液晶表示素子
【課題】 静電容量方式のタッチパネルとしての機能を併有しながら、高表示品位と低コスト化との双方を図るようにする。
【構成】 液晶表示セル１０と、液晶表示セル１０の光学特性を改善するために液晶表示セル１０に対向配置された補償セル２０とを備え、補償セル２０を静電容量方式のタッチパネルとしても機能させるために補償セル２０の補償ガラス２１、２２にタッチパネルの少なくとも透明電極群２８を作成するようにした。補償セル２０は、補償ガラス２１と補償ガラス２２との間に液晶２６が封入され、透明電極群２８が補償ガラス２１、２２の内側対向面に各々配設された構造となっている。
【構成】 液晶表示セル１０と、液晶表示セル１０の光学特性を改善するために液晶表示セル１０に対向配置された補償セル２０とを備え、補償セル２０を静電容量方式のタッチパネルとしても機能させるために補償セル２０の補償ガラス２１、２２にタッチパネルの少なくとも透明電極群２８を作成するようにした。補償セル２０は、補償ガラス２１と補償ガラス２２との間に液晶２６が封入され、透明電極群２８が補償ガラス２１、２２の内側対向面に各々配設された構造となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶モジュールとタッチパネルとしての機能を併有した液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来例として、表示用液晶パネルと、表示用液晶パネルに対向配置された色調補正用液晶パネルとを備え、色調補正用液晶パネルが抵抗膜方式のタッチパネルを兼ねているものがある。
【０００３】
色調補正用液晶パネルについては、２枚のガラスがスペーサ材を挟んで対向配置され、両ガラス間に液晶が封入されている。両ガラスの内側対向面にはタッチパネルの可動電極及び固定電極となる透明な導電性フィルムが各々貼り付けられている。
【０００４】
即ち、色調補正用液晶パネルの表面上が指で押されると、その圧力によりガラスが変形するとともに可動電極と固定電極とが部分的に接触し、この際の両電極の抵抗による分圧比を測定することで、色調補正用液晶パネルの表面上において押された位置が検出可能になっている（例えば、特許文献１等）。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１１５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、色調補正用液晶パネルの表面上を指で押さえた際にガラスがスペーサ材とともに変形してガラスの厚みが部分的に薄くなり、この結果、色調補正用液晶パネルによる光学的な補償関係が崩れ、表示品位が極端に低下するという本質的な欠点がある。また、両ガラスのギャップ長については数μｍ程度であるのが一般的であり、これを維持するためのスペーサ材が経時変化により永久変形し易く耐久性が低いという別の欠点もある。これらの問題が解消されない限り、その実用化については困難というのが現状である。
【０００７】
もっとも、液晶モジュールと静電容量方式のタッチパネルとを組み合わせると、上記問題については一応解消されるものの、双方が別々に設計されていることから、相性の問題や品質の問題が発生し易いだけでなく、大幅なコストアップが避けられないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記した背景の下で創作されたものであって、その目的とするところは、静電容量方式のタッチパネルとしての機能を併有しながら、高表示品位と低コスト化との双方を図ることが可能な液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液晶表示素子は上記課題を解消するために、液晶表示セルと、液晶表示セルの光学特性を改善するために同液晶表示セルに対向配置された補償セルとを備え、補償セルを静電容量方式のタッチパネルとしても機能させるために補償セルの透明板にタッチパネルの少なくとも透明電極群を作成した。
【００１０】
この発明によると、補償セルの透明板の面上を指で触れられると、指との間でコンデンサが形成され、その静電容量の変化が透明電極群を通じて出力され、その結果、指が触られた位置を検出することが可能になる。よって、補償セルが液晶表示セルの光学特性を改善するためだけでなくタッチパネルとしての機能を兼ねることから、液晶表示素子の高表示品位と低コスト化との双方を図ることが可能になる。
【００１１】
補償セルについては、例えば、上側透明板と下側透明板との間に液晶が封入され、前記透明電極群が同上側／下側透明板の内側対向面に各々配設されたものを用いると良い。
【００１２】
上記補償セルを用いた場合には、液晶に４級アミンその他の帯電防止剤を１％以下含有することが好ましい。
【００１３】
この発明によると、補償セル内の液晶に帯電防止剤が含まれているので液晶の比抵抗が低くなり、補償セルの透明板に静電気が帯電しても液晶によりリークされる。その結果、液晶が静電気により誤動作することが殆どなくなる。しかも帯電防止剤の含有量から液晶の粘度や劣化等の悪影響を与えることもない。よって、この面で液晶表示素子の高表示品位を一層図ることが可能になる。
【００１４】
上記補償セルを用いた場合には、上側／下側透明板に液晶の分子配向を一定にするためのラビング処理を各々施すことが好ましい。
【００１５】
この発明によると、上側／下側透明板に対してラビング処理が施されているので、液晶の分子軸の方向が統一され、補償セルの透明板に静電気が帯電しても液晶が静電気により誤動作することが殆どなくなる。この面で液晶表示素子の高表示品位を一層図ることが可能になる。
【００１６】
透明電極群については、例えば、上側透明電極群と、同上側透明電極群の周辺に作成され且つ同上側透明電極群に接続された上側引き回し配線群と、下側透明電極群と、同下側透明電極群の周辺に作成され且つ同下側透明電極群に接続された下側引き回し配線群とを有したものを用いると良い。
【００１７】
上記透明電極群を用いた場合、上側引き回し配線群及び／又は下側引き回し配線群は、各配線群を構成する引き回し配線の抵抗値を当該引き回し配線の長さに関係なく他の引き回し配線と同程度になるように調整することが好ましい。
【００１８】
この発明によると、上側引き回し配線群及び／又は下側引き回し配線群の引き回し状況に関係なく各配線群の抵抗値を一定にすることが可能になる。よって、各配線群の全ての抵抗値が一定となり、これに伴って指の位置検出精度のバラツキも解消される。また、上側／下側引き回し配線群のパターンのレイアウト設計の自由度が高まることから、液晶表示セルの表示電極との重なるのを避けることができ、透過率を高めることも可能になる。
【００１９】
上記透明電極群については、透明板に作成された透明導電膜とし、上側／下側引き回し配線群の部分にのみ当該透明導電膜に比べて低抵抗の金属膜が重ねられたものとすることが好ましい。
【００２０】
この発明によると、上側／下側引き回し配線群の部分の透明導電膜と金属膜とは並列接続の形となり、上側／下側引き回し配線群の抵抗値が当該透明導電膜に比べて低くなる。即ち、透明電極群の各抵抗値が低くなり、これに伴って指の位置検出精度が透明電極の抵抗値を要因として悪化することが無くなる。よって、この面で液晶表示素子の高性能化を図ることが可能になる。
【００２１】
