JP2004302476A - タッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 透明タッチパネルの下側に液晶ディスプレイを備えたタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法において、光学位相差フィルムのフィルム素材中の残留溶剤除去のための熱処理を施したのちに上記フィルム素材上に電極部の透明導電膜を直接形成する工程、リード線形成の際の寸法誤差を小さくするための熱処理を施したのちに上記電極部のリード線を形成する工程、リード線を形成したインキのバインダーの硬化および溶剤除去の熱処理を施す工程を経て可動側及び固定側シートを得、両者を貼り合わせ、次いで上記可動側シートの上記上側光学位相差フィルムの上面に上記上側偏光板を貼り合わせたのちに加圧脱泡処理を施し、上記固定側シートを液晶ディスプレイと貼り合せてタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置を製造する。
【選択図】 図1
Description
通常は、液晶ディスプレイ装置の上側光学位相差フィルム4を多数枚連続して製造するため、1枚又は任意の枚数の上側光学位相差フィルム4に対応する1枚のフィルム素材を連続的に連結したロール状のフィルム素材が用意されている。このようなロール状のフィルム素材に、可動電極部3の一部を構成する透明導電膜を形成する前に、上記フィルム素材中の残留溶剤を除去するため、できるだけ高温で熱処理を所定時間行う必要がある。これは、フィルム素材中に残留溶剤が存在すると、透明導電膜をフィルム素材に安定して形成することが不可能となる為である。よって、フィルム素材中の残留溶剤を除去したのち、優れた安定性を持ち且つ高強度を持つ透明導電膜をフィルム素材に形成するためには、150℃以上の高温の下で所定時間だけ残留溶剤を除去する熱処理を行ったのち、透明導電膜をフィルム素材上に成膜する必要が有る。この理由は、150℃未満の温度下では残留溶剤を十分に除去することができず、優れた安定性及び高強度を持つ透明導電膜をフィルム素材上で形成することは到底できない。したがって、上記フィルム素材中の残留溶剤除去のため、上記フィルム素材すなわち上側光学位相差フィルム4の熱変形温度は150℃以上である必要がある。
上記したように透明導電膜を上記フィルム素材に形成した後、上記ロール状のフィルム素材に対して、すでに形成された上記透明導電膜に接続される所望の回路を形成するために、まず、上記ロール状のフィルム素材を枚葉に裁断して、上側光学位相差フィルム4用のフィルム素材シートとする。そして、このフィルム素材シートに対して、必要に応じて、回路形成の際の寸法誤差をできるだけ小さくするための加熱処理を行う。この加熱処理は、100℃以上130℃未満で約1時間行うことが望ましい。したがって、フィルム素材の熱変形温度が130℃以上である必要があり、好ましくは150℃以上あれば十分である。
フィルム素材シートに対する回路形成時には、上記透明導電膜に接続される上記所望の回路を形成したインキのバインダーの硬化および溶剤の除去のために、高温乾燥を行う。この高温乾燥は100℃以上150℃未満で30〜60分行う。したがって、フィルム素材の熱変形温度は150℃以上である必要がある。
上側光学位相差フィルム4は、未延伸の状態のフィルム素材を一軸延伸させることにより所定の位相差を持たせることができる。本実施形態では、フィルム素材の光軸方向であるx方向の屈折率と、x方向に直交するy方向の屈折率と、フィルム素材の厚さ方向すなわちx方向とy方向に直交するz方向の屈折率とを制御して、視感度の最も大きい波長である一例としての約550nmの可視光において1/4波長の位相差を持たせたロール状のフィルム素材を得、これを上側光学位相差フィルム4に用いる。なお、下側光学位相差フィルム6に位相差を持たせる場合も、上側光学位相差フィルム4と同様である。
