(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線を照射することで高分子安定化ブルー相を発現する液晶パネルの製造装置であって、
被処理パネルに紫外線を照射する照射部と；
前記被処理パネルが載置される載置面を有し、当該載置面の温度を調節する温調媒体が内部を流れるステージと；
前記被処理パネルに第１の照度で紫外線を照射した後、前記第１の照度よりも大きな第２の照度で前記被処理パネルに紫外線を照射するように前記照射部を制御する制御部と；
を具備する液晶パネルの製造装置。
【請求項２】
前記第２の照度の照射時間は、前記第１の照度の照射時間よりも長い、請求項１に記載の液晶パネルの製造装置。
【請求項３】
前記被処理パネルは、カラーフィルタを有する第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、を有し、
前記被処理パネルは、前記第１の基板及び前記第２の基板の一方側が前記ステージ上に載置され、
前記照射部は、前記第１の基板及び前記第２の基板の他方側から紫外線を前記液晶層に照射する、請求項１または２に記載の液晶パネルの製造装置。
【請求項４】
前記液晶層は、ネマティック液晶組成物と、ブルー相を発現する液晶組成物と、重合性モノマーとを含む、請求項３に記載の液晶パネルの製造装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記照射部の照射領域の一部のみを点灯させて前記第１の照度で照射し、前記照射領域の全体を点灯させて前記第２の照度で照射するように制御する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶パネルの製造装置。
【請求項６】
前記照射部は、前記第１の照度で紫外線を照射する第１の光源と、前記第２の照度で紫外線を照射する第２の光源と、を有する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶パネルの製造装置。
【請求項７】
前記第１の光源及び前記第２の光源、または前記被処理パネルを移動する移動機構を更に具備し、
前記制御部は、前記移動機構を制御することで、前記被処理パネルと、前記第１の光源及び前記第２の光源との相対位置を切り替える、請求項６に記載の液晶パネルの製造装置。
【請求項８】
前記照射部は、前記第１の照度で紫外線を照射する第１の照射領域と、前記第２の照度で紫外線を照射する第２の照射領域と、を有する光源を備え、
前記光源または前記被処理パネルを移動する移動機構を更に具備し、
前記制御部は、前記移動機構を制御することで、前記被処理パネルと、前記第１の照射領域及び前記第２の照射領域との相対位置を切り替える、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶パネルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶パネルの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルで用いられる液晶材料として、光学的等方性液晶層である高分子安定化ブルー相（ＰＳＢＰ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｂｌｕｅ  Ｐｈａｓｅ）は、電圧をかけたときに、ネマティック相と呼ばれる液晶材料に比べて高速な応答性を実現可能であることが知られている。このような高分子安定化ブルー相は、液晶層を有する被処理パネル被処理パネルに対して紫外線を照射するときに、被処理パネルの温度と、紫外線の照射時間とを適正に制御することで生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７７５３１号公報
【特許文献２】特開２００８−３０３３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８は、高分子安定化ブルー相の発現について説明するための相図である。図８において、縦軸が相変化温度（Ｋ）を示し、横軸が紫外線の照射時間（秒）を示す。図８において、曲線Ｌ１が、等方性液体（Ｉｓｏ）とブルー相（ＢＰ）との境界線を示し、曲線Ｌ２が、キラルネマチック相（Ｎ＊）とブルー相との境界線を示している。図８に示すように、被処理パネルを所定の温度に保ちながら、紫外線を所定の照射時間だけ照射することで、等方性液体及びキラルネマチック相を生成せずに、高分子安定化ブルー相が生成される。
【０００５】
そして、高分子安定化ブルー相を有する液晶パネルの製造工程では、紫外線を被処理パネルに照射する照射工程で生じる、被処理パネルの照射面の面内方向における温度むらや、被処理パネルの温度の経時変化が、液晶パネルの表示特性にむらを招く影響が大きいので、温度を均一化することが望ましい。
【０００６】
一方、照射工程では、高分子安定化ブルー相を有する液晶パネルの生産性を高めるために、被処理パネルに紫外線を照射する照射時間を短縮することが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、被処理パネルに対する紫外線の照射時間の長大化を抑制する液晶パネルの製造装置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】
【０００８】
