KR20110086497A - Apparatus for manufacturing liquid crystal panel - Google Patents
Apparatus for manufacturing liquid crystal panel Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110086497A KR20110086497A KR1020100125003A KR20100125003A KR20110086497A KR 20110086497 A KR20110086497 A KR 20110086497A KR 1020100125003 A KR1020100125003 A KR 1020100125003A KR 20100125003 A KR20100125003 A KR 20100125003A KR 20110086497 A KR20110086497 A KR 20110086497A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal panel
- wavelength
- light
- lamp
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
- G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 방식의 액정 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 2장의 유리기판의 사이에, 전압 인가에 의해 배향하는 배향성을 가지는 액정과 자외선에 반응하여 중합을 일으키는 광 반응성 물질을 혼합한 재료를 봉입해 두고, 이 액정 패널에 자외선을 조사하여 자외선 반응 재료를 중합시킴으로써 배향막을 유리판 상에 형성하는 액정 패널의 제조 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
도 12에, 액정 패널의 구성예를 나타낸다. 액정 패널(50)은, 2장의 광 투과성 기판(제1의 유리 기판(51), 제2의 유리 기판(52))의 사이에 액정(58)을 봉입한 구조이며, 제1의 유리 기판(51) 상에 다수의 액티브 소자(예를 들면, 박막 트랜지스터:TFT(53))와 액정 구동용 전극(54)(투명 전극(ITO))을 형성하고, 그 위에 배향막(56)을 형성하고 있다. 제2의 유리기판(52)에는, 컬러 필터(57), 배향막(56), 그리고 투명전극(ITO)(55)을 형성하고 있다. 그리고 양 유리기판(51, 52)의 배향막 사이에 액정(58)을 봉입하고, 실링제(59)로 주위를 밀봉하고 있다. The structural example of a liquid crystal panel is shown in FIG. The liquid crystal panel 50 is a structure which enclosed the liquid crystal 58 between two light transmissive substrates (1st glass substrate 51 and 2nd glass substrate 52), and has a 1st glass substrate ( A large number of active elements (e.g., thin film transistor: TFT 53) and a liquid crystal drive electrode 54 (transparent electrode ITO) are formed on 51, and an alignment film 56 is formed thereon. . On the second glass substrate 52, a color filter 57, an alignment film 56, and a transparent electrode (ITO) 55 are formed. The liquid crystal 58 is sealed between the alignment films of the two glass substrates 51 and 52, and the circumference is sealed by the sealing agent 59.
이러한 구조의 액정 패널에 있어서, 배향막(56)은, 전극(54, 55)간에 전압을 인가하여 액정을 배향시키는 액정 배향을 제어하기 위한 것인다. 종래, 배향막의 제어는 러빙에 의해 행해졌는데, 최근, 새로운 배향 제어 기술이 시도되고 있다. In the liquid crystal panel of such a structure, the alignment film 56 is for controlling the liquid crystal alignment for orientating the liquid crystal by applying a voltage between the electrodes 54 and 55. Conventionally, the control of the alignment film has been performed by rubbing, but recently, a new orientation control technique has been tried.
이는, TFT 소자(53)가 설치된 제1의 유리기판(51)과 당해 제1의 유리기판(51)에 상대하는 제2의 유리기판(52)의 사이에, 전압 인가에 의해 배향하는 배향성을 가지는 액정(58)과, 자외선에 반응하여 중합을 일으키는 광 반응성 물질(자외선 반응 재료, 이하 간단히 모노머라고 하는 경우도 있다)을 혼합한 재료를 봉입해 두고, 이 액정 패널에 전압을 인가하면서 자외선을 조사하여 자외선 반응 재료(모노머)를 중합시키고, 유리기판(51, 52)에 배향막(56) 등을 통하여 접하는 액정(즉 표층의 대략 1분자층)의 방향을 고정함으로써, 액정에 프리틸트각을 부여한다(예를 들면 특허문헌 1). This is because orientation between the first glass substrate 51 provided with the TFT element 53 and the second glass substrate 52 opposing the first glass substrate 51 is oriented by voltage application. The branch is filled with a liquid crystal 58 and a material mixed with a photoreactive substance which reacts with ultraviolet rays to cause polymerization (ultraviolet reaction material, sometimes simply referred to as a monomer hereinafter). Irradiation polymerizes the ultraviolet reaction material (monomer), and fixes the pretilt angle to the liquid crystal by fixing the orientation of the liquid crystal (ie, approximately 1 molecular layer of the surface layer) in contact with the glass substrates 51 and 52 through the alignment film 56 or the like. It gives it (for example, patent document 1).
이 방법에 의하면, 종래 프리틸트각을 부여하기 위해서 필요했던 사면을 가진 돌기물이 불필요해지므로, 액정 패널의 제조 공정을 간략화할 수 있다. 따라서, 액정 패널의 제조 비용이나 제조 시간을 삭감할 수 있음과 더불어, 상기 돌기물에 의한 그림자가 없어지므로 개구율이 개선되어, 백라이트의 전력 절약화로도 이어지는 이점이 있다. According to this method, since the projection which has the slope required conventionally to give a pretilt angle becomes unnecessary, the manufacturing process of a liquid crystal panel can be simplified. Therefore, the manufacturing cost and manufacturing time of the liquid crystal panel can be reduced, and the shadow caused by the projections is eliminated, so that the aperture ratio is improved, which leads to the reduction of the power consumption of the backlight.
이 새로운 배향 제어를 행하는 액정 패널의 제조 기술에 있어서, 액정과 자외선 반응 재료를 혼합한 재료(이하 자외선 반응 재료를 포함하는 액정이라고 하는 경우도 있다)에 대하여 자외선을 조사하는 처리 방법에 관해서, 몇가지 제안이 이루어져 있다. In the manufacturing technology of the liquid crystal panel which performs this new orientation control, about the processing method which irradiates an ultraviolet-ray with respect to the material (Hereinafter, it may be called liquid crystal containing an ultraviolet-ray reacting material) which mixed a liquid crystal and an ultraviolet-ray reactive material, The proposal is made.
특허문헌 2에 기재된 「액정표시 소자장치 및 그 제조방법」에 있어서는, 제1의 조건의 자외선 조사와, 중합 속도가 제1의 조건의 자외선 조사보다 큰 제2의 조건의 자외선 조사를, 이 순서로 조합하여 행하는 액정 표시 장치의 제조 방법(단락 0012 등의 기재 참조)이 제안되어 있다. 구체적으로는, 방사 조도와 적산 강도가, 제2의 조건의 쪽이 제1의 조건보다도 큰 조건에서 자외선 조사를 행한다.In "Liquid crystal display element device and its manufacturing method" described in
이와같이 하면, 제1의 조건의 자외선 조사에서는, 비교적 완만한 중합이므로, 배향 이상의 발생을 억제할 수 있고, 그 후는 중합 속도를 올려도 문제없고, 배향 이상이 없는 혹은 억제된 액정층을 얻을 수 있다. 또한, 제2의 조건의 자외선 조사에서는 310㎚ 부근의 저파장 성분의 비율을 많게 하는 것이 바람직하다고 기재되어 있다(단락 0037의 기재 등 참조). In this way, in the ultraviolet irradiation under the first condition, since the polymerization is relatively slow, the occurrence of alignment abnormality can be suppressed, and thereafter, even if the polymerization rate is increased, there is no problem, and a liquid crystal layer having no or abnormality in alignment can be obtained. . In the ultraviolet irradiation under the second condition, it is described that it is preferable to increase the ratio of the low wavelength component near 310 nm (see description of paragraph 0037 and the like).
