(57)【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し、前記基板にポリイミド液を噴射するための複数のノズルが備えられた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るポリイミド液供給タンクと、
前記洗浄液が満たされた容器がローディングされる洗浄液供給タンクと、
前記洗浄液供給タンクに隣接するワイパ洗浄バーと、
前記インクジェットヘッドの噴射面に接触しつつ前記インクジェットヘッドの前記噴射面の一側から前記噴射面の他側へ直線的に移動可能なワイパであって、前記洗浄液に前記ワイパを浸けるように第１の回転をし、前記ワイパから洗浄液を除去するために前記ワイパ洗浄バーとワイパが接触するように第２の回転をするワイパを含み、
前記ワイパ洗浄バーは、
垂直支持面と、
前記垂直支持面と対向するように構成される縦方向の第１接触面と、
前記垂直支持面と前記第１接触面とを連結する横方向の第２接触面とを含む
ことを特徴とするポリイミド膜塗布装置。
【請求項２】
前記ワイパは、
原位置から第１方向に回転して前記洗浄液に浸かり、第２方向に回転しながら前記ワイパ洗浄バーと接触した後、前記原位置に戻る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３】
前記第１方向は前記インクジェットヘッドの噴射面と接触する前記ワイパの一面が上部から下部に向かうようになる反時計方向であり、
前記第２方向は前記インクジェットヘッドの噴射面と接触する前記ワイパの一面が下部から上部に向かうようになる時計方向であ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】
前記第１接触面と前記第２接触面は９０゜以上１４０゜以下の角度をなしながら前記ワイパの一面と接触するように構成される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５】
前記ワイパ洗浄バーは、
材質がステンレススチール、アルミニウム、カーボングラファイト、カーボンスチール、鋳鉄、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン系ゴム（Ethylene Propylene Dien Rubber））、ＰＴＥＥ（４フッ化エチレン樹脂（Polytrafluore Ethylene））、ＦＫＭ（フッ素ゴム（Flurocarbon））のうち、少なくともいずれか１つである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６】
前記洗浄液は、
ＮＭＰ（N-メチルピロリドン）を含む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７】
前記ポリイミド液供給タンク及び前記洗浄液供給タンクは、
一体化している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】
印刷テーブルに基板が置かれるステップと、
ポリイミド液が満たされた容器がポリイミド液供給タンクにローディングされるステップと、
洗浄液が満たされた容器が洗浄液供給タンクにローディングされるステップと、
前記ポリイミド液が前記印刷テーブルの上部に位置したインクジェットヘッドに供給されて前記インクジェットヘッドの噴射面に構成された複数のノズルを通じて前記基板上に噴射されるステップと、
ワイパが前記インクジェットヘッドの噴射面に接触しつつ前記噴射面の一側から前記噴射面の他側へ直線的に移動しながら前記インクジェットヘッドの前記噴射面へ提供された残存するポリイミド液を拭い取るステップと、
前記ワイパが回転して前記洗浄液に浸かるステップと、
前記ワイパがワイパ洗浄バーと接触するように再回転しながら前記ワイパに残存する前記洗浄液が除去されるステップとを含み、
前記ワイパ洗浄バーは、
垂直支持面と、
前記垂直支持面と対向するように構成される縦方向の第１接触面と、
前記垂直支持面と前記第１接触面を連結する横方向の第２接触面と、
を含む
ことを特徴とするポリイミド膜塗布方法。
【請求項９】
前記ワイパは、原位置から第１方向に回転して前記洗浄液に浸かり、第２方向に回転しながら前記ワイパ洗浄バーと接触した後、前記原位置に戻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】
前記第１方向は、前記インクジェットヘッドの噴射面と接触する前記ワイパの一面が上部から下部に向かうようになる反時計方向であり、
前記第２方向は、前記インクジェットヘッドの噴射面と接触する前記ワイパの一面が下部から上部に向かうようになる時計方向である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接触面と前記第２接触面は９０゜以上１４０゜以下の角度をなしながら前記ワイパの一面と接触するように構成される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１２】
前記ワイパ洗浄バーは、
