JP2007025517A - 電気光学装置の製造方法、電気光学装置、シールマスク及びシール材印刷装置 - Google Patents
電気光学装置の製造方法、電気光学装置、シールマスク及びシール材印刷装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 表示領域を十分に確保することができると同時に、基板の大型化を回避することが可能な電気光学装置の製造方法、電気光学装置、シールマスク及びシール材印刷装置を提供すること。
【解決手段】 マザー基板S上にシールパターン120を形成する際に、シールパターン120の辺部分に間隙121a、121b、121cが設けられるようにしたので、カラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス型マザー基板と貼り合わせて圧着したときには、潰されたシール材120a、120b、120cが間隙121a、121b、121cを塞ぐように広がる。したがって、当該シール材120a、120b、120cが不均一に広がることは無い。
【選択図】 図10
【解決手段】 マザー基板S上にシールパターン120を形成する際に、シールパターン120の辺部分に間隙121a、121b、121cが設けられるようにしたので、カラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス型マザー基板と貼り合わせて圧着したときには、潰されたシール材120a、120b、120cが間隙121a、121b、121cを塞ぐように広がる。したがって、当該シール材120a、120b、120cが不均一に広がることは無い。
【選択図】 図10
Description
本発明は、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、シールマスク及びシール材印刷装置に関する。
一般に液晶パネルは、マザー基板と呼ばれる大判の基板を2枚対向させ、一方のマザー基板に矩形環状にシール材を形成し、液晶を挟持するように2枚のマザー基板を貼り合わせて切断することによって形成される。マザー基板上にシール材を矩形環状に形成する手法としては、例えばシール材の形状に対応する矩形環状の開口部が設けられたシールマスクを用いてマザー基板上にシール材を印刷するスクリーン印刷法(例えば、特許文献1参照。)や、ディスペンサを用いてマザー基板上にシール材を矩形環状に塗布する手法(例えば、特許文献2参照)等がある。
特開2004−177941号公報
特開2004−109448号公報
しかしながら、シール材を単に矩形環状に形成したのでは、2枚のマザー基板を貼り合わせて圧着したときに、当該シール材の辺部分において、シール材の広がりが不均一になり、シール材の幅(シール幅)が不均一になってしまう。
また、特にスクリーン印刷法によりシール材を環状パターンに印刷する場合では、シール材を印刷した直後にはシールマスクとマザー基板とシール材とが密着し、シール材内部の空間が密閉されてしまう。このため、シール材を印刷し終えてマザー基板からシールマスクを取り外すときにシール材がシールマスクに引っ張られるような抵抗を受けてしまう。このように、シールマスクとマザー基板とがスムーズに剥がれないと、シール材の塗布量が不均一となりシールパターンが変形する場合がある。シール材が変形した場合、2枚のマザー基板を貼り合わせて圧着したときに、シール幅が不均一になるという問題がある。
このようにシール幅が不均一になると、その分シール材の内側の領域が狭くなってしまう。電気光学装置においては、通常、かかる領域は表示領域として利用されるものである。したがって、当該領域が狭くなってしまうと、利用できる表示領域が狭くなってしまう。あるいは、所定の面積の表示領域を確保しようとすると、基板を大型化せざるを得なくなってしまう。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、表示領域を十分に確保することができると同時に、基板の大型化を回避することが可能な電気光学装置の製造方法、電気光学装置、シールマスク及びシール材印刷装置を提供することにある。
また、特にスクリーン印刷法によりシール材を環状パターンに印刷する場合では、シール材を印刷した直後にはシールマスクとマザー基板とシール材とが密着し、シール材内部の空間が密閉されてしまう。このため、シール材を印刷し終えてマザー基板からシールマスクを取り外すときにシール材がシールマスクに引っ張られるような抵抗を受けてしまう。このように、シールマスクとマザー基板とがスムーズに剥がれないと、シール材の塗布量が不均一となりシールパターンが変形する場合がある。シール材が変形した場合、2枚のマザー基板を貼り合わせて圧着したときに、シール幅が不均一になるという問題がある。
このようにシール幅が不均一になると、その分シール材の内側の領域が狭くなってしまう。電気光学装置においては、通常、かかる領域は表示領域として利用されるものである。したがって、当該領域が狭くなってしまうと、利用できる表示領域が狭くなってしまう。あるいは、所定の面積の表示領域を確保しようとすると、基板を大型化せざるを得なくなってしまう。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、表示領域を十分に確保することができると同時に、基板の大型化を回避することが可能な電気光学装置の製造方法、電気光学装置、シールマスク及びシール材印刷装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の主たる観点に係る電気光学装置の製造方法は、一対の基板間にシール材が挟持されてなる電気光学装置の製造方法であって、前記一対の基板のうちの一方の基板に、矩形環状のシール材を形成する工程と、前記一対の基板を対向させて貼り合わせる工程とを具備し、前記シール材を形成する工程では、前記シール材の辺部分に間隙を設け、前記一対の基板を対向させて貼り合わせる工程では、前記間隙が閉塞されるまで前記一対の基板を圧着することを特徴とする。
本願発明において、電気光学装置とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称している。具体的には、電気光学物質として液晶を用いる液晶表示装置、有機EL(Electro-Luminescence)を用いる有機EL装置、無機ELを用いる無機EL装置、電気光学物質としてプラズマ用ガスを用いるプラズマディスプレイ装置等がある。さらには、電気泳動ディスプレイ装置(EPD:Electrophoretic Display)、フィールドエミッションディスプレイ装置(FED:電界放出表示装置:Field Emission Display)等がある。
