專利名稱：液晶面板的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及MVA(Multi-domain Vertical Alignment)方式的液晶面板的制造方 法，尤其涉及在兩張玻璃基板之間，封入由具有通過(guò)施加電壓而取向的取向性的液晶和對(duì) 紫外線反應(yīng)而發(fā)生聚合的光學(xué)活性物質(zhì)混合而成的材料，利用對(duì)該液晶面板照射紫外線而 使紫外線反應(yīng)材料聚合，從而將取向膜形成于玻璃板上的液晶面板的制造裝置。
背景技術(shù)：
圖12表示液晶面板的構(gòu)成例。液晶面板50為在兩張透光性基板(第1玻璃基板 51，第2玻璃基板5 之間封入液晶58的構(gòu)造，在第1玻璃基板51上形成多個(gè)主動(dòng)元件 (例如，薄膜晶體管TFT53)和液晶驅(qū)動(dòng)用電極M(透明電極(ITO))，在其之上形成取向膜 56。第2玻璃基板52上形成彩色濾光片57、取向膜56及透明電極(ITO) 55。然后，在兩玻 璃基板51、52的取向膜之間封入液晶58，用密封劑59封止周圍。在這種構(gòu)造的液晶面板中，取向膜56用于控制液晶取向，該液晶取向是在電極 M、55之間施加電壓來(lái)對(duì)液晶進(jìn)行取向。以往，取向膜的控制是通過(guò)摩擦(riAbing)來(lái)進(jìn) 行，但是近年來(lái)，嘗試新的取向控制技術(shù)。即，在設(shè)置有TFT元件53的第1玻璃基板51和與該第1玻璃基板51相對(duì)的第2 玻璃基板52之間，封入由具有通過(guò)施加電壓而取向的取向性的液晶58和對(duì)紫外線反應(yīng)而 產(chǎn)生聚合的光學(xué)活性物質(zhì)(紫外線反應(yīng)材料，以下有時(shí)也簡(jiǎn)稱為單體(monomer))混合而成 的材料，一邊對(duì)此液晶面板施加電壓，一邊照射紫外線而使紫外線反應(yīng)材料(單體)聚合， 通過(guò)固定經(jīng)由取向膜56等與玻璃基板51、52相接的液晶(即，表層的約1分子層)的朝向， 來(lái)對(duì)液晶賦予預(yù)傾角(pretilt-angel)(例如專利文獻(xiàn)1)。依據(jù)此方法，因?yàn)椴恍枰酝鶠榱速x予預(yù)傾角所需的具有斜面的突起物，所以可 簡(jiǎn)略化液晶面板的制造工序。所以，可削減液晶面板的制造成本及制造時(shí)間，而且因?yàn)闆](méi)有 上述突起物產(chǎn)生的影子，故可改善開(kāi)口率，也有可帶來(lái)背光的節(jié)電化的優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行該新的取向控制的液晶面板的制造技術(shù)中，關(guān)于對(duì)由液晶和紫外線反應(yīng)材 料混合而成的材料(以下有時(shí)稱為包含紫外線反應(yīng)材料的液晶)照射紫外線的處理方法， 有幾種提案。在專利文獻(xiàn)2中所記載的“液晶顯示元件裝置及其制造方法”中，提案有將第1條 件的紫外線照射，和聚合速度大于第1條件的紫外線照射的第2條件的紫外線照射，依此順 序組合來(lái)進(jìn)行的液晶顯示裝置的制造方法(參照段落0012等的記載)。具體來(lái)說(shuō)，以第2 條件的放射照度與累計(jì)強(qiáng)度大于第1條件為條件來(lái)進(jìn)行紫外線照射。如此一來(lái)，在第1條件的紫外線照射中，因?yàn)槭潜容^緩慢的聚合，所以可以抑制取 向異常的發(fā)生，之后，即使提高聚合速度，也可沒(méi)有問(wèn)題地取得沒(méi)有取向異?；蛞种屏巳∠?異常的液晶層。此外，記載有在第2條件的紫外線照射中，優(yōu)選為增加310nm附近的低波長(zhǎng) 成分的比例(參照段落0037的記載等)。在專利文獻(xiàn)3中所記載的“液晶顯示元件裝置及其制造方法”中，揭示有“已知為了不使液晶劣化，照射使用濾光片攔截了不足310nm的短波長(zhǎng)區(qū)域的紫外線較佳。”，“但是， 如果使波長(zhǎng)310nm的強(qiáng)度完全變成0的話，會(huì)難以取得所希望的液晶取向。因此，優(yōu)選為利 用包含波長(zhǎng)310nm的強(qiáng)度為0. 02 0. 05mff/cm2左右的的光源?！?參照段落0019等的記 載)的見(jiàn)解。在專利文獻(xiàn)4中所記載的“液晶顯示元件裝置及其制造方法”中，記載有較短波 長(zhǎng)的紫外線在短時(shí)間內(nèi)取得液晶的垂直取向性上較為有利，但是容易促進(jìn)液晶分子等的變 質(zhì)，與此相反，較長(zhǎng)波長(zhǎng)的紫外線較難以促進(jìn)液晶分子等的變質(zhì)，但是取得液晶的垂直取向 性需要長(zhǎng)時(shí)間(參照段落0031等的記載)，以此示出了照射的紫外線的波長(zhǎng)范圍。但是，在 專利文獻(xiàn)4中，并未涉及彩色濾光片的溫度上升。