JPH07225371A

JPH07225371A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07225371A
Application number: JP1743194A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Kawamura; 啓溢河村; Katsumi Obara; 克美小原; Seiji Kumada; 政治熊田; Kiyoshige Kinugawa; 清重衣川; Kiju Endo; 喜重遠藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1994-02-14
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示基板側からの光の透過率を高くし、
且つ、外来光の反射も防止して、表示品質、表示画像の
見易さ、コントラストを向上する。【構成】液晶表示基板62と、この液晶表示基板の裏面
側に配置されたタブレットボード66とを備え、液晶表示
基板の表示面側にスタイラスをなぞることによりスタイ
ラスの軌跡をタブレットボードが検知し、この検知に基
づいて液晶表示基板の表示面に該軌跡を表示するもので
あり、液晶表示基板の表示面側に前記スタイラスがなぞ
られる透明基板が配置されている液晶表示基板におい
て、前記スタイラスがなぞられる透明基板の表面に少な
くともノングレア処理が施され該透明基板の裏面、また
は前記液晶表示基板の前記透明基板に対向する面の少な
くとも一方に超微粒子による反射防止処理を施した。

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、
液晶表示基板と、この液晶表示基板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、上記液晶表示基板
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表示基板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、上記液晶表示基板は、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、該液晶表示基板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、液晶表示基板の表示面側に一定
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１８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、半透過タイプ
の液晶表示装置の例を示す。

【０００６】同図において、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、１７は
半透明膜、４０は複屈折部材、５０は液晶層、５２はシ
ール剤、６０は液晶セル、６２は液晶表示基板、６３は
導光体、６６はタブレットボード、６７は透明基板、６
７Ａはノングレア処理面、６７Ｂはソフトシート、６７
Ｃはガラス板、８３はスタイラス、１０１Ａは光路（外
来光）、１０１Ｂは光路（表示画像光、光源はバックラ
イト）である。

【０００７】図示したように、この液晶表示装置は半透
明膜１７を有しており、液晶セル６０に形成された画像
は、図示しないバックライトのオン状態では透過モード
で、また、バックライトのオフ状態では反射モードでそ
れぞれ表示する。

【０００８】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５−３４１
２８２号公報を挙げることができる。

【０００９】

【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、表示された画像を反射モードで見る場合、
液晶表示装置に対して外部から進入する外来光１０１Ａ
は、ガラス板６７Ｃの内側Ｐ点と上偏光板１５の外側Ｑ
点でそれぞれ反射し、その反射光によって表示画像が非
常に見え難くなると云う問題点があった。

【００１０】また、上記従来の液晶表示装置では、表示
された画像を透過モードで見る場合、バックライトを光
源とする表示画像光１０１Ｂはガラス板６７Ｃの内側Ｒ
点と、上偏光板１５の外側Ｓ点でそれぞれ内側に反射す
ることにより透過率が低下するために輝度が低下し、表
示画像が非常に見え難くなると言う問題点があった。も
ちろん、この場合でも、前記外来光の反射による見え難
くさが輝度の低下に加算されて、表示画像をさらに見え
難くすると云う問題点があった。

【００１１】本発明は以上のような事情に基づいてなさ
れたもので、その目的は反射モード、透過モード何れの
場合でも表示画像が従来より明瞭に、且つ、外来光など
の反射により邪魔をされずに表示画像が非常に見易い液
晶表示装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は基本的には図１に示し請求項１に記載のよ
うに、液晶表示基板６２と、この液晶表示基板の表示面
側に配置された透明基板６７と、上記液晶表示基板の裏
面側に配置されたタブレットボード６６とを備え、上記
透明基板６７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６２の表示面に上記スタイラス８３の
軌跡を表示できる構成とした液晶表示装置において、前
記スタイラス８３でなぞられる前記透明基板６７の表面
に少なくともノングレア処理層６７Ａが形成され、前記
透明基板の裏面または前記液晶表示基板の前記透明基板
に対向する面の少なくとも一方に超微粒子による反射防
止膜１００を施したことを特徴とする。

【００１３】また、本発明は、請求項１における前記超
微粒子による反射防止膜１００が、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂の
群から選ばれる少なくとも１種の超微粒子を含むＳｉ
（ＯＲ）₄（Ｒはアルキル基）のアルコール溶液の塗布
により形成してなることを特徴とする。

【００１４】さらに、本発明の別の実施例に対応するも
のとしては、請求項１における前記超微粒子による反射
防止膜１００が２層構造とし、１層目に前記１層構造の
ときに使用した超微粒子よりも屈折率の大きい超微粒子
を用い、この超微粒子を含むＳｉ（ＯＲ）₄（Ｒはアル
キル基）のアルコール溶液を塗布し、次に２層目に１層
構造のときに使用した超微粒子を用い、この超微粒子を
含むＳｉ（ＯＲ）₄（Ｒはアルキル基）のアルコール溶
液を塗布し、形成することを特徴とする。

