JP3760683B2

JP3760683B2 - Manufacturing method of liquid crystal device with input function

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Publication number: JP3760683B2
Application number: JP21123399A
Authority: JP
Inventors: 佳克今関
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2019-07-26
Also published as: JP2001042294A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の基板間に封止した液晶の配向を制御することによって文字、数字、図形等といった像を表示する液晶装置の製造方法であって、特にタッチパネル等といった入力装置を備えた液晶装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、パームトップ・コンピュータ等といった小型情報電子機器の普及に伴い、液晶装置に透明な入力装置を重ね合わせて形成された入力機能付液晶装置が広く使用されるようになっている。
【０００３】
この入力機能付液晶装置として、従来、図４（ａ）に示すように、可撓性を有する第１基板５８ａと硬質の第２基板５８ｂとを互いに貼り合わせた構造の入力部５４と、硬質の第２基板６２ａと硬質の第４基板６２ｂとを互いに貼り合わせてそれらの間に液晶５５を封入した構造の液晶パネル部５２とを重ね合わせて形成されたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の入力機能付液晶装置に関しては、入力部５４を構成する一対の基板５８ａ及び５８ｂの一方５８ｂを硬質材料によって形成するようにしたので、入力部５４の寸法が厚くなり、しかもその重量が重くなることにより、液晶装置全体の寸法が厚くなり、しかもその重量が重くなるという問題があった。寸法が厚くなり、重量が重くなるということは、軽量化が重要な課題である携帯型電子機器においては大きな問題である。
【０００５】
この問題を解消するため本発明者は、図４（ｂ）に示すように、兼用基板６０と第１基板５９とを貼り合わせることによって入力部５４’を形成し、兼用基板６０と第２基板６１とを貼り合わせることによって液晶パネル部５２’を形成し、これにより、液晶パネル部５２’と入力部５４’とが一体に形成された構造の入力機能付液晶装置を提案した。この入力機能付液晶装置によれば、入力部５４’及び液晶パネル部５２’を構成する１つの基板を省略できるので、液晶装置全体の形状を薄く且つ軽くすることができる。
【０００６】
ところで、兼用基板６０の入力部５４’側の表面には、入力位置を検出するための検出要素として、例えば一様な面積抵抗を持った面電極が形成される。そしてさらに、その面電極の互いに対向する端辺に一対の低抵抗電極が、例えばＡｇ（銀）ペーストによって形成される。入力位置を検出する際には、一対の低抵抗電極間に所定の電圧を印加し、ペン等といった入力器具によって押圧された入力部位における電圧降下を測定することにより、その入力部位の位置を検出できる。
【０００７】
一方、液晶パネル部５２’を構成する兼用基板６０と第２基板６１との間には液晶５５が封入される。液晶を封入するにあたっては、通常、兼用基板６０と第２基板６１との間に予め液晶注入口（図示せず）を設けておき、その液晶注入口を液晶溜まりに浸漬させて、液晶パネル部５２’の内部に液晶を吸引して注入する。
【０００８】
しかしながら、図４（ｂ）に示した従来の一体型の入力機能付液晶装置においては、兼用基板６０の一方の面に低抵抗電極が設けられ、他方の面に液晶注入口が設けられる構造であるので、液晶注入口を通して液晶を注入するときに液晶が低抵抗電極と面電極との間に侵入し、そのため、低抵抗電極の抵抗値が変化してしまい、その結果、入力位置の判定結果に誤差が生じるという問題があった。
【０００９】
また、液晶パネル部５２’を液晶溜まりに浸漬させたときに、低抵抗電極を形成している素材、例えばＡｇが液晶溜まりの中に侵入して液晶が汚染されるという問題もあった。
【００１０】
本発明は、従来の入力機能付液晶装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、液晶パネル部と入力部との間で基板を兼用する構造の入力機能付液晶装置において、入力部の機能が液晶によって劣化されるのを防止し、さらに液晶が入力部の構成要素によって汚されるのを防止することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る入力機能付液晶装置の製造方法は、入力部及び液晶パネル部を有する入力機能付液晶装置を製造する製造方法であって、前記入力部は、入力側に位置する第１基板と、その第１基板に対向して配置された兼用基板と、該兼用基板の前記第１基板側に設けられた第１電極と、該第１電極の対向する端辺に設けられ、且つ前記兼用基板の互いに対向する２辺に沿って設けられるとともに、銀を含む第２電極とを有し、前記液晶パネル部は、前記兼用基板と、該兼用基板に対向して前記第１基板の反対側に配置された第２基板と、前記兼用基板と前記第２基板との間に封入された液晶と、前記兼用基板と前記第２基板との間に設けられていて前記液晶が注入される液晶注入口と、を有し、前記第２電極は、前記液晶注入口が設けられた辺とは異なる前記２辺に沿って形成されてなり、前記兼用基板と前記第２基板を貼り合わせる工程と、前記液晶注入口を通して前記液晶を注入する液晶注入工程と、前記液晶注入工程の後に、前記兼用基板と前記第１基板を貼り合わせる工程と、を備えることを特徴とする。
（１）上記の目的を達成するため、本発明に係る入力機能付液晶装置は、入力部及び液晶パネル部を有する入力機能付液晶装置において、前記入力部は、入力側に位置する第１基板と、その第１基板に対向して配置された兼用基板と、該兼用基板の前記第１基板側の表面における互いに対向する２辺に沿って設けられた電極とを有し、前記液晶パネル部は、前記兼用基板と、該兼用基板に対向して前記第１基板の反対側に配置された第２基板と、前記兼用基板と前記第２基板との間に封入された液晶と、前記兼用基板と前記第２基板との間に設けられていて前記液晶が注入される液晶注入口とを有し、そして該液晶注入口は前記電極に対応する２辺とは異なる辺に設けられることを特徴とする。
【００１２】
この入力機能付液晶装置によれば、兼用基板の一方の面に設けられる液晶注入口を該兼用基板の他方の面に形成される一対の電極に対応する２辺とは異なる辺に設けるようにしたので、液晶注入口を通して液晶パネル部の内部へ液晶を注入する際に、液晶が電極に触れたり、電極と基部との間に液晶が侵入することを防止でき、よって、入力部の機能が液晶によって劣化されるのを防止できる。
【００１３】
また、液晶注入口を通して液晶パネル部の内部へ液晶を注入するために液晶注入口を液晶溜まりに浸漬する際、電極が液晶溜まりに浸る可能性を最小限に抑えることができ、よって、入力部を構成する電極の組成材料によって液晶が汚されることを防止できる。
【００１４】
（２）上記構成の入力機能付液晶装置に関しては、前記第１基板に第１低抵抗電極、導通用電極、そして該第１低抵抗電極及び該導通用電極につながる外部接続用端子を設け、前記兼用基板に前記電極として第２低抵抗電極を設け、さらに、前記第２低抵抗電極は導通材を介して前記導通用電極に導電接続することができる。上記第１低抵抗電極及び上記第２低抵抗電極は、それぞれ、一様な面積抵抗を持った面電極に電圧を印加するための電極として用いられる。
【００１５】
（３）次に、本発明に係る入力機能付液晶装置の製造方法は、入力部及び液晶パネル部を有する入力機能付液晶装置を製造する製造方法であって、前記入力部は、入力側に位置する第１基板と、その第１基板に対向して配置された兼用基板と、該兼用基板の前記第１基板側の表面における互いに対向する２辺に沿ってに設けられた電極とを有し、前記液晶パネル部は、前記兼用基板と、その兼用基板に対向して前記第１基板の反対側に配置された第２基板と、前記兼用基板と前記第２基板との間に封入された液晶と、前記兼用基板と前記第２基板との間に設けられていて前記液晶が注入される液晶注入口とを有する入力機能付液晶装置を製造する製造方法において、前記電極を前記液晶注入口が設けられた辺とは異なる２辺に沿って形成し、次に該液晶注入口を通して液晶を注入することを特徴とする。
【００１６】
この製造方法によれば、上記（１）に記載した入力機能付液晶装置の場合と同じ効果を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る入力機能付液晶装置及びその製造方法の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る入力機能付液晶装置の一実施形態を分解状態で示している。また、図２は、その液晶装置の断面構造を示している。ここに示す入力機能付液晶装置１は、文字、数字等といった可視像を表示する液晶パネル部２と、入力器具３を接触させることによってデータを入力する入力部４とを有する。入力部４は液晶パネル部２の像表示側に設けられる。
【００１９】