液晶表示セルの表示電極群が格子状に配列されている場合、上側／下側透明電極群については、例えば、ストライプ状に配列された構造とし、上側透明電極群と下側透明電極群とは互いに直交して配置されたものを用いると良い。
【００２２】
上記した上側／下側透明電極群を用いた場合には、上側／下側透明電極群には四角形状を有した上側／下側電極を設けることが好ましい。上側／下側電極については、下側／上側透明電極群に応じた個数で且つ下側／上側透明電極群に応じた間隔だけ互いに離れた位置に各々配設されている。上側検出電極及び下側検出電極の対角線が上側透明電極群又は下側透明電極群の方向に一致しており、上側検出電極及び下側検出電極の寸法が互いに重なり合わない程度に設定されている。
【００２３】
この発明によると、上側／下側透明電極群に上側／下側検出電極を形成したことから、上記コンデンサの電極面積が大きくなり、これに伴って、上記コンデンサの静電容量が大きくなる。よって、指の位置検出精度が高くなり、この面で液晶表示素子の高性能化を図ることが可能になる。
【００２４】
上記した上側／下側透明電極群を用いた場合、上側透明電極群及び下側透明電極群を液晶表示セルの表示電極に対して平行ではなく傾斜した位置関係となるように配置することが好ましい。
【００２５】
この発明によると、液晶表示セルの画素については格子状に配列されている一方、補償セルの上側／下側透明電極群についても格子状に配列されているが、液晶表示セルの表示電極群と補償セルの上側／下側透明電極群とが傾斜した位置関係になっていることから、双方間に光が通過する際の回折等の干渉が小さく、この面で液晶表示素子の高表示品位を一層図ることが可能になる。
【００２６】
透明電極については格子状の形状にすることが好ましい。
【００２７】
この発明によると、隣り合う透明電極の隙間を光が通過することから、光透過性が高く、透明電極群が目立たなくなり、この面で液晶表示素子の高表示品位を一層図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の液晶表示素子の実施の形態を図面を参照して説明する。図１（Ａ）は液晶表示素子１の模式的断面図である。なお、液晶表示素子１の各構成部と特許請求の範囲の発明特定事項との対応関係で明らかでないものについては、符号の説明の欄に併せて示している。
【００２９】
ここに例として掲げる液晶表示素子１は、ＤＳＴＮ式（Double Layer ２層式）のものであって、液晶表示セル１０と、液晶表示セル１０の通過光の位相ずれを補正するために液晶表示セル１０に対向配置された補償セル２０とを備えている。補償セル２０については、上記の通り液晶表示セル１０の光学特性を改善するだけでなく静電容量方式のタッチパネルとしての機能を有している。以下、各構成部の詳細について説明する。
【００３０】
なお、液晶表示素子１は透過型であり、液晶表示セル１０の背面側に配置されている冷陰極管等の光源については図示省略されている。
【００３１】
図１（Ｂ）は液晶表示セル１０の模式的断面図である。液晶表示セル１０は、図１（Ｂ）に示すように表示ガラス１１と表示ガラス１２との間に液晶１８が封入された構造であって、表示ガラス１１、１２の内側対向面には液晶１８に電圧を印加するための表示電極群１５が作成されている。表示電極群１５については、インジウムスズ酸化物 (ITO:Indium-tin-oxide) 等の透明電極膜を格子状に配列した構造となっている。
【００３２】
なお、図１(Ａ)中１３は接着剤、１４はビーズのギャップ剤を示している一方、図１（Ｂ）中１６は配向膜、１７は偏光板を示している。
【００３３】
図２は液晶表示セル１０に作成された表示電極群１５の模式的平面図である。表示電極群１５において、一方向に配列されたものを１５Ｘ、他方向に配列されたものを１５Ｙとして各々示している。但し、図２中の表示電極群１５の本数や引き回し等については正確に図示されていない。
【００３４】
補償セル２０は、図１（Ａ）に示すように補償ガラス２１と補償ガラス２２との間に液晶２６が封入され、透明電極群２８が補償ガラス２１、２２の内側対向面に各々配設された構造となっており、粘着接着剤３０を用いて液晶表示セル１０の正面側に接着されている。
【００３５】
液晶２６としてはメルク社製ZLI-4431等の一般的な液晶素材を使用している。そして、タッチパネル操作時の静電気による誤動作を防止するために、液晶２６には比抵抗を低下させるための４級アミン等の帯電防止剤２７が含有されている。
【００３６】
液晶２６に対する帯電防止剤２７の含有率については、補償ガラス２１の表面に帯電する静電気を問題にならない程度にリークさせる一方、液晶２６自体の粘度や劣化等の悪影響を与えないために約10ppm〜1％以下にすると良い。液晶２６の素材の種類は多種多様であるが、その基本構造は類似しているため約１％以下の含有率で十分である。
【００３７】
補償ガラス２１、２２の外表面にはポリイミド配向膜２９を各々塗布している。そして、ポリイミド配向膜２９の表面をベルベット等の布で一定方向に擦り、これによりラビング処理を施こしている。液晶２６の分子配向を統一し、タッチパネル操作時の静電気による液晶２６の乱れを防止するためである。
【００３８】
なお、図１（Ａ）中２３、２４は補償ガラス２１、２２を互いに固定するとともに液晶２６等をシールするための接着剤である。また、図１（Ａ）中２５は補償ガラス２１と補償ガラス２２との間のギャップを規制するためのビーズ等のギャップ剤である。
【００３９】
図３は補償ガラス２１、２２に作成された透明電極群２８の一部を示す模式的平面図、図４は透明電極群２８を構成する透明電極の詳細を示す平面図である。なお、図３中には透明電極群２８のうち互いに隣り合う５つの透明電極のみが図示されている。図４中の透明電極の引き回し等については正確に図示されていない。
【００４０】
透明電極群２８を構成する透明電極については図２に示すように格子状の形状を有し、図４に示すような配線パターンで構成されている。これらが補償ガラス２１、２２上において図３に示すように格子状に配置されている。
【００４１】
具体的には、透明電極群２８は、図４に示すように補償ガラス２１の下面に作成された上側透明電極群２８１Ｘと、上側透明電極群２８１Ｘの周辺に作成され且つ上側透明電極群２８１Ｘに接続された上側引き回し配線群２８２Ｘと、補償ガラス２２の上面に作成された下側透明電極群２８１Ｙと、下側透明電極群２８１Ｙの周辺に作成され且つ下側透明電極群２８１Ｙに接続された下側引き回し配線群２８２Ｙとを有している。
【００４２】
上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙは何れも間隔ｔ（本実施形態では表示電極群１５のピッチ間隔の１０倍）でストライプ状に配列された構造を有し、上側透明電極群２８１Ｘと下側透明電極群２８１Ｙとは互いに直交して配置されている。
【００４３】
液晶表示セル１０の表示電極群１５についても格子状に配列されているのは上記した通りであり、補償セル２０の上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙとの位置関係については図２に示す通りとなっている。
【００４４】
即ち、補償セル２０の上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙが液晶表示セル１０の表示電極群１５に対して平行ではなく傾斜した位置関係となるように配置している。
