專利名稱：熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在制造液晶面板時(shí)所使用的光源用燈，尤其涉及在將含有光敏物質(zhì)的 液晶封入在內(nèi)部的液晶面板制造工序中所使用的熒光燈。
背景技術(shù)：
液晶面板具有在具有2枚透光性的基板(玻璃基板)之間封入液晶的構(gòu)造，在其 中一方玻璃板上形成多個(gè)有源元件(TFT)與液晶驅(qū)動(dòng)用電極，在其上形成定向膜。在另一 方玻璃基板上形成有彩色濾光片、定向膜、及透明電極(ITO)。接著在兩玻璃基板的定向膜 間封入液晶，利用密封劑將周圍密封。在如上所示的構(gòu)造的液晶面板中，定向膜用以控制對(duì)電極間施加電壓而使液晶定 向的液晶定向。以往，定向膜的控制通過摩擦來(lái)進(jìn)行，但是近年來(lái)則嘗試一種新的定向控制技術(shù) (參照專利文獻(xiàn)1)。其在設(shè)有TFT元件的第1玻璃基板與與該第1玻璃基板相對(duì)的第2玻璃基板之間， 封入將具有通過電壓施加進(jìn)行定向的定向性的液晶、及與光反應(yīng)而發(fā)生聚合的單體進(jìn)行混 合而成的材料，在該液晶面板上施加電壓的同時(shí)照射光而使單體聚合，將與玻璃基板接觸 的液晶(即表層的大概1分子層)的方向固定，由此對(duì)液晶分子賦予預(yù)傾角。通過該方法，由于不需要設(shè)置以往具有為賦予預(yù)傾角所需的斜面的突起物，因此 可簡(jiǎn)化液晶面板的制造工序，而且在最終制品中，由于突起物所造成的陰影消失，因此可改 善開口率，結(jié)果可削減液晶面板的制造成本或制造時(shí)間，另外可使背光燈省電力化。參照?qǐng)D11，針對(duì)通過該高分子的液晶定向限制技術(shù)加以說明。面板90在由玻璃構(gòu)成的透光性基板91的各個(gè)的面形成有由ITO等形成的電極 92，而且在其周邊涂布密封劑(未圖示)而形成而予以貼合。在基板91之間注入有液晶。 該液晶是在具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的負(fù)型液晶中以適當(dāng)比例添加有紫外線硬化型單 體93而得到的液晶。對(duì)該面板90進(jìn)行電壓施加及紫外線照射，由此進(jìn)行液晶的定向限制。如圖11(a)所示，在初期的無(wú)施加電壓時(shí)，液晶分子94垂直定向，單體93也還在 單基體的狀態(tài)下沿著液晶分子存在。在此，若如(b)所示施加電壓，液晶分子94朝像素電極 的微細(xì)圖案方向傾斜，單體93也同樣地傾斜。若在該狀態(tài)下如(c)所示進(jìn)行紫外線照射， 單體93保持傾斜的狀態(tài)聚合。如上所示，單體93具有傾斜地聚合，由此使液晶分子94的 定向受到限制。在進(jìn)行該新的定向控制的液晶面板的制造技術(shù)中，最終制品中的面板的好壞與單 體的聚合是否完成大有關(guān)系，萬(wàn)一殘留有未硬化的單體時(shí)，會(huì)發(fā)生液晶面板的殘影而造成 不良的原因。因此，如專利文獻(xiàn)1等已為人所知，采用一種將紫外線的照射分成多個(gè)階段的2階 段的紫外線照射工序。具體而言，如圖12所示，在(A)I次照射工序中，在對(duì)含有液晶材料及光聚合性單體的液晶層施加電壓的狀態(tài)下對(duì)液晶層照射紫外線，之后，在(B)2次照射工 序中，在不施加電壓的狀態(tài)下照射紫外線。結(jié)果，在1次照射工序下在液晶材料的分子定向 傾斜的狀態(tài)下，定向膜附近的單體聚合而形成聚合物層，在2次照射工序中，液晶分子的傾 斜方向被聚合物記憶。經(jīng)由如上所示的工序，殘留在液晶材料中的單體會(huì)完全聚合，單體則 消失。以往，在上述紫外線照射工序中，使用會(huì)放射出被稱為不可見光(black light)的 波長(zhǎng)約300 400nm范圍附近的紫外范圍的光的熒光燈。專利文獻(xiàn)1日本特開2008-1；34668號(hào)公報(bào)來(lái)自不可見光的放射光包含有較多的短波長(zhǎng)(例如小于310nm的波長(zhǎng))的紫外 線。但是，若將如上所示的波長(zhǎng)310nm以下的紫外線照射在液晶顯示面板，液晶會(huì)受到損 傷，而會(huì)導(dǎo)致液晶顯示面板的可靠性降低的新的問題。