(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反応性物質を含有した液晶パネルの製造工程において使用する蛍光ランプにおいて、
発光管の内部に形成された蛍光体層は、一般式が次式で表されるセリウム付活アルミン酸マグネシウム・ランタンを含むものであって、
かつ、波長３１０ｎｍ以下の紫外線強度が小さく、波長３２１〜３５０ｎｍを効率よく放射することを特徴とする蛍光ランプ。
（Ｌａ１−ｘ，Ｃｅｘ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９
但し、０．０７≦ｘ≦０．１２
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの製造に使用される光源用ランプに関し、特に光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネル製造工程で使用される蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、２枚の光透過性を有する基板（ガラス基板）の間に液晶を封入した構造であり、一方のガラス板上に多数のアクティブ素子（ＴＦＴ）と液晶駆動用電極を形成し、その上に配向膜を形成している。他方のガラス基板には、カラーフィルタ、配向膜、そして透明電極（ＩＴＯ）を形成している。そして両ガラス基板の配向膜間に液晶を封入し、シール剤にて周囲を封止している。
このような構造の液晶パネルにおいて、配向膜は、電極間に電圧を印加して液晶を配向させる液晶配向を制御するためのものである。
従来、配向膜の制御はラビングにより行われてきたが、近年、新しい配向制御技術が試みられている（特許文献１参照）。
【０００３】
それは、ＴＦＴ素子が設けられた第１のガラス基板と当該第１のガラス基板に相対する第２のガラス基板との間に、電圧印加により配向する配向性を持つ液晶と、光に反応して重合を起こすモノマーとを混合した材料を封入しておき、この液晶パネルに電圧を印加しながら光を照射してモノマーを重合させ、ガラス基板に接する液晶（即ち表層の概ね１分子層）の向きを固定することにより、液晶分子にプレチルト角を付与するというものである。
この方法によれば、従来プレチト角度を付与するために必要であった斜面を持った突起物が不要となるので、液晶パネルの製造工程を簡略化でき、また最終製品においては、突起物による影がなくなるので開口率が改善されるようになり、結果的に液晶パネルの製造コストや製造時間を削減でき、更に、バックライトを省電力化できるようになる。
【０００４】
図１１を参照してこの高分子による液晶配向規制技術について説明する。
パネル９０は、ガラスからなる光透過性基板９１のそれぞれの面にＩＴＯ等による電極９２が形成され、かつその周辺にシール剤（不図示）が塗布、形成されて貼り合わされたものである。基板９１の間には液晶が注入されている。この液晶は、負の誘電率異方性をもつネガ型液晶に、紫外線硬化型モノマー９３が適宜の割合で添加されたものである。
このパネル９０に、電圧印加および紫外線照射を行うことで、液晶の配向規制が行われる。
【０００５】
図１１（ａ）で示すように初期の電圧無印加時には、液晶分子９４は垂直に配向しており、モノマー９３もまた単量体の状態で液晶分子に沿って存在している。ここで、（ｂ）のように電圧を印加すると、液晶分子９４は画素電極の微細パターン方向に傾き、モノマー９３も同様に傾く。この状態で（ｃ）に示すように紫外線照射を行うと、モノマー９３は傾斜を持ったままポリマー化する。このようにしてモノマー９３が傾斜を持ってポリマー化することにより、液晶分子９４の配向が規制されることとなる。
【０００６】
この新しい配向制御を行う液晶パネルの製造技術において、最終製品におけるパネルの良否は、モノマーの重合が完遂するか否かが、大きくかかわっており、万が一、未硬化のモノマーが残存した場合には、液晶パネルの焼きつきが発生し、不良の原因となってしまう。
このため、特許文献１等に知られるように、紫外線の照射を複数段階に分割した、２段階の紫外線照射工程が用いられる。具体的には、図１２で示すように、（Ａ）１次照射工程では、液晶材料および光重合性モノマーを含む液晶層に電圧を印加した状態で液晶層に紫外線を照射し、その後、（Ｂ）２次照射工程では、電圧無印加状態で紫外線を照射する。その結果、１次照射工程で液晶材料の分子配向が傾斜した状態で、配向膜近傍のモノマーが重合してポリマー層が形成され、２次照射工程で液晶分子の傾斜方向がポリマーに記憶される。このような工程を経ることで、液晶材料中に残存するモノマーが完全に重合し、モノマーが消滅する。
