CN100510863C - 具有触摸板的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

液晶显示装置具有液晶显示元件和配置在其观察侧的触摸板，该液晶显示元件包括：液晶层，封入在观察侧及其相反侧的一对基板间，以及第一和第二电极，彼此相对分别设置在上述一对基板的相对的内面，用于对液晶层施加电场来控制液晶分子的取向状态，形成多个像素区域。上述触摸板包括：第一导电膜，形成在上述液晶显示元件的观察侧基板的外面；以及观察侧偏振片，设有间隙相对设置在观察侧基板的外面，且设置在可与上述第一导电膜局部接触的第二导电膜与上述观察侧基板相对的内面。

Description

具有触摸板的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及在液晶显示元件的前面设置了触摸板的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示元件的前面配置有触摸输入用的触摸板的液晶显示装置已为人们所知。该触摸板采用在由玻璃板或者树脂薄膜构成的透明基板的一个面上配置了形成有透明电阻膜的一对薄片的结构，设有间隙彼此相对地配置各电阻膜形成面(日本特开2000-163208号公报)。

该触摸板以上述一对薄片的任一个薄片的外面为触摸面，在其触摸面的任意位置被触摸笔等触摸时，与上述一个薄片的触摸位置对应的部分发生挠性变形，上述一个薄片的电阻膜局部地与另一个薄片的电阻膜相接触。此时，在上述一个薄片的电阻膜的一个方向的两端间、和另一个电阻膜的与上述一个方向正交的方向的两端间之间交替地施加电压，并分别测量上述一个电阻膜的一端的电压值和另一个电阻膜的一端的电压值，由此能检测触摸点的上述一个方向和与该方向正交的方向的坐标。

另外，作为配置有触摸板的液晶显示元件，横向电场控制型液晶显示元件已为人们所知，其在设有间隙地相对配置的观察侧及其相反侧的一对基板间封入液晶，在上述一对基板的彼此相对的内面中的一个基板的内面，相互绝缘地设置有第一和第二显示用电极，通过向它们之间提供显示驱动电压，在其间形成与上述基板面实质上平行的方向的横向电场(日本特开平9-159996号公报，日本特开平11-202356号公报)。

该横向电场控制型液晶显示元件向上述一个基板的内面的第一和第二显示用电极间提供与图像数据对应的显示驱动电压，由在这些显示用电极间生成的横向电场在与上述基板面实质上平行的面内控制液晶分子的取向方位(分子长轴的方向)而显示图像，具有宽视场角。

但是，上述触摸板是在透明基板的一个面上配置了形成有电阻膜的一对电阻膜薄片、并使各电阻膜形成面设有间隙相互对置的触摸板，具有上述一对电阻膜薄片这两者的厚度加上这些电阻膜薄片间的间隙高度而得到的厚度。

因此，在观察侧配置了上述触摸板的液晶显示元件，存在包含触摸板的厚度较厚这样的问题。

另一方面，上述横向电场控制型液晶显示元件，从观察侧施加的静电对横向电场下的液晶分子的取向方位的控制影响很大，因而当手指等带电物接触或靠近观察侧的面时，具有显示变得不稳定这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶显示装置，具有触摸板，并且能薄化包含上述触摸板的厚度。

另外，本发明的目的还在于提供一种能够进行不受来自观察侧的静电影响的稳定的显示、并且简化了结构的薄型液晶显示装置。

本发明第一方案的液晶显示装置，包括液晶显示元件和触摸板，

上述液晶显示元件具有：

一对基板，彼此设有间隙相对配置，包括位于观察侧的第一基板、和位于上述第一基板的观察侧的相反侧的第二基板，

液晶层，封入在上述第一和第二基板间，

第一电极，设置于上述一对基板的彼此相对的内面中的一个基板的内面，

第二电极，设置于上述一个基板和另一个基板的任一个基板的内面，通过向与上述第一电极之间提供电压而对上述液晶层施加电场，以及

在上述一对基板的外侧的观察侧及其相反侧分别配置的一对偏振片；

上述触摸板具有至少一个第一导电膜，根据对上述第一导电膜预先施加的电压和在上述第一导电膜上的指定位置测定的电压，检测上述指定位置，上述第一导电膜设置在上述液晶显示元件的观察侧基板的外面和上述偏振片之中的至少一个部件上，且具有预定电阻值。

在本发明的第一方案的液晶显示装置中，最好上述触摸板具有：对上述第一导电膜施加预定电压的装置、测定上述第一导电膜上的上述指定位置的电压的装置、以及根据上述测定的电压的值检测上述指定位置的位置检测装置。

在本发明的液晶显示装置中，最好上述触摸板由电阻方式的接触型触摸板构成，具有与上述第一导电膜设有间隙相对配置的第二导电膜，通过从上述观察侧局部按压上述第二导电膜而使上述第二导电膜变形，并使上述第二导电膜的上述按压部分局部接触上述第一导电膜。

另外，最好本发明的上述触摸板具有：与上述第一导电膜设有间隙相对配置的第二导电膜，对上述第一、第二导电膜提供电压的装置，分别测定上述第一导电膜上的上述指定位置的电压、和上述第二导电膜上的上述指定位置的电压的装置，以及根据这些测定的多个电压值检测上述指定位置的装置。此时，最好上述触摸板的上述第一导电膜设置在上述液晶显示元件的观察侧基板的外面。

而且，最好上述液晶显示元件具有观察侧偏振片，该观察侧偏振片设有预定间隙配置在上述一对基板的外侧的观察侧，上述触摸板的第二导电膜形成在上述观察侧偏振片的与观察侧基板相对的面。另外，最好上述液晶显示元件还具有光学薄膜，该光学薄膜设有预定间隙配置在观察侧基板的观察侧，由进行透射光的光学补偿的相位片构成，上述触摸板的第二导电膜形成在上述光学薄膜的与观察侧基板相对的面。此外，最好上述液晶显示元件还具有光学薄膜，该光学薄膜配置在观察侧基板与观察侧偏振片之间，由进行透射光的光学补偿的相位片构成，上述触摸板还具有透明保护薄膜，与设置在上述液晶显示元件的观察侧基板的观察侧的第一导电膜设有预定间隙地配置，在与上述第一导电膜相对的面形成有上述第二导电膜。

另外，在本发明的液晶显示装置中，最好上述液晶显示元件具有第一和第二电极、以及第三电极之中的至少两者，上述第一和第二电极，形成在上述一对基板的彼此相对的内面之中的一个基板的内面，通过向它们之间施加电压而对上述液晶层施加与上述基板的面实质上平行的方向的电场；上述第三电极形成在另一个基板的内面，用于在与上述第一电极和第二电极中的至少一者之间施加上述液晶层的厚度方向的电场。

本发明的第二方案的液晶显示装置包括液晶显示元件和触摸板，

上述液晶显示元件具有：

一对基板，彼此设有间隙相对配置，包括位于观察侧的第一基板、和位于上述第一基板的观察侧的相反侧的第二基板，

液晶层，封入在上述第一和第二基板间，

第一电极，设置于上述一对基板的彼此相对的内面中的一个基板的内面，

第二电极，设置于上述一个基板和另一个基板的任一个基板的内面，通过向与上述第一电极之间提供电压而对上述液晶层施加电场，以及

在上述一对基板的外侧的观察侧及其相反侧分别配置的一对偏振片；

上述触摸板具有：

第一导电膜，设置在上述液晶显示元件的观察侧的外面，具有预定电阻值，

第二导电膜，与上述第一导电膜设有间隙相对配置，通过按压与上述第一导电膜对应的区域中的指定位置而部分变形，而与上述第一导电膜接触，具有预定电阻值，

电压提供装置，对上述第一和第二导电膜提供电压，以及

位置检测装置，测定上述第一导电膜和第二导电膜接触的位置的电压，根据该测定的电压检测上述第一导电膜上的上述接触的位置。

在本发明的第二方案的液晶显示装置中，最好液晶显示元件具有观察侧偏振片，该观察侧偏振片设有预定间隙配置在上述一对基板的外侧的观察侧，上述触摸板的第二导电膜形成在上述观察侧偏振片的与观察侧基板相对的面。

