JPS63219024A - 表示装置 - Google Patents

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〕 この発明は、電子計算機とその操作者との対話の手段と
して、平板状表示パネル面上に座標入力面としての機能
を持たせた入力機能付の表示装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、平板状表示パネルに座標入力機能を持たせた入力
機能付の表示装置としては、本出願人が先に出願した特
願昭６１−２２６７６７号がある。

第３図は、例えば本出願人が先に出願した特願昭６１−
２２６７６７号に示された入力機能付の表示装置を示す
構成図であり、図において、１は電界効果モード（ＴＮ
モード）の表示用液晶セル（平板状表示パネル）で、そ
れぞれが直交するＸ透明電極１１とＸ透明電極１２とを
有し、それぞれの透明電極の両端は外部から信号を与え
られるような構造となっている。２１　．２２はＸ用ド
ライバ、３１．３２はＹ用ドライバ、４は入力ペンで、
フェライトにコイルを巻いたピックアップコイル４０と
ヘッドアンプ４１とで構成されている。

５はメモリで、表示用液晶セルＩＫ表示するパターンを
書き込む。６は液晶表示ボントローラで、表示用液晶セ
ル１の選択されたＸ透明電極１２に対応するＸ方向のパ
ターンデータをメモリ５から読出し、Ｘ用ドライバ２１
．２２に転送するなどの表示制御を行う。

７は位置検出回路で、入力ペン４の信号より検出信号を
発生する。８は位置検出走査回路、９は入出力モードコ
ントローラで、この入出力モードコントローラ９は表示
モード時に液晶表示コントローラ６よシの表示データや
制御信号をＸ用ドライバ２１　．２２、Ｘ用ドライバ３
１．３２へそれぞれ供給し、位置検出モード時に位置検
出走査回路８よりの各種信号をＸ用ドライバ２１　．２
２、Ｘ用ドライバ３１．３２へそれぞれ加えるための切
換スイッチの役割を果たす。１０はＣＰＵであり、表示
パターンをメモリ５へ書き込んだシ装置全体の制御を行
う。

第４図は第３図の中で位置検出モードに関する構成の詳
細図である。図中、８０はクロックジェネレータであり
、その出力端は入出力モードコントローラ９を介してＸ
用ドライバ３１　．３２のクロック入力端子ＣＫ、分周
器８１の入力端及びカウンタ８２のクロック入力端子Ｃ
Ｋに接続される。

また分周器８１の出力端は入出力モードコントローラ９
を介してＸ用ドライバ３１．３２のデータ入力端子りと
カウンタ８２のスタート端子Ｓとに接続される。８３は
ラッチであり、カウンタ８２の出力をラッチパルス（、
、ｅ）によりラッチする。

８４は正弦波発生器であシ、周波数ｆｏの正弦波を発生
する。８５はエミッタ接地のトランジスタであり、正弦
波発生器８４の出力正弦波と位相の１８０°異なる正弦
波を発生する。

また、７０は中心周波数がｆｏのバンドパスフィルタで
ある。７１は位相比較器であり、２つの入力端ｐ１　、
ｐ２に入力されるそれぞれの正弦波の位相差を電圧レベ
ルとして出力端ＰＯから出力する。７２は差動増幅器で
ある。７３はコンパレータでＩＣ１位相比較器７１の出
力が一尾レベルになった時に一致パルスを出力する。

３１　．３２は第３図に示したものと同じＹ用ドライバ
であるが、実際は内部にｎ段のシフトレジスタを持ち、
クロック入力端子ＣＫのクロックパルスによりデータ入
力端子りのデータを順次シフトする。また、Ｘ用ドライ
バ３１．３２の出力端子（Ｏｉ）（ｉ　＝ｌ〜ｎ）はシ
フトレジスタ内のデータ（Ｄｉ）（ｉ　＝ｌ　−ｎ　）
と交流化端子（ＤＦ）の値とによシミ圧印加端子ｖ１　
、ｖ２　、ｖ３　、ｖ４に印加された電圧の１つを出力
する。その出力電圧の真理値表を第６図に示す。また、
ここで電圧印加端子ｖ１　、ｖ２．ｖ３には一定の直流
電圧Ｅ１゜Ｅ２１３が印加され、端子ｖ４には入出力モ
ードコントローラ９を介して表示モード時には直流電圧
Ｅ４が、位置検出モード時には位相の１８０゜異なる２
つの正弦波電圧が印加される。

