タッチパネル、液晶表示装置、及びそれらの製造方法
【課題】液晶表示パネルとタッチパネルとの間に空気層が設けられた構造のままで、液晶表示パネルの表示性能を損なうことなく液晶表示パネルとタッチパネルとの貼り付きや干渉縞の発生を抑制し、表示品質を向上し、液晶表示装置全体の薄型化、軽量化を図る。
【解決手段】タッチパネル２０は、内部の透明導電膜２３に配置されたドットスペーサ２４を有し、液晶表示パネル１０の表示面に空気層４０を介して配置される。タッチパネル２０の、液晶表示パネル１０の表示面に対向する面には、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサ２４と重ならない位置に、他のドットスペーサ４１が配置されている。
【解決手段】タッチパネル２０は、内部の透明導電膜２３に配置されたドットスペーサ２４を有し、液晶表示パネル１０の表示面に空気層４０を介して配置される。タッチパネル２０の、液晶表示パネル１０の表示面に対向する面には、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサ２４と重ならない位置に、他のドットスペーサ４１が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに空気層を介して配置されるタッチパネル、液晶表示装置、及びそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルが搭載された液晶表示装置は、例えば、ＰＯＳ(Point Of Sales)端末、ＡＴＭ(Automatic Teller Machine)、券売機、カーオーディオなど様々な分野で用いられており、またＰＤＡ(Personal Data Assistant)や電話機能を兼ね備えたスマートフォンなど幅広い分野にまで及んでいる。この種の液晶表示装置では、表示面を兼ね備えた入力面が受ける負荷として、入力操作による負荷や、携帯性に優れるものの場合には鞄での持ち運び時や、衣類のポケットでの携帯時などの負荷があり、負荷の量、負荷を受ける方法の共に多岐にわたっている。また、その用途や構造ゆえに、装置内の構成部品は、体積占有率が高い液晶表示装置に用いられる場合への要求が特に厳しく、薄型化、軽量化は必須条件となっている。
【０００３】
図６に、本発明に関連する液晶表示装置の断面図を示す。図６に示すように、液晶表示パネル１１０は、液晶を駆動させるためのＴＦＴ(Thin Film Transistor)パターンが配置されたＴＦＴ基板１１と、対向する電極層が形成されたカラーフィルター基板１１２とが、液晶層を挟んで配置されて構成されている。ＴＦＴ基板１１１とカラーフィルター基板１１２には、それぞれ偏光板１１３，１１４が取付けられている。タッチパネル１２０は、位置検出用電極として、透明導電膜が片面に形成された上部基板１２１と、同様に透明導電膜が形成された下部基板１２２とが、透明導電膜を互いに対向させるように設置され、各基板の周縁部の両面粘着剤で保持されているアナログ抵抗膜式である。
【０００４】
液晶表示パネル１１０とタッチパネル１２０は、シャーシフレーム１３１上または一定のギャップが保持されるようなスペーサ機能を兼ねた両面粘着剤が周縁部に載置されている。そして、液晶表示パネル１１０とタッチパネル１２０との間には、所定の厚みの空気層１４０が設けられて構成されている。
【０００５】
しかしながら、空気層１４０が設けられているものの、タッチパネル１２０への入力荷重やタッチパネルの反り、液晶表示パネル１１０の反り、その他の負荷によるタッチパネル１２０の変形や液晶表示パネル１１０の変形や双方の変形などにより、タッチパネルの下部基板１２２と液晶表示パネル１１０の上部に配置された偏光板１１３とが異常に近接し過ぎることがある。このため、液晶表示装置では、干渉縞が発生し、表示状態が損なわれる不具合が生じている。さらに、場合によってはタッチパネル１２０の下部基板１２２と液晶表示パネル１１０の偏光板１１３とが接触して互いに貼り付いてしまい、液晶表示装置として正常な機能を果たさなくなるという問題がある。
【０００６】
これらの問題を解決する関連技術として、特許文献１が開示されており、図７にその代表的な構成例を示す。この構成例では、タッチパネル１２０内のドット状のスペーサ１２４（以下、ドットスペーサ１２４と称する）と同じ位置となるように、タッチパネル１２０の下部基板１２２に更に他のドットスペーサ１４４を配置する構成が採られている。この構成の場合、タッチパネル１２０の下部基板１２２の表面と液晶表示パネル１１０の表示面とが一定の距離に保たれるため、干渉縞の発生が防止される効果が得られる。
【０００７】
しかしながら、この構成では、タッチパネル１２０内のドットスペーサ２１４と、下部基板１２２に設けられるドットスペーサ１４４とが同一箇所に配置されている。このため、ドットスペーサ１２４，１４４が重なる部分の透過率Ｔは、図８に示すように、ドットスペーサが無い位置の透過率Ｔ１、タッチパネル１２０のドットスペーサ２４の透過率Ｔ２、空気層１４０内のドットスペーサ１４４の透過率Ｔ３としたとき、Ｔ＝Ｔ１×Ｔ２×Ｔ３となる。したがって、ドットスペーサが無い位置の透過率Ｔ１、またはタッチパネル１２０内もしくは空気層１４０内のどちらか一方にドットスペーサが存在する場合の透過率Ｔ２、もしくは透過率Ｔ３よりも低くなってしまう。
【０００８】
このため、ドットスペーサ１２４とドットスペーサ１４４が重なる部分が多くなった場合には、これらドットスペーサ１２４，１４４の存在が視認可能となってしまったり、ドットスペーサ１２４，１４４が表示異物として誤認識されたりするなど、表示性能に支障をきたすという問題が懸念される。したがって、この構成では、干渉縞の発生を防止することと、表示性能を維持することとの両立が困難であるという問題があった。
【０００９】
また、近年では、図９に示すように、タッチパネル１２０と液晶表示パネル１１０との間に空気層を設けずに、液晶表示パネル１１０の表面に、予め粘着材１５１が設けられているタッチパネル１２０を直接貼り付ける構成に関する技術も開示されている。しかしながら、この構成では、タッチパネルの製造コストや、液晶表示装置の製造過程の歩留りに関する問題、設備投資などの初期費用が大きい問題、あるいは入力操作時の荷重が液晶表示パネルの表面に伝わり易いという問題がある。したがって、この構成では、タッチパネルを押した際に表示ムラが発生するので、その対策としての液晶表示パネルの構造改良の必要性などの問題が多い。
【００１０】
また、上述の粘着材の代わりに樹脂材などの透明物質を液晶表示パネルの表示面全面に塗布した後に、液晶表示パネルにタッチパネルを搭載し、その後、樹脂材を硬化させる構造の液晶表示装置もある。しかしながら、この構成の場合にも製造コストの問題や、信頼性上の問題など未だ課題が多い。したがって、製造コストや信頼性の面から採用される空気層が設けられる構造のタッチパネルが搭載された液晶表示装置においては、特許文献２、３に開示されているように、タッチパネルと液晶表示パネルの表面との接触時の貼り付きや干渉縞の発生を防止するために、液晶表示パネルの表面またはタッチパネルの下部基板の表面が平滑面とならないように、例えば液晶表示パネルの表示面に微小な凹凸が設けられる、または凹凸と同等の処理が施されたフィルムを貼り付けるなど、互いに対向する面に粗面加工が施された構成が採られる例もある。
【００１１】
この構成の場合には、液晶表示パネルとタッチパネルとの貼り付きや干渉縞が解消される可能性があるものの、表示視認性の低下や光学特性の低下といった液晶表示装置としての画質性能、表示性能に支障をきたすと考えられている。実際に液晶表示パネルを構成するカラーフィルター基板側の偏光板の表面にアンチグレア処理を施したものを作製し、これを使用した場合には、液晶表示装置に表示された微小サイズの文字はにじみ、また光学測定の結果ではコントラストが低下するという問題が発生し、実用化が可能なレベルに至らなかった。
【特許文献１】実開平０３−０２０８３２号公報
【特許文献２】特開昭６３−２６６２４号公報
