JPH1096933A - 液晶素子の製造方法、製造装置および液晶素子 - Google Patents
液晶素子の製造方法、製造装置および液晶素子Info
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- JPH1096933A JPH1096933A JP24807796A JP24807796A JPH1096933A JP H1096933 A JPH1096933 A JP H1096933A JP 24807796 A JP24807796 A JP 24807796A JP 24807796 A JP24807796 A JP 24807796A JP H1096933 A JPH1096933 A JP H1096933A
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Abstract
いては、従来のセル厚制御法では部分的にセル厚が厚く
なるため、歩留まりが悪かった。 【解決手段】液晶層中に分散して形成された上下基板を
接着、固定するギャップ剤をインクジェット印刷法で形
成する事によりセル厚が部分的に厚くなる事を防いだ。
Description
法、および液晶素子の製造装置、さらに該製造方法で作
られた液晶素子に関する。
削減を目標に様々な改善努力がなされてきた。それらの
うち、液晶層厚を均一に制御する方法の基本的考え方に
はほとんど変化がなく、おおむね以下に述べるような考
え方を前提として、製造条件の最適化の努力がなされて
きた。すなわち 1)シール剤はスクリーン印刷法により所定の位置に形
成する。その際、液晶層の厚さをその全面にわたって一
定値に制御するために、均一な粒径を有するグラスファ
イバー、シリカボールあるいはプラスチックボール等の
ギャップ制御用ボールを混入した接着剤をシール剤とし
て用いる。
定値に制御するために、液晶層の全面に均一な粒径を持
つシリカボール、プラスチックボール等のギャップ制御
用ボールを散布する。
にわたって均一な表示を行うための最も重要な要因であ
るので、その制御法は非常に重視された。厚さの均一化
の為の様々な製造上の工夫がなされたが、結果的に上記
1)、2)に収斂され、今日でも基本的に上記の考え方
が踏襲されている。
の方法は次に述べるような限界と問題点を有していた。
は液晶層厚を薄くする方向にたいしては有効で、その粒
径に対応した厚さを維持できるが、液晶層厚を厚くしよ
うとする方向に対しては無力である。その為、液晶の注
入封止後液晶層厚が厚くなることを避けるため、封止時
点で液晶層内部の圧力が若干負圧になるように調整して
いる。このことが液晶素子を低温状態にしたときに、場
合によっては液晶層内に気泡が発生するという問題を起
こす。
に対しては無力であるという事実は、特にポリマー基板
を用いた液晶素子の場合、一層解決が難しい。ポリマー
基板の場合、ガラス基板に比べ非常にフレキシブルであ
るため、簡単に部分的に液晶層がふくらみ厚くなってし
まう。その結果、表示の不均一を招く。
べたような従来の製造方法が抱えていた問題である。本
発明では従来の製造方法と根本的に異なる考え方を採用
する事により上記問題点を一挙に解決する事を目的とす
る。また、そのことにより従来の製造方法で作成した液
晶素子よりもセル厚の均一性が向上し、さらに信頼性を
向上させる事を目的とする。
に本発明の液晶表示素子の製造方法は、少なくとも、一
対の基板、該基板上に所定の形状に形成された透明電
極、該基板および該透明電極上に形成された配向膜、該
配向膜間に一定の厚さをもって狭持された液晶層、該液
晶層の周囲に形成されたシール剤、液晶層中に分散して
形成されたギャップ制御用ボール、および同じく液晶層
中に分散して形成された上下基板を接着するギャップ剤
等より構成される液晶素子の製造工程において、少なく
とも上下基板を接着するギャップ剤を電極基板上の所定
の位置へ形成させる工程を、インクジェット印刷方式
(以下IJPと略記)を用いて行う事を特徴とする。
適正な位置に行う為、基板上の基準位置を検出し、該基
準位置に基づいて適正な印刷位置に印刷する事を特徴と
する。
