JP5556489B2 - Liquid crystal panel manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ-ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶パネルの製造装置および製造方法に関し、特に、２枚のガラス基板の間に、電圧印加により配向する配向性を持つ液晶と紫外線に反応して重合を起こす光反応性物質とを混合した材料を封入しておき、この液晶パネルに紫外線を照射して紫外線反応材料を重合させることで配向膜をガラス板上に形成する液晶パネルの製造装置および製造方法に関するものである。   The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for an MVA (Multi-domain Vertical Alignment) liquid crystal panel, and in particular, reacts with liquid crystal having an orientation that is aligned by applying a voltage between two glass substrates and ultraviolet light. An apparatus for manufacturing a liquid crystal panel in which an alignment film is formed on a glass plate by enclosing a material mixed with a photoreactive substance that causes polymerization and irradiating the liquid crystal panel with ultraviolet rays to polymerize the ultraviolet reactive material And a manufacturing method.

図１０に、液晶パネルの構成例を示す。液晶パネル５０は、２枚の光透過性基板（第１のガラス基板５１、第２のガラス基板５２）の間に液晶５８を封入した構造であり、第１のガラス基板５１上に多数のアクティブ素子（例えば、薄膜トランジスタ：ＴＦＴ５３）と液晶駆動用電極５４（透明電極（ＩＴＯ））を形成し、その上に配向膜５６を形成している。第２のガラス基板５２には、カラーフィルタ５７、配向膜５６、そして透明電極（ＩＴＯ）５５を形成している。そして両ガラス基板５１，５２の配向膜間に液晶５８を封入し、シール剤５９にて周囲を封止している。   FIG. 10 shows a configuration example of the liquid crystal panel. The liquid crystal panel 50 has a structure in which a liquid crystal 58 is sealed between two light transmissive substrates (a first glass substrate 51 and a second glass substrate 52). An element (for example, a thin film transistor: TFT 53) and a liquid crystal driving electrode 54 (transparent electrode (ITO)) are formed, 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 glass substrates 51 and 52, and the periphery is sealed with a sealant 59.

近年、液晶パネルの開口率を高めるため、特許文献５に示すように、アクティブ素子（ＴＦＴ５３）と液晶駆動用電極５４との間に層間絶縁膜を設ける場合がある。
図１１に層間絶縁膜を設ける場合におけるアクティブ素子およびその周辺の構成例を模式的に示す。
アクティブ素子であるＴＦＴ５３は以下のように構成される。
１つの画素領域内に形成された例えばＴａ，Ｍｏ，Ａｌなどからなるゲート５３１の上部に、例えばＳｉＮｘ膜からなるゲート絶縁膜５３２が施される。さらにその上部には例えばアモルファスシリコンからなる半導体層５３３が重畳される。この半導体層５３３の一部に例えば低抵抗のＡｌ系合金からなるソース５３４、ドレイン５３５が設けられる。
以上のように構成されたＴＦＴ５３のソース５３４には、例えば低抵抗のＡｌ系合金層からなるソース配線５４１が設けられ、ドレイン５３５には例えば低抵抗のＡｌ系合金層からなるドレイン配線５３６が設けられる。また図示を省略したがゲート５３１にはゲート配線が設けられる。 In recent years, in order to increase the aperture ratio of a liquid crystal panel, an interlayer insulating film may be provided between the active element (TFT 53) and the liquid crystal driving electrode 54 as shown in Patent Document 5.
FIG. 11 schematically shows a configuration example of an active element and its periphery when an interlayer insulating film is provided.
The TFT 53, which is an active element, is configured as follows.
A gate insulating film 532 made of, for example, a SiN x film is applied on an upper portion of the gate 531 made of, for example, Ta, Mo, Al, etc. formed in one pixel region. Further, a semiconductor layer 533 made of, for example, amorphous silicon is superimposed on the upper portion. A part of the semiconductor layer 533 is provided with a source 534 and a drain 535 made of, for example, a low resistance Al-based alloy.
The source 534 of the TFT 53 configured as described above is provided with a source wiring 541 made of, for example, a low-resistance Al-based alloy layer, and the drain 535 is provided with a drain wiring 536 made of, for example, a low-resistance Al-based alloy layer. It is done. Although not shown, the gate 531 is provided with a gate wiring.

このようなＴＦＴ５３、ソース配線５４１、ドレイン配線５３６、ゲート配線の上部を覆うように例えばアクリル系樹脂からなる層間絶縁膜（有機絶縁膜）５００が設けられる。層間絶縁膜５００の一部はフォトエッチング処理によって除去され、ドレイン配線５３６上にコンタクトホール５００ａが形成される。この層間絶縁膜５００の表面全体に画素電極である液晶駆動用電極５４（透明電極（ＩＴＯ））が設けられる。よって、液晶駆動用電極５４はコンタクトホール５００ａを介してドレイン配線５３６と接続されるとともに、層間絶縁膜５００を介してソース配線５４１上方、不図示のゲート配線上方にも設けることが可能となる。すなわち、液晶駆動用電極５４の有効面積（開口率）を大きくすることが可能となる。   An interlayer insulating film (organic insulating film) 500 made of, for example, an acrylic resin is provided so as to cover the TFT 53, the source wiring 541, the drain wiring 536, and the gate wiring. A part of the interlayer insulating film 500 is removed by a photoetching process, and a contact hole 500 a is formed on the drain wiring 536. A liquid crystal driving electrode 54 (transparent electrode (ITO)), which is a pixel electrode, is provided on the entire surface of the interlayer insulating film 500. Therefore, the liquid crystal driving electrode 54 is connected to the drain wiring 536 via the contact hole 500a, and can be provided above the source wiring 541 and above the gate wiring (not shown) via the interlayer insulating film 500. That is, the effective area (aperture ratio) of the liquid crystal driving electrode 54 can be increased.

ここで、層間絶縁膜５００の膜厚を厚く形成（例えば、数μｍ）することにより、液晶駆動用電極５４に対するソース配線５４１、ゲート配線の寄生容量を低減することが可能となる。また、層間絶縁膜５００の膜厚を上記のように設定することにより、アクティブ素子（ＴＦＴ５３）が多数形成されている第１のガラス基板５１表面の凹凸が平坦化され、リバースチルトドメイン等の配向欠陥の発生を抑制することが可能となる。   Here, by forming the interlayer insulating film 500 thick (for example, several μm), the parasitic capacitance of the source wiring 541 and the gate wiring with respect to the liquid crystal driving electrode 54 can be reduced. Further, by setting the film thickness of the interlayer insulating film 500 as described above, the unevenness of the surface of the first glass substrate 51 on which a large number of active elements (TFTs 53) are formed is flattened, and an orientation such as a reverse tilt domain is provided. It becomes possible to suppress the occurrence of defects.

このような構造の液晶パネルにおいて、配向膜５６は、透明電極５４，５５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。   In the liquid crystal panel having such a structure, the alignment film 56 is for controlling the liquid crystal alignment in which the liquid crystal is aligned by applying a voltage between the transparent electrodes 54 and 55. Conventionally, the alignment film has been controlled by rubbing, but recently, a new alignment control technique has been tried.

それは、ＴＦＴ素子５３が設けられた第１のガラス基板５１と当該第１のガラス基板５１に相対する第２のガラス基板５２との間に、電圧印加により配向する配向性を持つ液晶５８と、紫外線に反応して重合を起こす光反応性物質（紫外線反応材料）とを混合した材料を封入しておき、この液晶パネルに紫外線を照射して紫外線反応材料を重合させ、ガラス基板５１，５２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、液晶にプレチルトアングルを付与する（例えば特許文献１参照）。
この方法によれば、従来プレチルトアングル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が簡略化できる。したがって、液晶パネルの製造コストや製造時間を削減できるとともに、上記突起物による影がなくなるので開口率が改善され、バックライトの省電力化にもつながるという利点がある。 It includes a liquid crystal 58 having an orientation that is aligned by applying a voltage between a first glass substrate 51 provided with a TFT element 53 and a second glass substrate 52 facing the first glass substrate 51; A material mixed with a photoreactive substance (ultraviolet reactive material) that reacts with ultraviolet rays to cause polymerization is sealed, and the liquid crystal panel is irradiated with ultraviolet rays to polymerize the ultraviolet reactive material. A pretilt angle is given to the liquid crystal by fixing the direction of the liquid crystal in contact (that is, approximately one molecular layer on the surface layer) (see, for example, Patent Document 1).
According to this method, the protrusion having the inclined surface that has been necessary for providing the pretilt angle in the related art becomes unnecessary, and therefore the manufacturing process of the liquid crystal panel can be simplified. Therefore, there are advantages that the manufacturing cost and manufacturing time of the liquid crystal panel can be reduced, the shadow due to the protrusions is eliminated, the aperture ratio is improved, and the power consumption of the backlight is also reduced.

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、液晶と紫外線反応材料とを混合した材料（以下紫外線反応材料を含む液晶ということもある）に対して紫外線を照射する処理方法に関して、いくつか提案がなされている。
特許文献２に記載された「液晶表示装置およびその製造方法」においては、第一の条件の紫外線照射と、重合速度が第一の条件の紫外線照射より大きい第二の条件の紫外線照射とを、この順に組み合わせて行う液晶表示装置の製造方法（段落００１２などの記載参照）が提案されている。具体的には、放射照度と積算強度が、第二の条件のほうが第一の条件よりも大きい条件で紫外線照射を行う。
このようにすると、第一の条件の紫外線照射では、比較的緩やかな重合のため、配向異常の発生を抑えることができ、その後は重合速度を上げても問題なく、配向異常のないあるいは抑制された液晶層を得ることができる。また、第二の条件の紫外線照射では３１０ｎｍ近辺の低波長成分の割合を多くすることが好ましいと書かれている（段落００３７の記載など参照）。 In this new liquid crystal panel manufacturing technology for alignment control, several proposals have been made regarding a method of irradiating ultraviolet light onto a material that is a mixture of liquid crystal and ultraviolet reactive material (hereinafter sometimes referred to as liquid crystal containing ultraviolet reactive material). Has been made.
In “Liquid Crystal Display Device and Method for Producing the Same” described in Patent Document 2, ultraviolet irradiation under a first condition and ultraviolet irradiation under a second condition where the polymerization rate is higher than the ultraviolet irradiation under the first condition, A method of manufacturing a liquid crystal display device combined in this order (see the description in paragraph 0012, etc.) has been proposed. Specifically, the ultraviolet irradiation is performed under the condition that the irradiance and the integrated intensity are larger in the second condition than in the first condition.
In this way, the ultraviolet irradiation under the first condition can suppress the occurrence of orientation abnormality due to relatively slow polymerization, and thereafter, there is no problem even if the polymerization rate is increased, and there is no or no orientation abnormality. A liquid crystal layer can be obtained. Moreover, it is written that it is preferable to increase the proportion of low wavelength components around 310 nm in the second condition of ultraviolet irradiation (see the description in paragraph 0037, etc.).

