JP2004195601A

JP2004195601A - 液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法

Info

Publication number: JP2004195601A
Application number: JP2002367915A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Onda; 光弘恩田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】ガラス基板を回転して研磨する際に発生する周速差をなくし、ガラス基板が大面積であっても、カラーフィルタ表面を均一に研磨することのできる液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法を提供すること。
【解決手段】静止した大面積ガラス基板１の面上に、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大きい角形プレート２を大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、大面積ガラス基板面を加圧しながら、大面積ガラス基板の垂直方向を軸とした偏心回転３をさせ、大面積ガラス基板の長辺方向に移動１４させ研磨すること。角形プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動４させること。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタの着色層の研磨方法に関するものであり、特に、カラーフィルタのガラス基板が大面積であっても均一に研磨する研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、一般的に使用されているオスカータイプ研磨機であり、図５（ａ）は、その平面図、図５（ｂ）は側断面図である。液晶表示用カラーフィルタの着色層を研磨する従来の研磨方法の概略を示した説明図である。
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。
【０００３】
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。
【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、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、例えば、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。
【０００５】
研磨方法は、例えば、以下の如くになっている。すなわち、上定盤８の下面にカラーフィルタの着色層が下向きになるようにガラス基板（カラーフィルタ）１を貼り付ける。このときガラス基板（カラーフィルタ）１と上定盤８の間にはバッキング材（図示せず）をキズ防止、研磨ムラ防止、及び吸着性向上の為に使用し、また研磨処理中のガラス基板（カラーフィルタ）１が外れてしまうのを防止する為にガラス基板（カラーフィルタ）１の板厚よりも薄いテンプレート枠１０をガラス基板（カラーフィルタ）１の周囲に取り付ける場合がある。
下定盤９には研磨クロス５を貼り、上定盤８と下定盤９を回転１２させながら加圧１３し、研磨液を研磨クロス５上に滴下しつつ研磨処理を行う。
【０００６】
この場合、上定盤の上部からは設定した研磨圧力をかけられるようになっており、上定盤、下定盤ともにそれぞれの軸を中心にした自転１２をする機能を有している。また、上定盤は回転しながら、図５中左右への揺動４も行えるような構造となっている。
【０００７】
しかしながら、近年のガラス基板のサイズが、例えば、４５０ｍｍ×５５０ｍｍ程度から５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度、６５０ｍｍ×８５０ｍｍ程度へと大サイズ化するのに伴い、ガラス基板の面積が大きくなりガラス基板の中心部からガラス基板のコーナーまでの対角距離が長くなり、ガラス基板の中心部とコーナー部で定盤回転による周速に差が出てしまい、すなわち、回転中心からコーナー方向にいくに従い周速が早くなり、この周速差がガラス基板の全面としては研磨品質にバラツキとなって現れ、この研磨方法で均一な研磨をすることは益々困難なものとなってきた。
【０００８】
図６は、液晶表示装置用カラーフィルタのようなガラス基板を均一に研磨する他の方法を説明する平面図である。
この方法は、ガラス基板１をテーブルにのせ直進搬送１５させながら搬送方向に対して直行する方向に配置された複数個の研磨具２で偏心回転３と揺動４を行う方法である。この研磨方法は、ガラス基板の搬送方向に対して直行する方向、すなわち、ガラス基板の巾方向よりも小さい研磨具を用い、また、揺動する巾が小さいために、ガラス基板の巾方向において接触時間に差が生じ、研磨が不均一なものになり易い。
この方法では研磨後の均一性は完全なものにはならず、また、テーブルを含めた搬送機構が複雑となり均一な研磨の解決には至らない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−２４６６２３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
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、ガラス基板を回転して研磨する際に発生する周速差をなくし、ガラス基板が大面積であっても、ガラス基板の全面においてカラーフィルタ表面を均一に研磨することのできる液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、角型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の研磨方法であって、静止した大面積ガラス基板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角形プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、該角形プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、角形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、角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させ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方法である。
【００１２】
また、本発明は、角型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の研磨方法であって、静止した大面積ガラス基板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角形プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、該角形プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、角形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、角形プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させ、角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させ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方法である。
【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方法において、前記偏心回転の半径が角形プレートの短辺の長さの１／２以内であり、偏心回転が円運動、又は楕円運動であ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方法である。
【００１４】
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方法において、前記偏心回転の回転数が１００ｒｐｍ〜６００ｒｐｍであ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方法である。
【００１５】
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方法において、前記角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させる角形プレートの移動速度が、０．５〜５．０ｍ／分であ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方法である。
【００１６】
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方法において、前記角形プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させる角形プレートの揺動巾が、１００ｍｍ以内であ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方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法の一実施例を説明する研磨機の平面図である。図１に示すように、静止した角型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角形プレート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。
研磨する方法は、角形プレート２で大面積ガラス基板１面を加圧しながら、角形プレート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、角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向（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。
【００１８】
