(57)【要約】【課題】ポリイミド液の塗布状態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得る。【解決手段】ポリイミド膜塗布装置は、印刷テーブルと、インクジェットヘッドと、ポリイミド液供給タンクとを設け、インクジェットヘッドは、２Ｎ（Ｎ≧２、Ｎは自然数）と定義されるスキャン回数に応じて、一方向に、所定の移動ピッチだけシフトされながら、ポリイミド液を複数のノズルから噴射する。また、ポリイミド膜塗布方法は、基板が載置されるステップと、ポリイミド液供給タンクに取り付けるステップと、ポリイミド液がインクジェットヘッドに供給され、インクジェットヘッドが２Ｎと定義されるスキャン回数に応じて、一方向に、所定の移動ピッチだけシフトされながら、ポリイミド液を複数のノズルから噴射するステップとを含む。【選択図】図４
2007260663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が載置さ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設け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取り付けられるポリイミド液供給タンクとを備え、
前記インクジェットヘッドは、２Ｎ（Ｎ≧２、Ｎは自然数）と定義されるスキャン回数に応じて、一方向に、所定の移動ピッチだけシフトされながら、前記ポリイミド液供給タンクから供給されたポリイミド液を前記複数のノズルから噴射する
ことを特徴とするポリイミド膜塗布装置。
【請求項２】
前記移動ピッチは、前記スキャン回数に反比例するように設定される
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３】
前記移動ピッチは、前記インクジェットヘッドに設けられた前記ノズル間のノズルピッチと、オフセットピッチとを足し合わせた値である
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４】
前記オフセットピッチは、前記ノズルピッチの１／２Ｎに相当する値である
ことを特徴とする請求項３記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項５】
Ｎの値は２であり、前記スキャン回数は４回である
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】
Ｎの値は４であり、前記スキャン回数は８回である
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７】
印刷テーブルに薄膜トランジスタアレイ基板またはカラーフィルタ基板が載置されるステップと、
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取り付けるステップと、
前記ポリイミド液が前記印刷テーブルの上部のインクジェットヘッドに供給され、前記インクジェットヘッドが２Ｎ（Ｎ≧２、Ｎは自然数）と定義されるスキャン回数に応じて、一方向に、所定の移動ピッチだけシフトされながら、前記ポリイミド液を複数のノズルから噴射するステップと
を含むポリイミド膜塗布方法。
【請求項８】
前記移動ピッチは、前記スキャン回数に反比例して設定される
ことを特徴とする請求項７記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項９】
前記移動ピッチは、前記インクジェットヘッドに設けられたノズル間のノズルピッチと、オフセットピッチとを足し合わせた値である
ことを特徴とする請求項７記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１０】
前記オフセットピッチは、前記ノズルピッチの１／２Ｎに相当する値である
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】
Ｎの値は２であり、前記スキャン回数は４回である
ことを特徴とする請求項７記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項１２】
Ｎの値は４であり、前記スキャン回数は８回である
ことを特徴とする請求項７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ポリイミド膜塗布方法に関し、より詳しくは、インクジェット方式を用いたポリイミド膜塗布装置及びポリイミド膜塗布方法に関する。
【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、液晶物質の分子配列を変更させ、これにより、カラーフィルタに透過される光の量を調節することにより、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：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をスイッチング素子として用いる薄膜トランジスタ液晶表示装置（ＴＦＴ  ＬＣＤ）が主に用いられている。
【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とを備え、液晶パネルは、一定の間隔を置いて貼り合わせたカラーフィルタ基板及びアレイ基板と、両方の基板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、マスク工程を終えた後、両基板を貼り合わせる前に、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が塗布される。
【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等、様々な方式が適用されるが、インクジェット方式を用いたポリイミド膜塗布装置の場合は、ポリイミド液を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。
【０００７】