【０００７】
従来、上記紫外線照射工程においては、ブラックライトと呼ばれる波長約３００〜４００ｎｍ域近傍の紫外域の光を放射する蛍光ランプが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１３４６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ブラックライトからの放射光は、短波長（例えば３１０ｎｍ未満の波長）の紫外線が比較的多く含まれている。しかしながらこのような波長３１０ｎｍ以下の紫外線を液晶表示パネルに照射すると、液晶がダメージを受け、液晶表示パネルの信頼性が低下するという新たな問題を招来する。不要な波長域の光をカットするには、簡単にはフィルタを設けることだが、蛍光ランプは拡散光源であるため、通常、吸収特性のフィルタを使用する必要がある。しかしながら、波長３１０ｎｍ以下の光を確実に遮光するには、３１０ｎｍ近傍の例えば３１０〜３４０ｎｍ近傍のスペクトル光も一部が吸収される。すなわち、モノマーの重合に寄与する波長域の光、すなわち重合反応に使用される波長３２１ｎｍ〜３５０ｎｍの光の多くが不可避に吸収されることになる。この結果、重合に必要な波長域（波長３２１ｎｍ〜３５０ｎｍの光）の光を効率よく照射することができず、重合速度が低下し、紫外線照射時間が長くなり、量産性が悪くなるという問題が生じる。
【００１０】
そこで本発明が解決しようとする課題は、電極を備えた２枚の基板間に重合可能なモノマーを含む液晶組成物を充填して液晶層を形成し、基板に電圧を印加しながらモノマーを重合させることで、液晶分子の傾斜方向を規定する液晶表示装置の製造工程において、前記モノマーの重合工程において好適に使用することができる紫外線を放射する光源ランプを提供することであり、具体的にはそのスペクトルにおいて３１０ｎｍより短波長の紫外線強度を極力小さくして、重合に必要な波長域（波長３２１ｎｍ〜３５０ｎｍの光）の光を効率よく照射することができ、波長３１０〜３８０ｎｍに最大エネルギーピークを有する蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明にかかる蛍光ランプは、以下の特徴を備える。
光反応性物質を含有した液晶パネルの製造工程において使用する蛍光ランプにおいて、
発光管の内部に形成された蛍光体層は、一般式が次式で表されるセリウム付活アルミン酸マグネシウム・ランタンを含むものであって、かつ、波長３１０ｎｍ以下の紫外線強度が小さく、波長３２１〜３５０ｎｍを効率よく放射することを特徴とする。
（Ｌａ１−ｘ，Ｃｅｘ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９
但し、０．０７≦ｘ≦０．１２
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、蛍光ランプから放射される光の波長において、３２１〜３５０ｎｍ間の光強度を損なうことなく、３１０ｎｍ以下の波長の紫外線強度を小さくすることができるので、液晶にダメージを与える３００ｎｍ近傍の短波長の紫外線強度を小さくすることができて、液晶に与えるダメージを減らしつつ、モノマーの重合を確実に行うことができ、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程に好適に使用することができる蛍光ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかる蛍光ランプを搭載した紫外線照射装置を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る蛍光ランプの説明図である。
【図３】第１の実施形態、従来例、比較例の各蛍光ランプの、波長２５０〜４５０ｎｍのスペクトルを示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る蛍光ランプのダメージ波長領域および有効波長領域の、光の積算強度の相対値と、セリウム濃度の関係を示す図である。
