JP2009169523A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示と感圧センサで兼用される電極を有するタッチパネル付き液晶表示装置において、部品点数を増加させることなく押圧時の表示劣化を低減する。
【解決手段】液晶セル１０の表裏面の何れか一方の面に対面して、液晶基板１２から所定の距離を開けて配設される導電体を備える。液晶セルが備える電極を一方の電極１４とし、他の部材が備える導電材を他方の電極３４とし、押圧時の電気容量変化の位置に基づいて、液晶表示上の位置を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示画面上の押圧位置の検出を行う液晶表示装置に関する。

液晶表示手段と表示画面上を押圧することで入力を行う入力手段とを備えた装置として、例えば液晶タッチパネルが知られている。この液晶タッチパネルとして、一般に、プラスチックＬＣＤと感圧センサとを組み合わせた構成が知られている。

図１１はプラスチックＬＣＤを用いたキーパッド等に用いられるよく知られた構成の液晶タッチパネルを模式的に示している。図１１において、表示手段は、プラスチックＬＣＤ２１０の下層に光源となるＥＬ（エレクトロルミネッセンス）シート２３０を配置し、上層に保護用のカバーシート２５０を配置することによって構成されている。また、入力手段は、表示手段の裏面側に、例えば感圧シート３００として、可撓性のある基板にスイッチを配列し層状の構成物としたＦＳＳ（フレキシブル・スイッチ・シート）を配置することによって構成されている。

しかしながら、表示手段と入力手段とを個別に用意し、これらを重ね合わせる構成では、表示手段を構成するカバーシート、プラスチックＬＣＤ、ＥＬシートに加えて、入力手段を構成する感圧シートの各層を接着剤で貼り合わせる必要があるため、構成物が多くなるという問題がある。

これに対し、表示手段自体が備える表示電極を流用して入力手段を構成するものも提案されている（特許文献１参照）。

上記特許文献１では、支持板上に光吸収層を介して液晶層を積層して液晶表示装置を形成しながら、液晶組成物の電気的容量が液晶層の厚さに応じて変化することを利用し、各画素での容量変化を検出することによって基板の押圧位置を検出する液晶タッチパネルを構成している。

これは、入力手段を構成する感圧センサ等の新な構成要素を付加させる必要がないという利点がある。しかしながら、液晶層の微小な電気的容量変化を検出するため、次のような第１段階〜第３段階の複雑な容量測定工程が必要となる。

第１段階では予め、各走査電極上の容量測定と、走査電極ごとに各信号電極上の画素の容量測定とを行うことで、全ての画素ごとの容量と走査ラインごとの容量を検出し記憶しておく。次に、第２段階では、各走査ラインについて、第１段階の各走査電極上の容量測定を行って、第１段階で記憶しておいた走査ラインの容量と比較することによって、押圧された画素が含まれるラインを求める。次に、第３段階において、走査ラインにおいて１画素ごとに容量を検出し、第１段階で記憶しておいた対応する画素の容量と比較することによって容量が異なる画素を求め、押圧された画素を求める。
特開昭２００１−１００９１６号公報（段落００１５、００４６）

一般に液晶表示装置において外力などで液晶層の厚みが変化するとスペーサの移動や配向の乱れにより表示情況が劣化する。押されても液晶層厚を一定に保ち画質劣化を避ける手法として、プラスチック基板を使った液晶パネルでは基板に固定したスペーサ（例えばホトリソグラフィで作成する）を使うことが多い。文献１に示されたような従来技術は、構成部材が少ないという利点はあるものの、液晶層厚を変化させることで容量変化を知ろうとしていため表示情況に悪い影響を与えるという問題があった。

そこで、本発明は、構成部材が少ないという利点を維持したまま上記の問題を解決して、位置検出させるために液晶セルを押圧しても画質劣化が少ない機構を構成することを目的としている。

