(57)【要約】【課題】    一対の基板内に液晶部材（電気光学変換部材）を封止する耐水性に優れたシール部材を得る。【解決手段】    一対の上下基板２１、１１の間に液晶部材（電気光学変換部材）１５を封止するシール部材を第１のシール部材２７と第２のシール部材２８とで構成し、第１のシール部材２７を液晶部材１５側に配し、第１のシール部材２７囲む如く外側に第２のシール部材２８を配する。そして、第１のシール部材２７の線膨張係数が第２のシール部材２８の線膨張係数より小さいく、第２のシール部材２８の吸水率が第１のシール部材２７の吸水率より小さい特性を持つシール部材を用いる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学変換部材を対向する一対の板状部材の間に封止するためのシール部材であって、
該シール部材は、前記電気光学変換部材側に配設される第１のシール部材と、該第１のシール部材を囲む如く外側に配設される第２のシール部材とからなり、
前記第１のシール部材の線膨張係数は前記第２のシール部材の線膨張係数より小さく、
前記第２のシール部材の吸水率は前記第１のシール部材の吸水率より小さいことを特徴とするシール部材。
【請求項２】
前記第１のシール部材と前記第２のシール部材の各層が１層以上形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。
【請求項３】
前記第１のシール部材と前記第２のシール部材はエポキシ樹脂を主成分とする樹脂材料よりなることを特徴とする請求項１または２に記載のシール部材。
【請求項４】
前記電気光学変換部材が液晶であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシール部材。
【請求項５】
前記電気光学変換部材がスイッチ機能を持った部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいすれか１項に記載のシール部材。
【請求項６】
少なくとも電極を有する一対の対向基板間に液晶部材をシール部材で封止した液晶装置において、
前記シール部材は、前記液晶部材側に配設される第１のシール部材と、該第１のシール部材を囲む如く外側に配設される第２のシール部材とからなり、
前記第１のシール部材の線膨張係数は前記第２のシール部材の線膨張係数より小さく、
前記第２のシール部材の吸水率は前記第１のシール部材の吸水率より小さいことを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
前記第１のシール部材と前記第２のシール部材の各層が１層以上形成されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記第１のシール部材と前記第２のシール部材はエポキシ樹脂を主成分とする樹脂材料よりなることを特徴とする請求項６または７に記載の液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向する一対の板状部材の間隙に電気光学変換部材を封止するシール部材に関するもので、更には、そのシール部材で電気光学変換部材の典型的な実施例である液晶部材を封止した液晶装置などに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶装置、例えば、光学収差補正液晶装置や液晶表示装置、液晶レンズにおいて、耐湿特性と耐強度的特性を良くするために液晶の周りをシール材で二重に封止する二重シール構造を取ったものが色々現れてきている。また、この二重シール構造の技術の１つとして、下記の特許文献１に開示された技術を見ることができる。
【０００３】
ここで、特許文献１に開示された二重シール構造の従来技術を図１０、図１１を用いて説明する。図１０は特許文献１に示されたところの液晶表示素子の断面図、図１１は図１０における液晶表示素子の上面図を示したもので。
【０００４】
特許文献１に示された液晶表示素子の二重シール構造は、物理的性質の異なる上下基板の熱膨張係数の差による反り発生を防止して均一なセルギャップを確保することを目的にして成されたもので、図１０、図１１に示されるように、液晶層５を第１のシール材３で封止し、更に、第１のシール材３の外周部を開放部９を持つ第２のシール材４でもってシールする構成になっている。図１０において、ＴＦＴ、走査線、信号線などが形成されたアレイ基板１と共通電極、カラーフィルタなどが形成された対向基板２とを対向に配置し、スペーサ６を介して一定のセルギャップを保ち、その中に液晶層５を第１のシール材３でもって封入し、更に、第１のシール材３の外周部を第２のシール材４でもってシールしている。また、この第２のシール材４は、図１１に示されるように、シール材４のパターンの屈曲部や直線部の所に部分的に開放部９を設けている。この開放部９は第１のシール材３と第２のシール材４との間にある空間気泡を外に逃がすために設けている。
【０００５】
ここでの第１のシール材３は硬化温度１３０°Ｃ〜１６０°Ｃの熱硬化型接着樹脂で、第２のシール材４より接着強度の強いものを用い、第２のシール材４は紫外線照射による室温状態で硬化する紫外線硬化型接着樹脂を用いている。そして最初に、第２のシール材４を紫外線照射の下で加圧・硬化させてアレイ基板１と対向基板２とを接合し、その後に、第１のシール材３を加熱・加圧の下で硬化させる工程を取る。そして最後に、液晶材料を注入して液晶表示素子を得る。
【０００６】
特許文献１によれば、最初に、室温状態下での紫外線照射によって第２のシール材４を硬化させてアレイ基板１と対向基板２とを均一なセルギャップのまま接合する。そして次に、加熱の下で第１のシール材３を硬化させる。加熱によって熱膨張係数の違いによる基板の反りが発生しても、反った状態でシール材３が硬化して基板を接合し、そして、温度が下がった時は反りは元に戻るので、温度が下がった時には均一なセルギャップが得られる。と云うものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−６４８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、近年、携帯電話、携帯音響機器、ＰＤＡなどにみられるような携帯機器に用いら
れる液晶パネルには、普通より厳しい環境で使用に耐えることが要求されている。このような中で、上記の二重シール構造は液晶表示素子製造時における初期状態では均一なセルギャップが得られるものの、高温高湿度環境下における使用には問題を有する。高温高湿度条件下での使用には耐水性、耐湿性に十分考慮した構造を取らなければならない。それに対し、上記のシール構造は二重シール構造とは云え、第２のシール材４に開放部９を設けていることから実質的には一重のシール構造となり、開放部９の部分から水分が進入する。従って、第１のシール材３のみでもって透水防止を図らなければならない。そして、シール構造が実質的に１層構造であることから高温高湿度環境の下での長時間使用の中ではどうしても透水が避けられない。上下基板内に透水が進行すると基板内の気密の変動が生じ、基板に反りが発生すると云う問題が起きる。セルギャップが初期状態で均一であっても経時的に反りが発生してセルギャップの不均一状態が現れる。そして、液晶装置に入射した光が所定の光として正しく出射してこない問題、例えば、表示ムラ不良、位相差変動による収差補正不良が生じる。また、透水によって上下の基板に設けた電極に腐蝕が発生して導通不良などの問題が現れる。