本発明によれば、シール材の辺部分に間隙が設けられるようにしたので、一対の基板を貼り合わせて圧着したときには、潰されたシール材が間隙を塞ぐように広がり、当該シール材の各辺が不均一に広がることが無い。特に、スクリーン印刷法によってシール材を形成する場合、本発明のようにシール材の辺部分に間隙を設けることで、シール材を形成した後にシール材とシールマスクと基板とで囲まれる領域が密閉されないので、基板からシールマスクを取り外すときにシール材からの抵抗を受けなくて済む。このため、シール材が変形することも無く、一対の基板を貼り合わせて圧着したときにはシール材の広がりが均一になり、シール幅が均一になる。これにより、シール材の内側の領域が狭くなるのを回避することができ、電気光学装置の表示領域を十分に確保することができると共に、一定の表示領域を確保する場合にも基板の大型化を回避することができる。
また、前記シール材を形成する工程では、前記間隙が直線状に設けられることが好ましい。
このような構成によれば、間隙を挟むシール材の各対向面が平坦になるため、一対の基板を貼り合わせる工程においてシール材同士が合着したときに、形状が乱れることが無い。
このような構成によれば、間隙を挟むシール材の各対向面が平坦になるため、一対の基板を貼り合わせる工程においてシール材同士が合着したときに、形状が乱れることが無い。
また、前記シール材を形成する工程では、前記間隙が一定の幅で設けられることが好ましい。
間隙の幅が一定に設けられた場合、一対の基板を貼り合わせて圧着すると、シール材は圧着により間隙を均一に閉塞していくことになる。これにより、シール材を隙間なく均一に合着させることができる。
間隙の幅が一定に設けられた場合、一対の基板を貼り合わせて圧着すると、シール材は圧着により間隙を均一に閉塞していくことになる。これにより、シール材を隙間なく均一に合着させることができる。
また、前記シール材を形成する工程では、前記間隙が前記シール材の内側から外側にかけて徐々に幅が狭くなるように設けられることが好ましい。
このような構成によれば、シール材の外辺では、シール材の内辺に比べて端面同士の間隔が狭くなるので、一対の基板を貼り合わせて圧着する際に、シール材の外側が合着しやすくなる。これにより、シール材で囲まれた領域を確実に密閉することができる。
このような構成によれば、シール材の外辺では、シール材の内辺に比べて端面同士の間隔が狭くなるので、一対の基板を貼り合わせて圧着する際に、シール材の外側が合着しやすくなる。これにより、シール材で囲まれた領域を確実に密閉することができる。
また、前記シール材を形成する工程では、幅が200μm以下になるように前記間隙が設けられることが好ましい。
電気光学装置を製造する際に設定される通常のシール材の幅、量、粘度等を考慮すると、間隙の幅を大きくし過ぎた場合には、一対の基板を貼り合わせた時にシール材同士が合着しない可能性がある。本発明のように間隙の幅を200μm以下に設定すれば、一対の基板を貼り合わせた時にシール材同士が確実に合着することになるので、シール材で囲まれた領域を確実に密閉することができる。なお、当該間隙の幅については、5μm〜50μmの範囲であればなお好ましい。
電気光学装置を製造する際に設定される通常のシール材の幅、量、粘度等を考慮すると、間隙の幅を大きくし過ぎた場合には、一対の基板を貼り合わせた時にシール材同士が合着しない可能性がある。本発明のように間隙の幅を200μm以下に設定すれば、一対の基板を貼り合わせた時にシール材同士が確実に合着することになるので、シール材で囲まれた領域を確実に密閉することができる。なお、当該間隙の幅については、5μm〜50μmの範囲であればなお好ましい。
また、前記シール材を形成する工程では、前記間隙を挟んで隣接する前記シール材のうち一方のシール材の端面に凹部を設け、他方のシール材の端面に凸部を設け、前記一対の基板を対向させて貼り合わせる工程では、前記シール材の凹部と凸部とが係合するように前記一対の基板を圧着することが好ましい。
このような構成によれば、一対の基板を貼り合わせて圧着したときに、各シール材の端面に設けられた凹部と凸部とが係合するので、シール材に囲まれた領域を確実に密閉することができる。例えば液晶装置の場合、シール材に囲まれた領域に封入する液晶の漏れを確実に防ぐことができる。
このような構成によれば、一対の基板を貼り合わせて圧着したときに、各シール材の端面に設けられた凹部と凸部とが係合するので、シール材に囲まれた領域を確実に密閉することができる。例えば液晶装置の場合、シール材に囲まれた領域に封入する液晶の漏れを確実に防ぐことができる。
また、前記シール材の粘度が、2×105cps〜2×106cpsの範囲内であることが好ましい。
シール材の粘度が高すぎる場合、一対の基板を貼り合わせて圧着したときにシール材が十分に広がらず、間隙が閉塞されないおそれがある。また、シール材の粘度が低すぎる場合、一対の基板を貼り合わせて圧着したときにシール材が過度に広がってしまうおそれがある。更には、液晶封入時の液晶拡散力によりシールを破ってしまう不具合が生ずる。本発明のようにシール材の粘度を、2×105cps〜2×106cpsの範囲とすることにより、一対の基板を貼り合わせて圧着したときに、シール材が適度に広がるのである。なお、当該シール材の粘度については、2×105cps〜1×106cpsの範囲であれば、より好ましい。
シール材の粘度が高すぎる場合、一対の基板を貼り合わせて圧着したときにシール材が十分に広がらず、間隙が閉塞されないおそれがある。また、シール材の粘度が低すぎる場合、一対の基板を貼り合わせて圧着したときにシール材が過度に広がってしまうおそれがある。更には、液晶封入時の液晶拡散力によりシールを破ってしまう不具合が生ずる。本発明のようにシール材の粘度を、2×105cps〜2×106cpsの範囲とすることにより、一対の基板を貼り合わせて圧着したときに、シール材が適度に広がるのである。なお、当該シール材の粘度については、2×105cps〜1×106cpsの範囲であれば、より好ましい。
また、前記シール材を形成する工程が、シールマスクを用いたスクリーン印刷法により行われることが好ましい。
