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Dokumentenidentifikation DE102005029418B4 28.04.2011
Titel Flüssigkristalldisplay und Verfahren zu dessen Herstellung
Anmelder LG Display Co., Ltd., Seoul, KR
Erfinder Baek, Se Joon, Busan, KR;
Son, Hae Joon, Busan, KR
Vertreter TER MEER STEINMEISTER & Partner GbR Patentanwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 24.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005029418
Offenlegungstag 22.06.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse G02F 1/1341  (2006.01)  A,  F,  I,  20060327,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse G02F 1/1333  (2006.01)  A,  L,  I,  20060327,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkristalldisplay (LCD), und spezieller betrifft sie ein LCD, das die Bildung von Blasen in einem wirksamen Schirmgebiet verhindert, in dem ein Bild angezeigt wird, und ein Verfahren zum Herstellen eines LCD, das die Bildung von Blasen steuert, die während eines Flüssigkristall-Ausbildungsprozesses erzeugt werden.

BESCHREIBUNG DER EINSCHLÄGIGEN TECHNIK

Im Allgemeinen steuert ein LCD die Lichttransmission eines Flüssigkristallmaterials durch Anlegen eines elektrischen Felds, um Bilder anzuzeigen. Demgemäß verfügt ein LCD über eine Flüssigkristalldisplay-Tafel mit in Matrixkonfiguration angeordneten Flüssigkristallzellen sowie eine Treiberschaltung zum Ansteuern der Flüssigkristalldisplay-Tafel. Die Flüssigkristalldisplay-Tafel verfügt über Pixelelektroden zum Induzieren eines elektrischen Felds in jeder der Flüssigkristallzellen sowie eine Referenzelektrode, die üblicherweise als gemeinsame Elektrode bezeichnet wird. Die Pixelelektroden werden auf einem unteren Substrat, entsprechend den Flüssigkristallzellen hergestellt, und die gemeinsame Elektrode wird entlang einer gesamten Fläche eines oberen Substrats hergestellt. Ausserdem wird jede der Pixelelektroden mit einem Dünnschichttransistor (TFT) verbunden, der als Schaltbauteil verwendet wird. Demgemäß steuern die Pixelelektroden gemeinsam mit der gemeinsamen Elektrode die Flüssigkristallzelle entsprechend Datensignalen an, die über den TFT geliefert werden.

Die 1 ist eine perspektivische Ansicht einer LCD-Tafel gemäß der einschlägigen Technik. In der 1 verfügt die LCD-Tafel über ein oberes Arraysubstrat 10 und ein unteres Arraysubstrat 20, die so miteinander verbunden sind, dass sich dazwischen ein Flüssigkristallmaterial 8 befindet. Das Flüssigkristallmaterial 8 enthält Moleküle, die sich auf ein angelegtes elektrisches Feld hin drehen, um dadurch die Menge durchgelassenen Lichts zu steuern, die durch das untere Arraysubstrat 20 fällt.

In der 1 verfügt das untere Arraysubstrat 10 über ein Farbfilter 4, eine gemeinsame Elektrode 6 sowie einen oberen Ausrichtungsfilm (nicht dargestellt), die auf der Rückseite eines oberen Substrats 1 ausgebildet sind. Das Farbfilter 4 verfügt über Farbfilter für Rot R, Grün G und Blau B, und es lässt Licht eines speziellen Wellenlängenbereichs durch, um dadurch Bilder mit speziellen Farben anzuzeigen. Außerdem ist zwischen den Farbfiltern 4 benachbarter Farben eine Schwarzmatrix 2 ausgebildet, um Licht zu absorbieren, das von der benachbarten Zelle her einfällt, um dadurch eine Beeinträchtigung des Kontrasts zu verhindern.

Das untere Arraysubstrat 20 verfügt über eine Vielzahl von Gateleitungen 12 und Datenleitungen 18, die entlang einer gesamten Fläche des unteren Substrats 21 einander schneidend ausgebildet sind und durch einen dazwischenliegenden Gateisolierfilm gegeneinander isoliert sind. Außerdem ist in jedem der Schnittgebiete der Gate- und der Datenleitungen 12 und 18 ein TFT 16 ausgebildet.