本発明は、積層状態に形成される２つの電極間の間隔を押圧によって変化させることによって押圧位置を検出する構成において、液晶表示セルが備える電極を一方の電極とし、液晶表示セルの外側に隙間を開けて配置して他の部材が備える導電材を他方の電極としている液晶表示セルと他の外部部材との間の隙間はスペーサを挟むことが好ましい。

液晶表示セルの表面の一部が押圧されると、その押圧された部分の両電極間の距離がスペーサを介して変化する。この距離変化は電極間の容量変化として検出することができ、容量変化が検出された液晶表示セルの位置から押圧位置を検出することができる。

押圧による容量変化は、単に液晶表示セルが備える電極と、液晶表示セルの外部に設ける他の部材が備える導電材との間の電気的容量の容量変化を測定することで検出するので電極間に液晶層が存在しないため、温度や表示状態で変化する液晶層の特性や容量値に対する依存性を低減させることができる。

本発明の液晶表示装置は、２枚の液晶基板間に液晶を挟持した液晶セルを備えた液晶表示装置であり、液晶セルの表裏面の何れか一方の面に対面して、液晶基板から所定の距離を開けて配設される導電体を備える。

液晶基板が有する電極と導電体は、電極と導電体との間の電気容量変化を検出する検出電極を形成する。この検出電極が検出する電気容量変化の位置に基づいて、液晶表示上の位置を検出する。

液晶基板が有する電極、又は液晶基板から所定の距離を開けて配設された導電体は、押圧により変形自在である。検出電極は、液晶基板が有する電極と導電体とによって形成されるため、少なくとも何れか一方が押圧によって変形すると、電極と導電体との間の電気容量が変化する。この検出電極の間隔変化を電気容量変化として検出する。この電気容量変化が検出される検出電極の位置から、押圧位置を液晶表示上の位置として検出する。

検出電極を形成する一方に導電材は、種々の形態とすることができる。

導電材の第１の形態は、液晶セルの裏面側にＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光装置を設け、このＥＬ発光装置が備える電極の少なくとも一つを導電材とする。

導電材の第２の形態は、液晶セルの裏面側に反射板を設け、この反射板に設けた金属膜を導電材とする。

導電材の第３の形態は、液晶セルの表面側に光透過材を設け、この光透過材、あるいは光透過材と液晶セルとの間に設けた光透過性の金属膜を導電材とする。この光透過材は光源から光を前記液晶セルに導くと共に、液晶セルからの光を外部に導くことができる。上記した第１〜第３の導電材の形態において、各導電材はＩＴＯで形成することができる。

例えば、第１の形態の導電材をＩＴＯで形成することによって、ＥＬ発光装置で発光した光を光透過性のＩＴＯを通して、液晶表示セルに導光することができる。第２の形態の導電材をＩＴＯで形成することによって、反射板で反射した光を光透過性のＩＴＯを通して、液晶表示セルに導光することができる。

また、第３の形態の導電材をＩＴＯで形成することによって、光源からの光を光透過性のＩＴＯを通して液晶表示セルに導光し、また、液晶表示セルからの光を光透過性のＩＴＯを通して外部に出光することができる。

本発明によれば、液晶表示装置において、既存の構成物の電極や金属層の流用、あるいは既存の構成物への金属層の追加を行い、これらと液晶セルの電極間の容量変化で押圧位置を検出している部品として数えた場合の構成物が増えないので、コストや製造手番、不良率の増加は少ない。

本発明によれば、液晶表示装置において、前述のように液晶セルの電極と、他の構成物の電極または金属板との間隔変化に伴う容量変化から押圧位置を検出している。この液晶層の厚みを変化させなくても良いので、押圧による画質劣化を押さえ込むことができる。

また、本発明によれば、液晶表示装置の容量測定による位置検出において、液晶層の影響を低減することができる。

以下、図を用いて本発明について詳細に説明する。本発明の液晶表示装置の概略構成について図１〜図３を用いて説明し、図４を用いて本発明の液晶表示装置の各部の構成例について説明し、図５を用いて本発明の液晶表示装置の表示面に例について説明し、図６〜図９を用いて本発明の液晶表示装置による容量検出について説明する。

