(57)【要約】      （修正有）【課題】正常な膜厚部分の膜厚を減らすことなく、異常突起のみを、短時間で全数研磨により除去できるようにする。【解決手段】膜が形成されたガラス基板の表面に、研磨定盤面２０ａに研磨パッドとしての固定砥粒研磨シート２３を貼り付けた研磨プレート２０を押圧させつつ、研磨プレートをガラス基板に対してオービタル運動させることで、ガラス基板の表面の膜を固定砥粒研磨シートで研磨するガラス基板の研磨機であり、研磨プレートの研磨定盤面に、研磨プレートをガラス基板の表面に押圧させたとき、ガラス基板の表面に固定砥粒研磨シート２３よりも先に当たり押圧力に応じて潰れ変形することにより、ガラス基板の表面と固定砥粒研磨シートとの間に最適な隙間を保つクリアランス調整用パッド２４を設けた。【選択図】図３
2008238365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜が形成されたガラス基板の表面に、研磨定盤面に研磨パッドを貼り付けた研磨プレートを押圧させつつ、該研磨プレートを前記ガラス基板に対して面内移動させることで、前記ガラス基板の表面の膜を前記研磨パッドで研磨するガラス基板の研磨機において、
前記研磨プレートの研磨定盤面に、前記研磨プレートをガラス基板の表面に押圧させたとき、ガラス基板の表面に前記研磨パッドよりも先に当たり押圧力に応じて潰れ変形することにより、前記ガラス基板の表面と研磨パッドとの隙間を最適に保つクリアランス調整用パッドを設けたことを特徴とするガラス基板の研磨機。
【請求項２】
前記研磨パッドが、固定砥粒研磨シートよりなることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の研磨機。
【請求項３】
前記固定砥粒研磨シートが、弾性シートを介して前記研磨プレートの研磨定盤面に貼り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のガラス基板の研磨機。
【請求項４】
前記ガラス基板をその面方向に沿って搬送する搬送経路の下側に、前記ガラス基板の載る下定盤を配置し、
その下定盤の上方に、搬送されてきた前記ガラス基板の上側の表面を研磨するための研磨ヘッドを設け、
この研磨ヘッドの本体に、前記研磨パッドおよび前記クリアランス調整用パッドを下に向けて、上定盤としての前記研磨プレートを上下方向移動自在に設けると共に、
前記研磨ヘッドの本体と前記研磨プレートとの間に、前記研磨プレートをガラス基板に押圧させ且つその押圧力を調整する押圧調整機構を設け、
更に、前記研磨ヘッドを、前記ガラス基板の搬送方向と直交する面内方向の運動成分を少なくとも含むようにオービタル運動させる駆動機構を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機。
【請求項５】
前記研磨ヘッドは、前記ガラス基板の搬送方向と直交する方向に自身の長さ方向を向けて配されており、その長さが、前記搬送経路上を搬送されてくる１枚、または、搬送方向と直交する方向に並んだ状態で搬送されてくる複数枚のガラス基板の全てを１度に研磨できる長さに設定されていることを特徴とする請求項４に記載のガラス基板の研磨機。
【請求項６】
前記研磨プレートに、前記ガラス基板の搬送方向に並べて複数の研磨パッドが互いに間隔をあけて貼り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のガラス基板の研磨機。
【請求項７】
前記研磨プレートに、前記研磨パッドによる研磨面に液体を供給する液体供給口が設けられていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機。
【請求項８】
前記研磨ヘッドの本体に、下面に開口を有した押圧室を設け、前記研磨プレートの上部を前記押圧室の内部に収容すると共に、研磨プレートの下部を前記開口より下方へ突出させて、その研磨プレートの下面の前記研磨定盤面を、搬送されてくるガラス基板の上側の表面に対向可能とし、
更に、前記押圧調整機構として、前記押圧室の内部に、加圧気体の導入により膨張して前記研磨プレートの上端面を下に向けて押圧する加圧チューブと、前記研磨プレートの左右に張り出したフランジの下側に配され加圧気体の導入により膨張して前記フランジを上に向けて押圧する反力チューブとを設けると共に、前記加圧チューブと反力チューブに導入する加圧気体の圧力のバランスにより、前記ガラス基板に対する研磨プレートの押圧力を調整する圧力調整手段を設けたことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機。