材質がステンレススチール、アルミニウム、カーボングラファイト、カーボンスチール、鋳鉄、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン系ゴム（Ethylene Propylene Dien Rubber））、ＰＴＥＥ（４フッ化エチレン樹脂（Polytrafluore Ethylene））、ＦＫＭ（フッ素ゴム（Flurocarbon））のうち、少なくともいずれか１つである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１３】
前記洗浄液は、
ＮＭＰ（N-メチルピロリドン）を含む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。
【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、より詳しくは、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その方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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基板とアレイ基板との間に異方性誘電率を有する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、これを通じてカラーフィルタ基板に透過される光量を調節することによって、希望する画像を表現する表示装置である。液晶表示装置としては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子として利用する薄膜トランジスタ液晶表示装置（ＴＦＴ  ＬＣＤ）がよく使われている。
【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とに大別され、液晶パネルは一定の間隔を置いて合着したカラーフィルタ基板及びアレイ基板、両基板間に形成された液晶層から構成される。
【０００４】
液晶パネルのカラーフィルタ基板とアレイ基板は、数回のマスク工程を経て製造されるが、マスク工程が終わった後、両基板を合着する前に両基板上に液晶分子を一定の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、いろいろ方式が適用できるが、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は、ポリイミド液を供給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使用することになる。
【０００６】
図１Ａ及び図１Ｂは、関連技術に係るポリイミド膜塗布装置の問題点を説明するための図であって、インクジェット方式において、インクジェットヘッド１０の状態による問題点を図示している。
【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から一定の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ことになる。
【０００８】
インクジェットヘッド１０の噴射面が残留物無しに清潔な場合、図１Ａの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みのポリイミド膜を形成できることになる。
しかしながら、一般的に塗布工程が終われば、図１Ｂでのようにインクジェットヘッド１０の噴射面にＡ１のようなポリイミド液が残存することになる。
【０００９】
したがって、次の塗布工程を遂行する際、ポリイミド液の噴射を妨害しながら基板上にポリイミド膜が塗布できなかったり、不均一に塗布される部分が生じながらピンホール不良や線むら等が多量発生した。
【００１０】
また、洗浄バーを用いてインクジェットヘッドを洗浄する場合にも、インクジェットヘッド上に残存するポリイミド膜を十分に除去できない短所があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、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ポリイミド液が效率よく除去できるポリイミド膜塗布装置及びその方法を提供することをその課題とする。
【００１２】
本発明の他の課題は、インクジェットヘッド上に残存するポリイミド液により発生するピンホール不良や線むら等が改善できるポリイミド膜塗布装置及びその方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の更に他の課題は、このようなポリイミド膜塗布装置を用いたポリイミド膜塗布方法を提供することにある。
【００１４】
本発明が達成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限るのでなく、言及されていない又別の技術的課題は下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば明確に分かる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記技術的課題を達成するための本発明に係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と、前記印刷テーブルの上部に位置し、前記基板にポリイミド液を噴射するための複数のノズルが備えられた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るポリイミド液供給タンクと、前記複数のノズルが備えられた前記インクジェットヘッドの噴射面に接触しながら移動するように設けられて、前記インクジェットヘッドの噴射面に残存するポリイミド液を拭い取り、回転により洗浄液に浸かることができるように構成されるワイパと、前記洗浄液が満たされた容器がローディングされる洗浄液供給タンクと、前記インクジェットヘッドと当接する前記ワイパの一面と接触するように設けられて、前記ワイパに残存する前記洗浄液を除去するワイパ洗浄バーと、を含む。
