ポリイミド膜塗布装置及びその方法
【課題】インクジェットヘッド上に残存するポリイミド液が効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。
【解決手段】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。
【解決手段】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。
【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
【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
【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】
前記ワイパは、
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請求項1記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項5】
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4記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項6】
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7】
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8】
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9】
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、
を含むことを特徴とするポリイミド膜塗布方法。
【請求項10】
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9記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項11】
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10記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項12】
前記ワイパは、
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請求項10記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項13】
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12記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項14】
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10記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項15】
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10記載のポリイミド膜塗布方法。
【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】
前記ワイパは、
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請求項1記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項5】
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4記載のポリイミド膜塗布装置。
【請求項6】
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7】
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8】
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9】
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、
を含むことを特徴とするポリイミド膜塗布方法。
【請求項10】
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9記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項11】
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10記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項12】
前記ワイパは、
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請求項10記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項13】
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12記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項14】
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10記載のポリイミド膜塗布方法。
【請求項15】
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10記載のポリイミド膜塗布方法。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【公開番号】特開2007−260662(P2007−260662A)
【公開日】平成19年10月11日(2007.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−338486(P2006−338486)
【出願日】平成18年12月15日(2006.12.15)
【出願人】(501426046)エルジー.フィリップス エルシーデー カンパニー,リミテッド (732)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年10月11日(2007.10.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年12月15日(2006.12.15)
【出願人】(501426046)エルジー.フィリップス エルシーデー カンパニー,リミテッド (732)
【Fターム(参考)】
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