JP2626595B2 - アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ一体型タブレット及びその駆動方法 - Google Patents

アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ一体型タブレット及びその駆動方法

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JP2626595B2 JP30706994A JP30706994A JP2626595B2 JP 2626595 B2 JP2626595 B2 JP 2626595B2 JP 30706994 A JP30706994 A JP 30706994A JP 30706994 A JP30706994 A JP 30706994A JP 2626595 B2 JP2626595 B2 JP 2626595B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディスプレイの一部を座
標入力用のタブレットとして用いる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来のディスプレイ一体型タブ
レットは、例えば、図１３に示すように、ディスプレイ
４７とタブレット４８がそれぞれ独立に構成され、これ
らを密着させることにより一体に構成されている。
【０００３】ディスプレイ４７としては例えば液晶ディ
スプレイ等が用いられ、タブレット４８としては例えば
静電容量結合型のものが用いられる。なお図１３におい
て参照符号４９は指示位置を決定する信号発生用のペン
である。
【０００４】しかし、このようにディスプレイ部とタブ
レット部とが別々に構成されるタイプの装置では、重量
及び体積が増加し、またディスプレイ部とタブレット部
を組み合わせる工程が必要なためコストが上昇するとい
う問題があった。
【０００５】またディスプレイとペン先との間にタブレ
ットが挿入される形になるので、ディスプレイの表示位
置から離れた位置にペン先がくる、いわゆる「視差」の
問題が発生する。
【０００６】上記問題を解決するため例えば特開平２−
２５５９１１号公報には、ディスプレイの構造の一部を
タブレットとして用いる方法が提案されている。
【０００７】すなわち、特開平２−２５５９１１号公報
に開示されたディスプレイ一体型タブレット（「従来
例」という）では、薄膜ＥＬマトリクスパネルにおい
て、薄膜ＥＬ駆動のためのバスラインにペンで検出する
ための信号を入力する。座標検出モードにおいては、行
電極ドライバと列電極ドライバにそれぞれ走査パルスを
供給してバスラインが順次走査され、静電容量結合によ
り検出される信号の大きさによりどの位置のバスライン
が選択されているかを決定する。信号の印加方法は、薄
膜ＥＬ駆動用の電圧に重畳する方法と、表示期間と位置
検出期間とを時分割的に交互に設ける方法とが提案され
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記従来例は、薄膜Ｅ
Ｌ駆動用のバスラインの信号を検出するものであるた
め、薄膜電界効果型トランジスタを使用したアクティブ
マトリクス型の液晶ディスプレイ（以下「ＴＦＴ−ＬＣ
Ｄ」と略記する）にも適用することが可能と考えられ
る。
【０００９】図１４に、ＴＦＴ−ＬＣＤの典型的な構成
を説明する斜視図を示す。
【００１０】図１４を参照して、一般的にＴＦＴ−ＬＣ
Ｄは、薄膜電界効果型トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と
略記する）が形成されるＴＦＴ基板５０にゲートバスラ
イン５１及びソースバスライン５２が形成され、液晶を
介して画素電極５３と対向電極５４の間に画素容量５５
を形成する構造を有する。
【００１１】例えば、このＴＦＴ−ＬＣＤをバックライ
ト付きのパルソン用直視型ディスプレイとして用いる場
合には、利用者側にＴＦＴ基板５０を配置し、バックラ
イト側に対向電極５４を配置するという方式と、逆に利
用者側に対向電極５４を配置し、バックライト側にＴＦ
Ｔ基板を配置というする方式とが知られている。
【００１２】しかしながら、後者の方式の場合には、デ
ィスプレイの利用者側からみて対向電極５４がＴＦＴ基
板５０よりも手前に位置することになり、バスラインが
対向電極によりシールドされるため、バスラインを走査
した位置検出用の信号を静電容量結合により検出できな
いという問題が生じる。
【００１３】また、バスラインに位置検出用信号を重畳
もしくは時分割で印加しなくてはならないので、ソース
ドライバの内部構造が複雑になるという問題もある。
【００１４】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、重量、体積等を増加すること無く簡易
