CN101276091A - 具有触控式面板的液晶显示装置和终端装置 - Google Patents

Abstract

一种带有触控式面板的液晶显示装置，所述液晶显示装置具有反射显示区和透射显示区，至少透射显示区包括可根据横向电场模式供以能量的液晶层。液晶显示装置包括保持在彼此成相对关系设置的一对基板之间的液晶层、从一个基板向外设置的观察者侧圆偏振器(9)、从另一个基板向外设置的后侧圆偏振器(8)、用于降低液晶层在反射显示区中以及液晶层在透射显示区中的折射率的各向异性的观察者侧补偿器(11)、以及设置在观察者侧圆偏振器(9)和观察者侧补偿器(11)之间的触控式面板(13)。

Description

具有触控式面板的液晶显示装置和终端装置

本申请根据并主张于2007年3月30日提出申请的日本专利申请第2007-90552号的优先权的利益，该申请的公开内容在此整体并入本文供参考。

技术领域

本发明涉及一种带有触控式面板的液晶显示装置以及组装有这种液晶显示装置的终端装置。

背景技术

目前，液晶显示装置已经广泛地用于终端装置中，包括诸如显示监视器、电视机等的大型终端装置、诸如笔记本式个人计算机、ATM(自动提款机)等的中型终端装置、以及诸如个人电视机、PDA(个人数字助理器)、移动电话、便携式游戏机等的小型终端装置。此外，组合有触控式面板的液晶显示装置也广泛地用于中型和小型终端装置中，其中所述触控式面板不仅起到显示装置的作用，而且还起到可简单操作的输入装置的作用。

具体地，许多小型的便携式终端(例如，PDA)包含低成本和小尺寸的电阻膜触控式面板(resistance-film touch panel)。然而，电阻膜触控式面板具有的问题是当在室外光线下使用时降低了液晶显示装置的对比率。一种用于解决该问题的方法公开在JP-A第10-048625号(专利文献1)中。

附图中的图1是显示公开在专利文献1中的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的横截面示意图。如图1所示，带有触控式面板的液晶显示装置包括液晶显示装置107和叠置在液晶显示装置107上的电阻膜触控式面板。触控式面板包括间隔件103以及横越间隔件103以彼此相面对的关系设置的两个透明基板101。透明电极102设置在每个透明基板101的一个表面上。第一四分之一波片104被置于液晶显示装置107和触控式面板之间。包括偏振器106和第二四分之一波片105的圆偏振器设置在触控式面板上。

液晶显示装置的对比率指全白图像的亮度除以全黑图像的亮度时所得出的商所产生的值。空气层存在于电阻膜触控式面板的一对相面对的透明电极之间。因此，透射电极和空气层之间的界面产生相对较大的表面反射。即使当显示全黑图像时，施加到触控式面板上的外部光线也可以通过透射电极和空气层之间的界面反射并返回给观察者。结果，全黑图像的亮度增加，而对比率下降。

对于公开在文献1中的带有触控式面板的液晶显示装置，在外部光线施加到触控式面板之前，所述外部光线通过设置在触控式面板上的圆偏振器转换成圆形偏振光线，而圆形偏振光线通过透明电极102和空气层之间的界面反射。当圆形偏振光线通过界面反射时，所述圆形偏振光线将转换成在与施加圆形偏振光线的方向相反的方向上的圆形偏振光线。因此，反射光线被圆偏振器吸收。结果，可以防止由于被透明电极102和空气层之间的界面反射的外部光线降低对比率。

从普通液晶显示装置发射的光线为线性偏振光线，而从公开在专利文献1中的液晶显示装置107发射的光线也为线性偏振光线。公开在专利文献1中的带有触控式面板的液晶显示装置包括用于将从液晶显示装置107发射的光线(线性偏振光线)转换成圆形偏振光线的第一四分之一波片104。因此，从液晶显示装置107发射的光线不会被圆偏振器吸收，而是有效地通过圆偏振器。

为了进一步抑制由于触控式面板的反射造成的对比率的降低，圆偏振器应该优选起到用于在各种波段的可见光的圆偏振器(即，宽带圆偏振器)的作用。通常，如下所述有两种方法可以用于提供宽带圆偏振器。

根据其中的一种方法，圆偏振器包括单个偏振器和两个或更多个相位延迟器。具体地，圆偏振器包括偏振器、半波片以及四分之一波片。在本说明中，其中圆偏振器包括单个偏振器和两个或更多个相位延迟器的方法被称为“两相位延迟器设计”。

根据另一种方法，圆偏振器包括单个偏振器和延迟值由在宽的可见区内的四分之一波长表示的相位延迟器(在下文中称为“反向色散四分之一波片”)。在本说明中，此方法称为“单相位延迟器设计”。

液晶显示装置大致被分成透射、反射和半透射型。半透射式液晶显示装置采用透射光线和反射光线。与比半透射式液晶显示装置相比，反射式液晶显示装置在利用室外光线显示时对功率消耗需求较小，但具有较差的显示性能，例如，对比率等。因此，目前，在本领域中主要使用透射和半透射式液晶显示装置。透射和半透射式液晶显示装置包括设置在液晶显示面板后面的光源，并且利用从光源发射的光线显示图像。具体地，由使用者携带并广泛地用在各种场合中的中型和小型液晶显示装置包括在强光环境下使用反射显示模式和在黑暗环境下使用透射显示模式的半透射式液晶显示装置。

迄今为止，在半透射式液晶显示装置中使用的液晶显示面板已经采用ECB(电控双折射)模式和用于更高图像质量和宽视角角度的多畴垂直配向模式(multidomain vertical alignment mode)。试图将原理上具有较宽视角角度的横向电场模式应用到半透射式液晶显示装置公开在JP-A第2005-106967号(专利文献2)中。

附图中的图2是显示公开在专利文献2中的半透射式液晶显示装置的结构的示意性分解透视图。在图2中，XYZ正交坐标系如下限定：从液晶层206a朝向偏振器202的方向限定为+Z-轴方向，而相反的方向限定为-Z-轴方向。平行于图2的纸面延伸并垂直于Z-轴的方向限定为X-轴方向，而纸面的向右方向限定为+X-轴方向，而纸面的向左方向限定为-X-轴方向，+Y-轴方向为右旋坐标系中的方向。具体地，当右手的拇指在+X-轴方向上定向时，食指在+Y-轴方向上，中指指向+Z-轴方向。

图2所示的半透射式液晶显示装置包括偏振器、相位延迟器、液晶层以及反射器。在本说明中，相位延迟器的放置角度表示形成于延迟轴(延迟器的轴线)和X-轴之间的角度。从+Z-轴方向观看的逆时针方向限定为正方向。偏振器的放置角度表示为形成于偏振器的吸收轴和X-轴之间的角度。水平定向的液晶层的放置角度表示为在没有电压施加到液晶层时形成于液晶层的定向轴和和X-轴之间的角度。

下面将说明本说明中所采用的与延迟有关的Nz系数和角度。Nz系数表示如下：

Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)            (1)

其中nx表示在一定方向(延迟器的轴线)上的双折射介质(相位延迟器或类似物)的折射率，以最大化膜平面内的折射率，ny表示在垂直于延迟器的轴线的面内方向上的折射率，而nz表示在厚度方向上的折射率。

由如下显示的公式(2)所示，对于平行于延迟器的法线的光线的延迟Re(0)由面内主轴方向上的折射率nx、ny和相位延迟器的厚度d之间的差确定。

Re(0)＝(nx-ny)×d            (2)

对于倾斜于延迟器的法线的光线的延迟受到厚度主轴方向上的折射率nz以及由于光轴倾斜于法线而造成增加的光学路径长度的影响。在本说明中，对于平行于延迟器的法线的光线的延迟将称为“延迟”或“Re(0)”，而对于倾斜于延迟器的法线的光线的延迟将称为“倾斜延迟”或“Re(θ)”。具体地，对于其光轴倾斜于延迟轴的所施加的光线的延迟称为“Rex(θ)”，对于其光轴在垂直于延迟轴的面内方向上倾斜的所施加的光线的延迟称为“Rey(θ)”。

对于用于液晶显示装置中的相位延迟器，在本领域公知的是Re(0)、Rex(θ)和Rey(θ)根据Nz系数彼此相关，如下所示：对于Nz＝1的相位延迟器，根据公式(1)满足关系nz＝ny。因此，当从基板的法线方向观测折射率椭球(index ellipsoid)时，所述折射率椭球成形为长度在延迟器轴线的方向上最大的类似于橄榄球的形状。此时，满足关系Re(0)＞Rex(θ)、Re(0)＜Rey(θ)。

对于Nz＝0的相位延迟器，根据公式(1)满足关系nz＝nx。因此，折射率椭球为其长度在延迟器轴线的方向和厚度方向上最大的形状。此时，满足关系Re(0)＜Rex(θ)、Re(0)＞Rey(θ)。

已知当Nz＝1的相位延迟器和Nz＝0的相位延迟器设置为使得该延迟器的延迟器轴线彼此垂直，其中所述延迟器的Re(0)彼此相等时，Nz＝1的相位延迟器抵消了Nz＝0的相位延迟器的折射率的各向异性。

对于Nz＝0.5的相位延迟器，满足关系nz＝(nx+ny)/2。因此，折射率椭球为在Nz＝1的相位延迟器的形状和Nz＝0的相位延迟器的形状之间的中间形状。已经知道在θ的宽范围内Re(0)≒Re(θ)(参见SID1992，DIGEST第397-400页)。

返回参照图2，液晶层分为对应于透射显示区的液晶层206a和对应于反射显示区的液晶层206b。如果从显示屏观看液晶显示装置的透射显示区，则包括以所指定的顺序堆叠在一起的偏振器202、半波片205(Nz＝1)、液晶层206a、相位延迟器204(Nz＝0)、半波片203(Nz＝0)以及偏振器201。如果从显示屏观看液晶显示装置的反射显示区，则包括以所指定的顺序堆叠在一起的偏振器202、半波片205(Nz＝1)、液晶层206a以及反射器201。

液晶层水平定向。液晶层206b具有表现为四分之一波片的延迟。液晶层206a具有稍微小于反射显示区的延迟的两倍的延迟。具体地，液晶层206a的延迟在反射显示区的延迟的1.7到1.9倍的范围内。如果一个波长为550nm，则透射显示区的液晶层206a的延迟在从233.8nm到261.2nm的范围内。

偏振器202的放置角度为90度。半波片205的放置角度为15度。液晶层的放置角度为75度。相位延迟器204的放置角度为165度。半波片203的放置角度为105度。偏振器201的放置角度为0度。反射显示区的偏振器202、半波片205以及液晶层206b共同组成宽带圆偏振器。

显示在图2中的液晶显示装置的以上光学结构使得可以使透射显示区的液晶层206a和反射显示区的液晶层206b的电压控制操作相等。具体地，当没有电压施加到液晶层时，透射显示区和反射显示区为暗色。

然而，如果公开在专利文献1中的带有触控式面板的液晶显示装置和公开在专利文献2中的横向场半透射式液晶显示装置相互组合，则增加了相位延迟器和波片的类型和数量，导致成本增加。液晶显示装置的厚度也增加。此外，由于成对的相位延迟器的类型彼此不同，透射式显示器的对比率可能会减小。这些缺点将在以下说明。

