(57)【要約】      （修正有）【課題】電解放出型ディプレイで、砥粒や研磨カスなどが偏って分布することなく、研磨後のワーク厚みがばらつきを防止する研磨工程用キャリアの提供。【解決手段】従来のキャリアに、キャリア平面形状の円の中心部から外側の周縁に向かって螺線状に広がる曲線に沿った溝（螺線状溝）９を定盤対向面側に備えたキャリア８を発明した。更に、中心円穴１０を設けることで、砥粒分布を良くして、問題であった研磨後のワーク厚みのばらつきを大幅に改善する。【選択図】図１
2005153088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面パネルディスプレイ用スペーサの研磨工程で使用され、研磨用定盤上に、被研磨体用のスロットホールを有するキャリアとそのキャリアを囲うように設けられたガイドリングと、金属製治具であるキーパーを有する構成において、キャリア平面形状の円の中心部から外側の周縁に向かって螺線状に広がる曲線に沿った溝を定盤の対向面側に複数本備えたことを特徴とするキャリア。
【請求項２】
中心円穴を備えたことを特徴とする請求項１に記載のキャリア。
【請求項３】
前記キャリア平面形状の円の中心部から外側の周縁に向かって螺線状に広がる曲線に沿った溝は、キャリア中心部から、ホールスロットを除いて、外側周縁まで連続していることを特徴とする請求項１に記載のキャリア。
【請求項４】
前記キャリア平面形状の円の中心部から外側の周縁に向かって直線状に広がる溝を定盤の対向面側に複数本備えたことを特徴とする請求項１に記載のキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面パネルディスプレイ用スペーサの研磨工程に使用するキャリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｔｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）は、従来の陰極線管（ＣＲＴ）を応用した自発光型の平面パネルディスプレイとして知られている。ＦＥＤは多くの陰極（電界放出素子）を二次元状に配列してなる陰極構造体を備えており、減圧環境下において陰極から放出される電子を、各蛍光画素領域に衝突させて発光画像を形成している。蛍光画素領域は燐層を含んでなる。
【０００３】
この平面パネルディスプレイは、陰極構造体を有する背板を備えている。このような平面パネルディスプレイの一例は特許文献１に記されている。このディスプレイの背板はガラス板上に陰極構造体を堆積することによって形成される。
【０００４】
この平面パネルディスプレイは燐層が堆積されたガラス面板を備えている。ガラス又は燐層の上には電界印加用の導電性層が堆積される。
【０００５】
面板は背板から０．１ｍｍ〜２ｍｍ離間されている。面板と背板との間には壁体からなる短冊状スペーサが垂直に介在している。このスペーサは正確な位置に配置されることが望ましいが、ディスプレイ内を減圧すると、大気圧によってスペーサには大きな加重が加えられる。
【０００６】
この加重は１０インチのディスプレイでは１トンにも達するといわれている。この加重によって、スペーサが不整列状態になったり傾斜すると、放出された電子が偏向し、ディスプレイ上に目視可能な欠陥が生じる。スペーサは面板及び背板間の非常に大きな圧力に耐える必要が有り、スペーサ毎の高さは等しく、且つ、平坦である必要もある。また、スペーサの熱膨張率は面板としてのガラス板に近く、且つ、温度依存性も小さくなければならないとされている。
【０００７】
また、面板と背板との間には例えば１ｋＶ以上の高電圧が印加されるので、スペーサには高電圧に対する耐性と２次放射特性が要求される。従来のスペーサは、面版と同等なガラス材やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる絶縁材料を導電材料でコーティングしてなることが知られている。
【０００８】
ところで、本発明は、平面パネルディスプレイ用スペーサの研磨加工に関するものである。平面パネルディスプレイ用スペーサの材料となるＡｌ２Ｏ３、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２などを含有する複合セラミクス焼結体の板を作製し、ダイヤモンド砥石等で切断し、図４のワーク１とする。
【０００９】
例えば、図４のワーク１の長さＬと奥行きＤで作られる面を研磨加工する際に、図６と図７に示すような構成で研磨を行う。キャリア３のスロットホール２にワーク１を研磨面を研磨溝を有する定盤面と向かい合う方向に挿入し、キャリアの外側をガイドリング６で覆う。そして、キーパー４と呼ばれる金属製治具をキャリア３の上に置いて、図示しないアームをキーパー穴５に差し込んで固定させ、ワークに加重をかける。更に、砥粒、加重、研磨時間、定盤の速さなどで所定の厚みまで研磨する。
