KR102072448B1 - 액정패널의 제조장치 및 액정패널의 제조방법 - Google Patents

액정패널의 제조장치 및 액정패널의 제조방법 Download PDF

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Abstract

피처리 패널의 온도 불균일의 억제와, 피처리 패널의 온도변화를 억제하는 액정패널의 제조장치 및 액정패널의 제조방법을 제공한다.
실시형태의 액정패널의 제조장치(1)는 광조사부(10); 조사박스(20); 스테이지(30); 챔버(40); 및 순환형 공냉장치(50)를 구비한다. 광조사부(10)는 광을 방출한다. 조사박스(20)는 광조사부(10)로부터의 광을 투과하는 창재(21)를 구비한다. 스테이지(30)는 창재(21)와 대면하도록 설치되고 또한 피처리 패널(2)이 얹혀 배치되는 배치면(31)을 구비하고 있다. 스테이지(30)는 내부에 배치면(31)의 광이 조사되는 영역을 온도 제어하는 액체를 유통시킨다. 챔버(40)는 조사박스(20)와 스테이지(30)를 덮는다. 순환형 공냉장치(50)는 챔버(40)에 설치된 도입구(51)로부터 도입된 기체가 배출구(52)로부터 배출되어 챔버(40) 내의 온도를 제어한다.

Description

액정패널의 제조장치 및 액정패널의 제조방법{METHOD AND APPARATUS FOR FABRICATING LIQUID CRYSTAL PANEL}
본 발명은 액정패널의 제조장치 및 액정패널의 제조방법에 관한 것이다.
액정패널의 제조에 있어서, 광반응성을 갖는 고분자체를 구비한 피처리 패널에, 자외선 램프 등의 광원을 사용하여 소정 파장의 광을 조사함으로써, 고분자체를 화학 반응시켜 배향기능을 갖게 하는 광배향이라는 공정을 실시하는 방법이 있다.
특히, 블루상 액정을 고분자로 안정화시킨 상태, 즉 고분자 안정화 블루상(Polymer Stabilized Blue Phase: PSBP)를 발현시키기 위해서는 광조사시의 피처리 패널의 온도 불균일 및 온도의 시간경과에 따른 변화가 표시특성의 불균일에 미치는 영향이 크다. 이 때문에, 피처리 패널에 소정 파장의 광을 조사하는 액정패널의 제조방법에서는 자외선 조사시의 피처리 패널 온도의 불균일의 억제와, 피처리 패널 표면의 온도 변화의 억제가 강하게 요망된다.
그래서, 광반응성 물질을 포함하는 액정패널의 제조공정에서 사용되는 자외선 조사장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 개시된 자외선 조사장치는 광원 엘리먼트의 각각에서의 외투관(外套管)의 내부에 냉각풍을 공급하는 냉각기구를 구비하는 구성이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 제2011-215463호
그러나, 특허문헌 1에 개시된 자외선 조사장치에서는 고분자 안정화 블루상을 발현시키기 위한 피처리 패널 온도의 불균일을 억제하거나, 피처리 패널의 온도 변화를 억제하기 곤란하다.
본 발명은 피처리 패널 온도의 불균일의 억제와, 피처리 패널 온도의 변화를 억제하는 액정패널의 제조장치 및 액정패널의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태의 액정패널의 제조장치는 광조사부; 조사박스; 스테이지; 챔버; 및 순환형 공냉장치를 구비한다. 광조사부는 광을 방출한다. 조사박스는 광조사부로부터의 광을 투과하는 창재를 갖는다. 스테이지는, 창재와 대면하도록 설치되고 피처리 패널이 얹혀 배치되는 배치면을 구비하고 있다. 스테이지는 내부에 배치면의 광이 조사되는 영역을 온도 제어하는 액체를 유통시킨다. 챔버는 조사 박스와 스테이지를 덮는다. 순환형 공냉장치는 챔버에 설치된 도입구와 배출구를 구비하고, 도입구로부터 도입된 기체가 배출구로부터 배출되며, 챔버 내의 온도를 제어한다.
본 발명에 따르면, 피처리 패널 온도의 불균일의 억제와, 피처리 패널 온도의 변화를 억제하는 액정패널의 제조장치 및 액정패널의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다.
도 3은 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치에 의해 광이 조사되는 피처리 패널의 구성을 도시한 단면도이다.
도 4는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치의 창재의 투과하는 광을 설명하는 도면이다.
도 5는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치의 창재의 구성을 도시한 단면도이다.
도 6은 비교예와 본 발명품 1, 2의 온도변화의 측정 부분을 도시한 평면도이다.
도 7은 실시형태의 변형예에 관한 액정패널의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다.
도 8은 실시형태의 다른 변형예에 관한 액정패널의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다.
