JPH09292598A - Liquid crystal distal device provided with input function - Google Patents

Liquid crystal distal device provided with input function

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Publication number
JPH09292598A
JPH09292598A JP10782296A JP10782296A JPH09292598A JP H09292598 A JPH09292598 A JP H09292598A JP 10782296 A JP10782296 A JP 10782296A JP 10782296 A JP10782296 A JP 10782296A JP H09292598 A JPH09292598 A JP H09292598A
Authority
JP
Japan
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input
period
display
liquid crystal
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP10782296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Moriwaki
和彦 森脇
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP10782296A priority Critical patent/JPH09292598A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the obtaining of an input-output integration type display device while maintaining the same small type and thin type as that of a normal display device by making the display device have an input function. SOLUTION: In the LCD of a point sequential driving system. an X conordinate detecting period equivalent to one scanning period is added in a display period and a circuit is changed over to a DC voltage source DC by a switch SW and a DC voltage is successively impressed on drain lines DL1-DLn instead of a video signal and these are made to be an X coordinate detection signal. A Y coordinate detecting period is the same as the display period and a Y coordinate detection signal shares a scanning voltage to be impressed on gate lines GL1-GLn. An input pen PEN has an electrode at its top end and generates a position detection signal by respectively forming capacitive couplings with the drain lines DLs and gate lines GLs in the X coordinate detecting period and the Y coordinate detecting period.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置へ入力機
能を付加することにより、表示面へのペン入力を可能と
し、通常の表示装置の外観を呈した入出力一体型表示装
置に関し、特に、その表示装置として液晶表示装置を用
いた入力機能付き表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input / output integrated display device which allows a pen input on a display surface by adding an input function to the display device and has the appearance of a normal display device, and more particularly, The present invention relates to a display device with an input function using a liquid crystal display device as the display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報機器の多様化の一つとして、
手書き入力方式がある。即ち、ペンなどを用いて直接に
入力パネル上に文字、図形などを書き込むことにより、
コンピュータ入力を可能としたものであり、キーボード
などの操作機器が不要となるため、小型化、あるいは、
電子手帳などの携帯用などに適している。特に、入力ペ
ンの接触座標を検出するデジタイザーを表示パネルと組
み合わせ、ペン入力の軌跡を同時表示することにより、
あたかも紙面上に文字を書く如くに構成された入出力一
体型ディスプレイ装置が開発されている。このような表
示パネルとしては、EL、LED、LCDなどフラット
ディスプレイパネルが適している。中でも、光学部材と
して液晶を用い、対向電極間に信号電圧を印加して透過
光を変調させるLCD(liquid crystal display)は、
小型、薄型のディスプレイ装置であり、このようなデジ
タイザーとの組み合わせ構成に最適である。
2. Description of the Related Art Recently, as one of the diversification of information equipment,
There is a handwriting input method. That is, by writing characters, figures, etc. directly on the input panel using a pen,
Since it enables computer input and does not require operating equipment such as a keyboard, it can be made smaller or
Suitable for portable use such as electronic notebooks. In particular, by combining a digitizer that detects the touch coordinates of the input pen with the display panel and simultaneously displaying the pen input trajectory,
An input / output integrated display device has been developed, which is configured as if writing characters on paper. As such a display panel, a flat display panel such as EL, LED, LCD is suitable. Among them, an LCD (liquid crystal display) that uses a liquid crystal as an optical member and applies a signal voltage between opposing electrodes to modulate transmitted light is
It is a small and thin display device, and is most suitable for a configuration combined with such a digitizer.

【0003】図3は、LCDとデジタイザーを用いた入
出力表示装置のブロック図である。デジタイザー(1)
は位置検出制御回路(2)より所定の測定用電圧が印加
されており、入力ペンによりデジタイザー(1)へ書き
込まれた入力位置情報は、位置検出制御回路(2)によ
り制御されたX座標検出回路(3)及びY座標検出回路
(4)により2次元的に取り込まれる。これら座標検出
回路(3,4)により検出された座標情報は、処理回路
(5)によりA/D変換されて演算処理され、表示制御
回路(6)へ送出される。表示制御回路(6)は、走査
電極ドライバー(7)及び信号電極ドライバー(8)を
駆動し、これにより入力軌跡がLCDパネル(9)より
再出力され可視化される。
FIG. 3 is a block diagram of an input / output display device using an LCD and a digitizer. Digitizer (1)
Is applied with a predetermined measurement voltage from the position detection control circuit (2), and the input position information written to the digitizer (1) by the input pen is the X coordinate detection controlled by the position detection control circuit (2). It is two-dimensionally taken in by the circuit (3) and the Y coordinate detection circuit (4). The coordinate information detected by these coordinate detection circuits (3, 4) is A / D converted by the processing circuit (5), arithmetically processed, and sent to the display control circuit (6). The display control circuit (6) drives the scan electrode driver (7) and the signal electrode driver (8), whereby the input locus is re-output from the LCD panel (9) and visualized.

