KR100866665B1 - 액정 패널 제조 장치 및 액정 패널의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 액정 패널의 성능 등에 영향을 미치는 파장 영역의 자외선 조사를 억제할 수 있어, 고성능으로 수율을 향상시킨 액정 패널을 제조 가능한 액정 패널 제조 장치 및 액정 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.

광 반응성 물질(18)을 함유하는 액정체(17)를 내부에 봉입한 피처리 기판(10)을 처리하는 처리실(50)과, 처리실(50) 내에 배치되고, 피처리 기판(10)에 자외선을 조사하여 광 반응성 물질(18)을 반응시켜, 피처리 기판(10)의 내부에 배향부(21, 22)를 형성시키는 복수의 램프(52)와, 램프(52)에 대향하고, 적어도 파장 320 내지 360 ㎚의 파장 영역의 자외선의 투과를 억제하는 필터(53)를 구비한다.

광 반응성 물질, 액정체, 피처리 기판, 배향부, 램프, 필터

Description

액정 패널 제조 장치 및 액정 패널의 제조 방법 {MANUFACTURING DEVICE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 액정 패널 제조 장치 및 이것을 이용한 액정 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 패널은, 표시 품질이 높고, 박형화 및 저소비 전력화 등이 가능하기 때문에 다양한 용도에 이용되고 있다. 특히 최근은, 액정 텔레비전 등의 대형 액정 장치로의 수요가 많아져 오고 있어, 그 성능도 높은 것이 요구되도록 되어 오고 있다.

고성능인 액정 패널을 얻기 위해서는, 액정체를 소정의 방향으로 배향시키기 위한 배향막의 배향 제어가 중요하다. 종래는, 배향막을 천으로 문지르는「러빙법」등이 일반적으로 이용되어 왔다. 그러나, 러빙법을 이용하면, 먼지가 떨어져 오염물이 부착되거나, 혹은, 정전기 등에 의해 반도체 소자가 파손되는 등의 문제가 있기 때문에, 최근은,「광 배향법」이라 불리는 기술이 주목받고 있다.

「광 배향법」은, 광 반응성을 갖는 고분자체를 기판 상에 형성하고, 자외선 등을 조사하는 것에 의해, 고분자체를 화학 반응시켜 배향 기능을 갖게 하는 기술 을 말한다. 광 배향법에 이용 가능한 방전 램프로서는, 예를 들어, 탈륨이나 비스무트를 첨가한 금속 증기 방전 램프 등이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

그러나, 자외선의 조사 조건이나 파장 영역 등에 따라서는, 제조 후의 액정 패널의 성능이나 수율 등에 영향을 미친다. 특히, 광 배향법을 이용한 액정 패널의 제조에 있어서는, 일정 파장 영역 이하의 자외선 광을 많이 조사하면, 제조 후의 액정 패널의 성능이나 수율 등을 크게 저하시키는 원인으로 된다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평6-275234호 공보

본 발명은, 액정 패널의 성능 등에 영향을 미치는 파장 영역의 자외선 조사를 억제할 수 있어, 고성능으로 수율을 향상시킨 액정 패널을 제조 가능한 액정 패널 제조 장치 및 이것을 이용한 액정 패널의 제조 방법을 제공한다.

본원 발명의 형태에 따르면, 광 반응성 물질을 함유하는 액정체를 내부에 봉입한 피처리 기판을 처리하는 처리실과, 처리실 내에 배치되고 피처리 기판에 자외선을 조사하여 광 반응성 물질을 반응시켜 피처리 기판의 내부에 배향부를 형성시키는 복수의 램프와, 램프에 대향하고 적어도 파장 320 내지 360 ㎚의 파장 영역의 자외선의 투과를 억제하는 필터를 구비하는 액정 패널 제조 장치가 제공된다.

본원 발명의 다른 형태에 따르면, 광 반응성 물질을 함유하는 액정체를 내부에 봉입한 피처리 기판에 대해, 적어도 파장 320 내지 360 ㎚의 파장 영역의 자외선의 투과를 억제하는 필터를 통해 자외선을 조사하고, 광 반응성 물질을 반응시켜, 피처리 기판의 내부에 배향부를 형성시키는 공정을 포함하는 액정 패널의 제조 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 액정 패널의 성능 등에 영향을 미치는 파장 영역의 자외선 조사를 억제할 수 있어, 고성능으로 수율을 향상시킨 액정 패널을 제조 가능한 액정 패널 제조 장치 및 이것을 이용한 액정 패널의 제조 방법이 제공할 수 있다.

다음에, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서는, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다. 이하에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 구성 부품의 구조, 배치 등을 하기하는 것에 특정하는 것은 아니다.

(피처리 기판)

본 발명의 실시 형태에 관한 액정 패널 제조 장치를 이용하여 처리 가능한 피처리 기판(10)을 설명한다. 도1에 예시하는 바와 같이, 피처리 기판(10)은, 유리제 등의 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이에, 전압 인가에 의해 방위성을 갖는 액정체(17)와, 광 반응성을 갖는 광 반응성 물질(고분자체)(18)이 적어도 봉입되어 있다.

액정체(17)로서는, 예를 들어, 에스테르계, 비페닐계, 페닐시클로헥산(PCH)계, 시클로헥산계, 페닐피리디민계, 디옥산계의 모재가 이용된다. 모재는 용도에 따라서 블렌드되는 것이 바람직하다. 구동 전압을 작게 하는 것이 가능한 액정 재료로서는, P-에스테르계, P-비페닐계의 재료 등이 적절하다. 고온에 견디고, 안정적으로 작동 가능한 액정 재료로서는, 3환계, 4환계의 모재가 적절하다. 응답성을 향상시키고, 동화상 등의 표시에 적절한 액정 재료로서는, PCH계 또는 비페닐계의 재료가 적절하다.

고분자체(18)로서는, 예를 들어, 도2에 도시하는 바와 같은 아조 화합물(아 조 벤젠)을 갖는 고분자 재료가 이용된다. 아조 화합물을 갖는 고분자 재료는, 자외선, 특히 파장 영역 300 내지 400 ㎚의 자외선을 조사하는 것에 의해 중합하고, 가교 구조체를 형성한다. 도1에 도시하는 바와 같이, 제1 기판(12)과 제2 기판(14) 사이는, 밀봉부(19)에 의해 접합되어 있다.

제1 기판(12)의 표면에는, 박막 트랜지스터(TFT) 등의 반도체 소자(11)가 복수개 배열되어 있다. 복수개의 반도체 소자(11)의 배열 상에는 제1 투명 전극(15)이 형성되어 있다. 한편, 제2 기판(14)의 표면에는 컬러 필터(13)가 배치되어 있다. 컬러 필터(13)의 표면에는 제2 투명 전극(16)이 형성되어 있다.

도1의 피처리 기판(10)에 자외선을 조사한 후의 처리 중간체(액정 패널)(20)의 예를 도3에 나타낸다. 후술하는 액정 패널 제조 장치를 이용하여, 예를 들어, 도1의 피처리 기판(10)에 전압을 인가한 상태에서 자외선을 조사하면, 제1 투명 전극(15), 제2 투명 전극(16)의 표면에 돌기 형상의 배향부(21, 22)가 각각 형성된다.

이 배향부(21, 22)는, 도1의 고분자체(18)가 광 조사에 의해 중합한 가교 구조체로, 도4에 도시하는 바와 같이, 제1 기판(12)의 일정 방향에 대해 각각 병행으로 나란히 배치되어 있다. 도5에 도시하는 바와 같이, 제1 투명 전극(15)의 상면에서 본 배향부(21)의 수직 상승의 각도(θ)는, 예를 들어, 피처리 기판(10)에 인가하는 전압 등을 제어하는 것 등에 의해 변경 가능하다.