上側光学位相差フィルム4用のロール状フィルム素材上に、可動電極部3の一部の透明導電膜を形成させるが、その方法としてはスパッタ、蒸着、又は、CVD法がある。透明導電膜を形成する前には、フィルム素材中の残留溶剤を除去するためできるだけ高温処理を行う必要がある。残留溶剤が存在すると、安定な透明導電膜を形成することが不可能な為である。残留溶剤の除去後に透明導電膜の成膜を行うが、透明導電膜をさらに安定的に且つ高強度を持たせるためには、150℃以上の高温下で成膜する必要が有る。したがって、熱変形温度が150℃未満であるフィルム素材では、150℃以上の熱により変形、歪みなどの劣化を起こし、1/4波長の位相差を保つことができない。また、150℃未満の熱処理では残留溶剤の除去が不充分となり安定な高強度の透明導電膜を得ることができない。従って、透明導電膜を形成するフィルム素材は、フィルム素材中の残留溶剤を除去のため150℃以上の高温処理を行うため、熱変形温度が150℃以上のフィルム素材で無ければならない。
一方、固定電極部5の形成は可動電極部3とほぼ同様の工程で回路形成を行う。光学等方性フィルム12あるいは光学等方性を有するガラス基板11を下側光学位相差フィルム6と固定電極部5の間に配置する場合は、固定電極部5を直接形成する対象である光学等方性フィルム12あるいは光学等方性を有するガラス基板11は光軸を持たないので、これらについて裁断や回路形成の際に角度をつける必要はない。また、下側光学位相差フィルム6に固定電極部5を直接する場合は、上側光学位相差フィルム4に可動電極部3を設けるのと全く同様である。インキ材料は可動電極部3で用いるインキと同様のものを使用することができる。バインダーの硬化および溶剤の除去のため高温乾燥を行う。乾燥温度は100℃以上150℃未満で30〜60分行う(下側光学位相差フィルム6に固定電極部5を直接設ける場合、回路形成時の熱処理で1/4波長の位相差が変化しない上側光学位相差フィルムを選定しておくのはいうまでもない)。
回路形成の後、上記可動電極部3を直接形成された可動側シート(上側光学位相差フィルム4)と固定電極部5を直接形成された固定側シート(光学等方性フィルム12、あるいは光学等方性を有するガラス基板11、下側光学位相差フィルム6)を組み合わせてタッチパネル1にする前に、上下の部材間でリード線および電極が接触して絶縁不良にならないようにするため、さらには回路の金属酸化防止のため、可動電極部側と固定電極部側の少なくとも一方に絶縁層を形成する。絶縁層を形成する方法は、回路形成と同じく、印刷レジスト法、スクリーン印刷、オフセット印刷、ロールコーター、又は、ディスペンサー等がある。材料は、絶縁性を有する熱硬化樹脂等を用いる。
回路形成された、可動電極部3を直接形成された可動側シート(上側光学位相差フィルム4)および固定電極部5が直接形成された固定側シート(光学等方性フィルム12、あるいは光学等方性を有するガラス基板11、下側光学位相差フィルム6)は多丁パターンの場合は、更に、所定の大きさにカットされる。固定側シートが、フィルムの場合は、トムソン型、金型、又は、カッティングプロッター等で裁断され、光学等方性を有するガラス基板11の場合は、スクライバー、又は、ブレイキングマシーン等で裁断する。特に、光学等方性を有するガラス基板11を裁断する場合は、導電膜面は硬質で刃が入りにくい為、導電膜と反対面から刃をいれることが望ましい。そうすることによりガラス断面を綺麗に裁断し、強度低下を防ぐ。
可動電極部3を直接形成された可動側シート(上側光学位相差フィルム6)と固定電極部5を直接形成された固定側シート(光学等方性フィルム12、あるいは光学等方性を有するガラス基板11、下側光学位相差フィルム6)とは、粘着材又は両面テープ19により貼り合わせられ、電極間に空間層7が形成される。多丁パターンで回路形成する場合は、上下の可動側及び固定側シートを裁断する前に予め粘着材又は両面テープ19を形成すればより工程時間を短縮でき、効率的である。粘着材又は両面テープ19を可動電極部3あるいは固定電極部5の周囲に形成して、両電極部3,5間が対向するように貼り、外圧を加えて圧着する。両面テープ19の代わりの粘着材はスクリーン印刷等で形成、両面テープは予め枠状に打ち抜いたものを用いる。これらはタッチパネル1の透視領域よりも外側で形成する。粘着材又は両面テープが透視領域内に入ると、タッチパネル端部の画像がにじんで見づらくなる。粘着剤としては、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、又は、それらの共重合体等が有り、両面テープとしては例えば日東電工製532等を用いるのが良い。
