JP2007047239A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 液晶装置の封止工程において、封止材の硬化収縮時の液晶注入口の撓みを防止した液晶装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】 本発明は、シール材10を介して対向配置された一対の第1基板40と第2基板42と、第1基板40と第2基板42とシール材10とによって囲まれた空間に封入された液晶を備える液晶装置であって、シール材10には液晶が注入される液晶注入口28が設けられ、液晶注入口28が設けられた液晶注入口領域28aには、少なくとも一部が液晶注入口領域28aに平面的に重なる位置に一対の基板のうち少なくとも一方の基板40(42)から他方の基板42(40)に向けて突出させた、一対の基板間隔を規制する凸部14a,16aが設けられ、液晶注入口28は封止材22によって封止されている。
【選択図】 図4
Description
本発明は、液晶装置及び電子機器に関する。
近年、携帯電話等の電子機器におけるカラー画像表示部には液晶装置が広く利用されている。液晶装置は、一対のガラス等の透明基板の間に液晶層が挟持されて構成されている。
この液晶装置を形成するには、まず一方の基板の表面周縁部にシール材(封止材)を塗布する。このとき、シール材の一部に液晶を注入するための液晶注入口を形成する。次に、一方の基板のシール材の内側にスペーサを散布し、シール材を介して他方の基板を貼り合わせる。次に、真空チャンバー内に一対の基板を搬送した後、真空チャンバー内を減圧してシール材に囲まれた一対の基板の内部を真空状態とする。次に、液晶注入口を液晶槽内に浸漬した状態で、真空チャンバー内部を大気圧下に戻す。すると、一対の基板間の内部と真空チャンバー内部との圧力差及び表面張力によって、基板間の内部に液晶が充填される。液晶注入後、シール材の液晶注入口に樹脂モールドの封止材を封止し、例えば紫外線を照射することにより、封止材を硬化させて液晶注入口の封止を行う。このような工程により液晶装置が製造される(特許文献1参照)。
特開2000−56314号公報
ところで、基板間に配設されるシール材は、粘性を有するエポキシ系やアクリル系の樹脂が用いられる。この樹脂の種類としては、紫外線による硬化(UV硬化)処理と熱による硬化処理とを併用して硬化させるUV硬化&熱硬化型あるいはUV硬化処理のみで硬化を行う100%UV硬化型がある。
そのため、上述した液晶装置の液晶注入口の封止工程において、紫外線が封止材に照射されると、封止材が硬化するとともに収縮する。ここで、シール材に形成される液晶注入口は、シール材に囲まれる内側と外側とを連通する開口部により形成されている。従って、封止材の収縮硬化に伴って一対の基板が撓むと、この押力によってシール材の液晶注入口付近の基板が撓んでしまう。これにより、液晶装置の表示領域にも影響を与えてしまい、表示ムラが発生するという問題があった。
本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶装置の封止工程において、封止材の硬化収縮時の液晶注入口の撓みを防止した液晶装置及び電子機器を提供することにある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、シール材を介して対向配置された一対の第1基板と第2基板と、前記第1基板と前記第2基板と前記シール材とによって囲まれた空間に封入された液晶を備える液晶装置であって、前記シール材には前記液晶が注入される液晶注入口が設けられ、前記液晶注入口が設けられた液晶注入口領域には、少なくとも一部が前記液晶注入口領域に平面的に重なる位置に前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板から他方の基板に向けて突出させた、前記一対の基板間隔を規制する凸部が設けられ、前記液晶注入口は封止材によって封止されることを特徴とする。
この構成によれば、シール材の液晶注入口領域にはスペーサが設けられるため、封止材が硬化収縮した際でも、スペーサにより一対の基板が支持される。また、スペーサが液晶注入口領域に平面的に重なるように配設されるため、空隙である液晶注入口の少なくとも一部がスペーサにより支持される。これにより、スペーサがストッパーとしての機能を果たし、液晶注入口の収縮による撓みを防止することができる。従って、液晶注入口領域とその他の領域とのセル厚の均一化が図られ、表示ムラを回避することができる。
また本発明の液晶装置は、前記凸部が複数設けられ、前記凸部の各々はスリット状に所定の間隙を有して配設されたことも好ましい。
この構成によれば、凸部の間隙が、液晶を注入するための流路となる。従って、液晶の注入口を確保するとともに、封止材の収縮硬化による液晶注入口の撓みを防止することができる。
また本発明の液晶装置は、前記凸部の硬度が、前記シール材の硬度よりも高いことも好ましい。
この構成によれば、スペーサの硬度がシール材よりも高いため、一対の基板の貼り合わせ時の加圧、又は封止時の封止材の硬化収縮に伴う液晶注入口の収縮に対しても、スペーサにより一対の基板間が支持される。これにより、一対の基板をシール材により固着するとともに、基板間をセル厚を一定に維持することができる。
また本発明の液晶装置は、前記第1基板の前記第2基板側には、前記凸部が設けられるとともに前記シール材の外周に沿ってスペーサが設けられ、前記シール材の内側の表示領域内にはカラーフィルタを平坦化するための平坦化膜が設けられるとともに、前記凸部及び前記スペーサの少なくとも一方に対応した前記第2基板の前記第1基板側の位置には前記平坦化膜が設けられたことも好ましい。
この構成によれば、第1基板側に設けられたスペーサと第2基板側に設けられた平坦化膜により一対の基板間のセル厚が規制される。また、スペーサ及び平坦化膜がシール材の外周に沿って形成されるため、一対の基板間の略全周(全体)がスペーサ等により支持される。
