JP2011240467A - Polishing device - Google Patents

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Takahiro Uchiyama
貴弘 内山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reverse oscar type polishing device capable of easily controlling a polishing amount, and performing stable polishing even if dropping a polishing liquid to a color filter outside an upper platen and polishing the color filter.SOLUTION: In the polishing device, the upper platen 33 comprises an upper platen upper layer 33a and an upper platen lower layer 33b so as to limit a distribution of a load on a lower platen 1 facing the upper platen to only an outer circumferential part of the upper platen, and is provided with a plurality of push-in bolts 31 from an inner face r except the center q of the upper platen upper layer 33a toward an outer circumferential part t as an adjustment mechanism for forming the lower face of the upper platen in a center recessed concave shape 50. An upper platen 43 is formed with a slit 44 dividing the upper platen into two parts in the thickness direction from an inner face except the center toward an outer circumferential part, and provided with a plurality of push-in bolts 41 from the inner face except the center of an upper platen upper half part 43a toward the outer circumferential part.

Description

本発明は、カラーフィルタの製造に用いる研磨装置に関するものであり、特に、上定盤の外部のカラーフィルタ上に上方の研磨液の滴下ノズルから研磨液を滴下させて研磨を行っても、研磨量の制御が容易で、狙いの研磨量が得やすく、バラツキの少ない安定した研磨をすることのできる研磨装置に関する。   The present invention relates to a polishing apparatus used for manufacturing a color filter, and in particular, even if polishing is performed by dropping a polishing liquid from an upper polishing liquid dropping nozzle onto a color filter outside an upper surface plate. The present invention relates to a polishing apparatus that can easily control the amount, easily obtain a target polishing amount, and perform stable polishing with little variation.

液晶表示装置などの表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの調整、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは有用な手段となっている。この表示装置に用いられるカラーフィルタは、多くの場合、画素として形成され用いられる。表示装置に用いられるカラーフィルタの画素を形成する方法として、これまで実用されてきた方法には、印刷法、フォトリソグラフィ法などが挙げられる。   In a display device such as a liquid crystal display device, it is a useful means to use a color filter for purposes such as color display, reflectance reduction, contrast adjustment, and spectral characteristic control. In many cases, the color filter used in this display device is formed and used as a pixel. As a method for forming a pixel of a color filter used in a display device, a printing method, a photolithography method, and the like can be given as methods that have been practically used.

図1は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。また、図2は、図1に示すカラーフィルタの画素のX−X線における断面図である。図1、及び図2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(10)上にブラックマトリックス(21)、着色画素(22)、及び透明導電膜(23)が順次に形成されたものである。   FIG. 1 is an enlarged plan view illustrating an example of a pixel of a color filter used in a liquid crystal display device. 2 is a cross-sectional view taken along line XX of the pixel of the color filter shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the color filter used in the liquid crystal display device has a black matrix (21), a colored pixel (22), and a transparent conductive film (23) sequentially on a glass substrate (10). It is formed.

液晶表示装置に用いられる上記カラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板(10)上にブラックマトリックス(21)を形成し、次に、ブラックマトリックス(21)が形成されたガラス基板上のブラックマトリックスの開口部に位置合わせして着色画素(22)を形成し、更に透明導電膜(23)を形成するといった方法が広く用いられている。   As a manufacturing method of the color filter used in the liquid crystal display device, first, a black matrix (21) is formed on a glass substrate (10), and then black on the glass substrate on which the black matrix (21) is formed. A method of forming a colored pixel (22) in alignment with the opening of the matrix and further forming a transparent conductive film (23) is widely used.

ブラックマトリックス(21)は遮光性を有し、その開口部にてガラス基板上での着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとしている。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。このブラックマトリックス(21)の形成は、例えば、ガラス基板(10)上に、黒色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像によってブラックマトリックスを形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。   The black matrix (21) has a light-shielding property, and the positions of the colored pixels on the glass substrate are determined at the opening to make the size uniform. In addition, when used in a display device, it has a function of blocking unwanted light and making an image of the display device a uniform image with no unevenness and an improved contrast. The black matrix (21) is formed by, for example, providing a black photoresist coating film on a glass substrate (10), and forming the black matrix by exposing and developing the coating film through a photomask. Lithography is used.

また、着色画素(22)は、例えば、赤色、緑色、青色の3原色の着色画素を色再現フィルタとして機能させたものであり、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板(10)上に、顔料などの色素を分散させた着色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像によって着色画素を形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。   The colored pixel (22) is, for example, a pixel in which three primary colors of red, green, and blue are functioned as a color reproduction filter. A pigment or the like is formed on a glass substrate (10) on which a black matrix is formed. A photolithographic method is employed in which a colored photoresist coating film in which the above dye is dispersed is provided, and colored pixels are formed by exposing and developing the coated film through a photomask.

また、透明導電膜(23)の形成は、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。   The transparent conductive film (23) is formed by forming a transparent conductive film on a glass substrate on which colored pixels are formed, for example, by sputtering using ITO (Indium Tin Oxide).

