CN1012288B - 一种液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

一种液晶显示器件及其制造方法

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Abstract

利用钻蚀工艺而获得各种具有单元厚度很薄的液晶显示器件。在支承板(2)和罩板(14)之间的辅助层(27)是经由各刻蚀孔眼(17、29、31)而去除的。视所用工艺而定，各隔离物(18)是在各刻蚀孔眼区域上的或在各刻蚀孔眼之间的区域中形成的。所得到的器件在各大的表面上拥有均匀的厚度。

Description

本发明涉及一种液晶显示器件，它包括有在一块支承板和罩板之间的液晶介质，该二板之中至少有一块是透明的，并且二者各至少备有一层包括有一种导电材料的薄层和必要时在该液晶基质一侧备有一层保护材料。
本发明还涉及制造这种显示器件的方法。
所述显示器件例如可以用于彩色电视中或数据显示的（彩色）监视机中，也可以应于仪表控制盘的显示装置中，等等，但是它们也可用作光学设备或其它光学用途中的各种光转换开关。此外，这种器件将越来越多地用于投影电视中。
该支承板和罩板一般是两片玻璃基片状的，在它们上面备有各电极（各种金属图案）。为使它们坚固起见，这二基片都具有某一给定厚度。这是必要的，这是因为当将各隔离物装在二基片之间后，经常同时加有低于大气压的压力而使它们彼此压靠的缘故。
通常事先在其中一片板上淀积上所需尺寸的许多纤维或小球作为该隔离物。由于这些纤维或小球的直径将出现一定的扩展，所以在该液晶层的厚度里将有局部扩散。这种扩散更会因存在有各金属印制线和各电子转换开关元件（例如二极管和晶体管）所造成的支承板和/或罩板的不平整度而增加。大约0.5μm的表面不平整度是平常的。特别是在较小的单元厚度（2至3μm）情况下，这种变化将起显著作用。
在第35，29，581号西德专利公开说明书中提出一种对这个问题的部 分解决办法。在完成该支承板以后，通过对该板涂敷一层均匀的，可以是一种树脂或光致抗蚀剂和一层绝缘层，此后对该双层借助光刻技术形成各隔离物。接着，将第二支承板或罩板安放在各隔离物上，同时在所要形成的单元中维持某一低于大气压的压力。
在这样一种制造方法中将出现各种问题。首先必须使这两块支承板互相定位于正确的位置。此外单元厚度的减小将增加从它们的侧面装入液晶材料的困难。
在此方法中该液晶层也还可能有高达10%以上的厚度变化，这些厚度的变化大部是由一块支承板中的不平整度未被另一块支承板（可以说是复制品）的结构所补偿而引起的。
本发明的一个目的是要提供一种可基本上解决这些问题的液晶显示器件，并且特别是其中液晶薄层厚度的变化至多为4%。此外，本发明具有其目的是要提供可用少量的制造步骤来制造这种器件的若干方法。
因此，按照本发明的一种显示器件特征在于：该罩板的导电材料层具有至少一个孔眼，或则基本上至少延伸到该支承板为止。
于是就    由延伸到支承板为止的导电材料或    由在该孔眼区域中所形成的、经过固化的光致抗蚀剂来组成各隔离物。在另外一个实施例中，这些隔离物是基本上定位于离各孔眼等距的位置上的。
本发明是基于这样的认识的，即可以使该罩板和支承板形成得使它们彼此成为对方的复制品，而这样的结构可容易地利用钻蚀工艺（其中把各种孔眼用作各刻蚀孔道）来实现的。在这方面应当指出，关于用于制造显示器件的钻蚀工艺的运用本来是从西德专利公开说明书第26，41，283号中得知的。
按照本发明才有可能制出一种具有厚度非常薄的（0.1至3μm）厚度变化小于4%的器件。这样一种器件是很适用于例如以发生于某一小 厚度的液晶效应（例如零阶双折射，即EBC效应，即电控双折射效应）为基础而工作的显示介质的或是很适用于铁电显示介质的。
由于该单元的厚度很薄，所以其弛豫时间也将比使用其它液晶材料（例如扭曲向列型）的要短，因此充填有这种材料的各单元可被更加迅速地驱动。
一个附加的优点是用于进行钻蚀的各孔眼也可用于填充各单元。由于减薄了该单元厚度，则当从该单元的侧面对其充填时，其粘稠阻力会显著增加，以致使填充时间长到不能接受。按照本发明的器件在其罩板中有许多充填孔眼，因此甚至使充填工作进行得更加迅速。
在某一最佳实施例中，把硅选为制作支承板的材料，因此可在其中实现控制电子线路。
