CN101045613B - 在玻璃上涂覆聚酰亚胺层的装置和方法 - Google Patents
在玻璃上涂覆聚酰亚胺层的装置和方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于涂覆聚酰亚胺层的装置和方法，其通过有效地去除残留在喷墨头上的聚酰亚胺液体残余物，可以减小针孔疵点和线瑕疵。这种装置包括：印刷台，其上设有基板；喷墨头，安装在印刷台之上方并具有多个用于向基板喷射聚酰亚胺液体的喷嘴；聚酰亚胺液体供应罐，用于容纳其内填充有聚酰亚胺液体的聚酰亚胺液体容器；擦拭器，以这样的方式安装，即使得它移动接触具有多个喷嘴的喷墨头的喷射面，并转动浸入清洁液体中；清洁液体供应罐，用于容纳填充有清洁液体的清洁液体容器；以及擦拭器清洁棒，以这样的方式安装，即使得它与接触喷墨头的擦拭器表面相接触，以去除残留在擦拭器上的清洁液体。
Description
技术领域
本发明涉及涂覆聚酰亚胺层的装置和方法，具体地说，本发明涉及借助于喷墨法涂覆聚酰亚胺层的装置和方法。
背景技术
液晶显示(LCD)器件是通过调节到达滤色片基板的光的量来显示期望图像的装置，这种调节通过改变具有各向异性介电常数的液晶材料其分子间的重新排列来实现，所述的液晶材料形成在用作滤色片基板的透明绝缘基板与阵列基板之间。具有代表性的液晶显示器件是采用薄膜晶体管(TFT)作为开关元件的薄膜晶体管液晶显示(TFT LCD)器件。
通常，这种LCD器件包括用于显示图像的LCD面板和用于通过向LCD面板施加驱动信号以驱动LCD面板的驱动器。LCD面板包括相互间以预定距离彼此粘合起来的滤色片基板和阵列基板，以及夹在滤色片基板与阵列基板之间的液晶层。
LCD面板的滤色片基板和阵列基板借助于多个掩模工序进行制造，在掩模工序完成之后、在基板彼此粘合起来之前，为了使液晶分子沿预定方向排列，在各个基板上分别形成聚酰亚胺层。
聚酰亚胺层可以借助于多种方法涂覆在基板上，例如旋涂法、喷涂法和喷墨涂覆法。在这些涂覆方法中，实施喷墨涂覆法的喷墨涂覆装置具有多个喷墨头，将聚酰亚胺液体喷射在基板上。
图1A和图1B是图解将聚酰亚胺液体喷射到基板上的喷墨头10的状态的示意图，特别是示出了现有技术的喷墨涂法存在的问题。
喷墨头10在放置有目标基板的印刷台之上沿预定方向移动，同时喷射聚酰亚胺液体到目标基板上，从而将聚酰亚胺层涂覆在基板上。
如图1A所示，当清洁完喷墨头10的喷射面并且其上不再有残余物时， 均匀地喷射聚酰亚胺液体，从而在基板上可以形成均匀厚度的聚酰亚胺层。
然而，如图1B所示，即使在完成单次喷射涂覆工艺之后，聚酰亚胺液体残余物通常也会残留在喷墨头10的喷射面A1上。
残留在喷墨头10喷射面上的聚酰亚胺液体会妨碍下次喷射涂覆工艺时喷射出的聚酰亚胺液体，从而聚酰亚胺层根本不可能涂覆在基板上，或者可能会涂覆出具有不均匀厚度、很多针孔疵点或线瑕疵的聚酰亚胺层。
另外，即使使用清洁棒(cleaning bar)对喷墨头的喷射表面进行了清洁，也不可能充分地去除残留在喷墨头上的聚酰亚胺。
发明内容
本发明的作出即旨在解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种涂覆聚酰亚胺层的装置和方法，其能够在喷墨涂覆方法中，在聚酰亚胺层涂覆工艺期间有效地去除残存在喷墨头喷射面上的聚酰亚胺残留物。
另外，本发明提供一种用于涂覆聚酰亚胺层的装置和方法，其可以减少由残存在喷墨头上的聚酰亚胺残留物引起的针孔疵点和线瑕疵。
此外，本发明提供一种使用上述的聚酰亚胺涂覆装置来涂覆聚酰亚胺层的方法。
本发明可以实现的技术方案将不限于上述这些技术方案，本领域的普通技术人员很显然可以知道，这些技术方案还可以包括那些上述未提到的技术方案。
