JP2007225644A - 電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の小型化を図るとともに、電波の受信感度が良好な電気光学装置を効率的に製造可能な電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置、電気光学装置を含む電子機器を提供する。
【解決手段】基板上に、導電材料からなり一端がアンテナ用端子に接続された導電パターンを形成した後、当該導電パターンをレーザー処理等によって加工することにより、受信する電波の周波数に対応する長さに調整されたアンテナパターンを形成することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器に関する。特に、放送電波受信用、RFID用等のアンテナパターンを基板上に備えた電気光学装置の製造方法、及びそのような電気光学装置、並びに電気光学装置を備えた電子機器に関する。
従来、電気光学装置の一態様である液晶装置を備えた電子機器として、放送電波受信用アンテナを備えた携帯電話や携帯用テレビ、通信用モバイル等が多用されている。このような電子機器は、通常、液晶パネルとは別部材であるアンテナユニットを組み込んで構成されており、部品点数が多い分、電子機器の小型化を図りにくいという問題が見られた。
これに対し、ガラス基板上にアンテナパターンを形成することにより、組み込まれた電子機器全体として小型化を図ることができる電気光学装置が提案されている。より具体的には、対向配置された第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を備えるとともに、表示領域及び非表示領域を有する電気光学装置において、電気光学物質を駆動するために、第1の基板は第1の電極を備えるとともに、第2の基板は第2の電極を備え、第1の基板及び第2の基板あるいはいずれか一方の基板における非表示領域にアンテナパターンが形成してあり、かつ、第1の基板及び第2の基板の外縁の少なくとも二辺が一致するとともに、基板面に対して垂直方向に見た場合に、アンテナパターンと、第1の基板と、第2の基板と、が重なる電気光学装置である(特許文献1参照)。
特開2005−292587号公報 (全文)
しかしながら、特許文献1に開示された電気光学装置は、フォトリソグラフィ法やエッチング法を用いて、ガラス基板上に所定長さのアンテナパターンを形成するものであり、形成するアンテナの種類によって異なるパターンマスクを用意する必要がある。例えば、テレビ電波、FM電波、AM電波はそれぞれ周波数が異なり、それぞれの電波を受信するためのアンテナパターンの長さも異なるために、形成するアンテナパターンの種類によってマスクパターンを変える必要がある。
また、アンテナパターンを形成する際には、電波の受信感度を良好にすべく、長さや形状等を最適化するため、高精度のパターニングが要求されるものの、特許文献1に開示された電気光学装置は、アンテナパターンを一旦形成した後に、アンテナパターンの長さや形状に不備が発見された場合については特段考慮されていない。すなわち、形成されたアンテナパターンの長さや形状が、受信したい電波の波長に適していない場合等には、電波の受信感度が低下するにもかかわらず、製造後において調整する手段は提案されていない。
さらに、基板上に、回路基板の基準電位を規定するための定電位パターンを併せて形成する場合には、アンテナパターンの配置位置及び定電位パターンの配置位置を互いに考慮しつつ基板の非表示領域に形成する必要があり、パターン設計の制約が大きくなるという問題もある。
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、基板上に所定の導電パターンを形成した後、当該導電パターンを加工し、所定の長さのアンテナパターンを形成することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、所定の導電パターンを形成した後、段階を問わず加工処理を行うことができ、所定の長さのアンテナパターンを精度良く形成することができる電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、このような電気光学装置の製造方法によって製造され、ノイズが少なく電波の受信感度が良好な電気光学装置及びこのような電気光学装置を備えた電子機器を効率的に提供することである。
本発明によれば、基板上に、導電材料からなり一端がアンテナ用端子に接続された導電パターンを形成した後、当該導電パターンを加工することにより、受信する電波の周波数に対応する長さのアンテナパターンを形成する工程を含む電気光学装置の製造方法が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、あらかじめ所定の導電パターンを形成した後加工することによって導電パターンを分割したりあるいは変形したりして、所定長さのアンテナパターンを形成したり、あるいは、一旦形成したアンテナパターンの長さを修正したりすることができる。したがって、当初形成する導電パターンの形状にかかわらず、受信する電波の周波数に対応する長さのアンテナパターンを精度良く形成することができ、電波の受信感度が良好な電気光学装置を提供することができる。
また、基板上にアンテナパターンを形成することにより、部品点数を少なくして、搭載する電子機器の小型化を図ることができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、導電パターンは定電位端子に接続されており、導電パターンの一部を加工することにより定電位パターンを形成することが好ましい。
このように実施することにより、共通の導電パターンを用いて、アンテナパターン及び定電位パターンを、基板上に効率的に形成することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、アンテナパターンをさらに加工して、受信する電波の周波数に対応する形状又は長さとなるように調整することが好ましい。
このように実施することにより、一旦アンテナパターンを形成した後において、アンテナパターンの長さや形状を容易に修正することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、加工がレーザー処理であることが好ましい。
このように実施することにより、電気光学パネルや電気光学装置の形成後においてもレーザー処理を行うことができるため、製造工程の順序の自由度が高くなるとともに、形成不良が発見された場合等の調整を容易に行うことができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、加工を行うことにより、導電パターンの一部を除去することが好ましい。
