JP2009093043A - 液晶パネル及びその製造方法 - Google Patents

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JP2009093043A JP2007265232A JP2007265232A JP2009093043A JP 2009093043 A JP2009093043 A JP 2009093043A JP 2007265232 A JP2007265232 A JP 2007265232A JP 2007265232 A JP2007265232 A JP 2007265232A JP 2009093043 A JP2009093043 A JP 2009093043A
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Koji Asada
宏司 麻田
Satoshi Taguchi
聡志 田口
Miyuki Ataka
美由紀 安宅
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Abstract

【課題】液晶注入口の封止構造を堅固にした液晶パネル及びこの液晶パネルの製造方法を
提供すること。
【解決手段】本発明は、互いに対向配置される一対の基板2、3を用い、これらのいずれ
か一方の基板の周縁部に、周縁部の一部分を除いてシール材4を塗布して一対の基板を貼
り合せ、シール材を除いた一部分に液晶注入口5を形成して、液晶注入口から液晶を注入
した後に、液晶注入口に封止材6を塗布して封止した液晶パネル1において、一対の基板
のいずれか一方には、液晶注入口に対応する箇所にシール材の一部を露出させた切欠き溝
を形成して、切欠き溝内の液晶注入口から液晶を注入した後に、液晶注入口に封止材を塗
布して切欠き溝内に露出されたシール材と接合させて液晶注入口を封止した。
【選択図】図3

Description

本発明は液晶パネル及びその製造方法に係り、詳しくは、液晶注入口の封止部の構造を
工夫した液晶パネル及びその製造方法に関するものである。
近年、パーソナルコンピュータ、携帯電話機やその他の携帯情報端末などの電子機器に
おいてはその表示装置として、液晶パネルが多く使用されている。この液晶パネルは、互
いに対向する面にそれぞれ所定の電極パターン等が形成された2枚のパネル基板を、それ
らの間にシール材を介して所定の間隔をあけて貼り合わせ、両パネル基板とシール材との
間に形成された所定の大きさの空間に予め形成された液晶封入口を介して液晶を注入し、
その後、液晶注入口を封止材で封止して形成されている。
上述した公知の液晶パネルにおいては、液晶注入口は、通常、パネル基板を貼り合せた
一辺に形成される。そして、この液晶注入口に封止材が詰め込まれるため、封止材の液ダ
レが発生し易い。このような液ダレが発生するとパネルを汚染することになる。さらには
、この封止部には封止材がパネル基板の辺から盛り上ってできた瘤状の塊が突出形成され
る。このように封止材からなる瘤状の塊がパネル基板の辺から突出すると、この突出部に
物などが衝突したときに、その衝撃により脱落して液晶注入口が開放したり、液晶注入口
が破損したりして液晶が漏出する恐れがある。更に、この突出部分のために液晶パネルの
寸法が大きくなり、装置への組込みの障害になる等の課題がある。そこで、この課題を解
決するために、注入口の構造を工夫した液晶パネルが開発されている(例えば、下記特許
文献1参照)。
図6は下記特許文献1に開示された液晶パネルを示し、図6Aは液晶パネルの平面図、
図6Bは図6AのVIB−VIB線の断面図である。以下には、図6を参照して、下記特許文
献1に開示された液晶パネルの封止構造を説明する。
この液晶パネル10は、画素電極及び薄膜トランジスタが形成された矩形状のアレイ基
板11と、このアレイ基板11に対向する面に対向電極が設けられた対向基板12と、を
有している。アレイ基板11は、表示領域の周囲にシール材13が途中の一部を途切って
液晶注入口14が形成されるように塗布されているのに対し、他方の対向基板12は、注
入口が形成される箇所の一部を所定形状に切り欠いた切込み部12aが形成されている。