実施形態に係る液晶パネルの製造装置は、被処理パネルに紫外線を照射する照射部と、被処理パネルが載置される載置面を有し、当該載置面の温度を調節する温調媒体が内部を流れるステージと、前記被処理パネルに第１の照度で紫外線を照射した後、前記第１の照度よりも大きな第２の照度で前記被処理パネルに紫外線を照射するように前記照射部を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被処理パネルに対する紫外線の照射時間の長大化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を示す模式図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を用いて紫外線が照射される液晶パネルを模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る液晶パネルの製造装置における照度と照射時間との関係を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態において、紫外線の照度に対する被処理パネルの温度変化の測定結果について説明するための図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を示す模式図である。
【図６】図６は、第３の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を示す模式図である。
【図７】図７は、第４の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を示す模式図である。
【図８】図８は、高分子安定化ブルー相の発現について説明するための相図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１は、照射部１０と、ステージ３０と、制御部６０と、を備える。照射部１０は、被処理パネル６に紫外線を照射する。ステージ３０は、被処理パネル６が載置される載置面３１を有する。ステージ３０は、載置面３１の温度を調節する温調媒体が内部を流れる。制御部６０は、被処理パネル６に第１の照度で紫外線を照射した後、第１の照度よりも大きな第２の照度で被処理パネル６に紫外線を照射するように照射部１０を制御する。
【００１２】
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１において、第２の照度の照射時間は、第１の照度の照射時間よりも長い。
【００１３】
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１において、被処理パネル６は、第１の基板としてのカラーフィルタ基板７と、第２の基板としての対向基板８と、液晶層９と、を有する。カラーフィルタ基板７は、カラーフィルタを有する。対向基板８は、カラーフィルタ基板７に対向する。液晶層９は、カラーフィルタ基板７と対向基板８との間に設けられる。被処理パネル６は、カラーフィルタ基板７及び対向基板８の一方側がステージ３０上に載置される。照射部１０は、カラーフィルタ基板７及び対向基板８の他方側から紫外線を液晶層９に照射する。
【００１４】
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置１における被処理パネル６の液晶層９は、ネマティック液晶組成物と、ブルー相を発現する液晶組成物と、重合性モノマーとを含む。液晶層９は、紫外線を照射することで高分子安定化ブルー相を発現する。
【００１５】
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置における制御部６０は、照射部１０の照射領域の一部のみを点灯させて第１の照度で照射し、照射領域の全体を点灯させて第２の照度で照射するように制御する。
【００１６】
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置２における照射部８２は、第１の光源としての第１の発光素子８７ａと、第２の光源としての第２の発光素子８７ｂと、を有する。第１の発光素子８７ａは、第１の照度で紫外線を照射する。第２の発光素子８７ｂは、第２の照度で紫外線を照射する。
【００１７】
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置４は、第１の光源としての第１のＬＥＤモジュール８９ａ及び第２の光源としての第２のＬＥＤモジュール８９ｂ、または被処理パネル６を移動する移動機構９０を更に備える。制御部６０は、移動機構９０を制御することで、被処理パネル６と、第１のＬＥＤモジュール８９ａ及び第２のＬＥＤモジュール８９ｂとの相対位置を切り替える。
【００１８】
また、以下で説明する実施形態に係る液晶パネルの製造装置３における照射部８３は、ＬＥＤモジュール８８を有する。ＬＥＤモジュール８８は、第１の照射領域８８ａと、第２の照射領域８８ｂと、を有する。第１の照射領域８８ａは、第１の照度で紫外線を照射する。第２の照射領域８８ｂは、第２の照度で紫外線を照射する。液晶パネルの製造装置３は、ＬＥＤモジュール８８または被処理パネル６を移動する移動機構９０を更に備える。制御部６０は、移動機構９０を制御することで、被処理パネル６と、第１の照射領域８８ａ及び第２の照射領域８８ｂとの相対位置を切り替える。
