JP2005055598A - Method of polishing color filter for liquid crystal display device and color filter for liquid crystal display device - Google Patents

Method of polishing color filter for liquid crystal display device and color filter for liquid crystal display device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of polishing the color filter for a liquid crystal display device capable of uniformly polishing the entire surface of the color filter, drastically reducing the dispersion of the film thickness of colored pixels and drastically reducing the dispersion of chromaticity, and to provide the color filter for the liquid crystal display device manufactured by using the same polishing method. <P>SOLUTION: When high projections 53 formed by superposition of the colored pixels on the edge part of a resin black matrix are eliminated by using a surface grinding machine, the projections are ground and eliminated by using, as the frame material 17B of a template, a frame material having a thickness T2 which is 85% to <100% of the thickness T1 100% of the color filter for the liquid crystal display device. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタに関するものであり、特に、樹脂ブラックマトリックスと着色画素との重なりにより生じる、高さの高い突起を有するカラーフィルタの突起を、平盤研磨機を用いて研磨除去する際に、着色画素の膜厚のバラツキを減少させ、カラーフィルタの色度のバラツキを大幅に縮小させる液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法に関する。   The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device, and in particular, polishes a projection of a color filter having a high projection caused by an overlap between a resin black matrix and a colored pixel using a flat plate polishing machine. The present invention relates to a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device that, when removed, reduces the variation in the thickness of the colored pixels and greatly reduces the variation in the chromaticity of the color filter.

図3は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図4は、図3に示すカラーフィルタのX−X’線における断面図である。   FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of a color filter used in the liquid crystal display device. 4 is a cross-sectional view taken along line X-X ′ of the color filter shown in FIG. 3.

図3、及び図4に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板(30)上にブラックマトリックス(31)、着色画素(32)が形成されたものである。   As shown in FIGS. 3 and 4, the color filter used in the liquid crystal display device has a black matrix (31) and colored pixels (32) formed on a glass substrate (30).

図3、及び図4はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素(32)は9個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角14インチの画面に数百μm程度の着色画素が多数個配列されている。   3 and 4 schematically show a color filter, and nine colored pixels (32) are represented. In an actual color filter, for example, several hundreds are displayed on a 14-inch diagonal screen. A large number of colored pixels of about μm are arranged.

ブラックマトリックス(31)は、遮光性を有し、開口部をマトリックス状に配置したものであり、着色画素(32)は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものである。   The black matrix (31) has light shielding properties and has openings arranged in a matrix, and the colored pixels (32) have, for example, red, green, and blue filter functions.

ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。   The black matrix determines the position of the colored pixels of the color filter, makes the size uniform, and shields unwanted light when used in a display device, making the image of the display device uniform and uniform. In addition, it has a function of making an image with improved contrast.

このブラックマトリックス(31)は、ガラス基板(30)上にブラックマトリックスの材料としてのクロム(Cr)、酸化クロム(CrOX )などの金属、もしくは金属化合物を薄膜状に成膜し、成膜された薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分のエッチング及びエッチングレジストパターンの剥膜を行い、Cr、CrOX などの金属薄膜からなるブラックマトリックス(31)に形成されたものである。 This black matrix (31) is formed by forming a metal or a metal compound such as chromium (Cr) or chromium oxide (CrO x ) as a black matrix material into a thin film on a glass substrate (30). An etching resist pattern is formed on the thin film using, for example, a positive type photoresist, and then an exposed portion of the formed metal thin film is etched and an etching resist pattern is peeled off to form Cr, CrO x It is formed on a black matrix (31) made of a metal thin film.

また、着色画素(32)の形成は、このブラックマトリックス(31)が形成されたガラス基板(30)上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型のフォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。   In addition, the colored pixels (32) are formed on the glass substrate (30) on which the black matrix (31) is formed by using, for example, a negative photoresist in which pigments and other pigments are dispersed. And a method of forming colored pixels by exposing and developing the coating film is employed.

また、図5は、図3に示すカラーフィルタのX−X’線における断面図であるが、ブラックマトリックスの材料として樹脂を用いた例を示すものである。   FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line X-X ′ of the color filter shown in FIG. 3, and shows an example in which a resin is used as a black matrix material.

このカラーフィルタは、図4に示すカラーフィルタと同様に、ガラス基板(30)上にブラックマトリックス(51)、着色画素(52)が形成されたものである。   Similar to the color filter shown in FIG. 4, this color filter is obtained by forming a black matrix (51) and colored pixels (52) on a glass substrate (30).