根据本发明的一个方面，提供一种用于涂覆聚酰亚胺层的装置，包括：一印刷台，其上设置有基板；一喷墨头，安装在印刷台之上并具有多个用于向基板喷射聚酰亚胺液体的喷嘴；一聚酰亚胺液体供应罐，用于容纳其内填充有聚酰亚胺液体的聚酰亚胺液体容器；一擦拭器，以这样的方式安装，即使得它能移动接触具有多个喷嘴的喷墨头的喷射面，以擦拭喷墨头的喷射面，并且可以使擦拭器浸入在清洁液体内；一清洁液体供应罐，用于容纳填充有清洁液体的清洁液体容器；以及一擦拭器清洁棒，以这样的方式安装，即使得它与接触喷墨头的擦拭器的一个表面相接触，，以去除残存在擦拭器上的清洁液体。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种用于涂覆聚酰亚胺层的方法，包括：将基板放置在印刷台上；将聚酰亚胺液体容器装载进聚酰亚胺液体 供应罐内；将聚酰亚胺液体供应到安装在印刷台之上的喷墨头；通过多个设在喷墨头上的喷嘴，向基板喷射聚酰亚胺液体；通过移动处于接触喷墨头的喷射面状态下的擦拭器以擦拭设在喷墨头喷射面上的多个喷嘴；将清洁液体容器装载进清洁液体供应罐内；通过转动擦拭器，将擦拭器浸入在清洁液体内；以及通过转动擦拭器使之接触擦拭器清洁棒，以去除残存在擦拭器上的清洁液体。
附图说明
下面将参见的附图对本发明进行详细描述，在附图中用相似的标记表示类似的元件。
图1A和图1B是图解根据现有技术的聚酰亚胺层涂覆装置存在的问题情形的示意图；
图2是图解依照本发明的一个实施方式，用于涂覆聚酰亚胺层的装置的示意图；
图3A至图3C是用于示出擦拭器的操作移动和擦拭器清洁棒的视图；
图4是示出依照本发明的另一个实施方式，涂覆聚酰亚胺层的方法的流程图；以及
图5至图8是用以解释图4所示方法的各个步骤的视图。
具体实施方式
本发明的优点和特点、以及实现这些优点和特点的方法将在参见附图和下面详细描述的实施方式的基础上变得明显。在本申请的整个附图中，相同的参考标记表示相似的部件。
以下，将参见附图描述依照本发明的优选实施方式，用于涂覆聚酰亚胺层的装置和方法。
图2图解依照本发明的一个实施方式，用于涂覆聚酰亚胺层的装置的构成。该装置包括印刷台100，喷墨头110，聚酰亚胺液体供应罐102，擦拭器(wiper)130，清洁液体供应罐103，以及擦拭器清结棒140。
这种用于涂覆聚酰亚胺层的装置包括印刷台100，需要涂覆聚酰亚胺层的基板120放置并固定在印刷台100上。基板120指的是用作LCD器件的元件的滤色片基板或薄膜晶体管阵列基板。
多个在基板120之上移动的喷墨头110平行地排列在基板120上方，并且每个喷墨头110连接在聚酰亚胺液体供应罐102上。
聚酰亚胺液体供应罐102以这种方式容纳聚酰亚胺液体，即使得填充有聚酰亚胺液体的聚酰亚胺液体容器装载在其内，从而从压力罐101接收聚酰亚胺液体，并以预定的恒压和流量向喷墨头110供应聚酰亚胺。聚酰亚胺流体通常具有很强的抗热性，通常是化学稳定的并且具有很高的可靠性。
在压力罐101之上具有连接管，诸如其中有氮气N2穿过的气体供应管、聚酰亚胺液体的回收管，其中经由该回收管从喷墨头回收聚酰亚胺液体、以及聚酰亚胺供应管，其中在由经过过滤器从气体供应管输入的氮气N2产生的压力作用下，聚酰亚胺液体穿过该供应管朝着聚酰亚胺供应罐102流动。每个连接管都设有一个阀，用以控制流经连接管物质的量以及连接管内的压力。
每个面对基板120的喷墨头110的喷射面都设有多个喷嘴111，用以喷射聚酰亚胺液体。喷墨头110在基板120上方移动并沿一个方向扫描基板120，同时将聚酰亚胺液体喷射到基板120上，从而在基板120上形成聚酰亚胺层。