このように実施することにより、例えば、最初に一本の連続する導電パターンを形成した後、当該導電パターンを分割して所望の長さのアンテナパターンを形成することができるため、導電パターンのパターン設計を容易にすることができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、加工を行うことにより、導電パターンを変形することが好ましい。
このように実施することにより、例えば、最初に複数の導電パターンを同一ライン上に並ぶように形成した後、形成するアンテナパターンの種類に対応させて、所望の導電パターンをつなげることにより、所望の長さ又は形状のアンテナパターンを形成することができる。また、導電パターンの一部の幅を拡大させることにより、F型のアンテナを形成することもできる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、導電パターンを、基板上に形成される他の導電部材と同時に形成することが好ましい。
このように実施することにより、導電パターンの形成工程を別途行う必要がなくなり、製造効率の低下を防ぐことができる。
また、本発明の別の態様は、一端がアンテナ用端子に接続されるとともに他の箇所で定電位用端子に接続された導電パターンを加工することにより受信する電波の周波数に対応する長さに形成されたアンテナパターン及び定電位パターンを基板上に備えた電気光学装置である。
すなわち、受信する電波の周波数に対応した長さのアンテナパターン及び定電位パターンが、導電パターンを加工することにより形成されているために、受信する電波に最適な長さのアンテナパターンを備え、ノイズが少なく電波の受信感度が良好な電気光学装置を提供することができる。また、アンテナパターン及び定電位パターンを基板上に備えているために、電子機器の部品点数を減らし、小型化された電気光学装置を得ることができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、基板上に、アンテナパターンを複数備えることが好ましい。
このように構成することにより、搭載される電子機器を小型化できるとともに、種類の異なる複数の電波を受信できる多機能な電気光学装置を効率的に提供することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、電気光学装置は対向配置された二つの基板を含むとともに、アンテナパターン及び定電位パターンをそれぞれの基板に備えることが好ましい。
このように構成することにより、より多くの種類の電波を、感度良好に受信可能な多機能な電気光学装置を得ることができる。
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器である。
すなわち、このような電子機器であれば、基板上に、長さや形状が最適化されたアンテナパターンが形成された電気光学装置を備えるために、小型化が図られ、電波の受信感度が良好な電子機器を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電気光学装置を含む電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。
ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。また、それぞれの図において、同一の符号が付されているものは同一の部材を示し、適宜説明を省略してある。
[第1実施形態]
第1実施形態は、後述の第2実施形態の電気光学装置の製造方法により製造される電気光学装置であって、一端がアンテナ用端子に接続されるとともに他の箇所で定電位用端子に接続された導電パターンを加工することにより受信する電波の周波数に対応する長さに形成されたアンテナパターン及び定電位パターンを基板上に備えることを特徴とする電気光学装置である。
以下、図1〜図10を適宜参照しながら、本実施形態の電気光学装置として、TFT素子(Thin Film Transistor)を備えた液晶装置について具体的に説明する。なお、本実施形態ではTFT素子を備えた液晶装置について説明するが、本発明は、TFD素子(Thin Film Diode)を備えた液晶装置や、スイッチング素子を備えていない液晶装置をはじめとして、種々の電気光学装置に適用することができる。
1.液晶装置の基本構造
まず、図1及び図2を参照して、本実施形態の液晶装置の基本構造について説明する。図2は、液晶装置に備えられる液晶パネル20の画素領域部分の断面図を示す。
この図2に示すように、液晶パネル20は、対向基板30と素子基板60とが、それらの周辺部においてシール材(図示せず)によって貼り合わせられている。また、対向基板30、素子基板60及びシール材(図示せず)によって囲まれる間隙内に液晶材料21が封入されている。かかる液晶パネル20が、プラスチック等からなる筐体に、LED(発光ダイオード)等の光源とともに収容されることにより、液晶装置が構成される。
また、対向基板30は、ガラス基板31上に、カラーフィルタすなわち着色層37と、その着色層37の上に形成された対向電極33と、その対向電極33の上に形成された配向膜45とを備えている。また、反射領域における、着色層37と対向電極33との間には、リタデーションを最適化するための絶縁層41を備えている。
ここで、対向電極33は、ITO(インジウムスズ酸化物)等によって対向基板30の表面全域に形成された面状電極である。また、着色層37は、素子基板60側の画素電極63に対向する位置にR(赤)、G(緑)、B(青)又はC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)等といった各色のいずれかの色フィルタエレメントを備えている。そして、着色層37の間に遮光膜39が設けられている。
また、対向する素子基板60は、ガラス基板61上に、スイッチング素子として機能するアクティブ素子としてのTFT素子69と、透明な絶縁膜81を挟んでTFT素子69の上層に形成された画素電極63とを備えている。また、本実施形態の液晶装置に用いられる液晶パネルは、図1に示すように、素子基板60上に、導電材料からなり、一端がアンテナ用端子(図示せず)に接続されるとともに他の箇所で定電位用端子(図示せず)に接続された導電パターンを加工して形成されたアンテナパターン13及び定電位パターン15を備えることを特徴としている。