【請求項９】
前記クリアランス調整用パッドが、前記ガラス基板の表面の膜上に存在する異常突起だけに前記研磨パッドが接触し且つ正常厚さの膜に対しては非接触となるように、前記ガラス基板の表面と研磨パッドとの隙間を保つためのものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機。
【請求項１０】
前記膜が形成されたガラス基板が、ディスプレイパネルのカラーフィルタであり、前記膜がＲＧＢの着色膜であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機。
【請求項１１】
前記膜が形成されたガラス基板の搬入部から完成品のガラス基板の搬出部との間を結ぶ搬送ライン上に、ガラス基板の表面に形成した膜の状態を検査する検査機を配置し、前記搬送ライン外に、前記検査機で異常と判定されたガラス基板の修正機を配置し、前記搬送ライン上の前記検査機の手前に、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機を配置したことを特徴とする膜付きガラス基板の製造ライン。
【請求項１２】
前記膜が形成されたガラス基板の搬送ライン上に、研磨仕様を異ならせた複数台の研磨手段を配置し、これら複数台の研磨手段のうち、ガラス基板の搬送方向の最上流の研磨手段として、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機を配置したことを特徴とする膜付きガラス基板の製造ライン。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機を用いてガラス基板の表面の膜を研磨する研磨方法であって、
膜が形成されたガラス基板の表面に、研磨定盤面に研磨パッドおよびクリアランス調整用パッドを貼り付けた研磨プレートを押圧させ、その押圧力に応じて前記クリアランス調整用パッドを先に潰れ変形させることで、前記ガラス基板の表面と研磨パッドとの隙間を最適に保ち、その状態で、前記研磨プレートをガラス基板に対して面内移動させることで、ガラス基板の表面の膜を前記研磨パッドで研磨することを特徴とするガラス基板の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶表示装置用カラーフィルタ等のガラス基板に形成された膜を研磨するための研磨機、その研磨機を備えた膜付きガラス基板の製造ライン、前記研磨機を使用したガラス基板の研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図１０に断面を誇張して示す液晶表示装置用カラーフィルタＣＦは、フラットなガラス基板Ｗの表面にブラックマトリックスＢＭを形成し、その上にＲＧＢ（赤緑青）膜を形成した構造をなしているが、製造工程においてＲＧＢ膜に異常突起３００が発生していたりすると、パネルの貼り合わせの障害となるので、図１１に示すように、必ず膜の異常突起の有無を検査機１２０で検査して、異常突起がある場合は、いったんラインから外して、オフラインで設備した修正機１３０で異常突起を除去した後、搬送ラインに戻してカラーフィルタ（ＣＦ）完成品としている。異常突起が生じる原因は、色々なものが考えられるが、一番多くの原因は、人が介在して異物が混入することによるものと考えられる。
【０００３】
一般的に図１０に示すように、ＲＧＢ膜厚Ｓ１＋通常突起の高さは１．５μｍ〜２．０μｍ、異常突起３００の高さＳ２は１０〜４０μｍくらいである。図１１に示すように、従来では、カラーフィルタＣＦを全数（１００％）検査すると、１０％〜２０％の割合で異常を検出することになっており、修正工程を経てから搬送ラインに戻している。この際、１枚のカラーフィルタ内に複数の異常突起があると、異常突起を１個ずつ修正機１３０のテープで除去していく作業を行う必要があるので、非常に時間がかかる。例えば、１枚のカラーフィルタに２０個の異常突起がある場合、５分程度の修正時間がかかるため、生産効率を高くできず、結果的にコスト高になっている。
【０００４】
ところで、従来、カラーフィルタの着色層の研磨機として、特許文献１に記載のものが知られている。この研磨機は、静止した角型のガラス基板（カラーフィルタ）の着色層が形成された面上に、その長辺の長さがガラス基板の短辺の長さよりも長い角形の研磨プレートをガラス基板の短辺と平行に配置し、研磨プレートでガラス基板面を加圧しながら、研磨プレートにガラス基板の垂直方向を軸とした偏心回転をさせて研磨プレートをガラス基板の短辺方向に揺動させ、研磨プレートをガラス基板の長辺方向（短辺と直角方向）に移動させてカラーフィルタ表面を研磨するというものである。この研磨機によれば、従来のオスカータイプの研磨機に比べて、ガラス基板の全面を均一に研磨できる利点が得られる。