な構成のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイと一
体型になった入力装置及びその駆動方法を提供すること
を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、絶縁基板上に、平行な複数の走査線と平
行な複数の信号線とが互いに直行して形成され、前記走
査線と前記信号線との各交差部付近にはそれぞれ薄膜ト
ランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタにはそれ
ぞれ画素電極が接続され、前記絶縁基板に対向して配置
された対向基板には対向電極が形成され、前記絶縁基板
と前記対向基板との間に液晶が充填され、前記液晶を介
して前記画素電極と前記対向電極とで画素容量を形成す
る構造のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイにお
いて、前記画素電極に画像信号を書き込む期間とは別の
期間に前記対向電極に位置検出用の信号を印加し、位置
座標を静電容量結合により検出することを特徴とするア
クティブマトリクス型液晶ディスプレイ一体型タブレッ
トを提供する。
【００１６】本発明においては、好ましくは、前記対向
電極に前記位置検出用の信号が印加されている間は、前
記信号線を駆動する駆動回路の出力がハイインピーダン
ス状態とし、前記信号線が前記駆動回路から電気的に絶
縁された状態とされる、ことを特徴とする。
【００１７】本発明においては、好ましくは、前記走査
線、及び前記信号線を駆動する駆動回路がそれぞれスタ
ティック型に構成されたことを特徴とする。
【００１８】本発明においては、好ましくは、前記静電
容量結合による位置検出信号とディスプレイ上の座標デ
ータとの対応関係を予め格納した記憶部を設け、指示点
の位置検出信号に基づき前記記憶部を参照して、前記座
標データを出力することを特徴とする。
【００１９】本発明においては、好ましくは、前記位置
検出用の信号をディスプレイの縦方向と横方向で時分割
して印加することを特徴とする。
【００２０】本発明においては、好ましくは、前記検出
用の信号を縦横方向同時に異なる周波数の交流信号を印
加し、それぞれの周波数をフィルタ処理して縦横方向同
時に位置を検出することを特徴とする。
【００２１】本発明は、別の視点において、絶縁基板上
に、平行な複数の走査線と平行な複数の信号線とが互い
に直行して形成され、前記走査線と前記信号線との各交
差部付近にはそれぞれ薄膜トランジスタが形成され、前
記薄膜トランジスタにはそれぞれ画素電極が接続され、
前記絶縁基板に対向して配置された対向基板には対向電
極が形成され、前記絶縁基板と前記対向基板との間に液
晶が充填され、前記液晶を介して前記画素電極と前記対
向電極とで画素容量を形成する構造のアクティブマトリ
クス型液晶ディスプレイの前記画素電極に画像信号を書
き込む期間とは別にタイミングに前記対向電極に位置検
出用の信号を印加し、前記位置検出用の信号を静電容量
結合により検出することを特徴とするアクティブマトリ
クス型液晶ディスプレイ一体型タブレットにおいて、前
記対向電極に前記位置検出用の信号が印加されている間
は、前記走査線及び前記信号線を駆動する駆動回路中の
各電圧を保持したままその動作を停止することを特徴と
するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ一体型タ
ブレットの駆動方法を提供する。
【００２２】
【作用】本発明のディスプレイ一体型タブレットによれ
ば、タブレットと例えばペン状の検出装置との静電容量
結合による信号の授受により、タブレット上の位置を検
出する静電容量結合型の位置検出装置を備えるディスプ
レイ装置において、別途タブレット専用の電極を設ける
こと無くディスプレイの対向電極をタブレット用の電極
に兼用する。
【００２３】また、本発明は、バスラインに印加された
電圧の違いから発生する、バスライン−対向電極間の液
晶容量の変化によりタブレットの時定数が変化しないよ
うに、タブレット動作時にはドライバＩＣの出力段をハ
イインピーダンスにして、容量変化による影響を受けな
いようにしたものである。
【００２４】そして、本発明によれば、タブレット動作
時にはドライバＩＣへの信号を停止し、クロックをホー
ルドすることによりドライバの動作を停止するため、タ
ブレット動作時に誤動作の主たる原因となるドライバＩ
Ｃからのノイズを抑止している。
【００２５】
【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。
【００２６】
【実施例１】本発明の第１の実施例を詳述する。以下で
は、ディスプレイの走査線が最終線から１本目に戻る際
のブランキング時間を利用してタブレットを動作させる
