JP4114757B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高密度大型画面を有する平板液晶表示装置の製造方法及びその構造に関する。また、本発明は複数の液晶パネルを同一平面上で継ぎ合わせてタイル張りして高密度大型画面液晶表示装置を製造する方法、及びその方法により製造される高密度大型画面液晶表装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大衆情報表示装置が急速に発展する今日は、公共の場所（鉄道駅、空港、博物館、大型ブリーフィングルーム等）からの大型画面表示装置に対しての要求が高まっている。公共情報を電送するために多くの表示装置が開発されている。この要求を満たすため、大型投射形表示装置と多重管モニター表示装置などが開発されている。
しかし、この装置は高密度また高画質の具現が難しいという問題を抱いている。大面積モデルの場合には厚さが厚く、重くなって使用に不便だという問題点がある。それゆえに、画面の対角面積が大きくなっても軽くかつかさが小さい表示装置が必要である。すでに多くの平板薄形表示装置に関する研究の結果、液晶表示装置 もしくは、プラズマ表示装置のような様々な平板表示装置が現在広い分野に適用されている。特に液晶表示装置は、平面性、薄型、高解像度性、高画質性、天然色具現性、そして動画性等の好ましい且つユニークな特性を有するので、大型画面表示装置に好適である。
最近の携帯用ＴＶもしくは携帯用コンピューターのモニター等に適用される液晶表示装置は、主に約4インチから12インチくらいであり、対角面積は15インチ以下（約4インチー12インチ）のサイズが大部分を占めている。勿論、そのサイズ以上の対角面積を有する液晶パネルの構造も試みられているが、現在の技術では、単一ガラス基板で20インチ以上の液晶パネルの生産は歩留まり面で良くない。それで製造の歩留まりが高い複数の液晶パネルを継ぎ合わせてタイル張りして、大型画面液晶パネルを製造する技術が提案、開発され、現在はいくつかの大型画面液晶表示装置製品の生産技術に適用されている。
【０００３】
28インチ液晶表示装置の製造において、単一透明ガラス基板で製造するのは、今高い歩留まりで量産されている14インチ液晶パネルの四つを継ぎ合わせてタイル張りして製造したことと比べて、不利な点が少なくない。その不利な点は、まず、各種映像情報を伝達するための配線が長くなって、信号遅延の問題が発生する。該信号遅延の問題を解決するためには、配線の抵抗を低減し、該配線の抵抗を低減するためには、配線の幅を広げ、また、厚さを厚くする方法が有る。しかしながら、厚さを厚くすることは積層構造を有する液晶表示装置での予測できない様々な問題が起こる要因と成る。また、配線の幅を広げると、開口率が低下して、画質の向上に問題が発生する。又、28インチぐらいの液晶表示装置を14インチと同一な仕様で製造すると、各種素子の信頼度が低下して、量産に適する歩留まりが得られない。現在の技術で大型画面を制作する時、画素のサイズは画面に比例して大きく設計する。実際に14インチＶＧＡ級液晶表示装置の画素サイズは幅が約100μｍ、長さが約300μｍ程度である。また、20インチの製造は画素幅が200μｍ、画素長さが600μｍ程度であり、28インチ液晶パネルは幅が280μｍ、画素長さが890μｍ程度が目標仕様である。勿論、大型画面液晶表示装置は目視する距離が遠いので、画素のサイズが大きくても差支えはないが、この技術では高密度テレビ（ＨＤＴＶ）に必要な仕様を設計することは不可能である。又、基板が大きく成ることにつれて設備が大型化され、製造コストも増加する問題が発生する。また現在の技術では透明基板の大型化にも限界があるため、ある一定のサイズより大きく製造することは難しい。
【０００４】
一方、継ぎ合わせてタイル張りする製造は、既存の製造工程に、継ぎ合わせてタイル張りする工程だけを加えるので、製造コストの低減が得られ、いかなるサイズのモデルの製造も可能である。又、それぞれのタイル張りされたパネルの信号線は、接続により独立に駆動されるので、信号遅延の問題は全く起こらない。又、継ぎ合わせてタイル張りして製造する時のスクリーン上に画像情報を表示する技術は、すでに多重管方式の大型表示装置などで確立されている。そのような訳で、唯一の問題はタイル張りした画像をいかに継ぎ目なく見せるかということである。
【０００５】
この問題の解決前に、まず継ぎ合わせてタイル張りした時、継ぎ目が認識されることに関する理由を以下に説明する（参照： G. A.Alphonse and J. Lubin of National Information Display Lab., Psychophysical Requirements for Seamless Tiled Large -Screen Displays,in '92 SID Digest)。継ぎ目の視認性に関する第１の理由は、つなぎ部に形成された両側パネルの境界線部分によるものである。第２の理由は、継ぎ目の正しくない整列で映像がちぐはぐに置かれることによるものである。第３の理由は、継ぎ合わせてタイル張りした各々複数のパネルの明るさが一致しないことによるものである。第４の理由は、継ぎ目の色の不均一性によるものである。第３の理由及び第４の理由による問題点は、同時にバッチで製造すると、製造の条件が同じであるため、十分に解決が可能である。しかしながら、第１の理由と第２の理由による問題点は、継ぎ合わせてタイル張りする工程から発生することで、一番重要な解決課題となる。液晶表示装置のタイル張りによる製造方法に関しては、後者の従来技術の問題点をいかに克服するかについて、以下に説明する。
【０００６】
継ぎ合わせてタイル張りすることに関する、先に発表された第１の従来技術は、Magnascreen 社から1993年に発表された大型画面液晶パネルがある(N,Mazurek,T.Zammit, R.Blose and J.Bernkepf,A 5.1-in. Diagonal Tiled 液晶表示装置 VGA Monitor, in '93 SID Digest)。図1、図2のように、このモデルは、48個の５インチ液晶パネル3を継ぎ合わせてタイル張りして５１インチ大型画面液晶パネルを製造したものである。このモデルは幅(Wp)が370μm、長さが 1270μmの複数のＲ，Ｇ，Ｂカーラドット7から成る画素と、各々のドット間に幅125μmのブラックマトリクスを有している。このモデルは640×480画素（1920×480ドット）を有するVGA級51インチ大型画面液晶表示装置であり、80×80アレイで配置された画素を有する５インチ液晶パネルが8×6配列で継ぎ合わせてタイル張りして製作されている。そして各々の画素の間には350μmの幅を有するブラックマトリクスが形成されている（図１）。このモデルでは継ぎ目が見えるという問題を解決するため、液晶パネル3の継ぎ目幅(Wse)をブラックマトリクスの幅350μm（ＷBN）と同一に製造している。それ故、ブラックマトリクス11aの縁は、画素の間にブラックマトリクスの幅と同一の125μmで形成される。
【０００７】
複数の液晶パネルを継ぎ合わせてタイル張りする間隔(Dh)が50μmぐらいになるように継ぎ合わせてタイル張りされている（図2）。このモデルは画素を含む各素子のサイズが割合いに大きいので、継ぎ合わせにおいて超精密の技術が要求されることはない。
従って、大型画面液晶表示装置の製造には成功的な方法であるが、継ぎ目が見立ち易いので、高画質の具現には不適当である。又、この方法は、小さい複数の液晶パネルを継ぎ合わせることにおいて、誤差を減少させる問題と、各々複数のパネルに同一特性を持たせるという問題点がある。
又、韓国のアペックス（株)(APEX)から1995年に発表された液晶パネルを継ぎ合わせる技術に関する論文及びモデルがある(Large Area Liquid Crystal Display Realized by タイル張り of Four Back Panels, '95 ASIA DISPLAY) 。図3、図4のように、これは４個の５インチのＳＴＮ液晶パネル3を継ぎ合わせてタイル張りして10.4インチ液晶パネルに製造したことである。