ため、インクジェットヘッドより射出される液滴の射出
位置および射出回数が任意に設定できるインクジェット
印刷機によって、上下基板を接着するギャップ剤を形成
する事を特徴とする。
ポリマーフィルム基板を用いた事を特徴とする。
少なくとも一対の基板、該基板上に所定の形状に形成さ
れた透明電極、該基板および該透明電極上に形成された
配向膜、該配向膜間に一定の厚さをもって狭持された液
晶層、該液晶層の周囲に形成されたシール剤、液晶層中
に分散して形成されたギャップ制御用ボール、および同
じく液晶層中に分散して形成された上下基板を接着する
ギャップ剤等より構成される液晶素子の製造工程におい
て、少なくとも上下基板を接着するギャップ剤を電極基
板上の所定の位置へ形成させる工程を、インクジェット
印刷方式で行う事を特徴とする。
も基板上の基準位置を検出する手段、および該基準位置
に基づいて適正な印刷位置に印刷する手段を有する事を
特徴とする。
整するため、少なくともインクジェットヘッドより射出
される液滴の射出位置および射出回数が任意に設定でき
る手段を備えた事を特徴とする。
も、一対の基板、該基板上に所定の形状に形成された透
明電極、該基板および該透明電極上に形成された配向
膜、該配向膜間に一定の厚さをもって狭持された液晶
層、該液晶層の周囲に形成されたシール剤、液晶層中に
分散して形成されたギャップ制御用ボールおよび同じく
液晶層中に分散して形成された上下基板を接着するギャ
ップ剤等より構成される液晶素子の製造工程において、
少なくとも上下基板を接着するギャップ剤を電極基板上
の所定の位置へ形成させる工程を、インクジェット印刷
方式を用いて製造された事を特徴とする。
トリクス状に配置している事を特徴とする。
れるギャップ制御剤の印刷位置が、ドットマトリクス状
画素の回りの全てないし一部の部分である事を特徴とす
る。
れるギャップ制御剤の印刷位置がおおむねドットマトリ
クス状表示画素の4隅の全て、もしくはその一部である
事を特徴とする。
用いた事を特徴とする。
ップ剤もそれぞれの形成された位置で、上下基板を接
着、固定する事が可能となった。そのため、表示面全面
にわたる接着ギャップ剤の接着効果により、液晶層厚を
厚くしようとする方向に対しても規制力がある。
明する。
施例の概略構成を示した側面図である。図1は本発明の
効果が特に顕著であるポリマーフィルムを基板として使
用したLCDの製造装置のうち、本発明に直接関係する
接着ギャップ剤形成工程に関わる製造装置を示してい
る。なおポリマーフィルムを基板として用いたLCDの
製造に関しては、例えば特公昭61−61083、特開
平6−110059、特開平6−118361等をはじ
め多くの公知資料があり、基本的な考え方は前記公知資
料も本発明も同一である。従って、ここでフィルムを用
いた液晶素子の製法の概略の説明は省略する。以下図1
の製造装置の構成要素および機能を順に説明する。
リールである。フィルム基板はロール状でリール1にセ
ットされ、供給される。フィルム基板は上側基板でもよ
いし、下側基板であってもよい。リール1から供給され
た基板は、最終的には基板巻き取りリール7に巻き取ら
れていく。
ある。4、5はローラーで、6は接着ギャップ剤印刷用
IJPのヘッド(以下、インクヘッドと略記する)であ
る。ここでローラー4、5は印刷を正確に行うためにフ
ィルム基板に適切なテンションを加え基板表面を平坦に
保つ働きをする。インクヘッド6は、平坦な基板表面の
所定の位置に接着ギャップ剤を射出印刷していく。
めに、基板上に位置の基準になるマーカーが必要とな
る。基準マーカーの典型的な作成例はITOのパターニ
ング時に表示電極パターンと一緒にマーカーパターンを
形成する方法である。この方法の場合、表示パターンと
マーカーとの相対位置は、フォトマスクにより決定され
る。通常フォトマスクのパターンがそのまま転写される
ので常に一定の精度が保たれる。
るいはインクヘッドと一体にして設けられた位置検出セ
ンサーが読みとり、位置基準とする。図1においては位
置検出センサーはインクヘッドに組み込まれている。位
置検出センサーにより読みとられた位置基準に従って、
インクヘッド6は、基板表面と一定の間隔を保ったまま
