表示一体型位置検出装置
【課題】不必要な素子や部品を搭載することなく、位置検出対応の製品と非対応の製品とで表示基板周りの部材を共用でき、表示基板の画素数や位置検出精度等の変更に際しても表示基板周りの部材の変更が少なくて済む表示一体型位置検出装置を提供する。
【解決手段】表示基板１０の左右に切替基板２０と短絡基板３０とを配置し、切替基板２０と短絡基板３０とは、実質的に同一に形成された３個づつの中継基板６０、７０によって表示基板１０に接続されている。中継基板６０、７０は、表示基板１０上の多数の走査信号線１４に走査信号を供給するドライバと、多数の走査信号線１４から選択された複数の走査信号線１４を切替基板２０へ連絡する中継配線とを有する。切替基板２０は、複数の走査信号線１４を、ドライバと座標検出部８０とに切り替える複数のスイッチ素子を有する。
【解決手段】表示基板１０の左右に切替基板２０と短絡基板３０とを配置し、切替基板２０と短絡基板３０とは、実質的に同一に形成された３個づつの中継基板６０、７０によって表示基板１０に接続されている。中継基板６０、７０は、表示基板１０上の多数の走査信号線１４に走査信号を供給するドライバと、多数の走査信号線１４から選択された複数の走査信号線１４を切替基板２０へ連絡する中継配線とを有する。切替基板２０は、複数の走査信号線１４を、ドライバと座標検出部８０とに切り替える複数のスイッチ素子を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示セルを駆動する信号の基板配線を利用したループ回路を用いて画像表示装置の画面上で位置検出を行う表示一体型位置検出装置、詳しくは、ループ回路の起電力を検出する基板配線の取り出し構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
手持ちした位置指示器（ペン等）で画面上を指示して入力操作する携帯電話、携帯型演算装置、ゲーム装置、液晶テレビ、現金支払機、券売機、各種入力端末が実用化されている。
【０００３】
特許文献１には、液晶表示装置のＴＦＴ駆動基板（表示基板）に配置された基板配線（走査信号線、書き込み信号線）を利用して、画面上のＸＹ座標位置検出を行う表示一体型位置検出装置が示される。ここでは、所定間隔を隔てた一対の基板配線の一端側をスイッチング素子で短絡させてループ回路を形成し、ループ回路のアンテナを用いて位置指示器の先端部から放射される電磁波を検知する。そして、複数対の基板配線を次々に切り替えてループ回路の位置を画面上で移動させ、アンテナ最大出力が得られる位置を割り出して、先端部に指示された座標位置としている。
【０００４】
特許文献２には、一対の電極間で帯電粒子を移動させて画素表示を行う電気泳動表示装置が示される。画素の表示セルは、表示面に配置された白色の表示電極と、表示面を囲む隔壁の起立面に配置された隔壁電極と、前記表示面と前記隔壁とで囲まれた移動空間に封入された黒色の帯電粒子とを有する。電気泳動表示装置は、液晶表示装置のような偏光板が不要なため、バックライト無しでも明るい表示が可能で、電圧印加を解除した後も画素表示が保持される画素表示のメモリー性を有する。これにより、上述した携帯電話、携帯型演算装置、ゲーム装置等への応用が期待されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４９３０１号公報
【特許文献２】特開平９−２１１４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の液晶表示装置では、表示基板の片端に接続される駆動基板上に、表示基板上の並列な多数の基板配線にそれぞれ信号を供給するドライバと、表示基板上の並列な多数の基板配線から選択した複数の基板配線を、ループアンテナ出力検出回路とドライバとの間で切り替える切替スイッチ素子とを実装している。従って、表示基板の画素数、画素サイズ、画面の縦横比、位置検出精度を変更すると、専用の駆動基板を１から作り直す必要がある。
【０００７】
また、同じ表示基板を位置検出機能付きの製品と位置検出機能無しの製品とで共用できるが、駆動基板は、位置検出機能付きの製品と位置検出機能無しの製品とで１から作り直す必要がある。
【０００８】
また、位置検出対応の駆動基板を用いて位置検出機能無しの製品を組み立てることも可能であるが、不必要な切替スイッチ素子を実装して大型化した駆動基板を採用すると、表示画面を囲む外枠の幅が大きくなる等、製品のデザイン性が損なわれる。
【０００９】
また、携帯端末の上位機種でペン入力を可能とする場合、下位機種に合わせた小さなスペースへ収まるような駆動基板を開発する必要が生じるので、設計的な不自由もあって多大な開発コストが発生する。しかし、そのような上位機種は生産数が限られているので、価格差以上の開発コスト上増しとなって開発コストを回収できない。生産数の少ない特殊な駆動基板では、ドライバの評価を含めて信頼性や耐久性の確保が困難でもある。
【００１０】
