JP2002259053A - 入出力一体型表示装置及び電子機器 - Google Patents
入出力一体型表示装置及び電子機器Info
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Abstract
かつ、座標入力デバイスによって表示品質を劣化させる
ことのない入出力一体型表示装置を得る。 【解決手段】 液晶表示素子10と、その照明用のフロ
ントライト30と、非接触式の座標入力デバイス40と
からなる入出力一体型表示装置。液晶表示素子10はコ
レステリック相を示す選択反射を利用したものである。
座標入力デバイス40は、電磁誘導方式、電磁授受作用
方式又は光による光学方式によるもので、前記液晶表示
素子10の下側に積層されており、座標はペン42を用
いて入力する。
Description
装置及び電子機器、特に、液晶表示素子と座標入力デバ
イスを備えた入出力一体型表示装置及び該表示装置を備
えた電子機器に関する。
面に指やペンを用いた入力機能を持たせることで、人は
直感的に情報入力を行うことができる。そのような例と
して、駅に置かれている自動発券機、ペン入力式のパソ
コンや携帯情報端末等が挙げられる。
バイスとしては、構成の簡素さ、低コストである等の観
点から抵抗膜方式が用いられている。しかし、抵抗膜方
式は光透過率がせいぜい90%であり、表示面上に配置
するために表示が暗くなったり、コントラストが低下し
たり、表示品位の劣化を招く。
示を行ういわゆる反射型液晶表示素子が知られている。
反射型液晶表示素子には、バックライトが不要であるた
め低消費電力化が可能であるという特徴がある反面、既
に実用化されている素子の背面に反射板を備えたタイプ
の反射型液晶表示素子に対しては、概して表示が暗い、
コントラストが低いなどの問題点が指摘されている。従
って、反射型液晶表示素子の上側にタッチパネルを設け
ると、表示がさらに暗くなるという問題が生じる。
どの座標入力デバイスを配置することも提案されている
が、多くはバックライトを用いて表示を行うタイプの液
晶表示素子への適用を目的としたものである。
イスを配置することを示唆した文献も存在するが、反射
板が必要な反射型液晶表示素子に限られているものや、
反射型液晶表示素子の具体的構成について何ら触れられ
ていないものである(例えば、特開平5−301099
号公報、特開平5ー165024号公報参照)。
射効率を示すため金属製の反射板が広く用いられている
が、液晶表示素子の下側にこのような金属製の反射板が
存在すると、これに近接する座標入力デバイスと干渉し
てノイズを発生するなどの悪影響を生じるおそれがあ
る。また、非金属製の反射板を使用した場合は、ただで
さえ表示が暗いと云われている反射型液晶表示素子の明
るさやコントラストがさらに低下するおそれがある。
い表示が可能で、かつ、座標入力デバイスによって表示
品質を劣化させることのない入出力一体型表示装置を提
供することにある。
め、本発明に係る入出力一体型表示装置は、コレステリ
ック相を示す液晶の選択反射を利用した反射型液晶表示
素子と、座標入力デバイスとで構成され、前記反射型液
晶表示素子の下側に前記座標入力デバイスが積層されて
いることを特徴とする。
は、使用されているコレステリック相を示す液晶の選択
反射を利用した反射型液晶表示素子が、高反射率、高精
細、メモリ性を有し、フィルム基板を用いた場合には軽
量、薄型で可撓性を備えることができる。しかも、座標
入力デバイスはこの反射型液晶表示素子の下側に配置さ
れているため、明るく視認性の高い表示が可能となる。
また、コレステリック相を示す液晶の選択反射を利用し
て表示を行う反射型液晶表示素子は、原理的に反射板が
不要なため、座標位置検出の際に位置検出機構と反射板
とが干渉してノイズを発生するなどの悪影響を生じるこ
とがなく、表示性能が反射板の種類に左右されることも
ない。
ては、反射型液晶表示素子の基板と座標入力デバイスの
基板とが共通に構成されていることが好ましい。より一
層の薄型化を達成でき、表示位置と入力された座標位置
とのずれが小さくなる。
を保護する保護部材を備えてもよい。液晶表示素子の表
示面の汚れや変形、紫外線等の環境要因による表示品位
の劣化を防ぐことができる。
るフロントライトを備えてもよい。暗所における視認性
が向上する。このフロントライトが液晶表示素子の表示
面を保護する保護部材を兼ねるようにすれば、フロント
ライトと保護部材との間に生じる面間反射や視差が減少
し、視認性が向上する。また、薄型化や軽量化に寄与す
る。
ード又はEL素子を光源とするものであることが好まし
い。発光ダイオードやEL素子は冷陰極管に比べて消費
電力が少なく、インバータ回路が不要であることから電
源回路の省スペース化を図ることができる。しかも、直
流回路で駆動するため、交流回路を用いた座標入力デバ
イスへの悪影響を回避することができる。また、光源と
