JP4713007B2

JP4713007B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4713007B2
Application number: JP2001128210A
Authority: JP
Inventors: 直也今村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: JP2002323691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電気対策をおこなったタッチパネル付き液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は薄型、軽量および低消費電力という各メリットがあり、これらのメリットを活かして、コンピュータ、ワープロ、携帯電話等の表示パネルとして広く利用されている。
【０００３】
この液晶表示装置は、ガラス基板上に透明電極を形成し、その上に配向膜を形成したものを２個用意し、双方を液晶層を介して所定の間隔で対向配設し、表示領域を形成し、そして、表示領域の外周にそって、たとえば有機系の接着剤によりシールした構造になっている。
【０００４】
さらに液晶層の厚みを均一にするため、その内部およびシール部に球状または棒状のスペーサを配している。
【０００５】
このような構成の液晶パネルにおいては、さらに必要に応じて偏光板、カラーフィルタ、バックライト等を装着する。
【０００６】
近年、かかる構成の液晶表示装置（ＬＣＤ）の画面上にタッチパネルを配置したものが提案されている。
【０００７】
このタッチパネルによれば、透視した画面に従い指やペンなどで上から押圧することにより位置入力をおこなうものであって、すでに実用化されている。
【０００８】
かかるタッチパネルは、透明板全面に透明導電膜および平行な一対のバスバーを形成した２組の電極シートを、双方にてバスバー間方向が直交するように貼り合わせたタッチパネルを配置し、透視した画面に従い指やペンなどで上から押圧することにより位置入力をおこなうというものである。
【０００９】
このタッチパネル付き液晶表示装置を使用する際には、接触する指やペンは静電気を耐電しており、そのために耐電した静電気によるノイズがタッチパネル表面に接触した際、タッチパネルに形成された透明導電膜に影響を及ぼすという課題がある。
【００１０】
この課題を図８と図９に示すタッチパネル１でもって説明する。
図８はタッチパネル１の断面概略図であり、図９はこのタッチパネル１を構成する部材の分解図である。
【００１１】
上部透明板２の上に全面にわたって透明導電膜３を形成して上部電極部材４と成し、下部透明板５の上にも全面にわたって透明導電膜３を形成して下部電極部材６と成し、双方を粘着剤７でもって貼り合わせた構成である。
【００１２】
また、これら上部電極部材４および下部電極部材６には、双方とも平行な一対のバスバー８が形成され、しかも、両者のバスバー８は直交させている。
【００１３】
さらに上部電極部材４および下部電極部材６とが常時、接触しないよう、それを防止すべく下部電極部材６上にはドットスペーサ９が形成されている。
【００１４】
しかしながら、上記構成のタッチパネル１によれば、その端面には上部電極部材４と下部電極部材６との両方、もしくは一方の透明導電膜３が露出しており、これにより、タッチパネル１の表面を静電気が帯電した指で接触した際、端面に近い位置であることで、容易にノイズが透明導電膜３に入り、その結果、誤動作や回路破壊が引き起こすという課題があった。
【００１５】
この課題を解消すべく、タッチパネル外周の露出した透明導電膜に対し、下部透明導電膜を絶縁層でもって縁取る構成が提案されている（特開平１１−０９５９２６号参照）。
【００１６】
このようなタッチパネル技術によれば、ある程度まで静電気によるノイズの影響を減少させることができた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この提案のタッチパネルも、未だ満足し得る程度にまで解消されず、完全な静電気対策に至っておらず、さらなる改善が求められた。
【００１８】
この点を図１０により説明する。
同図はこのタッチパネル１０の要部拡大断面図であるが、下部電極部材６上の透明導電膜３の端部に絶縁膜１１を形成した構成である。
【００１９】
しかしながら、この透明導電膜３でもって覆えない箇所ができ、これにより、完全な静電気対策に至っていない。
【００２０】
すなわち、静電気によるノイズは下部電極部材６の透明導電膜３に対し、垂直方向１２だけからの影響ではなく、水平方向１３からも影響を及ぼし、そのために絶縁層１１では水平方向１３からのノイズに対し、全く効果がないと言える。
