TWI497560B

TWI497560B - Ultraviolet ray irradiation apparatus, ultraviolet irradiation method, and ultraviolet ray irradiation apparatus

Info

Publication number: TWI497560B
Application number: TW100112838A
Authority: TW
Inventors: Akihiko Tauchi; Kazuhiro Shiraishi; Yuki Inagawa; Atsushi Fujioka
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2015-08-21
Also published as: CN102306609B; CN102306609A; KR20110119546A; JP5857435B2; JP2011245479A; TW201201247A

Description

紫外線照射裝置、紫外線照射方法、紫外線照射裝置之製造方法

本發明係關於一種作為例如面向液晶面板之製造，用以對製造中途之面板(被處理基板)照射以紫外線之紫外線照射裝置、紫外線照射方法及製造此種紫外線照射裝置之方法。

作為面向液晶面板的製造之紫外線照射裝置，存在具有紫外線燈、以及位於該紫外線燈的外側而在內部設置有紫外區域透射濾光片之水冷套管之構成者。紫外區域透射濾光片係可使被照射物所必需之特定波長範圍之紫外線透射之分光濾光片。此種分光濾光片由於會因來自紫外線燈之紫外線而於其自身產生紫外線透射特性之劣化，因此在該紫外線照射裝置中，會需要在來自紫外線燈之紫外線到達至分光濾光片之前，預先截斷較上述特定的波長範圍更短波長之紫外線之機構(例如，參照JPH6-267509(KOKAI))。利用此種機構，作為紫外線照射裝置可改善紫外線輸出働程特性，且可謀求其長壽命化。

上述專利文獻之紫外線截斷機構係對玻璃或石英素材施以預先添加或是在表面蒸鍍可抑制更短波長的紫外線之金屬氧化物等之加工而獲得之紫外線截斷濾光片。在上述專利文獻中，係令此種紫外線截斷濾光片在空間上位於相較於紫外區域透射濾光片更靠紫外線燈之側。此種紫外線截斷濾光片會在製造上花費工夫且較昂貴。

作為面向液晶面板之製造之紫外線照射裝置，除如上述之構成以外，亦可考慮的是，為使因被照射物所必需之特定的波長範圍(例如自320 nm至380 nm為止)之紫外線透射，而將短波長側之紫外線截斷濾光片與長波長側之光截斷濾光片在空間上縱列配置之構成者。即使在此種構成中，作為短波長側之紫外線截斷濾光片，亦可使用藉由朝如上述專利文獻中所揭示之金屬氧化物的玻璃中添加或是朝玻璃表面蒸鍍所形成者。在該情形下，在製造大型液晶面板之設備中，雖可採用將紫外線截斷濾光片覆滿特定之較大面積之構成，但在其構成中，會有在其對接面產生漏光，或由熱所引起的膨脹收縮而導致產生應力之可能性。

本發明之目的在於提供一種紫外線照射裝置、紫外線照射方法及紫外線照射裝置之製造方法，其係作為例如面向液晶面板之製造，用以對製造中途之面板(被處理基板)照射以紫外線之紫外線照射裝置、紫外線照射方法及製造此種紫外線照射裝置之方法，且具有截斷非必要的紫外線之效果高且低成本的紫外線截斷濾光片。

為解決上述之問題，本發明一態様之紫外線處理裝置之特徵為具備：具有筒狀石英玻璃素材的發光管之金屬鹵素燈；雙重管，其具備設置在以筒狀包圍前述金屬鹵素燈的前述發光管之位置之筒狀石英玻璃素材的第1管之內管、以及設置在以筒狀包圍該內管之位置之筒狀石英玻璃素材的第2管之外管，且以可在前述第1管與前述第2管之間的空間使流體流動之方式使該第1管與該第2管之間的前述空間為封閉空間；及形設在前述雙層管之前述外管之外面上、或是前述雙層管之前述內管的對向於前述金屬鹵素燈之面上之膜厚為0.3 μm以上、1.3 μm以下之含有鈦之氧化膜。

根據本發明，可提供一種具有截斷非必要的紫外線之效果高且低成本的紫外線截斷濾光片之紫外線照射裝置、紫外線照射方法及此種紫外線照射裝置之製造方法。

(實施例之說明)

本發明之實施例雖參照圖面進行了記述，但該等圖面僅是用作圖解之目的而予以提供，在任何情況下皆不限定發明。

以下，茲就用以實施本發明之形態，一面參照圖面一面進行詳細地說明。

圖1係顯示本發明一實施形態之紫外線照射裝置的構成之縱剖面圖，圖2係圖1中所示之A-Aa位置之箭頭角度方向的剖面圖。

如圖1、圖2所示，該紫外線照射裝置係由金屬鹵素燈100以及冷却單元200構成。金屬鹵素燈100與冷却單元200(其雙層管)之間係藉由安裝在金屬鹵素燈100的插座351、352上之固持器111、112而設定為特定之間隔。

