JP5255876B2

JP5255876B2 - 液晶表示装置及びこれを使用した電子機器

Info

Publication number: JP5255876B2
Application number: JP2008075660A
Authority: JP
Inventors: 啓志和田; 一元篠島
Original assignee: 株式会社ジャパンディスプレイウェスト
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-03-24
Also published as: JP2009229854A

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に液晶表示部の表示面側にタッチパネルを接着するようにした液晶表示装置及びこれを使用した電子機器に関する。

この種のタッチパネルを有する液晶表示装置としては、抵抗式タッチパネルの下側に液晶表示装置本体を配置し、液晶表示装置本体の偏光板及び位相差板とを抵抗式タッチパネルの上面に形成するようにした液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、液晶表示装置本体は液晶層を挟む一対の透明電極膜を配置して一対の透明電極間に電界を発生させる所謂縦電界モードで液晶層内の液晶分子を配向させるようにしている。
特開２００３−３０７７２３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、抵抗式タッチパネルの下側に液晶表示装置本体を配置するので、両者間に空気層が介在することにより生じる界面反射を減少させるため、抵抗式タッチパネルと液晶表示装置本体との間を接着剤や光硬化性樹脂等を介在させることにより、空気層が形成されることを防止するようにしている。
このように、抵抗式タッチパネルと液晶表示装置本体との間に接着剤や光硬化性樹脂を介在させた場合には、空気層の存在による界面反射を抑制することはできるが、抵抗式タッチパネルの表面をタッチペンや指先で押圧したときに、その押圧力が液晶表示装置本体に伝達されることにより、液晶層が縦方向に変形することになり、液晶分子の配向も縦方向で変化することになり、表示が乱れてリップルが発生するという未解決の課題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、タッチパネルと液晶表示部とを一体化したときに、タッチパネルの表面を押圧した場合に、液晶表示部の液晶の配向の縦方向の変化を抑制して表示が乱れるリップルの発生を抑制することができる液晶表示装置及びこれを使用した電子機器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明の一側面によれば、液晶層を挟んで対向する一対の基板の内面側に液晶層の液晶を駆動する電極部を含む複数の画素を有する液晶表示部と、該液晶表示部の表示面側に透明接着剤を介して固定されたタッチパネルと、を有し、タッチパネルは、対向配置された一対の透明電極と、当該一対の透明電極間の抵抗値を検出してタッチ位置を検知するドライバ回路とを含み、液晶表示部は電極部に画素電極と共通電極とを含み、画素電極及び共通電極は一対の基板のうちタッチパネルが配置される側とは反対側の基板に形成され、タッチパネルを構成する液晶表示部側の基板の当該液晶表示部との対向面に透明導電膜が形成され、当該透明導電膜は、ドライバ回路を外部に接続するための配線基板のグランド配線に接続される液晶表示装置が提供される。また、上記目的を達成するための本発明の他の一側面によれば、上記の液晶表示装置を備えた電子機器が提供される。

この液晶表示装置では、タッチパネルと液晶表示部とが透明接着剤を介して固定されている場合に、液晶表示部を構成する画素電極及び共通電極を一対の基板のいずれか一方の基板に形成することにより、電極部で液晶層内の液晶を所謂横電界モードで駆動するので、タッチパネルの表面をタッチペンや指先で押下した場合に、その押圧力が液晶表示部に伝達されて液晶表示部が縦方向に変形しても液晶分子に与える影響を少なくして表示の乱れによるリップルの発生を抑制することができる。また、透明導電膜用に別途専用のグランド配線を設ける必要がない。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の液晶表示装置を適用した電子機器としての携帯電話機を示す要部の平面図、図２は、本発明のタッチパネル付透過型液晶表示装置の断面図、図３は本発明の第１の実施形態を示す液晶表示装置の１画素の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線上の断面図である。