また本発明の液晶装置は、前記第1基板に設けられる前記凸部が、前記第1基板に設けられる前記スペーサと同一材料からなることも好ましい。
また本発明の液晶装置は、前記第1基板に設けられる前記凸部の高さが、前記第1基板に設けられる前記スペーサの高さと同じであることも好ましい。
また本発明の液晶装置は、前記第1基板に設けられる前記凸部の高さが、前記第1基板に設けられる前記スペーサの高さと同じであることも好ましい。
この構成によれば、液晶注入口に設けられる凸部とシール材の外周に設けられるスペーサとを同一工程により形成することができる。従って、製造工程を増加させることなく、液晶装置のセル厚の均一化を図ることができる。
また本発明の液晶装置は、前記第2基板の前記第1基板側には、前記凸部が設けられるとともに前記シール材の外周に沿って平坦化膜が設けられ、前記凸部及び前記平坦化膜の少なくとも一方に対応した前記第1基板の前記第2基板側の位置にはスペーサが設けられたことも好ましい。
この構成によれば、上述したように第1基板側に設けられたスペーサと第2基板側に設けられた平坦化膜により一対の基板間のセル厚が規制される。また、スペーサ及び平坦化膜がシール材の外周に沿って形成されるため、一対の基板間の略全周(全体)がスペーサ等により支持される。
また本発明の液晶装置は、前記第2基板に設けられる前記凸部が、前記第2基板に設けられる前記平坦化膜と同一材料からなることも好ましい。
また本発明の液晶装置は、前記第2基板に設けられる前記凸部の高さが、前記第2基板に設けられる前記平坦化膜の高さと同じであることも好ましい。
また本発明の液晶装置は、前記第2基板に設けられる前記凸部の高さが、前記第2基板に設けられる前記平坦化膜の高さと同じであることも好ましい。
この構成によれば、液晶注入口に設けられる凸部とシール材の外周に設けられる平坦化膜とを同一工程により形成することができる。従って、製造工程を増加させることなく、液晶装置のセル厚の均一化を図ることができる。
また本発明の液晶装置は、前記第1基板に設けられた第1電極と、前記第2基板に設けられた前記第1電極に対向する第2電極と、を備え、前記第1基板に設けられた前記凸部が導電材料からなり、前記第1基板には前記第2電極の基準電位となる配線が設けられ、前記第1基板側の前記凸部には前記配線が延設して接続されるとともに、前記第2基板側の前記第2電極が前記液晶注入口領域に形成された前記平坦化膜を覆うようにして延設され、前記第1基板側の前記配線と、前記第2基板側の前記第2電極とが前記凸部を介して電気的に接続されたことも好ましい。
この構成によれば、凸部は、封止材の収縮硬化に対してのストッパーとしての機能と、第2電極を基準電位となる配線に接続するための中継層としての機能を兼ね備える。これにより、別途上下導通のための上下導通材を形成する必要がないため、製造工程を増加させることなく、上下基板間の導通を図ることができる。
本発明の電子機器は、上記液晶装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、液晶のセル厚が均一なので表示ムラのない電子機器を提供することができる。
本発明によれば、液晶のセル厚が均一なので表示ムラのない電子機器を提供することができる。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
[第1の実施の形態]
まず、本実施形態のアクティブマトリクス型液晶装置について説明する。
図1は、液晶が挟持されたTFT基板40(第1基板)とカラーフィルタ基板42(第2基板)とが貼り合わされたアクティブマトリクス型の液晶装置100を示す平面図であり、図2は、図1に示す液晶装置100のA−A’線に沿った断面図であり、図3は、図1に示す液晶装置100の等価回路図を示す図である。
まず、本実施形態のアクティブマトリクス型液晶装置について説明する。
図1は、液晶が挟持されたTFT基板40(第1基板)とカラーフィルタ基板42(第2基板)とが貼り合わされたアクティブマトリクス型の液晶装置100を示す平面図であり、図2は、図1に示す液晶装置100のA−A’線に沿った断面図であり、図3は、図1に示す液晶装置100の等価回路図を示す図である。
液晶装置100は、図1,図2に示すように、TFT基板40とこれに対向して配置されたカラーフィルタ基板42とがシール材10を介して貼り合わされ、シール材10に形成された液晶注入口28から液晶が注入された構造となっている。TFT基板40及びカラーフィルタ基板42はガラスやプラスチック等の透明材料から形成されている。
また、TFT基板40は、カラーフィルタ基板42から張り出した領域(張出領域)(符号)を有している。この張出領域Bには、スイッチング素子を駆動するための駆動ドライバ11が、例えば異方性導電膜(以下、「ACF」という。)を介して実装されている。そして、駆動ドライバ11には表示領域Aの各配線から引き廻された引き廻し配線26が延設され接続されている。また、駆動ドライバ11の入力側には、フレキシブル基板用の接続端子50が複数設けられている。
図1,図2に示すように、一対のTFT基板とカラーフィルタ基板42との基板間のうち、シール材10に囲まれた内側の表示領域Aにはマトリクス状に配列された複数の画素が形成されている。この表示領域Aを図3に示す等価回路図を用いて説明すると、液晶装置100の表示領域Aを構成すべくマトリクス状に配置された複数の画素60には、画素電極9がそれぞれ形成されている。また、その画素電極9の側方には、当該画素電極9への通電制御を行う画素スイッチング素子であるTFT素子30が形成されている。TFT素子30のソースには、データ線6aが電気的に接続されている。各データ線6aには画像信号S1、S2、…、Snが供給される。なお画像信号S1、S2、…、Snは、各データ線6aに対してこの順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線6aに対してグループ毎に供給してもよい。
