JP2006163745A - Coordinate detection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、座標検出装置に関し、マトリクス型の表示パネルを用いたものに関する。 The present invention relates to a coordinate detection apparatus, and relates to a coordinate detection apparatus using a matrix type display panel.
従来、マトリクス型の表示パネルに向けて位置指示器から電磁波を放出し、この電磁波によって生じる誘導起電力により位置指示器の位置(座標)を検出するようにしたものがある。そして、このような座標検出装置としては、マトリクス型の表示パネルのゲート線及びソース線を、表示用の駆動線と座標検出用の駆動線とに共用する表示一体型の座標検出装置がある(特許文献1参照。)。 Conventionally, an electromagnetic wave is emitted from a position indicator toward a matrix type display panel, and a position (coordinate) of the position indicator is detected by an induced electromotive force generated by the electromagnetic wave. As such a coordinate detection device, there is a display-integrated coordinate detection device in which gate lines and source lines of a matrix type display panel are shared by a display drive line and a coordinate detection drive line ( (See Patent Document 1).
図7は、このような従来の座標検出装置の構成を説明するための図であり、図7において、111はアクティブマトリクス型の液晶パネル112を有する電磁誘導方式の座標検出装置である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of such a conventional coordinate detection apparatus. In FIG. 7,
ここで、このマトリクス型の表示パネルである液晶パネル112は、互いに直交するよう配置された複数のゲート線G1〜Gn及び複数のソース線S1〜Smを有しており、これらのゲート線G1〜Gn及びソース線S1〜Smは、液晶パネル112を構成する不図示の一対の基板の一方の基板であるアクティブマトリクス基板上に形成されている。
Here, the
さらに、この基板上のゲート線G1〜Gn及びソース線S1〜Smの交点部分には、画素を構成するTFT等のスイッチ素子(以下、表示用スイッチ素子ともいう。)112aが設けられていて、それぞれスイッチ素子(TFT)112aのゲートがゲート線G1〜Gnに接続され、スイッチ素子(TFT)112aのソースがソース線S1〜Smに接続されている。 Further, a switching element (hereinafter also referred to as a display switching element) 112a such as a TFT constituting a pixel is provided at the intersection of the gate lines G1 to Gn and the source lines S1 to Sm on the substrate. The gates of the switch elements (TFT) 112a are respectively connected to the gate lines G1 to Gn, and the sources of the switch elements (TFT) 112a are connected to the source lines S1 to Sm.
また、この表示用スイッチ素子112aのドレインは、不図示の画素電極などに接続されており、この画素電極と、上記一対の基板の他方の基板である対向基板上に設けられている共通電極との間には、容量112bが形成されている。
Further, the drain of the
また、座標検出装置111は、走査信号に対応した駆動信号をゲート線G1〜Gnに供給するゲート線駆動回路113と、表示データに対応した駆動信号をソース線S1〜Smに供給するソース線駆動回路114とを有しており、これらゲート線駆動回路113及びソース線駆動回路114によりゲート線G1〜Gn及びソース線S1〜Smが所要のタイミングで駆動されることにより、液晶パネル112上で画像表示が行われるようになっている。
The
さらに、この座標検出装置111は、複数のゲート線G1〜Gnのうちの所定間隔を隔てて位置する2つのゲート線を含む第1閉ループ回路を、液晶パネル112の一端側から他端側までゲート線G1〜Gnに沿って順次形成する第1閉ループ形成手段と、複数のソース線S1〜Smのうちの所定間隔を隔てて位置する2つのソース線を含む第2閉ループ回路を、ソース線S1〜Snに沿って順次形成する第2閉ループ形成手段とを有している。
Further, the
ここで、この第1閉ループ形成手段は、所定間隔を隔てて位置する2つのゲート線の一端側(ゲート線駆動回路側)を順次増幅回路117に接続するゲート線電流検出回路115と、ゲート線G1〜Gnの他端側(ゲート線駆動回路113と反対側)を共通接続するゲート線用スイッチ回路119とから構成されている。
Here, the first closed loop forming means includes a gate line
また、第2閉ループ形成手段は、所定間隔を隔てて位置する2つのソース線の一端側(ソース線駆動回路側)を順次増幅回路118に接続するソース線電流検出回路116と、ソース線S1〜Smの他端側(ソース線駆動回路114と反対側)を共通接続するソース線用スイッチ回路1110とから構成されている。
The second closed loop forming means includes a source line