[專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本特開(kāi)2003-177408號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開(kāi)2005-181582號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]日本特開(kāi)2005-338613號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)4]日本特開(kāi)2006-58755號(hào)公報(bào)如上述，關(guān)于對(duì)由液晶和紫外線反應(yīng)材料混合而成的材料照射從紫外線光源放出 的紫外線的處理方法，已有幾種提案，但是本發(fā)明者進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)并研究的結(jié)果，也取得 了以下見(jiàn)解。在使用上述的新的取向控制的液晶面板中，在液晶中混合對(duì)紫外線反應(yīng)而產(chǎn)生聚 合的紫外線反應(yīng)材料，通過(guò)紫外線照射，使該紫外線反應(yīng)材料聚合。在此，對(duì)液晶面板照射紫外線時(shí)，如圖12所示，從形成有彩色濾光片57的第2玻 璃基板52的相反側(cè)的第1玻璃基板51側(cè)照射紫外線。所以，從紫外線光源放出的光之中， 若包含有屬于彩色濾光片57所吸收的波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的光時(shí)，彩色濾光片57會(huì)被加熱。若彩色濾光片57被加熱，熱從被加熱的彩色濾光片57傳導(dǎo)至封入于玻璃基板51、 52之間的液晶58和紫外線反應(yīng)材料，它們也被加熱。由此，發(fā)生紫外線反應(yīng)材料的溫度分 布，產(chǎn)生該紫外線反應(yīng)材料的聚合反應(yīng)(硬化反應(yīng))速度分布，聚合率(硬化率)會(huì)產(chǎn)生偏 差。其結(jié)果，預(yù)傾角產(chǎn)生偏差，而產(chǎn)生液晶顯示不均。此外，被加熱的液晶58的溫度成為高 溫的話，也擔(dān)心會(huì)有液晶的變質(zhì)。所以，從紫外線光源放出的紫外線照射中，為了降低預(yù)傾角的偏差，優(yōu)選液晶面板 整體的溫度分布為均一。此時(shí)，優(yōu)選液晶的溫度也不成為高溫。為此，紫外線照射中，冷卻 放置液晶面板的平臺(tái)(例如水冷)，液晶面板整體成為均一的溫度分布的方式控制。但是，液晶面板近年來(lái)大型化(例如，anxaii或其以上)，同時(shí)，放置液晶面板的平 臺(tái)也大型化。因?yàn)榧訜岫壕姘宓臏囟壬邥r(shí)，為了降低其溫度需要大型的冷卻器，裝置 的成本會(huì)變高。此外，若溫度升高，會(huì)難以以上述的使大面積的溫度分布成為均一的方式控 制。此外，在照射中若溫度上升，有時(shí)被照射光一側(cè)的透光性基板(第1玻璃基板51) 因熱膨脹而延伸，液晶面板變形，成為不良的原因。這樣，在液晶中混合紫外線反應(yīng)材料，對(duì)此照射紫外線而發(fā)生聚合反應(yīng)，使用上述 的新的取向控制的液晶面板制造中，到現(xiàn)在為止并未有因紫外線反應(yīng)材料的反應(yīng)與彩色濾 光片的光吸收所致的發(fā)熱的問(wèn)題，以波長(zhǎng)區(qū)域來(lái)進(jìn)行比較并加以論述的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于提供在用于使紫外線反應(yīng)材料聚合(硬化)的 光照射中，盡量不使液晶面板的溫度上升的液晶面板的制造裝置。發(fā)明者們致力研究的結(jié)果，得出以下見(jiàn)解。首先，針對(duì)混合于現(xiàn)在通常使用的液晶的紫外線反應(yīng)材料(單體)，測(cè)定對(duì)于光的 波長(zhǎng)的吸光度。圖1為其結(jié)果，表示對(duì)于光的波長(zhǎng)的紫外線反應(yīng)材料的吸光度的圖表。在 同圖中，橫軸是波長(zhǎng)(nm)，縱軸是透射率(％ )。如同圖所示，紫外線反應(yīng)材料特別是在370nm以下的區(qū)域中吸收光，S卩，紫外線反 應(yīng)材料發(fā)生聚合反應(yīng)。然而，實(shí)際上，可知主要有助于聚合反應(yīng)的是波長(zhǎng)360nm以下的光， 波長(zhǎng)比波長(zhǎng)360nm長(zhǎng)的光明顯地對(duì)聚合反應(yīng)的幫助較小。在此，圖2表示彩色濾光片的分光特性(SCH0TT公司)。在同圖中，橫軸是波長(zhǎng)，縱 軸是透射率。如同圖所示，彩色濾光片的紅(圖2的R)是不透過(guò)波長(zhǎng)約570nm以下的光，而吸 收并加熱。綠(同圖的G)是不透過(guò)波長(zhǎng)約450nm以下的光，而吸收并加熱。