JP2013242395A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶表示装置の総厚を増加させることなく、液晶表示パネルへの水分の侵入を防ぐことが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置1は、基板12と、平面視でその外周16a1が前記基板12の外周12bの内側に位置する偏光板16と、前記基板12と前記偏光板16との間に配置され、前記基板12と前記偏光板16とを接着する粘着層15と、少なくとも前記粘着層15の外周部15aを覆うシール材50と、を有し、前記シール材50が、前記第2の面16bに接触する領域16b1が、前記粘着層15の外周部15aと前記第1の面16aの縁16a1との間まで伸びることを特徴とする。
【選択図】図3
【解決手段】本発明の液晶表示装置1は、基板12と、平面視でその外周16a1が前記基板12の外周12bの内側に位置する偏光板16と、前記基板12と前記偏光板16との間に配置され、前記基板12と前記偏光板16とを接着する粘着層15と、少なくとも前記粘着層15の外周部15aを覆うシール材50と、を有し、前記シール材50が、前記第2の面16bに接触する領域16b1が、前記粘着層15の外周部15aと前記第1の面16aの縁16a1との間まで伸びることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
本発明は液晶表示装置に関する。
コンピュータ等の情報通信端末やテレビ受像機の表示デバイスとして、液晶表示装置が広く用いられている。液晶表示装置では、液晶表示パネルの2つの基板の間に封じ込められた液晶分子の配向を変化させることにより、バックライトから液晶表示パネルに照射された光の透過度合いを変化させて画像を表示させている。近年、液晶表示装置が、特に携帯電話やスマートフォンに利用されており、その小型化、薄型化、および耐久性の向上が要求されている。
特許文献1には、液晶パネルへの水分の侵入を防ぐための構成を有する液晶表示装置として、偏光板を含む光学フィルムの端面が撥水性材料により被覆された構成が開示されている。また、特許文献2には、偏光板の表面と側面(外周部)とに撥水剤層を設けた構成が開示されている。さらに特許文献3には、偏光板と粘着層の外周部と偏光板の表面の一部とがシール材で被覆された液晶表示パネルを有する構成が開示されている。
図5に、特許文献3に開示された液晶表示パネル110の概略断面図を示す。液晶表示パネル110は、基板112、114と、基板112と基板114との間に挟まれた液晶層113と、粘着層115、117を介して基板112、114にそれぞれ配置された偏光板116、118を有している。なお、基板112と114の間には、基板112と114の外周に沿うように封止剤113aが配置され、液晶層113を封止している。
このうち、基板112の偏光板116側の面である基板面112aの一部と、粘着層115の外周部115aと、偏光板116の面のうち基板112と反対側の面である第1の面116aの一部116a2と、平面視で第1の面116aの外周である縁116a1から粘着層115の外周部115aに連続する面である第2の面116bとが、シール材150により覆われている。
同様に、基板114の基板面114aと、粘着層117の外周部117aと、偏光板118の第1の面118aの一部118a2と、第1の面118aの縁118a1から粘着層117の外周部117aに連続する面である第2の面118bも、シール材151により覆われているが、シール材150の構成と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
しかし、このような構成の液晶表示パネル110の場合、図5に示すように、第1の面116aの一部116a2がシール材150で覆われ、第1の面118aの一部118a2がシール材151で覆われているため、液晶表示パネル110全体の厚みが、シール材150、151を設けない場合と比べて、第1の面116aの一部116a2を覆うシール材150の厚みの分と、第1の面118の一部118a2を覆うシール材151の厚みの分だけ大きくなる。このため、液晶表示パネル110を有する液晶表示装置の総厚もその分だけ大きくなるという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、液晶表示装置の総厚を増加させることなく、液晶表示パネルへの水分の侵入を防ぐことを目的とする。
本出願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
