(57)【要約】【課題】表偏光板の帯電に起因する画像表示異常を防止しつつ、樹脂層の平坦性の低下に起因する歩留まりの低下を防止できる液晶パネルを提供する。【解決手段】対向基板13は、アレイ基板12との間でタッチ検出機能を構成する透明導電膜33を表面に備える。対向基板13は、透明導電膜33をアレイ基板12と反対側に位置させた状態でアレイ基板12に対向配置される。液晶層14は、アレイ基板12と対向基板13との間に封止されている。表偏光板16は、表面に低抵抗導電膜36を備え、対向基板13の透明導電膜33上に配置されている。カバーガラス18は、透光性を有する。樹脂層19は、流体状の接着剤41を硬化させて形成され、カバーガラス18と表偏光板16とを貼り合わせる。表偏光板16は、外縁から突出し接地電位と電気的に接続される突出部37を備える。【選択図】図１
2014098825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量式のタッチ検出機能を内蔵した液晶表示素子であって、
アレイ基板と、
このアレイ基板との間でタッチ検出機能を構成する透明導電膜を表面に備え、この透明導電膜を前記アレイ基板と反対側に位置させた状態で前記アレイ基板に対向配置された対向基板と、
これらアレイ基板と対向基板との間に封止された液晶層と、
表面に導電膜を備え、前記対向基板の透明導電膜上に配置された偏光板と、
透光性を有する保護板と、
流体状の接着剤を硬化させて形成され、前記保護板と前記偏光板とを貼り合わせる接着層とを具備し、
前記偏光板は、外縁から突出し接地電位と電気的に接続される突出部を備えている
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
接地電位に設定されたグランド部を備え、前記アレイ基板と電気的に接続されたフレキシブルプリント基板と、
このフレキシブルプリント基板の前記グランド部に対して、前記偏光板の突出部を固定して前記導電膜を電気的に接続する導電性のテープ部材と
を具備していることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、静電容量式のタッチ検出機能を内蔵した液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばスマートフォンなどの携帯電話(携帯型端末)で使用されるタッチパネル付の液晶パネルには様々な構成があり、一般的には液晶パネル上にタッチパネルを貼り付けた外付け型(アウトセル型)と、液晶パネルの内部にタッチパネルセンサの少なくとも一部を内蔵した内蔵型(インセル型)とに分類される。タッチパネルを外付けにするアウトセル型に比べて、液晶パネルの内部に内蔵するインセル型は、デバイスの薄型化、軽量化が可能になり、また、液晶パネル本来の光学特性を維持できるなどの利点がある反面、製造工程が複雑になり、かつ製造歩留まりに影響を及ぼす課題も多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４７８０１号公報
【特許文献２】特開２００８−２０９４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タッチパネルセンサの一部を液晶パネルの内部に内蔵したハイブリッド型インセルタッチパネルセンサでは、センサの駆動時に表側(表示側)の偏光板上に帯電することで画像表示に異常が発生する可能性があるため、帯電防止用のシールド構造を設けることが必要になる。一般的には、表側の偏光板上に薄膜の導電膜を塗布し、銅箔テープを介して電荷をグランドに落とす構造を取る。
【０００５】
この際、表側の偏光板と銅箔テープとの貼り合わせにより液晶パネルの表側の平坦性が失われ、その後のカバーガラスの貼り付け工程において、表側の偏光板と銅箔テープとの貼り合わせ部分を中心に、接着剤となる合成樹脂の広がりの不均一性、圧着力の不均一性、気泡の混入などの歩留まりに影響を及ぼす不具合が生じるおそれがある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、偏光板の帯電に起因する画像表示異常を防止しつつ、接着層の平坦性の低下に起因する歩留まりの低下を防止できる液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の液晶表示素子は、静電容量式のタッチ検出機能を内蔵した液晶表示素子である。この液晶表示素子は、アレイ基板と、対向基板と、液晶層と、偏光板と、保護板と、接着層とを備える。対向基板は、アレイ基板との間でタッチ検出機能を構成する透明導電膜を表面に備える。そして、この対向基板は、透明導電膜をアレイ基板と反対側に位置させた状態でアレイ基板に対向配置される。液晶層は、アレイ基板と対向基板との間に封止されている。偏光板は、表面に導電膜を備え、対向基板の透明導電膜上に配置されている。保護板は、透光性を有する。接着層は、流体状の接着剤を硬化させて形成され、保護板と偏光板とを貼り合わせる。偏光板は、外縁から突出し接地電位と電気的に接続される突出部を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態の液晶表示素子の一部を示す断面図である。
