JP2015111225A - 液晶パネルの製造装置及び液晶パネルの製造方法 - Google Patents

液晶パネルの製造装置及び液晶パネルの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】被処理パネルの温度の不均一の抑制と、被処理パネルの温度の変化を抑制する液晶パネルの製造装置及び液晶パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態の液晶パネルの製造装置１は、光照射部１０と；照射ボックス２０と；ステージ３０と；チャンバー４０と；循環型空冷装置５０と；を備える。光照射部１０は光を放出する。照射ボックス２０は光照射部１０からの光を透過する窓材２１を有する。ステージ３０は窓材２１と対面するように設けられかつ被処理パネル２が載置される載置面３１を備えている。ステージ３０は内部に載置面３１の光が照射されるエリアを温度制御する液体を流通させる。チャンバー４０は照射ボックス２０とステージ３０を覆う。循環型空冷装置５０はチャンバー４０に設けられた導入口５１から導入された気体が排出口５２から排出されチャンバー４０内の温度を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、液晶パネルの製造装置及び液晶パネルの製造方法に関する。
液晶パネルの製造において、光反応性を持つ高分子体を備えた被処理パネルに、紫外線ランプ等の光源を用いて、所定波長の光を照射することにより、高分子体を化学反応させて配向機能を持たせる光配向という工程を行う方法がある。
特に、ブルー相液晶を高分子で安定化させた状態、即ち高分子安定化ブルー相（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｂｌｕｅ Ｐｈａｓｅ：ＰＳＢＰ）を発現させるためには、光照射時の被処理パネルの温度むら及び温度の経時変化が表示特性のむらに与える影響が大きい。このために、被処理パネルに所定波長の光を照射する液晶パネルの製造方法では、紫外線照射時の被処理パネルの温度の不均一の抑制と、被処理パネルの表面の温度の変化の抑制とが強く望まれる。
そこで、光反応性物質を含む液晶パネルの製造工程において用いられる紫外線照射装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示された紫外線照射装置は、光源エレメントの各々における外套管の内部に冷却風を供給する冷却機構を備える構成が記載されている。
特開２０１１−２１５４６３号公報
しかしながら、特許文献１に示された紫外線照射装置では、高分子安定化ブルー相を発現させるための被処理パネルの温度の不均一を抑制したり、被処理パネルの温度の変化を抑制したりすることが困難である。
本発明は、被処理パネルの温度の不均一の抑制と、被処理パネルの温度の変化を抑制する液晶パネルの製造装置及び液晶パネルの製造方法を提供することを目的とする。
実施形態の液晶パネルの製造装置は、光照射部と；照射ボックスと；ステージと；チャンバーと；循環型空冷装置と；を備える。光照射部は、光を放出する。照射ボックスは、光照射部からの光を透過する窓材を有する。ステージは、窓材と対面するように設けられかつ被処理パネルが載置される載置面を備えている。ステージは、内部に載置面の光が照射されるエリアを温度制御する液体を流通させる。チャンバーは、照射ボックスとステージを覆う。循環型空冷装置は、チャンバーに設けられた導入口と排出口とを備え、導入口から導入された気体が排出口から排出され、チャンバー内の温度を制御する。
本発明によれば、被処理パネルの温度の不均一の抑制と、被処理パネルの温度の変化を抑制する液晶パネルの製造装置及び液晶パネルの製造方法を提供することができる。
図１は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置の概略の構成を示す図である。 図２は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置の概略の構成を示す断面図である。 図３は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置により光が照射される被処理パネルの構成を示す断面図である。 図４は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置の窓材の透過する光を説明する図である。 図５は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置の窓材の構成を示す断面図である。 図６は、比較例と本発明品１、２の温度変化の測定箇所を示す平面図である。 図７は、実施形態の変形例に係る液晶パネルの製造装置の概略の構成を示す断面図である。 図８は、実施形態の他の変形例に係る液晶パネルの製造装置の概略の構成を示す断面図である。
