JP2012133428A

JP2012133428A - 表示装置

Info

Publication number: JP2012133428A
Application number: JP2010282642A
Authority: JP
Inventors: Naoki Nakagawa; 直紀中川; Arisuke Yamagata; 有輔山縣; Masafumi Agari; 将史上里
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2012-07-12

Abstract

【課題】本発明は、奥行きを大きくすることなく、タッチ操作による表示画面の変形や基板割れ、液晶パネルからのノイズによるタッチ検出の感度低下を抑制する表示装置を実現することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかる表示装置は、湾曲形状に形成された液晶パネル４と、液晶パネル４上において、液晶パネル４に沿って形成された所定の膜厚の接着層３と、接着層３上において、接着層３に接着して配置されたタッチパネル２と、湾曲形状に形成され、タッチパネル２上に配置された表面保護板１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は表示装置に関し、特に、湾曲したタッチパネルを有する表示装置に関する。

液晶表示装置に代表される表示装置は、軽量、薄型、低消費電力の特徴を生かして各種分野で利用されている。中でも液晶表示装置は、パーソナル・コンピュータに代表される情報機器に多用されている。また、近年ではＴＶ用途としても広く用いられ、従来のブラウン管にとって代わった。

さらに、液晶表示装置で問題となる視野角、コントラストの制限、動画対応の高速応答への追従が困難といった問題点をクリアした、自発光型で広視野角、高コントラスト、高速応答等、ＬＣＤにはない特徴を活かしたＥＬ素子のような発光体を画素表示部に用いた電界発光型ＥＬ表示装置も、次世代の薄型パネル用デバイスとして用いられるようになってきている。

また、情報入力の観点から、タッチパネル機能を有する表示装置が近年急速に普及してきている。

特開２００７−２７９８１９号公報

一方、設置空間との調和やデザイン性、視認性の観点から、湾曲した表示画面を有する表示装置への要求も強く、湾曲したタッチパネルを有する表示装置の需要も近年高まってきている。

湾曲したタッチパネルを有する表示装置として、合わせて液晶パネルを用いる場合は、タッチパネルを薄型化したプラスチック基板に形成することで可撓性を付与し、湾曲形状の表示装置を形成することができる。

しかしこのような表示装置では、機械強度が小さく、さらに、タッチパネルに入力時に加わる圧力により、表示画面の変形や基板の割れが発生する可能性がある。また、液晶パネルの電極線とタッチパネルの検出電極との間の距離が接近することにより、液晶パネルからのノイズの影響でタッチ検出の感度が低下する、という問題があった。

このような問題に対して、特許文献１に記載されるような、曲面形状のタッチパネルと液晶パネルとの距離を離した構成の表示装置が開示されている。しかし、このような方式のタッチパネル機能付きの表示装置においては、装置の奥行きが大きくなり、機器のデザインとの一体化ができない、また、設置空間が限定される等の問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、奥行きを大きくすることなく、タッチ操作による表示画面の変形や基板割れ、液晶パネルからのノイズによるタッチ検出の感度低下を抑制する表示装置を実現することを目的とする。

本発明にかかる表示装置は、湾曲形状に形成された液晶パネルと、前記液晶パネル上において、前記液晶パネルに沿って形成された所定の膜厚の接着層と、前記接着層上において、前記接着層に接着して配置されたタッチパネルと、湾曲形状に形成され、前記タッチパネル上に配置された表面保護板とを備える。

本発明にかかる表示装置によれば、湾曲形状に形成された液晶パネルと、前記液晶パネル上において、前記液晶パネルに沿って形成された所定の膜厚の接着層と、前記接着層上において、前記接着層に接着して配置されたタッチパネルと、湾曲形状に形成され、前記タッチパネル上に配置された表面保護板とを備えることにより、タッチパネルの吸湿による感度低下や変質を防止すると共に、液晶パネルのタッチ操作による表示ムラや、機械的な破壊を防止することが可能となる。また、接着層を適切な膜厚に調整することにより、液晶パネルからのノイズによりタッチ検出の感度低下を抑制することが可能となる。

実施の形態１に係る表示装置の構造図である。実施の形態１に係る表示装置の断面構造図である。実施の形態１に係る表示装置の構造図である。実施の形態２に係る表示装置の断面構造図である。実施の形態２に係る粘着シート厚みと結合係数の関係を示す図である。

＜Ａ．実施の形態１＞
湾曲形状のタッチパネルを有する表示装置においては、液晶パネルのガラス基板を薄型化することで可撓性を付与し、凹型あるいは凸型に湾曲化させる手法が採用される。しかしながら、このように形成した構造において、タッチ機能を付与するため液晶パネル上にタッチパネルを貼りつける方式を採用すると、タッチ操作による機械的圧力により、表示画面に歪みや、薄型化された液晶パネルの破壊が発生する。