【０００９】
本発明は、上記問題を鑑み、高温高湿度環境の下でも長期間に渡って使用に耐え得るシール材並びに液晶装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明の第１の手段は、電気光学変換部材を対向する一対の板状部材の間に封止するためのシール部材であって、該シール部材は、前記電気光学変換部材側に配設される第１のシール部材と、該第１のシール部材を囲む如く外側に配設される第２のシール部材とからなり、前記第１のシール部材の線膨張係数は前記第２のシール部材の線膨張係数より小さく、前記第２のシール部材の吸水率は前記第１のシール部材の吸水率より小さいことを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成する本発明の第２の手段は、上記第１の手段において、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材のそれぞれの層が１層以上形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成する本発明の第３の手段は、上記第１の手段または第２の手段ににおいて、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材はエポキシ樹脂を主成分とする樹脂材料よりなることを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成する本発明の第４の手段は、上記第１乃至第３の手段のいずれか一つの手段において、前記電気光学変換部材が液晶であることを特徴とする。
【００１４】
また、上記目的を達成する本発明の第５の手段は、上記第１乃至第３の手段のいずれか一つの手段において、前記電気光学変換部材がスイッチ機能を持った部材であることを特徴とする。
【００１５】
また、上記目的を達成する本発明の第６の手段は、少なくとも電極を有する一対の対向基板間に液晶部材をシール部材で封止した液晶装置において、前記シール部材は、前記液晶部材側に配設される第１のシール部材と、該第１のシール部材を囲む如く外側に配設される第２のシール部材とからなり、前記第１のシール部材の線膨張係数は前記第２のシール部材の線膨張係数より小さく、前記第２のシール部材の吸水率は前記第１のシール部材の吸水率より小さいことを特徴とする。
【００１６】
また、上記目的を達成する本発明の第７の手段は、上記第６の手段において、前記第１
のシール部材と前記第２のシール部材の各層が１層以上形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、上記目的を達成する本発明の第８の手段は、上記第６または第７の手段において、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材はエポキシ樹脂を主成分とする樹脂材料よりなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
発明の効果として、電気光学変換部材に配設する第１のシール部材とこの第１のシール部材の外側に配設する第２のシール部材とから少なくとも成り、第２のシール部材の吸水率が第１のシール部材の吸水率より小さいものを使用することにより、外側の第２のシール部材でもって外部からの透水を防ぎ、内側の第１のシール部材の吸水による膨張を防ぐ。また、高温による第２のシール部材の膨張をこの第１のシール部材で防止する。あるいは、電気光学変換部材の配設された基板間の間隙を変動させるシール部材の膨張を抑えて基板間の間隙を一定にし光ムラを防ぎ見栄えが向上する。そして、高温高湿度環境下にあっても耐熱性や耐湿性に強く、且つ、ギャップの安定したシール構造が得られる。
【００１９】
また、第１のシール部材と第２のシール部材の層は、それぞれのシール部材が少なくとも１層以上で形成するのがより良いが、作業工数が増加するので作業工数と得るべき信頼性との兼ね合いで決めるのが良い。例えば、２層、３層、４層なる多層からなるシール層とする。シール層が多層になればなるほど、耐熱性、耐湿性効果を完全なものになる。
【００２０】
また、第１のシール部材と第２のシール部材をエポキシ樹脂を主成分とする樹脂材料で形成すると、エポキシ樹脂は耐水性、耐湿性に優れ、接着力は比較的強いことから好適な材料として選択することができる。更に、両者共同質の接着剤であることから同一作業条件下で接着作業を行うことができ、接着品質（密着性など）に良いものが得られると共に１回の接着作業で済むことから作業効率が良くなる。
【００２１】
また、電気光学変換部材が液晶であると液晶装置が得られる。また、電気制御部材がスイッチ機能を持った部材であるとタッチパネルなどが得られる。本発明のシール構造を用いる液晶装置やタッチパネルは、高温高湿度環境下にあっても信頼性が確保でき、且つ、電気光学変換部材の厚さを決めるギャップの変化を防ぐことができ、表示品質や光制御が正しく行える効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を電気光学変換部材または電気制御部材として液晶を用いたところの液晶装置を用いて説明する。ここで、図１は本発明の実施形態に係る液晶装置の平面図と要部断面図を示しており、図１の（ａ）は平面図、図１の（ｂ）は要部断面図である。尚、本発明の最良の実施形態を説明するに当たり、図１は本発明の実施形態を説明する上で核となる構成部品のみを取り上げて符号を付して描いてある。それゆえ、カラーフィルタ、平坦化膜、保護膜、絶縁膜、配向膜、反射層、半透過反射層、偏光層、位相差層、アンチグレアー膜などは適宜選択し、組合せて使用すれば良い。
【００２３】
最初に、図１の（ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る液晶装置１０は、対向して配置された一対の下基板１１と上基板２１の間に電気光学変換部材である液晶部材１５を第１のシール部材２７及び第２のシール部材２８を介して封入した構造を取る。第１のシール部材２７は、図１の（ａ）に示すように、液晶部材１５を囲うように設けられ、第２のシール部材２８は第１のシール部材２７を囲うようにして外側に設けられている。１
６はスペーサで、所定のセルギャップ（液晶部材１５の層の厚さ）を得るために下基板１１と上基板２１との間に設けられる。尚、図示はしていないが第１のシール部材２７、及び第２のシール部材２８の中にもスペーサを分散しており、より均一なセルギャップが確保できるようにしている。この第１のシール部材２７及び第２のシール部材２８に分散するスペーサはスペーサ１６と同じものでも良く、異なる材質のものでも良い。
【００２４】
ここで、一対の上下基板２１、１１は平板状の部材からなるが、下基板１１は透明なガラスなどからなる透明基板上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜で形成した透明電極とラビング処理を施した配向膜などが形成されたものから成りる。尚、下基板１１は必ずしも透明基板に限るものではなく、不透明な基板であっても良い。また、上基板２１は透明なガラスなどからなる透明基板上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜で形成した透明電極とラビング処理を施した配向膜などが形成されたものから成っている。
