JPS61175720A

JPS61175720A - 情報入力表示素子

Info

Publication number: JPS61175720A
Application number: JP60016004A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Onuma; 大沼　照行; Yukio Ide; 由紀雄井手; Yoshiyuki Kageyama; 喜之影山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1985-01-30
Filing date: 1985-01-30
Publication date: 1986-08-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）この発明は、情報入力表示素子に関する。

（従来技術）表示すべき情報を手書きで入力し１表示する清報入力表
示素子は、従来種々のものが知られている。しかし、従
来知られているものでは、手書きによる入力のために、
電磁ペン、ライトペン、振動ペン等の特殊なペンを必要
としたり、複雑な検知回路を必要としたりするという問
題があった。

（目　　的）本発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、特殊なペンを用いることなく、通常の筆記具や指等
で簡単に入力でき、しかも、複雑な検知回路を必要とし
ない、新規な情報入力表示素子の提供を目的とする。

（構　　成）以下、本発明を説明する。

本発明の情報入力表示素子は１表示部と入力部とで構成
され、これら表示部と入力部とは互いに積層される。

表示部は、液晶層と、１対の配向層と、１対の透明電極
とを、少くとも有する。

また、入力部は、透明圧電層と、１対の透明電極と、透
明保護層とを、少くとも有する。

表示部において、液晶層は１対の配向層によって挾持さ
れ、分子配列？所定の方向に配向される。

これら液晶層と１対の配向層とは、さらに１対の透明電
極によって挾持される。この１対の透明電極は、上記液
晶層の所望の座標位置に電圧を印加するためのものであ
る。

入力部において、透明圧電層は１対の透明電極によって
挾持される。また、透明保護層は、清報入力表示素子の
表面を構成する。透明圧電層を挾持する１対の透明電極
は、透明圧電層に圧力による起電力が生ずるとき、この
起電力の生じた位置の座標を特定するためのものである
。

情報の入力は、上記透明保護層の上から、鉛筆等の通常
の筆記具や、指等によって入力情報のパターン？描くこ
とによって行なわれる。すると、このとき筆記具による
筆圧や、指の圧力によって、透明圧電層の、圧力の作用
した部分に起電力が生じ、この起電力の生じた位置の座
標が、透明電極を通じ℃特定される。そこで、上記起電
力の生じた位置に対応する、液晶層の座標部分に、１対
の透明電極を通じて電圧を印加することによって。

入力した清報パターン？、可視的な画像として表示する
ことができる。

以下、図面を参照しながら、実捲例に即して説明する。

才１図は、本発明の清報入力表示素子を用いた、清報入
力表示装置の１ｆｌｌを示している。

図中、符号１００は表示部、符号２００は入力部を、そ
れぞれ示している。

入力部２００は、透明保護層１０．Ｘ方向透明電極１２
、透明圧電層１４．Ｙ方向透明電極１６１Ｃより構成さ
れている。

一方、表示部１００は、偏光板１８．透明絶縁層２０゜
Ｘ方向透明［＃ｉ、２２．配向層２４．液晶層２６．配
向層２８、Ｙ方向透明電極６０．透明基板３２．偏光板
３４゜反射板６６とにより構成されている。

最上位の透明保護層１０から最下位の反射板３６までは
互いに密接して積層され、一体化されている。

透明保護層１０は、５ｉ０２　、　　ＴｉＯ２などによ
る薄層が一般に用いられうる。

Ｘ方向透明電極１２，２２、Ｙ方向透明電極１６゜３０
　　は、ＩＴＯ、５ｎ０２　、　　Ｉｎ２Ｏ３等により
形成されたストライプ状の電極であって、Ｘ方向透明電
極１２．２２は互いに、電極の配列方向が平野であり。

Ｙ方向透明電（ｉ１６．３０も、互いに電極配列方向が
平行である。そして、これらＸ方向透明電極とＹ方向透
明電極とは、電極の配列方向が互いに直交している。

透明圧電層１４としては、ＰＬ　ＺＴ　　等のセラミッ
クスや、ＬｉＮｏ０３　、　　ＬｉＴａＯ３等の圧電性
結晶、ポリフッ化ピ＝　＋７デン等の圧電性高分子材料
を、薄板状にしたものを、一般に用いることができる。

