(57)【要約】【課題】研磨プレートを加圧しながら偏心回転と揺動させガラス基板上を移動させる研磨装置にて、偏荷重によって研磨量に差をもたらすことのない液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置を提供する。【解決手段】１）研磨プレート１２上の長辺両端部上に加圧印可機構Ｋ３、Ｋ７が、長辺両端部下に逆圧印可機構Ｋ１１、Ｋ１５が長辺方向に複数対が設けられ、２）研磨プレート上には加速度センサー１１が設けられ、３）ａ）研磨プレートを移動させる方向の加速度を加速度センサーによって検出し、ｂ）加速度により発生する偏荷重Ｈに応じて、加圧印可機構及び逆圧印可機構を作動させ偏荷重の影響を防ぎながら研磨する研磨装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の大面積ガラス基板上に着色層が形成された液晶表示装置用カラーフィルタ面上に、その長辺の長さが大面積ガラス基板の短辺の長さよりも長い長方形状の研磨プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、該研磨プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、研磨プレートに大面積ガラス基板の垂直方向を軸とした偏心回転をさせ、研磨プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させ、研磨プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させて液晶表示装置用カラーフィルタ面を研磨する液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置において、
１）前記研磨プレート上の長辺両端部上に加圧印可機構が、また長辺両端部下に該加圧印可機構に対向して逆圧印可機構が、対として長辺両端部の長辺方向に複数対が設けられ、２）前記研磨プレート上には、研磨プレートの加速度を検出する加速度センサーが設けられ、
３）ａ）前記研磨プレートを移動させる方向における加速度を前記加速度センサーによって検出し、
ｂ）該検出した加速度により発生する偏荷重に応じて、加圧印可機構及び逆圧印可機構を作動させ、
研磨プレートへの偏荷重の影響を防ぎながら研磨することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置。
【請求項２】
前記ｂ）該検出した加速度により発生する偏荷重に応じて、加圧印可機構及び逆圧印可機構を作動させる際に、偏荷重が発生する長辺端部側にある加圧印可機構の加圧を下げ、逆圧印可機構の逆圧を上げるとともに、逆の長辺端部側にある加圧印可機構の加圧を上げ、逆圧印可機構の逆圧を下げることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大面積ガラス基板上に形成された液晶表示装置用カラーフィルタの着色層の研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置用カラーフィルタは、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上に着色層が形成されたものであるが、着色層の周縁部をブラックマトリックス端部に重ねた状態で形成されている。このブラックマトリックスが、例えば、樹脂ブラックマトリックスのように膜厚が厚いと、着色層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配向が乱され、表示ムラなど表示品質を低下させることになる。
【０００３】
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、同時に、例えば、着色層上、及びガラス基板の周縁部に残存しているフォトレジストの残渣も取り除き、後工程としての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。
【０００４】
図１は、液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置の一例を説明する平面図である。また、図２は、長方形状の研磨プレート（２）の、大面積ガラス基板（１）の図１中左方の短辺側からの側断面図である。
図１及び図２に示すように、静止した矩形の大面積ガラス基板（カラーフィルタ）（１）の着色層が形成された面上に、その長辺の長さが大面積ガラス基板の短辺の長さよりも長い長方形状の研磨プレート（２）が大面積ガラス基板（１）の短辺と平行（１６）に配置されている。
【０００５】
研磨する方法は、研磨プレート（２）で大面積ガラス基板（１）面を加圧しながら、研磨プレート（２）に大面積ガラス基板（１）の垂直方向を軸とした偏心回転（３）をさせ、研磨プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動（４）させ、研磨プレート（２）を大面積ガラス基板（１）の長辺方向（短辺と直角方向）に移動（１４）させ液晶表示装置用カラーフィルタ表面を研磨する方法である。
【０００６】