以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１は、光照射部１０と、照射ボックス２０と、ステージ３０と、チャンバー４０と、循環型空冷装置５０とを備える。光照射部１０は、光を放出する。照射ボックス２０は、光照射部１０からの光を透過する窓材２１を有する。ステージ３０は、窓材２１と対面するように設けられかつ被処理パネル２が載置される載置面３１を備えている。ステージ３０は、内部に載置面３１の光が照射されるエリアを温度制御する液体を流通させる。チャンバー４０は、照射ボックス２０とステージ３０を覆う。循環型空冷装置５０は、チャンバー４０に設けられた導入口５１と排出口５２とを備え、導入口５１から導入された気体が排出口５２から排出され、チャンバー４０内の温度を制御する。
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１は、前記窓材２１が、予め定められた波長の紫外線もしくは赤外線の透過を抑制、または予め定められた波長の紫外線および赤外線の双方の透過を抑制する機能を備える。
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１は、被処理パネル２が、カラーフィルタ基板３又は対向基板４と、対向基板４と、液晶層５とを備える。対向基板４は、カラーフィルタ基板３に対向する。液晶層５は、カラーフィルタ基板３と、対向基板４との間に設けられる。被処理パネル２は、カラーフィルタ基板３側が載置面３１と接触するようにステージ３０に配置され、光照射部１０は、対向基板４の側から被処理パネル２に光を照射する。
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１は、液晶層５が、少なくとも、ネマティック液晶組成物、ブルー相を発現する液晶組成物、及び、重合性モノマーを含んでいる。液晶層５は、光の照射により高分子安定化ブルー相を発現する。
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１は、光照射部１０が、３００ｎｍ〜４００ｎｍを主波長とし、かつ、載置面における３６５ｎｍの波長の光の照度が１５ｍＷ／ｃｍ２以下の光源１１を備える。
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１は、光が照射されるときの被処理パネル２における温度が、１０℃〜７０℃の間の設定温度に対して、±０．５℃以内となるように、ステージ３０および循環型空冷装置５０が制御される。
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造方法は、光を放出する光照射部１０と；光照射部１０からの光を透過する窓材２１を有する照射ボックス２０と；窓材２１と対面するように設けられかつ被処理パネル２が載置される載置面３１を備え、内部に載置面３１の光が照射されるエリアを温度制御する液体を流通させるステージ３０と；照射ボックス２０とステージ３０を覆うチャンバー４０と；チャンバー４０に設けられた導入口５１と排出口５２とを備え、導入口５１から導入された気体が排出口５２から排出され、チャンバー４０内の温度を制御する循環型空冷装置５３と；を備え、ステージ３０の載置面３１に被処理パネル２を載置するステップと；ステージ３０内に前記液体を流通させるとともに、前記気体を導入口５１からチャンバー４０内に導入して排出口５２から排出循環させながら、載置面３１に配置される被処理パネル２に窓材２１を通して光照射部１０から光を照射するステップと；を有する。
［実施形態］
次に、本発明の実施形態に係る液晶パネルの製造装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置の概略の構成を示す図、図２は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置の概略の構成を示す断面図、図３は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置により光が照射される被処理パネルの構成を示す断面図、図４は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置の窓材の透過する光を説明する図、図５は、実施形態に係る液晶パネルの製造装置の窓材の構成を示す断面図である。
