JP5194339B2 - Liquid crystal display element - Google Patents
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Description
この発明は、横電界制御型の液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a lateral electric field control type liquid crystal display element.
液晶表示素子として、間隙を存して対向する観察側とその反対側の一対の基板間に液晶を封入し、前記一対の基板の互いに対向する内面のうち、一方の基板の内面に、互いに絶縁して、それぞれの間への表示駆動電圧の供給によりその間に前記基板面と実質的に平行な方向の横電界を生成する第1と第2の表示用電極を設けた横電界制御型のものがある(特許文献1、2参照)。
As a liquid crystal display element, liquid crystal is sealed between a pair of substrates on the opposite side and an observation side facing each other with a gap, and the inner surfaces of one of the pair of substrates are insulated from each other on the inner surface of one of the substrates. A lateral electric field control type provided with first and second display electrodes that generate a lateral electric field in a direction substantially parallel to the substrate surface between them by supplying a display driving voltage therebetween. (See
この横電界制御型液晶表示素子は、前記一方の基板の内面の第1と第2の表示用電極間に画像データに対応する表示駆動電圧を供給し、これらの表示用電極間に生成した横電界により液晶分子の配向方位(分子長軸の向き)を前記基板面と実質的に平行な面内で制御して画像を表示するものであり、広い視野角を有している。
しかし、前記横電界制御型の液晶表示素子は、観察側から加わる静電気が、横電界による液晶分子の配向方位の制御に大きく影響するため、観察側の面に指等の帯電物を触れたり近付けたりしたときに、表示が不安定になるという問題をもっている。 However, in the lateral electric field control type liquid crystal display element, since static electricity applied from the observation side greatly affects the control of the orientation direction of the liquid crystal molecules by the lateral electric field, a charged object such as a finger is touched or brought close to the observation side surface. The display becomes unstable.
この発明は、観察側からの静電気の影響を受けない安定した表示を行なうことができ、しかも、構造をほとんど複雑化及び厚型化させることなくタッチ入力機能を備えさせ、さらに、タッチ入力の影響が残らない表示を行なうことができる液晶表示素子を提供することを目的としたものである。 The present invention can provide stable display that is not affected by static electricity from the observation side, has a touch input function with almost no complexity and thickness, and has the effect of touch input. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element capable of performing a display with no remaining.
請求項1に記載の発明に係る液晶表示素子は、平板状に形成されて第1の主面と第2の主面とを有し、前記第1の主面に透明な第1の導電膜が形成された第1の基板と、平板状に形成されて第3の主面と第4の主面とを有し、前記第3の主面が前記第2の主面と対向するようにシール材によって前記第1の基板に貼り合わされた第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置され、前記第2の主面及び前記第3の主面に対して平行に液晶分子が配向する液晶層と、平板状に形成されて第5の主面と第6の主面とを有し、前記第6の主面に透明な第2の導電膜が形成され、前記第6の主面が前記第1の主面と対向するように配置された第3の基板と、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜との接触位置を検出する座標検出手段と、を備え、互いの電極間に電圧が印加されて前記液晶分子の配向方位を変化させる第1の電極及び第2の電極が前記第3の主面に形成されていて、前記液晶分子を前記第3の主面に対して斜めに立ち上がり配向させるとともに前記液晶層の厚さ方向と平行な方向である縦電界を前記一方の電極との間に生成する視野角制御用電極が前記第2の主面に形成されていて、前記視野角制御用電極は、広視野角表示を行う場合に前記第1の電極と第2の電極との間に供給される表示駆動電圧によって生成される横電界であって且つ前記液晶層の前記液晶分子の配向方位を前記第3の主面に平行な面内で制御する前記横電界により、前記液晶分子の配向方位が制御される領域全体に対応させて設けられ、当該視野角制御用電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極のいずれか一方の電極との間に、前記表示駆動電圧に対して独立した視野角制御電圧が供給され、狭視野角表示を行う場合に、前記縦電界を生成する視野角制御電圧を供給する一方で、広視野角表示を行う場合に、前記視野角制御電圧を供給しないようにする視野角制御駆動手段をさらに備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の液晶表示素子において、カラーフィルタが前記第2の主面に形成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の液晶表示素子において、前記第5の主面に第1の偏光板が貼付されているとともに、前記第4の主面に第2の偏光板が貼付されていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れかに記載の液晶表示素子において、前記第1の導電膜、前記第2の導電膜、第1の電極及び第2の電極のそれぞれは、ITOからなることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1から4の何れかに記載の液晶表示素子において、前記第1の電極と前記第2の電極は、絶縁膜を介して互いに異なる層に形成されていることを特徴とする。
A liquid crystal display element according to a first aspect of the present invention is a first conductive film which is formed in a flat plate shape, has a first main surface and a second main surface, and is transparent on the first main surface. A first substrate having a flat plate shape, a third main surface and a fourth main surface, wherein the third main surface is opposed to the second main surface. A second substrate bonded to the first substrate by a sealing material; and disposed between the first substrate and the second substrate; and disposed on the second main surface and the third main surface. A liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are aligned in parallel to each other, a flat main plate having a fifth main surface and a sixth main surface, and a transparent second conductive film formed on the sixth main surface. A contact position between the third substrate formed and disposed so that the sixth main surface faces the first main surface, and the first conductive film and the second conductive film is detected. With coordinate detection means The provided, it is formed on the first electrode and the second electrode is the third major surface the voltage to change the alignment direction of the liquid crystal molecules is applied between each other of the electrodes, the said liquid crystal molecules first A viewing angle control electrode that is obliquely raised and oriented with respect to the main surface 3 and generates a vertical electric field that is parallel to the thickness direction of the liquid crystal layer between the one main electrode and the second main surface. The viewing angle control electrode is a horizontal electric field generated by a display driving voltage supplied between the first electrode and the second electrode when performing a wide viewing angle display. And the liquid crystal layer is provided so as to correspond to the entire region in which the orientation direction of the liquid crystal molecules is controlled by the lateral electric field that controls the orientation direction of the liquid crystal molecules in a plane parallel to the third main surface. The viewing angle control electrode, the first electrode and the front electrode Between one of the electrodes of the second electrode, the independent viewing angle control voltage to the display driving voltage is supplied, in the case of the narrow viewing angle display, the viewing angle control to generate the vertical electric field It is further characterized by further comprising a viewing angle control driving means for not supplying the viewing angle control voltage when supplying a voltage while performing a wide viewing angle display.
According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the first aspect, a color filter is formed on the second main surface.
According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the first or second aspect, a first polarizing plate is affixed to the fifth main surface, and a second is applied to the fourth main surface. The polarizing plate is affixed.
The invention according to
According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to any one of the first to fourth aspects, the first electrode and the second electrode are formed in different layers through an insulating film. It is characterized by being.
