WO1996003672A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides equipe d'une fonction d'entree et appareil electronique utilisant ce dispositif - Google Patents

Description

明 糸田 入力機能付き液晶表示素子及びそれを用いた電子機器 技術分野

本発明は、 液晶セルに所謂夕ツチパネルを一体化した反射型又は半透 過反射型液晶表示素子、 及び該液晶表示素子を組み込んだ電子機器に関 する。 背景技術

従来より、 携帯電話機や電子手帳、 パー厶トップ型コンピュータのよ うな小型の携帯用情報端末装置には、 表示手段として低消費電力 ·.低電 圧駆動の液晶表示素子が広く使用されている。 また最近では、 より一層 小型化を図るために、 液晶パネルの上に夕ッチパネルと称する入力機構 を重ね合わせて一体化し、 これを押圧し又はスタイラスペンを用いてデ 一夕を入力できる入力機能付き液晶表示素子が利用されている。 このよ うなタツチパネルを備えた液晶表示素子は、 全体の光透過率が減少して 表示面が暗くなるため、 例えば特開昭 6 1 — 2 7 8 9 2 6号公報に開示 されるように、 入力用のキーマ卜リ ックスを構成する下透明電極群及び 上透明電極群を、 液晶表示体の上面及びそれに対向する上偏光板の裏面 にそれぞれ配設して、 装置全体の厚さを薄く しかつ表示をより明るく見 易く している。 また、 特開昭 6 3— 3 0 8 6 3 2号公報に開示される入 力装置は、 入力手段である座標検出器を液晶表示体の上下 2枚の偏光板 の間に配置して、 座標検出器の保護フィルムを省略し、 光透過性を向上 させかつ全体の厚さを薄く している。

表示容量の大きいスーパーッイステツ ドネマチック （ S T N) 型液晶 表示素子では、 表示用液晶セルの上に色調補償用液晶セルを重ねて 2枚 の偏光板の間に配置した 2層型 S TN (D S TN) 方式、 又は例えば特 公平 3 - 5 0 24 9号公報に記載されるように位相差板として光学的異 方性高分子フィルムを用いたフィルム補償型 S TN (F S TN) 方式に より、 入射偏光の複屈折効果により生じる着色を光学的に補償して、 白 黒表示を可能にしている。 D S TN型液晶表示素子の場合には、 夕 ツチ パネルを重ねることによって光透過率がより一層低下し、 表示画面が喑 くなるため、 例えば特開平 3 - 1 1 5 1 4号公報に記載されるように、 色調補償用液晶セルを構成する一対の透明基板の対向面にそれぞれに入 力用電極を形成し、 夕ツチパネルを兼用させることにより、 光透過率を 高く している。 また、 F S T N型の場合には、 特開平 3— 1 2 1 5 2 3 号公報に開示されるように、 液晶セルとその表示側偏光板との間に夕ッ チパネルを挟持し、 該タッチパネルの偏光板側の透明基板を一軸延伸高 分子フィル厶からなる位相差板で形成して、 コン トラス ト比を向上させ かつ白黒表示を得る技術が提案されている。

また、 特開昭 6 3 - 2 34 3 1 5号公報に開示される入力表示装置は、 夕ツチパネルの一方の基板を省略して液晶表示装置の上側電極基板で兼 用し、 かつ上側偏光板を省略してその機能を夕ツチパネルの対向する電 極基板間に設けた電極絶縁層に付与することによって、 装置全体の薄型 化を図り、 かつコン トラス 卜を改善している。

一般に液晶表示素子は、 周囲光の条件がコン トラス 卜比に影響を与え ることが知られており、 表示面の反射光が強いと見易さが損なわれる。 夕ツチパネルを備えた液晶表示素子では、 夕ツチパネルを備えていない 液晶表示素子に比して、 反射によるコン 卜ラス 卜の低下が著しい。 特に 反射型の液晶表示素子の場合には、 その構造中に空気層があると、 該空 気層に接するガラス基板、 フィルム等の表面からの反射光が、 無視でき /

