TWI833896B

TWI833896B - 放電燈及液晶面板製造裝置

Info

Publication number: TWI833896B
Application number: TW109104114A
Authority: TW
Inventors: 日野弘喜; 藤岡純; 田内亮彦
Original assignee: 日商東芝照明技術股份有限公司
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2020-02-11
Publication date: 2024-03-01

Abstract

本發明提供一種放電燈及液晶面板製造裝置，實施方式的放電燈包括發光管及一對電極。一對電極設置於發光管的兩端部。透過發光管而放射的放射光中，280 nm以上、340 nm以下的波段相對於200 nm以上、400 nm以下的波段的強度比為83%以上。本發明的課題為高效地製造液晶面板。

Description

放電燈及液晶面板製造裝置

本發明的實施方式是有關於一種放電燈（discharge lamp）及液晶面板製造裝置。

近年來，有如下的液晶面板製造裝置，其通過對封入有含光反應性物質的液晶體的被處理基板，同時施加電壓以及照射紫外線，來控制液晶體所含的單體的配向狀態。 [現有技術文獻]

[專利文獻] [專利文獻1] 日本專利特開2011-146363號公報 [專利文獻2] 日本專利特開2009-266574號公報

[發明所要解決的問題] 但，隨著近年來液晶面板的需求增加，要求液晶面板的製造的效率化。

本發明所要解決的問題為提供一種能夠高效地製造液晶面板的放電燈及液晶面板製造裝置。 [解決問題的技術手段]

實施方式的放電燈包括發光管及一對電極。一對電極設置於發光管的兩端部。透過發光管而放射的放射光中，280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比為83[%]以上。 [發明的效果]

依據本發明，能夠高效地製造液晶面板。

以下所說明的實施方式的放電燈1包括發光管10以及一對電極20。一對電極20設置於發光管10的兩端部。透過發光管10而放射的放射光中，280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比為83[%]以上。

另外，在以下所說明的實施方式的發光管10封入螢光體30，所述螢光體30含有包含鍶、鎂及鋇中的一種以上的鋁酸鹽以及作為活化劑（activator）的鈰。

另外，以下所說明的實施方式的放電燈1為液晶面板製造用的放電燈。

另外，以下所說明的實施方式的液晶面板製造裝置100包括照射被處理面板6的多個照射部110。多個照射部110包括放電燈1。

另外，以下所說明的實施方式的被處理面板6包括液晶層9、以及夾持液晶層9而相向的一對基板7、8。照射部110對施加有電壓的液晶層9照射紫外線。

以下，基於圖式，對本發明的實施方式加以說明。此外，以下所示的各實施方式並不限定本發明所公開的技術。另外，以下所示的各實施方式及各變形例能夠在不矛盾的範圍內適當組合。另外，各實施方式的說明中，對同一結構賦予同一符號，適當省略後述的說明。

[實施方式] 首先，使用圖1，對實施方式的放電燈的結構例加以說明。圖1是實施方式的放電燈的側視圖。如圖1所示，實施方式的放電燈1包括：發光管10、一對燈頭11、一對接點12、一對電極20、以及螢光體30。一對電極20設置於發光管10的長度方向的兩端部，且與銷狀的一對接點12分別連接，所述一對接點12位於支撐發光管10的一對燈頭11的端部。

放電燈1例如能夠通過放射出對圖2所示的被處理面板6的處理而言適合的波長的紫外線，來高效地製造液晶面板。此處，使用圖2，對被處理面板6進行說明。

圖2是示意性表示液晶面板的剖面圖。圖2所示的被處理面板6包括一對基板7、8以及設置於基板7與基板8之間的液晶層9。

基板7例如為透過紅色、綠色、藍色的光的彩色濾光片（未圖示）配置於基材上，且由保護膜來覆蓋彩色濾光片而成的彩色濾光片基板。基板8是以夾持液晶層9而與基板7相向的方式來設置的相向基板，且多個電極配置為陣列狀。

液晶層9包含液晶組成物以及作為光反應性物質的聚合性單體。液晶層9通過吸收由放電燈1所放射的具有特定波長的紫外線，而使聚合性單體聚合，通過施加電壓來控制配向的液晶組成物穩定化。

圖3是針對每個波長示出液晶層的吸收率的圖。圖2所示的被處理面板6的液晶層9所含的聚合性單體是如圖3所示，吸收波長為400[nm]以下的光而進行聚合。但，若對被處理面板6照射具有小於280[nm]的波長的光，則擔憂液晶層9所含的液晶組成物、或基板7及基板8的損傷。因此，理想為盡可能不放射出波長小於280[nm]的光，且以高強度來放射280[nm]以上、340[nm]以下的紫外線的放電燈1。

