(57)【要約】【課題】画像の輝度の低下及び歪みによる表示画面の画質の低下を防止して、誤動作を伴わずに薄型化及び軽量化したタブレット液晶表示装置を提供すること。【解決手段】格子形のブラックマトリックス１４を有する、画像を表示する液晶パネルと、外部から入力される光信号に応じて起電力を発生する信号認識部２０とを備え、信号認識部２０は、ブラックマトリックス１４に対して前記光信号が入射する側に位置する、前記格子形の一方向に延びるブラックマトリックス１４の第１部分に重なるように位置する複数の第１光起電力発生層１５、及び前記一方向と垂直な方向に延びるブラックマトリックス１４の第２部分に重なるように位置する複数の第２光起電力発生層１７と、少なくとも第１光起電力発生層１５の上部表面を覆って積層する絶縁層１６と、第１及び第２光起電力発生層１５、１７並びに絶縁層１６を覆って積層する保護膜１８とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子形のブラックマトリックスを有する、画像を表示する液晶パネルと、外部から入力される光信号に応じて起電力を発生する信号認識部とを備えるタブレット液晶表示装置であって、
前記信号認識部は、
前記ブラックマトリックスに対して前記光信号が入射する側に位置し、前記格子形の一方向に延びる前記ブラックマトリックスの第１部分に重なるように位置する複数の第１光起電力発生層と、
少なくとも前記第１光起電力発生層の上部表面を覆って積層する絶縁層と、
前記ブラックマトリックスに対して前記光信号が入射する側に位置し、前記一方向と垂直な方向に延びる前記ブラックマトリックスの第２部分に重なるように位置する複数の第２光起電力発生層と、
前記第１及び第２光起電力発生層並びに前記絶縁層を覆って積層する保護膜とを備えることを特徴とするタブレット液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１及び第２光起電力発生層のそれぞれが、順に積層された下部電極層、Ｐ型半導体層、Ｎ型半導体層及び上部電極層を備えていることを特徴とする請求項１に記載のタブレット液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１及び第２光起電力発生層のそれぞれが、順に積層された下部電極層、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層及び上部電極層を備えていることを特徴とする請求項１に記載のタブレット液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１及び第２光起電力発生層のそれぞれが、格子形の前記ブラックマトリックスの線幅以下の線幅を有し、前記第１及び第２光起電力発生層の全ての部分が前記ブラックマトリックスに重なって配置されることを特徴とする請求項２に記載のタブレット液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１及び第２光起電力発生層のそれぞれが、格子形の前記ブラックマトリックスの線幅以下の線幅を有し、前記第１及び第２光起電力発生層の全ての部分が前記ブラックマトリックスに重なって配置されることを特徴とする請求項３に記載のタブレット液晶表示装置。
【請求項６】
前記信号認識部が前記液晶パネルの上に配置されることを特徴とする請求項１に記載のタブレット液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶パネルが前記ブラックマトリックスの両側に配置された第１基板及び第２基板を更に備え、
前記信号認識部が、前記ブラックマトリックスに対して前記光信号が入射される側に配置された前記第１基板及び前記ブラックマトリックスの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のタブレット液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタブレット液晶表示装置に関し、より詳細には、光照射装置から照射される光を外部からの入力信号として受信するタブレット液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タブレット液晶表示装置を備えるタブレットＰＣは、ノートブックＰＣと個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）との両方の長所を備えるＰＣである。そのようなタブレットＰＣは、ノートブックＰＣと同じ基本構成を備え、ユーザが画面から直接情報を入力することができる。また、タブレットＰＣは着脱が可能であり、ユーザはあたかも紙のように使用することができる。タブレットＰＣのタブレット液晶表示装置は外部からの入力信号を受信するための受信装置を別途に備え、信号の入力及び受信方式によってタッチスクリーン方式とデジタイザ方式とに分けられる。