一种按照本发明制造的显示器件的第一制造方法，特征在于：大部分中间层是通过利用经过罩板的各孔眼的钻蚀作用而去除的，其特征并在于：该剩下的中间薄层各部分是留作隔离物的。
在另外的方法中，该中间层是完全去除的。这样一种方法特征在于：在该中间层中形成有至少部分充满绝缘材料的各凹陷区。
现将通过举例、参考各附图对本发明进行更详细的描述，在各图中：
图1是按照本发明的显示器件中的平面简图，
图2是在图1的剖面线Ⅱ-Ⅱ上所截取的剖面简图;
图3是按照本发明的另一种显示器件的平面简图;
图4是在图3的剖面线Ⅳ-Ⅳ上所截取的剖面简图;
图5是按照本发明的又一个实施例的平面简图;
图6是在图5的剖面线Ⅵ-Ⅵ上所截取的在不同制造阶段时的剖面简图;
图7概略地示出按照本发明的显示器件的另一个实施例;以及
图8是在图7的剖面线Ⅷ-Ⅷ上所截取的剖面简图。
各附图都是示意的而不是按比例的，并且各相应部件通常都具有相同标号。
图1是本发明的液晶显示器件1的平面图，而图2是在图1的剖面线Ⅱ-Ⅱ上所取的剖面。这个实施例包括有一种硅支承板2，板上的已备有各种半导体电路，在此实施例中用的是MOS晶体管3。
将用作转换开关的各MOS晶体管3定位于各行电极4和列电极5的交叉区域处。在开关接通状态时它们将各列电极5接通到各图象电极6。为此，当行电极4经由栅极9（由一薄栅氧化物10将栅极9同源区和漏区7、8之间的沟道区分开）分别控制晶体管3的接通状态和断开状态时，就使MOS晶体管的源区和漏区7、8分别同相应的列电极5和图象电极6连接。在该沟道区域外面，组成支承板2的半导体涂敷有一层可以是氧化硅的绝缘层11，并备有用于接触源区和漏区7、8的各接触孔12。
由各晶体管和电极组成的组件涂有一层保护层13，这些保护层在必要时也可对所用液晶起定位层作用。
该器件还包括有一由氧化铝保护层15和例如是氧化铟锡的透明导电材料层16组成的罩板14。
按照本发明，薄层16至少有一个孔眼17。在本实施例中，罩板14有若干在双层15、16中的所备有的孔眼17，同时该器件还备有各隔离物18（在此实施例中是由氧化镁组成的）。
此外，用液晶材料填满支承板2和罩板14之间的空间，该液晶材料在此实施例中是一种具有负介电各向异性的，例如Merck公司的ZLI    3160的垂直排列的液晶，但其它不同材料也是可能的。
最后该器件装备有第二罩板20，但这并不是为使液晶保留在该单元中所绝对必要的。实际上，已经发现这样形成的单元由于一种强烈 的毛细管作用而迅速经由那些孔眼17充满该液晶，并接着使液晶逗留在那里。因此，具有空气隙的第二罩板20，由于它可能直接或经由各支承件靠在罩板14上，仅仅是用来防止尘土而不是用来使液晶保留在该单元内的，并且还可用来支承滤色镜21。罩板20本身可形成一个滤色镜，这是因为它可装在离该单元约10μm处以致基本上不存在视差。
在此实施例中，支承板2和罩板14间的距离近于1μm，其容差小于2%。这样薄的一种厚度的优点是许多液晶效应的弛豫时间较短，而这些效应是反比于该厚度的平方值的。因此就有可能使断开时间更加迅速。
该所示器件是应用反射型显示的。对于具有波长为λ的入射射线来说，当该单元接收到某一导致各分子平行于该单元（区域22a）壁面的给定电压时，偏振器33具有某一按与定位方向成45°角而延伸的偏振方向，该定位方向就是例如经由保护层13而引入该液晶的方向。于是在该选定的尺寸和液体的情况下，这个区域就担任作为以波长为λO的射线23a的0.5λ板的任务，以便使偏振方向旋转90°，并使射线23a由其偏振方向已相对于偏振器33的偏振方向旋转90°后的检偏器34传递下去。
在电压为零（0）处（区域22b），射线束23b在其偏振以后就由各向同性的液体消除。需要时，可通过施加各种中间电压而实现各种灰色色调。
图1、2的器件可制造如下：起初用的材料是一块支承板2，在本实施例中是一块硅基片，其上集成有用于各种驱动用途和其它外围电子线路的各种晶体管3。各图象电极6具有例如50×50（μm）2的尺寸，因此在拥有1000×1000象素的显示器件中其总的尺寸（包括各外围电子线路）近于6×6cm2。由于在本实施例中所关心的是一种反射型显示工作的器件，所以各图象电极是用反射材料（例如铝）形成 的。需要时，行和列电极4、5也可用多晶硅制成。
接着将该包括有各电子线路和电极的基片用一种均匀淀积工艺涂敷上一层保护层13。这层由SiO2制成的介质保护层13具有近于0.1μm的厚度。