フィルム基板搬送方向およびその直交方向に動くことに
より適切な位置に接着ギャップ剤を射出印刷していく。
印刷のシークエンスは、基板搬送、マーカー位置検出、
印刷の順で行われ、ロール状基板の頭からしっぽまでく
り返し行われる。以上が本実施例の製造方法の概略であ
るが、本実施例のポイントになる部分について更に詳細
な説明を行う。
ンタ(IJP)そのものは、本来、主としてパソコン用
端末印刷装置として技術開発が行われ、最近では低価格
カラー印刷装置として大きく発展している。IJPの印
字の方式としては連続型とドロップ・オン・デマンド型
に分類されている。本発明では必要な時に必要な所に印
刷できるドロップ・オン・デマンド型が適している。ド
ロップ・オン・デマンド型は液滴の射出方式でピエゾ圧
電方式とサーマルジェット方式の2方式がある。本発明
においては基本的にはいずれも使用可能である。但し、
例えば印刷インキとして熱硬化性樹脂を用いる場合など
の場合、サーマルジェット方式はインキそのものを加熱
するので接着特性に影響する可能性がある。従って、一
般的にはピエゾ圧電方式が適しており、本実施例でもピ
エゾ圧電方式インクヘッドを用いた。なおパソコン端末
印刷装置としてのIJPは、インキの射出穴が複数あ
り、これによって印刷スピードをあげている。本実施例
では射出穴は1つで、インクヘッドをその都度動かす事
により所定の位置に接着ギャップ剤を形成しているが、
複数の射出穴を持つインクヘッドを用いて印刷スピード
を速くする事も可能である。。
任意の位置に動かせるロボットに設置した。但し、ここ
では基板法線方向をZ軸、基板流動方向をY軸、それら
の軸との直交方向をX軸としている。インクヘッドと基
板間隔を約1mmに設定した。このような設定によりX
Y軸方向の位置制御により基板上の任意の位置に印刷が
可能となる。但しその為には基板上の基準位置をあらか
じめ検出する事が必要となる。
ーでマーカー位置を検出する事である。本実施例では2
ヶ所のマーカー位置を検出し、その結果に基づき所定の
位置に印刷を行ったが、より精度を良くするためには4
ヶ所のマーカー位置検出する事が望ましい。印刷位置制
御の精度は実験的に行った結果によると少なくとも50ミク
ロン以下が望ましく、10ミクロン以下であれば事実上全く問題
ない。
るために任意の位置で任意の回数インクを塗出できるよ
うにしておくことが望ましい。
ヘッドのメカニズムはコンピュータにより制御される事
が望ましい。コンピュータに、製造されるべき液晶素子
のサイズ等に対応した印刷位置・印刷回数等のデータを
インプットし、それに基づいてインクヘッドは所定の位
置に所定の量印刷をしていく。また同じコンピュータに
よってマーカー位置検出制御及び位置の割り出しも為さ
れる事が好ましい。このようなシステムによりパターン
変更への対応がソフト的に行えるため、機種の切り替え
への対応が迅速に行える。
IJPという方式で印刷するのでIJPに適したインク
に特性を調整する必要がある。一般的にいうとIJP用
インクとしてはスクリーン印刷用インクに比較して粘度
を下げる必要がある。IJP用インキに求められる特性
として一般的に言われている事は、粘度が2〜20mPas、
表面張力が40〜60mN/m程度といわれている。印刷スピ
ードは本発明の場合、それ程速くなくてもよいので、必
ずしもこれほどの低粘度にする必要はない。本実施例で
印刷しようとしているものは接着剤である。粘度的には
接着剤単独で20mPas程度のものは存在しないので、接着
剤の他に粘度調整用の添加物を加える必要がある。また
この添加剤は最終的には接着ギャップ剤中に残ってはな
らない。従って添加物とし望ましいのは、印刷時には比
較的蒸気圧が低く安定に存在し、プレキュア時にシール
剤中から蒸発していくような材料である。そのような観
点から、望ましい添加物として有機溶剤等が使用され
る。
以上である。但し、以上の説明は本発明の特徴である接
着ギャップ剤の形成法および装置について述べただけで
あり、この工程だけでは液晶パネルの製造はできない。
その他の工程についても説明する必要がある。
工程については、基本的には従来通りの工程で製造し
た。正確にいうと、接着ギャップ剤中の余分な溶剤を蒸
