JPH06301464A - Input device - Google Patents
Input deviceInfo
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- JPH06301464A JPH06301464A JP8356493A JP8356493A JPH06301464A JP H06301464 A JPH06301464 A JP H06301464A JP 8356493 A JP8356493 A JP 8356493A JP 8356493 A JP8356493 A JP 8356493A JP H06301464 A JPH06301464 A JP H06301464A
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- Liquid Crystal (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、表示機能を備えた入力
装置に関し、特にライトペンなどから光を照射すること
によって入力することができる入力装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input device having a display function, and more particularly to an input device capable of inputting by irradiating light from a light pen or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、幅広く使用されているパーソナル
コンピュータ、ワードプロセッサなどの電子機器は、キ
ーボード、マウス、トラックボール、デジタイザ、タブ
レットなどで実現される入力手段と、液晶素子、ＣＲＴ
（Cathode Ray Tube）などで実現される表示手段とを含
んで構成され、入力手段からの入力信号は、処理回路な
どで位置補正されて表示手段に入力される。上述したデ
ジタイザやタブレットは、ペンなどによって直接表示画
面に入力するものであるが、入力手段と表示手段とは電
気的に独立したものであって、両者を機械的に一体化さ
せただけのものであり、実質的にはキーボード、マウ
ス、トラックボールなどと同じようにして表示が行われ
ている。また、表示された画像は、画像データに変換さ
れて記憶手段に記憶され、必要に応じて読出されて再度
表示手段に表示される。したがって、画像を再度表示す
るときには、表示のための電力供給が必要である。2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices such as personal computers and word processors that have been widely used have input means such as a keyboard, a mouse, a trackball, a digitizer, and a tablet, a liquid crystal element, and a CRT.
(Cathode Ray Tube) and other display means are included, and an input signal from the input means is position-corrected by a processing circuit or the like and input to the display means. The digitizer and tablet described above are those that directly input to the display screen with a pen or the like, but the input means and the display means are electrically independent, and both are mechanically integrated. The display is performed in substantially the same manner as a keyboard, a mouse, a trackball, and the like. Further, the displayed image is converted into image data, stored in the storage means, read out as necessary, and displayed again on the display means. Therefore, when the image is displayed again, the power supply for the display is required.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述したような入力手
段と表示手段とは電気的に独立したものであるので、入
力手段からの入力信号を処理回路などで位置補正して表
示手段に入力する必要がある。また、デジタイザやタブ
レットなどの場合、入力手段と表示手段とを機械的に精
度よく一体化する必要がある。このような位置補正や一
体化には、手間や費用がかかるという問題があり、製造
業者にとっては経済的に大きな負担となる。Since the input means and the display means as described above are electrically independent, the input signal from the input means is position-corrected by a processing circuit or the like and input to the display means. There is a need. Further, in the case of a digitizer or a tablet, it is necessary to mechanically integrate the input means and the display means with high precision. There is a problem in that such position correction and integration require labor and cost, which is a great economical burden on the manufacturer.
【０００４】さらに、液晶素子に光導電層を設けて両者
に直列に電圧を印加するようにした液晶表示装置が提案
されているが、これは投影式の液晶表示装置であって、
書込み用の光および投写用の光が互いに液晶素子や光導
電層に入射しないようにする必要があり、液晶素子と光
導電層との間に光遮断層を設ける必要がある。Further, there has been proposed a liquid crystal display device in which a photoconductive layer is provided on a liquid crystal element and a voltage is applied in series to both of them, which is a projection type liquid crystal display device.
It is necessary to prevent the writing light and the projection light from entering the liquid crystal element and the photoconductive layer, and it is necessary to provide a light blocking layer between the liquid crystal element and the photoconductive layer.
【０００５】また、液晶の熱光学効果を利用して、たと
えばレーザー光を用いて局所的に加熱し、冷却すること
によって液晶分子の配向状態を制御して表示を行う液晶
表示装置が提案されているが、熱による制御が難しいこ
とや、液晶材料や電極材料の耐熱性および周囲温度の変
化に対する耐熱性などの点において問題が生じる。Further, there has been proposed a liquid crystal display device which utilizes the thermo-optical effect of liquid crystal to locally heat and cool, for example, laser light to control the alignment state of liquid crystal molecules to perform display. However, there are problems in that it is difficult to control by heat, heat resistance of liquid crystal materials and electrode materials, and heat resistance against changes in ambient temperature.
【０００６】本発明の目的は、表示機能を備え、入力位
置に直接対応した表示を実現することができる新規な入
力装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a novel input device having a display function and capable of realizing a display directly corresponding to an input position.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
方基板が透光性を有する一対の基板間であって、透光性
を有する一方基板側にネマティック液晶とコレステリッ
ク液晶とを含む液晶層を配置し、他方基板側に光によっ
てそのインピーダンスが変化する光導電層を配置し、前
記一方基板の液晶層側表面と他方基板の光導電層側表面
とに電極をそれぞれ形成し、前記透光性を有する一方基
板側に形成された電極が透明電極である液晶素子と、前
記液晶素子の一方基板側から液晶素子に向けて局所的に
光を照射して入力位置を指示する指示手段と、予め定め
られる基準周波数および予め定められる振幅の交流電圧
を発生する第１電源と、前記基準周波数以上の周波数で
あって、前記予め定められる振幅以上の振幅の交流電圧
を発生する第２電源と、入力時には、前記第１電源から
の交流電圧を前記液晶素子の電極間に印加し、消去時に
は、前記第２電源からの交流電圧を前記液晶素子の電極
間に印加する制御手段とを含むことを特徴とする入力装
置である。According to the present invention, a liquid crystal layer containing a nematic liquid crystal and a cholesteric liquid crystal is provided between a pair of substrates, at least one of which has a light-transmitting property, and the one substrate having a light-transmitting property. And a photoconductive layer whose impedance is changed by light on the other substrate side, and electrodes are formed on the liquid crystal layer side surface of the one substrate and the photoconductive layer side surface of the other substrate, respectively. A liquid crystal element in which the electrode formed on the one substrate side is a transparent electrode, and an indicating means for locally irradiating light from the one substrate side of the liquid crystal element toward the liquid crystal element to indicate the input position, A first power source that generates an AC voltage having a predetermined reference frequency and a predetermined amplitude, and a second power source that generates an AC voltage having a frequency equal to or higher than the reference frequency and having an amplitude equal to or higher than the predetermined amplitude. And a control means for applying an AC voltage from the first power supply between the electrodes of the liquid crystal element at the time of input and applying an AC voltage from the second power supply between the electrodes of the liquid crystal element at the time of erasing. It is an input device characterized in that.
【０００８】また本発明は、前記一方および他方基板に
それぞれ形成された電極が複数の帯状電極であり、入力
時に前記複数の帯状電極に流れる電流を検出する検出手
段を備え、前記制御手段は、前記検出手段からの出力に
基づいて入力位置を判定することを特徴とする。In the present invention, the electrodes respectively formed on the one and the other substrates are a plurality of strip-shaped electrodes, and a detection means for detecting a current flowing through the plurality of strip-shaped electrodes at the time of input is provided. It is characterized in that the input position is determined based on the output from the detecting means.
【０００９】また本発明は、前記基準周波数および前記
予め定められる振幅より大きい振幅の交流電圧を発生す
る第３電源と、画像信号発生手段とを備え、前記制御手
段は、前記画像信号発生手段からの画像信号に基づいて
第３電源からの交流電圧を前記複数の帯状電極に選択的
に印加することを特徴とする。The present invention further comprises a third power source for generating an AC voltage having an amplitude larger than the reference frequency and the predetermined amplitude, and an image signal generating means, and the control means includes the image signal generating means. The alternating voltage from the third power source is selectively applied to the plurality of strip-shaped electrodes based on the image signal.
【００１０】また本発明は、前記液晶層と光導電層との
間に特定の波長帯域の光のみを通過させるフィルタが配
置されていることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that a filter is arranged between the liquid crystal layer and the photoconductive layer so as to pass only light of a specific wavelength band.
