CN102004358A - 液晶面板的制造方法及制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不会导致可靠性的降低，在短时间可进行液晶面板的取向处理的液晶面板的制造方法及装置。将含有紫外线反应材料的液晶封入于两枚光透射性基板(玻璃基板)之间的液晶面板(8)载置于第1工件平台(3a)，在第1工序中，在从探针(4)施加电压的同时，从第1光照射部(1)照射比液晶的吸收端波长长的波长的光(波长范围320nm～360nm)。然后，利用工件搬运机构(5)，将液晶面板(8)搬运至第2工件平台(3b)上，从第2光照射部(2)照射比液晶的吸收端波长短的波长的光(波长范围300nm～320nm)，进行液晶的取向处理。作为第1工序的灯，可使用例如碘准分子灯；作为第2工序的灯，可使用例如XeCl准分子灯。

Description

液晶面板的制造方法及制造装置
技术领域
本发明涉及一种MVA(Multi-domain Vertical Alignment)方式的液晶面板的制造方法，尤其涉及一种将混合了具有通过施加电压而取向的取向性的液晶与对紫外线反应而产生聚合的光反应性物质的材料预先封入于两枚玻璃基板之间，对此液晶面板照射紫外线而聚合紫外线反应材料，从而将取向膜形成于玻璃板上的液晶面板的制造方法及制造装置。
背景技术
液晶面板是将液晶封入在两枚光透射性基板(玻璃基板)之间的构造，在一方的玻璃基板上形成多个有源元件(TFT)与液晶驱动用电极，而在其上面形成取向膜。在另一方的玻璃基板形成滤色片、取向膜以及透明电极(ITO)。然后，在两玻璃基板的取向膜间封入液晶，以密封剂来密封周围。
在这种构造的液晶面板中，取向膜是用于控制对电极间施加电压而将液晶予以取向的液晶取向的取向膜。以往，取向膜的控制通过摩擦来进行，但近年来尝试着新的取向控制技术。
这种技术为，将混合了具有利用电压施加而取向的取向性的液晶与对紫外线反应而产生聚合的光反应性物质(紫外线反应材料)的材料，预先封入设有TFT元件的第1玻璃基板与相对于该第1玻璃基板的第2玻璃基板之间，对此液晶面板照射紫外线而聚合紫外线反应材料，通过固定接触于玻璃基板的液晶(即表层的大约1分子层)的方向，从而对液晶给予预倾角(例如参照专利文献1)。
依照此方法，由于不需要以往的具有为了给予预倾角所需要的斜面的突起物，因而液晶面板的制造工序可予以简化。因此，可删减液晶面板的制造成本或制造时间，而且，由于上述突起物的影子消除，因而开口率被改善，具有关系背面光的省电化的优点。
在进行这种新取向控制的液晶面板的制造技术中，有关相对于混合了液晶与紫外线反应材料的材料(以下，也有称为含有紫外线反应材料的液晶的情形)照射紫外线的处理方法，被提出几种提案。
在专利文献2所述的“液晶显示元件装置及其制造方法”中，提案一种依次组合进行第一条件的紫外线照射、及聚合速度比第一条件的紫外线照射大的第二条件的紫外线照射的液晶显示装置的制造方法(参照段落【0012】等)。
具体来说，放射照度与累积强度在第二条件比第一条件大的条件下进行紫外线照射。这样，在第一条件的紫外线照射中，由于较缓和的聚合，因而可抑制取向异常的发生，之后即使提升聚合速度也没有问题，而可得到没有或被抑制了取向异常的液晶层。另外，记载有在第二条件的紫外线照射中，优选增多310nm附近的短波长成分的比率(参照段落【0037】等)。
在专利文献3所述的“液晶显示元件装置及其制造方法”中，示出了这样的见解：“为了不使液晶劣化，可知照射使用滤波器除去不足310nm的短波长区域的紫外线为好”、“但是，若使在波长310nm的强度完全为零，则很难得到所期望的液晶取向。因此，希望利用含有波长在310nm的强度为0.02～0.05mW/cm2左右的光源”(参照段落【0019】等)。
在专利文献4所述的“液晶显示元件装置及其制造方法”中，短波长的紫外线在短时间得到液晶的垂直取向性上较有利，但容易促进液晶分子等的变质，另一方面，长波长的紫外线很难促进液晶分子等的变质，但为了得到液晶的垂直取向性而需要较长时间(参照段落【0031】等)，提出了300nm～350nm的波长成分(短波长的紫外线)的积算强度的范围、及350nm～400nm的波长成分(长波长的紫外线)的积算强度的范围。
专利文献1：日本特开2003-177408号公报
专利文献2：日本特开2005-181582号公报
专利文献3：日本特开2005-338613号公报
专利文献4：日本特开2006-58755号公报
发明内容
如上所述，关于相对混合了液晶与紫外线反应材料的材料照射紫外线的处理方法虽完成了几种提案，但我们进行各种实验加以讨论的结果，也得到如下的见解。