- 3 - ない程度にまで大きくなり、 コントラス卜比が大幅に低下して表示が見 づらくなるという問題がある。

図 3は、 一般的な従来の入力機能を備えた F S T N型液晶表示素子の 構成を示している。 液晶セル 1は、 スぺーサ 2を介して離隔されかつそ れぞれ対向面に透明電極 3、 4を形成した上下一対の透明電極基板 5、 6の間に液晶 7が挟まれ、 電極基板 5、 6の外側にはそれぞれ偏光板 8、 9が配置され、 かつ、 上側偏光板 8 と上側電極基板 5との間には光学的 異方性高分子フィルムからなる位相差板 1 0が、 下側偏光板 9の下面に は反射板 1 1がそれぞれ設けられている。 入力パネル 1 2は、 スぺーサ 1 3を介して僅かな距離で離隔された上下一対の透明基板 1 4、 1 5の 対向面にそれぞれ透明電極 1 6、 1 7が形成され、 上側基板 1 4を押圧 すると、 上下の前記透明電極が互いに接続される。 一般に液晶セル 1の 上側偏光板 8と入力パネル 1 2の下側基板 1 5との間は、 粘着材等によ り密着させることが好ましいが、 実際には製造上困難であるため、 ニュ 一トンリ ングを発生しない程度の間隙をもって離隔されている。

このような反射型液晶表示素子の場合、 周囲光は、 入力パネル 1 2及 び液晶セル 1を通過する間に、 透明基板 1 4の表面、 透明基板 1 4と透 明電極 1 6との界面、 透明電極 1 6の表面、 透明電極 1 7の表面、 透明 電極 1 7と透明基板 1 5との界面、 透明基板 1 5の表面、 上側偏光板 8 の表面、 上側偏光板 8と位相差板 1 0との界面、 位相差板 1 0と透明基 板 5との界面、 透明基板 5と透明電極 3との界面、 透明電極 3と液晶層 7との界面、 液晶層 7と透明電極 4 との界面、 透明電極 4と透明基板 6 との界面、 及び透明基板 6と下側偏光板 9との界面で反射する。 この反 射光は、 表示光の有無に拘らず発生し、 表示情報に応じて変調された表 示光に重畳されてしまう。 そのため、 表示光の光量が変わらなくても、 この反射光の光量が大きくなると、 コン トラスト比が低下してしまう。 なかでも、 透明基板 1 4の表面、 透明電極 1 6の表面、 透明電極 1 7の 表面、 透明基板 1 5の表面、 及び上側偏光板 8の表面は、 通常空気層と 接しており、 その屈折率の差が大きいため、 反射光が比較的強い。 従つ て、 第 3図で示したような従来の入力機能付き液晶表示素子の場合、 そ れらの反射光は、 上側偏光板 8によって実質的に入射光量の 5 0 %以下 の光量に減衰する前の光を反射することになるため、 コン トラス ト比を 大きく低下させて、 表示の見易さを悪化させるという問題がある。

また、 液晶セル 1の上側電極基板 5 と位相差板 1 0 との間に空気層が 存在する場合、 該空気層に接する前記液晶セル表面で反射された光は、 位相差板 1 0を通過するが液晶セルを通過しないので、 この反射光は着 色する。 そのため、 上述した従来構造の液晶表示素子では、 表示が本来 の白黒表示でなくなるという問題がある。 また、 位相差板 1 0を前記液 晶セルの下側電極基板 6 と下側偏光板 9との間に配置した場合にも、 液 晶セルの下側電極基板と位相差板との間に空気層が存在する場合、 該空 気層に接する位相差板の表面で反射された光は、 液晶セルを通過するが 位相差板を通過しないので、 同様の問題が生じる。

このような表面反射の問題に対して、 特開平 5 - 1 7 3 7 0 7号公報 に開示される手書き入力タブレツ トでは、 光反射率の高い保護用ハー ド コーティ ングを透明夕ッチパネルの上面から省略し、 その代わりに液晶 表示素子の表示側偏光板を透明タッチパネル上面に配置し、 かつその表 面をノ ングレア処理することによって、 外部光の反射による視認性の低 下を抑制し、 コン トラス ト比を高く保持している。 また、 特開平 5 - 1 2 7 8 2 2号公報の図 1に開示される夕ッチパネルは、 液晶セルの前面 に配置されるタツチパネル上に、 位相差板 （ス / 4板） 、 偏光板及びノ ングレア処理した透明フィルムを積層し、 該位相差板及び偏光板の作用 により液晶セルの表面から反射される光量を小さ く し、 防眩性、 コン ト ラス ト及び表示精度を高めている。 この場合、 液晶セル表面から反射さ れる光量を小さくするためには、 偏光板の偏光軸と位相差板の遅相軸と のなす角度を 4 5度にする必要がある。 その理由は、 偏光板を通過した 直線光が λ Ζ 4板を通過すると左回り又は右回りいずれかの円偏光にな るが、 その反射光は、 入射した円偏光とは反対回りの円偏光になり、 再 び Ι Ζ 4板を通過すると、 入射の際とは振動方向が 9 0度異なる直線偏 光となり、 その光は最初の偏光板で吸収され、 外部には出射せず、 反射 光として目に入らないからである。