図１に示された実施形態の液晶パネルの製造装置（以下、単に製造装置と記す）１は、一定の温度に保ちながら被処理パネル２に光を照射して、被処理パネル２に例えば液晶ディスプレイを構成する高分子安定化ブルー相などを発現させるものである。製造装置１により光が照射される被処理パネル２は、図３に示すように、カラーフィルタ基板３と、カラーフィルタ基板３に対向する対向基板４と、カラーフィルタ基板３と対向基板４との間に設けられた液晶層５とを備えている。
カラーフィルタ基板３は、例えば、赤色、緑色、青色の光を透過するカラーフィルタを基板上に配置し、保護膜で覆ったものである。対向基板４は、電極がアレイ状に配置された基板である。液晶層５は、少なくとも、ネマティック液晶組成物、ブルー相を発現する液晶組成物、及び、重合性モノマーを含んでいる。液晶層５は、製造装置１による光の照射により、高分子安定化ブルー相を発現するものである。
液晶層５を構成するネマティック液晶組成物とは、誘電異方性を有する材料で構成される。
ブルー相を発現する液晶組成物とは、安定に存在できる温度範囲を例えば、室温、具体的には０℃以上に拡大しながらも、光が照射されることで、ネマティック液晶組成物よりも高応答性を可能とする材料である。ブルー相を発現する液晶組成物とは、例えば、１０℃〜７０℃の間の所定の設定温度に対して、±０．５℃以内に保たれた状態で、光が照射されると、むらなく高分子安定化ブルー相を発現するものである。例えば、設定温度が５５℃である場合には、ブルー相を発現する液晶組成物とは、５４．５℃〜５５．５℃の範囲内に温度が保たれた状態で、光が照射されると、むらなく高分子安定化ブルー相を発現するものであり、設定温度が６０℃である場合には、ブルー相を発現する液晶組成物とは、５９．５℃〜６０．５℃の範囲内に温度が保たれた状態で、光が照射されると、むらなく高分子安定化ブルー相を発現するものである。
重合性モノマーとは、ネマティック液晶組成物や高分子安定化ブルー相を発現する液晶組成物の組成を安定化させるための材料である。
製造装置１は、図１および図２に示すように、光を放出する光照射部１０と、照射ボックス２０と、ステージ３０と、チャンバー４０と、循環型空冷装置５０と、制御手段６０などを備えている。
光照射部１０は、光を放出するものであって、照射ボックス２０内、具体的には、照射ボックス２０に光照射部１０からの光を透過する窓材２１と対面するステージ３０の載置面３１上に載置される被処理パネル２に窓材２１を通して光を照射可能なものである。光照射部１０は、光源としての棒状ランプ１１を複数備えている。棒状ランプ１１は、水銀、鉄やヨウ素などのメタルハライド、アルゴンなどの希ガスを封入して、主に紫外線を放出するメタルハライドランプなどの直線状に延びた管型ランプである。棒状ランプ１１は、３００ｎｍ〜４００ｎｍを主波長とし、かつ、３６５ｎｍの波長の光（紫外線）の照度が１５ｍＷ／ｃｍ２以下である。また、棒状ランプ１１の長手方向は、チャンバー４０に設けられた導入口５１から排出口５２に向う方向即ちチャンバー４０内での気体としての気体が流れる方向と平行である。なお、照度計としてＵＶ−Ｍ０２（株式会社オーク製作所製）を用い、受光器としてＵＶ−ＳＮ３５（株式会社オーク製作所製）を用いることができる。
本実施形態で、棒状ランプ１１は、三つ設けられ、かつ、照射ボックス２０およびステージ３０、載置面３１上に載置された被処理パネル２の上方に配置されている。また、棒状ランプ１１は、この棒状ランプ１１が照射する光を通す図示しない水冷ジャケットに覆われている。水冷ジャケットは、水が充填され、この充填された水が循環されることで、棒状ランプ１１を所望の動作温度に保つものである。
照射ボックス２０は、箱状に形成され、ステージ３０の載置面３１に載置される被処理パネル２を内部に収容するように、ステージ３０上に配置される。また、照射ボックス２０は、光照射部１０と載置面３１との間に設けられ、光照射部１０からの光が照射される窓材２１を有している。