為了切掉不需要的波長(zhǎng)范圍的光， 簡(jiǎn)單來(lái)說是設(shè)置濾光片，但是熒光燈為擴(kuò)散光源，因此通常必須使用吸收特性的濾光片。但 是，為了將波長(zhǎng)310nm以下的光切實(shí)地遮光，3IOnm附近的例如310 340nm附近的光譜光 也一部分被吸收。即，有助于單體聚合的波長(zhǎng)范圍的光會(huì)不可避免地被吸收。結(jié)果，無(wú)法高 效地照射聚合所需的波長(zhǎng)范圍的光，而會(huì)產(chǎn)生聚合速度降低、紫外線照射時(shí)間長(zhǎng)、量產(chǎn)性差 的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的課題是提供一種在具有電極的2片基板間填充含有可聚合 的單體的液晶組成物而形成液晶層，對(duì)基板施加電壓的同時(shí)使單體聚合，由此在規(guī)定液晶 分子的傾斜方向的液晶顯示裝置的制造工序中，放射可適于使用在上述單體聚合工序中的 放射紫外線的光源燈，具體而言，其目的在于提供一種以盡量減小在其光譜中比310nm更 短波長(zhǎng)的紫外線強(qiáng)度，且在310 380nm具有最大能量峰值的熒光燈。為了解決上述課題，本發(fā)明的熒光燈具備以下特征。(1) 一種熒光燈，用于含有光敏物質(zhì)的液晶面板的制造工序中，其特征為在形成 于發(fā)光管內(nèi)部的熒光體層中含有將多鋁酸鎂鋇、磷酸釓釔及鋁酸鎂鑭中的任一個(gè)作為母晶 而通過Ce3+予以活化的熒光體。(2)另外，上述熒光體含有通式以下式表示的鈰活化多鋁酸鎂鋇Cex (Mgl_y_z, Bay_z) Α1η019_(3(1_χ)+2ζ)/2其中，0.6 彡 χ 彡 0. 8。(3)另外，上述熒光體含有通式以下式表示的鈰活化磷酸釓釔(Y1^jGdx)PO4ICe其中，0.1 彡 χ 彡 0. 5。(4)并且，上述熒光體含有通式以下式表示的鈰活化鋁酸鎂鑭(La1^x, Cex)MgAl11O19其中，0.07 彡 χ 彡 0. 12。(5)并且，上述熒光體含有通式以下式表示的鈰及鑭活化多鋁酸鎂鋇(Ce0.8，Lax) (Mg0.8，Ba0.》Al11O
18.6+3χ其中，0<X彡 0.06。
4
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可提供一種熒光燈，其在由熒光燈放射的光的波長(zhǎng)中，不會(huì)損及 321 350nm間的光強(qiáng)度，而可減小310nm以下的波長(zhǎng)的紫外線強(qiáng)度，因此可減小對(duì)液晶造 成損傷的300nm附近的短波長(zhǎng)的紫外線強(qiáng)度，可在減小對(duì)液晶造成的損傷的同時(shí)確實(shí)進(jìn)行 單體的聚合，可適于使用在將含有光敏物質(zhì)的液晶封入在內(nèi)部的液晶面板的制造工序。


圖1是表示搭載有本發(fā)明的熒光燈的紫外線照射裝置的說明圖。圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的熒光燈的說明圖。圖3是表示第1實(shí)施方式、現(xiàn)有例、比較例的各熒光燈的波長(zhǎng)250 450nm的光譜 的圖。圖4是表示第1實(shí)施方式的熒光燈的損傷波長(zhǎng)區(qū)域及有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的積算強(qiáng) 度的相對(duì)值與鈰濃度的關(guān)系的圖。圖5是表示第2實(shí)施方式、現(xiàn)有例、比較例的各熒光燈的波長(zhǎng)250 450nm的光譜 的圖。圖6是表示第2實(shí)施方式的熒光燈的損傷波長(zhǎng)區(qū)域及有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的積算強(qiáng) 度的相對(duì)值與釓濃度的關(guān)系的圖。圖7是表示第3實(shí)施方式、現(xiàn)有例、比較例的各熒光燈的波長(zhǎng)250 450nm的光譜 的圖。