【００４５】
もし、液晶表示セル１０の表示電極群１５と補償セル２０の上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙとが同一の位置関係となるように設計した場合、液晶表示セル１０と補償セル２０との貼り合わせズレ等があったときは、光が補償セル２０を通過する際の回折等の干渉が生じる結果となる。この問題を解消するために、補償セル２０の上側透明電極群２８１Ｘ等については上記したような位置関係となるように設計している。液晶表示セル１０の表示電極群１５との位置関係が同一とならないようにすれば足りるので、両電極群の傾斜角度については任意である。
【００４６】
透明電極群２８の内部構造について説明する。図５（Ａ）は補償ガラス２１の図２中Ａ部分の模式的断面図である。即ち、上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘは、補償ガラス２１に作成された透明導電膜２８１ａをベースとしており、上側引き回し配線群２８２Ｘの部分にのみ透明導電膜２８１ａに比べて低抵抗の金属膜２８１ｂが重ねられている。但し、他の上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘについても全く同様である。
【００４７】
本実施形態では、透明導電膜２８１ａの材質としてインジウムスズ酸化物(ＩＴＯ)を使用している。ＩＴＯのシート抵抗については１００Ω程度であることから、金属膜２８１ｂについてはＩＴＯに比べて低抵抗のＮｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｏ／Ｃｒ等の材質を使用している。なお、ＩＴＯとしてシート抵抗の低いものを使用すると、その厚みの影響で透明性が顕著に低下することから、ＩＴＯの上に無機膜をコーティングするのが効果的である。この場合には無機膜も考慮してＩＴＯのシート抵抗を適宜設定すれば良い。
【００４８】
具体的な製造方法については、例えば、上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘの部分に透明導電膜２８１ａを作成した後、上側引き回し配線群２８２Ｘの部分に無電解Ｎｉメッキや銀ペースト印刷等により金属膜２８１ｂを作成すると良い。また、上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘの部分に透明導電膜２８１ａ及び金属膜２８１ｂを順次作成した後、上側引き回し配線群２８２Ｘの部分を選択的にエッチングしても良い。
【００４９】
図５（Ｂ）は上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘの等価抵抗回路を示している。Ｒ１は上側透明電極群２８１Ｘの部分の透明導電膜２８１ａの抵抗である。Ｒ２、Ｒ３は上側引き回し配線群２８２Ｘの部分の透明導電膜２８１ａ、金属膜２８１ｂの各抵抗であり、Ｒ２＞Ｒ３の関係が成立するのは上記した通りである。よって、上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘの抵抗値は材質が透明導電膜２８１ａだけであるときに比べて小さい。
【００５０】
なお、他の上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘについては上側引き回し配線群２８２Ｘの長さが異なるだけで上記と全く同様である。また、下側透明電極群２８１Ｙ及び下側引き回し配線群２８２Ｙについても上側透明電極群２８１Ｘ等と全く同様である。
【００５１】
このように透明電極群２８は導電材料の中では抵抗値が高い部類に入る透明導電膜２８１ａをベースとした材質であるものの、金属膜２８１ｂが一部に重ねられていることから、ＩＴＯに比べて全体として低抵抗となっている。このように改良したのは、静電容量方式のタッチパネルの場合、配線抵抗が高いと、指の位置の検出精度が悪くなる傾向があることからである。また、上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙにのみ金属膜２８１ｂを作成したのは、補償セル２０の透過率を透明電極群２８により低下させないためである。
【００５２】
また、上側透明電極群２８１Ｘには図４に示すように四角形状の上側検出電極２８１１Ｘが等間隔で形成されている。下側透明電極群２８１Ｙについても上側検出電極２８１１Ｘと同様に下側検出電極２８１１Ｙが形成されている。上側検出電極２８１１Ｘは、下側透明電極群２８１Ｙに応じた個数（図示例では１０個）で且つ下側透明電極群２８１Ｙに応じた間隔ｔだけ互いに離れた位置に各々配設されている。下側透明電極群２８１Ｙについても上側検出電極２８１１Ｘと全く同様に下側検出電極２８１１Ｙが形成されている。
【００５３】
上側／下側検出電極２８１１Ｘ、２８１１Ｙの対角線については、下側／上側透明電極群２８１Ｙ、２８１Ｘの方向に一致している。上側／下側検出電極２８１１Ｘ、２８１１Ｙの各寸法（対角線の長さ）については、互いに重なり合わない程度に設定されている。
【００５４】
このように上側／下側透明電極群２８１Ｘ、２８１Ｙに上側／下側検出電極２８１１Ｘ、２８１１Ｙを形成したことから、コンデンサの電極面積が大きくなり、これに伴って、指の位置検出精度が高くなった。
【００５５】
上側引き回し配線群２８２Ｘ及び下側引き回し配線群２８２Ｙについては、補償ガラス２１、２２の面上の縁部に設けられた図外の検出信号出力端子の位置等の関係上、上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙの各一端から引き出している。
【００５６】
このように上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙを上側／下側透明電極群２８１Ｘ、２８１Ｘの各一端から引き出した場合、上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙの一部が他のものに比べて大幅に長くなる傾向となり、これらの抵抗値に大きなバラツキが発生し、指の位置検出精度のバラツキの大きな要因となる。
【００５７】
そこで上側引き回し配線群２８２Ｘについては、これを構成する引き回し配線の抵抗値が当該引き回し配線の長さに関係なく他の引き回し配線と同程度になるように調整している。即ち、全ての引き回し配線の抵抗値が一定になるように調整している。これは上側引き回し配線群２８２Ｙについても全く同様である。
【００５８】
具体的な上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙの抵抗値の調整方法については、引き回しのパターンを変えて、その長さ自体を配線毎に調整するようにしている。また、透明導電膜２８１ａ及び金属膜２８１ｂ等の材質、幅寸法又は厚みを微調整したり、金属膜１８１ｂの長さを微調整しても良い。
【００５９】