特許文献３に記載された「液晶表示装置およびその製造方法」においては、「液晶を劣化させないためには、フィルタを用いて３１０ｎｍ未満の短波長領域をカットした紫外線を照射した方が良いことがわかった。」、「ただし、波長３１０ｎｍでの強度を完全にゼロにしてしまうと所望の液晶配向が得難くなる。そのため、波長３１０ｎｍの強度が０．０２〜０．０５ｍＷ／ｃｍ２程度は含まれた光源を利用した方が望ましい。」（段落００１９などの記載参照）という知見が示されている。
特許文献４に記載された「液晶表示装置およびその製造方法」においては、短い波長の紫外線の方が、短時間で液晶の垂直配向性を得る上では有利であるが、液晶分子等の変質を促進しやすく、長い波長の紫外線の方は、この逆に、液晶分子等の変質を促進し難いが、液晶の垂直配向性を得るのに長時間を要するようになる（段落００３１等の記載参照）として、照射する紫外線の波長範囲が示されている。しかし、特許文献４では、カラーフィルタの温度上昇については触れられていない。 In the “Liquid Crystal Display Device and Method for Producing the Same” described in Patent Document 3, “in order not to deteriorate the liquid crystal, it is better to irradiate ultraviolet rays with a short wavelength region of less than 310 nm cut using a filter. “However, if the intensity at the wavelength of 310 nm is completely zero, it becomes difficult to obtain the desired liquid crystal alignment. Therefore, the intensity at the wavelength of 310 nm includes about 0.02 to 0.05 mW / cm 2. It is desirable to use a light source that has been used "(see the description in paragraph 0019, etc.).
In “Liquid Crystal Display Device and Method for Producing the Same” described in Patent Document 4, ultraviolet rays having a short wavelength are more advantageous in obtaining vertical alignment of liquid crystals in a short time. On the contrary, ultraviolet rays having a long wavelength are easier to promote, but on the contrary, it is difficult to promote the modification of liquid crystal molecules and the like, but it takes a long time to obtain the vertical alignment of the liquid crystal (see the description in paragraph 0031 etc.). ) Shows the wavelength range of the irradiated ultraviolet rays. However, Patent Document 4 does not mention the temperature rise of the color filter.

特開２００３−１７７４０８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-177408 特開２００５−１８１５８２号公報JP-A-2005-181582 特開２００５−３３８６１３号公報JP 2005-338613 A 特開２００６−５８７５５号公報JP 2006-58755 A 特開２０００−２８８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2887 国際公開第２００９／０１６９５１号パンフレットInternational Publication No. 2009/016951 Pamphlet

上述したように、液晶と紫外線反応材料とを混合した材料に対して紫外線光源から放出される紫外線を照射する処理方法に関していくつかの提案がなされているが、われわれが、種々の実験を行い検討した結果、次のような知見も得ている。
紫外線反応材料を含む液晶を用いた液晶パネルに紫外線を照射して、当該紫外線反応材料を重合させて配向制御を行った液晶パネルの一部において、液晶中に気泡が発生するという不具合が生じることが判明した。特に輸送中に発生する振動のような衝撃が液晶パネルに加わると気泡の発生が顕著であることが判った。この気泡発生のメカニズムは以下のように考えられる。 As mentioned above, several proposals have been made on the treatment method of irradiating UV light emitted from the UV light source to a material that is a mixture of liquid crystal and UV-reactive material. As a result, the following knowledge has been obtained.
There is a problem that bubbles are generated in the liquid crystal in a part of the liquid crystal panel that controls the alignment by irradiating the liquid crystal panel using the liquid crystal containing the ultraviolet reactive material with ultraviolet rays and polymerizing the ultraviolet reactive material. There was found. In particular, it was found that the generation of bubbles is remarkable when an impact such as vibration generated during transportation is applied to the liquid crystal panel. The bubble generation mechanism is considered as follows.

図１２に液晶パネルにおける発泡のメカニズムを示す。なお、図１２は前記図１０に示した液晶パネルの一部を拡大して示した図であり、図１０，１１と同一のものには同一の符号が付されている。
液晶パネルに対して紫外線を照射する際には、図１０に示したように、画素毎にそれぞれ配置されるアクティブ素子（図１０のＴＦＴ５３）が多数形成されている第１のガラス基板５１側から、紫外線が照射される。
したがって、紫外線光源から放出される光の中に層間絶縁膜（有機絶縁膜）が吸収する波長域に属する波長の光が含まれていていると、層間絶縁膜（有機絶縁膜）に残存する感光基、あるいは有機絶縁膜自体の光分解によりガスが生成される。
層間絶縁膜内に発生したガスは、発生時点では気泡を形成しない。しかし時間経過とともに拡散して行き、図１２（ａ）に示すように配向膜５６を通過して液晶層５８に浸透する。このようにして液晶層５８に浸透したガスは、液晶層５８内に溶解する。液晶層５８内に溶解するガスの量は、紫外線光源から放出される光の照射時間の経過とともに増大する。 FIG. 12 shows a foaming mechanism in the liquid crystal panel. 12 is an enlarged view of a part of the liquid crystal panel shown in FIG. 10, and the same components as those in FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals.
When irradiating the liquid crystal panel with ultraviolet rays, as shown in FIG. 10, from the side of the first glass substrate 51 on which a large number of active elements (TFTs 53 in FIG. 10) arranged for each pixel are formed. UV light is irradiated.
Therefore, if the light emitted from the ultraviolet light source includes light having a wavelength that belongs to the wavelength range absorbed by the interlayer insulating film (organic insulating film), the photosensitivity remaining in the interlayer insulating film (organic insulating film). Gas is generated by photolysis of the base or the organic insulating film itself.
The gas generated in the interlayer insulating film does not form bubbles at the time of generation. However, it diffuses over time and passes through the alignment film 56 and penetrates into the liquid crystal layer 58 as shown in FIG. The gas that has permeated the liquid crystal layer 58 in this manner is dissolved in the liquid crystal layer 58. The amount of gas dissolved in the liquid crystal layer 58 increases as the irradiation time of light emitted from the ultraviolet light source elapses.

このように液晶層５８内に比較的多量にガスが溶解した状態の液晶パネルに衝撃が加わると、液晶層５８内に溶解していたガスの凝集が発生し、図１２（ｂ）に示すように液晶層５８内において目視レベルの大きさの気泡に成長する。
このように液晶層５８内で発生した気泡の除去は困難であり、液晶パネルの不良となる。すなわち、気泡部分には液晶が存在しないため、その部分では画像が表示されない。 When an impact is applied to the liquid crystal panel in which a relatively large amount of gas is dissolved in the liquid crystal layer 58 as described above, aggregation of the gas dissolved in the liquid crystal layer 58 occurs, as shown in FIG. In the liquid crystal layer 58, bubbles grow to a size of a visual level.
Thus, it is difficult to remove bubbles generated in the liquid crystal layer 58, resulting in a defect in the liquid crystal panel. That is, since no liquid crystal exists in the bubble portion, no image is displayed in that portion.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、紫外線反応材料を重合（硬化）させるための光照射の際、層間絶縁膜内でのガス発生を抑制して当該ガスが液晶層に注入される量を減少せしめ、紫外線照射処理が施された液晶パネルに衝撃が加えられても液晶層内での気泡発生が殆ど無い液晶パネルの製造装置および製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress gas generation in an interlayer insulating film during light irradiation for polymerizing (curing) an ultraviolet reactive material. A liquid crystal panel manufacturing apparatus and a manufacturing method for reducing the amount of liquid injected into the liquid crystal layer and generating almost no bubbles in the liquid crystal layer even when an impact is applied to the liquid crystal panel subjected to ultraviolet irradiation treatment. It is.

発明者らは、鋭意検討の結果、次のことを見出した。
まず、現在一般に使用されている液晶に混合する紫外線反応材料について、光の波長に対する吸光度を測定した。図１にその結果である、光の波長に対する紫外線反応材料の吸光度のグラフを示す。同図において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度（％）である。
同図に示すように、紫外線反応材料では特に波長３７０ｎｍ以下の領域の光が吸収され、この場合、紫外線反応材料は重合反応を生じる。しかしながら、実際は、重合反応に支配的に寄与するのは波長３６０ｎｍ以下の光であり、波長３６０ｎｍより波長の長い光の重合反応への寄与は著しく小さいことが分かった。
一方、本発明が対象とするアクリル系有機絶縁膜である層間絶縁膜は感光基を含み、この感光基は一般に波長約４３０ｎｍ以下の光を吸収し、その結果ガスを生成する。なお、本発明において、層間絶縁膜は、感光基を含み光照射で反応し、露光、現像処理によりパターン形成が可能な絶縁膜をいい、このような絶縁膜としてアクリル系絶縁膜が多用されている。 As a result of intensive studies, the inventors have found the following.
First, the light absorbency with respect to the wavelength of light was measured about the ultraviolet reaction material mixed with the liquid crystal currently generally used. FIG. 1 shows a graph of the absorbance of the UV-responsive material against the wavelength of light, which is the result. In the figure, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents absorbance (%).
As shown in the figure, the ultraviolet reactive material absorbs light in the wavelength region of 370 nm or less, and in this case, the ultraviolet reactive material causes a polymerization reaction. However, in reality, it was found that light having a wavelength of 360 nm or less contributes predominantly to the polymerization reaction, and that light having a wavelength longer than 360 nm contributes significantly to the polymerization reaction.
On the other hand, the interlayer insulating film, which is an acrylic organic insulating film targeted by the present invention, contains a photosensitive group, and this photosensitive group generally absorbs light having a wavelength of about 430 nm or less, and as a result, generates a gas. In the present invention, the interlayer insulating film refers to an insulating film that contains a photosensitive group, reacts by light irradiation, and can be patterned by exposure and development processing, and an acrylic insulating film is often used as such an insulating film. Yes.

ここで、液晶パネルの液晶層内での気泡の発生を最小限に抑えるためには、以下のような紫外線光源を用いて液晶パネルの紫外線照射処理を行うことが考えられる。
すなわち、第１に、上記紫外線光源は、液晶パネル内の光反応性物質（紫外線反応物質）の反応に寄与する波長領域の光（紫外線）を含む光を放射する。
第２に、上記紫外線光源は、上記波長領域の光の照射量（露光量）が光反応性物質の重合反応が十分に行われる照射量であるとき、層間絶縁膜に吸収され当該層間絶縁膜にてガスを発生させる波長領域の光の照射量が、液晶層内に浸透する上記発生ガスの量が液晶パネルに衝撃が加わっても液晶層内での発泡が起こらない程度のガス量であるという条件を満たす照射量となる光を放射する。 Here, in order to minimize the generation of bubbles in the liquid crystal layer of the liquid crystal panel, it is conceivable to perform ultraviolet irradiation treatment of the liquid crystal panel using the following ultraviolet light source.
That is, first, the ultraviolet light source emits light including light (ultraviolet light) in a wavelength region contributing to the reaction of the photoreactive substance (ultraviolet reactive substance) in the liquid crystal panel.
Second, the ultraviolet light source is absorbed by the interlayer insulating film when the irradiation amount (exposure amount) of light in the wavelength region is an irradiation amount at which the polymerization reaction of the photoreactive substance is sufficiently performed. The irradiation amount of light in the wavelength region that generates gas is such that the amount of the generated gas that penetrates into the liquid crystal layer is such that foaming does not occur in the liquid crystal layer even if an impact is applied to the liquid crystal panel. The amount of radiation that satisfies the condition is emitted.