【0004】図4は、このようなデジタイザー(1)と
LCDパネル(9)の一体化構造の断面図である。デジ
タイザー(1)は、一対の薄型透光基板(11,12)
上に各々支持された透明な導電性抵抗膜(13,14)
が、絶縁性の粒状スペーサ(15)により確保された細
隙をもって対面され固定されている。導電性抵抗膜(1
3,14)は、位置検出制御回路(2)により所定の電
圧が印加されており、入力ペン(16)により押圧され
て接触された位置は、分圧のアナログ信号として座標検
出回路(3,4)により検出される。このような位置検
出法を抵抗膜感圧方式という。
FIG. 4 is a sectional view of an integrated structure of such a digitizer (1) and an LCD panel (9). The digitizer (1) is a pair of thin transparent substrates (11, 12).
Transparent conductive resistance film (13, 14) supported on each
Are fixed and faced with each other with a slit secured by the insulating granular spacer (15). Conductive resistance film (1
3, 14) are applied with a predetermined voltage by the position detection control circuit (2), and the position pressed by the input pen (16) and brought into contact with the coordinate detection circuit (3, 14). 4) is detected. Such a position detecting method is called a resistance film pressure sensitive method.

【0005】一方、LCDパネル(9)は、液晶(2
6)を挟んで貼り合わされた1対の透光性基板(21,
22)のうち、一方の基板(21)上に、走査線である
ゲートラインと信号線であるドレインラインとが交差配
置され、その交点には、スイッチング素子である薄膜ト
ランジスタ(TFT:thin film transistor)(25)
を配置し、それら各TFT(25)に液晶駆動用の表示
電極(23)を接続配置するとともに、他方の基板(2
2)上には、一面に共通電極(24)が形成されて、表
示電極(23)との対向部分で液晶容量を形成してい
る。LCDパネル(9)の背後(図の下方)には面光源
化されたバックライト(不図示)が配置されており、各
液晶容量にデジタイザー(1)より検出された位置情報
に対応した電圧が印加されて軌跡を構成する透過率分布
に制御されたLCDパネル(9)を可視化して入力位置
軌跡の同時表示を行う。
On the other hand, the LCD panel (9) has a liquid crystal (2
6) a pair of translucent substrates (21,
22), a gate line, which is a scanning line, and a drain line, which is a signal line, are arranged on one substrate (21) so as to intersect with each other, and a thin film transistor (TFT) that is a switching element is provided at the intersection. (25)
And a display electrode (23) for driving a liquid crystal is connected to each of the TFTs (25) and the other substrate (2
A common electrode (24) is formed on one surface of the above (2), and a liquid crystal capacitor is formed at a portion facing the display electrode (23). A backlight (not shown) that is made into a surface light source is arranged behind the LCD panel (9) (downward in the figure), and a voltage corresponding to the position information detected by the digitizer (1) is applied to each liquid crystal capacitance. The LCD panel (9) which is applied and is controlled to have a transmittance distribution constituting a locus is visualized to simultaneously display the loci of input positions.

【0006】以上、デジタイザー(1)として感圧式を
用いた例を挙げたが、この他に、静電誘導方式、即ち、
透明基板間で透明電極線を交差配置した構造で、この透
明電極線を順次走査し、入力用電子ペンとの容量結合に
より、透明電極群のピーク電圧位置を検出することでペ
ン接触位置のX,Y座標を決定する方式、あるいは、電
磁誘導方式、即ち、X及びY方向を有する磁性体板を、
X方向及びY方向の検出線群で挟み込み、棒磁石などか
らなる入力ペンで位置を指定することにより、Y方向及
びX方向に電磁誘導を起こさせ、検出線群に生じた誘導
電圧のピーク位置を検出することで入力座標を決定する
方式、等がある。
The example using the pressure-sensitive type as the digitizer (1) has been described above. In addition to this, the electrostatic induction type, that is,
With a structure in which transparent electrode lines are crossed between transparent substrates, the transparent electrode lines are sequentially scanned, and the peak voltage position of the transparent electrode group is detected by capacitive coupling with the input electronic pen to detect the pen contact position X. , A method of determining the Y coordinate, or an electromagnetic induction method, that is, a magnetic plate having X and Y directions,
The peak position of the induced voltage generated in the detection line group by sandwiching it with the detection line groups in the X and Y directions and specifying the position with an input pen composed of a bar magnet etc., causing electromagnetic induction in the Y and X directions. There is a method of determining the input coordinates by detecting.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ここに挙げたような従
来の入出力一体型表示装置は、入力位置検出用のデジタ
イザーと、入力位置の同時表示用のディスプレイ装置と
の組み合わせにより構成されている。ここで挙げた、デ
ジタイザーとディスプレイとを単純に重ね合わせた重ね
合わせ方式の他に、デジタイザーとディスプレイの構成
要素を一部共通としたハイブリッド方式等がある。重ね
合わせ方式では、デジタイザーとディスプレイとの厚み
のために、装置自身が大型化する、あるいは、表示時に
透過率が低下して画面が暗くなる等の問題がある。ま
た、ハイブリッド方式では、製造段階で一体化が必要と
なり、製造コストが増大する等の問題がある。
The conventional input / output integrated display device as mentioned above is constituted by a combination of a digitizer for detecting an input position and a display device for simultaneously displaying the input position. . In addition to the superposing method in which the digitizer and the display are simply overlapped with each other, there is a hybrid method in which the constituent elements of the digitizer and the display are partially common. In the superposition method, there are problems that the device itself becomes large due to the thickness of the digitizer and the display, or the screen becomes dark due to a decrease in transmittance during display. In addition, the hybrid system requires integration at the manufacturing stage, which raises a problem that the manufacturing cost increases.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するために成され、位置検出用電極を内蔵した入力器に
よる表示面への入力位置を検出するとともに、前記入力
位置または/および入力位置軌跡を同時表示する入力機
能付き液晶表示装置において、対向面上に複数のゲート
ラインとドレインラインが交差して配置され、これら各
交点に薄膜トランジスタと、これに接続された液晶駆動
用の表示電極が形成されてなる第1の電極基板と、対向
面上に一面に共通電極が形成されてなる第2の電極基板
が細隙をもって貼り合わされ、この細隙に液晶が封入さ
れてなり、前記第1の電極基板の、対向面と反対側の面
上で前記入力器により指示された入力位置において、前
記位置検出用電極と前記ゲートラインおよびドレインラ
インとの容量結合が形成され、表示期間中に前記ゲート
ラインを順に選択して印加される走査電圧により、前記
容量結合部において、前記検出用電極が受ける信号電圧
の変化のタイミングより前記入力位置の縦座標を決定す
るとともに、非表示期間中に前記ドレインラインに順次
に印加される直流電圧により、前記容量結合部におい
て、前記位置検出用電極が受ける信号電圧の変化のタイ
ミングより前記入力位置の横座標を決定する構成であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and detects an input position on a display surface by an input device having a position detection electrode incorporated therein, and the input position or / and the input. In a liquid crystal display device with an input function for simultaneously displaying a position locus, a plurality of gate lines and drain lines are arranged on opposite surfaces so as to intersect each other, and a thin film transistor and a liquid crystal driving display electrode connected to the thin film transistor at each intersection. And a second electrode substrate having a common electrode formed on one surface on the opposite surface are bonded together with a slit, and liquid crystal is sealed in the slit. Capacitive coupling between the position detecting electrode and the gate line and drain line at the input position indicated by the input device on the surface opposite to the facing surface of the first electrode substrate. The ordinate of the input position is determined from the timing of the change in the signal voltage received by the detection electrode in the capacitive coupling portion by the scanning voltage that is formed and sequentially selected by applying the gate lines during the display period. At the same time, the abscissa of the input position is determined from the timing of the change in the signal voltage received by the position detection electrode in the capacitive coupling section by the DC voltage sequentially applied to the drain line during the non-display period. Is.