このように透明電極群２８の各抵抗値を上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙの長さに関係なく一定にすることが容易であることから、上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙのパターンのレイアウト設計の自由度が高まり、液晶表示セル１０の表示電極群１５と重なるのを避けることができ、透過率を高めることも可能になった。また、透明電極群２８のうち隣り合う透明電極の隙間を通って光が通過することから、この面でも光透過性が高くなる。なお、透明電極群２８を補償ガラス２１、２２の面上に格子状に配置する限り、図６に示すような形状に設計変更しても同様の効果が得られる。
【００６０】
上記した構成の液晶表示素子１については、補償セル２０の透明電極群２８に図外の静電容量検出回路を接続した状態で、補償セル２０の補償ガラス２１の面上を指で触れられると、指との間でコンデンサが形成され、その静電容量の変化が透明電極群２８を通じて同回路に出力される。その結果、同回路により指が触られた位置を検出することが可能になる。
【００６１】
補償セル２０については液晶表示セル１０の光学特性を改善するためだけでなくタッチパネルとしての機能を兼ねることから、別途タッチパネルを用意する必要がなく、この点で低コスト化を図ることが可能になる。また、指の位置の検知精度や透過率が何れも高く、静電気の影響を受け難いのは上記した通りであることから、高表示品位が維持され、高性能化を図ることも可能になった。
【００６２】
なお、本発明に係る液晶表示素子については上記実施形態に限定されず、以下のように設計変更しても良い。
【００６３】
液晶表示セルについては、ＳＴＮ式（Super-twisted nematic ）やＣＳＴＮ式（Color Super-Twist Nematic) 等であっても同様に適用可能であり、反射型のものを使用しても良い。
【００６４】
補償セルについては、上記液晶表示セルの光学特性を改善するために同液晶表示セルに対向配置されたものである限り、どのような構成のものを使用しても良い。また、タッチパネルだけの機能だけでなく、ヒータとしての機能を付加するようにしても良い。さらに、透明板上に透明電極群だけでなく、タッチパネルに必要な回路等を作成するようにしても良い。
【００６５】
補償セルの透明板についてはフィルム基板を使用しても良い。透明電極群の透明導電膜の材質については酸化錫、酸化亜鉛や導電性高分子等を使用しても良い。透明電極群の形状については、検出電極も含めて、スイッチ位置や液晶表示セルの表示電極群の形状等に応じて適宜設計変更すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る液晶表示素子の実施形態を説明するための図であって、（Ａ）は同素子を構成する液晶表示セル及び補償セルの模式的断面図、（Ｂ）は同液晶表示セルの模式的断面図である。
【図２】同液晶表示セルに作成された表示電極群と同補償セルに作成された透明電極との位置関係を示す模式的平面図である。
【図３】同補償セルに作成された透明電極群の一部を示す模式的平面図である。
【図４】同透明電極群を構成する透明電極の詳細を示す部分平面図である。
【図５】同透明電極群の内部を説明するための図であって、（Ａ）は図４中Ａ部分の模式的断面図、（Ｂ）は上側透明電極群及び上側引き回し配線群の等価抵抗回路図である。
【図６】同透明電極群の変形例を説明するための模式的平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 液晶表示素子
１０ 液晶表示セル
１１，１２ 表示ガラス
１３ 接着剤
１４ キャップ剤
１５ 表示電極群
１６ 配向膜
１７ 偏光板
１８ 液晶
２０ 補償セル
２１ 補償ガラス（上側透明板）
２２ 補償ガラス（下側透明板）
２３，２４ 接着剤
２５ ギャップ剤
２６ 液晶
２７ 帯電防止剤
２８ 透明電極群
２８１Ｘ，２８１Ｙ 上側／下側透明電極群
２８１１Ｘ，２８１１Ｙ 上側／下側検出電極
２８２Ｘ，２８１Ｙ 上／下側引き回し配線群
２８１ａ 透明電極膜
２８１ｂ 金属膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶モジュールとタッチパネルとしての機能を併有した液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来例として、表示用液晶パネルと、表示用液晶パネルに対向配置された色調補正用液晶パネルとを備え、色調補正用液晶パネルが抵抗膜方式のタッチパネルを兼ねているものがある。
【０００３】
色調補正用液晶パネルについては、２枚のガラスがスペーサ材を挟んで対向配置され、両ガラス間に液晶が封入されている。両ガラスの内側対向面にはタッチパネルの可動電極及び固定電極となる透明な導電性フィルムが各々貼り付けられている。
【０００４】
即ち、色調補正用液晶パネルの表面上が指で押されると、その圧力によりガラスが変形するとともに可動電極と固定電極とが部分的に接触し、この際の両電極の抵抗による分圧比を測定することで、色調補正用液晶パネルの表面上において押された位置が検出可能になっている（例えば、特許文献１等）。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１１５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、色調補正用液晶パネルの表面上を指で押さえた際にガラスがスペーサ材とともに変形してガラスの厚みが部分的に薄くなり、この結果、色調補正用液晶パネルによる光学的な補償関係が崩れ、表示品位が極端に低下するという本質的な欠点がある。また、両ガラスのギャップ長については数μｍ程度であるのが一般的であり、これを維持するためのスペーサ材が経時変化により永久変形し易く耐久性が低いという別の欠点もある。これらの問題が解消されない限り、その実用化については困難というのが現状である。
【０００７】
もっとも、液晶モジュールと静電容量方式のタッチパネルとを組み合わせると、上記問題については一応解消されるものの、双方が別々に設計されていることから、相性の問題や品質の問題が発生し易いだけでなく、大幅なコストアップが避けられないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記した背景の下で創作されたものであって、その目的とするところは、静電容量方式のタッチパネルとしての機能を併有しながら、高表示品位と低コスト化との双方を図ることが可能な液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液晶表示素子は上記課題を解消するために、液晶表示セルと、液晶表示セルの光学特性を改善するために同液晶表示セルに対向配置された補償セルとを備え、補償セルを静電容量方式のタッチパネルとしても機能させるために補償セルの透明板にタッチパネルの少なくとも透明電極群を作成した。
【００１０】
この発明によると、補償セルの透明板の面上を指で触れられると、指との間でコンデンサが形成され、その静電容量の変化が透明電極群を通じて出力され、その結果、指が触られた位置を検出することが可能になる。よって、補償セルが液晶表示セルの光学特性を改善するためだけでなくタッチパネルとしての機能を兼ねることから、液晶表示素子の高表示品位と低コスト化との双方を図ることが可能になる。
【００１１】
補償セルについては、例えば、上側透明板と下側透明板との間に液晶が封入され、前記透明電極群が同上側／下側透明板の内側対向面に各々配設されたものを用いると良い。