即，在使用如上述的新取向控制的液晶面板中，与紫外线反应而产生聚合的紫外线反应材料被混合于液晶，利用紫外线照射使得此紫外线反应材料聚合。但是，若在液晶中留下未聚合的紫外线反应材料，则在液晶面板产生画面的灼烧或VHR(Voltage Holding Ratio)的降低、对比度的降低等而降低可靠性。以下，将此情形称为紫外线反应材料的剩余引起的可靠性的降低。因此，混合于液晶的紫外线反应材料必须毫无剩余地都被聚合。
为了促进紫外线反应材料的聚合，只要照射更多紫外线反应材料所反应的波长的光就可以。一般地，由紫外线所聚合的反应材料在波长360nm以下的区域具有较高的反应感度。另一方面，如专利文献2、3所述，若将短波长的紫外线，尤其是波长310nm以下的光有力地接触，则也被称为液晶受损伤变质劣化。
然而，此液晶的损伤、变质、劣化具体上说怎样的事情呢，另外其与被照射的波长有怎样的关联性呢，并不清楚，对于为了使紫外线反应材料毫无保留地聚合所需的光的波长范围，或短波长的光给予液晶的具体性影响，也没有做充分地解释清楚。
即，至今为止，在液晶上混合紫外线反应材料而相对于其照射紫外线来进行取向控制的MVA方式的液晶面板的制造中，针对于将哪种波长范围的光、以哪种比率进行照射而不会降低液晶面板的可靠性并在短时间就可进行取向处理并未清楚地说明。
本发明是根据针对于为了使上述紫外线反应材料不剩余地聚合而所需要的光的波长范围、或是短波长的光给予液晶的具体性影响的见解而完成的，本发明的目的在于提供一种在液晶混合了紫外线反应材料而对于此照射紫外线来进行取向控制的MVA方式的液晶面板的制造方法中，不会导致液晶分解引起的可靠性降低或紫外线反应材料的剩余引起的可靠性降低，在短时间内可进行液晶面板的取向处理的液晶面板的制造方法及制造装置。
发明人们专心研究的结果，发现如下事项。
首先，针对于具有现在一般所使用的VA(Vertical Alignment)用的负的介电系数各向异性的液晶(默克公司制)，测定对于光的波长的透射率。在图1表示作为其结果的液晶对于波长的透射率的图表。在该图中，横轴是波长(nm)，纵轴是透射率(％)。
如该图所示可知，液晶在波长330nm以上的区域，透射率为100％，为透明，但波长320nm以下的光被吸收。所吸收的光分解液晶分子。即，当将所吸收的波长以下的波长(比320nm波长短)的光照射在液晶上时，则液晶分解，由此产生液晶面板的可靠性的降低。以下，将此称为液晶的分解引起的可靠性的降低。
另外，这里将吸收上述光的波长内最长波长的的波长(缩短光的波长时开始光的吸收的波长)称为吸收端波长，图1所示的液晶吸收端波长为320nm。
如以上那样，具有VA用的液晶即负的介质常数各向异性的液晶，其吸收端波长为320nm，而在320nm透射率降低。
即，液晶面板的画面的灼烧或VHR的降低、对比度的降低的这样的可靠性的降低，认为起因于通过照射上述的吸收短波长以下的光所产生的液晶分解、及上述的紫外线反应材料的剩余。
以下，在MVA方式的液晶面板的制造中，针对于包含在现在一般所使用的液晶的紫外线反应材料，测定对于光波长的吸光度。在光被吸收的即吸光度较大的波长的区域，紫外线反应材料产生聚合反应。
图2表示作为其结果的紫外线反应材料对于波长的吸光度。在该图中，横轴为波长(nm)、纵轴为紫外线反应材料的吸光度(任意单位)。另外，对于测定使用混合了液晶与紫外线反应材料的材料，针对于将紫外线反应材料的浓度为1％以下的例如0.1w％(w％是指重量百分比)时、与0.01w％时的两种类进行测定。材料的厚度是15μm以下。
如该图所示，紫外线反应材料在浓度高(例如0.1w％)状态下，在波长370nm以下的区域中吸收光。即，紫外线反应材料的吸收端波长为370nm，当照射波长370nm以下的光时，会产生聚合反应。
但是，可知当聚合反应进行而反应材料的剩余量减少时，则在波长330nm以上的光不会进行聚合反应。这考虑是由于当反应材料的浓度变低(聚合反应进行至90％，反应材料的浓度为0.01w％)时，外观上长波长的光几乎未被吸收。如以上地，可知即使是在波长370nm以下的光产生聚合反应的紫外线反应材料，若未照射波长330nm以下的光，则不能聚合剩余10％的(浓度0.01w％的)反应材料。
即，为了毫无剩余地聚合紫外线反应材料，也需要照射上述液晶的吸收端波长(波长320nm)以下的光。
另外，也可考虑使用比波长370nm长的波长产生聚合反应的紫外线反应材料，但若使用比波长370nm长的波长产生聚合反应的紫外线反应材料，则即使自然光也有可能产生聚合反应，由于处理难等的理由，在MVA方式的液晶面板的制造中，作为包含于液晶的紫外线反应材料，如图2所示，使用以波长370nm以下的光产生聚合反应的紫外线反应材料。
