JP4811424B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、入力パネル及び電気光学パネルを一体化した電気光学装置及び電子機器に関するものである。
近年、PDA(Personal Digital Assistant)、パームトップ・コンピュータ等の小型情報電子機器(以下、電子機器)の普及に伴い、液晶表示器(LCD:Liquid Crystal Display:電気光学パネル)及び透明なタッチパネル(入力パネル)を一体化した電気光学装置が広く採用されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の装置は、タッチパネル(特許文献1では透明タッチスイッチ)の入力領域の背面と、その入力領域の背面に対向する液晶表示器(特許文献1では液晶表示素子)の前面との間に樹脂層が設けられ(透明接着材が充填され)ている。樹脂層は硬化後の屈折率が、タッチパネル及び液晶表示器を構成するガラス基板の屈折率(1.57程度)と同程度に高い樹脂材料であり、タッチパネル及び液晶表示器の間における光の散乱が防止され、液晶表示器の輝度、コントラスト比が良くなって視認性が向上するようになっている。
そして、特許文献1の液晶表示器は、液晶層を挟んで対向する一対のガラス基板の一方が他方に対して張出している張出部を設けており、この張出部に液晶駆動用ICを直接接合したCOG(Chip On Glass)実装が採用されている。
ところで、上記構成の電気光学装置は、タッチパネルを操作したときの押圧力が液晶表示器に入力すると、液晶表示器の一方のガラス基板が撓みやすく、そのガラス基板の張出部にCOG実装されている液晶駆動用ICの動作に悪影響を与えるおそれがある。
そこで、例えば特許文献2に記載されている技術を採用し、タッチパネルの背面と張出部との間に弾性変形自在なスペーサを介在し、タッチパネルを操作したときに発生する押圧力をスペーサで吸収して液晶表示器のガラス基板、液晶駆動用ICに影響を与えないようにする構造が考えられる。
特許第3220403号公報 特許第3810484号公報
しかし、特許文献2のようにタッチパネルと液晶表示器との間にスペーサを設ける構造は、スペーサの組み込み工程が増大してしまうので、製造コストの面で問題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、製造コストの低減化を図りながら入力パネルを操作したときに発生する押圧力を吸収する電気光学装置及び電子機器を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の電気光学装置は、入力領域を有する入力パネルと、第1の基板と第2の基板との間に電気光学物質を挟持し、第1の基板の辺から第2の基板が張り出した張出部を有する電気光学パネルと、入力パネルの入力領域を含む一方の側の面と電気光学パネルとを接着して張り合わせる樹脂層と、を有する電気光学装置であって、入力パネルは、電気光学パネルの張出部と平面的に重なる領域を有して配置されており、入力パネルと電気光学パネルは、入力パネルの一方の側の面と電気光学パネルの第1の基板との間、及び入力パネルの一方の側の面と第2基板の張出部との間において、樹脂層によって接着して張り合わされている。
この発明の構成によると、入力パネルから押圧力が作用すると、電気光学パネルに向けて押圧力が作用するが、入力パネルと電気光学パネルは、入力パネルの一方の側の面と液晶パネルの前記第1の基板との間、及び入力パネルの一方の側の面と前記第2基板の前記張出部との間において前記樹脂層によって接着して張り合わされており、第1の基板が撓まないので電気光学パネルに影響を与えることがない。
また、本発明の電気光学装置は、樹脂層は、入力パネルの一方の側の面と電気光学パネルの第1の基板との間、及び入力パネルの一方の側の面と第2基板の張出部との間にわたって連続して設けられているとともに、入力パネルの一方の側の面と第2基板の張出部との間に充填されていることが好ましい。この発明の構成によると、さらに第1の基板の撓みを防止することができる。
また、本発明の電気光学装置は、第2の基板の張出部には、この張出部の端部に設けられて、外部との接続によって信号又は電圧が供給される複数の接続端子と、複数の接続端子と電気的に接続されて、複数の接続端子から第1の基板と前記第2の基板とが重なる領域に向けて延在して形成された配線と、が設けられており、入力パネルの一方の側の面と第2基板の前記張出部との間に介在して接着する前記樹脂層は、少なくとも配線を被覆していることが好ましい。この発明の構成によると、入力パネルから押圧力が作用する際に第2の基板の張出部に設けた配線に対する影響を防止することができるとともに、配線にの水密性を保持することができる。