제1 투명 전극(15), 제2 투명 전극(16)의 표면에, 배향부(21, 22)가 각각 배치되는 것에 의해, 도6 및 도7에 예시하는 바와 같이, 배향부(21, 22)의 간극(오목 부분)에 액정체(17)가 들어간다. 그 때문에, 액정 패널(20)의 내부에 배향부(21, 22)를 형성하지 않은 경우에 비해, 액정체(17)의 배향 규제력이 높아져, 응답 속도, 투과율, 콘트라스트, 편광 특성 등의 액정 패널의 다양한 성능 및 특성을 향상시킬 수 있다.

(액정 패널 제조 장치)

(전체 구성)

실시 형태에 관한 액정 패널 제조 장치는, 도8에 도시하는 바와 같이, 복수의 피처리 기판(10)을 수납 가능한 반입부(2)와, 반입부(2)에 수납된 피처리 기판(10)의 상하를 반전시키는 반전부(3)와, 반전부(3)로부터 반송된 피처리 기판(10)의 특성을 검사하는 검사부(4)와, 검사부(4)로부터 반송된 피처리 기판(10)에 대해 자외선을 조사하는 자외선 조사부(UV 조사부)(5)와, UV 조사부(5)로부터 반송된 자외선을 조사한 후의 피처리 기판(10)을 반전시키는 반전부(6)를 구비한다.

반입부(2)의 내부에는 반송 로봇(25)이 배치되어 있다. 반송 로봇(25)은, 피처리 기판(10)을 배치하기 위한 대(臺)의 아래에 배치된 컴퓨터 시스템(도시 생략)에 의해 관리되고, 처리 대상으로 되는 피처리 기판(10)을 반전부(3)에 반송한다.

검사부(4)는, 제1 검사 장치(4a) 및 제2 검사 장치(4b)를 포함한다. 제1 검사 장치(4a) 및 제2 검사 장치(4b)는, 피처리 기판(10)에 전압을 인가하고, 액정체의 배향 상태를 검사하는 것에 의해, 피처리 기판(10)이 소정의 품질 기준을 만족 시키고 있는지 여부를 검사한다. 도8에서는, 2대의 검사 장치[제1 검사 장치(4a) 및 제2 검사 장치(4b)]를 예시했지만, 검사 장치의 수는, 도8에 도시하는 액정 패널 제조 장치의 처리 능력에 따라서 몇 개 있어도 좋다.

UV 조사부(5)는, 제1 UV 조사 장치(5a) 및 제2 UV 조사 장치(5b)를 포함한다. 제1 UV 조사 장치(5a) 및 제2 UV 조사 장치(5b)는 피처리 기판(10)에 자외선을 조사한다. UV 조사 장치의 수는 몇 개 있어도 좋다.

반전부(3)로부터 검사부(4), UV 조사부, 반전부(6)로 피처리 기판(10)의 반송은, 반전부(3)와 반전부(6)와의 사이의 경로에 설치된 반송 로봇(62)에 의해 행해진다. 반송 로봇(62)은, 반송 로봇(62)의 경로 하에 설치된 컴퓨터 시스템(도시 생략)에 의해 관리되고 있다.

장치의 외측면에는 표시 장치(61)가 배치되어 있다. 표시 장치(61)에 의해, 예를 들어, 검사부(4) 및 UV 조사부(5)에 반송된 피처리 기판(10)의 적재 위치의 얼라인먼트 등이 가능하다. 또한, 액정 패널 제조 장치의 내측면에는, 정전기 등을 제거하기 위한 이온화 장치(63)가 장착되어 있어도 좋다.

(처리 순서)

도8에 도시하는 액정 패널 제조 장치를 이용하여 처리를 행하는 경우에는, 도9의 흐름도에 나타내는 바와 같이, 스텝 S1에 있어서, 반입부(2)에 피처리 기판(10)을 수납하고, 도8의 반송 로봇(25)에 의해, 피처리 기판(10)을 반입부(2)로부터 반전부(3)에 반송시킨다.

도9의 스텝 S2에 있어서, 도1에 도시하는 피처리 기판(10)을 상하 반전시켜, 반도체 소자(11)가 형성된 측의 제1 기판(12)이 상방으로, 컬러 필터(13)가 형성된 측의 제2 기판(14)이 하방이 되도록 한다. 반전시키는 것에 의해, UV 조사부(5)에 있어서 반도체 소자(11)가 형성된 측의 제1 기판(12)측으로부터 램프 광이 조사되기 때문에 컬러 필터의 손상을 억제할 수 있다. 또한, 제1 기판(12)이 상방에 있는 경우에는 반전하지 않아도 좋다.

도9의 스텝 S3에 있어서, 반송 로봇(62)이, 피처리 기판(10)을 반전부(3)로부터 검사부(4)에 반송한다. 검사부(4)에 있어서, 표시 장치(61) 등에 의해 피처리 기판(10)의 위치 맞춤을 행하고, 피처리 기판(10) 내부의 액정체(17)를 전압 인가에 의해 배향시켜, 피처리 기판(10)의 양부를 판정한다. 스텝 S3의 검사에 있어서「불량」이라고 판정된 피처리 기판(10)은, 도8의 반송 로봇(62)에 의해, 검사부(4)로부터 장치 외부로 반송시킨다. 스텝 S3의 검사에 있어서「양호」라고 평가된 피처리 기판(10)은, 반송 로봇(62)에 의해, 검사부(4)로부터 UV 조사부(5)에 반송한다.

스텝 S4에 있어서, UV 조사부(5)에 있어서, 예를 들어, 340 내지 400 ㎚의 파장 영역의 자외선을 340 ㎚ 이하의 파장 영역의 자외선에 비해 상대적으로 많이 발광시킨 램프 광을 피처리 기판(10)에 조사한다. 이것에 의해, 피처리 기판(10)의 내부에 봉입된 고분자체를 광 반응(중합)시켜, 도3에 도시하는 바와 같이, 처리 중간체(액정 패널)(20)의 내부에 배향부(21, 22)를 형성한다. 액정 패널(20)은, UV 조사부(5)로부터 반전부(6)에 반송하고, 스텝 S5에 있어서, 반전부(6)에 있어서 필요에 따라서 상하 반전시킨다. 스텝 S6에 있어서, 액정 패널(20)이, 반전부(6) 로부터 액정 패널 제조 장치의 외부로 반송된다.

(반전부)

반전부(3)의 일례를 나타내는 개략도를 도10에 도시한다. 반전부(3)는, 피처리 기판(10)을 진공 흡착하기 위한 제1 흡착부(31), 제2 흡착부(32), 제3 흡착부(33)를 갖는다. 제1 흡착부(31)는 처리실(30) 내의 하부에 배치되어 있고, 제1 흡착부(31)에 접속된 제1 가동부(34)에 의해 상하로 움직이도록 되어 있다. 제2 흡착부(32)는, 제1 흡착부(31)의 상방에 배치된 회전부(35)에 고정되어 있다. 제3 흡착부(33)는 처리실의 상부에 배치되어 있고, 제3 흡착부(33)에 접속된 제2 가동부(36)에 의해 상하로 움직이도록 되어 있다.