なお、ゲート線駆動回路113とゲート線電流検出回路115は、回路構成上共有できる部分があり、このため同一IC、即ちゲート線用回路1111に形成されている。また、ソース線駆動回路114とソース線電流検出回路116も、回路構成上共有できる部分があり、このため同一IC、即ちソース線用回路1112に形成されている。また、増幅回路117,118は、それぞれゲート線G1〜Gn及びソース線S1〜Smを含む閉ループ回路に直列に挿入される不図示の抵抗素子を流れる電流を増幅する構成となっている。
Note that the gate
ゲート線用スイッチ回路119は、液晶パネル112を構成するアクティブマトリックス基板のゲート線他端側部分上に形成された、電界効果型トランジスタなどの複数のスイッチ素子(以下、結線用スイッチ素子ともいう)119aからなり、各スイッチ素子(トランジスタ)119aのゲートには、スイッチ素子を開閉制御する制御信号GDETが入力されるようになっている。
The gate
また、同様にソース線用スイッチ回路1110は、液晶パネル112を構成するアクティブマトリックス基板のソース線他端側部分上に形成された、電界効果型トランジスタなどの複数のスイッチ素子(以下、結線用スイッチ素子ともいう。)1110aからなり、各スイッチ素子(トランジスタ)1110aのゲートには、スイッチ素子を開閉制御する制御信号SDETが入力されるようになっている。
Similarly, the source
なお、図7において、1114は、先端から電磁波を放出して液晶パネル上での位置を指示する位置指示ペンであり、このように電磁波が放出されると第1及び第2閉ループ回路に誘導電流が発生するようになっている。また、1113は、位置指示ペン1114により指示された液晶パネル上での位置(座標)を検出する座標検出回路であり、この座標検出回路1113は、位置指示ペン1114から放出された電磁波により第1及び第2閉ループ回路に誘導される起電力の波形に基づいて、位置指示ペン1114の座標を検出するようになっている。なお、この座標検出回路1113は、各増幅回路117,118からの出力Yk,Xkを受け、この出力Yk,Xkに基づいて位置指示ペン1114により指示された位置の座標を算出するようになっている。
In FIG. 7,
ところで、このような構成の座標検出装置111では、1フレーム期間における液晶パネル112上で画像表示が行われる表示期間と、1フレーム期間における座標検出期間を有している。
By the way, the
そして、1フレーム期間における液晶パネル112上で画像表示が行われる表示期間中には、各スイッチ回路119,1110のスイッチ素子119a,1110aをオフ状態とし、各ゲート線G1〜Gn及びソース線S1〜Smに表示のための駆動信号を供給するようにしている。
During the display period in which image display is performed on the
また、1フレーム期間における座標検出期間には、スイッチ回路119,1110のスイッチ素子119a,1110aをオン状態とし、ゲート線電流検出回路115及びソース線電流検出回路116により、ゲート線G1〜Gnを含む第1閉ループ回路及びソース線S1〜Smを含む第2閉ループ回路を形成する。具体的には、座標検出期間のX信号検出期間には、ゲート線G1〜Gnを含む第1閉ループ回路を上記のように順次形成し、座標検出期間のY信号検出期間にはソース線S1〜Smを含む第2閉ループ回路を上記のように順次形成する。
In the coordinate detection period in one frame period, the
この状態のとき、使用者が位置指示ペン1114で液晶パネル112上のある部分を指示するよう、その先端を液晶パネル112に近接して位置させると、位置指示ペン1114から放出される電磁波により、ゲート線G1〜Gnの第1閉ループ回路及びソース線S1〜Smの第2閉ループ回路に高周波の誘導電流が発生する。
In this state, when the user positions the tip close to the
そして、この誘導電流は、ゲート線電流検出回路115及びソース線電流検出回路116を介して液晶パネル外部に取り出され、増幅回路117,118で増幅されて座標検出回路1113に入力される。ここで、ゲート線G1〜Gnの第1閉ループ回路は、座標検出期間のY信号検出期間に順次ゲート線G1〜Gnの配置方向に移動するよう形成され、またソース線S1〜Smの第2閉ループ回路は、座標検出期間のX信号検出期間に順次Y方向に移動するよう形成される。
The induced current is extracted outside the liquid crystal panel via the gate line
この結果、座標検出回路1113には、液晶パネルの個々の位置における第1及び第2閉ループ回路に誘導された誘導電流が供給されることとなり、この誘導電流がピークになるタイミングから、位置指示ペン1114により指示された液晶パネル上での位置のY座標及びX座標を算出するようになっている。
As a result, the induced current induced in the first and second closed loop circuits at the individual positions of the liquid crystal panel is supplied to the
ところで、このような構成の従来の座標検出装置においては、閉ループ回路を形成する際、2本のゲート線及び2本のソース線しか用いていないことから、ゲート線及びソース線が十分に低抵抗な導体で形成しない場合には、高い精度の座標検出を行なうことができない。 By the way, in the conventional coordinate detecting device having such a configuration, when forming a closed loop circuit, only two gate lines and two source lines are used. Therefore, the gate lines and the source lines have sufficiently low resistance. If it is not formed with a simple conductor, highly accurate coordinate detection cannot be performed.
