JP2006030440A - 液晶装置の製造方法、液晶装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 基板接着時のシール材の広がりを防止して、マザー基板に多数の基板領域を高密度に配置できるようにする。
【解決手段】 まず、液晶装置の前面側基板となる複数の基板領域を含むマザー基板111aと、背面側基板となる複数の基板領域を含むマザー基板111bとを用意し、マザー基板111aに対して、マザー基板111bの隣り合う基板領域の境界となる位置に隔壁10を形成する。続いて、マザー基板111aに対して、マザー基板111bの各基板領域の縁辺となる位置であって隔壁10の内面に沿う位置に環状のシール材6aを形成し、このシール材6aによってマザー基板111a,111bを貼り合わせる。この方法では、各基板領域の境界部に隔壁10が形成されているので、隣り合う基板領域の間でシール材6aが干渉することがない。このため、基板領域の間隔を狭くしてこれらを密に配置することが可能になる。
【選択図】 図5
【解決手段】 まず、液晶装置の前面側基板となる複数の基板領域を含むマザー基板111aと、背面側基板となる複数の基板領域を含むマザー基板111bとを用意し、マザー基板111aに対して、マザー基板111bの隣り合う基板領域の境界となる位置に隔壁10を形成する。続いて、マザー基板111aに対して、マザー基板111bの各基板領域の縁辺となる位置であって隔壁10の内面に沿う位置に環状のシール材6aを形成し、このシール材6aによってマザー基板111a,111bを貼り合わせる。この方法では、各基板領域の境界部に隔壁10が形成されているので、隣り合う基板領域の間でシール材6aが干渉することがない。このため、基板領域の間隔を狭くしてこれらを密に配置することが可能になる。
【選択図】 図5
Description
本発明は、液晶装置の製造方法、液晶装置、電子機器に関する。
通常、小型の液晶装置を製造する場合には、マザー基板と呼ばれる大判の基板を使って複数の液晶装置を一括して形成する方法(以下、この方法を「多面取り」と呼ぶこともある)が採用されている。この方法では、まず、液晶装置の第1の基板を多面取りするための第1のマザー基板と、液晶装置の第2の基板を多面取りするための第2のマザー基板とを用意し、それぞれのマザー基板の各基板領域(第1の基板又は第2の基板となる領域)に対して電極や配線を一括して形成する。次に、ディスペンサを用いて第1のマザー基板の各基板領域の周縁部に、ギャップ制御用のスペーサ(グラスファイバ等)を含んだシール材を環状に塗布する。この際、シール材には液晶注入用の開口部(液晶注入口)を形成しておく(即ち、シール材は液晶注入口を有する開環状に形成する)。次に、このシール材を介して第1のマザー基板と第2のマザー基板を貼り合わせ、加圧によってシール材を十分につぶしてから紫外線照射若しくは加熱処理によってシール材を硬化する。次に、液晶注入口を介してシール材の内側に液晶を注入し、この液晶注入口を封止材によって封止した後、スクライブによって各基板領域を分離する(特許文献1参照)。
また最近では、液晶をマザー基板上に滴下してから貼り合わせを行なうことによって、マザー基板の貼り合わせと同時に液晶の充填を行なうようにした方法(滴下注入法)も提案されている。この方法では、まず、液晶装置の第1の基板を多面取りするための第1のマザー基板と、液晶装置の第2の基板を多面取りするための第2のマザー基板とを用意し、それぞれのマザー基板の各基板領域(第1の基板又は第2の基板となる領域)に対して電極や配線を一括して形成する。次に、ディスペンサを用いて第1のマザー基板の各基板領域の周縁部に、ギャップ制御用のスペーサを含んだシール材を環状に塗布する。この際、シール材は液晶注入口を持たない閉環状に形成する。次に、インクジェット装置等によってシール材の内側に液晶を液滴状にして多数配置し、減圧下で第1のマザー基板と第2のマザー基板とを貼り合わせる。そして、加圧によってシール材を十分につぶしてから紫外線照射若しくは加熱処理によってシール材を硬化し、その後、スクライブによって各基板領域を分離する。
特開2003−84293号公報
このように多面取りを行なう場合には、マザー基板の無駄をなくしてなるべく多くの液晶装置を製造できるようにすることが望ましい。しかし、前述の方法では、シール材同士の干渉を防ぐために、隣り合う基板領域の間には基板圧着時のシール材のつぶれ分を考慮したマージンが必要になる。また、シール材の塗布量にはばらつきがあるため、そのばらつき分のマージンも必要になる。さらに、滴下注入法によって液晶装置を製造する場合には、ディスペンサを使ってシール材を塗布するときに、シール材の切れ目をなくすために塗布の始点と終点をオーバーラップさせて形成するため、始点付近でのシール材の広がりが大きくなり、その分更に大きなマージンが必要になっていた。このようなマージンは無駄な領域となるため、液晶装置の取れ個数を増やす上での障害となり、又、液晶装置の狭額縁化の妨げにもなる。