このモデルは継ぎ合わせにおいて、高精密技術を実現したものであり、継ぎ目の水平方向間隔(Dh)が５μm以内であり、パネルの継ぎ目の垂直方向段差(Dv)が 0.3μm以内である（図5）。この実現のために、パラフィンを液晶パネル3の継ぎ目の接合面に塗布した後に加工させ、所望の精密な加工度が得られた。しかし、これは大型パネル1aに複数の液晶パネルの上基板3aを継ぎ合わせ、又、大型パネルの下基板1bに複数の液晶パネルの下基板3bを継ぎ合わせた後、シール部5を用いて大型パネルの上基板1aと下基板1bを対向するように貼合わせして、上基板と下基板間のギャップに液晶を注入する。従って、この技術は、継ぎ目が無いようにタイル張りするという高度の技術が示唆されたときにのみ価値がある。
又、日本のシャープ社から1995年ASIA DISPLAY展示会で発表されたモデルがある。これは２個の28インチ(22.4インチ×16.8インチ)液晶パネル3の長辺を継ぎ合わせてタイル張りして40インチの大型画面液晶パネル1を製造したものである（図6）。このモデルは、継ぎ目を精密に加工した後、30μm程度のつなぎ間隔(Dh)内で継ぎ合わせたものである。
又、日本の富士通社から1995年に発表されたモデルがある(KAWASAKI, 液晶表示装置 Multi-Panel Display, '95 Asia Display)。図7、図8を参照し説明すれば、これは48個の10.4インチ液晶パネル3を継ぎ合わせて90インチの大型画面液晶パネルを製造したものである。このモデルが採用した継ぎ目の処理方法は微細技術でなく、投射技術を応用したもので、液晶パネル3 の上にレンズ15を設計して若干拡大された映像をスクリーン17上に組み合わせる方式である。この方法は、光学現像を応用したことで大型化と高密度化とを満足させることができる。しかしながら、投射形構造であるため、パネルの厚さがある程度要求され（このモデルの場合28cm）、又、画面の継ぎ目が見え易いということが問題である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、液晶パネルの縁部を精密に切断し継ぎ合わせることにより実質的に継ぎ目が気付かれない高画質及び高密度の大型画面液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的に従って、このような問題点を解決するために、内部の遮光部と縁の遮光部を有している第１基板及び第２基板を相互連結して大型画面液晶表示装置を製造する方法において、第１基板及び第２基板上に縁の遮光部の幅が内部の遮光部の幅の約１／２となる位置に切断線を配置し、該切断線により第１領域と第２領域とに区分する段階と、第１基板の一側面上にレーザービーム遮断物質となる保護層を形成し、切断線に沿って保護層にノッチを形成した後、ノッチにレーザービームを照射して、縁の遮光部の第１領域をレーザービームで除去し、縁の遮光部の第２領域を残す段階と、第１基板及び第２基板の縁の遮光部の第２領域を相互連結する段階と、から構成される。
【００１１】
本発明は、複数の平板から構成された表示装置を提供し、前記各々の平板は、少なくとも1800×400ドット（600×400画素）と、各ドット間に位置する第１幅を有する内部遮光部と、前記第１幅より狭い第２幅を有する縁の遮光部を有し、ここで前記平板の前記縁の遮光部は相互連結される。
又、本発明は、複数のセクタからなる表示装置を提供し、前記セクタは少なくとも各々第１幅を有する1800×400ドット（600×400画素）と、前記セクタの縁に位置して第２幅を有する縁の遮光部を有する。一つのセクタの前記縁の遮光部は、隣接するセクタの他の縁の遮光部と連結される。ここで、前記複数のセクタの縁に位置して相互連結された縁の遮光部の前記第２幅は各ドットの前記第１幅より狭い。
又、本発明は、複数の平板からなる表示装置を提供し、各平板はドット間に第１幅の内部遮光部と、前記第１幅より狭い第２幅の縁の遮光部を有し、前記各平板の縁の遮光部が相互連結されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による液晶パネルの製造方法は、複数の要素が形成されている上基板と下基板とを製造し、上基板と下基板の縁の液晶注入口を除いた部分にシール材を塗布した後、上基板と下基板を貼合わせ、シール材を熱硬化させ、合着する。液晶を注入した後、注入口を封止する。続いて、縁の不必要な部分は切断加工する。
従って、製造された複数の単一液晶パネル103を単純に継ぎ合わせると、継ぎ目の部分はシール印刷部105とブラックマトリクスの縁111aでなされた境界部が各々の単位の画面を囲むので、継ぎ合わせ部が格子形で全体画面を分割する模様で観測される。従って、継ぎ目をどのくらい精密に製造すれば観測者から見付けられない液晶表示装置パネルができるかが重要な問題である。高密度大型画面液晶表示装置の製造過程を以下に説明する。
【００１３】
図９は４個の液晶パネル103を継ぎ合わせてタイル張りして形成する高密度大型画面液晶パネル101を示しており、図面の符号ＮＷSはシール部の幅、ＮＷSEは継ぎ目の幅、ＮＷpはドット幅、ＮＷBMDはゲート配線部のブラックマトリクスの幅、ＮＷEは縁のブラックマトリクスの幅、ＮＬpはドットの長さ、ＮＤhは水平継ぎ合わせ間隔である。図１０は図９の継ぎ目を拡大した断面図である。
液晶表示装置パネルは各々の水平又は垂直方向（ＶＧＡモード）で1920×400ドット（640画素×400画素）のマトリクス配列から成る長方形のドット107を有している。各々のドットの一部分は画素電極127と画素の液晶ドライバと連結されるように形成された薄膜トランジスタ125を有している。カラーフィルタは画素電極に沿って形成されている。又、各ドットは赤、緑、青から成るカラーフィルタを有する。もし、ある一つのドットが赤のカラーフィルタを有すると、次のドットは緑のカラーフィルタを有し、又次のドットは青のカラーフィルタを有する。このようなカラーフィルタに囲まれ形成されたドットからの光をブラックマトリクス111が遮断するように形成される。前記のブラックマトリクス111の幅（NWBMD）は、データバス線部の各画素107の幅（NWp）の約1/4〜1/3程度であり、ゲートバス線部の画素107の幅（NWp）の約1/3〜2/3程度である。したがって、継ぎ合わせてタイル張りする複数の液晶パネル103の継ぎ目（NWse）の幅をブラックマトリクス111の幅（NWBMDあるいはNWBMG）と同じように形成すれば、継ぎ目が観測されないだろう。従って、シール部の幅（NWs）とブラックマトリクスの縁部の幅（NWE）は、各ドットの間のブラックマトリクスの幅（NWBMDあるいはNWBMG）の約1/2になる。つまり、容易に行うためには、ブラックマトリクスの幅の内にシール部を形成する。
以上に説明した方法を10インチから14インチのＶＧＡ級液晶パネルを継ぎ合わせてタイル張りする時に適用すると次の通りである。
次の表１に各々モデルの仕様を示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
一方、一般の液晶パネルの上基板103aと下基板103bを貼合せた後、シール幅は実際の印刷幅より2〜4倍程度広くなる。したがって、従来の技術で50μmから100μm程度の幅でシール印刷を行った場合はシール部（NWs）の幅は100μmから400μm程度になる。さらに、接合部はかなりの偏差を有するので、シール 105とブラックマトリクスの縁111aの内側境界線との間に100μm程度のマージンを持たせる。液晶表示装置パネルのこの構造に関する詳細な方法は実施例をもって説明する。