入力部４の入力側表面すなわち像観察側表面には偏光板６ａが設けられ、液晶パネル部２の入力側と反対側の表面には偏光板６ｂが設けられ、そしてその偏光板６ｂのさらに外側に光反射板７が設けられる。この光反射板７は偏光板６ｂと一体に形成することもできる。偏光板６ａの偏光軸と偏光板６ｂの偏光軸とは、可視像を表示するのに必要となる偏光透過性を得るために互いに所定の角度をもって対向する。
【００２０】
偏光板６ａと入力部４、液晶パネル部２と偏光板６ｂ、そして偏光板６ｂと光反射板７は、それぞれ、粘着剤によって粘着又は接着剤によって接着される。
【００２１】
入力部４は、兼用基板５と第１基板８とを兼用基板５上に形成した枠状のシール材９によってそれらの周囲において互いに貼り合わせることによって形成される。兼用基板５は兼用基板素材５ａを有し、その兼用基板素材５ａの入力部４側の表面（図１及び図２の上側表面）には位置検出要素としての一様な面積抵抗を持った面電極１２ａが矩形状のパターンに形成される。
【００２２】
また、その面電極１２ａのＹ方向（図１参照）の両端辺には一対の低抵抗電極１３が兼用基板５の互いに対向する２辺に沿って形成される。面電極１２ａは、液晶パネル部２の液晶表示領域に対応する範囲（すなわち、図に斜線で示す範囲）にわたって一様に設けられる。
【００２３】
第１基板８は第１基板素材８ａを有し、その第１基板素材８ａの兼用基板５側の表面には、面電極１２ｂ、一対の低抵抗電極１４、一対の導通用電極１８、そして外部接続用端子１６の各電極が形成される。面電極１２ｂは兼用基板５側の面電極１２ａとほぼ同じ面積及び形状に形成され、一対の低抵抗電極１４はその面電極１２ｂのＸ方向（図１参照）の両端に形成され、一対の導通用電極１８は兼用基板５に形成された一対の低抵抗電極１３に対応する位置に形成され、そして低抵抗電極１４及び導通用電極１８が外部接続用端子１６につながっている。
【００２４】
第１基板８上の低抵抗電極１４は同じ基板上の外部接続用端子１６に直接に導かれる。一方、兼用基板５上の低抵抗電極１３は導通材１７を介して第１基板８上の導通用電極１８に導電接続され、さらにその導通用電極１８を介して外部接続用端子１６に導かれる。
【００２５】
図２において、シール材９によって貼り合わされた兼用基板５と第１基板８との間隔は、シール材９を形成した側の基板、本実施形態の場合は兼用基板５の上に形成された複数のスペーサ１９（図１には図示せず）によって一定の間隔に維持される。なお、シール材９はスペーサ１９を形成する際に同時に形成することができる。
【００２６】
本実施形態において、兼用基板素材５ａは硬質材料によって形成され、第１基板素材８ａは可撓性材料によって形成される。ここで、「硬質」というのは、人が入力器具によって押圧する程度の押圧力を部材に付与したときでもその部材に撓みがほとんど生じない性質のことである。この硬質は、ガラスによって通常の厚さの基板を形成することによって得ることができる。また、プラスチックによって厚さの厚い基板、例えば０．７ｍｍ程度の厚さの基板を形成することによって得ることもできる。
【００２７】
また、「可撓性」というのは、人が入力器具によって押圧する程度の押圧力を部材に付与したときにその部材に比較的大きな撓みが生じる性質のことである。この可撓性は、例えば、プラスチックによって比較的薄い厚さの基板を形成することによって得ることができる。また、ガラスによって比較的薄い厚さの基板を形成することによって得ることもできる。上記のプラスチックとしては、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアクリレート（ＰＡｒ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等を用いることができる。
【００２８】
また、面電極１２ａ及び１２ｂは、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等といった透明導電材料によって形成されていてその面内全域で均一な面積抵抗を有している。また、低抵抗電極１３、低抵抗電極１４、導通用電極１８及び外部接続用端子１６は、例えば銀ペースト等によって形成される。
【００２９】
図１において、液晶パネル部２は、兼用基板５とそれに対向する第２基板１０とを有する。それらの基板のいずれか一方、本実施形態では第２基板１０に枠状に形成したシール材２３によってそれらの基板をそれらの周囲において互いに貼り合わせることによって液晶パネル部２が形成される。
【００３０】
兼用基板５を構成する兼用基板素材５ａの液晶パネル部２側の表面には、図２に示すように、第１液晶電極２１ａが形成され、その上にオーバーコート層２２ａが形成され、さらにその上に配向膜２４ａが形成される。配向膜２４ａには、その配向膜に配向性を持たせるためのラビング処理が行われる。
【００３１】
兼用基板５に対向する第２基板１０を構成する第２基板素材１０ａの液晶側表面、すなわち兼用基板５に対向する面には、第２液晶電極２１ｂが形成され、その上にオーバーコート層２２ｂが形成され、さらにその上に配向膜２４ｂが形成される。配向膜２４ｂには、その配向膜に配向性を持たせるためのラビング処理が行われる。
【００３２】
第１液晶電極２１ａ及び第２液晶電極２１ｂは、例えばＩＴＯ等の透明導電材料によって例えば１０００オングストローム程度の厚さに形成される。また、オーバーコート層２２ａ及び２２ｂは、例えば酸化珪素、酸化チタン又はそれらの化合物等によって例えば８００オングストローム程度の厚さに形成される。また、配向膜２４ａ及び２４ｂは、例えばポリイミド系樹脂によって例えば８００オングストローム程度の厚さに形成される。
【００３３】
第１液晶電極２１ａは、図１に示すように、複数の直線パターンを互いに平行に配列することによって、いわゆるストライプ状に形成され、他方、第２液晶電極２１ｂは上記第１液晶電極２１ａに交差するように複数の直線パターンを互いに平行に配列することによって、やはりストライプ状に形成される。これらの電極２１ａと電極２１ｂとがドットマトリクス状に交差する複数の点が、可視像を表示するための画素を形成する。そして、それら複数の画素の集まりによって区画形成される領域が、文字等といった可視像を表示するための液晶表示領域となる。
【００３４】
以上のようにして形成された兼用基板５及び第２基板１０のいずれか一方の液晶側表面には、図２に示すように複数のスペーサ２９が分散され、さらにいずれか一方の基板の液晶側表面にシール材２３が例えば印刷等によって図１に示すように枠状に設けられる。このシール材２３の内部には図２に示すように導通材３１が分散される。また、シール材２３の一部には図１に示すように液晶注入口２３ａが形成される。
【００３５】
本実施形態において、液晶注入口２３ａは、兼用基板５の入力部４側の表面に形成する電極、すなわち低抵抗電極１３，１３が設けられる２辺とは異なる辺に設けられる。
【００３６】
図２において、兼用基板５と第２基板１０との間にはスペーサ２９によって保持される均一な寸法、例えば５μｍ程度の間隙、いわゆるセルギャップが形成され、液晶注入口２３ａを通してそのセルギャップ内に液晶３２が注入され、その注入の完了後、液晶注入口２３ａが樹脂等によって封止される。
【００３７】
図１において、兼用基板５は第２基板１０の外側へ張り出す基板張出し部５ｃを有し、兼用基板５上の第１液晶電極２１ａはその基板張出し部５ｃへ直接に延び出て端子部パターン３３となっている。また、第２基板１０上の第２液晶電極２１ｂは、シール材２３の内部に分散した導通材３１（図２参照）を介して、基板張出し部５ｃ上の端子部パターン３３に接続している。端子部パターン３３は、液晶パネル部２を電気的に駆動するための外部の液晶駆動回路（図示せず）との間で電気的な接続をとるための配線パターンである。
【００３８】
第１液晶電極２１ａ及び第２液晶電極２１ｂ並びにそれらから延びる端子部パターン３３は、実際には極めて狭い間隔で多数本がそれぞれの基板５及び１０の表面全域に形成されるが、図１では構造を分かり易く示すために実際の間隔よりも広い間隔でそれらの電極等を模式的に図示し、さらに一部の電極等の図示は省略してある。また、液晶が封入される領域内に形成される第１液晶電極２１ａ及び第２液晶電極２１ｂは、図１に示すように直線状に形成されることに限られず、必要に応じて適宜の図形のパターン状に形成されることもある。
【００３９】
本実施形態において、兼用基板５を形成する兼用基板素材５ａが硬質の材料によって形成されることは前記の通りである。第２基板１０を形成する第２基板素材１０ａは硬質材料又は可撓性材料のいずれを用いても良いが、本実施形態では厚さの薄い可撓性材料によって形成するものとする。
【００４０】
図１に示す入力部４において、外部接続用端子１６には制御回路（図示せず）が接続される。この制御回路の働きにより、ある時点では、第１基板８のＸ方向の両縁部に位置する低抵抗電極１４，１４の間に所定の電圧が印加され、兼用基板５のＹ方向の両縁部に位置する低抵抗電極１３，１３の間には電圧は印加されず、それらは制御回路内の電圧測定素子（図示せず）に接続された状態となる。
【００４１】
