(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチパネル付き液晶表示装置において、を用いた場合に、タッチパネルへのフレキシブル配線基板の接続を追加の部品を用いることなく可能とする。【解決手段】ＴＦＴ基板１０の上にカラーフィルタ基板２０が配置され、カラーフィルタ基板２０の上に、第１接着層７０を介して１枚基板構成のタッチパネル１００が貼り付けられている。タッチパネル１００の上に上偏光板２１が貼り付けられ、上偏光板２１の上に第２接着層８０を介してフロントウインドウ２００が貼り付けられている。フロントウインドウ２００は、ＴＦＴ基板１０が１枚となっている端子部１５を覆って液晶表示パネル全体を機械的に保護している。タッチパネル１００の上に上偏光板２１が配置されているので、タッチパネル用フレキシブル配線基板５０の接続部分が、フロントウインドウ２００に当ることは無いので、タッチパネル１００に歪が生ずることを防止することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板の間に液晶層が挟持された液晶表示パネルと、タッチパネルを有する液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板は前記カラーフィルタ基板が重なっていない部分である端子部を有し、
前記ＴＦＴ基板の下側には下偏光板が接着し、
前記タッチパネルは、基板が１枚構成であり、
前記タッチパネルは接着層を介して前記カラーフィルタ基板に直接接着し、
前記タッチパネルには、上偏光板が接着し、
前記上偏光板には、フロントウインドウが接着層を介して接着し、前記フロントウインドウは、前記ＴＦＴ基板の前記端子部を覆っていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記タッチパネルには、タッチパネル用フレキシブル配線基板が接続し、前記タッチパネル用フレキシブル配線基板の高さは、前記上偏光板の高さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記タッチパネル用フレキシブル配線基板と前記タッチパネルは異方性導電膜によって接続していることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に係り、特に携帯電話等に使用されるタッチパネルを有する小型の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成されたカラーフィルタ基板が設置され、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置は小型で薄型にできることから携帯電話等、種々の用途に使用されている。携帯電話には近年多種の用途が加えられている。また、入力装置も、従来のキーボタンの操作に加えてタッチパネルによる指入力が可能な機能が要望されている。この場合は液晶表示パネルのカラーフィルタ基板側にタッチパネルを取り付ける。
【０００４】
液晶は、自らは発光しないので、バックライトが使用される。また、液晶は、偏光光のみを制御できるので、バックライトからの光をＴＦＴ基板の下側に接着した下偏光板によって偏光し、この偏光光を液晶によって制御し、カラーフィルタ基板の上側に配置した上偏光板によって検光することによって画像を形成する。
【０００５】
「特許文献１」には、上基板と下基板の２枚組のタッチパネルを用い、かつ、視認性を向上させるためにタッチパネルの上に上偏光板を配置する構成が記載されている。そして、上偏光板の上には、ハードコートを施した厚さが１２５μｍ程度のフィルムを上偏光板に貼り付ける構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３６１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶表示装置では、画面は一定のサイズを保ったまま、セットの外形寸法を小さくしたいという要求と同時に液晶表示パネルを薄くしたいという要求が強い。液晶表示パネルを薄くするために、液晶表示パネルを製作した後、液晶表示パネルの外側を研磨して薄くしている。
【０００８】