このブラックマトリックス(51)は、ガラス基板(30)上に、例えば、ブラックマ
トリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成されたものであり、樹脂を用いて形成されたブラックマトリックスを樹脂ブラックマトリックス(51)と称している。
The black matrix (51) is formed on the glass substrate (30) by, for example, a photolithography method using a black photosensitive resin for forming a black matrix, and the black matrix formed using the resin. Is referred to as a resin black matrix (51).

樹脂ブラックマトリックスは、例えば、テレビなどのように、高輝度なバックライトを用いた際に、クロムなどの金属をブラックマトリックスとして用いたときに起こる液晶表示装置での内部反射を抑制するために、低反射の樹脂ブラックマトリックスが要望される場合、或いは、例えば、IPS(In Plane Swiching)方式に用いたときに起こる液晶表示装置での電界の乱れを抑制するために、高絶縁性の樹脂ブラックマトリックスが要望される場合などに採用されていた。しかし、ブラックマトリックスは、クロムなどの金属を用いたブラックマトリックスから、次第に樹脂ブラックマトリックスへと移行が進んでいる。   In order to suppress internal reflection in a liquid crystal display device that occurs when a metal such as chrome is used as a black matrix when using a high-brightness backlight such as a television, for example, In order to suppress electric field disturbance in a liquid crystal display device when a low-reflection resin black matrix is desired or used in an IPS (In Plane Switching) system, for example, a highly insulating resin black matrix is used. It has been adopted when there is a need. However, the black matrix is gradually shifting from a black matrix using a metal such as chromium to a resin black matrix.

カラーフィルタを大量に製造する際には、一基の液晶表示装置に対応したカラーフィルタを大サイズのガラス基板に面付けした状態で製造する。例えば、対角14インチのカラーフィルタを550mm×650mm程度の大サイズのガラス基板に4面付けし、或いは、対角17インチのカラーフィルタを650mm×850mm程度の大サイズのガラス基板に4面付けして製造する。   When a large number of color filters are manufactured, a color filter corresponding to a single liquid crystal display device is manufactured in a state where it is applied to a large glass substrate. For example, a 14-inch diagonal color filter is attached to four large-sized glass substrates of about 550 mm × 650 mm, or a 17-inch diagonal color filter is applied to four large-sized glass substrates of about 650 mm × 850 mm. To manufacture.

カラーフィルタを面付けして大量に製造する際の、大サイズのガラス基板が、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に伴い、ブラックマトリックスの材料としてクロムなどの金属を用い真空装置で薄膜を成膜するブラックマトリックスよりも、黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成する樹脂ブラックマトリックスの方が価格的に有利なものとなり、次第に樹脂ブラックマトリックスへと移行が進んでいる。   As a large-sized glass substrate used for mass production by imposing a color filter increases in size from, for example, about 450 mm × 550 mm to about 550 mm × 650 mm, about 650 mm × 850 mm, the material of the black matrix As a result, the resin black matrix formed by photolithography using a black photosensitive resin becomes more advantageous in price than the black matrix using a metal such as chromium as a thin film with a vacuum apparatus. The transition to the matrix is progressing.

この移行は、大サイズのガラス基板が今後、900mm×1100mm程度へと更に大サイズ化するに伴い著しくなるものと思われる。   This transition is likely to become remarkable as the large-sized glass substrate further increases in size to about 900 mm × 1100 mm in the future.

また、環境に配慮してクロムなどの金属を用いることを回避する傾向もある。   There is also a tendency to avoid using metals such as chromium in consideration of the environment.

樹脂ブラックマトリックスは、クロムなどの金属を用いたブラックマトリックスのように、膜厚100nm〜200nm程度の薄膜では高濃度を得ることはできず、例えば、0.5μm〜3.0μm程度の厚さにして必要な高濃度を得るようにしている。   The resin black matrix cannot obtain a high concentration in a thin film with a film thickness of about 100 nm to 200 nm, like a black matrix using a metal such as chromium, for example, a thickness of about 0.5 μm to 3.0 μm. To obtain the necessary high concentration.

樹脂ブラックマトリックスの膜厚が、例えば、1.0μm程度と厚くなると、図5に示すように、樹脂ブラックマトリックス(51)上にその周縁部を重ねて形成された着色画素(52)は、周縁部が樹脂ブラックマトリックス(52)上にて突起(53)となる。   When the film thickness of the resin black matrix becomes as thick as about 1.0 μm, for example, as shown in FIG. 5, the colored pixels (52) formed by overlapping the peripheral portion on the resin black matrix (51) The portion becomes a protrusion (53) on the resin black matrix (52).