フォトリソグラフィ法によって形成された着色画素上に残留したレジストの残渣は、透明導電膜の成膜における透明導電膜(23)の密着性にとって、或いは、後工程であるカラーフィルタの周縁部(余白部)を対向基板とのシール部としてシールする際の密着性にとって好ましいものではなく、残留したレジストの残渣を取り除くために、カラーフィル
タ表面には研磨処理が施される。
Resist residue remaining on the colored pixels formed by the photolithography method is used for the adhesion of the transparent conductive film (23) in the film formation of the transparent conductive film, or the peripheral portion (margin portion) of the color filter as a subsequent process. ) Is not preferable for the adhesion when sealing with the counter substrate, and the color filter surface is subjected to a polishing process in order to remove the residual resist residue.

図3、及び図4は、カラーフィルタを研磨する際に、一般的に使用されている逆オスカー型と称される平盤研磨装置の一例の概略を示す説明図である。図3は平盤研磨装置の回転部分の断面図、図4は平面図である。
図3、及び図4に示すように、この研磨装置の回転部分は、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)、円盤状の上定盤(3)、上定盤と一体的に固定され上定盤を回転させる回転軸(4)で構成されたものである。
3 and 4 are explanatory views showing an outline of an example of a flat plate polishing apparatus called an inverted Oscar type that is generally used when polishing a color filter. FIG. 3 is a sectional view of a rotating portion of the flat plate polishing apparatus, and FIG. 4 is a plan view.
As shown in FIGS. 3 and 4, the rotating portion of the polishing apparatus includes a disk-shaped lower surface plate (1), a rotating shaft (2) fixed integrally with the lower surface plate and rotating the lower surface plate, a disk-shaped surface plate. The upper surface plate (3) is composed of a rotating shaft (4) fixed integrally with the upper surface plate and rotating 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、下定盤(1)と上定盤(3)を別々に駆動して回転させている。上定盤(3)は、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、研磨のために上定盤(3)の上部から設定した加圧(D)をかけるようになっている。上定盤(3)の揺動は直線状のものもある。上定盤(3)の下面には、研磨布(5)が貼り合わされており、下定盤(1)の上方には研磨液の滴下ノズル(9)が設けられている。   The size of the upper surface plate (3) is smaller than that of the lower surface plate (1), and the lower surface plate (1) and the upper surface plate (3) are driven and rotated separately. The upper surface plate (3) swings (C) in an arc shape on the upper surface of the lower surface plate (1). Further, the pressure (D) set from the upper part of the upper surface plate (3) is applied for polishing. The upper surface plate (3) may swing linearly. A polishing cloth (5) is bonded to the lower surface of the upper surface plate (3), and a dripping nozzle (9) for polishing liquid is provided above the lower surface plate (1).

研磨方法は、先ず、下定盤(1)の上面に、カラーフィルタの表面が上向きになるようにカラーフィルタ(6)を貼り付ける。研磨液(スラリー)(8)をカラーフィルタ(6)上方の研磨液滴下ノズル(9)より、図4中、×印で示すカラーフィルタ上に滴下する。研磨は研磨液をカラーフィルタ上に滴下しながら行う。   In the polishing method, first, the color filter (6) is attached to the upper surface of the lower surface plate (1) so that the surface of the color filter faces upward. The polishing liquid (slurry) (8) is dropped from the polishing liquid lower nozzle (9) above the color filter (6) onto the color filter indicated by x in FIG. Polishing is performed while dripping the polishing liquid onto the color filter.

次に、上定盤(3)をカラーフィルタ上に下ろし、設定した加圧をかける。回転軸(2)及び回転軸(4)を駆動させて、下定盤(1)及び上定盤(3)を一定方向(A、B)に回転させ、また、また、回転軸(2)に連結された駆動機構(図示せず)により上定盤(3)を一定方向(C)に揺動させる。このようにして、カラーフィルタ(6)の表面への研磨を行う。なお、尚符号(7)はバッキング及びテンプレートを表している。   Next, the upper surface plate (3) is lowered onto the color filter, and the set pressure is applied. The rotating shaft (2) and the rotating shaft (4) are driven to rotate the lower surface plate (1) and the upper surface plate (3) in a fixed direction (A, B), and also to the rotating shaft (2). The upper surface plate (3) is swung in a fixed direction (C) by a connected drive mechanism (not shown). In this way, the surface of the color filter (6) is polished. Note that reference numeral (7) represents a backing and a template.

このような研磨装置により研磨される被研磨物の研磨量は、プレストンの公式(下記数式(1))で表される。
V=k・p・v・t ・・・・(1)
V:研磨量 k:研磨液など加工条件に従う定数
p:研磨圧力 v:相対速度 t:時間
数式(1)に示されるように、研磨量は、p、v、tのパラメータに依存する。
The polishing amount of an object to be polished by such a polishing apparatus is expressed by the Preston formula (the following mathematical formula (1)).
V = k · p · v · t (1)
V: Polishing amount k: Constant according to processing conditions such as polishing liquid
p: Polishing pressure v: Relative speed t: Time As shown in Formula (1), the polishing amount depends on parameters of p, v, and t.

図5は、上部からの加圧により、この種の上定盤(13)に作用する荷重の状態を説明する断面図である。図5は研磨時に上定盤(13)の下面内で均等に荷重が分布した状態を表したものである。図5に示すように、外部からの加圧(D)により、上定盤(13)に作用する荷重(W)は、上定盤(13)と対向する下定盤(1)(下定盤に貼り付けたカラーフィルタ(6))の各作用点(a1〜an)で均等な荷重となっている。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state of a load acting on this type of upper surface plate (13) by pressurization from above. FIG. 5 shows a state in which the load is evenly distributed in the lower surface of the upper surface plate (13) during polishing. As shown in FIG. 5, the load (W) acting on the upper surface plate (13) due to external pressure (D) causes the lower surface plate (1) (on the lower surface plate) to face the upper surface plate (13). An equal load is applied at each action point (a1 to an) of the attached color filter (6).