また、本発明の電気光学装置は、第2の基板の張出部には、電気光学パネルの駆動用ICが実装されており、この張出部の端部には、外部との接続によって駆動用ICに信号又は電圧を供給する複数の接続端子と、駆動用ICと電気的に接続されて、駆動用ICが実装された領域から第1の基板と第2の基板とが重なる領域に向けて延在して形成された配線と、が設けられており、入力パネルの一方の側の面と第2基板の張出部との間に介在して接着する前記樹脂層は、少なくとも前記配線を被覆していることが好ましい。この発明の構成によると、入力パネルから押圧力が作用する際に第2の基板の張出部に設けた配線に対する影響を防止することができるとともに、配線の水密性を保持することができる。
また、本発明の電気光学装置は、樹脂層が、駆動用ICを更に被覆しているとともに、入力パネルの一方の側の面と第2基板の張出部との間に充填されていることが好ましい。この発明の構成によると、入力パネルから押圧力が作用する際に第2の基板の張出部に設けた駆動用ICに対する影響を防止することができるとともに、駆動用ICの水密性を保持することができる。
また、本発明の電気光学装置は、複数の接続端子に、この複数の接続端子と電気的に接続された端子を有するフレキシブル基板が実装されており、樹脂層は、複数の接続端子と電気的に接続された部分の前記フレキシブル基板を更に被覆していることが好ましい。この発明の構成によると、入力パネルから押圧力が作用する際にフレキシブル基板に対する影響を防止することができるとともに、フレキシブル基板の水密性を保持することができる。
さらに、本発明の電子機器は、上記構成の電気光学装置を備えていることが好ましい。この発明の構成によると、入力パネルを操作するときの押圧力に影響がない信頼性の高い電子機器を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1実施形態:タッチパネル一体型LCDモジュール:電気光学装置)
図1及び図2は、本発明に係る第1実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール1を示すものであり、図1はタッチパネル一体型LCDモジュール1を示す斜視図、図2は図1のA−A線矢視図である。
本実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール1は、液晶表示器2と、この液晶表示器2の表示光を出射する側の面に重ねて配置されたタッチパネル3とで構成されている。
液晶表示器2は、液晶層4を挟んで対向する前面側基板5と背面側基板6とを、それら基板5,6の周縁部間に環状に設けたシール材7によって接着一体化したものである。
前面側基板5は、透明基板である基板本体5aの液晶層4側の面に、透明導電材料からなる前面側電極5bや配向膜(不図示)等を有する液晶配向制御層を形成した構成としている。背面側基板6は、透明基板である基板本体6aの液晶層4側の面に、透明導電材料からなる背面側電極6bや配向膜(不図示)等を有する液晶配向制御層を形成した構成としている。前面側基板5と背面側基板6との間には、それらの基板間のセルギャップとしての距離を一定に保持する粒状の保持部材8が分散配置されている。
背面側基板6には、前面側基板5の外周側に張り出した張出部9が設けられている。この張出部9には配線パターン(不図示)が形成されており、前面側基板5の前面側電極5b及び背面側基板6の背面側電極6bは、前記配線パターンに電気的接続されている。そして、張出部9の配線パターンに対して、液晶表示器2を電気的に駆動する電子部品としての液晶駆動用IC10がCOG(Chip On Glass)実装されているとともに、フレキシブル基板12が接続されている。なお、図2では記載していないが、液晶表示器2の前面側基板5及び背面側基板6にはそれぞれ偏光板が設けられていてもよい。
この液晶表示器2に重ねて配置されているタッチパネル3は、所定のギャップを有して対向する前面側基板15と背面側基板16とを、それら基板15,16の周縁部間に環状に設けたシール材17によって接着一体化したものである。
前面側基板15は、透明基板である基板本体15aの内面(背面側基板16側の面)に、透明導電材料からなる一様な平面形状の面状電極15bが配置されている。背面側基板16は、透明基板である基板本体16aの内面(前面側基板15側の面)に、透明導電材料からなる一様な平面形状の面状電極16b及び緩衝材16cが配置されている。
背面側基板16には、前面側基板15の外周側に張り出した張出部18が設けられている。この張出部18には端子部19が形成されており、この端子部19に、前面側基板15の面状電極15b及び背面側基板16の面状電極16bが電気的接続されている。端子部19は、フレキシブル基板20を介して外部の入力制御回路と電気的接続されている。