また、図１０を用いて本発明の液晶表示装置の形態例について説明する。

はじめに、本発明の液晶表示装置の概略構成について図１〜図３を用いて説明する。図１は、液晶表示装置１の構成を説明するための概略断面図であり、図２、図３は概略斜視図である。

液晶表示装置１は、液晶セル１０にスペーサ２０を介して発光部３０を配置する。

液晶セル１０は、２枚の液晶基板１１，１２の間に液晶１５を挟んで形成される。液晶基板１１、１２には、液晶電極１３，１４が設けられる。図１では、液晶基板１１の内側に設けられる液晶電極１３をコモン電極とする例を示し、液晶基板１２の内側に設けられる液晶電極１４をセグメント電極とする例を示している。なお、液晶基板１１の内側にセグメント電極、液晶基板１２の内側にコモン電極を設けてもよい。

また、発光部３０は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）による構成例を示している。発光部３０は、２枚の基板３１，３２の間に発光層３５を挟んで形成される。基板３１、３２には、電極３３，３４が設けられる。図１では、基板３１の内側に設けられる電極３４をセグメント電極の例を示し、基板３２の内側に設けられる液晶電極３３をコモン電極とする例を示している。なお、基板３１の内側にコモン電極、基板３２の内側にセグメント電極を設けてもよい。つまり、スペーサ２０を介して対向する、液晶セル１０と発光部３０の電極の少なくとも一方がセグメント電極であればよい。

図３は、表示面を押圧することによって数字１〜４を選択する液晶表示装置１の一例を示している。図３に示す構成例では、液晶セル１０において、液晶基板１１，１２を４つのセグメントに分割し、液晶基板１２には“１〜４”の数字の形状に形成されたセグメント電極１４を設け、液晶基板１１には各セグメント電極１４に対向してコモン電極１３を設ける。セグメント電極１４と対向するコモン電極１３とに印加する電圧を制御することによって、“１〜４”の数字を選択的に駆動し、光の透過状態を制御することができる。

また、発光部３０は、液晶セル１０と同様に、基板３１，３２を４つのセグメントに分割し、基板３１には“１〜４”の数字の形状に形成されたセグメント電極３４を設け、基板３２には各セグメント電極３４に対向してコモン電極３３を設ける。セグメント電極３４と対向するコモン電極３３とに印加する電圧を制御することによって、“１〜４”の数字を選択的に発光することができる。液晶セル１０のセグメントの液晶駆動と、発光部３０の対応するセグメントの発光との組み合わせによって、各セグメントに形成された数字を表示する。この発光部３０が備える電極は、液晶セル１０が備える電極と対向する導電材を形成し、この電極と導電材との間で形成する電気的容量を用いて、液晶表示面の押圧の有無および押圧位置の検出を行う。

ここで液晶セル１０と発光部３０を積層する理由を説明する。液晶セル１０は高分子分散型液晶パネルであり、オフ時のセグメント電極１４部は周囲とともに白濁している。一方オン時のセグメント電極１４部は透明になり下部の発光層が見え、白濁した周囲と区別して視認できる。発光部のセグメント電極３４は液晶セル１０のセグメント電極１４のオンと同期して発光するが、ＥＬ発光が視認出来ないような明るい情況下でも前述のように発光部３０に液晶セル１０を積層したことでセグメント表示が視認可能となる。

液晶基板１１と液晶基板１２は、その液晶基板に加えられた押圧力によって変形自在とする。例えば、液晶セル１０をプラスチックＬＣＤとした場合には、液晶基板はプラスチックで形成されているため、指やペン等で液晶基板を押圧することによって容易に変形させることができる。液晶基板を変形自在とすることによって、液晶基板上に設けられた液晶電極も液晶基板の変形に伴って変形する。