本発明は、不必要な素子や部品を搭載することなく、位置検出対応の製品と非対応の製品とで表示基板周りの部材を共用でき、表示基板の画素数や位置検出精度等の変更に際しても表示基板周りの部材の変更が少なくて済む表示一体型位置検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の表示一体型位置検出装置は、表示セルに信号を供給する多数の並列な基板配線を配列した表示基板と、一対の前記基板配線の一端を短絡したループ回路の起電力を検知する検出手段とを備えた表示一体型位置検出装置において、前記多数の並列な基板配線から選択された複数の基板配線のうち一対ずつを前記検出手段に切替接続する切替手段を実装した切替部材と、前記切替部材と前記表示基板との間に配置され、前記多数の並列な基板配線に前記信号を供給する発生手段を実装した中継部材とを備え、前記中継部材が、前記複数の基板配線を前記切替手段に連絡する中継配線を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の表示一体型位置検出装置では、表示セルを駆動する信号の発生手段を実装した中継部材と、切替手段を実装した切替部材とを別部材とし、中継部材を介して表示基板と切替部材とを接続するので、不必要な素子や部品を搭載することなく、切替部材有りの位置検出対応機種と切替部材無しの非対応機種とで中継部材を共用できる。
【００１３】
また、中継部材における基本的な素子配置や配線配置に大きな変更を加えなくても、表示基板との中継接続部や切替部材との切替接続部に若干の変更を加えるだけで、表示基板の画素数、画素サイズ、画面の縦横比、位置検出精度と言った幅広い仕様変更に対応できるので、中継基板の開発期間と開発費用とが節約される。
【００１４】
これにより、１種類の中継部材の適用範囲が増えて、中継部材の量産効果が期待でき、中継部材の品質や信頼性の向上、表示一体型位置検出装置を組み込んだ製品の外観デザインの向上、生産コストの削減、新製品開発期間の短縮等が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態である位置検出機能付きの電気泳動表示装置１００について、図面を参照して詳細に説明する。電気泳動表示装置１００は、バックライトを持たない反射型であるが、本発明は、表示基板１０の後方にバックライトを設けた透過型や半透過型の装置として実施してもよい。
【００１６】
また、電気泳動表示装置１００は、表示セル１２ごとに形成した薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）１３を、格子状に配列した多数の走査信号線１４と多数の書き込み信号線１５とによりダイナミック制御するアクティブマトリクス方式であるが、本発明は、アクティブマトリクス方式以外の表示セル駆動方式を採用してもよい。
【００１７】
また、特許文献１に示される液晶素子の構造、表示基板上の基板配線、薄膜トランジスタ素子、起電力の検出回路、ループ回路の切替制御、先端から電磁波を放射する位置支持器の構造、動作等については、煩雑を避けるべく、一部図示を省略して詳細な説明も省略する。特許文献２に示される電気泳動表示装置の一般的な構造、一般的な製造方法、表面処理等についても、本発明の趣旨と隔たりがあるので、一部図示を省略して詳細な説明も省略する。
【００１８】
本発明の表示一体型位置検出装置は、本実施形態で説明する電気泳動表示装置以外の各種画像表示装置、つまり、表示基板上に配置された並列な多数の基板配線を用いて表示セルに信号を供給する液晶表示装置、粒子移動型表示装置等でも実施可能である。
【００１９】
＜実施形態＞
図１は本発明の一実施形態である位置検出機能付きの電気泳動表示装置のブロック図、図２は中継基板の接続状態の説明図、図３は切替基板の接続状態の説明図、図４は短絡基板の接続状態の説明図、図５は短絡基板の回路図、図６は表示セルの構成の説明図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、多数の画素セル１２を縦横格子状に配置した表示基板１０の周囲に、走査信号線用の切替基板２０、書き込み信号線用の切替基板４０、走査信号線用の短絡基板３０、および書き込み信号線用の短絡基板５０を配置している。表示基板１０の表示画像を制御する制御基板８５は、切替基板２０、４０、短絡基板３０、５０、座標検出部８０、９０に接続されている。
【００２１】
切替基板２０と切替基板４０とは同一に構成され、それぞれＹ座標の座標検出部８０とＸ座標の座標検出部９０とに接続されている。表示基板１０と切替基板２０、４０との間は、３個づつの中継基板６０によって接続され、表示基板１０と短絡基板３０、５０との間は３個づつの中継基板７０によって接続されている。中継基板６０と中継基板７０とは、実装部品と回路構成が等しく、実質的に同一に形成されている。
【００２２】
表示基板１０には、基板配線として、多数の並列な走査信号線１４と多数の並列な書き込み信号線１５とが立体交差して形成されている。走査信号線１４と書き込み信号線１５との交点には、表示セル１２ごとの薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）１３が形成されている。薄膜トランジスタ素子１３のゲート電極は走査信号線１４、ソース電極は書き込み信号線１５、ドレイン電極は表示セル１２の表示電極４１（図６参照）にそれぞれ接続されている。また、ドレイン電極には、走査信号のタイミングで取り込んだ書き込み信号を保持する不図示の補助容量が形成されている。表示基板１０は、いわゆるアクティブマトリクス基板である。
【００２３】
図２に示すように、中継基板６０は、回路パターンが形成されたフレキシブルなテープ部材にドライバ６１をパッケージングして構成され、テープ自動ボンディング法（ＴＡＢ）によって表示基板１０に位置決めて接続される。ドライバ６１の出力端子は、重ねて相互に結合される中継接続部（タブ列）６６、１６を通じて、表示基板１０の走査信号線１４に接続される。
【００２４】
