JPH03294918A

JPH03294918A - 入力表示一体型ディスプレイ装置

Info

Publication number: JPH03294918A
Application number: JP2095167A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kanzaki; 歓崎　実; Takashi Saito; 隆斉藤; Kenichi Hattori; 憲一服部
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1991-12-26
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3014716B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は入力表示一体型ディスプレイ装置に関し、その
利用分野はエンジニアリングワークステーション（ＥＷ
Ｓ）に用いられるコンピュータ・エイデツド・デザイン
（ＣＡＤ）やコンピュータ・エイデツド・エンジニアリ
ング（ＣＡＥ）および手書きワープロ、電子手帳などの
文字・図形入力などの入力支援を行うと同時に描画、表
示する画像処理機能、さらに手書きと描画像などを同時
に伝送するテレライティング装置などの手書き入力表示
装置に利用されるものである。

（従来の技術）第４図は従来用いられている液晶ディスプレイと透明タ
ブレットを一体化した入力表示一体型ディスプレイ装置
の一例を示し、同図（ａ）は全体の構成を示す外観図、
同図（ｂ）は同図（ａ）で示したＡ−Ａ’での断面図で
ある。

これは同図（ａ）に示すように液晶ディスプレイ１の上
面に透明タブレット２がスペーサｔ（ｂ図参照）の間隔
で貼り合わせた構造になっており、透明タブレット２面
に入力ペン３や指でタッチすることにより、その押され
た点の入力座標値を検出し、検出された情報を液晶ディ
スプレイ１面で対応した点の画素に変換され表示される
。したがって入力ペン３で押された点の軌跡が表示され
ることになる。

第４図（ｂ）は、より詳細な（ａ）図のＡ−Ａ’断面図
である。透明タブレットの方式は静電結合形、電磁誘導
形および感圧形がある。本図に示すのは、構成の簡単な
感圧形の透明タブレットであり、透明ガラスあるいは透
明フィルム基板４の上に均一な透明抵抗膜５を上下に２
枚設け、入力ペン３で押されることにより導通状態とな
り、この２枚の透明抵抗膜５に定電流を流してＸ方向お
よびＹ方向にそれぞれ分流して入力座標位置Ｘ、Ｙに応
じて変化するＸ、Ｙ方向の抵抗値の変化を測定し座標値
を検出する構造である。

液晶ディスプレイ１の構成は、単純マトリックス駆動型
液晶ディスプレイを示している。上下の透明ガラスまた
はフィルム基板４に互いに直交するストライプ電極を形
成する、液晶Ｘ走査電極７（第１の走査線）と液晶Ｙ走
査電極６（第２の走査線）を設けその中に液晶層１０を
注入している。そして面電極７と８を時分割駆動する。

通常、液晶Ｙ走査電極６がライン走査となり、信号電極
は液晶Ｘ走査電極７となる。液晶Ｙ走査電極６に順次電
圧パルスを印加し、液晶Ｘ走査電極７に信号が加えられ
マトリックスの交点に選択・非選択に応じて液晶表示さ
れる。

（発明が解決しようとする課題）上述した従来の液晶ディスプレイと透明タブレットを一
体化した入力表示一体型ディスプレイ装置においては、
液晶ディスプレイ１と透明タブレット２を貼り合わせた
場合、透明抵抗膜５の抵抗値の不均一によって実際に入
力した位置と表示する位置がずれた状態になり、座標検
出誤差を生じる。

そこで、液晶ディスプレイ１の表示位置と入力位置とを
１対１に対応させるためには、透明タブレットで押下さ
れた入力座標値の誤差を補正する回路が必要になるとい
う欠点がある。

また、液晶ディスプレイ１と透明タブレット２を貼り合
わせる時に、密着して貼り合わせた場合にリング上の干
渉縞が生じてしまい、偏向フィルタ等の対策およびスペ
ーサｔの間隔を０．５〜ｌｌｌｆｆ１１程度の間隔をあ
ける必要があり、実際に入力ペン３等で入力した時に、
その厚みのために入力した位置と表示される部分の位置
でのずれが生じ、手書き入力の際、実際の手書きの軌跡
をその表示（エコーバック）のずれにより入力しにくい
という欠点が生じる。