【図５】第２の実施形態、従来例、比較例の各蛍光ランプの、波長２５０〜４５０ｎｍのスペクトルを示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る蛍光ランプのダメージ波長領域および有効波長領域の、光の積算強度の相対値と、ガドリニウム濃度の関係を示す図である。
【図７】第３の実施形態、従来例、比較例の各蛍光ランプの、波長２５０〜４５０ｎｍのスペクトルを示す図である。
【図８】第３の実施形態に係る蛍光ランプのダメージ波長領域および有効波長領域の、光の積算強度の相対値と、セリウム濃度の関係を示す図である。
【図９】第４の実施形態、従来例、比較例の各蛍光ランプの、波長２５０〜４５０ｎｍのスペクトルを示す図である。
【図１０】第４の実施形態に係る蛍光ランプのダメージ波長領域および有効波長領域の、光の積算強度の相対値と、ランタン濃度の関係を示す図である。
【図１１】光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程を説明する図である。
【図１２】光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための液晶製造用の紫外線照射装置及び蛍光ランプを例示するものであって、本発明は蛍光ランプを以下のものに特定しない。
図１は、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程において、光反応性物質としてのモノマーをポリマー化するための紫外線照射装置１００の概略説明図である。ワークステージＳには、コロなどの適宜の搬送装置により運ばれてきた液晶パネル３０が光照射部の直下に載置される。液晶パネル３０は、例えば、ガラスからなる光透過性を備えた２枚の基板３１の間に、枠状にシール剤３２が塗布されるとともに、その内部に未反応状態の光反応性物質（モノマー）を含んだ液晶３３が注入されて、構成されたものである。
基板３１の各々には、同図では不図示とした電極が設けられており、各電極は電圧を印加する機構に接続されている。なおここでは不図示としたが、このような電圧を印加する機構を備えた紫外線照射装置３４の紫外線照射装置が備わっている。
【００１５】
液晶パネル３０の上部には、紫外線を照射するための光照射部２０が形成されている。光源は、蛍光ランプ１０であり、ここでは複数のランプ（同図では５本）が並んで配置されている。なお、蛍光ランプの背後にはランプからの光をステージに向けて反射するミラー２１が具備されている。
【００１６】
図２は、蛍光ランプの説明図である。同図（ａ）は斜視図、（ｂ）はランプの管軸に垂直な断面図、（ｃ）は、（ｂ）において線分Ａ−Ａで切断した管軸方向断面図である。
本発明の一実施の形態に係る蛍光ランプ１０について、詳細に説明する。ガラス等の誘電体からなる透光性の気密容器１１の内壁には蛍光体が積層されて形成された蛍光体層１２が形成される。この気密容器１１の内部にはキセノン等の希ガスからなる放電媒体が封入されており、気密容器１１の外面上には一対の外部電極１３，１４が配置されている。リード線１５，１６を介して、かかる一対の外部電極１３，１４間に、高周波高電圧が印加されると、気密容器１１により構成された誘電体の壁を介在させた放電が形成され、キセノンのスペクトルである１７２ｎｍの紫外線が放出する。
本発明で用いられる蛍光体層１２は、このような短波長紫外線、例えばキセノンから発される波長１７２ｎｍ紫外線を照射したとき、波長３１０〜３８０ｎｍの領域に発光ピーク波長を有する長波長紫外線を発する蛍光体を備えている。
【００１７】
蛍光体は、具体的には、マグネシウムバリウムアルミネート、リン酸ガドリニウム・イットリウムおよびアルミン酸マグネシウム・ランタンのいずれかを母結晶とし、かつそれぞれの母結晶をセリウム（Ｃｅ）により付活した蛍光体が含まれている。特に、Ｃｅは３価および４価の価数を取り得るが、本発明においては３価のカチオンとして存在する。このような蛍光体は、適宜の割合で混合して使用しても構わないが、作業工数が増えるので、実用上は、単独に使用するのが好ましい。以下、それぞれの蛍光体について実施例に基づいて詳細に説明する。
なお以下の説明においては、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程において、従来、光反応性物質の反応に使用されていたいわゆるブラックライトと対比して説明する。なお、ブラックライトに使用される蛍光体は種々のものがあるが、ここでは一般的な蛍光体であるセリウム付活リン酸ランタンを比較例に用いて説明することとし、後段の説明においては、このセリウム付活リン酸ランタン蛍光体を用いたブラックライトを「従来例１」という。