回到圖1，對具有此種特性的放電燈1進一步進行說明。放電燈1例如為管徑D＝15.5[mm]、管長L＝1700[mm]的熱陰極（hot cathode）螢光燈。發光管10是以石英（SiO₂ ）為主成分的硬質玻璃。發光管10含有例如Na₂ O、K₂ O、BaO中的一種或兩種以上。此外，發光管10中所含有的各成分能夠通過使用電子探針微量分析儀（electron probe micro-analyzer，EPMA）JXA-8200（日本電子公司製造）進行組成分析而確認。

另外，放電燈1的透過發光管10而放射的放射光中，280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比為83[%]以上。由此，能夠使液晶層9中的聚合性單體高效地進行反應。因此，每一定時間內的液晶面板的處理可增大，故而能夠高效地製造液晶面板。

所述放電燈1的放射性能可通過含有包含鍶（Sr）、鎂（Mg）及鋇（Ba）中的一種以上的鋁酸鹽以及作為活化劑的鈰（Ce），來作為螢光體30而實現。具體而言，例如可應用SrAl₁₂ O₁₉ ：Ce（鈰激活鋁酸鍶）來作為螢光體30。螢光體30例如塗布於發光管10的內表面。另外，在發光管10的內部封入有例如包含氬Ar、氖（Ne）等稀有氣體的惰性氣體以及水銀。

另外，通過應用例如(MgSrBa)Al₁₁ O₁₉ ：Ce來作為螢光體30，也可獲得透過發光管10而放射的放射光中，280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比為83[%]以上的放電燈1。

如上所述，實施方式的放電燈1利用由未圖示的電源裝置所供給的電力，而放射出280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比為83[%]以上的光。圖4是表示將放電燈的光譜分佈加以比較的結果的圖。圖4中，「實施例1」將應用所述SrAl₁₂ O₁₉ ：Ce來作為螢光體30的放電燈1的光譜分佈的一例加以圖示，「實施例2」將應用(MgSrBa)Al₁₁ O₁₉ ：Ce來作為螢光體30的放電燈1的光譜分佈的一例加以圖示。此外，圖4中，為了參考，作為「比較例1」一併記載代替SrAl₁₂ O₁₉ ：Ce而使用LaPO₄ ：Ce（鈰激活磷酸鑭）來作為螢光體30的熱陰極螢光燈。

如圖4所示，實施例1的放電燈1中，相對於對液晶層9中的光吸收而言適合的波段，270[nm]～310[nm]附近的發光強度高，能夠使液晶層9中的聚合性單體高效地進行反應。具體而言，實施例1的放電燈1的透過發光管10而放射的放射光中，280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比為91[%]。此外，所述強度比能夠基於例如圖4所示的光譜分佈，根據各波段的面積比來算出。由此，能夠縮短液晶層9的反應時間，能縮短節拍時間（takt time）。因此，每一定時間內的液晶面板的處理可增大，故而能夠高效地製造液晶面板。

另外，實施例2的放電燈1中，與實施例1的放電燈1同樣，相對於對液晶層9中的光吸收而言適合的波段，270[nm]～310[nm]附近的發光強度高。具體而言，實施例2的放電燈1的透過發光管10而放射的放射光中，280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比為93[%]。由此，能夠使液晶層9中的聚合性單體高效地進行反應。因此，依據實施例2的放電燈1，能夠高效地製造液晶面板。

另一方面，比較例1中，雖在295[nm]～370[nm]的波段具有寬的波峰，但其中，適合於使液晶層9中的聚合性單體進行反應的發光強度僅在295～310[nm]的波段中獲得，反應效率低。具體而言，比較例1的熱陰極螢光燈的透過發光管10而放射的放射光中，280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比止於78[%]。由此，與應用實施例1、實施例2的放電燈1的情況相比較，液晶層9中的聚合性單體的反應效率下降。因此，與實施方式的放電燈1相比較，必須延長照射時間，從而難以高效地製造液晶面板。

表1、表2是表示針對紫外線的每個照射時間，將使UV照度變化時的被處理面板的狀態加以比較的結果的圖。表1將使用圖4所示的實施例1、實施例2的放電燈1的情況的結果加以圖示，表2將使用比較例1的熱陰極螢光燈的情況的結果加以圖示。另外，表1、表2中，「○」、「△」、「×」是以○＞△＞×的順序來分別表示被處理面板6的狀態良好。表1 表2

如表1所示，實施例1、實施例2的放電燈1中，即便是使UV照度（1.5[mW/cm² ]～5[mW/cm² ]）以及照射時間（15[sec]～60[sec]）變化的情況，也同樣獲得所想要的包括液晶層9的液晶面板。另一方面，如表2所示，若為比較例1的燈，則僅在具有高的UV照度[mW/cm² ]且照射時間[sec]長的情況下獲得所想要的液晶面板，若減少UV照度[mW/cm² ]或者照射時間[sec]，則無法獲得對液晶層9的充分反應性，存在無法獲得適合於用途的液晶面板的情況。