이하에서 설명하는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치(1)는 광조사부(10), 조사박스(20), 스테이지(30), 챔버(40), 및 순환형 공냉장치(50)를 구비한다. 광조사부(10)는 광을 방출한다. 조사박스(20)는 광조사부(10)로부터의 광을 투과하는 창재(21)를 갖는다. 스테이지(30)는, 창재(21)와 대면하도록 설치되고 피처리 패널(2)이 얹혀 배치되는 배치면(31)을 구비하고 있다. 스테이지(30)는 내부에 배치면(31)의 광이 조사되는 영역을 온도 제어하는 액체를 유통시킨다. 챔버(40)는 조사 박스(20)와 스테이지(30)를 덮는다. 순환형 공냉장치(50)는 챔버(40)에 설치된 도입구(51)와 배출구(52)를 구비하고, 도입구(51)로부터 도입된 기체가 배출구(52)로부터 배출되어 챔버(40) 내의 온도를 제어한다.
또한, 이하에서 설명하는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치(1)는 상기 창재(21)가 미리 정해진 파장의 자외선 또는 적외선의 투과를 억제하거나, 또는 미리 정해진 파장의 자외선 및 적외선 쌍방의 투과를 억제하는 기능을 갖는다.
또한, 이하에서 설명하는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치(1)는, 피처리 패널(2)이 컬러필터기판(3), 대향기판(4), 및 액정층(5)을 구비한다. 대향기판(4)은 컬러필터기판(3)에 대향한다. 액정층(5)은 컬러필터기판(3)과, 대향기판(4) 사이에 설치된다. 피처리 패널(2)은 컬러필터기판(3)측이 배치면(31)과 접촉되도록 스테이지(30)에 배치되고, 광조사부(10)는 대향기판(4)측으로부터 피처리 패널(2)에 광을 조사한다.
또한, 이하에서 설명하는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치(1)는, 액정층(5)이 적어도 네마틱 액정조성물, 블루상을 발현하는 액정조성물, 및 중합성 모노머를 포함하고 있다. 액정층(5)은 광의 조사에 의해 고분자 안정화 블루상을 발현한다.
또한, 이하에서 설명하는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치(1)는, 광조사부(10)가 300㎚~400㎚를 주파장으로 하고, 또한 배치면에서의 365㎚의 파장의 광의 조도가 15mW/㎠ 이하의 광원(11)을 구비한다.
또한, 이하에서 설명하는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치(1)는 광이 조사될 때의 피처리 패널(2)에서의 온도가, 10℃~70℃ 사이의 설정온도에 대해서 ±0.5℃ 이내가 되도록 스테이지(30) 및 순환형 공냉장치(50)가 제어된다.
또한, 이하에서 설명하는 실시형태에 관한 액정패널의 제조방법은, 광을 방출하는 광조사부(10); 광조사부(10)로부터의 광을 투과하는 창재(21)를 갖는 조사박스(20); 창재(21)와 대면하도록 설치되고 피처리 패널(2)이 얹혀 배치되는 배치면(31)을 구비하며, 내부에 배치면(31)의 광이 조사되는 영역을 온도 제어하는 액체를 유통시키는 스테이지(30); 조사박스(20)와 스테이지(30)를 덮는 챔버(40); 및 챔버(40)에 설치된 도입구(51)와 배출구(52)를 구비하고, 도입구(51)로부터 도입된 기체가 배출구(52)로부터 배출되고, 챔버(40) 내의 온도를 제어하는 순환형 공냉장치(53)를 구비하며, 스테이지(30)의 배치면(31)에 피처리 패널(2)을 배치하는 단계와; 스테이지(30) 내에 상기 액체를 유통시키고 상기 기체를 도입구(51)로부터 챔버(40) 내에 도입하여 배출구(52)로부터 배출 순환시키면서, 배치면(31)에 배치되는 피처리 패널(2)에 창재(21)를 통하여 광조사부(10)로부터 광을 조사하는 단계를 구비한다.
[실시형태]
다음에 본 발명의 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치(1)를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 도면, 도 2는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도, 도 3은 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치에 의해 광이 조사되는 피처리 패널의 구성을 도시한 단면도, 도 4는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치의 창재의 투과하는 광을 설명하는 도면, 도 5는 실시형태에 관한 액정패널의 제조장치의 창재의 구성을 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 실시형태의 액정패널의 제조장치(이하, 간단히 제조장치라고 기재함)(1)는 일정한 온도로 유지하면서 피처리 패널(2)에 광을 조사하여 피처리 패널(2)에 예를 들어 액정디스플레이를 구성하는 고분자 안정화 블루상 등을 발현시키는 것이다. 제조장치(1)에 의해 광이 조사되는 피처리 패널(2)은 도 3에 도시한 바와 같이 컬러필터기판(3)과, 컬러필터기판(3)에 대향하는 대향기판(4)과, 컬러필터기판(3)과 대향기판(4) 사이에 설치된 액정층(5)을 구비하고 있다.
컬러필터기판(3)은 예를 들어 적색, 녹색, 청색의 광을 투과하는 컬러필터를 기판상에 배치하고 보호막으로 덮은 것이다. 대향기판(4)은 전극이 어레이 형상으로 배치된 기판이다. 액정층(5)은 적어도 네마틱 액정조성물, 블루상을 발현하는 액정조성물, 및 중합성 모노머를 포함하고 있다. 액정층(5)은 제조장치(1)에 의한 광의 조사에 의해, 고분자 안정화 블루상을 발현하는 것이다.