この突起(53)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(53)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。   This protrusion (53) makes the surface of the color filter uneven, and deteriorates flatness. When a color filter having such a protrusion (53) and having a deteriorated surface flatness is used in a liquid crystal display device, the alignment of liquid crystal molecules is disturbed by the influence of the protrusion, and display quality such as display unevenness is deteriorated. .

例えば、図5において、厚さ1.3μm程度の樹脂ブラックマトリックス(51)上に、厚さ0.5μm〜3.0μm程度の着色画素(52)を形成した際には、突起(53)の高さ(H)は0.5μm〜3.0μm程度のものとなる。   For example, in FIG. 5, when a colored pixel (52) having a thickness of about 0.5 μm to 3.0 μm is formed on a resin black matrix (51) having a thickness of about 1.3 μm, the protrusion (53) is formed. The height (H) is about 0.5 μm to 3.0 μm.

尚、金属を用いたブラックマトリックスの場合には、膜厚が100nm〜200nm程度であるので、このような突起は僅少である。   In the case of a black matrix using a metal, since the film thickness is about 100 nm to 200 nm, such protrusions are few.

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、着色画素上、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。   In many cases, the protrusions are removed by polishing on the surface of the color filter, and at the same time, for example, the residue of the photoresist remaining on the colored pixels and on the peripheral edge of the glass substrate is also removed. This is preferable for the adhesiveness of the transparent conductive film in film formation or for the adhesiveness of the sealing agent when the peripheral portion is used as a seal portion with the counter substrate.

図1、及び図2は、液晶表示装置用カラーフィルタの表面を研磨する際に、一般的に使用されている平盤研磨機の一例の概略を示した説明図である。図1は、平盤研磨機の回転部分の断面図、図2は平面図である。   FIG. 1 and FIG. 2 are explanatory views showing an outline of an example of a flat plate polishing machine generally used when polishing the surface of a color filter for a liquid crystal display device. FIG. 1 is a sectional view of a rotating part of a flat plate polishing machine, and FIG. 2 is a plan view.

図1、及び図2に示すように、この研磨機の回転部分は、円盤状の下定盤(1)、下定盤と一体的に固定され下定盤を回転させる回転軸(2)、摩擦によって下定盤の回転に追従した回転をする円盤状の上定盤(3)、上定盤の回転軸(4)で構成されたものである。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the rotating part of this polishing machine includes a disk-shaped lower surface plate (1), a rotating shaft (2) that is fixed integrally with the lower surface plate and rotates the lower surface plate, and is settled by friction. It is composed of a disk-shaped upper surface plate (3) that rotates following the rotation of the plate, and a rotation axis (4) of the upper surface plate.

上定盤(3)のサイズは、下定盤(1)より小さなものであり、上記摩擦によって下定盤の回転に追従した回転をしながら、下定盤(1)の上面上を円弧状に揺動(C)するようになっている。また、上定盤(3)の上部からは設定した研磨圧力(D)をかけられるようになっている。   The size of the upper surface plate (3) is smaller than that of the lower surface plate (1), and the upper surface of the lower surface plate (1) swings in an arc shape while rotating following the rotation of the lower surface plate by the friction. (C) to do. A set polishing pressure (D) can be applied from the upper part of the upper surface plate (3).

上定盤(3)の下面上には、研磨クロス(5)が貼り合わされており、下定盤(1)の上面上にはテンプレート(7)が設けられている。   A polishing cloth (5) is bonded onto the lower surface of the upper surface plate (3), and a template (7) is provided on the upper surface of the lower surface plate (1).

テンプレート(7)は、バッキング材(7A)と枠材(7B)が貼り合わされたものである。バッキング材(7A)は、ガラス基板(カラーフィルタ)6のキズ防止、研磨ムラ防止、及び吸着性向上の為に使用され、また、ガラス基板(カラーフィルタ)6を囲むようになる枠材(7B)は、研磨処理中のガラス基板(カラーフィルタ)6が外れてしまうのを防止する為に使用される。   The template (7) is obtained by bonding the backing material (7A) and the frame material (7B). The backing material (7A) is used for preventing scratches on the glass substrate (color filter) 6, preventing uneven polishing, and improving the adsorptivity, and also surrounds the glass substrate (color filter) 6 (7B). ) Is used in order to prevent the glass substrate (color filter) 6 being removed from being removed.

枠材(7B)の厚さは、ガラス基板(カラーフィルタ)6の厚さよりも20%程度薄いものである。   The thickness of the frame member (7B) is about 20% thinner than the thickness of the glass substrate (color filter) 6.