【００１０】
本発明の研磨方法に関連する文献として、例として、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】米国特許第５，５４１，４７３号
【特許文献２】特開２００１−１９８８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のスペーサの研磨で使用するキャリア３は、図８の様に、被研磨体であるワーク１を入れるスロットホール２を３つ有しており、各長辺の延長線のなす角は約６０度である。
【００１２】
研磨加工は適切な溝をもった定盤７を回転させ、約０．１〜３μｍの粒径を持つ砥粒を定盤上に規定量を与えることでワークを研磨可能であるが、キャリア３とキーパー４と呼ばれる金属製治具の構成だけでは定盤７が回転し始めると安定して研磨できないので、ガイドリング６と呼ばれる囲いを設ける。これにより、比較的安定した研磨加工が可能になっている。また、ガイドリング６とキャリア３が一体となった構成でも良い。
【００１３】
しかしながら、被研磨体であるワーク１の仕上がり精度の要求がＦＥＤでは非常に厳しいため、従来の工法では要求通りにワーク１の仕上がり精度を維持することが難しくなっていている。つまり、仕上がり精度とは、ワーク１の厚みのばらつきに他ならない。
【００１４】
ワーク１の仕上がり厚みのばらつきが良くならない原因はいろいろ考えられるが、そのうちの１つとしてキャリア３の形状が挙げられた。
【００１５】
その理由としては、研磨加工中の砥粒には定盤７の回転による遠心力が働くので、ワーク１が砥粒をキャリア３の外側へはじき出してしまい、砥粒がキャリア３の内側へ巻き込まれることがほとんどないからである。
【００１６】
そのため、砥粒や研磨カスなどが偏って分布するために、研磨後のワーク厚みがばらつくことになると考えられる。本発明では、この問題をキャリア３に工夫をすることで改善をした。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記問題を解決するために、キャリア平面形状の円の中心部から外側の周縁に向かって螺線状に広がる曲線に沿った溝（螺線状溝）９を複数本設ける。本発明において螺線状の溝とは、中心部の円穴１０の周縁からキャリア３の外周縁に、弧状の曲線形状の溝のことである。図１は、従来のキャリア３にこの螺線状の溝９を設けた本発明キャリア８の平面図であり、定盤対向面側から見た図である。図２は、定盤７上にワーク１、キャリア８、キーパー４が配置されており、これは、実際の研磨加工の構成を断面で見た簡易図であるが、本発明の螺線状の溝９は図２に示すように、ワーク被研磨面側すなわち定盤７の対向面側に設けられる。
【００１８】
そうすることで、砥粒を効率的にキャリア８の内側と外側に流し、砥粒分布を良くした。
【００１９】
更に、中心部に円穴１０を開けて、砥粒がキャリアの内側にたまることを防ぐための“逃げ”とした。研磨カスの除去も同時に行った。また、この中心円穴１０の大きさは対象とする被研磨体に応じて任意に決まる。
【００２０】
これまでは、ワーク１の仕上がり時の厚みばらつきが大きいことによる再研磨や破棄が増えていたため、研磨加工効率が良くなかったのであるが、上記2点を発明したことで、研磨加工効率を上げることができた。
【００２１】
また、この螺線状の溝９の仕様は一様ではなく、螺線状溝９の各間隔や溝深さについては、対象とする被研磨体に拠って任意に決まる。螺線状溝９の本数は複数本あることが好ましい。
【００２２】
ただし、この螺線状溝９の方向は、定盤７とキャリア８の回転方向で決まる。具体的には、図３の矢印のように、定盤７が右回りなら、キャリア８も右回りになるので、螺旋状溝９の入れ方は図のようにする必要がある。このような方向に溝を設けることで、まず、螺線状溝９が定盤７の回転方向に対して対抗している際には、砥粒が螺線状溝９に入り、螺線状溝に沿って砥粒がキャリアの内側へ流れる。そして、キャリア８の中心円１０の螺線状溝９が定盤７の回転方向に対して対抗している際には、今度は、砥粒が螺線状溝に入り、螺線状溝に沿って砥粒がキャリアの外側へ流れる。定盤の回転方向が左回りなら、これの逆になる。
【００２３】
この螺線状溝９は、砥粒がキャリア８の中心部から外側まで移動できることが重要であるので、キャリア中心部から、ホールスロットを除いて、外側周縁まで連続でなければならない。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、研磨加工工程で、従来のキャリアに比べ、キャリアの平面形状の円の中心部から外側の周縁に向かって螺線状に広がる曲線に沿った溝を有するキャリアを使用し、更に、中心円穴を設けることで、砥粒分布を良くして、問題であった研磨後のワーク厚みのばらつきを大幅に改善することができた。その結果、研磨加工効率を上げることができた。
