JP3287442B2 - Liquid crystal display with input function - Google Patents

Liquid crystal display with input function

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JP3287442B2
JP3287442B2 JP26263094A JP26263094A JP3287442B2 JP 3287442 B2 JP3287442 B2 JP 3287442B2 JP 26263094 A JP26263094 A JP 26263094A JP 26263094 A JP26263094 A JP 26263094A JP 3287442 B2 JP3287442 B2 JP 3287442B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばパームトップ
型、ラップトップ型およびノート型のコンピューターや
ワードプロセッサー、電子手帳などの携帯情報機器に搭
載され、感圧方式の入力手段が設けられた入力機能付液
晶表示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input function provided in a portable information device such as a palmtop type, a laptop type or a notebook type computer, a word processor and an electronic organizer and provided with a pressure-sensitive input means. The present invention relates to an attached liquid crystal display element.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の入力機能付液晶表示素子は、液晶
表示素子の上に、可視光を透過する透明タッチパネルで
代表される感圧式入力機能素子（以下、タッチキーと称
する）を別に設けた構造となっている。図９に従来のタ
ッチキー付液晶表示素子を示す。このタッチキー付液晶
表示素子は、表面に入力用透明電極が形成された厚み１
ｍｍ程度のガラス基板１８と、表面に入力用透明電極が
形成された厚み０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のフレキ
シブルな高分子フィルム１９とが対向配設されてタッチ
キーが構成され、液晶１２が挟持されたガラス基板２
１、２１の両外側に偏光板３、９が配設され、偏光板９
の外側に反射板８が配設されて液晶表示素子が構成され
ている。さらに、タッチキーへの押圧入力時に、タッチ
キーが液晶表示素子に接触することにより表示不良が発
生することを防ぐために、液晶表示素子とタッチキーと
は空隙２０を設けて設置されている。尚、この図９にお
いて、１０は液晶表示素子用スペーサー、１３ａは液晶
表示素子用シール、１３ｂはタッチキー用シール兼接着
剤、１４はタッチキー用スペーサーを示す。2. Description of the Related Art In a conventional liquid crystal display device with an input function, a pressure-sensitive input function device (hereinafter referred to as a touch key) represented by a transparent touch panel that transmits visible light is separately provided on the liquid crystal display device. It has a structure. FIG. 9 shows a conventional liquid crystal display device with touch keys. This liquid crystal display device with touch keys has a thickness of 1 with a transparent electrode for input formed on the surface.
A glass substrate 18 having a thickness of about mm and a flexible polymer film 19 having a thickness of about 0.05 mm to 0.5 mm having an input transparent electrode formed on the surface thereof are opposed to each other to constitute a touch key. Glass substrate 2 sandwiched
Polarizing plates 3 and 9 are provided on both outer sides of the polarizing plates 1 and 21, respectively.
A reflection plate 8 is provided outside the device to constitute a liquid crystal display element. Further, in order to prevent a display failure from occurring when the touch key comes into contact with the liquid crystal display element at the time of pressing input to the touch key, a gap 20 is provided between the liquid crystal display element and the touch key. In FIG. 9, 10 is a spacer for a liquid crystal display element, 13a is a seal for a liquid crystal display element, 13b is a seal / adhesive for a touch key, and 14 is a spacer for a touch key.

【０００３】このように多くの基板を用いるので、従来
のタッチキー付液晶表示素子は重く厚くなっていた。さ
らに、入力時にタッチキーの入力ポイントと液晶表示素
子の表示ポイントとに視差ずれや影が生じたり、または
斜めから見たときに二重像を生じて、精細な表示上に入
力するのが困難であった。さらに、各基板での表面反射
により光線透過率が低下するため表示が暗くなるという
問題があった。Since such a large number of substrates are used, the conventional liquid crystal display device with touch keys is heavy and thick. Furthermore, parallax shift and shadows occur between the input point of the touch key and the display point of the liquid crystal display element at the time of input, or a double image occurs when viewed obliquely, making it difficult to input on a fine display. Met. Further, there is a problem that the display becomes dark because the light transmittance is reduced by the surface reflection on each substrate.

【０００４】上記問題を解決するため、液晶表示素子を
構成するガラス基板とタッチキーを構成するガラス基板
とを一体化した構造が提案されている（特開平４−２４
３４１２号）。ここで、この液晶表示素子の２つのガラ
ス基板のうち、タッチキーとは反対側のガラス基板を第
１基板、タッチキー側のガラス基板を第２基板とする。
また、この提案では、タッチキーの押圧入力側の最外位
置に配置される第３基板として、偏光機能を有するフレ
キシブルな高分子フィルム基板を用いることが開示され
ている。In order to solve the above problem, there has been proposed a structure in which a glass substrate constituting a liquid crystal display element and a glass substrate constituting a touch key are integrated (Japanese Patent Laid-Open No. 4-24).
No. 3412). Here, of the two glass substrates of this liquid crystal display element, the glass substrate on the side opposite to the touch key is a first substrate, and the glass substrate on the touch key side is a second substrate.
This proposal also discloses that a flexible polymer film substrate having a polarizing function is used as a third substrate disposed at the outermost position on the pressing input side of the touch key.

【０００５】ところで、一般に携帯情報機器等に用いら
れる液晶としては、ねじれ角が１８０°〜２７０°であ
るスーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶が用い
られている。このＳＴＮ液晶により白色表示を得るため
には、面内方向に位相差を有する光学補償フィルムを偏
光板と液晶との間に設置する。一方、ねじれ角が９０°
であるツイストネマティック（ＴＮ）液晶は、ＳＴＮ液
晶よりもコントラストが高いのでアクティブ素子と併用
して用いられる。しかし、ＴＮ液晶では視野角が狭いの
で、厚み方向に位相差を有する高分子フィルムを偏光板
の直下に設置することがある。[0005] As a liquid crystal generally used in portable information equipment and the like, a super twisted nematic (STN) liquid crystal having a twist angle of 180 ° to 270 ° is used. In order to obtain a white display using the STN liquid crystal, an optical compensation film having a phase difference in an in-plane direction is provided between the polarizing plate and the liquid crystal. On the other hand, the twist angle is 90 °
Twisted nematic (TN) liquid crystal, which has higher contrast than STN liquid crystal, is used in combination with an active element. However, since the viewing angle of a TN liquid crystal is narrow, a polymer film having a phase difference in the thickness direction may be provided immediately below a polarizing plate.

【０００６】また、一般に液晶表示素子においては、液
晶駆動用電極と液晶駆動回路電極とを、基板上に設けら
れた端子を介して接続する。しかし、表示エリアの小さ
い液晶表示素子は基板が小さいため、液晶を挟んで対向
配設された一方の基板上に液晶駆動回路接続用端子電極
を集中させて設けることがある。この場合、コモン転移
としてのカーボンペーストや銀ペーストを介し、接続用
端子電極と他方の基板上の透明電極とを電気的に接続
し、両基板間に挟持された液晶を駆動する。In general, in a liquid crystal display device, a liquid crystal driving electrode and a liquid crystal driving circuit electrode are connected via a terminal provided on a substrate. However, since a liquid crystal display element having a small display area has a small substrate, a liquid crystal drive circuit connection terminal electrode may be provided in a concentrated manner on one of the substrates opposed to each other with the liquid crystal interposed therebetween. In this case, the connection terminal electrode and the transparent electrode on the other substrate are electrically connected via carbon paste or silver paste as a common transition, and the liquid crystal sandwiched between the two substrates is driven.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
タッチキー付液晶表示素子は、厚く重い上に、タッチキ
ーの入力ポイントと液晶表示素子の表示ポイントとに視
差ずれや影、または二重像が生じ、さらに、各基板の表
面反射のために表示が暗くなって表示コントラストが低
下するという問題があった。As described above, the conventional liquid crystal display device with touch keys is thick and heavy, and has a disparity, a shadow, or a difference between the input point of the touch key and the display point of the liquid crystal display device. There is a problem that a superimposed image is generated and the display is darkened due to the surface reflection of each substrate, and the display contrast is reduced.

【０００８】特開平４−２４３４１２号で提案されたタ
ッチキー付液晶表示素子によれば、液晶表示素子とタッ
チキーとの両方に１つのガラス基板を共用するので、薄
型軽量化を図ることができる。しかし、その共用する基
板（第２基板）が薄いと、入力時の押圧により液晶表示
素子が破壊されやすく、さらに、図１０に示すように、
タッチキー２２へのペン２３による点入力時にリング状
表示不良２４が生じ、描画入力時に描画跡や入力後の残
像（以下、描画跡等という。）２５などの表示品位の低
下が生じる。第２基板が破壊されず、かつ、入力時に表
示不良が生じないようにするためには、第２基板を１ｍ
ｍ程度以上の厚みにする必要がある。しかし、この場
合、斜めから見た時にタッチキー入力ポイントと液晶表
示素子の表示ポイントに視差ずれや影、または二重像が
生じ、精細な液晶表示素子に従った入力が困難になると
いう問題がある。このように、基板の剛性と表示品位と
は二律背反しており、両者を妥協させると割れ易くて表
示品位が悪いものとなる。According to the liquid crystal display device with a touch key proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-243412, one glass substrate is used in common for both the liquid crystal display device and the touch keys, so that the thickness and weight can be reduced. . However, if the shared substrate (second substrate) is thin, the liquid crystal display element is easily broken by the pressing at the time of input, and further, as shown in FIG.
A ring-shaped display defect 24 occurs when a point is input to the touch key 22 with the pen 23, and display quality such as a drawing mark or an afterimage (hereinafter, referred to as a drawing mark) 25 after drawing is reduced at the time of drawing input. In order to prevent the second substrate from being destroyed and from causing display defects at the time of input, the second substrate must be 1 m long.
The thickness needs to be about m or more. However, in this case, when viewed from an oblique direction, a parallax shift, a shadow, or a double image occurs between the touch key input point and the display point of the liquid crystal display element, which makes it difficult to perform input according to a fine liquid crystal display element. is there. As described above, the rigidity of the substrate and the display quality are contrary to each other, and if both are compromised, the substrate is easily broken and the display quality is poor.

【０００９】そこで、かかる問題を解決すべく、ガラス
からなる第１基板と高分子フィルムからなる第２基板
と、もしくは高分子フィルムからなる第１基板とガラス
からなる第２基板とを用い、これらをシールを介して貼
り合わせた液晶表示素子が考えられる。この液晶表示素
子においては、高分子フィルムからなる基板が加熱に伴
って蒲鉾状に膨張する。このため、表示部を構成する２
枚の基板間のギャップが大きくなって液晶のピッチに狂
いが生じて表示不能となる。また、高分子フィルムから
なる基板の膨張に伴い、液晶層に真空部が発生すると、
表示が不可能になるという問題も生じる。尚、タッチキ
ー側に設けられた第３基板として高分子フィルムを用い
た場合には、熱膨張が発生しても第２基板との間に空気
層しかないので、表示品位に影響が生じない。In order to solve such a problem, a first substrate made of glass and a second substrate made of a polymer film, or a first substrate made of a polymer film and a second substrate made of glass are used. Can be conceived as a liquid crystal display element in which is adhered via a seal. In this liquid crystal display device, a substrate made of a polymer film expands in a semicylindrical shape with heating. For this reason, 2 constituting the display unit
The gap between the two substrates becomes large and the pitch of the liquid crystal becomes irregular, so that the display becomes impossible. Also, when a vacuum portion is generated in the liquid crystal layer due to the expansion of the polymer film substrate,
There is also a problem that display becomes impossible. In the case where a polymer film is used as the third substrate provided on the touch key side, display quality is not affected since there is only an air layer between the third substrate and the second substrate even if thermal expansion occurs. .

【００１０】ところで、上述のように、ＳＴＮ液晶は白
黒表示を得るために面内方向に位相差を有する光学補償
フィルムを必要とする。この場合、タッチキーの押圧入
力側の第３基板として偏光板を用い、その偏光板の第２
基板と対峠する面に光学補償フィルムを設けると、第３
基板の剛性が大きくなるのでタッチキー入力時に必要な
押圧が大きくなり、かつ、第３基板の変形がなだらかに
なるので入力分解能が悪くなる。さらに、第３基板が厚
くなると素子全体が厚くなるという問題を有する。ま
た、タッチキーを構成する第２基板の第３基板側表面に
光学補償フィルムを設けた場合には、このような入力時
の問題が発生しない。しかし、第２基板として厚いガラ
ス基板を用いた場合、タッチキー入力ポイントと液晶表
示素子の表示ポイントに視差ずれや影、または二重像が
生じ、精細な液晶表示素子に従った入力が困難になると
いう問題は残る。また、ＴＮ液晶と厚み方向に位相差を
有する高分子フィルムとを組み合わせた場合にも同様な
問題が生じる。As described above, the STN liquid crystal requires an optical compensation film having a phase difference in an in-plane direction to obtain a monochrome display. In this case, a polarizing plate is used as the third substrate on the pressing input side of the touch key, and the second substrate of the polarizing plate is used.
If an optical compensation film is provided on the surface facing the substrate,
Since the rigidity of the substrate is increased, the pressure required for inputting the touch key is increased, and the deformation of the third substrate is gentle, so that the input resolution is deteriorated. Further, there is a problem in that the thickness of the third substrate becomes thicker and the whole element becomes thicker. Further, when an optical compensation film is provided on the surface of the second substrate constituting the touch keys on the third substrate side, such an input problem does not occur. However, when a thick glass substrate is used as the second substrate, a parallax shift, a shadow, or a double image occurs between the touch key input point and the display point of the liquid crystal display element, and it is difficult to perform input according to a fine liquid crystal display element. The problem remains. A similar problem occurs when a TN liquid crystal is combined with a polymer film having a retardation in the thickness direction.