請求項6に記載の発明に係る液晶表示素子は、平板状に形成されて第1の主面と第2の主面とを有し、前記第1の主面に透明な第1の導電膜が形成された第1の基板と、平板状に形成されて第3の主面と第4の主面とを有し、前記第3の主面が前記第2の主面と対向するようにシール材によって前記第1の基板に貼り合わされた第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置され、前記第2の主面及び前記第3の主面に対して平行に液晶分子が配向する液晶層と、平板状に形成されて第5の主面と第6の主面とを有し、前記第6の主面に透明な第2の導電膜が形成され、前記第6の主面が前記第1の主面と対向するように配置された第3の基板と、前記第1の導電膜と前記第2の導電膜との接触位置を検出する座標検出手段と、を備え、画素毎に前記液晶分子を横電界制御する第1の電極及び第2の電極が前記第3の主面に形成されていて、前記液晶分子を前記第3の主面に対して斜めに立ち上がり配向させるとともに前記液晶層の厚さ方向と平行な方向である縦電界を前記一方の電極との間に生成する視野角制御用電極が前記第2の主面に形成されていて、前記視野角制御用電極は、広視野角表示を行う場合に前記第1の電極と第2の電極との間に供給される表示駆動電圧によって生成される横電界であって且つ前記液晶層の前記液晶分子の配向方位を前記第3の主面に平行な面内で制御する前記横電界により、前記液晶分子の配向方位が制御される領域全体に対応させて設けられ、当該視野角制御用電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極のいずれか一方の電極との間に、前記表示駆動電圧に対して独立した視野角制御電圧が供給され、狭視野角表示を行う場合に、前記縦電界を生成する視野角制御電圧を供給する一方で、広視野角表示を行う場合に、前記視野角制御電圧を供給しないようにする視野角制御駆動手段をさらに備えることを特徴とする。 A liquid crystal display element according to an invention of claim 6 is formed in a flat plate shape, has a first main surface and a second main surface, and the first conductive film is transparent on the first main surface. A first substrate having a flat plate shape, a third main surface and a fourth main surface, wherein the third main surface is opposed to the second main surface. A second substrate bonded to the first substrate by a sealing material; and disposed between the first substrate and the second substrate; and disposed on the second main surface and the third main surface. A liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are aligned in parallel to each other, a flat main plate having a fifth main surface and a sixth main surface, and a transparent second conductive film formed on the sixth main surface. A contact position between the third substrate formed and disposed so that the sixth main surface faces the first main surface, and the first conductive film and the second conductive film is detected. With coordinate detection means The provided, it is formed on the first electrode and the second electrode a third main surface of the transverse electric field controls the liquid crystal molecules for each pixel, obliquely the liquid crystal molecules with respect to said third main surface And a viewing angle control electrode for generating a vertical electric field between the first electrode and the vertical electric field, which is parallel to the thickness direction of the liquid crystal layer, is formed on the second main surface. The viewing angle control electrode is a lateral electric field generated by a display driving voltage supplied between the first electrode and the second electrode when performing a wide viewing angle display, and the electrode of the liquid crystal layer The viewing angle control electrode provided corresponding to the entire region in which the orientation direction of the liquid crystal molecules is controlled by the lateral electric field for controlling the orientation direction of the liquid crystal molecules in a plane parallel to the third main surface. And one of the first electrode and the second electrode Between poles, the independent viewing angle control voltage to the display driving voltage is supplied, in the case of the narrow viewing angle display, while supplying the viewing angle control voltage for generating the vertical electric field, wide field It is further characterized by further comprising viewing angle control driving means for preventing the viewing angle control voltage from being supplied when performing the angle display.
請求項7に記載の発明に係る液晶表示素子は、請求項1又は6に記載の液晶表示素子において、前記第1の電極又は第2の電極が櫛歯状電極であることを特徴とする。 A liquid crystal display element according to a seventh aspect of the present invention is the liquid crystal display element according to the first or sixth aspect, wherein the first electrode or the second electrode is a comb-like electrode .
本発明によれば、観察側からの静電気の影響を受けない安定した表示を行なうことができ、しかも、構造をほとんど複雑化及び厚型化させることなくタッチ入力機能を備えさせ、さらに、タッチ入力の影響が残らない表示を行なうことができる。According to the present invention, stable display that is not affected by static electricity from the observation side can be performed, and a touch input function can be provided without making the structure almost complicated and thick. It is possible to perform a display that does not leave any influence.
(第1の実施形態)
図1〜図8はこの発明の第1の実施例を示しており、図1は液晶表示素子の一部分の断面図、図2は前記液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図である。
(First embodiment)
1 to 8 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view of a part of a liquid crystal display element, and FIG. 2 is a plan view of a part of one substrate of the liquid crystal display element.