スクリーン印刷法によってシール材を形成する場合、シール材の一部の角部に間隙を設けることにより、シール材を形成した後にシール材とシールマスクと基板とで囲まれる領域が密閉されず、当該間隙が空気の通り道となるため、基板からシールマスクを取り外すときにシール材からの抵抗を受けなくて済む。このため、シール材が変形することも無く、一対の基板を貼り合わせて圧着したときにはシール材の広がりが均一になり、シール幅が均一になる。
スクリーン印刷法によってシール材を形成する場合、シール材の一部の角部に間隙を設けることにより、シール材を形成した後にシール材とシールマスクと基板とで囲まれる領域が密閉されず、当該間隙が空気の通り道となるため、基板からシールマスクを取り外すときにシール材からの抵抗を受けなくて済む。このため、シール材が変形することも無く、一対の基板を貼り合わせて圧着したときにはシール材の広がりが均一になり、シール幅が均一になる。
また、前記シール材を形成する工程の後に、前記矩形環状のシール材の内側に電気光学材料を滴下する工程を具備することが好ましい。
本発明によれば、上記のようにシール材を形成した後、当該シール材の内側に電気光学材料を滴下するため、基板を貼り合わせる際には電気光学材料がシール材の外側に漏れ出すのを回避することができる。
本発明の別の観点に係る電気光学装置は、上記の電気光学装置の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、電気光学装置を製造する際に表示領域を十分に確保することができると共に、基板の大型化を回避することができるため、表示領域が広く、基板1枚あたりのコストパフォーマンスが高い電気光学装置を得ることができる。
本発明によれば、上記のようにシール材を形成した後、当該シール材の内側に電気光学材料を滴下するため、基板を貼り合わせる際には電気光学材料がシール材の外側に漏れ出すのを回避することができる。
本発明の別の観点に係る電気光学装置は、上記の電気光学装置の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、電気光学装置を製造する際に表示領域を十分に確保することができると共に、基板の大型化を回避することができるため、表示領域が広く、基板1枚あたりのコストパフォーマンスが高い電気光学装置を得ることができる。
本発明の別の観点に係るシールマスクは、液晶パネルを構成する基板上に矩形環状のシールパターンを印刷するためのシールマスクであって、前記マスクパターンが、前記シールパターンの形状に対応する形状の開口部を有しており、前記シールパターンの辺に対応する部分に接続部が設けられていることを特徴とする。
本発明では、シールマスクのうち、シールパターンの辺に対応する部分に接続部が設けられているので、当該シールマスクを用いてシールパターンを形成する場合、シールパターンの辺に間隙が形成される。当該間隙が形成されることにより、当該シールマスクを用いてシールパターンを印刷した後、シール材と基板とシールマスクとで囲まれた領域が密閉されずに済む。
したがって、基板からシールマスクを取り外すときには、シールマスクがシール材に引っ張られるような抵抗を受けることが無く、シールパターンが変形することも無い。このため、一対の基板を貼り合わせて圧着した場合にシール幅が不均一になることを回避することができる。
また、前記接続部が直線状に設けられていることが好ましい。
接続部を直線状に設けることにより、基板上に形成されるシール材の間隙を直線状に形成することができる。これにより、間隙を挟むシール材の各対向面が平坦になるため、一対の基板を貼り合わせる工程においてシール材同士が合着したときに、形状が乱れることが無い。
接続部を直線状に設けることにより、基板上に形成されるシール材の間隙を直線状に形成することができる。これにより、間隙を挟むシール材の各対向面が平坦になるため、一対の基板を貼り合わせる工程においてシール材同士が合着したときに、形状が乱れることが無い。
また、前記接続部が一定の幅で設けられていることが好ましい。
接続部を一定の幅で設けることにより、基板上に形成されるシール材の間隙を一定の幅で形成することができる。間隙の幅が一定に形成された場合、一対の基板を貼り合わせて圧着すると、シール材は圧着により間隙を均一に閉塞していくことになる。これにより、シール材を隙間なく均一に合着させることができる。
接続部を一定の幅で設けることにより、基板上に形成されるシール材の間隙を一定の幅で形成することができる。間隙の幅が一定に形成された場合、一対の基板を貼り合わせて圧着すると、シール材は圧着により間隙を均一に閉塞していくことになる。これにより、シール材を隙間なく均一に合着させることができる。
また、前記接続部が、前記シールパターンの内側から外側にかけて徐々に幅が狭くなるように設けられていることが好ましい。
このような構成により、基板上に形成されるシールパターンの内側から外側にかけて徐々に幅が狭くなるようにシール材に間隙を形成することができる。シールパターンの外辺では、シールパターンの内辺に比べてシール材の端面同士の間隔が狭くなるので、一対の基板を貼り合わせて圧着する際には、シール材の外側が合着しやすくなる。これにより、シール材で囲まれた領域を確実に密閉することができる。
このような構成により、基板上に形成されるシールパターンの内側から外側にかけて徐々に幅が狭くなるようにシール材に間隙を形成することができる。シールパターンの外辺では、シールパターンの内辺に比べてシール材の端面同士の間隔が狭くなるので、一対の基板を貼り合わせて圧着する際には、シール材の外側が合着しやすくなる。これにより、シール材で囲まれた領域を確実に密閉することができる。
また、前記接続部の幅が、200μm以下であることが好ましい。
接続部の幅を200μm以下にすれば、基板上に形成されるシール材の間隙の幅を200μm以下にすることができる。この場合、一対の基板を貼り合わせた時にシール材が隙間無く合着するので、シール材の内側の領域を確実に密閉することができる。また、当該間隙の幅が5μm〜50μmの範囲が好適であるのに対応して、接続部の幅も5μm〜50μmの範囲とするのが好適である。
接続部の幅を200μm以下にすれば、基板上に形成されるシール材の間隙の幅を200μm以下にすることができる。この場合、一対の基板を貼り合わせた時にシール材が隙間無く合着するので、シール材の内側の領域を確実に密閉することができる。また、当該間隙の幅が5μm〜50μmの範囲が好適であるのに対応して、接続部の幅も5μm〜50μmの範囲とするのが好適である。
