JP2003114418A

JP2003114418A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003114418A
Application number: JP2002222534A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Takagi; 孝之高木; Kazuhiro Nishikawa; 和宏西川; Takao Hashimoto; 孝夫橋本
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】タッチパネル装置をフロントライト装置の上
に配置して入力操作を行ってもフロントライト装置の導
光板上面を傷つけることがない液晶表示装置を提供す
る。【解決手段】透明タッチパネル（１１）の下面に、透
明で柔軟性を有する自己治癒性樹脂層（１８）が配置さ
れるようにタッチパネル装置を構成するとともに、自己
治癒性樹脂層が導光板（２１）の上面のプリズム（２１
ａ）に接触可能に配置されて、自己治癒性樹脂層の柔軟
性は、タッチパネルへの入力時にプリズムが自己治癒性
樹脂層に接触するとき、接触した部分にキズが発生する
ことによりプリズムの損傷を防止するとともに、発生し
たキズの部分が時間経過とともに自動的に復元するよう
な柔軟性である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶ディス
プレイ装置とフロントライト装置と透明タッチパネル装
置とが順次積層された液晶表示装置に関する。本発明の
液晶表示装置は、コードレス電話機、携帯電話機、電
卓、パソコン、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシス
タント）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、業務用通信
機器などの電子機器などにおいて特に好適なものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置を備えた携帯型電子
機器において、消費電力を下げるために、反射型の液晶
ディスプレイが用いられることがある。反射型の液晶デ
ィスプレイは、バックライトを使用しないことにより消
費電力が小さい点に加え、屋外での使用において外光下
での視認性に優れる点でも携帯型電子機器に適してい
る。

【０００３】そして、十分な外光が得られない屋内や夜
間などの環境で反射型の液晶ディスプレイを使用するに
は、液晶ディスプレイを表側から照明することが必要と
なるため、液晶ディスプレイの上方に光源を位置させた
照明装置であるフロントライト装置が配置されている。

【０００４】フロントライト装置としては、反射型の液
晶ディスプレイの表示面の上に平行に導光板を配置し、
導光板の端面から冷陰極管またはＬＥＤなどの光源から
の光を取り込み、液晶ディスプレイの表示面へ照射させ
るものが一般的である。導光板の一方の面は、端面から
入光した光を液晶ディスプレイの表示面へ出射するため
の光拡散機能を有している。光拡散機能としては、導光
板の上面に微細な多数のプリズムやマイクロレンズを形
成したり、微細なマット加工を行って光を拡散するもの
がある。

【０００５】また、携帯型電子機器における入力装置と
して、タッチパネル装置が多用されている。タッチパネ
ル装置は、フロントライト装置の上に配置される。

【０００６】タッチパネル装置のタッチパネルとして
は、上部電極板として透明導電膜を下面に形成した透明
フィルムを用い、下部電極板として透明導電膜を上面に
形成した透明樹脂板を用い、上部電極と下部電極とが対
向するように積層して構成されるものがある。また、下
部電極板として、透明導電膜を上面に形成した透明フィ
ルムを支持体となる透明樹脂板に全面的に貼り合せたも
のを用いたり、下部電極板として上部電極板と同様のも
のを用いたりして構成されるものもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のタッチ
パネル装置は、電子機器において液晶ディスプレイパネ
ルのフロントライト装置の上に配置して用いると、図１
１に示すように、入力ペン５１や指などの入力による入
力時の荷重によりタッチパネル表面に異常に大きな負荷
を伴ったとき、下部電極板が大きく撓んでしまう。した
がって、図１１、図１２に示すように、下部電極板１１
７の裏面がフロントライト装置の上面に接触し、フロン
トライト装置の導光板１２１の上面に存在する微細な突
起形状（プリズムの先端）が凹むなどして傷つけてしま
う。導光板１２１の上面の微細な突起形状が傷つくと、
フロントライト装置の点灯時に傷ついた箇所が明るく発
光し、液晶ディスプレイの視認性が著しく低下してしま
う。なお、ここで言う「傷」とは、電子部品で言われ
る、目視できないような微細傷をも含むものである。な
お、図１１において、１１２は上部電極フィルム、１１
３は透明導電膜の上部電極、１１４はドットスペーサ、
１１６は透明導電膜の下部電極であり、１２２は光源で
ある。

【０００８】したがって、本発明の目的は、上記のよう
な問題点を解消し、タッチパネル装置をフロントライト
装置の上に配置して入力操作を行ってもフロントライト
装置の導光板上面を傷つけることがない液晶表示装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、以下のように構成している。