【特許文献３】特開２００１−５１２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上述した問題を解決するため、従来では、タッチパネルの反り量、例えば０．１ｍｍ程度や、入力専用ペン、指などによるタッチパネルへの入力操作によって受ける荷重、熱などの環境負荷による液晶表示パネルやタッチパネルの変形などによって、タッチパネルと液晶表示パネルとが容易に接触しないように考慮し、空気層を十分な厚み、例えば０．１５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度に設定する必要があった。そのため、液晶表示装置は、装置全体における厚み方向の外形寸法が大きくなってしまうという課題が残されていた。したがって、液晶表示装置としての表示品位を保ち、且つ安価で、且つ外形寸法の小型化が図られた液晶表示装置を実現することが困難であった。
【００１３】
そこで、本発明は、液晶表示パネルの表示性能を損なうことなく干渉縞の発生や、液晶表示パネルとタッチパネルの貼り付きを防止するとともに、液晶表示装置全体の厚さを小さくすることを可能にするタッチパネル、液晶表示装置、及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するため、本発明に係るタッチパネルは、内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有し液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置されるタッチパネルにおいて、
液晶表示パネルの表示面に対向する面には、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサが配置されている。
【００１５】
また、本発明に係る液晶表示装置は、内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有するタッチパネルが、液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置される液晶表示装置において、
空気層には、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサが配置されている。
【００１６】
また、本発明に係るタッチパネルの製造方法は、内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有し液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置されるタッチパネルの製造方法において、
液晶表示パネルの表示面に対向する面の、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサを形成する工程を有する。
【００１７】
また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有するタッチパネルが、液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置される液晶表示装置の製造方法において、
空気層の、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサを形成する工程を有する。
【発明の効果】
【００１８】
上述したように本発明によれば、タッチパネルを用いた入力操作などによって空気層で液晶表示パネルとタッチパネルとが接触しないように、かつ、タッチパネルのドットスペーサの位置と同一箇所として視認されることを防ぐように他のドットスペーサが配置されている。この構成によって、液晶表示パネルの表示性能を損なうことなく干渉縞の発生や、液晶表示パネルとタッチパネルの貼り付きを防止することができる。このため、本発明によれば、空気層の厚みを小さくすることが可能となり、タッチパネルの厚さも薄くすることが可能になる。したがって、本発明によれば、液晶表示装置全体の厚さ方向に対する外形寸法を小さくすることができ、安価で高品位なタッチパネル搭載型の液晶表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１に実施形態の液晶表示装置の断面図、図２Ａに実施形態の液晶表示装置の平面図、図２Ｂに参考例の平面図を示す。図３に液晶表示装置の要部の詳細な断面図を示す。
【００２１】
図１に示すように、第１の実施形態の液晶表示装置１は、液晶表示パネル１０と、この液晶表示パネル１０の表示面に空気層４０を介して配置されるタッチパネル２０とを有して構成されている。
【００２２】
液晶表示パネル１０は、液晶を駆動させるためのＴＦＴパターンが配置されたＴＦＴ基板１１と、互いに対向する電極層と色層とが形成されたカラーフィルター基板１２とが、液晶層を挟んで配置されて構成されている。ＴＦＴ基板１１及びカラーフィルター基板１２には、それぞれ偏光板１３、１４が取付けられている。
【００２３】
タッチパネル２０は、位置検出用電極として、透明導電膜２３が一方の面に形成された上部基板２１と、同様に透明導電膜２３が一方の面に形成された下部基板２２とが、透明導電膜２３を互いに対向させるように配置され、各基板２１、２２の外周縁部に配置された両面粘着剤２５で保持されている。液晶表示パネル１０とタッチパネル２０は、シャーシフレーム３１上または一定のギャップが保持されるようなスペーサ機能を兼ねる両面粘着剤３２が外周縁部に配置され、液晶表示パネル１０とタッチパネル２０との間に空気層４０が所定の厚みで設けられている。また、液晶表示パネル１０の背面側には、バックライト構成部材３０が配置されており、このバックライト構成部材３０がシャーシフレーム３１に固定されている。
【００２４】
そして、本実施形態において、タッチパネル２０の下部基板２２の空気層４０側の面、すなわち液晶表示パネル１０の表示面に対向する面には、複数の他のドットスペーサ４１が配置されている。図２Ａ及び図３に示すように、これらドットスペーサ４１は、タッチパネル２０の内部に配置される複数のドットスペーサ２４と、液晶表示パネル１０における通常使用する視野角範囲内で同一箇所にならないような位置に配置されている。
【００２５】
以上のように構成された液晶表示装置１について、他のドットスペーサ４１の配置に関連する作用を説明する。
【００２６】
ここでは、図３に示すように、タッチパネル２０の内部に配置されたドットスペーサ２４を中心として、液晶表示パネル１０の視認性を損なうことが無い視野角範囲の最大角度をθｍａｘとした場合に、ドットスペーサ２４と位置的に干渉してしまう範囲は、所定の視野角範囲に応じて定まるドットスペーサ２４の周囲の領域を表示面に対向する面に投影した、直径Ｌで示される円形状領域内となる。この円形状領域と重ならない部分が存在するようにタッチパネル２０の下部基板２２の裏面にドットスペーサ４１を配置する。
【００２７】
図２Ａは、本実施形態においてドットスペーサ２４，４１同士が全く重ならない構成を示しており、ドットスペーサ４１が、円形状領域の外側に配置されている。図３は、ドットスペーサ２４に対するドットスペーサ４１の配置を示す断面図である。参考例として、図２Ｂには、ドットスペーサ２４，４１同士の一部が位置的に干渉する状態の構成例を示している。
【００２８】
他のドットスペーサ４１が配置される円形状領域の直径Ｌは、次の式で算出される。
【００２９】
Ｌ＝２×（タッチパネル２０の下部基板２２の厚さ〔ｍｍ〕）×ｔａｎ（θｍａｘ） ・・・（式）
これにより、液晶表示装置の表示面における表示領域を目視する際に、通常使用される視野角範囲内ではドットスペーサ２４，４１同士が重なって見えるようなことを防ぐことができる。したがって、本実施形態によれば、空気層４０内にドットスペーサ４１が無い、本発明に関連する構成に比較して、視認性を損なうことが防止され、タッチパネル２０の下部基板２２と液晶表示パネル１０の表面との貼り付きや干渉縞の発生を抑制することが実現できる。
【００３０】