另外，最好上述液晶显示元件还具有薄膜状的光学元件，该光学元件设有预定间隙配置在观察侧基板的观察侧，进行透射光的光学补偿，上述触摸板的第二导电膜形成在上述光学元件的与观察侧基板相对的面。此时，最好上述光学元件由对液晶显示元件的透射率的视场角依赖性进行补偿的相位片构成。或者最好上述触摸板还具有透明的保护薄膜，该保护薄膜设有预定间隙配置在上述液晶显示元件的观察侧基板的观察侧，第二导电膜形成在上述保护薄膜的与观察侧基板相对的面。

在上述液晶显示装置中，最好上述液晶显示元件是在一对基板的彼此相对的内面分别形成用于产生液晶层的厚度方向的电场的第一和第二电极，通过控制上述液晶层的液晶分子相对于上述基板面的倾斜来控制透射率的液晶显示元件。或者，最好上述液晶显示元件是横向电场型液晶显示元件，在一对基板的彼此相对的内面的一个内面形成用于产生与上述第一、第二基板面实质上平行的电场的第一和第二电极，通过在与上述基板面平行的面内控制上述液晶层的液晶分子的取向方向的方向来控制透射率。更理想的是，上述液晶显示元件是视场角控制型液晶显示元件，在一对基板的彼此相对的内面的另一个内面还形成第三电极，通过使该第三电极与上述第一电极和第二电极的至少一者之间产生电场来使上述液晶分子相对于基板面倾斜取向，可控制液晶显示元件的视场角。

本发明的第三方案的液晶显示装置包括液晶显示元件和触摸板，

上述液晶显示元件具有：

一对基板，彼此设有间隙相对配置，包括位于观察侧的第一基板、以及位于上述第一基板的观察侧的相反侧的第二基板，

液晶层，封入在上述第一和第二基板间，

第一电极，设置于上述一对基板的彼此相对的内面中的一个基板的内面，

第二电极，设置于上述一个基板和另一个基板的任一个基板的内面，通过向与上述第一电极之间提供电压而对上述液晶层施加电场，以及

在上述一对基板的外侧的观察侧及其相反侧分别配置的一对偏振片；

上述触摸板具有：

导电膜，配置在上述液晶显示元件的观察侧，具有预定电阻值，

电压施加装置，从第一导电膜的一个方向的两端、以及与上述一个方向交叉的另一个方向的两端分别提供电压，

指定上述导电膜上的任意位置的装置，以及

位置检测装置，测定由指定上述位置的装置指定的上述导电膜上的位置的电压，根据该测定的电压检测上述指定的位置。

在该液晶显示装置中，最好上述触摸板具有形成在透明薄膜的观察侧的导电膜，该透明薄膜隔着间隔件设有预定间隙配置在上述液晶显示元件的观察侧。另外，最好上述触摸板具有形成在透明薄膜的观察侧的导电膜，该透明薄膜紧密接合地配置在上述液晶显示元件的观察侧的偏振片上。

由于本发明的上述第一方案的液晶显示装置形成有触摸板，该触摸板在液晶显示元件的观察侧基板的外面和上述偏振片之中的至少一个部件上形成有至少一个第一导电膜，根据对上述第一导电膜预先施加的电压和在上述第一导电膜上的指定位置测定的电压，检测上述指定位置，因此能薄化包含上述触摸板的厚度。

本发明的上述第二方案的液晶显示装置能薄化具有触摸板的液晶显示装置的厚度，该触摸板具有：第一导电膜，设置在上述液晶显示元件的观察侧的外面；第二导电膜，与上述第一导电膜设有间隙相对配置，通过按压与上述第一导电膜对应的区域中的指定位置而部分变形，而与上述第一导电膜接触；电压提供装置，对上述第一和第二导电膜提供电压，以及位置检测装置，测定上述第一导电膜和第二导电膜接触的位置的电压，根据该测定的电压检测上述第一导电膜上的上述接触的位置。

另外，作为上述液晶显示装置的液晶显示元件，通过使用在一对基板的一个基板上形成有第一、第二电极的横向电场型液晶显示元件，能够获得能进行不受来自观察侧的静电影响的稳定的显示，并且简化了结构的薄型带触摸板的液晶显示装置。

本发明的上述第三方案的液晶显示装置具有：电压施加装置，从第一导电膜的一个方向的两端、和与上述一个方向交叉的另一个方向的两端分别提供电压；指定上述导电膜上的任意位置的装置，以及位置检测装置，测定由指定上述位置的装置指定的上述导电膜上的位置的电压，根据该测定的电压检测上述指定的位置，因此能够薄化具有触摸板的液晶显示装置的厚度。

附图说明

图1是本发明的第一实施例涉及的液晶显示装置的剖视图。

图2是上述液晶显示元件的触摸板所连接的触摸位置坐标检测装置的概略结构图。

图3是本发明的第二实施例涉及的液晶显示装置的剖视图。

图4是本发明的第三实施例涉及的液晶显示装置的剖视图。

图5是本发明的第四实施例涉及的液晶显示装置的一部分剖视图。

图6是图5所示的液晶显示元件的一个基板的一部分俯视图。

图7是表示分别设置在图5所示的液晶显示元件的一对基板的内面的取向膜的取向处理方向与偏振片的透射轴的方向的图。

图8是表示与图5所示的液晶显示元件的触摸板连接的触摸位置坐标检测装置的概略结构图。

图9A、9B示意地表示在图5所示的液晶显示元件中对各像素未施加纵向电场和横向电场时液晶分子的排列状态，图9A是其剖视图，图9B是其俯视图。

图10A、10B示意地表示在图5所示的液晶显示元件中对各像素未施加纵向电场、而施加了横向电场时液晶分子的排列状态，图10A是其剖视图，图10B是其俯视图。

图11A、11B示意地表示在图5所示的液晶显示元件中对各像素施加了纵向电场、而未施加横向电场时液晶分子的排列状态，图11A是其剖视图，图11B是其俯视图。

图12A、12B示意地表示在图5所示的液晶显示元件中对各像素施加了纵向电场和横向电场时液晶分子的排列状态，图12A是其剖视图，图12B是其俯视图。

图13是本发明的第五实施例涉及的液晶显示装置的一部分剖视图。

图14是图13所示的液晶显示元件的一个基板的一部分俯视图。

图15是本发明的第六实施例涉及的液晶显示装置的剖视图。

图16是图15所示的触摸板的俯视图。

图17是在图15所示的液晶显示装置中与触摸板连接的触摸位置坐标检测装置的概略结构图。

图18是表示在图15所示的液晶显示装置中与触摸板连接的触摸位置坐标检测装置的变形例的概略结构图。

图19是表示本发明的第六实施例涉及的变形例的侧视图。

具体实施方式

(第一实施例)

图1和图2示出了本发明的第一实施例，图1是液晶显示元件的剖视图，图2是其触摸位置坐标检测装置的概略结构图。

该液晶显示元件如图1所示，包括：观察侧(图中上侧)及其相反侧的一对透明基板1、2，通过框状的密封材料3接合起来；液晶层，封入在这些基板1、2间由上述密封材料3包围的区域；第一和第二透明电极5、6，彼此相对地分别设置在上述一对基板1、2的相对的内面，对上述液晶层4施加电场来控制液晶分子的取向状态，形成多个像素区域；以及观察侧和相反侧的一对偏振片8、9，分别配置在上述观察侧的基板1的外面侧和相反侧的基板2的外面侧。

该液晶显示元件是有源矩阵液晶显示元件，在一个基板、例如观察侧的相反侧的基板2的内面，在行方向和列方向排列成矩阵状地设置有多个像素电极6，在另一个基板、即观察侧的基板1的内面设置有与上述多个像素电极6的排列区域相对的一块膜状的对置电极5。该液晶显示元件在图中进行了省略，但是，在上述一个基板(相反侧基板)2的内面，设置有与上述多个像素电极6分别连接的多个TFT(薄膜晶体管)、对各行的TFT提供栅信号的多条扫描线、向各列的TFT提供数据信号的多条数据线。

另外，在上述另一个基板(观察侧基板)1的内面与上述多个像素分别对应地设置有红、绿、蓝三色的滤色片7R、7G、7B，上述对置电极5形成在上述滤色片7R、7G、7B之上。

并且，在上述一对基板1、2的内面覆盖上述电极5、6地设置有取向膜(未图示)，上述液晶层4的液晶分子，在上述一对基板1、2间，在由上述取向膜规定的取向状态下取向。

该液晶显示元件是使液晶分子扭曲取向的TN或STN型、使液晶分子与基板1、2面实质上垂直地取向的垂直取向型、不使液晶分子扭曲而是使之与基板1、2面实质上平行地取向的水平取向型、使液晶分子弯曲取向的弯曲取向型的任一种，或者是强介电性或反强介电性液晶显示元件，设定上述一对偏振片8、9的各自透射轴的方向来配置上述一对偏振片8、9，使得能得到良好的对比度。