在完成聚酰亚胺层的形成之后，由于喷墨头110的喷射面被聚酰亚胺液体弄湿，因此需借助于擦拭法去除聚酰亚胺液体。从而，使喷墨头的喷射面保持在能够均匀喷射聚酰亚胺液体的良好状态下。
擦拭器130以这种方式安装，即使得它在沿移动轴131移动的同时，擦拭器130还保持着与喷墨头110的喷射面相接触这样的状态，以便使擦拭器130可以实施擦拭操作。在完成擦拭操作之后，擦拭器转动，以使其浸入填充在清洁液体供应罐103内的清洁液体中，然后擦拭器进一步转动，以使其接触擦拭器清洁棒140。
此时，在擦拭器130上剩余的聚酰亚胺液体残留物随着擦拭器130浸入清洁液体中而被去除，并且擦拭器130上的聚酰亚胺液体剩余物和清洁液体可以通过使用擦拭器清洁棒140被完全去除。
如果在完成擦拭操作之后，聚酰亚胺液体和清洁液体仍然残存在擦拭器130的表面上，那么就不能正常地进行喷墨头110的擦拭操作，从而聚酰亚胺液体根本不可能进行部分地喷射，或者喷射得很不均匀。此类问题可以通过使用清洁液体供应罐103和擦拭器清洁棒140得到解决。
清洁液体供应罐103容纳填充有清洁液体的清洁液体容器，并当清洁擦拭 器130时供应清洁液体。清洁液体的例子有酰亚胺基的极性溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
擦拭器清洁棒140以这种方式安装，即使得擦拭器与接触喷墨头110的擦拭器130的表面相接触，更具体地说，是与喷墨头110的喷射面相接触，从而使擦拭器清洁棒140可以去除残存在擦拭器130表面上的清洁液体。
聚酰亚胺液体供应罐102与清洁液体供应罐103具有相同的结构。即，它们都具有可容纳填充有所需液体的容器的结构。从而，聚酰亚胺液体供应罐102和清洁液体供应罐103可以通过共享一个单一的罐来实现，根据工艺顺序轮流将填充有所需不同液体的不同容器装载在该单一的罐内。
图3A至图3C是用以解释图2所示的擦拭器和擦拭器清洁棒的操作移动的视图。
参看图3A，擦拭器130包括固定在支撑体140上的垂直支撑面141，沿垂直方向安装并且面向垂直支撑面141的第一接触表面142.，以及沿水平方向安装并且被连接在垂直支撑面141与第一接触面142之间的第二接触表面143。
擦拭器130从初始位置沿逆时针方向转动，使其浸入清洁液体内，然后沿顺时针方向转动，使其接触擦拭器清洁棒140并且返回到其初始位置。
图3A至图3C图解说明了工艺顺序，其中通过使用清洁液体来清洁擦拭器130，然后随着擦拭器130在移动轴131上转动以使其接触擦拭器清洁棒140，由此来去除擦拭器130上的残余物。
参看图3A至图3C，由于擦拭器130在浸入清洁液体之后转动返回到其初始位置所沿的方向是顺时针方向，因此接触喷墨头110喷射面的擦拭器130的表面(上表面)是上下颠倒过来的。也就是说，擦拭器130的上表面首先面对地板，接着，在随后再面对天花板。
相反，擦拭器130转动浸入清洁液体中所沿的方向是逆时针方向，因此，接触喷墨头110喷射面的擦拭器130的上表面会变得上下颠倒。也就是说，擦拭器130的上表面首先面对天花板，然后在擦拭器130沿逆时针方向转动之后再面对地板。
在此，擦拭器清洁棒140必须以下面的方式安装，即当擦拭器130通过转动接触擦拭器清洁棒140时，能使擦拭器130与擦拭器清洁棒140之间的摩擦 力达到最小化。
为此目的，优选的是第一表面142与第二表面143两者之间保持着处于90～140度范围的角度，而且它们可以接触到擦拭器130的表面。
另外，擦拭器清洁棒140可以由不锈钢、铝、碳石墨、碳钢、铸铁、乙丙橡胶(Ethylene Propylene DienRubber)(EPDM)、聚四氟乙烯(PTFE)或氟橡胶(FKM)制成。
图4是图解依照本发明另一个实施方式，用于涂覆聚酰亚胺层的方法的流程图。图5至图8图解说明图4的各个工艺步骤。