具体的な実施例として、液晶表示パネルの表示性能が損なわれることが無い視野角を、白輝度と黒輝度のコントラスト比が１０：１以上となる場合としたときの最大角度θｍａｘを４５°、タッチパネル２０の下部基板２２の厚さを０．５ｍｍとした場合、円形状領域の直径Ｌは１．０ｍｍとなる。図２Ａに示すように、この円形状領域内と重ならない部分が存在するように他のドットスペーサ４１を配置することで、ドットスペーサ２４とは重なって視認されないようになる。
【００３１】
しかしながら、液晶表示装置の全ての表示領域で完全に重なることが無いようにする必要はない。例えば表示領域の上下辺端、左右辺端など比較的視野角範囲の広さが要求される必要性が低い領域などや、液晶表示装置が固定された状態で、常時一定方向からの視野角特性のみを重要にしているなどの用途が明確である場合には、図２Ｂに示すように、ドットスペーサ２４，４１同士が上記式で算出された直径Ｌの円形状領域内で干渉することが生じた場合でも、ドットスペーサ２４，４１同士が重なって視認される状態が比較的発生し難いために、視認性を損なうことが無い。
【００３２】
また、ドットスペーサ４１の高さは、空気層４０の厚さよりも低く設定されており、タッチパネル２０の上部基板２１の表面をペン又は指で押すなどの押し圧負荷が加えられ、タッチパネル２０の下部基板２２に設置されたドットスペーサ４１が液晶表示パネル１０の表面を局所的に押した場合に発生する液晶表示パネル１０の押しムラが軽減されるように余分な荷重が掛からないように考慮する。また、ドットスペーサ４１は、底面が断面円形をなす略円錐状に形成されており、直径が５０μｍ程度であり、タッチパネル２０内のドットスペーサ２４と同等のサイズで、垂直方向（厚み方向）に対する透過率がドットスペーサ２４と同等またはそれ以下にされ、底面積が液晶表示パネル１０の最小画素単位よりも小さくされているため、表示品質が損なわれない。
【００３３】
このドットスペーサ４１によって、タッチパネル２０の上部基板２１の表面をペンまたは指などで入力操作を実施した際にタッチパネル２０が撓み、タッチパネル２０の下部基板２２と液晶表示パネル１０の偏光板１３の表面とが接近するものの、ドットスペーサ４１が配置されていることで、液晶表示パネル１０の表面とタッチパネル２０の下部基板２２の表面とが、面における接近範囲が制限される。このため、液晶表示パネル１０の表面とタッチパネル２０の下部基板２２の表面とが常に近接した状態や貼り付きが起こり難くなるので、干渉縞の発生も抑制が可能になる。
【００３４】
また、ドットスペーサ４１としては、アクリル系樹脂が用いられて形成されており、液晶表示パネル１０の偏光板１３の表面硬度よりも、ドットスペーサ４１の硬度が低くされている。このため、ドットスペーサ４１が偏光板１３の表面と接触して押された場合であっても、偏光板１３の表面に押し跡が付くことが防止されている。これらの作用によって、空気層４０の厚みを液晶表示パネル１０の表面とタッチパネル２０の下部基板２２との接近によって、干渉縞が生じ得ない寸法まで小さくすることが可能になり、液晶表示装置１００全体の厚さ寸法を小さくして薄型化を実現することが可能になっている。
【００３５】
次に、実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明する。液晶表示装置１００の組立て加工過程で、液晶表示装置１のタッチパネル２０の下部基板２２の表面にドットスペーサ４１を形成する方法を説明する。図１に示すように、液晶表示装置１の構成部材として予め用意されたタッチパネル２０は、位置検出用電極として、透明導電膜２３が片面に形成された上部基板２１と、同様に透明導電膜２３が形成された下部基板２２とが、透明導電膜２３を互いに対向させるように配置され、各基板２１，２２の周縁部の両面粘着剤２５で保持されているアナログ抵抗膜式である。下部基板２２の透明導電膜２３上には、ドットスペーサ２４が例えばアクリル系樹脂によって底面の直径５０μｍ、高さ５０μｍの寸法で形成され、ピッチが３ｍｍで配置されている。このタッチパネル２０の下部基板２２としては、例えば石英ガラスが用いられて形成されており、厚さが０．５ｍｍにされている。このタッチパネル２０の下部基板２２の表面にドットスペーサ４１を印刷する。
【００３６】
ドットスペーサ４１は、例えばインクジェット方式の印刷装置を用いて印刷が行われる。例えば図５に示すように、印刷装置６１は、ドットスペーサ４１を形成する樹脂材を吐出するノズル部６２と、このノズル部６２を駆動するノズル駆動部６３と、タッチパネル２０が載置される駆動ステージ６４と、この駆動ステージ６４を駆動するステージ駆動部６５と、ドットスペーサ４１が印刷されたタッチパネル２０に紫外線を照射するＵＶ（紫外線）照射部６６と、これらノズル駆動部６３、ステージ駆動部６５、ＵＶ照射部６６をそれぞれ駆動制御する制御部６７とを備えて構成されている。
【００３７】
まず、タッチパネル２０は、印刷装置６１の駆動ステージ６４の定位置に印刷面を上方に向けて載置される。印刷開始動作の指令により、予めプログラミングされた位置に駆動ステージ６４とノズル部６２が移動され、タッチパネル２０の下部基板２２の表面にドットスペーサ４１の印刷を開始する。ノズル部６２から吐出される樹脂材としては、紫外線硬化タイプの無色透明タイプのアクリル系樹脂が用いられており、印刷しただけでは硬化に時間を要することと、自然硬化するまでに印刷した形状が変化するため、紫外線を照射して硬化させ、ガラス基板に固着させる。
【００３８】
ドットスペーサ４１が印刷されたタッチパネル２０が載置された駆動ステージ６４は、ＵＶ照射部６６に対向する位置に移動され、タッチパネル２０の印刷面に紫外線を照射する。ＵＶ照射部６６は、紫外線として１８５ｎｍ〜４０５ｎｍの波長光の照射が可能なタイプであり、照射によるタッチパネル２０の温度上昇が懸念される。このため、光源としては、被照射物の温度上昇を比較的抑制することが可能なＬＥＤ（発光ダイオード）を使用している。印刷面に吐出された樹脂材に、照射強度が３００ｍＷ／ｃｍ2に設定された紫外線を照射することで、樹脂材を１０秒程度で硬化させて、印刷工程が完了する。そして、ドットスペーサ４１が形成されたタッチパネル２０は、駆動ステージ６４から取り出される。既にタッチパネル２０の組み込み工程前まで組立て過程が完了した組立途中状態の液晶表示装置に、ドットスペーサ４１が印刷されたタッチパネル２０を組み付けることで、タッチパネル搭載型の液晶表示装置１００が完成する。
【００３９】
なお、本実施形態では、ドットスペーサ４１がインクジェット方式の印刷方法によって形成される構成が採られたが、例えばスクリーン印刷またはフォトリソグラフィによって形成されてもよいことは勿論である。
【００４０】
上述したように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１０とタッチパネル２０との間に設けられる空気層４０に、液晶表示パネル１０の表示で通常使用される所定の視野角範囲内において、タッチパネル２０のドットスペーサ２４と同一箇所にならない位置に微小な他のドットスペーサ４１が配置されている。このように配置することで、ドットスペーサ２４，４１同士の位置的な干渉が無いため、ドットスペーサの存在を目立たせることなく、液晶表示パネル１０の表面とタッチパネル２０の裏面とが直接接触することを防止し、互いに近接したときであっても常に一定の間隔を確保することができる。このため、液晶表示装置１は、表示性能を維持しかつ干渉縞の発生を抑制でき、さらに光学的性能を低下させないという利点がある。したがって、液晶表示装置１によれば、空気層４０の厚みを小さくすることが可能となり、液晶表示装置１全体の厚み方向の外形寸法を小さくし、薄型化、軽量化を実現することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図４に、第２の実施形態の液晶表示装置を示す。本実施形態は、液晶表示パネルを構成するカラーフィルター基板１２側の偏光板１３の表面に、ドットスペーサ４３が形成されている点が第１の実施形態と異なる。
【００４２】