ここで、液晶パネル20における素子基板60は、図2に示すように、画素電極63が、反射領域においては反射表示を行うための光反射膜63aを兼ねて形成されるとともに、透過領域Tにおいては、ITOなどにより透明電極63bとして形成される。また、画素電極としての光反射膜63aは、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)等といった光反射性材料によって形成される。そして、画素電極63の上には、ポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜85が形成されるとともに、この配向膜85に対して、配向処理としてのラビング処理が施される。
また、対向基板30の外側(すなわち、図2の上側)表面には、位相差板47が形成され、さらにその上に偏光板49が形成されている。同様に、素子基板60の外側(すなわち、図2の下側)表面には、位相差板87が形成され、さらにその下に偏光板89が形成されている。さらに、素子基板60の下方にはバックライトユニット(図示せず)が配置される。
また、TFT素子69は、素子基板60上に形成されたゲート電極71と、このゲート電極71の上で素子基板60の全域に形成されたゲート絶縁膜72と、このゲート絶縁膜72を挟んでゲート電極71の上方位置に形成された半導体層70と、その半導体層70の一方の側にコンタクト電極77を介して形成されたソース電極73と、さらに半導体層70の他方の側にコンタクト電極77を介して形成されたドレイン電極66とを有する。
また、ゲート電極71はゲートバス配線(図示せず)から延びており、ソース電極73はソースバス配線(図示せず)から延びている。また、ゲートバス配線は素子基板60の横方向に延びていて縦方向へ等間隔で平行に複数本形成されるとともに、ソースバス配線はゲート絶縁膜72を挟んでゲートバス配線と交差するように縦方向へ延びていて横方向へ等間隔で平行に複数本形成される。
かかるゲートバス配線は液晶駆動用IC(図示せず)に接続されて、例えば走査線として作用し、他方、ソースバス配線は他の駆動用IC(図示せず)に接続されて、例えば信号線として作用する。
また、画素電極63は、互いに交差するゲートバス配線とソースバス配線とによって区画される方形領域のうちTFT素子69に対応する部分を除いた領域に形成されている。
ここで、ゲートバス配線及びゲート電極は、例えばクロム、タンタル等によって形成することができる。また、ゲート絶縁膜は、例えば窒化シリコン(SiNX)、酸化シリコン(SiOX)等によって形成される。また、半導体層は、例えばドープトa−Si、多結晶シリコン、CdSe等によって形成することができる。さらに、コンタクト電極は、例えばa−Si等によって形成することができ、ソース電極及びそれと一体をなすソースバス配線並びにドレイン電極は、例えばチタン、モリブデン、アルミニウム等によって形成することができる。
また、有機絶縁膜81は、ゲートバス配線、ソースバス配線及びTFT素子を覆って素子基板60上の全域に形成されている。但し、有機絶縁膜81のドレイン電極66に対応する部分にはコンタクトホール83が形成され、このコンタクトホール83の所で画素電極63とTFT素子69のドレイン電極66との導通がなされている。
また、かかる有機絶縁膜81は、反射領域に対応する領域に、散乱形状として、山部と谷部との規則的な又は不規則的な繰り返しパターンから成る凹凸パターンを有している。この結果、有機絶縁膜81の上に積層される光反射膜63aも同様にして凹凸パターンから成る光反射パターンを有することになる。但し、この凹凸パターンは、透過領域には形成されていない。
以上のような構造を有する液晶パネル20を備えた液晶装置において、反射表示の際には、太陽光や室内照明光などの外光が、対向基板30側から液晶パネル20に入射するとともに、着色層37や液晶材料21などを通過して光反射膜63aに至り、そこで反射されて再度液晶材料21や着色層37などを通過して、液晶装置から外部へ出ることにより、反射表示が行われる。
一方、透過表示の際には素子基板60の背面側に備えられた照明装置が点灯されるとともに、照明装置から出射された光が、透光性の透明電極63b部分を通過し、着色層37、液晶材料21などを通過して液晶装置の外部へ出ることにより、透過表示が行われる。
2.アンテナパターン及び定電位パターン
次に、本発明の特徴部分である、素子基板上に備えられたアンテナパターン及び定電位パターンについて詳細に説明する。
図1に示す本実施形態の液晶装置に備えられたアンテナパターン13及び定電位パターン15は、第2実施形態で詳細に説明するように、導電パターンをレーザー処理することにより形成されていることを特徴とする。すなわち、液晶パネルの製造時あるいは製造後においても、レーザー出力を調整してレーザー処理することにより、アンテナパターンの長さや形状を変えることができ、受信する電波に応じて長さ又は形状が最適化されたアンテナパターン及び定電位パターンとすることができる。したがって、ノイズが低減され受信感度が良好な液晶装置とすることができる。
アンテナパターンは、一端がアンテナ用端子に接続され、アンテナで受信した電波信号が駆動用の回路に導かれるように構成されている。また、定電位パターンは、定電位端子に接続され、駆動用回路のグランド又は高周波グランドとして使用される。
このアンテナパターン及び定電位パターンを構成する材料としては、それぞれの機能を果たすべく、導電性の材料であれば特に制限されるものではないが、例えば、アンテナパターン等を形成する基板上における、電極や電気配線等の他の導電部材と同一の材料から形成されていることが好ましい。すなわち、本実施形態では素子基板上にアンテナパターン等を形成することから、電気配線やTFT素子、画素電極と同一の材料を用いて形成されていることが好ましい。
この理由は、アンテナパターン等を形成する基板上に形成される他の導電部材と同一材料から構成することにより、第2実施形態で述べるように、工程数を増やすことなく、所望のアンテナパターン等を形成することができるためである。したがって、所定のアンテナパターン等を備えた液晶装置を効率的に提供することができる。
具体的には、電気配線やTFT素子を構成する材料であるクロムやタンタル、あるいは画素電極を構成する材料であるITO(インジウムスズ酸化物)等の導電材料を使用することができる。
また、アンテナパターンや定電位パターンの幅を1〜50μmの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、アンテナパターンの幅が1μm未満の値となると、アンテナやグランドとしての機能を果たすことが困難となる場合があるためである。一方、アンテナパターン等の幅が50μmを超えると、表示領域の面積が小さくなったり、装置全体として大型化したりする場合があるためである。