【００１１】また本発明は、前記光導電層は、マトリク
ス状に配置される光導電材料と、前記光導電材料の隙間
を満たす絶縁材料とから成ることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the photoconductive layer comprises a photoconductive material arranged in a matrix and an insulating material filling a gap between the photoconductive materials.
【００１２】[0012]
【作用】本発明に従えば、入力装置は、液晶素子、指示
手段、第１電源、第２電源および制御手段を含んで構成
される。前記液晶素子は、透光性を有する一方基板、液
晶層、光導電層および他方基板がこの順番に配置され、
さらに前記一方基板の液晶層側表面および他方基板の光
導電層側表面には電極がそれぞれ形成されている。透光
性を有する一方基板側の電極は、透明電極とされる。前
記液晶層は、ネマティック液晶とコレステリック液晶と
を含み、メモリ効果を有する液晶としてG.H.Heilmeier
らによって既に見出された液晶材料で実現される。この
液晶材料は、１００Ｈｚ以下の周波数の交流電圧を印加
すると、動的散乱効果によって液晶分子が不規則に配列
するので、液晶層に入射した外光が散乱して白濁する。
一方、数１００Ｈｚ以上の周波数の交流電圧を印加する
と、液晶分子が電界方向に規則的に配列するので、電界
方向に対して平行に入射した外光が透過する。前記白濁
状態は、液晶のメモリ効果によって電圧を除去した後も
保持（メモリ）される。前記光導電層のインピーダンス
Ｒ１は、光を照射することによってインピーダンスＲ２
（＜Ｒ１）に変化する。According to the present invention, the input device comprises a liquid crystal element, an indicating means, a first power supply, a second power supply and a control means. The liquid crystal element has a light-transmitting one substrate, a liquid crystal layer, a photoconductive layer, and the other substrate arranged in this order,
Further, electrodes are formed on the liquid crystal layer side surface of the one substrate and the photoconductive layer side surface of the other substrate, respectively. The light-transmitting electrode on the substrate side is a transparent electrode. The liquid crystal layer includes a nematic liquid crystal and a cholesteric liquid crystal, and is a GH Heilmeier liquid crystal having a memory effect.
It is realized by the liquid crystal material already found by the authors. In this liquid crystal material, when an AC voltage having a frequency of 100 Hz or less is applied, liquid crystal molecules are randomly arranged due to a dynamic scattering effect, so that external light incident on the liquid crystal layer is scattered and becomes cloudy.
On the other hand, when an AC voltage having a frequency of several hundreds Hz or more is applied, the liquid crystal molecules are regularly arranged in the electric field direction, and thus external light incident parallel to the electric field direction is transmitted. The cloudy state is retained (memory) even after the voltage is removed by the memory effect of the liquid crystal. The impedance R1 of the photoconductive layer is changed to the impedance R2 by irradiating light.
(<R1).
【００１３】前記指示手段は、前記液晶素子の一方基板
側から液晶素子に向けて局所的に光を照射し、入力位置
を指示する。前記第１電源は、予め定められる基準周波
数Ｆ１であり、予め定められる振幅Ｔ１の交流電圧を発
生する入力用電源である。前記第２電源は、前記予め定
められる基準周波数Ｆ１よりも大きい周波数Ｆ２であ
り、前記予め定められる振幅Ｔ１以上の振幅Ｔ２の交流
電圧を発生する消去用電源である。前記制御手段は、入
力時と消去時とに対応して第１および第２電源からの交
流電圧を前記液晶素子の電極間にそれぞれ印加する。The pointing means locally irradiates the liquid crystal element with light from one substrate side of the liquid crystal element to indicate the input position. The first power supply is an input power supply which has a predetermined reference frequency F1 and generates an AC voltage having a predetermined amplitude T1. The second power supply is an erasing power supply that generates an AC voltage having a frequency F2 higher than the predetermined reference frequency F1 and an amplitude T2 that is equal to or larger than the predetermined amplitude T1. The control means applies an AC voltage from the first and second power supplies between the electrodes of the liquid crystal element in response to input and erase.
【００１４】入力時において、基板間に配置される液晶
分子は該基板に対して垂直となるように配列し、かつ液
晶素子の電極間には入力用の第１電源の交流電圧が印加
されているが、光導電層のインピーダンスがＲ１である
ので、液晶層には電圧が印加されない。指示手段から局
所的に光が照射されると、その部分の光導電層のインピ
ーダンスが低下してＲ２となり、液晶層に第１電源の交
流電圧が印加される。第１電源の基準周波数Ｆ１は液晶
層の液晶分子が動的散乱状態となる値、すなわち１００
Ｈｚ以下の値に定められる。このため、液晶分子は不規
則に配列し、入射した外光が散乱して白濁状態となる。
また、第１電源の振幅Ｔ１は、光導電層のインピーダン
スがＲ１のときには液晶層に電流が流れず、インピーダ
ンスがＲ２のときには液晶層に電流が流れて液晶分子が
動的散乱状態となるような値に定められる。このような
白濁状態は、液晶のメモリ効果によって電圧を除去した
後も保持されるので、表示のための電力が低減される。At the time of input, the liquid crystal molecules arranged between the substrates are arranged so as to be perpendicular to the substrates, and the AC voltage of the first power supply for input is applied between the electrodes of the liquid crystal element. However, since the impedance of the photoconductive layer is R1, no voltage is applied to the liquid crystal layer. When light is locally emitted from the indicating means, the impedance of the photoconductive layer in that portion is reduced to R2, and the AC voltage of the first power supply is applied to the liquid crystal layer. The reference frequency F1 of the first power source is a value at which the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are in a dynamic scattering state, that is, 100.
It is set to a value below Hz. For this reason, the liquid crystal molecules are irregularly arranged, and the incident external light is scattered to become a cloudy state.
The amplitude T1 of the first power supply is such that when the impedance of the photoconductive layer is R1, no current flows in the liquid crystal layer, and when the impedance is R2, current flows in the liquid crystal layer and the liquid crystal molecules are in a dynamic scattering state. Determined by the value. Since such a cloudy state is maintained even after the voltage is removed by the memory effect of the liquid crystal, the power for display is reduced.
【００１５】一方、消去用の第２電源の周波数Ｆ２は、
前記基準周波数Ｆ１よりも大きい値であり、液晶分子が
電界方向に配列する値、すなわち数１００Ｈｚ以上の値
に定められる。また、第２電源の振幅Ｔ２は、光導電層
のインピーダンスがＲ１のときに液晶層に電流が流れる
値であってもよいし、指示手段から局所的に光が照射さ
れて光導電層のインピーダンスが低下してＲ２となった
ときに液晶層に電流が流れる値であってもよく、すなわ
ち前記振幅Ｔ１以上の値に定められる。消去時におい
て、第２電源の交流電圧が印加されると、液晶分子が電
界方向、すなわち基板に対して垂直方向に規則的に配列
し、入射した外光が透過して透明状態となる。On the other hand, the frequency F2 of the second power source for erasing is
It is a value larger than the reference frequency F1 and is set to a value at which liquid crystal molecules are arranged in the electric field direction, that is, a value of several hundred Hz or more. Further, the amplitude T2 of the second power supply may be a value at which a current flows in the liquid crystal layer when the impedance of the photoconductive layer is R1, or the impedance of the photoconductive layer is obtained by locally irradiating light from the indicating means. May be a value at which a current flows in the liquid crystal layer when R is decreased to R2, that is, it is set to a value equal to or larger than the amplitude T1. When an AC voltage from the second power source is applied during erasing, liquid crystal molecules are regularly arranged in the direction of the electric field, that is, in the direction perpendicular to the substrate, and the incident external light is transmitted to be in a transparent state.
【００１６】したがって、指示手段によって入力した入
力位置が直接表示位置となり、位置ずれが生じることは
ない。また、従来のように入力手段からの入力信号を位
置補正する必要や、入力手段と表示手段とを機械的に一
体化する必要がなくなり、経済的負担が低減する。Therefore, the input position input by the instructing means directly becomes the display position, and there is no displacement. In addition, it is not necessary to correct the position of the input signal from the input unit or to mechanically integrate the input unit and the display unit as in the related art, and the economical burden is reduced.