従って、第１基板８の面電極１２ｂには、Ｘ方向の各位置に対応して直線的に電圧が変化する均一な電圧降下が発生し、Ｘ方向に関する位置が等しい位置同士は等電位となる電圧分布が形成される。このとき、液晶パネル部２の液晶表示領域に対応する領域内において第１基板８の１点が入力器具３によって押圧されると、押圧された第１基板８の面電極１２ｂと兼用基板５の面電極１２ａとがその押圧部位において局所的に接触するため、上記の電圧測定素子に接続されている兼用基板５の面電極１２ａを介して、入力器具３によって押圧された部位に対応する位置の電圧を測定することができる。この電圧は、押圧される部位のＸ方向の位置に対応しているため、制御回路は入力器具３で押圧された点のＸ方向の位置を検出できる。
【００４２】
他方、入力部４の外部接続用端子部１６を介して接続される制御回路の働きにより、他のある時点では、兼用基板５のＹ方向の両縁部に位置する低抵抗電極１３，１３の間に所定の電圧が印加され、第１基板８のＸ方向の両縁部に位置する低抵抗電極１４，１４には電圧は印加されず、それらは上記の電圧測定素子に接続された状態となる。
【００４３】
従って、兼用基板５の面電極１２ａには、Ｙ方向の位置に対応して均一な電圧降下が発生し、直線的に電圧が変化する電圧分布が形成される。上記の制御回路は、入力器具３で押圧された部位に対応する位置における兼用基板５の面電極１２ａの電圧を、第１基板８の面電極１２ｂを介して検出することによって、上述したＸ方向に関する位置の場合と同様に、Ｙ方向に関する位置を検出できる。
【００４４】
そして、以上のような制御を繰り返すことによって、上記の制御回路は、入力部４が入力器具３によって押圧されている点のＸ方向位置及びＹ方向位置を検出する。
【００４５】
次に、液晶パネル部２においては、光反射板７で反射した光が液晶パネル部２の液晶層を通過して外部の観察者によって観察される。また、液晶パネル部２の端子部パターン３３には液晶駆動用の外部制御回路（図示せず）が接続され、この外部制御回路によって、第１液晶電極２１ａ又は第２液晶電極２１ｂのいずれか一方に対して行ごとに走査電圧が印加され、さらにそれらの電極の他方に対して表示画像に基づいたデータ電圧が画素ごとに印加される。光反射板７で反射した光であって両電圧の印加によって選択された各画素部分を通過する光は、その電圧印加によって変調され、これにより偏光板６ａの外側に文字、数字等といった可視像が表示される。
【００４６】
本実施形態の入力機能付液晶装置１では、液晶パネル部２の液晶表示領域に適宜の入力用画面を表示し、それを見たオペレータがデータの入力を希望する場合には、入力部４の第１基板８の希望部位を入力器具３によって押圧する。すると、その押圧部位が入力部４に接続した制御回路によって例えば座標位置として読み取られ、これにより、入力用画面に表示された複数の入力データのうちのいずれがオペレータによって選択されたかが認識される。
【００４７】
以下、上記構成の入力機能付液晶装置を製造するための製造方法について、図３に示す工程図を参照して説明する。
【００４８】
まず、液晶パネル部２の第２基板１０に関しては、工程Ａ１において、第２基板素材１０ａの表面に、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を材料として、任意の成膜法、例えばスパッタリングによって透明な導電層である液晶電極用膜を形成する。
【００４９】
次に、工程Ａ２において、任意のパターン形成法、例えばフォトリソグラフィー法によって液晶電極用膜から所定パターンの第２液晶電極２１ｂを形成する。具体的には、レジスト液を塗布し、所定パターンの露光を行い、現像し、エッチングを行い、さらにレジストを除去することによって第２液晶電極２１ｂを形成する。
【００５０】
次に、例えば酸化珪素、酸化チタン又はこれらを含む混合物を材料として、例えばオフセット印刷によってオーバーコート層２２ｂを形成し（工程Ａ３）、さらに、例えばポリイミド系樹脂を材料として、例えばオフセット印刷によって配向膜を形成し（工程Ａ４）、さらにラビング処理すなわち配向膜を布等で擦ってそれに配向性を持たせる（工程Ａ５）。
【００５１】
次に、工程Ａ６において、例えば熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂を材料として、例えばスクリーン印刷によってシール材２３を所定の枠形状に形成し、同時に液晶注入口２３ａを形成する。このとき液晶注入口２３ａは、図１に示すように、最終的に製造される入力機能付液晶装置１において兼用基板５の入力部４側の表面に形成される電極、すなわち一対の低抵抗電極１３に対応する２辺とは異なる辺に位置するように形成される。
【００５２】
次に、多数のスペーサ２９を第２基板素材１０ａの表面に分散することにより（工程Ａ７）、第２基板１０が完成する。
【００５３】
一方、兼用基板５に関しては、工程Ｂ１において、兼用基板素材５ａの表裏両面に、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を材料として、任意の成膜法、例えばスパッタリングによって透明な導電層を形成する。これらの導電層のうち、液晶パネル部２側の表面に形成されたものは液晶電極用膜であり、入力部４側の表面に形成されたものは面電極用膜である。
【００５４】
次に、工程Ｂ２において、兼用基板５の液晶パネル部２側に形成された液晶電極用膜に対して任意のパターン形成法、例えばフォトリソグラフィー法に基づく処理を施して、所定パターンの第１液晶電極２１ａを形成する。具体的には、レジスト液を塗布し、所定パターンの露光を行い、現像し、エッチングを行い、さらにレジストを除去することによって第１液晶電極２１ａを形成する。
【００５５】
また、工程Ｂ３において、兼用基板５の入力部４側に形成された面電極用膜に対して、例えばフォトリソグラフィー法に基づく処理を施して、所定パターン例えば矩形状パターンの面電極１２ａを形成する。さらに、工程Ｂ４において、任意の低抵抗材料、例えばＡｇ（銀）ペーストを印刷することによって面電極１２ａの端辺に重なるように一対の低抵抗電極１３を形成する。このとき、一対の低抵抗電極１３は、図１に示すように、最終的に製造される入力機能付液晶装置１において液晶パネル部２に設けられる液晶注入口２３ａが位置する辺と異なる２辺に沿って位置するように形成される。
【００５６】
次に、第１液晶電極２１ａが形成された側の表面に、例えば酸化珪素、酸化チタン又はこれらを含む混合物を材料として、例えばオフセット印刷によってオーバーコート層２２ｂを形成し（工程Ｂ５）、さらに、例えばポリイミド系樹脂を材料として、例えばオフセット印刷によって配向膜を形成し（工程Ｂ６）、さらにラビング処理すなわち配向膜を布等で擦ってそれに配向性を持たせる（工程Ｂ７）。
【００５７】
次に、兼用基板素材５ａの入力部４側の表面にレジスト膜を塗布し、所定パターンの露光を行い、さらに現像することにより、該表面のうち面電極１２ａの周囲にシール材９を枠状に形成し、同時に面電極１２ａの上にスペーサ１９（図２参照）を分散状態に形成する。以上により、兼用基板５が完成する。
【００５８】
一方、入力部４を構成する第１基板８に関しては、工程Ｃ１において、第１基板素材８ａの表面に、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を材料として、任意の成膜法、例えばスパッタリングによって透明な導電層である面電極用膜を形成する。
【００５９】
次に、工程Ｃ２において、任意のパターン形成法、例えばフォトリソグラフィー法によって上記面電極用膜から所定パターン例えば矩形状パターンの面電極１２ｂを形成する。具体的には、レジスト液を塗布し、所定パターンの露光を行い、現像し、エッチングを行い、さらにレジストを除去することによって面電極１２ｂを形成する。
【００６０】
次に、工程Ｃ３において、任意の低抵抗材料、例えばＡｇ（銀）ペーストを印刷することによって面電極１２ｂの端辺に重なるように一対の低抵抗電極１４を形成し、さらに導通用電極１８及び外部接続用端子１６を形成する。さらに工程Ｃ４において、導通用電極１８，１８の適所に導通材を例えば印刷によって形成する。これにより、第１基板８が完成する。
【００６１】
以上のようにして、入力部４のための第１基板８と、入力部４及び液晶パネル部２の両方に兼用される兼用基板５と、そして液晶パネル部２のための第２基板１０とが作製されると、その後に工程Ｄ１において、兼用基板５と第２基板１０とがシール材２３を間に挟んで互いに貼り合わされる。このとき、液晶注入口２３ａは、兼用基板５上の低抵抗電極１３，１３に対応する２辺とは異なる辺に対応して位置する。その後、シール材２３を加熱したり、あるいはそれに紫外線を照射することによってシール材２３を硬化させることにより、空の液晶パネル部２を形成する。
【００６２】
次に、工程Ｄ２において、空の液晶パネル部２を液晶注入口２３ａを下にして、下部に液晶溜まりがある容器（図示せず）内の液晶から離した位置にその空の液晶パネル部２を置き、その容器内を真空引きする。その後、液晶注入口２３ａを液晶溜まりに入れた状態で容器内を大気に戻す。すると、圧力差と毛細管現象とによって液晶が液晶パネル部２の内部に充填される。その充填が完了した後、液晶注入口２３ａが樹脂等によって封止される。
【００６３】
その後、工程Ｄ３において、液晶が封入された状態の液晶パネル部２を構成する兼用基板５の入力部４側の表面に、工程Ｃ１〜工程Ｃ４を経て形成された第１基板８を面電極１２ａ及び面電極１２ｂが互いに対向するようにしてシール材９を間に挟んで貼り合わせ、さらにシール材９を硬化させ、これにより、入力部４を形成する。これにより、液晶パネル部２の像表示面上に入力部４が一体に重ねられた構造が完成する。
【００６４】