【００１６】
また、本発明に係るポリイミド膜塗布方法は、印刷テーブルに基板が置かれるステップと、ポリイミド液が満たされた容器がポリイミド液供給タンクにローディングされるステップと、前記ポリイミド液が前記印刷テーブルの上部に位置したインクジェットヘッドに供給されて前記インクジェットヘッドの噴射面に構成された複数のノズルを通じて前記基板上に噴射されるステップと、ワイパが前記インクジェットヘッドの噴射面に接触するように移動しながら前記インクジェットヘッドの噴射面に残存するポリイミド液を拭い取るステップと、洗浄液が満たされた容器が洗浄液供給タンクにローディングされるステップと、前記ワイパが回転して前記洗浄液に浸かるステップと、前記ワイパがワイパ洗浄バーと接触するように再回転しながら前記ワイパに残存する前記洗浄液が除去されるステップと、を含む。
【００１７】
その他の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。
【発明の効果】
【００１８】
前記したように構成される本発明に係るポリイミド膜塗布装置及びその方法によれば、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上に残存するポリイミド液を效率よく除去してピンホール不良や線むら等を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すれば明確になる。明細書の全体に亘って同一参照符号は同一構成要素を指称する。
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態に係るポリイミド膜塗布装置及びその方法に対して添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係るポリイミド膜塗布装置の構成図である。
【００２２】
図２を参照すれば、本発明の一実施形態に係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、ワイパ１３０、洗浄液供給タンク１０３、及びワイパ洗浄バー１４０を含む。
【００２３】
このような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を具備し、印刷テーブル１００上にはポリイミド膜が形成される基板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基板や薄膜トランジスタアレイ基板である。
【００２４】
基板１２０の上部には基板１２０の一側から他側の方向に複数のインクジェットヘッド１１０が並んで配列されており、インクジェットヘッド１１０の各々にはポリイミド液供給タンク１０２が連結されている。
【００２５】
ポリイミド液供給タンク１０２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を用いて圧力タンク１０１からポリイミド液を供給受け、供給受けたポリイミド液を一定の圧力と量でインクジェットヘッド１１０に供給する。ポリイミド液は熱に強くて、化学的安定性と信頼性が高いという長所を有する。
【００２６】
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や、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、ガス供給管からフィルタを経て入力される窒素ガス（Ｎ２）により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、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に設けられる。
【００２７】
基板１２０と対向する各インクジェットヘッド１１０の噴射面には基板１２０にポリイミド液を噴射させるための多数のノズル１１１が形成される。インクジェットヘッド１１０は印刷テーブル１００の上部で基板１２０を一定の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。
【００２８】
このようなポリイミド膜形成工程が遂行された後、インクジェットヘッド１１０の噴射面がポリイミド液により濡れることになるので、ワイピング動作によりこれを除去してポリイミド液の噴射が良好な状態に維持できるようにする。
【００２９】
ワイパ１３０は、移動軸１３１を通じてインクジェットヘッド１１０の噴射面に接触しながら移動するように設けられて、移動の際、インクジェットヘッド１１０の噴射面を拭い取るワイピング動作を遂行する。そして、洗浄動作が終われば回転して洗浄液供給タンク１０３が満たされた洗浄液に浸かった後、再回転しながらワイパ洗浄バー１４０と接触することになる。