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、実施形態に係る液晶パネルの製造装置について、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を示す模式図である。図２は、第１の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を用いて紫外線が照射される液晶パネルを模式的に示す断面図である。
【００２０】
（液晶パネルの製造装置の構成）
図１に示すように、第１の実施形態の液晶パネルの製造装置１は、被処理パネル６を一定の温度に保ちながら被処理パネル６に紫外線を照射することで、液晶パネルの液晶層に高分子安定化ブルー相を発現させるものである。液晶パネルの製造装置１を用いて紫外線が照射される被処理パネル６は、図２に示すように、第１の基板としてのカラーフィルタ基板７と、カラーフィルタ基板７に対向する第２の基板としての対向基板８と、カラーフィルタ基板７と対向基板８との間に設けられた液晶層９と、を有する。
【００２１】
カラーフィルタ基板７は、例えば、赤色、緑色、青色の光を透過するカラーフィルタが基板上に配置され、保護膜でカラーフィルタが覆われて形成されている。対向基板８は、複数の電極がアレイ状に配置された基板である。液晶層９は、少なくとも、ネマティック液晶組成物、ブルー相を発現する液晶組成物、及び、重合性モノマーを含む。液晶層９は、液晶パネルの製造装置１によって紫外線が照射されることで、高分子安定化ブルー相を発現する。
【００２２】
液晶層９を構成するネマティック液晶組成物とは、誘電異方性を有する材料によって形成されている。
【００２３】
ブルー相を発現する液晶組成物とは、安定して存在できる温度範囲を例えば、室温、具体的には０℃以上に拡大しながらも、紫外線が照射されることで、ネマティック液晶組成物よりも高速な応答性を実現可能な材料である。ブルー相を発現する液晶組成物とは、例えば、１０℃〜７０℃の間の所定の設定温度に対して、温度が±０．５℃以内に保たれた状態で、紫外線が照射されることで、むらなく高分子安定化ブルー相を発現するものである。例えば、設定温度が５５℃である場合には、ブルー相を発現する液晶組成物とは、温度が５４．５℃〜５５．５℃の範囲内に保たれた状態で、紫外線が照射されることで、むらなく高分子安定化ブルー相を発現するものである。また、設定温度が６０℃である場合には、ブルー相を発現する液晶組成物とは、温度が５９．５℃〜６０．５℃の範囲内に保たれた状態で、紫外線が照射されることで、むらなく高分子安定化ブルー相を発現するものである。
【００２４】
重合性モノマーとは、ネマティック液晶組成物や高分子安定化ブルー相を発現する液晶組成物の組成を安定化させるための材料である。
【００２５】
液晶パネルの製造装置１は、図１に示すように、紫外線を照射する照射部１０と、照射ボックス２０と、ステージ３０と、チャンバ４０と、循環型空調装置５０と、制御部６０と、を備える。
【００２６】
照射部１０は、紫外線を照射ボックス２０内へ照射する。照射ボックス２０には、照射部１０から照射された紫外線を透過する窓材２１が設けられている。照射部１０は、窓材２１と対向するステージ３０の載置面３１上に載置される被処理パネル６に対して、窓材２１を通して紫外線を照射可能に構成されている。また、照射部１０は、光源としての複数の紫外線ランプ１１と、紫外線ランプ１１が照射する紫外線をステージ３０の載置面３１に向かって反射する反射板１２と、を有する。
【００２７】
紫外線ランプ１１は、水銀、鉄やヨウ素等のメタルハライド、アルゴン等の希ガスが封入されて、主に紫外線を照射するメタルハライドランプ等の直線状に延びた管型の放電ランプである。紫外線ランプ１１は、例えば、３００ｎｍ〜４００ｎｍ程度を主波長とし、かつ、ピーク波長が３６５ｎｍの紫外線の照度が１５ｍＷ／ｃｍ２以下である。なお、「紫外線の照度」とは、照度計としてＵＶ−Ｍ０２（株式会社オーク製作所製）を用い、受光器としてＵＶ−ＳＮ３５（株式会社オーク製作所製）を用いた測定値である。
【００２８】
また、実施形態でいう「紫外線」とは、４５０ｎｍ以下の波長の光であり、具体的には発光管内に封入された水銀の輝線である２５４ｎｍ、３６５ｎｍの光であるが、その他の波長の光も許容される。また、紫外線ランプ１１は、４５０ｎｍ以下の光を放射する紫外線ランプに限定されるものではなく、例えば４５０ｎｍ以下の光を放射するのみでなく、４５０ｎｍよりも長波長側の光を放射する紫外線ランプであってもよい。要するに、４５０ｎｍ以下の光を放射する紫外線ランプであれば、その発光様式は限定されない。
【００２９】
本実施形態では、４つの紫外線ランプ１１が、照射ボックス２０及びステージ３０、載置面３１上に載置された被処理パネル６の上方に配置されている。また、紫外線ランプ１１は、紫外線ランプ１１が放射する紫外線を通す水冷ジャケット（図示せず）によって覆われている。水冷ジャケットは、内部に冷却水が充填されており、この冷却水を循環させることで、紫外線ランプ１１が所望の動作温度に保たれている。
【００３０】
照射部１０には、紫外線ランプ１１と照射ボックス２０との間に、紫外線を遮断するシャッタ１３が開閉可能に設けられている。シャッタ１３は、開閉動作することで、紫外線ランプ１１が放射する紫外線をステージ３０の載置面３１上に載置された被処理パネル６に照射する状態と、紫外線ランプ１１が放射する紫外線を遮って被処理パネル６に紫外線が照射されない状態とに切り替える。