특허문헌 3에 기재된 「액정표시 소자장치 및 그 제조방법」에 있어서는, 「액정을 열화시키지 않기 위해서는, 필터를 이용하여 310㎚ 미만의 단파장 영역을 컷트한 자외선을 조사한 쪽이 좋은 것을 알았다」, 「단, 파장 310㎚에서의 강도를 완전히 제로로 해 버리면 원하는 액정 배향을 얻기 어려워진다. 이 때문에, 파장 310㎚의 강도가 0.02∼0.05mW/㎠ 정도는 포함된 광원을 이용한 쪽이 바람직하다」(단락 0019 등의 기재 참조)와 같은 지견이 나타나 있다. In the "liquid crystal display device device and its manufacturing method" described in Patent Literature 3, "in order not to deteriorate a liquid crystal, it turned out that it was better to irradiate the ultraviolet-ray which cut | disconnected short wavelength region of less than 310 nm using the filter." However, if the intensity at
특허문헌 4에 기재된 「액정표시 소자장치 및 그 제조방법」에 있어서는, 짧은 파장의 자외선쪽이, 단시간에 액정의 수직 배향성을 얻는데는 유리하지만, 액정 분자 등의 변질을 촉진하기 쉽고, 긴 파장의 자외선쪽은, 이 반대로, 액정분자 등의 변질을 촉진하기 어렵지만, 액정의 수직 배향성을 얻는데도 장시간을 요하게 되는(단락 0031 등의 기재 참조)것으로서, 조사하는 자외선의 파장 범위가 나타나 있다. 그러나, 특허문헌 4에서는, 컬러 필터의 온도 상승에 대해서는 언급되어 있지 않다. In the "liquid crystal display device device and its manufacturing method" described in
상술한 바와같이, 액정과 자외선 반응 재료를 혼합한 재료에 대하여 자외선 광원으로부터 방출되는 자외선을 조사하는 처리 방법에 관해서 몇 개의 제안이 이루어져 있는데, 우리가, 다양한 실험을 행하여 검토한 결과, 다음과 같은 지견도 얻었다. As described above, several proposals have been made regarding a treatment method of irradiating ultraviolet light emitted from an ultraviolet light source with respect to a material mixed with a liquid crystal and an ultraviolet light reaction material. I also gained knowledge.
상기와 같은 새로운 배향 제어를 사용하는 액정 패널에 있어서는, 액정에 자외선에 반응하여 중합을 일으키는 자외선 반응 재료가 혼합되고, 자외선 조사에 의해 이 자외선 반응 재료가 중합한다.In the liquid crystal panel using the new novel orientation control as described above, an ultraviolet-ray reacting material that reacts with ultraviolet light to cause polymerization is mixed, and the ultraviolet-ray reacting material polymerizes by ultraviolet irradiation.
여기서, 액정 패널에 대하여 자외선을 조사할 때는, 도 12에 도시한 바와같이, 컬러 필터(57)가 형성되어 있는 제2의 유리기판(52)과는 반대측의 제1의 유리기판(51)측으로부터, 자외선이 조사된다. 따라서, 자외선 광원으로부터 방출되는 광 중에, 컬러 필터(57)가 흡수하는 파장역에 속하는 파장의 광이 포함되어 있으면, 컬러 필터(57)가 가열된다.When irradiating ultraviolet rays to the liquid crystal panel, as shown in FIG. 12, the first glass substrate 51 side opposite to the second glass substrate 52 on which the color filter 57 is formed is shown. From the ultraviolet rays. Therefore, if the light emitted from the ultraviolet light source contains light of a wavelength belonging to the wavelength range absorbed by the color filter 57, the color filter 57 is heated.
컬러 필터(57)가 가열되면, 가열된 컬러 필터(57)로부터 유리기판(51, 52) 사이에 봉입된 액정(58)이나 자외선 반응 재료에 열이 전해지고, 이들이 가열된다. 이에 따라, 자외선 반응 재료의 온도 분포가 생기고, 당해 자외선 반응 재료의 중합 반응(경화 반응) 속도 분포가 생겨, 중합율(경화율)에 불규칙한 변화가 생긴다. 그 결과, 프리틸트각에 불규칙한 변화가 발생하고, 액정 표시 불균일이라는 문제가 발생한다. 또한, 가열되는 액정(58)의 온도가 고온이 되면 액정의 변질도 염려된다. When the color filter 57 is heated, heat is transferred from the heated color filter 57 to the liquid crystal 58 or ultraviolet-ray reactive material enclosed between the glass substrates 51 and 52, and they are heated. Thereby, the temperature distribution of an ultraviolet-ray reactive material arises, the polymerization reaction (hardening reaction) rate distribution of the said ultraviolet-ray reactive material arises, and an irregular change arises in a polymerization rate (hardening rate). As a result, an irregular change occurs in the pretilt angle and a problem of liquid crystal display nonuniformity occurs. In addition, when the temperature of the liquid crystal 58 to be heated becomes a high temperature, the deterioration of the liquid crystal is also concerned.
따라서, 자외선 광원으로부터 방출되는 자외선 조사 중은, 프리틸트각의 불규칙한 변화를 적게 하기 위해서, 액정 패널 전체의 온도 분포는 균일한 것이 바람직하다. 이 때, 액정의 온도도 고온으로 되지 않는 것이 바람직하다. 이 때문에, 자외선 조사 중은, 액정 패널이 놓이는 스테이지는 냉각되고(예를 들면 수냉), 액정 패널 전체가 균일한 온도 분포가 되도록 제어된다.Therefore, during the ultraviolet irradiation emitted from the ultraviolet light source, it is preferable that the temperature distribution of the whole liquid crystal panel is uniform in order to reduce the irregular change of the pretilt angle. At this time, it is preferable that the temperature of liquid crystal does not become high temperature either. For this reason, during ultraviolet irradiation, the stage in which a liquid crystal panel is placed is cooled (for example, water cooling), and it controls so that the whole liquid crystal panel may become uniform temperature distribution.
그러나, 액정 패널은 최근 대형화 (예를 들면 2m×2m부터 그 이상)되어 있고, 그와 더불어 액정 패널을 두는 스테이지도 대형화되어 있다. 가열에 의해 액정 패널의 온도가 높아지면, 그 온도를 낮추기 위해서는 대형의 냉각기가 필요해져, 장치의 비용이 높아진다. 또한, 온도가 높아지면, 상기와 같은 대면적의 온도 분포를 균일해지도록 제어하는 것이 어려워진다.However, the liquid crystal panel has been enlarged in recent years (for example, from 2 m x 2 m or more), and the stage which mounts a liquid crystal panel is also enlarged in addition. When the temperature of a liquid crystal panel rises by heating, a large size | cooler is needed in order to lower the temperature, and the cost of an apparatus becomes high. In addition, as the temperature increases, it becomes difficult to control the temperature distribution of the large area as described above to be uniform.
또한, 조사 중에 온도가 상승하면, 광이 조사되는 측의 광 투과성 기판(제1의 유리 기판(51))이 열 팽창에 의해 신장하여 액정 패널이 변형되어, 불량의 원인이 되는 경우가 있다. Moreover, when temperature rises during irradiation, the light transmissive substrate (1st glass substrate 51) by the side to which light is irradiated may expand | stretch by thermal expansion, and a liquid crystal panel may deform | transform, and may cause a defect.
이와 같이, 액정에 자외선 반응 재료를 혼합하고, 이에 자외선을 조사하여 중합 반응을 발생시키는, 상기와 같은 새로운 배향 제어를 사용하는 액정 패널 제조에 있어서, 자외선 반응 재료의 반응과 컬러 필터의 광 흡수에 의한 발열의 문제를, 파장 영역에서 비교하여 논한 것은 지금까지 없었다. As described above, in the production of a liquid crystal panel using the above-described novel orientation control in which an ultraviolet reaction material is mixed with a liquid crystal and irradiated with ultraviolet rays, a polymerization reaction is generated. The problem of heat generation by comparison has not been discussed so far in the wavelength range.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 자외선 반응 재료를 중합(경화)시키기 위한 광 조사중에, 액정 패널의 온도가 가능한한 상승하지 않도록 한 액정 패널의 제조 장치를 제공하는 것이다. This invention is made | formed in view of the said situation, The objective of this invention is providing the manufacturing apparatus of the liquid crystal panel in which the temperature of a liquid crystal panel did not rise as much as possible during light irradiation for superposing | polymerizing (curing) an ultraviolet-ray reactive material. will be.
발명자 들은, 예의 검토의 결과, 다음의 것을 발견했다.The inventors discovered the following as a result of earnestly examining.
우선, 현재 일반적으로 사용되고 있는 액정에 혼합하는 자외선 반응 재료(모노머)에 대해서, 광의 파장에 대한 흡광도를 측정했다. 도 1에 그 결과인, 광의 파장에 대한 자외선 반응 재료의 흡광도의 그래프를 나타낸다. 동 도면에 있어서, 가로축은 파장(㎚), 세로축은 투과율(%)이다. First, the absorbance with respect to the wavelength of light was measured about the ultraviolet-ray reaction material (monomer) currently mixed with the liquid crystal currently used. The graph of the absorbance of the ultraviolet-responsive material with respect to the wavelength of light which is the result in FIG. 1 is shown. In the figure, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents transmittance (%).
동 도면에 도시하는 바와같이, 자외선 반응 재료는 특히 파장 370㎚ 이하의 영역에서는 광이 흡수되고, 즉 자외선 반응 재료는 중합 반응을 일으킨다. 그러나, 실제는, 중합 반응에 지배적으로 기여하는 것은 파장 360㎚ 이하의 광이며, 파장 360㎚보다 파장이 긴 광의 중합 반응에의 기여는 현저하게 작은 것을 알았다. As shown in the figure, light is absorbed particularly in the region of the wavelength of 370 nm or less, that is, the ultraviolet reaction material causes a polymerization reaction. In reality, however, it was found that the dominant contribution to the polymerization reaction is light with a wavelength of 360 nm or less, and the contribution to the polymerization reaction of light with a wavelength longer than the wavelength of 360 nm is remarkably small.