【００２１】
一方、上部電極部材４の透明導電膜３についても、その外周より露出している場合や、エッチングにて上部透明板２の外形より小さくなるようにしているのが一般的であり、これにより、水平方向１３からの静電気によるノイズの影響は容易に受けやすい。
【００２２】
本発明は叙上に鑑みて完成されたものであり、その目的はさらに静電気によるノイズの影響を無くしたタッチパネル付き液晶表示装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、導電性を有し、かつ前記液晶表示パネルを保護するための筐体と、前記液晶表示パネル上に設けられたタッチパネルと、を備え、前記タッチパネルは、前記液晶表示パネルに遠い側の一方の透明板に透明電極を形成してなる一方の電極部材と、前記液晶表示パネルに近い側の他方の透明板上に透明電極を形成してなる他方の電極部材とを、粘着剤にて貼り合わせてなり、前記透明電極は、該透明電極のうち前記粘着剤の配設箇所よりも外側に露出された露出部分を有しており、前記一方の電極部材における前記一方の透明板と前記筐体とを接続し、平面視して前記露出部分を覆うようにかつ前記露出部分と空間を介して離間して設けられた導電体をさらに備えたことを特徴とする。
【００２４】
【作用】
本発明は、上記構成のように、タッチパネルを構成する透明電極のうち、貼り合わせ用に使用する粘着剤の配設箇所より露出された部分を覆うべく、その露出部分に対し導電体を配し、さらに導電体の一部を筐体に付設したことで、静電気のノイズが筐体へ導かれ、これにより、静電気によるノイズの影響をさらに減少させたり、もしくはノイズの影響が完全に解消される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置を図でもって説明する。
図１は本発明の液晶表示装置の概略を示す断面図であり、図２はその要部拡大図である。図３はタッチパネルの断面概略図、図４はこのタッチパネルを構成する部材の分解図、図５はその平面図である。
【００２６】
また、図６と図７は比較例として提示する液晶表示装置であり、図６はその要部拡大断面図であり、図７はタッチパネルの平面図である。
【００２７】
図１にて本発明の液晶表示装置１４の概要を述べると、１５は液晶表示パネルであり、１６は液晶表示パネル１５の裏側に設けたバックライトである。これら液晶表示パネル１５とバックライト１６は導電性の筐体１７により保護されている。筐体１７はステンレススチール（ＳＵＳ）などの金属板や導電性の合成樹脂などからなる。
【００２８】
なお、この液晶表示装置１４においては、バックライト１６を用いた透過型もしくは半透過型の液晶表示パネル１５であるが、バックライト１６を用いない反射型の液晶表示パネル１５でもよい。
【００２９】
そして、液晶表示パネル１５上にタッチパネル１８を配設する。この配設には両面テープ１９を用いて貼り付けている。
【００３０】
上記タッチパネル１８の構造を図３と図４により詳述する。なお、図８と図９に示すタッチパネル１と同一箇所には同一符号を付す。
【００３１】
上部透明板２上に全面にわたって前記透明電極である透明導電膜３を形成して上部電極部材４と成し、下部透明板５の上にも全面にわたって透明導電膜３を形成して下部電極部材６と成し、粘着剤７による貼り合わせ構造であり、上部電極部材４および下部電極部材６には、双方とも平行な一対のバスバー８が形成され、両者のバスバー８は直交させている。さらに下部電極部材６上にはドットスペーサ９が形成されている。
【００３２】
そして、本発明においては、導電体２０の一端を上部透明板２上に貼り付け、他端を筐体１７に付設し、これにより、透明導電膜３のうち粘着剤７の配設箇所より露出された部分を覆うようにしている。
【００３３】
この導電体２０として、たとえば配線フィルム（ＦＰＣまたはヒートシール）がある。導電テープまたは導電性フィルムを貼り付けてもよい。
【００３４】
また、図５に示すタッチパネル１８によれば、タッチパネル外周４辺より透明導電膜３が露出していることから、導電体２０の片側を上部透明板２の４辺上に貼り付け、他方の端を筐体１７に貼り付ける。導電体２０として、導電テープを使用する場合には、導電性銅箔粘着テープや導電性アルミ箔粘着テープ、導電性布粘着テープ等を用いればよい。
【００３５】
貼り付け位置は、タッチパネル外周４辺にて、上部電極部材４上のＸＲ、ＸＬ、ＹＵ、ＹＬの辺に導電性銅箔粘着テープの片側を貼り付け、もう片側を金属筐体１７に貼り付けている。
【００３６】
そして、人体（指先）から放出される静電気に見立て静電気許容試験機を用いて、下記のように評価テストを行った。
【００３７】