そして、これらのアレイ基板11と対向基板12とは、互いに貼り合され、切込み部12
a内に液晶注入口14が形成される。そして、この注入口14から液晶15がアレイ基板
11と対向基板12の間に形成された空間に注入され、その後、切込み部12aに封止材
16が詰め込まれて注入口14が封止材で封止される。
また、一対の可撓性フィルム基板の間にシール材を介在して貼り合せて、一方の基板に
切込み部を形成し、この切込み部内に封止材を塗布して封止した液晶表示素子が下記特許
文献2に開示されている。
特開平11−337952号公報(段落〔0017〕〜〔0022〕、図4、図5) 特開平5−53123号公報(段落〔0009〕、〔0010〕、図3)
上記特許文献1に開示された液晶パネルによれば、十分な量の封止材が注入口に詰め込
まれた場合でも封止材は切込み部内に収まり、外へ突出しないようになる。また、基板の
隅部に注入口を設けた場合でも、封止材が切欠き部に詰め込まれるので、封止材が他のパ
ネル辺に回り込むことを防ぐことができる。
しかしながら、上記特許文献1の液晶パネルにおいては、封止材は切欠き内の注入口か
らパネル内部へ詰め込まれるだけなので、封止材とパネル基板の素材が異なると接着が不
安定になり、封止材がパネル基板から剥離する恐れがある。なお、切欠き部の形状が矩形
状溝、例えば凹状溝に形成されると、凹状溝の底辺から側壁が起立する角部の機械的強度
が弱くなり、この角部に亀裂が生じて、この亀裂箇所から破損し易くなるので、切欠き部
はこのような損傷が発生し難い形状に制限される。また、上記特許文献2の液晶表示素子
は、一方の可撓性フィルム基板に設けた切込み部に封止材を塗布することによって注入口
を封止したものであるが、封止材はフィルム基板との接合となるので、上述した上記特許
文献1の液晶パネルと同様に封止材がパネル基板から剥離する恐れがある。
本発明は、このような従来技術が抱える課題を解決するためになされたもので、本発明
の目的は、液晶注入口の封止構造を堅固にした液晶パネルを提供することにある。
本発明の他の目的は、液晶注入口の形成を容易にすると共に、この注入口の封止を堅固
にした液晶パネルの製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の第1の実施態様に係る液晶パネルは、互いに対向
配置される一対の基板を用い、これらのいずれか一方の基板の周縁部に、該周縁部の一部
分を除いてシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合せ、前記シール材を除いた一部分
に液晶注入口を形成して、該液晶注入口から液晶を注入した後に、前記液晶注入口に封止
材を塗布して封止した液晶パネルにおいて、
前記一対の基板のいずれか一方には、前記液晶注入口に対応する箇所に前記シール材の
一部を露出させた切欠き溝を形成して、該切欠き溝内の液晶注入口から液晶を注入した後
に、前記液晶注入口に前記封止材を塗布して前記切欠き溝内に露出された前記シール材と
接合させて液晶注入口を封止したことを特徴とする。
上記第1の実施態様によれば、封止材は、切欠き溝内に露出されたシール材と接合され
るので、液晶注入口を封止材で堅固に接合できる。また、この切欠き溝内に封止材が収容
されるので、外部に封止材が突出することがない。
また、上記第1の実施態様に係る液晶パネルは、前記液晶注入口が形成される箇所は、
前記シール材の塗布幅を前記周縁部の幅長より幅広に塗布すると好ましい。
上記好ましい態様によれば、液晶注入口が形成される箇所のシール材の塗布幅を幅広に
することにより、切欠き溝内でのシール材の露出幅を広くできるので、封止材との接合が
より確実にできる。
また、本発明の第2の実施態様に係る液晶パネルの製造方法は、以下に示す(i)〜(
v)の工程を有することを特徴とする。
(i)互いに対向配置される一対の基板を用い、該一対の基板のいずれか一方の基板の周
縁部に、該周縁部の一部分を除いてシール材を塗布する工程、
(ii)前記一対の基板を貼り合せて内部に所定大きさの空間を形成すると共に前記シール
材を除いた箇所に液晶注入口を形成する工程、
(iii)前記一対の基板のうち、いずれか一方の基板の前記液晶注入口に対応する箇所に