此外，彩色濾 光片的藍(lán)(同圖的B)是不透過(guò)波長(zhǎng)約330nm以下的光，而吸收并加熱。所以，波長(zhǎng)約570nm 以下的光會(huì)加熱彩色濾光片。所以，為了將液晶面板的加熱抑制到最小限度，使用放射出有助于液晶面板內(nèi)的 光學(xué)活性物質(zhì)的反應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的光的燈，而且對(duì)紫外線反應(yīng)材料的聚合反應(yīng)的幫助較 小，且被彩色濾光片吸收并加熱該彩色濾光片的波長(zhǎng)區(qū)域的光的放出盡可能小的紫外線光 源，進(jìn)行液晶面板的紫外線照射處理。具體來(lái)說(shuō)，將有助于液晶面板內(nèi)的光學(xué)活性物質(zhì)的反應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)(積 算)放射照度設(shè)為a，將彩色濾光片的吸收波長(zhǎng)、且無(wú)助于上述光學(xué)活性物質(zhì)的反應(yīng)的波長(zhǎng) 區(qū)域的累計(jì)放射照度設(shè)為b時(shí)，燈的累計(jì)放射照度優(yōu)選為a > b。S卩，彩色濾光片所吸收的波長(zhǎng)區(qū)域如圖2所示，藍(lán)是吸收330nm以下的光，此外，綠 是吸收460nm以下的光，紅是吸收570nm以下的光，由此彩色濾光片會(huì)加熱。進(jìn)而，另一方面，對(duì)于紫外線反應(yīng)材料的硬化來(lái)說(shuō)，實(shí)質(zhì)上有效的波長(zhǎng)是360nm以 下，會(huì)對(duì)液晶造成傷害的波長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上是310nm以下。另外，310nm的光為0的話則無(wú)法得到 完全的硬化。另一方面，包含300nm以下的光的話，對(duì)液晶的傷害會(huì)變大，所以優(yōu)選為不包 含300nm以下的光。如上述，因?yàn)?60nm 570nm的波長(zhǎng)不僅無(wú)助于紫外線反應(yīng)材料的硬化，也會(huì)被彩 色濾光片吸收，所以此波長(zhǎng)區(qū)域的光作為結(jié)果只會(huì)引起彩色濾光片的加熱作用。因彩色濾光片所致的吸收而彩色濾光片被加熱時(shí)，熱會(huì)傳導(dǎo)至玻璃基板與液 晶·紫外線反應(yīng)材料，并加熱它們。而產(chǎn)生紫外線反應(yīng)材料的溫度分布，并產(chǎn)生紫外線反應(yīng)材料的硬化反應(yīng)速度分 布，硬化率會(huì)產(chǎn)生偏差。結(jié)果，預(yù)傾角產(chǎn)生偏差，而產(chǎn)生液晶顯示不均。依據(jù)以上所述，在使用從紫外線光源放出的光，進(jìn)行液晶面板的紫外線照射處理 時(shí)，在放出的光中，優(yōu)選為“ 31 Onm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度a ” > “ 360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度b”。
S卩，使用放出“310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度a” > "360nm 570nm 的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度b”的波長(zhǎng)區(qū)域的光的燈，從具備這種燈的光照射部對(duì)液晶面板 照射光，使液晶面板內(nèi)的光學(xué)活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而可一邊抑制彩色濾光片的溫度上升， 將液晶面板的溫度上升抑制到最小限度，并抑制預(yù)傾角的偏差的發(fā)生，一邊可有效地使紫 外線反應(yīng)材料硬化。另外，作為放出這種光的燈，例如可使用日本專利申請(qǐng)2009-516M所記載的稀有 氣體螢光燈等。本發(fā)明者等調(diào)查了可以將哪種燈用作照射上述光的燈。結(jié)果，如后述，可知優(yōu)選使 用稀有氣體螢光燈。另外，稀有氣體螢光燈可變更放射的波長(zhǎng)區(qū)域。在此，如后述，針對(duì)波長(zhǎng)區(qū)域不同的3種稀有氣體螢光燈與金屬鹵化物燈(metal halide lamp)，調(diào)查了用于對(duì)液晶賦予預(yù)傾角的紫外線反應(yīng)材料(單體)的硬化所需的照 射時(shí)間、上述波長(zhǎng)區(qū)域的放射照度(mW/cm2)、照射量(mj/cm2)及將來(lái)自這些燈的光以上述 單體的硬化所需的照射時(shí)間照射至液晶面板所使用的玻璃基板時(shí)的玻璃基板的溫度上升。