茲參照圖3及圖4，就金屬鹵素燈100進行說明。圖3係顯示圖1中所示之金屬鹵素燈的構成之縱剖面圖，圖4係顯示將圖3的圖示一部分放大之縱剖面圖。

如圖3、圖4所示，金屬鹵素燈100具備有紫外線透射性之由例如石英玻璃形成放電空間30之發光管31。發光管31具有筒狀形狀，在其長度方向兩端之內部配置有例如鎢製之電極321、322。

電極321、322係分別介以內引腳331、332而焊接在例如鉬製之金屬箔341、342的一端。在金屬箔341、342的另一端焊接有未圖示之外引腳的一端。金屬箔341、342的一部分係加熱且密封內引腳331、332與外引腳之間之發光管31者。在發光管31的內部除稀有氣體以外，還封入有例如汞、鐵、錫及碘化汞。

金屬箔341、342只要為接近形成發光管31之石英玻璃的熱膨脹率之材料即可，作為適於該條件者，係使用鉬。在一端分別與金屬箔341、342連接之外引腳的另一端，電性連接有絕緣密封在例如陶瓷製之插座351、352內之供電用的導線361、362，且導線121、122係與未圖示之電源電路連接。

如上述般構成之金屬鹵素燈100可作為例如外徑為27.5 mm，發光長為1000 mm的長電弧對應者。圖5係顯示圖1中所示之金屬鹵素燈放射之光的分光分佈之例的特性圖。更具體而言，係顯示使燈電壓為1310 V、燈電流為10.3 A、燈功率為12 kW進行點燈之情形之分光分佈。

再者，參照圖1、圖2，冷却單元200具有雙層管，該雙層管具備與金屬鹵素燈100之發光管31具有同樣之紫外線透射性之石英玻璃製的內管12(內徑為32 mm、外徑為36 mm)、及設置在內管12的外側之具有與發光管31同様的紫外線透射性之石英玻璃製的外管13(內徑為64 mm、外徑為70 mm)。內管12係設置在以筒狀包圍發光管31之位置，外管13係設置在以筒狀包圍內管12之位置。內管12與外管13之間成為以可使流體流動之方式封閉之空間，通過該空間，可使冷卻用媒體之水等之水温為25℃左右之冷却水15自設置在外周端部之連接管141朝連接管142自外部循環。

更具體而言，係使溫度較低之冷却水15自連接管141注水，自連接管142使進行金屬鹵素燈100之冷却後而被加溫之冷却水15出水。以使經加溫之冷却水15再次冷却且再次自連接管141注水之方式，使冷却單元200整體成為循環構造。

外管13係由例如至少包含SiO₂ 為50%以上之石英玻璃製形成，進而，在外管13之外面上形成有以Ti為主要成份之氧化膜16。氧化膜16係利用浸漬等之方法塗佈成為原料之氧化物溶液，而後以例如1100℃左右之高溫進行加熱處理(熔接、焙燒)，使其同樣定著、覆蓋在外管13的外面上者。

利用浸漬之溶液的塗佈係以使冷却單元200的雙層管在長度方向上改變其朝向，並複數次自收容有氧化物的溶液之槽內拉起之方式進行之。藉此，經塗佈之膜厚變得相同，而有與氧化膜16同樣之形成。

氧化膜16可將自金屬鹵素燈100予以放射之光中波長未達320 nm之非必要紫外線截斷。其分光特性係例如圖6所示，在冷却單元200之雙層管的Ia之區域、Ib之區域變為大致相同之分光透射率。其可根據與氧化膜16相同之形成膜厚(圖6所示之情形之名稱的形成膜厚為0.7 μm)。

圖7A、B、C係作為非必要紫外線截斷濾光片形成在其外面上之比較例之水冷套管之觀察與其軸向不同之各區域的表面狀態之顯微鏡照片。浸漬雖係比較廉價的膜形成方法，但若使膜厚形成為薄，則截斷未達特定波長(例如320 nm)的紫外線之效果會變得不充分，反之若形成為厚，則會易於產生裂縫等機械性特性之困難。若產生裂縫，則會由於自此處洩漏非必要紫外線，而使截斷非必要紫外線之效果變得不充分。將此種裂縫產生之例作為比較例，參照圖7A、B、C、圖8進行說明。該例中之非必要紫外線截斷濾光片係在水冷套管的外側之面上浸漬特定的溶液(溶媒與溶質)，而後加熱處理其等而形成之濾光片。為觀察膜厚與裂縫產生之關係，在浸漬中，會故意在水冷套管的軸向上改變利用浸漬之膜的厚度。

圖7A、B、C之(II)、(III)、(IV)係分別顯示使此種非必要紫外線截斷濾光片形成在其外面上之與水冷套管的軸向不同之各區域的表面狀態。各區域係顯示與圖8之圖橫向對應。雖紫外線截斷濾光片之膜厚係自(II)朝向(IV)依序為厚，但如圖7A、B、C所示，在與其相同之(II)至(IV)之方向上裂縫產生顯著。且，如圖8之圖所示，非必要紫外線截斷之特性會劣化至(IV)側之程度。圖8係測定非必要紫外線截斷濾光片之分光透射率之圖，(II)、(III)、(IV)之各自之複數個圖係對應於在各區域內不同之位置的測定結果。