Der TFT 16 verfügt über eine mit der Gateleitung 12 verbundene Gateelektrode, eine mit der Datenleitung 18 verbundene Sourceelektrode und eine der Sourceelektrode entsprechende Drainelektrode mit einem dazwischenliegenden Kanalteil, der über eine aktive Schicht und eine ohmsche Kontaktschicht verfügt. Außerdem ist der TFT 16 über ein einen Passivierungsfilm (nicht dargestellt) durchdringendes Kontaktloch mit der Pixelelektrode 14 verbunden. Der TFT 16 legt ein entlang der Datenleitung 18 übertragenes Datensignal auf ein entlang der Gateleitung 12 übertragenes Gatesignal selektiv an die Pixelelektrode 14 an.

Die Pixelelektrode 14 befindet sich in einem Zellengebiet, das durch die Gate- und Datenleitungen 12 und 18 abgetrennt ist, und sie besteht aus einem transparenten, leitenden Material mit hoher Lichttransmission. Demgemäß wird zwischen der Pixelelektrode 14 und der gemeinsamen Elektrode durch das über die Drainelektrode angelegte Datensignal eine Potenzialdifferenz erzeugt. Die zwischen der Pixelelektrode 14 und der gemeinsamen Elektrode 6 erzeugte Potenzialdifferenz bewirkt, dass sich die Moleküle des Flüssigkristallmaterials 8 zwischen dem unteren Substrat 21 und dem oberen Substrat 1 aufgrund einer dielektrischen Anisotropie dieses Flüssigkristallmaterials 8 drehen. Demgemäß wird das von einer Lichtquelle durch die Pixelelektrode 14 gelieferte Licht zum oberen Substrat 1 durchgelassen.

Obwohl es nicht dargestellt ist, halten das obere Arraysubstrat 10 und das untere Arraysubstrat 20 aufgrund eines strukturierten Abstandshalters einen Zellenzwischenraum aufrecht. Außerdem ist in den durch die Abstandshalter zwischen dem oberen und dem unteren Arraysubstrat 10 und 20 gebildeten Innenraum das Flüssigkristallmaterial 8 eingefüllt.

Ein Herstellprozess für die LCD-Tafel ist in einzelne Prozesse einer Substratreinigung, einer Substratstrukturierung, des Herstellens/Reibens eines Ausrichtungsfilms, des Substratverbindens/Einfüllens eines Flüssigkristalls, des Montierens, Inspizierens und Reparierens unterteilt. Während des Prozesses zum Substratverbinden/Einfüllen des Flüssigkristalls werden das obere Arraysubstrat 10 und das untere Arraysubstrat 20 unter Verwendung eines Abdichtmittels (nicht dargestellt) miteinander verbunden, und das Flüssigkristallmaterial 8 wird durch ein Flüssigkristall-Einfüllloch (nicht dargestellt) eingefüllt, und dann wird dieses dicht verschlossen.

Während des Flüssigkristall-Ausbildungsprozesses werden das Flüssigkristallmaterial 8 und der Abstandshalter (nicht dargestellt) hergestellt, nachdem das Abdichtmittel strukturiert wurde, während das obere Arraysubstrat 10 und das untere Arraysubstrat 20 miteinander verbunden werden. Jedoch werden während des Ausbildungsprozesses für das Flüssigkristallmaterial 8 und den Abstandshalter (nicht dargestellt) in dem zwischen dem oberen und dem unteren Arraysubstrat 10 und 20 gebildeten Zwischenraum, was innerhalb einer Vakuumkammer (nicht dargestellt) erfolgt, in unvermeidlicher Weise Blasen erzeugt. Demgemäß werden aufgrund der Bildung von Blasen in der LCD-Tafel Defekte in dieser erzeugt. Anders gesagt, sollten die Blasen, die in einem wirksamen Schirmgebiet verbleiben, in dem Bilder angezeigt werden, dadurch entfernt werden, dass der Flüssigkristall-Ausbildungsprozeß kontrolliert wird.

US 2004/0183987 A1 beschreibt eine Anzeigevorrichtung mit einer ersten Struktur, die den Pixelanzeigebereich umgibt und eine Öffnung aufweist. Darüber hinaus ist eine umlaufende Abdichtung vorhanden. Die innenliegende Struktur mit der Öffnung kann aus dem selben Material wie Abstandshalter hergestellt werden.

US 5,037,185 A beschreibt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Blasenfallen, bei der um einen Anzeigebereich herum Streifen aufgebracht sind, zwischen denen sich Öffnungen befinden. Die beiden Platten werden mit einem Abdichtrahmen, der sich um deren Umfang erstreckt, miteinander verbunden. Ein innerer Rahmen wird zeitgleich zum Abdichtrahmen hergestellt.