そして、タッチパネル3の前面側基板15の上面を入力器具や手指等で押圧すると、前面側基板15の面状電極15bと、背面側基板16の面状電極16bとが接触し、面状電極15bを通して面状電極16bの電圧値が入力制御回路によって測定される。また、入力器具や手指等による押圧部位が、前面側基板15の上面において所定方向に移動すると、入力制御回路は、面状電極16bから随時入力する電圧値に基づいて、所定方向に移動した押圧部位のX方向の位置座標値及びY方向の位置座標値が検出されるようになっている。
そして、液晶表示器2とタッチパネル3との間には、高屈折率の透光性材料からなる樹脂層21が設けられている。この樹脂層21は、硬化後の屈折率が1.4〜1.9となる、メタクリレート系のUV硬化樹脂等で構成されている。
樹脂層21は、液晶表示器2の前面側基板5及びタッチパネル3の背面側基板16の間に充填された入力領域樹脂層22と、この入力領域樹脂層22に連続して充填された外力吸収樹脂層23とで構成されている。外力吸収樹脂層23は、タッチパネル3の背面側基板16の張出部18側で入力領域樹脂層22と連続しており、張出部18と、液晶表示器2の背面側基板6の張出部9との間に、液晶駆動用ICを埋め込みながら充填されている。
なお、図1及び図2では省略しているが、液晶表示器2の背面側基板6の外側にはバックライトとしての照明装置が配設されている。
ここで、本発明の電気光学装置がタッチパネル一体型LCDモジュール1に対応し、本発明の電気光学パネルが液晶表示部2に対応し、本発明の入力パネルがタッチパネル3に対応し、本発明の電気光学物質が液晶層4に対応し、本発明の第1の基板が液晶表示部2の前面側基板5に対応し、本発明の第2の基板が液晶表示部2の背面側基板6に対応し、本発明の電気光学パネルの張出部が張出部9に対応し、本発明の駆動用ICが液晶駆動用IC10に対応し、本発明の電気光学パネルの張出部と平面的に重なる入力パネルの領域が張出部18に対応している。
本実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール1によると、少なくともタッチパネル3の入力領域(図1の一点鎖線で示す方形内の符号Bで示す領域)を臨むように、液晶表示器2の前面側基板5及びタッチパネル3の背面側基板16の間の領域に、高屈折率の透光性材料からなる樹脂層21の入力領域樹脂層22が充填されているので、液晶表示器2の輝度、コントラスト比が良くなって、タッチパネル一体型LCDモジュール1の視認性が向上する。
また、タッチパネル3を入力器具や手指等で押圧すると、液晶表示器2に向けて押圧力を作用しようとするが、本実施形態は、樹脂層21の外力吸収樹脂層23が、タッチパネル3の背面側基板16の張出部18と液晶表示器2の背面側基板6の張出部9との間に所定の厚みを有して充填されており、この外力吸収樹脂層23が弾性変形しながら押圧力を吸収していく。このため、タッチパネル3を操作しても、外力吸収樹脂層23の押圧力吸収により液晶表示器2の前面側基板5が撓まず、液晶表示器2に影響を与えることがない。また、外力吸収樹脂層23が押圧力を吸収するので、背面側基板6の張出部9にCOG実装されている液晶駆動用IC10の動作にも何等影響を与えない。
また、本実施形態は、液晶表示器2とタッチパネル3の間に樹脂層21を設けるだけで、入力領域樹脂層22及び外力吸収樹脂層23が設けられるので、従来のようにスペーサを設ける技術と比較して、製造コストが大幅に低減する。
したがって、本実施形態は、視認性を向上させると同時に、タッチパネル3を操作したときに発生する押圧力を吸収する部品を使用せず、製造コストの低減化を図りながら液晶表示器2の前面側基板5が撓まず、液晶表示器2にCOG実装されている液晶駆動用IC10に影響を与えることがないタッチパネル一体型LCDモジュール1を提供することができる。
さらにまた、外力吸収樹脂層23内に液晶駆動用IC10が埋め込まれているので、液晶駆動用IC10の水密性を保持することができる。
(第2実施形態:タッチパネル一体型LCDモジュール:電気光学装置)
次に、図3及び図4は、本発明に係る第2実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール1を示すものであり、図3はタッチパネル一体型LCDモジュール1を示す斜視図、図4は図1のC−C線矢視図である。なお、図1及び図2で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール1が、図1及び図2で示した構成と異なる部分は、液晶表示器2の張出部9に形成した配線パターン(不図示)に、前面側基板5の前面側電極5b及び背面側基板6の背面側電極6bが電気的接続されているとともに、配線パターンにフレキシブル基板24がOLB((Outer Lead Bonding)実装されており、フレキシブル基板24上に液晶駆動用IC10が実装されていることである。