【００２５】
また、第１のシール部材２７の中に封入される液晶部材１５は、異方誘電性を有しており、印加電圧に応じて光屈折率が変動する、いわゆる電気的作用によって光学的な変化を起こす電気光学変換部材としての働きを成しているものである。このような液晶部材としてはＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶やＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ
Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶、高分子分散液晶などを挙げることができる。スペーサ１６は所要の粒径のガラス粒子やプラスチック粒子、あるいはガラスファイバー粒子などが用いられる。
【００２６】
第１のシール部材２７、及び第２のシール部材２８は熱硬化性の樹脂からなり、その主成分はエポキシ樹脂で形成されるが、第２のシール部材２８の吸水率は第１のシール部材２７の吸水率より小さい特性を持っている。また、第１のシール部材２７の線膨張係数は第２のシール部材２８の線膨張係数より小さい特性を持っている。ここでの第１のシール部材２７、及び第２のシール部材２８は耐水性や熱膨張性、接着強度性などを考慮して選択するするもので、特に熱硬化性のエポキシ樹脂に限定するものではなく、他の接着樹脂、例えばアクリル樹脂などで上記の特性を満たしたものであれば本発明を構成するものである。そして、第１のシール部材２７と第２のシール部材２８は同一樹脂材料で構成されるのが好ましい。また、この第１のシール部材２７、及び第２のシール部材２８には均一なセルギャップを確保するためにスペーサ１６と同じ粒径のスペーサを分散させている。第１のシール部材２７と第２のシール部材２８に分散するスペーサはスペーサ１６と同じものでも良く、異なる材質のものでも良い。
【００２７】
第１のシール部材２７、及び第２のシール部材２８の形成方法はスクリーン印刷方法やディスペンサー塗布方法などで形成する。スクリーン印刷方法で形成する場合は、第１のシール部材２７は上基板２１または下基板１１の何れか一方の基板に印刷形成し、第２のシール部材２８は他方の基板に印刷形成する。そして、上基板２１と下基板１１とを対向して位置を合わせ、加圧・加熱の下で貼合わせることによって第１のシール部材２７とこの第１のシール部材２７を囲うようにして外側に第２のシール部材２８とが形成される。ディスペンサー方法で形成する場合は、上基板２１または下基板１１の何れか片方の基板に第１のシール部材２７と第２のシール部材２８との両方を形成する方法、或いは、第１のシール部材２７を上基板２１または下基板１１の何れか一方の基板に形成し、第２のシール部材２８を他方の基板に形成する方法などの製造方法を用いることができる。
【００２８】
尚、図１に図示はしていないが、第１のシール部材２７、及び第２のシール部材２８は１カ所、液晶部材１５の注入口となる開口部を設けて形成する。そして、この開口部は液晶部材１５を真空注入した後に紫外線硬化型の樹脂を充填し、硬化させて封口する。
【００２９】
本実施形態においては、熱硬化性のエポキシ樹脂を主成分にして形成した第１のシール部材２７と第２のシール部材２８とを上基板２１または下基板１１に液晶部材１５の注入口となる開口部を設けて形成した後、上基板２１と下基板１１とを位置を合わせて対向させ、エアーバック方法による加圧方法で上下基板２１、１１の外側から加圧を加えながら加熱を施す。加熱は徐々に加温して略１６０°Ｃの温度まで高め、略１６０°Ｃの温度で３０分〜１時間の加熱を施して第１のシール部材２７と第２のシール部材２８とを硬化させる。このようにして第１のシール部材２７と第２のシール部材２８とを硬化させた後、真空注入機を用いて開口部から液晶部材１５を真空注入し、注入後は紫外線硬化樹脂でもって封口する。このような製造工程を経て液晶装置１０が得られる。
【００３０】
高温高湿度環境状態で使用される液晶装置はその耐湿性や耐熱性などに十分配慮した構造を取らなければならない。以上の構成を取った本発明の液晶装置１０は液晶部材１５を第１のシール部材２７で封止し、更に、それらを囲うようにして第２のシール部材２８で二重に封止する構造を取る。そしてそこには、外側に配設した第２のシール部材２８の吸水率が内側に配設した第１のシール部材２７の吸水率より小さい特性を有していることから、第２のシール部材２８でもって第１のシール部材２７への透水を防止している。
【００３１】
更に、内側に配設した第１のシール部材２７の線膨張係数が外側に配設した第２のシール部材２８の線膨張係数より小さい特性を有している。上下基板２１、１１の変形や高温による第２のシール部材２８の膨張が生じてもこの第１のシール部材２７でしっかり基板を固定するので、液晶層の厚さであるセルギャップを一定に保つ作用効果が得られる。そして、高温高湿度環境下にあっても耐熱性や耐湿性に強く、且つ、安定したセルギャップが得られる。
【００３２】
本実施形態では、外側に第２のシール部材２８、内側に第１のシール部材２７をそれぞれ１層、合わせて２層からなるシール構造を取っているが、例えば外側から内側にかけて第２のシール部材２８−第２のシール部材２８−第１のシール部材２７の３層構造や、第２のシール部材２８−第１のシール部材２７−第１のシール部材２７の構造などの３層構造を取っても良く、更には、第２のシール部材２８−第１のシール部材２７−第２のシール部材２８−第１のシール部材２７などの４層構造を取っても構わない。多層構造の層数を増やせば増やすほど耐熱性や耐湿性は良くなり、また、セルギャップの安定性も良くなる。
【実施例１】
【００３３】
以下、実施例を挙げて更なる詳細説明を行う。最初に、本発明の実施例１を図２〜図５を用いて説明する。実施例１に示した液晶装置は液晶レンズを示しており、図２は実施例１における液晶レンズの平面透視図を示している。また、図３は図２における液晶レンズの要部断面図を示している。また、図４は高温高湿度条件下でのシール部材の信頼試験におけるセルギャップ変化量を示したグラフで、図５は図４に示すセルギャップの測定場所を説明する説明図を示している。
【００３４】
本発明の液晶レンズ３０は、図２、図３に示すように、下基板３１と上基板４１との一対の対向した基板の間に液晶部材３５を第１のシール部材４７と第２のシール材４８との二重シール構造でもって封入した構成を取る。尚、図２において、液晶部材３５の注入口とその封口は図示を省略している。図３において、矢印Ｂは光の進入方向を示していて、上基板４１は光の進入方向に対して下基板３１より近く配置される。下基板３１は、透明なガラスからなる透明基板３２の上面に複数の電極を平面的に形成した電極層と配向膜３４を積層した構成を取る。複数の電極層は、図２に示すように、中央に形成した透明な円形電極３３ａと、この円形電極３３ａの周りに円形を４分割して４つの領域に分けて同心環状形状に形成した透明な複数の環状電極３３ｂと、それぞれ２つの領域の環状電極３３
