JPH0713144A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0713144A
JPH0713144A JP5180951A JP18095193A JPH0713144A JP H0713144 A JPH0713144 A JP H0713144A JP 5180951 A JP5180951 A JP 5180951A JP 18095193 A JP18095193 A JP 18095193A JP H0713144 A JPH0713144 A JP H0713144A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
display device
cell
glass plate
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JP5180951A
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Inventor
Hisao Tajima
尚雄 田島
Toshiaki Itazawa
敏明 板澤
Masanori Takahashi
雅則 高橋
Takashi Yamamoto
高司 山本
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】表示品位を向上し、かつペン入力ミスを少なく
する。 【構成】外部からの振動や衝撃によってカバー7や固定
枠5が振動しても、セル1は、弾性を有するシリコン系
接着剤4によって支持されているため、振動が伝わりに
くい。また、仮に振動が伝わったとしても、固定板2、
固定枠5及びバックライト10等によって密閉空間11
が形成されているため、いわゆるエアーダンパ効果によ
って該振動は直に減衰される。さらに、セル1は剛性の
高い固定板2によって保護されているため、該固定板2
に外力が加わったとしてもセル1に接触して配向劣化を
起こす心配もない。またさらに、セル1と固定板2の表
面との距離が近いため、ノングレア処理を施しても表示
品質は低下しない。また、本発明に係る液晶表示装置に
ペン入力機能をもたせた場合においても、視差に伴う入
力ミスのおそれもない。さらに、ペンで固定板2の表面
を強く押した場合でも上述と同様に配向劣化のおそれも
ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶を利用し
た液晶表示装置に係り、詳しくは表示品質の改良等に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来より、強誘電性液晶を利用した液晶
表示装置は種々提案されている。その一例として、特開
平3−203773号公報に開示されているものを図1
0に沿って説明する。
【0003】この液晶表示装置は、主としてセル10
1、固定板102及びバックライト110を備えてお
り、これらを固定枠104にて支持することにより構成
されている。このうちのセル101は、強誘電性液晶を
2枚のガラス基板で挟持することにより構成されてお
り、その表示範囲は、対角線の長さで示すと15インチ
である。一方、固定板102は、中央部が切りかかれた
枠形状をしており、ガラス入りポリカーボネート樹脂に
よって形成されている。そして、セル101は、弾性を
有するシリコン系接着剤103によって前記固定板10
2に接着されており、さらに固定板102は、同じく弾
性を有するシリコン系接着剤105によって固定枠10
4に接着されている。なお、この固定枠104も前記固
定板102と同様にガラス入りポリカーボネート樹脂に
よって形成されている。また、セル101の上面には、
セル101の検光子としての上偏光板108がアクリル
系粘着剤によって貼り付けられており、セル101の下
面には、セル101の偏光子としての下偏光板109が
同様に貼り付けられている。一方、上述した固定枠10
4の下部(セル101の下方)にはバックライト110
が取り付けられている。このバックライト110は、図
示はしないが、冷陰極ランプ、反射板、拡散板、及び輝
度均一化のための表面処理を施した導光体とによって構
成されており、透過型液晶であるセル101を下方から
照明するように構成されている。そして、これらの固定
枠104等はABS樹脂製のカバー107によって覆わ
れており、さらにカバー107上面の開口部には、アク
リル樹脂製の表示窓106が取り付けられて、セル10
1の保護及びゴミの侵入を防止している。なお、セル1
01の取り出し電極にはTAB IC112が導電性接
着剤にて接着されており、その他方は駆動用回路基板1
13に電気的に接続されている。この接続構造は、TA
B IC112が銅泊リードで、駆動回路基板113上
の半田ランドに半田付けされている。また、駆動回路基
板113は、ネジ114によって、固定板102上に確
実に固定されている。
【0004】このような構成の液晶表示装置において
は、セル101及び固定板102が弾性を有するシリコ
ン系接着剤105によって固定枠104に接着されてい
るため、外部からの衝撃や振動がセル101に余り伝わ
らないという利点を有している。また、バックライト1
10、固定枠104、固定板102及びセル101によ
って略密閉空間111が形成されて、エアーダンパ効果
をもたせているため、仮にセル101が振動しても、直
に減衰するようになっている。したがって、セル101
の撓みは最小限に抑えられ、強誘電性液晶セル固有の問
題である配向欠陥の発生を防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た液晶表示装置においては以下に述べる欠点があった。
すなわち、 上記液晶表示装置においては、セル101と固定板
102とが自由に動ける空間が必要であるため、表示窓
106とセル101との間はかなり離れている(例えば
10mm)。一方、表示窓106表面の表面反射を抑制
するためには強い曇価を有するノングレア処理を施す必
要があるが、このように表示窓106とセル101との
距離が離れていると、セル101に表示される文字や図
形がぼやけて見にくくなるという問題があった。
【0006】図11には、表示窓106−セル101間
の距離と、文字・図形のボケ具合との関係を、ノングレ
ア処理の曇価をパラメータとして示しているが、この図
より、曇価の数値が大きい程距離を小さく(5mm以
下)する必要のあることが分かる。