【００１１】また、上述のようにＴＮ液晶はＳＴＮ液晶
よりもコントラストが高いのでアクティブ素子と併用し
て用いられるが、高分子フィルム基板を用いた場合、ア
クティブ素子を製造する時の高温プロセスにより基板が
熱膨張し、さらに加熱冷却後に収縮するので、アクティ
ブ素子を製造しにくい。さらに、高分子フィルム基板を
用いた場合、液晶駆動回路接続用端子をその上に設ける
と、液晶駆動回路電極との熱圧着接続時に、端子電極が
高分子フィルム基板の膨張に追随できずに破損するとい
う問題を有する。また、高分子フィルム基板はフレキシ
ブルであるので端子も屈曲し易いが、対向基板がガラス
のように剛性が高い基板であると、ガラス基板との接合
部であるシール部に屈曲応力が集中し、シール破壊や端
子欠損が生じる。さらに、電極薄膜の高分子基板への密
着力はガラス基板への密着よりも小さいので、仮接続後
のリペアが困難であり、注意深くリペアしないと端子上
の電極が剥離してしまうという問題もある。As described above, the TN liquid crystal has a higher contrast than the STN liquid crystal, and is used in combination with the active element. However, when a polymer film substrate is used, the substrate is formed by a high-temperature process when the active element is manufactured. Is thermally expanded and shrinks after heating and cooling, making it difficult to manufacture an active element. Furthermore, if a polymer film substrate is used, if a liquid crystal drive circuit connection terminal is provided on it, the terminal electrode will not be able to follow the expansion of the polymer film substrate during thermocompression connection with the liquid crystal drive circuit electrode, and will be damaged Have the problem of In addition, the polymer film substrate is flexible, so the terminals are also easily bent.However, if the opposing substrate is a substrate having high rigidity such as glass, bending stress concentrates on the seal portion, which is a joint portion with the glass substrate, Seal breakage and terminal loss occur. Furthermore, since the adhesion of the electrode thin film to the polymer substrate is smaller than the adhesion to the glass substrate, it is difficult to repair the electrode after the temporary connection, and there is a problem that the electrode on the terminal may peel off if not carefully repaired. .

【００１２】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
べくなされたものであり、入力時の押圧による表示不良
が生じず、入力ポイントと表示ポイントとの視差ずれが
生じず、作製時および使用時の温度変化により表示不良
が生じにくい、信頼性に優れた薄型軽量の入力機能付液
晶表示素子を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and does not cause a display defect due to pressing at the time of input, does not cause a parallax shift between an input point and a display point, and is useful in manufacturing and It is an object of the present invention to provide a thin and lightweight liquid crystal display device with an input function, which is excellent in reliability and in which display failure is unlikely to occur due to a temperature change during use.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の入力機能付液晶
表示素子は、ガラスからなり、アクティブ素子が形成さ
れた第１基板と、１枚の高分子フィルムまたは２枚以上
の積層高分子フィルムからなるフレキシブルな第２基板
とが、各々の一方の表面に設けられた液晶駆動用電極形
成側を対向させて配置され、両基板の外周部に設けられ
たシールと、両基板の間にパターン形成された高分子構
造とにより接続され、両基板の間に設けられた該高分子
構造により部分的にまたは全体的に囲まれた液晶小領域
が形成されて第１基板および第２基板間にねじれ角９０
°のＴＮ液晶が設けられることによって液晶表示素子が
構成され、該第２基板と、高分子からなるフレキシブル
な第３基板とが、該第２基板の他方の表面と該第３の基
板の一方の表面とに設けられた入力用透明電極形成側を
対向させて配置されて感圧方式の入力素子が構成されて
おり、そのことにより、上記目的が達成される。A liquid crystal display device with an input function according to the present invention comprises a first substrate made of glass, on which an active element is formed, and one polymer film or two or more laminated polymer films. And a flexible second substrate comprising: a liquid crystal driving electrode formed side provided on one surface of each of the substrates is opposed to each other; a seal provided on an outer peripheral portion of both substrates; A liquid crystal small region partially or wholly surrounded by the polymer structure provided between the two substrates and connected by the formed polymer structure is formed between the first substrate and the second substrate. Helix angle 90
The liquid crystal display element is formed by providing the TN liquid crystal of the second substrate, and the second substrate and the flexible third substrate made of a polymer are connected to the other surface of the second substrate and one of the third substrates. A pressure-sensitive input element is configured by disposing the input transparent electrode forming side provided on the surface of the input device so as to face the input electrode, thereby achieving the object described above.

【００１４】前記第２基板が該基板の面内方向および／
または厚み方向に位相差を有し、前記液晶がねじれ角９
０°のＴＮ液晶またはねじれ角１８０°〜２７０°のＳ
ＴＮ液晶であってもよい。The second substrate may be in an in-plane direction of the substrate and / or
Or, there is a phase difference in the thickness direction, and the liquid crystal has a twist angle of 9
0 ° TN liquid crystal or S with a twist angle of 180 ° to 270 °
It may be a TN liquid crystal.

【００１５】前記第１基板上に液晶駆動回路接続用端子
電極が形成され、前記第２基板上に形成された液晶駆動
用電極と該液晶駆動回路接続用端子電極とが、金属をコ
ートしたシリカまたは高分子からなるビーズ状導電材料
により電気的に接続されていてもよい。A liquid crystal drive circuit connection terminal electrode is formed on the first substrate, and the liquid crystal drive circuit connection terminal electrode formed on the second substrate and the liquid crystal drive circuit connection terminal electrode are made of metal-coated silica. Alternatively, they may be electrically connected by a bead-shaped conductive material made of a polymer.

【００１６】[0016]

【作用】本発明においては、液晶表示素子とタッチキー
とに共用される第２基板が１枚の高分子フィルムまたは
２枚以上の積層高分子フィルムからなるので、第２基板
を薄く軽量にできる。第２基板を薄くできるので、入力
ポイントと表示ポイントとの視差が目視では分からない
程度になって、斜めから見た時に二重表示が生じず、ま
た、基板伸びによる残留応力が小さくなって、シールや
第２基板の破壊が生じにくい。第２基板として２枚以上
の高分子フィルムを積層したものを用いると、見掛け上
のリターデーションを任意に設定できる。また、タッチ
キーと液晶表示素子とを別工程で作製できるので、良品
率が向上する。In the present invention, the second substrate used for the liquid crystal display element and the touch keys is made of one polymer film or two or more laminated polymer films, so that the second substrate can be made thin and lightweight. . Since the second substrate can be made thinner, the parallax between the input point and the display point becomes invisible to the naked eye, no double display occurs when viewed obliquely, and the residual stress due to the substrate elongation decreases, The seal and the second substrate are not easily broken. When a laminate of two or more polymer films is used as the second substrate, the apparent retardation can be set arbitrarily. Further, since the touch keys and the liquid crystal display element can be manufactured in different steps, the yield rate is improved.

【００１７】また、液晶表示素子を構成するガラスまた
は高分子からなる第１基板と、上記第２基板とを、両基
板の外周部に設けられたシールと、両基板の間にパター
ン形成された高分子構造とにより接続している。この場
合は、第２基板の熱膨張が高分子構造が設けられていな
い部分のみで起こるので伸縮が小さくなり、セルギャッ
プの変化が抑制される。また、第１基板と第２基板との
接続力が強化されるので、シールや第２基板の破壊が生
じにくい。さらに、押圧による変形も抑制できるので、
入力時の表示品位低下も生じない。Further, a first substrate made of glass or a polymer constituting the liquid crystal display element and the second substrate are formed by forming a pattern between the two substrates and a seal provided on an outer peripheral portion of both substrates. They are connected by a polymer structure. In this case, since thermal expansion of the second substrate occurs only in a portion where the polymer structure is not provided, expansion and contraction is reduced, and a change in the cell gap is suppressed. Further, since the connection force between the first substrate and the second substrate is strengthened, the seal and the destruction of the second substrate are less likely to occur. Furthermore, since deformation due to pressing can be suppressed,
There is no deterioration in display quality at the time of input.

【００１８】第３基板はフレキシブルな高分子フィルム
からなるので、素子全体の厚みが小さくなり、見掛け上
の二重表示が発生し難くなって視野角が広がる。Since the third substrate is made of a flexible polymer film, the thickness of the entire device is reduced, so that an apparent double display is unlikely to occur and the viewing angle is widened.

【００１９】第１基板と第２基板との間にＳＴＮ液晶を
挟持させる場合、第２基板として面内方向に位相差を有
する高分子フィルムを用いると、ＳＴＮ液晶のリターデ
ーションによる着色を光学的に補償して白黒表示が得ら
れる。また、第３基板に面内方向に位相差を有するフィ
ルムを貼り合わせる必要が無いので、第３基板の剛性が
増加せず、入力分解能が損なわれない。この時、面内方
向と厚み方向の両方に位相差を持たせると、ＳＴＮ液晶
表示素子の視野角が広がる。この場合、ねじれ角は１８
０°〜２７０°とするのが好ましい。さらに、第１基板
と第２基板との間にＴＮ液晶を挟持させる場合、第２基
板として厚み方向に位相差を有する高分子フィルムを用
いると、ＴＮ液晶表示素子の視野角が広がる。この場
合、ねじれ角は９０°とするのが好ましい。When the STN liquid crystal is sandwiched between the first substrate and the second substrate, if a polymer film having a phase difference in the in-plane direction is used as the second substrate, the STN liquid crystal is optically colored by retardation. And a black and white display is obtained. Further, since it is not necessary to attach a film having a phase difference in the in-plane direction to the third substrate, the rigidity of the third substrate does not increase and the input resolution is not impaired. At this time, if a phase difference is provided in both the in-plane direction and the thickness direction, the viewing angle of the STN liquid crystal display element is widened. In this case, the twist angle is 18
It is preferable that the angle is 0 ° to 270 °. Further, when a TN liquid crystal is sandwiched between the first substrate and the second substrate, if a polymer film having a phase difference in the thickness direction is used as the second substrate, the viewing angle of the TN liquid crystal display element is widened. In this case, the twist angle is preferably set to 90 °.

【００２０】第１基板上に液晶駆動回路接続用端子電極
を形成し、第２基板上に形成された液晶駆動用電極と液
晶駆動回路接続用端子電極とを、金属をコートしたシリ
カまたは高分子からなるビーズ状導電材料により電気的
に接続すると、高分子基板上に端子を作製する必要が無
い。よって、高分子フィルムの屈曲や液晶駆動回路の熱
圧着による端子の破壊が生じず、また仮接続後のリペア
により端子上の電極が剥離されない。A liquid crystal drive circuit connection terminal electrode is formed on the first substrate, and the liquid crystal drive circuit connection terminal electrode formed on the second substrate is formed of metal-coated silica or polymer. When electrically connected by a bead-shaped conductive material made of, there is no need to form terminals on the polymer substrate. Therefore, the terminal is not broken due to the bending of the polymer film or the thermocompression bonding of the liquid crystal driving circuit, and the electrode on the terminal is not peeled off by the repair after the temporary connection.

【００２１】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明するが、本発明は下記の実施例に限定される
ものではない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.

【００２２】図１（ａ）に本発明の一実施例である入力
機能付液晶表示素子（以下、タッチキー付液晶表示素子
と称する）を示す。このタッチキー付液晶表示素子は液
晶表示素子部（下側）とタッチキー部（上側）とを有す
る。液晶表示素子部においては、ガラスまたは高分子か
らなる第１基板１と、１枚の高分子フィルムまたは２枚
以上の積層高分子フィルムからなる第２基板２とが対向
させて配置され、第１基板１の第２基板２側表面には液
晶駆動用電極１５が、第２基板２の第１基板１側表面に
は液晶駆動用電極４ｂが形成されている。FIG. 1A shows a liquid crystal display device with an input function (hereinafter referred to as a liquid crystal display device with touch keys) according to an embodiment of the present invention. This liquid crystal display element with touch keys has a liquid crystal display element section (lower side) and a touch key section (upper side). In the liquid crystal display element portion, a first substrate 1 made of glass or a polymer and a second substrate 2 made of one polymer film or two or more laminated polymer films are arranged so as to face each other. Liquid crystal driving electrodes 15 are formed on the surface of the substrate 1 on the second substrate 2 side, and liquid crystal driving electrodes 4b are formed on the surface of the second substrate 2 on the first substrate 1 side.

【００２３】両基板１、２は、基板外周部に設けられた
紫外光硬化型シール材料または低温硬化型シール材料か
らなるシール１３ａにより貼り合わせられている。両基
板１、２の間には、高分子構造１６がパターン形成され
て両基板１、２を接合しており、その高分子構造１６に
より部分的にまたは全体的に囲まれた液晶小領域１２が
形成されている。また、第１基板１および第２基板２の
液晶１２側面には、液晶配向膜５、５が設けられ、基板
間隙を制御するためのスペーサー１０も設けられてい
る。第１基板１の背面には偏光板９付反射板８が設けら
れ、第２基板の電極４ｂ形成面には電極４ｂとの密着性
を高めるためにセラミックハードコート６が設けられて
いる。The substrates 1 and 2 are adhered to each other by a seal 13a made of an ultraviolet light-curable seal material or a low-temperature curable seal material provided on the outer periphery of the substrates. A polymer structure 16 is patterned between the substrates 1 and 2 to join the two substrates 1 and 2 together, and the liquid crystal small region 12 partially or wholly surrounded by the polymer structure 16 is formed. Are formed. In addition, liquid crystal alignment films 5 and 5 are provided on side surfaces of the liquid crystal 12 of the first substrate 1 and the second substrate 2, and a spacer 10 for controlling a gap between the substrates is also provided. A reflection plate 8 with a polarizing plate 9 is provided on the back surface of the first substrate 1, and a ceramic hard coat 6 is provided on the surface of the second substrate on which the electrodes 4b are formed, in order to enhance the adhesion to the electrodes 4b.