すなわち、液晶パネル内の光反応性物質の重合反応に必要なエネルギー量をＡ、層間絶縁膜内で発生し液晶層内に浸透するガス量が、液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量をＢとし、重合反応に支配的に寄与する波長３６０ｎｍ以下の光の照射量（エネルギー量）をａ、層間絶縁膜に吸収される波長４３０ｎｍ以下の光の照射量（エネルギー量）をｂとしたとき、ａ＝Ａのとき、ｂ＜Ｂとなるような光を放出する紫外線光源を用いて液晶パネルの紫外線照射処理を行うことが望ましいことが分かった。   That is, the amount of energy required for the polymerization reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel is A, and the amount of gas generated in the interlayer insulating film and penetrating into the liquid crystal layer is increased in the liquid crystal layer by the impact applied to the liquid crystal panel. The amount of energy necessary to achieve the amount of gas leading to foaming of B is B, the amount of light irradiation (energy amount) having a wavelength of 360 nm or less that predominantly contributes to the polymerization reaction is a, and the wavelength 430 nm absorbed by the interlayer insulating film When the following light irradiation amount (energy amount) is b, when a = A, it is desirable to perform ultraviolet irradiation treatment of the liquid crystal panel using an ultraviolet light source that emits light such that b <B. I understood.

なお、液晶パネル内の光反応性物質の反応に必要なエネルギー量Ａが、層間絶縁膜内で発生し液晶層内に浸透するガス量が、液晶パネルに加えられた衝撃による液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂを上回る場合は、液晶層内での発泡量をできるだけ小さくすることは困難となる。すなわち、本発明においては、液晶パネル内の光反応性物質として、Ｂ＞Ａなる条件を満たす特性を有するものを使用することが必須となる。   It should be noted that the amount of energy A required for the reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel is generated in the interlayer insulating film and the amount of gas penetrating into the liquid crystal layer is reduced in the liquid crystal layer due to the impact applied to the liquid crystal panel. If the amount of energy B required to reach the amount of foaming is exceeded, it is difficult to reduce the amount of foaming in the liquid crystal layer as much as possible. That is, in the present invention, it is essential to use a photoreactive substance in the liquid crystal panel having a characteristic that satisfies the condition of B> A.

本発明者らは、上記のような光を照射することができるランプとして、どのようなランプを使用できるかを調べた。その結果、後述するように、希ガス蛍光ランプを用いるのが望ましいということがわかった。なお、希ガス蛍光ランプは放射する波長域を変更することができる。
そこで、後述するように波長域の異なる３種類の希ガス蛍光ランプとメタルハライドランプについて、光反応性物質の硬化に必要な照射時間ｔ、波長３６０ｎｍ以下の波長領域の放射照度（ｍＷ／ｃｍ２）、照射時間ｔの条件下での照射量（ｍＪ／ｃｍ２）、および、波長４３０ｎｍ以下の波長領域の放射照度（ｍＷ／ｃｍ２）、照射時間ｔの条件下での照射量（ｍＪ／ｃｍ２）、発泡の有無を調べた。
その結果、メタルハライドランプを用いた場合には発泡が発生したが、希ガス蛍光ランプを用いた場合には、発泡の発生を抑えることができた。 The present inventors investigated what kind of lamp can be used as the lamp capable of irradiating light as described above. As a result, it was found that it is desirable to use a rare gas fluorescent lamp, as will be described later. In addition, the wavelength range which a rare gas fluorescent lamp radiates | emits can be changed.
Therefore, as will be described later, with respect to three kinds of rare gas fluorescent lamps and metal halide lamps having different wavelength regions, irradiation time t required for curing the photoreactive substance, and irradiance (mW / cm 2 ) in a wavelength region of wavelength of 360 nm or less. , Irradiation amount under the condition of irradiation time t (mJ / cm 2 ), and irradiance (mW / cm 2 ) in the wavelength region of wavelength 430 nm or less, irradiation amount under the condition of irradiation time t (mJ / cm 2 ) The presence or absence of foaming was examined.
As a result, foaming occurred when a metal halide lamp was used, but foaming could be suppressed when a rare gas fluorescent lamp was used.

以上に基づき、本発明では以下のようにして前記課題を解決する。
（１）アクティブ素子上に、前記層間絶縁膜を具備し光反応性物質を含有する液晶を内部に封入したＭＶＡ方式の液晶パネルを保持するワークステージと、上記ワークステージに保持された上記液晶パネルに対してランプからの光を照射する光照射部とを備え、上記光照射部からの光を上記支持部に支持された液晶パネルに対して照射することにより、上記液晶パネル内の光反応性物質を反応させて液晶パネルの内部に配向部を形成する液晶パネルの製造装置において、上記光照射部のランプとして以下のものを用いる。
液晶パネル内の光反応性物質の反応に寄与する３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長領域の光の照射量（ａ）が当該光反応性物質の反応に必要なエネルギー量（Ａ）に等しいとき、層間絶縁膜に吸収される４３０ｎｍ以下の波長領域の光の照射量（ｂ）が、当該波長領域の光を吸収した層間絶縁膜内で発生するガスの発生量が液晶層内に浸透して液晶層内での発泡に至る量となるのに必要なエネルギー量（Ｂ）より小さくなる発光スペクトルを有する希ガス蛍光ランプを用いる。
（２）上記（１）において、上記ランプとして、実質的に波長３００ｎｍ以下の光を放射しない希ガス蛍光ランプを用いる。
Based on the above, the present invention solves the above problem as follows.
(1) on the active element, and the work stage holding the liquid crystal panel of the MVA mode in which liquid crystal sealed containing a photoreactive material comprising the interlayer insulating film therein, the liquid crystal panel held in the workpiece carrier A light irradiating part for irradiating light from a lamp to the liquid crystal panel, and irradiating the liquid crystal panel supported by the support part with light from the light irradiating part, thereby causing photoreactivity in the liquid crystal panel In an apparatus for manufacturing a liquid crystal panel in which an alignment portion is formed inside a liquid crystal panel by reacting substances, the following lamps are used as the lamp of the light irradiation unit.
When the irradiation amount (a) of light in the wavelength region of 310 nm to 360 nm that contributes to the reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel is equal to the amount of energy (A) required for the reaction of the photoreactive substance, the interlayer insulating film The irradiation amount (b) of light in the wavelength region of 430 nm or less absorbed by the gas penetrates into the liquid crystal layer due to the amount of gas generated in the interlayer insulating film that has absorbed the light in the wavelength region. A rare gas fluorescent lamp having an emission spectrum smaller than the amount of energy (B) necessary to reach the amount of foaming is used.
(2) In the above (1), a rare gas fluorescent lamp that does not substantially emit light having a wavelength of 300 nm or less is used as the lamp.

本発明においては、液晶パネル内の光反応性物質の反応に寄与する波長領域の光の照射量（ａ）が当該光反応性物質の反応に必要なエネルギー量（Ａ）に等しいとき、層間絶縁膜に吸収される波長領域の光の照射量（ｂ）が、当該波長領域の光を吸収した層間絶縁膜内で発生するガスの発生量が液晶層内に浸透して液晶層内での発泡に至る量となるのに必要なエネルギー量（Ｂ）より小さくなる発光スペクトルを有するランプを備えた紫外線光源を用いて液晶パネルを照射するようにしたので、光反応性物質（紫外線反応材料）を硬化させる際、層間絶縁膜でのガス生成を抑制し、液晶パネルの液晶層での発泡を最小限に抑えることができる。   In the present invention, when the irradiation amount (a) of light in the wavelength region contributing to the reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel is equal to the energy amount (A) required for the reaction of the photoreactive substance, interlayer insulation is achieved. The irradiation amount (b) of the light in the wavelength region absorbed by the film is the amount of gas generated in the interlayer insulating film that has absorbed the light in the wavelength region penetrates into the liquid crystal layer and foams in the liquid crystal layer. Since the liquid crystal panel was irradiated using an ultraviolet light source equipped with a lamp having an emission spectrum smaller than the amount of energy (B) required to reach the amount of light, a photoreactive substance (ultraviolet reaction material) When cured, gas generation in the interlayer insulating film can be suppressed, and foaming in the liquid crystal layer of the liquid crystal panel can be minimized.

光の波長に対する紫外線反応材料の吸光度を示す図である。It is a figure which shows the light absorbency of the ultraviolet-ray reaction material with respect to the wavelength of light. 本発明の液晶パネルの製造装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the manufacturing apparatus of the liquid crystal panel of this invention. 希ガス蛍光ランプの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a noble gas fluorescent lamp. 希ガス蛍光ランプのその他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a noble gas fluorescent lamp. 希ガス蛍光ランプＡの分光放射スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum radiation spectrum of the noble gas fluorescent lamp A. FIG. 希ガス蛍光ランプＢの分光放射スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum radiation spectrum of the noble gas fluorescent lamp B. FIG. 希ガス蛍光ランプＣの分光放射スペクトルを示す図である。2 is a diagram showing a spectral emission spectrum of a rare gas fluorescent lamp C. FIG. 希ガス蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃの分光放射スペクトルを重ねて示した図である。It is the figure which piled up and showed the spectrum emission spectrum of the noble gas fluorescent lamps A, B, and C. メタルハライドランプの分光放射スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectral radiation spectrum of a metal halide lamp. 液晶パネルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a liquid crystal panel. 層間絶縁膜を設ける場合におけるアクティブ素子およびその周辺の構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of the active element in the case of providing an interlayer insulation film, and its periphery. 発泡のメカニズムを説明する図である。It is a figure explaining the mechanism of foaming.