액정층(5)을 구성하는 네마틱 액정조성물이라는 것은 유전이방성을 갖는 재료로 구성된다.
블루상을 발현하는 액정조성물이라는 것은 안정적으로 존재할 수 있는 온도범위를 예를 들어, 실온, 구체적으로는 0℃ 이상으로 확대하면서도 광이 조사됨으로써, 네마틱 액정조성물보다도 고응답성을 가능하게 하는 재료이다. 블루상을 발현하는 액정조성물이라는 것은 예를 들어 10℃~70℃ 사이의 소정의 설정온도에 대해서, ±0.5℃ 이내로 유지된 상태에서 광이 조사되면, 불균일없이 고분자 안정화 블루상을 발현하는 것이다. 예를 들어, 설정온도가 55℃인 경우에는 블루상을 발현하는 액정조성물이라는 것은 54.5℃~55.5℃의 범위내로 온도가 유지된 상태에서 광이 조사되면, 불균일없이 고분자 안정화 블루상을 발현하는 것이고, 설정온도가 60℃인 경우에는 블루상을 발현하는 액정조성물이라는 것은 59.5℃~60.5℃의 범위내로 온도가 유지된 상태에서, 광이 조사되면 불균일없이 고분자 안정화 블루상을 발현하는 것이다.
중합성 모노머라는 것은 네마틱 액정조성물이나 고분자 안정화 블루상을 발현하는 액정조성물의 조성을 안정화시키기 위한 재료이다.
제조장치(1)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 광을 방출하는 광조사부(10), 조사 박스(20), 스테이지(30), 챔버(40), 순환형 공냉장치(50), 및 제어수단(60)을 구비하고 있다.
광조사부(10)는 광을 방출하는 것으로, 조사박스(20) 내, 구체적으로는 조사박스(20)에 광조사부(10)로부터의 광을 투과하는 창재(21)와 대면하는 스테이지(30)의 배치면(31)상에 얹혀 배치되는 피처리 패널(2)에 창재(21)를 통하여 광을 조사 가능한 것이다. 광조사부(10)는 광원으로서의 봉형상 램프(11)를 복수 구비하고 있다. 봉형상 램프(11)는 수은, 철이나 요오드 등의 메탈할라이드, 아르곤 등의 희가스를 봉입하고, 주로 자외선을 방출하는 메탈할라이드 램프 등의 직선형상으로 연장된 관형 램프이다. 봉형상 램프(11)는 300㎚~400㎚를 주파장으로 하고, 또한 365㎚의 파장의 광(자외선)의 조도가 15mW/㎠ 이하이다. 또한, 봉형상 램프(11)의 길이방향은 챔버(40)에 설치된 도입구(51)로부터 배출구(52)를 향하는 방향 즉 챔버(40) 내에서의 기체로서의 기체가 흐르는 방향과 평행이다. 또한, 조도계로서 UV-M02(가부시키가이샤 오쿠세이사쿠쇼제)를 사용하고, 수광기로서 UV-SN35(가부시키가이샤 오쿠세이사쿠쇼제)를 사용할 수 있다.
본 실시형태에서는 봉형상 램프(11)는 3개 설치되고, 조사박스(20) 및 스테이지(30), 배치면(31)상에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)의 상방에 배치되어 있다. 또한, 봉형상 램프(11)는 상기 봉형상 램프(11)가 조사되는 광을 통과하는 도시하지 않은 수냉 재킷으로 덮여 있다. 수냉 재킷은 물이 충전되고, 상기 충전된 물이 순환됨으로써 봉형상 램프(11)를 원하는 동작 온도로 유지하는 것이다.
조사 박스(20)는 상자형상으로 형성되고, 스테이지(30)의 배치면(31)에 얹혀 배치되는 피처리 패널(2)을 내부에 수용하도록 스테이지(30)상에 배치된다. 또한, 조사 박스(20)는 광조사부(10)와 배치면(31) 사이에 설치되고, 광조사부(10)로부터의 광이 조사되는 창재(21)를 구비하고 있다.
창재(21)는 미리 정해진 파장의 자외선 및 적외선 쌍방의 투과를 억제하는 기능을 갖는 것이다. 창재(21)는 액정층(5)이 고분자 안정화 블루상을 발현하는 데에 적합한 파장의 광을 투과시키고, 다른 광의 투과를 억제(제한)하는 것이다. 본 실시형태에서 창재(21)는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 필터(22)와, 제2 필터(23)가 겹쳐져 구성되어 있다. 제1 필터(22)는 도 4에 실선으로 도시한 바와 같이, 파장[㎚]이 A~B의 자외선을 투과시키고, 다른 광(파장[㎚]이 A보다도 짧은 자외선, 파장[㎚]이 B보다도 긴 자외선, 가시광선, 적외선)의 투과를 억제(제한)한다. 제2 필터(23)는 도 4에 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 파장[㎚]이 C~D의 자외선, 가시광선, 적외선을 투과시키고, 다른 광(특히, 파장[㎚]이 C보다 짧은 자외선, 파장[㎚]이 D보다도 긴 적외선)의 투과를 억제(제한)한다. 또한, C는 A보다 길고, B보다 짧으며, B는 D보다도 짧다. 이 때문에, 본 실시형태에서 창재(21)는 도 4에 평행 사선으로 도시한 바와 같이 D보다 짧다. 이 때문에, 본 실시형태에서 창재(21)는 도 4에 평행사선으로 도시한 바와 같이, 파장[㎚]이 C~B의 자외선을 투과하고, 다른 광의 투과를 억제(제한)하는 것이다. 또한, 본 발명에서는 상술한 제2 필터(23)에 파장[㎚]이 A~B의 자외선을 투과시키고 다른 광의 투과를 억제(제한)하는 필터를 증착함으로써 창재(21)를 구성해도 좋다.