そこで、高い精度の座標検出を行なうためには、位置指示ペン1114の電磁波出力を大きくする必要があるが、このように電磁波出力を大きくした場合は、位置指示ペン1114が大型化すると共に、消費電力が大きくなってしまうという問題があった。
Therefore, in order to perform coordinate detection with high accuracy, it is necessary to increase the electromagnetic wave output of the
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、精度の高い座標検出を行うことができる座標検出装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a current situation, and an object of the present invention is to provide a coordinate detection apparatus capable of performing highly accurate coordinate detection.
本発明は、互いに直交するよう配置されたゲート線とソース線との交差位置に画素を具備したマトリクス型の表示パネルと、前記ゲート線を順次複数選択して形成される第1位置検出用ループ回路と、前記ソース線を順次複数選択して形成される第2位置検出用ループ回路と、前記表示パネル上の位置を指示すると共に、前記第1位置検出用ループ回路及び前記第2位置検出用ループ回路に誘導電流が発生するよう電磁波を放出する位置指示器と、第1及び第2位置検出用ループ回路に発生した起電力の大きさを検出する起電力検出回路と、前記起電力検出回路からの信号に基づいて前記位置指示器により指示された前記表示パネル上の座標を検出する座標検出手段と、を備え、前記第1位置検出用ループ回路を、それぞれ少なくとも2本以上順次選択された前記ゲート線によりなる第1ゲート線群及び第2ゲート線群により順次形成すると共に、前記第1ゲート線群を前記起電力検出回路に、前記第2ゲート線群を任意の一定電圧点にそれぞれ接続し、かつ前記第2位置検出用ループ回路を、それぞれ少なくとも2本以上順次選択された前記ソース線からなる第1ソース線群及び第2ソース線群により順次形成すると共に、前記第1ソース線群を前記起電力検出回路に、前記第2ソース線群を任意の一定電圧点にそれぞれ接続するようにしたことを特徴とするものである。 The present invention relates to a matrix type display panel having pixels at intersections between gate lines and source lines arranged orthogonal to each other, and a first position detection loop formed by sequentially selecting a plurality of the gate lines. A circuit, a second position detection loop circuit formed by sequentially selecting a plurality of source lines, a position on the display panel, and a first position detection loop circuit and a second position detection A position indicator that emits electromagnetic waves so that an induced current is generated in the loop circuit, an electromotive force detection circuit that detects the magnitude of the electromotive force generated in the first and second position detection loop circuits, and the electromotive force detection circuit Coordinate detection means for detecting coordinates on the display panel instructed by the position indicator on the basis of a signal from each of the first position detection loop circuits. The gate lines are sequentially formed by a first gate line group and a second gate line group composed of the sequentially selected gate lines, the first gate line group is used as the electromotive force detection circuit, and the second gate line group is formed as an arbitrary constant. The second position detection loop circuit connected to each voltage point is sequentially formed by a first source line group and a second source line group each including at least two or more source lines that are sequentially selected, and The first source line group is connected to the electromotive force detection circuit, and the second source line group is connected to an arbitrary constant voltage point.
本発明のように、位置指示器により指示された表示パネル上の座標を検出するための第1位置検出用ループ回路を、それぞれ少なくとも2本以上順次選択されたゲート線によりなる第1ゲート線群及び第2ゲート線群によって順次形成すると共に、第2位置検出用ループ回路を、それぞれ少なくとも2本以上順次選択されたソース線からなる第1ソース線群及び第2ソース線群によって順次形成することにより、配線抵抗を低減することができる。これにより、第1及び第2位置検出用ループ回路で生じる電磁誘導による電流を十分得ることができ、精度の高い座標検出を行うことができる。 