【００１５】さらにまた、本発明の２層構造の構成で
は、前記反射防止膜１００の第１層に用いる超微粒子
が、ＳｎＯ₂、ＳｎＯ₂＋Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂
Ｏ₃＋ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、ＴｉＯ₂＋ＳｎＯ₂、ＺｒＯ₂
の群から選ばれた１または複数からなることを特徴とす
る。

【００１６】そして、本発明は、前記反射防止膜１００
の第２層に用いる超微粒子が、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂の群か
ら選ばれた１または複数からなることを特徴とする。

【００１７】なお、請求項１における前記透明基板６７
は、ガラス板６７Ｃ上にソフトシート６７Ｂを積層し、
このソフトシートの表面にノングレア処理層を形成して
なることを特徴とする。

【００１８】

【作用】図１において、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、１７は半透
明膜、４０は複屈折部材、５０は液晶層、５２はシール
剤、６０は液晶セル、６２は液晶表示基板、６３は導光
体、６６はタブレットボード、６７は透明基板、６７Ａ
はノングレア処理面、６７Ｂはソフトシート、６７Ｃは
ガラス板、８３はスタイラス、１００は超微粒子の塗布
で形成した反射防止膜、１０１Ａは光路（外来光）、１
０１Ｂは光路（表示画像光、光源はバックライト）であ
る。

【００１９】前記図１８での説明と同様に、この液晶表
示装置は半透明膜１７を有しており、液晶セル６０に形
成された画像は、図示しないバックライトのオン状態で
は透過モードで、また、バックライトのオフ状態では反
射モードでそれぞれ表示する。

【００２０】前記請求項１に記載した構成によれば、外
来光１０１Ａは反射防止膜１００の存在により透明基板
６７と液晶表示基板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１０１Ａによる反射
は該透明基板６７のノングレア処理層６７Ａの拡散反射
のみとなる。また、バックライトを光源とする表示画像
光１０１Ｂも反射防止膜１００の存在により透明基板６
７と液晶表示基板６２の境界で反射することなく透明基
板６７と液晶表示基板６２の境界で反射することなく外
方に透過するため、その透過も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。

【００２１】また、いわゆるノングレア処理層６７Ａ
は、該スタイラス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。

【００２２】なお、透明基板６７を構成するソフトシー
ト６７Ｂは該スタイラス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、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。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を用いて
詳細に説明する。

【００２４】図２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
晶表示基板、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、６７は透明基板、６８は金属フレーム、６９はスペ
ーサである。

【００２５】同図において、液晶表示基板６２の周辺
（この図では三辺部）には上記液晶表示基板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。

【００２６】そして、この液晶表示基板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。この液晶表示駆動回路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前記液晶表
示基板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。

【００２７】上記液晶表示基板６２の裏面には導光体６
３が配置されている。この導光体６３は液晶表示基板６
２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
（液晶表示基板６２に対向する面）から乱反射されるよ
うになっている。

【００２８】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からの光の全てを導光体６３側
に導入するための冷陰極線管カバー６４が備えられてい
る。

【００２９】また、前記液晶表示基板６２、導光体６
３、冷陰極管６３Ａ、冷陰極管カバー６４が精度良く位
置決めされて収納される支持枠体６５がある。この支持
枠体６５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。

【００３０】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。また、この支持枠体６５は前記冷陰極管６３Ａ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。

【００３１】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表示基板６２の
座標位置を表示するようになっている。

【００３２】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透明基板６７をなぞることにより、
その軌跡が液晶表示基板６２にそのまま表示されること
になる。

【００３３】すなわち、前記スタイラスは、液晶表示基
板６２の表示面においてなぞられるものであるが、上記
液晶表示基板６２の主表面側にはいわゆる透明基板６７
が配置され、この透明基板６７面に直接なぞられるよう
になっている。けだし、液晶表示基板６２はたとえば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、該液晶表示基板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。

【００３４】そして、これら液晶表示基板６２、導光体
６３、冷陰極管カバー６４、支持枠体６５、タブレット
ボード６６、透明基板６７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が勘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。

【００３５】図３は本発明による液晶表示装置モジュー
ルの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面
図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は下側面図であって、前
記図２と同一符号は同一部分に対応する。

【００３６】なお、同図（ａ）において、IV−IV線、Ｖ
−Ｖ線、VI−VI線、VII−VII線における断面図は、それ
ぞれ図４、図５、図６、図７に示している。

【００３７】次に、上述した液晶表示基板６２、導光体
６３、冷陰極管カバー６４、支持枠体６５、タブレット
ボード６６、透明基板６７、金属フレーム６８等につい
て更に詳述する。

