JPH0962443A - 入出力一体型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】入力位置座標検出用のデジタイザーと入力位置
軌跡表示用の液晶パネルを対面固定していなる入出力一
体型ディスプレイ装置において、ペン押圧時の視差を無
くすとともに表示点が広がって不鮮明になるのを防ぎ、
書きやすくする。 【解決手段】 デジタイザー（１）部とＬＣＤパネル
（９）部の支持基板のうち基板（１２）を共通にすると
ともに、基板（１２）と基板（２０）間に絶縁性のスペ
ーサ（１７）を画素外の領域に格子状に形成する。デジ
タイザー（１）とＬＣＤパネル（９）部の距離が小さく
なって視差が無くなるとともに、基板（１２）と基板
（２０）の貼り合わせ剛性が高まり、ペン入力により押
圧されてもデジタイザー（１）が湾曲して液晶層（１
２）が押し込まれて配向が乱れ、押圧部の再表示点が不
鮮明に広がったようになるのが防がれうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透光性導電抵抗膜
が支持され入力ペンの接触位置を検出するデジタイザー
と、所望の表示データを表示せしめる液晶パネルの重な
り構造で、ペン入力の軌跡を同時表示することを可能と
したデジタイザー一体型液晶表示装置に関する。

【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。液晶を用いた
表示装置、即ち、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適している。

【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、コモ
ン電極ドライバー（７）及びセグメント電極ドライバー
（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。

【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、可塑性の薄型透光基板（３１，３
２）上に各々支持された透明な導電性抵抗膜（３３，３
４）が、絶縁性の粒状スペーサ（３５）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
（２３，２４）は、位置検出制御回路（２）により所定
の電圧に設定されており、入力ペン（２６）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。

【０００５】一方、ＬＣＤパネル（９）は、液晶（２
５）を挟んで貼り合わされた１対の透光性基板（２１，
２２）上に支持された透明電極の群が、各々、コモン電
極（２３）及びセグメント電極（２４）として直交位置
関係にあり、両電極（２３，２４）の各対向部分が、液
晶を誘電層とした容量を形成し、表示画素となってい
る。ＬＣＤパネル（９）の背後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、各表示画素にデ
ジタイザー（１）に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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような、デジタイ
ザー（１）とＬＣＤパネル（９）との組み合わせによる
入出力一体型ディスプレイでは、法線方向に沿って、デ
ジタイザー（１）の入力面と、ＬＣＤパネル（９）の表
示面との間に無視できない距離がある。この距離のため
に、視角に依存して、入力位置と表示位置がずれる、い
わゆる視差が発生していた。

【０００７】このような入力面と表示面との距離は、デ
ジタイザー（１）とＬＣＤパネル（９）自信の支持基板
の厚みに、デジタイザー（１）とＬＣＤパネル（９）の
離間距離を加えた分である。この離間距離は、ペン接触
時の押圧が、ＬＣＤパネル（９）の表示に悪影響を及ぼ
すのを防いでいる。即ち、ペン接触によりデジタイザー
（１）が湾曲して、ＬＣＤパネル（９）が押されると、
基板（１１，１２）間の層厚が変わり、液晶の配向の乱
れを招き、この結果、ペンの接触部を中心にして押圧点
が広がったように、表示がぼやけ、書きづらいものとな
る。このため、これを防ぐ目的で、デジタイザー（１）
とＬＣＤパネル（９）の間に所定の空隙を介在すること
により、デジタイザー（１）の湾曲部分がＬＣＤパネル
（１）に当たらないようにしている。

【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、入力面上の押圧位置を検出するとと
もに、前記入力面と同一法線位置にある表示面より前記
押圧位置または／および押圧位置軌跡を表示する入出力
一体型表示装置において、対向内面に透明電極が形成さ
れた第１及び第２の基板が貼り合わされ、内部に液晶が
密封されてなり、前記液晶を挟んだ透明電極の対向部で
形成される表示画素を多数含んだ表示部と、前記第２の
基板の外面に第１の透明導電膜が形成され、対面上に第
２の透明導電膜が形成された第３の基板が、前記表示画
素の領域外に対応して形成された絶縁膜により支持され
た細隙を介して対面固定されてなる入力部、より構成さ
れている。

【０００９】これにより、入力面である第３の基板と、
表示面である第２の基板との離間距離が小さくなり、視
差が無くなる。また、入力部を構成する第２及び第３の
基板は、表示画素外に設けられた絶縁膜により支持さ
れ、剛性が向上されるため、第３の基板への押圧が第３
の基板及び第２の基板に全面的に分散され液晶層にまで
影響を及ぼすことが無くなる。

【００１０】また本発明は、特に前記絶縁膜は格子状に
形成され、各格子内領域には複数の表示画素が含まれて
いる構成である。このように、入力部である第２の基板
と第３の基板を支持する絶縁膜を格子状とすることによ
り、第２の基板と第３の基板の相互支持の弾性強度が高
まり、入力面である第３の基板への押圧が入力部のみで
吸収されて液晶層厚へ影響を及ぼすことが無くされる。
また、格子内領域に複数の画素が含まれるようにするこ
とにより、製造技術上制限される絶縁膜の格子点密度に
影響無く画素の高精細化が実現される。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態を示す入
出力一体型ディスプレイ装置の断面図である。ＬＣＤパ
ネル（９）部は、液晶（１５）を挟んで対面固定された
１対の透光性基板（１１，１２）上に支持された透明電
極の群が、各々、コモン電極（１３）及びセグメント電
極（１４）として直交位置関係に配置され、両電極（１
３，１４）の各対向部分で、液晶を駆動する容量が形成
され、表示画素となっている。