図11，図12は本発明の高密度大型画面液晶表示装置の継ぎ目の第１例を示す。図11は、ブラックマトリクス111、縁部のブラックマトリク111a、又、カラーフィルタ123を含む上基板103aと、画素電極127，薄膜トランジスタ125を含む下基板103bとはシール105によって貼合わせている。図12は図11の121、121a線に沿った拡大平面図で、ブラックマトリクスの縁の幅（ＮＷE）、データバス部のブラックマトリクスの幅（NWBMD）、シール部印刷、又画素を示している。
図13、図14は本発明の高密度大型画面液晶表示装置の継ぎ目の第２例を示す。第２例は図11，図12の第１例とほとんど同じであるが、ブラックマトリクスの縁部111aはブラックマトリクス111の約1/2であって、ブラックマトリクス111は切断線121を越えないことが相違する。
以上の液晶表示装置の仕様をもって本発明を説明したが、本発明はその仕様に限られないのである。図9，図10に示した本発明の実施形態では開口率が30％であるＶＧＡ級液晶パネル、25％の開口率を有するＳＶＧＡ級液晶パネルの仕様を選択した。シール印刷は超精密技術で偏差5μm内で、70μm幅で行う。従って、貼合せた後のシール部の幅（NWse）は大体210μm〜250μm程度に形成される。又、継ぎ目の幅（NWS）を最小にするためには、シール印刷の範囲を縁部のブラックマトリクスの縁の内側の境界線とほとんど一致するように設計する。従って、縁部のブラックマトリクスの幅が35μm−50μm程度になり、シール105はブラックマトリクスの内側境界線から外側に210μm〜250μm程度の幅で形成される。
液晶表示装置パネルを継ぎ合わせるために、液晶表示装置パネルの縁部は約20μm〜30μmの幅を持つように切断する。つまり液晶表示装置パネルをシールの外側境界線から内側の約200μmまでオフセット部の線に沿って切断する。その結果、製造された複数の液晶パネル103は従来のＡＰＥＸの技術のように、5μmの範囲の内で継ぎ合わせて、継ぎ目の幅（NWse）が50μm〜70μm程度になり、データ配線部に設置されたブラックマトリクス幅（NWBMG）の1〜1.5倍程度の値を有する（図11、図12）。
【００１６】
継ぎ目を精密に切断しても切断された断面の均一性は粗い面が現れるので（図15）、切断された断面の均一性を5μmになるように加工し（図16）、製造された複数の液晶パネルを継ぎ合わせてタイル張りして高密度大型画面液晶パネルを製造する。この時の超精密研磨工法等で継ぎ目部に発生した損傷で光が漏れることを防ぐため、継ぎ目のギャップをSOG(Spin On Glass)、あるいは黒色シール材等のガラスと屈折率が等しい物質135で埋める（図17）。
しかし、実際的に上基板103a、下基板103bをシールで貼合せた後、液晶が注入されている液晶パネルの縁部を精密に切断することは非常に難しい。このことを容易とするために、ブラックマトリクスの縁部111aは、ブラックマトリクス111の他の部分の幅の1/2となるように形成する。ガラス及びシール部が透明であるのに対してブラックマトリクスのみが不透明であるので、ブラックマトリクスの縁部の外側境界線が切断のための参照線として用いることで、切断が容易となる（図13，14参照）。これは実際の切断工程において好ましい方法であり、肉眼でも正確に切断することが可能である（図15参照）。端部は超精密研磨を用いて約５μmの均一性を達成するように研磨される（図16参照）。これらの液晶表示パネルは、パネル間のギャップをガラスと同様な反射率を有するSOG(Spin on Glass)又は黒色シール材等の充填材135で埋めることで、タイル張りされる（図17参照）。しかしながら、基板を切断するのに、どの方法が最も良いのかを決めることは難しい。単純にガラス基板だけを切断することなら、現在の技術でも十分であるが、液晶パネルの場合には、二つのガラス基板間に熱硬化されたエポキシ樹脂からなるシール部がある。このシール部は熱によって硬化されている。それ故、本発明はいくつかの液晶表示パネルの正確な切断方法を提供するもので、これらは以下の実施形態で説明される。
図18，図19を参照し、切断線121に沿って図11，図12に示されたパネルの上基板、下基板の外側に食刻防止物質131を塗布する。又、図20、図21のようにシール部の外側境界部に沿って食刻防止物質131を塗布し、食刻すると、一層精密な食刻形状が得られる。液晶パネル103全面にHF,NH4FあるいはBOE(Buffered Oxide Etchant)等のような食刻材を用いてウェット食刻法で、又、（CF4+O2），（SF6+O2）あるいは（CF4+SF6+O2）等のような食刻材を用いてドライ食刻法で食刻を行う。前記のように食刻するとガラスが食刻されるが、食刻防止物質131とシール部はある程度残るが、この残存物は簡単な研磨工程で除去される。そして、食刻防止物質131はガラス食刻材に反応しない有機物質が望ましく、又製造工程を単純化させるため有機物質の偏光板を用いることも可能である。又、エポキシ樹脂、金属(Cr, ITO）を使うこともできるが、これは食刻材からある程度影響を受けるので、食刻材の濃度で食刻率を考慮し、塗布の厚さを可変的に実施しなければいけない。
又、図22，図23に示すように、この実施例は食刻をより効果的に行うため、次の方法で実施する。特に、液晶パネル103a、103b、に塗布されている食刻防止物質131は、少なくとも切断線121の一面、または両面にノッチ（notch 即ち、V-Shaped Cut)が形成される。続いて、切断線121に沿って食刻により切断する。この方法はノッチ(notch)がない基板より短時間でエッチングを行うことができる。実際に、25％のHFエッチング液で0.5tのガラス基板を切断することに約15分で切断が可能である。
【００１７】
又、図24，図25を参照し他の実施形態について説明する。
この実施例は前記の方法より良いエッチングプロフィールを提供する。本実施例はシール105の外側の境界線を一番目切断線121aとして設定し（図11，図12）、一番目切断線121aを越してはみ出されているガラスを従来の切断法で除去する。除去の後、シール部105の外側境界線はでこぼこである。従って、切断線を化学的、あるいは物理的光沢研磨(polishing)で研磨する。そして、図23及び図24のように液晶表示装置パネルの両基板103a、103bに食刻防止物質131を塗布し、前記のパネルはエッチングで切断する。又、図20のように塗布されている食刻防止物質131は基板をシール105の外側境界まで覆っている。この場合には、図26，図27から分かるように食刻防止物質131はガラス基板の全面を塗布することになる。
又、図28，図29を参照し、他の実施例を説明する。
本実施例は、微細径の切断面を有するレーザービームで切断面121に沿って基板を切断する。この場合には食刻防止物質131は必要ではない。しかしながら、レーザービームの切断面積が所望することより微細でない場合には、レーザービーム遮断物質133を切断面部分に塗布して切断ラインに沿ってノッチ(notch)を形成する。その後、図30，図31のようにノッチ(notch)にレーザービーム139を照射して基板を切断する。この場合に、Ｃｒのような金属を含むレーザービーム遮断物質133はレーザービーム139を反射する。レーザービームの波長の範囲は約100nmから400nmである。
又、 図32を参照し、他の実施例を説明する。本実施例は切断線部の露出部(notches)を2000Å以上の厚さでレーザー遮断物質133を塗布する。前記レーザー遮断物質は、前記露出部の中央部分に位置する。図32のようにレーザービーム139を照射すると、レーザーが照射された部分のガラスのみが硬化される。その結果、ガラス基板は相変化部141が形成される。そして、前記パネルは物理的方法、あるいはエッチングで相変化部141に沿って切断する。
又、図33，図34を参照し、他の実施例を説明する。本実施例は物理的方法、またレーザービームにより切断する時、切断線121に沿って基板の両側面に予め切り込み部分を設けている。切り込み部分を正確に設けるために、切断線部分のみが露出されるように食刻防止物質131を塗布し、エッチングして切り込み143を入れる。この時、Ｖ字形の食刻パターン形状を形成するのであれば、ウエット食刻よりドライ食刻の方が適する。