本発明は上述した従来技術の入力表示一体型ディスプレ
イ装置を構成する液晶ディスプレイと透明タブレットの
貼り合せによる不具合いを解決し、手書入力位置と表示
位置とが補正なしに同一位置に描画表示することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決し、目的を達成するため、マト
リックス駆動型フラットディスプレイで形成される下部
基板及び上部基板に夫々複数の第１、第２の走査線Ｘ、
Ｙが互いに交差し、該両走査線が対向してマトリックス
配列したディスプレイ装置において、前記上部基板の第
２の走査線Ｙの形成された面側に前記下部基板の第１の
走査線Ｘと同一方向、同一ピッチに配列した複数の第３
の走査線Ｘを形成したことを主な特徴とする。

（作　用）本発明は上記構成の第２および第３の走査線に順次に座
標検出パルスを印加し、該第２および第３の走査線間に
形成される容量を介して前記座標検出パルスを検出し、
前記座標検出パルスの印加タイミングとその検出タイミ
ングで、入力ペンの手書入力の接触交点の座標を検出し
、手書入力の座標に対応した情報をディスプレイに手書
描画あるいは表示させる。つまり、マトリックス型フラ
ットディプレイにタブレット機能を付加して一体化構成
し、導電性の入力ペンで押された位置（情報）がそのま
ま描画表示される。したがってタブレットの座標値と表
示の１画素が１対１に対応していることに特徴を有し、
入力位置の補正を行なう必要がなく、従来に比べ薄形化
を可能とする。

そして、実際に手書入力で描いた文字９図形等をあたか
も紙の面に鉛筆やボールペンで書いたように違和感なく
描画表示することができる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図であり、
これは単純マトリックス型液晶ディスプレイの駆動を利
用しタブレット機能を有する。

第１図（ａ）は、上部透明ガラスまたはフィルム基板４
の上には液晶駆動を行うライン走査用の液晶Ｙ走査電極
８（第２の走査線）に直交して第３の走査線を形成する
タブレットＸ座標検出用走査電極９を設け、その上に透
明保護膜１１を覆った構成である。

また、同図（ｂ）は、同図（ａ）で示したのとほぼ同じ
構成であるが、上部透明ガラスまたはフィルム基板４に
まず第３の走査線を形成するタブレットＸ座標検出用走
査電極９を形成し、同面上、下方に透明絶縁膜１２、最
後に液晶Ｙ走査電極８を夫々形成する構成を示す。この
液晶ディスプレイの構造は第４図（ｂ）に示した液晶デ
ィスプレイ１であり、単純マトリックス方式である。以
下詳細に記述する。

第１図（ａ）に示した構成は、２枚の透明ガラスまたは
透明フィルム基板４の上下部に液晶Ｘ、Ｙ走査電極７，
８でマトリックス配線を形成し、その中に液晶層１０を
注入している。即ち、下部には第１の走査線を形成する
液晶Ｘ走査電極７が上部には第２の走査線を形成する液
晶Ｙ走査電極８をそれぞれ配線する。ただし、液晶Ｙ走
査電極８はタブレットＹ座標検出用走査電極を兼用化さ
せる。

座標検出方法は後で第２図および第３図で詳しく説明す
るが、液晶Ｘ走査電極７は信号データ供給であり、Ｘ座
標の検出を液晶Ｘ走査電極７で共通化すると、座標検出
を行うための検出パルスが印加されるため、その時に表
示されてたデータが変化してしまい表示に乱れが生じる
。これを防ぐため新たに上部ガラス基板に対向して第３
の走査線Ｘを形成するダブレットＸ座標検出用走査電極
９を液晶Ｙ走査電極８と直交して配線を形成する。

なお、配線の形成は液晶Ｘ走査電極７と同一方向、同一
ピッチにし配線させる。これによりタブレット座標値を
エコーバックして表示が同位置に検出表示される事にな
る。

また、タブレットＸ座標検出用走査電極９は表面に配線
されるため、入力ペン３などで入力した時にキズが生じ
る。これを防ぐため透明保護膜１１をタブレットＸ座標
検出用走査電極９に覆うようにし平面上に平滑化させる
ように形成する。Ｙ電極の液晶Ｙ走査電極８には、ライ
ン走査パルスが加えられ、順次走査している。したがっ
て、このライン走査パルスを利用しＹ座標検出として用
いる事ができるので、共通化が可能となる。