ｂと中央の円形電極３３ａに接続する２つの透明な引き出し電極３３ｃ１、３３ｃ２と、この２つの引き出し電極３３ｃ１、３３ｃ２のそれぞれに接続する２つの接続電極３３ｄ１、３３ｄ２とから成っている。接続電極３３ｄ１は引き出し電極３３ｃ１に接続し、引き出し電極３３ｃ１は、図２中、左側に位置する２つの領域の複数の環状電極３３ｂ及び中央の円形電極３３ａに接続している。また、接続電極３３ｄ２は引き出し電極３３ｃ２に接続し、引き出し電極３３ｃ２は、図２中、右側に位置する２つの領域の複数の環状電極３３ｂ及び中央の円形電極３３ａに接続している。
【００３５】
一方、上基板４１は透明なガラスからなる透明基板４２の下面に透明電極４３と配向膜４４とを積層した構成を取る。
【００３６】
そして、下基板３１と上基板４１を対向して配置し、スペーサ３６を介して一定のギャップを設け、第１のシール部材４７と第２のシール部材４８とでもって液晶部材３５を封入して液晶レンズ３０を形成している。ここでの液晶レンズ３０の大きさは、縦・横ほぼ５ｍｍ角位の大きさになっている。また、封入する液晶部材３５はネマティック液晶、或いはネマティック液晶とカイラルネマティック液晶を混合した混合液晶などが用いられる。また、第１のシール部材４７は液晶部材３５を封入するために内側に設けられ、第２のシール部材４８は第１のシール部材４７を囲うようにして外側に設けられる。
【００３７】
図２において、複数の環状電極３３ｂは外側に行くに従ってその幅は少しずつ細くなり、また、その間隔も少しずつ狭くなって形成されている。この環状電極３３ｂが設けられた領域がレンズの働きをなす領域を形成する。
【００３８】
図２において、左側に接続電極３３ｄ１が形成され、右側に接続電極３３ｄ２が形成されているが、この接続電極３３ｄ１と接続電極３３ｄ２の何れか一方に正の電圧が印加され、他方に負の電圧が印加されるようになっている。そして、接続電極３３ｄ１と接続電極３３ｄ２とに電圧が印加されると、接続電極３３ｄ１及び接続電極３３ｄ２にそれぞれ接続する引き出し電極３３ｃ１、３３ｃ２に電圧印加され、更には、引き出し電極３３ｃ１と引き出し電極３３ｃ２にそれぞれ接続する環状電極３３ｂ、円形電極３３ａに電圧が印加される。複数の環状電極３３ｂ及び円形電極３３ａは引き出し電極３３ｃ１と引き出し電極３３ｃ２を介して電圧印加を受けるが、それぞれ距離も異なることから抵抗値も異なってきて印加電圧値も異なってくる。このため、液晶部材３５に光屈折率の変化が起きて位相変調が現れ、レンズの機能が生まれてくる。
【００３９】
ここで、上記の液晶レンズ３０を構成する各構成部品は次のような仕様になっている。下基板３１、上基板４１を構成する透明基板３２、４２は透明なガラス板が用いられる。ガラスとしてはソーダガラスや石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラス等のものが利用され、多くは０．３〜１．１ｍｍの厚みのものが用いられる。尚、ガラス以外にプラスチック板なども用いることができる。
【００４０】
下基板３１を構成する円形電極３３ａ、複数の環状電極３３ｂ、引き出し電極３３ｃ１、３３ｃ２、及び上基板４１を構成する透明電極４３は、錫をドープした酸化インジウムのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜や酸化亜鉛（ＺｎＯ2）膜などで形成する。このＩＴＯ膜や酸化亜鉛膜は真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で形成し、その後、フォトリソグラフィなどの方法で所望の形状に仕上げられる。
【００４１】
下基板３１を構成する接続電極３３ｄ１、３３ｄ２はＩＴＯ膜や金属薄膜などで形成する。金属薄膜としては、例えば、Ａｕ金属膜などは導電性が良いので好適に適用できる。これは有機金化合物のインクを印刷方法で形成し、５００°〜６００°の温度での焼成を行うことによって樹脂分が蒸発し、Ａｕ金属の焼付け膜が形成されてＡｕ金属薄膜が形成
できる。接続電極３３ｄ１、３３ｄ２をＡｕ金属膜等で形成すると電気抵抗値を小さく押さえることができ、円形電極３３ａや複数の環状電極３３ｂ、引き出し電極３３ｃ１、３３ｃ２の印加電圧精度を高める効果を生む。しかしながら、この接続電極３３ｄ１、３３ｄ２はＡｕ金属膜に限るものではなく、ＩＴＯ膜で形成しても何ら支障はない。
【００４２】
下基板３１、上基板４１を構成する配向膜３４、４４はポリイミド樹脂などを用いて印刷法、スピン法などで形成し、コットンの布材などを用いてラビング処理して配向処理を施して用いる。尚、下基板３１の配向膜３４の配向方向と上基板４１の配向膜４４の配向方向はパラレル配向になるようにするが、パラレル配向の方向から少しずらしても良い。
【００４３】
スペーサ３６は下基板３１と上基板４１とに一定の間隔を与えるために設けるもので、これによってセルギャップ（ｄ）を確保する。絶縁性と透明性が求められることからガラス粒子やプラスチック粒子、ガラスファイバー粒子等が用いられる。一般に、液晶レンズにおいては、セルギャップは概ね５〜３０μｍの範囲に設定している。
【００４４】
第１のシール部材４７と第２のシール部材４８は、本実施例１においては、第１のシール部材４７に三井化学株式会社製のストラクトボンドＸＮ−６５１（商品番号）を、第２のシール部材４８に同じく三井化学株式会社製のストラクトボンドＨＣ−１２１０（商品番号）を用いている。ここで、第１のシール部材４７として用いたストラクトボンドＸＮ−６５１の特性は、エポキシ樹脂５０〜７５重量％を主成分にしてアミン系硬化剤３〜１５重量％などを含有したものからなり、吸水率は３．７％、線膨張係数２５（ｐｐｍ）の特性を持っている。また、第２のシール部材４８として用いたストラクトボンドＨＣ−１２１０の特性は、エポキシ樹脂３０〜５０重量％を主成分にして多価フェノール系硬化剤１５〜３５重量％などを含有したものからなり、吸水率は１．３％、線膨張係数７０（ｐｐｍ）の特性を持っている。即ち、第２のシール材４８として用いたストラクトボンドＨＣ−１２１０の吸水率は１．３％で、第１のシール材４７として用いたストラクトボンドＸＮ−６５１の吸水率３．７％より約１／３程小さくなっている。また、第１のシール材４７として用いたストラクトボンドＸＮ−６５１の線膨張係数は２５（ｐｐｍ）で、第２のシール材４８として用いたストラクトボンドＨＣ−１２１０の線膨張係数７０（ｐｐｍ）より約１／３程小さくなっている。
【００４５】
ここで、シール部材としてストラクトボンドＸＮ−６５１、及びストラクトボンドＨＣ−１２１０を用いた場合における温度６０°Ｃ／湿度９０％の高温高湿度環境下における１２３０時間放置試験でのセルギャップの変化状態を図４を用いて説明する。尚、図４において、中央、周辺は液晶レンズの場所を示していて、場所は図５に示すように、中央（Ｃ）は液晶レンズの中央部、周辺は外周域部をシールしたシール部材Ｄの近くにあって、Ｅ１〜Ｅ４の４箇所を測定し、その平均値でもって周辺場所の変化数値を出している。また、図４の縦軸はセルギャップの変化量（単位：μｍ）を表わしており、試験前の測定値を０として試験前との変化した量を示している。また、横軸は試験の時間軸を示している。また、液晶レンズは縦・横５ｍｍの大きさのもので、上下のガラス基板は何れも０．５ｍｍ厚、セルギャップ５μｍ、シール部材Ｄの幅は１層で０．５ｍｍで形成した液晶レンズを用いている。
【００４６】
