば音圧の変化によって気泡が形成されて、気泡がインクジェットヘッド１１０の内壁に移動している途中微細な残留物(A2)と衝突するようになれば裂けながら強い音波を発散するのに、このような現象によってインクジェットヘッド１１０ 内壁に残っている微細な残留物(A2)を剥離またはとり除く。
【００４６】
最後に、S25段階で、図７に示すのように、ワイパー１４０をインクジェットヘッド１１０の噴射面に接着するように移動しながらインクジェットヘッド１１０のノズル１１１を拭い取る3次洗浄動作を遂行する。
【００４７】
3次洗浄は1次及び2次洗浄動作を終えた後インクジェットヘッド１１０の噴射面に残っている残留物(A2)だけでなく、2次洗浄を通じて付け出した洗浄液をきれいに洗浄してくれる。
【００４８】
このように、インクジェット方式によってポリイミド膜を形成するポリイミド膜塗布装置のインクジェットヘッド１１０を洗浄するため、1次は溶媒を利用して、2次は超音波信号による振動発生で、3次はワイパー１４０を利用してそれぞれ3回にわたって洗浄を遂行することでインクジェットヘッド１１０に残っている微細な残留物まできれいにとり除くことができる。
【００４９】
以上添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者は本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更しなくても他の具体的な形態で実施されることができるということを理解することができる。
【００５０】
したがって、以上で記述した実施形態は本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者に発明の範疇を完全に知らせてくれるために提供されることなので、すべての面で例示的なことで限定的ではないことで理解しなければならないし、本発明は請求項の範疇によって正義されるだけである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図1は従来技術によるポリイミド膜塗布装置の問題点を説明するための図面。
【図２】図2は本発明の一つの実施形態によるポリイミド膜塗布装置の構成図 。
【図３】図3は図2の超音波洗浄機の構成を具体的に示す図 。
【図４】図4は本発明の一つの実施形態によるポリイミド膜塗布方法の流れ図 。
【図５】図5は図4の各段階を説明するための図 。
【図６】図6は図4の各段階を説明するための図 。
【図７】図7は図4の各段階を説明するための図 。
【符号の説明】
【００５２】
100 印刷テーブル
101 圧力タンク
102 ポリイミド液供給タンク
110 インクジェットヘッド
111 ノズル(Nozzle)
120 基板
130 超音波洗浄機
131 貯蔵部
132 洗浄液
133 超音波発振部
134 制御部
140 ワイパー
【図１】
2008000742.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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