CN101236321A - 液晶面板制造装置和液晶面板制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种能够抑制对液晶面板性能带来影响的波长范围内的紫外线照射，从而能够制造出高性能、高成品率的液晶面板的液晶面板制造装置及液晶面板制造方法。所提供的液晶面板制造装置具有处理内部封入有包含光反应性物质(18)的液晶体(17)的被处理基板(10)的处理室(50)；配置在处理室(50)内的、向被处理基板(10)照射紫外线，使光反应性物质(18)反应，以在被处理基板(10)的内部形成取向部(21、22)的多个灯(52)；以及与灯(52)相对、至少抑制波长为320～360nm的波长范围的紫外线透射的滤光片(53)。

Description

液晶面板制造装置和液晶面板制造方法
技术领域
本发明涉及液晶面板制造装置及使用了这种液晶面板制造装置的液晶面板制造方法。
背景技术
液晶面板具有显示品质高、能薄型化及低功耗化等优点，所以被使用于各种各样的用途中。特别是近年来，随着对诸如液晶电视等的大型液晶装置的需求增多，对液晶面板的性能要求也在提高。
为了得到高性能的液晶面板，用于使液晶体取向在预定方向的取向膜的取向控制是重要的。以往一般采用的是用布摩擦取向膜的“摩擦法”等。可是，若采用摩擦法，存在有尘埃落着而产生污垢粘附问题，以及由于静电等而导致半导体元件破损等问题，因而近几年出现的被称为“光取向法”的技术令人注目。
“光取向法”是一种在基板上形成具有光反应性的高分子体，通过照射紫外线等使高分子体产生化学反应而使其具有取向功能的技术。如果举例来说，作为光取向法可利用的放电灯，目前已知的有例如添加铊和铋的金属蒸汽放电灯等(例如，可参照专利文献1)。
然而，由于紫外线的照射条件和波长范围等，会使制造出的液晶面板性能和成品率等受到影响。特别是在采用光取向法实施的液晶面板制造过程中，若较多地照射一定波长范围以下的紫外线光，将会成为使所制造出的液晶面板性能和成品率等大幅降低的原因。
【专利文献1】日本特开平6-275234号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明是要提供一种能抑制对液晶面板性能等带来影响的波长范围内的紫外线照射，从而能制造出高性能且使成品率提高的液晶面板的液晶面板制造装置、及使用了这种液晶面板制造装置的液晶面板制造方法。
解决技术问题的方案
作为本发明的一种实施形式，本发明提供的液晶面板制造装置，具有处理内部封入有包含光反应物质的液晶材料的被处理基板用的处理室，配置在处理室内的、向被处理基板照射紫外线使光反应物质反应从而在被处理基板的内部形成取向部的多个灯，和与灯对向设置并至少能够抑制波长为320～360nm的波长范围的紫外线穿透的滤光片。
作为本发明的另一种实施形式，本发明提供的液晶面板制造方法，包括有对于内部封入有包含光反应物质的液晶材料的被处理基板，通过至少能够抑制位于波长为320～360nm的波长范围的紫外线穿透的滤光片照射紫外线，使光反应物质产生反应，以在被处理基板的内部形成取向部的工序。
发明的技术效果
根据本发明，可提供一种能抑制对液晶面板性能带来影响的波长范围内的紫外线照射，从而能制造出高性能且提高成品率的液晶面板的液晶面板制造装置、及使用了这种液晶面板制造装置的液晶面板制造方法。
附图说明
图1是表示作为本发明一种实施方式的被处理基板的一个例子的剖面图。
图2是表示如图1所示的高分子体18的一个具体例子的图。
图3是表示向图1所示的被处理基板10照射紫外线后的液晶面板的一个例子的剖面图。
图4是表示图3所示的取向部21的取向状态的一个例子的透视图。
图5是表示图3所示的取向部21的上仰角度θ的概略图。
图6是表示图3所示的液晶面板的液晶体状态(未施加电压的场合)的剖面图。
图7是表示图3所示的液晶面板的液晶体状态(施加电压时)的剖面图。
图8是表示作为本发明实施方式的液晶面板制造装置全体结构的一个例子的平面图。
图9是表示图8所示的液晶面板制造装置的动作的流程图。
图10是详细表示图8所示的反转部的概略图。
图11是表示图10所示的反转部的具体动作例子的概略图。
图12是详细表示图8所示的检查部的概略图。
图13是表示图12所示的检查部的具体动作例子的概略图。
图14是详细表示图8所示的UV照射部的概略图。
图15是表示图14所示的灯周边结构的一个例子的概略图。
图16是表示图14所示的灯周边结构的一个例子的概略图。
图17是表示从纵向方向(轴向方向)观察图14所示的灯时的概略图。
图18是表示适合于图17所示的第一照射计的照射计光谱灵敏度的曲线图。
图19是表示适合于图17所示的第2照射计的照射计光谱灵敏度的曲线图。
图20是表示铊系金属卤化物灯的光谱分布的曲线图。
