JP2008083491A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】タッチパネルと電気光学パネルとを平面的に重ねた構成の電気光学装置において、タッチパネルや電気光学パネルを透過する光の損失を減らして、電気光学装置の光学特性を向上させる。
【解決手段】透光性基板20の第1面S1上に形成された第1電極21と第2面S2上に形成された第2電極22とを備えてなり、第1面S1の平面領域内で位置が入力されるタッチパネル3と、タッチパネル3の位置入力側の表面に対向して設けられた保護板17と、基板20の位置入力側と反対側に設けられ、偏光層7bを透過する偏光と透過しない偏光とで表示を行う液晶パネル2とを有する液晶装置である。保護板17のタッチパネル3に対向する面、タッチパネル3の保護板17に対向する面、タッチパネル3の液晶パネル2に対向する面、及び液晶パネル2のタッチパネル3に対向する面の少なくとも1つの表面上には、空気層を有することなく反射防止膜26が設けられる。
【選択図】図1

Description

本発明は、液晶装置等といった電気光学装置に関する。また、本発明は、電気光学装置を用いた電子機器に関する。
現在、携帯電話機、携帯情報端末機等といった各種の電子機器において、例えば、当該電子機器に関する各種の情報を視覚的に表示するための表示部として、液晶装置やEL(Electro luminessence)装置等といった電気光学装置が広く用いられている。また、これらの電気光学装置にはタッチパネル等といった位置入力装置が設けられることがある。これらの電気光学装置や位置入力装置は、一般に、透明導電膜や金属膜等から成る導電パターンが形成された透光性の基板を用いて構成される。
電気光学装置に用いられる位置入力装置として、従来、基板の両面に電極が設けられた構成のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この位置入力装置は、液晶装置等といった電気光学装置の表示面に対向して設けられ、表示面内において、例えば指等といった入力手段によって触れた位置を検出することができる。
特開平9−212302号公報(第2頁、図1)
ここで仮に、特許文献1に開示された位置入力装置を用いて電気光学装置である液晶装置を構成した場合、その液晶装置は図12に示す構成となる。図12において、液晶装置201は、表示部を構成する電気光学パネルである液晶パネル202と、位置入力装置であるタッチパネル203と、タッチパネル203を保護する保護板204を平面的に重ねた構成になっている。図12において矢印Z0が描かれた側が、液晶装置201の表示を観察する側である。液晶パネル202、タッチパネル203及び保護板204は、図示しない筐体によって支持されて液晶装置201を構成する。このように液晶パネル202、タッチパネル203及び保護板204が筐体に支持されている場合、液晶パネル202とタッチパネル203との間及びタッチパネル203と保護板204の間は、一般に、空気層を有した状態になる。
液晶装置201は、室内光等といった外部光L0や照明装置等からの照明光L1を用いて表示を行う。例えば、図12において外部光L0を用いて表示を行う場合、その外部光L0は、矢印Z0が描かれた観察側から液晶装置201に入射して、保護板204、タッチパネル203、液晶パネル202の順に通過する。一方、照明光L1を用いて表示を行う場合、図示しない照明装置から発せられた光L1は、矢印Z1が描かれた側から液晶装置201に入射して液晶パネル202、タッチパネル203、保護板204の順に通過する。
既述のように、液晶パネル202とタッチパネル203との間及びタッチパネル203と保護板204の間には空気層が在るので、外部光L0又は照明光L1は保護板204の表面、タッチパネル203の表面及び液晶パネル202のそれぞれの表面において矢印Lで示すように反射する。このように光が反射することにより、液晶装置201を透過する際の光の損失(ロス)が多くなり、液晶装置201の光学特性が低下するおそれがある。
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、タッチパネルと電気光学パネルとを平面的に重ねた構成の電気光学装置において、それらのタッチパネルや電気光学パネルを光が透過する際のその光の損失を減らして、電気光学装置の光学特性を向上させることを目的とする。
本発明に係る第1の電気光学装置は、(1)基板と該基板の少なくとも一方の面上に形成された電極とを備えてなり、前記基板のいずれかの面の平面領域内で位置が入力される位置入力装置と、(2)前記位置入力装置の位置入力側の表面に対向して設けられた保護板と、(3)前記基板の位置入力側と反対側に設けられ、偏光層を備え、該偏光層を透過する偏光と透過しない偏光とで表示を行う電気光学パネルとを有しており、(4)前記保護板の前記位置入力装置に対向する面、前記位置入力装置の前記保護板に対向する面、前記位置入力装置の前記電気光学パネルに対向する面、及び前記電気光学パネルの前記位置入力装置に対向する面の少なくとも1つの表面上には、当該表面との間に空気層を有することなく反射防止層が設けられることを特徴とする。
上記構成において、位置入力装置は、透光性の基板の片面又は両面に電極を備えた入力装置である。このように基板の片面又は両面に電極を備えた位置入力装置としては、例えば、静電容量方式のタッチパネルがある。基板の両面に電極を備えた静電容量方式のタッチパネルは、基板の表面に設けられた電極と基板の裏面に設けられた電極との間に形成された静電容量の変化に基づいて位置を検出するものである。この静電容量方式のタッチパネルでは、基板の表面に設けられた電極に入力手段(例えば、指、ペン)が触れるか又はその電極に入力手段が近づくことにより、基板の表面に設けられた電極と基板の裏面に設けられた電極との間の電気力線が入力手段によって吸収されて静電容量が減少する。この静電容量の減少による電流変化を、例えば位置検出手段を用いて検出することにより、入力した位置を検出することができる。
電気光学パネルは、電気的な入力条件を制御することにより、光学的な出力状態を変化させることができるパネル構造体である。また、電気光学パネルは、液晶等といった電気光学物質を含むパネル構造体であって、その電気光学物質の電気光学的な作用を利用して表示を実現するものである。この電気光学パネルは、例えばガラス等から成る基板上に電気光学物質を配置したり、一対の基板間に電気光学物質を封入することによって形成される。この電気光学物質として、例えば液晶を用いれば、電気光学パネルとしての液晶パネルが構成される。
偏光層は、上記のように光を用いて表示を行う電気光学装置の構成要素として用いられている。この偏光層は、当該偏光層に入射した光に対して特定の偏光成分のみを透過させる特性(いわゆる、偏光特性)を有する光学部材である。電気光学装置では、電気光学パネルを透過した光又は電気光学パネルから発せられた光が偏光層を通過するとき、その偏光層の偏光特性により光の通過が規制され、その規制された光によって表示が行われる。
反射防止層は、屈折率が互いに異なる材料、例えば、高い屈折率を有する金属酸化物や低屈折率の化合物等を積層して成る膜状の部材である。この反射防止層は基板等の界面において反射する光を打ち消す機能を有する。この反射防止層は、複数の膜を基板等の表面に直接に積層して設けることもできるし、TAC(Triacetylcellulose:トリアセチルセルロース)やPET(poly ethylene terephthalate:ポリエチレンテレフタレート)等を材料とした透光性フィルムの表面に屈折率が互いに異なる複数の膜を形成したものを基板等の表面に貼り付けることにより設けることもできる。
ところで、従来の電気光学装置は、図12に示すように、電気光学パネル202、位置入力装置であるタッチパネル203、及び保護板204が平面的に重ねて配置されている。そして、電気光学パネル202とタッチパネル203の間、及び保護板204とタッチパネル203の間には空間が設けられている。この空間は、外部と同じ雰囲気の空気層であり、この空気層を設けることにより、各要素間において干渉縞(いわゆる、ニュートンリング)が発生することを防止している。
しかしながら、上記のような空気層を有していると、その空気層と電気光学パネル202との界面、空気層とタッチパネル203との界面、及び空気層と保護板204との界面において外部光L0又は照明光L1が反射し、液晶装置201を透過する光に損失(ロス)が発生することになる。その結果、液晶装置201の光学特性が低下するおそれがある。なお、各界面に入射する光に対して当該界面において反射する光の量は略一定である。例えば、各界面では当該界面を通過する光の約4%が反射する。
これに対し、本発明に係る第1の電気光学装置では、保護板の位置入力装置に対向する面、位置入力装置の保護板に対向する面、位置入力装置の電気光学パネルに対向する面、及び電気光学パネルの位置入力装置に対向する面の少なくとも1つの表面上に、当該表面との間に空気層を有することなく反射防止層を設けることにした。これにより、保護板の表面、位置入力装置の表面、及び電気光学パネルの表面において光が反射することを抑えることができる。その結果、保護板、位置入力装置、及び電気光学パネルを透過する光の損失を低減することができるので、電気光学装置の表示の見栄えを向上させることができる。