なお、セリウム付活リン酸ランタン蛍光体の一般式は下記の通りである。
セリウム付活リン酸ランタン蛍光体の一般式：（Ｌａ，Ｃｅ）ＰＯ４
【００１８】
［実施形態１］
本実施形態１にかかる蛍光ランプは、蛍光体層１２を主としてセリウム付活マグネシウムバリウムアルミネート（Ｃｅ−Ｍｇ−Ｂａ−Ａｌ−Ｏ）系の蛍光体を用いたものである。この蛍光体層１２は、一般式が次の式（１）で表される蛍光体であり、特にセリウム（Ｃｅ）のモル比（ｘ）が０．６〜０．８の範囲のものである。
【００１９】
式（１）：  Ｃｅｘ（Ｍｇ１−ｙ−ｚ，Ｂａｙ−ｚ）Ａｌ１１Ｏ１９−（３（１−ｘ）＋２ｚ）／２
【００２０】
上記式（１）において、付活金属元素であるＣｅは理想的には全て３価のカチオンとして存在する。このセリウムのモル比をｘ＝０．６〜０．８の範囲に設定することで、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程に有効な領域の紫外光を増大させることができる。
【００２１】
以下、実施例によって本実施形態を更に詳細に説明する。
【００２２】
（比較例１）
波長３１０ｎｍ以下、特に波長３００ｎｍ以下の紫外線放射が少ない蛍光体としては下記式（２）に示す、セリウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体（略称ＣＡＭ蛍光体）が一般に知られている。
【００２３】
式（２）：ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９
なお、式（２）において、セリウム（Ｃｅ）のモル数は１である
【００２４】
この式（２）のＣＡＭ蛍光体を用いた蛍光ランプの波長２５０〜４５０ｎｍ域の発光スペクトル波形を図３中の比較例１の曲線で示す。なお同図中の従来例１はセリウム付活リン酸ランタン蛍光体発光スペクトル波形である。このように、比較例１の曲線における発光スペクトルのピーク値は波長３６０〜３７０ｎｍ近傍にあり、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程において、光反応性物質の反応に使用されるスペクトル域（波長３２１〜３５０ｎｍ；「有効波長帯」という。）の強度が大きいことが確認された。
【００２５】
しかしながら、有効波長帯の強度は改善の余地があると考え、本発明者は、このセリウム付活マグネシウムバリウムアルミネート（Ｃｅ−Ｍｇ−Ｂａ−Ａｌ−Ｏ）系の蛍光体をもとに、波長３１０〜３８０ｎｍの波長域の紫外光を増大させることを試みた。
なお、その検証においては、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程において、光反応性物質の反応に使用されるスペクトル域、すなわち有効波長帯（波長３２１〜３５０ｎｍ）と、液晶に対してダメージを与えるスペクトル域（波長３００〜３１０ｎｍ；以下、「ダメージ波長帯」という。）と、これら間のスペクトル域（波長３１１〜３２０ｎｍ）とに分けて、各領域の積算光量を、従来技術にかかるブラックライトのものと比較して行った。
【００２６】
（比較例２，３）
まず、セリウムの配合割合を変えずにＣＡＭ蛍光体の一般式（式（１））において２価の金属イオンであるマグネシウムの一部を、同じく２価の金属イオンであるバリウムに置換して、比較例２、比較例３に係る蛍光体を作製した。以下、それぞれの蛍光体の一般式を示す。
【００２７】
（比較例２）Ｃｅ（Ｍｇ０．９５，Ｂａ０．０５）Ａｌ１１Ｏ１９
（比較例３）Ｃｅ（Ｍｇ０．９，Ｂａ０．１）Ａｌ１１Ｏ１９
【００２８】
比較例２の蛍光ランプにかかる蛍光体は、バリウム添加量を０．０５モル、比較例３の蛍光ランプにかかる蛍光体はバリウム添加量を１モルとして、マグネシウムを置換して製作した蛍光体である。これらの蛍光体の製造にあたっては、Ｃｅ，Ｍｇ，Ｂａ，Ａｌを一般式で表されるモル比で混合し、その後に焼成することを経て作製した。
これらの蛍光体を用いて図２に示した構成に従って比較例２および比較例３にかかる蛍光ランプを製作した。
このようにして製作した蛍光ランプに所定の電圧を投入して点灯し、ランプの発光強度を測定した。この結果、バリウムを添加することによる、大きな改善は認められなかったが、比較例２にかかる蛍光ランプは比較例３にかかる蛍光ランプよりも波長のピーク値が短波長側にシフトし、発光強度がわずかに高くなることが確認された。