As in the present invention, a first gate line group comprising gate lines sequentially selected from at least two first position detection loop circuits for detecting coordinates on a display panel instructed by a position indicator. And the second gate line group are sequentially formed, and the second position detection loop circuit is sequentially formed by the first source line group and the second source line group each including at least two source lines sequentially selected. As a result, the wiring resistance can be reduced. As a result, a sufficient current due to electromagnetic induction generated in the first and second position detection loop circuits can be obtained, and highly accurate coordinate detection can be performed.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る座標検出装置の構成を示す概念図であり、図1において、1は表示パネル11を有する電磁誘導方式の表示パネル一体型の座標検出装置である。ここで、表示パネル11は、アクティブマトリックス基板に、表示素子として電気泳動型表示素子12(メモリー性を有する)を具備している電気泳動表示パネルであり、互いに直交するように配置された複数のゲート線G1〜Gn及び複数のソース線S1〜Smを有している。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a coordinate detection device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1,
なお、これらのゲート線G1〜Gn及びソース線S1〜Smの交点部分には、TFT素子13と電気泳動型表示素子12が具備されており、それぞれのTFT素子13のゲートに対してゲート線G1〜Gnが、またTFT素子13のソースに対してソース線S1〜Smが、さらにドレインに対して電気泳動型表示素子12の駆動電極が接続されている。
A
また、この座標検出装置1は、走査信号に対応した駆動信号をゲート線G1〜Gnに供給するゲート線駆動回路14と、表示画像情報に対応した駆動信号をソース線S1〜Smに供給するソース線駆動回路15とを具備しており、ゲート線駆動回路14及びソース線駆動回路15が所望のタイミングで駆動されることにより、表示パネル11上で画像表示が行われる。
In addition, the coordinate
ここで、このゲート線駆動回路14は、アナログスイッチタイプのICであり、図2(一般的な信号線は省略)に示すように、電圧供給するゲート線G1〜Gnを選択する機能と、短絡するゲート線G1〜Gnを選択する機能を有するものであり、スイッチSWcに制御信号LogicCをバスで入力し、ゲート線G1〜Gnと接続している各々のスイッチング素子を切り換えることで、電圧供給するゲート線G1〜Gnと短絡するゲート線G1〜Gnを任意に選択できるようになっている。
Here, the gate
また、その短絡したゲート線G1〜Gnを電源線から切り離し、フローティング状態にするためのスイッチSWdを外部に有している。そして、ゲート線駆動回路14で全ゲート線G1〜Gnを短絡した際、このスイッチSWdをONとすることにより、ゲート線駆動回路14の中で、短絡した全ゲート線G1〜Gnはフローティング状態となる。このため、ゲート線駆動回路14の電源電圧に影響することなく、ゲート線G1〜Gnを用いて第1位置検出用ループ回路を構成することができる。
In addition, the short-circuited gate lines G1 to Gn are disconnected from the power supply line and have a switch SWd for floating. When all the gate lines G1 to Gn are short-circuited by the gate
なお、このように短絡したゲート線G1〜Gnをフローティング状態とするため、ゲート線G1〜Gnを電源線から切り離すためのスイッチSWcをゲート線駆動回路14の外に設置することにより、汎用のゲート線駆動回路を用いて全ゲート線を短絡し、かつ短絡したゲート線をゲート線駆動回路の中でフローティング状態とすることができる。
In order to place the shorted gate lines G1 to Gn in a floating state, a general-purpose gate is provided by installing a switch SWc for disconnecting the gate lines G1 to Gn from the power supply line outside the gate
なお、ソース線駆動回路15も、同様に電圧供給するソース線S1〜Smと、短絡するソース線S1〜Smを任意に選択する機能を有しており、さらにその短絡したソース線S1〜Smを、ソース線駆動回路15の外に設置した不図示のスイッチによりフローティング状態にする機能を有している。
Similarly, the source
また、この座標検出装置1は、図1に示すようにゲート線駆動回路14の反対端でゲート線G1〜Gnに接続する第1スイッチング回路16と、ソース線駆動回路15の反対端でソース線S1〜Smに接続する第2スイッチング回路17を具備している。
Further, as shown in FIG. 1, the coordinate
図3は、第1スイッチング回路16を示す図であり、図3に示すように、第1スイッチング回路16はスイッチSWa,SWbを備えている。ここで、スイッチSWaはゲート線G1〜Gnと接続しており、このスイッチSWaに制御信号LogicAを入力し、ゲート線G1〜Gnと接続している各々のスイッチング素子を切り換えることにより、第1位置検出用ループ回路を形成する任意の複数のゲート線G1〜Gnを選択できるようになっている。
FIG. 3 is a diagram showing the
また、スイッチSWbは一つの入力部と二つの出力部とを備え、入力部はスイッチSWaにより選択されたゲート線G1〜Gnと接続しており、出力部は電流検出回路18及びグラウンドと接続している。ここで、このようなスイッチSWbに制御信号LogicBを入力し、スイッチSWaで選択されたゲート線を電流検出回路18に接続するか、グラウンドに接続するかを選択するようになっている。そして、このようなゲート線駆動回路14と第1スイッチング回路16とにより、第1位置検出用ループ回路を形成することができる。
The switch SWb includes one input unit and two output units. The input unit is connected to the gate lines G1 to Gn selected by the switch SWa, and the output unit is connected to the
ところで、本実施の形態においては、第1位置検出用ループ回路を、それぞれ少なくとも2本以上順次選択されたゲート線によりなる第1ゲート線群及び第2ゲート線群により形成すると共に、第1ゲート線群を第1位置検出用ループ回路に発生した起電力の大きさを検出する起電力検出回路である電流検出回路18に、第2ゲート線を任意の一定電圧点であるグラウンドにそれぞれ接続するようにしている。