場合について説明する。なお、ディジットの座標は、右
下隅を（０，０）の原点としている。
【００２７】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
ブロック図である。
【００２８】図１を参照して、１はＩＴＯにより形成さ
れたＴＦＴ−ＬＣＤの対向電極、２は信号検出用のペ
ン、３はペンの出力信号を増幅するためのアンプ、４は
アンプ３からの出力電圧を元に縦及び横方向の座標を計
算するための座標検出回路である。
【００２９】５はＴＦＴ−ＬＣＤの動作を画素への画像
信号書き込み期間、横方向の位置検出期間及び縦方向の
位置検出期間の切り換えを行なう等各種制御用のタイミ
ング信号を発生するタイミング信号発生回路、６〜９は
タイミング信号発生回路５の出力に応じて画素電極への
書き込みの際に対向電極に印加する電圧と、位置検出用
の信号を切り換えて出力する信号発生回路、１０〜１３
は対向電極１に接続されている金属電極、１４〜２１は
タイミング信号発生回路５の出力に応じてオン／オフ動
作するスイッチ回路である。
【００３０】図１の各回路の動作タイミングは、タイミ
ング信号発生回路５の出力信号によって制御される。
【００３１】図２にタイミング信号発生回路５への入力
信号と出力信号の関係を示す。タイミング信号発生回路
５への入力信号は、クロック信号ＣＬＫ、水平同期信号
ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの３種類である
（図１参照）。
【００３２】タイミング信号発生回路５は、この３つの
信号から、ディスプレイの書き込み動作期間Ｔdとタブ
レットの動作期間Ｔtを生成する。
【００３３】ディスプレイの書き込み動作期間Ｔdに
は、タイミング信号発生回路５は、スイッチ回路１４〜
２１を全て導通状態にして、信号発生回路６〜９の出力
を金属電極１０〜１３に印加する。このとき、信号発生
回路６〜９には、タイミング信号発生回路５から装置が
ディスプレイの書き込み動作期間Ｔdにあることを通達
する信号が送出され、これを受けた信号発生回路６〜９
はそれぞれ同一電位の液晶駆動用の直流電圧を発生す
る。
【００３４】その際、スイッチ回路１４〜２１を介して
接続された金属電極１０〜１３には殆ど抵抗が無く、ま
た信号発生回路６〜９の電圧は全て同電位であることか
ら、金属電極１０〜１３に接続された対向電極に発生す
る電圧も面内の全ての領域で同電位になっている。
【００３５】次に、１フレーム分の書き込みが終了し、
タブレットの動作期間Ｔtに移行した場合について説明
する。
【００３６】図２を参照して、タブレットの動作期間Ｔ
tは、更に横方向の座標を検出するための期間Ｔtxと、
縦方向の座標を検出する期間Ｔtyと、に分かれる。
【００３７】まず期間Ｔtxには、タイミング信号発生回
路５から出力された信号により、図１に示すスイッチ回
路のうちスイッチ回路１４、１７、１８、２１のみがオ
ンになる。
【００３８】そして、信号発生回路６と９は、タイミン
グ信号発生回路５から横方向の座標を検出する期間であ
ることを示す信号を受けると、タブレット用の交流信号
を発生する。また、信号発生回路７と８は０（Ｖ）を出
力する。
【００３９】この結果、金属電極１３には一定の交流信
号が印加され、金属電極１１には０（Ｖ）が印加され
る。
【００４０】このため、対向電極１には、金属電極１１
及び１３に平行な電位線を有する電界が生じる。この状
態を等価回路で表わすと図３に示すようになる。
【００４１】図３を参照して、２２は対向電極の抵抗、
２３は信号発生回路６と９による信号源、２４はペン２
の先端の信号検出端子、２５は対向基板を介して対向電
極１とペン２の間に形成される容量成分である。
【００４２】図３において、信号源２３の電圧がＥ
（Ｖ）、対向電極の抵抗２２の横方向の値がＲ
x（Ω）、検出点までの抵抗値をｒx（Ω）であるとする
と、位置Ｘにおける電圧Ｅxは、次式（１）で与えられ
る。
【００４３】
【数１】
【００４４】この電圧は距離Ｘに比例しているため、こ
の電圧に基づき横方向の距離を算出することが出来る。
【００４５】次に、期間Ｔtyには、タイミング信号発生
回路５から出力された信号によりスイッチ回路１５、１
６、１９、２０のみがオンになる。信号発生回路６と７
は、タイミング信号発生回路５から横方向の座標を検出
する期間であることを示す信号を受けると、タブレット
用の交流信号を発生する。また信号発生回路８と９は０
（Ｖ）を出力する。
【００４６】この結果、金属電極１０には一定の交流信
号が印加され、金属電極１２には０（Ｖ）が印加され
る。このため、対向電極１には金属電極１０及び１２に
平行な電位線を有する電界が生じる。この場合の等価回
路も、図３に示す構成と同様になることから、縦方向の
位置も横方向の場合と同様に算出できる（図３の横方向
の位置Ｘを縦方向の位置Ｙとする）。
【００４７】図４には、ペン２で検出した信号を増幅す
