JP2001059956A - 座標入力機能付き液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は正確にタッチ位置を検出するとともに
液晶の表示を適切に行う座標入力機能付き液晶表示装置
を提供する。 【解決手段】液晶ディスプレイ１は、液晶ディスプレイ
１は、相対向して配設され液晶の充填された複数のセル
電極１２、１３間に、セル電極１２、１３間の間隔を保
持する球状部材１６と、セル電極１２、１３の一方の電
極側が他方の電極側に押されることで両セル電極１２、
１３の間を短絡する導電性球状部材１７と、を配設し、
セル電極１２、１３間に駆動電圧を印加する際に、当該
セル電極１２、１３の間に短絡が発生しているか否かを
検出して、押圧の有無と押圧セルを検出している。した
がって、液晶の表示駆動を行うことができるとともに、
セル電極１２、１３の間の短絡の有無で外部からの押圧
の有無と押圧セルを検出することができ、表示と正確な
タッチ位置の検出を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、座標入力機能付き
液晶表示装置に関し、詳細には、正確にタッチ位置を検
出するとともに液晶の表示を適切に行う座標入力機能付
き液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、パーソナルコンピュータ、ワード
プロセッサ、電子手帳及び携帯電話機等の電子情報処理
装置においては、入力操作を容易にするために、表示装
置の表面にタッチパネルを重ね合わせ、表示装置に表示
されている表示内容に対応するタッチパネル上をタッチ
することにより、当該表示内容に対応する命令、データ
の選択及び文字入力等を行うことのできるタッチパネル
が出現している。

【０００３】このような従来のタッチパネルは、通常、
ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置の表面
画面上にタッチパネルを重ねて、張り合わせて用いら
れ、表示画面に対応するタッチパネル上の位置をタッチ
操作することにより、表示内容に対応する命令、データ
の選択及び文字入力等を行えるようになっている（特開
平５−１２７８２２号公報等参照）。

【０００４】一般に、タッチパネルとしては、抵抗膜方
式のタッチパネルが用いられており、タッチ位置に対応
する電圧信号を出力する。タッチパネルインターフェイ
スは、このタッチパネルの出力する電圧信号をＡ／Ｄ変
換し、表示画面上のＸ座標、Ｙ座標の座標位置信号とし
て電子情報処理装置のシステムに出力する。

【０００５】そして、従来、液晶表示装置そのものの電
極を使用して、タッチパネルの機能を実現しようとする
液晶表示装置の座標検出装置が提案されている（特開平
６−１３０３６０号公報参照）。この公報記載の液晶表
示装置の座標検出装置は、液晶表示基板を弾力性を有す
る部材で形成して、外部から押圧されることにより液晶
に生じる容量変化を検出して、押圧位置を検出すること
を特徴としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
タッチパネルを表示画面上に配置した液晶表示装置にあ
っては、表示画面の表示とタッチパネルの表示入力画面
との位置を合わせるいわゆるキャリブレーションを必ず
行う必要があり、作業工程が複雑で高価なものになると
いう問題があった。また、タッチパネルを表示画面の手
前に必ず配置するため、タッチパネルを通して表示され
る画面が、表示画面単体のときよりも暗くなるという問
題があった。

【０００７】また、上記公報記載の液晶表示装置の座標
検出装置にあっては、液晶の誘電率が液晶の状態によっ
て大きく変わること、容量変化検出用の透明電極の間の
間隔が数ミクロンと容量を考慮するには、あまりにも間
隔が広いことから、正確なタッチ位置（押下位置）を検
出する上で問題があった。

【０００８】そこで、請求項１記載の発明は、相対向し
て配設され液晶の充填された複数のセル電極間に、セル
電極間の間隔を保持するスペーサと、セル電極の一方の
電極側が他方の電極側に押されることで両セル電極間を
短絡する導電性部材と、を配設し、セル電極間に駆動電
圧を印加する際に、当該セル電極間に短絡が発生してい
るか否かを検出して、押圧の有無と押圧セルを検出する
ことにより、液晶の表示駆動を行うとともに、セル電極
間の短絡の有無で外部からの押圧の有無と押圧セルを検
出し、表示と正確なタッチ位置の検出を行うことのでき
る座標入力機能付き液晶表示装置を提供することを目的
としている。

【０００９】請求項２記載の発明は、複数のセルを、駆
動電圧を印加して表示させる表示フレーム信号と、駆動
電圧の印加による表示と押圧の有無の検出の双方を行う
押圧検出表示フレーム信号と、に時系列的適宜入れ換え
て駆動させることにより、通常のフレーム駆動時間に対
して、特別高速の回路構成を行うことなく、フレーム出
力時間に応答可能な液晶駆動回路を用いて、液晶の表示
駆動を行うことができるとともに、セル電極間の短絡の
有無で外部からの押圧の有無と押圧セルを検出し、表示
と正確なタッチ位置の検出を行うことのできる安価な座
標入力機能付き液晶表示装置を提供することを目的とし
ている。

【００１０】請求項３記載の発明は、複数のセルを、駆
動電圧を印加して表示のみを行う表示フレーム信号と、
液晶の表示を行うことなく押圧の有無の検出のみを行う
押圧検出フレーム信号と、に時系列的に入れ換えて動作
させることにより、押圧検出用の回路と液晶駆動用の回
路を基本的に分離して、走査電極への出力部分でフレー
ム毎に表示フレーム信号と押圧検出フレーム信号を適宜
切り換えて、液晶の駆動とセル電極の短絡検出を行い、
短時間にセル電極の短絡の検出と液晶の駆動を行うこと
なく、安価にかつ正確にタッチ位置の検出を行うことが
できるとともに、液晶の表示を行うことのできる座標入
力機能付き液晶表示装置を提供することを目的としてい
る。

【００１１】請求項４記載の発明は、複数のセルを、時
系列的にフレーム毎に駆動する際に、走査線を、１つの
フレーム中で、駆動電圧を印加による表示と押圧の有無
の検出の双方を行う走査線と、駆動電圧を印加して表示
のみを行う走査線と、に分けて動作させることにより、
フレーム駆動時間の遅れを最小限に抑制して液晶表示の
フレーム駆動を行い、正確にタッチ位置の検出を行うこ
とができるとともに、液晶の表示をより一層適切に行う
ことのできる座標入力機能付き液晶表示装置を提供する
ことを目的としている。

【００１２】請求項５記載の発明は、時系列的にフレー
ム毎に駆動する際に、表示と押圧の検出の双方を行う走
査線と表示のみを行う走査線を、フレーム毎に適宜入れ
換えて動作させることにより、フレーム駆動時間の遅れ
を最小限に抑制して液晶表示のフレーム駆動を行うとと
もに、より一層正確にタッチ位置の検出を行うことので
きる座標入力機能付き液晶表示装置を提供することを目
的としている。