【0007】 一方、上記従来例においてはセル10
1の材質と固定板102の材質とが異なり、それらの線
膨張率が異なっていた。また、TAB IC112の銅
泊リードは、その一端が駆動回路基板113を介して固
定板102に確実に固定されており、他端はセル101
側に固定されている。したがって、温度変化(例えば、
液晶装置の組立時の環境温度と、出荷後の保存環境温度
とに生じる温度差)が発生すると、セル101と固定板
102との寸法変化の差に起因して銅泊リードが引っ張
られてしまい、最悪の場合には該銅泊リードが破断して
しまうという問題があった。実際に、高温環境下に置か
れた液晶表示装置においては、セル101よりも固定板
102の膨張が大きくなり、駆動回路基板113がセル
101から遠ざかる方向に移動し、その結果、強度的に
弱い銅泊リードが破断することが確かめられている。つ
まり、対角15インチの液晶表示装置において、セル1
01の長手外形寸法は310mm、また固定板102に
おける駆動回路基板113のネジ固定部の位置は、セル
101の中央部から長手方向160mm離れている。こ
こで、セル101を青板ガラス製(線膨張係数が80×
10-7mm/ ℃)とし、固定板102をガラス入りポリカ
ーボネート樹脂(線膨張係数が3.5×10-5mm/ ℃)
とし、さらに室温25℃で製造した液晶表示装置を60
℃の環境下に置いたと仮定すると、両者の寸法変化の差
は0.153mm(=(310mm/2)×80×10-7mm
/ ℃−160mm×3.5×10-5mm/ ℃)となる。構造
上、この0.153mmの変化は全てTAB IC112
の銅泊リードが変形することで吸収されるので、該寸法
が大きい程銅泊リードが破断し易いことが理解できる
(図12参照)。
【0008】 また一方では、近年ペン入力機能をも
ったコンピュータが普及している。この種のコンピュー
タにおいては、図13に示すように、セル101の表面
にタッチパネル120が装着されており、使用者が専用
のペン(不図示)で画面上の希望する部分に触れながら
入力作業を行うようになっている。なお、この入力作業
によりコンピュータは抵抗値の変化からペンの位置を計
算するようになっている(図14参照)。しかし、この
ような構成では、剛性に乏しいタッチパネル120がセ
ル101に直接貼り付けられているため、入力時に加え
られるペンの圧力によってセル101が撓んでしまい、
その部分に配向欠陥が生じるという問題があった。
【0009】また、このような問題を解決する方法とし
ては、図10に示す表示窓106上にタッチパネル12
0を装着することも考えられるが、その場合には、ペン
先が触れる部材とセル101との距離が離れて視差が生
じてしまい、その結果画面上の触れたくない部分をペン
で触れてしまって入力を失敗するという問題があった。
【0010】そこで、本発明は、上述のような表示窓を
廃止すると共に、セルを保護するガラス板を宙づり状態
にすることにより、耐振動、衝撃性及び温度環境に対す
る信頼性の向上を図り、表示品質の低下やペン入力ミス
を防止する液晶表示装置を提供することを目的とするも
のである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、表面に電極が形成された一対
の基板を対向させて貼り合わせると共にこれら一対の基
板間に液晶を保持させたセルと、該セルに微小間隙をお
いて貼り合わせられて前記セルを覆うように配設された
ガラス板と、該ガラス板を、弾性部材を介して宙づり状
態に支持する支持枠と、を備えてなることを特徴とす
る。この場合、前記ガラス板の表面に抵抗膜式タッチパ
ネルを貼り合わせてなる、ようにしてもよい。また、前
記ガラス板が静電結合方式タッチパネルである、ように
してもよい。さらには、前記ガラス板に複数の超音波セ
ンサを配設し、前記弾性部材を前記ガラス板下面周縁に
配設してなる、ようにしてもよい。ここで、前記抵抗膜
式タッチパネルは、可視光線透過率が75%以上で、か
つその表面にノングレア処理が施されてなる、ようにす
ると好ましい。また、前記静電結合方式タッチパネル
は、表面にITO膜が形成される一対のガラス基板と、
これら一対のガラス基板間に介装された絶縁膜と、を備
えてなる、ようにすると好ましい。さらに、前記静電結
合方式タッチパネルがフレキシブルケーブルに接続さ
れ、かつ、該フレキシブルケーブルはシリコン樹脂によ
って前記静電結合方式タッチパネルに固定されるように
してもよい。またさらに、前記超音波センサが、前記液
晶セルと前記ガラス板の接着部よりも画面中央寄りで、
かつ該液晶セルの有効表示範囲外に位置する、ようにす
ると好ましい。
【0012】一方、前記ガラス板表面に偏光板を粘着剤
で貼り合わせてなる、ようにしてもよい。また、前記偏
光板に、ノングレア処理を施してなる、ようにしてもよ
い。
【0013】また一方、前記ガラス板、弾性部材、及び
支持枠によって密閉された空間を形成する、ようにする
と好ましい。また、前記支持枠にバックライト装置を配
設して、前記セルを下方から照明し、かつ、前記ガラス
板、弾性部材、支持枠及びバックライト装置によって密
閉された空間を形成する、ようにしてもよい。さらに、
前記バックライトの導光体下部に、電極を有する積層フ
ィルムを配置してなる、ようにしてもよい。ここで、前
記積層フィルムは、2枚の電極を有するフィルムの間に
絶縁フィルムを挟んだ3層構造である、ことを特徴とす
る。また、前記積層フィルムの電極取出し部にフレキシ
ブルケーブルが電気的に接合され、かつ、該フレキシブ
ルケーブルが、前記バックライトの導光体ケース下部に
明けた孔を貫通して配設されると共に、該導光体ケース
下部に設けた制御回路基板と電気的に接合されている、
ようにすると好ましい。
【0014】また、前記ガラス板と前記セルとの間の微
小間隙が、0.5〜2.0mm であることを特徴とす
る。さらに、前記ガラス板の表面にノングレア処理を施
してなる、ようにすると好ましい。またさらに、前記セ
ルを前記ガラス板にシリコン系接着剤を使用して貼り付
けるようにしてもよい。また、前記ガラス板を前記支持
枠に固定する弾性部材がシリコン系接着剤である、よう
にしてもよい。さらに、前記ガラス板の熱膨張係数と前
記セルの熱膨張係数とが略等しくすると好ましい。ま
た、前記ガラス板に前記セルの駆動用回路基板を固定す
るようにしてもよい。この場合、前記駆動用回路基板
は、TABパッケージのドライバICと、該ドライバI
Cに信号およ電源を供給するバス基板と、で構成されて