この携帯電話機１は、操作側ケース２と、この操作側ケース２の長手方向端部にヒンジ結合されている表示側ケース３と、操作側ケース２に設けられた操作キー４及びスクロールキー５と、表示側ケース３の中央部に設けた表示部６と、この表示部６に設けられたタッチパネル付透過型液晶表示装置７と、操作側ケース２の下端側に設けられた送話部８と、表示側ケース３の上端部に設けられた受話部９とを備えている。

タッチパネル付透過型液晶表示装置７は、図２に示すように、表示面側に形成されたタッチパネル１０の下面側が液晶表示部１１に接着剤１２によって接着されている。
タッチパネル１０は、抵抗式タッチパネルで構成され、図示しない絶縁スペーサ及びシール１３によって上下方向に所定間隔を保って対向された上側ガラス基板１４Ａ及び下側ガラス基板１４Ｂを有する。ここで、上側ガラス基板１４Ａは例えば０．５ｍｍのガラス基板をケミカル研磨又はメカニカル研磨で例えば０．１〜０．２ｍｍ程度に薄板化され、下側ガラス基板１４Ｂは例えば０．５ｍｍのガラス基板をそのまま使用する。

また、上側ガラス基板１４Ａ及び下側ガラス基板１４Ｂの対向面にそれぞれ例えばＩＴＯＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）で構成される所定の抵抗値（例えば５００Ω〜１
５００Ω）の透明電極１５Ａ及び１５Ｂが形成されている。さらに、下側ガラス基板１４Ｂの下面側に例えばＩＴＯで構成されるシールド用透明導電膜１６が形成されている。
そして、下側ガラス基板１４Ｂには、上側ガラス基板１４Ａの外周から外側に突出する張出部１７が形成され、この張出部１７に透明電極１５Ａ及び１５Ｂの抵抗値を検出してタッチ位置を検出するドライバＩＣ１８がＣＯＧ（ＣｉｐＯｎＧｌａｓｓ）技術により配設され、このドライバＩＣ１８が配線基板としてのＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）１９を通じて外部に接続されている。本実施の形態では、ドライバＩＣ１８を張出部１７に配設しているが、必ずしも張出部１７に配設する必要はなく、ＦＰＣ１９を介して接続される外部に配設する場合もある。また、シールド用透明導電膜１６が、導電部材２０を介してＦＰＣ１９のグランド配線（接地電位配線）に接続されている。導電部材２０としては、導電テープ、導電ペーストなどの導電性の部材を用いる。このようにシールド用透明導電膜１６を、導電部材２０を介してＦＰＣ１９のグランド配線に接続することにより、別途専用のグランド配線を設ける必要がない。

液晶表示部１１は、例えばノーマリブラック型のＦＦＳモードにより動作する液晶表示装置であって、図３に詳細に示すように、表示領域２１に多数の画素２２がマトリックス状に配置されて構成されている。この図３では、一つの画素２２のみを示している。
この表示領域２１は、図３に示すように、Ｘ方向を水平方向とし、Ｙ方向を垂直方向とした矩形状に形成され、その水平方向に沿って、画素選択信号が供給されるゲート線２３が配置されていると共に、このゲート線２３と僅かな間隔を保って平行に共通線２４が配置され、垂直方向に沿って、表示信号が供給されるソース線２５が配置されている。なお、画素２２の水平方向は、画素２２が偏光サングラスを通して視認される場合においては、その偏光サングラスの吸収軸と平行となるように設定する。

これらゲート線２３及びソース線２５で囲まれる画素領域に画素２２が配置されている。各画素２２には、画素形成領域の右上角部のゲート線２３及びソース線２５の交差位置にゲート線２３をゲート電極としたアモルファスＴＦＴ素子２６が配設されている。
そして、画素２２は、図３の断面図に示すように、素子基板３０Ａ、液晶層３７及び対向基板３０Ｂとで多層構造とされている。素子基板３０Ａは、バックライト（図示せず）に対向する下面に第１の偏光板３１を形成したガラス等からなる第１のガラス基板３２を有し、この第１のガラス基板３２の上面にゲート線２３及び共通線２４が形成されている。そして、共通線２４を覆い、第１のガラス基板３２の右方に延長し画素２２の全体を覆う共通電極３３が形成され、この共通電極３３を覆い且つゲート線２３を覆うゲート絶縁膜３４が形成されている。

