JPH0990316A - タッチパネル付き液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タッチパネル側からの押圧力に対して表示が
影響されず、また、コントラスト低下も生じないタッチ
パネル付き液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 透明電極が形成された前面ガラス基板１
１と背面ガラス基板１２ａとをそれらの間に周辺封着材
１３を介在させて対向配置し、その周辺封着材１３にて
囲まれたセル内に液晶１４を封入した液晶表示素子１ａ
と、タッチパネル２とを組み合わせるにあたって、背面
ガラス基板１２ａの厚さを前面ガラス基板１１よりも薄
く、好ましくはその厚さの２／３以下として、前面ガラ
ス基板１１上にタッチパネル２を実質的に密着するよう
に組み合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタッチパネル付き液
晶表示装置に関し、さらに詳しく言えば、タッチパネル
に加えられる押圧力によって表示の品質が影響を受ける
ことがないようにしたタッチパネル付き液晶表示装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、近年あらゆる電子機器
のディスプレイとして用いられているが、その中でもパ
ーソナルコンピュータやワードプロセッサなどの分野に
おいては、その入力手段としてのタッチパネルと組み合
わされ、例えば入力ペンによる筆跡などを忠実に表示す
るようにしたハイブリット型の液晶表示装置が注目を集
めている。

【０００３】図４にはその典型例として、液晶表示素子
１に感圧式タッチパネル２を組み合わせたハイブリット
型の液晶表示装置がその断面をもって模式的に図解され
ている。液晶表示素子１および感圧式タッチパネル２自
体の構成は各種文献などですでによく知られいるため、
以下にその説明を簡略に記載する。

【０００４】液晶表示素子１は一対の透明なガラス基板
１１，１２を備え、図示されていないが、ガラス基板１
１，１２の一方の面にはＩＴＯ（酸化インジウムと酸化
錫の混合膜）などからなる透明電極がそれぞれ形成され
ている。各ガラス基板１１，１２は、それらの各電極形
成面の間に周辺封着材（シール材）１３を挟んで対向的
に配置され、その周辺封着材１３にて囲まれたセル内に
液晶１４が封入されている。

【０００５】なお、図４には示されていないが、実際に
はガラス基板１１，１２間において、１表示ドットに対
応する画素がマトリクス状に多数配列され、また、ガラ
ス基板１１，１２の他方の面、すなわちその外表面側に
はそれぞれ偏光板１５，１６が貼り付けられている。

【０００６】感圧式タッチパネル２は、微細なスペーサ
を２３を挟んで対向的に配置されたＰＥＴ（ポリエチレ
ンテレフタレート）などのプラスチックシート２１と透
明なガラス基板２２とを有し、それらの各対向面には透
明で均一な面抵抗膜が形成されている。

【０００７】このパネルの表面を例えば入力ペンにて押
すことにより、その部位のプラスチックシート２１が変
形して面抵抗膜同士が接触し、そのときの面抵抗膜の抵
抗分割比を電圧もしくは電流分配比として計測すること
により、その押圧点の位置が比較的簡単に求められる。

【０００８】ところで、一般にはタッチパネル２のプラ
スチックシート２１の厚さは約０．２ｍｍ程度、これに
対して液晶表示素子１およびタッチパネル２の各ガラス
基板１１，１２，２２の厚さはともに約１．１ｍｍ程度
であるが、例えばペン入力操作に伴なってその押圧力が
液晶表示素子１にまで加えられると、液晶表示にその影
響が現れる。

【０００９】すなわち、タッチパネル２からの押圧力に
て前面側のガラス基板１１にたわみが生ずると、液晶１
４が封入されているガラス基板１１，１２間のギャップ
幅が変化し、これが原因で押圧部とその周辺に干渉色が
生ずる。また、液晶１４の配列も乱され、コントラスト
低下を招く。以上感圧式タッチパネルを例にして説明し
たが、静電容量方式等の他の方式によるタッチパネルに
おいても、タッチペンもしくは指先の接触部分に加わっ
た押圧力により液晶表示に同様の悪影響が発生する。