いる、ことを特徴とする。また、前記ガラス板に穴明け
加工を施し、ネジを貫通させてなる、ようにしてもよ
い。さらに、前記セルに、ドライバICを搭載したCO
G方式の配線が施されてなる、ようにしてもよい。
【0015】一方、前記ガラス板にノングレア処理した
粘着層剤付きの光学フィルムを貼り合わせてなる、よう
にしても良い。また、前記セルにおける前記ガラス板に
対向する面に偏光板を貼り付けると共に、該偏光板にノ
ングレア処理を施してなる、ようにしてもよい。
【0016】また一方、前記液晶が強誘電性液晶であ
る、ことを特徴とする。また、前記強誘電性液晶がカイ
ラルスメクチック液晶である、ようにすると好ましい。
【0017】さらに、前記ガラス板に見切り用の印刷を
施してもよい。また、前記ガラス板に組立時の位置決め
用マークを施す、ようにしてもよい。さらに、前記ノン
グレア処理は、その表面形状を、中心線平均粗さ0.1
5〜0.60μm及び山谷のピッチ5〜20μmに制御
した、ものであると好ましい。
【0018】
【作用】以上構成に基づき、セルを覆うようにガラス板
を設けたため従来のような表示窓が不要となり、その
分、前記ガラス板の表面とセルとの距離が近付いた。ま
た、セルの熱膨張係数とガラス板の熱膨張係数とを略等
しくすることにより、温度変化があっても、両者は同じ
割合で寸法変化する。さらに、セル及びガラス板は弾性
部材を介して支持枠に支持されているため、外部からの
振動が支持枠に伝わっても、前記弾性部材にて支持され
たセル等には伝わりにくい。また、前記ガラス板、弾性
部材、支持枠、及びバックライト装置によって密閉され
た空間が形成されているため、外部からの振動や衝撃が
セルに伝わったとしても、いわゆるエアーダンパ効果に
よってすぐに減衰される。さらに、前記ガラス板の表面
に抵抗膜式タッチパネルを貼り合わせたり、あるいはガ
ラス板自体を剛性のある静電結合方式タッチパネルと
し、さらには超音波センサを用いてペン位置を検知する
ことにより、ペン入力機能を持たせることができるが、
セルは剛性の高いガラス板にて保護されているため、ペ
ン入力時にペンを強く押したとしてもセルが撓まない。
【0019】
【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、図10に示すものと同一部分は同一
符号を付して説明を省略する。 <第1実施例>まず、図1乃至図5に沿って、本発明の
第1実施例について説明する。
【0020】本実施例に係る液晶表示装置は、主として
セル1、固定板(ガラス板)2及びバックライト10を
備えており、これらを固定枠(支持枠)5が支持するこ
とにより構成されている。このうちのセル1は、強誘電
性液晶を2枚のガラス基板で挟持することにより構成さ
れており、その表示範囲は、対角線の長さで24インチ
である。このセル1は、弾性を有するシリコン系接着剤
3によって固定板2に貼り付けられており、該固定板2
がセル1の上面に配設されて該セル1を保護するような
構成を取っている。この固定板2には、青板ガラス等が
使用されており、表面にノングレア処理(詳細は後述)
を施すことにより外観保護の表示窓として機能するよう
になっている。この固定板2の外周端は、弾性を有する
幅5mm・厚さ3mmのシリコン系接着剤(弾性部材)
4によって固定枠5に接着されており、固定板2及びセ
ル1が固定枠5によって所定位置に宙づり状態で支持さ
れるように構成されている。なお、この固定枠5には、
ガラス入りポリカーボネートなる材質のものを使用して
いる。また、セル1の上面には、基材がP.V.Aで表
面をノングレア処理した上偏光板8が粘着剤によって貼
り付けられており、セル1の下面には、光沢な表面を有
する下偏光板9が同様に貼り付けられている。一方、上
述した固定枠5の下部にはバックライト10が取り付け
られている。このバックライト10は、図示はしない
が、冷陰極ランプ、反射板、拡散板、及び輝度均一化の
ための表面処理を施した導光体とによって構成されてお
り、透過型液晶であるセル1を下方から照明するように
構成されている。そして、このバックライト10、固定
枠5、及び固定板2によって略密閉空間11を形成して
いる。なお、セル1と固定板2との間の間隙寸法は0.
5〜2.0mmとしている。
【0021】ところで、図2に詳示するように、固定板
2の端部には雌ネジ部15が約150mmのピッチで取
り付けられており、この雌ネジ部15には、雄ネジ14
によって駆動用回路基板13が取り付けられている。一
方、セル1の取り出し電極にはTAB IC12が導電
性接着剤にて接着されており、その他方は銅泊リード端
子によって駆動用回路基板13に電気的に接続されてい
る。したがって、駆動用回路基板13には、TAB I
C12のリード端子と接続するための半田ランドが設け
られている。さらに、この駆動用回路基板13には、フ
ィルム状ケーブル17を介して制御用回路16が接続さ
れており、コンピュータ(不図示)からの信号を液晶駆
動用に変換して、液晶表示装置を制御するように構成さ
れている。そして、これらのセル等は、ABS樹脂製の
外装カバー7内に収納されており、固定板2とカバー7
との間には発泡スポンジ6が介装されている。この発泡
スポンジ6は、粘着剤にてカバー7に接着されており、
また弾性を有することによって固定板2の動きを妨げな
いようになっている。さらに、カバー7と固定板2との
間からゴミが侵入しないようになっている。
【0022】次に、上記構成の液晶表示装置の製造方法
について説明する。
【0023】液晶表示装置の製造に際しては、まず固定
板2上にノングレア処理を施す。このノングレア処理
は、青板ガラスの表面をほう酸処理、ホーニング処理、
成膜処理等の化学処理・物理的処理することによってノ
ングレア面を形成するようにしてもよく、また市販のノ
ングレアフィルム(材質として、P.E.T等)を使用
してもよい。次に、固定板2の片面(組立後にセル側に
なる面)には見切り用の印刷(不図示)をシルクスクリ
ーン印刷によって施し、該印刷面の四隅には、セル組み
立てのための位置決め用識別マーク(不図示)を付け
る。また、固定板2には予め雌ネジ部15を固定するた
めの孔をドリルによって形成しておき、この孔に雌ネジ
部15を挿入してカシメ固着する。なお、本実施例にお
けるノングレア処理は、表面を凹凸に仕上げており、ま
た、セル1の画素ピッチを考慮して、図5に斜線で示す
範囲の表面荒さと深さとを有するようにしている。
【0024】この固定板2とセル1との組付けは、図3