次に、工程Ｄ４において、上記の構造体の入力部４側の外側表面に偏光板６ａを貼着し、さらに上記の構造体の液晶パネル部２側の外側表面に偏光板６ｂを貼着し、さらに必要に応じて、液晶パネル部２側の外側表面に光反射板７を貼着する。なお、この光反射板７に代えて照明装置であるバックライトを配置することもできる。以上により、本実施形態に係る入力機能付液晶装置１が完成する。
【００６５】
以上の説明のように、本実施形態の入力機能付液晶装置及びその製造方法では、兼用基板５の液晶パネル部２側の面に設けられる液晶注入口２３ａを兼用基板５の他方の面、すなわち入力部４側の面に形成される低抵抗電極１３，１３に対応する２辺とは異なる辺に設けるようにした。このため、液晶注入口２３ａを通して液晶パネル部２の内部へ液晶を注入する際に、液晶が低抵抗電極１３，１３に触れたり、低抵抗電極１３，１３と面電極１２ａとの間に液晶が侵入することを防止でき、よって、入力部４の機能が液晶によって劣化されるのを防止できる。
【００６６】
また、液晶注入口２３ａを通して液晶パネル部２の内部へ液晶を注入するために液晶注入口２３ａを液晶溜まりに浸漬する際、低抵抗電極１３，１３が液晶溜まりに浸る可能性を最小限に抑えることができ、よって、液晶溜まり内の液晶が低抵抗電極１３の組成材料、本実施形態の場合はＡｇによって汚染されることを防止でき、よって、液晶パネル部２へ供給する液晶を常に純粋な液晶成分に維持できる。
【００６７】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【００６８】
例えば、図１の実施形態では兼用基板５の入力部４側の表面に電圧印加用の低抵抗電極１３だけを形成する場合を例示したが、当該表面には低抵抗電極以外の電極が形成される場合も考えられる。そのような場合には、液晶注入口２３ａが設けられる辺とは異なる辺にそれら全ての電極を形成することが望ましい。
【００６９】
また、図１では入力部４として、低抵抗電極１３及び１４につながる外部接続用端子１６が１つの個所に集められる構造の抵抗膜方式の入力装置を例示したが、入力部４としてはその他の構造の抵抗膜方式の入力装置を用いることができる。
【００７０】
また、図１では液晶パネル部２を駆動するための駆動回路を、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）等といった導電接続部材を介してその液晶パネル部２に接続する方式の液晶パネル構造、いわゆるＣＯＢ（ Chip On Board）方式やＣＯＦ（ Chip On FPC（Flexible Printed Circuit））方式等といった液晶パネル構造を例示したが、これに替えて、駆動用の回路を液晶駆動用ＩＣ等といったＩＣチップの形で液晶パネル部２の基板上に直接に実装する構造の、いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）方式の液晶パネル構造に対して本発明を適用できることはもちろんである。
【００７１】
図３に示す入力機能付液晶装置の製造方法において重要な点は、工程Ａ６において形成する液晶注入口２３ａと、工程Ｂ４において形成される低抵抗電極１３，１３とが、工程Ｄ１において兼用基板５と第２基板１０とを互いに貼り合わせたときに、互いに所定の位置関係、すなわち低抵抗電極１３，１３に対応する２辺とは異なる辺に液晶注入口２３ａが位置するという位置関係になるということである。図３に示した各工程のうち上記重要な点に関わりのない工程は、単なる一例として示したものであり、よって、これらの付随的な工程は必要に応じて種々に変更することができる。
【００７２】
また、図３の実施形態では、兼用基板５と第２基板１０とを貼り合わせる工程Ｄ１に先立って、兼用基板５に低抵抗電極１３を形成する工程Ｂ４を実施したが、この工程Ｂ４を基板貼り合わせ工程Ｄ１の後であって液晶注入工程Ｄ２の前に実施することも可能である。
【００７３】
【発明の効果】
本発明に係る入力機能付液晶装置及びその製造方法によれば、兼用基板の一方の面に設けられる液晶注入口を該兼用基板の他方の面に形成される電極に対応する２辺とは異なる辺に設けるようにしたので、液晶注入口を通して液晶パネル部の内部へ液晶を注入する際に、液晶が電極に触れたり、電極と基部との間に液晶が侵入することを防止でき、よって、入力部の機能が液晶によって劣化されるのを防止できる。
【００７４】
また、液晶注入口を通して液晶パネル部の内部へ液晶を注入するために液晶注入口を液晶溜まりに浸漬する際、電極が液晶溜まりに浸る可能性を最小限に抑えることができ、よって、液晶が入力部の構成要素である電極の組成材料によって汚されるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る入力機能付液晶装置の一実施形態を分解して示す斜視図である。
【図２】図１の入力機能付液晶装置の断面構造を示す断面図である。
【図３】本発明に係る入力機能付液晶装置の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図４】従来の入力機能付液晶装置の例を模式的に示しており、特に（ａ）は液晶パネル部と入力部とが別体である例を示し、（ｂ）は液晶パネル部と入力部とが一体である例を示している。
【符号の説明】
１入力機能付液晶装置
２液晶パネル部
４入力部
５兼用基板
５ａ兼用基板素材
５ｃ兼用基板の張出し部
６ａ，６ｂ偏光板
８第１基板
８ａ第１基板素材
９シール材
１０第２基板
１０ａ第２基板素材
１２ａ，１２ｂ面電極
１３，１４低抵抗電極
１６外部接続用端子
１７導通材
１８導通用電極
２１ａ，２１ｂ液晶電極
２３シール材
２３ａ液晶注入口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a liquid crystal device that displays images such as letters, numbers, and figures by controlling the orientation of liquid crystal sealed between a pair of substrates.Manufacturing methodIn particular, a liquid crystal device equipped with an input device such as a touch panelSetIt relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the spread of small information electronic devices such as personal digital assistants (PDAs), palmtop computers, etc., liquid crystal devices with an input function formed by overlaying a transparent input device on a liquid crystal device are widely used. It is like that.
[0003]
Conventionally, as this liquid crystal device with an input function, as shown in FIG. 4A, an input portion 54 having a structure in which a flexible first substrate 58a and a hard second substrate 58b are bonded together, It is known that the second substrate 62a and the hard fourth substrate 62b are bonded to each other and the liquid crystal panel portion 52 having a structure in which the liquid crystal 55 is sealed therebetween is overlapped.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional liquid crystal device with an input function, since one of the pair of substrates 58a and 58b constituting the input unit 54 is formed of a hard material, the size of the input unit 54 becomes thicker. As the weight increases, there is a problem that the overall size of the liquid crystal device increases, and the weight increases. The increase in size and weight is a big problem in portable electronic devices where weight reduction is an important issue.