【００３１】
照射ボックス２０は、箱状に形成されており、ステージ３０の載置面３１に載置される被処理パネル６を内部に収容するように、ステージ３０上に配置される。
【００３２】
窓材２１は、所定の波長の紫外線の透過を制限する機能を有する。窓材２１は、液晶層９が高分子安定化ブルー相を発現するために適する波長の紫外線を透過させ、他の波長の紫外線の透過を制限する。
【００３３】
ステージ３０は、被処理パネル６が載置される載置面３１を有しており、内部に一定温度の温調媒体としての液体である水を循環させることで、載置面３１に載置された被処理パネル６の温度を制御する。ステージ３０は、載置面３１における紫外線が照射されるエリアを温度制御するために、内部に一定温度の液体が流される。ステージ３０には、載置面３１が、窓材２１と対向するように設けられており、載置面３１が照射部１０と対向している。なお、載置面３１に載置される被処理パネル６を保温する温度は、できるだけ一定であることが望ましく、載置面３１に載置される被処理パネル６の温度が一定に保たれるものであれば、ステージ３０内を循環させる温調媒体の温度が、載置面３１に載置される被処理パネル６の温度よりも若干低い温度または若干高い温度であってもよい。なお、温調媒体としては、水等の液体に限定されるものではなく、種々の気体を含む流体を循環させてもよい。
【００３４】
ステージ３０上には、カラーフィルタ基板７側が載置面３１と接触するように、被処理パネル６が載置される。このために、照射部１０は、対向基板８側から被処理パネル６に紫外線を照射する。なお、被処理パネル６へ紫外線を照射する向きを限定するものではなく、必要に応じて、カラーフィルタ基板７側から紫外線が照射されてもよい。
【００３５】
ステージ３０は、例えばアルミニウム合金等によって平板状に形成されており、被処理パネル６を所定の温度に調節するための液体を循環させる循環路（図示せず）が内部に設けられている。ステージ３０の循環路には、循環路内で液体を循環させる液体保温循環装置３２が接続されており、液体保温循環装置３２によって、ステージ３０を介して被処理パネル６の温度が一定に保たれる。液体保温循環装置３２は、例えば、循環路に連結された配管３３（図１参照）や、液体を一定の温度に保つためのヒータ及び冷却装置や、配管３３内の液体を送り出すポンプ等を有して構成される。
【００３６】
チャンバ４０は、照射ボックス２０とステージ３０の全体を覆う箱状に形成されており、上部に照射部１０が配置されている。
【００３７】
循環型空調装置５０は、図１に示すように、チャンバ４０の側壁に設けられており、チャンバ４０内へ温調用の気体を導入する導入口５１と、チャンバ４０内から温調用の気体を導出する排出口５２と、を有する。導入口５１及び排出口５２は、チャンバ４０の側壁に開口しており、照射ボックス２０の上方に配置されている。循環型空調装置５０は、導入口５１及び排出口５２を介して、チャンバ４０の内部に対して温調用の気体を循環させることで、チャンバ４０内を所定の温度に制御する。このようにチャンバ４０内の温度を制御することで、循環型空調装置５０は、照射ボックス２０内の被処理パネル６の温度を一定の温度に保つ。
【００３８】
また、循環型空調装置５０は、導入口５１及び排出口５２にそれぞれ連結された送風管５３と、気体を一定の温度に保つためのヒータ及び冷却装置や、送風管５３内の気体を送り出す送風機等を有しており、導入口５１、チャンバ４０内、排出口５２の順に気体を循環させる。
【００３９】
なお、導入口５１、チャンバ４０内、排出口５２の順に循環させる気体の温度と、載置面３１に載置される被処理パネル６を保つ温度とは、できるだけ等しくされることが望ましい。また、載置面３１に載置される被処理パネル６が一定の温度に保たれるのであれば、循環させる気体の温度が、載置面３１に載置される被処理パネル６の温度よりも若干低い温度または若干高い温度であってもよい。なお、気体の温度は、あくまで、目標とする温度であって、実際の温度と異なる場合もある。
【００４０】
また、例えば、排出口５２の近傍等には、ステージ３０の内部に設けられた循環路に沿って流れる液体、水冷ジャケットを循環させる冷却水や、チャンバ４０内を循環させる気体等の温度を検知する温度センサ（図示せず）が設けられている。また、例えば、導入口５１の近傍等には、導入口５１からチャンバ４０へ導入される気体の流量を検知する流量センサが設けられている。
【００４１】
さらに、チャンバ４０には、チャンバ４０内の照射ボックス２０に対して被処理パネル６を出し入れするための搬出入口４４が設けられている。搬出入口４４には、シャッタ４３が開閉可能に設けられている。搬出入口４４は、チャンバ４０の照射ボックス２０に対して被処理パネル６を出し入れするときにシャッタ４３が開けられ、照射ボックス２０に被処理パネル６が収容されたときにシャッタ４３が閉じられる。また、被処理パネル６は、搬出入口４４を通してロボットアーム（図示せず）を用いて、チャンバ４０に対して出し入れされる。
【００４２】
制御部６０は、液晶パネルの製造装置１による紫外線の照射動作を制御する。制御部６０は、液体保温循環装置３２、循環型空調装置５０、照射部１０等に接続されている。制御部６０は、例えば、ＣＰＵ等で構成された演算処理装置や、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリを有する図示しないマイクロプロセッサが設けられた制御回路によって構成されている。また、制御部６０は、処理動作の状態を表示する表示部や、オペレータが処理内容情報等を登録するために用いる操作部と接続されている。
