(57)【要約】【課題】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的にとり除いてピンホール不良や線のにじみなどを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。【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、ワイパーを含み、インクジェットヘッドの噴射面に接触するワイパーの一面は所定の傾斜角を有する傾斜面で構成される。ポリイミド膜塗布方法は、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、傾斜面を有するワイパーを利用してインクジェットヘッドのノズルを拭き取る段階とを含む。【選択図】図２
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【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ノズルが具備さ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、
前記ノズルが具備さ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前記印刷テーブルの左右の両側を移動するように設置されて前記インクジェットヘッドの噴射面を拭き取るワイパーと
を含み、
前記インクジェットヘッドの噴射面に接する前記ワイパーの一面は所定の傾斜角を有する傾斜面で構成することを特徴とするポリイミド膜塗布装置。
【請求項２】
前記ワイパーの傾斜面は、
前記印刷テーブルの右側から左側に傾斜を成すように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項３】
前記ワイパーの傾斜角は、
２０゜以上７０゜以下であることを特徴とする請求項２に記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項４】
前記ワイパーの傾斜面は、
前記印刷テーブルの左側から右側に傾斜を成すように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項５】
前記ワイパーの傾斜角は、
２０゜以上７０゜以下であることを特徴とする請求項４に記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項６】
前記ワイパーの傾斜面は、
前記印刷テーブルの左側から右側に傾斜を成す部分と、
前記印刷テーブルの右側から左側に傾斜を成す部分と
を含むように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項７】
前記ワイパーの傾斜角は、
４０゜以上１４０゜以下であることを特徴とする請求項６に記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項８】
前記ワイパーは回転によって洗浄液に浸かるように構成され、
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をさらに含む請求項１に記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項９】
前記洗浄液は、
ＮＭＰ(Ｎ-メチルピロリドン)を含む請求項８に記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項１０】
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、
一体化されていることを特徴とする請求項８に記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項１１】
印刷テーブルに基板が置かれる段階と、
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の上部のインクジェットヘッドに供給して前記ポリイミド液を前記基板上に噴射する段階と、
傾斜面を有するワイパーを利用して前記ワイパーの傾斜面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させながら前記インクジェットヘッドのノズルを拭き取る段階と
を含むポリイミド液塗布方法。
【請求項１２】
前記ワイパーの傾斜面は、
前記印刷テーブルの右側から左側に傾斜を成すように構成されたことを特徴とする請求項１１に記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１３】
前記ワイパーの傾斜面は、
前記印刷テーブルの左側から右側に傾斜を成すように構成されたことを特徴とする請求項１１に記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１４】
前記ワイパーの傾斜面は、
前記印刷テーブルの左側から右側に傾斜を成す部分と、前記印刷テーブルの右側から左側に傾斜を成す部分と
を含むように構成されたことを特徴とする請求項１１に記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１５】
洗浄液が満たされた容器を洗浄液供給タンクにローディングさせる段階と、
前記ワイパーを回転させて前記洗浄液に浸かるようにする段階と、
前記ワイパーを再び元の位置に回転させて前記ワイパーの傾斜面に沿って前記ワイパーに残存する前記洗浄液を流して除去させる段階と
をさらに含む請求項１１に記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１６】
前記洗浄液は、
ＮＭＰ(Ｎ-メチルピロリドン)を含む請求項１１に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、詳細には、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度を調整して液晶物質の分子配列を変更させ、これを通じてカラーフィルタ基板に透過される光の量を調節することによって、所望の画像を表現する表示装置である。
【０００３】
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)が主に使用されている。
【０００４】
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に大別され、液晶パネルは、一定間隔を置いて合着されたカラーフィルタ基板及びアレイ基板と、２枚の基板の間に形成された液晶層で構成される。
【０００５】
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、２枚の基板を合着する前に２枚の基板上に液晶分子を一定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まれる。
【０００６】
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の多様な方式が適用されうるが、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には、ポリイミド液を供給されて基板上に噴射する複数のインクジェットヘッドを使うようになる。
【０００７】