【0009】これにより、入力用装置との組み合わせに
よる、装置自体の大型化、あるいは、工数の増大が避け
られ、小型、低コストの入出力装置が得られる。これに
より、液晶表示装置を、入力装置としても兼用すること
ができ、装置の自体の大型化、製造コストの増大が防が
れる。これにより、Y座標の検出信号が、ゲートライン
の走査電圧と兼用にされ、Y座標の検出期間が、表示装
置の表示期間に重ねられ、Y座標検出期間を別に設け
て、表示期間が短くなるといったことが無くなる。
As a result, it is possible to avoid an increase in the size of the device itself or an increase in the number of steps due to the combination with the input device, and to obtain a small-sized and low-cost input / output device. As a result, the liquid crystal display device can also be used as an input device, and the increase in size of the device itself and the increase in manufacturing cost can be prevented. As a result, the detection signal of the Y coordinate is also used as the scanning voltage of the gate line, the detection period of the Y coordinate is overlapped with the display period of the display device, the Y coordinate detection period is separately provided, and the display period is shortened. There is no such thing.

【0010】特に、前記表示期間中には、前記ゲートラ
インが順に選択される各走査期間中に、前記ドレインラ
インに順次に画素信号電圧を印加することで表示を行
い、前記非表示期間中には、前記表示期間中の走査期間
と同じ長さの走査期間が一つ追加され、この追加された
走査期間中に、前記ドレインラインに順に前記直流電圧
を印加することで、前記入力位置の横座標を決定する構
成である。
Particularly, during the display period, the display is performed by sequentially applying the pixel signal voltage to the drain line during each scanning period in which the gate lines are sequentially selected, and during the non-display period. One additional scanning period having the same length as the scanning period in the display period is added, and by applying the DC voltage to the drain line in order during the added scanning period, the horizontal position of the input position can be obtained. This is a configuration for determining coordinates.