この実施例の液晶表示素子は、図1及び図2に示したように、間隙を存して対向する観察側(図1において上側)とその反対側の一対の透明基板11,12と、前記一対の基板11,12間に封入された正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる液晶層13と、前記一対の基板11,12の互いに対向する内面のうち、一方の基板、例えば観察側とは反対側の基板12の内面に互いに絶縁して設けられ、それぞれの間への表示駆動電圧の供給によりその間に前記液晶層13に前記基板12面と実質的に平行な方向の横電界を生成する第1と第2の透明な表示用電極14,15と、前記一対の基板11,12を挟んで配置された一対の偏光板29,30とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal display element of this embodiment includes an observation side (upper side in FIG. 1) facing each other with a gap and a pair of
すなわち、この液晶表示素子は、前記一方の基板(以下、反対側基板という)12の内面に互いに絶縁して設けられた前記第1と第2の表示用電極14,15間への画像データに対応する表示駆動電圧の供給により、前記第1と第2の表示用電極間14,15に前記基板12面と実質的に平行な方向の横電界を生成させ、その横電界により前記一対の基板11,12間に封入された液晶層13の液晶分子の配向方位(分子長軸の向き)を前記基板12面と実質的に平行な面内で制御して画像を表示するものであり、前記第1と第2の表示用電極14,15間に生成する横電界により液晶分子の配向方位が制御される領域により、画像を表示するための最小単位である画素Aが形成されている。
In other words, this liquid crystal display element is used for image data between the first and
前記画素Aは、行方向(液晶表示素子の画面の左右方向)及び列方向(画面の上下方向)にマトリックス状に配列されており、前記反対側基板12の内面にけられた第1と第2の表示用電極14,15のうち、第1の表示用電極14は、少なくとも前記画素Aの全域に対応させて形成され、第2の表示用電極15は、前記第1の表示用電極14を覆って設けられた層間絶縁膜24の上に、前記画素Aよりも小さい面積を有する形状に形成され、その縁部において前記第1の表示用電極14と対向している。
The pixels A are arranged in a matrix in the row direction (the horizontal direction of the screen of the liquid crystal display element) and the column direction (the vertical direction of the screen), and the first and the first arranged on the inner surface of the
この液晶表示素子は、前記マトリックス状に配列した複数の画素AをTFT(薄膜トランジスタ)16からなるアクティブ素子により選択して駆動するアクティブマトリックス液晶表示素子であり、前記第1の表示用電極14は、各画素行毎に、その行の複数の画素Aに対応させて設けられ、前記第2の表示用電極15は、各画素Aにそれぞれ対応させて設けられ、前記反対側基板12の内面に形成された複数のTFT16にそれぞれ接続されている。
This liquid crystal display element is an active matrix liquid crystal display element in which a plurality of pixels A arranged in a matrix are selected and driven by an active element composed of a TFT (thin film transistor) 16, and the
前記TFT16は、前記反対側基板12の上に形成されたゲート表示用電極17と、前記ゲート表示用電極17を覆って反対側基板12の略全面に形成されたゲート絶縁膜18と、このゲート絶縁膜18の上に前記ゲート表示用電極17と対向させて形成されたi型半導体膜19と、前記i型半導体膜19の両側部の上にn型半導体膜(図示せず)を介して設けられたソース電極20およびドレイン電極21とからなっている。
The TFT 16 includes a
さらに、前記反対側基板12の内面には、各行のTFT16にゲート信号を供給する複数本のゲート配線22と、各列のTFT16にデータ信号を供給する複数本のデータ配線23とが設けられており、前記ゲート配線22は、前記反対側基板12の上に前記TFT16のゲート表示用電極17と一体に形成され、前記データ配線23は、前記ゲート絶縁膜18の上に形成され、前記TFT16のドレイン電極21に接続されている。
Further, a plurality of
そして、前記第1の表示用電極14は、前記ゲート絶縁膜18の上に、各画素行にそれぞれ対応させて、前記画素Aの全域に対応する形状に形成されたITO膜14aからなっており、これらのITO膜14aは、その端部において共通接続されている。
The
なお、この実施例では、前記ITO膜14aの各画素Aに対応する領域の間の部分の幅を小さくしているが、このITO膜14aは、その全長にわたって前記画素Aの全域に対応する幅に形成してもよい。
In this embodiment, the width of the portion between the regions corresponding to each pixel A of the
また、前記第2の表示用電極15は、前記第1の表示用電極14を覆う前記層間絶縁膜24の上に各画素Aにそれぞれ対応させて設けられ、複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた櫛形ITO膜15aからなっており、この櫛形ITO膜15aの各櫛歯部をつなぐ基部の一端において前記TFT16のソース電極20に接続されている。
The
なお、前記層間絶縁膜24は、前記反対側基板12の略全面に、前記第1の表示用電極14とTFT16及びデータ配線23を覆って設けられており、前記櫛形ITO膜15aは、前記層間絶縁膜24に設けられたコンタクト孔(図示せず)において前記TFT16のソース電極20に接続されている。
The
前記櫛形ITO膜15aは、例えば等間隔で形成された4本の櫛歯部を有しており、1つの画素(第1と第2の表示用電極14,15間に生成された横電界により液晶分子の配向方位が制御される領域)Aは、前記画素Aの全域に対応する形状のITO膜14aと、前記櫛形ITO膜15aの前記ITO膜14aに対応する4つの櫛歯部とにより形成されている。
The comb-shaped
また、前記櫛形ITO膜15aの各櫛歯部は、液晶表示素子の画面の上下方向、つまり前記画面の縦軸Oに対して、左右いずれか一方の方向に、5°〜15°の角度θで傾いた方向に沿う細長形状に形成されており、これらの櫛歯部の幅aと、隣合う櫛歯部間の間隔bとの比b/aは、1/3〜3/1、好ましくは1/1に設定されている。
Each comb-tooth portion of the comb-shaped
さらに、この液晶表示素子は、前記一対の基板11,12の他方、つまり観察側基板11の内面に、少なくとも前記画素(第1と第2の表示用電極14,15間に生成された横電界により液晶分子の配向方位が制御される領域)Aの全域に対応させて設けられた透明な視野角制御用電極25を備えている。
Further, the liquid crystal display element includes at least the pixel (a lateral electric field generated between the first and
この視野角制御用電極25は、前記第1と第2の表示用電極14,15のいずれか一方との間に、前記第1と第2の表示用電極14,15間に供給する前記表示駆動電圧に対して独立した視野角制御電圧を供給され、前記一方の表示用電極14または15との間に、前記液晶層13の厚さ方向と実質的に平行な方向の縦電界を生成する表示用電極であり、前記複数の画素Aの配列領域全体に対向する一枚膜状のITO膜からなっている。
The viewing
なお、この液晶表示素子は、前記複数の画素A毎にそれぞれ対応する赤、緑、青の3色のカラーフィルタ26R,26G,26Bを備えたカラー画像表示素子であり、前記カラーフィルタ26R,26G,26Bは前記観察側基板11の上に形成され、その上に前記視野角制御用電極25が形成されている。
The liquid crystal display element is a color image display element including three
また、前記観察側基板11と反対側基板12の内面にはそれぞれ、前記第1と第2の表示用電極14,15及び視野角制御用電極25を覆って、水平配向膜27,28が設けられており、これらの配向膜27,28はそれぞれ、前記第1と第2の表示用電極14,15間に生成される横電界の方向に対して予め定めた角度で斜めに交差する方向に沿って互いに逆方向にラビングすることにより配向処理されている。
Further,
すなわち、前記配向膜27,28はそれぞれ、前記第2の表示用電極15の縁部、つまり前記櫛形ITO膜15aの各櫛歯部の縁部の長さ方向に対して予め定めた角度で斜めに交差する方向に沿って互いに逆方向に配向処理されている。
That is, the
前記観察側基板11と反対側基板12は、前記複数の画素Aの配列領域、画面領域を囲む枠状のシール材(図示せず)を介して接合されており、前記液晶層13は、前記観察側基板11と反対側基板12との間の前記シール材で囲まれた領域に封入されている。
The observation-