図２に本発明の液晶パネルの製造装置（紫外線照射装置）の構成例を示す。
本発明の液晶パネルの製造装置（紫外線照射装置）は、光照射部１と液晶パネル３を載置するワークステージ２とを備える。ワークステージ２には、載置した液晶パネル３に電圧を印加する機構２ａが設けられている。ワークステージ２に載置した液晶パネル３に対して、前記特許文献１に記載されるように、電圧を印加する機構２ａから電圧を印加しながら光照射部１からの光を照射する。
液晶パネル３は、前述したように２枚の光透過性基板（ガラス基板）３ａ，３ｂの間に紫外線反応材料を含んだ液晶３ｃを封入した構造であり、同図は概念図を示したものであるが、前述したようにガラス板上に、多数のアクティブ素子（ＴＦＴ）と液晶駆動用電極、カラーフィルタ、透明電極（ＩＴＯ）が形成されており、シール剤３ｄにて周囲が封止されている。
光照射部１は、光源（ランプ）１ａとミラー１ｂとを備え、光源（ランプ）１としては、３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長領域の光を含む光を放出する希ガス蛍光ランプが使用される。 FIG. 2 shows a configuration example of a liquid crystal panel manufacturing apparatus (ultraviolet irradiation apparatus) of the present invention.
The liquid crystal panel manufacturing apparatus (ultraviolet irradiation apparatus) of the present invention includes a light irradiation unit 1 and a work stage 2 on which a liquid crystal panel 3 is placed. The work stage 2 is provided with a mechanism 2 a for applying a voltage to the placed liquid crystal panel 3. As described in Patent Document 1, the liquid crystal panel 3 placed on the work stage 2 is irradiated with light from the light irradiation unit 1 while applying a voltage from a mechanism 2a for applying a voltage.
As described above, the liquid crystal panel 3 has a structure in which the liquid crystal 3c containing an ultraviolet reactive material is enclosed between two light-transmitting substrates (glass substrates) 3a and 3b, and this figure shows a conceptual diagram. However, as described above, a large number of active elements (TFT), liquid crystal driving electrodes, color filters, and transparent electrodes (ITO) are formed on the glass plate, and the periphery is sealed with the sealing agent 3d. ing.
The light irradiation unit 1 includes a light source (lamp) 1a and a mirror 1b. As the light source (lamp) 1, a rare gas fluorescent lamp that emits light including light in a wavelength region of 310 nm to 360 nm is used.

上記光源１ａは電源１ｃから給電されて点灯する。該電源１ｃ、前記電圧を印加する機構２ａは制御部４に接続され、制御部４は、光源１ａの点灯、消灯、照射時間、液晶パネル３に印加する電圧の値や時間等を制御する。
液晶パネル３は図示しない搬送機構などによりワークステージ２上に載置される。制御部４は、電圧を印加する機構２ａから電圧を印加するとともに、光照射部１から液晶パネルに光を照射する。そして、液晶パネルに印加する電圧、時間等を制御するとともに、光源１ａの点灯時間を制御して、液晶パネルの温度上昇を抑えながら、液晶に混合された紫外線反応材料（光反応性物質）を硬化させ、前述したように液晶にプレチルトアングルを付与する。 The light source 1a is lit by being fed from a power source 1c. The power source 1c and the mechanism 2a for applying the voltage are connected to the control unit 4, and the control unit 4 controls the lighting and extinction of the light source 1a, the irradiation time, the value and time of the voltage applied to the liquid crystal panel 3, and the like.
The liquid crystal panel 3 is placed on the work stage 2 by a transport mechanism (not shown). The control unit 4 applies a voltage from the voltage applying mechanism 2 a and irradiates the liquid crystal panel with light from the light irradiation unit 1. And while controlling the voltage, time, etc. which are applied to a liquid crystal panel and controlling the lighting time of the light source 1a, suppressing the temperature rise of a liquid crystal panel, the ultraviolet-reactive material (photoreactive substance) mixed with the liquid crystal is used. Curing and applying a pretilt angle to the liquid crystal as described above.

ここで、液晶に混合された紫外線反応材料としては、当該紫外線反応材料を硬化させるのに必要なエネルギー量（上記したＡ）が、層間絶縁膜内で発生し液晶層内に浸透するガス量が、液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂを上回らないような特性を有するものが使用される。   Here, as the ultraviolet reaction material mixed in the liquid crystal, the amount of energy necessary for curing the ultraviolet reaction material (A described above) is generated in the interlayer insulating film and penetrates into the liquid crystal layer. Those having characteristics that do not exceed the amount of energy B required to reach the amount of gas that leads to foaming in the liquid crystal layer due to the impact applied to the liquid crystal panel are used.

図３は上記希ガス蛍光ランプの構成例を示す図である。希ガス蛍光ランプは管状構造であり、図３は管軸を含む平面で切った断面図を示す。希ガス蛍光ランプ１０は、内側管１１１と外側管１１２がほぼ同軸に配置された略二重管構造の容器（発光管）１１を有し、この容器１１の両端部１１Ａ，１１Ｂが封着されることで、内部に円筒状の放電空間Ｓが形成される。放電空間Ｓにはキセノン、アルゴン、クリプトンなどの希ガスが封入される。容器１１は石英ガラスからなり、内周面には低軟化点ガラス層１４が設けられ、この低軟化点ガラス層１４の内周面に、さらに蛍光体層１５が設けられる。この低軟化ガラス層１４は、例えば、ホウケイ酸ガラスやアルミノケイ酸ガラスなどの硬質ガラスが用いられる。また、蛍光体層１５は、例えば、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）蛍光体が用いられる。内側管１１１の内周面には内側電極１２が設けられ、外側管１１２の外周面には網状の外側電極１３が設けられる。これら電極１２，１３は容器１１と放電空間Ｓを介在されて配置していることになる。電極１２，１３は、リード線Ｗ１１，Ｗ１２を介して電源装置１６が接続される。電源装置１６より高周波電圧が印加されると、電極１２，１３間に誘電体（１１１，１１２）を介在させた放電（いわゆる誘電体バリア放電）が形成され、キセノンガスの場合は波長１７２ｎｍの紫外光が発生する。ここで得られる紫外光は、蛍光体の励起用の光であり、蛍光体層を照射することにより、中心波長が３４０ｎｍ近辺の紫外光が放射される。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the rare gas fluorescent lamp. The rare gas fluorescent lamp has a tubular structure, and FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along a plane including the tube axis. The rare gas fluorescent lamp 10 has a container (light emitting tube) 11 having a substantially double tube structure in which an inner tube 111 and an outer tube 112 are arranged substantially coaxially, and both end portions 11A and 11B of the container 11 are sealed. Thus, a cylindrical discharge space S is formed inside. The discharge space S is filled with a rare gas such as xenon, argon, or krypton. The container 11 is made of quartz glass. A low softening point glass layer 14 is provided on the inner peripheral surface, and a phosphor layer 15 is further provided on the inner peripheral surface of the low softening point glass layer 14. The low softening glass layer 14 is made of hard glass such as borosilicate glass or aluminosilicate glass, for example. The phosphor layer 15 is made of, for example, a cerium-activated magnesium lanthanum aluminate (La—Mg—Al—O: Ce) phosphor. An inner electrode 12 is provided on the inner peripheral surface of the inner tube 111, and a net-like outer electrode 13 is provided on the outer peripheral surface of the outer tube 112. These electrodes 12 and 13 are disposed with the container 11 and the discharge space S interposed therebetween. The electrodes 12 and 13 are connected to the power supply device 16 via lead wires W11 and W12. When a high frequency voltage is applied from the power supply device 16, a discharge (so-called dielectric barrier discharge) with dielectrics (111, 112) interposed between the electrodes 12, 13 is formed. In the case of xenon gas, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm is formed. Light is generated. The ultraviolet light obtained here is light for exciting the phosphor. By irradiating the phosphor layer, ultraviolet light having a center wavelength of around 340 nm is emitted.

図４に希ガス蛍光ランプのその他の構成例を示す。同図（ａ）は管軸を含む平面で切った断面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示す。図４において、ランプ２０は一対の電極２２、２３を有し、電極２２、２３は容器（発光管）２１の外周面に配設され、電極２２，２３の外側には保護膜２４が設けられる。容器２１の内周面の光出射方向側に対して反対側の内面に紫外線反射膜２５が設けられ（図４（ｂ）参照）、その内周に低軟化点ガラス層２６が設けられ、この低軟化点ガラス層２６の内周面に、蛍光体層２７が設けられる。その他の構成は図３に示したものと同様であり、容器２１内の放電空間Ｓに封入されるガス、蛍光体層２７に用いられる蛍光体も同様である。電極２２，２３に高周波電圧が印加されると、電極２２，２３間に誘電体バリア放電が形成され、前記したように紫外光が発生する。これにより蛍光体が励起され、蛍光体層から中心波長が３４０ｎｍ近辺の紫外光が発生し、この光は紫外線反射膜２５で反射され、紫外線反射膜２５が設けられていない開口部分から外部に放射される。   FIG. 4 shows another configuration example of the rare gas fluorescent lamp. The figure (a) shows sectional drawing cut by the plane containing a pipe axis, (b) shows the AA line sectional view of (a). In FIG. 4, the lamp 20 has a pair of electrodes 22, 23. The electrodes 22, 23 are disposed on the outer peripheral surface of the container (arc tube) 21, and a protective film 24 is provided outside the electrodes 22, 23. . An ultraviolet reflecting film 25 is provided on the inner surface of the container 21 opposite to the light emitting direction side (see FIG. 4B), and a low softening point glass layer 26 is provided on the inner periphery thereof. A phosphor layer 27 is provided on the inner peripheral surface of the low softening point glass layer 26. Other configurations are the same as those shown in FIG. 3, and the same applies to the gas sealed in the discharge space S in the vessel 21 and the phosphor used for the phosphor layer 27. When a high frequency voltage is applied to the electrodes 22 and 23, a dielectric barrier discharge is formed between the electrodes 22 and 23, and ultraviolet light is generated as described above. As a result, the phosphor is excited, and ultraviolet light having a center wavelength of around 340 nm is generated from the phosphor layer. This light is reflected by the ultraviolet reflecting film 25 and radiates to the outside from the opening where the ultraviolet reflecting film 25 is not provided. Is done.

図５−図７に本発明の実施例で使用した希ガス蛍光ランプの分光放射スペクトルを示す。なお、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は分光放射照度（μＷ／ｃｍ２／ｎｍ）である。
前述したように希ガス蛍光ランプは放射する波長域を蛍光物質の配合などにより変更することができ、図５−図７は放射する波長域が異なる３種類の希ガス蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃの分光放射スペクトルを示したものである。なお、図８に比較のために３種類の希ガス蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃの分光スペクトルを重ねて表示したものを示す。
ここで、希ガス蛍光ランプＡは、放電空間Ｓにキセノンを主成分とした希ガスが封入されており、蛍光体層１５には、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）蛍光体（略称ＬＡＭ蛍光体）が用いられている。
また、希ガス蛍光ランプＢは、放電空間Ｓにキセノンを主成分とした希ガスが封入されており、蛍光体層１５には、セリウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム（Ｃｅ−Ｍｇ−Ｂａ−Ａｌ−Ｏ）蛍光体（略称ＣＡＭ蛍光体）が用いられている。
一方、希ガス蛍光ランプＣは、放電空間Ｓにキセノンを主成分とした希ガスが封入されており、蛍光体層１５には、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）が用いられている。
なお、図８に示すように、３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長領域において、短波長側の波長比率は、［希ガス蛍光ランプＡ］＞［希ガス蛍光ランプＢ］＞［希ガス蛍光ランプＣ］となっている。 5 to 7 show the spectral emission spectra of the rare gas fluorescent lamps used in the examples of the present invention. The horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents spectral irradiance (μW / cm 2 / nm).
As described above, the emission wavelength range of the rare gas fluorescent lamp can be changed by mixing the fluorescent material, and FIGS. 5 to 7 show three types of rare gas fluorescent lamps A, B, and C having different emission wavelength ranges. The spectral emission spectrum of is shown. For comparison, FIG. 8 shows the spectral spectra of three types of rare gas fluorescent lamps A, B, and C superimposed on each other.
Here, in the rare gas fluorescent lamp A, a rare gas mainly containing xenon is sealed in the discharge space S, and the phosphor layer 15 has a cerium-activated magnesium aluminate lanthanum (La-Mg-Al-). O: Ce) phosphors (abbreviated as LAM phosphors) are used.
In the rare gas fluorescent lamp B, a rare gas mainly containing xenon is sealed in the discharge space S, and the phosphor layer 15 has a cerium-activated barium magnesium aluminate (Ce-Mg-Ba-Al). -O) A phosphor (abbreviated as CAM phosphor) is used.
On the other hand, in the rare gas fluorescent lamp C, a rare gas mainly containing xenon is sealed in the discharge space S, and the phosphor layer 15 has a cerium-activated yttrium phosphate (YPO: Ce) fluorescence. The body (abbreviated as YPC phosphor) is used.
As shown in FIG. 8, 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]. ing.

