(57)【要約】【課題】搬送ベルトのテンション調整を容易にかつ短時間で行なえる機構を有するベルト搬送式研磨装置を提供する。【解決手段】ベルト搬送モーターとベルト搬送ローラーによって搬送されるベルトに基板を載置し、密着保持して搬送しながら基板の表面を研磨し、ベルトのテンションが変化した場合にはベルト搬送ローラーを備えた搬送ローラーステージの位置を変化させてベルトのテンションを調整するベルト搬送式研磨装置において、ベルトのテンションを測定するテンション測定手段と、テンションの測定結果によってベルト搬送ローラーステージの位置をモーターを駆動して調整する搬送ローラーステージ位置調整手段と、を有することを特徴とするベルト搬送式研磨装置。【選択図】図７
2011025337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト搬送モーターとベルト搬送ローラーによって搬送されるベルトに基板を載置し、密着保持して搬送しながら基板の表面を研磨し、ベルトのテンションが変化した場合にはベルト搬送ローラーを備えた搬送ローラーステージの位置を変化させてベルトのテンションを調整するベルト搬送式研磨装置において、ベルトのテンションを測定するテンション測定手段と、テンションの測定結果によってベルト搬送ローラーステージの位置をモーターを駆動して調整する搬送ローラーステージ位置調整手段と、を有することを特徴とするベルト搬送式研磨装置。
【請求項２】
搬送ローラーステージ位置調整手段を搬送ローラーの両端にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送式研磨装置。
【請求項３】
搬送ローラーの両端にそれぞれ設けた搬送ローラーステージ位置調整手段を同時に制御することを特徴とする請求項１または２に記載のベルト搬送式研磨装置。
【請求項４】
テンション測定手段によってベルトのテンションを測定し、且つ、テンションの閾値を予め設定し、測定して得られたテンションの値が閾値を超えた場合には搬送ローラーステージ位置調整手段を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のベルト搬送式研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の表面の突起部やフォトレジストの残渣、凝集物を研磨、除去する際に用いられるベルト搬送式研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨対象として、カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタを例として説明する。図１はカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図である。カラーフィルタ１は、ガラス基板２上にブラックマトリックス（以下、ＢＭ）３、レッドＲの着色画素（以下、Ｒ画素）４−１、グリーンＧの着色画素（以下、Ｇ画素）４−２、ブルーＢの着色画素（以下、Ｂ画素）４−３、透明電極５、及びフォトスペーサー（Ｐｈｏｔｏ  Ｓｐａｃｅｒ）（以下、ＰＳ）６、バーテイカルアライメント（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（以下、ＶＡ）７が順次形成されたものである。
【０００３】
上記構造のカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法が知られているが、図２は一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程を示すフロー図である。カラーフィルタは、先ず、ガラス基板上にＢＭを形成処理する工程（Ｃ−１）、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程（Ｃ−３）、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程（Ｃ−４）、露光処理する工程（Ｃ−５）、現像処理する工程（Ｃ−６）、着色フォトレジストを硬化処理する工程（Ｃ−７）が行われる。例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順に画素が形成される場合には、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間（Ｃ−７）ではレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの順に着色レジストを変更して３回繰り返されてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成される。更に研磨する工程（Ｃ−８）、透明電極を成膜処理する工程（Ｃ−９）、ＰＳ、ＶＡを形成処理する工程（Ｃ−１０）がこの順に行われ製造される。
【０００４】