其結(jié)果，雖然在使用金屬鹵化物燈時(shí)，在沒(méi)有空氣冷卻的狀態(tài)下，基板的溫度上升 至30°C左右，但是，在使用稀有氣體螢光燈時(shí)，在沒(méi)有空氣冷卻的狀態(tài)下，可將基板的溫度 上升抑制為8°C以下。此外，這時(shí)的“ 360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域”中照射量最大的燈的照射量是 3333 (mj/cm2)，如果照射量是3500 (mj/cm2)以下的話，可將玻璃基板的溫度上升抑制為所 希望的值以下。S卩，使用上述稀有氣體螢光燈來(lái)構(gòu)成液晶面板的制造裝置的光照射部，將 360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的照射量設(shè)為3500 (mj/cm2)以下的話，可抑制彩色濾光片的溫 度上升，并將液晶面板的溫度上升抑制為最小限度，且可抑制于預(yù)傾角產(chǎn)生偏差。依據(jù)以上內(nèi)容，在本發(fā)明中如下所述，解決上述課題。(1) 一種液晶面板的制造裝置，具備支承部，支承具備彩色濾光片，且將含有光 學(xué)活性物質(zhì)的液晶封入至內(nèi)部的MVA方式的液晶面板；光照射部，對(duì)上述支承部所支承的 上述液晶面板照射來(lái)自燈的光；通過(guò)對(duì)上述支承部所支承的液晶面板照射來(lái)自上述光照射 部的光，一邊對(duì)上述液晶面板施加電壓，一邊使上述液晶面板內(nèi)的光學(xué)活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 而在液晶面板內(nèi)部形成取向部，在該液晶面板的制造裝置中，作為上述光照射部的燈，使用 滿足如下條件的燈在該燈的發(fā)光光譜中，將有助于液晶面板內(nèi)的光學(xué)活性物質(zhì)的反應(yīng)的 波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度設(shè)為a，將彩色濾光片的吸收波長(zhǎng)、且無(wú)助于上述光學(xué)活性物質(zhì)的 反應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度設(shè)為b時(shí)，燈的累計(jì)放射照度為a > b。(2)在上述(1)中，上述累計(jì)放射照度a是310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射 照度，上述累計(jì)放射照度b是360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度。(3)在上述(1) (2)中，作為上述燈，使用實(shí)質(zhì)上不放射波長(zhǎng)300nm以下的光的稀有 氣體螢光燈。發(fā)明的效果在本發(fā)明中，使用如下紫外線光源來(lái)照射液晶面板有助于光學(xué)活性物質(zhì)的反應(yīng) 的波長(zhǎng)區(qū)域的310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度設(shè)為a，將彩色濾光片的吸收波 長(zhǎng)、且無(wú)助于上述光學(xué)活性物質(zhì)的反應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度設(shè)為b時(shí)，a > b，所以可抑制彩色濾光片的溫度上升，并將液晶面板的溫度上升抑制為 最小限度。因此，可抑制在預(yù)傾角產(chǎn)生偏差的同時(shí)，有效地使紫外線反應(yīng)材料硬化。


圖1為表示對(duì)于光的波長(zhǎng)的紫外線反應(yīng)材料的吸光度的圖。圖2為表示彩色濾光片的分光特性的圖。圖3為表示本發(fā)明的液晶面板的制造裝置的構(gòu)成例的圖。圖4為表示稀有氣體螢光燈的構(gòu)成例的圖。圖5為表示稀有氣體螢光燈的其它構(gòu)成例的圖。圖6為表示稀有氣體螢光燈A的分光放射光譜的圖。圖7為表示稀有氣體螢光燈B的分光放射光譜的圖。圖8為表示稀有氣體螢光燈C的分光放射光譜的圖。圖9為重疊表示稀有氣體螢光燈A、B、C的分光放射光譜的圖。圖10為表示金屬鹵化物燈的分光放射光譜的圖。圖11為表示稀有氣體螢光燈A C與稀有氣體螢光燈的放射照度、照射量、基板 的溫度上升的圖。圖12為表示液晶面板的構(gòu)成例的圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明1 光照射部Ia 光源(燈)Ib 鏡片Ic:電源2 工作臺(tái)2a:施加電壓的機(jī)構(gòu)3 液晶面板3a, 3b 透光性基板(玻璃基板)3c 包含紫外線反應(yīng)材料的液晶3d 密封劑4 控制部10，20，30
11:容器(發(fā)光管)12，13:電極15，27:螢光體層21:容器(發(fā)光管)22，23:電極31 放電容器32，33:電極25，37:紫外線反射膜
