JP2003195317A - 液晶表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

液晶表示パネル及びその製造方法

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JP2003195317A
JP2003195317A JP2001391440A JP2001391440A JP2003195317A JP 2003195317 A JP2003195317 A JP 2003195317A JP 2001391440 A JP2001391440 A JP 2001391440A JP 2001391440 A JP2001391440 A JP 2001391440A JP 2003195317 A JP2003195317 A JP 2003195317A
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Japan
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liquid crystal
crystal display
display panel
touch panel
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Noriyuki Kizu
紀幸 木津
Koji Nakayama
浩治 中山
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示品位に優れ、薄型、軽量化を達成する携
帯端末用のタッチパネル付き液晶パネルを提供するこ
と。 【解決手段】 電極を有する第一の基板と、第1の基板
の電極面を内側にして第1の基板と対向配置された第2
の基板と、第1および第2の基板間に挟持されたネマテ
ィック液晶と、第2の基板上に設けられた厚さ1mm以下
の薄型タッチパネルからなる液晶表示パネルにおいて、
第1及び/または第2の基板上に柱スペーサーを直接設
けることにより、表示品位に優れ、薄型、軽量化を達成
する携帯端末用のタッチパネル付き液晶パネルを提供す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話、PDA
(Personal Digital Assistance)、ノートパソコン
などの携帯端末機器などのディスプレイとして用いるこ
とのできる液晶表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】携帯電話、PDA、ノートパソコンなど
の携帯端末機器などのディスプレイには低消費電力であ
る液晶表示パネルが頻繁に用いられる。また、これらの
携帯端末機器に用いられる液晶表示パネルにはタッチパ
ネル機能がしばしば付与される。しかし、従来のタッチ
パネル機能が付与された液晶表示パネルにおいては、第
1および第2の基板を弾性のあるスペーサーで挟持して
いるため、画面の押圧により表示が揺らぐ欠点がある。
そのため、携帯端末用液晶表示パネルのタッチパネルに
は十分な厚みのあるタッチパネルを用い、液晶画面に押
圧がかからないように配慮されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、厚みの
あるタッチパネルを用いることは、厚み、重量が増えて
しまい、携帯端末の液晶表示パネルとして好ましくな
い。本発明は、表示品位に優れ、薄型、軽量化を達成す
る携帯端末用のタッチパネル付き液晶パネルを提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】従来の液晶表示パネルで
は、第1および第2の基板を弾性のあるスペーサーで挟
持しているため、画面の押圧により基板間の間隙が変動
する。この間隙の変動により表示が揺らいで見える。し
たがって、画面の揺らぎを抑えるためには、基板間の間
隙の変動を抑えればよい。そのために、本発明では、具
体的に、以下の手段を用いる。
【0005】電極を有する第1の基板と、前記第1の基
板の電極面を内側にして前記第1の基板と対向配置され
た第2の基板と、前記第1および第2の基板間に挟持さ
れたネマティック液晶とを備え、前記第2の基板上に厚
さ1mm以下の薄型タッチパネルが設けられた液晶表示
パネルであって、前記第1または第2の基板上に柱スペ
ーサーが直接設けられることにより達成される。
【0006】また、第1または第2の基板上に直接設け
られた柱スペーサーの占める面積は、表示領域面積に対
して、0.01%以上、20%以下であることが好まし
い。より好ましくは、0.1%以上、5.0%以下であ
る。
【0007】柱スペーサーの表示領域に対して占める面
積が0.01%未満では押圧による基板間の間隙の変動
を抑えることができず、表示が揺らいで見える。また、
20%よりも大きいと表示面積が狭くなってしまい、十
分な透過率または反射率を確保することができず、表示
品位を損なってしまう。この関係を図1に示す。
【0008】なお、第1または第2の基板上に柱スペー
サーを用いる手段としては、フォトレジストを用いたフ
ォトリソグラフィーが好ましいが、特にこれに限定され
るものではない。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶表示パネ
ルおよびその製造方法について図面を参照しながら説明
する。