【０００５】
しかし、上述した異物の混入などによる異常突起については、従来の研磨機による通常の全面研磨プロセスでは、効率的に除去できないことが分かった。つまり、従来の研磨機は全面研磨用のものであるため、異常突起だけを研磨したいにも拘わらず、正常な膜厚部分の膜厚をも減らしてしまうおそれがあった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９５６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮し、正常な膜厚部分の膜厚を減らすことなく、異常突起のみを、短時間で全数研磨により除去できるようにしたガラス基板の研磨機、その研磨機を備えた膜付きガラス基板の製造ライン、前記研磨機を使用したガラス基板の研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明のガラス基板の研磨機は、膜が形成されたガラス基板の表面に、研磨定盤面に研磨パッドを貼り付けた研磨プレートを押圧させつつ、該研磨プレートを前記ガラス基板に対して面内移動させることで、前記ガラス基板の表面の膜を前記研磨パッドで研磨するガラス基板の研磨機において、前記研磨プレートの研磨定盤面に、前記研磨プレートをガラス基板の表面に押圧させたとき、ガラス基板の表面に前記研磨パッドよりも先に当たり押圧力に応じて潰れ変形することにより、前記ガラス基板の表面と研磨パッドとの隙間を最適に保つクリアランス調整用パッドを設けたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のガラス基板の研磨機であって、前記研磨パッドが、固定砥粒研磨シートよりなることを特徴としている。
ここで、固定砥粒としては、例えばダイヤモンドやアルミナが使用されるものであり、固定砥粒研磨シートとは、これらの固定砥粒を樹脂材料中に混入してシート状に成形したダイヤモンドシートやアルミナシートを意味するものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載のガラス基板の研磨機であって、前記固定砥粒研磨シートが、弾性シートを介して前記研磨プレートの研磨定盤面に貼り付けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機であって、前記ガラス基板をその面方向に沿って搬送する搬送経路の下側に、前記ガラス基板の載る下定盤を配置し、その下定盤の上方に、搬送されてきた前記ガラス基板の上側の表面を研磨するための研磨ヘッドを設け、この研磨ヘッドの本体に、前記研磨パッドおよび前記クリアランス調整用パッドを下に向けて、上定盤としての前記研磨プレートを上下方向移動自在に設けると共に、前記研磨ヘッドの本体と前記研磨プレートとの間に、前記研磨プレートをガラス基板に押圧させ且つその押圧力を調整する押圧調整機構を設け、更に、前記研磨ヘッドを、前記ガラス基板の搬送方向と直交する面内方向の運動成分を少なくとも含むようにオービタル運動させる駆動機構を設けたことを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４に記載のガラス基板の研磨機であって、前記研磨ヘッドは、前記ガラス基板の搬送方向と直交する方向に自身の長さ方向を向けて配されており、その長さが、前記搬送経路上を搬送されてくる１枚、または、搬送方向と直交する方向に並んだ状態で搬送されてくる複数枚のガラス基板の全てを１度に研磨できる長さに設定されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５に記載のガラス基板の研磨機であって、前記研磨プレートに、前記ガラス基板の搬送方向に並べて複数の研磨パッドが互いに間隔をあけて貼り付けられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項４〜６のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機であって、前記研磨プレートに、前記研磨パッドによる研磨面に液体を供給する液体供給口が