圖1、圖2中所示之氧化膜16一般會根據成膜原料之比率、溶液之塗佈厚度條件及其加熱處理條件等，使其紫外線截斷特性變動。利用其等，可獲得雖在某種程度之範圍內但具有所期望之紫外線截斷特性之分光濾光片。為獲得所期望之紫外線截斷特性，在需要將氧化膜16之膜厚形成為厚之情形下，亦可將原料溶液之塗佈次數次數增多。又，為提高形成為較厚之膜厚之氧化膜16的機械性強度，作為成膜原料添加Ta係有效者(後述)。

作為特性例，在原料溶液中之重量比為SiO₂ :TiO₂ :Ta₂ O₅ =45:45:10之情形下形成之氧化膜16中，可設為波長在350 nm附近透射率為50%左右，波長在320 nm附近透射率為5%以下之分光濾光片。

圖9係顯示圖6所示之特性根據氧化膜16之厚度如何變化之特性比較圖。自圖示之A朝向D，顯示在膜厚較厚之情形下的特性。如圖9所示，藉由改變氧化膜16的膜厚，可使紫外線截斷特性具有控制性而變動。

將上述之紫外線照射裝置設為1個單元，且利用複數個(例如5個單元)其等可構成液晶面板製造裝置。該液晶面板製造裝置可使在液晶面板製造步驟中為必要的具有例如如圖10所示之分光分佈之光予以放射。藉此，在液晶面板製造步驟中，可一面抑制對液晶面板之不良影響，一面放射適合於該步驟之紫外光。圖11係顯示將圖10所示之圖示中的波長為360 nm以下之部分放大顯示之特性圖。另，圖10及圖11係使用減光濾光片(使光強度減少之測定用濾光片)測定之結果。

圖12A、B係顯示圖1所示之紫外線照射裝置放射之紫外線的強度測定之結果例的表。茲參照圖12A、B，就該紫外線照射裝置之對製造中途之液晶面板有不良影響之波長區域的紫外線強度進行說明。該圖係未通過減光濾光片測定之結果。

圖12A係由在波長340 nm~400 nm中具有感度峰值之例如奧克(OAK)公司製的強度計「UV-35」、或是USHIO電機公司製的強度計「UVD-S365」所測定之結果。圖12B係由在波長300 nm~320 nm中具有感度峰值之例如奧克公司製之強度計「UV-31」所測定之結果。可觀察到，對製造中途之液晶面板帶來劣化損傷之紫外線的波長未達320 nm。另一方面，製造中途之液晶面板所必需之紫外線的波長為例如320 nm~380 nm。因而，在將圖12A所示之測定結果設為100%之情形下，圖12B所示之測定結果較小為佳，具體而言，在5%以下為佳。更佳的是在1%以下。

於圖12A中，作為利用在波長340 nm~400 nm中具有感度峰值之強度計所得之結果，光之強度最大為90 mW/cm² ，最小為77.2 mW/cm² ，平均為85.6 mW/cm² 。又，同圖B中，作為利用在波長300 nm~320 nm中具有感度峰值之強度計所得之結果，光之強度最大為0.118 mW/cm² 。最小為0.09 mW/cm² ，平均為0.105 mW/cm² 。

因而，比較最大值彼此為約0.13%，比較最小值彼此為約0.12%，比較平均值彼此為約0.12%。該等相較於非常佳之1%為小。因此，根據該紫外線照射裝置，可一面抑制對製造中途之液晶面板的劣化損傷，一面對其等照射以所期望波長之紫外線。

接著，圖13係顯示與圖5不同之圖1中所示之金屬鹵素燈放射之光的分光分佈之例的特性圖。該情形之金屬鹵素燈100除稀有氣體以外，還封入有汞、碘化鉈(TlI)。其點燈之條件係燈電壓為1.31 kV，燈電流為10.3 A，燈功率為12 kW。

圖14係顯示與圖10不同之圖1所示之紫外線照射裝置放射之光的分光分佈之例的特性圖，具體而言係使用在圖13中顯示特性之金屬鹵素燈100之紫外線照射裝置之情形者。在此種分光分佈之紫外線放射中，亦可一面抑制對製造中途的液晶面板之不良影響，一面進行適於其步驟之紫外線照射。另，圖15係顯示將圖14所示之圖示中之波長為360 nm以下放大之特性圖。圖14、圖15與圖10、圖11所示之情形相同，係使用減光濾光片進行測定之結果。

圖16A、B係顯示與圖12A、B所示者不同之圖1所示之紫外線照射裝置放射之紫外線的強度測定之結果例的表。茲參照圖16A、B，就該紫外線照射裝置之對製造中途的液晶面板有不良影響之波長區域的紫外線強度進行說明。圖16A、B係未通過減光濾光片進行測定之結果。另，在圖16A、B中，關於其使用之強度計、其看法或評估係與在圖12A、B中之說明相同。

圖16A係顯示作為利用波長為340 nm~400 nm中具有感度峰值之強度計之結果，光之強度最大為83.3 mW/cm² ，最小為71 mW/cm² ，平均為78.4 mW/cm² 。又，圖16B係顯示作為利用波長為300 nm~320 nm中具有感度峰值之強度計之結果，光之強度最大為0.093 mW/cm² ，最小為0.077 mW/cm² ，平均為0.086 mW/cm² 。