【００１０】本発明の第１態様によれば、反射型液晶デ
ィスプレイと、透明な導光板とその端面である入光面に
配置された光源とより構成されるフロントライト装置
と、タッチパネル装置とが順次積層された液晶表示装置
において、透明タッチパネルの下面に、透明で柔軟性を
有する自己治癒性樹脂層が配置されるように上記タッチ
パネル装置を構成するとともに、上記自己治癒性樹脂層
が上記導光板の上面のプリズムに接触可能に配置され
て、上記自己治癒性樹脂層の柔軟性は、上記タッチパネ
ルへの入力時に上記プリズムが上記自己治癒性樹脂層に
接触するとき、接触した部分にキズが発生することによ
り上記プリズムの損傷を防止するとともに、上記発生し
たキズの部分が時間経過とともに自動的に復元するよう
な柔軟性である液晶表示装置を提供する。

【００１１】本発明の第２態様によれば、上記自己治癒
性樹脂層が、厚さ１０〜５０μｍである第１の態様に記
載の液晶表示装置を提供する。

【００１２】本発明の第３態様によれば、上記透明タッ
チパネルが、透明フィルムより構成される上部電極板の
表面に透明導電膜より構成される上部電極が設けられ、
透明樹脂板より構成される下部電極板の表面に透明導電
膜より構成される下部電極とドット状のスペーサとが設
けられ、両電極が上記スペーサにより隙間を空けて対向
するように積層されたものである第１または２の態様に
記載の液晶表示装置を提供する。

【００１３】本発明の第４態様によれば、上記透明タッ
チパネルが、透明フィルムより構成される上部電極板の
表面に透明導電膜より構成される上部電極が設けられ、
透明フィルムより構成される下部電極板の表面に透明導
電膜より構成される下部電極とドット状のスペーサとが
設けられ、両電極が上記スペーサにより隙間を空けて対
向するように積層されたものである第１または２の態様
に記載の液晶表示装置を提供する。

【００１４】本発明の第５態様によれば、上記透明タッ
チパネルが、透明フィルムより構成される上部電極板の
表面に透明導電膜より構成される上部電極が設けられ、
透明フィルムより構成される下部電極板の表面に透明導
電膜より構成される下部電極とドット状のスペーサとが
設けられ、上記下部電極板の裏面に透明樹脂板より構成
される支持体が設けられ、両電極が上記スペーサにより
隙間を空けて対向するように積層されたものである第１
または２の態様に記載の液晶表示装置を提供する。

【００１５】本発明の第６態様によれば、上記自己治癒
性樹脂層の動的粘弾性を熱機械分析により測定したと
き、２５℃における振幅幅が２５μｍ以上である第１ま
たは２の態様に記載のタッチパネル装置を提供する。

【００１６】本発明の第７態様によれば、上記導光板の
上面の上記プリズムと上記タッチパネル装置の上記自己
治癒性樹脂層との間には空気層が存在する第１または２
の態様に記載の液晶表示装置を提供する。

【００１７】本発明の第８態様によれば、上記透明タッ
チパネルの下面と上記自己治癒性樹脂層との間に透明で
柔軟性を有する衝撃分散吸収層が配置され、上記衝撃分
散吸収層の柔軟性は、上記自己治癒性樹脂層が上記導光
板の上記プリズムに接触可能に配置されかつ上記タッチ
パネルへの入力時に上記プリズムが上記自己治癒性樹脂
層に接触するとき、接触した部分に対応する部分がへこ
むことにより上記プリズムからの衝撃を吸収するような
柔軟性である第１または２の態様に記載の液晶表示装置
を提供する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける第１実施形態を詳細に説明する。添付図面において
同じ部品については同じ参照符号を付している。

【００１９】図１〜図３は、それぞれ、本発明の第１〜
３実施形態にかかる液晶表示装置を示す断面図である。
図４は、本発明の第１〜３実施形態にかかる液晶表示装
置のいずれかを組み込んだ携帯型電子機器を示す斜視図
である。図５は、本発明の第１〜３実施形態にかかる液
晶表示装置のいずれかを組み込んだ携帯型電子機器を示
す斜視図である。図中、１は液晶表示装置、１０（１０
Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）はタッチパネル装置、１１（１１
Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）は透明タッチパネル、１２は透明
な上部電極板、１３は透明な上部電極、１４はスペー
サ、１５は周縁接着層、１６は透明な下部電極、１７は
透明な下部電極板、１８は透明な自己治癒性樹脂層、２
０はフロントライト装置、２１は透明な導光板、２２は
光源、３０は液晶ディスプレイ装置、４１は透明な支持
体、５０Ａ、５０Ｂは携帯型電子機器である。

【００２０】図１の第１実施形態にかかるタッチパネル
装置１０Ａは、その透明タッチパネル１１Ａが、透明フ
ィルムより構成される上部電極板１２の表面に透明導電
膜より構成される上部電極１３が設けられ、透明樹脂板
より構成される下部電極板１７の表面に透明導電膜より
構成される下部電極１６とドット状のスペーサ１４とが
設けられ、両電極１３、１６がスペーサ１４により隙間
を空けて対向するように周縁接着層１５で接着されて積
層されている。透明タッチパネル１１Ａの下部電極板１
７の裏面には自己治癒性樹脂層１８が配置されて、この
自己治癒性樹脂層１８がフロントライト装置２０の導光
板２１の凹凸のある上面に接触可能に載置され、フロン
トライト装置２０の導光板２１の下面に液晶ディスプレ
イ３０が配置されるように構成している。よって、この
第１実施形態では、透明タッチパネル１１Ａと、透明タ
ッチパネル１１Ａの最下層に配置された自己治癒性樹脂
層１８とでタッチパネル装置１０Ａを構成し、このタッ
チパネル装置１０Ａを、フロントライト装置２０と液晶
ディスプレイ３０とを有する液晶ディスプレイパネルに
組み付けて液晶表示装置を構成している。