透明絶縁層２０の材料としては、上記Ｓｉ　０２　　や
ＴｉＯ２のほか、アクリル、ポリエチレンテレフタレー
トなどの樹脂を用いることができる。

配向層２４，２Ｂとしては、一般に、　ＳｉＯなどの斜
め蒸着層や、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオ
ロエチレン等の塗布膜（ラビング方等で配向処理された
もの）を用いることができる。

液晶層２６は、液晶性を示す種々の物質を混合して配向
層２４．２８間に封入してなり、スペーサー（図示され
ず）により１０μｍ前後の厚さに維持されている、液晶
の変調モードにはいろいろあるが、−例としてツィステ
ッド・ネマチック・モードをとりあげると電極への電圧
の印加の有無によって、透過する光の偏向面が９０度変
化する。

透明基板３２は、その材料としては、一般に、ガラスや
前述の５ｉ０２　、　ＴｉＯ２、アクリル、ポリエチレ
ンテレフタレート等が用いられうる。

反射板３６は、樹脂等の板の表面にアルミニウム等によ
る反射膜を形成したものである。

偏光板１８と３４とは、その偏光軸を互いに直交させて
配されている。従って、液晶層２６に電圧が印加されて
いない状態では、透明保繰層１０の側から、素子に入射
した光は、液晶層中で偏向面が９０度旋回し、反射板６
６で反射されて、再び外部に放出され、る。

以下に、矛１図に示す清報入力表示装置の動作につき説
明する。

鉛筆、ペン等の通常の筆記具や、指などによりて、透明
保護層１０上に、表示すべき情報のパターンを描くと、
その筆圧や指の圧力によって、透明圧電層１４の、圧力
が作用した部分に起電力が生ずる。この起電力は、Ｘ方
向透明電極１２とＹ方向電１！ｉ！、１６とによって、
起電力検出回路３８に送られ、起電力を導いたＸ方向透
明電極とＹ方向透明ｔｉの組合せによって、起電力の生
じた位置の座標が特定される。

起電力の生じた位置に関する清報は、メモＩＪ−４０Ｋ
貯えられたのち、表示′に極選択回路４２に転送される
。

表示電極選択回１ａｉ！５４２は、電源１７からの電流
な制御し、上記の如く転送されてきた清報に応じて、起
電力の生じた位置に対応する、液晶層２６の座標位置に
、透明電極２２，３０に２り電圧を印加する。

そうすると、液晶層２６の、電圧を印加された部分では
、通過光の偏向面が旋回しないので、この部分では保護
層１０から入射した光は偏光板３４で遮断されて入力清
報に応じたパターンが表示されることになる。この表示
パターンは、透明保護層１゜に手書きで描いた入力の情
報パターンと同一である、表示された情報パターンを消
去する場合には。

次の如き操作を行なう。即ち、表示画面全体を表示する
には図示されないスイッチにより表示部への駆動信号を
遮断すればよい。この場合、メモリー４０の内容は、そ
のまま保持されているので、同一内容？再度表示するこ
とも可能である。表示清報の一部のみを消去するときは
、消去したい部分なペン等（入力時と同一のものでよい
）でなぞると、その部分のみ表示部駆動信号が停止する
ようなプログラムを予め表示電極選択回路４２に組み込
んでおけばよい。この場合、消去信号の入力開始は選択
するスイッチを別に設ける必要がある。

なお、コンピューター等の他の機器からのｔ＊報信号も
、メモリー１９に外部から入力させることにより、同じ
く表示することができる。

矛２図は、本発明の別の実捲例を示している。

この実捲例において、情報入力表示素子は、表示部１０
０Ａ　　と、入力部２００Ａ　　とで構成されている。

なお、繁雑を避けるため、同一の機材については。

矛１図におけると、同じ符号を用いた。

入力部２００Ａ　は、透明保護層１０と偏光板１８と、
Ｘ方向透明電極１２と、透明圧電層１４と、Ｙ方向透明
電極１６とを積層してなり、表示部１００Ａ　は、Ｙ方
向透明電極１６．配向層２４．液晶層２６．配向層２８
゜Ｘ方向透明電極２２．透明基板３２．偏光板３４１反
射板５６ＶＣより構成されている。すなわち、この例に
おいては、Ｙ方向透明電極１６が、入力部の一方の透明
電極であり、同時に、表示部の一方の透明電極を兼ねて
いる。