具體實(shí)施例方式圖3表示本發(fā)明的液晶面板的制造裝置(紫外線照射裝置)的構(gòu)成例。本發(fā)明的液晶面板的制造裝置(紫外線照射裝置)具備載置光照射部1和液晶面 板3的工作臺(tái)2。在工作臺(tái)2上設(shè)置有對(duì)載置的液晶面板3施加電壓的機(jī)構(gòu)加。如上述專 利文獻(xiàn)1所記載，對(duì)載置于工作臺(tái)2的液晶面板3 —邊從施加電壓的機(jī)構(gòu)加施加電壓，一 邊照射來(lái)自光照射部1的光。液晶面板3為如上述的在兩張透光性基板(玻璃基板)3a、!3b之間，封入包含紫外 線反應(yīng)材料的液晶3c的構(gòu)造，同圖表示概念圖，但是，如上述，在玻璃板上形成有多個(gè)主動(dòng) 元件(TFT)與液晶驅(qū)動(dòng)用電極、彩色濾光片、透明電極(ΙΤ0)，用密封劑3d密封周圍。光照射部1具備光源(燈)Ia與鏡片lb，作為光源(燈)la，使用放出“310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度” > “360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度”的光 的稀有氣體螢光燈。上述光源Ia是從電源Ic供電而點(diǎn)燈。該電源lc、上述施加電壓的機(jī)構(gòu)加連接于 控制部4，控制部4控制光源Ia的點(diǎn)燈、消燈、照射時(shí)間、施加于液晶面板8的電壓的值及時(shí)間等。液晶面板3通過(guò)未圖示的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)等載置于工作臺(tái)2上?？刂撇?從施加電壓的 機(jī)構(gòu)加施加電壓的同時(shí)，從光照射部1對(duì)液晶面板照射光。然后，控制施加于液晶面板的 電壓、時(shí)間等的同時(shí)，控制光源Ia的點(diǎn)燈時(shí)間，一邊抑制液晶面板的溫度上升，一邊使混合 于液晶的紫外線反應(yīng)材料硬化，如上述，賦予液晶預(yù)傾角。圖4為表示上述稀有氣體螢光燈的構(gòu)成例的圖。稀有氣體螢光燈為管狀構(gòu)造，圖 4表示以包含管軸的平面切斷的剖面圖。稀有氣體螢光燈10具有內(nèi)側(cè)管111與外側(cè)管112 幾乎被配置為同軸的大致雙重管構(gòu)造的容器(發(fā)光管)11，通過(guò)封著該容器11的兩端部 11A、11B，在內(nèi)部形成圓筒狀的放電空間S。放電空間S中封入有氙(xenon)、氬(argon)、 氪(krypton)等稀有氣體。容器11由石英玻璃構(gòu)成，在內(nèi)周面設(shè)置有低軟化點(diǎn)玻璃層14， 在該低軟化點(diǎn)玻璃層14的內(nèi)周面，還設(shè)置有螢光體層15。該低軟化點(diǎn)玻璃層14例如使用 硼硅酸玻璃或鋁硅酸鹽玻璃等的硬質(zhì)玻璃。此外，螢光體層15例如使用鈰激活鋁酸鎂鑭 (La-Mg-Al-OiCe)螢光體。在內(nèi)側(cè)管111的內(nèi)周面設(shè)置有內(nèi)側(cè)電極12，在外側(cè)管112的外 周面設(shè)置有網(wǎng)狀的外側(cè)電極13。這些電極12、13隔著容器11和放電空間S而配置。電極 12、13經(jīng)由導(dǎo)線Wll、W12而連接于電源裝置16。由電源裝置16施加高頻電壓時(shí)，在電極 12、13之間形成介在有介電質(zhì)(111，112)的放電(即介電質(zhì)屏障放電)，在氙氣的情況下產(chǎn) 生波長(zhǎng)172nm的紫外光。在此所得的紫外光是用來(lái)激發(fā)螢光體的光，通過(guò)照射螢光體層，放 射中心波長(zhǎng)為340nm附近的紫外光。圖5表示稀有氣體螢光燈的其它構(gòu)成例。同圖(a)表示以包含管軸的平面切斷的 剖面圖，(b)表示(a)的A-A線剖面圖。在圖5中，燈20具有一對(duì)電極22、23，電極22、23 配設(shè)于容器(發(fā)光管)21的外周面，在電極22、23的外側(cè)設(shè)置有保護(hù)膜M。在容器21的內(nèi) 周面的光射出方向側(cè)的相反側(cè)的內(nèi)面設(shè)置有紫外線反射膜25(參照?qǐng)D5(b))，在其內(nèi)周設(shè) 置有低軟化點(diǎn)玻璃層沈，在該低軟化點(diǎn)玻璃層沈的內(nèi)周面設(shè)置有螢光體層27。其它構(gòu)造 與圖4所示相同，封入容器21內(nèi)的放電空間S的氣體、用于螢光體層27的螢光體也相同。 對(duì)電極22、23施加高頻電壓時(shí)，在電極22、23之間形成介電質(zhì)屏障放電，如上述產(chǎn)生紫外光。由此激發(fā)螢光體，從螢光體層產(chǎn)生中心波長(zhǎng)為340nm附近的紫外光，此光在紫外線反射 膜25被反射，從未設(shè)置紫外線反射膜25的開(kāi)口部份放射至外部。