JP2014130290A

JP2014130290A - タッチパネル付き液晶表示装置

Info

Publication number: JP2014130290A
Application number: JP2012289060A
Authority: JP
Inventors: Masaru Shiiba; 賢椎葉; Eishiro Otani; 栄志郎尾谷; Kenichi Takahata; 謙一高畠; Masaki Nonaka; 正貴野中; Shinsuke Yoshida; 真介吉田
Original assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Current assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-10

Abstract

【課題】透明樹脂層と液晶表示パネルの界面に生じる応力に起因する液晶表示パネルの表示不良が低減されるタッチパネル付き液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示パネル１２００と、液晶表示パネル１２００の表示面１２０１を覆うように設けられるタッチパネル１１００と、を有するタッチパネル付き液晶表示装置１０００において、液晶表示パネル１２００の表示面１２０１と、タッチパネル１１００と、は、３０００Ｐａより大きく、かつ１８０００Ｐａより小さい貯蔵弾性率を有する透明樹脂層１４００により、貼り合わせられる。
【選択図】図１

Description

本発明はタッチパネル付き液晶表示装置に関し、特に、液晶表示パネルとタッチパネルとの固定に関する。

液晶表示パネルとタッチパネルとを固定する方法には、空気層を介して固定するエアギャップ構造と、光学弾性樹脂による直接的な貼合（ダイレクトボンディング）で固定する光学弾性樹脂構造と、がある。エアギャップ構造では、タッチパネルと空気層との光屈折率の違い、および空気層と液晶表示パネルとの光屈折率の違いにより、それぞれの界面において光が反射して視認性が低下するという問題があり、光学弾性樹脂構造においては、タッチパネルおよび液晶表示パネルと光屈折率が近い光学弾性樹脂を用いることで視認性の向上が図られている。

特許文献１には、タッチパネルを有する液晶表示装置において、タッチパネルを構成する下透明電極付きフィルムに空気孔を設けることで、タッチパネルと液晶表示パネルとの接着時にタッチパネル内の空気を排出し、空気によるタッチパネルの変形および気泡の巻き込みを回避する技術が開示されている。

特開２００９−８０２８９号公報

ダイレクトボンディングにおいては、接着（貼合）材料としてアクリル樹脂等のＵＶ硬化樹脂（樹脂材料）が使用される。ＵＶ硬化樹脂は、ＵＶ照射による硬化の際に体積が収縮する特性を有する。タッチパネル、ＵＶ硬化樹脂等の光学弾性素子、液晶表示パネルがダイレクトボンディングにより固定された場合において、タッチパネルと光学弾性樹脂、液晶表示パネルと光学弾性樹脂の界面には、ＵＶ硬化樹脂の硬化収縮による応力が生じる。光学弾性樹脂の硬化収縮により生じる応力は、液晶表示パネルの大画面化に伴って顕著になる。光学弾性樹脂の硬化収縮により生じる応力は、応力の分布に従って液晶表示パネルのセルギャップを変動させることがある。液晶表示パネルにおけるセルギャップの変動は液晶層の透過率や色の変化を生じさせることがある。例えば、白色を表示する信号が入力されたにも関わらず表示面の端部において黄色がかった色が表示される等の問題が発生する。

環境の温度変化に対して、タッチパネル、光学弾性樹脂、液晶表示パネルはそれぞれ固有の体積収縮率を有する。液晶表示パネルとタッチパネルがダイレクトボンディングによって固定された場合において、環境の温度変化が生じた場合、タッチパネル、液晶表示パネル、光学弾性樹脂の層（ボンディング層）の体積収縮率が互いに異なるため、タッチパネルと光学弾性樹脂の界面、光学弾性樹脂と液晶表示パネルの界面に応力が生じることがある。温度変化により生じる応力は、応力の分布に従って液晶表示パネルのセルギャップを変動させることがある。液晶表示パネルにおけるセルギャップの変動は液晶層の透過率や色の変化を生じさせることがある。例えば、白色を表示する信号が入力されたにも関わらず表示面の端部において黄色がかった色が表示される等の問題が発生する。

本発明は、上記実情を鑑みて為されたものであり、光学弾性樹脂（透明樹脂層）と液晶表示パネルの界面に生じる応力に起因する液晶表示パネルの表示不良が低減されるタッチパネル付き液晶表示装置を提供することを主な目的とする。

上記課題を解決するため、本願発明に係るタッチパネル付き液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、を有するタッチパネル付き液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、は、３０００Ｐａより大きく、かつ１８０００Ｐａより小さい貯蔵弾性率を有する透明樹脂層により、貼り合わせられることを特徴とする。

本発明によれば、適切な弾性率を有する透明樹脂層が形成されることにより透明樹脂層の変形が軽減され、透明樹脂層と液晶表示パネルの界面に生じる応力に起因する液晶表示パネルの表示不良が低減される。

また、本願発明に係るタッチパネル付き液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、を有するタッチパネル付き液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、は、５００Ｐａより大きく、かつ９００Ｐａより小さい損失弾性率を有する透明樹脂層により、貼り合わせられることを特徴とする。