【００１８】
【発明の効果】
その結果、液晶パネルの縁部を精密に切断することがより容易となり液晶表示装置パネルの継ぎ目の幅が狭いように継ぎ合わせることが可能になり、本発明では10インチ−14インチの液晶表示装置パネルを継ぎ合わせてタイル張りした。又、本発明は、対角が16インチ−22インチ程度の液晶表示装置パネルを継ぎ合わせてタイル張りして、対角38インチ−44インチの高密度大型画面液晶表示装置を製造することにも容易に適用可能である。
又、本発明は液晶パネルの縁部を精密に切断し継ぎ目を継ぎ合わせる技術によって、より継ぎ目が目立たない、一層優れた表示装置を提供する。
本発明は既存の液晶パネルのそのままを使用してもよいので、高密度テレビ(HDTV)の製造にも容易に適用が可能である。例えば、本発明により30万ドットを有する10インチサイズのＶＧＡ用液晶パネル４個を継ぎ合わせば、120万ドットを有する20インチのＳＶＧＡ級液晶表示装置の製造ができる。又、48万ドットを有するＳＶＧＡ級液晶パネルの四つを継ぎ合わせてタイル張りして190万ドットのＨＤＴＶ規格に合う大型画面液晶表示装置を製造することができる。
本発明は大型画面液晶表示装置として高密度表示装置を提供する。更に、一つのガラス基板上に120万ドットを有する20インチ液晶表示装置を製造することと較べ、本発明の製造方法によれば、歩留まりが向上し、製造コストも顕著に節減する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の大型画面液晶表示装置を示す平面図。
【図２】 図１を拡大した拡大図。
【図３】 従来の他の例の大型画面液晶表示装置を示す平面図。
【図４】 図３の断面図。
【図５】 図３の複数の液晶パネルの継ぎ合わせを示す拡大断面図。
【図６】 従来の他の例の大型画面液晶表示装置を示す平面図。
【図７】 従来の他の例の大型画面液晶表示装置を示す平面図。
【図８】 図７の大型画面液晶表示装置の断面を示す図。
【図９】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの構造を示す平面図。
【図１０】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの構造を示す拡大平面図。
【図１１】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの継ぎ目の仕様の例を示す拡大断面図。
【図１２】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの継ぎ目の仕様の例を示す拡大平面図。
【図１３】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの継ぎ目の仕様の他の例を示す拡大断面図。
【図１４】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの継ぎ目の仕様の他の例を示す拡大平面図。
【図１５】 切断した液晶表示装置のパネルの縁部を示す拡大断面図。
【図１６】 切断面を研磨した液晶表示装置のパネルの縁部を示す拡大断面図。
【図１７】 本発明による継ぎ合わせた液晶パネルを示す拡大断面図。
【図１８】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図１９】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２０】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２１】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２２】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２３】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２４】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２５】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２６】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２７】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２８】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２９】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３０】 本発明による実施形態の図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３１】 本発明による実施形態の図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３２】 本発明による実施形態の継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３３】 本発明による実施形態の図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３４】 本発明による実施形態の図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１ 大型画面液晶パネル
１ａ 大型画面液晶パネルの上基板
１ｂ 大型画面液晶パネルの下基板
３ 液晶パネル
３ａ 液晶パネルの上基板
３ｂ 液晶パネルの下基板
５ シール
７ 画素
１１ ブラックマトリクス
１１ａ 縁ブラックマトリクス
１３ 後面光
１５ レンズ
１７ スクリーン
Ｄｖ 継ぎ合わせ間隔
Ｄｈ つなぎ段差間隔
Ｗｐ 画素幅
Ｌｐ 画素長さ
ＷBM ブラックマトリクスの幅
ＷE 縁のブラックマトリクスの幅
Ｗs シール部の幅
ＷSE 継ぎ目の幅
１０１ 大型画面液晶パネル
１０１ａ 大型画面液晶パネル上基板
１０１ｂ 大型画面液晶パネル下基板
１０３ 液晶パネル
１０３ａ 液晶パネルの上基板
１０３ｂ 液晶パネルの下基板
１０５ シール
１０７ 画素
１１１ ブラックマトリクス
１１１ａ 縁ブラックマトリクス
１２１ 切断線
１２１ａ 一次切断線
１２３ カラーフィルタ
１２５ 薄膜トランジスタ
１２７ 画素電極
１３１ 食刻防止物質
１３３ レーザー光線防止物質
１３５ つなぎ材
１３７ レーザー
１３９ レーザー光線
１４１ 相変化が起こった部分
１４３ Ｖの字形に除去された部分
ＮＤｈ 水平継ぎ合わせ間隔
ＮＷｐ ドット幅
ＮＨｐ ドット長さ
ＮＷE 縁のブラックマトリクスの幅
ＮＷS シール部の幅
ＮＷSE 継ぎ目の幅
ＮＷBMG ゲート配線部のブラックマトリクスの幅
ＮＷBMD データ配線部のブラックマトリクスの幅
【発明の属する技術分野】
本発明は高密度大型画面を有する平板液晶表示装置の製造方法及びその構造に関する。また、本発明は複数の液晶パネルを同一平面上で継ぎ合わせてタイル張りして高密度大型画面液晶表示装置を製造する方法、及びその方法により製造される高密度大型画面液晶表装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大衆情報表示装置が急速に発展する今日は、公共の場所（鉄道駅、空港、博物館、大型ブリーフィングルーム等）からの大型画面表示装置に対しての要求が高まっている。公共情報を電送するために多くの表示装置が開発されている。この要求を満たすため、大型投射形表示装置と多重管モニター表示装置などが開発されている。