研磨プレート（２）は、その長辺方向に複数の加圧ポイント、図２においては五か所に加圧ポイント（Ｐ１〜Ｐ５）を有している。また、各々の加圧ポイントが独立して加圧を制御することができるようになっている。加圧機構（図示せず）による長方形状の研磨プレートへの加圧は、上記五か所の加圧ポイントに加えられるようになっている。
【０００７】
図１に示す五か所に加圧ポイントを有する研磨装置は、この種の長方形状の研磨プレートを用いた研磨装置としては改良された形式であり、研磨の均一性が向上したものとなっている。改良前の研磨装置としては、例えば、長方形状の研磨プレートの中央部の一か所からの１点加圧を採用したものであり、特に、ガラス基板が大面積となった際などは、大面積ガラス基板の短辺方向での加圧に差が生じ研磨の均一性に影響を及ぼしていた。
【０００８】
上記図１に示す研磨においては、大面積ガラス基板（１）の短辺方向の中央部と両端部
における研磨後の均一性が向上したものとなっている。特に、ガラス基板の大型化で短辺が長くなり、研磨プレートの長辺の長さが長くなった場合は、有効に作用し、研磨の均一性が向上したものとなる。
【０００９】
しかしながら、このような長方形状の研磨プレート（２）の偏心回転及び揺動を伴う研磨処理では、偏心回転及び揺動中に荷重の偏り（偏荷重）が発生し、研磨処理中の研磨プレート（２）に傾きが生じる。研磨プレート（２）に傾きが生じると、研磨プレート（２）及びその表面に貼り付けられる研磨クロス（５）においてその外縁部が選択的に損耗するという現象が発生する。
【００１０】
研磨プレート（２）及びその表面に貼り付けられる研磨クロス（５）の外縁部が選択的に損耗すると、選択的な損耗が発生しない場合と比較して、研磨処理における単位時間当たりの研磨量の変化率が大きくなる。例えば、１０００枚の大面積ガラス基板を連続して研磨処理した場合、１枚目に処理した大面積ガラス基板と、１０００枚目に処理した大面積ガラス基板における研磨量に差をもたらす。図１に示す研磨装置においては、図３に示すように、研磨プレート（２）の移動（１４）方向と直交する研磨プレートの外縁部（図３中、破線部）において偏荷重の影響が特に大きくなる。
【特許文献１】特開２００４−１９５６０２号公報
【特許文献２】特開平６−２４６６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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、矩形の大面積ガラス基板上に着色層が形成された液晶表示装置用カラーフィルタ面上に、その長辺の長さが大面積ガラス基板の短辺の長さよりも長い長方形状の研磨プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、該研磨プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、研磨プレートに大面積ガラス基板の垂直方向を軸とした偏心回転をさせ、研磨プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させ、研磨プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させて液晶表示装置用カラーフィルタ面を研磨する液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置において、多数枚の大面積ガラス基板に連続した研磨処理を行っても研磨量に差をもたらすことのない液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、矩形の大面積ガラス基板上に着色層が形成された液晶表示装置用カラーフィルタ面上に、その長辺の長さが大面積ガラス基板の短辺の長さよりも長い長方形状の研磨プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、該研磨プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、研磨プレートに大面積ガラス基板の垂直方向を軸とした偏心回転をさせ、研磨プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させ、研磨プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させて液晶表示装置用カラーフィルタ面を研磨する液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置において、
１）前記研磨プレート上の長辺両端部上に加圧印可機構が、また長辺両端部下に該加圧印可機構に対向して逆圧印可機構が、対として長辺両端部の長辺方向に複数対が設けられ、２）前記研磨プレート上には、研磨プレートの加速度を検出する加速度センサーが設けられ、
３）ａ）前記研磨プレートを移動させる方向における加速度を前記加速度センサーによって検出し、
ｂ）該検出した加速度により発生する偏荷重に応じて、加圧印可機構及び逆圧印可機構を作動させ、
研磨プレートへの偏荷重の影響を防ぎながら研磨することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置である。
【００１３】