また、液晶表示器2とタッチパネル3との間に設けられている樹脂層21は、液晶表示器2の前面側基板5及びタッチパネル3の背面側基板16の間に充填された入力領域樹脂層22と、この入力領域樹脂層22に連続して充填された外力吸収樹脂層23とで構成されている。
そして、外力吸収樹脂層23は、タッチパネル3の背面側基板16の張出部18側で入力領域樹脂層22と連続しており、張出部18と、液晶表示器2の背面側基板6の張出部9との間に、フレキシブル基板24の端部を埋め込みながら充填されている。
本実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール1も、少なくとも液晶表示器2の入力領域(図3の一点鎖線で示す方形内の符号Bで示す領域)を臨むように、液晶表示器2の前面側基板5及びタッチパネル3の背面側基板16の間に、高屈折率の透光性材料からなる樹脂層21の入力領域樹脂層22が充填されているので、液晶表示器2の輝度、コントラスト比が良くなって、タッチパネル一体型LCDモジュール1の視認性が向上する。
また、タッチパネル3を入力器具や手指等で押圧すると、液晶表示器2に向けて押圧力を作用しようとするが、本実施形態は、樹脂層21の外力吸収樹脂層23が、タッチパネル3の背面側基板16の張出部18と液晶表示器2の背面側基板6の張出部9との間に所定の厚みを有して充填されており、この外力吸収樹脂層23が弾性変形しながら押圧力を吸収していく。このため、タッチパネル3を操作しても、外力吸収樹脂層23の押圧力吸収により液晶表示器2の背面側基板6が撓まないので、張出部9にOLB実装されているフレキシブル基板24の接続構造に何等影響を与えない。
また、本実施形態は、液晶表示器2とタッチパネル3の間に樹脂層21を設けるだけで、入力領域樹脂層22及び外力吸収樹脂層23が設けられるので、従来のようにスペーサを設ける技術と比較して、製造コストが大幅に低減する。
したがって、本実施形態も、視認性を向上させると同時に、タッチパネル3を操作したときに発生する押圧力を吸収する部品を使用せず、製造コストの低減化を図りながら液晶表示器2及び液晶表示器2にOLB実装されているフレキシブル基板24に影響を与えることがないタッチパネル一体型LCDモジュール1を提供することができる。
さらにまた、外力吸収樹脂層23内にフレキシブル基板24の電気接続部が埋め込まれているので、フレキシブル基板24の電気接続部の水密性を保持することができる。
(第3実施形態:PDA:電子機器)
次に、図5は、本発明に係るPDA(Personal Digital Assistan)の一実施形態を示す概略斜視図である。
本実施形態のPDA25は、筐体26に操作部を構成するファンクションキー27が具備されているとともに、筐体26内に、図1及び図2で示した第1実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール1、或いは図3及び図4で示した第2実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール1が内蔵されている。
ここで、符号28で示すフィルムは、タッチパネル一体型LCDモジュール1を構成するタッチパネル3の前面側基板15に貼着されている。
本実施形態のPDA25は、ファンクションキー27の近傍に印刷された識別情報や、タッチパネル3の下部に積層された液晶表示器2の画面表示を見ながら、タッチパネル3上(フィルム28)上を入力ペン29で押圧することでデータ入力等の操作を行うものである。
ここで、本発明の電子機器がPDA25に対応している。
本実施形態のPDA25によると、この装置を構成するタッチパネル一体型LCDモジュール1は、液晶表示器2の前面側基板5及びタッチパネル3の背面側基板16の間に高屈折率の透光性材料からなる樹脂層21の入力領域樹脂層22が充填されているので、視認性が向上し、表示が明るく操作性に優れた装置を提供することができる。
また、PDA25を構成するタッチパネル一体型LCDモジュール1は、タッチパネル3の操作による押圧力を、樹脂層21の外力吸収樹脂層23が吸収して液晶表示器2に実装されている電子部品(影響を与えないので、高い信頼性を有したPDA25を提供することができる。