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項４〜７のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機であって、前記研磨ヘッドの本体に、下面に開口を有した押圧室を設け、前記研磨プレートの上部を前記押圧室の内部に収容すると共に、研磨プレートの下部を前記開口より下方へ突出させて、その研磨プレートの下面の前記研磨定盤面を、搬送されてくるガラス基板の上側の表面に対向可能とし、更に、前記押圧調整機構として、前記押圧室の内部に、加圧気体の導入により膨張して前記研磨プレートの上端面を下に向けて押圧する加圧チューブと、前記研磨プレートの左右に張り出したフランジの下側に配され加圧気体の導入により膨張して前記フランジを上に向けて押圧する反力チューブとを設けると共に、前記加圧チューブと反力チューブに導入する加圧気体の圧力のバランスにより、前記ガラス基板に対する研磨プレートの押圧力を調整する圧力調整手段を設けたことを特徴としている。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機であって、前記クリアランス調整用パッドが、前記ガラス基板の表面の膜上に存在する異常突起だけに前記研磨パッドが接触し且つ正常厚さの膜に対しては非接触となるように、前記ガラス基板の表面と研磨パッドとの隙間を保つためのものであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機であって、前記膜が形成されたガラス基板が、ディスプレイパネルのカラーフィルタであり、前記膜がＲＧＢの着色膜であることを特徴としている。
【００１８】
請求項１１の発明の膜付きガラス基板の製造ラインは、前記膜が形成されたガラス基板の搬入部から完成品のガラス基板の搬出部との間を結ぶ搬送ライン上に、ガラス基板の表面に形成した膜の状態を検査する検査機を配置し、前記搬送ライン外に、前記検査機で異常と判定されたガラス基板の修正機を配置し、前記搬送ライン上の前記検査機の手前に、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機を配置したことを特徴としている。
【００１９】
請求項１２の発明の膜付きガラス基板の製造ラインは、前記膜が形成されたガラス基板の搬送ライン上に、研磨仕様を異ならせた複数台の研磨手段を配置し、これら複数台の研磨手段のうち、ガラス基板の搬送方向の最上流の研磨手段として、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機を配置したことを特徴としている。
【００２０】
請求項１３の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス基板の研磨機を用いてガラス基板の表面の膜を研磨する研磨方法であって、膜が形成されたガラス基板の表面に、研磨定盤面に研磨パッドおよびクリアランス調整用パッドを貼り付けた研磨プレートを押圧させ、その押圧力に応じて前記クリアランス調整用パッドを先に潰れ変形させることで、前記ガラス基板の表面と研磨パッドとの隙間を最適に保ち、その状態で、前記研磨プレートをガラス基板に対して面内移動させることで、ガラス基板の表面の膜を前記研磨パッドで研磨することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、研磨プレートの研磨定盤面に、研磨プレートをガラス基板の表面に押圧させたとき、ガラス基板の表面に研磨パッドよりも先に当たって潰れ変形するクリアランス調整用パッドを設けたので、クリアランス調整用パッドのストッパ機能により、ガラス基板と研磨パッドとの隙間を、異常突起だけを取り除くのに最適な隙間に保つことができる。従って、膜自体の正常な厚みを減らさずに、異常突起だけを研磨パッドによる研磨により短時間で効率よく取り除くことができる。従って、全数のガラス基板をこの研磨機に通すことにより、オフラインでの修正作業数を大幅に減らすことができ、低コスト生産に寄与することができる。また、研磨プレートに加える押圧力の調整により、研磨パッドを異常突起よりも低い膜上の突起に接触させることができる。