また、前記接続部を挟んで隣接する前記開口部のうち、一方の開口部の端辺には凹部が設けられており、他方の開口部の端辺には凸部が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、基板上に形成されるシール材の間隙を挟んで隣接するシール材のうち、一方のシール材の端面に凹部を設け、他方のシール材の端面に凸部を設けることができる。これにより、一対の基板を貼り合わせて圧着したときに、シール材の凹部と凸部を係合させることができるので、シール材に囲まれた領域を確実に密閉することができる。
このような構成によれば、基板上に形成されるシール材の間隙を挟んで隣接するシール材のうち、一方のシール材の端面に凹部を設け、他方のシール材の端面に凸部を設けることができる。これにより、一対の基板を貼り合わせて圧着したときに、シール材の凹部と凸部を係合させることができるので、シール材に囲まれた領域を確実に密閉することができる。
本発明の別の観点に係るシール材印刷装置は、液晶パネルを構成する基板上にシールパターンを印刷するシール材印刷装置であって、上記のシールマスクを具備することを特徴とする。
本発明のシール材印刷装置によって基板上にシール材を印刷すれば、表示領域を十分に確保することができると共に、基板の大型化を回避することが可能になる。
本発明のシール材印刷装置によって基板上にシール材を印刷すれば、表示領域を十分に確保することができると共に、基板の大型化を回避することが可能になる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。以下の図では、各部材を認識可能な大きさとするため、縮尺を適宜変更している。
図1は、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。
同図に示すように、液晶装置1は、液晶パネル40と、バックライト41とを主体として構成されている。液晶パネル40は、アクティブマトリクス基板2とカラーフィルタ基板3とで液晶6を挟持するように設けられており、シール材4を介して貼り合わされた構成になっている。本実施形態では、薄膜ダイオード(TFD)や薄膜トランジスタ(TFT)等の非線形素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置を例に挙げて説明するが、パッシブマトリクス方式やその他の方式の液晶装置であっても本発明の適用は可能である。
図1は、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。
同図に示すように、液晶装置1は、液晶パネル40と、バックライト41とを主体として構成されている。液晶パネル40は、アクティブマトリクス基板2とカラーフィルタ基板3とで液晶6を挟持するように設けられており、シール材4を介して貼り合わされた構成になっている。本実施形態では、薄膜ダイオード(TFD)や薄膜トランジスタ(TFT)等の非線形素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置を例に挙げて説明するが、パッシブマトリクス方式やその他の方式の液晶装置であっても本発明の適用は可能である。
アクティブマトリクス基板2は、例えばガラスや石英等の透明な材料により形成された矩形の基板である。当該表示領域Dは、画像や動画等が表示される領域であり、当該表示領域Dには、図示しない画素電極と、スイッチング素子とが設けられている。また、カラーフィルタ基板3は、例えばガラスやプラスチック等の透明な材料によって形成された矩形の基板である。カラーフィルタ基板3上には図示しない遮光層が設けられており、当該遮光層で囲まれた領域(画素)に対応して赤色層、緑色層、青色層とを有するカラーフィルタが設けられている。また、当該カラーフィルタ基板3上には、カラーフィルタを覆うようにオーバーコート層(図示せず)が形成され、オーバーコート層上には配向膜(図示せず)が形成されている。
シール材4は、例えばエポキシ樹脂等の材料によって形成されている。当該シール材4は、液晶パネル40の表示領域Dを囲むように矩形環状に設けられており、4辺(辺7、辺8、辺9及び辺10)を有している。シール材4の4辺のうち、辺7、辺9及び辺10には、独立して設けられたシール材同士が合着した合着部7a、9a及び10aが形成されている。
なお、辺7と辺9とが平行になっており、辺8と辺10とが平行になっている。
なお、辺7と辺9とが平行になっており、辺8と辺10とが平行になっている。
図2は、本実施形態に係るシール材印刷装置101の構成を示す模式図である。
シール材印刷装置101は、ステージ102と、シールマスク103と、印刷手段104とを主体として構成されている。当該シール材印刷装置101は、液晶パネルを構成するパネル基板にスクリーン印刷法によってシール材を印刷する装置である。本実施形態では、一枚のマザー基板から複数のパネル基板を採取する多数個取りと呼ばれる手法により液晶パネルを製造する工程の中でシール材を形成する場合を例に挙げて説明する。
シール材印刷装置101は、ステージ102と、シールマスク103と、印刷手段104とを主体として構成されている。当該シール材印刷装置101は、液晶パネルを構成するパネル基板にスクリーン印刷法によってシール材を印刷する装置である。本実施形態では、一枚のマザー基板から複数のパネル基板を採取する多数個取りと呼ばれる手法により液晶パネルを製造する工程の中でシール材を形成する場合を例に挙げて説明する。
ステージ102は、マザー基板Sを載置して保持する基台である。
シールマスク103は、マザー基板S上に形成するシールパターンを成形するものである。当該シールマスク103は、マザー基板Sに対して着脱可能に設けられており、図3に示すように、マスクパターン110として開口部111が形成されている。当該開口部111は、3つの開口部(開口部111a、開口部111b及び開口部111c)から構成されている。また、各開口部の間には、接続部109(接続部109a、接続部109b及び接続部109c)が形成されている。すなわち、開口部111aと開口部111bとは、接続部109aを挟んで隣接しており、開口部111bと開口部111cとは、接続部109bを挟んで隣接しており、開口部111cと開口部111aとは、接続部109cを挟んで隣接している。