圖6 圖8表示在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的稀有氣體螢光燈的分光放射光譜。另 外，橫軸是波長(zhǎng)(nm)，縱軸是分光放射照度(yW/Cm7nm)。如上述，稀有氣體螢光燈可以通 過(guò)螢光物質(zhì)的調(diào)配等來(lái)變更放射的波長(zhǎng)區(qū)域，圖6 圖8表示放射的波長(zhǎng)區(qū)域不同的3種 稀有氣體螢光燈A、B、C的分光放射光譜。另外，在圖9中為了比較，重疊表示3種稀有氣體 螢光燈A、B、C的分光放射光譜。在此，稀有氣體螢光燈A將以氙為主要成份的稀有氣體封入于放電空間S，在螢光 體層15中使用鈰激活鋁酸鎂鑭(La-Mg-Al-O = Ce)螢光體(簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)AM螢光體)。此外，稀有氣體螢光燈B將以氙為主要成份的稀有氣體封入于放電空間S，在螢光 體層15中使用鈰激活鋁酸鋇鎂(Ce-Mg-Ba-Al-O)螢光體(簡(jiǎn)稱為CAM螢光體)。另一方面，稀有氣體螢光燈C將以氙為主要成份的稀有氣體封入于放電空間S，在 螢光體層15中使用鈰激活磷酸釔(Y-P-0:Ce)螢光體(簡(jiǎn)稱為YPC螢光體)。另外，如圖9所示，在310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域中，短波長(zhǎng)側(cè)的波長(zhǎng)比例為“稀有 氣體螢光燈A” > “稀有氣體螢光燈B” > “稀有氣體螢光燈C”。如圖6 圖8所示，稀有氣體螢光燈放射“310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射 照度a” > "360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度b”的光。S卩，該燈對(duì)紫外線反應(yīng)材料的聚合反應(yīng)的幫助較小，且被彩色濾光片吸收而加熱 該彩色濾光片的光的放出比例較小，可以抑制彩色濾光片的溫度上升。因此，也可以抑制來(lái)自彩色濾光片的傳熱所致的液晶和紫外線反應(yīng)材料的加熱。 因此，紫外線反應(yīng)材料的溫度分布成為幾乎均一，該紫外線反應(yīng)材料的聚合反應(yīng)速度分布 也成為幾乎均一。因此，在預(yù)傾角中偏差變小，液晶顯示不均的產(chǎn)生也變小。此外，因?yàn)橐?抑制液晶的加熱，所以不用擔(dān)心會(huì)有液晶的變質(zhì)。另外，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)300nm以下的光被液晶吸收，照射量變多時(shí)有對(duì)液晶產(chǎn)生傷害的 可能性，所以優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不放射波長(zhǎng)300nm以下的光的燈，圖6 圖9所示的稀有氣體螢光 燈中，幾乎不放射波長(zhǎng)300nm以下的光。為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，進(jìn)行了以下的試驗(yàn)，對(duì)從燈放射的波長(zhǎng)與液晶面板的溫 度上升進(jìn)行了驗(yàn)證。并在圖11中表示其結(jié)果。圖11表示使用3種稀有氣體螢光燈A C和金屬鹵化物燈，照射液晶面板所使用 的玻璃基板時(shí)的用于對(duì)液晶賦予預(yù)傾角的單體(紫外線反應(yīng)材料)的硬化所需的照射時(shí) 間、310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的放射照度及照射量、360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的放射照 度及照射量、以及從各燈將光以上述單體的硬化所需的照射時(shí)間，照射至液晶面板所使用 的玻璃基板時(shí)的玻璃基板的溫度上升。照射時(shí)間根據(jù)照射的光中包含的短波長(zhǎng)的照度和比 例而反應(yīng)速度不同，包含越多短波長(zhǎng)則照射時(shí)間越短，短波長(zhǎng)越少則需要越長(zhǎng)的照射時(shí)間。另外，上述放射照度相當(dāng)于上述的累計(jì)放射照度，照射量是放射照度乘以照射時(shí) 間的值。上述稀有氣體螢光燈A C的分光放射光譜如圖6 圖8所示。此外，圖10表示 上述金屬鹵化物燈的分光放射光譜(使用濾光片)。另外，橫軸是波長(zhǎng)(nm)，縱軸是分光放 射照度(yW/Cm7nm)。上述金屬鹵化物燈是以往用于紫外線照射裝置的燈，在內(nèi)部封入水
