專利名稱：輸入顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠通過手指或觸控筆等的接觸來輸入信息的輸入顯示裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，包含液晶面板作為顯示器的移動設(shè)備等的輸入顯示裝置中，基于小型化或者薄型化的要求，在顯示器的顯示面搭載觸摸面板的輸入顯示裝置被實用化。觸摸面板存在靜電電容式、電阻膜式、光學(xué)方式、超聲波方式或者電磁感應(yīng)式等種種的方式。例如，提出了在構(gòu)成液晶顯示裝置的偏振片與液晶層之間組裝了電阻膜式觸摸傳感器的內(nèi)觸摸型輸入顯示裝置(專利文獻I)。在如此結(jié)構(gòu)的輸入顯示裝置中，因為液晶層與觸摸傳感器的距離近，所以可以給予使用者自然的輸入操作感。另外，因為在移動設(shè)備中，觸摸傳感器動作的頻度非常高，所以從耐久性更加優(yōu)良的優(yōu)點出發(fā)，近年已經(jīng)形成大量采用靜電電容式觸摸面板的現(xiàn)象?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2003-036143號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明解決的問題但是，在使用包含在不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子的液晶層作為靜電電容方式的液晶層，使用靜電電容式傳感器作為觸摸傳感器的情況下，存在經(jīng)常發(fā)生顯示缺陷或者誤動作的問題。本發(fā)明的目的是，提供能夠在無損自然的操作感的情況下，降低顯示缺陷的發(fā)生并且降低誤動作的發(fā)生的輸入顯示裝置。用于解決問題的技術(shù)方案為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的輸入顯示裝置的特征在于，包含:包含在不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子的液晶層、配置于所述液晶層可視側(cè)的第一偏振片、配置于所述第一偏振片與所述液晶層之間的靜電電容式傳感器、與配置于所述第一偏振片與所述靜電電容式傳感器之間且附著于所述第一偏振片的防靜電層，所述靜電電容式傳感器具有透明基板、形成于所述透明基板上的透明電極圖案、與以埋設(shè)所述透明電極圖案的方式形成在所述透明基板上的第一粘合層，所述防靜電層的表面電阻值為1.0X IO9 1.0X IO11 Ω/ 口。優(yōu)選的，本發(fā)明的輸入顯示裝置還包含在所述防靜電層與所述第一粘合層之間配置的擴大可視側(cè)的可視角的相位差膜。并且，也可以是，對于液晶層在可視側(cè)的相反側(cè)，介由第二粘合層配置第二偏振片。并且，優(yōu)選的，所述防靜電層包含表面活性劑、堿金屬鹽、多元醇、導(dǎo)電性微粒以及導(dǎo)電性聚合物中的任一個，更優(yōu)選的，所述堿金屬鹽是雙(三氟鏈烷磺?；?酰亞胺堿金屬鹽。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在包含在不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子的液晶層與第一偏振片之間，配置表面電阻值為1.0Χ1(Τ .0Χ10ηΩ/ □的防靜電層。如此，能夠抑制以靜電等為起因的第一偏振片的帶電，從而抑制液晶層的液晶分子的取向缺陷。并且，通過將表面電阻值設(shè)定在所述范圍，靜電電容式傳感器能夠正確地檢測在透明電極圖案與使用者的手指之間產(chǎn)生的電容的變化。因此，能夠在無損自然的操作感的情況下，降低顯示缺陷的發(fā)生，并且還能夠減少誤動作的發(fā)生。


圖1是概略地表示本發(fā)明實施方式的輸入顯示裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是表示圖1的輸入顯示裝置的變形例的剖視圖。圖3是表示圖1的輸入顯示裝置的其它變形例的剖視圖。圖4是表示圖1的防靜電層的表面電阻值與在輸入顯示裝置發(fā)生的誤動作以及顯示缺陷的關(guān)系的圖。符號說明I，I’，10輸入顯示裝置2，12 液晶層