シールマスク103は、マザー基板S上に形成するシールパターンを成形するものである。当該シールマスク103は、マザー基板Sに対して着脱可能に設けられており、図3に示すように、マスクパターン110として開口部111が形成されている。当該開口部111は、3つの開口部(開口部111a、開口部111b及び開口部111c)から構成されている。また、各開口部の間には、接続部109(接続部109a、接続部109b及び接続部109c)が形成されている。すなわち、開口部111aと開口部111bとは、接続部109aを挟んで隣接しており、開口部111bと開口部111cとは、接続部109bを挟んで隣接しており、開口部111cと開口部111aとは、接続部109cを挟んで隣接している。
図4は、マスクパターン110のうち、接続部109a付近の形状を示す図である。なお、接続部109b及び接続部109c付近の形状については説明を省略するが、接続部109a付近の形状の説明と同様の説明が可能である。
同図に示すように、開口部111a及び開口部111bは、それぞれL1(L1は例えば0.5mm)の幅を有している。
同図に示すように、開口部111a及び開口部111bは、それぞれL1(L1は例えば0.5mm)の幅を有している。
また、開口部111aと開口部111bとの間に設けられた接続部109aは、マスクパターン110のうち当該接続部109aが設けられる辺の延在方向114に対して直交するように、一定の幅L2(L2は例えば5μm〜50μm程度)で直線状に設けられている。開口部111aの端辺111eと、開口部111bの端辺111fとは、接続部109aを挟んで対向していると同時に、当該対向する端辺111eと端辺111fとは平行になっている。
図2に戻って、印刷手段104は、スクレッパ105と、スキージ106と、これらスクレッパ105及びスキージ106を保持する保持部材108とを有している。スクレッパ105は、シールマスク103上に供給されたシール材料をマスクパターン110の開口部111に流し入れる(コートする)部材である。スキージ106は、マスクパターン110の開口部111にコートされたシール材料をマザー基板Sに転写させる(プリントする)部材である。スクレッパ105及びスキージ106のそれぞれには、シールマスク103に対して着脱可能となるように昇降機構が設けられている。また、保持部材108にも、スクレッパ105及びスキージ106の昇降機構とは別に図示しない昇降機構が設けられている。
スクレッパ105及びスキージ106は保持部材108に保持されており、当該保持部材108には、図示しない駆動機構が設けられている。当該駆動機構によって保持部材108が図中の左右に移動可能となっており、保持部材108が図中の左右に移動することによって、スクレッパ105及びスキージ106がシールマスク103の図中左端部から右端部へと、又は、図中右端部から左端部へとスキャンするようになっている。
次に、図5〜図11を参照して、上記のシール材印刷装置101を用いて液晶装置1を製造する方法を説明する。本実施形態において、液晶装置1を製造する方法については、大面積の2枚のマザー基板、すなわち、カラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス側マザー基板とを別個に形成し、そのうちの一方の基板(本実施形態では、カラーフィルタ側マザー基板)にシール材を介して両者を貼り合わせ、貼り合わせた状態で切断することにより個々の液晶パネルに分離する方法(多数個取り)を例に挙げて説明する。また、シール材を形成する方法については、上述したシール材印刷装置101を用いたスクリーン印刷法を例に挙げて説明する。
まず、カラーフィルタ側マザー基板を形成する工程について説明する。ガラスやプラスチック等の透光性材料からなるマザー基板Sの各表示領域D(図9等参照)に各液晶パネルについての電極やカラーフィルタを形成し、平坦化膜を形成する。平坦化膜の表面には、ギャップ制御用の図示しないスペーサ及び隔壁を形成する。スペーサは、各表示領域Dについてそれぞれ形成する。さらに、マザー基板Sに形成されたカラーフィルタを覆うように配向膜を形成し、当該配向膜に対してラビング処理を実行する。
次に、マザー基板Sの表示領域Dを囲むようにシール材を形成する。以下、当該シール材形成工程について説明する。
まず、シール材印刷装置101内のステージ102上にマザー基板Sを保持し、シールマスク103をマザー基板Sに装着する。この状態で、図5に示すように、シールマスク103上(図中、シールマスク103の右端)にシール材料80を供給する。なお、シールマスク103上に供給するシール材料80の粘度は、2×106cps以下であることが好ましく、2×105cps〜1×106cpsの範囲であればなお好ましい。本実施形態では、マザー基板Sに液晶を滴下してから貼り合わせる方法により液晶装置1を製造するので、上記のように粘度の高いシール材を採用している。
まず、シール材印刷装置101内のステージ102上にマザー基板Sを保持し、シールマスク103をマザー基板Sに装着する。この状態で、図5に示すように、シールマスク103上(図中、シールマスク103の右端)にシール材料80を供給する。なお、シールマスク103上に供給するシール材料80の粘度は、2×106cps以下であることが好ましく、2×105cps〜1×106cpsの範囲であればなお好ましい。本実施形態では、マザー基板Sに液晶を滴下してから貼り合わせる方法により液晶装置1を製造するので、上記のように粘度の高いシール材を採用している。
次に、図6に示すように、シールマスク103上のシール材料80をスクレッパ105によりコートし、シールマスク103の開口部111にシール材料80を供給する。スクレッパ105がシールマスク103の右端部から左端部へとスキャンすることにより、シールマスク103上の開口部111にシール材料80が充填される。
次に、図7に示すように、シールマスク103の開口部111に充填されたシール材料80をマザー基板Sにプリントする。スキージ106がシールマスク103の左端部から右端部へスキャンすることにより、シールマスク103上のシール材料80が開口部111からマザー基板S上に押し出され、マザー基板S上にシール材料80がマスクパターン110に対応する形状で印刷される。次に、図8に示すように、シールマスク103をマザー基板Sから取り外す。このとき、マザー基板S上には、シールパターン120が図9に示すように形成されている。以上の工程により、カラーフィルタ側マザー基板が形成される。その後、このように形成されたカラーフィルタ側マザー基板のシールパターン120の内側の領域に、液晶を滴下する。