また、本願発明に係るタッチパネル付き液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、を有するタッチパネル付き液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、は、８０００Ｐａより大きく、かつ４５０００Ｐａより小さい引張弾性率を有する透明樹脂層により、貼り合わせられることを特徴とする。

また、本発明の一態様では、前記液晶表示パネルの光屈折率と、前記透明樹脂層の光屈折率と、の差分、および前記タッチパネルの光屈折率と、前記透明樹脂層の光屈折率と、の差分が、所定の値以下であることを特徴とする。

本発明によれば、さらにタッチパネルと透明樹脂層との界面、および透明樹脂層と液晶表示パネルとの界面における光の反射が抑えられる。

また、本願発明に係るタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、を有するタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、を、３０００Ｐａより大きく、かつ１８０００Ｐａより小さい貯蔵弾性率を有する透明樹脂層を形成する樹脂材料により、貼り合わせるステップ、を含むことを特徴とする。

また、本願発明に係るタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、を有するタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、を、５００Ｐａより大きく、かつ９００Ｐａより小さい損失弾性率を有する透明樹脂層を形成する樹脂材料により、貼り合わせるステップ、を含むことを特徴とする。

また、本願発明に係るタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、を有するタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、を、８０００Ｐａより大きく、かつ４５０００Ｐａより小さい引張弾性率を有する透明樹脂層を形成する樹脂材料により、貼り合わせるステップ、を含むことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るタッチパネル付き液晶表示装置の構成を示す断面図である。本発明の一実施形態に係るタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法を示すフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態に係るタッチパネル付き液晶表示装置１０００の構成を示す断面図である。タッチパネル付き液晶表示装置１０００は、タッチパネル１１００、液晶表示パネル１２００、およびバックライトユニット１３００を含む。

タッチパネル１１００は、液晶表示パネル１２００の表示面１２０１を覆うように設けられるタッチパネルであり、ユーザが表示面１２０１の表示に応じて行った該タッチパネル１１００の表面への接触（タッチ操作）を検出して、検出結果に基づく電気信号を生成してタッチパネル付き液晶表示装置１０００の図示しない制御部等に出力する。

液晶表示パネル１２００は、駆動回路（図示しない）から入力される電気信号に基づき、その表示面１２０１に画像を表示する。液晶表示パネル１２００は、カラーフィルタが設けられたＣＦ基板１２０２と、薄膜トランジスタが設けられたＴＦＴ基板１２０３と、を有し、ＣＦ基板１２０２と、ＴＦＴ基板１２０３と、の間に液晶が封入されている。また、液晶表示パネル１２００は、ＣＦ基板１２０２と、ＴＦＴ基板１２０３と、を挟むように配置された偏光板１２０４，１２０５を有する。

バックライトユニット１３００は、液晶表示パネル１２００を背面から照らし、表示面１２０１に画像を表示させる。バックライトユニット１３００は、液晶表示パネル１２００の、タッチパネル１１００とは反対側の面に設けられ、固定部材１３０７により液晶表示パネル１２００に固定される。バックライトユニット１３００は、枠部１３０１，１３０２と、導光部材１３０３と、導光部材１３０３の背面側に設けられる反射シート１３０４と、液晶表示パネル１２００と導光部材１３０３の間に設けられる複数の光学シート１３０５，１３０６を有する。

液晶表示パネル１２００の表示面１２０１と、タッチパネル１１００と、は、アクリル樹脂等の樹脂材料が硬化されて形成される透明樹脂層１４００により接着されている。

ここで透明樹脂層１４００は、ＪＩＳ規格Ｋ７２４４において測定されるズリ弾性率において、３０００Ｐａより大きく、かつ１８０００Ｐａより小さい貯蔵弾性率を有する。もしくは、透明樹脂層１４００は、ＪＩＳ規格Ｋ７２４４において測定されるズリ弾性率において、５００Ｐａより大きく、かつ９００Ｐａより小さい損失弾性率を有する。もしくは、透明樹脂層１４００は、ＪＩＳ規格Ｋ７１６１およびＫ７１２７において測定される引張弾性率において、８０００Ｐａより大きく、かつ４５０００Ｐａより小さい引張弾性率を有する。

さらに、液晶表示パネル１２００の光屈折率と、透明樹脂層１４００の光屈折率と、の差分、およびタッチパネル１１００の光屈折率と、透明樹脂層１４００の光屈折率と、の差分は、所定の値以下である。これにより、液晶表示パネル１２００と、透明樹脂層１４００と、の界面、およびタッチパネル１１００と、透明樹脂層１４００と、の界面における反射が低減される。なお、所定の値は、実際に製造されたタッチパネル付き液晶表示装置１０００や試験的に形成された境界において、実際に測定される表面の光反射率等を基に決定される。