【００１２】
上記補償セルを用いた場合には、液晶に４級アミンその他の帯電防止剤を１％以下含有することが好ましい。
【００１３】
この発明によると、補償セル内の液晶に帯電防止剤が含まれているので液晶の比抵抗が低くなり、補償セルの透明板に静電気が帯電しても液晶によりリークされる。その結果、液晶が静電気により誤動作することが殆どなくなる。しかも帯電防止剤の含有量から液晶の粘度や劣化等の悪影響を与えることもない。よって、この面で液晶表示素子の高表示品位を一層図ることが可能になる。
【００１４】
上記補償セルを用いた場合には、上側／下側透明板に液晶の分子配向を一定にするためのラビング処理を各々施すことが好ましい。
【００１５】
この発明によると、上側／下側透明板に対してラビング処理が施されているので、液晶の分子軸の方向が統一され、補償セルの透明板に静電気が帯電しても液晶が静電気により誤動作することが殆どなくなる。この面で液晶表示素子の高表示品位を一層図ることが可能になる。
【００１６】
透明電極群については、例えば、上側透明電極群と、同上側透明電極群の周辺に作成され且つ同上側透明電極群に接続された上側引き回し配線群と、下側透明電極群と、同下側透明電極群の周辺に作成され且つ同下側透明電極群に接続された下側引き回し配線群とを有したものを用いると良い。
【００１７】
上記透明電極群を用いた場合、上側引き回し配線群及び／又は下側引き回し配線群は、各配線群を構成する引き回し配線の抵抗値を当該引き回し配線の長さに関係なく他の引き回し配線と同程度になるように調整することが好ましい。
【００１８】
この発明によると、上側引き回し配線群及び／又は下側引き回し配線群の引き回し状況に関係なく各配線群の抵抗値を一定にすることが可能になる。よって、各配線群の全ての抵抗値が一定となり、これに伴って指の位置検出精度のバラツキも解消される。また、上側／下側引き回し配線群のパターンのレイアウト設計の自由度が高まることから、液晶表示セルの表示電極との重なるのを避けることができ、透過率を高めることも可能になる。
【００１９】
上記透明電極群については、透明板に作成された透明導電膜とし、上側／下側引き回し配線群の部分にのみ当該透明導電膜に比べて低抵抗の金属膜が重ねられたものとすることが好ましい。
【００２０】
この発明によると、上側／下側引き回し配線群の部分の透明導電膜と金属膜とは並列接続の形となり、上側／下側引き回し配線群の抵抗値が当該透明導電膜に比べて低くなる。即ち、透明電極群の各抵抗値が低くなり、これに伴って指の位置検出精度が透明電極の抵抗値を要因として悪化することが無くなる。よって、この面で液晶表示素子の高性能化を図ることが可能になる。
【００２１】
液晶表示セルの表示電極群が格子状に配列されている場合、上側／下側透明電極群については、例えば、ストライプ状に配列された構造とし、上側透明電極群と下側透明電極群とは互いに直交して配置されたものを用いると良い。
【００２２】
上記した上側／下側透明電極群を用いた場合には、上側／下側透明電極群には四角形状を有した上側／下側電極を設けることが好ましい。上側／下側電極については、下側／上側透明電極群に応じた個数で且つ下側／上側透明電極群に応じた間隔だけ互いに離れた位置に各々配設されている。上側検出電極及び下側検出電極の対角線が上側透明電極群又は下側透明電極群の方向に一致しており、上側検出電極及び下側検出電極の寸法が互いに重なり合わない程度に設定されている。
【００２３】
この発明によると、上側／下側透明電極群に上側／下側検出電極を形成したことから、上記コンデンサの電極面積が大きくなり、これに伴って、上記コンデンサの静電容量が大きくなる。よって、指の位置検出精度が高くなり、この面で液晶表示素子の高性能化を図ることが可能になる。
【００２４】
上記した上側／下側透明電極群を用いた場合、上側透明電極群及び下側透明電極群を液晶表示セルの表示電極に対して平行ではなく傾斜した位置関係となるように配置することが好ましい。
【００２５】
この発明によると、液晶表示セルの画素については格子状に配列されている一方、補償セルの上側／下側透明電極群についても格子状に配列されているが、液晶表示セルの表示電極群と補償セルの上側／下側透明電極群とが傾斜した位置関係になっていることから、双方間に光が通過する際の回折等の干渉が小さく、この面で液晶表示素子の高表示品位を一層図ることが可能になる。
【００２６】
透明電極については格子状の形状にすることが好ましい。
【００２７】
この発明によると、隣り合う透明電極の隙間を光が通過することから、光透過性が高く、透明電極群が目立たなくなり、この面で液晶表示素子の高表示品位を一層図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の液晶表示素子の実施の形態を図面を参照して説明する。図１（Ａ）は液晶表示素子１の模式的断面図である。なお、液晶表示素子１の各構成部と特許請求の範囲の発明特定事項との対応関係で明らかでないものについては、符号の説明の欄に併せて示している。
【００２９】
ここに例として掲げる液晶表示素子１は、ＤＳＴＮ式（Double Layer ２層式）のものであって、液晶表示セル１０と、液晶表示セル１０の通過光の位相ずれを補正するために液晶表示セル１０に対向配置された補償セル２０とを備えている。補償セル２０については、上記の通り液晶表示セル１０の光学特性を改善するだけでなく静電容量方式のタッチパネルとしての機能を有している。以下、各構成部の詳細について説明する。
【００３０】
なお、液晶表示素子１は透過型であり、液晶表示セル１０の背面側に配置されている冷陰極管等の光源については図示省略されている。
【００３１】
図１（Ｂ）は液晶表示セル１０の模式的断面図である。液晶表示セル１０は、図１（Ｂ）に示すように表示ガラス１１と表示ガラス１２との間に液晶１８が封入された構造であって、表示ガラス１１、１２の内側対向面には液晶１８に電圧を印加するための表示電極群１５が作成されている。表示電極群１５については、インジウムスズ酸化物 (ITO:Indium-tin-oxide) 等の透明電極膜を格子状に配列した構造となっている。
【００３２】
なお、図１(Ａ)中１３は接着剤、１４はビーズのギャップ剤を示している一方、図１（Ｂ）中１６は配向膜、１７は偏光板を示している。
【００３３】
図２は液晶表示セル１０に作成された表示電極群１５の模式的平面図である。表示電極群１５において、一方向に配列されたものを１５Ｘ、他方向に配列されたものを１５Ｙとして各々示している。但し、図２中の表示電極群１５の本数や引き回し等については正確に図示されていない。
【００３４】
補償セル２０は、図１（Ａ）に示すように補償ガラス２１と補償ガラス２２との間に液晶２６が封入され、透明電極群２８が補償ガラス２１、２２の内側対向面に各々配設された構造となっており、粘着接着剤３０を用いて液晶表示セル１０の正面側に接着されている。
【００３５】
液晶２６としてはメルク社製ZLI-4431等の一般的な液晶素材を使用している。そして、タッチパネル操作時の静電気による誤動作を防止するために、液晶２６には比抵抗を低下させるための４級アミン等の帯電防止剤２７が含有されている。
【００３６】