前記液晶層13の液晶分子は、前記配向膜27,28の配向処理方向に分子長軸を揃えて、前記基板11,12面と実質的に平行に配向している。
The liquid crystal molecules of the
そして、この液晶表示素子の液晶分子が前記配向膜27,28の配向処理方向に分子長軸を揃えて基板11,12面と実質的に平行に配向した状態におけるΔnd(液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚dの積)の値は、可視光帯域の中間波長の1/2の値である略275nm付近に設定されている。
The liquid crystal molecules of this liquid crystal display element are aligned in the alignment treatment direction of the
図3は、前記液晶表示素子の観察側基板11と反対側基板12の配向膜27,28の配向処理方向(ラビング方向)11a,12aと前記一対の偏光板29,30の透過軸29a,30aの向きを示している。
FIG. 3 shows the alignment processing directions (rubbing directions) 11a, 12a of the
図3のように、前記観察側基板11と反対側基板12の配向膜27,28は、液晶表示素子の画面の上下方向(画面の縦軸O)と実質的に平行な方向、つまり、画面の縦軸Oに対して左右いずれか一方の方向に5°〜15°の角度θで傾いた方向に沿う細長形状に形成された櫛歯部を有する櫛形ITO膜15aからなる第2の表示用電極15に対してその傾き方向とは反対方向に前記角度θで傾いた方向に沿って、互いに逆方向に配向処理されており、前記一対の偏光板29,30のうち、観察側の偏光板29は、その透過軸29aを前記配向処理方向11a,12aと実質的に平行にして配置され、反対側の偏光板30は、その透過軸30aを観察側偏光板29の透過軸29aと実質的に直交または平行にして配置されている。
As shown in FIG. 3, the
すなわち、この液晶表示素子は、前記観察側基板11と反対側基板12の配向膜27,28の配向処理方向11a,12aを、前記画面の上下方向(画面の縦軸O)に対して実質的に平行な方向とし、この配向処理方向11a,12aに対して前記櫛形ITO膜15aの櫛歯部の長手方向を5°〜15°の角度θで傾いた方向に形成し、且つ前記一対の偏光板29,30のうち、観察側偏光板29の透過軸29aを前記配向処理方向11a,12aに対して実質的に平行に配置している。
That is, in this liquid crystal display element, the
そして、この実施例では、前記観察側偏光板29の透過軸29aと反対側偏光板30の透過軸30aとを互いに直交させ、ノーマーリーブラックモードの液晶表示素子を構成している。
In this embodiment, the
また、この液晶表示素子は、前記観察側基板11の外面に前記液晶層13の全域に対応させて設けられたITO等からなる一枚膜状の透明な静電気遮断用の第1の導電膜31(以下、静電気遮断用導電膜という)と、前記観察側基板11の外面側に間隙をおいて対向配置された透明なタッチフィルム32とをさらに備えている。
Further, the liquid crystal display element is a single-film transparent first static
なお、前記観察側偏光板29は、前記タッチフィルム32の外面(観察側の面)に貼付けられており、さらに前記観察側偏光板29の外面には、タッチペン51(図8参照)等によるタッチ入力に対して前記観察側偏光板29を保護する透明な表面フィルム(図示せず)が貼付けられている。
Note that the observation-side
前記タッチフィルム32は、前記観察側基板11と略同じ外形を有する透明なフィルム基板33と、このフィルム基板33の一方の面に設けられたITO等からなる透明な第2の導電膜34とからなっており、この第2の導電膜(以下、タッチ側導電膜という)34は、前記静電気遮断用導電膜31と略同じ外形の一枚膜状に形成されている。
The
そして、前記タッチフィルム32は、前記観察側基板11の外面側に、前記画面領域を囲む枠状のスペーサ(図示せず)を介して、前記タッチ側導電膜34を前記静電気遮断用導電膜31に適度な間隙をおいて対向させて配置され、前記静電気遮断用導電膜31とにより、前記観察側からの前記フィルム基板33への押圧位置を検出するタッチ入力部を形成している。
Then, the
この実施例では、前記タッチ入力部を、前記観察側からの局部的タッチにより前記フィルム基板33が撓み変形して前記タッチ側導電膜34を局部的に前記静電気遮断用導電膜31に接触させる接触型入力部としている。
In this embodiment, the touch input unit is a contact in which the
この液晶表示素子は、観察側とその反対側の一対の基板11,12の一方、例えば反対側基板12の内面に互いに絶縁して設けられた第1と第2の表示用電極14,15間への画像データに対応する表示駆動電圧の供給により、前記第1と第2の表示用電極14,15間に前記基板12面と実質的に平行な方向の横電界を生成させ、その横電界により前記一対の基板11,12間に封入された液晶層13の液晶分子の配向方位(分子長軸の向き)を前記基板12面と実質的に平行な面内で制御して画像を表示するものであり、この液晶表示素子では、観察側基板11の外面に、前記液晶層13の全域に対応する静電気遮断用導電膜31を設けているため、観察側から加わる静電気が、前記横電界による液晶分子の配向方位の制御に影響することはなく、したがって、前記静電気の影響を受けない安定した表示を行なうことができる。
This liquid crystal display element includes a
また、この液晶表示素子は、他方の基板、つまり観察側基板11の内面に、少なくとも前記第1と第2の表示用電極14,15間に生成された横電界により液晶分子の配向方位が制御される領域からなる画素Aの全域に対応させて、前記第1と第2の表示用電極14,15のいずれか一方との間に、前記第1と第2の表示用電極14,15間に供給する表示駆動電圧に対して独立した視野角制御電圧を供給され、前記一方の表示用電極14または15との間に、前記液晶層13の厚さ方向と実質的に平行な方向の縦電界を生成する視野角制御用電極25を設けているため、横電界制御型液晶表示素子の特性である広視野角表示と、前記縦電界により前記液晶分子を基板11,12面に対して斜めに立上がり配向させて視野角を狭くした狭視野角表示とを行なうとともに、その視野角を十分に広い角度範囲にわたって安定に制御することができる。
Further, in this liquid crystal display element, the orientation direction of the liquid crystal molecules is controlled on the inner surface of the other substrate, that is, the observation-
すなわち、この液晶表示素子は、図4〜図7に示したように、画像データに対応する表示駆動電圧を発生する信号源36と、前記信号源36からの表示駆動電圧を前記液晶表示素子の各画素Aの第1と第2の表示用電極14,15間に供給するための駆動制御スイッチ34とを有する画像表示駆動手段35により表示駆動される。
That is, as shown in FIGS. 4 to 7, the liquid crystal display element includes a
この画像表示駆動手段35は、前記書込みスイッチ37のONにより、前記液晶表示素子の各画素Aの第1と第2の表示用電極14,15間に前記画像データに対応する表示駆動電圧を供給し、前記第1と第2の表示用電極14,15間に前記表示駆動電圧に応じた横電界(基板12面と実質的に平行な方向の電界)を生成させる。
The image display driving means 35 supplies a display driving voltage corresponding to the image data between the first and
さらに、この液晶表示素子は、図4〜図7に示したように、予め定めた値の視野角制御電圧を発生する信号源39と、前記信号源36からの視野角制御電圧を、前記液晶表示素子の各画素Aの第1と第2の表示用電極14,15の一方、例えば第1の表示用電極14と前記視野角制御用電極25との間にスタティック的に供給するための視野角制御スイッチ40とを有する視野角制御駆動手段38により駆動され、表示の視野角を広視野角から狭視野角に制御する。
Further, as shown in FIGS. 4 to 7, the liquid crystal display element includes a
この視野角制御駆動手段38は、前記視野角制御スイッチ39のONにより、前記液晶表示素子の各画素Aの第1の表示用電極14と視野角制御用電極25との間に、前記画像表示駆動手段35から前記第1と第2の表示用電極14,15間に供給される前記表示駆動電圧に対して独立した視野角制御電圧を供給し、前記第1の表示用電極14と視野角制御用電極25との間に前記液晶層13の厚さ方向と実質的に平行な方向の縦電界を生成させるものであり、前記視野角制御電圧は、前記第1の表示用電極14と視野角制御用電極25との間に、液晶分子を基板11,12面に対して例えば45°〜70°の範囲内の予め設定された角度で斜めに立上がり配向させる縦電界を生成させる値に設定されている。
The viewing angle control driving means 38 is configured to display the image between the