또한, 본 발명에서 창재(21)는 액정층(5)이 고분자 안정화 블루상을 발현하는 데에 적합한 파장의 광을 투과시킬 수 있는 것이면 미리 정해진 파장의 자외선의 투과를 억제(제한)하는 필터로 구성되어도 좋고, 미리 정해진 파장의 적외선의 투과를 억제하(제한)하는 필터로 구성되어도 좋다. 이와 같이, 본 발명에서 창재(21)는 액정층(5)이 고분자 안정화 블루상을 발현하는 데에 적합한 파장에 의해 미리 정해진 파장의 자외선 또는 적외선의 투과를 억제(제한)하는 기능을 구비하고 있으면 좋다.
스테이지(30)는 피처리 패널(2)을 얹어 배치하는 배치면(31)을 구비하고, 내부에 일정 온도의 액체로서의 물을 순환시킴으로써 배치면(31)에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)의 온도를 제어하는 것이다. 배치면(31)은 창재(21)와 대면하도록 설치되고, 광조사부(10)와 대향하고 있다. 또한, 본 바명에서는 배치면(31)에 얹혀 배치되는 피처리 패널(2)이 유지되는 온도가 가능한 일정한 것이 바람직하고, 배치면(31)에 얹혀 배치되는 피처리 패널(2)의 온도가 일정하게 유지되는 것이면, 스테이지(30) 내에 순환되는 유체로서의 액체의 온도가 배치면(31)에 얹혀 배치되는 피처리 패널(2)의 온도보다도 약간 낮은 온도이어도 좋고 약간 높은 온도이어도 좋다. 또한, 본 발명에서 스테이지(30)는 물 이외에 여러가지 액체를 순환시켜도 좋다.
스테이지(30)상에는 컬러필터기판(3)측이 배치면(31)과 접촉되도록 피처리 패널(2)이 얹혀 배치된다. 즉, 피처리 패널(2)은 컬러필터기판(3)이 배치면(31)에 접촉되도록 스테이지(30)의 배치면(31)상에 얹혀 배치된다. 이 때문에, 광조사부(10)는 대향기판(4)측에서 피처리 패널(2)에 광을 조사한다.
스테이지(30)는 알루미늄 합금으로 구성된 두꺼운 평판형상으로 형성되고, 내부에 피처리 패널(2)이 원하는 온도가 되도록 하는 온도의 액체가 순환되는 순환로(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 스테이지(30)에는, 피처리 패널(2)의 온도를 일정하게 유지하고, 스테이지(30)의 순환로 내에서 유체로서의 액체를 순환시키는 유체보온순환수단(32)이 접속되어 있다. 유체보온순환수단(32)은 예를 들어 액체를 순환시키기 위한 순환로에 연결된 배관(도 2에 일부를 도시함)(33), 주지의 히터, 냉각장치나 배관(33) 내의 액체를 송출하는 펌프 등으로 구성된다.
챔버(40)는, 상자형상으로 형성되고, 조사 박스(2)와 스테이지(30) 전체를 덮고, 상부에 광조사부(10)를 설치하고 있다.
순환형 공냉장치(50)는 도 2에 도시한 바와 같이 챔버(40)에 설치된 도입구(51)와 배출구(52)를 구비하고, 도입구(51)로부터 도입된 기체가 배출구(52)로부터 배출되어 챔버(40)내의 온도를 제어하는 것이다. 순환형 공냉장치(50)는 도입구(51)로부터 도입된 기체를 배출구(52)로부터 배출하고 챔버(40)내의 온도를 제어함으로써, 챔버(40) 내의 온도 즉 조사 박스(20) 내의 피처리 패널(2)의 온도를 일정한 온도로 유지하는 것이다.
본 실시형태에서 도입구(51)는 챔버(40)의 길이?향의 일단부의 하부에 개구되고, 배출구(52)는 챔버(40)의 타단부의 상부에 개구되고 있다. 순환형 공냉장치(50)는 도입구(51)로부터 도입되는 기체를 챔버(40) 내에 흐르게 하고 배출구(52)로부터 배출한다. 순환형 공냉장치(50)는 예를 들어 도입구(51)와 배출구(52)에 추가로, 기체를 도입구(51), 챔버(40)내, 배출구(52)에 차례로 순환시키기 위한 송풍관(도 2에 도시)(53)과, 기체를 일정 온도로 유지하는 주지의 히터, 냉각장치나 송풍관(53) 내의 기체를 송출하는 송풍기 등을 구비하고 있다.