るアンプ３の回路の構成の一例を示す。
【００４８】図４を参照して、ペン２の先端と対向電極
１との間の容量２５は非常に小さいため、低インピーダ
ンスの入力ではノイズが多くなり正しい検出が行えな
い。
【００４９】そこで、入力インピーダンスの大きなバッ
ファアンプで一度ペン２の検出信号を受け、インピーダ
ンスを変換してから、電圧増幅アンプに入力するという
２段構成をとる。
【００５０】図５は、座標検出回路４の構成の一例を示
すブロック図である。
【００５１】図５を参照して、アンプ３（図１参照）か
ら出力された信号は、Ａ／Ｄコンバータ２６にてディジ
タル信号に変換される。
【００５２】元のアナログ信号は、対向電極１の位置の
関数とされるため、Ａ／Ｄコンバータ２６にてＡ／Ｄ変
換した後の数値（ディジタル信号）も対向電極１の位置
の関数となっている。
【００５３】この対応関係を予め調べてＲＯＭ２７に格
納しておき、Ａ／Ｄコンバータ２６の出力に応じて信号
処理回路２８によりＲＯＭ２７のデータを読み出すこと
により、位置情報（座標データ）が出力される。
【００５４】図６は、信号発生回路６の構成の一例を示
すブロック図である。なお信号発生回路７〜９も同様に
して構成される。
【００５５】図６を参照して、２９はディスプレイの書
き込み動作期間Ｔdに液晶に電圧を印加するための対向
電極電源、３０はタブレットの動作期間Ｔtにペンで検
出する信号を供給する座標検出用信号源、３１はタイミ
ングに応じて信号発生回路６から出力される電圧を切り
換えるスイッチ回路である。
【００５６】なお、本実施例では、対向電極１の周辺部
に導電性の膜を配置してその両端に信号を印加すること
により、ペンの位置を検出するように構成されている
が、本発明における電圧の印加方法はこれに限らず、例
えば図７に示すように、対向電極１の周辺に複数の外部
との接続点３２を設け、それぞれの接続点３２にはスイ
ッチ回路３３を接続し、このスイッチ回路３３を介して
液晶駆動用の電圧及び座標検出用の信号を供給し所定の
電界を発生するようにしても同様の効果を得ることが出
来る。
【００５７】また、検出用の信号の印加方法もディスプ
レイの縦方向と横方向で時分割に印加しているが、例え
ば縦横同時に異なる周波数の交流信号を印加して、それ
ぞれの周波数をバンドパスフィルタリングを通して検出
することにより縦横同時に位置決めをすることが可能で
ある。
【００５８】本実施例に係るディスプレイ一体型タブレ
ットによれば、対向電極をタブレットの一部として使用
することにより、ディスプレイとタブレットを独立に作
成して張り合わせたものに対し、その重量を約半分に抑
えることが出来る。
【００５９】
【実施例２】次に本発明の第２の実施例を詳述する。図
８は本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【００６０】図８において、１はＩＴＯにより形成され
たＴＦＴ−ＬＣＤの対向電極、２は信号検出用のペン、
３はペンの出力信号を増幅するためのアンプ、４はアン
プ３からの出力電圧を元に縦及び横方向の座標を計算す
るための座標検出回路、５はＴＦＴ−ＬＣＤの動作を画
素への画像信号書き込み期間、横方向の位置検出期間及
び縦方向の位置検出期間に切り換えるタイミング信号発
生回路、６〜９はタイミング信号発生回路５の出力に応
じて画素電極への書き込みの際に対向電極に印加する電
圧と、位置検出用の信号を切り換えて出力する信号発生
回路、１０〜１３は対向電極１に接続されている金属電
極、１４〜２１はタイミング信号発生回路の出力に応じ
てオン／オフ動作するスイッチ回路、３４はクロックス
ピードの如何に係わらず動作を行う、内部動作がスタテ
ィック駆動のＴＦＴ−ＬＣＤのゲートドライバ、３５は
ゲートドライバ３４と同様にクロックスピードの如何に
関わらず動作を行う、内部動作がスタティック駆動のＴ
ＦＴ−ＬＣＤのソースドライバである。
【００６１】本実施例において、ペンで指し示した位置
の検出方法は前記第１の実施例で説明した通りである。
【００６２】以下では、ディスプレイの書き込み動作期
間Ｔd及びタブレットの動作期間Ｔtの際のドライバの動
作について説明する。
【００６３】本実施例では対角２４ｃｍ、ドット数縦４
８０、横６４０×ＲＧＢのパソコン用のディスプレイ
に、液晶に印加する電圧をオンかオフの２値を選択して
出力するソースドライバを組み合わせた場合について説
明を行う。説明のために各ドライバに入力される信号の
タイミングを図９に示す。
【００６４】図９（Ａ）を参照して、ＣＬＫはクロック
信号、ＶＳＹＮＣは垂直同期信号、ＨＳＹＮＣは水平同
期信号である。また、図９（Ｂ）を参照して、ＶGONは
ＴＦＴのゲートオン電圧、ＶGOFFはＴＦＴのゲートオフ
電圧、Ｖ+H及びＶ-Hは液晶に印加オンレベルの電圧、Ｖ
+L及びＶ-Lは液晶に印加するオフレベルの電圧である。