ただし、位置検出を行うために選択された走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、中継接続部１６のタブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから、中継基板６０の中継配線６９へ受け渡される。そして、反対側の切替接続部６７、２７を通じて、切替基板２０のタブ２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄへ受け渡され、スイッチ素子（ＩＣ）２１、２２、２３、２４のそれぞれの共通端子に接続されている。
【００２５】
一方、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに走査信号を供給するドライバ６１の各端子は、中継接続部６６、１６を経て、表示基板１０上で外側へ迂回させ、中継接続部１６のタブ１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈへ連絡している。タブ１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈは、中継基板６０の中継配線６９から反対側の切替接続部６７、２７を経て、切替基板２０のタブ２７ｅ、２７ｆ、２７ｇ、２７ｈへ連絡している。これにより、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに走査信号を供給するドライバ６１の各端子は、スイッチ素子２１、２２、２３、２４のスイッチ２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂへ連絡している。
【００２６】
従って、スイッチ素子２１のスイッチ２１ｂが接続すると、中継基板６０から表示基板１０を迂回して中継基板６０へ戻り、中継配線６９から切替基板２０を迂回して中継基板６０へ戻り、中継配線６９から表示基板１０を迂回して再び中継基板６０へ戻る回路が閉じられる。これにより、走査信号線１４ａに信号を供給するドライバ６１の端子が走査信号線１４ａに接続される。
【００２７】
また、スイッチ素子２２のスイッチ２２ｂが接続すると、中継基板６０−表示基板１０−中継基板６０−切替基板２０−中継基板６０−表示基板１０−中継基板６０と辿る同様な回路が閉じて、走査信号線１４ｂに信号を供給するドライバ６１の端子が走査信号線１４ｂに接続される。そして、スイッチ素子２３のスイッチ２３ｂが接続すると、走査信号線１４ｃに信号を供給するドライバ６１の端子が同様な迂回経路を経て走査信号線１４ｃに接続される。そして、スイッチ素子２４のスイッチ２４ｂが接続すると、走査信号線１４ｄに信号を供給するドライバ６１の端子が同様な迂回経路を経て走査信号線１４ｄに接続される。
【００２８】
ドライバ６１の入力端子、接地端子、電源端子は、入力接続部６８、２８を経て切替基板２０へ受け渡され、切替基板２０で中継して制御基板８５（図１）に接続されている。制御基板８５の表示制御回路は、表示基板１０に表示すべき画像データを展開して走査線画像を形成し、書き込み信号と走査信号とを発生する。
【００２９】
図３に示すように、スイッチ素子２１、２２、・・１５０、１５１、１５２、・・１９９のスイッチ２１ａ、２２ａ、・・１５０ａ、１５１ａ、１５２ａ、・・１９９ａは、切替基板２０上に配置されたスイッチアレイ素子２５のスイッチ２１ｃ、２２ｃ、・・１５０ｃ、１５１ｃ、１５２ｃ、・・１９９ｃに連絡している。スイッチ２１ｃ、２２ｃ、・・１５０ｃの他端は、１つにまとめられて座標検出部８０の座標検出回路８１に接続されている。残りのスイッチ１５１ｃ、１５２ｃ、・・１９９ｃの他端は、１つにまとめられて座標検出部８０の接地電極に接続されている。
【００３０】
従って、スイッチアレイ素子２５のスイッチ２１ｃ、２２ｃ、・・１５０ｃのうちの１つを閉じ、スイッチ１５１ｃ、１５２ｃ、・・１９９ｃのうちの１つを閉じることにより、一対の走査信号線１４が座標検出回路８１に接続される。
【００３１】
短絡基板２０のスイッチ素子２１、２２、・・１５０、１５１、１５２、・・１９９は、画像書き込み期間にはドライバ６１（図２）に接続されるが、画像書き込み期間の間隔に設定された位置検出期間には、スイッチアレイ素子２５に接続される。これにより、Ｙ座標検出を行う際には、座標検出に係る走査信号線１４は、切替基板２０上でドライバ６１と切り離される。
【００３２】
スイッチアレイ素子２５は、表示基板１０（図１）上で所定間隔を隔てた一対の走査信号線１４を座標検出回路８１に接続する。そして、一対の走査信号線１４を次々に切り替えて座標検出に係る走査信号線１４（ループ回路）を表示基板１０上で移動させる。
【００３３】
図４に示すように、中継基板６０（図２）の反対側に配置される中継基板７０は、中継基板６０（図２）と実質同一に構成されている。ドライバ６１の出力端子は、重ねて相互に結合される中継接続部７６、１７を通じて、表示基板１０の走査信号線１４に接続される。
【００３４】
ただし、ループ形成を行うために選択された走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、中継接続部１７のタブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄから、中継接続部７６、中継配線７９、中継接続部７７、３７を経て短絡基板３０へ受け渡される。これにより、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、短絡基板３０のタブ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄを経てスイッチ素子３１、３２、３３、３４のそれぞれの共通端子に接続されている。