(1)基板と、平面視でその外周が前記基板の外周の内側に位置する偏光板と、前記基板と前記偏光板との間に配置され、前記基板と前記偏光板とを接着する粘着層と、少なくとも前記粘着層の外周部を覆うシール材と、を有し、前記偏光板は、前記基板と反対側の面である第1の面と、平面視で前記第1の面の外周である第1の面の縁から前記粘着層の外周部に連続する面である第2の面とを有し、前記シール材が前記第2の面に接触する領域が、前記粘着層の外周部と前記第1の面の縁との間まで伸びることを特徴とする液晶表示装置。
(2)(1)において、前記シール材の前記外周部を覆う部分の前記第1の面に対して平行方向の厚みが、前記第2の面を覆う部分よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
(3)(1)又は(2)において、前記偏光板は、前記基板の側から順に第1の基材層と偏光子層と第2の基材層とを有し、前記シール材が前記第2の面のうち、少なくとも前記偏光子層の外周部を覆うことを特徴とする液晶表示装置。
このような構成を有することにより、本構成を有さない場合と比べ、液晶表示装置の総厚を増加させることなく、液晶表示パネルへの水分の侵入が防がれる。
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。明細書中に出現する構成要素のうち同一機能を有するものには同じ符号を付し、その説明を省略する。なお、以下の説明において参照する図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料等は一例であって、各構成要素はそれらと異なっていてもよく、その要旨を変更しない範囲で変更して実施することが可能である。
図1に本発明の一実施形態に係る液晶表示装置1の概略平面図を示す。液晶表示装置1には液晶表示パネル10とフレーム44とが設けられている。基板12、14を有する液晶表示パネル10には、集積回路チップ20が搭載されており、さらに、フレキシブル配線基板22が取り付けられている。このフレキシブル配線基板22には図示しない配線パターンが設けられている。
図2は図1に示す液晶表示装置1のII−II線断面図である。液晶表示パネル10は、ガラスなどからなる透明の一対の基板12、14と、封止剤13aによって基板12と基板14との間に封止された液晶層13と、粘着層15、17と、偏光板16、18と、シール材50、51と、を有している。なお、便宜上、以下においては基板12、14から見て偏光板16の方向を上側とし、偏光板18の方向を下側として説明する。
基板12は、例えばカラーフィルタ基板である。この基板12の下側には、例えば図示しないカラーフィルタが設けられている。また、基板14は、例えばTFT(Thin Film Transistor)基板である。この基板14の上側には、例えば図示しない薄膜トランジスタ(TFT)が形成されている。
また、基板12と基板14の間には、封止剤13aが基板12の外周12bと基板14の外周14bに沿うように配置され、基板12と基板14の間に液晶層13を封止している。
基板面12aの上側には粘着層15が配置され、粘着層15の上側には偏光板16が配置されている。これにより、基板12と偏光板16は、粘着層15によって接着されている。これと同様に、基板14と偏光板18は、互いの間に配置された粘着層17によって接着されている。また、粘着層15、17の外周部15a、17aはそれぞれ撥水性を有するシール材50、51により覆われている。なお、シール材50、51の構成の詳細については後述する。
また、基板12の上側の面を基板面12a、上側から見た基板面12aの外周を外周12bとし、偏光板16の上側の面を第1の面16aとすると、上側から見た平面視で第1の面16aの外周である縁16a1が、基板12の外周12bよりも内側に位置している。
同様に、基板14の下側の面を基板面14a、下側から見た基板面14aの外周を外周14bとし、偏光板18の下側の面を第1の面18aとすると、下側から見た平面視で第1の面18aの外周である縁18a1が、基板14の外周14bよりも内側に位置している。
以下では、第1の面16aの縁16a1から粘着層15の外周部15aに連続する面を第2の面16bとする。同様に、第1の面18aの縁18a1から粘着層17の外周部17aに連続する面を第2の面18bとする。
なお、本実施形態における液晶表示パネル10の方式は特に限定されず、例えばTN(Twisted Nematic)方式、STN(Super Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式、IPS(In-Plane Switching)方式などを用いてもよい。
図2に示すように、液晶表示パネル10の下側には、導光板40と反射フィルム42とフレーム44と両面テープ46とが配置されている。このうち、導光板40と反射フィルム42と図示しない光源及び光学フィルムなどとにより、バックライトが構成されている。