液晶２６に対する帯電防止剤２７の含有率については、補償ガラス２１の表面に帯電する静電気を問題にならない程度にリークさせる一方、液晶２６自体の粘度や劣化等の悪影響を与えないために約10ppm〜1％以下にすると良い。液晶２６の素材の種類は多種多様であるが、その基本構造は類似しているため約１％以下の含有率で十分である。
【００３７】
補償ガラス２１、２２の外表面にはポリイミド配向膜２９を各々塗布している。そして、ポリイミド配向膜２９の表面をベルベット等の布で一定方向に擦り、これによりラビング処理を施こしている。液晶２６の分子配向を統一し、タッチパネル操作時の静電気による液晶２６の乱れを防止するためである。
【００３８】
なお、図１（Ａ）中２３、２４は補償ガラス２１、２２を互いに固定するとともに液晶２６等をシールするための接着剤である。また、図１（Ａ）中２５は補償ガラス２１と補償ガラス２２との間のギャップを規制するためのビーズ等のギャップ剤である。
【００３９】
図３は補償ガラス２１、２２に作成された透明電極群２８の一部を示す模式的平面図、図４は透明電極群２８を構成する透明電極の詳細を示す平面図である。なお、図３中には透明電極群２８のうち互いに隣り合う５つの透明電極のみが図示されている。図４中の透明電極の引き回し等については正確に図示されていない。
【００４０】
透明電極群２８を構成する透明電極については図２に示すように格子状の形状を有し、図４に示すような配線パターンで構成されている。これらが補償ガラス２１、２２上において図３に示すように格子状に配置されている。
【００４１】
具体的には、透明電極群２８は、図４に示すように補償ガラス２１の下面に作成された上側透明電極群２８１Ｘと、上側透明電極群２８１Ｘの周辺に作成され且つ上側透明電極群２８１Ｘに接続された上側引き回し配線群２８２Ｘと、補償ガラス２２の上面に作成された下側透明電極群２８１Ｙと、下側透明電極群２８１Ｙの周辺に作成され且つ下側透明電極群２８１Ｙに接続された下側引き回し配線群２８２Ｙとを有している。
【００４２】
上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙは何れも間隔ｔ（本実施形態では表示電極群１５のピッチ間隔の１０倍）でストライプ状に配列された構造を有し、上側透明電極群２８１Ｘと下側透明電極群２８１Ｙとは互いに直交して配置されている。
【００４３】
液晶表示セル１０の表示電極群１５についても格子状に配列されているのは上記した通りであり、補償セル２０の上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙとの位置関係については図２に示す通りとなっている。
【００４４】
即ち、補償セル２０の上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙが液晶表示セル１０の表示電極群１５に対して平行ではなく傾斜した位置関係となるように配置している。
【００４５】
もし、液晶表示セル１０の表示電極群１５と補償セル２０の上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙとが同一の位置関係となるように設計した場合、液晶表示セル１０と補償セル２０との貼り合わせズレ等があったときは、光が補償セル２０を通過する際の回折等の干渉が生じる結果となる。この問題を解消するために、補償セル２０の上側透明電極群２８１Ｘ等については上記したような位置関係となるように設計している。液晶表示セル１０の表示電極群１５との位置関係が同一とならないようにすれば足りるので、両電極群の傾斜角度については任意である。
【００４６】
透明電極群２８の内部構造について説明する。図５（Ａ）は補償ガラス２１の図２中Ａ部分の模式的断面図である。即ち、上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘは、補償ガラス２１に作成された透明導電膜２８１ａをベースとしており、上側引き回し配線群２８２Ｘの部分にのみ透明導電膜２８１ａに比べて低抵抗の金属膜２８１ｂが重ねられている。但し、他の上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘについても全く同様である。
【００４７】
本実施形態では、透明導電膜２８１ａの材質としてインジウムスズ酸化物(ＩＴＯ)を使用している。ＩＴＯのシート抵抗については１００Ω程度であることから、金属膜２８１ｂについてはＩＴＯに比べて低抵抗のＮｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｏ／Ｃｒ等の材質を使用している。なお、ＩＴＯとしてシート抵抗の低いものを使用すると、その厚みの影響で透明性が顕著に低下することから、ＩＴＯの上に無機膜をコーティングするのが効果的である。この場合には無機膜も考慮してＩＴＯのシート抵抗を適宜設定すれば良い。
【００４８】
具体的な製造方法については、例えば、上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘの部分に透明導電膜２８１ａを作成した後、上側引き回し配線群２８２Ｘの部分に無電解Ｎｉメッキや銀ペースト印刷等により金属膜２８１ｂを作成すると良い。また、上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘの部分に透明導電膜２８１ａ及び金属膜２８１ｂを順次作成した後、上側引き回し配線群２８２Ｘの部分を選択的にエッチングしても良い。
【００４９】
図５（Ｂ）は上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘの等価抵抗回路を示している。Ｒ１は上側透明電極群２８１Ｘの部分の透明導電膜２８１ａの抵抗である。Ｒ２、Ｒ３は上側引き回し配線群２８２Ｘの部分の透明導電膜２８１ａ、金属膜２８１ｂの各抵抗であり、Ｒ２＞Ｒ３の関係が成立するのは上記した通りである。よって、上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘの抵抗値は材質が透明導電膜２８１ａだけであるときに比べて小さい。
【００５０】
なお、他の上側透明電極群２８１Ｘ及び上側引き回し配線群２８２Ｘについては上側引き回し配線群２８２Ｘの長さが異なるだけで上記と全く同様である。また、下側透明電極群２８１Ｙ及び下側引き回し配線群２８２Ｙについても上側透明電極群２８１Ｘ等と全く同様である。
【００５１】
このように透明電極群２８は導電材料の中では抵抗値が高い部類に入る透明導電膜２８１ａをベースとした材質であるものの、金属膜２８１ｂが一部に重ねられていることから、ＩＴＯに比べて全体として低抵抗となっている。このように改良したのは、静電容量方式のタッチパネルの場合、配線抵抗が高いと、指の位置の検出精度が悪くなる傾向があることからである。また、上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙにのみ金属膜２８１ｂを作成したのは、補償セル２０の透過率を透明電極群２８により低下させないためである。
【００５２】
また、上側透明電極群２８１Ｘには図４に示すように四角形状の上側検出電極２８１１Ｘが等間隔で形成されている。下側透明電極群２８１Ｙについても上側検出電極２８１１Ｘと同様に下側検出電極２８１１Ｙが形成されている。上側検出電極２８１１Ｘは、下側透明電極群２８１Ｙに応じた個数（図示例では１０個）で且つ下側透明電極群２８１Ｙに応じた間隔ｔだけ互いに離れた位置に各々配設されている。下側透明電極群２８１Ｙについても上側検出電極２８１１Ｘと全く同様に下側検出電極２８１１Ｙが形成されている。