図５−図７に示すように、希ガス蛍光ランプは、波長４５０ｎｍ以下の波長領域の光であって、３６０ｎｍ以下の波長領域における放射照度の占める割合が支配的な光を放射する。
すなわち、重合反応に支配的に寄与する波長３６０ｎｍ以下の波長領域における放射照度をａｌｉ（Ｗ／ｃｍ２）、層間絶縁膜に吸収される波長４３０ｎｍ以下波長領域における放射照度の放射照度をｂｌｉ（Ｗ／ｃｍ２）とするとき、ｂｌｉ＞ａｌｉであるが、ｂｌｉとａｌｉとの差は小さい。
よって、照射時間ｔのときの３６０ｎｍ以下の波長領域の光の照射量をａｌ（＝ａｌｉ×ｔ（Ｊ／ｃｍ２））、層間絶縁膜に吸収される波長４３０ｎｍ以下波長領域の光の照射量をｂｌ（＝ｂｌｉ×ｔ（Ｊ／ｃｍ２））とするとき、ｂｌ＞ａｌであるが、ｂｌとａｌとの差は小さい。 As shown in FIG. 5 to FIG. 7, the rare gas fluorescent lamp emits light having a wavelength region of 450 nm or less and having a dominant ratio of irradiance in the wavelength region of 360 nm or less.
That is, the irradiance in the wavelength region of wavelength of 360 nm or less that predominantly contributes to the polymerization reaction is represented by a li (W / cm 2 ), and the irradiance of the irradiance in the wavelength region of 430 nm or less absorbed by the interlayer insulating film is represented by b li. When (W / cm 2 ), b li > a li , but the difference between b li and a li is small.
Therefore, the irradiation amount of light in the wavelength region of 360 nm or less at the irradiation time t is a l (= a li × t (J / cm 2 )), and the light in the wavelength region of 430 nm or less absorbed by the interlayer insulating film. When the irradiation amount is b l (= b li × t (J / cm 2 )), b l > a l , but the difference between b l and a l is small.

一方、比較対照用として、４５０ｎｍ以上の波長領域の光をフィルタでカットした場合のメタルハライドランプの分光放射スペクトル（フィルタを使用）を図９に示す。なお、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は分光放射照度（μＷ／ｃｍ２／ｎｍ）である。
上記メタルハライドランプは、従来から紫外線照射装置に使用されるもので、内部に水銀と金属を封入している。 On the other hand, FIG. 9 shows a spectral emission spectrum (using a filter) of a metal halide lamp when light in a wavelength region of 450 nm or more is cut with a filter for comparison purposes. The horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents spectral irradiance (μW / cm 2 / nm).
The metal halide lamp is conventionally used in an ultraviolet irradiation device, and contains mercury and metal inside.

図９から明らかなように、上記した構成のメタルハライドランプは、波長４５０ｎｍ以下の波長領域の光であって、特に３６０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長領域における放射照度の占める割合が支配的な光を放射する。
すなわち、重合反応に支配的に寄与する波長３６０ｎｍ以下の波長領域における放射照度をａｍｉ（Ｗ／ｃｍ２）、層間絶縁膜に吸収される波長４３０ｎｍ以下の波長領域における放射照度の放射照度をｂｍｉ（Ｗ／ｃｍ２）とするとき、ｂｍｉ＞ａｍｉであるが、ｂｍｉとａｍｉとの差は希ガス蛍光ランプの場合より著しく大きくなる。
よって、照射時間ｔのときの３６０ｎｍ以下の波長領域の光の照射量をａｍ（＝ａｍｉ×ｔ（Ｊ／ｃｍ２））、層間絶縁膜に吸収される波長４３０ｎｍ以下波長領域の光の照射量をｂｍ（＝ｂｍｉ×ｔ（Ｊ／ｃｍ２））とするとき、ｂｍ＞ａｍであるが、ｂｍとａｍとの差は大きく、希ガス蛍光ランプの場合と比較すると、｜ｂｍ−ａｍ｜＞｜ｂｌ−ａｌ｜となる。 As is apparent from FIG. 9, the metal halide lamp having the above-described structure emits light having a wavelength region of 450 nm or less, and in particular, the light having a dominant proportion of irradiance in the wavelength region of 360 nm to 430 nm.
That is, the irradiance in a wavelength region of wavelength of 360 nm or less that predominantly contributes to the polymerization reaction is a mi (W / cm 2 ), and the irradiance of the irradiance in a wavelength region of wavelength 430 nm or less absorbed by the interlayer insulating film is b When mi (W / cm 2 ) is set, b mi > a mi , but the difference between b mi and a mi is significantly larger than in the case of a rare gas fluorescent lamp.
Therefore, the irradiation amount of light in the wavelength region of 360 nm or less at the irradiation time t is a m (= a mi × t (J / cm 2 )), and the light in the wavelength region of 430 nm or less absorbed by the interlayer insulating film. When the irradiation dose is b m (= b mi × t (J / cm 2 )), b m > a m , but the difference between b m and a m is large, compared with the case of a rare gas fluorescent lamp. Then, | b m −a m |> | b 1 −a 1 |.

したがって、ランプからの光を、重合反応に支配的に寄与する波長３６０ｎｍ以下の光の照射量（エネルギー量）ａが液晶パネル内の光反応性物質の反応に必要なエネルギー量Ａと等しくなるように液晶パネルに照射する場合、このときの照射時間をｔ１、希ガス蛍光ランプから放出される層間絶縁膜に吸収される波長４３０ｎｍ以下の光の照射量（エネルギー量）をＢ１（＝ｂｌｉ×ｔ１）、上記した構成のメタルハライドランプから放出される層間絶縁膜に吸収される波長４３０ｎｍ以下の光の照射量（エネルギー量）をＢ２（＝ｂｍｉ×ｔ１）とするとき、Ｂ２＞Ｂ１となる。 Therefore, the irradiation amount (energy amount) a of light having a wavelength of 360 nm or less that dominantly contributes to the polymerization reaction with the light from the lamp is made equal to the energy amount A necessary for the reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel. In this case, the irradiation time at this time is t1, and the irradiation amount (energy amount) of light having a wavelength of 430 nm or less absorbed by the interlayer insulating film emitted from the rare gas fluorescent lamp is B1 (= b li × t1) When the irradiation amount (energy amount) of light having a wavelength of 430 nm or less absorbed by the interlayer insulating film emitted from the metal halide lamp having the above configuration is B2 (= b mi × t1), B2> B1. .

後に示す実験で明らかなように、層間絶縁膜内で発生するガスの発生量が液晶層内に浸透後衝撃等による液晶層内での発泡に至る量となるのに必要なエネルギー量をＢとするとき、紫外線照射装置の光源として上記のような希ガス蛍光ランプを使用した場合、Ｂ１＜Ｂとなり、上記のようなメタルハライドランプを使用した場合、Ｂ＜Ｂ２となった。
すなわち、上記のような希ガス蛍光ランプを搭載した紫外線照射装置から放出される光を液晶パネルに照射することにより、紫外線反応材料を重合させてガラス基板に接する液晶（即ち表層の概ね１分子層）の向きを固定して液晶にプレチルトアングルを付与する際、アクティブ素子上の層間絶縁膜におけるガス生成量が抑制され、液晶層での発泡を著しく抑制することができる。よって、液晶パネルの製造上の不具合を抑制することができる。 As is apparent from the experiment shown later, the amount of energy required for the amount of gas generated in the interlayer insulating film to reach the amount of foaming in the liquid crystal layer due to impact after penetration into the liquid crystal layer is denoted by B. When using the above rare gas fluorescent lamp as the light source of the ultraviolet irradiation device, B1 <B, and when using the above metal halide lamp, B <B2.
That is, by irradiating the liquid crystal panel with light emitted from the ultraviolet irradiation device equipped with the rare gas fluorescent lamp as described above, the ultraviolet reactive material is polymerized to contact the glass substrate (that is, approximately one molecular layer on the surface layer). ) Is fixed and the liquid crystal is given a pretilt angle, the amount of gas generated in the interlayer insulating film on the active element is suppressed, and foaming in the liquid crystal layer can be remarkably suppressed. Therefore, problems in manufacturing the liquid crystal panel can be suppressed.

なお、波長３００ｎｍ以下の光は液晶に吸収され、照射量が多くなると液晶にダメージが生じる可能性があるので、実質的に波長３００ｎｍ以下の光を放射しないランプであることが望ましく、図５−図７に示した希ガス蛍光ランプにおいては、波長３００ｎｍ以下の光をほとんど放射しない。   Note that light with a wavelength of 300 nm or less is absorbed by the liquid crystal, and the liquid crystal may be damaged when the irradiation amount increases. Therefore, it is desirable that the lamp does not substantially emit light with a wavelength of 300 nm or less. In the rare gas fluorescent lamp shown in FIG. 7, light having a wavelength of 300 nm or less is hardly emitted.