【0011】これにより、一走査期間中に、ドレインラ
インに順次に画素信号電圧を印加していく、いわゆる点
順次駆動方式を援用して、縦座標を検出することがで
き、通常の液晶表示装置から大幅な変更無しに、入力機
能を付加することができる。特に、前記共通電極へ印加
される電圧は一定である構成である。これにより、ゲー
トラインおよびドレインラインと容量結合を形成して誘
起される検出信号が、共通電極電圧の影響を受けて変動
することが無く、常に一定の波形に保たれる。
As a result, the ordinate can be detected by utilizing the so-called dot-sequential driving method in which the pixel signal voltage is sequentially applied to the drain line during one scanning period, and the normal liquid crystal display device can be detected. It is possible to add input function without significant changes from. In particular, the voltage applied to the common electrode is constant. As a result, the detection signal induced by forming capacitive coupling with the gate line and the drain line does not fluctuate under the influence of the common electrode voltage and is always kept in a constant waveform.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態を示す入
力機能付きLCDの構成を示すブロック図である。図の
左側のマトリクス回路部は、入力面を兼用したディスプ
レイ部である。走査線であるゲートライン(GL1,G
L2,・・・GLm)と信号線であるドレインライン(D
L1,DL2,・・・DLn)が、互いに交差して配置さ
れており、その各交点には、スイッチング素子であるT
FT(SE)と、これに接続した表示電極(PX)が形
成されている。これらは1枚の基板上に形成されてい
る。また、液晶を挟んで対向配置された別の基板上に
は、共通電極(CM)が一面に形成され、各表示電極
(PX)との間で液晶容量を形成している。各ゲートラ
イン(GL1,GL2,・・・GLm)は、主にシフトレ
ジスタからなるゲートドライバー(GD)により駆動さ
れ、線順次に一定の走査電圧が印加されていき、これら
各走査期間に同一ゲートライン(GL1,GL2,・・・
GLm)に関する全てのTFT(SE)がONされ、こ
の期間中にドレインドライバー(DD)より画素信号電
圧が各ドレインライン(DL1,D2L,・・・DLn)
に印加され、各表示電極(PX)に供給され、次フィー
ルドで書き換えられるまでの期間、TFT(SE)のO
FF抵抗及び液晶容量により保持される。また、本実施
形態では、共通電極(CM)は、GND等の一定レベル
にされている。
1 is a block diagram showing the configuration of an LCD with an input function showing an embodiment of the present invention. The matrix circuit section on the left side of the figure is a display section that also serves as an input surface. Gate lines that are scanning lines (GL1, G
L2, ... GLm) and a drain line (D) which is a signal line
L1, DL2, ... DLn) are arranged so as to intersect with each other, and at each intersection, a switching element T
An FT (SE) and a display electrode (PX) connected to this are formed. These are formed on one substrate. In addition, a common electrode (CM) is formed on one surface on another substrate which is opposed to each other with the liquid crystal sandwiched therebetween, and a liquid crystal capacitance is formed between the common electrode (CM) and each display electrode (PX). Each gate line (GL1, GL2, ... GLm) is driven by a gate driver (GD) mainly composed of a shift register, and a constant scanning voltage is applied line-sequentially, and the same gate is applied during each scanning period. Line (GL1, GL2, ...
All the TFTs (SE) for GLm) are turned on, and during this period, the pixel signal voltage is supplied from the drain driver (DD) to each drain line (DL1, D2L, ... DLn).
Applied to each display electrode (PX) and rewritten in the next field until the O of the TFT (SE) is changed.
It is held by the FF resistance and the liquid crystal capacitance. Further, in the present embodiment, the common electrode (CM) is set to a constant level such as GND.

【0013】また、本発明においては、ドレインドライ
バー(DD)は、後に詳述するように点順次駆動方式と
なっている。即ち、ドレインドライバー(DD)は、主
にシフトレジスタと、このシフトレジスタの各出力によ
り、ON/OFFが制御されるアナログスイッチとから
なり、一走査期間中に、映像信号をアナログスイッチに
より次々にサンプリングしていくことにより、同時に画
素信号電圧を各ドレインライン(DL1,D2L,・・・
DLn)へ順次に供給していく方式である。
Further, in the present invention, the drain driver (DD) is of a dot-sequential driving system as described later in detail. That is, the drain driver (DD) is mainly composed of a shift register and an analog switch whose ON / OFF is controlled by each output of this shift register. During one scanning period, the video signal is sequentially switched by the analog switch. By sampling, the pixel signal voltage is simultaneously supplied to each drain line (DL1, D2L, ...
This is a method of sequentially supplying to DLn).

【0014】一方、図の右側はコントローラ部である。
制御部(CON)は、垂直/水平の各カウンタ及びデコ
ーダ等からなるり、ゲートドライバー(GD)とドレイ
ンドライバー(DD)との動作タイミングを図る。ま
た、処理部(PRC)で作成された映像信号は、スイッ
チ部(SW)を介してドレインドライバー(DD)へと
供給される。処理部(PRC)はまた、制御部(CO
N)の垂直カウンタのリセットを行う。更に、本コント
ローラ部には、所定の直流電圧を発生する直流電圧源
(DC)が設けられており、この直流電圧源(DC)の
出力は、スイッチ部(SW)に入力されている。このス
イッチ部(SW)はまた、制御部(CON)により制御
されている。
On the other hand, the right side of the figure is the controller section.
The control unit (CON) includes vertical / horizontal counters, a decoder, and the like, and controls the operation timing of the gate driver (GD) and the drain driver (DD). The video signal created by the processing unit (PRC) is supplied to the drain driver (DD) via the switch unit (SW). The processing unit (PRC) also includes a control unit (CO
N) The vertical counter is reset. Further, the controller unit is provided with a DC voltage source (DC) that generates a predetermined DC voltage, and the output of this DC voltage source (DC) is input to the switch unit (SW). The switch unit (SW) is also controlled by the control unit (CON).

【0015】また、入力ペン(PEN)は、先端部に入
力インピーダンスの高い電極を有するとともに、信号増
幅用アンプを内蔵しており、LCDに接触することによ
り、後に詳述するように検出用電圧が印加されたゲート
ライン(GL1,GL2,・・・GLm)及びドレインラ
イン(DL1,D2L,・・・DLn)との容量結合が行
われて、検出信号電圧を発する。この検出信号はアナロ
グ信号であり、A/D変換器(AD)により、2値化さ
れ、座標検出部(DET)に供給される。座標検出部
(DET)では、所定のシフトクロックを計数すること
で、入力位置のX座標及びY座標が決定される。この座
標データは更に、処理部(PRC)に供給され、ここで
演算処理がなされ、フレームメモリに書き込まれ、更
に、映像信号として制御部(CON)及びスイッチ部
(SW)へと供給される。
The input pen (PEN) has an electrode with a high input impedance at the tip and a built-in amplifier for signal amplification. By touching the LCD, the input pen (PEN) detects a detection voltage as described in detail later. The gate lines (GL1, GL2, ... GLm) to which is applied and the drain lines (DL1, D2L, ... DLn) are capacitively coupled to generate a detection signal voltage. This detection signal is an analog signal, which is binarized by the A / D converter (AD) and supplied to the coordinate detection unit (DET). The coordinate detection unit (DET) determines the X coordinate and Y coordinate of the input position by counting a predetermined shift clock. This coordinate data is further supplied to the processing unit (PRC), where it is subjected to arithmetic processing, written in the frame memory, and further supplied as a video signal to the control unit (CON) and the switch unit (SW).