By the way, in the present embodiment, the first position detection loop circuit is formed by the first gate line group and the second gate line group each including at least two gate lines sequentially selected, and the first gate. The second gate line is connected to the ground, which is an arbitrary constant voltage point, to the
例えば、第1位置検出用ループ回路を形成する場合、ゲート線駆動回路14のスイッチSWcでゲート線G1〜Gnを短絡すると共にスイッチSWdで短絡したゲート線をフローティング状態とし、これと同時に第1スイッチング回路16のスイッチSWaで任意のゲート線を2本ずつ選択して第1ゲート線群及び第2ゲート線群を形成し、スイッチSWbにより、一方の2本のゲート線で形成される第1ゲート線群を第2位置検出用ループ回路に発生した起電力の大きさを検出する電流検出回路16に接続し、もう一方の2本のゲート線で形成される第2ゲート線群をグラウンドに接続する。なお、3つ以上のゲート線を使用しても、上記と同じ手法で第1位置検出用ループ回路を作成できる。
For example, when the first position detection loop circuit is formed, the gate lines G1 to Gn are short-circuited by the switch SWc of the gate
ここで、このように第1スイッチング回路16とゲート線駆動回路14とにより2本以上のゲート線を束ねて形成される第1及び第2ゲート線群によって第1位置検出用ループ回路を形成することにより、第1位置検出用ループ回路の配線抵抗を低減することができる。これにより、第1位置検出用ループ回路で生じる電磁誘導による電流を十分得ることができ、高い精度の座標検出が可能となる。
Here, the first position detection loop circuit is formed by the first and second gate line groups formed by bundling two or more gate lines by the
また、本実施の形態において、第2位置検出用ループ回路も同様に、それぞれ少なくとも2本以上順次選択されたソース線によりなる第1ソース線群及び第2ソース線群によって形成すると共に、第1ソース線群を電流検出回路19に、第2ソース線をグラウンドにそれぞれ接続するようにしている。
In the present embodiment, the second position detection loop circuit is similarly formed by a first source line group and a second source line group each including at least two source lines that are sequentially selected. The source line group is connected to the
そして、このように第2スイッチング回路17とソース線駆動回路15とにより2本以上のソース線を束ねて形成される第1及び第2ソース線群によって第2位置検出用ループ回路を形成することにより、第2位置検出用ループ回路の配線抵抗を低減することができる。これにより、第2位置検出用ループ回路で生じる電磁誘導による電流を十分得ることができ、高い精度の座標検出が可能となる。
Then, the second position detection loop circuit is formed by the first and second source line groups formed by bundling two or more source lines by the second switching circuit 17 and the source
ところで、図1において、110は表示パネル上での位置を指示する位置指示器であり、この位置指示器110は、少なくともコイルと同調回路とを有し、第1及び第2位置検出用ループ回路に同調回路に同調し得る電波を発生する電波発生手段を具備し、第1及び第2検出用ループ回路に誘導電流が発生するよう、その一端部から所定周波数の電磁波(交流信号)を放出する構成となっている。
In FIG. 1,
また、30は、位置指示器110により指示された表示パネル上の座標を検出する座標検出手段である座標検出回路であり、位置指示器110により表示パネル上の位置が指示された場合、座標検出装置1は、この座標検出回路30からの座標情報に基づいて表示パネル上の位置に対応する画面を書き換えるようにしている。
また、メモリー性を有した電気泳動型表示素子12は、図4に示すように、一対の基板50A,50Bと、一方の基板50Bに設けられ、TFT素子13のドレインに接続する駆動電極51、全画素共通で駆動する共通電極52、正に帯電した黒色帯電泳動粒子53、媒質である液体と複数の帯電泳動粒子53とを含む分散液54、絶縁性反射層55を備えている。
In addition, as shown in FIG. 4, the
そして、共通電極52を接地し、駆動電極51に正電圧(+V1)を印加すると、黒色帯電粒子53は共通電極52付近に集まるようになって底面の反射層55が露出し、これにより白表示状態となる。逆に、駆動電極51に負電圧(−V1)を印加すると、黒色帯電粒子53は駆動電極51付近に集まるようになって底面の反射層55を覆った状態になり、これにより黒表示状態となる。なお、一旦、白状態及び黒状態になった画素は、上記電極間に0Vを印加しても状態はそのまま保持される。
When the
なお、本実施の形態では、説明の簡単化のために白黒2値表示のパネルを用いて説明を行う。また、電気泳動型表示素子12としては、一方の基板50Bに駆動電極51を設けたものを用いるが、一対の基板の少なくとも一方の基板に一対の電極を設けた基板を用いたもの、もしくは一対の各基板に電極を設けた基板を用いたものを使用しても良い。
In the present embodiment, the description will be made using a monochrome binary display panel in order to simplify the description. In addition, as the
次に、本実施の形態の動作について説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
本実施の形態における表示パネル11は、位置指示器110による位置指示を行わないモード(ペン入力OFF)と、位置指示器110により位置指示を行うモード(ペン入力ON)を有する。また、表示パネル全体の画像を書換えるのに要する時間は100msec(フレームレート:10Hz)である。
The display panel 11 according to the present embodiment has a mode in which position indication by the
また、ペン入力OFFの場合には、図5の(a)に示すように画像書換え期間のみを有しており、ペン入力ONの場合には、図5の(b)に示すように座標検出期間と画像書換え期間を有している。 Further, when the pen input is OFF, only the image rewriting period is provided as shown in FIG. 5A, and when the pen input is ON, coordinate detection is performed as shown in FIG. 5B. It has a period and an image rewriting period.
