JPH06273776A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】タッチスイッチを表面側に配置した液晶表示装
置で、タッチスイッチ押圧により生じる表示ムラを低減
し、その劣化を抑制する。 【構成】液晶表示素子のシールを、周辺シール１の他に
その内側に点状に点状シール２を設け、タッチスイッチ
を接着している接着材の内側の端が点状シールの内側の
端よりも外側に配置されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タッチスイッチをその
表面に配置した液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子の表面にタッチスイッチを
配置して、表示に応じたスイッチ入力をする液晶表示装
置が複写機、ハンディターミナル、電子手帳、小型パソ
コン等の各種用途に用いられてきている。特に、最近パ
ソコンの小型化が望まれ、持ち運びが容易で、キーボー
ドがなく、表示素子上に配置されたタッチスイッチで入
力を行うものへの要求が強くなっている。

【０００３】一方、機器の大きさの割りには表示面積を
大型化することも強く求められており、タッチスイッチ
を大型化する傾向が出てきている。液晶表示素子が大型
化してきた場合、高精細の表示になるため表示素子自体
の基板間隙の均一性が、表示の均一性の点から重要にな
っている。

【０００４】特に、携帯用機器では低消費電力という点
から液晶表示素子が多く用いられており、通常精細度が
高いものはＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）
液晶表示素子として使用される。このＳＴＮ液晶表示素
子は、高精細であっても高いコントラスト比を有してい
るが、反面液晶表示素子の基板間隙の制御は厳しい均一
性を要求される。このため、タッチスイッチを面で貼り
付けて積層して用いる場合、タッチスイッチを押した際
に、液晶表示素子が押され、偏光膜劣化、表示ムラ、配
向異常、その他の問題点を生じる危険性があった。

【０００５】このため、タッチスイッチを面で液晶表示
素子に貼り付けるのでは無く、周辺部で貼り付けて液晶
表示素子の偏光膜に直接強い力がかからないようにする
ことも行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示素子の周辺シ
ール材は通常約 2mm以下程度の幅となっており、タッチ
スイッチを周辺部で貼り付ける接着材の幅は通常これに
比べて広い幅となっている。このため、周辺シール材の
丁度上にその両端にはみ出すようにタッチスイッチの接
着材を配置すると、タッチスイッチを押した場合に、力
は周辺シール材の内側の部分に集中してかかる。このた
め、液晶表示素子の周辺シールの内側近傍の部分に断続
して強い押圧がかかるため、液晶表示素子の表示に悪影
響が生じるという問題点を生じた。

【０００７】本発明は、かかる問題点を解決して、タッ
チスイッチの押圧によっても、表示や偏光膜への悪影響
が少なく、かつ生産時にも悪影響を生じにくい液晶表示
装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、一対の電極付基板を
電極面が相対向するように配置し、周辺をシールして内
部に液晶を挟持した液晶表示素子と、その表面側に配置
されたタッチスイッチとを有し、そのタッチスイッチが
その周辺で液晶表示素子に接着されてなる液晶表示装置
において、周辺のシールが枠状の周辺シールとその内側
に設けられた点状シールとからなり、タッチスイッチを
接着している接着材の内側の端が点状シールの内側の端
よりも外側に配置されていることを特徴とする液晶表示
装置を提供するものである。

【０００９】また、その点状シールが隣接する枠状の周
辺シールに平行な方向の点状シール径をシール長さとし
た場合、シール圧着後の点状シールのシール長さ／シー
ル間隔＝0.02〜0.33となるようにしたことを特徴とする
液晶表示装置を提供するものである。

【００１０】本発明の液晶表示装置で用いる液晶表示素
子は、一対の電極付基板を電極面が相対向するように配
置し、周辺を周辺シールでシールして内部に液晶を挟持
したものである。具体的な例としては、In₂O₃-SnO₂（Ｉ
ＴＯ）やSnO₂等の透明電極をガラス、プラスチック等の
基板上に形成し、さらにその上にポリイミド、ポリアミ
ド等の配向膜を形成した電極付基板間に、液晶を挟持し
た液晶表示素子がある。

【００１１】また、この基板上には、必要に応じてカラ
ーフィルター、遮光膜、位相差板、偏光膜、ＴＦＴ、Ｍ
ＩＭ、金属配線、反射層、各種絶縁層等が形成されても
よい。また、基板自体が必要に応じてカラーフィルタ
ー、位相差板、偏光膜、反射板、半導体基板等であって
もよい。