また、入出力モードコントローラ９の内部スイッチ群は
第４図に示すように表示モード時には破線で示すよう（
、位置検出モード時には実線で示すように接続される。

また、第４図ではＸ用ドライバ３１，３２、Ｘ透明電極
１２１〜１２ｎしか図示していないが、実際はこれらと
直交する位置にＸ用ドライバ、Ｘ透明電極が設けられて
おシ、位置検出モードではＹ用ドライバ、Ｘ透明電極と
同様の動作をする。

また、第５図は従来の入力機能付の表示装置の分解斜視
図である。１００はプリント基板（実装基板）、１０１
．１０２はヒートシール、１０３゜１０４は導電ゴムコ
ネクタ、１０５，１０６はＸ用ドライバ３２．３２の出
力端子群、１０７，１０８はＸ用ドライバ２１．２２の
出力端子群である。

実際に表示用液晶セル１が実装される時は、Ｘ透明電極
１１の両端端子は導電ゴムコネクタ１０３゜１０４を介
し、出力端子群１０７，１０８を通してＸ用ドライバ２
１．２２の出力と接続される。

また、Ｘ透明電極１２の両端端子はヒートシール１０１
．１０２を介し、出力端子群１０５．１０６を通してＸ
用ドライバ３１．３２と接続される。

また、表示用液晶セル１の真下のプリント基板１００と
の間の部分にはパターン配線や駆動回路等の電子部品を
設けず位置検出モード時に透明電極が発生する磁界に対
してノイズ磁界を発生させないようにしている。

次いで動作について説明する。先願の入力機能付の表示
装置は表示モードと位置検出モードとを一定周期で時分
割に繰シ返す。つまり第７図に示すように１フレ一ム周
期を（ｎ＋ｚ）の期間に分割し、期間ＴｌからＴｎ′１
では表示モード、期間Ｔｎ＋１　ｔ　Ｔｎ＋２は位置検
出モードとして動作する。

まず、表示モードにおいては、入出力モードコントロー
ラ９の内部スイッチ群は第４図の破線で示すように接続
され、液晶表示コントローラ６は表示すべきパターンの
データをメモリ５から順次読み出し、従来より周知の電
圧平均化駆動法により表示を行う。つまり直流電圧（Ｅ
ｌ　、１１！２２　、ｇ３゜Ｅ４）は電圧平均化駆動法
に適したバイアス電圧に設定され、期間Ｔｌ、Ｔ２．・
・・＋ＴｎごとにＹ透明電極１２１．１２２　、・・・
１２ｎに順次選択電圧が印加され、各期間ごとに、選択
されたＹ透明電極１２に印加される。この時、各々のＸ
透明電極１１、Ｙ透明電極１２の両端のドライバ出力は
同じ電圧を出力する。

次に、位置検出モードについて第８図を用いて説明する
。期間Ｔ　ｎ＋１で入出力モードコントローラ９の内部
スイッチ群は第４図の実線で示すように接続され、入力
ペン４がある位置のＹ）Ｉ［を検出する。

位置検出モードでは、Ｙ用ドライバ３１のｖ４端子及び
Ｙ用ドライバ３２のｖ４端子には正弦波発生器８４で発
生した正弦波電圧ｖｍＳｉｎ（２πｆＱｔ）及びそれを
トランジスタ８５で位相を１８０’ずらせた一Ｖｍ　Ｓ
’ｎ　（２πｆＱ　ｔ　）なる正弦波電圧が印加される
。さらにＹ用ドライバ３１．３２のＤＦ端子は接地され
てＡるので、Ｙ用ドライバ３１．３２の出力０ｉ（ｉ＝
ｌ−ｎ）には、内部シフトレジスタのデータがＬ″の時
は直流電圧）！２２が、＋　Ｈｎの時は正弦波電圧Ｖｍ
　ｓｉｎ　（２πｆＯｔ）または−Ｖｍｓｉｎ　（２π
　ｆＱ　ｔ　）が出力される。