発させるためのプレキュアが必要であるが、これはシー
ル剤のプレキュア工程で同時に行える。従って、本発明
により従来の製造工程に比べて増えた工程は、接着ギャ
ップ剤の形成工程のみである。
た。図2において従来の製造工程と違うのは接着ギャッ
プ剤の形成工程のみである。本実施例では接着ギャップ
剤印刷をギャップ制御用ボール散布の後に行ったが、こ
の順序はどちらが先でもよい。
て製造された液晶素子について述べる。本実施例によっ
て製造された液晶素子はポリマーフィルム基板を用いて
いる。従来のフィルム基板を用いた液晶パネルは部分的
に液晶層厚が膨らみ易くその為に外観不良になるものが
多かった。本実施例では液晶層内に形成された接着ギャ
ップ剤によって上下基板が接着固定されるので、液晶層
の膨らみという問題がなくなった。従って、液晶層厚の
不均一による外観不良が激減した。この事は特にSTN
モードのパネルにおいて著しく、外観の均一性が向上
し、歩留まりが良くなった。
御するため、液晶の注入時間、温度、注入穴の封止条件
等の制御が難しかったが、本発明の液晶素子においては
非常に簡単になった。
で、STNモードのドットマトリクス型パネルを作成し
た。この時、図3に示すようにドットマトリクス状画素
の回りの全ての部分に接着ギャップ剤を形成した。図3
において8が接着ギャップ剤であり、9は表示画素部
分、10は表示画素間ギャップ部分である。なお図3は概
念図であり、接着ギャップ剤や表示画素間ギャップ部分
の寸法は実際よりも大きく描いてある。本発明の大きな
利点は図3のように個別の接着ギャップ剤の形成位置を
正確に制御できる事である。この事により図3に示すよ
うに接着ギャップ剤は表示画素部分を避けて表示画素間
ギャップ部分に形成する事ができる。従って接着ギャッ
プ剤により実効表示面積が減少し、コントラスト比が低
下するという問題はおこらない。実際には若干の接着ギ
ャップ剤が画素部分にわずか浸入することがあるが、こ
のことによるコントラスト比の低下はほとんど無い。ま
た接着ギャップ剤の量が1回の射出印刷では不足であれ
ば複数回同一の場所の印刷してもよい。印刷密度もセル
厚の均一性に影響がない範囲で変えてもよい。本実施例
においてもできたSTNパネルのセル厚は均一で外観不
良は著しく減少した。なお本実施例ではドットマトリク
ス型パネルを作成したので、製造プロセスとしては図2
に示した工程のうち、上下導通剤印刷がない。
で、STNモードのドットマトリクス型パネルを作成し
た。この時、図4に示すようにドットマトリクス状画素
の回りのうち、縦方向のドット間部分のみに接着ギャッ
プ剤を形成した。図4においても8が接着ギャップ剤で
あり、9は表示画素部分、10は表示画素間ギャップ部分
である。なお図4も図3と同じく概念図であり、接着ギ
ャップ剤や表示画素間ギャップ部分の寸法は実際よりも
大きく描いてある。このように接着ギャップ剤は必ずし
も画素周囲の全てに形成する必要はなく、セル厚が正確
に制御できる範囲内でその数を少なくしてもよい。この
場合も接着ギャップ剤の量が1回の射出印刷で不足であ
れば複数回同一の場所に印刷してもよい。また、印刷密
度もセル厚の均一性に影響がない範囲で変えることがで
きる。本実施例においてもできたSTNパネルのセル厚
は均一で外観不良は著しく減少した。なお本実施例で
も、製造プロセスとして図2に示した工程のうち、上下
導通剤印刷がない。
で、STNモードのドットマトリクス型パネルを作成し
た。この時、図5に示すように接着ギャップ剤を各々の
ドットの4隅に形成した。図5においても8が接着ギャ
ップ剤であり、9は表示画素部分、10は表示画素間ギャ
ップ部分である。なお図5も図4、図3と同じく概念図
であり、接着ギャップ剤や表示画素間ギャップ部分の寸
法は実際よりも大きく描いてある。またギャップ剤は必
ずしも画素の4隅の全てに形成する必要はなく、セル厚
が正確に制御できる範囲内でその数を少なくしてもよ
い。また接着ギャップ剤の量が1回の射出印刷では不足
であれば複数回同一の場所に印刷してもよい。本実施例
においてもできたSTNパネルのセル厚は均一で外観不
良は著しく減少した。なお本実施例でも、製造プロセス
として図2に示した工程のうち、上下導通剤印刷がな
