JP2007293143A - 液晶パネルの製造方法および液晶パネル - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶パネルのピット等の凹部を修繕することである。
【解決手段】貼り合わせ工程ST1では、アレイ基板と対向基板とを貼り合わせる。基板薄化工程ST2では、上記基板の外側主面をケミカルエッチングして基板を薄くする。このケミカルエッチングによって、それ以前に外側主面に形成された傷等がピットとして顕在化する。樹脂塗布工程ST3では、可視光によって硬化する樹脂をピット内に塗布する。余分樹脂除去工程ST4では、塗布した樹脂のうちでピットの外の余分な部分を除去する。偏光板貼付工程ST5では、外側主面上に偏光板を貼る。硬化工程ST6では、ピット内の樹脂に偏光板越しに可視光を照射して当該樹脂を硬化させる。余分樹脂除去工程ST4の前に、塗布した樹脂を可視光の照射によって半硬化状態にしてもよい。樹脂塗布工程ST3で樹脂を外側主面全体に塗布することによってピット内に塗布してもよい。
【選択図】図2
【解決手段】貼り合わせ工程ST1では、アレイ基板と対向基板とを貼り合わせる。基板薄化工程ST2では、上記基板の外側主面をケミカルエッチングして基板を薄くする。このケミカルエッチングによって、それ以前に外側主面に形成された傷等がピットとして顕在化する。樹脂塗布工程ST3では、可視光によって硬化する樹脂をピット内に塗布する。余分樹脂除去工程ST4では、塗布した樹脂のうちでピットの外の余分な部分を除去する。偏光板貼付工程ST5では、外側主面上に偏光板を貼る。硬化工程ST6では、ピット内の樹脂に偏光板越しに可視光を照射して当該樹脂を硬化させる。余分樹脂除去工程ST4の前に、塗布した樹脂を可視光の照射によって半硬化状態にしてもよい。樹脂塗布工程ST3で樹脂を外側主面全体に塗布することによってピット内に塗布してもよい。
【選択図】図2
Description
本発明は、液晶パネルおよびそれの製造方法に係り、具体的にはピット等の凹部を修繕(リペア)する技術に関する。
液晶パネルの薄型化の方法として、例えばケミカルエッチングによるものが知られている(特許文献1参照)。このケミカルエッチングによると、図12の断面図に示すように、エッチング前に基板121の外側主面についた小さな傷がエッチングされてピット129と呼ばれる穴になることが知られている。
なお、図12に示すように、液晶パネルは、1対の基板111,121が不図示の液晶を介して貼り合わされ、基板111,121の外側主面に偏光板141,142が設けられて構成されている。図12では説明のために偏光板142を基板121から離して図示している。
ピット129は光を散乱させ表示に影響を及ぼすので、例えばピット129自体の発生を抑制する方法がとられる(特許文献2参照)。なお、ケミカルエッチングによって薄型化された液晶パネルではピットが頻繁に発生しているという実情にかんがみれば、例えばピット129の起点となる傷等が深い場合には特許文献2の抑制方法によってもピット129が発生する場合があると思われる。
一方、ピット129が発生してしまった場合には、そのような液晶パネルは、後の工程に流出すると余計なコストがかかるので、外観検査(特許文献3参照)によって後の工程に流出しないようにされる。
しかし、ピットの発生している液晶パネルを外観検査等によって発見し後の工程に流出しないようにしても、その発見時点までにかかったコストは良品の液晶パネルに転嫁され全体として液晶パネルのコスト増は避けられないという問題がある。
本発明の目的は、液晶パネルおよびそれの製造方法についてピット等の凹部を修繕する技術を提供することである。
本発明に係る液晶パネルの製造方法は、1対の基板を貼り合わせる貼り合わせ工程と、貼り合わせ工程後の基板の外側主面上に偏光板を貼る偏光板貼付工程と、を備える液晶パネルの製造方法であって、前記外側主面の凹部内に光硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、前記光硬化性樹脂を硬化光の照射によって硬化させる硬化工程と、をさらに備え、前記硬化工程よりも前に前記偏光板貼付工程を実施し、前記偏光板貼付工程で前記光硬化性樹脂を覆って前記偏光板を貼り、前記硬化工程で前記硬化光を前記偏光板越しに前記光硬化性樹脂に照射することを特徴とする。