【００１７】また本発明に従えば、前記入力装置の電極
は複数の帯状電極であり、前記入力装置は入力時におい
て複数の帯状電極に流れる電流を検出する検出手段を備
える。入力時において指示手段から局所的に光が照射さ
れると、前述と同様にその部分の光導電層のインピーダ
ンスが低下してＲ２となり、液晶層に第１電源の交流電
圧が印加されて白濁状態となる。また、検出手段が複数
の帯状電極のうち、光の照射部分に位置する帯状電極に
流れる電流を検出し、検出結果に基づいて制御手段が入
力位置を判定する。According to the invention, the electrodes of the input device are a plurality of strip electrodes, and the input device is provided with a detecting means for detecting a current flowing through the plurality of strip electrodes at the time of input. When light is locally emitted from the indicating means at the time of input, the impedance of the photoconductive layer in that portion is reduced to R2 as described above, and the AC voltage of the first power source is applied to the liquid crystal layer to cause a cloudy state. Becomes Further, the detection means detects a current flowing through the strip electrode located in the light irradiation portion of the plurality of strip electrodes, and the control means determines the input position based on the detection result.
【００１８】したがって、指示手段によって指示した入
力位置が直接表示位置となるとともに、入力位置（表示
位置）を電気的に検出することが可能となる。また、帯
状電極の幅を細くして本数を増加することによって位置
検出精度を向上することができる。検出結果は、他の表
示手段に入力したり、記憶手段に記憶したりすることが
できる。Therefore, the input position designated by the designating means becomes the direct display position, and the input position (display position) can be electrically detected. Further, the position detection accuracy can be improved by narrowing the width of the strip electrodes and increasing the number of the strip electrodes. The detection result can be input to another display unit or stored in the storage unit.
【００１９】さらに本発明に従えば、前記入力装置は、
第３電源と画像信号発生手段とを備える。第３電源は、
前記第１電源の基準周波数Ｆ１と同じ値に定められる周
波数Ｆ３であり、光導電層のインピーダンスがＲ１のと
きに液晶層に電流が流れるような値に定められる振幅Ｔ
３の交流電圧を発生する。前記制御手段は、画像信号発
生手段からの画像信号に基づいて、第３電源の交流電圧
を前記複数の帯状電極に選択的に印加する。これによっ
て、帯状電極の交差部分である画素が選択的に白濁状態
となり、液晶素子には画像が表示される。Further according to the invention, the input device is
A third power supply and an image signal generating means are provided. The third power source is
The frequency T3 is set to the same value as the reference frequency F1 of the first power source, and the amplitude T is set to a value such that a current flows through the liquid crystal layer when the impedance of the photoconductive layer is R1.
3 AC voltage is generated. The control means selectively applies the AC voltage of the third power supply to the plurality of strip electrodes based on the image signal from the image signal generation means. As a result, the pixels at the intersections of the strip electrodes are selectively turned into a cloudy state, and an image is displayed on the liquid crystal element.
【００２０】したがって、指示手段によって指示した入
力位置が直接表示位置となり、入力位置（表示位置）を
検出することが可能となるとともに、画像信号発生手段
からの入力に基づく表示を行うことが可能となる。Therefore, the input position instructed by the instructing means directly becomes the display position, the input position (display position) can be detected, and the display based on the input from the image signal generating means can be performed. Become.
【００２１】さらにまた本発明に従えば、前記入力装置
の液晶層と光導電層との間には、特定の波長帯域の光の
みを通過させるフィルタが配置される。前記特定の波長
帯域は、前記指示手段から照射される光の波長帯域とほ
ぼ一致するように設定される。Furthermore, according to the present invention, a filter is arranged between the liquid crystal layer and the photoconductive layer of the input device to allow only light of a specific wavelength band to pass therethrough. The specific wavelength band is set to substantially match the wavelength band of the light emitted from the indicating means.
【００２２】したがって、指示手段からの光の波長帯域
のみが選択的に入射されるので、周囲光によって光導電
層のインピーダンスが変化することがなくなる。このた
め、液晶層に安定した電圧を印加することが可能とな
り、表示特性の向上を図ることが可能となる。Therefore, since only the wavelength band of the light from the indicating means is selectively incident, the impedance of the photoconductive layer does not change due to the ambient light. Therefore, it is possible to apply a stable voltage to the liquid crystal layer and improve the display characteristics.
【００２３】さらにまた本発明に従えば、前記入力装置
の光導電層は、光導電材料と絶縁材料とから成る。光導
電材料はマトリクス状に配置され、該光導電材料の隙間
を満たすように絶縁材料が配置されている。Still further according to the invention, the photoconductive layer of the input device comprises a photoconductive material and an insulating material. The photoconductive materials are arranged in a matrix, and the insulating material is arranged so as to fill the gaps between the photoconductive materials.
【００２４】したがって、光導電層の光導電材料が絶縁
材料中にあるため、光照射時に光によって励起された電
子・正孔の平均自由行程が制限され、インピーダンスが
変化する領域が光照射した領域に近付く。このため、表
示領域が光照射した領域よりも大きくなることが抑制さ
れ、表示が高精細となって表示品位が向上する。マトリ
クス状の光導電材料の大きさを細かくすることによっ
て、さらに高精細な表示とすることができる。Therefore, since the photoconductive material of the photoconductive layer is in the insulating material, the mean free path of electrons / holes excited by light at the time of light irradiation is limited, and the area where the impedance changes is the area irradiated with light. Approach. Therefore, the display area is prevented from becoming larger than the light-irradiated area, the display becomes high definition, and the display quality is improved. By making the size of the matrix-shaped photoconductive material small, it is possible to achieve a higher definition display.
【００２５】[0025]
【実施例】図１は、本発明の第１の実施例である入力装
置１７の液晶素子１の構成を示す切欠き斜視図であり、
図２はその断面図である。液晶素子１は、透光性基板
２，７、透明電極３，６、液晶層４および光導電層５を
含んで構成される。透光性基板２，７間の基板２側には
液晶層４が配置され、基板７側には光導電層５が配置さ
れる。また、基板２の液晶層４側表面２ａと基板７の光
導電層５側表面７ａとには、その全面に透明電極３，６
がそれぞれ形成される。1 is a cutaway perspective view showing the structure of a liquid crystal element 1 of an input device 17 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view thereof. The liquid crystal element 1 is configured to include transparent substrates 2 and 7, transparent electrodes 3 and 6, a liquid crystal layer 4, and a photoconductive layer 5. A liquid crystal layer 4 is arranged on the substrate 2 side between the translucent substrates 2 and 7, and a photoconductive layer 5 is arranged on the substrate 7 side. Further, the transparent electrodes 3 and 6 are formed on the entire surfaces of the surface 2a of the substrate 2 on the liquid crystal layer 4 side and the surface 7a of the substrate 7 on the photoconductive layer 5 side.
Are formed respectively.