【００１０】このため、従来では液晶表示素子１とタッ
チパネル２との間にスペーサ３を介在させて、それらの
間に０．５〜２ｍｍ程度の間隙を設け、タッチパネル２
からの押圧力が液晶表示素子１に伝わらないようにして
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スペー
サ３を介在させている分、液晶表示装置全体の厚さが大
となり、機器の薄型化を図るうえで好ましくない。ま
た、スペーサ３を挟んで対向する液晶表示素子１のガラ
ス基板１１と、タッチパネル２のガラス基板２２の各面
が反射面となるため、外光の反射および表示光の反射が
生じ、表示が見にくくなる。

【００１２】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたもので、その目的は、タッチパネル側
から押圧力が加えられても表示に影響が出ず、装置全体
の厚さをより一層薄くできるようにしたタッチパネル付
き液晶表示装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、透明電極が形成された前面ガラ
ス基板と背面ガラス基板とをそれらの間に周辺封着材を
介在させて対向配置するとともに、その周辺封着材にて
囲まれたセル内に液晶を封入した液晶表示素子を備え、
同液晶表示素子の前面ガラス基板側にタッチパネルを配
置してなるタッチパネル付き液晶表示装置において、上
記背面ガラス基板として上記前面ガラス基板よりも薄い
厚さを有するガラス基板を用いるとともに、上記前面ガ
ラス基板上に上記タッチパネルを実質的に密着するよう
に載置したことを特徴としている。

【００１４】また、請求項２の発明では、上記背面ガラ
ス基板の厚さを上記前面ガラス基板の厚さの２／３以下
としたことを特徴としている。

【００１５】本発明によれば、上記のように背面ガラス
が前面ガラスよりも薄く形成されているため、前面ガラ
スに押圧力が加えられた際、それに追従して背面ガラス
がしなるように変形する。これにより、液晶が封入され
ているギャップがほぼ当初幅のままに保たれ、干渉色が
ほとんど発生することもなく、また、コントラスト低下
も生じない。

【００１６】したがって、タッチパネルをスペーサを介
することなく、液晶表示素子の前面ガラスに対して密着
するように設置することが可能となり、スペーサを除い
た分、装置全体の厚さを薄くすることができる。もっと
も、実際には前面ガラスには偏光板が設けられているた
め、本発明はタッチパネルがその偏光板上に設置される
ことをも含んでいる。

【００１７】また、液晶表示素子に対してタッチパネル
が直接的に取り付けられているため、光の反射損がなく
表示が見やすくなる。特に、液晶表示素子が反射型の場
合には、背面ガラスが薄く形成されているため、液晶か
らの表示像と背面ガラス裏面の反射板からの反射像との
パララクス（視差）が小さく、コントラストの良好な表
示が得られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の技術的思想をより
よく理解するうえで、図１ないし図３を参照しながらそ
の実施の形態について説明する。なお、これらの図にお
いて、先に説明した図４の液晶表示装置と同一もしくは
同一と見なせる部分には、それと同じ参照符号が付けら
れている。

【００１９】図１は液晶表示素子１ａと感圧式タッチパ
ネル２とを直接的に組み合わせた本発明による一実施例
の断面図で、図２にはその一部拡大断面図が示されてい
る。これによると、液晶表示素子１ａは前面ガラス基板
１１と背面ガラス基板１２ａとを備えているが、この場
合、背面ガラス基板１２ａには前面ガラス基板１１より
も厚さの薄いガラス基板が用いられている。

【００２０】このように、背面ガラス基板１２ａを薄く
した意図は、前面ガラス基板１１よりもしなり易さを得
るためであり、本発明において、背面ガラス基板１２ａ
の厚さは前面ガラス基板１１の厚さの２／３とされる。
なお、材質は前面ガラス基板１１および背面ガラス１２
ａともに、一般的によく用いられているソーダガラスな
どの透明な無機ガラスであってよい。