여기에서, 도 2에 컬러 필터의 분광 특성(SHOTT사)을 나타낸다. 동 도면에 있어서 가로축은 파장, 세로축은 투과율이다. Here, the spectral characteristics (SHOTT company) of a color filter are shown in FIG. In the figure, the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents transmittance.
동 도면에 도시되는 바와같이, 컬러 필터의 적색(도 2의 R)은 파장 약 570㎚ 이하의 광을 투과하지 않고 흡수하여 가열한다. 녹색(동 도면의 G)은, 파장 약 450㎚ 이하의 광을 투과하지 않고 흡수하여 가열한다. 또한, 컬러 필터의 청색(동 도면의 B)은 파장 약 330㎚ 이하의 광을 투과하지 않고 흡수하여 가열한다. 따라서, 파장 약 570㎚ 이하의 광은 컬러 필터를 가열한다. As shown in the figure, the red color of the color filter (R in FIG. 2) absorbs and heats without transmitting light having a wavelength of about 570 nm or less. Green (G of the same figure) absorbs and heats without transmitting light of wavelength about 450 nm or less. In addition, the blue color (B of the same figure) of a color filter absorbs and heats it, without transmitting the light of wavelength about 330 nm or less. Thus, light having a wavelength of about 570 nm or less heats the color filter.
따라서, 액정 패널의 가열을 최소한으로 억제하기 위해서는, 액정 패널 내의 광 반응성 물질의 반응에 기여하는 파장 영역의 광을 방사하는 램프로서, 자외선 반응 재료의 중합 반응에의 기여가 작고, 또한, 컬러 필터에 흡수되어서 당해 컬러 필터를 가열해 버리는 파장 영역의 광의 방출이 가능한한 작은 자외선 광원을 이용하여 액정 패널의 자외선 조사 처리를 행하는 것을 생각할 수 있다. Therefore, in order to minimize the heating of the liquid crystal panel, the lamp emits light in the wavelength region contributing to the reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel, and the contribution of the ultraviolet reaction material to the polymerization reaction is small, and the color filter It is conceivable to carry out the ultraviolet irradiation treatment of the liquid crystal panel using an ultraviolet light source as small as possible to emit light in the wavelength region which is absorbed in and heats the color filter.
구체적으로는, 액정 패널 내의 광반응성 물질의 반응에 기여하는 파장 영역의 적산 방사 조도를 a, 컬러 필터의 흡수 파장이며 상기 광 반응성 물질의 반응에 기여하지 않는 파장 영역의 적산 방사 조도를 b로 했을 때, 램프의 적산 방사 조도가 a>b로 되어 있는 것이 바람직하다. Specifically, the integrated emission illuminance of the wavelength region contributing to the reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel is a, and the integrated emission illuminance of the wavelength region which is the absorption wavelength of the color filter and does not contribute to the reaction of the photoreactive substance is b. In this case, it is preferable that the accumulated irradiance of the lamp is a> b.
즉, 컬러 필터가 흡수하는 파장역은, 도 2에 도시한 바와같이, 청색이 파장 약 330㎚ 이하의 광을 흡수하고, 또한, 녹색이 460㎚ 이하의 광을 흡수하고, 적색이 570㎚ 이하의 광을 흡수하고, 이에 따라 컬러 필터를 가열한다. That is, in the wavelength range absorbed by the color filter, as shown in Fig. 2, blue absorbs light having a wavelength of about 330 nm or less, green absorbs light of 460 nm or less, and red has 570 nm or less. Absorbs light, thereby heating the color filter.
또한, 한편, 자외선 반응 재료의 경화에 실질적으로 유효한 파장은, 360㎚ 이하이며, 액정에 손상을 주는 파장은, 실질적으로 310㎚ 이하이다. 또한, 310㎚의 광이 0이면 완전한 경화가 얻어지지 않는다. 한편, 300㎚ 이하의 광이 포함되면, 액정에 주는 손상이 커지므로, 300㎚ 이하의 광을 포함하지 않는 것이 바람직하다.In addition, the wavelength substantially effective for hardening of an ultraviolet-ray reactive material is 360 nm or less, and the wavelength which damages a liquid crystal is substantially 310 nm or less. In addition, when 310 nm light is 0, complete hardening is not obtained. On the other hand, when the light of 300 nm or less is contained, since damage to liquid crystal becomes large, it is preferable not to contain light of 300 nm or less.
상기와 같이, 360㎚∼570㎚의 파장은, 자외선 반응 재료의 경화에는 기여하지 않을뿐만 아니라, 컬러 필터에 흡수되므로, 이 파장역의 광은, 결과적으로 컬러 필터의 가열 작용만을 일으킨다.As mentioned above, since the wavelength of 360 nm-570 nm not only contributes to hardening of an ultraviolet-ray reactive material, but is absorbed by a color filter, the light of this wavelength range produces only the heating effect of a color filter as a result.
컬러 필터에 의한 흡수로 컬러 필터가 가열되면, 유리기판과 액정·자외선 반응 재료에 열이 전해져, 이들이 가열된다.When the color filter is heated by absorption by the color filter, heat is transferred to the glass substrate and the liquid crystal-ultraviolet reaction material, and these are heated.
자외선 반응 재료의 온도 분포가 생기고, 자외선 반응 재료의 경화 반응 속도 분포가 생겨, 경화율에 불규칙한 변화가 생긴다. 결과적으로, 프리틸트각에 불규칙한 변화가 발생하여, 액정 표시 불균일이라는 문제가 발생한다. The temperature distribution of an ultraviolet-ray reactive material arises, the hardening reaction rate distribution of an ultraviolet-ray reactive material arises, and an irregular change in a hardening rate arises. As a result, an irregular change occurs in the pretilt angle, resulting in a problem of liquid crystal display nonuniformity.
이상으로부터, 자외선 광원으로부터 방출되는 광을 이용하여 액정 패널의 자외선 조사 처리를 행할 때, 방출되는 광에 있어서는, [310㎚∼360㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도 a]>[360㎚∼570㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도 b]로 되어 있는 것이 바람직한 것을 알았다. As described above, when the ultraviolet irradiation treatment of the liquid crystal panel is performed using the light emitted from the ultraviolet light source, the integrated emission illuminance a in the wavelength region of 310 nm to 360 nm is> 360 nm to 570 nm. It turned out that it is preferable that it is set to the integrated irradiance b] of the wavelength range of.
즉, [310㎚∼360㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도 a]>[360㎚∼570㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도 b]로 되는 파장 영역의 광을 방출하는 램프를 이용하여, 이러한 램프를 구비한 광 조사부로부터 액정 패널에 대하여 광을 조사하고, 액정 패널 내의 광 반응성 물질을 반응시킴으로써, 컬러 필터의 온도 상승을 억제하고, 액정 패널의 온도 상승을 최소한으로 억제하여 프리틸트각에 불규칙한 변화의 발생을 억제하면서, 자외선 반응 재료를 효과적으로 경화시킬 수 있다. In other words, such a lamp is used by using a lamp that emits light in a wavelength region of [integrated emission illuminance a in a wavelength region of 310 nm to 360 nm]> [integrated emission illuminance b in a wavelength region of 360 nm to 570 nm]. By irradiating light to the liquid crystal panel from the provided light irradiation unit and reacting the photoreactive substance in the liquid crystal panel, the temperature rise of the color filter is suppressed, the temperature rise of the liquid crystal panel is suppressed to a minimum, and irregular variation in the pretilt angle is achieved. It is possible to effectively cure the ultraviolet reaction material while suppressing the occurrence.
또한, 이러한 광을 방출하는 램프로서, 예를 들면 일본국 특원 2009-51624에 기재된 희가스 형광 램프 등을 이용할 수 있다. As the lamp which emits such light, for example, the rare gas fluorescent lamp described in Japanese Patent Application No. 2009-51624 can be used.
본 발명자들은, 상기와 같은 광을 조사할 수 있는 램프로서, 어떤 램프를 사용할 수 있는지를 조사했다. 그 결과, 후술하는 바와같이, 희가스 형광 램프를 이용하는 것이 바람직한 것을 알았다. 또한, 희가스 형광 램프는 방사하는 파장역을 변경할 수 있다. The present inventors investigated which lamp can be used as a lamp which can irradiate the above light. As a result, it was found that it is preferable to use a rare gas fluorescent lamp as described later. In addition, the rare gas fluorescent lamp can change the wavelength range to emit.