【００２６】透光性基板２，７は、たとえばガラスある
いはプラスチックで実現され、透明電極３，６は、たと
えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）あるいはネサ膜と称さ
れる酸化錫（ＳｎＯ2）で実現される。液晶層４は、負
の誘電異方性を有するネマティック液晶とコレステリッ
ク液晶とを重量比でおよそ９：１の割合で混合したもの
で実現される。該混合液晶は、メモリ効果を有する材料
としてG.H.Heilmeierらによって見出されたものであ
り、該混合液晶に１００Ｈｚ以下の周波数の電圧を印加
すると、動的散乱効果によって液晶分子が不規則に配列
し、入射光は散乱して白濁する。この白濁状態は、電圧
を除去した後も保持（メモリ）される。一方、数１００
Ｈｚ以上の周波数の電圧を印加すると、液晶分子が電界
方向に規則的に配向し、電界方向に対して平行に入射し
た光は液晶層を通過する。このような光散乱特性やメモ
リ特性は、コレステリック液晶の混合割合によって大き
く変わり、重量比で約１０％程度のときが比較的よい特
性を示すといわれている。また、液晶層４の厚みは、数
μｍ〜数十μｍとされる。The transparent substrates 2 and 7 are made of, for example, glass or plastic, and the transparent electrodes 3 and 6 are made of, for example, ITO (Indium Tin Oxide) or tin oxide (SnO 2 ) called a NES film. It The liquid crystal layer 4 is realized by mixing a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy and a cholesteric liquid crystal in a weight ratio of about 9: 1. The mixed liquid crystal was found by GH Heilmeier et al. As a material having a memory effect. When a voltage having a frequency of 100 Hz or less is applied to the mixed liquid crystal, liquid crystal molecules are randomly arranged due to a dynamic scattering effect, The incident light is scattered and becomes cloudy. This cloudy state is retained (memory) even after the voltage is removed. On the other hand, the number 100
When a voltage having a frequency of Hz or higher is applied, the liquid crystal molecules are regularly aligned in the direction of the electric field, and light incident parallel to the direction of the electric field passes through the liquid crystal layer. It is said that such light scattering characteristics and memory characteristics greatly change depending on the mixing ratio of the cholesteric liquid crystal, and show relatively good characteristics when the weight ratio is about 10%. The liquid crystal layer 4 has a thickness of several μm to several tens of μm.
【００２７】光導電層５は、少なくとも前記液晶層４の
液晶材料と化学的に反応せず、液晶層４に不純物などが
浸出して液晶層４の特性を損なわない材料が選択され、
たとえばアモルファスシリコン、ポリシリコン、ＺｎＳ
（硫化亜鉛）あるいはＺｎＳｅ（硫化セレン）が選ばれ
る。これらの材料は、通常（光が照射されないとき）は
絶縁体に近く、そのインピーダンスがＲ１であり、光が
照射されたときはそのインピーダンスが数桁程度低下し
てＲ２（《Ｒ１）となる。光が照射されないときの光導
電層５のインピーダンスＲ１は、前記液晶層４の印加交
流周波数に対するインピーダンスと同等、あるいはそれ
以上となるように材料設定される。For the photoconductive layer 5, a material is selected that does not chemically react with at least the liquid crystal material of the liquid crystal layer 4 and does not impair the characteristics of the liquid crystal layer 4 by leaching impurities or the like into the liquid crystal layer 4.
For example, amorphous silicon, polysilicon, ZnS
(Zinc sulfide) or ZnSe (selenium sulfide) is selected. These materials are usually close to an insulator (when not irradiated with light) and have an impedance of R1. When irradiated with light, the impedance is reduced by several orders of magnitude to become R2 (<< R1). The material is set so that the impedance R1 of the photoconductive layer 5 when light is not irradiated is equal to or higher than the impedance for the applied AC frequency of the liquid crystal layer 4.
【００２８】図３は、本発明の第１の実施例である入力
装置１７の構成を示す図である。入力装置１７は、前記
液晶素子１、ライトペン８、スイッチ１２、第１電源１
５および第２電源１６を含む。液晶素子１に向けて光１
１を照射する指示手段であるライトペン８は、光源９と
レンズ１０とを含んで構成される。光源９は、ＣＲＴ、
ＥＬ（Electroluminescent）素子、発光ダイオードなど
で実現され、前記光導電層５として用いられる材料に対
応した光源９が適宜用いられる。すなわち、光源９から
の光によって光導電層５のインピーダンスＲ１が低下し
てＲ２となる。光源９からの光は、レンズ１０で集光さ
れてライトペン８の先端部から出射する。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the input device 17 which is the first embodiment of the present invention. The input device 17 includes the liquid crystal element 1, the light pen 8, the switch 12, and the first power source 1.
5 and a second power supply 16. Light 1 toward the liquid crystal element 1
The light pen 8 which is an instruction means for irradiating 1 is configured to include a light source 9 and a lens 10. The light source 9 is a CRT,
A light source 9 which is realized by an EL (Electroluminescent) element, a light emitting diode, or the like and corresponds to the material used as the photoconductive layer 5 is appropriately used. That is, the light from the light source 9 reduces the impedance R1 of the photoconductive layer 5 to R2. The light from the light source 9 is condensed by the lens 10 and emitted from the tip of the light pen 8.
【００２９】前記透明電極３，６は、第１電源１５ある
いは第２電源１６を介して接続されている。電源１５，
１６の切換えは、透明電極３と電源１５あるいは電源１
６との間に設けられたスイッチ１２によって制御され
る。第１電源１５は、入力用の交流電源であり、振幅Ｔ
１および周波数Ｆ１に設定される。一方、第２電源１６
は、消去用の交流電源であり、振幅Ｔ２および周波数Ｆ
２に設定される。前記振幅Ｔ１と振幅Ｔ２とは、同じ値
に設定され、周波数Ｆ１と周波数Ｆ２とは、周波数Ｆ２
の方が大きくなるように設定される。また、振幅Ｔ１
（＝Ｔ２）は、光導電層５のインピーダンスがＲ２のと
きに印加されて、液晶層４の液晶分子４ａが動的散乱効
果によって不規則に配列する値、すなわち液晶層４の閾
値電圧の振幅を超えた値に設定される。周波数Ｆ１は、
液晶分子４ａが不規則に配列する、たとえば１００Ｈｚ
以下に設定され、周波数Ｆ２は、液晶分子４ａが電界方
向に規則的に配列する、たとえば数１００Ｈｚ以上に設
定される。該周波数Ｆ１，Ｆ２は、液晶層４として用い
られる液晶材料に対応して適宜設定される。The transparent electrodes 3 and 6 are connected via a first power source 15 or a second power source 16. Power supply 15,
Switching of 16 is performed by the transparent electrode 3 and the power source 15 or the power source 1.
It is controlled by a switch 12 provided between the switch 6 and the switch 6. The first power supply 15 is an input AC power supply and has an amplitude T
1 and frequency F1. On the other hand, the second power source 16
Is an erasing AC power supply, and has an amplitude T2 and a frequency F.
Set to 2. The amplitude T1 and the amplitude T2 are set to the same value, and the frequency F1 and the frequency F2 are equal to the frequency F2.
Is set to be larger. Also, the amplitude T1
(= T2) is a value that is applied when the impedance of the photoconductive layer 5 is R2 and the liquid crystal molecules 4a of the liquid crystal layer 4 are randomly arranged due to the dynamic scattering effect, that is, the amplitude of the threshold voltage of the liquid crystal layer 4. Is set to a value exceeding. The frequency F1 is
Liquid crystal molecules 4a are arranged irregularly, for example, 100 Hz
The frequency F2 is set as follows, and the liquid crystal molecules 4a are regularly arranged in the direction of the electric field, for example, several hundred Hz or more. The frequencies F1 and F2 are appropriately set according to the liquid crystal material used for the liquid crystal layer 4.
【００３０】液晶層４の液晶分子４ａは、初期状態にお
いて基板２，７に対して垂直方向に配向している。これ
は、たとえば透明電極３および光導電層５の液晶層４側
表面を垂直配向処理することで実現される。また、スイ
ッチ１２の端子１２ａと端子１２ｂとが接続されて電極
３，６間には第１電源１５からの交流電圧が印加されて
いる。しかしながら、光が照射されないときには、光導
電層５のインピーダンスＲ１が液晶層４の印加交流周波
数に対するインピーダンスと同等、あるいはそれ以上と
なるように設定されているので、電極３，６間の液晶層
４には閾値電圧に達するだけの交流電圧が印加されな
い。このため、液晶素子１の基板２側あるいは基板７側
から入射した外光は、液晶層４を通過して出射し、透明
な表示となっている。The liquid crystal molecules 4a of the liquid crystal layer 4 are aligned in the vertical direction with respect to the substrates 2 and 7 in the initial state. This is achieved, for example, by vertically aligning the surfaces of the transparent electrode 3 and the photoconductive layer 5 on the liquid crystal layer 4 side. Further, the terminal 12a and the terminal 12b of the switch 12 are connected to each other, and the AC voltage from the first power supply 15 is applied between the electrodes 3 and 6. However, when light is not irradiated, the impedance R1 of the photoconductive layer 5 is set to be equal to or higher than the impedance with respect to the applied AC frequency of the liquid crystal layer 4, so that the liquid crystal layer 4 between the electrodes 3 and 6 is set. Is not applied with an AC voltage that reaches the threshold voltage. For this reason, external light incident from the substrate 2 side or the substrate 7 side of the liquid crystal element 1 passes through the liquid crystal layer 4 and is emitted, resulting in a transparent display.