なお、前記視野角制御スイッチ39は、前記液晶表示素子を備えた携帯電話機等の電子機器に設けられた視野角選択キーによる広視野角の選択に連動してOFFし、前記視野角選択キーによる狭視野角の選択に連動してONする自動切換スイッチであり、前記視野角制御駆動手段38は、前記視野角選択キーにより広視野角が選択されたとき、つまり前記視野角制御スイッチ39のOFF時は前記第1の表示用電極14と視野角制御用電極25との間に視野角制御電圧を供給せず、前記視野角選択キーにより狭視野角が選択されたときに、前記視野角制御スイッチ39のONにより前記第1の表示用電極14と視野角制御用電極25との間に前記視野角制御電圧を供給する。
The viewing
このように、前記液晶表示素子は、前記画像表示駆動手段35により、前記反対側基板12の内面の第1と第2の表示用電極14,15間に画像データに対応する表示駆動電圧を供給され、前記第1と第2の表示用電極14,15間に前記表示駆動電圧に応じた横電界を生成して画像を表示し、前記視野角制御駆動手段38により、前記反対側基板12の内面の第1の表示用電極14と、観察側基板11の内面に少なくとも前記画素(第1と第2の表示用電極14,15間に生成された横電界により液晶分子が配向方位を変える領域)Aの全域に対応させて設けられた視野角制御用電極25との間に、前記表示駆動電圧に対して独立した視野角制御電圧を供給され、前記第1の表示用電極14と視野角制御用電極25との間に前記視野角制御電圧に応じた縦電界を生成して表示の視野角を狭くするものであり、前記縦電界を生成しないときは広い視野角が得られ、前記縦電界を生成すると視野角が狭くなる。
Thus, the liquid crystal display element supplies the display drive voltage corresponding to the image data between the first and
図4及び図5は、前記液晶表示素子の1つの画素Aの縦電界を生成しない状態における液晶分子の配向の変化を模式的に示した図であり、図4は前記第1と第2の表示用電極14,15間に横電界を生成されていないときの配向方位、図5は前記第1と第2の表示用電極14,15間に横電界が生成されたときの配向方位を示している。
4 and 5 are diagrams schematically showing changes in the orientation of liquid crystal molecules in a state where no vertical electric field is generated in one pixel A of the liquid crystal display element, and FIG. 4 shows the first and second configurations. FIG. 5 shows the orientation direction when a horizontal electric field is generated between the first and
前記縦電界を生成しない加状態では、前記液晶分子13aが基板11,12面と実質的に平行に配向しており、前記第1と第2の表示用電極14,15間に横電界が生成されていないときは、図4のように一対の基板11,12の配向膜27,28の配向処理方向11a,12aに分子長軸を揃えて配向し、前記第1と第2の表示用電極14,15間に横電界が生成されたときに、図5のように前記横電界の方向に分子長軸を揃えて配向する。
In the applied state in which the vertical electric field is not generated, the
すなわち、前記第1の表示用電極14は、少なくとも前記画素Aの全域に対応させて形成されており、前記第2の表示用電極15は、前記第1の表示用電極14を覆う層間絶縁膜24の上に、前記画素Aよりも小さい面積を有する形状に形成され、その縁部において前記第1の表示用電極14と対向しているため、前記第1と第2の表示用電極14,15間に表示駆動電圧を供給すると、前記第1の表示用電極14の第2の表示用電極15の縁部に対応する部分と前記第2の表示用電極15の縁部との間に、前記反対側基板12面と実質的に平行な方向の横電界が生成され、その横電界により、液晶分子13aが前記横電界の方向に分子長軸を揃えて配向し、その液晶分子の挙動の影響を受けて、前記画素A内の他の領域(櫛形ITO膜15aからなる第2の表示用電極15の各櫛歯部の中央及び隣合う櫛歯部の間の中央に対応する領域)の液晶分子13aも同様に配向する。
That is, the
そして、前記縦電界を生成しない状態では、液晶分子13aが、前記第1と第2の表示用電極14,15間に生成された横電界により前記基板11,12面と実質的に平行な面内で配向方位(分子長軸の向き)を変えるため、液晶表示素子のΔndの視角依存性が小さく、したがって、横電界制御型液晶表示素子の特性である広い視野角が得られる。
In a state where the vertical electric field is not generated, the
図6及び図7は、前記液晶表示素子の1つの画素Aの縦電界を生成した状態における液晶分子の配向方位を模式的に示した図であり、図6は前記第1と第2の表示用電極14,15間に横電界が生成されていないときの配向方位、図7は前記第1と第2の表示用電極14,15間に横電界が生成されたときの配向方位を示している。
6 and 7 are diagrams schematically showing the orientation direction of liquid crystal molecules in a state where a vertical electric field is generated in one pixel A of the liquid crystal display element, and FIG. 6 shows the first and second displays. FIG. 7 shows the orientation direction when a horizontal electric field is generated between the first and
前記画素Aの第1の表示用電極14と視野角制御用電極25との間に前記視野角制御電圧を供給すると、画素Aの全域に対応する形状のITO膜14aからなる第1の表示用電極14の前記視野角制御用電極25と対向する部分(櫛形ITO膜15aからなる第2の表示用電極15の各櫛歯部の間に対応する部分)と、前記画素Aの全域に対応する前記視野角制御用電極25との間に、前記液晶層13の実質的に平行な方向の縦電界が生成され、その縦電界により、液晶分子13aが基板11,12面に対して斜めに立上がり配向する。
When the viewing angle control voltage is supplied between the
なお、前記縦電界は、前記第1の表示用電極14の視野角制御用電極25と対向する部分から前記視野角制御用電極25に向って幅が大きくなる略逆台形状の領域に生成し、その領域の液晶分子13aが前記縦電界により斜めに立上がり配向し、その液晶分子の挙動により、前記画素A内の縦電界が弱い領域の液晶分子13aも同様に立上がり配向する。
The vertical electric field is generated in a substantially inverted trapezoidal region whose width increases from the portion of the
そして、縦電界を生成した状態では、液晶分子13aが上記のように基板11,12面に対して斜めに立上がり配向した状態で、前記第1と第2の表示用電極14,15間に生成された横電界により配向方位を変える。
In the state where the vertical electric field is generated, the
すなわち、縦電界を生成した状態では、前記第1と第2の表示用電極14,15間に横電界を生成しないときは、前記液晶分子13aが前記立上がり配向方位で図6のように一対の基板11,12の配向膜27,28の配向処理方向11a,12aに分子長軸を揃えて配向し、前記第1と第2の表示用電極14,15間に横電界が生成されたときに、図7のように前記横電界の方向に分子長軸を揃えて配向する。
That is, in the state where the vertical electric field is generated, when no horizontal electric field is generated between the first and
そして、縦電界を生成した状態では、液晶分子13aの斜め方向の立上がり配向により液晶表示素子のΔndの視角依存性が大きくなるため、液晶表示素子の正面方向(液晶表示素子の法線付近の方向)から見た表示は前記縦電界を生成しない状態での表示とほとんど変わらないコントラストの良い表示であるが、前記正面方向に対して斜めに傾いた方向から見ると、前記Δndの視角依存性により、正面方向から見たときとは異なる位相差が生じ、表示をほとんど視認することができなくなる。
In the state in which the vertical electric field is generated, the viewing angle dependency of Δnd of the liquid crystal display element increases due to the oblique alignment of the
したがって、このときは、表示を十分なコントラストで視認できる視野角が正面方向の狭い範囲になり、斜め方向から他人に覗き見される心配の無い、セキュリティ性の高い狭視野角表示を行なうことができる。 Therefore, at this time, the viewing angle at which the display can be viewed with sufficient contrast is in a narrow range in the front direction, and it is possible to perform a highly secure narrow viewing angle display without fear of being looked into by others from an oblique direction. it can.