ところが、 同号公報の図 1の液晶表示装置に、 上から偏光板、 位相差 板、 液晶セル及び偏光板からなる構造の F S Τ Ν型の液晶セルを用いた 場合、 夕ツチパネルを通過した円偏光が偏光板を通過すると、 その光量 は 1 Ζ 2になるので、 表示が暗くなってしまうという問題が生じる。 そこで、 本発明の目的は、 上述した従来技術の問題点に鑑み、 F S T Ν型の液晶セルに入力パネルを一体化する場合に、 入力パネル、 液晶セ ル等による表面反射の影響を少なく して、 十分なコントラス 卜を得るこ とができ、 それにより表示を見易くすると共に、 より良好な白黒表示を 可能にする高性能な入力機能付き液晶表示素子を提供することにある。 本発明の別の目的は、 表示手段として入力機能付き液晶表示素子を搭 載した電子機器において、 コントラスト比の高い良好な白黒表示を実現 し、 それにより表示容量を拡大して、 性能の向上を図ることにある。 発明の開示

上述した目的を達成するために、 本発明によれば、 対向する一対の電 極基板の間に液晶を挟持する液晶セルと、 該液晶セルの表示面側及びそ の反対側にそれぞれ配置された第 1及び第 2の偏光板と、 液晶セルの表 面に密接させた位相差板と、 第 2の偏光板の外側に配置された反射板と、 一定の間隔をもって離隔された一対の入力用電極を有する入力パネルと からなり、 該入力パネルが、 第 1の偏光板と液晶セルとの間に配置され ていることを特徴とする入力機能付き液晶表示素子が提供される。 第 1の偏光板を入力パネルの前面に配置したことによって、 入力パネ ルを通過する光が少なくなるので、 入力パネルにより又は入力パネルと 液晶セルとの間に形成される空気層の存在によって液晶セルの表面によ り反射される光量が減少するので、 高いコン トラス 卜の表示を得ること ができる。 更に、 液晶セルと位相差板とを密接させたことによって、 そ の一方のみを通過する反射光を実質的に無くすことができるので、 該反 射光による着色を有効に防止して、 良好な白黒表示を実現することがで きる。

入力パネルには、 一定の間隔をもって離隔された一対の入力用電極基 板の各対向面に入力用電極をそれぞれ設けた所謂夕ツチパネル型式のも のや、 透明電極基板の両面に入力用電極をそれぞれ形成し、 スタイラス ペン等で接触することにより座標を決定する型式のものを使用すること ができる。 夕ツチパネル型式の場合、 入力用電極基板の間に空気層が形 成されるが、 本発明によれば、 該空気層の存在によって入力パネル内部 から反射される光の量が少なくなるので、 高コン トラス 卜の良好な表示 が得られる。

位相差板は、 液晶セルの表示面側に配置すると好都合である。 この場 合、 位相差板を通過した後、 液晶セルを通過せずに反射される光量が少 ないので、 位相差板による着色を防止できる。

また、 位相差板は、 液晶セルと下側偏光板との間に配置することがで きる。 この場合には、 液晶セルのみを通過する反射光による着色を防止 することができる。

或る実施例では、 この液晶表示素子は、 1 8 0度から 3 6 0度の範囲 でねじれ配向したネマチック液晶を用いた所謂 F S T N型である。 また 反射板を半透過性のものを用いてその裏側に光源を設け、 半透過反射型 に構成することもできる。

位相差板には、 光学的異方性高分子フィルムを使用することができ、 該高分子フィルムがー軸延伸したものであると好都合である。 このよう な光学的異方性フィルムには、 ポリカーボネート、 ポリサルホン、 ポリ ビニルアルコール、 ポリエーテルサルホン、 ポリアリ レー卜、 ポリオレ フィン又はポリメチルメタァクリ レー卜が使用される。 また、 ねじれ配 向した液晶性高分子フィルムを位相差板に用いることができる。