ゲート絶縁膜３４の上面にＴＦＴ素子２６が形成されていると共に、パッシベーション膜３５が形成され、このパッシベーション膜３５の上面に画素電極３６が形成されている。ＴＦＴ素子２６はゲート絶縁膜３４上にソース電極２７及びドレイン電極２８が形成され、ソース電極２７がソース線２５に接続され、ドレイン電極２８がドレイン線２９を介して画素電極３６に接続されている。ソース線２５及びドレイン線２９がパッシベーション膜３５で覆われている。

また、図示しないが画素電極３６は配向膜で覆われており、この配向膜のラビング方向は、第１の偏光板３１の透過軸と平行となるように設定されている。
また、対向基板３０Ｂは、素子基板３０Ａの上部に液晶分子を有する液晶層３７を介して配設されている。この対向基板３０Ｂは、下面にオーバーコート層３８及びカラーフィルタ３９を有する第２のガラス基板４０が配置されている。カラーフィルタ３９にはＲＧＢの境界位置にマトリックスブラック４１が形成されている。また、オーバーコート層３８の下面には図示しないが配向膜が形成され、この配向膜のラビング方向は前述した第１のガラス基板３２側の配向膜と同じラビング方向を有している。また、液晶層３７の液晶分子は、液晶層３７を挟む配向膜のラビング方向に応じて初期配向されており、ホモジニアス配向されている。

さらに、第２のガラス基板４０の上面に第１の偏光板３１と直交する透過軸を有した第２の偏光板４２が配置されている。
そして、液晶層３７を挟む両側の配向膜のラビング方向は、図３に示すように、水平方向（Ｘ方向）と一致している。画素電極３４は、図４に示すように、配向膜のラビング方向に対して所定角度θだけ傾斜した長方形状を有する複数のスリットＳ１が垂直方向に所定間隔を保って平行に形成されている所謂シングルスリット構成とされている。

ここで、各スリットＳ１は、図４に示すように、ゲート絶縁膜３４及びパッシベーション膜３５を介して形成された上部電極である画素電極３６と下部電極である共通電極３３との間に電圧を印加し、これによって発生する電界によって液晶分子を駆動するための開口部である。スリットＳ１が垂直方向に複数平行に形成されているので、画素２２の透過率を向上させることができる。

そして、各スリットＳ１は、その傾斜角θが液晶層３７の液晶分子の回転方向を不定にさせないようにするために、配向膜のラビング方向に対して例えば約＋５度〜＋１５度、好ましくは約＋５度大きい値に設定されている。
上記第１の実施形態における透過型液晶表示装置７の動作を、模式図である図５（ａ）及び（ｂ）を参照して説明すると、共通電極３３と画素電極３６との間に電界が生じないオフ状態では、液晶層３７の液晶分子はホモジニアス配向されており、その長軸方向は、第１の偏光板３１の透過軸と例えば平行であり、図５（ａ）に示すように紙面と直交する方向である。このとき、第１の偏光板２１によって直線偏光されたバックライト（図示せず）の光は、そのままの偏光軸で液晶層３７を透過して第２の偏光板４２に入射する。しかし、この光は、その偏光軸が第２の偏光板４２の透過軸と直行するため、第２の偏光板４２によって吸収される。即ち、黒表示表示（ノーマリブラック）となる。

一方、共通電極３３と画素電極３６との間に電界が生じるオン状態では、この電界に応じて、液晶層３７の液晶分子の長軸は、第１の透明基板３２に対して略水平に回転し、図５（ｂ）に示すように左右方向となる。このとき、第１の偏光板３１によって直線偏光されたバックライトの光は、液晶層３７における複屈折により楕円偏光となり、第２の偏光板４２に入射する。この楕円偏光のうち、第２の偏光板４２の透過軸と一致する成分が出射され、白表示となる。