図5中、上定盤(13)の左端(外周部)の作用点(a1)の荷重(W1−1)と、右端(外周部)の作用点(an)の荷重(W1−n)と、この間の各作用点(a2〜a(n−1))での各荷重((W1−2)〜(W1−(n−1)))の全ての荷重とが同一であり、均等な分布となっている。
荷重(W)は、上記数式(1)における研磨圧力に相当するものである。研磨時には、図5に示すように、上定盤(13)の下面内で均等な値であることが望ましい。
In FIG. 5, the load (W1-1) at the action point (a1) at the left end (outer peripheral part) of the upper surface plate (13) and the load (W1-n) at the action point (an) at the right end (outer peripheral part). In addition, all the loads ((W1-2) to (W1- (n-1))) at the respective operation points (a2 to a (n-1)) during this period are the same, and the distribution is uniform. It has become.
The load (W) corresponds to the polishing pressure in the formula (1). At the time of polishing, as shown in FIG. 5, it is desirable that the value be uniform within the lower surface of the upper surface plate (13).

しかしながら、上記平盤研磨装置では、研磨液(8)は、図4中、×印で示す上定盤(3)の外部のカラーフィルタ上に上方の研磨液の滴下ノズル(9)から滴下されるために、上定盤(3)の下面内、つまり、研磨布(5)下面内の全面に研磨液(8)を取り込み延展させることは困難であり、研磨液(8)は上定盤(3)の外周部の近傍に多く供給されることになる。
すなわち、研磨液(8)は、上定盤(3)の外周部(研磨布(5)の外周部)の近傍に多く、上定盤(3)の下面内(研磨布(5)の下面内)に少ないといった偏在した状態となる。
However, in the above flat plate polishing apparatus, the polishing liquid (8) is dropped from the upper polishing liquid dropping nozzle (9) onto the color filter outside the upper surface plate (3) indicated by x in FIG. Therefore, it is difficult to take the polishing liquid (8) into the lower surface of the upper surface plate (3), that is, the entire surface of the lower surface of the polishing cloth (5), and to extend the polishing liquid (8). A large amount is supplied in the vicinity of the outer periphery of (3).
That is, the polishing liquid (8) is abundant in the vicinity of the outer peripheral portion of the upper surface plate (3) (the outer peripheral portion of the polishing cloth (5)), and within the lower surface of the upper surface plate (3) (the lower surface of the polishing cloth (5)). It is in an unevenly distributed state such that the number of

従って、図6中に矢印で示すように、上定盤(3)の左端(外周部)の作用点(a1)の荷重(W2−1)、及び右端(外周部)の作用点(an)の荷重(W2−n)は、大きなものとなる。また、上定盤(3)の外周部以外の各作用点(a2〜a(n−1))での各荷重((W2−2)〜(W2−(n−1)))は、小さなものとなる。   Accordingly, as indicated by arrows in FIG. 6, the load (W2-1) at the action point (a1) at the left end (outer peripheral part) of the upper surface plate (3) and the action point (an) at the right end (outer peripheral part). The load (W2-n) is large. Moreover, each load ((W2-2)-(W2- (n-1))) in each action point (a2-a (n-1)) other than the outer peripheral part of the upper surface plate (3) is small. It becomes a thing.

このように、上定盤(3)の外周部では荷重が大きく、上定盤(3)の下面内では荷重が小さいといった状態で研磨を行うと、研磨量の制御が容易でなく、狙いの研磨量が得にくく、また、研磨量のバラツキも大きなものとなる。すなわち、安定した研磨量を得ることが困難であるといった問題がある。   As described above, when polishing is performed in a state where the load is large at the outer peripheral portion of the upper surface plate (3) and the load is small within the lower surface of the upper surface plate (3), the amount of polishing is not easily controlled, and the target It is difficult to obtain the polishing amount, and the variation in the polishing amount becomes large. That is, there is a problem that it is difficult to obtain a stable polishing amount.

特開2008−302469号公報JP 2008-302469 A 特開2004−195602号公報JP 2004-195602 A 特開2005−288649号公報JP 2005-288649 A

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、カラーフィルタを研磨する際に使用する逆オスカー型の研磨装置において、上定盤の外部のカラーフィルタ上に上方の研磨液の滴下ノズルから研磨液を滴下させて研磨を行っても、研磨量の制御が容易で、狙いの研磨量が得やすく、また、研磨量のバラツキも小さなものとすることができる、すなわち、安定した研磨をすることのできる研磨装置を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made to solve the above problems, and in an inverted Oscar type polishing apparatus used when polishing a color filter, the upper polishing liquid is dropped on the color filter outside the upper surface plate. Even if the polishing liquid is dropped from the nozzle, the polishing amount can be easily controlled, the target polishing amount can be easily obtained, and the variation in the polishing amount can be reduced, that is, stable polishing. It is an object of the present invention to provide a polishing apparatus capable of performing the above.