【００２４】タッチキー部においては、共用する前記第
２基板２と、高分子からなるフレキシブルな第３基板３
とが対向させて配置され、第２基板２の第３基板３側に
は入力用電極４ｃが、第３基板３の第２基板２側には入
力用電極４ｄが形成されている。両基板２、３は、シー
ル１３ｂにより貼り合わせられて、感圧方式のタッチキ
ーとなっている。第２基板２および第３基板３の間には
基板間隙を制御するためのスペーサー１４が設けられて
いる。また、第３基板３の上面にはハードコート７が設
けられ、第２基板２および第３基板３の電極４ｂ、４ｃ
形成面には電極４ｂ、４ｃとの密着性を高めるためにセ
ラミックハードコート６が設けられている。In the touch key portion, the common second substrate 2 and a flexible third substrate 3 made of a polymer are used.
Are arranged to face each other, and an input electrode 4c is formed on the third substrate 3 side of the second substrate 2, and an input electrode 4d is formed on the second substrate 2 side of the third substrate 3. The two substrates 2 and 3 are pasted together by a seal 13b to form pressure-sensitive touch keys. A spacer 14 is provided between the second substrate 3 and the third substrate 3 for controlling the gap between the substrates. Further, a hard coat 7 is provided on the upper surface of the third substrate 3, and the electrodes 4b, 4c of the second substrate 3 and the third substrate 3 are provided.
A ceramic hard coat 6 is provided on the formation surface in order to enhance the adhesion to the electrodes 4b and 4c.

【００２５】上記ガラスまたは高分子からなる第１基板
１としては、例えば厚み０．５〜１．５ｍｍのものを用
いることができる。上記高分子としては、たとえば架橋
アクリル、エポキシ樹脂、ポリカーボネートまたはポリ
アリレートなどの耐熱透明高分子等が該当する。また、
上記高分子フィルムからなる第２基板２としては、例え
ば厚み０．０５〜０．５ｍｍのＰＣ、ＰＥＳ、ＰＥＴ等
を用いることができる。このように厚みを薄くすること
ができるので、視差ずれや二重像を防ぐことができる。As the first substrate 1 made of glass or a polymer, for example, one having a thickness of 0.5 to 1.5 mm can be used. As the above-mentioned polymer, for example, a heat-resistant transparent polymer such as cross-linked acryl, epoxy resin, polycarbonate or polyarylate, etc. corresponds. Also,
As the second substrate 2 made of the polymer film, for example, PC, PES, PET, or the like having a thickness of 0.05 to 0.5 mm can be used. Since the thickness can be reduced in this way, a parallax shift and a double image can be prevented.

【００２６】また、第２基板２は、１枚の高分子フィル
ムからなるもののみでなく、２枚以上の高分子フィルム
が積層されたものであってもよい。この場合、タッチキ
ーと液晶表示素子とを別工程で作製することができる。
よって、良品のタッチキーと良品の液晶表示素子とを組
み合わせれば良いので、以下に（１）、（２）に示すよ
うな不良が生じず、第２基板２として１枚の高分子フィ
ルムを用いた場合よりも良品率を向上させることができ
る。The second substrate 2 is not limited to a single polymer film, but may be a laminate of two or more polymer films. In this case, the touch key and the liquid crystal display element can be manufactured in different steps.
Therefore, since it is combined with a liquid crystal display device of the touch key and non-defective non-defective, the following (1), (2) to indicate Suyo poor does not occur, one of the polymer film as the second substrate 2 The non-defective rate can be improved as compared with the case where is used.

【００２７】（１）タッチキー部が良品で液晶表示素子
部が不良 （２）タッチキー部が不良で液晶表示素子部が良品 つまり、このような不良はすべて良品同士の組み合わせ
に置き換えられる。(1) The touch key part is non-defective and the liquid crystal display element part is defective. (2) The touch key part is defective and the liquid crystal display element part is non-defective. That is, all such defects are replaced with a combination of non-defective parts.

【００２８】上記高分子からなるフレキシブルな第３基
板３としては、用いる液晶１２によって、例えば偏光機
能を有する高分子フィルムまたは偏光機能を有さない高
分子フィルム等を用いることができる。高分子フィルム
を用いた場合、素子全体の厚みを小さくすることができ
るので、見掛け上の二重像が発生しにくく、視野角を広
くすることができる。As the flexible third substrate 3 made of the above polymer, for example, a polymer film having a polarizing function or a polymer film having no polarizing function can be used depending on the liquid crystal 12 to be used. When a polymer film is used, the thickness of the entire device can be reduced, so that an apparent double image hardly occurs and the viewing angle can be widened.

【００２９】上記高分子構造１６は、画素周囲を囲む壁
状または網目状パターン、もしくは画素４隅に形成され
た柱状パターン、あるいは図７に示すような液晶駆動用
電極に添った入れ子構造のパターン２８であってもよ
い。尚、図７に示した構造においては、各画素毎の切れ
目が互い違いになっているので、液晶表示素子を押圧し
た時に基板１、２間に挟持された液晶１２が流動しにく
い。また、何等かの原因で発生した真空気泡が拡散しに
くく、パターン２８内にスペーサー１０を混入しておく
と、スペーサー１０を散布する必要もない。図７におい
ては縦方向にのみ切れ目を形成したが、縦横両方向に設
けてもよい。このように切れ目を形成した場合、液晶１
２の注入が容易になるという利点を有する。The polymer structure 16 may be a wall-shaped or mesh-shaped pattern surrounding the periphery of the pixel, a columnar pattern formed at four corners of the pixel, or a nested pattern attached to a liquid crystal driving electrode as shown in FIG. 28. In the structure shown in FIG. 7, since the cuts of each pixel are alternated, the liquid crystal 12 sandwiched between the substrates 1 and 2 does not easily flow when the liquid crystal display element is pressed. In addition, vacuum bubbles generated for some reason are unlikely to diffuse, and if the spacers 10 are mixed in the pattern 28, there is no need to spray the spacers 10. In FIG. 7, the cut is formed only in the vertical direction, but may be formed in both the vertical and horizontal directions. When the cut is formed in this way, the liquid crystal 1
2 has the advantage that the injection is easy.

【００３０】これらの高分子構造１６は、例えば以下の
ようにして作製することができる。まず、第１基板１と
第２基板２とを貼り合わせた後、紫外光硬化型材料（モ
ノマーまたはオリゴマー）と液晶との混合物を基板間に
注入する。次に、第１基板１側または第２基板２側か
ら、画素周囲に壁状または網目状に、もしくは画素４隅
に柱状に紫外光を透過させ、その他の部分の紫外光を遮
断するようにパターン形成されたマスクを用いて混合物
に紫外光を照射し、紫外光照射部の紫外光硬化型材料を
重合させる。これにより液晶と高分子とを相分離させ
て、高分子構造１６をパターン形成すると共に、高分子
構造１６により第１基板１および第２基板２を接続させ
る。These polymer structures 16 can be manufactured, for example, as follows. First, after the first substrate 1 and the second substrate 2 are bonded together, a mixture of an ultraviolet curable material (monomer or oligomer) and liquid crystal is injected between the substrates. Next, from the first substrate 1 side or the second substrate 2 side, ultraviolet light is transmitted in the form of a wall or mesh around the pixel, or in the form of a column at the four corners of the pixel, and blocks ultraviolet light in other portions. The mixture is irradiated with ultraviolet light using the patterned mask to polymerize the ultraviolet light curable material in the ultraviolet light irradiated part. As a result, the liquid crystal and the polymer are phase-separated to form a pattern of the polymer structure 16, and the first substrate 1 and the second substrate 2 are connected by the polymer structure 16.

【００３１】この時、第１基板１、第２基板２に形成さ
れている液晶駆動用電極１５、４ｂが透明電極であって
も、波長３６５ｎｍの紫外光を４０％以上遮断する、つ
まり透過率が６０％以下の材料であれば、画素を構成す
る電極により紫外光をカットすることができる。また、
画素内に反射電極を有する液晶表示素子の場合、反射電
極形成側基板から紫外光を照射してもよい。これらの場
合にはマスクレスで高分子構造１６を作製することがで
きる。At this time, even if the liquid crystal driving electrodes 15 and 4b formed on the first substrate 1 and the second substrate 2 are transparent electrodes, it blocks 40% or more of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm, that is, transmittance. Is 60% or less, the ultraviolet light can be cut by the electrodes constituting the pixels. Also,
In the case of a liquid crystal display element having a reflective electrode in a pixel, ultraviolet light may be irradiated from the reflective electrode forming substrate. In these cases, the polymer structure 16 can be manufactured without a mask.

【００３２】その他の方法として、スクリーン印刷やデ
ィスペンサー等の精密印刷技術を用いて、画素周囲に壁
状または網目状に、もしくは画素４隅に柱状に、あるい
は図７に示す入れ子構造に、熱可塑性高分子からなる描
画を作製することもできる。この場合、パターンに従っ
た赤外レーザの照射またはホットプレスにより上記構造
の熱可塑性高分子を熱融着させて、第１基板１および第
２基板２を接合させる。また、紫外光反応基を有する高
分子を用いて上記構造を作製し、第１基板１および第２
基板２の貼り合わせ後に紫外光を照射して、第１基板１
と第２基板２とを接合させてもよい。これら高分子構造
１６の形成は、液晶の注入前でも注入後でも行うことが
できるが、液晶への影響を考えると注入前に形成するの
が望ましい。As another method, using a precision printing technique such as screen printing or a dispenser, a thermoplastic resin is formed into a wall or mesh around the pixel, a column at the four corners of the pixel, or a nested structure shown in FIG. Drawings made of polymers can also be produced. In this case, the first substrate 1 and the second substrate 2 are bonded by irradiating the thermoplastic polymer having the above structure by infrared laser irradiation or hot pressing according to the pattern. In addition, the above-described structure is manufactured using a polymer having an ultraviolet light reactive group, and the first substrate 1 and the second
After bonding the substrate 2, the first substrate 1 is irradiated with ultraviolet light.
And the second substrate 2 may be joined. The polymer structure 16 can be formed before or after the injection of the liquid crystal, but is preferably formed before the injection in consideration of the influence on the liquid crystal.

【００３３】ところで、通常の液晶表示素子製造工程に
従って、熱硬化型シール材料を加熱硬化することによ
り、ガラスからなる第１基板と高分子フィルムからなる
第２基板とを接合させた場合、以下の（１）、（２）、
（３）のような現象が起こって製造が困難になると考え
られる。When the first substrate made of glass and the second substrate made of a polymer film are joined by heating and curing the thermosetting sealing material in accordance with a normal liquid crystal display element manufacturing process, (1), (2),
It is considered that the phenomenon as described in (3) occurs and the production becomes difficult.

【００３４】（１）シール材料を加熱すると、高分子
（例えばポリカーボネート（ＰＣ）：線膨張係数ρP＝
５×１０-5）からなる第２基板とガラス（例えばソーダ
ガラス：線膨張係数ρG＝５×１０-6）からなる第１基
板との線膨張係数の差に従って第２基板が熱膨張し、そ
の状態でシールが硬化する。(1) When the sealing material is heated, a polymer (for example, polycarbonate (PC): linear expansion coefficient ρP =
The second substrate thermally expands according to the difference in linear expansion coefficient between the second substrate made of 5 × 10 −5 ) and the first substrate made of glass (eg, soda glass: linear expansion coefficient ρG = 5 × 10 −6 ), The seal hardens in that state.

【００３５】（２）第２基板はシール硬化後の冷却によ
る温度低下により元の長さに戻ろうとするが、シール硬
化時の熱膨張状態で第１基板に固定されているため、温
度が低下するに従って第２基板がシールを介して第１基
板に引っ張られる。(2) The second substrate attempts to return to its original length due to a temperature decrease due to cooling after the seal is cured, but the temperature is reduced because the second substrate is fixed to the first substrate in a thermally expanded state when the seal is cured. Then, the second substrate is pulled by the first substrate via the seal.

【００３６】（３）第１基板の引っ張る応力がシールの
密着力よりも大きい場合はシールが破壊し、応力がシー
ルの密着よりも小さく、かつ、第１基板の圧縮破壊力よ
りも大きければ第１基板が破壊し、応力が第２基板の引
っ張り破壊力または組成変形力よりも大きければ第２基
板に破損もしくは異常伸び（塑性破壊）が生じる。(3) If the tensile stress of the first substrate is larger than the adhesion of the seal, the seal is broken. If the stress is smaller than the adhesion of the seal and is larger than the compressive breaking force of the first substrate, the seal is broken. If one substrate is broken and the stress is greater than the tensile breaking force or the composition deformation force of the second substrate, breakage or abnormal elongation (plastic fracture) occurs in the second substrate.

【００３７】ここで、シール硬化時の加熱温度と室温と
の温度差をδＴとすると、長さＬの高分子フィルムから
なる第２基板の伸びδＬは下記（１）式により求められ
る。 δＬ＝（ρP−ρG）・δＴ・Ｌ …（１） そして、加熱時に高分子フィルムからなる第２基板がＬ
＋δＬの長さに伸び、その状態のままシールによってガ
ラスからなる第１基板に接合される。その後、基板が室
温に低下するに伴って、高分子フィルムからなる第２基
板はＬ＋δＬの長さがＬに戻る。この時の基板の単位幅
当りの応力Ｆは、高分子基板のヤング率Ｅとポアソン比
εとから求められる剛性率Ｇ［＝Ｅ／｛２（１＋
ε）｝］と、基板厚みｄと、基板伸びδＬとの積である
下記（２）式に相当する。Here, assuming that the temperature difference between the heating temperature at the time of curing the seal and the room temperature is δT, the extension δL of the second substrate made of the polymer film having the length L can be obtained by the following equation (1). δL = (ρP−ρG) · δT · L (1) Then, the second substrate made of a polymer film is
It extends to the length of + δL, and is bonded to the first substrate made of glass by a seal as it is. Thereafter, as the substrate temperature decreases to room temperature, the length L + δL of the second substrate made of a polymer film returns to L. At this time, the stress F per unit width of the substrate is a rigidity G [= E / ｛2 (1+) obtained from the Young's modulus E of the polymer substrate and the Poisson's ratio ε.
ε)｝], the substrate thickness d, and the substrate elongation δL, which corresponds to the following equation (2).