【００３８】液晶表示基板６２図８は液晶表示基板の一実施例を示す斜視分解図であっ
て、５は一軸性複屈折部材、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は複屈折部材、５０は液晶層、５１は切
り欠け部、５２はシール剤、６０は液晶セル、６２は液
晶表示基板、１００は超微粒子からなる反射防止膜であ
る。

【００３９】同図において、液晶層５０を挟持する２枚
の上，下電極基板１１，１２間で液晶分子がねじれたら
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上の、液晶に接する、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。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。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け部５１を備え
た枠状のシール剤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されたネマチ
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。なお
３１，３２はそれぞれ上，下電極である。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（以下複屈折部材と称す）４０
が配設されており、さらにこの部材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。

【００４０】下偏光板１６の下、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。

【００４１】前記上偏光板１５の外表面（液晶セルと反
対側の面）には超微粒子による反射防止膜１００が設け
てある場合を示してある（後述の透明基板６７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）。また、上電極基板１１の表面は通常光反射を防
止する目的でいわゆるノングレア処理が施されるものと
なっているが、本実施例の場合は施されておらず、透明
基板６７の主表面において施されたものとなっている。

【００４２】本発明による超微粒子の反射防止膜の形成
詳細については、透明基板６７の説明において行なう。

【００４３】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。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Δｎ₁・ｄ₁は好ましくは０．５μｍから１．０μ
ｍ、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。

【００４４】複屈折部材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。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。

【００４５】さらに、本発明になる液晶表示装置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，
１６の軸と、複屈折部材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１１，１２の液晶配列方向６，７との関係が極めて重
要となる。

【００４６】導光体６３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、上述のように液晶表示基板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。

【００４７】なお、この実施例の場合、前記冷陰極管６
３Ａ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。

【００４８】冷陰極管カバー６４冷陰極管カバー６４は、例えば合成樹脂材で構成された
ものであり、冷陰極管６３Ａからの光を導光体６３側へ
導入するための遮光カバーの機能を有するものである。

【００４９】図４に示すように、この冷陰極管カバー６
４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表示基板６２に近接して
いる。

【００５０】さらに、上記側端面には段差部６４Ａが形
成され、この段差部６４Ａには透明基板６７の一辺部が
支持されるようになっている。そして、この透明基板６
７の他の辺部は、前記図２に示すように、シリコンある
いはゴムからなるスペーサ６９によって支持されてい
る。すなわち、冷陰極管カバー６４は透明基板６７の支
持を兼用する構成となっている。

【００５１】透明基板６７は、これにより液晶表示基板
６２の表示面から一定の間隙を有して支持されることに
なる。

【００５２】このように構成した場合、透明基板６７は
その一辺において冷陰極線管カバー６４の側端面で係止
されることによって保持されているものであることか
ら、ここの部分には特にスペーサ６９を必要としなくな
るものとなる。

【００５３】したがって、スペーサ６９の点数を減少さ
せることができるようになる。また、不要となったスペ
ーサ６９の幅の分だけ、液晶表示基板の表示面の周囲の
部材（いわゆる額縁）の幅を小さくすることができるよ
うになる。

【００５４】なお、上述した実施例では、冷陰極管カバ
ー６４が一つしかない場合について説明したが、対向す
る他の辺部にも形成する場合があり（したがって冷陰極
管は二つになる）、この場合には、他の冷陰極管カバー
にも同様の構成をとることができる。

【００５５】支持枠体６５支持枠体６５は箱形状からなり、例えば合成樹脂材から
構成されている。この支持枠体６５内には、導光体６
３、冷陰極管６３Ａ、液晶表示基板６２、および冷陰極
管カバー６４が精度よい位置決めで配置できるようにな
っている。

【００５６】例えば、合成樹脂材の一体成形で形成され
る支持枠体６５は、前記図２に示すように、突起部９５
が同時成形で形成されている。この突起部９５はその側
面が上記各部品の側端面に当接するように配置されたも
のとなっている。

【００５７】タブレットボード６６図９は本発明による液晶表示装置に適用されるタブレッ
トボードの一実施例を説明する平面図であって、同図に
示すように、液晶表示基板６２の表示面に対応する検出
領域６６Ａにはいわゆるアンテナコイルが配置されたも
のとなっている。このアンテナコイルは、ｘ軸方向に等
間隔に並設された複数のコイルとｙ軸方向に等間隔に並
設された複数のコイルとから構成されたものとなってい
る。