本実施形態の液晶表示装置１は、この液晶セル１０の表示面を押圧することで液晶基板１１，１２を変形し、液晶基板１１，１２の変形に伴ってセグメント電極１４（液晶電極）が変形し、この液晶電極と対向した配置したセグメント電極３４（導電材）との間で形成される電気的容量を変化させる。そして、この電気的容量の変化を検出することによって、液晶セル１０の表示面が押圧されたこと、および押圧された位置を検出する。

液晶セル１０と発光部３０とを積層させた構成において、液晶セル１０が押圧された際に、液晶セル１０の変形を容易とすると共に、液晶セル１０のセグメント電極１４（液晶電極）と発光部１０側のセグメント電極３４（導電材）との間に電気的容量を検出するために、液晶セル１０と発光部３０との間に隙間を形成するスペーサ２０を挟んで積層する。

図１〜３に示す構成では、液晶セル１０と発光部３０との間にスペーサ２０を挟むことによって、液晶セル１０のセグメント電極１４と発光部３０のセグメント電極３４とが隙間を空けて対向して配置される。

液晶セル１０の液晶基板１１，１２が押圧されると、液晶基板１１，１２はスペーサ２０の隙間内を図１の下方方向に向かって変形する。この液晶基板１１，１２の変形によって液晶セル１０のコモン電極１３，セグメント電極１４も変形する。このセグメント電極１４の変形によって、スペーサ２０を挟んで対向して配置される発光部３０の基板３１上に設けられセグメント電極３４との距離が変化する。これによって、液晶セル１０のセグメント電極１４と発光部３０のセグメント電極３４との間で形成される電気容量が変化する。

図４は、本発明の液晶表示装置１を構成する各部の構成例を示している。図４（ａ）は、液晶表示装置１の全体の構成例を示し、上方からプラスチックＬＣＤシート（Ｐ−ＬＣＤ）１１０、スペーサ１２０，ＥＬシート１３０，およびＦＰＣ基板１４０を積層して形成される。

図４（ｂ）はプラスチックＬＣＤシート（Ｐ−ＬＣＤ）１１０の一構成例を示している。プラスチックＬＣＤシート１１０は、ポリカーボネート（PC）１１１、ＩＴＯ電極１１３、高分子分散型−液晶層１１５、ＩＴＯ電極１１４、ポリカーボネート（PC）１１２を順に積層して形成される。ここで、各部分の厚さは、例えば、ポリカーボネート（PC）は50-200μm、高分子分散型−液晶層は5-20μmとすることができる。

図４（ｃ）はスペーサ１２０の一構成例を示している。スペーサ１２０は、ＰＥＴ基材１２１の上下に粘着材１２２，１２３を配して形成される。ここで、各部分の厚さは、例えば、ＰＥＴ基材１２１は50-100μm、粘着材１２２，１２３は20-50μmとし、スペーサの全体では25-200μmとすることができる。

図４（ｄ）はＥＬシート１３０の一構成例を示している。ＥＬシート１３０は、上方からＰＥＴフィルム１３１、ＩＴＯ電極１３３、発光層１３５、カーボン電極１３４、ＰＥＴフィルム１３２を順に積層して形成される。ここで、各部分の厚さは、例えば、ＰＥＴフィルムは10-100μm、ＩＴＯ電極１３３およびカーボン電極１３４は50-1000nm、発光層は50-400μmとすることができる。

図４（ｅ）はＦＰＣ基板１４０の一構成例を示している。ＦＰＣ基板１４０は、上方からポリイミドカバーフィルム１４１、Ｃｕ層１４３、ポリイミドカバーフィルム１４５、Ｃｕ層１４４、ポリイミドカバーフィルム１４２を順に積層して形成される。ここで、各部分の厚さは、例えば、ポリイミドカバーフィルム１４１、１４２は10-30μm、ポリイミドカバーフィルム１４５は25-75μm、Ｃｕ層は5-30μmとすることができる。なお、上述した各部の厚さの寸法は一例であって、これに限られるものはない。