如图2所示，公开在专利文献2中的横向场半透射式液晶显示装置需要两个偏振器和不同类型的三个相位延迟器(半波片205(Nz＝1)、相位延迟器204(Nz＝0)、以及半波片203(Nz＝0))。

因此，如果显示在图1中的带有触控式面板的液晶显示装置的圆偏振器包括单相位延迟器设计的圆偏振器，液晶显示装置107包括公开在专利文献2中的半透射式液晶显示装置，则组合的液晶显示装置需要三个偏振器和五个四种类型的相位延迟器。具体地，需要包括图1所示的偏振器106和图2所示的偏振器202、201的三个偏振器、以及包括图1所示的四分之一波片104、105、显示在图2中的半波片205(Nz＝1)、相位延迟器204(Nz＝0)以及半波片203(Nz＝0)的五个相位延迟器。

如果显示在图1中的带有触控式面板的液晶显示装置的圆偏振器包括两相位延迟器设计的圆偏振器，则需要的相位延迟器的数量进一步增加。具体地，组合的液晶显示装置需要三个偏振器和七个四种类型的相位延迟器。

为了防止透射显示的对比率的下降，显示在图2中的半波片203(Nz＝0)和半波片205(Nz＝1)需要抵消其各自的延迟。通常，Nz＝0的相位延迟器和Nz＝1的相位延迟器由不同的材料构成。例如，聚苯乙烯公知作为Nz＝0的相位延迟器的材料，而聚碳酸酯公知作为Nz＝1的相位延迟器的材料。因此，半波片203和半波片205的折射率具有不同的波长色散，而所述半波片的延迟彼此不能充分抵消。如果半波片203和半波片205具有未充分抵消的Re(0)，则透射显示的对比率下降。

如上所述，光学膜的数量需要使半透射式液晶显示装置的反射和透射显示区的操作相等，同时抑制由于触控式面板的反射造成的对比率的下降。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种带有触控式面板的半透射式液晶显示装置，所述半透射式液晶显示装置能够使其反射和透射显示区的操作相一致，同时抑制由于触控式面板的反射造成的对比率的下降。

本发明的带有触控式面板的一个液晶显示装置具有被外部光线照射的反射显示区和被从光源发射的光线照射的透射显示区，至少所述透射显示区包括可根据横向电场模式供以能量的液晶层，所述液晶显示装置包括：

彼此成相对关系设置的后侧基板和观察者侧基板；

保持在所述后侧基板和所述观察者侧基板之间的液晶层；

从所述观察者侧基板向外设置的观察者侧圆偏振器；

从所述后侧基板向外设置的后侧圆偏振器；

观察者侧补偿器，所述观察者侧补偿器设置在所述后侧圆偏振器和所述观察者侧圆偏振器之间，用于降低所述液晶层在所述反射显示区中以及所述液晶层在所述透射显示区中的折射率的各向异性；以及

设置在所述观察者侧圆偏振器和所述观察者侧补偿器之间的触控式面板。

附图说明

参照说明本发明的实例的附图进行的以下说明将使本发明的以上和其它目的、特征和优点变得清楚，其中：

图1是显示公开在专利文献1中的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的横截面示意图；

图2是显示公开在专利文献2中的半透射式液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图3是显示根据示例实施例1的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的横截面图；

图4是显示根据示例实施例1的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图5是显示根据实例1的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图6是显示根据实例1的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图7是显示根据实例1的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图8是显示根据示例实施例2的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图9是显示根据实例2-1的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图10是显示根据实例2-1的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图11是显示根据实例2-1的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图12是显示根据实例2-2的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图13是显示根据实例2-2的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图14是显示根据实例2-2的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图15是显示根据对比实例1的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图16是显示根据对比实例1的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图17是显示根据对比实例1的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图18是显示根据示例实施例3的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图19是显示根据实例3的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图20是显示根据示例实施例4的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图21是显示根据实例4的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图22是显示根据实例4的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图23是显示根据实例4的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图24是显示根据对比实例2的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图25是显示根据对比实例2的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图26是显示根据对比实例2的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图27是显示根据示例实施例5的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图28是显示根据实例5的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图；

图29是显示根据实例5的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图30是显示根据实例5的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图；

图31是显示根据示例实施例6的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性横截面视图；以及

图32是根据示例实施例7的终端装置的透视图。

具体实施方式

(示例实施例1)

下面将说明根据本发明的一种示例实施例的带有触控式面板的液晶显示装置。带有触控式面板的液晶显示装置根据IPS(本地开关(In-Place-Switching))模式被供以能量。

如图3所示，根据本示例实施例的液晶显示装置1具有观察者侧基板5和后侧基板4，所述基板以彼此相对的关系横过小间隙设置。液晶层12a、12b保持在观察者侧基板5和后侧基板4之间的间隙中。两种类型的电极(即，像素电极6和共用电极7)设置在面对液晶层12a、12b的后侧基板4的表面上。这两种类型的电极成形为梳齿形状。像素电极6和共用电极7沿垂直于梳齿的纵向的方向交替设置。电极6、7由透明电导体(例如，ITO(氧化铟锡)或类似材料)制成。反射器14和绝缘层15设置在设置像素电极6和共用电极7的一部分区域中。反射器14和绝缘层15被置于电极6、7和后侧基板4之间。当从显示屏观看液晶显示装置1时，反射器14与反射显示区2重叠，而其它区域用作透射显示区3。反射显示区2和透射显示区3设置在每个像素中。以矩阵布置的许多像素构成液晶显示装置1。因为绝缘层15存在于反射显示区2中，所以反射显示区2中的液晶层12b的厚度小于透射显示区3中的液晶层12a的厚度。远离液晶层12a、12b的观察者侧基板5的表面上支撑观察者侧补偿器11。触控式面板13设置在观察者侧补偿器11上，而观察者侧圆偏振器9设置在触控式面板13上。远离液晶层12a、12b的后侧基板4的表面上支撑后侧圆偏振器8。用作用于照明透射显示区3的光源的背光16设置在后侧圆偏振器8的下方。

在本说明中，XYZ正交坐标系如下限定：从液晶层12a、12b朝向观察者侧圆偏振器9的方向限定为+Z-轴方向，而相反的方向限定为-Z-轴方向。+Z-轴方向和-Z-轴方向共同称为Z-轴方向。横向限定为Y-轴方向。具体地，在纸张上的向右方向限定为+Y-轴向，而向左方向限定为-Y-轴向。+X-轴方向为右手坐标系中的方向。具体地，当右手的拇指在+X-轴方向上定向且食指在+Y-轴方向上时，中指指向+Z-轴方向。

因此，在如上所述限定的XYZ正交坐标系中，像素电极6和共用电极7沿Y-轴方向布置。像素电极6和共用电极7(即，梳齿形电极)在X-轴方向上纵向延伸。液晶显示装置1具有位于XY平面中的显示屏。Z-轴方向上的结构包括以所指定的顺序堆叠在一起的背光16、后侧圆偏振器8、后侧基板4(反射器14、绝缘层15)、液晶层12、观察者侧基板5、观察者侧补偿器11、触控式面板13以及观察者侧圆偏振器9。

图4是根据本示例实施例的带有触控式面板的液晶显示装置1的结构的示意性分解透视图。在图4中，XYZ正交坐标系以与图3所示的XYZ正交坐标系相同的方式限定。然而，梳齿形电极的纵向可以限定为与图3和图4不同。

如上所述，相位延迟器的放置角度表示为在相位延迟器的延迟器轴线和X-轴之间形成的角度。从+Z-轴方向观看的逆时针方向限定为正向。偏振器的放置角度表示为在偏振器的吸收轴线和X-轴之间形成的角度。水平定向的液晶层的放置角度表示为在没有电压施加到液晶层时形成于液晶层的定向轴和X-轴之间的角度。

观察者侧圆偏振器9和后侧圆偏振器8彼此组合，使得由此产生的圆形偏振光线的方向彼此相反。例如，如果观察者侧圆偏振器9将在-Z-轴方向上行进的光线转换成右旋圆偏振光线，则后侧圆偏振器8将在+Z-轴方向上行进的光线转换成左旋圆偏振光线。

液晶层12a、12b的反射显示区2和透射显示区3通过一般的定向过程定向为彼此平行。在本示例实施例中，电极形成为使得反射显示区中的液晶层12b以横向电场驱动模式供以能量。然而，反射显示区中的液晶层12b也可以以垂直场驱动模式供以能量。

下面将参照图4说明液晶显示装置1的显示操作。为简化起见，假设通过触控式面板13的光线具有不会因触控式面板13而改变的偏振状态。实际上，由于触控式面板13中的透明基板(未显示)的折射率和所述触控式面板内的空气层的折射率彼此极大地不同，因此相关的表面反射由透明基板和空气层之间的界面造成。此时，倾斜地施加到触控式面板13上的S-偏振光线和P-偏振光线的折射率在特定的进入角度范围内彼此不同。来自由触控式面板13中的界面反射的背光16的一部分光线通过所述界面被朝向观察者再次反射。因此，施加到触控式面板13的光线具有在该光线通过触控式面板13时改变的偏振状态。假设当圆偏振光线被如上所表示的界面反射时，该光线转换为反向圆偏振光线。实际上，由于S-偏振光线和P-偏振光线的折射率如上所述彼此不同，所以由界面反射的圆偏振光线转换成椭圆偏振光线。

还假设观察者侧补偿器11和液晶层12b抵消延迟和倾斜延迟。还假设观察者侧补偿器11和液晶层12a抵消延迟和倾斜延迟。如果延迟不抵消，则当仍然未抵消的延迟很大时，对比率变得较差。还假设观察者侧圆偏振器9使右旋圆偏振光线通过，而后侧圆偏振器8使左旋圆偏振光线通过。然而，观察者侧圆偏振器9可以使左旋圆偏振光线通过，而后侧圆偏振器8可以使右旋圆偏振光线通过。换句话说，观察者侧圆偏振器9和后侧圆偏振器8只可以使彼此相反的圆偏振光线通过。

在液晶层不操作时的反射显示模式将参照图4说明。在反射显示模式中，反射光线路径17包括在显示器中。当液晶层不操作时，施加到观察者侧圆偏振器9的外部光线转换成从观察者侧圆偏振器9发射的右旋圆偏振光线。将从观察者侧圆偏振器9发射的右旋圆偏振光线施加到触控式面板13。从触控式面板13发射的右旋圆偏振光线通过观察者侧补偿器11，该光线从观察者侧补偿器11施加到反射显示区中的液晶层12b。当液晶层不操作时，观察者侧补偿器11抵消液晶层12b的延迟。因此，当液晶层不操作时，观察者侧补偿器11和液晶层12b相对于施加的光线为各向同性。因此，通过观察者侧补偿器11和液晶层12b的光线保持为右旋圆偏振光线。

从液晶层12b发射的右旋圆偏振光线施加到反射器14，从而反射。此时，右旋圆偏振光线转换成左旋圆偏振光线。左旋圆偏振光线再次施加到液晶层12和观察者侧补偿器11。由于液晶层12b的延迟以与当右旋圆偏振光线朝向反射器14行进时相同的方式被观察者侧补偿器11抵消，因此从观察者侧补偿器11发射的光线保持为左旋圆偏振光线。从观察者侧补偿器11发射的左旋圆偏振光线作为来自触控式面板13的左旋圆偏振光线发射。