【００３８】Ｆ＝Ｇ・ｄ・δＬ …（２） 従って、異種基板を熱硬化型シール材料を用いて貼り合
わせた場合、高分子フィルムからなる第２基板の長さＬ
方向にかかる応力Ｆは、下記（３）式で表される。F = G · d · δL (2) Therefore, when different types of substrates are bonded together using a thermosetting sealing material, the length L of the second substrate made of a polymer film
The stress F applied in the direction is expressed by the following equation (3).

【００３９】 Ｆ＝Ｅ・ｄ・（ρP−ρG）・δＴ・Ｌ／｛２（１＋ε）｝ …（３） この式から基板内応力Ｆは第２基板厚みｄに比例してい
ることが分かる。従って、第２基板の厚みを薄くする
と、加熱に伴う基板伸びによって生じる第２基板内の残
留応力が小さくなり、シールや基板の破壊が生じ難くな
る。F = E · d · (ρP−ρG) · δT · L / {2 (1 + ε)} (3) From this equation, it can be seen that the stress F in the substrate is proportional to the thickness d of the second substrate. . Therefore, when the thickness of the second substrate is reduced, the residual stress in the second substrate caused by the elongation of the substrate due to heating is reduced, and the seal and the substrate are less likely to be broken.

【００４０】一般に、高分子基板と電極材料との密着力
はガラス基板に比べて小さいので、密着力を高めるため
に高分子基板にハードコートを塗布することが行われ
る。シリカ系ハードコート処理を施したＰＣ基板上にＩ
ＴＯからなる透明電極膜を形成した場合、透明導電膜の
ハードコート表面への密着力は約４ｇ／ｍｍである。通
常、シール破壊は、このシリカ系ハードコート／ＩＴＯ
透明導電膜界面で生じる。In general, the adhesive force between the polymer substrate and the electrode material is smaller than that of the glass substrate, so that a hard coat is applied to the polymer substrate to increase the adhesive force. I on a PC board with silica hard coat treatment
When a transparent electrode film made of TO is formed, the adhesion of the transparent conductive film to the hard coat surface is about 4 g / mm. Normally, seal destruction is caused by this silica-based hard coat / ITO.
Occurs at the interface of the transparent conductive film.

【００４１】例えば、厚みが０．１ｍｍのＰＣ（線膨張
係数ρP＝５×１０-5）またはポリエーテルスルフォン
（ＰＥＳ：線膨張係数ρPES＝10×１０-5）を用い、シ
リカ系ハードコートを介してＩＴＯ透明電極を形成した
第２基板と、ガラスからなる第１基板とを、シール硬化
時と室温との温度差が６０℃以下であるような熱硬化型
シール材料、紫外光硬化型シール材料または２液性低温
硬化型のシール材料を用いて貼り合わせた場合、高分子
フィルムからなる第２基板の貼り合わせ後の残留応力
は、シリカ系ハードコート／ＩＴＯ透明導電膜界面を破
壊する応力ために必要な応力約４ｇ／ｍｍよりも小さく
なる。よって、上述のようなシールの破壊や基板の破壊
を生じないので、ガラスからなる第１基板１と高分子フ
ィルムからなる第２基板２を貼り合わせた構造の液晶表
示素子を作製することが可能となる。For example, a PC having a thickness of 0.1 mm (linear expansion coefficient ρP = 5 × 10 −5 ) or polyether sulfone (PES: linear expansion coefficient ρPES = 10 × 10 −5 ) and a silica-based hard coat are used. A second substrate on which an ITO transparent electrode is formed and a first substrate made of glass, a thermosetting sealing material such that the temperature difference between the time of sealing and room temperature is 60 ° C. or less; When bonding is performed using a material or a two-component low-temperature curing type sealing material, the residual stress after bonding the second substrate made of a polymer film is a stress that breaks the interface between the silica-based hard coat and the ITO transparent conductive film. Therefore, the required stress is smaller than about 4 g / mm. Therefore, the above-described breakage of the seal and the substrate does not occur, so that a liquid crystal display element having a structure in which the first substrate 1 made of glass and the second substrate 2 made of a polymer film are bonded can be manufactured. Becomes

【００４２】一方、ガラスからなる第１基板と高分子フ
ィルムからなる第２基板を接合した場合、加熱時に線膨
張係数の違いに基づいて第２基板が膨張し、セルギャッ
プが変化する。このセルギャップの変化（増加）は、次
の簡易計算により導き出すことができる。On the other hand, when the first substrate made of glass and the second substrate made of a polymer film are joined, the second substrate expands during heating based on the difference in linear expansion coefficient, and the cell gap changes. This change (increase) in the cell gap can be derived by the following simple calculation.

【００４３】長さＬの高分子フィルムからなる第２基板
とガラスからなる第１基板の線膨張係数の差をρ’と
し、加熱による温度差をδＴとし、加熱により第２基板
がＬ’に膨張するとすると、Ｌ’は下記（４）式で計算
できる。The difference between the linear expansion coefficients of the second substrate made of a polymer film having a length L and the first substrate made of glass is ρ ′, the temperature difference due to heating is δT, and the second substrate becomes L ′ by heating. When expanded, L ′ can be calculated by the following equation (4).

【００４４】 Ｌ’＝（１＋δＴ・ρ’）・Ｌ …（４） また、第１基板と第２基板とは各々両端が固定されてい
るので、第２基板と第１基板とは近似的に底辺Ｌ、等辺
Ｌ’／２の二等辺三角形となるとする。この二等辺三角
形の高さｄは下記（５）式で計算できる。L ′ = (1 + δT · ρ ′) · L (4) Since both ends of the first substrate and the second substrate are fixed, the second substrate and the first substrate are approximately equivalent. Let it be an isosceles triangle with a base L and an equilateral L '/ 2. The height d of the isosceles triangle can be calculated by the following equation (5).

【００４５】 ｄ＝｛（Ｌ’／２）2−（Ｌ／２）2｝0.5 …（５） ここで、Ｌ’に上記（４）式を代入すると、上記（５）
式は下記（６）式で表される。D = {(L ′ / 2) 2 − (L / 2) 2 ｝ 0.5 (5) Here, when the above equation (4) is substituted for L ′, the above equation (5) is obtained.
The equation is represented by the following equation (6).

【００４６】 ｄ＝［｛（１＋δＴ・ρ’）・Ｌ／２｝2−（Ｌ／２）2］0.5 ＝［（Ｌ／２）2・（２＋δＴ・ρ’）・δＴ・ρ’｝］0.5 …（６） ここで、例えば第１基板としてガラス（線膨張係数ρG
＝５×１０-6）、第２基板としてＰＣ（線膨張係数ρP
＝５×１０-5）を用い、第２基板の長さを１００ｍｍ、
温度差３０℃とすると、ｄ＝２．６０ｍｍとなる。これ
ほど基板が膨張すると、通常の液晶層厚みが約１０μｍ
であるので、液晶層に巨大な真空部が生じる。D = [{(1 + δT · ρ ′) · L / 2｝ 2 − (L / 2) 2 ] 0.5 = [(L / 2) 2 · (2 + δT · ρ ′) · δT · ρ ′} 0.5 (6) Here, for example, glass (linear expansion coefficient ρG
= 5 × 10 −6 ), PC (linear expansion coefficient ρP) as the second substrate
= 5 × 10 −5 ), the length of the second substrate is 100 mm,
Assuming a temperature difference of 30 ° C., d = 2.60 mm. When the substrate expands so much, the normal liquid crystal layer thickness becomes about 10 μm.
Therefore, a huge vacuum is generated in the liquid crystal layer.

【００４７】しかし、ガラスからなる第１基板１と高分
子フィルムからなる第２基板２の間にパターン形成され
た壁状、網目状、柱状などの高分子構造１６により第１
基板１および第２基板２を接合した場合、加熱時に線膨
張係数の違いに基づいて第２基板２が熱膨張するのを抑
えることができ、セルギャップの変化を抑制することが
できる。However, the first structure 1 having a wall-like, mesh-like, or column-like polymer structure 16 formed between the first substrate 1 made of glass and the second substrate 2 made of a polymer film causes the first structure.
When the substrate 1 and the second substrate 2 are joined, it is possible to suppress the thermal expansion of the second substrate 2 based on the difference in linear expansion coefficient during heating, and to suppress a change in the cell gap.

【００４８】例えば、画素の大きさを２００μｍとし、
高分子構造１６を画素周囲を囲むように壁状または網目
状にパターン形成し、もしくは画素４隅に柱状構造にパ
ターン形成すると、第２基板２は壁に囲まれた、または
挟まれた画素上部の領域だけが膨張することになる。そ
の熱膨張によるセルギャップの変化ｄは、上記（６）式
より５．２０μｍとなり、これは高分子構造１６が形成
されていない場合の約１／５００である。つまり、高分
子構造１６により高分子フィルム基板２とガラス基板１
とが接合されたセルギャップの１℃当りの温度変化によ
る増加分は、高分子構造１６を形成せずに高分子フィル
ム基板とガラス基板とを貼り合わせた従来の液晶表示素
子のセルギャップの０．０２℃の温度変化によるものに
すぎない。従って、このような高分子構造１６をセル内
に設けることにより、液晶表示素子としての使用温度範
囲を５００倍大きくすることができる。このため、第１
基板１と第２基板２とから構成される液晶表示素子内の
液晶ピッチの変化を少なくすることができ、それに伴う
表示品位の低下を小さくすることができる。このように
セルギャップの変化を小さくすることができるので、セ
ルギャップの変化に敏感なＳＴＮ液晶を用いた場合には
特に有利である。また、セルギャップ変化を小さくでき
るということは、液晶領域１２に真空部が発生し難くな
ることを意味し、画素の大きさに比べて膨張によってで
きる真空部の大きさを小さくできるので、液晶１２の配
向に影響を与えない。For example, when the size of the pixel is 200 μm,
When the polymer structure 16 is patterned into a wall shape or a mesh shape so as to surround the periphery of the pixel, or is patterned into a columnar structure at four corners of the pixel, the second substrate 2 is placed above the pixel surrounded or sandwiched by the wall. Only the area of the lens will expand. The change d of the cell gap due to the thermal expansion is 5.20 μm from the above equation (6), which is about 1/500 of the case where the polymer structure 16 is not formed. That is, the polymer film substrate 2 and the glass substrate 1
The increase due to a temperature change per 1 ° C. in the cell gap in which the polymer film 16 is bonded to the polymer film substrate and the glass substrate without forming the polymer structure 16 is the cell gap of the conventional liquid crystal display element. 0.02 ° C temperature change. Therefore, by providing such a polymer structure 16 in a cell, the operating temperature range as a liquid crystal display element can be increased 500 times. Therefore, the first
The change in the liquid crystal pitch in the liquid crystal display element composed of the substrate 1 and the second substrate 2 can be reduced, and the accompanying deterioration in display quality can be reduced. Since the change in the cell gap can be reduced in this way, it is particularly advantageous when an STN liquid crystal sensitive to the change in the cell gap is used. Further, the fact that the change in the cell gap can be reduced means that a vacuum portion is less likely to be generated in the liquid crystal region 12, and the size of the vacuum portion formed by expansion can be made smaller than the size of the pixel. Does not affect the orientation of.

【００４９】また、上記高分子構造１６により第１基板
１および第２基板２が接合されているので、押圧による
第２基板２の変形を抑制することができ、第１基板１と
第２基板との間のセルギャップ変化を抑制することがで
きる。よって、図１０に示すようなタッチキー２２への
点入力時のリング状表示不良２４、描画入力時の描画跡
等２５の表示不良が生じなくなる。従って、従来のタッ
チキー付液晶表示素子で問題とされていた入力時の表示
品位の低下という問題も生じない。Further, since the first substrate 1 and the second substrate 2 are joined by the polymer structure 16, the deformation of the second substrate 2 due to the pressing can be suppressed, and the first substrate 1 and the second substrate 2 can be suppressed. Can be suppressed from changing. Therefore, a ring-shaped display defect 24 when a point is input to the touch key 22 and a display defect such as a drawing mark 25 when a drawing input is performed as shown in FIG. 10 do not occur. Therefore, there is no problem that the display quality at the time of input deteriorates which is a problem in the conventional liquid crystal display device with touch keys.

【００５０】上記液晶１２としては、ＳＴＮ液晶、ＴＮ
液晶、相転移ゲスト−ホスト液晶（２色性黒色染料分散
型）液晶等を用いることができる。As the liquid crystal 12, STN liquid crystal, TN
A liquid crystal, a phase-transition guest-host liquid crystal (dichroic black dye dispersion type) liquid crystal, or the like can be used.

【００５１】上記液晶１２としてＳＴＮ液晶を用いる場
合、第２基板２として面内方向に位相差を有する高分子
フィルムを用いると、ＳＴＮ液晶のリターデーションに
よる着色を第２基板２によって光学的に補償することが
でき、白黒表示が得られる。尚、第３基板３として偏光
フィルムと面内方向に位相差を有する高分子フィルムと
を貼り合わせたものを用いると、第３基板３の剛性が増
加する。よって、ペン入力時に第３基板３の変形に要す
る力が大きくなり、ペン入力時の感触が不良である。ま
た、ペン入力時のたわみ径が大きくなるのでタッチキー
の分解能が悪くなる。When an STN liquid crystal is used as the liquid crystal 12, if a polymer film having a phase difference in an in-plane direction is used as the second substrate 2, the coloring of the STN liquid crystal due to retardation is optically compensated by the second substrate 2. And a black and white display is obtained. When a polarizing film and a polymer film having a phase difference in the in-plane direction are bonded to each other as the third substrate 3, the rigidity of the third substrate 3 is increased. Therefore, the force required for deformation of the third substrate 3 at the time of pen input becomes large, and the touch at the time of pen input is poor. In addition, the diameter of the deflection at the time of pen input increases, so that the resolution of the touch keys deteriorates.