従って、ガラス基板上の膜の平坦化や平滑化に利用することもできる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、研磨パッドが固定砥粒研磨シートよりなるので、短時間で異常突起のみを取り除くことができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、固定砥粒研磨シートを弾性シートを介して研磨プレートの研磨定盤面に貼り付けているので、弾性シートの弾性により、クリアランス調整用パッドに対する固定砥粒研磨シートの高さ調整を行うことができ、固定砥粒研磨シートをガラス基板に適切な押圧力で接触させることができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、研磨ヘッドに研磨プレートを上下方向移動自在に設け、押圧調整機構により研磨プレートをガラス基板に押圧させるようにしているので、押圧調整機構により発生する押圧力と、クリアランス調整用パッドの潰れ変形に伴う弾性反力とのバランスにより、研磨パッドとガラス基板の隙間を調整することができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、研磨ヘッドの長さを１枚または複数枚のガラス基板を１度に研磨できる大きさに設定しているので、短時間で効率よく異常突起を除去することができる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、研磨プレートに、ガラス基板の搬送方向に並べて複数の研磨パッドを貼り付けたので、搬送されてきたガラス基板の一部にしか研磨プレートがかからない場合と、ガラス基板の全面に研磨プレートがかかる場合との、研磨パッドのガラス基板に対する当たり方を偏りの少ないものとすることができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、研磨面に液体（例えば、純水）を供給することにより、研磨かすを排除することができ、無用な傷の発生を防止することができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、研磨ヘッドの本体と研磨プレートとの間に設けた加圧チューブに加圧気体を導入することにより、研磨プレートをガラス基板に押圧させることができる。また、その状態で、反力チューブに加圧気体を導入し、加圧チューブと反力チューブの圧力バランスを調整することにより、研磨プレートのガラス基板に対する押圧力を自由に調整することができる。また、加圧チューブの圧を抜き、反力チューブに圧を導入することにより、研磨プレートをガラス基板から離間させることができる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、クリアランス調整用パッドの働きにより、ガラス基板の表面の膜上に存在する異常突起だけに研磨パッドを当てることができ、膜厚を減らさずに異常突起だけを除去することができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、カラーフィルタの着色膜に生じた異常突起を短時間で効率良く除去することができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、搬送ライン上の検査機の前段に研磨機を組み込んで、研磨後に全数検査を実施することにより、異常判定数を大幅に減らすことができ、生産効率の向上を図ることができる。
【００３２】
請求項１２の発明によれば、ガラス基板の搬送ライン上に複数台の研磨手段を配置し、最上流の研磨手段として上述のクリアランス調整用パッドを有する研磨機を配置したので、前段の研磨手段で異常突起を除去し、後段の研磨手段で仕上研磨を行うことができ、１つの搬送ライン上で役割分担した研磨処理を行うことができ、生産効率の向上を図ることができる。
【００３３】
請求項１３の発明によれば、クリアランス調整用パッドの潰れ変形により、ガラス基板の表面と研磨パッドとの隙間を最適に保つようにしたので、膜自体の正常な厚みを減らさずに、異常突起だけを研磨パッドによる研磨により短時間で効率よく取り除くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
この実施形態の研磨機は、液晶表示装置用カラーフィルタのＲＧＢ膜を研磨するためのものであり、図１は実施形態の研磨機を装備したガラス基板Ｗ（カラーフィルタ）の製造ラインの要部構成を示す平面図、図２は同要部構成を示す側面図、図３は上定盤としての研磨プレートの下部構成を示すガラス基板の搬送方向の側方から見た断面図、図４は図３のＩＶ部の拡大図、図５はガラス基板に研磨プレートを押圧させたときの状態を示す図４と同様の拡大図、図６は研磨ヘッドの構成を示すガラス基板の搬送方向の側方から見た断面図で、（ａ）は研磨プレートをガラス基板に押圧させる前の状態、（ｂ）は研磨プレートをガラス基板に押圧させた状態をそれぞれ示す断面図、図７はガラス基板の搬送方向の正面側から見た研磨ヘッドの概略断面図で、（ａ）は研磨プレートをガラス基板に押圧させる前の状態、（ｂ）は研磨プレートをガラス基板に押圧させた状態をそれぞれ示す断面図、図８は製造ラインにオンラインで研磨機を組み込んだ場合のシステム構成を示すブロック図である。