(a) 〜(f) に示す手順にて行われる。
【0025】まず、固定板2を、見切り用印刷を施した
面を上にして治具20上に載置する。そして、この固定
板2が載置された治具20を、接着装置のX−Yステー
ジ21(このX−Yステージは次に述べるように、適宜
移動するように構成されている)上にセットし(図3
(a) )、該接着装置を起動する。すると、カメラ22が
固定板2上に形成された識別マークを光学的に読み取
り、その座標が計算され、X−Yステージが移動されて
原点出しが行われる(図3(b) )。その後、ディスペン
サ23が、予め入力されているプログラムに基づいて移
動して、固定板2上にシリコン接着剤3を厚さ1.1m
m、幅2.5mmで塗布していく(図3(c))。このよ
うにしてシリコン接着剤3が塗布されると、ロボット2
4がセル1を搬送して固定板2上の所定の位置に貼り付
ける(図3(e))。なお、このセル1には、予め偏光板
8,9を貼り付けておく。このようにしてセル1の組み
付けが終了した時点で固定枠5を治具20上に載置する
と、再度ディスペンサ23が移動して固定枠5と固定板
2との間にシリコン系接着剤4を充填する(図3(e)
)。そして、治具20をX−Yステージ21から降ろ
し、接着剤3,4を乾燥させた後に、治具20よりセル
1等を取付けた固定枠5を降ろし駆動用回路基板13を
ねじ14によって固定する(図3(f) )。固定枠5に
は、さらにバックライト10を装着し、駆動用回路基板
13には制御用回路16を接続して、最後にカバー7を
取り付ける(図省略)。
【0026】以上述べたように、本実施例においては、
従来例で述べた表示窓106(図10参照)の役割を固
定板2に果たさせて該表示窓を廃止した結果、固定板2
の表面とセル1との距離が近付き、したがって固定板2
の表面に強い曇価(曇価10)をもったノングレア処理
を施しても、表示される文字や図形がぼやけなくなった
(図11参照)。そして、このようにノングレア処理を
施すことにより、セル1をも含めた本表示装置の表示部
の反射率は約8%と、ノングレア処理を施さない従来例
の場合の約半分になった(図4参照)。
【0027】また、本実施例におけるノングレア処理
は、表面を凹凸に仕上げており、また、セル1の画素ピ
ッチを考慮して、図5に斜線で示す範囲の表面荒さと深
さとを有するようにしている。我々の実験では、セル1
の画素ピッチが0.25mm以下の場合に、斜線で示す
範囲以外(山と谷の平均ピッチが12.5μmを超える
場合)では、セル1の表面と固定板2の表面とで光学的
な干渉が起こり、細かいギラつきが発生して、表示され
る文字や図形が見にくくなるが、本実施例においてはこ
のようなギラつきが防止され、表示品位が向上してい
る。この点に関しては、セル1に貼り合わせられた上偏
光板8についても同様の傾向があるため、図5の斜線で
示す範囲の表面凹凸状態を有する偏光板を選択し使用し
ている。
【0028】さらに、本実施例においてはセル1及び固
定板2を同じ材質のもの(青板ガラス)で形成した。し
たがって、それらの線膨張率が等しくなり、温度変化に
伴ってセル1及び固定板2が膨張した場合でも従来例の
ように銅泊リードが破断することもない(本発明者の実
験によると、100℃環境下においても銅泊リードは変
形すら起こさなかった)。また、固定板2の長手方向全
長は100℃環境下で約0.06mm伸びるが、弾性を
有するシリコン系接着剤4が5mm幅あるため、その歪
みを十分に吸収するため、固定枠5やバックライト10
に対して悪影響を及ぼすことがなかった。したがって、
温度変化に伴う破断の影響を考慮する必要もなく銅泊リ
ードの一端を、駆動用回路基板13及びネジ14を介し
て固定板2に確実に固定することができ、その結果、外
部からの振動や衝撃によって駆動用回路基板13が共振
することもない。
【0029】またさらに、本実施例においては、セル1
が剛性の高い固定板2によって覆われていると共に、固
定板2とセル1とが宙づり状態で一緒に移動するように
なっている。したがって、固定板2に外力が加わった場
合(例えば、ペン入力時にペンで押した場合、固定板2
の清掃等のために使用者が手で押した場合、または固定
板2に物がぶつかったりした場合)でも、固定板2の全
体がセル1と共に奥へわずかに移動するだけであり、図
13の説明にて述べたようにセルが撓むことがなく、そ
の部分に配向欠陥が生じることもない。本発明者の実験
によると、固定板2の中央部を10kg・fの外力で押
した場合でも、固定板2が撓んでセル1に接触すること
はなかった。また、宙づりされた固定板2の変位量も約
1.6mm程度と少なく、固定板2の表面を拭くときに
該固定板2がふわふわと移動して拭きにくくなるような
こともない。
【0030】またさらに、本実施例においては、セル1
及び固定板2が、弾性を有するシリコン系接着剤4を介
して固定枠5に宙づり状態で取り付けられているため、
外部からセル1に伝わる振動が低減される。また、固定
板2、固定枠5及びバックライト10によって密閉され
た空間11が形成されているため、セル1が多少振動し
ても、該空間11のエアダンパ効果によって該振動がす
ぐに減衰する。したがって、セル1の撓みが最小限に抑
えられ、配向が乱れることもない。
【0031】一方、固定板2に識別マークを形成したた
め、固定板2とセル1との貼り合わせを自動化できる。
したがって、人手を使った場合と異なり、作業者の衣服
等からのゴミが固定板2とセル1との間に入って歩留が
低下するようなこともない。
【0032】以上説明したように、本発明はセルと固定
板との間の間隙を小さくし、かつセルを固定板にて保護
するようにしている。したがって、本発明に係る液晶表
示装置にペン入力機能を持たせても、視差による入力ミ
スが改善されると共に、ペンからの外力でセル1が撓ん
だりすることもない。以下、このようなペン入力機能を
持たせた場合について説明する。 <第2実施例>まず、上記第1実施例の固定板表面に抵
抗膜方式タッチパネルを取り付けてペン入力機能を持た
せた場合について、図6に沿って第2実施例として説明
する。なお、図1に示すものと同一部分は同一符号を付
して説明を省略する。
【0033】本液晶表示装置においては、固定板2の表
面に抵抗膜方式タッチパネル(以下、“タッチパネル”
とする)41が貼り付けられている。
【0034】因みに、このタッチパネル41は、スぺー
サ(不図示)を介して2枚のプラスチックフィルムを積
層させた構造をしており、この2枚のプラスチックフィ
