1271884 . 玖、#明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種用於研磨玻璃基板的研磨裝置，特別是涉及一種研磨 玻璃基板或塗覆有銦錫氧化物薄膜（以下簡稱ITO薄膜）的玻璃基板， 從而獲得低光照度和平坦度的研磨裝置。 【先前技術】 一般情況下，普遍採用TFT-LCD裝置、利用有機發光 二極體（以下簡稱OLED )的影像顯示裝置等作為影像的顯 I 示裝置。TFT-LCD裝置作為顯示元件的開關元件，採用了薄 膜電晶體（Thin Film Transistor)。薄膜電晶體是在玻璃基 板上蒸鍍矽膜等之後，通過圖像化程式而製成的。為了使 顯示裝置能夠準確地顯示晝面’玻璃基板的平坦度及表面 光照度必須達到一定水準。為了使玻璃基板的平坦度和表 面光照度達到一定水準’必須對玻璃基板進行研磨。 另外，由於OLED顯示裝置自行發光，因此，具有不需 _ 要附加光源、能量消耗少、可用直流電壓驅動、視野開闊
等優點。製造OLED顯示裝置所採用的最基本的元件是塗覆 有ITO膜的ITO塗層玻璃。OLED是在ITO塗層玻璃上蒸鍍和 餘刻發光層而製成的。因此’ 塗層玻璃的ιτο膜的表面 光照度及平坦度等因素直接影響0LED產品的質量。為了得 - 到這種表面光照度及平坦度’有必要對ιτο塗層玻璃的ITO ， 膜進行研磨。特別是對ITO塗層玻璃進行研磨後ιτο塗層膜 的阻力應當與研磨前相比變化較少。 圖1是現有研磨裝置示意圖。如圖所示’現有技術的研 5 1271884 磨裝置，包括附著有研磨墊的下頂板100、在下頂板100上 迴旋的上頂板200、設置於所述上頂板200的底面的研磨座 (未圖示）、向下頂板100供應研磨液的研磨液供應裝置300 、用於驅動所述下頂板100的旋轉驅動裝置（未圖示）、以 及用於驅動所述上頂板200迴旋的迴旋驅動裝置400。 觀察上述結構研磨裝置，我們可以發現被研磨的玻璃基 板或ITO塗層玻璃（以下將經研磨裝置研磨的研磨物稱為 “ITO塗層玻璃”）借助設置於上頂板200下面的研磨座而 附著於所述上頂板200。由此，上頂板200在下頂板100上迴 旋，並隨著下頂板100的旋轉，與下頂板1〇〇—起旋轉。這 時，附著於上頂板100下面的ITO塗層玻璃，在附著於下頂 板100上面的研磨墊和研磨液供應裝置300供應的研磨液的 作用下得到研磨。在此，研磨液主要是矽系列研磨材料和 DI水的混合物，或者是矽系列研磨材料和去除雜質的水的 混合物，或者是二氧化鈽、分散劑及去離子水（DI水）的 混合物。因此，ITO塗層玻璃的塗層膜，在供應到附著於 上頂板200的ITO塗層玻璃和附著於下頂板1〇〇的研磨墊之 間的研磨液以及下頂板1〇〇和上頂板200的旋轉作用下得到 研磨。在此，研磨液的溫度、pH值、流量等研磨液條件都 將對表面光照度及平坦度等研磨特性產生影響。 但是，現有技術的研磨裝置，在對ITO塗層玻璃進行研 磨時，不能改變下頂板的旋轉速度、上頂板的迴旋角度及 上頂板的壓力大小等研磨條件。因此，難以對ITO塗層玻 璃進行精確的研磨。 1271884 • 1 並且，現有技術的研磨裝置，不能調節研磨液的溫度、 流量及pH值，因而不能達到具備最佳研磨條件，存在研磨 後表面光照度不理想等缺點。 【發明内容】 本發明的目的在於解決上述現有技術的不足，提供 一種可隨時改變最佳研磨條件，可精確研磨ITO塗層玻璃的 研磨裝置。 . 本發明還提供一種可随時判斷研磨液狀態，從而具備最 佳研磨條件，以製得低光照度研磨表面的研磨裝置。 為了實現上述目的，本發明採取如下技術方案：本發明 研磨裝置包括：附著有研磨墊的下頂板；用於驅動所述下頂 • 板旋轉的旋轉驅動裝置；對應於上頂板，其下面設有用於 放入研磨對象物的研磨座的上頂板；用於上下移動上頂板， 使所述上頂板在與下頂板相互接觸，並向下施加壓力的氣缸 ，與所述氣缸連接，用於驅動所述上頂板迴旋的迴旋驅動裝 .置；向所述下頂板供應研磨液的研磨液供應裝置；用於控制 所述旋轉驅動裝置旋轉的旋轉控制裝置；用於控制所述氣缸 上下移動和加壓的壓力控制裝置；用於控制所述迴旋驅動裝 置迴旋的迴旋控制裝置。 本發明還包括用於操作旋轉控制裝置、壓力控制裝置及 迴旋控制裝置的操作板，藉此便於顯示研磨裝置的工作狀態 * ，也便於變更研磨條件。 本發明的所述研磨液供應裝置還包括：研磨液儲存箱； 用於混合所述研磨液儲存箱内研磨液的馬達；用於從所述研 7 1271884 磨液儲存箱抽取所述研磨液的研磨液供應泵；向所述研磨液 儲存箱供應研磨原液的研磨原液供應裝置；與所述研磨液儲 存箱連通，形成通向所述上頂板和下頂板的油路的研磨液供 應管道；所述研磨液儲存箱還包括：用於測定研磨液儲存箱 内研磨液溫度的溫度感測器和研磨液加熱器；所述供應管道 包括：用於測定研磨液pH值的pH值感測器，測定研磨液流量 的流量感測器和研磨液篩檢程式。 所述供應管道包括向所述下頂板的中央供應研磨液的下 部供應管道和附著於所述迴旋驅動裝置的一側、並從所述下 頂板的上部供應研磨液的上部供應管道。由此可更為順暢地 為下頂板供應研磨液。 所述研磨液供應裝置還包括從所述流量感測器接收流 量資訊、並以此控制所述研磨液供應泵的研磨液供應控制 裝置，以及從所述溫度感測器接收溫度資訊、並以此控制 所述加熱器的溫度控制裝置。以此保證研磨液流量和溫度 保持在一定水準。 並且，所述研磨原液供應裝置還包括研磨原液儲存箱和 研磨原液供應泵，以及從所述pH值感測器接收pH值資訊， 並以此控制所述研磨原液供應泵的研磨原液供應控制裝置 。以此使研磨液保持一定的pH值。 【實施方式】 下面結合附圖對本發明進行更為詳細的說明。 圖2是本發明研磨裝置的示意圖，圖3是本發明研磨裝置的各控制裝置 的運行流程圖，圖4是本發明研磨裝置上頂板向上移動後的示意圖，圖5 1271884 是本發明研磨裝置的側剖視圖。如圖所示，研磨裝置包括有··本體1〇，設 - 置於本體10上面的下頂板20,用於驅動下頂板20旋轉的旋轉驅動裝置3〇, 設置於下頂板20上部的上頂板40，與上頂板4〇連接、並使上頂板4〇上下 移動的氣缸50，與氣缸50連接、用於驅動上頂板4〇迴旋的迴旋驅動裝置 60，以及向下頂板20供應研磨液的研磨液供應裝置7〇。還包括有··用於控 制旋轉驅動裝置30運行的旋轉控制裝置35，用於控制氣缸5〇上下移動和 加壓的壓力控制裝置55，用於控制所述迴旋驅動裝置6〇旋轉運行的迴旋控 制裝置65。並且還包括有·設置於本體1〇的一側、用於控制旋轉控制裝置 ❿ 35、壓力控制裝置55、迴旋控制裝置65的操作板8〇。 本體10设有下頂板20，下頂板20的外側周圍設有用於防止研磨液供應 裝置70供應的研磨液散射的防散射柵攔在防散射拇搁u的一侧設有 收集研磨㈣研磨液排出孔12。