3偏振片4，4’，14靜電電容式傳感器5，15防靜電層6透明基板7，7’透明電極圖案8，8’ 粘合層13第一偏振片16上部基板17透明電極圖案18第一粘合層19相位差膜20下部基板21第二粘合層22第二偏振片
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。圖1是概略地表示本發(fā)明實施方式的輸入顯示裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。應(yīng)予說明，在圖1中，為了說明的方便，使得構(gòu)成輸入顯示裝置的各層的厚度與實際的尺寸不同來進行記載，各層的厚度不限于圖1的情況。
本發(fā)明的輸入顯示裝置I如圖1所示，包含:包含在不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子的液晶層2、配置于該液晶層可視側(cè)的偏振片(第一偏振片)3、配置于該偏振片與液晶層2之間的靜電電容式傳感器4、配置于該靜電電容式傳感器與偏振片3之間且附著于偏振片3的防靜電層5。靜電電容式傳感器4具有透明基板6、形成于該透明基板上的透明電極圖案7、與以埋設(shè)該透明電極圖案的方式形成在透明基板上的粘合層(第一粘合層)8。在如上所述構(gòu)成的輸入顯示裝置I中，能夠同時降低偏振片3由于靜電而帶電時產(chǎn)生的液晶層2的顯示缺陷與靜電電容式傳感器4的誤動作。此處，包含在不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子的液晶層(例如IPS方式的液晶層)，通常通過在水平方向施加電場使液晶分子在水平方向旋轉(zhuǎn)來進行顯示。此時，偏振片由于靜電而帶電時，有時發(fā)生因為在此帶電部對液晶層施加垂直方向的電場，所以部分液晶分子在垂直方向取向的顯示不良的情況。另一方面，靜電電容式傳感器是在使用者的手指接近其表面時檢測透明電極圖案與手指形成的微弱電容的部件。此處，在所述透明電極圖案與使用者的手指之間存在防靜電層那樣的導(dǎo)電層時，不能得到期望的電容(capacitance)，這成為誤動作的原因。因此，偏振片由于靜電而帶電時產(chǎn)生的液晶層的顯示缺陷與靜電電容式傳感器的誤動作是彼此存在二律背反(trade-off)(此消彼長)的關(guān)系的問題，同時解決它們非常地困難。本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q所述問題而反復(fù)進行精心研究，其結(jié)果是，著眼于液晶層的顯示缺陷與防靜電層的表面電阻值的關(guān)系，以及靜電電容式傳感器的誤動作與防靜電層的表面電阻值的關(guān)系。并且，得到了如下突破性的認識，即，將在特定的位置上配置的防靜電層的表面電阻值設(shè)定為后述的特定的值時，能夠同時解決所述存在二律背反關(guān)系的2個問題。接著，以下說明輸入顯示裝置I的各個構(gòu)成要素的詳細情況。(液晶層)本發(fā)明使用的液晶層包含在不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子，是被稱為所謂的IPS (In-Plane Switching)(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)方式的液晶層。所述液晶層的厚度是例如
1.5 μ m 4.0 μ m。一般來說，在所述液晶層的上側(cè)配置上部基板(未圖示)、在下側(cè)配置下部基板(未圖示)。通常在上部基板或者下部基板的一側(cè)形成用于在液晶層形成水平方向的電場的梳狀電極(未圖示)。(偏振片)本發(fā)明使用的偏振片配置于液晶層的可視側(cè)。所述偏振片具有如下功能，即將入射到該偏振片的光分離為相互垂直的2個偏光成分,透射一個偏光成分,吸收另一個偏光成分。所述偏振片在平面內(nèi)具有吸收軸與透射軸。所述吸收軸是最大地吸收入射光的方向，所述透射軸是最大地透射光的方向。一般地，所述吸收軸與所述透射軸相互垂直。所述偏振片只要具有所述功能即可，沒有特別地限制，但是，優(yōu)選的是層疊體，其包含含有二向色性元素的聚乙烯醇系樹脂的拉伸膜、與在該拉伸膜的一側(cè)配置的保護膜。所述拉伸膜的厚度通常是1.0 μ πΓ30 μ m。所述保護膜的厚度通常是20μπΓ 50μπι。如此的偏振片能夠從例如日東電工株式會社(商品名=NPF (注冊商標)1224DU)獲得。(防靜電層)本發(fā)明使用的防靜電層被配置在偏振片與靜電電容式傳感器之間，并且附著于偏振片。此防靜電層的厚度是例如0.1 μ πΓ80 μ m。所述防靜電層的每單位面積的表面電阻是