図４から、高温高湿度環境下においては、吸水率が３．７％と大きく、線膨張係数が２５ｐｐｍと小さいＸＮ−６５１をシール部材として用いた場合は、シール層の厚み方向の変化は大きく変化する。中央は１００時間以降になってくると−０．１４〜−０．１８μｍのギャップである液晶層の厚さあるいは上下基板間の間隙の変化が生じ、周辺は＋０．０３〜＋０．０４μｍのギャップ変化が起きる。これは、中央は０．１４〜０．１８μｍの変化幅をもって凹状態にへこみ、周辺は０．１４〜０．１８μｍの変化幅をもって凸状態に飛び出し、大きく反った状態になることが分かる。これに対して、吸水率１．３％と
小さく、線膨張係数が７０ｐｐｍと大きいＨＣ−１２１０をシール部材として用いた場合は、水分の透水が非常に少ないためにシール層の厚み方向の変化は非常に小さい。
【００４７】
以上のことから、外側に吸水率１．３％と小さく、線膨張係数が７０ｐｐｍと大きいＨＣ−１２１０なる第２のシール部材４８を配設し、内側に吸水率が３．７％と大きく、線膨張係数が２５ｐｐｍと小さいＸＮ−６５１なる第１のシール材４７を配設するシール構造を取ることにより、高温高湿度環境下にあっても、外側に配設した吸水率の小さい第２のシール部材４８の働きにより外部からの透水が遮断され、セルギャップの変化を非常に小さく押さえることができる。
【００４８】
また、内側に配設した第１のシール部材４７の線膨張係数が外側に配設した第２のシール部材４８の線膨張係数より小さいことから、高温による第２のシール部材４８の膨張を抑え、高温度による上下基板４１、３１の変形を防止する働きを成す。
【００４９】
第１のシール部材４７、及び第２のシール部材４８には、図２、図３に図示はしていないが、均一なセルギャップを得るために上基板４１と下基板３１との間に設けるスペーサ３６と同粒径のスペーサを分散する。第１のシール部材４７、第２のシール部材４８に分散するスペーサはスペーサ３６より硬質なものを用いるのが好ましく、例えば、ガラス粒子を用いた場合はスペーサ３６はプラスチック粒子を用いるようにするのが良い。第１のシール部材４７、及び第２のシール部材４８に分散するスペーサはシール部材全体に対して２重量％程度とするのが良い。
【００５０】
上基板４１または下基板３１の何れか一方の基板に第１のシール部材４７をスクリーン印刷方法などで印刷形成し、他方の基板に第２のシール部材４８を印刷形成し、そして、上基板４１と下基板３１とを対向させて位置を合わせ、加圧・加熱の下で第１のシール部材４７と第２のシール部材４８を硬化させ、上基板４１と下基板３１とを接合する。ここでの加圧力は２００〜１．０ｋｇ／ｃｍ2  、加熱温度は１６０°Ｃで３０分〜１時間行う。尚、図２、図３に図示はしていないが、第１のシール部材４７と第２のシール部材４８は、液晶部材３５の注入口となる開口部を一箇所設けてあり、液晶部材３５の注入後に封口するようになっている。上基板４１と下基板３１とを接合した後、真空注入機で液晶材料３５を真空注入し、その後に、紫外線硬化樹脂でもって開口部を封口する。これによって液晶レンズ３０が得られる。
【００５１】
本実施例１の液晶レンズ３０は、外側に吸水率１．３％と小さく、線膨張係数が７０ｐｐｍと大きいＨＣ−１２１０なる第２のシール部材４８を配し、内側に吸水率が３．７％と大きく、線膨張係数が２５ｐｐｍと小さいＸＮ−６５１なる第１のシール材４７を配するシール構造をなしている。これにより、高温高湿度環境下にあっても、外側に吸水率の小さい第２のシール部材４８を配したことで、ギャップの変化を非常に小さく押さえることができる。また、内側に線膨張係数の小さい第１のシール部材４７を配したことで、上基板４１と下基板３１との強い接合強度が得られると同時に、高温度によって生じる上下基板４１、３１の変形や高温による第２のシール部材４８の膨張をこの第１のシール部材４７で防止する。そして、高温高湿度環境下にあっても高い湿度や温度に対してもシール部材の変形が少なく、且つ、安定したセルギャップが得られる。
【００５２】
また、本実施例１の液晶レンズ３０は、外側に第２のシール部材４８を配し、内側に第１のシール材４７を配する２層からなるシール構造を取っていが、第２のシール部材４８（外側）−第２のシール部材４８（真ん中）−第１のシール材４７（内側）の３層構造や、第２のシール部材４８（外側）−第１のシール部材４７（真ん中）−第１のシール材４７（内側）の３層構造を取ることも可能で、３層のシール構造を取ると更なる効果を生む。また、４層構造を取っても良いことは云うまでもない。尚、２層以上のシール構造とす
る場合は、一番内側で液晶部材に接するシール部材は線膨張係数の小さい第１のシール部材４７を配設し、一番外側のシール部材は吸水率の小さい第２のシール部材４８を配設するようにする。
【実施例２】
【００５３】
次に、本発明の実施例２を図６、図７を用いて説明する。実施例２に係る液晶装置は液晶表示装置を示しており、図６は実施例２における液晶表示装置の一部透視図を含む平面図で、図７は図６における液晶表示装置の要部断面図を示している。
【００５４】
最初に、図６において、丸で囲ったＧ部は透視図を描いたもので、ブラックマトリックス６６が設けられた液晶表示装置を示している。この液晶表示装置５０は、図７に示すように、上基板６１と下基板５１の一対の基板を対向してスペーサ５６を介して一定のギャップを持って配置し、そのギャップの間に液晶部材５５を第１のシール部材５７と第２のシール部材５８とで封入した構造を取っている。また、ここでの第２のシール部材５８は、図６、図７に示すように、２層設けられており、一番外側が其の１の第２のシール部材５８−１で、内側が其の２の第２のシール部材５８−２になっている。そして、其の２の第２のシール部材５８−２の内側に第１のシール部材５７が設けられて、この第１のシール部材５７の内側に液晶部材５５が封入された構造を取っている。そして、上基板６１の外側に上偏光板６９、下基板５１の外側に下偏光板５９が設けられて液晶表示装置５０が構成されている。尚、図６、図７において、其の１の第２のシール部材５８−１と其の２の第２のシール部材５８−２と第１のシール部材５７は繋がって設けられているが、それぞれ多少の隙間を持って設けられていても良い。
【００５５】
ここで、下基板５１は、透明なガラスからなる透明基板５２と、ＩＴＯ膜からなる透明電極５３と、透明電極５３上に設けた配向膜５４とから構成されている。ここでの透明電極５３はストライプ状に複数設けられていて、後述する上基板６１のストライプ状に設けた複数の透明電極６３と直角に交差するように配設されている。
【００５６】
一方、上基板６１は、透明なガラスからなる透明基板６２と、格子状のブラックマトリックス６６と、ブラックマトリックス６６の間を埋めるようにして設けたカラーフィルタ６７と、カラーフィルタ６７の上面を平坦にするために設けた透明で絶縁性を有する平坦化膜６８と、平坦化膜６８上に設けたＩＴＯ膜からなる透明電極６３と、透明電極６３の上面に設けた配向膜６４とから構成されている。ここでのカラーフィルタ６７は赤色、青色、緑色の３種類のカラーフィルタで、この３種類のカラーフィルタが交互に並んだ状態で設けられている。また、このカラーフィルタ６７は後述する上基板６１のストライプ状に設けた複数の透明電極６３と下基板５１のストライプ状に設けた複数の透明電極５３とが直角に交差する部分に位置する所に設けられる。また、透明電極６３はストライプ状に複数設けられ、下基板５１のストライプ状に設けた複数の透明電極５３と直角に交差するようになっている。そして、直角に公差して重なり合った部分が１つの表示画素を形成している。そして、この画素に対応する部分にカラーフィルタ６７を配設した構造を取っている。
