CN100416363C - 配向膜印刷掩模用架具及利用该架具清洗配向膜印刷掩模的装置和方法 - Google Patents

配向膜印刷掩模用架具及利用该架具清洗配向膜印刷掩模的装置和方法 Download PDF

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Abstract

配向膜印刷掩模用架具及利用该架具清洗配向膜印刷掩模的装置和方法。本发明涉及一种配向膜印刷掩模，更具体地，涉及一种用于配向膜印刷掩模的架具。根据本发明的架具包括多个支撑件，各个支撑件都具有至少一个弯曲部分，这些支撑件沿所述配向膜印刷掩模的宽度方向按预定间隔排列以支撑所述配向膜印刷掩模；至少一个连接件，用于连接所述支撑件；以及紧固部分，用于固定通过所述支撑件支撑的所述配向膜印刷掩模。

Description

配向膜印刷掩模用架具及利用该架具清洗配向膜印刷掩模的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于清洗配向膜印刷掩模的装置和利用该装置来制造显示设备的方法，更具体地，涉及一种用于清洗配向膜印刷掩模的架具。
背景技术
由于低电压驱动、全色再现、轻/薄/短/小的结构、低功耗等优点，液晶显示设备已被广泛应用于从手表、计算器、笔记本计算机到个人数字助理(PDA)、TV、蜂窝电话、飞机用监视器、PC用监视器等的范围的电子设备。
为了使用液晶显示设备，要求液晶分子沿预定方向取向。为此，在ITO(氧化铟锡)电极上形成称作配向膜的有机聚合物膜。通过在基板上涂覆配向膜的液态原材料(例如聚酰胺酸、可溶解的聚酰亚胺等)、使液态原材料聚合化(或固化)、并摩擦固化的聚酰亚胺来形成配向膜。即，利用配向膜印刷装置在基板的上表面上印刷配向膜的液态原材料，将配向膜的液态原材料加热到60℃～80℃范围内的温度，以使液态原材料初固化，然后将其加热到80℃～200℃范围内的温度，以使液态原材料二次固化。其后，通过摩擦配向膜的原材料的表面或直接向其照射光束来形成配向膜。
通常通过使用涂胶辊、网纹辊、印刷辊这三种辊和配向膜印刷掩模(下文称作“掩模”)，在其上形成有TFT(薄膜晶体管)图案的基板上或其上形成有滤色器图案的基板上印刷配向膜。掩模通常由具有预定图案的有开口的橡皮版(APR橡皮版)构成。当重复使用掩模时，在配向膜的形成过程中使用的聚酰亚胺(PI)逐渐积聚在开口处。因此，就要求以适当的时间间隔清洗掩模，以将聚酰亚胺的残留物从开口去除。单独使用掩模清洗装置来进行上述操作。
掩模清洗装置设置有充有N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl Pyrrolidone(NMP))液体的清洗箱和用于保持掩模的架具(jig)。清洗箱的高度通常大于掩模的高度。将由架具保持的掩模送入清洗箱。
近来，因为液晶显示设备的尺寸变得更大，所以掩模也变得更大。因此，要求架具的尺寸和清洗箱的高度变得更大以清洗大尺寸的掩模。由于这种趋势，使得对清洗掩模用的NMP的消耗急剧增大，这就增大了制造成本。
另外，因为近来的掩模的高度在2000mm～3000mm范围内，所以要求存储生产设备的清洁空间的高度在5000mm～6000mm的范围内，以将掩模送入清洗箱中。因此，要求独立的清洁空间来安装掩模清洗装置，这就进一步增加了制造成本。
此外，因为在预定时间段的一系列清洗步骤之后要将保持掩模的架具从清洗箱取出，该清洗处理是低效的。此外，掩模上剩余的NMP破坏了配向膜掩模的印刷性能。
发明内容
因此，本发明致力于一种用于清洗配向膜印刷掩模的架具，并涉及制造显示设备的方法，它们基本上克服了由于现有技术的局限和缺点所造成的一个或多个问题。
本发明的一个优点是提供了一种用于清洗配向膜印刷掩模的架具以及使用该架具来制造显示设备的方法，该架具可以缩小用于清洗印刷掩模的空间，并改善清洗性能。
本发明的其它特征和优点将部分地在以下说明中提出，并且本领域技术人员在考查以下内容后将部分地明确这些特征和优点，或者可以通过对本发明的实践而习得。本发明的这些和其它优点可以通过在所写说明书及其权利要求以及附图中具体指出的结构而实现和获得。