JP 2002-162634 A zeigt eine Anordnung, bei der umlaufender Rahmen eine Öffnung aufweist, in deren inneren Bereich eine halbmondförmige Struktur angeordnet.

JP 58-196525 A zeigt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem Anzeigebereich und einem Nicht-Anzeigebereich, wobei Partitionierungswände aus einem Klebematerial vorgesehen sind und die dadurch gebildeten Partitionen über ein kleines Loch miteinander verbunden sind. Dabei erschweren das Loch und die Teile der Partitionierungswände, dass ein Flüssigkristallmaterial und Blasen in einen Raum des Anzeigebereichs gelangen.

JP 59-119324 A zeigt eine Flüssigkristallzelle, bei der das Eindringen von Luftblasen mittels eines Luftblasenhalteraums verhindert wird. An einer Seite des Displays ist ein Raum zum Sammeln der Blasen vorhanden, der außerhalb eines Anzeigefensters liegt.

JP 05-005890 A beschreibt ein Flüssigkristalldisplay, mit einem ersten und einem zweiten Abdichtmaterial, bei dem in den Ecken des innen liegenden Absdichtmaterials Öffnungen vorhanden sind.

JP 54-107752 A beschreibt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der ein äußerer umlaufender Rahmen vorhanden ist und eine innere Barrierestruktur mit offenen Ecken vorhanden ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist die Erfindung auf ein LCD gerichtet, das eines oder mehrere der Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen in der einschlägigen Technik im Wesentlichen vermeidet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein LCD so herzustellen, dass eine Bildung von Blasen während eines Flüssigkristall-Ausbildungsprozesses besser verhindert ist.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt, und sie werden teilweise aus dieser ersichtlich oder ergeben sich beim Ausüben der Erfindung. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur realisiert und erreicht, wie sie in der schriftlichen Beschreibung und den zugehörigen Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen speziell dargelegt ist.

Diese Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezügich des Herstellungsverfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.

Es ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und dazu vorgesehen sind, für eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu sorgen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen, und die in diese Beschreibung eingeschlossen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung, und sie dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer LCD-Tafel gemäß der einschlägigen Technik;

2 ist eine schematische Draufsicht eines beispielhaften Schirmanzeigegebiets eines erfindungsgemäßen LCD;

3 ist eine schematische Draufsicht einer beispielhaften LCD-Tafel gemäß der Erfindung;

4 ist eine vergrößerte Draufsicht entlang A-A' in der 2, und sie zeigt eine beispielhafte LCD-Tafel gemäß der Erfindung;

5 ist eine Draufsicht einer beispielhaften Blasenfalle gemäß der Erfindung;

6 ist eine Draufsicht einer anderen beispielhaften Blasenfalle gemäß der Erfindung; und

7 ist eine Schnittansicht eines beispielhaften LCD gemäß der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nun wird detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele veranschaulicht sind.

Die 2 ist eine schematische Draufsicht eines beispielhaften Schirmanzeigegebiets eines LCD gemäß der Erfindung. Gemäß 2 kann ein LCD über ein wirksames Schirmgebiet 100, in dem Flüssigkristall-Anzeigeelemente zum Anzeigen von Bildern angeordnet sind, und ein unwirksames Schirmgebiet 200 angrenzend an das wirksame Schirmgebiet 100 verfügen. Im wirksamen Schirmgebiet 100 sind die Flüssigkristall-Anzeigeelemente so angeordnet, dass sie Bilder entsprechend Datensignalen anzeigen, die von einer Treiberschaltung (nicht dargestellt) geliefert werden. Außerdem ist im unwirksamen Schirmgebiet 200 ein Abdichtmittel so ausgebildet, dass es während eines Prozesses zum Substratverbinden/Einfüllen eines Flüssigkristalls während der Herstellung des LCD das obere und das untere Arraysubstrat miteinander verbindet.

Die 3 ist eine schematische Draufsicht einer beispielhaften LCD-Tafel gemäß der Erfindung. In der 3 kann ein erstes Abdichtmittel 110 entlang einer Kante des wirksamen Schirmgebiets 100 der LCD-Tafel ausgebildet sein, und ein zweites Abdichtmittel 120 kann vom ersten Abdichtmittel 110 mit einem spezifizierten Abstand von diesem zum Außenteil der Tafel hin ausgebildet sein. Das erste und das zweite Abdichtmittel 110 und 120 können eine spezifizierte Dicke am Außenteil der LCD-Tafel aufweisen, um dadurch zwischen dem oberen und dem unteren Arraysubstrat ein Flüssigkristall-Einfüllgebiet zu bilden. Das zweite Abdichtmittel 120 kann über die Form einer geschlossenen Schleife verfügen.