本発明は、その上面にカラーフィルタを貼り付けて水平に回転する下定盤と、
その下面に研磨布を貼り合わせ、該研磨布を上記カラーフィルタに対向させ下定盤上で水平に回転及び揺動する、下定盤より小さなサイズの円盤状の上定盤と、
上定盤の外部のカラーフィルタ上に上方より研磨液を滴下する研磨液の滴下ノズルと、
上定盤を下方へ加圧する加圧機構とを、少なくとも備えた研磨装置において、
前記上定盤に対向する下定盤への荷重の分布を上定盤の外周部のみとするために、上定盤の下面を中凹状にする調整機構を設けたことを特徴とする研磨装置である。
The present invention has a lower surface plate that rotates horizontally with a color filter pasted on its upper surface,
A polishing cloth is bonded to the lower surface, and the polishing cloth faces the color filter and rotates and swings horizontally on the lower surface plate, a disk-shaped upper surface plate smaller in size than the lower surface plate,
A polishing liquid dropping nozzle for dropping the polishing liquid from above on the color filter outside the upper surface plate,
In a polishing apparatus having at least a pressurizing mechanism that pressurizes the upper surface plate downward,
In order to distribute the load to the lower surface plate facing the upper surface plate only to the outer peripheral portion of the upper surface plate, a polishing apparatus provided with an adjusting mechanism that makes the lower surface of the upper surface plate a concave shape is there.

また、本発明は、上記発明による研磨装置において、前記上定盤は、上定盤上層と上定盤下層で構成され、前記調整機構として、押込みボルトを上定盤上層の中心部を除く内面部から外周部に向かって複数個設けたことを特徴とする研磨装置である。   Further, the present invention is the polishing apparatus according to the above invention, wherein the upper surface plate is composed of an upper surface plate upper layer and an upper surface layer lower layer, and the adjusting mechanism has an inner surface excluding the central portion of the upper surface plate upper layer as the adjusting mechanism. A polishing apparatus characterized in that a plurality of the polishing apparatus is provided from the portion toward the outer peripheral portion.

また、本発明は、上記発明による研磨装置において、前記上定盤は、その厚さ方向を2分するスリットが中心部を除く内面部から外周部に向かって設けられ、前記調整機構として、押込みボルトを該2分された上定盤上半部の中心部を除く内面部から外周部に向かっ
て複数個設けたことを特徴とする研磨装置である。
Further, the present invention is the polishing apparatus according to the above invention, wherein the upper platen is provided with a slit that bisects the thickness direction from the inner surface portion excluding the central portion toward the outer peripheral portion, The polishing apparatus is characterized in that a plurality of bolts are provided from the inner surface portion excluding the central portion of the upper half of the upper surface plate divided from the inner surface toward the outer peripheral portion.

また、本発明は、上記発明による研磨装置において、前記上定盤の下面の中凹状の深さが、上定盤の直径が40〜100cmの際に、中心部にて20〜40μmであることを特徴とする研磨装置である。   Further, in the polishing apparatus according to the present invention, the concave depth of the lower surface of the upper surface plate is 20 to 40 μm at the center when the diameter of the upper surface plate is 40 to 100 cm. A polishing apparatus characterized by the following.

また、本発明は、上記発明による研磨装置において、前記下定盤に、その上面を平坦にする調整機構を設けたことを特徴とする研磨装置である。   Further, the present invention is the polishing apparatus according to the above invention, wherein the lower surface plate is provided with an adjusting mechanism for flattening an upper surface thereof.

本発明は、上定盤に対向する下定盤への荷重の分布を上定盤の外周部のみとするために、上定盤を上定盤上層と上定盤下層で構成し、調整機構として押込みボルトを上定盤上層の中心部を除く内面部から外周部に向かって複数個設けたので、上定盤の外部のカラーフィルタ上に上方の研磨液の滴下ノズルから研磨液を滴下させて研磨を行っても、研磨量の制御が容易で、狙いの研磨量が得やすく、また、研磨量のバラツキも小さなものとすることができる、すなわち、安定した研磨をすることのできる研磨装置となる。   In the present invention, the upper surface plate is composed of the upper surface plate upper layer and the upper surface plate lower layer so that the load distribution to the lower surface plate facing the upper surface plate is limited only to the outer peripheral portion of the upper surface plate. Since a plurality of push bolts are provided from the inner surface except the center of the upper surface plate to the outer periphery, the polishing liquid is dropped from the upper polishing liquid dropping nozzle onto the color filter outside the upper surface plate. Even if polishing is performed, the polishing amount can be easily controlled, the target polishing amount can be easily obtained, and the variation in the polishing amount can be reduced, that is, a polishing apparatus capable of performing stable polishing. Become.

また、本発明は、上定盤に対向する下定盤への荷重の分布を上定盤の外周部のみとするために、上定盤に厚さ方向を2分するスリットを中心部を除く内面部から外周部に向かって設け、調整機構として押込みボルトを該2分された上定盤上半部の中心部を除く内面部から外周部に向かって複数個設けたので、上定盤の外部のカラーフィルタ上に上方の研磨液の滴下ノズルから研磨液を滴下させて研磨を行っても、研磨量の制御が容易で、狙いの研磨量が得やすく、また、研磨量のバラツキも小さなものとすることができる、すなわち、安定した研磨をすることのできる研磨装置となる。   Further, in the present invention, in order to distribute the load to the lower surface plate facing the upper surface plate only at the outer peripheral portion of the upper surface plate, the inner surface excluding the central portion of the slit that bisects the thickness direction into the upper surface plate. As the adjusting mechanism, a plurality of push bolts are provided from the inner surface to the outer periphery excluding the central part of the upper half of the upper surface plate. Even when the polishing liquid is dropped from the upper polishing liquid dropping nozzle onto the color filter, the polishing amount can be easily controlled, the target polishing amount can be easily obtained, and the variation in the polishing amount is small. That is, the polishing apparatus can perform stable polishing.