【００５３】
上側／下側検出電極２８１１Ｘ、２８１１Ｙの対角線については、下側／上側透明電極群２８１Ｙ、２８１Ｘの方向に一致している。上側／下側検出電極２８１１Ｘ、２８１１Ｙの各寸法（対角線の長さ）については、互いに重なり合わない程度に設定されている。
【００５４】
このように上側／下側透明電極群２８１Ｘ、２８１Ｙに上側／下側検出電極２８１１Ｘ、２８１１Ｙを形成したことから、コンデンサの電極面積が大きくなり、これに伴って、指の位置検出精度が高くなった。
【００５５】
上側引き回し配線群２８２Ｘ及び下側引き回し配線群２８２Ｙについては、補償ガラス２１、２２の面上の縁部に設けられた図外の検出信号出力端子の位置等の関係上、上側透明電極群２８１Ｘ及び下側透明電極群２８１Ｙの各一端から引き出している。
【００５６】
このように上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙを上側／下側透明電極群２８１Ｘ、２８１Ｘの各一端から引き出した場合、上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙの一部が他のものに比べて大幅に長くなる傾向となり、これらの抵抗値に大きなバラツキが発生し、指の位置検出精度のバラツキの大きな要因となる。
【００５７】
そこで上側引き回し配線群２８２Ｘについては、これを構成する引き回し配線の抵抗値が当該引き回し配線の長さに関係なく他の引き回し配線と同程度になるように調整している。即ち、全ての引き回し配線の抵抗値が一定になるように調整している。これは上側引き回し配線群２８２Ｙについても全く同様である。
【００５８】
具体的な上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙの抵抗値の調整方法については、引き回しのパターンを変えて、その長さ自体を配線毎に調整するようにしている。また、透明導電膜２８１ａ及び金属膜２８１ｂ等の材質、幅寸法又は厚みを微調整したり、金属膜１８１ｂの長さを微調整しても良い。
【００５９】
このように透明電極群２８の各抵抗値を上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙの長さに関係なく一定にすることが容易であることから、上側／下側引き回し配線群２８２Ｘ、２８２Ｙのパターンのレイアウト設計の自由度が高まり、液晶表示セル１０の表示電極群１５と重なるのを避けることができ、透過率を高めることも可能になった。また、透明電極群２８のうち隣り合う透明電極の隙間を通って光が通過することから、この面でも光透過性が高くなる。なお、透明電極群２８を補償ガラス２１、２２の面上に格子状に配置する限り、図６に示すような形状に設計変更しても同様の効果が得られる。
【００６０】
上記した構成の液晶表示素子１については、補償セル２０の透明電極群２８に図外の静電容量検出回路を接続した状態で、補償セル２０の補償ガラス２１の面上を指で触れられると、指との間でコンデンサが形成され、その静電容量の変化が透明電極群２８を通じて同回路に出力される。その結果、同回路により指が触られた位置を検出することが可能になる。
【００６１】
補償セル２０については液晶表示セル１０の光学特性を改善するためだけでなくタッチパネルとしての機能を兼ねることから、別途タッチパネルを用意する必要がなく、この点で低コスト化を図ることが可能になる。また、指の位置の検知精度や透過率が何れも高く、静電気の影響を受け難いのは上記した通りであることから、高表示品位が維持され、高性能化を図ることも可能になった。
【００６２】
なお、本発明に係る液晶表示素子については上記実施形態に限定されず、以下のように設計変更しても良い。
【００６３】
液晶表示セルについては、ＳＴＮ式（Super-twisted nematic ）やＣＳＴＮ式（Color Super-Twist Nematic) 等であっても同様に適用可能であり、反射型のものを使用しても良い。
【００６４】
補償セルについては、上記液晶表示セルの光学特性を改善するために同液晶表示セルに対向配置されたものである限り、どのような構成のものを使用しても良い。また、タッチパネルだけの機能だけでなく、ヒータとしての機能を付加するようにしても良い。さらに、透明板上に透明電極群だけでなく、タッチパネルに必要な回路等を作成するようにしても良い。
【００６５】
補償セルの透明板についてはフィルム基板を使用しても良い。透明電極群の透明導電膜の材質については酸化錫、酸化亜鉛や導電性高分子等を使用しても良い。透明電極群の形状については、検出電極も含めて、スイッチ位置や液晶表示セルの表示電極群の形状等に応じて適宜設計変更すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る液晶表示素子の実施形態を説明するための図であって、（Ａ）は同素子を構成する液晶表示セル及び補償セルの模式的断面図、（Ｂ）は同液晶表示セルの模式的断面図である。
【図２】同液晶表示セルに作成された表示電極群と同補償セルに作成された透明電極との位置関係を示す模式的平面図である。
【図３】同補償セルに作成された透明電極群の一部を示す模式的平面図である。
【図４】同透明電極群を構成する透明電極の詳細を示す部分平面図である。
【図５】同透明電極群の内部を説明するための図であって、（Ａ）は図４中Ａ部分の模式的断面図、（Ｂ）は上側透明電極群及び上側引き回し配線群の等価抵抗回路図である。
【図６】同透明電極群の変形例を説明するための模式的平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 液晶表示素子
１０ 液晶表示セル
１１，１２ 表示ガラス
１３ 接着剤
１４ キャップ剤
１５ 表示電極群
１６ 配向膜
１７ 偏光板
１８ 液晶
２０ 補償セル
２１ 補償ガラス（上側透明板）
２２ 補償ガラス（下側透明板）
２３，２４ 接着剤
２５ ギャップ剤
２６ 液晶
２７ 帯電防止剤
２８ 透明電極群
２８１Ｘ，２８１Ｙ 上側／下側透明電極群
２８１１Ｘ，２８１１Ｙ 上側／下側検出電極
２８２Ｘ，２８１Ｙ 上／下側引き回し配線群
２８１ａ 透明電極膜
２８１ｂ 金属膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示セルと、同液晶表示セルの光学特性を改善するために同液晶表示セルに対向配置された補償セルとを備え、同補償セルを静電容量方式のタッチパネルとしても機能させるために同補償セルの透明板に同タッチパネルの少なくとも透明電極群が作成されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示素子において、前記補償セルは、上側透明板と下側透明板との間に液晶が封入され、前記透明電極群が同上側／下側透明板の内側対向面に各々配設されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項３】
請求項２記載の液晶表示素子において、前記液晶に４級アミンその他の帯電防止剤が１％以下含有されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項４】