導光板40は平面視で、液晶表示パネル10に重なるように配置されている。この導光板40により、図示しない点光源から入射した光は面光源に変換される。反射フィルム42は、導光板40の下側を覆うように配置されている。これにより、導光板40に入射する光は上側に出射される。
フレーム44は例えばモールド成形で形成された樹脂からなる。液晶表示パネル10は、例えば両面テープ46を介してフレーム44に固定されている。
以下、シール材50、51の構成についてその詳細を説明する。図3は図2に示す液晶表示装置1の液晶表示パネル10の拡大図である。以下では、基板12、粘着層15、偏光板16、およびシール材50の構成について説明し、同様の構成を有する基板14、粘着層17、偏光板18、およびシール材51の構成についてはその説明を省略する。
図3に示すように、シール材50は、粘着層15の外周部15aと、第2の面16bのうちシール材50と接触する領域である領域16b1と、基板面12aの一部と、を覆っている。この領域16b1は、粘着層15の外周部15aと第1の面16aの縁16a1との間まで伸びている。これにより、シール材50の上側の端部50bは、粘着層15の外周部15aと第1の面16aの縁16a1との間に位置している。
また、シール材50の下側の端部50aは、平面視で見た場合に、基板12の外周12bと第1の面16aの縁16a1との間に位置している。
本実施形態における液晶表示装置1はこのような構成を有することにより、本構成を有しない液晶表示装置と比べ、外周部15aから粘着層15内への水分の侵入が防がれる。
粘着層15内に水分が侵入すると、粘着層15内に含まれるシュウ酸と基板12中に含まれるマグネシウムとが、高温高湿試験を行うことにより粘着層15内に溶出する。この結果、これらが反応してシュウ酸マグネシウムとなり、粘着層15内で結晶成長する場合がある。このシュウ酸マグネシウムの結晶は10μmφ程度の大きさまで成長すると、液晶パネル10に輝点が発生する原因となる。
本実施形態における液晶表示装置1は、このような構成を有しない液晶表示装置と比べて、外周部15aから粘着層15内への水分の侵入が防がれるため、液晶表示パネル10に輝点が発生することが抑えられる。
また、本実施形態における液晶表示装置1は、偏光板16の第1の面16aが露出した状態で粘着層15の外周部15aがシール材50により覆われていることにより、シール材により第1の面の一部が覆われた液晶表示パネルと比べて、第1の面の一部を覆うシール材の厚みの分だけ液晶表示パネル10の厚さが薄くなる。このため、液晶表示装置1の総厚もその分薄くなる。
図3に示すように、偏光板16は、下側(基板12側)から上側にかけて順に、第1の基材層16cと偏光子層16dと第2の基材層16eとを有している。また、第1の面16aは表面処理がされており、この表面処理された部分は表面処理層16fを構成している。なお、表面処理層16fと第2の基材層16eとの間と、第1の基材層16cの下側とには、一以上の層が設けられていても構わない。
シール材50は、第2の面16bのうち少なくとも偏光子層16dの外周部16d1を覆うことが好ましい。本構成によれば、偏光子層16dの外周部16d1が露出する構成と比べて、外周部16d1から偏光子層16dへの水分の侵入が防がれる。これにより、このような構成を有しない液晶表示装置と比べ、偏光子層16d内に含まれるヨウ素と水分との反応が抑えられる。このため、ヨウ素が水分と反応することによる偏光子層16dの劣化が抑えられる。
また、シール材50のうち、粘着層15の外周部15aを覆う部分を部分50d1とし、第2の面16bを覆う部分を部分50d2とすると、部分50d1の第1の面16aに対して平行方向の厚みd1は、部分50d2の第1の面16aに対して平行方向の厚みd2よりも大きいことが好ましい。
このようなシール材50の構成について具体的に説明すると、例えば、図3に示すシール材50の表面50cが基板面12aに対して成す角度が、基板面12aに垂直な断面で見た場合に、上側から下側に向けて小さくなる。
なお、シール材50の形状は、図3に示す形状に限られず、その他の形状であってもよい。例えば図4に示すように、基板面12aに垂直な断面でシール材50を見た場合に、その表面50cが、端部50aと端部50bを両端とする弧を描いていてもよい。
次いで、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置1の製造方法について説明する。まず、図3に示す、基板12、14との間に液晶層13を封止する。次に、基板12、14にそれぞれ粘着層15、17を介して偏光板16、18を接着する。
次いで、例えばディスペンサーノズルの吐出口から、硬化させた時に撥水性を有する液状の硬化樹脂(シール材50、51)を、粘着層15の外周部15aと粘着層17の外周部17aとを覆うように滴下する。なお、基板14、粘着層17、および偏光板18の構成は、基板12、粘着層15、および偏光板16の構成と同様であるため、以下、その詳細な説明を省略する。