피처리 기판(10)을 반전시키는 경우에는, 도11의 (a)에 도시하는 바와 같이, 우선, 제1 흡착부(31) 상에 피처리 기판(10)을 적재시킨다. 그리고, 도10에 도시한 제1 가동부(34)[도11의 (a)에서는 도시 생략]에 의해, 제1 흡착부(31)를 리프트 업시켜, 피처리 기판(10)을 제2 흡착부(32)에 가깝게 한다. 도11의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 흡착부(31)와 제2 흡착부(32)를 더 가깝게 하여, 제2 흡착부(32)에 피처리 기판(10)을 전달한다. 도11의 (c)에 도시하는 바와 같이, 회전부(35)를 회전시켜, 피처리 기판(10)을 제2 흡착부(32)의 상방에 배치한다. 그 후, 도11의 (d)에 도시하는 바와 같이, 도10에 도시한 제2 가동부(36)[도11의 (d)에서는 도시 생략]에 의해 제3 흡착부(33)를 리프트 다운시켜, 도11의 (e)에 도시하는 바와 같이 피처리 기판(10)을 제3 흡착부(33)의 하방에 흡착시킨다.

(검사부)

검사부(4)의 일례로서, 제1 검사 장치(4a)를 도시한 개략도를 도12에 도시한다. 처리실(40) 내에는, 피처리 기판(10)을 배치하기 위한 설치대(41)가 배치되어 있고, 설치대(41)의 상방에는, 피처리 기판(10)의 상태를 검사하기 위한 CCD 카메라(43)가 배치되어 있다. 설치대(41)의 하방에는 백라이트 조사부(42)가 배치되어 있다.

제1 검사 장치(4a)를 이용하여 피처리 기판(10)을 검사하는 경우에는, 도13의 (a)에 도시하는 바와 같이, 반송 로봇(62)에 의해 피처리 기판(10)을 설치대(41)에 배치한 후, 도8의 표시 장치(61)에서 확인하면서, 도12에 도시하는 CCD 카메라(43)를 이용하여, 피처리 기판(10)의 위치 조정(얼라인먼트)을 한다. 그 후, 도13의 (b)에 도시하는 바와 같이, 피처리 기판(10)에 인가 커넥터(44)를 접속한다. 도13의 (c)에 도시하는 바와 같이, 백라이트 조사부(42)에 의해, 피처리 기판(10)의 하방으로부터 광을 조사한다. 도13의 (d)에 도시하는 바와 같이, 인가 커넥터(44)에 전압 인가부(45)를 접속하고, 전압 인가부에서 일정 전압을 인가한다. 전압 인가에 의해, 피처리 기판(10) 내부의 액정이 일정 방향으로 배향한다. 그 후, 도13의 (e)에 도시하는 바와 같이, 피처리 기판(10) 내의 측정 영역을 적절하게 선택하고, 측정 영역 내의 액정의 배열 상태를 CCD 카메라(43)에 의해 확인하여, 피처리 기판(10)의 양호ㆍ불량을 판정한다.

(UV 조사부)

(전체 구성)

UV 조사부(5)의 일례로서, 제1 UV 조사 장치(5a)를 도시하는 개략도를 도14 에 도시한다. 제1 UV 조사 장치(5a)는, 피처리 기판(10)을 처리하는 처리실(50)과, 처리실(50) 내에 배치되고, 피처리 기판(10)에 자외선을 조사하고, 피처리 기판(10)의 내부에 배향부(21, 22)(도3 참조)를 형성시키기 위한 복수의 램프(52)와, 램프(52)에 대향하고 파장 340 ㎚ 이하의 파장 영역의 자외선의 투과를 억제하는 필터(53)를 구비한다. 도14에서는, 복수의 램프(52)는 처리실(50)의 상방에 위치하고 있지만, 램프(52)의 위치는, 피처리 기판(10)의 위치에 따라서 적절하게 변경해도 상관없다.

복수의 램프(52)의 상방에는, 램프(52)로부터의 조사 광을 균일화하기 위한 반사경(57)이 각각 배치되어 있다. 도15에 도시하는 바와 같이, 램프(52)와 필터(53)와의 사이에는 복수의 보조 반사판(58)이 배치되어도 상관없다. 도15의 예에 있어서는, 보조 반사판(58)의 내부에 조도(照度)를 검출하기 위한 센서가 배치되어 있고, 센서의 검출 결과에 따라서, 보조 반사판(58)의 각도를 자유롭게 변경 가능해도 좋다. 또한, 복수의 램프(52)의 배치 간격은, 램프의 외경을 D로 하고, D가 25 ㎜ 이하인 경우에, 복수의 램프(52)의 중심 사이 간격(램프 피치)을 5D 내지 6D로 하는 것에 의해, 피처리 기판(10)에 대해 조도 강도의 불균일이 적은 자외선 조사가 가능하다. 또한, D가 20 내지 33 ㎜인 경우에는, 램프 피치를 3D 내지 6D로 할 수도 있다.

도14에 예시하는 실시 형태에 관한 제1 UV 조사 장치(5a)에 있어서는, 램프 외형(D)을 27.5 ㎜로 했을 때의 램프 피치가 7D 내지 8D라도, 일정한 목적을 달성 가능하다. 또한, 후술하는(도25 참조) 냉각관(100)의 외형(D')을 70 ㎜로 한 경우 에는, 램프 피치가 4D로 한 경우라도 균등한 자외선 조사가 가능하다.

도17에 도시하는 바와 같이, 램프(52)의 길이 방향(축 방향)에서 본 경우의 램프(52)의 중심부 부근에는, 램프(52)의 조도를 계측하기 위한 제1 조도계(55) 및 제2 조도계(56)가 배치되어 있다. 도14에 도시하는 바와 같이, 제1 조도계(55) 및 제2 조도계(56)는 복수의 램프(52) 각각의 상방에, 각각 1개씩 배치가능하다. 제1 조도계(55) 및 제2 조도계(56)는, 램프 제어 장치(7)에 접속되어 있어, 제1 조도계(55) 및 제2 조도계(56)가 검출한 조도치에 따라서, 램프(52)의 전력이 제어 가능하게 되어 있다. 또한, 램프(52)의 상방에는, 1 종류의 조도계만이 배치되어 있어도 상관없다.

제1 조도계(55)로서는, 예를 들어, 파장 영역 340 내지 370 ㎚ 사이에 피크 감도를 갖는 조도계를 이용할 수 있다. 이것에 의해, 후술하는 램프(52)의 파장 365 ㎚에 있어서의 발광 피크를 보다 고정밀도로 검출할 수 있고, 도1의 피처리 기판(10)의 고분자체(18)의 중합, 및 피처리 기판(10)의 품질 열화 억제에 적합한 파장 영역의 조사치를 보다 고정밀도로 검출할 수 있다. 도18에 제1 조도계(55)로서 적절한 조도계의 분광 감도의 일례(UV-35)를 나타낸다.

제2 조도계(56)로서는, 제1 조도계(55)와는 다른 파장 영역, 예를 들어, 파장 영역 305 내지 320 ㎚ 사이에 피크 감도를 갖는 조도계를 이용할 수 있다. 이것에 의해, 도1의 피처리 기판(10)의 고분자체의 중합 저해 및 피처리 기판(10)의 품질을 저하시킬 가능성이 있는 파장, 예를 들어, 313 ㎚에 있어서의 발광 피크를 보다 고정밀도로 검출할 수 있다. 도19에 제2 조도계(56)로서 적절한 조도계의 분 광 감도의 예(UV-31)를 나타낸다.

도14에 도시하는 처리실(50)의 내부에는, 피처리 기판(10)을 배치하기 위한 스테이지(51)가 설치되어 있다. 스테이지(51) 상에는, 피처리 기판(10)을 냉각하는 냉각판(54)이 배치되어 있어도 좋다. 또한, 냉각판(54)을 제어하고, 램프(52)로부터의 광 조사에 의한 피처리 기판(10)의 온도 상승을 제어하기 위해, 기판 온도 제어 장치(8)가 배치되어 있어도 좋다. 스테이지(51)를, 피처리 기판(10)의 길이 방향으로 이동시키기 위한 이동 제어 장치(9)가 배치되어 있어도 좋다. 또한 처리실(50)에는, 피처리 기판(10)에 전압을 인가하여, 피처리 기판(10)의 내부에 형성되는 배향부(21, 22)(도3 참조)의 형성을 조장 또는 제어하기 위한 전압 인가 제어 장치(64)가 접속되어 있다.