[0005]
In order to solve this problem, as shown in FIG. 4B, the present inventor forms the input portion 54 ′ by bonding the dual-purpose substrate 60 and the first substrate 59, and the dual-purpose substrate 60 and the second substrate. A liquid crystal panel 52 ′ is formed by pasting together 61, and thus a liquid crystal device with an input function having a structure in which the liquid crystal panel 52 ′ and the input 54 ′ are integrally formed has been proposed. According to this liquid crystal device with an input function, since one substrate constituting the input unit 54 'and the liquid crystal panel unit 52' can be omitted, the overall shape of the liquid crystal device can be made thin and light.
[0006]
By the way, a surface electrode having a uniform sheet resistance, for example, is formed on the surface of the dual-purpose substrate 60 on the input portion 54 'side as a detection element for detecting the input position. Further, a pair of low-resistance electrodes is formed on the opposite sides of the surface electrode by using, for example, Ag (silver) paste. When detecting the input position, a predetermined voltage is applied between a pair of low-resistance electrodes, and the position of the input part is detected by measuring the voltage drop at the input part pressed by an input device such as a pen. it can.
[0007]
On the other hand, liquid crystal 55 is sealed between the dual-purpose substrate 60 and the second substrate 61 constituting the liquid crystal panel portion 52 ′. In enclosing the liquid crystal, a liquid crystal injection port (not shown) is usually provided in advance between the dual-purpose substrate 60 and the second substrate 61, and the liquid crystal injection port is immersed in a liquid crystal reservoir to form a liquid crystal panel unit. Liquid crystal is sucked and injected into the interior of 52 '.
[0008]
However, the conventional integrated liquid crystal device with an input function shown in FIG. 4B has a structure in which a low resistance electrode is provided on one surface of the dual-purpose substrate 60 and a liquid crystal injection port is provided on the other surface. Therefore, when the liquid crystal is injected through the liquid crystal injection port, the liquid crystal penetrates between the low resistance electrode and the surface electrode, so that the resistance value of the low resistance electrode changes, and as a result, the determination result of the input position There was a problem that an error occurred.
[0009]
Further, when the liquid crystal panel 52 'is immersed in the liquid crystal reservoir, there is a problem that the material forming the low resistance electrode, for example, Ag enters the liquid crystal reservoir and the liquid crystal is contaminated.
[0010]
The present invention was made in view of the above-described problems in the conventional liquid crystal device with an input function, and in the liquid crystal device with an input function having a structure in which the substrate is also used between the liquid crystal panel unit and the input unit. An object of the present invention is to prevent the function of the input unit from being deteriorated by the liquid crystal and to prevent the liquid crystal from being contaminated by the components of the input unit.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  A method for manufacturing a liquid crystal device with an input function according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal device with an input function having an input unit and a liquid crystal panel unit, and the input unit includes a first substrate positioned on the input side, The dual-purpose substrate disposed opposite to the first substrate; the first electrode provided on the first substrate side of the dual-purpose substrate; and the dual-purpose substrate provided on the opposite end of the first electrode. The liquid crystal panel unit is provided along two opposite sides of the substrate and includes a second electrode containing silver, and the liquid crystal panel unit includes the dual-purpose substrate and the opposite side of the first substrate facing the dual-purpose substrate A liquid crystal sealed between the dual-purpose substrate and the second substrate, and a liquid crystal that is provided between the dual-purpose substrate and the second substrate and into which the liquid crystal is injected And the second electrode is provided with the liquid crystal injection port Are formed along the two sides different from each other, the step of bonding the dual-purpose substrate and the second substrate, the step of injecting the liquid crystal through the liquid crystal injection port, and the step of injecting the liquid crystal, A step of bonding the dual-purpose substrate and the first substrate together.
  (1) In order to achieve the above object, a liquid crystal device with an input function according to the present invention is a liquid crystal device with an input function having an input unit and a liquid crystal panel unit, wherein the input unit is a first substrate located on the input side. And a dual-purpose substrate disposed to face the first substrate, and electrodes provided along two opposite sides on the surface of the dual-purpose substrate on the first substrate side, and the liquid crystal panel unit Includes a dual-purpose substrate, a second substrate disposed on the opposite side of the first substrate so as to face the dual-purpose substrate, a liquid crystal sealed between the dual-purpose substrate and the second substrate, and the dual-purpose substrate A liquid crystal injection port provided between the substrate and the second substrate and into which the liquid crystal is injected; and the liquid crystal injection port is provided on a side different from the two sides corresponding to the electrodes. Features.
[0012]
According to this liquid crystal device with an input function, the liquid crystal inlet provided on one surface of the dual-purpose substrate is provided on a side different from the two sides corresponding to the pair of electrodes formed on the other surface of the dual-purpose substrate. Therefore, when the liquid crystal is injected into the liquid crystal panel through the liquid crystal injection port, the liquid crystal can be prevented from touching the electrode or from entering between the electrode and the base. It can be prevented from being deteriorated by the liquid crystal.
[0013]
In addition, when the liquid crystal injection port is immersed in the liquid crystal reservoir in order to inject liquid crystal into the liquid crystal panel through the liquid crystal injection port, the possibility that the electrode may be immersed in the liquid crystal reservoir can be minimized. It is possible to prevent the liquid crystal from being soiled by the electrode composition material.
[0014]
(2) For the liquid crystal device with an input function configured as described above, the first substrate is provided with a first low resistance electrode, a conduction electrode, and an external connection terminal connected to the first low resistance electrode and the conduction electrode. A second low resistance electrode may be provided on the dual-purpose substrate as the electrode, and the second low resistance electrode may be conductively connected to the conductive electrode through a conductive material. The first low resistance electrode and the second low resistance electrode are each used as an electrode for applying a voltage to a surface electrode having a uniform area resistance.
[0015]
(3) Next, a manufacturing method of a liquid crystal device with an input function according to the present invention is a manufacturing method of manufacturing a liquid crystal device with an input function having an input unit and a liquid crystal panel unit, and the input unit is on the input side. A first substrate located; a dual-purpose substrate disposed opposite the first substrate; and electrodes provided along two opposite sides of the surface of the dual-purpose substrate on the first substrate side. The liquid crystal panel unit is sealed between the dual-purpose substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate and facing the dual-purpose substrate, and the dual-purpose substrate and the second substrate. In the manufacturing method of manufacturing a liquid crystal device with an input function, which includes a liquid crystal, and a liquid crystal injection port provided between the dual-purpose substrate and the second substrate and into which the liquid crystal is injected. It is formed along two sides different from the side where the entrance is provided. Next wherein the liquid crystal is injected through the liquid crystal inlet.
[0016]
According to this manufacturing method, the same effect as that of the liquid crystal device with an input function described in the above (1) can be obtained.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a liquid crystal device with an input function and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 shows an embodiment of a liquid crystal device with an input function according to the present invention in an exploded state. FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the liquid crystal device. The liquid crystal device 1 with an input function shown here includes a liquid crystal panel unit 2 that displays a visible image such as characters and numbers, and an input unit 4 that inputs data by bringing the input device 3 into contact therewith. The input unit 4 is provided on the image display side of the liquid crystal panel unit 2.
[0019]
A polarizing plate 6a is provided on the input side surface of the input unit 4, that is, the image observation side surface, a polarizing plate 6b is provided on the surface opposite to the input side of the liquid crystal panel unit 2, and the outer side of the polarizing plate 6b. A light reflection plate 7 is provided. The light reflecting plate 7 can also be formed integrally with the polarizing plate 6b. The polarizing axis of the polarizing plate 6a and the polarizing axis of the polarizing plate 6b are opposed to each other at a predetermined angle in order to obtain polarized light transmission necessary for displaying a visible image.
[0020]
The polarizing plate 6a and the input unit 4, the liquid crystal panel unit 2 and the polarizing plate 6b, and the polarizing plate 6b and the light reflecting plate 7 are bonded to each other by an adhesive or an adhesive.
