JP2008298937A - Polishing method and device for color filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラーフィルタの研磨方法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突起を研磨除去する際に、大サイズのガラス基板であっても、生産性を向上させ、ムラのない、より平坦化にするためのカラーフィルタの研磨方法及び研磨装置に関する。 The present invention relates to a method for polishing a color filter, and in particular, improves the productivity even when a large-sized glass substrate is removed by polishing and removing protrusions caused by overlapping of a resin black matrix and colored pixels. The present invention also relates to a color filter polishing method and a polishing apparatus that are more uniform and flat.
図４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図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＸ−Ｘ’線における側断面図である。図４（ａ）〜（ｂ）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（１）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。 4A and 4B are diagrams schematically illustrating an example of a color filter used in the liquid crystal display device. FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a line XX ′ in FIG. FIG. As shown in FIGS. 4A to 4B, the color filter used in the liquid crystal display device has a black matrix (31) and colored pixels (32) formed on a glass substrate (1).
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る。着色画素（３２）は、例えば、Ｒ（赤）色画素（３２ａ）と、Ｇ（緑）色画素（３２ｂ）と、Ｂ（青）色画素（３２ｃ）のフィルタ機能を有するものである。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 (31) is light-shielding and has openings arranged in a matrix. The colored pixel (32) has a filter function of, for example, an R (red) color pixel (32a), a G (green) color pixel (32b), and a B (blue) color pixel (32c). 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（１）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て、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と、その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 depositing a metal or metal compound such as chromium (Cr) or chromium oxide (CrO x ) as a black matrix material in a thin film on a glass substrate (1). An etching resist pattern is formed on the formed thin film using, for example, a positive photoresist, and then an exposed portion of the formed metal thin film is etched, and then the etching resist pattern is stripped. And a black matrix (31) made of a metal thin film such as CrO x .
また、着色画素（３２）の形成は、このブラックマトリックス（３１）に形成されたガラス基板（１）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 (1) formed on the black matrix (31) by using a negative photoresist in which a pigment such as a pigment is dispersed, for example. There is a method in which a colored pixel is formed by exposure to the coating film and development.
また、図５は、他のカラーフィルタの側断面図であり、ブラックマトリックスの材料として樹脂を用いた一例を示すものである。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（１）上にブラックマトリックス（５１）と、着色画素（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）が形成されたものである。このブラックマトリックス（５１）は、ガラス基板（１）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。 FIG. 5 is a side sectional view of another color filter, and shows an example in which a resin is used as a black matrix material. Similar to the color filter shown in FIG. 4, this color filter is obtained by forming a black matrix (51) and colored pixels (32a, 32b, 32c) on a glass substrate (1). The black matrix (51) is formed on the glass substrate (1) 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、高絶縁性が要望される場合などに採用されていた。 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, When a low-reflection resin black matrix is required, or for example, high insulation is required to suppress electric field disturbance in a liquid crystal display device when used in an IPS (In Plane Switching) system, for example. It was adopted in some cases.
カラーフィルタを面付けして大量に製造する際の、ガラス基板が、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る。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。その為、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 the glass substrate used for mass production with a color filter is increased in size, it is blacker than the black matrix, which uses a metal such as chromium as the black matrix material to form a thin film with a vacuum device. A resin black matrix formed by a photolithography method using a photosensitive resin is more advantageous in price. There is also a tendency to avoid using metals such as chromium in consideration of the environment. Therefore, the transition to the resin black matrix is gradually progressing.
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〜５．０μｍ程度の厚さにして必要な高濃度を得るようにしている。樹脂ブラックマトリックスの膜厚が厚くなると、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（３２）は、周縁部が樹脂ブラックマトリックス（５１）上にて突起（５３）となる。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。 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, and for example, has a thickness of about 0.5 μm to 5.0 μm. To obtain the necessary high concentration. When the film thickness of the resin black matrix is increased, as shown in FIG. 5, the colored pixel (32) formed by overlapping the peripheral portion on the resin black matrix (51) has a peripheral portion of the resin black matrix (51). It becomes a protrusion (53) on the top. 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. .
このようなカラーフィルタ表面の突起（５３）を除去する、或いは液晶分子の配向に影響のない程度にまで突起の高さを低くするための、カラーフィルタ表面の突起を除去する従来の研磨方法を説明する。 A conventional polishing method for removing such protrusions (53) on the surface of the color filter or removing protrusions on the surface of the color filter to reduce the height of the protrusions to such an extent that the alignment of the liquid crystal molecules is not affected. explain.
