JP2011059413A - 表示パネル、及び製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の外形部分に発生した部分的な欠陥を容易に検出することができる表示パネル、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】カラーフィルタ基板及びアクティブマトリクス基板を備えるとともに、情報を表示する液晶パネル(表示パネル)において、カラーフィルタ基板には、その外周から所定の寸法内側に設けられるとともに、当該カラーフィルタ基板の外形を判定可能な判定用枠線30a、30b、30cが形成され、アクティブマトリクス基板には、その外周から所定の寸法内側に設けられるとともに、当該アクティブマトリクス基板の外形を判定可能な判定用枠線31a、31b、31cが形成されている。
【選択図】図4

Description

本発明は、文字や画像等の情報を表示する表示パネル、及びその製造方法に関する。
近年、例えば液晶表示装置は、在来のブラウン管に比べて薄型、軽量などの特長を有するフラットパネルディスプレイとして、液晶テレビ、モニター、携帯電話などに幅広く利用されている。このような液晶表示装置には、光を発光する照明装置(バックライト)と、照明装置に設けられた光源からの光に対してシャッターの役割を果たすことで所望画像等の情報を表示する表示パネルとしての液晶パネルとが含まれている。
また、上記のような液晶パネルは、薄膜トランジスタなどのスイッチング素子等が設置されたアクティブマトリクス基板と、RGBのカラーフィルタ層が設置されたカラーフィルタ基板と、これらのアクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板との間に狭持された液晶層を備えている。また、アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板は、液晶パネルの一対の基板を構成しており、アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板には、各々透明なガラス材または合成樹脂材が用いられている。
また、上記のような液晶パネルでは、通常、アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板の各々において、マザー基板(マザーガラス)に対して、複数の液晶パネル分のアクティブマトリクス基板またはカラーフィルタ基板を形成した後、スクライブ分断などによって分断することにより、1つ単位の液晶パネル分のアクティブマトリクス基板またはカラーフィルタ基板を製造していた。このため、液晶パネルでは、アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板の各々において、その外形寸法が適切なものかどうかを判定する必要が生じた。
そこで、従来の表示パネルには、例えば下記特許文献1に記載されているように、アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板の各基板において、切断線に平行に、かつ、その内側及び外側に外形寸法判定用電極に接続された金属配線を部分的に配設する。そして、この従来の表示パネルでは、上記電極に探針を当てて通電することにより、基板の外形寸法の合否を電気的に判定可能とされていた。
特開平5−88134号公報
しかしながら、上記のような従来の表示パネルでは、その基板の外周部分での部分的な欠けや割れ、あるいはバリなどの部分的な欠陥が生じたときに、これらの欠陥を検出できないことがあった。具体的にいえば、従来の表示パネルでは、切断線の内側及び外側に外形寸法判定用電極に接続された金属配線を部分的に配設していただけであるので、上記のような部分的な欠陥が、金属配線が配設されていない、基板の外周部分に発生したときに、この発生した欠陥を検出することができなかった。
上記の課題を鑑み、本発明は、基板の外形部分に発生した部分的な欠陥を容易に検出することができる表示パネル、及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明にかかる表示パネルは、基板を備えるとともに、情報を表示する表示パネルであって、
前記基板には、その外周から所定の寸法内側に設けられるとともに、当該基板の外形を判定可能な判定用枠線が形成されていることを特徴とするものである。
上記のように構成された表示パネルにおける基板では、その外周から所定の寸法内側に設けられるとともに、当該基板の外形を判定可能な判定用枠線が形成されている。これにより、上記従来例と異なり、基板の外形部分に発生した部分的な欠陥を容易に検出することができる。
また、上記表示パネルにおいて、前記基板には、その外周からの寸法が互いに異なる複数の前記判定用枠線が形成されていることが好ましい。
この場合、基板の外形検査を高精度に行うことができる。
また、上記表示パネルにおいて、前記判定用枠線は、前記基板上に設置される設置物と同一材料によって形成されていることが好ましい。
この場合、判定用枠線と設置物とを同時に形成することができ、製造簡単な表示パネルを構成することができる。
また、本発明の表示パネルの製造方法は、基板を備えるとともに、情報を表示する表示パネルの製造方法であって、
前記基板に対して、その外周から所定の寸法内側に、当該基板の外形を判定可能な判定用枠線を形成する形成工程と、
前記形成工程で形成された前記判定用枠線を使用して、前記基板の外形を検査する検査工程とを備えていることを特徴とするものである。
上記のように構成された表示パネルの製造方法では、上記検査工程において、基板の外形が形成工程で形成された判定用枠線を使用して行われるので、上記従来例と異なり、当該検査工程において、基板の外形部分に発生した部分的な欠陥を容易に検出することができる。
また、上記表示パネルの製造方法において、前記形成工程では、前記判定用枠線が前記基板上に設置される設置物と同一材料で、当該設置物と同時に形成されることが好ましい。
この場合、上記形成工程において、設置物の設置工程を含ませることができ、表示パネルの製造工程を簡略化することができる。
本発明によれば、基板の外形部分に発生した部分的な欠陥を容易に検出することができる表示パネル、及びその製造方法を提供することが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置を説明する図である。 図2は、図1に示した液晶パネルの構成を説明する図である。 図3は、上記液晶パネルの要部構成を示す断面図である。 図4(a)は、図1に示したカラーフィルタ基板に設けられた判定用枠線の具体例を示す平面図であり、図4(b)は、図1に示したアクティブマトリクス基板に設けられた判定用枠線の具体例を示す平面図である。 図5は、上記液晶パネルの製造方法の要部工程を示すフローチャートである。
以下、本発明の表示パネル、及び製造方法の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を液晶パネルのカラーフィルタ基板及びアクティブマトリクス基板に適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
図1は、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置を説明する図である。図1において、本実施形態の液晶表示装置1は、図1の上側が視認側(表示面側)として設置される本発明の液晶パネル2と、液晶パネル2の非表示面側(図1の下側)に配置されて、当該液晶パネル2を照明する照明光を発生するバックライト装置3とが設けられている。
液晶パネル2は、一対の基板を構成するカラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5と、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5の各外側表面にそれぞれ設けられた偏光板6、7とを備えている。カラーフィルタ基板4とアクティブマトリクス基板5との間には、後述の液晶層が狭持されている。また、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5には、平板状の透明なガラス材またはアクリル樹脂などの透明な合成樹脂が使用されている。偏光板6、7には、TAC(トリアセチルセルロース)またはPVA(ポリビニルアルコール)などの樹脂フィルムが使用されており、液晶パネル2に設けられた表示面の有効表示領域を少なくとも覆うように対応するカラーフィルタ基板4またはアクティブマトリクス基板5に貼り合わせられている。
また、アクティブマトリクス基板5は、上記一対の基板の一方の基板を構成するものであり、アクティブマトリクス基板5では、液晶パネル2の表示面に含まれる複数の画素に応じて、画素電極や薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)などが上記液晶層との間に形成されている(詳細は後述。)。一方、カラーフィルタ基板4は、一対の基板の他方の基板を構成するものであり、カラーフィルタ基板4には、図示しないカラーフィルタや対向電極などが上記液晶層との間に形成されている。
さらに、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5の各々の基板では、後に詳述するように、当該基板の外形を判定可能な判定用枠線が形成されており、当該基板の外形(外観)検査を効率よく行うことができるように構成されている。
また、液晶パネル2では、当該液晶パネル2の駆動制御を行う制御装置(図示せず)に接続されたFPC(Flexible Printed Circuit)8が設けられており、上記液晶層を画素単位に動作することで表示面を画素単位に駆動して、当該表示面上に所望画像を表示するようになっている。
尚、液晶パネル2の液晶モードや画素構造は任意である。また、液晶パネル2の駆動モードも任意である。すなわち、液晶パネル2としては、情報を表示できる任意の液晶パネルを用いることができる。それ故、図1においては液晶パネル2の詳細な構造を図示せず、その説明も省略する。
バックライト装置3は、光源としての発光ダイオード9と、発光ダイオード9に対向して配置された導光板10とを備えている。また、バックライト装置3では、断面L字状のベゼル14により、導光板10の上方に液晶パネル2が設置された状態で、発光ダイオード9及び導光板10が狭持されている。また、カラーフィルタ基板4には、ケース11が載置されている。これにより、バックライト装置3は、液晶パネル2に組み付けられて、当該バックライト装置3からの照明光が液晶パネル2に入射される透過型の液晶表示装置1として一体化されている。
導光板10には、例えば透明なアクリル樹脂などの合成樹脂が用いられており、発光ダイオード9からの光が入光される。導光板10の液晶パネル2と反対側(対向面側)には、反射シート12が設置されている。また、導光板10の液晶パネル2側(発光面側)には、レンズシートや拡散シートなどの光学シート13が設けられており、導光板10の内部を所定の導光方向(図1の左側から右側への方向)に導かれた発光ダイオード9からの光が均一な輝度をもつ平面状の上記照明光に変えられて液晶パネル2に与えられる。
尚、上記の説明では、導光板10を有するエッジライト型のバックライト装置3を用いた構成について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、直下型のバックライト装置を用いてもよい。また、発光ダイオード以外の冷陰極蛍光管や熱陰極蛍光管などの他の光源を有するバックライト装置も用いることができる。
次に、図2及び図3も参照して、本実施形態の液晶パネル2について具体的に説明する。
図2は、図1に示した液晶パネルの構成を説明する図である。図3は、上記液晶パネルの要部構成を示す断面図である。
図2において、液晶表示装置1(図1)には、文字や画像等の情報を表示する上記表示部としての液晶パネル2(図1)の駆動制御を行うパネル制御部15と、このパネル制御部15からの指示信号を基に動作するソースドライバ16及びゲートドライバ17が設けられている。
パネル制御部15は、上記制御装置内に設けられたものであり、液晶表示装置1の外部からの映像信号が入力されるようになっている。また、パネル制御部15は、入力された映像信号に対して所定の画像処理を行ってソースドライバ16及びゲートドライバ17への各指示信号を生成する画像処理部15aと、入力された映像信号に含まれた1フレーム分の表示データを記憶可能なフレームバッファ15bとを備えている。そして、パネル制御部15が、入力された映像信号に応じて、ソースドライバ16及びゲートドライバ17の駆動制御を行うことにより、その映像信号に応じた情報が液晶パネル2に表示される。
ソースドライバ16及びゲートドライバ17は、アクティブマトリクス基板5上に設置されている。具体的には、ソースドライバ16は、アクティブマトリクス基板5の表面上において、表示パネルとしての液晶パネル2の有効表示領域Aの外側領域で当該液晶パネル2の横方向に沿うように設置されている。また、ゲートドライバ17は、アクティブマトリクス基板5の表面上において、上記有効表示領域Aの外側領域で当該液晶パネル2の縦方向に沿うように設置されている。
また、ソースドライバ16及びゲートドライバ17は、液晶パネル2側に設けられた複数の画素Pを画素単位に駆動する駆動回路であり、ソースドライバ16及びゲートドライバ17には、複数のソース配線S1〜SM(Mは、2以上の整数、以下、“S”にて総称する。)及び複数のゲート配線G1〜GN(Nは、2以上の整数、以下、“G”にて総称する。)がそれぞれ接続されている。これらのソース配線S及びゲート配線Gは、それぞれデータ配線及び走査配線を構成しており、アクティブマトリクス基板5に含まれた後述の基板本体上で互いに交差するように、マトリクス状に配列されている。すなわち、ソース配線Sは、マトリクス状の列方向(液晶パネル2の縦方向)に平行となるように上記基板本体上に設けられ、ゲート配線Gは、マトリクス状の行方向(液晶パネル2の横方向)に平行となるように上記基板本体上に設けられている。
また、これらのソース配線Sと、ゲート配線Gとの交差部の近傍には、本発明の半導体装置を用いた画素電極用のスイッチング素子18と、スイッチング素子18に接続された画素電極19を有する上記画素Pが設けられている。また、各画素Pでは、共通電極20が液晶パネル2に設けられた上記液晶層を間に挟んだ状態で画素電極19に対向するよう構成されている。すなわち、アクティブマトリクス基板5では、スイッチング素子18、画素電極19、及び共通電極20が画素単位に設けられている。
また、アクティブマトリクス基板5では、ソース配線Sと、ゲート配線Gとによってマトリクス状に区画された各領域に、複数の各画素Pの領域が形成されている。これら複数の画素Pには、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の画素が含まれている。また、これらのRGBの画素は、例えばこの順番で、各ゲート配線G1〜GNに平行に順次配設されている。さらに、これらのRGBの画素は、カラーフィルタ基板4側に設けられた後述のカラーフィルタ層により、対応する色の表示を行えるようになっている。
また、アクティブマトリクス基板5では、ゲートドライバ17は、画像処理部15aからの指示信号に基づいて、ゲート配線G1〜GNに対して、対応するスイッチング素子18のゲート電極をオン状態にする走査信号(ゲート信号)を順次出力する。また、ソースドライバ16は、画像処理部15aからの指示信号に基づいて、表示画像の輝度(階調)に応じたデータ信号(電圧信号(階調電圧))を対応するソース配線S1〜SMに出力する。
また、図3に示すように、液晶表示装置1では、上記液晶層LSが互いに対向して配置されたカラーフィルタ基板4とアクティブマトリクス基板5との間に設けられている。また、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5には、例えば透明なガラス材、または透明な合成樹脂材からなる基板本体4a及び基板本体5aがそれぞれ含まれている。
また、アクティブマトリクス基板5では、図3に例示するように、スイッチング素子18の近傍では、データ線S及びゲート電極18gと、ゲート電極18gを覆うように形成された絶縁膜21とが、基板本体5a上に設けられている。さらに、絶縁膜21の上方には、スイッチング素子18の半導体層18a、コンタクト層18b、18c、ソース電極18s及びドレイン電極18d、保護膜22、層間絶縁膜23、画素電極19、及び配向膜24が順次積層されている。
また、カラーフィルタ基板4では、その基板本体4a上にブラックマトリクスBM、RGBのいずれかのカラーフィルタ層25、及び隣接する画素Pのカラーフィルタ層25’が形成されている。また、互いに異なる色のカラーフィルタ層25、25’上には、共通電極20及び配向膜26が順次積層されている。
次に、図4を参照して、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5に形成された上記判定用枠線について具体的に説明する。
図4(a)は、図1に示したカラーフィルタ基板に設けられた判定用枠線の具体例を示す平面図であり、図4(b)は、図1に示したアクティブマトリクス基板に設けられた判定用枠線の具体例を示す平面図である。
図4(a)に例示するように、カラーフィルタ基板4では、その基板本体4a上において、当該カラーフィルタ基板4の外形を判定可能な3つの判定用枠線30a、30b、30cが形成されている。これらの判定用枠線30a、30b、30cは、各々、カラーフィルタ基板4の正規の外形ライン(すなわち、当該カラーフィルタ基板4の外周、図4(a)に一番外側の枠線にて図示)から所定の寸法内側に設けられている。具体的にいえば、判定用枠線30a、30b、30cは、それぞれ上記外周から30μm、60μm、90μm内側に設けられている。
また、これらの判定用枠線30a、30b、30cは、例えばカラーフィルタ基板4に設置される設置物としてのブラックマトリクスBMと同一材料によって形成されており、しかも判定用枠線30a、30b、30cは、ブラックマトリクスBMと同時にカラーフィルタ基板4上に形成されている。尚、判定用枠線30a、30b、30cの各線幅は、例えば3μm〜5μm程度の寸法に設定されている。
また、図4(b)に例示するように、アクティブマトリクス基板5では、その基板本体5a上において、当該アクティブマトリクス基板5の外形を判定可能な3つの判定用枠線31a、31b、31cが形成されている。これらの判定用枠線31a、31b、31cは、各々、アクティブマトリクス基板5の正規の外形ライン(すなわち、当該アクティブマトリクス基板5の外周、図4(b)に一番外側の枠線にて図示)から所定の寸法内側に設けられている。具体的にいえば、判定用枠線31a、31b、31cは、それぞれ上記外周から30μm、60μm、90μm内側に設けられている。
また、これらの判定用枠線31a、31b、31cは、例えばアクティブマトリクス基板5に設置される設置物としてのソース配線Sと同一材料によって形成されており、しかも判定用枠線31a、31b、31cは、ソース配線Sと同時にアクティブマトリクス基板5上に形成されている。尚、判定用枠線31a、31b、31cの各線幅は、例えば3μm〜5μm程度の寸法に設定されている。
ここで、図5も参照して、本実施形態の液晶パネル2の製造方法について具体的に説明する。尚、以下の説明では、判定用枠線の形成工程とこの判定用枠線を用いた検査工程について主に説明する。
図5は、上記液晶パネルの製造方法の要部工程を示すフローチャートである。
図5のステップS1に示すように、液晶パネル2では、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5の各々において、対応する判定用枠線30a、30b、30c及び判定用枠線31a、31b、31cを形成する形成工程が行われる。この形成工程では、例えばマザー基板(マザーガラス)に一体的に形成されている、複数の液晶パネル2分に相当する複数のカラーフィルタ基板4、または複数のアクティブマトリクス基板5に対して、対応する判定用枠線30a、30b、30c及び判定用枠線31a、31b、31cの形成が同時に行われるようになっている。
また、この形成工程では、上述したように、判定用枠線30a、30b、30cは、カラーフィルタ基板4の設置物としてのブラックマトリクスBMと同一材料によって同時に形成されている。また、判定用枠線31a、31b、31cは、アクティブマトリクス基板5の設置物としてのソース配線Sと同一材料によって同時に形成されている。
その後、液晶パネル2では、スクライブ分断などを行うことにより、1枚単位のカラーフィルタ基板4、または複数のアクティブマトリクス基板5が形成される。
そして、図5のステップS2に示すように、液晶パネル2では、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5の各々において、対応する判定用枠線30a、30b、30c及び判定用枠線31a、31b、31cを用いて、外形の検査が行われる。すなわち、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5の各々において、その外形寸法が適切なものかどうかが判定され、さらには外周部分に部分的な欠陥が生じていないかどうかについて判定される。
以上のように構成された本実施形態の液晶パネル2では、カラーフィルタ基板4において、その外周から所定の寸法内側に設けられるとともに、当該カラーフィルタ基板4の外形を判定可能な判定用枠線30a、30b、30cが形成されている。また、アクティブマトリクス基板5において、その外周から所定の寸法内側に設けられるとともに、当該アクティブマトリクス基板54の外形を判定可能な判定用枠線31a、31b、31cが形成されている。これにより、本実施形態の液晶パネル2では、上記従来例と異なり、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5において、これらの各基板の外形部分に発生した部分的な欠陥を容易に検出することができる。
また、本実施形態の液晶パネル2では、カラーフィルタ基板4またはアクティブマトリクス基板5の外周部分に欠け、割れ、あるいはバリなどの部分的な欠陥が発生したときでも、対応する判定用枠線30a、30b、30c及び判定用枠線31a、31b、31cを使用することにより、発生した部分的な欠陥のサイズ判定を容易に行うことができる。
また、本実施形態の液晶パネル2では、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5の各々において、基板の外形寸法を是正するために、切削などを行う場合、対応する判定用枠線30a、30b、30c及び判定用枠線31a、31b、31cを用いることにより、顕微鏡などによる外形測長などを行うことなく、適切な切削量にて外形寸法の是正作業を実施することができる。
また、本実施形態の液晶パネル2では、カラーフィルタ基板4において、判定用枠線30a、30b、30cがブラックマトリクス(設置物)BMと同時に形成されている。また、アクティブマトリクス基板5において、判定用枠線31a、31b、31cがソース配線(設置物)Sと同時に形成されている。これにより、本実施形態では、製造簡単な液晶パネル2を構成することができるとともに、液晶パネル2の製造工程を簡略化することができる。
尚、上記の説明では、カラーフィルタ基板4において、判定用枠線30a、30b、30cとブラックマトリクスBMとを同時に形成し、アクティブマトリクス基板5において、判定用枠線31a、31b、31cとソース配線(設置物)Sと同時に形成した。しかしながら、本実施形態の液晶パネル2はこれに限定されるものではなく、カラーフィルタ基板4及びアクティブマトリクス基板5の各基板において、別の設置物と同時に対応する判定用枠線30a、30b、30c及び判定用枠線31a、31b、31cを形成したり、これら判定用枠線30a、30b、30c及び判定用枠線31a、31b、31cを別個に形成したりすることもできる。
尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、上記の説明では、液晶パネルのカラーフィルタ基板及びアクティブマトリクス基板に適用した場合について説明したが、本発明は、基板を備えるとともに、情報を表示する表示パネルにおいて、基板に、その外周から所定の寸法内側に設けられるとともに、当該基板の外形を判定可能な判定用枠線を形成したものであれば何等限定されない。具体的にいえば、例えば半透過型や反射型などの他の形式の液晶パネル、PDP(Plasma Display Panel)、あるいは有機EL(Electronic Luminescence)素子、無機EL素子、電界放出ディスプレイ(Field Emission Display)などの各種表示パネルに用いられる基板に適用することができる。
また、上記の説明では、カラーフィルタ基板及びアクティブマトリクス基板の各々において、3つの判定用枠線を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、判定用枠線の設置数や設置間隔などは上記のものに何等限定されない。
但し、上記実施形態のように、一つの基板において、外周からの寸法が互いに異なる複数の判定用枠線を形成する場合の方が、当該基板の外形検査を高精度に行うことができる点で好ましい。
本発明は、基板の外形部分に発生した部分的な欠陥を容易に検出することができる表示パネル、及びその製造方法に対して有用である。
2 液晶パネル(表示パネル)
4 カラーフィルタ基板(基板)
5 アクティブマトリクス基板(基板)
30a、30b、30c、31a、31b、31c 判定用枠線
S ソース配線(設置物)
BM ブラックマトリクス(設置物)

Claims (5)

  1. 基板を備えるとともに、情報を表示する表示パネルであって、
    前記基板には、その外周から所定の寸法内側に設けられるとともに、当該基板の外形を判定可能な判定用枠線が形成されている、
    ことを特徴とする表示パネル。
  2. 前記基板には、その外周からの寸法が互いに異なる複数の前記判定用枠線が形成されている請求項1に記載の表示パネル。
  3. 前記判定用枠線は、前記基板上に設置される設置物と同一材料によって形成されている請求項1または2に記載の表示パネル。
  4. 基板を備えるとともに、情報を表示する表示パネルの製造方法であって、
    前記基板に対して、その外周から所定の寸法内側に、当該基板の外形を判定可能な判定用枠線を形成する形成工程と、
    前記形成工程で形成された前記判定用枠線を使用して、前記基板の外形を検査する検査工程と
    を備えていることを特徴とする表示パネルの製造方法。
  5. 前記形成工程では、前記判定用枠線が前記基板上に設置される設置物と同一材料で、当該設置物と同時に形成される請求項4に記載の表示パネルの製造方法。
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