[0021]
The input unit 4 is formed by bonding the dual-purpose substrate 5 and the first substrate 8 to each other around the frame-shaped sealing material 9 formed on the dual-purpose substrate 5. The dual-purpose substrate 5 has a dual-purpose substrate material 5a, and the surface of the dual-purpose substrate material 5a on the input unit 4 side (the upper surface in FIGS. 1 and 2) has a uniform area resistance as a position detection element. The electrode 12a is formed in a rectangular pattern.
[0022]
In addition, a pair of low resistance electrodes 13 are formed along two opposite sides of the dual-purpose substrate 5 at both ends in the Y direction (see FIG. 1) of the surface electrode 12a. The surface electrode 12a is provided uniformly over a range corresponding to the liquid crystal display area of the liquid crystal panel unit 2 (that is, a range indicated by hatching in the drawing).
[0023]
The first substrate 8 has a first substrate material 8a, and on the surface of the first substrate material 8a on the dual-purpose substrate 5 side, a surface electrode 12b, a pair of low resistance electrodes 14, a pair of conductive electrodes 18, and an external Each electrode of the connection terminal 16 is formed. The surface electrode 12b is formed to have substantially the same area and shape as the surface electrode 12a on the dual-purpose substrate 5 side, and the pair of low resistance electrodes 14 are formed at both ends of the surface electrode 12b in the X direction (see FIG. 1). The common electrode 18 is formed at a position corresponding to the pair of low resistance electrodes 13 formed on the shared substrate 5, and the low resistance electrode 14 and the conduction electrode 18 are connected to the external connection terminal 16.
[0024]
The low resistance electrode 14 on the first substrate 8 is directly guided to the external connection terminal 16 on the same substrate. On the other hand, the low-resistance electrode 13 on the shared substrate 5 is conductively connected to the conductive electrode 18 on the first substrate 8 through the conductive material 17, and is further led to the external connection terminal 16 through the conductive electrode 18. .
[0025]
In FIG. 2, the distance between the dual-purpose substrate 5 and the first substrate 8 bonded together by the sealing material 9 is a plurality of substrates formed on the dual-purpose substrate 5 in the present embodiment, that is, the substrate on the side where the sealing material 9 is formed. The spacers 19 (not shown in FIG. 1) are maintained at regular intervals. The sealing material 9 can be formed at the same time as the spacer 19 is formed.
[0026]
In the present embodiment, the dual-purpose substrate material 5a is formed of a hard material, and the first substrate material 8a is formed of a flexible material. Here, the term “hard” means that the member hardly bends even when a pressing force is applied to the member to the extent that a person presses the input device. This hardness can be obtained by forming a substrate having a normal thickness from glass. It can also be obtained by forming a thick substrate with plastic, for example, a substrate having a thickness of about 0.7 mm.
[0027]
The term “flexibility” refers to a property in which a relatively large deflection occurs in a member when a pressing force is applied to the member to the extent that a person presses the input device. This flexibility can be obtained, for example, by forming a relatively thin substrate with plastic. It can also be obtained by forming a relatively thin substrate with glass. Examples of the plastic include polycarbonate (PC), polyacrylate (PAr), and polyethersulfone (PES).
[0028]
Further, the surface electrodes 12a and 12b are formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), for example, and have a uniform sheet resistance throughout the entire surface. The low resistance electrode 13, the low resistance electrode 14, the conduction electrode 18 and the external connection terminal 16 are formed of, for example, silver paste.
[0029]
In FIG. 1, the liquid crystal panel unit 2 includes a dual-purpose substrate 5 and a second substrate 10 facing it. In any one of these substrates, in this embodiment, the liquid crystal panel unit 2 is formed by bonding the substrates to each other around the periphery of the second substrate 10 by a sealing material 23 formed in a frame shape.
[0030]
As shown in FIG. 2, a first liquid crystal electrode 21a is formed on the surface of the dual-purpose substrate material 5a constituting the dual-purpose substrate 5 on the liquid crystal panel portion 2 side, and an overcoat layer 22a is formed on the first liquid crystal electrode 21a. An alignment film 24a is formed thereon. The alignment film 24a is subjected to a rubbing process for imparting alignment properties to the alignment film.
[0031]
A second liquid crystal electrode 21b is formed on the liquid crystal side surface of the second substrate material 10a constituting the second substrate 10 facing the dual-purpose substrate 5, that is, the surface facing the dual-purpose substrate 5, and an overcoat layer 22b is formed thereon. And an alignment film 24b is further formed thereon. The alignment film 24b is subjected to a rubbing process for imparting orientation to the alignment film.
[0032]
The first liquid crystal electrode 21a and the second liquid crystal electrode 21b are formed to a thickness of, for example, about 1000 Å using a transparent conductive material such as ITO. The overcoat layers 22a and 22b are formed with a thickness of, for example, about 800 angstroms using, for example, silicon oxide, titanium oxide, or a compound thereof. The alignment films 24a and 24b are formed with a thickness of, for example, about 800 angstroms using, for example, a polyimide resin.
[0033]
As shown in FIG. 1, the first liquid crystal electrode 21a is formed in a so-called stripe shape by arranging a plurality of linear patterns in parallel with each other, while the second liquid crystal electrode 21b intersects the first liquid crystal electrode 21a. In this way, a plurality of linear patterns are arranged in parallel to each other to form a stripe shape. A plurality of points where these electrodes 21a and 21b intersect in a dot matrix form a pixel for displaying a visible image. An area partitioned by the collection of the plurality of pixels becomes a liquid crystal display area for displaying a visible image such as a character.
[0034]
A plurality of spacers 29 are dispersed on one liquid crystal side surface of the dual-purpose substrate 5 and the second substrate 10 formed as described above, as shown in FIG. A sealing material 23 is provided on the surface in a frame shape as shown in FIG. As shown in FIG. 2, a conductive material 31 is dispersed inside the seal material 23. Further, as shown in FIG. 1, a liquid crystal injection port 23 a is formed in a part of the sealing material 23.
[0035]
In the present embodiment, the liquid crystal injection port 23a is provided on a side different from the two sides on which the low resistance electrodes 13 and 13 are provided.
[0036]
In FIG. 2, a uniform dimension held by the spacer 29, for example, a gap of about 5 μm, that is, a so-called cell gap is formed between the dual-purpose substrate 5 and the second substrate 10, and the liquid crystal injection port 23a enters the cell gap. The liquid crystal 32 is injected, and after the injection is completed, the liquid crystal injection port 23a is sealed with resin or the like.
[0037]
In FIG. 1, the dual-purpose substrate 5 has a substrate extension portion 5 c that extends outside the second substrate 10, and the first liquid crystal electrode 21 a on the dual-purpose substrate 5 extends directly to the substrate extension portion 5 c to form a terminal portion pattern. 33. Further, the second liquid crystal electrode 21b on the second substrate 10 is connected to the terminal portion pattern 33 on the substrate overhanging portion 5c through a conductive material 31 (see FIG. 2) dispersed inside the sealing material 23. . The terminal part pattern 33 is a wiring pattern for establishing an electrical connection with an external liquid crystal driving circuit (not shown) for electrically driving the liquid crystal panel part 2.
[0038]
The first liquid crystal electrode 21a, the second liquid crystal electrode 21b, and the terminal portion pattern 33 extending therefrom are actually formed in large numbers at very narrow intervals over the entire surface of the respective substrates 5 and 10, but in FIG. For easy understanding, these electrodes and the like are schematically shown at intervals wider than the actual intervals, and some of the electrodes and the like are not shown. Further, the first liquid crystal electrode 21a and the second liquid crystal electrode 21b formed in the region where the liquid crystal is sealed are not limited to being formed in a straight line as shown in FIG. It may be formed in the pattern form.
[0039]
In the present embodiment, the dual-purpose substrate material 5a for forming the dual-purpose substrate 5 is formed of a hard material as described above. The second substrate material 10a forming the second substrate 10 may be made of either a hard material or a flexible material, but in the present embodiment, it is formed of a thin flexible material.
[0040]
In the input unit 4 shown in FIG. 1, a control circuit (not shown) is connected to the external connection terminal 16. Due to the action of this control circuit, at a certain point, a predetermined voltage is applied between the low resistance electrodes 14 and 14 located at both edges in the X direction of the first substrate 8, and both edges in the Y direction of the dual-purpose substrate 5. A voltage is not applied between the low resistance electrodes 13 and 13 located in the section, and they are connected to a voltage measuring element (not shown) in the control circuit.