研磨方法は、先ず、下定盤(1)の上面のテンプレート(7)内に、カラーフィルタの着色画素が上向きになるようにガラス基板(カラーフィルタ)(6)を貼り付ける。この貼り付けは、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の裏面、及びバッキング材(7A)の上面を水で濡らし、水の表面張力を利用して貼り付ける。   In the polishing method, first, a glass substrate (color filter) (6) is attached in the template (7) on the upper surface of the lower surface plate (1) so that the colored pixels of the color filter face upward. In this pasting, the back surface of the glass substrate (color filter) (6) and the top surface of the backing material (7A) are wetted with water and pasted using the surface tension of water.

次に、研磨液(図示せず)をガラス基板(カラーフィルタ)(6)の上方より滴下し、上定盤(3)を下ろし、設定した研磨圧力(D)をかけ、モーター(図示せず)により回転軸(2)を駆動させ、下定盤(1)を一定方向に回転(A)させる。上定盤(3)の回転軸(4)には駆動を与えず、上定盤(3)には下定盤(1)の回転に追従した回転(B)をさせる。また、上定盤(3)に円弧状の揺動(C)をさせる。   Next, a polishing liquid (not shown) is dropped from above the glass substrate (color filter) (6), the upper surface plate (3) is lowered, a set polishing pressure (D) is applied, and a motor (not shown) ) To drive the rotating shaft (2) and rotate (A) the lower surface plate (1) in a fixed direction. Driving is not applied to the rotating shaft (4) of the upper surface plate (3), and the upper surface plate (3) is rotated (B) following the rotation of the lower surface plate (1). Further, the upper surface plate (3) is caused to swing in an arc shape (C).

このようにして、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の表面への研磨を行うといった方法である。   In this way, the surface of the glass substrate (color filter) (6) is polished.

研磨クロス(5)としては、JIS硬度85程度の発泡樹脂素材、不織繊維素材などが用いられる。また、研磨液としては、一次粒子径0.03〜0.2μmのアルミナ、ジルコニア、セリウム、二酸化マンガン、シリコンカーバイド、シリカなどの研磨材を分散さ
せたものが用いられる。研磨材の含有量は1wt%程度である。
As the polishing cloth (5), a foamed resin material or a non-woven fiber material having a JIS hardness of about 85 is used. Further, as the polishing liquid, one in which an abrasive such as alumina, zirconia, cerium, manganese dioxide, silicon carbide, silica, etc. having a primary particle size of 0.03 to 0.2 μm is dispersed is used. The content of the abrasive is about 1 wt%.

研磨圧力は1600Pa程度、下定盤の回転数は30rpm程度、所要時間は40秒間程度である。   The polishing pressure is about 1600 Pa, the rotation speed of the lower surface plate is about 30 rpm, and the required time is about 40 seconds.

しかしながら、上記のような研磨処理によってカラーフィルタ表面の突起を除去し、フォトレジストの残渣を取り除くと、カラーフィルタ表面の全面は必ずしも均一なものにならず、着色画素の膜厚に差が生じる。   However, when the protrusions on the surface of the color filter are removed by the polishing process as described above and the residue of the photoresist is removed, the entire surface of the color filter is not necessarily uniform, and a difference occurs in the thickness of the colored pixels.

一基の液晶表示装置に対応したカラーフィルタを大サイズのガラス基板に面付けした状態で研磨処理を行うと、ガラス基板中央部の着色画素の膜厚よりも、周縁部の着色画素の膜厚の方が薄くなるといった、いわゆる、面ダレと称する膜厚の差が生じる。   When the polishing process is performed with a color filter corresponding to one liquid crystal display device being applied to a large glass substrate, the thickness of the colored pixels at the peripheral portion is larger than the thickness of the colored pixels at the central portion of the glass substrate. Thus, a difference in film thickness called so-called sag occurs.

着色画素の膜厚に差が生じることは、結果としてカラーフィルタの色度のバラツキとなるので好ましいことではない。   A difference in the film thickness of the colored pixels is not preferable because it results in variations in chromaticity of the color filter.

この相応の色度のバラツキは、これまでは許容されていたものであるが、液晶表示装置の高品質化に伴い、この色度のバラツキをより縮小させることが強く要望されてきた。
特開平5−66306号公報 特開平5−134106号公報 特開平10−282330号公報 特開2002−71928号公報
This variation in chromaticity has been allowed until now, but it has been strongly demanded to reduce the variation in chromaticity as the quality of liquid crystal display devices is improved.
JP-A-5-66306 Japanese Patent Laid-Open No. 5-134106 Japanese Patent Laid-Open No. 10-282330 JP 2002-71928 A

本発明は、上記要望に対応してなされたものであり、液晶表示装置用カラーフィルタを製造する際の、平盤研磨機を用いたカラーフィルタ表面の研磨処理において、カラーフィルタ表面の全面をより均一に研磨し、着色画素の膜厚のバラツキを大幅に縮小させることのできる、すなわち、面ダレを低減し、カラーフィルタの色度のバラツキを大幅に縮小させ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ものである。   The present invention has been made in response to the above-mentioned demands, and in manufacturing a color filter for a liquid crystal display device, in the polishing process of the color filter surface using a flat plate polishing machine, the entire surface of the color filter is more completely removed. Color filter for liquid crystal display device that can polish uniformly and can greatly reduce the variation of film thickness of colored pixels, that is, can reduce surface sag and greatly reduce variation of chromaticity of color filter It is an object of the present invention to provide a polishing method.