另外，下頂板2〇社面設料磨塾2卜 旋轉驅動裝置30包括：與下頂板20連接、並使下施2〇按狀方向旋 轉的驅動馬達31和減速機32。並且，驅動馬達31上連有用於控制旋轉驅 動裝置30運行的旋轉控制裝置35。 藝 附著有研磨對象ITO塗層玻璃90的研磨座41設置於上頂板4〇的底面。 為了與ITO塗層玻璃90的外形相對應’研磨座41設有多個安裝孔。 氣缸50與上頂板40的上面結合’使上項板4〇上下移動當上頂板4〇 與研磨墊21接觸時向下施加加壓力。並且，氣缸5〇上連接有壓力控制裝 置55 ’用於控制氣缸5〇的上下移動及加壓。 ' 魏驅練㈣祕：姆下概如沿轉純讀上施4()的支撐 '臂61 ’與支射61的一端連接、用於左右轉動支樓臂61的旋轉軸62，以 及用於左右移動旋轉軸62的鶴馬達63和減速機64。並且，迴旋驅動裝 置6〇還包括有設置在氣虹5〇和支樓臂01之間的開合臂67，開合臂67用 9 !271884 於使上頂板40相對於下頂板2〇旋轉規定角度，以便在研磨前後安裝和拆 卸ιτο塗層玻璃。用於控制驅動馬達63的旋轉控制裝置65連接於驅動馬 達63。 另外，本體10的一側設有可輸入上頂板4〇的加壓量、下頂板2〇的轉速 及上頂板40的迴旋角度的操作板9〇。如圖3所示，這些輸入值傳遞到各控 制裝置35，55，65，各控制裝置35，55，65根據上述輸入值來控制旋轉驅 動裝置30、氣缸50及迴旋驅動裝置60。 圖6是本發明研磨裝置的研磨液供應裝置的示意圖。圖了心化表示包括 在研磨液供應裝置内的各控制裝置的運行流程圖。如圖所示，研磨液供應 裝置70未在本體1〇内，是單獨設置的。它由儲存研磨液的研磨液儲存箱 71，用於混合研磨液儲存箱71内研磨液的馬達72，從研磨液儲存箱71抽 取研磨液的研磨液供應泵73，向研磨液儲存箱71供應原液的研磨原液供應 裝置74，以及與研磨液儲存箱71相連通、並形成研磨液油路的研磨液供應 管道75構成。 研磨液儲存箱71上附著有可測定儲存研磨液溫度的溫度感測器711和可 加熱研磨液的加熱器712，研磨液儲存箱71的上部設有帶有用於混合研磨 液的轉子（impeller ) 721的馬達72。另外，如圖7a所示，溫度感測器711 和加熱器712上連接有從研磨液的溫度感測器711接收研磨液溫度資訊， 並以此運行加熱器712的溫度控制裝置715。 並且，研磨液儲存箱71上設置有與研磨原液供應裝置74相連通、用於 ， 從研磨原液供應裝置74接收研磨原液的研磨原液供應口 716，以及與研磨 液供應泵73連通、用於排出研磨液的研磨液排出口 717。 為從研磨液儲存箱71向下頂板20供應研磨液，研磨液供應泵73與研磨 液排出口 717相連通。另外，研磨原液供應裝置74由儲存有研磨原液的研 1271884 •磨原液儲存箱741和用於把研磨液供應給研磨液儲存箱71的研磨液供應泵 742構成。 研磨液供應管道75可將研磨液從研磨液供應泵73向下頂板2〇的中央及 週邊供應。即，研磨液供應管道75與研磨液供應泵73相連通，並從規定 的位置分岔成上部供應管道75a及下部供應管道75b。上部供應管道7允連 接於氣缸50的規定位置，並向下頂板2〇的週邊部分供應研磨液，下部供 應管道75b與下頂板2〇的中央部分連通，向下頂板2〇的中央部分供應研 磨液。 