因而，比較最大值彼此為約0.112%，比較最小值彼此為約0.108%，比較平均值彼此為約0.110%。該等相較於非常佳之1%以下為小。因此，即使作為使用封入有碘化鉈之金屬鹵素燈之紫外線照射裝置，亦可一面抑制對製造中途之液晶面板的劣化損傷，一面對其照射以所期望波長的紫外線。

接著，茲就製造中途的液晶面板所需要之紫外線的波長進行說明。其可作為使在製造液晶面板之時令使用之紫外線硬化型樹脂開始硬化之光起始劑的吸收波長頻帶予以規定，例如為320 nm~380 nm。作為此種光起始劑。可舉的是，2,2-二甲氧基-2-苯基。將該光起始劑之光吸收特性顯示在圖17中。在圖17中，「0.0020%」、「0.0011%」係表示樹脂中之濃度。在圖17中，在波長為200 nm台座中雖顯示有較大吸收特性，但藉由實際照射之紫外線的波長為320 nm~380 nm之紫外線吸收，可使上述物質作為光起始劑發揮功能。

在以上實施形態中，由於利用氧化物16之非必要紫外線截斷濾光片係形成在雙層管之外管13的外面上，因此可抑制在照射較大面積之時自成為問題之對接面之漏光、或由熱所引起的膨脹收縮導致濾光片彼此之碰撞而引起破損等之問題。又，由於可使非必要紫外線截斷濾光片藉由對各種形狀之物件的表面塗布原料溶液並加熱處理而形成，因此有形成之自由度高且廉價之優點。形成的自由度較高係意味著亦可使利用氧化物16之非必要紫外線截斷濾光片形設在對向於雙層管之內管12的金屬鹵素燈100之面上。

在該實施形態中，可施加如以下般之變形。氧化膜16雖說明了形設在外管13的外面上之情形，但如已說明般，亦可形設在對向於雙層管之內管12的金屬鹵素燈100之面上，再者，亦可形設其等兩者。加之，亦可考慮的是，將氧化膜16形設在面向內管12、外管13之冷却液之表面上。在該情形下，作為氧化膜16之形成方法，亦可採用以浸漬原料溶液等之方法進行塗佈，而後進行加熱處理使其定著之方法。

原料溶液之浸漬雖如已說明般，可將冷却單元200之雙層管在長度方向上改變其朝向，並以複數次自收容氧化物的溶液之槽內拉起之方式進行，但亦可採用如以下之方法。亦即，並非一次性對外管13的長度方向整體塗佈，亦可對例如每一半進行塗佈。更具體而言，第1次是塗佈到外管13的中間附近，第2次是自相反側塗佈到其中間附近。此時，由於可避免浸漬區域不足而導致紫外線之截斷特性變得不全之區域產生，因此較佳的是，在外管13之長度方向的中央以一部分膜重疊之方式浸漬。根據此點，在更長之外管13之情形下，亦可以整體進行同樣之膜厚的浸漬。為實現更均勻之膜厚，亦可將上述第1次、第2次之操作再進行一次(亦即合計4次之塗佈)。

接著，圖18係顯示本發明其他實施形態之紫外線照射裝置的構成之縱剖面圖，圖19係圖18中所示之B-Ba位置之箭頭角度方向的剖面圖。對與已說明之實施形態相同之構成部分標注以同一符號，而省略其說明。

該實施形態係在冷却單元200之雙層管的外面上未形成氧化膜，而是與冷却單元200之外管13隔開，並在對向配置之紫外線透射性的玻璃板162之面上形設以Ti為主成分之氧化膜161者。氧化膜161可利用例如印刷等之手法，作為具有所期望之分光透射特性之膜厚者予以形成。

氧化膜161係如圖示般除形成在對向於玻璃板162之冷却單元200之面(表面)上以外，亦可形成在玻璃板162的背面上。再者，亦可形成在兩面上。

在該實施形態之情形下，由於可在紫外線透射性之玻璃板162上印刷原料溶液等之後進行加熱處理會形成氧化膜161，因此在印刷之時點會易於進行其膜厚之調整。藉此，作為氧化膜161亦會易於獲得所期望之分光透射特性。

又，作為變形例，亦可以對圖18所示之紫外線照射裝置進一步附加熱線吸收濾光片之方式予以構成。藉由附加作為一種光學濾光片之熱線吸收濾光片而設置，可進一步確實地截斷被照射物無需之例如400 nm以上之光。此種熱線吸收濾光片可設置在圖18中所示之冷却單元200之雙層管內。更具體而言，在雙層管之內管12與外管13之間的空間內可以筒狀包圍內管12之方式予以定位。藉由在雙層管內設置，可抑制該熱線吸收濾光片由熱線而過熱。

又，作為其他變形例，可在玻璃板162上設置氧化膜161之光學濾光片，且以進一步具備熱線反射濾光片之方式予以構成。該情形亦可藉由附加性設置作為一種光學濾光片之熱線反射濾光片，而進一步確實地截斷被照射物無需之例如400 nm以上之光。關於熱線反射濾光片，可利用由後述之實施形態(圖22)說明般之構成者。