なお、この実施例の液晶表示素子は、一対の偏光板29,30の透過軸29a,30aを実質的に直交させたノーマリーブラックモードの表示素子であり、前記縦電界を生成しない状態及び縦電界を生成した状態のいずれでも、前記横電界を生成しないときの表示は暗表示、前記横電界を生成したときの表示は明表示である。
The liquid crystal display element of this embodiment is a normally black mode display element in which the transmission axes 29a and 30a of the pair of
この液晶表示素子は、その一方の基板(反対側基板)12の内面に、それぞれの間への表示駆動電圧の供給によりその間に前記基板12面と実質的に平行な方向の横電界を生成する第1と第2の表示用電極14,15を互いに絶縁して設け、他方の基板(観察側基板)11の内面に、少なくとも前記第1と第2の表示用電極14,15間に生成された横電界により液晶分子13aの配向方位が制御される領域からなる画素Aの全域に対応させて、前記第1と第2の表示用電極14,15のいずれか一方、例えば第1の表示用電極14との間に、前記第1と第2の表示用電極14,15間に供給する表示駆動電圧に対して独立した視野角制御電圧を供給され、前記第1の表示用電極14との間に、前記液晶層13の厚さ方向と実質的に平行な方向の縦電界を生成する視野角制御用電極25を設けているため、上述したように、横電界制御型液晶表示素子の特性である広視野角表示と、前記縦電界により前記液晶分子13aを前記基板11,12面に対して斜めに立上がり配向させて視野角を狭くした狭視野角表示とを行なうとともに、その視野角を十分に広い角度範囲にわたって安定に制御することができる。
This liquid crystal display element generates a lateral electric field on the inner surface of one substrate (opposite substrate) 12 by supplying a display driving voltage therebetween, in a direction substantially parallel to the surface of the
なお、この実施例では、前記第1の表示用電極14と視野角制御用電極25との間に視野角制御電圧を供給しているが、前記視野角制御電圧を前記第2の表示用電極15と視野角制御用電極25との間に供給し、この第2の表示用電極15と視野角制御用電極25との間に縦電界を生成させるようにしてもよく、その場合も同様な広視野角表示と狭視野角表示を行なうことができる。
In this embodiment, a viewing angle control voltage is supplied between the
また、この液晶表示素子は、一対の基板11,12の内面に形成された配向膜27,28をそれぞれ、画面の上下方向(画面の縦軸O)と実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向に配向処理し、前記一対の偏光板29,30のうち、観察側の偏光板29を、その透過軸29aを前記配向処理方向11a,12aと実質的に平行にして配置し、反対側の偏光板30を、その透過軸30aを前記観察側の偏光板29の透過軸29aと実質的に直交させて配置しているため、前記液晶表示素子の法線に対して左右方向にそれぞれ略同じ角度傾いた角度範囲の広視野角と、その角度範囲を左右方向から略同じ角度ずつ狭めた狭視野角とを得ることができる。
In addition, the liquid crystal display element includes
そして、この液晶表示素子は、前記観察側基板11の外面に、前記液晶層13の全域に対応する静電気遮断用導電膜31を設けているため、観察側の面(観察側偏光板29の外面)に指等の帯電物を触れたり近付けたりしたときに観察側から加わる静電気が、前記横電界による液晶分子13aの配向方位の制御に影響することはなく、したがって、前記静電気の影響を受けない安定した表示を行なうことができる。
In this liquid crystal display element, since the electrostatic shielding
しかも、この液晶表示素子は、前記観察側基板11の外面側に、フィルム基板33とその一方の面に設けられたタッチ側導電膜34とからなるタッチフィルム32を、前記タッチ側導電膜34を前記静電気遮断用導電膜31に間隙をおいて対向させて配置し、このタッチフィルム32と前記静電気遮断用導電膜31とにより、前記観察側からの前記タッチフィルム32の局部的タッチにより前記タッチ側導電膜34を局部的に前記静電気遮断用導電膜31に接触させるタッチ入力部を形成しているため、一対の基板間に液晶層を封入した液晶素子の観察側に、一方の面に導電膜を設けた一対の基板を対向配置したタッチ入力パネルを積層した構成のタッチパネル付き液晶表示素子に比べて、構造をほとんど複雑化及び厚型化させることなくタッチ入力機能を備えさせることができる。
In addition, the liquid crystal display element includes a
図8は、前記液晶表示素子のタッチ入力部に接続するタッチ位置座標検出手段を示している。 FIG. 8 shows a touch position coordinate detecting means connected to the touch input unit of the liquid crystal display element.
このタッチ位置座標検出手段は、前記液晶表示素子の画面の左右方向をX軸、前記画面の上下方向をY軸とし、前記タッチフィルム32のタッチペン51等によるタッチ位置、つまり、前記静電気遮断用導電膜31に対するタッチ側導電膜34の接触位置のX軸座標とY軸座標とを交互に検出するものであり、前記静電気遮断用導電膜31とタッチ側導電膜34の一方、例えば静電気遮断用導電膜31のX軸方向の両端縁間に一定値のX軸方向電圧を一定周期で間欠的に供給するX軸電源系41と、他方の導電膜、つまりタッチ側導電膜34のY軸方向の両端縁間に一定値のY軸方向電圧を前記X軸方向電圧の供給周期に対してずれた周期で間欠的に供給するY軸電源系45と、前記静電気遮断用導電膜31に前記X軸方向電圧を供給したときの前記タッチ側導電膜34のY軸方向の一端縁の電圧値に基づいて前記タッチ位置のX軸座標を検出するX軸座標検出部49と、前記タッチ側導電膜34に前記Y軸方向電圧を供給したときの前記静電気遮断用導電膜31のX軸方向の一端縁の電圧値に基づいて前記タッチ位置のY軸座標を検出するY軸座標検出部50とにより構成されている。
The touch position coordinate detection means has a horizontal position of the screen of the liquid crystal display element as an X axis and a vertical direction of the screen as a Y axis, and a touch position by the
前記X軸電源系41は、定電圧のX軸電源42と、前記静電気遮断用導電膜31のX軸方向の一端縁と前記X軸電源42の一方の極との接続、或いは前記静電気遮断用導電膜31のX軸方向の一端縁と前記Y軸座標検出部50との接続を、予め定めた周期で切り換える電源/検出部切換スイッチ43と、前記電源/検出部切換スイッチ43と同期して前記X軸電源42の他方の極と前記静電気遮断用導電膜31のX軸方向の他端縁との接続をON/OFFする開閉スイッチ44とからなっている。
The X-axis
また、前記Y軸電源系45は、定電圧のY軸電源46と、前記タッチ側導電膜34のY軸方向の一端縁と前記Y軸電源46の一方の極との接続、或いは前記タッチ側導電膜34のY軸方向の一端縁と前記X軸座標検出部49との接続を、前記X軸電源系41の電源/検出部切換スイッチ43と逆のタイミングで交互に切り換える電源/検出部切換スイッチ47と、前記電源/検出部切換スイッチ47と同期して前記Y軸電源46の他方の極と前記タッチ側導電膜34のY軸方向の他端縁との接続をON/OFFする開閉スイッチ48とからなっている。
The Y-axis
なお、前記静電気遮断用導電膜31のX軸方向の両端縁と、前記タッチ側導電膜34のY軸方向の両端縁にはそれぞれ、前記X軸方向電圧を前記静電気遮断用導電膜31の全体に均等に印加し、前記Y軸方向電圧を前記タッチ側導電膜34の全体に均等に印加するために、前記端縁の全長に重ねて形成された低抵抗金属膜からなる線状電極31a,34aが設けられており、これらの線状電極31a,34aに、前記X軸電源系41及びY軸電源系45の接続端子(図示せず)が形成されている。
It should be noted that the X-axis direction voltage is applied to both ends of the electrostatic shielding
前記タッチ位置座標検出手段は、前記静電気遮断用導電膜31のX軸方向の両端縁間と前記タッチ側導電膜34のY軸方向の両端縁間とに前記X軸方向電圧とY軸方向電圧とを交互に供給し、前記静電気遮断用導電膜31へのX軸方向電圧の供給時に、前記静電気遮断用導電膜31とタッチ側導電膜34との接触部を経て前記タッチ側導電膜34のY軸方向の端縁に伝わる前記接触部の位置に対応したX軸方向電圧値に基づいて前記X軸座標検出部49によりタッチ位置のX軸座標を検出し、前記タッチ側導電膜34へのY軸方向電圧の供給時に、前記静電気遮断用導電膜31とタッチ側導電膜34との接触部を経て前記静電気遮断用導電膜31のX軸方向の端縁に伝わる前記接触部の位置に対応したY軸方向電圧値に基づいて前記Y軸座標検出部50により前記タッチ位置のY軸座標を検出する。
The touch position coordinate detecting means includes the X-axis direction voltage and the Y-axis direction voltage between both end edges in the X-axis direction of the static electricity shielding
なお、図8に示したタッチ位置座標検出手段では、X軸電源系41とY軸電源系45にそれぞれ定電圧電源42,46を備えさせているが、これらの電源系41,45は、1つの定電圧電源を共用する構成としてもよい。
In the touch position coordinate detecting means shown in FIG. 8, the X-axis
前記液晶表示素子は、観察側基板11の外面側に前記タッチフィルム32を配置して接触型のタッチ入力部を形成しているため、前記タッチフィルム32を強くタッチすると、前記観察側基板11が内側に押されて変形する。
Since the liquid crystal display element forms the contact type touch input unit by disposing the
しかし、この液晶表示素子は、前記横電界により液晶分子13aの配向方位を制御して画像を表示するものであるため、前記タッチフィルム32のタッチにより観察側基板11が内側に変形し、液晶層厚の変化によってその部分の表示が乱れても、前記液晶層厚が変化した部分には大きな電界の乱れが生じないので、局部的な電荷の蓄積等が生じることはない。
However, since this liquid crystal display element displays an image by controlling the orientation direction of the