【００２９】
（比較例４）
続いて、バリウム置換した蛍光体のうち、バリウムのモル数０．１モルを採用し、セリウムの添加量を変化させることを試みた。ここに、セリウムのモル比は０．５とした。なお蛍光体はＣｅ，Ｍｇ，Ｂａ，Ａｌを一般式で表されるモル比で混合し、その後に焼成することを経て作製し、図２に示す構成の蛍光ランプを製作した。この蛍光ランプを点灯させ、発光スペクトルを検証した。
この結果、蛍光のピークは更に短波長側にシフトして発光強度が増し、大きく改善したことがわかった。
そこで更にセリウム（Ｃｅ）濃度を変化させた蛍光体を製作した。
【００３０】
（実施例１〜３）
実施例１〜３として、上記式（１）におけるｘの値を順に０．６、０．７、０．８となるよう調製して蛍光体を製造した。なお各実施例のセリウム濃度は０．６モル、０．７モル、０．８モルである。
【００３１】
得られた蛍光体を用いて図２のランプを構成し、所定の電圧を印加して点灯し、その発光スペクトルを検証した。この結果、ピーク強度の絶対値が増加し、良好な発光スペクトルが得られた。これら実施例１〜３においては、従来例１としたブラックライトの構成と比較して波長３００〜３１０ｎｍまでの波長帯の積分強度を１／１０以下となるまで低減させつつ、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程において、特に有効とされる波長３２０〜３５０ｎｍまでの紫外線の波長をより多く放出することが可能である。
【００３２】
図３に、従来例１、比較例１〜４、実施例１〜３の発光スペクトル波形をまとめて示す。また下記表１に、従来例、比較例、実施例にかかる蛍光体組成と、波長３００〜３１０ｎｍ帯、波長３１１〜３２０ｎｍ、波長３２１〜３５０ｎｍの別の、各ランプのスペクトル強度の積分値を示す。
表１中、左側の「測定値」欄は、発光管から２５ｍｍの位置で分光器により測定したスペクトルのこの積分強度の実測値である。右側はこの積分強度を従来例１のランプにおける各波長域の積分値を１００とした相対値で示している。
【００３３】
【表１】
0005630546.tif 000002
【００３４】
また、図４に、縦軸を相対値、横軸をセリウムの濃度として、先に示した表１の比較例及び実施例の各々の積分強度の相対値を座標で示す。曲線（ア）は有効波長帯、曲線（イ）はダメージ波長帯を示している。同図からわかるように、ダメージ波長帯は相対値において１０の近傍で推移するが、セリウムの濃度が０．６〜０．８モルの範囲において有効波長帯域における光出力が大きい。しかしながら、セリウムのモル数において１モルにまで増大すると効率が悪くなることが分かる。
【００３５】
以上の結果から分かるように、実施例１〜３のいずれもが、従来例１に対するダメージ波長帯の強度を１０以下に低減でき、有効波長帯の強度を８０以上とすることが可能になる。従って、上記式において、ｘの値が０．６〜０．８の範囲にあると、ダメージ波長帯における発光が少なく、有効波長帯における発光が大きいことがわかった。
【００３６】
［実施形態２］
続いて本発明の実施形態２について説明する。
本実施形態にかかる蛍光ランプは、図２で示す蛍光ランプの蛍光体層１２として、セリウム付活リン酸ガドリニウム・イットリウム（Ｇｄ−Ｙ−Ｐ−Ｏ：Ｃｅ）系の蛍光体を使用したものである。この蛍光体層１２は、一般式が次式、式（３）で表される蛍光体であり、特にガドリニウム（Ｇｄ）のモル比（ｘ）が０．１〜０．５の範囲のものである
【００３７】
式（３）：（Ｙ１−ｘ，Ｇｄｘ）ＰＯ４：Ｃｅ  （但し、０．１≦ｘ≦０．５）
【００３８】
上記式（３）において、付活金属元素であるＣｅは理想的には全て３価のカチオンとして存在する。このガドリニウムのモル比をｘ＝０．１〜０．５の範囲とすることで、セリウム付活リン酸ガドリニウム・イットリウム（Ｇｄ−Ｙ−Ｐ−Ｏ：Ｃｅ）系蛍光体において、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程に際して、有効な領域の紫外光を増大させることができる。
【００３９】
以下、実施例によって本実施形態を更に詳細に説明する。
なお、以下の説明おいても、従来例に係るランプとしてセリウム付活リン酸ランタン蛍光体を用いたブラックライトを従来例１という。
【００４０】
（比較例５）