したがって、アンテナパターン等の幅を3〜30μmの範囲内とすることがより好ましく、5〜20μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
次いで、適宜図面を参照しながら、液晶装置に形成されたアンテナパターン及び定電位パターンの形状について、さらに詳細に説明する。
まず、図3〜図4に、基板61上にアンテナパターン13及び定電位パターン15が形成された素子基板60を示す。図3(a)及び(b)は、表示領域Aの外側に、基板61の外周の一辺又は二辺に沿って形成されたライン状のアンテナパターン13と、定電位パターン15とが形成された素子基板60を示し、図4(a)は、表示領域Aの外側に、基板61の外周に沿って形成された複数のライン状のアンテナパターン13a、13bと、定電位パターン15とが形成された素子基板60を示し、図4(b)は、表示領域Aの外側に、基板61の外周に沿って形成されたループ状及びライン状のアンテナパターン13c、13dと、定電位パターン15とが形成された素子基板60を示している。
また、それぞれの図において、定電位パターンは、アンテナパターンとなった導電パターン以外の箇所の導電パターンから形成され、その形状はアンテナパターンの形状に応じて様々な形状とされている。
また、アンテナパターンは、図5に示すように、幅が均一な線状のアンテナパターン13aとすることもでき、あるいは、部分的に幅が異なるいわゆるF型状のアンテナパターン13eとすることもできる。
なお、アンテナパターン13、13a〜13eはアンテナ用端子14、14a〜14eに接続され、定電位パターン15は定電位端子16に接続されている。
このように、アンテナパターンの形状は特に制限されるものではなく、受信する電波の種類に応じて適宜選択することができる。また、定電位パターンの形状についても、当初形成される導電パターンの形状と、レーザー処理により形成されるアンテナパターンの形状に応じて、適宜選択することができる。
また、アンテナパターンは、単独でアンテナとして機能するものであってもよく、あるいは、他のアンテナ素子と協働して可変極性の電磁波を受信する際のいわゆるダイバーシチを行うアンテナの一部として機能するものであっても構わない。
ただし、図3及び図4に示すように、アンテナパターン13及び定電位パターン1は、基板61の非表示領域を利用して形成されていることが好ましい。この理由は、表示領域内に形成すると、表示品位に影響を与える場合があるためである。したがって、従来から存在する非表示領域を利用して、表示領域を小さくすることなく、かつ、装置全体の大型化を防ぐためには、アンテナパターン及びグランドパターンを基板の縁部に沿って形成することが好ましい。
また、素子基板の基板張出部に半導体素子の実装領域が存在する場合において、アンテナパターン等が基板張出部側の辺に沿って設けられる場合には、図6(a)に示すように、アンテナパターン13bの一部が当該半導体実装領域17に形成してあることが好ましい。この理由は、素子基板における基板張出部の面積を大きくすることなく、アンテナパターン等を配置することができるためである。したがって、液晶装置全体としての小型化を図ることができる。
ただし、この場合において、半導体素子やそれに接続される電気配線と、アンテナパターンとが導電状態となることがないように、例えば、図6(a)及び(b)に示すように、アンテナパターン13等を絶縁材料18を用いて被覆することにより、絶縁処理することが好ましい。
なお、図6(b)は、図6(a)中のXX断面を矢印方向に見た断面図である。
また、半導体素子の実装領域以外に形成されたアンテナパターンや定電位パターンについても、表面を絶縁処理することが好ましい。すなわち、例えば、図7に示すように、アンテナパターン13や定電位パターン15全体を絶縁材料19を用いて被覆することにより、アンテナパターン13等を介して、画素電極や電気配線(図示せず)等にショートや静電気破壊等が発生することを有効に防止できるためである。
また、アンテナパターンや定電位パターンと、素子基板上の他の導電部材である画素電極や、電気配線それぞれとの距離を30〜100μmの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる距離が30μm未満の値となると、アンテナパターン等を介して、画素電極等にショートや静電気破壊が発生する場合があるためである。一方、かかる距離が100μmを超えると、基板の非表示領域を大きくしなければならず、液晶装置全体として大型化してしまう場合があるためである。
したがって、アンテナパターン等と、素子基板上の他の導電部材である画素電極や電気配線との直線距離を35〜100μmの範囲内の値とすることがより好ましく、40〜100μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、アンテナパターン等の表面を絶縁処理したり、基板上の他の導電部材との距離を所定範囲としたりすることにより、アンテナパターン等をシール材の位置にかかわらず形成することができるため、装置全体の大型化を防ぎつつ、表示領域の面積が小さくなることを防止することができる。
また、素子基板に対してフレキシブル基板等が電気接続されている場合には、図8に示すように、アンテナパターン13a、13bを、素子基板60とフレキシブル基板93とにまたがって形成することもできる。すなわち、素子基板60上に形成されたアンテナパターン13a´、13b´等と、回路基板(フレキシブル基板)93上に形成されたアンテナパターン13a´´、13b´´とが、全体として一つのアンテナパターン13a、13bを構成し、アンテナとしての機能を発揮するように構成することもできる。
このように構成した場合には、基板張出部の面積が十分に確保されない場合であっても、非表示領域である所定領域を利用して、所望の形状のアンテナパターンを形成することができる。
なお、定電位パターンについても、素子基板とフレキシブル基板等とにまたがって形成しても構わない。
また、形成されたアンテナパターンの用途としては、電波を送受信して使用するものであれば特に制限されるものではない。
例えば、通話用電波の送受信用のアンテナや、AMラジオ、FMラジオ、TV等の放送用電波受信用アンテナとして使用することができる。すなわち、第3実施形態で説明するような携帯電話機や携帯型の放送の受像機に使用される電気光学装置において、このようなアンテナパターンを形成することにより、従来設けられていた別の構成部品としてのアンテナを省略することができるために、携帯電話機や受像機等の小型化を図ることができる。