上述的“当将照射于液晶的光的波长作成其吸收端波长(320nm)以下时则液晶分解”的情形、及“若未照射波长320nm以下的光，则无法聚合剩余10％的紫外线反应材料”的情形为相反的情况。即，利用上述实验，为了防止紫外线反应材料的剩余引起的可靠性的降低，为了使所有包含于液晶的紫外线反应材料进行聚合反应，需要照射吸收端波长(320nm)以下的光。但是，可知当照射吸收端波长(320nm)以下的光时，则产生液晶的分解引起的可靠性降低，需要以满足这种相反的要求的方式照射光。
因此，为使其两方成立，即将比上述液晶的吸收端波长(波长320nm)短的波长的光，为了不产生紫外线反应材料的剩余引起的可靠性的降低，虽然超过所有的紫外线反应材料产生聚合反应的照射量，但需要进行控制地照射，使得成为不超过产生液晶的分解引起的可靠性的降低的照射量的临界值的范围。尽管如此，如果仅液晶的吸收端波长(波长320nm)以下的光，则不可超过产生液晶的分解引起的可靠性的降低的照射量的临界值，因而，作为用于使所有的紫外线反应材料不剩余地聚合的照射量而不足，而产生紫外线反应材料的剩余引起的可靠性降低。
因此，紫外线反应材料的大部分使用未被吸收于液晶(即，未分解液晶)的液晶的吸收端波长(波长320nm)以上的光来产生聚合反应，而将以稍微剩余的吸收端波长以上的光实质上未反应的反射材料，以液晶的吸收端波长(波长320nm)以下的光进行聚合反应。
因此，将光照射于液晶面板之际，与比液晶的吸收端波长短的波长的光(例如波长范围300nm～320nm的光)的照射量相比，使比液晶的吸收端波长长的波长的光(例如波长范围波长320nm～360nm的光)的照射量增多。由此，可高速地聚合反应紫外线反应材料的大部分，且可在较短的处理时间毫无保留地聚合反应在吸收端波长以上的光实质上未反应的反应材料。另外，如上述地，比液晶的吸收端波长短的波长的光的照射量，虽然超过所有的紫外线反应材料产生聚合反应的照射量，但希望进行控制地照射，使得成为不超过产生液晶分解引起的可靠降低的照射量的临界值的范围。
上述的与比液晶的吸收端波长短的波长的光(例如波长范围300nm～320nm的光)的照射量相比，为了使比液晶的吸收端波长长的波长的光(例如波长范围320nm～360nm的光)的照射量增多，将光照射的工序分成照射比液晶的吸收端波长长的波长的光(波长范围320nm～360nm的光)的第1工序、和照射比液晶的吸收端波长短的波长的光(波长范围300nm～320nm的光)的第2工序，而在开始第1工序之后实施第2工序。
在第1工序中，通过波长范围320nm～360nm的光，聚合反应紫外线反应材料的大部分，在第2工序中，配合紫外线反应材料的浓度减少引起的吸光度的变化，通过照射波长300nm～320nm的范围的光，从而聚合反应剩余的少许的紫外线反应材料。
作为放射在第1工序所使用的波长320nm～360nm的范围的光的光源，可使用去除了短波长的萤光体灯或碘准分子灯。另外，作为放射在第2工序所使用的波长300nm～320nm范围的光的光源，可使用308XeCl准分子灯、萤光体灯、封入氙的碘准分子灯。
用于实施上述第1工序及第2工序的液晶面板的制造装置，例如可如以下所述地构成。
由第1光照射部及第2光照射部构成光照射部，对于液晶面板，在第1工序，从上述第1光照射部相对于液晶面板照射比液晶的吸收端波长长的波长的光，而在开始第1工序之后，从上述第2光照射部照射比液晶的吸收端波长短的波长的光，来进行液晶面板的取向处理。
另外，在支持液晶面板的支持部设置将电压施加于液晶面板的单元，至少通过第1光射器来进行光照射时，将电压施加于液晶面板，而取向液晶。
根据以上在本发明中，如以下所述地来解决上述课题。
(1)一种液晶面板的制造方法，相对液晶面板照射光，该液晶面板为将含有光反应性物质的液晶封入内部的MVA方式的液晶面板，使上述光反应性物质反应，在上述液晶面板的内部形成取向部，实施照射比液晶的吸收端波长长的波长的光的第1工序、及在上述第1工序开始之后，开始照射比液晶的吸收端波长短的波长的光的第2工序而进行液晶面板的取向处理。
(2)在上述(1)中，在上述第1工序中所照射的比上述液晶的吸收端波长长的波长的光的波长范围为320nm～360nm，在第2工序中所照射的短波长的光的波长范围为300nm～320nm。
(3)一种液晶面板的制造装置，具备：支持部，支持液晶面板，该液晶面板为将含有光反应性物质的液晶封入内部的MVA方式的液晶面板；及光照射部，对被支持于上述支持部的上述液晶面板照射光，通过对被支持于上述支持部的液晶面板照射来自上述光照射部的光，从而使上述液晶面板内的光反应性物质反应而在液晶面板的内部形成取向部，使上述光照射部包括：具有照射比液晶的吸收端波长长的波长的光的光源的第1光照射部；以及，有照射比液晶的吸收端波长短的波长的光的光源的第2光照射部。