【００６５】図２におけるディスプレイの書き込み動作
期間Ｔdでは、ゲートドライバ３４及びソースドライバ
３５は通常のＴＦＴ−ＬＣＤの動作を行っているため、
これに伴い各ドライバに入力される信号も変動し、ドラ
イバ内部の電圧も変動する。
【００６６】ゲートドライバ３４の内部では、クロック
信号ＣＬＫ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣにより作成され
たタイミングにより、シフトレジスタが４８０本のゲー
トバスラインを順次オンするための信号をバスライン駆
動用のバッファに供給する動作を行っている。
【００６７】一方、ソースドライバ３５の内部では、ク
ロック信号ＣＬＫ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣを基にゲ
ートドライバ３４で選択されたゲートバスラインに対応
した６４０個分の各画素の信号をソースバスラインに供
給する動作を行っている。
【００６８】また同時に現在選択されているゲートバス
ラインの次のゲートバスラインに接続された画素に対応
する信号をドライバ内部のレジスタに格納する動作も行
う。
【００６９】これら各ドライバが動作している期間にお
いて、ドライバ内部のトランジスタは高速にスイッチン
グ動作するため、これに起因するノイズが発生すること
になる。
【００７０】図２のタブレットの動作期間Ｔtになる
と、タイミング信号発生回路５はタブレットが動作して
いる期間であると判定して、ゲートドライバ３４及びソ
ースドライバ３５に供給している、クロック信号ＣＬ
Ｋ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ
をそのままの状態で固定する。
【００７１】このときドライバ内部の各電圧は、ドライ
バがスタティック動作可能なデバイスから成るため、次
にクロック信号ＣＬＫ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平
同期信号ＨＳＹＮＣのいずれかの信号が変動するまでそ
の電圧を保持する。
【００７２】また、図９（Ｂ）を参照して、各ドライバ
の外部より印加しているその他の電圧ＶGON、ＶGOFF、
Ｖ+H、Ｖ-H、Ｖ+L、Ｖ-Lは定電圧であるため、これらの
電圧変動は無い。
【００７３】このため、ドライバに供給している全ての
電圧の変動及びドライバ内部での電圧変動は無くなり、
その結果ドライバ内部のトランジスタのスイッチング動
作が行われない状態になる。
【００７４】従って、トランジスタのスイッチングに起
因するノイズの発生もゼロになる。因みにディスプレイ
に入力される画像信号は、画素への書き込み期間ではな
いので、信号の変動は無く、このためノイズの発生原因
とはならない。
【００７５】タブレットの動作が終了し、ＴＦＴ−ＬＣ
Ｄの書き込み期間になると、タイミング信号発生回路５
は、再びクロック信号ＣＬＫ、垂直同期信号ＶＳＹＮ
Ｃ、水平同期信号ＨＳＹＮＣの各信号を発生し、これに
伴いドライバも表示のための動作を開始する。
【００７６】本実施例では、タブレットの動作期間Ｔt
におけるクロック信号ＣＬＫ、垂直同期信号ＶＳＹＮ
Ｃ、水平同期信号ＨＳＹＮＣは、ディスプレイの書き込
み動作期間Ｔdからタブレットの動作期間Ｔtに移行した
時点における信号レベルを保持する場合について述べた
が、本発明はこれに限らずこれらの保持電圧値はどのよ
うな値でも良く、タブレットの動作期間Ｔtにおいて変
動が無ければ同様の効果を得ることが出来る。
【００７７】
【実施例３】図面を参照して、本発明の第３の実施例を
詳述する。
【００７８】本実施例の全体構成は図８と同様とされる
ため、その説明は省略する。
【００７９】図８に示す構成から成る本実施例を実現す
るためのソースドライバのブロック図を図１０及び図１
２に示す。
【００８０】図１０は、複数の電源から１つをスイッチ
により選択して液晶に印加する、いわゆるディジタル型
のソースドライバの構成の一例を示すブロック図であ
る。本実施例では、８個の電源から１つを選択する回路
が１９２回路内蔵されている８値ドライバの場合につい
て説明する。
【００８１】また、図１２はアナログ信号をサンプル・
アンド・ホールド回路により記憶して、バッファを介し
てソースドライバに送出するアナログ型のソースドライ
バである。図１２も１９２出力のドライバＩＣの場合の
構成を示す図である。
【００８２】図１０において、３６はドライバＩＣの動
作をオン／オフするチップセレクタ回路、３７はデータ
を転送するためのシフトレジスタ回路、３８は書き込み
が行われているゲートバスラインの次のゲートバスライ
ンのデータを格納しておくためのデータレジスタ回路、
３９は出力データを決定するためのデータを蓄積してお
くラッチ回路、４０はラッチ回路３９のデータを基に８
つの電源から電圧を選択する出力ドライバ回路である。
【００８３】図１０の出力ドライバ回路４０の等価回路