为了实现这些和其它优点并且根据本发明的目的，如本文所具体实施和广泛描述地，一种用于制造液晶显示设备的方法包括如下步骤：提供具有多个像素的基板；通过使用配向膜印刷掩模在该基板上形成配向层；通过使用架具来清洁配向膜，其中该架具包括：沿配向膜印刷掩模的宽度方向按规定间隔布置的多个支撑件，用于支撑配向膜印刷掩模，每个支撑件具有至少一个弯曲部分；至少一个连接件，用于连接这些支撑件；以及紧固部分，用于固定由支撑件支撑的配向膜印刷掩模；在该配向层上提供液晶；并且封装该液晶。
在本发明的另一方面，一种用于清洗配向膜印刷掩模的装置包括：架具，用于安装被折叠至少一次的配向膜印刷掩模；清洗机，用于清洗所述配向膜印刷掩模，该清洗机充有清洗剂并具有足够的空间来完全浸没所述架具；干燥机，用于干燥所述配向膜印刷掩模，该干燥机具有足够空间来使所述架具完全置入其中，并且其被提供有干燥气，其中该架具包括：沿配向膜印刷掩模的宽度方向按规定间隔布置的多个支撑件，用于支撑配向膜印刷掩模，每个支撑件具有至少一个弯曲部分；至少一个连接件，用于连接这些支撑件；以及紧固部分，用于固定由支撑件支撑的配向膜印刷掩模。
在本发明的再一方面，一种用于清洗配向膜印刷掩模的方法包括：在架具上安装配向膜印刷掩模；在清洗所述配向膜印刷掩模上的PI之后，将所述架具浸入装在PI清洗机中的NMP中；将所述架具浸入装在NMP清洗机中的异丙醇(Iso Propyl Alcohol(IPA))中，以清洗在所述PI清洗机中洗掉所述PI时形成在所述配向膜印刷掩模上的NMP；对在所述NMP清洗机中清洗后的所述配向膜印刷掩模进行干燥；并且在所述干燥之后取出所述架具，其中该架具包括：沿配向膜印刷掩模的宽度方向按规定间隔布置的多个支撑件，用于支撑配向膜印刷掩模，每个支撑件具有至少一个弯曲部分；至少一个连接件，用于连接这些支撑件；以及紧固部分，用于固定由支撑件支撑的配向膜印刷掩模。
应该理解，对本发明实施例的上述一般性说明和以下详细说明都是示例性和说明性的，旨在提供对要求保护的本发明的进一步的理解。
附图说明
包含附图以提供对本发明的进一步的理解，将其并入并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用于说明本发明的原理。
在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的用于配向膜印刷掩模的架具的立体图；
图2示出了图1所示的架具的侧视图；
图3示出了根据本发明另一实施例的用于配向膜印刷掩模的架具的立体图；
图4示出了根据本发明另一实施例的用于配向膜印刷掩模的架具和分立移动器的侧视图；
图5示出了用于利用根据本发明的架具来清洗配向膜印刷掩模的方法；
图6所示的流程图示出了根据本发明的用于利用配向膜印刷掩模来冲洗配向膜印刷掩模的方法的步骤。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施例，其示例在附图中示出。只要可能，在所有图中，将使用相同的标号来指示相同或者相似的部分。
图1示出了根据本发明实施例的用于配向膜印刷掩模的架具的立体图，而图2示出了图1中所示的架具的侧视图。
参照图1和图2，架具100包括多个支撑件110、以及至少一个连接件和多个紧固部分。支撑件110支撑配向膜印刷掩模(下文中称为“掩模”)的一侧(非作用侧)。各个支撑件110弯曲成“U”形，其两端相对于中心部分面朝下，并且沿掩模10的宽度方向以规定间隔安装支撑件110。
在本实施例中，支撑件110由中空圆管构成。但是，支撑件110也可以由圆销、多边形杆以及中空多边形管中的任一个构成。支撑件110的中心部分被弯曲以防止掩模10起皱，并以与掩模10紧密接触。按如下间隔布置多个支撑件110，该间隔使得不会发生掩模10的起皱，并且可以使掩模10的清洗面积最大。支撑件110也被布置成支撑掩模10的其上没有形成任何图案的部分。
架具100还包括至少一个与支撑件110相连接的连接件120。如图所示，与支撑件110相垂直地安装连接件120，并且支撑件110与连接件120之间的交叉部分不向放置有掩模10的一侧突出以防止掩模10与架具100之间形成间隙。即，连接件120穿过支撑件110的内表面。