い。
ス基板をもちいた液晶パネルの製造にも適用できる。本
実施例ではガラス基板を用いたSTNモードのドットマ
トリクスパネルを作成した。ガラスは従来通りの研磨ガ
ラスと無研磨ガラスとの2種類のガラス基板を用いた。
し、その一方の基板に接着ギャップ剤を印刷した。印刷
のやり方はに述べた方法と同一である。
ネルも全面にわたって非常に均一なセル厚分布を示し
た。また無研磨ガラスを用いたパネルも従来の方法で作
成したパネルとほぼ同様の均一なセル厚分布を示した。
無研磨ガラスを用いても均一なセル厚とする事が可能で
ある。その為、高価な研磨ガラスを用いなくとも従来通
りのセル厚の均一性を持ったSTNパネルを製造する事
ができる。また研磨ガラスを用いた場合、従来よりも一
層均一性が向上する。なお本実施例でも、製造プロセス
として図2に示した工程のうち、上下導通剤印刷がな
い。
JPにより接着ギャップ剤を液晶層内の任意の位置に形
成することができる。従って、液晶の注入封止後液晶層
厚が厚くなることを避けるため、封止時点で液晶層内部
の圧力が若干負圧になるような調整は不必要となり、液
晶素子を低温状態にしたときの気泡が発生するという問
題は起こらない。また従来の方法のような液晶注入後の
微妙なセル厚調整を行わなくても均一なセル厚が安定し
て得られるため製造歩留まりが向上する。
を厚くしようとする方向に対しても規制力があるという
ことは、特にポリマー基板を用いた液晶素子の液晶層圧
の制御に極めて有効である。ポリマー基板の場合、従来
の方法ではガラス基板に比べ非常にフレキシブルである
ため、簡単に部分的に液晶層厚がふくらんでしまった
が、本発明によりその問題点は解決された。
れる事により、その形成位置は基板上の任意の位置に形
成する事が可能となる。そのため、例えばドットマトリ
クス型の液晶素子の場合、接着ギャップ剤をドットマト
リクス状画素周囲の全部ないし一部に形成することがで
きる。あるいはドットマトリクス状画素の4隅の全て、
もしくは一部に形成する事ができる。そのため接着ギャ
ップ剤は実効表示面積には全く影響を与えず、コントラ
スト比が悪くなることがない。
全てコンピュータでソフト的に行えるため、機種切り替
えへの対応等が迅速に行うことができる。
を示す図。
形成された接着ギャップ剤の実施様態の1例。
に形成された接着ギャップ剤の実施様態の1例。
された接着ギャップ剤の実施様態の1例。
Claims (12)
- 【請求項1】少なくとも、一対の基板、該基板上に所定
の形状に形成された透明電極、該基板および該透明電極
上に形成された配向膜、該配向膜間に一定の厚さをもっ
て狭持された液晶層、該液晶層の周囲に形成されたシー
ル剤、液晶層中に分散して形成されたギャップ制御用ボ
ール、および同じく液晶層中に分散して形成された上下
基板を接着するギャップ剤等より構成される液晶素子の
製造工程において、少なくとも上下基板を接着するギャ
ップ剤を電極基板上の所定の位置へ形成させる工程を、
インクジェット印刷方式を用いて行う事を特徴とした液
晶素子の製造方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の液晶素子の製造方法にお
いて、上下基板を接着するギャップ剤印刷を適正な位置
に行う為、基板上の基準位置を検出し、該基準位置に基
づいて適正な印刷位置に印刷する事を特徴とする液晶素
子の製造方法。 - 【請求項3】請求項1に記載の液晶素子において、印刷
量を必要に応じて任意に調整するため、インクジェット
ヘッドより射出される液滴の射出位置および射出回数が
任意に設定できるインクジェット印刷機によって、上下
基板を接着するギャップ剤を形成する事を特徴とする液
晶素子の製造方法。 - 【請求項4】請求項1に記載の液晶素子の製造方法にお
いて、基板としてロール状の連続したポリマーフィルム
基板を用いた事を特徴とする液晶素子の製造方法。 - 【請求項5】少なくとも、一対の基板、該基板上に所定
の形状に形成された透明電極、該基板および該透明電極
上に形成された配向膜、該配向膜間に一定の厚さをもっ
て狭持された液晶層、該液晶層の周囲に形成されたシー
ル剤、液晶層中に分散して形成されたギャップ制御用ボ