の一例を図１１に示す。
【００８４】１チャネルあたりｐチャネルのＭＯＳＦＥ
Ｔ４１とｎチャネルのＭＯＳＦＥＴ４２を組み合わせた
構造の８個のスイッチが、一方は出力に、もう一方は出
力電圧用の８個の電源に接続されている。
【００８５】この８個のスイッチのうち、所定の電源に
接続されたＦＥＴのゲート電極にＦＥＴのオン電圧を印
加することでソース−ドレイン電極間がオンになり、ソ
ースバスライン電圧を印加する。
【００８６】図１２において、４３は画面のどのソース
バスラインのデータが送出されてきているかの信号を発
生するシフトレジスタ回路、４４はシフトレジスタ回路
４３の信号に基づいてサンプル・アンド・ホールド回路
４５に入力されるアナログ信号の制御を行うレベルシフ
タ回路、４５は映像信号を記憶しておくサンプル・アン
ド・ホールド回路、４６はスイッチ回路である。
【００８７】次に、図１０及び図１１に示したディジタ
ルドライバＩＣを対角２４ｃｍ、ドット数縦４８０、横
６４０×ＲＧＢのパソコン用のディスプレイに適用した
場合について説明する。
【００８８】図８において、ソースドライバのＩＣは計
１０個用いる。これによりソースドライバの出力数は１
９２×１０＝１９２０個になるが、これはディスプレイ
のソースバスラインの本数、６４０×ＲＧＢ＝６４０×
３＝１９２０本に等しい。
【００８９】一方、ソースバスラインは液晶を介して対
向電極と容量結合しており（以下この容量成分を
「ＣDC」という）、ＣDCは対向電極の抵抗成分と共に、
対向電極の時定数を形成する。
【００９０】ＣDCは液晶の誘電率異方性のために、ソー
スバスラインに印加される電圧により変化し、更に液晶
に電圧が印加されてもすぐに応答しないため、時間と共
にその容量値が変化する。このため、ある時刻での各ソ
ースバスラインのＣDCを確定することは困難である。
【００９１】ディスプレイの書き込み動作期間Ｔdにお
いては、ソースドライバＩＣはソースバスラインを駆動
しているため、出力ドライバ回路４０とソースバスライ
ンとは電気的に接続されている。そして、ディスプレイ
の書き込み動作期間Ｔdの終了直前の各ソースバスライ
ンには、最後のゲートバスラインに接続された各画素電
圧が印加される。
【００９２】タブレットの動作期間Ｔtになると、ソー
スドライバＩＣの出力ドライバ回路４０が全てオフにな
り、ソースバスラインはフローティングの状態になる。
【００９３】このとき、前述したように、ソースバスラ
インと対向電極間の液晶が電圧の印加により応答し、Ｃ
DCが徐々に変化する。ＣDCはそれまでソースバスライン
に印加されていた電圧に依存するため、バスライン毎に
異なった値を取る。
【００９４】ＣDCがバスラインを介してソースドライバ
ＩＣの電源に接続されていれば、対向電極ＣDCにより時
定数を形成し、各ソースバスラインに印加されている電
圧に応じてその値は異なってしまうが、タブレットの動
作期間Ｔtになった時点で、ＣDCのソースバスライン側
の電極はフローティング状態とされるため、ＣDCは時定
数に寄与しなくなる。
【００９５】この他に対向電極１の時定数に寄与する主
な容量成分は、ゲートバスラインと対向電極の容量成分
があるが、この容量は印加される電圧がほぼ一定である
ため、この容量によって規定される時定数は常に一定で
ある。
【００９６】従って、タブレットの動作期間Ｔtでペン
検出用の信号をタブレットに印加する際は、ディスプレ
イの表示の如何にかかわらず、対向電極の時定数が一定
であるため、精密な位置検出を行うことが出来る。
【００９７】そして、再度ディスプレイの書き込み動作
期間Ｔdになると、出力ドライバ回路４０内のトランジ
スタスイッチがオンになり、再びソースバスラインに電
圧を印加し、ディスプレイの画素電極に電圧を印加す
る。
【００９８】なお上記実施例では、ソースドライバＩＣ
の内部にドライバの出力をハイインピーダンス状態にす
る回路を組み込んだ場合の構成を示したが、本発明はこ
れに限らずドライバＩＣの出力にハイインピーダンスの
状態とするバッファアンプを別途接続して、その出力を
ソースバスラインに接続するような構成を用いても同様
の効果を得ることができる。
【００９９】また、走査線及び信号線が形成されている
基板上のソースバスラインのドライバと接続する側にＴ
ＦＴによるスイッチを形成し、そのトランジスタをオフ
することによりバスライン側からドライバのインピーダ
ンスがハイインピーダンスになるようにしても同様の効
果を得ることが出来る。
【０１００】本実施例を対角２４ｃｍ、ドット数縦４８
０、横６４０×ＲＧＢのパソコン用のディスプレイに用
いてディスプレイ一体型タブレットを作成した結果、ど
のような表示に対しても常に２００μｍ程度の分解能を
有するペン入力装置を備えたディスプレイを、見やすさ
を損なうこと無く、また厚み、重量等を増加する事無く
実現することが出来た。