このように、液晶表示部１１で文字や図柄が表示されている状態で、表示されている文字や図柄をタッチパネル１０で選択することができる。この選択を行うには、タッチパネル１０の上側ガラス基板１４Ａの選択したい文字又は図柄に対応する位置をタッチペンや指先で押下することにより、透明電極１５Ａ及び１５Ｂを接触させる。このときの透明電極１５Ａ及び１５Ｂ間の抵抗変化をドライバＩＣ１８で検出することにより、押圧位置に応じた位置信号がＦＰＣ１９を通じて外部に出力される。

このタッチパネル１０の上側ガラス基板１４Ａをタッチペンや指先で押下することにより、その押圧力が下側ガラス基板１４Ｂ及び接着材１２を介して液晶表示部１１に伝達され、この液晶表示部１１内で偏向板４２、対向基板３０Ｂを介して液晶層３７に伝達される。
このとき、液晶表示部１１がＦＦＳモードの横電界モードで作動されるので、上述したように、共通電極３３と画素電極３６との間に電界が生じるオン状態では、この電界に応じて、液晶層３７の液晶分子の長軸は、第１の透明基板３２に対して略水平に回転することになり、液晶層３７にタッチパネル１０側から上下方向すなわち縦方向の変形が生じた場合でも、液晶分子の配向方向に与える影響を少なく、表示領域２１での文字や図柄の表示が乱れることはなく、リップルの発生を確実に防止することができる。従って、タッチパネル１０と液晶表示部１１との間に、通常５０〜５００μｍ程度の緩衝部材を配置してリップルの発生を防止する必要がなく、その分タッチパネル付透過型液晶表示装置７全体の厚さを薄くすることが可能になる。

また、タッチパネル付透過型液晶表示装置７を作動させている状態で、タッチパネル１０の上面側から静電気や外部電場の影響が生じた場合には、これら静電気や外部電場がタッチパネル１０の下側ガラス基板１４Ｂの下面に形成されたシールド用透明導電膜１６によってトラップされ、このシールド用透明導電膜１６でトラップされた静電気や外部電場が導電部材２０を介してＦＰＣ１９のグランド線に逃がされることにより、静電気や外部電場の影響を確実に防止することができる。また、下側ガラス１４Ｂの張出部１７に形成されたドライバＩＣ及び図示しないが液晶表示部１１の共通電極３３及び画素電極３６間に印加する電圧を制御する制御ＩＣで発生するノイズが相互に影響することを確実に防止することができる。

通常横電界モードで液晶分子の配向を制御する液晶表示装置では、一方の基板のみが電極を有しているため、電極の形成されていない他方の基板（上側基板）に静電気が帯電し易くなり、この他方の基板に帯電した電荷により縦方向に電界が発生した場合、液晶分子の配向が特定方向に固定されてしまうため、液晶分子の配向を制御することができなくなり、表示ムラが発生してしまう。従って、上側基板側に帯電した静電気を逃がすために液晶表示部１１の対向基板３０Ｂの第２ガラス基板４０の上面にシールド用透明電極を形成し、シールド用透明電極から、ＦＰＣなどを介して帯電した電荷を逃がす必要がある。

本発明の構成によれば、タッチパネル１０の下側ガラス基板１４Ｂの下面に形成されたシールド用透明導電膜１６からＦＰＣ１９を介して帯電した電荷を逃がすことができる。
このため、液晶表示部１１の対向基板３０Ｂの第２のガラス基板４０の上面にシールド用透明電極を形成する必要がなく、シールド用透明導電膜１６の形成を容易に行うことができると共に、シールド用導電膜１６を透過する透過光に影響を与えることがない。すなわち、シールド用透明導電膜１６がタッパネル１０の下側ガラス基板１４Ｂの下面に形成されており、この下側ガラス基板１４Ｂは上側ガラス基板１４Ａのようにケミカル研磨やメカニカル研磨を行わないので、下面が平坦面であり、これにシールド用透明導電膜１６を形成した場合、このシールド用透明導電膜１６も平坦面となり、透過光を散乱させることはない。