【図２】同上液晶表示素子の一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態の構成を図１及び図２を参照して説明する。
【００１０】
図１及び図２において、11は液晶表示素子としての液晶パネルを示し、この液晶パネル11は、例えばスマートフォンなどの携帯型端末に用いられる、静電容量式のタッチ検出機能を内蔵したインセル型のタッチパネルセンサである。そして、この液晶パネル11は、四角形状のアレイ基板12と、四角形状の対向基板13とが、所定の隙間(セルギャップ)を介して互いに対向配置され、これら基板12，13間に液晶層14、及び、基板12，13間の隙間を保持する図示しないスペーサが介在された状態でこれら基板12，13が例えば熱硬化性樹脂、あるいは紫外線(ＵＶ)硬化性樹脂などの図示しないシール部材により貼り合わせられ、アレイ基板12の反対向基板13(反液晶層14)側に平坦状の図示しない(一方の)偏光板である裏偏光板が取り付けられるとともに、対向基板13の反アレイ基板12(反液晶層14)側に平坦状の(他方の)偏光板である表偏光板16が取り付けられて、複数の画素がマトリクス状に配置されて画像を表示可能なアクティブエリアすなわち表示領域17が四角形状に形成されているとともに、表偏光板16に対して、保護板であるカバーガラス18が接着層としての樹脂層19を介して貼り合わせられている。なお、以下、液晶パネル11の表示側(図１中の上側)を前側、その反対側(図１中の下側)を背面側すなわち後側として説明する。また、この液晶パネル11は、以下、図示しないバックライトからの面状光を透過させて画像を表示する透過型で、かつ、アクティブマトリクス型のカラー表示可能なものとして説明するが、例えば前側からの入射光を反射させる反射型、あるいは、これら透過型と反射型とを組み合わせた半透過型などでもよく、カラー表示をしない、白黒表示のものなどでも対応して用いることができる。
【００１１】
アレイ基板12は、透明でかつ絶縁性を有するガラス基板である平坦状の(一方の)基板本体21を備えている。この基板本体21の一主面(前面)上の表示領域17に対応する位置には、図示しないが、画像表示用の複数の画像用配線部(走査線及び信号線)が格子状に形成されているとともに、これら画像用配線部と別個に、タッチ検出用の複数の検出用配線部(走査線、読み出し用走査線、読み出し線、プリチャージ線)が格子状に形成されている。さらに、この基板本体21の一主面(前面)上には、画像用配線部の交差位置に、表示領域17に画素を構成する透明な画素電極、これら画素電極をそれぞれ駆動するスイッチング素子である薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)などが形成されており、検出用配線部の交差位置に、透明電極が形成されている。そして、この基板本体21上には、画素電極及び透明電極などの全体を覆って液晶材料の配向用の配向膜が形成されている。また、このアレイ基板12は、対向基板13と３つの辺部を略一致させて対向配置されており、対向基板13と一致しない辺部側が、対向基板13に対して突出する接続領域24となっており、この接続領域24に、各薄膜トランジスタを駆動するとともにユーザのタッチ操作を検出するための回路部(ＩＣ)25が実装されているとともに、フレキシブルプリント基板(ＦＰＣ)26が電気的に接続されている。
【００１２】
このフレキシブルプリント基板26は、回路部25と図示しない外部回路とを電気的に接続するものであり、例えば異方性導電性フィルム(ＡＣＦ)を介して一端側の端子部28が熱圧着されている。そして、このフレキシブルプリント基板26は、他端側がアレイ基板12の外方へと延び、液晶パネル11(アレイ基板12)の後側へと折り返されて図示しない外部回路などと電気的に接続されて、図示しない筐体内などに収納される。
【００１３】