ルムには透明電極としてのITO膜がそれぞれ形成され
て対向している。そして、タッチパネル41の片面に塗
布された粘着剤によって固定板2に貼り付けられてい
る。なお、貼り合わせ時の位置決めは、上述実施例と同
様に、固定板2に付けられた位置決め用の識別マークを
利用して行われている。そして、このタッチパネル41
の取出し電極(不図示)には、フレキシブルケーブル4
2を介して制御回路43が接続されており、ペンの位置
を計算するようになっている。なお、この制御回路43
は、バックライト10の裏面に固定されている。
【0035】いま、使用者がペンを使って、固定板表面
の任意の位置を押すと、タッチパネル41のITO膜が
接触し、その位置の電気抵抗値が変化する(図14参
照)。この変化をX方向成分とY方向成分とに分けて座
標位置を検出し、ADコンバインバータを経由してCP
Uに情報を取り入れる(不図示)。
【0036】以上構成によると、タッチパネル41は剛
性の高い固定板2(例えば、3mm厚の青板ガラス)の
表面に貼り付けられているため、仮にペンでタッチパネ
ル41を強く押したとしても、この固定板2が撓みにく
い。したがって、撓んだ固定板2がセル1に干渉して、
配向劣化を起こすこともない。また、さらに強い力で固
定板2を押しても、宙づり状態の固定板2がセル1と共
に移動するだけで、上述のような問題もない。なお、本
発明者の実験によると、ペン入力の際に加えられる力は
100g〜300g程度であり、タッチパネル41の表
面を拭くときに固定板2に加えられる力は1〜2kgで
あることが分かっている。そして、前者の場合には固定
板2の中央部の変位量は0.02mm〜0.05mmで
あり、後者の場合には0.2mm〜0.3mm程度であ
った。したがって、固定板2の表面を拭いたりペン入力
したりするときに該固定板2がふわふわと移動するよう
なこともない。また、上述のように表示窓を廃止して固
定板2の表面とセル1との距離を近付けたため、従来例
にて述べたような視差による入力ミスもない。さらに、
上述第1実施例で述べたと同様の効果もある。 <第3実施例>ついで、図7に沿って、本発明のさらに
他の実施例について説明する。なお、図1に示すものと
同一部分は同一符号を付して説明を省略する。
【0037】本実施例においては、上述した固定板の代
わりに静電容量結合方式のタッチパネル(ガラス板)5
1を用いている。このタッチパネル51は、表面にIT
O膜の形成された一対のガラス基板(不図示)を備えて
おり、これら一対のガラス基板間に絶縁膜(不図示)を
介装させて構成されている。なお、このタッチパネル5
1には、上述実施例と同様に、シリコン系接着剤3を介
してセル1が固定されている。また、タッチパネル51
は、シリコン系接着剤4によって固定枠5に接着されて
おり、宙づり状態になっている。そして、このタッチパ
ネル51の取出し電極(不図示)には、異方性導電フィ
ルム(不図示)によってフレキシブルケーブル52が電
気的・機械的に接続されており、このフレキシブルケー
ブル52を介して制御回路53が接続されている。ま
た、この制御回路53には信号処理回路57が接続され
ており、この信号処理回路57にはスライタスペン58
が接続されている。そして、このスライタスペン58に
はスイッチ及び信号検出回路が内蔵されており、信号処
理回路57はスライタスペン58の情報を制御回路53
に伝達するようになっている。なお、フレキシブルケー
ブル52の端部はシリコン系接着剤(シリコン樹脂)5
4によってタッチパネル51上に接着されており、フレ
キシブルケーブル52と取出し電極との接続を確実にす
るために補強している。ここで、この配線部付近のシリ
コン系接着剤4は、タッチパネル51の取出し電極を覆
わないように塗布量が制限されている。一方、このフレ
キシブルケーブル52の端部近傍のタッチパネル51上
には、タッチ位置検出用のシフトレジスタIC56がC
OG式で電気的・機械的に接続されている。
【0038】以上構成によれば、セル1は剛性の高いタ
ッチパネル51によって保護されているため、仮にペン
でタッチパネル51を強く押したとしても、このセル1
が撓んで配向劣化を起こすこともない。また、さらに強
い力でタッチパネル51を押しても、宙づり状態のタッ
チパネル51がセル1と共に移動するだけで、上述のよ
うな問題もない。さらに、上述のように表示窓を廃止し
てタッチパネル51の表面とセル1との距離を近付けた
ため、従来例にて述べたような入力ミスもない。またさ
らに、上述第1実施例で述べたと同様の効果もある。 <第4実施例>さらに、図8に沿って、本発明に係る他
の実施例について説明する。なお、図1に示すものと同
一部分は同一符号を付して説明を省略する。
【0039】本実施例においては、超音波方式タッチパ
ネルを使用しており、振動板と検出器で基本的に構成さ
れている。本実施例に係る液晶表示装置は、振動板とし
ての機能を有する固定板(ガラス板)61を備えてお
り、固定板61は、弾性を有するシリコン系接着剤65
によって支持枠5に宙づり状態に接着されている。この
シリコン系接着剤65は、上述実施例における接着剤4
とは異なり、固定板61の側端縁のみならず、下面にも
連続して塗布されている。この下面に塗布された部分
は、約15mm〜20mmの幅と2mm以下の厚みを有
しており、後述のように超音波振動を起こす固定板61
の制振を図っている。また、駆動用回路基板13もこの
接着剤65を利用して固定されている。一方の固定板6
1は板厚3mmの青板ガラスにて形成されている。ま
た、固定板61の両面にはノングレア処理が施されてい
る。さらに、この固定板61の下面には4つの超音波セ
ンサ64がセル1に対向するように配設されている(図
8には1つのみ図示)。このセンサ64は、図に示すよ
うに、接着剤3よりも画面中央寄りに配置されており、
4つのセンサ間(有効振動面内)を均一化している。ま
た、その配置位置は固定板61の各辺(セル1の表示部
は四角形形状であり、該四角形における各辺を意味す
る)であり、センサ64の固定にはUV硬化性接着剤
(例えば、アクリル系、エポキシ系)が使用されてい
る。なお、この超音波センサ64はひずみゲージ、又は
圧電素子によって構成されている。また、セル1と固定
板61との間隙は約2mmとして、このセンサ64が配
設できるようにしている(センサの厚さは1mm以下、
直径は2mm以下)。一方、この超音波センサ64に
は、フレキシブルケーブル62を介して位置検出回路6
3が接続されており、この位置検出回路63には制御装