また、上記液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法を用いて製造した液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを課題とする。   It is another object of the present invention to provide a color filter for a liquid crystal display device manufactured using the above-described method for polishing a color filter for a liquid crystal display device.

本発明は、ガラス基板上に、樹脂ブラックマトリックス、樹脂ブラックマトリックスの端部に周縁部が重なる状態で膜厚の厚い着色画素が順次形成され、該端部上に着色画素との重なりにより生じる、高さの高い突起を有する液晶表示装置用カラーフィルタの該突起を、平盤研磨機を用いて除去する際に、テンプレートの枠材として、該液晶表示装置用カラーフィルタの厚さ100%に対し、85%〜100%未満の厚さ有する枠材を用いて研磨除去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。   In the present invention, a thick colored pixel is sequentially formed on a glass substrate in a state where the peripheral edge overlaps with the edge of the resin black matrix and the resin black matrix, and is caused by overlapping with the colored pixels on the edge. When the protrusions of the color filter for liquid crystal display devices having high protrusions are removed using a flat plate polishing machine, as a template frame material, the thickness of the color filter for liquid crystal display devices is 100%. A method for polishing a color filter for a liquid crystal display device, characterized by polishing and removing using a frame material having a thickness of 85% to less than 100%.

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よって製造したことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタである。   The present invention also provides a color filter for a liquid crystal display device manufactured by the method for polishing a color filter for a liquid crystal display device according to the above invention.

本発明は、樹脂ブラックマトリックスの端部上に着色画素との重なりにより生じる、高さの高い突起を有する液晶表示装置用カラーフィルタの該突起を、平盤研磨機を用いて除去する際に、テンプレートの枠材として、該液晶表示装置用カラーフィルタの厚さ100%に対し、85%〜100%未満の厚さ有する枠材を用いて研磨除去するので、面ダレを低減し、カラーフィルタの色度のバラツキを大幅に縮小させ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。   The present invention, when removing the protrusions of the color filter for a liquid crystal display device having a protrusion having a high height caused by overlapping with colored pixels on the edge of the resin black matrix using a flat plate polishing machine, As the frame material of the template, the frame material having a thickness of 85% to less than 100% is polished and removed with respect to the thickness of the color filter for the liquid crystal display device 100%. This is a method for polishing a color filter for a liquid crystal display device that can greatly reduce the variation in chromaticity.

また、本発明は、上記液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法を用いて製造した液晶表示装置用カラーフィルタであるので、面ダレが低減され、色度のバラツキが大幅に縮小された液晶表示装置用カラーフィルタとなる。   Moreover, since the present invention is a color filter for a liquid crystal display device manufactured using the above-described method for polishing a color filter for a liquid crystal display device, the surface sagging is reduced and the chromaticity variation is greatly reduced. Color filter.

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

平盤研磨機において、着色画素の膜厚にバラツキを発生させる要因としては、研磨圧力、下定盤の回転数、上定盤の揺動幅、研磨クロスの硬度、パッキング、研磨時間、研磨液の組成、研磨液の滴下方法などが挙げられる。   Factors that cause variation in the thickness of the colored pixel in a flat plate polishing machine include polishing pressure, rotation speed of the lower surface plate, rocking width of the upper surface plate, hardness of the polishing cloth, packing, polishing time, polishing solution Examples thereof include a composition and a dropping method of the polishing liquid.

本発明者は、上記要因を検討し、研磨圧力が大きな要因となっていること、すなわち、ガラス基板(カラーフィルタ)上に加圧される研磨圧力が、ガラス基板(カラーフィルタ)上の周縁部においては上定盤の傾きによって偏心荷重となっていることに起因している点に着目した。   The present inventor has examined the above factors, and that the polishing pressure is a major factor, that is, the polishing pressure applied to the glass substrate (color filter) is the peripheral portion on the glass substrate (color filter). We focused on the point that is caused by the eccentric load due to the inclination of the upper surface plate.

