(57)【要約】【課題】研磨ヘッド４０に面ダレが起こり、研磨液の供給量が両端部に多くても、カラーフィルタ１の周縁部にて過研磨の状態になら枚葉研磨機を提供する。【解決手段】カラーフィルタを水平搬送しながら、その上面に矩形の研磨ヘッドを加圧し公転させて研磨を行う枚葉研磨機にて、進行方向と直角な幅方向に、複数の研磨液滴下ノズル１１を有し、各々の研磨液滴下ノズルは任意な濃度の研磨液を滴下する。複数の研磨液滴下ノズルは、各々のチューブポンプ５０及び各々の研磨液タンクを有し、各々の研磨液滴下ノズルが、任意な濃度の研磨液を、任意な量の滴下をする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枚葉のカラーフィルタを水平搬送しながら、その上面に矩形の研磨ヘッドを加圧し公転させて研磨を行う枚葉研磨機において、
前記カラーフィルタの進行方向と直角な幅方向に、複数の研磨液滴下ノズルを有し、各々の研磨液滴下ノズルは任意な濃度の研磨液を滴下することができることを特徴とする枚葉研磨機。
【請求項２】
前記複数の研磨液滴下ノズルは、各々のチューブポンプ及び各々の研磨液タンクを有し、各々の研磨液滴下ノズルが、任意な濃度の研磨液を、任意な量の滴下をすることができることを特徴とする請求項１記載の枚葉研磨機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枚葉のカラーフィルタを水平搬送しながらカラーフィルタ上の突起を研磨する研磨機に関するものであり、特に、カラーフィルタの周縁部にて過研磨にならない枚葉研磨機に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置用のカラーフィルタは、一般に、ガラス基板上に設けられた開口部を有するブラックマトリックスの該開口部に着色画素が形成されたものであるが、ブラックマトリックスと着色画素の間に隙間（白抜け）が生じるのを避けるために着色画素の周縁部をブラックマトリックス端部上に重ねた状態で形成される。
【０００３】
このブラックマトリックスの膜厚が厚いと、着色画素の周縁部がブラックマトリックス端部上で突起となる。
この突起は、カラーフィルタの表面を凹凸のあるものとし、平坦性を悪化させる。このような突起のある、表面の平坦性が悪化したカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、突起の影響によって液晶分子の転傾などによる表示不良、光漏れによるコントラストの低下など表示品質を低下させることになる。
【０００４】
多くの場合、カラーフィルタ表面への研磨によって突起を除去し、或いは液晶分子の配向に影響のない程度まで突起の高さを低くする。また、この研磨によって同時に、例えば、着色画素上、及びガラス基板の周縁部（余白部）に残存しているフォトレジストの残渣も取り除き、後工程である透明導電膜の成膜における透明導電膜の密着性にとって、或いは、周縁部（余白部）を対向基板とのシール部とする際におけるシール剤の密着性にとって好ましいものとしている。
【０００５】
このようなカラーフィルタ表面への研磨の方法は、例えば、平盤研磨機の円形テーブル上に、カラーフィルタを載置、固定し、定盤に貼り合わせた研磨パッド面をカラーフィルタ表面に加圧接触させるのであるが、円形テーブルを回転させながら、研磨液を滴下しつつ、円形の定盤を揺動させて、カラーフィルタ表面の突起を除去するといった方法である。
【０００６】
しかし、このカラーフィルタ表面への研磨工程が、前記着色画素を形成する工程と別ラインになっていると、ガラス基板の移動作業による設備の停止ロスが起こり研磨作業の生産性は良くない。近年、大画面液晶テレビの普及に伴うガラス基板の大型化により、厚さが１ｍｍ以下と薄く、かつ一辺が１ｍ以上へとガラス基板の大型化が進み、より安全な取り扱いができる研磨機として、ガラス基板（カラーフィルタ）を枚葉で水平搬送する研磨機が提案されている。
【０００７】
図１は、カラーフィルタを枚葉で水平搬送し、研磨液供給部にて研磨液をカラーフィルタ面に供給し、研磨部にて矩形の研磨ヘッドをカラーフィルタ面に接触させ公転させることによってカラーフィルタ表面の突起を平坦化する枚葉研磨機の一例の平面図である。
この一例に示す枚葉研磨機（１０）は、研磨液滴下ノズル（１１）が設けられた研磨液供給部（２０）と、矩形の研磨ヘッド（１２）が設けられた研磨部（３０）とで構成されている。
【０００８】
矩形の研磨ヘッド（１２）は、研磨ヘッド（１２）を公転する軸と、その上部で一体的に連結されている。カラーフィルタを搬送するコロコンベア（１４）が、図１中、左方の
前工程（着色画素を形成する工程）から右方の後工程（水洗工程）へと、枚葉研磨機（１０）の研磨液供給部（２０）と研磨部（３０）を貫いて設けられている。