波長３１０ｎｍ以下、特に波長３００ｎｍ以下の紫外線放射が少ない蛍光体としては、下記式（４）に示すセリウム付活リン酸イットリウム（Ｙ−Ｐ−Ｏ：Ｃｅ）蛍光体（略称ＹＰＣ蛍光体）が一般に知られている。
【００４１】
式（４）：ＹＰＯ４：Ｃｅ
【００４２】
この式（４）セリウム付活リン酸イットリウム（Ｙ−Ｐ−Ｏ：Ｃｅ）蛍光体は、特に有効波長領域における光強度が、従来例１に対し半分以下であり効率が悪い。本発明者は、この蛍光体をもとに、効率を向上することを波長３１０〜３８０ｎｍの波長域の紫外光を増幅させることを試みた。
【００４３】
（比較例６）
先ず、上記式（４）の蛍光体のイットリウム（Ｙ）の一部を、ガドリニウム（Ｇｄ）に置換して蛍光体を作製し、比較例６にかかる蛍光ランプを製作した。
【００４４】
（比較例６）（Ｙ０．９５，Ｇｄ０．０５）ＰＯ４：Ｃｅ
【００４５】
比較例６の蛍光ランプにかかる蛍光体は、ガドリニウムのモル数は０．０５モルであり、イットリウムのモル数は０．９５モルである。この蛍光体の製造にあたっては、Ｇｄ、Ｙ、Ｐ、Ｃｅを一般式で表されるモル比で混合し、焼成することを経て作製した。この蛍光体を用いて、比較例６に係る蛍光ランプを製作した。このようにして製作した蛍光ランプに所定の電圧を印加して点灯し、蛍光ランプからの放射光の波長２５０〜４５０ｎｍ域の発光スペクトル波形と強度を得た。この結果を図５中の比較例６の曲線で示す。
【００４６】
（実施例４〜７）
実施例４〜７、として、上記式（３）におけるｘの値を０．１、０．２、０．３、０．５となるよう調製して蛍光体を製造した。なお、セリウム濃度は、イットリウム（Ｙ）とガドリニウム（Ｇｄ）の合計値が全て０．９５モルに対して、全て０．０５モルである。
【００４７】
得られた蛍光体を用いて図２のランプを構成し、所定の電圧を印加して点灯して発光スペクトルを検証した。この結果、ピーク強度の絶対値が増加し、良好な発光スペクトルが得られた。これら実施例４〜７においては、従来例１としたブラックライトの構成と比較して波長３００〜３１０ｎｍまでの波長帯の積分強度を１／１０以下となるまで低減させつつ、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程において、特に有効とされる波長３２０〜３５０ｎｍまでの紫外線の波長をより多く放出することが可能である。
【００４８】
図５に、従来例１、比較例６、実施例４〜７の発光スペクトル波形をまとめて示す。また下記表２に、従来例、比較例、実施例にかかる蛍光体組成と、波長３００〜３１０ｎｍ帯、波長３１１〜３２０ｎｍ、波長３２１〜３５０ｎｍの別の、各ランプのスペクトル強度の積分値を示す。
表２の左側の欄はこの積分強度の実測値である。右側はこの積分強度を従来例１のランプにおける各波長域の積分値を１００としたときの相対値で示している。
【００４９】
【表２】
0005630546.tif 000003
【００５０】
また、図６に、縦軸を相対値、横軸をセリウムの濃度として、先に示した表１の比較例及び実施例の各々の積分強度の相対値を座標で示す。曲線（ア）は有効波長帯、曲線（イ）はダメージ波長帯を示している。同図からわかるように、ガドリニウムのモル数が大きくなるに従い有効波長帯域における光出力が大きくなる。しかしながら、同時にダメージ波長帯の相対値も、有効波長帯域における光出力の増加に伴って大きくなる。よって、ガドリニウムの添加量としては０．１モル〜０．５モルの範囲が実用的な範囲である。特に好ましいのはガドリニウムが０．３モルである場合である。
【００５１】
以上の結果から、実施例４〜７のいずれもが、従来例１に対するダメージ波長帯の強度を１０以下に低減でき、有効波長帯の強度をより大きくできることが可能になることが確認された。従って、上記式（３）において、ｘの値が０．１〜０．５の範囲にあると、ダメージ波長帯における発光が少なく、有効波長帯における発光が大きいことがわかった。
【００５２】
［実施形態３］
続いて本発明の実施形態３について説明する。
本実施形態にかかる蛍光ランプは、図２で示す蛍光ランプの蛍光体層１２として、セリウム付活アルミン酸マグネシウム・ランタン（Ｌａ−Ｍｇ−Ａｌ−Ｏ：Ｃｅ）系の蛍光体を使用したものである。この蛍光体層１２は、一般式が次式、式（５）で表される蛍光体であり、特にセリウム（Ｃｅ）のモル比（ｘ）が０．０７〜０．１２の範囲のものである
【００５３】