[0041]
Accordingly, a uniform voltage drop in which the voltage changes linearly corresponding to each position in the X direction is generated on the surface electrode 12b of the first substrate 8, and positions where the positions in the X direction are equal are equipotential. A voltage distribution is formed. At this time, when one point of the first substrate 8 is pressed by the input device 3 in the region corresponding to the liquid crystal display region of the liquid crystal panel unit 2, the surface electrode 12 b of the pressed first substrate 8 and the dual-purpose substrate 5 Since the surface electrode 12a is locally contacted at the pressed portion, the position corresponding to the portion pressed by the input device 3 through the surface electrode 12a of the dual-purpose substrate 5 connected to the voltage measuring element is used. The voltage can be measured. Since this voltage corresponds to the position in the X direction of the pressed part, the control circuit can detect the position in the X direction of the point pressed by the input device 3.
[0042]
On the other hand, due to the action of the control circuit connected via the external connection terminal portion 16 of the input portion 4, the low resistance electrodes 13, 13 located at both edges in the Y direction of the dual-purpose substrate 5 at some other time. A predetermined voltage is applied between them, and no voltage is applied to the low resistance electrodes 14 and 14 located at both edges of the first substrate 8 in the X direction, and they are connected to the voltage measuring element. Become.
[0043]
Therefore, a uniform voltage drop corresponding to the position in the Y direction is generated on the surface electrode 12a of the dual-purpose substrate 5, and a voltage distribution in which the voltage changes linearly is formed. The above-described control circuit detects the voltage of the surface electrode 12a of the dual-purpose substrate 5 at the position corresponding to the portion pressed by the input instrument 3 through the surface electrode 12b of the first substrate 8, thereby the X direction described above. As in the case of the position, the position in the Y direction can be detected.
[0044]
Then, by repeating the control as described above, the control circuit detects the X-direction position and the Y-direction position of the point where the input unit 4 is pressed by the input device 3.
[0045]
Next, in the liquid crystal panel unit 2, the light reflected by the light reflection plate 7 passes through the liquid crystal layer of the liquid crystal panel unit 2 and is observed by an external observer. Further, an external control circuit (not shown) for driving liquid crystal is connected to the terminal pattern 33 of the liquid crystal panel unit 2, and either the first liquid crystal electrode 21a or the second liquid crystal electrode 21b is connected by this external control circuit. A scanning voltage is applied to each row, and a data voltage based on a display image is applied to the other of the electrodes for each pixel. The light reflected by the light reflecting plate 7 and passing through each pixel portion selected by applying both voltages is modulated by the voltage application, whereby visible characters, numbers, etc. are visible outside the polarizing plate 6a. An image is displayed.
[0046]
In the liquid crystal device 1 with an input function of the present embodiment, an appropriate input screen is displayed in the liquid crystal display area of the liquid crystal panel unit 2, and when an operator who sees the screen desires to input data, the input unit 4 The desired part of the first substrate 8 is pressed by the input instrument 3. Then, the pressed portion is read as, for example, a coordinate position by the control circuit connected to the input unit 4, thereby recognizing which of the plurality of input data displayed on the input screen is selected by the operator.
[0047]
Hereinafter, a manufacturing method for manufacturing the liquid crystal device with an input function having the above-described configuration will be described with reference to a process diagram shown in FIG.
[0048]
First, with respect to the second substrate 10 of the liquid crystal panel unit 2, in step A1, a transparent conductive material is formed on the surface of the second substrate material 10a using, for example, ITO (Indium Tin Oxide) as a material by any film forming method, for example, sputtering. A liquid crystal electrode film as a layer is formed.
[0049]
Next, in step A2, the second liquid crystal electrode 21b having a predetermined pattern is formed from the liquid crystal electrode film by an arbitrary pattern formation method, for example, a photolithography method. Specifically, a second liquid crystal electrode 21b is formed by applying a resist solution, exposing a predetermined pattern, developing, etching, and removing the resist.
[0050]
Next, the overcoat layer 22b is formed by, for example, offset printing using, for example, silicon oxide, titanium oxide, or a mixture containing these (step A3), and further, for example, using polyimide resin as a material, for example, an alignment film by offset printing. (Step A4), and further, a rubbing treatment, that is, an alignment film is rubbed with a cloth or the like to give orientation (step A5).
[0051]
Next, in step A6, for example, using a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin as a material, the sealing material 23 is formed into a predetermined frame shape by, for example, screen printing, and at the same time, the liquid crystal injection port 23a is formed. At this time, as shown in FIG. 1, the liquid crystal injection port 23 a is an electrode formed on the surface of the dual function substrate 5 on the input portion 4 side in the finally manufactured liquid crystal device 1 with an input function, that is, a pair of low resistance electrodes. It is formed to be located on a side different from the two sides corresponding to 13.
[0052]
Next, the second substrate 10 is completed by dispersing a large number of spacers 29 on the surface of the second substrate material 10a (step A7).
[0053]
On the other hand, with regard to the dual-purpose substrate 5, in step B1, transparent conductive layers are formed on the front and back surfaces of the dual-purpose substrate material 5a by using, for example, ITO (Indium Tin Oxide) as an arbitrary film forming method, for example, sputtering. Among these conductive layers, those formed on the surface on the liquid crystal panel unit 2 side are liquid crystal electrode films, and those formed on the surface on the input unit 4 side are surface electrode films.
[0054]
Next, in step B2, the liquid crystal electrode film formed on the liquid crystal panel portion 2 side of the dual-purpose substrate 5 is subjected to a treatment based on an arbitrary pattern formation method, for example, a photolithography method, to thereby form a first liquid crystal having a predetermined pattern. The electrode 21a is formed. Specifically, a first liquid crystal electrode 21a is formed by applying a resist solution, exposing a predetermined pattern, developing, etching, and removing the resist.
[0055]
In step B3, the surface electrode film formed on the input portion 4 side of the dual-purpose substrate 5 is subjected to, for example, a process based on a photolithography method to form the surface electrode 12a having a predetermined pattern, for example, a rectangular pattern. . Further, in step B4, a pair of low resistance electrodes 13 are formed so as to overlap the edge of the surface electrode 12a by printing an arbitrary low resistance material, for example, Ag (silver) paste. At this time, as shown in FIG. 1, the pair of low resistance electrodes 13 has two sides different from the side where the liquid crystal injection port 23 a provided in the liquid crystal panel unit 2 is positioned in the liquid crystal device 1 with an input function that is finally manufactured. It is formed so that it may be located along.
[0056]
Next, an overcoat layer 22b is formed on the surface on which the first liquid crystal electrode 21a is formed using, for example, silicon oxide, titanium oxide, or a mixture containing these as a material, for example, by offset printing (step B5). For example, using polyimide resin as a material, an alignment film is formed by, for example, offset printing (step B6), and further, rubbing treatment, that is, the alignment film is rubbed with a cloth or the like to make it oriented (step B7).
[0057]
Next, a resist film is applied to the surface of the dual-purpose substrate material 5a on the input portion 4 side, exposed to a predetermined pattern, and further developed to form a seal material 9 around the surface electrode 12a on the surface. At the same time, spacers 19 (see FIG. 2) are formed in a dispersed state on the surface electrode 12a. Thus, the dual-purpose substrate 5 is completed.
[0058]
On the other hand, with respect to the first substrate 8 constituting the input unit 4, in step C1, the surface of the first substrate material 8a is made transparent by any film forming method, for example, sputtering, using, for example, ITO (Indium Tin Oxide) as a material. A surface electrode film which is a conductive layer is formed.
[0059]
Next, in step C2, a surface electrode 12b having a predetermined pattern, for example, a rectangular pattern, is formed from the surface electrode film by an arbitrary pattern formation method, for example, a photolithography method. Specifically, the surface electrode 12b is formed by applying a resist solution, exposing a predetermined pattern, developing, etching, and removing the resist.
[0060]
Next, in step C3, a pair of low-resistance electrodes 14 are formed so as to overlap the edge of the surface electrode 12b by printing an arbitrary low-resistance material, for example, Ag (silver) paste. External connection terminals 16 are formed. Further, in step C4, a conductive material is formed at an appropriate position of the conductive electrodes 18 and 18 by, for example, printing. Thereby, the first substrate 8 is completed.
[0061]
As described above, the first substrate 8 for the input unit 4, the dual-purpose substrate 5 that is used for both the input unit 4 and the liquid crystal panel unit 2, and the second substrate 10 for the liquid crystal panel unit 2 After that, in step D1, the dual-purpose substrate 5 and the second substrate 10 are bonded to each other with the sealing material 23 interposed therebetween. At this time, the liquid crystal injection port 23 a is positioned corresponding to a side different from the two sides corresponding to the low resistance electrodes 13 and 13 on the dual-purpose substrate 5. Thereafter, the sealing material 23 is heated, or the sealing material 23 is cured by irradiating it with ultraviolet rays, whereby the empty liquid crystal panel portion 2 is formed.