本発明の効果を確認するため、以下の実験を行い、ランプから放射される波長と液晶パネルの発泡の有無について検証した。表１にその結果を示す。
表１は、３種類の希ガス蛍光ランプＡ〜Ｃとメタルハライドランプを使用して層間絶縁膜の組成が互い異なる３つの液晶パネルを照射した時の、モノマー（紫外線反応材料）の硬化に必要な照射時間ｔｃ、オーバー照射時間（モノマーの硬化に必要な照射時間の２倍の時間）２ｔｃ、３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長領域における積算放射照度、３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長領域の光を時間ｔｃおよび時間２ｔｃの期間照射したときの各照射量ａ、３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長領域の積算放射照度、３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長領域の光を時間ｔｃおよび２ｔｃ照射したときの各照射量ｂ、および時間ｔｃの間だけ光照射後、液晶パネルに衝撃を与えて液晶層内での発泡が発生したか否か、および時間２ｔｃの間だけ光照射後、液晶パネルに衝撃を与えて液晶層内での発泡が発生したか否か、を示したものである。なお、照射量は放射照度に照射時間を乗じた値である。 In order to confirm the effect of the present invention, the following experiment was conducted to verify the wavelength emitted from the lamp and the presence or absence of foaming of the liquid crystal panel. Table 1 shows the results.
Table 1 shows the necessity for curing the monomer (ultraviolet reaction material) when three kinds of rare gas fluorescent lamps A to C and a metal halide lamp are used to irradiate three liquid crystal panels having different compositions of interlayer insulating films. Irradiation time tc, over-irradiation time (twice the irradiation time necessary for curing the monomer) 2tc, integrated irradiance in the wavelength region of 310 nm to 360 nm, and light in the wavelength region of 310 nm to 360 nm at time tc and time 2tc Each irradiation dose a when irradiated for a period, integrated irradiance in a wavelength region of 310 nm to 430 nm, light in a wavelength region of 310 nm to 430 nm, each irradiation dose b when irradiated with time tc and 2 tc, and light only for time tc After the irradiation, the liquid crystal panel was shocked to determine whether foaming occurred in the liquid crystal layer, and after the light irradiation for a time of 2 tc, the liquid crystal panel Impacting shows the whether or foaming occurs in the liquid crystal layer to. The irradiation amount is a value obtained by multiplying the irradiance by the irradiation time.

Figure 0005556489
Figure 0005556489

３枚の液晶パネルにおける液晶層（セルギャップ）の厚みはいずれも４μｍである。また、３つの液晶パネルの層間絶縁膜Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はいずれも感光波長が３６５ｎｍであるアクリル系の有機絶縁膜であり膜厚は３μｍである。しかしながら、上記層間絶縁膜が含有する感光基の種類、濃度は互いに相違する。
ここで、上記希ガス蛍光ランプＡ〜Ｃの分光放射スペクトルは前記図５−図７に示した通りである。また、上記メタルハライドランプの分光放射スペクトル（フィルタを使用）は図９に示した通りである。 The thickness of the liquid crystal layer (cell gap) in the three liquid crystal panels is 4 μm. Further, the interlayer insulating films S1, S2, and S3 of the three liquid crystal panels are all acrylic organic insulating films having a photosensitive wavelength of 365 nm, and the film thickness is 3 μm. However, the types and concentrations of the photosensitive groups contained in the interlayer insulating film are different from each other.
Here, the spectral emission spectra of the rare gas fluorescent lamps A to C are as shown in FIGS. The spectral emission spectrum (using a filter) of the metal halide lamp is as shown in FIG.

本実験で使用したメタルハライドランプの場合、モノマーの硬化に必要な時間ｔｃは２４０秒であり、波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の積算放射照度は約１９．８ｍＷ／ｃｍ２、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の積算放射照度は９６．５ｍＷ／ｃｍ２であった。また、時間ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量は４７５２ｍＪ／ｃｍ２であり、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量は２３１６０ｍＪ／ｃｍ２であった。一方、オーバー照射時間２ｔｃは４８０秒であり、時間２ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量は９５０４ｍＪ／ｃｍ２であり、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量は４６３２０ｍＪ／ｃｍ２であった。
本条件下では、互いに組成が相違するアクリル系有機絶縁膜である層間絶縁膜Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をそれぞれ使用した３枚の液晶パネル全てにおいて、発泡が発生した。 In the case of the metal halide lamp used in this experiment, the time tc required for the curing of the monomer is 240 seconds, the integrated irradiance of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm is about 19.8 mW / cm 2 , and the wavelength region 310 nm to 430 nm. The integrated irradiance of light was 96.5 mW / cm 2 . In addition, the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm at time tc was 4752 mJ / cm 2 , and the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 430 nm was 23160 mJ / cm 2 . On the other hand, the over irradiation time 2tc is 480 seconds, the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm at the time 2tc is 9504 mJ / cm 2 , and the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 430 nm is 46320 mJ / cm 2. It was.
Under these conditions, foaming occurred in all three liquid crystal panels using the interlayer insulating films S1, S2, and S3, which are acrylic organic insulating films having different compositions.

すなわち、本実験で使用したメタルハライドランプの場合、時間ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量ａｔｃ＝４７５２ｍＪ／ｃｍ２の値が液晶パネル内の光反応性物質の重合反応に必要なエネルギー量Ａに相当する（ａｔｃ＝Ａ）。また、時間ｔｃにおける層間絶縁膜に吸収される波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量ｂｔｃ＝２３１６０ｍＪ／ｃｍ２は、各層間絶縁膜Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内で発生し液晶層内に浸透するガス量が液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃとそれぞれ等しいかもしくは上回っているものと考えられる（ｂｔｃ≧Ｂａ、ｂｔｃ≧Ｂｂ、ｂｔｃ≧Ｂｃ）。
また、オーバー照射時間２ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量ａ２ｔｃ＝９５０４ｍＪ／ｃｍ２の値は上記エネルギー量Ａを上回っており（ａ２ｔｃ＞Ａ）、本期間における波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量ｂ２ｔｃ＝４６３２０ｍＪ／ｃｍ２は、当然ながら上記エネルギー量Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃをそれぞれ上回っている（ｂ２ｔｃ＞Ｂａ、ｂ２ｔｃ＞Ｂｂ、ｂ２ｔｃ＞Ｂｃ）。 That is, in the case of a metal halide lamp used in this experiment, the energy required values of dose a tc = 4752mJ / cm 2 of light in the wavelength region 310nm~360nm at time tc is the polymerization reaction of the photoactive substance in the liquid crystal panel It corresponds to the quantity A (a tc = A). Further, the irradiation dose b tc = 23160 mJ / cm 2 in the wavelength region 310 nm to 430 nm absorbed by the interlayer insulating film at time tc is generated in each interlayer insulating film S1, S2, S3 and penetrates into the liquid crystal layer. It is considered that the amount of gas is equal to or exceeds the amount of energy Ba, Bb, Bc required to reach the amount of gas that leads to foaming in the liquid crystal layer due to the impact applied to the liquid crystal panel (b tc ≧ Ba, b tc ≧ Bb, b tc ≧ Bc).
In addition, the value of the irradiation amount a 2tc = 9504 mJ / cm 2 in the wavelength region 310 nm to 360 nm in the over irradiation time 2 tc exceeds the energy amount A (a 2tc > A), and the wavelength region 310 nm to 430 nm in this period. The light irradiation amount b 2tc = 46320 mJ / cm 2 naturally exceeds the energy amounts Ba, Bb, and Bc, respectively (b 2tc > Ba, b 2tc > Bb, b 2tc > Bc).

一方、希ガス蛍光ランプＡの場合は、モノマーの硬化に必要な時間ｔｃは１８０秒であり、波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の積算放射照度は１６．４ｍＷ／ｃｍ２、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の積算放射照度は２３．６ｍＷ／ｃｍ２であった。また、時間ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量は２９５２ｍＪ／ｃｍ２であり、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量は４２４８ｍＪ／ｃｍ２であった。一方、オーバー照射時間２ｔｃは３６０秒であり、時間２ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量は５９０４ｍＪ／ｃｍ２であり、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量は８４９６ｍＪ／ｃｍ２であった。
本条件下では、各層間絶縁膜Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれ使用した３枚の液晶パネル全てにおいて、発泡は発生しなかった。 On the other hand, in the case of the rare gas fluorescent lamp A, the time tc required for the curing of the monomer is 180 seconds, the integrated irradiance of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm is 16.4 mW / cm 2 , and the wavelength region 310 nm to 430 nm. The integrated irradiance of light was 23.6 mW / cm 2 . In addition, the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm at time tc was 2952 mJ / cm 2 , and the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 430 nm was 4248 mJ / cm 2 . On the other hand, the over irradiation time 2tc is 360 seconds, the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm at the time 2tc is 5904 mJ / cm 2 , and the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 430 nm is 8496 mJ / cm 2. It was.
Under these conditions, foaming did not occur in all three liquid crystal panels using the respective interlayer insulating films S1, S2, and S3.

すなわち、本実験で使用した希ガス蛍光ランプＡの場合、時間ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量ａｔｃ＝２９５２ｍＪ／ｃｍ２の値が液晶パネル内の光反応性物質の重合反応に必要なエネルギー量Ａに相当する（ａｔｃ＝Ａ）。また、時間ｔｃにおける層間絶縁膜に吸収される波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量ｂｔｃ＝４２４８ｍＪ／ｃｍ２は、各層間絶縁膜Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内で発生し液晶層内に浸透するガス量が液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃをそれぞれ下回っていると考えられる（ｂｔｃ＜Ｂａ、ｂｔｃ＜Ｂｂ、ｂｔｃ＜Ｂｃ）。
また、オーバー照射時間２ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量ａ２ｔｃ＝５９０４ｍＪ／ｃｍ２の値は上記エネルギー量Ａを上回っているが（ａ２ｔｃ＞Ａ）、本期間における波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量ｂ２ｔｃ＝８４９６ｍＪ／ｃｍ２は、上記エネルギー量Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃをそれぞれ下回っていると考えられる（ｂ２ｔｃ＜Ｂａ、ｂ２ｔｃ＜Ｂｂ、ｂ２ｔｃ＜Ｂｃ）。 That is, in the case of the rare gas fluorescent lamp A used in this experiment, the value of the irradiation dose a tc = 2952 mJ / cm 2 in the wavelength region 310 nm to 360 nm at the time tc is the polymerization reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel. This corresponds to the required energy amount A (a tc = A). Further, the irradiation dose b tc = 4248 mJ / cm 2 in the wavelength region 310 nm to 430 nm absorbed by the interlayer insulating film at time tc is generated in each interlayer insulating film S1, S2, S3 and penetrates into the liquid crystal layer. It is considered that the amount of gas is lower than the amount of energy Ba, Bb, Bc required to reach the amount of gas that leads to foaming in the liquid crystal layer due to the impact applied to the liquid crystal panel (b tc <Ba, b tc <Bb, b tc <Bc).
The value of the irradiation amount a 2tc = 5904 mJ / cm 2 of the light in the wavelength region 310 nm to 360 nm in the over irradiation time 2tc exceeds the energy amount A (a 2tc > A). It is considered that the irradiation amount b 2tc = 8496 mJ / cm 2 of light of 430 nm is lower than the energy amounts Ba, Bb, and Bc, respectively (b 2tc <Ba, b 2tc <Bb, b 2tc <Bc).