図６は、カラーフィルタの研磨方法において用いられる研磨装置の一例の概念を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’線での側断面図である。 FIG. 6 is a plan view showing the concept of an example of a polishing apparatus used in the color filter polishing method, and FIG. 6B is a side sectional view taken along line X-X ′ in FIG.
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、この研磨装置（１０）は、研磨液供給ノズル（１１）が設けられた研磨液供給部（２）と、矩形の研磨ヘッド（１２）が設けられた研磨部（３）とで構成されている。矩形の研磨ヘッド（１２）は、研磨ヘッド（１２）を回動する円運動軸と、その上部で一体的に連結されている。ガラス基板を搬送するコロコンベアが、図中、左方の前工程（着色画素を形成する工程）から右方の後工程（水洗工程）へと、研磨装置の研磨液供給部（２）と研磨部（３）を貫いて設けられている。図６の一例では、下定盤は、ガラス基板の着脱が容易な多孔質定盤とし、研磨ヘッド（１２）の下支えとなっている。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the polishing apparatus (10) includes a polishing liquid supply unit (2) provided with a polishing liquid supply nozzle (11) and a rectangular polishing head (12). It is comprised with the provided grinding | polishing part (3). The rectangular polishing head (12) is integrally connected to a circular motion axis for rotating the polishing head (12) at the upper part thereof. The roller conveyor that conveys the glass substrate moves from the left front process (colored pixel forming process) to the right rear process (water washing process) in the figure, and the polishing liquid supply unit (2) of the polishing apparatus and the polishing It is provided through the part (3). In the example of FIG. 6, the lower surface plate is a porous surface plate on which the glass substrate can be easily attached and detached, and serves as a support for the polishing head (12).
ガラス基板（３０）は、白太矢印で示すように、左方の前工程から搬送され、コロコンベアで搬送されながら研磨液供給部（２）において、研磨液供給ノズル（１１）から研磨液が供給され、研磨部（３）において、研磨ヘッド（１２）のガラス基板（３０）面への接触回動によってカラーフィルタ面が平坦化され、右方の後工程（水洗工程）へと搬送される。 The glass substrate (30) is conveyed from the previous process on the left side as indicated by the white arrow, and the polishing liquid is supplied from the polishing liquid supply nozzle (11) in the polishing liquid supply unit (2) while being conveyed by the roller conveyor. In the polishing section (3), the color filter surface is flattened by the contact rotation of the polishing head (12) with respect to the glass substrate (30) surface and conveyed to the right rear process (water washing process). .
図６（ｂ）は、カラーフィルタの研磨方法において用いられる研磨装置の側断面図である。図６（ｂ）に示すように、ガラス基板（３０）は、図中、左方の前工程（着色画素を形成する工程）からコンベアによって搬送される。水供給ノズル（１５）によって、搬送ベルトコンベア上には水が供給されている。搬送ベルト上に載置されるカラーフィルタ基板（３０）は、搬送ベルト上の水の界面張力によって、搬送ベルト上に固定された状態になる。 FIG. 6B is a sectional side view of a polishing apparatus used in the color filter polishing method. As shown in FIG.6 (b), a glass substrate (30) is conveyed by the conveyor from the left front process (process which forms a colored pixel) in the figure. Water is supplied onto the conveyor belt conveyor by the water supply nozzle (15). The color filter substrate (30) placed on the conveyor belt is fixed on the conveyor belt by the interfacial tension of water on the conveyor belt.
研磨液供給ノズル（１１）から研磨液の供給を受けたガラス基板（３０）は、搬送ベルトコンベアを介した下定盤上で、研磨ヘッド（１２）の接触回動によってカラーフィルタ面が平坦化され、右方の後工程（水洗工程）へとコロコンベアによって搬送される。前記研磨ヘッドの接触回動とは、研磨パットは基板に平行に、研磨パットの状態を維持したま
ま、研磨パッド全体を円運動する研磨方法である。
The glass substrate (30) supplied with the polishing liquid from the polishing liquid supply nozzle (11) has its color filter surface flattened by the contact rotation of the polishing head (12) on the lower surface plate via the conveyor belt conveyor. It is conveyed by the roller conveyor to the right rear process (water washing process). The contact rotation of the polishing head is a polishing method in which the polishing pad moves in a circular motion on the entire polishing pad while maintaining the state of the polishing pad parallel to the substrate.
