JP2005215563A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 第１の表示画面と第２の表示画面とを有して、第１の画面を使用していない時でも第２の表示画面により表示画像が現れる表示装置を得る。
【解決手段】 液晶表示装置などの第１の表示部と、第１の表示部の上面側に備えられた第２の表示部とを有し、第１の表示部と、第２の表示部とを独立して表示させることが可能な表示装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＡＴＭ、カーナビゲーション、自動販売機、複写機、各種端末機等の機器において、タッチパネル等で操作するものも含めた液晶ディスプレイ等の第１の表示画面上に配置し、該第１の表示画面が表示されていない場合や、さらに暗所であっても使用者が第１の表示画面の位置を容易に視認できる第２の表示画面を具備する表示装置に関する。

近年車載用カーナビゲーションシステムが急速に普及している。カーナビゲーションシステムは、衛星より配信される情報を基に、行き先情報をインプットして所望の地図情報を得るシステムであり、地図情報などは７インチ前後の液晶等の表示装置に表示される。指示入力デバイスとして表示装置上面にタッチパネルを配設したものも多い。
図１２及び図１３に示すものは、車載に用いられるタッチパネル付のカーナビゲーション装置の画面平面図（図１２）とその基本構成部分の要部断面図（図１３）を示したもので、表示及び指示入力を行う装置部分だけを取り出して示している。この画面入力型表示装置１５０は、液晶表示装置などの表示装置１４０の上面側にタッチパネル２０を配設した構成を取っている。

また、表示装置１４０にはバックライト装置なども備えられており、カーナビゲーションの使用中は表示画面が明るく照明されて、表示された地図などが鮮明に視認できるようになっており、使用しないときには電源はＯＦＦの状態にし、表示装置１４０やタッチパネル２０の駆動機能、バックライト機能などを停止状態にする。このように電源をＯＦＦ状態にすると、表示機能や照明機能は停止され、画面入力型表示装置１５０の表示面には何の表示も現れない。この状態では、表示装置１４０の有する一様な色調の表示面となり、特に夜間などにおいては、それが真暗になってしまう。またカーナビゲーション等では未使用時には表示面は何の表示も現れない無味乾燥なものとなる。

このように、カーナビゲーション等の画面入力型表示装置を未使用状態にすると、表示面は何の表示もない一様な色調の表示面となり、特に夜間照明の無い状態では真暗になって、運転者或いは利用者が表示装置の位置が視覚的に特定できない。

このような課題の解決手段として、本願発明者らが提案した方法がある。（非特許文献１）この方法は図１４に示すように液晶表示装置(図示せず)の上面側に散乱型液晶表示部７０を設け、液晶表示装置を使用しないときに散乱型液晶表示部７０に様々な表示パターンを形成することで、未使用時の表示を可能にする。このような表示をさせることでカーナビゲーションのような表示装置の位置を、夜間等暗い場所でも視認することができる。必要があればタッチパネル６０を、散乱型液晶表示装置７０の上部に配設することもできる。

特願２００３−１４１４１１号

しかしながら、上記背景技術で本来の液晶表示装置の上面側に散乱型液晶表示部７０を配置することで表示部全体の厚みが、増設する散乱型液晶表示部の分だけ厚くなってしまい、限られたスペースに設置するためには薄型、コンパクト化が要求されるカーナビゲーションや、携帯情報端末装置などでは、それらの要求と逆行する結果となった。

さらに、散乱型液晶表示部を追加することでカーナビゲーションや携帯情報端末装置が高価なものになってしまうと共に、双方の液晶表示部を駆動するため配線が複雑になり、故障の原因となりやすい問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、カーナビゲーションや携帯情報装置の全体を厚くすることなく、また非常に簡単な構成によってコストアップを最小限に押さえながらカーナビゲーション等の表示装置の本来の画面の未使用時であっても、表示画面に表示が現れるようにすることにある。