液晶表示パネルを薄くすると機械的強度が問題となる。液晶表示パネルの表示面に機械的圧力が加わると液晶表示パネルが破壊する危険がある。液晶表示パネルにおいて、特に機械的な強度が小さい部分は、ＴＦＴ基板において、カラーフィルタ基板とは重なっていない、いわゆる端子部である。「特許文献１」では、タッチパネルの上に配置された上偏光板に厚さが０．１ｍｍ程度のフィルムを貼り付けているが、この構成では、特に機械的な強度が小さいＴＦＴ基板の端子部の補強にはならない。したがって、ＴＦＴ基板が１枚となっている部分はなんらかの保護を必要とするが、「特許文献１」の構成では、この部分を保護する構成とはなっていない。
【０００９】
タッチパネルに電力を供給したり、タッチパネルから信号を取り出すために、タッチパネルの端子部にフレキシブル配線基板を接続する必要がある。「特許文献１」では、抵抗膜式の２枚組のタッチパネルを用いているが、この場合は、フレキシブル配線基板の接続は特に問題にはならない。
【００１０】
一方、タッチパネルを種々の用途に使用するためには、静電容量式のタッチパネルが用いられるが、このようなタッチパネルの基板は１枚構成である。この場合は、タッチパネルの端子からのフレキシブル配線基板の接続方法が問題となる。
【００１１】
本発明の課題は、タッチパネルを有する液晶表示装置において、ＴＦＴ基板がカラーフィルタ基板と重なっておらず、１枚となっている端子部も外部からの保護し、かつ、１枚構成のタッチパネルを使用する場合も、フレキシブル配線基板の接続の問題を生じない液晶表示装置の構成を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記問題点を克服するものであり、具体的な構成は下記のとおりである。
【００１３】
（１）ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板の間に液晶層が挟持された液晶表示パネルと、タッチパネルを有する液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板は前記カラーフィルタ基板が重なっていない部分である端子部を有し、前記ＴＦＴ基板の下側には下偏光板が接着し、前記タッチパネルは、基板が１枚構成であり、前記タッチパネルは接着層を介して前記カラーフィルタ基板に直接接着し、前記タッチパネルには、上偏光板が接着し、前記上偏光板には、フロントウインドウが接着層を介して接着し、前記フロントウインドウは、前記ＴＦＴ基板の前記端子部を覆っていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１４】
（２）前記タッチパネルには、タッチパネル用フレキシブル配線基板が接続し、前記タッチパネル用フレキシブル配線基板の高さは、前記上偏光板の高さよりも小さいことを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１５】
（３）前記タッチパネル用フレキシブル配線基板と前記タッチパネルは異方性導電膜によって接続していることを特徴とする（２）に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フロントウインドウを、液晶表示パネルの端子部も覆って保護するように、大型にした場合において、１枚構成のタッチパネルを使用した場合でも、タッチパネル用フレキシブル配線基板の接続に起因する凸部を避けるためのＰＥＴフィルムをタッチパネルに貼り付けることが必要なくなるので、ＰＥＴフィルムの貼り付け工程を省略することが出来、液晶表示装置の製造コストの増大を抑えることが出来る。
【００１７】
また、タッチパネルの表面にＰＥＴフィルムを貼り付けることによる界面における反射を防止することが出来、画質を向上することが出来る。さらに、ＰＥＴフィルムを使用しないことによって、ＰＥＴフィルムによる偏光作用が生じない。したがって、偏光サングラスを使用した場合であっても、液晶表示画面の視認性を阻害することは無い。また、ＰＥＴフィルムを使用しないので、ＰＥＴフィルムの厚さ分、液晶表示装置の厚さを小さくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明で使用される液晶表示パネルの平面図である。
【図３】液晶表示パネルにタッチパネルと上偏光板が貼り付けられた平面図である。
【図４】液晶表示パネルとタッチパネルにフロントウインドウが貼り付けられた平面図である。