そして、実験を重ねた結果、上定盤の傾きによる偏心荷重を解消し、カラーフィルタ表面の全面をより均一に研磨することのできる研磨条件を見出すことができた。   As a result of repeated experiments, it was possible to eliminate the eccentric load due to the inclination of the upper surface plate and find a polishing condition that can polish the entire surface of the color filter more uniformly.

図6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における、ガラス基板(カラーフィルタ)の厚さと、テンプレートの枠材の厚さの関係を示す部分断面図である。   FIG. 6 is a partial sectional view showing the relationship between the thickness of the glass substrate (color filter) and the thickness of the frame material of the template in the method for polishing a color filter for a liquid crystal display device according to the present invention.

図6に示すように、上定盤(3)の下面上には、研磨クロス(5)が貼り合わされており、下定盤(1)の上面上にはテンプレート(17)が設けられている。本発明においては、テンプレートの枠材(17B)の厚さ(T2)が、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の厚さ(T1)100%に対し、85%〜100%未満である。枠材(17B)の厚さ(T2)を、この範囲に保つことによって、上定盤(3)の傾きによる偏心荷重を解消することができる。   As shown in FIG. 6, a polishing cloth (5) is bonded to the lower surface of the upper surface plate (3), and a template (17) is provided on the upper surface of the lower surface plate (1). In the present invention, the thickness (T2) of the frame material (17B) of the template is 85% to less than 100% with respect to 100% of the thickness (T1) of the glass substrate (color filter) (6). By maintaining the thickness (T2) of the frame member (17B) within this range, the eccentric load due to the inclination of the upper surface plate (3) can be eliminated.

図7は、図1に示す平盤研磨機の一例の一部分を拡大し、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の厚さ(T1)と、枠材(7B)の厚さ(T3)との関係を示す説明図である。   FIG. 7 is an enlarged view of a portion of an example of the flat plate polishing machine shown in FIG. 1, and shows the thickness (T1) of the glass substrate (color filter) (6) and the thickness (T3) of the frame member (7B). It is explanatory drawing which shows a relationship.

テンプレートの枠材(7B)の厚さ(T3)は、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の厚さ(T1)の80±5%であり、厚さ(T1)と厚さ(T3)とで20±5%の段差(d)が生じている。テンプレートの枠材(7B)の厚さ(T3)が75%より薄い厚さであると、研磨処理中にガラス基板(カラーフィルタ)(6)が枠材(7B)から押し出され、テンプレート(7)内の定位置から離脱され易くなる。   The thickness (T3) of the frame material (7B) of the template is 80 ± 5% of the thickness (T1) of the glass substrate (color filter) (6), and the thickness (T1) and thickness (T3) The step (d) is 20 ± 5%. When the thickness (T3) of the frame material (7B) of the template is less than 75%, the glass substrate (color filter) (6) is extruded from the frame material (7B) during the polishing process, and the template (7 ) Is easily removed from the home position.

また、 テンプレートの枠材(7B)の厚さ(T3)が100%であると、枠材(7B)にもガラス基板(カラーフィルタ)(6)と同等に加圧されるため、研磨の負荷が増加し、ガラス基板(カラーフィルタ)の研磨処理を行う時間が長くなってしまう。   Further, when the thickness (T3) of the frame material (7B) of the template is 100%, the frame material (7B) is also pressurized to the same extent as the glass substrate (color filter) (6). Increases and the time for polishing the glass substrate (color filter) becomes longer.

従って、ガラス基板(カラーフィルタ)の離脱、及び作業効率を考慮し、枠材(7B)の厚さ(T3)は、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の厚さ(T1)の80±5%の厚さとしていた。   Therefore, considering the separation of the glass substrate (color filter) and the work efficiency, the thickness (T3) of the frame member (7B) is 80 ± 5 of the thickness (T1) of the glass substrate (color filter) (6). % Thickness.

本発明者は、枠材(7B)の厚さ(T3)を、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の厚さ(T1)に対し80±5%の厚さとすると、ガラス基板(カラーフィルタ)の中央部の着色画素の膜厚よりも、周縁部の着色画素の膜厚の方が薄くなるといった、いわゆる、面ダレが発生する原因は、以下のようなものと推量した。   When the thickness (T3) of the frame material (7B) is 80 ± 5% of the thickness (T1) of the glass substrate (color filter) (6), the present inventor assumes that the glass substrate (color filter) The reason for the occurrence of so-called surface sagging in which the film thickness of the colored pixel at the peripheral portion becomes thinner than the film thickness of the colored pixel at the center of the above is estimated as follows.