从触控式面板13发射的左旋圆偏振光线被施加到观察者侧圆偏振器9。然而，由于观察者侧圆偏振器9仅使右旋圆偏振光线通过，因此所述观察者侧圆偏振器吸收左旋圆偏振光线且不会发光。依此方式，液晶显示器1显示黑色。换句话说，液晶显示装置1以反射显示模式显示黑色，而液晶层不进行操作。

下面将说明液晶层不操作时的透射显示模式。在透射显示模式中，透射光线路径18包括在显示器中。从背光16发射的光线被施加到后侧圆偏振器8，所述后侧圆偏振器将所述光线转换成从后侧圆偏振器8发射的左旋圆偏振光线。从后侧圆偏振器8发射的左旋圆偏振光线连续地施加到液晶层12a和观察者侧补偿器11。液晶层12a的延迟被观察者侧补偿器11抵消。因此，当液晶层12a未操作时，观察者侧补偿器11和液晶层12a对于所施加的光线为各向同性。因此，通过观察者侧补偿器11和液晶层12a的光线保持为左旋圆偏振光线并被施加到观察者侧圆偏振器9。

由于观察者侧圆偏振器9仅使右旋圆偏振光线通过，因此所述观察者侧圆偏振器吸收左旋圆偏振光线并且不会发射光线。在此方式中，液晶显示装置1显示黑色。换句话说，在液晶层不操作时，液晶显示装置1以透射显示模式显示黑色，在反射显示模式也如此。

下面将说明液晶层操作时的反射显示模式。通过观察者侧偏振器9转换成右旋圆偏振光线的外部光线具有不会由触控式面板13改变的偏振状态，并施加到观察者侧补偿器11和液晶层12b。此时，液晶层12b的折射率的各向异性已经通过施加到所述液晶层上的电压而改变。因此，施加到液晶层12b的右旋圆偏振光线的偏振状态从而改变。具体地，施加到液晶层12b的右旋圆偏振光线的偏振状态改变为线性偏振状态或接近线性偏振状态的偏振状态。偏振状态改变的程度根据施加到液晶层12b的电压和液晶层12b的厚度不同。如果观察者侧补偿器11和液晶层12b的堆叠组件起到四分之一波片的作用，则所述组件有效地利用外部光线。当圆偏振光线通过四分之一波片时，所述圆偏振光线从而转换成线性偏振光线。将已经通过观察者侧补偿器11和液晶层12b的线性偏振光线施加到反射器14，并且从而反射并再次施加到液晶层12b和观察者侧补偿器11。

施加到观察者侧补偿器11和液晶层12b的堆叠组件的线性偏振光线转换成施加到触控式面板13的右旋圆偏振光线。施加到触控式面板13的右旋圆偏振光线具有不会被触控式面板13改变的偏振状态并被施加到观察者侧圆偏振器9。由于观察者侧圆偏振器9使右旋圆偏振光线通过，所以所述观察者侧圆偏振器发射该光线。因此，当液晶层操作时，液晶显示装置1以反射显示模式显示白色。

下面将说明液晶层操作时的透射显示模式。从背光16发射的光线施加到后侧圆偏振器8，后侧圆偏振器8将所述光线转换成左旋圆偏振光线。从后侧圆偏振器8发射的左旋圆偏振光线连续地被施加到液晶层12a和观察者侧补偿器11。此时，液晶层12a的折射率的各向异性已经通过施加到该液晶层上的电压而改变。因此，施加到液晶层12a的左旋圆偏振光线的偏振状态从而改变。具体地，施加到液晶层12a的左旋圆偏振光线转换成右旋圆偏振光线。偏振状态改变的程度根据施加到液晶层12a的电压和液晶层12a的厚度而不同。如果液晶层12a和观察者侧补偿器11的堆叠组件起到半波片的作用，则所述组件很有效地利用外部光线。当圆偏振光线通过半波片时，所述圆偏振光线从而转换成反向的圆偏振光线。已经通过液晶层12a和观察者侧补偿器11的右旋圆偏振光线具有不会被触控式面板13改变的偏振状态并施加到观察者侧圆偏振器9。由于观察者侧圆偏振器9使右旋圆偏振光线通过，所以所述观察者侧圆偏振器发射所述光线。因此，当液晶层操作时，液晶显示装置1以透射显示模式显示白色，在反射显示模式中也如此。

如上所述，当液晶层不操作时，液晶显示装置1在反射显示模式和透射显示模式中都显示黑色，而当液晶层操作时，在反射显示模式和透射显示模式中都显示白色。因此，反射显示区2和透射显示区3彼此相同地进行操作。

如果观察者侧圆偏振器9和后侧圆偏振器8中的每个都为单相位延迟器设计，则液晶显示装置1整体上需要两个偏振器和三个相位延迟器。如果观察者侧圆偏振器9和后侧圆偏振器8中的每个都为两相位延迟器设计，则液晶显示装置1整体上需要两个偏振器和五个相位延迟器。因此，无论每个圆偏振器为单相位延迟器设计还是两相位延迟器设计，利用比相关技术的液晶显示装置少的偏振器和相位延迟器，液晶显示装置1都可以使反射显示区2的操作和透射显示区3的操作一致，同时可防止由于触控式面板的反射造成对比率降低。

安装到液晶显示装置上的触控式面板将压力施加到液晶显示装置。其它液晶模式(例如，垂直定向的液晶模式)采用用于宽视角角度的多畴配置。然而，多畴液晶显示装置趋向于具有在由触控式面板施加的压力下被扰乱的区域布局。如果扰乱区域布局，则已经在触控式面板上移动的笔或手指很有可能留下其可见的痕迹。根据本示例实施例的带有触控式面板的液晶显示装置在为横向电场配置时不容易受到触控式面板施加的压力的影响。

因为根据本示例实施例的带有触控式面板的液晶显示装置1包括观察者侧的圆偏振器，所以液晶显示装置1提供了与专利文献1中所公开的发明相同的优点。此特征对于以下说明的所有示例实施例和实例都适用。

在本说明中，假设液体分子具有正介电常数各向异性。然而，液体分子也可以具有负介电常数各向异性。

本发明还可应用到可根据FFS(边缘场开关(Fringe Field Switching))模式或AFFS(高级边缘场开关)模式供以能量的液晶显示装置。

(实例1)

下面将具体说明根据示例实施例1的带有触控式面板的液晶显示装置的实例1。图5是显示根据实例1的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图。

在根据实例1的带有触控式面板的液晶显示装置中，后侧圆偏振器8和观察者侧圆偏振器9中的每个都为单相位延迟器设计。后侧圆偏振器8包括具有为0的Nz系数的相位延迟器45，而观察者侧圆偏振器9包括具有为1的Nz系数的相位延迟器44。

如果从显示屏观看根据本实例的液晶显示装置的透射显示区，则包括以所指定的顺序堆叠在一起的偏振器28(放置角度：90度)、反向色散四分之一波片44(Nz＝1，放置角度：135度)、触控式面板13、四分之一波片34(Nz＝0，放置角度：90度)、液晶层12a(延迟值：137.5nm，放置角度：0度)、反向色散四分之一波片45(Nz＝0，放置角度：45度)以及偏振器27(放置角度：0度)。

如果从显示屏观看根据本实例的液晶显示装置的反射显示区，则包括以所指定的顺序堆叠在一起的偏振器28(放置角度：90度)、反向色散四分之一波片44(Nz＝1，放置角度：135度)、触控式面板13、四分之一波片34(Nz＝0，放置角度：90度)、液晶层12b(延迟值：137.5nm，放置角度：0度)以及反射器14。

当反向色散四分之一波片的延迟增加时，则波长将增加。

在图5中，在偏振器28和27中显示的粗线表示该偏振器的吸收轴，在相位延迟器44、34和45中显示的粗线表示该相位延迟器的延迟器轴线，以及显示在液晶层12a和12b中的粗线表示该液晶层的定向轴。

液晶层12a、12b都根据横向电场模式被供以能量。电场相对于液晶层12a、12b的定向轴对准-75度的角度。

为了评价根据本实例的带有触控式面板的液晶显示装置的对比率的视角角度特性，以下的表1显示了Nz＝1的反向色散四分之一波片的折射率。稍后将说明评价关于实例2-1的视角角度特性的方法。

图6和图7是评价的视角角度特性的等对比图。具体地，图6和图7显示了根据本实例的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区和反射显示区的视角角度特性。等对比图的细节将在后面关于实例2-1说明。

                    表1

根据本实例的带有触控式面板的液晶显示装置包括两个偏振器和三个相位延迟器，而根据相关技术的组合的带有触控式面板的液晶显示装置包括至少三个偏振器和五个相位延迟器。因此，根据本实例的带有触控式面板的液晶显示装置比根据相关技术的组合的带有触控式面板的液晶显示装置少了一个偏振器和两个相位延迟器，因此降低了成本并减小了厚度。

即使在透射显示区中的梳齿形电极由诸如反射率高于ITO的Cr或类似材料制成，也可以防止对于具有不操作的液晶层的反射显示(黑显示)的对比率。

下面将说明在透射显示区中的梳齿形电极由Cr制造的实例。如果当液晶层不操作时从显示屏观看透射显示区，则其所述透射显示区包括偏振器28、反向色散四分之一波片44、触控式面板13、四分之一波片34、液晶层12a以及Cr电极。除了Cr电极和反射器14之外，此结构与反射显示区的结构相同。由于当液晶层不操作时施加的外部光线被透射显示区中的Cr电极反射，所以反射显示区中的对比率不会降低。

下面将说明其中透射显示区中的梳齿形电极由Cr制造的将在后面说明的实例2。根据实例2的带有触控式面板的液晶显示装置和根据实例1的带有触控式面板的液晶显示装置在液晶层12a的延迟值方面彼此不同。具体地，根据实例1的液晶层12a的延迟值为137.5nm，而根据实例2的液晶层12a的延迟值为275nm。根据实例2，当液晶层不操作时从显示屏观看的透射显示区包括以所指定的顺序堆叠在一起的观察者侧圆偏振器9、触控式面板13、四分之一波片34(Nz＝0，放置角度：90度)、液晶层12a(延迟值：275nm，放置角度：0度)以及Cr电极。Nz＝0的四分之一波片34和液晶层12a的堆叠组件等效于Nz＝1的四分之一波片34(放置角度：0度)。已经通过观察者侧圆偏振器9的光线由此转换成圆偏振光线，从而在通过四分之一波片34和液晶层12a的堆叠组件时转换成线性偏振光线。线性偏振光线被Cr电极反射，并且所述线性偏振光线当再次通过四分之一波片34和液晶层12a的堆叠组件时转换成圆偏振光线。因为所述圆偏振光线已经在能够通过观察者侧圆偏振器9的方向上被偏振，所以所述圆偏振光线通过观察者侧圆偏振器9。当外部光线被透射显示区中的Cr电极反射时，反射显示区中的对比率下降。