従来のカラーフィルタの研磨方法は、矩形の研磨ヘッドをカラーフィルタ面に接触させ、回動させることにより平坦化する方法である。研磨ヘッドを回動による研磨方法では、研磨時のカラーフィルタの搬送方向に対して直交する方向に研磨ムラが発生する問題がある。液晶表示装置では表示ムラなど表示品質を低下させることになる。 A conventional color filter polishing method is a method in which a rectangular polishing head is brought into contact with the color filter surface and is flattened by rotating. In the polishing method by rotating the polishing head, there is a problem that uneven polishing occurs in a direction perpendicular to the conveyance direction of the color filter during polishing. In the liquid crystal display device, display quality such as display unevenness is deteriorated.
図７を参照に、研磨ヘッドの接触回動と研磨ムラについて説明する。ガラス基板は、基板搬送方向へ水平搬送しながら、研磨ヘッドは、円運動の回動をしながらカラーフィルタ面を研磨しており、この円運動の１サイクルの研磨時、研磨ヘッドの回転研磨方向が基盤搬送方向に対して逆向きとなるエリアがある。例えば、図７（ａ１）〜（ａ３）及び（ｂ１）〜（ｂ３）は、１サイクル間の研磨パッドの位置移動を説明する平面図である。（ａ１）〜（ａ３）は、ガラス基板の搬送方向と研磨ヘッドの研磨方向が逆方向となる。一方図７（ｂ１）〜（ｂ３）は、研磨ヘッドの研磨方向と基板搬送方向が同方向となる。そのため、（ａ１）〜（ａ３）の逆方向は、その研磨量が多くなり、（ｂ１）〜（ｂ３）の同方向では、相対速度がダウンし、研磨量が少なくなる。この場合、研磨後のガラス基板では、研磨ヘッドと平行する方向、すなわち前半部では研磨量が多く、後半では、研磨量が減少する１サイクルとなる。そのため、基板搬送方向と平行する方向に、研磨量に差ができ、ムラとして可視化される。 With reference to FIG. 7, contact rotation of the polishing head and polishing unevenness will be described. While the glass substrate is horizontally transported in the substrate transport direction, the polishing head polishes the color filter surface while rotating in a circular motion. At the time of polishing for one cycle of this circular motion, the rotational polishing direction of the polishing head There is an area that is opposite to the substrate transport direction. For example, FIGS. 7 (a1) to (a3) and (b1) to (b3) are plan views illustrating the positional movement of the polishing pad during one cycle. In (a1) to (a3), the conveyance direction of the glass substrate and the polishing direction of the polishing head are opposite. On the other hand, in FIGS. 7B1 to 7B3, the polishing direction of the polishing head and the substrate transport direction are the same. Therefore, in the reverse direction of (a1) to (a3), the amount of polishing increases, and in the same direction of (b1) to (b3), the relative speed decreases and the amount of polishing decreases. In this case, the polished glass substrate has one cycle in which the polishing amount is large in the direction parallel to the polishing head, that is, in the first half, and the polishing amount is decreased in the second half. Therefore, there is a difference in the polishing amount in the direction parallel to the substrate transport direction, which is visualized as unevenness.
以下に公知文献を記す。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ガラス基板上に樹脂ブラックマトリックス、着色画素が順次形成され、樹脂ブラックマトリックスの端部上に突起を有するカラーフィルタの突起を研磨除去する際に、研磨ムラの発生がないカラーフィルタの研磨方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and a resin black matrix and colored pixels are sequentially formed on a glass substrate, and the protrusions of the color filter having protrusions on the ends of the resin black matrix are polished and removed. It is an object of the present invention to provide a method for polishing a color filter that does not cause uneven polishing.
