JPH0815679A

JPH0815679A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0815679A
Application number: JP14952394A
Authority: JP
Inventors: Yoshikuni Nagashima; 吉邦長島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】保護ガラス板と液晶パネルとの境界での光反射
を無くし、表示品質を向上させる。【構成】液晶パネル６２と、この液晶パネル６２の表示
面側に配置された保護ガラス板６７Ｂと、上記液晶パネ
ル６２の裏面側に配置されたタブレットボード６６とを
備え、上記保護ガラス板６７Ｂの表面をなぞるスタイラ
ス８３の軌跡を上記タブレットボード６６が検知し、こ
の検知に基づいて上記液晶表示基板の表示面に上記スタ
イラスの軌跡を表示する構成とした液晶表示装置におい
て、保護ガラス板６７Ｂと液晶パネル６２とを粘着層を
介して一体化してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
特に、その表示面をスタイラスによってなぞることによ
り当該スタイラスの軌跡を表示させる，通称ペン入力型
と称される液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の液晶表示装置の基本的構成は、
液晶パネルと、この液晶パネルの裏面側に配置されたタ
ブレットボードとを有して成り、上記液晶パネルの表示
面側をスタイラスでなぞることにより当該スタイラスの
軌跡を上記タブレットボードが検知し、この検知に基づ
いて当該液晶パネルの表示面に上記スタイラスの軌跡を
表示するようにしたものである。

【０００３】そして、上記液晶パネルは、例えば２枚の
ガラス基板を液晶を介して対向配置させた構造となって
いるために、該液晶パネルの表面を前記スタイラスによ
って直接なぞると、その加圧力によるガラス基板のたわ
みに起因する液晶むらがそのまま表示面に現れる。

【０００４】このため、液晶パネルの表示面側に一定の
間隙をもたせて、前記スタイラスをなぞるための別のガ
ラス基板が配置されているのが通常となっている。

【０００５】図５は従来のペン入力型の液晶表示装置の
構成を模式的に示した断面図であって、１１は上電極基
板、１２は下電極基板、１５は上偏光板、１６は下偏光
板、４０は位相差板、５０は液晶層、５２はシール材、
６０は液晶セル、６２は液晶パネル、６３は導光体、６
６はタブレットボード、６７Ａはアンチグレア（ノング
レア）処理層（ＡＧフィルム）、６７Ｂは保護ガラス
板、６７Ｃは無反射（アンチレフレクション：ＡＲフィ
ルム）処理層、８３はスタイラスである。

【０００６】図示したように、この液晶表示装置は、ア
ンチグレア（ＡＧ）処理層６７Ａの上からスタイラス８
３で文字あるいは線画、その他の情報を入力すること
で、その入力情報をタブレットボード６６が検出して液
晶パネル６２に表示できるように構成されている。

【０００７】ペン入力部である保護ガラス板６７Ｂは、
その厚さが１．１ｍｍ〜０．７ｍｍのソーダガラスで、
その上面には濁度が６〜１４％のＡＧ処理層（ＡＧフィ
ルム）６７Ａが、また下面には無反射（アンチレフレク
ション）処理膜（ＡＲフィルム）６７Ｃが形成されてお
り、この保護ガラス板６７Ｂと液晶パネル６２の間は
０．５〜１．０ｍｍ程度の間隔があり、両者は分離され
ている。

【０００８】この分離構造では、液晶パネルの上偏光板
１５としてグレアタイプの楕円偏光板が用いられる。

【０００９】ＡＧ処理層は上記のＡＧフィルムに代え
て、ガラス表面をエッチング処理したものとすることも
できる。

【００１０】液晶セル６０に形成された画像は、バック
ライトを構成する導光体６３からの照明により、可視像
として利用できるようになっている。

【００１１】なお、導光体６３の上に半透明膜を間挿
し、バックライトの照明なしで外光の反射を利用して可
視像とすることもできる。

【００１２】なお、この種の液晶表示装置に関する従来
技術を開示したものとしては、例えば特開平−３４１２
８２号公報を挙げることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の液晶表示装
置において、保護ガラス板６７Ｂと液晶パネル６２とが
分離された構造では、その間隙での光反射のため、ＡＲ
フィルム（ＡＲ処理層）６７Ｃの効果が減殺されて表示
品質が劣化するという問題があった。