必要时，为了在后一阶段中赋予邻接的各液晶分子某一最佳方向，要对涂层13的自由表面24进行处理（例如通过用丝绒磨擦）。
然后用均匀淀积工艺在近于250℃下汽相淀积一层氧化镁（MgO）。该薄层具有近于1.1μm的厚度，并且其表面可以用显微镜观察包括有各晶体管、电极以及保护层13的支承板1的表面。对于很大的表面来说，看来这样一种薄层可形成为0.1μm厚，其精确度为4%。具有1.1μm的厚度d可通过公式：d＝（1/4）λ0/△n而由所用波长和所用液晶材料所确定，其中d在实践中要选得稍大一点。在本实施例中，选择了ZLI 3160（Merck）作为所用液晶。
在这种情况下，当将λ0选为550nm时，则△n是0.13才使公式有效。
在近于300℃下将下列各薄层顺序用汽相淀积工艺淀积到该氧化镁薄层上：
-一层近于0.2μm厚的氧化铝（Al2O3）薄层15，它担任最终完成的器件中的介质的任务并且提供额外的机械强度。
-一层近于0.15μm厚的氧化铟锡，它可作为导电层16。
视需要而定，在形成各薄层15、16之前，可使氧化镁层的自由表面经受一种定向表面处理。实际上，实验证明，通过磨擦或其它方法而获得的最佳方向被淀积在这个表面上的材料15所取代。在这种情况下，为了增强通过对整个液晶层的最佳调整而可遵循先前的定向方向;换句话说，为了使各液晶分子受到某一所需扭转，可以选择某一不同的定向方向。要是在某一单独最佳方向下，则对各液晶材料薄层来说， 看来进行一次表面处理是足够的了。
接着，利用光刻技术限定出各具有2μm直径的圆形孔眼17。通过放在45℃下盛有250毫升的HCl（36%）、30克的FeCl3、25毫升的HNO3（65%）、250毫升H2O的刻蚀槽中90秒中，刻蚀光致抗蚀剂中的孔眼位置处的铟锡氧化物，接着又在室温下放在5%HF溶液中45秒钟除去露出的氧化铝15，可以得到在层15、16中的孔眼17。
经由此刻已在各薄层15、16中所形成的的孔眼17利用钻蚀作用就可去除该氧化镁中间层的大部分。这是可在例如35℃下的5%的H2SO4溶液中经约75秒钟而实现的。由于经该钻蚀作用处理的结果，仅仅让各隔离物18彼此各以规则距离隔开。
由于该中间层的某一给定厚度能够形成得非常准确的，所以在基片1和罩板15、16间的距离基本上是恒定的。各元件18彼此相距近于50μm，因此该薄层可基本上视为坚固的。
在蒸馏水、丙酮（用于去除该光致抗蚀剂）以及例如己烷中冲洗以后，就使该单元充满液晶材料19。这可，例如通过在该罩板上涂敷一层液晶材料来完成，因而由于相当大的毛细管作用力而迅速使各单元充满液晶。将冗余的液晶材料去除以后，再对该器件配备一块由玻璃或合成材料箔片制成的第二罩板20。这块罩板只起对外界影响的保护作用。并不需要封闭各孔眼17，实际上已经发现所述毛细管作用力是足以防止液晶材料流回的。
在用传统工艺装上滤色镜21以后，图1、2的器件就完成了。
所描述的方法的优点就是只需一个调准步骤，即用于限定出各孔眼17（通过该光致抗蚀剂）。
还有，在大面积的表面上能够做到各种非常薄而均匀的单元厚度（从0.1μm起）。特别是这些薄的单元厚度格外提供了基于零阶双折射（ECB）效应的和铁电液晶的引人注意的应用。
在所示实施例中，在以硅基片作为支承板的反射型显示中使用了这种效应。这就导致所用的各转换开关元件的高生产率，并为能够采用集成工艺的各种优点（例如“冗余法”）提供了可能性。
图3是平面图，而图4是在一种其结构基本等同于图1、2的器件的光转换开关25的图3中的剖面线Ⅳ-Ⅳ上所截取的剖面图。此刻，支承板2是由玻璃制成的，而在该板上形成有一个连续的、由氧化铟制成的电极6。在此实施例中，继续进行钻蚀直到互相分离的各单元22与每个孔眼17相联结为止。由于各孔眼17的位置（能与紧邻的密布麻点的薄层相比），可以做到使各单元22的表面基本上填满该器件的整个表面（近于90%）。可以通过各电极6、16上的电压使该器件透明或不透明。另外，各标号具有与图1、2中的各标号相同的意义。必要时，该器件可备有一个或更多个的偏振片。在这种情况下（透明单元），该罩板也可起偏振片的作用。通过将各氧化铟锡电极分割成一种十字形配置，也可以使各喷镀金属层6、16形成各行和各列，各象素就在其各交叉区。于是Al2O3的薄层15提供附加的坚固性。这样一种器件是很适合用于多路复用器件的。