【００３５】
一方、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに走査信号を供給するドライバ６１の各端子は、中継接続部７６、１７を経て、表示基板１０上で外側へ迂回させ、中継接続部１７のタブ１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈへ連絡している。タブ１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈは、中継接続部７６から中継配線７９、切替接続部７７、３７を経て短絡基板３７のタブ３７ｅ、３７ｆ、３７ｇ、３７ｈへ連絡している。これにより、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに走査信号を供給するドライバ６１の各端子は、短絡基板３０のスイッチ素子３１、３２、３３、３４のスイッチ３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂへ連絡している。
【００３６】
従って、スイッチ素子３１のスイッチ３１ｂが接続すると、中継基板７０から表示基板１０を迂回して中継基板７０へ戻り、中継配線７９から短絡基板３０を迂回して中継配線７９へ戻り、表示基板１０を迂回して再び中継基板７０へ戻る回路が閉じられる。これにより、走査信号線１４ａに信号を供給するドライバ６１の端子が走査信号線１４ａに接続される。
【００３７】
また、スイッチ素子３２のスイッチ３２ｂが接続すると、中継基板７０−表示基板１０−中継基板７０−短絡基板３０−中継基板７０−表示基板１０−中継基板７０と辿る同様な回路が閉じて、走査信号線１４ｂに信号を供給するドライバ６１の端子が走査信号線１４ｂに接続される。そして、スイッチ素子３３のスイッチ３３ｂが接続すると、走査信号線１４ｃに信号を供給するドライバ６１の端子が同様な迂回経路を経て走査信号線１４ｃに接続される。そして、スイッチ素子３４のスイッチ３４ｂが接続すると、走査信号線１４ｄに信号を供給するドライバ６１の端子が同様な迂回経路を経て走査信号線１４ｄに接続される。
【００３８】
ドライバ６１の入力端子、接地端子、電源端子は、入力接続部７８、３８を経て短絡基板３０へ受け渡され、短絡基板３０で中継して制御基板８５の表示制御回路に接続されている。
【００３９】
図５に示すように、スイッチ素子３１、３２、・・２５０、２５１、２５２、・・２９９のスイッチ３１ａ、３２ａ、・・２５０ａ、２５１ａ、２５２ａ、・・２９９ａは、短絡基板３０上に配置されたスイッチアレイ素子２５のスイッチ３１ｃ、３２ｃ、・・２５０ｃ、２５１ｃ、２５２ｃ、・・２９９ｃに連絡している。スイッチ３１ｃ、３２ｃ、・・２５０ｃの他端は、ひとつにまとめられて、スイッチ２５１ｃ、２５２ｃ、・・２９９ｃの他端に短絡されている。
【００４０】
従って、スイッチアレイ素子２５のスイッチ３１ｃ、３２ｃ、・・２５０ｃのうちの１つを閉じ、スイッチ２５１ｃ、２５２ｃ、・・２９９ｃのうちの１つを閉じることにより、所定間隔を隔てた一対の走査信号線１４が、例えば図中破線で示すように、ループ回路を形成する。
【００４１】
短絡基板３０のスイッチ素子３１、３２、・・２５０、２５１、２５２、・・２９９は、画像書き込み期間にはドライバ６１（図４）に接続されるが、位置検出期間にはスイッチアレイ素子２５に接続される。これにより、Ｙ座標検出を行う際には、座標検出に係る走査信号線１４は、短絡基板３０上でドライバ６１と切り離される。
【００４２】
スイッチアレイ素子２５は、表示基板１０（図１）上の複数対の走査信号線１４を一対ずつ短絡してループ回路を形成する。そして、短絡する走査信号線１４を次々に切り替えて、位置検出に係るループ回路を表示基板１０上で移動させる。
【００４３】
一方、図１に示すように、表示画像情報に対応した書き込み電圧信号を書き込み信号線１５に供給するドライバは、表示基板１０に切替基板４０を接続する３つの中継基板６０と、表示基板１０に短絡基板５０を接続する３つの中継基板７０とに配置されている。
【００４４】
切替基板４０は、選択された複数の書き込み信号線１５について座標検出部９０との接続切替を行って、Ｘ座標検出を行う際には、座標検出に係る書き込み信号線１５を切替基板４０上でドライバから切り離す。切替基板４０は、走査信号線１４について座標検出部８０との接続切替を行う切替基板２０と共通部品化されているので、切替基板４０については説明を省略する。
【００４５】
短絡基板５０は、切替基板４０の反対側で一対の書き込み信号線１５を短絡してループ回路を形成し、表示基板１０上のループ回路をＸ方向に切り替える。短絡基板５０は、切替基板２０の反対側で走査信号線１４を短絡してループ回路を形成する短絡基板３０と共通部品化されているので、短絡基板５０についても説明を省略する。
【００４６】
＜表示セル＞
表示基板１０に縦横格子状に多数配列された表示セル１２は、図６に示すように、隔壁２と表示電極１との間に印加される電圧極性に応じて帯電粒子３を移動させて画素表示を行うもので、画素表示のメモリー性を有する。
【００４７】
表示セル１２は、薄膜トランジスタ素子１３（図１）を形成した後方基板７に、表示電極１および絶縁性反射層５を配置している。絶縁性反射層５（白色）上には、表示セル１２ごとの表示電極１の外郭に対応させて導電性材料の隔壁２が形成され、隔壁２で囲まれた絶縁性反射層５の表面が表示面となっている。
【００４８】