また、前記光硬化性樹脂は可視光硬化性樹脂であり、前記硬化光は可視光であることが好ましい。
また、前記光硬化性樹脂は前記基板における前記凹部付近と同程度の屈折率を有することが好ましい。
また、前記樹脂塗布工程の後から前記偏光板貼付工程の前までに前記光硬化性樹脂のうちで前記凹部の外の余分な部分を除去する余分樹脂除去工程をさらに備えることが好ましい。
また、前記樹脂塗布工程の後から前記余分樹脂除去工程の前までに前記光硬化性樹脂を事前硬化光の照射によって半硬化状態にする半硬化工程をさらに備え、前記余分樹脂除去工程では半硬化状態の光硬化性樹脂の前記余分な部分を切除することが好ましい。
また、前記光硬化性樹脂は可視光硬化性樹脂であり、前記事前硬化光は可視光であることが好ましい。
また、前記事前硬化光は前記硬化光と同じ波長を有することが好ましい。
また、前記樹脂塗布工程で前記光硬化性樹脂を前記外側主面上に全体的に塗布することによって前記凹部内に前記光硬化性樹脂を塗布することが好ましい。
また、前記貼り合わせ工程の後から前記樹脂塗布工程の前までに前記基板をケミカルエッチングによって薄化する基板薄化工程をさらに備え、前記凹部は前記基板薄化処理での前記ケミカルエッチングによって形成されたピットであり、前記樹脂塗布工程で前記ピット内に前記光硬化性樹脂を塗布することが好ましい。
また、本発明に係る液晶パネルは、基板と、前記基板の外側主面上に貼られた偏光板と、を備える液晶パネルであって、前記基板の前記外側主面の凹部内に配置され前記偏光板に覆われた光硬化性樹脂をさらに備え、前記光硬化性樹脂は前記基板における前記凹部付近と同程度の屈折率を有することを特徴とする。
上記構成により、ピット等の凹部を修繕することができる。その結果、液晶パネルの製造コストを全体として下げることができる。
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。
図1に本発明に係る実施形態の液晶パネル1を説明する断面図を示す。液晶パネル1は、不図示の液晶を介して対向配置された1対の基板10,20と、偏光板41,42と、光硬化性樹脂30とを含んで構成されている。
基板10は、説明をわかりやすくするために、ここでは、液晶の配向状態を制御するための電極や当該電極の電位を制御するためのスイッチング素子等(いずれも不図示)が下地基板11の一方の主面11S1上に形成された構成を有するアレイ基板とする。アレイ基板は、素子基板等とも呼ばれ、上記スイッチング素子がTFT(Thin Film Transistor)の場合にはTFT基板とも呼ばれる。なお、下地基板11はここではガラス基板11とする。
他方、基板20は、ここでは、対向基板とする。対向基板20は、下地基板21の一方の主面21S1上に例えば不図示のカラーフィルタ等が配置された構成を有し、カラーフィルタを有する場合にはカラーフィルタ基板とも呼ばれる。なお、下地基板21はここではガラス基板21とする。
なお、液晶パネル1は、カラー表示、モノクロ表示のいずれでもよいし、透過型、半透過型、反射型のいずれでもよい。また、液晶パネル1における液晶の配向制御の方式も特に限定されるものではなく、基板10,20間の電界(縦電界)によって配向状態を制御する方式、例えばTN(Twisted Nematic)方式であってもよいし、アレイ基板10に設けられた2種の電極間での電界(横電界または斜め電界)によって配向状態を制御する方式、例えばIPS(In-Plane Switching)方式やFFS(Fringe Field Switching)方式であってもよい。すなわち、基板10,20はどのような構成を有していても構わない。
対を成す基板10,20は、主面11S1,21S1を不図示の液晶を介して互いに向き合わせて配置され、周縁部において不図示のシール等で互いに固定されている。これにより、貼り合わされた基板10,20は、換言すれば貼り合わされたガラス基板11,21は液晶を封入する容器を構成している。