여기에서, 후술하는 바와같이 파장역이 상이한 3종류의 희가스 형광 램프와 메탈할라이드 램프에 대해서, 액정에 프리틸트각을 부여하기 위한 자외선 반응 재료(모노머)의 경화에 필요한 조사 시간, 상기 파장역의 방사 조도(mW/㎠), 조사량(mJ/㎠), 및, 이들 램프로부터의 광을 액정 패널에 이용되는 유리 기판에 상기 모노머의 경화에 필요한 조사 시간으로 조사했을 때의 유리 기판의 온도 상승을 조사했다. Here, for three kinds of rare gas fluorescent lamps and metal halide lamps having different wavelength ranges, as described later, irradiation time required for curing the ultraviolet-reactive material (monomer) for imparting a pretilt angle to the liquid crystal, The rise of the temperature of the glass substrate when irradiance (mW / cm 2), the irradiation amount (mJ / cm 2), and the light from these lamps is irradiated to the glass substrate used for the liquid crystal panel with the irradiation time required for curing of the monomer. Investigated.
그 결과, 메탈할라이드 램프를 이용한 경우에는 에어 냉각없이 기판의 온도가 30℃ 정도까지 상승했는데, 희가스 형광 램프를 이용한 경우에는, 에어 냉각없이 기판의 온도 상승을 8℃ 이하로 억제할 수 있었다. As a result, when the metal halide lamp was used, the temperature of the substrate rose to about 30 ° C. without air cooling. When using a rare gas fluorescent lamp, the temperature rise of the substrate could be suppressed to 8 ° C. or lower without air cooling.
또한, 이 때의 [360㎚∼570㎚의 파장 영역]에 있어서 조사량이 가장 큰 램프의 조사량은 3333(mJ/㎠)이며, 조사량이 3500(mJ/㎠) 이하이면, 유리 기판의 온도 상승을 원하는 값 이하로 억제할 수 있는 것으로 생각된다. In addition, the irradiation amount of the lamp with the largest irradiation amount in [the wavelength region of 360 nm-570 nm] at this time is 3333 (mJ / cm <2>), and when irradiation amount is 3500 (mJ / cm <2>) or less, the temperature rise of a glass substrate will be suppressed. It is thought that it can suppress below a desired value.
즉, 상기 희가스 형광 램프를 이용하여 액정 패널의 제조 장치의 광 조사부를 구성하고, 360㎚∼570㎚의 파장 영역의 조사량을 3500(mJ/㎠) 이하로 하면, 컬러 필터의 온도 상승을 억제하고, 액정 패널의 온도 상승을 최소한으로 억제하여 프리틸트각에 불규칙한 변화의 발생을 억제할 수 있다.That is, when the light irradiation part of the manufacturing apparatus of a liquid crystal panel is comprised using the said rare gas fluorescent lamp, and the irradiation amount of the wavelength range of 360 nm-570 nm shall be 3500 (mJ / cm <2>) or less, the temperature rise of a color filter will be suppressed. The temperature rise of the liquid crystal panel can be suppressed to a minimum, and the occurrence of irregular changes in the pretilt angle can be suppressed.
이상에 의거하여, 본 발명에서는 이하와 같이 하여 상기 과제를 해결한다. Based on the above, this invention solves the said subject as follows.
(1) 컬러 필터를 구비하여 광 반응성 물질을 함유하는 액정을 내부에 봉입한 MVA 방식의 액정 패널을 지지하는 지지부와, 상기 지지부에 지지된 상기 액정 패널에 대하여 램프로부터의 광을 조사하는 광 조사부를 구비하고, 상기 광 조사부로부터의 광을 상기 지지부에 지지된 액정 패널에 대하여 조사함으로써, 상기 액정 패널에 전압을 인가하면서 상기 액정 패널 내의 광 반응성 물질을 반응시켜서 액정 패널의 내부에 배향부를 형성하는 액정 패널의 제조 장치에 있어서, 상기 광 조사부의 램프로서, 그 램프의 발광 스펙트럼에 있어서, 액정 패널 내의 광 반응성 물질의 반응에 기여하는 파장 영역의 적산 방사 조도를 a, 컬러 필터의 흡수 파장이며 상기 광반응성 물질의 반응에 기여하지 않는 파장 영역의 적산 방사 조도를 b로 했을 때, 램프의 적산 방사 조도가 a>b인 램프를 이용한다. (1) A support unit for supporting a liquid crystal panel of an MVA system in which a liquid crystal containing a photoreactive substance is enclosed with a color filter therein; and a light irradiation unit for irradiating light from a lamp to the liquid crystal panel supported by the support unit. And irradiating the light from the light irradiating portion with respect to the liquid crystal panel supported by the supporting portion to react the photoreactive material in the liquid crystal panel while applying a voltage to the liquid crystal panel to form an alignment portion in the liquid crystal panel. In the manufacturing apparatus of a liquid crystal panel, as a lamp of the said light irradiation part, in the emission spectrum of this lamp, the integrated emission intensity of the wavelength range which contributes to reaction of the photoreactive substance in a liquid crystal panel is a, and the absorption wavelength of a color filter is said When the integrated irradiance in the wavelength range that does not contribute to the reaction of the photoreactive substance is b, the integration of the lamp The illumination used for a> b the lamp.
(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 적산 방사 조도 a는 310㎚∼360㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도이며, 상기 적산 방사 조도 b는, 360㎚∼570㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도이다. (2) In the above (1), the integrated emission illuminance a is the integrated emission illuminance in the wavelength region of 310 nm to 360 nm, and the integrated emission illuminance b is the integrated emission illuminance in the wavelength region of 360 nm to 570 nm. .
(3) 상기 (1)(2)에 있어서, 상기 램프로서, 실질적으로 파장 300㎚ 이하의 광을 방사하지 않는 희가스 형광 램프를 이용한다. (3) In (1) (2), a rare gas fluorescent lamp that does not substantially emit light having a wavelength of 300 nm or less is used as the lamp.
본 발명에 있어서는, 광 반응성 물질의 반응에 기여하는 파장 영역인 310㎚∼360㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도를 a, 컬러 필터의 흡수 파장이며 상기 광 반응성 물질의 반응에 기여하지 않는 파장 영역 360㎚∼570㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도를 b로 했을 때, a>b가 되는 자외선 광원을 이용하여 액정 패널을 조사하도록 했으므로, 컬러 필터의 온도 상승을 억제하고, 액정 패널의 온도 상승을 최소한으로 억제할 수 있다. 이 때문에, 프리틸트각에 불규칙한 변화의 발생을 억제할 수 있음과 더불어, 자외선 반응 재료를 효과적으로 경화시킬 수 있다. In the present invention, the integrated emission illuminance of the wavelength region of 310 nm to 360 nm, which is the wavelength region contributing to the reaction of the photoreactive substance, is defined as a, the
도 1은 광의 파장에 대한 자외선 반응 재료의 흡광도를 나타내는 도면이다.
도 2는 컬러 필터의 분광 특성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 액정 패널의 제조 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 희가스 형광 램프의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5는 희가스 형광 램프의 그 외의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 희가스 형광 램프 A의 분광 방사 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 7은 희가스 형광 램프 B의 분광 방사 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 8은 희가스 형광 램프 C의 분광 방사 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 9는 희가스 형광 램프 A, B, C의 분광 방사 스펙트럼을 겹쳐 나타낸 도면이다.
도 10은 메탈할라이드 램프의 분광 방사 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 11은 희가스 형광 램프 A∼C와 메탈할라이드 램프의 방사 조도, 조사량, 기판의 온도상승을 나타내는 도면이다.
도 12는 액정 패널의 구성예를 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the absorbance of the ultraviolet-ray reaction material with respect to the wavelength of light.
2 is a diagram illustrating spectral characteristics of a color filter.
It is a figure which shows the structural example of the manufacturing apparatus of the liquid crystal panel of this invention.
It is a figure which shows the structural example of a rare gas fluorescent lamp.
It is a figure which shows the other structural example of a rare gas fluorescent lamp.
Fig. 6 shows the spectral emission spectrum of the rare gas fluorescent lamp A.
7 shows the spectral emission spectrum of the rare gas fluorescent lamp B. FIG.
8 shows the spectral emission spectrum of the rare gas fluorescent lamp C. FIG.
Fig. 9 is a diagram showing the spectral emission spectra of the rare gas fluorescent lamps A, B and C superimposed.
10 is a diagram showing a spectral emission spectrum of a metal halide lamp.
Fig. 11 is a diagram showing the irradiance, the dose, and the temperature rise of the substrate of the rare gas fluorescent lamps A to C and the metal halide lamp.