希ガス蛍光ランプＢの場合は、モノマーの硬化に必要な時間ｔｃは３３０秒であり、波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の積算放射照度は１１．６ｍＷ／ｃｍ２、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の積算放射照度は１８．２ｍＷ／ｃｍ２であった。また、時間ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量は３８２８ｍＪ／ｃｍ２であり、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量は６００６ｍＪ／ｃｍ２であった。一方、オーバー照射時間２ｔｃは６６０秒であり、時間２ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量は７６５６ｍＪ／ｃｍ２であり、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量は１２０１２ｍＪ／ｃｍ２であった。
本条件下では、層間絶縁膜Ｓ１を使用した液晶パネルについては、モノマーの硬化に必要な時間ｔｃの間光照射した場合も、オーバー照射時間２ｔｃの間光照射した場合も発泡は発生しなかった。一方、層間絶縁膜Ｓ２、Ｓ３をそれぞれ使用した各液晶パネルについては、モノマーの硬化に必要な時間ｔｃの間光照射した場合は発泡の発生はなかったが、オーバー照射時間２ｔｃの間光照射した場合は発泡が発生した。 In the case of the rare gas fluorescent lamp B, the time tc required for the curing of the monomer is 330 seconds, the integrated irradiance of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm is 11.6 mW / cm 2 , and the light in the wavelength region 310 nm to 430 nm The accumulated irradiance was 18.2 mW / cm 2 . In addition, the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm at time tc was 3828 mJ / cm 2 , and the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 430 nm was 6006 mJ / cm 2 . On the other hand, the over irradiation time 2tc is 660 seconds, the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm at the time 2tc is 7656 mJ / cm 2 , and the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 430 nm is 12012 mJ / cm 2. It was.
Under this condition, the liquid crystal panel using the interlayer insulating film S1 was not foamed when irradiated with light for the time tc required for the curing of the monomer or when irradiated with light for the over-irradiation time of 2tc. . On the other hand, in each liquid crystal panel using the interlayer insulating films S2 and S3, foaming did not occur when the light was irradiated for the time tc required for the curing of the monomer, but the light was irradiated for the over irradiation time 2tc. In the case foaming occurred.

すなわち、本実験で使用した希ガス蛍光ランプＢの場合、時間ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量ａｔｃ＝３８２８ｍＪ／ｃｍ２の値が液晶パネル内の光反応性物質の重合反応に必要なエネルギー量Ａに相当する（ａｔｃ＝Ａ）。また、時間ｔｃにおける層間絶縁膜に吸収される波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量ｂｔｃ＝６００６ｍＪ／ｃｍ２は、各層間絶縁膜Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内で発生し液晶層内に浸透するガス量が液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃをそれぞれ下回っていると考えられる（ｂｔｃ＜Ｂａ、ｂｔｃ＜Ｂｂ、ｂｔｃ＜Ｂｃ）。
また、オーバー照射時間２ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量ａ２ｔｃ＝７６５６ｍＪ／ｃｍ２の値は液晶パネル内の光反応性物質の重合反応に最低限必要なエネルギー量Ａを上回っているが（ａ２ｔｃ＞Ａ）、本期間における波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量ｂ２ｔｃ＝１２０１２ｍＪ／ｃｍ２は、層間絶縁膜Ｓ１内で発生し液晶層内に浸透するガス量が液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂａを下回っていると考えられる。しかしながら、上記照射量ｂ２ｔｃ＝１２０１２ｍＪ／ｃｍ２は、層間絶縁膜Ｓ２、Ｓ３内で発生し液晶層内に浸透するガス量が液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂｂ、Ｂｃとそれぞれ等しいかもしくは上回っていると考えられる（ｂ２ｔｃ＜Ｂａ、ｂ２ｔｃ≧Ｂｂ、ｂ２ｔｃ≧Ｂｃ）。 That is, in the case of the rare gas fluorescent lamp B used in this experiment, the value of the irradiation dose a tc = 3828 mJ / cm 2 in the wavelength region 310 nm to 360 nm at the time tc is the polymerization reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel. This corresponds to the required energy amount A (a tc = A). Further, the irradiation dose b tc = 6006 mJ / cm 2 in the wavelength region 310 nm to 430 nm absorbed by the interlayer insulating film at time tc is generated in each interlayer insulating film S1, S2, S3 and penetrates into the liquid crystal layer. It is considered that the amount of gas is lower than the amount of energy Ba, Bb, Bc required to reach the amount of gas that leads to foaming in the liquid crystal layer due to the impact applied to the liquid crystal panel (b tc <Ba, b tc <Bb, b tc <Bc).
In addition, the amount of light irradiation a 2tc = 7656 mJ / cm 2 in the wavelength region 310 nm to 360 nm in the over irradiation time 2 tc exceeds the minimum energy amount A required for the polymerization reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel. (A 2tc > A), the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 430 nm b 2tc = 12012 mJ / cm 2 in this period is the amount of gas generated in the interlayer insulating film S1 and penetrating into the liquid crystal layer in the liquid crystal panel It is considered that the amount of energy Ba required for the amount of gas reaching foaming in the liquid crystal layer is less than the amount of energy Ba required by the applied impact. However, the irradiation amount b 2tc = 12012 mJ / cm 2 is a gas which is generated in the interlayer insulating films S2 and S3 and the gas amount penetrating into the liquid crystal layer causes foaming in the liquid crystal layer due to an impact applied to the liquid crystal panel. It is considered that the energy amounts Bb and Bc necessary for the amount are equal to or greater than the energy amounts Bb and Bc, respectively (b 2tc <Ba, b 2tc ≧ Bb, b 2tc ≧ Bc).

希ガス蛍光ランプＣの場合は、モノマーの硬化に必要な時間ｔｃは４８０秒であり、波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の積算放射照度は８．５ｍＷ／ｃｍ２、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の積算放射照度は１０．３ｍＷ／ｃｍ２であった。また、時間ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量は４０８０ｍＪ／ｃｍ２であり、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量は４９４４ｍＪ／ｃｍ２であった。一方、オーバー照射時間２ｔｃは９６０秒であり、時間２ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量は８１６０ｍＪ／ｃｍ２であり、波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量は９８８８ｍＪ／ｃｍ２であった。
本条件下では、層間絶縁膜Ｓ１、Ｓ２をそれぞれ使用した各液晶パネルについては、モノマーの硬化に必要な時間ｔｃの間光照射した場合も、オーバー照射時間２ｔｃの間光照射した場合も発泡は発生しなかった。一方、層間絶縁膜Ｓ３を使用した液晶パネルについては、モノマーの硬化に必要な時間ｔｃの間光照射した場合は発泡の発生はなかったが、オーバー照射時間２ｔｃの間光照射した場合は発泡が発生した。 In the case of the rare gas fluorescent lamp C, the time tc required for the curing of the monomer is 480 seconds, the integrated irradiance of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm is 8.5 mW / cm 2 , and the light in the wavelength region 310 nm to 430 nm The integrated irradiance was 10.3 mW / cm 2 . In addition, the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm at time tc was 4080 mJ / cm 2 , and the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 430 nm was 4944 mJ / cm 2 . On the other hand, the over irradiation time 2tc is 960 seconds, the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 360 nm at the time 2tc is 8160 mJ / cm 2 , and the irradiation amount of light in the wavelength region 310 nm to 430 nm is 9888 mJ / cm 2. It was.
Under these conditions, for each liquid crystal panel using the interlayer insulating films S1 and S2, foaming occurs both when the light is irradiated for the time tc required for the curing of the monomer and when the light is irradiated for the over-irradiation time 2tc. Did not occur. On the other hand, in the liquid crystal panel using the interlayer insulating film S3, foaming did not occur when the light was irradiated for the time tc required for the curing of the monomer, but when the light was irradiated for the over-irradiation time 2tc, the foaming was not generated. Occurred.

すなわち、本実験で使用した希ガス蛍光ランプＣの場合、時間ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量ａｔｃ＝４０８０ｍＪ／ｃｍ２の値が液晶パネル内の光反応性物質の重合反応に必要なエネルギー量Ａに相当する（ａｔｃ＝Ａ）。また、時間ｔｃにおける層間絶縁膜に吸収される波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量ｂｔｃ＝４９４４ｍＪ／ｃｍ２は、各層間絶縁膜Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内で発生し液晶層内に浸透するガス量が液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃをそれぞれ下回っていると考えられる（ｂｔｃ＜Ｂａ、ｂｔｃ＜Ｂｂ、ｂｔｃ＜Ｂｃ）。
また、オーバー照射時間２ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量ａ２ｔｃ＝８１６０ｍＪ／ｃｍ２の値は上記エネルギー量Ａを上回っているが（ａ２ｔｃ＞Ａ）、本期間における波長領域３１０ｎｍ〜４３０ｎｍの光の照射量ｂ２ｔｃ＝９８８８ｍＪ／ｃｍ２は、層間絶縁膜Ｓ１、Ｓ２内で発生し液晶層内に浸透するガス量が液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂａ、Ｂｂをそれぞれ下回っていると考えられる。しかしながら、層間絶縁膜Ｓ３内で発生し液晶層内に浸透するガス量が液晶パネルに加えられた衝撃により液晶層内での発泡に至るガス量となるのに必要なエネルギー量Ｂｃと等しいかもしくは上回っていると考えられる（ｂ２ｔｃ＜Ｂａ、ｂ２ｔｃ＜Ｂｂ、ｂ２ｔｃ≧Ｂｃ）。 That is, in the case of the rare gas fluorescent lamp C used in this experiment, the value of the irradiation dose a tc = 4080 mJ / cm 2 in the wavelength region 310 nm to 360 nm at the time tc is the polymerization reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel. This corresponds to the required energy amount A (a tc = A). Further, the irradiation dose b tc = 4944 mJ / cm 2 of the wavelength region 310 nm to 430 nm absorbed by the interlayer insulating film at time tc is generated in each interlayer insulating film S1, S2, S3 and penetrates into the liquid crystal layer. It is considered that the amount of gas is lower than the amount of energy Ba, Bb, Bc required to reach the amount of gas that leads to foaming in the liquid crystal layer due to the impact applied to the liquid crystal panel (b tc <Ba, b tc <Bb, b tc <Bc).
Further, the value of the irradiation amount a 2tc = 8160 mJ / cm 2 of the light in the wavelength region 310 nm to 360 nm in the over irradiation time 2tc exceeds the energy amount A (a 2tc > A). The irradiation amount b 2tc = 9888 mJ / cm 2 of light of 430 nm leads to foaming in the liquid crystal layer due to an impact applied to the liquid crystal panel by the amount of gas generated in the interlayer insulating films S1 and S2 and penetrating into the liquid crystal layer It is considered that the energy amounts Ba and Bb necessary to reach the gas amount are respectively lower. However, the amount of gas generated in the interlayer insulating film S3 and penetrating into the liquid crystal layer is equal to the amount of energy Bc required to become the amount of gas that leads to foaming in the liquid crystal layer due to the impact applied to the liquid crystal panel, or This is considered to be higher (b 2tc <Ba, b 2tc <Bb, b 2tc ≧ Bc).