窓材２１は、予め定められた波長の紫外線および赤外線の双方の透過を抑制する機能を有するものである。窓材２１は、液晶層５が高分子安定化ブルー相を発現するのに適する波長の光を透過させ、他の光の透過を抑制（制限）するものである。本実施形態で、窓材２１は、図５に示すように、第１のフィルタ２２と、第２のフィルタ２３とが重ねられて構成されている。第１のフィルタ２２は、図４に実線で示すように、波長［ｎｍ］がＡ〜Ｂの紫外線を透過させ、他の光（波長［ｎｍ］がＡよりも短い紫外線、波長［ｎｍ］がＢよりも長い紫外線、可視光線、赤外線）の透過を抑制（制限）する。第２のフィルタ２３は、図４に二点鎖線で示すように、波長［ｎｍ］がＣ〜Ｄの紫外線、可視光線、赤外線を透過させ、他の光（特に、波長［ｎｍ］がＣよりも短い紫外線、波長［ｎｍ］がＤよりも長い赤外線）の透過を抑制（制限）する。なお、Ｃは、Ａよりも長く、Ｂよりも短く、Ｂは、Ｄよりも短い。このため、本実施形態で、窓材２１は、図４に平行斜線で示すように、波長［ｎｍ］がＣ〜Ｂの紫外線を透過し、他の光の透過を抑制（制限）するものである。また、本発明では、前述した第２のフィルタ２３に波長［ｎｍ］がＡ〜Ｂの紫外線を透過させかつ他の光の透過を抑制（制限）するフィルタを蒸着することで、窓材２１を構成してもよい。
また、本発明で、窓材２１は、液晶層５が高分子安定化ブルー相を発現するのに適する波長の光を透過させることができるのであれば、予め定められた波長の紫外線の透過を抑制（制限）するフィルタで構成されてもよく、予め定められた波長の赤外線の透過を抑制（制限）するフィルタで構成されてもよい。このように、本発明で、窓材２１は、液晶層５が高分子安定化ブルー相を発現するのに適する波長によって、予め定められた波長の紫外線もしくは赤外線の透過を抑制（制限）する機能を備えていればよい。
ステージ３０は、被処理パネル２を載置する載置面３１を備え、内部に一定温度の液体としての水を循環させることで、載置面３１に載置された被処理パネル２の温度を制御するものである。載置面３１は、窓材２１と対面するように設けられて、光照射部１０と対向している。なお、本発明では、載置面３１に載置される被処理パネル２が保たれる温度ができるだけ一定であるのが望ましく、載置面３１に載置される被処理パネル２の温度が一定に保たれるのであれば、ステージ３０内に循環される流体としての液体の温度が載置面３１に載置される被処理パネル２の温度よりも若干低い温度であっても若干高い温度であってもよい。なお、本発明で、ステージ３０は、水の他に種々の液体を循環させてもよい。
ステージ３０上には、カラーフィルタ基板３側が載置面３１と接触するように、被処理パネル２が載置される。即ち、被処理パネル２は、カラーフィルタ基板３が載置面３１に接触するように、ステージ３０の載置面３１上に載置される。このために、光照射部１０は、対向基板４の側から被処理パネル２に光を照射する。
ステージ３０は、アルミニウム合金などで構成された厚手の平板状に形成され、内部に被処理パネル２が所望の温度となるような温度の液体が循環される循環路（図示せず）が設けられている。ステージ３０には、被処理パネル２の温度を一定に保ち、かつ、ステージ３０の循環路内で流体としての液体を循環させる流体保温循環手段３２が接続している。流体保温循環手段３２は、例えば、液体を循環させるための循環路に連結された配管（図２に一部を示す）３３、周知のヒータ、冷却装置や配管３３内の液体を送り出すポンプなどで構成される。
チャンバー４０は、箱状に形成され、照射ボックス２０とステージ３０との全体を覆い、上部に光照射部１０を設けている。
循環型空冷装置５０は、図２に示すように、チャンバー４０に設けられた導入口５１と排出口５２とを備え、導入口５１から導入された気体が排出口５２から排出され、チャンバー４０内の温度を制御するものである。循環型空冷装置５０は、導入口５１から導入された気体を排出口５２から排出して、チャンバー４０内の温度を制御することで、チャンバー４０内の温度即ち照射ボックス２０内の被処理パネル２の温度を一定の温度に保つものである。
本実施形態で、導入口５１は、チャンバー４０の長手方向の一端部の下部に開口し、排出口５２は、チャンバー４０の他端部の上部に開口している。循環型空冷装置５０は、導入口５１から導入される気体をチャンバー４０内に流し、排出口５２から排出する。循環型空冷装置５０は、例えば、導入口５１と排出口５２とに加えて、気体を導入口５１、チャンバー４０内、排出口５２とに順に循環させるための送風管（図２に示す）５３と、気体を一定温度に保つ周知のヒータ、冷却装置や送風管５３内の気体を送り出す送風機などを備えている。