このマージンを小さくするために、シール材の塗布量を少なくする(即ち、シール幅を狭くする)ことも考えられるが、このようにすると、シール材によって外部の湿気等を十分に遮断できなくなり、信頼性が損なわれる虞がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、基板接着時のシール材の広がりを防止して、マザー基板に多数の基板領域を高密度に配置できるようにした液晶装置の製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、高温・高湿下において信頼性の高い狭額縁の液晶装置と、この液晶装置を備えた電子機器を提供することにある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、基板接着時のシール材の広がりを防止して、マザー基板に多数の基板領域を高密度に配置できるようにした液晶装置の製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、高温・高湿下において信頼性の高い狭額縁の液晶装置と、この液晶装置を備えた電子機器を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明の液晶装置の製造方法は、所定のギャップを有して対向する第1の基板と第2の基板との間に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、前記第1の基板となる複数の基板領域を含む第1のマザー基板と、前記第2の基板となる複数の基板領域を含む第2のマザー基板とを用意し、これら2枚のマザー基板の少なくとも一方に対して、前記第2のマザー基板の隣り合う基板領域の境界部となる位置にこれらの基板領域を仕切るための隔壁を形成する工程と、前記2枚のマザー基板の少なくとも一方に対して、前記第2のマザー基板の各基板領域の縁辺となる位置であって前記隔壁の内面に沿う位置に環状のシール材を形成する工程と、前記2枚のマザー基板を前記シール材を介して貼り合わせる工程と、前記2枚のマザー基板の前記隔壁部分を切断して個々の液晶装置に分離する工程とを備えたことを特徴とする。
前述のように、基板の貼り合わせ工程ではシール材がつぶされて左右に広がるため、隣の基板領域との干渉を避けるために、従来は基板領域と基板領域との間隔をこのシール材のつぶれ分のマージンを考慮して広めにとっていた。しかし、このようなマージン部分は無駄な領域となるので、できるだけ少なくすることが望ましい。本発明では、このような問題をシール材の外側に隔壁を配置することによって解決している。すなわち、シール材の外側に隔壁を配置した場合には、シール材がつぶれたときにシール材の外側への流れ(即ち、隣の基板領域に向かう流れ)が隔壁によって堰き止められるので、隣接する基板領域の間でシール材同士が干渉することがない。また、このような隔壁はフォトリソグラフィ技術等の半導体微細加工技術を用いて形成することができるので、隔壁自体のスペースは実質的に無視することができる。このため、従来よりも基板領域を密に配置することができ、マザー基板からの取れ個数の向上及び液晶装置の狭額縁化を実現することができる。さらに、この方法では液晶装置の側面がシール材と隔壁によって二重に封止されるので、高温・高湿下での液晶装置の信頼性も向上する。
前述のように、基板の貼り合わせ工程ではシール材がつぶされて左右に広がるため、隣の基板領域との干渉を避けるために、従来は基板領域と基板領域との間隔をこのシール材のつぶれ分のマージンを考慮して広めにとっていた。しかし、このようなマージン部分は無駄な領域となるので、できるだけ少なくすることが望ましい。本発明では、このような問題をシール材の外側に隔壁を配置することによって解決している。すなわち、シール材の外側に隔壁を配置した場合には、シール材がつぶれたときにシール材の外側への流れ(即ち、隣の基板領域に向かう流れ)が隔壁によって堰き止められるので、隣接する基板領域の間でシール材同士が干渉することがない。また、このような隔壁はフォトリソグラフィ技術等の半導体微細加工技術を用いて形成することができるので、隔壁自体のスペースは実質的に無視することができる。このため、従来よりも基板領域を密に配置することができ、マザー基板からの取れ個数の向上及び液晶装置の狭額縁化を実現することができる。さらに、この方法では液晶装置の側面がシール材と隔壁によって二重に封止されるので、高温・高湿下での液晶装置の信頼性も向上する。
本発明の液晶装置の製造方法では、前記隔壁が前記基板間のギャップと略同じ高さに形成されるものとすることができる。
この方法によれば、シール材が隔壁を越えて広がることをより確実に防ぐことができ、又、隔壁による液晶装置の側面の封止も確実になる。
また、隔壁によってガスバリア性が確保されるので、その分シール幅を細くすることも可能である。一般に、シール材の機能には、基板同士を接着するための接着機能と液晶装置の側面からの水分等の浸入を防止するためのガスバリア機能とがある。小さいサイズの液晶装置であれば、シール幅が0.1mm程度であっても十分な接着力を有するが、ガスバリア性を考慮して通常はシール幅を0.5mm程度に設定している。本発明では、このようなガスバリア機能の一部を隔壁が担うので、隔壁によって十分なガスバリア性が確保される場合には、接着力が損なわれない範囲でシール幅を最大限細くする(例えば0.1mm幅)ことができる。このため、より狭額縁な液晶装置を提供することができる。
この方法によれば、シール材が隔壁を越えて広がることをより確実に防ぐことができ、又、隔壁による液晶装置の側面の封止も確実になる。
また、隔壁によってガスバリア性が確保されるので、その分シール幅を細くすることも可能である。一般に、シール材の機能には、基板同士を接着するための接着機能と液晶装置の側面からの水分等の浸入を防止するためのガスバリア機能とがある。小さいサイズの液晶装置であれば、シール幅が0.1mm程度であっても十分な接着力を有するが、ガスバリア性を考慮して通常はシール幅を0.5mm程度に設定している。本発明では、このようなガスバリア機能の一部を隔壁が担うので、隔壁によって十分なガスバリア性が確保される場合には、接着力が損なわれない範囲でシール幅を最大限細くする(例えば0.1mm幅)ことができる。このため、より狭額縁な液晶装置を提供することができる。