このような課題を解決するには、湾曲形状の液晶パネル上に透明保護板を配置し、その前面に樹脂フィルム等で形成して可撓性を付したタッチパネルを貼り付ける方策が有効である。しかしながら、このような樹脂フィルム製のタッチパネルを最前面に配置した場合には、タッチパネルが有するタッチパネル基板への水分の吸着によって、透明電極の変質や検出感度の変化が発生するという問題があった。以下に示す本発明の実施の形態は、このような問題を解決する表示装置を示したものである。

＜Ａ−１．構成＞
本発明に係る表示装置の構造について説明する。図１は、本発明に係る湾曲形状のタッチパネルを有する表示装置の構造を示す組み立て図である。

図１に示すように、本発明に係る表示装置は、湾曲形状に形成された液晶パネル４と、液晶パネル４上に、液晶パネル４に沿って配置された、柔軟性を有する所定の膜厚の接着層３と、接着層３を介して、液晶パネル４と接着されたタッチパネル２と、タッチパネル２上に配置された、湾曲形状を有する表面保護板１とを備える。

液晶パネル４は、例えばガラス基板等を薄く形成することで可撓性を付与したものであり、予め湾曲形状に成型された裏面保護板（図示せず）上、あるいは湾曲形状のバックライト上に、その形状に沿わせて固定される。湾曲した形状に沿わせて固定されることで、凹型あるいは凸型に湾曲されて備えられる。なお、本実施の形態においては液晶パネルを用いて入るが、同様に湾曲形状の有機ＥＬパネルを用いることも可能である。

表面保護板１も、予め湾曲形状に成型され、タッチパネル２上に配置される。タッチパネル２は、表面保護板１に貼り付ける等して固定することが可能である。

タッチパネル２は例えば樹脂フィルム等で形成された静電容量方式のものを用いることができ、可撓性が付与される。

表面保護板１を化学処理を施した強化ガラスで形成することで、タッチパネル２の吸湿等による変質や検出感度の低下を防止し、より耐環境性の高い表示装置が実現することができる。

図２には、本発明に係る表示装置の断面構造を示す。図２に示すように、偏光板７上にＴＦＴアレイ基板５が配置され、ＴＦＴアレイ基板５上にカラーフィルタ基板６が配置される。さらに、偏光板７を介して接着層３が配置され、タッチパネル２、表面保護板１が順に配置される。

表面保護板１の強度を確保するためには、１ｍｍ以上の厚みがあることが望ましい。

図に示すように、偏光板７、ＴＦＴアレイ基板５、カラーフィルタ基板６を合わせて、液晶パネル４が形成される。

図３には、本発明に係る表示装置のうち、タッチパネル２の断面構造を示す。図３に示すように、シールド電極８上にタッチパネル基板９が配置され、タッチパネル基板９上に、２層の絶縁膜１１、絶縁膜１４が選択的に形成される。

タッチパネル基板９と絶縁膜１１との境において、検出配線１０が配線され、絶縁膜１１と絶縁膜１４との境において、検出配線１６が配線される。タッチパネル基板９表面において端子１２、絶縁膜１１表面において端子１５がそれぞれ備えられる。

図３に示すように、タッチパネル２は、表面保護板１の厚さが１ｍｍ以上となることを考慮して、投射容量（投影容量方式）の分割された、検出配線を備えるものが望ましい。

タッチパネル２の検出配線１０、検出配線１６と、液晶パネル４の電極線（図示せず）とが近接することで、液晶パネル４からのノイズを受け検出感度が低下するため、タッチパネル２の裏面側にシールド電極８を配置することができる。シールド電極８は透明電極であり、例えばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）を用いる。シールド電極８は、液晶パネル４のカラーフィルタ基板６の表面、あるいは、その上に貼付けられている偏光板７の表面に形成してもよい（図２参照）。

＜Ａ−２．効果＞
本発明に係る実施の形態１によれば、表示装置において、湾曲形状に形成された液晶パネル４と、液晶パネル４上において、液晶パネル４に沿って形成された所定の膜厚の接着層３と、接着層３上において、接着層３に接着して配置されたタッチパネル２と、湾曲形状に形成され、タッチパネル２上に配置された表面保護板１とを備えることで、タッチパネル２の吸湿による感度低下や変質を防止すると共に、液晶パネル４のタッチ操作による表示ムラや、機械的な破壊を防止することが可能となる。

また、本発明に係る実施の形態１によれば、表示装置において、タッチパネル２は、静電容量方式であり、タッチパネル２は、可撓性のタッチパネル基板９と、タッチパネル基板９下に配置された透明電極としてのシールド電極８とを備えることで、液晶パネル４からのノイズによるタッチパネル２における影響を抑制し、検出感度を維持することができる。