1.0 X IO9 1.0 X IO11 Ω/□ (ohms per square)。防靜電層的表面電阻值小于 1.0 X IO9 Ω / □時會發(fā)生靜電電容式傳感器的誤動作，另一方面，表面電阻值超過1.0X IO11 Ω / □時會發(fā)生液晶層的顯示缺陷。因此，通過使用表面電阻值在所述范圍的防靜電層，能夠同時降低偏振片由于靜電而帶電時產(chǎn)生的液晶層的顯示缺陷、與靜電電容式傳感器的誤動作。所述防靜電層是以例如丙烯酸樹脂為主要成分的材料，優(yōu)選包含防靜電劑。此防靜電層可以通過將分散有防靜電劑的壓敏粘結(jié)劑(PSA)粘貼于偏振片來形成，也可以在任意的涂布劑或者溶劑中混合、或者就以原液的形式直接涂布于偏振片來形成。所述防靜電層的厚度，在使用分散有防靜電劑的壓敏粘結(jié)劑的情況下，是例如IOum 80 μ m,將防靜電劑在涂布劑或者溶劑中混合、或者就以原液的形式直接涂布來形成的情況下，是例如0.1 μ πΓ Ο μ m。防靜電層優(yōu)選包含表面活性劑、堿金屬鹽、多元醇、導(dǎo)電性微粒以及導(dǎo)電性聚合物中的任一個，更優(yōu)選的，作為堿金屬鹽包含雙(三氟鏈烷磺?；?酰亞胺堿金屬鹽(Bis (trif luoroalkanesulfonyl) imide alkaline metal salt)。所述防靜電層能夠從例如東京化成工業(yè)株式會社獲得。作為所述表面活性劑，能夠使用磺酸系化合物等陰離子型或者兩性表面活性劑、環(huán)氧乙烷等非離子型表面活性劑等。作為所述多元醇，能夠使用如聚乙二醇的酯化反應(yīng)物等。作為所述導(dǎo)電性微粒，能夠使用導(dǎo)電性的炭黑(CB)、碳納米管(CNT)等。作為所述導(dǎo)電性聚合物，能夠使用聚苯胺、聚乙撐二氧噻吩、聚吡咯等。所述防靜電層的表面電阻值能夠通過改變所述防靜電劑的種類或含量來適當(dāng)增加或者減少。(靜電電容式傳感器)本發(fā)明使用的靜電電容式傳感器被配置于偏振片與液晶層之間。所述靜電電容式傳感器具有透明基板、在該透明基板上形成的透明電極圖案、與以埋設(shè)該透明電極圖案的方式形成在該透明基板上的粘合層。所述透明電極圖案通常與在透明基板端部形成的布線(未圖示)電連接，所述布線與控制器IC (未圖示)連接。并且，所述靜電電容式傳感器如圖2所示，對于透明基板6，在透明電極圖案7的相反側(cè)，也可以具有透明電極圖案7’以及以埋設(shè)該透明電極圖案的方式形成的的粘合層8’。此情況下，透明基板6、透明電極圖案7、7’以及粘合層8、8’構(gòu)成靜電電容式傳感器4’。也就是說，所述防靜電層不僅可以用于表面型靜電電容方式，也可以用于投影型靜電電容方式。 形成所述透明基板的材料通常是玻璃或者聚合物膜。所述聚合物膜優(yōu)選的是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚環(huán)烯烴或者聚碳酸酯。在所述透明基板由玻璃形成的情況下，其厚度是例如0.3mnTl.0mm。在所述透明基板由聚合物膜形成的情況下，其厚度是例如10μπΓ200μπι。所述透明基板也可以在其表面包含易粘層或者硬涂層。并且，所述透明基板也可以兼作為用于保持所述液晶層的上部基板。所述透明電極圖案代表性地由透明導(dǎo)體形成，透明導(dǎo)體是指在可見光區(qū)域(380nnT780nm)透射率為80%以上且表面電阻值在500 Ω / 口以下的材料。所述透明導(dǎo)體優(yōu)選的是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化銦-氧化鋅復(fù)合氧化物。透明電極圖案的形狀除梳子形狀之外，還能夠根據(jù)用途采用條紋形狀或者菱形形狀等任意的形狀。