ここで、マザー基板S上に形成されたシールパターン120の構成を説明する。図10は、図9に示されたシールパターン120のうち、1個のシールパターン120を示す図である。
シールパターン120は、表示領域Dを囲むように設けられた3つのシール材(シール材120a、シール材120b及びシール材120c)から構成されている。また、シール材120aとシール材120bとの間には間隙121aが形成され、シール材120bとシール材120cとの間には間隙121bが形成され、シール材120cとシール材120aとの間には間隙121cが形成されている。すなわち、シール材120aとシール材120bとは、間隙121aを挟んで隣接しており、シール材120bとシール材120cとは、間隙121bを挟んで隣接しており、シール材120cとシール材120aとは、間隙121cを挟んで隣接している。なお、間隙121a、間隙121b及び間隙121cはシール材料がプリントされない隙間の部分であり、それぞれ上述したシールマスク103の接続部109a、接続部109b及び接続部109cに対応する部分である。
シールパターン120は、表示領域Dを囲むように設けられた3つのシール材(シール材120a、シール材120b及びシール材120c)から構成されている。また、シール材120aとシール材120bとの間には間隙121aが形成され、シール材120bとシール材120cとの間には間隙121bが形成され、シール材120cとシール材120aとの間には間隙121cが形成されている。すなわち、シール材120aとシール材120bとは、間隙121aを挟んで隣接しており、シール材120bとシール材120cとは、間隙121bを挟んで隣接しており、シール材120cとシール材120aとは、間隙121cを挟んで隣接している。なお、間隙121a、間隙121b及び間隙121cはシール材料がプリントされない隙間の部分であり、それぞれ上述したシールマスク103の接続部109a、接続部109b及び接続部109cに対応する部分である。
これら間隙121a、121b、121cは、ほぼ同様の構成をなしているので、以下では間隙121aの構成についてのみ説明し、間隙121b及び間隙121cの構成の説明は省略する。なお、説明を省略する間隙121b及び間隙121cについても間隙121aの説明と同様の説明が可能である。
間隙121aは、シールパターン120の内側から外側にかけて当該シールパターン120の辺の延在方向124に対して直交するように設けられており、一定の幅L3(L3は例えば5μm〜50μm程度)で直線状に設けられている。シール材120aの端面121e及びシール材120bの端面121fは、間隙121aを挟んで対向していると同時に、当該対向する端面121e及び端面121fは平行になっている。
次に、アクティブマトリクス側マザー基板を形成する工程について説明する。
ガラスやプラスチック等の透光性材料からなる別のマザー基板の各表示領域(当該表示領域は、マザー基板Sの表示領域Dに対応するものである)に、公知の方法で走査線やデータ線、電極等を形成し、走査線やデータ線等が形成された表示領域に平坦化膜を形成する。平坦化膜を形成した後は、各表示領域内にポリイミド等からなる配向膜を形成し、この配向膜に対してラビング処理を実行する。以上の工程により、アクティブマトリクス側マザー基板が形成される。
ガラスやプラスチック等の透光性材料からなる別のマザー基板の各表示領域(当該表示領域は、マザー基板Sの表示領域Dに対応するものである)に、公知の方法で走査線やデータ線、電極等を形成し、走査線やデータ線等が形成された表示領域に平坦化膜を形成する。平坦化膜を形成した後は、各表示領域内にポリイミド等からなる配向膜を形成し、この配向膜に対してラビング処理を実行する。以上の工程により、アクティブマトリクス側マザー基板が形成される。
次に、カラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス側マザー基板とを貼り合わせて圧着する。具体的には、アクティブマトリクス側マザー基板の表示領域とカラーフィルタ側マザー基板の表示領域Dとが一致するように位置合わせをし、位置が合ったところで両基板を貼り合わせて圧着する。シールパターン120は圧着により潰されて広がり、図1に示すシール材4を構成する。
その後、貼り合わせた2枚の基板にスクライブ線を形成し、当該スクライブ線に沿って液晶パネルを切断し、複数の液晶パネルを形成する。各液晶パネルの洗浄を行い、駆動ドライバ等を実装し、必要に応じてバックライト41や偏光板等を取り付けて、液晶装置1が完成する。
本実施形態によれば、マザー基板S上にシールパターン120を形成する際に、シールパターン120の辺部分に間隙121a、121b、121cが設けられるようにしたので、カラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス型マザー基板と貼り合わせて圧着したときには、潰されたシール材120a、120b、120cが間隙121a、121b、121cを塞ぐように広がる。したがって、当該シール材120a、120b、120cが不均一に広がることは無い。
特にスクリーン印刷法によってシールパターンを形成する場合、例えば図11に示すようにシールパターン54を隙間無く印刷すると、シールマスク53とマザー基板Sとシールパターン54とが密着し(図11の破線部で示した状態)、この三者に囲まれた領域が密閉されるので、マザー基板Sからシールマスク53を取り外すときにシールパターン54から引っ張られる力を受け、シールパターン54が変形してしまうことがある。
これに対して、本実施形態のようにシールパターン120の辺部分に間隙121a、121b、121cを設けることで、シールパターン120を形成した後では、図12に示すように、当該シール材120a、120b、120cとシールマスク103とカラーフィルタ側マザー基板とで囲まれる領域が密閉されない状態になる。このため、当該カラーフィルタ側マザー基板からシールマスク103を取り外すときにシール材120a、120b、120cからの抵抗を受けずに済み、シール材120a、120b、120cが変形することも無い。よって、カラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス側マザー基板とを貼り合わせて圧着したときには、シール材120a、120b、120cの広がりが均一になり、シール幅が均一になる。これにより、シール材120a、120b、120cで囲まれた領域が狭くなるのを回避することができ、電気光学装置の表示領域Dを十分に確保することができると共に、一定の表示領域を確保する場合にもマザー基板の大型化を回避することができる。