9銀和金屬的鹵化物。作為金屬的鹵化物，使用鹵化鐵(Fe)。另外，從封入了水銀與鹵化鐵的 金屬鹵化物燈也放出波長(zhǎng)310nm以下的光。直接將從前述金屬鹵化物燈放出的光照射至液 晶面板時(shí)，對(duì)液晶會(huì)造成較大傷害。因此，在本試驗(yàn)中，在金屬鹵化物燈與液晶面板之間，設(shè) 置了實(shí)質(zhì)上截?cái)嗖ㄩL(zhǎng)310nm以下的波長(zhǎng)的帶通濾波器(bandpass filter)。另外，如上述， 因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)310nm的光是0的話則無(wú)法得到完全的硬化，使用上述帶通濾波器設(shè)計(jì)為不對(duì)液 晶造成傷害，且可得到完全的硬化的程度地使波長(zhǎng)310nm的光通過(guò)。由圖10可知，經(jīng)由濾光片照射的金屬鹵化物燈的情況下，“波長(zhǎng)360nm以下的波 長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度a” < “大于波長(zhǎng)360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度b”。另外，在 310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域中，短波長(zhǎng)側(cè)的波長(zhǎng)比例為“稀有氣體螢光燈A”>“稀有氣體螢 光燈B” > “稀有氣體螢光燈C” > “金屬鹵化物燈+濾光片”。在本實(shí)驗(yàn)中使用的金屬鹵化物燈的情況下，單體的硬化所需的時(shí)間是240秒，波 長(zhǎng)310nm 360nm的累計(jì)放射照度為約19. 8mff/cm2,照射量是4752mJ/cm2，波長(zhǎng)360nm 570nm的累計(jì)放射照度是86. 2mff/cm2,照射量是20832mJ/cm2。此外，此時(shí)的玻璃基板的溫度上升在無(wú)空氣冷卻的狀態(tài)下為30°C，在有空氣冷卻 的狀態(tài)下為7°C。另一方面，在稀有氣體螢光燈A的情況下，單體的硬化所需的時(shí)間是180秒，波長(zhǎng) 3IOnm 360nm的累計(jì)放射照度是16. 4mff/cm2,照射量是^52mJ/cm2，波長(zhǎng)360nm 570nm 的累計(jì)放射照度是10. 2mW/cm2，照射量是1836mJ/cm2。此外，此時(shí)的溫度上升在無(wú)空氣冷卻的狀態(tài)下為5. 1°C。在稀有氣體螢光燈B的情況下，單體的硬化所需的時(shí)間是330秒，波長(zhǎng)310nm 360nm的累計(jì)放射照度是11. 6mff/cm2,照射量是3^8mJ/cm2，波長(zhǎng)360nm 570nm的累計(jì)放 射照度是10. lmW/cm2，照射量是3333mJ/cm2。此外，此時(shí)的溫度上升在無(wú)空氣冷卻的狀態(tài)下為7.6°C。在稀有氣體螢光燈C的情況下，單體的硬化所需的時(shí)間是480秒，波長(zhǎng)310nm 360nm的累計(jì)放射照度是8. 5mff/cm2,照射量是4080mJ/cm2，波長(zhǎng)360nm 570nm的累計(jì)放 射照度是4. 7mff/cm2,照射量是2256mJ/cm2。此外，此時(shí)的溫度上升在無(wú)空氣冷卻的狀態(tài)下為6. 7°C。另外，單體硬化所需的照射量(310nm 60nm)為“稀有氣體螢光燈A” <“稀有氣 體螢光燈B” < “稀有氣體螢光燈C” < “金屬鹵化物燈”，這是因?yàn)槎滩ㄩL(zhǎng)比例越大反應(yīng)速 度越快，需要照射量變少的原因。如上述，在310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域中，短波長(zhǎng)側(cè)的波 長(zhǎng)比例為“稀有氣體螢光燈A” > “稀有氣體螢光燈B” > “稀有氣體螢光燈C” > “金屬鹵 化物燈+濾光片”。即，金屬鹵化物燈的情況為，“波長(zhǎng)360nm以下的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度a” < “大于波長(zhǎng)360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度b”，稀有氣體螢光燈A、B、C的情況為，“波 長(zhǎng)360nm以下的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度a”>“大于波長(zhǎng)360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照 度b”。然后，使用這些燈，以單體的硬化所需的照射時(shí)間來(lái)照射液晶面板所使用的玻璃 基板，玻璃基板的溫度上升在金屬鹵化物燈的情況下，上升約30°C的溫度。相對(duì)于此，稀有 氣體螢光燈A、B、C的情況下，即使溫度上升最大者也僅上升約7. 6°C。