후술하는 상세 구조에 의해 더 명백하게 되지만, 도14에 도시하는 제1 UV 조사 장치(5a)에 따르면, 제조 후의 액정 패널의 성능 등에 영향을 미치는 파장 영역의 자외선 조사를 억제할 수 있어, 고성능으로 수율을 향상시킨 액정 패널을 제조할 수 있다.

(램프)

도17에 도시하는 램프(52)로서는, 예를 들어, 자외선 투과성을 갖는 석영제 기밀성 용기(520)의 내부에 텅스텐(W)제 등의 전극(521, 522)이 배치된 외관 직경 27.5 ㎜, 두께 1.5 ㎜, 발광 길이(L)가 1000 ㎜, 램프 전압 1275 V, 램프 전압치 13.5 A의 자외선 램프 등이 이용 가능하다. 기밀성 용기(520)의 내부에는 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스가 봉입되어 있다.

이와 같은 자외선 램프로서는, 기밀성 용기(520)의 내부에 수은(Hg)과 파장 영역 300 내지 400 ㎚에 있어서 수은의 스펙트럼 이외에 적어도 1개 이상의 발광을 갖는 금속 봉입물이 봉입된 램프가 적절하다. 예를 들어, 기밀성 용기(520)의 내부에 수은과 소량의 희가스를 봉입시킨 고압 수은 램프, 또는 기밀성 용기(520)의 내부에 수은과 할로겐화한 금속을 봉입한 메탈 할라이드 램프 등의 고휘도 방전 램프 등이 이용 가능하다.

특히, 도1에 도시하는 피처리 기판(10)을 처리하는 경우에 적절한 램프(52)로서는, 기밀성 용기(520)의 내부에 수은과 할로겐화 탈륨이 봉입된 탈륨계 메탈 할라이드 램프를 이용할 수 있다. 예를 들어, 수은 1.6 ㎎/㏄, 요오드화 탈륨(TlI) 0.1 ㎎/㏄, 아르곤 1.33 ㎪ 정도 봉입한 탈륨계 메탈 할라이드 램프를 이용한 경우에는, 도20에 나타내는 바와 같이, 파장 352 ㎚, 365 ㎚, 378 ㎚ 부근에 큰 발광 피크를 갖고, 그때의 전기적 특성은 1250 V, 14.0 A 정도를 나타낸다.

탈륨(Tl)은, 352 ㎚, 378 ㎚의 파장 영역 내에 강한 휘선 스펙트럼을 갖고, 수은의 발광 강도를 감소시키는 효과를 갖는다. 그 때문에, 예를 들어, 313 ㎚의 수은 발광을 억제하고, 340 내지 400 ㎚의 파장 영역의 발광을 상대적으로 많게 한 자외선을 발광시킬 수 있다. 따라서, 탈륨을 포함하는 램프(52)를 도14의 액정 패널 제조 장치에 이용하는 것에 의해, 도3의 액정 패널(20)의 특성에 크게 영향을 미치는 파장 영역 340 ㎚ 이하의 자외선의 조사를 저감할 수 있다.

할로겐화 탈륨의 봉입량은, 램프의 내경(D) ≤ 30 ㎜의 경우에, 봉입량(M)은 0.01 ㎎/㏄ ≤ M ≤ 0.3 ㎎/㏄로부터 선택되는 양으로 하는 것이 바람직하다. 보 다 바람직하게는, 램프의 내경(D)이 D ≤ 30 ㎜, 발광 길이(L)가 500 ㎜ ≤ L ≤ 2500 ㎜로 한 경우에, 수은의 봉입량(Hg)을 0.9 ㎎/㏄ ≤ Hg ≤ 2.0 ㎎/㏄, 할로겐화 탈륨의 봉입량(M)을 0.012 ㎎/㏄ ≤ M ≤ 0.1 ㎎/㏄ 중으로부터 선택되는 양으로 하는 것이 바람직하다.

할로겐화 탈륨의 봉입량(M)을 M ≤ 0.3 ㎎/㏄로 하는 것에 의해, 램프(52)의 축 방향에 대해 균일한 조도가 얻어지기 때문에, 피처리 기판(10)에 대한 자외선의 균일한 조사를 실현할 수 있다. 또한, 도20을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 피처리 기판(10)의 특성에 영향을 미치는 파장 313 ㎚의 조도의 피크치를, 파장 365 ㎚의 조도의 피크치에 비해 5 ％ 이하로 저감할 수 있으므로, 자외선 조사 후의 액정 패널의 특성을 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 할로겐화 탈륨의 봉입량을 0.3 ㎎/㏄ 이상으로 하면, 기밀성 용기(520) 내에 봉입된 탈륨이, 램프(52)의 길이 방향으로 불균일하게 분산되기 때문에 발광 분리가 생기고, 램프 성능이 저하된다.

램프(52)로서는, 도21에 나타내는 바와 같은 스펙트럼을 갖는 철계 메탈 할라이드 램프를 이용할 수도 있다. 예를 들어, 수은 1.2 ㎎/㏄, 철 0.027 ㎎/㏄, 요오도화 수은 0.1 ㎜/㏄의 방전 매체를 기밀 용기 내에 봉입한 철계 메탈 할라이드 램프는, 도21로부터 알 수 있는 바와 같이, 파장 365 ㎚에 가장 큰 발광 피크를 갖는다.

도22에 나타내는 바와 같이, 철계 메탈 할라이드 램프와, 탈륨계 메탈 할라이드 램프를 비교한 경우는, 도1의 피처리 기판(10)의 제조 후의 특성에 영향을 미치는 파장 340 ㎚ 이하의 조도의 파장을 적분하여 비교하면, 철계 메탈 할라이드 램프의 쪽이, 탈륨계 메탈 할라이드 램프에 비해 값이 2배 이상 많은 것을 알았다.

따라서, 램프(52)로부터의 파장 340 ㎚ 이하의 파장 영역의 발광 그 자체를 억제하고자 하는 경우는, 철계 메탈 할라이드 램프보다도 탈륨계 메탈 할라이드 램프를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 파장 영역 340 ㎚ 이하의 자외선은, 후술하는 필터(53)에 의해 투과를 억제할 수도 있기 때문에, 조사 가능한 파장 영역이 상대적으로 넓은 자외선을 발광하는 램프를 사용하고자 하는 경우는, 탈륨계 메탈 할라이드 램프보다도 철계 메탈 할라이드 램프를 이용하는 것이 바람직하다.

도23에 실시 형태에 관한 철계 메탈 할라이드 램프와 비교예로서의 수은 램프의 분광 분포의 비교예를 나타낸다. 수은 램프는, 365 ㎚, 313 ㎚, 303 ㎚의 파장 영역에 큰 발광 피크를 갖는다. 365 ㎚ 주변 조도에 주목한 경우, 철계 메탈 할라이드 램프는, 수은 램프에 비해 45 ％ 정도 낮은 조도를 나타내지만, 피처리 기판(10)으로의 조사에 적절한 파장 영역인 340 내지 380 ㎚에 있어서는, 전체적으로 높은 조도를 갖는다.

수은 램프는, 피처리 기판(10)의 특성에 변화를 미치는 340 ㎚ 이하의 파장 영역에 높은 발광 피크를 갖기 때문에, 피처리 기판(10)의 성능 향상을 고려하면, 수은 램프보다도 철계 메탈 할라이드 램프를 이용하는 것이 바람직하다.