図１は、従来のポリイミド膜塗布装置のスキャン方式を説明するための図であり、２スキャン方式を示している。
【０００８】
２スキャン方式とは、ポリイミド膜を２回に分けて塗布する方式をいい、１次スキャンの後、インクジェットヘッドを一定の移動ピッチＰＳだけシフトし、２次スキャンを行う。例えば、ノズルピッチＰ１＝１ｐｉｔｃｈ、オフセットピッチＰ２＝０．５ｐｉｔｃｈ（０．３７１ｍｍ）であり、移動ピッチＰＳ＝１．５ｐｉｔｃｈ（１．１１４ｍｍ）となるように設定する。
【０００９】
この場合、図１に示すように、インクジェットヘッドに設けられた各ノズルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６…が、１次スキャンの際は、元の位置において、２次スキャンの際は、移動ピッチＰＳだけシフトした位置において、ポリイミド液を噴射することになる。例えば、ノズルＮ１は、１次スキャンの際は、Ａ１１の位置において、２次スキャンの際は、Ａ１２の位置において、ポリアミド液を噴射する。
【００１０】
図２及び図３は、図１の従来の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り、図１のような２スキャン方式において、ノズルＮ１が詰まった場合、Ｂ１領域で発生する問題点を示している。
【００１１】
ノズルの目詰まりがない場合は、図２に示すように、１次スキャンの際は、ノズルＮ２とＮ３が、Ｂ１１、Ｂ１３にそれぞれ位置して、ポリイミド液を噴射し、２次スキャンの際は、ノズルＮ１が、Ｂ１２の位置にシフトして、ポリイミド液を噴射し、Ｂ１領域の全体にポリイミド液が広がる。
【００１２】
【特許文献１】韓国特許出願公開第２００５−３６７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、ポリイミド液の塗布中、インクジェットヘッド内のノズルＮ１において目詰まりが発生すると、２次スキャンが行われた後も、図３に示すように、Ｂ１２の位置で、ポリイミド液が塗布されないことが生じる。これにより、他のノズルＮ２やＮ３がカバーしなければならない塗布領域が増えてしまう。
【００１４】
この場合、ポリイミド液の広がり性にも限界があるので、ポリイミド液が塗布されていない未塗布領域が発生するという問題点があった。
【００１５】
また、ポリイミド液の広がり性の限界により、結局として、Ｂ１２の位置のように未塗布が発生した部分において、膜厚さの均一性が低下し、このような部分は、液晶パネルにおいて、筋ムラ等の不良が発生するという問題点があった。
【００１６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、スキャン回数を増やし、スキャン回数に応じて移動ピッチを適宜設定し、ポリイミド液が広がってレベリングを行うべき領域を減少させることができるポリイミド膜塗布装置及びポリイミド膜塗布方法を得るものである。
【００１７】
本発明の他の目的は、ポリイミド液の広がり不良による未塗布を改善することができるポリイミド膜塗布装置及びポリイミド膜塗布方法を得るものである。
【００１８】
さらに、本発明の他の目的は、繰返しスキャンする際、一定の領域内で、異なるノズルがポリイミド液を噴射するようにし、未噴射による筋ムラや膜厚さの均一性の低下を防止することができるポリイミド膜塗布装置及びポリイミド膜塗布方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るポリイミド膜塗布装置は、基板が載置さ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設け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取り付けられるポリイミド液供給タンクとを設け、前記インクジェットヘッドは、２Ｎ（Ｎ≧２、Ｎは自然数）と定義されるスキャン回数に応じて、一方向に、所定の移動ピッチだけシフトされながら、前記ポリイミド液供給タンクから供給されたポリイミド液を前記複数のノズルから噴射するものである。
【００２０】
また、本発明に係るポリイミド膜塗布方法は、印刷テーブルに薄膜トランジスタアレイ基板またはカラーフィルタ基板が載置されるステップと、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取り付けるステップと、前記ポリイミド液が前記印刷テーブルの上部のインクジェットヘッドに供給され、前記インクジェットヘッドが２Ｎ（Ｎ≧２、Ｎは自然数）と定義されるスキャン回数に応じて、一方向に、所定の移動ピッチだけシフトされながら、前記ポリイミド液を複数のノズルから噴射するステップとを含むものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るポリイミド膜塗布装置及びポリイミド膜塗布方法は、スキャン回数を増やし、スキャン回数に応じて、移動ピッチを適宜設定することにより、ポリイミド液が広がってレベリングを行うべき領域を減少させることができるという効果を奏する。
【００２２】
また、ポリイミド液の広がり不良による未塗布を改善することができるという効果を奏する。
【００２３】
また、繰返しスキャンする際、一定の領域内で、異なるノズルがポリイミド液を噴射するようにし、一つのノズルにおいて未噴射が発生する場合も、隣接した他のノズルがこれをカバー可能にする。したがって、ポリイミド液の未噴射による筋ムラを防止し、未塗布領域を最小化し、膜厚さの均一性を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上記の目的以外の本発明の他の目的及び特徴は、添付図面を参照した実施の形態についての説明を通じて明白になる。
【００２５】
図４は、本発明の一実施の形態に係るポリイミド膜塗布装置の構成を示す図である。
【００２６】
図４に示すように、本発明の一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と、インクジェットヘッド１１０と、圧力タンク１０１と、ポリイミド液供給タンク１０２と、ワイパー１３０と、洗浄液供給タンク１０３とが設けられている。