紧固部分130固定由支撑件110支撑的掩模10，将紧固部分130安装在架具100的底部。紧固部分130包括多个夹具，这些夹具接触并保持掩模10以使掩模免受损坏并牢固地紧固掩模10。各个紧固部分130包括螺栓131和夹片132，在紧固螺栓131时夹片132接触并保持掩模10。可以采用其它紧固机构(例如通用的使用弹簧弹力的夹具)来固定掩模10。
将架具100构造成可通过运送装置(诸如机械手)自动运送，或如果需要可由操作员来操作。因此，在架具100的最外侧的两个支撑件111和112上具有附加的操作部分140。操作部分140与两个支撑件111和112相连，并且各个操作部分140具有与支撑件110相同的形状，但是操作部分140的宽度和高度要比支撑件110大。操作部分140不仅用作运送架具100的把手，还用作引导件(guide)，用于将掩模10准确地放置在支撑件110上。
下面对将掩模10放置到架具100上的一系列步骤进行说明。将折叠掩模10的中心置于支撑件110的中心处，并且将掩模10的两个面与各支撑件110的两个面紧密接触。由此，使折叠掩模10的中心与支撑件110的中心的外表面紧密接触，并且使折叠掩模10的两个面与支撑件110的两个面的外表面紧密接触。将掩模10放置到架具100上的操作是通过将掩模10的两端紧固到紧固部分130来完成的。
尽管掩模10的两端通过紧固部分130被紧固，但是掩模10可以沿宽度方向移动。因此，提供附加结构有利地防止了掩模10沿架具100外侧的方向从架具100脱落。
参照图3，根据本发明的架具100包括位于最外侧的支撑件111和112处的保护部分141，用于防止掩模10沿外侧方向从架具100脱落。每个保护部分141的两端与最外侧支撑件111或112的两侧相连。每个保护部分141可以包括与紧固部分130相同的夹具，以固定掩模10的两侧。
参照图4，可以使用底侧(更具体地，支撑件的相对的底侧)上的分立移动器150以容易地将架具100向清洗装置运送。因此，分立移动器150包括：主体151，具有与每个支撑件110的两端接触的上表面；以及在主体151的底侧上的滚轮152。具体而言，各个支撑件110都是与分立移动器150可拆离的。即，当掩模10被送入清洗装置时，将分立移动器150拆离，以仅将安装在架具100上的掩模10送入清洗装置。可通过机械手将架具100运送到清洗装置。
图5示出根据本发明的用于利用架具来清洗配向膜印刷掩模的方法。
参照图5，清洗装置包括：架具100；清洗机200和干燥机300。如上所述，架具100被构造为使得将对折的掩模10安装到其上。
充有清洗剂的清洗机200具有足够的空间使架具100完全浸入，以洗净掩模10。清洗机200包括至少一个PI(聚酰亚胺)清洗机210和至少一个NMP清洗机220。有两个PI清洗机210，并且分隔出这两个PI清洗机211和212之间的间隔。这两个PI清洗机211和212中的每一个中都装有NMP(N-甲基吡咯烷酮)，用于清洗残留在掩模10上的PI。
其中首先放入了架具100的第一PI清洗机211(以下称为“初次PI清洗机”)包括泡沫生成部分230，用于生成泡沫并将泡沫提供给清洗机中所装的NMP。泡沫使NMP散布以使得可以均匀地清洗掩模10的整个部分。尽管未示出，泡沫生成部分230是通过注入空气来产生泡沫的。第二PI清洗机212(下面称其为“二次PI清洗机”)接收在初次PI清洗机212处清洗后的掩模10，并再次清洗掩模10。
其中装有IPA的NMP清洗机220接收在两个PI清洗机211和212处相继清洗后的掩模10，并利用IPA洗去残留在掩模10上的NMP。
干燥机300对清洗后的掩模10进行干燥，其具有足够的空间完全容纳架具100。向干燥机300提供干燥气体以干燥掩模10。存在与干燥机300相连的喷嘴320，用于从气体存储单元310提供干燥气体。该气体通常为N2气。清洗装置可以具有彼此分离的清洗机200和干燥机300，或可以形成如图5所示的单个单元。
下面将参照图6来说明用于清洗和干燥掩模10的一系列步骤。
首先，将掩模10安装在架具100上(S110)。然后将其上安装有掩模10的架具100运送到初次PI清洗机211。可以通过分立移动器150来运送架具100。然后将被运送到初次PI清洗机211的架具100与分立移动器150相分离，并且将其送入初次PI清洗机211(S120)。装在初次PI清洗机211中的NMP将PI从安装在架具100上的掩模10的表面和开口(未示出)上洗掉。如上所述，从生成部分230生成的泡沫流入初次PI清洗机211，以向掩模10的各个部分均匀地提供NMP。