도24의 예에 나타내는 바와 같이, 발광 길이(L)가 1800 ㎚인 철계 메탈 할라이드 램프를 이용하여 조도를 측정한 경우에는, 램프(52)의 축 방향에 대해 대략 균일한 조도가 얻어지고 있기 때문에, 철계 메탈 할라이드 램프는, 피처리 기판(10)을 대형화하는 경우에 적절하다. 또한, 도14에 도시하는 제1 UV 조사 장 치(5a)에 적용하는 경우는, 발광 길이(L)가 2500 ㎜인 철계 메탈 하이드 램프를 이용한 경우에 있어서도, 도24와 실질적으로 마찬가지의 효과가 얻어진다.

(램프 수냉 구조)

도14에 도시하는 램프(52)의 주변부를 나타내는 모식도를 도25에 도시한다. 램프(52)는, 내관(101) 및 외관(102)의 이중관 구조를 갖는 냉각관(100)으로 둘러싸여 있다. 내관(101)과 외관(102) 사이에는, 램프(52)를 냉각하기 위한 물(순수)이 수용되어 있다. 또한, 내관(101)과 외관(102)과의 사이에는, 분광 특성을 갖고, 램프(52)로부터의 적외선을 흡수하기 위한 열 흡수 필터(103)가, 램프(52)를 둘러싸도록 배치되어 있다.

열 흡수 필터(103)로서는, 적외선을 흡수하는 동시에, 약 300 내지 400 ㎚의 파장 영역의 자외선을 선택적으로 투과 가능한 분광 특성을 갖는 열 흡수 필터가 바람직하다. 예를 들어, 도26에 나타내는 바와 같이, 260 내지 400 ㎚의 파장 영역에 분광 투과율의 피크를 갖는 열 흡수 필터가 이용 가능하다. 도26에 나타내는 바와 같은 분광 특성을 갖는 열 흡수 필터(103)를 배치하는 것에 의해, 피처리 기판(10) 내부의 고분자체(18)를 효율적으로 반응시키는 파장 영역의 자외선을 투과시키는 것이 가능하게 되는 동시에, 피처리 기판(10)의 가열의 원인으로 되는 적외선의 조사가 억제되기 때문에, 피처리 기판(10)의 특성 열화가 더 억제되어, 제조 후의 액정 패널의 수율 및 성능이 향상된다.

(필터)

도14에 도시하는 필터(53)로서는, 석영이나 유리제 기체(基體) 중에 흡수물 을 첨가한 흡수형 광학 필터나 석영이나 유리를 기체로 하는 판의 상면에 복수층의 박막을 증착시킨 다층막형 필터의 이용이 가능하다. 필터(53)의 특징으로서는, 단파장의 컷 오프 파장을 적어도 320 내지 360 ㎚의 파장 영역 내에 갖는 저역 통과 필터가 바람직하다. 또한, 실시 형태에 관한 필터(53)에 있어서「컷 오프 파장」이라 함은, 수직 입사(입사각 0도)시의 파장에 의해 정의되는 컷 오프 파장을 가리킨다. 특히, 다층막 필터에 있어서는 자외선의 입사각이 커지면 컷 오프 파장이 단파장측으로 이동한다. 예를 들어, 컷 오프 파장을 340 ㎚에 갖는 다층막 필터의 경우는 입사각을 30°, 60°로 하는 것에 의해 컷 오프 파장이 330 ㎚, 310 ㎚ 부근으로 단파장측으로 시프트되어, 입사각에 대한 컷 오프 파장의 변화 폭이 커진다. 또 다른 일례의 필터로서, 컷 오프 파장이 320 ㎚의 임의의 흡수형 필터에 있어서는 자외선의 입사각이 변화해도 컷 오프 파장은 320 ㎚를 확보하고, 365 ㎚의 투과율이 입사각 50°, 60°, 70°에서 95 ％, 85 ％, 70 ％로 저하하는 특징으로 된다.

피처리 기판(10) 내부의 고분자체(18)의 중합을 촉진시켜 배향부(21, 22)를 형성하고, 제조 후의 액정 패널(20)의 특성 변화를 저감하기 위해서는, 자외선 조사를 제어하는 필터(53)로서 컷 오프 파장을 320 내지 360 ㎚, 바람직하게는 330 내지 350 ㎚의 파장 영역에 갖고, 또한 자외선의 입사각을 0 내지 60°로 한 경우의 컷 오프 파장의 변화(N)가 -15 ㎚ < N < 15 ㎚의 범위에 있는 다층막 필터나, 컷 오프 파장을 320 ㎚ 내지 340 ㎚에 갖는 흡수형 필터를 이용할 수 있다.

(램프 제어 장치)

도14에 도시하는 램프 제어 장치(7)는, 도29에 나타내는 바와 같이, 램프 전력 제어부(71), 조도 판정부(72), 적산 광량 판정부(73), 균제도 판정부(74)를 구비한다. 램프 제어 장치(7)에는, 피처리 기판(10)의 처리에 적절한 조도치의 설정치 등의 다양한 데이터를 기억시키기 위한 기억 장치(75)가 설치되어 있어도 좋다.

램프 전력 제어부(71)는, 조도 판정부(72), 적산 광량 판정부(73), 균제도 판정부(74)의 판정 결과를 기초로 하여 램프의 전력을 제어한다. 조도 판정부(72)는, 기억 장치(75)에 기억된 조도치의 설정 데이터 등을 판독하여, 제1 조도계(55) 또는 제2 조도계(56)가 검출한 조도치가, 소정의 범위 내에 있는지 여부를 판정할 수 있다.

도30에, 도1에 도시하는 피처리 기판(10)을 처리하는 경우의 조도치, 조사 시간과, 도3에 도시하는 배향부(21, 22)의 배향 상태(중합 효과), 열화, 생산 효율의 관계를 나타낸다. 「조도치」는, 제1 조도계(55)로서, 도18에 나타내는 분광 감도를 갖는 조도계에서 검출한 값을 나타내고 있다. 또한, 이하에 있어서「조사 시간」은, 램프(52)로부터 도1의 피처리 기판(10)에 실제로 조사하는 시간을 나타낸다.

도30에 나타내는 바와 같이, 제1 조도계(55)가 검출하는 조도치가 25 ㎽/㎠ 이하인 경우에는, 도1의 고분자체(18)의 중합 효과는 얻어지지만, 제조 후의 액정 패널(20)에 열화가 생기고, 생산 효율도 낮아진다. 조도치가 40 ㎽/㎠ 이상이 되면 양호하게 중합이 진행되어 생산 효율도 향상되지만, 100 ㎽/㎠ 보다 높아지면 고분자체로의 데미지가 커지므로, 75 ㎽/㎠로 억제함으로써, 중합 효과도 얻어지 고, 또한 제조 후의 액정 패널(20)의 열화도 생기기 어렵게 할 수 있다.

따라서, 조도 판정부(72)는, 도1의 피처리 기판(10)을 처리하는 경우는, 제1 조도계(55)의 조도치가, 예를 들어 25 ㎽/㎠ 이상인지, 바람직하게는, 25 내지 100 ㎽/㎠의 범위에 있는지, 보다 바람직하게는 40 내지 75 ㎽/㎠의 범위에 있는지 여부를 판정하고, 판정 결과를 기초로 하여, 램프 전력 제어부(71)에 의해 램프(52)의 전압 또는 전류를 제어하는 것이 바람직하다.