【００５２】上述のように第２基板２として面内方向に
位相差を有する高分子フィルムを用いると、第３基板３
にこの高分子フィルムを貼り合わせる必要がなく、タッ
チキーの分解能を損なうことが無い。また、第２基板２
は、面内方向に位相差を有する高分子フィルムと厚み方
向に位相差を有する高分子フィルムとを粘着剤を介して
貼り合わせた構造とすると、ＳＴＮ液晶の視野角を広く
することができる。この場合、面内方向に位相差を有す
る高分子フィルムを液晶１２側に、厚み方向に位相差を
有する高分子フィルムを第３基板３側にして用いるのが
望ましい。As described above, when a polymer film having a phase difference in the in-plane direction is used as the second substrate 2, the third substrate 3
There is no need to attach this polymer film to the touch panel, and the resolution of the touch keys is not impaired. Also, the second substrate 2
In the case of a structure in which a polymer film having a phase difference in the in-plane direction and a polymer film having a phase difference in the thickness direction are bonded via an adhesive, the viewing angle of the STN liquid crystal can be widened . In this case, a polymer film having a phase difference in the plane direction to the liquid crystal 12 side, it is preferable to use by a polymer film having a phase difference in the thickness direction to the third substrate 3 side.

【００５３】また、ＳＴＮ液晶を用いる場合、第２基板
２として、面内方向に位相差を有し、そのリターデーシ
ョン値が３００ｎｍである高分子フィルム基板２枚を粘
着剤を介して貼り合わせたものを用いると、第２基板の
見掛け上のリターデーション値を任意に設定することが
できる。また、リターデーション値を有する２枚の高分
子フィルムを互いの延伸軸を角度を持たせて貼り合わせ
ると、リターデーション値の選択をより容易に行うこと
ができる。尚、上記粘着剤は透明性の高い両面テープで
あれば、いずれも用いることができる。When an STN liquid crystal is used, two polymer film substrates having a retardation in the in-plane direction and a retardation value of 300 nm as the second substrate 2 are bonded via an adhesive. By using such a material, the apparent retardation value of the second substrate can be arbitrarily set. Further, when two polymer films having a retardation value are bonded to each other with their stretching axes at an angle, the retardation value can be more easily selected. In addition, any of the above-mentioned adhesives can be used as long as it is a highly transparent double-sided tape.

【００５４】また、上記液晶１２としてＴＮ液晶を用い
る場合、第２基板として厚み方向に位相差を有する高分
子フィルムを用いると、視野角を広くすることができ
る。When a TN liquid crystal is used as the liquid crystal 12, if a polymer film having a phase difference in the thickness direction is used as the second substrate, the viewing angle can be widened.

【００５５】また、上記液晶１２として相転移ゲスト−
ホスト液晶を用いる場合、第２基板２および第３基板３
として偏光機能（ランダムな光を直線または円偏光にす
る機能）を有する必要がなく、また等方性高分子である
必要もないので、通常市販されている、同時または逐次
２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用い
ることができる。この場合、特殊なエンジニアリングプ
ラスチックフィルムを用いる必要が無いので、大幅なコ
ストダウンが図れる。さらに、このモードは、偏光板を
用いなくても、電圧を印加しない時に液晶中に分散され
た黒色色素が光を吸収して黒色表示が得られ、電圧を印
加した時には液晶と２色性色素とが電場方向に垂直配向
するため光を吸収しなくなって白色表示が得られる。こ
のように偏光板を必要としないので、本モードは通常の
ＴＮ液晶やＳＴＮ液晶よりも光の利用効率が高く、明る
い表示が得られる。The liquid crystal 12 has a phase transition guest
When the host liquid crystal is used, the second substrate 3 and the third substrate 3
Since it is not necessary to have a polarizing function (a function of converting random light into linear or circularly polarized light), and it is not necessary to use an isotropic polymer, a commercially available simultaneous or sequential biaxially stretched polyethylene terephthalate ( PET) can be used. In this case, there is no need to use a special engineering plastic film, so that a significant cost reduction can be achieved. In this mode, even without using a polarizing plate, when no voltage is applied, the black dye dispersed in the liquid crystal absorbs light to obtain a black display, and when a voltage is applied, the liquid crystal and the dichroic dye are obtained. Are oriented perpendicularly to the direction of the electric field, so that they do not absorb light and a white display is obtained. Since a polarizing plate is not required as described above, this mode has higher light use efficiency than a normal TN liquid crystal or STN liquid crystal, and provides a bright display.

【００５６】ＴＮ液晶および相転移ゲスト−ホスト液晶
を用いる場合、アクティブ素子は高分子基板には作製し
難いので、ガラス基板１からなる第１基板１の上に形成
するのが望ましい。この場合、アクティブ素子に接続さ
れる液晶駆動用電極１５は透明電極であっても反射電極
であってもよい。反射電極を用いた場合には、視差をよ
り小さくすることができる。さらに、反射電極とした場
合には、上記高分子構造１６作製時にフォトマスクを必
要としないので、フォトマスクのアライメント工程が不
要となる。When a TN liquid crystal and a phase-transition guest-host liquid crystal are used, it is difficult to form an active element on a polymer substrate. In this case, the liquid crystal driving electrode 15 connected to the active element may be a transparent electrode or a reflective electrode. When a reflective electrode is used, parallax can be further reduced. Further, in the case of using a reflective electrode, a photomask is not required at the time of producing the polymer structure 16, so that a photomask alignment step is not required.

【００５７】液晶表示素子に液晶駆動回路を実装する
際、上記第１基板１としてガラス基板を用い、図１
（ｂ）に示すように、液晶駆動回路との接続用端子電極
４ａを全て第１基板１上に設けるのが望ましい。この場
合、第２基板２上に形成された液晶駆動用電極４ｂと端
子電極４ａとの電気的接続は、タンタル、クロム、ニッ
ケル、または銅等の導電性金属をコートしたシリカまた
は高分子からなる導電性ビーズ１１により行ってもよ
い。この場合、高分子フィルムからなる第２基板２に端
子を形成する必要が無いので、高分子フィルムの屈曲に
より端子欠損が生じたり、液晶駆動回路を接続するとき
の熱圧着により端子電極４ａが破壊されることが無い。
さらに、駆動回路との圧着前に、仮検査後のリペア作
業、つまり駆動回路が端子に設計通り接続されているか
否かの検査後、設計通りで無い時には駆動回路を端子か
ら除去し、再度アライメントして接続し直す作業、の時
に高分子フィルムからなる第２基板２上の液晶駆動用電
極４ｂに剥離欠損が生じない。When a liquid crystal drive circuit is mounted on a liquid crystal display element, a glass substrate is used as the first substrate 1 as shown in FIG.
As shown in (b), it is desirable that all the terminal electrodes 4 a for connection to the liquid crystal drive circuit be provided on the first substrate 1. In this case, the electrical connection between the liquid crystal driving electrode 4b and the terminal electrode 4a formed on the second substrate 2 is made of silica or a polymer coated with a conductive metal such as tantalum, chromium, nickel, or copper. It may be performed by the conductive beads 11. In this case, since it is not necessary to form terminals on the second substrate 2 made of a polymer film, terminal defects may occur due to bending of the polymer film, or the terminal electrodes 4a may be broken by thermocompression bonding when connecting a liquid crystal drive circuit. It is not done.
In addition, before crimping with the drive circuit, repair work after temporary inspection, that is, inspection whether the drive circuit is connected to the terminal as designed, if not, remove the drive circuit from the terminal and realign At the time of the operation of reconnecting, the liquid crystal driving electrode 4b on the second substrate 2 made of a polymer film does not have a peeling defect.

【００５８】上記導電性ビーズ１１は樹脂により第１基
板および第２基板の間に固定されていると、液晶層への
拡散を防ぐことができるので望ましい。固定するための
樹脂は紫外硬化型樹脂であっても熱硬化型樹脂であって
もよい。しかし、固定樹脂として通常の銀ペーストやカ
ーボンペーストのように溶媒蒸発型の樹脂を用いると、
固定樹脂から液晶層に溶媒が抽出することがあるので好
ましくない。これらの導電性ビーズ１１の粒径は第１基
板１と第２基板２との間に設けられた液晶小領域１２の
厚みを限定するスペーサー１０の厚みの１．１〜１．５
倍であるのが望ましい。この範囲であれば、高分子フィ
ルムからなる第２基板２上に形成された液晶駆動用電極
４ｂに導電性ビーズを確実に接触させられるので、断線
が生じない。It is desirable that the conductive beads 11 are fixed between the first substrate and the second substrate with a resin, because diffusion into the liquid crystal layer can be prevented. The resin for fixing may be an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin. However, when using a solvent evaporation type resin such as ordinary silver paste or carbon paste as the fixing resin,
It is not preferable because the solvent may be extracted from the fixing resin into the liquid crystal layer. The particle size of the conductive beads 11 is 1.1 to 1.5 times the thickness of the spacer 10 for limiting the thickness of the liquid crystal small region 12 provided between the first substrate 1 and the second substrate 2.
Preferably, it is twice. Within this range, the conductive beads can be reliably brought into contact with the liquid crystal driving electrodes 4b formed on the second substrate 2 made of a polymer film, so that no disconnection occurs.

【００５９】上記第２基板２に、図１（ｃ）に示すよう
にカラーフィルター３０を設けることによりカラー表示
を得ることもできる。高分子基板と電極材料との密着力
はガラス基板に比べて小さいので、高分子基板にハード
コートを塗布して密着力を高めてもよい。By providing a color filter 30 on the second substrate 2 as shown in FIG. 1C, a color display can be obtained. Since the adhesion between the polymer substrate and the electrode material is smaller than that of the glass substrate, a hard coat may be applied to the polymer substrate to increase the adhesion.

【００６０】さらに、第２基板２上の液晶駆動用電極４
ａおよび４ｂをレーザ加工プロセスまたは機械的にケガ
くプロセスにより、液晶駆動用電極４ｂの厚みよりも深
い加工溝を電極間に加工してもよい。この場合、上記高
分子構造１６が加工溝内にまで形成され、高分子構造１
６の加工溝に対する引っ掛かり効果が生じるので、高分
子構造１６の強度を向上させることができる。Further, the electrode 4 for driving the liquid crystal on the second substrate 2
A processing groove deeper than the thickness of the liquid crystal driving electrode 4b may be formed between the electrodes a and 4b by a laser processing process or a mechanically injuring process. In this case, the polymer structure 16 is formed up to the processing groove, and the polymer structure 1 is formed.
Since the hooking effect on the processed groove 6 occurs, the strength of the polymer structure 16 can be improved.

【００６１】また、タッチキーを構成する第２基板２上
の入力用透明電極４ｃとしては、酸化錫を用いると、液
晶駆動用電極４ｂの加工にフォトリソグラフ工程を用い
ても、酸化錫膜がエッチング用の酸に侵されないという
利点を有する。また、液晶駆動用電極４ｂをレーザ加工
プロセスにより加工する場合には上記利点はないが、液
晶配向処理プロセス等において液晶駆動用電極４ｂの反
対面の入力用透明電極４ｃに擦り傷が発生するのを防ぐ
ことができる。[0061] Further, as the second input transparent electrode 4c of the substrate 2 constituting the touch key, the use of tin oxide, use physician photolithographic process for processing the liquid crystal driving electrodes 4b
Even has the advantage that the tin oxide film is not attacked by the acid for etching. When the liquid crystal driving electrode 4b is processed by a laser processing process, the above advantage is not obtained. However, in the liquid crystal alignment processing process or the like, scratches are generated on the input transparent electrode 4c opposite to the liquid crystal driving electrode 4b. Can be prevented.

【００６２】以下、さらに具体的な実施例について説明
する。Hereinafter, more specific examples will be described.

【００６３】（実施例１）この実施例では、図１（ａ）
に示すようなタッチキー付液晶表示素子を作製した。(Embodiment 1) In this embodiment, FIG.
A liquid crystal display device with touch keys as shown in FIG.

【００６４】厚み０．７ｍｍのガラスからなる第１基板
１上に、波長３６５ｎｍの光線透過率が６０％以下であ
り、波長４００〜８００ｎｍの光線透過率が９０％以上
であるＩＴＯからなる透明導電膜を設けてストライプ状
の液晶駆動用電極１５を形成し、さらにその上に配向膜
５を形成した。On a first substrate 1 made of glass having a thickness of 0.7 mm, a transparent conductive material made of ITO having a light transmittance at a wavelength of 365 nm of 60% or less and a light transmittance of a wavelength of 400 to 800 nm of 90% or more is provided. A film was provided to form a stripe-shaped liquid crystal driving electrode 15, and an alignment film 5 was further formed thereon.

【００６５】次に、面内方向のリターデーションが４５
０ｎｍで厚み０．１ｍｍのＰＣからなる第２基板２の表
面をコロナ放電処理し、両表面上に図１１に示すように
厚み２μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）薄膜（ガ
スバリア）６′および厚み１μｍのハードコート（信越
化学製Ｘ−１２−２２０６）６を順に塗布した。そのＰ
Ｃ基板２の一方の表面上には、波長３６５ｎｍの光線透
過率が６０％以下であり、波長４００〜８００ｎｍの光
線透過率が９０％以上であるＩＴＯからなる透明導電膜
を設けて、ストライプ状の幅が２０μｍ、加工線幅が１
０μｍの液晶駆動用電極４ｂをレーザ加工機（ファイン
マシニング製ＳＦＬ９４００）により設けた。他方の表
面上には、酸化錫からなるタッチキー用透明電極４ｃを
形成した。さらに、液晶駆動用電極４ｂの上には配向膜
５を形成した。Next, the retardation in the in-plane direction is 45
The surface of the second substrate 2 made of PC having a thickness of 0 nm and a thickness of 0.1 mm is subjected to corona discharge treatment, and a 2 μm-thick polyvinyl alcohol (PVA) thin film (gas barrier) 6 ′ and a 1 μm-thick A hard coat (X-12-2206 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 6 was sequentially applied. That P
On one surface of the C substrate 2, a transparent conductive film made of ITO having a light transmittance at a wavelength of 365 nm of 60% or less and a light transmittance of a wavelength of 400 to 800 nm of 90% or more is provided. Width is 20 μm and processing line width is 1
A 0 μm liquid crystal driving electrode 4b was provided by a laser processing machine (SFL9400 manufactured by Fine Machining). On the other surface, a touch key transparent electrode 4c made of tin oxide was formed. Further, an alignment film 5 was formed on the liquid crystal driving electrode 4b.

