JP4556474B2 - カラーフィルタの研磨方法 - Google Patents
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Description
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。
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インチの画面に一辺を数百μm程度とする矩形状の着色画素が多数個配列されている。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
この方法は、平盤研磨機の円形テーブル(61)上に、カラーフィルタ(70)を載置、固定し、定盤(62)に貼り合わせた研磨パッド(63)面をカラーフィルタ表面に加圧接触させるのであるが、円形テーブル(61)を回転させながら、研磨液を滴下しつつ、円形の定盤(62)を揺動させて、カラーフィルタ表面の突起を除去するといった方法である。
ロスが起こりて、研磨作業の生産性は良いものとはいえない。
今後、ガラス基板が更に大サイズ化するに従い、その取扱には寧ろ危険が伴うこととなり、安全対策が求められている。
ルトコンベアよりなり、該搬送ベルトコンベアに水を供給し、カラーフィルタを水の界面張力により固定し、前記研磨部の下定盤を多孔質定盤としたことを特徴とするカラーフィルタの研磨方法である。
従って、ガラス基板上に樹脂によるリブが形成されたPDP基板、或いはガラス基板上に樹脂による模様が形成された装飾基板を研磨する際には、好適な研磨方法となる。
矩形の研磨ヘッド(12)は、研磨ヘッド(12)を回動する回動軸と、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(14)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(10)の研磨液供給部(1A)と研磨部(1B)を貫いて設けられている。
図2の本発明による研磨装置の一例では、下定盤(16)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。
また、ガラス基板が更に大サイズ化した際に予想される、ガラス基板を取扱う上での危険は回避されたものとなる。
また、本発明において用いられる研磨装置においては、研磨ヘッドとして矩形の研磨ヘッドを用いているので、前記円形の定盤(62)に比較して研磨ヘッドとガラス基板(カラーフィルタ)(1)との擦過距離を面内で均一化する作用がある。その結果、研磨が面内で均一に行われ、局所的な過剰研磨は生じない。
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。
図7に示す研磨ヘッドの構造例は、研磨ヘッド(12)の上部が剛体板(22)、下部が弾性体(23)の組み合わせの例である。
図2に示すように、ガラス基板(カラーフィルタ)(1)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(14)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(17)上には水が供給されている。搬送ベルトコンベア(17)上に載置されるガラス基板(カラーフィルタ)(1)は、搬送ベルトコンベア(17)上の水の界面張力によって、搬送ベルトコンベア(17)上に固定された状態になる。
図2に示す研磨装置(20)は、ガラス基板のサイズが小さく、自重が軽い際、或いは、研磨の接触圧が高い際などに好適に適用される研磨装置の例である。
図8に示すように、ガラス基板(カラーフィルタ)(1)は、図中、左方の前工程(着色画素を形成する工程)から搬送ベルト(19)によって搬送され、第一移載装置(図示せず)によって、下定盤(26)上に載置される。
ガラス基板(カラーフィルタ)(1)は、下定盤(26)上でガラス基板(カラーフィルタ)(1)を固定するための固定具(図示せず)によって固定される。
下定盤(26)上での、研磨ヘッド(12)の接触回動による研磨によってカラーフィルタ面が平坦化される。研磨後に固定具による固定は解除され、第二移載装置(図示せず)によって、右方の後工程(水洗工程)へと連結している搬送ベルト(19)上に載置される。
1A・・・研磨液供給部
1B・・・研磨部
10、20、30・・・研磨装置
11・・・研磨液供給ノズル
12・・・矩形の研磨ヘッド
14・・・コンベア
15・・・水供給ノズル
16、26・・・下定盤
17・・・搬送ベルトコンベア
18・・・フレーム
19・・・搬送ベルト
22・・・剛体板
23・・・弾性体
30・・・ガラス基板
31・・・ブラックマトリックス
32、52・・・着色画素
41、42・・・ラック・ピニオン
51・・・樹脂ブラックマトリックス
53・・・突起
61・・・円形テーブル
62・・・定盤
63・・・研磨パッド
70・・・カラーフィルタ
A・・・突起の高さ
B・・・ガラス基板の周縁部
Claims (5)
- 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回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って、カラーフィルタの着色画素を形成する装置と研磨装置を連結した装置を用い、カラーフィルタを搬送する研磨装置は搬送ベルトコンベアよりなり、該搬送ベルトコンベアに水を供給し、カラーフィルタを水の界面張力により固定し、前記研磨部の下定盤を多孔質定盤としたことを特徴とするカラーフィルタの研磨方法。
- 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。
- 前記接触回動の速度が、5〜1000rpmであ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。
- 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、請求項2、又は請求項3記載のカラーフィルタの研磨方法。
- 前記カラーフィルタが、ガラス基板上に樹脂によるリブが形成されたPDP基板、或いはガラス基板上に樹脂による模様が形成された装飾基板であることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、又は請求項4記載のカラーフィルタの研磨方法。
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