【００１３】請求項６記載の発明は、セル電極間に短絡
が発生しているか否かの検出時に、当該セル電極間に短
絡が発生していない場合には、当該セルに駆動電圧を印
加して表示駆動させ、当該セル電極間に短絡が発生して
いる場合には、当該セル電極に該当する走査電極の駆動
回路側の出力端子をハイインピーダンスとすることによ
り、液晶表示装置がアクティブでないマトリクス液晶表
示装置であっても、同一走査線上の複数のセル電極間に
短絡が生じた際に当該短絡による走査電極から走査線選
択電極への干渉を防止し、同一走査線上の短絡の生じて
いないセルの表示への影響を抑制して、適切な液晶の表
示とタッチ位置の正確な検出を行うことのできる座標入
力機能付き液晶表示装置を提供することを目的としてい
る。

【００１４】請求項７記載の発明は、セル電極間の短絡
の有無を、駆動電圧が当該セル電極間にかかった状態の
ままであるか否かに基づいて検出することにより、セル
電極間の短絡の検出用に新たに信号を加えることなく、
セル電極間の残留電圧を検出するのみでセル電極間の短
絡の有無を検出し、より一層簡単な構成でかつ安価に適
切な液晶の表示とタッチ位置の正確な検出を行うことの
できる座標入力機能付き液晶表示装置を提供することを
目的としている。

【００１５】請求項８記載の発明は、駆動電圧として、
液晶を消灯させる場合にも、走査電極側に液晶を点灯さ
せる際に必要な閾値電圧よりも低い駆動電圧を印加する
ことにより、消灯セルのセル電極の短絡状態をも適切に
検出し、適切な液晶の表示とタッチ位置のより一層正確
な検出を行うことのできる座標入力機能付き液晶表示装
置を提供することを目的としている。

【００１６】請求項９記載の発明は、複数のセルを、時
系列的にフレーム毎に駆動する際に、当該フレーム間
で、駆動電圧として、液晶を消灯させる場合にも、走査
電極側に液晶を点灯させる際に必要な閾値電圧よりも低
い駆動電圧をフレーム間でプラス／マイナス交互に印加
することにより、消灯セルのために印加する検出用駆動
信号の直流で生じる液晶の電気化学反応により液晶が劣
化するのを防止し、より一層適切な液晶の表示とタッチ
位置の正確な検出を行うことのできる座標入力機能付き
液晶表示装置を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の座
標入力機能付き液晶表示装置は、相対向して配設され液
晶の充填された複数のセル電極間に、セル電極間の間隔
を保持するスペーサと、前記セル電極の一方の電極側が
他方の電極側に押されることで両セル電極間を短絡する
導電性部材と、が配設され、前記セル電極間に所定の駆
動電圧を印加してセル毎に液晶の表示を行う座標入力機
能付き液晶表示装置であって、前記セル電極間に駆動電
圧を印加する際に、当該セル電極間に短絡が発生してい
るか否かを検出して、前記押圧の有無と押圧セルを検出
することにより、上記目的を達成している。

【００１８】上記構成によれば、相対向して配設され液
晶の充填された複数のセル電極間に、セル電極間の間隔
を保持するスペーサと、セル電極の一方の電極側が他方
の電極側に押されることで両セル電極間を短絡する導電
性部材と、を配設し、セル電極間に駆動電圧を印加する
際に、当該セル電極間に短絡が発生しているか否かを検
出して、押圧の有無と押圧セルを検出するので、液晶の
表示駆動を行うことができるとともに、セル電極間の短
絡の有無で外部からの押圧の有無と押圧セルを検出する
ことができ、表示と正確なタッチ位置の検出を行うこと
ができる。

【００１９】この場合、例えば、請求項２に記載するよ
うに、前記複数のセルを、前記駆動電圧を印加して表示
させる表示フレーム信号と、前記駆動電圧の印加による
表示と前記押圧の有無の検出の双方を行う押圧検出表示
フレーム信号と、に時系列的に適宜入れ換えて動作させ
るものであってもよい。

【００２０】上記構成によれば、複数のセルを、駆動電
圧を印加して表示させる表示フレーム信号と、駆動電圧
の印加による表示と押圧の有無の検出の双方を行う押圧
検出表示フレーム信号と、に時系列的適宜入れ換えて駆
動させるので、通常のフレーム駆動時間に対して、特別
高速の回路構成を行うことなく、フレーム出力時間に応
答可能な液晶駆動回路を用いて、液晶の表示駆動を行う
ことができるとともに、セル電極間の短絡の有無で外部
からの押圧の有無と押圧セルを検出することができ、表
示と正確なタッチ位置の検出を安価に行うことができ
る。

【００２１】また、例えば、請求項３に記載するよう
に、前記複数のセルを、前記駆動電圧を印加して表示の
みを行う表示フレーム信号と、液晶の表示を行うことな
く前記押圧の有無の検出のみを行う押圧検出フレーム信
号と、に時系列的に適宜入れ換えて動作させるものであ
ってもよい。

【００２２】上記構成によれば、複数のセルを、駆動電
圧を印加して表示のみを行う表示フレーム信号と、液晶
の表示を行うことなく押圧の有無の検出のみを行う押圧
検出フレーム信号と、に時系列的に入れ換えて動作させ
るので、押圧検出用の回路と液晶駆動用の回路を基本的
に分離して、走査電極への出力部分でフレーム毎に表示
フレーム信号と押圧検出フレーム信号を適宜切り換え
て、液晶の駆動とセル電極の短絡検出を行うことがで
き、短時間にセル電極の短絡の検出と液晶の駆動を行う
ことなく、安価にかつ正確にタッチ位置の検出を行うこ
とができるとともに、液晶の表示を行うことができる。

【００２３】さらに、例えば、請求項４に記載するよう
に、前記複数のセルを、時系列的にフレーム毎に駆動す
る際に、走査線を、１つのフレーム中で、前記駆動電圧
の印加による表示と前記押圧の有無の検出の双方を行う
走査線と、前記駆動電圧を印加して表示のみを行う走査
線と、に分けて動作させるものであってもよい。

【００２４】上記構成によれば、複数のセルを、時系列
的にフレーム毎に駆動する際に、走査線を、１つのフレ
ーム中で、駆動電圧を印加による表示と押圧の有無の検
出の双方を行う走査線と、駆動電圧を印加して表示のみ
を行う走査線と、に分けて動作させるので、フレーム駆
動時間の遅れを最小限に抑制して液晶表示のフレーム駆
動を行うことができ、正確にタッチ位置の検出を行うこ
とができるとともに、液晶の表示をより一層適切に行う
ことができる。

【００２５】また、例えば、請求項５に記載するよう
に、前記表示と前記押圧の検出の双方を行う走査線と前
記表示のみを行う走査線とを、前記フレーム毎に適宜入
れ換えて動作させるものであってもよい。

【００２６】上記構成によれば、時系列的にフレーム毎
に駆動する際に、表示と押圧の検出の双方を行う走査線
と表示のみを行う走査線を、フレーム毎に適宜入れ換え
て動作させるので、フレーム駆動時間の遅れを最小限に
抑制して液晶表示のフレーム駆動を行うことができると
ともに、より一層正確にタッチ位置の検出を行うことが
できる。