並且研磨液供應管道75上依次設有用於測定研磨液pH值的值感 測器751、研磨液篩檢程式752和用於測定研磨液流量的流量感測器。此外， 在pH值感測器751和研磨液篩檢程式752之間設有與研磨液儲存箱71相 連通的側管757。如圖7b所示，研磨液供應控制裝置735根據從流量感測 器753接收的流量資訊，控制研磨液供應泵73。如圖％所示，研磨原液供 應控制裝置745根據從pH測定感測器751接收的PH值測定資訊，控制研 磨原液供應泵742，進而控制供應給研磨液儲存箱71的研磨原液量。 下面對上述結構研磨裝置的工作原理進行說明。首先，如圖4所示，上 頂板40相對於下頂板20向上移動之後，IT〇塗層玻璃9〇裝設於上頂板4〇 的研磨座41上。而後，上頂板4〇平行於下頂板2〇向下移動，在氣缸5〇 的作用下向下移動並施加壓力，使上頂板4〇與下頂板2〇的研磨墊以相接 觸。之後，在下頂板20旋轉的同時，上頂板40在運轉裝置6〇的作用下迴 旋。上頂板40在迴旋的同時和旋轉的下頂板2〇 一起聯動，並以上頂板4〇 的旋轉軸為中心自行旋轉。此外，研磨液從研磨液供應裝置70供應到下頂 板20的中央部分和週邊部分，同研磨墊21 一起研磨上頂板牝的ιτ〇塗層 玻璃90。 11 1271884 ‘此時，下頂板20的轉速、上頂板40的加壓量及迴旋角度分別由旋轉控 制裝置35、壓力控制裝置55及迴旋控制裝置65控制。下頂板20的轉速、 上頂板40的加壓及迴旋角度的設定隨著研磨時間的不同而不同。進行研磨 時’如果所採用的研磨條件都相同，那麼就會導致研磨後的ITO玻璃膜表 面光照度降低、平坦度不理想。因此，根據ITO塗層玻璃90的條件進行控 制’為各階段提供不同的研磨條件。 圖8a-8c是本發明研磨裝置各時間段的研磨條件曲線圖。圖8a表示的是 不同研磨時間段上上頂板的壓力，圖8b表示的是不同研磨時間段上下頂板 的轉速，圖8c表示的是不同研磨時間段上頂板的迴旋角度。如圖所示，在 研磨初期，上頂板40施加較小的壓力，下頂板2〇以低速度旋轉，上頂板 以較小的迴旋角度旋轉。之後的一段時間，上頂板4〇向下頂板2〇施加較 大壓力，下頂板20的轉速加快，上頂板4〇的旋轉角度加大。 經過一定時間後，首先加在上頂板4〇的壓力降低，隨後上頂板4〇的迴 旋角度變小’最後下頂板20的轉速降低，結束研磨。其間，在上頂板4〇 上施加較大壓力時，ITO塗層玻璃90的大部分ΓΓΟ塗層膜得到研磨。另外， 當加在上頂板的壓力變小後，讓下頂板2〇的轉速及上頂板4〇的旋轉角度 保持一段時間’是為了能夠均勻地研磨ITO塗層玻璃9〇的IT〇塗層膜表面。 【表1】表示利用本發明研磨裝置研磨ιτο塗層玻璃的，在研磨後ΙΤ〇 塗層膜按區域表面光照度及研磨前後ΙΤ0塗層膜的單位面積電阻變化量。 【表1】
12 1271884 表面 光照度 ^(Ra) 1.93 2.16 1.79 2.38 2.63 2.18 電阻 變化 (△ Ω /s q) 0.29 0.24 0.5 0.2 0.22 0.29 另外，在設置於研磨液供應裝置70的溫度控制裝置715 、研磨液供應控制裝置735及研磨原液供應控制裝置745的 作用下，供應於下頂板20的研磨液的溫度、流量及pH值等 保持一定量，並且通過研磨液篩檢程式752供應含有一定大 小粒子的研磨液。溫度控制裝置715通過接收溫度感測器 711傳出的研磨液的溫度資訊來運行加熱器712，並使研磨 液保持一定溫度。