上述一对偏振片8、9之中观察侧的相反侧的偏振片9贴合在上述相反侧基板2的外面，观察侧的偏振片8与上述观察侧基板1的外面设有间隙d₀相对配置，其周边部隔着框状间隔件10被上述观察侧基板1支撑，该框状间隔件10包围上述多个像素排列成矩阵状的画面区域。

并且，在上述观察侧基板1的外面形成有第一导电膜11，该第一导电膜11由与整个上述画面区域对应的一块膜状的透明导电膜构成，具有预定的电阻值。在上述观察侧偏振片8的与上述观察侧基板1相对的内面，设置有第二导电膜12，该第二导电膜12由透明导电膜构成，具有预定的电阻值。上述透明导电膜因对上述观察侧偏振片8的外面局部施加的触摸压而与上述观察侧偏振片8一起挠性变形，与上述第一导电膜11局部接触。

另外，上述一对基板1、2中，至少观察侧基板1是玻璃构成的，上述第一导电膜11由在上述观察侧基板1的外面成膜的ITO膜形成。

上述一对偏振片中，至少观察侧偏振片8的偏振层的支撑体，由三乙酰纤维素、光学上各向同性的聚碳酸酯和聚醚砜等树脂薄膜形成，上述第二导电膜12由在上述观察侧偏振片8的上述支撑体的外面成膜的ITO膜形成。

在图1中虽然省略了，但是在上述第一和第二导电膜11、12的任一者的膜面上，在行方向和列方向以预定的节距设置有规定这些导电膜11、12间的间隔的多个柱状间隔件。

因此，上述第二导电膜12，在不加压状态下与上述第一导电膜11具有间隔，在触摸笔30等触摸上述观察侧偏振片8的外面的任意部位时，因该触摸压而与上述观察侧偏振片8一起挠性变形，在与上述触摸笔30等的触摸点对应的部分，与上述第一导电膜11局部接触。

在上述第一导电膜11上，在沿其膜面的彼此正交的两个方向的一个方向、例如上述画面的纵轴(以下称为Y轴)方向的两端边缘，分别在其边缘部的整个长度上，设置有由低电阻金属膜构成的带状电极11a、11b，在上述第二导电膜12上，在上述两个方向的另一个方向、即上述画面的横轴(以下称为X轴)方向的两端边缘，分别在其边缘部的大致整个长度上，设置有由低电阻金属膜构成的带状电极12a、12b(参照图2)。

上述第一导电膜11的上述Y轴方向的两端边缘的带状电极11a、11b和上述第二导电膜12的上述X轴方向的两端边缘的带状电极12a、12b连接有图2所示的触摸位置坐标检测装置。

上述触摸位置坐标检测装置包括：电压施加电路，在上述第二导电膜12的X轴方向的两端的带状电极12a、12b间和上述第一导电膜11的Y轴方向的两端边缘的带状电极11a、11b间交替施加一定值的电压；电压测定系统，在上述第二导电膜12与上述第一导电膜11局部接触时，测定上述第二导电膜12的X轴方向的一端的带状电极12a和上述第一导电膜11的Y轴方向的一端的带状电极11a的各自的电压；以及坐标检测装置29，根据该测定值检测上述触摸点的坐标。

上述电压施加电路包括：恒压电源17、用于将该恒压电源17的一个极(图中为-极)选择性连接到上述第一导电膜11的Y轴方向的一端的带状电极11a和上述第二导电膜12的X轴方向的一端的带状电极12a上的第一开关20、以及用于将上述恒压电源17的另一个极(图中为+极)选择性连接到上述第一导电膜11的Y轴方向的另一端的带状电极11b和上述第二导电膜12的X轴方向的另一端的带状电极12b上的第二开关23。图2所示的恒压电源17是直流电源，但是该恒压电源17也可以是提供交变电压的电源。

上述电压测定系统包括：电压测定装置28，一端连接到上述恒压电源17的一个极(图中为-极)；以及第三开关27，用于将上述第一导电膜11的Y轴方向的一端的带状电极11a和上述第二导电膜12的X轴方向的一端的带状电极12a选择性连接到该电压测定装置28的另一端。

上述电压施加电路，由未图示的控制装置，以预先设定的周期、例如0.1秒的周期，使上述第一和第二开关20、23切换到将上述第二导电膜12的X轴方向的两端的带状电极12a、12b连接到上述恒压电源17的一侧(图2的状态)、以及将上述第一导电膜11的Y轴方向的两端的带状电极11a、11b连接到上述恒压电源17的一侧。结果，对上述第二导电膜12的X轴方向的两端间(带状电极12a、12b间)、以及上述第一导电膜11的Y轴方向的两端间(带状电极11a、11b间)交替施加上述恒压电源17的一定值的电压。

坐标检测装置29，在上述第二导电膜12的X轴方向的两端间施加了上述电压时，第三开关27被切换到上述带状电极11a与上述电压测定装置28的另一端连接的一侧(图2的状态)，根据上述电压测定装置28的测定值检测上述触摸点的X轴方向的坐标(以下称为X坐标)。在上述第一导电膜11的Y轴方向的两端间施加了上述电压时，第三开关27被切换到上述带状电极12a与上述电压测定装置28的另一端连接的一侧，根据上述电压测定装置28的测定值检测上述触摸点的Y轴方向的坐标(以下称为Y坐标)。

即、该液晶显示元件，与上述观察侧基板1的外面设有间隙配置上述观察侧偏振片8，使上述观察侧基板隔着上述框状间隔件10支撑其周边部，在上述观察侧基板1的外面形成第一导电膜11，在上述观察侧偏振片8的与上述观察侧基板1相对的内面设置第二导电膜12，由此形成以在上述观察侧基板的外面侧配置的偏振片为触摸面的触摸板。上述第二导电膜12因在上述观察侧偏振片8的外面局部施加的触摸压而与上述观察侧偏振片8一起挠性变形，局部接触上述第一导电膜11。

该液晶显示元件，在液晶显示装置的外面和上述偏振片中的至少一个部件上，形成了至少一个第一导电膜，从而形成了触摸板，该触摸板根据对上述第一导电膜预先施加的电压与在上述第一导电膜上的指定位置测定的电压，检测上述指定位置，因此能薄化包含上述触摸板的液晶显示装置的厚度。

(第二实施例)

图3是表示本发明的第二实施例的液晶显示装置的剖视图。在本实施例中，对于与上述第一实施例相同的部件，在图中赋予相同的标记，省略其说明。

本实施例的液晶显示装置，在观察侧偏振片8的观察侧基板1侧的面上配置有用于补偿显示特性的光学补偿薄膜13，在该光学补偿薄膜13的观察侧基板1侧的面上形成了第二导电膜12，其它结构与第一实施例相同。

上述光学补偿薄膜13包括：例如用于提高显示对比度的相位板等对比度补偿薄膜，用于补偿液晶显示元件的透射率的视角依赖性、扩大显示的视野的盘状液晶薄膜或双轴相位差片等视野补偿薄膜的任意一种，或两者的层叠薄膜。

在本实施例中，在上述光学补偿薄膜13的一个面上形成ITO膜而形成上述第二导电膜12，将与该光学补偿薄膜13的导电膜形成面相反的面贴合到上述观察侧偏振片8的内面。

该液晶显示元件，在上述观察侧偏振片8的内面层叠了用于补偿显示特性的光学补偿薄膜13，因此能提高显示的对比度和视野等的显示质量。

而且，该液晶显示元件，在上述光学补偿薄膜13面上形成有第二导电膜12，因此与在上述观察侧偏振片8的面上直接形成上述第二导电膜12的情况相比，能简单地进行上述第二导电膜12的形成，因此能容易地制造上述液晶显示文件。

并且，该液晶显示元件用上述光学补偿薄膜13加强上述观察侧偏振片8，从而能提高上述触摸板的耐久性。

(第三实施例)