【0016】なお、本実施形態におけるLCDは、その
表示面兼用の入力面を、ゲートライン(GL1,GL2,
・・・GLm)及びドレインライン(DL1,D2L,・
・・DLn)が形成された基板側としている。図2は、
本発明の実施形態にかかる、入力座標の位置検出及び入
力座標の同時表示の動作を示すタイミング図である。本
発明では、入力位置のX座標検出をドレインライン(D
L1,D2L,・・・DLn)により行い、Y座標検出を
ゲートライン(GL1,GL2,・・・GLm)により行
う。そしてY座標検出は、表示期間(A)中、即ち、ゲ
ートラインの走査期間に表示に並行して行い、また、X
座標検出は、垂直ブランキング期間(B)中に行ってい
る。
In the LCD according to the present embodiment, the input surface which also serves as the display surface has the gate lines (GL1, GL2,
... GLm) and drain lines (DL1, D2L, ...
.. DLn) is formed on the substrate side. FIG.
FIG. 6 is a timing diagram showing an operation of position detection of input coordinates and simultaneous display of input coordinates according to the embodiment of the present invention. In the present invention, the X coordinate of the input position is detected by the drain line (D
L1, D2L, ... DLn), and Y coordinate detection is performed by the gate lines (GL1, GL2, ... GLm). The Y coordinate detection is performed in parallel with the display during the display period (A), that is, during the scanning period of the gate line, and
Coordinate detection is performed during the vertical blanking period (B).

【0017】以下、図1及び図2を参照しながら詳細に
説明する。図2の(a)は、垂直同期パルス(VSYN
C)の波形図であり、各フィールドは表示期間(A)
と、一定の長さのブランキング期間(B)からなってい
る。ブランキング期間(B)は表示動作が行われない期
間である。図2の(b)は、Y座標検出信号であり、ゲ
ートライン(GL1,GL2,・・・GLm)への印加電
圧を兼用している。即ち、表示期間(A)中に、ゲート
ライン(GL1,GL2,・・・GLm)へと順次印加さ
れる走査電圧がY座標検出信号(Y1,Y2,・・・Y
m)に用いられる。
A detailed description will be given below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2A shows a vertical sync pulse (VSYN).
It is a waveform diagram of C), each field is a display period (A)
And a blanking period (B) of a fixed length. The blanking period (B) is a period during which no display operation is performed. FIG. 2B shows a Y coordinate detection signal, which also serves as a voltage applied to the gate lines (GL1, GL2, ... GLm). That is, during the display period (A), the scanning voltages sequentially applied to the gate lines (GL1, GL2, ... GLm) are the Y coordinate detection signals (Y1, Y2, ... Y).
used for m).

【0018】また図2の(c)は、X座標検出信号であ
り、X座標検出期間は、ブランキング期間(B)中の一
走査期間分があてられる。即ち、制御部(CON)の垂
直カウンタは、通常のディスプレイにおける、カウント
開始タイミングよりも一走査期間分早いカウントが追加
されているか、あるいは、通常のカウント終了タイミン
グよりも一走査期間分遅いカウントが追加されている。
そして、これに対応したデコーダからの出力パルスによ
り、スイッチ制御を行って、処理部(PRC)から送ら
れてくる映像信号の、ドレインドライバー(DD)への
供給を、直流電圧源(DC)に切り替える。この直流電
圧源(DC)より送出される信号は、この一走査期間、
即ちX座標検出期間のみ、映像信号に代わって、ドレイ
ンドライバー(DD)へ供給される。この期間中は、表
示期間(A)と同様、ドレインドライバー(DD)は点
順次方式でのサンプリング動作を行っており、前記直流
電圧を各ドレインライン(DL1,DL2,・・・DL
n)へと順次に印加していき、これがX座標検出信号
(X1,X2,・・・Xn)となる。なお、X座標検出期
間は、ゲートドライバー(GD)は不動作であるため
に、各ドレインライン(DL1,DL2,・・・DLn)
へX座標検出信号(X1,X2,・・・Xn)が印加され
ても、これによって、表示電極(PX)へ保持された画
素情報が書き換えられることはない。
Further, FIG. 2C shows an X coordinate detection signal, and the X coordinate detection period corresponds to one scanning period in the blanking period (B). That is, in the vertical counter of the control unit (CON), a count that is one scan period earlier than the count start timing in a normal display is added, or a count that is one scan period later than the normal count end timing is added. Has been added.
Then, switch control is performed by the output pulse from the decoder corresponding to this, and the supply of the video signal sent from the processing unit (PRC) to the drain driver (DD) is supplied to the DC voltage source (DC). Switch. The signal sent from this DC voltage source (DC) is
That is, only during the X coordinate detection period, the video signal is supplied to the drain driver (DD) instead of the video signal. During this period, as in the display period (A), the drain driver (DD) performs a sampling operation in a dot-sequential system, and the DC voltage is applied to each drain line (DL1, DL2, ... DL).
n) are sequentially applied, and these become X coordinate detection signals (X1, X2, ... Xn). During the X coordinate detection period, since the gate driver (GD) does not operate, each drain line (DL1, DL2, ... DLn)
Even if the X coordinate detection signals (X1, X2, ... Xn) are applied to the pixel electrodes, the pixel information held in the display electrodes (PX) is not rewritten.