本発明の液晶装置の製造方法では、前記シール材が前記液晶を注入するための液晶注入口を有し、前記隔壁が、少なくとも前記液晶注入口が配置される前記基板領域の縁辺であって当該液晶注入口を除く部分に形成されるものとすることができる。
液晶を液晶注入口を介して充填する場合には、個々の基板領域に液晶を注入するときに、液晶が目標であるシール材の内側の領域だけでなく、シール材の外側の領域(額縁領域)にも入り込むことがある。額縁領域に入り込んだ液晶は洗浄によって除去するが、基板間のギャップは狭い(1μm〜10μm程度)ので、このような基板の隙間を満遍なく完全に洗浄することができず、その一部が額縁領域に残った状態になってしまう。この液晶が例えば電極に繋がる配線のところに残ってしまうと、液晶装置を使用したときに配線に生じる電位差によって配線にコロージョン(電蝕)が発生し、表示品質が低下することがある。本発明では、基板間のギャップを埋める高さの隔壁が液晶注入を行なう基板領域の縁辺全て(液晶注入口を除く)に連続的に形成されているので、液晶がこの隔壁を越えて額縁領域に入り込むことはない。このため、洗浄が容易になり、又、液晶の残りかすによるコロージョンの問題も確実に回避することができる。また、額縁領域への液晶の入り込みがないので、液晶の無駄を省くこともできる。
液晶を液晶注入口を介して充填する場合には、個々の基板領域に液晶を注入するときに、液晶が目標であるシール材の内側の領域だけでなく、シール材の外側の領域(額縁領域)にも入り込むことがある。額縁領域に入り込んだ液晶は洗浄によって除去するが、基板間のギャップは狭い(1μm〜10μm程度)ので、このような基板の隙間を満遍なく完全に洗浄することができず、その一部が額縁領域に残った状態になってしまう。この液晶が例えば電極に繋がる配線のところに残ってしまうと、液晶装置を使用したときに配線に生じる電位差によって配線にコロージョン(電蝕)が発生し、表示品質が低下することがある。本発明では、基板間のギャップを埋める高さの隔壁が液晶注入を行なう基板領域の縁辺全て(液晶注入口を除く)に連続的に形成されているので、液晶がこの隔壁を越えて額縁領域に入り込むことはない。このため、洗浄が容易になり、又、液晶の残りかすによるコロージョンの問題も確実に回避することができる。また、額縁領域への液晶の入り込みがないので、液晶の無駄を省くこともできる。
本発明の液晶装置の製造方法では、前記隔壁が前記第2のマザー基板の各基板領域の縁辺に沿う位置に環状に形成されるものとすることができる。
これにより、額縁領域への液晶の入り込みをより確実に防止することができる。また、この構成では、隔壁をギャップ制御用のスペーサとして利用することができ、小さいサイズの液晶装置であれば、表示領域内(即ち、シール材の内側)にスペーサを配置しなくても、隔壁のみでギャップを保持することができる。
これにより、額縁領域への液晶の入り込みをより確実に防止することができる。また、この構成では、隔壁をギャップ制御用のスペーサとして利用することができ、小さいサイズの液晶装置であれば、表示領域内(即ち、シール材の内側)にスペーサを配置しなくても、隔壁のみでギャップを保持することができる。
本発明の液晶装置の製造方法では、前記隔壁が、基板間のギャップを保持するためのスペーサ(例えば、シール材の内側に形成されるギャップ保持用のスペーサ)と共に一括して形成されるものとすることができる。
本方法によれば、これらの要素を別々の材料及び工程によって形成する場合に比べて、製造工程の簡素化及び製造コストの低減を図ることができる。
本方法によれば、これらの要素を別々の材料及び工程によって形成する場合に比べて、製造工程の簡素化及び製造コストの低減を図ることができる。
本発明の液晶装置の製造方法では、前記スペーサが、前記液晶注入口が形成される領域を含む領域に形成されるものとすることができる。
液晶注入口は、液晶を注入した後、エポキシ樹脂等の封止材によって封止される。このような封止材は、硬化収縮によって液晶注入口付近のギャップを変形させることが知られているが、本発明では、この液晶注入口の部分にスペーサを配置しているので、このような封止材の硬化収縮に伴うギャップむらは発生しない。
液晶注入口は、液晶を注入した後、エポキシ樹脂等の封止材によって封止される。このような封止材は、硬化収縮によって液晶注入口付近のギャップを変形させることが知られているが、本発明では、この液晶注入口の部分にスペーサを配置しているので、このような封止材の硬化収縮に伴うギャップむらは発生しない。
本発明の液晶装置は、所定のギャップを有して対向する第1の基板と第2の基板との間に液晶を挟持してなる液晶装置であって、前記第2の基板の縁辺に当該第2の基板の外周を囲むような環状の隔壁が設けられ、前記第2の基板の縁辺であって前記隔壁の内面に接する位置に前記2枚の基板を貼り合わせるための環状のシール材が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、液晶装置の側面がシール材と隔壁によって二重に封止されるので、外部からの湿気等の侵入を確実に防止することができる。また、このような隔壁はフォトリソグラフィ技術等の半導体微細加工技術を用いて形成することができるので、隔壁自体のスペースは実質的に無視することができる。したがって、従来よりも高温・高湿下で信頼性が高く狭額縁な液晶装置を提供することができる。
また、この構成では隔壁によってガスバリア性が確保されるので、その分シール幅を従来よりも狭くすることができる。したがって、表示に寄与しない領域(額縁領域及びシール領域)を従来よりも小さくすることができ、この液晶装置を多面取りによって形成する場合には、従来よりも多くの液晶装置を製造することが可能である。