图21是表示铁系金属卤化物灯的光谱分布的曲线图。
图22是表示对铁系金属卤化物灯和铊系金属卤化物灯的光谱分布的比较的曲线图。
图23是表示对铁系金属卤化物灯和水银灯的光谱分布的比较的曲线图。
图24是表示铁系金属卤化物灯沿轴向方向的照度分布的曲线图。
图25是表示图14表示的灯的周边部的剖面图。
图26是表示图25表示的热射线吸收滤光片的光谱透射率的曲线图。
图27是表示图14表示的滤光片的入射角度和透射率间的关系的曲线图(其1)。
图28是表示图14表示的滤光片的入射角度和透射率间的关系的曲线图(其2)。
图29是表示图14表示的灯控制装置的一个具体例子的框图。
图30表示处理如图1表示的被处理基板时的照度值、照射时间、聚合效果、劣化、生产效率间关系。
图31是说明涉及本发明实施方式的匀称度计算方法的曲线图。
图32是表示匀称度和面板性能间的关系的表。
图33是表示涉及本发明实施方式的冷却板的平面图。
图34是说明涉及本发明实施方式的基板温度控制机构的示意图。
图35是说明涉及本发明实施方式的基板移动控制机构的示意图。
图36是说明涉及本发明实施方式的液晶面板制造方法的一个例子的流程图。
图37是表示有害波长范围(313nm)对被处理基板特性产生的影响的平面图，其中图37(a)是表示照射时的被处理基板的平面图，图37(b)是表示照射后的液晶面板的平面图。
图38是表示照度值和面板劣化之间的关系的表。
具体实施方式
下面参照附图，说明本发明的实施方式。在以下的附图记载中，相同或类似的部分付与相同或类似的符号。以下表示的实施方式是以举例方式说明使本发明的技术思想具体化用的装置和方法，然而本发明的技术思想并不仅限于由下述说明中所给出的特定结构零件的构造、配置方式等。
-被处理基板-
下面说明能够利用关于本发明实施方式的液晶面板制造装置进行处理的被处理基板10。如图1例示的那样，被处理基板10在玻璃制等的第一基板12和第二基板14之间，至少封入有能够利用施加电压而使其具有方位性的液晶体17和具有光反应性的光反应性物质(高分子体)18。
作为液晶材料17例如可使用酯系列、联苯系列、苯基环己烯(PCH)系列、环己烯系列、苯基嘧啶系列、二氧杂环乙烷系列的基材。基材最好是根据用途被混合的物质。作为可以将驱动电压减少的液晶材料优选P-酯系列，P-联苯系列的材料等。可以作为耐高温、能稳定动作的液晶材料优选三环系列、四环系列等的基材。可以作为使响应性提高、适合动画等显示的液晶材料优选PCH系列或联苯系列的材料。
作为高分子材料18使用例如具有图2表示那样的偶氮化合物(偶氮苯)的高分子材料。具有偶氮化合物的高分子材料通过照射紫外线、特别是波长范围为300～400nm的紫外线会产生聚合反应，形成交联构造体。如图1表示的那样，第一基板12和第二基板14之间还通过密封部19相互贴合。
在第一基板12的表面处排列多个薄膜晶体管(TFT)等的半导体元件11。在多个半导体元件11的排列上形成有第一透明电极15。另一方面，在第二基板14的表面上配置彩色滤光片13，在彩色滤光片13的表面上形成第二透明电极16。
图3表示的是向图1所示的被处理基板10上照射紫外线后的处理中间体(液晶面板)20的一个例子。采用后述的液晶面板制造装置，例如当对图1所示的被处理基板10在施加了电压的状态下照射紫外线，则会分别在第一透明电极15、第二透明电极16的表面上形成突起状的取向部21、22。
该取向部21、22是如图1所示的高分子体18利用光照射产生聚合反应所形成的交联构造体，而且如图4表示的那样，它们相对第一基板12的一定方向分别被并行排列配置。如图5表示的那样，从第一透明电极15的上面观察到的取向部21的上仰角度θ，例如可以通过控制施加在被处理基板10上的电压等来实施变更。
通过在第一透明电极15、第二透明电极16的表面上分别配置取向部21、22，如图6及图7例示的那样，液晶体17进入取向部21、22的间隙中(凹部分)。因此，与在液晶面板20的内部不形成取向部21、22的场合相比较，液晶体17的取向限制力能够变高，从而能够提高诸如响应速度、透射率、对比度、偏振光特性等液晶面板的各种性能及特性。
-液晶面板制造装置-
(全体结构)
关于实施方式的液晶面板制造装置如图8表示的那样，具有能收纳多个被处理基板10的搬入部2、使收纳在搬入部2中的被处理基板10上下反转的反转部3、检查从反转部3输送出的被处理基板10的特性的检查部4、对从检查部4输送出的被处理基板10照射紫外线的紫外线照射部(UV照射部)5和使从UV照射部5输送出的照射了紫外线后的被处理基板10反转的反转部6。
在搬入部2的内部配置有输送机器人25。输送机器人25可以通过配置被处理基板10用的工作台的下面处所配置的计算机系统(省略图示)来实施管理，并向反转部3输送出作为处理对象的被处理基板10。
