DE19729351B4 - Hochauflösende Flüssigkristallanzeige und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Hochauflösende Flüssigkristallanzeige und Herstellungsverfahren dafür Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Herstellen einer großflächigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung aus einer Mehrzahl von LCD-Paneelen (103), wobei jedes LCD-Paneel (103)
ein oberes Substrat (103a), das eine Mehrzahl von Farbfiltern (123) und einen eine schwarze Matrix (111, 111a) aufweisenden Lichtabschirmbereich aufweist,
ein unteres Substrat (103b), das eine Mehrzahl von den Farbfiltern (123) jeweils zugeordneten Pixel-Elektroden (127) und eine Mehrzahl von diese antreibenden Schaltelementen (125) aufweist,
zwischen dem oberen und dem unteren Substrat (103a, 103b) eingebrachtes Flüssigkristallmaterial und
eine im Randbereich des LCD-Paneels (103) zwischen den beiden Substraten (103a, 103b) eingebrachte Dichtung (105) aufweist, wobei
der Lichtabschirmbereich einen inneren Lichtabschirmbereich zwischen den jeweiligen Farbfiltern (123) und einen entlang des Randes des LCD-Paneels (103) angeordneten Rand-Lichtabschirmbereich aufweist, bei dem
der Rand eines jeden LCD-Paneels (103) einschließlich einer Teilbreite der Dichtung (105) mit Hilfe eines Ätzverfahrens unter Belassen wenigstens einer Teilbreite des Rand-Lichtabschirmbereichs selektiv entfernt wird, und
die LCD-Paneele (103) unter...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine großflächige Flüssigkristallanzeige (LCD, liquid crystal display) und ein Herstellungsverfahren dafür und insbesondere ein Herstellungsverfahren für eine hochauflösende, großflächige LCD durch Zusammensetzen mehrerer LCD-Paneele und den Aufbau einer durch dieses Verfahren hergestellten hochauflösenden großflächigen LCD.
  • In letzter Zeit ist der Bedarf an großflächigen Anzeigevorrichtungen für verschiedene öffentliche Orte und Einrichtungen (Bahnhöfe, Flughäfen, Museen, große Besprechungsräume usw.) stark angestiegen. Es wurden daher viele verschiedene Anzeigevorrichtungen zum Darstellen entsprechender Informationen entwickelt. Zum Beispiel wurden Anzeigevorrichtungen entwickelt, bei denen die Bildinformationen auf einen Anzeigebereich projiziert werden, und andere Anzeigevorrichtungen, bei denen Anordnungen mit einer Mehrzahl von Röhren-Anzeigevorrichtungen verwendet werden, um diesem Bedarf gerecht zu werden. Es treten jedoch beim Betrieb dieser Vorrichtungen einige Probleme auf. Es ist z.B. schwierig, mit diesen Anzeigevorrichtungen eine hohe Auflösung bzw. eine hohe Bildpunktdichte zu erreichen, und die Anzeigevorrichtungen werden mit steigender Bildschirmgröße unhandlicher und schwerer. Deshalb besteht ein Bedarf an lerchteren und weniger unhandlichen hochauflösenden Anzeigevorrichtungen mit einer großen Bilddiagonalen.
  • Als Folge der Entwicklung von dünnen Flachpaneelanzeigen wurden in vielen Bereichen verschiedene Flachpaneelanzeigen, wie Flüssigkristallanzeigen und Plasmaanzeigen, verwendet. Insbesondere sind Flüssigkristallanzeigen für großflächige Anzeigevorrichtungen geeignet, da sie als einzige die gewünschten Eigenschaften aufweisen, flach und dünn zu sein, eine hohe Bildqualität und eine hohe Auflösung aufzuweisen sowie natürliche Farben und bewegte Bilder anzeigen zu können.
  • Im allgemeinen weisen tragbare Fernsehgeräte und/oder Notebook-Computer LCD-Bildschirme mit einer Bilddiagonalen von weniger als 15 Zoll (Bildschirmabmessungen: ca. 4 Zoll × 12 Zoll) auf. Es gibt jedoch Bemühungen, LCDs mit einer Bilddiagonalen von mehr als 15 Zoll herzustellen. Die Produktausbeute bei der Herstellung einzelner LCD-Paneele mit einer Bilddiagonalen von mehr als 20 Zoll auf einem Glassubstrat ist mit der herkömmlichen Technik jedoch nicht ausreichend. Deshalb wurden einige Verfahren entwickelt und verwendet, mit denen großflächige LCDs durch kachelartiges Zusammensetzen einer Mehrzahl von LCD-Paneelen hergestellt werden. Diese Herstellungsverfahren weisen eine gute Produktausbeute auf.
  • Bei der Herstellung einer einzelnen LCD mit einer Bilddiagonalen von 28 Zoll (im folgenden 28-Zoll-LCD genannt) weist die Verwendung nur eines Substrats einige Nachteile gegenüber einem Verfahren mit einer guten Produktausbeute auf, bei dem 4-Zoll-LCD-Paneele zu einem großen LCD-Paneel zusammengefügt werden.
  • Erstens sind die Signale verzögert, da die Leitungen zum Übertragen der Bildinformationen länger sind. Um dieses Problem der verzögerten Signale zu lösen, ist der Widerstand der Leitungen durch eine Verbreiterung oder eine Verdickung derselben verringert. Die Verdickung der Busleitungen führt jedoch zu vielen unvorhersagbaren Problemen beim Betrieb der LCDs. Die Verbreiterung der Busleitungen führt außerdem zu einer verschlechterten Bildqualität, da das Öffnungsverhältnis verringert ist.
  • Zweitens ist die Verläßlichkeit eines jeden Elementes stark verringert, und bei einer Massenherstellung kann keine ausreichende Ausbeute erzielt werden, wenn 28-Zoll-LCDs mit den gleichen Spezifikationen wie 14-Zoll-LCDs hergestellt werden sollen. Wenn große Bildschirme gemäß den Herstellungsverfahren nach dem Stand der Technik hergestellt werden; vergrößert sich die Größe eines jeden Pixels proportional zur Größe des Bildschirms, so daß die Bildqualität verschlechtert ist. Zum Beispiel ist ein Pixel für eine 10,4-Zoll-LCD mit VGA-Qualität 100 μm breit und 300 μm lang. Für eine 20-Zoll-LCD ist jedes Pixel 200 μm breit und 600 μm lang, und für eine 28-Zoll-LCD beträgt die Pixel-Größe 280 μm × 890 μm. Im Fall von großflächigen LCDs sind die vergrößerten Pixel kein so großes Problem, da der Betrachtungsabstand groß ist. Bei einer großflächigen LCD ist es jedoch sehr schwierig, mit dieser Technik die Spezifikationen für eine Anzeigevorrichtung nach HDTV-Standard (High Definition Television) zu erreichen.