図５は、本発明の液晶表示装置の表示面の一例を示している。ここでは、“０”、“１”〜“９”の数字を表示し、表示面を押圧することによって数字選択を行う構成を示している。プラスチックＬＣＤシートの電極部分は、押圧する数字部分に対応して複数のセグメントに分割されている。スペーサ１２０のＰＥＴ基材１２１は、このセグメント部分が押圧によって変形可能となるように、その周辺を支持する。そのため、ＰＥＴ基材１２１は、少なくとも表示面の外周部分を囲むように形成される。また、ＰＥＴ基材１２１は、各セグメントの周囲を囲むように形成してもよい。図５では、一例としてＰＥＴ基材１２１の幅を1-3mmとする例を示している。

次に、本発明の液晶表示装置によって押圧位置を検出する際の回路構成、および動作例について図６〜図９を用いて説明する。なお、文献１と同様に本発明でも微小な容量変化を検出しなければならないので、第１ステップとして各セグメント電極毎に非押圧時の容量を測定し初期値として記憶する。次に第２ステップとして各セグメント電極の容量を測定する。このとき初期値との間に差があれば押圧されたものとみなす。容量測定には、インピーダンスや発振周波数、時定数などが用いられるが、本動作例ではインピーダンスを使った。

図６は液晶セル１０が備える電極と液晶セル１０の外部に設けた導電体との間で形成される回路構成を説明するための図であり、図７は液晶セルの駆動時と液晶セルによる押圧位置の検出時との信号状態を示す図である。ここでは、導電体として発光部３０が備えるセグメント電極の例を示している。図６（ａ），図７（ａ）は液晶セルを駆動することによって液晶表示を行う場合の回路状態と信号状態を示し、図６（ｂ），図７（ｂ）は押圧位置を検出する回路状態と信号状態を示している。ここでは、発光部としてＥＬ発光装置の例を示している。

液晶セル１０は、液晶側セグメント電極１８と液晶側コモン電極１９とを対向させて配置し、液晶側セグメント電極１８には、スイッチ１６によって液晶駆動信号と高周波信号とが切り換え自在に供給され、一方、液晶側コモン電極１９には、スイッチ１７によって駆動信号と接地電位とが切り換え自在に供給される。

また、発光部３０では、ＥＬ側セグメント電極３８に対して、スイッチ３６によってＥＬ発光用信号と高周波検出側とが切り換え自在に接続される。

液晶表示時には、図６（ａ）において、液晶セル１０において、スイッチ１７を液晶駆動信号に切り換え、スイッチ１６を駆動信号側の切り換えることによって液晶セル１０を駆動する。また、発光部３０において、スイッチ３６をＥＬ発光用信号側に切り換えて発光動作を行う。

図７（ａ）において、(a1),(a2)は液晶コモン電極と液晶セグメント電極の駆動信号を示している。両電極に供給する駆動信号は、例えば、60-70Hzを周期として互いに位相を異にするオン信号である。（a1）と（a2）の液晶コモン電極と液晶セグメント電極に同相の信号を印加するとオフ信号とすることができる。

また、(a3),(a4)はＥＬ駆動電極側とＥＬコモン電極側のＥＬ駆動信号であり、互いに位相を異にするオン信号である。同様に同相とするとオフ信号とすることができる。

押圧位置を検出する検出時には、図６（ｂ）のように、液晶セル１０において、スイッチ１７を接地電位に切り換えて液晶セル１０の駆動を停止させる。また、スイッチ１６を高周波信号側の切り換えると共に、発光部３０のスイッチ３６を高周波信号検出側に切り換える。これで、液晶側セグメント電極１８とＥＬ側セグメント電極３８との間の電気容量を介して検出回路に液晶セル１０側から発光部３０側に検出信号を流す。図６（ｂ）中の太い実線は、このときに流れる検出電流を示している。高周波検出側では、この高周波信号の電圧を測定することによって、液晶側セグメント電極１８とＥＬ側セグメント電極３８との間の電気容量の変化を検出し、液晶セル１０の押圧の有無、および液晶セル１０の押圧位置を検出する。ここでは、押圧位置はセグメントを単位として検出される。