In der 3 kann in einem Eckgebiet des ersten Abdichtmittels 110 eine Verschiebeaussparung a ausgebildet sein, durch die Blasen hindurch verschoben werden können. Demgemäß können die während des Einfüllens des Flüssigkristallmaterials in dem wirksamen Schirmgebiet 100 erzeugten Blasen durch die Verschiebeaussparung a in das unwirksame Schirmgebiet 200 entweichen, wo das erste Abdichtmittel 110 und das zweite Abdichtmittel 120 ausgebildet sind.

Im LCD kann sich, nach dem Herstellen des Flüssigkristallmaterials auf dem oberen oder dem unteren Arraysubstrat, wenn diese miteinander verbunden werden, das Flüssigkristallmaterial durch einen Druck zwischen den Substraten über die gesamte Tafel ausbreiten.

In der 3 können, wenn das erste Abdichtmittel 110 und das zweite, das Flüssigkristallmaterial eingrenzende Abdichtmittel 120 stabförmig ausgebildet sind, im wirksamen Schirmgebiet 100 erzeugte Blasen leicht in das unwirksame Schirmgebiet 200 verschoben werden. Jedoch können die Blasen im unwirksamen Schirmgebiet 200 existent sein, und sie können sich leicht wieder in das wirksame Schirmgebiet 100 bewegen.

Die 4 ist eine vergrößerte Draufsicht entlang A-A' in der 2, und sie zeigt eine beispielhafte LCD-Tafel gemäß der Erfindung. In der 4 sind eine erste Abdichtmittelreihe 210 und eine zweite Abdichtmittelreihe 220 im unwirksamen Schirmgebiet 200, das ein Außengebiet der Tafel bildet, ausgebildet. Das wirksame Schirmgebiet 100 verfügt über die Flüssigkristall-Anzeigeelemente, in die das Flüssigkristallmaterial eingefüllt wird und die so angeordnet sind, dass sie entsprechend einem an sie angelegten Datensignal ein Bild anzeigen.

Das unwirksame Schirmgebiet 200 kann aus einer Schwarzmatrix bestehen, und hinsichtlich der ersten und der zweiten Abdichtmittelreihe 210 und 220 kann jede auf dieselbe Weise wie ein strukturierter Abstandshalter (nicht dargestellt) hergestellt werden, der einen Zwischenraum der Zelle aufrecht erhält, in das das Flüssigkristallmaterial eingefüllt wird, um Bilder anzuzeigen. Anders gesagt, kann vom ersten und zweiten Abdichtmittel 210 und 220 jedes das obere und untere Arraysubstrat verbinden. Außerdem ermöglicht es sowohl das erste als auch das zweite Abdichtmittel 210 und 220 Blasen 300, wie sie erzeugt werden, wenn das Flüssigkristallmaterial in das wirksame Schirmgebiet 100 eingefüllt wird, sich in das unwirksame Schirmgebiet 200 zu bewegen. Das unwirksame Schirmgebiet 200 besteht aus der Schwarzmatrix, um den Kontrast der im wirksamen Schirmgebiet 100 angezeigten Bilder zu verbessern.

In der 4 kann sowohl das erste als auch das zweite Abdichtmittel 210 und 220 so ausgebildet sein, dass es über mehrere Blasenfallen 230 verfügt. Z. B. können die Blasenfallen 230 als Paar von Stabformen, die unter einem spezifizierten Winkel verbunden sind, ausgebildet sein. Die Blasenfallen 230 führen die Blasen 300 vom wirksamen Schirmgebiet 100 zum unwirksamen Schirmgebiet 200, und sie halten die Blasen 300 zurück, die im unwirksamen Schirmgebiet 200 verbleiben können, so dass sie nicht in das wirksame Schirmgebiet strömen.

Die 5 ist eine Draufsicht einer beispielhaften Blasenfalle gemäß der Erfindung. In der 5 können die Blasenfallen 230 mit V-Form ausgebildet sein. Genauer gesagt, kann ein spezifizierter Winkel X zwischen den die Blasenfalle 230 bildenden Stäben nach Wunsch auf einen Winkel eingestellt werden, der mindestens eine Blase 300 zurückhält, wie sie erzeugt wird, wenn das Flüssigkristallmaterial eingefüllt wird, so dass die Blase 300 nicht in das wirksame Schirmgebiet 100 strömt.