第１図（ｂ）に示すものは、液晶ディスプレイ内部に処
理し座標検出を可能とした構成である。タブレットＸ座
標検出用走査電極９を上部透明ガラスまた透明フィルム
基板４の内側に配線する。これにより入力する面は液晶
ディスプレイの透明ガラス面で行うことができ、入力ペ
ン３で手書き入力した軌跡を同一表示ができ、マンマシ
ーンの優れた入力表示ができる。

液晶ディスプレイのマトリックス配線を製造する時に、
液晶Ｙ走査電極８を形成する前にタブレットＸ座標検出
用走査電極９を液晶Ｘ走査電極７と同一方向、同一ピッ
チで配線形成する。この上に覆うようにして透明絶縁膜
１２を設ける。次に液晶Ｙ走査電極８を配線する。下部
電極は同図（ａ）に示したのと同様である。

第２図は第１図（ａ）に示す液晶ディスプレイ１に対す
る駆動回路の一例図を示す。図において、１３は画像デ
ータ等の情報データを記憶しであるフレームメモリ、１
４は液晶Ｘ走査電極７を駆動する液晶Ｘ走査駆動部、１
５は前記フレームメモリ１３がら情報データ等を前記液
晶Ｘ走査駆動部１４へ伝送するデータ線、１６は液晶タ
ブレット駆動制御部で、前記液晶Ｘ走査駆動部１４．液
晶Ｙ走査タブレットＹ走査駆動部１７．タブレットＸ走
査駆動部１８及びＩＭ、標検呂カウンタ制御部１９を制
御する。前記液晶Ｙ走査タブレットＹ走査駆動部１７は
液晶Ｙ走査電極８（タブレットＹ座標検出用走査電極）
を駆動し、前記タブレットＸ走査駆動部１８はタブレッ
トＸ座標検出用走査電極９を駆動する。２０は入力ペン
３の出力増幅器（Ａｍｐ）、２１は座標検出カウンタ部
１９の座標出力を示す。

次に第２図の駆動回路の動作を説明すると、前記フレー
ムメモリ１３には、画像データ、キャラクタ文字情報お
よび手書き図形情報が格納されている。この情報データ
はデータ線１５を介して液晶Ｘ走査駆動部１４へ入力す
る。この液晶Ｘ走査駆動部１４よりバイトあるいはワー
ド単位に順次筒１の走査線である液晶Ｘ走査電極７に情
報データが出力されていく。

液晶タブレット駆動制御部１６は、上記Ｘ走査駆動や液
晶Ｙ走査および兼用化されたタブレットＹ走査駆動、タ
ブレットＸ走査駆動のそれぞれの各タイミング発生（第
３図）を行う。液晶Ｙ走査およびタブレットＹ走査駆動
部１７は、液晶ディスプレイ１のマトリックス駆動にお
けるライン走査を行う。液晶Ｙ走査電極（タブレットＹ
走査電極）８にＹＯ，Ｙ１〜Ｙｎのライン単位に順次走
査パルスを出力していく。

単純マトリックス型液晶ディスプレイの表示は、Ｙ方向
によるライン走査とＸ走査（データ）のマトリックス交
点にパルス電圧の印加状態により表示および非表示とな
り情報データが表示される。前記、マトリックス配線に
より２次元的に配列されたタブレット検出は静電結合し
ており、おのおの画素での交点は容量を有している。こ
れにパルス電圧が順次走査されていき、この交点を導電
性を有する入力ペン３より指示したパルス電圧は、Ａｍ
ｐ２０で増幅された後、座標検出カウンタ制御部１９に
よりＸ、Ｙ座標値を出力２１する。

第３図は上記第２図で示した座標検出動作のタイミング
チャートである。垂直同期信号Ｙは、ライン走査１フイ
ールドＦを表しており、ブランキング期間Ｂおよび表示
期間りを示す。タブレットＸ走査駆動部１８ではブラン
キング期間ＢでＸ座標値を検出する。これは、表示期間
りに座標値検出を行うと表示の乱れが生じる。これを防
ぐため、このブランキング期間Ｂに１回でＸ座標値検出
ＴＸＯ，ＴＸＩ〜ＴＸｎがタブレットＸ走査駆動部１８
を介して、タブレットＸ座標検出用走査電極９に順次シ
フトパルスを出力しＸ座標値を読み取る。