なお、マザー基板Sにシールパターンを形成する際に設定されるシールパターンの幅、シール材料の量及び粘度等のパラメータを考慮すると、間隙121a、121b、121cの幅を大きくし過ぎた場合には、カラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス側マザー基板とを貼り合わせた時にシール材同士が合着しない可能性がある。
一方で、間隙121a、121b、121cの幅を小さくし過ぎた場合には、シールパターン120を印刷し終えてシールマスク103をマザー基板Sから取り外すときに、間隙121a、121b、121cが塞がれてしまい、シール材120a、120b、120cとシールマスク103とマザー基板Sとで囲まれる領域が密閉されてしまうおそれがある。
そこで、本発明のように間隙の幅を200μm以下の範囲、より好ましくは5μm〜50μmの範囲に設定すれば、カラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス側マザー基板を貼り合わせた時に、シール材同士を確実に合着させることができると共に、間隙121a、121b、121cが塞がれるのを回避することができる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、シールマスク103のマスクパターン110に設けられた接続部109a、109b、109cの形状やシールパターン120に設けられる間隙121a、121b、121cの形状を、以下の各図に示すような形状にすることも可能である。なお、以下の図には、接続部109a又は間隙121aについてのみ図示して説明をする。接続部109b及び接続部109cの形状、間隙121b及び間隙121cの形状については図示及び説明を省略するが、接続部109a又は間隙121aと同様の図示・説明が可能である。
例えば、シールマスク103のマスクパターン110に設けられた接続部109a、109b、109cの形状やシールパターン120に設けられる間隙121a、121b、121cの形状を、以下の各図に示すような形状にすることも可能である。なお、以下の図には、接続部109a又は間隙121aについてのみ図示して説明をする。接続部109b及び接続部109cの形状、間隙121b及び間隙121cの形状については図示及び説明を省略するが、接続部109a又は間隙121aと同様の図示・説明が可能である。
例えば、図13(a)に示すように、接続部109aが、2つの開口部(開口部111a、開口部111b)に跨った辺の延在方向114に対して直交するように設けられるのではなく、当該延在方向114に対してα(αは例えば60°)の角度を有するように設けられるようにしても良い。
この場合、図13(b)に示すように、当該シールマスク103を用いて形成されたシールパターン120に設けられる間隙121aは、接続部109aの形状に対応するように、2つのシール材(シール材120a、シール材120b)に跨った辺の延在方向124に対してαの角度を有するように設けられる。
この場合、図13(b)に示すように、当該シールマスク103を用いて形成されたシールパターン120に設けられる間隙121aは、接続部109aの形状に対応するように、2つのシール材(シール材120a、シール材120b)に跨った辺の延在方向124に対してαの角度を有するように設けられる。
また、図14(a)に示すように、開口部111aの端辺111eの一部に凹部99aを設け、開口部111bの端辺111fの一部に凸部99bを設けるように接続部109aを形成しても良い。
この場合、図14(b)に示すように、マザー基板上にシールパターン120を形成したときに、シール材120aの端面121eには凹部119aが形成され、シール材120bの端面121fには凸部119bが形成される。
このようにシールパターン120を形成し、当該凹部119aと凸部119bとが係合ようにカラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス側マザー基板とを貼り合わせて圧着することで間隙121aが隙間無く閉塞され、シール材に囲まれた領域を確実に密閉することができる。また、シールパターン120に囲まれた領域に封入する液晶の漏れを確実に防ぐことができる。
この場合、図14(b)に示すように、マザー基板上にシールパターン120を形成したときに、シール材120aの端面121eには凹部119aが形成され、シール材120bの端面121fには凸部119bが形成される。
このようにシールパターン120を形成し、当該凹部119aと凸部119bとが係合ようにカラーフィルタ側マザー基板とアクティブマトリクス側マザー基板とを貼り合わせて圧着することで間隙121aが隙間無く閉塞され、シール材に囲まれた領域を確実に密閉することができる。また、シールパターン120に囲まれた領域に封入する液晶の漏れを確実に防ぐことができる。
なお、凹部99a及び凸部99bの形状については、例えば図15(a)に示すように、凸部99bを尖形にし、凹部99aを、当該凸部99bに対応する形状にした構成であっても良い。この場合、図15(b)に示すように、マザー基板上にシールパターン120を形成したときに、間隙121aには、尖形の凸部119bと、当該凸部119bに対応する形状の凹部119aとが形成される。
また、凹部99a及び凸部99bの形状については、例えば図16(a)に示すように、凸部99bが円弧状に突出する形状にし、凹部99aを、当該凸部99bに対応する形状にした構成であっても良い。この場合、図16(b)に示すように、マザー基板上にシールパターン120を形成したときに、間隙121aには、円弧状に突出する凸部119bと、当該凸部119bに対応する形状の凹部119aとが形成される。
その他の例として、図17(a)に示すように、接続部109aが、マスクパターン110の内辺112aから外辺112bにかけて徐々に幅が狭くなるように形成されていても良い。接続部109aのうち最も幅の広い部分では例えばLA1の幅を有し、最も幅の狭い部分では例えばLB1の幅を有するように形成する(LA1は例えば40〜50μm程度、LB1は例えば20〜30μm程度)。