【００３０】
この際、ワイピング動作を遂行した後、ワイパ１３０上に残存するポリイミド液は洗浄液に浸かりながら除去され、洗浄液に浸かることによって、ワイパ１３０上に更に雫になるポリイミド液や未だ除去されていない洗浄液はワイパ洗浄バー１４０を用いてすっかり拭い取る。
【００３１】
ワイパ１３０がワイピング動作を遂行した後、ワイパ１３０の表面にポリイミド液や洗浄液が残留することになれば、インクジェットヘッド１１０に対するワイピング能力が低下してポリイミド液が部分的に噴射できなかったり、均一に噴射できない現象が生じる。したがって、洗浄液供給タンク１０３とワイパ洗浄バー１４０を適用してこのような問題点を改善する。
【００３２】
洗浄液供給タンク１０３は、洗浄液が満たされた容器をローディングしてワイパ１３０の洗浄動作時に必要な洗浄液を供給する。洗浄液はイミド系極性溶媒であるＮＭＰ（N-メチルピロリドン）を使用することが好ましい。
【００３３】
ワイパ洗浄バー１４０は、インクジェットヘッド１１０、特に、インクジェットヘッド１１０の噴射面に当接するワイパ１３０の一面と接触するように設けられて、ワイパ１３０に残存する洗浄液を除去する。
【００３４】
ポリイミド液供給タンク１０２と洗浄液供給タンク１０３は該当物質が収容された容器をローディングする構造であるので、機械的に一体化して工程が進行される順序に従って、他の物質が収容された容器を使用する方式を適用することもできる。
【００３５】
図３Ａ乃至図３Ｃは、図２のワイパ及びワイパ洗浄バーの動作を説明するための図である。
【００３６】
図３Ａを参照すれば、ワイパ１３０は、支持台１０４に固定される垂直支持面１４１、垂直支持面１４１と対向するように構成される縦方向の第１接触面１４２、垂直支持面１４１と第１接触面１４２を連結する横方向の第２接触面１４３を含む。
【００３７】
ワイパ１３０は、原位置から第１方向に回転して洗浄液に浸かり、第２方向に回転しながらワイパ洗浄バー１４０と接触した後、原位置に戻る。
【００３８】
図３Ａ乃至図３Ｃは、ワイパ１３０を洗浄液で拭い取った後、移動軸１３１を中心にして回転させて、ワイパ洗浄バー１４０と接触させながらＡ２のようなワイパ１３０上の残留物を除去する過程を図示している。
【００３９】
図３Ａ乃至図３Ｃを参照すれば、ワイパ１３０が洗浄液に浸かった後、原位置に戻るように回転する第２方向は、インクジェットヘッド１１０の噴射面と接触するワイパ１３０の一面（上部面）が下部から上部に向かうようになる時計方向である。
【００４０】
逆に、ワイパ１３０が回転して洗浄液に浸かることになる第１方向は、インクジェットヘッド１１０の噴射面と接触するワイパ１３０の一面（上部面）が上部から下部に向かうようになる反時計方向である。
【００４１】
ここで、ワイパ洗浄バー１４０は、ワイパ１３０の再回転動作によりワイパ１３０上に雫になった洗浄液を機械的に拭い取る際、ワイパ１３０との摩擦力が最小化できるように構成することが好ましい。
【００４２】
このような点において、第１接触面１４２と第２接触面１４３が９０゜乃至１４０゜以下の角度をなしながらワイパ１３０の一面と接触するように構成することが好ましい。
【００４３】
また、ワイパ洗浄バー１４０は、ステンレススチール、アルミニウム、カーボングラファイト、カーボンスチール、鋳鉄（Cast Iron）、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン系ゴム（Ethylene Propylene Dien Rubber））、ＰＴＥＥ（４フッ化エチレン樹脂（Polytrafluore Ethylene））、ＦＫＭ（フッ素ゴム（Flurocarbon））などの材質で構成する。
【００４４】
図４は本発明の一実施形態に係るポリイミド膜塗布方法の流れ図であり、図５乃至図８は図４の各ステップを説明するための図である。
【００４５】
図４乃至図８のポリイミド膜塗布方法は、図２及び図３に表れたポリイミド膜塗布装置を用いる場合を基準としたものである。
【００４６】
まず、Ｓ１００ステップにおいて、基板１２０が印刷テーブル１００上に置かれた後、固定される。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アレイ基板やカラーフィルタ基板である。
【００４７】
次に、Ｓ１１０及びＳ１２０ステップにおいて、ポリイミド液が満たされた容器がポリイミド液供給タンク１０２にローディングされる。その後、ポリイミド液が印刷テーブル１００の上部に設けられたインクジェットヘッド１１０に供給されながらインクジェット１１０の噴射面上に構成されたノズル１１１を通じて基板１２０に塗布される。
【００４８】
Ｓ１３０ステップでは、図５に示すように、ワイパ１３０が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のノズル１１１を拭い取るワイピング動作を遂行する。ワイピング動作の以後には、ワイパ１３０上にＡ１のようなポリイミド液が残存する。
【００４９】
次に、Ｓ１４０及びＳ１５０ステップにおいて、洗浄液が満たされた容器が洗浄液供給タンクにローディングされた後、ワイパ１３０が図６のように回転して洗浄液に浸かりながら洗われる。洗浄液は硬化したポリイミド液も除去できるようにイミド系極性溶媒であるＮＭＰ（N-メチルピロリドン）を使用する。
【００５０】