【００５８】図１０は本発明による液晶表示装置に適用
されるタブレットボードの一実施例の検出原理の説明図
である。

【００５９】同図に示したように、ｘ軸方向に等間隔に
並設されたコイル８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、・・・・・
とｙ軸方向に等間隔に並設されたコイル８１Ａ、８１
Ｂ、８１Ｃ、・・・・・が図示したように配置される。

【００６０】このようなアンテナコイルが形成された平
面上に、例えば交番磁束を発生するスタイラス８３を近
接させることで、その近接部におけるｘ方向のコイル８
０Ａとｙ方向のコイル８１Ｃとに電流が生じる。したが
って、電流が流れたコイルがどれであるかを検知するこ
とによって、該スタイラス８３の位置を座標（ｘ，ｙ）
によって知ることができるようになる。

【００６１】また、このようにアンテナコイルが形成さ
れた検出領域６６Ａの周囲には各コイルの電極を外部に
とりだす配線層が形成された配線層領域６６Ｂが形成さ
れたものとなっている。

【００６２】さらに、タブレットボード６６の周辺部に
は切欠き６６Ｃが形成されている。この切欠き６６Ｃ
は、たとえば長手方向辺のそれぞれに設けられ、かつ該
長手方向辺に直交する他の辺に近接して設けられてい
る。

【００６３】図１１は本発明による液晶表示装置の一実
施例においてタブレットボードを支持枠体に固定した状
態を示す平面図である。

【００６４】同図は、上記の切欠き６６Ｃは該タブレッ
トボード６６を支持枠体６５に固定するための螺子孔と
なるものであり、螺子６６Ｄを用いて固定した状態のタ
ブレットボード６６側から観た図である。

【００６５】このように構成した場合、支持枠体６５に
対するタブレットボード６６の固定は螺子６６Ｄによっ
てなされていることから、該支持枠体６５とタブレット
ボード６６との位置ずれは極めて生じ難くくなり、常
時、支持枠体６５に対するタブレットボード６６の位置
関係は所定通りに保持されることになる。

【００６６】そして、螺子６６Ｄによる固定の際におい
ても、タブレットボード６６における螺子６６Ｄの貫通
孔に対して支持枠体６５を精度良く位置決めした状態で
そのまま螺子６６Ｄの螺入を行なえることから、支持枠
体６５に対するタブレットボード６６の位置ずれを極力
押えることができるようになる。

【００６７】また、特に、前記螺子６６Ｄをタブレット
ボード６６の各辺のそれぞれに形成された切欠きを通し
て前記支持枠体６５に螺入させるようにすれば、該タブ
レットボード６６の大きさを最小限に抑えることがで
き、支持枠体６５の幅もそれに応じて小さくできる。

【００６８】このことは、表示面の大きさをできる限り
大きくする一方において、その周辺の枠体（通常額縁と
称している）の幅を極力小さくする、という近年の要望
に合致することになる。

【００６９】透明基板６７透明基板６７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。

【００７０】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シート６７Ｂの貼付によって
なされるようになっている。また、後述の超微粒子によ
る反射防止膜１００が、該超微粒子の反射防止膜が被着
された透明のソフトシートを透明基板６７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
は前記の透明シート６７Ｂと同様に、スタイラス８３の
押し圧力の緩和と安全確保の役目をする。

【００７１】本実施例においては、透明基板６７の裏面
に超微粒子の反射防止膜１００を形成し、場合によって
は、更に上偏光板１５の表面にも超微粒子の反射防止膜
１００を形成することを特徴とする。

【００７２】また、本実施例の透明基板６７の裏面に超
微粒子の反射防止膜１００を形成する場合、透明基板に
直接形成しても、または、透明シート（例えば透明樹脂
等）に一旦、超微粒子の反射防止膜１００を形成してか
ら貼り付けても差し支えない。

【００７３】次に、本発明の実施例における超微粒子の
反射防止膜１００を形成する一方法を説明する。

【００７４】（超微粒子）超微粒子の機能は透明性、透
光性に支障の無い限り、特に限定はされないが、サブミ
クロンの平均粒子径のものを云う。代表的な機能は反射
防止、帯電防止及び／または赤外線反射である。

【００７５】反射防止用低屈折率層の超微粒子はＳi
Ｏ₂、ＭgＦ₂の群から選ばれることが望ましい。高屈折
率層の超微粒子はＳnＯ₂、ＳnＯ₂＋Ｓb₂Ｏ₃、Ｉn₂Ｏ₃、
Ｉn₂Ｏ₃＋ＳnＯ₂、ＴiＯ₂、ＴiＯ₂＋ＳnＯ₂、ＺrＯ₂の
群から選ばれることが望ましい。上記反射防止用低屈折
率層超微粒子の平均粒子径は３０〜１５０ｎｍが望まし
い。３０ｎｍより小さい粒子径の超微粒子では形成され
た膜の最外表面が平坦になり過ぎて十分な反射防止効果
が得られない恐れがあり、一方、１５０ｎｍより大きい
粒子径の超微粒子では反射防止効果は十分得られるが、
拡散反射が大きくなり、その結果、白濁すると同時に解
像度が低下する恐れがあるからである。尚、ＳiＯ₂やＭ
gＦ₂などの反射防止用超微粒子材料は、いずれもその屈
折率が１．５０以下である。