【０１０１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項
１）のディスプレイ一体型タブレットによれば、対向電
極をタブレットの一部として使用することにより、ディ
スプレイとタブレットを独立に作成して張り合わせたも
のに対し、その重量を約半分に抑えることが出来る。
【０１０２】また、本発明によれば、信号検出用のペン
先とディスプレイとの間にタブレットが挿入されないた
め、視差の無いディスプレイが実現可能である。
【０１０３】更に、本発明によれば、ゲートバスライン
及びソースバスラインを駆動するドライバＩＣの動作が
タブレットが無い場合と同様であるため、回路構成が単
純に出来る。
【０１０４】本発明を対角２４ｃｍ、ドット数縦４８
０、横６４０×ＲＧＢのパソコン用のディスプレイに用
いてディスプレイ一体型タブレットを作成した結果、ど
のような表示に対しても常に２００μｍ程度の分解能を
有するペン入力装置を備えたディスプレイを、見やすさ
を損なうこと無く、また厚み、重量等を増加する事無く
実現することが出来る。
【０１０５】また、本発明（請求項２）によれば、タブ
レット動作時にはドライバＩＣの出力段はハイインピー
ダンス状態とされ、バスラインに印加された電圧の違い
から発生するバスライン−対向電極間の液晶容量の変化
によりタブレットの時定数が変化しないようにして、容
量変化による影響を回避している。
【０１０６】さらに、本発明（請求項３）によれば、ド
ライバがスタティック型に構成されるため、次にクロッ
ク信号、垂直同期信号、水平同期信号のいずれかの信号
が変動するまでその電圧を保持し、クロック等を停止し
た状態を保持することができる。
【０１０７】本発明（請求項４）によれば、座標データ
を検出信号に基づきテーブルルックアップ法により取り
出せるため、構成を簡易化すると共に、処理の高速化を
達成している。
【０１０８】本発明（請求項５、６）によれば、画素電
極に画像信号を書き込む期間とは別の期間に時分割的、
又は同時にペン先の縦横方向の位置を精度よく検出する
ことができる。
【０１０９】そして、本発明（請求項７）によれば、タ
ブレット動作時にはドライバＩＣへの信号を停止し、ク
ロックをホールドすることによりドライバの動作を停止
することにより、タブレット動作時に誤動作の主たる原
因となるドライバＩＣからのノイズの発生を抑止してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるタイミング信号
発生回路の入出力信号のタイミング図である。
【図３】本発明の第１の実施例におけるタブレットの等
価回路を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施例におけるアンプの構成例
を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例における座標検出回路の
構成例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例における信号発生回路の
の構成例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例における電圧印加方法を
説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図９】本発明の第２の実施例におけるタイミングを示
す図である。
【図１０】本発明の第３の実施例におけるソースドライ
バＩＣ内部構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施例における出力ドライバ
回路の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施例におけるソースドライ
バＩＣ内部構成を示すブロック図である。
【図１３】従来の装置の構成を示す図である。
【図１４】ＴＦＴ−ＬＣＤの構成を説明する斜視図であ
る。
【符号の説明】
１ 対向電極 ２ ペン ３ アンプ ４ 座標検出回路 ５ タイミング信号発生回路 ６、７、８、９ 信号発生回路 １０、１１、１２、１３ 金属電極 １４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１ ス
イッチ回路 ２２ 対向電極の抵抗 ２３ 信号源 ２４ 信号検出端子 ２５ 容量（成分） ２６ Ａ／Ｄコンバータ ２７ ＲＯＭ ２８ 信号処理回路 ２９ 対向電極電源 ３０ 座標検出用信号源 ３１ スイッチ回路 ３２ 接続点 ３３ スイッチ回路 ３４ ゲートドライバ ３５ ソースドライバ ３６ チップセレクタ回路 ３７ シフトレジスタ回路 ３８ データレジスタ回路 ３９ ラッチ回路 ４０ 出力ドライバ回路 ４１ ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ ４２ ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ ４３ シフトレジスタ回路 ４４ レベルシフタ回路 ４５ サンプル・アンド・ホールド回路 ４６ スイッチ回路 ４７ ディスプレイ ４８ タブレット ４９ ペン ５０ ＴＦＴ基板 ５１ ゲートバスライン ５２ ソースバスライン ５３ 画素電極 ５４ 対向電極 ５５ 液晶容量