まず、座標位置を検出する座標検出期間について説明する。 First, the coordinate detection period for detecting the coordinate position will be described.
座標検出期間になると、図2に示すように、ゲート線駆動回路14のスイッチSWcによって全てのゲート線の一端を短絡し、スイッチSWdでフローティング状態とする。また同時に、図3に示す第1スイッチング回路16のスイッチSWaによって4本のゲート線G1,G2,G5,G6を選択し、スイッチSWbによって第1ゲート線群を構成する2本のゲート線であるゲート線G1,G2を電流検出回路18に接続し、第2ゲート線群を構成する2本のゲート線であるゲート線G5,G6をグラウンドに接続する。
In the coordinate detection period, as shown in FIG. 2, one end of all the gate lines is short-circuited by the switch SWc of the gate
これにより、4本のゲート線G1,G2,G5,G6を用いた第1の位置検出用ループ回路が形成され、このように4本のゲート線G1,G2,G5,G6を束ねて第1位置検出用ループ回路を形成することにより、第1位置検出用ループ回路の配線抵抗を低減することができ、第1位置検出用ループ回路で生じる電磁誘導による電流を十分得ることができる。 As a result, a first position detection loop circuit using the four gate lines G1, G2, G5, and G6 is formed, and the four gate lines G1, G2, G5, and G6 are bundled in this manner to form the first. By forming the position detection loop circuit, the wiring resistance of the first position detection loop circuit can be reduced, and a sufficient current due to electromagnetic induction generated in the first position detection loop circuit can be obtained.
そして、次タイミングにおいて、同様にゲート線G2,G3,G6,G7を用いて次の第1位置検出用ループ回路を形成する。以後、このように4本のゲート線を用いて順次第1位置検出用ループ回路を、走査する方向に形成していき、表示領域全体を走査する。 Then, at the next timing, the next first position detection loop circuit is similarly formed using the gate lines G2, G3, G6, and G7. Thereafter, the first position detection loop circuit is sequentially formed in the scanning direction using the four gate lines as described above, and the entire display area is scanned.
ここで、ゲート線駆動回路14は、第1位置検出用ループ回路を構成するゲート線の本数にかかわらず、第1位置検出用ループ回路の走査間隔がゲート線の設置間隔を最小単位とした任意の間隔となるよう切り換えることが可能である。
Here, regardless of the number of gate lines constituting the first position detection loop circuit, the gate
これにより、例えば第1位置検出用ループ回路の走査間隔をゲート線1本単位で行うようにすれば位置検出用ループ回路は、ゲート線のピッチと同じ分解能で走査でき、この結果、位置検出用ループ回路の配線抵抗を下げつつ、位置検出精度の低下を防ぐことができる。 Thereby, for example, if the scanning interval of the first position detection loop circuit is performed in units of one gate line, the position detection loop circuit can scan with the same resolution as the pitch of the gate lines. A decrease in position detection accuracy can be prevented while lowering the wiring resistance of the loop circuit.
なお、第2位置検出用ループ回路も、同様に4本のソース線を束ねて形成することができ、この後、さらに4本のソース線を用いて順次第2位置検出用ループ回路を、走査する方向に形成していくことにより、表示領域全体を走査することができる。 Similarly, the second position detection loop circuit can be formed by bundling four source lines, and thereafter, the second position detection loop circuit is sequentially scanned using the four source lines. The entire display area can be scanned by forming in the direction in which the image is formed.
ここで、ソース線駆動回路15は、ゲート線駆動回路14と同様、第2位置検出用ループ回路を形成するソース線の本数にかかわらず、第2位置検出用ループ回路の走査間隔がゲート線の設置間隔を最小単位とした任意の間隔となるよう切り換えることが可能である。これにより、位置検出用ループ回路の配線抵抗を下げつつ、位置検出精度の低下を防ぐことができる。
Here, similarly to the gate
次に、図6を用いて位置指示器110の位置検出原理について説明する。
Next, the position detection principle of the
まず、4本のゲート線を順次選択し、図6の(a)に示すように、第1位置検出用ループ回路1、第1位置検出用ループ回路2、第1位置検出用ループ回路3という順に走査する。ここで、座標検出装置1に位置指示器110を近づけると、図6の(b)に示すように位置指示器110に最も近い第1位置検出用ループ回路2ではその誘導起電流が多く流れる。なお、この電流は、第1位置検出用ループ回路に接続されている電流検出回路18(図3参照)で検出される。
First, four gate lines are sequentially selected, and as shown in FIG. 6A, the first position
次に、この検出出力は、座標検出回路30(図1参照)に入力され、座標検出回路30は、図6の(c)に示すように電流検出回路18で検出された電流値を2次曲線で近似し、この近似曲線の頂点を求めることで位置指示器110の位置座標Xpを検出することができる。以上のようにして、ゲート線を用いて位置指示器110のY座標を検出することができる。なお、X座標についても、ソース線を用いて同様に検出する。このようにして、位置指示器110の座標(x、y)を検出する。
Next, this detection output is input to the coordinate detection circuit 30 (see FIG. 1), and the coordinate
次に画像を書換える画像書換え期間について説明する。 Next, an image rewriting period for rewriting an image will be described.