圖8是表示第3實(shí)施方式的熒光燈的損傷波長(zhǎng)區(qū)域及有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的積算強(qiáng) 度的相對(duì)值與鈰濃度的關(guān)系的圖。圖9是表示第4實(shí)施方式、現(xiàn)有例、比較例的各熒光燈的波長(zhǎng)250 450nm的光譜 的圖。圖10是表示第4實(shí)施方式的熒光燈的損傷波長(zhǎng)區(qū)域及有效波長(zhǎng)區(qū)域的光的積算 強(qiáng)度的相對(duì)值與鑭濃度的關(guān)系的圖。圖11是說明將含有光敏物質(zhì)的液晶封入在內(nèi)部的液晶面板的制造工序的圖。圖12是說明將含有光敏物質(zhì)的液晶封入在內(nèi)部的液晶面板的制造工序的圖。
具體實(shí)施例方式以下根據(jù)附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，以下所示實(shí)施方式例示用來(lái)將本發(fā) 明的技術(shù)思想具體化的液晶制造用的紫外線照射裝置及熒光燈，本發(fā)明并非將熒光燈特定 為以下內(nèi)容。圖1是在將含有光敏物質(zhì)的液晶封入在內(nèi)部的液晶面板的制造工序中，用以將作 為光敏物質(zhì)的單體聚合的紫外線照射裝置100的概略說明圖。在工作臺(tái)S上，將通過輥?zhàn)拥?適當(dāng)?shù)陌崴脱b置搬運(yùn)來(lái)的液晶面板30載置于光照射部的正下方。液晶面板30如下構(gòu)成 在例如由玻璃構(gòu)成的具備有透光性的2片基板31之間，以框狀涂布有密封劑32，并且在其 內(nèi)部注入含有未反應(yīng)狀態(tài)的光敏物質(zhì)(單體)的液晶33。在各個(gè)基板31設(shè)有在該圖中并未圖示的電極，各電極與施加電壓的機(jī)構(gòu)34相連接。
在液晶面板30的上部形成有用以照射紫外線的光照射部20。光源為熒光燈10， 在此排列配置有多個(gè)燈(在該圖中為5支)。其中，在熒光燈的背后具有將來(lái)自燈的光朝向 載臺(tái)反射的反射鏡21。圖2是熒光燈的說明圖。該圖(a)是透視圖，(b)是與燈的管軸垂直的剖視圖，(C) 是在(b)中以線段A-A切斷的管軸方向的剖視圖。針對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的熒光燈10詳加說明。在由玻璃等電介質(zhì)構(gòu)成的透 光性的氣密容器11的內(nèi)壁形成有層積熒光體所形成的熒光體層12。在該氣密容器11的內(nèi) 部封入有由氙等稀有氣體構(gòu)成的放電介質(zhì)，在氣密容器11的外表面上配置有一對(duì)外部電 極13、14。若經(jīng)由引線15、16在該一對(duì)外部電極13、14間施加高頻高電壓，形成有使由氣密 容器11構(gòu)成的電介質(zhì)的壁部介于其中的放電，而放出屬于氙的光譜的172nm的紫外線。本發(fā)明中所使用的熒光體層12具有當(dāng)照射如上所示的短波長(zhǎng)紫外線，例如由氙 所發(fā)出的波長(zhǎng)172nm紫外線時(shí)，發(fā)出在波長(zhǎng)310 380nm的區(qū)域具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)的長(zhǎng)波 長(zhǎng)紫外線的熒光體。具體而言，熒光體含有將多鋁酸鎂鋇、磷酸釓釔及鋁酸鎂鑭中的任一個(gè)作為母晶， 而且通過鈰(Ce)而將各母晶活化的熒光體。尤其是，Ce可取3價(jià)及4價(jià)的價(jià)數(shù)，但在本發(fā) 明中作為3價(jià)的陽(yáng)離子而存在。如上所示的熒光體也可以適當(dāng)比例來(lái)混合使用，但是由于 作業(yè)工時(shí)會(huì)增加，因此在實(shí)用上優(yōu)選單獨(dú)使用。以下，針對(duì)各熒光體，根據(jù)實(shí)施例詳加說明。其中，在以下說明中，在將含有光敏物質(zhì)的液晶封入在內(nèi)部的液晶面板的制造工 序中，與以往被使用在光敏物質(zhì)的反應(yīng)的所謂的不可見光作對(duì)比說明。其中，被使用在不可 見光的熒光體雖有各式各樣，但在此將屬于一般熒光體的鈰活化磷酸鑭用用于比較例來(lái)加 以說明，在下文的說明中，將使用該鈰活化磷酸鑭熒光體的不可見光稱為“現(xiàn)有例1 ”。