(4)在上述(3)中，在支持液晶面板的支持部设置在照射来自第1光照射部的光时，对液晶面板施加电压的单元。
在本发明中，可得到以下的效果。
通过将光照射于液晶面板的工序，分成照射比液晶的吸收端波长(例如波长320nm)长的波长的光第1工序、及照射比液晶的吸收端波长短的波长的光的第2工序，从而能够独立地设定控制比液晶的吸收端波长长的波长的光的照射量、及比液晶的吸收端波长短的波长的光的照射量。
因此，在第1工序中，为了快速地聚合紫外线反应材料的大部分，设定成将比液晶的吸收端波长长的波长的光以高放射照度在短时间给予较多的照射量，另一方面，在第2工序中，可设定成将比液晶的吸收端波长短的波长的光照射量，超过所有的紫外线反应材料产生聚合反应的照射量，但未超过产生液晶的分解引起的可靠性降低的照射量的临界值。
因此，紫外线反应材料的剩余引起的可靠性的降低、液晶的分解引起的可靠性的降低都不会产生，而能够以短时间高效率地实施液晶面板的取向处理。
附图说明
图1是表示液晶对于光的波长的透射率的图。
图2是表示紫外线反应材料对于光的波长的吸光度的图。
图3是表示本发明的实施例的液晶面板的制造装置的第1构成例的图。
图4是表示萤光体灯的构成例的图。
图5(a)及图5(b)是表示萤光体灯的其它构成例的图。
图6是表示萤光体灯的分光放射光谱的图。
图7(a)及图7(b)是表示碘准分子灯的构成例的图。
图8是表示碘准分子灯的分光放射光谱的图。
图9是表示封入氙的碘准分子灯的分光放射光谱的图。
图10是表示XeCl碘准分子灯的分光放射光谱的图。
图11是表示本发明的实施例的液晶面板的制造装置的第2构成例的图。
图12是表示本发明的实施例的液晶面板的制造装置的第3构成例的图。
图13是表示本发明的实施例的液晶面板的制造装置的第4构成例的图。
图14(a)至图14(d)是表示从第1工序向第2工序切换照射的模式的变化的图。
图中，1：第1光照射部；1a：第1光照射器；1b：灯；1c：灯的电源；1d：反射镜；1e：灯组；2：第2光照射部；2a：第2光照射器；2b：灯；2c：灯的电源；2d：反射镜；2e：灯组；3a：第1工件平台；3b：第2工件平台；4：探针；5：工件搬运机构；6：运送机；7：控制部；8：液晶面板；9：框架；10、20、30：灯；11：容器(发光管)；12、13：电极；15、27：萤光体层；21：容器(发光管)；22、23：电极；31：放电容器；32、33：电极；24、37：紫外线反射膜。
具体实施方式
图3表示使用于本发明的实施例的液晶面板的制造方法的液晶面板的制造装置(紫外线照射装置)的第1构成例。
在本发明中，分成通过比液晶的吸收端波长长的波长(波长范围320nm～360nm)的光来聚合反应包含于液晶的紫外线反应材料的大部分的第1工序、及通过比液晶的吸收端波长短的波长(波长范围300nm～320nm)的光来进行聚合反应在第1工序未聚合的剩余的紫外线反应材料的第2工序予以实施而进行液晶面板的取向处理。
因此，如该图所示，本实施例的液晶面板的制造装置(紫外线照射装置)具备：实施第1工序的第1光照射部1；及实施第2工序的第2光照射部2。第1光照射部1具备：第1光照射器1a；及载置液晶面板的第1工件平台3a。另外，第2光照射部2具备：第2光照射器2a；及第2工件平台3b。
在该图中，在第1光照射器1与第2光照射器2上分别示出了各6支灯1b、2b，但实际上，配置有10支至50支以上的灯。另外，针对于灯的支数，根据处理的液晶面板的大小而适当地选择。
第1、第2工件平台3a、3b，是支持液晶面板8的支持部，具备保持液晶面板8的真空吸附机构(未图示)。另外，在光照射中，有液晶面板8的温度上升的顾虑时，则在工件平台3a、3b也可以设置水冷配管等的冷却机构。
液晶面板8是如上述地在两枚光透射性基板(玻璃基板)之间封入含有紫外线反应材料的液晶的构造，在玻璃基板上形成有多个有源元件(TFT)与液晶驱动用电极、滤色片、透明电极(ITO)，以密封剂密封周围。
在第1工件平台3a上设有将电压施加于所载置的液晶面板8的机构的探针4。探针4被连接于探针电源4a。在通过第1光照射器1a进行光照射时，使得探针4的前端接触于第1工件平台3a上的液晶面板的电极，从探针电源4a施加电压。另外，在第2工序中，也可以不在液晶施加电压而照射光。因此，在第2工件平台3b上也可以不设置将电压施加于液晶面板8的机构。