또한, 본 발명에서 도입구(51), 챔버(40)내, 배출구(52)로 차례로 순환되는 기체의 온도와, 배치면(31)에 얹혀 배치되는 피처리 패널(2)이 유지되는 온도는 가능한 동등한 것이 바람직하고 일정한 온도로 유지되는 것이면, 순환되는 기체의 온도가 배치면(31)에 배치되는 피처리 패널(2)의 온도보다도 약간 낮은 온도이어도 약간 높은 온도이어도 좋다. 또한, 기체의 온도는 어디까지나 목표가 되는 온도이고, 실제의 온도와 다른 경우도 있다.
또한, 제조장치(1)는 예를 들어 배출구(52)의 근방 등의 적절한 부분에 스테이지(30)의 내부에 설치된 순환로를 유통하는 액체, 수냉 재킷에 순환되는 물이나, 챔버(40)의 안팎을 순환하는 기체 등의 온도를 검지하는 온도 센서(도시하지 않음)를 설치하고 있다. 제조장치(1)는 예를 들어 도입구(51)의 근방 등의 적절한 부분에, 도입구(51)로부터 조사 박스(20) 내에 도입되는 기체의 유량을 검지하는 유량센서를 설치하고 있다.
제어수단(60)은 제조장치(1)에 의한 광의 조사동작을 제어하는 것이다. 제어수단(60)은 유체보온순환수단(32), 순환형 공냉장치(50), 광조사부(10) 등에 접속되어 있다. 제어수단(60)은 예를 들어 CPU 등으로 구성된 연산처리장치나 ROM, RAM 등을 구비하는 도시하지 않은 마이크로프로세서를 주체로 하여 구성되어 있고, 처리동작의 상태를 표시하는 표시수단이나, 오퍼레이터가 가공내용정보 등을 등록할 때 사용하는 조작수단과 접속되어 있다.
제어수단(60)은, 스테이지(30)의 배치면(31)에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)에 광조사부(10)로부터 광을 조사할 때에는, 온도센서 등의 검지결과 등에 기초하여 봉형상 램프(11)를 덮는 수냉재킷을 제어하고 봉형상 램프(11)를 원하는 동작온도로 유지한다. 또한, 제어수단(60)은, 스테이지(30)의 배치면(31)에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)에 광조사부(10)로부터 광을 조사할 때에는, 온도 센서 등의 검지결과 등에 기초하여, 유체보온순환수단(32)을 제어하여 스테이지(30)에 순환되는 액체의 온도를 일정하게 유지하고, 순환형 공냉장치(50)를 제어하여 챔버(40)의 안팎으로 순환되는 기체의 온도를 일정하게 유지하고, 스테이지(30)의 배치면(31)에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)의 온도를 일정하게 유지한다.
예를 들어, 제어수단(60)에 의해 피처리 패널(2)에 광조사부(10)로부터 광을 조사할 때에는, 광이 조사될 때의 피처리 패널(2)의 온도가 10℃~70℃ 사이의 소정의 설정온도에 대해서 ±0.5℃ 이내가 되도록 스테이지(30) 및 순환형 공냉장치(50)가 제어된다. 즉, 본 발명에서는 스테이지(30)의 배치면(31)에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)의 온도를 일정하게 유지하는 것은, 10℃~70℃ 사이의 소정의 설정온도에 대해서 ±0.5℃ 이내의 온도로 유지하는 것을 말한다. 예를 들어, 설정온도가 55℃인 경우에는, 제어수단(60)에 의해 피처리 패널(2)의 온도가 54.5℃~55.5℃의 범위내의 온도로 유지되도록, 유체보온순환수단(32)에 순환되는 액체의 온도 및 조사박스(20) 내의 온도 등이 제어된다. 설정온도가 60℃인 경우에는, 제어수단(60)에 의해 피처리 패널(2)의 온도가 59.5℃~60.5℃의 범위내의 온도로 유지되도록 유체보온순환수단(32)에 순환되는 액체의 온도 및 조사박스(20) 내에 도입되는 기체의 유량, 온도 등이 제어된다.
다음에, 상술한 구성의 실시형태에 관한 제조장치(1)를 사용한 액정패널의 제조방법, 즉 피처리 패널(2)에 광을 조사하는 방법을 설명한다. 우선, 오퍼레이터가 처리내용정보를 제어수단(60)에 등록하고, 처리동작의 개시 지시가 있었던 경우에 처리동작을 개시한다. 그리고, 처리동작에서 스테이지(30)의 배치면(31)에 피처리 패널(2)을 배치한다. 그리고, 제어수단(60)은 스테이지(30)내에 액체를 유통시키고 또한 도입구(51)를 통하여 기체를 챔버(40) 내로 도입하여 배출구(52)로부터 배출시키도록 하고 수냉 재킷내에 물을 순환시킨다. 제어수단(60)은 배치면(31)에 얹혀 배치되는 피처리 패널(2)에 창재(21)를 통하여 광조사부(10)로부터 일정시간 광을 조사한다. 일정 시간, 광이 조사된 피처리 패널(2)은 스테이지(30)로부터 제거되고, 광조사전의 피처리 패널(2)이 스테이지(30)의 배치면(31)에 얹혀 배치된다. 상술한 공정과 동일하게 광을 조사한다.