そして、この目的を達成する手段として、本発明の表装置は第１の表示部と、該第１の表示部の上面側に配設されて、前記第１の表示部とは異なる表示を行う第２の表示部とを有することを特徴とする。
また、前記第１の表示部が液晶表示装置、ブラウン管式表示機、有機ＥＬの何れかであることを特徴とする。
また、前記第２の表示部が前記液晶表示装置の表示部の上基板に形成されていることを特徴とする。
また、前記第２の表示部が前記第１の表示部の上面側に載置される透明基板に形成されることを特徴とする。
また、液晶表示装置と、該液晶表示装置の上面側に備えられて、透明絶縁基板の下面に透明電極と引き回し電極を設けた上基板と、透明絶縁基板の上面に透明電極と引き回し電極と透明電極上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板とを、所定の隙間を持たせて対向配置して絶縁性のシール材で前記上下基板の外周域を周回してシールしたタッチパネルとを有する表示装置において、前記第１の表示部が前記液晶表示装置であり、前記タッチパネルの前記上基板または下基板が前記第２の表示部をかねることを特徴とする。
また、前記第２の表示部は透明基板上面に該透明基板と異なる屈折率を有する透明物質で一体的にパターン形成されていることを特徴とする。
また、前記第２の表示部を形成する透明物質の屈折率が該透明物質を形成する前記透明基板の屈折率よりも大きいことを特徴とする。
また、前記第２の表示部を形成する透明物質がチタン化合物であることを特徴とする。
また、前記第１の表示部と第２の表示部とはそれぞれ異なる光源により表示され、第１の表示部を表示する光源と第２の表示部を表示する光源とは別々又は同時の何れの駆動も可能であることを特徴とする。
また、前記第２の表示部は光透過性であり、第２の表示部を表示させない場合も前記第１の表示部の表示を妨げないことを特徴とする。
また、前記第２の表示部が規則性を有する線状に形成されていることを特徴とする。

以上のように本発明によればカーナビゲーションなどの表示画面のように、本来の表示を行う第１の表示部と、該第１の表示部の上面（視認側の面）側に別の第２の表示部を備え、第１の表示部を表示する光源と第２の表示部を表示する光源とは別々に駆動して双方の表示を同時に行うことも可能であり、また何れか片方の表示を行うことも可能であるので、第２の表示部を表示しておくだけで表示装置の場所が暗所でも視認でき、また第２の表示部は第１の表示部を構成する透明基板の何れかの面に薄くパターン形成することで得られるため、表示装置の厚み寸法が増加することもなく、またコストアップも極めて少ない。

さらにカーナビゲーション画面にマトリクス線状の第２表示部を設けることで、周辺部への相対的距離が目視的、感覚的に把握できるようになる。不必要な場合は第２の表示部をＯＦＦ、即ち表示させないようにしておけば良い。このような第２の表示部を設けることで、カーナビゲーションを使っていないときに第２の表示部から別の表示画像が見られるようになり、利用者の気持ちを飽きなくさせることも、気持ちを和らげることも可能となる。

本願発明の第１の実施形態として先ず、液晶表示装置などの第１の表示部上に容易に載置可能な第２の表示部の形成方法について説明する。以下図１〜図４を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は本実施形態における第２の表示部の側面図、図２は図１の平面図、図３は図１における第２の表示部の表示パターン３１ａの状態を示す。図１において、第２の表示部３０は基板３１と、その側方外周に配置されるＬＥＤ等の複数の点光源３２からなる。基板３１はその厚みｔが０．５〜１．２ｍｍ程度で、対角線の長さが７インチ程度の矩形である透明なソーダガラスの板であり、その上面には次に説明する方法で表示パターン３１ａを形成する。基板３１を囲む枠体にはＬＥＤ等よりなる点光源３２が適宜配置される。点光源３２の配設数は基板３１のサイズに応じて２〜１０個程度とすれば、基板３１を全体に均一に照射することができる。図２は１０個の点光源３２を適当に配置した一例であり、理解を容易にする目的から点光源３２を実際よりも大きく図示している。また、図１〜４共点光源３２を保持する枠体は省略して図示していない。点光源３２はＬＥＤに限定されることなく、小型のランプでも、冷陰極管等の線光源でも良いが、板厚を薄く抑えたい基板３１のサイドライト光源としては、スペースファクタ、省電性、点灯させる際の駆動の容易さを考慮すれば、ＬＥＤの複数配置が好ましい。

透明なガラスからなる基板３１の上面にスクリーン印刷法にて所望の表示パターン３１ａを形成する。印刷用の組成物にはペースト状の有機チタン化合物を用いる。有機チタンはチタン金属を、メチル基（ＣＨ_３）などのアルキル基で連鎖状態とした比較的粘性の高い有機化合物であり、ニトロセルロース、エチルセルロース、ロジン等の易燃性樹脂を粘度調整剤として添加し、スクリーン印刷に適するインキ状の粘度に調整する。印刷の厚みとしては５〜２０μｍとする。印刷パターン形状は所望の形状で良く、カーナビゲーションのような表示装置であるならば、搭載している自動車の車種、メーカー名等を印刷することも、また文字、模様及び絵柄等も可能である。文字表示の一例を図３に示す。