【００２１】図２の第２実施形態にかかるタッチパネル
装置１０Ｂは、その透明タッチパネル１１Ｂが、透明フ
ィルムより構成される上部電極板１２の表面に透明導電
膜より構成される上部電極１３が設けられ、透明フィル
ムより構成される下部電極板１７Ｆの表面に透明導電膜
より構成される下部電極１６とドット状のスペーサ１４
とが設けられ、両電極１３、１６がスペーサ１４により
隙間を空けて対向するように周縁接着層１５で接着され
て積層されている。透明タッチパネル１１Ｂの下部電極
板１７の裏面には自己治癒性樹脂層１８が配置されて、
この自己治癒性樹脂層１８がフロントライト装置２０の
導光板２１の凹凸のある上面に接触可能に載置され、フ
ロントライト装置２０の導光板２１の下面に液晶ディス
プレイ３０が配置されるように構成している。よって、
この第１実施形態では、透明タッチパネル１１Ｂと、透
明タッチパネル１１Ｂの最下層に配置された自己治癒性
樹脂層１８とでタッチパネル装置１０Ｂを構成し、この
タッチパネル装置１０Ｂを、フロントライト装置２０と
液晶ディスプレイ３０とを有する液晶ディスプレイパネ
ルに組み付けて液晶表示装置を構成している。

【００２２】また、図３の第３実施形態にかかるタッチ
パネル装置１０Ｃの透明タッチパネル１１Ｃは、第１実
施形態の透明タッチパネル１１Ａの下部電極板１７の下
側に、透明樹脂板より構成される支持体４１を積層して
構成されている。よって、この第３実施形態では、透明
タッチパネル１１Ｃと、透明タッチパネル１１Ｃの下面
に配置された支持体４１と自己治癒性樹脂層１８とでタ
ッチパネル装置１０Ｃを構成し、このタッチパネル装置
１０Ｃを、フロントライト装置２０と液晶ディスプレイ
３０とを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けて液
晶表示装置を構成している。

【００２３】上記したように、本発明の上記第１〜３実
施形態にかかる液晶表示装置１は、反射型液晶ディスプ
レイ装置３０と、透明な導光板２１とその端面である入
光面に配置された光源２２とより構成されるフロントラ
イト装置２０と、タッチパネル装置１０とが順次積層さ
れた液晶表示装置において、透明タッチパネル１１の下
面に透明で柔軟性を有する自己治癒性樹脂層１８が配置
されるようにタッチパネル装置１０を構成することによ
り、タッチパネル装置１０への入力時に接触するタッチ
パネル装置１０とフロントライト装置２０の各表面を保
護するものである。（図１〜図３参照）。

【００２４】タッチパネル装置１０は、透明タッチパネ
ル１１の下面に、透明で柔軟性を有する自己治癒性樹脂
層１８が形成されたものである。

【００２５】透明タッチパネル１１としては、抵抗膜方
式と呼ばれるものを用いるとよい。抵抗膜方式の透明タ
ッチパネルとは、透明導電膜より構成される上部電極１
３を設けた上部電極板１２と、透明導電膜より構成され
る下部電極１６を設けた下部電極板１７とを、両電極１
３、１６が対向するようにスペーサ１４によりわずかな
隙間をあけて配置し、タッチパネル表面の一部を押圧す
ることにより上部電極板１２を撓ませて両電極１３、１
６を接触させ、電気的に導通させて座標を入力する方式
のものをいう。

【００２６】抵抗膜方式の透明タッチパネル１１Ａ、１
１Ｂ、１１Ｃとしては、透明フィルムより構成される上
部電極板１２の表面に透明導電膜より構成される上部電
極１３を設け、透明樹脂板より構成される下部電極板１
７（１７Ｆ）の表面に透明導電膜より構成される下部電
極１６とドット状の多数のスペーサ１４とを設け、両電
極１３、１６がスペーサ１４により隙間を空けて対向す
るように積層した構造のものを用いるとよい（図１〜図
３参照）。このような構成は、透明タッチパネル１１
Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの軽量化を図るために好適なもので
ある。

【００２７】透明フィルムとしては、ポリカーボネート
系樹脂フィルム、ポリアミド系樹脂フィルム、ポリエー
テルケトン系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、
ポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルム、ポリブチ
レンテレフタレート系樹脂フィルムなどを用いることが
できる。