【0019】以上の構成において、入力機能付きLCD
の動作は次のようになる。まず、LCDを駆動すること
により、1フィールド期間中に、ゲートライン(GL
1,GL2,・・・GLm)が順次に選択されて走査電圧
が印加される表示/Y座標検出期間(A)と、この表示
/Y座標検出期間(A)の初めあるいは終わりに追加さ
れたX座標検出期間を含むブランキング期間(B)が交
互に繰り返される。
An LCD with an input function having the above structure
The operation of is as follows. First, by driving the LCD, the gate line (GL
1, GL2, ... GLm) are sequentially selected and a scanning voltage is applied to the display / Y coordinate detection period (A), and the display / Y coordinate detection period (A) is added to the beginning or end of the display / Y coordinate detection period (A). The blanking period (B) including the X coordinate detection period is alternately repeated.

【0020】この状態で、入力ペン(PEN)を用い
て、LCD上に、文字、図形等を描く。LCDの入力面
(表示面)は、前述の如く、ゲートライン(GL1,G
L2,・・・GLm)及びドレインライン(DL1,DL
2,・・・DLn)が形成された基板側にとられており、
入力ペン(PEN)の先端部の電極は、ゲートライン
(GL1,GL2,・・・GLm)及びドレインライン
(DL1,DL2,・・・DLn)と、基板を挟んで容量
結合を形成する。入力ペン(PEN)を接触した部分で
は、表示/Y座標検出期間(A)中に最接近されたゲー
トライン(GL1,GL2,・・・GLm)との容量結合
が成立し、Y座標検出信号(Yh)(ここで1≦h≦m)
に反応してY座標位置を表す位置にピークを有したアナ
ログ検出信号が発生する。このアナログ検出信号は、A
/D変換器(AD)に送出されて2値化され、この検出
パルスが座標検出部(DET)に送られる。座標検出部
(DET)では、制御部(CON)からゲートドライバ
ー(GD)と同じラインクロック及びリセットパルスを
受けており、このクロックをカウントすることにより、
Y座標データを作成する。このデータ値は、更に、処理
部(PRC)に送られて演算がなされ、Y座標を表すも
のとして、フレームメモリに一時保存される。
In this state, the input pen (PEN) is used to draw characters, figures and the like on the LCD. As described above, the input surface (display surface) of the LCD is the gate lines (GL1, G).
L2, ... GLm) and drain lines (DL1, DL)
2, ... DLn) is formed on the substrate side,
The electrode at the tip of the input pen (PEN) forms a capacitive coupling with the gate line (GL1, GL2, ... GLm) and the drain line (DL1, DL2 ,. In the portion where the input pen (PEN) contacts, capacitive coupling is established with the gate lines (GL1, GL2, ... GLm) that are closest to each other during the display / Y coordinate detection period (A), and the Y coordinate detection signal is obtained. (Yh) (where 1≤h≤m)
In response to this, an analog detection signal having a peak at a position representing the Y coordinate position is generated. This analog detection signal is A
It is sent to the / D converter (AD) and binarized, and this detection pulse is sent to the coordinate detection unit (DET). The coordinate detection unit (DET) receives the same line clock and reset pulse as the gate driver (GD) from the control unit (CON). By counting this clock,
Create Y coordinate data. This data value is further sent to the processing unit (PRC) for calculation, and is temporarily stored in the frame memory as representing the Y coordinate.

【0021】なお、表示/Y座標検出期間(A)は、表
示動作も同時進行で行われているので、ゲートライン
(GL1,GL2,・・・GLm)への検出信号電圧兼用
の走査電圧が印加されるとともに、各ドレインライン
(DL1,DL2,・・・DLn)へ画素信号電圧が印加
される。このため、この期間中に、入力ペン(PEN)
より送出されるアナログ検出信号には、Y座標位置お表
すピークの他に、画素信号電圧により誘起されたピーク
も含まれてしまうが、通常、Y座標検出信号兼用ゲート
電圧及びX座標検出信号である直流電圧の振幅を、画素
信号電圧よりも十分に大きく、A/D変換の時点、画素
信号電圧によるノイズはカットされるので、位置座標の
決定に影響が出ることはない。
In the display / Y-coordinate detection period (A), since the display operation is simultaneously performed, the scanning voltage which is also used as the detection signal voltage to the gate lines (GL1, GL2, ... GLm) is applied. While being applied, the pixel signal voltage is applied to each drain line (DL1, DL2, ... DLn). Therefore, during this period, input pen (PEN)
The analog detection signal sent out includes the peak induced by the pixel signal voltage in addition to the peak representing the Y coordinate position, but normally, the gate voltage also used as the Y coordinate detection signal and the X coordinate detection signal are used. Since the amplitude of a certain DC voltage is sufficiently larger than the pixel signal voltage and noise due to the pixel signal voltage is cut at the time of A / D conversion, the determination of the position coordinates is not affected.