检查部4包含第一检查装置4a及第二检查装置4b。第一检查装置4a及第二检查装置4b通过对被处理基板10施加电压，检查液晶体的取向状态来检查被处理基板10是否满足预定的品质基准。在图8中例示了2台检查装置(第一检查装置4a及第二检查装置4b)，但检查装置的数量可以根据图8表示的液晶面板制造装置的处理能力而有相应个数。
UV照射部5包含第一UV照射装置5a及第二UV照射装置5b。第一UV照射装置5a及第二UV照射部装置5b对被处理基板10照射紫外线。UV照射装置的数量也可以是几个。
被处理基板10从反转部3向检查部4、UV照射部5、反转部6的输送，可以利用设置在反转部3和反转部6之间路径上的输送机器人62进行。输送机器人62可通过设置在输送机器人62的路径下的计算机系统(图示省略)实施管理。
在装置的外侧面上还可以配置有显示装置61。采用显示装置61例如可进行输送到检查部4及UV照射部5处的被处理基板10的载置位置的校准等。另外，还可以在液晶面板制造装置的内侧面上，安装除去静电用的电离器63。
(处理过程)
在利用图8表示的液晶面板制造装置进行处理时，如图9的流程图表示的那样，在步骤S1，搬入部2收纳被处理基板10，并利用图8所示的输送机器人25将被处理基板10从搬入部2输送至反转部3。
在图9所示的步骤S2，使图1表示的被处理基板10上下反转，使形成有半导体元件11一侧的第一基板12位于上方，形成有彩色滤光片13一侧的第二基板14位于下方。通过这种反转处理，由于在UV照射部5中从形成有半导体元件11一侧的第一基板12侧照射出灯光，从而能够抑制彩色滤光片的损伤。并且在第一基板12位于上方时也可以不实施该反转处理。
在图9的步骤S3中，输送机器人62从反转部3向检查部4输送被处理基板10。在检查部4中利用显示装置61等进行被处理基板10的位置对准，通过施加电压使被处理基板10内部的液晶体17进行取向，并判定被处理基板10是否为良好。在步骤S3的检查中，判定为「不良」的被处理基板10，利用图8所示的输送机器人62从检查部4向装置外部输送。在步骤S3的检查中，评价为「良好」的被处理基板10，利用输送机器人62从检查部4向UV照射部5输送。
在步骤S4，在UV照射部5中例如使位于340～400nm波长范围的紫外线比位于340nm以下波长范围的紫外线相对多地发光的灯光向被处理基板10照射。由此使封入到被处理基板10内部的高分子体产生光反应(聚合反应)，如图3表示的那样，在处理中间体(液晶面板)20的内部形成取向部21、22。将液晶面板20从UV照射部5向反转部6输送，并且在步骤S5，由反转部6根据需要实施上下反转。在步骤S6，使液晶面板20从反转部6向液晶面板制造装置的外部输送。
(反转部)
图10表示的是反转部3的一个例子的概略图。反转部3具有用于真空吸附被处理基板10的第一吸附部31、第二吸附部32、第三吸附部33。第一吸附部31配置在处理室30内的下部，可以通过与第一吸附部31连接的第一可动部34上下移动。第二吸附部32被固定在配置于第一吸附部31上方的旋转部32上。第三吸附部33被配置在处理室的上部，并可以通过与第三吸附部33连接的第二可动部36上下移动。
在使被处理基板10旋转时，如图11(a)表示的那样，首先将被处理基板10放置在第一吸附部31上。然后，用图10表示的第一可动部34(在图11(a)中图示省略)提升第一吸附部31，使被处理基板10接近第二吸附部32。如图11(b)表示的那样，使第一吸附部31和第二吸附部32进一步接近，从而将被处理基板10交付给第二吸附部32。如图11(c)表示的那样，使旋转部35旋转，将被处理基板10配置在第二吸附部32的上方。然后如图11(d)表示的那样，用图10表示的第二可动部36(在图11(d)中图示省略)拉低第三吸附部33，如图11(e)表示的那样，将被处理基板10吸附在第三吸附部33的下方。
(检查部)
图12表示的是作为检查部4的一个例子的第一检查装置4a的概略图。在处理室40内配置有用于配置被处理基板10的设置台41，在设置台41的上方还配置有检查被处理基板10的状态用的CCD照相机43。在设置台41的下方配置有背光灯照射部42。
在用第一检查装置4a检查被处理基板10时，如图13(a)表示的那样，在用输送机器人62把被处理基板10配置在设置台41上后，一面利用图8所示的显示装置61实施确认，一面借助图12表示的CCD照相机43进行被处理基板10的位置调整(校准)。然后，如图13(b)表示的那样，将施加连接器44连接至被处理基板10。如图13(c)表示的那样，用背光灯照射部42从被处理基板10的下方照射光。如图13(d)表示的那样，在施加连接器44上连接电压施加部45，由电压施加部施加上一定电压。通过该电压施加，使被处理基板10内部的液晶沿一定方向取向。然后，如图13(e)表示的那样，适宜选择被处理基板10内的测定范围，利用CCD照相机43确认测定范围内的液晶排列状态，以判定被处理基板10是良好还是不良。