【００２８】透明導電膜としては、インジウムチンオキ
サイド（ＩＴＯ）膜、酸化スズ膜などを用いることがで
きる。

【００２９】透明樹脂板としては、アクリル系樹脂、ポ
リカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂などの透明性に優れた樹脂より構成される
板材などを用いることができる。

【００３０】スペーサ１４としては、感光性アクリルや
感光性ポリエステルなどの透明な樹脂をフォトプロセス
で微細なドット形状に形成して得ることができる。ま
た、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系
樹脂などより構成される透明インキを印刷法により微細
なドット形状に多数形成してスペーサ１４とすることも
できる。

【００３１】周縁接着層１５は、上部電極板１２および
上部電極１３と、下部電極板１７（１７Ｆ）および下部
電極１６とを周縁で貼り合わせるものである。周縁接着
層１５は、上部電極板１２の下面の周縁部と、下部電極
板１７（１７Ｆ）の上面の周縁部の片方または両方に、
アクリル系などの接着剤を塗布して形成することができ
る。また、両面粘着テープを用いてもよい。

【００３２】また、第２実施形態のように、下部電極板
１７Ｆとして透明フィルムを用いてもよい（図２参
照）。この場合、より薄型化を図ることができる。ま
た、下部電極板１７（１７Ｆ）としてガラスを用いても
よい。下部電極板１７にガラスを用いた場合、自己治癒
性樹脂層１８が無いものは、ガラス面がむき出しにな
り、落下衝撃等があった場合に、割れが発生するケース
がある。また、強い荷重で静圧した場合にも、ガラスが
たわみ、割れるケースがある。しかしながら、自己治癒
性樹脂層１８を有する上記第２実施形態では、自己治癒
性樹脂層１８により、落下衝撃を緩和したり、静圧時の
たわみを緩和する効果があり、割れるケースを減らすこ
とができる。

【００３３】さらに、透明タッチパネル１１Ｂ自体に剛
性をもたせるため、下部電極板１７Ｆの下側に透明樹脂
板より構成される支持体４１を積層して用いるようにし
てもよい（図３参照）。このとき、自己治癒性樹脂層１
８は支持体４１の下側に配置する。

【００３４】支持体４１としては、アクリル系樹脂、ポ
リカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂などの透明性に優れた樹脂より構成される
板材などを用いることができる。

【００３５】以上述べたような構成の透明タッチパネル
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、透明タッチパネル１１Ａ、
１１Ｂ、１１Ｃの軽量化を図るために好適なものであ
る。

【００３６】また、透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、
１１Ｃとして、静電容量方式、光方式など異なる方式の
ものを用いてもよい。

【００３７】透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ
の下面には、透明で柔軟性を有する自己治癒性樹脂層１
８を形成する。入力ペンや指などによる入力時の荷重に
よりタッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが撓み、
タッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの下面と、タ
ッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの下側に位置す
るフロントライト装置２０の微細な凹凸形状を持つ導光
板２１の上面のプリズム２１ａとが接触したときに、自
己治癒性樹脂層１８は、図６および図７に示すように導
光板２１の上面のプリズム２１ａの先端が接触した部分
に傷が発生したり、へこんだりすることにより接触時に
積極的に傷ついて損傷を受け、プリズム２１ａの微細凹
凸形状を保護する機能を果たす。なお、プリズム２１ａ
の先端が接触して傷が発生したりへこんだりした自己治
癒性樹脂層１８の部分は、図８に示すように、下記する
自己治癒性樹脂層１８自体の有する自己治癒機能によ
り、時間経過とともに復元する。また、本発明において
は、導光板２１の上面に光拡散機能を発揮させるために
形成される微細凹凸形状の総称としてプリズム２１ａの
語句を用いている。

【００３８】自己治癒性樹脂層１８は、タッチパネル装
置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの視認性を低下させないため
に、高い透明性が必要である。具体的には、全光線透過
率８５％以上、ヘーズ５％以内であるのが好ましい。ま
た、自己治癒性樹脂層１８の厚さが大きくなると、タッ
チパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの表面と液晶ディ
スプレイ装置３０との距離が大きくなり、視差が大きく
なって視認性が低下するので不適当である。

【００３９】衝撃により、自己治癒性樹脂層１８が積極
的に傷ついて損傷を受けるが時間経過とともに自動的に
復元するためには自己治癒性樹脂層１８が柔軟性を有す
ることが必要だが、柔軟性が有り過ぎると自己治癒性樹
脂層１８自体の形状が変形してしまい、視認できるほど
の跡が自己治癒性樹脂層１８自体に残るので不都合であ
る。したがって、ある程度の硬さ（鉛筆硬度（ＪＩＳ−
Ｋ５４００１９９０年）ＨＢで傷がつく程度の硬さ）
を保つとともに衝撃により、自己治癒性樹脂層１８が積
極的に傷ついて損傷を受けるが時間経過とともに自動的
に復元する程度に柔軟性があり、かつ薄い厚さで上記柔
軟性を有する素材を用いる。なお、ここで言う「傷」と
は、通常目視レベルでわかる顕著な傷の他、電子部品で
言われる、目視できないような微細傷をも含むものであ
る。