これに対して、上側ガラス基板１４Ａや液晶表示部１１の第２のガラス基板４０は例えば０．５ｍｍのガラス基板に対してケミカル研磨やメカニカル研磨を行うことにより、０．１〜０．２ｍｍ程度まで薄くする薄膜化を行うため、表面に微細な凹凸が形成される。このため、上側ガラス基板１４Ａ又は液晶表示部１１の第２のガラス基板４０にシールド用透明導電膜を形成する場合には、薄いガラス基板にシールド用透明導電膜を形成するので、シールド用透明導電膜の形成が困難であると共に、シールド用導電膜にもガラス基板の研磨によって生じた微細な凹凸がそのまま残ることになり、レンズ効果によって透過光が散乱されて、タッチパネル１０上での表示のコントラストが低下してしまうという問題点がある。しかしながら、上記実施形態では、タッチパネル１０のケミカル研磨やメカニカル研磨を行わない下側ガラス基板１４Ｂの下面にシールド用透明導電膜１６を形成するので、シールド用透明導電膜１６を容易に形成することができると共に、シールド用透明導電膜１６を平坦面に形成することができ、透過光の散乱を確実に防止して、表示のコントラストの低下を抑制することができる。

なお、上記第１の実施形態においては、液晶表示部１１の第２のガラス基板４０の上面に第２の偏向板４２を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、液晶表示部１１に形成した第２の偏向板４２を省略し、この第２の偏向板４２をタッチパネル１０の上側ガラス基板１４Ａの上面に形成するようにしてもよい。

また、タッチパネル１０に対する静電気や外部電場の影響やタッチパネル１０及び液晶表示部１１のドライバＩＣ同士のノイズ干渉が生じないか又は無視できる程度である場合には、タッチパネル１０の下側ガラス基板１４Ｂの下面にシールド用透明導電膜１６を省略するようにしてもよい。
次に、本発明の第２の実施形態を図７及び図８について説明する。

この第２の実施形態では、液晶表示部１１として透過型液晶表示装置に代えて半透過型液晶表示装置を適用したものである。
すなわち、第２の実施形態では、半透過型液晶表示装置５０は、図７に示すように、表示領域５１を構成する長方形状の多数の画素５２を備えており、その１つの画素４２が透過表示を行う透過表示部５３と、反射表示を行う反射表示部５４と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）部５５とを含んで構成されている。

図７の例では、半透過型液晶装置５０は、第１の基板としての透光性を有する素子基板６０と、この素子基板６０に対して液晶層８０を介して対向する第２の基板としての透光性を有する対向素子基板９０と、素子基板６０の下面に配置された素子基板側偏光板１０１と、対向素子基板９０の外側に配置された対向基板側偏光板１０２とを含んで構成されている。

対向基板９０は、半透過型液晶表示装置５０において、ユーザに対面する側とされている。つまり、ユーザは、対向素子基板９０の側から、液晶層８０の光学的特性による明暗を視認することができる。
そして、透過表示部５３では、素子基板６０の下面側に配設されたバックライト（図示せず）からの光が、素子基板側偏光板１０１、素子基板６０、液晶層８０、対向素子基板９０、対向基板側偏光板１０２を経て、ユーザの目に達する。

また、反射表示部５４では、上面側から入射される外光が、対向基板側偏光板１０２、対向基板９０を経て液晶層８０に達し、素子基板６０の上面に形成された反射層６９で反射され、再び液晶層８０、対向基板９０、対向基板側偏光板１０２を経て、ユーザの目に達する。
対向素子基板９０は、いくつかの膜が積層されて構成されている。図８の例では、対向基板側偏光板１０２の側から素子基板６０の側に向かって、静電気や外部電場をトラップする透明導電膜９１を表示面すなわち上面側に形成したガラス基板９２、ＲＧＢの境界部に形成されたブラックマトリクス９４を有するカラーフィルタ９６、オーバーコート層９７、位相差層９８、配向膜９９を含んで構成される。これらの材料寸法、形成方法等は一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法として周知のものを適用することができるので、詳細な説明は省略する。