TFT素子30のゲートには、走査線3aが電気的に接続されている。走査線3aには、所定のタイミングでパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmが供給される。なお、走査信号G1、G2、…、Gmは、各走査線3aに対してこの順に線順次で印加される。また、TFT素子30のドレインには、画素電極9が電気的に接続されている。そして、走査線3aから供給された走査信号G1、G2、…、Gmにより、スイッチング素子であるTFT素子30を一定期間だけオン状態にすると、データ線6aから供給された画像信号S1、S2、…、Snが、各画素の液晶に所定のタイミングで書き込まれる。
液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、画素電極9と後述する共通電極との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。なお、保持された画像信号S1、S2、…、Snがリークするのを防止するため、画素電極9と容量線3bとの間に蓄積容量70が形成され、液晶容量と並列に接続されている。このように、液晶に電圧が印加されると、その電圧レベルにより液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。
続けて、液晶装置100の断面構造について図2を参照して説明する。
まず、TFT基板40側の構造について説明する。
TFT基板40の液晶48側には図示略の絶縁層が形成されている。そして、TFT基板40上に形成された絶縁層上には、各画素毎にTFT素子30が形成され、各TFT素子30には画素電極9が接続されて設けられている。また、これらのTFT素子30及び画素電極9上の全面には絶縁層35が形成され、絶縁層35上には表示に寄与する画素電極9とは重ならないようにして基板間のセル厚を規制するための柱状スペーサ14が形成されている。柱状スペーサ14は、例えば感光性樹脂により所定の高さに形成されている。そして、柱状スペーサ14を含む絶縁層35上にはラビング処理が施された配向膜(図示省略)が形成される。
まず、TFT基板40側の構造について説明する。
TFT基板40の液晶48側には図示略の絶縁層が形成されている。そして、TFT基板40上に形成された絶縁層上には、各画素毎にTFT素子30が形成され、各TFT素子30には画素電極9が接続されて設けられている。また、これらのTFT素子30及び画素電極9上の全面には絶縁層35が形成され、絶縁層35上には表示に寄与する画素電極9とは重ならないようにして基板間のセル厚を規制するための柱状スペーサ14が形成されている。柱状スペーサ14は、例えば感光性樹脂により所定の高さに形成されている。そして、柱状スペーサ14を含む絶縁層35上にはラビング処理が施された配向膜(図示省略)が形成される。
次に、カラーフィルタ基板42側の構造について説明する。
カラーフィルタ基板42の液晶48側には、カラーフィルタ46と、オーバーコート層16(平坦化膜)と、共通電極18と、配向膜20とが基板42側からこの順に積層されて形成されている。さらに、カラーフィルタ46は、遮光層32と、着色層12R,12G,12Bと、着色層12R,12G,12Bとの間に介在された親液層31と、を備えている。
カラーフィルタ基板42の液晶48側には、カラーフィルタ46と、オーバーコート層16(平坦化膜)と、共通電極18と、配向膜20とが基板42側からこの順に積層されて形成されている。さらに、カラーフィルタ46は、遮光層32と、着色層12R,12G,12Bと、着色層12R,12G,12Bとの間に介在された親液層31と、を備えている。
遮光層32は、着色層12R,12G,12B同士の間の光の透過を遮断し、コントラストの向上を図るとともに、TFT素子30の漏れ電流を防止するものである。また、遮光層32は、例えば黒色感光性樹脂膜からなり、この黒色感光性樹脂膜としては例えば、通常のフォトレジストに用いられるようなポジ型若しくはネガ型の撥液性を有する感光性樹脂に、カーボンブラック等の黒色の無機顔料又は黒色の有機顔料が混入されたものが用いられる。
親液層31は、親液性透明物質、より具体的には親液性の酸化チタン等をアルコールや水等の分散媒に分散させた分散液(親液性液状体)を塗布することにより形成されるものである。
着色層12は、互いに異なる色からなり、赤色の着色層12R,緑色の着色層12G,青色の着色層12Bから構成されている。着色層12R,12G,12Bは、各画素60に対応して、カラーフィルタ基板42上にストライプ状に配列されている。これらの着色層12R,12G,12Bの材料としては、例えば、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂等の有機樹脂中に顔料や染料を分散させたものが用いられる。
着色層12R,12G,12B上には、これらの着色層12R,12G,12Bを覆うようにしてオーバーコート層16が形成されている。オーバーコート層16は、着色層12R,12G,12Bによる凹凸を平坦化するものである。オーバーコート層16の材料としては、例えば、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂等の透明樹脂が好適に用いられる。
オーバーコート層16上には、ITO(Indium Thin Oxide)などの透明導電材料からなる共通電極18がベタ状に形成されている。さらに、共通電極18上の全面には、ラビング処理が施された配向膜20が形成されている。
また、シール材10は、一対の基板40,42間に額縁状に配設され、基板40,42間に注入された液晶48を封入することができるようになっている。なお、本実施形態では、図2に示すように、シール材10が、対向するカラーフィルタ基板42に描画され、オーバーコート層16とは重ならないように形成されている。これにより、シール材10はオーバーコート層16等の有機材料を介在せずに基板間に形成されるため、シール材10の密着性を向上させることができるようになっている。