【００２７】さらに、例えば、請求項６に記載するよう
に、前記セル電極間に短絡が発生しているか否かの検出
時に、当該セル電極間に短絡が発生していない場合に
は、当該セルに前記駆動電圧を印加して表示駆動させ、
当該セル電極間に短絡が発生している場合には、当該セ
ル電極に該当する走査電極の駆動回路側の出力端子をハ
イインピーダンスとするものであってもよい。

【００２８】上記構成によれば、セル電極間に短絡が発
生しているか否かの検出時に、当該セル電極間に短絡が
発生していない場合には、当該セルに駆動電圧を印加し
て表示駆動させ、当該セル電極間に短絡が発生している
場合には、当該セル電極に該当する走査電極の駆動回路
側の出力端子をハイインピーダンスとしているので、液
晶表示装置がアクティブでないマトリクス液晶表示装置
であっても、同一走査線上の複数のセル電極間に短絡が
生じた際に当該短絡による走査電極から走査線選択電極
への干渉を防止することができ、同一走査線上の短絡の
生じていないセルの表示への影響を抑制して、適切な液
晶の表示とタッチ位置の正確な検出を行うことができ
る。

【００２９】また、例えば、請求項７に記載するよう
に、前記セル電極間の短絡の有無を、前記駆動電圧が当
該セル電極間にかかった状態のままであるか否かに基づ
いて検出するものであってもよい。

【００３０】上記構成によれば、セル電極間の短絡の有
無を、駆動電圧が当該セル電極間にかかった状態のまま
であるか否かに基づいて検出するので、セル電極間の短
絡の検出用に新たに信号を加えることなく、セル電極間
の残留電圧を検出するのみでセル電極間の短絡の有無を
検出することができ、より一層簡単な構成でかつ安価に
適切な液晶の表示とタッチ位置の正確な検出を行うこと
ができる。

【００３１】さらに、例えば、請求項８に記載するよう
に、前記駆動電圧として、液晶を消灯させる場合にも、
走査電極側に液晶を点灯させる際に必要な閾値電圧より
も低い駆動電圧を印加するものであってもよい。

【００３２】上記構成によれば、駆動電圧として、液晶
を消灯させる場合にも、走査電極側に液晶を点灯させる
際に必要な閾値電圧よりも低い駆動電圧を印加するの
で、消灯セルのセル電極の短絡状態をも適切に検出する
ことができ、適切な液晶の表示とタッチ位置のより一層
正確な検出を行うことができる。

【００３３】また、例えば、請求項９に記載するよう
に、前記複数のセルを、時系列的にフレーム毎に駆動す
る際に、当該フレーム間で、前記駆動電圧として、液晶
を消灯させる場合にも、走査電極側に液晶を点灯させる
際に必要な閾値電圧よりも低い駆動電圧を前記フレーム
間でプラス／マイナス交互に印加するものであってもよ
い。

【００３４】上記構成によれば、複数のセルを、時系列
的にフレーム毎に駆動する際に、当該フレーム間で、駆
動電圧として、液晶を消灯させる場合にも、走査電極側
に液晶を点灯させる際に必要な閾値電圧よりも低い駆動
電圧をフレーム間でプラス／マイナス交互に印加するの
で、消灯セルのために印加する検出用駆動信号の直流で
生じる液晶の電気化学反応により液晶が劣化するのを防
止することができ、より一層適切な液晶の表示とタッチ
位置の正確な検出を行うことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。

【００３６】図１〜図７は、本発明の座標入力機能付き
液晶表示装置の第１の実施の形態を示す図であり、図１
は、本発明の座標入力機能付き液晶表示装置の第１の実
施の形態を適用した液晶ディスプレイ１の観察者側から
見た構成図である。

【００３７】図１において、液晶ディスプレイ１は、ア
クティブマトリックス型の液晶ディスプレイであり、液
晶ディスプレイ１は、選択電極２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ
・・・、走査電極３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ・・・、ＴＦ
Ｔ（thin film transistor）等のトランジスタ４及びセ
ル電極５を備えているとともに、上面側にも、図示しな
いセル電極が配設されている。上面側のセル電極は、図
１において、図示しない液晶を挟んで、図１に示すセル
電極５と反対側である観察者側に配置され、アース電位
に設定されている。そして、図１に示す選択電極２、走
査電極３、トランジスタ４及びセル電極５等の回路は、
液晶を挟んで上面側のセル電極とは反対側に配設されて
いる。

【００３８】いま、図１において、液晶ディスプレイ１
は、横方向の選択電極２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・を
介してトランジスタ４を駆動することで走査線を選択
し、縦方向の走査電極３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ・・・に
よって、上記選択された走査線上のセル電極５の駆動状
態である点灯／消灯を決定する。

【００３９】上記液晶ディスプレイ１は、図２に示すよ
うに、上側基板１０、下側基板１１、上側基板１０上に
形成された導電性電極（セル電極）１２、下側基板１１
上に形成された上記セル電極５である導電性電極１３、
導電性電極１２上に形成された絶縁膜１４、導電性電極
１３上に形成された絶縁膜１５及び上側基板１０と下側
基板１１の間に挿入されている球状部材（スペーサ）１
６と導電性球状部材（導電性部材）１７を液晶セル１８
として有している。なお、液晶ディスプレイ１は、液晶
セル１８の上下に、通常、偏光板、位相板、反射板ある
いは反射透過板等の液晶構成部材が配置されることが多
い。上側基板１０と下側基板１１としては、例えば、樹
脂製のものを用いることができる。

【００４０】上記絶縁膜１４、１５は、基板画面上での
液晶ディスプレイ１の液晶材料の分子の配列を整えるた
めの配向膜としても機能しているが、液晶ディスプレイ
１を座標入力装置としてのみ構成するときには、配向膜
としての機能を有していなくてもよい。

【００４１】上記球状部材１６は、図３（ａ）に示すよ
うに、通常の液晶表示装置で一般に使用される樹脂製の
スペーサーであり、上側基板１０と下側基板１１との間
の間隔を一定に保つためのものである。この球状部材１
６は、絶縁性（不導体）であることが望ましい。また、
導電性球状部材１７は、図３（ｂ）に示すように、球状
部材１６よりも硬度の高いシリカ等の球状の芯材（通
常、不導体の部材）１７ａの表面に、導電性被膜１７ｂ
が被覆されており、液晶ディスプレイ１をタッチパネル
として機能させるためのものである。

【００４２】スペーサーとして機能する球状部材１６
は、絶縁膜１４、１５にのみ接するように配置すること
が好ましい。すなわち、球状部材１６は、それ自身絶縁
性であるが、上側基板１０と下側基板１１との間の間隔
を保つだけでなく、上側基板１０上の導電性電極１２と
下側基板１１上の導電性電極１３とを電気的にも十分に
分離するためである。