本発明の請求項１に係る発明は、液晶表示装置用のカラーフィルタを製造する工程に用いるカラーフィルタの研磨方法であって、
研磨されるカラーフィルタ面を上向きにしてカラーフィルタを水平搬送しながら、
研磨部に前置きして設けられた研磨液供給部にて研磨液をカラーフィルタ面に供給し、
研磨部にてカラーフィルタ搬送方向と直交する方向に配置した矩形の研磨ヘッドをカラーフィルタ面に接触させ、カラーフィルタ搬送方向と直交する方向に、カラーフィルタ面と平行に往復振動させることによりカラーフィルタ面を平坦化することを特徴とするカラーフィルタの研磨方法である。
The invention according to claim 1 of the present invention is a method for polishing a color filter used in a step of manufacturing a color filter for a liquid crystal display device,
While horizontally transporting the color filter with the color filter surface to be polished facing upward,
Supply the polishing liquid to the color filter surface at the polishing liquid supply section provided in front of the polishing section,
A rectangular polishing head arranged in a direction orthogonal to the color filter conveyance direction in the polishing unit is brought into contact with the color filter surface, and is reciprocally oscillated in parallel with the color filter surface in a direction orthogonal to the color filter conveyance direction. A color filter polishing method comprising flattening a surface.
本発明の請求項２に係る発明は、前記水平搬送の速度が、０．１〜２０ｍ／分であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの研磨方法である。 The invention according to claim 2 of the present invention is the color filter polishing method according to claim 1, wherein the horizontal conveyance speed is 0.1 to 20 m / min.
本発明の請求項３に係る発明は、前記往復振動が、研磨ヘッドの短辺の中心点を結ぶ線上に沿ってカラーフィルタ面と平行に移動することを特徴とする請求項１、又は請求項２記載のカラーフィルタの研磨方法である。 The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that the reciprocating vibration moves parallel to the color filter surface along a line connecting the center points of the short sides of the polishing head. 2. The color filter polishing method according to 2.
本発明の請求項４に係る発明は、前記往復振動の回数が、５〜１０００回／分であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のカラーフィルタの研磨方法である。 The invention according to claim 4 of the present invention is the color filter polishing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of reciprocating vibrations is 5 to 1000 times / minute. .
本発明の請求項５に係る発明は、前記研磨ヘッドが、剛体板と弾性体の複合構造であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のカラーフィルタの研磨方法である。 The invention according to claim 5 of the present invention is the color filter polishing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the polishing head has a composite structure of a rigid plate and an elastic body. .
本発明の請求項６に係る発明は、研磨されるカラーフィルタ面を上向きにしてカラーフィルタを水平搬送する搬送装置と、研磨液にてカラーフィルタ面を研磨する研磨部よりなる研磨装置であって、
前記研磨部は基板搬送方向と直交する方向に配置した矩形の研磨ヘッドをカラーフィルタ面に接触させ、基板搬送方向と直交する方向に、往復振動可能に設けられたことを特徴とするカラーフィルタの研磨装置である。
The invention according to claim 6 of the present invention is a polishing apparatus comprising a conveying device that horizontally conveys a color filter with the color filter surface to be polished facing upward, and a polishing unit that polishes the color filter surface with a polishing liquid. ,
The polishing unit is provided with a rectangular polishing head arranged in a direction orthogonal to the substrate transport direction in contact with the color filter surface, and is provided so as to be able to reciprocate in a direction orthogonal to the substrate transport direction. It is a polishing apparatus.
本発明の請求項７に係る発明は、前記研磨ヘッドを、基板搬送方向に複数設けたことを特長とする請求項６記載のカラーフィルタの研磨装置である。 The invention according to claim 7 of the present invention is the color filter polishing apparatus according to claim 6, wherein a plurality of the polishing heads are provided in the substrate transport direction.
本発明の請求項８に係る発明は、前記研磨ヘッドは、カラーフィルタ搬送方向と交差する角度が９０度〜８５度の範囲で、任意の角度に配置することを特長とする請求項６または請求項７記載のカラーフィルタの研磨装置である。 The invention according to claim 8 of the present invention is characterized in that the polishing head is arranged at an arbitrary angle within a range of 90 to 85 degrees intersecting the color filter transport direction. Item 8. The color filter polishing apparatus according to Item 7.