  • Drittens sind die Herstellungskosten vergrößert, da es erforderlich ist, größere Werkzeuge einzusetzen, wenn das Glassubstrat größer ist. Ferner ist es schwierig, LCDs herzustellen, die eine gewisse Größe übersteigen, da die Größe der Glassubstrate beschränkt ist.
  • Auf der anderen Seite ist ein Herstellungsverfahren, bei dem LCDs durch Zusammensetzen mehrerer Paneele hergestellt werden, kostengünstig, da es ausreichend ist, dem herkömmlichen Herstellungsverfahren für eine LCD einen Schritt hinzuzufügen, in dem die Paneele zusammengefügt werden.
  • Mit solch einem Verfahren ist es auch möglich, LCDs beliebiger Größen herzustellen. Ferner gibt es kein Problem mit verzögerten Signalen, da jede Signalleitung auf jedem einzelnen Paneel individuell über eine eigene Verbindung angesteuert wird. Zusätzlich ist bei einem Herstellungsverfahren von LCDs durch Zusammenfügen mehrerer Paneele die Technik für die Darstellung der Bildinformation auf einem großflächigen Schirm schon aufgrund der herkömmlichen Techniken bekannt, wie z.B. aufgrund von Anzeigevorrichtungen mit einer Anordnung mehrerer Röhren-Anzeigevorrichtungen. Somit verbleibt als einziges Problem die Herstellung einer zusammengesetzten Anzeige, bei der die Fugen zwischen den einzelnen Paneelen nicht sichtbar sind.
  • Bevor auf die Lösung dieses Problems eingegangen wird, werden im folgenden einige Gründe für die Sichtbarkeit der Fugen zwischen den einzelnen Paneelen diskutiert (s.a. "G.A. Alphonse und J. Lubin, National Information Display Lab., Psychophysical Requirements for Seamless Tiled Large-Screen Displays, in '92 SID Digest").
  • Ein erster Grund für die Sichtbarkeit der Fugen liegt in den Grenzlinien zwischen zwei zusammengefügten Paneelen. Ein zweiter Grund liegt in einer möglichen Falschausrichtung von Paneelen, die zu nicht richtig zueinander ausgerichteten Teilbildern führt. Ein dritter Grund liegt in Helligkeitsunterschieden innerhalb bzw. zwischen den zusammengefügten Paneelen. Ein vierter Grund liegt in einer möglichen Nichtgleichmäßigkeit der Farbe über die Anzeigefläche hinweg.
  • Die Fehler, die aufgrund des dritten und des vierten Grundes auftreten, können verringert werden, wenn die LCD-Paneele gleichzeitig in einer Charge hergestellt werden. Die Fehler, die aufgrund des ersten und des zweiten Grundes auftreten, sind jedoch wichtiger, da die Quelle dieser Fehler im Zusammenfügen der Paneele liegt. Im folgenden werden herkömmliche Verfahren zum Zusammenfügen von LCDs diskutiert.
  • Gemäß einem ersten herkömmlichen Verfahren ist ein großflächiges LCD-Paneel von Magnascreen im Jahr 1993 hergestellt worden. (N. Mazurek, T. Zamiit, R. Blose and J. Bernkopf, A 51-inch Diagonal Tiled LCD VGR Monitor, in '93 SID DIGEST). Wie aus den 1A und 1B ersichtlich, handelt es sich hierbei um ein 51-Zoll-LCD-Paneel 1, das aus 48 LCD-Paneelen 3 mit einer Bilddiagonalen von jeweils 5 Zoll zusammengesetzt ist. Diese Vorrichtung weist Pixel mit jeweils drei Farbbildpunkten 7 mit den jeweiligen Farben rot (R), grün (G) und blau (B) auf, die jeweils eine Breite Wp von 370 μm und eine Länge Lp von 1270 μm aufweisen. Zwischen diesen Farbbildpunkten ist eine 125 μm breite schwarze Matrix ausgebildet. Bei der Vorrichtung handelt es sich um ein VGA-LCD-Paneel 1 mit einer Bilddiagonalen von 51 Zoll und 640 × 480 Pixeln (1920 × 480 einzelne Farbbildpunkte), das durch Zusammensetzen von 8 × 6 LCD-Paneelen 3 mit einer Anordnung von jeweils 80 × 80 Pixeln hergestellt ist, wobei zwischen diesen Pixeln jeweils eine 350 um breite schwarze Matrix ausgebildet ist (1B). Bei dieser Vorrichtung ist die Breite WSE der Fuge gleich der Breite WBM der schwarzen Matrix (350 μm). Die schwarze Matrix 11a in den Randbereichen weist eine Breite von 125 μm (Breite WS der Dichtung nach dem Schneiden) auf, die der Breite der schwarzen Matrix 11 zwischen den Farbbildpunkten entspricht.
  • Wie aus 1B ersichtlich, sind die LCD-Paneele derart zusammengesetzt, daß die Übergangsbereiche Dh zwischen den einzelnen Paneelen jeweils 50 μm betragen. Die Abmessungen dieser Vorrichtung sind relativ groß bemessen, wie auch die Pixel, so daß für das Zusammensetzen der Paneele keine hochentwickelte Technik erforderlich ist. Dieses Verfahren wurde recht erfolgreich bei der Herstellung großflächiger Anzeigen eingesetzt, jedoch können damit keine hochqualitativen Bilder erzielt werden. Ferner weist dieses Verfahren einige Probleme beim Verringern von Defekten auf, die vom Zusammensetzen der Mehrzahl kleinerer Paneele herrühren, und ferner ein Problem darin , Paneele in gleichbleidender Qualität herzustellen.
  • Bezüglich einer zweiten herkömmlichen Technik wird auf ein Verfahren und eine Vorrichtung Bezug genommen, die von APEX KOREA im Jahr 1995 vorgestellt wurde. (Zarge Area Liquid Crystal Display Realized by Tiling of Four Back Paneels, '95 ASIA DISPLAY). Wie aus den 2A und 2B ersichtlich, handelt es sich bei dieser Vorrichtung um ein LCD-Paneel mit einer Bilddiagonalen von 10,4 Zoll, das durch Zusammensetzen von 4 STN (super twisted nematic) LCD-Paneelen mit einer Bilddiagonalen von 5 Zoll hergestellt wurde. Das entsprechende Herstellungsverfahren ist sehr hoch entwickelt, da die Übergangsbereiche Dh zwischen den Paneelen jeweils nur 5 um betragen und die Höhenabweichungen Dv zwischen den Paneelen jeweils lediglich 0,3 μm betragen (2C). Um dies zu erreichen, werden die LCD-Paneele 3 erst bearbeitet, nachdem Paraffin auf die Fugenbereiche aufgebracht wurde, so daß die Bearbeitung sehr präzise ausgeführt werden kann. Bei diesem Verfahren werden jedoch die oberen Substrate 3a der Flüssigkristallpaneele auf dem oberen Substrat 1a des großflächigen Flüssgikristallanzeigepaneels zusammengesetzt, und die unteren Substrate der LCD-Paneele 3b werden auf dem unteren Substrat 1b des großflächigen LCD-Paneels zusammengesetzt. Danach werden das untere Substrat und das obere Substrat des großflächigen LCD-Paneels unter Verwendung eines Dichtungsmaterial 5 zusammengefügt. Dann wird Flüssigkristallmaterial in den Bereich zwischen dem oberen Substrat und dem unteren Substrat des Paneels eingespritzt. Deshalb ist dieses Verfahren nur dort von Nutzen, wo eine hochentwickelte Technik des Zusammenfügens ohne sichtbare Fugenbereiche erforderlich ist.