本実施の形態においては、メモリー性を有する電気泳動型表示素子12を用いているので、静止画の上に座標検出結果を上書きしていく工程においては、画像書換え期間において、上書きする画素のみ書換えればよい。まず画像書換え期間になると、ゲート線駆動回路14のスイッチSWcにより全ゲート線の短絡は解除される。また同時に第1スイッチング回路16においては、スイッチSWaの全てがゲート線と接続しない状態となる。同様に、ソース線駆動回路15による全ソース線の短絡は解除され、同時に第2スイッチング回路17においては、全てのソース線が開放状態となる。
In the present embodiment, since the
次に、前の座標検出期間において検出された座標(x、y)に対応する画素に書換え動作を行う。ゲート線駆動回路14より、座標(x、y)に対応するゲート線Gnに対しTFTのオン電圧Vonが印加され、その他のゲート線に対してはTFTのオフ電圧Voffが印加される。そして、ソース線駆動回路15より、座標(x、y)に対応するソース線Smに対し黒書き込み電圧V1が印加され、その他のソース線に対しては0Vを印加する。以上の動作により、座標(x、y)に対応する画素を書換える。
Next, a rewrite operation is performed on the pixel corresponding to the coordinates (x, y) detected in the previous coordinate detection period. The gate
このように本実施の形態では、第1位置検出用ループ回路を、それぞれ少なくとも2本以上順次選択されたゲート線によりなる第1ゲート線群及び第2ゲート線群によって順次形成すると共に、第2位置検出用ループ回路を、それぞれ少なくとも2本以上順次選択されたソース線からなる第1ソース線群及び第2ソース線群によって順次形成することにより、配線抵抗を低減することができる。これにより、第1及び第2位置検出用ループ回路で生じる電磁誘導による電流を十分得ることができ、精度の高い座標検出を行うことができる。 As described above, in the present embodiment, the first position detection loop circuit is sequentially formed by the first gate line group and the second gate line group each including at least two gate lines sequentially selected, and the second By sequentially forming the position detection loop circuit by the first source line group and the second source line group each including at least two source lines sequentially selected, the wiring resistance can be reduced. As a result, a sufficient current due to electromagnetic induction generated in the first and second position detection loop circuits can be obtained, and highly accurate coordinate detection can be performed.
ところで、これまでの説明においては、ゲート線G1〜Gn及びソース線S1〜Smのすべてを第1及び第2スイッチ回路16,17に接続する場合について述べてきたが、本発明は、これに限らず、ゲート線G1〜Gnおよびソース線S1〜Smのすべてを第1及び第2スイッチ回路16,17に接続するのではなく、ゲート線G1〜Gnおよびソース線S1〜Smの一部、例えば全本数の1/24を等間隔に選択し、第1及び第2スイッチ回路16,17に接続するようにしても良い。
In the above description, the case where all of the gate lines G1 to Gn and the source lines S1 to Sm are connected to the first and
今回、ゲート線のピッチを150[μm]、ソース線のピッチを50[μm]でTFTを作製した。位置検出用ループ回路の走査間隔はゲート線およびソース線のピッチの24倍となったが、ペン入力に違和感のない位置検出精度を得ることができる。このことによりスイッチング素子を大幅に減らすことができ、表示一体型の座標検出装置の小型化、ローコスト化を実現することができる。 This time, a TFT was fabricated with a gate line pitch of 150 [μm] and a source line pitch of 50 [μm]. Although the scanning interval of the position detection loop circuit is 24 times the pitch of the gate line and the source line, it is possible to obtain position detection accuracy that does not give a sense of incongruity to pen input. As a result, the number of switching elements can be significantly reduced, and the display-integrated coordinate detection apparatus can be reduced in size and cost.
また、これまでの説明においては、メモリー性のある表示パネルを使用しているが、使用する表示パネルはメモリー性のある表示パネルに限らず、メモリー性のない液晶パネル・有機ELパネルも用いることができる。 In the above description, a display panel with a memory property is used. However, a display panel to be used is not limited to a display panel with a memory property, and a liquid crystal panel or an organic EL panel having no memory property is also used. Can do.