【００７６】上記高屈折率層超微粒子の平均粒子径は１
０ｎｍ以下が望ましい。平均粒子径は１０ｎｍ以下の超
微粒子を塗布液に混合した場合には、基板の表面状態が
異なっていても比較的均一な膜が得られる。またかなり
厚く塗布しても、透過率の低下及び白濁を招く恐れが比
較的少ない。

【００７７】（超微粒子膜形成基体）超微粒子膜形成基
体としては、ガラス板でもプラスチック板でも、あるい
はプラスチックフィルムでも差し支えない。プラスチッ
ク材としては主成分が例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ウレタン、アクリル、フェノール、エポキシ、
メラニン、ナイロン、ポリイミド、ポリカーボネート、
ブチル、エポキシフェノール、塩化ビニール、ポリエス
テルなどのものが挙げられる。尚、基体の超微粒子形成
面は平板上はもちろんのこと、曲率を有していても良
い。

【００７８】（前処理）基板との濡れ性を考慮するなら
ば、アルカリ処理やフッ素処理等の前処理が好ましい。
また、プラスチックス基板の場合には中性洗剤等による
前処理が有効である。

【００７９】（塗布方法）塗布液の上昇或いは下降速度
は１０ｍｍ／ｓ以下が望ましい。基板は容器内に立てか
けるか、或いはこれに代えて容器の側面部に開けた穴か
ら基板面を露出させても良い。後者の方法は基板の片面
に超微粒子膜を形成するのに適している。塗布面の加熱
処理としては炉中で５０〜２００℃で焼成するのが実用
的であるが、高圧水銀灯などを用いて紫外線により短時
間に焼成しても良い。

【００８０】以上はディッピング法による超微粒子膜の
塗布方法の一例を示したが、プラスチックス基板への塗
布方法や膜表面の均一さを問わないならば、このディッ
ピング法に限らず他のディッピング法やスピンコート
法、スプレー法、或いはこれらの組合せやこれらとディ
ッピング法との組合せも有効である。

【００８１】（塗布溶液）本発明の液晶表示装置におけ
る超微粒子膜の形成には、所定量の超微粒子にバインダ
ーや必要に応じてカップリング剤、その他添加物を加え
た塗布溶液を用いる。

【００８２】膜形成用基体がガラス体のときは、バイン
ダーとしてＳi(ＯＲ)₄（但し、Ｒはアルキル基）を使用
することが望ましく、膜形成用基体がプラスチックスの
ときは、バインダーとしてＳi(ＯＲ）_X（但し，Ｘは２
〜４、好ましくは３）を使用することが好ましい。更に
膜形成用基体がプラスチックスのときは、このプラスチ
ックス材に対する官能基を有するカップリング剤を併用
することが望ましい。膜形成用基体がガラス体の場合に
はＳi(ＯＲ）_X（但し、Ｒはアルキル基）を溶解したア
ルコール溶液に、膜形成用基体がプラスチックスの場合
にはこの高分子体と容易に反応する官能基とＳi(ＯＲ）
_X（但し、Ｘは２〜４、好ましくは３）を保有するシラ
ンカップリング剤、或いは上記Ｓi(ＯＲ)₄とシランカッ
プリング剤との混合溶液を溶解したアルコール溶液に超
微粒子を分散させる。

【００８３】このようにして基体に上記溶液を塗布した
後、塗布面を加熱(或いは焼成)して膜を形成する。この
加熱処理によりＳi(ＯＲ)₄或いはシランカップリング剤
は分解してＳiＯ₂などそれぞれ超微粒子と基体との接着
剤としての役目を果たす。

【００８４】Ｓi(ＯＲ)₄のＲとしては一般に炭素数１〜
５のアルキル基が好ましい。一方、シランカップリング
剤は基体の高分子材料によって適宜選択する必要があ
る。

【００８５】また、Ｓi(ＯＲ)₄或いはシランカップリン
グ剤を溶解させるためのアルコールは、上記Ｒの炭素数
の増加と共に混合アルコール溶液の粘性が高くなるの
で、作業性を考慮して粘性が高くなり過ぎないように適
宜アルコールを選択すれば良い。一般に使用可能なアル
コールとしては炭素数が１乃至５のアルコールが挙げら
れる。