本実施形態では有機チタン化合物のペーストとして、松本製薬工業製の水溶性チタン化合物である、オルガチックスＴＣ−３１０（Ｒ）、及びオルガチックスＴＣ−４００（Ｒ）を用いて、何れも良好な結果が得られた。
尚、オルガチックスＴＣ−３１０（Ｒ）の化学略名は「チタンラクテート」、化学式は
（ＯＨ）_２Ｔｉ（Ｃ_３Ｈ５Ｏ_２）_２ 、オルガチックスＴＣ−４００（Ｒ）の化学略名は「チ
タントリエタノールアミネート」、化学式は、
（Ｃ_３Ｈ_７Ｏ_２）_２Ｔｉ（Ｃ_６Ｈ_１４Ｏ_３Ｎ）_２ である。

有機チタンペーストからなるインキをスクリーン印刷した後、１８０〜２２０℃の温度
で基板３１と共に表示パターン３１ａを２０〜４０分間焼成する。焼成後はニトロセルロース、エチルセルロース等の粘度調整剤及びアルキル基は酸化・分解し、５００〜１０００Åの厚みの酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）被膜のみが残存する。この酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）被膜は無色透明であり、前記のように５００〜１０００Åの厚みであるので、基板３１の上面または下面方向からは肉眼では視認されない。

酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）は外観上はガラスと同様な透明体であるが、屈折率は約３．６であり、一般的なガラスの屈折率は約１．５であるので大きく異なる。このように屈折率の小さいガラス表面に屈折率が２倍以上の酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）の被膜層を形成することで、基板３１の側面方向から光を照射すると、その境界面に屈折率の差による反射が発生し、表示パターン３１ａが基板３１の上面から視認されるようになる。本実施形態のように５００〜１０００Åの厚みに形成すれば十分な表示が得られることが実験により確認された。

ここで、ガラス層の上面に形成された酸化チタンの薄膜パターンがサイドライトによる光によって視認される原理を、図４を用いて詳しく説明する。図４は基板３１の端面にチップＬＥＤ等よりなる点光源３２を配設した状態を表す。図４の表示パターン３１ａは表示パターンが形成されている部分を示し、理解を容易にする目的で厚みを実際より厚めに描いている。基板３１は０．５〜１．２ｍｍ厚みの透明ガラス板であり、基板３１側方外周に適宜光源を配置すれば、基板３１がサイドライトを有する一種の導光板をなす。また、Ａ１〜Ａ６は点光源Ｌ１より発せられる光線の光線の進む軌跡を表す。Ａ１、Ａ６の様に基板３１の上方または下方に向かって、ガラス又は透明アクリル樹脂等から空気中に放射される光の臨界角（≒４２度）以内の入射角で放射される光線は、スネルの法則に従って一義的に決定される屈折角により、基板３１の上方または下方に放射される。

しかし点光源３２より発せられる光線の内、Ａ２の矢印線で示す光は、臨界角を越えて基板３０の上面、次いで下面で全反射されるが、表示パターン３１ａが形成されている部分に差し掛かると、屈折率がガラスより大きい酸化チタンからなる表示パターン３１ａ内に屈折して入射し、さえらに上部の空気層に放射される。Ａ３、Ａ４のように直接表示パターン３１ａ下面に照射される光も、またＡ５の様に基板３１の下面にガラスの空気に対する臨界角より大きな入射角で入射し、全反射した光も、再度基板３１上面に達するが、図４のように酸化チタンからなる表示パターン３１ａの存在によって同じく表示パターン３１ａ内に入り、空気中に放射される。

ガラスの屈折率は凡そ１．５で、空気のそれは１．０であるので、酸化チタンよりなる表示パターンが存在しない場合は、サイドライトである点光源３２より基板３１に取り込まれた光の多くは、ガラスより空気中に放射される光の臨界角、凡そ４２度を超える入射角のものが多いため、空気中には殆ど照射されない。しかしながら屈折率がガラスより大きい酸化チタンからなる表示パターン３１ａが存在する部分では全反射が起こらず、表示パターン３１ａ内に入り込む。さらに表示パターン３１ａの上方より空気中に放射する光の臨界角は凡そ１６度と小さいため、Ａ２〜Ａ５に軌跡を示す様に殆どの光線が酸化チタン層の上方に放射される。その結果、表示パターン３１ａの部分のみが点光源３２の光により、視認されることになるのである。