前記シール材の一部を露出させて切欠き溝を形成する工程、
(iv)前記切欠き溝内の液晶注入口から液晶を注入する工程、
(v)前記液晶注入口に前記封止材を塗布して、該封止材を前記切欠き溝内に露出された
前記シール材に接合させて液晶注入口を封止する工程。
上記第2の実施態様によれば、封止材は、切欠き溝内に露出されたシール材と接合され
るので、液晶注入口における封止材の接合強度を高くできる。すなわち、液晶注入口の封
止は、通常、アクリル系の封止材をガラス基板と接合して行うものであるが、このような
接合では樹脂材からなる封止材とガラス材との異なる素材同士の接合となり接着強度を高
くできない。しかしながら、本発明のように、エポキシ系樹脂からなるシール材との同種
類の素材同士の接合にできるので、接合強度を高くできる。また、封止材を切欠き溝内に
収めることもできるので、封止材の液ダレをなくすることができると共に、封止材が基板
の辺から突出して物などの衝突によって脱落するのを防止できる。さらに、切欠き溝内が
封止材で埋められるので、液晶注入口及びその近傍の機械的強度の補強ができる。
また、上記第2の実施形態に係る液晶パネルの製造方法は、前記(i)の工程において
、前記液晶注入口が形成される箇所は、前記シール材の塗布幅を前記周縁部の幅長より幅
広に塗布すると好ましい。
上記好ましい態様によれば、液晶注入口が形成される箇所のシール材の塗布幅を幅広に
することにより、切欠き溝内でのシール材の露出幅を広くできるので、封止材との接合が
より確実にできる。
また、上記第2の実施形態に係る液晶パネルの製造方法は、前記(iii)の工程におい
て形成される前記切欠き溝は、円弧状又は楕円形状の切り欠きとすると好ましい。
上記好ましい態様によれば、切欠き溝を円弧状又は楕円形状にすることにより、溝底部
に応力が集中し難くなり、一対の基板をガラス材で形成しても割れ難くできる。
また、上記第2の実施形態に係る液晶パネルの製造方法は、前記(iii)の工程におい
て形成される前記切欠き溝は、前記シール材を塗布した一対の対向側壁を有し、これらの
対向側壁と前記基板の隣接する辺とのなす角が鋭角となるように切り欠かれてなることを
特徴とする。
上記好ましい態様によれば、切欠き溝の対向する側壁を基板の隣接する辺に対して鋭角
に形成することにより、この側壁に沿って切り欠く際に切欠き片の引き抜きが容易になる
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するための液晶パネル及びその製造方法を例示するもので
あって、本発明をこの液晶パネル及びその製造方法に特定することを意図するものではな
く、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
なお、図1は本発明の実施例に係る液晶パネルの平面図である。図2は図1の液晶注入
口部分を示し、図2Aは図1の液晶パネルを構成するAR基板の平面図、図2Bは図1の
液晶パネルを構成するAR基板とCF基板とを貼り合せた基板の平面図である。図3Aは
図2Bの液晶注入穴に封止材を詰め込んだ状態の平面図、図3Bは図3AのIIIB部分の
拡大図である。図4は注入口の変更例を示した平面図である。図5は液晶パネルの製造方
法の工程図である。
図1〜図3を参照して、本発明の実施例に係る液晶パネル1について説明する。
本実施例の液晶パネル1は、画素電極及びスイッチング素子などが形成されたアレイ基
板(以下、AR基板という)2と、このAR基板2に対向する面にカラーフィルタ及び対
向電極などが形成されたカラーフィルタ基板(以下、CF基板という)3と、を有する。
そして液晶パネル1は、AR基板2の表示領域の周囲にシール材4が塗布され、AR基板
2とCF基板3が貼り合わされ、これらの基板2、3とシール材4との間に所定大きさの
空間を形成し、この空間内に液晶注入口5から液晶を注入し、その後、この注入口5を封
止材6で封止した構成を有している。
AR基板2は、対向する一対の短辺2a、2b及び長辺2c、2dを有する矩形状の電
気絶縁性の透明基板、例えばガラス基板で形成されている。このAR基板2は、表面が表
示領域とこの表示領域の周囲を囲む周縁領域とに区画されて、周縁領域は非表示領域とな