次に、本実施形態のシール材に形成された液晶注入口の構造について図1,図4(a)〜(c)を参照して説明する。
図4(a)は、図1に示す二点鎖線で囲まれるシール材10に形成された液晶注入口28付近を拡大した平面図であり、図4(b)は液晶注入口28付近を拡大した断面図であり、図4(c)は、(a)に示す液晶注入口28を封止剤により封止した状態を示す平面図である。なお、図4(a)及び(c)においてカラーフィルタ基板42側については省略している。
図4(a)は、図1に示す二点鎖線で囲まれるシール材10に形成された液晶注入口28付近を拡大した平面図であり、図4(b)は液晶注入口28付近を拡大した断面図であり、図4(c)は、(a)に示す液晶注入口28を封止剤により封止した状態を示す平面図である。なお、図4(a)及び(c)においてカラーフィルタ基板42側については省略している。
シール材10のTFT基板40の図4(a)中の基板端辺に沿った略中央部には、液晶を一対の基板間に注入するための液晶注入口28が形成されている。液晶注入口28は、シール材10の内側とその外側とを連通させる開口部から構成される。この液晶注入口28が形成されたTFT基板40及びカラーフィルタ基板42の対応する領域はそれぞれの基板が露出した状態となっている。シール材10の一端と他端の一部10cは基板端辺から外側方向に突出し、突出した部分が後述するスペーサ14上に乗り上げて形成されている。これにより、液晶注入時に気泡の入り込みを防止することができる。シール材10の材料としては、例えば、粘性を有するエポキシ系やアクリル系の樹脂、又はエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂とからなる樹脂が用いられる。この樹脂の種類としては、紫外線による硬化(UV硬化)処理と熱による硬化処理とを併用して硬化させるUV硬化&熱硬化型あるいはUV硬化処理のみで硬化を行う100%UV硬化型がある。また、シール材10には、セル厚を一定に規制するために、シリカ球やグラスファイバ等の球状のギャップ材が混入されている場合もある。ここで、本実施形態においては、図4(a)に示すように、シール材10の長さ方向の両端の縁の延長線10a,10aの各々と、シール材10の幅方向の辺10b,10bとに囲まれる領域を液晶注入口領域28aとよぶ。
TFT基板40の対向するカラーフィルタ基板42側のシール材10の外周には、図1,図4(a)に示すように、基板の各辺に沿って環状にスペーサ14が形成されている。スペーサ14は、一対のTFT基板40とカラーフィルタ基板42との間のセル厚を一定間隔に規制するものである。このスペーサ14は、TFT基板40側の上述した液晶注入口領域28a以外では連続して形成され、液晶注入口領域28aではスリット状の間隙を有して不連続に形成されている。本実施形態において、この液晶注入口領域28aに形成されたスペーサを液晶注入口スペーサ14a(凸部)とよぶ。スペーサ14(液晶注入口スペーサ14aを含む)の材料としては、ネガ型又はポジ型のアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂等の透明樹脂が用いられる。このとき、スペーサ14(液晶注入口スペーサ14aを含む)の硬度は、シール材10の硬度よりも高い材料が選択される。
液晶注入口スペーサ14aは、図4(a)に示すように、液晶注入口領域28aに一部が平面的に重なるようにして複数配設されている。この液晶注入口スペーサ14aは、平面視長方形状からなり、複数の液晶注入口スペーサ14aの各々は離間して配設されている。そのため、隣接する液晶注入口スペーサ14a,14a間には間隙部14bが形成され、この間隙部14bが液晶を通過させるための流路となっている。また、液晶注入口スペーサ14aの長手方向はスペーサ14の長さ方向に対して略垂直となるように形成されており、基板間に注入される液晶の流れ方向を規制するようになっている。
次に、液晶装置の液晶注入口の断面構造をみると、図4(b)に示すように、TFT基板40の液晶側には上述したようにスペーサ14が形成されるとともに、このスペーサ14に対向するカラーフィルタ基板42の液晶側にはオーバーコート層16が形成され、TFT基板40とカラーフィルタ基板42とが互いに対向配置され貼り合わされている。従って、本実施形態の液晶装置100の基板間のセル厚はスペーサ14とオーバーコート層16とにより規制される。
オーバーコート層16は、カラーフィルタ基板42の内側で、かつシール材10の外周(外側)に形成されている。このオーバーコート層16は、表示領域A内のカラーフィルタの着色層12(表示領域)上の平坦化を確保するために形成されるもので、表示領域Aの着色層12上にオーバーコート層16を形成するのと同時に、シール材10の外周(非表示領域)にも形成される。また、オーバーコート層16は、図4(b)に示すように、液晶注入口領域28aにおいても途切れずに連続して形成された構造となっている。オーバーコート層16の材料としては、例えば、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂等の透明樹脂が用いられる。
液晶注入口28に形成される複数の液晶注入口スペーサ14aとシール材10の外周に形成されるスペーサ14とは同一工程により形成され、液晶注入口スペーサ14aの各々の膜厚は他のスペーサ14の膜厚と略同じ高さとなっている。すなわち、TFT基板40側に形成される液晶注入口スペーサ14aの頂面はカラーフィルタ基板42側に形成されるオーバーコート層16に当接された状態となっている。これにより、図4(b)に示すように、オーバーコート層16と液晶注入口スペーサ14aとにより液晶を通過させるための間隙部14bが形成される。
そして、上記構造を有する液晶注入口28から液晶を注入し、図4(c)に示すように、液晶装置の液晶注入口28を封止剤22により封止する。続けて、封止剤22を紫外線の照射等により硬化させて、開口する液晶注入口28を封止剤22により封止する。このとき、封止剤22の硬化収縮により、封止剤22は液晶注入口スペーサ14aの表示領域側(内側)の端部付近まで入り込む。