将在初次PI清洗机211处完成清洗的掩模10从该初次PI清洗机211中取出，并将其与架具100一起送入二次PI清洗机212(S130)。通过装在二次PI清洗机212中的NMP再次清洗残留在掩模10上的PI。二次PI清洗机212中的NMP比初次PI清洗机211中的更干净。因此，当掩模10接连通过初次PI清洗机211和二次PI清洗机212时，残留在掩模10的表面和开口处的PI被彻底去除。
然后将在二次PI清洗机212处完成清洗的掩模10从二次PI清洗机212取出，并将其与架具100一起送入NMP清洗机220(S150)。在将掩模10送入NMP清洗机220之前，可以将掩模10暂时送入其中装有脱离子水的分立的DI容纳箱240。装在NMP清洗机220中的IPA将通过NMP清洗机220带入的NMP残留物从掩模10上清洗掉。
然后，将在NMP清洗机220处完成清洗的掩模10从NMP清洗机220取出，并将其与架具100一起送入干燥机300(S160)。与干燥机300相连的喷嘴320从气体存储单元310向干燥机300提供N2气以干燥掩模10。尽管将掩模10安装了在架具100上，因为架具100的两侧是开口的，所以将N2气均匀地提供给掩模10的两侧(有效侧和无效侧)。在将掩模10干燥之后，将架具100从干燥机300中取出(S170)，并从清洗装置卸下，从而完成掩模10的清洗处理。
本发明的架具100并不限于上述实施例所述的结构。架具100的各个支撑件110可以具有至少两个弯曲部分以降低清洗装置200(或架具100)的高度。即，因为掩模10的高度在2000mm～3000mm的范围内，所以在前面的说明中将掩模10的中心部分折叠一次。然而，当掩模10的尺寸大于3000mm时，掩模10可能被折叠至少两次。在这种情况下，在彼此相对的方向上产生了弯曲。另外，各个支撑件110的弯曲部分还可以包括附加结构，以准确地将掩模10放置得接近弯曲部分。
本发明的上述实施例公开了各个支撑件110的一种圆形弯曲部分。然而，尽管未示出，但是弯曲部分可以是多边形的。此外，可以将弯曲部分弯曲得使该弯曲部分与掩模10接触。
本发明的上述实施例公开了各个支撑件110的两侧相互平行。然而，可将各个支撑件110的两侧形成为沿朝向其底部的方向彼此越来越近或越来越偏离。
如上所述，根据本发明的架具可以保持折叠至少一次的配向膜印刷掩模，从而使得用于清洗掩模所需的空间和NMP或IPA的消耗最小。
此外，由于使用了可与支撑件分离的分立移动器来将掩模运送到清洗装置，并且由于仅将不包括分立移动器的架具送入清洗装置，所以根据本发明的架具提高了清洗效率。
根据本发明的用于清洗配向膜印刷掩模的装置和方法更加彻底地去除残留在掩模上的聚酰亚胺，并更加均匀地干燥掩模。
对本领域的那些技术人员而言，显然可以对本发明作出各种修改和变型。因此，本发明将涵盖落入所附权利要求及其等同物范围内的对本发明的修改和变型。
本发明要求于2005年6月20日提交的No.2005-53119韩国专利申请的优先权，在此以引用的方式将其并入，如同在此完全阐述一样。

Claims (20)

1. 一种用于制造液晶显示器的方法，该方法包括如下步骤：
提供具有多个像素的基板；
使用配向膜印刷掩模在所述基板上形成配向层；
使用架具来清洁所述配向膜印刷掩模，其中所述架具包括：
分别具有至少一个弯曲部分的多个支撑件，所述支撑件沿所述配向膜印刷掩模的宽度方向按规定间隔排列，以支撑所述配向膜印刷掩模；
至少一个连接件，用于连接所述支撑件；以及
紧固部分，用于固定通过所述支撑件支撑的所述配向膜印刷掩模；
在所述配向层上提供液晶；并且