本発明のカラーフィルタの研磨方法は、研磨されるカラーフィルタ面を上向きにしてカラーフィルタを水平搬送し、研磨部に前置きして設けられた研磨液供給部にて研磨液をカラーフィルタ面に供給し、研磨部にて矩形の研磨ヘッドをカラーフィルタ面に接触し、カラーフィルタ搬送方向と直交する方向に、カラーフィルタ面に平行に往復振動させることによりカラーフィルタ面を平坦化するカラーフィルタの研磨方法であるので、カラーフィルタ搬送方向に一定ピッチの研磨ムラが消去できる、研磨作業の生産性を向上させたカラーフィルタの研磨方法を提供することができる。 The color filter polishing method of the present invention is such that the color filter surface to be polished faces upward, the color filter is horizontally conveyed, and the polishing liquid is supplied to the color filter surface by a polishing liquid supply section provided in front of the polishing section. Then, the color filter surface is flattened by bringing the rectangular polishing head into contact with the color filter surface at the polishing unit and reciprocatingly oscillating in parallel to the color filter surface in a direction perpendicular to the color filter transport direction. Therefore, it is possible to provide a polishing method for a color filter that can eliminate polishing unevenness at a constant pitch in the color filter conveying direction and improve the productivity of polishing work.
本発明のカラーフィルタの研磨装置は、本発明の研磨方法を用いて、研磨ヘッドが、剛体板と弾性体の複合構造であるので、粘弾性のある膜を研磨する際には、研磨が面内で更に均一な結果が得られる。 The polishing apparatus for a color filter according to the present invention uses a polishing method according to the present invention, and the polishing head has a composite structure of a rigid plate and an elastic body. A more uniform result is obtained.
以下に本発明のカラーフィルタの研磨方法及び研磨装置の実施の形態を詳細に説明する。 Embodiments of a color filter polishing method and a polishing apparatus according to the present invention will be described in detail below.
本発明の液晶表示装置用のカラーフィルタを製造する工程に用いるカラーフィルタの研磨方法は、研磨されるカラーフィルタ面を上向きにしてカラーフィルタを水平搬送しながら、研磨部に前置きして設けられた研磨液供給部にて研磨液をカラーフィルタ面に供給し、研磨部にてカラーフィルタ搬送方向と直交する方向に配置した矩形の研磨ヘッドをカラーフィルタ面に接触させ、カラーフィルタ搬送方向と直交する方向に、基板面と平行に往復振動させることによりカラーフィルタ面を平坦化する方法である。 The method for polishing a color filter used in the process for producing a color filter for a liquid crystal display device of the present invention was provided in front of a polishing unit while horizontally transporting the color filter with the color filter surface to be polished facing upward. The polishing liquid is supplied to the color filter surface by the polishing liquid supply unit, and the rectangular polishing head arranged in the direction orthogonal to the color filter conveyance direction is brought into contact with the color filter surface by the polishing unit and is orthogonal to the color filter conveyance direction. In this method, the color filter surface is flattened by reciprocally vibrating in the direction parallel to the substrate surface.
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明のカラーフィルタの研磨方法を説明する概略図である。図１（ａ）に示すガラス基板（カラーフィルタ）（３０）は、研磨液供給部２から、研磨部３へと基板搬送面を一定速度で水平搬送されている。カラーフィルタの上面側に配置された矩形の研磨ヘッド１２が基板面の加圧され、且つ基板搬送方向と直交する方向、すなわち、図面上の上下方向に往復振動させカラーフィルタ面を平坦化する。 FIGS. 1A to 1C are schematic views for explaining a polishing method for a color filter of the present invention. A glass substrate (color filter) (30) shown in FIG. 1A is horizontally conveyed on the substrate conveyance surface from the polishing liquid supply unit 2 to the polishing unit 3 at a constant speed. A rectangular polishing head 12 disposed on the upper surface side of the color filter pressurizes the substrate surface, and reciprocates in the direction orthogonal to the substrate transport direction, that is, the vertical direction in the drawing to flatten the color filter surface.
図１（ｂ）に示す矩形の研磨ヘッド（１２）は、その長辺側が基板搬送方向と９０度で
交差する、すなわち直交するように配置されている。一方、ガラス基板（カラーフィルタ）（３０）は基板搬送方向へ水平搬送される。研磨時では、研磨ヘッド（１２）は、図面上の左右方向に往復振動する。
The rectangular polishing head (12) shown in FIG. 1 (b) is arranged so that its long side intersects the substrate transport direction at 90 degrees, that is, is orthogonal. On the other hand, the glass substrate (color filter) (30) is horizontally transported in the substrate transport direction. At the time of polishing, the polishing head (12) reciprocates in the left-right direction on the drawing.