【００１２】本発明の液晶表示素子は、特にＳＴＮ液晶
表示素子が好適であり、 180〜 360°のねじれ角になる
ように液晶を封入し、一対の偏光膜によって高コントラ
スト比の表示を得ることができる。また、これに干渉用
の液晶素子を積層したり、位相差板を積層して、表示を
白黒化した白黒ＳＴＮ液晶表示素子がある。

【００１３】もちろん、本発明は従来からあるＴＮ液晶
表示素子や２色性色素を用いたＧＨ液晶表示素子にも適
用可能であり、実用化が始まっている強誘電液晶表示素
子等にも使用可能である。

【００１４】本発明のタッチスイッチは、透明な基板を
用いて基板面を何らかの形で押圧する形式のタッチスイ
ッチで背後に配置する液晶表示素子の表示が読み取れる
ものであれば使用できる。具体的には、接触式のタッチ
スイッチ、静電容量検出型のタッチスイッチ、電磁誘導
式のタッチスイッチ等がある。特に、２枚のプラスチッ
ク基板やガラス基板を用いて両基板内面の電極が接触し
てその接触を検知する形式のタッチスイッチを用いた場
合、本発明の効果が大きい。

【００１５】図１は本発明に用いる液晶表示素子のシー
ル形状の基本的例を示す平面図である。図１において、
1は周辺シール、 2は点状シールを示しており、分かり
易くするためにシール部分にはハッチングがつけてあ
る。

【００１６】図２は、図１の液晶表示素子にタッチスイ
ッチを積層した状態を示す部分拡大断面図である。図２
において、3A、3Bはガラス、プラスチック等の基板、4
A、4Bはその両面に配置された偏光膜、 5はその上に設
けれたタッチスイッチ、 6は液晶表示素子とタッチスイ
ッチとを接着する接着材を示している。W₁は接着材6 の
幅、W₂は周辺シール1 と点状シール2 の両端の幅を示し
ている。

【００１７】なお、この図では液晶表示素子の内部につ
いては、省略して記載しているが、基板内面にはＩＴＯ
やSnO₂等の電極、絶縁膜、配向膜、カラーフィルター、
遮光膜等が必要に応じて設けられている。また、液晶層
が２層にされていたり、位相差板、カラーフィルター等
が積層されていてもよい。

【００１８】本発明では、周辺部のシールとして通常の
周辺シールと同様の周辺シール1 と、その内側近傍に点
状に配置される点状シール2 の２つのシールを設ける。
そして、そのタッチスイッチを液晶表示素子に接着して
いる接着材6 の内側の端が点状シール2 の内側の端より
も外側に配置される。これにより、タッチスイッチを押
した際に、接着材6 の内側に力が集中してかかっても、
点状シールが基板間隙を保持するため、点状シールの内
側の基板間隙を狭くしようとする力は大幅に減少し、表
示に悪影響を生じにくい。

【００１９】この図２では、接着材6 は一方の端を基板
3Aの端に合わせてあり、このようにすることが表示の有
効面積を広くすることから好適であるが、製造上の理由
で接着材6 の一方の端を基板3Aの端よりも内側にするこ
ともできる。ただし、点状シールの内側の端から内側に
出ないようにする必要がある。

【００２０】本発明の周辺シールと点状シールの形状と
配置は、要求される表示態様によって異なるが、通常は
表示領域をできるだけ広く取りたいという要求から、タ
ッチスイッチの接着材の幅から点状シールの位置を決定
する。この場合、周辺シールは通常の液晶表示素子のシ
ールと同じ設計仕様でよい。

【００２１】この点状シールは、周辺シールの内側に沿
って、通常は円形状に適宜の間隔で設けられればよい。
その１つあたりの面積と間隔はタッチスイッチとの接着
材の高さ、幅、タッチスイッチの大きさ等によって実験
的に定めればよい。点状シールの形状は、通常円形でよ
いが、楕円状にしたり、長方形状にしたりしてもよい。
もっとも、液晶の注入時間を短縮し、液晶の注入時の泡
残り（液晶の注入がされずに残った部分）を抑制する点
から、円形状またはそれに近い形状にしておく方が好ま
しい。

【００２２】点状シールの設置間隔は通常、 5〜40mm程
度とすればよく、点状シールが隣接する周辺シールに平
行な方向をシール長さとした場合、シール圧着後の点状
シールのシール長さ／シール間隔＝0.02〜0.33程度とな
るようにされることが好ましい。タッチスイッチとの接
着材の幅は 2〜 5mm程度とされるので、これに合わせて
点状シールの位置を決定すればよい。

【００２３】この際に、タッチスイッチの接着材6 （幅
W₁）を一方の端を基板3Aの端に合わせて貼るとした場
合、基板3Aの端から点状シールの内側の端までの幅W
₂は、W₂≧W₁となるようにされる。特に、タッチスイッ
チの接着材6 の端が、点状シールの中央部分付近までに
くるようにしておくことが好ましい。