また、位相差層９８は、略１／２波長板の機能を有し、反射表示部５４の液晶層８０の位相差Δｎｄが略λ／４となるように調整されている。
素子基板６０は、素子側基板とも、ＴＦＴ基板とも呼ばれ、スイッチング素子が配置される側の基板で、対向素子基板９０に対向する基板である。素子基板６０の上面には周知の膜形成技術と、パターン形成技術によって、多層構造にパターン化された複数の膜が積層されている。

図８の例では、下面側から液晶層８０の側に向かって、ガラス基板６１、ゲート電極６２、共通電極線６３、ゲート絶縁膜６４、ソース電極６５、ドレイン電極６６、パッシベーション膜６７、平坦化膜６８、反射膜６９、共通電極７０、容量絶縁膜７１、画素電極７２、配向膜７３が順次積層形成されている。そして、ドレイン電極６６が画素電極７２に接続されている。これらの材料、寸法、形成方法等は、一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法として周知のものを用いることができるので、その詳細な説明はこれを省略する。

ここで、透過表示部５３におけるＦＦＳ方式に関連する構成は、平坦化膜６８の上面に形成される共通電極７０と、共通電極７０の上面に容量絶縁膜７１を介して配置される画素電極７２である。これら共通電極７０及び画素電極７２は例えばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）等の透光性導電材料で構成されている。
液晶層８０に近い画素電極７２には、図７に示すように、透過表示部５３及び反射表示部５４の境界線に対して直交する直交軸に対して＋５°〜＋１５°の角度範囲で平行又は僅かに傾斜して延長する複数のスリットＳ１が形成されている。

また、液晶層８０の液晶分子はラビング軸が画素電極７２のスリットＳ１と同様に透過表示部５３及び反射表示部５４の境界線に対して＋５°〜＋１５°の角度範囲で平行又は僅かに傾斜する方向となるように設定されて、液晶分子の初期配向が直交軸に平行又は僅かな傾斜角を持って沿うように設定されている。
ここで、スリットＳ１の延長方向に対する液晶分子の初期配向方向は、＋５°〜１５°の範囲の傾斜角に設定することにより、液晶層８０の液晶分子の回転方向を安定させることができ、スリットＳ１の延長方向に対する液晶分子の初期配向方向を５°に設定することが、より確実に液晶分子の回転方向を安定させることができる意味で好ましい。

そして、画素電極７２の各スリットＳ１によって、共通電極７０と画素電極７２との間に電界がかけられ、その電界によって液晶層８０が横電界駆動方式で駆動される。
反射表示部５４も透過表示部５３と同様に共通電極７０と画素電極７２との間に電界がかけられ、その電界によって液晶層８０が横電界駆動方式で駆動される。しかしながら、反射表示部５４では、素子基板６０に反射層６９が配置されている点、対向素子基板９０に位相差層９８が配置されている点で透過表示部５３と異なっている。

ここで、反射層６９は、対向素子基板９０の側からの光を再び対向素子基板９０側に反射して戻す機能を有する反射膜であり、画素電極と電気的に接続する導電膜であってもよい。また、共通電極７０と画素電極７２とは、その間の容量絶縁膜７１を介して液晶層８０の駆動のための保持容量を形成する機能を有する。

次に、上記第２の実施形態における動作を説明する。ここで、偏光板の偏光軸と液晶分子の配向軸との関係は、通常、以下のように設定されている。
つまり、ガラス基板６１、９２の外側の２つの偏光板、すなわち素子基板側偏光板１０１と対向基板側偏光板１０２とは、偏光軸が互いに直交するように、且つ、どちらかの偏光板の偏光軸は、液晶層８０へ印加される駆動電圧がオフした状態で液晶分子の配向軸と略平行をなすように設定されている。