【0010】(実施の形態1)対角3.5インチ、アス
ペクト比4:3、解像度が240×320の半透過方式
のアクティブマトリクス型液晶表示パネルを以下のよう
にして作製した。図2は本発明の実施の形態1の液晶表
示パネルの構成断面図である。
【0011】まず、透明なガラス基板1a上にクロムを
蒸着し、フォトエッチングによりゲート電極(図示せ
ず)、及び共通電極(図示せず)を形成した。次にゲート
絶縁膜として二酸化珪素と窒化珪素をプラズマCVD法
により350nmの厚さに形成し、さらにアモルファス
シリコン層を約100nmの厚さに形成した。このアモ
ルファスシリコン層をフォトエッチングして、薄膜トラ
ンジスタ(図示せず)を形成した。次に約250nmのア
ルミニウム膜を蒸着により形成しフォトエッチングによ
りソース電極(図示せず)を形成し、窒化珪素膜をプラズ
マCVD法により800nm設けた。更にアクリル系感
光樹脂11で凹凸を形成した上にアルミで反射電極12
を蒸着し、フォトリソグラフィー法でエッチングした
後、ITO(InOx−SnOx)の透明電極13aを
設けた。次にネガ型のフォトレジストを塗布し、フォト
エッチング法ですべての画素のゲート電極上に直径6μ
m、高さ3.5μmの柱スペーサー14を形成した。な
お、このガラス基板1aの1画素の大きさは縦222μ
m、横74μmであり、従って柱スペーサーの表示領域
に対する占有面積率は0.17%である。また、本実施の形
態では、柱スペーサー14をガラス基板1a上に設けた
が、ガラス基板1b上、または、ガラス基板1a、1b
の両方に設けても良い。
【0012】また別途、ガラス基板1b上には顔料分散
型フォトレジストを用い、フォトリソグラフィー法で
赤、緑、青のストライブ配列のカラーフィルター層15
を設け、さらにITO(InOx−SnOx)の透明電
極13bを設けた。
【0013】さらに、ガラス基板1aの透明電極13a
上及びガラス基板1bの透明電極13b上にポリアミッ
ク酸のγ-ブチロラクトン5wt%溶液を印刷法で塗布
し、250℃でイミド化処理を行った後、63゜のツイ
スト角度となるようレーヨン布を用いた回転ラビング法
により配向処理を行って配向膜16a、16bを得た。
なお、ポリイミド配向膜3a・3bには2,2−ビス
[4p−アミノフェノキシ)フェニルプロパン]とピロ
メリット酸二無水物からなるものを用いた。
【0014】これら配向膜の形成された面を内側にして
ガラス基板1a、およびガラス基板1bを貼り合わせ、
複屈折率が0.09であるエステル系のネマティック液
晶を間隙に、注入、封口した。
【0015】そして、ガラス基板1b上に、ポリカーボ
ネートの二軸性に延伸された高分子フィルム21および
22を貼付し、さらに、偏光フィルム23bとしてニュ
ートラルグレーの偏光フィルム(例えば、日東電工
(株)製のNPF−HEG1425DU)を貼付し、ガ
ラス基板1a上に偏光フィルム23aとしてニュートラル
グレーの偏光フィルム(例えば、日東電工(株)製のN
PF−HEG1425DU)を貼付し、液晶表示パネル
1を得た。図3に、高分子フィルム21、22、および
偏光フィルム23bの構成断面図を示す。
【0016】次に、液晶表示パネル1に駆動用のIC、
フレキシブルケーブルを実装した後、下から順に反射シ
ート、導光板、拡散シート、BEFシート2枚、拡散シ
ートが積層されたバックライトユニット(図示せず)上
にガラス基板1aを下側にして設置した。さらに厚さ
0.1mmのフィルムタッチパネルをUV硬化樹脂を用
い、偏光フィルム23b上に貼り合わせ、タッチパネル
付きの液晶表示パネルAを得た。
【0017】この液晶表示パネルAを駆動しながら、タ
ッチパネル上に直径1mmの針で100gの加重を加え
たところ表示の揺らぎは見られなかった。
【0018】また、この液晶表示パネルAの全画面を白
表示させた後、ミノルタ製の分光測色計CM−2002
にて正反射除去方式で反射率を測定したところ20%の
反射率であった。
【0019】なお、この液晶表示パネルAをPDAのデ
ィスプレイに用いたところ、表示品位に優れ、薄型、軽
量のPDAを得ることができた。
【0020】(比較例1)直径6μm、高さ3.5μm
の柱スペーサーを50画素に1個の割合で設けた以外に
は、実施の形態1と全く同じ方法でタッチパネル付きの
液晶表示パネルBを得た。
【0021】この液晶表示パネルBを駆動しながら、タ
ッチパネル上に直径1mmの針で100gの加重を加え
たところ針先を中心に半径5mmの領域で表示の揺らぎ
が見られた。
【0022】また、この液晶表示パネルBの全画面を白
表示させた後、ミノルタ製の分光測色計CM−2002
にて正反射除去方式で反射率を測定したところ20%の
反射率であった。
【0023】(比較例2)直径80μm、高さ3.5μ
mの柱スペーサーを1画素に1個の割合で設けた以外に
は、実施の形態1とまったく同じ方法でタッチパネル付
きの液晶表示パネルCを得た。
【0024】この液晶表示パネルCを駆動しながら、タ
ッチパネル上に直径1mmの針で100gの加重を加え
たところ表示の揺らぎは見られなかった。
【0025】また、この液晶表示パネルCの全画面を白
表示させた後、ミノルタ製の分光測色計CM−2002
にて正反射除去方式で反射率を測定したところ13%の
反射率であった。
【0026】(比較例3)基板1a上に柱スペーサーを
設ける代わりに、配向膜16b上に直径3.5μmのガ
ラスビーズ17を分散した以外には、実施の形態1と全