【０００３】
タッチスクリーン方式では、タッチパネルが液晶表示装置の表示部の全面に備えられ、入力手段であるユーザの指又は圧力伝達装置が、タッチパネルの押さえられた位置に対応する電圧又は電流信号を入力信号として発生させることにより、ユーザが指定する命令及び情報を入力する。その結果、液晶表示装置の液晶パネルは、ユーザが指定する命令及び情報に応じた画像を表示する。一方、デジタイザ方式では、入力手段である電子ペンからの信号を受信するために、アンテナコイルを有する基板が液晶表示装置の背面部に別途に備えられている。このように、液晶表示装置の液晶パネルは、電子ペンを通じてユーザが指定する命令及び情報を受信し、命令及び情報に応じた画像を表示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のタブレット液晶表示装置において、タッチスクリーン方式では、タッチパネルを液晶表示装置の表示部の全面に備えることで液晶パネルの透過率が減少し、それにより、画像の輝度が低下する。また、タッチパネル及び液晶パネルは複数の透明導電膜から構成されているため、これら複数の透明導電膜の間に光干渉現像を引き起こし、表示画面の画質を低下させるという問題がある。この他にも、入力信号がユーザの指又は圧力伝達装置により入力されるため、ユーザの接触ミスによるタブレット液晶表示装置の誤動作を誘発するおそれがあるという問題がある。
【０００５】
一方、デジタイザ方式では、電子ペンの入力信号を受信するためのアンテナコイルを有する基板と信号を処理するコントロールパネルとが別途に備えられているため、タブレット液晶表示装置を備えたシステム全体の厚さ、重量及び製作費用が増大し、それにより、タブレット液晶表示装置の商品価値が減少するという問題がある。また、電子ペンが発生する電磁波が、液晶表示装置の周りを囲む金属ベゼルにより表示領域の外縁部分で画像の歪みを引き起こすことで、入力エラー及びタブレットＰＣの誤動作を誘発し、表示画面の画質を低下させるという問題がある。この他にも、電子ペンが発生する電磁波と液晶表示装置の駆動信号との相互干渉によってタブレット液晶表示装置の誤動作を誘発するおそれがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に係るタブレット液晶表示装置の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、画像の輝度の低下及び歪みによる表示画面の画質の低下を防止して、誤動作を伴わずに薄型化及び軽量化することができるタブレット液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的の達成のために、本発明のタブレット液晶表示装置は、格子形のブラックマトリックスを有する、画像を表示する液晶パネルと、外部から入力される光信号に応じて起電力を発生する信号認識部とを備えるタブレット液晶表示装置であって、前記信号認識部は、前記ブラックマトリックスに対して前記光信号が入射する側に位置し、前記格子形の一方向に延びる前記ブラックマトリックスの第１部分に重なるように位置する複数の第１光起電力発生層と、少なくとも前記第１光起電力発生層の上部表面を覆って積層する絶縁層と、前記ブラックマトリックスに対して前記光信号が入射する側に位置し、前記一方向と垂直な方向に延びる前記ブラックマトリックスの第２部分に重なるように位置する複数の第２光起電力発生層と、前記第１及び第２光起電力発生層並びに前記絶縁層を覆って積層する保護膜とを備えることを特徴とする。
【０００８】
前記第１及び第２光起電力発生層のそれぞれは、順に積層された下部電極層、Ｐ型半導体層、Ｎ型半導体層及び上部電極層を備えていることができ、
格子形の前記ブラックマトリックスの線幅以下の線幅を有し、前記第１及び第２光起電力発生層の全ての部分が前記ブラックマトリックスに重なって配置されることができる。
【０００９】
また、前記第１及び第２光起電力発生層のそれぞれは、順に積層された下部電極層、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層及び上部電極層を備えていてもよく、格子形の前記ブラックマトリックスの線幅以下の線幅を有し、前記第１及び第２光起電力発生層の全ての部分が前記ブラックマトリックスに重なって配置されることができる。
【００１０】