【００２４】この点状シールは周辺シールとは離れてい
ることが、液晶の注入の容易さの点から好ましい。ま
た、シールは特定部分の周辺シールが幅広にされると、
基板圧着をしてシールを硬化させる際に各部分が同等に
広がらなく、部分的に基板間隙が広くなる危険性がある
ので、基板間隙の均一性の点から見ても、離れているこ
とが好ましい。

【００２５】逆に、周辺シールを内側にいれて外側に点
状シールを設ける考え方もあり、タッチスイッチの貼り
付けによる影響の抑制という効果は生じる。しかし、連
続した周辺シールが表示領域に近付き過ぎるため表示に
影響が出ることが有るため、本発明のように周辺シール
の内側に点状シールを設けることが好ましい。

【００２６】この場合、偏光膜を設けている場合には、
接着材の内側に偏光膜の端がきて、偏光膜4Aと接着材6
とが重ならないようにしておくことが好ましい。これに
よりタッチスイッチを押圧しても偏光膜に直接かかる力
を生じないか、生じても偏光膜にタッチスイッチを直接
貼り付けた場合に比してかかる力が少ないので、偏光膜
に対する悪影響が少ない。特に、白黒ＳＴＮ液晶表示素
子の場合であって、位相差板が偏光膜と重ねて用いられ
る場合には、位相差板の押圧による悪影響は大きいの
で、本発明の効果が大きい。

【００２７】本発明のタッチスイッチを貼り付けるのに
用いる接着材は液晶の接着材を用いてもよいが、厚さと
幅を保つためにはフィルム状の接着材、具体的には両面
テープのような接着材の使用が好ましい。この接着材の
厚みは、液晶表示素子の表面側に設けられる部材、具体
的には偏光膜の厚みよりもやや厚くされていることが好
ましい。

【００２８】

【作用】本発明では、タッチスイッチがその周辺部で液
晶表示素子に貼り付けられており、周辺のシールが枠状
の周辺シールとその内側に設けられた点状シールとから
なり、タッチスイッチを接着している接着材の内側の端
が点状シールの内側の端よりも外側に配置されている。
これにより、タッチスイッチを押した際に、接着材の内
側に押圧力が集中しても、点状シールがそれを受け止め
るように働く。このため、液晶表示素子の表側基板をた
わませて基板間隙を狭くしようとする強い力が抑制でき
る。

【００２９】これにより周辺シール際の押圧による基板
間隙の変動が減少でき、表示の色ムラの発生が抑制され
る。また、偏光膜をはずれた部分で接着するようにして
おくことにより、タッチスイッチを押圧しても偏光膜に
直接かかる力を生じないか、生じても偏光膜にタッチス
イッチを直接貼り付けた場合に比してかかる力が少ない
ので、偏光膜に対する悪影響が少ない。

【００３０】

【実施例】

実施例１ 640本のＩＴＯストライプ電極を形成し、SiO₂による絶
縁膜とポリイミド配向膜を形成したガラス基板を準備し
た。また、 480本のＩＴＯストライプ電極を形成し、ポ
リイミド配向膜を形成したガラス基板を準備した。この
２枚の基板を組み合わせて、周辺をシール材で図１に示
すようにシールした。周辺シールの幅はシール圧着後で
約 2mm、点状シールはシール圧着後で直径約 1mm、隣接
する点状シール同士が約20mm間隔で、周辺シールと約
0.5mm離れて（周辺シールの中心と点状シールの中心と
の距離が約 2mm）設けられた。この場合、シール圧着後
の点状シールのシール長さ／シール間隔は1/20＝0.05と
なる。

【００３１】このセルにネマチック液晶を注入して、注
入口を封止して液晶セルを作成した。これに位相差フィ
ルムと偏光膜とを組み合わせて白黒表示型のＳＴＮ液晶
表示素子を作成した。この際に、表側の位相差フィルム
付きの偏光膜は図２のように周辺部を幅約 3mmあけて貼
り付けした。タッチスイッチをその上に、周辺部に幅約
3mmの両面テープで貼り付けした。この際、両面テープ
は偏光膜と重ならないようにした。

【００３２】この液晶表示素子は、液晶の注入には従来
の周辺シールのみのセル（点状シール無し）の場合より
はわずかに長い時間を要した。しかし、タッチスイッチ
を押しても液晶表示素子の、表示ムラは少なく、繰り返
し押圧を行っても、残存する悪影響は無かった。