【0022】一方、ブランキング期間(B)中の、X座
標検出期間では、制御部(CON)の垂直デコーダより
出されたパルスに基づいてスイッチングが行われ、映像
信号から直流電圧源(DC)に切り換えられ、直流電圧
がドレインドライバー(DD)に供給される。ドレイン
ドライバー(DD)では、表示期間(A)中と同様、供
給された直流電圧信号をサンプリングし、順次、ドレイ
ンライン(DL1,DL2,・・・DLn)へと印加して
いる。入力ペン(PEN)は、最接近されたドレインラ
イン(DL1,DL2,・・・DLn)とも容量結合を形
成しており、今度は、このドレインライン(DL1,D
L2,・・・DLn)との容量結合が成立して、X座標検
出信号(Xk)(ここで1≦k≦n)に反応してX座標位
置を表す位置にピークを有したアナログ検出信号が発生
する。このアナログ検出信号は、Y座標検出期間(A)
と同様、A/D変換器(AD)に送出されて2値化さ
れ、この検出パルスが座標検出部(DET)に送られ
る。座標検出部(DET)では、今度は、制御部(CO
N)からドレインドライバー(DD)と同じドットクロ
ック及びリセットパルスを受けており、このクロックを
カウントすることにより、X座標データを作成する。こ
のデータ値は、更に、処理部(PRC)に送られて演算
がなされ、X座標を表すものとして、フレームメモリに
保存される。
On the other hand, in the X coordinate detection period in the blanking period (B), switching is performed based on the pulse output from the vertical decoder of the control unit (CON), and a DC voltage source (DC) is supplied from the video signal. And the DC voltage is supplied to the drain driver (DD). In the drain driver (DD), the supplied DC voltage signal is sampled and sequentially applied to the drain lines (DL1, DL2, ... DLn) as in the display period (A). The input pen (PEN) also forms a capacitive coupling with the closest drain lines (DL1, DL2, ... DLn), and this drain line (DL1, D2)
L2, ... DLn) is established, and an analog detection signal having a peak at a position representing the X coordinate position in response to the X coordinate detection signal (Xk) (where 1 ≦ k ≦ n). Occurs. This analog detection signal indicates the Y coordinate detection period (A).
Similarly to the above, it is sent to the A / D converter (AD) and binarized, and this detection pulse is sent to the coordinate detection unit (DET). In the coordinate detection unit (DET), the control unit (CO
It receives the same dot clock and reset pulse as the drain driver (DD) from N) and counts this clock to create X coordinate data. This data value is further sent to the processing unit (PRC) to be calculated and stored in the frame memory as the X coordinate.

【0023】なお、共通電極(CM)は、前述の如く、
0Vの一定レベルにされているので、検出電圧が共通電
極電圧により変動すること無く、常に、一定の波形が得
られる。このようにして、作成されたX座標及びY座標
情報は、入力位置または/および軌跡を表す映像信号と
して、表示期間(A)中に、ドレインドライバー(D
D)へと送出され、入力位置の同時表示が行われる。そ
して、この表示期間(A)では、同時に、続く、入力位
置のY座標の検出が行われる。
The common electrode (CM) is, as described above,
Since the voltage is set to a constant level of 0 V, the detection voltage does not fluctuate due to the common electrode voltage, and a constant waveform is always obtained. The X-coordinate and Y-coordinate information created in this manner is used as a video signal representing an input position or / and a locus during the display period (A) during the drain driver (D).
It is sent to D) and the input position is displayed simultaneously. Then, in the display period (A), the Y coordinate of the input position is detected at the same time.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明で、入力機能付き液晶表示装置が
実現され、外観上は、通常の液晶表示装置と同じく、小
型、薄型を維持しながら、ゲートアレイ等、駆動回路部
の追加のみで、入力機能を持たせることができた。これ
により、液晶表示装置に入力用ペンで、紙面と同様に、
文字、図形等を書き込むことで、所定の入力、及び、そ
の同時表示をすることができるようになった。
According to the present invention, a liquid crystal display device with an input function is realized, and the external appearance is the same as a normal liquid crystal display device while maintaining a small size and a thin shape, and only by adding a drive circuit section such as a gate array. , Was able to have an input function. As a result, the input pen on the liquid crystal display device can be
By writing characters, figures, etc., it has become possible to perform predetermined input and simultaneously display them.

【0025】この入力機能付き液晶表示装置は、表示パ
ネル部は、通常の液晶パネルと全く同じであるので、こ
れに本発明の構成を有した駆動回路素子を搭載するのみ
で、製造され、コストが低い。また、薄膜トランジスタ
として、多結晶シリコンを用いて基板上に駆動回路部を
一体形成した液層表示装置においても、通常の、点順次
駆動法を利用した検出方法であるので、大幅な、回路設
計の変更が無く、表示と検出との切り換え手段とX座標
検出用の直流電圧源の追加、及び、垂直カウンタ及び垂
直デコーダに、1カウント分を追加する設計変更のみで
実現され、低コストである。
Since the liquid crystal display device with an input function has the same display panel portion as that of a normal liquid crystal panel, it can be manufactured by only mounting the drive circuit element having the constitution of the present invention on the liquid crystal display device. Is low. Further, even in a liquid layer display device in which a drive circuit unit is integrally formed on a substrate by using polycrystalline silicon as a thin film transistor, since it is a normal detection method using a dot-sequential drive method, a large circuit design is possible. There is no change, and it is realized at a low cost because it is realized only by adding a means for switching between display and detection, a DC voltage source for X-coordinate detection, and a design change for adding one count to the vertical counter and the vertical decoder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態にかかる入力機能付き表示装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a display device with an input function according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の入力機能付き表示装置の動作を表すタ
イミング図である。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the display device with an input function of the present invention.