图5是按照本发明的显示器稍有不同的一部分的平面图，而图6示出在不同制造阶段中的该器件，它是以图5中的剖面线Ⅵ-Ⅵ上所截取的剖面视图。
在这种情况下所示的显示器件1是按透射型工作的。图中未示出各下部电极26和各驱动元件，例如，在非晶或多晶硅中实现的各晶体管，都被形成在透明支承板2上，在此之后，使该组件涂敷一层保护层13，必要时，可在此保护层中为该液晶提供某一优选的方向。
接着，按照显微标尺上的下层板的元件布局图，在该组件上形成一层具有，某一准确限定厚度的氧化镁层27。然后，提供一层光致抗蚀剂28，并利用光刻技术在其上刻制图案。利用这个图案作为掩模，就 直接在下面薄层27中刻蚀出具有尺寸例如为2×2μm2的各孔眼29。接着利用由图6b中的箭头30所示的斜向汽相淀积工艺在这些孔眼中和在薄层27的其余部分上形成有保护层15和导电材料层16。在适当选择汽相淀积角度（近于45°）以及各孔眼29的尺寸情况下，双层14就在各孔眼29中延伸到下面支承板的镀层13为止，并在孔眼29处组成各隔离物18。这是可在下面电极26（孔眼29′）的区域处实现的，但也可在下面各电极之间实现。在前者情况下，必要时可事先局部地去除保护层13，以便在各下面电极26和各上面电极16之间均获得直通连接。
此刻，可再经由各孔眼29、29′而去除薄层27。这个刻蚀步骤就不再象前面各实施例中那样严格了，这是因为各隔离物18是耐刻蚀剂的。另外，各孔眼29具有与图1、2中各孔眼17相同的功能。经清洁步骤，就可将该单元充满液晶材料，之后形成第二罩板和一个以上的偏振片。
在根据本发明制造器件的再另一种方法中，如图7和8中所示，相继地给支承板2提供各电极6、保护层13以及MgO层27，后者又循序镀有保护层15和氧化铟锡层16。利用光刻技术在各薄层15、16，接着在17中都形成有例如尺寸为2×6μm2的各孔眼或槽孔31;这样，可以对该MgO薄层27稍作钻蚀。接着将该光致抗蚀剂层去除，然后再涂敷上光致抗蚀剂使它充满各槽孔31。
用掩模32使这种光致抗蚀剂曝光，以便在显影以后使留下由已固化（在200℃下）的光致抗蚀剂组成的各隔离物18。这些隔离物就部分地填满各孔眼31，因此就再次获得刻蚀剂（以及在较后阶段的液晶材料）的入口。
当然，本发明并不局限于所示各实施例，但是在本发明的范围内的若干变型都是有可能的。
例如在图7、8中，可以使掩模32形成得使孔眼31b完全充填有 光致抗蚀剂，从而填有隔离物18。在这种情况下，则薄层28就可经由第二孔眼31a而去除，该孔眼在对薄层27进行钻蚀期间是暂时涂有辅助掩模的，因此孔眼31a是不转移进薄层27中。在后一举例中，可以用一种无机材料取代光抗蚀剂以便由这些材料形成各元件18。
此外，特别是在图5、6和图7、8的器件中，各隔离物18可沿某一上面的电极的边缘而延伸。
在一种工作于反射型显示器件中，也可以使罩板做成不透明的，而使支承板可做成透射的。

Claims (22)

1、一种在支承板和罩板之间包括有一液晶介质的液晶显示器件，在该支承板和罩板中至少有一块板是透明的，并且各板至少备有一层包括导电材料层以及必要时在液晶介质一侧备有保护材料层，其特征在于：该罩板的导电材料层至少具有一个孔眼，或者罩板的导电材料层至少在一个孔眼区处基本上延伸到该支承板。
2、如权利要求1中所要求的液晶显示器件，特征在于：所述罩板的导电材料层拥有许多孔眼，而且还在于在两板之间的离各孔眼的基本等距处存在有隔离物材料。
3、如权利要求2中所要求的液晶显示器件，特征在于：所述隔离材料为环绕各孔眼周围的液晶介质封闭出各基本上是圆形的空间。
4、如权利要求1中所要求的液晶显示器件，特征在于：所述罩板的导电材料层在所述导电材料中的孔眼区域处基本上延伸到该支承板。
5、如权利要求1中所要求的液晶显示器件，特征在于：在所述罩板的导电材料中的孔眼区域处存在有一隔离物。
6、如权利要求5中所要求的液晶显示器件，特征在于：所述隔离物包括有固化的光致抗蚀剂。
7、如权利要求4至6中的任一权利要求中所要求的液晶显示器件，特征在于：沿着由所述导电材料组成的电极边缘的至少一部分而出现有上述孔眼。
8、如权利要求1-5中任一项所要求的液晶显示器件，特征在于：所述支承板和罩板的绝缘材料均被实现为各带状的行和列，这样就在各行和列的交叉区域处出现各个象素。
9、如权利要求1-5中任一项所要求的液晶显示器件，特征在于：所述器件至少在所述支承板的导电材料和所述罩板的导电材料之间至少包括有一个导电直通连接。