次に、本発明に係る第1の電気光学装置において、前記保護板と前記位置入力装置の互いに対向する面、又は前記位置入力装置と前記電気光学パネルの互いに対向する面のうち、前記反射防止層が設けられていない面同士は接着剤を用いて貼り合わせられていることが望ましい。位置入力装置と電気光学パネルを接着剤を用いて貼り合わせれば、位置入力装置と電気光学パネルの間の空気層がなくなる。このように位置入力装置と電気光学パネルの間の空気層をなくせば、位置入力装置と空気層との界面、又は電気光学パネルと空気層との界面において光が反射することを防止できる。また、位置入力装置と保護板とを接着剤を用いて貼り合わせれば、位置入力装置と保護板との間の空気層がなくなる。このように位置入力装置と保護板との空気層をなくせば、位置入力装置と空気層との界面、又は保護板と空気層との界面において光が反射することを防止できる。
なお、保護板と接着剤、位置入力装置と接着剤、又は電気光学パネルと接着剤は互いの屈折率が全く同じではないかもしれない。しかしながら、接着剤の方が、空気層に比べて保護板の屈折率、位置入力装置の屈折率又は電気光学パネルの屈折率に近いので、保護板と接着剤の界面、位置入力装置と接着剤の界面、又は電気光学パネルと接着剤の界面における光の反射を効果的に抑えることができる。また、保護板、位置入力装置及び電気光学パネルのそれぞれの屈折率に近い屈折率を有する接着剤を用いれば、光が反射することをより確実に防止できる。
次に、本発明に係る第2の電気光学装置は、(1)基板と該基板の少なくとも一方の面上に形成された電極とを備え、前記基板のいずれかの面の平面領域内で位置が入力される位置入力装置と、(2)偏光層と、(3)前記偏光層を透過する偏光と透過しない偏光とで表示を行う電気光学パネルとを有し、(4)前記電気光学パネルは前記基板の位置入力側と反対側に配置され、前記偏光層は前記基板の位置入力側の表面に対向して配置される
ことを特徴とする。
上記第2の電気光学装置では、位置入力装置を構成する基板の位置入力側に偏光層を設けることにした。この構成の電気光学装置では、外部光が位置入力側から位置入力装置に入射する前に偏光層を透過することになる。偏光層に入射した光は当該偏光層を透過する際にその光の一部を損失する。例えば、偏光層に入射する光の約42%が該偏光層を透過する。すなわち、偏光層を透過した後の光は偏光層に入射した光に比べて光量が減少している。
このように光量が減少した光が、空気層と電気光学パネルとの界面、又は空気層と位置入力装置との界面を通過することになる。従って、各界面で反射する光の量が相対的に減少することになる。例えば、外部光に対して42%の光が入射するとその4%である約1.6%の光が各界面において反射することになる。このように、本発明に係る第2の電気光学装置では、空気層と電気光学パネルとの界面、及び空気層とタッチパネルとの界面で反射する光の量が減少するので、電気光学装置の表示の見栄えを向上させることができる。
次に、上記第2の電気光学装置において、前記偏光層に対して前記位置入力装置が配置される側と反対側には、前記偏光層と対向して保護板が設けられていることが望ましい。こうすれば、偏光層及び位置入力装置の表面全体を保護板によって保護できる。
次に、上記第2の電気光学装置において、前記保護板と前記偏光層とは接着剤を用いて貼り合わせられていることが望ましい。保護板と偏光層とを接着剤を用いて貼り合わせれば、保護板と偏光層の間の空気層をなくすことができるので、偏光層と空気層との界面、または保護板と空気層との界面において光が反射することを防止できる。なお、保護板と接着剤、又は偏光層と接着剤は互いの屈折率が全く同じではないかもしれない。しかしながら、接着剤の方が、空気層に比べて保護板の屈折率又は偏光層の屈折率に近いので、保護板と接着剤の界面又は偏光層と接着剤の界面における反射を抑えることができる。また、偏光層の屈折率又は保護板の屈折率に近い屈折率を有する接着剤を用いれば、光が反射することをより確実に防止できる。
次に、上記第2の電気光学装置において、前記保護板の前記偏光層に対向する面、前記偏光層の前記保護板に対向する面、前記位置入力装置の前記電気光学パネルに対向する面、及び前記電気光学パネルの前記位置入力装置に対向する面の少なくとも1つの表面上には、当該表面との間に空気層を有することなく反射防止層を設けることができる。こうすれば、保護板の表面、偏光板の表面及び電気光学パネルの表面において光が反射することを抑えることができる。その結果、保護板、偏光板及び電気光学パネルを透過する光の損失を低減することができるので、電気光学装置の表示の見栄えを向上させることができる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記接着剤は感圧型の接着剤であることが望ましい。感圧型の接着剤とは、常温の雰囲気中で特別に高くなく任意の加圧装置で実現できる比較的低い圧力を加えるだけで接着力を発揮する接着剤である。この感圧型の接着剤を用いれば、保護板と偏光層、保護板と位置入力装置、又は位置入力装置と電気光学パネルを容易に接着できる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記接着剤は紫外線によって硬化する接着剤であることが望ましい。こうすれば、接着剤に紫外線を照射することにより接着剤を容易に硬化させることができる。また、紫外線によって硬化する前記接着剤は、吸湿硬化性又は嫌気硬化性を併せて有することが望ましい。接着剤に紫外線を照射する際、電気光学装置を構成する他の要素、例えば保護板に印刷した枠等によって紫外線が遮られて接着剤に紫外線が当たらない領域が部分的に生じることが考えられる。吸湿硬化性又は嫌気硬化性を有する接着剤を用いれば、紫外線が当たらない部分においても接着剤を確実に硬化させることができる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記接着剤は可視光によって硬化する接着剤であることが望ましい。電気光学装置を構成する部材、例えば保護板等は、材料によっては紫外線を透過し難いものがある。この場合、上記のように紫外線によって硬化する接着剤を用いることができない場合がある。また、電気光学装置は透光性の基板や透光性の電極等、可視光を透過する部材を多く用いているので、本発明態様のように可視光によって硬化する接着剤を用いれば、各部材間の接着を確実に行うことができる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記位置入力装置には前記電極を保護する保護層が設けられることが望ましい。本発明に係る電気光学装置に用いられる位置入力装置は、基板の片面又は両面に、例えば金属や金属酸化物等を材料とした電極を備えたものである。本発明に係る電気光学装置では、既述の反射防止層又は接着剤が、位置入力装置の表面に電極を覆うように設けられる。この際、接着剤が電極に直接触れると、接着剤に吸収された水分等により電極が腐蝕するおそれがある。また、反射防止層を設ける際にも接着剤を用いるので、接着剤を使用する場合と同様にして電極が腐蝕するおそれがある。
本発明態様では、位置入力装置のうちの電極が設けられた面上に保護層を設けることにした。この保護層は、例えば感光性樹脂を用いて形成することができる。このように電極を保護する保護層を設ければ、位置入力装置に形成された電極が、接着剤に直接に触れることがなくなるので、接着剤に吸収された水分等の影響により電極が腐蝕することを防止できる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記位置入力装置は前記電極の周囲の静電容量の変化に基づいて位置を検出する静電容量方式の位置入力装置であることが望ましい。この静電容量方式の位置入力装置では、基板の表面に形成した電極に直接に触れなくても、指、ペン等といった入力手段を電極に近づければ、静電容量が変化して位置を入力することができる。また、静電容量方式の位置入力装置は、例えば抵抗膜方式や超音波方式とは異なり、位置入力側の表面に保護板を貼り付けても位置を入力する動作に影響がない。これらの理由から、静電容量方式の位置入力装置は、本発明のように位置入力装置の位置入力側に保護板を設ける構成の電気光学装置に好適に用いることができる。
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の電気光学装置を有することを特徴とする。本発明に係る電気光学装置は、位置入力装置と電気光学パネルの間、又は保護板と位置入力装置の間に反射防止層を設けることにより、空気層と電気光学パネルとの界面、及び空気層と位置入力装置との界面で反射する光の量を減少させることができ、その結果、電気光学装置の表示の見栄えを向上させることができる。また、偏光層を位置入力装置の位置入力側に設けることにより、空気層と電気光学パネルとの界面、及び空気層と位置入力装置との界面で反射する光の量を減少させることができる。以上の各効果により、電気光学装置の表示の見栄えを向上させることができる。従って、この電気光学を用いて構成される本発明に係る電子機器においても、その表示の見栄えを向上させることができる。