前記信号認識部は前記液晶パネルの上に配置されることができる。
【００１１】
前記液晶パネルは前記ブラックマトリックスの両側に配置された第１基板及び第２基板を更に備え、前記信号認識部は、前記ブラックマトリックスに対して前記光信号が入射される側に配置された前記第１基板及び前記ブラックマトリックスの間に配置されることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、タブレット液晶表示装置が、液晶パネルに照射される光によって生じる信号を受信する感知手段を備えることにより、表示画面の画質低下及びタブレット液晶表示装置の誤動作を防止することができる。また、タブレット液晶表示装置を薄型化及び軽量化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置を示す図であって、図１はタブレット液晶表示装置の斜視図であり、図２は図１の部分Ａのｙ方向から見た断面図である。尚、各図において、ガラス基板等、本実施の形態の説明に直接関係しない構成要素は省略している。
【００１５】
本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置は、液晶パネルと信号認識部２０とを備える。液晶パネルは、Ｒ画素１１と、Ｇ画素１２と、Ｂ画素１３と、各Ｒ画素１１、Ｇ画素１２、及びＢ画素１３を分離して光を遮断するようにｙ方向に延びる部分及びｘ方向に延びる部分が互いに直交して格子状に形成されたブラックマトリックス１４、１４ａを有するカラーフィルタ基板１０とを備える。信号認識部２０は、外部から照射される光を感知、即ち入力信号である光信号を受信する。ここで、信号認識部２０は、図１及び図２に示すように、液晶パネルのカラーフィルタ基板１０の上部表面に、又はカラーフィルタ基板１０とブラックマトリックス１４、１４ａとの間に介装される。以下では、本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置の信号認識部２０が液晶パネルの上部表面、即ち液晶パネルのカラーフィルタ基板１０の上部表面に備えられる場合について説明する。
【００１６】
信号認識部２０は、第１光起電力発生層１５と、絶縁層１６と、第２光起電力発生層１７と、保護膜１８とを備える。第１光起電力発生層１５は、液晶パネルのカラーフィルタ基板１０の上部表面に、ブラックマトリックス１４と同じ方向、即ちｙ方向に形成される。
【００１７】
図４は、本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置の第１光起電力発生層１５又は第２光起電力発生層１７の斜視図である。
【００１８】
図４に示すように、第１光起電力発生層１５は、下部電極層２１と、下部電極層２１の上部表面に形成されたＰ型半導体層２２と、Ｐ型半導体層２２の上部表面に形成されたＮ型半導体層２３と、Ｎ型半導体層の上部表面に形成された上部電極層２４とを備え、ｙ方向のブラックマトリックス１４と同じ又はそれより狭い幅で形成される。絶縁層１６は、第１光起電力発生層１５を含むカラーフィルタ基板１０の上部表面の全領域に形成される。第２光起電力発生層１７は、第１光起電力発生層１５と同様に、下部電極層２１と、下部電極層２１の上部表面に形成されたＰ型半導体層２２と、Ｐ型半導体層２２の上部表面に形成されたＮ型半導体層２３と、Ｎ型半導体層の上部表面に形成された上部電極層２４とを備え、絶縁層１６の上部表面に、ブラックマトリックス１４ａと同じ方向、即ちｘ方向に、ｘ方向のブラックマトリックス１４ａと同じ又はそれより狭い幅で形成される。このような第１光起電力発生層１５と第２光起電力発生層１７とは、その間に介装された絶縁層１６により相互に絶縁されており、第２光起電力発生層１７を含む絶縁層１６の上部の全領域に形成された保護膜１８により保護される。ここで、絶縁層１６と保護膜１８とは、透明絶縁膜により形成され、ｙ方向及びｘ方向のブラックマトリックス１４、１４ａの領域のみに、又は液晶パネルのカラーフィルタ基板１０の全領域に形成される。
【００１９】
図３は本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置における入力信号の発生と信号の伝達を説明する斜視図である。
【００２０】
図３に示すように、本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置に対して、外部から光照射装置３０を用いて光を照射すると、ｙ方向及びｘ方向にそれぞれ形成された第１光起電力発生層１５及び第２光起電力発生層１７において光起電力効果が発生する。それにより、第１光起電力発生層１５及び第２光起電力発生層１７において起電力が発生し、発生した電圧が制御手段（図示せず）に伝達され、タブレット液晶表示装置に画像が表示される。