この構成によれば、液晶装置の側面がシール材と隔壁によって二重に封止されるので、外部からの湿気等の侵入を確実に防止することができる。また、このような隔壁はフォトリソグラフィ技術等の半導体微細加工技術を用いて形成することができるので、隔壁自体のスペースは実質的に無視することができる。したがって、従来よりも高温・高湿下で信頼性が高く狭額縁な液晶装置を提供することができる。
また、この構成では隔壁によってガスバリア性が確保されるので、その分シール幅を従来よりも狭くすることができる。したがって、表示に寄与しない領域(額縁領域及びシール領域)を従来よりも小さくすることができ、この液晶装置を多面取りによって形成する場合には、従来よりも多くの液晶装置を製造することが可能である。
本発明の液晶装置では、前記隔壁が基板間のギャップと略同じ高さを有するものとすることができる。
この構成によれば、シール材の外側が隔壁によって完全に覆われるので、液晶装置の側面の封止が確実になる。
この構成によれば、シール材の外側が隔壁によって完全に覆われるので、液晶装置の側面の封止が確実になる。
本発明の電子機器は、前述した本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、高温・高湿下において信頼性の高い小型の電子機器を提供することができる。
この構成によれば、高温・高湿下において信頼性の高い小型の電子機器を提供することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
[液晶装置]
図1は、本発明の液晶装置の一構成例を示す概略平面図(図1(a))及び概略断面図(図1(b))である。なお、図1(b)において図示下側が観察側(前面側)であり、図1(a)は観察側とは反対側(背面側)から液晶装置を見た状態を示している。
図1は、本発明の液晶装置の一構成例を示す概略平面図(図1(a))及び概略断面図(図1(b))である。なお、図1(b)において図示下側が観察側(前面側)であり、図1(a)は観察側とは反対側(背面側)から液晶装置を見た状態を示している。
液晶装置12は、液晶Lを挟んで対向する前面側基板(第1の基板)1aと背面側基板(第2の基板)1bとを、これら2枚の基板の周縁部に環状に設けたシール材6aによって接着一体化したものである。観察側に配置された前面側基板1aには、透光性材料からなる基板本体2aの液晶層側の面に、透光性の前面側電極3aや配向膜4a等からなる液晶配向制御層が形成されており、観察側とは反対側に配置された背面側基板1bには、透光性材料からなる基板本体2bの液晶層側の面に、透光性の背面側電極3bや配向膜4b等からなる液晶配向制御層が形成されている。2枚の基板1a,1bのギャップは、スペーサ10aによって均一に保持されている。この液晶装置12は、パッシブマトリクス型又はアクティブマトリクス型のいずれであってもよく、液晶の配向形態も、TN型、VAN型、STN型、強誘電型、反強誘電型等の種々の公知の形態を採り得る。また、背面側基板22bに反射膜を形成して反射型の液晶表示装置を構成してもよく、更に、この反射膜に開口部やスリット等の透光部を形成して、半透過反射型の液晶表示装置を構成することも可能である。本実施形態では、液晶装置12は単純マトリクス型の液晶装置とされており、前面側基板1a及び背面側基板1bの各電極3a,3bは、それぞれ図1(a)において図示左右方向及び図示上下方向に延在するストライプ状の電極として形成されている。図1(a)において、前面側電極3aと背面側電極3bとの各交差領域がそれぞれ1つのドットを構成し、これらドットの集まりによって表示領域が形成されている。
また、本実施形態の液晶装置12には、前面側基板1aの基板本体2aと前面側電極3aとの間にカラーフィルタ21が設けられている。このカラーフィルタ21には、各ドットに対応して複数の着色層(図示略)が設けられており、これらの着色層の表面には必要に応じて保護膜であるオーバーコート層(図示略)が設けられている。このカラーフィルタ21は、シール材付近での基板の段差をなくすために、シール材6aの内側の表示領域からシール材6aの外側の額縁領域に延設されている。
前面側基板1aには、背面側基板1bの外周側に張り出した張り出し部1cが設けられている。この張り出し部1cは実装端子形成領域として使用するものである。前面側基板1aの前面側電極3aは張り出し部1cに向けて伸び、端子13の一部を構成している。また、背面側基板1bの背面側電極3bは、シール材6aに混入された導通材14を介して前面側基板1aの配線16に導電接続されており、配線16は張り出し部1cの端子13に接続されている。端子13は、張り出し部1cに実装される液晶駆動用IC(図示略)との間の電気的な接続をとるための配線パターンであり、本実施形態では、この端子13に液晶駆動用ICがFPC実装されるようになっている。なお、実装形態としてはCOG実装等の他の形態を採用することも可能である。
このように構成された液晶装置12の上下の面(即ち、液晶装置12の前面側基板1aの観察側の面、及び液晶装置12の背面側基板1bの観察側とは反対側の面)には、それぞれ前面側偏光板17a及び背面側偏光板17bが配置されている。
このように構成された液晶装置12の上下の面(即ち、液晶装置12の前面側基板1aの観察側の面、及び液晶装置12の背面側基板1bの観察側とは反対側の面)には、それぞれ前面側偏光板17a及び背面側偏光板17bが配置されている。
ところで、本実施形態の液晶装置12には、基板1a,1b間のギャップと略同じ高さを有する隔壁10(図1(a)において斜めハッチングが施された部分)が背面側基板1bの外周の縁に沿って額縁状に形成されている。この隔壁10の幅はミクロンオーダーの微細な幅に設定されており、シール材6aはその外周が隔壁10の内面に接する状態に形成されている。すなわち、本実施形態において、シール材6aは背面側基板1bの端縁ぎりぎりのところに形成されており、背面側基板1bのシール材6aの外側には無駄な額縁領域が殆どない状態となっている(なお、図1では図面の都合上、額縁領域を広く描いている)。この隔壁10は、液晶装置12の製造過程においてはシール材6aの流動を堰き止めるための土手として機能し、製造後においてはシール材6aと共に外部の湿気等を遮断するためのガスバリア層として機能するものである。
[液晶装置の製造方法]
次に、本実施形態の液晶装置12の製造方法について説明する。
図2は、液晶装置12の製造工程を示すフローである。本実施形態では、大面積のマザー基板を用いて複数の液晶装置を一括して形成し、切断によって個々の液晶装置12に分離する方法を採用する。図2に示す液晶装置の製造方法においては、工程P1から工程P5に至る一連の工程によって図3に示す大判の前面側マザー基板(第1のマザー基板)101aが形成され、工程P11から工程P13に至る一連の工程によって図4に示す大判の背面側マザー基板(第2のマザー基板)101bが形成される。なお、前面側マザー基板101aは、前面側基板1aとなる複数の矩形の基板領域(図3においてスクライブ線G1,G4によって囲まれる領域)を含む大判の基板であり、背面側マザー基板101bは、背面側基板1bとなる複数の矩形の基板領域(図4においてスクライブ線G2,G3,G4によって囲まれる領域)を含む大判の基板である。
次に、本実施形態の液晶装置12の製造方法について説明する。
図2は、液晶装置12の製造工程を示すフローである。本実施形態では、大面積のマザー基板を用いて複数の液晶装置を一括して形成し、切断によって個々の液晶装置12に分離する方法を採用する。図2に示す液晶装置の製造方法においては、工程P1から工程P5に至る一連の工程によって図3に示す大判の前面側マザー基板(第1のマザー基板)101aが形成され、工程P11から工程P13に至る一連の工程によって図4に示す大判の背面側マザー基板(第2のマザー基板)101bが形成される。なお、前面側マザー基板101aは、前面側基板1aとなる複数の矩形の基板領域(図3においてスクライブ線G1,G4によって囲まれる領域)を含む大判の基板であり、背面側マザー基板101bは、背面側基板1bとなる複数の矩形の基板領域(図4においてスクライブ線G2,G3,G4によって囲まれる領域)を含む大判の基板である。
まず、図3を用いて前面側マザー基板101aの形成工程(工程P1〜工程P5)について説明する。
ここでは、まず、工程P1において、ガラスやプラスチック等の透光性材料からなる大判の第1基材102aの表面に、液晶装置複数分のカラーフィルタ21を形成する。カラーフィルタ21は、各基板領域の表示領域と額縁領域(シール材6aから背面側基板1bの縁が配置される部分までの領域)の双方に形成する。前述のように本実施形態では液晶装置12の側面をシール材6aと隔壁10によって二重に封止しているが、この隔壁10は後述のように表示領域内のスペーサ10aと共通の工程によって一括的に形成されるので、表示領域とシール材6aの外側領域との間でギャップが異なると隔壁10の高さが足りなくなり、シール材6aの上部が露出してしまう可能性がある。このため、本実施形態ではシール材6aの外側にカラーフィルタ21を延設することによって表示領域と額縁領域との間の凹凸をなくし、基板101a,101bの隙間が隔壁10によって確実に埋められるようにしている。なお、カラーフィルタ21を延設する代わりに、シール材6aの外側にギャップ調整用の層(ギャップ調整層)を別部材で形成してもよい。
次に、第1基材102aの表面に液晶装置複数分の前面側電極3a及び配線16等を形成する。前面側電極3a及び配線16は、第1基材102aの表面全体にITO等の透光性導電膜をスパッタし、これをエッチングすることによって、各基板領域に対して一括的に形成することができる。
ここでは、まず、工程P1において、ガラスやプラスチック等の透光性材料からなる大判の第1基材102aの表面に、液晶装置複数分のカラーフィルタ21を形成する。カラーフィルタ21は、各基板領域の表示領域と額縁領域(シール材6aから背面側基板1bの縁が配置される部分までの領域)の双方に形成する。前述のように本実施形態では液晶装置12の側面をシール材6aと隔壁10によって二重に封止しているが、この隔壁10は後述のように表示領域内のスペーサ10aと共通の工程によって一括的に形成されるので、表示領域とシール材6aの外側領域との間でギャップが異なると隔壁10の高さが足りなくなり、シール材6aの上部が露出してしまう可能性がある。このため、本実施形態ではシール材6aの外側にカラーフィルタ21を延設することによって表示領域と額縁領域との間の凹凸をなくし、基板101a,101bの隙間が隔壁10によって確実に埋められるようにしている。なお、カラーフィルタ21を延設する代わりに、シール材6aの外側にギャップ調整用の層(ギャップ調整層)を別部材で形成してもよい。
次に、第1基材102aの表面に液晶装置複数分の前面側電極3a及び配線16等を形成する。前面側電極3a及び配線16は、第1基材102aの表面全体にITO等の透光性導電膜をスパッタし、これをエッチングすることによって、各基板領域に対して一括的に形成することができる。
次に、工程P2において、第1基材102aの表面にギャップ制御用のスペーサ10a及び隔壁10を形成する。スペーサ10aは、各基板領域の表示領域となる部分、及びシール材6aの液晶注入口18が形成される部分に形成する。隔壁10は、背面側マザー基板101bの各基板領域の境界部、即ち、背面側基板1bの4つの縁辺(液晶注入口18を除く基板の上辺、端子部13の形成される基板の下辺、及びスクライブ線G4に沿う基板の左右の辺)が配置される位置に連続的に形成する。この際、スクライブ線G4を挟んで近接する左右の基板領域の隔壁10は繋げてもよいし僅かに離間させてもよい。本実施形態では、この左右の隔壁10を繋げて(即ち、スクライブ線G4を挟んで連続的に)形成するものとする。これらの要素は、感光性樹脂等のパターニングによって一括して形成することができるが、これらを別部材によって別工程で形成することも可能である。
本実施形態において隔壁10は、隣接する基板領域を仕切るための仕切り壁であって、後述の工程P21において基板101a,101bを貼り合わせる際のシール材6aの土手として機能するものである。工程P21の基板の貼り合わせ工程では、工程P5で塗布されたシール材6aがつぶされて左右に広がるため、他の基板領域のシール材との干渉(特に、スクライブ線G4を挟んで隣り合う基板領域の間でのシール材6a,6aの干渉)を避けるために、従来は基板領域と基板領域との間隔をこのつぶれ分のマージンを考慮して広めにとっていた。しかし、このようなマージン部分は無駄な領域となるので、できるだけ少なくすることが望ましい。本実施形態では、このような問題をシール材6aの外側に隔壁10を配置することによって解決している。すなわち、シール材6aの外側に隔壁10を配置した場合には、シール材6aがつぶれたときにシール材6aの外側への流れが隔壁10によって堰き止められるので、隣接する基板領域の間でシール材同士が干渉することがない。このため、従来よりも基板領域の間隔を狭くして、これらを密に配置することが可能になる。このように隔壁10はシール材6aとシール材6aの間を仕切ることができればよいので、隔壁10の幅はさほど広くする必要はなく、むしろ一定の強度(例えばシール材6aの流動圧力に対抗しうる強度)を保てる範囲で隔壁10の幅をできるだけ狭くして無駄な額縁領域をなくすことが望ましい。
次に、工程P3において、第1基材102aの各基板領域に配向膜4aを形成し、さらに工程P4において、配向膜4aに対してラビング処理を実行する。配向膜4aは、例えばポリイミドを塗布又は印刷することによって形成することができる。
次に、工程P5において、各基板領域の周縁部にエポキシ樹脂等からなるシール材6aを矩形枠状に形成する。このシール材6aは、ディスペンサを用いて隔壁10の内面に接する位置又は隔壁10の内面に近接する位置(即ち、隔壁10の内面に沿う位置)に形成する。このように、シール材6aを基板領域の端縁近傍に設けることにより、シール材6aの外側の額縁領域を小さくすることができる。このシール材6aには液晶注入口18を形成する。この液晶注入口18は、後述の工程P23(図5,図6)において1列分のパネル構造体7(図5参照)に対して液晶を一括して注入できるように、スクライブ線G1に沿う基板領域の縁辺に設けるものとする。なお、シール材6aには、第2基材102bの背面側電極3bを第1基材102aの配線16に導通させるための導通材14(金属微粒子等)を練り込んでおく。
以上により、液晶装置複数分のパターンが形成された大判の前面側マザー基板101aが作製される。なお、前面側マザー基板101a上には、必要に応じて、カラーフィルタ21,前面側電極3a,配向膜4a,スペーサ10a,隔壁10以外の光学的要素が形成されることもあるが、図3ではそれら付加的な光学的要素は省略してある。
以上により、液晶装置複数分のパターンが形成された大判の前面側マザー基板101aが作製される。なお、前面側マザー基板101a上には、必要に応じて、カラーフィルタ21,前面側電極3a,配向膜4a,スペーサ10a,隔壁10以外の光学的要素が形成されることもあるが、図3ではそれら付加的な光学的要素は省略してある。
次に、図4を用いて背面側マザー基板101bの形成工程(工程P11〜P13)について説明する。
ここでは、まず、工程P11において、ガラスやプラスチック等の透光性材料からなる大判の第2基材102bの表面に、液晶装置複数分の背面側電極3bを形成する。背面側電極3bは、第2基材102bの表面全体にITO等の透光性導電膜をスパッタし、これをエッチングすることによって、各基板領域に対して一括的に形成することができる。なお、図4では、第2基材102bを通して背面側電極3bを見た状態を示しており、さらに、第2基材102bは鎖線で仮想的に示してある。
次に、工程P12において、各基板領域内にポリイミド等からなる配向膜4bを形成しさらに工程P13において、配向膜4bに対してラビング処理を実行する。
以上により、液晶装置複数分のパターンが形成された大判の背面側マザー基板101bが作製される。なお、背面側マザー基板101b上には、必要に応じて、背面側電極3b及び配向膜4b以外の光学的要素が形成されることもあるが、図4ではそれら付加的な光学的要素は省略してある。
ここでは、まず、工程P11において、ガラスやプラスチック等の透光性材料からなる大判の第2基材102bの表面に、液晶装置複数分の背面側電極3bを形成する。背面側電極3bは、第2基材102bの表面全体にITO等の透光性導電膜をスパッタし、これをエッチングすることによって、各基板領域に対して一括的に形成することができる。なお、図4では、第2基材102bを通して背面側電極3bを見た状態を示しており、さらに、第2基材102bは鎖線で仮想的に示してある。
次に、工程P12において、各基板領域内にポリイミド等からなる配向膜4bを形成しさらに工程P13において、配向膜4bに対してラビング処理を実行する。
以上により、液晶装置複数分のパターンが形成された大判の背面側マザー基板101bが作製される。なお、背面側マザー基板101b上には、必要に応じて、背面側電極3b及び配向膜4b以外の光学的要素が形成されることもあるが、図4ではそれら付加的な光学的要素は省略してある。
前面側マザー基板101a及び背面側マザー基板101bが形成されたら、図2の工程P21において、両基板101a,101bをシール材6aによって貼り合わせ、液晶装置複数分の空セルを有した大判のパネル構造体を形成する。前述のように前面側マザー基板101aの各基板領域の境界部には隔壁10が形成されているので、基板101a,101bを圧着してシール材6aをつぶしたときに、隔壁10が土手となってシール材6aの基板領域の外側への流れが堰き止められ、シール材6aは基板領域の内側のみに広がることになる。このため、基板領域の間隔を従来よりも狭くしているにも拘わらず、隣り合うシール材の間で干渉が生じることはない。
次に、工程P22において、図3に示すスクライブ線G1に沿って第1基材102a上にスクライブ用の溝を形成し、さらに図4に示すスクライブ線G2,G3に沿って第2基材102b上にスクライブ用の溝を形成する。そして、これらの溝に従ってパネル構造体を切断することにより、図5に示すような1列分のパネル構造体、いわゆる短冊状のパネル構造体7を形成する。この短冊状のパネル構造体7においては、シール材6aに形成した液晶注入口18の一部が外部に露出した状態となっている。なお、図5においては、切断後の前面側マザー基板101a及び背面側マザー基板101bをそれぞれ符号111a及び符号111bで示し、切断後の第1基材102a及び第2基材102bをそれぞれ符号112a及び符号112bで示している。
次に、工程P23において液晶の注入を行なう。具体的には、まず、図6に示すように、液晶L0を収容した容器8と短冊状のパネル構造体7とを密閉チャンバ9内に入れる。そして、密閉チャンバ9内を減圧(例えば真空状態に減圧)することにより、パネル構造体7内の各シール材6aの内側の領域を減圧し、この状態でパネル構造体7の各液晶装置部分の液晶注入口18を液晶L0の液面に漬ける。その後、密閉チャンバ9内の減圧状態を大気圧に戻すことにより、液晶L0の液面に大気圧を加え、これにより、液晶注入口18を通してシール材6aの内部に液晶L0を注入する。その後、各シール材6aの液晶注入口18をエポキシ樹脂等の封止材11(図1(a)参照)によって封止する。このような封止材は硬化収縮によって液晶注入口付近のギャップを変形させることが知られているが、本実施形態ではスペーサ10aを液晶注入口18に配置しているので、このようなギャップむらは発生しない。
次に、工程P24において、図5のスクライブ線G4にそって第1基材112a及び第2基材112b上にスクライブ用の溝を形成する。そして、これらの溝に従ってパネル構造体7を切断して個々のパネルに分離し、工程P25において、各パネルの洗浄を行なう。具体的には、界面活性剤を混入させた洗浄液をパネルの表面に供給し、液晶注入口付近に付着した液晶L0の残りかすを除去する。次に、工程P26において、各パネルの前面側基板1a及び背面側基板1bの外側表面に偏光板17a,17b(図1(b)参照)を貼着する。続いて、工程P27において、前面側基板1aの張出し部1cに形成した端子13に、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)等を介して液晶駆動用ICを実装する。
以上により、液晶装置12が完成する。
以上により、液晶装置12が完成する。
以上説明したように、本実施形態では隔壁10によって各基板領域を仕切った状態でマザー基板101a,101bの貼り合わせを行なっているので、隣り合う基板領域の間でシール材6aが干渉することがない。また、隣り合うシール材6aとシール材6aとの間隔が、これらの境界部に設置された隔壁10の幅によって正確に規定されるので、例えばこの隔壁10をフォトリソグラフィ技術を用いて微細な幅に形成すれば、シール材6aの外側の無駄な領域を実質的になくすことができる。
また、本実施形態では液晶装置12の側面がシール材6aと隔壁10によって二重に封止された状態になるので、高温・高湿下での液晶装置12の信頼性が向上する。また、この構造においては、隔壁10によって十分なガスバリア性が確保される場合には、接着力が損なわれない範囲でシール幅を最大限細くする(例えば0.1mm幅)ことによって、液晶装置12を更に狭額縁化することもできる。
また、本実施形態では隔壁10が液晶注入口18の配置される基板領域の縁辺にも形成されているので、液晶注入時に液晶がシール材6aの外側の額縁領域に入り込むことがない。このため、洗浄工程が容易になり、液晶の残りかすによるコロージョンの問題も確実に回避することができる。また、額縁領域への液晶の入り込みがないので、液晶の無駄を省くこともできる。
[電子機器]
次に、本発明の液晶装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図7は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図7において、符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は前記実施形態の液晶装置を用いた表示部を示している。このような携帯電話等の電子機器の表示部に本発明の液晶装置を用いた場合、高温・高湿下で信頼性が高く狭額縁な液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
なお、本発明の液晶装置は、前述した携帯電話機に限らず、種々の電子機器に搭載することができる。この電子機器としては例えば、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等があり、前記液晶装置はこれらの画像表示手段として好適に用いることができる。