【実施例】
【００２５】
図３に示すように、被研磨体であるワーク１は、アルティック（ＡｌＴｉＣ）を主成分とする複合セラミクスの焼結体などから形成されており、その大きさは、長さＬが約１３０〜１４０ｍｍ、高さＨが約２〜４ｍｍ、奥行きＤが約１１〜１３ｍｍ程度である。
【００２６】
図８は従来キャリア３の平面図である。スロットホール２の大きさは、長さ約１３４〜１５０ｍｍ、奥行き約１１．５〜１４ｍｍ程度であり、ワーク１よりも大きくなっている。スロットホール２は１つのキャリアにつき３つ設けてあり、図８に示す様にそれぞれの長辺の延長線の成す角度θは６０度である。
【００２７】
キャリア３の直径は約１８０〜１９５ｍｍであり、ガイドリング６の外径は約１９０〜２１５ｍｍである。
【００２８】
キーパー４の直径は上記キャリア３とほぼ同じであり、高さ（厚み）は任意である。キャリアを洗浄するために、ガイドリング６からキーパー４を取り外す際に、滑らかに取り外しができるように、ガイドリング６の内側側面とキーパー４の外側側面は、凹凸のない滑らかな面であることが好ましい。更に、ガイドリング６の内側側面とキーパー４の外側側面の間には滑らかに取り外しができる隙間を設けることが好ましい。
【００２９】
図１は本発明のキャリア平面形状の円の中心部から外側の周縁に向かって螺線状に広がる曲線に沿った溝（螺線状溝）９を有するキャリア８の定盤対向面側から見た平面図である。スロットホールの大きさは、長さ約１３４〜１５０ｍｍ、奥行き約１１．５〜１４ｍｍ程度であり、ワーク１よりも大きくなっている。スロットホールは１つのキャリアにつき３つ設けてあり、図８に示す様にそれぞれの長辺の延長線の成す角度θは約６０度である。
【００３０】
本発明の螺線状溝９を有するキャリア８を用いて研磨加工した場合と、従来のキャリア３を使用した場合とを比較した結果が表１である。2種類のキャリア毎に１８本のワークをそれぞれ研磨加工した後に各ワークの仕上がりの厚みを測定した。表中のワークＮｏは、任意につけたものであって、決して同じワークを異なるキャリアの両方で研磨加工したものではなく、ワークは全部で３６本を使用した。各ワーク1本につき、図５に示すような点を6点測定した。その6点の測定値のうち、最大値と最小値の差をデータとして、表１に載せてある。
【００３１】
【表１】
2005153088.tif 000003
表１を見ると、本発明の螺線状溝９を有するキャリア８を使用時の方が従来キャリア３使用時よりも平均値が格段に良い（小さい）。また、最大値と最小値の差においても良く（小さい）なっている。すなわち、平均値が小さいということは、1本毎のばらつきが小さいことを示し、最大値と最小値の差が小さいということは、安定して研磨加工ができていることを示している。
【００３２】
これにより、ワークの仕上がり時の厚みばらつきが大きいことによる再研磨や破棄が減り、結果として、研磨加工効率を上げることができた。
【００３３】
以上に、螺線状溝９をキャリア３に設ける実施例について説明したが、この溝は直線状であっても一応の効果は得られる。但し、直線状溝は螺線状溝と比べ砥粒を溝の中を自由に動かす効果を充分に発揮できない。
【００３４】
なお、本実施例の研磨条件は、砥粒２μｍ、定盤回転数２０ｒｐｍ、研磨時間２０分、加重０．４ＭＰａである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の螺線状溝を有するキャリア８を描いた定盤対向面側から見た平面図である。
【図２】本発明の実際の研磨加工時の構成を簡易的に見た断面図である。
【図３】例として実際の研磨加工時の定盤とキャリアの回転方向及び砥粒の動きを示した図である。
【図４】実施例における被研磨体であるワーク１を示した図である。
【図５】ワークの厚みを測定する際の測定点６点を示した図である。
【図６】従来の実施の形態を示す。構成を３次元式で各パーツ毎に描いた図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ部を断面で見た図である。
【図８】従来キャリアを描いた平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ワーク
２  スロットホール
３  従来キャリア
４  キーパー
５  アーム用穴
６  ガイドリング
７  定盤
８  螺線状溝付キャリア
９  螺線状溝
１０  中心円穴
【図１】
2005153088.tif 000004
【図２】
2005153088.tif 000005
【図３】
2005153088.tif 000006
【図４】
2005153088.tif 000007
【図５】
2005153088.tif 000008
【図６】
2005153088.tif 000009
【図７】
2005153088.tif 000010
【図８】
2005153088.tif 000011