  • Eine gemäß einer dritten herkömmlichen Technik hergestellte Vorrichtung von SHARP (Japan) wurde auf der Asia Display im Jahr 1995 vorgestellt. Wie aus 3 ersichtlich, handelt es sich bei dieser Vorrichtung um ein großflächiges LCD-Paneel mit einer Bilddiagonalen von 40 Zoll, das durch Zusammenfügen der Längsseiten zweier LCD-Paneele 3 hergestellt wurde, die jeweils eine Bilddiagonale von 28 Zoll aufweisen (22,4 Zoll × 16,8 Zoll). Diese Vorrichtung wird durch Zusammenfügen zweier LCD-Paneele mit einem Übergangsbereich Dh zwischen den beiden LCD-Paneelen von 30 μm hergestellt, nachdem die LCD-Paneele präzise bearbeitet wurden.
  • Eine gemäß einer vierten herkömmlichen Technik hergestellte Vorrichtung wurde im Jahr 1995 von Fujitsu (Japan) vorgestellt (KAWASAKI, LCD Multi-Paneel Display, '95 Asia Display). Wie aus den 4A und 4B ersichtlich, handelt es sich bei dieser Vorrichtung um ein großflächiges LCD-Paneel mit einer Bilddiagonalen von 90 Zoll, das durch Zusammenfügen von 48 Paneelen 3 mit einer Bilddiagonalen von 10,4 Zoll hergestellt wurde. Bei dieser Vorrichtung wird eine Projektionstechnik verwendet, um das Problem der sichtbaren Fugenbereiche zu umgehen, indem var dem LCD-Paneel 3 eine Binse 15 angeordnet ist, um die Bilder zu vergrößern. Dabei handelt es sich jedoch um keine neue Technik des Zusammensetzens direkt betrachtbarer Anzeigevorrichtungen. Vielmehr werden die Bilder vergrößert erst auf einem Bildschirm 17 zusammengesetzt. Gemäß diesem Verfahren können großflächige Anzeigen mit einer hohen Bildpunktdichte unter Verwendung einer optischen Vorrichtung hergestellt werden. Die Paneele müssen jedoch aufgrund der Projektionsvorrichtung relativ dick sein (die Paneele bei dieser Vorrichtung sind 28 cm dick), und die Fugen sind leicht sichtbar.
  • Bei allen oben beschriebenen herkömmlichen Techniken wird für das Schneiden der LCD-Paneele ein mechanisches Verfahren verwendet.
  • Die Bearbeitung der Ränder der einzelnen, zu einer großflächigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung zusammenzusetzenden LCD-Paneele mit Hilfe eines mechanischen Verfahrens führt dazu, dass die bearbeiteten Ränder der einzelnen LCD-Paneele nicht die erforderliche Ebenheit aufweisen, um die Paneele mit einer Fuge kleiner Breite zwischen den Paneelen zu einer großflächigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung zusammenzufügen. Daher weisen die gemäß den obigen Verfahren hergestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen jeweils eine Fuge zwischen den einzelnen LCD-Paneelen auf, deren Breite etwa der schwarzen Matrix zwischen den jeweils drei Farbbildpunkte (rot, grün und blau) aufweisenden Pixeln entspricht. Mit diesen Verfahren ist es daher nicht möglich, ein einfaches Herstellungsverfahren für eine aus mehreren LCD-Paneelen zusammengefügte großflächige Flüssigkristallanzeige bereitzustellen, bei der die Fugen zwischen den einzelnen LCD-Paneelen nicht sichtbar sind.
  • Aus EP 0 555 907 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer großflächigen aktiven Matrixanordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bekannt, wobei die Matrixanordnung aus vier Untermatrizen hergestellt wird, welche jeweils einen aktiven Bereich mit zugehörigen Leiterzeilen und -spalten aufweisen, wobei jede Untermatrix vor dem Zusammensetzen der großflächigen Matrix einzeln getestet werden kann. Hierbei werden die einzelnen Substratabschnitte mittels einer geeigneten Vorrichtung, wie beispielsweise einer Diamantsäge oder einem Laserstrahl entfernt, und die Schnittkanten werden anschließend poliert.
  • Aus WO 95/31745 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bekannt, bei der eine Sandwich-artig aus zwei über eine dünne Dichtung aneinandergefügten metallisierten Substraten gebildete Substratanordnung mittels Schneiden oder Sägen dieser Substratabschnitte zu einer reduzierten Substratanordnung verkleinert wird, um die Substratanordnung an die äußeren Abmessungen der Anzeigefläche anzupassen.
  • Bei diesen bekannten Verfahren ist somit ebenfalls eine weitgehend mechanische Bearbeitung der Randbereiche der LCD-Paneele erforderlich, wodurch jedoch die erforderliche Ebenheit der bearbeiteten Ränder nicht erreichbar ist. Im Falle einer zusätzlichen Laserstrahlbearbeitung wird darüber hinaus der Herstellungsaufwand signifikant vergrößert.
    •
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Herstellungsverfahren für eine aus mehreren LCD-Paneelen zusammengesetzte großflächige Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitzustellen, mit dem die Ränder der einzelnen LCD-Paneele derart präzise bearbeitet werden können, dass diese zu einer großflächigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung ohne sichtbare Fugen zusammenfügbar sind.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer großflächigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung aus einer Mehrzahl von LCD-Paneelen, wobei jedes LCD-Paneel ein oberes Substrat, das eine Mehrzahl von Farbfiltern und einen eine schwarze Matrix aufweisenden Lichtabschirmbereich aufweist, ein unteres Substrat, das eine Mehrzahl von den Farbfiltern jeweils zugeordneten Pixel-Elektroden und eine Mehrzahl von diese antreibenden Schaltelementen aufweist, zwischen dem oberen und dem unteren Substrat eingebrachtes Flüssigkristallmaterial, und eine im Randbereich des LCD-Paneels zwischen den beiden Substraten eingebrachte Dichtung aufweist, wobei der Lichtabschirmbereich einen inneren Lichtabschirmbereich zwischen den jeweiligen Farbfiltern und einen entlang des Randes des LCD-Paneels angeordneten Rand-Lichtabschirmbereich aufweist, wird der Rand eines jeden LCD-Paneels einschließlich einer Teilbreite der Dichtung mit Hilfe eines Ätzverfahrens unter Belassen wenigstens einer Teilbreite des Rand-Lichtabschirmbereichs selektiv entfernt, und die LCD-Paneele werden unter Ausbildung der großflächigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung entlang ihrer Ränder kachelartig zusammengefügt.