일반적으로, 램프(52)는, 수명이 다해감에 따라서 광량이 서서히 저하하는 경향이 있다. 그 때문에, 제1 조도계(55) 등이 검출하는 조도치도 시간의 경과와 함께 낮아진다. 복수의 피처리 기판(10)에 대해 각각 균등한 광량으로 자외선을 조사하기 위해서는, 점등 시간이 장기화됨에 따라서 램프(52)가 열화하고, 조도가 낮아진 경우에, 전압 또는 전류를 올려 조도를 일정 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.

도14에 도시하는 액정 패널 제조 장치에 있어서는, 조도 판정부(72)가, 제1 조도계(55) 또는 제2 조도계(56)의 조도치를 검출하고, 램프(52)의 점등 시간에 대한 제1 조도계(55) 또는 제2 조도계(56)의 조도치의 변화량이 약 10 ％ 이하로 된 경우에, 조도치를 소정의 값으로 복귀시키도록, 램프의 전압 또는 전류를 제어할 수 있다. 또한「점등 시간」이라 함은, 램프(52)를 실제로 점등시킨 시간의 적산치를 나타낸다.

적산 광량 판정부(73)는,「적산 광량」이 일정치 이상으로 되는지 여부를 판정한다. 「적산 광량」이라 함은, 제1 조도계(55)가 검출한 조도치와 램프(52)의 조사 시간과의 곱으로 나타난다. 예를 들어, 도1의 피처리 기판(10)을 처리하는 경우에 있어서는, 적산 광량 판정부(73)가, 적산 광량이 2000 mJ/㎠ 이상이 되는지 여부를 판정할 수 있다. 적산 광량을 2000 mJ/㎠ 이상으로 하는 것에 의해, 피처리 기판(10) 내부의 고분자체(18)의 중합 효과가 얻어지는 동시에, 도3의 액정 패널의 특성 열화가 생기기 어려워진다. 한편, 2000 mJ/㎠ 이하로 하는 것에 의해, 도3의 액정 패널 내부의 배향부(21, 22)의 형성이 충분히 행해지지 않기 때문에 성능 저하를 초래한다.

균제도 판정부(74)는, 제1 조도계(55) 또는 제2 조도계가 검출한 최대 조도치와 최소 조도치로부터 계산되는「균제도」가, 소정치 이상인지 여부를 판정한다. 「균제도(均齊度)」라 함은, 도31에 나타내는 바와 같이, 피처리 기판(10)의 길이 방향과 조도의 관계에 주목한 경우에, 제1 조도계(55)[또는 제2 조도계(56)]가 검출한 조도치의 최대 조도치(MAX)와 최소 조도치(MIN)를 이용하여,

균제도(％) = [1 - (MAX - MIN)/(MAX + MIN)] × 100

에 의해 나타내어지는 조도의 균일성의 비율을 말한다.

도32에 나타내는 바와 같이, 도1에 도시하는 피처리 기판(10)을 처리하는 경우는, 파장 영역 340 내지 370 ㎚ 사이에 피크 감도를 갖는 조도계를 이용하여 계산한 경우의 균제도를 75 ％ 이상으로 하는 것에 의해, 도3의 액정 패널(20)의 응답 속도, 투과율, 콘트라스트, 편광(광) 특성 등의 다양한 성능이 향상된다. 따라서, 균제도 판정부(74)는, 도1에 도시하는 피처리 기판(10)을 처리하는 경우에는, 제1 조도계(55)에서 산출한 경우의 균제도가 75 ％ 이상인지 여부를 판정하고, 그 판정 결과를 기초로 하여, 램프 전력 제어부(71)에 의해 램프의 전압 또는 전류를 제어하는 것이 바람직하다.

(기판 온도 제어 기구)

도14에 도시하는 냉각판(54)을 상면에서 본 경우의 모식도를 도33에 도시한다. 냉각판(54)은, 예를 들어, 알루미늄 등의 금속제로, 내부에 냉각수를 유통시키기 위한 냉각수 유로(541)를 구비하고 있다. 냉각수의 유통 속도는, 도14에 도시하는 기판 온도 제어 장치에 의해 제어되고 있어도 좋고, 일정 속도라도 상관없다.

도14에 도시한 바와 같이, 기본적으로는 냉각판(54)만으로도 온도 제어 가능하지만, 도34에 도시하는 바와 같이 처리실(50)의 내부에 냉풍 노즐(542)을 설치하고, 냉풍을 조합하여 냉각해도 좋다. 도34에 나타내는 예에서는, 냉풍 노즐(542)이 피처리 기판(10)의 길이 방향을 따라 배치되어 있고, 냉풍 노즐(542)로부터, 예를 들어, 5 내지 15 ℃의 냉풍이 보내지도록 되어 있다. 이것에 의해, 피처리 기판(10)의 기판 온도가, 70 ℃ 이하, 바람직하게는 20 내지 50 ℃로 제어된다. 또한, 냉풍 노즐(542) 대신에 냉풍을 보내는 팬이 설치되어 있어도 좋다.

피처리 기판(10)의 내부에 봉입되는 고분자체(18) 및 액정체(17)는, 열가소성을 갖기 때문에, 고온에 노출되면, 특성 열화를 일으키는 경우가 있다. 특히, 피처리 기판(10)에 파장 340 ㎚ 이상의 자외선이 조사되는 것에 의해, 피처리 기판(10)의 기판 온도는 200 ℃에 도달하는 경우가 있고, 특성 열화가 현저해지는 경우가 있다.

도34에 도시하는 제1 UV 조사 장치(5a)에 따르면, 냉풍 노즐(542) 및 냉각판(54)을 구비하는 것에 의해, 피처리 기판(10)의 온도를 일정 온도 이하로 제어할 수 있기 때문에, 고분자체(18) 및 액정체(17)의 열화가 저감되어, 제조 후의 액정 패널의 응답 속도, 투과율, 콘트라스트, 편광(광) 특성 등 다양한 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 냉풍 노즐(542) 및 냉각판(54)의 구동은 피처리 기판(10)의 크기에 따라 선택할 수 있다. 예를 들어, 550 ㎜ × 650 ㎜의 피처리 기판(10)을 처리하는 경우, 냉풍 노즐(542)만을 이용하여 냉각하는 것도 충분히 가능하지만, 예를 들어, 1500 ㎜ × 1800 ㎜의 피처리 기판(10) 등과 같이 비교적 대형인 기판을 처리하는 경우에는, 냉풍 노즐(542)과 냉각판(54)을 병용하도록 해도 좋다.

한편, 반대로 냉풍을 내뿜는 것에 의해, 피처리 기판(10)의 표면 온도에 변동이 생겨 버리는 경우는, 냉각판(54)만을 구동시키는 것이 바람직하다. 도34에 도시하는 바와 같이, 처리실(50) 내에 기판 온도를 측정하는 온도 센서(543)를 설치하고, 온도 센서(543)의 검출치에 따라서, 기판 온도 제어 장치(8)가, 냉각판(54)과 냉풍 노즐(542)의 구동을 선택적으로 제어하도록 해도 좋다.

(기판 이동 제어 기구)

램프(52)와 피처리 기판(10)과의 거리나, 반사판의 광의 반사 상태에 따라, 피처리 기판(10)의 표면에 조사되는 광량이 국소적으로 불균일해지는 경우가 있다. 그 때문에, 도35에 있어서는, 실선으로 나타나는 위치에 있어서, 우선, 일정 시간 자외선을 조사한 후, 이동 제어 장치(9)에 의해, 스테이지(51)를 거리(W)만큼 피처 리 기판(10)의 길이 방향으로 이동시키도록 해도 좋다. 이것에 의해, 스테이지(51)를 이동하지 않고 처리하는 경우에 비해, 피처리 기판(10)에 조사되는 광을 보다 균일하게 할 수 있다.