しかし、この装置は高密度また高画質の具現が難しいという問題を抱いている。大面積モデルの場合には厚さが厚く、重くなって使用に不便だという問題点がある。それゆえに、画面の対角面積が大きくなっても軽くかつかさが小さい表示装置が必要である。すでに多くの平板薄形表示装置に関する研究の結果、液晶表示装置 もしくは、プラズマ表示装置のような様々な平板表示装置が現在広い分野に適用されている。特に液晶表示装置は、平面性、薄型、高解像度性、高画質性、天然色具現性、そして動画性等の好ましい且つユニークな特性を有するので、大型画面表示装置に好適である。
最近の携帯用ＴＶもしくは携帯用コンピューターのモニター等に適用される液晶表示装置は、主に約4インチから12インチくらいであり、対角面積は15インチ以下（約4インチー12インチ）のサイズが大部分を占めている。勿論、そのサイズ以上の対角面積を有する液晶パネルの構造も試みられているが、現在の技術では、単一ガラス基板で20インチ以上の液晶パネルの生産は歩留まり面で良くない。それで製造の歩留まりが高い複数の液晶パネルを継ぎ合わせてタイル張りして、大型画面液晶パネルを製造する技術が提案、開発され、現在はいくつかの大型画面液晶表示装置製品の生産技術に適用されている。
【０００３】
28インチ液晶表示装置の製造において、単一透明ガラス基板で製造するのは、今高い歩留まりで量産されている14インチ液晶パネルの四つを継ぎ合わせてタイル張りして製造したことと比べて、不利な点が少なくない。その不利な点は、まず、各種映像情報を伝達するための配線が長くなって、信号遅延の問題が発生する。該信号遅延の問題を解決するためには、配線の抵抗を低減し、該配線の抵抗を低減するためには、配線の幅を広げ、また、厚さを厚くする方法が有る。しかしながら、厚さを厚くすることは積層構造を有する液晶表示装置での予測できない様々な問題が起こる要因と成る。また、配線の幅を広げると、開口率が低下して、画質の向上に問題が発生する。又、28インチぐらいの液晶表示装置を14インチと同一な仕様で製造すると、各種素子の信頼度が低下して、量産に適する歩留まりが得られない。現在の技術で大型画面を制作する時、画素のサイズは画面に比例して大きく設計する。実際に14インチＶＧＡ級液晶表示装置の画素サイズは幅が約100μｍ、長さが約300μｍ程度である。また、20インチの製造は画素幅が200μｍ、画素長さが600μｍ程度であり、28インチ液晶パネルは幅が280μｍ、画素長さが890μｍ程度が目標仕様である。勿論、大型画面液晶表示装置は目視する距離が遠いので、画素のサイズが大きくても差支えはないが、この技術では高密度テレビ（ＨＤＴＶ）に必要な仕様を設計することは不可能である。又、基板が大きく成ることにつれて設備が大型化され、製造コストも増加する問題が発生する。また現在の技術では透明基板の大型化にも限界があるため、ある一定のサイズより大きく製造することは難しい。
【０００４】
一方、継ぎ合わせてタイル張りする製造は、既存の製造工程に、継ぎ合わせてタイル張りする工程だけを加えるので、製造コストの低減が得られ、いかなるサイズのモデルの製造も可能である。又、それぞれのタイル張りされたパネルの信号線は、接続により独立に駆動されるので、信号遅延の問題は全く起こらない。又、継ぎ合わせてタイル張りして製造する時のスクリーン上に画像情報を表示する技術は、すでに多重管方式の大型表示装置などで確立されている。そのような訳で、唯一の問題はタイル張りした画像をいかに継ぎ目なく見せるかということである。
【０００５】
この問題の解決前に、まず継ぎ合わせてタイル張りした時、継ぎ目が認識されることに関する理由を以下に説明する（参照： G. A.Alphonse and J. Lubin of National Information Display Lab., Psychophysical Requirements for Seamless Tiled Large -Screen Displays,in '92 SID Digest)。継ぎ目の視認性に関する第１の理由は、つなぎ部に形成された両側パネルの境界線部分によるものである。第２の理由は、継ぎ目の正しくない整列で映像がちぐはぐに置かれることによるものである。第３の理由は、継ぎ合わせてタイル張りした各々複数のパネルの明るさが一致しないことによるものである。第４の理由は、継ぎ目の色の不均一性によるものである。第３の理由及び第４の理由による問題点は、同時にバッチで製造すると、製造の条件が同じであるため、十分に解決が可能である。しかしながら、第１の理由と第２の理由による問題点は、継ぎ合わせてタイル張りする工程から発生することで、一番重要な解決課題となる。液晶表示装置のタイル張りによる製造方法に関しては、後者の従来技術の問題点をいかに克服するかについて、以下に説明する。
【０００６】
継ぎ合わせてタイル張りすることに関する、先に発表された第１の従来技術は、Magnascreen 社から1993年に発表された大型画面液晶パネルがある(N,Mazurek,T.Zammit, R.Blose and J.Bernkepf,A 5.1-in. Diagonal Tiled 液晶表示装置 VGA Monitor, in '93 SID Digest)。図1、図2のように、このモデルは、48個の５インチ液晶パネル3を継ぎ合わせてタイル張りして５１インチ大型画面液晶パネルを製造したものである。このモデルは幅(Wp)が370μm、長さが 1270μmの複数のＲ，Ｇ，Ｂカーラドット7から成る画素と、各々のドット間に幅125μmのブラックマトリクスを有している。このモデルは640×480画素（1920×480ドット）を有するVGA級51インチ大型画面液晶表示装置であり、80×80アレイで配置された画素を有する５インチ液晶パネルが8×6配列で継ぎ合わせてタイル張りして製作されている。そして各々の画素の間には350μmの幅を有するブラックマトリクスが形成されている（図１）。このモデルでは継ぎ目が見えるという問題を解決するため、液晶パネル3の継ぎ目幅(Wse)をブラックマトリクスの幅350μm（ＷBN）と同一に製造している。それ故、ブラックマトリクス11aの縁は、画素の間にブラックマトリクスの幅と同一の125μmで形成される。
【０００７】
複数の液晶パネルを継ぎ合わせてタイル張りする間隔(Dh)が50μmぐらいになるように継ぎ合わせてタイル張りされている（図2）。このモデルは画素を含む各素子のサイズが割合いに大きいので、継ぎ合わせにおいて超精密の技術が要求されることはない。
従って、大型画面液晶表示装置の製造には成功的な方法であるが、継ぎ目が見立ち易いので、高画質の具現には不適当である。又、この方法は、小さい複数の液晶パネルを継ぎ合わせることにおいて、誤差を減少させる問題と、各々複数のパネルに同一特性を持たせるという問題点がある。
又、韓国のアペックス（株)(APEX)から1995年に発表された液晶パネルを継ぎ合わせる技術に関する論文及びモデルがある(Large Area Liquid Crystal Display Realized by タイル張り of Four Back Panels, '95 ASIA DISPLAY) 。図3、図4のように、これは４個の５インチのＳＴＮ液晶パネル3を継ぎ合わせてタイル張りして10.4インチ液晶パネルに製造したことである。
このモデルは継ぎ合わせにおいて、高精密技術を実現したものであり、継ぎ目の水平方向間隔(Dh)が５μm以内であり、パネルの継ぎ目の垂直方向段差(Dv)が 0.3μm以内である（図5）。この実現のために、パラフィンを液晶パネル3の継ぎ目の接合面に塗布した後に加工させ、所望の精密な加工度が得られた。しかし、これは大型パネル1aに複数の液晶パネルの上基板3aを継ぎ合わせ、又、大型パネルの下基板1bに複数の液晶パネルの下基板3bを継ぎ合わせた後、シール部5を用いて大型パネルの上基板1aと下基板1bを対向するように貼合わせして、上基板と下基板間のギャップに液晶を注入する。従って、この技術は、継ぎ目が無いようにタイル張りするという高度の技術が示唆されたときにのみ価値がある。