10、如权利要求1-5中任一项所要求的液晶显示器件，特征在于：两板之间的距离至多为3μm。
11、如权利要求1-5中任一项所要求的液晶显示器件，特征在于：所述支承板由硅组成。
12、如权利要求11中所要求的液晶显示器件，特征在于：所述硅板包括有控制电子线路。
13、一种如权利要求2或3中所要求的液晶显示器件的制造方法，其中在包括有导电材料层和保护层的罩板和支承板之间的一种中间层至少是部分去除的，特征在于：所述中间层的大部分是通过经由所述罩板中的各孔眼进行钻蚀的过程而去除的，而且把所述中间层的各个剩下部分留作各隔离物。
14、一种如权利要求4、5或6中所要求的液晶显示器件的制造方法，其中在各包括有导电材料层和保护层的罩板和支承板之间的中间层至少是部分去除的，特征在于在所述中间层中为至少部分充有绝缘材料而形成有各个凹陷区。
15、如权利要求14中所要求的方法，特征在于：在各凹陷区形成以后，利用斜向汽相淀积工艺顺序地形成一层保护层和一层导电材料层，然后将所述中间层去除。
16、如权利要求15中所要求的方法，特征在于：为进行斜向汽相淀积工艺起见，将用于形成一种导电直通连接的所述支承板的导电材料局部地去除。
17、如权利要求14中所要求的方法，特征在于：首先在所述中间层上备有一块带有保护层导电材料层的罩板，接着，在所述导电材料和保护层中，经由各刻蚀孔眼而形成有可全部或部分地充满绝缘材料的各凹陷区，然后利用钻蚀作用去除所述中间层。
18、如权利要求13至17中任一项中所要求的方法，特征在于：至少使各保护层中之一经受一种为使所述液晶材料定向的处理。
19、如权利要求13至17中任一项中所要求的方法，特征在于：使所述中间层经受一种定向处理。
20、如权利要求13至17中任一项中所要求的方法，特征在于：经由所述各刻蚀孔眼而使所述器件充满液晶材料。
21、如权利要求13至17中任一项中所要求的方法，特征在于：所述支承板包括有形成有各控制电子线路的圆硅片。
22、如权利要求13至17中任一项中所要求的方法，特征在于：在所述器件充有液晶材料以后，使所述层覆盖一层透明玻璃、箔片或滤色镜。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100400742C (zh) * 2003-03-19 2008-07-09 可乐丽股份有限公司 用于球类的皮革样片材

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8812956D0 (en) * 1988-06-01 1988-07-06 Emi Plc Thorn Display device
US5339090A (en) * 1989-06-23 1994-08-16 Northern Telecom Limited Spatial light modulators
EP0808071B1 (en) * 1991-03-19 2000-12-06 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display apparatus
EP0649046B1 (en) * 1993-10-19 2001-07-11 Sharp Kabushiki Kaisha A liquid crystal display device and a production method for the same
US5808800A (en) 1994-12-22 1998-09-15 Displaytech, Inc. Optics arrangements including light source arrangements for an active matrix liquid crystal image generator
US5748164A (en) 1994-12-22 1998-05-05 Displaytech, Inc. Active matrix liquid crystal image generator
KR0161387B1 (ko) * 1995-01-27 1999-01-15 윤종용 박막형 액정표시소자 및 그 제조 방법