図４に示すように、カラーフィルター基板１２上の偏光板１３には、偏光板１３の製造工程で一般に行われている、偏光板１３の表面への印刷及び塗布法を用いて、所定の大きさの突起状のドットスペーサ４３が規則的な配置でそれぞれ形成される。続いて、ドットスペーサ４３が加工された偏光板１３を液晶表示パネル１０のカラーフィルター基板１２に貼り付け、液晶表示パネル１０を構成する。このとき、偏光板１３に形成されるドットスペーサ４３は、タッチパネル２０内のドットスペーサ２４と干渉しない位置に配置されるように設定されて加工される。
【００４３】
また、液晶表示パネル１０に対する偏光板１３の貼り付け位置精度が、上下、左右方向共にプラス、マイナス０．３ｍｍに設定された場合、液晶表示装置に対するタッチパネル２０の搭載位置も上下、左右方向にプラス、マイナス０．３ｍｍの調整が可能なように設計しておく必要がある。実際には、偏光板１３の表面に形成されたドットスペーサ４３とタッチパネル２０のドットスペーサ２４は、その位置が互いに重ならないように設定されているので、透過率の低下が最小限に抑えられており、一部位置が干渉する程度では表示性能に影響が及ぼされることはない。
【００４４】
なお、本発明が適用される電子機器としては、例えば、タッチパネルが搭載された液晶表示装置、例えばタッチパネルが搭載され電話機能を兼ね備えた液晶表示装置やＰＤＡやモバイルポータブルコンピュータなどの携帯性を有する液晶表示装置、カーナビゲーションシステム、その他、コンビニエンスストアのＰＯＳ端末やＡＴＭ、券売機などの入力操作が比較的多い液晶表示装置に用いられて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態を示す断面図である。
【図２Ａ】第１の実施形態の液晶表示装置を示す平面図である。
【図２Ｂ】参考例を示す平面図である。
【図３】第１の実施形態の液晶表示装置の要部を詳細に示す断面図である。
【図４】第２の実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】本実施形態の製造方法で用いられる印刷装置を示す模式図である。
【図６】本発明に関連する液晶表示装置の第１の例を示す断面図である。
【図７】本発明に関連する液晶表示装置の第２の例を示す断面図である。
【図８】本発明に関連する液晶表示装置の第２の例における透過率を説明するための断面図である。
【図９】本発明に関連する液晶表示装置の第３の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 液晶表示装置
１０ 液晶表示パネル
２０ タッチパネル
２３ 透明導電膜
２４ ドットスペーサ
４０ 空気層
４１ 他のドットスペーサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに空気層を介して配置されるタッチパネル、液晶表示装置、及びそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルが搭載された液晶表示装置は、例えば、ＰＯＳ(Point Of Sales)端末、ＡＴＭ(Automatic Teller Machine)、券売機、カーオーディオなど様々な分野で用いられており、またＰＤＡ(Personal Data Assistant)や電話機能を兼ね備えたスマートフォンなど幅広い分野にまで及んでいる。この種の液晶表示装置では、表示面を兼ね備えた入力面が受ける負荷として、入力操作による負荷や、携帯性に優れるものの場合には鞄での持ち運び時や、衣類のポケットでの携帯時などの負荷があり、負荷の量、負荷を受ける方法の共に多岐にわたっている。また、その用途や構造ゆえに、装置内の構成部品は、体積占有率が高い液晶表示装置に用いられる場合への要求が特に厳しく、薄型化、軽量化は必須条件となっている。
【０００３】
図６に、本発明に関連する液晶表示装置の断面図を示す。図６に示すように、液晶表示パネル１１０は、液晶を駆動させるためのＴＦＴ(Thin Film Transistor)パターンが配置されたＴＦＴ基板１１と、対向する電極層が形成されたカラーフィルター基板１１２とが、液晶層を挟んで配置されて構成されている。ＴＦＴ基板１１１とカラーフィルター基板１１２には、それぞれ偏光板１１３，１１４が取付けられている。タッチパネル１２０は、位置検出用電極として、透明導電膜が片面に形成された上部基板１２１と、同様に透明導電膜が形成された下部基板１２２とが、透明導電膜を互いに対向させるように設置され、各基板の周縁部の両面粘着剤で保持されているアナログ抵抗膜式である。
【０００４】
液晶表示パネル１１０とタッチパネル１２０は、シャーシフレーム１３１上または一定のギャップが保持されるようなスペーサ機能を兼ねた両面粘着剤が周縁部に載置されている。そして、液晶表示パネル１１０とタッチパネル１２０との間には、所定の厚みの空気層１４０が設けられて構成されている。
【０００５】
しかしながら、空気層１４０が設けられているものの、タッチパネル１２０への入力荷重やタッチパネルの反り、液晶表示パネル１１０の反り、その他の負荷によるタッチパネル１２０の変形や液晶表示パネル１１０の変形や双方の変形などにより、タッチパネルの下部基板１２２と液晶表示パネル１１０の上部に配置された偏光板１１３とが異常に近接し過ぎることがある。このため、液晶表示装置では、干渉縞が発生し、表示状態が損なわれる不具合が生じている。さらに、場合によってはタッチパネル１２０の下部基板１２２と液晶表示パネル１１０の偏光板１１３とが接触して互いに貼り付いてしまい、液晶表示装置として正常な機能を果たさなくなるという問題がある。
【０００６】
これらの問題を解決する関連技術として、特許文献１が開示されており、図７にその代表的な構成例を示す。この構成例では、タッチパネル１２０内のドット状のスペーサ１２４（以下、ドットスペーサ１２４と称する）と同じ位置となるように、タッチパネル１２０の下部基板１２２に更に他のドットスペーサ１４４を配置する構成が採られている。この構成の場合、タッチパネル１２０の下部基板１２２の表面と液晶表示パネル１１０の表示面とが一定の距離に保たれるため、干渉縞の発生が防止される効果が得られる。
【０００７】
しかしながら、この構成では、タッチパネル１２０内のドットスペーサ２１４と、下部基板１２２に設けられるドットスペーサ１４４とが同一箇所に配置されている。このため、ドットスペーサ１２４，１４４が重なる部分の透過率Ｔは、図８に示すように、ドットスペーサが無い位置の透過率Ｔ１、タッチパネル１２０のドットスペーサ２４の透過率Ｔ２、空気層１４０内のドットスペーサ１４４の透過率Ｔ３としたとき、Ｔ＝Ｔ１×Ｔ２×Ｔ３となる。したがって、ドットスペーサが無い位置の透過率Ｔ１、またはタッチパネル１２０内もしくは空気層１４０内のどちらか一方にドットスペーサが存在する場合の透過率Ｔ２、もしくは透過率Ｔ３よりも低くなってしまう。
【０００８】
このため、ドットスペーサ１２４とドットスペーサ１４４が重なる部分が多くなった場合には、これらドットスペーサ１２４，１４４の存在が視認可能となってしまったり、ドットスペーサ１２４，１４４が表示異物として誤認識されたりするなど、表示性能に支障をきたすという問題が懸念される。したがって、この構成では、干渉縞の発生を防止することと、表示性能を維持することとの両立が困難であるという問題があった。
【０００９】
また、近年では、図９に示すように、タッチパネル１２０と液晶表示パネル１１０との間に空気層を設けずに、液晶表示パネル１１０の表面に、予め粘着材１５１が設けられているタッチパネル１２０を直接貼り付ける構成に関する技術も開示されている。しかしながら、この構成では、タッチパネルの製造コストや、液晶表示装置の製造過程の歩留りに関する問題、設備投資などの初期費用が大きい問題、あるいは入力操作時の荷重が液晶表示パネルの表面に伝わり易いという問題がある。したがって、この構成では、タッチパネルを押した際に表示ムラが発生するので、その対策としての液晶表示パネルの構造改良の必要性などの問題が多い。
【００１０】
