[发明专利]具有照明器的触摸屏和反射液晶显示装置

说明书

本申请基于申请号为2001-116430的日本专利申请，该专利列于此处作为参考。

技术领域

本发明涉及一种具有照明器的前光式触摸屏，其可用于形成触摸输入式反射液晶显示装置，用于显示几乎无失调的、无波纹(moire)的、亮的和容易观看的图像。

背景技术

现有技术的反射液晶显示装置具有反射液晶显示屏，由侧光型光导管构成的照明器，以及被提供在反射液晶显示屏的借助于照明器可视的一侧的输入位置检测触摸屏，已知一种具有包括照明器的触摸屏的反射液晶显示装置，其借助于集成触摸屏和侧光型光导管构成，所述触摸屏包括压力接收侧基底材料，通过混合散射颗粒或者印刷散射材料，形成光扩散型光输出装置(未审的日本专利公开No.2000-162594)。

这种具有被设置在可视侧上的照明器的前光型反射液晶显示装置被用于移动装置例如蜂窝电话或便携个人计算机中。按照反射液晶显示装置，入射到光导管的一个侧面上的光的出射光在行进路径中由一个反射层反向，使得通过光导管和触摸屏看到基于反向的出射光的显示光。因而，可以使用总反射的反射层，并且可以具有高的反射率。因而，和使用背光装置以及半透明反射镜的半透射液晶显示装置相比，前光型反射液晶显示装置的一个优点是可以使得显示的图像较亮。

不过，在反射液晶显示装置中，触摸屏和侧光型光导管通过粘结层相互连成一个整体，使得触摸屏和侧光型光导管之间的间隙充满粘结层。因此，在光导管的表面中或者在触摸屏的下表面中几乎不发生界面反射。因而，显示的对比度的降低较小，但是，光散射型光输出装置几乎不使光沿垂直于液晶显示屏的方向出射。因而，一个基本问题是，反射光的利用率被大大降低，因而降低观看方向的亮度。

还有一个问题是触摸屏(尤其是触摸屏的透明电极)容易击穿，从而缩短触摸屏的寿命。另一个问题是由反射液晶显示装置获得的显示图像受到光散射点的扰乱而使图像变模糊，因而降低清晰度。可以想到，前一个容易击穿的问题是由这样的事实引起的，即，当透明电极通过输入侧相互面对设置，并且压力接收侧基底材料被按压，从而彼此接触，使得借助于在透明电极之间的电流减少而进行位置检测时，由于光散射型光导管的压力接收侧的基底材料产生的凹凸结构而使得透明电极容易被破坏和变劣。

在另一方面，作为光输出装置，已知具有被形成这样的棱镜结构的部分，所述棱镜结构具有以相等的间隔被排列成带状的棱镜状的凹凸部分，还具有由设置成坑状的凹部或凸部构成的部分，并且每种的形状部分地类似于圆柱。在这种棱镜结构的光输出装置中，由于改善了有效光的利用率，可以期望获得亮的显示，但是应力被集中在棱镜的顶点上，从而在输入时使棱镜结构变劣，这是因为透明电极也具有凹凸部分。因而，其缺点在于，容易发生透明电极的碎裂和剥落，因而缩短触摸屏的寿命。

在前光系统中，包括照明器的触摸屏根据可视性需要具有下述特征。即，能够使光以好的垂直方向性有效地从下表面出射，从而获得良好的亮度；从上表面泄漏的光对显示的图像的可视性的干扰小；显示的图像不被扰乱；可以使外部光有效地透过；以及不明显地觉察到光导管的存在。呈棱镜结构的光输出装置具有这样一个问题，即，棱镜结构易于显著地干扰显示的图像的可视性。成棱镜结构的光输出装置还具有这样的问题，即，所述棱镜结构干扰液晶显示屏的像素，因而引起波纹，从而大大降低显示的质量。

作为克服波纹的措施，提出了一种方法，其中棱镜的设置方向被朝向像素的设置方向倾斜，从而抑制波纹。然而，在这种措施中，如果入射角小，则波纹抑制效果差。在另一方面，如果入射角大，则通过光导管透射的光被棱镜表面沿横向反射。结果，这种方法具有这样的缺点，即光的出射角的倾斜如此之大，以致使得照明效率和光输出效率都被降低。