図１Ａ及び１Ｂは、関連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って、インクジェット方式でインクジェットヘッド１０の状態による問題点を示している。
【０００８】
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で一定方向に移動し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行う。
【０００９】
ここで、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１Ａのようにポリイミド液がもれなく噴射されて基板上に均一な厚さのポリイミド膜を形成できる。
【００１０】
しかし、一般的に塗布工程の後、図１Ｂに示されたように、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ようになる。
【００１１】
したがって、次の塗布工程を行う時、ポリイミド液の噴射を妨げながら基板上にポリイミド膜が塗布されないか、不均一に塗布される部分が生じ、ピンホール不良や線のにじみなどが多発した。
【００１２】
また、洗浄バーを利用し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】
【００１３】
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ポリイミド液を効率的に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にある。
【００１４】
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上に残存するポリイミド液によって発生するピンホール不良や線のにじみなど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。
【００１５】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、このようなポリイミド膜塗布装置を利用したポリイミド膜塗布方法を提供することにある。
【００１６】
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ず、言及されていないさらに他の技術的課題は、下記より本発明が属する技術分野で当業者に明確に理解されうるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記技術的課題を達成すべく、本発明の実施の形態に係るポリイミド膜塗布装置によれば、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ノズルが具備さ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、前記ノズルらが具備さ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前記印刷テーブルの左右の両側を移動するように設置されて前記インクジェットヘッドの噴射面を拭き取るワイパーを含み、前記インクジェットヘッドの噴射面に接触する前記ワイパーの一面は所定の傾斜角を有する傾斜面で構成することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の実施の形態に係るポリイミド膜塗布方法によれば、印刷テーブルに基板が置かれる段階と、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ポリイミド液を前記基板上に噴射する段階と、傾斜面を有するワイパーを利用して上記ワイパーの傾斜面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させながら前記インクジェットヘッドのノズルを拭き取る段階を含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、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的に除去してピンホール不良や線のにじみなど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】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
図２は、本発明の実施の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、本発明の実施の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、ワイパー１３０などを含む。
【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形成工程を進める基板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か薄膜トランジスタアレイ基板になる。
【００２４】
基板１２０の上部には複数のインクジェットヘッド１１０らが平行に配列されており、各インクジェットヘッド１１０にはポリイミド液供給タンク１０２が連結されいる。
【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利用して圧力タンク１０１からポリイミド液を供給され、供給されたポリイミド液を一定の圧力と量に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、化学的安定性と信頼性の高い強点を有する。
【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って入力される窒素ガス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らが設置され、各連結管には供給量や圧力を制御するための弁が間に設置される。
【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からポリイミド液を噴射させるためのいくつかのノズル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行われた後、インクジェットヘッド１１０の噴射面がポリイミド液によって濡れるようになるので、ワイパー１３０のワイピング動作によってこれが除去され、ポリイミド液の噴射が良好な状態に維持されうる。
【００２９】
ワイパー１３０は、支持台１４０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印刷テーブル１００の左右の両側を移動するように設置されて移動時にインクジェットヘッド１１０の噴射面を拭き取るワイピング動作を行うようになり、パーフルオロかシリコンなどで製造される。
【００３０】
ここで、インクジェットヘッド１１０の噴射面と接触するワイパー１３０の一面は一定角度を有するように傾斜加工され、ワイピング動作を行った後、ワイパー１３０上に残存するポリイミド液はＡ１のように傾いた傾斜面１３１に沿って流れ落ちるので、ワイパー１３０は残留物なしに清潔な状態が維持できる。
【００３１】
このようなポリイミド液塗布装置には、洗浄液が満たされた容器をローディングしてワイパー１３０を洗浄する時、必要な洗浄液を供給する洗浄液供給タンク１０３がさらに具備されうる。洗浄液としては、イミド系極性溶媒であるＮＭＰ(Ｎ-メチルピロリドン)を使用することが望ましい。
【００３２】