【００４３】
制御部６０は、ステージ３０の載置面３１に載置された被処理パネル６に照射部１０から紫外線を照射するときに、シャッタ１３を開くと共に、温度センサ等の検知結果に基づいて、紫外線ランプ１１を覆う水冷ジャケットに充填された冷却水の温度を制御することで、紫外線ランプ１１を所望の動作温度に保つ。また、制御部６０は、ステージ３０の載置面３１に載置された被処理パネル６に照射部１０から紫外線を照射するときに、シャッタ１３を開くと共に、温度センサ等の検知結果に基づいて、液体保温循環装置３２を制御してステージ３０を循環させる液体の温度を一定に保つ。また同時に、制御部６０は、温度センサ等の検知結果に基づいて、循環型空調装置５０を制御してチャンバ４０内を循環させる気体の温度を一定に保つ。これによって、制御部６０は、ステージ３０の載置面３１に載置された被処理パネル６の温度を一定に保つ。
【００４４】
例えば、被処理パネル６に照射部１０から紫外線を照射するとき、制御部６０は、紫外線が照射されるときの被処理パネル６の温度が、１０℃〜７０℃の間の所定の設定温度に対して±０．５℃以内となるように、ステージ３０及び循環型空調装置５０を制御する。すなわち、ステージ３０の載置面３１に載置された被処理パネル６の温度を一定に保つとは、１０℃〜７０℃の間の所定の設定温度に対して温度を±０．５℃以内に保つことを指している。例えば、設定温度が５５℃である場合には、制御部６０は、被処理パネル６の温度が５４．５℃〜５５．５℃の範囲内に保たれるように、液体保温循環装置３２を循環させる液体の温度及び照射ボックス２０内の温度等を制御する。また、設定温度が６０℃である場合には、制御部６０は、被処理パネル６の温度が５９．５℃〜６０．５℃の範囲内に保たれるように、液体保温循環装置３２で循環させる液体の温度及び照射ボックス２０内に導入される気体の流量、温度等を制御する。
【００４５】
（液晶パネルの製造装置において液晶パネルに紫外線を照射する動作）
次に、第１の実施形態の液晶パネルの製造装置１を用いて、被処理パネル６に紫外線を照射する工程を説明する。まず、制御部６０には、オペレータによって処理内容情報が登録され、処理動作の開始指示があった場合に、処理動作を開始する。処理動作が開始すると、チャンバ４０のシャッタ４３を開いて、搬出入口４４を通して、ロボットアーム等を用いて被処理パネル６をチャンバ４０のステージ３０の載置面３１上に載置する。そして、制御部６０は、シャッタ４３を閉じ、配管３３を介してステージ３０内に液体を循環させるとともに、導入口５１を通して気体をチャンバ４０内に導入して排出口５２から排出させる。
【００４６】
続いて、制御部６０は、紫外線ランプ１１を点灯させると共に、シャッタ１３を開く。制御部６０は、ステージ３０内に一定温度の液体を流通させると共に、一定の気体を導入口５１からチャンバ４０内に導入して排出口５２から排出することで気体を循環させる。そして、制御部６０は、載置面３１に載置された被処理パネル６に対して、照射部１０が放射する紫外線を、窓材２１を通して一定の第１の照度で所定時間だけ照射する。紫外線を一定の第１の照度で所定時間だけ照射した後、制御部６０は、紫外線を一定の第２の照度で所定時間だけ被処理パネル６に照射する。
【００４７】
図３は、第１の実施形態に係る液晶パネルの製造装置における照度と照射時間との関係を説明するための図である。図３において、縦軸が紫外線の照度（ｍＷ／ｃｍ２）を示し、横軸が紫外線の照射時間（秒）を示す。
【００４８】
一例として、ピーク波長が３６５ｎｍの紫外線を、図３に示すように、第１の照度として２ｍＷ／ｃｍ２にて２０秒間照射することで、液晶層９全体に対する高分子安定化ブルー相の比率が７０％程度〜８０％程度になるまで、相対的に小さい照度によって高分子安定化ブルー相を生成する第１の照度で所定の照射時間だけ照射を行った後、第２の照度として１０ｍＷ／ｃｍ２にて４０秒間照射することで、液相層の残りを反応させて高分子安定化ブルー相を生成すると共に、残留する重合性モノマーを除去する。本実施形態では、第１の照度の５倍である第２の照度で、第１の照度で照射する照射時間の２倍の照射時間だけ照射を行った。
【００４９】
このように照射工程において、最初の数十秒だけ、相対的に小さい第１の照度で照射を行い、その後、相対的に大きい第２の照度で照射を行うことで、例えば、第１の照度で照射時間が数百秒近くかかっていた照射時間が、６０秒に短縮された。また、液晶層９全体に対する高分子安定化ブルー相の比率が７０％程度以上になるまで第１の照度で照射を行った後、第２の照度で、第１の照射の照射時間よりも長い照射時間の照射を行うことで、被処理パネル６に対する紫外線の照射時間が効果的に短縮される。
【００５０】
上述のように第１の照度と第２の照度とを適正に切り替えることで、高分子安定化ブルー相が適正に生成されたが、２ｍＷ／ｃｍ２の第１の照度で照射を行わずに、最初から１０ｍＷ／ｃｍ２の第２の照度で照射を行った場合には、紫外線の照射に伴う被処理パネル６の温度の上昇が著しくなる。その結果、ブルー相以外の等方性液体を発現してしまい、液晶パネルの表示特性の低下、表示特性のむらを生じさせる不都合がある。
【００５１】