本実施形態による、点光源３２を含めた第２の表示部３０を、液晶表示装置などからなる第１の表示部の上面に載置すれば、第１の表示部を表示させない時に第２の表示部を点光源３２の点灯により表示させることで、第１の表示部とは異なる表示を行うことが可能となる。また、本実施形態における第２の表示部３０を組み合わせる第１の表示部は必ずしも液晶表示装置である必要はなく、周知のブラウン管式ディスプレイ、有機ＥＬ等あらゆる表示装置と組み合わせて、機能豊富な表示を行うことが可能である。

また、当然ながら本実施形態に於ける第２の表示部３０単体で表示器として使用できることは言うまでもない。

第２の表示部はＬＥＤ等消費電力の低い光源を用いれば、表示のみの目的で点灯させることが多いが、始終点灯し続けても充分経済的であり、カーナビゲーションに採用すれば夜間などの暗所でもその位置を直ぐに特定できる。第２の表示パターンに風景画等を形成すればドライバーの心を和ませる効果も得られる。
また、液晶表示装置等の上面に第２の表示部３０を載置することで、液晶表示装置、ブラウン管ディスプレイ及び有機ＥＬ等の第１の表示機器は従来通りのもので良く、さらにこの第２表示部３０を別付けユニットとすることで第２の表示部の追加、脱着が容易であるとの利点がある。

また第２の表示部のパターン形状も、例えばカーナビゲーションや自動車のメーカー名を表示させればコマーシャル効果も得られる。、また安全運転に関する標語的な内容、その他前記のように風景画等何れでも可能である。第２の表示部を複数枚重ねて選択的に表示することで、表示ヴァリエーションも豊富になる。

尚、本実施形態では基板３１をガラス基板を用いて、上面に酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）による表示パターン３１ａを形成する方法で説明したが、透明アクリル等の樹脂の屈折率もガラスとほぼ同様の値であることが知られており、基板３１に透明樹脂を用いて酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）よりなる表示パターン３１ａを形成してもほぼ同様な効果が得られる。

次に本願発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では第１の表示部である液晶表示装置の上基板上面に第２の表示部を形成する内容であり、第１の実施形態と重複する部分については省略する。図５は本実施形態の液晶表示装置の断面図である。

本実施形態では、第１の実施形態と同様な方法で５００〜１０００Åの酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）の被膜による第２の表示部を、液晶表示装置の上基板上面にスクリーン印刷法等でパターン形成する。図５に示す液晶表示装置４０において４１は上基板、４２は下基板である。また、４１ａは上基板４１上面に形成する表示パターンである。表示パターン４１ａのパターン厚みは、第１の実施形態と同じく５００〜１０００Åと極めて薄いので、液晶表示装置の上基板の上面に第２の表示部を形成することが可能である。また、第２の表示部の更に上面に偏光板、位相差板等を貼り合わせることも可能である。

液晶表示装置４０の下面側には図示しないバックライト装置が備えられ、第１の表示部である液晶表示装置を下面側から照射し、上基板側から第１の表示部を視認することができる。また、液晶表示装置４０の上基板側方には第１の実施形態と同じくＬＥＤ等の点光源３２よりなるサイドライトが備えられて上基板を側方より照射し、第１実施形態の場合と同じく、酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３ ）とガラスとの屈折率の差により、上基板上面に形成される第２の表示部を複数の点光源３２により照射して表示すれば、第１の表示部である液晶表示装置４０を点灯しない時にも第２の表示部を表示させることができる。第２の表示部を点灯させなければ第１の表示部のみ視認することが可能である。

本実施形態における第１の表示部をなす液晶表示装置は透過型、半透過型及び反射型の何れの方式にも利用できるが、第２の表示部の役割を考慮すれば透過型、次いで半透過型液晶セルが適する。本実施形態では、第１の実施形態と同様、液晶セルの上基板を一種の導光板として機能させ、上基板外周側方に点光源３２を適性な位置に配置させることで、液晶セルの上基板がサイドライト式のバックライト装置となる。液晶表示装置の上基板は多くは０．４〜１ｍｍ程度の厚みであるので、第１の実施形態での図３と同様、上基板の側方外周に点光源３２を適宜配置すればこれをサイドライト光源として、第２の表示部を表示させることが可能である。