[0062]
Next, in step D2, the empty liquid crystal panel unit 2 is placed at a position away from the liquid crystal in a container (not shown) having a liquid crystal reservoir at the bottom with the liquid crystal injection port 23a facing downward. And evacuate the container. Thereafter, the inside of the container is returned to the atmosphere with the liquid crystal inlet 23a in the liquid crystal reservoir. Then, the liquid crystal is filled into the liquid crystal panel unit 2 by the pressure difference and the capillary phenomenon. After the filling is completed, the liquid crystal injection port 23a is sealed with resin or the like.
[0063]
Thereafter, in Step D3, the first substrate 8 formed through Steps C1 to C4 is applied to the surface electrode 12a on the surface on the input portion 4 side of the dual-purpose substrate 5 constituting the liquid crystal panel portion 2 in a state where the liquid crystal is sealed. In addition, the sealing material 9 is bonded so that the surface electrodes 12b face each other, and the sealing material 9 is further cured, whereby the input portion 4 is formed. As a result, a structure in which the input unit 4 is integrally stacked on the image display surface of the liquid crystal panel unit 2 is completed.
[0064]
Next, in step D4, a polarizing plate 6a is attached to the outer surface of the structure on the input unit 4 side, and further a polarizing plate 6b is attached to the outer surface of the structure on the liquid crystal panel unit 2 side. Further, if necessary, a light reflecting plate 7 is attached to the outer surface on the liquid crystal panel unit 2 side. In addition, it can replace with this light reflection board 7, and the backlight which is an illuminating device can also be arrange | positioned. Thus, the liquid crystal device 1 with an input function according to the present embodiment is completed.
[0065]
As described above, in the liquid crystal device with an input function and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, the liquid crystal injection port 23a provided on the surface of the dual-purpose substrate 5 on the liquid crystal panel unit 2 side is the other surface of the dual-purpose substrate 5, that is, It was provided on a side different from the two sides corresponding to the low resistance electrodes 13 and 13 formed on the surface on the input unit 4 side. For this reason, when liquid crystal is injected into the liquid crystal panel section 2 through the liquid crystal injection port 23a, the liquid crystal touches the low resistance electrodes 13, 13, or the liquid crystal is formed between the low resistance electrodes 13, 13 and the surface electrode 12a. Intrusion can be prevented, and thus the function of the input unit 4 can be prevented from being deteriorated by the liquid crystal.
[0066]
Further, when the liquid crystal injection port 23a is immersed in the liquid crystal reservoir in order to inject liquid crystal into the liquid crystal panel unit 2 through the liquid crystal injection port 23a, the possibility that the low resistance electrodes 13 and 13 are immersed in the liquid crystal reservoir is minimized. Therefore, it is possible to prevent the liquid crystal in the liquid crystal reservoir from being contaminated by the composition material of the low resistance electrode 13, in the case of this embodiment, Ag. Therefore, the liquid crystal supplied to the liquid crystal panel unit 2 is always pure. The liquid crystal component can be maintained.
[0067]
(Other embodiments)
The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.
[0068]
For example, in the embodiment of FIG. 1, the case where only the low-resistance electrode 13 for voltage application is formed on the surface of the dual-purpose substrate 5 on the input unit 4 side is illustrated, but electrodes other than the low-resistance electrode are formed on the surface. It may be possible. In such a case, it is desirable to form all the electrodes on a side different from the side where the liquid crystal injection port 23a is provided.
[0069]
In FIG. 1, as the input unit 4, an example of a resistance film type input device in which the external connection terminals 16 connected to the low resistance electrodes 13 and 14 are gathered in one place is illustrated. A resistance film type input device having a structure can be used.
[0070]
Further, in FIG. 1, a driving circuit for driving the liquid crystal panel unit 2 is connected to the liquid crystal panel unit 2 through a conductive connecting member such as an FPC (Flexible Printed Circuit), so-called COB (Chip (Chip)). The LCD panel structure such as the On Board (COF) system and the COF (Chip On FPC (Flexible Printed Circuit)) system has been illustrated, but instead, the driving circuit is a liquid crystal panel in the form of an IC chip such as a liquid crystal driving IC. Of course, the present invention can be applied to a so-called COG (Chip On Glass) type liquid crystal panel structure that is mounted directly on the substrate of the section 2.
[0071]
The important point in the manufacturing method of the liquid crystal device with an input function shown in FIG. 3 is that the liquid crystal injection port 23a formed in the step A6 and the low resistance electrodes 13 and 13 formed in the step B4 are the combined substrate 5 in the step D1. When the second substrate 10 and the second substrate 10 are bonded to each other, a predetermined positional relationship is established, that is, the liquid crystal injection port 23a is positioned on a side different from the two sides corresponding to the low resistance electrodes 13 and 13. That is. Of the steps shown in FIG. 3, the steps not related to the above important points are shown as examples only, and therefore, these ancillary steps can be variously changed as necessary.
[0072]
In the embodiment of FIG. 3, the process B4 for forming the low-resistance electrode 13 on the dual-purpose substrate 5 is performed prior to the process D1 for bonding the dual-purpose substrate 5 and the second substrate 10 to each other. It is also possible to carry out after the bonding step D1 and before the liquid crystal injection step D2.
[0073]
【The invention's effect】
According to the liquid crystal device with an input function and the manufacturing method thereof according to the present invention, the liquid crystal injection port provided on one surface of the dual-purpose substrate is different from the two sides corresponding to the electrodes formed on the other surface of the dual-purpose substrate. Since it was provided on the side, when injecting the liquid crystal into the liquid crystal panel part through the liquid crystal injection port, it can be prevented that the liquid crystal touches the electrode or the liquid crystal penetrates between the electrode and the base, It is possible to prevent the function of the input unit from being deteriorated by the liquid crystal.
[0074]
In addition, when the liquid crystal injection port is immersed in the liquid crystal reservoir in order to inject liquid crystal into the liquid crystal panel through the liquid crystal injection port, the possibility that the electrode may be immersed in the liquid crystal reservoir can be minimized. It can prevent being polluted by the composition material of the electrode which is a component of the input part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a liquid crystal device with an input function according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the liquid crystal device with an input function in FIG.
FIG. 3 is a process diagram showing an embodiment of a method for manufacturing a liquid crystal device with an input function according to the present invention.
FIG. 4 schematically shows an example of a conventional liquid crystal device with an input function, in particular, (a) shows an example in which a liquid crystal panel unit and an input unit are separate, and (b) shows a liquid crystal panel unit and The example which is integral with an input part is shown.
[Explanation of symbols]
1 Liquid crystal device with input function
2 LCD panel
4 Input section
5 Combined board
5a Combined board material
5c Overhanging part of dual-purpose board
6a, 6b Polarizing plate
8 First board
8a First substrate material
9 Sealing material
10 Second substrate
10a Second substrate material
12a, 12b surface electrode
13,14 Low resistance electrode
16 External connection terminal
17 Conducting material
18 Conductive electrode
21a, 21b Liquid crystal electrode
23 Sealing material
23a Liquid crystal inlet

Claims

A manufacturing method for manufacturing a liquid crystal device with an input function having an input unit and a liquid crystal panel unit,
The input unit includes a first substrate located on the input side, a dual-purpose substrate disposed opposite to the first substrate, a first electrode provided on the first substrate side of the dual-purpose substrate, and the first substrate provided at an end side opposite the first electrode, provided and along two sides opposed to each other physician of the combined substrate Rutotomoni, and a second electrode including silver,
The liquid crystal panel section includes the dual-purpose substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate and facing the dual-purpose substrate, and liquid crystal sealed between the dual-purpose substrate and the second substrate. If, have a, a liquid crystal injection port, wherein the liquid crystal is injected are provided between said shared substrate second substrate,
The second electrode is formed along the two sides different from the side where the liquid crystal injection port is provided ,
Bonding the dual-purpose substrate and the second substrate;
A liquid crystal injection step of injecting the liquid crystal through the liquid crystal injection port,
After the liquid crystal injection step, the step of bonding the dual-purpose substrate and the first substrate;
A method for manufacturing a liquid crystal device with an input function.