っている。表示領域には、複数本のゲート線とソース線とがマトリクス状に配線されて、
これらの配線が交差する箇所に液晶を駆動するスイッチング素子が形成されている。この
スイッチング素子には、例えば薄膜トランジスタ(TFT)が使用されている。このAR
基板2は、CF基板3より若干大判の基板を使用して、両基板を貼り合せたときに外部に
張り出す張出し部2a'ができる程度の大きさとする。この張出し部2a'には液晶駆動用
のICチップDrが搭載されている。
このAR基板2の表示領域の周囲には、シール材4が所定幅を有する帯状に塗布される
。この帯状のシール材4は、短辺2bの略中央部から長辺2d、短辺2a、長辺2cに沿
って短辺2dの略中央部まで塗布される。そして、短辺2bの中央部付近において、シー
ル材4塗布の始点と終点との間に所定の隙間4が形成されている。この隙間4は、A
R基板2がCF基板3と貼り合されたときに液晶を注入する液晶注入口部となる。また、
この隙間4は、平面視で半円形状の凹み部の底部に貫通穴4が形成された形状をなし
ている。そして、この隙間4を形成する両側壁4、4は比較的幅広に形成されてい
る。両側壁4、4は、図2Aに示すように、円弧状の側壁からなり、これらの円弧壁
の端部の接線と短辺2bとの間の角度θが鋭角になっている。この角度に設定すると、A
R基板2とCF基板3とを貼り合せた後、CF基板3を隙間4に沿って切り欠くときに
、この切り欠き時にできるCF基板3の切欠き片を容易に引き抜いて除去することができ
る。
一方、CF基板3は、対向する一対の短辺3a、3b及び長辺3c、3dを有する矩形
状の電気絶縁性及び光透過性を有する基板、例えばガラス基板からなり、AR基板2より
小型になっている。このCF基板3は、AR基板2と同様に表面が表示領域とこの表示領
域の周囲を囲む周縁領域とに区画され、周縁領域は非表示領域となっている。表示領域に
は、AR基板2の画素に対応してブラックマトリクスBMが配設されており、このブラッ
クマトリクスBMに囲まれた領域にカラーフィルタ、例えばR(赤)G(緑)B(青)か
らなるカラーフィルタが配設されている。
このCF基板3は、AR基板2と対向させて貼り合わされる。そして、両基板2、3を
貼り合せた後に、図2Bに示すように、AR基板2に設けられた隙間4(液晶注入口部
)に対応する箇所をこの隙間4の形状に沿って、幅広な側壁4、4の一部4a、4
bが露出するように切り欠かれる。この切り欠き処理では、略半円形状をなす隙間4
沿って切り欠かれるため、略半円形状の切欠き片3が切り抜かれる。したがって、この
切欠き片3の引き抜きは容易になる。そして、この部分に液晶注入口5が形成される。
次いで、液晶がこの切欠き部3b'内に形成された液晶注入口5から注入される。そし
て、液晶が注入された後にこの液晶注入口5には、封止材6、例えば熱硬化性エポキシ樹
脂からなる封止材が詰め込まれる。この封止材6は、その一部が液晶注入口5の奥部へ侵
入することによって封入口5を封止するとともに、他の一部がシール材4の切欠き部3b
'内に露出した部分と接合される。この接合は、封止材6とシール材4とが同じ種類の樹
脂材同士の接合となるので、材質が異なる両基板2、3に比べて、その接合が堅固になる
。また、露出するシール材4の表面はガラス材と比較して凹凸や穴が大きいので接着面積
が増大すると共に機械的結合のアンカー効果(絡み合う効果)が高くなり、接着強度が増
加する。勿論、封止材6は、切欠き部3b'内に収まるので、他の基板面への回り込み或
いは基板端から外部へ突出することがない。なお、この実施例では、液晶注入口5を半円
形状に形成したが、この形状に限定されるものでなく、任意の形状、多角形或いは半楕円
形であってもよい。
次に、図4を参照して、液晶注入口の変形例を説明する。
この液晶注入口5Aは、AR基板2に塗布するシール材4に形成される隙間の両側壁4
A'、4B'を、所定角度θに傾斜させた傾斜壁とし、これらの側壁4A'、4B'に沿って
CF基板3を切り欠くことによって形成される。そして、この切欠き溝内に封止材6を塗
布することによって、液晶注入口5Aが封止される。この液晶注入口5Aの封止も、上記
のものと同じ作用効果を奏するものとなる。