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁基板上に、平行な複数の走査線と平行
    な複数の信号線とが互いに直行して形成され、前記走査
    線と前記信号線との各交差部付近にはそれぞれ薄膜トラ
    ンジスタが形成され、前記薄膜トランジスタにはそれぞ
    れ画素電極が接続され、前記絶縁基板に対向して配置さ
    れた対向基板には対向電極が形成され、前記絶縁基板と
    前記対向基板との間に液晶が充填され、前記液晶を介し
    て前記画素電極と前記対向電極とで画素容量を形成する
    構造のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイにおい
    て、 前記画素電極に画像信号を書き込む期間とは別の期間に
    前記対向電極に位置検出用の信号を印加し、位置座標を
    静電容量結合により検出することを特徴とするアクティ
    ブマトリクス型液晶ディスプレイ一体型タブレット。
  2. 【請求項２】前記対向電極に前記位置検出用の信号が印
    加されている間は、前記信号線を駆動する駆動回路の出
    力がハイインピーダンス状態とし、前記信号線が前記駆
    動回路から電気的に絶縁された状態とされる、ことを特
    徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス型液晶デ
    ィスプレイ一体型タブレット。
  3. 【請求項３】前記走査線、及び前記信号線を駆動する駆
    動回路がそれぞれスタティック型に構成されたことを特
    徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス型液晶デ
    ィスプレイ一体型タブレット。
  4. 【請求項４】前記静電容量結合による位置検出信号とデ
    ィスプレイ上の座標データとの対応関係を予め格納した
    記憶部を設け、指示点の位置検出信号に基づき前記記憶
    部を参照して、前記座標データを出力することを特徴と
    する請求項１記載のアクティブマトリクス型液晶ディス
    プレイ一体型タブレット。
  5. 【請求項５】前記位置検出用の信号をディスプレイの縦
    方向と横方向で時分割して印加することを特徴とする請
    求項１記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ
    一体型タブレット。
  6. 【請求項６】前記検出用の信号を縦横方向同時に異なる
    周波数の交流信号を印加し、それぞれの周波数をフィル
    タ処理して縦横方向同時に位置を検出することを特徴と
    する請求項１記載のアクティブマトリクス型液晶ディス
    プレイ一体型タブレット。
  7. 【請求項７】絶縁基板上に、平行な複数の走査線と平行
    な複数の信号線とが互いに直行して形成され、前記走査
    線と前記信号線との各交差部付近にはそれぞれ薄膜トラ
    ンジスタが形成され、前記薄膜トランジスタにはそれぞ
    れ画素電極が接続され、前記絶縁基板に対向して配置さ
    れた対向基板には対向電極が形成され、前記絶縁基板と
    前記対向基板との間に液晶が充填され、前記液晶を介し
    て前記画素電極と前記対向電極とで画素容量を形成する
    構造のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイの前記
    画素電極に画像信号を書き込む期間とは別にタイミング
    に前記対向電極に位置検出用の信号を印加し、前記位置
    検出用の信号を静電容量結合により検出することを特徴
    とするアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ一体型
    タブレットにおいて、 前記対向電極に前記位置検出用の信号が印加されている
    間は、前記走査線及び前記信号線を駆動する駆動回路中
    の各電圧を保持したままその動作を停止することを特徴
    とするアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ一体型
    タブレットの駆動方法。
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