【００８６】さらにＳi(ＯＲ)₄が加水分解するために水
及び触媒として鉱酸、例えば硝酸などを加えて塗膜溶液
を調整しても良い。

【００８７】次に基体（膜被着体）がガラスで、ディッ
ピング塗布の場合の塗布溶液の混合方法の１実施例につ
いて述べる。まず一層目に塗布する高屈折率層用塗布液
は、エチルシリケート〔Ｓi(ＯＣ₂Ｈ₅)₄〕をエタノール
に溶解し、更に加水分解のためのＨ₂Ｏと、触媒として
のＨＮＯ₃とを添加した溶液を作り、この溶液に粒子径
６nmのＳnＯ₂超微粒子を重量％で２％添加する。また二
層目に塗布する低屈折率層用塗布液は、エチルシリケー
ト〔Ｓi(ＯＣ₂Ｈ₅)₄〕をエタノールに溶解し、更に加水
分解のためのＨ₂Ｏと、触媒としてのＨＮＯ₃とを添加し
た溶液を作り、この溶液に粒子径８０nmのＳiＯ₂超微粒
子を重量％で５％添加する。この時両液共充分分散する
ように溶液のＰＨを調整する。１層目塗布液に触媒とし
てＨ₂Ｏ，ＨＮＯ₃を添加しても良い。

【００８８】次に一層目高屈折率層用塗布液を、透明基
板６７のガラス板６７Ｃの裏面(図１では下側の面)に充
たし、５〜１０ｍｍ／ｓの速度で塗布液を降下して塗布
を行った。塗布後は風によって乾燥させた。次にこの上
に低屈折率層用塗布液を同様の方法で塗布した。この時
の塗布速度は１〜５０ｍｍ／ｓである。その後、１５０
℃で３０分空気中で焼成し、エチルシリケートを分解し
た。溶液に添加したＳnＯ₂及びＳiＯ₂超微粒子は、分解
して出来たＳiＯ₂がバインダーの役目を果たすので、ガ
ラス板表面に強固に接着、固定される。また、一層目の
表面は、ＳnＯ₂超微粒子が均一に分散、塗布されている
ので、濡れ性が良好且つ均一である。従って、二層目の
ＳiＯ₂超微粒子は均一に配列されて、連続的な凹凸を形
成することが出来た。

【００８９】図１２は成膜した超微粒子反射防止膜の分
光正反射率特性図であって、この膜の塗布されたガラス
板に入射角５°で光を入射させ、反射率を測定した結
果、同図のａの曲線に示すように波長５５０ｎｍにおい
て０．３％前後の低反射率が得られた。

【００９０】また、上記実施例では、Ｓi(ＯＲ)₄として
Ｒがエチル基の例を示したが、前述の通りＲ＝ＣｎＨｍ
(ｍ＝２ｎ＋１）としたとき、ｎ＝１〜５の範囲で実施
可能であり、ｎが大きくなる場合、溶液の粘性が少し高
くなるので溶媒としては作業性を考慮してそれに応じた
アルコールを選択すれば良い。

【００９１】次に、基体（膜被着体）がプラスチックス
体で、ディッピング塗布の場合の塗布溶液の混合方法の
１実施例について述べる。まず一層目に塗布する高屈折
率層用塗布液は、γ−メラクリルオキシプロピルトリメ
トキシシランを含むエチルシリケート〔Ｓi(ＯＣ
₂Ｈ₅)₄〕をエタノールに溶解し、更に加水分解のための
Ｈ₂Ｏと、触媒としてのＨＮＯ₃とを添加した溶液を作
り、この溶液に粒子径６nmのＳnＯ₂超微粒子を重量％で
２％添加する。また二層目に塗布する低屈折率層用塗布
液は、エチルシリケート〔Ｓi(ＯＣ₂Ｈ₅)₄〕をエタノー
ルに溶解し、更に加水分解のためのＨ₂Ｏと、触媒とし
てのＨＮＯ₃とを添加した溶液を作り、この溶液に粒子
径８０nmのＳiＯ₂超微粒子を重量％で５％添加する。こ
の時充分分散するように溶液のＰＨを調整する。