In den 4 und 5 kann jede Blasenfalle 230 in der Richtung des wirksamen Schirmgebiets 100 zeigen. Die Blasenfalle 230 kann über eine Führungsfläche 211 verfügen, die es einer im wirksamen Schirmgebiet 100 erzeugten Blase 300 ermöglicht, in das unwirksame Schirmgebiet 200 geführt zu werden, und sie kann über eine Abschirmfläche 212 verfügen, das die Blase 300 zurückhält, die im unwirksamen Schirmgebiet 200 zurückbleibt, so dass diese nicht in das wirksame Schirmgebiet 100 strömt. Wie es in der 4 dargestellt ist, kann ein Öffnungsbereich, in dem jede Blasenfalle 230 in der Richtung zur Außenseite der LCD-Tafel offen ist, so eingestellt sein, dass sie mindestens eine Blase 300 zurückhält. Die Form der Blasenfalle 230 kann so ausgebildet sein, dass der Öffnungsbereich von der Außenrichtung der LCD-Tafel zur Innenrichtung konkav ausgebildet ist.

In der 4 kann die Blasenfalle 230 im Eckgebiet sowohl des ersten als auch des zweiten Abdichtmittels 210 und 220 mit einer solchen Form ausgebildet sein, dass mehrere Stäbe unter einem spezifizierten Winkel oder mit solcher Stabform verbunden sind, dass sie in der Richtung einer schrägen Linie angeordnet sind. Die Blasenfalle 230 kann auf dem Substrat entsprechend Fotolithografie- und Ätzprozessen einen strukturierten Abstandshalter bilden, und sie kann gleichzeitig im unwirksamen Schirmgebiet 200 ausgebildet sein.

Außerdem kann im Eckgebiet der LCD-Tafel eine Blasenfalle 230 vom Stabtyp ausgebildet sein, die auf der ersten Abdichtmittelreihe 210 und der zweiten Abdichtmittelreihe 220 mit verschiedenen Längen ausgebildet sein kann. Anders gesagt, können im Eckgebiet der LCD-Tafel freie Gebiete, wo die erste Abdichtmittelreihe 210 und die zweite Abdichtmittelreihe 220 nicht ausgebildet sind, voneinander verschiedene Flächen aufweisen, so dass es wünschenswert ist, die Längen der Blasenfalle 230 vom Stabtyp, die aus dem ersten und dem zweiten Abdichtmittel 210 und 220 besteht, voneinander verschieden zu machen. Ferner ist es, wenn die Blasenfalle 230 vom Stabtyp aus dem ersten und dem zweiten Abdichtmittel 210 und 220 so ausgebildet ist, dass dieselben Längen vorliegen, wünschenswert, mehrere Blasenfallen 230 vom Stabtyp im Eckgebiet der zweiten Abdichtmittelreihe 220, die im Außenteil der LCD-Tafel ausgebildet ist, herzustellen.

Die 6 ist eine Draufsicht einer anderen beispielhaften Blasenfalle gemäß der Erfindung. In der 6 kann eine zangenförmige Falle 230 mit C-Form oder Hufeisenform mit leichtem Gradienten ausgebildet sein. Außerdem kann die zangenförmige Blasenfalle 230 über eine Führungsfläche 211 zum Führen von im wirksamen Schirmgebiet 100 verbleibenden Blasen 300 verfügen, damit diese sich in das unwirksame Schirmgebiet 200 bewegen, und sie kann über eine Abschirmfläche 212 verfügen, die Blasen 300 zurückhält, die im unwirksamen Schirmgebiet 200 verbleiben, um zu verhindern, dass diese Blasen 300 in das wirksame Schirmgebiet 100 strömen.

In der 4 kann ein Öffnungsbereich, wo jede Blasenfalle 230 entlang der Richtung zur Außenseite der LCD-Tafel offen ist, so eingestellt sein, dass sie mindestens eine Blase 300 zurückhält. Außerdem kann die Blasenfalle 230 so ausgebildet sein, dass der Öffnungsbereich von der Außenrichtung der LCD-Tafel zur Innenrichtung konkav ausgebildet ist. gemäß der Erfindung kann die Falle 230 gleichzeitig mit dem Abstandshalter (nicht dargestellt) hergestellt werden, und sie kann dazu hergestellt werden, den Zwischenraum zwischen der oberen und der unteren Platte der LCD-Tafel gleichmäßig zu halten.