거리(W)는, 램프(52)로부터의 조도가 일정치 이상으로 되는 유효 조사 범위 내에서 변경 가능하지만, 램프(52)의 특성을 고려하면, 램프 피치의 1/2 정도씩 움직이도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 램프(52)로서 발광관 외경 27.5 ㎜, 발광 길이 1000 ㎜의 메탈 할라이드 램프를 5등 탑재하고, 550 ㎜ × 650 ㎜의 도1에 도시하는 피처리 기판(10)을 처리하는 경우는, 파장 영역 340 내지 370 ㎚ 사이에 피크 감도를 갖는 조도계[제1 조도계(55)]의 조도치를 75 ㎽/㎠로 하여 25초 조사하고, 그 후, 피처리 기판(10)을 기판의 길이 방향으로 W = 125 ㎜ 정도 이동시켜, 75 ㎽/㎠에 있어서 또한 25초 조사한다. 이것에 의해, 액정 패널(20)에 생기는 반응 불균일을 억제할 수 있어, 성능이 높은 액정 패널(20)의 생산을 실현할 수 있다.

(자외선 조사 장치를 이용한 액정 패널의 제조 방법)

도36의 스텝 S11에 나타내는 바와 같이, 도14에 도시하는 제1 UV 조사 장치(5a)를 이용하여 도1에 도시하는 피처리 기판(10)을 처리하는 경우는, 우선 셋업을 행한다. 셋업으로서는, 예를 들어, 램프 제어 장치(7), 기판 온도 제어 장치(8), 이동 제어 장치(9), 및 전압 인가 제어 장치(64)를 구동시키기 위한 각종 설정 데이터를 기억 장치(도시 생략) 등에 입력할 수 있다.

또한, 스테이지(51) 상에, 테스트용 피처리 기판(10)을 배치하고, 처리 실(50)의 내부를 처리 조건으로 설정한 후, 피처리 기판(10)의 표면 조도 및 그 조도에 있어서의 제1 조도계(55) 및 제2 조도계(56)의 조도치와의 관계를 도출한다. 이것에 의해, 제1 조도계(55) 및 제2 조도계(56)의 조도치를 기초로 하여, 피처리 기판(10)의 표면의 실제 조도치와의 관계가 계산한다.

셋업이 종료되면, 도8에 도시하는 반송 로봇(62)에 의해, 실제로 처리하는 피처리 기판(10)을 도14의 냉각판(54) 상에 배치하고, 스텝 S12에 있어서, 피처리 기판(10)의 냉각을 개시시킨다. 냉각 방법은, 피처리 기판(10)의 크기를 기초로 하여, 5 내지 15 ℃의 냉풍에 의해 공냉해도 좋고, 도34에 도시하는 바와 같이 온도 센서(543)에 의해 기판 온도를 검출하고, 기판 온도가 예를 들어 70 ℃ 이하로 제어되도록, 기판 온도 제어 장치(8)에 의해, 냉각판(54) 또는 냉풍 노즐(542)을 제어해도 좋다.

계속해서, 스텝 S13에 있어서, 피처리 기판(10)에 소정의 전압(예를 들어, 0 내지 30 V)이 인가된다. 스텝 S14에 있어서, 피처리 기판(10)에 전압을 인가한 상태에서, 예를 들어, 제1 조도계(55)의 조도치가 75 ㎽/㎠인 조건에 있어서 램프 광을 25초 조사한다. 그 후, 스텝 S15에 있어서, 스테이지(51)를 피처리 기판(10)의 길이 방향으로 이동시키고, 스텝 S16에 있어서, 피처리 기판(10)에 전압을 인가한 상태에서, 예를 들어, 제1 조도계(55)의 조도치가 75 ㎽/㎠인 조건에 있어서 램프 광을 25초 조사한다.

도14의 램프 제어 장치(7)는, 램프(52)가, 제1 조도계의 조도치가 40 ㎽/㎠ 이상에 있어서, 제1 조도계(55)의 조도치와 램프의 조사 시간과의 곱이 2000 mJ/㎠ 이상으로 되도록 피처리 기판(10)에 자외선을 조사시킨다. 또한, 램프의 조사 시간에 대한 제1 조도계(55)의 조도치의 변화량이 10 ％ 이하로 된 경우에는 램프의 전력을 제어한다. 균제도를 산출하고, 균제도가 75 ％ 이상으로 되도록 램프의 전력을 제어한다. 처리가 완료된 피처리 기판(10)은, 스텝 S17에 있어서, 도14의 처리실(50)로부터 반출되어, 도8의 반송 로봇(62)에 의해 반전부(6)에 반송된다.

도8에 도시하는 실시 형태에 관한 UV 조사부(5)[제1 UV 조사 장치(5a)]에 따르면, 제조 후의 액정 패널의 성능 등에 영향을 미치는 파장 영역 340 ㎚ 이하의 자외선 조사를 억제할 수 있기 때문에, 고성능으로 수율을 향상시킨 액정 패널을 제조할 수 있다.

(그 밖의 실시 형태)

본 발명은 상기한 실시 형태에 의해 기재했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 안 된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명백하게 된다.

(유해 파장 조도 판정 기구)

상술한 실시 형태에 있어서는, 도29에 도시하는 조도 판정부(72)가, 제1 조도계(55)의 조도치를 기초로 하여 조도를 판정하고, 판정 결과를 기초로 하여 램프의 전력을 제어하는 예를 설명했다. 그러나, 도29에 도시하는 조도 판정부(72)가, 제2 조도계(56)의 조도치를 기초로 하여, 액정 패널에 특성에 영향을 미치는 파장(유해 파장)의 조도를 판정하도록 해도 좋다.

도37의 (a)에 도시하는 바와 같이, 도1에 도시하는 피처리 기판(10)을 처리 하는 경우, 파장 340 ㎚ 또는 320 ㎚ 이하의 자외선, 특히, 수은의 발광 피크를 나타내는 파장 313 ㎚의 광이 피처리 기판(10)의 사선 부분에 조사되면, 도37의 (b)에 도시하는 바와 같이, 조사 후의 액정 패널(20)에 백색 불균일이 남는다. 도38에, 파장 313 ㎚의 자외선을 검출하는 제2 조도계(56)를 이용한 경우의 파장 313 ㎚의 자외선이 미치는 패널 열화의 영향의 관계를 나타낸다.

도38에 나타내는 바와 같이, 조도치가 1 ㎽/㎠ 이하인 경우에는, 도37의 (b)에 도시하는 바와 같은 패널 열화는 생기기 어렵지만, 조도치가 1 ㎽/㎠ 이상인 경우에는, 도37의 (b)에 도시하는 바와 같은 패널 열화가 생기는 비율이 높아진다. 그 때문에, 도29에 도시하는 조도 판정부(72)는, 제2 조도계(56)의 조도치가 1 ㎽/㎠ 이상으로 되는 경우에는, 예를 들어, 도시를 생략한 표시 장치 등을 통해 사용자에게 경고하거나, 혹은, 도15에 도시하는 반사경(57) 혹은 보조 반사판(58)의 각도를 조절시키기 위한 기구(도시 생략)를 제어하도록 해도 좋다.

이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 다양한 실시 형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는, 상기한 설명으로부터 타당한 특허 청구 범위에 관한 발명 특정 사항에 의해서만 결정되는 것이다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 피처리 기판의 일례를 나타내는 단면도.

도2는 도1의 고분자체(18)의 구체예를 나타내는 도면.

도3은 도1의 피처리 기판(10)에 자외선을 조사한 후의 액정 패널의 일례를 나타내는 단면도.

도4는 도3의 배향부(21)의 배향 상태를 예시하는 사시도.