【００９２】次に、この一層目高屈折率層用塗布液を前
記方法により上偏光板１５表面上に充たし、２．５ｍｍ
／ｓの速度で塗布液を降下して塗布を行った。塗布後は
風によって乾燥させた。そして、この上に低屈折率層用
塗布液を同様の方法で塗布した。この時の塗布速度は
２．０ｍｍ／ｓである。その後、６０°Ｃで３０分空気
中で乾燥し、エチルシリケートを分解した。溶液に添加
したＳnＯ₂及びＳiＯ₂超微粒子は、分解して出来たＳi
Ｏ₂がバインダーの役目を果たすので、偏光板表面に強
固に接着、固定される。また、一層目の表面は、ＳnＯ₂
超微粒子が均一に分散、塗布されているので、濡れ性が
良好且つ均一である。従って、二層目のＳiＯ₂超微粒子
は均一に配列されて、連続的な凹凸を形成することが出
来た。

【００９３】この膜の塗布された偏光板に入射角５°で
光を入射させ、反射率を測定した結果、図１２の曲線ｂ
に示すように波長５５０ｎｍにおいて０．２％前後の低
反射率が得られた。

【００９４】次にこのようにして形成した超微粒子によ
る反射防止膜の反射防止原理について説明する。

【００９５】図１３は超微粒子が整然と規則正しく基板
上に塗布された場合の断面模式図をであって、１１１は
超微粒子、１１２はバインダー層、１１３は被着用基板
である。この場合、ｎ₀は空気の屈折率、ｎ₁は空気側の
超微粒子ｄａ層の屈折率、ｎ₂は超微粒子とバインダー
層とで形成されるｄａ層のｎｓ側の屈折率、ｎ_sは超微
粒子とバインダー層とで形成されるｄｂ層の屈折率、ｎ
_gは同基板の屈折率とすると、ｄａ層の反射率Ｒａは式
（数１）で、ｄｂ層の反射率Ｒｂは式（数２）でそれぞ
れ示すことが出来る。

【００９６】

【数１】

【００９７】

【数２】

【００９８】いま、ガラス板の上に超微粒子膜を形成し
た場合の反射率Ｒを計算する。

【００９９】Ｒａはｎ =１．０、ｎ =１．１０、ｎ =
１．４７、ｎ_s= １．８０と仮定すると、λ＝５５０ｎ
ｍで約０．１９％となる。

【０１００】また、Ｒｂはｎ_g= １．５３、他の屈折率
はＲａの場合と同一と仮定すると、λ＝５５０ｎｍで約
０．０４％となる。従ってこの系の反射率ＲはＲ＝Ｒａ
＋Ｒｂ＝０．２３％となる。

【０１０１】本発明は以上の方法により超微粒子の反射
防止膜を図１の符号１００に示すごとく形成するので液
晶表示基板６２側からの光の透過率を高く出来、且つ、
外来光による反射を防止することが出来るので表示画像
が見易く、コントラストも向上するので表示品質を大変
良くすることが出来た。

【０１０２】金属フレーム６８金属フレーム６８は断面がコ字状のたとえばステンレス
の非磁性体で構成され、透明基板６７、液晶表示基板６
２、プリント基板６２Ａ、導光体６３、冷陰極線管６３
Ａ、冷陰極線管カバー６４、支持枠体６５、タブレット
ボード６６の組立体の各辺のうち、長手方向の一対の各
辺（上辺，下辺）において、ハードコートガラス６７の
表面およびタブレットボード６６の裏面を押圧するよう
に嵌合されている。

【０１０３】これにより、機械的強度において信頼性の
あるモジュール化された液晶表示装置が構成される。

【０１０４】なお、上記構成では、金属フレーム６８の
いずれにおいても非磁性体となっているものであるが、
たとえば当該液晶表示装置の下辺に取付けられる金属フ
レーム６８の部分は磁性体であってもよい。

【０１０５】このように構成した場合、前記金属フレー
ム６８は、そのいずれにおいて非磁性体で構成され、あ
るいは一方において非磁性体で構成されているものであ
る。このため、前者の場合、表示面の周囲は全て磁力に
影響を与えない構成となり、スタイラスの位置の検出に
誤差を生じさせるようなことはなくなる。

【０１０６】また、後者の場合、たとえば表示面の下辺
等（非磁性体でない金属フレーム６８が使用されている
場合）において、表示面から比較的遠距離で該金属フレ
ーム６８を取付けることによりタブレットボード６６に
おけるスタイラスの位置の検出に信頼性をもたせること
ができるようになる。

【０１０７】本発明の他の実施例図１４は本発明による液晶表示装置の他の実施例を説明
する展開模式図であって、６７Ｐはハードコートガラス
からなる透明基板、７１は方眼、前記実施例と同一符号
は同一部分に対応する。

【０１０８】本実施例は、前記した液晶表示装置をパネ
ル７０内に組み込んだものである。同図の構成において
は、透明基板６７Ｐは液晶表示装置本体が分離して配置
できるようになっている。