この場合、図17(b)に示すように、マザー基板上にシールパターン120を形成したときに、シールパターン120の内辺122aから外辺122bにかけて徐々に幅が狭くなるように間隙121aを形成することができる。この場合、間隙121aのうち最も幅の広い部分では例えばLA2の幅を有し、最も幅の狭い部分では例えばLB2の幅を有するように間隙121aが形成される(LA2は例えば40〜50μm程度、LB2は例えば20〜30μm程度)。
これにより、シールパターン120の外辺122bでは、シールパターンの内辺122aに比べて幅が狭くなる、すなわちシール材の端面同士の間隔が狭くなるので、一対の基板を貼り合わせて圧着する際には、シール材の外辺122b側を合着させやすくすることができる。これにより、シール材で囲まれた領域を確実に密閉することができる。
この場合、図17(b)に示すように、マザー基板上にシールパターン120を形成したときに、シールパターン120の内辺122aから外辺122bにかけて徐々に幅が狭くなるように間隙121aを形成することができる。この場合、間隙121aのうち最も幅の広い部分では例えばLA2の幅を有し、最も幅の狭い部分では例えばLB2の幅を有するように間隙121aが形成される(LA2は例えば40〜50μm程度、LB2は例えば20〜30μm程度)。
これにより、シールパターン120の外辺122bでは、シールパターンの内辺122aに比べて幅が狭くなる、すなわちシール材の端面同士の間隔が狭くなるので、一対の基板を貼り合わせて圧着する際には、シール材の外辺122b側を合着させやすくすることができる。これにより、シール材で囲まれた領域を確実に密閉することができる。
また、例えば図18(a)に示すように、シールマスク103の接続部109a、109b、109cのほか、マスクパターン110の角部(例えば、図18(a)の右下の角部)に、別途接続部109dを設けても良い。この場合、図18(b)に示すように、マザー基板上に形成されるシールパターン120の辺部分に間隙121a、121b、121cが形成されるほか、図18(a)に示す接続部109dの形状に対応するように、シールパターン120の角部(図18(b)の右下の角部)に間隙121dが設けられることになる。
1…液晶装置 4…シール材 101…シール材印刷装置 103…シールマスク 109a、109b、109c…接続部 110…マスクパターン 111…開口部 120…シールパターン 121a、121b、121c…間隙
Claims (15)
- 一対の基板間にシール材が挟持されてなる電気光学装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうちの一方の基板に、矩形環状のシール材を形成する工程と、
前記一対の基板を対向させて貼り合わせる工程と
を具備し、
前記シール材を形成する工程では、前記シール材の辺部分に間隙を設け、
前記一対の基板を対向させて貼り合わせる工程では、前記間隙が閉塞されるまで前記一対の基板を圧着する
ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 前記シール材を形成する工程では、前記間隙が直線状に設けられることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記シール材を形成する工程では、幅が200μm以下になるように前記間隙が設けられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記シール材を形成する工程では、前記間隙が一定の幅で設けられることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記シール材を形成する工程では、前記間隙を挟んで隣接する前記シール材のうち一方のシール材の端面に凹部を設け、他方のシール材の端面に凸部を設け、
前記一対の基板を対向させて貼り合わせる工程では、前記シール材の凹部と凸部とが係合するように前記一対の基板を圧着することを特徴とする請求項1、請求項3及び請求項4のうちいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記シール材の粘度が、2×105cps〜2×106cpsの範囲内であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記シール材を形成する工程が、シールマスクを用いたスクリーン印刷法により行われることを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記シール材を形成する工程の後に、前記矩形環状のシール材の内側に電気光学材料を滴下する工程を具備することを特徴とする請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
- 請求項1乃至請求項8のうちいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法により製造されたことを特徴とする電気光学装置。
- 液晶パネルを構成する基板上に矩形環状のシールパターンを印刷するためのシールマスクであって、
前記マスクパターンが、
前記シールパターンの形状に対応する形状の開口部を有しており、
前記シールパターンの辺に対応する部分に接続部が設けられている
ことを特徴とするシールマスク。 - 前記接続部が直線状に設けられていることを特徴とする請求項10に記載のシールマスク。
- 前記接続部の幅が、200μm以下であることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載のシールマスク。
- 前記接続部が一定の幅で設けられていることを特徴とする請求項10乃至請求項12のうちいずれか一項に記載のシールマスク。
- 前記接続部を挟んで隣接する前記開口部のうち、一方の開口部の端辺には凹部が設けられており、他方の開口部の端辺には凸部が設けられていることを特徴とする請求項10、請求項12及び請求項13のうちいずれか一項に記載のシールマスク。
- 液晶パネルを構成する基板上にシールパターンを印刷するシール材印刷装置であって、
請求項10乃至請求項14のうちいずれか一項に記載のシールマスクを具備することを特徴とするシール材印刷装置。
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