(UV照射部)
-全体结构-
图14表示的是作为UV照射部5的一个例子的第一UV照射装置5a的概略图。第一UV照射装置5a具有处理被处理基板10的处理室50；配置在处理室50内的、对被处理基板10照射紫外线以在被处理基板10的内部形成取向部21、22(参照图3)用的多个灯52；以及与灯52对向设置着的、抑制波长位于340nm以下的波长范围的紫外线透射的滤光片53。在图14中，多个灯52位于处理室50的上方，但是灯52的位置也可以根据被处理基板10的位置实施适宜变更。
在多个灯52的上方分别配置着能够使来自灯52的照射光均匀化的反射镜57。如图15表示的那样，还可以在灯52和滤光片53之间配置多个辅助反射板58。在如图15所示的例子中，在辅助反射板58的内部配置有检测照度用的传感器，从而可以根据传感器的检测结果，自由地变更辅助反射板58的角度。另外，多个灯52之间的配置间隔，当灯的外径为D且D为25mm以下时，通过使多个灯52的中心间的间隔(灯间距)为5D～6D，能够对被处理基板10照射照度强度不均匀性少的紫外线。而且，在D是20～33mm时，能够使灯的间距为3D～6D。
在关于如图14举例表示的实施形式的第一UV照射装置5a中，即使在灯的外径D为27.5mm时取灯的间距为7D～81D，也能达到一定的技术目的。在后述(参照图25)的冷却管100的外径D′为70mm的情况下，即使灯的间距为4D时，也能照射出均匀的紫外线。
如图17表示的那样，在从灯52的纵向方向(轴向方向)观察时的灯52的中心部附近配置有测量灯52的照度用的第一照度计55及第二照度计56。如图14表示的那样，第一照度计55及第二照度计56分别能在多个灯52的各自上方配置一个。第一照度计55及第二照度计56被连接到灯控制装置7，从而能够根据第一照度计55及第二照度计56检测出的照度值，控制提供给灯52的电力。当然，也可以在灯52的上方只配置一种照度计。
作为第一照度计55例如能够使用在波长范围340～370nm间具有峰值灵敏度的照度计。采用这种构成形式，能更高精度地检测出后述的灯52的波长为365nm的发光峰值，从而能更高精度地检测出适宜于使如图1所示的被处理基板10的高分子体18产生聚合、并抑制被处理基板10的品质劣化的波长范围的照射值。图18表示可作为第一照度计55所优选的照度计的光谱灵敏度的一个例子(UV-35)。
作为第二照度计56能够使用在和第一照度计55不同的波长范围、例如波长范围为305～320nm之间具有峰值灵敏度的照度计。采用这种构成形式，能更高精度地检测出可能会阻碍图1的被处理基板10的高分子体产生聚合并使被处理基板10的品质降低的波长的、例如为313nm的发光峰值。图19表示作为第二照度计56使用所优选的照度计的光谱灵敏度的一个例子(UV-31)。
在图14表示的处理室50的内部设置着配置被处理基板10用的载物台51。在载物台51上还可以配置有冷却被处理基板10的冷却板54。另外，为了控制冷却板54，进而控制由来自灯52的光照射而引起的被处理基板10的温度上升，还可以配置有基板温度控制装置8。配置有使载物台51沿被处理基板10的纵向方向移动的移动控制装置9。进而处理室50中连接着对被处理基板10施加电压，以助长或控制在被处理基板10内部形成的取向部21、22(参照图3)的形成用的电压施加控制装置61。
根据后述的详细构造能更明白，若使用图14表示的第一UV照射装置5a，能够抑制对制造后的液晶面板性能带来影响的波长范围的紫外线照射，从而能够制造高性能、且使成品率提高的液晶面板。
-灯-
作为如图17表示的灯52可以利用例如在具有紫外线透射性的石英制的气密性容器520的内部配置有诸如钨(W)等制的电极521、522的、其外管径为27.5mm、壁厚为1.5mm、发光长度L为1000nm、灯电压值为1275V、灯电流值为13.5A的紫外线灯等。在气密性容器520的内部处封入有诸如氩(Ar)气体等的惰性气体。
作为这样的紫外线灯优选为在气密性容器520的内部封入有水银(Hg)和在波长范围300～400nm中具有除水银光谱以外的至少一个以上光谱的发光的金属封入物的灯。例如，可以利用在气密性容器520的内部封入有水银和少量的惰性气体的高压水银灯，或在气密性容器520的内部封入有水银和卤化后的金属的金属卤化物灯等的高亮度放电灯等。
特别是作为在处理如图1表示的被处理基板10时所优选的灯52，可使用在气密性容器520的内部封入有水银和卤化铊的铊系金属卤化物灯。例如，对于使用封入有水银1.6mg/cc、碘化铊(TlI)0.1mg/cc、氩1.33kPa左右的铊系金属卤化物灯的场合，如图20表示的那样，在波长为352nm、365nm、378nm附近具有大的发光峰值，此时的电气特性表示1250V、14.0A左右。