本実施形態においては液晶表示装置４０の上基板４１上面に第２の表示部を設けるので、液晶表示装置自体の厚みも増すことなく、２種類の表示面が得られる。第２の表示部の光源は複数のＬＥＤのみであり、消費電力も少なく、第１の表示部と別系統で容易に分離点灯させることができる。

第２の表示部にパターン形成する内容も、第１の実施形態と同じく、例えばカーナビゲーションや自動車のメーカー名、また安全運転に関する標語的な内容、その他風景画等何れでも良い。第１の実施形態と同じく、夜間等暗所でもカーナビゲーションの位置を視認、特定可能である。

尚、本実施形態では液晶表示装置４０の上基板４１上面に第２の表示部を形成する内容で説明したが、上基板下面に第２の表示部を形成させることも不可能ではない。但し、液晶表示装置の上基板下面には一般的に透明電極膜（ＩＴＯ膜）が形成されており、ＩＴＯ膜の屈折率は約１．７で屈折率約１．５のガラスと、屈折率約３．６の酸化チタンの、屈折率が相異なる３層の被膜を積層させると第２の表示部の表示品質が僅かに不鮮明になることが実験の結果、確認されており、またＩＴＯ膜の光透過率が酸化チタンなどより低いため、視認品質はＩＴＯ膜を介在しない場合に比較し、表示品質は僅かに劣る。

本実施形態の別の形態として、液晶表示装置４０の下基板４２下面に表示パターンを形成することも可能である。その場合はおおむね図５の液晶表示装置４０の上下を反転させた構成となる。酸化チタンによる表示パターンの形成や、サイドライト光源の配置についても上記上基板４１に表示パターン４１ａを形成する方法と同一であるので、ここでは重複した説明は省略する。

本願発明の第３の実施形態は、カーナビゲーション、ＡＴＭ、複写機等、表示画面の上面に入力デバイスであるタッチパネルが併用されている機器での第２の表示部の形成に関する。タッチパネルデバイスは、ガラスまたは樹脂の透明絶縁基板を有するものであれば種類は限定しない。光電式、静電容量式など様々な方式のタッチパネルが本願発明に応用可能であるが、本実施形態では比較的ポピュラーに用いられている抵抗膜式タッチパネルの構成例をもとに説明する。
図６は本実施形態を示すタッチパネルの断面図であり、図７〜図１１は抵抗膜式タッチパネルの原理を説明する図面である。図６は抵抗式タッチパネルの下基板１の下面に酸化チタンによる表示パターンを形成し、下基板側方周囲に第１〜第２の実施形態と同じく点光源３２を適性に配置した状態を示す。図７は一般的な抵抗膜式タッチパネル２０の平面図、図８は図７におけるＥ−Ｅ断面図、図９は図７における下基板の平面図、図１０は図７における上基板の平面図を示す。

抵抗膜式タッチパネルでは可撓性を有する透明絶縁基板の下面に透明電極とこの透明電極に接続する引き回し電極を形成した上基板と、同じく上面に透明電極とこの透明電極に接続する引き回し電極を形成し、前記透明電極の上面にドットスペーサを一定間隔に配設した下基板とが、所定間隙を持って透明電極同士が対面するような配置構造を取っており、このタッチパネルを液晶表示等の表示装置の上面側に配置して使用される。表示装置の表示部分に位置する所のタッチパネルを指又はペンで押すことによって、タッチパネルの上基板が撓んで押された所の透明電極が下基板の透明電極に接触し、その接触点位置が電気抵抗の測定によって検知されて入力情報が読みとられる。

図７〜図１０に示すように、抵抗方式のタッチパネル２０はタッチパネル部の形状が方形状の下基板１と可撓性を有する上基板１１とを備えている。下基板１は、例えば１〜１．５ｍｍ厚の方形の樹脂やガラス等の透明絶縁基板２とこの透明絶縁基板２の上面に方形形状に形成された透明電極３と、この透明電極３の図中上下の対向する両辺に沿って接続形成されて透明絶縁基板２の片方端にある点線枠で囲ったＦＰＣ取付部Ｓまで延設した一対の引き回し電極４及び５と、ＦＰＣ取付部Ｓ近辺に形成された接続電極６、７と、透明電極３上にマトリックス状に配置したドットスペーサ８とで構成されている。 尚、上記接続電極６、７は、後述する上基板１１の引き回し電極１４、１５に導通接続を行うためにＦＰＣ取付部Ｓ近辺に設けられている。