本実施形態によれば、シール材10の液晶注入口領域28aには液晶注入口スペーサ14aが設けられるため、封止材22が硬化収縮した際でも、スペーサ14aにより一対の基板40,42が支持される。また、スペーサ14aが液晶注入口領域28aに平面的に重なるように配設されるため、空隙である液晶注入口28の少なくとも一部がスペーサ14aにより支持される。これにより、スペーサ14aがストッパーとしての機能を果たし、液晶注入口28の収縮による撓みを防止することができる。従って、液晶注入口領域28aとその他の領域(例えば表示領域)とのセル厚の均一化が図られ、表示ムラを回避することができる。
[第2の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、カラーフィルタ基板側のシール材の外周に設けられるオーバーコート層を連続的に形成していた。これに対し、本実施形態では、液晶注入口領域においてオーバーコート層に開口部を形成している点において異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、カラーフィルタ基板側のシール材の外周に設けられるオーバーコート層を連続的に形成していた。これに対し、本実施形態では、液晶注入口領域においてオーバーコート層に開口部を形成している点において異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図5は、本実施形態の液晶装置100の液晶注入口28付近の断面図である。
TFT基板40のシール材10の外周には、図5に示すように、基板40の各辺に沿ってスペーサ14が形成され、液晶注入口領域28aにはスリット状の間隙を形成するように複数の液晶注入口スペーサ14aが形成されている。
TFT基板40のシール材10の外周には、図5に示すように、基板40の各辺に沿ってスペーサ14が形成され、液晶注入口領域28aにはスリット状の間隙を形成するように複数の液晶注入口スペーサ14aが形成されている。
カラーフィルタ基板42のシール材10の外周かつTFT基板40の上記スペーサ14に対応した位置にはオーバーコート層16が形成されている。そして、カラーフィルタ基板42側の液晶注入口領域28aに対応するオーバーコート層16には、液晶注入口スペーサ14aの配列方向の長さと略同じ幅の開口部16cが形成されている。従って、本実施形態では、カラーフィルタ基板42側の開口部16cと、TFT基板40側に設けられた液晶注入口スペーサ14aの間隙部14bとが、液晶が通過する流路となる。また、本実施形態において、シール材10の外周に形成されるスペーサ14と、液晶注入口領域28aに形成される液晶注入口スペーサ14aとは同一材料、同一工程により形成され、スペーサ14の膜厚と液晶注入口スペーサ14aの膜厚とは略等しくなっている。
本実施形態によれば、TFT基板40側に設けられたスペーサ14とカラーフィルタ基板42側に設けられたオーバーコート層16により一対の基板40,42間のセル厚を規制することができる。また、スペーサ14及びオーバーコート層16がシール材10の外周に沿って環状に形成されるため、一対の基板40,42間の略全周を支持することができる。さらに、オーバーコート層16の液晶注入口領域28aは開口部16cとなるが、液晶注入口領域28aに何等スペーサを形成しない場合と比較して、封止材の硬化収縮による液晶注入口付近の撓みを防止することができる。さらには、開口部16cが形成される分、上記第1実施形態と比較して液晶の注入する流路が大きくなり、効率的に液晶を一対の基板40,42間に注入することができる。
[第3の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、カラーフィルタ基板の液晶注入口領域にスリット状の間隙を形成するように複数のスペーサを形成している点において上記第1実施形態と異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、カラーフィルタ基板の液晶注入口領域にスリット状の間隙を形成するように複数のスペーサを形成している点において上記第1実施形態と異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図6は、本実施形態の液晶装置100の液晶注入口付近の断面図である。
TFT基板40には、図6に示すように、シール材10の外周に沿ってスペーサ14が形成されている。また、TFT基板40側の液晶注入口領域28aではスペーサ14が連続して形成され、上記実施形態と異なりスリット状の間隙は形成されていない。
TFT基板40には、図6に示すように、シール材10の外周に沿ってスペーサ14が形成されている。また、TFT基板40側の液晶注入口領域28aではスペーサ14が連続して形成され、上記実施形態と異なりスリット状の間隙は形成されていない。
一方、カラーフィルタ基板42のシール材10の外周かつTFT基板40の上記スペーサ14に対応した位置にはオーバーコート層16が形成されている。また、カラーフィルタ基板42側の液晶注入口領域28aには、図6に示すように、複数の液晶注入口スペーサ16aがスリット状の間隙を形成するように形成されている。本実施形態において、オーバーコート層16と、液晶注入口領域28aに形成される液晶注入口スペーサ16aとは同一材料、同一工程により形成され、オーバーコート層16の膜厚と液晶注入口スペーサ16aの膜厚とは略等しくなっている。そのため、液晶注入口スペーサ16aの頂面はTFT基板40側の液晶注入口スペーサ16aに当接され、カラーフィルタ基板42の液晶注入口領域28aに形成される複数のスペーサの間隙部16bが液晶の通過する流路となる。
本実施形態によれば、TFT基板40側に設けられたスペーサ14とカラーフィルタ基板42側に設けられたオーバーコート層16により一対の基板40,42間のセル厚を規制することができる。また、スペーサ14及びオーバーコート層16がシール材10の外周に沿って環状に形成されるため、一対の基板40,42間の略全周を支持することができる。
