DE10014788A1 - Verfahren zum Herstellen von Displays - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Displays. DOLLAR A Dabei werden alle Schritte des Herstellens des Displays auf konventionelle Weise durchgeführt, bis auf den Schritt des Zerlegens in einzelne Displays. Dies erfolgt mittels eines Lasers in einem Reinraum. Dabei kann das Zerlegen entweder durch Ritzen mittels eines Lasers und anschließendes Brechen, oder durch vollständiges Durchschneiden mittels eines Lasers geschehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit welchem Displays hergestellt werden. Solche Displays finden vielfältige Anwendung, beispielsweise bei Monitoren, Taschenrechnern und so weiter.

Die Herstellung von Displays ist mit relativ großem apparativen Aufwand verbunden.

Bei der Herstellung von passiven LCD-Displays werden die mit einer leitenden Schicht (in der Regel ITO) beschichteten Glasscheiben vor der Weiterverarbeitung gewaschen und im gewaschenen Zustand in die Produktionslinie eingeschleust. Die Produktionslinie befindet sich in einem Reinraum, welcher typischerweise den Anforderungen einer Reinraumklasse ≦ 1000 entspricht. Im Reinraum werden die Scheiben weiterverarbeitet. Es folgen Prozesse wie z. B. das Beschichten oder Bedrucken. Bei einigen Fertigungslinien wird im nachfolgenden Schritt auf die bearbeitete Glasscheibe ein Deckglas geklebt. Somit ergibt sich ein geklebter Verbund aus zwei Glasscheiben. Die Klebung ist nicht flächig, sondern wird in Form eines Gittermusters aufgetragen. Die Klebelinien sind teilweise unterbrochen. Die unterbrochenen Klebestellen bilden die Befüllungsöffnung für den späteren Befüllprozess. Es ergeben sich auf diese Weise zellenförmige Elemente, welche im Verbund zweier Glasscheiben gehalten werden.

Beim nachfolgenden Schritt wird der Glasverbund derart zerteilt, daß als weiteres Zwischenprodukt viele kleinere Elemente entstehen, welche jeweils eine Zelle umfassen, begrenzt durch ein Element der Glasscheibe, ein gleichgroßes Element des Deckglases sowie die genannten Klebelinien oder Kleberaupen.

Im Anschluß an das Zerteilen der Glasscheiben werden die einzelnen Zellen mit einem Flüssigkristall gefüllt und verschlossen. Das Display ist in diesem Zustand nahezu fertig hergestellt.

Problematisch ist dabei das Zerteilen der genannten Elemente in die zahlreichen Displays. Zu diesem Zwecke wird der Glasverbund aus Glasscheibe und Deckglas zunächst geritzt. Daran schließt sich das Brechen des Glasverbundes an, so daß die zahlreichen genannten Verbundelemente entstehen. Anschließend werden die Glaskanten poliert und schließlich gewaschen.

Die Kantenbearbeitung mittels Polieren ist unerläßlich. Die Kanten weisen nämlich Unregelmäßigkeiten wie Mikrorisse auf. Beim Auftreten von Spannungen führen solche Unregelmäßigkeiten zu einem Ausbrechen von Glas im Kantenbereich oder gar zu einem Fortpflanzen der Mikrorisse durch die ganze Glasscheibe hindurch, und damit zum Bruch.

Nach dem Polieren ist ein Waschen notwendig, um beim Polieren anfallende Partikel abzuführen.

Um durch die anfallenden Partikel nicht nachfolgende Verfahrensschritte zu beeinträchtigen, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden. Die genannten Schritte werden hierzu in einem inneren oder angrenzenden Reinraum durchgeführt, der von einem äußeren Reinraum umgeben ist. Dieses Prinzip "Reinraum im Reinraum" ist besonders aufwendig. Die gesamte Produktionslinie hat einen erheblichen Raumbedarf, insbesondere in der Länge, die üblicherweise bis zu 10 m reicht. Dies verursacht erhebliche Investitionskosten, aber auch Betriebskosten für das Betreiben des Reinraumes, beispielsweise durch die Luftfilterung und Luft- Aufbereitung.

Das gesamte Verfahren ist nicht nur zeitaufwendig, sondern auch lohnkostenintensiv. Dies betrifft insbesondere die Kantenbearbeitung und die Waschbehandlung. Dabei führt die Kantenbearbeitung nicht immer zum gewünschten Ergebnis. Nach dem Zuschneiden der Glastafel auf das gewünschte Maß können nämlich verborgene Mikrorisse vorhanden sein, die sich relativ weit in die Glasfläche hinein erstrecken, ohne daß dies beim Kantenbearbeiten erkennbar wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Displays anzugeben, bei dem die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll erreicht werden, daß der Herstellungsprozeß vereinfacht und verbilligt wird, und daß außerdem die Gefahr des Ausbrechens oder des Fortpflanzens von Haarrissen ausgeschlossen wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die Erfinder haben dabei folgendes erkannt:

Wird das Zuschneiden der Glastafel auf das gewünschte Endmaß mittels eines Lasers durchgeführt, so ergibt sich eine Kantenqualität, die bezüglich thermischer und mechanischer Belastbarkeit einwandfrei ist. Die Qualität ist gleich jener, die bei der konventionellen Randbearbeitung erzielt wird. Durch die Anwendung eines Lasers werden jegliche Haarrisse oder Mikro- Ausbrechungen aus dem Material vermieden. Es bedarf keinerlei Nachbearbeitung mehr. Das Schleifen der Kanten entfällt somit. Damit entfällt aber auch gleichzeitig die Notwendigkeit des Waschens. Die Einsparung an Zeit und Personalaufwand durch die Erfindung ist somit erheblich.