Die 7 ist eine Schnittansicht eines beispielhaften LCD gemäß der Erfindung. In der 7 ist die Falle 230 im unwirksamen Schirmgebiet 200 ausgebildet, und gleichzeitig kann der Abstandshalter 80 so hergestellt werden, dass er den Zwischenraum zwischen der unteren und der oberen Platte (nicht dargestellt) im wirksamen Schirmgebiet 100 gleichmäßig hält. Außerdem kann die LCD-Tafel ferner über einen TFT verfügen, der eine Gateelektrode 64, einen Gateisolierfilm 66, eine aktive Schicht 68, eine ohmsche Kontaktschicht 70 sowie Source- und Drainelektroden 72 und 74 aufweist, die alle auf dem unteren Substrat 90 abgeschieden sind, und der an einer Schnittstelle zwischen der Gateleitung 60 und der Datenleitung (nicht dargestellt) ausgebildet ist, und sie kann über eine in einem Pixelgebiet ausgebildete Pixelelektrode 78 verfügen. Demgemäß ist die Gateelektrode 64 mit der Gateleitung 60 verbunden, und die Sourceelektrode 72 ist mit der Datenleitung (nicht dargestellt) verbunden. Außerdem steht die Drainelektrode 74 durch ein Kontaktloch 79a, das in der Passivierungsschicht 76 zum Schützen des TFT ausgebildet ist, mit der Pixelelektrode 78 in Kontakt.

In der 7 kann der Abstandshalter 80 so ausgebildet sein, dass er mit der Gateleitung 60 überlappt, und gleichzeitig kann die Falle 230 im unwirksamen Schirmgebiet 200 ausgebildet sein.

Zu einem Herstellverfahren für ein LCD gemäß der Erfindung kann es gehören, die mit der Gateleitung 60 auf dem Substrat 90 verbundene Gateelektrode 64 herzustellen. Die Gateelektrode 64 kann gemeinsam mit der Gateleitung durch Strukturieren eines Metalldünnfilms unter Verwendung von Fotolithografieprozessen mit einem Nassprozess zum Herstellen des Metalldünnfilms durch ein Verfahren wie Sputtern hergestellt werden.

Anschließend können der Gateisolierfilm 66, die aktive Schicht 68 und die ohmsche Kontaktschicht 70 sequenziell auf dem unteren Substrat 90 dort abgeschieden werden, wo die Gateelektrode 64 ausgebildet ist. Der Gateisolierfilm 66 kann dadurch hergestellt werden, dass ein Isoliermaterial, wie Siliziumnitrid oder Siliziumoxid, auf dem Substrat 90 abgeschieden wird.

Als Nächstes können die aktive Schicht 68 und die ohmsche Kontaktschicht 70 durch Strukturieren einer amorphem Siliziumschicht und einer mit Fremdstoffen dotierten amorphen Siliziumschicht durch Fotolithografieprozesse hergestellt werden, nachdem die Schicht aus amorphem Silizium und die mit Fremdstoffen dotierte Schicht aus amorphem Silizium durch ein chemisches Dampfabscheidungs-(CVD)-verfahren auf dem Gateisolierfilm 66 abgeschieden wurde.

Dann können auf dem Gateisolierfilm 66 die Source- und die Drainelektrode 72 und 74 so hergestellt werden, dass die ohmsche Kontaktschicht 70 bedeckt ist. Die Source- und die Drainelektrode 72 und 74 können gemeinsam mit der Datenleitung durch Strukturieren eines Metalls unter Verwendung von Fotolithografieprozessen hergestellt werden, nachdem durch das CVD- oder das Sputterverfahren das Metall so auf den Gateisolierfilm 16 aufgetragen wurde, dass die ohmsche Kontaktschicht 70 bedeckt wurde.

Die Source- und die Drainelektrode 72 und 74 werden aus einer Molybdänlegierung, wie Mo, MoW, MoTa oder MoNb hergestellt. Die ohmsche Kontaktschicht 70 zwischen der Source- und der Drainelektrode 72 und 74 kann trocken-geätzt werden, um die aktive Schicht 68 zwischen ihnen freizulegen. Die Source- und die Drainelektrode 72 und 74 können unter Einhaltung eines spezifizierten Zwischenraums zwischen ihnen getrennt werden, um einen Kanal entsprechend der Gateelektrode 64 auszubilden. Demgemäß können die Source- und die Drainelektrode 72 und 74 elektrisch leitend werden, wenn ein Scanimpuls an die Gateelektrode 64 gelegt wird.