すなわち、図8は、枠材の厚さ(T3)が、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の厚さ(T1)の80±5%の際の、研磨の状態を示す説明図である。   That is, FIG. 8 is an explanatory view showing a state of polishing when the thickness (T3) of the frame member is 80 ± 5% of the thickness (T1) of the glass substrate (color filter) (6).

図8は、下定盤(1)の上面のテンプレート(7)内に、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)を貼り付け、上定盤(3)を下ろし、設定した研磨圧力をかけて下定盤(1)を一定方向に回転させ、上定盤(3)には下定盤(1)の回転に追従した回転をさせ、また、上定盤(3)に円弧状の揺動をさせて、上定盤(3)がガラス基板(カラーフィルタ)(6)の周縁部〜枠材(7A)に達した時点の状態を示したものである。   FIG. 8 shows that the glass plate (color filter) (6) is pasted in the template (7) on the upper surface of the lower surface plate (1), the upper surface plate (3) is lowered, and the set polishing pressure is applied to the lower surface plate. Rotate (1) in a certain direction, let the upper surface plate (3) rotate following the rotation of the lower surface plate (1), and make the upper surface plate (3) swing in an arc shape, The upper surface plate (3) shows the state when the glass substrate (color filter) (6) reaches the periphery to the frame material (7A).

図8に示すように、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の周縁部〜枠材(7B)に上定盤(3)が達すると、上定盤(3)は、前記ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の厚さ(T1)と、テンプレートの枠材(7B)の厚さ(T3)との段差(d)によって、その段差(d)に対応した傾き(θ)を有するものとなる。   As shown in FIG. 8, when the upper surface plate (3) reaches the peripheral part of the glass substrate (color filter) (6) to the frame member (7B), the upper surface plate (3) ) The step (d) between the thickness (T1) of (6) and the thickness (T3) of the template frame member (7B) has an inclination (θ) corresponding to the step (d). .

上定盤(3)が、このように傾くことによって、加圧される研磨圧力は、傾いた偏心荷重となり、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の周縁部(F)での荷重が増大し、周縁部(F)の研磨が過剰に行われてしまう。といった推量である。   When the upper surface plate (3) is tilted in this way, the applied polishing pressure becomes an inclined eccentric load, and the load at the peripheral edge (F) of the glass substrate (color filter) (6) increases. The peripheral portion (F) is excessively polished. This is the guess.

尚、この傾き(θ)は、図1に示す円盤状の上定盤(3)と上定盤の回転軸(4)とを接続している継手部(E)が、自在継手の構造であるために、その傾きを発生し易いものとしている。   In addition, this inclination (θ) is a universal joint structure in which the joint (E) connecting the disk-shaped upper surface plate (3) and the rotating shaft (4) of the upper surface plate shown in FIG. Therefore, the inclination is likely to occur.

本発明においては、上記のように、テンプレートの枠材(7B)として、ガラス基板(カラーフィルタ)(6)の厚さ(T1)100%に対し、85%〜100%未満の厚さ(T2)有する枠材にしたことによって、上定盤(3)の傾きによる偏心荷重が解消されたものとなり、カラーフィルタの着色画素の膜厚のバラツキが大幅に減少したものとなった。   In the present invention, as described above, as the frame material (7B) of the template, the thickness (T2) of 85% to less than 100% with respect to 100% of the thickness (T1) of the glass substrate (color filter) (6). ) By using the frame material, the eccentric load due to the inclination of the upper surface plate (3) was eliminated, and the variation in the thickness of the colored pixels of the color filter was greatly reduced.

着色画素の膜厚のバラツキを色度のバラツキで換言すると、従来の1枚のガラス基板(カラーフィルタ)内の中央部と周縁部とでの色度のバラツキを100とすると、本発明の研磨方法によると、色度のバラツキは略50であり、大幅に減少したものとなった。 In other words, the variation in the thickness of the colored pixels is represented by the variation in chromaticity. When the variation in chromaticity between the central portion and the peripheral portion in one conventional glass substrate (color filter) is 100, the polishing of the present invention is performed. According to the method, the variation in chromaticity was approximately 50, which was greatly reduced.

