專利名稱：熒光燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及在制造液晶面板時所使用的光源用燈，尤其涉及在將含有光敏物質的 液晶封入在內部的液晶面板制造工序中所使用的熒光燈。
背景技術：
液晶面板具有在具有2枚透光性的基板(玻璃基板)之間封入液晶的構造，在其 中一方玻璃板上形成多個有源元件(TFT)與液晶驅動用電極，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。在如上所示的構造的液晶面板中，定向膜用以控制對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進行，但是近年來則嘗試一種新的定向控制技術 (參照專利文獻1)。其在設有TFT元件的第1玻璃基板與與該第1玻璃基板相對的第2玻璃基板之間， 封入將具有通過電壓施加進行定向的定向性的液晶、及與光反應而發生聚合的單體進行混 合而成的材料，在該液晶面板上施加電壓的同時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，由此對液晶分子賦予預傾角。通過該方法，由于不需要設置以往具有為賦予預傾角所需的斜面的突起物，因此 可簡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，結果可削減液晶面板的制造成本或制造時間，另外可使背光燈省電力化。參照圖11，針對通過該高分子的液晶定向限制技術加以說明。面板90在由玻璃構成的透光性基板91的各個的面形成有由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。 該液晶是在具有負的介電常數各向異性的負型液晶中以適當比例添加有紫外線硬化型單 體93而得到的液晶。對該面板90進行電壓施加及紫外線照射，由此進行液晶的定向限制。如圖11(a)所示，在初期的無施加電壓時，液晶分子94垂直定向，單體93也還在 單基體的狀態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 的微細圖案方向傾斜，單體93也同樣地傾斜。若在該狀態下如(c)所示進行紫外線照射， 單體93保持傾斜的狀態聚合。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。在進行該新的定向控制的液晶面板的制造技術中，最終制品中的面板的好壞與單 體的聚合是否完成大有關系，萬一殘留有未硬化的單體時，會發生液晶面板的殘影而造成 不良的原因。因此，如專利文獻1等已為人所知，采用一種將紫外線的照射分成多個階段的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，在對含有液晶材料及光聚合性單體的液晶層施加電壓的狀態下對液晶層照射紫外線，之后，在(B)2次照射工 序中，在不施加電壓的狀態下照射紫外線。結果，在1次照射工序下在液晶材料的分子定向 傾斜的狀態下，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。經由如上所示的工序，殘留在液晶材料中的單體會完全聚合，單體則 消失。以往，在上述紫外線照射工序中，使用會放射出被稱為不可見光(black light)的 波長約300 400nm范圍附近的紫外范圍的光的熒光燈。專利文獻1日本特開2008-1；34668號公報來自不可見光的放射光包含有較多的短波長(例如小于310nm的波長)的紫外 線。但是，若將如上所示的波長310nm以下的紫外線照射在液晶顯示面板，液晶會受到損 傷，而會導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范圍的光， 簡單來說是設置濾光片，但是熒光燈為擴散光源，因此通常必須使用吸收特性的濾光片。但 是，為了將波長310nm以下的光切實地遮光，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范圍的光會不可避免地被吸收。結果，無法高 效地照射聚合所需的波長范圍的光，而會產生聚合速度降低、紫外線照射時間長、量產性差 的問題。
發明內容
因此，本發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，對基板施加電壓的同時使單體聚合，由此在規定液晶 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 短波長的紫外線強度，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，用于含有光敏物質的液晶面板的制造工序中，其特征為在形成 于發光管內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