そのため、前記タッチフィルム32のタッチ解除による前記観察側基板11の復元後、速やかに前記表示の乱れを解消することができ、したがって、タッチ入力の影響が残らない表示を行なうことができる。
For this reason, after the observation-
なお、上記実施例の液晶表示素子は、ノーマリーブラックモードのものであるが、前記観察側と反対側の偏光板29,30を、それぞれの透過軸29a,30aを実質的に互いに平行にして配置したノーマリーホワイトモードとしてもよい。
Although the liquid crystal display element of the above embodiment is of a normally black mode, the
(第2の実施形態)
図9及び図10はこの発明の第2の実施例を示す液晶表示素子の一部分の断面図及び前記液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図である。なお、この実施例において、上述した第1の実施例に対応するものには図に同符号を付し、同じものについてはその説明を省略する。
(Second Embodiment)
9 and 10 are a sectional view of a part of a liquid crystal display element and a plan view of a part of one substrate of the liquid crystal display element according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the same reference numerals are given to the components corresponding to those of the first embodiment described above, and the description of the same components is omitted.
この実施例の液晶表示素子は、反対側基板12の内面の第1と第2の表示用電極14,15の両方を、複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた櫛形ITO膜14b,15bにより形成し、これらの表示用電極14,15を、前記基板12面に沿った方向に間隔を隔てて設けたものであり、他の構成は第1の実施例と同じである。
In the liquid crystal display element of this embodiment, a comb-shaped
なお、この実施例において、前記第1の表示用電極14を形成する第1の櫛形ITO膜14bは、各画素行毎に、その行の複数の画素Aに対応する櫛形ITO膜14b同士を一体につないだ形状に形成され、これらの各行の櫛形ITO膜14bは、その端部において共通接続されており、前記第2の表示用電極15を形成する第2の櫛形ITO膜15bは、各画素Aにそれぞれ対応させて設けられ、前記反対側基板12の内面に形成された複数のTFT16にそれぞれ接続されている。
In this embodiment, the first comb-shaped
また、前記第1の櫛形ITO膜14b及び第2の櫛形ITO膜15bの各櫛歯部は、液晶表示素子の画面の上下方向、つまり前記画面の縦軸Oに対して、左右いずれか一方の方向に、5°〜15°の角度θで傾いた方向に沿う細長形状に形成されており、これらの櫛歯部の幅a1,a2と、前記第1の櫛形ITO膜14bの櫛歯部と前記第2の櫛形ITO膜15cの櫛歯部との間隔cの比c/a1及びc/aは、1/3〜3/1、好ましくは1/1に設定されている。
In addition, each comb-tooth portion of the first comb-shaped
さらに、前記液晶表示素子の一対の基板11,12の内面に形成された配向膜27,28は、前記画面の上下方向(画面の縦軸O)と実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向に配向処理されており、一対の偏光板29,30のうち、観察側の偏光板28は、その透過軸を前記配向処理と実質的に平行にして配置され、反対側の偏光板30は、その透過軸を前記観察側の偏光板29の透過軸と実質的に直交または平行にして配置されている。
Further, the
この実施例の液晶表示素子においても、観察側基板11の外面に、液晶層13の全域に対応する静電気遮断用導電膜31を設けているため、観察側から加わる静電気が、横電界による液晶分子の配向方位の制御に影響することはなく、したがって、前記静電気の影響を受けない安定した表示を行なうことができる。
Also in the liquid crystal display element of this embodiment, since the static electricity shielding
しかも、この液晶表示素子は、前記観察側基板11の外面側に、フィルム基板33とその一方の面に設けられたタッチ側導電膜(第2の導電膜)34とからなるタッチフィルム32を、前記タッチ側導電膜34を前記静電気遮断用導電膜31に間隙をおいて対向させて配置し、このタッチフィルム32と前記静電気遮断用導電膜31とにより、観察側からの前記タッチフィルム32の局部的タッチにより前記タッチ側導電膜34を局部的に前記静電気遮断用導電膜31に接触させるタッチ入力部を形成しているため、構造をほとんど複雑化及び厚型化させることなくタッチ入力機能を備えさせることができる。
Moreover, this liquid crystal display element has a
そして、この液晶表示素子は、前記横電界により液晶分子の配向方位を制御して画像を表示するものであるため、前記タッチフィルム32のタッチにより観察側基板11が内側に反り変形してその部分の表示が乱れても、タッチ解除による前記観察側基板11の復元と同時に前記表示の乱れを解消することができ、したがって、タッチ入力の影響が残らない表示を行なうことができる。
Since the liquid crystal display element displays an image by controlling the orientation direction of the liquid crystal molecules by the lateral electric field, the
また、この液晶表示素子は、上述した第1の実施例の液晶表示素子と同様に、観察側基板11の内面に視野角制御用電極25を設けているため、広視野角表示と狭視野角表示とを行なうとともに、その視野角を十分に広い角度範囲にわたって安定に制御することができる。
Further, similarly to the liquid crystal display element of the first embodiment described above, this liquid crystal display element is provided with the viewing
(他の実施形態)
なお、上記第1及び第2の実施例の液晶表示素子では、観察側とは反対側の基板12の内面に横電界を生成する第1と第2の表示用電極14,15を設け、観察側基板11の内面に視野角制御用電極25を設けているが、それと逆に、前記第1と第2の表示用電極14,15を観察側基板11の内面に設け、前記視野角制御用電極25を反対側基板12の内面に設けてもよい。
(Other embodiments)
In the liquid crystal display elements of the first and second embodiments, the first and
また、この発明は、視野角制御を行なわない液晶表示素子にも適用することができ、その場合は前記視野角制御用電極25は不要である。
The present invention can also be applied to a liquid crystal display element that does not perform viewing angle control, in which case the viewing
11,12…基板、13…液晶層、13a…液晶分子、14…第1の表示用電極、15…第2の表示用電極、16…TFT、22…ゲート配線、23…データ配線、24…層間絶縁膜、25…視野角制御用電極、26R,26G,26B…カラーフィルタ、27,28…配向膜、29,30…偏光板、31…静電気遮断導電膜(第1の導電膜)、32…タッチフィルム、33…フィルム基板、34…タッチ側導電膜(第2の導電膜)。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
平板状に形成されて第3の主面と第4の主面とを有し、前記第3の主面が前記第2の主面と対向するようにシール材によって前記第1の基板に貼り合わされた第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置され、前記第2の主面及び前記第3の主面に対して平行に液晶分子が配向する液晶層と、
平板状に形成されて第5の主面と第6の主面とを有し、前記第6の主面に透明な第2の導電膜が形成され、前記第6の主面が前記第1の主面と対向するように配置された第3の基板と、
前記第1の導電膜と前記第2の導電膜との接触位置を検出する座標検出手段と、を備え、
互いの電極間に電圧が印加されて前記液晶分子の配向方位を変化させる第1の電極及び第2の電極が前記第3の主面に形成されていて、
前記液晶分子を前記第3の主面に対して斜めに立ち上がり配向させるとともに前記液晶層の厚さ方向と平行な方向である縦電界を前記一方の電極との間に生成する視野角制御用電極が前記第2の主面に形成されていて、
前記視野角制御用電極は、
広視野角表示を行う場合に前記第1の電極と第2の電極との間に供給される表示駆動電圧によって生成される横電界であって且つ前記液晶層の前記液晶分子の配向方位を前記第3の主面に平行な面内で制御する前記横電界により、前記液晶分子の配向方位が制御される領域全体に対応させて設けられ、
当該視野角制御用電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極のいずれか一方の電極との間に、前記表示駆動電圧に対して独立した視野角制御電圧が供給され、
狭視野角表示を行う場合に、前記縦電界を生成する視野角制御電圧を供給する一方で、広視野角表示を行う場合に、前記視野角制御電圧を供給しないようにする視野角制御駆動手段をさらに備えることを特徴とする液晶表示素子。 A first substrate having a first main surface and a second main surface formed in a flat plate shape, and a transparent first conductive film formed on the first main surface;
It is formed in a flat plate shape, has a third main surface and a fourth main surface, and is affixed to the first substrate by a sealing material so that the third main surface faces the second main surface. A combined second substrate;
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate and having liquid crystal molecules aligned parallel to the second main surface and the third main surface;