【図５】タッチパネルの断面図である。
【図６】比較例の液晶表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施例によって本発明を説明する前に、上記従来例の問題を解決する構成を比較例によって説明する。図６は、比較例を示す断面図である。図６において、ＴＦＴ基板１０の上にカラーフィルタ基板２０が配置されている。ＴＦＴ基板１０とカラーフィルタ基板２０との間には液晶が挟持されている。ＴＦＴ基板１０において、カラーフィルタ基板２０が重なっていない、いわゆる端子部１５には、液晶を駆動する駆動ＩＣ３０が配置され、さらに、液晶表示パネルを外部回路と接続するためのフレキシブル配線基板４０が接続されている。フレキシブル配線基板はタッチパネル１００にも接続しているので、液晶表示パネルと接続するフレキシブル配線基板をメインフレキシブル配線基板４０といい、タッチパネル１００と接続するフレキシブル配線基板をタッチパネル用フレキシブル配線基板５０と呼ぶ。
【００２０】
ＴＦＴ基板１０の下には、下偏光板１１が貼り付けられ、カラーフィルタ基板２０の上には上偏光板２１が貼り付けられている。上偏光板２１には、第１接着層７０を介してタッチパネル１００が取り付けられている。タッチパネル１００は１枚構成である。タッチパネル１００の上には、ＰＥＴフィルム６０が貼り付けられている。これは、次の理由による。
【００２１】
図５は、１枚構成のタッチパネルの断面図である。図５に示すタッチパネル１００は静電容量式のタッチパネル１００である。図６において、タッチパネル基板１０１上には下部配線１０２が形成され、下部配線１０２の上には絶縁層１０３が形成され、絶縁層１０３の上には上部配線１０４が形成され、さらに上部配線１０４を覆って保護膜１０５が形成されている。これらの膜は、スパッタリング等で形成されるが、薄膜であり、全体でも１μｍ程度である。
【００２２】
一方、タッチパネル１００に電力を供給したり、タッチパネル１００から信号を取り出したりするための、タッチパネル用フレキシブル配線基板５０、および、フレキシブル配線基板５０とタッチパネル１００を接続するための、異方性導電フィルム１０６は厚く、これらの合計は１００ミクロン程度である。そうすると、タッチパネル１００の上にフロントウインドウ２００を取り付けるさい、タッチパネル用フレキシブル配線基板５０が出っ張るため、タッチパネル１００とフロントウインドウ２００との間に隙間が開いてしまい、タッチパネル１００とフロントウインドウ２００の接着が問題になる。これを防止するために、厚さが約０．１ｍｍ程度のＰＥＴフィルム６０を使用する。
【００２３】
ＰＥＴフィルム６０の上に、第２接着層８０を介してフロントウインドウ２００が貼り付けられている。フロントウインドウ２００は、ガラスで形成されているが、アクリル等の樹脂で形成してもよい。図６に示すように、フロントウインドウ２００は液晶表示パネルのＴＦＴ基板１０よりも大きく形成されている。
【００２４】
したがって、図６におけるフロントウインドウ２００は液晶表示パネルで最も機械的強度が小さい、ＴＦＴ基板１０が１枚となっている部分を保護している。しかし、このために、タッチパネル１００にフレキシブル配線基板５０を接続する場合、フロントウインドウ２００とタッチパネル１００との間の間隔が問題となり、ＰＥＴフィルム６０を配置することが必須となる。
【００２５】
しかし、図６の比較例では、ＰＥＴフィルム６０を貼り付ける工程が必要となる。また、０．１ｍｍ程度ではあるが、ＰＥＴの厚さの分、薄型化が阻害される。また、ＰＥＴフィルム６０は、その製造過程において、延伸を受けるので、この方向に偏光作用を生ずる。
【００２６】
海岸等で、海中を陸から見るような場合、偏光サングラスを使用すると海中がよく見えるという現象があり、釣り人等が偏光サングラスを使用している。しかし、液晶表示装置にＰＥＴフィルム６０を使用していると、ＰＥＴフィルム６０の偏光作用によって、偏光サングラスを使用すると、液晶表示装置の画面が見えないという現象を生ずる。
【００２７】
以下の実施例で説明する本発明は、従来例と比較例の問題点を克服し、機械的な強度を確保しつつ、薄型で、かつ、製造コストを抑えた構成を実現するものである。
【実施例１】
【００２８】