図７（ｂ）において、(b1)は液晶コモン電極の駆動信号を示し、(b2)は液晶セグメント電極の駆動信号を示している。検出時には、液晶コモン電極の駆動信号の供給を停止し、液晶セグメント電極に対して所定時に高周波信号を供給する。ＥＬ検出電極は、液晶コモン電極に供給された駆動信号を検出する。ＥＬ検出電極が検出する検出信号の検出波形は、液晶側セグメント電極１８とＥＬ側セグメント電極３８との間の電気容量に依存して変化する。なお、ほとんどの高周波信号は液晶側セグメント電極１８から液晶側セグメント電極１９に流れるので、EL側セグメント電極３８を介して流れる高周波電流は微少となる。

液晶セルが押圧され、この押圧によって液晶側セグメント電極１８とＥＬ側セグメント電極３８との間の電極間隔が狭まると、この電極間隔に応じて電気容量が変化する。ＥＬ検出電極が検出する検出信号の検出波形は、電気容量の変化に応じて変化する。したがって、この検出信号の検出波形から、液晶セルが押圧されたことを検出することができる。ここで、この電気容量変化の検出を各セグメントについて行うことによって、何れのセグメントが押圧されたかを検出し、これによって押圧位置を検出することができる。

液晶表示装置において、液晶セルの表示と押圧の検出とは期間を切り換えて行う。図８は、表示期間と押圧の検出期間とに切り換えを説明するための図である。図８において、表示期間と検出期間とを交互に切り換えて行い、表示期間中には押圧位置の検出は行わず、押圧位置の検出期間中には表示は行わない。

また、検出期間中において複数のセグメントの押圧の有無を個別に検出するために、各セグメントを検出する期間を順次切り換え、各セグメントの検出期ではそのセグメントについてのみ検出動作を行う。各セグメントについて押圧の有無を検出することによって、表示面における押圧位置の検出を、セグメントを単位として行うことができる。

図８に示す検出期間では、一例として、表示面に数字“ｎ”が表示されたセグメントをセグメントｎとし、セグメント１を検出する検出期間からセグメント０を検出する検出期間まで全１０個の検出期間を順次切り換え、各検出期間においてそのセグメントについての高周波信号を測定する。各セグメントの検出期間において、測定した高周波信号から電気容量の変化が検出された場合には、そのセグメントに対応する数字部分が押圧されたと判断することができる。

図９は、表示期間と検出期間の各部の信号を説明するための図である。図９において、図９（ａ）〜図９（ｄ）は、液晶セルのセグメント１、２，３，〜０の各セグメント電極に印加する信号を示し、図９（ｅ）はＥＬ駆動信号を示し、図９（ｆ）〜（ｉ）はＥＬ検出電極の検出信号を示している。

表示期間では、液晶セルの各セグメント電極には駆動信号を供給して液晶を駆動する。また、ＥＬにもＥＬ駆動信号を供給することによって駆動させて発光させる。このとき、前記したスイッチの切り換えによって、ＥＬ検出電極で検出信号は検出されない。

検出期間では、前記したスイッチの切り換えによって、液晶セルの各セグメント電極に駆動信号に換えて検出用の高周波信号を供給する。この高周波信号の供給は、各セグメントを単位として切り換えて行う。図９（ａ）〜（ｄ）では、セグメント１、セグメント２、…、セグメント０の順で高周波信号を供給する例を示している。

ＥＬ検出電極では、高周波信号の供給に応じて検出信号が検出される。

図９（ｆ）〜（ｈ）に示す検出信号の場合には、各セグメントとの対応が既知であるため、検出するＥＬのセグメント電極によっていずれの液晶セグメントに対応する検出信号であるかを識別することができる。

本発明の液晶表示装置は、押圧検出を、液晶セルが備える電極と液晶セルの外部に配置した導電体との間の電気容量変化の検出によって行っている。ここで、液晶セルが備える電極との間で電気容量を形成する導電体とし、液晶セルに貼り合わせる各種の部材が備える電極や金属層を用いることができる。導電体の例としては、例えば、発光部が備える電極、反射板に設けた金属層、反射板に設けたＩＴＯ電極、液晶セルの上方に設けたＩＴＯ電極等を適用することができる。