【００５７】
上記構成部品の各々の仕様は次のようになっている。下基板５１、上基板６１を構成する透明基板５２、６２は透明なガラス板が用いられる。ガラスとしてはソーダガラスや石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラス等のものが利用され、多くは０．７〜１．１ｍｍの厚みのものが用いられる。尚、ガラス以外にプラスチック板なども用いることができる。
【００５８】
下基板５１を構成する透明電極５３、上基板６１を構成する透明電極６３は、錫をドープした酸化インジウムのＩＴＯ膜や酸化亜鉛（ＺｎＯ2）膜などで形成する。このＩＴＯ
膜や酸化亜鉛膜は真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で形成し、その後、フォトリソグラフィなどの方法でストライプ状の形状に仕上げられる。尚、図６、図７に図示はしていないが、これらの透明電極には電圧印加するための引き出し電極がそれぞれ設けられ、それらの引き出し電極はシール部材の外側まで延びて配設されている。
【００５９】
下基板５１を構成する配向膜５４、上基板６１を構成する配向膜６４は、ポリイミド樹脂などを用いて印刷法、スピン法などで形成し、コットンの布材などを用いてラビング処理して配向処理を施して用いる。
【００６０】
上基板６１を構成するブラックマトリックス６６は、酸化クロム膜（ＣｒＯ）、或いは酸化クロム膜（ＣｒＯ）とクロム膜（Ｃｒ）の積層膜、或いは樹脂材などでもって形成する。
【００６１】
上基板６１を構成するカラーフィルタ６７は、赤色、青色、緑色の３種類の色を持つ。それぞれの色を持つインク或いは塗料を用いて印刷法やディスペンサー塗布方法などで形成する。
【００６２】
上基板６１を構成する平坦化膜６８は、その上に形成する透明電極６３を平坦で正常な形状で形成できるようにする目的と、ブラックマトリックス６６やカラーフィルタ６７を保護する目的で設ける。この平坦化膜は透明なアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などを用いて印刷法などで形成する。
【００６３】
スペーサ５６は下基板５１と上基板６１とに一定の間隔を与えるために設けるもので、これによってセルギャップを確保する。絶縁性と透明性が求められることからガラス粒子やプラスチック粒子、ガラスファイバー粒子等が用いられる。一般に、液晶表示装置においては、セルギャップは、概ね、２〜１５μｍの範囲に設定している。
液晶部材５５としてはＴＮ液晶やＳＴＮ液晶などが用いられる。
【００６４】
第１のシール部材５７と第２のシール部材５８は、前述の実施例１に用いたものと同じものを用いている。即ち、第１のシール部材５７に三井化学株式会社製のストラクトボンドＸＮ−６５１を、第２のシール部材５８に同じく三井化学株式会社製のストラクトボンドＨＣ−１２１０を用いている。ここで、第１のシール部材５７として用いたストラクトボンドＸＮ−６５１の特性は、エポキシ樹脂５０〜７５重量％を主成分にしてアミン系硬化剤３〜１５重量％などを含有したものからなり、吸水率は３．７％、線膨張係数２５（ｐｐｍ）の特性を持っている。また、第２のシール部材５８として用いたストラクトボンドＨＣ−１２１０の特性は、エポキシ樹脂３０〜５０重量％を主成分にして多価フェノール系硬化剤１５〜３５重量％などを含有したものからなり、吸水率は１．３％、線膨張係数７０（ｐｐｍ）の特性を持っている。即ち、第２のシール材５８として用いたストラクトボンドＨＣ−１２１０の吸水率は１．３％で、第１のシール材５７として用いたストラクトボンドＸＮ−６５１の吸水率３．７％より約１／３程小さくなっている。また、第１のシール材５７として用いたストラクトボンドＸＮ−６５１の線膨張係数は２５（ｐｐｍ）で、第２のシール材５８として用いたストラクトボンドＨＣ−１２１０の線膨張係数７０（ｐｐｍ）より約１／３程小さくなっている。
【００６５】
第１のシール部材５７は下基板５１または上基板６１の何れか一方の基板に形成し、他方の基板には２層に分けて第２のシール部材５８を形成し、そして位置を合わせて対向させ、散布したスペーサ５６を挟んで加圧・加熱の下で貼合わせる。加圧・加熱の条件は前述の実施例１と同じで、加圧力は２００〜１．０ｋｇ／ｃｍ2  、加熱温度は１６０°Ｃで３０分〜１時間行う。尚、図６、図７に図示はしていないが、第１のシール部材５７と２層に分けて形成した第２のシール部材５８は、液晶部材５５の注入口となる開口部を一
箇所設けてあり、液晶部材５５の注入後に封口するようになっている。上基板６１と下基板５１とを接合した後、真空注入機で液晶材料５５を真空注入し、その後に、紫外線硬化樹脂でもって開口部を封口する。そしてその後に上下の偏光板６９、５９を貼ることによって液晶表示装置５０が得られる。
【００６６】
尚、第１のシール部材５７、及び第２のシール部材５８には、図６、図７に図示はしていないが、均一なセルギャップを得るために上基板６１と下基板５１との間に設けるスペーサ５６と同粒径のスペーサを分散する。このスペーサはガラス粒子やプラスチック粒子、ガラスファイバー粒子等を用いるが、導電特性を有する導電性スペーサを用いることもある。
【００６７】
本実施例２においては、高温高湿度環境でのシール部材における透水を完全に防止する目的で、吸水率の小さいストラクトボンドＨＣ−１２１０なる第２のシール部材５８を２層設けている。外側に其の１の第２のシール部材５８−１を配設し、更にその内側に其の２の第２のシール部材５８−２を配設している。また、一番内側に、線膨張係数の小さいストラクトボンドＸＮ−６５１なる第１のシール部材５７を１層設けている。この線膨張係数の小さい第１のシール部材５７でもって下基板５１と上基板６１とに強い接合を得る。そして同時に、高温による第２のシール部材５８の膨張による上下基板６１、５１の変形を押さえて、セルギャップを均一な値にする。このようなシール構造を取ることにより、高温高湿度環境下でも高い湿度や温度に対してもシール部材の変形が少なく、輝度ムラのない高品質の表示が得られる液晶表示装置を得られる。
【００６８】
本実施例２の液晶表示装置５０は単純マトリックス構造を取っているが、２端子型の非線形抵抗素子で構成したアクティブマトリックス型の液晶表示装置、薄膜トランジスタを用いた３端子型のＴＦＴ構造を用いた液晶表示装置などであっても、同様に本発明のシール構造を取ることができる。
【００６９】
また、本実施例２のシール構造は、外側に吸水率の小さい第２のシール部材５８を２層、内側に線膨張係数の小さい第１のシール部材５７を１層、合わせて３層設けた構造を取っているが、外側に吸水率の小さい第２のシール部材５８を１層、内側に線膨張係数の小さい第１のシール部材５７を２層、合わせて３層設けた構造を取ったものであっても、上記に述べた効果より、より接着力の強い液晶表示装置が得られる効果がある。
【実施例３】
【００７０】
次に、本発明の実施例３を図８、図９を用いて説明する。実施例３はタッチパネルのシール構造について説明する。図８は実施例３におけるタッチパネルの平面図を示していて、図９は図８おけるＫ−Ｋ断面図を示している。
【００７１】