また、上述の粘着材の代わりに樹脂材などの透明物質を液晶表示パネルの表示面全面に塗布した後に、液晶表示パネルにタッチパネルを搭載し、その後、樹脂材を硬化させる構造の液晶表示装置もある。しかしながら、この構成の場合にも製造コストの問題や、信頼性上の問題など未だ課題が多い。したがって、製造コストや信頼性の面から採用される空気層が設けられる構造のタッチパネルが搭載された液晶表示装置においては、特許文献２、３に開示されているように、タッチパネルと液晶表示パネルの表面との接触時の貼り付きや干渉縞の発生を防止するために、液晶表示パネルの表面またはタッチパネルの下部基板の表面が平滑面とならないように、例えば液晶表示パネルの表示面に微小な凹凸が設けられる、または凹凸と同等の処理が施されたフィルムを貼り付けるなど、互いに対向する面に粗面加工が施された構成が採られる例もある。
【００１１】
この構成の場合には、液晶表示パネルとタッチパネルとの貼り付きや干渉縞が解消される可能性があるものの、表示視認性の低下や光学特性の低下といった液晶表示装置としての画質性能、表示性能に支障をきたすと考えられている。実際に液晶表示パネルを構成するカラーフィルター基板側の偏光板の表面にアンチグレア処理を施したものを作製し、これを使用した場合には、液晶表示装置に表示された微小サイズの文字はにじみ、また光学測定の結果ではコントラストが低下するという問題が発生し、実用化が可能なレベルに至らなかった。
【特許文献１】実開平０３−０２０８３２号公報
【特許文献２】特開昭６３−２６６２４号公報
【特許文献３】特開２００１−５１２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上述した問題を解決するため、従来では、タッチパネルの反り量、例えば０．１ｍｍ程度や、入力専用ペン、指などによるタッチパネルへの入力操作によって受ける荷重、熱などの環境負荷による液晶表示パネルやタッチパネルの変形などによって、タッチパネルと液晶表示パネルとが容易に接触しないように考慮し、空気層を十分な厚み、例えば０．１５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度に設定する必要があった。そのため、液晶表示装置は、装置全体における厚み方向の外形寸法が大きくなってしまうという課題が残されていた。したがって、液晶表示装置としての表示品位を保ち、且つ安価で、且つ外形寸法の小型化が図られた液晶表示装置を実現することが困難であった。
【００１３】
そこで、本発明は、液晶表示パネルの表示性能を損なうことなく干渉縞の発生や、液晶表示パネルとタッチパネルの貼り付きを防止するとともに、液晶表示装置全体の厚さを小さくすることを可能にするタッチパネル、液晶表示装置、及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するため、本発明に係るタッチパネルは、内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有し液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置されるタッチパネルにおいて、
液晶表示パネルの表示面に対向する面には、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサが配置されている。
【００１５】
また、本発明に係る液晶表示装置は、内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有するタッチパネルが、液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置される液晶表示装置において、
空気層には、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサが配置されている。
【００１６】
また、本発明に係るタッチパネルの製造方法は、内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有し液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置されるタッチパネルの製造方法において、
液晶表示パネルの表示面に対向する面の、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサを形成する工程を有する。
【００１７】
また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有するタッチパネルが、液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置される液晶表示装置の製造方法において、
空気層の、表示面における所定の視野角範囲内でドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサを形成する工程を有する。
【発明の効果】
【００１８】
上述したように本発明によれば、タッチパネルを用いた入力操作などによって空気層で液晶表示パネルとタッチパネルとが接触しないように、かつ、タッチパネルのドットスペーサの位置と同一箇所として視認されることを防ぐように他のドットスペーサが配置されている。この構成によって、液晶表示パネルの表示性能を損なうことなく干渉縞の発生や、液晶表示パネルとタッチパネルの貼り付きを防止することができる。このため、本発明によれば、空気層の厚みを小さくすることが可能となり、タッチパネルの厚さも薄くすることが可能になる。したがって、本発明によれば、液晶表示装置全体の厚さ方向に対する外形寸法を小さくすることができ、安価で高品位なタッチパネル搭載型の液晶表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１に実施形態の液晶表示装置の断面図、図２Ａに実施形態の液晶表示装置の平面図、図２Ｂに参考例の平面図を示す。図３に液晶表示装置の要部の詳細な断面図を示す。
【００２１】
図１に示すように、第１の実施形態の液晶表示装置１は、液晶表示パネル１０と、この液晶表示パネル１０の表示面に空気層４０を介して配置されるタッチパネル２０とを有して構成されている。
【００２２】
液晶表示パネル１０は、液晶を駆動させるためのＴＦＴパターンが配置されたＴＦＴ基板１１と、互いに対向する電極層と色層とが形成されたカラーフィルター基板１２とが、液晶層を挟んで配置されて構成されている。ＴＦＴ基板１１及びカラーフィルター基板１２には、それぞれ偏光板１３、１４が取付けられている。
【００２３】
タッチパネル２０は、位置検出用電極として、透明導電膜２３が一方の面に形成された上部基板２１と、同様に透明導電膜２３が一方の面に形成された下部基板２２とが、透明導電膜２３を互いに対向させるように配置され、各基板２１、２２の外周縁部に配置された両面粘着剤２５で保持されている。液晶表示パネル１０とタッチパネル２０は、シャーシフレーム３１上または一定のギャップが保持されるようなスペーサ機能を兼ねる両面粘着剤３２が外周縁部に配置され、液晶表示パネル１０とタッチパネル２０との間に空気層４０が所定の厚みで設けられている。また、液晶表示パネル１０の背面側には、バックライト構成部材３０が配置されており、このバックライト構成部材３０がシャーシフレーム３１に固定されている。
【００２４】
そして、本実施形態において、タッチパネル２０の下部基板２２の空気層４０側の面、すなわち液晶表示パネル１０の表示面に対向する面には、複数の他のドットスペーサ４１が配置されている。図２Ａ及び図３に示すように、これらドットスペーサ４１は、タッチパネル２０の内部に配置される複数のドットスペーサ２４と、液晶表示パネル１０における通常使用する視野角範囲内で同一箇所にならないような位置に配置されている。
【００２５】
以上のように構成された液晶表示装置１について、他のドットスペーサ４１の配置に関連する作用を説明する。
【００２６】
ここでは、図３に示すように、タッチパネル２０の内部に配置されたドットスペーサ２４を中心として、液晶表示パネル１０の視認性を損なうことが無い視野角範囲の最大角度をθｍａｘとした場合に、ドットスペーサ２４と位置的に干渉してしまう範囲は、所定の視野角範囲に応じて定まるドットスペーサ２４の周囲の領域を表示面に対向する面に投影した、直径Ｌで示される円形状領域内となる。この円形状領域と重ならない部分が存在するようにタッチパネル２０の下部基板２２の裏面にドットスペーサ４１を配置する。