【００３１】入力（白濁表示）時には、液晶素子１の基
板１側に配置されるライトペン８から光１１が照射さ
れ、光導電層５の光照射された領域１４のインピーダン
スＲ１が低下してインピーダンスＲ２となる。このた
め、電極３，６間にある液晶層４の光照射された領域１
３には、閾値電圧以上の交流電圧が印加される。液晶層
４の領域１３に、たとえば１００Ｈｚ以下に設定される
周波数Ｆ１の交流電圧が印加されると、液晶分子４ａ
が、動的散乱効果によって不規則に配列する。このた
め、該領域１３に基板２側あるいは基板７側から入射し
た外光が散乱されて白濁表示となる。At the time of input (white turbidity display), light 11 is emitted from the light pen 8 arranged on the substrate 1 side of the liquid crystal element 1, and the impedance R1 of the light-irradiated region 14 of the photoconductive layer 5 is lowered to reduce the impedance. It becomes R2. Therefore, the light-irradiated region 1 of the liquid crystal layer 4 between the electrodes 3 and 6 is
An AC voltage equal to or higher than the threshold voltage is applied to 3. When an AC voltage having a frequency F1 set to, for example, 100 Hz or less is applied to the region 13 of the liquid crystal layer 4, the liquid crystal molecules 4a
However, they are randomly arranged due to the dynamic scattering effect. For this reason, external light incident on the region 13 from the substrate 2 side or the substrate 7 side is scattered, resulting in a cloudy display.
【００３２】一方、消去（透明表示）時には、スイッチ
１２の端子１２ａと端子１２ｃとが接続されて、電極
３，６間には第２電源１６からの交流電圧が印加され
る。光が照射されないときには、前述と同様に、光導電
層５のインピーダンスＲ１によって電極３，６間にある
液晶層４には閾値電圧に達するだけの交流電圧が印加さ
れない。しかしながら、ライトペン８から光１１が照射
されると、光導電層５のインピーダンスＲ１が低下して
インピーダンスＲ２となり、電極３，６間の液晶層４
に、閾値電圧以上の交流電圧が印加される。液晶層４
に、たとえば数１００Ｈｚ以上に設定される周波数Ｆ２
の交流電圧が印加されると、液晶分子４ａが電界方向、
すなわち基板２，７に対して垂直方向に規則的に配列す
る。このため、基板２側あるいは基板７側から入射した
外光は液晶層４を通過し、透明表示となる。On the other hand, at the time of erasing (transparent display), the terminals 12a and 12c of the switch 12 are connected to each other, and the AC voltage from the second power source 16 is applied between the electrodes 3 and 6. When the light is not irradiated, the AC voltage sufficient to reach the threshold voltage is not applied to the liquid crystal layer 4 between the electrodes 3 and 6 due to the impedance R1 of the photoconductive layer 5, as described above. However, when the light 11 is emitted from the light pen 8, the impedance R1 of the photoconductive layer 5 is reduced to the impedance R2, and the liquid crystal layer 4 between the electrodes 3 and 6 is formed.
, An alternating voltage equal to or higher than the threshold voltage is applied. Liquid crystal layer 4
, The frequency F2 set to, for example, several hundred Hz or more
When the AC voltage of is applied, the liquid crystal molecules 4a move in the electric field direction,
That is, they are regularly arranged in the direction perpendicular to the substrates 2 and 7. Therefore, the external light incident from the substrate 2 side or the substrate 7 side passes through the liquid crystal layer 4 and becomes a transparent display.
【００３３】白濁表示部分の消去方法は、上記方法に限
らず、他の方法で行っても構わない。たとえば、表示画
面の全面を消去するために、ライトペン８を用いる代わ
りに画面全面に光照射することができる照射手段を用い
ても構わない。この場合、照射手段は液晶素子１の基板
７側に配置することが利便性の点から好ましい。また、
光照射する代わりに液晶層４の閾値電圧よりもさらに高
い電圧、すなわち液晶層４の液晶分子４ａが電界方向に
配列する振幅の交流電圧を印加し、画面全面を消去して
も構わない。たとえば、液晶分子４ａが電界方向に配列
する電圧を１０Ｖとし、液晶層４と光導電層５とのイン
ピーダンスが等しいとすると、電極３，６間に２０Ｖ以
上の電圧を印加すれば、液晶層４に１０Ｖ以上の電圧が
印加され、画面全面を消去することができる。The method of erasing the white turbidity display portion is not limited to the above method, and other methods may be used. For example, in order to erase the entire surface of the display screen, instead of using the light pen 8, an irradiation means capable of irradiating the entire surface of the screen may be used. In this case, it is preferable that the irradiation means is arranged on the substrate 7 side of the liquid crystal element 1 in terms of convenience. Also,
Instead of irradiating with light, a voltage higher than the threshold voltage of the liquid crystal layer 4, that is, an AC voltage having an amplitude in which the liquid crystal molecules 4a of the liquid crystal layer 4 are arranged in the electric field direction may be applied to erase the entire screen. For example, assuming that the voltage at which the liquid crystal molecules 4a are arranged in the direction of the electric field is 10V and the impedances of the liquid crystal layer 4 and the photoconductive layer 5 are equal, if a voltage of 20V or more is applied between the electrodes 3 and 6, the liquid crystal layer 4 is formed. A voltage of 10 V or more is applied to the screen to erase the entire screen.
【００３４】本実施例では、透光性基板２，７と、透明
電極３，６とを用いたが、たとえば表示面を基板２側と
すれば、電極６および基板７を透光性とする必要はなく
不透明であっても構わない。ただし、前述した照射手段
を基板７側に配置する場合は、透光性を有する基板７お
よび電極６が用いられる。In this embodiment, the transparent substrates 2 and 7 and the transparent electrodes 3 and 6 are used, but if the display surface is the substrate 2 side, the electrodes 6 and 7 are transparent. It is not necessary and may be opaque. However, when arranging the above-mentioned irradiation means on the substrate 7 side, the substrate 7 and the electrode 6 having translucency are used.
【００３５】以上のように本実施例の入力装置１７は、
ライトペン８からの光で指示した入力位置が直接表示位
置となるものである。また、用いられる液晶材料はメモ
リ特性を有するものであり、電圧を除去した後も表示が
保持される。したがって、入力位置と表示位置とがずれ
ることはなく、従来のように入力手段からの入力信号を
位置補正する必要や、入力手段と表示手段とを機械的に
精度よく一体化する必要がなくなり、経済的な負担が低
減する。また、消費電力が低減される。このため、「電
子メモ」と称されるような表示装置として用いることが
できる。As described above, the input device 17 of this embodiment is
The input position designated by the light from the light pen 8 directly becomes the display position. Further, the liquid crystal material used has a memory characteristic, and the display is retained even after the voltage is removed. Therefore, there is no deviation between the input position and the display position, and it is not necessary to correct the position of the input signal from the input unit as in the conventional case, and it is not necessary to mechanically integrate the input unit and the display unit with high precision. Economic burden is reduced. In addition, power consumption is reduced. Therefore, it can be used as a display device called “electronic memo”.