【００３３】比較例１ タッチスイッチを周辺部で無く、偏光膜上に直接貼り付
けを行った他は、実施例１と同様にして液晶表示装置を
作成した。この液晶表示装置は、タッチスイッチを押す
度にその付近の表示ムラが大きく発生し、何回も同じ場
所を押し続けたところ、位相差フィルムに悪影響を生じ
たらしく、押すのをやめても表示ムラが残るような状態
になった。

【００３４】比較例２ 液晶表示素子のシールを周辺シールのみとし、点状シー
ルを設けない他は、実施例１と同様にして液晶表示装置
を作成した。この液晶表示装置は、押圧位置の位相差フ
ィルムに対する悪影響は比較例１よりはかなり減少した
が、タッチスイッチを押す度に接着材の内側の端のシー
ル際に表示ムラが大きく発生し、何回も押し続けたとこ
ろ、比較例１よりは長くもったが、繰り返し押す内に押
すのをやめても表示ムラが残るような状態になった。

【００３５】実施例２ 点状シールを円形で無く、シール圧着後に周辺シールに
沿った方向に約 3mm、それに直交する方向に約 1mmとし
た。この場合、シール圧着後の点状シールのシール長さ
／シール間隔は3/20＝0.15となる。その他は、実施例１
と同様にして液晶表示装置を作成した。この液晶表示装
置も実施例１と同様の効果を生じた。

【００３６】

【発明の効果】本発明では、周辺部のシールとして通常
の周辺シールと同様の周辺シールと、その内側近傍に点
状に配置される点状シールの２つのシールを設ける。そ
して、その上に配置されるタッチスイッチを液晶表示素
子に接着するために周辺部のみで接着材により接着して
いる。その接着材の内側の端が点状シールの内側の端よ
りも外側に配置される。

【００３７】これにより、直接タッチスイッチを偏光膜
上に貼り付けした場合に比して、タッチスイッチを押し
た際に、その押圧位置の偏光膜にかかる力が弱く、偏光
膜の劣化を生じにくく、かつ表示ムラも生じにくい。

【００３８】また、点状シールを設けずに周辺シール付
近に接着材で貼り付けした場合に比して、タッチスイッ
チを押した際に、接着材の内側に力が集中してかかって
も、点状シールが基板間隙を保持する。このため、点状
シールの内側の基板間隙を狭くしようとする力は大幅に
減少し、表示ムラに悪影響を生じにくい。

【００３９】周辺シールの位置をさらに内側に配置する
ということにより、タッチスイッチの接着材の悪影響を
抑制するという考え方もある。しかし、この場合には周
辺シール外側でかなりの電極の露出部分を生じる。これ
は、電極の電食という問題につながり、信頼性を低下さ
せる原因となる。本発明では、周辺シールは従来と同様
でよいので、このような問題を生じにくい。

【００４０】また、周辺シールを幅広に設計して、タッ
チスイッチの接着材を周辺シールで完全に受けるように
するという考え方もある。しかし、この場合には基板の
圧着時に非常に強い圧力が必要になるとか、シールが充
分圧着されなく所望の基板間隙が得られないとか、シー
ル圧着後のシールパターンの乱れが大きくなるというよ
うな問題点を生じる。このため、生産工程上大きな問題
点となる。本発明では、周辺シールは従来と同様でよい
ので、このような問題を生じにくい。

【００４１】本発明はこの他本発明の効果を損しない範
囲内で種々の応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる液晶表示素子のシール形状の基
本的例を示す平面図。

【図２】図１の例にタッチスイッチを積層した状態を示
す部分拡大断面図。

【符号の説明】

1 ：周辺シール 2 ：点状シール 3A、 3B ：基板 4A、 4B ：偏光膜 5 ：タッチスイッチ 6 ：接着材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹島 修三 兵庫県尼崎市上坂部１丁目２番１号 オプ トレックス株式会社尼崎工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の電極付基板を電極面が相対向するよ
   うに配置し、周辺をシールして内部に液晶を挟持した液
   晶表示素子と、その表面側に配置されたタッチスイッチ
   とを有し、そのタッチスイッチがその周辺で液晶表示素
   子に接着されてなる液晶表示装置において、周辺のシー
   ルが枠状の周辺シールとその内側に設けられた点状シー
   ルとからなり、タッチスイッチを接着している接着材の
   内側の端が点状シールの内側の端よりも外側に配置され
   ていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】請求項１の液晶表示装置において、点状シ
   ールが隣接する枠状の周辺シールに平行な方向の点状シ
   ール径をシール長さとした場合、シール圧着後の点状シ
   ールのシール長さ／シール間隔＝0.02〜0.33となるよう
   にしたことを特徴とする液晶表示装置。