【０００９】
しかし、このような、枚葉のカラーフィルタを水平搬送しながら、矩形の研磨ヘッドを加圧し公転させて研磨する方法は、カラーフィルタの中央部には研磨ヘッドが均一に接触するが、カラーフィルタの両端部においては、研磨ヘッドがガラス基板からはみ出るため、面ダレを起こし両端部の研磨は過研磨の状態になる。
また、両端部では研磨液の供給量が、中央部に比較して多くなるために、過研磨の傾向は更に強くなる方向にある。この両端部で研磨液の供給量が多くなる現象は、過研中に研磨ヘッドによって研磨液が両端部へと運ばれるためと推量されている。
【００１０】
図２は、図１に例示する研磨部（３０）での、カラーフィルタ（ガラス基板）（１）と研磨ヘッド（１２）との関係を表した平面図である。図２に示すように、研磨ヘッド（１２）は、ガラス基板（１）からはみ出るため面ダレを起こし、斜線で示すように、ガラス基板（１）の両端の周縁部では過研磨の状態になる。
この過研磨は、例えば、カラーフィルタが多面付けされた大型ガラス基板では、この周縁部に位置する製品が不良となるといった問題をもたらす。なお、図２は、説明上、図１の研磨部（３０）を９０度回転させている。
【００１１】
また、図３は、図１に例示する研磨液供給部（２０）での、カラーフィルタ（ガラス基板）（１）と研磨液滴下ノズル（１１）との関係を表した平面図である。図３に示すように、カラーフィルタ（１）表面は、表示部（１ａ）、額縁部（１ｂ）、余白部（１ｃ）で構成されている。
研磨液滴下ノズル（１１）は、白太矢印で示す、カラーフィルタ（ガラス基板）（１）の進行方向と直角な幅方向（図３中、左右Ｙ軸方向）に複数個が設けられている。各研磨液滴下ノズル（１１）は、取付具（１８）に取付けられており、カラーフィルタ（１）上に研磨液を幅方向の一直線上に滴下するようになっている。
【００１２】
研磨液滴下ノズル（１１）は、カラーフィルタ（ガラス基板）（１）上方で、左端の余白部（１ｃ）から右端の余白部（１ｃ）の間に均一に配置されている。この配置の間隔（Ｐｉ）は、例えば、２５ｍｍ程度である。
図４は、図３に符号（Ａ）で示す部分を拡大したものであり、研磨液が滴下されカラーフィルタ（１）上で延展した状態が表されている。図４に示すように、延展した研磨液（２）は、カラーフィルタ（１）の幅方向で略均一に滴下されている。
【００１３】
図５は、前記着色画素の形成に用いる材料で作製した積層膜に研磨を施した後の、積層膜の膜厚を測定した一例を示したものである。図５中、符号（Ｂ）は、図４に示す額縁部（１ｂ）と表示部（１ａ）の境界である。表示部（１ａ）の周縁部での過研磨の状態を示したものである。横軸は表示部（１ａ）の境界（Ｂ）から中央部へ向かっての測定位置の指標、縦軸は研磨後の積層膜の高さを表している。
【００１４】
図５に示すように、表示部（１ａ）の中央部（符号（Ｃ）より右方）では積層膜の高さは、略均一であるのに対し、額縁部（１ｂ）と表示部（１ａ）の境界（Ｂ）から、符号（Ｃ）で示す領域、すなわち、表示部（１ａ）の周縁部において過研磨で、積層膜の高さが低くなっていることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平６−２４６６２３号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５６０２号公報
【特許文献３】特開２００５−２８８６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、枚葉のカラーフィルタを水平搬送しながらカラーフィルタ上の突起を研磨する枚葉研磨機において、研磨ヘッドに面ダレが起こり、また、研磨液の供給量が両端部に多くなっても、カラーフィルタの周縁部にて過研磨の状態になることのない枚葉研磨機を提供すること課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、枚葉のカラーフィルタを水平搬送しながら、その上面に矩形の研磨ヘッドを加圧し公転させて研磨を行う枚葉研磨機において、
前記カラーフィルタの進行方向と直角な幅方向に、複数の研磨液滴下ノズルを有し、各々の研磨液滴下ノズルは任意な濃度の研磨液を滴下することができることを特徴とする枚葉研磨機である。
【００１８】