さらに、これまでの説明においては、メモリー性を有する表示素子として電気泳動型表示素子を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、表示媒体としてポリマーネットワーク液晶、強誘電性液晶といった液晶を用いる表示装置に対しても適用できる。さらにまた、電気泳動型表示素子は、上下移動型電気泳動表示素子に対しても、水平移動型電気泳動表示素子に対しても適用できる。また、図4に示す液体と複数の帯電泳動粒子53とを含む分散液54を多数のマイクロカプセルのそれぞれに内包させるように構成したものにも適用することができる。
Further, in the description so far, an electrophoretic display element has been used as a display element having a memory property. However, the present invention is not limited to this, and a display medium such as a polymer network liquid crystal or a ferroelectric liquid crystal is used. The present invention can also be applied to a display device using liquid crystal. Furthermore, the electrophoretic display element can be applied to both a vertically moving electrophoretic display element and a horizontal moving electrophoretic display element. Moreover, the present invention can also be applied to a configuration in which a
1 座標検出装置
11 表示パネル
12 電気泳動型表示素子
13 TFT素子
14 ゲート線駆動回路
15 ソース線駆動回路
16 第1スイッチング回路
17 第2スイッチング回路
18 電流検出回路
19 電流検出回路
30 座標検出回路
110 位置指示器
G1〜Gn ゲート線
S1〜Sm ソース線
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ゲート線を順次複数選択して形成される第1位置検出用ループ回路と、
前記ソース線を順次複数選択して形成される第2位置検出用ループ回路と、
前記表示パネル上の位置を指示すると共に、前記第1位置検出用ループ回路及び前記第2位置検出用ループ回路に誘導電流が発生するよう電磁波を放出する位置指示器と、
第1及び第2位置検出用ループ回路に発生した起電力の大きさを検出する起電力検出回路と、
前記起電力検出回路からの信号に基づいて前記位置指示器により指示された前記表示パネル上の座標を検出する座標検出手段と、
を備え、
前記第1位置検出用ループ回路を、それぞれ少なくとも2本以上順次選択された前記ゲート線によりなる第1ゲート線群及び第2ゲート線群により順次形成すると共に、前記第1ゲート線群を前記起電力検出回路に、前記第2ゲート線群を任意の一定電圧点にそれぞれ接続し、かつ前記第2位置検出用ループ回路を、それぞれ少なくとも2本以上順次選択された前記ソース線からなる第1ソース線群及び第2ソース線群により順次形成すると共に、前記第1ソース線群を前記起電力検出回路に、前記第2ソース線群を任意の一定電圧点にそれぞれ接続するようにしたことを特徴とする座標検出装置。 A matrix type display panel having pixels at intersections between gate lines and source lines arranged orthogonal to each other;
A first position detection loop circuit formed by sequentially selecting a plurality of the gate lines;
A second position detection loop circuit formed by sequentially selecting a plurality of the source lines;
A position indicator for instructing a position on the display panel and emitting an electromagnetic wave so that an induced current is generated in the first position detection loop circuit and the second position detection loop circuit;
An electromotive force detection circuit for detecting the magnitude of the electromotive force generated in the first and second position detection loop circuits;
Coordinate detection means for detecting coordinates on the display panel instructed by the position indicator based on a signal from the electromotive force detection circuit;
With
The first position detection loop circuit is sequentially formed by a first gate line group and a second gate line group each including at least two gate lines that are sequentially selected, and the first gate line group is A first source comprising a power detection circuit, the second gate line group being connected to an arbitrary constant voltage point, and at least two second position detection loop circuits sequentially selected from the source lines. A line group and a second source line group are sequentially formed, and the first source line group is connected to the electromotive force detection circuit, and the second source line group is connected to an arbitrary constant voltage point. A coordinate detection device.
前記第1ソース線群を前記起電力検出回路に、前記第2ソース線群を任意の一定電圧点にそれぞれ接続する第2スイッチング回路と、
前記第1スイッチング回路との間で前記ゲート線が並列に接続され、該ゲート線を駆動するゲート線駆動回路と、
前記第2スイッチング回路との間で前記ソース線が並列に接続され、該ソース線を駆動するソース線駆動回路と、
を備え、
前記第1位置検出用ループ回路は、前記第1スイッチング回路と前記ゲート線駆動回路とにより順次形成され、前記第2位置検出用ループ回路は、前記ソース線駆動回路と前記第2スイッチング回路とにより順次形成されることを特徴とする請求項1記載の座標検出装置。 A first switching circuit that connects the first gate line group to the electromotive force detection circuit and the second gate line group to an arbitrary constant voltage point;
A second switching circuit for connecting the first source line group to the electromotive force detection circuit and the second source line group to an arbitrary constant voltage point;
A gate line driving circuit for driving the gate line, the gate line being connected in parallel with the first switching circuit;
A source line driving circuit for driving the source line, the source line being connected in parallel with the second switching circuit;
With
The first position detection loop circuit is sequentially formed by the first switching circuit and the gate line driving circuit, and the second position detection loop circuit is formed by the source line driving circuit and the second switching circuit. The coordinate detection device according to claim 1, wherein the coordinate detection device is sequentially formed.
The display panel includes a pair of electrodes provided on at least one substrate, or a pair of substrates provided with an electrode on each substrate, and is disposed between the pair of substrates. The coordinate detection apparatus according to claim 8, further comprising a dispersed medium.
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