【００２１】
言い換えると、光照射装置３０が入力信号である光（以下、光信号とも記す）をタブレット液晶表示装置に照射すると、光信号は液晶パネルの所定の領域に伝達される。このような光信号は、液晶パネルのブラックマトリックス１４、１４ａの上方にそれぞれ形成されたｙ方向及びｘ方向の第１光起電力発生層１５及び第２光起電力発生層１７に伝達され、光信号を受信した第１光起電力発生層１５及び第２光起電力発生層１７は光起電力効果により起電力を発生する。即ち、第１光起電力発生層１５と第２光起電力発生層１７はキャパシタとして機能し、受信した光信号に応じた所定のレベルの電圧を発生する。この所定のレベルの電圧が制御手段に伝達されることにより、ユーザが、光照射装置３０を通じて外部から入力する命令及び情報をタブレット液晶表示装置が受信する。このように、タブレット液晶表示装置は外部からユーザが入力する命令及び情報に応じて、液晶パネルに画像を表示する。この際、光照射装置３０はレーザビーム等の直進性の高い光を発生させ、その光、即ち光信号は、各Ｒ画素１１、Ｇ画素１２、及びＢ画素１３にまたがる領域Ｂに照射される。即ち、光信号をブラックマトリックス１４、１４ａの上方に形成されたｙ方向及びｘ方向の第１光起電力発生層１５及び第２光起電力発生層１７が感知するように、各Ｒ、Ｇ、Ｂ画素１１、１２、１３にまたがる領域Ｂに光を照射する。
【００２２】
このように、本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置は、画像を表示する表示画面の液晶パネルの上に信号認識部２０を備え、信号認識部２０の第１及び第２光起電力発生層１５、１７は光の非透過領域であるブラックマトリックス１４、１４ａの上方にブラックマトリックス１４、１４ａに重なるように形成されている。それにより、本発明のタブレット液晶表示装置は別途に受信装置を必要とせず、表示されている画像の輝度の低下を防止することができる。また、本発明のタブレット液晶表示装置は、光照射装置３０を用いてタブレット液晶表示装置に命令及び情報を印加することにより、液晶パネルから離れた遠距離からでも入力信号を正確に入力することができるので、入力信号及び画像の歪み現像を防止する。
【００２３】
上記において、本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置の信号認識部２０が液晶パネルの上部表面、即ち液晶パネルのカラーフィルタ基板１０の上部表面に備えられる場合について説明したが、本発明の別の実施の形態においては、タブレット液晶表示装置の信号認識部２０が液晶パネルのカラーフィルタ基板１０とブラックマトリックス１４、１４ａとの間に介装される。この場合についても、上記実施の形態と同じ効果を得ることができる。
【００２４】
また、上記において、第１及び第２光起電力発生層１５、１７が、下部電極層、Ｐ型半導体層２２、Ｎ型半導体層２３及び上部電極層２４の順に積層されている場合について説明したが、Ｐ型半導体層２２及びＮ型半導体層２３の積層順はこの順番に限定されず、少なくとも第１及び第２光起電力発生層１５、１７の一方が、下部電極層、Ｎ型半導体層２３、Ｐ型半導体層２２及び上部電極層２４の順に積層されていても良い。
【００２５】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置の図１の部分Ａのｙ方向から見た断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置における入力信号の発生と信号の伝達を説明する斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るタブレット液晶表示装置の第１光起電力発生層及び第２光起電力発生層の斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    カラーフィルタ基板
１１    Ｒ画素
１２    Ｇ画素
１３    Ｂ画素
１４    ブラックマトリックス（ｙ方向）
１４ａ  ブラックマトリックス（ｘ方向）
１５    第１光起電力発生層
１６    絶縁層
１７    第２光起電力発生層
１８    保護膜
２０    信号認識部
３０    光照射装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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