铊(Tl)在352nm、378nm的波长范围内具有强亮线光谱，具有能够使水银的发光强度减弱的效果。因此，例如能够抑制313nm的水银发光，使在340～400nm波长范围内的发光相对较多的紫外线发光。由此，通过如图14所示的液晶面板制造装置中利用含有铊的灯52，能够降低对图3所示的液晶面板20的特性带来大影响的波长范围为340nm以下的紫外线的照射。
卤化铊的封入量在灯的内径D≤30mm的场合，封入量M优选为从0.01mg/cc≤M≤0.3mg/cc中选择出的量。作为更优选的是在灯的内径为D≤30mm、发光长度L为500mm≤L≤2500mm的场合，水银的封入量Hg优选为从0.9mg/cc≤Hg≤2.0mg/cc中选择出的量，卤化铊的封入量M优选为从0.012mg/cc≤M≤0.1mg/cc中选择出的量。
通过将卤化铊的封入量M设定为M≤0.3mg/cc，由于相对灯52的轴向方向得到均匀的照度，所以能够实现紫外线对被处理基板10的均匀照射。另外，参照图20可以知道，能够将对被处理基板10的特性带来影响的波长为313nm的照度峰值与波长为365nm的照度峰值相比降低为5％以下，所以能够进一步提高紫外线照射后的液晶面板的特性。另一方面，若卤化铊的封入量为0.3mg/cc以上，由于封入到气密性容器520内的铊相对灯52的纵向方向产生不均匀分散，因此产生发光分离，灯的性能下降。
作为灯52也能够利用具有图21表示那样的光谱的铁系金属卤化物灯。例如，在气密性容器520内封入水银1.2mg/cc、铁0.027mg/cc、碘化汞0.1mg/cc的放电介质所形成的铁系金属卤化物灯，从图21可以知道，在波长为365nm处具有最大的发光峰值。
如图22表示的那样，在比较了铁系金属卤化物灯和铊系金属卤化物灯时，若是对会使图1所示的被处理基板10制造后的特性受到影响的波长为340nm以下的照度波长进行积分后比较，则可以知道铁系金属卤化物灯相对铊系金属卤化物灯的值多2倍以上。
因而，对于想抑制来自灯52的波长为340nm以下的波长范围的发光本身的场合，与铁系金属卤化物灯相比，最好使用铊系金属卤化物灯。此外，由于波长范围为340nm以下的紫外线，能通过后述的滤光片53抑制其透射，所以在想使用发出可能照射的波长范围相对广的紫外线光的灯的场合，与铊系金属卤化物灯相比，最好使用铁系金属卤化物灯。
图23表示的是对关于实施方式的铁系金属卤化物灯和作为比较例子的水银灯的光谱分布的比较例子。水银灯在365nm、313nm、303nm的波长范围中具有大的发光峰值。在关注365nm附近照度的场合，虽然铁系金属卤化物灯表示了比水银灯低45％左右的照度，但在作为向被处理基板10照射优选的波长范围340nm～380nm中，整体具有比较高的照度。
水银灯由于在对被处理基板10的特性带来变化的340nm以下的波长范围中有高发光峰值，所以若考虑提高被处理基板10的性能时，则与水银灯相比，最好使用铁系金属卤化物灯。
如图24所示的例子表示的那样，在用发光长度L为1800mm的铁系金属卤化物灯进行测定照度时，由于相对灯52的轴向方向能够得到大致均匀的照度，所以铁系金属卤化物灯适合于将被处理基板10大型化的场合。另外在应用于图14表示的第一UV照射装置5a的场合，即使是使用发光长度L为2500mm的铁系金属卤化物灯的情况下，也得到和图24实际上相同的效果。
-灯的水冷却构造-
图25表示的是如图14所示的灯52的周边部的示意图。灯52被具有内管101及外管102双层构造的冷却管100包围着。在内管101及外管102之间收容着冷却灯52用的水(纯水)。另外，在内管101及外管102之间以包围灯52那样的方式，配置着具有光谱特性并能够吸收来自灯52的红外线用的热吸收滤光片103。
作为热吸收滤光片103优选采用吸收红外线并具有能够使位于约300～400nm的波长范围的紫外线有选择地透射的光谱特性的热吸收滤光片103。例如如图26表示的那样，可以采用在260～400nm的波长范围中具有光谱透射率峰值的热吸收滤光片。通过配置具有图26表示的那样的光谱特性的热吸收滤光片103，能使位于使被处理基板10内部的高分子体18进行有效反应的波长范围的紫外线透射，并且能够抑制成为被处理基板10加热原因的红外线的照射，所以能够进一步抑制被处理基板10的特性劣化，提高制造后的液晶面板的成品率及性能。
-滤光片-