【００４３】一方、導電性被膜１７ｂで被覆された導電
性球状部材１７は、図４に示すように、上側基板１０の
上面が押圧されたときに、上側基板１０上の導電性電極
１２と下側基板１１上の導電性電極１３とを短絡させる
ためのものである。すなわち、上側基板１０の上面が押
圧されていないときには、球状部材１６が挿入されてい
ることで、上側基板１０との間にわずかな間隔を有した
状態となっているが、上側基板１０の上面が押圧される
と、上側基板１０の導電性電極１２と下側基板１１の導
電性電極１３とを短絡させる。そのため、導電性球状部
材１７の配置されている位置の絶縁膜１４、１５は、破
られていて、導電性電極１２、１３が露出している必要
がある。なお、本実施の形態では、導電性球状部材１７
の配置位置の絶縁膜１４、１５は、導電性球状部材１７
により破られているとともに、導電性電極１２、１３も
破られており、導電性電極１２、１３は、その端面で導
電性の導電性球状部材１７と接触して導通するようにな
っているが、導電性電極１２、１３は、破られておらず
に、絶縁膜１４、１５のみが破られている状態が最も好
ましい。

【００４４】また、球状部材１６と導電性球状部材１７
のサイズは、導電性の被膜１７ａが被覆された状態の導
電性球状部材１７と球状部材１６とが同じ程度の大きさ
か、導電性球状部材１７が球状部材１６よりも多少大き
い方が好ましい。また、導電性球状部材１７は、球状部
材１６よりも硬度が高く、球状部材１６は、所定の弾力
性を有している。すなわち、図４に示したように、上側
基板１０の上面が押圧された際、球状部材１６が撓ん
で、導電性球状部材１７が導電性電極１２と導電性電極
１３に接触して導通し、上側基板１０の押圧が解除され
ると、球状部材１６の弾性で上側基板１０が押し戻され
て、導電性球状部材１７と上側基板１０の導電性電極１
２との接触が解除されるようにするためである。

【００４５】そして、液晶ディスプレイ１は、線の交点
で表すセル毎の点灯の状態を模式的に描いた図５に示す
ように、図５で上から入ってくる入力信号のパターン
が、中央の線より右になっているパルスのときに点灯
し、左から共通電極と選択電極２間に走査線の選択信号
が入ってきて特定の走査線を選択し、そのときのタイミ
ングで図５の上から入ってきた走査信号のオン／オフに
よって、点灯／消灯が決定される。このとき、上下の導
電性電極１２、１３間に短絡があると、上下電極１２、
１３の間の電位がゼロになるため、点灯せずに消灯状態
となる。なお、図５において、ハッチング付きの丸の中
に黒丸が入っているのが短絡セル、白丸が点灯セル、ハ
ッチング付きの丸が消灯セルを示している。液晶ディス
プレイ１が、上述のように、アクティブマトリクスであ
る場合、複数の上下のセル電極である導電性電極１２、
１３が押圧によって短絡しても、他の走査線や走査線方
向の電極１２、１３の間への表示クロストークを起こす
ことがない。

【００４６】この液晶ディスプレイ１は、縦横の線の交
点をマトリクス状に並べたときのセルの位置としたとき
に、短絡セルを黒丸で表した図６に示すように、実際に
指等で上側基板１０が押圧されると、複数のセルが短絡
を起こす。すなわち、セルサイズが小さいと、上側基板
１０が押圧された際、図６に示したように、ある領域で
短絡を起こす部分が多数現れるため、ＴＦＴ等のトラン
ジスタ４によるアイソレーションがないと、例えば、特
定の走査線の選択電極２への信号が、短絡を起こしてい
る他の走査線も選択されたかのような動作をすることが
あるが、アクティブマトリックス方式では、このような
ことは発生しない。

【００４７】液晶ディスプレイ１は、このセルの短絡状
態を外部の駆動回路で検出することで、マトリックス状
の電極のどの位置に、上側基板１０の液晶面への押圧が
あったかを検出している。

【００４８】また、上述のように、押圧位置のセルは消
灯状態となるが、指等で液晶面を押圧する際、押圧面が
指等で影になって見えないため、押圧セルが消灯状態と
なっても、問題となることはない。

【００４９】液晶ディスプレイ１は、アクティブマトリ
ックス表示を行うが、液晶の電極５にかかる電圧は、時
系列的に示すと、図７のように示すことができる。すな
わち、図７（ａ）の選択電極信号（選択信号）は、第ｊ
行目の走査線を選択するとき、第ｊ行目の走査線の選択
電極２に加えられる信号であり、この選択電極信号に同
期して、図７（ｂ）に波線で示す部分で走査電極に駆動
パルスが加えられて液晶を点灯させる。すなわち、走査
線方向の電極である走査電極３の第ｉ番目の電極に加え
られる出力信号（走査電極信号あるいは走査信号）の一
つの信号が、図７（ｂ）の走査電極信号である。なお、
図７では、信号は消灯時を示している。そして、このと
きの（ｉ、ｊ）のセルの上下電極１２、１３の間の電圧
は、図７（ｃ）に上下電極間電圧として示すように変化
する。このようにフレーム間で電圧を保持できるのは、
走査線の選択信号がオフになると、トランジスタ４のソ
ースとドレイン間もオフになるためである。通常、液晶
ディスプレイ１では、フレーム間で反対の電位がかかる
ように駆動するため、図７（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、（ｉ、ｊ）のセルの電極を駆動する直前及び直後の
フレームでは、反対の電位をかけることとなる。なお、
図７（ｄ）は、上記駆動を数フレームを駆動する時間に
わたって、１つのセルの上下電極１２、１３の間にかか
る電圧の変化を示したものであり、特に、点線で示した
押圧開始点から押圧終了点の間の部分は、点灯時に液晶
駆動回路が発生すべき電圧を示していて、上下電極１
２、１３の間の短絡によってアース電位になっているこ
とを示している。また、信号にわずかにサグがあるの
は、駆動電圧を電極にかけてから次の駆動電圧がかけら
れるまでの間に電極が解放されるためのドループによる
もので、このようなサグは、ないほうがよい。

【００５０】そして、液晶ディスプレイ１は、図７
（ｄ）に示したように、上側基板１０が押圧されて、上
下電極１２、１３の間に短絡が発生すると、電極間電圧
がゼロになり、短絡の発生した電極に対応する液晶セル
は、非表示（消灯）となる。図７（ｄ）に押圧開始点と
して示した点が押圧が開始された時点で、保持されてい
た電極間電圧が低下している。その後、上側基板１０の
押圧が解放されて、上下電極１２、１３の間の短絡がな
くなると、次の駆動時には、図７（ａ）に示したよう
に、再び、上下電極間電圧が保持されることになる。こ
のフレーム信号のうち駆動している瞬間の部分を、その
前後とともに拡大すると、図７（ｆ）、（ｇ）のように
示すことができ、図７（ｆ）の点線は、駆動側で理想と
する電圧波形であるが、実際には、実線で示す電極間電
圧のように、立ち上がりがなまっている。そして、図７
（ｆ）は、上下電極１２、１３の間に押圧による短絡が
ない場合で、点線で示す駆動パルス（正のパルス）によ
って前のフレームのときに掛かっていた負電位が反転し
ている状態を示しており、駆動時間が終了すると、再び
わずかずつリークによる電位の減少が始まっている。ま
た、図７（ｇ）は、前のフレームのいずれかの時点で押
圧による上下電極１２、１３の間に短絡があり、当該短
絡の状態が継続している状態を示している。なお、液晶
ディスプレイ１の駆動においては、実際には、図７
（ｂ）において、走査電極３にかかる信号が、フレーム
毎にプラスとマイナスの駆動パルスとして交互にかかる
（プラスとマイナスのいずれの駆動パルスにおいても、
電圧がかかっているときには、液晶は点灯する）ように
するが、図７（ｆ）、（ｇ）では、正の方の駆動パルス
のみを示しており、実際には、この正の駆動パルスの前
後に、負の駆動パルスによる信号が存在する。