[第4の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、TFT基板の液晶注入口領域に開口部が形成されている点において上記第3実施形態と異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、TFT基板の液晶注入口領域に開口部が形成されている点において上記第3実施形態と異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図7は、本実施形態の液晶装置100の液晶注入口付近の断面図である。
カラーフィルタ基板42のシール材10の外周かつTFT基板40の上記スペーサ14に対応した位置にはオーバーコート層16が形成されている。また、カラーフィルタ基板42側の液晶注入口領域28aには、複数の液晶注入口スペーサ16aがスリット状の間隙を形成するように形成されている。本実施形態において、オーバーコート層16と、液晶注入口領域28aに形成される液晶注入口スペーサ16aとは同一材料、同一工程により形成され、オーバーコート層16の膜厚と液晶注入口スペーサ16aの膜厚とは略等しくなっている。
カラーフィルタ基板42のシール材10の外周かつTFT基板40の上記スペーサ14に対応した位置にはオーバーコート層16が形成されている。また、カラーフィルタ基板42側の液晶注入口領域28aには、複数の液晶注入口スペーサ16aがスリット状の間隙を形成するように形成されている。本実施形態において、オーバーコート層16と、液晶注入口領域28aに形成される液晶注入口スペーサ16aとは同一材料、同一工程により形成され、オーバーコート層16の膜厚と液晶注入口スペーサ16aの膜厚とは略等しくなっている。
一方、TFT基板40のシール材10の外周には、図7に示すように、TFT基板4
0の各辺に沿ってスペーサ14が形成され、TFT基板40側の液晶注入口領域28a
に対応するスペーサ14には、液晶注入口スペーサ16aの配列方向の長さと略同じ幅
の開口部14cが形成されている。従って、本実施形態では、カラーフィルタ基板42
側の間隙部16bとTFT基板40側の開口部14cとが液晶の通過する流路となる。
0の各辺に沿ってスペーサ14が形成され、TFT基板40側の液晶注入口領域28a
に対応するスペーサ14には、液晶注入口スペーサ16aの配列方向の長さと略同じ幅
の開口部14cが形成されている。従って、本実施形態では、カラーフィルタ基板42
側の間隙部16bとTFT基板40側の開口部14cとが液晶の通過する流路となる。
本実施形態によれば、TFT基板40側に設けられたスペーサ14とカラーフィルタ基板42側に設けられたオーバーコート層16により一対の基板40,42間のセル厚を規制することができる。また、スペーサ14及びオーバーコート層16がシール材10の外周に沿って環状に形成されるため、一対の基板40,42間の略全周を支持することができる。さらに、スペーサ14の液晶注入口領域28aは開口部14cとなるが、液晶注入口領域28aに何等スペーサを形成しない場合と比較して、封止材の硬化収縮による液晶注入口付近の撓みを防止することができる。さらには、開口部14cが形成される分、上記第1実施形態と比較して液晶の注入する流路が大きくなり、効率的に液晶を一対の基板40,42間に注入することができる。
[第5の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、TFT基板側及びカラーフィルタ基板側の両方の液晶注入口領域に液晶注入口スペーサを形成している点において上記第1実施形態と異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、TFT基板側及びカラーフィルタ基板側の両方の液晶注入口領域に液晶注入口スペーサを形成している点において上記第1実施形態と異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図8は、本実施形態の液晶装置100の液晶注入口28付近の断面図である。
TFT基板40のシール材10の外周には基板の各辺に沿ってスペーサ14が形成され、液晶注入口領域28aにはスリット状の間隙を形成するように複数の液晶注入口スペーサ14aが形成されている。
一方、カラーフィルタ基板42のシール材10の外周かつTFT基板40側のスペーサ14に対応した位置にはオーバーコート層16が形成され、液晶注入口領域28aにはスリット状の間隙を形成するように複数の液晶注入口スペーサ16aが形成されている。
TFT基板40のシール材10の外周には基板の各辺に沿ってスペーサ14が形成され、液晶注入口領域28aにはスリット状の間隙を形成するように複数の液晶注入口スペーサ14aが形成されている。
一方、カラーフィルタ基板42のシール材10の外周かつTFT基板40側のスペーサ14に対応した位置にはオーバーコート層16が形成され、液晶注入口領域28aにはスリット状の間隙を形成するように複数の液晶注入口スペーサ16aが形成されている。
本実施形態において、シール材10の外周に形成されるスペーサ14と、液晶注入口領域28aに形成される液晶注入口スペーサ14aとは同一材料、同一工程により形成され、スペーサ14の膜厚と液晶注入口スペーサ14aの膜厚とは略等しくなっている。同様に、オーバーコート層16と、液晶注入口領域28aに形成される液晶注入口スペーサ16aとは同一材料、同一工程により形成され、オーバーコート層16の膜厚と液晶注入口スペーサ14aの膜厚とは略等しくなっている。
また、TFT基板40及びカラーフィルタ基板42のそれぞれに形成された液晶注入口スペーサ14aは、互いの頂面が当接された状態となっている。本実施形態では、TFT基板40側の複数の液晶注入口スペーサ14aの間隙部14bと、カラーフィルタ基板42側の複数の液晶注入口スペーサ14aの間隙部16bとが液晶の通過する流路となる。