图4是表示本发明的第三实施例的液晶显示元件的剖视图。在本实施例中，对于与上述第一和第二实施例相同的部分，在图中赋予相同的标记，省略其说明。

本实施例的液晶显示元件，在观察侧偏振片8的观察侧基板1侧的面上依次设置有用于补偿显示特性的光学补偿薄膜13和光学上各向同性的透明薄膜14，在上述透明薄膜14面上形成有第二导电膜12，其它结构与第一实施例相同。

该液晶显示元件，在上述观察侧偏振片8的内面层叠了上述光学补偿薄膜13和透明薄膜14，在上述透明薄膜14面上形成有上述第二导电膜12，因此能提高显示质量，而且能容易地进行液晶显示元件的制造，并且能用上述光学补偿薄膜13和透明薄膜14加强上述观察侧偏振片8，能进一步提高上述触摸板的耐久性。

上述第一～第三实施例的液晶显示元件，是在观察侧及其相反侧具有一对偏振片8、9的透射型显示元件，但是本发明也可以适用于只在观察侧具有一块偏振片8、在相反侧基板2的内面或外面设置了反射膜的反射型液晶显示元件。

(第四实施例)

上述第一～第三实施例的液晶显示装置是纵向电场控制型液晶显示装置，使在一对基板的内面分别设置的电极间产生纵向电场(液晶厚度方向的电场)来改变液晶分子的取向状态，但是本发明并不限于上述纵向电场控制型，也可以适用于横向电场控制型液晶显示元件，该横向电场控制型液晶显示元件在一对基板的任意一者的内面设置形成多个像素的例如梳状的第一和第二电极，使这些电极间产生横向电场(沿基板面的方向的电场)来改变液晶分子的取向状态。

图5～图12A、12B示出了本发明的第四实施例，图5是液晶显示元件的一部分剖视图，图6是上述液晶显示元件的一个基板的一部分的俯视图。在本实施例中，对于与上述第一实施例相同的部件，在图中赋予相同的标记，省略其说明。

在本实施例的液晶显示装置中，液晶显示元件如图5和图6所示，包括：设有间隙相对配置的观察侧(图5中为上侧)及其相反侧的一对透明基板102、101；封入到上述一对基板101、102间的由具有正的介电各向异性的向列液晶构成的液晶层104；透明的第一和第二显示用电极105、106，彼此绝缘地设置在上述一对基板101、102的彼此相对的内面中一个基板、例如观察侧的相反侧的基板102的内面，通过向它们之间提供显示驱动电压，在它们之间，在液晶层104生成与上述基板102面实质上平行的方向的横向电场；以及夹持上述一对基板101、102配置的一对偏振片8、9。

即、该液晶显示元件，通过向在上述一个基板(以下称为相反侧基板)102的内面彼此绝缘设置的上述第一和第二显示用电极105、106之间提供与图像数据对应的显示驱动电压，使上述第一和第二显示用电极105、106间生成与上述基板102面实质上平行的方向的横向电场，利用该横向电场，在与上述基板102面实质上平行的面内，控制在上述一对基板101、102间封入的液晶层104的液晶分子的取向方位(分子长轴的方向)。在该液晶显示元件中，作为用于显示像的最小单位的一个像素100，由通过横向电场控制液晶分子的取向方位的区域来定义，该横向电场是在上述第一和第二显示用电极105、106间生成的。

上述像素100在行方向(液晶显示元件的画面的左右方向)和列方向(画面的上下方向)排列成矩阵状，在上述相反侧基板102的内面设置的第一和第二显示用电极105、106中的第一显示用电极105至少与上述像素100的整个区域对应形成，第二显示用电极106在覆盖上述第一显示用电极105设置的层间绝缘膜124之上，形成为具有比上述像素100小的面积的形状，在其边缘部，与上述第一显示用电极105相对。

该液晶显示元件是用由TFT(薄膜晶体管)116构成的有源元件选择地驱动上述排列成矩阵状的多个像素100的有源矩阵液晶显示元件。上述TFT116包括：在上述相反侧基板102之上形成的栅电极117、覆盖上述栅电极117形成在相反侧基板102的大致整个面上的栅绝缘膜118、在该栅绝缘膜118之上与上述栅电极117相对形成的i型半导体膜119、以及在上述i型半导体膜119的两侧部之上隔着n型半导体膜(未图示)设置的源电极120和漏电极121。

在上述相反侧基板102的内面设置有对各行的TFT116提供栅信号的多条栅布线122、以及对各列的TFT16提供数据信号的多条数据布线123，上述栅布线122与TFT16的栅显示用电极117相连接，上述数据布线123与上述TFT16的漏电极121连接。

上述第一显示用电极105由ITO膜105a形成，该ITO膜105a在上述栅绝缘膜118之上与各像素行分别对应形成为与上述像素100的整个区域对应的形状，这些ITO膜105a的端部共用连接起来。

在本实施例中，虽然减小了上述ITO膜105a的与各像素100对应的区域之间的部分的宽度，但是该ITO膜105a也可以跨其整个长度形成为与上述像素100的整个区域对应的宽度，或者将其作为与液晶显示元件的排列了多个像素100的整个显示区域对应的一个电极。

上述第二显示用电极106由梳形ITO膜106a构成，该梳形ITO膜106a构图形成为具有多个梳齿部、例如等间隔形成的4根梳齿部的梳形形状，在连结该梳形ITO膜106a的各梳齿部的基部的一端，连接到上述TFT116的源电极120。

上述层间绝缘膜124覆盖上述第一显示用电极105和TFT116及数据布线123设置在上述相反侧基板102的大致整个面上，上述梳形ITO膜106a在设置于上述层间绝缘膜124的接触孔(未图示)处，与上述TFT116的源电极120相连接。

上述第二显示用电极106的各梳齿部形成为细长形状，该细长形状是沿着相对于液晶显示元件的画面的上下方向、即上述画面的纵轴100v，在左右的任一个方向以5°～15°的角度θ倾斜的方向形成的，这些梳齿部的宽度d₁与相邻的梳齿部间的间隔d₂之比d₂/d₁，设定为1/3～3/1，最好是1/1。

另外，该液晶显示元件，在上述一对基板101、102的另一个基板、即观察侧基板101的内面具有至少与上述像素100的整个区域对应设置的透明的视场角控制用电极125。

该视场角控制用电极125是如下这样的电极：向与上述第一和第二显示用电极105、106的任意一方、或双方之间提供视场角控制电压，该视场角控制电压是与向上述第一和第二显示用电极105、106间提供的上述显示驱动电压独立的，在上述第一显示用电极105和/或第二显示用电极106之间生成与上述液晶层104的厚度方向实质上平行的方向的纵向电场。该视场角控制用电极125是由与上述多个像素100的整个排列区域相对的一块膜状的ITO膜构成的。

该液晶显示元件，具有与上述多个像素100的每一个分别对应的红、绿、蓝三色的滤色片126R、126G、126B，上述滤色片126R、126G、126B形成在上述观察侧基板101之上，在其上形成有上述视场角控制用电极125。

在上述观察侧基板101和相反侧基板102的内面，覆盖上述第一和第二显示用电极105、106及视场角控制用电极125分别设置有水平取向膜127、128，这些取向膜127、128分别通过进行摩擦(抛光)而实施取向处理。该摩擦是沿着相对于在上述第一和第二显示用电极105、106间生成的横向电场的方向以预定角度倾斜交叉的方向、且在彼此相反的方向进行的。

即、上述取向膜127、128分别沿着相对于上述第二显示用电极106的边缘部、即上述梳形ITO膜106a的各梳齿部的边缘部的长度方向以预定角度(5°～10°)倾斜交叉的方向、且在彼此相反的方向进行取向处理。

上述观察侧基板101和相反侧基板102，通过包围上述多个像素100的排列区域、显示区域的框状密封材料(未图示)进行接合，上述液晶层104被封入上述观察侧基板101与相反侧基板102之间的由上述密封材料包围的区域。

对于上述液晶层104的液晶分子而言，使分子长轴与上述取向膜127、128的取向处理方向一致，与上述基板101、102面实质上平行地进行取向。

并且，该液晶显示元件在使其液晶分子的分子长轴与上述取向膜127、128的取向处理方向一致，与基板101、102面实质上平行地取向的状态下的Δnd(液晶的折射率各向异性Δn与液晶层厚度d的积)的值，设定在作为可见光带域的中间波长的1/2的值的大致275nm附近。

图7示出了上述液晶显示元件的观察侧基板101和相反侧基板102的取向膜127、128的取向处理方向(摩擦方向)101a、102a，以及上述一对偏振片8、9的透射轴8a、9a的方向。