(電気光学装置の第1実施形態)
以下、本発明に係る電気光学装置として液晶装置を例に挙げて説明する。なお、これ以降に説明する実施形態は本発明の一例であって、本発明を限定するものではない。また、これからの説明では必要に応じて図面を参照するが、この図面では、複数の構成要素から成る構造のうち重要な構成要素をわかり易く示すため、各要素を実際とは異なった相対的な寸法で示している。
図1は、本発明に係る電気光学装置としての液晶装置の一実施形態の断面構造を示している。また、図2は、図1の液晶装置を構成する位置入力装置の断面構造を示している。図1において、液晶装置1は、電気光学パネルとしての液晶パネル2と、位置入力装置としてのタッチパネル3と、照明装置4を有する。この液晶装置1は、矢印Z0が描かれた側が観察側である。
まず、液晶パネル2について説明する。液晶パネル2は、第1基板5と、それに対向する第2基板6とを有し、矢印Z0が描かれた観察側から見て正方形又は長方形の枠状のシール材(図示せず)によってそれらの基板5と基板6とを貼り合わせることにより形成されている。第1基板5と第2基板6との間には間隙、いわゆるセルギャップが形成され、その中に電気光学物質としての液晶が封入されて液晶層を構成する。
第1基板5は、矢印Z0で示す観察側から見て長方形又は正方形の第1の透光性の基板5aを有する。この第1透光性基板5aは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。この第1透光性基板5aの外側(すなわち、矢印Z1が描かれた側)の表面には、偏光層としての偏光板7aが貼り付けられている。必要に応じて、偏光板7aに加えてその他適宜の光学要素、例えば位相差板を用いても良い。
第1基板5に対向する第2基板6は、矢印Z0で示す観察方向から見て長方形又は正方形の第2の透光性基板6aを有する。この第2透光性基板6aは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。この第2透光性基板6aの外側(すなわち、矢印Z0が描かれた側)の表面には、偏光層としての偏光板7bが貼り付けられている。必要に応じて、偏光板7bに加えてその他適宜の光学要素、例えば位相差板を用いても良い。なお、詳しい図示は省略するが、液晶パネル2を構成する第1透光性基板5a及び第2透光性基板6aのそれぞれの互いに対向する表面には、液晶層に電界を印加するための電極が設けられている。
液晶パネル2は、任意の表示モードによって構成できる。例えば、液晶駆動方式でいえば、単純マトリクス方式及びアクティブマトリクス方式のいずれであっても良い。また、液晶モードの種別でいえば、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モード、その他任意の液晶モードを用いることができる。また、採光方式でいえば、反射型、透過型又は透過及び反射兼用の半透過反射型のいずれであっても良い。
反射型とは、太陽光、室内光等といった外部光を液晶パネル2の内部で反射させて表示に用いる方式である。また、透過型とは、液晶パネル2を透過する光を用いて表示を行う方式である。また、半透過反射型とは、反射型表示と透過型表示の両方を選択的に行うことができる方式である。なお、本実施形態では照明装置4がバックライトとして設けられているので、採光方式としては透過型又は半透過反射型が採用されていることになる。
単純マトリクス方式とは、各画素に能動素子を持たず、走査電極とデータ電極との交差部が画素又はドットに対応し、駆動信号が直接に印加されるマトリクス方式である。この方式に対応する液晶モードとしては、TN、STN、垂直配向モードが用いられる。次に、アクティブマトリクス方式とは、画素又はドットごとに能動素子が設けられ、書き込み期間では能動素子がON状態となってデータ電圧が書き込まれ、他の期間では能動素子がOFF状態になって電圧が保持されるマトリクス方式である。この方式で使用する能動素子には3端子型と2端子型がある。3端子型の能動素子には、例えば、TFT(Thin Film Transistor)素子がある。また、2端子型の能動素子には、例えば、TFD(Thin Film Diode)素子がある。
上記のような液晶パネル2において、カラー表示を行う場合には、第1基板5又は第2基板6にカラーフィルタが設けられる。カラーフィルタは、特定の波長域の光を選択的に透過するフィルタである。具体的には、R(赤)、G(緑)、B(青)の1色ずつを第1基板5又は第2基板6上の各ドットに対応させて所定の配列、例えばストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列で並べる。
第1基板5を構成する第1透光性基板5aは、対向基板である第2基板6の外側へ張り出す張出し部8を有する。この張出し部8の第2基板6側の表面上には、駆動用IC9が、例えばACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)11を用いたCOG(Chip On Glass)技術によって実装される。この駆動用IC9は、液晶パネル2内の電極に走査信号及びデータ信号を出力して液晶パネル2を駆動する。
この張出し部8の端部には、外部接続用端子12が形成される。この外部接続用端子12は、複数個が紙面垂直方向(すなわち、行方向X)に互いに間隔を開けて形成されている。これらの外部接続用端子12は駆動用IC9の入力用端子、例えば入力用バンプにつながる。また、これらの外部接続用端子12には、配線基板13が、例えばACF11によって接続されている。配線基板13としては、例えば可撓性の基板であるFPC(Flexible Printed Circuit:可撓性プリント回路)基板を用いることができる。また、配線基板13と外部接続用端子12との接続には、ハンダ付け、ヒートシール等といった導電接続手法を用いることもできる。
張出し部8の液晶層側には配線14が形成される。この配線14は、複数本が紙面垂直方向(すなわち、行方向X)に互いに間隔を開けて形成されている。これらの配線14は駆動用IC9の出力用端子、例えば出力用バンプに繋がる。また、これらの配線14は液晶パネル2の内部、すなわち液晶層へ向かって延びており、単純マトリクス方式の場合には走査電極及びデータ電極に接続される。また、アクティブマトリクス方式の場合にはTFD素子やTFT素子といった能動素子及び電極に接続される。
次に、照明装置4は、光源としてのLED(Light Emitting Diode)15と、LED15からの光を内部へ導入して面状の光として液晶パネル2へ向けて出射する導光板16とを有する。本実施形態において、この照明装置4は、矢印Z0で示す観察側から見て液晶パネル2の裏側(すなわち、矢印Z1が描かれた側)に配置されていてバックライトとして機能する。
導光板16は、LED15に対向する面である光入射面16aと、当該光入射面16aに隣接する平面である光出射面16bとを備えている。光入射面16aは、LED15からの光を導光板16の内部に導入する面である。また、光出射面16bは、光入射面16aからの光を平面的な光として出射する面である。光出射面16b及びその反対側の面には、必要に応じて反射シート、拡散シート、プリズムシート等といった光学シート(図示せず)を装着することができる。この導光板16は、例えばアクリルやポリカーボネート等といった透光性の樹脂を材料として樹脂成形加工によって形成できる。
次に、タッチパネル3は、液晶パネル2の矢印Z0が描かれた観察側に設けられている。このタッチパネル3は、図2に示すように、透光性基板20と、透光性基板20の第1面(液晶パネル2と反対側の面)S1上に設けられた複数の第1電極21と、透光性基板20の第2面(液晶パネル2側の面)S2上に設けられた複数の第2電極22とを有する。このタッチパネル3では、基板20の第1面S1側が位置入力側である。
透光性基板20は、矢印Z0で示す観察方向から見て長方形又は正方形に形成されている。この透光性基板20は、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。第1電極21及び第2電極22は、透光性の導電材料、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)を用いて形成できる。
第1電極21は、その個々が列方向Y(すなわち、図の左右方向)に延びる帯状に形成されている。そしてそれら帯状の第1電極21の複数が、行方向X(すなわち、図の紙面垂直方向)に間隔を空けて設けられている。タッチパネル3の位置入力側の面の端部(具体的には、図2の右側端部)には、配線基板23aが接続されている。この配線基板23aの一端は、各第1電極21に電気的に接続されている。配線基板23aの他端は、外部の制御回路、例えば位置検出回路等(図示せず)に接続され、その制御回路と第1電極21との間で信号の入力又は出力が行われる。