【００５１】そして、短絡を検出するためのタイミング
は、上記駆動パルスの前後のいずれかに設定する。すな
わち、図７（ｆ）、（ｇ）において、Ｐ１とＰ３は、駆
動パルスの直前を短絡検出タイミングとするときの位置
を示しており、電位がプラスとマイナスのある一定の電
圧以下であると、そのセルの上下電極１２、１３が短絡
しているとみなし、液晶ディスプレイ１の画面上に何ら
かの押圧があるとして、駆動回路がその走査線上の短絡
箇所に押圧があることを検出する。図７（ｆ）、（ｇ）
のＰ２とＰ４は、駆動パルスの直後を短絡検出タイミン
グとするときの位置を示しており、この場合にも、上記
同様に、上下電極１２、１３の短絡を判別して、短絡箇
所の押圧を検出することができる。なお、上下電極１
２、１３の短絡は、共通電極に信号が送り込まれて走査
線が選択されたときに、トランジスタ４が双方向での通
電が可能であるため、各走査電極３とセル電極５との間
の電位を、駆動電圧をかける前に測定するようにするこ
とで、検出することができる。

【００５２】上下電極１２、１３の短絡は、走査線上の
セルが点灯しているときには、上述のように、上下電極
１２、１３の間の電圧がゼロでないことにより、確認す
ることができる。ところが、駆動条件が点灯しない（消
灯）状態のときには、通常、走査電極３にゼロの電位を
入れるが、上下電極１２、１３の間の電位がゼロである
ことを押圧による短絡のときの状態であるとしているた
め、上下電極１２、１３の短絡を検出するためには、液
晶を点灯させないセル（消灯セル）のときには、液晶を
点灯させるのに必要な閾値電圧よりも低い電圧で駆動し
ておく必要がある。このときに走査電極３に加えられる
駆動パルスは、図７（ｅ）のように示され、このように
すると、消灯状態の液晶セルの短絡を適正に検出するこ
とができる。なお、上記図７（ｄ）（ｅ）の左端に示す
パルスは、液晶を点灯するときの駆動電圧パルスであ
り、また、図７（ｅ）の押圧開始点から押圧終了点の間
に示すように、消灯の場合にも、押圧による短絡がある
と、図７（ｄ）の場合と同様に、アース電位になってい
る。

【００５３】また、液晶を消灯させる場合、液晶を点灯
させる閾値電圧より低い電圧ではあるが、フレーム間で
対共通電極間電位をプラス／マイナスさせることが好適
である。すなわち、直流電圧が長時間にわたって液晶材
料にかかった状態とすると、電気化学反応を起こして、
液晶材料が劣化するためである。したがって、非点灯時
にゼロ電位であればよいので、検出用の低電圧をかける
場合にも、プラス／マイナスを交互にかけるようにす
る。

【００５４】このように、本実施の形態の液晶ディスプ
レイ１は、相対向して配設され液晶の充填された複数の
セル電極１２、１３間に、セル電極１２、１３間の間隔
を保持する球状部材１６と、セル電極１２、１３の一方
の電極側が他方の電極側に押されることで両セル電極１
２、１３の間を短絡する導電性球状部材１７と、を配設
し、セル電極１２、１３間に駆動電圧を印加する際に、
当該セル電極１２、１３の間に短絡が発生しているか否
かを検出して、押圧の有無と押圧セルを検出している。

【００５５】したがって、液晶の表示駆動を行うことが
できるとともに、セル電極１２、１３の間の短絡の有無
で外部からの押圧の有無と押圧セルを検出することがで
き、表示と正確なタッチ位置の検出を行うことができ
る。

【００５６】なお、セルの短絡の検出は、押圧の動作が
液晶表示のフレーム動作に比較して、非常に遅いため、
必ずしも全てのフレームの全てのセルで常に行う必要が
ない。

【００５７】そこで、液晶ディスプレイ１のフレーム
を、セルの短絡の検出を行うフレーム信号とセルの短絡
を行わずに表示だけを行うフレーム信号に時系列的に分
けて動作させるようにしてもよい。

【００５８】さらに、回路構成を簡略化するために、表
示専用フレームの中に、非表示で短絡検出専用フレーム
信号を適宜挿入する構成としてもよい。

【００５９】通常は、液晶の応答時間は遅いため、上述
のような構成としても、液晶ディスプレイ１を静止画の
表示装置として利用する場合に限定すれば、問題はない
が、動画の表示を行うような場合に適用すると、画面表
示中に非表示の画面が入っていることが、画面の乱れな
どで認識される可能性がある。

【００６０】その他、一つのフレームの中でも、短絡を
検出するセルと短絡を検出しないセルに分けるようにし
てもよい。

【００６１】これは、検出する頻度をフレーム間で一定
になるように、検出する走査線の数をフレーム間で一定
にし、検出を行うフレームの駆動時間が検出をしないフ
レームの駆動時間より遅くなることを防いだり、検出の
分解能を必要としない場合は、最初から負担の多い検出
の分解能を落として、液晶の駆動・検出回路を簡単にす
るために有効である。走査線は、一度に検出したり駆動
したりするため、走査線方向に関して検出セルと非検出
セルに分けてもフレーム駆動時間は、検出セルの時間で
決まることになるだけで、走査時間の短絡や均一化には
つながらないが、検出セルの縦方向の位置を等間隔で一
定にすれば、回路側の構成を簡略化することができる。

【００６２】このように、複数のセルを、駆動電圧を印
加して表示させる表示フレーム信号と、駆動電圧の印加
による表示と押圧の有無の検出の双方を行う押圧検出表
示フレーム信号と、に時系列的適宜入れ換えて駆動させ
ると、通常のフレーム駆動時間に対して、特別高速の回
路構成を行うことなく、フレーム出力時間に応答可能な
液晶駆動回路を用いて、液晶の表示駆動を行うことがで
きるとともに、セル電極１２、１３の間の短絡の有無で
外部からの押圧の有無と押圧セルを検出することがで
き、表示と正確なタッチ位置の検出を安価に行うことが
できる。