【００２７】
図２Ａは、本実施形態においてドットスペーサ２４，４１同士が全く重ならない構成を示しており、ドットスペーサ４１が、円形状領域の外側に配置されている。図３は、ドットスペーサ２４に対するドットスペーサ４１の配置を示す断面図である。参考例として、図２Ｂには、ドットスペーサ２４，４１同士の一部が位置的に干渉する状態の構成例を示している。
【００２８】
他のドットスペーサ４１が配置される円形状領域の直径Ｌは、次の式で算出される。
【００２９】
Ｌ＝２×（タッチパネル２０の下部基板２２の厚さ〔ｍｍ〕）×ｔａｎ（θｍａｘ） ・・・（式）
これにより、液晶表示装置の表示面における表示領域を目視する際に、通常使用される視野角範囲内ではドットスペーサ２４，４１同士が重なって見えるようなことを防ぐことができる。したがって、本実施形態によれば、空気層４０内にドットスペーサ４１が無い、本発明に関連する構成に比較して、視認性を損なうことが防止され、タッチパネル２０の下部基板２２と液晶表示パネル１０の表面との貼り付きや干渉縞の発生を抑制することが実現できる。
【００３０】
具体的な実施例として、液晶表示パネルの表示性能が損なわれることが無い視野角を、白輝度と黒輝度のコントラスト比が１０：１以上となる場合としたときの最大角度θｍａｘを４５°、タッチパネル２０の下部基板２２の厚さを０．５ｍｍとした場合、円形状領域の直径Ｌは１．０ｍｍとなる。図２Ａに示すように、この円形状領域内と重ならない部分が存在するように他のドットスペーサ４１を配置することで、ドットスペーサ２４とは重なって視認されないようになる。
【００３１】
しかしながら、液晶表示装置の全ての表示領域で完全に重なることが無いようにする必要はない。例えば表示領域の上下辺端、左右辺端など比較的視野角範囲の広さが要求される必要性が低い領域などや、液晶表示装置が固定された状態で、常時一定方向からの視野角特性のみを重要にしているなどの用途が明確である場合には、図２Ｂに示すように、ドットスペーサ２４，４１同士が上記式で算出された直径Ｌの円形状領域内で干渉することが生じた場合でも、ドットスペーサ２４，４１同士が重なって視認される状態が比較的発生し難いために、視認性を損なうことが無い。
【００３２】
また、ドットスペーサ４１の高さは、空気層４０の厚さよりも低く設定されており、タッチパネル２０の上部基板２１の表面をペン又は指で押すなどの押し圧負荷が加えられ、タッチパネル２０の下部基板２２に設置されたドットスペーサ４１が液晶表示パネル１０の表面を局所的に押した場合に発生する液晶表示パネル１０の押しムラが軽減されるように余分な荷重が掛からないように考慮する。また、ドットスペーサ４１は、底面が断面円形をなす略円錐状に形成されており、直径が５０μｍ程度であり、タッチパネル２０内のドットスペーサ２４と同等のサイズで、垂直方向（厚み方向）に対する透過率がドットスペーサ２４と同等またはそれ以下にされ、底面積が液晶表示パネル１０の最小画素単位よりも小さくされているため、表示品質が損なわれない。
【００３３】
このドットスペーサ４１によって、タッチパネル２０の上部基板２１の表面をペンまたは指などで入力操作を実施した際にタッチパネル２０が撓み、タッチパネル２０の下部基板２２と液晶表示パネル１０の偏光板１３の表面とが接近するものの、ドットスペーサ４１が配置されていることで、液晶表示パネル１０の表面とタッチパネル２０の下部基板２２の表面とが、面における接近範囲が制限される。このため、液晶表示パネル１０の表面とタッチパネル２０の下部基板２２の表面とが常に近接した状態や貼り付きが起こり難くなるので、干渉縞の発生も抑制が可能になる。
【００３４】
また、ドットスペーサ４１としては、アクリル系樹脂が用いられて形成されており、液晶表示パネル１０の偏光板１３の表面硬度よりも、ドットスペーサ４１の硬度が低くされている。このため、ドットスペーサ４１が偏光板１３の表面と接触して押された場合であっても、偏光板１３の表面に押し跡が付くことが防止されている。これらの作用によって、空気層４０の厚みを液晶表示パネル１０の表面とタッチパネル２０の下部基板２２との接近によって、干渉縞が生じ得ない寸法まで小さくすることが可能になり、液晶表示装置１００全体の厚さ寸法を小さくして薄型化を実現することが可能になっている。
【００３５】
次に、実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明する。液晶表示装置１００の組立て加工過程で、液晶表示装置１のタッチパネル２０の下部基板２２の表面にドットスペーサ４１を形成する方法を説明する。図１に示すように、液晶表示装置１の構成部材として予め用意されたタッチパネル２０は、位置検出用電極として、透明導電膜２３が片面に形成された上部基板２１と、同様に透明導電膜２３が形成された下部基板２２とが、透明導電膜２３を互いに対向させるように配置され、各基板２１，２２の周縁部の両面粘着剤２５で保持されているアナログ抵抗膜式である。下部基板２２の透明導電膜２３上には、ドットスペーサ２４が例えばアクリル系樹脂によって底面の直径５０μｍ、高さ５０μｍの寸法で形成され、ピッチが３ｍｍで配置されている。このタッチパネル２０の下部基板２２としては、例えば石英ガラスが用いられて形成されており、厚さが０．５ｍｍにされている。このタッチパネル２０の下部基板２２の表面にドットスペーサ４１を印刷する。
【００３６】
ドットスペーサ４１は、例えばインクジェット方式の印刷装置を用いて印刷が行われる。例えば図５に示すように、印刷装置６１は、ドットスペーサ４１を形成する樹脂材を吐出するノズル部６２と、このノズル部６２を駆動するノズル駆動部６３と、タッチパネル２０が載置される駆動ステージ６４と、この駆動ステージ６４を駆動するステージ駆動部６５と、ドットスペーサ４１が印刷されたタッチパネル２０に紫外線を照射するＵＶ（紫外線）照射部６６と、これらノズル駆動部６３、ステージ駆動部６５、ＵＶ照射部６６をそれぞれ駆動制御する制御部６７とを備えて構成されている。
【００３７】
まず、タッチパネル２０は、印刷装置６１の駆動ステージ６４の定位置に印刷面を上方に向けて載置される。印刷開始動作の指令により、予めプログラミングされた位置に駆動ステージ６４とノズル部６２が移動され、タッチパネル２０の下部基板２２の表面にドットスペーサ４１の印刷を開始する。ノズル部６２から吐出される樹脂材としては、紫外線硬化タイプの無色透明タイプのアクリル系樹脂が用いられており、印刷しただけでは硬化に時間を要することと、自然硬化するまでに印刷した形状が変化するため、紫外線を照射して硬化させ、ガラス基板に固着させる。
【００３８】
ドットスペーサ４１が印刷されたタッチパネル２０が載置された駆動ステージ６４は、ＵＶ照射部６６に対向する位置に移動され、タッチパネル２０の印刷面に紫外線を照射する。ＵＶ照射部６６は、紫外線として１８５ｎｍ〜４０５ｎｍの波長光の照射が可能なタイプであり、照射によるタッチパネル２０の温度上昇が懸念される。このため、光源としては、被照射物の温度上昇を比較的抑制することが可能なＬＥＤ（発光ダイオード）を使用している。印刷面に吐出された樹脂材に、照射強度が３００ｍＷ／ｃｍ2に設定された紫外線を照射することで、樹脂材を１０秒程度で硬化させて、印刷工程が完了する。そして、ドットスペーサ４１が形成されたタッチパネル２０は、駆動ステージ６４から取り出される。既にタッチパネル２０の組み込み工程前まで組立て過程が完了した組立途中状態の液晶表示装置に、ドットスペーサ４１が印刷されたタッチパネル２０を組み付けることで、タッチパネル搭載型の液晶表示装置１００が完成する。
【００３９】
なお、本実施形態では、ドットスペーサ４１がインクジェット方式の印刷方法によって形成される構成が採られたが、例えばスクリーン印刷またはフォトリソグラフィによって形成されてもよいことは勿論である。
【００４０】