図１０は本発明の液晶表示装置の形態例を示し、図１０（ａ）は導電体として発光部が備える電極を用いる形態例であり、図１０（ｂ）は導電体として反射板に設けた金属層を用いる形態例であり、図１０（ｃ）は導電体として反射板に設けたＩＴＯ電極を用いる形態例であり、図１０（ｄ）〜図１０（ｆ）は導電体として液晶セルの上方に設けたＩＴＯ電極を用いる形態例である。また、図１０（ｄ）は発光部としてＥＬシートを用いる例であり、図１０（ｅ）は発光部として反射板を用いる例であり、図１０（ｆ）は発光部としてフロントライトと反射板を用いる例である。

図１０（ａ）の形態例では、液晶表示装置１は、上方からカバーシート２５０，プラスチックＬＣＤ２１０，スペーサ２２０、ＥＬシート２３０を貼り合わせて形成される。この形態では、プラスチックＬＣＤ２１０が備える電極２１１とＥＬシート２３０が備える電極２３１との間の電気容量を検出することによって押圧検出を行う。

図１０（ｂ）の形態例では、液晶表示装置１は、上方からカバーシート２５０，プラスチックＬＣＤ２１０，スペーサ２２０、反射板２４０を貼り合わせて形成される。この形態では、プラスチックＬＣＤ２１０が備える電極２１１と反射板２４０に設けた金属層２４１との間の電気容量を検出することによって押圧検出を行う。

図１０（ｃ）の形態例では、液晶表示装置１は、上方からカバーシート２５０，プラスチックＬＣＤ２１０，スペーサ２２０，ＥＬシート２３０上に形成したＩＴＯ電極２６０を貼り合わせている。この形態では、プラスチックＬＣＤ２１０が備える電極２１１とＩＴＯ電極２６０との間の電気容量を検出することによって押圧検出を行う。

図１０（ｄ）の形態例では、液晶表示装置１は、カバーシート２５０の下に形成したＩＴＯ電極２６０，スペーサ２２０，プラスチックＬＣＤ２１０，ＥＬシート２３０を貼り合わせている。この形態では、プラスチックＬＣＤ２１０が備える電極２１１と上方位置に配置したＩＴＯ電極２６０との間の電気容量を検出することによって押圧検出を行う。

図１０（ｅ）の形態例では、液晶表示装置１は、カバーシート２５０の下に形成したＩＴＯ電極２６０，スペーサ２２０，プラスチックＬＣＤ２１０，反射板２４０を貼り合わせている。この形態では、プラスチックＬＣＤ２１０が備える電極２１１と上方位置に配置したＩＴＯ電極２６０との間の電気容量を検出することによって押圧検出を行う。

図１０（ｆ）の形態例では、液晶表示装置１は、フロントライト２７０の下に形成したＩＴＯ電極２６０，スペーサ２２０，プラスチックＬＣＤ２１０，反射板２４０を貼り合わせている。この形態では、プラスチックＬＣＤ２１０が備える電極２１１と上方位置に配置したＩＴＯ電極２６０との間の電気容量を検出することによって押圧検出を行う。

なお、図１０（ｆ）の形態例において、フロントライト２７０は平面状のプリズム２７３を形成した発光面を備える導光体２７０とＬＥＤ等の発光素子２７１とによる構成とすることができる。

上記した各形態例において、各電極は各セグメントに対応して設けられるセグメント電極の他に、セグメントに共通して設けられるコモン電極を用いることができる。したがって、電気容量を形成する電極としてセグメント電極を用いるか、あるいはコモン電極を用いるかによって、種々の組み合わせとすることができる。