【００４０】自己治癒性樹脂とは、多少のへこみや傷な
どが生じたとしても、その弾性により経時的に修復され
るような機能を有する樹脂をいう。このような機能を有
する樹脂としては、アクリル系やウレタン系の架橋構造
を有する樹脂などがある。自己治癒性樹脂を自己治癒性
樹脂層１８として用いる場合、その厚さは１０〜５０μ
ｍが適当である。

【００４１】この自己治癒性樹脂は、架橋やネットワー
ク構造等の構造を持たせ、変形しても、時間の経過とと
もに変形前の形状へ復元するものである。タッチパネル
への入力時、タッチパネル表面を指やペン等で圧力を加
え、また、摺動するが、このときタッチパネルの自己治
癒性樹脂層１８の自己治癒性樹脂自体が変形することに
より、フロントライト装置２０のプリズム２１ａへのダ
メージを軽減する。そして、時間の経過とともに自己治
癒性樹脂が変形前の形状へ復元する。したがって、タッ
チパネル表面を繰り返し摺動しても、フロントライト装
置２０のプリズム２１ａへの劣化は認められず、液晶デ
ィスプレィ３０の画質劣化に繋がらない。なお、本明細
書においては、この時間の経過とともに復元する機能を
短い語でわかりやすく説明するために、生体の「自己治
癒」になぞらえたこの表現を利用している。

【００４２】自己治癒性樹脂を自己治癒性樹脂層１８と
するには、透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの
下面に塗布して硬化させることによって、自己治癒性樹
脂層１８を形成することができる。

【００４３】また、この他、自己治癒性樹脂コーティン
グフィルムを透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ
の下面に貼り付けることにより自己治癒性樹脂層１８を
形成するようにしてもよい。すなわち、あらかじめＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボ
ネート）などの透明なフィルムに自己治癒性樹脂をロー
ルコーター等でコーティングし、紫外線あるいは熱にて
硬化させた自己治癒性コーティングフィルムを透明タッ
チパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの下面に透明な粘着剤
を介して全面貼り合せしたものを用いてもよい。

【００４４】このような構成の液晶表示装置１は、コー
ドレス電話機、携帯電話機、電卓、サブノートパソコ
ン、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、業務用通
信機器など、反射型の液晶ディスプレイ装置３０とフロ
ントライト装置２０とを備えた携帯型電子機器５０Ａ、
５０Ｂに適用することができる。

【００４５】本発明の液晶表示装置１を組み込んだ携帯
型電子機器５０の一例を図４〜５に示す。携帯型電子機
器５０は、液晶表示部の最上部に設置されたペン入力装
置であるタッチパネル装置１０により入力機能を実現す
る。タッチパネル装置１０は、反射型の液晶ディスプレ
イ装置３０と、フロントライト装置２０とを少なくとも
組み合わせて用いる（図１〜図３参照）。

【００４６】フロントライト装置２０は、通常、透明な
導光板２１とその端面に配置された光源２２とから少な
くとも構成される。

【００４７】導光板２１としては、透明樹脂より構成さ
れるものを用いるとよい。透明樹脂としては、透明性、
導光性に優れたアクリロニトリル−スチレン共重合体樹
脂、セルロースアセトブチレート樹脂、セルロースプロ
ピオネート樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂など
を用いることができる。

【００４８】導光板２１の形状としては、板状の導光板
２１の上面に多数の微細な突起形状が形成されたものを
用いる。微細な微細な突起形状としては、プリズム形状
やマイクロレンズ形状、あるいはマット形状などがあ
る。

【００４９】導光板２１の上面のプリズム２１ａと透明
タッチパネル１１の下面の自己治癒性樹脂層１８との間
には空気層４０が存在するように配置されている。すな
わち、導光板２１の上面のプリズム２１ａと透明タッチ
パネル１１の下面の自己治癒性樹脂層１８との間には光
の屈折率を設けるために、空気層４０が必要になる。な
ぜならば、図９および図１０に示すように、プリズム２
１ａの屈折率（約１．５）と空気層４０の屈折率（１）
の差（約０．５）でもって、光源２２からの光がプリズ
ム面２１ａで反射して、真下に光が落ち、液晶ディスプ
レイ３０下の反射板４９で反射してきた光のみが導光板
２１から出光する様にプリズム角度等が設計されている
ためである。よって、プリズム２１ａと透明タッチパネ
ル１１の自己治癒性樹脂層１８との間に空気層４０を持
たない（屈折率差が無い）場合は、うまく光が出光され
ない。上記空気層４０の厚みは、特に限定しないが、ト
ータルのセット厚みおよび液晶ディスプレイ３０の視差
を小さくするために、１０〜１００μｍが好ましい。な
お、図９において、５０はフレームであり、液晶ディス
プレイ３０と導光板２１とが組み込まれるフレーム５０
である。