作为图14表示的滤光片53可以使用在石英或玻璃制的基体中添加有吸收物形成的吸收型光学滤光片、和在由石英或玻璃为基体的板的上面蒸镀多层薄膜形成的多层膜型滤光片。作为滤光片53的特征而言，优选在320～360nm的波长范围内有短波长的截止波长的低通滤光片。而且，在关于实施形式的滤光片53中，所谓「截止波长」是使用垂直入射(入射角0°)时的波长定义的截止波长。特别是在多层膜滤光片中，紫外线的入射角变大时截止波长会向短波长一侧移动。例如，对于为在340nm具有截止波长的多层膜的场合，通过设定入射角为30°、60°，使截止波长为330nm、310nm附近向短波长一侧移动，针对入射角的截止波长的变化幅度变大。作为另一例子的滤光片，具有在截止波长为320nm的某一吸收型滤光片中，即使紫外线的入射角产生变化，截止波长也确保320nm，在入射角为50°、60°、70°时365nm的透射率降低为95％、85％、70％的特性。
为了促进被处理基板10内部的高分子体18的聚合反应，形成取向部21、22，降低制造后的液晶面板20的特性变化，作为控制紫外线照射用的滤光片53，能够使用在320～360nm的波长范围内具有截止波长，理想的是在330～350nm的波长范围内具有截止波长，而且当紫外线的入射角为0～60°时，截止波长的变化N位于-15nm＜N＜15nm的范围内的多层膜滤光片，和在320～340nm具有截止波长的吸收型滤光片。
-灯控制装置-
图14表示的灯控制装置7，如图29表示的那样具有灯电力控制部71、照度判定部72、累计光量判定部73和匀称度判定部74。灯控制装置7还可以设置有存储诸如适合于对被处理基板10实施处理的照度值的设定值等各种数据用的存储装置75。
灯电力控制部71能够根据照度判定部72、累计光量判定部73、匀称度判定部74的判定结果控制灯的电力。照度判定部72能够读出被存储装置75存储的照度值的设定数据等，并能够判定第一照度计55或第二照度计56检测出的照度值是否在预定的范围内。
图30表示的是处理如图1表示的被处理基板10时的照度值、照射时间和如图3表示的取向部21、22的取向状态(聚合效果)、劣化、生产效率间的关系。
“照度值”表示由作为第一照度计55的、具有图18表示的光谱灵敏度的照度计检测出的值。以下，“照射时间”表示从灯52对图1所示的被处理基板10进行实际照射的时间。
如图30表示的那样，当第一照度计55检测出的照度值是25mW/cm2以下时，能够得到图1所示的高分子体18的聚合效果，但制造出的液晶面板20产生劣化，生产效率变低。若照度值是40mW/cm2以上时，聚合进展好，生产效率也高，但若高于100mW/cm2时，对高分子体的损伤变大，所以通过控制在75mW/cm2，能够得到聚合效果，而且使制造出的液晶面板20也难于产生劣化。
因此，照度判定部72在处理图1所示的被处理基板10时，判断例如第一照度计55的照度值是否是在25mW/cm2以上，优选是否位于25～100mW/cm2的范围内，更优选是否位于40～75mW/cm2的范围内，并且可以根据判定结果，优选利用灯电力控制部71控制灯52的电压或电流。
一般说来，灯52随着使用寿命接近，光量有慢慢降低的倾向。因此，由第一照度计55等检测出的照度值也会随着时间的流逝而变低。为了能够对多个被处理基板10分别以均匀的光量照射紫外线，在随着点亮时间长期化而灯52出现劣化、照度降低的场合，希望提升电压或电流，将照度维持在一定值以上。
在图14表示的液晶面板制造装置中，照度判定部72检测第一照度计55或第二照度计56的照度值，当针对灯52的点亮时间的第一照度计55或第二照度计56的照度值的变化量到达约10％以下时，能够控制灯的电压或电流，使照度值返回到预定的值。所谓「点亮时间」表示的是实际使灯52点亮的时间的累计值。
累计光量判定部73用于判定「累计光量」是否为一定值以上。所谓「累计光量」可以用第一照度计55检测出的照度值和灯52的照射时间的积表示。例如，在处理图1所示的被处理基板10时，累计光量判定部73能够判定累计光量是否为2000mJ/cm2以上。通过使累计光量为2000mJ/cm2以上，得到被处理基板10内部的高分子材料18的聚合效果，并且难以产生图3所示的液晶面板的特性劣化。另一方面，通过设为2000mJ/cm2以下，由于不能充分进行图3的液晶面板内部的取向部21、22的形成，所以会引起性能降低。
匀称度判定部74用于判定依据第一照度计55或第二照度计56检测出的最大照度值和最小照度值计算出的「匀称度」是否为预定值以上。所谓「匀称度」，如图31表示的那样，在关注被处理基板10的纵向方向和照度间的关系时，为采用由第一照度计55(或第二照度计56)检测出的照度值的最大照度值(MAX)和最小照度值(MIN)，根据下式所表示出的照度均匀性比例。
匀称度(％)＝(1-(MAX-MIN)/(MAX+MIN))×100
如图32表示的那样，在处理图1表示的被处理基板10时，通过使当使用在波长范围为340～370nm之间具有峰值灵敏度的照度计而计算出的匀称度为75％以上，能够提高图3所示的液晶面板20的响应速度、透射率、对比度、偏振光(光)特性等各种性能。因而，优选匀称度判定部74在处理图1表示的被处理基板10的场合，可以判定用第一照度计55计算出的匀称度是否是75％以上，并且可以根据该判定的结果，用灯电力控制部71控制灯的电压或电流。
