紫外線照射装置、紫外線照射方法、紫外線照射装置の製造方法
【課題】不要な紫外線をカットする効果が高くかつ低コストの紫外線カットフィルタを備えた紫外線照射装置、紫外線照射方法、および紫外線照射装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、メタルハライドランプの発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、第１の管と第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の空間が閉じられた空間である二重管と、二重管の外管の外面上、または二重管の内管のメタルハライドランプに対向する面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含有する酸化膜とを具備する。
【解決手段】筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、メタルハライドランプの発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、第１の管と第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の空間が閉じられた空間である二重管と、二重管の外管の外面上、または二重管の内管のメタルハライドランプに対向する面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含有する酸化膜とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば液晶パネルの製造向けとして、製造途上のパネル（被処理基板）に紫外線を照射するための紫外線照射装置、紫外線照射方法、およびそのような紫外線照射装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの製造向けの紫外線照射装置として、紫外線ランプと、この紫外線ランプの外側に位置して内部に紫外域透過フィルタが設けられた水冷ジャケット管とを備えた構成のものがある。紫外域透過フィルタは、被照射物で必要とされる所定の波長範囲の紫外線を透過させる分光フィルタである。このような分光フィルタは、紫外線ランプからの紫外線によってこれ自体に紫外線透過特性の劣化が生じるため、この紫外線照射装置では、紫外線ランプからの紫外線が分光フィルタに達する前にあらかじめ上記所定の波長範囲よりさらに短波長の紫外線をカットする手段が必要とされている（例えば、特開平６−２６７５０９号公報を参照）。このような手段により、紫外線照射装置として、紫外線出力働程特性を改善することができ、その長寿命化を図ることができる。
【０００３】
上記の特許文献における紫外線カットの手段は、ガラスや石英素材に、より短波長の紫外線を抑制する金属酸化物をあらかじめ添加または表面に蒸着するなどの加工を施して得た紫外線カットフィルタである。上記の特許文献では、このような紫外線カットフィルタを、空間的に、紫外域透過フィルタよりも紫外線ランプの側に位置させる。この種の紫外線カットフィルタは、製造に手間がかかり高価である。
【０００４】
液晶パネルの製造向けの紫外線照射装置としては、上記のような構成のほかに、被照射物で必要とされる所定の波長範囲（例えば３２０ｎｍから３８０ｎｍ）の紫外線を透過させるために、短波長側の紫外線カットフィルタと長波長側の光カットフィルタとを空間的に縦列に配置した構成のものも考えられる。このような構成においても、短波長側の紫外線カットフィルタとして、上記の特許文献に開示されるような金属酸化物のガラスへの添加またはガラス表面への蒸着によって形成したものを用いることができる。この場合、大型の液晶パネルを製造する設備においては、紫外線カットフィルタを一定の大面積に敷き詰める構成を採用することができるが、その構成では、その突き合わせ面において光漏れが発生したり、熱による膨張収縮によって応力が発生したりする可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６７５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、例えば液晶パネルの製造向けとして、製造途上のパネル（被処理基板）に紫外線を照射するための紫外線照射装置、紫外線照射方法、およびそのような紫外線照射装置を製造する方法において、不要な紫外線をカットする効果が高くかつ低コストの紫外線カットフィルタを備えた紫外線照射装置、紫外線照射方法、および紫外線照射装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するため、この発明の一態様である紫外線処理装置は、筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、前記二重管の前記外管の外面上、または前記二重管の前記内管の前記メタルハライドランプに対向する面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含有する酸化膜とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、不要な紫外線をカットする効果が高くかつ低コストの紫外線カットフィルタを備えた紫外線照射装置、紫外線照射方法、およびそのような紫外線照射装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図。
【図２】図１中に示したＡ−Ａａ位置における矢視方向の断面図。
【図３】図１中に示したメタルハライドランプの構成を示す縦断面図。
【図４】図３の図示を一部拡大して示す縦断面図。
【図５】図１中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図。
【図６】図１に示した紫外線照射装置が有する酸化膜（不要紫外線カットフィルタ）の分光透過率の例を示す特性図。
【図７Ａ】、
【図７Ｂ】、
【図７Ｃ】不要紫外線カットフィルタがその外面上に形成された、比較例としての水冷ジャケット管における、その軸方向に異なる各領域の表面状態をみた顕微鏡写真。
【図８】不要紫外線カットフィルタがその外面上に形成された、比較例としての水冷ジャケット管における、その軸方向に異なる各領域での分光透過率の例を示す特性図。
【図９】図６に示した特性が、酸化膜の厚さによりどのように変化するかを示す特性比較図。
【図１０】図１に示した紫外線照射装置が放射する光の分光分布の例を示す特性図。
【図１１】図１０に示した図示のうちの波長３６０ｎｍ以下の部分を拡大して示す特性図。
【図１２Ａ】、
【図１２Ｂ】図１に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例を示す表。
【図１３】図５とは異なる、図１中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図。
【図１４】図１０とは異なる、図１に示した紫外線照射装置が放射する光の分光分布の例を示す特性図。
【図１５】図１４に示した図示のうちの波長３６０ｎｍ以下を拡大して示す特性図。
【図１６Ａ】、
【図１６Ｂ】図１２Ａ、Ｂに示したものとは異なる、図１に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例を示す表。
【図１７】図１に示した紫外線照射装置による紫外線照射で良好に硬化する樹脂組成物に必要な光開始剤の例示的な分光吸収率を示す特性図。
【図１８】この発明の別の実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図。
【図１９】図１８中に示したＢ−Ｂａ位置における矢視方向の断面図。
【図２０】図１に示した紫外線照射装置が有する酸化膜（不要紫外線カットフィルタ）の分光透過率の例を、その形成膜厚の違いで比較して示す特性図。
【図２１】酸化膜１６の成膜原料の重量％を変更したときに得られる各種の酸化膜１６について、その分光特性（不要紫外線のカット特性、必要紫外線の透過特性）およびクラックの発生を評価した結果を示す表。
【図２２】この発明のさらに別の実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図。
【図２３】図２２中に示したＣ−Ｃａ位置における矢視方向の断面図。
【図２４】現在存在する熱線吸収フィルタの分光透過率の例を示す特性図。
【図２５】図２２中に示した熱線反射フィルタの分光透過率の例を示す特性図。
【図２６】図２２に示した紫外線照射装置の変形例としての紫外線照射装置が放射する紫外線の分光分布の例を示す特性図。
【図２７】図２２に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の分光分布の例を示す特性図。
【図２８】メタルハライドランプに封入される金属種を変更したときの発光の波長分布を比較して示す特性図。
【図２９】例えばクロロホルムの溶媒中における２，２-ジメトキシ-１，２-ジフェニルエタン-１-オンの光開始剤の濃度を、０．１％、０．０１％、０．００１％とした場合の吸光度を示す特性図。
【図３０】比較例のメタルハライドランプによって上記の光開始剤に作用させた場合と、より好ましい例のメタルハライドランプによって上記の光開始剤に作用させた場合との、樹脂硬化の比率を比較して示す表。
【図３１】メタルハライドランプにおけるＺｎの封入量（ただしヨウ化亜鉛に換算した量）を変化させたときの必要紫外線域での発光の分光分布を比較して示すグラフ。
【図３２】図３１の結果から算出した特定波長域の積算紫外線強度を示す表。
【図３３】メタルハライドランプにおけるＺｎの封入量（ただしヨウ化亜鉛に換算した量）を変化させたときの波長３２０ｎｍから波長３４０ｎｍの積算紫外線強度の変化を示すグラフ。
【図３４】Ｚｎの封入量を変化させたメタルハライドランプによって光開始剤に作用させた場合の、樹脂硬化の比率を比較して示す表。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施例は図面を参照して記述されるが、それら図面は、図解のみの目的のため提供され、いかなる上でも発明を限定するものではない。
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明の一実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図であり、図２は、図１中に示したＡ−Ａａ位置における矢視方向の断面図である。
【００１３】
図１、図２に示すように、この紫外線照射装置は、メタルハライドランプ１００と冷却ユニット２００とから構成される。メタルハライドランプ１００と冷却ユニット２００（その二重管）との間は、メタルハライドランプ１００のソケット３５１，３５２に取り付けられたホルダー１１１，１１２により所定の間隔に設定される。
【００１４】
図３および図４を参照し、メタルハライドランプ１００について説明する。図３は、図１中に示したメタルハライドランプの構成を示す縦断面図であり、図４は、図３の図示を一部拡大して示す縦断面図である。
【００１５】
図３、図４に示すように、メタルハライドランプ１００は、紫外線透過性をもつ例えば石英ガラスで放電空間３０が形成された発光管３１を有する。発光管３１は、筒状の形状を有し、その長手方向両端の内部には、例えばタングステン製の電極３２１，３２２が配置されている。
【００１６】
電極３２１，３２２は、それぞれインナーリード３３１，３３２を介して例えばモリブデン製の金属箔３４１，３４２の一端に溶接されている。金属箔３４１，３４２の他端には、図示しないアウターリードの一端が溶接されている。金属箔３４１，３４２の部分は、インナーリード３３１，３３２とアウターリードとの間の発光管３１を加熱し封止したものである。発光管３１の内部には、希ガスのほか、例えば、水銀、鉄、すず、ヨウ化水銀が封止されている。
【００１７】
金属箔３４１，３４２は、発光管３１を形成する石英ガラスの熱膨張率に近い材料であれば何でもよいが、この条件に適したものとして、モリブデンを使用している。金属箔３４１，３４２に一端がそれぞれ接続されたアウターリードの他端には、例えばセラミック製のソケット３５１，３５２内に絶縁封止されている給電用のリード線３６１，３６２が電気的に接続され、さらにリード線１２１，１２２は、図示しない電源回路に接続される。
【００１８】
以上のように構成されたメタルハライドランプ１００は、例えば、外径が２７．５ｍｍで、発光長が１０００ｍｍのロングアーク対応のものとすることができる。図５は、図１中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図である。より具体的に、ランプ電圧を１３１０Ｖ、ランプ電流を１０．３Ａ、ランプ電力を１２ｋＷで点灯させた場合における分光分布を示している。
【００１９】
再び、図１、図２を参照し、冷却ユニット２００は、メタルハライドランプ１００の発光管３１と同様の紫外線透過性をもつ石英ガラス製の内管１２（内径３２ｍｍ、外径３６ｍｍ）と、内管１２の外側に設けられた、発光管３１と同様の紫外線透過性をもつ石英ガラス製の外管１３（内径６４ｍｍ、外径７０ｍｍ）とを備えた二重管を有している。内管１２は、発光管３１を筒状に包囲する位置に設けられており、外管１３は、内管１２を筒状に包囲する位置に設けられている。内管１２と外管１３との間は、流体を流し得るように閉じられた空間になっており、この空間を通して、外周端部に設けられた接続管１４１から接続管１４２へと外部から冷却用媒体である水などの水温２５℃程度の冷却水１５を循環させることができる。
【００２０】
より具体的に、接続管１４１からは温度の低い冷却水１５を入水し、接続管１４２からは、メタルハライドランプ１００の冷却を行って暖められた冷却水１５を出水する。暖められた冷却水１５が、再冷却され再び接続管１４１から入水されるように、冷却ユニット２００は全体として循環構造になっている。
【００２１】
外管１３は、例えば、少なくともＳｉＯ２を５０％以上含む石英ガラス製で形成され、さらに、外管１３の外面上には、Ｔｉを主成分とした酸化膜１６が形成されている。酸化膜１６は、原料となる酸化物溶液をディッピングなどの方法を用いて塗布し、その後例えば１１００℃程度の高温で加熱処理（焼き付け、焼成）し、外管１３の外面上に一様に定着、被着させたものである。
【００２２】
ディッピングによる溶液の塗布は、冷却ユニット２００の二重管を長手方向にその向きを変えて、複数回、酸化物の溶液が収められた槽内から引き上げるように行う。これにより、塗布された膜厚が一様になり、酸化膜１６の一様な形成につながる。
【００２３】
酸化膜１６は、メタルハライドランプ１００から放射される光のうち、波長３２０ｎｍ未満の不要紫外線をカットする。その分光特性は、例えば図６に示すように、冷却ユニット２００の二重管のＩａの領域、Ｉｂの領域で、ほぼ同様の分光透過率になっている。これは、酸化膜１６の一様な形成膜厚によっている（図６に示す場合の名目の形成膜厚は０．７μｍである）。
【００２４】
図７Ａ、Ｂ、Ｃは、不要紫外線カットフィルタがその外面上に形成された比較例としての水冷ジャケット管における、その軸方向に異なる各領域の表面状態をみた顕微鏡写真である。ディッピングは、比較的安価な膜形成方法であるが、膜厚を薄く形成すると所定波長（例えば３２０ｎｍ）未満の紫外線をカットする効果が十分ではなくなり、逆に厚く形成するとクラックが発生しやすいなど機械的な特性に難が生じやすい。クラックが発生すると、そこから不要紫外線が漏れるため不要紫外線をカットする効果が十分ではなくなる。このようなクラック発生の例を、比較例として、図７Ａ、Ｂ、Ｃ、図８を参照して説明する。この例での不要紫外線カットフィルタは、水冷ジャケット管の外側の面上に所定の溶液（溶媒と溶質）をディッピングしその後これを加熱処理して形成したフィルタである。膜厚とクラック発生との関係を見るため、ディッピングにおいては、故意に、水冷ジャケット管の軸方向にディッピングによる膜の厚みを変えている。
【００２５】
図７Ａ、Ｂ、Ｃの（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）は、それぞれ、このような不要紫外線カットフィルタがその外面上に形成された水冷ジャケット管の軸方向に異なる各領域の表面状態を示している。各領域は、図８のグラフ横に対応が示されている。（ＩＩ）から（ＩＶ）に向かって順に、紫外線カットフィルタの膜厚が厚いが、図７Ａ、Ｂ、Ｃに示すように、これと同じ（ＩＩ）から（ＩＶ）の方向にクラック発生が顕著である。そして、図８のグラフに示すように、（ＩＶ）の側ほど、不要紫外線カットの特性が劣化している。図８は、不要紫外線カットフィルタの分光透過率を測定したグラフであり、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）のそれぞれにおける複数のグラフは、各領域内の異なる位置での測定結果に対応している。
【００２６】
図１、図２中に示した酸化膜１６は、一般に、成膜原料の比率、溶液の塗布厚み条件、その加熱処理条件などにより、その紫外線カット特性が変動する。これを利用し、ある程度の範囲内ではあるが所望の紫外線カット特性をもった分光フィルタを得ることができる。所望の紫外線カット特性を得るため酸化膜１６の膜厚を厚く形成する必要がある場合には、原料溶液の塗布回数を多くすればよい。また、厚い膜厚に形成される酸化膜１６の機械的な強度を向上するためには、成膜原料としてＴａを添加するのが効果的である（後述する）。
【００２７】
特性例として、原料溶液での重量比がＳｉＯ２：ＴｉＯ２：Ｔａ２Ｏ５＝４５：４５：１０である場合に形成される酸化膜１６では、波長３５０ｎｍ付近で透過率が５０％程度、波長３２０ｎｍ付近で透過率が５％以下の分光フィルタとすることができる。
【００２８】
図９は、図６に示した特性が、酸化膜１６の厚さによりどのように変化するかを示す特性比較図である。図示のＡからＤに向かって、膜厚が厚い場合の特性を示している。図９に示すように、酸化膜１６の膜厚を変えることで紫外線カット特性を制御性をもって変動させることができる。
【００２９】
上記した紫外線照射装置を１ユニットとし、これを複数（例えば５ユニット）用いて液晶パネル製造装置を構成することができる。この液晶パネル製造装置は、液晶パネル製造工程において必要な、例えば図１０に示すような分光分布をもつ光を放射させることが可能である。これにより、液晶パネル製造工程において、液晶パネルへの悪影響を抑制しつつ、その工程に適合した紫外光を放射することができる。図１１は、図１０に示した図示のうちの波長３６０ｎｍ以下の部分を拡大して示す特性図である。なお、図１０および図１１は、減光フィルタ（光強度を減少させる測定用のフィルタ）を使用して測定した結果である。
【００３０】
図１２Ａ、Ｂは、図１に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例を示す表である。図１２Ａ、Ｂを参照し、この紫外線照射装置における、製造途上の液晶パネルに悪影響のある波長域の紫外線強度について説明する。同図は、減光フィルタを通さずに測定した結果である。
【００３１】
図１２Ａは、波長３４０ｎｍ〜４００ｎｍに感度ピークを有する、例えばオーク社製の強度計「ＵＶ−３５」、あるいはウシオ電機製の強度計「ＵＶＤ−Ｓ３６５」で測定した結果である。図１２Ｂは、波長３００ｎｍ〜３２０ｎｍに感度ピークを有する、例えばオーク社製の強度計「ＵＶ−３１」で測定した結果である。製造途上の液晶パネルに劣化ダメージを与える紫外線の波長は、３２０ｎｍ未満とみることができる。一方、製造途上の液晶パネルに必要な紫外線の波長は、例えば３２０ｎｍ〜３８０ｎｍである。したがって、図１２Ａに示す測定結果を１００％とした場合、図１２Ｂに示す測定結果は、小さいほうがよく、具体的には、５％以下が好ましい。さらに好ましくは、１％以下がよい。
【００３２】
図１２Ａは、波長３４０ｎｍ〜４００ｎｍに感度ピークを持つ強度計による結果として、光の強度が、最大で９０ｍＷ／ｃｍ２、最小で７７．２ｍＷ／ｃｍ２、平均で８５．６ｍＷ／ｃｍ２であることを示している。また、同図Ｂは、波長３００ｎｍ〜３２０ｎｍに感度ピークを持つ強度計による結果として、光の強度が、最大で０．１１８ｍＷ／ｃｍ２、最小で０．０９ｍＷ／ｃｍ２、平均で０．１０５ｍＷ／ｃｍ２であることを示している。
【００３３】
したがって、最大値どうしの比較で約０．１３％、最小値どうしの比較で約０．１２％、平均値どうしの比較で約０．１２％である。これらは、非常に好ましいとされる１％よりさらに小さい。よって、この紫外線照射装置によれば、製造途上の液晶パネルへの劣化ダメージを抑えつつ、これに所望波長の紫外線を照射することができる。
【００３４】
次に、図１３は、図５とは異なる、図１中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図である。この場合のメタルハライドランプ１００は、希ガスのほか、水銀、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）を封入している。その点灯の条件は、ランプ電圧が１．３１ｋＶ、ランプ電流が１０．３Ａ、ランプ電力が１２ｋＷである。
【００３５】
図１４は、図１０とは異なる、図１に示した紫外線照射装置が放射する光の分光分布の例を示す特性図であり、具体的には図１３に特性を示したメタルハライドランプ１００を使用した紫外線照射装置の場合のものである。このような分光分布の紫外線放射でも、製造途上の液晶パネルへの悪影響を抑制しつつ、その工程に適合した紫外線照射が可能である。なお、図１５は、図１４に示した図示のうちの波長３６０ｎｍ以下を拡大して示す特性図である。図１４、図１５は、図１０、図１１に示した場合と同様に、減光フィルタを使用して測定した結果である。
【００３６】
図１６Ａ、Ｂは、図１２Ａ、Ｂに示したものとは異なる、図１に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例を示す表である。図１６Ａ、Ｂを参照し、この紫外線照射装置における、製造途上の液晶パネルに悪影響のある波長域の紫外線強度について説明する。図１６Ａ、Ｂは、減光フィルタを通さずに測定した結果である。なお、図１６Ａ、Ｂについては、その使用した強度計、その見方や評価について、図１２Ａ、Ｂでの説明と同様である。
【００３７】
図１６Ａは、波長３４０ｎｍ〜４００ｎｍに感度ピークを持つ強度計による結果として、光の強度が、最大で８３．３ｍＷ／ｃｍ２、最小で７１ｍＷ／ｃｍ２、平均で７８．４ｍＷ／ｃｍ２であることを示している。また、図１６Ｂは、波長３００ｎｍ〜３２０ｎｍに感度ピークを持つ強度計による結果として、光の強度が、最大で０．０９３ｍＷ／ｃｍ２で、最小で０．０７７ｍＷ／ｃｍ２、平均で０．０８６ｍＷ／ｃｍ２であることを示している。
【００３８】
したがって、最大値どうしの比較で約０．１１２％、最小値どうしの比較で約０．１０８％、平均値どうしの比較で約０．１１０％である。これらは、非常に好ましいとされる１％以下よりさらに小さい。よって、ヨウ化タリウムが封入されたメタルハライドランプを使用の紫外線照射装置としても、製造途上の液晶パネルへの劣化ダメージを抑えつつ、これに所望波長の紫外線を照射することができる。
【００３９】
次に、製造途上の液晶パネルに必要な紫外線の波長について説明する。これは、液晶パネルを製造するときに使用する紫外線硬化型樹脂を硬化開始する光開始剤の吸収波長帯域として規定でき、例えば３２０ｎｍ〜３８０ｎｍである。このような光開始剤として、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノンを挙げることができる。この光開始剤の光吸収特性を図１７に示す。図１７において、「０．００２０％」、「０．００１１％」は、樹脂中の濃度を示す。図１７で、波長２００ｎｍ台に大きな吸収特性が示されているが、実際に照射される紫外線の波長である３２０ｎｍ〜３８０ｎｍでの紫外線吸収により、上記物質は光開始剤として機能する。
【００４０】
以上の実施形態では、酸化物１６による不要紫外線カットフィルタが二重管の外管１３の外面上に形成されているので、大面積を照射するときに課題となる突き合わせ面からの光漏れや、熱による膨張収縮によるフィルタ同士のぶつかりよる割れ等の問題を抑制できる。また、不要紫外線カットフィルタが、様々な形状の物の表面に原料溶液を塗布し加熱処理することで形成できるので、形成の自由度が高く、かつ安価である、という利点がある。形成の自由度が高いと言う意味で、酸化物１６による不要紫外線カットフィルタは、二重管の内管１２のメタルハライドランプ１００に対向する面上に形設することもできる。
【００４１】
この実施形態には、以下のような変形を加えることができる。酸化膜１６は、外管１３の外面上に形設した場合を説明したが、すでに説明したように、二重管の内管１２のメタルハライドランプ１００に対向する面上に形設することにしてもよく、さらには、それらの両者を形設するようにしてもよい。加えて、酸化膜１６を、内管１２、外管１３の冷却液と面する表面上に形設することも考えられる。その場合も、酸化膜１６の形成方法としては、原料溶液をディッビングなどの方法で塗布し、その後加熱処理し定着させる方法を採用することができる。
【００４２】
原料溶液のディッピングは、すでに説明したように、冷却ユニット２００の二重管を長手方向にその向きを変えて、複数回、酸化物の溶液が収められた槽内から引き上げるように行うことができるが、以下のような方法を採用することもできる。すなわち、一度に外管１３の長手方向全体に塗布するのではなく、例えば、半分ごとに行ってもよい。より具体的に、１度目は外管１３の中間付近まで塗布し、２度目は反対側からその中間付近まで塗布する。その際、ディッピング領域が足りずに紫外線のカット特性が不全となる領域が発生することを避けるため、外管１３の長手方向の中央において一部膜が重なるようにディッピングするのが好ましい。これによれば、より長尺な外管１３の場合にも、全体として一様な膜厚のディッピングが可能になる。さらに均一な膜厚とするため、上記の１度目、２度目の操作をもう一度（すなわち合計４度の塗布を）行うようにしてもよい。
【００４３】
次に、図１８は、この発明の別の実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図であり、図１９は、図１８中に示したＢ−Ｂａ位置における矢視方向の断面図である。すでに説明した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４４】
この実施形態は、冷却ユニット２００の二重管の外面上に酸化膜を形成せずに、冷却ユニット２００の外管１３から離間して対向配置した紫外線透過性のガラス板１６２の面上に、Ｔｉを主成分とした酸化膜１６１を形設したものである。酸化膜１６１は、例えば印刷などの手法により、所望の分光透過特性を有する膜厚のものとして形成することができる。
【００４５】
酸化膜１６１は、図示するようにガラス板１６２の冷却ユニット２００に対向する面（表の面）上に形成する以外に、ガラス板１６２の裏面上に形成することもできる。さらには、両面上に形成してもよい。
【００４６】
この実施形態の場合、紫外線透過性のガラス板１６２上に、原料溶液を印刷するなどしたあとに加熱処理して酸化膜１６１を形成することから、印刷の時点でその膜厚の調整が容易である。これにより、酸化膜１６１として所望の分光透過特性を得ることも容易になる。
【００４７】
また、変形例として、図１８に示した紫外線照射装置にさらに熱線吸収フィルタを付加するように構成してもよい。一種の光学フィルタである熱線吸収フィルタを付加して設けることにより、被照射物で必要のない例えば４００ｎｍ以上の光をより確実にカットすることができる。このような熱線吸収フィルタは、図１８中に示した冷却ユニット２００の二重管内に設けることができる。より具体的に、二重管の内管１２と外管１３との間の空間内に、内管１２を筒状に包囲するように位置させることができる。二重管内に設けることで、この熱線吸収フィルタが熱線で過熱するのを抑える。
【００４８】
また、別の変形例として、ガラス板１６２上に、酸化膜１６１の光学フィルタを設けるとともに、熱線反射フィルタをさらに備えるように構成することもできる。この場合も、一種の光学フィルタである熱線反射フィルタを付加的に設けることにより、被照射物で必要のない例えば４００ｎｍ以上の光をより確実にカットすることができる。熱線反射フィルタについては、後述する実施形態（図２２）で説明するような構成のものを利用できる。
【００４９】
また、メタルハライドランプ１００に封入する発光金属としては、波長例えば３２０ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外線を発光できる金属であれば採用できる。
【００５０】
次に、上記説明した紫外線照射装置における酸化膜１６（または酸化膜１６１でも同様である。以下同）について、その膜厚およびその製造工程について補足的に以下説明する。すでに、酸化膜１６の膜厚を変えることで紫外線カット特性を制御性をもって変動させることができることを説明したが、まず、その好ましい膜厚の範囲についてより具体的に説明する。
【００５１】
図２０は、図１に示した紫外線照射装置が有する酸化膜（不要紫外線カットフィルタ）の分光透過率の例を、その形成膜厚の違いで比較して示す特性図である。形成膜厚として、０．１μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、１．３μｍ、１．５μｍの６種のものを試料として用意し測定した。なお、図６等で透過特性を示した酸化膜１６の場合のその膜厚は、すでに述べたように０．７μｍであり、その成膜原料は、ＳｉＯ２：ＴｉＯ２：Ｔａ２Ｏ５＝４５：４５：１０の比の重量％の溶質を所定の溶液に溶解させたものである。また、形成されたこれらの酸化膜の膜厚は、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて測定することができる。
【００５２】
図２０を見てわかるように、膜厚が０．１μｍの場合の紫外線カット特性と比較して、膜厚が１．５μｍまで増加するにつれて、順に、その紫外線カットの特性は長波長側にずれていく。実際に必要な分光特性を勘案すると、膜厚が０．３μｍから１．３μｍの場合は、必要な紫外線（波長３２０ｎｍから３８０ｎｍ）を透過させかつ不要な紫外線（波長３２０ｎｍ未満）をカットする特性として好ましいと考えられる。
【００５３】
すなわち、膜厚が０．３μｍ未満であると、不要な紫外線を十分にカットできないと見ることができる。一方、膜厚が１．３μｍ超の場合は、必要な紫外線を十分に透過させるはたらきが損なわれる。
【００５４】
酸化膜１６の好ましい膜厚については、その機械的な堅牢性（クラック発生のしにくさ）も考慮する必要がある。このためには、酸化膜１６の成膜原料としてＴａを添加するのが効果的であることをすでに述べたが、この点は、次に参照する図２１を見ても示されている。なお、酸化膜１６の不要紫外線カット特性および機械的特性を考慮すると、実用上、膜厚を０．５μｍ以上、１．０μｍ以下にするのがよりよいとの感触を発明者らは得ている。
【００５５】
図２１は、酸化膜１６の成膜原料の重量％を変更したときに得られる各種の酸化膜１６について、その分光特性（不要紫外線のカット特性、必要紫外線の透過特性）およびクラックの発生を評価した結果を示す表である。成膜原料として、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５のそれぞれの重量％を変えた溶質を含む溶液を用い、酸化膜１６を形成した。重量％の残りはＳｉＯ２である。なお、形成膜厚は、０．７μｍである。
【００５６】
図２１において、「×」は、使用できない（不可）と判断されるもの、「○」は、使用できる（可）と判断できるもの、「◎」は、特に優れている（良）と判断されるのを示している。
【００５７】
図２１に示す結果を結論から言うと、ＴｉＯ２が３０重量％から５０重量％であり、かつＴａ２Ｏ５が１重量％から１５重量％である場合には、分光特性として不可がなく、かつクラック発生としても不可がないことから、それらの総合としても不可がないと評価することができる。また、ＴｉＯ２が４０重量％から５０重量％であり、かつＴａ２Ｏ５が５重量％から１５重量％である場合は、さらによいと考えられる。なお、クラックの発生は、ほぼ一様に、Ｔａ２Ｏ５の含有が多いほど少なくなっており、Ｔａ２Ｏ５を成膜原料に添加することの効果が示されている。
【００５８】
次に、上記説明した紫外線照射装置の製造について、その概略的な過程を説明する。
【００５９】
まず、図１中に示したような内管１２と外管１３とを有する二重管を準備する。次に、二重管の外管１３の外面上、または二重管の内管１２の閉じられた空間に面する側ではない側の面上に、酸化膜１６の成膜原料である溶質を含有する溶液を例えばディッピングにより塗布する。溶質は、図２１を参照して説明した、好ましい（○以上の）原料比のもののうちから選ぶ。
【００６０】
続いて、溶液が塗布された二重管を加熱処理し、二重管の面上に被着して、酸化膜１６を所定膜厚に形成（焼き付け）する。この所定膜厚は、図２０を参照して説明した、好ましい膜厚である。説明が前後するが、このような好ましい膜厚に形成されるように、上記のディッピングではその溶液の塗布膜厚を制御する。加熱処理により得られる酸化膜１６には、Ｔｉ、Ｓｉは残留するが、Ｔａはわずかに残留するのみである。これは、加熱処理により、Ｔａが気中に放散するためと考えられる。ただし、加熱処理中において、Ｔａが存在することにより、クラックの発生しにくい一様性の高い膜の形成に寄与がなされている。この寄与の点は、図２１にも示した通りである。
【００６１】
二重管に酸化膜１６を形成したら、次に、この二重管の内管１２の内側に、筒状、石英ガラス素材の発光管３１を有するメタルハライドランプ１００を配置する。以上により、図１に示した紫外線照射装置を製造することができる。
【００６２】
次に、さらに別の実施形態について図２２、図２３を参照して説明する。図２２は、この発明のさらに別の実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図であり、図２３は、図２２中に示したＣ−Ｃａ位置における矢視方向の断面図である。図２２、図２３において、すでに説明した構成要素には同一符号を付し、付け加える事項がない限りその説明を省略する。
【００６３】
この実施形態の発光管３１内には、ランプの始動性を安定させるために十分な量である１．３ｋＰａの希ガス（アルゴン）が封入されるほか、水銀が０．９ｍｇ／ｃｍ３、ヨウ化水銀が０．０８ｍｇ／ｃｍ３、鉄が０．０１ｍｇ／ｃｍ３、すずが０．００５ｍｇ／ｃｍ３封入されている。
【００６４】
メタルハライドランプ１００の封入物としては、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）を添加もしくは鉄の代わりに封入するようにしてもよい。これによれば、図１４に示すように、新たに波長３５２ｎｍ、３７８ｎｍの紫外線の強度が高まり、必要な紫外線域の強度を増すことができる。図１４は、すでに説明した図であるが、図２２中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図でもある。
【００６５】
図２２中に示した酸化膜１６の分光透過率特性が、その厚さによりどのように変化するかについては、すでに説明した図９を参照することができる。図９に示すように、酸化膜１６の膜厚を変えることで紫外線カット特性を制御性をもって変動させることができる。
【００６６】
上記した紫外線照射装置を１ユニットとし、これを複数（例えば５ユニット）用いて液晶パネル製造装置を構成することができる。この液晶パネル製造装置は、液晶パネル製造工程において必要な、すでに説明した図１０に示すような分光分布をもつ光を放射させることが可能である。これにより、液晶パネル製造工程において、液晶パネルへの悪影響を抑制しつつ、その工程に適合した紫外光を放射することができる。
【００６７】
図２２に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例については、すでに説明した図１２Ａ、Ｂを参照することができる。図１２Ａ、Ｂについては、その使用した強度計、その見方や評価について、すでに説明したとおりである。
【００６８】
再び、図２２および図２３を参照し、符号１７は、冷却ユニット２００と被照射体である液晶パネル１８との間に配置された一種の光学フィルタである熱線反射フィルタである。熱線反射フィルタ１７は、例えばＳｉＯ２とＺｒＯ２とから、あるいはＣｅＯ２とＳｉＯ２とからなる膜（多層でもよい）であり、例えばガラス板上に形成することができる。
【００６９】
熱線反射フィルタ１７が設けられることにより、メタルハライドランプ１００から放射される、不要光である波長４００ｎｍ程度以上の可視光および赤外光（熱線）が被照射体に達することを防止できる。この熱線反射フィルタ１７は、図２４に示すような分光透過特性をもつ現在存在する熱線吸収フィルタに比べて、図２５に示すように、波長３６０ｎｍから３８０ｎｍの波長域の透過率が向上している。したがって、熱線反射フィルタ１７を備えた紫外線照射装置によれば、必要な波長域に含まれる波長３６０ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外線強度を向上させることが可能である。
【００７０】
図２６は、酸化膜１６と熱線吸収フィルタ（二重管内に配置）とを組み合わせた場合の照射光の分光分布の例を示し、図２７は、酸化膜１６と熱線反射フィルタ１７とを組み合わせた場合の照射光の分光分布の例を示している。これらの図を比較してわかるように、熱線反射フィルタ１７を使った組み合わせでは、波長３４０〜３８０ｎｍの積算エネルギーが顕著に高くなる。
【００７１】
このように熱線反射フィルタ１７を設けることによれば、熱線を防止するという効果を維持した上、しかもこれをメタルハライドランプ１００と被照射体との間の比較的広い領域内に容易に配置することができるという利点がある。このため、メタルハライドランプ１００に近い領域での構成的な負担が減り、例えばリフレクターを設けるなどして効率的な紫外線の利用が可能になる。
【００７２】
なお、図２６を参照した説明で言及した熱線吸収フィルタについて補足する。このような熱線吸収フィルタは、上記でも触れているように図２２中に示した冷却ユニット２００の二重管内に設けることができる。より具体的に、二重管の内管１２と外管１３との間の空間内に、内管１２を筒状に包囲するように位置させることができる。二重管内に設けることで、この熱線吸収フィルタが熱線で過熱するのを抑える。
【００７３】
次に、上記説明した各実施形態で使用しているメタルハライドランプ１００が有する封入物について、変形例を以下説明する。封入物を変更することで、必要な例えば波長３２０ｎｍから波長３８０ｎｍの紫外線の放射強度を増すことができる。
【００７４】
まず、メタルハライドランプ１００内の封入物として、希ガス（アルゴン）のほか、水銀（Ｈｇ）、鉄（Ｆｅ）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、すず（Ｓｎ）、ヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）、ヨウ化水銀（ＨｇＩ２）を封入した場合を説明する。
【００７５】
このようなメタルハライドランプは、紫外線域に発光特性を有する金属として、Ｆｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｈｇを有することになる。このメタルハライドランプによる紫外線は、もちろん、紫外線硬化性の樹脂組成物に有効であり、この樹脂組成物に含有される光開始剤に働きかけての樹脂の重合を開始させることができる。
【００７６】
例として、径φが２７．５ｍｍ、肉厚ｍが１．５ｍｍ、発光長Ｌが１０００ｍｍのメタルハライドランプ１００（容積４９０ｃｍ３）を用意した。そのひとつは比較例として、発光管３１内にＦｅを９ｍｇ、Ｓｎを２ｍｇ、ＨｇＩ２を４５ｍｇの各量、微量添加封入し、加えてＨｇを１．０４ｍｇ／ｃｍ３の封入量としたメタルハライドランプとし、もうひとつはより好ましい例として、発光管３１内にＦｅを９ｍｇ、Ｓｎを２ｍｇ、ＨｇＩ２を４０ｍｇ、ＴｌＩを５ｍｇ、ＺｎＩ２を１２ｍｇの各量、微量添加封入し、加えてＨｇを１．００ｍｇ／ｃｍ３の封入量としたメタルハライドランプとした。
【００７７】
比較例と好ましい例との比較を図２８に示す。図２８は、メタルハライドランプに封入される金属種を変更したときの発光の波長分布を比較して示す特性図である。この特性図において、メタルハライドランプへの入力電力は１２００Ｗである。
【００７８】
図２８に示されるとおり、好ましい例のメタルハライドランプは、比較例のメタルハライドランプに比べて、波長３２０〜３８０ｎｍの帯域において積算的に強度の強い紫外線を放射することがわかる。
【００７９】
図２９は、例えばクロロホルムの溶媒中における２，２-ジメトキシ-１，２-ジフェニルエタン-１-オンの光開始剤の濃度を、０．１％、０．０１％、０．００１％とした場合の吸光度を示す特性図である。同図に示すように、溶媒に対する光開始剤の濃度が０．１％の場合に、波長３２０〜３８０ｎｍの範囲で高い吸光度がある。
【００８０】
そこで、図３０は、比較例のメタルハライドランプによって上記の光開始剤に作用させた場合と、より好ましい例のメタルハライドランプによって上記の光開始剤に作用させた場合との、樹脂硬化の比率を比較して示す表である。
【００８１】
すなわち、Ｆｅ、Ｓｎ、ＨｇＩ２、Ｈｇを封入物とした比較例のメタルハライドランプによる光開始剤への照射でなされる樹脂硬化の比率を１００とした場合、Ｆｅ、Ｓｎ、ＨｇＩ２、ＴｌＩ、ＺｎＩ２、Ｈｇを封入物とした、より好ましい例のメタルハライドランプによる光開始剤への照射でなされる樹脂硬化の比率は１２１である。したがって、より好ましい例のメタルハライドランプによれば、紫外線硬化性樹脂の硬化速度を高め、液晶パネルなどの生産性向上に寄与できる。
【００８２】
次に、より好ましい別の例として、発光管３１内にＦｅを９ｍｇ、Ｓｎを２ｍｇ、ＨｇＩ２を２５ｍｇ、ＴｌＩを３ｍｇ、ＺｎＩ２を６ｍｇ（典型値）の各量、微量添加封入し、加えてＨｇを１．００ｍｇ／ｃｍ３の封入量としたメタルハライドランプ１００（容積４９０ｃｍ３）を用意した。これについて以下説明する。
【００８３】
図３１は、このようなメタルハライドランプにおけるＺｎの封入量（ただしヨウ化亜鉛に換算した量）を変化させたときの必要紫外線域での発光の分光分布を比較して示すグラフである。なお、上記のようにＺｎＩ２を６ｍｇ封入した場合は、約１２．２μｇ／ｃｍ３の濃度に相当する。図３２は、図３１の結果から算出した特定波長域の積算紫外線強度を示す表である。図３２に示すように、必要な紫外線波長域に含まれる、波長３２０ｎｍから波長３４０ｎｍ、波長３２０ｎｍから波長３６０ｎｍ、波長３２０ｎｍから波長３８０ｎｍのいずれで評価しても、Ｚｎの封入量が多いほどその波長域の紫外線強度は高くなっている。
【００８４】
図３３は、上記のメタルハライドランプにおけるＺｎの封入量（ただしヨウ化亜鉛に換算した量）を変化させたときの波長３２０ｎｍから波長３４０ｎｍの積算紫外線強度の変化を示すグラフである。図３３に示す結果から、この波長域での積算紫外線強度は、Ｚｎが２５μｇ／ｃｍ３を超えると頭打ちになり、それ以上増加が見られないことがわかる。したがって、必要な波長の紫外線強度を増すためのＺｎの添加量は、データのある最小値である２μｇ／ｃｍ３から、頭打ちになる２５μｇ／ｃｍ３の範囲を一応推奨値とすることができる。２５μｇ／ｃｍ３を超えてもその意味では効果があるが、Ｚｎの量が発光管３１内で濃度大になると弊害もあり濃度のそれ以上の増加は好ましくない。すなわち、Ｚｎが増加すると発光管３１内でＺｎの蒸発が十分には生じにくくなり、分離発光などの不安定発光をもたらす可能性がある。
【００８５】
なお、図３４は、Ｚｎの封入量を変化させたメタルハライドランプによって光開始剤に作用させた場合の、樹脂硬化の比率を比較して示す表である。この表は、当然ながら、図３２に示した波長３２０ｎｍから波長３８０ｎｍにおける結果と一致する（∵波長３２０ｎｍ〜３８０ｎｍが必要紫外線域）。
【００８６】
以上の図３１から図３４を参照して説明した、より好ましい別のメタルハライドランプの例は、封入物としてＴｌ（タリウム）を含んでいる。Ｚｎの添加が好ましい効果を得るための、Ｔｌの添加濃度との関係について、以下補足する。Ｚｎの添加濃度を増加させると、図３１に示すように、Ｔｌによる発光波長である３５２ｎｍや３７８ｎｍの紫外線についてはその強度が弱まる。Ｚｎを添加しない場合に比較して、Ｚｎ（ただしヨウ化亜鉛に換算）を１５μｇ／ｃｍ３添加した場合、これらの波長の強度は約２０％の減少である。
【００８７】
必要な波長域での積算強度のほかに、Ｔｌが封入されたメタルハライドランプでは、このような観点でも好ましいＺｎとＴｌとの濃度比を考えることができる。すでに述べたようにＺｎ（ヨウ化亜鉛に換算した量、以下同）の添加量を２μｇ／ｃｍ３から２５μｇ／ｃｍ３としている場合、発光管３１内で３ｍｇとしたＴｌ（ヨウ化タリウムに換算した量）の添加量は、Ｚｎの添加量を基準にみるとその０．２４倍から３倍と算出することができる。
【００８８】
本発明は、ここに図解して述べた特定の態様に限定されないものとして、しかしながら以下のクレームの範囲にはいるような変形されたものはすべて含むものとして理解される。
【符号の説明】
【００８９】
１００…メタルハライドランプ、２００…冷却ユニット、１１１，１１２…ホルダー、１２…内管、１３…外管、１４１，１４２…接続管、１５…冷却水、１６，１６１…酸化膜、１７…熱線反射フィルタ、１６２…ガラス板、３０…放電空間、３１…発光管、３２１，３２２…電極、３３１，３３２…インナーリード、３４１，３４２…金属箔、３５１，３５２…ソケット、３６１，３６２…リード線。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば液晶パネルの製造向けとして、製造途上のパネル（被処理基板）に紫外線を照射するための紫外線照射装置、紫外線照射方法、およびそのような紫外線照射装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの製造向けの紫外線照射装置として、紫外線ランプと、この紫外線ランプの外側に位置して内部に紫外域透過フィルタが設けられた水冷ジャケット管とを備えた構成のものがある。紫外域透過フィルタは、被照射物で必要とされる所定の波長範囲の紫外線を透過させる分光フィルタである。このような分光フィルタは、紫外線ランプからの紫外線によってこれ自体に紫外線透過特性の劣化が生じるため、この紫外線照射装置では、紫外線ランプからの紫外線が分光フィルタに達する前にあらかじめ上記所定の波長範囲よりさらに短波長の紫外線をカットする手段が必要とされている（例えば、特開平６−２６７５０９号公報を参照）。このような手段により、紫外線照射装置として、紫外線出力働程特性を改善することができ、その長寿命化を図ることができる。
【０００３】
上記の特許文献における紫外線カットの手段は、ガラスや石英素材に、より短波長の紫外線を抑制する金属酸化物をあらかじめ添加または表面に蒸着するなどの加工を施して得た紫外線カットフィルタである。上記の特許文献では、このような紫外線カットフィルタを、空間的に、紫外域透過フィルタよりも紫外線ランプの側に位置させる。この種の紫外線カットフィルタは、製造に手間がかかり高価である。
【０００４】
液晶パネルの製造向けの紫外線照射装置としては、上記のような構成のほかに、被照射物で必要とされる所定の波長範囲（例えば３２０ｎｍから３８０ｎｍ）の紫外線を透過させるために、短波長側の紫外線カットフィルタと長波長側の光カットフィルタとを空間的に縦列に配置した構成のものも考えられる。このような構成においても、短波長側の紫外線カットフィルタとして、上記の特許文献に開示されるような金属酸化物のガラスへの添加またはガラス表面への蒸着によって形成したものを用いることができる。この場合、大型の液晶パネルを製造する設備においては、紫外線カットフィルタを一定の大面積に敷き詰める構成を採用することができるが、その構成では、その突き合わせ面において光漏れが発生したり、熱による膨張収縮によって応力が発生したりする可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６７５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、例えば液晶パネルの製造向けとして、製造途上のパネル（被処理基板）に紫外線を照射するための紫外線照射装置、紫外線照射方法、およびそのような紫外線照射装置を製造する方法において、不要な紫外線をカットする効果が高くかつ低コストの紫外線カットフィルタを備えた紫外線照射装置、紫外線照射方法、および紫外線照射装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するため、この発明の一態様である紫外線処理装置は、筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、前記二重管の前記外管の外面上、または前記二重管の前記内管の前記メタルハライドランプに対向する面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含有する酸化膜とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、不要な紫外線をカットする効果が高くかつ低コストの紫外線カットフィルタを備えた紫外線照射装置、紫外線照射方法、およびそのような紫外線照射装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図。
【図２】図１中に示したＡ−Ａａ位置における矢視方向の断面図。
【図３】図１中に示したメタルハライドランプの構成を示す縦断面図。
【図４】図３の図示を一部拡大して示す縦断面図。
【図５】図１中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図。
【図６】図１に示した紫外線照射装置が有する酸化膜（不要紫外線カットフィルタ）の分光透過率の例を示す特性図。
【図７Ａ】、
【図７Ｂ】、
【図７Ｃ】不要紫外線カットフィルタがその外面上に形成された、比較例としての水冷ジャケット管における、その軸方向に異なる各領域の表面状態をみた顕微鏡写真。
【図８】不要紫外線カットフィルタがその外面上に形成された、比較例としての水冷ジャケット管における、その軸方向に異なる各領域での分光透過率の例を示す特性図。
【図９】図６に示した特性が、酸化膜の厚さによりどのように変化するかを示す特性比較図。
【図１０】図１に示した紫外線照射装置が放射する光の分光分布の例を示す特性図。
【図１１】図１０に示した図示のうちの波長３６０ｎｍ以下の部分を拡大して示す特性図。
【図１２Ａ】、
【図１２Ｂ】図１に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例を示す表。
【図１３】図５とは異なる、図１中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図。
【図１４】図１０とは異なる、図１に示した紫外線照射装置が放射する光の分光分布の例を示す特性図。
【図１５】図１４に示した図示のうちの波長３６０ｎｍ以下を拡大して示す特性図。
【図１６Ａ】、
【図１６Ｂ】図１２Ａ、Ｂに示したものとは異なる、図１に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例を示す表。
【図１７】図１に示した紫外線照射装置による紫外線照射で良好に硬化する樹脂組成物に必要な光開始剤の例示的な分光吸収率を示す特性図。
【図１８】この発明の別の実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図。
【図１９】図１８中に示したＢ−Ｂａ位置における矢視方向の断面図。
【図２０】図１に示した紫外線照射装置が有する酸化膜（不要紫外線カットフィルタ）の分光透過率の例を、その形成膜厚の違いで比較して示す特性図。
【図２１】酸化膜１６の成膜原料の重量％を変更したときに得られる各種の酸化膜１６について、その分光特性（不要紫外線のカット特性、必要紫外線の透過特性）およびクラックの発生を評価した結果を示す表。
【図２２】この発明のさらに別の実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図。
【図２３】図２２中に示したＣ−Ｃａ位置における矢視方向の断面図。
【図２４】現在存在する熱線吸収フィルタの分光透過率の例を示す特性図。
【図２５】図２２中に示した熱線反射フィルタの分光透過率の例を示す特性図。
【図２６】図２２に示した紫外線照射装置の変形例としての紫外線照射装置が放射する紫外線の分光分布の例を示す特性図。
【図２７】図２２に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の分光分布の例を示す特性図。
【図２８】メタルハライドランプに封入される金属種を変更したときの発光の波長分布を比較して示す特性図。
【図２９】例えばクロロホルムの溶媒中における２，２-ジメトキシ-１，２-ジフェニルエタン-１-オンの光開始剤の濃度を、０．１％、０．０１％、０．００１％とした場合の吸光度を示す特性図。
【図３０】比較例のメタルハライドランプによって上記の光開始剤に作用させた場合と、より好ましい例のメタルハライドランプによって上記の光開始剤に作用させた場合との、樹脂硬化の比率を比較して示す表。
【図３１】メタルハライドランプにおけるＺｎの封入量（ただしヨウ化亜鉛に換算した量）を変化させたときの必要紫外線域での発光の分光分布を比較して示すグラフ。
【図３２】図３１の結果から算出した特定波長域の積算紫外線強度を示す表。
【図３３】メタルハライドランプにおけるＺｎの封入量（ただしヨウ化亜鉛に換算した量）を変化させたときの波長３２０ｎｍから波長３４０ｎｍの積算紫外線強度の変化を示すグラフ。
【図３４】Ｚｎの封入量を変化させたメタルハライドランプによって光開始剤に作用させた場合の、樹脂硬化の比率を比較して示す表。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施例は図面を参照して記述されるが、それら図面は、図解のみの目的のため提供され、いかなる上でも発明を限定するものではない。
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明の一実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図であり、図２は、図１中に示したＡ−Ａａ位置における矢視方向の断面図である。
【００１３】
図１、図２に示すように、この紫外線照射装置は、メタルハライドランプ１００と冷却ユニット２００とから構成される。メタルハライドランプ１００と冷却ユニット２００（その二重管）との間は、メタルハライドランプ１００のソケット３５１，３５２に取り付けられたホルダー１１１，１１２により所定の間隔に設定される。
【００１４】
図３および図４を参照し、メタルハライドランプ１００について説明する。図３は、図１中に示したメタルハライドランプの構成を示す縦断面図であり、図４は、図３の図示を一部拡大して示す縦断面図である。
【００１５】
図３、図４に示すように、メタルハライドランプ１００は、紫外線透過性をもつ例えば石英ガラスで放電空間３０が形成された発光管３１を有する。発光管３１は、筒状の形状を有し、その長手方向両端の内部には、例えばタングステン製の電極３２１，３２２が配置されている。
【００１６】
電極３２１，３２２は、それぞれインナーリード３３１，３３２を介して例えばモリブデン製の金属箔３４１，３４２の一端に溶接されている。金属箔３４１，３４２の他端には、図示しないアウターリードの一端が溶接されている。金属箔３４１，３４２の部分は、インナーリード３３１，３３２とアウターリードとの間の発光管３１を加熱し封止したものである。発光管３１の内部には、希ガスのほか、例えば、水銀、鉄、すず、ヨウ化水銀が封止されている。
【００１７】
金属箔３４１，３４２は、発光管３１を形成する石英ガラスの熱膨張率に近い材料であれば何でもよいが、この条件に適したものとして、モリブデンを使用している。金属箔３４１，３４２に一端がそれぞれ接続されたアウターリードの他端には、例えばセラミック製のソケット３５１，３５２内に絶縁封止されている給電用のリード線３６１，３６２が電気的に接続され、さらにリード線１２１，１２２は、図示しない電源回路に接続される。
【００１８】
以上のように構成されたメタルハライドランプ１００は、例えば、外径が２７．５ｍｍで、発光長が１０００ｍｍのロングアーク対応のものとすることができる。図５は、図１中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図である。より具体的に、ランプ電圧を１３１０Ｖ、ランプ電流を１０．３Ａ、ランプ電力を１２ｋＷで点灯させた場合における分光分布を示している。
【００１９】
再び、図１、図２を参照し、冷却ユニット２００は、メタルハライドランプ１００の発光管３１と同様の紫外線透過性をもつ石英ガラス製の内管１２（内径３２ｍｍ、外径３６ｍｍ）と、内管１２の外側に設けられた、発光管３１と同様の紫外線透過性をもつ石英ガラス製の外管１３（内径６４ｍｍ、外径７０ｍｍ）とを備えた二重管を有している。内管１２は、発光管３１を筒状に包囲する位置に設けられており、外管１３は、内管１２を筒状に包囲する位置に設けられている。内管１２と外管１３との間は、流体を流し得るように閉じられた空間になっており、この空間を通して、外周端部に設けられた接続管１４１から接続管１４２へと外部から冷却用媒体である水などの水温２５℃程度の冷却水１５を循環させることができる。
【００２０】
より具体的に、接続管１４１からは温度の低い冷却水１５を入水し、接続管１４２からは、メタルハライドランプ１００の冷却を行って暖められた冷却水１５を出水する。暖められた冷却水１５が、再冷却され再び接続管１４１から入水されるように、冷却ユニット２００は全体として循環構造になっている。
【００２１】
外管１３は、例えば、少なくともＳｉＯ２を５０％以上含む石英ガラス製で形成され、さらに、外管１３の外面上には、Ｔｉを主成分とした酸化膜１６が形成されている。酸化膜１６は、原料となる酸化物溶液をディッピングなどの方法を用いて塗布し、その後例えば１１００℃程度の高温で加熱処理（焼き付け、焼成）し、外管１３の外面上に一様に定着、被着させたものである。
【００２２】
ディッピングによる溶液の塗布は、冷却ユニット２００の二重管を長手方向にその向きを変えて、複数回、酸化物の溶液が収められた槽内から引き上げるように行う。これにより、塗布された膜厚が一様になり、酸化膜１６の一様な形成につながる。
【００２３】
酸化膜１６は、メタルハライドランプ１００から放射される光のうち、波長３２０ｎｍ未満の不要紫外線をカットする。その分光特性は、例えば図６に示すように、冷却ユニット２００の二重管のＩａの領域、Ｉｂの領域で、ほぼ同様の分光透過率になっている。これは、酸化膜１６の一様な形成膜厚によっている（図６に示す場合の名目の形成膜厚は０．７μｍである）。
【００２４】
図７Ａ、Ｂ、Ｃは、不要紫外線カットフィルタがその外面上に形成された比較例としての水冷ジャケット管における、その軸方向に異なる各領域の表面状態をみた顕微鏡写真である。ディッピングは、比較的安価な膜形成方法であるが、膜厚を薄く形成すると所定波長（例えば３２０ｎｍ）未満の紫外線をカットする効果が十分ではなくなり、逆に厚く形成するとクラックが発生しやすいなど機械的な特性に難が生じやすい。クラックが発生すると、そこから不要紫外線が漏れるため不要紫外線をカットする効果が十分ではなくなる。このようなクラック発生の例を、比較例として、図７Ａ、Ｂ、Ｃ、図８を参照して説明する。この例での不要紫外線カットフィルタは、水冷ジャケット管の外側の面上に所定の溶液（溶媒と溶質）をディッピングしその後これを加熱処理して形成したフィルタである。膜厚とクラック発生との関係を見るため、ディッピングにおいては、故意に、水冷ジャケット管の軸方向にディッピングによる膜の厚みを変えている。
【００２５】
図７Ａ、Ｂ、Ｃの（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）は、それぞれ、このような不要紫外線カットフィルタがその外面上に形成された水冷ジャケット管の軸方向に異なる各領域の表面状態を示している。各領域は、図８のグラフ横に対応が示されている。（ＩＩ）から（ＩＶ）に向かって順に、紫外線カットフィルタの膜厚が厚いが、図７Ａ、Ｂ、Ｃに示すように、これと同じ（ＩＩ）から（ＩＶ）の方向にクラック発生が顕著である。そして、図８のグラフに示すように、（ＩＶ）の側ほど、不要紫外線カットの特性が劣化している。図８は、不要紫外線カットフィルタの分光透過率を測定したグラフであり、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）のそれぞれにおける複数のグラフは、各領域内の異なる位置での測定結果に対応している。
【００２６】
図１、図２中に示した酸化膜１６は、一般に、成膜原料の比率、溶液の塗布厚み条件、その加熱処理条件などにより、その紫外線カット特性が変動する。これを利用し、ある程度の範囲内ではあるが所望の紫外線カット特性をもった分光フィルタを得ることができる。所望の紫外線カット特性を得るため酸化膜１６の膜厚を厚く形成する必要がある場合には、原料溶液の塗布回数を多くすればよい。また、厚い膜厚に形成される酸化膜１６の機械的な強度を向上するためには、成膜原料としてＴａを添加するのが効果的である（後述する）。
【００２７】
特性例として、原料溶液での重量比がＳｉＯ２：ＴｉＯ２：Ｔａ２Ｏ５＝４５：４５：１０である場合に形成される酸化膜１６では、波長３５０ｎｍ付近で透過率が５０％程度、波長３２０ｎｍ付近で透過率が５％以下の分光フィルタとすることができる。
【００２８】
図９は、図６に示した特性が、酸化膜１６の厚さによりどのように変化するかを示す特性比較図である。図示のＡからＤに向かって、膜厚が厚い場合の特性を示している。図９に示すように、酸化膜１６の膜厚を変えることで紫外線カット特性を制御性をもって変動させることができる。
【００２９】
上記した紫外線照射装置を１ユニットとし、これを複数（例えば５ユニット）用いて液晶パネル製造装置を構成することができる。この液晶パネル製造装置は、液晶パネル製造工程において必要な、例えば図１０に示すような分光分布をもつ光を放射させることが可能である。これにより、液晶パネル製造工程において、液晶パネルへの悪影響を抑制しつつ、その工程に適合した紫外光を放射することができる。図１１は、図１０に示した図示のうちの波長３６０ｎｍ以下の部分を拡大して示す特性図である。なお、図１０および図１１は、減光フィルタ（光強度を減少させる測定用のフィルタ）を使用して測定した結果である。
【００３０】
図１２Ａ、Ｂは、図１に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例を示す表である。図１２Ａ、Ｂを参照し、この紫外線照射装置における、製造途上の液晶パネルに悪影響のある波長域の紫外線強度について説明する。同図は、減光フィルタを通さずに測定した結果である。
【００３１】
図１２Ａは、波長３４０ｎｍ〜４００ｎｍに感度ピークを有する、例えばオーク社製の強度計「ＵＶ−３５」、あるいはウシオ電機製の強度計「ＵＶＤ−Ｓ３６５」で測定した結果である。図１２Ｂは、波長３００ｎｍ〜３２０ｎｍに感度ピークを有する、例えばオーク社製の強度計「ＵＶ−３１」で測定した結果である。製造途上の液晶パネルに劣化ダメージを与える紫外線の波長は、３２０ｎｍ未満とみることができる。一方、製造途上の液晶パネルに必要な紫外線の波長は、例えば３２０ｎｍ〜３８０ｎｍである。したがって、図１２Ａに示す測定結果を１００％とした場合、図１２Ｂに示す測定結果は、小さいほうがよく、具体的には、５％以下が好ましい。さらに好ましくは、１％以下がよい。
【００３２】
図１２Ａは、波長３４０ｎｍ〜４００ｎｍに感度ピークを持つ強度計による結果として、光の強度が、最大で９０ｍＷ／ｃｍ２、最小で７７．２ｍＷ／ｃｍ２、平均で８５．６ｍＷ／ｃｍ２であることを示している。また、同図Ｂは、波長３００ｎｍ〜３２０ｎｍに感度ピークを持つ強度計による結果として、光の強度が、最大で０．１１８ｍＷ／ｃｍ２、最小で０．０９ｍＷ／ｃｍ２、平均で０．１０５ｍＷ／ｃｍ２であることを示している。
【００３３】
したがって、最大値どうしの比較で約０．１３％、最小値どうしの比較で約０．１２％、平均値どうしの比較で約０．１２％である。これらは、非常に好ましいとされる１％よりさらに小さい。よって、この紫外線照射装置によれば、製造途上の液晶パネルへの劣化ダメージを抑えつつ、これに所望波長の紫外線を照射することができる。
【００３４】
次に、図１３は、図５とは異なる、図１中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図である。この場合のメタルハライドランプ１００は、希ガスのほか、水銀、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）を封入している。その点灯の条件は、ランプ電圧が１．３１ｋＶ、ランプ電流が１０．３Ａ、ランプ電力が１２ｋＷである。
【００３５】
図１４は、図１０とは異なる、図１に示した紫外線照射装置が放射する光の分光分布の例を示す特性図であり、具体的には図１３に特性を示したメタルハライドランプ１００を使用した紫外線照射装置の場合のものである。このような分光分布の紫外線放射でも、製造途上の液晶パネルへの悪影響を抑制しつつ、その工程に適合した紫外線照射が可能である。なお、図１５は、図１４に示した図示のうちの波長３６０ｎｍ以下を拡大して示す特性図である。図１４、図１５は、図１０、図１１に示した場合と同様に、減光フィルタを使用して測定した結果である。
【００３６】
図１６Ａ、Ｂは、図１２Ａ、Ｂに示したものとは異なる、図１に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例を示す表である。図１６Ａ、Ｂを参照し、この紫外線照射装置における、製造途上の液晶パネルに悪影響のある波長域の紫外線強度について説明する。図１６Ａ、Ｂは、減光フィルタを通さずに測定した結果である。なお、図１６Ａ、Ｂについては、その使用した強度計、その見方や評価について、図１２Ａ、Ｂでの説明と同様である。
【００３７】
図１６Ａは、波長３４０ｎｍ〜４００ｎｍに感度ピークを持つ強度計による結果として、光の強度が、最大で８３．３ｍＷ／ｃｍ２、最小で７１ｍＷ／ｃｍ２、平均で７８．４ｍＷ／ｃｍ２であることを示している。また、図１６Ｂは、波長３００ｎｍ〜３２０ｎｍに感度ピークを持つ強度計による結果として、光の強度が、最大で０．０９３ｍＷ／ｃｍ２で、最小で０．０７７ｍＷ／ｃｍ２、平均で０．０８６ｍＷ／ｃｍ２であることを示している。
【００３８】
したがって、最大値どうしの比較で約０．１１２％、最小値どうしの比較で約０．１０８％、平均値どうしの比較で約０．１１０％である。これらは、非常に好ましいとされる１％以下よりさらに小さい。よって、ヨウ化タリウムが封入されたメタルハライドランプを使用の紫外線照射装置としても、製造途上の液晶パネルへの劣化ダメージを抑えつつ、これに所望波長の紫外線を照射することができる。
【００３９】
次に、製造途上の液晶パネルに必要な紫外線の波長について説明する。これは、液晶パネルを製造するときに使用する紫外線硬化型樹脂を硬化開始する光開始剤の吸収波長帯域として規定でき、例えば３２０ｎｍ〜３８０ｎｍである。このような光開始剤として、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノンを挙げることができる。この光開始剤の光吸収特性を図１７に示す。図１７において、「０．００２０％」、「０．００１１％」は、樹脂中の濃度を示す。図１７で、波長２００ｎｍ台に大きな吸収特性が示されているが、実際に照射される紫外線の波長である３２０ｎｍ〜３８０ｎｍでの紫外線吸収により、上記物質は光開始剤として機能する。
【００４０】
以上の実施形態では、酸化物１６による不要紫外線カットフィルタが二重管の外管１３の外面上に形成されているので、大面積を照射するときに課題となる突き合わせ面からの光漏れや、熱による膨張収縮によるフィルタ同士のぶつかりよる割れ等の問題を抑制できる。また、不要紫外線カットフィルタが、様々な形状の物の表面に原料溶液を塗布し加熱処理することで形成できるので、形成の自由度が高く、かつ安価である、という利点がある。形成の自由度が高いと言う意味で、酸化物１６による不要紫外線カットフィルタは、二重管の内管１２のメタルハライドランプ１００に対向する面上に形設することもできる。
【００４１】
この実施形態には、以下のような変形を加えることができる。酸化膜１６は、外管１３の外面上に形設した場合を説明したが、すでに説明したように、二重管の内管１２のメタルハライドランプ１００に対向する面上に形設することにしてもよく、さらには、それらの両者を形設するようにしてもよい。加えて、酸化膜１６を、内管１２、外管１３の冷却液と面する表面上に形設することも考えられる。その場合も、酸化膜１６の形成方法としては、原料溶液をディッビングなどの方法で塗布し、その後加熱処理し定着させる方法を採用することができる。
【００４２】
原料溶液のディッピングは、すでに説明したように、冷却ユニット２００の二重管を長手方向にその向きを変えて、複数回、酸化物の溶液が収められた槽内から引き上げるように行うことができるが、以下のような方法を採用することもできる。すなわち、一度に外管１３の長手方向全体に塗布するのではなく、例えば、半分ごとに行ってもよい。より具体的に、１度目は外管１３の中間付近まで塗布し、２度目は反対側からその中間付近まで塗布する。その際、ディッピング領域が足りずに紫外線のカット特性が不全となる領域が発生することを避けるため、外管１３の長手方向の中央において一部膜が重なるようにディッピングするのが好ましい。これによれば、より長尺な外管１３の場合にも、全体として一様な膜厚のディッピングが可能になる。さらに均一な膜厚とするため、上記の１度目、２度目の操作をもう一度（すなわち合計４度の塗布を）行うようにしてもよい。
【００４３】
次に、図１８は、この発明の別の実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図であり、図１９は、図１８中に示したＢ−Ｂａ位置における矢視方向の断面図である。すでに説明した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４４】
この実施形態は、冷却ユニット２００の二重管の外面上に酸化膜を形成せずに、冷却ユニット２００の外管１３から離間して対向配置した紫外線透過性のガラス板１６２の面上に、Ｔｉを主成分とした酸化膜１６１を形設したものである。酸化膜１６１は、例えば印刷などの手法により、所望の分光透過特性を有する膜厚のものとして形成することができる。
【００４５】
酸化膜１６１は、図示するようにガラス板１６２の冷却ユニット２００に対向する面（表の面）上に形成する以外に、ガラス板１６２の裏面上に形成することもできる。さらには、両面上に形成してもよい。
【００４６】
この実施形態の場合、紫外線透過性のガラス板１６２上に、原料溶液を印刷するなどしたあとに加熱処理して酸化膜１６１を形成することから、印刷の時点でその膜厚の調整が容易である。これにより、酸化膜１６１として所望の分光透過特性を得ることも容易になる。
【００４７】
また、変形例として、図１８に示した紫外線照射装置にさらに熱線吸収フィルタを付加するように構成してもよい。一種の光学フィルタである熱線吸収フィルタを付加して設けることにより、被照射物で必要のない例えば４００ｎｍ以上の光をより確実にカットすることができる。このような熱線吸収フィルタは、図１８中に示した冷却ユニット２００の二重管内に設けることができる。より具体的に、二重管の内管１２と外管１３との間の空間内に、内管１２を筒状に包囲するように位置させることができる。二重管内に設けることで、この熱線吸収フィルタが熱線で過熱するのを抑える。
【００４８】
また、別の変形例として、ガラス板１６２上に、酸化膜１６１の光学フィルタを設けるとともに、熱線反射フィルタをさらに備えるように構成することもできる。この場合も、一種の光学フィルタである熱線反射フィルタを付加的に設けることにより、被照射物で必要のない例えば４００ｎｍ以上の光をより確実にカットすることができる。熱線反射フィルタについては、後述する実施形態（図２２）で説明するような構成のものを利用できる。
【００４９】
また、メタルハライドランプ１００に封入する発光金属としては、波長例えば３２０ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外線を発光できる金属であれば採用できる。
【００５０】
次に、上記説明した紫外線照射装置における酸化膜１６（または酸化膜１６１でも同様である。以下同）について、その膜厚およびその製造工程について補足的に以下説明する。すでに、酸化膜１６の膜厚を変えることで紫外線カット特性を制御性をもって変動させることができることを説明したが、まず、その好ましい膜厚の範囲についてより具体的に説明する。
【００５１】
図２０は、図１に示した紫外線照射装置が有する酸化膜（不要紫外線カットフィルタ）の分光透過率の例を、その形成膜厚の違いで比較して示す特性図である。形成膜厚として、０．１μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、１．３μｍ、１．５μｍの６種のものを試料として用意し測定した。なお、図６等で透過特性を示した酸化膜１６の場合のその膜厚は、すでに述べたように０．７μｍであり、その成膜原料は、ＳｉＯ２：ＴｉＯ２：Ｔａ２Ｏ５＝４５：４５：１０の比の重量％の溶質を所定の溶液に溶解させたものである。また、形成されたこれらの酸化膜の膜厚は、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて測定することができる。
【００５２】
図２０を見てわかるように、膜厚が０．１μｍの場合の紫外線カット特性と比較して、膜厚が１．５μｍまで増加するにつれて、順に、その紫外線カットの特性は長波長側にずれていく。実際に必要な分光特性を勘案すると、膜厚が０．３μｍから１．３μｍの場合は、必要な紫外線（波長３２０ｎｍから３８０ｎｍ）を透過させかつ不要な紫外線（波長３２０ｎｍ未満）をカットする特性として好ましいと考えられる。
【００５３】
すなわち、膜厚が０．３μｍ未満であると、不要な紫外線を十分にカットできないと見ることができる。一方、膜厚が１．３μｍ超の場合は、必要な紫外線を十分に透過させるはたらきが損なわれる。
【００５４】
酸化膜１６の好ましい膜厚については、その機械的な堅牢性（クラック発生のしにくさ）も考慮する必要がある。このためには、酸化膜１６の成膜原料としてＴａを添加するのが効果的であることをすでに述べたが、この点は、次に参照する図２１を見ても示されている。なお、酸化膜１６の不要紫外線カット特性および機械的特性を考慮すると、実用上、膜厚を０．５μｍ以上、１．０μｍ以下にするのがよりよいとの感触を発明者らは得ている。
【００５５】
図２１は、酸化膜１６の成膜原料の重量％を変更したときに得られる各種の酸化膜１６について、その分光特性（不要紫外線のカット特性、必要紫外線の透過特性）およびクラックの発生を評価した結果を示す表である。成膜原料として、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５のそれぞれの重量％を変えた溶質を含む溶液を用い、酸化膜１６を形成した。重量％の残りはＳｉＯ２である。なお、形成膜厚は、０．７μｍである。
【００５６】
図２１において、「×」は、使用できない（不可）と判断されるもの、「○」は、使用できる（可）と判断できるもの、「◎」は、特に優れている（良）と判断されるのを示している。
【００５７】
図２１に示す結果を結論から言うと、ＴｉＯ２が３０重量％から５０重量％であり、かつＴａ２Ｏ５が１重量％から１５重量％である場合には、分光特性として不可がなく、かつクラック発生としても不可がないことから、それらの総合としても不可がないと評価することができる。また、ＴｉＯ２が４０重量％から５０重量％であり、かつＴａ２Ｏ５が５重量％から１５重量％である場合は、さらによいと考えられる。なお、クラックの発生は、ほぼ一様に、Ｔａ２Ｏ５の含有が多いほど少なくなっており、Ｔａ２Ｏ５を成膜原料に添加することの効果が示されている。
【００５８】
次に、上記説明した紫外線照射装置の製造について、その概略的な過程を説明する。
【００５９】
まず、図１中に示したような内管１２と外管１３とを有する二重管を準備する。次に、二重管の外管１３の外面上、または二重管の内管１２の閉じられた空間に面する側ではない側の面上に、酸化膜１６の成膜原料である溶質を含有する溶液を例えばディッピングにより塗布する。溶質は、図２１を参照して説明した、好ましい（○以上の）原料比のもののうちから選ぶ。
【００６０】
続いて、溶液が塗布された二重管を加熱処理し、二重管の面上に被着して、酸化膜１６を所定膜厚に形成（焼き付け）する。この所定膜厚は、図２０を参照して説明した、好ましい膜厚である。説明が前後するが、このような好ましい膜厚に形成されるように、上記のディッピングではその溶液の塗布膜厚を制御する。加熱処理により得られる酸化膜１６には、Ｔｉ、Ｓｉは残留するが、Ｔａはわずかに残留するのみである。これは、加熱処理により、Ｔａが気中に放散するためと考えられる。ただし、加熱処理中において、Ｔａが存在することにより、クラックの発生しにくい一様性の高い膜の形成に寄与がなされている。この寄与の点は、図２１にも示した通りである。
【００６１】
二重管に酸化膜１６を形成したら、次に、この二重管の内管１２の内側に、筒状、石英ガラス素材の発光管３１を有するメタルハライドランプ１００を配置する。以上により、図１に示した紫外線照射装置を製造することができる。
【００６２】
次に、さらに別の実施形態について図２２、図２３を参照して説明する。図２２は、この発明のさらに別の実施形態である紫外線照射装置の構成を示す縦断面図であり、図２３は、図２２中に示したＣ−Ｃａ位置における矢視方向の断面図である。図２２、図２３において、すでに説明した構成要素には同一符号を付し、付け加える事項がない限りその説明を省略する。
【００６３】
この実施形態の発光管３１内には、ランプの始動性を安定させるために十分な量である１．３ｋＰａの希ガス（アルゴン）が封入されるほか、水銀が０．９ｍｇ／ｃｍ３、ヨウ化水銀が０．０８ｍｇ／ｃｍ３、鉄が０．０１ｍｇ／ｃｍ３、すずが０．００５ｍｇ／ｃｍ３封入されている。
【００６４】
メタルハライドランプ１００の封入物としては、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）を添加もしくは鉄の代わりに封入するようにしてもよい。これによれば、図１４に示すように、新たに波長３５２ｎｍ、３７８ｎｍの紫外線の強度が高まり、必要な紫外線域の強度を増すことができる。図１４は、すでに説明した図であるが、図２２中に示したメタルハライドランプが放射する光の分光分布の例を示す特性図でもある。
【００６５】
図２２中に示した酸化膜１６の分光透過率特性が、その厚さによりどのように変化するかについては、すでに説明した図９を参照することができる。図９に示すように、酸化膜１６の膜厚を変えることで紫外線カット特性を制御性をもって変動させることができる。
【００６６】
上記した紫外線照射装置を１ユニットとし、これを複数（例えば５ユニット）用いて液晶パネル製造装置を構成することができる。この液晶パネル製造装置は、液晶パネル製造工程において必要な、すでに説明した図１０に示すような分光分布をもつ光を放射させることが可能である。これにより、液晶パネル製造工程において、液晶パネルへの悪影響を抑制しつつ、その工程に適合した紫外光を放射することができる。
【００６７】
図２２に示した紫外線照射装置が放射する紫外線の強度測定の結果例については、すでに説明した図１２Ａ、Ｂを参照することができる。図１２Ａ、Ｂについては、その使用した強度計、その見方や評価について、すでに説明したとおりである。
【００６８】
再び、図２２および図２３を参照し、符号１７は、冷却ユニット２００と被照射体である液晶パネル１８との間に配置された一種の光学フィルタである熱線反射フィルタである。熱線反射フィルタ１７は、例えばＳｉＯ２とＺｒＯ２とから、あるいはＣｅＯ２とＳｉＯ２とからなる膜（多層でもよい）であり、例えばガラス板上に形成することができる。
【００６９】
熱線反射フィルタ１７が設けられることにより、メタルハライドランプ１００から放射される、不要光である波長４００ｎｍ程度以上の可視光および赤外光（熱線）が被照射体に達することを防止できる。この熱線反射フィルタ１７は、図２４に示すような分光透過特性をもつ現在存在する熱線吸収フィルタに比べて、図２５に示すように、波長３６０ｎｍから３８０ｎｍの波長域の透過率が向上している。したがって、熱線反射フィルタ１７を備えた紫外線照射装置によれば、必要な波長域に含まれる波長３６０ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外線強度を向上させることが可能である。
【００７０】
図２６は、酸化膜１６と熱線吸収フィルタ（二重管内に配置）とを組み合わせた場合の照射光の分光分布の例を示し、図２７は、酸化膜１６と熱線反射フィルタ１７とを組み合わせた場合の照射光の分光分布の例を示している。これらの図を比較してわかるように、熱線反射フィルタ１７を使った組み合わせでは、波長３４０〜３８０ｎｍの積算エネルギーが顕著に高くなる。
【００７１】
このように熱線反射フィルタ１７を設けることによれば、熱線を防止するという効果を維持した上、しかもこれをメタルハライドランプ１００と被照射体との間の比較的広い領域内に容易に配置することができるという利点がある。このため、メタルハライドランプ１００に近い領域での構成的な負担が減り、例えばリフレクターを設けるなどして効率的な紫外線の利用が可能になる。
【００７２】
なお、図２６を参照した説明で言及した熱線吸収フィルタについて補足する。このような熱線吸収フィルタは、上記でも触れているように図２２中に示した冷却ユニット２００の二重管内に設けることができる。より具体的に、二重管の内管１２と外管１３との間の空間内に、内管１２を筒状に包囲するように位置させることができる。二重管内に設けることで、この熱線吸収フィルタが熱線で過熱するのを抑える。
【００７３】
次に、上記説明した各実施形態で使用しているメタルハライドランプ１００が有する封入物について、変形例を以下説明する。封入物を変更することで、必要な例えば波長３２０ｎｍから波長３８０ｎｍの紫外線の放射強度を増すことができる。
【００７４】
まず、メタルハライドランプ１００内の封入物として、希ガス（アルゴン）のほか、水銀（Ｈｇ）、鉄（Ｆｅ）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、すず（Ｓｎ）、ヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）、ヨウ化水銀（ＨｇＩ２）を封入した場合を説明する。
【００７５】
このようなメタルハライドランプは、紫外線域に発光特性を有する金属として、Ｆｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｈｇを有することになる。このメタルハライドランプによる紫外線は、もちろん、紫外線硬化性の樹脂組成物に有効であり、この樹脂組成物に含有される光開始剤に働きかけての樹脂の重合を開始させることができる。
【００７６】
例として、径φが２７．５ｍｍ、肉厚ｍが１．５ｍｍ、発光長Ｌが１０００ｍｍのメタルハライドランプ１００（容積４９０ｃｍ３）を用意した。そのひとつは比較例として、発光管３１内にＦｅを９ｍｇ、Ｓｎを２ｍｇ、ＨｇＩ２を４５ｍｇの各量、微量添加封入し、加えてＨｇを１．０４ｍｇ／ｃｍ３の封入量としたメタルハライドランプとし、もうひとつはより好ましい例として、発光管３１内にＦｅを９ｍｇ、Ｓｎを２ｍｇ、ＨｇＩ２を４０ｍｇ、ＴｌＩを５ｍｇ、ＺｎＩ２を１２ｍｇの各量、微量添加封入し、加えてＨｇを１．００ｍｇ／ｃｍ３の封入量としたメタルハライドランプとした。
【００７７】
比較例と好ましい例との比較を図２８に示す。図２８は、メタルハライドランプに封入される金属種を変更したときの発光の波長分布を比較して示す特性図である。この特性図において、メタルハライドランプへの入力電力は１２００Ｗである。
【００７８】
図２８に示されるとおり、好ましい例のメタルハライドランプは、比較例のメタルハライドランプに比べて、波長３２０〜３８０ｎｍの帯域において積算的に強度の強い紫外線を放射することがわかる。
【００７９】
図２９は、例えばクロロホルムの溶媒中における２，２-ジメトキシ-１，２-ジフェニルエタン-１-オンの光開始剤の濃度を、０．１％、０．０１％、０．００１％とした場合の吸光度を示す特性図である。同図に示すように、溶媒に対する光開始剤の濃度が０．１％の場合に、波長３２０〜３８０ｎｍの範囲で高い吸光度がある。
【００８０】
そこで、図３０は、比較例のメタルハライドランプによって上記の光開始剤に作用させた場合と、より好ましい例のメタルハライドランプによって上記の光開始剤に作用させた場合との、樹脂硬化の比率を比較して示す表である。
【００８１】
すなわち、Ｆｅ、Ｓｎ、ＨｇＩ２、Ｈｇを封入物とした比較例のメタルハライドランプによる光開始剤への照射でなされる樹脂硬化の比率を１００とした場合、Ｆｅ、Ｓｎ、ＨｇＩ２、ＴｌＩ、ＺｎＩ２、Ｈｇを封入物とした、より好ましい例のメタルハライドランプによる光開始剤への照射でなされる樹脂硬化の比率は１２１である。したがって、より好ましい例のメタルハライドランプによれば、紫外線硬化性樹脂の硬化速度を高め、液晶パネルなどの生産性向上に寄与できる。
【００８２】
次に、より好ましい別の例として、発光管３１内にＦｅを９ｍｇ、Ｓｎを２ｍｇ、ＨｇＩ２を２５ｍｇ、ＴｌＩを３ｍｇ、ＺｎＩ２を６ｍｇ（典型値）の各量、微量添加封入し、加えてＨｇを１．００ｍｇ／ｃｍ３の封入量としたメタルハライドランプ１００（容積４９０ｃｍ３）を用意した。これについて以下説明する。
【００８３】
図３１は、このようなメタルハライドランプにおけるＺｎの封入量（ただしヨウ化亜鉛に換算した量）を変化させたときの必要紫外線域での発光の分光分布を比較して示すグラフである。なお、上記のようにＺｎＩ２を６ｍｇ封入した場合は、約１２．２μｇ／ｃｍ３の濃度に相当する。図３２は、図３１の結果から算出した特定波長域の積算紫外線強度を示す表である。図３２に示すように、必要な紫外線波長域に含まれる、波長３２０ｎｍから波長３４０ｎｍ、波長３２０ｎｍから波長３６０ｎｍ、波長３２０ｎｍから波長３８０ｎｍのいずれで評価しても、Ｚｎの封入量が多いほどその波長域の紫外線強度は高くなっている。
【００８４】
図３３は、上記のメタルハライドランプにおけるＺｎの封入量（ただしヨウ化亜鉛に換算した量）を変化させたときの波長３２０ｎｍから波長３４０ｎｍの積算紫外線強度の変化を示すグラフである。図３３に示す結果から、この波長域での積算紫外線強度は、Ｚｎが２５μｇ／ｃｍ３を超えると頭打ちになり、それ以上増加が見られないことがわかる。したがって、必要な波長の紫外線強度を増すためのＺｎの添加量は、データのある最小値である２μｇ／ｃｍ３から、頭打ちになる２５μｇ／ｃｍ３の範囲を一応推奨値とすることができる。２５μｇ／ｃｍ３を超えてもその意味では効果があるが、Ｚｎの量が発光管３１内で濃度大になると弊害もあり濃度のそれ以上の増加は好ましくない。すなわち、Ｚｎが増加すると発光管３１内でＺｎの蒸発が十分には生じにくくなり、分離発光などの不安定発光をもたらす可能性がある。
【００８５】
なお、図３４は、Ｚｎの封入量を変化させたメタルハライドランプによって光開始剤に作用させた場合の、樹脂硬化の比率を比較して示す表である。この表は、当然ながら、図３２に示した波長３２０ｎｍから波長３８０ｎｍにおける結果と一致する（∵波長３２０ｎｍ〜３８０ｎｍが必要紫外線域）。
【００８６】
以上の図３１から図３４を参照して説明した、より好ましい別のメタルハライドランプの例は、封入物としてＴｌ（タリウム）を含んでいる。Ｚｎの添加が好ましい効果を得るための、Ｔｌの添加濃度との関係について、以下補足する。Ｚｎの添加濃度を増加させると、図３１に示すように、Ｔｌによる発光波長である３５２ｎｍや３７８ｎｍの紫外線についてはその強度が弱まる。Ｚｎを添加しない場合に比較して、Ｚｎ（ただしヨウ化亜鉛に換算）を１５μｇ／ｃｍ３添加した場合、これらの波長の強度は約２０％の減少である。
【００８７】
必要な波長域での積算強度のほかに、Ｔｌが封入されたメタルハライドランプでは、このような観点でも好ましいＺｎとＴｌとの濃度比を考えることができる。すでに述べたようにＺｎ（ヨウ化亜鉛に換算した量、以下同）の添加量を２μｇ／ｃｍ３から２５μｇ／ｃｍ３としている場合、発光管３１内で３ｍｇとしたＴｌ（ヨウ化タリウムに換算した量）の添加量は、Ｚｎの添加量を基準にみるとその０．２４倍から３倍と算出することができる。
【００８８】
本発明は、ここに図解して述べた特定の態様に限定されないものとして、しかしながら以下のクレームの範囲にはいるような変形されたものはすべて含むものとして理解される。
【符号の説明】
【００８９】
１００…メタルハライドランプ、２００…冷却ユニット、１１１，１１２…ホルダー、１２…内管、１３…外管、１４１，１４２…接続管、１５…冷却水、１６，１６１…酸化膜、１７…熱線反射フィルタ、１６２…ガラス板、３０…放電空間、３１…発光管、３２１，３２２…電極、３３１，３３２…インナーリード、３４１，３４２…金属箔、３５１，３５２…ソケット、３６１，３６２…リード線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、
前記二重管の前記外管の外面上、または前記二重管の前記内管の前記メタルハライドランプに対向する面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含有する酸化膜と
を具備することを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記二重管の前記内管と前記外管との間の前記空間内に、前記内管を筒状に包囲するように位置して設けられた、熱線を少なくともカットする特性をもつ光学フィルタをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記メタルハライドランプからみて前記二重管のさらに外側に該二重管から離間して設けられたガラス板と、
前記ガラス板の面上に形設された、熱線を少なくともカットする特性をもつ光学フィルタと
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、
前記メタルハライドランプからみて前記二重管のさらに外側に該二重管から離間して設けられたガラス板と、
前記ガラス板の面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含む酸化膜と
を具備することを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項５】
前記二重管の前記内管と前記外管との間の前記空間内に、前記内管を筒状に包囲するように位置して設けられた、熱線を少なくともカットする特性をもつ光学フィルタをさらに具備することを特徴とする請求項４記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記ガラス板の面上にさらに形設された、熱線を少なくともカットする特性をもつ光学フィルタをさらに具備することを特徴とする請求項４記載の紫外線照射装置。
【請求項７】
前記酸化膜が、チタンのほか、タンタルを含有する酸化膜であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の紫外線照射装置。
【請求項８】
波長３２０ｎｍから３８０ｎｍに吸収域を有する光開始剤を含有する樹脂組成物を準備するステップと、
筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、前記二重管の前記外管の外面上、または前記二重管の前記内管の前記メタルハライドランプに対向する面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含有する酸化膜とを有する紫外線照射装置から、前記樹脂組成物に紫外線を照射するステップと
を具備することを特徴とする紫外線照射方法。
【請求項９】
波長３２０ｎｍから３８０ｎｍに吸収域を有する光開始剤を含有する樹脂組成物を準備するステップと、
筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、前記メタルハライドランプからみて前記二重管のさらに外側に該二重管から離間して設けられたガラス板と、前記ガラス板の面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含む酸化膜とを有する紫外線照射装置から、該紫外線照射装置の前記ガラス板を介して前記樹脂組成物に紫外線を照射するステップと
を具備することを特徴とする紫外線照射方法。
【請求項１０】
筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管を準備する工程と、
前記二重管の前記外管の外面上、または前記二重管の前記内管の前記閉じられた空間に面する側ではない側の面上に、ＴｉＯ２を３０重量％から５０重量％含みかつＴａ２Ｏ５を１重量％から１５重量％含む溶質を含有する溶液を塗布する工程と、
前記溶液が塗布された前記二重管を加熱処理し、前記二重管の前記面上に被着して、チタンを含有する酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜が形成された前記二重管の前記内管の内側に、筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプを配置する工程と
を具備することを特徴とする紫外線照射装置の製造方法。
【請求項１】
筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、
前記二重管の前記外管の外面上、または前記二重管の前記内管の前記メタルハライドランプに対向する面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含有する酸化膜と
を具備することを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記二重管の前記内管と前記外管との間の前記空間内に、前記内管を筒状に包囲するように位置して設けられた、熱線を少なくともカットする特性をもつ光学フィルタをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記メタルハライドランプからみて前記二重管のさらに外側に該二重管から離間して設けられたガラス板と、
前記ガラス板の面上に形設された、熱線を少なくともカットする特性をもつ光学フィルタと
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、
前記メタルハライドランプからみて前記二重管のさらに外側に該二重管から離間して設けられたガラス板と、
前記ガラス板の面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含む酸化膜と
を具備することを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項５】
前記二重管の前記内管と前記外管との間の前記空間内に、前記内管を筒状に包囲するように位置して設けられた、熱線を少なくともカットする特性をもつ光学フィルタをさらに具備することを特徴とする請求項４記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記ガラス板の面上にさらに形設された、熱線を少なくともカットする特性をもつ光学フィルタをさらに具備することを特徴とする請求項４記載の紫外線照射装置。
【請求項７】
前記酸化膜が、チタンのほか、タンタルを含有する酸化膜であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の紫外線照射装置。
【請求項８】
波長３２０ｎｍから３８０ｎｍに吸収域を有する光開始剤を含有する樹脂組成物を準備するステップと、
筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、前記二重管の前記外管の外面上、または前記二重管の前記内管の前記メタルハライドランプに対向する面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含有する酸化膜とを有する紫外線照射装置から、前記樹脂組成物に紫外線を照射するステップと
を具備することを特徴とする紫外線照射方法。
【請求項９】
波長３２０ｎｍから３８０ｎｍに吸収域を有する光開始剤を含有する樹脂組成物を準備するステップと、
筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプの前記発光管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管と、前記メタルハライドランプからみて前記二重管のさらに外側に該二重管から離間して設けられたガラス板と、前記ガラス板の面上に形設された、膜厚が０．３μｍ以上、１．３μｍ以下の、チタンを含む酸化膜とを有する紫外線照射装置から、該紫外線照射装置の前記ガラス板を介して前記樹脂組成物に紫外線を照射するステップと
を具備することを特徴とする紫外線照射方法。
【請求項１０】
筒状、石英ガラス素材の第１の管である内管と、該内管を筒状に包囲する位置に設けられた筒状、石英ガラス素材の第２の管である外管とを備え、前記第１の管と前記第２の管との間の空間に流体を流し得るように該第１の管と該第２の管との間の前記空間が閉じられた空間である二重管を準備する工程と、
前記二重管の前記外管の外面上、または前記二重管の前記内管の前記閉じられた空間に面する側ではない側の面上に、ＴｉＯ２を３０重量％から５０重量％含みかつＴａ２Ｏ５を１重量％から１５重量％含む溶質を含有する溶液を塗布する工程と、
前記溶液が塗布された前記二重管を加熱処理し、前記二重管の前記面上に被着して、チタンを含有する酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜が形成された前記二重管の前記内管の内側に、筒状、石英ガラス素材の発光管を有するメタルハライドランプを配置する工程と
を具備することを特徴とする紫外線照射装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【公開番号】特開２０１１−２４５４７９（Ｐ２０１１−２４５４７９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９７２１７（Ｐ２０１１−９７２１７）
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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