次に、図5を参照して、上述した液晶パネル1、1Aの製造方法を説明する。なお、液
晶パネル1と液晶パネル1Aとは液晶注入口5、5Aの構造以外はほぼ同一の構成を備え
ているので、以下には液晶パネル1の製造工程についてのみ説明し、液晶パネル1Aにつ
いては下記の説明を援用するものとして説明を省略する。液晶パネル1は、以下のステッ
プで製造される。先ず、2枚の大判のガラスからなるマザー基板、すなわちAR基板用の
TFTマザー基板及びCF基板用のCFマザー基板が用意される(ステップS1、S6)
TFTマザー基板は、その表面が個々の液晶セル毎に区分されている。この区分された
個々の液晶セルの表示領域には、複数本のゲート線及びソース線がマトリクス状に配設さ
れ、各ゲート線とソース線の交点にTFTからなるスイッチング素子が形成される。これ
らは各種の電極のパターニングで形成される(ステップS2)。次いで、これらの電極パ
ターン上に電極保護膜を形成し、その上にポリイミドからなる配向膜を成膜し、この配向
膜にラビング処理を行う(ステップS3、S4)。
次のステップS5において、個々の液晶セルの表示領域の周縁に、シール材4が塗布さ
れる。このシール材4の塗布は、図1に示すように、短辺2bの略中央部から長辺2d、
短辺2a、長辺2cに沿って短辺2dの略中央部まで塗布される。そして、短辺2bの中
央部付近において、シール材塗布の始点と終点との間にそれぞれ所定の隙間4が形成さ
れる。この隙間4は、図2Aに示すように、一対の円弧状の側壁4、4で形成され
る。これらの側壁4、4は、いずれも短辺2bとの間の角度θが鋭角になるように形
成される。また、各側壁4、4は比較的幅広に形成される。このシール材4には、エ
ポキシ系接着剤等の熱硬化型樹脂或いは紫外線硬化型樹脂等を使用し、公知のディスペン
サ方式或いはスクリーン印刷方式等を用いて塗布される。
一方、CFマザー基板も、その表面が個々の液晶セル毎に区分されて、その区分した個
々の液晶セルの表示領域に所定の電極等がパターニングされ、その上に順に電極保護膜及
び配向膜が形成される(ステップS6〜S9)。
続いて、ステップS10において、TFTマザー基板とCFマザー基板とは、間にスペ
ーサ(図示省略)を介在して貼り合せて、シール材4を硬化させる(ステップS10)。
このシール材4の硬化は、その使用する材料に合わせて、熱を加える或いは紫外線を照射
することにより行われる。また、不図示のスペーサは、表示領域及び非表示領域に散布さ
れており、両基板間を均一なセルギャップに保持するためのものである。両マザー基板を
貼り合せた後には、この貼り合わせたマザー基板を個別の液晶セルに分断して、内部に所
定大きさの空間が形成されたセル、すなわち空セルを形成する(ステップS11)。この
分断は、例えば、スクライブ方式とブレーク方式とを組み合わせにより行われる。
次に、空セルのCF基板3は、AR基板2に設けられたシール材4の隙間4に対応す
る箇所をこの隙間4の形状に沿って、シール材4の幅広の各側壁4、4の一部4a
、4bが露出するように略半円形状に切り欠き、この部分に液晶注入口5を形成する(ス
テップS12)。このように切り欠かれた切欠き片3は略半円形状片になるので、この
切欠き片3のCF基板3からの引き抜きを容易に行うことができる。なお、この切り欠
きは、例えば公知のホイールカッターにより容易に形成することができる。
次いで、液晶がこの隙間4部分に形成された液晶注入口5から注入される(ステップ
S13)。そして液晶が注入された後に、この液晶注入口5には、例えば熱硬化性エポキ
シ樹脂からなる封止材6が塗布される。塗布された封止材6は、その一部が液晶注入口5
の奥部へ侵入することによって液晶注入口5を封止するとともに、他の一部がシール材4
の切欠き部3b'内に露出した部分と接合される。封止材6を塗布した後、当該塗布部分
は、加熱、若しくは紫外線照射等により硬化せしめられる。この接合は、封止材6とシー
ル材4とが同じ種類の樹脂材同士の接合となるので、材質が異なる両基板2、3に比べて
、その接合が堅固になる。勿論、封止材6は、CF基板3の切欠き部分内に収まるので、
他の基板面への回り込み或いは基板端から外部へ突出することがない。
尚、一般的にシール材と封止材はエポキシ系の接着剤を使用するので、上述の実施形態
のシール材4と封止材6はエポキシ系の接着剤で説明したが、本発明はこれに限定するも
のではなく、例えば、一方がアクリル系の接着剤でもよい。シール材と封止材は共に同じ
基板に接着させるものであるから、基板の材質と比較してシール材と封止材は同類系の材
質となり、且つ、共に分子間力による接着力を高めるために分子の極性が高い接着材料と
なる。さらに、シール材がエポキシ系以外の接着剤であっても、露出するシール材の表面
はガラスと比較して凹凸や穴が大きいので接着効力面積が増大すると共に機械的結合のア
ンカー効果が高くなる。したがって、シール材と封止材の接着強度が増加する。
図1は本発明の実施例1に係る液晶パネルの平面図である。 図2は図1の液晶注入口部分を示し、図2Aは図1の液晶パネルを構成するAR基板の平面図、図2Bは図1の液晶パネルを構成するAR基板とカラーフィルタ基板とを貼り合せた基板の平面図である。 図3Aは図2Bの液晶注入穴に封止材を詰め込んだ状態を示した平面図、図3Bは図3AのIIIB部分の拡大図である。 図4は注入口の変形例を示した平面図である。 図5は液晶パネルの製造方法の工程図である。 図6は下記特許文献1に記載された液晶パネルを示し、図6Aは液晶パネルの平面図、図6Bは図6AのVIB−VIB線の断面図である。
符号の説明
1:液晶パネル 2:AR基板 3:CF基板 4:シール材 4:隙間 5:液晶注
入口 6:封止材

Claims (6)

  1. 互いに対向配置される一対の基板を用い、これらのいずれか一方の基板の周縁部に、該
    周縁部の一部分を除いてシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合せ、前記シール材を
    除いた一部分に液晶注入口を形成して、該液晶注入口から液晶を注入した後に、前記液晶
    注入口に封止材を塗布して封止した液晶パネルにおいて、
    前記一対の基板のいずれか一方には、前記液晶注入口に対応する箇所に前記シール材の
    一部を露出させた切欠き溝を形成して、該切欠き溝内の液晶注入口から液晶を注入した後
    に、前記液晶注入口に前記封止材を塗布して前記切欠き溝内に露出された前記シール材と
    接合させて液晶注入口を封止したことを特徴とする液晶パネル。
  2. 前記液晶注入口が形成される箇所は、前記シール材の塗布幅を前記周縁部の幅長より幅
    広に塗布したことを特徴とする請求項1に記載の液晶パネル。
  3. 以下に示す(i)〜(v)の工程を有することを特徴とする液晶パネルの製造方法。
    (i)互いに対向配置される一対の基板を用い、該一対の基板のいずれか一方の基板の周
    縁部に、該周縁部の一部分を除いてシール材を塗布する工程、
    (ii)前記一対の基板を貼り合せて内部に所定大きさの空間を形成すると共に前記シール
    材を除いた箇所に液晶注入口を形成する工程、
    (iii)前記一対の基板のうち、いずれか一方の基板の前記液晶注入口に対応する箇所に
    前記シール材の一部を露出させて切欠き溝を形成する工程、
    (iv)前記切欠き溝内の液晶注入口から液晶を注入する工程、
    (v)前記液晶注入口に前記封止材を塗布して、該封止材を前記切欠き溝内に露出された
    前記シール材に接合させて液晶注入口を封止する工程。
  4. 前記(i)の工程において、前記液晶注入口が形成される箇所は、前記シール材の塗布
    幅を前記周縁部の幅長より幅広に塗布したことを特徴とする請求項3に記載の液晶パネル
    の製造方法。
  5. 前記(iii)の工程において形成される前記切欠き溝は、円弧状又は楕円形状の切り欠
    きであることを特徴とする請求項3に記載の液晶パネルの製造方法。
  6. 前記(iii)の工程において形成される前記切欠き溝は、前記シール材を塗布した一対
    の対向側壁を有し、これらの対向側壁と前記基板の隣接する辺とのなす角が鋭角となるよ
    うに切り欠かれてなることを特徴とする請求項3に記載の液晶パネルの製造方法。
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