在将在后面说明的实例2中，当液晶的定向轴相对于场方向移动通过45度时，液晶显示装置显示白色。在实例1中，当液晶的定向轴相对于场方向移动通过75度时，液晶显示装置显示白色。因此，在实例1中施加的驱动电压增加。在实例1中，圆偏振器为单相位延迟器设计。然而，圆偏振器也可以为两相位延迟器设计。

(示例实施例2)

下面将说明根据示例实施例2的带有触控式面板的液晶显示装置。根据示例实施例2的带有触控式面板的液晶显示装置的特征在于，用于降低透射显示区中的液晶层的折射率各向异性的后侧补偿器设置在后侧圆偏振器和后侧基板之间。根据示例实施例2的带有触控式面板的液晶显示装置将参照图8具体说明。

如图8所示，如果从显示屏观看根据本示例实施例的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区，所述透射显示区包括以所指定的顺序堆叠在一起的观察者侧圆偏振器9、触控式面板13、观察者侧补偿器11、液晶层12a、后侧补偿器10以及后侧圆偏振器8。

如果从显示屏观看反射显示区，所述反射显示区包括以所指定的顺序堆叠在一起的观察者侧圆偏振器9、触控式面板13、观察者侧补偿器11、液晶层12b以及反射器14。

反射显示区的结构与根据示例实施例1的反射显示区的结构相同，而透射显示区的结构与根据示例实施例1的透射显示区的结构不同。在示例实施例1中，观察者侧补偿器11降低(抵消)了液晶层12a的延迟和倾斜延迟。然而，在示例实施例2中，后侧补偿器10和观察者侧补偿器11降低(抵消)了液晶层12a的延迟和倾斜延迟。

具体地，当液晶层不操作时，因为透射显示区中的液晶层12a的延迟通过后侧补偿器10和观察者侧补偿器11被抵消，所以透射显示区与示例实施例1一样显示黑色。

在液晶层操作时从背光16发射的光线被施加到后侧圆偏振器8，并从而转换成左旋圆偏振光线。左旋圆偏振光线连续地施加到后侧补偿器10、液晶层12a以及观察者侧补偿器11。由于液晶层12a的折射率的各向异性已经通过施加到该液晶层上的电压而改变，所以左旋圆偏振光线的偏振状态从而改变。偏振状态改变的程度根据施加到液晶层12a的电压和液晶层12a的厚度而不同。如果后侧补偿器10、液晶层12a以及观察者侧补偿器11的堆叠组件起到半波片的作用，则所述堆叠组件很有效地利用外部光线。当左旋圆偏振光线施加到堆叠组件上时，所述左旋圆偏振光线从而转换成从堆叠组件发射的右旋线性偏振光线。由于触控式面板13不改变施加的光线的偏振状态，所以施加到观察者侧圆偏振器9的右旋圆偏振光线通过所述观察者侧圆偏振器，从而显示白色。

依此方式，实现了正常的黑模式(black mode)的横向场驱动的半透射式液晶显示装置。

由于观察者侧补偿器11和后侧补偿器10减少了液晶层12a的折射率的各向异性，所以如果液晶层12a的折射率的各向异性通过单个观察者侧补偿器降低，则施加到液晶层12a的驱动电压可以降低。

当电压施加到设置在观察者侧圆偏振器9和后侧圆偏振器8之间的透射显示区中的液晶层12a时，液晶显示装置的透射可以通过改变液晶层12a的光学特性来控制。具体地，液晶层12a的光学特性在用于保持圆偏振光线的偏振状态不改变的状态以及用于将圆偏振光线改变为反向的圆偏振光线的状态之间转换，从而增加了用于显示全白图像的透射率以及减小了用于显示全黑图像的透射率。然而，由于透射显示区中的液晶层12a根据横向电场模式被供以能量，所以通过施加的电压造成的光学特性的改变导致比延迟的改变更显著的定向轴的改变。因此，固定的相位延迟器和其延迟器轴线绕Z-轴旋转的相位延迟器需要在用于保持圆偏振光线的偏振状态不改变的状态和用于将圆偏振光线改变为反向的圆偏振光线的状态之间转换。为了用观察者侧补偿器11和液晶层12a实现这种转换状态，观察者侧补偿器11和液晶层12a的延迟设定为大约四分之一波长。具体地，如果观察者侧补偿器11和液晶层12a的定向轴彼此垂直，则延迟减少，且圆偏振光线保持不变。如果观察者侧补偿器11和液晶层12a的定向轴彼此平行，则观察者侧补偿器11和液晶层12a的堆叠组件可以如半波片一样延迟。因此，已经通过观察者侧补偿器11和液晶层12a的堆叠组件的圆偏振光线转换成反向的圆偏振光线。以上的状态转换还可以通过将透射显示区中的观察者侧补偿器11和液晶层12a的延迟设定为四分之三波长或四分之五波长来实现。然而，对于这种延迟设定，补偿器和液晶层可能趋向于具有增加的厚度并老化。

如果观察者侧补偿器11和液晶层12a的延迟设定为大约半个波长，则施加到液晶层的光线转换成反向圆偏振光线，而与液晶层12a的定向轴无关。此后，反向圆偏振光线通过观察者侧补偿器11转换回原始的圆偏振光线。因此，偏振状态改变的很少，并实现不充分的对比率。这在观察者侧补偿器11和液晶层12a的延迟设定为二分之三波长或二分之五波长时也保持正确。

如果观察者侧补偿器11和液晶层12a的延迟在从0到四分之一波长的范围内、或在从四分之一波长到二分之一波长的范围内，则液晶显示装置表现出四分之一波长和二分之一波长之间的特性。

当观察者侧补偿器11和后侧补偿器10降低透射显示区中的液晶层12a的折射率的各向异性时，可以通过将观察者侧补偿器11和后侧补偿器10的延迟设定为四分之一波长以及另外将透射显示区中的液晶层12a的延迟设定为半波长在偏振状态之间进行转换。换句话说，当观察者侧补偿器11和后侧补偿器10的延迟器轴线的角度为90度以及液晶层12a的延迟器轴线的角度为0度时，圆偏振光线保持不变。当液晶层12a的延迟器轴线的角度改变为45度时，圆偏振光线转换成反向圆偏振光线。由于液晶层12a的延迟器轴线的角度可以改变45度，所以施加到液晶层的驱动电压与液晶层12a的延迟器轴线的角度改变90度相比降低。

如上所述，反射显示区的电压操作和透射显示区的电压操作彼此相一致。不管圆偏振器是单相位延迟器设计还是两相位延迟器设计，与根据相关技术的组合的带有触控式面板的液晶显示装置相比，所述液晶显示装置减少了一个偏振器和一个相位延迟器，因此降低了成本并减少了厚度，

观察者侧补偿器11可以抵消透射显示区中的液晶层12a的折射率的各向异性。可供选择地，观察者侧补偿器11和后侧补偿器10可以降低透射显示区中的液晶层12a的折射率的各向异性。

如果液晶层12a的折射率的各向异性通过观察者侧补偿器11被抵消用于黑色显示，则由于黑色显示的亮度下降，所以对比率增加。折射率的各向异性的各向同性化意味着共面的折射率的各向异性的各向同性化和厚度方向的折射率的各向异性的各向同性化。折射率的各向异性的各向同性化对于增加液晶显示装置的向前方向上的对比率以及增加液晶显示装置的倾斜方向上的对比率有效。

相同地，当观察者侧补偿器11和后侧补偿器10降低透射显示区中的倾斜液晶层12a的折射率的各向异性时，对比率增加。

(实例2-1)

下面将具体说明根据实例2-1的带有触控式面板的液晶显示装置。图9是显示根据实例2-1的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图。

如图9所示，后侧圆偏振器8和观察者侧圆偏振器9中的每个都为两相位延迟器设计。圆偏振器8、9的四个相位延迟器具有为0.5的Nz系数。

如果从显示屏观看根据实例2-1的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区，则所述透射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器28、半波片38(Nz＝0.5)、四分之一波片39(Nz＝0.5)、触控式面板13、四分之一波片34(Nz＝0)、液晶层12a、四分之一波片31(Nz＝0)、四分之一波片36(Nz＝0.5)、半波片35(Nz＝0.5)以及偏振器27。

如果从显示屏观看液晶显示装置的反射显示区，则所述反射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器28、半波片38(Nz＝0.5)、四分之一波片39(Nz＝0.5)、触控式面板13、四分之一波片34(Nz＝0)、液晶层12b以及反射器14。

偏振器28、半波片38以及四分之一波片39共同地组成观察者侧圆偏振器9。四分之一波片36、半波片35以及偏振器27共同地组成后侧圆偏振器8。四分之一波片34对应于显示在图8中的观察者侧补偿器11，而四分之一波片31对应于显示在图8中的后侧补偿器10。

如果XYZ正交坐标系以与图4所示相同的方式限定，则以上部件具有如下所述各自的放置角度。如上所述，相位延迟器的放置角度表示为形成于延迟器轴线和X-轴之间的角度。从+Z-轴方向观看时的逆时针方向被限定为正向。偏振器的放置角度表示为在偏振器的吸收轴和X-轴之间所形成的角度。当没有电压施加到液晶层时，水平定向的液晶层的放置角度表示为形成于液晶层的定向轴和X-轴之间的角度。

偏振器28：90度

半波片38：100度

四分之一波片39：155度

四分之一波片34：90度

液晶层12a、12b：0度

四分之一波片31：90度

四分之一波片36：65度

半波片35：10度

偏振器27：0度

电场的方向以相对于液晶层12a、12b的放置角度成-75度延伸。换句话说，梳齿形电极的纵向具有相对于液晶层12a、12b的放置角度成+15度的角度。

透射显示区中的液晶层12a具有为275nm的Re(0)，而反射显示区中的液晶层12b具有为137.5nm的Re(0)。液晶层12a、12b的透射显示区和反射显示区根据横向电池模式被供以能量。

由于观察者侧圆偏振器9在实例2-1中设置在触控式面板13的观察者侧上，因此可防止对比率由于将在触控式面板13中朝向观察者反射的外部光线而下降。

下面将说明透射显示区中的液晶层不操作时的黑色显示模式。在透射显示区中的四分之一波片31、液晶层12a以及四分之一波片34的堆叠组件中，液晶层12a的定向轴和四分之一波片31、34的延迟器轴线彼此垂直。液晶层12a的延迟(275nm)和四分之一波片31、34的总延迟(275nm)彼此相等。因此，抵消沿Z-轴方向施加到堆叠组件的光线上的延迟。因此，堆叠组件光学各向同性。此时，如果延迟值不同并因此不能充分被抵消，则对比率下降。

水平定向的液晶层具有为1的Nz系数，而四分之一波片31、34具有为0的Nz系数。因此，倾斜于Z-轴的光线上的延迟也被抵消。因此，堆叠组件相对于倾斜于Z-轴的光线接近各向同性。

当四分之一波片31、液晶层12a以及四分之一波片34的堆叠组件接近各向同性时，已经通过后侧圆偏振器8的光线具有不会被堆叠组件和触控式面板13改变的偏振状态并到达观察者侧圆偏振器9。由于观察者侧圆偏振器9只使与可以通过后侧圆偏振器8的圆偏振光线反向的圆偏振光线通过，因此已经到达观察者侧圆偏振器9的光线不会通过观察者侧圆偏振器9，并且透射显示区显示黑色。