透明電極圖案的高度例如是IOnnTlOOnm,寬度是0.lmnT5.0mm。并且，粘合層以埋設(shè)上述透明電極圖案的方式形成在透明基板上。作為形成此粘合層的材料，從透明性優(yōu)良的點考慮，優(yōu)選的是丙烯酸系粘結(jié)劑。所述丙烯酸系粘結(jié)劑的厚度優(yōu)選的是10 μ πΓ200 μ m。粘合層也可以使用市售的光學(xué)透明粘結(jié)劑(OCA:Optical ClearAdhesive)。此丙烯酸系粘結(jié)劑例如能夠從日東電工株式會社(產(chǎn)品名:LUCIACS(注冊商標)CS9621T)獲得。如上所述，根據(jù)本實施方案，在包含在不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子的液晶層2與偏振片3之間，配置表面電阻值為1.0X IO9UX IO11 Ω/ □的防靜電層5。如此，能夠抑制以靜電等為起因的偏振片3的帶電，抑制液晶層2中的液晶分子的局部的取向缺陷。并且，通過將表面電阻值設(shè)定為所述范圍，靜電電容式傳感器4能夠正確地檢測在透明電極圖案7與使用者的手指之間產(chǎn)生的電容的變化。因此，能夠在無損靜電電容式特有的自然的操作感的情況下，降低顯示缺陷的發(fā)生，并且減少誤動作的發(fā)生。以上，對于本實施方式的輸入顯示裝置進行了描述，但是，本發(fā)明沒有限定為所述的實施方式，可以基于本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思進行各種變形以及變更。圖3是表示圖1的輸入顯示裝置的變形例的圖。圖3中，輸入顯示裝置10包含液晶層12、配置于該液晶層可視側(cè)的第一偏振片13、配置于該第一偏振片與液晶層12之間`的靜電電容式傳感器14、與配置于該靜電電容式傳感器與第一偏振片13之間且附著于第一偏振片13的防靜電層15。靜電電容式傳感器14具有上部透明基板16、透明電極圖案17以及第一粘合層18。與圖1的結(jié)構(gòu)不同的點是，在靜電電容式傳感器14與防靜電層15之間配置相位差膜19，其補償從傾斜方向觀測的情況下產(chǎn)生的偏振片的幾何學(xué)的軸偏差。并且，對于液晶層12，在可視側(cè)的相反側(cè)配置下部透明基板20、與介由第二粘合層21層疊在該下部基板的第二偏振片22。根據(jù)本變形例，能夠?qū)崿F(xiàn)所述的同樣的效果，并且，在不存在電場的狀態(tài)下，能夠?qū)崿F(xiàn)完全的黑色化，能夠進一步實現(xiàn)寬視角。以下，說明本發(fā)明的實施例。實施例(實施例一)首先，在玻璃基板的一側(cè)涂布分散了顏料的著色用樹脂溶液來形成著色用樹脂層，在另一側(cè)通過濺射法使銦錫氧化物成膜而形成透明電極層。然后，對著色用樹脂層與透明電極層分別進行蝕刻處理，制作具有濾色片與透明電極圖案的上部基板。并且，在其它玻璃基板上形成薄膜晶體管、掃描線、信號線以及像素電極，形成下部基板。接著，在上部基板的濾色片側(cè)以及下部基板的像素電極側(cè)形成聚酰亞胺取向膜，并用摩擦布沿一個方向摩擦。在下部基板上散布球狀微粒后，重合下部基板與上部基板，通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑粘合，制作空單元。在此空單元注入介電常數(shù)各向異性為正的向列型液晶，制作具有不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子的IPS型的液晶單元。以埋設(shè)形成于上部電極的透明電極圖案的方式層疊丙烯酸系粘結(jié)劑層(第一粘合層)，制作靜電電容式傳感器。此上部基板兼作靜電電容式傳感器的透明基板。并且，將所述透明電極圖案與在上部基板的有效顯示區(qū)域的周邊部形成的布線(未圖示)連接，此布線與在外部設(shè)置的控制器IC連接。接著，在所述液晶單元的可視側(cè)，也就是靜電電容式傳感器上，依次層疊相位差膜、表面電阻值為2.0X 109Ω/□的防靜電層以及第一偏振片，在所述液晶單元的相反側(cè)依次層疊丙烯酸系粘結(jié)劑層(第二粘合層)以及第二偏振片。