請求項２記載の液晶表示素子において、前記上側／下側透明板に前記液晶の分子配向を一定にするためのラビング処理が各々施されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項５】
請求項１記載の液晶表示素子において、前記透明電極群は、上側透明電極群と、同上側透明電極群の周辺に作成され且つ同上側透明電極群に接続された上側引き回し配線群と、下側透明電極群と、同下側透明電極群の周辺に作成され且つ同下側透明電極群に接続された下側引き回し配線群とを有することを特徴とする液晶表示素子。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示素子において、前記上側引き回し配線群及び／又は下側引き回し配線群は、各配線群を構成する引き回し配線の抵抗値が当該引き回し配線の長さに関係なく他の引き回し配線と同程度になるように調整されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項７】
請求項５記載の液晶表示素子において、前記透明電極群は前記透明板に作成された透明導電膜であって、前記上側／下側引き回し配線群の部分にのみ当該透明導電膜に比べて低抵抗の金属膜が重ねられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項８】
前記液晶表示セルの表示電極群が格子状に配列されている場合の請求項５記載の液晶表示素子において、前記上側／下側透明電極群は何れもストライプ状に配列された構造を有し、同上側透明電極群と下側透明電極群とは互いに直交して配置されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項９】
請求項８記載の液晶表示素子において、前記上側／下側透明電極群には、四角形状を有した上側／下側電極が前記下側／上側透明電極群に応じた個数で且つ前記下側／上側透明電極群に応じた間隔だけ互いに離れた位置に各々配設され、当該上側検出電極及び下側検出電極の対角線が前記上側透明電極群又は下側透明電極群の方向に一致し、当該上側検出電極及び下側検出電極の寸法が互いに重なり合わない程度に設定されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１０】
請求項８記載の液晶表示素子において、前記補償セルの上側透明電極群及び下側透明電極群が前記液晶表示セルの表示電極群に対して平行ではなく傾斜した位置関係となるように配置されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１１】
請求項１記載の液晶表示素子において、前記透明電極を格子状の形状にしたこと特徴とする液晶表示素子。
【請求項１】
液晶表示セルと、同液晶表示セルの光学特性を改善するために同液晶表示セルに対向配置された補償セルとを備え、同補償セルを静電容量方式のタッチパネルとしても機能させるために同補償セルの透明板に同タッチパネルの少なくとも透明電極群が作成されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示素子において、前記補償セルは、上側透明板と下側透明板との間に液晶が封入され、前記透明電極群が同上側／下側透明板の内側対向面に各々配設されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項３】
請求項２記載の液晶表示素子において、前記液晶に４級アミンその他の帯電防止剤が１％以下含有されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項４】
請求項２記載の液晶表示素子において、前記上側／下側透明板に前記液晶の分子配向を一定にするためのラビング処理が各々施されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項５】
請求項１記載の液晶表示素子において、前記透明電極群は、上側透明電極群と、同上側透明電極群の周辺に作成され且つ同上側透明電極群に接続された上側引き回し配線群と、下側透明電極群と、同下側透明電極群の周辺に作成され且つ同下側透明電極群に接続された下側引き回し配線群とを有することを特徴とする液晶表示素子。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示素子において、前記上側引き回し配線群及び／又は下側引き回し配線群は、各配線群を構成する引き回し配線の抵抗値が当該引き回し配線の長さに関係なく他の引き回し配線と同程度になるように調整されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項７】
請求項５記載の液晶表示素子において、前記透明電極群は前記透明板に作成された透明導電膜であって、前記上側／下側引き回し配線群の部分にのみ当該透明導電膜に比べて低抵抗の金属膜が重ねられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項８】
前記液晶表示セルの表示電極群が格子状に配列されている場合の請求項５記載の液晶表示素子において、前記上側／下側透明電極群は何れもストライプ状に配列された構造を有し、同上側透明電極群と下側透明電極群とは互いに直交して配置されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項９】
請求項８記載の液晶表示素子において、前記上側／下側透明電極群には、四角形状を有した上側／下側電極が前記下側／上側透明電極群に応じた個数で且つ前記下側／上側透明電極群に応じた間隔だけ互いに離れた位置に各々配設され、当該上側検出電極及び下側検出電極の対角線が前記上側透明電極群又は下側透明電極群の方向に一致し、当該上側検出電極及び下側検出電極の寸法が互いに重なり合わない程度に設定されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１０】
請求項８記載の液晶表示素子において、前記補償セルの上側透明電極群及び下側透明電極群が前記液晶表示セルの表示電極群に対して平行ではなく傾斜した位置関係となるように配置されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１１】
請求項１記載の液晶表示素子において、前記透明電極を格子状の形状にしたこと特徴とする液晶表示素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１８６７７１（Ｐ２００９−１８６７７１Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６７６２（Ｐ２００８−２６７６２）
【出願日】平成２０年２月６日（２００８．２．６）
【出願人】（０００１９４９１８）ホシデン株式会社 (527)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月６日（２００８．２．６）
【出願人】（０００１９４９１８）ホシデン株式会社 (527)
【Ｆターム（参考）】
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