【図3】従来の入出力一体型表示装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional input / output integrated display device.

【図4】従来の入出力一体型表示装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional input / output integrated display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デジタイザー 2 位置検出制御回路 3 X座標検出回路 4 Y座標検出回路 5 処理回路 6 表示制御回路 7 走査電極ドライバー 8 信号電極ドライバー 9 LCDパネル 11,12 薄型透光性基板 13,14 導電性抵抗膜 15 スペーサ 16 入力ペン 21,22 透光性基板 23,24 透明電極 25 TFT 26 液晶 GL ゲートライン DL ドレインライン GD ゲートドライバー DD ドレインドライバー SE TFT PX 表示電極 CM 共通電極 PEN 入力ペン CON 制御部 PRC 処理部 AD A/D変換器 DET 検出部 DC 直流電圧源 1 Digitizer 2 Position detection control circuit 3 X coordinate detection circuit 4 Y coordinate detection circuit 5 Processing circuit 6 Display control circuit 7 Scan electrode driver 8 Signal electrode driver 9 LCD panel 11,12 Thin translucent substrate 13,14 Conductive resistance film 15 Spacer 16 Input Pen 21,22 Translucent Substrate 23,24 Transparent Electrode 25 TFT 26 Liquid Crystal GL Gate Line DL Drain Line GD Gate Driver DD Drain Driver SE TFT PX Display Electrode CM Common Electrode PEN Input Pen CON Control Unit PRC Processing Unit AD A / D converter DET detection unit DC DC voltage source

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位置検出用電極を内蔵した入力器による
表示面への入力位置を検出するとともに、前記入力位置
または/および入力位置軌跡を同時表示する入力機能付
き液晶表示装置において、 対向面上に複数のゲートラインとドレインラインが交差
して配置され、これら各交点に薄膜トランジスタと、こ
れに接続された液晶駆動用の表示電極が形成されてなる
第1の電極基板と、対向面上に一面に共通電極が形成さ
れてなる第2の電極基板が細隙をもって貼り合わされ、
この細隙に液晶が封入されてなり、 前記第1の電極基板の、対向面と反対の面側で前記入力
器により指示された入力位置において、前記位置検出用
電極と前記ゲートラインおよびドレインラインとの容量
結合が形成され、 表示期間中に前記ゲートラインを順に選択して印加され
る走査電圧により、前記容量結合部において、前記検出
用電極が受ける信号電圧の変化のタイミングより前記入
力位置の縦座標を決定するとともに、非表示期間中に前
記ドレインラインに順次に印加される直流電圧により、
前記容量結合部において、前記位置検出用電極が受ける
信号電圧の変化のタイミングより前記入力位置の横座標
を決定することを特徴とする入力機能付き液晶表示装
置。
1. A liquid crystal display device with an input function, which detects an input position on a display surface by an input device having a position detection electrode built-in, and simultaneously displays the input position and / or the input position locus. A plurality of gate lines and drain lines are crossed to each other, and a thin film transistor is formed at each of these intersections, and a first electrode substrate having liquid crystal driving display electrodes connected thereto is formed. A second electrode substrate having a common electrode formed on the
Liquid crystal is sealed in the slit, and the position detection electrode, the gate line, and the drain line are provided at the input position indicated by the input device on the surface side of the first electrode substrate opposite to the facing surface. Capacitive coupling is formed between the input position and the input position from the timing of the change in the signal voltage received by the detection electrode in the capacitive coupling portion by the scanning voltage applied by sequentially selecting the gate lines during the display period. While determining the ordinate, by the DC voltage sequentially applied to the drain line during the non-display period,
The liquid crystal display device with an input function, wherein the abscissa of the input position is determined based on the timing of a change in a signal voltage received by the position detection electrode in the capacitive coupling section.
【請求項2】 前記表示期間中には、前記ゲートライン
が順に選択される各走査期間中に、前記ドレインライン
に順次に画素信号電圧を印加することで表示を行い、前
記非表示期間中には、前記表示期間中の走査期間と同じ
長さの走査期間が一つ追加され、この追加された走査期
間中に、前記ドレインラインに順に前記直流電圧を印加
することで、前記入力位置の横座標を決定することを特
徴とする請求項1記載の入力機能付き液晶表示装置。
2. A display is performed by sequentially applying a pixel signal voltage to the drain line during each scanning period in which the gate line is sequentially selected during the display period, and during the non-display period. One additional scanning period having the same length as the scanning period in the display period is added, and by applying the DC voltage to the drain line in order during the added scanning period, the horizontal position of the input position can be obtained. The liquid crystal display device with an input function according to claim 1, wherein coordinates are determined.
【請求項3】 前記共通電極へ印加される電圧は一定で
あることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
入力機能付き液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device with an input function according to claim 1, wherein the voltage applied to the common electrode is constant.
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