薄膜トランジスタ素子１３のドレイン電極は、表示電極１に接続され、隔壁２はすべての表示セル１２に共通で接地電位に接続されている。絶縁性反射層５と隔壁２と透明基板６とで囲まれた空間には、正に帯電した黒色の帯電粒子３を混合した分散液体４が封入されている。
【００４９】
このように構成された表示セル１２では、薄膜トランジスタ素子１３を用いて表示電極１に正の書き込み電圧信号を印加することにより、隔壁２の起立面に帯電粒子３を移動させて表示面から追い払う。これにより、図６の右側の表示セル１２に示すように、透明基板６側から絶縁性反射層５を見通させる白色表示を行う。また、表示電極１に負の書き込み電圧信号を印加することにより、図中左側の表示セル１２に示すように、隔壁２の帯電粒子３を表示面へ移動させ、白色の絶縁性反射層５を覆い隠して黒色表示を行う。
【００５０】
そして、一旦、白状態、黒状態になった表示セル１２は、表示電極１の印加電圧を解除して０Ｖに戻しても、帯電粒子の分子間引力等によって表示状態がそのまま保持される。なお、本実施形態では、説明の簡単化のために、白黒２値表示の説明を行ったが、白状態で印加する書き込み電圧信号の電圧や印加時間を調整して、表示面を帯電粒子３で部分的に覆い隠した状態とすることにより、隠蔽率に応じた濃度の中間階調（灰色）を表示することも可能である。
【００５１】
＜座標検出回路＞
図７は座標検出動作の説明図である。図７を参照して位置指示器１１０を用いた座標位置検出の概略を示す。図７中、（ａ）は表示基板１０上の位置指示器１１０とループ回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の配置の説明図、（ｂ）は位置指示器１１０のＸ座標位置に応じたループ回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の起電力の線図、（ｃ）はループ回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の起電力に基づく位置検出処理の説明図である。
【００５２】
図１に示すように、電気泳動表示装置１００は、表示基板１０の画像表示面上で位置を指示する位置指示器１１０を備えている。位置指示器１１０は、内部に交流電源、先端部に出力コイルをそれぞれ有しており、先端部から電磁波を放出して、上述したＹ座標検出用のループ回路およびＸ座標検出用のループ回路に誘導電流を発生させる。
【００５３】
図７の（ａ）に示すように、表示基板１０に大きさの等しい第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３が形成され、位置指示器１１０がＸ方向に移動する。
【００５４】
このとき、位置指示器１１０がループ回路の中心に近いほどループ回路を貫通する磁束が増えるので、図７の（ｂ）に示すように、第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３は、位置指示器１１０の電磁波に誘導されて、位置指示器１１０の異なるＸ位置で起電力（電圧または電流）のピークを形成する。
【００５５】
図７の（ａ）に示すように、位置指示器１１０で座標位置Ｘｐを指示したとき、座標検出部９０（図１）は、図７の（ｂ）に示すように、第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３の起電力を、座標位置Ｘｐの破線との交点に相当して検出する。
【００５６】
図７の（ｂ）に示すように、制御基板８５（図１）は、位置指示器１１０で座標位置Ｘｐを指示した際の第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３の起電力を、第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３のそれぞれの中心位置における起電力として二次曲線で補間近似し、この二次曲線のピークのＸ座標位置を演算して位置指示器１１０のＸ座標位置とする。
【００５７】
以上のようにして、所定間隔で選択した書き込み信号線１５を用いた表示基板１０上のループ回路の起電力を座標検出部９０が検出し、制御基板８５が補間計算を行うことにより、位置指示器１１０のＸ座標値が特定される。
【００５８】
同様にして、所定間隔で選択した走査信号線１４を用いた表示基板１０上のループ回路の起電力を座標検出部８０が検出し、制御基板８５が補間計算を行うことにより、位置指示器１１０のＹ座標が特定される。
【００５９】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、位置指示を行わないモード（ペン入力ＯＦＦ）と、位置指示を行うモード（ペン入力ＯＮ）とを選択して設定可能である。ペン入力ＯＦＦの場合、表示基板１０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（毎秒書換え回数）は１０Ｈｚである。
【００６０】
しかし、ペン入力ＯＮの場合には、座標検出期間と画像書換え期間とが交互に配置される。本実施形態では、画素表示のメモリー性を有する表示セル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。以下では、ペン入力ＯＮの際の動作について説明し、静止画の上にペン入力（座標検出結果）を上書きしていく工程を説明する。
【００６１】
座標検出期間になると、図３に示すスイッチ素子２１、２２、・・１５０、１５１、１５２、・・１９９のスイッチ２１ａ、２２ａ、・・１５０ａ、１５１ａ、１５２ａ、・・１９９ａが閉じて、位置検出用の走査信号線１４がスイッチアレイ素子２５に接続される一方、上述したようにドライバ６１（図２）からは分離される。