【００６６】その状態の第１基板と第２基板とを、液晶
駆動用電極１５、４ｂが内側になるように貼り合わせた
時に、液晶のねじれ角が２４０°になるようにラビング
法により配向処理した後、紫外光硬化型シール１３ａを
介して貼り合わせた。When the first substrate and the second substrate in this state are bonded together so that the liquid crystal driving electrodes 15 and 4b are on the inside, alignment treatment is performed by a rubbing method so that the twist angle of the liquid crystal becomes 240 °. After that, they were bonded together via an ultraviolet light curable seal 13a.

【００６７】次に、ＳＴＮ液晶１ｇに対して、主成分と
して側鎖にエポキシ基を有するアクリル酸エステルと、
２官能性アクリル酸エステルを含む紫外光硬化樹脂モノ
マーとを、０．１ｇ〜０．３ｇの重量比で混合したブレ
ンド液を、上記第１基板１と第２基板２との間に注入
し、紫外光を第１基板と第２基板の両方から照射した。
この時、第１基板１および第２基板２に形成されたＩＴ
Ｏからなる液晶駆動用電極４ｂ、１５がマスクとなって
画素部には紫外光が照射されない。一方、画素部以外の
所には紫外光が照射され、紫外光硬化樹脂が重合して液
晶１２と高分子が分離した。紫外光硬化樹脂は、基板間
において各画素を壁状に囲むようにパターン形成され
て、第１基板と第２基板とを接合する高分子構造１６と
なり、壁状高分子構造１６により部分的にまたは全体的
に囲まれた状態で液晶領域１２が形成された。この工程
において、紫外光は図２（ａ）、（ｂ）に示すようなマ
スク２７を介して第１基板側または第２基板側から照射
してもよい。この場合、マスク２７においては、領域２
６が紫外光をカットする。また、紫外光は両面から同時
に照射しても片面ずつ照射しても構わない。Next, an acrylic acid ester having an epoxy group in a side chain as a main component is added to 1 g of the STN liquid crystal.
A blend liquid obtained by mixing a UV-curable resin monomer containing a bifunctional acrylate at a weight ratio of 0.1 g to 0.3 g is injected between the first substrate 1 and the second substrate 2, Ultraviolet light was emitted from both the first substrate and the second substrate.
At this time, the IT formed on the first substrate 1 and the second substrate 2
The pixel portions are not irradiated with ultraviolet light by using the liquid crystal driving electrodes 4b and 15 made of O as a mask. On the other hand, portions other than the pixel portion were irradiated with ultraviolet light, and the ultraviolet-curable resin was polymerized to separate the liquid crystal 12 and the polymer. The ultraviolet curable resin is patterned and formed so as to surround each pixel in a wall shape between the substrates, and becomes a polymer structure 16 for joining the first substrate and the second substrate, and is partially formed by the wall-shaped polymer structure 16. Alternatively, the liquid crystal region 12 was formed in a state of being entirely surrounded. In this step, the ultraviolet light may be irradiated from the first substrate side or the second substrate side via a mask 27 as shown in FIGS. In this case, in the mask 27, the region 2
6 cuts ultraviolet light. Further, the ultraviolet light may be irradiated simultaneously from both sides or one side at a time.

【００６８】次に、厚み０．２ｍｍの３層からなるトリ
アセチルセルトース（ＴＡＣ）／ヨウ素添加１軸延伸Ｐ
ＶＡ／ＰＣで構成される偏光機能を有する第３基板３の
ＰＣ面に、ハードコート（信越化学製Ｘ−１２−２２０
６）６を塗布し、その上にタッチキー用透明電極４ｄを
形成した。この状態の第３基板３を、透明電極４ｄ側
と、上記第２基板２のタッチキー用透明電極４ｃ側とが
互いに内側になるようにして、第２基板２と貼り合わ
せ、タッチキーとした。その後、第１基板１の背面に偏
光子９付反射板８を貼り付けて図１（ａ）に示すタッチ
キー付液晶表示素子を作製した。Then, triacetylcellose (TAC) consisting of three layers having a thickness of 0.2 mm / uniaxial stretching P
A hard coat (X-12-220 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is applied to the PC surface of the third substrate 3 having a polarizing function composed of VA / PC.
6) 6 was applied, and a touch key transparent electrode 4d was formed thereon. The third substrate 3 in this state was bonded to the second substrate 2 such that the transparent electrode 4d side and the touch-key transparent electrode 4c side of the second substrate 2 were inside each other, to form a touch key. . Thereafter, a reflective plate 8 with a polarizer 9 was attached to the back surface of the first substrate 1 to produce a liquid crystal display device with touch keys shown in FIG.

【００６９】このようにして得られたタッチキー付液晶
表示素子は、壁状の高分子構造１６により第１基板と第
２基板とが支持されているので、ペン入力時の押圧によ
る第２基板２の変形が抑制され、第１基板１と第２基板
２との間の液晶領域１２の厚み変化が小さくなる。よっ
て、セルギャップの微小変化により着色ムラが発生し易
いＳＴＮ液晶を用いても、図１０に示すようなペン２３
の点入力時のリング状表示不良２４や描画入力時の描画
跡等２５の表示不良が発生しなかった。In the liquid crystal display device with touch keys thus obtained, the first substrate and the second substrate are supported by the wall-shaped polymer structure 16, so that the second substrate is pressed by pen input. 2 is suppressed, and the change in the thickness of the liquid crystal region 12 between the first substrate 1 and the second substrate 2 is reduced. Therefore, the pen 23 as shown in FIG.
No display defects such as the ring-shaped display defect 24 at the time of point input and the drawing trace 25 at the time of drawing input occurred.

【００７０】上記壁状の高分子構造１６は、液晶表示素
子を構成する第１基板１および第２基板を接合している
のでセルギャップの変化が抑制され、温度８０℃まで加
熱してもセル内に真空部が発生しなかった。Since the wall-shaped polymer structure 16 joins the first substrate 1 and the second substrate constituting the liquid crystal display element, a change in the cell gap is suppressed. No vacuum was generated inside.

【００７１】また、第２基板２として面内方向に位相差
を有する高分子フィルムを用いているので第３基板の剛
性が増加せず、点分解能を液晶表示画素サイズとほぼ同
等の０．２ｍｍとすることができた。上記タッチキー付
液晶表示素子の特性は、コントラスト比が約１５：１で
あり、応答速度は約２５０ｍｓであった。Further, since a polymer film having a phase difference in the in-plane direction is used as the second substrate 2, the rigidity of the third substrate does not increase, and the point resolution is 0.2 mm which is almost equal to the liquid crystal display pixel size. And could be. As for the characteristics of the liquid crystal display device with the touch keys, the contrast ratio was about 15: 1, and the response speed was about 250 ms.

【００７２】また、高分子フィルムからなる第２基板２
と偏光機能を有する第３基板３とでタッチキーを形成し
ているので、素子全体を薄くできた。よって、斜めから
見ても液晶表示が二重表示ならずに見掛け上の視野角を
増大することができ、さらに、ペン入力時の視差ずれが
小さくなって肉眼ではわからなかった。The second substrate 2 made of a polymer film
And the third substrate 3 having a polarizing function, the touch keys are formed, so that the entire device can be made thin. Therefore, even when viewed obliquely, the liquid crystal display does not have a double display, and the apparent viewing angle can be increased, and furthermore, the parallax shift at the time of pen input has become small, so that it cannot be recognized by the naked eye.

【００７３】（比較例１）この比較例１においては、第
２基板２としてリターデーション１ｎｍ以下で厚み０．
１ｍｍの日本ゼオン製ゼオニクス２８０フィルムを用
い、第３基板３に実施例１で用いた面内方向のリターデ
ーションが４５０ｎｍで厚み０．１ｍｍのＰＣフィルム
を貼り合わせた以外は、実施例１と同様にしてタッチキ
ー付液晶表示素子を作製した。(Comparative Example 1) In Comparative Example 1, the second substrate 2 has a retardation of 1 nm or less and a thickness of 0.1 mm.
Same as Example 1 except that a 1 mm PC film having a retardation in the in-plane direction of 450 nm and a thickness of 0.1 mm used in Example 1 was attached to the third substrate 3 using a Zeonix 280 film manufactured by Zeon Corporation of Japan. Thus, a liquid crystal display device with a touch key was manufactured.

【００７４】このタッチキー付液晶表示素子は点分解能
が０．４ｍｍであり、実施例１の２倍の値であった。こ
の値は、液晶表示素子の画素サイズが０．３ｍｍ角であ
ることを考えると１画素が特定できないことを示し、詳
細な入力ができない。This liquid crystal display device with touch keys had a point resolution of 0.4 mm, twice the value of the first embodiment. This value indicates that one pixel cannot be specified considering that the pixel size of the liquid crystal display element is 0.3 mm square, and detailed input is not possible.

【００７５】（比較例２）この比較例２においては、図
９における空隙２０を無くし、タッチキーを構成するガ
ラス基板１８の代わりに厚み０．５ｍｍのＰＣ基板１８
ｂを用いて、図８に示すようなタッチキー付液晶表示素
子を作製した。(Comparative Example 2) In Comparative Example 2, the gap 20 in FIG. 9 was eliminated, and the PC substrate 18 having a thickness of 0.5 mm was used instead of the glass substrate 18 forming the touch keys.
Using b, a liquid crystal display device with touch keys as shown in FIG. 8 was produced.

【００７６】このタッチキー付液晶表示素子２２は、図
１０に示すようにペン２３の点入力時にリング状表示不
良２４が生じ、描画入力時に描画跡等２５が生じた。As shown in FIG. 10, the liquid crystal display element with touch keys 22 has a ring-shaped display defect 24 at the time of point input with the pen 23 and a drawing mark 25 at the time of drawing input.

【００７７】（実施例２）この実施例においては、図３
に示すように、面内方向のリターデーションが４５０ｎ
ｍで厚み０．１ｍｍのＰＣフィルム２ａ、２ｂを重ねて
粘着剤により貼り合わせたものを第２基板２として用い
た以外は、実施例１と同様の材料およびプロセスにより
タッチキー付液晶表示素子を作製した。(Embodiment 2) In this embodiment, FIG.
As shown in the figure, the retardation in the in-plane direction is 450n.
A liquid crystal display device with a touch key was manufactured using the same material and process as in Example 1 except that a PC film 2a, 2b having a thickness of 0.1 mm and a thickness of 0.1 mm was laminated and bonded using an adhesive. Produced.

【００７８】このタッチキー付液晶表示素子において
は、第２基板２の第１基板１側にＩＴＯからなる透明電
極４ｂを形成し、第３基板３側に酸化錫からなる透明電
極４ｃを形成している。よって、透明電極４ｂの加工時
や液晶配向処理プロセスにおいてタッチキー用透明電極
４ｃが酸に侵されたり擦り傷が発生することがない。In this liquid crystal display device with touch keys, a transparent electrode 4b made of ITO is formed on the first substrate 1 side of the second substrate 2, and a transparent electrode 4c made of tin oxide is formed on the third substrate 3 side. ing. Therefore, there is no possibility that the transparent electrode 4c for a touch key is attacked by an acid or abrasions are generated during the processing of the transparent electrode 4b or the liquid crystal alignment process.

【００７９】また、このタッチキー付液晶表示素子は、
第２基板２のＰＣフィルム２ａとＰＣフィルム２ｂとを
用いてタッチキー部と液晶表示素子部とを別々に作製
し、後で粘着剤で貼り合わせることができるので、それ
ぞれの良品だけを組み合わせることができる。よって、
下記表１に示すように、第２基板２が１枚の高分子フィ
ルムからなる場合よりも良品率を向上させることができ
る。The liquid crystal display device with touch keys is
The touch key portion and the liquid crystal display device portion are separately manufactured using the PC film 2a and the PC film 2b of the second substrate 2, and can be bonded later with an adhesive. Can be. Therefore,
As shown in Table 1 below, the non-defective rate can be improved as compared with the case where the second substrate 2 is made of one polymer film.

【００８０】[0080]

【表１】 [Table 1]

【００８１】（実施例３）この実施例においては、図３
（ａ）、（ｂ）に示すように、厚み方向に位相差を有す
る厚み０．０５ｍｍの同時二軸延伸ＰＣフィルム２ａを
第３基板３側にし、面内方向のリターデーションが４５
０ｎｍで厚み０．１ｍｍのＰＣフィルム２ｂを第１基板
１側になるように重ね合わせ、粘着剤により貼り合わせ
たものを第２基板２として用いた以外は、実施例１と同
様の材料およびプロセスによりタッチキー付液晶表示素
子を作製した。(Embodiment 3) In this embodiment, FIG.
As shown in (a) and (b), the simultaneous biaxially stretched PC film 2a having a thickness of 0.05 mm and having a phase difference in the thickness direction is placed on the third substrate 3 side, and the retardation in the in-plane direction is 45.
The same material and process as in Example 1 except that a PC film 2b having a thickness of 0 nm and a thickness of 0.1 mm was overlaid on the first substrate 1 side and bonded with an adhesive to be used as the second substrate 2. Thus, a liquid crystal display device with touch keys was manufactured.

【００８２】このタッチキー付液晶表示素子において
は、斜めから見た時に、正面０度から見た時のコントラ
スト比１５の７５％のコントラスト比が得られる視野角
左右２５度を左右３５度まで拡大することができ、広視
野角のタッチキー付液晶表示素子とすることができた。In this liquid crystal display device with touch keys, when viewed obliquely, the viewing angle at which the 75% contrast ratio of 75% of the contrast ratio 15 when viewed from the front of 0 ° can be obtained is expanded to 35 ° left and right. Thus, a liquid crystal display device with a touch key having a wide viewing angle was obtained.