It is formed in a flat plate shape and has a fifth main surface and a sixth main surface, a transparent second conductive film is formed on the sixth main surface, and the sixth main surface is the first main surface. A third substrate arranged to face the main surface of
Coordinate detection means for detecting a contact position between the first conductive film and the second conductive film,
A first electrode and a second electrode that change the orientation direction of the liquid crystal molecules by applying a voltage between the electrodes, and are formed on the third main surface;
A viewing angle control electrode that vertically aligns the liquid crystal molecules with respect to the third main surface and generates a vertical electric field that is parallel to the thickness direction of the liquid crystal layer with the one electrode. Is formed on the second main surface,
The viewing angle control electrode is:
When performing a wide viewing angle display, the horizontal electric field generated by a display driving voltage supplied between the first electrode and the second electrode, and the orientation direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer Provided in correspondence with the entire region in which the orientation direction of the liquid crystal molecules is controlled by the lateral electric field controlled in a plane parallel to the third main surface;
A viewing angle control voltage independent of the display driving voltage is supplied between the viewing angle control electrode and one of the first electrode and the second electrode,
Narrow when performing angle display, while supplying the viewing angle control voltage for generating the vertical electric field, the case of displaying a wide viewing angle, the viewing angle control drive means so as not to supply the viewing angle control voltage A liquid crystal display element, further comprising:
平板状に形成されて第3の主面と第4の主面とを有し、前記第3の主面が前記第2の主面と対向するようにシール材によって前記第1の基板に貼り合わされた第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置され、前記第2の主面及び前記第3の主面に対して平行に液晶分子が配向する液晶層と、
平板状に形成されて第5の主面と第6の主面とを有し、前記第6の主面に透明な第2の導電膜が形成され、前記第6の主面が前記第1の主面と対向するように配置された第3の基板と、
前記第1の導電膜と前記第2の導電膜との接触位置を検出する座標検出手段と、を備え、
画素毎に前記液晶分子を横電界制御する第1の電極及び第2の電極が前記第3の主面に形成されていて、
前記液晶分子を前記第3の主面に対して斜めに立ち上がり配向させるとともに前記液晶層の厚さ方向と平行な方向である縦電界を前記一方の電極との間に生成する視野角制御用電極が前記第2の主面に形成されていて、
前記視野角制御用電極は、
広視野角表示を行う場合に前記第1の電極と第2の電極との間に供給される表示駆動電圧によって生成される横電界であって且つ前記液晶層の前記液晶分子の配向方位を前記第3の主面に平行な面内で制御する前記横電界により、前記液晶分子の配向方位が制御される領域全体に対応させて設けられ、
当該視野角制御用電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極のいずれか一方の電極との間に、前記表示駆動電圧に対して独立した視野角制御電圧が供給され、
狭視野角表示を行う場合に、前記縦電界を生成する視野角制御電圧を供給する一方で、広視野角表示を行う場合に、前記視野角制御電圧を供給しないようにする視野角制御駆動手段をさらに備えることを特徴とする液晶表示素子。 A first substrate having a first main surface and a second main surface formed in a flat plate shape, and a transparent first conductive film formed on the first main surface;
It is formed in a flat plate shape, has a third main surface and a fourth main surface, and is affixed to the first substrate by a sealing material so that the third main surface faces the second main surface. A combined second substrate;
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate and having liquid crystal molecules aligned parallel to the second main surface and the third main surface;
It is formed in a flat plate shape and has a fifth main surface and a sixth main surface, a transparent second conductive film is formed on the sixth main surface, and the sixth main surface is the first main surface. A third substrate arranged to face the main surface of
Coordinate detection means for detecting a contact position between the first conductive film and the second conductive film,
A first electrode and a second electrode for controlling a horizontal electric field of the liquid crystal molecules for each pixel are formed on the third main surface;
A viewing angle control electrode that vertically aligns the liquid crystal molecules with respect to the third main surface and generates a vertical electric field that is parallel to the thickness direction of the liquid crystal layer with the one electrode. Is formed on the second main surface,
The viewing angle control electrode is:
When performing a wide viewing angle display, the horizontal electric field generated by a display driving voltage supplied between the first electrode and the second electrode, and the orientation direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer Provided in correspondence with the entire region in which the orientation direction of the liquid crystal molecules is controlled by the lateral electric field controlled in a plane parallel to the third main surface;
A viewing angle control voltage independent of the display driving voltage is supplied between the viewing angle control electrode and one of the first electrode and the second electrode,
Narrow when performing angle display, while supplying the viewing angle control voltage for generating the vertical electric field, the case of displaying a wide viewing angle, the viewing angle control drive means so as not to supply the viewing angle control voltage A liquid crystal display element, further comprising:
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