【００３６】図４は、本発明の第２の実施例である入力
装置３４の液晶素子２１の構成を示す切欠き斜視図であ
る。第２の実施例の入力装置３４では、入力時に分極に
よって液晶層４に流れる電流を検出し、入力位置の検出
を行うことを特徴とする。このため、液晶素子２１は、
前記液晶素子１とほぼ同じ構成とされるが、透明電極
３，６が帯状電極であり、等間隔に複数形成され、また
透明電極３，６が互いに直交するように形成されてい
る。帯状電極３，６の幅を細くして、本数を増加するこ
とによって、位置検出精度を向上することが可能とな
る。FIG. 4 is a cutaway perspective view showing the structure of the liquid crystal element 21 of the input device 34 according to the second embodiment of the present invention. The input device 34 of the second embodiment is characterized in that the input position is detected by detecting the current flowing in the liquid crystal layer 4 due to polarization at the time of input. Therefore, the liquid crystal element 21
Although the liquid crystal device 1 has almost the same structure as the liquid crystal device 1, the transparent electrodes 3 and 6 are strip electrodes, and a plurality of transparent electrodes 3 and 6 are formed at equal intervals, and the transparent electrodes 3 and 6 are formed to be orthogonal to each other. The position detection accuracy can be improved by reducing the width of the strip electrodes 3 and 6 and increasing the number thereof.
【００３７】図５は、第２の実施例である入力装置３４
の電気的構成を示すブロック図である。液晶素子２１の
複数の帯状の透明電極３，６であって、電極３，６の長
手方向の一方端部に形成される端子は、それぞれ駆動回
路２２，２３に接続される。駆動回路２２は、制御回路
３０の制御に基づいて駆動回路２２内に設けられる電源
切換回路２４の電源２６，２８を切換え、透明電極３に
前記電源２６，２８からの交流電圧を印加する。駆動回
路２３は、前記回路２２と同様に、制御回路３０の制御
に基づいて駆動回路２３内に設けられる電源切換回路２
５の電源２７，２９を切換え、透明電極６に前記電源２
７，２９からの交流電圧を印加する。電源２６，２７
は、前述した第１電源１５に対応し、入力用の交流電
圧、すなわち振幅Ｔ１および周波数Ｆ１を発生する。ま
た、電源２８，２９は、第２電源１６に対応し、消去用
の交流電圧、すなわち振幅Ｔ２および周波数Ｆ２を発生
する。前記駆動回路２２，２３と電極３，６の端子との
間には、電流検出回路３２，３３がそれぞれ接続され
る。電流検出回路３２，３３は、それぞれ複数の帯状電
極３，６に電流が流れたかどうかを検出する回路であ
り、検出結果は制御回路３０に入力されて、たとえば記
憶回路３１に記憶される。FIG. 5 shows an input device 34 according to the second embodiment.
3 is a block diagram showing the electrical configuration of FIG. The plurality of strip-shaped transparent electrodes 3 and 6 of the liquid crystal element 21 and the terminals formed at one end of the electrodes 3 and 6 in the longitudinal direction are connected to the drive circuits 22 and 23, respectively. The drive circuit 22 switches the power supplies 26 and 28 of the power supply switching circuit 24 provided in the drive circuit 22 under the control of the control circuit 30 and applies the AC voltage from the power supplies 26 and 28 to the transparent electrode 3. The drive circuit 23, like the circuit 22, is provided in the drive circuit 23 under the control of the control circuit 30.
5, the power source 27, 29 is switched to the transparent electrode 6 and the power source 2
The alternating voltage from 7, 29 is applied. Power supply 26, 27
Corresponds to the above-mentioned first power supply 15 and generates an AC voltage for input, that is, an amplitude T1 and a frequency F1. The power supplies 28 and 29 correspond to the second power supply 16 and generate an erasing AC voltage, that is, an amplitude T2 and a frequency F2. Current detection circuits 32 and 33 are connected between the drive circuits 22 and 23 and the terminals of the electrodes 3 and 6, respectively. The current detection circuits 32 and 33 are circuits that detect whether or not a current has flowed through the plurality of strip electrodes 3 and 6, respectively. The detection result is input to the control circuit 30 and stored in, for example, the storage circuit 31.
【００３８】第１の実施例と同様にして指示手段である
ライトペンから光が照射されると、光導電層５のインピ
ーダンスＲ１が低下してインピーダンスＲ２となり、液
晶層４に電源２６，２７からの交流電圧が印加されて白
濁表示となる。このとき、光導電層５には光電流が流れ
るが、同時に電極３，６間が導通して液晶層４に分極に
よる電流が流れる。電流検出回路３２，３３は、この分
極によって液晶層４に流れて電極３，６に流れた電流を
検出する。制御回路３０は、複数の帯状電極３，６の中
から電流が流れた電極３，６を検出し、入力位置、すな
わち表示位置を、たとえばＸ−Ｙ座標に変換して出力す
る。この座標は、記憶回路３１に記憶される。記憶回路
３１に記憶された座標は、必要に応じて読出され、たと
えば他の表示手段に表示される。When light is emitted from the light pen which is the indicating means in the same manner as in the first embodiment, the impedance R1 of the photoconductive layer 5 is lowered to the impedance R2, and the liquid crystal layer 4 is supplied with power from the power sources 26 and 27. AC voltage is applied and the display becomes cloudy. At this time, a photocurrent flows through the photoconductive layer 5, but at the same time, the electrodes 3 and 6 are electrically connected to each other, and a current due to polarization flows through the liquid crystal layer 4. The current detection circuits 32 and 33 detect the current flowing through the liquid crystal layer 4 and the electrodes 3 and 6 due to this polarization. The control circuit 30 detects the electrodes 3 and 6 to which a current has flowed from among the plurality of strip electrodes 3 and 6, and converts the input position, that is, the display position, into, for example, XY coordinates and outputs it. The coordinates are stored in the storage circuit 31. The coordinates stored in the storage circuit 31 are read as needed and displayed on, for example, another display means.
【００３９】図６は、本発明の第３の実施例である入力
装置３７の電気的構成を示すブロック図である。入力装
置３７は、前述した入力装置３４とほぼ同じように構成
されるが、電源切換回路２４，２５内に第３電源３５，
３６が設けられ、制御回路３０に画像信号発生回路４２
が接続されていることを特徴とする。第３電源３５，３
６は、振幅Ｔ３および周波数Ｆ３を発生する交流電源で
ある。振幅Ｔ３は、光導電層５に光が照射されないと
き、すなわち光導電層５のインピーダンスがＲ１のとき
に液晶層４に印加されて、液晶層４の液晶分子４ａが動
的散乱効果によって不規則に配列する値に設定される。
したがって、前記振幅Ｔ１，Ｔ２よりも大きい値に設定
される。また、周波数Ｆ３は、前記周波数Ｆ１，Ｆ２と
同じ値に設定される。FIG. 6 is a block diagram showing the electrical configuration of the input device 37 according to the third embodiment of the present invention. The input device 37 is configured in substantially the same manner as the input device 34 described above, except that the third power supply 35,
36, the control circuit 30 is provided with an image signal generation circuit 42.
Is connected. Third power supply 35, 3
Reference numeral 6 is an AC power supply that generates an amplitude T3 and a frequency F3. The amplitude T3 is applied to the liquid crystal layer 4 when the photoconductive layer 5 is not irradiated with light, that is, when the impedance of the photoconductive layer 5 is R1, and the liquid crystal molecules 4a of the liquid crystal layer 4 are irregular due to the dynamic scattering effect. Set to the value to be arrayed in.
Therefore, it is set to a value larger than the amplitudes T1 and T2. The frequency F3 is set to the same value as the frequencies F1 and F2.
【００４０】このような入力装置３７では、前記入力装
置３４と同様に、ライトペンからの光によって表示が行
われ、また入力位置（表示位置）を検出することも可能
である。さらに、制御回路３０は、画像信号発生回路４
２からの画像信号に基づいて、第３電源３５，３６から
の交流電圧を電極３，６に選択的に印加する。このた
め、前記画像信号に基づく表示が実施される。In the input device 37 as described above, display is performed by the light from the light pen similarly to the input device 34, and the input position (display position) can be detected. Further, the control circuit 30 includes the image signal generation circuit 4
The alternating voltage from the third power supplies 35 and 36 is selectively applied to the electrodes 3 and 6 based on the image signal from 2. Therefore, the display based on the image signal is performed.