【００６３】また、複数のセルを、駆動電圧を印加して
表示のみを行う表示フレーム信号と、液晶の表示を行う
ことなく押圧の有無の検出のみを行う押圧検出フレーム
信号と、に時系列的に入れ換えて動作させると、押圧検
出用の回路と液晶駆動用の回路を基本的に分離して、走
査電極３への出力部分でフレーム毎に表示フレーム信号
と押圧検出フレーム信号を適宜切り換えて、液晶の駆動
とセル電極１２、１３の短絡検出を行うことができ、短
時間にセル電極１２、１３の短絡の検出と液晶の駆動を
行うことなく、安価にかつ正確にタッチ位置の検出を行
うことができるとともに、液晶の表示を行うことができ
る。

【００６４】さらに、複数のセルを、時系列的にフレー
ム毎に駆動する際に、走査線を、１つのフレーム中で、
駆動電圧を印加による表示と押圧の有無の検出の双方を
行う走査線と、駆動電圧を印加して表示のみを行う走査
線と、に分けて動作させると、フレーム駆動時間の遅れ
を最小限に抑制して液晶表示のフレーム駆動を行うこと
ができ、正確にタッチ位置の検出を行うことができると
ともに、液晶の表示をより一層適切に行うことができ
る。

【００６５】また、複数のセルを、時系列的にフレーム
毎に駆動する際に、表示と押圧の検出の双方を行う走査
線と表示のみを行う走査線を、フレーム毎に適宜入れ換
えて動作させると、フレーム駆動時間の遅れを最小限に
抑制して液晶表示のフレーム駆動を行うことができると
ともに、より一層正確にタッチ位置の検出を行うことが
できる。

【００６６】さらに、セル電極間の短絡の有無を、駆動
電圧が当該セル電極間にかかった状態のままであるか否
かに基づいて検出すると、セル電極間の短絡の検出用に
新たに信号を加えることなく、セル電極間の残留電圧を
検出するのみでセル電極間の短絡の有無を検出すること
ができ、より一層簡単な構成でかつ安価に適切な液晶の
表示とタッチ位置の正確な検出を行うことができる。

【００６７】また、駆動電圧として、液晶を消灯させる
場合にも、走査電極側に液晶を点灯させる際に必要な閾
値電圧よりも低い駆動電圧を印加すると、消灯セルのセ
ル電極の短絡状態をも適切に検出することができ、適切
な液晶の表示とタッチ位置のより一層正確な検出を行う
ことができる。

【００６８】さらに、複数のセルを、時系列的にフレー
ム毎に駆動する際に、当該フレーム間で、駆動電圧とし
て、液晶を消灯させる場合にも、走査電極側に液晶を点
灯させる際に必要な閾値電圧よりも低い駆動電圧をフレ
ーム間でプラス／マイナス交互に印加すると、消灯セル
のために印加する検出用駆動信号の直流で生じる液晶の
電気化学反応により液晶が劣化するのを防止することが
でき、より一層適切な液晶の表示とタッチ位置の正確な
検出を行うことができる。

【００６９】図８〜図１４は、本発明の座標入力機能付
き液晶表示装置の第２の実施の形態を示す図であり、図
８は、本発明の座標入力機能付き液晶表示装置の第２の
実施の形態を適用したアクティブでない駆動方式の液晶
ディスプレイ２０の観察者側から見た構成図である。

【００７０】図８は、本実施の形態の液晶ディスプレイ
２０を観測者側から見た平面図であり、液晶ディスプレ
イ２０は、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）等のアク
ティブでない駆動方式を用いている。

【００７１】液晶ディスプレイ２０は、走査線方向の電
極（走査電極）である上側電極２１が縦方向に配設さ
れ、走査線を選択する電極（選択電極）２２（図９参
照）である下側電極が横方向に配設されている。この上
側電極２１と下側電極２２の間に導電性球状部材２３
（図８において小さな黒丸で表示）と絶縁性のスペーサ
として機能する球状部材２４（図８において小さな白丸
で表示）が配設されており、導電性球状部材２３により
上下電極２１、２２を短絡する。なお、上側電極（走査
電極）２１と下側電極（選択電極）２２は、共に透明電
極であり、実際には両方の電極を見ることができる。ア
クティブでない駆動方式では、通常、走査線を選択する
選択電極２２と走査電極２１は、液晶を挟んで上下に配
置されており、セルの選択電極２２と走査電極２１は、
図９に示すように、極性が反対の電圧をかけることで、
閾値の上下を変化させて、液晶の点灯／消灯を駆動す
る。

【００７２】なお、図９〜図１３において、ハッチング
を施した丸は消灯セル、白丸は点灯セル、中に小さい黒
丸のある丸が短絡（押圧）セルであり、図９は、短絡が
ないときの点灯セルと消灯セルを示している。図１０と
図１１は、１点だけ短絡があるときの駆動による液晶の
表示の変化を示しており、図１０は、短絡電極に対応し
た電極を点灯するものとして駆動したときの状態を、図
１１は、短絡電極に対応した電極を消灯するものとして
駆動したときの状態を、それぞれ示している。

【００７３】そして、アクティブでない駆動方式の場合
は、上述のように、走査線を選択する選択電極２２と走
査電極２１は、液晶を挟んで上下に配置されているた
め、セルの選択電極２２と走査電極２１は、図９に示し
たように、極性が反対の電圧をかけることで、閾値の上
下を変化させ、液晶の点灯／消灯を駆動する。このよう
にして動作するアクティブでない駆動方式の液晶ディス
プレイ２０は、セルに短絡があると、図９に示したよう
に、当該短絡セルの走査線方向に対応する電極２１に点
灯の信号がかかっている場合、横方向の選択電極２２の
走査線選択信号の電位が上昇するため、走査線方向のい
ずれの電極２１とも走査線選択電極２２との間の電圧が
低下することになり、点灯しなくなる。すなわち、図９
に示すように、縦方向の電極２１の中央の信号が正にな
っていて、本来は、点灯させることになっているが、短
絡しているために、消灯する。さらに、図９において、
短絡の生じている走査電極２２の直ぐ左隣の電極や一番
右の電極も点灯の信号になっているが、中央の電極の短
絡によって点灯しなくなっている。

【００７４】反対に、図１０に示すように、短絡してい
る走査電極２１がたまたま非点灯（消灯）セルである場
合、他のセルへの影響は、図９の場合よりは少なくなる
が、駆動状態によって消灯したりする。このような不確
定な動作は、短絡セルが予め検出できているときには、
図１２に「Ｈ」で示すように、その対応する走査電極２
１を駆動する回路側の電極をハイインピーダンスにし
て、実質的に駆動電極（点灯電極）を切り離した状態に
しておくことで、防ぐことができる。

【００７５】ところが、このようにした場合にも、図１
３に示すように、走査電極２１の方向に短絡箇所がある
と、走査線の選択電極２２の信号が、一旦走査電極２１
を伝わって他の走査線の選択電極２２へ接続されること
となるため、縦方向に短絡のある走査線間で、同じ走査
線方向の表示パターンが表示されてしまうことになる。