由于四分之一波片31、液晶层12a以及四分之一波片34的堆叠组件接近各向同性，所以四分之一波片36、四分之一波片31、液晶层12a、四分之一波片34以及四分之一波片39的堆叠组件可以被看作四分之一波片36、39的堆叠组件。四分之一波片36、39具有相同的延迟并具有彼此垂直的各自的延迟器轴线。如上所述，四分之一波片36、39具有为0.5的Nz系数。由于Nz系数为0.5，所以不仅对于Z-轴方向上的光线而且对于倾斜于Z-轴方向的光线都满足Re(0)≒Re(θ)。换句话说，其中满足Re(0)≒Re(θ)的角度θ的范围很宽。因此，四分之一波片36、39的堆叠组件接近各向同性。当液晶层不操作时遵循以上说明，偏振器27、28之间的相位接近各向同性。因此，如果不考虑相位延迟器的Nz系数，则透射显示区中的黑色显示模式的视角角度特性更好。

下面将说明反射显示区中的液晶层不操作时的黑色显示模式。四分之一波片34和液晶层12b具有相同的延迟值并具有彼此垂直的延迟器轴线和定向轴。因此，四分之一波片34和液晶层12b的堆叠组件对于Z-轴方向上的光线各向同性。由于液晶层12b具有为1.0的Nz系数，而四分之一波片34具有为0的Nz系数，所以抵消了倾斜于Z-轴方向的光线上的延迟。因此，四分之一波片34和液晶层12b的堆叠组件相对于倾斜于Z-轴方向的光线也为各向同性。此时，如果延迟值不同并因此不能被充分抵消，则对比率下降。

偏振器28、半波片38以及四分之一波片39组成相对于沿Z-轴方向施加的光线的观察者侧圆偏振器9。观察者侧圆偏振器9包括宽带圆偏振器。观察者侧圆偏振器9的相位延迟器38、39具有为0.5的Nz系数。因此，相位延迟器38、39相对于Z-轴方向上的光线的延迟值和所述相位延迟器相对于倾斜于Z-轴方向的光线的延迟值在宽范围中彼此一致。

因此，已经通过观察者侧圆偏振器9的光线在宽角度范围内被圆偏振。圆偏振光线具有不被触控式面板13以及由四分之一波片34和液晶层12b的堆叠组件改变的偏振状态，并到达反射器14。当圆偏振光线被反射器14反射时，偏振的方向反向。具有反向的偏振方向的圆偏振光线具有不会被四分之一波片34和液晶层12b的堆叠组件以及触控式面板13改变的偏振状态，并到达观察者侧圆偏振器9。由于观察者侧圆偏振器9不会通过反向圆偏振光线，所以反射显示区显示黑色。如上所述，不仅平行于宽带圆偏振器的法线的光线，而且以角度θ倾斜于所述法线的光线都转换成圆偏振光线。此外，角度θ的范围很宽。因此，反射显示区中的黑色显示模式的视角角度特性增加。

为了评价对比率的视角角度特性，以下表2显示了Nz＝0.5的半波片的折射率。需要评价视角角度特性的参数如下：透射显示区中的液晶层12a具有大约0.076(550nm的波长)的折射率的各向异性Δn，并具有大约3.63μm的厚度。对于一般的液晶，液晶层12a具有使折射率的各向异性在较短波长下较大的波长相关性。为水平定向的液晶层具有为1.0的Nz系数。具有与表2所示相同的折射率和不同厚度的相位延迟器用作其延迟与四分之一波片不同的相位延迟器。即使相位延迟器的Nz系数不同，所述相位延迟器的nx和ny值也与具有为0.5的Nz系数的相位延迟器的nx和ny值相同。相位延迟器的nz值根据相位延迟器的Nz系数确定。具体地，nz值根据公式(1)计算。对于除具有为400、500、600nm的波长的光线之外的光线的折射率根据柯西(Cauchy)公式确定。假设即使Nz系数不同，折射率的波长色散也相同。实际上，如果Nz系数不同，则由于材料通常不同，所以折射率的波长色散也可能不同。

                    表2

图10是显示根据实例2-1的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图。视角角度特性也是鉴于触控式面板中的空气层来进行评价。在附图的其它等对比视图中，要考虑触控式面板中的空气层。对比表示通过当电压施加到液晶层直到亮度为最大时产生的全白图像的亮度除以当没有电压施加到液晶层时产生的全黑图像的亮度而得到的值。显示在图10中的X-轴、Y-轴以及Z-轴以与显示在图中的坐标轴相同的方式限定。

等对比图中的圆的中心点表示当从Z-轴方向观看液晶显示装置时获得的对比值。四个同心圆分别表示当从相对于Z-轴方向以20、40、60以及80度倾斜的方向观看液晶显示装置时所获得的对比值。等对比线表示以所述指定的顺序连续向外排列的对比值300、200、100、50、10。

成对的半波片35、38可以由相同的材料制造。结果，透射显示区中的对比率增加。

图11是显示根据实例2-1的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图。视角角度特性以与上述参照图10的相同方式评价。由等对比线表示的对比值以与上述参照图10相同的方式限定。显示在图11中的X-轴、Y-轴以及Z-轴以与图9中所示的坐标轴相同的方式限定。

在实例2-1中，透射显示区中的液晶层12a的延迟表现为大约半波长。然而，液晶层12a的延迟可变。当液晶层12a的延迟变化时，观察者侧补偿器11和后侧补偿器10的延迟也变化。反射显示区中的液晶层12b的延迟也可变。

(实例2-2)

下面将具体说明根据实例2-2的带有触控式面板的液晶显示装置。图12是根据实例2-2的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图。根据实例2-2，后侧圆偏振器8包括偏振器27、半波片29(Nz＝0)以及四分之一波片30(Nz＝1)，而观察者侧圆偏振器9包括偏振器28、半波片32(Nz＝1)以及四分之一波片33(Nz＝0)。尽管根据实例2-2的液晶显示装置的操作和根据实例2-1的液晶显示装置的操作彼此基本相同，但对于反射显示区的视角角度特性而言则彼此略微不同。

四分之一波片30和四分之一波片33的堆叠组件不仅相对于平行于Z-轴方向的光线而且还相对于倾斜方向的光线接近各向同性。类似地，半波片29和半波片32的堆叠组件相对于来自Z-轴方向的光线和来自倾斜方向的光线接近各向同性。因此，透射显示区中的对比率的视角角度特性与根据实例2-1的相同。

根据实例2-2的观察者侧圆偏振器9具有比根据实例2-1的圆偏振器更强的视角角度相关性。因此，与实例2-1不同，反射显示区中的对比率的视角角度特性不会增加。

图13和图14是显示根据实例2-2的带有触控式面板的液晶显示装置的透射和反射显示区的视角角度特性的等对比视图。以与实例2-1相同的方式评价视角角度特性。由等对比线表示的对比值以与上述参照图10和图11说明的相同方式限定。

在实例2-2中，假设Nz＝1的波片和Nz＝0的波片具有相同的波长色散。实际上，由于Nz＝1的波片和Nz＝0的波片由不同材料制造，因此所述波片的波长色散可能互不相同。如果波长色散互不相同，则透射显示区中的前面的对比率下降。

(对比实例1)

下面将说明第一对比实例。图15是显示根据专利文献1和专利文献2的组合的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图。每个圆偏振器都为两相位延迟器设计。

如果从显示屏观看根据本对比实例的液晶显示装置的透射显示区，则所述透射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器212(放置角度：90度)、半波片210(Nz＝1，放置角度：100度)、四分之一波片211(Nz＝1，放置角度：155度)、触控式面板13、四分之一波片209(Nz＝1，放置角度：65度)、半波片208(Nz＝1，放置角度：10度)、偏振器202(放置角度：90度)、半波片205(Nz＝1，放置角度：15度)、液晶层206a(延迟值：233.8nm，放置角度：75度)、相位延迟器204(Nz＝0，延迟值：233.8nm，放置角度：165度)、半波片203(Nz＝0，放置角度：105度)以及偏振器201(放置角度：0度)。

如果从显示屏观看根据本对比实例的液晶显示装置的反射显示区，则所述反射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器212(放置角度：90度)、半波片210(Nz＝1，放置角度：100度)、四分之一波片211(Nz＝1，放置角度：155度)、触控式面板13、四分之一波片209(Nz＝1，放置角度：65度)、半波片208(Nz＝1，放置角度：10度)、偏振器202(放置角度：90度)、半波片205(Nz＝1，放置角度：15度)、液晶层206b(延迟值：137.5nm，放置角度：75度)以及偏振器207。

液晶层206a、206b都根据横向电场模式被供以能量。电场的方向相对于液晶层206a、206b的定向轴以-75度延伸。

图16和图17是显示根据对比实例1的带有触控式面板的液晶显示装置的透射和反射显示区的视角角度特性的等对比视图。以与实例2-1相同的方式评价视角角度特性。由等对比线表示的对比值以与上述参照图10和图11说明的相同方式限定。

实例2-1、2-2的等对比图(图10和图13)和对比实例1的等对比图(图16)之间的比较表明两个实例2-1、2-2的视角角度大于对比实例1的视角角度。用于反射显示区的等对比图(图11、图14以及图17)之间的比较表明实例2-1具有宽视角角度。

根据实例2-1、2-2中的每个实例的液晶显示装置都包括两个偏振器和六个相位延迟器，而根据比较实例1的液晶显示装置包括三个偏振器和七个相位延迟器。因此，根据实例2-1、2-2中的每个实例的液晶显示装置与根据比较实例1的液晶显示装置相比少了一个偏振器和一个相位延迟器，因此降低了成本并减小了厚度。

虽然根据实例2-1、2-2和比较实例1的每个圆偏振器都为两相位延迟器设计，但也可以为单相位延迟器设计。

(示例实施例3)

下面将说明根据示例实例3的带有触控式面板的液晶显示装置。根据示例实例3的带有触控式面板的液晶显示装置的特征在于，用于降低触控式面板中产生的延迟的触控式面板补偿器设置在触控式面板和观察者侧补偿器之间。下面将参照图18具体说明根据示例实施例3的带有触控式面板的液晶显示装置。

下面将说明透射显示区。从背光16发射并连续通过后侧圆偏振器8、后侧补偿器10、液晶层12a以及观察者侧补偿器11的光线具有在光线通过触控式面板补偿器20时改变的偏振状态。当光线通过触控式面板13时，光线的偏振状态改变，光线已经通过观察者侧补偿器11后，该光线立即返回到接近偏振状态。

下面将说明反射显示区。从观察者侧施加到观察者侧圆偏振器9的光线从而被圆偏振，并且具有在光线通过触控式面板13时改变的偏振状态。从触控式面板13发射的光线的偏振状态在光线通过触控式面板补偿器20时改变，当光线已经通过观察者侧圆偏振器9后，该光线立即返回到接近偏振状态。然后，通过观察者侧补偿器11、液晶层12b、反射器14、液晶层12b以及观察者侧补偿器11的光线具有在光线通过触控式面板补偿器20时改变的偏振状态。当光线通过触控式面板13时，在光线施加到触控式面板补偿器20之前，光线的偏振状态返回到接近偏振状态。