液晶表示装置用カラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows an example of the pixel of the color filter for liquid crystal display devices. 図1に示すカラーフィルタの画素のX−X線における断面図である。It is sectional drawing in the XX line of the pixel of the color filter shown in FIG. 平盤研磨装置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 a flat plate grinding | polishing apparatus. 平盤研磨装置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 a flat board grinding | polishing apparatus. 上部からの加圧により上定盤に作用する荷重の状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the state of the load which acts on an upper surface plate by the pressurization from upper part. 従来の上定盤に作用する荷重の状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the state of the load which acts on the conventional upper surface plate. 経験則を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining an empirical rule. 発明の研磨装置における上定盤の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the upper surface plate in the grinding | polishing apparatus of invention. 発明の研磨装置における上定盤の一例、及び他の例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the upper surface plate in the grinding | polishing apparatus of invention, and another example. 発明の研磨装置における上定盤の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the upper surface plate in the grinding | polishing apparatus of invention.

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明者は、カラーフィルタを貼り付けて水平に回転する下定盤と、研磨布をカラーフィ
ルタに対向させ下定盤上で水平に回転及び揺動する、下定盤より小さなサイズの円盤状の上定盤と、上定盤の外部のカラーフィルタ上に研磨液を滴下する滴下ノズルと、上定盤を下方へ加圧する加圧機構とを備えた研磨装置を用い、上定盤の外部に位置する、下定盤の上面に貼り付けたカラーフィルタ上に、上方の研磨液の滴下ノズルから研磨液を滴下させて研磨を行った際に、安定した研磨をするには、下面を中凹状にした上定盤を使用すると、つまり、上定盤の下定盤への荷重の分布を上定盤の外周部のみとすることによって達成されることを経験則から見出すことができた。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The inventor has attached a color filter to a lower surface plate that rotates horizontally, and a disk-shaped upper surface plate that is horizontally rotated and swings on the lower surface plate with a polishing cloth facing the color filter. A polishing apparatus having a plate, a dropping nozzle for dropping the polishing liquid onto the color filter outside the upper surface plate, and a pressurizing mechanism for pressing the upper surface plate downward is used, and is located outside the upper surface plate. When the polishing liquid is dropped from the upper polishing liquid dropping nozzle onto the color filter affixed to the upper surface of the lower surface plate, the bottom surface is made concave to ensure stable polishing. From the rule of thumb, it has been found that the use of the surface plate, that is, the distribution of the load on the lower surface plate of the upper surface plate is only the outer periphery of the upper surface plate.

図7は、この経験則を説明する断面図である。図7に示すように、円盤状の上定盤(63)の下面は、中凹状(50)となっている。この中凹状(50)は、外周部から中心部(q)に向かって深さが次第に深くなっている。
外部からの加圧(D)により、上定盤(63)に作用する荷重は、図7中、上定盤(63)の左端(外周部)の作用点(a1)の荷重(W3−1)と、右端(外周部)の作用点(an)の荷重(W3−n)となる。この間に作用点はなく、前記図6に示す、外周部以外の各作用点(a2〜a(n−1))での各荷重はないものとなる。
FIG. 7 is a sectional view for explaining this rule of thumb. As shown in FIG. 7, the lower surface of the disk-shaped upper surface plate (63) has a concave shape (50). The concave shape (50) is gradually deeper from the outer peripheral portion toward the central portion (q).
The load acting on the upper platen (63) by external pressure (D) is the load (W3-1) at the point of action (a1) at the left end (outer peripheral part) of the upper platen (63) in FIG. ) And the load (W3-n) at the action point (an) at the right end (outer peripheral portion). There is no point of action during this time, and there is no load at each point of action (a2 to a (n-1)) other than the outer peripheral portion shown in FIG.

これにより、従来、研磨量の制御が容易でなく、狙いの研磨量が得にくく、また、研磨量のバラツキも大きなものとなる。すなわち、安定した研磨量を得ることが困難であるといった問題は解決されることが見出された。   As a result, conventionally, it is difficult to control the polishing amount, and it is difficult to obtain a target polishing amount, and the variation in the polishing amount becomes large. That is, it has been found that the problem that it is difficult to obtain a stable polishing amount is solved.

また、具体的には、上定盤(63)の直径(φ1)が40〜100cm程度の際に、上定盤(63)の中心部(q)での中凹状(50)の深さ(d)は、20〜40μmであることによって、良好な結果が得られることを見出すことができた。   Specifically, when the diameter (φ1) of the upper surface plate (63) is about 40 to 100 cm, the depth of the middle concave shape (50) at the center (q) of the upper surface plate (63) ( It was found that good results were obtained when d) was 20 to 40 μm.

しかし、上定盤(63)の下面を、深さ20〜40μmの中凹状(50)に安定して研削加工することは極めて困難であることが判明したため、上定盤(63)の下面を中凹状(50)に簡便に安定して整形する方策を精査し、本発明に到達した。   However, it has been found that it is extremely difficult to stably grind the lower surface of the upper surface plate (63) into a middle concave shape (50) having a depth of 20 to 40 μm. The present inventors have scrutinized a method for easily and stably shaping into an indented shape (50) and arrived at the present invention.