又，作為在金屬鹵素燈100中封入之發光金屬，只要是可使波長為例如320 nm~380 nm之紫外線發光之金屬即可採用。

接著，茲就上述說明之紫外線照射裝置之氧化膜16(或是即使氧化膜161亦相同。以下相同)針對其膜厚及其製造步驟進行補充性之下述說明。雖已說明了藉由改變氧化膜16之膜厚可使紫外線截斷特性具有控制性而變動，但首先就其較佳之膜厚的範圍進行更具體的說明。

圖20係顯示將圖1所示之紫外線照射裝置具有之氧化膜(非必要紫外線截斷濾光片)的分光透射率之例由其形成膜厚之差異予以比較之特性圖。作為試料係準備形成膜厚為0.1 μm、0.3 μm、0.5 μm、1.0 μm、1.3 μm、1.5 μm之6種類型之氧化膜而進行測定。另，在由圖6等顯示透射特性之氧化膜16之情形下，其膜厚如已敘述般係為0.7 μm，其成膜原料係使SiO₂ :TiO₂ :Ta₂ O₅ =45:45:10之比的重量%之溶質溶解在特定的溶液中者。又，所形成之該等氧化膜之膜厚可使用例如透過型電子顯微鏡(TEM)進行測定。

如觀察圖20所知般，相較於膜厚為0.1 μm之情形之紫外線截斷特性，隨著膜厚增加至1.5 μm，可順次使其紫外線截斷之特性在長波長側偏移。若實際斟的必要之分光特性，則在膜厚為0.3 μm至1.3 μm之情形下，可考慮的是，成為使必要的紫外線(波長為320 nm至380 nm)透射而截斷非必要之紫外線(波長未達到320 nm)之特性為佳。

亦即，可觀察到的是，若膜厚未達0.3 μm，則無法充分截斷非必要之紫外線。另一方面，在膜厚超過1.3 μm之情形下，會損傷使必要之紫外線充分透射之功能。

關於氧化膜16之較佳之膜厚，亦需要考量其機械性之牢固性(不易使裂縫產生之程度)。因此，雖已敘述了作為氧化膜16之成膜原料添加Ta係有效者，但觀察以下参照之圖21亦有顯示。另，若考量氧化膜16之非必要紫外線截斷特性及機械性特性，則發明人等可獲得在實用上將膜厚設為0.5 μm以上，1.0 μm以下更佳之觸感。

圖21係顯示針對在變更氧化膜16之成膜原料的重量%之時所獲得之各種氧化膜16，評估其分光特性(非必要紫外線的截斷特性、必要紫外線的透射特性)及裂縫的產生之結果的表。作為成膜原料，係使用包含改變TiO₂ 、Ta₂ O₅ 之各自的重量%之溶質之溶液，而形成氧化膜16。重量%之殘留係為SiO₂ 。另，形成膜厚係為0.7μm。

在圖21中，「×」係表示判斷為無法使用(不可)者，「○」係表示判斷為能夠使用(可)者，「◎」係表示判斷為特別優異(良)者。

就結論而言，可將圖21所示之結果評估為：在TiO₂ 係為30重量%至50重量%，且Ta₂ O₅ 係為1重量%至15重量%之情形下，由於分光特性並無不可，即使裂縫產生亦無不可，因此綜合其等亦無不可。又，可考慮的是，在TiO₂ 係為40重量%至50重量%，且Ta₂ O₅ 係為5重量%至15重量%之情形下更佳。另，裂縫之產生大致相同，係Ta₂ O₅ 之含有愈多其裂縫愈少，且顯示有將Ta₂ O₅ 添加在成膜原料中之效果。

接著，茲就上述說明之紫外線照射裝置之製造進行說明其概略的過程。

首先，準備具有如圖1中所示之內管12與外管13之雙層管。接著，在雙層管之外管13的外面上、或是在並非面向雙層管之內管12所封閉之空間之側的側面上，藉由例如浸漬塗佈含有作為氧化膜16的成膜原料之溶質之溶液。溶質係選自由參照圖21而說明之較佳(○以上)之原料比者之中。

接著，加熱處理塗佈有溶液之雙層管，並覆蓋在雙層管之面上，將氧化膜16形成(熔接)為特定膜厚。該特定膜厚係參照圖20而說明之較佳之膜厚。說明雖有前後，但會以形成在此種較佳之膜厚上之方式，在上述之浸漬中控制其溶液的塗佈膜厚。在藉由加熱處理而獲得之氧化膜16中，Ti、Si雖會殘留，但Ta僅殘留有少量。可考慮的是，這是因為藉由加熱處理會使Ta擴散至氣體中。惟，在加熱處理中，藉由Ta存在，會有助於不易產生裂縫之相同性較高之膜之形成。其寄予之點亦可參照圖21所示。

在雙層管上形成氧化膜16之後，接著，在其雙層管之內管12的內側配置筒狀之具有石英玻璃素材的發光管31之金屬鹵素燈100。基於以上，可製造圖1所示之紫外線照射裝置。