【００６２】
同時に、図５に示す短絡基板３０のスイッチ素子３１、３２、・・２５０、２５１、２５２、・・２９９のスイッチ３１ａ、３２ａ、・・２５０ａ、２５１ａ、２５２ａ、・・２９９ａが閉じて、位置検出用の走査信号線１４がスイッチアレイ素子２５に接続される一方、上述したようにドライバ６１（図４）からは分離される。
【００６３】
そして、短絡基板３０（図５）のスイッチアレイ素子２５が一端側を短絡させた一対の走査信号線１４を次々と切り替え、切替基板２０（図３）のスイッチアレイ素子２５が切り替わった一対の走査信号線１４を次々と座標検出部８０へ接続する。これにより、表示基板１０上の複数のループ回路の起電力が座標検出部８０によって次々に検出される。
【００６４】
まず、図５に示すスイッチ素子３１、２５１にそれぞれ連絡する一対の走査信号線１４が短絡されて第１ループ回路が形成されると、図３に示すスイッチ素子２１、１５１にそれぞれ連絡する走査信号線１４が座標検出部８０に接続されて第１ループ回路の起電力が検出される。
【００６５】
次に、図５に示すスイッチ素子３２、２５２にそれぞれ連絡する一対の走査信号線１４が短絡されて第２ループ回路が形成されると、図３に示すスイッチ素子２２、１５２にそれぞれ連絡する走査信号線１４が座標検出部８０に接続されて第２ループ回路の起電力が検出される。
【００６６】
さらに、図５に示すスイッチ素子２５０、２９９にそれぞれ連絡する一対の走査信号線１４が短絡されて第ｎループ回路が形成されると、図３に示すスイッチ素子１５０、１９９にそれぞれ連絡する走査信号線１４が座標検出部８０に接続されて第ｎループ回路の起電力が検出される。
【００６７】
このように走査信号線１４を用いて順次ループ回路を形成していき、表示基板１０の表示面全域をＹ方向に走査する。そして、書き込み信号線１５についても同様にして、順次ループ回路を形成していき、表示基板１０の表面をＸ方向に走査する。
【００６８】
次に画像を書換える画像書換え期間について説明する。画像書換え期間になると、図３に示すスイッチ素子２１、２２、・・１５０、１５１、１５２、・・１９９のスイッチ２１ｂ、２２ｂ、・・１５０ｂ、１５１ｂ、１５２ｂ、・・１９９ｂが閉じて、位置検出用の走査信号線１４が上述したようにドライバ６１（図２）に接続される。
【００６９】
同時に、図５に示す短絡基板３０のスイッチ素子３１、３２、・・２５０、２５１、２５２、・・２９９のスイッチ３１ｂ、３２ｂ、・・２５０ｂ、２５１ｂ、２５２ｂ、・・２９９ｂが閉じて、位置検出用の走査信号線１４が上述したようにドライバ６１（図４）に接続される。
【００７０】
また、書き込み信号線１５についても、同様にして、図１に示す切替基板４０のスイッチ素子を切り替えて、切替基板４０と表示基板１０とを接続する中継基板６０のドライバに位置検出に係る書き込み信号線が接続される。同時に、短絡基板５０のスイッチ素子を切り替えて、短絡基板４０と表示基板１０とを接続する中継基板７０のドライバに位置検出に係る書き込み信号線が接続される。
【００７１】
そして、位置検出に係る走査信号線１４を含むすべての走査信号線１４の両端に、図２に示すドライバ６１と図４に示すドライバ６１とから同じ走査信号が順番に供給される。並行して、位置検出に係る書き込み信号線１５を含むすべての書き込み信号線１５の両端に、同じ書き込み信号が順番に供給されて、図１に示す表示基板１０の表示セル１２の表示状態が一行ずつ書き換えられる。
【００７２】
このとき、前の座標検出期間において検出された座標（ｘ、ｙ）に対応する画素について書換え動作を行って画面上にポインタを表示する。ドライバ６１より、座標（ｘ、ｙ）に対応する走査信号線１４に対して薄膜トランジスタ素子１３のＯＮ電圧Ｖｏｎが印加され、その他の走査信号線１４に対してはＴＦＴのＯＦＦ電圧Ｖｏｆｆが印加される。そして、不図示のドライバより、座標（ｘ、ｙ）に対応する書き込み信号線１５に対し黒書き込み電圧Ｖ１が印加され、その他の書き込み信号線１５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。
【００７３】
このように本実施例では、表示パネルの走査信号線１４及び書き込み信号線１５を用いて閉ループ回路を形成して、座標検出を高精度で行うことができた。また、汎用型のドライバＩＣを用いた標準部品の中継基板６０、７０を採用したので、画素数の異なる複数の表示基板１０に対して、中継基板６０、７０の個数を異ならせて対応することが可能となり、開発コストを低減できた。汎用型の集積回路を用いた共通仕様の中継基板６０、７０を使用して、各種、各サイズ、各種表示セルの表示基板に座標検出機能を具備することが可能である。
【００７４】
また、本実施形態では、座標検出兼用の走査信号線１４に接続するべきドライバ６１の出力端子は、表示基板１０に接続して、表示基板１０上の配線を介して中継基板６０の異なる端子に接続し、中継基板６０を介して、切替基板２０に接続する。この作用により、中継基板６０の配線パターンを一層で構成することが可能となる。座標検出用の書き込み信号線１５に接続するべきドライバの出力端子についても同様である。
【００７５】