例えば、上記した図１０（ａ）の形態例では、プラスチックＬＣＤ２１０が備える電極２１１をセグメント電極とし、ＥＬシート２３０が備える電極２３１をコモン電極とする例、プラスチックＬＣＤ２１０が備える電極２１１をコモン電極とし、ＥＬシート２３０が備える電極２３１をセグメント電極とする例、プラスチックＬＣＤ２１０が備える電極２１１とＥＬシート２３０が備える電極２３１を共にセグメント電極とする例の各組み合わせとすることができる。

本発明の液晶表示装置の構成を説明するための概略断面図である。 本発明の液晶表示装置の構成を説明するための概略斜視図である。 本発明の液晶表示装置の構成を説明するための概略斜視図である。 本発明の液晶表示装置を構成する各部の構成例を示す図である。 本発明の液晶表示装置の表示面の一例を示す図である。 本発明の液晶セルが備える電極と液晶セルの外部に設けた導電体との間で形成される回路構成を説明するための図である。 本発明の液晶セルの駆動時と液晶セルによる押圧位置の検出時との信号状態を示す図である。 本発明の表示期間と押圧の検出期間とに切り換えを説明するための図である。 本発明の表示期間と検出期間の各部の信号を説明するための図である。 本発明の液晶表示装置の形態例を説明するための図である。 従来の液晶タッチパネルを模式的に説明するための図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
１０ 液晶セル
１１，１２ 液晶基板
１３，１４ 液晶電極
１５ 液晶
１６，１７ スイッチ
１８ 液晶側セグメント電極
１９ 液晶側コモン電極
２０ スペーサ
３０ 発光部
３１，３２ 基板
３３，３４ 電極
３６ スイッチ
３８ ＥＬ側セグメント電極
１１０ プラスチックＬＣＤ
１１１，１１２ ポリカーボネート
１１３，１１４ ＩＴＯ
１１５ 高分子分散型液晶層
１２０ スペーサ
１２１ ＰＥＴ基材
１２２，１２３ 粘着材
１３０ ＥＬ
１３１，１３２ ＰＥＴフィルム
１３３ ＩＴＯ電極
１３４ カーボン電極
１３５ 発光層
１４０ ＦＰＣ
１４１，１４２，１４５ ポリイミドカバーフィルム
１４３，１４４ Ｃｕ層
２１０ プラスチックＬＣＤ
２１１ 液晶側電極
２２０ スペーサ
２３０ ＥＬ
２３１ ＥＬ側電極
２４０ 反射板
２４１ 金属層
２４２ ＩＴＯ電極
２５０ カバーシート
２６０ ＩＴＯ電極
２７０ フロントライト
２７１ ＬＥＤ
２７２ 導光体
２７３ プリズム

Claims (7)

1. ２枚の液晶基板間に液晶を挟持した液晶セルを備えた液晶表示装置であって、
   前記液晶セルの表裏面の何れか一方の面に対面して、前記液晶基板から所定の距離を開けて配設される導電体を備え、
   前記液晶基板が有する電極と前記導電体は、前記電極と前記導電体との間の電気容量変化を検出する検出電極を形成し、
   前記検出電極が検出する電気容量変化の位置に基づいて、液晶表示上の位置を検出することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記電極又は前記導電体は押圧により変形自在であり、
   前記検出電極は、前記変形による検出電極間の間隔変化を電気容量変化として検出し、当該電気容量変化を検出する検出電極の位置から前記押圧位置を液晶表示上の位置として検出することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶セルの裏面側にＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光装置を備え、
   前記導電体は、前記ＥＬ発光装置が備える電極の少なくとも一つであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記液晶セルの裏面側に反射板を備え、
   前記導電体は当該反射板に設けた金属膜であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
5. 前記液晶セルの表面側に光透過材を備え、
   前記導電体は、当該光透過材、あるいは当該光透過材と前記液晶セルとの間に設けた光透過性の金属膜であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
6. 前記光透過材は光源から光を前記液晶セルに導くと共に、当該液晶セルからの光を外部に導くことを特徴とする、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記導電体はＩＴＯで形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項６の何れか一つに記載の液晶表示装置。