クロックジェネレータ８０で発生した基本クロックＣ（
第８図Ｃ）を分周期８１で（ｆｌ＋２）分周して出力さ
れるスタートパルスＳＰ　（第８！１ｎＰ）はカウンタ
８２をリセットしカウントを開始させると共にＹ用ドラ
イバ３１．３２のシフトレジスタのデータ入力端子りに
供給される。その後、基本クロックパルスＣが１つ発生
する毎にカウンタ８２の出力値は”ｌ′ずつ増加し、そ
れに同期してＹ用ドライバ３１．３２の内部シフトレジ
スタのデータが１つずつシフトされるので、両端に±ｖ
ｍＳｉｎ（２πｆＱ　ｔ　）の電圧の印加されたＹ透明
電極１２が１つずつ隣ヘシフトされる。つま９Ｙ透明電
極１２の抵抗値をＦＬｏとすると、Ｙ透明電極１２１．
１２２　、・・・１２ｍに順番に（２Ｖｍ／几０）・３
ｉｎ　（２πｆＱｔ）の正弦波電流が流れる。

この時、Ｙ透明電極１２ｍ上のＸの位置に置かれた入力
ペン４のピックアップコイル４０には各Ｙ透明電極１２
に流れる正弦波電流によ多発生する交流磁束の表示用液
晶セル１面に垂直な成分により起電力が生ずる。この起
電力は、Ｙ透明電極１２を流れる正弦波電流と同じ周波
数で位相が９０’異なり、そのレベルの大きさが点Ｘと
正弦波電流の流れているＹ透明電極１２との距離に反比
例した正弦波となる。但し点ＸのＹ透明電極１２ｍに電
流が流れている場合は距離は最短となるが、表示用液晶
セル１面に垂直な成分の磁束はほぼゼロとなるためにピ
ックアップコイル４０出力もほぼゼロとなる。このピッ
クアップコイル４０の出力信号はヘッドアンプ４１で増
幅され、８７Ｎ比を上げるために中心周波数ｆｏのバン
ドパスフィルタＴＯを通る。上述したようにＹ透明電極
１２に順次１本ずつ電流を流していった時のバンドパス
フィルタ７０出力波形を第８図（ｂ）に示す。

また差動増幅器７２の２つの入力端子にはＹ用ドライバ
３１．３２のｖ４端子に印加されるそれぞれの正弦波電
圧±ＶＨ１ｓｔｎ　（２πｆＱｔ）が印加されるので、
出力にはＹ透明電極１２に流れる・電流に比例した正弦
波が出力される（第８図（ｒ）参照）。

第８図からも分かるようにバンドパスフィルタ７０の出
力信号すの位相はＹ透明電極１２１から１２ｆｎＫ′ａ
Ｌ流を流している期間とＹ透明電極１２（ｍ＋１）から
１２ｒｌＣ４流を流している期間とでは１８０度異ｌ６
゜従って差動増幅器７２の出力信号ｒとバンドパスフィ
ルタ７０の出力信号すを位相比較器７１に入力すると出
力信号ｐの波形は第８図ｐのようになる。そしてコンパ
レータ７３の基準電位端子ＢをＶ凡の電位に設定すると
位相比較器７１の出力信号ｐのレベルがＶＲとなった時
にコンパレータ７３は一致パルス形を出力し、′ラッチ
８３がその時のカウンタ８２出力をラッチする。

つまり、順次Ｙ透明電極１２に交流電流を流して走査し
、入力ペン４の位置するｍ番目のＹ透明造極１２ｍを走
査した時にコンパレータ７３は一致パルスを発生し、カ
ウンタ８２の出力値ｍをラッチする。このラッテ８３の
出力値をＣＰＵ１Ｑが読取ることによシ、入力ペン４の
位置のＹ座標を検出する。

以上述べた動作を第７図の期間Ｔｍ＋１に行い、さらに
期間Ｔｍ＋２に同様の動作をＸ用ドライバ２１．２２、
Ｘ透明電極１１に関して行い入力ペン４の位置のＸ座標
を検出する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の入力機能付の表示装置は以上のように構成されて
いるので、入力ペン４のピックアップコイル４０は透明
電極の磁界のみを検出せねばならず、このため表示用液
晶セル１の真下のプリント基板１００との間の部分には
他の磁界発生源となるＩＣで構成された駆動回路等の電
子部品やパターン配線を存在させてはならず、上記電子
部品類は表示用液晶セル１の周囲に実装させていたので
、装置自体が大きくなるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、装置を小型化できる衆示装置を得ることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る表示装置はマトリックス状に対向させて
マトリックス電極を配置した平板状表示パネルと、上記
マトリックス電極に表示用信号を印加する表示用信号印
加手段、マトリックス電極の少なくとも一方の電極群に
交流′電流を流す交流成分電流印加手段および磁束検出
手段に生じる信号に基づき上記平板状表示パネル上の入
力ペンの位置を検出する位置検出手段等の駆動回路の少
なくとも１つを実装した実装基板との間に導電性板を介
在させたものでおる。