如图4至图8所示的聚酰亚胺层的涂覆方法指的是使用图2和图3所示的聚酰亚胺涂覆装置的情形。
首先，在步骤S100，放置基板120，然后将基板120固定到印刷台100上。基板120可以是用作LCD器件的元件的薄膜晶体管阵列基板或滤色片基板。
接下来，在步骤S110和S120，将填充有聚酰亚胺液体的聚酰亚胺液体容器装载进聚酰亚胺液体供应罐102内。之后，将聚酰亚胺液体供应到安装在印刷台100之上方的喷墨头110，然后，通过设置在喷墨头110喷射面上的喷嘴111，将聚酰亚胺液体分布在基板120上。
接着，在步骤S130，参见图5，擦拭器130移动到接触喷墨头110的喷射面，从而实施擦拭操作，以擦拭喷墨头110的喷嘴111。在完成擦拭操作之后，聚酰亚胺残留物A1残留在擦拭器130上。
接下来，在步骤S140和S150，将填充有清洁液体的清洁液体容器装载进清洁液体供应罐内，然后如图6所示转动擦拭器130，并浸入清洁液体中，以清洁擦拭器。为了去除固化的聚酰亚胺液体，使用的清洁液体可以是N-甲基吡咯烷酮，酰亚胺基极性溶剂。
在步骤S160，擦拭器130转动以接触擦拭器清洁棒140，然后返回到其初始位置，由此可以去除残留在擦拭器130上的聚酰亚胺液体残余物和清洁液体。
图7和图8分别图解说明了在实施步骤S160之前和之后所示的擦拭器130的各个状态。如图7和图8所示，当擦拭器130接触到擦拭器清洁棒140时，去除了残留在擦拭器130上的清洁液体和聚酰亚胺液体残余物A2，由此清洁 的擦拭器130可以擦净喷墨头110。
擦拭器130从初始位置沿逆时针方向转动以浸入清洁液体中，然后在接触擦拭器清洁棒140之后，朝着初始位置沿顺时针方向转动，返回到初始位置。
沿逆时针方向，接触喷墨头110喷射面的擦拭器130的一个表面(上表面)会上下颠倒过来，以使擦拭器130的上表面首先面向上，然后面向下。沿顺时针方向，接触喷墨头110喷射面的擦拭器130的上表面如图7和图8所示会上下颠倒过来，以使擦拭器130的上表面首先面向下，然后面向上。
如上所述，这种聚酰亚胺层涂覆装置的喷墨头110可以使用擦拭器130擦拭干净，并且通过使用具有能够将摩擦力减至最小的结构的擦拭器清洁棒140，擦拭器130可以保持洁净的状态。即，残存在喷射头110上的聚酰亚胺液体残余物可以很完美地被去除。
为了将擦拭器130与擦拭器清洁棒140之间的摩擦力减至最小，擦拭器清洁棒140具有如图3所示的结构。
即，擦拭器清洁棒140包括垂直支撑面141，沿垂直方向安装并且面对垂直支撑面141的第一接触面，以及沿水平方向安装并且连接在垂直支撑面141与第一接触面142之间的第二接触面。
第一接触面142与第二接触面143设置成当它们接触擦拭器130的表面时，具有处于90～140度范围的角度。
擦拭器清洁棒140可以由不锈钢、铝、碳石墨、碳钢、铸铁、乙丙橡胶(EPDM)、聚四氟乙烯(PTFE)或氟橡胶(FKM)制成。
以上参见附图描述了本发明的优选实施方式，但是很显然，本领域的普通技术人员可以基本不需要更改本发明的技术概念和必要特征而以各种不同的方式进行实施本发明。
即，由于上述实施方式旨在帮助本领域的普通技术人员清楚地理解本发明，因此必须理解，这些实施方式只是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。相应地，本发明的保护范围必须由权利要求书来限定。
如上所述，本发明的聚酰亚胺层涂覆装置和方法通过在用喷墨涂覆法形成聚酰亚胺成时，有效地去除喷墨头表面上的聚酰亚胺液体残留物，从而能够减少针孔疵点或线瑕疵。
Claims (15)
1.一种用于涂覆聚酰亚胺层的装置，包括：
印刷台，其上设有基板；