上基板１１は、例えば０．１〜０．２ｍｍ厚の、下基板１に比較し、可撓性の高い透明
な、方形の樹脂フィルムやマイクロガラスからなる透明絶縁基板１２と、この透明絶縁基
板１２の下面に方形形状に形成されている透明電極１３と、この透明電極１３の図中左右
の対向する両辺に沿って接続形成されてＦＰＣ取付部Ｓ方向に向かって延設された一対の
引き回し電極１４、１５とで構成されている。

上下基板１１、１の引き回し電極１４、１５及び４、５が方形配置となるように対向配
置し、上基板がマイクロガラスの場合は上下基板１１、１とに１０μｍ前後の隙間を持た
せてシール材１７で上下基板１１、１とを接着して固定すると共に、上下基板１１、１の
外周域を周回してシールしている。更に、上基板１１に設けられた引き回し電極１４及び
１５は、接続部Ｂ及びＡの場所において、その先端部１４ａ、１５ａが下基板１に設けた
接続電極６及び７と導電性接着剤を介して接続され、導通がとられている。

また、図中上部中央において、封口部Ｄを有しており、シール材１７の開口部１７ａを
封口材１９で封口している。

また、防眩性を高める国的や透視性を向上させ、視認品質表示を良くするために、また
上基板１１がガラスの場合は破損時のガラスの飛散防止の目的もかねて上面に偏光板１
８、下基板１の下面には位相差板１６が貼る場合がある。また、下基板１のＦＰＣ取付部
ＳにはＦＰＣ９が取り付けられて外部との導通が図られるようになっている。

上記構造のタッチパネル２０の各構成要素部品としては、下基板１を構成する透明絶縁
基板２は透明で、厚みが０．７〜１．１ｍｍ程度のアクリル等の透明樹脂板やソーダガラ
ス、石英ガラス、アルカリガラス等が用いられる。上基板１１を構成する透明絶縁基板１
２は可撓性を必要とするところなので透明な薄板ガラスや透明な樹脂フイルムが用いられ
る。耐熱性が求められる機器、例えば、カーナビゲーションにはガラスが使用される。本
発明におけるタッチパネルの従来例は、主として耐熱性や衝撃性にも強く、且つ可撓性も
有する０．２ｍｍ厚みのホウケイ酸ガラスからなるマイクロガラス（マイクロシートガラ
ス）を使った例で説明する。

下基板１を構成する透明電極３及び上基板１１を構成する透明電極１３は錫をドープし
た酸化インジウムのＩＴＯ膜で、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、印刷法等で形成する。この透明電極３及び１３は高抵抗値であることが求められるため２５０〜５００Åの範囲で薄く形成する。このＩＴＯ膜は、基板全面に形成したものをフォトリソグラフィにより不要部分を除去して形成する。

下基板１を構成する引き回し電極４、５、接続電極６、７、及び上基板１１を構成する
引き回し電極１４、１５は、透明電極３、１３に電圧印加するために設けるもので、低抵
抗を実現する目的で銀粉や銅粉等の高導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂等に混ぜ合
わせてインキ化したものをスクリーン印刷等の印刷方法で形成し、焼成する。、これらの
電極の低抵抗を実現するため、印刷の厚さを増したり、幅を広くしたりする設計がなされ
ている。

下基板１を構成するドットスペーサ８は、押圧した部分以外の部分の透明電極同士が接
触しないために設けるもので、透明なアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、その
他の透明な樹脂材料をスクリーン印刷等の方法でドットマトリックス状に一定間隔に形成
し、その後、熱または紫外線で硬化処理を施して形成する。このドットスペーサ８は目に
見えない大きさであることが求められることから、直径３０〜６０μｍ、高さは２〜５μ
ｍ、ドット間隔は１〜８ｍｍの範囲で設計される。

シール材１７は、スペーサボールを分散させた熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤やアクリ
ル樹脂接着剤等をスクリーン印刷等の方法で印刷して形成する。ここで使われるスペーサ
ボールは上基板１１と下基板１との隙間を一定隙間に保持するために設けるもので、所定
の大きさの絶縁性のあるガラス、プラスチックのボールやファイバーガラス等が利用され
る。このプラスチックボールやファイバーガラスの大きさは、上基板１１の透明絶縁基板
１２の材質や厚さによって異なるが、０．２ｍｍのマイクロガラスを使用した場合は概ね
１０μｍ前後の径のものが選択される。このシール材１７は上基板１１または下基板１の
何れか一方に印刷した後、上基板１１と下基板１とを位置を合わせて貼合わせ、加圧の下
で加熱処理を施して硬化させ、接着固定を行っている。また、このシール材１７は上基板
１１と下基板１を固定する役目と共に内部に水分やゴミ等の進入を防止するシールの役目
も持っている