本実施形態によれば、TFT基板40側に設けられたスペーサ14とカラーフィルタ基板42側に設けられたオーバーコート層16により一対の基板40,42間のセル厚を規制することができる。また、スペーサ14及びオーバーコート層16がシール材10の外周に沿って環状に形成されるため、一対の基板40,42間の略全周を支持することができる。
[第6の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、液晶注入口領域に設けられるスペーサを樹脂材料により形成していた。これに対し、本実施形態では、液晶注入口領域に設けられるスペーサを導電材料により形成する点において異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、液晶注入口領域に設けられるスペーサを樹脂材料により形成していた。これに対し、本実施形態では、液晶注入口領域に設けられるスペーサを導電材料により形成する点において異なる。なお、その他の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図9は、図4(a)に示す液晶注入口領域28aの断面構造を示す図である。
TFT基板40側の液晶注入口領域28aには、図4(a)と同様に、複数の液晶注入口スペーサ14aが形成されている。この液晶注入口スペーサ14aは導電材料からなり、例えばAu,Al,Cu,又はCr等の金属材料から形成されている。また、図9に示すように、TFT基板40側の液晶注入口領域28aには、表示領域Aから引き廻された配線26が液晶注入口スペーサ14aの直下に延設されている。この配線26は基準電位を規定するための配線である。
TFT基板40側の液晶注入口領域28aには、図4(a)と同様に、複数の液晶注入口スペーサ14aが形成されている。この液晶注入口スペーサ14aは導電材料からなり、例えばAu,Al,Cu,又はCr等の金属材料から形成されている。また、図9に示すように、TFT基板40側の液晶注入口領域28aには、表示領域Aから引き廻された配線26が液晶注入口スペーサ14aの直下に延設されている。この配線26は基準電位を規定するための配線である。
カラーフィルタ基板42には上述したように着色層12、オーバーコート層16が形成され、オーバーコート層16を覆うようにベタ状に共通電極18が形成されている。この共通電極18の一部は、カラーフィルタ基板42側の液晶注入口領域28aに形成されるオーバーコート層16を覆うようにして延設されている。本実施形態では、オーバーコート層16を覆うように形成された共通電極が後述する配線26と接続するための共通電極端子18aとなる。
そして、TFT基板40に形成された液晶注入口スペーサ14aの頂面と、オーバーコート層16上に形成された共通電極端子18aとが当接され、カラーフィルタ基板42側に形成された基準電位を規定する配線26とTFT基板40側に形成された共通電極18とが液晶注入口スペーサ14aを介して電気的に接続されている。
なお、TFT基板40側を上述した構成と同様にし、カラーフィルタ基板42側の液晶注入口28に液晶注入口スペーサ16aを形成するとともに、この液晶注入口スペーサ16aを導電材料により形成することで、カラーフィルタ基板42側の共通電極18と、TFT基板40側の配線26とを電気的に接続することも可能である。また、カラーフィルタ基板42側の液晶注入口28にスペーサ14aを形成したときに、TFT基板40側の液晶注入口領域28aには連続する樹脂材料からなる液晶注入口スペーサ14aを形成し、このスペーサを覆うようにして配線26を形成することにより、カラーフィルタ基板42側の共通電極18と、TFT基板40側の配線とを電気的に接続することも可能である。
本実施形態によれば、液晶注入口スペーサ14aは、封止材の収縮硬化に対してのストッパーとしての機能と、カラーフィルタ基板42側の共通電極18と基準電位となる配線26とを接続するための中継層としての機能を兼ね備えることになる。これにより、別途上下導通のための上下導通材を形成する必要がないため、製造工程を増加させることなく、上下基板間の導通を図ることができる。
<電子機器>
次に、本発明の電子機器の一例について説明する。
図10は、上述した液晶装置を備えた携帯電話(電子機器)を示した斜視図である。図10に示すように、携帯電話機600は、ヒンジ122を中心として折り畳み可能な第1ボディ106aと第2ボディ106bとを備えている。そして、第1ボディ106aには、液晶装置601と、複数の操作ボタン127と、受話口124と、アンテナ126とが設けられている。また、第2ボディ106bには、送話口128が設けられている。
本実施形態によれば、セル厚ムラが回避された液晶装置を備えるため、表示ムラのない高精細な電子機器を提供することができる。
次に、本発明の電子機器の一例について説明する。
図10は、上述した液晶装置を備えた携帯電話(電子機器)を示した斜視図である。図10に示すように、携帯電話機600は、ヒンジ122を中心として折り畳み可能な第1ボディ106aと第2ボディ106bとを備えている。そして、第1ボディ106aには、液晶装置601と、複数の操作ボタン127と、受話口124と、アンテナ126とが設けられている。また、第2ボディ106bには、送話口128が設けられている。
本実施形態によれば、セル厚ムラが回避された液晶装置を備えるため、表示ムラのない高精細な電子機器を提供することができる。
また、本実施形態の液晶装置は、上記携帯電話以外にも種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置などの電子機器に適用することが可能である。
なお、本願発明は、上述した例に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を加え得ることはもちろんである。また、本願発明の要旨を逸脱しない範囲において上述した各例を組み合わせても良い。