ール、および同じく液晶層中に分散して形成された上下
基板を接着するギャップ剤等より構成される液晶素子の
製造工程において、少なくとも上下基板を接着するギャ
ップ剤を電極基板上の所定の位置へ形成させる工程を、
インクジェット印刷方式で行う事を特徴とした液晶素子
の製造装置。 - 【請求項6】請求項5に記載の液晶素子の製造装置にお
いて、印刷を適正な位置に行う為、少なくとも基板上の
基準位置を検出する手段、および該基準位置に基づいて
適正な印刷位置に印刷する手段を有する事を特徴とする
液晶素子の製造装置。 - 【請求項7】請求項5に記載の液晶素子の製造装置にお
いて、印刷量を必要に応じて任意に調整するため、少な
くともインクジェットヘッドより射出される液滴の射出
位置および射出回数が任意に設定できる手段を備えた事
を特徴とする液晶素子の製造装置。 - 【請求項8】少なくとも、一対の基板、該基板上に所定
の形状に形成された透明電極、該基板および該透明電極
上に形成された配向膜、該配向膜間に一定の厚さをもっ
て狭持された液晶層、該液晶層の周囲に形成されたシー
ル剤、液晶層中に分散して形成されたギャップ制御用ボ
ールおよび同じく液晶層中に分散して形成された上下基
板を接着するギャップ剤等より構成される液晶素子の製
造工程において、少なくとも上下基板を接着するギャッ
プ剤を電極基板上の所定の位置へ形成させる工程を、イ
ンクジェット印刷方式を用いて製造された事を特徴とす
る液晶素子。 - 【請求項9】請求項8に記載の液晶素子において、少な
くとも表示画素の一部がドットマトリクス状に配置して
いる事を特徴とする液晶素子。 - 【請求項10】請求項9に記載の液晶表示素子におい
て、ドットマトリクス状画素近傍に形成されるギャップ
制御剤の印刷位置が、ドットマトリクス状画素の回りの
全てないし一部の部分である事を特徴とする液晶素子。 - 【請求項11】請求項9に記載の液晶素子において、ド
ットマトリクス状画素近傍に形成されるギャップ制御剤
の印刷位置がおおむねドットマトリクス状表示画素の4
隅の全て、もしくはその一部である事を特徴とする液晶
素子。 - 【請求項12】請求項8乃至請求項11の何れかに記載
の液晶素子において、基板としてポリマーフィルムを用
いた事を特徴とする液晶素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24807796A JPH1096933A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 液晶素子の製造方法、製造装置および液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24807796A JPH1096933A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 液晶素子の製造方法、製造装置および液晶素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1096933A true JPH1096933A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17172875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24807796A Withdrawn JPH1096933A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 液晶素子の製造方法、製造装置および液晶素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1096933A (ja) |
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- 1996-09-19 JP JP24807796A patent/JPH1096933A/ja not_active Withdrawn
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