    •
  • Die Zeichnung zeigt bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und dient zusammen mit der folgenden Beschreibung zur näheren Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.
  • In der Zeichnung zeigen:
  • 1A eine Draufsicht auf eine herkömmliche großflächige Flüssigkristallanzeige;
  • 1B eine vergrößerte Draufsicht auf die herkömmliche großflächige Flüssigkristallanzeige aus 1A;
  • 2A eine Draufsicht auf eine andere herkömmliche großflächige Flüssigkristallanzeige;
  • 2B einen Schnitt der herkömmlichen großflächigen Flüssigkristallanzeige aus 2A;
  • 2C einen vergrößerten Schnitt der herkömmlichen großflächigen Flüssigkristallanzeige aus 2A, aus dem das Zusammensetzen dieser herkömmlichen Flüssigkristallanzeige ersichtlich ist;
  • 3 eine Draufsicht auf eine andere herkömmliche großflächige Flüssigkristallanzeige;
  • 4A eine Draufsicht auf noch eine andere herkömmliche großflächige Flüssigkristallanzeige;
  • 4B einen Schnitt der herkömmlichen großflächigen Flüssigkristallanzeige aus 4A;
  • 5A eine Draufsicht auf die Struktur einer hochauflösenden großflächigen Flüssigkristallanzeige gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 5B eine vergrößerte Draufsicht auf die hochauflösende großflächige Flüssigkristallanzeige aus 5A;
  • 6A einen vergrößerten Schnitt einer hochauflösenden Flüssigkristallanzeige gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, aus der die Struktur der Flüssigkristallanzeige in den Fugenbereichen ersichtlich
  • 6B eine vergrößerte Draufsicht auf die hochauflösende Flüssigkristallanzeige aus 6A;
  • 7A einen vergrößerten Schnitt einer hochauflösenden großflächigen Flüssigkristallanzeige gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, aus dem die Struktur der Flüssigkristallanzeige in den Fugenbereichen ersichtlich
  • 7B eine vergrößerte Draufsicht auf die hochauflösende großflächige Flüssigkristallanzeige aus 7A;
  • 8A einen vergrößerten Schnitt, der den Randbereich eines Paneels einer Flüssigkristallanzeige gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach dem Schneiden zeigt;
  • 8B einen vergrößerten Schnitt, der den Randbereich eines Paneels einer Flüssigkristallanzeige gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach dem Abschleifen zeigt;
  • 8C einen vergrößerten Schnitt, der zusammengefügte Paneele einer Flüssigkristallanzeige gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach der Bearbeitung der Paneele zeigt;
  • 9A einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein erstes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 6A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 9B einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein erstes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 7A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 10A einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein zweites bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 6A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 10B einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein zweites bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 7A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 11A einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein drittes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 6A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 11B einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein drittes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 7A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 12A einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein viertes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 6A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 12B einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein viertes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 7A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 13A einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein fünftes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 6A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 13B einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein fünftes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 7A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 14A einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein sechstes, alternatives, nicht beanspruchtes Verfahren zum Schneiden der aus 6A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 14B einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein sechstes, alternatives, nicht beanspruchtes Verfahren zum Schneiden der aus 7A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 15A einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein siebtes, alternatives, nicht beanspruchtes Verfahren zum Schneiden der aus 6A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 15B einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein siebtes, alternatives, nicht beanspruchtes Verfahren zum Schneiden der aus 7A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 16A einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein achtes, bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 6A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 16B einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein achtes, bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 7A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist;
  • 17A einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein neuntes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 6A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist; und
  • 17B einen vergrößerten Schnitt, aus dem ein neuntes bevorzugtes Verfahren zum Schneiden der aus 7A ersichtlichen Fugenbereiche ersichtlich ist.
  • Die in den oben genannten Figuren gezeigten einzelnen LCD-Paneele, die zu großflächigen LCD-Paneelen zusammensetzbar sind, sind jeweils in ihrem Zustand vor dem Schneiden gezeigt.
  • Im folgenden wird auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung eingegangen, Beispiele derer aus den Zeichnungen ersichtlich sind.
  • Das Herstellungsverfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist folgende Schritte auf: Ausbilden eines ersten Substrats und eines zweiten Substrats mit verschiedenen Elementen eines LCD-Paneels; Aufdrucken einer Dichtung am Rand des ersten Substrats öder am Rand des zweiten Substrats, wobei die Dichtung ein Loch für das Einspritzen von Flüssigkristall aufweist; Zusammenfügen des ersten Substrats mit dem zweiten Substrat durch Erhitzen und Aushärten lassen der Dichtung; Einspritzen von Flüssigkristall; Abdichten des Lochs; und Entfernen sowie Bearbeiten eines Teils des Randes der jeweiligen Substrate, d.h. des Einzelpaneels.
  • Wie aus den 5A und 5B ersichtlich, erscheint bei den fertig zusammengesetzten LCD-Paneelen 103 der gesamte Bildschirm aufgrund der Ränder mit den Dichtungsbereichen 105 der Paneele und der schwarzen Matrix 111a an den Rändern (6A und 7A) aus einer Mehrzahl von Einzelpaneelen zusammengesetzt. Deshalb ist es sehr wichtig, den Fugenbereich zwischen jeweils zwei LCD-Paneelen so schmal herzustellen, daß er für einen Betrachter nicht erkennbar ist. Das Herstellungsverfahren für ein hochauflösendes, großflächiges LCD-Paneel wird im folgenden erläutert.
  • In 5B und den folgenden Figuren gelten folgende Bezeichnungen: NWS ist die Breite der Dichtung nach dem Schneiden; NWSE ist die Breite des Fugenbereichs; NWP ist die Breite des Farbbildpunktes; NWBMD ist die Breite der schwarzen Matrix über den Datenbusleitungen; NWBMG ist die Breite der schwarzen Matrix über den Gate-Busleitungen; NWE ist die Breite der schwarzen Matrix in den Randbereichen; NLP ist die Länge der Farbbildpunkte (entspricht der Länge der Pixel); und NDh ist die Breite des Übergangsbereichs.