【００７６】そこで、選択電極２２の間隔が十分開いて
おり、同時に複数の走査電極２１を選択されることがな
いようにすると、この問題を解決することができる。す
なわち、走査線自体を少なくするか、導電性被膜を施し
た導電性球状部材２３を配置する場所を限定する。とこ
ろが、このような表示の問題は、アクティブでないマト
リクス型の液晶表示装置では、根本的な解決はできな
い。

【００７７】そして、本実施の形態の液晶ディスプレイ
２０では、セルの短絡の検出、すなわち、押圧セルの検
出は、図１４に示すように行っている。すなわち、ま
ず、あるフレームの走査電極２１間の短絡状態を調べ
（ステップＳ１０１）、短絡している走査電極２１をリ
ストアップする（ステップＳ１０２）。

【００７８】次に、リストアップした各走査電極２１に
ついて、当該走査電極２１が短絡している走査電極であ
るときには、当該走査電極２１の液晶の点灯／消灯の信
号を送って、当該セルの駆動状態に応じて点灯あるいは
消灯を行わせ（ステップＳ１０３）、また、当該リスト
アップした各走査電極２１の走査対象の走査電極２１が
短絡している走査電極２１であると、その走査電極２１
に対応する駆動回路の出力端子をハイ一ピーダンスにし
（ステップＳ１０４）、次のフレームに移行する（ステ
ップＳ１０５）。

【００７９】このように、本実施の形態の液晶ディスプ
レイ２０は、セル電極である上側電極２１と下側電極２
２との間に短絡が発生しているか否かの検出時に、当該
セル電極間に短絡が発生していない場合には、当該セル
に駆動電圧を印加して表示駆動させ、当該セル電極間に
短絡が発生している場合には、当該セル電極に該当する
走査電極２１の駆動回路側の出力端子をハイインピーダ
ンスとしている。

【００８０】したがって、液晶表示装置がアクティブで
ないマトリクス液晶表示装置であっても、同一走査線上
の複数のセル電極間に短絡が生じた際に当該短絡による
走査電極２１から走査線選択電極２２への干渉を防止す
ることができ、同一走査線上の短絡の生じていないセル
の表示への影響を抑制して、適切な液晶の表示とタッチ
位置の正確な検出を行うことができる。

【００８１】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００８２】

【発明の効果】請求項１記載の発明の座標入力機能付き
液晶表示装置によれば、相対向して配設され液晶の充填
された複数のセル電極間に、セル電極間の間隔を保持す
るスペーサと、セル電極の一方の電極側が他方の電極側
に押されることで両セル電極間を短絡する導電性部材
と、を配設し、セル電極間に駆動電圧を印加する際に、
当該セル電極間に短絡が発生しているか否かを検出し
て、押圧の有無と押圧セルを検出するので、液晶の表示
駆動を行うことができるとともに、セル電極間の短絡の
有無で外部からの押圧の有無と押圧セルを検出すること
ができ、表示と正確なタッチ位置の検出を行うことがで
きる。

【００８３】請求項２記載の発明の座標入力機能付き液
晶表示装置によれば、複数のセルを、駆動電圧を印加し
て表示させる表示フレーム信号と、駆動電圧の印加によ
る表示と押圧の有無の検出の双方を行う押圧検出表示フ
レーム信号と、に時系列的適宜入れ換えて駆動させるの
で、通常のフレーム駆動時間に対して、特別高速の回路
構成を行うことなく、フレーム出力時間に応答可能な液
晶駆動回路を用いて、液晶の表示駆動を行うことができ
るとともに、セル電極間の短絡の有無で外部からの押圧
の有無と押圧セルを検出することができ、表示と正確な
タッチ位置の検出を安価に行うことができる。

【００８４】請求項３記載の発明の座標入力機能付き液
晶表示装置によれば、複数のセルを、駆動電圧を印加し
て表示のみを行う表示フレーム信号と、液晶の表示を行
うことなく押圧の有無の検出のみを行う押圧検出フレー
ム信号と、に時系列的に入れ換えて動作させるので、押
圧検出用の回路と液晶駆動用の回路を基本的に分離し
て、走査電極への出力部分でフレーム毎に表示フレーム
信号と押圧検出フレーム信号を適宜切り換えて、液晶の
駆動とセル電極の短絡検出を行うことができ、短時間に
セル電極の短絡の検出と液晶の駆動を行うことなく、安
価にかつ正確にタッチ位置の検出を行うことができると
ともに、液晶の表示を行うことができる。

【００８５】請求項４記載の発明の座標入力機能付き液
晶表示装置によれば、複数のセルを、時系列的にフレー
ム毎に駆動する際に、走査線を、１つのフレーム中で、
駆動電圧を印加による表示と押圧の有無の検出の双方を
行う走査線と、駆動電圧を印加して表示のみを行う走査
線と、に分けて動作させるので、フレーム駆動時間の遅
れを最小限に抑制して液晶表示のフレーム駆動を行うこ
とができ、正確にタッチ位置の検出を行うことができる
とともに、液晶の表示をより一層適切に行うことができ
る。

【００８６】請求項５記載の発明の座標入力機能付き液
晶表示装置によれば、時系列的にフレーム毎に駆動する
際に、表示と押圧の検出の双方を行う走査線と表示のみ
を行う走査線を、フレーム毎に適宜入れ換えて動作させ
るので、フレーム駆動時間の遅れを最小限に抑制して液
晶表示のフレーム駆動を行うことができるとともに、よ
り一層正確にタッチ位置の検出を行うことができる。

【００８７】請求項６記載の発明の座標入力機能付き液
晶表示装置によれば、セル電極間に短絡が発生している
か否かの検出時に、当該セル電極間に短絡が発生してい
ない場合には、当該セルに駆動電圧を印加して表示駆動
させ、当該セル電極間に短絡が発生している場合には、
当該セル電極に該当する走査電極の駆動回路側の出力端
子をハイインピーダンスとしているので、液晶表示装置
がアクティブでないマトリクス液晶表示装置であって
も、同一走査線上の複数のセル電極間に短絡が生じた際
に当該短絡による走査電極から走査線選択電極への干渉
を防止することができ、同一走査線上の短絡の生じてい
ないセルの表示への影響を抑制して、適切な液晶の表示
とタッチ位置の正確な検出を行うことができる。

【００８８】請求項７記載の発明の座標入力機能付き液
晶表示装置によれば、セル電極間の短絡の有無を、駆動
電圧が当該セル電極間にかかった状態のままであるか否
かに基づいて検出するので、セル電極間の短絡の検出用
に新たに信号を加えることなく、セル電極間の残留電圧
を検出するのみでセル電極間の短絡の有無を検出するこ
とができ、より一層簡単な構成でかつ安価に適切な液晶
の表示とタッチ位置の正確な検出を行うことができる。