ここで、ガラス基板11は上記一方の主面11S1に対して裏面にあたる他方の主面11S2を有しており、同様にガラス基板21も他方の主面21S2を有している。これらの主面11S2,21S2は、上述の液晶を封入する容器の外表面を構成するので、外側主面11S2,21S2とも呼ぶことにする。なお、外側主面11S2,21S2は、液晶パネル1において、ガラス基板11,21の外側主面であるとともに、基板10,20の外側主面とも捉えられる。
偏光板41,42は偏光板本体と不図示の接着部材とを含んで構成されている。偏光板41は、ガラス基板11の外側主面11S2、すなわちアレイ基板10の外側主面11S2に上記接着部材によって貼り付けられている。同様に、偏光板42は、ガラス基板21の外側主面21S2、すなわち対向基板20の外側主面21S2に上記接着部材によって貼り付けられている。
光硬化性樹脂30は、ガラス基板21において外側主面21S2に形成された凹部であるピット29内に配置されており、その全体がピット29内に収まっており、偏光板42に覆われ接触している。光硬化性樹脂30は、図1に示すように、ピット29を隙間無く埋め尽くしているのが好ましい。また、図1に示すように、光硬化性樹脂30が外側主面21S2と段差を形成していないのが好ましい。すなわち、光硬化性樹脂30においてピット29の内表面に接触していない表面、換言すればガラス基板21に接触していない表面が外側主面21S2とともに平滑な面を形成しているのが好ましい。これにより、外側主面21S2よりも突出した光硬化性樹脂30によって偏光板42が盛り上がったり、外側主面21S2よりも後退した光硬化性樹脂30によって偏光板42との間に隙間が形成されたりするのが防止される。
光硬化性樹脂30は、例えばエポキシ系樹脂で構成され可視光の照射によって硬化する樹脂で構成されており、例えば積水化学工業株式会社製の商品名「フォトレックA−705−3」(商標)で構成することができる。なお、光硬化性樹脂30は、完成品の液晶パネル1では、既に硬化(固化)している。また、光硬化性樹脂30は、当該樹脂30が埋め込まれる対向基板20におけるピット29付近の屈折率、すなわちガラス基板21の屈折率(約1.5)と同程度の屈折率を有している。
図2に液晶パネル1の製造方法の手順を説明するフローチャートを示す。図2に示すように、本製造方法は、貼り合わせ工程ST1と、基板薄化工程ST2と、樹脂塗布工程ST3と、余分樹脂除去工程ST4と、偏光板貼付工程ST5と、硬化工程ST6とを含んでいる。図3〜図8に本製造方法の各工程ST1〜ST6を説明する断面図を示し、図1〜図8を参照しつつ各工程ST1〜ST6を説明する。
貼り合わせ工程ST1では、図3に示すように、対を成すアレイ基板10と対向基板20とを、換言すれば対を成すガラス基板11,21を貼り合わせる。具体的には、アレイ基板10の周縁部に不図示のシールを塗布し、両基板10,20を重ね合わせ、シールを硬化させる。この際、ガラス基板11,21が、貼り合わせた状態において外側になるようにシールを塗布し両基板10,20を貼り合わせる。なお、シールは、対向基板20上に塗布してもよいし、両基板10,20上に塗布してもよい。
基板薄化工程ST2は貼り合わせ工程ST1の後に実施する。基板薄化工程ST2では、図4に示すように、ケミカルエッチングによってガラス基板11,21を、したがってアレイ基板10および対向基板20を薄くする。なお、図4には、基板薄化工程ST2前のガラス基板11,21を一点鎖線で図示している。具体的には、貼り合わされた状態の基板10,20を例えばフッ酸溶液へ浸漬することによってガラス基板11,21をエッチングする。基板薄化工程ST2でのケミカルエッチングによって、ガラス基板11,21が外側主面11S2,21S2の側からエッチングされて全体的に薄くなるとともに、基板薄化工程ST2よりも前に形成された傷28(図3参照)を起点にしたエッチングも進行する。このため、図4に示すように、基板薄化工程ST2の後には傷28がピット29として顕在化する。
樹脂塗布工程ST3は基板薄化工程ST2の後に実施する。樹脂塗布工程ST3では、ピット29内に光硬化性樹脂30を例えばディスペンサ法によって塗布する。なお、図5の例示とは異なり、光硬化性樹脂30がピット29から溢れてピット29付近の外側主面21S2上にも塗布されていても構わない。上記のように、光硬化性樹脂30は、例えばエポキシ系樹脂で構成され可視光の照射によって硬化する樹脂で構成され、樹脂塗布工程ST3の時点、すなわち硬化前は液状またはペースト状をしている(粘度にして例えば100Pa・s(パスカル秒)以上200Pa・s以下)。なお、ピット29の検出は各種の検出方法が利用可能である。
余分樹脂除去工程ST4は樹脂塗布工程ST3の後に実施する。余分樹脂除去工程ST4では、図6に示すように、樹脂塗布工程ST3でピット29内に塗布した光硬化性樹脂30のうちでピット29の外の余分な部分、すなわち光硬化性樹脂30のうちで外側主面21S2のレベルよりもはみ出している部分を除去する。この除去は例えば、刷装置や塗工装置で用いられるドクターブレードで掻き取ることによって行うことができ、また、本工程ST4の時点では光硬化性樹脂30は未硬化状態なので綿、布、紙等の各種の吸水性素材で吸引することによっても行うことができる。
偏光板貼付工程ST5は余分樹脂除去工程ST4の後に実施する。偏光板貼付工程ST5では、図7に示すように、基板10,20の外側主面11S2,21S2上に偏光板41,42をそれぞれ貼る。偏光板41,42として不図示の接着部材があらかじめ設けられたものを用いることができ、この接着部材によって偏光板41,42と基板10,20とがそれぞれ貼り合わされる。この際、ピット29を有する対向基板20に対しては、ピット29および光硬化性樹脂30を覆って偏光板42を貼る。
硬化工程ST6は偏光板貼付工程ST5の後に実施する。硬化工程ST6では、図8に示すように、硬化光L1を偏光板42越しに光硬化性樹脂30に照射し、これにより光硬化性樹脂30を硬化させる。硬化光L1は可視光であり、例えば400nm以上800nm以下の波長域内の成分を含んでいる。
なお、液晶封入工程は、例えば基板薄化工程ST2の後から樹脂塗布工程ST3の前までの間に実施する。
上記構成により、ピット29を修繕することができ、しかもピット29の深さ、換言すればピット29を引き起こす傷28の深さに関係なく修繕することができる。また、光硬化性樹脂30の屈折率はガラス基板21と同程度であるので、光硬化性樹脂30とガラス基板21との界面における光の散乱等を抑制することができる。したがって、たとえピット29が発生しても良品に再生することができ、その結果、液晶パネル1の製造コストを全体として下げることができる。
また、光硬化性樹脂30を硬化する前に偏光板42を貼付するので、光硬化性樹脂30と偏光板42の接着部材とが馴染んで密着性を高くすることができる。このとき、硬化光L1の照射を偏光板42越しに行うが、硬化光L1は可視光であるので、紫外線を用いる場合に比べて、偏光板42の劣化は小さい。また、樹脂塗布工程ST3の時点で光硬化性樹脂30は液状またはペースト状であるので容易にピット29内を埋め尽くすことができる。また、余分樹脂除去工程ST4によってピット29からはみ出した光硬化性樹脂30を除去するので、光硬化性樹脂30によって偏光板42が盛り上がるのを防止して偏光板42を平坦に設けることができる。
図9に液晶パネル1の実施形態2の製造方法の手順を説明するフローチャートを示す。実施形態2の製造方法は、上記実施形態1の製造方法に硬化工程ST7を追加して構成される。本製造方法では、まず、上記の貼り合わせ工程ST1から樹脂塗布工程ST3までを実施し、その後、硬化工程ST7を実施する。図10に硬化工程ST7を説明する断面図を示す。
硬化工程ST7では、図10に示すように、余分な樹脂を除去する前の光硬化性樹脂30に事前硬化光L2として、例えば400nm以上800nm以下の波長域内の成分を含んだ可視光を照射する。特に本工程ST7では、光硬化性樹脂30を、完全に硬化してしまうのではなく、硬化光L2の照度、照射時間、照射距離等の硬化のための各種条件を調整することによって半硬化状態にする。このため、本工程ST7を半硬化工程ST7とも呼ぶことにする。半硬化状態の光硬化性樹脂30は粘度が3600Pa・s(パスカル秒)以上20000Pa・s以下の状態であることが好ましい。なお、半硬化工程ST7での硬化光L2の波長は硬化工程ST6での硬化光L1と同じであってもよいし異なっていてもよく、硬化光L1,L2が同じ波長であれば工程ST7,ST6で設備を共用することができる。
実施形態2の製造方法では、その後、半硬化状態の光硬化性樹脂30に対して余分樹脂除去工程ST4を実施する。この除去は、例えばナイフや印刷装置や塗工装置で用いられるドクターブレードによって、半硬化状態の光硬化性樹脂30のうちでピット29の外の余分部分を切除することで行うことができる。
その後、偏光板貼付工程ST5および硬化工程ST6を順次、実施する。硬化工程ST6では、半硬化状態の光硬化性樹脂30に硬化光L1を照射してさらに硬化させる(図8参照)。なお、本工程ST6を、半硬化工程ST7に対して、本硬化工程ST6とも呼ぶことにする。
上記のように余分樹脂除去工程ST4では半硬化状態の光硬化性樹脂30の余分部分を切除する。このため、完全に硬化した後で実施する場合に比べて、容易に切除できるし、光硬化性樹脂30がピット29から取れてしまうこともない。また、液状またはペースト状の光硬化性樹脂30はドクターブレードで掻き取ると外側主面21S2に付着して広がる場合があるのに対して、半硬化状態の光硬化性樹脂30によれば切除後に外側主面21S2へ付着するのを抑えることができる。また、光硬化性樹脂30が液状またはペースト状の場合に比べて、光硬化性樹脂30と外側主面21S2との段差を抑制することができ、このため突出した光硬化性樹脂30による偏光板42の盛り上がりや後退した光硬化性樹脂30による偏光板42との間の隙間を低減することができる。これらの効果は光硬化性樹脂30の粘度が上記範囲内にある場合により確実に得られる。
また、光硬化性樹脂30を完全に硬化する前に偏光板42を貼付するので、光硬化性樹脂30と偏光板42の接着部材とが馴染んで密着性を高くすることができる。また、半硬化工程ST7での硬化光L2は可視光であるので、本硬化工程ST6と同様に偏光板42の劣化は小さい。
実施形態1,2の製造方法では樹脂塗布工程ST3において光硬化性樹脂30を局所的に塗布する場合を説明したが(図5参照)、図11の断面図に示すように、光硬化性樹脂30をガラス基板21の外側主面21S2上に全面的に塗布することによって当該樹脂30をピット29内に塗布してもよい。この全面的塗布は例えばスピンコート法や印刷法によって実施することができる。この場合、余分樹脂除去工程ST4では例えば上記ドクターブレードによって、塗布した光硬化性樹脂30のうちでピット29の外の余分な部分、具体的には外側主面21S2のレベルよりもはみ出している部分を除去する。
このような全面的な塗布によれば、局所的な塗布よりも作業性が向上する。また、ピット29の発見後に樹脂塗布工程ST3で再度ピット29を探す必要がなくなる。
上記では対向基板20にピット29が形成される場合を例示したが、アレイ基板10に形成されたピット29についても同様に修繕可能である。また、上記では基板薄化工程ST2でのケミカルエッチングによって形成されたピット29について例示したが、例えば基板薄化工程ST2後に形成された傷等も修繕可能である。すなわち、上記各製造方法は、外側主面11S2,21S2にピット29や傷等の凹部を有する場合に適用可能である。ここで、凹部は平面視において点状であっても線状であっても構わない。また、下地基板11,21がガラス以外の材料の場合にも、また、下地基板11,21が大判の基板、いわゆる多数個取り基板の場合にも、上記各製造方法を適用可能である。
1 液晶パネル、10 アレイ基板、20 対向基板、11,21 下地基板、11S2,21S2 外側主面、29 ピット(凹部)、30 光硬化性樹脂、41,42 偏光板、L1 硬化光、L2 事前硬化光、ST1 貼り合わせ工程、ST2 基板薄化工程、ST3 樹脂塗布工程、ST4 余分樹脂除去工程、ST5 偏光板貼付工程、ST6 硬化工程、ST7 半硬化工程。
Claims (10)
- 1対の基板を貼り合わせる貼り合わせ工程と、貼り合わせ工程後の基板の外側主面上に偏光板を貼る偏光板貼付工程と、を備える液晶パネルの製造方法であって、
前記外側主面の凹部内に光硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、
前記光硬化性樹脂を硬化光の照射によって硬化させる硬化工程と、
をさらに備え、
前記硬化工程よりも前に前記偏光板貼付工程を実施し、前記偏光板貼付工程で前記光硬化性樹脂を覆って前記偏光板を貼り、前記硬化工程で前記硬化光を前記偏光板越しに前記光硬化性樹脂に照射することを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 請求項1に記載の液晶パネルの製造方法であって、
前記光硬化性樹脂は可視光硬化性樹脂であり、前記硬化光は可視光であることを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の液晶パネルの製造方法であって、
前記光硬化性樹脂は前記基板における前記凹部付近と同程度の屈折率を有することを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の液晶パネルの製造方法であって、
前記樹脂塗布工程の後から前記偏光板貼付工程の前までに前記光硬化性樹脂のうちで前記凹部の外の余分な部分を除去する余分樹脂除去工程をさらに備えることを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 請求項4に記載の液晶パネルの製造方法であって、
前記樹脂塗布工程の後から前記余分樹脂除去工程の前までに前記光硬化性樹脂を事前硬化光の照射によって半硬化状態にする半硬化工程をさらに備え、
前記余分樹脂除去工程では半硬化状態の光硬化性樹脂の前記余分な部分を切除することを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 請求項5に記載の液晶パネルの製造方法であって、
前記光硬化性樹脂は可視光硬化性樹脂であり、前記事前硬化光は可視光であることを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 請求項5または請求項6に記載の液晶パネルの製造方法であって、
前記事前硬化光は前記硬化光と同じ波長を有することを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一つに記載の液晶パネルの製造方法であって、
前記樹脂塗布工程で前記光硬化性樹脂を前記外側主面上に全体的に塗布することによって前記凹部内に前記光硬化性樹脂を塗布することを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一つに記載の液晶パネルの製造方法であって、
前記貼り合わせ工程の後から前記樹脂塗布工程の前までに前記基板をケミカルエッチングによって薄化する基板薄化工程をさらに備え、
前記凹部は前記基板薄化処理での前記ケミカルエッチングによって形成されたピットであり、前記樹脂塗布工程で前記ピット内に前記光硬化性樹脂を塗布することを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 基板と、前記基板の外側主面上に貼られた偏光板と、を備える液晶パネルであって、
前記基板の前記外側主面の凹部内に配置され前記偏光板に覆われた光硬化性樹脂をさらに備え、前記光硬化性樹脂は前記基板における前記凹部付近と同程度の屈折率を有することを特徴とする液晶パネル。
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CN101162300B (zh) * | 2007-11-26 | 2010-06-16 | 友达光电股份有限公司 | 液晶显示面板、光电装置及其修补方法 |
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