液晶表示装置用カラーフィルタの表面を研磨する平盤研磨機の一例の回転部分の断面図である。It is sectional drawing of the rotation part of an example of the flat plate grinder which grind | polishes the surface of the color filter for liquid crystal display devices. 液晶表示装置用カラーフィルタの表面を研磨する平盤研磨機の一例の回転部分の平面図である。It is a top view of the rotation part of an example of the flat plate grinder which grind | polishes the surface of the color filter for liquid crystal display devices. 液晶表示装置用カラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。It is the top view which showed typically an example of the color filter for liquid crystal display devices. 図3に示すカラーフィルタのX−X’線における断面図である。It is sectional drawing in the X-X 'line | wire of the color filter shown in FIG. 図3に示すカラーフィルタのX−X’線における断面図である。It is sectional drawing in the X-X 'line | wire of the color filter shown in FIG. 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における、ガラス基板の厚さと、テンプレートの枠材の厚さの関係を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the relationship between the thickness of a glass substrate and the thickness of the frame material of a template in the grinding | polishing method of the color filter for liquid crystal display devices by this invention. 図1に示す平盤研磨機の一例の一部分を拡大し、ガラス基板(カラーフィルタ)の厚さと、枠材の厚さとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which expands a part of example of the flat plate grinder shown in FIG. 1, and shows the relationship between the thickness of a glass substrate (color filter), and the thickness of a frame material. 枠材の厚さが、ガラス基板(カラーフィルタ)の厚さの80±5%の際の、研磨の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of grinding | polishing in case the thickness of a frame material is 80 +/- 5% of the thickness of a glass substrate (color filter).

符号の説明Explanation of symbols

1・・・下定盤
2・・・下定盤を回転させる回転軸
3・・・上定盤
4・・・上定盤の回転軸
5・・・研磨クロス
6・・・ガラス基板(カラーフィルタ)
7・・・テンプレート
7A・・・テンプレートのバッキング材
7B・・・テンプレートの枠材
17・・・本発明によるテンプレート
17A・・・本発明によるテンプレートのバッキング材
17B・・・本発明によるテンプレートの枠材
30・・・ガラス基板
31・・・ブラックマトリックス
32、52・・・着色画素
51・・・樹脂ブラックマトリックス
53・・・突起
A・・・下定盤の回転
B・・・上定盤の回転
C・・・揺動
D・・・研磨圧力
E・・・継手部
F・・・ガラス基板(カラーフィルタ)の周縁部
H・・・突起の高さ
T1・・・ガラス基板(カラーフィルタ)の厚さ
T2・・・本発明によるテンプレートの枠材の厚さ
T3・・・テンプレートの枠材の厚さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower surface plate 2 ... Rotating shaft 3 which rotates a lower surface plate 3 ... Upper surface plate 4 ... Rotating shaft 5 of an upper surface plate ... Polishing cloth 6 ... Glass substrate (color filter)
7 ... Template 7A ... Template backing material 7B ... Template frame material 17 ... Template 17A according to the present invention ... Template backing material 17B according to the present invention ... Template frame according to the present invention Material 30 ... Glass substrate 31 ... Black matrix 32, 52 ... Colored pixel 51 ... Resin black matrix 53 ... Projection A ... Lower plate rotation B ... Upper plate rotation C ... Oscillation D ... Polishing pressure E ... Joint F ... Periphery H of glass substrate (color filter) ... Projection height T1 ... Glass substrate (color filter) Thickness T2 ... thickness T3 of the template frame material according to the present invention ... thickness of the template frame material

Claims (2)

ガラス基板上に、樹脂ブラックマトリックス、樹脂ブラックマトリックスの端部に周縁部が重なる状態で膜厚の厚い着色画素が順次形成され、該端部上に着色画素との重なりにより生じる、高さの高い突起を有する液晶表示装置用カラーフィルタの該突起を、平盤研磨機を用いて除去する際に、テンプレートの枠材として、該液晶表示装置用カラーフィルタの厚さ100%に対し、85%〜100%未満の厚さ有する枠材を用いて研磨除去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。   A thick colored pixel is sequentially formed on the glass substrate with the peripheral edge overlapping the edge of the resin black matrix and the resin black matrix, and a high height is generated by overlapping the colored pixels on the edge. When the protrusions of the color filter for liquid crystal display device having protrusions are removed using a flat plate grinder, the template frame material is 85% to 100% of the thickness of the color filter for liquid crystal display device. A method for polishing a color filter for a liquid crystal display device, characterized by polishing and removing using a frame material having a thickness of less than 100%. 請求項1記載の液晶表示装置用カラーフィルタの研磨方法によって製造したことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。   A color filter for a liquid crystal display device produced by the method for polishing a color filter for a liquid crystal display device according to claim 1.
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WO2006132240A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Fujifilm Corporation Color filter and liquid crystal display device using same
JP2011013692A (en) * 2010-09-13 2011-01-20 Dainippon Printing Co Ltd Color filter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006098943A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Dainippon Printing Co Ltd Color filter
WO2006132240A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Fujifilm Corporation Color filter and liquid crystal display device using same
JP2011013692A (en) * 2010-09-13 2011-01-20 Dainippon Printing Co Ltd Color filter

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