封口部Ｄにおける封口材１９にはＵＶ硬化型のエポキシアクリレート樹脂などが使用さ
れる。この封口材１９をシール材１７の開口部１７ａの部分に塗布し、開口部１７ａを塞
いだ状態で紫外線を照射して硬化させて封口する。開口部１７ａは、シール材１７で上下
基板１１、１を接着固定するために加圧の下で約１６０℃、９０分位の加熱処理を施すが
その時のシール内部の膨張した空気を外に逃がすために設けている。

上記構成のタッチパネルは液晶表示装置などの上面に載置される入力デバイスであるので、例えば図９の側面図上下方向はほぼ透明で、タッチパネルを通じて液晶表示装置の画面が視認可能になっている。本実施例では液晶表示装置を第１の表示部とし、第２の表示部をタッチパネル下基板の下面若しくは上基板の上面に形成する。

第２の表示部の形成方法は第１〜第３の実施形態と全く同様で、タッチパネルの下基板の下面に有機チタンペーストからなるインキをスクリーン印刷した後、１８０〜２２０℃の温度で焼成して、焼成後に５００〜１０００Åの厚みの、所望のパターン形成がなされた酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）被膜が残る。この酸化チタン（Ｔｉ_２Ｏ_３）被膜が無色透明であるので、タッチパネル下基板の側方外周に第１〜第３の実施形態と同じくサイドライト光源を配することで、このサイドライト光源を点灯させることにより、第２の表示部が視認される。

同じようにタッチパネル上基板の上面に第２の表示部を形成することも可能である。しかしながらタッチパネルの上基板は入力側基板として十分な可撓性が確保されていることが求められ、例えばガラス構成の上基板では０．２ｍｍ前後の厚みであり、側方外周にサイドライト光源を配しても、上基板が導光板としての機能を十分に果たさないので第２の表示部としての表示鮮明度は下基板に第２の表示部を形成する場合に比較して劣る。

本実施形態では、第１の表示部である液晶表示装置の上面に、上基板または下基板に第２の表示部を形成したタッチパネルを配する構成であるため、第１の表示部である液晶表示装置は従来タイプのもので良く、タッチパネル単体で第２の表示部を構成できる利点がある。

尚、本実施形態ではタッチパネルの下基板下面または上基板上面に酸化チタンによる第２の表示部をパターン形成する実施例として紹介したが、下基板上面または上基板下面に第２の表示部を形成することも可能である。但し、前記第２の実施形態で説明したように
タッチパネルの上基板下面及び下基板上面には透明電極膜（ＩＴＯ膜）が形成されており、ガラス、ＩＴＯ膜及び酸化チタンの、屈折率が相異なる３層の被膜を積層させることで第２の表示部の表示品質が僅かに不鮮明になることが実験の結果、確認されている。

本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態は特にカーナビゲーション装置での利用を想定したものである。本実施形態では、第２の表示部のパターン形状が規則的配列の線状をなしている点である。ここでは規則的配列の線状の例としてＸ−Ｙ方向に走る格子線を紹介する。格子線の形成方法は、第１〜第３の実施形態と同様に、ペースト状の有機チタン化合物をスクリーン印刷によって形成後、焼成して有機物を蒸発させ、酸化チタンの格子線のみを残す方法で行う。

実験の結果、格子線の幅は０．１５ｍｍ程度に設定すると、第１の表示部である主画面の表示の妨げにならず、また格子線を十分に視認できることが判明した。本実施形態では有機チタンペーストを１０μｍの厚み、０．１５ｍｍの幅でスクリーン印刷形成した後、２００℃で３０分間焼成した。焼成後の格子線厚みは凡そ７００Å、格子線幅は０．１５ｍｍで、幅寸法は殆ど変化がなかった。

図１１に本実施形態におけるカーナビゲーションの表示画面１００を示す。１００ａは縦方向の目盛線であり、１００ｂは横方向の目盛線である。本実施形態は、第１の実施形態のように第１の表示部の上面に載置する第２の表示部に格子線を形成しても良く、第２の実施形態で、液晶表示装置の上基板に第２の表示部である格子線を形成しても良く、タッチパネル付のカーナビゲ−ションでは第３の実施形態のようにタッチパネルの絶縁基板に形成しても良い。第１、第２の実施形態の応用方法ではタッチパネルを用いない場合のカーナビゲーション等の表示機器に格子線を設けるが形成可能であり、第３実施形態の応用方法では液晶表示パネルなどの第１の表示部は従来通りのものを用いることが可能である等の、それぞれの特徴がある。