Ｙ座標検出動作は、液晶駆動のＹ走査順次シフトパルス
を読み出し共通化して行う事ができる。すなわち、１フ
イールド内の液晶ライン走査パルスＹＯ１Ｙ１〜Ｙｎに
より行われ、特別の走査駆動を必要としない。また、Ｙ
座標検出を表示期間りで行って説明したが、Ｘ座標と同
様にブランキング期間ＢにＹ座標を検出しても良い。な
お、１フイ一ルド周波数は５０〜６０Ｈｚであり、座標
検出を行うサンプリングも５０〜６０サンプル／ｓｅｅ
であり、通常の手書き入力速度に十分追従可能である。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、マトリックス駆
動型フラットディスプレイにタブレット機能を付加し、
ベンタッチによる手書き入力した位置と表示される画像
位置とが同一の位置に描画表示することができる入力表
示一体型構成であり、手書き入力により文字・図形など
描くと同時に表示することができ、従来の技術に比べて
、タブレット入力座標値の補正回路を必要とせず、さら
に厚みを薄くすることができ、マンマシーンに優れた利
点がある。

また、フラットディスプレイに単純マトリックス駆動型
液晶ディスプレイを適用して説明したが、他の方式例え
ばアクティブマトリックス型液晶ディスプレイＴ　Ｐ　
Ｔ　（Ｔ　ｈｉｎ−Ｆ　ｉｌｍ−Ｔ　ｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ）やＭ　Ｉ　Ｍ　（Ｍｅｔｅｌ−Ｉ　ｎ５ｕｌａｔｏ
ｒ−Ｍｅｔａｌ）方式やＥＬ（Ｅ　１ｅｃｔｒｏ−Ｌ　
ｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）およびｐ　Ｄ　Ｐ　（Ｐ　ｌ
ａｓ＋＋＋ａ−Ｄ　１ｓｐｌａｙ−Ｐ　ａｎｅｌ）方式
のディスプレイでも本発明の構成で入力座標値の検出が
行う事ができ、適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図、第２図
は第１図（ａ）を例とした駆動回路の一例図、第３図は
第２図の座標検出動作のタイミングチャート、第４図は
従来の入力表示一体型ディスプレイ装置の一例を示す図
である。１　・・・液晶ディスプレイ、　３　・・・入力ペン、
　４　・・・透明ガラスまたは透明フィルム基板、　７
　・・・液晶Ｘ走査電極、　８　・・・液晶Ｙ走査電極
（タブレットＹ座標検出用走査電極）、　９　・・・タ
ブレットＸ座標検出用走査電極、１０・・・液晶層、１
１・・・透明保護膜、１２・・・透明絶縁膜、１３・・
・フレームメモリ、１４・・・液晶Ｘ走査駆動部、１５
・・・データ線、１６・・・液晶タブレット駆動制御部
、１７・・・液晶Ｙ走査タブレットＹ走査駆動部、１８
・・・タブレットｘ走査駆動部、１９・・・座標検出カ
ウンタ制御部、２０・・・増幅器（Ａ　＋ｉｐ）、２１
・・・ｍ探出力。（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マトリックス駆動型フラットディスプレイで形成
される下部基板及び上部基板に夫々複数の第１、第２の
走査線Ｘ、Ｙが互いに交差し、該両走査線が対向してマ
トリックス配列したディスプレイ装置において、前記上部基板の第２の走査線Ｙの形成された面側に前記
下部基板の第１の走査線Ｘと同一方向、同一ピッチに配
列した複数の第３の走査線Ｘを形成したことを特徴する
入力表示一体型ディスプレイ装置。
（２）第２および第３の走査線に順次に座標検出パルス
を印加し、該第２および第３の走査線間に形成される容
量を介して前記座標検出パルスを検出し、前記座標検出
パルスの印加タイミングとその検出タイミングで、入力
ペンの手書入力の接触交点の座標を検出し、手書入力の
座標に対応した情報をディスプレイに手書描画あるいは
表示させることを特徴とする請求項（１）記載の入力表
示一体型ディスプレイ装置。