第2電極22は、その個々が行方向Xに延びる帯状に形成されている。そしてそれら帯状の第2電極22の複数が、列方向Yに間隔を空けて設けられている。タッチパネル3の位置入力側と反対側の面上の端部(具体的には、図2の右側端部)には、配線基板23bが接続されている。この配線基板23bの一端は、各第2電極22に電気的に接続されている。配線基板23bの他端は、外部の制御回路、例えば位置検出回路等(図示せず)に接続され、その制御回路と第2電極22との間で信号の入力又は出力が行われる。
透光性基板20の第1面S1上には、複数の第1電極21を覆うように保護層としての樹脂膜24が設けられている。また、透光性基板20の第2面S2上にも、複数の第2電極22を覆うように保護層としての樹脂膜24が設けられている。これらの樹脂膜24は、透光性を有した感光性樹脂、例えばアクリル樹脂等を用いて形成できる。なお、この樹脂膜24は、図1の液晶パネル2の内部に形成される要素、例えばオーバーレイヤやスペーサ等(図示せず)と同じ材料を用いて形成することができる。また、本実施形態において、図2の樹脂膜24は、透光性基板20の第1面S1上及び第2面S2上に設けているが、それに代えて、第1面S1上又は第2面S2上のいずれか一方に設けることもできる。
タッチパネル3の表面という場合、樹脂膜24が設けられているときには、その樹脂膜24の表面がタッチパネル3の表面である。また、樹脂膜24が設けられていないときには、基板20及び電極21,22の表面がタッチパネル3の表面である。また、必要に応じて樹脂膜24の上に適宜の光学膜が設けられる場合には、その光学膜の表面がタッチパネル3の表面である。
図1において、タッチパネル3の位置入力側の表面には接着剤18が設けられている。この接着剤18には水分やイオン成分が含まれており、そのため、仮に接着剤18が基板20の第1面S1及び第1電極21上に直接に設けられると、これらの水分やイオン成分によって第1電極21が腐蝕するおそれがある。また、タッチパネル3の位置入力側と反対側の表面には反射防止膜26が接着剤を用いて貼り付けられている。仮に反射防止膜26が基板20の第2面S1及び第2電極22上に直接に設けられると、第2電極22も接着剤に含まれた水分やイオン成分によって腐蝕するおそれがある。本実施形態では、基板20の第1面S1上及び第2面S2上に樹脂膜24を設けることにより、接着剤が第1電極21及び第2電極22に直接に触れることがなくなる。その結果、接着剤に含まれた水分等によって電極21,22が腐蝕することを防止できる。
本実施形態におけるタッチパネル3は、透光性基板20の両面に設けられた第1電極21と第2電極22との間に形成された静電容量の変化に基づいて、指、ペン等といった入力手段25が触れた位置(以下、入力位置とする)を検出する、いわゆる静電容量方式のタッチパネルである。このタッチパネル3における入力位置を検出する原理は以下の通りである。図2において、第1電極21にはパルス信号が印加されている。矢印Z2で示す部分において第1電極21に何も触れていない状態では、電気力線が第1電極21と第2電極22の間に形成されて静電容量C1が形成される。この状態で、図2の矢印Z3で示す部分に示すように、入力手段25が第1電極21に触れると第1電極21と第2電極22の間の電気力線が入力手段25に吸収されて静電容量C1がC2(C2<C1)に減少する。このように静電容量C1がC2に減少することに起因する電流変化を検出することにより、入力位置を検出することができる。
図1に戻って、タッチパネル3の位置入力側(矢印Z0側)には、保護板17が接着剤18によって貼り付けられている。保護板17は、タッチパネル3の位置入力側の面を覆うように設けられ、透光性基板20の第1面S1及びその上に設けられた第1電極21(図2参照)を保護することができる。この保護板17は、例えばPMMA(ポリメチルメタアクリレート)、ポリカーボネート等といった透光性の樹脂を用いて形成できる。また、接着剤18としては、例えばPSA(Pressure Sensitive Adhesive:感圧型接着剤)を用いることができる。このPSAは、常温雰囲気中において圧力を加えることにより硬化する接着剤である。
保護板17のタッチパネル3に対向する側の表面の周囲領域には、枠パターン19が形成されている。この枠パターン19は、矢印Z0が描かれた側から平面的に見て枠状に形成されている。この枠パターン19は、例えば液晶装置1の表示領域を規定する枠として用いられたり、表示に用いられる光が外部に漏れ出さないように遮光する遮光枠として用いられる。この枠パターン19は、黒色の顔料、染料等を用いて印刷することによって設けることができる。
タッチパネル3の液晶パネル2に対向する面(矢印Z1側の面)上には、反射防止層としての反射防止膜26が設けられている。また、液晶パネル2のタッチパネル3に対向する面(矢印Z0側の面)にも反射防止膜26が設けられている。すなわち、タッチパネル3と液晶パネル2の間には一対の反射防止膜26が対向して設けられている。
以下、反射防止膜26について詳しく説明する。図3は、図1の矢印Zで示す部分、すなわち、反射防止膜26の断面構造を拡大して示している。反射防止膜26は、屈折率が異なる材料、例えば、高い屈折率を有する金属酸化物や低い屈折率を有する化合物等を積層することにより構成されている。具体的には、図3に示すように、例えばTAC(Triacetylcellulose:トリアセチルセルロース)から成る透光性のフィルム27の表面上に、低屈折率を有する材料であるSiO(二酸化ケイ素)から成る膜28と、高屈折率を有する材料であるTiO(二酸化チタン)から成る膜29とが交互に積層された構造を有している。このような構造の反射防止膜26では、光が透過する際に、基材である透光性フィルム27とSiO膜28との界面及びSiO膜28とTiO膜29との界面において発生する反射光の干渉を利用して反射光を減衰することができる。従って、図1に示すように、この反射防止膜26を空気層とタッチパネル3の界面及び空気層と液晶パネル2の界面に設ければ、それらの界面における光反射率を下げることができる。
本実施形態において、反射防止膜26は透光性フィルム27を基材として形成された膜状の部材であり、この膜状の部材を、例えば接着剤を用いてタッチパネル3の表面及び液晶パネル2の表面に貼り付けている。従って、反射防止膜26は、タッチパネル3の表面又は液晶パネル2の表面との間に空気層を有することなく設けられている。なお、反射防止膜26は、SiOやTiOを、例えばスパッタ等によって各表面上に直接に積層することにより設けることもできる。また、高屈折率の材料として、TiOに代えて、Al(酸化アルミナ)やSnO(酸化錫)等を用いることもできる。また、低屈折率の材料として、SiOに代えて、MgF(フッ化マグネシウム)等を用いることもできる。
次に、図4を用いて図1の液晶装置1を製造する工程を説明する。まず、図4(a)において、タッチパネル3の位置入力側に設けられた樹脂膜24の表面に接着剤18を塗布する。次に、枠パターン19を印刷した状態の保護板17を、図4(b)において、接着剤18を用いてタッチパネル3に接着する。具体的には、保護板17をタッチパネル3に対する所定位置に合わせた後、保護板17を接着剤18に所定の圧力で押し付ける(すなわち、加圧する)。この加圧により、接着剤18が硬化し、保護膜17がタッチパネル3に接着される。
次に、図4(c)において、タッチパネル3の位置入力側と反対側に設けられた樹脂膜24の表面に、反射防止膜26を貼り付ける。また、液晶パネル2の偏光板7b上(すなわち、液晶パネル2の表示面上)に反射防止膜26を貼り付ける。次に、図4(d)において、保護板17及び反射防止膜26を装着したタッチパネル3と、反射防止膜26を装着した液晶パネル2と、照明装置4とを、例えば筐体(図示せず)等に収容することにより液晶装置1を組立てる。この際、タッチパネル3に設けられた反射防止膜26と液晶パネル2に設けられた反射防止膜26とが所定の間隔をおいて対向するように組立てる。以上の工程により図1の液晶装置1が完成する。
本実施形態の液晶装置1は以上のように構成されているので、反射型の表示を行う場合には、図1において、太陽光や室内光等といった外部光L0が保護板17及びタッチパネル3を通して液晶パネル2の内部へ導入される。一方、透過型の表示を行う場合には、まず、LED15から発せられた光が導光板16の側端面である光入射面16aを通してその導光板16の内部へ導入される。そして、導入された光は導光板16の内部を進行した後、側端面に隣接する平面である光出射面16bから面状の光L1として出射して液晶パネル2へ供給される。
以上のようにして液晶パネル2へ外部光L0又は照明光L1が供給される間、液晶パネル2内の液晶層に印加される電圧が画素ごとに制御され、液晶分子の配向が画素ごとに制御される。こうして配向制御される液晶分子の働きにより、液晶パネル2に供給された上記の光L0又はL1が画素ごとに変調される。この変調された光が、偏光板7bを通過するとき、その偏光板7bの偏光特性により画素ごとに通過を規制され、文字、数字、図形等といった像が表示され、これが、矢印Z0方向から視認される。
ところで、従来の液晶装置は、図12に示すように、液晶パネル202、タッチパネル203及び保護板204が平面的に重ねて配置されている。そして、液晶パネル202とタッチパネル203の間及び保護板204とタッチパネル203の間には空間が設けられている。この空間は、外部と同じ雰囲気の空気層であり、この空気層を設けることにより、各要素間において干渉縞(いわゆる、ニュートンリング)が発生することを防止している。