また、対向基板13は、透明でかつ絶縁性を有するガラス基板である平坦状の(他方の)基板本体31を備えている。この基板本体31の一主面(後面)上の表示領域17に対応する位置には、図示しないが、共通電極である対向電極が形成されているとともに、各画素に対応する位置にカラーフィルタ層(着色層)が形成され、かつ、バックライトからの光漏れを防止するための遮光層が形成されている。そして、この基板本体31の一主面(後面)上には、対向電極及び各層などの全体を覆って液晶材料の配向用の配向膜が形成されている。さらに、この対向基板13の基板本体31の他主面(表面である前面)には、少なくとも表示領域17全体を覆って透明導電膜33が四角形状に形成されている。換言すれば、この対向基板13は、透明導電膜33をアレイ基板12と反対側である前側としてこのアレイ基板12に対向配置されている。この透明導電膜33は、タッチパネルセンサフィルムとも呼ばれるもので、導電性を有する透明な部材(例えばＩＴＯなど)により基板本体31の表面上に平坦状に成膜されており、アレイ基板12の透明電極との間に、静電容量式のタッチ検出機能を構成するものである。そして、この透明導電膜33は、ユーザが指などでタッチした部分においてアレイ基板12の透明電極との間での容量が変化することで、この容量変化に起因する読み取り電圧の変化によって、ユーザがタッチした位置を検出可能となっている。したがって、液晶パネル11には、アレイ基板12にタッチ検出機能の検出信号の送信成分(Ｔｘ成分)が形成され、対向基板13にタッチ検出機能の検出信号の受信成分(Ｒｘ成分)が形成されている。なお、共通電極は、液晶層14のモードによってはアレイ基板12側に形成してもよい。また、カラーフィルタ層及び遮光層は、それぞれアレイ基板12側に形成してもよい。
【００１４】
また、液晶層14は、アレイ基板12と対向基板13とを貼り合わせるシール部材により周囲が四角形枠状に囲まれて封止され、少なくとも表示領域17に対応する位置に配置されている。この液晶層14としては、例えばＴＮモード、ＳＴＮモード、ＶＡ(ＭＶＡ)モード、ＩＰＳモードなどの各種モードを用いることができる。
【００１５】
また、裏偏光板及び表偏光板16は、それぞれ四角形シート状に形成された光学部材であり、液晶層14のモードに応じて、所定の偏光成分を選択的に透過・遮断するように配置されている。さらに、表偏光板16の一主面(表面である前面)には、導電膜である低抵抗導電膜36が形成されている。この低抵抗導電膜36は、透光性を有し、表偏光板16全体の一主面を平坦状に覆っている。そして、この表偏光板16の接続領域24に対向する一の辺部(一の角部)には、突出部37が延設されている。この突出部37は、例えば細長い四角形状に形成されており、先端側が接続領域24を跨いでフレキシブルプリント基板26へと延びて、導電性のテープ部材としての粘着テープである銅箔テープ38を介して、フレキシブルプリント基板26の一側に形成されたグランド部39に固定されて電気的に接続されている。すなわち、この突出部37は、フレキシブルプリント基板26と一体的に接続され、このフレキシブルプリント基板26とともに、液晶パネル11(アレイ基板12)の後側へと折り返されて、図示しない筐体内などに収納される。
【００１６】
ここで、銅箔テープ38は、両面に導電性を有しており、例えば長方形状に形成され、突出部37の先端部の位置に、この突出部37の長手方向と交差(直交)する方向に沿って貼り付けられているとともに、両端部などが突出部37の両側部から突出してフレキシブルプリント基板26のグランド部39に貼り付けられている。
【００１７】
また、グランド部39は、例えばフレキシブルプリント基板26に施された回路の接地電位と電気的に接続されて、接地電位に設定されている。
【００１８】
また、カバーガラス18は、例えばガラスなどの透明な部材により平坦な四角形板状に形成されており、ユーザが液晶パネル11に直接触れることがないように液晶パネル11を保護するものである。このカバーガラス18は、平面視でアレイ基板12と略等しい大きさ及び形状、またはこのアレイ基板12よりも大きく形成されており、対向基板13及びアレイ基板12の接続領域24(回路部25)を含む全体を覆っている。
【００１９】
また、樹脂層19は、透光性を有する例えば熱硬化性樹脂、あるいは紫外線(ＵＶ)硬化性樹脂などの流体(液体)状の接着剤41を硬化させることで構成されており、平坦状の表偏光板16と平坦状のカバーガラス18との間に介在されて平坦状となっている。
【００２０】
次に、上記一実施形態の作用を説明する。
【００２１】