図8及び図9は、上記発明の研磨装置における上定盤の一例を示す断面図及び平面図である。図9におけるX−X線での断面が図8に相当する。
図8及び図9に示すように、この一例に示す上定盤(33)は、上定盤上層(33a)と上定盤下層(33b)の2層で構成されている。上定盤(33)は、上定盤下層(33b)に上定盤上層(33a)を重ね合わせたものであるが、上定盤下層(33b)と上定盤上層(33a)は、その中心部(q)においてのみ図示せぬ拘止具によって一体的に固定されている。
8 and 9 are a cross-sectional view and a plan view showing an example of the upper surface plate in the polishing apparatus of the present invention. A cross section taken along line XX in FIG. 9 corresponds to FIG.
As shown in FIGS. 8 and 9, the upper surface plate (33) shown in this example is composed of two layers, an upper surface plate upper layer (33a) and an upper surface plate lower layer (33b). The upper surface plate (33) is obtained by superposing the upper surface plate upper layer (33a) on the upper surface plate lower layer (33b). The upper surface plate lower layer (33b) and the upper surface plate upper layer (33a) Only in the central part (q), it is fixed integrally by a restraining tool (not shown).

上定盤下層(33b)及び上定盤上層(33a)の表面仕上げは、20μm以下であることが好ましい。また、上定盤上層(33a)の材料として、例えば、剛性の高い材料を用い、上定盤下層(33b)の材料として、上定盤上層(33a)の材料より剛性の低い材料を用いると、押込みボルトによる押圧によって上定盤下層(33b)の下面を中凹状にし易くすることができる。また、上定盤下層(33b)と上定盤上層(33a)の厚さの比は適宜に設定される。   The surface finish of the upper surface plate lower layer (33b) and the upper surface plate upper layer (33a) is preferably 20 μm or less. Further, for example, a material having high rigidity is used as the material of the upper surface plate upper layer (33a), and a material having lower rigidity than the material of the upper surface plate upper layer (33a) is used as the material of the upper surface plate lower layer (33b). The lower surface of the upper surface plate lower layer (33b) can be easily formed into a concave shape by pressing with a pressing bolt. The ratio of the thickness of the upper surface plate lower layer (33b) and the upper surface plate upper layer (33a) is appropriately set.

上定盤(33)の下面を中凹状にする調整機構として、押込みボルト(31)が上定盤上層(33a)の中心部(q)を除く内面部(r)から中間部(s)を経て外周部(t)に向かって複数個設けられている。
図9に示すように、この一例では上定盤上層(33a)に押込みボルト(31)が同心円状に設けられている。
As an adjustment mechanism for making the lower surface of the upper surface plate (33) into a concave shape, the push bolt (31) moves the intermediate portion (s) from the inner surface portion (r) excluding the central portion (q) of the upper surface plate upper layer (33a). A plurality are provided toward the outer periphery (t).
As shown in FIG. 9, in this example, push bolts (31) are provided concentrically on the upper surface plate upper layer (33a).

図8中に示す矢印(K−r、K−s、K−t)は、押込みボルト(31)が上定盤下層
(33b)を押圧する押圧の方向と強さを表したものである。内面部(r)から外周部(t)に向かって押圧を次第に強くしている。
これにより、上定盤下層(33b)の下面は中凹状に整形される。この際の押圧の調整には、感圧紙、或いは圧力分布測定装置を用い、分布の状態を確認しながら行う。
The arrows (Kr, Ks, Kt) shown in FIG. 8 represent the direction and strength of the pressing that the pressing bolt (31) presses the upper surface plate lower layer (33b). The pressure is gradually increased from the inner surface portion (r) toward the outer peripheral portion (t).
Thereby, the lower surface of the upper surface plate lower layer (33b) is shaped into a concave shape. In this case, the pressure is adjusted by using pressure sensitive paper or a pressure distribution measuring device while checking the distribution state.

上記のように、本発明における上定盤(33)は、上定盤上層(33a)と上定盤下層(33b)で構成され、調整機構として、押込みボルト(31)を上定盤上層(33a)の中心部(q)を除く内面部(r)から外周部(t)に向かって複数個設けた構造であるので、簡便に安定して上定盤下層(33b)の下面を中凹状(50)に整形することができる。   As described above, the upper surface plate (33) in the present invention is composed of the upper surface plate upper layer (33a) and the upper surface plate lower layer (33b), and the push bolt (31) is used as the upper platen upper layer ( 33a) has a structure in which a plurality of inner surface portions (r) excluding the central portion (q) are provided from the inner surface portion (r) toward the outer peripheral portion (t), so that the lower surface of the upper surface plate lower layer (33b) is formed in a concave shape. (50).

従って、本発明による研磨装置は、研磨量の制御が容易で、狙いの研磨量が得やすく、また、研磨量のバラツキも小さなものとすることができる。これは、1基の研磨装置で研磨されるカラーフィルタについてのみでなく、例えば、研磨装置を複数基用いた際にも、研磨量を揃えて安定した研磨を大量に行うことを可能とする。   Therefore, the polishing apparatus according to the present invention can easily control the polishing amount, can easily obtain the target polishing amount, and can reduce variations in the polishing amount. This enables not only the color filter polished by one polishing apparatus but also a large amount of stable polishing with the same polishing amount even when a plurality of polishing apparatuses are used.