しかしながら、上記のような空気層が在ると、その空気層と液晶パネル202との界面、空気層とタッチパネル203との界面及び空気層と保護板204との界面において、外部光L0の一部又は照明光L1の一部が短い矢印Lで示すように反射する。その結果、液晶装置201を透過する光に損失(ロス)が発生することになり、液晶装置201の光学特性が低下するおそれがある。なお、各界面に入射する光L0又はL1に対して当該界面において反射する光Lの量は略一定である。例えば、各界面では当該界面に入射する光L0又はL1の約4%の光Lが反射する。
これに対し、本実施形態の液晶装置では、図1に示すように、タッチパネル3の液晶パネル2に対向する表面上に空気層を有することなく反射防止膜26を設けることにした。また、液晶パネル2のタッチパネル3に対向する表面上にも空気層を有することなく反射防止膜26を設けることにした。このように、タッチパネル3の表面及び液晶パネル2の表面に反射防止膜26を設ければ、タッチパネル3の表面及び液晶パネル2の表面において光が反射することを反射防止膜26の機能によって抑えることができる。例えば、反射防止膜26を貼り付けた各界面において反射する光Lを、当該界面を通過する光L0又はL1のうちの約0.3%に抑えることができる。
また、本実施形態の液晶装置では、保護板17とタッチパネル3の互いに対向する面を接着剤18を用いて貼り合わせることにした。こうすれば、保護板17とタッチパネル3との間の空気層をなくすことができるので、保護板17と空気層との界面及びタッチパネル3と空気層との界面において光が反射することを防止できる。
以上、反射防止膜26を設けること、及び接着剤18を用いて保護板17とタッチパネル3を貼り合わせることによって、保護膜17の表面、タッチパネル3の表面及び液晶パネル2の表面において光が反射することが防止又は抑制され、保護板17、タッチパネル3及び液晶パネル2を透過する外部光L0又は照明光L1の損失を低減することができる。この結果、液晶装置1の表示の見栄えを向上させることができる。
なお、保護板17と接着剤18、又はタッチパネル3と接着剤18は互いの屈折率が全く同じではないかもしれない。しかしながら、空気層に比べて接着剤18の方が保護板17及びタッチパネル3の屈折率に近いので、各部材の表面における光の反射を効果的に抑えることができる。特に、本実施形態では接着剤18としてアクリル系の粘着剤であるPSAを用いている。このPSAは保護板17の材料であるPMMA及びタッチパネル3を構成する透光性基板20と屈折率が略同じであるので、光が反射することをより確実に防止できる。
(電気光学装置の第2実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置の他の実施形態を図5に基づいて説明する。図1に示した先の実施形態では、保護板とタッチパネルとを接着剤を用いて貼り合わせる構成とした。また、タッチパネルと液晶パネルの間に反射防止層を設ける構成とした。これに対し、本実施形態では、保護板とタッチパネルの間に反射防止膜を設け、液晶パネルとタッチパネルとを接着剤を用いて貼り合わせる構成としている。すなわち、本実施形態の液晶装置は、図1の液晶装置に対して、接着剤で貼り合わせる面と反射防止膜を貼り付ける面とを互いに入れ替えた構成となっている。本実施形態の説明も液晶装置を例示して行うものとし、図1の実施形態と同じ要素は同じ符号を付して示すことにして、その説明は省略する。
図5は、本実施形態に係る液晶装置31の断面構造を示している。液晶装置31は、液晶パネル2と、タッチパネル3と、照明装置4を備えている。これらの液晶パネル2、タッチパネル3及び照明装置4の構成は、図1に示すものと同じとすることができる。
図5において、タッチパネル3の位置入力側の反対側(矢印Z1側)には、液晶パネル2が接着剤18によって貼り付けられている。この接着剤18としては、例えばPSAを用いることができる。
タッチパネル3の位置入力側(矢印Z0側)の表面上には、反射防止層としての反射防止膜26が設けられている。また、保護板17のタッチパネル3に対向する側(矢印Z1側)の表面にも反射防止膜26が設けられている。すなわち、保護板17とタッチパネル3の間には一対の反射防止膜26が互いに間隔をおいて対向して設けられている。これらの反射防止膜26は、図3に示すように、透光性フィルム27を基材として形成された膜状の部材である。この反射防止膜26は、図5において、例えば接着剤を用いてタッチパネル3の樹脂膜24の表面及び保護板17の表面に貼り付けられている。このように反射防止膜26を貼り付けることにより、当該反射防止膜26はタッチパネル3の表面及び保護板17の表面に当該表面との間に空気層を有することなく設けられている。
上記のように本実施形態の液晶装置31では、タッチパネル3の保護板17に対向する表面に当該表面との間に空気層を有することなく反射防止膜26を設けることにした。また、保護板17のタッチパネル3に対向する表面にも当該表面との間に空気層を有することなく反射防止膜26を設けることにした。このように、タッチパネル3の表面及び保護板17の表面に反射防止膜26を設ければ、タッチパネル3の表面及び保護板17の表面において光が反射することを反射防止膜26の機能によって抑えることができる。例えば、反射防止膜26を貼り付けた各界面において反射する光Lを、当該界面を通過する光L0又はL1のうちの約0.3%に抑えることができる。
また、本実施形態の液晶装置では、液晶パネル2とタッチパネル3の互いに対向する面を接着剤18を用いて貼り合わせることにした。こうすれば、液晶パネル2とタッチパネル3との間の空気層をなくすことができるので、液晶パネル2と空気層との界面及びタッチパネル3と空気層との界面において光が反射することを防止できる。
以上、保護板17とタッチパネル3との間に反射防止膜26を設けると共に、接着剤18を用いて液晶パネル2とタッチパネル3とを貼り合わせる構成とした本実施形態の液晶装置31では、保護板17、タッチパネル3及び液晶パネル2を透過する外部光L0又は照明光L1の損失を低減することができ、それ故、液晶装置31の表示の見栄えを向上させることができる。
(電気光学装置の第3実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態を図6を用いて説明する。図1に示した先の実施形態では、保護板とタッチパネルとを接着剤を用いて貼り合わせると共に、タッチパネルと液晶パネルの間に反射防止層を設ける構成とした。これに対し、本実施形態では、保護板とタッチパネルの間、及びタッチパネルと液晶パネルの間の両方に反射防止膜を設ける構成としている。すなわち、本実施形態の液晶装置は、図1の液晶装置に対して、接着剤に代えて反射防止膜を用いた構成となっている。本実施形態の説明も液晶装置を例示して行うものとし、図1の実施形態と同じ要素は同じ符号を付して示すことにして、その説明は省略する。
図6は、本実施形態に係る液晶装置41の断面構造を示している。液晶装置41は、液晶パネル2と、タッチパネル3と、照明装置4を備えている。これらの液晶パネル2、タッチパネル3及び照明装置4の構成は、図1に示すものと同じとすることができる。
図6において、保護板17のタッチパネル3に対向する側(矢印Z1側)の表面に反射防止膜26が設けられている。また、液晶パネル2のタッチパネル3に対向する側(矢印Z0側)の表面にも反射防止膜26が設けられている。また、タッチパネル3の位置入力側の表面及びその反対側の表面にもそれぞれ反射防止膜26が設けられている。従って、タッチパネル3と保護板17の間及びタッチパネル3と液晶パネル2の間に一対の反射防止膜26がそれぞれ設けられている。
これらの反射防止膜26は、図3に示すように、透光性フィルム27を基材として形成された膜状の部材である。この反射防止膜26は、図6において、例えば接着剤を用いてタッチパネル3の表面(すなわち、樹脂膜24の表面)、液晶パネル2の表面(すなわち、偏光板7bの表面)、及び保護板17の表面に貼り付けられている。このように反射防止膜26を貼り付けることにより、当該反射防止膜26はタッチパネル3の表面、液晶パネル2の表面、及び保護板17の表面に空気層を有することなく設けられている。
上記のように本実施形態の液晶装置41では、保護板17のタッチパネル3に対向する表面に当該表面との間に空気層を有することなく反射防止膜26を設けることにした。また、液晶パネル2のタッチパネル3に対向する表面にも当該表面との間に空気層を有することなく反射防止膜26を設けることにした。また、タッチパネル3の位置入力側及びその反対側の表面にそれらの表面との間に空気層を有することなく反射防止膜26を設けることにした。このように、タッチパネル3の表面、液晶パネル2の表面及び保護板17の表面に反射防止膜26を設ければ、各表面において光が反射することを反射防止膜26の機能によって抑えることができる。例えば、反射防止膜26を貼り付けた各界面において反射する光Lを、当該界面を通過する光L0又はL1の約0.3%に抑えることができる。その結果、保護板17、タッチパネル3及び液晶パネル2を透過する際における外部光L0又は照明光L1の損失を低減することができるので、液晶装置31の表示の見栄えを向上させることができる。