なお、上述した第１及び第２の照度の大きさ、第１及び第２の照度での各照射時間に限定されるものではなく、被処理パネル６に応じてそれぞれ適宜設定されてよい。また、第１の照度で所定時間だけ照射した後、制御部６０は、第１の照度から第２の照度まで照度が徐々に大きくなるように制御を行ってもよい。また、必要に応じて、第２の照度で所定時間だけ照射した後、第２の照度よりも更に大きい第３の照度で照射を行ってもよい。
【００５２】
紫外線を第２の照度で一定時間だけ被処理パネル６に照射した後、制御部６０は、シャッタ１３を閉じ、チャンバ４０のシャッタ４３を開く。そして、ロボットアーム等を用いてチャンバ４０の照射ボックス２０内のステージ３０の載置面３１から、被処理パネル６を取り外し、搬出入口４４を通して被処理パネル６を、液晶パネルの製造工程における次工程へ搬送する。
【００５３】
図４は、第１の実施形態において、紫外線の照度に対する被処理パネル６の温度変化の測定結果について説明するための図である。
【００５４】
図４に示すように、被処理パネル６の温度を４５℃に設定した場合、第１の照度である２ｍＷ／ｃｍ２で照射したときの、最大温度と最小温度との差である変動範囲が０．６℃であった。また、第２の照度である１０ｍＷ／ｃｍ２で照射したときの、最大温度と最小温度との差である変動範囲が２．０℃であった。つぎに、被処理パネル６の温度を５５℃に設定した場合、第１の照度である２ｍＷ／ｃｍ２で照射したときの、最大温度と最小温度との差である変動範囲が０．７℃であった。また、第２の照度である１０ｍＷ／ｃｍ２で照射したときの、最大温度と最小温度との差である変動範囲が２．１℃であった。
【００５５】
したがって、第１の照度で照射を行ったとき、被処理パネル６の温度が、設定温度に対して±０．５℃の範囲内に抑えられた。また、第２の照度で照射を行ったとき、被処理パネル６の温度が、設定温度に対して±１．０℃程度の範囲内に抑えられた。
【００５６】
上述したように、第１の実施形態は、被処理パネル６に第１の照度で紫外線を照射した後、第１の照度よりも大きな第２の照度で被処理パネル６に紫外線を照射するように照射部１０を制御する制御部６０を有する。これにより、被処理パネル６に紫外線を照射する照射時間の長大化を抑制することができる。
【００５７】
また、第１の実施形態では、第２の照度の照射時間を、第１の照度の照射時間よりも長くすることで、被処理パネル６に対する紫外線の照射時間の長大化を抑制することができる。
【００５８】
また、第１の実施形態の液晶パネルの製造装置１は、被処理パネル６が載置される載置面３１の温度を調節する温調媒体が内部を流れるステージ３０を有する。これにより、被処理パネル６の温調を行いながら被処理パネル６に紫外線を照射することが可能になる。その結果、紫外線の照射時の被処理パネル６の温度を適正に保つことが可能になり、液晶パネルの品質を高めることができる。
【００５９】
また、第１の実施形態における被処理パネル６は、ネマティック液晶組成物と、ブルー相を発現する液晶組成物と、重合性モノマーとを含む液晶層９を有する。これにより、被処理パネル６は、紫外線が照射されることで高分子安定化ブルー相を発現することが可能になる。
【００６０】
なお、第１の実施形態における照射部１０は、複数の紫外線ランプ１１を用いて構成されたが、紫外線ランプ１１の代わりに、光源として、ＬＥＤである複数の発光素子が平面上に配列されたＬＥＤモジュール（図示せず）が用いられてもよい。このように光源としてＬＥＤモジュールを用いて照度を切り替えることで、第１の照度から第２の照度に調光したときに、第２の照度が安定するまでの安定時間が数秒以内になるので、照射工程の安定性を高めることができる。
【００６１】
また、照射部１０がＬＥＤモジュールを用いる構成の場合、複数の発光素子の点灯状態を変化させることで、第１の照度と第２の照度とを切り替えるように構成されてもよい。この場合、制御部６０は、ＬＥＤモジュールが有する複数の発光素子の一部のみを点灯させることで、第１の照度で照射を行う。続いて、制御部６０は、ＬＥＤモジュールが有する複数の発光素子の全てを点灯させることで、第２の照度で照射を行う。このように点灯状態を変化させる構成によれば、個々の発光素子の照度を調光することなく、簡素な構成で発光素子の点灯状態を制御するだけで第１の照度と第２の照度とを切り替えることができる。また、この構成と同様に、制御部６０が、複数の紫外線ランプ１１の一部のみを点灯させることで第１の照度で照射を行い、複数の紫外線ランプ１１の全てを点灯させることで第２の照度で照射を行うように構成されてもよい。
【００６２】
以下、他の実施形態の液晶パネルの製造装置について図面を参照して説明する。なお、他の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部材には、第１の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
【００６３】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を示す模式図である。第１の実施形態の変形例では、ＬＥＤモジュールを用いて、照度が等しい複数の発光素子の点灯状態を切り替えることで第１の照度と第２の照度とで照射を行うように構成されたが、第２の実施形態は、照度が異なる複数の発光素子を有するＬＥＤモジュールを用いる点が、第１の実施形態等と異なる。
【００６４】