第1光照射器1a具备第1灯1b，第2光照射器2a具备第2灯2b。为了以均匀的照度来照射大型的液晶面板8的全体，在各个光照射器1a、2a上排列有多支灯1b、2b。另外，第1光照射器1a的第1灯组被连接于第1灯的电源1c，而第2光照射器2a的第2灯组被连接于第2灯的电源2c。
在第1工序中，对液晶不会给予损伤，在短时间内进行聚合反应紫外线反应材料的大部分。因此，安装于第1光照射器1a的第1灯1b使用放射未含有液晶的吸收端波长即320nm以下的光(比波长320nm短的波长的光)，或是即使含有也极少，且在液晶的吸收端波长即320nm以上(比波长320nm长的波长的光)的范围具有发光峰值的光的灯。
作为这种灯，如上述地，可列举碘准分子灯，或是去除了波长320nm以下的萤光体灯。
在第2工序中，完全地聚合在第1工序未反应所留下的少许量的紫外线反应材料。因此，安装于第2光照射器2a的第2灯2b，使用在液晶的吸收端波长即320nm以下(比波长320nm短的波长的光)的范围具有发光的峰值的灯。
作为这种灯，可例举萤光体灯、XeCl准分子灯、封入氙的碘准分子灯。
以上，这些灯是在红外光等的取向处理未放射不需要的光，可防止基板的温度上升等。针对于灯的详细构造在以下说明。
如图3所示，上述的准分子灯由于在灯本体形成有反射膜，因而在光照射部也可以不设置反射镜1d、2d。在灯上不能形成反射膜的例如萤光体灯的情形，在光照射部1、2上设置反射镜1d、2d。
在第1光照射部1与第2光照射部2之间，设置搬运液晶面板的工件搬运机构5。工件搬运机构5是在第1光照射部1，将第1工序结束了的液晶面板8从第1工件平台3a搬运至第2光照射部2的第2T件平台3b。
另外，第1灯的电源1c、第2灯的电源2c、探针电源4a、工件搬运机构5等被连接于控制部7。控制部7控制第1灯1b与第2灯2b的点灯熄灯及照射时间、在第1工序中施加于液晶面板8的电压值或时间、或工件搬运等。
液晶面板8首先被载置于第1光照射部1的第1工件平台3a，在施加电压的同时，从第1光照射器1a照射光(第1工序)。在第1工序结束之后，液晶面板通过工件搬运机构，被载置于第2光照射部的第2工件平台，而从第2照射器照射光。
另外，第2工序的光照射，虽然波长300nm～320nm范围的照射量超过所有紫外线反应材料产生聚合反应的照射量，但为了不超过产生液晶分解引起的可靠性降低的照射量的临界值，其范围事先通过实验等求出，而被设定在控制部7。
图4是表示上述萤光体灯的构成例的图，该图表示以包括管轴的平面剖切的剖面图。
萤光体灯10具有内侧管111与外侧管112大致配置于同轴的大约双重管构造的容器(发光管)11，通过密封该容器11的两端部11A、11B，而在内部形成有圆筒状的放电空间S。在放电空间S封入有氙、氩、氪等的稀有气体。
容器11由石英玻璃所构成，而在内周面设有低软化点玻璃层14，另外有萤光体层15设于此低软化点玻璃层14的内周面。该低软化玻璃层14例如使用硼硅酸玻璃或铝硅酸玻璃等的硬质玻璃。另外，萤光体层15例如使用铈活化铝酸镁镧(La-Mg-Al-O:Ce)萤光体。
在内侧管111的内周面设有电极12，而在外侧管112的外周面设有网状电极13。这些电极12、13介于容器11与放电空间S所配置。
电极12、13经由引线W11、W12连接有电源装置16。当由电源装置16施加高频电压时，则在电极12、13间形成介于电介质(111、112)的放电(所谓的介质障壁放电)，氙气体的情形会发生波长172nm的紫外光。在这里所得到的紫外光是萤光体的激励用的光，通过照射萤光体层，从而放射中心波长为340nm左右的紫外光。
图5表示萤光体灯的其它构成例。图5(a)是表示以包括管轴的平面剖切的剖面图，而图5(b)是表示图5(a)的A-A线剖面图。
在图5中，灯20具有一对电极22、23，电极22、23配设于容器(发光管)21的外周面，在电极22、23的外侧设有保护膜24。
在对于容器21内周面的光射出方向一侧相反一侧的内表面设置紫外线反射膜25(参照图5(b))，在其内周设有低软化点玻璃层26，在此低软化点玻璃层26的内周面设有萤光体层27。
其它的构成与图4所示同样，被封入于容器21内的放电空间S的气体、使用于萤光体层25的萤光体也同样。
当高频电压施加于电极22、23，则在电极22、23间形成介质障壁放电，如上述地发生紫外光。由此，萤光体被激励，由萤光体层发生中心波长为340nm左右的紫外光，该光被紫外线反射膜25反射，由未设有紫外线反射膜25的开口部分被放射至外部。
图6表示萤光体灯的分光放射光谱。如该图所示，萤光体灯放射波长300nm～360nm以上的光。
图7是表示碘准分子灯的构成例的图。该图7(a)表示全体的外观图，图7(b)是表示图7(a)的A-A线剖面图。