なお、本実施形態の液晶装置41は、図1に示す構成の液晶装置1及び図5に示す構成の液晶装置31に比べて、光の損失が多くなることが考えられる。具体的には、図1又は図2に示した実施形態においては、保護板17とタッチパネル3の間及びタッチパネル3と液晶パネル2の間で損失する光を考えれば、0.3%の光が2箇所の界面で反射するので合わせて0.6%の光が損失する。これに対し図6に示す実施形態おいては、保護板17とタッチパネル3の間、及びタッチパネル3と液晶パネル2の間で損失する光を考えれば、0.3%の光が4箇所の界面で反射するので、合わせて約1.2%の光が損失することになる。
しかしながら、図1の液晶装置1及び図5の液晶装置31を作製するには、保護板17とタッチパネル3、又は液晶パネル2とタッチパネル3とを接着剤18を用いて接着する作業を行う必要がある。この接着作業は難しい作業であり、液晶装置を作製する上で歩留まりが悪くなるおそれがある。これに対し図6の液晶装置41は、接着剤18(図1参照)を用いないで構成されるので、図1の液晶装置1及び図5の液晶装置31に比べて作製し易い構成となっており、歩留まりを良くすることができる。
(電気光学装置の第4実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態を図7を用いて説明する。図1から図6に示した各実施形態では、タッチパネル等の表面における光の反射を反射防止膜を用いて防止することにより、光の損失を防止する構成とした。これに対し本実施形態では、偏光層をタッチパネルの位置入力側の表面に対向する位置に設ける構成としている。本実施形態の説明も液晶装置を例示して行うものとし、図1から図5の各実施形態と同じ要素は同じ符号を付して示すことにして、その説明は省略する。
図7は、本実施形態に係る液晶装置51の断面構造を示している。液晶装置51は、液晶パネル52と、タッチパネル3と、照明装置4を備えている。液晶パネル52は、図1に示す液晶パネル2の偏光板7bを除いた構成と同じである。また、タッチパネル3及び照明装置4の構成は、図1に示すものと同じとすることができる。
図7において、偏光板7bは、タッチパネル3の位置入力側(矢印Z0側)の表面、すなわち樹脂膜24の表面に貼り付けられている。一方、第1基板5、第2基板6、他方の偏光板7a等によって構成される液晶パネル52は、基板20の位置入力側と反対側に設けられている。つまり、液晶パネル52と位置入力側の偏光板7bとは位置的に分離した状態で設けられている。この偏光板7bは、図1の液晶装置1において液晶パネル2のタッチパネル3に対向する側の表面に設けられている偏光板7bと同じものであり、その機能も同じである。従って、図7の液晶パネル52のタッチパネル3に対向する側の表面には偏光層は設けられていない。
偏光板7bは、光を用いて表示を行う液晶パネル52が表示を行う際に必要な要素であり、通常、液晶パネル52に付随して設けられる要素である。この偏光板7bは、当該偏光板7bに入射した光に対して特定の偏光成分のみを透過させる特性(いわゆる、偏光特性)を有する光学部材である。液晶装置51では、液晶パネル52を透過した光が偏光板7bを通過するとき、その偏光板7bの偏光特性により光の通過が規制され、その規制された光によって表示が行われる。このような偏光板7bでは、光の通過が規制されるので、その偏光板7bに入射する光の一部が損失する。例えば、外部光L0が偏光板7bに入射すると、当該偏光板7bを外部光L0が透過する際にその光の一部を損失し、外部光L0のその他の部分が偏光板7bを通過することができる。例えば、外部光L0の約42%が偏光板7bを透過することができる。
タッチパネル3の位置入力側には、保護板17が接着剤18によって貼り付けられている。タッチパネル3の位置入力側には偏光板7bが設けられているので、保護板17は接着剤18によって偏光板7bと貼り合わされていることになる。
既述のように、図12に示す従来の液晶装置201では、空気層と液晶パネル202との界面、空気層とタッチパネル203との界面、及び空気層と保護板204との界面において外部光L0又は照明光L1が反射するので、それらの光が液晶装置201を透過する際にそれらの光に損失が発生する。例えば、各界面では当該界面に入射する光L0又はL1の約4%が反射する。この場合、液晶パネル202のタッチパネル203に対向する表面に偏光層205bが設けられているので、空気層とタッチパネル203との界面及び空気層と保護板204との界面において反射する光Lは外部光L0の約4%ということになる。
これに対し、本実施形態の液晶装置では、図7に示すように、偏光板7bをタッチパネル3の位置入力側である矢印Z0が描かれた側に設けることにした。この構成の液晶装置51では、外部光L0(図7の太い矢印)が位置入力側からタッチパネル3に入射する前に偏光板7bを透過することになる。偏光板7bに入射した光L0は当該偏光板7bを透過する際にその光の一部を損失するので、偏光板7bを透過した後の光L0’(図1の細い矢印)は偏光板7bに入射した光L0に比べて光量が減少している。従って、光量が減少した光L0’が空気層と液晶パネル2との界面又は空気層とタッチパネル3との界面を通過することになる。このように、通過する光L0’の光量が減少すれば、各界面で反射する光の量も相対的に減少することになる。例えば、外部光L0に対して42%の光L0’はその約4%である約1.6%の光Lが各界面において反射することになる。このように、液晶装置51では、空気層と液晶パネル2との界面及び空気層とタッチパネル3との界面で反射する光の量が減少するので、液晶装置51の表示の見栄えを向上させることができる。
なお、保護板17と偏光板7bとは接着剤18によって貼り合わされているので、保護板17とタッチパネル3との間には空気層は形成されていない。従って、保護板17とタッチパネル3との間ではそれらの表面において光が反射することを防止できる。
(変形例)
図7の実施形態では、タッチパネル3の液晶パネル52に対向する面、及び液晶パネル52のタッチパネル3に対向する面に図3に示す反射防止膜26をそれぞれ貼り付けても良い。こうすれば、空気層とタッチパネル3との界面、及び空気層と液晶パネル52との界面において光が反射することを防止できるので、光の損失をより確実に低減することができる。
また、図7では、保護板17と偏光板7bとを接着剤18を用いて貼り合わせているが、この接着剤18に代えて、反射防止膜を設ける構成にすることもできる。具体的には、保護板17の偏光板7bに対向する面、及び偏光板7bの保護板17に対向する面に、図3に示す反射防止膜26をそれぞれ貼り付けることができる。
(電気光学装置の第5実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態を図8を用いて説明する。図1から図7に示した各実施形態では、タッチパネルと保護板とを接着する接着剤、及びタッチパネルと電気光学パネルとを接着する接着剤としてPSA(感圧型接着剤)を用いている。これに対し本実施形態では、タッチパネルと保護板とを接着する接着剤、及びタッチパネルと電気光学パネルとを接着する接着剤として、紫外線(UV)によって硬化する接着剤(以下、UV接着剤とする)を用いることにしている。本実施形態の説明も液晶装置を例示して行うものとし、図1から図7の各実施形態と同じ要素は同じ符号を付して示すことにして、その説明は省略する。
図8は、本実施形態に係る液晶装置61の断面構造を示している。液晶装置61は、液晶パネル2と、タッチパネル3と、照明装置4を備えている。これらの液晶パネル2、タッチパネル3及び照明装置4の構成は、図1に示すものと同じとすることができる。
図8において、タッチパネル3の位置入力側(矢印Z0側)の面には、保護板17がUV接着剤68によって貼り付けられている。また、タッチパネル3の位置入力側と反対側(矢印Z1側)の面には、液晶パネル2がUV接着剤68によって貼り付けられている。UV接着剤68は、紫外線が照射されることにより硬化する接着剤であり、例えば、シリコン樹脂であるRTV(room-temperature vulcanization)等を用いることができる。
また、本実施形態におけるUV接着剤68は、吸湿硬化性又は嫌気硬化性も併せて備えたUV接着剤である。吸湿硬化性とは、空気中の水分を触媒として利用することにより硬化する性質のことである。また、嫌気硬化性とは、空気を遮断することにより硬化する性質のことである。なお、UV接着剤68の両端部において細かい斜線で示す部分は光に曝され難い部分を示しているが、この部分についての詳細は後述する。
UV接着剤68を用いて液晶装置61を組立てる場合には、まず、保護板17の表面又はタッチパネル3の表面(すなわち、樹脂膜24の表面)にUV接着剤68を塗布し、そのUV接着剤68を挟んで保護板17とタッチパネル3とを重ね合わせる。また同じく、液晶パネル2の表面又はタッチパネル3の表面にUV接着剤68を塗布し、そのUV接着剤68を挟んで液晶パネル2とタッチパネル3とを重ね合わせる。なお、これらの場合には、保護板17とタッチパネル3との間、及び液晶パネル2とタッチパネル3との間で予め位置合わせを行った状態でそれらを重ね合わせる。