なお、本発明で、導入口５１、チャンバー４０内、排出口５２と順に循環される気体の温度と、載置面３１に載置される被処理パネル２が保たれる温度とはできるだけ等しいのが望ましく、載置面３１に載置される被処理パネル２が一定の温度に保たれるのであれば、循環される気体の温度が載置面３１に載置される被処理パネル２の温度よりも若干低い温度であっても若干高い温度であってもよい。なお、気体の温度は、あくまで、目標とされる温度であって、実際の温度と異なる場合もある。
また、製造装置１は、例えば、排出口５２の近傍などの適宜箇所に、ステージ３０の内部に設けられた循環路を流通する液体、水冷ジャケットに循環される水や、チャンバー４０の内外を循環される気体などの温度を検知する温度センサ（図示せず）を設けている。製造装置１は、例えば、導入口５１の近傍などの適宜箇所に、導入口５１から照射ボックス２０内に導入される気体の流量を検知する流量センサを設けている。
制御手段６０は、製造装置１による光の照射動作を制御するものである。制御手段６０は、流体保温循環手段３２、循環型空冷装置５０、光照射部１０などに接続されている。制御手段６０は、例えばＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、処理動作の状態を表示する表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる操作手段と接続されている。
制御手段６０は、ステージ３０の載置面３１に載置された被処理パネル２に光照射部１０から光を照射する際には、温度センサなどの検知結果などに基づいて、棒状ランプ１１を覆う水冷ジャケットを制御して、棒状ランプ１１を所望の動作温度に保つ。また、制御手段６０は、ステージ３０の載置面３１に載置された被処理パネル２に光照射部１０から光を照射する際には、温度センサなどの検知結果などに基づいて、流体保温循環手段３２を制御してステージ３０に循環される液体の温度を一定に保ち、循環型空冷装置５０を制御してチャンバー４０の内外に循環される気体の温度を一定に保って、ステージ３０の載置面３１に載置された被処理パネル２の温度を一定に保つ。
例えば、制御手段６０により、被処理パネル２に光照射部１０から光を照射する際には、光が照射されるときの被処理パネル２の温度が、１０℃〜７０℃の間の所定の設定温度に対して±０．５℃以内となるように、ステージ３０および循環型空冷装置５０が制御される。即ち、本発明では、ステージ３０の載置面３１に載置された被処理パネル２の温度を一定に保つとは、１０℃〜７０℃の間の所定の設定温度に対して±０．５℃以内の温度に保つことをいう。例えば、設定温度が５５℃である場合には、制御手段６０により、被処理パネル２の温度が５４．５℃〜５５．５℃の範囲内の温度に保たれるように、流体保温循環手段３２に循環される液体の温度及び照射ボックス２０内の温度などが制御される。設定温度が６０℃である場合には、制御手段６０により、被処理パネル２の温度が５９．５℃〜６０．５℃の範囲内の温度に保たれるように、流体保温循環手段３２に循環される液体の温度及び照射ボックス２０内に導入される気体の流量、温度などが制御される。
次に、前述した構成の実施形態に係る製造装置１を用いた液晶パネルの製造方法、即ち、被処理パネル２に光を照射する方法を説明する。まず、オペレータが処理内容情報を制御手段６０に登録し、処理動作の開始指示があった場合に、処理動作を開始する。そして、処理動作において、ステージ３０の載置面３１に被処理パネル２を載置する。そして、制御手段６０は、ステージ３０内に液体を流通させるとともに、導入口５１を通して気体をチャンバー４０内に導入して排出口５２から排出させるとともに、水冷ジャケット内に水を循環させる。制御手段６０は、載置面３１に載置される被処理パネル２に窓材２１を通して光照射部１０から一定時間光を照射する。一定時間、光が照射された被処理パネル２は、ステージ３０から取り外され、光照射前の被処理パネル２がステージ３０の載置面３１に載置される。前述した工程と同様に、光を照射する。