本実施形態のように規則的配列の線状形成を一定ピッチのマトリクス（格子）線状に形成すれば、カーナビ画面の地図表示に対して、画面上で距離感覚を目視的に知覚することが可能になる。一般的な広域地図に記載されている緯度と経度を表す線と同様なイメージである。当然ながら第１の表示部であるカーナビゲーション画面の方向は、車の移動によって変化するものであり、表示される地図画面の倍率も可変であるので、緯線、経線と同様な使い方はできない。しかしながら概略的な目安には便利であり、このマトリクス線は第２の表示部に形成することで、不要な時は遮断することが可能であり、必要に応じて第２の表示部の光源を点灯させて使用すれば良い。また、第１の実施形態で説明した第２の表示部の格子線ピッチの異なるものを複数積層して配置し、適宜選択表示することも可能である。

本発明の第１実施形態に係る表示部の断面図である。 図１における平面図である。 本発明の第１実施形態の表示例を示す平面図である。 本発明の表示原理を説明する平面図である。 本発明の第２実施例を示す断面図である。 本発明の第３実施例を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るタッチパネルの平面図である。 図７におけるタッチパネルのＥ−Ｅ断面図である。 図７における下基板の平面図である。 図７における上基板の平面図である。 本発明における第４の実施例を示す表示画面の平面図である。 車載に用いられるカーナビゲーションの画面入力型表示装置の平面図である。 図１２における要部断面図である。 本発明の背景技術を示す断面図である。

符号の説明

１、６１ 下基板
２、１２、６２ 透明絶縁基板
３、１３ 透明電極
４、５、１４、１５ 引き回し電極
６、７ 接続電極
８ ドットスペーサ
９、４９、８９ ＦＰＣ
１１ 上基板
１６ 位相差板
１７ シール材
１８ 偏光板
２０、５０、９０ タッチパネル
２０ａ、６０ タッチパネル部
６０、７０ 散乱型液晶表示部
３０ 表示部
３１ 基板
３２ 点光源
３３、８３ セグメント電極
３６、７６ スペーサ
４０ 液晶表示装置
４２ 上透明基板
４３、７３ コモン電極
４４、８４ 封止材
４７、８７、９７ ＬＥＤ
４８、８８ ＩＣチップ

Claims (11)

1. 第１の表示部と、該第１の表示部を視認する側に配設されて前記第１の表示部とは異なる表示を行う第２の表示部とを有することを特徴とする表示装置。
2. 前記第１の表示部が液晶表示装置であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記第１の表示部がブラウン管式表示器またはＥＬ（エレクトロルミネッセンス）であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記第２の表示部が前記液晶表示装置の表示部の上基板に形成されていることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
5. 前記第２の表示部が前記第１の表示部の上面側に載置される透明基板に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
6. 液晶表示装置と、該液晶表示装置の上面側に備えられて、透明絶縁基板の下面に透明電極と引き回し電極を設けた上基板と、透明絶縁基板の上面に透明電極と引き回し電極と透明電極上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板とを、所定の隙間を持たせて対向配置して絶縁性のシール材で前記上下基板の外周域を周回してシールしたタッチパネルとを有する表示装置において、前記第１の表示部が前記液晶表示装置であり、前記タッチパネルの前記上基板または下基板が前記第２の表示部をかねることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
7. 前記第２の表示部は透明基板上面に該透明基板と異なる屈折率を有する透明物質で一体的にパターン形成されていることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の表示装置。
8. 前記第２の表示部を形成する透明物質の屈折率が該透明物質を形成する前記透明基板の屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項７記載の表示装置。
9. 前記第２の表示部を形成する透明物質がチタン化合物であることを特徴とする請求項７または８に記載の表示装置。
10. 前記第１の表示部と第２の表示部とはそれぞれ異なる光源により表示され、第１の表示部を表示する光源と第２の表示部を表示する光源とは別々又は同時の何れの駆動も可能であることを特徴とする請求項１ないし９の何れかの１項に記載の表示装置。
11. 前記第２の表示部は光透過性であり、第２の表示部を表示させない場合も前記第１の表示部の表示を妨げないことを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載の表示装置。
    
    
    

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