【００１２】基板（１２）の外面には、透明導電膜（１
６）が一面に形成され、透明導電膜（１６）上には、絶
縁膜からなるスペーサ（１７）が表示画素の領域外に形
成されている。このスペーサ（１７）は、印刷により、
表示画素の領域外で縦横に形成され、格子状にされてい
る。このスペーサ（１７）の厚みにより確保された空隙
（１８）を挟んで、可塑性の薄型透明基板（２０）上に
形成された透明導電膜（１９）が対面されている。

【００１３】これら各々の表示画素にはデジタイザー
（１）により検出された入力位置情報に対応した電圧が
印加され、液晶の透過特性を変化して入力位置軌跡に相
当する透過率分布に制御され、バックライトからの照明
により可視化され、入力軌跡の同時表示を行う。この構
成により、まず、デジタイザー（１）の一支持基板とＬ
ＣＤパネル（９）部の一支持基板が、１枚の透光性基板
（１２）により兼用されているので、部品数が削減さ
れ、コストが下がるとともに、入力面である薄型透明基
板（２０）と表示面である透光性基板（１２）の距離が
著しく近くなるので、視角に依存した入力点と表示点の
ずれ、即ち、視差が低減される。また、支持基板が１枚
減らされるため、その分、透過率が向上し、画面が明る
くなる。

【００１４】また、入力ペンにより入力面即ち薄型透明
基板（２０）を押圧すると、薄型透明基板（２０）が湾
曲して、透明導電膜（１９）と（１６）が接触し、その
位置が分圧により座標情報として検出され、ＬＣＤパネ
ル（９）により再表示されるが、この時、薄型透明基板
（２０）は格子状に設けられたスペーサ（１７）により
透光性基板（１２）に支持されているため、両基板（１
２，２０）の剛性が高められ、基板（２０）が湾曲しに
くく液晶層（１５）を押すまでには至らない。

【００１５】図２は、図１で示した入出力一体型ディス
プレイ装置の主要構成要素の位置関係を示す斜視図であ
る。スペーサ（１７）の格子形状は、表示画素の４画素
分に対応する開口部を有した格子状に形成されている。
本発明では、１つの格子内に表示画素の数は幾つでも良
く、設計によって可変である。これにより、画素の微細
化が、スペーサ（１７）のパターン形成の精度に制限さ
れることが無くなる。

【００１６】また、画素が小型化して、その周辺がスペ
ーサ（１７）により支持されて、押圧によっても透明導
電膜（１６）と（１９）が接触せずに位置が検出されな
いといったことが生じる場合は、１格子内の画素数を適
宜増やすことで基板（２０）が湾曲する余地を作り出
し、逆に、デジタイザー（１）部の両基板（１２）（２
０）間の空隙（１８）を、透明導電膜（１６）（１９）
間の絶縁を保ちながらも極めて小さくできる場合には、
１格子内に１つの画素のみが含まれる設計で剛性をより
上げことにもできる。いずれの場合でも、格子状に設け
らたスペーサ（１７）に支持されて、両基板（１２，２
０）の弾力性の強度を高めるとともに、基板（２０）へ
の通常の押圧により、透明導電膜（１６）と（１９）の
接触感度が良くなる。

【００１７】

【発明の効果】本発明で、位置入力部と表示部を構成す
る支持基板のうち、相対面する側の基板を共通とするこ
とにより、構成部品が減り、コストが削減されるととも
に、透過率が向上し、画面が明るくなる。また、入力面
と表示部の表示面の離間距離が小さくなり視差が無くさ
れる。

【００１８】更に、入力部を構成する２枚の支持基板間
にスペーサを格子状に形成することにより、入力部の剛
性が高まり、入力面への押圧によっても、表示部の液晶
層へ影響を及ぼすことが無くなり、押圧点の同時再表示
点が不鮮明に広がったようになり、書きにくくなるとい
ったことが防がれる。また、スペーサの格子内に含まれ
る画素の数を最適に設定することで、入力部の剛性とペ
ン入力の感度の両立が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる入出力一体型表示装
置の断面図である。

【図２】本発明の出力一体型表示装置の構成を示す斜視
図である。

【図３】入出力一体型表示装置のブロック図である。

【図４】従来の入出力一体型表示装置の断面図である。

【符号の説明】

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 コモン電極ドライバー ８ セグメント電極ドライバー ９ ＬＣＤパネル １１，１２ 透光性基板 １３，１４ 透明電極 １５ 液晶層 １６，１９ 透明導電膜 １７ スペーサ １８ 空隙 ２０ 薄型透明基板 ２１，２２ 透光性基板

フロントページの続き (72)発明者 上原 久夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力面上の押圧位置を検出するととも
   に、前記入力面と同一法線位置にある表示面より前記押
   圧位置または／および押圧位置軌跡を表示する入出力一
   体型表示装置において、 対向内面に透明電極が形成された第１及び第２の基板が
   貼り合わされ、内部に液晶が密封されてなり、前記液晶
   を挟んだ透明電極の対向部で形成される表示画素を多数
   含んだ表示部と、 前記第２の基板の外面に第１の透明導電膜が形成され、
   対面上に第２の透明導電膜が形成された第３の基板が、
   前記表示画素の領域外に対応して形成された絶縁膜によ
   り支持された細隙を介して対面固定されてなる入力部、
   より構成された入出力一体型表示装置。
2. 【請求項２】 前記絶縁膜は格子状に形成され、各格子
   内領域には複数の表示画素が含まれていることを特徴と
   する請求項１記載の入出力一体型表示装置。