It is a figure which shows the structural example of a liquid crystal panel.
도 3에 본 발명의 액정 패널의 제조 장치(자외선 조사 장치)의 구성예를 나타낸다.The structural example of the manufacturing apparatus (ultraviolet irradiation apparatus) of the liquid crystal panel of this invention is shown in FIG.
본 발명의 액정 패널의 제조 장치(자외선 조사 장치)는, 광 조사부(1)와 액정 패널(3)을 재치하는 워크 스테이지(2)를 구비한다. 워크 스테이지(2)에는, 재치한 액정 패널(3)에 전압을 인가하는 기구(2a)가 설치되어 있다. 워크 스테이지(2)에 재치한 액정 패널(3)에 대하여, 상기 특허문헌 1에 기재되는 바와같이, 전압을 인가하는 기구(2a)로부터 전압을 인가하면서 광 조사부(1)로부터의 광을 조사한다.The manufacturing apparatus (ultraviolet ray irradiation apparatus) of the liquid crystal panel of this invention is equipped with the
액정 패널(3)은, 전술한 바와같이 2장의 광 투과성 기판(유리 기판)(3a, 3b)의 사이에 자외선 반응 재료를 포함한 액정(3c)을 봉입한 구조이며, 동 도면은 개념도를 도시한 것인데, 전술한 것처럼 유리판 상에, 다수의 액티브 소자(TFT)와 액정 구동용 전극, 컬러 필터, 투명전극(ITO)이 형성되어 있고, 실링제(3d)로 주위가 밀봉되어 있다.As described above, the liquid crystal panel 3 is a structure in which a liquid crystal 3c containing an ultraviolet reaction material is enclosed between two light transmitting substrates (glass substrates) 3a and 3b, and the figure shows a conceptual diagram. As described above, a plurality of active elements TFT, a liquid crystal driving electrode, a color filter, and a transparent electrode ITO are formed on the glass plate, and the circumference is sealed with a sealing agent 3d.
광 조사부(1)는, 광원(램프)(1a)과 미러(1b)를 구비하고, 광원(램프)(1)으로는, [310㎚∼360㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도]>[360nm∼570nm의 파장 영역의 적산 방사 조도]의 광을 방출하는 희가스 형광 램프가 사용된다. The
상기 광원(1a)은 전원(1c)으로부터 급전되어 점등한다. 그 전원(1c), 상기 전압을 인가하는 기구(2a)는 제어부(4)에 접속되고, 제어부(4)는 광원(1a)의 점등, 소등, 조사 시간, 액정 패널(8)에 인가하는 전압의 값이나 시간 등을 제어한다.The light source 1a is fed from the
액정 패널(3)은 도시하지 않은 반송 기구 등에 의해 워크 스테이지(2) 상에 재치된다. 제어부(4)는 전압을 인가하는 기구(2a)로부터 전압을 인가함과 더불어, 광 조사부(1)로부터 액정 패널에 광을 조사한다. 그리고, 액정 패널에 인가하는 전압, 시간 등을 제어함과 더불어, 광원(1a)의 점등 시간을 제어하고, 액정 패널의 온도 상승을 억제하면서, 액정에 혼합된 자외선 반응 재료를 경화시키고, 전술한 것처럼 액정에 프리틸트각을 부여한다.The liquid crystal panel 3 is mounted on the
도 4는 상기 희가스 형광 램프의 구성예를 도시하는 도면이다. 희가스 형광 램프는 관형상 구조이며, 도 4는 관축을 포함하는 평면에서 자른 단면도를 나타낸다. 희가스 형광 램프(10)는, 내측관(111)과 외측관(112)이 거의 동축에 배치된 대략 2중관 구조의 용기(발광관)(11)를 가지고, 이 용기(11)의 양단부(11A, 11B)가 봉착됨으로써, 내부에 원통형상의 방전 공간(S)이 형성된다. 방전 공간(S)에는 크세논, 아르곤, 크립톤 등의 희가스가 봉입된다. 용기(11)는 석영 유리로 이루어지고, 내주면에는 저연화점 유리층(14)이 설치되고, 이 저연화점 유리층(14)의 내주면에, 형광체층(15)이 더 설치된다. 이 저연화 유리층(14)은, 예를 들면, 붕규산 유리나 알루미노규산 유리 등의 경질 유리가 이용된다. 또한, 형광체층(15)은, 예를 들면, 세륨 부활 알루민산 마그네슘 란탄(La―Mg―Al―O:Ce) 형광체가 이용된다. 내측관(111)의 내주면에는 내측 전극(12)이 설치되고, 외측관(112)의 외주면에는 망형상의 외측 전극(13)이 설치된다. 이들 전극(12, 13)은 용기(11)와 방전 공간(S)이 개재되어 배치되게 된다. 전극(12, 13)은, 리드선(W11, W12)을 통하여 전원 장치(16)가 접속된다. 전원 장치(16)에서 고주파 전압이 인가되면, 전극(12, 13) 사이에 유전체(111, 112)를 개재시킨 방전(소위 유전체 배리어 방전)이 형성되고, 크세논 가스의 경우는 파장 172㎚의 자외광이 발생한다. 여기서 얻어지는 자외광은, 형광체의 여기용의 광이며, 형광체층을 조사함으로써, 중심 파장이 340㎚ 부근의 자외광이 방사된다. It is a figure which shows the structural example of the said rare gas fluorescent lamp. The rare gas fluorescent lamp has a tubular structure, and FIG. 4 shows a cross-sectional view cut in the plane including the tube axis. The rare
도 5에 희가스 형광 램프의 그 외의 구성예를 나타낸다. 동 도 (a)는 관축을 포함하는 평면에서 자른 단면도를 도시하고, (b)는 (a)의 A―A선 단면도를 나타낸다. 도 5에 있어서, 램프(20)는 한쌍의 전극(22, 23)을 가지고, 전극(22, 23)은 용기(발광관)(21)의 외주면에 설치되고, 전극(22, 23)의 외측에는 보호막(24)이 설치된다. 용기(21)의 내주면의 광 출사 방향측에 대하여 반대측의 내면에 자외선 반사막(25)이 설치되고(도 5(b) 참조), 그 내주에 저연화점 유리층(26)이 설치되고, 이 저연화점 유리층(26)의 내주면에, 형광체층(27)이 설치된다. 그 외의 구성은 도 4에 도시한 것과 동일하고, 용기(21) 내의 방전 공간(S)에 봉입되는 가스, 형광체층(25)에 이용되는 형광체도 마찬가지이다. 전극(22, 23)에 고주파 전압이 인가되면, 전극(22, 23) 사이에 유전체 배리어 방전이 형성되고, 상기한 것처럼 자외광이 발생한다. 이에 따라 형광체가 여기되고, 형광체층으로부터 중심 파장이 340㎚ 부근의 자외광이 발생하고, 이 광은 자외선 반사막(25)에서 반사되어, 자외선 반사막(25)이 설치되지 않은 개구 부분으로부터 외부로 방사된다.The other structural example of a rare gas fluorescent lamp is shown in FIG. (A) shows sectional drawing cut | disconnected in the plane containing a tube axis | shaft, (b) shows sectional drawing of the AA line of (a). In FIG. 5, the
도 6―도 8에 본 발명의 실시예에서 사용한 희가스 형광 램프의 분광 방사 스펙트럼을 도시한다. 또한, 가로축은 파장(㎚), 세로축은 분광 방사 조도(μW/㎠/㎚)이다. 6 to 8 show the spectral emission spectra of the rare gas fluorescent lamps used in the examples of the present invention. In addition, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents spectral irradiance (μW /
전술한 것처럼, 희가스 형광 램프는 방사하는 파장역을 형광 물질의 배합 등에 의해 변경할 수 있고, 도 6―도 8은 방사하는 파장역이 상이한 3종류의 희가스 형광 램프(A, B, C)의 분광 방사 스펙트럼을 나타낸 것이다. 또한, 도 9에 비교를 위해서 3종류의 희가스 형광 램프(A, B, C)의 분광 스펙트럼을 겹쳐서 표시한 것을 나타낸다. As described above, the rare gas fluorescent lamp can change the wavelength range to emit by the combination of fluorescent materials, and FIGS. 6 to 8 show spectroscopy of three kinds of rare gas fluorescent lamps A, B, and C that differ in the wavelength range. The emission spectrum is shown. In addition, in FIG. 9, the spectral spectrum of three types of rare gas fluorescent lamps A, B, and C was superimposed, and is shown.