【０１０９】すなわち、液晶表示基板６２がパネル７０
の表示面に露呈されて配置され、該液晶表示基板６２の
上方に透明基板６７Ｐが配置できるようになっている。

【０１１０】そして、この透明基板６７Ｐ面には、グラ
フを描く際の方眼７１が描かれて、該グラフを描くのに
便ならしめている。

【０１１１】また、図１５は本発明の上記他の実施例に
おける透明基板のさらに他の構成の説明図であって、前
記透明基板６７Ｐの他に、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
に示すように、それぞれ罫線が描かれた透明基板６７
Ｑ、ドッドが描かれた透明基板６７Ｒ、原稿桝が描かれ
た透明基板６７Ｓがあり、これらは必要に応じてパネル
７０に交換配置することができるようになっている。

【０１１２】このように構成した場合、たとえば文字を
書く場合には罫線が描かれた透明基板６７Ｑを装着し、
グラフを描く場合には方眼が描かれた透明基板６７Ｐを
装着することができるようになる。

【０１１３】したがって、文字あるいはグラフ等の描画
態様に応じてその描画を行ない易いように構成できるよ
うになる。

【０１１４】また、図１６は本発明の上記他の実施例に
おける透明基板のさらに他の構成の説明図であって、例
えば寸法の異なる方眼が描かれた透明基板６７Ｐの場合
にはその辺の１ヶ所にバーコード７２が形成されてお
り、かつ、パネル７０には図１４に示したように該透明
基板６７Ｐが配置された際に上記バーコード７２を読み
取るフォトダイオード列７３を形成したものである。

【０１１５】図１７は本発明の上記他の実施例における
透明基板識別回路の一例を説明するブロック図であっ
て、同図に示すように、フォトダイオード列７３からの
出力は識別回路７４入力され、この識別回路７４では予
めメモリ７５に格納された情報に基づいて現在配置され
ている透明基板６７Ｐの方眼の種別を認識するようにな
っている。そして座標変換回路７６によって液晶表示基
板６２における原点を前記方眼の原点に一致づけるよう
になっている。

【０１１６】このようにした場合、液晶表示基板６２の
表示面において実質的な表示領域が狭くなり、該液晶表
示基板６２におけるグラフ表示のための演算が少なくな
って表示レスポンスが速くなるという効果を有するよう
になる。

【０１１７】なお、上記実施例では、液晶表示装置の液
晶表示基板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。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示基板側からの光の透過率を高く出来、且つ、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。

【０１１９】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基本構成を模式的
に説明する構造図である。

【図２】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３】本発明による液晶表示装置モジュールの構成図
である。

【図４】図３におけるIV−IV線に沿った断面図である。

【図５】図３におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

【図６】図３におけるVI−VI線に沿った断面図である。

【図７】図３におけるVII−VII線に沿った断面図であ
る。

【図８】液晶表示基板の一実施例を示す斜視分解図であ
る。

【図９】本発明による液晶表示装置に適用されるタブレ
ットボードの一実施例を説明する平面図である。

【図１０】本発明による液晶表示装置に適用されるタブ
レットボードの一実施例の検出原理の説明図である。

【図１１】本発明による液晶表示装置の一実施例におい
てタブレットボードを支持枠体に固定した状態を示す平
面図である。

【図１２】成膜した超微粒子反射防止膜の分光正反射率
特性図である。

【図１３】低屈折率の超微粒子が整然と規則正しく基板
上に塗布された場合の断面模式図である。

【図１４】本発明による液晶表示装置の他の実施例を説
明する展開模式図である。

【図１５】本発明の上記他の実施例における透明基板の
さらに他の構成の説明図である。

【図１６】本発明の上記他の実施例における透明基板の
さらに他の構成の説明図である。

【図１７】本発明の上記他の実施例における透明基板識
別回路の一例を説明するブロック図である。

【図１８】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複屈折部材５０液晶層５２シール剤６０液晶セル６２液晶表示基板６３導光体６６タブレットボード６７透明基板６７Ａノングレア処理面６７Ｂソフトシート６７Ｃガラス板８３スタイラス１００超微粒子の塗布で形成した反射防止膜１０１Ａ光路（外来光）１０１Ｂ光路（表示画像光、光源はバックライト）。

フロントページの続き (72)発明者衣川清重千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者遠藤喜重茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示基板と、この液晶表示基板の表示
面側に配置された透明基板と、上記液晶表示基板の裏面
側に配置されたタブレットボードとを備え、上記透明基
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できる構成とした
液晶表示装置において、前記スタイラスでなぞられる前記透明基板の表面に少な
くともノングレア処理層が形成され、前記透明基板の裏
面または前記液晶表示基板の前記透明基板に対向する面
の少なくとも一方に超微粒子による反射防止膜を施した
ことを特徴とする液晶表示装置。