灯30例如通过石英玻璃等的介质材料，具备剖面大约方形状的放电容器31。在容器31上于长边方向的两端附近配置密封构件34。另外，在容器31的上下壁面35、36的各自的外表面，隔着形成于容器31内部的放电空间S及构成容器31的介质材料相对地设有网状的电极32、33。
另外，在容器31的内部，例如含有以SiO2作为主要成分的紫外线反射膜37对于光射出方向一侧的壁面35形成于相反侧的壁面36，而在放电空间S内所发生的紫外线通过紫外线反射膜37朝光射出方向被反射，而成为从位于光射出方向一侧的壁面35射出。
在容器31的内部除了封入有碘气体以外，作为缓冲气体还封入有氩气体、氨气体。全压为40～130kPa。其中，碘气体的浓度是0.05～1.0％，放射波长是342nm。
另外，图4、图5所示的灯在容器的内面具有萤光体，与此相对，图7所示的灯在未具有萤光体之处不相同。但在利用介装介质的放电(介质障壁放电)之处为共通。
图8表示碘准分子灯的分光放射光谱。如该图所示，碘准分子灯放射波长310nm～350nm的光。
封入氙的碘准分子灯，通过在图7所示的碘灯再封入规定量氙气体，从而放射与上述不相同的波长的光。
封入气体除了碘气体、氙气体以外，作为缓冲气体封入有氪气体。全压力为40～130kPa。其中，碘气体的浓度被封入0.05～1.0％，氙气体的浓度被封入0.05～2％左右。
放射波长在342nm与320nm具有峰值，但通过碘气体与氙气体的封入量的相对性平衡，使得两者的放射量变化。
图9表示封入氙的碘准分子灯的分光放射光谱。如该图所示，封入氙的碘准分子灯放射波长310nm～350nm的光。另外，封入氙的碘准分子灯，通过变化所封入的氙量，可自由地变化波长320nm附近的光量(峰值的大小)。
因此，增加波长320nm以下的光的成分，从而可更快速地聚合剩余的紫外线反应材料，可缩短处理时间。
另外，当使用此灯，则通过变化氙的封入量，可自由地变化波长320nm附近的光量(峰值的大小)。因此，可自由地设定波长范围300nm～320nm的光、及波长范围320nm～360nm的光的比率，另外，将波长320nm以下的光的照射量超过所有紫外线反应材料产生聚合反应的照射量，但容易成为可在不超过液晶分解引起的可靠性降低所产生的照射量的临界值的范围进行设定。
封入氙的氯准分子灯(XeCl准分子灯)，在图7所示的灯中，封入氯、氙气体以替代碘，由此，可放射不相同的波长的光。
具体而言，封入有氯气体、氙气体、及作为缓冲气体封入有氩气体。全压力为30kPa左右。其中，氯气体的浓度是封入0.5～1.0％左右、氙气体浓度是封入90～95％左右、氩气体的浓度是封入1.0～3.0％左右。放射波长308nm。
图10表示XeCl准分子灯的分光放射光谱。如该图所示，XeCl准分子灯放射在波长308nm具有发光峰值的波长290nm～320nm范围的光。
另外，图4、图5、图7所示的灯均是通过在一对电极间作成介设介质的放电(所谓介质障壁放电)而共通。图4、图5所示的灯是在容器内面涂布萤光体，而通过萤光体得到所期望的光，与此相对，图7所示的碘准分子灯、封入氙的碘准分子灯、封入氙的氯准分子灯未使用萤光体，在通过这些封入物的发光而得到所期望的光之处不相同。
另外，在图4、图5的构造的灯中，如果除掉萤光体，当然也可使用作为碘准分子灯、封入氙的碘准分子灯、封入氙的氯准分子灯。另外，在图7所示的构造的灯中，若涂布萤光体，则仅以氙、氩、氪等的稀有气体也可构成灯。
为了确认本发明的效果，进行以下的实验，针对相对于含有紫外线反应材料的液晶的照射量加以验证。首先，对于含有紫外线反应材料的液晶，进行确认波长320nm以下的光必须在不超过液晶分解引起的品质降低所产生的照射量的临界值的范围照射的实验。将其结果表示于表1。
(表1)
 6   XeCl准分子灯   1   无   △
 7   无照射   0   无   ×
表1是表示向以0.1w％的浓度含有照射现在一般所使用的上述波长370nm以下的光则产生聚合反应的丙烯酸酯系紫外线反应材料(DIC公司制)的液晶(默克公司制MJ961213)，照射约10J/cm2来自超高压水银灯的光(通过滤波器去除了波长320nm以下的主要以波长350nm～370nm范围的光)，紫外线反应材料的剩余率为10％(相当于浓度0.01w％)，与此相对，变化照射量来照射来自XeCl准分子灯的光，针对相对于照射量的液晶的分解的有无与面板的可靠性(画面的灼烧或VHR的降低，对比度的降低)调查的结果。
XeCl准分子灯是如上述地封入有氙气体与氯气体的准分子灯，如图10所示，在波长308nm具有发光的峰值，放射波长290nm～320nm范围的光。