液晶層２６の液晶としてはメモリー効果を有するものが
用いられる。

筆圧等により透明圧電層１４に生じた起電力の一部が、
Ｘ方向透明電極１２でとり出され、信号整形回路４６で
ノイズを除去されたのち、表示部１００ＡのＸ方向透明
電極２２に印加される。信号整形回路４６　は圧電層１
４に生じた電圧波形な、表示部１００Ａを駆動するのに
適した信号波形に変換するための回路である。一般に圧
電層に発生する電圧波形は高周波成分を含んだもので、
しかも応力が印加されつつあるときと、除去されつつあ
るときとでは極性が異なっている。表示部１００Ａ　　
を駆動するためには、一定値以上の電圧をもつ特定極性
（たとえばプラス）のパルス信号が必要である。したが
って、圧電層で発生した電圧信号を一部ダイオードを通
して極性を揃えたのち、ローパスフィルタを通して高周
波成分をカットするとともにツェナーダイオード等によ
り一定値以上の電圧信号のみを選択する。このような操
作をしたのち、表示部１００Ａ　Ｋ駆動信号として供給
する。一方、Ｙ方向については、透明圧電層１４で生じ
た起電力が、そのまま液晶変調用に用いられる。牙１図
に示す実捲例の場合と同じく、透明保護層１０の側から
入射した光が、液晶層で変調されて入力清報のパターン
と同一のパターンが表示される。

なお、メモリー効果を有する液晶としては、例えば双安
定ネマチック液晶や、強誘電性液晶等？あけることがで
きる。本実症例においては、液晶層２６がメモリー効果
をもっているため、入力部からペンを離して、表示部駆
動信号が電極から除かれても１表示部は表示状態をその
まま維持している。表示情報を消去する場合は、消去し
たい部分に相当する電極に、図示しない電源により表示
状態と逆方向の電場を与えて、液晶の分子配列をもとに
もどす。

液晶の光変調モードとして、動的散乱モードを用いるな
らば、偏光板１８．３４は不要である。カラーフィルタ
ーを用いることによって、カラー表示を行うことも可能
である。また、液晶駆動用に、薄ノ漠トランジスターを
利用することができる。さらに、反射板６６を用いるこ
となく、偏光板６４の側から自然光ケ入射させるように
しても良いし、反射板６６にかえて、適当な面状光源（
ｆｌえば、タングステンランプの光を拡散板で拡散させ
るようにした光源等）を用いることもできる。

さらに、入力部、表示部における１対の透明電極は、一
方を、ドツト状電極を２次元マトリックス的に配列した
ものとし、他方は、これらドツト状電極の配列全体に対
向する平面状電極としてもよい。

（効　果）以上、本発明によれば、新規な情報入力表示素子を提供
できる。この素子は上記の如き構成であるため、特殊な
ペンを要せず、通常の筆記具や指などでも容易に情報を
入力でき、また入力情報の検出に複雑な検知回路を必要
としない。

また、入力と表示を同一画面で行なえるので、コンパク
トに構成でき、操作性も良い。

なお、この情報入力表子素子は、手書き入力ワードプロ
セッサーの入力部や、電子黒板、ファク７ミリの入力部
等て幅広く利用することができる。

【図面の簡単な説明】

矛１図は、本発明の１実権例を説明するための図、矛２
図は、本発明の他の実捲例を説明するための図である。

Claims

【特許請求の範囲】表示部と入力部とを積層してなり、上記表示部は、液晶層と、この液晶層を挾持する１対の
配向層と、これら液晶層および１対の配向層を挾持し、
上記液晶層の所望の座標位置に電圧を印加する１対の透
明電極とを、少くとも有し、上記入力部は、透明圧電層
と、この透明圧電層を挾持して、透明圧電層に圧力によ
る起電力が生ずるとき、上記起電力の生じた位置の座標
を特定するための１対の透明電極と、素子表面を構成す
る透明保護層と、を少くとも有することを特徴とする、
情報入力表示素子。