置66を介してペン67が接続されている。なお、この
ペン67は超音波発生機能を有しており、約500kH
zの周波数で振動するようになっている。また、上述し
たフレキシブルケーブル62を配線するため、シリコン
系接着剤3の一部には孔が明けられている。
【0040】いま、ペン67を、固定板61の有効振動
面内に接触させると、固定板61が振動する。すると、
4つの超音波センサ64はその振動を検知して位置検出
回路63に対して信号を出力するが、この位置検出回路
63は4つの超音波センサ64の検知時期のずれからペ
ン67の位置(座標)を計算する。なお、本実施例にお
いては、有効振動面の範囲を、画像表示有効範囲よりも
全周2〜5mm大きくしており、視差の解決と、セル1
に表示された画像と位置検出回路63の計算値とのずれ
を調整できるようにしている。
【0041】本実施例においては、上述のように接着剤
65を固定板61の下面にまで塗布しているため、超音
波振動を起こす固定板61の制振効果が果たされ、固定
板61の振動が有効振動面外に伝達し、周囲端面から反
射として戻り、その反射波がノイズとして働くのを防止
している。
【0042】以上構成によれば、セル1は剛性の高い固
定板61によって保護されているため、仮にペンで固定
板61を強く押したとしても、このセル1が撓んで配向
劣化を起こすこともない。また、さらに強い力で固定板
61を押しても、宙づり状態の固定板61がセル1と共
に微小量移動するだけで、上述のような問題もない。さ
らに、上述のように表示窓を廃止して固定板61の表面
とセル1との距離を近付けたため、従来例にて述べたよ
うな入力ミスもない。またさらに、上述第1実施例で述
べたと同様の効果もある。 <第5実施例>ついで、図9に沿って、本発明の他の実
施例について説明する。なお、図1に示すものと同一部
分は同一符号を付して説明を省略する。
【0043】本実施例における固定板2の下面には、上
偏光板78が粘着剤によって貼り付けられており、この
上偏光板78は、透過型液晶であるセル1の検光子とし
ての役割を果たすようになっている。貼り合わせ時の位
置出しは、部品設計上、固定板2の中心と表示領域の中
心とを合わせたので、偏光板貼り合わせ装置(詳細は省
略)のセンタリング機構で可能となる。また、バックラ
イト10の表面(拡散板)には偏光子としての下偏光板
79が粘着剤によって貼り付けられている。
【0044】以上構成によれば、偏光板78,79をセ
ル1に直接貼り付けないため、特に大型のセルを使用し
たり、表示のカラー化に伴うランプの高輝度化を考えた
場合には、以下のような効果がある。すなわち、 偏光板の貼り合わせ不良が発生した場合、セルに直
接貼り付けた偏光板においてはセルを傷つけずに偏光板
を剥す作業が困難であるが、本実施例のようにガラス板
に偏光板を貼り付けたものにおいては、そのような問題
もない。つまり、不良の偏光板を剥して廃却し、新たに
貼り直せば良い。
【0045】 セルに直接貼り付けた場合には、セル
の熱膨張係数と偏光板の熱膨張係数とが異なるため、セ
ルが撓んで配向欠陥が生ずるが、本実施例においてはこ
のような問題もない。
【0046】 偏光板はバックライトの光を吸収して
加熱されるため、この偏光板をセルに直接貼り付けた場
合にはセルも加熱されて、該加熱に伴って表示品質も低
下するが、本実施例においてはこのような問題もない。 <第6実施例>ついで、図15に沿って、本発明の他の
実施例について説明する。なお、図1に示すものと同一
部分は同一符号を付して説明を省略する。
【0047】本実施例においては、上記実施例における
駆動回路用基板13の代わりにICチップ83を使用し
た。このICチップ83は、セル1の上面に取り付けら
れており、セルの電極とフレキシブルケーブル86との
間に介装されるようになっている。なお、セル1の電極
配線は、上述実施例のTAB IC用から本実施例用
(COG方式)に変更されており、またセル1の外形寸
法もICチップを搭載するために拡大されている。な
お、上述したフレキシブルケーブル86は制御用回路基
板16に接続されており、制御用回路基板16からの信
号情報を伝達するように構成されている。また、固定板
2の両面にはノングレア処理が施されている。さらに、
シリコン系接着剤3にはカーボン顔料が添加されて黒色
になっており、表示画面の見切り用として使用されてい
る。またさらに、この液晶表示装置の製造工程において
は、上述第1実施例において述べたような“位置決め用
識別マーク”を使用せず、製造装置に外形突き当て用の
位置決めを設けて固定板2に対するセル1の位置決めを
行っている。
【0048】以上構成によれば、駆動用回路基板を廃止
したため、上述各実施例に比べて固定板2を小さくする
ことができ、また駆動用回路基板特有の問題である銅泊
リードの破断の心配もなくなり、さらに駆動用回路基板
を固定するために固定板2に孔を設ける必要もなく加工
費が易くなった。また、本実施例においては接着剤3を
表示画面の見切り用として使用したため、上述実施例の
ように別途見切り用の印刷を行う必要がなく製造コスト
が安くなった。さらに、位置決めのための識別マークも
廃止したため、同様にコストが安くなった。また、上述
第1実施例において述べたような効果もある。 <第7実施例>次いで、図16に沿って、本発明に係る
他の実施例について説明する。なお、図1に示すものと
同一部分は同一符号を付して説明を省略する。
【0049】本実施例においては、固定板2の上面に光
学フィルム93が貼り付けられている。このフィルム9
3の表面にはノングレア処理(シリコンビーズのコーテ
ィング)が施されており、フィルムの基材は、例えば
P.E.T.で粘着剤によって貼り付けられている。
【0050】以上構成によれば、セルの品種(例えば、
画素ピッチの違い、色度の違い、モノクロかカラーかの
違い)によって光学用フィルムを変更することのみで、
表示品位が最適化される。また、上述実施例においては
固定板2の表面にフィルム93が貼り付けられているた
め、仮に固定板2が破損した場合においてもガラスの飛
散が防止される。一般に、自動車に搭載される液晶表示
装置等においては固定板の破損防止のために強化ガラス
の使用や、板厚を大きくする方法が取られるが、本実施
例においてはこのような方法を取るまでもなく飛散防止
が図られ、したがって、軽量化が達成できる。 <第8実施例>次いで、図17に沿って、本発明に係る
他の実施例について説明する。なお、図1に示すものと