【００２７】
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が載置固定される印刷テーブル１００を有し、印刷テーブル１００上には、ポリイミド膜が塗布される基板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。
【００２８】
基板１２０の上部には、複数のインクジェットヘッド１１０が並列に配置され、インクジェットヘッド１１０のそれぞれは、ポリイミド液供給タンク１０２に連結されている。
【００２９】
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取り付ける方式を用いており、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で、インクジェットヘッド１１０に供給する。
【００３０】
ポリイミド液は、熱に強く、化学的安定性と信頼性が高いという利点があり、液晶表示装置の場合、液晶分子の配向のための配向膜として使用される。
【００３１】
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と、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を加圧するポリイミド液供給管のような連結管が設けられ、各連結管には、供給量や圧力を制御するためのバルブが設けられている。
【００３２】
インクジェットヘッド１１０は、ポリイミド液を噴射する複数個のノズルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８、Ｎ９、…を有し、印刷テーブル１００の上部において、基板１２０を一定の方向にスキャンするとともに、ポリイミド液を噴射し、基板１２０上にポリイミド膜を塗布する。
【００３３】
ここで、各インクジェットヘッド１１０は、２Ｎ（Ｎ≧２、Ｎは自然数）と定義されるスキャン回数に応じて、一方向に、所定のピッチだけシフトしながら、印刷テーブル１００上に載置された基板１２０にポリイミド液を噴射し、移動ピッチは、スキャン回数に反比例して設定する。
【００３４】
従来の２スキャン方式ではスキャン回数が固定されているが、本発明の一実施の形態ではスキャン回数が可変である。すなわち、スキャン回数の変更に応じて、インクジェットヘッド１１０内のノズルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８、Ｎ９、…の移動ピッチは、調節することができ、特に、適切な間隔になるように減らすことができる。これにより、ポリイミド液が広がってレベリングを行うべき領域を減少させ、ポリイミド液の広がり不良による未塗布を改善することができる。
【００３５】
このようなポリイミド膜が形成された後では、インクジェット１１０の噴射面が、ポリイミド液により汚れる。このため、拭き取り動作によりこれを除去し、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。
【００３６】
ワイパー１３０は、支持台１３１により、インクジェットヘッド１１０の噴射面に接触しながら移動可能に設けられ、移動の際、インクジェットヘッド１１０の噴射面を拭き取る。その後、拭き取り動作が終わると、回転して洗浄液供給タンク１０３の洗浄液に浸された後、再度回転して元の位置に戻る。この際、拭き取り動作を行った後、ワイパー１３０上に残るポリイミド液は、洗浄液へ浸されることにより除去される。
【００３７】
ワイパー１３０が拭き取り動作を行った後、ワイパー１３０の表面にポリイミド液が残ると、インクジェットヘッド１１０に対する拭き取り能力が低下し、ポリイミド液が部分的に噴射されず、または均一に噴射されない現象が生じ得る。このため、洗浄液供給タンク１０３を用いて、このような問題点を改善している。
【００３８】
洗浄液供給タンク１０３には、洗浄液が満たされた容器が取り付けられ、ワイパー１３０の洗浄動作の際に必要な洗浄液を供給する。洗浄液としては、イミド系極性溶媒であるＮメチルプロリドンＮＭＰ（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ  ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）等を用いる。
【００３９】
ポリイミド液供給タンク１０２と洗浄液供給タンク１０３は、当該物質が入った容器を取り付ける構造であるので、機械的に一体化し、工程が進行する順序によって、他の物質が入った容器を用いる方式を適用してもよい。
【００４０】
図５は、図４のスキャン方式を説明するための図であり、４スキャン方式を適用した場合、インクジェットヘッド１１０に設けられたノズルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８、Ｎ９、…の位置変化を例示している。
【００４１】
４スキャン方式は、スキャン回数を４回（２Ｎ＝４）とし、４回にわたってポリイミド液を塗布する方式であり、１回のスキャン後は、インクジェットヘッド１１０を一定の移動ピッチＰＳだけシフトし、塗布工程を行う。
【００４２】
ここで、移動ピッチＰＳは、スキャン回数に反比例して設定され、特に、インクジェットヘッド１１０に設けられたノズルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８、Ｎ９、…間のノズルピッチＰ１と、ノズルピッチＰ１の１／２Ｎに相当するオフセットピッチＰ２を足し合わせた値として設定することが好ましい。
【００４３】
例えば、図１の２スキャン方式と比較し、ノズル間の間隔であるノズルピッチＰ１＝１ｐｉｔｃｈ、オフセットピッチＰ２＝０．２５ｐｉｔｃｈ（０．１８６ｍｍ）であり、移動ピッチＰＳ＝１．２５ｐｉｔｃｈ（０．９２８ｍｍ）となるように設定する。
【００４４】
このようにスキャン回数を増やし、それに対応して、移動ピッチＰＳを減らすことにより、ポリイミド液が広がってレベリングを行うべき領域を減少させ、一定の領域内において、同じノズルが連続せず、異なるノズルが隣接するようにスキャンすることができる。