JPH09127521A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Sharp Corp 入力機能付き表示装置
US5818564A (en) * 1996-09-13 1998-10-06 Raychem Corporation Assembly including an active matrix liquid crystal display module
JP3883641B2 (ja) * 1997-03-27 2007-02-21 株式会社半導体エネルギー研究所 コンタクト構造およびアクティブマトリクス型表示装置
US6141072A (en) 1997-04-04 2000-10-31 Georgia Tech Research Corporation System and method for efficient manufacturing of liquid crystal displays
EP0926536A1 (en) * 1997-12-23 1999-06-30 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Tunable optical device
US6246459B1 (en) 1998-06-10 2001-06-12 Tyco Electronics Corporation Assembly including an active matrix liquid crystal display module and having plural environmental seals
JP4168488B2 (ja) * 1998-08-28 2008-10-22 ソニー株式会社 液晶表示装置
WO2003001285A1 (fr) 2001-06-26 2003-01-03 Sony Corporation Element d'afficheur a cristaux liquides du type reflectif, unite d'affichage, systeme optique de projection et systeme d'afficheur de projection
US7106401B2 (en) 2001-06-26 2006-09-12 Sony Corporation Reflex liquid crystal display device, display apparatus, projection optical system, and projection display system
WO2006038654A1 (ja) * 2004-10-05 2006-04-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. プラズマディスプレイパネルとその製造方法
KR20140058773A (ko) * 2012-11-06 2014-05-15 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140062286A (ko) 2012-11-14 2014-05-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3863332A (en) * 1973-06-28 1975-02-04 Hughes Aircraft Co Method of fabricating back panel for liquid crystal display
JPS5922337B2 (ja) * 1975-09-17 1984-05-25 ニホンアイ ビ− エム カブシキガイシヤ ガス・パネル装置の製造方法
JPS5524569Y2 (zh) * 1977-01-13 1980-06-12
DE2805970C3 (de) * 1978-02-13 1980-09-25 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
JPS5528004A (en) * 1978-08-18 1980-02-28 Canon Inc Liquid crystal display element