入力パネルは、 そのリタデ一ション値が 5 0 n m以下であると好都合 である。 本発明では、 入力パネルの外側に偏光板を配置したので、 リタ デーションを小さくすることによって着色が効果的に抑制される。

また、 第 1の偏光板の表面がノ ングレア処理されていると、 該表面に おける正反射を低減できるので、 好都合である。

また、 本発明によれば、 上述した入力機能付き液晶表示素子を表示手 段として搭載した電子機器が提供される。 図面の簡単な説明

以下に本発明について添付図面を参照しつつその好適な実施例を用い て詳細に説明する。

第 1図は、 本発明による入力機能付き液晶表示素子の好適な実施例を 示す断面図である。

第 2図は、 第 1図示の実施例における液晶分子の配向方向、 位相差板 の遅相軸の方向、 偏光板の偏光軸の方向を示す説明図である。

第 3図は、 従来の入力機能付き液晶表示素子の構造を示す断面図であ る 発明を実施するための最良の形態

第 1図には、 本発明による入力機能付き液晶表示素子の好適実施例の 構成が概略的に示されている。 F S T N方式の反射型である本実施例の 液晶セル 2 1は、 スぺーサ 2 2を介して対向する一対の上側及び下側透 明電極基板 2 3、 2 4からなり、 その各対向面には、 例えば I T O膜か らなる上側及び下側透明電極 2 5、 2 6がそれぞれ形成され、 かつ前記 電極基板の間には、 1 8 0 ° 〜 3 6 0。 の範囲でねじれ配向したネマチ ック液晶 2 7が充填されている。 上側透明電極基板 2 3の上面には、 光 学的異方性高分子フィルムからなる位相差板 2 8が、 粘着材等の粘着層 を介して密接に貼着されている。 下側透明電極基板 2 4の下面には、 下 側偏光板 2 9及び反射板 3 0が同様に粘着層を介して貼着されている。 位相差板 2 8には、 例えばポリカーボネー ト、 ポリサルホン、 ポリ ビニ ルアルコール、 ポリエーテルサルホン、 ポリアリ レー ト、 ポリオレフィ ン又はポリメチルメタァク リ レー 卜等の一軸性延伸フィルムが使用され, 又はねじれ配向した液晶性高分子フィルムが使用される。

本実施例の入力機構を構成する入力パネル 3 1は、 一対の上側及び下 側透明電極基板 3 2、 3 3力 スぺ一サ 3 4を介して対向するように配 置され、 前記電極基板の各対向面には、 同様に I T O膜等からなる上側 及び下側透明電極 3 5、 3 6がそれぞれ形成されている。 上側電極基板 3 2の上面には、 上側偏光板 3 7が粘着層を介して貼着されている。 上 側及び下側電極 3 5、 3 6は、 通常は接触しないように一定の空隙 3 8 をもって離隔されているが、 上側偏光板 3 7の上から上側電極基板 3 2 を押圧すると、 互いに電気的に接続される。 上側電極基板 3 2には、 ポ リカーボネー ト、 ポリサルホン、 ポリ ビニルアルコール、 ポリエーテル サルホン、 ポリアリ レー ト、 ポリオレフイ ン、 ポリメチルメタァク リ レ -ト及びガラスが使用される。

第 2図は、 第 1図に示す本実施例の液晶表示素子における液晶分子の 配向方向、 位相差板 2 8の遅相軸方向、 上側及び下側偏光板 3 7、 2 9 の偏光軸方向を示している。 同図において、 角度 α、 β 7は、 それぞ れ液晶セル 2 1の下側電極基板 2 4の内面に接する液晶分子の配向方向 4 1に関して、 位相差板 2 8の遅相軸の方向 4 2がなす角度、 上側偏光 板 3 7の偏光軸方向 4 3がなす角度、 及び下側偏光板 2 9の偏光軸方向 4 4がなす角度である。 角度 0は、 液晶セル 2 1の上側電極基板 2 3内 面に接する液晶分子の配向方向 4 5と下側電極基板 2 4内面に接する液 晶分子の配向方向 4 1 との間でねじれ配向している液晶 2 7のねじれ角 度である。 尚、 前記各角度は、 反時計周りの方向を正とした。 このねじ れ角度 0を、 上述した 1 8 0 ° 〜 3 6 0。 の範囲内の角度で安定させる ことによって、 良好なコン 卜ラス卜が得られる。

本実施例によれば、 上述したように構成することによって、 入力パネ ル 3 1に入射する光量が、 その上に配置した上側偏光板 3 7の光透過率 に応じて減少しているので、 入力パネルや液晶セルの表面による反射が 少なくなる。 一方、 液晶セル 2 1を通過する光量は、 従来とほぼ同じで あるから、 上側偏光板 3 7から出射される光は、 明るさが従来より反射 光が少なくなった分だけ低下するものの、 逆にコントラス 卜比が大幅に 改善されるので、 表示が見易くなる。

また、 位相差板 2 8を液晶セル 2 1の上側電極基板表面に密着させた ことによって、 これらの間に空気層が形成されないので、 位相差板を通 過した後液晶セルを通過せずに反射される光の量が少ない。 従って、 本 発明の液晶表示素子によれば、 反射光の位相差板による着色を有効に防 止することができ、 より優れた白黒表示が得られる。

本発明の別の実施例によれば、 位相差板 2 8は、 液晶セルの下側電極 基板 2 4 と下側偏光板 2 9 との間に配置することができる。 このとき、 前記位相差板、 下側電極基板及び下側偏光板は、 粘着材からなる粘着層 を介して互いに密接に接着される。 このように、 液晶セルと位相差板と を、 第 1図の実施例と同様に、 それらの間に空気層が存在せず、 かつ入 力パネル 3 1 と液晶セル 2 1 との間に形成される空気層に対して同じ側 に配置することによって、 位相差板又は液晶セルの表面反射による着色 を防止することができる。

また、 上側偏光板 3 7の表面にノ ングレア処理又はアンチリフレクシ ョ ン処理を施したり、 アンチリフレクショ ン処理したフィルムを貼着す ることにより、 上側偏光板 3 7表面による正反射の影響を低減させ、 表 示をより良好にすることができる。

■ 更に別の実施例によれば、 反射板 3 0を半透過性の反射板とし、 かつ その裏側又は側方に光源を設けることができる。 これにより、 周囲光が 暗い場合には、 パ'ックライ トを用いることによって、 周囲が明るい場合 と同様に、 高コン トラス 卜の良好な白黒表示を得ることができる。

また、 上述した実施例では、 入力パネル 3 1に、 入力用電極基板 3 2、 3 3をスぺーサ 3 4により一定の間隔で離隔し、 指等で押圧することに より上下電極を接続する構造のものを使用したが、 これと異なる構造の ものを同様に使用することができる。 例えば、 透明絶縁基板の両面にそ れぞれ電極を形成し、 スタイラスペン等で接触した位置からの抵抗値、 電圧値又は電流値によって座標を決定するようにした入力パネルでは、 通常内部に空気層は存在しないが、 該入力パネルと液晶セルとの位置関 係によって、 本発明を同様に適用することができる。

また、 本発明によれば、 上述した各実施例の液晶表示装置は、 携帯電 話機、 電子手帳、 パーム トップ型コンピュータ等の小型携帯用情報端末 装置に表示手段として搭載することができる。 この場合、 高コン トラス ト比の見易い白黒表示が得られるので、 その表示容量を従来より大きく することができ、 装置の使い易さ ·性能の向上を図ることができる。 以下に、 本発明による入力機能付き液晶表示素子の具体例として、 実 施例 1〜実施例 7について説明する。

(実施例 1 )

第 1図の液晶表示素子において、 上側偏光板 3 7に日東電工製偏光板 N P F— G 1 2 2 5 D Uを、 入力パネル 3 1の上側電極基板 3 2に厚さ

1 0 0 m、 リタデ一シヨ ン 8 nmのポリエーテルサルホン · フィルムを、 入力パネル 3 1の下側電極基板 3 3に厚さ 0. 7画のガラス板をそれぞ れ用いた。 上側偏光板は、 粘着材で入力パネルの上側電極基板 3 2の上 に貼着した。 位相差板 2 8には、 厚さ 1 2 0 m、 リタデ一シヨ ン 60 Onmの一軸延伸したポリ力一ボネ一 卜 . フィルムを用い、 液晶セルの上 側電極基板 2 3上面に粘着材で貼着した。 液晶セルの上側及び下側電極 基板 2 3、 24には、 それぞれ厚さ 0. 7 mmのガラス板を用いた。 下側 偏光板 2 9には、 日東電工製の反射板付き偏光板 N P F - F 3 22 5M を用い、 液晶セルの下側電極基板 24下面に粘着材で貼着した。 また、 入力パネル 3 1 と液晶セル 2 1 との間は、 適当な長さの幅 3mra、 高さ 0. 5國のシリコンゴムをスぺーサに用いて離隔した。