タッチパネル1の上下の電極部3,5の接触位置(つまり入力位置)を検出するための外部取り出し部(コネクター)40を設ける。方法としては、両電極部3,5からそれぞれ電極を引き出す方法、又は、両電極部3,5のどちらか一方から電極を引き出す方法等が有る。予め、電極引き出し部分をタッチパネル1に設けておき、異方導電接着剤を介してコネクター(40)と120℃以上170℃未満で圧着するとよい。
上記したようにして製造されたタッチパネル1の上側光学位相差フィルム4の上面に上側偏光板8を貼り合わせる。上側偏光板8の上に更に透明フィルムが配置されている場合は、上側偏光板8と透明フィルムをタッチパネル1上の上側光学位相差フィルム4に別々に貼り合わせてもよいし、予め上側偏光板8と透明フィルムを貼り合わせたものを所定のサイズにカットしてタッチパネル1上に貼り合わせても良い。これらのフィルムは全面に透明粘着材を介して接着される。上側偏光板8および透明フィルムのサイズは特に限定はされないが、通常はタッチパネル外形と同一もしくはタッチパネル外形の各辺から0.1〜1mm程度内側になるように貼り合わせる。これはタッチパネル外形よりも外側にあると、上側偏光板8や透明フィルムが外力が加わることで剥がれやすくなるからである。ただし、サイズはこれに限定はされない。
固定電極部5を直接形成する固定側シートとして光学等方性フィルム12、あるいは光学等方性を有するガラス基板11を用いる場合、これらの固定側シートと液晶ディスプレイ2の間に下側光学位相差フィルム6を配置する。下側光学位相差フィルム6は液晶ディスプレイ2側の部材(液晶表示部のガラス面、又は液晶表示部上に配置された偏光板や他の光学位相差フィルム)上に粘着材を介して全面に貼り合わせるのが望ましい。下側光学位相差フィルム6は、液晶表示部上に配置される偏光板や他の光学位相差フィルムに予め貼り合わせてから液晶表示部に貼り合わせてもよいし、別々に液晶表示部に貼り合わせても良い。
固定電極部5を直接形成する固定側シートは、固定電極部5を直接形成する固定側シート上に配置された各部材とともに液晶ディスプレイ側の部材に両面テープ等で接着される。液晶ディスプレイ側の部材(上記したように下側光学位相差フィルム6が最上層となる場合もある)に直接貼り付けてもよいし、液晶ディスプレイ側の部材との間に筺体を設けてこの筺体に貼り付けてもよい。又は、透明粘着剤層、透明再剥離シートによって全面に貼り付けてもよい。
2 液晶ディスプレイ
3 可動電極部
4 上側光学位相差フィルム
5 固定電極部
6 下側光学位相差フィルム
7 空間層
8 上側偏光板
9 下側偏光板
10 スペーサ
11 ガラス基板
12 光学等方性フィルム
13 バックライト導光板
13a 線光源
13b 拡散シート
13c 導光板
13d 光反射板
13e 光散乱層
14 光学補償位相差板
15 反射板
16 透明樹脂板
19 両面テープ
20 可動側シート
21 固定側シート
22 透明フィルム
23 低反射処理層
24 防汚処理層
25 ハードコート処理層
40 コネクター
500 携帯用端末機
501 ペン
502 携帯用パーソナルコンピュータ
503 ペン
504 蛍光灯
Claims (8)
- 透明タッチパネルの下側に液晶ディスプレイを備えたタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置であって、可視領域の中心波長の入射光に対し1/4波長の位相遅れを与えるとともに下面に可動電極部を備える上側光学位相差フィルムと、上記可視領域の上記中心波長の入射光に対し1/4波長の位相遅れを与えるとともに上面に固定電極部を備える下側光学位相差フィルムとが空間層を介して配置された上記透明タッチパネルの上面に上側偏光板が配置され、上記液晶ディスプレイの下面に下側偏光板が配置され、上記上側光学位相差フィルムの光軸と上記上側偏光板の吸収軸とのなす角度が約45゜であり、上記下側光学位相差フィルムの光軸と上記液晶ディスプレイから発せられた直線偏光のうち装置表面から出射させたい直線偏光とのなす角度が約45゜であり、上記上側光学位相差フィルムの光軸と上記下側光学位相差フィルムの光軸の角度が約90゜であり、上記液晶ディスプレイから発せられた直線偏光のうち装置表面から出射させたい直線偏光と上記上側偏光板の吸収軸とのなす角度が90°であるタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置を製造するタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法において、