例えば、上記実施形態では、液晶注入口スペーサ14a,16aの形状を平面視長方形の柱状に形成したが、これに限定されることはない。例えば、液晶注入口スペーサ14a,16aを平面視台形、円形等の柱状に形成することも可能であるし、球状に形成することも可能である。
例えば、上記実施形態では、液晶注入口スペーサ14a,16aの形状を平面視長方形の柱状に形成したが、これに限定されることはない。例えば、液晶注入口スペーサ14a,16aを平面視台形、円形等の柱状に形成することも可能であるし、球状に形成することも可能である。
また、上記実施形態では、シール材10の外側のカラーフィルタ基板42には、オーバーコート層16のみを形成した例を説明したが、シール材10の内側の表示領域Aと同様に、遮光層32、着色層12、オーバーコート層16、共通電極18、及び配向膜20をこの順に積層した膜を形成することも可能である。つまり、表示領域Aにおけるカラーフィルタ基板42と同様の構造を採用することも可能である。
また、上記実施形態では、本発明をTFT素子30を用いたアクティブマトリクス型の液晶装置に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、スイッチング素子としてTFT素子に代えてTFD素子を用いることも可能であるし、パッシブマトリクス型の液晶装置を適用することも可能である。
さらに、上記実施形態ではカラーフィルタのパターンがストライプである例を挙げたが、その他、モザイク、デルタ配列等のカラーフィルタにも本発明が適用可能である。
さらに、上記実施形態ではカラーフィルタのパターンがストライプである例を挙げたが、その他、モザイク、デルタ配列等のカラーフィルタにも本発明が適用可能である。
10…シール材、 14…スペーサ、 14a,16a…液晶注入口スペーサ(凸部)、 14b,16b…間隙部、 16…オーバーコート層(平坦化膜)、 40…TFT基板(第1基板)、 42…カラーフィルタ基板(第2基板)、 100…液晶装置
Claims (11)
- シール材を介して対向配置された一対の第1基板と第2基板と、前記第1基板と前記第2基板と前記シール材とによって囲まれた空間に封入された液晶を備える液晶装置であって、
前記シール材には前記液晶が注入される液晶注入口が設けられ、
前記液晶注入口が設けられた液晶注入口領域には、少なくとも一部が前記液晶注入口領域に平面的に重なる位置に前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板から他方の基板に向けて突出させた、前記一対の基板間隔を規制する凸部が設けられ、
前記液晶注入口は封止材によって封止されることを特徴とする液晶装置。 - 前記凸部が複数設けられ、前記凸部の各々はスリット状に所定の間隙を有して配設されたことを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
- 前記凸部の硬度が、前記シール材の硬度よりも高い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。
- 前記第1基板の前記第2基板側には、前記凸部が設けられるとともに前記シール材の外周に沿ってスペーサが設けられ、
前記シール材の内側の表示領域内にはカラーフィルタを平坦化するための平坦化膜が設けられるとともに、前記凸部及び前記スペーサの少なくとも一方に対応した前記第2基板の前記第1基板側の位置には前記平坦化膜が設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 前記第1基板に設けられる前記凸部が、前記第1基板に設けられる前記スペーサと同一材料からなることを特徴とする請求項4に記載の液晶装置。
- 前記第1基板に設けられる前記凸部の高さが、前記第1基板に設けられる前記スペーサの高さと同じであることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の液晶装置。
- 前記第2基板の前記第1基板側には、前記凸部が設けられるとともに前記シール材の外周に沿って平坦化膜が設けられ、
前記凸部及び前記平坦化膜の少なくとも一方に対応した前記第1基板の前記第2基板側の位置にはスペーサが設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 前記第2基板に設けられる前記凸部が、前記第2基板に設けられる前記平坦化膜と同一材料からなることを特徴とする請求項7に記載の液晶装置。
- 前記第2基板に設けられる前記凸部の高さが、前記第2基板に設けられる前記平坦化膜の高さと同じであることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の液晶装置。
- 前記第1基板に設けられた第1電極と、
前記第2基板に設けられた前記第1電極に対向する第2電極と、を備え、
前記第1基板に設けられた前記凸部が導電材料からなり、
前記第1基板には前記第2電極の基準電位となる配線が設けられ、
前記第1基板側の前記凸部には前記配線が延設して接続されるとともに、前記第2基板側の前記第2電極が前記液晶注入口領域に形成された前記平坦化膜を覆うようにして延設され、
前記第1基板側の前記配線と、前記第2基板側の前記第2電極とが前記凸部を介して電気的に接続されたことを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか1項に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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-
2005
- 2005-08-08 JP JP2005229128A patent/JP2007047239A/ja not_active Withdrawn
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