なお、本発明の電子機器は、PDA25に限らず、種々の電子機器に搭載することができる。例えば、携帯電話、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるい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、POS端末、印刷装置等に適用することができる。
本発明の第1実施形態の電気光学装置を示す斜視図である。 図1のA−A線矢視図である。 本発明の第2実施形態の電気光学装置を示す斜視図である。 図3のC−C線矢視図である。 本発明の電子機器を示す概略平面図である。
符号の説明
1…タッチパネル一体型LCDモジュール、2…液晶表示器、3…タッチパネル、4…液晶層、5…前面側基板、5a…基板本体、5b…前面側電極、6…背面側基板、6a…基板本体、6b…背面側電極、7…シール材、8…保持部材、9…張出部、10…液晶駆動用IC、12…フレキシブル基板、15…前面側基板、15a…基板本体、15b…面状電極、16…背面側基板、16a…基板本体、16b…面状電極、16c…緩衝材、17…シール材、18…張出部、19…端子部、20…フレキシブル基板、21…樹脂層、22…入力領域樹脂層、23…外力吸収樹脂層、24…フレキシブル基板、25…PDA、26…筐体、27…ファンクションキー、28…フィルム、29…入力ペン

Claims (7)

  1. 入力領域を有する入力パネルと、
    第1の基板と第2の基板との間に電気光学物質を挟持し、前記第1の基板の辺から前記第2の基板が張り出した張出部を有する電気光学パネルと、
    前記入力パネルの前記入力領域を含む一方の側の面と、前記電気光学パネルと、を接着して張り合わせる樹脂層と、
    を有する電気光学装置であって、
    前記入力パネルは、前記電気光学パネルの前記張出部と平面的に重なる領域を有して配置されており、前記入力パネルと前記電気光学パネルは、前記入力パネルの一方の側の面と前記電気光学パネルの前記第1の基板との間、及び前記入力パネルの一方の側の面と前記第2基板の前記張出部との間において、前記樹脂層によって接着して張り合わされていることを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記樹脂層は、前記入力パネルの一方の側の面と前記電気光学パネルの前記第1の基板との間、及び前記入力パネルの一方の側の面と前記第2基板の前記張出部との間にわたって連続して設けられているとともに、前記入力パネルの一方の側の面と前記第2基板の前記張出部との間に充填されていることを特徴とする請求項1記載の電気光学装置。
  3. 前記第2の基板の前記張出部には、該張出部の端部に設けられて、外部との接続によって信号又は電圧が供給される複数の接続端子と、前記複数の接続端子と電気的に接続されて、前記複数の接続端子から前記第1の基板と前記第2の基板とが重なる領域に向けて延在して形成された配線と、が設けられており、
    前記入力パネルの一方の側の面と前記第2基板の前記張出部との間に介在して接着する前記樹脂層は、少なくとも前記配線を被覆していることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置。
  4. 前記第2の基板の前記張出部には、前記電気光学パネルの駆動用ICが実装されており、該張出部の端部には、外部との接続によって前記駆動用ICに信号又は電圧を供給する複数の接続端子と、前記駆動用ICと電気的に接続されて、前記駆動用ICが実装された領域から前記第1の基板と前記第2の基板とが重なる領域に向けて延在して形成された配線と、が設けられており、
    前記入力パネルの一方の側の面と前記第2基板の前記張出部との間に介在して接着する前記樹脂層は、少なくとも前記配線を被覆していることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置。
  5. 前記樹脂層は、前記駆動用ICを更に被覆しているとともに、前記入力パネルの一方の側の面と前記第2基板の前記張出部との間に充填されていることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。
  6. 前記複数の接続端子には、該複数の接続端子と電気的に接続された端子を有するフレキシブル基板が実装されており、前記樹脂層は、前記複数の接続端子と電気的に接続された部分の前記フレキシブル基板を更に被覆していることを特徴とする請求項3又は5に記載の電気光学装置。
  7. 前記請求項1乃至6の何れか1項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
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