また、本発明は、上記発明による枚葉研磨機において、前記複数の研磨液滴下ノズルは、各々のチューブポンプ及び各々の研磨液タンクを有し、各々の研磨液滴下ノズルが、任意な濃度の研磨液を、任意な量の滴下をすることができることを特徴とする枚葉研磨機である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、カラーフィルタの進行方向と直角な幅方向に、複数の研磨液滴下ノズルを有し、各々の研磨液滴下ノズルは任意な濃度の研磨液を滴下することができ、或いは、複数の研磨液滴下ノズルは、各々のチューブポンプ及び各々の研磨液タンクを有し、各々の研磨液滴下ノズルが、任意な濃度の研磨液を、任意な量の滴下をすることができるので、枚葉のカラーフィルタを水平搬送しながらカラーフィルタ上の突起を研磨する研磨機において、研磨ヘッドに面ダレが起こり、また、研磨液の供給量が両端部に多くなっても、カラーフィルタの周縁部にて過研磨の状態になることのない枚葉研磨機となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】カラーフィルタを枚葉で水平搬送し、研磨ヘッドを公転させ突起を平坦化する枚葉研磨機の一例の平面図である。
【図２】研磨部での、カラーフィルタと研磨ヘッドとの関係を表した平面図である。
【図３】研磨液供給部での、カラーフィルタと研磨液滴下ノズルとの関係を表した平面図である。
【図４】図３に符号（Ａ）で示す部分を拡大した平面図である。
【図５】積層膜に研磨を施した後の、積層膜の膜厚を測定した一例を示したものである。
【図６】本発明による枚葉研磨機の一例の概略を示す平面図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ線での断面図である。
【図８】図６に示す枚葉研磨機の一例における、研磨ヘッドのＸ−Ｘ線での断面図である。
【図９】図６に示す枚葉研磨機の一例における、チューブポンプの一例の概略の正面図である
【図１０】図６に示す枚葉研磨機の一例における、チューブポンプの一例の概略の側面図である
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
図６は、本発明による枚葉研磨機の一例の概略を示す平面図である。また、図７は、図６のＸ−Ｘ線での断面図である。図６及び図７に示すように、この一例に示す枚葉研磨機は、下定盤（１６）、下定盤上でカラーフィルタを水平搬送するベルトコンベア（１７）、カラーフィルタ（１）の上面を研磨する矩形の研磨ヘッド（４０）、カラーフィルタ（１）の上面に研磨液を滴下する研磨液滴下ノズル（１１）、研磨液滴下ノズルを支える取付け具（１８）、前工程から枚葉研磨機を経て次工程にカラーフィルタ（１）を搬送するころコロコンベア（１４）で構成されている。
【００２２】
矩形の研磨ヘッド（４０）は、研磨ヘッドを公転する軸（１３）とその上部で一体的に連結されている。研磨液滴下ノズル（１１）は、白太矢印で示すカラーフィルタの進行方向と直角な幅方向に複数個の研磨液滴下ノズル（１１）が取付具（１８）に取付けられて設けられている。
【００２３】
カラーフィルタ（１）は、図６中、左方の前工程（着色画素を形成する工程）からコロコンベア（１４）によって搬送される。コロコンベア（１４）からベルトコンベア（１７）に受渡されたカラーフィルタ（１）は、ベルトコンベア（１７）上方の研磨液滴下ノズル（１１）から研磨液の供給を受け、ベルトコンベア（１７）を介した下定盤（１６）上で、研磨ヘッド（４０）の加圧、公転によってカラーフィルタ面が平坦化され、右方の後工程（水洗工程）へとコロコンベア（１４）によって搬送される。
【００２４】
図８は、図６に示す枚葉研磨機の一例における、研磨ヘッド（４０）のＸ−Ｘ線での断面図である。図８に示すように、研磨ヘッド（４０）は、カラーフィルタ（１）の上面に接触し突起を研磨するパッド（４１）、上定盤（４２）、上定盤を収容する筐体（４３）、筐体内に設けられた上圧力チューブ（４４Ａ）、下圧力チューブ（４４Ｂ）、及び上定盤（４２）を保持する支え部（４５）で構成されている。
研磨ヘッド（４０）の筐体（４３）は、研磨ヘッドを公転する軸（１３）とその上部で一体的に連結されている。
【００２５】
図９は、図６に示す枚葉研磨機の一例における、チューブポンプ（５０）の一例の概略を説明する正面図である。また、図１０は側面図である。本発明においては複数個のチューブポンプ（５０）が用いられている。図６に示す、カラーフィルタ（１）の進行方向と直角な幅方向に設けられている複数個の研磨液滴下ノズル（１１）の各々に、チューブポンプ（５０）が接続されている（図示せず）。
また、この複数個のチューブポンプ（５０）には、各々の研磨液タンク（図示せず）が接続されている。
【００２６】
すなわち、本発明においては、研磨液滴下ノズル（１１）、チューブポンプ（５０）、研磨液タンクからなる研磨液供給系の複数基が、カラーフィルタの進行方向と直角な幅方向に設けられている。
この複数基の研磨液供給系では、各々の研磨液タンクに任意な濃度の研磨液を貯え、各々のチューブポンプ（５０）によって単位時間当たり任意な量の研磨液を滴下することがで
きるようになっている。
【００２７】
図９及び図１０に示すように、この一例に示すチューブポンプ（５０）は、ポンプブロック（５１）、回転ローラ（５２）、押し出しローラ（５３）、回転軸（５４）、及びチューブ（５５）で構成されている。