タッチパネル１８のＥ点（ｘ２＝５ｍｍ、ｙ２＝５ｍｍ）位置に１０ｋＶ印加する。印加直後、端子部Ｆにおいて端子間電流値の測定を行った結果、電流値はＸＲ−ＸＬ間、ＹＵ−ＹＬ間共に電流値が０Ａであった。
【００３８】
このことは、下部電極部材６上に形成された導電膜３でのＸＲ−ＸＬ間、上部電極部材４上に形成された導電膜３でのＹＵ−ＹＬ間にはタッチパネル１８の上部電極部材４の動作接触面に印加した電圧１０ｋＶは何の影響も与えていないことが確認できる。
【００３９】
次に、図６と図７に示す従来の液晶表示装置２１でもって同様に測定する。
【００４０】
この液晶表示装置２１においては、本発明の液晶表示装置１４に対し導電体２０を付設せず、その他は同じ構成にしたタッチパネル１８ａを使用している。
【００４１】
静電気許容試験機を用い、タッチパネル１８ａのＢ点（ｘ１＝５ｍｍ、ｙ１＝５ｍｍ）位置に１０ｋＶ印加する。印加直後、端子部Ｃにおいて端子間電流値の測定を行った結果、電流値はＸＲ−ＸＬ間では６０ｍＡ、ＹＵ−ＹＬ間では１２０ｍＡが検出・確認された。このことは、下部電極部材６上に形成された導電膜３でのＸＲ−ＸＬ間、上部電極部材４上に形成された導電膜３でのＹＵ−ＹＬ間にはタッチパネル１８ａの上部電極部材４における動作接触面に印加した電圧１０ｋＶが影響を及ぼしていることが確認できる。
【００４２】
よって、この検出・確認された電流がタッチパネルコントローラへ影響を及ぼし、誤動作や回路破壊の要因になる。
【００４３】
（液晶表示パネルの具体的構成例）
次に図１１にて半透過型の液晶表示装置１４を説明する。なお、タッチパネル１８は図示していない。
ガラス基板２２の外面上にポリカーボネイトなどからなる位相差板２３とヨウ素系の偏光板２４とを順次積み重ね、ガラス基板２５の外面上にポリカーボネイトなどからなる位相差板２６とヨウ素系の偏光板２７とを順次積み重ねる。これらはアクリル系の材料からなる粘着材を用いて貼り付ける。
【００４４】
さらに同図にて偏光板２７の下にバックライト１６を配設している。バックライト１６は導光板２８の端面に冷陰極管やＬＥＤなどの光源２９を配置し、光源２９の照射光を導光板２８に導入し、この導光板２８より液晶表示パネル１５に対し光出射させる。
【００４５】
液晶表示パネル１５においては、ガラス基板２２上には信号電極３０と、一定方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜（図示せず）とを順次形成している。なお、信号電極３０と配向膜との間にＳｉＯ₂等からなる絶縁層を介在してもよい。
【００４６】
ガラス基板２５の内面にはたとえばアルミニウムやクロム、ＳＵＳ系、アルミニウム合金、銀合金などの金属薄膜からなる半透過膜３１を形成し、半透過膜３１の上にカラーフィルタ３２を設けている。さらにカラーフィルタ３２の間にアルミニウムやクロムなどの金属からなる薄膜もしくは感光性レジストにて形成した遮光膜であるブラックマトリックスを形成してもよい。
【００４７】
そして、カラーフィルタ３２の上にＳｉＯ₂や樹脂からなるオーバーコート層３３を被覆し、オーバーコート層３３の上に走査電極３４と、一定方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜（図示せず）とを順次形成している。この走査電極３４は信号電極３０と直交している。なお、走査電極３４と配向膜との間にＳｉＯ₂等からなる絶縁層を設けてもよい。
【００４８】
半透過膜３１は光透過性と光反射性の双方の特性を具備しており、しかも、２枚の偏光板の間に挟んだ時に位相差を生じないようにする。また、半透過膜３１は鏡面性であっても、散乱性を有していてもよい。散乱性を有する半透過膜３１を作製するには樹脂によって凹凸形状となし、その上に半透過膜を形成すればよい。
【００４９】
上記カラーフィルタ３２は顔料分散方式、すなわちあらかじめ顔料（赤、緑、青など）により調合された感光性レジストを基板上に塗布し、フォトリソグラフィにより形成する。
【００５０】
このように形成した各ガラス基板２２、２５を、たとえば２００〜２７０°の角度でツイストされたカイラルネマチック液晶からなる液晶層３５を介してシール材３６により貼り合わせる。さらに両ガラス基板２２、２５の間には液晶層３５の厚みを一定にするためにスペーサ３７を多数個配している。
【００５１】
上記構成のように半透過膜３１を配設してなる液晶表示装置１４においては、反射型として用いた場合（反射モード）には、太陽光、蛍光灯などの外部照明による照射光は偏光板２４と位相差板２３と液晶表示パネル１５とを順次通過するが、液晶表示パネルの内部に入射された光はカラーフィルタ３２を透過して半透過膜３１に至り、そして、半透過膜３１にて反射され、そして、液晶パネルを通過し、位相差板２３と偏光板２４とを通過して光出射される。
【００５２】