接著，茲參照圖22、圖23就進一步之其他實施形態進行說明。圖22係顯示本發明進一步之其他實施形態之紫外線照射裝置的構成之縱剖面圖，圖23係圖22中所示之C-Ca位置之箭頭角度方向的剖面圖。在圖22、圖23中，對已說明之構成要素標注以同一符號，只要是無附加之事項，即可省略其說明。

在該實施形態之發光管31內，為使燈之啟動性安定，除封入充分之量之1.3kPa的稀有氣體(氬)以外，還封入有汞為0.9mg/cm³ ，碘化汞為0.08mg/cm³ ，鐵為0.01mg/cm³ ，錫為0.005mg/cm³ 。

作為金屬鹵素燈100之封入物，亦可添加碘化鉈(TlI)或是代替鐵而封入。根據此點，如圖11所示，可重新使波長為352nm、378nm之紫外線的強度提高，且可增加必要之紫外線區域之強度。圖11雖是已說明之圖，但亦是顯示圖22中所示之金屬鹵素燈放射之光的分光分佈之例的特性圖。

關於圖22中所示之氧化膜16之分光透射率特性會根據其厚度如何變化，可參照已說明之圖7。如圖7所示，藉由改變氧化膜16之膜厚，可使紫外線截斷特性具有控制性變動。

可將上述之紫外線照射裝置作為1個單元，而使用其複數個(例如5個單元)構成液晶面板製造裝置。該液晶面板製造裝置可使在液晶面板製造步驟中為必要的具有如已說明之圖10所示之分光分佈之光予以放射。藉此，在液晶面板製造步驟中，可一面抑制對液晶面板之不良影響，一面放射適合其步驟之紫外光。

關於圖22所示之紫外線照射裝置放射之紫外線的強度測定之結果例，可參照已說明之圖12A、B。關於圖12A、B，其使用之強度計、其看法或評估係如已說明般。

再者，參照圖22及圖23，符號17係配置在冷却單元200與作為被照射體之液晶面板18之間的一種光學濾光片的熱線反射濾光片。熱線反射濾光片17係包含例如SiO₂ 與ZrO₂ ，或是包含CeO₂ 與SiO₂ 之膜(亦可為多層)，且可形成在例如玻璃板上。

藉由設置熱線反射濾光片17，可防止自金屬鹵素燈100放射之不需要光的波長400 nm左右以上之可視光及紅外光(熱線)到達至被照射體。該熱線反射濾光片17相較於具有如圖24所示之分光透射特性之目前存在之熱線吸收濾光片，係如圖25所示，可使波長為360 nm至380 nm之波長區域之透射率提高。因而，根據具有熱線反射濾光片17之紫外線照射裝置，可使包含在必要之波長區域的波長為360 nm~380 nm之紫外線強度提高。

圖26係表示組合氧化膜16與熱線吸收濾光片(配置於雙層管內)之情形之照射光的分光分佈之例，圖27係表示組合氧化膜16與熱線反射濾光片17之情形之照射光的分光分佈之例。如比較該等圖所知般，在使用熱線反射濾光片17之組合中，波長為340~380 nm之累計能量會顯著提高。

藉由如此設置熱線反射濾光片17，會有在維持防止熱線之效果方面，且可易於將其配置在金屬鹵素燈100與被照射體之間之較為廣闊之區域內之優點。因此，可使在接近金屬鹵素燈100之區域的構成負擔減輕，且可設置例如反射器等而有效利用紫外線。

另，茲就在參照圖26之說明中所提及之熱線吸收濾光片進行補充。此種熱線吸收濾光片亦可如上述以接觸之方式，設置在圖22中所示之冷却單元200的雙層管內。更具體而言，可以筒狀包圍內管12之方式位於雙層管之內管12與外管13之間的空間內。藉由設置在雙層管內，可抑制該熱線吸收濾光片因熱線而過熱。

接著，茲就在上述說明之各實施形態中所使用之具有金屬鹵素燈100之封入物，以下說明其變形例。藉由變更封入物，可增加必要的例如波長為320 nm至波長為380 nm之紫外線的放射強度。

首先，作為金屬鹵素燈100內的封入物，說明除稀有氣體(氬)以外，封入有汞(Hg)、鐵(Fe)、碘化鉈(TlI)、錫(Sn)、碘化鋅(ZnI₂ )及碘化汞(HgI₂ )之情形。

此種金屬鹵素燈作為在紫外線區域具有發光特性之金屬，會具有Fe、Tl、Sn、Zn、Hg。利用該金屬鹵素燈之紫外線當然對紫外線硬化性之樹脂組成物係有效者，且可使推動在該樹脂組成物中含有之光起始劑之樹脂的重合開始。

作為例，準備直徑φ為27.5 mm，肉厚m為1.5 mm，發光長L為1000 mm之金屬鹵素燈100(容積為490 cm³ )。其中之一作為比較例，係設為在發光管31內將Fe為9 mg、Sn為2 mg、HgI₂ 為45 mg之各種量微量添加封入，加上Hg為1.04 mg/cm³ 之封入量之金屬鹵素燈，作為另外一個更佳之例，係設為在發光管31內將Fe為9 mg，Sn為2 mg、HgI₂ 為40 mg、TlI為5 mg、ZnI₂ 為12 mg之各種量微量添加封入，加上Hg為1.00 mg/cm³ 之封入量之金屬鹵素燈。