図10は、上記発明の研磨装置における上定盤の他の例を示す断面図である。この他の例の平面図は図9であるが、図9は上定盤の前記一例の平面図と兼ねている。図9におけるX−X線での断面が図10に相当する。
図10及び図9に示すように、この他の例に示す上定盤(43)には、その厚さ方向を2分するスリット(44)が中心部(q)を除く内面部(r)から外周部(t)に向かって設けられ、中心部以外を上定盤上半部(43a)と上定盤下半部(43b)に2分している。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of the upper surface plate in the polishing apparatus of the present invention. FIG. 9 is a plan view of another example. FIG. 9 also serves as a plan view of the above example of the upper surface plate. A cross section taken along line XX in FIG. 9 corresponds to FIG.
As shown in FIGS. 10 and 9, in the upper surface plate (43) shown in this other example, the slit (44) that bisects the thickness direction has an inner surface portion (r) excluding the central portion (q). To the outer peripheral part (t), and the upper part other than the center part is divided into an upper surface plate upper half part (43a) and an upper surface plate lower half part (43b).

上定盤下半部(43b)の下面の表面仕上げは、20μm以下であることが好ましい。また、上定盤上半部(43a)の材料と、上定盤下半部(43b)の材料は同一材料であるので、押込みボルトによる押圧によって上定盤下半部(43b)の下面を中凹状にし易くするためには、上定盤下半部(43b)の厚さ(T2)を上定盤上半部(43a)の厚さ(T1)より薄くすることが好ましい。この上定盤上半部(43a)と上定盤下半部(43b)の厚さの比は適宜に設定する。   The surface finish of the lower surface of the upper half of the upper surface plate (43b) is preferably 20 μm or less. Further, since the material of the upper half of the upper platen (43a) and the material of the upper half of the upper platen (43b) are the same material, the lower surface of the lower half of the upper platen (43b) is pressed by the pressing bolt. In order to facilitate the formation of a middle concave shape, it is preferable to make the thickness (T2) of the lower half (43b) of the upper surface plate smaller than the thickness (T1) of the upper half (43a) of the upper surface plate. The ratio of the thickness of the upper half (43a) of the upper platen and the lower half (43b) of the upper platen is appropriately set.

上定盤(43)の下面を中凹状にする調整機構として、押込みボルト(41)が上定盤上半部(43a)の中心部(q)を除く内面部(r)から中間部(s)を経て外周部(t)に向かって複数個設けられている。
図9に示すように、この他の例では上定盤上半部(43a)に押込みボルト(41)が同心円状に設けられている。
As an adjusting mechanism for making the lower surface of the upper surface plate (43) into a concave shape, the push bolt (41) has an intermediate portion (s) from the inner surface portion (r) excluding the central portion (q) of the upper half portion (43a) of the upper surface plate (43a). ) Through the outer peripheral part (t).
As shown in FIG. 9, in this other example, push bolts (41) are provided concentrically on the upper half (43a) of the upper surface plate.

図10中に示す矢印(K2−r、K2−s、K2−t)は、押込みボルト(41)が上定盤下半部(43b)を押圧する押圧の方向と強さを表したものである。内面部(r)から外周部(t)に向かって押圧を次第に強くしている。
これにより、上定盤下半部(43b)の下面は中凹状に整形される。この際の押圧の調整には、感圧紙、或いは圧力分布測定装置を用い、分布の状態を確認しながら行う。
The arrows (K2-r, K2-s, K2-t) shown in FIG. 10 represent the direction and strength of pressing in which the pushing bolt (41) presses the upper half of the upper surface plate (43b). is there. The pressure is gradually increased from the inner surface portion (r) toward the outer peripheral portion (t).
Thereby, the lower surface of the upper half of the upper surface plate (43b) is shaped into a concave shape. In this case, the pressure is adjusted by using pressure sensitive paper or a pressure distribution measuring device while checking the distribution state.

上記のように、本発明における上定盤(43)は、中心部以外が上定盤上半部(43a)と上定盤下半部(43b)に2分され、調整機構として、押込みボルト(41)を上定盤上半部(43a)の中心部(q)を除く内面部(r)から外周部(t)に向かって複数個設けた構造であるので、簡便に安定して上定盤下半部(43b)の下面を中凹状(50)に整形することができる。
従って、本発明による研磨装置は、研磨量の制御が容易で、狙いの研磨量が得やすく、また、研磨量のバラツキも小さなものとすることができる。
As described above, the upper surface plate (43) in the present invention is divided into the upper surface plate upper half portion (43a) and the upper surface plate lower half portion (43b) except for the central portion, and a push bolt is used as an adjustment mechanism. (41) is a structure in which a plurality of (41) are provided from the inner surface (r) excluding the central portion (q) of the upper half (43a) toward the outer periphery (t), so that The lower surface of the lower half (43b) of the surface plate can be shaped into a concave shape (50).
Therefore, the polishing apparatus according to the present invention can easily control the polishing amount, can easily obtain the target polishing amount, and can reduce variations in the polishing amount.