この構成で、透過表示部５３において、駆動電圧がオフの状態では、素子基板側偏光板１０１の下面側のバックライト（図示せず）から入射した光は、素子基板側偏光板１０１を通って直線偏光となり、液晶層８０を通過し、対向基板側偏光板１０２を通過することができず吸収されて、黒表示となる（ノーマリブラック）。ここで、上記のように、透過表示部５３においては、液晶層８０の厚さが、位相差Δｎｄが略λ／２となるように調整されているので、駆動電圧がオンの状態では、液晶層８０を通過して位相差が生じ、入射した直線偏光は対向基板側偏光板１０２を透過して、白表示となる。

これに対して、液晶層８０の厚さが、Δｎｄが略λ／４となるように調整されている反射表示部５４では以下のようになる。入射した光が対向基板側偏光板１０２を通って直線偏光となった光は、駆動電圧がオフの状態では、位相差層９８、液晶層８０を通過する際に、λ／４の位相差を生じ、円偏光となる。そして、反射層６９で反射されて反射前とは逆周りの円偏光となり、再び液晶層８０、位相差層９８を通過して入射した直線偏光とは９０度回転した直線偏光となり、対向基板側偏光板１０２で吸収され黒表示となる（ノーマリブラック）。

この第２の実施形態でも、半透過型液晶表美装置５０で表示されている文字や図柄をタッチパネル１０で選択することができる。この選択を行うには、タッチパネル１０の上側ガラス基板１４Ａの選択したい文字又は図柄に対応する位置をタッチペンや指先で押下することにより、透明電極１５Ａ及び１５Ｂを接触させる。このときの透明電極１５Ａ及び１５Ｂ間の抵抗変化をドライバＩＣ１８で検出することにより、押圧位置に応じた位置信号がＦＰＣ１９を通じて外部に出力される。

このタッチパネル１０の上側ガラス基板１４Ａをタッチペンや指先で押下することにより、その押圧力が下側ガラス基板１４Ｂ及び接着材１２を介して液晶表示部１１に伝達され、この液晶表示部１１内で偏向板４２、対向基板３０Ｂを介して液晶層３７に伝達される。
このとき、液晶表示装置が横電界モードで作動されるので、上述したように、共通電極３３と画素電極３６との間に電界が生じるオン状態では、この電界に応じて、液晶層３７の液晶分子の長軸は、第１の透明基板３２に対して略水平に回転することになり、液晶層３７にタッチパネル１０側から上下方向すなわち縦方向の変形が生じた場合でも、液晶分子の配向方向に与える影響を少なく、表示領域２１での文字や図柄の表示が乱れることはなく、リップルの発生を確実に防止することができる。

上述したように、シールド用透明導電膜１６を形成することによって、通常横電界モードでに起因して上側基板側に帯電する静電気を逃がす機能を有することは第１の実施形態と同様である。
なお、上記第２の実施形態では、画素５２がノーマリブラック型のＦＦＳモードにより動作する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ノーマリホワイト型のＦＦＳモードにより動作する液晶表示装置についても本発明を適用することができる。この場合、素子基板側偏光板１０１及び対向基板側偏光板１０２の透過軸、配向膜（図示せず）のラビング方向の関係をノーマリホワイト型に対応して変更すればよい。

また、上記第１及び第２の実施形態では、タッとパネルとして抵抗式タッチパネルを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、静電容量式タッチパネルを適用するようにしてもよい。この場合には、静電容量式タッチパネルはガラス基板の上面に透明導電膜及び誘電体層を積層した構成を有するので、シールド用透明導電膜を形成する場合にはガラス基板の下面に形成すればよい。

さらに、上記第１及び第２の実施形態では、画素電極３６及び７２にスリットＳ１を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、共通電極３３及び７０を液晶層３７及び８０側に配置した場合には、画素電極３６及び７２に代えて、共通電極３３及び７０にスリットＳ１を形成すればよい。
さらにまた、上記第１及び第２の実施形態では、素子基板３０Ａ及び５０側に共通電極３３，画素電極３６及び共通電極７０，画素電極７２を形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、対向基板３０Ｂ及び９０側に共通電極及び画素電極を形成するようにしてもよい。