硬化樹脂により粘着層15の外周部15aを覆う方法としては、具体的には例えば、ディスペンサーノズルの吐出口を、粘着層15の外周部15aと基板面12aとの境界近傍に配置した状態で、液状の硬化樹脂を滴下する方法が挙げられる。また、粘着層15の外周部15aを覆う方法は、このような方法に限られず、第1の面16aを露出させ、かつ、粘着層15の外周部15aと、第2の面16bのうち、第1の面16a縁16a1よりも下側の部分と、基板面12aの一部とを覆うことができれば、その他の方法を用いてもよい。
また、このような硬化樹脂は、粘度が10mPa・s (25℃)以下のものを用いることが好ましい。滴下する硬化樹脂の粘度が10mPa・s (25℃)以下であることにより、硬化樹脂が表面張力により第1の面16aの縁16a1よりも上側に盛り上がることや、第1の面16aの一部を覆ってしまうことが防がれる。
この後、硬化樹脂を硬化させることにより、シール材50が形成される。以上により、図3に示す液晶表示パネル10が製造される。この後、液晶表示パネル10をフレーム44に取り付け、基板14に集積回路チップ20とフレキシブル配線基板22とを設けることにより、図2に示す液晶表示装置1が完成する。
以下、本実施形態の実施例について具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
はじめに、図3に示す基板12、14と、基板12と基板14の間に封止された液晶層13と、基板12、14にそれぞれ粘着層15、17を介して接着された偏光板16、18とを有する積層体を準備した。次に、内径0.05mmのディスペンサーノズルの吐出口から、粘度が2mPa・s (25℃)の液状の硬化樹脂(シール材50、51)を、偏光板16の第2の面16bおよび偏光板18の第2の面18bにのみ接触するように塗布した。本実施例における硬化樹脂としては、アロンアルファ(登録商標)(東亞合成(株)製、商品名 アロンアルファ 601)を用いた。
これにより、粘着層15の外周部15aと、第2の面16bの一部(領域16b1)と、基板面12aの一部とが硬化樹脂により覆われた。同様に、粘着層17の外周部17aと、第2の面18bの一部と、基板面14aの一部とが硬化樹脂により覆われた。この後、硬化樹脂を硬化させてシール材50、51を形成した。以上により、実施例1の液晶表示パネル10が形成された。この場合、全ての液晶表示パネル10の第1の面16a、18aが、シール材50、51により覆われなかった。
次いで、この液晶表示パネル10に対し、60℃/90% RHの条件で高温高湿試験を行った。なお、この高温高湿試験は、2回/日の頻度で温度昇降が発生する条件で実施した。この試験の結果、液晶表示パネル10に輝点の発生は確認されなかった。この後、この液晶表示パネル10を用い、図2に示す液晶表示装置1を製造した。
実施例1と同様に、図3に示す積層体を準備した。次に、実施例1と同様に硬化樹脂(シール材50、51)を、偏光板16の第2の面16bおよび偏光板18の第2の面18bにのみ接触するように塗布した。本実施例における硬化樹脂は、主剤をソルバイン(登録商標)(日信化学工業(株)製、商品名 ソルバイン CL)とし、希釈剤をメチルイソブチルケトンおよびトルエンとし、粘度を10mPa・s (25℃)としたものである。
これにより、実施例1と同様に、粘着層15の外周部15aと、第2の面16bの一部(領域16b1)と、基板面12aの一部と、粘着層17の外周部17aと、第2の面18bの一部と、基板面14aの一部とが硬化樹脂により覆われた。この後、硬化樹脂を硬化させてシール材50、51を形成した。以上により、実施例2の液晶表示パネル10が形成された。実施例2においては、全ての液晶表示パネル10の第1の面16a、18aがシール材50、51により覆われなかった。
次いで、実施例1と同様に液晶表示パネル10に対し高温高湿試験を行った。この結果、液晶表示パネル10に輝点の発生は確認されなかった。この実施例2における液晶表示パネル10を有する液晶表示装置1の総厚は、実施例1における液晶表示装置1の総厚と同じであった。
基板12、14と、液晶層13と、粘着層15、17と、偏光板16、18とを有する液晶表示パネル10を準備した。この液晶表示パネル10には、シール材50、51を設けなかった。次いで、実施例1と同様に液晶表示パネル10に対し高温高湿試験を行ったところ、液晶表示パネル10に輝点が確認された。この比較例1における液晶表示パネル10を有する液晶表示装置1の総厚は、実施例1における液晶表示装置1の総厚と同じであった。