  • Wie aus 5A ersichtlich, ist ein hochauflösendes, großflächiges LCD-Paneel 101 durch Zusammensetzen von 4 LCD-Paneelen 103 hergestellt. Aus 5B ist eine vergrößerte Draufsicht auf die Randbereiche der Paneele ersichtlich, an denen dieselben zusammengesetzt sind. Bei der Erfindung werden typische VGA-LCD-Paneele zusammengesetzt. Der Gesamtaufbau eines VGA-LCD-Paneels ist wie folgt.
  • Auf einem LCD-Paneel sind Farbbildpunkte 107 in einer Matrixanordnung von 1920 × 400 Farbbildpunkten (640 × 400 Pixel) in horizontaler bzw. vertikaler Richtung (im VGA-Modus) angeordnet. Jeder Farbbildpunkt weist die Form eines Rechtecks auf. In einer Ecke eines jeden Farbbildpunktes ist ein Dünnschichttransistor 125 derart ausgebildet, daß er mit einer Farbbildpunkt-Elektrode 127 verbunden ist und der Flüssigkristall des Pixels mit Hilfe des Dünnschichttransistors 125 ansteuerbar ist. Farbfilter 123 sind entsprechend den Pixel-Elektroden 127 angeordnet. Über jedem Farbbildpunkt ist ein Farbfilter mit einer der Farben Rot, Grün und Blau ausgebildet. Wenn ein Farbbildpunkt einen roten Lichtfilter aufweist, weist der nächste Farbbildpunkt einen grünen Lichtfilter auf und nach dem Farbbildpunkt mit dem grünen Filter folgt ein Farbbildpunkt mit einem blauen Farbfilter.
  • Zwischen diesen Farbfiltern ist eine schwarze Matrix 111 ausgebildet, die von anderen Farbbildpunkten kommendes Licht abschirmt. Die schwarze Matrix 111 weist über den Datenbusleitungen eine Breite NWHMD von 1/4 – 1/3 der Breite NWP eines jeden Farbbildpunktes 107 und über den Gate-Busleitungen eine Breite NWHMC von etwa 1/3 – 2/3 der Breite NWP eines jeden Farbbildpunktes auf. Deshalb kann der Fugenbereich so ausgebildet werden, daß er nicht erkennbar ist, falls die Fugenbreite NWSE der zusammengesetzten LCDs ähnlich der Breite NwSMD oder NWBMG der schwarzen Matrix 111 ausgebildet ist. Um dies durchzuführen, muß die Breite NWS des Dichtungsbereichs im zusammengefügten Zustand und die Breite NWE der schwarzen Matrix im Randbereich je nach ihrer Richtung (Verlauf über der Datenbusleitung oder Verlauf über der Gate-Busleitung) bevorzugt höchstens die Hälfte der Breiten NWBMD bzw. NWBMG der schwarzen Matrix zwischen den einzelnen Farbbildpunkten aufweisen. Um dies zu erleichtern, wird die Dichtung innerhalb der Ränder der schwarzen Matrix ausgebildet.
  • Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, wie das oben beschriebene Verfahren auf eine großflächige LCD angewendet wird, die durch Zusammensetzen von Paneelen mit einer Bildschirmdiagonalen von 10 Zoll bzw. 14 Zoll hergestellt ist. In Tabelle 1 sind die Abmessungen typischer LCD-Paneele angegeben.
  • Andererseits verbreitert sich die Dichtung um den Faktor 2 bis 4 gegenüber ihrer ursprünglichen Breite nach dem Aufdrucken, wenn das obere Substrat 103a und das untere Substrat 103b zusammengefügt werden. Deshalb beträgt die Dichtungsbreite etwa 100 bis 400 μm nachdem Substrate mit einer ursprünglichen Dichtungsbreite von 50 bis 100 μm gemäß einem herkömmlichen Verfahren zusammengefügt wurden. Da die Form des Verlaufs der Dichtung in einem weiten Bereich variiert, treten darüber hinaus Abstände von bis zu 100 μm zwischen der Dichtung und dem inneren Rand der schwarzen Matrix 111a in den Randbereichen auf. Im folgenden werden die Prinzipien des Herstellungsverfahrens für LCD-Paneele mit dem erfindungsgemäßen Aufbau anhand von bevorzugten
    Figure 00180001
    Tabelle 1: Abmessungen typischer LCD-Paneele
  • Ausführungsformen erläutert:
    Aus den 6A und 6B ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen hochauflösenden, großflächigen Flüssigkristallanzeige ersichtlich. Dargestellt ist jeweils der Fugenbereich eines LCD-Paneels. Wie aus 6A ersichtlich, sind ein oberes Substrat 103a und ein unteres Substrat 103b mittels einer Dichtung 105 zusammengefügt. Das obere Substrat 103a weist ein lichtabschirmendes Material einschließlich einer schwarzen Matrix 111 und einer schwarzen Matrix 111a in den Randbereichen auf. Das obere Substrat 103a weist ferner einen Farbfilter 123 auf. Das untere Substrat 103b weist eine Pixel-Elektrode 127 und einen Dünnschichttransistor 125 auf. Linien, an denen ein Schnitt durchgeführt wird, sind mit den Bezugszeichen 121 bzw. 121a versehen. Aus 6B ist eine vergrößerte Draufsicht auf die hochauflösende Flüssigkristallanzeige aus 6A ersichtlich. Aus dieser vergrößerten Draufsicht sind die Breite NWE der schwarzen Matrix in den Randbereichen, die Breite NWBMD der schwarzen Matrix über den Datenbusleitungen, die zusammengefügte Dichtung und ein Teil eines Pixels ersichtlich.
  • Aus den 7A und 7B ist eine zweite Ausführungsform der hochauflösenden, großflächigen Flüssigkristallanzeige der Erfindung in den Fugenbereichen ersichtlich. Die zweite Ausführungsform ist im wesentlichen gleich der ersten, aus den 6A und 6B ersichtlichen Ausführungsform, abgesehen davon, daß die schwarze Matrix 111a in den Randbereichen nicht über die Schnittlinie 121 hinausragt. Es ist bevorzugt, daß die schwarze Matrix 111a in den Randbereichen eine Breite aufweist, die in etwa der Hälfte der Breite der schwarzen Matrix 111 entspricht.