ポンプブロック（５１）の下部は、その幅方向が一様な円弧状の凹部となっている。押し出しローラ（５３）は、前後２個の回転ローラ（５２）の間、回転ローラ（５２）の周縁部に複数個が取り付けられている。その軸心で回転するようになっているが駆動は与えられていない。
【００２８】
ポンプブロック（５１）と回転ローラ（５２）との間には隙間が設けられており、チューブ（５５）はポンプブロック（５１）と回転ローラ（５２）との間に挿入されている。チューブ（５５）は、ポンプブロック（５１）の円弧状の凹部と、回転ローラ（５２）との隙間において、２個の押し出しローラ（５３）の間（ａ）では、押し出しローラ（５３）によって押し潰されない状態になっており、また、押し出しローラ（５３）の位置（ｂ）では、押し出しローラ（５３）によって押し潰された状態になっている。
【００２９】
チューブ（５５）は、回転ローラ（５２）の回転に伴いポンプブロック（５１）の円弧状の凹部から押し出されないように固定具（５６）によって固定されている。
また、チューブ（５５）の左方端（ｃ）は、研磨液タンクに接続され、研磨液が加圧された状態で供給されている。チューブ（５５）の右方端（ｄ）は、研磨液滴下ノズルに接続されている。
【００３０】
回転ローラ（５２）は、モーター（図示せず）により回転軸（５４）が所定方向に回転されることにより、チューブ（５５）の左方端（ｃ）から供給された研磨液を上記２個の押し出しローラ（５３）の間（ａ）にあるチューブの部分に押し出し、引き続きチューブ（５５）の右方端（ｄ）へと押し出す。押し出された研磨液は、研磨液滴下ノズルからカラーフィルタ上に滴下される。
【００３１】
この際、単位時間あたりの滴下量は、チューブの内径と２個の押し出しローラ（５３）の間の距離と回転ローラ（５２）回転数によって定まり、任意な量の研磨液を滴下することが可能である。
【００３２】
上記のように、本発明の枚葉研磨機においては、カラーフィルタの進行方向と直角な幅方向に、複数の研磨液滴下ノズルを有し、この複数の研磨液滴下ノズル（１１）は、各々のチューブポンプ（５０）及び各々の研磨液タンクを有しているので、、各々の研磨液滴下ノズル（１１）からは、カラーフィルタの幅方向に任意な濃度の研磨液を、単位時間当たり任意な量の滴下をすることができるようになっている。                        
【００３３】
具体的には、例えば、その幅が約２０００ｍｍ程度のガラス基板においては、前記図５に示す過研磨の状態となる領域（符号（Ｂ）〜（Ｃ））は、略８０ｍｍ程度であることが観測されている。
この過研磨の領域に対しては、ガラス基板の中央部に滴下する濃度に比較し、研磨液の濃度を２倍〜６倍に希釈した研磨液を、その過研磨の状態に合わせ滴下することによって、すなわち、符号（Ｃ）の位置から符号（Ｂ）の位置に向かって、希釈倍数を増加させることによって、カラーフィルタの周縁部での過研磨を好適に回避することが可能である。
【００３４】
なお、研磨液中の研磨剤の濃度がゼロの際には、著しい研磨不足とムラが発生するので、その希釈倍数は適宜に設定することになる。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・カラーフィルタ（ガラス基板）
１ａ・・・カラーフィルタの表示部
１ｂ・・・カラーフィルタの額縁部
１ｃ・・・カラーフィルタの余白部
２・・・延展した研磨液
１０・・・例示する枚葉研磨機
１１・・・矩形の研磨ヘッド
１２・・・研磨液滴下ノズル
１３・・・研磨ヘッドを公転する軸
１４・・・コロコンベア
１６・・・下定盤
１７・・・ベルトコンベア
１８・・・研磨液滴下ノズルの取付具
２０・・・研磨液供給部
３０・・・研磨部
４０・・・本発明における研磨ヘッド
４１・・・研磨するパッド
４２・・・上定盤
４３・・・筐体
４４Ａ、４４Ｂ・・・上圧力チューブ、下圧力チューブ
４５・・・支え部
５０・・・チューブポンプ
５１・・・ポンプブロック
５２・・・回転ローラ
５３・・・押し出しローラ
５４・・・回転軸
５５・・・チューブ
５６・・・固定具
Ｂ・・・額縁部と表示部の境界
Ｃ・・・過研磨となる境界
【図１】
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【図２】
2011079102.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011079102.tif 000009
【図８】
2011079102.tif 000010
【図９】
2011079102.tif 000011
【図１０】
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