また、樹脂材料にはＵＶ照射による硬化を促進する増感剤が含まれており、タッチパネル１１００の枠部分の下等、ＵＶ照射による光が十分に届かない領域においても、樹脂材料は適切に硬化される。

次に、タッチパネル付き液晶表示装置１０００の製造方法を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るタッチパネル付き液晶表示装置１０００の製造方法を示すフローチャートである。

まず、液晶表示パネル１２００が構成される（Ｓ２０１）。次に、液晶表示パネル１２００の表示面１２０１に、樹脂材料が塗布される（Ｓ２０２）。Ｓ２０２で塗布される樹脂材料は、硬化されて、ＪＩＳ規格Ｋ７２４４において測定されるズリ弾性率において、３０００Ｐａより大きく、かつ１８０００Ｐａより小さい貯蔵弾性率を有する透明樹脂層１４００を形成する樹脂材料である。もしくは、Ｓ２０２で塗布される樹脂材料は、硬化されて、ＪＩＳ規格Ｋ７２４４において測定されるズリ弾性率において、５００Ｐａより大きく、かつ９００Ｐａより小さい損失弾性率を有する透明樹脂層１４００を形成する樹脂材料である。もしくは、Ｓ２０２で塗布される樹脂材料は、硬化されて、ＪＩＳ規格Ｋ７１６１およびＫ７１２７において測定される引張弾性率において、８０００Ｐａより大きく、かつ４５０００Ｐａより小さい引張弾性率を有する透明樹脂層１４００を形成する樹脂材料である。

次に、Ｓ２０２で塗布された樹脂材料に重なるよう、タッチパネル１１００が設置される（Ｓ２０３）。そして、ＵＶ照射により樹脂材料が硬化されて透明樹脂層１４００が形成される（Ｓ２０４）。透明樹脂層１４００の形成により、液晶表示パネル１２００とタッチパネル１１００は固定される。

そして、バックライトユニット１３００が設置されて（Ｓ２０５）、タッチパネル付き液晶表示装置１０００の製造は終了する。

以上の構成により、適切な弾性率を有する透明樹脂層１４００が形成されることにより透明樹脂層１４００の変形が軽減され、透明樹脂層１４００と液晶表示パネル１２００の界面に生じる応力に起因する液晶表示パネル１２００の表示不良が低減される液晶表示装置１０００が提供される。

以上、タッチパネル付き液晶表示装置１０００において、タッチパネル１１００を液晶表示パネル１２００に固定する構成が示されたが、本発明に係る構成はこれに限定されず、表示装置の表示面の一定の領域に、何らかの部材を固定するあらゆる場合に適用可能であることはいうまでもない。

１０００タッチパネル付き液晶表示装置、１１００タッチパネル、１２００液晶表示パネル、１２０１表示面、１２０２ＣＦ基板、１２０３ＴＦＴ基板、１２０４，１２０５偏光板、１３００バックライトユニット、１３０１，１３０２枠部、１３０３導光部材、１３０４反射シート、１３０５，１３０６光学シート、１３０７固定部材、１４００透明樹脂層。

Claims

液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、
を有するタッチパネル付き液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、は、
３０００Ｐａより大きく、かつ１８０００Ｐａより小さい貯蔵弾性率を有する透明樹脂層により、貼り合わせられることを特徴とするタッチパネル付き液晶表示装置。
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、
を有するタッチパネル付き液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、は、
５００Ｐａより大きく、かつ９００Ｐａより小さい損失弾性率を有する透明樹脂層により、貼り合わせられることを特徴とするタッチパネル付き液晶表示装置。
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、
を有するタッチパネル付き液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、は、
８０００Ｐａより大きく、かつ４５０００Ｐａより小さい引張弾性率を有する透明樹脂層により、貼り合わせられることを特徴とするタッチパネル付き液晶表示装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載のタッチパネル付き液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルの光屈折率と、前記透明樹脂層の光屈折率と、の差分、および
前記タッチパネルの光屈折率と、前記透明樹脂層の光屈折率と、の差分が、
所定の値以下であることを特徴とするタッチパネル付き液晶表示装置。
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、
を有するタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、を、３０００Ｐａより大きく、かつ１８０００Ｐａより小さい貯蔵弾性率を有する透明樹脂層を形成する樹脂材料により、貼り合わせるステップ、
を含むことを特徴とする、タッチパネル付き液晶表示装置の製造方法。
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、
を有するタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、を、５００Ｐａより大きく、かつ９００Ｐａより小さい損失弾性率を有する透明樹脂層を形成する樹脂材料により、貼り合わせるステップ、
を含むことを特徴とする、タッチパネル付き液晶表示装置の製造方法。
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示面を覆うように設けられるタッチパネルと、
を有するタッチパネル付き液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶表示パネルの前記表示面と、前記タッチパネルと、を、８０００Ｐａより大きく、かつ４５０００Ｐａより小さい引張弾性率を有する透明樹脂層を形成する樹脂材料により、貼り合わせるステップ、
を含むことを特徴とする、タッチパネル付き液晶表示装置の製造方法。