【００４１】図７は、本発明の第４の実施例である入力
装置の液晶素子３９の構成を示す切欠き斜視図である。
液晶素子３９は、前記液晶素子２１とほぼ同じように構
成されるが、液晶層４と光導電層５との間に特定の波長
帯域の光のみを通過させる光フィルタ３８が配置されて
いることを特徴とする。前記特定の波長帯域は、ライト
ペンからの光の波長帯域とほぼ一致するように設定され
る。光導電層５として用いられる材料は、広い波長帯域
にわたって感応する特性をもっているので、ライトペン
からの光以外の、たとえば周囲光にも感応する。ライト
ペンからの光強度を周囲光より十分に強くし、印加する
電圧を適切に設定することによって周囲光による不都合
はほとんど生じないが、特に明るい環境下で使用する場
合、周囲光によって光導電層５のインピーダンスＲ１が
低下してしまい、液晶層４に印加する電圧が不安定にな
って表示品位が低下する。FIG. 7 is a cutaway perspective view showing the structure of the liquid crystal element 39 of the input device according to the fourth embodiment of the present invention.
The liquid crystal element 39 has substantially the same structure as that of the liquid crystal element 21, but an optical filter 38 that allows only light of a specific wavelength band to pass therethrough is disposed between the liquid crystal layer 4 and the photoconductive layer 5. Is characterized by. The specific wavelength band is set to substantially match the wavelength band of light from the light pen. The material used as the photoconductive layer 5 has a property of being sensitive over a wide wavelength band, and thus is also sensitive to ambient light other than light from the light pen. By setting the light intensity from the light pen sufficiently higher than the ambient light and setting the applied voltage appropriately, the inconvenience caused by the ambient light will hardly occur, but when used in a bright environment, the photoconductive layer is affected by the ambient light. The impedance R1 of No. 5 decreases, the voltage applied to the liquid crystal layer 4 becomes unstable, and the display quality deteriorates.
【００４２】しかしながら、本実施例の液晶素子３９に
は、たとえばライトペンからの光のみを通過させる光フ
ィルタ３８が設けられるので、周囲光の影響はなくな
り、光導電層５のインピーダンスＲ１が低下することは
なくなる。このため、液晶層４に安定した電圧を印加す
ることが可能となって表示品位が低下することはなくな
る。ただし、光フィルタ３８が絶縁性材料から成ると、
液晶層４に十分な電圧が印加されないので、導電性材料
から成る光フィルタ３８を用いることが好ましい。この
ような光フィルタ３８は、前述した入力装置１７，３
４，３７などに好適に用いられる。However, since the liquid crystal element 39 of this embodiment is provided with the optical filter 38 which allows only the light from the light pen to pass therethrough, for example, the influence of ambient light is eliminated and the impedance R1 of the photoconductive layer 5 is lowered. Things will disappear. Therefore, a stable voltage can be applied to the liquid crystal layer 4 and the display quality does not deteriorate. However, if the optical filter 38 is made of an insulating material,
Since a sufficient voltage is not applied to the liquid crystal layer 4, it is preferable to use the optical filter 38 made of a conductive material. Such an optical filter 38 is provided in the input device 17, 3 described above.
It is preferably used for 4, 37 and the like.
【００４３】図８は、本発明の第５の実施例である入力
装置の液晶素子４１の構成を示す切欠き斜視図であり、
図９はその断面図である。液晶素子４１は前記液晶素子
１とほぼ同じように構成されるが、光導電層５が光導電
材料５ａと絶縁材料４０とから成ることを特徴とする。
光導電層５として用いられる光導電材料は、光励起によ
って発生した電子・正孔が移動してそのインピーダンス
が変化するものであるが、光導電材料によっては光励起
された電子・正孔の平均自由行程が長くなり、前記光導
電層５内での拡散が大きくなる。すなわち、基板２，７
に対して平行方向への拡散も大きくなるので、ライトペ
ンから光照射した領域よりも大きな領域の光導電層５の
インピーダンスが低下することとなり、表示領域が光照
射した領域よりも大きくなってしまう。このため、表示
ににじみが生じ、表示品位が低下する。FIG. 8 is a cutaway perspective view showing the structure of the liquid crystal element 41 of the input device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view thereof. The liquid crystal element 41 is constructed in substantially the same manner as the liquid crystal element 1, but is characterized in that the photoconductive layer 5 comprises a photoconductive material 5a and an insulating material 40.
The photoconductive material used as the photoconductive layer 5 is one in which electrons / holes generated by photoexcitation move and its impedance changes, but depending on the photoconductive material, the mean free path of photoexcited electrons / holes. Becomes longer, and diffusion in the photoconductive layer 5 becomes larger. That is, the substrates 2 and 7
Since the diffusion in the parallel direction also becomes large, the impedance of the photoconductive layer 5 in a region larger than the region irradiated with light from the light pen decreases, and the display region becomes larger than the region irradiated with light. . Therefore, bleeding occurs in the display and the display quality is degraded.
【００４４】本実施例の液晶素子４１では、光導電材料
５ａがマトリクス状に形成され、その隙間を満たすよう
に絶縁材料４０が形成されている。このため、光励起さ
れた電子・正孔の平均自由行程が長くても光導電層５内
での拡散が大きくなることはない。したがって、光照射
した領域よりも大きな領域の光導電層５のインピーダン
スが低下することはなくなる。このため、表示領域が大
きくなることはなくなり、表示が高精細化されて表示品
位が向上する。In the liquid crystal element 41 of this embodiment, the photoconductive material 5a is formed in a matrix, and the insulating material 40 is formed so as to fill the gap. Therefore, even if the photon-excited electron / hole has a long mean free path, the diffusion in the photoconductive layer 5 does not increase. Therefore, the impedance of the photoconductive layer 5 in a region larger than the light-irradiated region does not decrease. Therefore, the display area does not become large, the display is made finer, and the display quality is improved.
【００４５】このような構成の光導電層５は、前述した
液晶素子１，２１，３９などにも適用することができ、
また光導電材料５ａの大きさを細かくすることによっ
て、さらに高精細な表示とすることができる。なお、第
２〜第４の実施例のように、透明電極を帯状とした場
合、光導電材料５ａのマトリクスの大きさを透明電極の
幅の数分の１から数十分の１の大きさとすると、良好な
表示が得られる。The photoconductive layer 5 having such a structure can be applied to the above-mentioned liquid crystal elements 1, 21, 39, etc.,
Further, by making the size of the photoconductive material 5a small, it is possible to realize a higher definition display. When the transparent electrodes are strip-shaped as in the second to fourth embodiments, the size of the matrix of the photoconductive material 5a is set to a fraction of the width of the transparent electrodes to a few tenths. Then, a good display can be obtained.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、指示手段
によって指示した入力位置が直接表示位置となり、位置
ずれが生じることはなくなる。このため、従来のように
位置補正する必要や、入力手段と表示手段とを機械的に
精度よく一体化する必要はなくなり、経済的な負担が低
減する。また、使用する液晶材料は、メモリ効果をもっ
ているので、入力時の交流電圧を除去しても、表示が保
持される。このため、表示のための電力が低減される。As described above, according to the present invention, the input position pointed by the pointing means directly becomes the display position, and the position shift does not occur. Therefore, it is not necessary to correct the position and mechanically and accurately integrate the input means and the display means as in the conventional case, and the economical burden is reduced. In addition, since the liquid crystal material used has a memory effect, the display is retained even if the AC voltage at the time of input is removed. Therefore, the power for display is reduced.
【００４７】また本発明によれば、指示手段によって指
示した入力位置が直接表示位置となるとともに、入力位
置（表示位置）を電気的に検出することが可能となる。Further, according to the present invention, the input position pointed by the pointing means directly becomes the display position, and the input position (display position) can be electrically detected.
【００４８】さらに本発明によれば、上記効果に加え
て、画像信号発生手段からの入力に基づく表示を行うこ
とが可能となる。Further, according to the present invention, in addition to the above effects, it is possible to perform display based on the input from the image signal generating means.