將比較例與較佳之例之比較顯示在圖28中。圖28係顯示比較變更封入在金屬鹵素燈中之金屬種類之時之發光的波長分佈之特性圖。在該特性圖中，對金屬鹵素燈之輸入功率係為1200 W。

如圖28所示，可知較佳之例之金屬鹵素燈相較於比較例之金屬鹵素燈，可在波長為320~380 nm之頻帶放射累計強度較強之紫外線。

圖29係顯示將例如氯仿之溶媒中之2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮之光起始劑的濃度設為0.1%、0.01%、0.001%之情形的吸光度之特性圖。如同圖所示，在相對於溶媒之光起始劑的濃度為0.1%之情形下，在波長為320~380 nm之範圍內有較高之吸光度。

是以，圖30係顯示比較藉由比較例之金屬鹵素燈作用於上述光起始劑之情形、與藉由更佳之例之金屬鹵素燈作用於上述光起始劑之情形之樹脂硬化的比率之表。

亦即，在將以Fe、Sn、HgI₂ 、Hg為封入物之由對利用比較例之金屬鹵素燈之光起始劑之照射而完成之樹脂硬化之比率設為100之情形下，以Fe、Sn、HgI₂ 、TlI、ZnI₂ 、Hg為封入物之由對利用更佳之例之金屬鹵素燈之起始劑之照射所完成之樹脂硬化的比率係為121。因而，根據更佳之例之金屬鹵素燈，可提高紫外線硬化性樹脂之硬化速度，且可有助於液晶面板等之生產性提高。

接著，作為更佳之其他例，準備在發光管31內將Fe為9 mg、Sn為2 mg、HgI₂ 為25 mg、TlI為3 mg、ZnI₂ 為6 mg(典型值)之各種量微量添加封入，加上Hg為1.00 mg/cm³ 之封入量之金屬鹵素燈100(容積490 cm³ )。以下，針對其進行說明。

圖31係顯示比較使此種金屬鹵素燈之Zn的封入量(惟，換算成碘化鋅之量)變化之時之在必要紫外線區域的發光之分光分佈的圖。另，如上述般，將ZnI₂ 封入6 mg之情形係相當於約12.2 μg/cm³ 之濃度。圖32係顯示基於圖31之結果算出之特定波長區域的累計紫外線強度之表。如圖32所示，在包含在必要之紫外線波長區域之波長為320 nm至波長為340 nm、波長為320 nm至波長為360 nm、波長為320 nm至波長為380 nm任一者中進行評估，皆Zn的封入量愈多，其波長區域之紫外線強度愈高。

圖33係顯示使上述之金屬鹵素燈之Zn的封入量(唯，換算成碘化鋅之量)變化之時之波長為320 nm至波長為340 nm的累計紫外線強度之變化的圖。基於圖33所示之結果，可知在該波長區域之累計紫外線強度若是Zn超過25 μg/cm³ 則會達到頂點，不會見到在其以上之增加。因而，用以增加必要之波長的紫外線強度之Zn的添加量可將自有資料之最小值之2 μg/cm³ 至達到頂點之25 μg/cm³ 之範圍作為暫時推薦值。雖即使超過25 μg/cm³ 在其意義上亦有效果，但Zn之量在發光管31內若變得濃度較大，則亦會有不良影響，濃度增加至其以上為不佳。亦即，若Zn增加，則在發光管31內會使Zn的蒸發不易充分產生，而有導致分離發光等之不安定發光之可能性。

另，圖34係顯示比較由使Zn的封入量變化之金屬鹵素燈作用於光起始劑之情形之樹脂硬化的比率之表。該表當然會與圖32所示之波長為320 nm至波長為380 nm之結果一致(∵波長為320 nm~380 nm係必要紫外線區域)。

參照以上之圖31至圖34說明之更佳之其他金屬鹵素燈之例作為封入物係包含Tl(鉈)。關於用以獲得Zn之添加較佳之效果之與Tl的添加濃度之關係，進行以下補充。若使Zn的添加濃度增加，則如圖31所示，針對利用Tl之發光波長之352 nm或378 nm之紫外線可使其強度減弱。相較於未添加Zn之情形，在添加Zn(惟，換算成碘化鋅)為15 μg/cm³ 之情形下，其等之波長的強度會減少約20%。

除在必要之波長區域之累計強度以外，在封入有Tl之金屬鹵素燈中，在此種觀點下亦可考慮較佳之Zn與Tl之濃度比。如已敘述般，在將Zn(換算成碘化鋅之量，以下同)之添加量設為2 μm/cm³ 至25 μm/cm³ 之情形下，在發光管31內設為3 mg之Tl(換算成碘化鉈之量)之添加量若以Zn的添加量為基準來看，則可算出為其0.24倍至3倍。