上記上側光学位相差フィルムのフィルム素材中の残留溶剤除去のための熱処理を施したのちに上記フィルム素材上に上記可動電極部の透明導電膜を直接形成する工程、リード線形成の際の寸法誤差を小さくするための熱処理を施したのちに上記可動電極部のリード線を形成する工程、リード線を形成したインキのバインダーの硬化および溶剤除去の熱処理を施す工程を経て可動側シートを得、
上記下側光学位相差フィルムのフィルム素材中の残留溶剤除去のための熱処理を施したのちに上記フィルム素材上に上記固定電極部の透明導電膜を直接形成する工程、リード線形成の際の寸法誤差を小さくするための熱処理を施したのちに上記固定電極部のリード線を形成する工程、リード線を形成したインキのバインダーの硬化および溶剤除去の熱処理を施す工程を経て固定側シートを得、
上記可動側シートと上記固定側シートを貼り合わせ、
次いで上記可動側シートの上記上側光学位相差フィルムの上面に上記上側偏光板を貼り合わせたのちに加圧脱泡処理を施し、
上記固定側シートを液晶ディスプレイと貼り合せてタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置を製造するタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法。 - 透明タッチパネルの下側に液晶ディスプレイを備えたタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置であって、可視領域の中心波長の入射光に対し1/4波長の位相遅れを与えるとともに下面に可動電極部を備える上側光学位相差フィルムと、上記可視領域の上記中心波長の入射光に対し1/4波長の位相遅れを与えるとともに上面に固定電極部を備える下側光学位相差フィルムとが空間層を介して配置された上記透明タッチパネルの上面に上側偏光板が配置され、上記液晶ディスプレイの下面に下側偏光板が配置され、上記上側光学位相差フィルムの光軸と上記上側偏光板の吸収軸とのなす角度が約45゜であり、上記下側光学位相差フィルムの光軸と上記液晶ディスプレイから発せられた直線偏光のうち装置表面から出射させたい直線偏光とのなす角度が約45゜であり、上記上側光学位相差フィルムの光軸と上記下側光学位相差フィルムの光軸の角度が約90゜であり、上記液晶ディスプレイから発せられた直線偏光のうち装置表面から出射させたい直線偏光と上記上側偏光板の吸収軸とのなす角度が90°であるタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置を製造するタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法において、
上記上側光学位相差フィルムのフィルム素材中の残留溶剤除去のための熱処理を施したのちに上記フィルム素材上に上記可動電極部の透明導電膜を直接形成する工程、リード線形成の際の寸法誤差を小さくするための熱処理を施したのちに上記可動電極部のリード線を形成する工程、リード線を形成したインキのバインダーの硬化および溶剤除去の熱処理を施す工程を経て可動側シートを得、
光学等方性を有するガラス基板上に上記固定電極部の透明導電膜を直接形成する工程、上記固定電極部のリード線を形成する工程、リード線を形成したインキのバインダーの硬化および溶剤除去の熱処理を施す工程を経て固定側シートを得、
上記可動側シートと上記固定側シートを貼り合わせ、
次いで上記可動側シートの上記上側光学位相差フィルムの上面に上記上側偏光板を貼り合わせたのちに加圧脱泡処理を施し、