【００５０】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その他種々の態様で実施できる。

【００５１】例えば、図１３に示すように、上記透明タ
ッチパネル１１の下面と上記自己治癒性樹脂層１８との
間に透明で柔軟性を有する衝撃分散吸収層３１８を配置
するようにしてもよい。

【００５２】上記衝撃分散吸収層３１８の柔軟性は、上
記自己治癒性樹脂層１８が上記導光板２１の上記プリズ
ム２１ａに接触可能に配置されかつ上記タッチパネルへ
の入力時に上記プリズム２１ａが上記自己治癒性樹脂層
１８に接触するとき、接触した部分に対応する衝撃分散
吸収層３１８の部分がへこむことにより上記プリズムか
らの衝撃を吸収するような柔軟性である。よって、入力
ペン５１や指などによる入力時の荷重によりタッチパネ
ル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが撓み、タッチパネル装
置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの下面の自己治癒性樹脂層１
８と、タッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの下側
に位置するフロントライト装置２０の微細な凹凸形状を
持つ導光板２１の上面のプリズム２１ａとが接触したと
きに、導光板２１の上面のプリズム２１ａの先端が接触
した自己治癒性樹脂層１８の部分に対応する衝撃分散吸
収層３１８の部分がへこむことにより、上記接触時の圧
力を吸収させ、導光板２１の上面の微細凹凸形状をより
一層確実に保護する機能を果たす。なお、へこんだ衝撃
分散吸収層３１８の部分は、衝撃分散吸収層３１８自体
の有する柔軟性の機能により、時間経過とともに復元す
る。

【００５３】上記衝撃分散吸収層３１８は、タッチパネ
ル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの視認性を低下させない
ために、高い透明性が必要である。具体的には、全光線
透過率８５％以上、ヘーズ５％以内であるのが好まし
い。その理由は以下のとおりである。特に、上記各実施
形態の液晶ディスプレイ３０は反射型のため、フロンロ
トライト非点灯時において、液晶ディスプレイ３０の明
るさはタッチパネル１０を２回通過した光に依存する。
そのため、タッチパネル１０の透過率が重要視され、一
般的に８５％以上の要求がある。また、ヘイズが高い場
合、光拡散が発生して、鮮明な画像が得られないため、
５％以下が要求される。

【００５４】また、衝撃分散吸収層３１８の厚さが大き
くなると、タッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの
表面と液晶ディスプレイ３０との距離が大きくなり、視
差が大きくなって視認性が低下するので不適当である。

【００５５】衝撃を吸収するためには衝撃分散吸収層３
１８が柔軟性を有することが必要だが、柔軟性が有り過
ぎると衝撃分散吸収層３１８自体の形状が変形してしま
い、視認できるほどの跡が衝撃分散吸収層３１８自体に
残るので不都合である。したがって、ある程度の硬さを
保つとともに衝撃を吸収できる程度に柔軟性があり、か
つ薄い厚さで衝撃を吸収する素材を衝撃分散吸収層３１
８として用いる必要がある。このような特性を有する素
材として、シリコーン樹脂、高分子ゲルなどがある。

【００５６】シリコーン樹脂としては、表面に粘着性を
有するゲルシート状のものが適している。シリコーン樹
脂を衝撃分散吸収層３１８として用いる場合、その厚さ
は５０〜５００μｍが適当である。シリコーン樹脂のゴ
ム硬度は、１０〜５０（日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ６２
５３（１９９７年））が適当である。さらに、１０〜３
０がより望ましい。

【００５７】高分子ゲルとしては、アクリル系樹脂、ウ
レタン系樹脂、天然高分子材料などを用いることができ
る。高分子ゲルを衝撃分散吸収層３１８として用いる場
合、その厚さは５０〜５００μｍが適当である。

【００５８】シリコーン樹脂を衝撃分散吸収層３１８と
する場合は、透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ
の下面に塗布して硬化させることによって、衝撃分散吸
収層３１８を形成することができる。また、高分子ゲル
を衝撃分散吸収層３１８とする場合は、透明タッチパネ
ル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの下面に高分子ゲルをゲルシ
ート状に整形したものを貼着することによって、衝撃分
散吸収層３１８を形成することができる。

【００５９】衝撃分散吸収層３１８の硬度・温度特性に
関して、動的粘弾性を熱機械分析（ＴＭＡ法）により測
定したとき、２５℃における振幅幅が２５μｍ以上必要
である。また、低温（−２０℃）から高温（７０℃）の
範囲で振幅値に変化が少ないものが望ましい。つまり、
広い温度範囲で硬さが変化しないものが望ましく、シリ
コーンゴム、アクリルゲル等が挙げられる。場合によっ
ては、異なる材質のものを積層して所望の特性を得ても
構わない。ここで、ＴＭＡ法とは、日本工業規格（ＪＩ
Ｓ）Ｋ７１９６（１９９１年）に規定されており、この
規格は、熱可塑性プラスチックフィルムおよびシートの
熱機械分析（ＴＭＡ）の針入モードに基づく軟化温度試
験方法についての規定である。針入モードとは、ＴＭＡ
装置の針状の圧子を用いて、試験片の軟化に伴う変位を
測定する方式である。