ワイピング動作が終わると、ワイパー１３０は、支持台１４０を中心に回転して洗浄液供給タンク１０３に満たされた洗浄液に浸かった後、再び元の位置に回転する。
【００３３】
ワイパー１３０は元の位置で第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元の位置に復元される。
【００３４】
例えば、ワイパー１３０が回転して洗浄液に浸かる第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ー１３０の一面(上部面)が上部から下部に向かう半時計回り方向である。
【００３５】
逆に、ワイパー１３０が洗浄液に浸かった後、元の位置に復元され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ー１３０の一面(上部面)が下部から上部に向かう時計回り方向である。
【００３６】
この時、ワイピング動作を行った後、ワイパー１３０上に残存するポリイミド液は洗浄液に浸かって除去され、ワイパー１３０上に再び生成されるポリイミド液や洗浄液も傾いた傾斜面１３１に沿って自然に流れ落ちて除去される。
【００３７】
ポリイミド液供給タンク１０２と洗浄液供給タンク１０３は、該物質の入っ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番によって他の物質の入った容器を使用する方式を適用することもできるだろう。
【００３８】
図３は、図２に示されたワイパーの動作を説明するための図面であって、図４及び図５は、図２に示されたワイパーの形状が変形された例を示した図面である。
【００３９】
インクジェットヘッド１１０が噴射面のノズル１１１を通じてＡ３のポリイミド液を噴射すれば、インクジェットヘッド１１０の噴射面の上にＡ２のように残留物を生成するようになる。
【００４０】
それゆえに、傾斜加工されたワイパー１３０を利用してワイパー１３０の傾斜面１３１がインクジェットヘッド１１０の噴射面を拭き取るように移動させてＡ２のような残留物をとり除くワイピング動作を行う。
【００４１】
また、ワイパー１３０で拭いた残留物は、ワイパー１３０の傾斜面１３１に沿って流れ落ちて除去されるので、ワイパー１３０もワイピング動作以後に清潔な状態を維持することができる。
【００４２】
ワイパー１３０がワイピング動作を行った後、ワイパー１３０の表面にポリイミド液や洗浄液が生成された残留するようになれば、インクジェットヘッド１１０を清潔に拭くことができなくて、ポリイミド液が部分的に噴射されないか、均一に噴射されない現象が発生しうる。
【００４３】
そのために、別途の構造物か特別な工程処理なしに傾斜加工されたワイパー１３０を適用してこのような問題点を改善するのである。
【００４４】
ワイパー１３０の傾斜面１３１は、インクジェットヘッド１１０の噴射面を拭き取りやすく、傾斜面１３１上に残る残留物が流れ落ちることができる形態に構成するのがいい。
【００４５】
このような側面で、ワイパー１３０は、図３のように印刷テーブル１００の右側から左側に傾斜を成すように構成するか、図４のように印刷テーブル１００の左側から右側に傾斜を成すように構成することができ、ワイパー１３０の傾斜角θは２０゜ないし７０゜の範囲で形成するのが望ましい。
【００４６】
また、ワイパーの傾斜面は、図５のように、印刷テーブル１００の左側から右側に傾斜を成す部分と、印刷テーブル１００の右側から左側に傾斜を成す部分を含む対称形状に構成することもできる。この時、ワイパー１３０の傾斜角θは残留物がごく自然に流れ落ちうるように４０゜ないし１４０゜の範囲で形成するのが望ましい。
【００４７】
図６は、本発明の実施の形態に係るポリイミド膜塗布方法を示したフローチャートであって、図２のポリイミド塗布装置を利用する場合を基準としたものである。
【００４８】
先に、Ｓ１００段階で、印刷テーブル１００上に基板１２０をおいて固定する。 ここで、基板１２０は液晶表示装置に製造される薄膜トランジスタアレイ基板かカラーフィルタ基板になる。
【００４９】
次に、Ｓ１１０及びＳ１２０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る。
【００５０】
その後、ポリイミド液を印刷テーブル１００の上部に設置されたインクジェットヘッド１１０らに供給してインクジェットヘッド１１０らの各ノズル１１１を通じて噴射することによって基板１２０上にポリイミド液を塗布する。
【００５１】
Ｓ１３０段階では、傾斜加工されたワイパー１３０を利用してワイパー１３０の傾斜面１３１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させながらインクジェットヘッド１１０のノズル１１１らを拭き取るワイピング動作を行う。
【００５２】
ワイピング動作以後にワイパー１３０に残るポリイミド液は傾斜面１３１に沿って流れ落ちて除去される。
【００５３】
本発明の一実施例によるポリイミド膜塗布方法は、ワイパー１３０をより清潔な状態に維持するためにＳ１４０段階ないしＳ１６０段階をさらに含みうる。
【００５４】
Ｓ１４０及びＳ１５０段階では、洗浄液が満たされた容器を洗浄液供給タンク１０３にローディングさせた後、ワイパー１３０を支持台１４０を中心として洗浄液供給タンク１０３の方向に回転させて洗浄液に浸けて洗い出す。
【００５５】
洗浄液は、イミド係極性溶媒であるＮＭＰ(Ｎ-メチルピロリドン)を使用して硬化されたポリイミド液もとり除くことが望ましい。
【００５６】
ワイパー１３０は、傾斜面１３１を有する図３ないし図５の構造を採用することによって、ワイパー１３０上に残った残留物をより容易に除去できる。
【００５７】
すなわち、ワイパー１３０は図３及び図４に示されたように、一側または反対側に傾斜を成すように構成することもでき、図５に示されたように、両側に傾斜を成すように構成することもできる。
【００５８】
次に、Ｓ１６０段階で、ワイパー１３０を再び元の位置に回転させてワイパー１３０の傾斜面１３１に沿ってワイパーに残存する洗浄液やポリイミド液が流れ落ちて除去されるようにする。
【００５９】
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を拭き取るために、傾斜加工されたワイパー１３０を使用する。それによって、ワイパー１３０を清潔な状態に維持してインクジェットヘッド１１０を対象とした洗浄力を最大化できる。
【００６０】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１Ａ】関連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る。
【図１Ｂ】関連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る。
【図２】本発明の実施の形態に係るポリイミド膜塗布装置の構成図である。
【図３】図２に示されたワイパーの動作を説明するための図面である。
【図４】図２に示されたワイパーの形状が変形された例を示した図面である。
【図５】図２に示されたワイパーの形状が変形された例を示した図面である。
【図６】本発明の実施の形態に係るポリイミド膜塗布方法を示したフローチャートである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【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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