研磨液控制裝置735通過接收流量感測器 753傳出的研磨液流量資訊來控制研磨液供應泵73,以此控 制研磨液的流量。研磨原液供應控制裝置45通過接收pH值 感測器751傳出的研磨液pH值資訊來控制研磨原液供應裝 置74的研磨原液供應泵742，使研磨液保持一定的pjj值。 研磨結束後’回收到研磨液儲存箱71裏的研磨液中所包含 的研磨材料的數量有所減少，因此，通過向研磨液儲存箱 71供應更多的研磨原液，保持一定的研磨液濃度。當研磨 液濃度高而導致pH值增大時，可以減少從研磨原液供應箱 741供應給研磨液儲存箱71的研磨原液量；當研磨液濃度低 13 1271884 而導致pH值減小時，加大供應給研磨液儲存箱71的研磨原 • 液量，由此使研磨液保持一定的pH值。一般情況下，研磨 • 液的pH值保持在10。 因此，本發明研磨裝置對ITO塗層玻璃90進行研磨時， 可以通過改變決定研磨狀態的下頂板20的轉速、上頂板40 的加壓量及上頂板40的迴旋角度等，提供最佳研磨條件， 以保持一定的研磨液溫度、流量和pH值，進而使研磨後的 ITO塗層玻璃90具有較低的表面光照度。 • 上述說明中，將ITO塗層玻璃作為被研磨材料進行了說 明，但也適用於LCD裝置的玻璃基板。 另外，上述說明中列舉了通過研磨液供應泵來控制研磨 液的情形，但也可以用電磁閥替換研磨液供應泵來控制研 磨液的供應。 綜上所述，本發明研磨裝置通過隨時改變最佳研磨條件 ，精確研磨ITO塗層玻璃。而且，本發明研磨裝置通過隨 時判斷研磨液狀態，保持一定的流量、溫度和pH值，由此 • 提供最佳研磨條件。 【圖式簡單說明】 圖1是現有研磨裝置示意圖。 _ 圖2是本發明研磨裝置示意圖。 圖3是本發明研磨裝置的各控制裝置運行流程圖。 圖4是本發明研磨裝置的上頂板向上旋轉後的示意圖。 圖5是本發明研磨裝置的側剖視圖； 1271884 圖6是本發明研磨裝置的研磨液供應裝置示意圖； 圖7a是本發明研磨裝置的溫度控制裝置運行流程圖； 圖7b是本發明研磨裝置的研磨原液供應控制裝置運行流程圖 么^福7b _本發明研磨裝置的研磨液供應控制裝置運行流程圖； 圖8a-8c是本發明研磨裝置的研磨條件曲線圖。 【主要元件符號說明】 先前技術： Φ 100、下頂板 300、研磨液供應裝置 本發明技術： 10、本體 12、研磨液排出孔 21、研磨墊 35、旋轉控制裝置 ® 4卜研磨座 55、壓力控制裝置 61、支撐臂 65、迴旋控制裝置 - 70、研磨液供應裝置 711、溫度感測器 715、溫度控制裝置 721、轉子 200、上迴旋的上頂板 400、迴旋驅動裝置 11、防散射柵欄 20、下頂板 30、旋轉驅動裝置 40、上頂板 50、氣缸 60、迴旋驅動裝置 62、旋轉轴 67、開合臂 71、 儲存箱 712、加熱器 72、 馬達 73、 研磨液供應泵 15 1271884 .735、研磨液供應控制裝置74、研磨原液供應裝置 - 741、研磨原液儲存箱 742、研磨液供應泵 75b、下部供應管道 752、研磨液篩檢程式 757、侧管 90、ITO塗層玻璃 745、研磨原液供應控制裝置75、研磨液供應管道 75a、上部供應管道 751、pH值感測器 753、流量感測器 80、操作板
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