[液晶面板製造裝置] 圖5是實施方式的液晶面板製造裝置的立體圖。圖5所示的液晶面板製造裝置100包括多個照射單元101A、照射單元101B、照射單元101C等。此外，在將多個照射單元101A～照射單元101C等不加以區分的情況下，有時設為照射單元101。液晶面板製造裝置100包括9個照射單元101。即，液晶面板製造裝置100能並列地進行照射步驟。具體而言，液晶面板製造裝置100可對9片被處理面板6同時照射紫外線。

照射單元101包括：照射紫外線的照射部110、快門（shutter）120、頂板130、排熱管140a、排熱管140b。

照射部110包括作為光源的多個燈111。多個燈111安裝於設置在頂板130的燈座（socket）（未圖示），分別平行地配置。燈座是與使燈111點亮的點燈裝置（未圖示）電性連接，從點燈裝置經由燈座而對燈111供給電力，由此，使燈111點亮。通過燈111的點亮，而對收納於照射單元101內的被處理面板6照射紫外線。另外，照射部110可從液晶面板製造裝置100拆裝。此外，燈111為實施方式的放電燈1。另外，為了增加對被處理面板6照射的紫外線的光量，在燈111與頂板130之間，也可包括反射板（未圖示）。

另外，在各照射單元101，以可開關的方式設置有用以使被處理面板6在照射單元101內出入的快門120。快門120在使被處理面板6出入照射單元101內時打開，且在照射單元101內收納有被處理面板6時關閉。例如，被處理面板6在快門120開放時使用機械臂50，在照射單元101內出入。

另外，排熱管140a、排熱管140b是與各個照射部110連接。排熱管140a、排熱管140b是通過例如從外部抽吸，而向外部排出照射部110及其附近的熱，從而將照射單元101冷卻。

如上所述，實施方式的放電燈1包括發光管10以及一對電極20。一對電極20設置於發光管10的兩端部。透過發光管10而放射的放射光中，280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比為83[%]以上。因此，能夠高效地製造液晶面板。

另外，在實施方式的發光管10封入螢光體30，所述螢光體30含有包含鍶、鎂及鋇中的一種以上的鋁酸鹽以及作為活化劑的鈰。因此，能提高透過發光管10而放射的放射光中，280[nm]以上、340[nm]以下的波段相對於200[nm]以上、400[nm]以下的波段的強度比，能夠高效地製造液晶面板。

雖已對本發明的實施方式加以說明，但實施方式是作為例子而提出，並非想要限定發明的範圍。這些實施方式能以其他的多種方式來實施，能夠在不脫離發明要旨的範圍內進行各種省略、置換、變更。這些實施方式或其變形若包含於發明的範圍或要旨中，則同樣包含於與申請專利範圍所記載的發明及其均等的範圍內。

1:放電燈 6:被處理面板 7、8:基板 9:液晶層 10:發光管 11:燈頭 12:接點 20:電極 30:螢光體 50:機械臂 100:液晶面板製造裝置 101、101A、101B、101C:照射單元 110:照射部 111:燈 120:快門 130:頂板 140a、140b:排熱管 D:管徑 L:管長

圖1是實施方式的放電燈的側視圖。圖2是示意性表示液晶面板的剖面圖。圖3是針對每個波長示出液晶層的吸收率的圖。圖4是表示將放電燈的光譜分佈（spectral distribution）加以比較的結果的圖。圖5是實施方式的液晶面板製造裝置的立體圖。

1:放電燈

10:發光管

11:燈頭

12:接點

20:電極

30:螢光體

D:管徑

L:管長

Claims

一種放電燈，其為用於製造對含有光反應性物質的被處理面板進行照射的液晶面板的放電燈，包括：發光管；以及一對電極，設置於所述發光管的兩端部；並且透過所述發光管而放射的放射光中，280nm以上、340nm以下的波段相對於200nm以上、400nm以下的波段的強度比為83%以上。
如請求項1所述的放電燈，其中，在所述發光管封入螢光體，所述螢光體含有包含鍶、鎂及鋇中的一種以上的鋁酸鹽以及作為活化劑的鈰。
一種液晶面板製造裝置，其中，包括照射被處理面板的多個照射部；並且所述多個照射部包括如請求項1或請求項2所述的放電燈。
如請求項3所述的液晶面板製造裝置，其中，所述被處理面板包括液晶層、以及夾持所述液晶層而相向的一對基板，並且所述照射部對施加有電壓的所述液晶層照射紫外線。