도5는 도3의 배향부(21)의 수직 상승 각도(θ)를 나타내는 개략도.

도6은 도3의 액정 패널의 액정체의 상태(전압 인가하지 않은 경우)를 도시하는 단면도.

도7은 도3의 액정 패널의 액정체의 상태(전압 인가시)를 도시하는 단면도.

도8은 본 발명의 실시 형태에 관한 액정 패널 제조 장치의 전체 구성의 일례를 나타내는 평면도.

도9는 도8의 액정 패널 제조 장치의 동작을 나타내는 흐름도.

도10은 도8의 반전부의 상세를 나타내는 개략도.

도11은 도10의 반전부의 구체적 동작의 예를 나타내는 개략도.

도12는 도8의 검사부의 상세를 나타내는 개략도.

도13은 도12의 검사부의 구체적 동작의 예를 나타내는 개략도.

도14는 도8의 UV 조사부의 상세를 나타내는 개략도.

도15는 도14의 램프의 주변 구성의 일례를 나타내는 개략도.

도16은 도14의 램프의 주변 구성의 일례를 나타내는 개략도.

도17은 도14의 램프를 길이 방향(축 방향)에서 본 경우의 개략도.

도18은 도17의 제1 조사계에 적합한 조사계의 분광 감도를 나타내는 그래프.

도19는 도17의 제2 조사계에 적합한 조사계의 분광 감도를 나타내는 그래프.

도20은 탈륨계 메탈 할라이드 램프의 분광 분포를 나타내는 그래프.

도21은 철계 메탈 할라이드 램프의 분광 분포를 나타내는 그래프.

도22는 철계 메탈 할라이드 램프와 탈륨계 메탈 할라이드 램프의 분광 분포의 비교를 나타내는 그래프.

도23은 철계 메탈 할라이드 램프와 수은 램프의 분광 분포의 비교를 나타내는 그래프.

도24는 철계 메탈 할라이드 램프의 축 방향에 대한 조도 분포를 나타내는 그래프.

도25는 도14에 도시하는 램프의 주변부를 나타내는 단면도.

도26은 도25에 도시하는 열선 흡수 필터의 분광 투과율 분포를 나타내는 그래프.

도27은 도14에 도시하는 필터의 입사 각도와 투과율과의 관계를 나타내는 제1 그래프.

도28은 도14에 도시하는 필터의 입사 각도와 투과율과의 관계를 나타내는 제2 그래프.

도29는 도14에 도시하는 램프 제어 장치의 구체예를 나타내는 블럭도.

도30은 도1에 도시하는 피처리 기판을 처리하는 경우의 조도치, 조사 시간, 중합 효과, 열화, 생산 효율의 관계를 나타내는 도면.

도31은 본 발명의 실시 형태에 관한 균제도의 산출 방법을 설명하는 그래프다.

도32는 균제도와 패널 성능과의 관계를 나타내는 표.

도33은 본 발명의 실시 형태에 관한 냉각판의 평면도.

도34는 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 온도 제어 기구를 설명하는 모식도.

도35는 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 이동 제어 기구를 설명하는 모식도.

도36은 본 발명의 실시 형태에 관한 액정 패널 제조 방법의 일례를 설명하는 흐름도.

도37은 유해 파장 영역(313 ㎚)이 피처리 기판의 특성에 미치는 영향을 나타내는 것으로, 도37의 (a)는 조사시의 피처리 기판, 도37의 (b)는 조사 후의 액정 패널을 도시하는 평면도.

도38은 조도치와 패널 열화와의 관계를 나타내는 표.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 반입부

3, 6 : 반전부

4 : 검사부

4a : 제1 검사 장치

4b : 제2 검사 장치

5 : UV 조사부

5a : 제1 UV 조사 장치

5b : 제2 UV 조사 장치

7 : 램프 제어 장치

8 : 기판 온도 제어 장치

9 : 이동 제어 장치

10 : 피처리 기판

11 : 반도체 소자

12, 14 : 기판

13 : 컬러 필터

15, 16 : 투명 전극

17 : 액정체

18 : 고분자체

19 : 밀봉부

20 : 액정 패널

21, 22 : 배향부

25 : 반송 로봇

30, 40, 50 : 처리실

31 : 제1 흡착부

32 : 제2 흡착부

33 : 제3 흡착부

34, 36 : 가동부

35 : 회전부

41 : 설치대

42 : 백라이트 조사부

43 : CCD 카메라

44 : 인가 커넥터

45 : 전압 인가부

51 : 스테이지

52 : 램프

53 : 필터

54 : 냉각판

55 : 제1 조도계

56 : 제2 조도계

57 : 반사경

58 : 보조 반사판

61 : 표시 장치

62 : 반송 로봇

63 : 이온화 장치

64 : 전압 인가 제어 장치

71 : 램프 전력 제어부

72 : 조도 판정부

73 : 적산 광량 판정부

74 : 균제도 판정부

75 : 기억 장치

100 : 냉각관

101 : 내관

102 : 외관

103 : 열 흡수 필터

520 : 기밀성 용기

521, 522 : 전극

541 : 냉각수 유로

542 : 냉풍 노즐

543 : 온도 센서

Claims (10)

1. 광 반응성 물질을 함유하는 액정체를 내부에 봉입한 피처리 기판을 처리하는 처리실과,

   상기 처리실 내에 배치되고, 상기 피처리 기판에 자외선을 조사하여 상기 광 반응성 물질을 반응시켜, 상기 피처리 기판의 내부에 배향부를 형성시키는 복수의 램프와,

   상기 램프에 대향하고, 적어도 파장 320 내지 360 ㎚의 파장 영역의 자외선의 투과를 억제하는 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 패널 제조 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 광 반응성 물질이 고분자인 것을 특징으로 하는 액정 패널 제조 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 광 반응성 물질이 아조 화합물인 것을 특징으로 하는 액정 패널 제조 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 필터가, 수직 입사의 경우에 정의되는 컷 오프 파장 N이 320 내지 360 ㎚의 범위에 있고, 상기 필터에 대한 자외선의 입사각을 0°내지 60°로 한 경우의 컷 오프 파장의 변화가 -15 ㎚ < N < +15 ㎚의 범위에 있는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널 제조 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 램프의 상방에 배치된, 파장 영역 340 내지 370 ㎚ 사이에 피크 감도를 갖는 제1 조도계와,

   상기 제1 조도계의 조도치가 25 내지 100 ㎽/㎠로 되도록 상기 램프의 전력을 제어하는 램프 제어 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 패널 제조 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 램프의 상방에 배치된, 파장 영역 340 내지 370 ㎚ 사이에 피크 감도를 갖는 제1 조도계와,

   상기 제1 조도계의 조도치가 40 내지 75 ㎽/㎠로 되도록 상기 램프의 전력을 제어하는 램프 제어 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 패널 제조 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 램프가, 상기 제1 조도계의 조도치와 상기 램프의 조사 시간과의 곱이 2000 mJ/㎠ 이상으로 되도록 상기 피처리 기판에 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 액정 패널 제조 장치.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 램프 제어 장치가, 상기 램프의 점등 시간에 대한 제1 조도계의 조도치의 변화량이 10 ％ 이하로 되도록 상기 램프의 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 패널 제조 장치.
9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피처리 기판에 전압을 인가하는 전압 인가 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 패널 제조 장치.
10. 광 반응성 물질을 함유하는 액정체를 내부에 봉입한 피처리 기판에 대해, 적어도 파장 320 내지 360 ㎚의 파장 영역의 자외선의 투과를 억제하는 필터를 통해 자외선을 조사하고, 상기 광 반응성 물질을 반응시켜, 상기 피처리 기판의 내부에 배향부를 형성시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 제조 방법.

Images