如上述表1所示，当以10J/cm2以上的照射量照射来自XeCl准分子灯的波长320nm以下的光时，则可看到产生液晶的分解，由此引起面板的可靠性降低。
一方面，在照射量为0(无照射)～1J/cm2时，也不会产生液晶的分解，但面板的可靠性降低。这考虑产生紫外线反应材料的剩余引起的可靠性的降低。另外，当以2J/cm2～5J/cm2的照射量的照射时，则不会产生液晶的分解，而面板的可靠性也良好。这种情形表示不会产生液晶的分解，另外所有的紫外线反应材料产生聚合反应，而未剩余紫外线反应材料。
由以上可知，为了不产生波长320nm以下的光由于紫外线反应材料的剩余引起的可靠性的降低，而超过所有的紫外线反应材料产生聚合反应的照射量，但未超过产生由于液晶的分解引起的可靠性降低的照射量的临界值的范围，是在2J/cm2～10J/cm2的照射量。
以下，调查通过波长320nm以上的光，使紫外线反应材料的大部分反应(聚合)，而且，为了不产生由于紫外线反应材料的剩余引起的可靠性的降低，而超过所有的紫外线反应材料产生聚合反应的照射量，但在未超过产生由于液晶的分解引起的可靠性的降低的照射量的临界值的范围可照射波长320nm以下的光的光源灯或光照射流程的目的来进行以下的实验。将其结果表示于表2。
(表2)
Figure BSA00000256403100161
表2是对于以0.1w％的浓度含有照射现在一般所使用的上述波长370nm以下的光则产生聚合反应的丙烯酸酯系紫外线反应材料(DIC公司制)的液晶(默克公司制MJ961213)，以如下的条件照射光，针对于有无液晶分解与面板的可靠性(画面的灼烧或VHR的降低、对比度的降低)进行调查。
<条件1>：以20J/cm2的照射量照射来自XeCl准分子灯的波长290nm～320nm的光。
<条件2>：在以15J/cm2的照射量照射来自碘准分子灯的光之后，以5J/cm2的的照射量照射来自XeCl准分子灯的光。碘准分子灯如上述的图8所示，放射波长310nm～360nm的光，但波长320nm以下的光量对于全体的光量为6％左右而很少。
如上述所示，在条件1下，没有紫外线反应材料的剩余，但产生液晶的分解而面板的可靠性降低。但是，在条件2下，液晶的分解或紫外线反应材料的剩余都没有，面板的可靠性良好。
如此地，首先，进行碘准分子灯的照射之后，若进行XeCl准分子灯的照射，则液晶的分解引起的可靠性的降低、或紫外线反应材料的剩余引起的可靠性的降低都没有，可制造液晶面板。
如上述所示，如条件2那样，将光照射分成两次，第1次使用未含有或几乎未含有波长320nm以下的光，但波长范围320nm～360nm的放射照度大的光源，在短时间使紫外线反应材料的大部分进行聚合。
然后，通过波长范围300nm～320nm的光使液晶内剩余的少许的紫外线反应材料进行聚合反应。
第2次的照射，为了不产生紫外线反应材料的剩余引起的可靠性的降低，超过所有的紫外线反应材料产生聚合反应的照射量，但使用在未超过产生液晶的分解引起的可靠性的降低的照射量的临界值的范围可照射的光源。
本条件的情形，通过来自碘准分子灯的波长320nm～360nm的光进行聚合反应紫外线反应材料的大部分，通过来自XeCl准分子灯的波长290nm～320nm的光进行聚合反应剩余的紫外线反应材料。
虽然考虑各种使用于第1次的照射的光源灯、及使用于第2次的照射的光源灯的组合，但例如作为使用于第1次的照射的灯，除了使用于上述实验的碘准分子灯以外，考虑以滤色片等去除了波长320nm以下的萤光体灯等。另外，作为使用于第2次照射的灯，考虑XeCl准分子灯、未去除波长320nm以下的萤光体灯、封入氙的碘准分子灯等。
如此地，如第1工序与第2工序那样，通过将照射分成两次，可变化光源的种类，可独立地设定控制波长320nm～360nm范围的照射量、及波长300nm～320nm的范围的照射量。因此，在第1工序中，为了快速地聚合紫外线反应材料的大部分，设定成以高放射照度在短时间内给予较多的照射量，另一方面，在第2工序中，成为将波长300nm～320nm范围的照射量容易地设定成超过所有的紫外线反应材料产生聚合反应的照射量，但不超过产生液晶的分解引起的可靠性降低的照射量的临界值。
以下，针对于液晶面板的制造装置(紫外线照射装置)的其它构成例加以说明。
在图3表示本发明的实施例的液晶面板的制造装置(紫外线照射装置)的构成例，但在图11、图12、图13表示其它的构成例。另外，在图11、图12、图13中，省略表示控制部与灯电源、探针电源。
图11的紫外线照射装置经由框架9上下方向地配置第1光照射部1与第2光照射部2。
在第1光照射部1之上具有第2光照射部2，完成了在第1光照射部1的光照射的液晶面板(工件)8，通过工件搬运机构5，被搬运至上面的第2光照射部2而进行光照射。