本実施例３のタッチパネルは液晶表示装置の上部に配設して、液晶表示装置に表示された指示画面をタッチパネル上で指やペンなどで押圧して用いる入力機能を有するパネル付き液晶表示装置の仕様になっている。従って、本実施例３のタッチパネルは、その下方に液晶表示装置を配設して用いられる。図８、図９に示すように、このタッチパネル７０は、形状が方形をなす下基板７１と可撓性を有する上基板８１とを一定の隙間を設けてその外周域を第１のシール部材８７と第２のシール部材８８とで貼合わせ、そして、その上面側に偏光板８９、下面側に位相差板７９を貼付けた構造を取っている。
【００７２】
ここでの下基板７１は、透明な方形のガラスからなる透明基板７２と、この透明基板７２の上面に方形形状に形成された透明電極７３と、この透明電極７３の図８中上下の対向する両辺に沿って接続形成されて透明基板７２の片方端にある点線枠で囲ったＦＰＣ取付部Ｓまで延設した一対の下導電電極７４及び７５と、ＦＰＣ取付部Ｓ近辺に形成された一
対の外部回路との接続を取る接続電極７７、７８と、透明電極７３上にマトリックス状に配置したドットスペーサ７６とで構成されている。尚、上記一対の接続電極７７、７８は、後述する上基板８１の上導電電極８４、８５と導通接続を行うためにＦＰＣ取付部Ｓ近傍に設けられている。また、一対の下導電電極７４、７５において、下導電電極７４は透明電極７３の辺に接続した部分７４ａとＦＰＣ取付部Ｓまで引廻した部分７４ｂとで構成され、同様に、下導電電極７５は透明電極７３の辺に接続した部分７５ａとＦＰＣ取付部Ｓまで引廻した部分７５ｂとで構成されている。
【００７３】
また、上基板８１は、可撓性があって透明で方形形状をした透明基板８２と、この透明基板８２の下面に方形形状に形成された透明電極８３と、この透明電極８３の図８中左右の対向する両辺に沿って接続形成されてＦＰＣ取付部Ｓ方向に向かって延設された一対の上導電電極８４、８５とで構成されている。尚、一対の上導電電極８４、８５において、上導電電極８４は透明電極８３の辺に接続した部分８４ａとＦＰＣ取付部Ｓ近辺まで引廻した部分８４ｂとで構成され、同様に、上導電電極８５は透明電極８３の辺に接続した部分８５ａとＦＰＣ取付部Ｓ近辺まで引廻した部分８５ｂとで構成されている。
【００７４】
そして、上基板８１の上導電電極８４、８５と下基板７１の下導電電極７４、７５とが方形配置となるように対向配置し、上下基板８１、７１との間に一定の隙間を持たせて隙間の外周周囲あるいはその近傍に枠形状の第２のシール部材８８、その内側に枠形状の第１のシール部材８７でもって上下基板８１、７１とを接着して固定すると共に、上下基板８１、７１の外周域を周回してシールしている。更に、上基板８１に設けられた一対の上導電電極８４及び８５は、図８で丸く囲って示した接続部Ｈ及びＩの場所において、その端部が下基板７１に設けた一対の接続電極７７及び７８と異方性導電接着剤あるいは導電性接着剤を介して接続され、上導電電極８４が接続電極７７と、及び、上導電電極８５が接続電極７８と導通がとられている。
【００７５】
また、防眩性を高めて透視性や品質表示を良くするとのことで、上基板８１の上面には偏光板８９、下基板７１の下面には位相差板７９が貼付けられている。尚、この偏光板８９と位相差板７９はタッチパネルを液晶表示装置と組合せて用いる時に取る一つの構成部品で、それ以外でタッチパネルを用いる時は必ず必要するものではないので省くことはできる。また、下基板７１のＦＰＣ取付部ＳにはＦＰＣ９０が取り付けられて外部との導通が図られるようになっている。
【００７６】
上記構造を成すタッチパネル７０の各構成要素部品は次のようになっている。下基板７１を構成する透明基板７２は透明なガラスが用いられる。このガラスはソーダガラスや石英ガラス、アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラス等が利用でき、反り等が起きない程度の厚さのものが使われる。多くは０．７〜１．１ｍｍのものが選択される。上基板８１を構成する透明基板８２は可撓性を必要とするところなので透明な薄板ガラスや透明なプラスチックフイルムが用いられる。一般的に、耐熱性が求められる機器（例えば、カーナビゲーション等）にはガラスが使用される。ガラスとしては耐熱性や衝撃性にも強く、且つ可撓性も有する０．２ｍｍ厚みのホウケイ酸ガラスなどのマイクロガラス（マイクロシートガラス）などが用いられている。尚、本実施例３におけるタッチパネルは液晶表示装置の上部に配設して用いるために透明基板７２、及び透明基板８２を透明なガラスなどの部材でもって形成している。しかし、透明性が必ずしも必要としない用途のタッチパネルの場合は必ずしも透明基板でなくても良い。
【００７７】
下基板７１を構成する透明電極７３及び上基板８１を構成する透明電極８３は錫をドープした酸化インジウムのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜で、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、印刷法等で形成する。この透明電極７３及び８３は高抵抗値であることが求められるため２５０〜５００オングストロームの範囲で非常に薄く形
成する。このＩＴＯ膜は、基板全面に形成したものをフォトリソグラフィにより不要部分を除去し、必要な部分を残して形成する。
【００７８】
下基板７１を構成する下導電電極７４、７５、接続電極７７、７８、及び上基板８１を構成する上導電電極８４、８５は、下基板７１の透明電極７３及び上基板８１の透明電極８３に電圧印加するために設けるもので、銀粉や銅粉等の高導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂等に混ぜ合わせてインク化したものをスクリーン印刷等の印刷方法で形成する。タッチパネルの性能上、これらの電極の抵抗値が低ければ低いほど良いものであり、一般に、透明電極のシート抵抗値に対してこれらの電極のシート抵抗値は１００分の１以下であることが必要とされている。そこで、これらの電極の印刷の厚さを増したり、幅を広くしたりして抵抗値を小さく押さえる設計がなされている。
【００７９】
下基板７１を構成するドットスペーサ７６は、押圧した部分以外の部分の透明電極同士が接触しないために設けるもので、透明なアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、その他の透明な樹脂材料をスクリーン印刷等の方法でドットマトリックス状に一定間隔に形成し、その後、熱または紫外線で硬化処理を施して形成する。このドットスペーサ７６は目に見えない大きさであることが求められることから、直径３０〜６０μｍ、ドット間隔は１〜８ｍｍの範囲で設計される。また、厚みは、用いる上基板８１の透明基板８２の材質や上下基板８１、７１の隙間量にもよって異なるが、透明基板８２に０．２ｍｍのマイクロガラスを使用し、上下基板８１、７１の隙間量を１０μｍ前後に設定した場合は概ね２〜５μｍ位の厚みを取る。
【００８０】