上記固定側シートを間に上記下側光学位相差フィルムを介して液晶ディスプレイと貼り合せてタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置を製造するタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法。 - 透明タッチパネルの下側に液晶ディスプレイを備えたタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置であって、可視領域の中心波長の入射光に対し1/4波長の位相遅れを与えるとともに下面に可動電極部を備える上側光学位相差フィルムと、上記可視領域の上記中心波長の入射光に対し1/4波長の位相遅れを与えるとともに上面に固定電極部を備える下側光学位相差フィルムとが空間層を介して配置された上記透明タッチパネルの上面に上側偏光板が配置され、上記液晶ディスプレイの下面に下側偏光板が配置され、上記上側光学位相差フィルムの光軸と上記上側偏光板の吸収軸とのなす角度が約45゜であり、上記下側光学位相差フィルムの光軸と上記液晶ディスプレイから発せられた直線偏光のうち装置表面から出射させたい直線偏光とのなす角度が約45゜であり、上記上側光学位相差フィルムの光軸と上記下側光学位相差フィルムの光軸の角度が約90゜であり、上記液晶ディスプレイから発せられた直線偏光のうち装置表面から出射させたい直線偏光と上記上側偏光板の吸収軸とのなす角度が90°であるタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置を製造するタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法において、
上記上側光学位相差フィルムのフィルム素材中の残留溶剤除去のための熱処理を施したのちに上記フィルム素材上に上記可動電極部の透明導電膜を直接形成する工程、リード線形成の際の寸法誤差を小さくするための熱処理を施したのちに上記可動電極部のリード線を形成する工程、リード線を形成したインキのバインダーの硬化および溶剤除去の熱処理を施す工程を経て可動側シートを得、
光学等方性フィルムのフィルム素材中の残留溶剤除去のための熱処理を施したのちに上記フィルム素材上に上記固定電極部の透明導電膜を直接形成する工程、リード線形成の際の寸法誤差を小さくするための熱処理を施したのちに上記固定電極部のリード線を形成する工程、リード線を形成したインキのバインダーの硬化および溶剤除去の熱処理を施す工程を経て固定側シートを得、
上記可動側シートと上記固定側シートを貼り合わせ、
次いで上記可動側シートの上記上側光学位相差フィルムの上面に上記上側偏光板を貼り合わせたのちに加圧脱泡処理を施し、
上記固定側シートを間に上記下側光学位相差フィルムを介して液晶ディスプレイと貼り合せてタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置を製造するタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法。 - 上記各フィルム素材中の残留溶剤除去のための熱処理を150℃以上でおこなう請求項1〜3記載のタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法。
- リード線形成の際の寸法誤差を小さくするための熱処理を100℃以上130℃未満でおこなう請求項1〜4記載のタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法。
- リード線を形成したインキのバインダーの硬化および溶剤除去の熱処理を100℃以上150℃未満でおこなう請求項1〜5記載のタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法。
- 加圧脱泡処理を40〜80℃、4〜9kg/cm2、10〜120分行おこなう請求項1〜6記載のタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法。
- 可動電極部および固定電極部の少なくとも一方に予め電極引き出し部分を設けておき、上記可動側シートと上記固定側シートを貼り合わせたのちに異方導電接着剤を介してコネクターと120℃以上170℃未満で圧着する請求項1〜7記載のタッチ入力方式の液晶ディスプレイ装置の製造方法。
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