同一部分は同一符号を付して説明を省略する。
【0051】本実施例においては、電磁誘導方式のタブ
レット(積層フィルム)201がバックライト10の下
面に配設されており、このタブレット201の電極は、
導光体ケース204を貫通して配設されたフレキシブル
ケーブル203を介して制御回路202に接続されてい
る。このタブレット201は、X方向電極群とY方向電
極群がベースフィルム、絶縁層及びオーバコートで積層
されてフィルム状に構成されており、磁界発生回路を内
蔵したペン(不図示)を近付けると、誘導起電力が前記
電極群に発生し、その電圧変化を制御回路202が検知
・比較して、そのペンが支持した座標を求めるようにな
っている。
【0052】以上構成により、上述第1実施例と同様の
効果を有する。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
従来例で述べた表示窓の役割をガラス板に果たさせて該
表示窓を廃止した結果、該ガラス板の表面とセルとの距
離が近付き、したがってガラス板の表面に強い曇価をも
ったノングレア処理を施しても、表示される文字や図形
がぼやけず、表示品質が向上した。また、ノングレア処
理は、その表面形状を、中心線平均粗さ0.15〜0.
60μm及び山谷のピッチ5〜20μmに制御したた
め、セルの表面とガラス板の表面とで光学的な干渉が起
こらず、表示品位が向上した。また、セルの熱膨張係数
とガラス板の熱膨張係数とを略等しくすることにより、
温度変化があっても相互間に寸法変化は生じない。した
がって、前記ガラスに駆動用回路基板を固定しても前記
温度変化に伴う破損もない。さらに、セル及びガラス板
は弾性部材を介して支持枠に支持されているため、外部
からの振動がセルに伝わりにくい。また、前記ガラス
板、弾性部材、支持枠、及びバックライト装置によって
密閉された空間が形成されているため、外部からの振動
や衝撃がセルに伝わったとしてもすぐに減衰され、セル
が故障しにくくなる。さらに、前記ガラス板の表面に抵
抗膜式タッチパネルを貼り合わせたり、あるいはガラス
板自体を剛性のある静電結合方式タッチパネルとし、さ
らには超音波センサを用いてペン位置を検知することに
より、ペン入力機能を持たせることができる。また、セ
ルは剛性の高いガラス板によって保護されているため、
ペン入力時にペンを強く押したとしてもセルが撓まず、
したがって、セルの配向劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る液晶表示装置の構造
を示す縦断面図。
【図2】駆動回路用基板の取付部の詳細構造を示す断面
図。
【図3】固定板にセルを接着し、該セルを接着した固定
板を固定枠に接着し、さらにセルの駆動用回路基板を固
定板にねじ止めする作業を示す図であり、特に(a) は固
定板をXYステージ上に載置した状態を示す図、(b) は
XYステージの位置補正を行う様子を示す図、(c) はシ
リコン接着剤を塗布している様子を示す図、(d)はセル
1を移載する様子を示す図、(e) はXYステージ上に固
定枠を載置すると共にシリコン接着剤を塗布している様
子を示す図、(f) は駆動用回路基板をねじによって固定
する様子を示す図。
【図4】本発明と従来例との表示部反射率の比較を示す
図。
【図5】ノングレア表面状態と表示文字・図形の見え具
合を示す図。
【図6】本発明の第2実施例に係る液晶表示装置の構造
を示す縦断面図。
【図7】本発明の第3実施例に係る液晶表示装置の構造
を示す縦断面図。
【図8】本発明の第4実施例に係る液晶表示装置の構造
を示す縦断面図。
【図9】本発明の第5実施例に係る液晶表示装置の構造
を示す縦断面図。
【図10】従来の液晶表示装置の構造を示す縦断面図。
【図11】表示窓−セル間の距離と、文字・図形のボケ
具合との関係を、ノングレア処理の曇価をパラメータと
して示した図。
【図12】TAB ICの銅泊リードの変形量と耐久回
数との関係を示す図。
【図13】ペン入力機能をもった従来の液晶表示装置の
構造を示す図。
【図14】抵抗膜式タッチパネルの座標検出原理を説明
するための図。
【図15】本発明の第6実施例に係る液晶表示装置の構
造を示す縦断面図。
【図16】本発明の第7実施例に係る液晶表示装置の構
造を示す縦断面図。
【図17】本発明の第8実施例に係る液晶表示装置の構
造を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 セル 2 ガラス板(固定板) 3 シリコン系接着剤 4 弾性部材(シリコン系接着剤) 5 支持枠(固定枠) 8 偏光板(上偏光板) 9 偏光板(下偏光板) 10 バックライト装置 11 密閉された空間 12 TABパッケージのドライバIC(TAB I
C) 13 駆動用回路基板 14 ネジ 41 抵抗膜式タッチパネル 51 ガラス板(静電結合方式タッチパネル) 52 フレキシブルケーブル 54 シリコン樹脂(シリコン系接着剤) 61 ガラス板(固定板) 64 超音波センサ 65 シリコン系接着剤 78 偏光板(上偏光板) 79 偏光板(下偏光板) 93 光学フィルム 201 積層フィルム(タブレット) 202 制御回路 203 フレキシブルケーブル 204 導光体ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02F 1/1345 8707−2K (72)発明者 山本 高司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に電極が形成された一対の基板を対
    向させて貼り合わせると共にこれら一対の基板間に液晶
    を保持させたセルと、 該セルに微小間隙をおいて貼り合わせられて前記セルを
    覆うように配設されたガラス板と、 該ガラス板を、弾性部材を介して宙づり状態に支持する
    支持枠と、 を備えてなる液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記ガラス板の表面に抵抗膜式タッチパ
    ネルを貼り合わせてなる、 請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記ガラス板が静電結合方式タッチパネ
    ルである、 請求項1記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記ガラス板に複数の超音波センサを配
    設し、前記弾性部材を前記ガラス板下面周縁に配設して