-基板温度控制机构-
图33表示从上面观察图14表示的冷却板54时的示意图。冷却板54例如可以为铝等的金属制，内部具有使冷却水流通的冷却水流路541。冷却水的流通速度既可以利用图14表示的基板温度控制装置实施控制，也可以是恒定速度。
按照如图14表示的那样，基本上即使只利用冷却板54也能实施温度控制，但如图34表示的那样，也可以在处理室50的内部设置冷风喷嘴542，组合冷风来进行冷却。在图34表示的例子中，冷风喷嘴542沿被处理基板10的纵向方向配置，从冷风喷嘴542送出例如为5～15℃的冷风。采用这种构成形式，可以将被处理基板10的基板温度控制在70℃以下，优选被控制在20～50℃。而且也可以设置送冷风的风扇，代替冷风喷嘴542。
在被处理基板10的内部封入的高分子体18和液晶体17，由于具有热可塑性，所以若暴露在高温下，会引起特性恶化。特别是当通过对被处理基板10照射波长为340nm以上的紫外线时，被处理基板10的基板温度可能会达到200℃，所以会使特性劣化现象显著。
根据图34表示的第一UV照射装置5a，通过具有冷风喷嘴542和冷却板54，能够将被处理基板10的温度控制在一定的温度以下，所以能降低高分子体18和液晶体17的劣化，提高制造出的液晶面板的响应速度、透射率、对比度、偏振光(光)特性等各种特性。
而且，冷风喷嘴542和冷却板54的驱动能够根据被处理基板10的大小实施选择。例如，在处理550mm×650mm大小的被处理基板10时，只用冷风喷嘴542也能实施充分冷却，但在处理像诸如1500mm×1800mm大小的被处理基板10等比较大的基板时，可以一并采用冷风喷嘴542和冷却板54。
另一方面，相反地通过采用吹冷风，在使被处理基板10的表面温度产生偏差的场合，希望只驱动冷却板54。如图34表示的那样，也可以在处理室50内设置测定基板温度用的温度传感器543，也可以根据温度传感器543的检测值，由基板温度控制装置8选择性地控制冷却板54和冷风喷嘴542的驱动。
-基板移动控制机构-
由于灯52和被处理基板10间的距离、以及反射板对光的反射情况，会使照射到被处理基板10表面处的光量存在有局部不均匀的情况。因此在图35中，在用实线表示的位置上，首先照射一定时间紫外线后，利用移动控制装置9将载物台51沿被处理基板10的纵向方向移动距离W。由此，与不移动载物台51实施处理的场合相比较，能使照射到被处理基板10的光更均匀化。
距离W可以在来自灯52的照度为一定值以上的有效照射范围内实施变更，但若考虑到灯52的特性，优选每次移动为灯间距的1/2左右些。例如，搭载有5个发光管外径为27.5mm、发光长度为1000mm的金属卤化物灯作为灯52，处理550mm×650mm大小的图1表示的被处理基板10时，可以按照使在波长范围340～370nm之间具有峰值灵敏度的照度计(第一照度计55)的照度值为75mW/cm2的方式，照射25秒，然后使被处理基板10沿基板的纵向方向移动W＝125mm左右，再在75mW/cm2条件下照射25秒。由此，能够抑制液晶面板20产生的反应偏差，从而能够实现高性能液晶面板20的生产。
(使用紫外线照射装置的液晶面板制造方法)
如图36中的步骤S11表示的那样，在用如图14表示的第一UV照射装置5a处理如图1表示的被处理基板10时，可以首先进行配置。作为配置例如能够向存储装置(图示省略)等输入用于驱动灯控制装置7、基板温度控制装置8、移动控制装置9及电压施加控制装置61的各种设定数据。
另外，在载物台51上配置试验用的被处理基板10，以处理条件对处理室50的内部进行后，导出被处理基板10表面的照度和相对该照度的第一照度计55及第二照度计56的照度值间的关系。由此，可以根据第一照度计55及第二照度计56的照度值，计算出和被处理基板10表面的实际照度值之间的关系。
当配置结束时，用图8表示的输送机器人62把进行实际处理的被处理基板10配置在图14所示的冷却板54上，在步骤S12中，开始对被处理基板10实施冷却。冷却方法可以是根据被处理基板10的大小用5～15℃的冷风实施空冷，也可以如图34表示的那样，利用温度传感器543检测基板温度，并用基板温度控制装置8控制冷却板54或冷风喷嘴542，以便将基板温度例如控制在70℃以下。
接着在步骤S13，对被处理基板10施加预定的电压(例如，为0～30V)。在步骤S14，在对被处理基板10施加了电压的状态下，在例如第一照度计55的照度值是75mW/cm2的条件下照射25秒的灯光。然后在步骤S15，使载物台51沿被处理基板10的纵向方向移动，在步骤S16，在对被处理基板10施加电压的状态下，在例如第一照度计55的照度值是75mW/cm2的条件下照射25秒的灯光。