如图7所示，上述观察侧基板101和相反侧基板102的取向膜127、128，沿相对于上述梳齿部以上述角度θ倾斜的方向、且在彼此相反的方向进行取向处理，上述梳齿部形成为沿相对于与液晶显示元件的画面的上下方向(画面的纵轴100v)实质上平行的方向、即画面的纵轴100v，在左右任意一个方向以5°～15°的角度θ倾斜的方向的细长形状。上述一对偏振片8、9中的观察侧的偏振片8，其透射轴8a与上述取向处理方向101a、102a实质上平行配置，相反侧的偏振片9，其透射轴9a与观察侧偏振片8的透射轴8a实质上正交或平行配置。

并且，在本实施例中，使上述观察侧偏振片8的透射轴8a与上述相反侧偏振片9的透射轴9a彼此正交，构成常黑模式的液晶显示元件。

该液晶显示元件还具有一块膜状的透明的静电屏蔽用的第一导电膜131(以下称为静电屏蔽用导电膜)和透明的第二导电膜(以下称为触摸侧导电膜)134构成的透明的触摸板132。上述第一导电膜131在上述观察侧基板101的外面与上述显示区域的整个区域相对应，由具有预定电阻值的ITO等构成，上述第二导电膜134在上述观察侧基板101的外面侧留有间隙与上述第一导电膜131相对配置，由具有预定电阻值的ITO等构成。

上述观察侧偏振片8贴合在上述触摸板132的外面(观察侧的面)，并且在上述观察侧偏振片8的外面贴合有透明的表面薄膜(未图示)，该表面薄膜针对触摸笔130(参照图8)等的触摸输入，保护上述观察侧偏振片8。

上述触摸板132包括具有与上述观察侧基板101大致相同的外形的透明薄膜基板133、以及设置在该薄膜基板133的一个面上的由ITO等构成的透明的第二导电膜134，该第二导电膜(以下称为触摸导电膜)134形成为外形与上述第一导电膜131大致相同的一块膜状。

并且，在上述观察侧基板101的外面侧，使上述触摸侧导电膜134隔着包围上述画面区域的框状间隔件(未图示)，与上述静电屏蔽用导电膜131设有适当的间隙相对配置，上述触摸薄膜132与上述静电屏蔽用导电膜131形成触摸输入部，该触摸输入部因来自上述观察侧的局部触摸而挠性变形，使上述触摸侧导电膜134与上述静电屏蔽用导电膜131局部接触。

这样，该液晶显示装置，在上述观察侧基板101的外面侧设置的静电屏蔽用导电膜131和触摸板132形成触摸输入部，该触摸板132由设有间隔配置的薄膜基板133和设置在其一个面上的触摸侧导电膜134构成，因此，由于只设置一层薄膜基板133，因而结构简单、且能实现薄形化。

图8示出了连接在上述液晶显示元件的触摸输入部上的触摸位置坐标检测装置。

该触摸位置坐标检测装置，以上述液晶显示元件200的画面的左右方向为X轴、以上述画面的上下方向为Y轴，检测触摸笔130等对上述触摸板132的触摸位置、即上述静电屏蔽用导电膜131和触摸侧导电膜134的接触位置的X轴坐标和Y轴坐标。该触摸位置坐标检测装置包括：X轴电源系统，以一定周期向静电屏蔽用导电膜131的X轴方向的两端边缘间提供X轴用电源142的X轴方向电压；Y轴电源系统，以与上述X轴方向电压的供给周期反相的周期，向触摸侧导电膜134的Y轴方向的两端边缘间提供Y轴用电源146的Y轴方向电压；X轴坐标检测部149，根据向上述静电屏蔽用导电膜131提供了上述X轴方向电压时从上述触摸侧导电膜134的Y轴方向的一个端边取出的电压值，检测上述触摸位置的X轴坐标；以及Y轴坐标检测部150，根据向上述触摸侧导电膜134提供了上述Y轴方向电压时上述静电屏蔽用导电膜131的X轴方向的一个端边的电压值，检测上述触摸位置的Y轴坐标。

上述X轴电源系统具有：第一开关143，以预定周期切换上述X轴用电源142的一个极与上述静电屏蔽用导电膜131的X轴方向的一个端边的连接、和上述X轴用电源142的一个极与上述Y轴坐标检测部150的连接；以及第二开关144，与上述第一开关143同步使上述X轴电源142的另一个极与上述静电屏蔽用导电膜131的X轴方向的另一个端边的连接连通/断开(ON/OFF)。

上述Y轴电源系统具有：第三开关147，以与上述第一开关143相反的定时交替切换Y轴用电源146的一个极与上述触摸侧导电膜134的Y轴方向的一个端边的连接、和上述Y轴用电源146的一个极与上述X轴坐标检测部149的连接；以及第四开关148，与上述第三开关147同步使上述Y轴电源146的另一个极与上述触摸侧导电膜134的Y轴方向的另一个端边的连接连通/断开。

另外，在上述静电屏蔽用导电膜131的X轴方向的两端边缘和上述触摸侧导电膜134的Y轴方向的两端边缘，分别设置有线状电极131a、131b、134a、134b，用于分别均等施加上述X轴方向电压和Y轴方向电压，由与上述端边的全长重叠形成的低电阻金属膜构成。

上述触摸位置坐标检测装置向上述静电屏蔽用导电膜131的X轴方向的两端边缘间和上述触摸侧导电膜134的Y轴方向的两个边缘间，交替提供上述X轴方向电压和Y轴方向电压。在向上述静电屏蔽用导电膜131提供了X轴方向电压时，经由上述静电屏蔽用导电膜131与触摸侧导电膜134的接触部，从上述触摸侧导电膜134的Y轴方向的端边取得与上述接触部的位置对应的X轴方向的电压，并由上述X轴坐标检测部149根据该电压值检测触摸位置的X轴坐标。在向上述触摸侧导电膜134提供了Y轴方向电压时，经由上述静电屏蔽用导电膜131与触摸侧导电膜134的接触部，从上述静电屏蔽用导电膜131的X轴方向的端边取得与上述接触部的位置对应的Y轴方向的电压，并由上述Y轴坐标检测部150根据该电压值检测触摸位置的Y轴坐标。

在图8所示的触摸位置坐标检测装置中，虽然X轴电源系统和Y轴电源系统分别具有X和Y轴用电源142、146，但是，这些电源系统也可以如上述第一实施例那样采用共用一个电源的结构。

该液晶显示元件由上述横向电场控制液晶分子的取向方位来显示图像，观察侧基板101因上述触摸板132的触摸而向内侧变形，因此，即使该部分的显示因液晶层厚度的变化而紊乱，在上述液晶层厚度发生了变化的部分也不会产生严重的电场紊乱，因此不会产生局部的电荷蓄积等，在上述观察侧基板101因上述触摸板132的触摸解除而复原后，能迅速消除上述显示的紊乱，因而能够进行不会留下触摸输入的影响的显示。

如上所述，本实施例的液晶显示元件，通过向在观察侧及其相反侧的一对基板101、102的一者、例如相反侧基板102的内面彼此绝缘设置的第一和第二显示用电极105、106之间施加与图像数据对应的显示驱动电压，在上述第一和第二显示用电极105、106间生成与上述基板102面实质上平行的方向的横向电场，由该横向电场在与上述基板102面实质上平行的面内控制在上述一对基板101、102间封入的液晶层104的液晶分子的取向方位(分子长轴的方向)而显示图像。在该液晶显示元件中，在观察侧基板101的外面，在上述液晶层104的整个区域设有静电屏蔽用导电膜131，该静电屏蔽用导电膜131被用作触摸板的一个电极，因此从观察侧施加的静电不会影响上述横向电场对液晶分子的取向方位的控制，并且能谋求薄型化。

另外，该液晶显示元件如下这样进行驱动。用图9A、9B～图12A、12B表示该液晶显示元件的驱动方法的概念。即、该液晶显示元件由图像显示驱动装置进行显示驱动，该图像显示驱动装置具有：信号源136，产生与图像数据对应的显示驱动电压；写入开关137，将来自上述信号源136的显示驱动电压提供到上述液晶显示元件的各像素100的第一和第二显示用电极105、106间。

上述写入开关137向上述液晶显示元件的各像素100的第一和第二显示用电极105、106间提供与上述图像数据对应的显示驱动电压，在上述第一和第二显示用电极105、106间生成与上述显示驱动电压相应的横向电场。