こうして図8に示す構成に重ね合わせた状態で、UV接着剤68に紫外線を照射することによりそのUV接着剤68が硬化し、保護板17とタッチパネル3及び液晶パネル2とタッチパネル3が貼りあわせられた液晶装置61が完成する。
以上のように、本実施形態では、保護板17とタッチパネル3、及び液晶パネル2とタッチパネル3をUV接着剤68を用いて接着することにした。UV接着剤68を用いれば、紫外線Lを接着剤68に照射するだけで各要素間の接着を容易に行うことができる。
なお、本実施形態の液晶装置61においてUV接着剤68を用いる場合には、保護板17、タッチパネル3及び液晶パネル2を重ね合わせた状態で紫外線Lを照射するので、紫外線Lが液晶装置61を構成する部材によって遮られることが考えられる。例えば、保護板17に設けられた枠パターン19に平面的に重なる領域T内のUV接着剤68(図8において細かい斜線で示す部分)が硬化しないおそれがある。また、保護板17の材料であるPMMAは紫外線を通し難い材料であるので、UV接着剤68が硬化し難いことが考えられる。
本実施形態では、UV接着剤68として、吸湿硬化性又は嫌気硬化性を併せて備えた接着剤を用いているので、保護板17又は枠パターン19によって紫外線Lが規制又は遮断されてもUV接着剤68を硬化できる。その結果、保護板17とタッチパネル3、及び液晶パネル2とタッチパネル3を確実に接着できる。
(変形例)
上記の実施形態のように、吸湿硬化性又は嫌気硬化性を備えたUV接着剤68を用いる場合には、UV接着剤68の硬化を促進させる触媒としてPt(白金)を用いることができる。このPtは、例えばUV接着剤68に混入させておくこともできるし、保護板17のUV接着剤68に接する表面、又はタッチパネル3のUV接着剤68に接する表面に塗布しておくこともできる。また、Ptを枠パターン19の材料内に含めておき、枠パターン19を保護板17に印刷した際に、枠パターン19と同時にPtを設けることもできる。
また、図8の実施形態では、可視光によって硬化する接着剤(以下、可視光接着剤とする)をUV接着剤68に代えて用いることもできる。既述のように保護板17の材料であるPMMAは紫外線を通し難い材料である。しかしながら、PMMAは可視光を十分に透過することができるので、接着剤68として可視光接着剤を用いれば、保護板17とタッチパネル3及び液晶パネル2とタッチパネル3を確実に接着できる。
(電子機器の第1実施形態)
以下、本発明に係る電子機器の実施形態を説明する。なお、この実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
図9は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。ここに示す電子機器は、液晶装置101と、これを制御する制御回路102とを有する。制御回路102は、表示情報出力源106、表示情報処理回路107、電源回路108及びタイミングジェネレータ109によって構成される。そして、液晶装置101は液晶パネル103、駆動回路104及びタッチパネル105を有する。
表示情報出力源106は、RAM(Random Access Memory)等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ109により生成される各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路107に供給する。
次に、表示情報処理回路107は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった周知の回路を多数備え、入力した表示情報の処理を実行して、画像信号をクロック信号CLKと共に駆動回路104へ供給する。ここで、駆動回路104は、走査線駆動回路やデータ線駆動回路と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路108は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。
液晶装置101は、例えば、図1に示した液晶装置1、図5に示した液晶装置31、図6に示した液晶装置41又は図7に示した液晶装置51を用いて構成できる。本発明に係る液晶装置1,31,41は、タッチパネル3と液晶パネル2の間、又は保護板17とタッチパネル3の間に反射防止膜26を設けることにより、空気層と液晶パネル2との界面及び空気層とタッチパネル3との界面で反射する光Lの量を減少させることができ、その結果、液晶装置の表示の見栄えを向上させることができる。また、図7の液晶装置51では、偏光板7bをタッチパネル3の位置入力側の表面に対向させて設けることにより、空気層と液晶パネル52との界面及び空気層とタッチパネル3との界面で反射する光Lの量を減少させることができる。以上の各効果により、液晶装置1,31,41,51の表示の見栄えを向上させることができる。従って、これらの液晶装置を用いて構成される本発明に係る電子機器においても、その表示の見栄えを向上させることができる。
(電子機器の第2実施形態)
図10は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機110は、本体部111と、該本体部111に対して開閉可能に設けられた表示体部112とを有する。液晶装置によって構成された表示装置113は、表示体部112の内部に配置され、電話通信に関する各種表示は、表示体部112の表示画面114によって視認できる。本体部111には操作ボタン115が配列されている。
表示体部112の上部に設けられた受話部116の内部には、図示しないスピーカが配置される。また、本体部111の下端部に設けられた送話部117の内部には図示しないマイクが内蔵されている。表示装置113の動作を制御するための制御部は、携帯電話機の全体の制御を司る制御部の一部として、又はその制御部とは別に、本体部111又は表示体部112の内部に格納される。
表示装置113は、例えば、図1に示した液晶装置1、図5に示した液晶装置31、図6に示した液晶装置41又は図7に示した液晶装置51を用いて構成できる。本発明に係る液晶装置1,31,41は、タッチパネル3と液晶パネル2の間、又は保護板17とタッチパネル3の間に反射防止膜26を設けることにより、空気層と液晶パネル2との界面、及び空気層とタッチパネル3との界面で反射する光Lの量を減少させることができ、その結果、液晶装置の表示の見栄えを向上させることができる。また、液晶装置51では、偏光板7bをタッチパネル3の位置入力側の表面に対向させて設けることにより、空気層と液晶パネル52との界面、及び空気層とタッチパネル3との界面で反射する光Lの量を減少させることができる。以上の各効果により、液晶装置1,31,41,51の表示の見栄えを向上させることができる。従って、これらの液晶装置を用いて構成される本発明に係る電子機器においても、その表示の見栄えを向上させることができる。
なお、電子機器としては、以上に説明した携帯電話機等の他にも、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、POS端末器等が挙げられる。
(実験例)
本発明に係る電気光学装置に関して、偏光層を設ける位置を異ならせた構成の4種類の液晶装置を用いて表示実験を行い、それぞれの液晶装置における表示の見栄えを比較した。図11は、本実験に用いた液晶装置における光の損失状態を示す図である。本発明に係る電気光学装置は、位置入力装置の位置入力側に保護板を設ける構成となっている。しかしながら、本実験例は、電気光学装置の見栄えに関する偏光層の影響を比較するものであるので、図11に示すように、保護板を除いた構成の電気光学装置に関して実験を行うものである。
図11(a)は、図5に示す液晶装置31において、タッチパネル3の位置入力側に反射防止膜を設けない状態に相当する構成、すなわち、液晶パネル2のタッチパネル3と対向する面に偏光板7bを置き、当該偏光板7bとタッチパネル3とを接着剤18で貼り合わせた構成を示している。図11(b)は、図12に示す従来の液晶装置201に相当する構成、すなわち、液晶パネル202のタッチパネル203と対向する面に偏光板7bを置き、当該偏光板7bとタッチパネル3との間に空気層を設けた構成を示している。また、図11(c)は、図7に示す液晶装置51の変形例に相当する構成、すなわち、タッチパネル3の位置入力側に偏光板7bを置き、タッチパネル3と液晶パネル52とを接着剤18を用いて貼り合わせた構成を示している。本実験例では液晶装置を符号81で示す。また、図11(d)は、図7に示す液晶装置51に相当する構成、すなわち、タッチパネル3の位置入力側に偏光板7bを置き、当該タッチパネル3と液晶パネル52との間に空気層を設けた構成を示している。