研磨ヘッド（１２）は、加圧と、研磨ヘッド自身の往復振動の速度、基板搬送速度の加減によりその研磨量を最適化する方法であり、特に往復振動及び基板搬送の速度の加減が重要となる。 The polishing head (12) is a method of optimizing the amount of polishing by pressurizing, adjusting the speed of the reciprocating vibration of the polishing head itself, and adjusting the substrate transport speed. In particular, it is important to adjust the speed of the reciprocating vibration and the substrate transport speed. Become.
本発明のカラーフィルタの研磨方法では、基板の水平搬送の速度を、０．１〜２０ｍ／分に制限し、その範囲で基板搬送速度を最適化する。例えば、突起が軽微な場合は、比較的に低速度を選択する。 In the color filter polishing method of the present invention, the horizontal conveyance speed of the substrate is limited to 0.1 to 20 m / min, and the substrate conveyance speed is optimized within the range. For example, when the protrusion is slight, a relatively low speed is selected.
図２の（ａ）〜（ｃ）は、本発明のカラーフィルタの研磨方法の研磨ヘッドの往復振動を説明する側断面図である。 2A to 2C are side sectional views for explaining reciprocal vibration of the polishing head of the color filter polishing method of the present invention.
図２（ａ）は、往復振動での研磨ヘッドとガラス基板（カラーフィルタ）の位置関係を示す正面断面図であり、（ａ）は、開始位置であり、（ｂ）は、往時の中間位置、（ｃ）は、往時の終点位置、すなわち復の開始位置である。本発明の往復振動は、図２の（ａ）−（ｂ）−（ｃ）−（ｂ）−（ａ）を一サイクルとする往復振動である。図２の往復振動では、その振動幅は、図２（ｃ）に示した間隔Ｓに相当する距離である。 2A is a front cross-sectional view showing the positional relationship between the polishing head and the glass substrate (color filter) in reciprocating vibration, FIG. 2A is a start position, and FIG. 2B is an intermediate position in the past. , (C) is an end point position at the time of going, that is, a return start position. The reciprocating vibration of the present invention is a reciprocating vibration with (a)-(b)-(c)-(b)-(a) in FIG. 2 as one cycle. In the reciprocating vibration of FIG. 2, the vibration width is a distance corresponding to the interval S shown in FIG.
前記往復振動の回数は、５〜１０００回／分に制限し、その範囲で往復振動の速度を最適化する。例えば、突起が重大な場合は、高速度を選択する方法である。なお、この場合振動幅を固定し、その振動回数で速度を最適化する。 The number of reciprocating vibrations is limited to 5 to 1000 times / minute, and the speed of reciprocating vibrations is optimized within that range. For example, when the protrusion is serious, a high speed is selected. In this case, the vibration width is fixed and the speed is optimized by the number of vibrations.
本発明の研磨ヘッド（１２）は、剛体板と弾性体の複合構造である。 The polishing head (12) of the present invention has a composite structure of a rigid plate and an elastic body.
上記のような樹脂膜、すなわち、粘弾性のある膜を研磨する際には、その粘弾性の程度によるが、研磨ヘッドが剛体板と弾性体の複合構造であると、更に良好な、すなわち、研磨が面内で更に均一な結果が得られる。 When polishing a resin film as described above, that is, a film having viscoelasticity, depending on the degree of the viscoelasticity, it is even better if the polishing head has a composite structure of a rigid plate and an elastic body, that is, A more uniform result can be obtained with in-plane polishing.
本発明の研磨装置（１０）は、液晶表示装置用のカラーフィルタの製造に用いる研磨装置で、研磨液供給部（２）と洗浄及び乾燥部、との間に設けられ、研磨部（３）と搬送装置より構成される研磨装置である。研磨装置（１０）は、研磨部（３）に矩形の研磨ヘッドが一組または複数組、例えば３組を基板搬送方向へ順番に配置した装置である。図３に示す研磨装置は、研磨されるカラーフィルタを水平搬送しながら、研磨部に前置きして設けられた研磨液供給部（２）にて研磨液をカラーフィルタ面に供給し、研磨部（３）にて基板搬送方向と直交する方向に配置した３組の矩形の研磨ヘッドをカラーフィルタ面に接触させ、基板搬送方向と直交する方向に、基板面と平行に往復振動させることによりカラーフィルタ面を研磨する装置である。 A polishing apparatus (10) of the present invention is a polishing apparatus used for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device, and is provided between a polishing liquid supply unit (2) and a cleaning and drying unit, and a polishing unit (3). And a polishing device comprising a conveying device. The polishing apparatus (10) is an apparatus in which one set or a plurality of sets, for example, three sets of rectangular polishing heads are arranged in the polishing section (3) in order in the substrate transport direction. The polishing apparatus shown in FIG. 3 supplies a polishing liquid to the color filter surface by a polishing liquid supply unit (2) provided in front of the polishing unit while horizontally conveying the color filter to be polished. In 3), three sets of rectangular polishing heads arranged in a direction orthogonal to the substrate transport direction are brought into contact with the color filter surface, and the color filter is reciprocally oscillated in parallel with the substrate surface in a direction orthogonal to the substrate transport direction. A device for polishing a surface.