【００４５】
Ｂ２領域の例を挙げると、１次スキャンの際は、Ｂ２１、Ｂ２５の位置において、ノズルＮ４、Ｎ５がポリイミド液を噴射し、２次スキャンの際は、Ｂ２２の位置においてノズルＮ３が、３次スキャンの際は、Ｂ２３の位置においてノズルＮ２が、４次スキャンの際は、Ｂ２４の位置においてノズルＮ１が、それぞれポリイミド液を噴射して塗布する。
【００４６】
図６及び図７は、図５のようなスキャン方式の効果を説明するための図であり、図６は、ノズルの目詰まりのない場合の正常の塗布状態を、図７は、ノズルＮ３が詰まった場合、Ｂ２領域の塗布状態をそれぞれ示している。
【００４７】
図６及び図７を参照すると、図５のような４スキャン方式でポリイミド液を塗布するとき、一つのノズルＮ３において、目詰まりが発生し、Ｂ２２の位置でポリイミド膜が塗布されない場合、他のノズルがカバーすべき領域が２スキャン方式に比べて５０％に減少する。したがって、ポリイミド液の未噴射による筋ムラや未塗布が発生しても、ポリイミド液の広がりによりカバーされることが分かる。
【００４８】
また、４スキャン方式で塗布するとき、隣接したノズルにおいて連続してノズルの目詰まりが発生しない場合、Ｎ３の欠陥をＮ１、Ｎ２、Ｎ４、Ｎ５がある程度緩和し、未吐出及びそれによる未塗布の問題も効率よく改善することができる。
【００４９】
以上では、Ｎの値は２であり、スキャンの回数は４回である場合を説明しているが、Ｎの値は、４、８、…等の様々な値に設定してもよく、スキャン回数もそれに比例して、８回、１６回等の様々な値に設定してもよい。
【００５０】
図８は、本発明の一実施の形態に係るポリイミド膜塗布方法を示すフローチャートであり、図４のポリイミド膜塗布装置を用いる場合に関連している。
【００５１】
先ず、ステップＳ１００において、印刷テーブル１００上に基板１２０を載置固定する。ここで、基板１２０は、液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板やカラーフィルタ基板となる。
【００５２】
次に、ステップＳ１１０において、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に取り付ける。
【００５３】
次に、ステップＳ１２０において、ポリイミド液が印刷テーブル１００の上部のインクジェットヘッド１１０に供給され、インクジェットヘッド１１０が２Ｎ（Ｎ≧２、Ｎは自然数）と定義されるスキャン回数に応じて、一方向に、所定のピッチだけシフトされながら、ポリイミド液を噴射する。ここで、移動ピッチは、スキャン回数に反比例して設定する。このように、１次スキャンを行い、基板１２０上にポリイミド液を塗布する。
【００５４】
ステップＳ１３０は、ステップＳ１３１〜Ｓ１３３に細分化することができ、これらのステップは、スキャン回数だけ繰り返される。
【００５５】
ステップＳ１３１では、設定されたスキャン回数に応じて、スキャンを繰り返すか否かを判断し、スキャンの繰り返しが不要な場合、ステップＳ１４０に進む。
【００５６】
また、スキャンの繰り返しが必要な場合、ステップＳ１３２に進み、スキャン回数に対応して設定された移動ピッチだけインクジェットヘッド１１０をシフトさせた後、ステップＳ１３３において、基板１２０上にポリイミド液を再度塗布する。
【００５７】
次に、ステップＳ１４０において、インクジェットヘッド１１０の噴射面に接触してワイパー１３０を移動させるとともに、インクジェットヘッド１１０のノズル１１１を拭き取る。
【００５８】
そして、洗浄液が満たされた容器を洗浄液供給タンク１０３に取り付けた後、ワイパー１３０を洗浄液供給タンク１０３の方向に回転させ、洗浄液に浸して洗い流し、元の位置に再度回転させる。洗浄液としては、イミド系極性溶媒であるＮメチルプロリドンＮＭＰ（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ  ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）等を用いる。
【００５９】
このように、スキャン回数を増やし、移動ピッチを減少させることにより、一定の領域内において、同じノズルが連続せず、異なるノズルがポリイミド液を噴射するように構成することにより、膜厚さの均一度を向上させ、未塗布及び未噴射によるムラ等の不良を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来のポリイミド膜塗布装置のスキャン方式を説明するための図である。
【図２】図１の問題点を説明するための図である。
【図３】図１の問題点を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るポリイミド膜塗布装置の構成を示す図である。
【図５】図４のスキャン方式を説明するための図である。
【図６】図５に示すスキャン方式の効果を説明するための図である。
【図７】図５に示すスキャン方式の効果を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係るポリイミド膜塗布方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
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、１０３  洗浄液供給タンク、１１０  インクジェットヘッド、１２０  基板、１３０  ワイパー、１３１  支持台、Ｎ１〜Ｎ９  ノズル。
【図１】
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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】
2007260663.tif 000008
【図７】
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【図８】
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