    なる、 請求項1記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記ガラス板表面に偏光板を粘着剤で貼
    り合わせてなる、 請求項1記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記偏光板に、ノングレア処理を施して
    なる、 請求項5記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】前記ガラス板、弾性部材、及び支持枠によ
    って密閉された空間を形成する、 ことを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1項記載
    の液晶表示装置。
  8. 【請求項8】 前記支持枠にバックライト装置を配設し
    て、前記セルを下方から照明し、かつ、 前記ガラス板、弾性部材、支持枠及びバックライト装置
    によって密閉された空間を形成する、 ことを特徴とする、請求項7記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項9】 前記バックライトの導光体下部に、電
    極を有する積層フィルムを配置してなる、 請求項8記載の液晶表示装置。
  10. 【請求項10】 前記ガラス板と前記セルとの間の微小
    間隙が、 0.5〜2.0mm であることを特徴とする、 請求項1乃至9のいずれか1項記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項11】 前記ガラス板の表面にノングレア処理
    を施してなる、 請求項1乃至10のいずれか1項記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項12】 前記セルを前記ガラス板にシリコン系
    接着剤を使用して貼り付けた、 請求項1乃至11のいずれか1項記載の液晶表示装置。
  13. 【請求項13】 前記ガラス板を前記支持枠に固定する
    弾性部材がシリコン系接着剤である、 請求項1乃至12のいずれか1項記載の液晶表示装置。
  14. 【請求項14】 前記ガラス板の熱膨張係数と前記セル
    の熱膨張係数とが略等しい、 ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項記載
    の液晶表示装置。
  15. 【請求項15】 前記ガラス板に前記セルの駆動用回路
    基板を固定した、 ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項記載
    の液晶表示装置。
  16. 【請求項16】 前記駆動用回路基板は、TABパッケ
    ージのドライバICと、該ドライバICに信号およ電源
    を供給するバス基板と、で構成されている、 ことを特徴とする請求項15記載の液晶表示装置。
  17. 【請求項17】 前記ガラス板に穴明け加工を施し、ネ
    ジを貫通させてなる、 請求項16記載の液晶表示装置。
  18. 【請求項18】 前記セルに、ドライバICを搭載した
    COG方式の配線が施されてなる、 請求項1乃至17のいずれか1項記載の液晶表示装置。
  19. 【請求項19】 前記ガラス板にノングレア処理した粘
    着層剤付きの光学フィルムを貼り合わせてなる、 請求項1乃至18記載の液晶表示装置。
  20. 【請求項20】 前記抵抗膜式タッチパネルは、可視光
    線透過率が75%以上で、かつその表面にノングレア処
    理が施されてなる、 請求項2記載の液晶表示装置。
  21. 【請求項21】 前記静電結合方式タッチパネルは、表
    面にITO膜が形成される一対のガラス基板と、これら
    一対のガラス基板間に介装された絶縁膜と、を備えてな
    る、 請求項3記載の液晶表示装置。
  22. 【請求項22】 前記静電結合方式タッチパネルがフレ
    キシブルケーブルに接続され、かつ、該フレキシブルケ
    ーブルはシリコン樹脂によって前記静電結合方式タッチ
    パネルに固定された、 ことを特徴とする請求項21記載の液晶表示装置。
  23. 【請求項23】 前記超音波センサが、前記液晶セルと
    前記ガラス板の接着部よりも画面中央寄りで、かつ該液
    晶セルの有効表示範囲外に位置する、 ことを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。
  24. 【請求項24】 前記セルにおける前記ガラス板に対向
    する面に偏光板を貼り付けると共に、該偏光板にノング
    レア処理を施してなる、 請求項1乃至23のいずれか1項記載の液晶表示装置。
  25. 【請求項25】 前記積層フィルムは、2枚の電極を有
    するフィルムの間に絶縁フィルムを挟んだ3層構造であ
    る、 ことを特徴とする請求項9記載の液晶表示装置。
  26. 【請求項26】 前記積層フィルムの電極取出し部にフ
    レキシブルケーブルが電気的に接合され、かつ、該フレ
    キシブルケーブルが、前記バックライトの導光体ケース
    下部に明けた孔を貫通して配設されると共に、該導光体
    ケース下部に設けた制御回路基板と電気的に接合されて
    いる、 ことを特徴とする請求項25記載の液晶表示装置。
  27. 【請求項27】 前記液晶が強誘電性液晶である、 ことを特徴とする請求項1乃至26のいずれか1項記載
    の液晶表示装置。
  28. 【請求項28】 前記強誘電性液晶がカイラルスメクチ
    ック液晶である、 ことを特徴とする請求項27記載の液晶表示装置。
  29. 【請求項29】 前記ガラス板に見切り用の印刷を施し
    た、 ことを特徴とする請求項1乃至28のいずれか1項記載
    の液晶表示装置。
  30. 【請求項30】 前記ガラス板に組立時の位置決め用マ
    ークを施した、 ことを特徴とする請求項1乃至29のいずれか1項記載
    の液晶表示装置。
  31. 【請求項31】 前記ノングレア処理は、その表面形状
    を、中心線平均粗さ0.15〜0.60μm及び山谷の
    ピッチ5〜20μmに制御した、 ことを特徴とする請求項1乃至30のいずれか1項記載
    の液晶表示装置。
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