前述した構成の実施形態に係る製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、ステージ３０内に液体を循環させて、被処理パネル２の温度を一定の温度に保つように制御されることに加え、被処理パネル２を収容する照射ボックス２０を覆うチャンバー４０内の気体を一定に保つ。また、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、被処理パネル２を収容する照射ボックス２０の内部と照射ボックス２０の外部、すなわち、チャンバー４０の内部の温度を略同じ且つ略一定に保つことができ、照射ボックス２０からチャンバー４０への温度の放熱を抑制することができるため、照射ボックス２０内の温度の変化を抑制することができる。したがって、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、照射ボックス２０内の被処理パネル２の温度の変化を抑制することができる。また、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、載置面３１に載置された被処理パネル２の温度をステージ３０内の液体により一定に保つことができる。したがって、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、照射ボックス２０内の被処理パネル２の温度の変化を抑制することができる。
さらに、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、窓材２１が、液晶層５が高分子安定化ブルー相を発現するのに適する波長の光を透過させ、他の光の透過を制限するので、被処理パネル２に高分子安定化ブルー相を発現するのに最低限必要な光のみ照射することとなる。したがって、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、光照射部１０から載置面３１に載置された被処理パネル２に光が照射されても、被処理パネル２に対して不所望の光が照射されることが抑制できる。特に、被処理パネル２に対して温度変化をもたらす赤外線などの不所望の光が照射されることが抑制することができる。よって、載置面３１に載置された被処理パネル２の温度が上昇することを抑制することができる。したがって、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、照射ボックス２０内の被処理パネル２の温度の変化をより確実に抑制することができる。
また、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、照射ボックス２０を覆うチャンバー４０内に気体を導入する。このために、チャンバー４０内の気体の温度と照射ボックス２０内の温度とを略同じに保つことができる。したがって、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、被処理パネル２の温度の不均一を抑制することができる。
また、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、照射ボックス２０を覆うチャンバー４０内に一定温度の気体を導入する。このために、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、光が照射されるときの被処理パネル２における温度が、例えば、５０℃や６０℃などの、製造装置１の外気の温度との差が大きくても、照射ボックス２０内に設けられた被処理パネル２が製造装置１外部との温度差により放熱されることによる被処理パネル２の温度変化を抑制できる。
したがって、製造装置１及び液晶パネルの製造方法によれば、載置面３１に載置された被処理パネル２の温度の不均一の抑制を図ることができ、被処理パネル２の温度の変化を抑制することができる。
また、製造装置１によれば、カラーフィルタ基板３が載置面３１に接触するように、被処理パネル２をステージ３０上に載置して、光照射部１０が対向基板４に向けて光を照射する。また、製造装置１によれば、液晶層５が高分子安定化ブルー相を発現する液晶組成物を含んでいる。さらに、光照射部１０は３００ｎｍ〜４００ｎｍを主波長としかつ波長が３６５ｎｍの光の照度が１５ｍＷ／ｃｍ２以下である棒状ランプ１１を備えている。また、被処理パネル２に光が照射されるときの被処理パネル２における温度が、１０℃〜７０℃の間の設定温度に対して、±０．５℃以内となるように、ステージ３０の液体及び照射ボックス２０内に導入される気体を制御する。したがって、製造装置１によれば、光を液晶層５に作用させて、高分子安定化ブルー相を確実に発現させることができる。
また、製造装置１によれば、導入口５１をチャンバー４０の下部に設け、排出口５２をチャンバー４０の上部に設けているので、チャンバー４０の下部から気体が導入されるため、照射ボックス２０には気体が直接当たりにくくなり、照射ボックス２０内の気体の温度変化を抑制できる。このために、製造装置１によれば、より照射ボックス２０内の気体の温度の変化を抑制することができる。