【００８９】請求項８記載の発明の座標入力機能付き液
晶表示装置によれば、駆動電圧として、液晶を消灯させ
る場合にも、走査電極側に液晶を点灯させる際に必要な
閾値電圧よりも低い駆動電圧を印加するので、消灯セル
のセル電極の短絡状態をも適切に検出することができ、
適切な液晶の表示とタッチ位置のより一層正確な検出を
行うことができる。

【００９０】請求項９記載の発明の座標入力機能付き液
晶表示装置によれば、複数のセルを、時系列的にフレー
ム毎に駆動する際に、当該フレーム間で、駆動電圧とし
て、液晶を消灯させる場合にも、走査電極側に液晶を点
灯させる際に必要な閾値電圧よりも低い駆動電圧をフレ
ーム間でプラス／マイナス交互に印加するので、消灯セ
ルのために印加する検出用駆動信号の直流で生じる液晶
の電気化学反応により液晶が劣化するのを防止すること
ができ、より一層適切な液晶の表示とタッチ位置の正確
な検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の座標入力機能付き液晶表示装置の第１
の実施の形態を適用した液晶ディスプレイの観察者側か
ら見た部分構成図。

【図２】液晶ディスプレイの要部拡大正面断面図。

【図３】図２の球状部材の正面図（ａ）及び導電性球状
部材の正面断面図（ｂ）。

【図４】図２の液晶ディスプレイの上側基板が押圧され
たときの要部拡大正面断面図。

【図５】図１の液晶ディスプレイの点灯と消灯及び押圧
による短絡の状態を部分的に模式的に示す図。

【図６】図１の液晶ディスプレイの押圧による短絡の状
態を部分的に模式的に示す図。

【図７】図１の液晶ディスプレイに印加される選択電極
信号（ａ）、走査電極信号（ｂ）、上下電極間電圧
（ｃ）、点灯状態での押圧点での複数フレームにわたる
液晶表示駆動信号（ｄ）、消灯状態での押圧点の複数フ
レームにわたる液晶表示駆動信号（ｅ）、点灯電極での
短絡測定タイミングを示す拡大した液晶駆動信号
（ｆ）、消灯電極での短絡測定タイミングを示す拡大し
た液晶駆動信号（ｇ）を示す図。

【図８】本発明の座標入力機能付き液晶表示装置の第２
の実施の形態を適用した液晶ディスプレイの観察者側か
ら見た部分構成図。

【図９】図８の液晶ディスプレイの短絡のない場合の点
灯セルと消灯セルを示す模式図。

【図１０】図８の液晶ディスプレイの１つの点灯セルに
短絡がある場合の液晶の表示の変化を示す模式図。

【図１１】図８の液晶ディスプレイの１つの消灯セルに
短絡がある場合の液晶の表示の変化を示す模式図。

【図１２】消灯セルに短絡がある場合に当該セルの走査
電極をハイ一ピーダンスにした状態の液晶の表示の変化
を示す模式図。

【図１３】消灯セルに走査方向に複数のセルにわたって
短絡がある場合に当該セルの走査電極をハイ一ピーダン
スにした状態の液晶の表示の変化を示す模式図。

【図１４】図８の液晶ディスプレイによる短絡検出処理
を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 液晶ディスプレイ ２ 選択電極 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・ 選択電極 ３ 走査電極 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ・・・ 走査電極 ４ トランジスタ ５ セル電極 １０ 上側基板 １１ 下側基板 １２、１３ 導電性電極 １４、１５ 絶縁膜 １６ 球状部材 １７ 導電性球状部材 １８ 液晶セル ２０ 液晶ディスプレイ ２１ 上側電極 ２２ 下側電極 ２３ 導電性球状部材 ２４ 球状部材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対向して配設され液晶の充填された複数
   のセル電極間に、セル電極間の間隔を保持するスペーサ
   と、前記セル電極の一方の電極側が他方の電極側に押さ
   れることで両セル電極間を短絡する導電性部材と、が配
   設され、前記セル電極間に所定の駆動電圧を印加してセ
   ル毎に液晶の表示を行う座標入力機能付き液晶表示装置
   であって、前記セル電極間に駆動電圧を印加する際に、
   当該セル電極間に短絡が発生しているか否かを検出し
   て、前記押圧の有無と押圧セルを検出することを特徴と
   する座標入力機能付き液晶表示装置。
2. 【請求項２】前記複数のセルを、前記駆動電圧を印加し
   て表示させる表示フレーム信号と、前記駆動電圧の印加
   による表示と前記押圧の有無の検出の双方を行う押圧検
   出表示フレーム信号と、に時系列的に適宜入れ換えて動
   作させることを特徴とする請求項１記載の座標入力機能
   付き液晶表示装置。
3. 【請求項３】前記複数のセルを、前記駆動電圧を印加し
   て表示のみを行う表示フレーム信号と、液晶の表示を行
   うことなく前記押圧の有無の検出のみを行う押圧検出フ
   レーム信号と、に時系列的に適宜入れ換えて動作させる
   ことを特徴とする請求項１記載の座標入力機能付き液晶
   表示装置。
4. 【請求項４】前記複数のセルを、時系列的にフレーム毎
   に駆動する際に、走査線を、１つのフレーム中で、前記
   駆動電圧の印加による表示と前記押圧の有無の検出の双
   方を行う走査線と、前記駆動電圧を印加して表示のみを
   行う走査線と、に分けて動作させることを特徴とする請
   求項１記載の座標入力機能付き液晶表示装置。
5. 【請求項５】前記表示と前記押圧の検出の双方を行う走
   査線と前記表示のみを行う走査線とを、前記フレーム毎
   に適宜入れ換えて動作させることを特徴とする請求項４
   記載の座標入力機能付き液晶表示装置。
6. 【請求項６】前記セル電極間に短絡が発生しているか否
   かの検出時に、当該セル電極間に短絡が発生していない
   場合には、当該セルに前記駆動電圧を印加して表示駆動
   させ、当該セル電極間に短絡が発生している場合には、
   当該セル電極に該当する走査電極の駆動回路側の出力端
   子をハイインピーダンスとすることを特徴とする請求項
   １から請求項５のいずれかに記載の座標入力機能付き液
   晶表示装置。
7. 【請求項７】前記セル電極間の短絡の有無を、前記駆動
   電圧が当該セル電極間にかかった状態のままであるか否
   かに基づいて検出することを特徴とする請求項１から請
   求項６のいずれかに記載の座標入力機能付き液晶表示装
   置。
8. 【請求項８】前記駆動電圧として、液晶を消灯させる場
   合にも、走査電極側に液晶を点灯させる際に必要な閾値
   電圧よりも低い駆動電圧を印加することを特徴とする請
   求項７記載の座標入力機能付き液晶表示装置。
9. 【請求項９】前記複数のセルを、時系列的にフレーム毎
   に駆動する際に、当該フレーム間で、前記駆動電圧とし
   て、液晶を消灯させる場合にも、走査電極側に液晶を点
   灯させる際に必要な閾値電圧よりも低い駆動電圧を前記
   フレーム間でプラス／マイナス交互に印加することを特
   徴とする請求項７記載の座標入力機能付き液晶表示装
   置。