式（５）：（Ｌａ１−ｘ，Ｃｅｘ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９（但し、０．０７≦ｘ≦０．１２）
【００５４】
上記式（５）において、付活金属元素であるＣｅは理想的には全て３価のカチオンとして存在する。このセリウムのモル比をｘ＝０．０７〜０．１２の範囲とすることで、セリウム付活アルミン酸マグネシウム・ランタン（Ｌａ−Ｍｇ−Ａｌ−Ｏ：Ｃｅ）系の蛍光体において、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程に際して、有効な領域の紫外光を増大させることができる。
【００５５】
以下、実施例によって本実施形態を更に詳細に説明する。
なお、以下の説明おいて、従来例に係るランプとしてセリウム付活リン酸ランタン蛍光体を用いたブラックライトランプを従来例１という。セリウム付活リン酸ランタン蛍光体（一般式：ＬａＰＯ４：Ｃｅ）におけるセリウム（Ｃｅ）のモル数は０．０５モルである。
【００５６】
（実施例８〜１１）
実施例８〜１１、として、上記式（５）におけるｘの値を０．０７、０．０９、０．１、０．１２となるよう調製して蛍光体を製造した。なお各実施例におけるセリウムのモル数は０．０７モル、０．０９モル、０．１モル、０．１２モルである。
【００５７】
得られた蛍光体を用いて図２のランプを構成し、所定の電圧を印加して点灯して発光スペクトルを検証した。この結果、ピーク強度の絶対値が増加し、良好な発光スペクトルが得られた。これら実施例８〜１１においては、従来例１としたブラックライトの構成と比較して波長３００〜３１０ｎｍまでの波長帯の積分強度を２／５以下となるまで低減させつつ、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程において、特に有効とされる波長３２０〜３５０ｎｍまでの紫外線の波長をより大きく放出することが可能である。
【００５８】
図７に、従来例１および実施例８〜１１の発光スペクトル波形をまとめて示す。また下記表３に、従来例、実施例にかかる蛍光体組成と、波長３００〜３１０ｎｍ帯、波長３１１〜３２０ｎｍ、波長３２１〜３５０ｎｍの別の、各ランプのスペクトル強度の積分値を示す。
表３の左側の欄はこの積分強度の測定値である。右側はこの積分強度を従来例１のランプにおける各波長域の積分値を１００としたときの相対値で示している。
【００５９】
【表３】
0005630546.tif 000004
【００６０】
また、図８に、縦軸を相対値、横軸をセリウムの濃度として、先に示した表３の比較例及び実施例の各々の積分強度の相対値を座標で示す。曲線（ア）は有効波長帯、曲線（イ）はダメージ波長帯を示している。同図からわかるように、セリウムのモル数０．１近傍において有効波長領域の相対値がピークになり、相対値においても８０以上と良好な効率を示す。ダメージ波長帯の強度としては、相対値で２０〜４０の間で推移するが、セリウム濃度を０．１〜０．１２と高めに設定することで、２０程度に低く抑えることができる。
【００６１】
以上の結果から、実施例８〜１１のいずれもが、従来例１に対するダメージ波長帯の強度を４０以下に低減でき、有効波長帯の強度をより大きくできることが可能になることが確認された。従って、上記式（３）において、ｘの値が０．１〜０．１２の範囲にあると、ダメージ波長帯における発光が少なく、有効波長帯における発光が大きいことがわかった。
【００６２】
［実施形態４］
本実施形態４にかかる蛍光ランプは、蛍光体層１２を主としてセリウムおよびランタン付活マグネシウムバリウムアルミネート（Ｃｅ−Ｌａ−Ｍｇ−Ｂａ−Ａｌ−Ｏ）系の蛍光体を用いたものである。この蛍光体層１２は、一般式が次の式（６）で表される蛍光体であり、特にセリウム（Ｃｅ）のモル比（ｘ）が０．８であり、ランタン（Ｌａ）のモル比が０．０６以下となる範囲（但し０を含まない）のものである。
【００６３】
式（６）：  （Ｃｅ０．８，Ｌａｘ）（Ｍｇ０．８，Ｂａ０．１）Ａｌ１１Ｏ１８．６＋３ｘ
【００６４】
上記式（６）において、付活金属元素であるＣｅおよびＬａは理想的には全て３価のカチオンとして存在する。このセリウムのモル比を０．８に対して、ランタン（Ｌａ）のモル比を、０〜０．０６範囲に設定することで、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程に有効な領域の紫外光を増大させることができる。
【００６５】