第 2図における各角度は、 ひ = 2 0度、 = 1 7 0度、 7 = 5 0度、 ^ = 24 0度に設定した。 液晶 2 7には、 屈折率異方性 Δ n力 0. 1 3 2のネマチック液晶を用い、 その層厚 dが 6. 3 mとなるように液晶 セル 2 1に充填し、 液晶の屈折率異方性 Δ nと液晶層厚 dとの積 Δ n · dを 0. 8 3 mとした。 また、 液晶分子のねじれ角が 24 0度で安定 するように、 適量の光学活性剤を添加した。

この結果、 電圧無印加時 （オフ状態） に十分明るく、 かつ電圧印加時

(オン状態） に十分に暗くなる良好なコン トラス 卜の白黒表示が得られ た。 また、 この実施例 1について、 デューティ比が 1 / 2 4 0の時分割 駆動した時のオン状態 （暗い） とオフ状態 （明るい） における明るさ及 びコン トラス ト比 （オフ状態の明るさ Zオン状態の明るさ） を測定した ところ、 下記表 1の結果が得られた。 ここで、 「明るさ」 とは、 標準白 色板からの反射光を 1 0 0としたとき、 標準白色板に照射したのと同じ 光を入力機能付き液晶表示素子に照射したときの反射光の強度を表す指 数である。

(実施例 2 )

実施例 1 と同様に構成したが、 入力パネル 3 1の上側電極基板 3 2に は、 実施例 1のポリエーテルサルホン ' フィルムに代えて、 厚さ 1 2 0 〃 m、 リタデーシ ヨ ン 6 nmのポリカーボネー ト · フイ ルムを用いた。 点 以外は、 液晶表示素子を構成した。

実施例 1 と同様に、 デューティ一比が 1 Z 24 0の時分割駆動した時 のオン状態及びオフ状態における明るさとコン トラス ト比とを測定した ところ、 下記表 1に示す結果が得られた。

(比較例）

また、 実施例 1及び実施例 2に対する比較例として、 第 3図に示す従 来構造の入力機能付き液晶表示素子について、 同様にデューティ一比が 1 / 24 0の時分割駆動した時のオン状態及びオフ状態における明るさ とコン トラスト比とを測定した。 この測定結果は、 実施例 1及び実施例 2と共に下記表 1に示した。

第 3図の液晶表示素子において、 上側偏光板 8に日東電工製偏光板 N P F— G 1 2 2 5 DUを、 入力パネル 1 2の上側電極基板 1 4に厚さ 1 2 0〃 m、 リタデ一シヨ ン 1 m以上のポリエチレンテレフ夕レー ト ' フィルムを、 同じく下側電極基板 1 5に厚さ 0. 7 mraのガラス板を用い た。 位相差板 1 0には、 厚さ 1 2 0〃111、 リタデーシヨ ン 6 0 0 nmの一 軸延伸したポリカーボネー ト ' フィ ルムを、 液晶セル 1の上側及び下側 電極基板 5、 6には厚さ 0. 7讓のガラス板を、 下側偏光板 9には、 日 東電工製の反射板付き偏光板 N P F - F 3 2 0 5 Mを用いた。 また、 入 力パネル 1 2と液晶セル 1の間は、 適当な長さの幅 3議、 高さ 0. 5謹 のシリコンゴムをスぺーサに用いて離隔した。

比較例の液晶表示素子も、 第 2図に定義されるように液晶分子の配向 方向、 位相差板の遅相軸の方向及び偏光板の偏光軸方向を表すことがで き、 各角度を α = 2 0度、 = 1 7 0度、 7 = 5 0度、 S = 24 0度と した。 液晶 7には、 屈折率異方性 Δ nが 0. 1 3 2のネマチック液晶を 用い、 その層厚 dが 6. 3 mとなるように液晶セルに充填し、 液晶の 屈折率異方性 Δ nと液晶層厚 dの積 Δ η · εΙを 0. 8 3 とした。 ま た、 液晶分子のねじれ角が 24 0度で安定するように、 適量の光学活性 剤を添加した。 この結果、 電圧無印加時に明るく、 かつ電圧印加時に喑 くなる液晶表示が得られた。 表 1 実施例 1 実施例 2 比較例

上記表 1から、 実施例 1 と比較例を比較して分かるように、 実施例 1 は、 オフ状態の明るさが比較例よりやや小さいが、 コン トラス ト比が大 幅に向上している。 実施例 2の場合も同様に、 明らかにコン トラス ト比 が比較例より大幅に向上しており、 しかも実施例 1より更に良好になつ ている。

これは、 比較例に用いた従来の入力機能装置付き液晶表示素子では、 液晶セルの表面や入力パネルによる反射光が強いからである。 この反射 光が、 液晶表示素子のオフ状態及びオン状態の両方で表示に重なるため に、 オフ状態の明るさはその分明るくなる力 コン トラス ト比が低下し て表示品質を低下させている。 一方、 実施例 1及び実施例 2では、 入力 パネルの上側に偏光板を配置したことにより、 液晶セル表面や入力パネ ルによる反射光が従来よりも小さくなったため、 オフ状態の明るさは比 較例より小さいが、 液晶セルへ入射する光量は変わらないので、 比較例 よりも反射光が少なくなつた分だけコン 卜ラス 卜が改善され、 表示が見 易くなっているからである。

また、 実施例 1及び実施例 2双方において、 着色の無い良好な白黒表 示が得られることが確認された。 これは、 上述したように液晶セル表面 からの反射光が少ないので、 位相差板は通過するが液晶セルを通過しな い光の量が大幅に少くなつたからである。

(実施例 3 )

実施例 1 と同様に、 上側偏光板 3 7に日東電工製偏光板 N P F— G 1 2 2 5 D Uを、 入力パネルの上側電極基板 3 2に厚さ 1 0 0 m、 リタ デーシヨン 8 nmのポリエーテルサルホン · フィルムを、 同じく下側電極 基板 3 3に厚さ 0 . 7画のガラス板をそれぞれ用いた。 液晶セルの上側 及び下側電極基板 2 3、 2 4には、 厚さ 0 . 7薩のガラス板を、 下側偏 光板 2 9には、 日東電工製の反射板付き偏光板 N P F— F 3 2 2 5 Mを 用いた。 位相差板 2 8は、 厚さ 1 2 0 m、 リタデ一シヨ ン 6 0 0 nmの 一軸延伸したポリカーボネー ト ' フィルムを用いたが、 実施例 1 と異な り、 液晶セルの下側電極基板 2 4 と下側偏光板 2 9との間に配置した。 前記液晶セル、 位相差板、 下側偏光板はそれぞれ粘着材で貼着した。 ま た、 入力パネル 3 1 と液晶セル 2 1の間は、 同様に適当な長さの幅 3圆、 高さ 0. 5國のシリコンゴムをスぺ一ザに用いて離隔した。

第 2図における各角度は、 ひ = 1 0 0度、 = 7 0度、 7 = 1 3 0度、 = 24 0度とした。 屈折率異方性 Δ n力 0. 1 3 2のネマチック液晶 を用い、 その層厚 dが 6. 3 jumとなるように液晶セル 2 1 に充填し、 屈折率異方性 Δ nと層厚 dの積 A n ' dを 0. 8 3〃mとした。 また、 液晶分子のねじれ角が 2 4 0度で安定するように、 適量の光学活性剤を 添加した。

この結果、 実施例 1、 2と同様に、 電圧無印加時に明るくかつ電圧印 加時に暗くなる液晶表示において、 従来より高コン トラス 卜の良好な白 黑表示が得られた。

(実施例 4 )

実施例 1 と同様に構成したが、 一軸延伸したポリカーボネー 卜フィル ムに代えて、 ねじれ配向したァク リル系液晶性高分子フィルムを位相差 板 2 8に用いた。 この液晶性高分子の屈折率異方性 Δ nと液晶性高分子 層厚 dとの積 Δ · ο!を 0. 7 2 /imとし、 液晶性高分子のねじれ角を 1 5 0度、 ねじれの向きを液晶セル 2 1の液晶とは反対方向にした。 図 2 における前記各角度は、 位相差板の遅相軸の方向 4 2を前記位相差板の 液晶セルに接する側の液晶性高分子の光軸の方向として、 α = 6 0度、 /3 = 7 5度、 7 = 4 5度、 0 = 2 2 0度とした。

この場合にも、 前記各実施例と同様に、 電圧無印印加時に明る く電圧 印加時に暗くなる液晶表示において、 従来よりコン トラス ト比が向上し、 良好な白黒表示が得られた。

(実施例 5 )