發明的效果根據本發明，可提供一種熒光燈，其在由熒光燈放射的光的波長中，不會損及 321 350nm間的光強度，而可減小310nm以下的波長的紫外線強度，因此可減小對液晶造 成損傷的300nm附近的短波長的紫外線強度，可在減小對液晶造成的損傷的同時確實進行 單體的聚合，可適于使用在將含有光敏物質的液晶封入在內部的液晶面板的制造工序。
圖1是表示搭載有本發明的熒光燈的紫外線照射裝置的說明圖。圖2是表示本發明的第1實施方式的熒光燈的說明圖。圖3是表示第1實施方式、現有例、比較例的各熒光燈的波長250 450nm的光譜 的圖。圖4是表示第1實施方式的熒光燈的損傷波長區域及有效波長區域的光的積算強 度的相對值與鈰濃度的關系的圖。圖5是表示第2實施方式、現有例、比較例的各熒光燈的波長250 450nm的光譜 的圖。圖6是表示第2實施方式的熒光燈的損傷波長區域及有效波長區域的光的積算強 度的相對值與釓濃度的關系的圖。圖7是表示第3實施方式、現有例、比較例的各熒光燈的波長250 450nm的光譜 的圖。圖8是表示第3實施方式的熒光燈的損傷波長區域及有效波長區域的光的積算強 度的相對值與鈰濃度的關系的圖。圖9是表示第4實施方式、現有例、比較例的各熒光燈的波長250 450nm的光譜 的圖。圖10是表示第4實施方式的熒光燈的損傷波長區域及有效波長區域的光的積算 強度的相對值與鑭濃度的關系的圖。圖11是說明將含有光敏物質的液晶封入在內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的液晶封入在內部的液晶面板的制造工序的圖。
具體實施例方式以下根據附圖，說明本發明的實施方式。但是，以下所示實施方式例示用來將本發 明的技術思想具體化的液晶制造用的紫外線照射裝置及熒光燈，本發明并非將熒光燈特定 為以下內容。圖1是在將含有光敏物質的液晶封入在內部的液晶面板的制造工序中，用以將作 為光敏物質的單體聚合的紫外線照射裝置100的概略說明圖。在工作臺S上，將通過輥子等 適當的搬送裝置搬運來的液晶面板30載置于光照射部的正下方。液晶面板30如下構成 在例如由玻璃構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 內部注入含有未反應狀態的光敏物質(單體)的液晶33。在各個基板31設有在該圖中并未圖示的電極，各電極與施加電壓的機構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燈(在該圖中為5支)。其中，在熒光燈的背后具有將來自燈的光朝向 載臺反射的反射鏡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。針對本發明的一個實施方式的熒光燈10詳加說明。在由玻璃等電介質構成的透 光性的氣密容器11的內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 部封入有由氙等稀有氣體構成的放電介質，在氣密容器11的外表面上配置有一對外部電 極13、14。若經由引線15、16在該一對外部電極13、14間施加高頻高電壓，形成有使由氣密 容器11構成的電介質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。本發明中所使用的熒光體層12具有當照射如上所示的短波長紫外線，例如由氙 所發出的波長172nm紫外線時，發出在波長310 380nm的區域具有發光峰值波長的長波 長紫外線的熒光體。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價及4價的價數，但在本發 明中作為3價的陽離子而存在。如上所示的熒光體也可以適當比例來混合使用，但是由于 作業工時會增加，因此在實用上優選單獨使用。以下，針對各熒光體，根據實施例詳加說明。其中，在以下說明中，在將含有光敏物質的液晶封入在內部的液晶面板的制造工 序中，與以往被使用在光敏物質的反應的所謂的不可見光作對比說明。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實施方式1本實施方式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價的陽離子而存 在。通過將該鈰的摩爾比設定在X = 0.6 0.8的范圍，可在將含有光敏物質的液晶封入 在內部的液晶面板的制造工序使有效區域的紫外光增大。以下通過實施例，更進一步對本實施方式詳加說明。(比較例1)以波長310nm以下、尤其波長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(簡稱CAM熒光體)。式O) =CeMgAl11O19其中，在式(2)中，鋪(Ce)的摩爾數為1。