また、本実施形態では、座標検出兼用の走査信号線１４を用いてＹ座標検出用のループ回路を形成し、座標検出兼用の書き込み信号線１５を用いてＸ座標検出用のループ回路を形成する。そして、一端部から電磁波を放出して表示基板１０上で位置を指示するための位置指示器１１０を具備し、制御基板８５は、位置指示器１１０から放出された電磁波によりループ回路に誘導される起電力の波形に基づいて、位置指示器１１０により指示された表示基板１１０上でのＸＹ座標を検出する。その作用により、電磁誘導による起電力を用いて座標検出を実施することが可能となる。
【００７６】
また、本実施形態では、表示基板１０を挟む両側に中継基板６０、７０を配置し、走査信号線１４は、片側端で中継基板６０のドライバ６１と接続し、その反対側端で中継基板７０のドライバ６１と接続している。座標検出兼用の走査信号線１４は、一端は切替基板２０上でスイッチングして座標検出部８０に接続し、反対端は短絡基板３０上でスイッチングして異なる座標検出兼用の走査信号線１４と短絡されてループ回路を形成する。この作用により、両側給電型の表示パネルにおいて、ループ回路を形成することが可能となり、電磁誘導による信号を受信する回路を形成せしめる。書き込み信号線１５についても同様である。
【００７７】
なお、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、画素表示のメモリー性がある電気泳動表示装置１００の説明を行ったが、本発明は、当然それに限るものではなく、液晶パネル・有機ＥＬパネルといった画素表示のメモリー性がない表示パネルにも用いることができる。そして、メモリー性を有する表示素子としても電気泳動表示素子には限定されず、ポリマーネットワーク液晶、強誘電性液晶、といった表示装置に対しても適用できる。さらに、電気泳動表示素子は、隔壁の起立面と表示面との間で帯電粒子を移動させるものには限定されず、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。帯電泳動粒子と分散液を多数のマイクロカプセルのそれぞれに内包させてマイクロカプセルの外側から電界を印加する電気泳動表示素子でもよい。
【００７８】
また、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、表示基板１０上の位置検出に係る走査信号線１４と書き込み信号線１５とを用いたすべてのループ回路を走査して毎回起電力を検出する制御を行ったが、本発明は、全てのループ回路を走査する制御に限らない。好ましくは、前回検出した位置指示器１１０の位置に近いＮ個（１＜Ｎ＜（走査信号線１４あるいは書き込み信号線１５により形成可能なループ回路の数））のループ回路を走査し、Ｎ個のループ回路の起電力を検出して座標位置の演算を行う。
【００７９】
また、本実施形態では、電源を搭載した位置指示器１１０を用いて説明したが、これに限るものではない。好ましくは、位置指示器１１０に充電機構を有し、走査信号線１４および書き込み信号線１５により形成するループ回路を用いて電磁波を送信して位置指示器１１０の充電機構を充電し、そのエネルギーを用いて位置指示器１１０から電磁波を送信させる。
【００８０】
また、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、それぞれの走査信号線１４に対して、中継基板６０のドライバ６１と中継基板７０のドライバ６１とを用いて、両側から電圧信号を印加している。これは、画素欠陥などが生じて走査信号線をリペア（切断）した場合でも、両側給電により被害を最小限にすることができるからである。しかし、本発明は、両側給電には限定されず、片側給電としても実施可能である。
【００８１】
＜千鳥配線による実施形態＞
図８はドライバを千鳥配線して片側給電を行う変形例の説明図である。変形例では、表示基板１０Ｂ上の走査信号線１４および書き込み信号線１５に対して片側のドライバ６１を接続する以外は、図２に示す実施形態と同じであるので、図２と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８２】
図８に示すように、表示基板１０Ｂ上の多数の並列な走査信号線１４は、切替基板２０Ｂと表示基板１０Ｂとを接続する中継基板６０Ｂのドライバ６１に対して１つおきに接続される。残りの走査信号線１４は、表示基板１０Ｂを挟んで中継基板６０Ｂの反対側に接続された不図示の中継基板（図１参照）のドライバに接続される。
【００８３】
表示基板１０Ｂ上の位置検出に係る走査信号線１４は、この不図示のドライバに接続されて方側給電されており、中継基板６０Ｂに接続される走査信号線１４の間隔を通って表示基板１０Ｂ上で外側へ迂回してタブに接続されている。そして、中継基板６０Ｂ１枚あたり４本の走査信号線１４が、中継配線６９Ｂを経て切替基板２０Ｂのスイッチ素子２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂにそれぞれ接続されている。
【００８４】
スイッチ素子２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂの反対側の端子は、図３の中継基板２０の場合と同様に、スイッチアレイ素子２５に接続され、切り替え可能に座標検出部８０に連絡している。しかし、中継基板６０Ｂ側では、位置検出に係る走査信号線１４へ給電しないので、図２の切替基板２０、中継基板６０、表示基板１０のような、ドライバへ切り替え接続するための戻り配線は不要である。そして、スイッチ素子２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂも切り替え接続不要な一回路ＯＮ／ＯＦＦ型である。
【００８５】