其中，鈰活化磷酸鑭熒光體的通式如以下所示。鈰活化磷酸鑭熒光體的通式(La，Ce) PO4實(shí)施方式1本實(shí)施方式1的熒光燈主要使用鈰活化多鋁酸鎂鋇(Ce-Mg-Ba-Al-O)類的熒光體 作為熒光體層12。該熒光體層12是通式以下式(1)所示的熒光體，尤其是鈰(Ce)的摩爾 比(χ)為0.6 0.8的范圍。式(1):Cex(Mg…，BVz)Aln019_(3(1_編2在上述式(1)中，屬于活化金屬元素的Ce在理想上全部作為3價(jià)的陽(yáng)離子而存 在。通過將該鈰的摩爾比設(shè)定在X = 0.6 0.8的范圍，可在將含有光敏物質(zhì)的液晶封入 在內(nèi)部的液晶面板的制造工序使有效區(qū)域的紫外光增大。以下通過實(shí)施例，更進(jìn)一步對(duì)本實(shí)施方式詳加說明。(比較例1)以波長(zhǎng)310nm以下、尤其波長(zhǎng)300nm以下的紫外線放射較少的熒光體而言，一般已 知如下式(2)所示的鈰活化鋁酸鋇鎂熒光體(簡(jiǎn)稱CAM熒光體)。式O) =CeMgAl11O19其中，在式(2)中，鋪(Ce)的摩爾數(shù)為1。以圖3中的比較例1的曲線來(lái)表示使用該式O)的CAM熒光體的熒光燈的波長(zhǎng) 250 450nm范圍的發(fā)光光譜波形。其中該圖中的現(xiàn)有例1是鈰活化磷酸鑭熒光體發(fā)光光譜波形。如上所示，比較例1的曲線中的發(fā)光光譜的峰值在波長(zhǎng)360 370nm附近，在將含 有光敏物質(zhì)的液晶封入在內(nèi)部的液晶面板的制造工序中，確認(rèn)出在光敏物質(zhì)的反應(yīng)中使用 的光譜范圍(波長(zhǎng)321 350nm;稱為“有效波長(zhǎng)范圍”)的強(qiáng)度較大。但是，若考慮到有效波長(zhǎng)范圍的強(qiáng)度有改善的空間，本發(fā)明人嘗試基于該鈰活化 多鋁酸鎂鋇(Ce-Mg-Ba-Al-O)類的熒光體，使波長(zhǎng)310 380nm的波長(zhǎng)范圍的紫外光增大。其中，在該驗(yàn)證中，在將含有光敏物質(zhì)的液晶封入在內(nèi)部的液晶面板的制造工序 中，分為光敏物質(zhì)的反應(yīng)所使用的光譜范圍、即有效波長(zhǎng)范圍(波長(zhǎng)321 350nm)、對(duì)液 晶造成損傷的光譜范圍(波長(zhǎng)300 310nm ；以下稱為“損傷波長(zhǎng)范圍”)、及它們之間的光 譜范圍(波長(zhǎng)311 320nm)，將各區(qū)域的積算光量與已知技術(shù)的不可見光的積算光量相比 較來(lái)進(jìn)行。(比較例2、3)首先，不改變鈰的配合比例而將在CAM熒光體的通式(式(1))中屬于2價(jià)金屬離 子的鎂的一部分，置換成同為2價(jià)金屬離子的鋇，制作出比較例2、比較例3的熒光體。以下 是表示各熒光體的通式。(比較例2) Ce (Mg0.95，Ba0. J Al11O19(比較例3) Ce (Mg0.9, Ba0. ^ Al11O19比較例2的熒光燈的熒光體是將鋇添加量設(shè)為0. 05摩爾，比較例3的熒光燈的熒 光體將鋇添加量設(shè)為0. 1摩爾，將鎂置換制作的熒光體。在制造上述熒光體時(shí)，通過將Ce、 Mg、Ba、Al以通式所表示的摩爾比加以混合，之后進(jìn)行燒成來(lái)制作。使用上述熒光體，按照?qǐng)D2所示構(gòu)成，制作出比較例2及比較例3的熒光燈。在如上所示制作的熒光燈投入預(yù)定的電壓而點(diǎn)燈，來(lái)測(cè)定出燈的發(fā)光強(qiáng)度。結(jié)果 確認(rèn)出雖未發(fā)現(xiàn)通過添加鋇所造成的大幅改善，但是相較于比較例3的熒光燈，比較例2的 熒光燈波長(zhǎng)的峰值移至短波長(zhǎng)側(cè)，發(fā)光強(qiáng)度稍微變高。(比較例4)接著，嘗試在置換了鋇的熒光體的中，采用鋇的摩爾數(shù)0. 1摩爾，使鈰的添加量改 變。在此，鈰的摩爾比設(shè)為0.50。其中，熒光體經(jīng)過將Ce、Mg、Ba、Al以通式所示的摩爾比 加以混合，之后進(jìn)行燒成來(lái)制作，制作出圖2所示結(jié)構(gòu)的熒光燈。使該熒光燈點(diǎn)燈，而驗(yàn)證 出發(fā)光光譜。結(jié)果可知熒光的峰值進(jìn)一步移至短波長(zhǎng)側(cè)而使發(fā)光強(qiáng)度增加而大幅改善。因此，制作出使鈰(Ce)濃度進(jìn)一步改變的熒光體。(實(shí)施例1 3)以實(shí)施例1 3而言，將上述式O)中的χ的值以依序?yàn)?. 6,0. 7,0. 8的方式進(jìn) 行調(diào)制而制造出熒光體。其中各實(shí)施例的鈰濃度為0. 6摩爾、0. 7摩爾、0. 8摩爾。使用所得的熒光體構(gòu)成圖2的燈，施加預(yù)定的電壓而點(diǎn)燈，驗(yàn)證出其發(fā)光光譜。結(jié) 果，峰值強(qiáng)度的絕對(duì)值增加，可得良好的發(fā)光光譜。在上述實(shí)施例1 3中，與作為現(xiàn)有例1 的不可見光的構(gòu)成相比較，使至波長(zhǎng)300 310nm為止的波長(zhǎng)范圍的積分強(qiáng)度減低至1/10 以下為止，同時(shí)在將含有光敏物質(zhì)的液晶封入在內(nèi)部的液晶面板的制造工序中，尤其可放 出更多有效的至波長(zhǎng)320 350nm為止的紫外線的波長(zhǎng)。在圖3中總結(jié)表示現(xiàn)有例1、比較例1 4、實(shí)施例1 3的發(fā)光光譜波形。此夕卜，在下述表1表示現(xiàn)有例、比較例、實(shí)施例的熒光體組成、及按照波長(zhǎng)300 310nm范圍、波長(zhǎng) 311 320nm、波長(zhǎng)321 350nm區(qū)別的各燈的光譜強(qiáng)度的積分值。
表1中，左側(cè)的“測(cè)定值”欄是在距離發(fā)光管25mm的位置通過分光器測(cè)定出的光 譜的該積分強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值。右側(cè)以現(xiàn)有例1的燈中的各波長(zhǎng)范圍的積分值設(shè)為100的相對(duì) 值來(lái)表示該積分強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種熒光燈，用于含有光敏物質(zhì)的液晶面板的制造工序中，其特征為在形成于發(fā)光管內(nèi)部的熒光體層中含有將多鋁酸鎂鋇、磷酸釓釔及鋁酸鎂鑭中的任一 個(gè)作為母晶而通過Ce3+予以活化的熒光體。
2.如權(quán)利要求1所述的熒光燈，其中，上述熒光體含有通式以下式表示的鈰活化多鋁 酸鎂鋇Cex (Mg1-Y-Z, Bay_z) A111019_(3(1-x)+2z)/2其中，0. 6≤χ≤0. 8。
3.如權(quán)利要求1所述的熒光燈，其中，上述熒光體含有·.通式以下式表示的鈰活化磷酸 釓釔(Y1^Gdx)PO4 = Ce其中，0. 1≤χ≤0. 5。
4.如權(quán)利要求1所述的熒光燈，其中，上述熒光體含有通式以下式表示的鈰活化鋁酸 鎂鑭(La1^x, Cex) MgAl11O19其中，0. 07≤χ≤0. 12。
5.如權(quán)利要求1所述的熒光燈，其中，上述熒光體含有通式以下式表示的鈰及鑭活化 多鋁酸鎂鋇(Ce0.8，Lax) (Mg0.8, Baai) Al 11。18. 6+3x其中，0 < X≤0. 06。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熒光燈，是稀有氣體熒光燈，使用盡量降低310nm以下的發(fā)光強(qiáng)度，而且盡量提高310nm～380nm的發(fā)光強(qiáng)度的熒光體。該熒光燈，用于含有光敏物質(zhì)的液晶面板的制造工序中，其特征為在形成于發(fā)光管內(nèi)部的熒光體層含有將多鋁酸鎂鋇、磷酸釓釔及鋁酸鎂鑭中的任一個(gè)作為母晶而通過Ce3+予以活化的熒光體。
文檔編號(hào)C09K11/80GK102121677SQ20101059782
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者田川幸治 申請(qǐng)人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會(huì)社