【００４９】さらに本発明によれば、周囲光の影響を受
けることなく、安定した電圧を印加することが可能とな
り、表示特性が向上する。Further, according to the present invention, it becomes possible to apply a stable voltage without being affected by ambient light, and display characteristics are improved.
【００５０】さらに本発明によれば、表示領域が光を照
射した領域よりも大きくなることが低減され、表示が高
精細化されて表示品位が向上する。Further, according to the present invention, the display area is prevented from becoming larger than the light-irradiated area, the display is made finer, and the display quality is improved.
【図１】本発明の第１の実施例である入力装置１７の液
晶素子１の構成を示す切欠き斜視図である。FIG. 1 is a cutaway perspective view showing a configuration of a liquid crystal element 1 of an input device 17 according to a first embodiment of the present invention.
【図２】前記液晶素子１の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal element 1.
【図３】入力装置１７の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an input device 17.
【図４】本発明の第２の実施例である入力装置３４の液
晶素子２１の構成を示す切欠き斜視図である。FIG. 4 is a cutaway perspective view showing a configuration of a liquid crystal element 21 of an input device 34 which is a second embodiment of the present invention.
【図５】入力装置３４の電気的構成を示すブロック図で
ある。5 is a block diagram showing an electrical configuration of the input device 34. FIG.
【図６】本発明の第３の実施例である入力装置３７の電
気的構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of an input device 37 which is a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第４の実施例である入力装置の液晶素
子３９の構成を示す切欠き斜視図である。FIG. 7 is a cutaway perspective view showing a configuration of a liquid crystal element 39 of the input device according to the fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第５の実施例である入力装置の液晶素
子４１の構成を示す切欠き斜視図である。FIG. 8 is a cutaway perspective view showing a configuration of a liquid crystal element 41 of an input device which is a fifth embodiment of the invention.
【図９】前記液晶素子４１の断面図である。9 is a cross-sectional view of the liquid crystal element 41. FIG.
１，２１，３９，４１ 液晶素子 ２，７ 透光性基板 ３，６ 透明電極 ４ 液晶層 ４ａ 液晶分子 ５ 光導電層 ５ａ 光導電材料 ８ ライトペン ９ 光源 １１ 光 １２ スイッチ １５，２６，２７ 第１電源 １６，２８，２９ 第２電源 １７，３４，３７ 入力装置 ２２，２３ 駆動回路 ２４，２５ 電源切換回路 ３０ 制御回路 ３２，３３ 電流検出回路 ３５，３６ 第３電源 ３８ 光フィルタ ４０ 絶縁材料 ４２ 画像信号発生回路 1, 21, 39, 41 Liquid crystal element 2, 7 Transparent substrate 3, 6 Transparent electrode 4 Liquid crystal layer 4a Liquid crystal molecule 5 Photoconductive layer 5a Photoconductive material 8 Light pen 9 Light source 11 Light 12 Switch 15, 26, 27th 1 power supply 16, 28, 29 second power supply 17, 34, 37 input device 22, 23 drive circuit 24, 25 power supply switching circuit 30 control circuit 32, 33 current detection circuit 35, 36 third power supply 38 optical filter 40 insulating material 42 Image signal generation circuit
Claims (5)
対の基板間であって、透光性を有する一方基板側にネマ
ティック液晶とコレステリック液晶とを含む液晶層を配
置し、他方基板側に光によってそのインピーダンスが変
化する光導電層を配置し、前記一方基板の液晶層側表面
と他方基板の光導電層側表面とに電極をそれぞれ形成
し、前記透光性を有する一方基板側に形成された電極が
透明電極である液晶素子と、 前記液晶素子の一方基板側から液晶素子に向けて局所的
に光を照射して入力位置を指示する指示手段と、 予め定められる基準周波数および予め定められる振幅の
交流電圧を発生する第１電源と、 前記基準周波数以上の周波数であって、前記予め定めら
れる振幅以上の振幅の交流電圧を発生する第２電源と、 入力時には、前記第１電源からの交流電圧を前記液晶素
子の電極間に印加し、消去時には、前記第２電源からの
交流電圧を前記液晶素子の電極間に印加する制御手段と
を含むことを特徴とする入力装置。1. A liquid crystal layer containing a nematic liquid crystal and a cholesteric liquid crystal is disposed on one light-transmitting substrate side between a pair of substrates having at least one light-transmitting substrate, and a light-transmitting layer is provided on the other substrate side. A photoconductive layer whose impedance is changed by is arranged, and electrodes are formed on the liquid crystal layer side surface of the one substrate and the photoconductive layer side surface of the other substrate, respectively, and are formed on the one substrate side having the light transmitting property. A liquid crystal element in which the electrode is a transparent electrode, an instruction means for locally irradiating light toward the liquid crystal element from one substrate side of the liquid crystal element, and indicating an input position, a predetermined reference frequency and a predetermined A first power supply that generates an AC voltage with an amplitude; a second power supply that generates an AC voltage with a frequency equal to or higher than the reference frequency and having an amplitude equal to or higher than the predetermined amplitude; An input device comprising: a control means for applying an AC voltage from one power source between the electrodes of the liquid crystal element and applying an AC voltage from the second power source between the electrodes of the liquid crystal element at the time of erasing. .
された電極が複数の帯状電極であり、 入力時に前記複数の帯状電極に流れる電流を検出する検
出手段を備え、 前記制御手段は、前記検出手段からの出力に基づいて入
力位置を判定することを特徴とする請求項１記載の入力
装置。2. An electrode formed on each of the one and the other substrates is a plurality of strip electrodes, and a detection unit that detects a current flowing through the plurality of strip electrodes at the time of input is provided, and the control unit includes the detection unit. The input device according to claim 1, wherein the input position is determined based on an output from the input device.
る振幅より大きい振幅の交流電圧を発生する第３電源
と、 画像信号発生手段とを備え、 前記制御手段は、前記画像信号発生手段からの画像信号
に基づいて第３電源からの交流電圧を前記複数の帯状電
極に選択的に印加することを特徴とする請求項２記載の
入力装置。3. A third power supply for generating an AC voltage having an amplitude larger than the reference frequency and the predetermined amplitude, and an image signal generating means, wherein the control means has an image signal from the image signal generating means. The input device according to claim 2, wherein an AC voltage from a third power source is selectively applied to the plurality of strip electrodes based on the above.
長帯域の光のみを通過させるフィルタが配置されている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の入力装
置。4. The input device according to claim 1, wherein a filter that allows only light in a specific wavelength band to pass therethrough is arranged between the liquid crystal layer and the photoconductive layer.
れる光導電材料と、前記光導電材料の隙間を満たす絶縁
材料とから成ることを特徴とする請求項１、２、３また
は４記載の入力装置。5. The photoconductive layer comprises a photoconductive material arranged in a matrix and an insulating material filling a gap between the photoconductive materials. Input device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8356493A JPH06301464A (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Input device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8356493A JPH06301464A (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Input device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06301464A true JPH06301464A (en) | 1994-10-28 |
Family
ID=13806018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8356493A Pending JPH06301464A (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Input device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06301464A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100955416B1 (en) * | 2002-09-27 | 2010-05-04 | 인더스트리얼 테크놀로지 리써치 인스티튜트 | Cholesteric liquid crystal display system |
| CN114822436A (en) * | 2022-04-13 | 2022-07-29 | 山东蓝贝思特教装集团股份有限公司 | Liquid crystal writing device with photoelectric detection function and method |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP8356493A patent/JPH06301464A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100955416B1 (en) * | 2002-09-27 | 2010-05-04 | 인더스트리얼 테크놀로지 리써치 인스티튜트 | Cholesteric liquid crystal display system |
| CN114822436A (en) * | 2022-04-13 | 2022-07-29 | 山东蓝贝思特教装集团股份有限公司 | Liquid crystal writing device with photoelectric detection function and method |
| CN114822436B (en) * | 2022-04-13 | 2023-12-08 | 山东蓝贝思特教装集团股份有限公司 | Liquid crystal writing device with photoelectric detection function and method |
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