しかし、表示基板１０Ｂを挟んで反対側に配置される不図示の短絡基板（図１参照）と、不図示の短絡基板と表示基板１０Ｂとを接続する不図示の中継基板については、ドライバと短絡配線との切り替え接続を行う必要があるので、図２と同様な二回路切り替えのスイッチ素子とドライバの端子へ接続するための戻り配線が設けられる（図２、図４参照）。
【００８６】
言い換えれば、切替基板２０Ｂ上には、位置検出に係る走査信号線１４の一端を座標検出部８０側のスイッチアレイ素子（２５：図３）へ接続するかハイインピーダンス状態にするかを選択できるスイッチ素子を備え、不図示の短絡基板上には、位置検出に係る走査信号線１４の他端をドライバに接続するか短絡回路のスイッチアレイ素子（図２５：図５）に接続するかを選択できるスイッチ素子を備える。そして、この作用により、千鳥給電型の表示パネルにおいて、閉ループ回路を形成することが可能となり、電磁誘導による信号を受信する回路を形成せしめる。
【００８７】
また、変形例では、表示一体型座標検出装置は、走査信号線１４の片側にドライバ６１を具備し、その反対側にループ回路形成用スイッチング回路を具備する。位置検出に係る走査信号線１４は、片側端でドライバ６１と接続し、反対側端でループ回路形成用スイッチング回路と接続しており、片側端は切替基板２０Ｂ上でスイッチングして座標検出部８０（図３）に接続し、反対端は不図示の短絡基板上で異なる走査信号線１４と接続して位置検出に係るループ回路を形成する。この作用により、片側給電型の表示パネルにおいて、閉ループ回路を形成することが可能となり、電磁誘導による信号を受信する回路を形成せしめる。書き込み信号線１５についても同様である。
【００８８】
また、走査信号線１４と立体交差して配置された書き込み信号線（図１参照）についても走査信号線１４と同様に、千鳥配線された表示基板１０Ｂを挟んで不図示の切替基板と短絡基板とを配置して、ドライバを実装した不図示の中継基板で接続してある。
【００８９】
このように構成された変形例では、図２に示す中継基板６０と実質的に同一に形成された中継基板６０Ｂを用いて、図１に示す表示基板１０の４倍の表示セルを配置した高解像度の表示一体型位置検出装置を組み立てることができる。
【００９０】
そして、走査信号線１４および書き込み信号線１５のドライバを接続しない片端を切替基板２０Ｂへ中継するので、図２の構成に比較して、切替基板２０Ｂにおけるスイッチ素子および回路パターンが簡略化される。
【００９１】
＜比較例の表示一体型座標検出装置＞
図９は比較例の液晶表示装置の構成の説明図である。図９に示すように、比較例の液晶表示装置２００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。液晶パネル１１２は、互いに直交するよう配置された多数の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び多数の書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍを有している。これらの走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍは、液晶パネル１１２の後方基板（アクティブマトリクス基板）上に形成されており、後方基板上の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍの交点部分には、画素を駆動する薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）１１２ａが設けられている。薄膜トランジスタ素子１１２ａのゲートが走査信号線Ｇ１〜Ｇｎに接続され、薄膜トランジスタ素子１１２ａのソースが書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍに接続されている。薄膜トランジスタ素子１１２ａのドレインは、液晶表示セルを駆動する画素電極に接続されている。後方基板に対向配置した透明基板に形成された共通電極と画素電極との間には、補助容量１１２ｂが形成されている。
【００９２】
液晶表示装置２００は、走査信号に対応した駆動信号を走査信号線Ｇ１〜Ｇｎに供給するドライバと、表示データに対応した駆動信号を書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍに供給するドライバとを有している。走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍが所要のタイミングで駆動されて、液晶パネル１１２上で画像表示が行われる。
【００９３】
液晶パネル１１２は、多数の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎのうちの所定間隔を隔てて位置する２つの走査信号線Ｇｉ、Ｇｊを含むループ回路を、液晶パネル１１２のＹ方向の一端側から他端側までの所定の各部位にて順次形成する走査信号線用スイッチ回路１１９を有する。また、多数の書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍのうちの所定間隔を隔てて位置する２つの書き込み信号線Ｓｋ、Ｓｌを含むループ回路を、液晶パネル１１２のＸ方向の一端側から他端側までの所定の各部位にて順次形成する書き込み信号線用スイッチ回路１１０を有する。
【００９４】
多数の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎは、走査信号線用回路１２１に接続されており、走査信号線用スイッチ回路１１９によって形成されたループ回路は、走査信号線用回路１２１のