JP2008170753A - 表示装置の製造装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】公衆表示装置の表示パネルを外力から効果的に保護する。
【構成】本発明の態様1にかかる表示装置100の製造装置300は、透明前面板210と、透明前面板210に貼付された表示パネル230とを備えた表示装置100の製造装置300であって、透明前面板210を水平に支持可能であるとともに、水平方向に延びた回転軸回りに回転可能である前面板ホルダー310と、透明前面板210に貼付される表示パネル230を、透明前面板210の反対側から観察するカメラ320と、カメラ320が取得した画像を出力するモニター340と、を備えたものである。
【選択図】図1

Description

本発明は表示装置の製造装置及び表示装置の製造方法に関する。
表示内容を電気的に変更することができる表示装置を使用して、棚札、広告、時刻表などを表示する技術が提案されている(特許文献1参照)。これにより、表示内容を迅速、かつ容易に変更することが可能となる。特許文献1において提案されている表示装置は、表示の維持には電力を必要としないメモリ型表示パネルを備えている。これにより、消費電力を低減できる。
店舗、ホテル、交通機関などにおける公衆表示のために表示装置を使用する場合、表示パネルを収容する筺体構造が重要となる。公衆表示装置は、不特定多数の人の利用に供されるため、あるいは、環境的に厳しい条件下で設置される場合が多いため、内部に表示パネルを収容する筺体は、効果的に表示パネルを保護することができる構造を備えることが要求される。
特に、カイラルネマチック液晶などの多安定型のメモリ型表示パネルを使用する場合、表示パネルに応力が加わると、カイラルネマチック液晶の配向が変化し、望ましくない表示変化が生じ得る。これを防止するため、特許文献2には、表示パネルを保護する大型の透明前面板の背面に、複数の表示パネルを、透明樹脂層を介して貼付した構造を有する表示装置が開示されている。表示パネルを保護する透明前面板と、表示パネルへの応力を低減する透明樹脂層とにより、表示変化を効果的に防止することができる。
特開2001−184033号公報 特開2006−58753号公報
上記特許文献2に開示された表示装置の製造工程では、上記透明前面板を、背面を上にして水平配置し、当該前面板の背面上に表示パネルを貼付する。ここで、完成後の表示装置の表示面である前面板の前面は、下側に配置されている。表示パネルを貼付する場合の正確な位置あわせは、前面板の前面側から確認する必要がある。そのため、従来の製造工程では、作業者が水平配置された前面板の上側から表示パネルを配置しては、前面板の下側から正確な配置状態を確認するという作業を何度も繰り返さなければならなかった。そのため、極めて作業効率が悪く、生産性に劣っていた。また、表示パネルを貼付した後の表示装置全体の品質検査も、同様に、水平配置された前面板の前面側すなわち下側から確認する必要があり、作業性に劣っていた。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、生産性に優れる表示装置の製造装置及び表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の態様1にかかる表示装置の製造装置は、透明前面板と、前記透明前面板に貼付された表示パネルとを備えた表示装置の製造装置であって、前記透明前面板を水平に支持可能であるとともに、水平方向に延びた回転軸回りに回転可能である前面板ホルダーと、前記透明前面板の背面側に貼付される前記表示パネルを、前記透明前面板の前面側から撮像するカメラと、前記カメラが取得した画像を出力するモニターと、を備えたものである。これにより、生産性に優れる表示装置の製造装置を提供することができる。
本発明の態様2にかかる表示装置の製造装置は、上記発明の態様において、前記モニターに出力される画像が、前記カメラが取得した正立画像を前記回転軸を対称軸として反転させたものであることを特徴とするものである。具体的には、左右方向に回転させて取り付ける際は左右反転させ、上下方向に回転させて取り付ける際は上下反転させる。これにより、作業者が位置合わせのために表示パネル230を移動させた方向と、モニター340に出力された画像が移動する方向とが一致する。そのため、作業者が位置合わせを行い易い。
本発明の態様3にかかる表示装置の製造装置は、上記発明の態様において、前記カメラが、前記前面板ホルダーに装着されたスライダーに搭載され、かつ、前記スライダーに沿ってスライド可能であることを特徴とするものである。これにより、透明前面板の前面の略全体を観察することができる。
本発明の態様4にかかる表示装置の製造装置は、上記発明の態様において、前記カメラは、エリアカメラであることを特徴とするものである。これにより、当該製造装置の製造コストを抑制することができる。
本発明の態様5にかかる表示装置の製造装置は、上記発明の態様において、前記カメラは、2台以上設置されていることを特徴とするものである。これにより、同時に2箇所の位置合わせを行うことができ、2次元的な位置整合を取る事が出来る。
本発明の態様6にかかる表示装置の製造装置は、上記発明の態様において、前記回転軸の床からの高さが、500〜1500mmであることを特徴とするものである。これにより、作業者の作業性が向上する。
本発明の態様7にかかる表示装置の製造方法は、透明前面板と、前記透明前面板に貼付された表示パネルとを備える表示装置の製造方法であって、前記透明前面板を、背面を上にして水平支持するステップと、前記透明前面板の前面側からカメラが取得した画像を、モニターにより観察しながら、前記表示パネルを前記透明前面板の背面上の所定の位置に合わせて仮止めするステップと、前記透明前面板を傾斜させて、前記透明前面板と前記表示パネルとの間に未硬化の透明な硬化性化合物を注入するステップと、前記硬化性化合物を硬化させるステップと、を備えるものである。これにより、生産性に優れる表示装置の製造装置を提供することができる。
本発明によれば、生産性に優れる表示装置の製造装置及び表示装置の製造方法を提供することができる。
以下に、本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
図1は、本実施の形態に係る表示装置の製造装置300を模式的に示す斜視図である。製造装置300は、前面板ホルダー310、カメラ320、スライダー330、モニター340、ベアリング350、回転止め360、支柱370、車輪380を備える。
図1に示すように、製造装置300は、表示パネル230を保護する透明前面板210を搭載し、透明前面板210の背面上に表示パネル230を貼付するための装置である。なお、図1中の透明前面板210及び表示パネルは表示装置の構成部材である。表示装置の詳細については後述する。
前面板ホルダー310は、透明前面板210を搭載するためのホルダーである。前面板ホルダー310は、自立する2本の支柱370の各々にベアリング350を介し装着され、支持されている。なお、2本の支柱370には、各々2個の車輪380が装着されており、製造装置300の設置場所を容易に変更することができる。
前面板ホルダー310は、強度等の観点から金属製であることが好ましいが、軽量で操作性に優れるアルミニウム製であることが特に好ましい。前面板ホルダー310は枠状の形状を有するため、透明前面板210をその前面を下にして水平支持した場合、透明前面板210の前面の大部分、すなわち、前面板ホルダー310により隠れる以外の領域が露出する。そのため、前面板ホルダー310の下側から透明前面板210の前面を観察することができる。なお、本明細書においては、前面とは表示装置完成後に観察者側となる面をいい、背面とは前面の反対側の面をいう。
前面板ホルダー310の透明前面板210収容部は、透明前面板210を収容可能であって、かつ、透明前面板210とほぼ同等の平面寸法を有する。すなわち、透明前面板210よりも縦、横共に一回り大きい寸法を有する。また、前面板ホルダー310はクランプ機構を備えており、これにより、透明前面板210を前面板ホルダー310に固定することができる。
さらに、矩形状の前面板ホルダー310における対向する2辺の各々の中心には、ベアリング350が取り付けられている。このため、前面板ホルダー310は、水平面内の回転軸を中心として、回転可能であり、搭載した透明前面板210を上下反転させることができる。ここで、上記クランプ機構により、透明前面板210は前面板ホルダー310に固定されているため、脱落することはない。回転軸の高さは、作業者の作業性の観点から、床から500〜1500mm程度であることが好ましい。ただし、回転半径1500mmを超える大型透明前面板210を用いた表示装置を製造する場合は、これ以上の高さが必要となる。
従来、透明前面板210に表示パネル230を貼付し、完成した表示装置全体を検査する工程においては、水平配置された透明前面板210の前面側すなわち下側から確認する必要があった。そのため、作業効率が悪く、生産性に劣っていた。本実施の形態に係る表示装置の製造装置300を用いることにより、作業性を向上させることができる。また、前面板ホルダー310は、上述の回転機能により、自由な角度に傾斜させることもできる。これにより、表示パネル230の貼付位置を合わせて仮止めした後、液体樹脂材料を注入する工程における作業性が向上する。なお、表示装置の製造方法の詳細については後述する。
また、前面板ホルダー310に取り付けられた回転止め360を支柱に固定することにより、前面板ホルダー310を水平に支持することができる。他方、回転止め360の固定を解除することにより、前面板ホルダー310を傾斜又は回転させることができる。
カメラ320は、前面板ホルダー310の下側から透明前面板210の前面を観察するために撮像するカメラである。具体的には、透明前面板210の黒色外周部103の内部の開口部と表示パネル230の表示領域が重なるように、位置合わせをするために観察するエリアカメラである。カメラ320は、特に限定されないが、耐久性、価格等の観点から、CCD(Charge coupled device)カメラが好ましい。もちろん、ラインカメラを用いてもよい。
カメラ320は、前面板ホルダー310の下側に配置されたスライダー330上に搭載されている。このスライダー330は、矩形状の前面板ホルダー310における対向する2辺に形成されたレール上をスライドすることができる。このため、カメラ320が、図中ベアリング350の回転軸方向にスライドすることができ、複数の表示パネル230の位置合わせを順次行うことができる。また、カメラ320自体がスライダー330に沿って、すなわち、上記回転軸と垂直な方向にもスライドすることができる。これにより、位置合わせをする箇所が異なる表示パネル230についても、位置合わせを行うことができる。つまり、カメラ320は、透明前面板210の前面の略全体を観察することができる。また、カメラ320の位置は、透明前面板210を前面板ホルダー310に設置後も、手動又は自動駆動によりに容易に変更することができる。
1枚の表示パネル230について位置合わせをする箇所は、通常、2箇所又は4箇所である。本実施の形態では、2台のカメラ320が、表示パネル230の対角線上の2頂点を同時に撮像できるように配置されており、同時に2箇所を位置合わせすることができ、2次元的な位置整合を取ることができる。ただし、カメラ320の台数は2台に限定されるものではない。
モニター340は、カメラ320が取得した画像を出力するためのモニターである。本実施の形態では、カメラ320が2台であるため、モニター340も2台である。モニター340は、前面板ホルダー310よりも上側に配置されている。このため、作業者は、モニター340の画像を観察しながら、表示パネル230の位置合わせを行うことができる。また、モニター340に出力する画像は、カメラ320が取得した画像を左右反転させたものである。これにより、作業者が位置合わせのために表示パネル230を移動させた方向と、モニター340に出力された画像が移動する方向とが一致する。そのため、作業者が位置合わせを行い易い。さらに、カメラが取得した画像は実物より拡大することができ、肉眼による観察よりも正確に位置合わせを行うことができる。
従来の製造工程では、作業者が水平配置された透明前面板210の上側から表示パネル230を配置しては、透明前面板210の下側から正確な配置状態を確認するという作業を何度も繰り返さなければならなかった。そのため、極めて作業効率が悪く、生産性に劣っていた。本実施の形態に係る表示装置の製造装置300を用いることにより、作業効率すなわち生産性を劇的に向上させることができる。
次に、本実施の形態に係る製造装置300より製造される表示装置100について説明する。図2は、表示装置100の表示画面を示す平面図である。表示装置100は、透明前面板210、表示パネルの画像を表示するためのほぼ矩形状の上段表示部101及び下段表示部102、外周部103を備えている。なお、後述するように、表示パネルは透明前面板210の背面側に配置されている。また、表示部の個数は2つに限定されるものではない。
図2には、表示装置100の一例として、終始発時刻表を示したが、これに限定されるものではない。各表示部101、102は黒色の外周部103により囲まれており、各々独立に、文字、図形、記号等の種々の画像を表示することができる。黒色の外周部103は、有色のセラミック粒子を含有したペースト状インクをスクリーン印刷により形成して焼結させたものを使用することが好ましい。これにより、屋外使用による外周部103の変質を防止できる。なお、外周部103は黒色に限定されるものではない。
図3は、表示装置100を模式的に示す構成図である。図3(a)は表示装置100の平面図である。図3(b)は、図3(a)のx−x´切断線による断面図である。表示装置100は、透明前面板210、背面フレーム220、表示パネル230、透明樹脂層250を備える。
表示装置100は2つの表示パネル230を備え、各々が図2における上段表示部101及び下段表示部102に対応する。表示パネル230は防水背面フレーム220内に収容されている。これより、野外を含む様々な場所に設置可能となる。透明前面板210の背面と表示パネル230前面との間には、表示パネル230への応力を低減するための透明樹脂層250が形成されている。透明樹脂層250は、透明前面板210の背面と表示パネル前面230との間の間隙以外にも形成され、背面フレーム220内の透明前面板210表面の全てを覆うように形成されている。
透明前面板210は、表示装置100の表面への外力が表示パネル230に伝わることを抑制する保護プレートとして機能するため、不撓性透明板が使用されることが好ましい。透明前面板210は、ガラス又はポリカーボネートなどの透明樹脂を用いることができ、設置場所や用途により、適宜選択すればよい。
表示パネル230としては、液晶表示パネル、有機EL表示パネル、電子インク表示パネル等を使用できるが、消費電力の観点から、メモリ型表示パネルが好ましい。メモリ型表示パネルには、カイラルネマチック液晶表示パネル、強誘電性液晶表示パネル、反強誘電性液晶表示パネル、電子インク表示パネル等があるが、表示特性、消費電力等の観点から、カイラルネマチック液晶表示パネルが好ましい。
各表示パネル230は画像を表示するための表示領域231及びその外側に外周領域245を備えている。表示パネル230は、画像を表示する表示セルと、表示セルに画像を表示させるための駆動回路や制御回路など各種回路を備えている。回路は表示セル上又は表示セルとは別の回路基板上に実装される。なお、説明の明確化のため、図2において示した黒色外周部103は省略している。黒色外周部103は、透明前面板210の背面に形成する。
カイラルネマチック液晶表示パネル230はメモリ性を示し、複数の配向において安定である。他方、液晶材料に応力が加わると、カイラルネマチック液晶の配向が変化し、望ましくない表示変化が生じ得る。この特性は、他の多くのメモリ型表示パネルについても同様であるため、メモリ型表示パネルを使用する表示装置では、表示パネルに対して所定値以上の応力が加わらないようにする必要がある。
透明樹脂層250は、透明前面板210と表示パネル230との間に形成されており、表示パネル230への応力を効果的に低減し、表示変化を防止することができる。透明樹脂層250を構成する透明弾性樹脂については、特許文献2に詳細に開示されており、これを用いることができる。
次に、図4、5を用いて、表示装置100の製造方法について説明する。ここでは、予め準備したカイラルネマチック液晶表示パネル230を、透明前面板210に固着する方法について説明する。
まず、図4に示すように、表示パネル230に固着部材の一例である複数の両面接着テープ610を貼付する。両面接着テープ610は、最終的に図3に示した表示パネル230の表示領域231の外周領域245に配置される。すなわち、複数の両面接着テープ610が、所定の間隔で各表示パネル230の表示領域231を囲むように貼付されている。各両面接着テープ610は、表示パネル230を透明前面板210に仮止めし、所定の位置に表示パネル230を位置決めするために利用される。
次に、透明前面板210に表示パネル230を貼付するため、透明前面板210を水平に支持する。具体的には、図1に示した製造装置300の前面板ホルダー310に、背面を上にして水平に搭載する。また、透明前面板210における表示領域が前面板ホルダー310により隠れてしまう場合、すなわち、表示領域が透明前面板210の端部近傍まで形成されている場合、前面板ホルダー310上に透明前面板210よりも大型の透明板を重ねて搭載し、その上から透明前面板210を搭載する。なお、この場合、大型の透明板と透明前面板210とを重ねた状態でクランプし、前面板ホルダー310に固定する。
次に、水平配置された透明前面板210の背面上に形成された黒色外周部103の内部の開口部と、表示パネル230の表示領域とが重なるように、位置合わせをする。ここで、作業者は、図1に示した製造装置300のカメラ320が取得した画像をモニター340により確認しながら、位置合わせを行う。位置合わせの後、両面接着テープ610を備える表示パネル230を透明前面板210に貼付し、仮止めする。上述の通り、従来の製造工程では、作業者が水平配置された透明前面板210の上側から表示パネル230を配置しては、透明前面板210の下側から正確な配置状態を確認するという作業を何度も繰り返さなければならなかった。そのため、極めて作業効率が悪く、生産性に劣っていた。本実施の形態に係る表示装置の製造装置300を用いることにより、作業効率すなわち生産性を劇的に向上させることができる。
次に、2つの表示パネル230の周囲を囲むように、フレーム620を透明前面板210の背面に配置し、フレーム620と透明前面板210の間をシリコーン樹脂などによりシールすることにより、フレーム620を透明前面板210に固着する。フレーム620は、背面フレーム220の側壁を構成し、アルミニウムなどで形成することができる。例えば、フレーム620と表示パネル230端部との距離が1〜2mm程度になるように、フレーム620を配置する。
続いて、透明前面板210、表示パネル230、フレーム620から構成されるアセンブリ630を真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を減圧する。真空チャンバ内の減圧度は1.33×10〜9.5×10Paが好ましい。これにより、液体樹脂材料を負圧により、透明前面板210と表示パネル230の隙間の空間に配管中に気泡を抱き込むことなく流れ込ませる事が出来る。また、表示パネル230の変形や、構成部品からの気泡の突沸による悪影響を防止するため、減圧度は1.33×10Pa以上であることが好ましい。
図5に示すように、真空チャンバ内において、液体樹脂材料の注入処理が行われる。注入針640をフレーム620と表示パネル230の間に挿入し、アセンブリ630を傾ける。例えば、2枚の表示パネル230の各々の短辺側端部とフレーム620壁面と間の挿入位置650に、各1本の注入針640を挿入することができる。液体樹脂材料注入は、2本の注入針640を利用して同時に行うことができる。
1本の注入針640を使用すること、あるいは、複数回に分けて液体樹脂材料を注入することもできる。アセンブリ630を傾けることにより液体樹脂材料内を気泡が移動し、液体樹脂材料注入により発生する気泡を効果的にぬくことができる。図5に示すように、液体樹脂材料の注入を促すため、アセンブリ630は注入針640が挿入された側が上になるように傾けることが好ましいが、他の配置となるようにアセンブリ630を傾けることもできる。傾きの角度θは、好ましくは、水平に対して5〜30°である。
アセンブリ630が傾いた状態において、注入針640から液体樹脂材料を注入する。アセンブリ630の傾き角度は、液体樹脂材料の注入状態に応じて、変化させることが好ましい。特に、液体樹脂材料の注入開始タイミングにおいて、傾き角度を小さく設定して毛細管現象により液を拡散させ、液体樹脂材料の注入が進むにつれて、徐々に傾き角度を大きくすることが好ましい。液体樹脂材料の注入が進むにつれて、徐々に傾き角度を大きくすることにより、末端まで充分に液体樹脂材料を浸透させることができる。
例えば、液体樹脂材料の注入開始においては傾き角度を0°に設定し、所定タイミングにおいて傾き角度を2〜10°に変化させ、その後、傾きを10°にしつつ、必要充填量に達したのち、補充を止めるといったように、複数段階に傾き角度を変化させることができる。図1に示した製造装置300の回転機構により透明前面板210の傾斜角度を設定、変更することができる。
アセンブリ630が傾いた状態において、注入針640から液体樹脂材料を注入すると、液体樹脂材料は両面接着テープ610間の間隙から流出する。本実施の形態では、表示パネル230の周囲全ては、閉じたフレーム620により囲まれている。従って、表示パネル230の外周に配置されたフレーム620が、液体樹脂材料が外部へ流れ出ることを防止でき、表示パネル230と透明前面板210の間において液体樹脂材料を硬化させることにより透明樹脂層250を形成することができる。透明樹脂層250は、表示パネル230と透明前面板210の間の空間の他、両面接着テープ610間の間隙を満たすように形成され、フレーム620内の透明前面板210表面のほぼ全域を覆うように形成される。
液体樹脂の注入工程が完了すると、熱処理により液体樹脂を硬化させる。表示パネル230への悪影響を防ぐため、60〜80℃程度の低温で硬化する樹脂を選択すると作業性が良く好ましい。また室温長時間硬化の樹脂を使用することもできる。次に、フレーム620の上部開口をトップカバーにより閉じる。
最後に、図1に示した製造装置300の回転機構により透明前面板210を反転させ、完成品の外観検査を行う。従来、完成品の検査工程では、水平配置された透明前面板210の前面側すなわち下側から確認する必要があった。そのため、作業効率が悪く、生産性に劣っていた。本実施の形態に係る表示装置の製造装置300を用いることにより、作業性を向上させることができる。
本実施の形態に係る表示装置の製造装置の模式的斜視図である。 本実施の形態に係る表示装置の一表示状態における模式的平面図である。 本実施の形態に係る表示装置の模式的構成図である。 本実施の形態に係る表示装置の製造工程での状態を説明する図である。 本実施の形態の注入工程を説明する模式的構成図である。
符号の説明
100 表示装置
101、102 表示部
103 黒色外周部
210 透明前面板
220 背面フレーム
230 表示パネル
231 表示領域
245 外周領域
250 透明樹脂層
300 製造装置
310 前面板ホルダー
320 カメラ
330 スライダー
340 モニター
350 ベアリング
360 回転止め
370 支柱
380 車輪
610 接着テープ
620 フレーム
630 アセンブリ
640 注入針
650 挿入位置

Claims (7)

  1. 透明前面板と、前記透明前面板に貼付された表示パネルとを備えた表示装置の製造装置であって、
    前記透明前面板を水平に支持可能であるとともに、水平方向に延びた回転軸回りに回転可能である前面板ホルダーと、
    前記透明前面板の背面側に貼付される前記表示パネルを、前記透明前面板の前面側から撮像するカメラと、
    前記カメラが取得した画像を出力するモニターと、を備えた表示装置の製造装置。
  2. 前記モニターに出力される画像は、前記カメラが取得した正立画像を前記回転軸を対称軸として反転させたものであることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記カメラは、前記前面板ホルダーに装着されたスライダーに搭載され、かつ、前記スライダーに沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 前記カメラは、エリアカメラであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の表示装置。
  5. 前記カメラは、2台以上設置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の表示装置。
  6. 前記回転軸の床からの高さが、500〜1500mmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の表示装置。
  7. 透明前面板と、前記透明前面板に貼付された表示パネルとを備える表示装置の製造方法であって、
    前記透明前面板を、背面を上にして水平支持するステップと、
    前記透明前面板の前面側からカメラが取得した画像を、モニターにより観察しながら、前記表示パネルを前記透明前面板の背面上の所定の位置に合わせて仮止めするステップと、
    前記透明前面板を傾斜させて、前記透明前面板と前記表示パネルとの間に未硬化の透明な硬化性化合物を注入するステップと、
    前記硬化性化合物を硬化させるステップと、を備える表示装置の製造方法。
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