【００１４】この分離構造において、液晶パネル６２側
の上偏光板にもＡＲ処理層を追加することで反射を低減
し、見易さを改善することはできるが、組立て工程が複
雑になるという問題がある。

【００１５】本発明は以上のような事情に基づいてなさ
れたもので、その目的は保護ガラス板６７Ｂと液晶パネ
ル６２との境界での光反射を無くし、表示品質を向上さ
せた液晶表示装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の第１の発明は、液晶パネルと、こ
の液晶パネルの表示面側に配置された保護ガラス板と、
上記液晶パネルの裏面側に配置されたタブレットボード
とを備え、上記保護ガラス板の表面をなぞるスタイラス
の軌跡を上記タブレットボードが検知し、この検知に基
づいて上記液晶表示基板の表示面に上記スタイラスの軌
跡を表示する構成とした液晶表示装置において、前記保
護ガラス板と前記液晶パネルとが粘着層を介して一体化
してなることを特徴とする。

【００１７】また、請求項２に記載の第２の発明は、前
記保護ガラス板の表面にノングレア処理を施してなるこ
とを特徴とする。

【００１８】さらに、請求項３に記載の第３の発明は、
前記液晶パネルと前記保護ガラスとの間に無反射処理層
と偏光板および位相差板を有し、前記無反射処理層の前
記保護ガラス板側と、前記位相差板の両面とに粘着層を
有したことを特徴とする。

【００１９】

【作用】前記第１の発明の構成において、保護ガラス板
と前記液晶パネルとが粘着層を介して一体化されている
ために、両者の境界において光反射が生ぜず、表示品質
が向上する。

【００２０】また、前記第２の発明の構成により、前記
保護ガラス板の表面に設けたノングレア処理が外光の反
射を抑制するため、見易さを向上できる。

【００２１】さらに、前記第２の発明の構成により、Ｓ
ＴＮ等の所謂単純マトリクス型液晶表示装置の表示品質
を向上できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。

【００２３】図１は本発明による液晶表示装置の１実施
例の構成を説明する模式断面図であって、１１は上電極
基板、１２は下電極基板、１５は上偏光板、１６は下偏
光板、４０は位相差板、５０は液晶層、５２はシール
剤、６０は液晶セル、６２は液晶パネル、６３は導光
体、６６はタブレットボード、６７はノングレア処理
面、６７Ｂは保護ガラス板、６７ＣはＡＲフィルム、８
３はスタイラスである。

【００２４】前記図５での説明と同様に、この液晶表示
装置は、その液晶セル６０に形成された画像がバックラ
イトを構成する導光体６３からの照明で可視表示され
る。なお、導光体６３の上に半透明膜を間挿し、バック
ライトの照明なしで外光の反射を利用して可視像とする
こともできる。

【００２５】図示の構成において、外来光は保護ガラス
板６７Ｂと液晶パネル６２の境界で反射することなく液
晶表示基板６２に達するため、外来光による反射は該保
護ガラス板６７Ｂのノングレア処理層（ＡＧフィルム）
６７の拡散反射のみとなる。なお、このノングレア処理
層としては、ガラス表面にエッチングを施すことで形成
できる。このエッチング表面は、スタイラスの接触感触
を良好にするという機能もある。

【００２６】バックライトを光源とする表示画像光は、
ＡＲ処理層（ＡＲフィルム）６７Ｃの存在により保護ガ
ラス板６７Ｂと液晶パネル６２の境界で反射することな
く外方に透過するため、その透過性が良くなり輝度が向
上し、コントラストがついて表示画像が非常に見易くな
る。

【００２７】上記したように、ＡＧフィルム６７Ａは、
スタイラス８３による書き味を良好なものとしていると
同時に、外来光の輪郭を拡散反射によりぼかして表示画
像に邪魔をしない役目もする。

【００２８】なお、保護ガラス板６７Ｂの上にソフトシ
ートを設けることでスタイラス８３による押圧力を緩和
し、液晶素子へのダメージの影響を少なくすると同時
に、保護ガラス板が割れたときでも飛散防止の役目をし
て、安全を確保することが出来る。

【００２９】図２は本発明による液晶表示装置の１実施
例における保護ガラス板と液晶パネルの間の構成を説明
する模式断面図であって、４０は位相差板、６７ＣはＡ
Ｒフィルム、６７Ｄはハードコート処理層、６７ＥはＴ
ＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム、６７Ｆはア
クリル系の粘着層である。