封装所述液晶。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述各个支撑件具有相对于中心部分面朝下的两端。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述各个支撑件在彼此相对方向上具有至少两个弯曲部分。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述各个支撑件由圆形销、多边形杆、中空圆管和中空多边形管中的一种构成。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑件的所述弯曲部分是曲形的。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中将所述支撑件之间的所述间隔设置成不使所述配向膜印刷掩模起皱，并能够实现对所述配向膜印刷掩模的平滑清洗。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中将所述支撑件排列成支撑所述配向膜印刷掩模上没有形成图案的部分。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑件的穿过所述连接件的部分不朝着待放置掩模的一侧突出。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中将所述紧固部分安装到所述支撑件上。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述紧固部分是用于进行面对面接触并紧固所述配向膜印刷掩模的夹具。
11. 根据权利要求1所述的方法，还包括在所述最外侧的两个支撑件处的保护部分，用于防止由所述支撑件支撑的所述掩模从外侧方向脱落。
12. 根据权利要求1所述的方法，其中所述保护部分具有与所述最外侧支撑件相连接的两端。
13. 根据权利要求1所述的方法，还包括在各个所述支撑件的底侧的分立移动器。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述分立移动器包括：
主体，其具有用于与各个支撑件的两端联接的上表面；以及
位于主体底侧的滚轮，用于移动所述架具。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中各个所述支撑件可与所述主体拆离。
16. 一种用于清洗配向膜印刷掩模的装置，该装置包括：
架具，用于安装被折叠至少一次的配向膜印刷掩模；
清洗机，用于清洗所述配向膜印刷掩模，该清洗机充有清洗剂并具有足够的空间来完全浸没所述架具；以及
干燥机，用于干燥所述配向膜印刷掩模，该干燥机具有足够空间来使所述架具完全置入其中，并且其被提供有干燥气体；
其中，所述架具包括：
分别具有至少一个弯曲部分的多个支撑件，所述支撑件沿所述配向膜印刷掩模的宽度方向按规定间隔排列，以支撑所述配向膜印刷掩模；
至少一个连接件，用于连接所述支撑件；以及
紧固部分，用于固定通过所述支撑件支撑的所述配向膜印刷掩模。
17. 根据权利要求16所述的装置，其中所述清洗机包括：
至少一个其中装有N-甲基吡咯烷酮的聚酰亚胺清洗机，用于从所述配向膜印刷掩模洗掉聚酰亚胺残留物；以及
至少一个其中装有异丙醇的N-甲基吡咯烷酮清洗机，用于接收在所述聚酰亚胺清洗机处清洗后的所述配向膜印刷掩模，并从所述掩模洗掉N-甲基吡咯烷酮。
18. 根据权利要求17所述的装置，其中所述聚酰亚胺清洗机包括第一聚酰亚胺清洗机和第二聚酰亚胺清洗机，所述第一聚酰亚胺清洗机包括用于生成泡沫并向装在该第一聚酰亚胺清洗机中的N-甲基吡咯烷酮提供该泡沫的泡沫生成部分。
19. 根据权利要求16所述的装置，其中所述干燥气体是N2气。
20. 一种用于清洗配向膜印刷掩模的方法，该方法包括：
将配向膜印刷掩模安装在架具上；
在清洗所述配向膜印刷掩模上的聚酰亚胺之后，将所述架具浸入装在聚酰亚胺清洗机中的N-甲基吡咯烷酮中；
将所述架具浸入装在N-甲基吡咯烷酮洗机中的异丙醇中，以清洗在所述聚酰亚胺清洗机中洗掉所述聚酰亚胺时形成在所述配向膜印刷掩模上的N-甲基吡咯烷酮。
对在所述N-甲基吡咯烷酮清洗机中清洗后的所述配向膜印刷掩模进行干燥；并且
在所述干燥之后取出所述架具；
其中，所述架具包括：
分别具有至少一个弯曲部分的多个支撑件，所述支撑件沿所述配向膜印刷掩模的宽度方向按规定间隔排列，以支撑所述配向膜印刷掩模；
至少一个连接件，用于连接所述支撑件；以及
紧固部分，用于固定通过所述支撑件支撑的所述配向膜印刷掩模。
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