次に、前述した実施形態に係る製造装置１及び液晶パネルの製造方法の効果を確認した。結果を表１に示す。表１は、比較例及び本発明品１、２の温度変化の結果を示す図である。
なお、表１に示された場合では、光照射部１０から載置面３１に載置された被処理パネル２に光を照射した時の被処理パネル２の図６に示す測定箇所Ａ〜Ｉの温度変化を測定した。
なお、測定箇所であるＡ〜Ｉは、図６に示された箇所に設けられた温度センサの検知結果を示している。図６は、比較例と本発明品１、２の温度変化の測定箇所を示す平面図である。Ａ〜Ｉの検知結果を示す温度センサは、図６に示すように、製造装置１の平面視において、被処理パネル２即ち載置面３１上に設けられている。Ａは、導入口５１寄りの一方の隅部に設けられた温度センサの検知結果を示し、Ｂは、導入口５１寄りの棒状ランプ１１の一方の端部の真下に設けられた温度センサの検知結果を示し、Ｃは、導入口５１寄りの他方の隅部に設けられた温度センサの検知結果を示している。Ｄは、載置面３１の長手方向の中央部の幅方向の一方の端部に設けられた温度センサの検知結果を示し、Ｅは、載置面３１の長手方向の中央部でかつ棒状ランプ１１の中央部の真下に設けられた温度センサの検知結果を示し、Ｆは、載置面３１の長手方向の中央部の幅方向の他方の端部に設けられた温度センサの検知結果を示している。Ｇは、排出口５２寄りの一方の隅部に設けられた温度センサの検知結果を示し、Ｈは、排出口５２寄りの棒状ランプ１１の他方の端部の真下に設けられた温度センサの検知結果を示し、Ｉは、排出口５２寄りの他方の隅部に設けられた温度センサの検知結果を示している。
表１の本発明品１とは、ステージ３０の設定温度を５５℃として、循環型空冷装置５０によりチャンバー４０内を循環される気体の温度を５５℃としている。表１の本発明品２とは、ステージ３０の設定温度を６０℃として、循環型空冷装置５０によりチャンバー４０内を循環される気体の温度を６０℃としている。また、表１の比較例とは、ステージ３０の設定温度を６０℃として、循環型空冷装置５０による気体の循環を停止している。また、測定にあたっては、測定開始から１２００秒後までの測定箇所Ａ〜Ｉそれぞれの温度変化を測定した。表１の○は、高分子安定化ブルー相を安定的に発現させるように、被処理パネル２を一定の温度に保つことができることを示し、×は、高分子安定化ブルー相を安定的に発現させるように、被処理パネル２を一定の温度に保つことができないことを示している。
Figure 2015111225
表１の比較例によれば、載置面３１に載置される被処理パネル２を一定の温度に保つように制御されるステージ３０のみを用いても測定箇所Ａ、測定箇所Ｇおよび測定箇所Ｉでの温度が５９．５℃を下回ることがあり、測定箇所Ｅおよび測定箇所Ｈでの温度が６０．５℃を超えることがある。また、比較例では、測定箇所Ａ、測定箇所Ｇおよび測定箇所Ｉでの最低温度が５９．０℃となり、測定箇所Ｅおよび測定箇所Ｈでの最高温度が６０．８℃となる。このために、比較例によれば、光が照射されると、載置面３１上の被処理パネル２の温度が上昇し、チャンバー４０内の気体を循環させないことで温度むらが生じることが明らかとなった。よって、比較例によれば、高分子安定化ブルー相を安定的に発現させるように、被処理パネル２の温度の不均一を抑制できないとともに、被処理パネル２の温度の変化を抑制できないことが明らかとなった。
表１の本発明品１、２によれば、載置面３１に載置される被処理パネル２を一定の温度に保つように制御されるステージ３０と循環型空冷装置５０とを用いることで、測定箇所Ａ〜測定箇所Ｉの全ての温度が５４．５℃〜５５．５℃又は５９．５℃〜６０．５℃の範囲となる。このために、本発明品１、２によれば、高分子安定化ブルー相を安定的に発現させるように、被処理パネル２の温度の不均一の抑制を図ることができ、被処理パネル２の温度の変化を抑制できることが明らかとなった。
（変形例）
図７は、実施形態の変形例に係る液晶パネルの製造装置の概略の構成を示す断面図であり、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。本発明では、図７に示すように、導入口５１が、チャンバー４０の長手方向の他端部の上部に開口し、排出口５２が、チャンバー４０の一端部の下部に開口してもよい。図７に示された変形例は、チャンバー４０の上部から気体が導入されるために、照射ボックス２０には気体が直接当たり、照射ボックス２０内の気体の温度をより早く所望の条件にすることができる。