なおさらに、上記第１及び第２の実施形態では、ＦＦＳモードの液晶表示装置に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなくＩＰＳモードの液晶表示装置に本発明を適用することができる。
また、上記第１及び第２の実施形態では、本発明による液晶表示装置を携帯電話機に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、ディジタルスチルカメラ、ディジタルビデオカメラ等の携帯型の電子機器や液晶テレビ、液晶ディスプレイ等の任意の電子機器に本発明による液晶表示装置を適用することができる。

本発明を携帯電話機に適用した場合の一実施形態を示す斜視図である。タッチパネル付透過型液晶表示装置を模式的に示す断面図である。液晶表示部を模式的に示す平面図である。図３のＡ−Ａ線上の断面図である。液晶表示部の動作の説明に供する模式的断面図である。タッチパネル付透過型液晶表示装置の他の例を模式的に示す断面図である。半透過型液晶表示装置の１画素分を模式的に示す平面図である。図７のＢ−Ｂ線上の断面図である。

符号の説明

１…携帯電話機、６…表示部、７…タッチパネル付透過型液晶表示装置、１０…タッチパネル、１１…液晶表示部、１２…接着剤、１３…シール、１４Ａ…上側ガラス基板、１４Ｂ…下側ガラス基板、１５Ａ，１５Ｂ…透明電極、１６…シールド用透明導電膜、１７…張出部、１８…ドライバＩＣ、１９…ＦＰＣ、２０…導電部材、２２…画素、２３…ゲート線、２４…共通線、２５…ソース線、２６…ＴＦＴ素子、３０Ａ…素子基板、３０Ｂ…対向基板、３１…第１の偏光板、３２…第１のガラス基板、３３…共通電極、３４…ゲート絶縁膜、３５…パッシベーション膜、３６…画素電極、３７…液晶層、３９…カラーフィルタ、４０…第２のガラス基板、４２…第２の偏向板、５０…半透過型液晶表示装置、５２…画素、５３…透過表示部、５４…反射表示部、５５…ＴＦＴ素子、６０…素子基板、６１…ガラス基板、６２…ゲート線、６３…共通線、６４…ゲート絶縁膜、６７…パッシベーション膜、６８…平坦化層、６９…反射層、７０…共通電極、７１…容量絶縁膜、７２…画素電極、７３…配向膜、８０…液晶層、９０…対向基板、９２…ガラス基板、９６…カラーフィルタ、９７…オーバーコート層、９８…位相差層、９９…配向膜、１０１…素子基板側偏光板、１０２…対向基板側偏光板

Claims

液晶層を挟んで対向する一対の基板の内面側に前記液晶層の液晶を駆動する電極部を含む複数の画素を有する液晶表示部と、
該液晶表示部の表示面側に透明接着剤を介して固定されたタッチパネルと、
を有し、
前記タッチパネルは、対向配置された一対の透明電極と、当該一対の透明電極間の抵抗値を検出してタッチ位置を検知するドライバ回路とを含み、
前記液晶表示部は前記電極部に画素電極と共通電極とを含み、
前記画素電極及び前記共通電極は前記一対の基板のうち前記タッチパネルが配置される側とは反対側の基板に形成され、
前記タッチパネルを構成する前記液晶表示部側の基板の当該液晶表示部との対向面に透明導電膜が形成され、当該透明導電膜は、前記ドライバ回路を外部に接続するための配線基板のグランド配線に接続される
液晶表示装置。
前記共通電極と前記画素電極とが絶縁層を介して平面的に重なるように配置され、前記共通電極と前記画素電極のうち前記液晶層側に配置される側の電極にスリットが形成された構成を有する
請求項１に記載の液晶表示装置。
前記液晶表示部は透過表示部及び反射表示部を有する半透過型構成を有する
請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の液晶表示装置を備えた電子機器。