상술한 구성의 실시형태에 관한 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 스테이지(30)내에 액체를 순환시키고, 피처리 패널(2)의 온도를 일정한 온도로 유지하도록 제어되는 것에 추가로, 피처리 패널(2)을 수용하는 조사박스(20)를 덮는 챔버(40) 내의 기체를 일정하게 유지한다. 또한, 제어장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 피처리 패널(2)을 수용하는 조사박스(20)의 내부와 조사박스(20)의 외부, 즉 챔버(40) 내부의 온도를 대략 동일하고 대략 일정하게 유지할 수 있고, 조사박스(20)로부터 챔버(40)로의 온도의 방열을 억제할 수 있으므로, 조사박스(20) 내의 온도 변화를 억제할 수 있다. 따라서, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 조사박스(20) 내의 피처리 패널(2)의 온도의 변화를 억제할 수 있다. 또한, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 배치면(31)에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)의 온도를 스테이지(30) 내의 액체에 의해 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 조사박스(20) 내의 피처리 패널(2)의 온도의 변화를 억제할 수 있다.
또한, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 창재(21)가 액정층(5)이 고분자 안정화 블루상을 발현하는 데에 적합한 파장의 광을 투과시키고, 다른 광의 투과를 제한하므로, 피처리 패널(2)에 고분자 안정화 블루상을 발현하는 데에 최저한 필요한 광만 조사하게 된다. 따라서, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 광조사부(10)로부터 배치면(31)에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)에 광이 조사되어도, 피처리 패널(2)에 대하여 원하지 않는 광이 조사되는 것을 억제할 수 있다. 특히, 피처리 패널(2)에 대하여 온도 변화를 일으키는 적외선 등의 원하지 않는 광이 조사되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 배치면(31)에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)의 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 조사 박스(20) 내의 피처리 패널(2)의 온도 변화를 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 조사박스(2)를 덮는 챔버(40) 내에 기체를 도입한다. 이 때문에, 챔버(40) 내의 기체 온도와 조사 박스(20) 내의 온도를 대략 동일하게 유지할 수 있다. 따라서, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 피처리 패널(2) 온도의 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 조사박스(20)를 덮는 챔버(40) 내에 일정 온도의 기체를 도입한다. 이 때문에, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 광이 조사될 때의 피처리 패널(2)에서의 온도가, 예를 들어 50℃나 60℃ 등의, 제조장치(1)의 외기의 온도의 차가 커도 조사 박스(20) 내에 설치된 피처리 패널(2)이 제조장치(1) 외부와의 온도차에 의해 방열됨에 의한 피처리 패널(2)의 온도 변화를 억제할 수 있다.
따라서, 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법에 따르면, 배치면(31)에 얹혀 배치된 피처리 패널(2)의 온도 불균일의 억제를 도모할 수 있고, 피처리 패널(2)의 온도의 변화를 억제할 수 있다.
또한, 제조장치(1)에 따르면, 컬러필터기판(3)이 배치면(31)에 접촉되도록 피처리 패널(2)을 스테이지(30)상에 배치하고, 광조사부(10)가 대향 기판(4)을 향하여 광을 조사한다. 또한, 제조장치(1)에 따르면, 액정층(5)이 고분자 안정화 블루상을 발현하는 액정조성물이 포함되어 있다. 또한, 광조사부(10)는 300㎚~400㎚를 주파장으로 하고 파장이 365㎚의 광의 조사가 15mW/㎠ 이하인 봉형상 램프(11)를 구비하고 있다. 또한, 피처리 패널(2)에 광이 조사될 때의 피처리 패널(2)에서의 온도가 10℃~70℃ 사이의 설정온도에 대하여, ±0.5℃ 이내가 되도록 스테이지(30)의 액체 및 조사 박스(20) 내에 도입되는 기체를 제어한다. 따라서, 제조장치(1)에 따르면, 광을 액정층(5)에 작용시켜, 고분자 안정화 블루상을 확실하게 발현시킬 수 있다.
또한, 제조장치(1)에 따르면, 도입구(51)를 챔버(40)의 하부에 설치하고 배출구(52)를 챔버(40)의 상부에 설치하고 있으므로, 챔버(40)의 하부로부터 기체가 도입되므로 조사박스(20)에는 기체가 직접 접촉되기 어려워지고, 조사박스(20)내의 기체의 온도 변화를 억제할 수 있다. 이 때문에, 제조장치(1)에 따르면 보다 조사박스(20) 내의 기체 온도의 변화를 더 억제할 수 있다.
다음에, 상술한 실시형태에 관한 제조장치(1) 및 액정패널의 제조방법의 효과를 확인했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1은 비교예 및 본 발명품 1, 2의 온도 변화의 결과를 도시한 도면이다.
또한, 표 1에 도시된 경우는, 광조사부(10)로부터 배치면(31)에 배치된 피처리 패널(2)에 광을 조사했을 때의 피처리 패널(2)의 도 6에 도시한 측정부분(A~I)의 온도변화를 측정했다.