図３はＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成された状態を示す図である。図１におけるＲ画素４−１、Ｇ画素４−２、Ｂ画素４−３の各着色画素は、ＢＭ３の開口部に設けられるが、ＢＭ３と各着色画素の隙間による白抜けを避けるために、着色画素の端部をＢＭ３に乗り上げた構造とすることが一般的であって、そのためにＲ画素４−１、Ｇ画素４−２、Ｂ画素４−３の端部には突起１１や各着色画素の膜厚の不均一さ（図３の場合は、Ｇ画素４−２がＲ画素４−１、Ｂ画素４−３に比較して膜厚が厚い場合を示す）よる段差ｄが生ずる。
【０００５】
このような突起や段差のあるカラーフィルタを液晶カラー表示装置に組み上げた場合には、液晶の配向不良による光漏れを引き起こす原因となる。このため突起や段差を埋めるために着色画素を形成した後に平坦化層（オーバーコート層）を別途設ける方法がある。
【０００６】
しかしながら、工程増、コストアップにつながることから、平坦化層を設けることなくカラーフィルタの表面の平坦性を向上させるために、従来からカラーフィルタ表面の研磨が行われている。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、固定して定盤に張り合わせた研磨パット面を、研磨対象のカラーフィルタ表面に加圧接触させ、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方法がある。
【０００７】
更に、近年の液晶表示装置の大型化に伴い、カラーフィルタのガラス基板も一辺が２ｍ
を超えるものとなっており、これに対応するためにベルト搬送式の研磨装置が提案されている。
【０００８】
図４は従来から使われている大型サイズの液晶ディスプレイ用カラーフィルタの表面研磨を目的に用いられるベルト搬送式研磨装置の一例を示す図であり、図４は側面から見た概略図、図５は上面から見た概略図である。
【０００９】
図４、図５に示されるベルト搬送式研磨装置において、カラーフィルタ用基板１０の裏面を密着保持して搬送する基板搬送ベルト（研磨ベルトとも言う）２１は、ベルト搬送用モーター２２によって２３に示される搬送方向に搬送される。基板搬送ベルト２１の下方には下定盤２４があって基板搬送ベルト２１を下から支え、一方、カラーフィルタ用基板１０の上方には研磨パッド（図示せず）を備えた上定盤２５が回転してカラーフィルタ用基板１０の表面を研磨する。
【００１０】
基板搬送ベルト２１は研磨中のカラーフィルタ用基板１０の振動及び、ベルト自身の蛇行を防止するために、そのテンションを一定に維持する必要がある。基板搬送ベルト２１は一般的には樹脂製のベルトが使用され、テンションをかけ続けているとベルトの伸びが徐々に生じるため経時的にテンションが低下していく。そのため基板搬送ベルト２１のテンションの強さを常時監視する必要があり、ベルトテンションの測定器には例えばロードセル２６などが一般的に用いられ、測定器の指示値が管理値範囲外になった場合には、搬送ローラー位置調整機構３６によって搬送ローラーステージ３０を矢印３７、３８で示される方向に調整することで搬送ローラー２７の位置が調整される。搬送ローラー位置調整機構３６によって搬送ローラー２７を調整するには工具等を用いて基板搬送ベルト２１が取り付けられている搬送用ローラー２７の位置を調整用ナット２８によってネジ２９を回して搬送ローラーステージ３０の位置を調整して、基板搬送ベルト２１のテンションを管理値内に収まるように調整を行なわれている。尚、搬送ローラーステージ３０は移動用の溝が設けられた搬送ガイド３１上の搬送ブロック３２を移動することによって位置の調整が行われる。搬送ローラーステージ３０の位置が調整された後、固定ナット３３を締め付けることによって搬送ローラーステージ３０の位置が固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−１１８９０４号公報
【特許文献２】特開２００５−２８８６４９号公報
【特許文献３】特願２００９−３６１３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、ベルトテンションの調整には以下の問題点がある。第一の問題点は、ベルトテンション調整のための搬送用ローラーの位置調整は図５に示す搬送ローラー位置調整機構ａ（３４ａ）と搬送ローラー位置調整機構ｂ（３４ｂ）の両方にて実施する必要があり、一方を調整すると他の一方の数値が変動するため、テンションを管理値内に収めるには繰り返しの調整が必要であり、調整作業に時間がかかるため、装置の稼働率低下を招く。
【００１３】
第二の問題点は、樹脂製の基板搬送ベルトが使われて間もない時には、ベルトの初期伸び量が大きいために、ベルトテンション値が管理値をはずれることが頻繁に生じるため、その度に上記調整方法によってテンション調整を行わなければならず、装置の稼働率低下を招く。
【００１４】