図１は本発明による、液晶表示装置の断面図である。図１において、ＴＦＴ基板１０の上にカラーフィルタ基板２０が重ねられている。ＴＦＴ基板１０とカラーフィルタ基板２０の間には図示しない液晶が挟持されている。ＴＦＴ基板１０の下側には、下偏光板１１が貼り付けられている。下偏光板１１の下側には図示しないバックライトが配置され、バックライトからの光は、下偏光板１１によって偏光されて液晶層に入射する。
【００２９】
ＴＦＴ基板１０がカラーフィルタ基板２０と重なっていない端子部１５には、駆動ＩＣ３０が配置され、かつ、液晶表示パネルを外部と接続するためのメインフレキシブル配線基板４０が接続されている。ＴＦＴ基板１０がカラーフィルタ基板２０と重なっていない部分はＴＦＴ基板１０が１枚であり、強度が弱い。例えば、液晶表示パネルを薄くするために研磨したような構成においては、ＴＦＴ基板１０の厚さは０．２ｍｍ程度である。本実施例では、ＴＦＴ基板１０が１枚となっている、いわゆる端子部１５は、フロントウインドウ２００で覆うことによって、保護している。
【００３０】
図１において、カラーフィルタ基板２０の上には上偏光板２１ではなく、第１接着層７０を介してタッチパネル１００が取り付けられている。タッチパネル１００は図５に示すような、静電容量式で、１枚構成である。タッチパネル１００の上には、上偏光板２１が貼り付けられている。上偏光板２１の貼り付け方は、液晶表示パネルのカラーフィルタ基板２０に上偏光板２１を貼り付けるのと同様な方法で行われる。上偏光板２１の上には第２接着層８０を介してフロントウインドウ２００が接着している。
【００３１】
フロントウインドウ２００は、液晶表示パネルにおけるＴＦＴ基板１０よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板１０がカラーフィルタ基板２０と重なっていない、強度が弱い部分である端子部１５を上から覆って保護している。この場合、タッチパネル１００にタッチパネル用フレキシブル配線基板５０を接続する構造が問題となる。すなわち、図５に示すように、タッチパネル１００にフレキシブル配線基板５０を接続する部分は、他の部分よりも上側に出っ張るので、タッチパネル１００とフロントウインドウ２００との接着に影響が出る。
【００３２】
本発明においては、この問題を、偏光板をタッチパネル１００の上に配置することによって解決している。図１において、偏光板の厚さは０．１３ｍｍ程度である。したがって、図１に示すように、タッチパネル用フレキシブル配線基板５０がフロントウインドウ２００に接触し、タッチパネル１００とフロントウインドウ２００との間にストレスを生ずることは回避することが出来る。
【００３３】
図２〜図４は、図１に示す本発明の構成を与える工程を順に示す平面図である。図２は液晶表示パネルの平面図である。図２において、樹脂モールド９０の中にＴＦＴ基板１０とカラーフィルタ基板２０が重ねあわされた液晶表示パネルが載置されている。ＴＦＴ基板１０がカラーフィルタ基板２０と重なっていない端子部１５には、駆動ＩＣ３０が載置され、また、液晶表示パネルに電気信号を供給するメインフレキシブル配線基板４０が接続されている。
【００３４】
図２において、通常は、カラーフィルタ基板２０の上に上偏光板２１が貼り付けられているが、本発明においては、上偏光板２１はカラーフィルタ基板２０には貼り付けられていない。なお、図２には図示されていないが、ＴＦＴ基板１０の裏側には、下偏光板１１が貼り付けられている。また、ＴＦＴ基板１０の下側には、バックライトが樹脂モールド９０内に収容されている。図２において、強度が最も弱い部分は、ＴＦＴ基板１０が１枚となっている端子部１５である。
【００３５】
図３は、図２に示す液晶表示パネルに対してタッチパネル１００を貼り付けた状態を示す平面図である。タッチパネル１００は、液晶表示パネルにおけるカラーフィルタ基板２０に図示しない第１接着層７０を介して貼り付けられている。タッチパネル１００は、液晶表示パネルのカラーフィルタ基板２０よりやや大きく形成され、液晶表示パネルの表示領域を完全に覆う形となっている。
【００３６】
タッチパネル１００はガラスで形成されているが、電極となるＩＴＯのアニールに耐えることが出来ればプラスチック基板でもよい。プラスチック基板としては、例えば、アクリル、ポリカーボネイト等を使用することができる。
【００３７】