  • Um die Erfindung weiter zu erläutern, wird auf LCDs mit im folgenden beschriebenen Spezifikationen Bezug genommen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf LCDs mit solchen Spezifikationen beschränkt. Wie aus den 5A und 5B ersichtlich, werden für die Erfindung LCDs mit einem Öffnungsverhältnis von 30 für VGA-Qualität und LCDs mit einem Öffnungsverhältnis von 25 % für SVGA-Qualität verwendet. Das Aufdrucken der Dichtungen wird mit einer Breite von 70 μm mit einer Toleranz von 5 μm durchgeführt. Dementsprechend beträgt die Breite der Dichtung im zusammengefügten Zustand zwischen 210 μm bis 250 μm. Um die Dichtungsbreite NWSE des Fugenbereichs zu verringern, wird der Dichtungsbereich so eingestellt, daß er fast exakt mit dem inneren Rand der schwarzen Matrix in den Randbereichen übereinstimmt. Deshalb beträgt die Breite der schwarzen Matrix zwischen 35 μm und 50 μm, und die Dichtung 105 verläuft von dem inneren Rand der schwarzen Matrix 111a in den Randbereichen (siehe z.B. 6A) bis zu deren Außenseite und weist eine Breite zwischen 210 μm und 250 μm auf.
  • Um die LCD-Paneele zusammenzusetzen, werden die Randbereiche der LCD-Paneele bearbeitet, indem sie derart geschnitten werden, daß die Breite NWS der Dichtung im zusammengefügten Zustand oder die Breite NWE der schwarzen Matrix in den Randbereichen, die im wesentlichen der Breite NWS der verbleibenden Dichtung entspricht, 20 bis 30 μm beträgt. Mit anderen Worten wird ein LCD-Paneel entlang der Linie geschnitten, die die Offset-Position von dem äußeren Rand der Dichtung zum inneren Rand der Dichtung hin mit einem Abstand von etwa 200 μm zwischen den beiden Schnittlinien 121 und 121a markiert. Dann werden die so hergestellten LCD-Paneele 103 unter Verwendung z.B. der APEX-Technik mit einem Abstand voneinander von weniger als 5 μm zusammengesetzt, so daß die Fugenbreite zwischen 50 μm und 70 μm beträgt, was gerade dem einfachen oder dem 1 1/2-fachen der Breite der über den 1 Datenbusleitungen ausgebildeten schwarzen Matrix entspricht (siehe 6A und 6B).
  • Wie aus den 8A bis 8C ersichtlich, kann es sein, dass die Ränder der Fugenbereiche grob und ungleichförmig sind, obwohl sie präzise geschnitten wurden (8A). Der Randbereich wird dann einem Präzisionsabschleifen unterzogen, so daß eine Ebenheit von ungefähr 5 μm erzielt wird (8B). Diese LCD-Paneele werden durch Auffüllen der Fuge zwischen den Paneelen mit einem Füllmaterial 135 mit einem Brechungsindex ähnlich dem von Glas, wie z. B. SOG (Spin On Glas), oder einem schwarzen Dichtungsmaterial zusammengefügt (8C).
  • Im allgemeinen ist es schwierig, den Rand einer LCD genau zu schneiden, die durch Zusammenfügen eines oberen Substrats und eines unteren Substrats und Einspritzen von Flüssigkristall zwischen die Substrate gebildet ist. Um dies zu vereinfachen, wird die schwarze Matrix 111a in den Randbereichen derart ausgebildet, daß ihre Breite die Hälfte der Breite der anderen Bereiche der schwarzen Matrix 111 beträgt. Da nur die schwarze Matrix undurchsichtig ist, wohingegen das Glas und die Dichtung transparent sind, wird das Schneiden einfach, wenn der äußere Rand der schwarzen Matrix in den Randbereichen .als Bezugslinie für das Schneiden verwendet wird (siehe 7A und 7B). Dies ist das bevorzugte Verfahren, und es ist mit diesem Verfahren möglich, selbst nach reinem Augenmaß präzise zu schneiden (8A). Der Randbereich wird einem Präzisionsabschleifen unter Verwendung eines ultrafeinen Abschleifverfahrens unterzogen, um eine Ebenheit von etwa 5 μm zu erzielen (siehe 8B), wie bei den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen. Diese LCD-Paneele werden durch Auffüllen der Fuge zwischen den Paneelen mit einem Füllmaterial 135 mit einem Brechungsindex ähnlich dem von Glas, wie z. B. SOG (Spin On Glas), oder einem schwarzen Dichtungsmaterial hergestellt (8C).
  • Es ist jedoch schwierig, zu bestimmen, welches Verfahren das beste ist, um die LCD-Paneele präzise zu schneiden. Das herkömmliche Schneideverfahren ist lediglich zum Schneiden von Glassubstraten geeignet. Die LCD-Paneele weisen jedoch auch aus einem Epoxidharz gebildete Dichtungsbereiche auf. Diese Dichtungsbereiche sind durch Ausheizen gehärtet. Aus diesem Grund werden bei der Erfindung verschiedene Schneideverfahren zum präzisen Schneiden der LCD-Paneele verwendet. Bei den folgenden, bevorzugten Verfahren werden verschiedene Schneideverfahren für die LCD-Paneele detailliert erläutert. Insbesondere werden die bevorzugten Schneideverfahren unter Bezugnahme auf die aus den 6A und 7A ersichtlichen, bevorzugten Ausführungsformen erläutert.
  • Wie aus den 9A und 9B ersichtlich, werden ausgehend von den jeweils aus den 6A und 7A ersichtlichen Ausführungsformen Ätzschutzmaterialien 131 auf beiden Seiten der Paneele bis hin zur Schnittlinie 121 aufgebracht. Um ein präziseres Ätzprofil zu erreichen, wird der Ätzschutz 131 bis hin zum äußeren Rand der Dichtung 105 aufgebracht, wie aus den 10A und 10B ersichtlich. Wenn ein Naßätzverfahren zum Schneiden verwendet wird, wird das Ätzmittel bevorzugt aus einer Gruppe ausgewählt, die aufweist: HF, NH4F, und BOE (buffered oxide etchant, gepuffertes Oxid-Ätzmittel). Auf der anderen Seite wird, wenn ein Trockenätzverfahren verwendet wird, das Ätzmittel bevorzugt aus einer Gruppe ausgewählt, die aufweist: (CF4+O2) , (SF6+O2) und (CF4+SF6+O2) . Bei dem Ätzverfahren werden die Glassubstrate selektiv abgeätzt, der Ätzschutz 131 und die Dichtung 105 verbleiben jedoch. Das verbleibende Material kann leicht durch Abschleifen entfernt werden. Das Ätzschutzmaterial 131 weist organische Materialien auf, die von dem Ätzmittel nicht angegriffen werden. Insbesondere können Polarisationsplatten als Ätzschutz verwendet werden, um die Anzahl der Herstellungsschritte zu verringern. Epoxidharz und Metalle (Cr, ITO – Indiumzinnoxid) können ebenfalls verwendet werden. Die Beschichtungsdicke variiert jedoch in Abhängigkeit der Dichte des Ätzmittels und der Ätzrate, da das Ätzmittel Epoxidharz und Metalle angreift.
  • Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist aus den 11A und 11B ersichtlich. Dieses Verfahren ist effizienter als das zuvor beschriebene Verfahren. Insbesondere wird der Ätzschutz 131 auf beiden Seiten des LCD-Paneels 103A und 103B aufgebracht und eine Kerbe (oder ein V-förmiger Schnitt) wird wenigstens auf einer Seite und bevorzugt auf beiden Seiten entsprechend der Schnittlinie 121 ausgebildet. Das Paneel wird durch selektives Abätzen entlang der Schnittlinie 121 geschnitten. Dieses Verfahren wird in kürzerer Zeit durchgeführt, da die Menge des abzuätzenden Substrates geringer ist als beim selektiven Abätzen ohne Kerbe. Zum Beispiel beträgt die Ätzzeit 15 Minuten um ein 0,5 t-Glassubstrat unter Verwendung einer 25-prozentigen HF-Ätzlösung selektiv abzuätzen.
  • Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist aus den 12A und 12B ersichtlich. Dieses Verfahren führt zu einem besseren Ätzprofil als das zuvor beschriebene Verfahren. Bei diesem Verfahren wird der äußere Rand der Dichtung 105 so eingestellt, daß er mit der ersten Schnittlinie 121a bündig ist (siehe 6A und 7A). Die über die erste Schnittlinie 121a hervorstehenden Glasbereiche können mit herkömmlichen Schneideverfahren entfernt werden. Nach deren Entfernung ist der Rand jedoch nicht glatt, da die Grenzfläche der Dichtung nicht glatt ist. Deshalb wird der Rand unter Verwendung eines chemischen oder eines mechanischen Polierverfahrens geglättet. Dann wird der Ätzschutz 131 jeweils auf der Außenseite der Substrate 103a und 103b aufgebracht und das Paneel wird durch selektives Abätzen geschnitten.
  • Zusätzlich überdeckt der Ätzschutz 131 die Substrate bis zum äußeren Rand der Dichtung 105 hin, wenn der Ätzschutz 131, wie aus 10A ersichtlich, aufgebracht ist. In diesem Fall wird der Ätzschutz 131 auf der ganzen Oberfläche des Glassubstrates aufgebracht, wie aus den 13A und 13B ersichtlich.
  • Eine alternative, nicht beanspruchte Ausführungsform ist aus den 14A und 14B ersichtlich. Bei dieser Ausführungsform werden die Substrate entlang der Schneidelinie 121 mittels eines einen sehr kleinen Querschnitt aufweisenden Laserstrahls geschnitten. Hier ist kein Ätzschutz 131 erforderlich. Falls der Querschnitt des Laserstrahls jedoch nicht so gering ist wie gewünscht, kann auf eines der Substrate ein Laserstrahrschutz 133 mit einer Kerbe mit dem gewünschten Querschnitt am Ort der Schneidelinie aufgebracht werden. Dann werden die Substrate durch Einstrahlen des Laserstrahls 139 in die Kerbe geschnitten, wie aus den 15A und 15B ersichtlich. Hier weist der Laserstrahlschutz 133 ein Metall, wie Cr, auf, das den Laserstrahl 139 reflektiert. Die Wellenlänge des Laserstrahls liegt bevorzugt zwischen 100 nm und 400 nm.
  • Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist aus 16 ersichtlich. Bei dieser Ausführungsform wird, nachdem der Laserstrahlschutz 133 mit einer Dicke von mehr als 2000 Ä mit Öffnungsbereichen (Kerben) aufgebracht wurde, ein Laserstrahlschutzbereich in der Mitte der Öffnungsbereiche gebildet (16). Wenn der Laserstrahl 139, wie aus 16 ersichtlich, eingestrahlt wird, härten die bestrahlten Bereiche aus, während die nichtbestrahlten Bereich nicht aushärten. Daraus folgt, daß die Glassubstrate Bereiche 141 mit Phasendifferenzen aufweisen. Dann werden die Paneele entlang dieser Bereiche durch selektives Abätzen geschnitten.
  • Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist aus den 17A und 17B ersichtlich. Bei dieser Ausführungsform werden, wenn das Schneiden mit Hilfe mechanischer Mittel oder mittels eines Laserstrahls durchgeführt wurde, vorgeschnittene Bereiche verwendet, die durch Entfernen eines Bereichs des Substrates entlang der Schneidelinie gebildet wurden. Um die vorgeschnittenen Bereiche 143 präzise auszubilden, wird ein Ätzschutz 131 mit einer Öffnung (Kerbe) am Ort der Schneidelinie auf das Substrat aufgebracht. Dann wird das Substrat am Ort der Öffnung selektiv abgeätzt, um die vorgeschnittenen Bereiche 143 zu bilden. Um die vorgeschnittenen Bereiche 143 in einer V-Form zu bilden, sind Trockenätzverfahren gegenüber Naßätzverfahren bevorzugt.
  • Dementsprechend ist es erfindungsgemäß möglich, LCD-Paneele mit einer Bilddiagonalen zwischen z.B. 10 und 14 Zoll, die zu klein sind, um sie durch Zusammensetzen gemäß herkömmlicher Verfahren herzustellen, durch Zusammensetzen herzustellen. Die Erfindung kann aufgrund des Zusammensetzens von LCD-Paneelen mit einer Bildschirmdiagonalen zwischen z.B. 16 und 22 Zoll einfach auf die Herstellung hochauflösender, großflächiger LCD-Paneele mit einer Bildschirmdiagonalen zwischen 38 und 44 Zoll angewendet werden.
  • Ferner werden erfindungsgemäß durch Zusammensetzen mehrerer LCD-Paneele in der gleichen Ebene ohne sichtbare oder erkennbare Fugenbereiche unter Verwendung von Verfahren zum präzisen Ausbilden der Randbereiche der zusammenzusetzenden Paneele Anzeigen mit einer höheren Anzeigequalität bereitgestellt. Da für die Erfindung herkömmliche LCD-Paneele verwendet werden können, ist die Erfindung einfach auf die Herstellung von HDTV-Vorrichtungen anwendbar. Zum Beispiel kann erfindungsgemäß ein 20-Zoll-SVGA-LCD-Paneel mit 1,2 Millionen Farbbildpunkten durch Zusammensetzen von vier 10-Zoll-VGA-LCD-Paneelen mit jeweils 300000 Farbbildpunkten hergestellt werden. Außerdem kann ein hochauflösendes, großflächiges LCD-Paneel durch Zusammensetzen von vier SVGA-LCD-Paneelen mit jeweils 480000 Farbbildpunkten, hergestellt werden, das die HDTV-Anforderungen, (1,9 Millionen Farbbildpunkte) erfüllt.