以下、実施例によって本実施形態を更に詳細に説明する。
【００６６】
なお本実施形態の説明においては、蛍光体の母結晶が実施形態１に係る蛍光体と同じであることから、比較例に関しては、前記比較例１〜比較例４の内容を引用すると共に、Ｌａの濃度が０である場合については、先に実施形態１で説明した実施例３の蛍光体と同じであるため、実施例３の内容を引用して説明する。
【００６７】
（実施例１２〜１６）
実施例１２〜１６として、上記式（６）におけるＬａ濃度ｘの値を０．０１、０．０２、０．０４、０．０６、０．１０となるよう調製して蛍光体を製造した。なお各実施例のセリウム濃度は０．８モルである。
【００６８】
得られた蛍光体を用いて図２のランプを構成し、所定の電圧を印加して点灯して発光スペクトルを検証した。この結果、ピーク強度の絶対値が増加し、良好な発光スペクトルが得られた。これら実施例１２〜１６においては、従来例１としたブラックライトの構成と比較して波長３００〜３１０ｎｍまでの波長帯の積分強度を１／１０以下となるまで低減させつつ、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程において、特に有効とされる波長３２０〜３５０ｎｍまでの紫外線の波長をより多く放出することが可能である。
【００６９】
図９に、従来例１、比較例１〜４、実施例３、１２〜１６の発光スペクトル波形をまとめて示す。また下記表４に、従来例、比較例、実施例にかかる蛍光体組成と、波長３００〜３１０ｎｍ帯、波長３１１〜３２０ｎｍ、波長３２１〜３５０ｎｍの別の、各ランプのスペクトル強度の積分値を示す。
表４中、左側の「測定値」欄は、発光管から２５ｍｍの位置で分光器により測定したスペクトルのこの積分強度の実測値である。右側はこの積分強度を従来例１のランプにおける各波長域の積分値を１００とした相対値で示している。
【００７０】
【表４】
0005630546.tif 000005
【００７１】
また、図１０に、縦軸を相対値、横軸をランタン（Ｌａ）の濃度として、先に示した表４の実施例３及び実施例１２〜１６の各々の積分強度の相対値を座標で示す。曲線（ア）は有効波長帯、曲線（イ）はダメージ波長帯を示している。同図からわかるように、ダメージ波長帯は相対値において１０の近傍で推移するが、ランタンの濃度が０〜０．０６モルの範囲において、３００〜３１０ｎｍの積分値に対する３２０〜３５０ｎｍの積分値が、実施例３のものと同等或いはそれより小さくなり、かつ、３２１〜３５０ｎｍの積分強度が、従来例の３２１〜３５０ｎｍの積分強度が、およそ５０％以上であることがわかる。
【００７２】
以上の結果から分かるように、実施例１２〜１５のいずれもが、従来例１に対するダメージ波長帯の強度を１０以下に低減でき、有効波長帯の強度を５０以上とすることが可能になる。従って、上記式（６）において、ｘの値が０＜ｘ≦０．０６の範囲にあると、ダメージ波長帯における発光が少なく、有効波長帯における発光を大きくすることができる。
【００７３】
以上説明したように、光反応性物質を含有する液晶を内部に封入した液晶パネルの製造工程において、マグネシウムバリウムアルミネート、リン酸ガドリニウム・イットリウムおよびアルミン酸マグネシウム・ランタンのいずれかを母結晶とし、Ｃｅ３＋により付活した蛍光体を含む蛍光体を用いて蛍光ランプを構成することで、光反応性物質の反応に有効な波長帯の光を増大させることが可能であり、液晶にダメージを与える波長域の光の放射の少ない、蛍光ランプを提供することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１００    紫外線照射装置
１０      蛍光ランプ
１１      気密容器
１２      蛍光体層
１３，１４  電極
１５，１６  リード線
２０      光照射部
２１      ミラー
３０      液晶パネル
３１      光透過性基板
３２      シール剤
３３      光反応性物質を含んだ液
３４      電圧を印加する機構
【図１】
0005630546.tif 000006
【図２】
0005630546.tif 000007
【図３】
0005630546.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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