本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであり、例えば大型サイズの液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける表面研磨を目的に用いられるベルト搬送式研磨装置において、その搬送ベルトのテンション調整を容易にかつ短時間で行える機構を有するベルト搬送式研磨装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１に係る発明は、ベルト搬送モーターとベルト搬送ローラーによって搬送されるベルトに基板を載置し、密着保持して搬送しながら基板の表面を研磨し、ベルトのテンションが変化した場合にはベルト搬送ローラーを備えた搬送ローラーステージの位置を変化させてベルトのテンションを調整するベルト搬送式研磨装置において、ベルトのテンションを測定するテンション測定手段と、テンションの測定結果によってベルト搬送ローラーステージの位置をモーターを駆動して調整する搬送ローラーステージ位置調整手段と、を有することを特徴とするベルト搬送式研磨装置である。
【００１６】
本発明の請求項２に係る発明は、搬送ローラーステージ位置調整手段を搬送ローラーの両端にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送式研磨装置である。
【００１７】
本発明の請求項３に係る発明は、搬送ローラーの両端にそれぞれ設けた搬送ローラーステージ位置調整手段を同時に制御することを特徴とする請求項１または２に記載のベルト搬送式研磨装置である。
【００１８】
本発明の請求項４に係る発明は、テンション測定手段によって常にベルトのテンションを測定し、且つ、テンションの閾値を予め設定し、測定して得られたテンションの値が閾値を超えた場合には搬送ローラーステージ位置調整手段を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のベルト搬送式研磨装置である。
【発明の効果】
【００１９】
搬送ベルトのテンション調整を行う搬送ローラーステージ位置調整手段を搬送ローラーの両側に設け、また搬送ローラーステージ位置調整手段に電動モーターを用い、ローラーの両端を同時に制御することによって、従来行われていた工具を用いた調整に比べて人手の労力を省き、短時間にテンション調整を行うことが可能で、その結果、装置の稼働率向上が期待できる。
【００２０】
更に、ベルトテンション値を常に測定し、測定値が予め設定された閾値から逸脱した場合には自動的に管理値に入るようにローラー位置調整機構を自動制御することで、これまで管理値がはずれた場合においてその度に装置を停止させて行っていた調整作業が無くなり装置の稼働率向上が更に期待出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図。
【図２】一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程のフロー図。
【図３】Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成された状態を示す図で研磨が必要な突起や段差を説明するための図。
【図４】従来から用いられているベルト搬送式研磨装置の一例を側面から見た概略を示す図。
【図５】従来から用いられているベルト搬送式研磨装置の一例を上面から見た概略を示す図。
【図６】本発明の実施形態に係わるベルト搬送式研磨装置の一例を側面から見た概略を示す図。
【図７】本発明の実施形態に係わるベルト搬送式研磨装置の一例を上面から見た概略を示す図。
【図８】本発明の実施形態に係わるベルト搬送式研磨装置の動作フローを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明に係るベルト搬送式研磨装置の実施するための形態をカラーフィルタ基板を研磨する場合を例として説明する。
【００２３】
図６は側面から見た概略図、図７は上面から見た概略図である。図６、図７に示されるベルト搬送式研磨装置において、カラーフィルタ用基板２０の裏面を密着保持して搬送する基板搬送ベルト４１は、ベルト搬送モーター４２によって４３に示される搬送方向へ搬送される。基板搬送ベルト４１の下方には下定盤４４があって基板搬送ベルト４１を下から支え、一方、カラーフィルタ用基板２０の上方には研磨パッド（図示せず）を備えた上定盤４５が回転してカラーフィルタ用基板２０の表面を研磨する。
【００２４】
基板搬送ベルト４１のテンションは、テンション測定手段であるロードセル４６ａ及びロードセル４６ｂによって測定される。テンションの測定結果によって、モーターＡ（６０ａ）及びモーターＢ（６０ｂ）を駆動する。モーターＡ（６０ａ）及びモーターＢ（６０ｂ）が駆動することによって、搬送ローラーステージ５０ａ及び搬送ローラーステージ５０ｂの位置の調整が搬送ローラーステージ位置調整手段である搬送ローラー位置調整機構Ａ（５６ａ）と搬送ローラー位置調整機構Ｂ（５６ｂ）によって行われる。
【００２５】
搬送ローラーステージ５０ａ及び搬送ローラーステージ５０ｂは、移動用溝が設けられた搬送ガイド５１ａ及び搬送ガイド５１ｂ上の搬送ブロック５２を矢印４８ａ及び４８ｂで示される方向に移動して位置の調整が行われる。モーターＡ（６０ａ）及びモーターＢ（６０ｂ）はカップリング６１ａ及びカップリング６１ｂを介してボールネジ４９ａ及びボールネジ４９ｂに連結され、モーターＡ（６０ａ）及びモーターＢ（６０ｂ）が回転することによって搬送ブロック５２は移動する。この場合、モーターＡ（６０ａ）及びモーターＢ（６０ｂ）にはパルスモーターを用い、更にボールネジ４９ａ及びボールネジ４９ｂを用い、得られたテンションの測定値に応じてモーターＡ（６０ａ）及びモーターＢ（６０ｂ）に印加するパルス数を制御することによって、搬送ローラーステージ５０ａ及び搬送ローラーステージ５０ｂの細かな位置調整が出来る。