タッチパネル１００を液晶表示パネルのカラーフィルタ基板２０に貼り付ける第１接着層７０は、接着材あるいは粘着材を用いることが出来る。接着材を使用する場合は、例えば、ＵＶ硬化樹脂が使用される。ＵＶ硬化樹脂は当初は液体であり、液晶表示パネルとタッチパネル１００を接着するときは減圧雰囲気中で行われ、気泡の混入を防止する。一方粘着材を使用する場合は、例えば、アクリル系の透明粘着材が使用される。接着材の場合も粘着材の場合も熱可塑性の樹脂が使用される。完成後、気泡、異物等の不良が見つかった場合に、フロントウインドウ２００、タッチパネル１００、液晶表示パネルを引き剥がしてリペアをするためである。
【００３８】
図３に示すように、タッチパネル１００に上偏光板２１が貼り付けられている。上偏光板２１の厚さは０．１３ｍｍ程度である。タッチパネル１００の端部にはタッチパネル１００に電力を供給したり、タッチパネル１００から信号を取り出したりするためのタッチパネル用フレキシブル配線基板５０が接続している。フレキシブル配線基板５０は図５に示すように、異方性導電フィルム１０６を介してタッチパネル１００に接続している。この接続部の高さは、異方性導電フィルム１０６とタッチパネル用フレキシブル配線基板５０を合わせて０．１ｍｍ程度である。したがって、上偏光板２１の高さは、タッチパネル用フレキシブル配線基板５０の接続部の高さよりも大きくなる。
【００３９】
図４は、タッチパネル１００および上偏光板２１を覆って、フロントウインドウ２００が取り付けられた状態を示す平面図である。図４において、フロントウインドウ２００は、図示しない第２接着層８０を介してタッチパネル１００の上に配置した、上偏光板２１に貼り付けられている。フロントウインドウ２００は液晶表示パネル等を外部から保護するために、大きく形成され、樹脂モールド９０を含む液晶表示パネル全体を覆っている。
【００４０】
フロントウインドウ２００は一般にはガラスで形成され、厚さは０．５ｍｍ程度である。フロントウインドウ２００の材料にはアクリル、ポリカーボネイト等のプラスチックを使用することもできる。上偏光板２１とフロントウインドウ２００を接着する第２接着層８０は、接着材あるいは粘着材を用いることが出来る。接着材としてはＵＶ硬化樹脂を用いることが出来る。第２接着層８０として粘着材を用いる場合は、例えば、アクリル樹脂を用いることが出来る。上偏光板２１とフロントウインドウ２００の接着方法は、先に述べた、カラーフィルタ基板２０とタッチパネル１００との接着と同様である。
【００４１】
以上説明したような本発明によって、フロントウインドウ２００を、液晶表示パネルの端子部１５も覆って保護するように、大型にした場合において、１枚構成のタッチパネル１００を使用した場合でも、タッチパネル用フレキシブル配線基板５０の接続に起因する凸部を避けるためのＰＥＴフィルム６０をタッチパネル１００に貼り付けることが必要なくなるので、ＰＥＴフィルム６０の貼り付け工程を省略することが出来、液晶表示装置の製造コストの増大を抑えることが出来る。
【００４２】
また、タッチパネル１００の表面にＰＥＴフィルム６０を貼り付けることによる界面における反射を防止することが出来、画質を向上することが出来る。さらに、ＰＥＴフィルム６０を使用しないことによって、ＰＥＴフィルム６０の偏光作用が生じない。したがって、偏光サングラスを使用した場合であっても、液晶表示画面の視認性を阻害することは無い。また、ＰＥＴフィルム６０を使用しないので、ＰＥＴフィルム６０の厚さ分、液晶表示装置の厚さを小さくすることが出来る。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ＴＦＴ基板、１１…下偏光板、１５…端子部、  ２０…カラーフィルタ基板、  ２１…上偏光板、  ３０…駆動ＩＣ、  ４０…メインフレキシブル配線基板、  ５０…タッチパネル用フレキシブル配線基板、  ６０…ＰＥＴフィルム、  ７０…第１接着層、  ８０…第２接着層、  ９０…樹脂モールド、  １００…タッチパネル、  １０１…タッチパネル基板、  １０２…下配線、  １０３…絶縁層、  １０４…上配線、  １０５…保護膜、  １０６…異方性導電フィルム  ２００…フロントウインドウ
【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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