【００６０】なお、衝撃分散吸収層３１８としては粘着
剤を使用することもできるが、衝撃分散吸収層３１８は
粘着剤以外の材料（シリコーンゴム、ウレタン等の粘着
性を有しない材料）も使用可能である。

【００６１】なお、上記様々な実施形態のうちの任意の
実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有
する効果を奏するようにすることができる。

【００６２】本発明は、添付図面を参照しながら好まし
い実施形態に関連して充分に記載されているが、この技
術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白で
ある。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲に
よる本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に
含まれると理解されるべきである。

【００６３】

【実施例】（実施例）下面にＩＴＯより構成される上
部電極を形成した厚さ１５０μｍの透明フィルムより構
成される上部電極板と、上面にＩＴＯより構成される下
部電極と透明樹脂より構成されるスペーサー（面積占有
率０．１％、高さ３μｍ）を形成した厚さ１００μｍの
透明フィルムより構成される下部電極板とを、両電極が
互いにスペーサにより隙間を空けて対向するように周縁
接着層として周囲を両面粘着テープで貼り合わせた。

【００６４】次いで、下部電極板の下面に、厚さ１．０
ｍｍのポリカーボネート板を、透明粘着材を介して全面
にて貼り合わせて支持体を積層し、抵抗膜方式の透明タ
ッチパネルを得た。

【００６５】次いで、透明タッチパネルの下面に、架橋
構造を有するアクリル系樹脂より構成される自己治癒性
樹脂を厚さ３０μｍになるようにコーティング法で塗布
して自己治癒性樹脂層を形成し、タッチパネル装置を得
た。

【００６６】このようにして得たタッチパネル装置をフ
ロントライト装置の上面に積層した。

【００６７】フロントライト装置の導光板として、断面
が不等辺三角形形状の多数のプリズムラインがアクリル
樹脂板の上面に成形加工されたものを使用した。三角形
の頂角は５０°、プリズムライン間のピッチは２００μ
ｍとした。

【００６８】次いで、タッチパネル面の入力面中央部
へ、筆圧（荷重圧）２．４５Ｎにてフロントライト装置
のプリズムラインに対して垂直方向に直線的に５０ｍｍ
の折り返し摺動を１０万回行い、フロントライト装置の
光源を点灯させた状態でフロントライト装置およびタッ
チパネル装置を確認する摺動試験を行ったところ、フロ
ントライト装置およびタッチパネル装置のどちらにも外
観的な傷は生じなかった。

【００６９】（比較例）実施例１と同様の透明タッチ
パネルの下面に、厚さ２５μｍの透明粘着剤を全面的に
介して、厚さ５０μｍの透明なポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを貼り合わせて透明フィルム層を形成し、
タッチパネル装置を得た。

【００７０】このようにして得たタッチパネル装置を実
施例１と同様のフロントライト装置の上面に積層し、実
施例１と同様の摺動試験を行ったところ、１０回の往復
でフロントライトのプリズムに傷が生じた。

【００７１】

【発明の効果】本発明は、上記した構成からなるので、
次のような効果を有する。

【００７２】本発明の液晶表示装置は、反射型液晶ディ
スプレイ装置と、透明な導光板とその端面である入光面
に配置された光源とより構成されるフロントライト装置
と、タッチパネル装置とが順次積層された液晶表示装置
において、透明タッチパネルの下面に透明で柔軟性を有
する自己治癒性樹脂層が形成されるようにタッチパネル
装置を構成することにより、タッチパネル装置への入力
時に接触するタッチパネル装置とフロントライト装置の
各表面を保護するように構成されているので、タッチパ
ネル装置をフロントライト装置の上に配置して入力操作
を行ってもフロントライト装置の導光板上面を傷つける
（すなわち、電子部品で言われる、目視できないような
微細傷もつける）ことがないものである。すなわち、導
光板の上面のプリズムの先端が接触した自己治癒性樹脂
層の部分に傷が発生したり、へこんだりすることによ
り、自己治癒性樹脂層に対するプリズムの接触時に、自
己治癒性樹脂層が積極的に傷ついて損傷を受け、プリズ
ムの微細凹凸形状を保護する（すなわち、プリズムの微
細凹凸形状に対する、電子部品で言われる、目視できな
いような微細傷の発生を防止する）機能を果たすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる液晶表示装置を
示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態にかかる液晶表示装置を
示す断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態にかかる液晶表示装置を
示す断面図である。