以圖3中的比較例1的曲線來表示使用該式O)的CAM熒光體的熒光燈的波長 250 450nm范圍的發光光譜波形。其中該圖中的現有例1是鈰活化磷酸鑭熒光體發光光譜波形。如上所示，比較例1的曲線中的發光光譜的峰值在波長360 370nm附近，在將含 有光敏物質的液晶封入在內部的液晶面板的制造工序中，確認出在光敏物質的反應中使用 的光譜范圍(波長321 350nm;稱為“有效波長范圍”)的強度較大。但是，若考慮到有效波長范圍的強度有改善的空間，本發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310 380nm的波長范圍的紫外光增大。其中，在該驗證中，在將含有光敏物質的液晶封入在內部的液晶面板的制造工序 中，分為光敏物質的反應所使用的光譜范圍、即有效波長范圍(波長321 350nm)、對液 晶造成損傷的光譜范圍(波長300 310nm ；以下稱為“損傷波長范圍”)、及它們之間的光 譜范圍(波長311 320nm)，將各區域的積算光量與已知技術的不可見光的積算光量相比 較來進行。(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價金屬離 子的鎂的一部分，置換成同為2價金屬離子的鋇，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為0. 05摩爾，比較例3的熒光燈的熒 光體將鋇添加量設為0. 1摩爾，將鎂置換制作的熒光體。在制造上述熒光體時，通過將Ce、 Mg、Ba、Al以通式所表示的摩爾比加以混合，之后進行燒成來制作。使用上述熒光體，按照圖2所示構成，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定的電壓而點燈，來測定出燈的發光強度。結果 確認出雖未發現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 熒光燈波長的峰值移至短波長側，發光強度稍微變高。(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0. 1摩爾，使鈰的添加量改 變。在此，鈰的摩爾比設為0.50。其中，熒光體經過將Ce、Mg、Ba、Al以通式所示的摩爾比 加以混合，之后進行燒成來制作，制作出圖2所示結構的熒光燈。使該熒光燈點燈，而驗證 出發光光譜。結果可知熒光的峰值進一步移至短波長側而使發光強度增加而大幅改善。因此，制作出使鈰(Ce)濃度進一步改變的熒光體。(實施例1 3)以實施例1 3而言，將上述式O)中的χ的值以依序為0. 6,0. 7,0. 8的方式進 行調制而制造出熒光體。其中各實施例的鈰濃度為0. 6摩爾、0. 7摩爾、0. 8摩爾。使用所得的熒光體構成圖2的燈，施加預定的電壓而點燈，驗證出其發光光譜。結 果，峰值強度的絕對值增加，可得良好的發光光譜。在上述實施例1 3中，與作為現有例1 的不可見光的構成相比較，使至波長300 310nm為止的波長范圍的積分強度減低至1/10 以下為止，同時在將含有光敏物質的液晶封入在內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320 350nm為止的紫外線的波長。在圖3中總結表示現有例1、比較例1 4、實施例1 3的發光光譜波形。此夕卜，在下述表1表示現有例、比較例、實施例的熒光體組成、及按照波長300 310nm范圍、波長 311 320nm、波長321 350nm區別的各燈的光譜強度的積分值。
表1中，左側的“測定值”欄是在距離發光管25mm的位置通過分光器測定出的光 譜的該積分強度的實測值。右側以現有例1的燈中的各波長范圍的積分值設為100的相對 值來表示該積分強度。
權利要求
1.一種熒光燈，用于含有光敏物質的液晶面板的制造工序中，其特征為在形成于發光管內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 個作為母晶而通過Ce3+予以活化的熒光體。
2.如權利要求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以下的發光強度，而且盡量提高310nm～380nm的發光強度的熒光體。該熒光燈，用于含有光敏物質的液晶面板的制造工序中，其特征為在形成于發光管內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作為母晶而通過Ce3+予以活化的熒光體。
文檔編號C09K11/80GK102121677SQ20101059782
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月15日 優先權日2009年12月16日
發明者田川幸治 申請人:優志旺電機株式會社