【００３５】
図１、図２において、１はガラス基板Ｗ（カラーフィルタに相当）をその面方向に沿って矢印Ａ方向に搬送する搬送コンベア（搬送経路）、３はガラス基板Ｗの搬送経路の下側に配置されたガラス基板Ｗの載る下定盤、１０はその下定盤３の上方に配置され、搬送されてきたガラス基板Ｗの上側の表面を研磨する研磨ヘッド、２０はこの研磨ヘッド１０の本体１１に設けられた上定盤としての研磨プレートである。この研磨機（研磨ヘッド１０で代表される部分）は、ＲＧＢ膜が形成されたガラス基板Ｗの表面に、研磨プレート２０を押圧させつつ、研磨プレート２０をガラス基板Ｗに対して面内移動させることで、ガラス基板Ｗの表面の膜を研磨するものである。ガラス基板Ｗは、長方形の平板状のもので、長辺を搬送方向Ａと平行にした姿勢で一方の短辺を前端にして、上流側から研磨ヘッド１０の下側に搬送されて来て、研磨ヘッド１０による研磨後、そのままの姿勢と速度で下流側へ搬送されて行く。
【００３６】
図３〜図５に示すように、研磨プレート２０の下面は研磨定盤面２０ａとなっており、研磨定盤面２０ａには研磨パッドとしての固定砥粒研磨シート２３と、クリアランス調整用パッド２４とが貼り付けられている。クリアランス調整用パッド２４は、研磨プレート２０をガラス基板Ｗの表面に押圧させたときに、ガラス基板Ｗの表面に固定砥粒研磨シート２３よりも先に当たって押圧力に応じて潰れ変形し、それにより、ガラス基板Ｗの表面と固定砥粒研磨シート２３との間に最適な隙間Ｈ２（図５参照。最適な隙間は数μｍ以下）を保つためのものである。固定砥粒研磨シート２３としては、樹脂材料中にダイヤモンド砥粒又はアルミナ砥粒を混入してシート状に成形したダイヤモンドシート或いはアルミナシートが好適に用いられており、より好ましくはダイヤモンドシートが用いられる。
【００３７】
クリアランス調整用パッド２４は、ウレタン樹脂やウレタンゴム等よりなり、非押圧時には、固定砥粒研磨シート２３の下面より所定寸法Ｈ１（２０μｍ程度）だけ突出している。なお、固定砥粒研磨シート２３は、研磨定盤面２０ａに、弾性シート（ウレタンゴムやウレタンシートなど）２１を介して、両面テープ２２により貼り付けられており、弾性シート２１により、クリアランス調整用パッド２４に対する高さが調整されて、ガラス基板Ｗに適切な押圧力で接触するようになっている。この場合の各要素の仕様は、次表１の通りである。
【００３８】
【表１】
2008238365.tif 000003
【００３９】
研磨ヘッド１０は、ガラス基板Ｗの搬送方向Ａと直交する方向に自身の長さ方向を向けて配されており、その長さが、搬送経路上を搬送されてくる１枚、または、搬送方向と直交する方向に並んだ状態で搬送されてくる複数枚（本図示例では２枚）のガラス基板Ｗの全てを１度に研磨できる長さに設定されている。また、研磨プレート２０の研磨定盤面２０ａには、ガラス基板Ｗの搬送方向に並べて２枚の固定砥粒研磨シート２３が平行に互いに間隔をあけて貼り付けられており、そのガラス基板Ｗの搬送方向の前後にクリアランス調整用パッド２４が貼り付けられている。また、２枚の固定砥粒研磨シート２３の間に位置させて、研磨プレート２０には、固定砥粒研磨シート２３による研磨部位に純水（液体）を供給する純水供給口（液体供給口）１３が設けられている。
【００４０】
図３、図６に示すように、研磨プレート２０は、固定砥粒研磨シート２３およびクリアランス調整用パッド２４を下に向けて、研磨ヘッド１０の本体１１に上下方向移動自在に設けられている。図６に示すように、研磨ヘッド１０の本体１１には、下面に開口１４ａを有した押圧室１４が設けられており、研磨プレート２０の上部がこの押圧室１４の内部に収容されると共に、研磨プレート２０の下部が開口１４ａより下方へ突出している。そして、研磨プレート２０の下面の研磨定盤面２０ａが、搬送されてくるガラス基板Ｗの上側の表面に対向できるようになっている。
【００４１】