又、日本のシャープ社から1995年ASIA DISPLAY展示会で発表されたモデルがある。これは２個の28インチ(22.4インチ×16.8インチ)液晶パネル3の長辺を継ぎ合わせてタイル張りして40インチの大型画面液晶パネル1を製造したものである（図6）。このモデルは、継ぎ目を精密に加工した後、30μm程度のつなぎ間隔(Dh)内で継ぎ合わせたものである。
又、日本の富士通社から1995年に発表されたモデルがある(KAWASAKI, 液晶表示装置 Multi-Panel Display, '95 Asia Display)。図7、図8を参照し説明すれば、これは48個の10.4インチ液晶パネル3を継ぎ合わせて90インチの大型画面液晶パネルを製造したものである。このモデルが採用した継ぎ目の処理方法は微細技術でなく、投射技術を応用したもので、液晶パネル3 の上にレンズ15を設計して若干拡大された映像をスクリーン17上に組み合わせる方式である。この方法は、光学現像を応用したことで大型化と高密度化とを満足させることができる。しかしながら、投射形構造であるため、パネルの厚さがある程度要求され（このモデルの場合28cm）、又、画面の継ぎ目が見え易いということが問題である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、液晶パネルの縁部を精密に切断し継ぎ合わせることにより実質的に継ぎ目が気付かれない高画質及び高密度の大型画面液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的に従って、このような問題点を解決するために、内部の遮光部と縁の遮光部を有している第１基板及び第２基板を相互連結して大型画面液晶表示装置を製造する方法において、第１基板及び第２基板上に縁の遮光部の幅が内部の遮光部の幅の約１／２となる位置に切断線を配置し、該切断線により第１領域と第２領域とに区分する段階と、第１基板の一側面上にレーザービーム遮断物質となる保護層を形成し、切断線に沿って保護層にノッチを形成した後、ノッチにレーザービームを照射して、縁の遮光部の第１領域をレーザービームで除去し、縁の遮光部の第２領域を残す段階と、第１基板及び第２基板の縁の遮光部の第２領域を相互連結する段階と、から構成される。
【００１１】
本発明は、複数の平板から構成された表示装置を提供し、前記各々の平板は、少なくとも1800×400ドット（600×400画素）と、各ドット間に位置する第１幅を有する内部遮光部と、前記第１幅より狭い第２幅を有する縁の遮光部を有し、ここで前記平板の前記縁の遮光部は相互連結される。
又、本発明は、複数のセクタからなる表示装置を提供し、前記セクタは少なくとも各々第１幅を有する1800×400ドット（600×400画素）と、前記セクタの縁に位置して第２幅を有する縁の遮光部を有する。一つのセクタの前記縁の遮光部は、隣接するセクタの他の縁の遮光部と連結される。ここで、前記複数のセクタの縁に位置して相互連結された縁の遮光部の前記第２幅は各ドットの前記第１幅より狭い。
又、本発明は、複数の平板からなる表示装置を提供し、各平板はドット間に第１幅の内部遮光部と、前記第１幅より狭い第２幅の縁の遮光部を有し、前記各平板の縁の遮光部が相互連結されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による液晶パネルの製造方法は、複数の要素が形成されている上基板と下基板とを製造し、上基板と下基板の縁の液晶注入口を除いた部分にシール材を塗布した後、上基板と下基板を貼合わせ、シール材を熱硬化させ、合着する。液晶を注入した後、注入口を封止する。続いて、縁の不必要な部分は切断加工する。
従って、製造された複数の単一液晶パネル103を単純に継ぎ合わせると、継ぎ目の部分はシール印刷部105とブラックマトリクスの縁111aでなされた境界部が各々の単位の画面を囲むので、継ぎ合わせ部が格子形で全体画面を分割する模様で観測される。従って、継ぎ目をどのくらい精密に製造すれば観測者から見付けられない液晶表示装置パネルができるかが重要な問題である。高密度大型画面液晶表示装置の製造過程を以下に説明する。
【００１３】
図９は４個の液晶パネル103を継ぎ合わせてタイル張りして形成する高密度大型画面液晶パネル101を示しており、図面の符号ＮＷSはシール部の幅、ＮＷSEは継ぎ目の幅、ＮＷpはドット幅、ＮＷBMDはゲート配線部のブラックマトリクスの幅、ＮＷEは縁のブラックマトリクスの幅、ＮＬpはドットの長さ、ＮＤhは水平継ぎ合わせ間隔である。図１０は図９の継ぎ目を拡大した断面図である。
液晶表示装置パネルは各々の水平又は垂直方向（ＶＧＡモード）で1920×400ドット（640画素×400画素）のマトリクス配列から成る長方形のドット107を有している。各々のドットの一部分は画素電極127と画素の液晶ドライバと連結されるように形成された薄膜トランジスタ125を有している。カラーフィルタは画素電極に沿って形成されている。又、各ドットは赤、緑、青から成るカラーフィルタを有する。もし、ある一つのドットが赤のカラーフィルタを有すると、次のドットは緑のカラーフィルタを有し、又次のドットは青のカラーフィルタを有する。このようなカラーフィルタに囲まれ形成されたドットからの光をブラックマトリクス111が遮断するように形成される。前記のブラックマトリクス111の幅（NWBMD）は、データバス線部の各画素107の幅（NWp）の約1/4〜1/3程度であり、ゲートバス線部の画素107の幅（NWp）の約1/3〜2/3程度である。したがって、継ぎ合わせてタイル張りする複数の液晶パネル103の継ぎ目（NWse）の幅をブラックマトリクス111の幅（NWBMDあるいはNWBMG）と同じように形成すれば、継ぎ目が観測されないだろう。従って、シール部の幅（NWs）とブラックマトリクスの縁部の幅（NWE）は、各ドットの間のブラックマトリクスの幅（NWBMDあるいはNWBMG）の約1/2になる。つまり、容易に行うためには、ブラックマトリクスの幅の内にシール部を形成する。
以上に説明した方法を10インチから14インチのＶＧＡ級液晶パネルを継ぎ合わせてタイル張りする時に適用すると次の通りである。
次の表１に各々モデルの仕様を示す。
【００１４】
【表１】
一方、一般の液晶パネルの上基板103aと下基板103bを貼合せた後、シール幅は実際の印刷幅より2〜4倍程度広くなる。したがって、従来の技術で50μmから100μm程度の幅でシール印刷を行った場合はシール部（NWs）の幅は100μmから400μm程度になる。さらに、接合部はかなりの偏差を有するので、シール 105とブラックマトリクスの縁111aの内側境界線との間に100μm程度のマージンを持たせる。液晶表示装置パネルのこの構造に関する詳細な方法は実施例をもって説明する。
図11，図12は本発明の高密度大型画面液晶表示装置の継ぎ目の第１例を示す。図11は、ブラックマトリクス111、縁部のブラックマトリク111a、又、カラーフィルタ123を含む上基板103aと、画素電極127，薄膜トランジスタ125を含む下基板103bとはシール105によって貼合わせている。図12は図11の121、121a線に沿った拡大平面図で、ブラックマトリクスの縁の幅（ＮＷE）、データバス部のブラックマトリクスの幅（NWBMD）、シール部印刷、又画素を示している。
図13、図14は本発明の高密度大型画面液晶表示装置の継ぎ目の第２例を示す。第２例は図11，図12の第１例とほとんど同じであるが、ブラックマトリクスの縁部111aはブラックマトリクス111の約1/2であって、ブラックマトリクス111は切断線121を越えないことが相違する。
以上の液晶表示装置の仕様をもって本発明を説明したが、本発明はその仕様に限られないのである。図9，図10に示した本発明の実施形態では開口率が30％であるＶＧＡ級液晶パネル、25％の開口率を有するＳＶＧＡ級液晶パネルの仕様を選択した。シール印刷は超精密技術で偏差5μm内で、70μm幅で行う。従って、貼合せた後のシール部の幅（NWse）は大体210μm〜250μm程度に形成される。又、継ぎ目の幅（NWS）を最小にするためには、シール印刷の範囲を縁部のブラックマトリクスの縁の内側の境界線とほとんど一致するように設計する。従って、縁部のブラックマトリクスの幅が35μm−50μm程度になり、シール105はブラックマトリクスの内側境界線から外側に210μm〜250μm程度の幅で形成される。
液晶表示装置パネルを継ぎ合わせるために、液晶表示装置パネルの縁部は約20μm〜30μmの幅を持つように切断する。つまり液晶表示装置パネルをシールの外側境界線から内側の約200μmまでオフセット部の線に沿って切断する。その結果、製造された複数の液晶パネル103は従来のＡＰＥＸの技術のように、5μmの範囲の内で継ぎ合わせて、継ぎ目の幅（NWse）が50μm〜70μm程度になり、データ配線部に設置されたブラックマトリクス幅（NWBMG）の1〜1.5倍程度の値を有する（図11、図12）。
【００１６】
継ぎ目を精密に切断しても切断された断面の均一性は粗い面が現れるので（図15）、切断された断面の均一性を5μmになるように加工し（図16）、製造された複数の液晶パネルを継ぎ合わせてタイル張りして高密度大型画面液晶パネルを製造する。この時の超精密研磨工法等で継ぎ目部に発生した損傷で光が漏れることを防ぐため、継ぎ目のギャップをSOG(Spin On Glass)、あるいは黒色シール材等のガラスと屈折率が等しい物質135で埋める（図17）。
しかし、実際的に上基板103a、下基板103bをシールで貼合せた後、液晶が注入されている液晶パネルの縁部を精密に切断することは非常に難しい。このことを容易とするために、ブラックマトリクスの縁部111aは、ブラックマトリクス111の他の部分の幅の1/2となるように形成する。ガラス及びシール部が透明であるのに対してブラックマトリクスのみが不透明であるので、ブラックマトリクスの縁部の外側境界線が切断のための参照線として用いることで、切断が容易となる（図13，14参照）。これは実際の切断工程において好ましい方法であり、肉眼でも正確に切断することが可能である（図15参照）。端部は超精密研磨を用いて約５μmの均一性を達成するように研磨される（図16参照）。これらの液晶表示パネルは、パネル間のギャップをガラスと同様な反射率を有するSOG(Spin on Glass)又は黒色シール材等の充填材135で埋めることで、タイル張りされる（図17参照）。しかしながら、基板を切断するのに、どの方法が最も良いのかを決めることは難しい。単純にガラス基板だけを切断することなら、現在の技術でも十分であるが、液晶パネルの場合には、二つのガラス基板間に熱硬化されたエポキシ樹脂からなるシール部がある。このシール部は熱によって硬化されている。それ故、本発明はいくつかの液晶表示パネルの正確な切断方法を提供するもので、これらは以下の実施形態で説明される。
図18，図19を参照し、切断線121に沿って図11，図12に示されたパネルの上基板、下基板の外側に食刻防止物質131を塗布する。又、図20、図21のようにシール部の外側境界部に沿って食刻防止物質131を塗布し、食刻すると、一層精密な食刻形状が得られる。液晶パネル103全面にHF,NH4FあるいはBOE(Buffered Oxide Etchant)等のような食刻材を用いてウェット食刻法で、又、（CF4+O2），（SF6+O2）あるいは（CF4+SF6+O2）等のような食刻材を用いてドライ食刻法で食刻を行う。前記のように食刻するとガラスが食刻されるが、食刻防止物質131とシール部はある程度残るが、この残存物は簡単な研磨工程で除去される。そして、食刻防止物質131はガラス食刻材に反応しない有機物質が望ましく、又製造工程を単純化させるため有機物質の偏光板を用いることも可能である。又、エポキシ樹脂、金属(Cr, ITO）を使うこともできるが、これは食刻材からある程度影響を受けるので、食刻材の濃度で食刻率を考慮し、塗布の厚さを可変的に実施しなければいけない。
又、図22，図23に示すように、この実施例は食刻をより効果的に行うため、次の方法で実施する。特に、液晶パネル103a、103b、に塗布されている食刻防止物質131は、少なくとも切断線121の一面、または両面にノッチ（notch 即ち、V-Shaped Cut)が形成される。続いて、切断線121に沿って食刻により切断する。この方法はノッチ(notch)がない基板より短時間でエッチングを行うことができる。実際に、25％のHFエッチング液で0.5tのガラス基板を切断することに約15分で切断が可能である。
【００１７】
又、図24，図25を参照し他の実施形態について説明する。
この実施例は前記の方法より良いエッチングプロフィールを提供する。本実施例はシール105の外側の境界線を一番目切断線121aとして設定し（図11，図12）、一番目切断線121aを越してはみ出されているガラスを従来の切断法で除去する。除去の後、シール部105の外側境界線はでこぼこである。従って、切断線を化学的、あるいは物理的光沢研磨(polishing)で研磨する。そして、図23及び図24のように液晶表示装置パネルの両基板103a、103bに食刻防止物質131を塗布し、前記のパネルはエッチングで切断する。又、図20のように塗布されている食刻防止物質131は基板をシール105の外側境界まで覆っている。この場合には、図26，図27から分かるように食刻防止物質131はガラス基板の全面を塗布することになる。
又、図28，図29を参照し、他の実施例を説明する。
本実施例は、微細径の切断面を有するレーザービームで切断面121に沿って基板を切断する。この場合には食刻防止物質131は必要ではない。しかしながら、レーザービームの切断面積が所望することより微細でない場合には、レーザービーム遮断物質133を切断面部分に塗布して切断ラインに沿ってノッチ(notch)を形成する。その後、図30，図31のようにノッチ(notch)にレーザービーム139を照射して基板を切断する。この場合に、Ｃｒのような金属を含むレーザービーム遮断物質133はレーザービーム139を反射する。レーザービームの波長の範囲は約100nmから400nmである。
又、 図32を参照し、他の実施例を説明する。本実施例は切断線部の露出部(notches)を2000Å以上の厚さでレーザー遮断物質133を塗布する。前記レーザー遮断物質は、前記露出部の中央部分に位置する。図32のようにレーザービーム139を照射すると、レーザーが照射された部分のガラスのみが硬化される。その結果、ガラス基板は相変化部141が形成される。そして、前記パネルは物理的方法、あるいはエッチングで相変化部141に沿って切断する。
又、図33，図34を参照し、他の実施例を説明する。本実施例は物理的方法、またレーザービームにより切断する時、切断線121に沿って基板の両側面に予め切り込み部分を設けている。切り込み部分を正確に設けるために、切断線部分のみが露出されるように食刻防止物質131を塗布し、エッチングして切り込み143を入れる。この時、Ｖ字形の食刻パターン形状を形成するのであれば、ウエット食刻よりドライ食刻の方が適する。
【００１８】
【発明の効果】
その結果、液晶パネルの縁部を精密に切断することがより容易となり液晶表示装置パネルの継ぎ目の幅が狭いように継ぎ合わせることが可能になり、本発明では10インチ−14インチの液晶表示装置パネルを継ぎ合わせてタイル張りした。又、本発明は、対角が16インチ−22インチ程度の液晶表示装置パネルを継ぎ合わせてタイル張りして、対角38インチ−44インチの高密度大型画面液晶表示装置を製造することにも容易に適用可能である。
又、本発明は液晶パネルの縁部を精密に切断し継ぎ目を継ぎ合わせる技術によって、より継ぎ目が目立たない、一層優れた表示装置を提供する。
本発明は既存の液晶パネルのそのままを使用してもよいので、高密度テレビ(HDTV)の製造にも容易に適用が可能である。例えば、本発明により30万ドットを有する10インチサイズのＶＧＡ用液晶パネル４個を継ぎ合わせば、120万ドットを有する20インチのＳＶＧＡ級液晶表示装置の製造ができる。又、48万ドットを有するＳＶＧＡ級液晶パネルの四つを継ぎ合わせてタイル張りして190万ドットのＨＤＴＶ規格に合う大型画面液晶表示装置を製造することができる。