在此，稀有氣體螢光燈中，玻璃基板的溫度上升最多的稀有氣體螢光燈B的 360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的照射量是3333mJ/cm2，此時(shí)的溫度上升在無(wú)空氣冷卻的狀態(tài) 下為7. 6°C。據(jù)此，如果將360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的照射量設(shè)為3500 (mj/cm2)以下的 話，可抑制彩色濾光片的溫度上升，并將液晶面板的溫度上升抑制為最小限度，又可抑制于 預(yù)傾角產(chǎn)生偏差。因此，在上述圖1所示的液晶面板的制造裝置中，由控制部4控制對(duì)液晶面板的照 射時(shí)間，優(yōu)選為使照射量成為3500 (mj/cm2)左右以下?！銇?lái)說(shuō)，液晶在其溫度成為50°C 60°C以上時(shí)會(huì)變質(zhì)。所以，使用金屬鹵化物 燈進(jìn)行照射時(shí)，液晶面板的溫度成為約50°C 60°C，有液晶變質(zhì)而引起產(chǎn)品不良的可能 性。對(duì)液晶面板吹空氣等而進(jìn)行冷卻的話，雖然可抑制溫度上升，但是，因此需要冷卻機(jī)構(gòu) 而裝置整體會(huì)大型化，成本也會(huì)變高。相對(duì)于此，如果使用稀有氣體螢光燈的話，即使不進(jìn)行冷卻，液晶面板的溫度也可 保持在35°C 40°C以下，可防止液晶的變質(zhì)。另外，在上述內(nèi)容中，作為本發(fā)明的對(duì)照實(shí) 驗(yàn)，使用了金屬鹵化物燈，除此之外使用高壓水銀燈進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得到了與使用金屬鹵化物 燈時(shí)相同的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種液晶面板的制造裝置，具備支承部，支承具備彩色濾光片且將含有光學(xué)活性 物質(zhì)的液晶封入至內(nèi)部的MVA方式的液晶面板；及光照射部，對(duì)上述支承部所支承的上述 液晶面板照射來(lái)自燈的光；通過(guò)對(duì)上述支承部所支承的液晶面板照射來(lái)自上述光照射部的 光，一邊對(duì)上述液晶面板施加電壓，一邊使上述液晶面板內(nèi)的光學(xué)活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而在 液晶面板內(nèi)部形成取向部，其特征在于上述光照射部的燈滿足如下條件在該燈的發(fā)光光譜中，將有助于液晶面板內(nèi)的光學(xué) 活性物質(zhì)的反應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度設(shè)為a，將彩色濾光片的吸收波長(zhǎng)、且無(wú)助于上 述光學(xué)活性物質(zhì)的反應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度設(shè)為b時(shí)，燈的累計(jì)放射照度為a > b。
2.如權(quán)利要求1所記載的液晶面板的制造裝置，其特征在于上述累計(jì)放射照度a是310nm 360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度；上述累計(jì)放射照 度b是360nm 570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度。
3.如權(quán)利要求1或2所記載的液晶面板的制造裝置，其特征在于上述燈是實(shí)質(zhì)上不放射波長(zhǎng)300nm以下的光的稀有氣體螢光燈。
全文摘要
一種液晶面板的制造裝置，在用于使紫外線反應(yīng)材料聚合(硬化)的光照射中，盡量不使液晶面板的溫度上升。對(duì)在兩張透光性基板(玻璃基板)(3a，3b)之間封入了包含紫外線反應(yīng)材料的液晶(3c)的液晶面板(3)，一邊施加電壓，一邊從光照射部(1)照射光。作為光照射部(1)的光源(1a)，使用放出“310nm～360nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度a”＞“360nm～570nm的波長(zhǎng)區(qū)域的累計(jì)放射照度b”的波長(zhǎng)區(qū)域的光的燈。作為放射這種光的燈，例如有稀有氣體螢光燈。通過(guò)使用這種燈，可將液晶面板的溫度上升抑制在最小限度，并可抑制預(yù)傾角發(fā)生偏差。此外，可有效地使紫外線反應(yīng)材料硬化。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK102135684SQ20111002364
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者關(guān)匡平, 鈴木信二 申請(qǐng)人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會(huì)社