一方、液晶表示装置１４を透過モードにした場合には、バックライト１６の照射光が偏光板２７と位相差板２６と、さらに液晶パネルのガラス基板２５とを順次通過し、半透過膜３１を通過し、カラーフィルタ３２を透過し、そして、液晶パネルを通過し、位相差板２３と偏光板２４とを通過して光出射される。
【００５３】
さらに半透過膜３１をガラス基板２５上に形成したことで、反射モードでは、とくに反射率を高めることで、より明るい輝度の表示が得られ、透過モードでも高いコントラストが得られ、これによって反射モードおよび透過モードの両機能を満足し得る程度にまで高めることができ、反射モードにて使用したパネルを、そのままの条件で透過モードにも使用することができ、反射モードもしくは透過モードのいずれの場合でも安定した鮮明な色表示ができた。
【００５４】
なお、上記構成の液晶表示装置１４においては、半透過膜３１を配設し、これによって半透過型液晶表示装置と成したが、これに代えて、たとえばアルミニウム金属、銀金属、アルミニウム合金および銀合金などからなる光反射性のみを要求した反射膜を配設した反射型液晶表示装置としてもよい。その場合には位相差板２６と偏光板２７ならびにバックライト１６は不要である。
【００５５】
なお、本発明はＳＴＮ型単純マトリックスタイプのカラー液晶表示装置でもって説明しているが、その他に双安定型単純マトリックスタイプの液晶表示装置やモノクロタイプのＳＴＮ型単純マトリックスの液晶表示装置、ＴＮ型単純マトリックスタイプの液晶表示装置であっても、さらにはＴＦＴなどのアクティブ型の液晶表示装置でも同様な作用効果が得られる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルと、導電性を有し、かつ液晶表示パネルを保護するための筐体と、液晶表示パネル上に設けられたタッチパネルと、を備え、タッチパネルは、液晶表示パネルに遠い側の一方の透明板に透明電極を形成してなる一方の電極部材と、液晶表示パネルに近い側の他方の透明板上に透明電極を形成してなる他方の電極部材とを、粘着剤にて貼り合わせてなり、透明電極は、該透明電極のうち粘着剤の配設箇所よりも外側に露出された露出部分を有しており、一方の電極部材における一方の透明板と筐体とを接続し、平面視して露出部分を覆うようにかつ露出部分と空間を介して離間して設けられた導電体をさらに備えたことで、静電気のノイズが筐体へ導かれ、これにより、静電気によるノイズの影響をさらに減少させたり、もしくはノイズの影響が完全に解消された高信頼性のタッチパネル付き液晶表示装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の概略を示す断面図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の要部拡大断面図である。
【図３】本発明に係るタッチパネルの断面概略図である。
【図４】本発明に係るタッチパネルを構成する部材の分解図である。
【図５】本発明に係るタッチパネルを構成する部材の平面図である。
【図６】比較例の液晶表示装置の要部拡大断面図である。
【図７】比較例の液晶表示装置に係るタッチパネルの平面図である。
【図８】従来のタッチパネルの断面概略図である。
【図９】従来のタッチパネルを構成する部材の分解図である。
【図１０】従来のタッチパネルの要部拡大断面図である。
【図１１】半透過型の液晶表示装置の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１、１０、１８、１８ａ・・・タッチパネル
２・・・上部透明板
３・・・透明導電膜
４・・・上部電極部材
５・・・下部透明板
６・・・下部電極部材
７・・・粘着剤
８・・・バスバー
９・・・ドットスペーサ
１１・・・絶縁膜
１２・・・ノイズ方向（垂直方向）
１３・・・ノイズ方向（水平方向）
１４、２１・・・液晶表示装置
１５・・・液晶表示パネル
１６・・・バックライト
１７・・・筐体
１９・・・両面テープ
２０・・・導電体

Claims

液晶表示パネルと、
導電性を有し、かつ前記液晶表示パネルを保護するための筐体と、
前記液晶表示パネル上に設けられたタッチパネルと、を備え、
前記タッチパネルは、前記液晶表示パネルに遠い側の一方の透明板に透明電極を形成してなる一方の電極部材と、前記液晶表示パネルに近い側の他方の透明板上に透明電極を形成してなる他方の電極部材とを、粘着剤にて貼り合わせてなり、
前記透明電極は、該透明電極のうち前記粘着剤の配設箇所よりも外側に露出された露出部分を有しており、
前記一方の電極部材における前記一方の透明板と前記筐体とを接続し、平面視して前記露出部分を覆うようにかつ前記露出部分と空間を介して離間して設けられた導電体をさらに備えたことを特徴とする液晶表示装置。