另外，该液晶显示装置还具有视场角控制驱动装置，将显示的视场角从宽视场角控制为窄视场角。上述视场角控制驱动装置包括：信号源139，产生预定值的视场角控制电压；视场角控制开关140，用于向上述液晶显示元件的各像素100的第一和第二显示用电极105、106的一方或双方、例如第一显示用电极105和上述视场角控制用电极125之间提供来自上述信号源139的视场角控制电压。

该视场角控制驱动装置，通过接通上述视场角控制开关140，向上述液晶显示元件的各像素100的第一显示用电极105和视场角控制用电极125之间提供视场角控制电压，该视场角控制电压相对于向上述第一和第二显示用电极105、106间提供的上述显示驱动电压是独立的。并且，在上述第一显示用电极105和视场角控制电极125之间，生成与上述液晶层104的厚度方向实质上平行的方向的纵向电场。上述视场角控制电压设定为在上述第一显示用电极105和视场角控制用电极125之间生成纵向电场的值，该纵向电场使液晶分子相对于基板101、102面以例如45°～70°的范围内的预定角度倾斜立起取向。

上述视场角控制开关140是切换开关，与在具备上述液晶显示装置的便携电话机等电子设备上设置的视场角选择健对宽视场角的选择联动地断开、与上述视场角选择健对窄视场角的选择联动地接通。

这样，上述液晶显示元件，由上述图像显示驱动装置，向上述相反侧基板102的内面的第一和第二显示用电极105、106间提供与图像数据对应的显示驱动电压，在上述第一和第二显示用电极105、106间生成与上述显示驱动电压相应的横向电场来显示图像。由上述视场角控制驱动装置，向上述相反侧基板102的内面的第一显示用电极105和至少与上述像素100的整个区域对应设置在观察侧基板101的内面的视场角控制用电极125之间，提供相对于上述显示驱动电压为独立的视场角控制电压，使上述第一显示用电极105与视场角控制用电极125之间生成与上述视场角控制电压相应的纵向电场，由此控制视场角。

图9A、9B和图10A、10B示意地示出了在不生成纵向电场的状态下，上述液晶显示元件的一个像素100的液晶分子的取向的变化，图9A、9B表示还未生成上述横向电场时的取向方向，上述液晶分子104a与基板101、102面实质上平行、而且分子长轴与一对基板101、102的取向膜127、128的取向处理方向101a、102a一致地进行了取向。在上述第一和第二显示用电极105、106间生成了横向电场时，如图10A、10B所示，在上述第一显示用电极105和上述第二显示用电极106的边缘部之间，生成与上述相反侧基板102面实质上平行的方向的横向电场，液晶分子104a因该横向电场而使分子长轴与上述横向电场的方向一致地取向。受该液晶分子的动作的影响，上述像素100内的其它区域(由梳形ITO膜106a构成的第二显示用电极106的各梳齿部的中央和相邻的梳齿部之间的中央所对应的区域)的液晶分子104a也同样地取向。

另外，在不生成上述纵向电场的状态下，液晶分子104a通过在上述第一和第二显示用电极105、106间生成的横向电场，在与上述基板101、102面实质上平行的面内改变取向方位(分子长轴的方向)，因此液晶显示元件的Δnd的视角依赖性较小，因而能够获得作为横向电场控制型液晶显示元件的特性的宽的视场角。

图11A、11B和图12A、12B示意地示出了在产生了纵向电场的状态下上述液晶显示元件的一个像素100的液晶分子的取向方位，图11A、11B表示在上述第一和第二显示用电极105、106间未生成横向电场时的液晶分子104a的取向方位，图12A、12B表示在上述第一和第二显示用电极105、106间生成了横向电场时的液晶分子104a的取向方位。

当向上述像素100的第一显示用电极105和视场角控制用电极125之间提供上述视场角控制电压时，在与像素100的整个区域对应的形状的ITO膜104a和上述视场角控制用电极125之间，生成与上述液晶层104的厚度方向实质上平行的方向的纵向电场，液晶分子104a因该纵向电场而相对于基板101、102面倾斜地立起取向。

在生成了纵向电场的状态下，在液晶分子104a相对于基板101、102面倾斜地进行了立起取向的状态下，由在上述第一和第二显示用电极105、106间生成的横向电场改变取向方向。

即、在生成了横向电场的状态下，当上述第一和第二显示用电极105、106间未产生横向电场时，上述液晶分子104a在上述立起了的状态下，如图10B所示，使分子长轴与一对基板101、102的取向膜127、128的取向处理方向101a、102a一致地进行取向，当上述第一和第二显示用电极105、106间产生了横向电场时，如图12B所示，使分子长轴与上述横向电场的方向一致地进行取向。

在生成了纵向电场的状态下，液晶显示元件的Δnd的视角依赖性通过液晶分子104a的倾斜方向的立起取向而变大，因此从液晶显示元件的正面方向(液晶显示元件的法线附近的方向)看到的显示，在未产生上述纵向电场的状态下，是显示几乎不变的对比度良好的显示。但是，从相对于正面方向倾斜的方向观察时，由于上述Δnd的视角依赖性而产生与从正面方向观察时不同的相位差，显示变得几乎不能辨认。

因此，此时，能以足够的对比度辨认显示的视场角为正面方向的狭窄的范围，从而能够进行不用担心被他人从倾斜方向偷看到的、安全性高的窄视场角显示。

该液晶显示元件，在其一个基板(相反侧基板)102的内面彼此绝缘设有第一和第二显示用电极105、106，该第一和第二显示用电极105、106用于通过向它们之间提供显示驱动电压而在它们之间生成与上述基板102面实质上平行的方向的横向电场；在另一个基板(观察侧基板)101的内面，设有视场角控制用电极125，该视场角控制用电极125用于至少与像素100的整个区域相对应，向其与上述第一和第二显示用电极105、106的任意一者、例如第一显示用电极105之间提供视场角控制电压；在其与上述第一显示用电极105之间生成与上述液晶层104的厚度方向实质上平行的方向的纵向电场。其中，上述像素100由利用在上述第一和第二显示用电极105、106间生成的横向电场控制液晶分子104a的取向方位的区域构成，上述视场角控制电压相对于向上述第一和第二显示用电极105、106间提供的显示驱动电压是独立的。因此，能进行作为横向电场控制型液晶显示元件的特性的宽视场角显示、以及由上述纵向电场使上述液晶分子104a相对于上述基板101、102面倾斜立起取向而使视场角变窄的窄视场角显示，并且能在足够宽的角度范围内稳定控制其视场角。

另外，在本实施例中，虽然向上述第一显示用电极105和视场角控制用电极125之间提供了视场角控制电压，但是也可以向上述第二显示用电极106和视场角控制用电极125之间提供上述视场角控制电压，在该第二显示用电极106和视场角控制用电极125之间生成纵向电场，此时也能进行同样的宽视场角显示和窄视场角显示。

该液晶显示元件，由于分别沿与画面的上下方向(画面的纵轴100v)实质上平行的方向，且对在一对基板101、102的内面形成的取向膜127、128进行了在彼此相反的方向的取向处理，使上述一对偏振片8、9中的观察侧偏振片8的透射轴8a与上述取向处理方向101a、102a实质上平行地配置了观察侧偏振片8，使相反侧的偏振片9的透射轴9a与上述观察侧偏振片8的透射轴8a实质上正交地配置了相反侧偏振片9，因此能够获得相对于上述液晶显示元件的法线向左右方向分别倾斜了大致相同的角度的角度范围的宽视场角、以及按每大致相同的角度从左右方向缩小了该角度范围的窄视场角。

上述实施例的液晶显示元件是常黑模式，但是采用将上述观察侧和相反侧的偏振片8、9配置成各自的透射轴8a、9a彼此实质上平行的常白模式也可以。

(第五实施例)

图13和图14是表示本发明第五实施例的液晶显示元件的一部分剖视图和上述液晶显示元件的一个基板的一部分俯视图。在本实施例中，对于与上述第四实施例对应的部分赋予相同的标记，对于相同的部分省略其说明。

本实施例的液晶显示元件，由构图形成为具有多个梳齿部的梳形形状的梳形ITO膜205a、206a形成相反侧基板102的内面的第一和第二显示用电极205、206这两者，在沿上述基板102的面的方向隔开间隔设置这些显示用电极205、206，其它结构与第四实施例相同。