く同じ方法でタッチパネル付き液晶表示パネルDを得
た。なお、ガラスビーズの分散量は200個/mm2
あった。図4にこの液晶表示パネルDの構成断面図を示
す。
【0027】この液晶表示パネルDを駆動しながら、タ
ッチパネル上に直径1mmの針で100gの加重を加え
たところ針先を中心に半径25mmの領域で表示の揺ら
ぎが見られた。
【0028】また、この液晶表示パネルDの全画面を白
表示させた後、ミノルタ製の分光測色計CM−2002
にて正反射除去方式で反射率を測定したところ20%の
反射率であった。
【0029】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電極を
有する第1の基板と、第1の基板の電極面を内側にして
第1の基板と対向配置された第2の基板と、第1および
第2の基板間に挟持されたネマティック液晶とを備え、
第2の基板上に厚さ1mm以下の薄型タッチパネルが設
けられた液晶表示パネルであって、第1または第2の基
板上に柱スペーサーが直接設けられることにより、表示
品位に優れ、薄型、軽量化を達成する携帯端末用のタッ
チパネル付き液晶パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】表示領域面積に占める柱スペーサーの面積率と
押圧による表示の揺らぎ、及び反射率の関係を示した図
【図2】本発明の実施の形態1の液晶表示パネルAの構
成断面図
【図3】高分子フィルム21、22及び偏光フィルム2
3bの構成断面図
【図4】比較例3の液晶表示パネルDの構成断面図
【符号の説明】
1a、1b ガラス基板 11 アクリル系感光樹脂 12 反射電極 13a、13b 透明電極 14 柱スペーサー 15 CF層 16a、16b 配向膜 17 ガラスビーズ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/35 G09F 9/35 Fターム(参考) 2H089 HA18 KA15 LA09 LA16 LA19 LA20 MA04X NA14 NA24 QA03 QA04 TA02 TA09 5C094 AA15 BA03 BA44 CA19 DA15 EA02 EA04 EA07 EC03 JA01 JA08 5G435 AA18 BB12 CC09 EE10 LL07 LL08

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極を有する第1の基板と、前記第1の
    基板の電極面を内側にして前記第1の基板と対向配置さ
    れた第2の基板と、前記第1および第2の基板間に挟持
    されたネマティック液晶とを備え、前記第2の基板上に
    厚さ1mm以下の薄型タッチパネルが設けられた液晶表
    示パネルであって、 前記第1または第2の基板上に柱スペーサーが直接設け
    られていることを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 【請求項2】 マトリクス状に配置された複数の信号配
    線および走査配線と、その各交差点に対応して設けられ
    た少なくとも一つ以上のスイッチング素子と、前記信号
    配線、前記走査配線、および前記スイッチング素子上に
    形成された平坦表面を有する絶縁膜と、前記絶縁膜の平
    坦表面上に、前記絶縁膜に設けられたコンタクトホール
    を介して前記スイッチング素子に接続するように形成さ
    れた画素電極とを有する第1の基板と、 前記第1の基板の電極面を内側にして前記第1の基板と
    対向配置された第2の基板と、 前記第1および第2の基板間に挟持されたネマティック
    液晶と、を備え、 前記第2の基板上に厚さ1mm以下の薄型タッチパネル
    が設けられたアクティブマトリックス型の液晶表示パネ
    ルであって、 前記第1または第2の基板上に柱スペーサーが直接設け
    られていることを特徴とする液晶表示パネル。
  3. 【請求項3】 第1または第2の基板上に設けられた柱
    スペーサーの占有する面積が表示領域面積に対して0.
    01〜20%であることを特徴とする請求項1または請
    求項2記載の液晶表示パネル。
  4. 【請求項4】 薄型タッチパネルが第2の基板と密着し
    て設けられたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか
    に記載の液晶表示パネル。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表
    示パネルをディスプレイとして用いた携帯端末機器。
  6. 【請求項6】 第1または第2の基板上に設けられた柱
    スペーサーの占有する面積が表示領域面積に対して0.
    01〜20%になるように作成した請求項1または請求
    項2記載の液晶表示パネルの製造方法。
  7. 【請求項7】 薄型タッチパネルを前記第2の基板と密
    着させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
    載の液晶表示パネルの製造方法。
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Cited By (3)

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