對于所述防靜電層，是在所述第一偏振片的單側(cè)粘貼相對于該防靜電層的總重量以7重量％分散雙(三氟甲烷磺酰基)酰亞胺鋰所得的丙烯酸系壓敏粘結(jié)劑(厚度25 μ m)而形成。(實施例二)除了使用表面電阻值為8.0X 1(ΓΩ/ □的防靜電層以外，制作與實施例一同樣結(jié)構(gòu)的輸入顯示裝置。在所述防靜電層·使用如下的丙烯酸系壓敏粘結(jié)劑(厚度25 μ m)，其是相對于該防靜電層的總重量以2重量％分散雙(三氟甲烷磺?；?酰亞胺鋰而得到的。(比較例一)除了使用表面電阻值為5.0X 108Ω/ □的防靜電層以外，制作與實施例一同樣結(jié)構(gòu)的輸入顯示裝置。在所述防靜電層使用如下的丙烯酸系壓敏粘結(jié)劑(厚度25 μ m)，其是相對于該防靜電層的總重量以10重量％分散雙(三氟甲烷磺?；?酰亞胺鋰而得到的。(比較例二)除了使用表面電阻值為2.0X IO11 Ω/ □的防靜電層以外，制作與實施例一同樣結(jié)構(gòu)的輸入顯示裝置。在所述防靜電層使用如下的丙烯酸系壓敏粘結(jié)劑(厚度25 μ m)，其是相對于該防靜電層的總重量以I重量％分散雙(三氟甲烷磺?；?酰亞胺鋰而得到的。表面電阻值的測定方法遵循JIS K 7194，利用4端子法測定實施例一、二以及比較例一、二的表面電阻值。顯示缺陷的評價方法使用靜電放電槍(Electrostatic discharge Gun)對配置于輸入顯示裝置的可視側(cè)表面的偏振片施加靜電，通過肉眼觀察確認有無顯示缺陷。誤動作的評價方法在使用實施例一、二以及比較例一、二的輸入顯示裝置的狀態(tài)下進行肉眼觀察，確認有無誤動作。在表I中給出用這些評價方法評價所得的結(jié)果。表I
權(quán)利要求
1.一種輸入顯示裝置，其特征在于，所述輸入顯示裝置包含: 包含在不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子的液晶層、 配置于所述液晶層可視側(cè)的第一偏振片、 配置于所述第一偏振片與所述液晶層之間的靜電電容式傳感器、 與配置于所述第一偏振片與所述靜電電容式傳感器之間，且附著于所述第一偏振片的防靜電層， 所述靜電電容式傳感器具有透明基板、形成于所述透明基板上的透明電極圖案、與以埋設(shè)所述透明電極圖案的方式形成在所述透明基板上的第一粘合層， 所述防靜電層的表面電阻值為1.0Χ1(Τ .0Χ10ηΩ/ 口。
2.如權(quán)利要求1所述的輸入顯示裝置，其特征在于，所述輸入顯示裝置還包含配置在所述防靜電層與所述第一粘合層之間的、擴大可視側(cè)的可視角的相位差膜。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的輸入顯示裝置，其特征在于，對于液晶層，在可視側(cè)的相反側(cè)介由第二粘合層配置第二偏振片。
4.如權(quán)利要求1所述的輸入顯示裝置，其特征在于，所述防靜電層包含表面活性劑、堿金屬鹽、多元醇、導(dǎo)電性微粒以及導(dǎo)電性聚合物中的任一個。
5.如權(quán)利要求4所述的輸入顯示裝置，其特征在于，所述堿金屬鹽是雙(三氟鏈烷磺酰基)酰亞 胺 堿金屬鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供如下輸入顯示裝置，其在無損自然的操作感的情況下，能夠減少顯示缺陷的發(fā)生，且能夠減少誤動作的發(fā)生。輸入顯示裝置(1)包含包含在不存在電場的狀態(tài)下平行取向的液晶分子的液晶層(2)、配置于該液晶層可視側(cè)的偏振片(3)、配置于該偏振片與液晶層(2)之間的靜電電容式傳感器(4)、配置于該靜電電容式傳感器與偏振片(3)之間且附著于偏振片(3)的防靜電層(5)。靜電電容式傳感器(4)具有透明基板(6)、形成于該透明基板上的透明電極圖案(7)、與以埋設(shè)該透明電極圖案的方式形成在透明基板上的粘合層(8)。防靜電層(5)的每單位面積的表面電阻值為1.0×109~1.0×1011Ω/□。
文檔編號G02F1/1333GK103116231SQ20121042457
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者石橋邦昭, 杉野晶子, 千葉剛, 藤田昌邦, 山岡尚志 申請人:日東電工株式會社