また、本発明に係る実施の形態１によれば、表示装置において、タッチパネル２は、タッチパネル基板９上に検出配線１０、検出配線１６を備え、透明電極は、シールド電極であることで、表面保護板１が１ｍｍ以上の厚さになった場合でも、適切にタッチ検出を行うことが可能となる。

また、本発明に係る実施の形態１によれば、表示装置において、表面保護板１および液晶パネル４は、ガラス基板を含むことで、例えば化学強化ガラス等を用い、タッチパネル２の信頼性をより向上させることができ、またガラス基板を薄く形成して可撓性を付与することができる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成＞
図４に示すのは、本実施の形態２に係る表示装置の断面構造である。図４に示すように、偏光板７上にＴＦＴアレイ基板５が配置され、ＴＦＴアレイ基板５上にカラーフィルタ基板６が配置される。さらに、偏光板７を介して厚膜接着層１３が配置され、タッチパネル２、表面保護板１が順に配置される。

図４に示す構造では、図３に示すようなタッチパネル２の裏面側のシールド電極を形成せず、代わりに、タッチパネル２と液晶パネル４との間に形成される接着層をより厚く形成した厚膜接着層１３を備える。このように形成することで、液晶パネル４からのノイズの影響を小さくすることができる。

裏面のシールド電極８（図３参照）を省略することで、界面での反射や透過率の低下を防止できる。さらに、検出配線１０、検出配線１６の直下に位置するシールド電極８を省略することになるので、検出配線１０、検出配線１６の寄生容量が低減でき、タッチパネル２の検出感度が向上する。

図５には、０．７ｍｍ厚のガラス基板とエアーギャップ（三角印）とを備えた場合と、０．２ｍｍ厚のガラス基板と厚膜接着層１３に対応する粘着シート（丸印）とを備えた場合とを比較したグラフである。

図５に示すように、０．７ｍｍ厚のガラス基板と０．３ｍｍ厚相当のエアーギャップとを備えた場合（三角印）には、液晶パネル４の電極とタッチパネル２の電極との結合係数が所定値以下となり、タッチパネル２における、液晶パネル４からのノイズの影響が十分に抑制されていると判断できる。

一方、ガラス基板と厚膜接着層１３に対応する粘着シート（厚膜接着層１３）とを備えて、結合係数が当該値以下まで到達するには、図５に示すように、１．０ｍｍ厚の粘着シート（厚膜接着層１３）が必要となることが分かる。

なお、ガラス基板の厚さ、粘着シートの誘電率に応じて、当該粘着シートに必要とされる厚さは決定され、上記の粘着シートの厚さは一例である。

＜Ｂ−２．効果＞
本発明に係る実施の形態２によれば、表示装置において、液晶パネル４は、０．２ｍｍ厚のガラス基板であり、厚膜接着層１３は、１．０ｍｍの厚さであることで、湾曲した液晶パネル４の機械的な破壊を防止すると共に、液晶パネル４の電極線とタッチパネル２の検出電極との間の距離を離すことができ、タッチパネル２における液晶パネル４からのノイズの影響を抑制できる。

本発明の実施の形態では、各構成要素の材質、材料、実施の条件等についても記載しているが、これらは例示であって記載したものに限られるものではない。

１表面保護板、２タッチパネル、３接着層、４液晶パネル、５ＴＦＴアレイ基板、６カラーフィルタ基板、７偏光板、８シールド電極、９タッチパネル基板、１０，１６検出配線、１１，１４絶縁膜、１２，１５端子、１３厚膜接着層。

Claims

湾曲形状に形成された液晶パネルと、
前記液晶パネル上において、前記液晶パネルに沿って形成された所定の膜厚の接着層と、
前記接着層上において、前記接着層に接着して配置されたタッチパネルと、
湾曲形状に形成され、前記タッチパネル上に配置された表面保護板とを備える、
表示装置。
前記タッチパネルは、静電容量方式であり、
前記タッチパネルは、可撓性のタッチパネル基板と、前記タッチパネル基板下に配置された透明電極とを備える、
請求項１に記載の表示装置。
前記タッチパネルは、前記タッチパネル基板上に検出配線を備え、
前記透明電極は、シールド電極である、
請求項２に記載の表示装置。
前記表面保護板および前記液晶パネルは、ガラス基板を含む、
請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置。
前記液晶パネルは、０．２ｍｍ厚のガラス基板であり、
前記接着層は、１．０ｍｍの厚さである、
請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置。
前記液晶パネルの代わりに、有機ＥＬパネルを備える、
請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置。