図５に示すように、第２の実施形態の液晶パネルの製造装置２が有する照射部８２は、紫外線を第１の照度及び第２の照度で被処理パネル６にそれぞれ照射するＬＥＤモジュール８７を有する。
【００６５】
第２の実施形態におけるＬＥＤモジュール８７は、第１の照度で紫外線を照射する第１の光源としての複数の第１の発光素子８７ａと、第１の照度よりも大きな第２の照度で紫外線を照射する第２の光源としての複数の第２の発光素子８７ｂと、を有する。ＬＥＤモジュール８７において、平面上に配置される複数の第１の発光素子８７ａと複数の第２の発光素子８７ｂは、例えば、格子状や、所定の方向に対して交互に配列されている。第１及び第２の発光素子８７ａ，８７ｂとしては、紫外線ＬＥＤが用いられている。
【００６６】
また、ＬＥＤモジュール８７は、例えば、セラミックスによって基材が形成された基板を有する。基板の基材として、基板に反射特性を確保する場合には、白色で高反射率を有するアルミナが望ましく、より高い放熱性能を確保する場合には、熱伝導率が高い窒化アルミニウムが望ましい。また、セラミックス製の基板には、図示しないが、第１及び第２の発光素子８７ａ，８７ｂに通電するためのＡｇ等からなる導電パターンが形成されている。導電パターンには、実装部や給電部等を除き、絶縁性の確保と、腐食の防止のために、ガラス等を主成分とする無機材料が被覆されている。また、基板には、アルミニウム製の放熱部材が設けられており、放熱部材が一定の温度に保たれるように水冷構造を用いて冷却される。
【００６７】
（第２の実施形態における照度の切り換え）
制御部６０は、ＬＥＤモジュール８７の第１の発光素子８７ａのみを点灯させることで、第１の照度で紫外線を被処理パネル６に照射する。続いて、制御部６０は、ＬＥＤモジュール８７の第２の発光素子８７ｂのみを点灯させることで、第２の照度で紫外線を被処理パネル６に照射する。
【００６８】
また、第２の実施形態は、第２の照度で照射を行うときに第２の発光素子８７ｂのみを点灯させる構成に限定されるものではなく、第２の照度で照射を行う際に、第２の発光素子８７ｂを点灯させるのに加えて、第１の発光素子８７ａの一部または全てを点灯させてもよい。
【００６９】
第２の実施形態によれば、個々の発光素子８７ａ，８７ｂを調光することなく、第１の発光素子８７ａと第２の発光素子８７ｂとの点灯状態を切り替えることで、第１の照度と第２の照度とを切り替えることができる。
【００７０】
また、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、被処理パネル６に紫外線を照射する照射時間の長大化を抑制することができる。
【００７１】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を示す模式図である。第３の実施形態は、照度が異なる複数の照射領域を有するＬＥＤモジュールを用いる点が、第１の実施形態と異なる。
【００７２】
図６に示すように、第３の実施形態の液晶パネルの製造装置３が有する照射部８３は、紫外線を第１の照度及び第２の照度で被処理パネル６にそれぞれ照射するＬＥＤモジュール８８と、ＬＥＤモジュール８８を被処理パネル６に対して移動する移動機構９０と、を有する。
【００７３】
ＬＥＤモジュール８８は、第１の照度で紫外線を被処理パネル６に照射する第１の照射領域８８ａと、第２の照度で紫外線を被処理パネル６に照射する第２の照射領域８８ｂと、を有する。第１の照射領域８８ａと第２の照射領域８８ｂは、図６中のＡ方向において隣接して設けられている。また、第１及び第２の照射領域８８ａ，８８ｂには、複数の発光素子がそれぞれ配列されている。第２の照射領域８８ｂに配置された発光素子は、第１の照射領域８８ａに配置された発光素子よりも照度が大きく、第２の照射領域８８ｂが第２の照度で紫外線を照射することが可能とされている。
【００７４】
また、ＬＥＤモジュール８８は、移動機構９０によって、Ａ方向に沿って移動可能に設けられている。移動機構９０は、図示しないが、例えば、Ａ方向に沿って設けられたガイドレールと、ガイドレールに沿ってＬＥＤモジュール８８をＡ方向に駆動する駆動機構と、を有する。制御部６０は、移動機構９０を制御することで、被処理パネル６に対して第１及び第２の照射領域８８ａ，８８ｂを移動させて、被処理パネル６と、第１及び第２の照射領域８８ａ，８８ｂとの相対位置を切り替える。なお、制御部６０は、第１及び第２の照射領域８８ａ，８８ｂを被処理パネル６に対向する位置に移動させる動作に連動して、被処理パネル６に対向する第１及び第２の照射領域８８ａ，８８ｂの一方のみを点灯させるように制御を行ってもよい。
【００７５】
（第３の実施形態における照度の切り換え）
第３の実施形態では、制御部６０が移動機構９０を制御することで、ＬＥＤモジュール８８の第１の照射領域８８ａを、ステージ３０上の被処理パネル６に対向する位置に移動させて、第１の照射領域８８ａによって第１の照度で照射を行う。続いて、制御部６０が移動機構９０を制御することで、第２の照射領域８８ｂを被処理パネル６に対向する位置に移動させて、第２の照射領域８８ｂによって第２の照度で照射を行う。
【００７６】
第３の実施形態によれば、個々の発光素子を調光することなく、被処理パネル６に対向するように第１の照射領域８８ａと第２の照射領域８８ｂの位置を移動させることで、第１の照度と第２の照度とを切り替えることができる。
【００７７】
また、第３の実施形態においても、第１及び第２の実施形態と同様に、被処理パネル６に紫外線を照射する照射時間の長大化を抑制することができる。