Als Nächstes kann der Passivierungsfilm 76 auf dem unteren Substrat 90 dort hergestellt werden, wo der TFT ausgebildet ist. Der Passivierungsfilm 76 kann durch Strukturieren eines Isoliermaterials hergestellt werden, nachdem dieses auf der gesamten Fläche des unteren Substrats 90 abgeschieden wurde. Dann kann ein Kontaktloch 79a zum Freilegen der Drainelektrode 74 ausgebildet werden, wenn der Passivierungsfilm strukturiert wird.

Als Nächstes wird die Pixelelektrode 78 auf dem Passivierungsfilm 76 hergestellt, und auf sie wird ein Abstandshalter-Fotoresist 80 so aufgesprüht, dass er mit der Gateleitung 60 überlappt, und auf das unwirksame Schirmgebiet 200 wird ein Fallen-Fotoresist 230 aufgesprüht. Die Pixelelektrode 78 wird dadurch hergestellt, dass ein transparentes, leitendes Material strukturiert wird, nachdem dieses abgeschieden wurde, wobei es Indiumzinnoxid, ITO, Indiumzinkoxid, IZO und Indiumzinnzinkoxid, ITZO, enthalten kann. Demgemäß ist die Pixelelektrode 78 durch das Kontaktloch 79a elektrisch mit der Drainelektrode 74 verbunden.

Der Abstandshalter-Fotoresist 80 und der Fallen-Fotoresist 230 können durch ein Tintenstrahl-Sprühverfahren hergestellt werden. Nachdem die Tintenstrahl-Sprühvorrichtung (nicht dargestellt) so ausgerichtet wurde, dass sie dem Ort der Gateleitung entspricht, können der Abstandshalter-Fotoresist 80 und der Fallen-Fotoresist 230 durch die Düse derselben auf das Substrat 90 gesprüht werden. Hierbei kann der Abstandshalter-Fotoresist 80 vom Negativtyp sein, so dass ein nicht belichtetes Gebiet zur Strukturierung entfernt wird. Alternativ kann der Abstandshalter-Fotoresist 80 vom Positivtyp sein.

Anschließend kann ein Fotoresist vom Positivtyp auf die gesamte Fläche des Substrats mit dem Abstandshalter-Fotoresist 80 und dem Fallen-Fotoresist 230 aufgetragen werden. Der Fotoresist vom Positivtyp kann einer schwachen Temperung unterzogen werden, um ein Lösungsmittel in ihm zu entfernen, um ihn dadurch in einen pastenförmigen Zustand zu überführen. Hierbei kann der Fotoresist verschieden vom Abstandshalter-Fotoresist 80 und vom Fallen-Fotoresist 230 sein.

Danach kann eine Fotomaske (nicht dargestellt) mit einem durchläßigen und einem abschirmenden Teil auf dem Fotoresist ausgerichtet werden, und sie kann im durchläßigen Teil mit Ultraviolettstrahlung, UV, belichtet werden, indem Ultraviolettstrahlung auf sie gestrahlt wird. Dabei kann der abschirmende Teil so ausgerichtet werden, dass er einem Gebiet entspricht, in dem der Abstandshalter 80 und die Falle 230 herzustellen sind.

Dann können der Fotoresist eines durch die Ultraviolettstrahlung belichteten Gebiets, der Abstandshalter-Fotoresist 80 und der Fallen-Fotoresist 230 zur Strukturierung entfernt werden. Wenn der Fotoresist vom Positivtyp ist und der Abstandshalter-Fotoresist 80 und der Fallen-Fotoresist 230 vom Negativtyp sind, kann ein der Ultraviolettstrahlung ausgesetztes Gebiet im Fotoresist entfernt werden. Jedoch kann ein nicht durch die Ultraviolettstrahlung belichtetes Gebiet im Abstandshalter-Fotoresist 80 und im Fallen-Fotoresist 230 entfernt werden. Demgemäß können beide Enden des Abstandshalter-Fotoresists 80 und des Fallen-Fotoresists 230 entfernt werden.