因此，即使触控式面板13的透明基板具有延迟，则所述延迟也可以通过触控式面板补偿器20降低，使得可防止透射显示区和反射显示区中的对比值降低。具体地，触控式面板13的透明基板的延迟应该优选通过触控式面板补偿器20的延迟被抵消。

后侧圆偏振器8的相位延迟器可以抵消观察者侧圆偏振器9的相位延迟器的折射率的各向异性。

下面将说明每个圆偏振器都为单相位延迟器设计的液晶显示装置。观察者侧圆偏振器9包括观察者侧相位延迟器、观察者侧补偿器11、透射显示区中的液晶层12a和后侧补偿器10。后侧圆偏振器8包括后侧相位延迟器。在观察者侧相位延迟器、观察者侧补偿器11、液晶层12a、后侧补偿器10以及后侧相位延迟器的堆叠组件中，观察者侧补偿器11、液晶层12a以及后侧补偿器10光学各向同性或接近各向同性。因此，所述堆叠组件可以被看作观察者侧相位延迟器和后侧相位延迟器的堆叠组件。由于观察者侧相位延迟器和后侧相位延迟器的堆叠组件为各向同性或接近各向同性，所以观察者侧圆偏振器9的观察者侧偏振器和后侧圆偏振器8的后侧偏振器之间的相位为光学各向同性或接近各向同性。此状态具有通过偏振器的性能确定的视角角度特性，且当此状态用于显示黑色时，增加了液晶显示装置倾斜观看时的对比率。

下面将说明每个圆偏振器都为两相位延迟器设计的液晶显示装置。后侧圆偏振器8包括第一后侧相位延迟器和第二后侧相位延迟器。第一后侧相位延迟器设置在比第二后侧相位延迟器更靠近液晶层的位置处。观察者侧圆偏振器9包括第一观察者侧相位延迟器和第二观察者侧相位延迟器。第一观察者侧相位延迟器设置在比第二观察者侧相位延迟器更靠近液晶层的位置处。在第二观察者侧相位延迟器、第一观察者侧相位延迟器、观察者侧补偿器11、液晶层12a、后侧补偿器10、第一后侧相位延迟器以及第二后侧相位延迟器的堆叠组件中，第一后侧相位延迟器的折射率的各向异性被第一观察者侧相位延迟器抵消，第二后侧相位延迟器的折射率的各向异性被第二观察者侧相位延迟器抵消。因此，后侧偏振器和观察者侧偏振器之间的相位通过各向异性的抵消为光学各向同性或接近各向同性。当此状态用于显示黑色时，增加了倾斜观看液晶显示装置时的对比率。

后侧圆偏振器8的相位延迟器和观察者侧圆偏振器9的相位延迟器所有都可以具有大约为0.5的Nz系数。

下面将说明每个圆偏振器都为单相位延迟器设计的液晶显示装置。当观察者侧圆偏振器9的观察者侧相位延迟器具有大约0.5的Nz系数时，观察者侧圆偏振器9使延迟接近相对于平行于观察者侧相位延迟器的法线、相对于法线倾斜θ角度的光线的延迟。角度θ的范围很宽。因此，观察者侧圆偏振器9起到宽带圆偏振器的作用，从而增加了反射显示区中的对比率的视角角度特性。观察者侧圆偏振器9的相位延迟器和后侧圆偏振器8的相位延迟器可以包括相同的相位延迟器。因此，不会由于成对的相位延迟器的不同材料造成不同的波长色散，且充分地抵消了延迟以防止透射显示区中的对比率下降。

下面将说明每个圆偏振器都为两相位延迟器设计的液晶显示装置。对于两相位延迟器设计，如果各圆偏振器的相位延迟器具有大约0.5的Nz系数，则相位延迟器使延迟接近相对于平行于法线的光线和相对于法线倾斜θ角度的光线的延迟。角度θ的范围很宽。因此，改进了反射显示区中的对比率的视角角度特性。由于成对的相位延迟器包括相同的相位延迟器，所以可以防止由于折射率的不同波长色散造成的透射显示区中的对比率的下降。

(实例3)

下面将具体说明根据实例3的带有触控式面板的液晶显示装置。图19是显示根据实例3的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图。

在实例3中，圆偏振器为两相位延迟器设计。触控式面板13的透明基板(未显示)具有延迟。触控式面板13整体具有为1的Nz系数和为50nm的延迟值。触控式面板13的放置角度为90度。

如果从显示屏观看根据本实例的液晶显示装置的透射显示区，则所述透射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器28(放置角度：90度)、半波片29(Nz＝0，放置角度：100度)、四分之一波片30(Nz＝1，放置角度：155度)、触控式面板13(Nz＝1，延迟值：50nm，放置角度：90度)、50nm相位延迟器40(Nz＝0，放置角度：0度)、四分之一波片34(Nz＝0，放置角度：90度)、液晶层12a(延迟值：275nm，放置角度：0度)、四分之一波片31(Nz＝0，放置角度：90度)、四分之一波片33(Nz＝0，放置角度：65度)、半波片32(Nz＝1，放置角度：10度)以及偏振器27(放置角度：0度)。

如果从显示屏观看根据本实例的液晶显示装置的反射显示区，则所述反射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器28(放置角度：90度)、半波片29(Nz＝0，放置角度：100度)、四分之一波片30(Nz＝1，放置角度：155度)、触控式面板13(Nz＝1，延迟值：50nm，放置角度：90度)、50nm相位延迟器40(Nz＝0，放置角度：0度)、四分之一波片34(Nz＝0，放置角度：90度)、液晶层12b(延迟值：137.5nm，放置角度：0度)以及反射器14。

液晶层12a、12b都根据横向电场模式被供以能量。电场以相对于液晶层12a、12b的定向轴成-75度的角度对准。

触控式面板13和50nm相位延迟器40抵消其延迟。换句话说，触控式面板13和50nm相位延迟器40接近各向同性。根据本实例的液晶显示装置的透射显示区因此而操作并具有以与实例2-1等相同的方式的对比关系的视角角度特性。

(示例实施例4)

下面将说明根据示例实施例4的带有触控式面板的液晶显示装置。根据示例实施例4的带有触控式面板的液晶显示装置将参照图20详细说明。根据示例实施例4的带有触控式面板的液晶显示装置包括未显示的第一基板和第二基板以及夹在这些基板之间的液晶层12a、12b。反射显示区和透射显示区设置在像素区中。平行于基板的表面将电压至少施加到透射显示区中的液晶层12a。至少透射显示区中的液晶层12a根据横向电场模式被供以能量。

具有大约0.5的Nz系数的第一相位延迟器24设置在远离液晶层12a、12b的第一基板的侧面上。具有大约为0的Nz系数的第二相位延迟器23和具有大约0.5的Nz系数的第三相位延迟器22设置在远离液晶层12a、12b的第二基板的侧面上。

第一相位延迟器24的延迟器轴线和第三相位延迟器22的延迟器轴线彼此基本垂直。第一相位延迟器24的延迟和第三相位延迟器22的延迟彼此基本相等。第二相位延迟器23的延迟器轴线和透射显示区中的液晶层12a的定向轴彼此基本垂直。第二相位延迟器23的延迟和液晶层12a的延迟彼此基本相等。

用于将已经通过触控式面板13和观察者侧圆偏振器9的圆偏振光线转换回线性偏振光线的第四相位延迟器25和中间偏振器26设置在观察者侧圆偏振器9和第一相位延迟器24之间。后侧偏振器21设置在背光16和第三相位延迟器22之间。

下面将说明根据本示例实施例的带有触控式面板的液晶显示装置的显示操作。为清晰起见，假设已经通过触控式面板13的光线具有不改变的偏振状态。

对于平行于膜表面的法线的光线的第一相位延迟器24的延迟被定义为Re1(0)。对于平行于膜表面的法线的光线的第二相位延迟器23的延迟被定义为Re2(0)。对于平行于膜表面的法线的光线的第三相位延迟器22的延迟被定义为Re3(0)。在没有电压施加到液晶层12a时，对于平行于水平定向的液晶层12a的法向的光线的延迟被定以为ReLC(0)。

在反射显示区中，已经通过观察者侧圆偏振器9的外部光线转换成圆偏振光线。所述圆偏振光线通过触控式面板13并通过第四相位延迟器25转换成线性偏振光线。通过使线性偏振光线的透射轴和中间偏振器26的透射轴彼此对准可以有效地利用所述光线。当液晶层12b不操作时，中间偏振器26、第一相位延迟器24以及反射显示区中的液晶层12b共同组成圆偏振器。因此，已经通过中间偏振器26、第一相位延迟器24以及液晶层12a的光线变为例如到达反射器14的右旋圆偏振光线。无论圆形偏振光线是右旋还是左旋，都依赖于相位延迟器24和液晶层12b的放置角度。施加到反射器14的光线在被反射器14反射时转换成左旋圆偏振光线。将转换的光线施加到由反射显示区中的液晶层12b、第一相位延迟器24以及中间偏振器26组成的圆偏振器。尽管圆偏振器使右旋圆偏振光线通过，但所述圆偏振器也吸收左旋圆偏振光线。因此，没有光线从所述圆偏振器发出，从而显示黑色。换句话说，当液晶层12b在不操作时，反射显示区显示黑色。第一相位延迟器24具有大约0.5的Nz系数。因此，第一相位延迟器24使延迟接近对于平行于法线的光线和平行于法线倾斜的光线的延迟。因此，将通过圆偏振器转换成圆形偏振光线的光线施加到圆偏振器的角度范围比使用具有为1或0的Nz系数的相位延迟器宽。结果，反射显示区中的视角角度特性比相关技术的液晶显示装置的视角角度特性好。

如果用于将已经通过观察者侧圆偏振器9的圆偏振光线转换回线性偏振光线的观察者侧圆偏振器9的相位延迟器和第四相位延迟器25的堆叠组件接近各向同性，则对比率的视角角度特性更好。

下面将说明液晶层12a不操作时的透射显示区的光学操作。第二相位延迟器23的延迟器轴线和液晶层12a的定向轴彼此基本垂直，而第二相位延迟器23的延迟和液晶层12a的延迟彼此基本相等。因此，第二相位延迟器23和液晶层12a的堆叠组件抵消了所述延迟。换句话说，堆叠组件通过延迟的抵消变为相对于平行于Z-轴的光线为光学各向同性。第二相位延迟器23具有大约为0的Nz系数，而水平定向的液晶层12a具有为1的Nz系数。因此，第二相位延迟器23和液晶层12a的堆叠组件抵消了第二相位延迟器23和液晶层12a之间的倾斜延迟。换句话说，堆叠组件还通过延迟的抵消变为相对于倾斜施加的光线接近光学各向同性。因为液晶层12a和第二相位延迟器23的堆叠组件为各向同性或接近各向同性，所以第一相位延迟器24、液晶层12a、第二相位延迟器23以及第三相位延迟器22的堆叠组件可以如第一相位延迟器24和第三相位延迟器22的堆叠组件一样延迟。