【００２６】
また、本発明は上記のように搬送ローラー位置調整手段である搬送ローラー位置調整機構Ａ（５６ａ）及び搬送ローラー位置調整機構Ｂ（５６ｂ）を搬送ローラー４７の両端にそれぞれ設けており、その結果、基板搬送ベルト４１のテンションを搬送方向に直交する方向に対して、均一に保つことが出来る。
【００２７】
図８に本発明に係るベルト搬送式研磨装置の動作フローを示す。図８、図７を用いて動作フローを説明する。搬送ローラー位置調整機構Ａ（５６ａ）及び搬送ローラー位置調整機構Ｂ（５６ｂ）はそれぞれ次に述べる動作ステップを行う。搬送ローラー位置調整機構Ａ（５６ａ）側について先ず、説明する。開始後（Ｓ−１）、ロードセル４６ａによって基板搬送ベルト４１のテンションを測定する（Ｓ−２ａ）。得られた測定値ａが予め設定された閾値（上限値：ｙ、下限値ｚ）に対してｙ≧ａ≧ｚの場合は（（Ｓ−３ａ）のＹＥＳ）、次に全ての基板が終了したかどうかの判定をし、全ての基板が終了した場合は（（Ｓ−５）のＹＥＳ）、直ちに終了する（Ｓ−６）。全ての基板が終了していない場合は（（Ｓ−５）のＮＯ）、ステップ（Ｓ−２ａ）に戻ってテンションの測定に入る。
【００２８】
ステップ（Ｓ−３ａ）においてｙ≧ａ≧ｚではない場合は（（Ｓ−３ａ）のＮＯ）、モーター６０ａを駆動し（Ｓ−４ａ）、その結果、搬送ローラーステージ５０ａが移動されて基板搬送ベルト４１のテンションは調整される。
【００２９】
一方、搬送ローラー位置調整機構Ｂ（５６ｂ）側は、上記搬送ローラー位置調整機構Ａ（５６a）側の動作フローと同様のステップ、即ち、（Ｓ−２ｂ）、（Ｓ−３ｂ）、（Ｓ−４ｂ）、（Ｓ−５）、（Ｓ−６）を行い、基板搬送ベルト４１のテンションは調整される。
【００３０】
以上のように、搬送ローラーの両端に設けた搬送ローラー位置調整機構Ａ（５６a）及び搬送ローラー位置調整機構Ｂ（５６ｂ）を同時に制御することによって、基板搬送ベルト４１のテンションを搬送方向と直交する方向に対して、均一に保つことが短時間で行うことが出来る。
【００３１】
本発明を実施するための形態として、カラーフィルタ用基板のベルト搬送式研磨装置をカラーフィルタ用基板に適用した例としたが、カラーフィルタ用基板に限定するものではなく、薄板ガラスの研磨に広く適用することが出来る。
【００３２】
以上のように、搬送ローラーステージ位置調整手段を搬送ローラーの両側に設け、また搬送ローラーステージ位置調整手段に電動モーターを用いてローラーの両端の搬送ローラーステージ位置を同時に制御することによって、従来の工具を用いた人手による調整に比較して、人手の労力を省き、短時間にテンション調整を行うことが可能で、その結果、装置の稼働率向上が期待できる。
【００３３】
更に、ベルトテンション値を測定し、測定値が予め設定された閾値から逸脱した場合には、閾値内に入るように搬送ローラーステージの位置を制御することで、従来その度、装置を停止させて行っていた調整作業が無くなり装置の稼働率向上が更に期待出来る。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・カラーフィルタ
２・・・ガラス基板
３・・・ＢＭ
４−１・・・Ｒ画素
４−２・・・Ｇ画素
４−３・・・Ｂ画素
５・・・透明電極
６・・・ＰＳ
７・・・ＶＡ
１０・・・カラーフィルタ用基板
１１・・・突起
２０・・・カラーフィルタ用基板
２１・・・基板搬送ベルト
２２・・・ベルト搬送用モーター
２３・・・ベルトが搬送される方向を示す矢印
２４・・・下定盤
２５・・・上定盤
２６・・・ロードセル
２７・・・搬送ローラー
２８・・・調整用ナット
２９・・・ネジ
３０・・・搬送ローラーステージ
３１・・・搬送ガイド
３２・・・搬送ブロック
３３・・・固定ナット
３４ａ、３４ｂ・・・搬送ローラー位置調整機構ａ、ｂ
３７、３８・・・搬送ローラーステージを移動する方向を示す矢印
４１・・・基板搬送ベルト
４２・・・ベルト搬送用モーター
４３・・・基板が搬送される搬送方向を示す矢印
４４・・・下定盤
４５・・・上定盤
４６ａ、４６ｂ・・・ロードセル
４７・・・搬送ローラー
４８ａ、４８ｂ・・・搬送ブロックが移動する方向を示す矢印
４９ａ、４９ｂ・・・ボールネジ
５０ａ、５０ｂ・・・搬送ローラーステージ
５１ａ、５１ｂ・・・搬送ガイド
５２・・・搬送ブロック
５６ａ、５６ｂ・・・搬送ローラー位置調整機構Ａ、Ｂ
６０ａ、６０ｂ・・・モーターＡ、Ｂ
６１ａ、６１ｂ・・・カップリング
【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】
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【図７】
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【図８】
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