NL7808899A (nl) * 1978-08-30 1980-03-04 Philips Nv Weergeefinrichting met vloeibaar kristal.
US4256382A (en) * 1979-05-03 1981-03-17 Hughes Aircraft Company Liquid crystal devices having uniform thermal expansion coefficient components
JPH0715536B2 (ja) * 1983-01-28 1995-02-22 キヤノン株式会社 表示パネル
US4763995A (en) * 1983-04-28 1988-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Spacers with alignment effect and substrates having a weak alignment effect
JPS60170833A (ja) * 1984-02-15 1985-09-04 Canon Inc 液晶パネル
JPS60182414A (ja) * 1984-02-29 1985-09-18 Canon Inc 表示装置
US4663494A (en) * 1984-07-19 1987-05-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Photovoltaic device
KR880700297A (ko) * 1985-03-05 1988-02-22 오레그 이. 앨버 전기 광학 디스플레이
JPS6280626A (ja) * 1985-10-04 1987-04-14 Hosiden Electronics Co Ltd 液晶表示素子
DE3674547D1 (de) * 1985-11-26 1990-10-31 Stanley Electric Co Ltd Fluessigkristall-farbanzeigevorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung.
NL8600697A (nl) * 1986-01-09 1987-08-03 Philips Nv Beeldweergeefinrichting en een methode voor de vervaardiging ervan.
US4653864A (en) * 1986-02-26 1987-03-31 Ovonic Imaging Systems, Inc. Liquid crystal matrix display having improved spacers and method of making same
JPS6363020A (ja) * 1986-09-04 1988-03-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶電気光学装置作製方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100400742C (zh) * 2003-03-19 2008-07-09 可乐丽股份有限公司 用于球类的皮革样片材

Also Published As

Publication number Publication date
EP0294900A1 (en) 1988-12-14
JP2661963B2 (ja) 1997-10-08
CN88103548A (zh) 1988-12-28
DE3880018D1 (de) 1993-05-13
EP0294900B1 (en) 1993-04-07
KR890000922A (ko) 1989-03-17
JPS646925A (en) 1989-01-11
ATE88021T1 (de) 1993-04-15
NL8701347A (nl) 1989-01-02
US5005951A (en) 1991-04-09
DE3880018T2 (de) 1993-09-30

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