して冷陰極管を用いた場合と比較すると、衝撃に強く、
環境への影響も少ない利点を有している。
が非接触式であることが好ましい。非接触式の入力手段
としては、例えば、電磁誘導方式又は電磁授受作用方式
であったり、光によって座標指示が行われる光センサを
備えた光学方式である。座標入力デバイスの入力手段が
接触式であれば、圧力によって液晶のセルギャップが変
化して表示品位の劣化を招くおそれがあるが、非接触式
であればこのような不具合は生じない。特に、電磁誘導
方式又は電磁授受作用方式を用いれば、液晶表示素子の
裏側に位置していても、高精度で高信頼性の入力が可能
となる。また、電磁授受作用方式では入力ペン側に駆動
のための電源が不要であるため、入力ペンが軽量化で
き、構造の自由度も高い。さらに、前記光学方式を用い
れば電子回路へ影響を及ぼすおそれが少ない。また、光
学方式の場合、液晶表示素子が選択反射する波長領域外
の波長の光を用いて位置検出を行うようにすると位置検
出精度の低下が抑制される。
座標入力デバイスの座標検出回路との動作タイミングを
ずらせるためのタイミング制御回路を備えていることが
好ましい。この種のタイミング制御回路を設けることに
より、表示と座標位置検出の電気的な相互干渉を防止で
きる。
入出力一体型表示装置を備えたことを特徴とする。この
種の電子機器は携帯型のノートパソコン、PDA(携帯
情報端末)、電子書籍端末装置等であり、軽量、薄型、
表示が明るく視認性が良好である前記入出力一体型表示
装置の特質を充分に生かした電子機器を得ることができ
る。
表示装置及び電子機器の実施形態について、添付図面を
参照して説明する。
である入出力一体型表示装置1は、図1に示すように、
液晶表示素子10とその下側に配置した座標入力デバイ
ス20とで構成されている。
G,10Bの3層構造からなり、各液晶セルは、室温で
コレステリック相を示す液晶、例えば、コレステリック
相を示すのに充分な量のカイラル剤をネマテッィク液晶
に添加してなるカイラルネマティック液晶を一対のプラ
スチック製フィルム基板間に、基板ギャップが所定の間
隔を保持するように挟着したものである。
れぞれマトリクス状の複数の画素によって構成されてい
る。各画素(液晶)は、駆動回路15から各フィルム基
板に形成した走査電極と信号電極に適宜パルス信号を印
加することによって駆動され、透明状態(フォーカルコ
ニック状態)と選択反射状態(プレーナ状態)のいずれ
かに設定され、画像を表示する。最下段の液晶セル10
Rは赤色の選択反射を行い、中段の液晶セル10Gは緑
色の選択反射を行い、最上段の液晶セル10Bは青色の
選択反射を行い、フルカラー表示が可能である。
光吸収層(図示せず)が形成されており、各液晶セルで
反射されなかった可視光を吸収する。
着シート16を介して透明な保護板17が設けられてい
る。接着シート16は、保護板17と液晶表示素子10
との間の面間反射を低減するために、両者の屈折率の中
間の屈折率を有するものが使用されている。また、液晶
表示素子10と座標入力デバイス20との間には緩衝材
18が配置され、両者の応力による変形を軽減するよう
になっている。
電磁授受作用方式のものであり、位置検出センサ21と
入力ペン22と位置検出回路25によって構成されてい
る。ペン22は前記保護板17上から液晶表示素子10
の画像を見ながら軽くタッチして入力する。入力点は下
方のセンサ21によって感知され、検出回路25で座標
位置が検出される。
接触や筆圧などを検知するためのスイッチや、ユーザか
らの指示を受け付けるための操作キーを設けると共に、
位置検出センサ21側にこれらのスイッチやキーの操作
を検知する機構を設けることで操作性をより向上させる
ことができる。
イス20が反射型液晶表示素子10の下側(即ち、観察
面の反対側)に配置されているため、明るくて視認性の
高い表示が可能となる。また、コレステリック相を示す
液晶の選択反射を利用した反射型液晶表示素子10の特
質である、高反射率、高精細、メモリ性を有することを
備えた表示が可能である。しかも、液晶表示素子10の
基板に可撓性のプラスチックフィルムを用いており、か
つ、位置検出センサ21も基板に可撓性のプラスチック
フィルムを用いているため、図1に示すように、湾曲し
た曲面での表示及び入力が可能となる。
あるため、座標入力時の圧力で液晶表示素子10の表示
品位が劣化するようなことはない。さらに、コレステリ
ック相を示す液晶の選択反射を利用する液晶表示素子で
あるから原理的に反射板が不要である。このため、金属
反射板が位置検出センサと干渉してノイズが発生すると
いう問題が生じない。
形態である入出力一体型表示装置2は、図2に示すよう
に、液晶表示素子10とその下側に配置した座標入力デ
バイス40とフロントライト30とで構成されている。
液晶表示素子10は前記第1実施形態に示したものと同
じ構成からなる。
の表面を照明するためのもので、プリズム面を有する導
光板31と光源であるLEDを備えた線状光源ユニット
32によって構成されている。導光板31は液晶表示素
子10の表面に透明接着シート35を介して貼着されて
いる。接着シート35は導光板31と液晶表示素子10
との間の面間反射を低減する作用を有している。
低減のための屈折率補正用液体36を介して透明な保護
板37が設けられている。この保護板37の表面には反
射防止層38が設けられている。
光学方式のものであり、位置検出光センサ41と液晶表
示素子10が選択反射する波長領域(例えば、420n
m〜740nm)外の波長の光(典型的には赤外光や紫
外光などの可視光領域外の波長光が挙げられる)を出射
する入力ペン42と位置検出回路45によって構成され
ている。最下段の液晶セル10Rの裏面に形成された光
吸収層(図示せず)は、液晶表示素子10の選択反射波
長領域の光を吸収すると共に、入力ペン42から出射す
る光の波長領域に相当する波長光は透過させる材料が使
用されている。従って、入力ペン42から出射された光
は、保護板37、導光板31、液晶表示素子10を透過
して光センサ41によって感知され、検出回路45で座
標位置が検出される。光センサ41は、図3に示すよう
に、マトリクス状に座標位置を感知する光電変換素子4
00を配置したものである。
は、位置検出が困難にならない範囲であれば液晶表示素
子10の選択反射波長域と重なっていてもよい。例え
ば、青色液晶表示層の選択反射のピーク波長より若干短
い波長の光や、赤色液晶表示層の選択反射のピーク波長
より若干長い波長の光などでもよい。
に、明るく視認性の高い表示が行える、高反射率、高精
細、メモリ性を有する、座標入力時の圧力による表示品
位劣化を防止できる、反射板の存在による悪影響を防止
できる、などの効果を達成できる。また、座標入力デバ
イスとして光学方式のものを用いることにより液晶表示
素子の駆動回路との相互干渉による悪影響が発生しにく
くなる。さらに、本第2実施形態においては、フロント
ライト30を備えることにより暗所における視認性が向
上する。特に、フロントライト30は光源としてLED
を使用したため、省電力化が可能であり、電源回路の小
型化にも寄与する。
形態である入出力一体型表示装置3は、図4に示すよう
に、液晶表示素子10とその下側に配置した座標入力デ
バイス50とフロントライト30とで構成されている。
液晶表示素子10は前記第1実施形態に示したものと同
じ構成からなる。
に示したものと同様に、導光板31とLEDを光源とす
る線状光源ユニット32によって構成されている。導光
板31は屈折率補正用液体36を介して液晶表示素子1
0の表面に設けられている。即ち、第3実施形態におい
ては、フロントライト30が保護板としての機能を兼ね
ている。従って、表示における視差が減少し、軽量化、
薄型化をさらに達成することができる。明るく視認性の
高い表示が行える点、高反射率、高精細、メモリ性を有
する点、座標入力時の圧力による表示品位劣化を防止で
きる点、反射板の存在による悪影響を防止できる点は、
前記第1,2実施形態と同様である。
電磁誘導方式のものであり、位置検出センサ51と入力
ペン52と位置検出回路55によって構成されている。
電磁誘導方式の位置検出センサ51は、図5に示すよう
に、基板53の表裏面にそれぞれ直交する複数のアンテ
ナループ54a,54bが形成されており、入力ペン5
2から発生された磁界による誘導起電力を感知すること
で座標位置を検出する。前記フロントライト30は光源
であるLEDが直流駆動であるため、座標入力デバイス
50への干渉の可能性が小さく、この座標入力デバイス
50にノイズ発生等の影響を与えにくい。
バイス50とを一体化する構造としては、図6又は図7
に示す二つの例が考えられる。なお、図6,7は図4の
A部を拡大したものである。
ープ54a,54bを設けた基板53を最下段の液晶セ
ル10Rを構成するフィルム基板11に接着シート12
を介して貼着したものである。
0Rを構成するフィルム基板11の裏面にアンテナルー
プ54aを形成し、表面にいま一つのアンテナループ5
4bを形成した基板53’をフィルム基板11の裏面に
積層したものである。即ち、この第2例においては、液
晶表示素子10の基板11が座標入力デバイス50の基
板と共通化されており、より一層の薄型化を達成でき、
表示位置と座標位置とのずれが小さくなる。
である入出力一体型表示装置4は、図8に示すように、
液晶表示素子10とその下側に配置した座標入力デバイ
ス50とフロントライト60とで構成されている。液晶
表示素子10は前記第1実施形態に示したものと同じ構
成からなる。座標入力デバイス50は第3実施形態に示
した電磁誘導方式と同じ構成からなり、位置検出センサ
51と入力ペン52と位置検出回路55によって構成さ
れている。
る導光板61と光源である直流駆動のEL素子を備えた
線状光源ユニット62によって構成されている。この線
状光源ユニット62は導光板61に両端部にそれぞれ配
置されている。導光板61は液晶表示素子10の表面に
位置し、導光板61の表面にはアンチグレア66を有す
る保護板65が設置されている。
示デバイス50の位置検出回路55にはタイミング制御
回路56が設けられている。このタイミング制御回路5
6はそれぞれの回路15,55が同時に動作しないよう
に動作タイミングをずらせる。このように回路15,5
5の動作タイミングをずらせることにより、表示と座標
位置検出の電気的な相互干渉を未然に防止することがで
き、ノイズが減少する。明るく視認性の高い表示が行え
る点、高反射率、高精細、メモリ性を有する点、座標入
力時の圧力による表示品位劣化を防止できる点、反射板
の存在による悪影響を防止できる点は、前記第1,2,
3実施形態と同様である。
5実施形態は、携帯型ノートパソコン、PDA、電子書
籍端末装置等のモバイル機器100であり、前記第1〜
4実施形態で示した入出力一体型表示装置1〜4のいず
れかが表示手段及び入力手段として用いられている。
力一体型表示装置及び電子機器は前記各実施形態に限定
するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更でき
ることは勿論である。
子の形状、非接触式座標入力デバイスの種類などは任意
に組合せ可能である。また、反射型液晶表示素子、フロ
ントライト及び座標入力デバイスの詳細な構成は任意で
ある。また、本発明に係る入出力一体型表示装置は前記
モバイル機器100以外に幅広い機種に用いることがで
きる。
装置を示す概略断面図。
装置を示す概略断面図。
ている位置検出光センサを示す斜視図。
装置を示す概略断面図。
ている位置検出センサを示す斜視図。
部の第1例を示す断面図。
部の第2例を示す断面図。
装置を示す概略断面図。
す概略斜視図。
Claims (11)
- 【請求項1】 コレステリック相を示す液晶の選択反射
を利用した反射型液晶表示素子と、座標入力デバイスと
で構成され、 前記反射型液晶表示素子の下側に前記座標入力デバイス
が積層されていること、 を特徴とする入出力一体型表示装置。 - 【請求項2】 前記反射型液晶表示素子の基板と前記座
標入力デバイスの基板とが共通に構成されていることを
特徴とする請求項1記載の入出力一体型表示装置。 - 【請求項3】 前記反射型液晶表示素子の表示面を保護
する保護部材を備えたことを特徴とする請求項1又は請
求項2記載の入出力一体型表示装置。 - 【請求項4】 前記反射型液晶表示素子を照明するフロ
ントライトを備えたことを特徴とする請求項1又は請求
項2記載の入出力一体型表示装置。 - 【請求項5】 前記フロントライトは前記反射型液晶表
示素子の表示面を保護する保護部材を兼ねていることを
特徴とする請求項4記載の入出力一体型表示装置。 - 【請求項6】 前記フロントライトは、発光ダイオード
又はEL素子を光源とするものであることを特徴とする
請求項4又は請求項5記載の入出力一体型表示装置。 - 【請求項7】 前記座標入力デバイスは非接触式の入力
手段を備えていることを特徴とする請求項1、請求項
2、請求項3、請求項4、請求項5又は請求項6記載の
入出力一体型表示装置。 - 【請求項8】 前記座標入力デバイスの入力手段は電磁
誘導方式又は電磁授受作用方式であることを特徴とする
請求項7記載の入出力一体型表示装置。 - 【請求項9】 前記座標入力デバイスの入力手段は光に
よって座標指示が行われる光センサを備えた光学方式で
あることを特徴とする請求項7記載の入出力一体型表示
装置。 - 【請求項10】 前記反射型液晶表示素子の駆動回路と
前記座標入力デバイスの座標検出回路との動作タイミン
グをずらせるためのタイミング制御回路を備えたことを
特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、
請求項5、請求項6、請求項7、請求項8又は請求項9
記載の入出力一体型表示装置。 - 【請求項11】 請求項1、請求項2、請求項3、請求
項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8、請求
項9又は請求項10記載の入出力一体型表示装置を備え
たことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
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JP2001057421A JP2002259053A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 入出力一体型表示装置及び電子機器 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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