上述したように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１０とタッチパネル２０との間に設けられる空気層４０に、液晶表示パネル１０の表示で通常使用される所定の視野角範囲内において、タッチパネル２０のドットスペーサ２４と同一箇所にならない位置に微小な他のドットスペーサ４１が配置されている。このように配置することで、ドットスペーサ２４，４１同士の位置的な干渉が無いため、ドットスペーサの存在を目立たせることなく、液晶表示パネル１０の表面とタッチパネル２０の裏面とが直接接触することを防止し、互いに近接したときであっても常に一定の間隔を確保することができる。このため、液晶表示装置１は、表示性能を維持しかつ干渉縞の発生を抑制でき、さらに光学的性能を低下させないという利点がある。したがって、液晶表示装置１によれば、空気層４０の厚みを小さくすることが可能となり、液晶表示装置１全体の厚み方向の外形寸法を小さくし、薄型化、軽量化を実現することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図４に、第２の実施形態の液晶表示装置を示す。本実施形態は、液晶表示パネルを構成するカラーフィルター基板１２側の偏光板１３の表面に、ドットスペーサ４３が形成されている点が第１の実施形態と異なる。
【００４２】
図４に示すように、カラーフィルター基板１２上の偏光板１３には、偏光板１３の製造工程で一般に行われている、偏光板１３の表面への印刷及び塗布法を用いて、所定の大きさの突起状のドットスペーサ４３が規則的な配置でそれぞれ形成される。続いて、ドットスペーサ４３が加工された偏光板１３を液晶表示パネル１０のカラーフィルター基板１２に貼り付け、液晶表示パネル１０を構成する。このとき、偏光板１３に形成されるドットスペーサ４３は、タッチパネル２０内のドットスペーサ２４と干渉しない位置に配置されるように設定されて加工される。
【００４３】
また、液晶表示パネル１０に対する偏光板１３の貼り付け位置精度が、上下、左右方向共にプラス、マイナス０．３ｍｍに設定された場合、液晶表示装置に対するタッチパネル２０の搭載位置も上下、左右方向にプラス、マイナス０．３ｍｍの調整が可能なように設計しておく必要がある。実際には、偏光板１３の表面に形成されたドットスペーサ４３とタッチパネル２０のドットスペーサ２４は、その位置が互いに重ならないように設定されているので、透過率の低下が最小限に抑えられており、一部位置が干渉する程度では表示性能に影響が及ぼされることはない。
【００４４】
なお、本発明が適用される電子機器としては、例えば、タッチパネルが搭載された液晶表示装置、例えばタッチパネルが搭載され電話機能を兼ね備えた液晶表示装置やＰＤＡやモバイルポータブルコンピュータなどの携帯性を有する液晶表示装置、カーナビゲーションシステム、その他、コンビニエンスストアのＰＯＳ端末やＡＴＭ、券売機などの入力操作が比較的多い液晶表示装置に用いられて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態を示す断面図である。
【図２Ａ】第１の実施形態の液晶表示装置を示す平面図である。
【図２Ｂ】参考例を示す平面図である。
【図３】第１の実施形態の液晶表示装置の要部を詳細に示す断面図である。
【図４】第２の実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】本実施形態の製造方法で用いられる印刷装置を示す模式図である。
【図６】本発明に関連する液晶表示装置の第１の例を示す断面図である。
【図７】本発明に関連する液晶表示装置の第２の例を示す断面図である。
【図８】本発明に関連する液晶表示装置の第２の例における透過率を説明するための断面図である。
【図９】本発明に関連する液晶表示装置の第３の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 液晶表示装置
１０ 液晶表示パネル
２０ タッチパネル
２３ 透明導電膜
２４ ドットスペーサ
４０ 空気層
４１ 他のドットスペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有し、液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置されるタッチパネルにおいて、
前記液晶表示パネルの前記表示面に対向する面には、前記表示面における所定の視野角範囲内で前記ドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサが配置されていることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記他のドットスペーサは、高さが前記空気層の厚みよりも低く、かつ、底面積が前記液晶表示パネルの最小画素単位よりも小さい、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記他のドットスペーサの透過率は、前記ドットスペーサの透過率以下である、請求項１または２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有するタッチパネルが、空気層を介して表示面に配置される液晶表示装置において、
前記空気層には、所定の視野角範囲内で前記ドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記他のドットスペーサは、前記所定の視野角範囲に応じて定まる前記ドットスペーサの周囲の領域を前記表示面に投影した円形状領域の外側に配置されている、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記他のドットスペーサは、前記液晶表示パネルの前記表示面に配置されている、請求項４または５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶表示パネルは、前記タッチパネルに対向する位置に配置された偏光板を有し、
前記他のドットスペーサは、前記タッチパネルに対向する面に配置された偏光板の表面に配置されている、請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記タッチパネルは、前記透明導電膜が形成された基板を有し、
他のドットスペーサは、前記基板における前記表示面に対向する面に配置されている、請求項４または５に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶表示パネルは、前記タッチパネルに対向する位置に配置された偏光板を有し、
前記他のドットスペーサは、硬度が前記偏光板の表面硬度よりも低い材料からなる、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記他のドットスペーサは、高さが前記空気層の厚みよりも低く、かつ、底面積が最小画素単位よりも小さい、請求項４ないし９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記他のドットスペーサの透過率は、前記ドットスペーサの透過率以下である、請求項４ないし１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有し、液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置されるタッチパネルの製造方法において、
前記液晶表示パネルの前記表示面に対向する面の、前記表示面における所定の視野角範囲内で前記ドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサを形成する工程を有することを特徴とするタッチパネルの製造方法。
【請求項１３】
前記工程では、前記他のドットスペーサを、前記所定の視野角範囲に応じて定まる前記ドットスペーサの周囲の領域を前記表示面に対向する面に投影した円形状領域の外側に形成する、請求項１２に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１４】
前記他のドットスペーサは、スクリーン印刷またはフォトリソグラフィによって形成される、請求項１２または１３に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１５】
内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有するタッチパネルが、空気層を介して表示面に配置される液晶表示装置の製造方法において、
前記空気層の、所定の視野角範囲内で前記ドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサを形成する工程を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記工程では、前記他のドットスペーサを、前記所定の視野角範囲に応じて定まる前記ドットスペーサの周囲の領域を前記表示面に投影した円形状領域の外側に形成する、請求項１５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記工程では、前記他のドットスペーサを、前記液晶表示パネルの前記表示面に形成する、請求項１５または１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記工程では、前記他のドットスペーサを、前記液晶表示パネルの前記表示面に対向する前記タッチパネルの面に形成する、請求項１５または１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記他のドットスペーサは、スクリーン印刷またはフォトリソグラフィによって形成される、請求項１５ないし１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１】
内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有し、液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置されるタッチパネルにおいて、
前記液晶表示パネルの前記表示面に対向する面には、前記表示面における所定の視野角範囲内で前記ドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサが配置されていることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記他のドットスペーサは、高さが前記空気層の厚みよりも低く、かつ、底面積が前記液晶表示パネルの最小画素単位よりも小さい、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記他のドットスペーサの透過率は、前記ドットスペーサの透過率以下である、請求項１または２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有するタッチパネルが、空気層を介して表示面に配置される液晶表示装置において、
前記空気層には、所定の視野角範囲内で前記ドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記他のドットスペーサは、前記所定の視野角範囲に応じて定まる前記ドットスペーサの周囲の領域を前記表示面に投影した円形状領域の外側に配置されている、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記他のドットスペーサは、前記液晶表示パネルの前記表示面に配置されている、請求項４または５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶表示パネルは、前記タッチパネルに対向する位置に配置された偏光板を有し、
前記他のドットスペーサは、前記タッチパネルに対向する面に配置された偏光板の表面に配置されている、請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記タッチパネルは、前記透明導電膜が形成された基板を有し、
他のドットスペーサは、前記基板における前記表示面に対向する面に配置されている、請求項４または５に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶表示パネルは、前記タッチパネルに対向する位置に配置された偏光板を有し、
前記他のドットスペーサは、硬度が前記偏光板の表面硬度よりも低い材料からなる、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記他のドットスペーサは、高さが前記空気層の厚みよりも低く、かつ、底面積が最小画素単位よりも小さい、請求項４ないし９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記他のドットスペーサの透過率は、前記ドットスペーサの透過率以下である、請求項４ないし１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有し、液晶表示パネルの表示面に空気層を介して配置されるタッチパネルの製造方法において、
前記液晶表示パネルの前記表示面に対向する面の、前記表示面における所定の視野角範囲内で前記ドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサを形成する工程を有することを特徴とするタッチパネルの製造方法。
【請求項１３】
前記工程では、前記他のドットスペーサを、前記所定の視野角範囲に応じて定まる前記ドットスペーサの周囲の領域を前記表示面に対向する面に投影した円形状領域の外側に形成する、請求項１２に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１４】
前記他のドットスペーサは、スクリーン印刷またはフォトリソグラフィによって形成される、請求項１２または１３に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１５】
内部の透明導電膜に配置されたドットスペーサを有するタッチパネルが、空気層を介して表示面に配置される液晶表示装置の製造方法において、
前記空気層の、所定の視野角範囲内で前記ドットスペーサと重ならない位置に、他のドットスペーサを形成する工程を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記工程では、前記他のドットスペーサを、前記所定の視野角範囲に応じて定まる前記ドットスペーサの周囲の領域を前記表示面に投影した円形状領域の外側に形成する、請求項１５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記工程では、前記他のドットスペーサを、前記液晶表示パネルの前記表示面に形成する、請求項１５または１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記工程では、前記他のドットスペーサを、前記液晶表示パネルの前記表示面に対向する前記タッチパネルの面に形成する、請求項１５または１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記他のドットスペーサは、スクリーン印刷またはフォトリソグラフィによって形成される、請求項１５ないし１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【公開番号】特開２００９−２１１３７７（Ｐ２００９−２１１３７７Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３３３０（Ｐ２００８−５３３３０）
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（３０３０１８８２７）ＮＥＣ液晶テクノロジー株式会社 (547)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（３０３０１８８２７）ＮＥＣ液晶テクノロジー株式会社 (547)
【Ｆターム（参考）】
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