また、その他、図9に示すように、素子基板60あるいはフレキシブル基板(図示せず)上にRFIDタグ22を搭載するとともに、形成されたアンテナパターン13bと電気的に接続することにより、RFID用のアンテナとして使用することもできる。すなわち、例えば携帯電話機等の電子機器に、このようなアンテナパターンを備えたRFIDシステムを採用することにより、全体として大型化することなく、持ち運び等が容易なRFIDシステムを搭載した電子機器とすることができる。
したがって、例えば、携帯電話機を利用して、あらかじめRFIDタグに入力されたデータを別のライターに読み取らせてID管理をしたり、逆に、他のRFIDタグに入力されたデータを読み取るとともに、表示画面にデータを表示させてさまざまな情報を容易に検知したりすることができるようになる。
また、本実施形態においては、素子基板上にアンテナパターン及び定電位パターンを形成した液晶装置を例に採って説明しているが、これに制限されるものではなく、対向基板上に形成することも好ましく、あるいは、対向基板及び素子基板上のそれぞれ形成することも好ましい。
例えば、素子基板と、対向基板とに、それぞれ異なる形状のアンテナパターンを形成した場合には、いわゆるダイバーシチを行うことができるアンテナとしても使用することができる。また、それぞれの基板上に、異なる種類のアンテナを形成した場合には、組み込まれる電子機器の機能を多様なものとすることができる。
3.素子基板及び対抗基板の外縁の一致性
また、素子基板と対向基板との外縁の一致性に関し、少なくとも二辺が一致していることが好ましい。すなわち、アンテナパターン等の形成領域としての基板張出部を設ける必要がなく、基板の外形の大型化を防止できるためである。したがって、全体として小型化された液晶装置を提供することができる。
より具体的には、例えば、アンテナパターン等を、従来の素子基板におけるシール材と重なる位置やその外側に形成した場合には、基板の外形の大型化を防止できるとともに、表示領域の面積を小さくする必要がない。また、アンテナパターン等をシール材と重なる位置やその内側に形成した場合には、基板の外形の大型化を防止できるとともに、アンテナパターンの腐食を有効に防止することができる。
したがって、例えば、図10(a)に示すように、素子基板60にのみ基板張出部60Tを有するとともに、当該基板張出部60Tとなる辺以外の三辺を一致させることもでき、図10(b)に示すように、素子基板60及び対向基板30がそれぞれ基板張出部60T、30Tを有するとともに、それぞれの基板の外縁の少なくとも二辺を一致させることもできる。また、図示しないが、素子基板及び対向基板の外縁を完全に一致させることもできる。
このように構成された液晶装置であれば、所定のアンテナパターンを形成した場合であっても、表示領域の面積を確保するとともに、基板の外形の大型化を防止して、電気光学装置の大型化を防止できる。
以上説明したように構成された本実施形態の液晶装置は、導電パターンをレーザー処理することにより形成されたアンテナパターン及び定電位パターンを備えていることにより、液晶パネル製造時あるいは製造後においても、その長さや形状を調整でき、受信する電波の周波数に最適なアンテナパターンを備えた液晶装置とすることができる。したがって、ノイズが抑えられ、電波の受信感度が良好な液晶装置を得ることができる。
また、液晶装置を構成する基板上にアンテナパターン等が形成されていることにより、アンテナを、液晶パネルとは別の部品として用意する必要がないため、液晶装置の構成部品点数を少なくすることができるためである。
なお、導電パターンの加工方法としては上述したレーザー処理に限られるものではなく、基板上に形成された導電パターンを切断したり、変形させたりできる方法であれば、好適に採用することができる。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態は、基板上に、導電材料からなり一端がアンテナ用端子に接続された導電パターンを形成した後、当該導電パターンを加工することにより、受信する電波の周波数に対応する長さのアンテナパターンを形成する工程を含む電気光学装置の製造方法である。
以下、本実施形態の電気光学装置の製造方法として、第1実施形態にかかるTFT(Thin Film Transistor)素子を備えた液晶装置の製造方法を例にとって詳細に説明する。ただし、第1実施形態と同様、電気光学装置はTFT素子を備えた液晶装置に限られるものではなく、TFD(Thin Film Diode)素子を備えた液晶装置や、スイッチング素子を備えていない液晶装置をはじめとして、種々の電気光学装置を製造する場合に適用することができる。
なお、第2実施形態の製造方法により製造される液晶装置やアンテナパターン等の構成については第1実施形態で詳細に説明したために、本実施形態での説明は省略する。また、それぞれの図において、適宜一部の部材を省略してある。
1.素子基板の製造
(1)導電パターンの形成
まず、ガラス基板等の基板を準備し、図11(a)に示すように、アンテナパターンを構成する導電パターン11を形成する。この導電パターン11は、導電材料からなり、一端がアンテナ用端子(図示せず)に接続される導電パターン11である。また、図11(a)に示す導電パターン11は、他の箇所において定電位端子(図示せず)に接続される。
導電パターンの具体的な形成方法については特に制限されるものではないが、例えば、スパッタリング法や蒸着法により、基板上に導電材料を積層した後、フォトリソグラフィ法やエッチング法を用いてパターニングすることにより、所定の導電パターンを形成することができる。
また、導電材料については、例えば、クロム、タンタル、アルミニウム等の金属材料や、ITO(インジウムスズ酸化物)やIZO(インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電材料を用いることができる。中でも、同じ基板上に形成されるTFT素子や画素電極、電気配線を構成する材料のいずれかの材料と同じ材料を利用することが好ましい。このような材料を使用することにより、工程数の増加を防止することができ、製造工程を効率化することができる。
また、導電パターンは、図11(a)に示すように、基板61上において、非表示領域に相当する領域に形成することが好ましい。この理由は、表示領域A内には他の電気配線等が存在することになるため、配置位置の制約が大きいためである。また、表示領域A内に形成すると、光の透過面積が減少して表示品位を低下させてしまうためである。
具体的には、基板の縁部に沿って導電パターンを形成することが好ましい。この理由は、従来から存在する、表示に影響を与えないスペースを利用して形成することができ、表示面積を小さくすることなく、電気光学装置全体の大きさを変えないで、導電パターンを形成することができるためである。
また、導電パターンの全体的な形状は特に制限されるものではなく、例えば、図11(a)に示すような基板61の外周に沿って形成された枠状の導電パターン11a以外にも、図12(a)に示すように、基板61の外周の一辺に沿って形成された線状の導電パターン11bとしたり、図12(b)に示すように、二重に形成した枠状の導電パターン11cとしたりすることができる。
さらに、アンテナ用端子を備えたフレキシブル基板等がガラス基板に接続され、当該フレキシブル基板等にもまたがってアンテナパターンを形成する場合には、図13(a)〜(b)に示すように、後に実装されるフレキシブル基板93上の導電パターン13´との導電接続箇所を通過するように導電パターン11を形成する。
また、形成する導電パターンは、図11(a)や図12及び図13に示すような連続する導電パターン11a〜11cのみならず、図14(a)〜(c)に示すような破線状の導電パターン11a´〜11c´とすることもできる。
連続する導電パターンとした場合には、後のレーザー処理によって所望の箇所を切断することによって、全体の長さや形状を最適化したアンテナパターンを形成することができる。一方、破線状の導電パターンとした場合には、後のレーザー処理によって一部の導電パターンを変形させ、所望の間隙部をつなげることによって、全体の長さや形状を最適化したアンテナパターンを形成することができる。
このように、形成する導電パターンの全体形状は、後に形成するアンテナパターンの種類や数、さらには、アンテナ用端子や定電位端子との接続位置を考慮して、自由に選択することができる。
また、いずれのパターン形状とする場合においても、単なる導電パターンとして形成してもよく、あるいは、一旦アンテナパターンとして形成される導電パターンであってもよい。単なる導電パターンとして形成した場合には、後の工程におけるレーザー処理によって所望の長さや形状のアンテナパターンとして形成することができる。一方、一旦アンテナパターンとして形成される導電パターンとした場合には、形成したアンテナパターンの長さや形状の精度が不良であった場合等に、後の工程におけるレーザー処理によって、所望の長さや形状に修正することができる。
(2)アンテナ用端子及び定電位端子の形成
次いで、図11(b)に示すように、導電パターン11の一端側に接続されるようにアンテナ用端子14を形成するとともに、他の箇所で導電パターン11に接続されるように定電位端子16を形成する。このアンテナ用端子及び定電位端子は、別の部材として形成する以外に、導電パターンの一部として形成することもできる。
なお、導電パターンが接続されるアンテナ用端子は、同一基板上に形成してもよく、あるいは、基板に電気的に接続される対向基板上に形成してもよく、さらには、別部品である回路基板やフレキシブル基板上に形成してもよい。すなわち、液晶装置として構成される際に、いずれかの箇所において、アンテナ用端子と電気的に接続されるように、導電パターンを形成することが必要である。
また、定電位端子ついても同様に、同一基板上に形成してもよく、あるいは、別部品である回路基板等の上に形成しても構わない。
その他、TFT素子や電気配線、電子部品接続用端子、画素電極、絶縁膜等を形成するとともに、最表面に配向膜を形成することにより、図11(c)に示すような素子基板60を製造することができる。これらの部材については、スパッタリング法やコーティング法等により材料を積層するとともに、フォトリソグラフィ法やエッチング法によってパターニングしたり、フレキソ印刷やグラビア印刷によって所望の形状に印刷したりするなど、公知の方法を用いて形成することができる。
このとき、上述の導電パターンが半導体素子の実装領域を横断する場合には、導電パターンと電子部品が接触しないように、導電パターンの形成後あるいは形成する途中段階で、絶縁膜を形成することが好ましい。
例えば、導電パターンが半導体素子の実装領域に存在する場合には、図15(a)に示すように導電パターン11を形成した後、図15(b)に示すように、アンテナ用端子部分や定電位端子部分を除いた領域に絶縁膜18を形成することにより、半導体素子と導電パターンが導電箇所以外で接触することを防ぐことができる。
(3)レーザー処理(第1レーザー処理)
次いで、素子基板上に形成された導電パターンに対してレーザー処理を行うことにより、アンテナパターンを形成する。
例えば、図11(a)や図12に示すような連続する一つの導電パターン11a〜11cを形成した場合には、図16(a)又は(b)に示すように、導電パターン11に対してレーザー処理を行い、形成されるアンテナパターンが、受信する電波の周波数に対応する所定の長さ又は形状となるように、導電パターン11を切断する。導電パターンを切断する場合には、レーザーの出力を高めに設定する。
このとき切断する箇所は、一箇所であってもよいし、複数箇所であってもよく、形成するアンテナパターンの数等に応じて適宜選択される。このように切断して得られた複数のパターンのうち、アンテナ用端子が接続される部分についてはアンテナパターンとして使用され、それ以外のパターンのうち、定電位端子接続されるパターンについては定電位パターンとして使用される。
また、図14(a)〜(c)に示すような破線状の導電パターン11a´〜11c´を形成した場合には、図17(a)〜(b)に示すように、導電パターン11に対してレーザー処理を行い、導電パターン11の一部を飛散させることにより拡大し、隣接するパターン同士を繋いだり、パターンの形状を変えたりすることにより、形成されるアンテナパターンが、受信する電波の周波数に対応する所定の長さ又は形状となるようにする。すなわち、破線状の導電パターン11における複数の間隙12のうち、一つ又は複数の間隙12を埋めるように、当該間隙12の脇に存在する導電パターン11を拡大することにより、アンテナパターンの長さを調整することができる。また、繋がれる導電パターンのうちの一部のパターンの形状を変えることにより、アンテナパターン全体の形状を調整することができる。導電パターンを拡大させる場合には、導電パターンを切断する場合と比較して、レーザーの出力を低めに設定する。
このようにレーザー処理を行う場合に、図14(a)〜(c)に示すように、比較的短く、一定の間隔で分割された破線状の導電パターン11a´〜11c´を形成しておくことにより、形成するアンテナパターンの長さの選択の幅を増やすことができる。また、図18に示すように、AMラジオ用、FMラジオ用等、アンテナパターンの種類に応じたそれぞれの長さ位置に間隙を設けた破線状の導電パターン11d´を形成しておくことにより、レーザー処理により繋ぐ箇所を少なくできるとともに、アンテナの種類を後で選択又は変更することができる。
なお、本実施形態は、素子基板の製造段階でレーザー処理を行いアンテナパターンを形成する例であるが、素子基板と対向基板とを貼合わせた後であっても、レーザーの焦点を導電パターンに合わせることによってレーザー処理を行うことができる。したがって、この第1レーザー処理を、素子基板及びカラーフィルタ基板を貼合わせてセル構造を形成した後に行っても構わない。
すなわち、本実施形態では、導電パターンの加工方法としてレーザー処理を採用することにより、基板の貼合わせの前後、さらには、照明装置等とともに組み込んだ後であっても、導電パターンの長さ又は形状を調整して、所望のアンテナパターンを形成することができる。
ただし、導電パターンの加工方法はレーザー処理に限られるものではなく、基板上に形成された導電パターンを切断したり、変形させたりできる方法であれば、他の方法であっても好適に採用することができる。
3.対向基板(カラーフィルタ基板)の製造
次いで、素子基板と同様、ガラス基板等の基板を準備し、当該基板上に、着色層や面状の共通電極を形成するとともに、最表面に配向膜を形成することにより、対向基板としてのカラーフィルタ基板を製造する。これらの部材についても、適宜公知の方法を用いて形成することができる。
ここで、図示しないものの、素子基板上に形成する場合と同様に、カラーフィルタ基板上にアンテナパターンを形成することもできる。カラーフィルタ基板の面状電極が素子基板上の引回し配線と導通を確保する以外に非表示領域に存在する必要がないことから、例えば、素子基板上の非表示領域に、走査線やデータ線等の電気配線が引回されており、アンテナパターン等を形成するスペースに制約があるような場合には、対向基板側の非表示領域を利用してアンテナパターン等を形成することができる。これによって、素子基板の外形面積を大きくすることなく、基板上にアンテナパターン等を形成することができる。この場合においても、アンテナパターンがいずれかの箇所において、アンテナ用端子と電気的に接続されることが必要とされる。
また、同様に、定電位パターンを対向基板上に形成することもでき、この場合には、いずれかの箇所で定電位端子と電気的に接続される。
さらには、素子基板及び対向基板のそれぞれの基板上にアンテナパターンや定電位パターンを形成することもできる。例えば、製造する液晶装置が組み込まれる電子機器が、AMラジオ、FMラジオ、TV放送、データ通信などの複数の機能を有している場合には、必要なアンテナパターンの数も多くなることから、それぞれの基板上にアンテナパターンを形成することが好ましい。これによって、それぞれの基板上の非表示領域を有効利用して複数のアンテナパターンを設けることができるため、表示領域の面積を小さくすることがない一方、液晶装置全体の大きさを大きくすることなく、アンテナパターンの数を増やすことができる。
4.貼合わせ
次いで、素子基板又は対向基板のうちいずれかの基板スペーサを散布するとともに、いずれか一方の基板上にエポキシ樹脂等を主成分とするシール材を、スクリーン印刷やディスペンサにより、表示領域を囲むようにパターニングして形成する。このとき、導電パターンを基板の縁部に沿って形成した場合には、シール材を導電パターンよりも内側に形成することが好ましい。このようにすれば、シール材の密着性を低下させることがない。
その後、素子基板と対抗基板とを接合させ、加熱しながら加圧保持することによりセル構造が形成される。
なお、液晶材料を真空注入法により配置する場合には、形成するシール材の一部に開口部が形成される。
5.液晶材料の配置及び組み立て
次いで、図示しないが、真空注入法を用いてシール材の開口部から液晶材料を注入することにより、セル構造の内部に、液晶材料を配置する。その後、シール材の開口部を封止材等により封止する。これによって、図1に示すような液晶パネル20が形成される。次いで、液晶パネルに対して半導体素子や回路基板等を実装するとともに、照明装置等とともに筐体に組み込み、液晶装置として組み立てる。
なお、いわゆる封口レス型の液晶装置とする場合には、液晶材料の配置は、基板の貼り合わせ前に、枠状のシール材を描画するとともに、当該枠内に相当する位置に液晶材料を滴下した上で貼り合わせることにより、液晶材料が配置される。
6.レーザー処理(第2レーザー処理)
液晶装置の組立後、又は、液晶装置を組立てる前の液晶パネルの状態で、パネルの動作状態を検査し、形成したアンテナパターンによる受信感度が不良を示すような場合には、再度アンテナパターンに対してレーザー処理(第2レーザー処理)を行い、アンテナパターンの長さや形状を調整することができる。すなわち、一旦液晶パネルを取り出した後、あるいは、組み立てられた状態で、アンテナパターンや残存する導電パターン等に対してレーザー処理を行い、アンテナパターンの長さや形状が最適化されるように調整することができる。
このとき、図19(a)〜(b)に示すように、ガラス基板31を介して導電パターン11に対してレーザー処理を行う場合もあるが、導電パターン11に焦点を合わせつつ、レーザー出力を調整することにより、導電パターン11を切断したり、変形させたりすることができる。
したがって、もともとのアンテナパターンをフォトリソグラフィ法やエッチング法を用いて形成し、液晶パネル形成後に不具合が発見された場合には、レーザー処理を行ってアンテナパターンの長さや形状を最適化することも可能である。
なお、受信感度に応じて長さや形状を調整することのみならず、液晶パネルのアンテナパターンの種類自体を変更して再使用する場合においても有効である。
[第3実施形態]
本発明に係る第3実施形態として、第1実施形態の液晶装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
図20は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶装置に備えられた液晶パネル20と、これを制御するための制御手段200とを有している。また、図20中では、液晶パネル20を、パネル構造体20aと、半導体素子(IC)等で構成される駆動回路20bと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段200は、表示情報出力源201と、表示処理回路202と、電源回路203と、タイミングジェネレータ204とを有することが好ましい。
また、表示情報出力源201は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ204によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示処理回路202に供給するように構成されていることが好ましい。
また、表示処理回路202は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号CLKと共に駆動回路20bへ供給することが好ましい。さらに、駆動回路20bは、第1の電極駆動回路、第2の電極駆動回路及び検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路203は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、基板上に、導電パターンをレーザー処理することにより形成したアンテナパターン及び定電位パターンを形成した液晶装置を使用している。そのために、電波の受信感度が良好であるとともに、小型化が図られた電子機器とすることができる。
本発明によれば、アンテナパターン及び定電位パターンを、導電パターンを加工して形成することにより、受信する電波の種類に応じて長さ又は形状が最適化されたアンテナパターンを備えた電気光学装置を得ることができる。したがって、液晶装置等の電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・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、電気泳動装置、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電子機器、電子放出素子を備えた装置(FED:Field Emission DisplayやSCEED:Surface-Conduction Electron-Emitter Display)などに適用することができる。
また、本発明の電気光学装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態の液晶パネルは所謂COGタイプの構造を有しているが、半導体素子(ICチップ)を直接実装する構造ではない液晶パネル、例えば液晶パネルにフレキシブル配線基板やTAB基板を接続するように構成されたものであっても構わない。
第1実施形態の液晶装置の概略斜視図である。 第1実施形態の液晶装置に使用される液晶パネルの概略断面図である。 アンテナパターン及び定電位パターンの例を示す図である(その1)。 アンテナパターン及び定電位パターンの例を示す図である(その2)。 F型のアンテナパターンを示す図である。 半導体素子の実装領域と重なる位置にアンテナパターンの一部を配置した状態を示す図である。 アンテナパターン及び定電位パターンを絶縁膜で被覆した状態を示す図である。 ガラス基板及びフレキシブル回路基板にまたがって形成されたアンテナパターンを示す図である。 RFID用のアンテナパターンとして構成した状態を示す図である。 (a)は、素子基板及び対向基板の外縁の三辺を一致させた状態を示す図であり、(b)は、素子基板及び対向基板の外縁の二辺を一致させた状態を示す図である。 第2実施形態の液晶装置の製造方法にかかる素子基板の製造工程を説明するために供する図である。 導電パターンのパターン形状の一例を示す図である。 フレキシブル回路基板にまたがってアンテナパターンを形成する場合の導電パターンのパターン形状の一例を示す図である。 破線状の導電パターンを示す図である。 半導体の実装領域に形成された導電パターンを絶縁処理する工程を説明するために供する図である。 レーザー処理によって導電パターンを切断する工程を説明するために供する図である。 レーザー処理によって導電パターンを変形する工程を説明するために供する図である。 導電パターンのパターン形状の別の例を示す図である。 ガラス基板を介してレーザー処理を行う状態を示す図である。 第3実施形態の電子機器の概略構成を示すブロック図である。
符号の説明
11・11a・11a´・11b・11b´・11c・11c´・11d・11d´:導電パターン、12:間隙、13・13a・13b・13c・13d・13e:アンテナパターン、14:アンテナ用端子、15:定電位パターン、16:定電位端子、17:半導体実装領域、18・19:絶縁膜、20:液晶パネル、22:RFIDタグ、30:対向基板(カラーフィルタ基板)、30T:基板張出部、31:ガラス基板、60:素子基板、60T:基板張出部、61:ガラス基板、93:フレキシブル基板

Claims (11)

  1. 基板上に、導電材料からなり一端がアンテナ用端子に接続された導電パターンを形成した後、当該導電パターンを加工することにより、受信する電波の周波数に対応する長さのアンテナパターンを形成する工程を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  2. 前記導電パターンは定電位用端子に接続されており、前記導電パターンの一部を加工することにより定電位パターンを形成す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。
  3. 前記アンテナパターンをさらに加工して、受信する電波の周波数に対応する形状又は長さとなるように調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置の製造方法。
  4. 前記加工がレーザー処理であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  5. 前記加工を行うことにより、前記導電パターンの一部を除去することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  6. 前記加工を行うことにより、前記導電パターンを変形することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  7. 前記導電パターンを、前記基板上に形成される他の導電部材と同時に形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  8. 一端がアンテナ用端子に接続されるとともに他の箇所で定電位用端子に接続された導電パターンを加工することにより受信する電波の周波数に対応する長さに形成されたアンテナパターン及び定電位パターンを基板上に備えることを特徴とする電気光学装置。
  9. 前記基板上に、前記アンテナパターンを複数備えることを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置。
  10. 前記電気光学装置は対向配置された二つの基板を含むとともに、前記アンテナパターン及び定電位パターンをそれぞれの基板に備えることを特徴とする請求項8又は9に記載の電気光学装置。
  11. 請求項8〜10のいずれかに記載された電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
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