在本实施例中，形成上述第一显示用电极205的第一梳形ITO膜205a，在每一像素行，都形成为与该行的多个像素100对应的梳形ITO膜205a彼此连结成一体的形状，这些各行的梳形ITO膜205a，在其端部共用连接起来。形成上述第二显示用电极206的第二梳形ITO膜206a与各像素100分别对应设置，分别连接到在上述相反侧基板102的内面形成的多个TFT116。

上述第一梳形ITO膜205a和上述第二梳形ITO膜206a的各梳齿部形成为：沿相对于液晶显示元件的画面的上下方向、即上述画面的纵轴100v，在左右的任意一个方向倾斜了5°～15°的角度θ的方向的细长形状。这些梳齿部的宽度d₃、d₄与上述第一梳形ITO膜205a的梳齿部和上述第二梳形ITO膜206a的梳齿部的间隔d₅之比d₅/d₃及d₅/d₄，设定为1/3～3/1，最好为1/1。

在本实施例的液晶显示元件中，在观察侧基板101的外面，与液晶层104的整个区域对应设置有兼作触摸板的一个电极的静电屏蔽用导电膜131，因此从观察侧施加的静电不会影响横向电场下的液晶分子的取向方位的控制，因此能够进行不受上述静电的影响稳定的显示。

并且，该液晶显示元件在上述观察侧基板101的外面侧，设置有以静电屏蔽用导电膜131作为一个电极的触摸板，因此能够具有结构简单、薄形化了的触摸输入功能。

该液晶显示元件与上述第一实施例的液晶显示元件一样，在观察侧基板101的内面设有视场角控制用电极125，因此能进行宽视场角显示和窄视场角显示，并且能在非常宽的角度范围内稳定控制其视场角。

在上述第一至第五实施例的液晶显示元件中，在观察侧和相反侧的基板102的内面设有生成横向电场的第一和第二显示用电极105、106，在观察侧基板101的内面设有视场角控制用电极125，但是，也可以反过来，在观察侧基板101的内面设置上述第一和第二显示用电极105、106，在相反侧基板102的内面设置上述视场角控制用电极125。

另外，本发明的触摸板也可以适用于不进行视场角控制的液晶显示元件。

(第六实施例)

图15～图17示出了本发明的第六实施例的液晶显示装置，图15是剖断触摸板的一部分而示出的侧视图，图16是上述触摸板的俯视图，图17是上述触摸位置坐标检测装置的概略结构图。在本实施例中，对于与上述第一实施例相同的部件赋予相同的标记，省略其说明。

本实施例的液晶显示装置具有显示图像的液晶显示元件和触摸板300，该触摸板300包括：配置在液晶显示元件的观察侧的一块透明导电膜311；用于触摸上述导电膜311的任意位置的触摸笔330；以及图17所示的触摸位置坐标检测装置。

上述液晶显示元件可以使用上述第一实施例或第四实施例中使用的TN、STN型、垂直取向型、水平取向型、弯曲取向型或横向电场型的液晶显示元件。

触摸板300的上述导电膜311由具有例如预定电阻值的ITO等透明导电膜构成，形成在透明的基底基板310的整个一个面上，该基底基板310形成为与上述液晶显示元件的整个画面区域对应的矩形，由光学上各向同性的玻璃或三乙酰纤维素、聚碳酸酯和聚醚砜等树脂构成。

在该导电膜311的彼此正交的两个方向的一个方向、例如上述液晶显示板1的画面的横轴(以下称为X轴)方向的两端边缘，在其边缘部的大致整个长度上，分别设有由低电阻金属膜构成的带状电极312a、312b，在另一个方向、即上述画面的纵轴(以下称为Y轴)方向的两端边缘，在其边缘部的大致整个长度上，分别设有由低电阻金属膜构成的带状电极313a、313b。

上述X轴方向的带状电极312a、312b和上述Y轴方向的带状电极313a、313b，是避开与上述导电膜311的角部对应的部分而形成的，使得它们不会直接短路。

另外，上述基底基板310在上述液晶显示元件的观察侧，面向观察方向配置了上述导电膜311的形成面，将其基底基板310的相反面的外周边缘部隔着由两面胶带等构成的框状的间隔件314贴合到上述液晶显示元件的观察侧面(观察侧的偏振片8的外面)。

上述触摸笔330在由树脂管等构成的绝缘性笔体的前端，设置有由金属构成的导电性笔尖330a，上述导电性笔尖330a连接到从上述笔体的后端导出的柔性线330b。

上述触摸位置坐标检测装置具有：电压施加电路，在上述导电膜311的X轴方向的两端的带状电极312a、312b间和Y轴方向的两端的带状电极313a、313b间交替施加一定值的电压；电压测定装置325，用于测量已接触了的触摸笔330的导电性笔尖330a接触的上述导电膜311上的任意点的电压；以及坐标检测装置326，根据上述电压测定装置325的测定值检测触摸笔330在上述导电膜311上的触摸点的坐标。

上述电压施加电路具有：由直流电源构成的恒压电源317；第一开关320，切换该恒压电源317的一个极(图中为-极)与上述导电膜311的X轴方向的一端的带状电极312a和Y轴方向的一端的带状电极313a的连接；以及第二开关元件323，切换上述恒压电源317的另一个极与上述导电膜311的X轴方向的另一端的带状电极312b和Y轴方向的另一端的带状电极313b的连接。

上述电压施加电路由未图示的控制装置，以预定周期、例如0.1秒的周期，将上述第一和第二开关320、323切换到上述导电膜311的X轴方向的两端的带状电极312a、312b与上述恒压电源317的两极连接的一侧(图17的状态)、和上述导电膜311的Y轴方向的两端的带状电极313a、313b与上述恒压电源317的两极连接的一侧，上述恒压电源317的一定值的电压交替施加到上述导电膜311的X轴方向的两端间(带状电极312a、312b间)、和上述导电膜311的Y轴方向的两端间(带状电极313a、313b间)。

坐标检测装置326，根据在上述导电膜311的X轴方向的两端间施加了上述电压时上述电压测定装置325的测定值，计算上述导电膜311的上述触摸点的X轴方向的坐标(以下称为X坐标)，根据在上述导电膜311的Y轴方向的两端间施加了上述电压时上述电压测定装置325的测定值，计算上述导电膜311的上述触摸点的Y轴方向的坐标(以下称为Y坐标)。

基于上述电压测定装置325的测定值的上述触摸点的X、Y坐标的检测，通过下面的运算进行。

当设上述恒压电源317的电压值为V₀、上述导电膜311的X轴方向的一端(带状电极312a的内侧边缘)的X坐标值为0、上述导电膜311的X轴方向的另一端(带状电极312b的内侧边缘)的X坐标值为1、上述触摸点的X坐标为x、上述导电膜311的X轴方向的两端间(带状电极312a、312b的内侧边缘间)的电阻值为r_x、上述电压计325的内部电阻值为R时，则使上述触摸笔330接触了X坐标x的位置时上述电压计325的测定电压值V(x)，由于r_x《R，因此可以用V(x)＝V₀(1-x)表示。

另外，当设上述导电膜311的Y轴方向的一端(带状电极313a的内侧边缘)的Y坐标值为0、上述导电膜311的Y轴方向的另一端(带状电极313b的内侧边缘)的Y坐标值为1、上述触摸点的Y坐标为y、上述导电膜311的Y轴方向的两端间(带状电极313a、313b的内侧边缘间)的电阻值为r_y时，则使上述触摸笔330接触了Y坐标y的位置时上述电压计325的测定电压值V(y)，由于r_y《R，因此可以用V(y)＝V₀(1-y)表示。

因而，上述触摸点的X坐标x和Y坐标y可以由下式求出。

x＝1-V(x)/V₀

y＝1-V(y)/V₀

即、该液晶显示装置由在上述液晶显示板1的观察侧配置的一块导电膜311形成触摸板，由具有导电性笔尖330a的触摸笔330触摸上述导电膜311，并分别测定该触摸位置的X坐标方向的电压和Y坐标方向的电压，由此能检测上述触摸位置的X坐标和Y坐标。

该液晶显示装置由上述一块导电膜311形成触摸板，因此能薄化该触摸板，因此，与具有以往的触摸板的显示装置相比，能使整个装置薄型化。

该液晶显示装置在透明的基底基板310的一个面上形成了上述导电膜311，在上述液晶显示元件的观察侧，使上述导电膜311的形成面朝向观察方向配置了上述基底基板310，因此可以使上述基底基板310承受对上述导电膜311局部施加的触摸压，针对上述触摸压，能保护上述液晶显示元件。