前記複数の研磨ヘッドは、各々基板搬送方向と交差する角度が９０度〜８５度で配置しており、各々研磨ヘッドが任意の角度に変更して配置することを特長とするカラーフィルタの研磨装置である。各々研磨ヘッドの角度は、研磨面の粗さが平均化し、研磨面での平坦化が最適となるように配置することが重要となる。 The polishing apparatus for a color filter, wherein each of the plurality of polishing heads is disposed at an angle of 90 to 85 degrees intersecting the substrate transport direction, and each of the polishing heads is disposed at an arbitrary angle. It is. It is important that the angles of the polishing heads are arranged so that the roughness of the polishing surface is averaged and the flatness on the polishing surface is optimized.
１…ガラス基板
２…研磨液供給部
３…研磨部
１０…研磨装置
１１…研磨液供給ノズル
１２…矩形の研磨ヘッド
１５…水供給ノズル
３０…ガラス基板（カラーフィルタ）
３１…ブラックマトリックス
３２…着色画素
３２ａ…Ｒ色画素
３２ｂ…Ｇ色画素
３２ｃ…Ｂ色画素
５１…樹脂ブラックマトリックス
５３…突起
７０…カラーフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate 2 ... Polishing liquid supply part 3 ... Polishing part 10 ... Polishing apparatus 11 ... Polishing liquid supply nozzle 12 ... Rectangular polishing head 15 ... Water supply nozzle 30 ... Glass substrate (color filter)
31 ... Black matrix 32 ... Colored pixel 32a ... R color pixel 32b ... G color pixel 32c ... B color pixel 51 ... Resin black matrix 53 ... Projection 70 ... Color filter
Claims (8)
研磨されるカラーフィルタ面を上向きにしてカラーフィルタを水平搬送しながら、
研磨部に前置きして設けられた研磨液供給部にて研磨液をカラーフィルタ面に供給し、
研磨部にてカラーフィルタ搬送方向と直交する方向に配置した矩形の研磨ヘッドをカラーフィルタ面に接触させ、カラーフィルタ搬送方向と直交する方向に、カラーフィルタ面と平行に往復振動させることによりカラーフィルタ面を平坦化することを特徴とするカラーフィルタの研磨方法。 A method of polishing a color filter used in a process for producing a color filter for a liquid crystal display device,
While horizontally transporting the color filter with the color filter surface to be polished facing upward,
Supply the polishing liquid to the color filter surface at the polishing liquid supply section provided in front of the polishing section,
A rectangular polishing head arranged in a direction orthogonal to the color filter conveyance direction in the polishing unit is brought into contact with the color filter surface, and is reciprocally oscillated in parallel with the color filter surface in a direction orthogonal to the color filter conveyance direction. A method for polishing a color filter, comprising planarizing a surface.
前記研磨部は基板搬送方向と直交する方向に配置した矩形の研磨ヘッドをカラーフィルタ面に接触させ、基板搬送方向と直交する方向に、往復振動可能に設けられたことを特徴とするカラーフィルタの研磨装置。 A polishing device comprising a conveying device that horizontally conveys a color filter with the color filter surface to be polished facing upward, and a polishing unit that polishes the color filter surface with a polishing liquid,
The polishing unit is provided with a rectangular polishing head arranged in a direction orthogonal to the substrate transport direction in contact with the color filter surface, and is provided so as to be able to reciprocate in a direction orthogonal to the substrate transport direction. Polishing equipment.
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| JP2007143044A JP2008298937A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Polishing method and device for color filter |
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| CN105068286A (en) * | 2015-09-10 | 2015-11-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | Colored film substrate coating device and method |
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