【００８３】尚、逐次二軸延伸フィルムでは、上述のよ
うな厚み方向に位相差を有するフィルム２ａが得られ
ず、フィルム内に複雑な位相差を有するフィルムになる
と考えられる。このような逐次二軸延伸フィルムを用い
て実施例３と同様なタッチキー付液晶表示素子を作製す
ると、視野角範囲の向上を得ることができず、むしろパ
ネルが虹色に光散乱したような表示が得られた。Incidentally, in the case of the successively biaxially stretched film, the film 2a having the above-described retardation in the thickness direction cannot be obtained, and it is considered that the film has a complicated retardation in the film. When a liquid crystal display device with a touch key similar to that of Example 3 is manufactured using such a sequentially biaxially stretched film, it is not possible to obtain an improvement in the viewing angle range, but rather, the panel is scattered in rainbow light. The display was obtained.

【００８４】（実施例４）この実施例においては、実施
例１の単純マトリクス方式によりＳＴＮ液晶をデューテ
ィー駆動する代わりに、アクティブマトリクス方式によ
り各画素電極をアクティブ素子によって選択してＴＮ液
晶を駆動させた。以下に示す以外は、実施例１と同様の
材料およびプロセスによりタッチキー付液晶表示素子を
作製した。(Embodiment 4) In this embodiment, each pixel electrode is selected by an active element and an TN liquid crystal is driven by an active matrix method instead of duty driving the STN liquid crystal by the simple matrix method of the first embodiment. Was. A liquid crystal display device with a touch key was manufactured using the same materials and processes as in Example 1 except for the following.

【００８５】厚み１ｍｍのガラスからなる第１基板１上
に、実施例１の液晶駆動用電極１５の代わりに図４
（ｂ）に示すような形状の透明電極（画素電極）１５ａ
を作製し、この透明電極１５ａと、図４（ａ）に示すよ
うなタンタル接続配線１５ｂ−酸化タンタル絶縁層１７
ａ−クロム電極１７ｂからなる２端子素子とを、クロム
電極１７ｂを介して接続させた。ここで、絶縁層１７ａ
と金属層であるタンタルからなる接続配線１５ｂとは異
種金属で形成しても良いが、その場合はコストがかかる
ので、金属層であるタンタルからなる接続配線１５ｂを
陽極酸化等の方法で表面酸化することにより酸化タンタ
ル絶縁層１７ａとした。また、酸化タンタルは化学的に
安定であるという利点を有する。On the first substrate 1 made of glass having a thickness of 1 mm, instead of the liquid crystal driving electrode 15 of the first embodiment, FIG.
A transparent electrode (pixel electrode) 15a having a shape as shown in FIG.
Then, the transparent electrode 15a and the tantalum connection wiring 15b-the tantalum oxide insulating layer 17 as shown in FIG.
The two-terminal element composed of the a-chrome electrode 17b was connected via the chrome electrode 17b. Here, the insulating layer 17a
The connection wiring 15b made of tantalum, which is a metal layer, may be formed of a dissimilar metal. However, in that case, the cost is high. Therefore, the connection wiring 15b made of tantalum, which is a metal layer, is subjected to surface oxidation by a method such as anodic oxidation. In this manner, a tantalum oxide insulating layer 17a was formed. Also, tantalum oxide has the advantage of being chemically stable.

【００８６】液晶１２としては、実施例１のＳＴＮ液晶
の代わりにＴＮ液晶を用い、第２基板２としては実施例
１の面内方向に位相差を有する高分子フィルムの代わり
に厚さ方向に位相差を有する厚み０．１ｍｍの同時二軸
延伸ＰＣを用いた。As the liquid crystal 12, a TN liquid crystal is used in place of the STN liquid crystal of the first embodiment. As the second substrate 2, a polymer film having a phase difference in the in-plane direction of the first embodiment is used instead of the polymer film. A 0.1 mm-thick simultaneous biaxially stretched PC having a phase difference was used.

【００８７】このタッチキー付液晶表示素子において
は、斜めから見た時に、正面０度から見た時のコントラ
スト比３０の５０％のコントラスト比が得られる視野角
左右３０度を左右４０度まで拡大することができ、広視
野角のタッチキー付液晶表示素子とすることができた。In this liquid crystal display device with touch keys, when viewed obliquely, the viewing angle, which is 50% of the contrast ratio of 30% when viewed from the front of 0 °, is obtained. Thus, a liquid crystal display device with a touch key having a wide viewing angle was obtained.

【００８８】このタッチキー付液晶表示素子の特性は、
コントラスト比が１０〜２０：１であり、応答速度は約
１００ｍｓであった。また、素子全体を２ｍｍ以内に厚
みに抑えることができるため、ペン入力時の視差ずれが
肉眼ではわからない程度になって極めて使用に適してい
た。The characteristics of this liquid crystal display device with touch keys are as follows.
The contrast ratio was 10 to 20: 1, and the response speed was about 100 ms. In addition, since the entire element can be suppressed to a thickness of 2 mm or less, the parallax shift at the time of pen input becomes invisible to the naked eye, making it extremely suitable for use.

【００８９】さらに、壁状の高分子構造１６により第１
基板１と第２基板２が支持されているので、ペン入力時
の押圧による第２基板２の変形が抑制され、図１０に示
すようなペン２３の点入力時のリング状表示不良２４や
描画入力時の描画跡等２５の表示不良が発生しなかっ
た。Further, the first polymer structure 16 having a wall shape
Since the substrate 1 and the second substrate 2 are supported, the deformation of the second substrate 2 due to the pressing at the time of pen input is suppressed, and as shown in FIG. No display failure of the drawing trace 25 at the time of input occurred.

【００９０】アクティブ素子は、ガラスからなる第１基
板１に設けられているので、高分子フィルムからなる第
２基板２に形成するよりも作製し易い。Since the active elements are provided on the first substrate 1 made of glass, they are easier to manufacture than those formed on the second substrate 2 made of a polymer film.

【００９１】（比較例３）この比較例３においては、第
２基板２としてリターデーション１ｎｍ以下で厚み０．
１ｍｍの日本ゼオン製ゼオニクス２８０フィルムを用い
た以外は、実施例４と同様にしてタッチキー付液晶表示
素子を作製した。Comparative Example 3 In Comparative Example 3, the second substrate 2 had a retardation of 1 nm or less and a thickness of 0.1 mm.
A liquid crystal display device with touch keys was produced in the same manner as in Example 4, except that a 1 mm Zeonix 280 film manufactured by Zeon Corporation was used.

【００９２】このタッチキー付液晶表示素子において
は、斜めから見た時に、正面０度から見た時のコントラ
スト比３０の５０％のコントラスト比が得られる視野角
が左右３０度であった。In this liquid crystal display device with touch keys, when viewed obliquely, the viewing angle at which the contrast ratio of 50% of the contrast ratio 30 when viewed from the front 0 ° was 30 ° left and right was obtained.

【００９３】（実施例５）この実施例においては、第１
基板１に実施例４と同様なアクティブ素子を形成し、第
２基板２および第３基板３として厚み０．１ｍｍの二軸
延伸ＰＥＴフィルムを用い、液晶１２ａとして図５に示
すような液晶１２ｂにジスアゾ系二色性色素１２ｃを混
合させたゲスト−ホスト液晶１２ａを用いたこと以外
は、実施例１と同様の材料およびプロセスによりタッチ
キー付液晶表示素子を作製した。(Embodiment 5) In this embodiment, the first
An active element similar to that of Example 4 is formed on the substrate 1, a biaxially stretched PET film having a thickness of 0.1 mm is used as the second substrate 3 and the third substrate 3, and a liquid crystal 12a as shown in FIG. A liquid crystal display device with a touch key was manufactured using the same material and process as in Example 1, except that the guest-host liquid crystal 12a mixed with the disazo dichroic dye 12c was used.

【００９４】このタッチキー付液晶表示素子は、ゲスト
−ホスト液晶１２ａを用いているので偏光板を必要とせ
ず、光の利用効率が高いので、実施例１の偏光子を必要
とするタッチキー付液晶表示素子よりも明るい表示が得
られる。Since the liquid crystal display device with touch keys uses the guest-host liquid crystal 12a, it does not require a polarizing plate and has a high light use efficiency. A brighter display than a liquid crystal display element is obtained.

【００９５】また、偏光を利用しないので、タッチキー
部を構成する第３基板３として二軸延伸ＰＥＴに代表さ
れる汎用高分子フィルムを用いた場合でも、偏光がフィ
ルム位相差による複屈折干渉により着色することがない
ので、良好な白黒表示が得られる。Further, since polarized light is not used, even when a general-purpose polymer film typified by biaxially stretched PET is used as the third substrate 3 constituting the touch key portion, polarized light is generated by birefringence interference due to a film phase difference. Since there is no coloring, a good black and white display can be obtained.

【００９６】尚、第３基板３としては偏光板を用いても
よい。この場合、第２基板２としてリターデーション１
ｎｍ以下で厚み０．１ｍｍの日本ゼオン製ゼオニクス２
８０フィルムを用いると良好な白黒表示が得られ、厚み
方向に位相差を有する厚み０．１ｍｍの同時二軸延伸Ｐ
Ｃを用いると視野角を大きくすることができる。Incidentally, a polarizing plate may be used as the third substrate 3. In this case, the retardation 1 is used as the second substrate 2.
ZEONICS 2 manufactured by Zeon Corporation with a thickness of 0.1 mm or less
80 film, a good black-and-white display can be obtained, and a simultaneous biaxial stretching P having a thickness of 0.1 mm having a phase difference in the thickness direction.
When C is used, the viewing angle can be increased.

【００９７】（実施例６）この実施例においては、図１
（ｂ）に示すように、第１基板１上に液晶駆動回路接続
用端子電極４ａを形成し、導電性ビーズ１１を介して第
２基板２上の液晶駆動用電極４ｂと接続させた。以下に
示す以外は、実施例１と同様の材料およびプロセスによ
りタッチキー付液晶表示素子を作製した。(Embodiment 6) In this embodiment, FIG.
As shown in (b), a liquid crystal driving circuit connection terminal electrode 4a was formed on the first substrate 1 and connected to the liquid crystal driving electrode 4b on the second substrate 2 via the conductive beads 11. A liquid crystal display device with a touch key was manufactured using the same materials and processes as in Example 1 except for the following.

【００９８】第２基板２とを貼り合わせるシール部に、
ニッケルを厚み１００ｎｍコートした直径１０μｍのシ
リカビーズ１１を５重量％混入させた粘度約５０００ｃ
ｐｓの紫外光硬化樹脂を塗布した後、第１基板１および
第２基板２を貼り合わせて紫外光照射により、樹脂を硬
化させた。[0098] In the seal portion where the second substrate 2 is bonded,
A viscosity of about 5,000 c containing 5% by weight of silica beads 11 having a diameter of 10 μm coated with nickel and having a thickness of 100 nm.
After applying a ps ultraviolet light curable resin, the first substrate 1 and the second substrate 2 were attached to each other, and the resin was cured by irradiation with ultraviolet light.

【００９９】ここで、第１基板１と第２基板２とは、図
６（ａ）に示すように、貼り合わせられている。第１基
板１上の液晶駆動用電極１５と端子電極４ａとは図６
（ｂ）に示すようなパターンに形成されており、電気的
に接続されていない。また、第２基板上の液晶駆動用電
極４ｂは図６（ｃ）に示すようなパターンに形成されて
いる。Here, the first substrate 1 and the second substrate 2 are bonded together as shown in FIG. The liquid crystal driving electrode 15 and the terminal electrode 4a on the first substrate 1 are shown in FIG.
It is formed in a pattern as shown in (b) and is not electrically connected. The liquid crystal driving electrodes 4b on the second substrate are formed in a pattern as shown in FIG.

【０１００】このタッチキー液晶表示素子においては、
第１基板１上に形成された端子電極４ａと第２基板２上
に液晶駆動用電極４ｂとを導電性ビーズ１１を介して接
続させているので、液晶駆動回路をガラスからなる第１
基板に接続することができる。よって、接続時の熱圧着
温度を高くすることができ、接着強度を増して信頼性を
高くすることができる。また、液晶駆動回路のパターン
と第１基板１上の液晶駆動電極１５のパターンがずれて
リペアが必要になっても、そのリペアは容易に行うこと
ができる。よって、高分子フィルムからなる第２基板に
液晶駆動回路を接続する必要がなく、リペアの際に第２
基板２上に形成された透明電極４ｂが第２基板２から剥
離し易いという問題を解消することができる。In this touch key liquid crystal display device,
Since the terminal electrodes 4a formed on the first substrate 1 and the liquid crystal driving electrodes 4b are connected on the second substrate 2 via the conductive beads 11, the liquid crystal driving circuit is formed of the first glass substrate.
Can be connected to a substrate. Therefore, the thermocompression bonding temperature at the time of connection can be increased, the adhesive strength can be increased, and the reliability can be increased. Further, even if the pattern of the liquid crystal drive circuit and the pattern of the liquid crystal drive electrode 15 on the first substrate 1 are shifted, the repair can be easily performed. Therefore, there is no need to connect a liquid crystal drive circuit to the second substrate made of a polymer film, and the second substrate is used during repair.
The problem that the transparent electrode 4b formed on the substrate 2 is easily separated from the second substrate 2 can be solved.

【０１０１】（実施例７）この実施例においては、実施
例１と同様に液晶駆動用透明電極１５および配向膜５が
形成された第１基板１上に、セルギャップコントロール
用のスペーサー１０を１重量％混入させたアクリル系紫
外光硬化樹脂２８を図７に示すような構造にスクリーン
印刷した。この状態の第１基板を、実施例１と同様に液
晶駆動用電極４ｂ、タッチキー用透明電極４ｃおよび配
向膜５が形成された第２基板２と対向させて紫外光を照
射し、液晶パネルの外周部にある紫外光硬化樹脂を主成
分としたシール１３ａと共にアクリル系紫外光硬化樹脂
２８を硬化させて第１基板１と第２基板２とを貼り合わ
せた。それ以外は、実施例１と同様の材料およびプロセ
スによりタッチキー付液晶表示素子を作製した。(Embodiment 7) In this embodiment, a spacer 10 for controlling the cell gap is formed on the first substrate 1 on which the liquid crystal driving transparent electrode 15 and the alignment film 5 are formed in the same manner as in Embodiment 1. Acrylic ultraviolet light curable resin 28 mixed by weight% was screen-printed in a structure as shown in FIG. The first substrate in this state is opposed to the second substrate 2 on which the liquid crystal driving electrode 4b, the touch key transparent electrode 4c, and the alignment film 5 are formed in the same manner as in the first embodiment, and is irradiated with ultraviolet light. The acrylic ultraviolet light curable resin 28 was cured together with the seal 13a mainly composed of the ultraviolet light curable resin on the outer periphery of the first substrate 1 to bond the first substrate 1 and the second substrate 2 together. Otherwise, a liquid crystal display device with a touch key was manufactured using the same material and process as in Example 1.