以上をまとめると以下のようになる。互いに組成が相違するアクリル系有機絶縁膜である層間絶縁膜Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３（厚みはそれぞれ３μｍ）をそれぞれ使用し、液晶層の厚みが４μｍである３枚の液晶パネルに対して、モノマーが硬化するのに必要な照射時間ｔｃの間、３種類の希ガス蛍光ランプＡ〜Ｃとメタルハライドランプから放出される光を照射したとき、３種類の希ガス蛍光ランプＡ〜Ｃを用いた場合は液晶パネルに衝撃を与えても液晶層内で発泡は生じなかった。しかしながら、メタルハライドランプを用いた場合は液晶パネルに衝撃を与えると液晶層内で発泡が生じた。   The above is summarized as follows. Interlayer insulating films S1, S2, and S3 (thicknesses of 3 μm each), which are acrylic organic insulating films having different compositions from each other, are used. When three kinds of rare gas fluorescent lamps A to C are irradiated with light emitted from three kinds of rare gas fluorescent lamps A to C and a metal halide lamp for an irradiation time tc necessary for curing, No foaming occurred in the liquid crystal layer even when an impact was applied to the liquid crystal panel. However, when a metal halide lamp is used, foaming occurs in the liquid crystal layer when an impact is applied to the liquid crystal panel.

また、層間絶縁膜Ｓ１を用いた液晶パネルの場合、発泡が生じるエネルギー量Ｂａの閾値は、１２０１２ｍＪ／ｃｍ２〜２３１６０ｍＪ／ｃｍ２の間に存在し、層間絶縁膜Ｓ２を用いた液晶パネルの場合、発泡が生じるエネルギー量Ｂｂの閾値は、９８８８ｍＪ／ｃｍ２〜１２０１２ｍＪ／ｃｍ２の間に存在し、層間絶縁膜Ｓ３を用いた液晶パネルの場合、発泡が生じるエネルギー量Ｂａの閾値は、８４９６ｍＪ／ｃｍ２〜９８８８ｍＪ／ｃｍ２の間に存在することが分かった。 In the case of the liquid crystal panel using the interlayer insulating film S1, the threshold value of the energy amount Ba at which foaming occurs is between 12012 mJ / cm 2 and 23160 mJ / cm 2 , and in the case of the liquid crystal panel using the interlayer insulating film S2 The threshold value of the energy amount Bb at which foaming occurs is between 9888 mJ / cm 2 and 12012 mJ / cm 2 , and in the case of the liquid crystal panel using the interlayer insulating film S3, the threshold value of the energy amount Ba at which foaming occurs is 8496 mJ / It was found to exist between cm 2 and 9888 mJ / cm 2 .

なお、時間ｔｃにおける波長領域３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの光の照射量ａｔｃ（＝液晶パネル内の光反応性物質の重合反応に必要なエネルギー量Ａ）が［希ガス蛍光ランプＡ］＜［希ガス蛍光ランプＢ］＜［希ガス蛍光ランプＣ］＜［メタルハライドランプ］となっているが、これは短波長比率が大きいほど反応速度が速くなり、必要照射量が少なくなるためと考えられる。 Note that the irradiation amount a tc (= energy amount A necessary for the polymerization reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel) in the wavelength region 310 nm to 360 nm at time tc is [rare gas fluorescent lamp A] <[rare gas fluorescence. Lamp B] <[rare gas fluorescent lamp C] <[metal halide lamp]. This is considered to be due to the fact that the greater the short wavelength ratio, the faster the reaction speed and the smaller the required irradiation amount.

１ 光照射部
１ａ 光源（ランプ）
１ｂ ミラー
１ｃ 電源
１１１ 内側管（誘電体）
１１２ 外側管（誘電体）
１１Ａ，１１Ｂ 両端部
２ ワークステージ
２ａ 電圧を印加する機構
３ 液晶パネル
３ａ，３ｂ 光透過性基板（ガラス基板）
３ｃ 紫外線反応材料を含んだ液晶
３ｄ シール剤
４ 制御部
１０，２０ ランプ
１１，２１ 容器（発光管）
１２，１３ 電極
２２，２３ 電極
１４，２６ 低軟化点ガラス層
１５，２７ 蛍光体層
１６ 電源装置
２４ 保護膜
２５ 紫外線反射膜
Ｓ 放電空間
Ｗ１１，Ｗ１２ リード線
５０ 液晶パネル
５１ 第１のガラス基板
５２ 第２のガラス基板
５３ ＴＦＴ
５４ 液晶駆動用電極
５５ 透明電極（ＩＴＯ）
５６ 配向膜
５７ カラーフィルタ
５８ 液晶（液晶層）
５９ シール剤
５３１ ゲート
５３２ ゲート絶縁膜
５３３ 半導体層
５３４ ソース
５３５ ドレイン
５３６ ドレイン配線
５４１ ソース配線
５００ 層間絶縁膜（有機絶縁膜）
５００ａ コンタクトホール 1 Light irradiation part 1a Light source (lamp)
1b Mirror 1c Power supply 111 Inner tube (dielectric)
112 Outer tube (dielectric)
11A, 11B Both ends 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 Sealant 4 Control unit 10,20 Lamp 11, 21 Container (arc tube)
12,13 electrode 22,23 electrode 14,26 low softening point glass layer
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15, 27 Phosphor layer 16 Power supply device 24 Protective film 25 Ultraviolet reflective film S Discharge space W11, W12 Lead wire 50 Liquid crystal panel 51 1st glass substrate 52 2nd glass substrate 53 TFT
54 Liquid crystal drive electrode 55 Transparent electrode (ITO)
56 Alignment film 57 Color filter 58 Liquid crystal (liquid crystal layer)
59 Sealant 531 Gate 532 Gate insulating film 533 Semiconductor layer 534 Source 535 Drain 536 Drain wiring 541 Source wiring 500 Interlayer insulating film (organic insulating film)
500a contact hole

Claims (3)

アクティブ素子上に層間絶縁膜を具備し光反応性物質を含有する液晶を内部に封入したＭＶＡ方式の液晶パネルを保持するワークステージと、上記ワークステージに保持された上記液晶パネルに対してランプからの光を照射する光照射部とを備え、上記光照射部からの光を上記ワークステージに保持された液晶パネルに対して照射することにより、上記液晶パネル内の光反応性物質を反応させて液晶パネルの内部に配向部を形成する液晶パネルの製造装置において、
上記層間絶縁膜は、波長４３０ｎｍ以下の光を吸収しガスを発生する感光基を含み、光照射で反応し、露光、現像処理によりパターン形成が可能な絶縁膜であるアクリル系有機絶縁膜からなるものであって、上記光照射部のランプは希ガス蛍光ランプであり、液晶パネル内の光反応性物質の反応に寄与する３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長領域の光の照射量（ａ）が当該光反応性物質の反応に必要なエネルギー量（Ａ）に等しいとき、
層間絶縁膜に吸収される４３０ｎｍ以下の波長領域の光の照射量（ｂ）が、当該波長領域の光を吸収した層間絶縁膜内で発生するガスの発生量が液晶層内に浸透して液晶層内での発泡に至る量となるのに必要なエネルギー量（Ｂ）より小さくなる発光スペクトルを有するランプである
ことを特徴とする液晶パネルの製造装置。 A work stage that holds an MVA liquid crystal panel that includes an interlayer insulating film on an active element and encloses a liquid crystal containing a photoreactive substance therein, and a lamp with respect to the liquid crystal panel held on the work stage. A light irradiating unit that irradiates the light, and irradiating the light from the light irradiating unit to the liquid crystal panel held on the work stage, thereby causing the photoreactive substance in the liquid crystal panel to react. In a liquid crystal panel manufacturing apparatus that forms an alignment portion inside a liquid crystal panel,
The interlayer insulating film includes an acrylic organic insulating film that includes a photosensitive group that absorbs light having a wavelength of 430 nm or less and generates gas, reacts by light irradiation, and can be patterned by exposure and development processes. be those, lamp of the light irradiation section is the rare gas fluorescent lamp, the irradiation amount of light in the wavelength region of 310nm~360nm contributes to reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel (a) is the optical reaction When it is equal to the amount of energy (A) required for the reaction of the sex substance,
The irradiation amount (b) of light in the wavelength region of 430 nm or less absorbed by the interlayer insulating film penetrates into the liquid crystal layer and the amount of gas generated in the interlayer insulating film that has absorbed light in the wavelength region penetrates into the liquid crystal layer. An apparatus for manufacturing a liquid crystal panel, which is a lamp having an emission spectrum that is smaller than an energy amount (B) required for foaming in a layer. 上記ランプは、実質的に波長３００ｎｍ以下の光を放射しない希ガス蛍光ランプである
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造装置。 2. The apparatus for manufacturing a liquid crystal panel according to claim 1, wherein the lamp is a rare gas fluorescent lamp that does not substantially emit light having a wavelength of 300 nm or less. アクティブ素子上に層間絶縁膜を具備し光反応性物質を含有する液晶を内部に封入したＭＶＡ方式の液晶パネルに光照射することにより、上記液晶パネル内の光反応性物質を反応させて液晶パネルの内部に配向部を形成する液晶パネルの製造方法において、
上記層間絶縁膜は、波長４３０ｎｍ以下の光を吸収しガスを発生する感光基を含み、光照射で反応し、露光、現像処理によりパターン形成が可能な絶縁膜であるアクリル系有機絶縁膜からなるものであって、上記光照射するランプは希ガス蛍光ランプであり、液晶パネル内の光反応性物質の反応に寄与する３１０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長領域の光の照射量（ａ）が当該光反応性物質の反応に必要なエネルギー量（Ａ）に等しいとき、
層間絶縁膜に吸収される４３０ｎｍ以下の波長領域の光の照射量（ｂ）が、当該波長領域の光を吸収した層間絶縁膜内で発生するガスの発生量が液晶層内に浸透して液晶層内での発泡に至る量となるのに必要なエネルギー量（Ｂ）より小さくなるように光照射する
ことを特徴とする液晶パネルの製造方法。 By irradiating light to an MVA type liquid crystal panel having an interlayer insulating film on an active element and containing a liquid crystal containing a photoreactive substance therein, the photoreactive substance in the liquid crystal panel is allowed to react with the liquid crystal panel. In the manufacturing method of the liquid crystal panel in which the alignment part is formed inside,
The interlayer insulating film includes an acrylic organic insulating film that includes a photosensitive group that absorbs light having a wavelength of 430 nm or less and generates gas, reacts by light irradiation, and can be patterned by exposure and development processes. be one lamp for irradiating the light is rare gas fluorescent lamp, the irradiation amount of light in the wavelength region of 310nm~360nm contributes to reaction of the photoreactive substance in the liquid crystal panel (a) is the photoreactive When equal to the amount of energy (A) required for the reaction of the substance,
The irradiation amount (b) of light in the wavelength region of 430 nm or less absorbed by the interlayer insulating film penetrates into the liquid crystal layer and the amount of gas generated in the interlayer insulating film that has absorbed light in the wavelength region penetrates into the liquid crystal layer. A method for producing a liquid crystal panel, which comprises irradiating light so as to be smaller than an amount of energy (B) required for foaming in a layer.
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