Je nach Stärke der zu schneidenden Glastafel kann es auch ausreichen, das gewünschte Maß der Glastafel durch Laserritzen und anschließendes Brechen der Glastafel zu erzielen. Versuche haben gezeigt, daß selbst hierbei eine einwandfreie Kantenqualität erzielt wird.

Das Anwenden von Lasern zum Schneiden von Materialien ist zwar bekannt. Jedoch war bei dem hier vorliegenden Schneiden von Glastafeln nicht zu erwarten, daß es ein Kanten-Nachbearbeiten und damit auch ein Waschen überflüssig macht. Ohne Erkenntnis dieses Sachverhaltes mußte der eingangs beschriebene konventionelle Prozeß als rationeller erscheinen.

Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Anforderungen an den Reinraum gegenüber dem Stande der Technik stark reduziert werden. Insbesondere wird erreicht, daß der Reinraum eine viel geringere Länge/Platzbedarf haben kann.

Die Erfindung sowie der Stand der Technik sind anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform.

Fig. 2 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 3 veranschaulicht ein Verfahren gemäß dem Stande der Technik.

Fig. 4 veranschaulicht ein weiteres Verfahren gemäß dem Stande der Technik.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 1 erkennt man folgendes:

In einem Reinraum findet sowohl das Ritzen des Glases als auch das Brechen statt. Der Reinraum hat eine Länge von ca. 5 m. Was hierbei nicht mehr notwendig ist, ist ein Polieren der Glaskanten und ein anschließendes Waschen des Glases.

Man beachte folgendes:

Die eigentliche Displayherstellung umfaßt bekanntlich die folgenden Schritte: Herstellen eines Verbundelementes aus einer Glasscheibe, einer Deckscheibe und Dazwischenfügen einer Klebstoffraupe, so daß eine Zelle gebildet wird, und Füllen der Zelle mit einem Flüssigkristall. Diese Schritte können bei dem Verfahren gemäß Fig. 1 dem Einschleusen in den Reinraum vorausgehen oder nachfolgen. Dem Reinraum kann somit das fast fertige Display, nämlich das genannte Verbundelement, zugeführt werden, so daß lediglich noch die beiden Verfahrensschritte, die in Fig. 1 dargestellt sind, im Reinraum ablaufen, nämlich das Laserritzen und das Brechen.

Statt dessen kann man aber auch in den Reinraum mit der Glasscheibe und gegebenenfalls mit der Deckscheibe hineingehen und das Herstellen des Verbundelementes erst anschließend, das heißt nach dem Reinraum, vornehmen.

Fig. 2 veranschaulicht eine besonders einfache Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird nicht erst mit Laser geritzt und dann gebrochen, sondern es erfolgt ein vollständiges Schneiden unter Verwendung eines Lasers.

Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen die Schwierigkeiten und Probleme des Standes der Technik.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird das Prinzip "Reinraum im Reinraum" angewandt. Es erfolgt erst ein Ritzen des Glases, sodann ein Brechen, schließlich ein Bearbeiten der Glaskanten und anschließend ein Waschen des Glases. Die Prozeßkette hat eine Länge von 10 m.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird die Glasscheibe zunächst außerhalb des Reinraumes beschichtet. Sodann wird sie gewaschen und in den Reinraum eingeschleust. Es folgt die Display-Prozessierung der einzelnen Glasscheiben, das Zusammenkleben von zwei Glasscheiben (Glasscheibe plus Deckscheibe), das Zerteilen der geklebten Glasscheiben und das Befüllen der hieraus gebildeten Zellen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen von Displays, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:

• 1. 1.1 es werden Glasscheiben mit einer leitenden Schicht durch Beschichten oder Bedrucken versehen;
• 2. 1.2 die einzelne Glasscheibe wird mit einer Klebstoffraupe belegt, die sich entlang der Außenkanten des zu erzeugenden Displays erstrecken;
• 3. 1.3 es wird jeweils ein Deckglas auf die Glasscheibe aufgelegt, so daß Zellen entstehen, begrenzt durch die Glasscheibe, das Deckglas und die Klebstoffraupen;
• 4. 1.4 die Zellen werden mit Flüssigkristall gefüllt;
• 5. 1.5 das Zerlegen in einzelne Displays erfolgt entweder vor oder nach den Schritten gemäß 1.1 bis 1.4 unter Zuhilfenahme eines Lasers in einem Reinraum.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Zerlegens das Ritzen mit einem Laser und das anschließende Brechen umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Zerlegens das Durchschneiden mit einem Laser umfaßt.