【０１０２】このタッチキー付液晶表示素子において
は、スペーサー１０の散布工程を必要とせず、高分子構
造２８中に混入されたスペーサー１０によりセルギャッ
プが制御される。In this liquid crystal display device with touch keys, the cell gap is controlled by the spacers 10 mixed in the polymer structure 28 without the step of dispersing the spacers 10.

【０１０３】また、高分子構造２８により第１基板１と
第２基板２とが支持されているので、ペン入力時の押圧
による第２基板２の変形が抑制され、第１基板１と第２
基板２との間の液晶領域１２の厚み変化が小さくなる。
よって、セルギャップの微小変化により着色ムラが発生
し易いＳＴＮ液晶を用いても、図１０に示すようなペン
２３の点入力時のリング状表示不良２４や描画入力時の
描画跡等２５の表示不良が発生しなかった。Further, since the first substrate 1 and the second substrate 2 are supported by the polymer structure 28, the deformation of the second substrate 2 due to the pressing at the time of pen input is suppressed, and the first substrate 1 and the second
The change in the thickness of the liquid crystal region 12 between itself and the substrate 2 is reduced.
Therefore, even if the STN liquid crystal in which coloring unevenness is apt to occur due to a minute change in the cell gap is used, a ring-shaped display defect 24 at the time of point input of the pen 23 and a display mark 25 at the time of drawing input as shown in FIG. No defect occurred.

【０１０４】上記高分子構造２８は液晶表示素子を構成
する第１基板１および第２基板２を接合しているのでセ
ルギャップの変化が抑制され、温度８０℃まで加熱して
もセル内に真空部が発生しなかった。Since the polymer structure 28 joins the first substrate 1 and the second substrate 2 constituting the liquid crystal display element, a change in the cell gap is suppressed, and even if the cell is heated to a temperature of 80 ° C., a vacuum remains in the cell. No part occurred.

【０１０５】また、点分解能を液晶表示画素サイズとほ
ぼ同等の０．２ｍｍとすることができた。上記タッチキ
ー付液晶表示素子の特性は、コントラスト比が約１５：
１であり、応答速度は約２５０ｍｓであった。Further, the point resolution could be set to 0.2 mm which is almost equal to the size of the liquid crystal display pixel. The characteristic of the liquid crystal display device with the touch keys is that the contrast ratio is about 15:
1, and the response speed was about 250 ms.

【０１０６】さらに高分子フィルムからなる第２基板２
と偏光機能を有する第３基板３とでタッチキーを形成し
ているので、素子全体を薄くできた。よって、斜めから
見ても液晶表示が二重表示ならずに見掛け上の視野角を
増大することができ、さらに、ペン入力時の視差ずれが
小さくなって肉眼ではわからなかった。Further, the second substrate 2 made of a polymer film
And the third substrate 3 having a polarizing function, the touch keys are formed, so that the entire device can be made thin. Therefore, even when viewed obliquely, the liquid crystal display does not have a double display, and the apparent viewing angle can be increased, and furthermore, the parallax shift at the time of pen input has become small, so that it cannot be seen by the naked eye.

【０１０７】[0107]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、シール部と高分子構造とにより液晶表示素子部
を構成する第１基板と第２基板とを接合しているので、
入力の押圧に伴うタッチキー部の変形によりタッチキー
の直下にある液晶表示素子部が変形するのを防ぐことが
出来る。よって、従来のタッチキー付液晶表示素子のよ
うな表示不良が生じず、極めて良好な表示が得られる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the first substrate and the second substrate constituting the liquid crystal display element portion are joined by the seal portion and the polymer structure.
It is possible to prevent the liquid crystal display element section immediately below the touch key from being deformed by the deformation of the touch key section due to the pressing of the input. Therefore, a display failure as in the conventional liquid crystal display device with touch keys does not occur, and an extremely good display can be obtained.

【０１０８】また、高分子フィルムからなる第２基板を
共用させることによりタッチキー部と液晶表示素子部と
を密接させて薄型化させることができるので、液晶表示
ポイントと入力ポイントの示唆ずれを肉眼では分からな
い程度にして、極めて入力し易いタッチキー付液晶表示
素子を得ることができる。高分子フィルムからなる第２
基板として位相差機能を有するものを用いると、タッチ
キーの分解能を高くすることができ、ＴＮ液晶やＳＴＮ
液晶の視野角も向上させることができる。また、第２基
板として２枚以上の積層高分子フィルムを用いると、良
品率を向上させることができる。Further, by using the second substrate made of a polymer film in common, the touch key portion and the liquid crystal display element portion can be closely contacted with each other and the thickness can be reduced. Thus, it is possible to obtain a liquid crystal display device with touch keys that is extremely easy to input. Second made of polymer film
When a substrate having a phase difference function is used as the substrate, the resolution of the touch keys can be increased, and the TN liquid crystal or STN
The viewing angle of the liquid crystal can also be improved. In addition, when two or more laminated polymer films are used as the second substrate, the yield can be improved.

【０１０９】ＴＮ液晶やゲスト−ホスト液晶の駆動にア
クティブ素子を用いる場合、ガラスからなる第１基板上
に設けることができるので、製造が容易である。さら
に、ガラスからなる第１基板に全ての液晶駆動回路を接
続させると、フレキシブルな第２基板に接続させた場合
のように端子の強度不足による破損が無く、リペアも簡
単であり、信頼性を向上させることができる。When an active element is used for driving a TN liquid crystal or a guest-host liquid crystal, the active element can be provided on a first substrate made of glass, so that manufacture is easy. Further, when all the liquid crystal drive circuits are connected to the first substrate made of glass, there is no damage due to insufficient strength of the terminals as in the case where the circuit is connected to the flexible second substrate, repair is easy, and reliability is improved. Can be improved.

【０１１０】このようなタッチキー付液晶表示素子は、
パームトップ型、ラップトップ型およびノート型のコン
ピューターやワードプロセッサー、電子手帳などの携帯
情報ツールに幅広く用いることができる。[0110] Such a liquid crystal display device with touch keys has the following features.
It can be widely used for portable information tools such as palmtop, laptop and notebook computers, word processors and electronic organizers.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は本発明の一実施
例であるタッチキー付液晶表示素子のを示す断面図であ
る。FIGS. 1A, 1B, and 1C are cross-sectional views showing a liquid crystal display device with touch keys according to an embodiment of the present invention.

【図２】（ａ）は本発明に使用可能なマスクの例を示す
平面図であり、（ｂ）はその断面図である。2A is a plan view showing an example of a mask that can be used in the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view thereof.

【図３】（ａ）および（ｂ）は実施例２、３のタッチキ
ー付液晶表示素子における第２基板の貼合わせ前後の断
面図である。FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views of a liquid crystal display device with touch keys according to Examples 2 and 3 before and after laminating a second substrate.

【図４】実施例４のタッチキー付液晶表示素子に形成さ
れる２端子素子を示す図であり、（ａ）は２端子素子の
配置図、（ｂ）は２端子素子の断面図である。4A and 4B are diagrams illustrating a two-terminal element formed in a liquid crystal display element with a touch key according to a fourth embodiment. FIG. 4A is a layout view of the two-terminal element, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the two-terminal element. .

【図５】（ａ）は実施例５のタッチキー付液晶表示素子
の断面図であり、（ｂ）はその液晶部の拡大図である。5A is a cross-sectional view of a liquid crystal display device with touch keys according to a fifth embodiment, and FIG. 5B is an enlarged view of the liquid crystal unit.

【図６】実施例６のタッチキー付液晶表示素子を示す図
であり、（ａ）は第１基板と第２基板とを上面から見た
図であり、（ｂ）は第１基板の配線図であり、（ｃ）は
第２基板の配線図である。6A and 6B are diagrams illustrating a liquid crystal display device with touch keys according to a sixth embodiment, wherein FIG. 6A is a diagram of a first substrate and a second substrate viewed from above, and FIG. It is a figure and (c) is a wiring diagram of a 2nd board.

【図７】実施例７のタッチキー付液晶表示素子における
高分子構造を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a polymer structure in a liquid crystal display device with touch keys according to a seventh embodiment.

【図８】比較例のタッチキー付液晶表示素子を示す断面
図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device with touch keys according to a comparative example.

【図９】従来のタッチキー付液晶表示素子を示す断面図
である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional liquid crystal display device with touch keys.

【図１０】従来のタッチキー付液晶表示素子において生
じる表示不良を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a display defect that occurs in a conventional liquid crystal display device with touch keys.

【図１１】第２基板表面に形成されたハードコートおよ
びガスバリアの構成を示す正面図である。FIG. 11 is a front view showing a configuration of a hard coat and a gas barrier formed on the surface of a second substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 第１基板 ２ 第２基板 ２ａ、２ｂ 位相差を有する高分子フィルム ２ｃ 粘着剤 ３ 第３基板 ４ａ 液晶駆動回路接続用端子電極 ４ｂ、１５、１５ａ 液晶駆動用電極 ４ｃ、４ｄ タッチキー用透明電極 ５ 液晶配向膜 ６ セラミックハードコート ６′ガスバリア ７ ハードコート ８ 反射板 ９ 反射板側偏光板 １０ 液晶表示素子用スペーサー １１ 導電性ビーズ １２ 液晶 １２ａ ゲスト−ホスト液晶 １２ｂ 液晶分子 １２ｃ 二色性色素 １３ａ 液晶表示素子用シール １３ｂ タッチキー用シール １４ タッチキー用スペーサー １５ｂ 接続配線 １６、２８ 高分子構造体 １７ａ 絶縁層 １７ｂ 金属層 ２６ フォトマスクの紫外光遮断部 ２７ フォトマスク ２９ 開口部 ３０ カラーフィルター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st board | substrate 2 2nd board | substrate 2a, 2b Polymer film with phase difference 2c Adhesive 3 3rd board 4a Liquid crystal drive circuit connection terminal electrode 4b, 15, 15a Liquid crystal drive electrode 4c, 4d Transparent electrode for touch key Reference Signs List 5 liquid crystal alignment film 6 ceramic hard coat 6 'gas barrier 7 hard coat 8 reflector 9 reflector side polarizing plate 10 spacer for liquid crystal display element 11 conductive bead 12 liquid crystal 12a guest-host liquid crystal 12b liquid crystal molecule 12c dichroic dye 13a liquid crystal Display element seal 13b Touch key seal 14 Touch key spacer 15b Connection wiring 16, 28 Polymer structure 17a Insulating layer 17b Metal layer 26 Photomask ultraviolet light blocking section 27 Photomask 29 Opening 30 Color filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｆ 3/03 ３８０ Ｇ０６Ｆ 3/03 ３８０Ａ 3/033 ３５０ 3/033 ３５０Ａ (56)参考文献 特開 昭62−59989（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−304417（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−34940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−203123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−18122（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−310523（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−297335（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−297355（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−68231（ＪＰ，Ｕ) 特表 平６−503180（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/133 530 G02F 1/1333 500 G02F 1/1335 510 G02F 1/1339 500 G02F 1/1345 G06F 3/03 380 G06F 3/033 350 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G06F 3/03 380 G06F 3/03 380A 3/033 350 3/033 350A (56) References JP-A-62-59989 (JP, A) JP-A-2-304417 (JP, A) JP-A-6-34940 (JP, A) JP-A-62-203123 (JP, A) JP-A-64-18122 (JP, A) -310523 (JP, A) JP-A-5-297335 (JP, A) JP-A-5-297355 (JP, A) JP-A-6-68231 (JP, U) Table 6-503180 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/133 530 G02F 1/1333 500 G02F 1/1335 510 G02F 1/1339 500 G02F 1/1345 G06F 3/03 380 G06F 3/033 350

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ガラスからなり、アクティブ素子が形成
された第１基板と、１枚の高分子フィルムまたは２枚以
上の積層高分子フィルムからなるフレキシブルな第２基
板とが、各々の一方の表面に設けられた液晶駆動用電極
形成側を対向させて配置され、両基板の外周部に設けら
れたシールと、両基板の間にパターン形成された高分子
構造とにより接続され、両基板の間に設けられた該高分
子構造により部分的にまたは全体的に囲まれた液晶小領
域が形成されて第１基板および第２基板間にねじれ角９
０°のＴＮ液晶が設けられることによって液晶表示素子
が構成され、該第２基板と、高分子からなるフレキシブ
ルな第３基板とが、該第２基板の他方の表面と該第３の
基板の一方の表面とに設けられた入力用透明電極形成側
を対向させて配置されて感圧方式の入力素子が構成され
ている入力機能付液晶表示素子。1. A first substrate made of glass and having an active element formed thereon, and a flexible second substrate made of one polymer film or two or more laminated polymer films, each having one surface. The liquid crystal driving electrode formation side provided on the both substrates is arranged to face each other, and is connected by a seal provided on an outer peripheral portion of both substrates and a polymer structure patterned between the two substrates. twist angle 9 polymer structure provided between the partially or entirely surrounded by the liquid crystal subregions first substrate is formed and the second substrate by the
The liquid crystal display element is formed by providing the TN liquid crystal of 0 °, and the second substrate and the flexible third substrate made of a polymer are connected to the other surface of the second substrate and the third substrate. A liquid crystal display device with an input function in which a transparent electrode for input provided on one surface is arranged to face the input electrode, and a pressure-sensitive input device is formed.
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