また、研磨ヘッド１０の本体１１と研磨プレート２０との間には、研磨プレート２０をガラス基板Ｗに押圧させ且つその押圧力を調整する加圧チューブ（メインチューブとも言う）１８と反力チューブ（サイドチューブとも言う）１９とが設けられている。加圧チューブ１８は、加圧エア（エア以外の気体でも可）の導入により膨張して、研磨プレート２０を下に向けて押圧するもので、押圧室１４の天井壁と研磨プレート２０の上端壁との間に配置されている。また、反力チューブ１９は、加圧エア（エア以外の気体でも可）の導入により膨張して研磨プレート２０を、加圧チューブ１８の圧力に抗するよう上に向けて押圧するもので、研磨プレート２０の左右に張り出したフランジ２５と研磨ヘッド１０の本体１１側の開口１４ａの左右の各フランジ１５との間に配置されている。図６（ｂ）に加圧チューブ１８による下向き力Ｐ１と、反力チューブ１９による上向き力Ｐ２の関係を示す。これら加圧チューブ１８と反力チューブ１９は、図７に示すように、研磨プレート２０の長さ方向のほぼ全長にわたり配設されている。
【００４２】
また、これら加圧チューブ１８と反力チューブ１９に接続された加圧エア給排管（図示略）上には、圧力調整手段（図示略）が接続されている。圧力調整手段は、加圧チューブ１８と反力チューブ１９に導入する加圧エアの圧力バランスを調整することにより、ガラス基板Ｗに対する研磨プレート２０の押圧力を調整するもので、この圧力調整手段と加圧チューブ１８および反力チューブ１９とにより、ガラス基板Ｗに対する研磨プレート２０の押圧力を調整するための押圧調整機構が構成されている。
【００４３】
また、本実施形態の研磨機は、図示しないが、研磨ヘッド１０の上端に突出した揺動軸１２を介して、研磨ヘッド１０を、ガラス基板Ｗの搬送方向と直交する面内方向の運動成分を少なくとも含むようオービタル運動させる駆動機構を備えている。
【００４４】
図８はカラーフィルタＣＦ（ガラス基板Ｗ）の製造ラインの概略を示しており、この図の製造ラインにおいては、カラーフィルタＣＦの搬入部１０１から完成品のカラーフィルタＣＦの搬出部１０２との間を結ぶ搬送ライン１０３上に、カラーフィルタのＲＧＢ膜の状態を検査する検査機１２０が配置され、搬送ライン１０３外（オフライン上）に、検査機１２０で異常と判定されたカラーフィルタの修正機１３０が配置され、搬送ライン１０３上の検査機１２０の手前に上述の構成の研磨機１００が配置されている。
【００４５】
次に上記構成の研磨機を用いてガラス基板の表面の膜を研磨する方法について説明する。
搬送コンベヤ１によって、ガラス基板Ｗが研磨ヘッド１０の下に搬送されてきたら、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように加圧チューブ１８に加圧エアを導入して、研磨プレート２０を下降させる。また、反力チューブ１９にも加圧エアを導入して、研磨プレート２０の下降位置を調整し、ガラス基板Ｗの表面に研磨プレート２０の下面を押圧させる。その際、加圧チューブ１８と反力チューブ１９の圧力バランスを調整して押圧力を調整し、図５に示すように、押圧力に応じてクリアランス調整用パッド２４を潰れ変形させることで、ガラス基板Ｗの表面と固定砥粒研磨シート２３との隙間を最適に調整する。そしてその状態で、研磨ヘッド１０をガラス基板Ｗに対して偏心回転させることで、ガラス基板Ｗの表面の膜を固定砥粒研磨シート２３で研磨する。
【００４６】
この場合、押圧時のガラス基板Ｗの表面と固定砥粒研磨シート２３との隙間Ｈ２は、ガラス基板Ｗの表面の膜上に存在する異常突起３００（図１０参照）だけに固定砥粒研磨シート２３が接触し且つ正常厚さの膜に対しては非接触となるように調整する。それにより、膜自体の正常な厚みを減らさずに（つまり、研磨後のガラス基板Ｗの表面状態を研磨前と全く変えることなく）、異常突起だけを固定砥粒研磨シート２３による研磨により短時間で効率よく取り除くことができる。例えば、１０μｍ〜４０μｍあった異常突起部分の高さを１μｍ以下に収めることができ、異常突起の残数を限りなくゼロにすることができる。また、高速処理が可能であり、１枚のガラス基板Ｗの処理時間を３０秒以下にすることができる。
【００４７】
従って、図８に示すように、全数のガラス基板Ｗをこの研磨機１００に通すことにより、オフラインでの修正作業数を大幅に減らすことができ、歩留まりおよび生産効率の向上と低コスト生産に寄与することができる。また、研磨プレート２０に加える押圧力の調整により、固定砥粒研磨シート２３を異常突起よりも低い膜上の突起に接触させることができ、そうすることで、ガラス基板Ｗ上の膜の平坦化や平滑化も行うことができる。
【００４８】
また、上記研磨機では、研磨プレート２０に、ガラス基板Ｗの搬送方向に並べて２枚の固定砥粒研磨シート２３を間隔を開けて貼り付けているので、搬送されてきたガラス基板Ｗの一部にしか研磨プレート２０がかからない場合と、ガラス基板Ｗの全面に研磨プレート２０がかかる場合との、固定砥粒研磨シート２３のガラス基板Ｗに対する当たり方を偏りないものとすることができる。