【００３０】図示した構成により、保護ガラス板と液晶
パネルとが一体化され、両者の境界における光反射が防
止される。

【００３１】図３は本発明による液晶表示装置の一実施
例の全体構造を説明する展開斜視図であって、６２は液
晶パネル、６２Ａはプリント基板、６２Ｂは液晶表示駆
動回路、６３は導光体、６３Ａは冷陰極管、６４は冷陰
極管カバー、６５は支持枠体、６６はタブレットボー
ド、６７Ｂは保護ガラス板、６８は金属フレーム、６９
はスペーサである。

【００３２】同図において、液晶パネル６２の周辺（こ
の図では三辺部）には上記液晶パネル６２と同一面内に
コ字形状を有するプリント基板６２Ａが配置されてい
る。

【００３３】そして、この液晶パネル６２とプリント基
板６２Ａとの境界部には液晶表示駆動回路６２Ｂが配置
されている。

【００３４】液晶表示駆動回路６２Ｂは、たとえばフレ
キシブル基板に半導体装置が搭載された構成をなし、該
フレキシブル基板に形成された電極が液晶パネル６２お
よびプリント基板６２Ａのそれぞれの電極に接続された
ものとなっている。

【００３５】液晶パネル６２の裏面には導光体６３が配
置されている。この導光体６３は液晶パネル６２の裏面
を光照射させる機能を有している。すなわち導光体６３
の一側端面には冷陰極管６３Ａからなる光源が配置さ
れ、この冷陰極管６３Ａからの光が上記一側端面を介し
て導光体６３内に入射され該導光体６３の主表面（液晶
パネル６２に対向する面）から出射されるようになって
いる。

【００３６】このため、導光体６３の前記一側端面と主
表面を除く他の面には乱反射膜が形成されていると共
に、前記冷陰極管６３Ａからの光が直接液晶パネル６２
方向に漏れるのを防止するための冷陰極線管カバー６４
が備えられている。

【００３７】また、前記液晶パネル６２、導光体６３、
冷陰極管６３Ａ、冷陰極管カバー６４を精度良く位置決
めして収納される支持枠体６５がある。この支持枠体６
５は箱形状をなし、たとえば合成樹脂で構成され、その
一体成形によって上記各部品の配置形態に応じて、たと
えば突起からなる係止部が形成されるようになってい
る。

【００３８】すなわち、該係止部に各部品の側端面が当
接するように該部品を配置することによって該部品の支
持枠体６５に対する位置決めができるようになってい
る。

【００３９】また、この支持枠体６５は前記冷陰極管６
３Ａからの光の全てを導光体６３側に導入するための遮
光カバーの機能をも有している。

【００４０】さらに、支持枠体６５の裏面にはタブレッ
トボード６６が配置されている。このタブレットボード
６６は後述するスタイラスが近接された場合にそのスタ
イラスの位置をタブレットボード６６の座標で検出する
ものであり、該座標位置に該当する液晶パネル６２の座
標位置を表示するようになっている。

【００４１】これにより、該スタイラスで液晶表示装置
の表示面を構成する保護ガラス板６７Ｂをなぞることに
より、その軌跡が液晶パネル６２にそのまま表示される
ことになる。

【００４２】すなわち、前記スタイラスは、液晶パネル
６２の表示面においてなぞられるものであるが、上記液
晶パネル６２の主表面側に保護ガラス板６７Ｂが配置さ
れ、この保護ガラス板６７Ｂの面に直接なぞられるよう
になっている。

【００４３】液晶パネル６２は２枚のガラス基板を液晶
を介して対向配置させてなる構造を有するものであるた
めに、該液晶パネル６２の表面をスタイラスによって直
接なぞることは、その加圧によるガラス基板のたわみで
液晶むらがそのまま表示されることになるからである。

【００４４】そして、これら液晶パネル６２、導光体６
３、冷陰極管カバー６４、支持枠体６５、タブレットボ
ード６６、保護ガラス板６７Ｂは、それら組立体の長手
方向における一対の各辺部にそれぞれ断面コ字状の金属
フレーム６８が嵌合されて一体化され、これによりモジ
ュール化された液晶表示装置を構成したものとなってい
る。

【００４５】図４は本発明による液晶表示装置を構成す
る液晶パネル部分の構成例を示す分解斜視図であって、
５は位相差板、６は上電極基板の液晶配列方向、７は下
電極基板の液晶配列方向、８は上偏光板の偏光軸又は吸
収軸、９は下偏光板の偏光軸又は吸収軸、１０は液晶分
子のねじれ方向、１１は上電極基板、１２は下電極基
板、１５は上偏光板、１６は下偏光板、１７は半透明
膜、２１，２２は配向膜、３１は上電極、３２は下電
極、４０は位相差板、５０は液晶層、５１は切り欠き
部、５２はシール材、６０は液晶セル、６２は液晶パネ
ル、６７はアンチグレア処理層（ＡＧフィルム）であ
る。

【００４６】同図において、液晶層５０を挟持する２枚
の上電極基板１１，下電極基板１２間に液晶層５０が、
当該液晶分子に所定のねじれたらせん構造をなすように
挟持される。上電極基板１１，下電極基板１２には、そ
れぞれ上電極３１，下電極３２が形成されている。

【００４７】液晶分子をねじれたらせん状構造をなすよ
うに配向させるには、上，下電極基板１１，１２上に液
晶層と接するように形成される、例えばポリイミドから
なる有機高分子樹脂からなる配向膜２１，２２の表面
を、例えば布などで一方向にこする方法、いわゆるラビ
ング法が採られている。

【００４８】このときのこする方向、すなわちラビング
方向、上電極基板１１においてはラビング方向６，下電
極基板１２においてはラビング方向７が液晶分子の配列
方向となる。

【００４９】このようにして配向処理された２枚の上，
下電極基板１１，１２をそれぞれのラビング方向６，７
が互いにほぼ１８０度から３６０度で交叉するように間
隙ｄ₁をもたせて対向させ、２枚の電極基板１１，１２
を液晶を注入するための切欠き部５１を備えた枠状のシ
ール材５２により接着し、その間隙に正の誘電異方性を
もち、旋光性物質を所定量添加したネマチック液晶を封
入すると、液晶分子はその電極基板間で図中のねじれ角
θのらせん状構造の分子配列をする。

【００５０】このようにして構成された液晶セル６０の
上電極基板１１の上側に複屈折効果をもたらす部材であ
る位相差板（または、位相差フィルム）４０が配設され
ており、さらにこの位相差板４０および液晶セル６０を
挟んで上，下偏光板１５，１６が設けられる。

【００５１】下偏光板１６の下面には、図示しないバッ
クライトとの間に半透明膜１７が設置されており、反射
モード（バックライト不点灯時）、透過モード（バック
ライト点灯時）の両モードで機能するようになってい
る。この半透明膜１７は必須のものではなく、主として
透過モードで使用するものについては、省略することは
できる。

【００５２】そして、同図は、上偏光板１５の外表面
（液晶セルと反対側の面）には所謂ノングレア処理面
（アンチグレア処理面）としてのＡＧフィルム６７が設
けてある場合を示してある（液晶パネルの上側に配置す
る保護ガラスの裏面のみに反射防止膜を形成する場合も
あるので点線で示してある）。

【００５３】液晶５０における液晶分子のねじれ角θは
好ましくは２００度から３００度であるが、透過率−印
加電圧カーブのしきい値近傍の点灯状態が光を散乱する
配向となる現象を避け、優れた時分割特性を維持すると
いう実用的な観点からすれば、２３０度から２７０度の
範囲がより好ましい。

【００５４】この条件は基本的には電圧に対する液晶分
子の応答をより敏感にし、優れた時分割特性を実現する
ように作用する。また、優れた表示品質を得るためには
液晶層５０の屈折率異方性Δｎ₁とその厚さｄ₁の積Δｎ
₁・ｄ₁は好ましくは０．５μｍから１．０μｍ、より好
ましくは０．６μから０．９μｍの範囲に設定すること
が望ましい。

【００５５】位相差板４０は液晶セル６０を透過する光
の偏光状態を変調するように作用し、液晶セル６０単体
では着色した表示しかできなかったものを白黒の表示に
変換するものである。

【００５６】このためには複屈折部材４０の屈折率異方
性Δｎ₂とその厚さｄ₂の積Δｎ₂・ｄ₂が極めて重要で、
好ましくは０．４μｍから０．８μｍ、より好ましくは
０．５μｍから０．７μｍの範囲に設定する。

【００５７】さらに、本例における液晶パネル６２は複
屈折による楕円偏光を利用しているので偏光板１５，１
６の軸と、位相差板４０として一軸性の透明複屈折板を
用いる場合はその光学軸と、液晶セル６０の電極基板１
１，１２の液晶配列方向６，７との関係が極めて重要と
なる。

【００５８】前記図３に戻って、導光体６３は、例えば
アクリル等からなる透明樹脂体から構成され、上述のよ
うに液晶パネル６２に対向する主表面と冷陰極管６３が
配置されている側の側端面を除いて乱反射膜が形成され
ている。この場合の乱反射膜は必ずしも導光体６３に被
着されたものに限らず、該当する面に当接するように配
置されたものであってもよい。

【００５９】なお、ここでは、前記冷陰極管６３Ａは長
手方向辺でない他の辺のうちの一辺側に配置されたもの
となっている。

【００６０】冷陰極管カバー６４は、導光体６３の一辺
部上に位置付けられるように延在し、その延在部の側端
面は液晶パネル６２に近接している。

【００６１】なお、上述例では、冷陰極管が一つしかな
い場合について説明したが、対向する他の辺部にも冷陰
極管を備えたものもある。

【００６２】保護ガラス板６７Ｂは、主表面上において
筆記手段であるスタイラス８３が直接なぞられる透明基
板である。

【００６３】そして、該主表面には該筆記手段による書
き味を良好にするため、いわゆるノングレア処理が施さ
れている。このノングレア処理は、たとえば表面にシリ
コン粒子が被着された透明なフィルムを貼付する等で形
成される。

【００６４】また、反射防止膜が被着された透明のソフ
トシートを保護ガラス板６７Ｂの裏側に貼り付けた場合
は、該透明基板６７の表面に直接ノングレア処理を施し
ても差し支えない。この場合のソフトシートはスタイラ
ス８３の押し圧力の緩和と液晶パネル６２の破損に対す
る安全確保の役目をする。

【００６５】なお、上記実施例では、液晶表示装置の液
晶パネルとしてガラス板を用いているが、柔軟な樹脂フ
ィルムを基板として用いた所謂フレキシブル液晶表示装
置では透明基板の下には特にソフトシートを介挿する必
要はなく、また、上記透明基板事態も樹脂シート等のフ
レキシブルな基板とすることもできる。

【００６６】このように、上記実施例で説明した液晶表
示装置は、従来からの液晶表示装置に限らず、これから
実用化される携帯型多機能端末に適用して効果的であ
る。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
保護ガラス板と液晶パネルとを一体化したことにより、
保護ガラス板と液晶パネルとの間での光損失が低減さ
れ、液晶パネル側からの光の透過率を高く出来、かつ外
来光の反射も抑えられるので表示品質、表示画像の見易
さを向上させることができる。

【００６８】また、スタイラスを当接した場合に書き味
の良いペン入力液晶表示装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の１実施例の構成を
説明する模式断面図である。

【図２】本発明による液晶表示装置の１実施例における
保護ガラス板と液晶パネルの間の構成を説明する模式断
面図である。

【図３】本発明による液晶表示装置の一実施例の全体構
造を説明する展開斜視図である。

【図４】液晶パネルの一実施例を示す斜視分解図であ
る。

【図５】従来のペン入力型の液晶表示装置の構成を模式
的に示した断面図である。

【符号の説明】

１１上電極基板１２下電極基板１５上偏光板１６下偏光板１７半透明膜４０位相差板５０液晶層５２シール材６０液晶セル６２液晶パネル６３導光体６６タブレットボード６７，６７Ａノングレア処理層（ＡＧフィルム）６７Ｂ保護ガラス板６７Ｃ無反射処理層（ＡＲフィルム）６７Ｆ粘着層８３スタイラス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネルと、この液晶パネルの表示面側
に配置された保護ガラス板と、上記液晶パネルの裏面側
に配置されたタブレットボードとを備え、上記保護ガラ
ス板の表面をなぞるスタイラスの軌跡を上記タブレット
ボードが検知し、この検知に基づいて上記液晶表示基板
の表示面に上記スタイラスの軌跡を表示する構成とした
液晶表示装置において、前記保護ガラス板と前記液晶パネルとが粘着層を介して
一体化してなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】請求項１において、前記保護ガラス板の表
面にノングレア処理を施してなることを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記液晶パネ
ルと前記保護ガラスとの間に無反射処理層と偏光板およ
び位相差板を有し、前記無反射処理層の前記保護ガラス
板側と、前記位相差板の両面とに粘着層を有したことを
特徴とする液晶表示装置。