液晶パネル11を組み立てる際には、まず、アレイ基板12と対向基板13とを予め形成する。アレイ基板12は、基板本体21上に、導電膜あるいは絶縁膜などの成膜及びパターニングを適宜繰り返して、画像用配線部、検出用配線部、画素電極、透明電極及び配向膜などのアレイパターンを形成する。また、対向基板13は、基板本体31上に、導電膜あるいは樹脂膜などの成膜及びパターニングを適宜繰り返して、対向電極、カラーフィルタ層、遮光層及び配向膜などを形成する。
【００２２】
次いで、これら形成した基板12，13をシール部材により貼り合わせ、これら基板12，13間に液晶層14を封入する。なお、この液晶層14は、液晶材料を予め基板12，13のいずれか一方に滴下した状態でこれら基板12，13を貼り合わせて形成してもよいし、基板12，13を貼り合わせた後に液晶材料を注入して形成してもよい。
【００２３】
さらに、アレイ基板12の接続領域24に、回路部25を実装するとともに、フレキシブルプリント基板26の端子部28を例えば熱圧着などにより電気的に接続する。
【００２４】
次いで、アレイ基板12の後側に裏偏光板を貼り付けるとともに、対向基板13の前側に低抵抗導電膜36を形成した表偏光板16を貼り付ける。このとき、表偏光板16は、低抵抗導電膜36を対向基板13と反対側である前側として対向基板13の基板本体31に貼り付けられる。この状態で、表偏光板16は、突出部37がアレイ基板12の接続領域24を跨ぎ、フレキシブルプリント基板26側へと外縁から突出する。
【００２５】
さらに、フレキシブルプリント基板26を、アレイ基板12の後側へと折り返すとともに、表偏光板16の突出部37を、フレキシブルプリント基板26のグランド部39に対して銅箔テープ38によって貼り付け、表偏光板16の低抵抗導電膜36を、銅箔テープ38を介してグランド部39と電気的に接続する。この結果、表偏光板16(低抵抗導電膜36)が接地電位に設定される。
【００２６】
そして、表偏光板16に対してカバーガラス18を貼り付ける。このとき、硬化する前の流体(液体)状の接着剤41を表偏光板16の表面に塗布し、カバーガラス18をこの接着剤41に被せて表偏光板16側へと所定の圧力を加えることで、接着剤41が均一に広がる。この状態で、接着剤41を硬化させることで、表偏光板16に対してカバーガラス18が貼り合わせられる。
【００２７】
以上説明した一実施形態によれば、表面に低抵抗導電膜36を備え、対向基板13の透明導電膜33上に取り付けた表偏光板16の外縁から突出部37を突出させて接地電位と電気的に接続することで、表偏光板16に帯電することを防止でき、この表偏光板16の帯電に起因する画像表示異常を防止できるとともに、この帯電防止構造を形成する際に、例えば別部材の導電部材を用いる場合などと異なり、表偏光板16の表側(低抵抗導電膜36)、すなわち表偏光板16とカバーガラス18との間に凹凸を生じさせないので、流体状の接着剤41を表偏光板16に塗布して硬化させてカバーガラス18を表偏光板16に貼り付ける際に、接着剤41が均一に広がり、樹脂層19の平坦性を確保できるので、圧着力が均一となるだけでなく、気泡などが混入しにくくなるなど、樹脂層19の平坦性の低下に起因する歩留まりの低下を効果的に防止できる。
【００２８】
また、表偏光板16の突出部37は、銅箔テープ38を用いてフレキシブルプリント基板26のグランド部39に固定して電気的に接続することで、接続用のスペースを必要以上に大きく取ることなく、表偏光板16(低抵抗導電膜36)を容易に接地電位に設定できるとともに、突出部37の固定とグランド部39への電気的接続とを銅箔テープ38による固定によって一度に行うことができ、作業性も良好である。
【００２９】
なお、上記一実施形態において、突出部37は、表偏光板16の例えば各辺部の少なくともいずれかなど、任意の位置の外縁から突出させることができる。
【００３０】
本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
11    液晶表示素子としての液晶パネル
12    アレイ基板
13    対向基板
14    液晶層
16    偏光板である表偏光板
18    保護板であるカバーガラス
19    接着層としての樹脂層
26    フレキシブルプリント基板
33    透明導電膜
36    導電膜である低抵抗導電膜
37    突出部
38    テープ部材としての銅箔テープ
39    グランド部
41    接着剤
【図１】
2014098825.tif 000003
【図２】
2014098825.tif 000004