另外，该液晶显示装置，使上述基底基板310的相反面的外周边缘部隔着框状的间隔件314贴合到上述液晶显示元件的观察侧面，因此，通过在上述基底基板310和液晶显示元件之间形成与上述间隔件314的厚度对应的间隙，针对上述触摸压，可以进一步有效保护上述液晶显示元件。

在上述实施例中，示出了将直流电压源用作恒压电压源317的实施例，该恒压电压源317对上述导电膜311的彼此正交的两个方向的一个方向的两端间和另一个方向的两端间交替施加一定值的电压，但是上述恒压电压源也可以如图18所示的变形例那样，采用交流电源417。

在本实施例中，也可以如图19所示，不使用上述基底基板310，而在配置于上述液晶显示元件的观察侧的偏振片的表面形成导电膜311。此时，支撑上述偏振片8的偏振层的支撑薄膜起到上述基底基板310的作用，针对上述触摸压，能利用形成了该导电膜311的偏振片充分保护上述液晶显示元件。

另外，上述实施例的显示装置是具有液晶显示板1的液晶显示装置，但是本发明也可以适用于具有例如电致发光显示板等其它显示板的显示装置。

Claims (16)

1.一种液晶显示装置，其特征在于：

包括液晶显示元件和触摸板，

上述液晶显示元件具有：

一对基板，彼此设有间隙相对配置，包括位于观察侧的第一基板、和位于上述第一基板的观察侧的相反侧的第二基板，

液晶层，封入在上述第一和第二基板间，

第一电极，设置于上述一对基板的彼此相对的内面中的一个基板的内面，

第二电极，与上述第一电极绝缘地设置于形成了该第一电极的上述一个基板的内面，通过向与上述第一电极之间提供电压而对上述液晶层施加与上述基板面平行的方向的横向电场，

第三电极，形成在与形成了上述第一电极和第二电极的一个基板相对的另一个基板的内面，用于在与上述第一电极和第二电极中的至少一者之间施加上述液晶层的厚度方向的电场，以及

在上述一对基板的外侧的观察侧及其相反侧分别配置的一对偏振片；

上述触摸板具有至少一个第一导电膜，根据对上述第一导电膜预先施加的电压和在上述第一导电膜上的指定位置测定的电压，检测上述指定位置，上述第一导电膜设置在上述液晶显示元件的观察侧基板的外面和上述偏振片之中的至少一个部件上，且具有预定电阻值。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述触摸板具有：对上述第一导电膜施加预定电压的装置、测定上述第一导电膜上的上述指定位置的电压的装置、以及根据上述测定的电压的值检测上述指定位置的位置检测装置。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述触摸板由电阻方式的接触型触摸板构成，具有与上述第一导电膜设有间隙相对配置的第二导电膜，通过从上述观察侧局部按压上述第二导电膜而使上述第二导电膜变形，并使上述第二导电膜的上述按压部分局部接触上述第一导电膜。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述触摸板具有：与上述第一导电膜设有间隙相对配置的第二导电膜；对上述第一、第二导电膜提供电压的装置；分别测定上述第一导电膜上的上述指定位置的电压、和上述第二导电膜上的上述指定位置的电压的装置；以及根据这些测定的多个电压值检测上述指定位置的装置。

5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述触摸板的上述第一导电膜设置在上述液晶显示元件的观察侧基板的外面。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述液晶显示元件具有观察侧偏振片，该观察侧偏振片设有预定间隙配置在上述一对基板的外侧的观察侧，

上述触摸板的第二导电膜形成于上述观察侧偏振片的与观察侧基板相对的面。

7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述液晶显示元件还具有光学薄膜，该光学薄膜设有预定间隙配置在观察侧基板的观察侧，由用于进行透射光的光学补偿的相位片构成，

上述触摸板的第二导电膜形成于上述光学薄膜的与观察侧基板相对的面。

8.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述液晶显示元件还具有光学薄膜，该光学薄膜配置在观察侧基板与观察侧偏振片之间，由用于进行透射光的光学补偿的相位片构成，

上述触摸板还具有透明保护薄膜，该透明保护薄膜与设置在上述液晶显示元件的观察侧基板的观察侧的第一导电膜设有预定间隙地配置，在与上述第一导电膜相对的面形成有上述第二导电膜。

9.一种液晶显示装置，其特征在于，

包括横向电场型的液晶显示元件和触摸板，

上述横向电场型的液晶显示元件具有：

一对基板，彼此设有间隙相对配置，包括位于观察侧的第一基板、和位于上述第一基板的观察侧的相反侧的第二基板，

液晶层，封入在上述第一和第二基板间，

第一电极，设置于上述一对基板的彼此相对的内面中的一个基板的内面，

第二电极，与上述第一电极绝缘地设置于形成了该第一电极的上述一个基板的内面，通过向与上述第一电极之间提供电压而对上述液晶层施加与上述基板面平行的方向的横向电场，

第三电极，设置在上述一对基板的彼此相对的内面的另一个内面，通过使该第三电极与上述第一电极和第二电极的至少一者之间产生电场来使上述液晶分子相对于基板面倾斜取向，以及

在上述一对基板的外侧的观察侧及其相反侧分别配置的一对偏振片，

其中，上述横向电场型的液晶显示元件通过在与上述基板面平行的面内改变上述液晶层的液晶分子的取向方向来控制透射率，而且可通过使上述液晶分子相对于基板面倾斜取向来控制液晶显示元件的视场角；

上述触摸板具有：

第一导电膜，设置于上述液晶显示元件的观察侧的基板的外面，具有预定电阻值，

第二导电膜，与上述第一导电膜设有间隙相对配置，通过按压与上述第一导电膜对应的区域中的指定位置而部分变形，而与上述第一导电膜接触，并具有预定电阻值，

电压提供装置，对上述第一和第二导电膜提供电压，以及

位置检测装置，测定上述第一导电膜和第二导电膜接触的位置的电压，根据该测定的电压检测上述第一导电膜上的上述接触的位置。

10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述液晶显示元件具有观察侧偏振片，该观察侧偏振片设有预定间隙配置在上述一对基板的外侧的观察侧，

上述触摸板的第二导电膜形成在上述观察侧偏振片的与观察侧基板相对的面。

11.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述液晶显示元件还具有薄膜状的光学元件，该光学元件设有预定间隙配置在观察侧基板的观察侧，用于进行透射光的光学补偿，

上述触摸板的第二导电膜形成在上述光学元件的与观察侧基板相对的面。

12.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述光学元件由对液晶显示元件的透射率的视场角依赖性进行补偿的相位片构成。

13.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述触摸板还具有透明的保护薄膜，该保护薄膜设有预定间隙配置在上述液晶显示元件的观察侧基板的观察侧，

上述第二导电膜形成在上述保护薄膜的与观察侧基板相对的面。

14.一种液晶显示装置，其特征在于，

包括液晶显示元件和触摸板，

上述液晶显示元件具有：

一对基板，彼此设有间隙相对配置，包括位于观察侧的第一基板、和位于上述第一基板的观察侧的相反侧的第二基板，

液晶层，封入在上述第一和第二基板间，

第一电极，设置于上述一对基板的彼此相对的内面中的一个基板的内面，

第二电极，设置于上述一个基板和另一个基板的任一个基板的内面，通过向与上述第一电极之间提供电压而对上述液晶层施加电场，以及

在上述一对基板的外侧的观察侧及其相反侧分别配置的一对偏振片；

上述触摸板具有：

导电膜，配置在上述液晶显示元件的观察侧，具有预定电阻值，

电压施加装置，从上述导电膜的一个方向的两端、以及与上述一个方向交叉的另一个方向的两端分别提供电压，

指定上述导电膜上的任意位置的装置，以及

位置检测装置，测定由指定上述位置的装置指定的上述导电膜上的位置的电压，根据该测定的电压检测上述指定的位置。

15 根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述触摸板具有形成在透明薄膜的观察侧的导电膜，该透明薄膜隔着间隔件设有预定间隙配置在上述液晶显示元件的观察侧。

16.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述触摸板具有形成在透明薄膜的观察侧的导电膜，该透明薄膜紧密接合地配置在上述液晶显示元件的观察侧的偏振片上。

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