喷墨头，安装在印刷台之上方并具有多个用于向所述基板喷射聚酰亚胺液体的喷嘴；
聚酰亚胺液体供应罐，用于容纳其内填充有聚酰亚胺液体的聚酰亚胺液体容器；
擦拭器，以这样的方式安装，即使得它移动接触具有多个喷嘴的喷墨头的喷射面，并且转动浸入清洁液体中；
清洁液体供应罐，用于容纳填充有清洁液体的清洁液体容器；以及
擦拭器清洁棒，以这样的方式安装，即使得它与接触喷墨头的擦拭器表面相接触，用以去除残留在擦拭器上的清洁液体。
2.根据权利要求1所述的用于涂覆聚酰亚胺层的装置，其特征在于，当擦拭器从其初始位置沿逆时针方向转动时，擦拭器浸入清洁液体中，当沿顺时针方向转动时，在其接触擦拭器清洁棒之后返回到初始位置。
3.根据权利要求2所述的用于涂覆聚酰亚胺层的装置，其特征在于，沿逆时针方向，接触喷墨头喷射面的擦拭器表面会变得上下颠倒，以使擦拭器的该表面首先面向上，然后面向下；沿顺时针方向，接触喷墨头喷射面的擦拭器表面会变得上下颠倒，以使擦拭器的该表面首先面向下，然后面向上。
4.根据权利要求1所述的用于涂覆聚酰亚胺层的装置，其特征在于，擦拭器清洁棒包括：
垂直支撑面；
第一接触面，沿垂直方向安装并且面向垂直支撑面；以及
第二接触面，沿水平方向安装并且被连接在垂直支撑面和第一接触面之间。
5.根据权利要求4所述的用于涂覆聚酰亚胺层的装置，其特征在于，第一接触面和第二接触面保持着90～140度范围内的角度，并且它们接触擦拭器的表面。
6.根据权利要求1所述的用于涂覆聚酰亚胺层的装置，其特征在于，擦拭器清洁棒由不锈钢、铝、碳石墨、碳钢、铸铁、乙丙橡胶EPDM、聚四氟乙烯PTFE或氟橡胶FKM制成。
7.根据权利要求1所述的用于涂覆聚酰亚胺层的装置，其特征在于，清洁液体包括N-甲基吡咯烷酮。
8.根据权利要求1所述的用于涂覆聚酰亚胺层的装置，其特征在于，聚酰亚胺供应罐和清洁液体供应罐为共享的单个罐。
9.一种用于涂覆聚酰亚胺层的方法，包括：
将基板放置在印刷台上；
将填充有聚酰亚胺液体的聚酰亚胺液体容器装载进聚酰亚胺液体供应罐内；
在聚酰亚胺液体供应到安装在印刷台之上方的喷墨头之后，通过多个设在喷墨头上的喷嘴，向基板喷射聚酰亚胺液体；
随着处于接触着喷墨头喷射面状态下的擦拭器的移动，擦拭器擦拭设在喷墨头喷射面上的多个喷嘴；
将填充有清洁液体的清洁液体容器装载进清洁液体供应罐内；
通过转动擦拭器，将擦拭器浸入清洁液体中；以及
随着擦拭器转动接触擦拭器清洁棒，去除残留在擦拭器上的清洁液体。
10.根据权利要求9所述的用于涂覆聚酰亚胺层的方法，其特征在于，当擦拭器浸入清洁液体时，擦拭器沿逆时针方向转动，当擦拭器接触擦拭器清洁棒之后返回到其初始位置时，擦拭器沿顺时针方向转动。
11.根据权利要求10所述的用于涂覆聚酰亚胺层的方法，其特征在于，沿逆时针方向，接触喷墨头喷射面的擦拭器表面会变得面朝下，沿顺时针方向，接触喷墨头喷射面的擦拭器表面变得面朝上。
12.根据权利要求10所述的用于涂覆聚酰亚胺层的方法，其特征在于，擦拭器清洁棒包括：
垂直支撑面；
第一接触面，沿垂直方向安装并且面向垂直支撑面；以及
第二接触面，沿水平方向安装并且被连接在垂直支撑面与第一接触面之间。
13.根据权利要求12所述的用于涂覆聚酰亚胺层的方法，其特征在于，第一接触面和第二接触面保持着90～140度范围内的角度，并且它们接触擦拭器的表面。
14.根据权利要求10所述的用于涂覆聚酰亚胺层的方法，其特征在于，擦拭器清洁棒由不锈钢、铝、碳石墨、碳钢、铸铁、乙丙橡胶EPDM、聚四氟乙烯PTFE或氟橡胶FKM制成。
15.根据权利要求10所述的用于涂覆聚酰亚胺层的方法，其特征在于，清洁液体包括N-甲基吡咯烷酮。
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