【００２１】図示されていないが、従来と同様に前面ガ
ラス基板１１および背面ガラス基板１２ａの各一方の面
には、ＩＴＯ膜などからなる透明電極が所定のパターン
をもって形成されている。前面ガラス基板１１と背面ガ
ラス基板１２ａは、それらの各電極形成面の間に周辺封
着材（シール材）１３を挟んで対向的に配置され、その
周辺封着材１３にて囲まれたセル内に液晶１４が封入さ
れている。また、ガラス基板１１，１２ａの他方の面、
すなわちその外表面側にはそれぞれ偏光板１５，１６が
貼り付けられている。

【００２２】タッチパネル２は、先に説明した図４の液
晶表示装置に用いられているものと同一であるためその
説明は省略するが、本発明ではこのタッチパネル２は前
面ガラス基板１１上に密着するように配置されている。
この例では、前面ガラス基板１１上の偏光板１５の周囲
部分に両面接着テープ４を配置し、この両面接着テープ
４にて液晶表示素子１ａとタッチパネル２とを一体的に
接合するようにしている。

【００２３】反射型とする場合には、背面ガラス基板１
２ａ側の偏光板１６上に光反射板が設けられるが、この
場合、背面ガラス基板１２ａが薄く形成されているた
め、液晶１４からの表示像と背面ガラス裏面の反射板か
らの反射像とのパララクス（視差）が小さく、コントラ
ストの良好な表示が得られる。

【００２４】一方、図３にはこのタッチパネル付き液晶
表示装置に照明ユニット５を組み合わせて透過型とした
場合の例が示されている。いずれの場合も、前面ガラス
基板１１側の偏光板１５として、表面に微細な凹凸を設
けアンチグレア処理したものを用いると、液晶表示素子
とタッチパネルとの間でのニュートンリングの発生が抑
えられるので好ましい。

【００２５】

【実施例】次に、液晶表示素子の背面ガラス基板の厚さ
を種々変えて、実際にタッチパネル側から前面ガラス基
板上に所定の押圧力を加え、その押圧力による表示の影
響を観察したので、それについて説明する。なお、いず
れの例においても、タッチパネルには０．１ｍｍのＰＥ
Ｔシートと１．１ｍｍのガラス基板からなるタッチパネ
ルを用い、また、そのタッチパネルから前面ガラス基板
に対して、先端の直径が１．６ｍｍ、曲率が０．８ｍｍ
であるポリアセタール製タッチペンにより２５０ｇ／平
方ｃｍの押圧力を加えた。

【００２６】〈比較例１〉前面ガラス基板および背面ガ
ラス基板ともにその厚さが１．１ｍｍである場合、表示
に対する影響（干渉色発生）が明らかに認められ、ま
た、コントラストも劣化した。 《実施例１》前面ガラス基板１．１ｍｍに対して背面ガ
ラス基板を０．７ｍｍとしたところ、表示に対する影響
はわずかに出たが問題にされる程度のものではなく、ま
た、コントラスト劣化もわずかであった。 《実施例２》前面ガラス基板１．１ｍｍに対して背面ガ
ラス基板を０．５５ｍｍとした。表示に対する影響な
く、また、コントラストも良好であった。 《実施例３》前面ガラス基板１．１ｍｍに対して背面ガ
ラス基板を０．３ｍｍとした。実施例２と同様、表示に
対する影響なく、また、コントラストも良好であった。

【００２７】〈比較例２〉前面ガラス基板および背面ガ
ラス基板ともにその厚さが０．７ｍｍである場合、比較
例１と同様、表示に対する影響（干渉色発生）が明らか
に認められ、また、コントラストも劣化した。 〈比較例３〉前面ガラス基板０．７ｍｍに対して背面ガ
ラス基板を０．５５ｍｍとした。比較例２ほどではない
ものの、表示に対する影響が認められ、また、コントラ
ストがかなり低下した。 《実施例４》前面ガラス基板０．７ｍｍに対して背面ガ
ラス基板を０．４ｍｍとした。表示に対する影響なく、
また、コントラストも良好であった。 《実施例５》前面ガラス基板０．７ｍｍに対して背面ガ
ラス基板を０．２ｍｍとした。実施例５と同様、表示に
対する影響なく、また、コントラストも良好であった。