여기에서, 희가스 형광 램프(A)는, 방전 공간(S)에 크세논을 주성분으로 한 희가스가 봉입되어 있고, 형광체층(15)에는, 세륨 부활 알루민산 마그네슘 란탄(La―Mg―Al―O:Ce) 형광체(약칭 LAM 형광체)가 이용되고 있다. Here, in the rare gas fluorescent lamp A, a rare gas containing xenon as a main component is sealed in the discharge space S, and the phosphor layer 15 contains cerium-activated magnesium lanthanum (La-Mg-Al-O: Ce) phosphor (abbreviated LAM phosphor) is used.
또한, 희가스 형광 램프(B)는, 방전 공간(S)에 크세논을 주성분으로 한 희가스가 봉입되어 있고, 형광체층(15)에는, 세륨 부활 알루민산 바륨·마그네슘(Ce―Mg―Ba―Al―O) 형광체(약칭 CAM 형광체)가 이용되고 있다. In the rare gas fluorescent lamp B, a rare gas containing xenon as a main component is sealed in the discharge space S, and the cerium-activated barium aluminate magnesium (Ce-Mg-Ba-Al-) is contained in the phosphor layer 15. O) A phosphor (abbreviated CAM phosphor) is used.
한편, 희가스 형광 램프(C)는, 방전 공간(S)에 크세논을 주성분으로 한 희가스가 봉입되어 있고, 형광체층(15)에는, 세륨 부활 인산 이트륨(Y―P―O:Ce) 형광체(약칭 YPC 형광체)가 이용되고 있다.On the other hand, in the rare gas fluorescent lamp C, a rare gas containing xenon as a main component is sealed in the discharge space S, and in the phosphor layer 15, cerium-activated yttrium phosphate (Y-P-O: Ce) phosphor (abbreviated as: YPC phosphor) is used.
또한, 도 9에 도시하는 바와같이, 310㎚∼360㎚의 파장 영역에 있어서, 단파장측의 파장 비율은, [희가스 형광 램프 A]>[희가스 형광 램프 B]>[희가스 형광 램프 C]로 되어 있다. In addition, as shown in FIG. 9, in the wavelength range of 310 nm to 360 nm, the wavelength ratio on the short wavelength side becomes [rare gas fluorescent lamp A]> [rare gas fluorescent lamp B]> [rare gas fluorescent lamp C]. have.
도 6―도 8에 도시하는 바와같이, 희가스 형광 램프는 [310㎚∼360㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도 a]>[360㎚∼570㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도 b]로 되는 광을 방사한다. As shown in Fig. 6 to Fig. 8, the rare gas fluorescent lamp emits light of [integrated emission illuminance a in the wavelength region of 310 nm to 360 nm]> [integrated emission illuminance b of the wavelength region of 360 nm to 570 nm]. Radiate.
즉, 이 램프는, 자외선 반응 재료의 중합 반응에의 기여가 작고, 또한, 컬러 필터에 흡수되어서 당해 컬러 필터를 가열하는 것과 같은 광의 방출 비율이 작아, 컬러 필터의 온도 상승을 억제할 수 있다. That is, this lamp has a small contribution to the polymerization reaction of the ultraviolet-reactive material, and also has a small emission ratio of light absorbed by the color filter and heating the color filter, so that the temperature rise of the color filter can be suppressed.
따라서, 컬러 필터로부터의 전열에 의한 액정이나 자외선 반응 재료의 가열도 억제된다. 이 때문에, 자외선 반응 재료의 온도 분포는 거의 균일하게 되고, 당해 자외선 반응 재료의 중합 반응 속도 분포도 거의 균일하게 된다. 따라서, 프리틸트각에 불규칙한 변화도 작아지고, 액정 표시 불균일의 발생도 작아진다. 또한, 액정의 가열도 억제되므로, 액정의 변질과 같은 염려도 없어진다. Therefore, the heating of the liquid crystal and the ultraviolet ray reaction material by the heat transfer from the color filter is also suppressed. For this reason, the temperature distribution of an ultraviolet-ray reaction material becomes substantially uniform, and the polymerization reaction rate distribution of the said ultraviolet-ray reaction material becomes also substantially uniform. Therefore, the irregular change in the pretilt angle also becomes small, and the occurrence of liquid crystal display nonuniformity also becomes small. In addition, since the heating of the liquid crystal is also suppressed, there is no fear of deterioration of the liquid crystal.
또한, 파장 300㎚ 이하의 광은 액정에 흡수되고, 조사량이 많아지면 액정에 손상이 생길 가능성이 있으므로, 실질적으로 파장 300㎚ 이하의 광을 방사하지 않는 램프인 것이 바람직하고, 도 6―도 9에 도시한 희가스 형광 램프에 있어서는, 파장 300㎚ 이하의 광을 거의 방사하지 않는다. Since light having a wavelength of 300 nm or less is absorbed by the liquid crystal and there is a possibility that the liquid crystal may be damaged when the amount of irradiation is large, it is preferable that the lamp is a lamp that does not substantially emit light having a wavelength of 300 nm or less. In the rare gas fluorescent lamp shown in Fig. 1, almost no light having a wavelength of 300 nm or less is emitted.
본 발명의 효과를 확인하기 위해서, 이하의 실험을 행하여, 램프로부터 방사되는 파장과 액정 패널의 온도 상승에 대해서 검증했다. 도 11에 그 결과를 나타낸다. In order to confirm the effect of this invention, the following experiment was done and the wavelength radiated from the lamp and the temperature rise of the liquid crystal panel were verified. The result is shown in FIG.
도 11은, 3종류의 희가스 형광 램프(A∼C)와 메탈할라이드 램프를 사용하여 액정 패널에 사용되는 유리 기판을 조사했을 때의, 액정에 프리틸트각을 부여하기 위한 모노머(자외선 반응 재료)의 경화에 필요한 조사 시간, 310㎚∼360㎚의 파장 영역에 있어서의 방사 조도 및 조사량, 360㎚∼570㎚의 파장 영역의 방사 조도 및 조사량, 및 각 램프로부터 광을 액정 패널에 이용되는 유리 기판에 상기 모노머의 경화에 필요한 조사 시간으로 조사했을 때의 유리 기판의 온도 상승을 나타낸 것이다. 조사 시간은, 조사하는 광에 포함되는 단파장의 조도와 비율에 따라서 반응 속도가 다르고, 단파장이 많이 포함될수록 조사 시간은 짧고, 단파장이 적을수록 조사 시간은 길게 필요해진다.11 is a monomer (ultraviolet reaction material) for imparting a pretilt angle to a liquid crystal when irradiating a glass substrate used for a liquid crystal panel using three kinds of rare gas fluorescent lamps A to C and metal halide lamps. Irradiation time required for curing, radiation intensity and irradiation amount in a wavelength region of 310 nm to 360 nm, radiation intensity and irradiation amount in a wavelength region of 360 nm to 570 nm, and a glass substrate for using light from each lamp to the liquid crystal panel The temperature rise of the glass substrate at the time of irradiating with the irradiation time required for hardening of the said monomer is shown. The irradiation time varies depending on the illuminance and the ratio of the short wavelength included in the light to be irradiated. The irradiation time is shorter when the short wavelength is included, and the irradiation time is longer when the short wavelength is shorter.
또한, 상기 방사 조도는 상기한 적산 방사 조도에 상당하고, 조사량은 방사 조도에 조사 시간을 곱한 값이다.In addition, the said irradiance is equivalent to said integrated irradiance, and an irradiation amount is the value which multiplied irradiation time by irradiation time.