  • Dementsprechend ermöglicht die Erfindung eine hochauflösende Anzeige bei einer großflächigen LCD. Verglichen z.B. mit dem Fall der Herstellung eines 20-Zoll-LCD-Paneels mit 1,2 Millionen Farbbildpunkten ist die Produktionsausbeute bei der Erfindung stark verbessert, während die Produktionskosten deutlich reduziert sind.
  • Ein wesentlicher Unterschied der Erfindung verglichen mit dem Stand der Technik liegt in der Art, wie die Ränder der Paneele entfernt werden. Während bei den herkömmlichen Verfahren mechanische Schneideverfahren verwendet werden, z.B. Einkerben der Paneele und anschließendes Abbrechen durch Anwenden einer Kraft, werden bei der Erfindung Naßätzverfahren bzw.
  • Trockenätzverfahren, gegenebenfalls in Verbindung mit Laserstrahlen für ein präzieses Schneiden der Randbereiche verwendet.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Herstellen einer großflächigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung aus einer Mehrzahl von LCD-Paneelen (103), wobei jedes LCD-Paneel (103) ein oberes Substrat (103a), das eine Mehrzahl von Farbfiltern (123) und einen eine schwarze Matrix (111, 111a) aufweisenden Lichtabschirmbereich aufweist, ein unteres Substrat (103b), das eine Mehrzahl von den Farbfiltern (123) jeweils zugeordneten Pixel-Elektroden (127) und eine Mehrzahl von diese antreibenden Schaltelementen (125) aufweist, zwischen dem oberen und dem unteren Substrat (103a, 103b) eingebrachtes Flüssigkristallmaterial und eine im Randbereich des LCD-Paneels (103) zwischen den beiden Substraten (103a, 103b) eingebrachte Dichtung (105) aufweist, wobei der Lichtabschirmbereich einen inneren Lichtabschirmbereich zwischen den jeweiligen Farbfiltern (123) und einen entlang des Randes des LCD-Paneels (103) angeordneten Rand-Lichtabschirmbereich aufweist, bei dem der Rand eines jeden LCD-Paneels (103) einschließlich einer Teilbreite der Dichtung (105) mit Hilfe eines Ätzverfahrens unter Belassen wenigstens einer Teilbreite des Rand-Lichtabschirmbereichs selektiv entfernt wird, und die LCD-Paneele (103) unter Ausbildung der großflächigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung entlang ihrer Ränder kachelartig zusammengefügt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Entfernens des Randes eines jeden LCD-Paneels (103) zusätzlich mit Hilfe eines Bestrahlens mit Laser durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Rand der jeweiligen LCD-Paneele (103) derart selektiv entfernt wird, dass die Breite einer Fuge zwischen den zusammengesetzten Paneelen (103), die sich aus der jeweiligen Teilbreite des Rand-Lichtabschirmbereichs zweier benachbarter Paneele (103) und einem dazwischenliegenden Spalt zusammensetzt, ähnlich der Breite des inneren Lichtabschirmbereichs zwischen den jeweiligen Farbfiltern (123) ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Rand der jeweiligen LCD-Paneele (103) derart selektiv entfernt wird, dass die verbleibende Breite des Rand- Lichtabschirmbereichs höchstens die Hälfte der Breite des inneren Lichtbereichs zwischen den jeweiligen Farbfiltern (123) ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Rand der jeweiligen LCD-Paneele (103) durch selektives Abätzen mit Hilfe eines Naßätzverfahrens unter Verwendung einer HF-Ätzlösung, einer (HF+NH4F)-Ätzlösung oder einer gepufferten Oxid-Ätzlösung entfernt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Rand der jeweiligen LCD-Paneele (103) durch selektives Abätzen mit Hilfe eines Trockenätzverfahrens unter Verwendung von (CF4+O2), (SF4+O2) oder (CF4+SF6+O2) als Ätzmittel entfernt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei nach dem selektiven Entfernen des Randes der jeweiligen LCD-Paneele (103) die verbleibende Fläche der LCD-Paneele (103) geebnet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem bei dem selektiven Entfernen des Randes der jeweiligen LCD-Paneele (103) eine Schutzschicht (131) auf dem LCD-Paneel (103) ausgebildet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem ein Teil der Schutzschicht (131) durch Ausbildung einer Kerbe in derselben über der Grenze der zu belassenden Breite des Rand-Lichtabschirmbereichs entfernt wird; und der Rand des LCD-Paneels (103) entlang der Kerbe in der Schutzschicht (131) selektiv abgeätzt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des selektiven Entfernens des Randes des LCD-Paneels (103) mittels des Laserstrahls (139) einen Schritt aufweist, in dem ein Laserstrahl (139) mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 400 nm verwendet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des selektiven Entfernens des Randes des LCD-Paneels (103) mittels des Laserstrahls (139) einen Schritt aufweist, in dem in einer Schutzschicht (133) über der Grenze der zu belassenden Breite des Rand-Lichtabschirmbereichs eine Kerbe gebildet wird, deren Breite kleiner ist als die Abmessungen des Querschnitts des Laserstrahls (139).
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des selektiven Entfernens des Randes des LCD-Paneels (103) folgende Schritte aufweist; Ausbilden einer Schutzschicht (133) auf dem LCD-Paneel (103); Einstrahlen eines Laserstrahls (139) auf die Schutzschicht (133); und selektives Abätzen des Randes des LCD-Paneels (103).
  13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei in dem Schritt des Ausbildens der Schutzschicht (131) diese über dem ersten LCD-Paneel (103) bis hin zur Grenze entsprechend der zu belassenden Breite des Rand-Lichtabschirmbereichs ausgebildet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Rand-Lichtabschirmbereich eine erste Breite und der innere Lichtabschirmbereich eine zweite Breite aufweist, die im wesentlichen der ersten Breite entspricht, und wobei der Schritt des selektiven Entfernens des Randes des LCD-Paneels (103) einen Schritt aufweist, in dem etwa die Hälfte der Breite des Rand-Lichtabschirmbereichs entfernt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Rand-Lichtabschirmbereich eine erste Breite und der innere Lichtabschirmbereich eine zweite Breite aufweist, die etwa das Zweifache der ersten Breite beträgt, und der entfernte Rand des LCD-Paneels (103) nicht den Rand-Lichtabschirmbereich umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dichtung (105) derart ausgebildet wird, dass deren äußerer Endbereich mit dem Rand des LCD-Paneels (103) bündig abschließt.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dichtung (105) derart ausgebildet wird, dass das LCD-Paneel (103) über den äußeren Endbereich der Dichtung (105) hinausragt.
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