また、図２及び図３は、本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法の他の例を説明するものである。図２は他の例を説明する研磨機の平面図、図３は側断面図である。
図２及び図３に示すように、この他の例は角形プレート２が２個大面積ガラス基板１の短辺と平行に配置されたものである。
【００１９】
上記のように、本発明では、ガラス基板を回転させずに静止させた状態で、研磨プレートとしてガラス基板の短辺よりも長さが長く、ガラス基板面に加圧された角形プレートを偏心回転させて研磨処理をおこなうことによりガラス基板の短辺方向の均一な研磨処理が可能となる。
すなわち、ガラス基板を回転させずに角形プレートを偏心回転させることによって、ガラス基板の短辺方向を同時に処理することが可能となり研磨処理のつなぎ目が発生せず、ガラス基板上のどの点においても角形プレートの周速、接触時間、移動距離が同等となりガラス基板の全面にわたり研磨後の着色層膜厚、色度のバラツキを防止し研磨の均一性を効果的なものとする。
【００２０】
また、請求項２に係わる研磨方法は、角形プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、角形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、角形プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させ、角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させ研磨することを特徴とするものである。
すなわち、揺動を行うことによって研磨軌跡を移動させ、バラツキを緩和し、研磨ムラの発生を改善し、均一性をより効果的なものとする。
また、本発明では、角形プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に１００ｍｍ以内の揺動を行うことにより角形プレートの平面精度に起因する研磨品質のバラツキを、より一層緩和し、均一性をより効果的なものとする。
【００２１】
また、図４は、請求項３に係わる研磨方法の説明図である。図４に示すように、角形プレートの偏心回転の半径６を角形プレートの短辺の長さの１／２以内にして、円運動、又は楕円運動を行わせることにより、ガラス基板内のどの点においても研磨プレートの周速、接触時間、移動距離をバラツキの少なくした処理が可能になる。すなわち、角形プレートの偏心回転の半径を制限することにより、バラツキの少なくした処理が可能になる。
【００２２】
また、本発明においては、角形プレートの偏心回転の回転数を１００ｒｐｍ〜６００ｒｐｍと高速回転することを特徴とするものであり、高速回転することにより周速が速くなる。従って、より時間あたりの研磨レートを上げることが可能となり、処理時間の短縮を効果的なものとする。
【００２３】
また、本発明においては、角形プレートが０．５〜５．０ｍ／ｍｉｎの設定速度で一方向に移動することによりガラス基板上の着色層の全面を処理することが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、静止した大面積ガラス基板（カラーフィルタ）の着色層が形成された面上に、その長辺の長さが大面積ガラス基板の短辺の長さよりも長い角形プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、角形プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、角形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、角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させ研磨する液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法であるので、ガラス基板を回転して研磨する際に発生する周速差はなく、ガラス基板が大面積であっても、ガラス基板の全面においてカラーフィルタ表面を均一に研磨することのできる液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法となる。
【００２５】
また、本発明は、静止した大面積ガラス基板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角形プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、角形プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、角形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、角形プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させ、角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させ研磨する液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法であるので、ガラス基板を回転して研磨する際に発生する周速差はなく、ガラス基板が大面積であっても、ガラス基板の全面においてカラーフィルタ表面を均一に研磨することのできる液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法となる。
【００２６】
また、本発明は、偏心回転の半径が角形プレートの短辺の長さの１／２以内であり、偏心回転が円運動、又は楕円運動であるので、ガラス基板内のどの点においても角形プレートの周速、接触時間、移動距離のバラツキを少なくした処理が可能になる。
また、本発明は、偏心回転の回転数が１００ｒｐｍ〜６００ｒｐｍであるので、より時間あたりの研磨レートを上げることが可能となり、処理時間の短縮を効果的なものとする。
【００２７】
また、本発明は、角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させる角形プレートの移動速度が、０．５〜５．０ｍ／分であるので、ガラス基板上の着色層の全面を処理することが可能となる。
また、本発明は、角形プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させる角形プレートの揺動巾が、１００ｍｍ以内であるので、角形プレートの平面精度に起因する研磨品質のバラツキが、より一層緩和され、均一性をより効果的なものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法の一実施例を説明する研磨機の平面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法の他の例を説明する研磨機の平面図である。
【図３】研磨方法の他の例を説明する研磨機の側断面図である。
【図４】本発明（Ｂ）法と（Ｅ）法の実施の一例を示す説明図である。
【図５】（ａ）はオスカータイプ研磨機の平面図である。
（ｂ）はオスカータイプ研磨機の側断面図である。
【図６】液晶表示装置用カラーフィルタのようなガラス基板を均一に研磨する他の方法を説明する平面図である。
【符号の説明】
１・・・ガラス基板（カラーフィルタ）
２・・・角形プレート
３・・・偏心回転
４・・・揺動
５・・・研磨クロス
６・・・偏心回転の半径
８・・・上定盤
９・・・下定盤
１０・・・テンプレート枠
１２・・・自転
１３・・・加圧
１４・・・角形プレートの移動方向
１５・・・テーブル移動方向

Claims

角型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の研磨方法であって、静止した大面積ガラス基板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角形プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、該角形プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、角形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、角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させ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方法。
角型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の研磨方法であって、静止した大面積ガラス基板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角形プレートを大面積ガラス基板の短辺と平行に配し、該角形プレートで大面積ガラス基板面を加圧しながら、角形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、角形プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させ、角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させ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方法。
前記偏心回転の半径が角形プレートの短辺の長さの１／２以内であり、偏心回転が円運動、又は楕円運動であることを特徴とする請求項１、又は請求項２記載の液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法。
前記偏心回転の回転数が１００ｒｐｍ〜６００ｒｐｍであることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３記載の液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法。
前記角形プレートを大面積ガラス基板の長辺方向に移動させる角形プレートの移動速度が、０．５〜５．０ｍ／分であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法。
前記角形プレートを大面積ガラス基板の短辺方向に揺動させる角形プレートの揺動巾が、１００ｍｍ以内であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法。