【００２８】参考までに、上記の比較例１〜３および実
施例１〜５の観察結果を表１に示すが、背面ガラス基板
の厚さを前面ガラス基板の厚さの２／３以下とすること
により、タッチパネルへの入力に伴なって液晶表示素子
に押圧力が加えられても、それによって表示に影響が出
ず、また、コントラスト劣化も生じないことが確認でき
た。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示素子とタッチパネルとを組み合わせたタッチパ
ネル付き液晶表示装置において、液晶表示素子の背面ガ
ラス基板の厚さを前面ガラス基板よりも薄く、好ましく
は前面ガラス基板の厚さの２／３以下としたことによ
り、押圧力に対して表示が影響されず、また、コントラ
スト低下も生じなくすることができる。

【００３１】したがって、タッチパネルを液晶表示素子
に対して、それらの間に間隙を設けることなく組み合わ
せることが可能となり、より一層薄型化されたタッチパ
ネル付き液晶表示装置を提供することができる。

【００３２】また、このように液晶表示素子に対してタ
ッチパネルが隙間を設けることなく直接的に取り付けら
れているため、光の反射損がなく表示が見やすくなる。
特に、液晶表示素子が反射型の場合には、背面ガラスが
薄く形成されているため、液晶からの表示像と背面ガラ
ス裏面の反射板からの反射像とのパララクス（視差）が
小さく、コントラストの良好な表示が得られる、などの
効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタッチパネル付き液晶表示装置の
一実施例を示した断面図。

【図２】同実施例の一部拡大断面図。

【図３】同実施例のタッチパネル付き液晶表示装置に照
明ユニットを組み合わせて透過型とした場合の例につい
ての一部拡大断面図。

【図４】従来のタッチパネル付き液晶表示装置を示した
断面図。

【符号の説明】

１ａ 液晶表示素子 ２ 感圧式タッチパネル ４ 両面接着テープ ５ 照明ユニット １１ 前面ガラス基板 １２ａ 背面ガラス基板 １３ 周辺封着材 １４ 液晶 １５，１６ 偏光板

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【手続補正書】

【提出日】平成７年９月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】

【実施例】次に、液晶表示素子の背面ガラス基板の厚さ
を種々変えて、実際にタッチパネル側から前面ガラス基
板上に所定の押圧力を加え、その押圧力による表示の影
響を観察したので、それについて説明する。なお、いず
れの例においても、タッチパネルには０．１ｍｍのＰＥ
Ｔシートと１．１ｍｍのガラス基板からなるタッチパネ
ルを用い、また、そのタッチパネルから前面ガラス基板
に対して、先端の直径が１．６ｍｍ、曲率が０．８ｍｍ
であるポリアセタール製タッチペンにより２５０ｇの押
圧力を加えた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 徹郎 東京都文京区湯島３丁目14番19号 オプト レックス株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明電極が形成された前面ガラス基板と
   背面ガラス基板とをそれらの間に周辺封着材を介在させ
   て対向配置するとともに、その周辺封着材にて囲まれた
   セル内に液晶を封入した液晶表示素子を備え、同液晶表
   示素子の前面ガラス基板側にタッチパネルを配置してな
   るタッチパネル付き液晶表示装置において、上記背面ガ
   ラス基板として上記前面ガラス基板よりも薄い厚さを有
   するガラス基板を用いるとともに、上記前面ガラス基板
   上に上記タッチパネルを実質的に密着するように載置し
   たことを特徴とするタッチパネル付き液晶表示装置。
2. 【請求項２】 上記背面ガラス基板の厚さを上記前面ガ
   ラス基板の厚さの２／３以下としたことを特徴とする請
   求項１に記載のタッチパネル付き液晶表示装置。