Nach dem Ausführen eines Hartbrennprozesses kann ein Ätzmittel aufgesprüht werden, um die Pixelelektrode dort zu entfernen, wo der Fotoresist nicht ausgebildet ist, um sie zu strukturieren, und dann kann der Fotoresist durch einen Abhebeprozess entfernt werden. Jedoch können der Abstandshalter-Fotoresist 80 und der Fallen-Fotoresist 230 aus einem Material mit einer physikalischen Eigenschaft bestehen, die einer Resistenz gegen Abheben entspricht. Auf diese Weise ist, nach Abschluss des Abhebeprozesses, der Abstandshalter- Fotoresist 80 zum Abstandshalter geworden, und der Fallen-Fotoresist 230 ist zur Falle geworden.

Der Fachmann erkennt, dass am Flüssigkristalldisplay und am Verfahren zum Herstellen desselben gemäß der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen derselben abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.


Anspruch[de]
Flüssigkristalldisplay umfassend:

– eine Flüssigkristalldisplay-Tafel mit einem eckigen Flüssigkristallgebiet, das von einem ersten Abdichtmittel (110) mit einer Verschiebeaussparung (a) in jeder Ecke und einem zweiten Abdichtmittel (120) mit einem geschlossenen Umlauf begrenzt ist, wobei das zweite Abdichtmittel (120) das erste Abdichtmittel (110) mit einem bestimmten Abstand umgibt,

– eine Mehrzahl von Blasenfallen (230), die in einem Bereich zwischen der Verschiebeaussparung (a) des ersten Abdichtmittels (110) und dem zweiten Abdichtmittel (120) ausgebildet ist,

wobei die Blasenfallen (230) so ausgebildet sind, dass sie jeweils eine in Richtung zum zweiten Abdichtmittel (120) konkave Fläche aufweisen
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Blasenfallen (230) eine Führungsfläche (211) aufweisen, die wenigstens eine sich vom Flüssigkristallgebiet zum zweiten Abdichtmittel (120) bewegende Blase leitet und jeweils eine Abschirmfläche (212) aufweisen, die mindestens eine Blase auffängt, die sich in Richtung Flüssigkristallgebiet bewegt. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Abschirmfläche (212) einen Öffnungsbereich mit einer spezifizierten Größe bildet, der die sich in Richtung Flüssigkristallgebiet bewegende Blase auffängt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Blasenfallen (230) in einer Hufeisenform oder einer V-Form ausgebildet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der mindestens eine weitere Blasenfalle (230) als stabförmige Falle ausgebildet ist, die in diagonaler Richtung zur Flüssigkristalldisplay-Tafel angeordnet ist. Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkristalldisplays mit einem eckigen Flüssigkristallgebiet, umfassend die Schritte:

– Ausbilden eines ersten Abdichtmittels (110) mit einer Verschiebeaussparung (a) in jeder Ecke und eines zweiten Abdichtmittels (120) mit einem geschlossenen Umlauf auf der oberen oder unteren Platte, um das Flüssigkristallgebiet zu begrenzen, wobei das zweite Abdichtmittel (120) mit einem bestimmten Abstand das erste Abdichtmittel (110) umgibt,

– Strukturieren einer Mehrzahl von Blasenfallen (230) in einem Bereich zwischen der Verschiebeaussparung (a) des ersten Abdichtmittels (110) und dem zweiten Abdichtmittel (120), wobei die Blasenfallen (230) jeweils eine in Richtung zum zweiten Abdichtmittel (120) konkave Fläche aufweisen,

– Herstellen eines Abstandshalters, um einen Zellenzwischenraum zwischen der oberen und der unteren Platte aufrechtzuerhalten, wobei die Blasenfallen (230) gleichzeitig mit dem Abstandshalter hergestellt werden; und

– Ausbilden eines Flüssigkristalls im Flüssigkristallgebiet; und

– Verbinden der oberen und der unteren Platte unter Verwendung des ersten und zweiten Abdichtmittels (110, 120).
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Blasenfallen (230) eine Führungsfläche (211) aufweisen, die wenigstens eine sich vom Flüssigkristallgebiet zum zweiten Abdichtmittel (120) bewegende Blase leitet, und jeweils eine Abschirmfläche (212) aufweisen, die die Blase auffängt, die sich in Richtung Flüssigkristallgebiet bewegt. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Abschirmfläche (212) einen Öffnungsbereich mit einer spezifizierten Größe bildet, der die sich in Richtung Flüssigkristallgebiet bewegende Blase auffängt. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Blasenfallen (230) in wenigstens einer Hufeisenform oder einer V-Form hergestellt werden. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem wenigstens eine weitere Blasenfalle (230) hergestellt wird, die als stabförmige Falle ausgebildet ist und in diagonaler Richtung zur Flüssigkristalldisplay-Tafel angeordnet ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
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