第１のシール部材８７と第２のシール部材８８は、前述の実施例１で用いたシール部材と同じものを使用している。即ち、第１のシール部材８７に三井化学株式会社製のストラクトボンドＸＮ−６５１を、第２のシール部材８８に同じく三井化学株式会社製のストラクトボンドＨＣ−１２１０を用いている。ここで、第１のシール部材８７として用いたストラクトボンドＸＮ−６５１の特性は、エポキシ樹脂５０〜７５重量％を主成分にしてアミン系硬化剤３〜１５重量％などを含有したものからなり、吸水率は３．７％、線膨張係数２５（ｐｐｍ）の特性を持っている。また、第２のシール部材８８として用いたストラクトボンドＨＣ−１２１０の特性は、エポキシ樹脂３０〜５０重量％を主成分にして多価フェノール系硬化剤１５〜３５重量％などを含有したものからなり、吸水率は１．３％、線膨張係数７０（ｐｐｍ）の特性を持っている。即ち、第２のシール材８８として用いたストラクトボンドＨＣ−１２１０の吸水率は１．３％で、第１のシール材８７として用いたストラクトボンドＸＮ−６５１の吸水率３．７％より約１／３程小さくなっている。また、第１のシール材８７として用いたストラクトボンドＸＮ−６５１の線膨張係数は２５（ｐｐｍ）で、第２のシール材８８として用いたストラクトボンドＨＣ−１２１０の線膨張係数７０（ｐｐｍ）より約１／３程小さくなっている。
【００８１】
この第１のシール部材８７、及び第２のシール部材８８には、図８、図９に図示はしていないが、上基板８１と下基板７１との隙間を一定隙間（ギャップ）に保持するためにスペーサを分散する。ここで使われるスペーサは所定の粒径の絶縁性のあるガラス粒子やプラスチック粒子、ガラスファイバー粒子等が用いられる。スペーサの粒径は上基板８１の透明基板８２の材質や厚さによって異なるが、例えば、０．２ｍｍのマイクロガラスを使用した場合は概ね１０μｍ前後の粒径のものが選択される。
【００８２】
第１のシール部材８７は下基板７１または上基板８１の何れか一方の基板に形成し、他方の基板には第２のシール部材８８を形成し、位置を合わせて対向させ、加圧・加熱の下で貼合わせる。加圧・加熱の条件は前述の実施例１と同じで、加圧力は２００〜１．０ｋｇ／ｃｍ2  、加熱温度は１６０°Ｃで３０分〜１時間行う。尚、図８、図９に図示はしていないが、第１のシール部材８７と第２のシール部材８８は、窒素ガスの注入口となる
開口部を一箇所設けてあり、窒素ガスの注入後に紫外線硬化樹脂で封口するようになっている。この窒素ガスは下基板７１の透明電極７３や上基板８１の透明電極８３、並びに、下基板７１の下導電電極７４、７５や上基板８１の上導電電極８４、８５などの腐蝕を防止する目的、上基板８１のへたりを防止する目的などで設けるもので、窒素ガスに限らず他のガスを用いることも行われている。また、液体などを封入することも行われている。
【００８３】
タッチパネルは液晶表示装置の上部に配設されて、液晶表示装置に表示された指示画面をタッチパネル上で指やペンなどで押圧することで指示画面が変わり、これを順次繰り返して目的とする作業を遂行する。従って、タッチパネルは表示された指示画面を指示するか否かのスイッチの働きをなしている。このスイッチ機能は、本実施例３においては、上基板８１の透明電極８３と下基板７１の透明電極７３とが指圧などにより接触することにより電気信号が流れ、その位置を割り出して指示内容が分かるようになっている。即ち、上基板８１の透明電極８３と下基板７１の透明電極７３はスイッチの役割をなしていて、一つの電気制御部材にもなっている。
【００８４】
タッチパネルの上基板に設ける透明電極と下基板に設ける透明電極はスイッチの役割をなす。従って、水分などによる腐蝕を絶対的に避けなければならない。本実施例３におけるタッチパネル７０は、外側に吸水率１．３％と小さく、線膨張係数が７０ｐｐｍと大きいＨＣ−１２１０なる第２のシール部材８８を配し、内側に吸水率が３．７％と大きく、線膨張係数が２５ｐｐｍと小さいＸＮ−６５１なる第１のシール材８７を配するシール構造を取っている。これにより、高温高湿度環境下にあっても、外側に配した吸水率の小さい第２のシール部材８８でもって内部への透水が遮断され、内部の透明電極や導電電極を完全に水分から保護される。また、内側に線膨張係数の小さい第１のシール部材８７を配したことで、上基板８１と下基板７１との強い接合が得られる。と同時に、高湿度によって生じる上下基板８１、７１の変形や高温による第２のシール部材８８の膨張をこの第１のシール部材８７で防止する。そして、高温高湿度環境下にあっても耐熱性や耐湿性に強く、且つ、安定したギャップを維持することができる。
【００８５】
このことは、スイッチを構成する部材の腐蝕を防止し、高温高湿度環境下にあっても長期間に渡って正常な機能を維持する効果を得る。また、タッチパネルの押圧力を変動させることなく絶えず一定の押圧力で操作できる効果が現れる。
【００８６】
本実施例３においては、上下に配設した導電体を機械的に接触させてスイッチの機能を果たすタッチパネルを取り上げて説明した。しかしながら、本発明は、機械的にスイッチ機能を果たすタッチパネルに限るものものではなく、他の物理的特性、例えば磁気などを利用したタッチパネルでも適用できるものである。また、タッチパネルに限ぎるものでもなく、他の電気制御部材を封止する構造のものであれば適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶装置の平面図と要部断面図で、図１の（ａ）は平面図、図１の（ｂ）は要部断面図である。
【図２】本発明の実施例１における液晶レンズの平面透視図である。
【図３】図２における液晶レンズの要部断面図である。
【図４】高温高湿度条件下でのシール部材の信頼試験におけるセルギャップ変化量を示したグラフである。
【図５】図４に示す信頼試験でのセルギャップの測定場所を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施例２における液晶表示装置の一部透視図を含む平面図である。
【図７】図６における液晶表示装置の要部断面図である。
【図８】本発明の実施例３におけるタッチパネルの平面図である。
【図９】図８におけるＫ−Ｋ断面図である。
【図１０】従来技術で特許文献１に示されたところの液晶表示素子の断面図である。
【図１１】図１０における液晶表示素子の上面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０    液晶装置
１１、３１、５１、７１    下基板
１５、３５、５５    液晶部材
１６、３６、５６    スペーサ
２１、４１、６１、８１    上基板
２７、４７、５７、８７    第１のシール部材
２８、４８、５８、８８    第２のシール部材
３０    液晶レンズ
３２、４２、５２、６２、７２、８２    透明基板
３３ａ    円形電極
３３ｂ        環状電極
３３ｃ１、３３ｃ２    引き出し電極
３３ｄ１、３３ｄ２        接続電極
３４、４４、５４、６４    配向膜
４３、５３、６３、７３、８３    透明電極
５０    液晶表示装置
６６    ブラックマトリックス
６７    カラーフィルタ
６８    平坦化膜
５８−１    其の１の第２のシール部材
５８−２    其の２の第２のシール部材
５９、６９、８９  偏光板
７０    タッチパネル
７６    ドットスペーサ
７４、７５    下導電電極
７７、７８    接続電極
８４、８５    上導電電極
９０    ＦＰＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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