如此地，上下地配置两个光照射部，从而可减小紫外线照射装置的地板面积(轨迹)。
图12的紫外线照射装置将第1灯组1e与第2灯组2e收纳于一个光照射器内(该图中，以1b所表示的灯属于第1灯组1e的灯，以2b所表示的灯属于第2灯组2e的灯)。另外，工件平台3被放置在运送机6的上面，而运送机6进行驱动，从而工件平台3在载置液晶面板8的状态下，由图中左边移动至右边。
在工件平台3载置有液晶面板8的状态下，运送机6被驱动，而在工件平台3移动至第1光照射部1的第1灯组1e的下面的时刻，停止运送机6。
点亮第1灯组1e的灯1b，波长范围320nm～360nm的光被照射在液晶面板8。另外，在该光照射时通过探针4对液晶面板8施加电压。
当完成第1灯组1e的灯1b的光照射时，则运送机6被驱动，而在仍载置液晶面板8的状态下，使得工件平台3被运送至第2灯组2e的下面。
停止运送机6，第2灯组2e的灯2b点亮。含有波长320nm以下的光的光被照射在液晶面板8。
当完成第2灯2b的光照射后，则运送机6被驱动，使得液晶面板8被运出至紫外线照射装置的外面。
图13的紫外线照射装置是将第1灯1b与第2灯2b交互地排列收纳于一个光照射器1a内的装置。
当有晶面板载置于工件平台3时，则第1灯1b点亮，使得波长范围320nm～360nm的光被照射在液晶面板8。在此光照射时通过探针4，在液晶面板8施加电压。
当完成第1灯1b的光照射后，则第2灯2b点亮。含有波长320nm以下光的光被照射于液晶面板8。此时，第1灯1b既可以点亮，也可以熄灭。
图14表示从照射比液晶的吸收端波长长的波长的光的第1工序向照射比液晶的吸收端波长短的波长的光的第2工序切换照射的模式的变化。
图14(a)是完成第1工序的照射(第1照射)之后，隔着时间上的间隔，进行第2工序的照射(第2照射)的模式。例如，当使用表示于图3或图11的装置，则成为这种模式。第1照射与第2照射之间的时间，是工件搬运机构5从第1光照射部1将工件(液晶面板8)搬运至第2光照射部2的时间。
图14(b)是完成第1照射之后，立即(不隔着时间上的间隔地)进行第2照射的模式。例如，当使用表示于图12的装置，则成为在第1照射后开始第2照射，因而成为这种模式。
图14(c)是第1照射与第2照射一部分重复的模式。由于第1照射不会分解液晶，因而即使与第2照射重复(即使长时间照射)也没有问题。例如，如果使用表示于图13的装置，则可进行这种模式的照射。
图14(d)是在第2照射中也继续第1照射(不停止第1照射)的模式。若使用表示于图13的装置，则可进行这种模式的照射。另外，若为表示于图13的装置，也可实施图14(a)或图14(b)的照射模式。
如此地，从第1照射切换至第2照射的时间，根据装置的构成而存在各种模式。但是，首先，进行第1照射，在反应大部分的光反应性材料之后，将剩余变少的光反应性材料进行第2照射成液晶不分解的程度的顺序为很重要。若可实施这种情形，则从第1照射切换至第2照射的时间，也可以是图14的任一模式。

Claims (4)

1.一种液晶面板的制造方法，相对液晶面板照射光，该液晶面板为将含有光反应性物质的液晶封入内部的MVA方式的液晶面板，使上述光反应性物质反应，在上述液晶面板的内部形成取向部，其特征在于，包括：
照射比液晶的吸收端波长长的波长的光的第1工序；及
在上述第1工序开始之后，开始照射比液晶的吸收端波长短的波长的光的第2工序。
2.如权利要求1所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，
在上述第1工序中所照射的比上述液晶的吸收端波长长的波长的光的波长范围为320nm～360nm，在第2工序中所照射的短波长的光的波长范围为300nm～320nm。
3.一种液晶面板的制造装置，具备：支持部，支持液晶面板，该液晶面板为将含有光反应性物质的液晶封入内部的MVA方式的液晶面板；及光照射部，对被支持于上述支持部的上述液晶面板照射光，通过对被支持于上述支持部的液晶面板照射来自上述光照射部的光，从而使上述液晶面板内的光反应性物质反应而在液晶面板的内部形成取向部，其特征在于，
上述光照射部具备：
具有照射比液晶的吸收端波长长的波长的光的光源的第1光照射部；以及，具有照射比液晶的吸收端波长短的波长的光的光源的第2光照射部。
4.如权利要求3所述的液晶面板的制造装置，其特征在于，
支持上述液晶面板的支持部具备在照射来自第1光照射部的光时，对液晶面板施加电压的单元。
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