第一相位延迟器24的延迟器轴线和第三相位延迟器22的延迟器轴线彼此基本垂直，而第一相位延迟器24的延迟和第三相位延迟器22的延迟彼此基本相等。因此，第一相位延迟器24和第三相位延迟器22的堆叠组件相对于平行于Z-轴的光线为光学各向同性。由于第一相位延迟器24和第三相位延迟器22具有大约0.5的Nz系数，所以所述相位延迟器实现接近相对于平行于Z-轴的光线的延迟、在宽范围内相对于倾斜于Z-轴方向的光线的延迟。因此，相对于倾斜于法线的光线的延迟也被抵消。因此，第一相位延迟器24、液晶层12a、第二相位延迟器23以及第三相位延迟器22的堆叠组件对于平行于法线的光线和倾斜于法线的光线接近各向同性。

由于中间偏振器26的透射轴和后侧偏振器21的透射轴彼此基本垂直，所以从背光16发射的光线不通过中间偏振器26，从而显示黑色。换句话说，当液晶层12a不操作时，透射显示区与反射显示区一样显示黑色。由于第一相位延迟器24、液晶层12a、第二相位延迟器23以及第三相位延迟器22的堆叠组件接近各向同性，所以透射显示区中的对比率的视角角度特性在宽范围内改进。

下面将说明在将电压施加到液晶层12a、12b时的光学操作。当将电压施加到液晶层12a、12b时，透射显示区和反射显示区中的液晶层12a、12b的定向状态变形，从而改变了折射率的各向异性。在反射显示区中，中间偏振器26、第一相位延迟器24以及液晶层12b共同组成圆偏振器。当液晶层12b的折射率的各向异性通过施加的电压改变时，施加的圆偏振光线的偏振状态改变。此改变根据施加的电压和液晶层12b的厚度而不同。可以控制偏振状态，使得已经通过中间偏振器26的外部光线被反射器14反射，并再次通过中间偏振器26。当液晶层12b操作时，反射显示区显示白色。

下面将说明在将电压施加到液晶层12a时的透射显示区的光学操作。当液晶层12a的折射率的各向异性通过施加的电压改变时，第二相位延迟器23和液晶层12a之间的相位变为不是光学各向同性。因此，包括第三相位延迟器22、第二相位延迟器23、液晶层12a以及第一相位延迟器24的四个层不是光学各向同性，从而允许从背光16发射的光线通过中间偏振器26。因此，透射显示区显示白色。

依此方式，实现了其透射显示区和反射显示区根据横向电场模式被供以能量的正常的黑模式的半透射式液晶显示装置。

后侧偏振器21的侧面可以用作显示屏。在此情况下，从显示屏观看的透射显示区包括以所指定的顺序堆叠在一起的观察者侧圆偏振器9、触控式面板13、第四相位延迟器25、后侧偏振器21、第三相位延迟器22、第二相位延迟器23、液晶层12a、第一相位延迟器24以及中间偏振器26。

从显示屏观看的反射显示区包括以所指定的顺序堆叠在一起的观察者侧圆偏振器9、触控式面板13、第四相位延迟器25、后侧圆偏振器21、第三相位延迟器22、第二相位延迟器23、液晶层12b以及反射器14。后侧偏振器21、第三相位延迟器22、第二相位延迟器23以及液晶层12b组成用于增加反射显示区的对比率的宽带圆偏振器。

相关技术的单相位延迟器设计需要三个偏振器和四种类型的五个相位延迟器，而相关技术的两相位延迟器设计需要三个偏振器和四种类型的七个相位延迟器。根据本示例实施例的带有触控式面板的液晶显示装置允许使用与第一相位延迟器24和第三相位延迟器22相同的相位延迟器。因此，单相位延迟器设计可以包括三个偏振器和三种类型的五个相位延迟器，而两相位延迟器设计可以包括三个偏振器和三种类型的七个相位延迟器。因此，需要的相位延迟器的类型的数量减少，导致成本下降。由于相同的相位延迟器用作第一相位延迟器24和第三相位延迟器22，所以折射率的波长色散保持相同，以充分地抵消第一相位延迟器24和第三相位延迟器22之间的延迟。因此，与相关技术中的液晶显示装置不同，透射显示区的对比率不减少。

(实例4)

下面将说明相关技术的带有触控式面板的液晶显示装置的实例4。图21是显示根据实例4的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图。

如果从显示屏观看根据实例4的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区，所述透射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器28(放置角度：90度)、反向色散四分之一波片46(Nz＝0.5，放置角度：135度)、触控式面板13、反向色散四分之一波片47(Nz＝0.5，放置角度：45度)、偏振器37(放置角度：90度)、半波片38(Nz＝0.5，放置角度：100度)、液晶层12a(延迟值：275nm，放置角度：155度)、半波片29(Nz＝0，放置角度：65度)、半波片35(Nz＝0.5，放置角度：10度)以及偏振器27(放置角度：0度)。

如果从显示屏观看反射显示区，所述反射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器28(放置角度：90度)、反向色散四分之一波片46(Nz＝0.5，放置角度：135度)、触控式面板13、反向色散四分之一波片47(Nz＝0.5，放置角度：45度)、偏振器37(放置角度：90度)、半波片38(Nz＝0.5，放置角度：100度)、液晶层12b(延迟值：137.5nm，放置角度：0度)以及反射器14。

液晶层12a、12b都根据横向电场模式被供以能量。电场以相对于液晶层12a、12b的定向轴成-75度的角度对准。

根据本实例，观察者侧圆偏振器9设置在触控式面板13的观察者侧。结果，通过将朝向观察者的触控式面板13中的反射的外部光线可防止对比率下降。

下面将说明透射显示区的黑色显示模式。透射显示区的液晶层12a的定向轴和半波片29的延迟器轴线彼此基本垂直。延迟Re2(0)和ReLC(0)彼此相等(275nm)。因此，在液晶层12a和和半波片29的堆叠组件中，抵消了相对于平行于法线的光线的延迟。

半波片29具有为0的Nz系数，而水平定向的液晶层12a具有为1的Nz系数。因此，相对于倾斜于法线的光线的延迟在宽范围内抵消。

因为液晶层12a和半波片29的堆叠组件各向同性，所以半波片38、液晶层12a、半波片29以及半波片35的堆叠组件可以与半波片38和半波片35的堆叠组件一样被延迟。半波片38和半波片35的延迟器轴线彼此基本垂直。延迟Re1(0)和Re3(0)彼此相等(275.0nm)。因此，相对于平行于堆叠组件的法线的光线的延迟Re1(0)和Re3(0)被抵消。

由于半波片35、38具有为0.5的Nz系数，所以对于倾斜于法线的光线在宽范围内满足关系Re1(0)＝Re3(0)≒Re1(θ)≒Re3(θ)。因此，相对于倾斜于法线的光线的延迟被抵消。

因此，半波片38(Nz＝0.5)、液晶层12a、半波片29(Nz＝0)以及半波片35(Nz＝0.5)的堆叠组件对于法线方向上的光线各向同性，且对于倾斜于法线方向的光线接近各向同性。因此，透射显示区中的黑色显示模式的视角角度特性与相关技术的液晶显示装置的视角角度特性基本相等。

图22是显示根据实例4的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图。视角角度特性以与实例2-1相同的方式进行评价。由等对比线表示的对比值以与以上参照图10说明的相同的方式限定。

由于成对的半波片38(Nz＝0.5)和半波片35(Nz＝0.5)可以包括相同的相位延迟器，所以在折射率的波长色散之间没有差异，从而导致透射显示区中的对比值比相关技术高。

下面将参照图21说明反射显示区的黑色显示模式。已经通过观察者侧圆偏振器9的外部光线转换成圆偏振光线，所述圆偏振光线接着通过触控式面板13并通过反向色散四分之一波片47(Nz＝0.5)转换成线性偏振光线。此时，由于线性偏振光线的透射轴和中间偏振器26(偏振器37)的透射轴彼此对准，所以可以有效地利用光线。

在反射显示区中，当液晶层12b不操作时，偏振器37、半波片38以及液晶层12b组成对于沿法线方向施加的光线的宽带圆偏振器。已经通过偏振器37、半波片38以及液晶层12b的光线转换成圆偏振光线，所述圆偏振光线在被反射器14反射时被转换成反向的圆偏振光线。由于反向的圆偏振光线不能通过由液晶层12b、半波片38以及偏振器37组成的宽带圆偏振器，所以反射显示区显示黑色。半波片38对于倾斜于法线的光线给出接近宽范围内的延迟Re1(0)的延迟。因此，将通过圆偏振器转换成圆偏振光线的光线施加到圆偏振器的角度范围比使用具有为1或0的Nz系数的相位延迟器宽。结果，反射显示区中的视角角度特性比相关技术的液晶显示装置的视角角度特性更好。

观察者侧圆偏振器9的反向色散四分之一波片46(Nz＝0.5)和用于将已经通过观察者侧圆偏振器9的圆偏振光线转换回到线性偏振光线的反向色散四分之一波片47(Nz＝0.5)抵消了彼此的折射率的各向异性。因此，波片46、47的堆叠组件接近各向同性，从而进一步改进了对比率的视角角度特性。

图23是显示根据实例4的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图。视角角度特性以与实例2-1相同的方式进行评价。由相同的对比线表示的对比值以与上述参照图11的相同方式限定。

在实例4中，透射显示区中的液晶层12a的延迟表现为大约半波长。然而，液晶层12a的延迟可变。当液晶层12a的延迟变化时，第二相位延迟器23的延迟也变化。

(比较实例2)

下面将说明第二比较实例。图24是显示根据对比实例2的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图。对比实例2与对比实例1的不同之处在于圆偏振器为单相位延迟器设计。

根据对比实例2，偏振器212和反向色散四分之一波片213(Nz＝1)组成宽带圆偏振器。外部光线通过宽带圆偏振器，从而转换成圆偏振光线，该圆偏振光线通过反向色散四分之一波片212(Nz＝1)转换回到线性偏振光线。

图25和图26是显示根据对比实例2的带有触控式面板的液晶显示装置的透射和反射显示区的视角角度特性的等对比视图。视角角度特性以与实例2-1相同的方式进行评价。由相同的对比线表示的对比值以与上述参照图10和图11的相同方式限定。

对于实例4的透射显示区的等对比图(图22)和对于比较实例2的透射显示区的等对比图(图25)之间的比较表明对于这些实例的透射显示区的视角角度特性彼此基本相等。对于反射显示区的等对比图(图23和图26)之间的比较表明实例4具有更好的视角角度特性。

根据实例4，液晶显示装置包括三个偏振器和三种类型的五个相位延迟器。根据比较实例2，液晶显示装置包括三个偏振器和四种类型的五个相位延迟器。因此，根据实例4的液晶显示装置与根据比较实例2的液晶显示装置相比少了一种类型的相位延迟器，因此降低了成本。

(示例实施例5)

下面将参照图27说明根据示例实施例5的带有触控式面板的液晶显示装置。根据示例实施例5的带有触控式面板的液晶显示装置缺乏显示在图20中的中间偏振器26。根据示例实施例5，第四相位延迟器25的折射各向异性通过观察者侧圆偏振器9的相位延迟器被抵消。由于根据示例实施例5的液晶显示装置与根据比较实例4的液晶显示装置相比少了一个偏振器，因此降低了成本并减小厚度。