寺年隊離社 〔作　用〕 この発明（二おける表示装置は平板状表示パネルの下に
設けた導電性板（二より、その導電性板の下に発生する
ノイズ磁界が平板状表示パネル面側ζ；影響を与えるの
を防ぐことができるので、平板状表示パネルの真下：二
電子部品を実装したり配線パターンを引き回すことがで
きることとなり、装置を小型化することができる。

る。第１図はこの発明の一実施例を示す分解斜視図、第
２図は同じく組立て実装時の断面図であって、第１図お
よび第２図において第３図乃至第５図と同一構成部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。第１図および
第２図において、２００は表示用液晶セル１とＸ用ドラ
イバ２１．２２および・Ｘ用ドライバ３１．３２との間
に設けられた銅板等の導電性板、１３は表面に偏光板１
３ａが設けられた上面ガラス基板、１４は裏面に反射板
１４ａが設けられたＦ面ガラス基板、１０９はプリント
基板１００上に設けられたパターン配線である。

次に動作について説明する。表示用液晶セル１０Ｔには
プリント基板１００上にＸ用ドライバ２１．２２、Ｘ用
ドライバ３１．３２およびその他パターン配線１０９が
引き回されており、これらは座標検出のための走査磁界
に対してのノイズ磁界の発生源となる。しかし、表示用
液晶セル１とプリント基板１００との間に設けられた導
電性板２００は磁界に対するシールド効果をもつため、
プリント基板１００面上に発生するノイズ磁界は導電性
板２００を通さず、表示用液晶セル１面上ではノイズ磁
界はほとんど発生しない。よって、座標検出時、各Ｘ透
明電極１１に正弦波電流を頴次流すことによりその磁界
を確実に検出でき、同様に各Ｘ透明電極１２に正弦波電
流を順次流すことによシその磁界を確実に検出できる。

このため表示用液晶セル１表面上では座標検出用の走査
磁界の８／Ｎ比は高くなる。

なお、上記実施例では磁界のシールド板として銅板を用
いたが、他の金属板等の導電性板を用いてもよい。

また、上記実施例では、本出願人が提案した特願昭６１
−２２６７６７の方式による入力機能付表示装置の場合
について説明したが、他の表示電極に電流を流しその磁
界をもとに座標を検出する方式の入力機能付表示装置で
あっても上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば表示装置を平板状表示
パネルの下方に導電性板を介して駆動回路を実装した構
成であるので、装置片の小型化が可能となる上に、座標
検出用の信号のＳ／Ｎ比が高くなり、精度が高く安定動
作をするものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による表示装置を示す分解
斜視図、第２図はこの発明の一実施例による表示装置を
示す断面図、第３図、第４図は従来の表示装置を示す構
成図、第５図は従来の表示装置を示す分解斜視図、第６
図はドライバーの出力値を説明する真理値表を示す説明
図、第７図は従来の表示装置の表示モードと位置検出モ
ードの時分割動作の説明図、第８図は第４図の主な信号
の出力波形図である。 １は表示用液晶セル（平板状表示パネル）、４は入力ペ
ン、１１はＸ透明電極、１２はＸ透明電極、１００はプ
リント基板（実装基板）、２００は導電性板。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 特許出願人　　三菱電機株式会社 第６図 第７図 土−ド υＨＱ−Ｌ　　　　＆−ｏ、　　　− 曝、　　　　　ψ ら

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マトリツクス状に対向させて電極を配置した平板状表示
   パネルが対向して取付けられる実装基板に、上記電極に
   表示用信号を印加する表示用信号印加手段、上記電極の
   少なくとも一方の群に交流成分を有する電流を流す交流
   成分電流印加手段および磁束検出手段に生じる信号に基
   づき上記平板状表示パネル上の入力ペンの位置を検出す
   る位置検出手段等の駆動回路の少なくともいずれか１つ
   を備えた表示装置において、上記平板状表示パネルと上
   記駆動回路を備えた実装基板との間に導電性板を介在さ
   せたことを特徴とする表示装置。