実施例 1乃至実施例 4 と同様に構成したが、 上側偏光板 3 7に、 その 表面をノ ングレア処理した日東電工製偏光板 N P F - G 1 2 2 5 D UA G 3 0を用いた。 この結果、 上側偏光板表面での正反射による像の映り 込みが無くなり、 表示がより一層見易くなつた。

また、 通常の上側偏光板 3 7の表面にアンチリフレクショ ン処理を施 したり、 アンチリフレクショ ン処理したフィルムを貼着した場合にも、 同様に像の映り込みを小さ くすることができた。

(実施例 6 )

実施例 1乃至実施例 5 と同様に構成したが、 下側偏光板 2 9に、 曰東 電工製の半透過型反射板付き偏光板 N P F - F 4 2 0 5 P 3を用い、 か つその下にバックライ トを設置した。 この結果、 周囲光が暗い環境にお いて、 バックライ トを点灯することによって十分な明るさと良好なコン トラス ト比とが得られ、 周囲光が明るい場合と同様に優れた白黒表示が 得られた。

(実施例 7 )

実施例 1乃至実施例 6の液晶表示素子を電子手帳や携帯電話の表示装 置して搭載したところ、 高コン トラス ト比の見易い白黒表示を得ること ができた。 また、 従来に比してコン トラス 卜比が高いことから、 表示容 量を従来よりも大きくすることができ、 従来より多くの情報を表示でき ることから、 従来より携帯用電子機器の性能を向上させ、 使い易くする ことが可能となった。

Claims

言青求の範囲

1 . 対向する一対の電極基板の間に液晶を挟持する液晶セルと、 前記液 晶セルの表示面側及びその反対側にそれぞれ配置された第 1及び第 2の 偏光板と、 前記液晶セルの表面に密接させた位相差板と、 前記第 2の偏 光板の外側に配置された反射板と、 一定の間隔をもって離隔された一対 の入力用電極を有する入力パネルとからなり、 前記入力パネルが、 前記 第 1の偏光板と前記液晶セルとの間に配置されていることを特徴とする 入力機能付き液晶表示素子。

2 . 前記入力パネルが、 一定の間隔をもって離隔された一対の入力用電 極基板を有し、 かつその対向面に前記一対の入力用電極を設けたことを 特徴とする請求項 1記載の液晶表示素子。

3 . 前記位相差板が前記液晶セルの表示面側に配置されることを特徴と する請求項 1又は 2記載の液晶表示素子。

4 . 前記位相差板が前記液晶セルと前記第 2の偏光板との間に配置され ることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の液晶表示素子。

δ . 前記反射板が半透過性であることを特徴とする請求項 1乃至 4のい ずれか記載の液晶表示素子。

6 . 前記液晶が、 1 8 0度から 3 6 0度の範囲でねじれ配向したネマチ ック液晶であることを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれか記載の液晶 表示素子。

7 . 前記位相差板が光学的異方性高分子フィルムであることを特徴とす る請求項 1乃至 6のいずれか記載の液晶表示素子。

8 . 前記光学的異方性高分子フィルムがー軸性延伸フィルムであること を特徴とする請求項 7記載の液晶表示素子。

9 . 前記光学的異方性高分子フィルムがポリカーボネート、 ポリサルホ ン、 ポリ ビニルアルコール、 ポリエーテルサルホン、 ポリア リ レー ト、 ポリオレフィ ン又はポリメチルメタァク リ レー トであることを特徴とす る請求項 8記載の液晶表示素子。

1 0 . 前記光学的異方性高分子フィルムがねじれ配向した液晶性高分子 フィルムであることを特徴とする請求項 7記載の液晶表示素子。

1 1 . 前記入力パネルの前記入力用電極基板の少く とも一方がポリカー ボネー ト、 ポリサルホン、 ポリ ビニルアルコール、 ポリエーテルサルホ ン、 ポリアリ レー ト、 ポ リオレフイ ン、 ポリ メチルメタァク リ レー ト、 又はガラスからなることを特徴とする請求項 2記載の液晶表示素子。

1 2 . 前記第 1の偏光板の表面が、 ノ ングレア処理されていることを特 徴とする請求項 1又は 2記載の液晶表示素子。

1 3 . 前記入力パネルのリタデーションが 5 O nm以下であることを特徴 とする請求項 1又は 2記載の液晶表示素子。

1 4 . 請求項 1乃至 1 3のいずれか記載の液晶表示素子を表示手段とし て備えることを特徴とする電子機器。