如果采用中间偏振器26，则在透射显示区中的偏振状态的改变在后侧偏振器21和中间偏振器26之间中断，并且在反射显示区中的偏振状态的改变在中间偏振器26和反射器14之间中断。如果不采用中间偏振器26，则后侧偏振器21和观察者侧圆偏振器9之间的所有偏振状态的改变影响透射显示区中的显示，并且观察者侧圆偏振器9和反射器14之间的所有偏振状态的改变影响反射显示区中的显示。因此，通过抵消第四相位延迟器25的折射各向异性并使其各向同性改进了对比率的视角角度特性。

(实例5)

下面将说明根据实例5的液晶显示装置。图28是显示根据实例5的带有触控式面板的液晶显示装置的结构的示意性分解透视图。根据实例5，圆偏振器为单相位延迟器设计。

如果从显示屏观看根据实例5的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区，所述透射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器28(放置角度：90度)、反向色散四分之一波片44(Nz＝1，放置角度：135度)、触控式面板13、反向色散四分之一波片45(Nz＝0，放置角度：45度)、半波片38(Nz＝0.5，放置角度：100度)、液晶层12a(延迟值：275nm，放置角度：155度)、半波片29(Nz＝0，放置角度：65度)、半波片35(Nz＝0.5，放置角度：10度)以及偏振器27(放置角度：0度)。

如果从显示屏观看反射显示区，所述反射显示区包括以所述指定的顺序堆叠在一起的偏振器28(放置角度：90度)、反向色散四分之一波片44(Nz＝1，放置角度：135度)、触控式面板13、反向色散四分之一波片45(Nz＝0，放置角度：45度)、半波片38(Nz＝0.5，放置角度：100度)、液晶层12b(延迟值：137.5nm，放置角度：0度)以及反射器14。

下面将说明透射显示区的黑色显示模式。假设透射过触控式面板13的光线具有不改变的偏振状态。同实例4一样，半波片38、液晶层12a、半波片29以及半波片35对于沿法线方向施加的光线各向同性，且对于倾斜于法线方向的光线接近各向同性。因此，透射显示区可以被看作偏振器27、反向色散四分之一波片45、触控式面板13、反向色散四分之一波片44以及偏振器28的堆叠组件。反向色散四分之一波片45和反向色散四分之一波片44的堆叠组件对于沿法线方向施加的光线也各向同性，且对于倾斜于法线方向的光线接近各向同性。因此，透射显示区的黑色显示模式具有良好的视角角度特性。

图29是显示根据实例5的带有触控式面板的液晶显示装置的透射显示区的视角角度特性的等对比视图。视角角度特性以与实例2-1相同的方式进行评价。由相同的对比线表示的对比值以与上述参照图10的相同方式限定。

下面将说明反射显示区的黑色显示模式。反向色散四分之一波片45和反向色散四分之一波片44的堆叠组件对于沿法线方向施加的光线各向同性，且对于倾斜于法线方向的光线接近各向同性。因此，反射显示区可以与偏振器28、半波片38以及液晶层12b的堆叠组件一样被延迟。偏振器28、半波片38以及液晶层12b组成宽带圆偏振器。已经通过偏振器28、半波片38以及液晶层12b的光线传换成圆偏振光线，该圆偏振光线在被反射器14反射时被转换成反向的圆偏振光线。由于反向的圆偏振光线不能通过由液晶层12b、半波片38以及偏振器28组成的宽带圆偏振器，所以反射显示区显示黑色。

图30是显示根据对比实例5的带有触控式面板的液晶显示装置的反射显示区的视角角度特性的等对比视图。视角角度特性以与实例2-1相同的方式进行评价。由相同的对比线表示的对比值以与上述参照图11的相同方式限定。

(示例实施例6)

为了经一步降低成本、厚度和重量，根据本发明的液晶显示装置的触控式面板的透明基板可以兼作相位延迟器或偏振器。

例如，如图31所示，触控式面板的透明基板可以兼作图9所示的四分之一波片39(Nz＝0.5)和四分之一波片34(Nz＝0)。具体地，具有在其上生长为膜的透明电极42的四分之一波片39和具有在其上生长为膜的透明电极42的四分之一波片34彼此粘接在一起且所述波片之间具有间隔件43，从而提供电阻膜触控式面板。电阻膜触控式面板具有与根据实例2-1相同的光学特性。

(示例实施例7)

图32是根据示例实施例7的带有触控式面板的液晶显示装置的便携式终端装置的透视图。如图32所示，例如，带有触控式面板的液晶显示装置92安装在PDA 91上。当触控式面板通过记录笔94、食指等按压时，触控式面板可以感应按压的位置。

根据本发明的带有触控式面板的液晶显示装置不仅可以应用到PDA上，而且可以应用到包括移动电话、游戏机、数码照相机以及数码摄像机等的各种便携式终端装置上。此外，液晶显示装置不仅可以应用到便携式终端装置上，而且可以应用到包括笔记本各人电脑、自动提款机以及自动售货机等的各种终端装置上。

虽然已经利用具体的术语说明了本发明的优选实施例，但这种说明只是为了说明性目的，本领域的普通技术人员在不脱离以下权利要求的本质和范围的情况下可以做出变更和修改。

Claims (15)

1.一种带有触控式面板的液晶显示装置，所述液晶显示装置具有被外部光线照射的反射显示区和被从光源发射的光线照射的透射显示区，至少所述透射显示区包括可根据横向电场模式供以能量的液晶层，所述液晶显示装置包括：

彼此成相对关系设置的后侧基板和观察者侧基板；

保持在所述后侧基板和所述观察者侧基板之间的液晶层；

从所述观察者侧基板向外设置的观察者侧圆偏振器；

从所述后侧基板向外设置的后侧圆偏振器；

观察者侧补偿器，所述观察者侧补偿器设置在所述观察者侧圆偏振器和所述后侧圆偏振器之间，用于降低所述液晶层在所述反射显示区中以及所述液晶层在所述透射显示区中的折射率的各向异性；以及

设置在所述观察者侧圆偏振器和所述观察者侧补偿器之间的触控式面板。

2.根据权利要求1所述的带有触控式面板的液晶显示装置，进一步包括：

后侧补偿器，所述后侧补偿器设置在所述后侧圆偏振器和所述后侧基板之间，用于降低所述液晶层在所述透射显示区中的折射率的各向异性。

3.根据权利要求2所述的带有触控式面板的液晶显示装置，其中所述液晶层在所述透射显示区中的折射率的各向异性被所述观察者侧补偿器和所述后侧补偿器抵消。

4.根据权利要求1所述的带有触控式面板的液晶显示装置，其中所述液晶层在所述透射显示区中的折射率的各向异性被所述观察者侧补偿器抵消。

5.根据权利要求1所述的带有触控式面板的液晶显示装置，其中所述后侧圆偏振器包括用于抵消所述观察者侧圆偏振器的相位延迟器的折射率的各向异性的相位延迟器。

6.根据权利要求1所述的带有触控式面板的液晶显示装置，进一步包括：

触控式面板补偿器，所述触控式面板补偿器设置在所述触控式面板和所述观察者侧补偿器之间，用于降低所述触控式面板造成的延迟。

7.根据权利要求5所述的带有触控式面板的液晶显示装置，其中所述后侧圆偏振器的所有相位延迟器和所述观察者侧圆偏振器的所有相位延迟器具有为0.5的Nz系数。

8.一种带有触控式面板的液晶显示装置，所述液晶显示装置具有被外部光线照射的反射显示区和被从光源发射的光线照射的透射显示区，至少所述透射显示区包括可根据横向电场模式供以能量的液晶层，所述液晶显示装置包括：

彼此成相对关系设置的第一基板和第二基板；

保持在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；

从所述第一基板连续布置的具有大约为0.5的Nz系数的第一相位延迟器、中间偏振器、第四相位延迟器、触控式面板和观察者侧圆偏振器的堆叠组件，所述堆叠组件设置在所述第一基板的远离所述液晶层侧；以及

从所述第二基板连续布置的具有大约为0的Nz系数的第二相位延迟器、具有大约为0.5的Nz系数的第三相位延迟器和后侧偏振器的堆叠组件，所述堆叠组件设置在所述第二基板的远离所述液晶层侧；

所述第一相位延迟器和所述第三相位延迟器具有彼此基本垂直的各自的延迟器轴线；

所述第一相位延迟器和所述第三相位延迟器具有彼此基本相等的各自的延迟；

所述第二相位延迟器具有与所述透射显示区中的所述液晶层的定向轴基本垂直的延迟器轴线；

所述第二相位延迟器和在所述透射显示区中的所述液晶层具有彼此基本相等的各自的延迟；

其中所述第四相位延迟器将施加到该第四相位延迟器上的圆偏振光线转换成线性偏振光线。

9.一种带有触控式面板的液晶显示装置，所述液晶显示装置具有被外部光线照射的反射显示区和被从光源发射的光线照射的透射显示区，至少所述透射显示区包括可根据横向电场模式供以能量的液晶层，所述液晶显示装置包括：

彼此成相对关系设置的第一基板和第二基板；

保持在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；

从所述第一基板连续布置的具有大约为0.5的Nz系数的第一相位延迟器、第四相位延迟器、触控式面板和观察者侧圆偏振器的堆叠组件，所述堆叠组件设置在所述第一基板的远离所述液晶层侧；以及

从所述第二基板连续布置的具有大约为0的Nz系数的第二相位延迟器、具有大约为0.5的Nz系数的第三相位延迟器和后侧偏振器的堆叠组件，所述堆叠组件设置在所述第二基板的远离所述液晶层侧；

所述第一相位延迟器和所述第三相位延迟器具有彼此基本垂直的各自的延迟器轴线；

所述第一相位延迟器和所述第三相位延迟器具有彼此基本相等的各自的延迟；

所述第二相位延迟器具有与所述透射显示区中的所述液晶层的定向轴基本垂直的延迟器轴线；

所述第二相位延迟器和在所述透射显示区中的所述液晶层具有彼此基本相等的各自的延迟；

其中所述第四相位延迟器将施加到该第四相位延迟器上的圆偏振光线转换成线性偏振光线；以及

所述观察者侧圆偏振器包括用于抵消所述第四相位延迟器的折射率的各向异性的相位延迟器。

10.根据权利要求8所述的带有触控式面板的液晶显示装置，进一步包括：

触控式面板补偿器，所述触控式面板补偿器设置在所述触控式面板和所述第四相位延迟器之间，用于降低由所述触控式面板造成的延迟。

11.根据权利要求9所述的带有触控式面板的液晶显示装置，进一步包括：

触控式面板补偿器，所述触控式面板补偿器设置在所述触控式面板和所述第四相位延迟器之间，用于降低由所述触控式面板造成的延迟。

12.根据权利要求1所述的带有触控式面板的液晶显示装置，其中所述触控式面板包括至少兼作所述观察者侧圆偏振器的相位延迟器的透明基板。

13.一种组装有根据权利要求1所述的带有触控式面板的液晶显示装置的终端装置。

14.一种组装有根据权利要求8所述的带有触控式面板的液晶显示装置的终端装置。

15.一种组装有根据权利要求9所述的带有触控式面板的液晶显示装置的终端装置。

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