本發明作為並不限定於在此處圖解所述之特定態様者，然而可理解為，其係全部包含進行如在以下請求範圍般之變形者。

12．．．內管

13．．．外管

15．．．冷却水

16．．．氧化膜

17．．．熱線反射濾光片

30．．．放電空間

31．．．發光管

100．．．金屬鹵素燈

111．．．固持器

112．．．固持器

141．．．連接管

142．．．連接管

161．．．氧化膜

162．．．玻璃板

200．．．冷却單元

321．．．電極

322．．．電極

331．．．內引腳

332．．．內引腳

341．．．金屬箔

342．．．金屬箔

351．．．插座

352．．．插座

361．．．導線

362．．．導線

圖1係顯示本發明一實施形態之紫外線照射裝置的構成之縱剖面圖。

圖2係圖1中所示之A-Aa位置之箭頭角度方向的剖面圖。

圖3係顯示圖1中所示之金屬鹵素燈的構成之縱剖面圖。

圖4係顯示將圖3之圖示一部分放大之縱剖面圖。

圖5係顯示圖1中所示之金屬鹵素燈放射之光的分光分佈之例的特性圖。

圖6係顯示圖1中所示之紫外線照射裝置所具有之氧化膜(非必要紫外線截斷濾光片)的分光透射率之例的特性圖。

圖7A、B、C係使非必要紫外線截斷濾光片形成在其外面上之作為比較例之水冷套管之觀察與其軸向不同之各區域的表面狀態之顯微鏡照片。

圖8係顯示使非必要紫外線截斷濾光片形成在其外面上之作為比較例之水冷套管之在與其軸向不同之各區域中的分光透射率之例的特性圖。

圖9係顯示圖6所示之特性根據氧化膜之厚度如何變化之特性比較圖。

圖10係顯示圖1所示之紫外線照射裝置放射之光的分光分佈之例的特性圖。

圖11係顯示將圖10所示之圖示中的波長在360 nm以下之部分放大之特性圖。

圖12A、B係顯示圖1所示之紫外線照射裝置放射之紫外線的強度測定之結果例之表。

圖13係顯示與圖5不同之圖1中所示之金屬鹵素燈放射之光的分光分佈之例的特性圖。

圖14係顯示與圖10不同之圖1所示之紫外線照射裝置放射之光的分光分佈之例的特性圖。

圖15係將圖14所示之圖示中的波長在360 nm以下放大之特性圖。

圖16A、B係顯示與圖12A、B所示者不同之圖1所示之紫外線照射裝置放射之紫外線的強度測定之結果例的表。

圖17係顯示由利用圖1所示之紫外線照射裝置之紫外線照射而進行良好地硬化之樹脂組成物所必需的光起始劑之例示的分光吸收率之特性圖。

圖18係顯示本發明其他實施形態之紫外線照射裝置的構成之縱剖面圖。

圖19係顯示圖18中所示之B-Ba位置之箭頭角度方向的剖面圖。

圖20係顯示將圖1所示之紫外線照射裝置所具有之氧化膜(非必要紫外線截斷濾光片)的分光透射率之例由其形成膜厚之差異予以比較之特性圖。

圖21係顯示針對在變更氧化膜16之成膜原料的重量%之時所獲得之各種氧化膜16，評估其分光特性(非必要紫外線的截斷特性、必要紫外線的透射特性)及裂縫的產生之結果的表。

圖22係顯示本發明進一步之其他實施形態之紫外線照射裝置的構成之縱剖面圖。

圖23係圖22中所示之C-Ca位置之箭頭角度方向的剖面圖。

圖24係顯示圖22中所示之熱線反射濾光片的分光透射率之例的特性圖。

圖25係顯示目前存在之熱線吸收濾光片的分光透射率之例的特性圖。

圖26係顯示作為圖22所示之紫外線照射裝置的變形例之紫外線照射裝置放射之紫外線的分光分佈之例的特性圖。

圖27係顯示圖22所示之紫外線照射裝置放射之紫外線的分光分佈之例的特性圖。

圖28係顯示比較變更封入在金屬鹵素燈中之金屬種類之時之發光的波長分佈之特性圖。

圖29係顯示將例如氯仿之溶媒中之2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙烷-1-酮之光起始劑的濃度設為0.1%、0.01%、0.001%之情形的吸光度之特性圖。

圖30係顯示比較藉由比較例之金屬鹵素燈作用於上述光起始劑之情形、與藉由更佳之例之金屬鹵素燈作用於上述光起始劑之情形之樹脂硬化的比率之表。

圖31係顯示比較使金屬鹵素燈之Zn的封入量(惟，換算成碘化鋅之量)變化之時之在必要紫外線區域的發光之分光分佈的圖。

圖32係顯示基於圖31之結果所算出之特定波長區域的累計紫外線強度之表。

圖33係顯示使金屬鹵素燈之Zn的封入量(只是換算成碘化鋅之量)變化之時之波長為320 nm至波長為340 nm的累計紫外線強度之變化的圖。

圖34係顯示比較由使Zn的封入量變化之金屬鹵素燈作用於光起始劑之情形之樹脂硬化的比率之表。