또한, 측정부분인 A~I는 도 6에 도시된 부분에 설치된 온도센서의 검지결과를 도시하고 있다. 도 6은 비교예와 본 발명품 1, 2의 온도변화의 측정부분을 도시한 평면도이다. A~I의 검지결과를 도시한 온도센서는 도 6에 도시한 바와 같이 제조장치(1)를 평면으로 보았을 때 피처리 패널(2) 즉 배치면(31)상에 설치되어 있다. A는 도입구(51) 근처의 한쪽의 모퉁이부에 설치된 온도센서의 검지결과를 도시하고, B는 도입구(51) 근처의 봉형상 램프(11)의 한쪽 단부의 바로 아래에 설치된 온도센서의 검지결과를 도시하며, C는 도입구(51) 근처의 다른쪽 모퉁이부에 설치된 온도센서의 검지결과를 도시하고 있다. D는 배치면(31)의 길이방향의 중앙부의 폭방향의 한쪽 단부에 설치된 온도센서의 검지결과를 도시하고, E는 배치면(31)의 길이방향의 중앙부이고 또한 봉형상 램프(11)의 중앙부의 바로 아래에 설치된 온도센서의 검지결과를 도시하며, F는 배치면(31)의 길이방향의 중앙부의 폭방향의 다른쪽 단부에 설치된 온도센서의 검지결과를 도시하고, H는 배출구(52) 근처의 봉형상 램프(11)의 다른쪽 단부의 바로 아래에 설치된 온도센서의 검지결과를 도시하며, I는 배출구(52) 근처의 다른쪽 모퉁이부에 설치된 온도센서의 검지결과를 도시하고 있다.
표 1의 본 발명품(1)은 스테이지(30)의 설정온도를 55℃로 하고, 순환형 공냉장치(50)에 의해 챔버(40) 내에 순환되는 기체의 온도를 55℃로 하고 있다. 표 1의 본 발명품(2)은 스테이지(30)의 설정온도를 60℃로 하고, 순환형 공냉장치(50)에 의해 챔버(40)내에 순환되는 기체의 온도를 60℃로 하고 있다. 또한, 표 1의 비교예라는 것은 스테이지(3)의 설정온도를 60℃로 하고, 순환형 공냉장치(50)에 의한 기체의 순환을 정지하고 있다. 또한, 측정에 있어서는 측정개시로부터 1200초 후까지의 측정부분 A~I 각각의 온도변화를 측정했다. 표 1의 ○는 고분자 안정화 블루상을 안정적으로 발현시키도록, 피처리 패널(2)을 일정한 온도로 유지할 수 있는 것을 나타내고, ×는 고분자 안정화 블루상을 안정적으로 발현시키도록 피처리 패널(2)을 일정한 온도로 유지할 수 없는 것을 나타내고 있다.
조건 최대 최소 평균 판정
본 발명품1 55.2 54.5 54.91 ○
본 발명품2 60.2 59.5 60.06 ○
비교예 60.8 59.0 60.06 ×
표 1의 비교예에 따르면, 배치면(31)에 얹혀 배치되는 피처리 패널(2)을 일정한 온도로 유지하도록 제어되는 스테이지(30)만을 사용해도 측정부분 A, 측정부분 G 및 측정부분 I에서의 온도가 59.5℃를 하회하는 경우가 있고, 측정부분 E 및 측정부분 H에서의 온도가 60.5℃를 초과하는 경우가 있다. 또한, 비교예에서는 측정부분 A, 측정부분 G 및 측정부분 I에서의 최저온도가 59.0℃가 되고, 측정부분 E 및 측정부분 H에서의 최고온도가 60.8℃가 된다. 이 때문에, 비교예에 따르면 광이 조사되면, 배치면(31)상의 피처리 패널(2)의 온도가 상승하고, 챔버(40)내의 기체를 순환시키지 않음으로써 온도 불균일이 발생하는 것이 명백해졌다. 따라서, 비교예에 따르면 고분자 안정화 블루상을 안정적으로 발현시키도록 피처리 패널(2)의 온도의 불균일을 억제할 수 없고 또한 피처리 패널(2)의 온도의 변화를 억제할 수 없는 것이 명백해졌다.
표 1의 본 발명품 1, 2에 따르면, 배치면(31)에 얹혀 배치되는 피처리 패널(2)을 일정한 온도로 유지하도록 제어되는 스테이지(30)와 순환형 공냉장치(50)를 사용함으로써, 측정부분 A~측정부분 I의 전체의 온도가 54.5℃~55.5℃ 또는 59.5℃~60.5℃의 범위가 된다. 이 때문에 본 발명품 1, 2에 따르면, 고분자 안정화 블루상을 안정적으로 발현시키도록, 피처리 패널(2)의 온도 불균일의 억제를 도모할 수 있고, 피처리 패널(2)의 온도 변화를 억제할 수 있는 것이 명백해졌다.
(변형예)
도 7은 실시형태의 변형예에 관한 액정패널의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이고, 상술한 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 본 발명에서는 도 7에 도시한 바와 같이, 도입구(51)가 챔버(40)의 길이방향의 타단부의 상부에 개구하고, 배출구(52)가 챔버(40)의 일단부의 하부에 개구해도 좋다. 도 7에 도시된 변형예는 챔버(40)의 상부로부터 기체가 도입되므로 조사 박스(20)에는 기체가 직접 접촉되거나, 조사박스(2) 내의 기체의 온도를 보다 빠르게 원하는 조건으로 할 수 있다.
도 8은 실시형태의 다른 변형예에 관한 액정패널의 제조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이고, 상술한 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 도입구(51)가 챔버(40)의 하부에 복수 개구하고, 배출구(52)가 챔버(40)의 상부에 복수 개구해도 좋다. 도 8에 도시된 변형예는 챔버(40)에 복수의 도입구(51)로부터 기체가 도입되므로, 조사 박스(20) 내의 기체의 온도를 더욱 빠르게 원하는 조건으로 할 수 있다.
본 발명의 몇가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것이고 본 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다. 이들 신규의 실시형태는 그 밖의 여러가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 생략, 치환, 변경할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함되고 또한 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
1: 액정패널의 제조장치 2: 피처리 패널
3: 컬러필터기판 4: 대향기판
5: 액정층 10: 광조사부
11: 봉형상 램프(광원) 20: 조사박스
21: 창재 30: 스테이지
31: 배치면 40: 챔버
50: 순환형 공냉장치 51: 도입구
52: 배출구

Claims (7)

  1. 광을 방출하는 광조사부;
    상기 광조사부로부터의 광을 투과하는 창재를 갖는 조사박스;
    상기 창재와 대면하도록 설치되고 또한 피처리 패널이 얹혀 배치되는 배치면을 구비하고, 내부에 상기 배치면의 상기 광이 조사되는 영역을 온도 제어하는 액체를 유통시키는 스테이지;
    상기 조사박스와 상기 스테이지를 덮는 챔버; 및
    상기 챔버에 설치된 도입구와 배출구를 구비하고, 상기 도입구로부터 도입된 기체가 상기 배출구로부터 배출되며, 상기 기체에 의해 상기 챔버 내의 온도를 제어함으로써 상기 조사 박스 내의 온도를 일정하게 유지하는 순환형 공냉장치를 구비하는, 액정패널의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 창재는 미리 정해진 파장의 자외선 또는 적외선의 투과를 억제, 또는 미리 설정된 파장의 자외선 및 적외선 쌍방의 투과를 억제하는 기능을 구비하는, 액정패널의 제조장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 피처리 패널은 컬러필터기판과, 상기 컬러필터기판에 대향하는 대향기판과, 상기 컬러필터기판과 상기 대향기판 사이에 설치된 액정층을 구비하고,
    상기 피처리 패널은 상기 컬러필터기판측이 상기 배치면과 접촉되도록 상기 스테이지에 배치되고, 상기 광조사부는 상기 대향기판측에서 상기 피처리 패널에 상기 광을 조사하는, 액정패널의 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액정층은 적어도 네마틱 액정조성물, 블루상을 발현하는 액정조성물, 및 중합성 모노머를 포함하고 있고, 상기 광의 조사에 의해 고분자 안정화 블루상을 발현하는, 액정패널의 제조장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광조사부는 300㎚~400㎚을 주파장으로 하고 또한 상기 배치면에서의 파장이 365㎚의 광의 조도가 15mW/㎠ 이하의 광원을 구비하는, 액정패널의 제조장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 피처리 패널에 상기 광이 조사될 때의 상기 피처리 패널에서의 온도가 10℃~70℃ 사이의 설정온도에 대해서 ±0.5℃ 이내가 되도록 상기 스테이지 및 상기 순환형 공냉장치가 제어되는, 액정패널의 제조장치.
  7. 광을 방출하는 광조사부;
    상기 광조사부로부터의 광을 투과하는 창재를 갖는 조사박스;
    상기 창재와 대면하도록 설치되고 또한 피처리 패널이 얹혀 배치되는 배치면을 구비하며, 내부에 상기 배치면의 상기 광이 조사되는 영역을 온도 제어하는 액체를 유통시키는 스테이지;
    상기 조사박스와 상기 스테이지를 덮는 챔버; 및
    상기 챔버에 설치된 도입구와 배출구를 구비하고, 상기 도입구로부터 도입된 기체가 상기 배출구로부터 배출되어, 상기 기체에 의해 상기 챔버 내의 온도를 제어함으로써 상기 조사박스 내의 온도를 일정하게 유지하는 순환형 공냉장치를 구비하며,
    상기 스테이지의 상기 배치면에 상기 피처리 패널을 얹어 배치하는 단계와;
    상기 스테이지내에 상기 액체를 유통시키고 또한 상기 기체를 상기 도입구로부터 상기 챔버 내에 도입하여 상기 배출구로부터 배출 순환시키면서, 상기 배치면에 배치되는 상기 피처리 패널에 상기 창재를 통하여 상기 광조사부로부터 광을 조사하는 단계를 갖는, 액정패널의 제조방법.
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