また、本発明は、上記発明による液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置において、前記ｂ）該検出した加速度により発生する偏荷重に応じて、加圧印可機構及び逆圧印可機構を作動させる際に、偏荷重が発生する長辺端部側にある加圧印可機構の加圧を下げ、逆圧印可機構の逆圧を上げるとともに、逆の長辺端部側にある加圧印可機構の加圧を上げ、逆圧印可機構の逆圧を下げることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、矩形の大面積ガラス基板上に着色層が形成された液晶表示装置用カラーフィルタ面上に、その長辺の長さが大面積ガラス基板の短辺の長さよりも長い長方形状の研磨プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、該研磨プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、研磨プレートに大面積ガラス基板の垂直方向を軸とした偏心回転をさせ、研磨プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させ、研磨プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させて液晶表示装置用カラーフィルタ面を研磨する液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置において、１）前記研磨プレート上の長辺両端部上に加圧印可機構が、また長辺両端部下に該加圧印可機構に対向して逆圧印可機構が、対として長辺両端部の長辺方向に複数対が設けられ、２）前記研磨プレート上には、研磨プレートの加速度を検出する加速度センサーが設けられ、３）ａ）前記研磨プレートを移動させる方向における加速度を前記加速度センサーによって検出し、ｂ）該検出した加速度により発生する偏荷重に応じて、加圧印可機構及び逆圧印可機構を作動させ、研磨プレートへの偏荷重の影響を防ぎながら研磨するので、大面積ガラス基板に連続した研磨処理を行っても研磨量に差をもたらすことのない液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置となる。
【００１５】
また、本発明は、偏荷重に応じて、加圧印可機構及び逆圧印可機構を作動させる際に、偏荷重が発生する長辺端部側にある加圧印可機構の加圧を下げ、逆圧印可機構の逆圧を上げるとともに、逆の長辺端部側にある加圧印可機構の加圧を上げ、逆圧印可機構の逆圧を下げるので、偏荷重の影響を防ぎ、且つ、研磨プレートの加圧の軽重を任意に調節することを可能とする研磨装置となる。
また、本発明によれば、研磨プレート及び研磨クロスの寿命が延長され、交換頻度の減による生産性の向上がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明者は、長方形状の研磨プレートの偏心回転及び揺動を伴う研磨処理においては、偏心回転及び揺動中に荷重の偏り（偏荷重）が発生し、研磨処理中の研磨プレートに傾きが生じ、研磨プレート及びその表面に貼り付けられた研磨クロスの周縁部（長辺端部）が選択的に損耗するといった現象を精査した結果、偏荷重が発生するのは、研磨プレートの移動方向における加速度に起因することを見出し本発明をするに至った。
【００１７】
図４は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置の一例を説明する平面図である。また、図５は、図４に示す研磨プレート（１２）のＡ−Ａ線での断面図である。
図４及び図５に示すように、この研磨装置は、矩形の大面積ガラス基板（カラーフィルタ）（１）の着色層が形成された面上に、その長辺の長さが大面積ガラス基板の短辺の長さよりも長い長方形状の研磨プレート（１２）が大面積ガラス基板（１）の短辺と平行（１６）に配置されている。
【００１８】
研磨プレート（１２）は、大面積ガラス基板（１）面を加圧するようになっている。また、研磨プレート（１２）は、大面積ガラス基板（１）の垂直方向を軸とした偏心回転（３）、及び大面積ガラス基板（１）の短辺方向に揺動（４）をするようになっている。また、研磨プレート（１２）は大面積ガラス基板（１）の長辺方向（短辺と直角方向）に移動（１４）、或いは大面積ガラス基板（１）は研磨プレート（１２）の短辺方向に移動するようになっている。図４は、研磨プレート（１２）が移動する例である。
【００１９】
例示する研磨プレート（１２）の断面は、逆凸字形状であり、研磨ヘッド筐体（１５）内に収められている。研磨プレート（１２）は研磨ヘッド筐体（１５）と一体的に移動する。
大面積ガラス基板（１）を研磨する際には、研磨プレート（１２）は大面積ガラス基板（１）面を加圧しながら、大面積ガラス基板（１）を偏心回転及び揺動をし、研磨プレート（１２）を移動（１４）させ、図４中、右方から左方へと大面積ガラス基板（１）面を研磨する。
【００２０】
研磨プレート（１２）上の長辺両端部上に加圧印可機構が、また長辺両端部下に逆圧印可機構が設けられている。加圧印可機構と逆圧印可機構は、長辺両端部を介して対向して対をなしており、その複数対が長辺両端部の長辺方向に設けられている。
【００２１】