【図４】本発明の第１〜３実施形態にかかる液晶表示装
置のいずれかを組み込んだ携帯型電子機器を示す斜視図
である。

【図５】本発明の第１〜３実施形態にかかる液晶表示装
置のいずれかを組み込んだ携帯型電子機器を示す斜視図
である。

【図６】本発明の第１〜３実施形態において、タッチパ
ネル装置で入力するとき自己治癒性樹脂層により接触時
に積極的に傷ついて損傷を受ける状態を説明する断面図
である。

【図７】図６の円形に囲まれた部分の拡大断面図であ
る。

【図８】図７の状態から経時変化により復元した状態を
説明する断面図である。

【図９】上記実施形態において、タッチパネル装置と液
晶ディスプレイパネルとが組み込まれた液晶表示装置の
断面図である。

【図１０】上記実施形態において、導光板の上面のプリ
ズムと透明タッチパネルの自己治癒性樹脂層との間に空
気層を配置した状態を説明する説明図である。

【図１１】従来のタッチパネル装置で入力するとき接触
時の圧力によりプリズムが損傷する状態を説明する断面
図である。

【図１２】図１１の円形に囲まれた部分の拡大断面図で
ある。

【図１３】上記実施形態の変形例において、透明タッチ
パネルの下面と自己治癒性樹脂層との間に衝撃分散吸収
層を配置した状態の断面図である。

【符号の説明】

１液晶表示装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）タッチパネル装置１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）透明タッチパネル１２透明な上部電極板１３透明な上部電極１４スペーサ１５周縁接着層１６透明な下部電極１７透明な下部電極板１８透明な自己治癒性樹脂層２０フロントライト装置２１透明な導光板２２光源３０液晶ディスプレイ装置４１透明な支持体５０Ａ、５０Ｂ携帯型電子機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H089 HA18 QA02 SA17 TA11 TA18 UA09 2H092 GA62 HA04 NA25 PA07 PA13 RA10 5B087 AA04 AB04 CC02 CC12 CC14 CC20 CC37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射型液晶ディスプレイと、透明な導光
板とその端面である入光面に配置された光源とより構成
されるフロントライト装置と、タッチパネル装置とが順
次積層された液晶表示装置において、透明タッチパネル
の下面に、透明で柔軟性を有する自己治癒性樹脂層が配
置されるように上記タッチパネル装置を構成するととも
に、上記自己治癒性樹脂層が上記導光板の上面のプリズ
ムに接触可能に配置されて、上記自己治癒性樹脂層の柔
軟性は、上記タッチパネルへの入力時に上記プリズムが
上記自己治癒性樹脂層に接触するとき、接触した部分に
キズが発生することにより上記プリズムの損傷を防止す
るとともに、上記発生したキズの部分が時間経過ととも
に自動的に復元するような柔軟性である液晶表示装置。
【請求項２】上記自己治癒性樹脂層が、厚さ１０〜５
０μｍである請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】上記透明タッチパネルが、透明フィルム
より構成される上部電極板の表面に透明導電膜より構成
される上部電極が設けられ、透明樹脂板より構成される
下部電極板の表面に透明導電膜より構成される下部電極
とドット状のスペーサとが設けられ、両電極が上記スペ
ーサにより隙間を空けて対向するように積層されたもの
である請求項１〜２のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項４】上記透明タッチパネルが、透明フィルム
より構成される上部電極板の表面に透明導電膜より構成
される上部電極が設けられ、透明フィルムより構成され
る下部電極板の表面に透明導電膜より構成される下部電
極とドット状のスペーサとが設けられ、両電極が上記ス
ペーサにより隙間を空けて対向するように積層されたも
のである請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装
置。
【請求項５】上記透明タッチパネルが、透明フィルム
より構成される上部電極板の表面に透明導電膜より構成
される上部電極が設けられ、透明フィルムより構成され
る下部電極板の表面に透明導電膜より構成される下部電
極とドット状のスペーサとが設けられ、上記下部電極板
の裏面に透明樹脂板より構成される支持体が設けられ、
両電極が上記スペーサにより隙間を空けて対向するよう
に積層されたものである請求項１〜４のいずれかに記載
の液晶表示装置。
【請求項６】上記自己治癒性樹脂層の動的粘弾性を熱
機械分析により測定したとき、２５℃における振幅幅が
２５μｍ以上である請求項１〜５のいずれかに記載のタ
ッチパネル装置。
【請求項７】上記導光板の上面の上記プリズムと上記
タッチパネル装置の上記自己治癒性樹脂層との間には空
気層が存在する請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表
示装置。
【請求項８】上記透明タッチパネルの下面と上記自己
治癒性樹脂層との間に透明で柔軟性を有する衝撃分散吸
収層が配置され、上記衝撃分散吸収層の柔軟性は、上記
自己治癒性樹脂層が上記導光板の上記プリズムに接触可
能に配置されかつ上記タッチパネルへの入力時に上記プ
リズムが上記自己治癒性樹脂層に接触するとき、接触し
た部分に対応する部分がへこむことにより上記プリズム
からの衝撃を吸収するような柔軟性である請求項１〜７
のいずれかに記載の液晶表示装置。