【００４９】
更に、研磨面に純水を常時供給することにより、研磨かすを排除することができるので、研磨かすによる無用な傷の発生を防止することができる。
【００５０】
また、研磨が終わったら、図６（ａ）、図７（ａ）に示すように、加圧チューブ１８の加圧エアを抜き、反力チューブ１９に加圧エアを導入することにより、研磨プレート２０を上昇させることができ、次のガラス基板Ｗの搬入に備えることができる。
【００５１】
図９は製造ライン上に３台の研磨手段を設備した場合を示す側面図である。
この図示例においては、搬送ラインを構成する搬送コンベヤ１に沿って、研磨仕様を異ならせた３台の研磨手段１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを配置すると共に、最上流の１台の研磨手段１００Ａとして、上述した本発明の実施形態のクリアランス調整用パッド２４を有する研磨機を使用することにより、その研磨機で異常突起を除去するようにしている。また後段の２台の研磨手段１００Ｂ、１００Ｃは仕上研磨を行うようにしてある。そうすることにより、異常突起研磨除去プロセスと表面研磨プロセスをオンラインで連続して行うことができ、カラーフィルタのＲＧＢ膜の平坦化と平滑化が実現できて、生産効率を上げながら品質向上を図ることができる。
【００５２】
例えば、仕上研磨である表面リフレッシュ研磨により、ブラックマトリックスＢＭ上のＲＧＢ膜の突起を低く（０．４〜０．６μｍ→０．２μｍ以下）することができる（平坦化）と共に、表面粗度をＲａ＝５〜８ｎｍ→２ｎｍ以下にすることができる（平滑化）。なお、研磨手段１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃは、それぞれ独立した研磨機として設置してもよいが、研磨ヘッドだけをそれぞれ各研磨手段１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃとして独立して設け、その他の構成を共通化させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態の研磨機を装備したガラス基板Ｗ（カラーフィルタ）の製造ラインの要部構成を示す平面図である。
【図２】同要部構成を示す側面図である。
【図３】上定盤としての研磨プレートの下部構成を示すガラス基板の搬送方向の側方から見た断面図である。
【図４】図３のＩＶ部の拡大図である。
【図５】ガラス基板に研磨プレートを押圧させたときの状態を示す図４と同様の拡大図である。
【図６】研磨ヘッドの構成を示すガラス基板の搬送方向の側方から見た断面図で、（ａ）は研磨プレートをガラス基板に押圧させる前の状態、（ｂ）は研磨プレートをガラス基板に押圧させた状態をそれぞれ示す断面図である。
【図７】ガラス基板の搬送方向の正面側から見た研磨ヘッドの概略断面図で、（ａ）は研磨プレートをガラス基板に押圧させる前の状態、（ｂ）は研磨プレートをガラス基板に押圧させた状態をそれぞれ示す断面図である。
【図８】製造ラインにオンラインで研磨機を組み込んだ場合のシステム構成を示すブロック図である。
【図９】製造ライン上に３台の研磨手段を設備した場合を示す側面図である。
【図１０】液晶表示装置用カラーフィルタの断面図である。
【図１１】従来のカラーフィルタの製造ラインのシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  搬送コンベヤ（搬送経路）
３  下定盤
１０  研磨ヘッド
１１  研磨ヘッドの本体
１３  純水供給口（液体供給口）
１４  押圧室
１８  加圧チューブ
１９  反力チューブ
２０  研磨プレート
２０ａ  研磨定盤面
２１  弾性シート
２３  固定砥粒研磨シート（研磨パッド）
２４  クリアランス調整用パッド
２５  フランジ
１００  研磨機
１２０  検査機
１３０  修正機
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  研磨手段
Ｈ２  最適な隙間
Ｗ  ガラス基板
ＣＦ  カラーフィルタ
Ａ  ガラス基板の搬送方向
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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