図８は、実施形態の他の変形例に係る液晶パネルの製造装置の概略の構成を示す断面図であり、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。図８に示すように、導入口５１が、チャンバー４０の下部に複数開口し、排出口５２が、チャンバー４０の上部に複数開口してもよい。図８に示された変形例は、チャンバー４０に複数の導入口５１から気体が導入されるため、照射ボックス２０内の気体の温度を更に早く所望の条件にすることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１ 液晶パネルの製造装置
２ 被処理パネル
３ カラーフィルタ基板
４ 対向基板
５ 液晶層
１０ 光照射部
１１ 棒状ランプ（光源）
２０ 照射ボックス
２１ 窓材
３０ ステージ
３１ 載置面
４０ チャンバー
５０ 循環型空冷装置
５１ 導入口
５２ 排出口

Claims (7)

  1. 光を放出する光照射部と；
    前記光照射部からの光を透過する窓材を有する照射ボックスと；
    前記窓材と対面するように設けられかつ被処理パネルが載置される載置面を備え、内部に前記載置面の前記光が照射されるエリアを温度制御する液体を流通させるステージと；
    前記照射ボックスと前記ステージを覆うチャンバーと；
    前記チャンバーに設けられた導入口と排出口とを備え、前記導入口から導入された気体が前記排出口から排出され、前記チャンバー内の温度を制御する循環型空冷装置と；
    を備える液晶パネルの製造装置。
  2. 前記窓材は、予め定められた波長の紫外線もしくは赤外線の透過を抑制、または予め定められた波長の紫外線および赤外線の双方の透過を抑制する機能を備える
    請求項１に記載の液晶パネルの製造装置。
  3. 前記被処理パネルは、カラーフィルタ基板と、前記カラーフィルタ基板に対向する対向基板と、前記カラーフィルタ基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、を備えており、
    前記被処理パネルは、前記カラーフィルタ基板側が前記載置面と接触するように前記ステージに配置され、前記光照射部は、前記対向基板の側から前記被処理パネルに前記光を照射する
    請求項１又は請求項２に記載の液晶パネルの製造装置。
  4. 前記液晶層は、少なくとも、ネマティック液晶組成物、ブルー相を発現する液晶組成物、及び、重合性モノマーを含んでおり、前記光の照射により、高分子安定化ブルー相を発現する
    請求項３に記載の液晶パネルの製造装置。
  5. 前記光照射部は、３００ｎｍ〜４００ｎｍを主波長とし、かつ、前記載置面における波長が３６５ｎｍの光の照度が１５ｍＷ／ｃｍ２以下の光源を備える
    請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の液晶パネルの製造装置。
  6. 前記被処理パネルに前記光が照射されるときの前記被処理パネルにおける温度が、１０℃〜７０℃の間の設定温度に対して、±０．５℃以内となるように、前記ステージおよび前記循環型空冷装置が制御される
    請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の液晶パネルの製造装置。
  7. 光を放出する光照射部と；
    前記光照射部からの光を透過する窓材を有する照射ボックスと；
    前記窓材と対面するように設けられかつ被処理パネルが載置される載置面を備え、内部に前記載置面の前記光が照射されるエリアを温度制御する液体を流通させるステージと；
    前記照射ボックスと前記ステージを覆うチャンバーと；
    前記チャンバーに設けられた導入口と排出口とを備え、前記導入口から導入された気体が前記排出口から排出され、前記チャンバー内の温度を制御する循環型空冷装置と；
    を備え、
    前記ステージの前記載置面に前記被処理パネルを載置するステップと；
    前記ステージ内に前記液体を流通させるとともに、前記気体を前記導入口から前記チャンバー内に導入して前記排出口から排出循環させながら、前記載置面に配置される前記被処理パネルに前記窓材を通して前記光照射部から光を照射するステップと；
    を有する液晶パネルの製造方法。
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