次に、Ｓ１６０ステップにおいて、ワイパ１３０に残存する洗浄液やポリイミド液が除去できるようにワイパ１３０がワイパ洗浄バー１４０と接触しながら更に原位置に回転する。
【００５１】
図７及び図８は、Ｓ１６０ステップが遂行する以前と以後の状態を各々図示したものであって、Ａ２のように、ワイパ１３０上に残留する洗浄液やポリイミド液はワイパ洗浄バー１４０と接触しながら除去され、以後、図８のような状態を経て清潔に洗浄されたワイパ１３０によりインクジェットヘッド１１０をワイピングすることができる。
【００５２】
ワイパ１３０は原位置から第１方向に回転して洗浄液に浸かり、第２方向に回転しながらワイパ洗浄バー１４０と接触した後、原位置に戻る。
【００５３】
第１方向は、インクジェットヘッド１１０の噴射面と接触するワイパ１３０の一面（上部面）が上部から下部に向かうようになる反時計方向である。そして、第２方向は、図７及び図８に示すように、インクジェットヘッド１１０の噴射面と接触するワイパ１３０の一面（上部面）が下部から上部に向かうようになる時計方向である。
【００５４】
このように、インクジェット方式により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を拭い取るためにワイパ１３０を使用し、ワイパ１３０を清潔な状態に維持するために洗浄液と摩擦力が最小化した構造のワイパ洗浄バー１４０を利用することにより、インクジェットヘッド１１０に残存するポリイミド液を清潔に除去することができる。
【００５５】
ワイパ１３０との摩擦力を最小化するために、ワイパ洗浄バー１４０は、図３のような構造を採用する。
【００５６】
すなわち、ワイパ洗浄バー１４０は、垂直支持面１４１、垂直支持面１４１と対向するように構成される縦方向の第１接触面１４２、垂直支持面１４１と第１接触面１４２を連結する横方向の第２接触面１４３を含む。
【００５７】
そして、第１接触面１４２と第２接触面１４３は、９０゜以上１４０゜以下の角度をなしながらワイパ１３０の一面と接触するように構成される。
【００５８】
ここで、ワイパ洗浄バー１４０は、ステンレススチール、アルミニウム、カーボングラファイト、カーボンスチール、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン系ゴム（Ethylene Propylene Dien Rubber））、ＰＴＥＥ（４フッ化エチレン樹脂（Polytrafluore Ethylene））、ＦＫＭ（フッ素ゴム（Flurocarbon））などの材質からなる。
【００５９】
以上、添付し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有する者であれば、本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更しなくて、他の具体的な形態で実施できるということが分かる。
【００６０】
したがって、前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有する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ものであるので、全ての面で例示的なものであり、限定的でないことと理解しなければならなくて、本発明は請求項の範疇により定義されるだけである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１Ａ】関連技術に係るポリイミド膜塗布装置の問題点を説明するための図である。
【図１Ｂ】関連技術に係るポリイミド膜塗布装置の問題点を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るポリイミド膜塗布装置の構成図である。
【図３Ａ】図２のワイパ及びワイパ洗浄バーの動作を説明するための図である。
【図３Ｂ】図２のワイパ及びワイパ洗浄バーの動作を説明するための図である。
【図３Ｃ】図２のワイパ及びワイパ洗浄バーの動作を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るポリイミド膜塗布方法の流れ図である。
【図５】図４の各ステップを説明するための図である。
【図６】図４の各ステップを説明するための図である。
【図７】図４の各ステップを説明するための図である。
【図８】図４の各ステップを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０、１００    印刷テーブル
１１０    インクジェットヘッド
１０２    ポリイミド液供給タンク
１３０    ワイパ
１０３    洗浄液供給タンク
１４０    ワイパ洗浄バー
【図１Ａ】
0004620036.tif 000002
【図１Ｂ】
0004620036.tif 000003
【図２】
0004620036.tif 000004
【図３Ａ】
0004620036.tif 000005
【図３Ｂ】
0004620036.tif 000006
【図３Ｃ】
0004620036.tif 000007
【図４】
0004620036.tif 000008
【図５】
0004620036.tif 000009
【図６】
0004620036.tif 000010
【図７】
0004620036.tif 000011
【図８】
0004620036.tif 000012