実施例1と同様に、図3に示す積層体を準備した。次に、実施例1と同様に硬化樹脂(シール材50、51)を、偏光板16の第2の面16bおよび偏光板18の第2の面18にのみ接触するように塗布した。本比較例における硬化樹脂は、主剤をソルバイン(登録商標)(日信化学工業(株)製、商品名 ソルバイン CL)とし、希釈剤をメチルイソブチルケトンおよびトルエンとし、粘度を60mPa・s (25℃)としたものである。
これにより、粘着層15の外周部15aと、第2の面16bの全ての領域と、第1の面16aの一部と、基板面12aの一部とが硬化樹脂に覆われた。同様に、粘着層17の外周部17aと、第2の面18bの全ての領域と、第1の面18aの一部と、基板面14aの一部とが硬化樹脂により覆われた。この後、硬化樹脂を硬化させることにより、第1の面16aの一部がシール材50により覆われ、第1の面18aの一部がシール材51により覆われた液晶表示パネル10が形成された。比較例2においては、全ての液晶表示パネル10の第1の面16a、18aの一部がシール材50、51により覆われた。
次いで、実施例1と同様に液晶表示パネル10に対し高温高湿試験を行ったところ、液晶表示パネル10に輝点の発生は確認されなかった。この後、この液晶表示パネル10を用い、図2に示す液晶表示装置1を製造した。この比較例2における液晶表示パネル10を有する液晶表示装置1の総厚は、実施例1における液晶表示装置1の総厚よりも大きかった。
実施例1と同様に、図3に示す積層体を準備した。次に、実施例1と同様に硬化樹脂(シール材50、51)を、偏光板16の第2の面16bおよび偏光板18の第2の面18にのみ接触するように塗布した。本比較例における硬化樹脂は、主剤をソルバイン(登録商標)(日信化学工業(株)製、商品名 ソルバイン CL)とし、希釈剤をメチルイソブチルケトンおよびトルエンとし、粘度を30mPa・s (25℃)としたものである。
これにより、一部の積層体において、第1の面16aの一部、あるいは第1の面18aの一部の、少なくともいずれかが硬化樹脂により覆われた。この後、硬化樹脂を硬化させることにより、液晶表示パネル10を形成した。比較例3においては、30%の液晶表示パネル10の第1の面16a、18aの一部がシール材50、51により覆われていた。
次いで、実施例1と同様に液晶表示パネル10に対し高温高湿試験を行った。この結果、比較例3における液晶表示パネル10に輝点の発生は確認されなかった。この比較例3における液晶表示パネル10を有する液晶表示装置1の総厚は、その30%が実施例1における液晶表示装置1の総厚よりも大きかった。
以上、実施例1〜比較例3の結果を表1に示す。
表1に示すように、実施例1、2における液晶表示装置1はいずれも高温高湿試験による輝点の発生が確認されなかった。また、実施例2における液晶表示装置1の総厚は、実施例1の液晶表示装置1の総厚と同じであった。また、比較例1における液晶表示装置1では、高温高湿試験により輝点が発生した。さらに、比較例2において製造された液晶表示装置1のうち100%、比較例3において製造された液晶表示装置1のうちの30%の総厚が、実施例1の液晶表示装置1の総厚よりも大きかった。
以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、上述した実施形態には限られない。例えば、上述した実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成、又は同一の目的を達成することができる構成により置き換えてもよい。
1 液晶表示装置、12 基板、12b 外周、15 粘着層、15a 粘着層の外周部、16 偏光板、16a 第1の面、16a1 縁、16b 第2の面、50 シール材、50b 端部。
Claims (3)
- 基板と、
平面視でその外周が前記基板の外周の内側に位置する偏光板と、
前記基板と前記偏光板との間に配置され、前記基板と前記偏光板とを接着する粘着層と、
少なくとも前記粘着層の外周部を覆うシール材と、を有し、
前記偏光板は、前記基板と反対側の面である第1の面と、平面視で前記第1の面の外周である第1の面の縁から前記粘着層の外周部に連続する面である第2の面とを有し、
前記シール材が前記第2の面に接触する領域が、前記粘着層の外周部と前記第1の面の縁との間まで伸びることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記シール材の前記粘着層の外周部を覆う部分の前記第1の面に対して平行方向の厚みが、前記第2の面を覆う部分よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記偏光板は、前記基板の側から順に第1の基材層と偏光子層と第2の基材層とを有し、
前記シール材が前記第2の面のうち、少なくとも前記偏光子層の外周部を覆うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
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