本発明は大型画面液晶表示装置として高密度表示装置を提供する。更に、一つのガラス基板上に120万ドットを有する20インチ液晶表示装置を製造することと較べ、本発明の製造方法によれば、歩留まりが向上し、製造コストも顕著に節減する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の大型画面液晶表示装置を示す平面図。
【図２】 図１を拡大した拡大図。
【図３】 従来の他の例の大型画面液晶表示装置を示す平面図。
【図４】 図３の断面図。
【図５】 図３の複数の液晶パネルの継ぎ合わせを示す拡大断面図。
【図６】 従来の他の例の大型画面液晶表示装置を示す平面図。
【図７】 従来の他の例の大型画面液晶表示装置を示す平面図。
【図８】 図７の大型画面液晶表示装置の断面を示す図。
【図９】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの構造を示す平面図。
【図１０】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの構造を示す拡大平面図。
【図１１】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの継ぎ目の仕様の例を示す拡大断面図。
【図１２】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの継ぎ目の仕様の例を示す拡大平面図。
【図１３】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの継ぎ目の仕様の他の例を示す拡大断面図。
【図１４】 本発明による高密度大型画面液晶パネルの継ぎ目の仕様の他の例を示す拡大平面図。
【図１５】 切断した液晶表示装置のパネルの縁部を示す拡大断面図。
【図１６】 切断面を研磨した液晶表示装置のパネルの縁部を示す拡大断面図。
【図１７】 本発明による継ぎ合わせた液晶パネルを示す拡大断面図。
【図１８】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図１９】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２０】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２１】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２２】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２３】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２４】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２５】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２６】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２７】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２８】 図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図２９】 図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３０】 本発明による実施形態の図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３１】 本発明による実施形態の図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３２】 本発明による実施形態の継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３３】 本発明による実施形態の図１１に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【図３４】 本発明による実施形態の図１３に示す液晶パネルの継ぎ目の切断を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１ 大型画面液晶パネル
１ａ 大型画面液晶パネルの上基板
１ｂ 大型画面液晶パネルの下基板
３ 液晶パネル
３ａ 液晶パネルの上基板
３ｂ 液晶パネルの下基板
５ シール
７ 画素
１１ ブラックマトリクス
１１ａ 縁ブラックマトリクス
１３ 後面光
１５ レンズ
１７ スクリーン
Ｄｖ 継ぎ合わせ間隔
Ｄｈ つなぎ段差間隔
Ｗｐ 画素幅
Ｌｐ 画素長さ
ＷBM ブラックマトリクスの幅
ＷE 縁のブラックマトリクスの幅
Ｗs シール部の幅
ＷSE 継ぎ目の幅
１０１ 大型画面液晶パネル
１０１ａ 大型画面液晶パネル上基板
１０１ｂ 大型画面液晶パネル下基板
１０３ 液晶パネル
１０３ａ 液晶パネルの上基板
１０３ｂ 液晶パネルの下基板
１０５ シール
１０７ 画素
１１１ ブラックマトリクス
１１１ａ 縁ブラックマトリクス
１２１ 切断線
１２１ａ 一次切断線
１２３ カラーフィルタ
１２５ 薄膜トランジスタ
１２７ 画素電極
１３１ 食刻防止物質
１３３ レーザー光線防止物質
１３５ つなぎ材
１３７ レーザー
１３９ レーザー光線
１４１ 相変化が起こった部分
１４３ Ｖの字形に除去された部分
ＮＤｈ 水平継ぎ合わせ間隔
ＮＷｐ ドット幅
ＮＨｐ ドット長さ
ＮＷE 縁のブラックマトリクスの幅
ＮＷS シール部の幅
ＮＷSE 継ぎ目の幅
ＮＷBMG ゲート配線部のブラックマトリクスの幅
ＮＷBMD データ配線部のブラックマトリクスの幅
Claims (6)
- 内部の遮光部と縁の遮光部を有している第１基板及び第２基板を相互連結して大型画面液晶表示装置を製造する方法において、
前記第１基板及び第２基板上に前記縁の遮光部の幅が内部の遮光部の幅の約１／２となる位置に切断線を配置し、該切断線により第１領域と第２領域とに区分する段階と、
前記第１基板の一側面上にレーザービーム遮断物質となる保護層を形成し、前記切断線に沿って前記保護層にノッチを形成した後、前記ノッチにレーザービームを照射して、前記縁の遮光部の第１領域を前記レーザービームで除去し、前記縁の遮光部の第２領域を残す段階と、
前記第１基板及び第２基板の縁の遮光部の第２領域を相互連結する段階とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 前記レーザービームにより前記第１領域を除去する段階において、
前記レーザービームの波長が約100〜400nmであることを特徴とする、請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記第１基板と第２基板とを連結する段階において、
前記第１基板と第２基板とを継ぎ合わせて連結することを特徴とする、請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記第１基板及び第２基板の内側と、外側の辺部分にシール部を形成し、
前記縁の遮光部の第１領域と第２領域上に前記シール部の内側端部分が延長されて位置することを特徴とする、請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記シール部の外側は前記第１基板及び第２基板の端と一致することを特徴とする、請求項４記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記シール部の外側の端部分は前記シール部の外側端部分を通して前記第１基板及び第２基板に延長されることを特徴とする、請求項４記載の液晶表示装置の製造方法。
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