상기 희가스 형광 램프(A∼C)의 분광 방사 스펙트럼은 상기 도 6―도 8에 도시한대로이다. 또한, 상기 메탈할라이드 램프의 분광 방사 스펙트럼(필터를 사용)을 도 10에 도시한다. 또한, 가로축은 파장(㎚), 세로축은 분광 방사 조도(μW/㎠/㎚)이다. 상기 메탈할라이드 램프는, 종래부터 자외선 조사 장치에 사용되는 것으로, 내부에 수은과 금속의 할로겐화물을 봉입하고 있다. 금속의 할로겐화물로는 할로겐화철(Fe)이 이용되고 있다. 또한, 수은과 할로겐화철을 봉입한 메탈할라이드 램프로부터는, 파장 310㎚ 이하의 광도 방출된다. 이대로 상기 메탈할라이드 램프로부터 방출되는 광을 액정 패널에 조사하면, 액정에 큰 손상이 발생한다. 이 때문에, 본 실험에서는, 메탈할라이드 램프와 액정 패널의 사이에, 파장 310㎚ 이하의 파장을 실질적으로 컷트하는 밴드패스 필터를 설치했다. 또한, 상기한 바와 같이 파장 310㎚ 광이 0이면 완전한 경화가 얻어지지 않으므로, 상기 밴드패스 필터는, 액정에 손상을 주지않고, 또한, 완전한 경화가 얻어질정도로 파장 310㎚의 광을 투과하도록 설계되어 있다.Spectral emission spectra of the rare gas fluorescent lamps A to C are as shown in Figs. In addition, the spectral emission spectrum (using a filter) of the metal halide lamp is shown in FIG. In addition, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents spectral irradiance (μW /
도 10으로부터 명백한 바와같이, 필터를 통하여 조사되는 메탈할라이드 램프의 경우, [파장 360㎚ 이하의 파장 영역의 적산 방사 조도 a]<[파장 360㎚보다 큰 파장 영역의 적산 방사 조도 b]로 되어 있다. 또한, 310㎚∼360㎚의 파장 영역에 있어서, 단파장측의 파장 비율은, [희가스 형광 램프 A]>[희가스 형광 램프 B]>[희가스 형광 램프 C]>[메탈할라이드 램프+필터]이다.As is apparent from Fig. 10, in the case of the metal halide lamp irradiated through the filter, the integrated emission illuminance a in the wavelength region of
본 실험에서 사용한 메탈할라이드 램프의 경우, 모노머의 경화에 필요한 시간은 240초이며, 파장 310㎚∼360㎚에 있어서의 적산 방사 조도는 약 19.8mW/㎠, 조사량은 4752mJ/㎠이며, 파장 360㎚∼570㎚에 있어서의 적산 방사 조도는 86.2mW/㎠, 조사량은 20832mJ/㎠였다.In the case of the metal halide lamp used in this experiment, the time required for curing the monomer was 240 seconds, the integrated emission roughness at
또한, 이 때의 유리 기판의 온도 상승은 에어 냉각 무(無)에서 30℃, 에어 냉각 유(宥)에서 7℃였다.In addition, the temperature rise of the glass substrate at this time was 30 degreeC with air cooling nothing, and 7 degreeC with air cooling oil.
한편, 희가스 형광 램프 A의 경우는, 모노머의 경화에 필요한 시간은 180초이며, 파장 310㎚∼360㎚에 있어서의 적산 방사 조도는 16.4mW/㎠, 조사량은 2952mJ/㎠이며, 파장 360㎚∼570㎚에 있어서의 적산 방사 조도는 10.2mW/㎠, 조사량은 1836mJ/㎠였다. On the other hand, in the case of the rare gas fluorescent lamp A, the time required for curing the monomer is 180 seconds, the integrated emission roughness at
또한, 이 때의 온도 상승은 에어 냉각 없이 5.1℃였다.In addition, the temperature rise at this time was 5.1 degreeC, without air cooling.
희가스 형광 램프 B의 경우는, 모노머의 경화에 필요한 시간은 330초이며, 파장 310㎚∼360㎚에 있어서의 적산 방사 조도는 11.6mW/㎠, 조사량은 3828mJ/㎠이며, 파장 360㎚∼570㎚에 있어서의 적산 방사 조도는 10.1mW/㎠, 조사량은 3333mJ/㎠였다. In the case of the rare gas fluorescent lamp B, the time required for curing the monomer is 330 seconds, the integrated emission illuminance at
또한, 이 때의 온도 상승은 에어 냉각 없이 7.6℃였다. In addition, the temperature rise at this time was 7.6 degreeC, without air cooling.
희가스 형광 램프 C의 경우는, 모노머의 경화에 필요한 시간은 480초이며, 파장 310㎚∼360㎚에 있어서의 적산 방사 조도는 8.5mW/㎠, 조사량은 4080mJ/㎠이며, 파장 360㎚∼570㎚에 있어서의 적산 방사 조도는 4.7mW/㎠, 조사량은 2256mJ/㎠였다. In the case of the rare gas fluorescent lamp C, the time required for curing the monomer is 480 seconds, the integrated emission illuminance at
또한, 이 때의 온도 상승은 에어 냉각 없이 6.7℃였다.In addition, the temperature rise at this time was 6.7 degreeC, without air cooling.
또한, 모노머 경화에 필요한 조사량(310∼360㎚)이 [희가스 형광 램프 A]<[희가스 형광 램프 B]<[희가스 형광 램프 C]<[메탈할라이드 램프]로 되어 있는데, 이는 단파장 비율이 클수록 반응 속도가 빨라지고, 필요 조사량이 적어지기 때문이라고 생각된다. 상기한 바와 같이, 310㎚∼360㎚의 파장 영역에 있어서, 단파장측의 파장 비율은, [희가스 형광 램프 A]>[희가스 형광 램프 B]>[희가스 형광 램프 C]>[메탈할라이드 램프+필터]로 되어 있다.Moreover, the irradiation amount (310-360 nm) required for monomer hardening is [rare gas fluorescent lamp A] <[rare gas fluorescent lamp B] <[rare gas fluorescent lamp C] <[metal halide lamp]. It is thought that this is because the speed is faster and the required dose is reduced. As described above, in the wavelength region of 310 nm to 360 nm, the wavelength ratio on the short wavelength side is [rare gas fluorescent lamp A]> [rare gas fluorescent lamp B]> [rare gas fluorescent lamp C]> [metal halide lamp + filter ].
즉, 메탈할라이드 램프의 경우는, [파장 360㎚ 이하의 파장 영역의 적산 방사 조도 a]<[파장 360㎚보다 큰 파장 영역의 적산 방사 조도 b]이며, 희가스 형광 램프 A, B, C의 경우는, [파장 360㎚ 이하의 파장 영역의 적산 방사 조도 a]>[파장 360㎚보다 큰 파장 영역의 적산 방사 조도 b]이다.That is, in the case of a metal halide lamp, it is [integrated emission roughness a of wavelength range below wavelength 360nm] <[integrated emission roughness b of wavelength range larger than wavelength 360nm], and rare gas fluorescent lamps A, B, and C Is [integrated emission illuminance a in wavelength region of
그리고, 이들 램프를 이용하여, 액정 패널에 사용되는 유리 기판을, 모노머의 경화에 필요한 조사 시간으로 조사한 바, 유리 기판의 온도 상승은, 메탈할라이드 램프의 경우, 약 30℃ 온도가 상승했다. 이에 대하여, 희가스 형광 램프 A, B, C의 경우는, 가장 온도 상승이 큰 것이라도 약 7.6℃밖에 올라가지 않았다.And when the glass substrate used for a liquid crystal panel was irradiated with the irradiation time required for hardening of a monomer using these lamps, the temperature rise of the glass substrate had the temperature of about 30 degreeC rising in the case of a metal halide lamp. In contrast, in the rare gas fluorescent lamps A, B, and C, only about 7.6 ° C. rose even if the temperature rise was the largest.
여기에서, 희가스 형광 램프 내, 유리 기판의 온도가 가장 많이 상승한 희가스 형광 램프 B에 있어서의 [360㎚∼570㎚의 파장 영역의 조사량은 3333mJ/㎠이며, 이 때의 온도 상승은 에어 냉각없이 7.6℃였다. 이로부터, 360㎚∼570㎚의 파장 영역의 조사량을 3500(mJ/㎠) 정도 이하가 되도록 하면, 컬러 필터의 온도 상승을 억제하고, 액정 패널의 온도 상승을 최소한으로 억제하여 프리틸트각에 불규칙한 변화의 발생을 억제할 수 있는 것으로 생각된다.Here, in the rare gas fluorescent lamp B in which the temperature of the glass substrate has risen most in the rare gas fluorescent lamp, the irradiation amount in the wavelength region of 360 nm to 570 nm is 3333 mJ /
이를 위해, 상기 도 1에 도시한 액정 패널의 제조 장치에 있어서는, 제어부(4)에 의해 액정 패널에의 조사 시간을 제어하고, 조사량이 3500(mJ/㎠) 정도 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. For this purpose, in the apparatus for manufacturing a liquid crystal panel shown in FIG. 1, it is preferable that the
일반적으로, 액정은 그 온도가 50℃∼60℃ 이상이 되면 변질되어 버린다. 따라서, 메탈할라이드 램프를 이용하여 조사를 행하면, 액정 패널의 온도는 약 50℃∼60℃로 되고, 액정이 변질되어 제품 불량을 일으킬 가능성이 있다. 액정 패널에 에어 등을 분무하여 냉각시키면 온도 상승은 억제되지만, 이를 위해서는 냉각 기구가 필요하고 장치 전체가 대형화하여, 비용도 높아진다. Generally, liquid crystal will deteriorate when the temperature becomes 50 degreeC-60 degreeC or more. Therefore, when irradiating using a metal halide lamp, the temperature of a liquid crystal panel will be about 50 degreeC-60 degreeC, and a liquid crystal may deteriorate and may cause product defects. Spraying air or the like on the liquid crystal panel to cool down the temperature rise is suppressed, but for this purpose, a cooling mechanism is required, and the entire apparatus is enlarged, thereby increasing the cost.
이에 대하여, 희가스 형광 램프를 사용하면, 냉각을 행하지 않아도, 액정 패널의 온도는 35℃∼40℃ 이하를 유지할 수 있고, 액정의 변질을 막을 수 있다. On the other hand, if a rare gas fluorescent lamp is used, the temperature of the liquid crystal panel can be maintained at 35 ° C to 40 ° C or lower without cooling, and the deterioration of the liquid crystal can be prevented.
또한, 상기에서는, 본원 발명의 대조 실험으로서 메탈할라이드 램프를 사용했는데, 이 외에 고압 수은 램프를 사용하여 실험을 행했는데, 메탈할라이드 램프를 사용한 경우와 동일한 결과로 되었다. In addition, in the above, although the metal halide lamp was used as a control experiment of this invention, the experiment was performed using the high pressure mercury lamp, and the same result as the case of using a metal halide lamp was obtained.
1 : 광 조사부 1a : 광원(램프)
1b : 미러 1c : 전원
2 : 워크 스테이지 2a : 전압을 인가하는 기구
3 : 액정 패널 3a, 3b : 광 투과성 기판(유리 기판)
3c : 자외선 반응 재료를 포함한 액정
3d : 실링제 4 : 제어부
10, 20, 30 : 램프 11 : 용기(발광관)
12, 13 : 전극 15, 27 : 형광체층
21 : 용기(발광관) 22, 23 : 전극
31 : 방전 용기 32, 33 : 전극
24, 37 : 자외선 반사막1: light irradiation unit 1a: light source (lamp)
1b:
2: work stage 2a: mechanism for applying voltage
3: liquid crystal panel 3a, 3b: light transmissive substrate (glass substrate)
3c: liquid crystal containing ultraviolet reaction material
3d: sealing agent 4: control unit
10, 20, 30: lamp 11: container (light emitting tube)
12, 13 electrode 15, 27 phosphor layer
21 container (light emitting tube) 22, 23: electrode
31: discharge vessel 32, 33: electrode
24, 37: ultraviolet reflecting film
Claims (3)
상기 광 조사부의 램프는, 이 램프의 발광 스펙트럼에 있어서, 액정 패널 내의 광 반응성 물질의 반응에 기여하는 파장 영역의 적산 방사 조도를 a, 컬러 필터의 흡수 파장이며 상기 광 반응성 물질의 반응에 기여하지 않는 파장 영역의 적산 방사 조도를 b로 했을 때, 램프의 적산 방사 조도가 a>b인 램프인 것을 특징으로 하는 액정 패널의 제조 장치. A support unit for supporting an MVA liquid crystal panel having a color filter and containing a liquid crystal containing a photoreactive substance therein; and a light irradiation unit for irradiating light from a lamp to the liquid crystal panel supported by the support unit; And irradiating the light from the light irradiating portion with respect to the liquid crystal panel supported by the supporting portion, thereby reacting a photoreactive substance in the liquid crystal panel while applying a voltage to the liquid crystal panel to form an alignment portion inside the liquid crystal panel. In the manufacturing apparatus,
The lamp of the light irradiation part has a cumulative emission intensity of a wavelength range that contributes to the reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel in the emission spectrum of the lamp, and is an absorption wavelength of the color filter and does not contribute to the reaction of the photoreactive substance. The integrated radiation illuminance of a lamp | ramp is a lamp whose a> b is integrated, when the integrated emission illuminance of the wavelength range which does not exist is b>, The manufacturing apparatus of the liquid crystal panel characterized by the above-mentioned.
상기 적산 방사 조도 a는 310㎚∼360㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도이며, 상기 적산 방사 조도 b는, 360㎚∼570㎚의 파장 영역의 적산 방사 조도인 것을 특징으로 하는 액정 패널의 제조 장치. The method according to claim 1,
The integrated emission illuminance a is the integrated emission illuminance in the wavelength region of 310 nm to 360 nm, and the integrated emission illuminance b is the integrated emission illuminance in the wavelength region of 360 nm to 570 nm.
상기 램프는, 실질적으로 파장 300㎚ 이하의 광을 방사하지 않는 희가스 형광 램프인 것을 특징으로 하는 액정 패널의 제조 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The lamp is a rare gas fluorescent lamp that does not substantially emit light having a wavelength of 300 nm or less.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010011905A JP2011150168A (en) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | Device of manufacturing liquid crystal panel |
JPJP-P-2010-011905 | 2010-01-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110086497A true KR20110086497A (en) | 2011-07-28 |
Family
ID=44295506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100125003A KR20110086497A (en) | 2010-01-22 | 2010-12-08 | Apparatus for manufacturing liquid crystal panel |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011150168A (en) |
KR (1) | KR20110086497A (en) |
CN (1) | CN102135684A (en) |
TW (1) | TW201126234A (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102722054B (en) * | 2012-06-21 | 2016-01-06 | 深圳市华星光电技术有限公司 | A kind of light alignment method of liquid crystal material and device |
JP6171632B2 (en) * | 2013-07-01 | 2017-08-02 | 東芝ライテック株式会社 | Liquid crystal panel manufacturing apparatus and liquid crystal panel manufacturing method |
CN103529599B (en) * | 2013-09-22 | 2016-08-10 | 深圳市华星光电技术有限公司 | The orientation equipment of a kind of air-flotation type crystal liquid substrate and method |
JP6164072B2 (en) * | 2013-12-06 | 2017-07-19 | 東芝ライテック株式会社 | Liquid crystal panel manufacturing apparatus and liquid crystal panel manufacturing method |
CN105717709B (en) * | 2016-04-26 | 2019-03-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | Alignment apparatus |
TWI755517B (en) * | 2017-05-31 | 2022-02-21 | 日商Jsr股份有限公司 | Manufacturing method of liquid crystal element |
CN108873488B (en) * | 2018-06-29 | 2021-04-20 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Ultraviolet irradiation machine and equipment for manufacturing alignment film |
CN111781774B (en) | 2020-07-13 | 2021-08-03 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Liquid crystal display panel preparation method and liquid crystal display panel |
-
2010
- 2010-01-22 JP JP2010011905A patent/JP2011150168A/en active Pending
- 2010-11-08 TW TW099138351A patent/TW201126234A/en unknown
- 2010-12-08 KR KR1020100125003A patent/KR20110086497A/en not_active Application Discontinuation
-
2011
- 2011-01-21 CN CN201110023642XA patent/CN102135684A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102135684A (en) | 2011-07-27 |
JP2011150168A (en) | 2011-08-04 |
TW201126234A (en) | 2011-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20110086497A (en) | Apparatus for manufacturing liquid crystal panel | |
JP5181138B2 (en) | Liquid crystal panel manufacturing apparatus and liquid crystal panel manufacturing method | |
JP5316317B2 (en) | Manufacturing method of liquid crystal panel | |
JP2008116672A (en) | Equipment and method for manufacturing liquid crystal panel | |
JP4925790B2 (en) | Liquid crystal panel manufacturing apparatus and liquid crystal panel manufacturing method | |
CN103576361A (en) | Apparatus for fabricating liquid crystal panel and method for fabricating liquid crystal panel | |
TWI487973B (en) | Liquid crystal panel manufacturing apparatus and method for manufacturing the liquid crystal panel | |
TWI652866B (en) | Light source device and light irradiation method | |
CN102213867B (en) | Ultraviolet lamp | |
KR20100117020A (en) | Method of manufacturing liquid crystal panel | |
JP5630546B2 (en) | Fluorescent lamp | |
KR101464027B1 (en) | Apparatus and method for manufacturing liquid crystal panel | |
JP2012189795A (en) | Apparatus for manufacturing liquid crystal panel and method for manufacturing liquid crystal panel | |
KR101380492B1 (en) | Fluorescent lamp | |
JP2005010408A (en) | Photo-alignment treatment method and manufacturing method of liquid crystal display | |
JP2013109074A (en) | Device and method for manufacturing blue phase type liquid crystal panel | |
JP4329424B2 (en) | Manufacturing method of liquid crystal display device, lighting device | |
JP2008116673A (en) | Equipment and method for manufacturing liquid crystal panel | |
JP4385731B2 (en) | Discharge lamp device | |
KR20240019741A (en) | Excimer lamp | |
JP2011060587A (en) | Light source device | |
JPH0980435A (en) | Method for reforming film quality and light source for reforming film quality | |
JP2011150791A (en) | Driving method of dielectric barrier discharge lamp | |
JPH06270159A (en) | Manufacture of resin molded product |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |