JP3760661B2 - 液晶装置の製造方法及び液晶装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置の製造方法及び液晶装置に関する。特に、一対の基板をいわゆる短冊状態で部品実装等を行う液晶装置の製造方法及び液晶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種の電子部品をCOG(Chip On Glass)実装した液晶表示装置では、電極等の回路パターンが形成された2枚のガラス基板間に液晶を挟持し、その周囲をシール部材で囲い、一方のガラス基板の張り出し部上にドライバICやコンデンサ等の電子部品が実装されるようになっている。
【0003】
従来から、このような構成の液晶表示装置を製造する工程では、シール部材を介して例えば一列に8個程度のパネル領域に区分けされた一対のガラス基板間に液晶を封入する。そして、このガラス基板を例えばダイシングによって各パネルに分割する。その後、分割された各ガラス基板の張り出し部上に上述したような各種の電子部品の実装や、偏光板等の光学フィルムの貼付け、FPC(Flexible Printed Circuit)基板やTCP(Tape Carrier Package)等が接続される。
【0004】
このような部品の実装は、分割された各ガラス基板毎に当該ガラス基板を例えばX−Yステージ上に載せる。次に、ガラス基板上の所定の位置に設けられた位置決め用のマークを画像認識し、この画像認識結果に基づきガラス基板のアライメントを行うと共に部品実装位置を算出して所定の位置に部品を実装することが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の液晶表示装置の製造方法では、ダイシングの際に発生するガラス粉が部品実装位置に付着し、その後その位置に部品が実装されると、接続不良等が発生する、という問題がある。
【0006】
また、ガラス基板をX−Yステージ上に載せる作業は一般的には人手により行われているため、分割されたガラス基板毎にこのような作業を行うことはトータルすると相当の作業時間を要することになり、製造コストに与える影響が大きい、という問題がある。
【0007】
更に、ガラス基板のアライメントや部品実装のための位置決めも分割されたガラス基板毎に行っているため、実装に要する処理時間がトータルすると相当の時間になる、という問題もある。
【0008】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、実装された部品がガラス粉等に拠って接続不良等を起こすことがない液晶装置の製造方法及び液晶装置を提供することを課題とする。
【0009】
更に、本発明は、基板をX−Yステージ等の上に載せるための工数を削減することができる合理的な液晶装置の製造方法及び液晶装置を提供することを課題とする。
【0010】
また、本発明は、個々のパネルに分割する前に基板上に部品を実装するための処理時間をより短くすることができる液晶装置の製造方法及び液晶装置を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶装置の製造方法は、(a)シール部材を介して複数のパネル領域に区分けされた一対の基板間の、前記各パネル領域に液晶を封入する工程と、(b)前記工程(a)の後に、前記各パネル領域に対応する所定の位置にそれぞれ部品を実装する工程と、(c)前記工程(b)の後に、前記一対の基板を複数のパネルに分割する工程とを具備することを特徴とする。
【0012】
本発明のこのような製造方法によれば、一対の基板をパネル領域の単位に分割する前のいわゆる短冊状態で基板上への部品実装を行い、その後基板に形成された複数のパネルを個々のパネルに分割しているので、分割時に発生するガラス粉等が部品実装位置等に付着するようなことはなくなり、分割時に発生するガラス粉等に拠って接続不良等を起こすことはなくなる。また、本発明では、部品実装を行う際に、一対の基板を複数のパネルに分割する前のいわゆる短冊状態で基板をX−Yステージ等の上に載せればよいので、各パネルに分割された基板をX−Yステージ等の上に載せていた従来方法に比し、工数を削減することができる。更に、本発明では、基板のアライメントや部品実装のための位置決めも短冊状態で行うことができるので、基板上に部品を実装するための処理時間をより短くすることができる。
【0013】
従って、本発明の液晶装置の製造方法は、前記工程(b)で実装される部品に、駆動用半導体装置、容量素子、フレキシブル基板及び偏光板のうち少なくとも1つを含めることができるし、前記工程(b)において、前記一対の基板の少なくとも1カ所に設けられた位置決め用のマークに基づき、当該基板のアライメント及び部品の所定の位置への実装を行うことが好ましい。
【0014】
本発明の液晶装置の製造方法は、前記工程(b)には、実装された部品の接合部における接合状態の検査が含まれることを特徴とする。特に、このような製造方法によれば、実装された部品の接合部における接合状態の検査を行う際に、一対の基板を複数のパネルに分割する前のいわゆる短冊状態で行うことができるので、検査のためのセッティング回数を削減することができる。
【0015】
本発明の液晶装置の製造方法は、前記工程(c)において、非接触方式によって前記一対の基板を分割することを特徴とする。特に、このような製造方法によれば、分割の際にマイクロクラックの発生を防止でき、更にガラス粉等がパネルに付着するのを防止できる。本発明方法により製造された本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶装置において、前記基板の少なくとも1辺が、非接触方式によって切断されていることを特徴とする。
【0016】
本発明の液晶装置の製造方法は、前記工程(b)より前に、前記一対の基板の一方面の分割ライン上に溝を設ける工程を更に有し、前記工程(c)において、前記一対の基板の他方面の分割ライン上にレーザ光を照射して分割することを特徴とする。特に、このような製造方法によれば、基板を分割のために要するレーザ光のエネルギーを極端に減少させることができ、レーザ装置の設備を簡易なものとすることができる。本発明方法により製造された本発明の液晶装置は、前記非接触方式によって切断された切断面には、機械的に削り取られた部分が含まれることを特徴とする。
【0017】
本発明の液晶装置の製造方法は、(a)一対の基板を対向配置し、これら基板間にX方向に2個及びY方向にn個のパネル領域に区分けされ、X方向のほぼ中央でY方向に向けて各パネル領域に液晶を注入するための液晶注入ラインを有するようにシール部材を形成する工程と、(b)前記液晶注入ラインを介して前記各パネル領域に液晶を注入し、前記液晶注入ラインを仮封止する工程と、(c)前記工程(b)の後に、前記各パネル領域に対応する所定の位置にそれぞれ部品を実装する工程と、(d)前記工程(c)の後に、前記一対の基板を複数のパネルに分割する工程と、(e)前記工程(d)の後に、前記各パネルを封止する工程とを具備することを特徴とする。
【0018】
本発明のこのような製造方法によれば、上述した製造方法と同様に、分割時に発生するガラス粉等に拠って接続不良等を起こすことはなくなり、工数を削減することができ、基板上に部品を実装するための処理時間をより短くすることができる他、特により多数のパネルを短冊状態で処理することが可能となる。
【0019】
本発明の液晶装置の製造方法は、前記工程(c)には、X方向の両側から各パネル領域に対応する所定の位置にフレキシブル基板を実装する工程が含まれることを特徴とする。このような製造方法によれば、特により多数のパネルに対して短冊状態でフレキシブル基板を実装することが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
(液晶表示装置の構成)
まず、本発明の液晶装置の製造方法により製造される液晶表示装置の一例を図1に基づいて説明する。
【0022】
ここで、図1は、駆動用半導体装置である液晶駆動用IC21をCOG(Chip On Glass)実装した構造体の液晶表示装置12を示している。液晶駆動用IC21は、ITO等によって配線形成された透明電極、または/およびアルミ、タンタル、クロム等の金属で配線形成された電極である複数の電極16a及び16bに走査信号及びデータ信号を出力する機能を有する半導体装置であり、その能動面21a(図の下側面)にはこれら複数の電極との電気的接続や、外部回路との間で各種制御信号や電源などの信号の供給や授受を可能とする電気的接続を行なうための複数のバンブ2が設けられる。液晶駆動用IC21のバンブ配列は図の配列に限られるものではなく、液晶駆動用IC21の2辺に設けられていてもよく、また、千鳥配列でもよい。
【0023】
図1に示す液晶表示装置12は、外周に形成されたシール部材14を介して一対の基板13a及び13bによって液晶を挟んだ構造の液晶パネルが形成される。この液晶パネルにおいて、一方の基板13aは他方の基板13bの外形より外側へ張り出しており、対向して配置される両基板において平面的に重ならない張出し部47が形成されている。その張出し部47に液晶駆動用IC21を実装するためのIC実装領域A、及び張出し部47の基板13a端部に外部回路との接続を目的としたFPC基板37(又はTCP基板36)などの接続基板を実装する接続基板実装領域48が設けられる。基板13aに形成された電極16aは基板13aの張出し部47へ直接部を有して延び、そしてその先端がIC実装領域A内においてランドとなっている。また、基板13bに形成された電極16bは基板13bと基板13aの間に配設された導通材(図示せず)を介して基板13bに形成された電極16bと基板13aの電極16aが電気的に導通がなされて張出し部47に配線形成された導通ラインに接続されている。そしてそれらの導通ラインの先端がIC実装領域A内においてランドとなっている。
【0024】
液晶駆動用IC21を基板13aの張出し部のIC実装領域Aに接着する際には、ACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)8を液晶駆動用IC21と基板13aとの間に挟んだ状態でACF8を加熱及び押圧する。ACF8は主に熱或いはUV(紫外線)硬化型樹脂の接着剤と導電粒子などから構成され、接着の際に加熱及び押圧することにより、液晶駆動用IC21のバンブ2と基板13aのランドとの間にACFに含まれる導電粒子が介在することで互いに接合され良好な導通を確保することができる。
【0025】
また、一対の基板13a及び13bの各表面には、偏光板12a、12bがそれぞれ配置されている。
【0026】
(液晶表示装置の製造方法)
次に、本発明の一実施形態として、図1に示した液晶表示装置を製造する方法を説明する。
【0027】
図2はこの実施形態における製造工程図を示している。
【0028】
この実施形態では、図3に示すように例えばシール部材を介して一対のガラス基板を対向配置したマザーガラス基板30から複数個、例えば8×8個の液晶表示装置12(図1参照)が分割して得られるようになっている。
【0029】
ここで、まず図3に示したマザーガラス基板30を各列毎(または各行毎)に例えばダイシングにより一次分割し、1×8個のいわゆる帯状に複数のパネル領域40が繋がって形成された短冊状態とする(ステップ201)。図4はこのような短冊状態にしたガラス基板を示しており、個々のパネル領域40には一対の基板13a、13b間にシール部材14を介してそれぞれ表示領域31が区画形成されている。短冊状態のガラス基板において各パネル領域40が繋がって互いに隣接する基板辺46を除いて、各パネル領域0の一方の基板辺側には基板13aの張出し部47が形成され、これに対向する反対側の他方の基板辺側には表示領域31内に液晶を注入するための液晶注入孔32が設けられている。また、同様に短冊状のガラス基板に設けられている複数のパネル領域40の各張出し部47は同じ基板辺側にそれぞれ配置され、各張出し部47が形成された基板辺と対向した同じ基板辺側に各液晶注入孔32がそれぞれ配置されている。
【0030】
次に、上記の液晶注入孔32を介して表示領域31内に液晶を注入する(ステップ202)。これは、例えばシール部材14によって囲まれた表示領域31内を真空引きし、その状態から短冊状のガラス基板に設けられている各液晶注入孔32を液晶に浸けることで液晶注入孔32を介して表示領域31内に液晶を引き入れることができる。これにより、一括して同時に短冊状のガラス基板に設けられている複数の各表示領域31に液晶の注入が行われる。
【0031】
次に、各液晶注入孔32を封止材で塞いで各パネル領域31内を封止する(ステップ203)。次に、各パネル領域31に対応するパネルの点灯検査を行う(ステップ204)。次に、液晶駆動用IC21をCOG(Chip On Glass)実装する(ステップ205)。
【0032】
このステップ205を更に詳細に説明する。
【0033】
まず、短冊状態の一対の基板13a、13bを純水により洗浄し(ステップ2051)、次にプラズマにより洗浄する(ステップ2052)。
【0034】
次に、図5に示すように、短冊状態の一対の基板13a、13bをX−Yステージ33上に載せる。次に、図示を省略した画像認識装置により短冊状態の一対の基板13a、13b上の所定の位置に設けられた位置決め用のマーク34を画像認識し、この画像認識結果に基づき短冊状態の一対の基板13a、13bのアライメントを行うと共に各パネルに対する液晶駆動用IC21の実装位置35を算出する。
【0035】
そして、算出された各実装位置35にまずACF8を形成し(ステップ2053)、次に各実装位置35に液晶駆動用IC21を仮圧着し(ステップ2054)、さらに液晶駆動用IC21を本圧着する(ステップ2055)。なお、この例では、各パネルに対して液晶駆動用IC21を実装するものであったが、更にFPC基板37を張出し部47の端部に形成された接続基板実装領域48に実装するものであってもよい。あるいは、各張出し部47の実装位置35に対して液晶駆動用IC21を実装する代わりに図6に示すように、短冊状態の一対の基板13a、13bの各パネルに対して例えば液晶駆動用IC21が実装されたTCP基板36を張出し部47の端部に形成された接続基板実装領域48に実装するものであってもよいし、図7に示すように短冊状態の一対の基板13a、13bの各パネル領域の張出し部47の端部に形成された接続基板実装領域48にFPC基板37を実装するものであってもよいし、液晶駆動用IC21が実装されたFPC基板37を実装するものであってもよい。FPC基板を実装する場合、図8に示すように短冊状態に繋がって配置されたFPC38を短冊状態の一対の基板13a、13bに実装し、後述するように一対の基板13a、13bを各パネルに分割する際に同時に短冊状態のFPC38を分割するようにしてもよい。
【0036】
その後、各実装位置35における液晶駆動用IC21の接合部における接合状態を例えば目視による検査を行う(ステップ2056)。通常、検査台に検査対象を載せて検査が行われるが、このように短冊状態で検査が行えることから検査台へのセッティング回数を削減することができる。
【0037】
次に、上述した液晶駆動用IC21の実装と同様に算出された各パネルに対するコンデンサ(図示を省略)の実装位置にそれぞれコンデンサを実装する(ステップ2057)。なお、液晶駆動用IC21の実装と同様に、コンデンサ等の電子部品も各ランドにまずACFを形成し、各ランドに電子部品を仮圧着し、さらに電子部品を本圧着してもよい。これにより、コンデンサ等の電子部品も液晶駆動用IC21と同一の工程で実装することが可能となる。
【0038】
次に、短冊状態の一対の基板13a、13bにおける各パネルの表裏に偏光板12a、12bを貼着する(ステップ2058)。
【0039】
そして、図9に示すように、短冊状態の一対の基板13a、13bを複数のパネル39に2次分割する(ステップ206)。このような2次分割は、非接触方式、例えばレーザ光を使って行うことが好ましい。これにより、マイクロクラックの発生を防止でき、更にガラス粉等がパネルに付着するのを防止できるからである。
【0040】
以上説明したように、この実施形態による液晶表示装置の製造方法によれば、短冊状態で一対の基板13a、13b上への液晶駆動用IC21やコンデンサ等の部品実装を行い、その後この一対の基板13a、13bを複数のパネル39に分割しているので、分割時に発生するガラス粉等が部品実装位置等に付着するようなことはなくなり、分割時に発生するガラス粉等に拠って接続不良等を起こすことはなくなる。また、本発明では、一対の基板13a、13b上への液晶駆動用IC21やコンデンサ等の部品実装を行う際に、短冊状態でX−Yステージ33の上に載せればよいので、セッティングに要する工数を削減することができる。更に、一対の基板13a、13bへののアライメントや一対の基板13a、13b上への液晶駆動用IC21やコンデンサ等の部品実装のための位置決めも短冊状態で行うことができるので、実装に要する処理時間を短くすることができる。
【0041】
(他の実施形態)
本発明の他の実施形態にかかる液晶表示装置の製造方法を説明する。
【0042】
この実施形態では、例えば図2のステップ201においてマザーガラス基板30を各列毎に例えばダイシングにより一次分割し、1×8個のいわゆる短冊状態とする際に、まず図10に示すように、行方向、つまり2次分割の際に分割される分割ライン41上に溝42を設ける。この溝42は、図11に示すように、2次分割の際にレーザ光43が照射される基板面44とは反対面45に設ける。そして、ステップ206において、基板面44よりレーザ光43を照射して2次分割を行う。
【0043】
この実施形態によれば、レーザ光43の焦点はほぼ一点であるため、焦点から離れた位置までレーザ光43によるエネルギーで溶融しようとすると、かなり大きなエネルギーを必要とすることになるが、上記のように設けられた溝42によりレーザ光43により溶融すべき基板の厚さが実質的に薄くなり、基板を分割のために要するレーザ光43のエネルギーを極端に減少させることができる。これにより、レーザ装置の設備を簡易なものとすることができる。
【0044】
次に、本発明の更に別の実施形態にかかる液晶表示装置の製造方法を説明する。
【0045】
図12はこの実施形態にかかる製造工程図であり、特に中・小型の液晶表示装置での実施を主とするものでる。まず図3に示したマザーガラス基板30を一次分割し、例えば2×8個の短冊状態とする(ステップ1201)。図13はこのような一次分割された短冊状態のガラス基板を示しており、 X方向に2個及びY方向に8個のパネル領域40が短冊状態のガラス基板に配置され、各パネル領域40のそれぞれには一対の基板13a、13b間にシール部材14を介して表示領域31が区分けされている。また、短冊状態のガラス基板において、X方向に配列された各2個のパネル領域40は、互いにX方向の幅のほぼ中央側に液晶注入孔32が互いに向きあって配置され、且つY方向に配列した各パネル領域40の液晶注入孔32同士がそれぞれ繋がるようにシール部材14が形成されている。従って、X方向の幅のほぼ中央で短冊状態のガラス基板に配列して形成された複数のパネルの液晶注入孔32が共通して繋げられ、Y方向に向けて延びる液晶注入ライン51が形成される。シール部材14によって囲まれる各表示領域31への液晶の注入は液晶注入ライン51を通して行われる。液晶注入ライン51はY方向の一端部に液晶注入孔52を有すると共に各パネルの液晶注入孔32を介してそれぞれの表示領域31に接続されている。
【0046】
次に、上記の液晶注入孔52、液晶注入ライン51及び各液晶注入孔32を介して各表示領域31内に液晶を注入する(ステップ1202)。
【0047】
次に、液晶注入孔52を封止材で塞ぐ(ステップ1203)。次に、各パネル領域31に対応するパネルの点灯検査を行う(ステップ1204)。
【0048】
次に、洗浄等を行い、X方向の両側から各パネル領域31に対応する所定の位置にTAB53を実装し(ステップ1205)、接続状態の検査を行い、偏光板を貼着する。
【0049】
そして、短冊状態の一対の基板13a、13bを複数のパネル39に2次分割し(ステップ1206)、各パネルの液晶注入孔32を封止材で塞ぐ(ステップ1207)。
【0050】
本実施形態では、特に最初に示した実施の形態に比し、より多数のパネルを短冊状態で処理することが可能となる。
【0051】
(本発明を適用した電子機器)
次に、本発明を適用した電子機器について図14を参照しながら説明する。
【0052】
図14(a)は携帯電話を示す斜視図である。1000は携帯電話本体を示し、そのうち1001は本発明による液晶表示装置を用いた液晶表示部である。
【0053】
図14(b)は腕時計型電子機器を示す斜視図である。1100は時計本体を示し、そのうち1101は本発明による液晶表示装置を用いた液晶表示部である。
【0054】
図14(c)はワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置を示す図である。1200は情報処理装置を示し、1202はキーボードなどの入力部、1206は本発明による液晶表示装置を用いた液晶表示部、1204は情報処理装置本体を示す。
【0055】
これらの電子機器に本発明による液晶表示装置を用いることで、接続不良等が低減し、更に製品コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態における液晶表示装置の分解斜視図である。
【図2】 この実施形態における製造工程図である。
【図3】 この実施形態における製造工程で使われる母基板の平面図である。
【図4】 この実施形態における短冊状態の基板の平面図である。
【図5】 この実施形態における部品実装の際の説明図である。
【図6】 他の例における部品実装の際の説明図(その1)である。
【図7】 他の例における部品実装の際の説明図(その2)である。
【図8】 他の例における部品実装の際の説明図(その3)である。
【図9】 この実施形態における2次分割の際の説明図である。
【図10】 本発明の他の実施形態にかかる基板の平面図である。
【図11】 この実施形態にかかる基板の断面図である。
【図12】 本発明の更に別の実施形態にかかる工程図である。
【図13】 この実施形態にかかる基板の平面図である。
【図14】 本発明を適用した電子機器を示す図である。
【符号の説明】
12 液晶表示装置
12a、12b 偏光板
13a、13b 基板
14 シール部材
21 液晶駆動用IC
31 パネル領域
32 液晶注入孔
Claims (8)
- (a)シール材によって区分けされた液晶パネルを複数有する対向配置された一対の基板を、各列毎又は各行毎の複数の液晶パネルに分割すると共に、前記液晶パネルのそれぞれの前記一対の基板のうち前記一方の基板が前記他方の基板の外形より外側へ張り出した張出し部を形成する工程と、
(b)前記各列毎又は各行毎に分割した前記複数の液晶パネルのそれぞれに液晶を注入する工程と、
(c)前記液晶パネルのそれぞれの前記張出し部に部品を実装する工程と、
(d)前記複数の液晶パネルに液晶が注入された一対の基板を、個々の液晶パネル毎に分割する工程と、
を具備することを特徴とする液晶装置の製造方法。 - 前記工程(c)において、前記一対の基板の少なくとも1カ所に設けられた位置決め用のマークに基づき、当該基板のアライメント及び部品の所定の位置への実装を行うことを特徴とする請求項1に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記工程(c)には、実装された部品の接合部における接合状態の検査が含まれることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記工程(d)において、非接触方式によって前記一対の基板を分割することを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記工程(c)より前に、前記一対の基板の一方面の分割ライン上に溝を設ける工程を更に有し、前記工程(d)において、前記一対の基板の他方面の分割ライン上にレーザ光を照射して分割することを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちいずれか1項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記(a)工程において、
前記複数の液晶パネルが設けられた前記一対の基板を2行×n列の複数の液晶パネルに分割する工程と、
前記工程の前に、前記行方向に配列された前記液晶パネルの互いに接する辺側の前記シール材のぞれぞれに、向かい合うようにして液晶注入孔を形成すると共に、
前記行方向に配列された液晶パネル間を列方向に通過すると共に、前記液晶パネルのそれぞれに形成された前記液晶注入口を繋ぐ液晶注入ラインを有し、前記液晶注入ラインの一端部に前記2行×n列の複数の液晶パネルに共通する液晶注入孔を有するように前記シール材を形成する工程と、
具備することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の液晶装置の製造方法。 - 前記工程(c)には、X方向の両側から各パネル領域に対応する所定の位置にフレキシブル基板を実装する工程が含まれることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の液晶装置の製造方法により製造されたことを特徴とする液晶装置。
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