次に、本発明の液晶装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図7は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図7において、符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は前記実施形態の液晶装置を用いた表示部を示している。このような携帯電話等の電子機器の表示部に本発明の液晶装置を用いた場合、高温・高湿下で信頼性が高く狭額縁な液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
なお、本発明の液晶装置は、前述した携帯電話機に限らず、種々の電子機器に搭載することができる。この電子機器としては例えば、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等があり、前記液晶装置はこれらの画像表示手段として好適に用いることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、前記実施形態では隔壁10を背面側マザー基板1bの各基板領域の縁辺となる位置に環状に形成したが、隔壁10は少なくとも各基板領域が近接して配置される部分(即ち、シール材同士が干渉しやすくなる部分。例えば図3においてスクライブ線G4に沿う基板領域の左右の縁辺)に形成されていればよく、必ずしも全ての縁辺に形成する必要はない。また、前記実施形態では隔壁10を前面側マザー基板101aに形成したが、隔壁10は背面側マザー基板101bに形成してもよいし、前面側マザー基板101aと背面側マザー基板101bの両方に形成してもよい。同様に、シール材6aは背面側マザー基板101bに形成してもよいし、前面側マザー基板と背面側マザー基板の両方に形成してもよい。また、前記実施形態ではシール材6aに液晶注入口18を形成し、この液晶注入口18から液晶を真空注入することによって基板間に充填したが、この代わりに、シール材6aを各基板領域の周縁部に閉環状に形成し、このシール材6aの内側に液晶を液滴状に配置してから、減圧下でマザー基板101a,101bを貼り合わせる方法を用いても良い。また、前記実施形態では、本発明を単純マトリクス型の液晶装置に適用したが、本発明は、その他の任意の構造の液晶装置、例えばTFD素子等の二端子型非線形素子或いはTFT素子等の三端子型非線形素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置にも適用可能である。
1a…前面側基板(第1の基板)、1b…背面側基板(第2の基板)、6a…シール材、10…隔壁、10a…スペーサ、12…液晶装置、18…液晶注入口、101a,111a…前面側マザー基板(第1のマザー基板)、101b,111b…背面側マザー基板(第2のマザー基板)、1000…電子機器、L…液晶
Claims (9)
- 所定のギャップを有して対向する第1の基板と第2の基板との間に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、
前記第1の基板となる複数の基板領域を含む第1のマザー基板と、前記第2の基板となる複数の基板領域を含む第2のマザー基板とを用意し、これら2枚のマザー基板の少なくとも一方に対して、前記第2のマザー基板の隣り合う基板領域の境界部となる位置にこれらの基板領域を仕切るための隔壁を形成する工程と、
前記2枚のマザー基板の少なくとも一方に対して、前記第2のマザー基板の各基板領域の縁辺となる位置であって前記隔壁の内面に沿う位置に環状のシール材を形成する工程と、
前記2枚のマザー基板を前記シール材を介して貼り合わせる工程と、
前記2枚のマザー基板の前記隔壁部分を切断して個々の液晶装置に分離する工程とを備えたことを特徴とする、液晶装置の製造方法。 - 前記隔壁が前記基板間のギャップと略同じ高さに形成されることを特徴とする、請求項1記載の液晶装置の製造方法。
- 前記シール材が前記液晶を注入するための液晶注入口を有し、前記隔壁が、少なくとも前記液晶注入口が配置される前記基板領域の縁辺であって当該液晶注入口を除く部分に形成されることを特徴とする、請求項2記載の液晶装置の製造方法。
- 前記隔壁が前記第2のマザー基板の各基板領域の縁辺に沿う位置に環状に形成されることを特徴とする、請求項3記載の液晶装置の製造方法。
- 前記隔壁が、基板間のギャップを保持するためのスペーサと共に一括して形成されることを特徴とする、請求項3又は4記載の液晶装置の製造方法。
- 前記スペーサが、前記液晶注入口が形成される領域を含む領域に形成されることを特徴とする、請求項5記載の液晶装置の製造方法。
- 所定のギャップを有して対向する第1の基板と第2の基板との間に液晶を挟持してなる液晶装置であって、
前記第2の基板の縁辺に当該第2の基板の外周を囲むような環状の隔壁が設けられ、前記第2の基板の縁辺であって前記隔壁の内面に接する位置に前記2枚の基板を貼り合わせるための環状のシール材が設けられていることを特徴とする、液晶装置。 - 前記隔壁が前記基板間のギャップと略同じ高さを有することを特徴とする、請求項7記載の液晶装置。
- 請求項7又は8記載の液晶装置を備えたことを特徴とする、電子機器。
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- 2004-07-14 JP JP2004206977A patent/JP2006030440A/ja not_active Withdrawn
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