图14所示的灯控制装置7使灯52对被处理基板10照射紫外线，以使得在第一照度计的照度值是40mW/cm2以上的条件下第一照度计55的照度值和灯的照射时间的积为2000mJ/cm2以上。另外在第一照度计55的照度值相对灯的照射时间的变化量是10％以下时，控制灯的电力。对匀称度实施计算，按照使匀称度为75％以上的方式控制灯的电力。处理后的被处理基板10在步骤S17，从图14所示的处理室50搬出，用图8所示的输送机器人62输送到反转部6。
通过涉及图8表示的实施形式的UV照射部5(第一UV照射装置5a)，由于能够抑制对制造出的液晶面板性能等带来影响的波长范围为340nm以下的紫外线照射，所以能够制造出高效能、高成品率的液晶面板。
(其他实施方式)
本发明已经根据上述实施方式进行了说明，但构成该公开的一部分的论述及附图均不能理解成对本发明的限定。本领域的技术人员还能够从公开的内容中获得各种代替的实施方式、实施例及应用技术。
-有害波长照度判定机构-
在上述的实施方式中，是以图29表示的照度判定部72根据第一照度计55的照度值对照度实施判定，并且根据该判定结果控制灯的电力为例进行说明的。但是，图29表示的照度判定部72也可以根据第二照度计56的照度值，判定对液晶面板在特性上带来影响的波长(有害波长)的照度。
如图37(a)表示的那样，在处理图1表示的被处理基板10时，若对被处理基板10的斜线部分照射波长为340nm或320nm以下的紫外线、特别是表示水银的发光峰值的波长为313nm的光，则会如图37(b)表示的那样，使照射后的液晶面板20残留白色不均匀。图38表示的是采用检测波长为313nm的紫外线的第二照度计56时的波长为313nm的紫外线所带来的使面板劣化的影响的关系。
如图38表示的那样，在照度值是1mW/cm2以下时，难以产生如图37(b)表示的那样的面板劣化，但在照度值是1mW/cm2以上时，产生如图37(b)表示的那样的面板劣化的比例变高。因此，图29表示的照度判定部72在第二照度计56的照度值是1mW/cm2以上时，可以由省略图示的显示装置等警告用户，或者控制对图15表示的反射镜57或辅助反射板58的角度实施调节用的机构(图示省略)动作。
如上所述，本发明当然还包含着在这里没有被记载的各式各样的实施方式等。因而，本发明的技术范围是由依据上述说明形成的适当的权利要求范围所决定的。

Claims (10)

1.一种液晶面板制造装置，其特征是具有：
对内部封入有包含光反应性物质的液晶体的被处理基板进行处理的处理室；
配置在前述处理室内的、向前述被处理基板照射紫外线，使前述光反应性物质反应，以在前述被处理基板的内部形成取向部的多个灯；以及
与前述灯相对、至少抑制波长为320～360nm的波长范围的紫外线的透射的滤光片。
2.权利要求1记载的液晶面板制造装置，其特征是：
前述光反应性物质为高分子。
3.权利要求1记载的液晶面板制造装置，其特征是：
前述光反应性物质是偶氮化合物。
4.权利要求1记载的液晶面板制造装置，其特征是：
前述滤光片包含对于垂直入射时所定义的截止波长N位于320～360nm的范围内且紫外线相对前述滤光片的入射角为0°～60°时的截止波长的变化在-15nm＜N＜+15nm的范围内的滤光片。
5.权利要求1记载的液晶面板制造装置，其特征是还具有：
配置在前述灯的上方处的、在波长范围为340～370nm之间具有峰值灵敏度的第一照度计；以及
控制前述灯的电力，以使上述第一照度计的照度值为25～100mW/cm2的灯控制装置。
6.权利要求1记载的液晶面板制造装置，其特征是还具有：
配置在前述灯的上方处的、在波长范围为340～370nm之间具有峰值灵敏度的第一照度计；以及
控制前述灯的电力，以使上述第一照度计的照度值为40～75mW/cm2的灯控制装置。
7.权利要求5或6记载的液晶面板制造装置，其特征是：
前述灯按照使前述第一照度计的照度值和前述灯的照射时间的积是2000mJ/cm2以上的方式，对前述被处理基板照射紫外线。
8.权利要求5或6记载的液晶面板制造装置，其特征是：
灯控制装置控制前述灯的电力，以使第一照度计的照度值相对前述灯的点亮时间的变化量是10％以下。
9.权利要求1～6记载的液晶面板制造装置，其特征是：还具有向前述被处理基板施加电压的电压施加装置。
10.一种液晶面板制造方法，其特征是具有：
对内部封入有包含光反应性物质的液晶体的被处理基板，经由滤光片照射紫外线，使上述光反应性物质产生反应，以在前述被处理基板的内部形成取向部的工序，其中前述滤光片至少抑制波长为320～360nm的波长范围的紫外线的透射。
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