上記の図11(a)から図11(d)に示す構成の液晶装置に関して、液晶装置の表示の光学的見栄えを比較した。この実験は、タッチパネル3の位置入力側から入射する光L0を用いて表示を行う反射型表示と、液晶パネル2又は52のタッチパネル3と反対側から入射する光L1を用いて表示を行う透過型表示のそれぞれに関して行ったものである。なお、図11において、偏光板7bを通過する前の光L0及び偏光板7aを通過する前の光L1は太い線で示されており、それらの偏光板を通過した後の光L0’又はL1’は細い線で示されている。
本実験の結果より、反射型表示の場合、光の損失が少なくて表示の見栄えが最も良い液晶装置は、図11(a)の液晶装置31及び図11(c)の液晶装置81であり、次いで図11(d)の液晶装置51であり、光の損失が多くて表示の見栄えが最も良くない液晶装置は図11(b)の液晶装置201であることがわかった。
反射型表示を行う場合、図11(a)に示す液晶装置31と図11(c)に示す液晶装置81は略同じ量の光を損失することになる。図11(a)の液晶装置31及び図11(c)の液晶装置81では、光L0が反射する界面はタッチパネル3の位置入力側の表面のみであり、偏光板7bを通過した後の光L0’は反射せずに液晶パネル2を通過できる。
次に、図11(b)の液晶装置201では、光L0がタッチパネル203の両側の表面と偏光板7bの表面の3つの界面で反射する。この構成の液晶装置201では、各界面において入射光L0の約4%の光Lが反射して損失し、その損失した後の光の約42%が偏光板7bを通過する。
次に、図11(d)の液晶装置51では、光L0が偏光板7bの表面で反射し、その後、偏光板7bを通過した光L0’がタッチパネル3の表面及び液晶パネル2の表面で反射する。液晶装置51では、図11(b)の液晶装置201と同じく光が反射する界面は3つであるが、そのうち2つの界面を通過する光は偏光板7bを通過した後の光L0’である。それら2つの界面で反射する光L’は光L0’の約4%であり、すなわち入射光L0の約1.6%である。従って、図11(d)の液晶装置51は図11(b)の液晶装置201に比べて光の損失が少ないといえる。以上のことから、反射型表示の場合、偏光板7bを設ける位置によって表示の見栄えの差が大きいことがわかった。
次に、透過型表示の場合、光の損失が少なくて表示の見栄えが最も良い液晶装置は、図11(a)の液晶装置31及び図11(c)の液晶装置81であり、光の損失が多くて表示の見栄えが最も良くない液晶装置は図11(b)の液晶装置201及び図11(d)の液晶装置51であることがわかった。透過型表示を行う場合、図11(a)に示す液晶装置31と図11(c)に示す液晶装置81が略同じ量の光を損失することになる。図11(a)の液晶装置31及び図11(c)の液晶装置81のいずれの構成においても、光L1は偏光板7aの表面のみで反射し、偏光板7a及び偏光板7bを通過した後の光L1’はタッチパネル3の位置入力側の表面において反射する。
次に、図11(b)の液晶装置201において、光L1は偏光板7aの表面で反射し、光L1’は偏光板7bの表面及びタッチパネル3の両側表面において反射する。また、図11(d)の液晶装置51において、光L1は偏光板7aの表面で反射し、光L1’は液晶パネル52の表面、タッチパネル3の表面及び偏光板7bの表面で反射する。図11(b)の液晶装置201と図11(d)の液晶装置51のいずれの構成においても、光が反射する界面は4箇所であり、光が損失する量は略同じである。なお、厳密に言えば、偏光板7bを通過する前の光と透過した後の光とでは反射光Lの割合が異なるのであるが、光L1’は既に偏光板7aにおいて多くの光を損失しており、その後の反射光Lの差は非常に少ないものといえる。以上のことから、透過型表示の場合、界面の反射による光の損失が表示の見栄えに大きく影響するが、偏光板7bを設ける位置による影響は小さいことがわかった。
本発明に係る電気光学装置の一実施形態を示す断面図である。 図1のタッチパネルの構造を示す断面図である。 図1の反射防止膜の層構造を拡大して示す断面図である。 図1の電気光学装置の製造工程を示す図である。 本発明に係る電気光学装置の他の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。 本発明に係る電気光学装置の実験例を示す断面図である。 従来の電気光学装置を示す断面図である。
符号の説明
1,31,41,51,61.液晶装置(電気光学装置)、
2,52.液晶パネル(電気光学パネル)、 3.タッチパネル(位置入力装置)、
4.照明装置、 5.第1基板、 5a.第1透光性基板、 6.第2基板、
6a.第2透光性基板、 7a,7b.偏光板(偏光層)、 8.張出し部、
15.LED、 16.導光板、 16a.光入射面、 16b.光出射面、
17.保護板、 18.接着剤、 19.枠パターン、 20.透光性基板、
21.第1電極、 22.第2電極、 23a,23b.配線基板、
24.樹脂膜(保護層)、 25.入力手段、 26.反射防止膜(反射防止層)、
27.透光性フィルム、 28.SiO膜、 29.TiO膜、
68.UV接着剤、可視光接着剤、 101.液晶装置(電気光学装置)、
102.制御回路、 103.液晶パネル、 104.駆動回路、
105.タッチパネル、 110.携帯電話機(電子機器)、 111.本体部、
112.表示体部、 113.表示装置、 114.表示画面、 L0.外部光、
L1.照明光、 L.反射光、 L.紫外線、 S1.透光性基板の第1面、
S2.透光性基板の第2面、

Claims (13)

  1. 基板と該基板の少なくとも一方の面上に形成された電極とを備えてなり、前記基板のいずれかの面の平面領域内で位置が入力される位置入力装置と、
    前記位置入力装置の位置入力側の表面に対向して設けられた保護板と、
    前記基板の位置入力側と反対側に設けられ、偏光層を備え、該偏光層を透過する偏光と透過しない偏光とで表示を行う電気光学パネルと、を有し、
    前記保護板の前記位置入力装置に対向する面、前記位置入力装置の前記保護板に対向する面、前記位置入力装置の前記電気光学パネルに対向する面、及び前記電気光学パネルの前記位置入力装置に対向する面の少なくとも1つの表面上には、当該表面との間に空気層を有することなく反射防止層が設けられる
    ことを特徴とする電気光学装置。
  2. 請求項1記載の電気光学装置において、前記保護板と前記位置入力装置の互いに対向する面又は前記位置入力装置と前記電気光学パネルの互いに対向する面のうち、前記反射防止層が設けられていない面同士は接着剤を用いて貼り合わせられていることを特徴とする電気光学装置。
  3. 基板と該基板の少なくとも一方の面上に形成された電極とを備え、前記基板のいずれかの面の平面領域内で位置が入力される位置入力装置と、
    偏光層と、
    前記偏光層を透過する偏光と透過しない偏光とで表示を行う電気光学パネルと、を有し、
    前記電気光学パネルは前記基板の位置入力側と反対側に配置され、前記偏光層は前記基板の位置入力側の表面に対向して配置される
    ことを特徴とする電気光学装置。
  4. 請求項3記載の電気光学装置において、前記偏光層に対して前記位置入力装置が配置される側と反対側には、前記偏光層と対向して保護板が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
  5. 請求項4記載の電気光学装置において、前記保護板と前記偏光層、又は前記位置入力装置と前記電気光学パネルは接着剤を用いて貼り合わせられていることを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項4記載の電気光学装置において、前記保護板の前記偏光層に対向する面、前記偏光層の前記保護板に対向する面、前記位置入力装置の前記電気光学パネルに対向する面、及び前記電気光学パネルの前記位置入力装置に対向する面の少なくとも1つの表面上には、当該表面との間に空気層を有することなく反射防止層が設けられることを特徴とする電気光学装置。
  7. 請求項2又は請求項5記載の電気光学装置において、前記接着剤は感圧型の接着剤であることを特徴とする電気光学装置。
  8. 請求項2又は請求項5記載の電気光学装置において、前記接着剤は紫外線によって硬化する接着剤であることを特徴とする電気光学装置。
  9. 請求項8記載の電気光学装置において、紫外線によって硬化する前記接着剤は、吸湿硬化性又は嫌気硬化性を有することを特徴とする電気光学装置。
  10. 請求項2又は請求項5記載の電気光学装置において、前記接着剤は可視光によって硬化する接着剤であることを特徴とする電気光学装置。
  11. 請求項1から請求項10のいずれか1つに記載の電気光学装置において、前記位置入力装置は、前記電極を保護する保護層をさらに有することを特徴とする電気光学装置。
  12. 請求項1から請求項11のいずれか1つに記載の電気光学装置において、前記位置入力装置は前記電極の周囲の静電容量の変化に基づいて位置を検出する静電容量方式の位置入力装置であることを特徴とする電気光学装置。
  13. 請求項1から請求項12のいずれか1つに記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
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