図４は、研磨プレート（１２）の移動方向側の長辺方向に、第一加圧印加機構（Ｋ１）と第一逆圧印加機構（Ｋ９）、第二加圧印加機構（Ｋ２）と第二逆圧印加機構（Ｋ１０）、第三加圧印加機構（Ｋ３）と第三逆圧印加機構（Ｋ１１）、第四加圧印加機構（Ｋ４）と第四逆圧印加機構（Ｋ１２）が設けられ、また、移動逆方向側の長辺方向に、第五加圧印加機構（Ｋ５）と第五逆圧印加機構（Ｋ１３）、第六加圧印加機構（Ｋ６）と第六逆圧印加機構（Ｋ１４）、第七加圧印加機構（Ｋ７）と第七逆圧印加機構（Ｋ１５）、第八加圧印加機構（Ｋ８）と第八逆圧印加機構（Ｋ１６）が設けられている例である。
図５に示すように、加圧印加機構と逆圧印加機構は、対向して研磨プレート（１２）の長辺両端部を挟持するように設けられている。研磨プレート（１２）の下面には研磨クロス（５）が貼りつけられている。
【００２２】
各加圧印加機構（Ｋ１〜Ｋ８）及び各逆圧印加機構（Ｋ９〜Ｋ１６）は、独立して圧を制御することが出来るようになっている。これにより、例えば、大面積ガラス基板（１）の短辺方向の中央部の位置への加圧を、大面積ガラス基板（１）の両端部の位置への加圧より高く設定することによって、大面積ガラス基板（１）の中央部と両端部の研磨量を調節することができる。
この加圧印加機構としては、例えば、エアーボックスのようなエアー圧力制御でもよく、或いは圧電体を用いた電圧制御のものでもよい。
【００２３】
研磨プレート（１２）上には、研磨プレートの加速度を検出する加速度センサー（１１）が設けられている。この加速度センサー（１１）は、研磨プレート（１２）の移動方向における加速度を検出するものである。
図６は、研磨プレート（１２）の偏心回転及び揺動を伴う研磨処理において、研磨プレートの移動方向における加速度によって偏荷重が発生した際の、加圧機構の作動を説明する断面図である。
【００２４】
図６は、図４に示す研磨プレートのＡ−Ａ線での断面を例示したものであり、偏荷重（Ｈ）が、研磨プレートの移動方向側に発生した場合を表している。前記研磨プレート（１２）上に設けられた加速度センサー（１１）は、常時、加速度の変化を監視しているので、加圧機構は、発生した偏荷重の大きさに応じ偏荷重の影響を防ぐように作動する。
【００２５】
加圧印可機構及び逆圧印可機構の作動は、偏荷重（Ｈ）が発生する長辺端部側にある第三加圧印可機構（Ｋ３）の加圧を下げ、第三逆圧印加機構（Ｋ１１）の逆圧を上げるとともに、逆の長辺端部側にある第七加圧印加機構（Ｋ７）の加圧を上げ、第七逆圧印加機構（Ｋ１５）の逆圧を下げる。
これにより、偏荷重（Ｈ）を相殺する。
【００２６】
この発生した偏荷重の大きさに応じた加圧機構の加圧を低下させる作動は、第三加圧印可機構（Ｋ３）側の他の印可機構、すなわち、第一加圧印加機構（Ｋ１）と第一逆圧印加機構（Ｋ９）、第二加圧印加機構（Ｋ２）と第二逆圧印加機構（Ｋ１０）、第四加圧印加機構（Ｋ４）と第四逆圧印加機構（Ｋ１２）においても同様に作動するようになっている。
また、第七加圧印加機構（Ｋ７）側の他の印可機構においても同様である。
【００２７】
これにより、常に加速度による研磨プレートへの偏荷重の影響を防ぎながら研磨処理を行うことができるものとなる。つまり、偏荷重による研磨プレート及び研磨クロスの選択的な損耗を防ぎ、多数枚の大面積ガラス基板に連続した研磨処理を行っても単位時間当たりの研磨量が低下することのない液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置となる。
【００２８】
また、偏荷重が発生した状態において、長辺片端部にある加圧機構（例えば、第三加圧印加機構（Ｋ３）と第三逆圧印加機構（Ｋ１１）の加圧と、長辺他側部にある加圧機構（例えば、第七加圧印加機構（Ｋ７）と第七逆圧印加機構（Ｋ１５））の加圧を自在に調節することによって、偏荷重の影響を防ぎ、且つ、研磨プレートとしての加圧の軽重を任意に調節することを可能とする液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置の一例を説明する平面図である。
【図２】長方形状の研磨プレートの図１中左方の短辺側からの側断面図である。
【図３】研磨プレートの外縁部における偏荷重の影響の説明図である。
【図４】本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの研磨装置の一例を説明する平面図である。
【図５】本発明における、図４に示す研磨プレートのＡ−Ａ線での断面図である。
【図６】研磨プレートの移動方向における加速度によって偏荷重が発生した際の、加圧機構の作動を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・大面積ガラス基板（カラーフィルタ）
２・・・長方形状の研磨プレート
３・・・偏心回転
４・・・揺動
５・・・研磨クロス
１１・・・加速度センサー
１２・・・本発明における研磨プレート
１４・・・移動
１５・・・筐体
１６・・・平行        
Ｈ・・・偏荷重
Ｋ１〜Ｋ８・・・第一加圧印加機構〜第八加圧印加機構
Ｋ９〜Ｋ１６８・・・第一減圧印加機構〜第八減圧印加機構
Ｐ１〜Ｐ５・・・加圧ポイント
【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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