上記にては、上定盤の調整に調整機構を設けたが、下定盤の上面を平坦に調整するために、調整機構を下定盤に設けてもよい。調整機構を設けることにより、下定盤にては、その上面を中凹状、或いは中凸状にするのではなく、上面を平坦に保持するための調整に用いることができる。   In the above, an adjustment mechanism is provided for adjusting the upper surface plate, but an adjustment mechanism may be provided on the lower surface plate in order to adjust the upper surface of the lower surface plate to be flat. By providing the adjustment mechanism, the lower surface plate can be used for adjustment to keep the upper surface flat, instead of making the upper surface into a middle concave shape or a middle convex shape.

1・・・下定盤
2・・・下定盤を回転させる回転軸
3、13、63・・・上定盤
4・・・上定盤を回転させる回転軸
5・・・研磨布
6・・・カラーフィルタ
7・・・バッキング及びテンプレート
8・・・研磨液
9・・・研磨液の滴下ノズル
10・・・ガラス基板
21・・・ブラックマトリックス
22・・・着色画素
23・・・透明導電膜
31、41・・・押込みボルト
33、43・・・本発明における上定盤
33a、33b・・・上定盤上層、上定盤下層
43a、43b・・・上定盤上半部、上定盤下半部
50・・・中凹状
A・・・下定盤の回転
B・・・上定盤の回転
C・・・上定盤の円弧状の揺動
D・・・上部からの加圧
(W1−1)〜各荷重(W1−n)
a1〜an・・・各作用点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower surface plate 2 ... Rotating shaft 3, 13, 63 ... The upper surface plate 4 ... Rotating shaft 5 which rotates an upper surface plate ... Polishing cloth 6 ... Color filter 7 ... backing and template 8 ... polishing liquid 9 ... polishing liquid dropping nozzle 10 ... glass substrate 21 ... black matrix 22 ... colored pixel 23 ... transparent conductive film 31 41 ... Push bolts 33, 43 ... Upper surface plates 33a, 33b ... Upper surface plate upper layer, upper surface plate lower layers 43a, 43b ... Upper surface plate upper half, upper surface plate Lower half 50 ... Middle concave A ... Lower platen rotation B ... Upper platen rotation C ... Upper platen arcuate swing D ... Pressure from above (W1) -1) to each load (W1-n)
a1 to an ... each action point

Claims (5)

その上面にカラーフィルタを貼り付けて水平に回転する下定盤と、
その下面に研磨布を貼り合わせ、該研磨布を上記カラーフィルタに対向させ下定盤上で水平に回転及び揺動する、下定盤より小さなサイズの円盤状の上定盤と、
上定盤の外部のカラーフィルタ上に上方より研磨液を滴下する研磨液の滴下ノズルと、
上定盤を下方へ加圧する加圧機構とを、少なくとも備えた研磨装置において、
前記上定盤に対向する下定盤への荷重の分布を上定盤の外周部のみとするために、上定盤の下面を中凹状にする調整機構を設けたことを特徴とする研磨装置。
A lower surface plate that rotates horizontally with a color filter pasted on its upper surface,
A polishing cloth is bonded to the lower surface, and the polishing cloth faces the color filter and rotates and swings horizontally on the lower surface plate, a disk-shaped upper surface plate smaller in size than the lower surface plate,
A polishing liquid dropping nozzle for dropping the polishing liquid from above on the color filter outside the upper surface plate,
In a polishing apparatus having at least a pressurizing mechanism that pressurizes the upper surface plate downward,
A polishing apparatus comprising an adjusting mechanism for making the lower surface of the upper surface plate a concave shape so that the load distribution to the lower surface plate facing the upper surface plate is limited to only the outer peripheral portion of the upper surface plate.
前記上定盤は、上定盤上層と上定盤下層で構成され、前記調整機構として、押込みボルトを上定盤上層の中心部を除く内面部から外周部に向かって複数個設けたことを特徴とする請求項1記載の研磨装置。   The upper surface plate is composed of an upper surface plate upper layer and an upper surface plate lower layer, and as the adjusting mechanism, a plurality of pushing bolts are provided from the inner surface portion to the outer peripheral portion excluding the central portion of the upper surface plate upper layer. The polishing apparatus according to claim 1, wherein: 前記上定盤は、その厚さ方向を2分するスリットが中心部を除く内面部から外周部に向かって設けられ、前記調整機構として、押込みボルトを該2分された上定盤上半部の中心部を除く内面部から外周部に向かって複数個設けたことを特徴とする請求項1記載の研磨装置。   The upper surface plate is provided with a slit that bisects the thickness direction from the inner surface portion excluding the central portion toward the outer peripheral portion, and the upper half of the upper surface plate that is divided into two as the adjusting mechanism The polishing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of inner surfaces excluding the central portion are provided from the inner surface portion toward the outer peripheral portion. 前記上定盤の下面の中凹状の深さが、上定盤の直径が40〜100cmの際に、中心部にて20〜40μmであることを特徴とする請求項1、2、又は3記載の研磨装置。   The depth of the concave shape of the lower surface of the upper surface plate is 20 to 40 µm at the center when the diameter of the upper surface plate is 40 to 100 cm. Polishing equipment. 前記下定盤に、その上面を平坦にする調整機構を設けたことを特徴とする請求項1、2、3、又は4記載の研磨装置。   The polishing apparatus according to claim 1, wherein an adjustment mechanism for flattening an upper surface of the lower surface plate is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107139075A (en) * 2017-06-20 2017-09-08 同济大学 A kind of processing unit (plant) for quartz glass cylinder mirror polish
CN113664657A (en) * 2021-08-26 2021-11-19 晏依玲 Automatic polishing and grinding equipment for filter screen

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