【００７８】
（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係る液晶パネルの製造装置を示す模式図である。第４の実施形態は、照度が異なる複数のＬＥＤモジュールを用いる点及び複数のステージに載置された被処理パネル６に対して照射を行う点が、第１の実施形態と異なる。
【００７９】
図７に示すように、第４の実施形態の液晶パネルの製造装置４が有する照射部８４は、第１の光源としての第１のＬＥＤモジュール８９と、第２の光源としての第２のＬＥＤモジュール８９ｂと、第１のＬＥＤモジュール８９ａ及び第２のＬＥＤモジュール８９ｂを被処理パネル６に対して移動する移動機構９０と、を有する。
【００８０】
また、図７に示すように、第４の実施形態の液晶パネルの製造装置４は、２つのチャンバ４０，４０を備えている。また、照射部８４は、２つのチャンバ４０，４０に亘って移動自在に設けられ、光照射部８４が、いずれか一方のチャンバ４０，４０のステージ３０，３０の載置面３１，３１上の被処理パネル６，６に光を照射する。さらに、各チャンバ４０，４０には、ロボットアームによって被処理パネル６，６が出し入れされ、かつシャッタ４３，４３によって開閉される搬出入口４４，４４が設けられている。
【００８１】
第１のＬＥＤモジュール８９ａは、紫外線を第１の照度で被処理パネル６に照射する複数の発光素子が平面上に配列されている。第２のＬＥＤモジュール８９ｂは、紫外線を第２の照度で被処理パネル６に照射する複数の発光素子が平面上に配列されている。第１のＬＥＤモジュール８９ａと第２のＬＥＤモジュール８９ｂは、図７中のＡ方向において隣接して設けられている。
【００８２】
また、第１及び第２のＬＥＤモジュール８９ａ，８９ｂは、移動機構９０によって、Ａ方向に沿って移動可能に設けられている。制御部６０は、移動機構９０を制御することで、被処理パネル６に対して第１及び第２のＬＥＤモジュール８９ａ，８９ｂを移動させて、被処理パネル６と、第１及び第２のＬＥＤモジュール８９ａ，８９ｂとの相対位置を切り替える。
【００８３】
（第４の実施形態における照度の切り換え）
第４の実施形態では、制御部６０が移動機構９０を制御することで、第１のＬＥＤモジュール８９ａを、ステージ３０上の被処理パネル６に対向する位置に移動させて、第１のＬＥＤモジュール８９ａによって第１の照度で照射を行う。続いて、制御部６０が移動機構９０を制御することで、第２のＬＥＤモジュール８９ｂを被処理パネル６に対向する位置に移動させて、第２のＬＥＤモジュール８９ｂによって第２の照度で照射を行う。
【００８４】
第４の実施形態によれば、個々の発光素子を調光することなく、被処理パネル６に対向するように第１のＬＥＤモジュール８９ａと第２のＬＥＤモジュール８９ｂの位置を移動させることで、第１の照度と第２の照度とを切り替えることができる。
【００８５】
また、第４の実施形態においても、第１ないし第３の実施形態と同様に、被処理パネル６に紫外線を照射する照射時間の長大化を抑制することができる。
【００８６】
また、第４の実施形態においては、複数の被処理パネル６に対して照射を行うことができる。更に、第４の実施形態においては、例えば、一方の被処理パネル６に対して照射部８４が照射を行っているときに、他方の被処理パネル６がロボットアーム（図示せず）を用いて、チャンバ４０に対して出し入れされる。このとき、他方の被処理パネル６は、ステージ３０の載置面３１に載置されてもよいし、他方の被処理パネル６がステージ３０の載置面３１に載置後、他方の被処理パネル６の温度が、１０℃〜７０℃の範囲の所定の設定温度に対して±０．５℃以内となるように、ステージ３０及び循環型空調装置５０を制御してもよい。つまり、一方の被処理パネル６に対して照射部８４が照射を行っているとき、他方の被処理パネル６は、一方の被処理パネル６に対する照射を行った直後に速やかに照射を行うことができるので、被処理パネル６に紫外線を照射する照射時間の長大化を更に抑制することができる。加えて、一方の被処理パネル６に第１のＬＥＤモジュール８９ａが紫外線を第１の照度で照射しているとき、他方の被処理パネル６に第２のＬＥＤモジュール８９ｂが紫外線を第２の照度で照射してもよい。このようにすることで、被処理パネル６に紫外線を照射する照射時間の長大化を更に抑制することができる。
【００８７】
また、第３及び第４の実施形態の変形例として、照射部８３，８４に対して被処理パネル６側が移動されるように構成されてもよい。この場合には、例えば、被処理パネル６が配置されたチャンバ４０が、移動機構によって照射部８３，８４に対して移動されるように構成されてもよい。
【００８８】
本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、本発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８９】
１  液晶パネルの製造装置
６  被処理パネル
７  カラーフィルタ基板
８  対向基板
９  液晶層
１０  照射部
１１  紫外線ランプ
３０  ステージ
３１  載置面
６０  制御部
８７  ＬＥＤモジュール
９０  移動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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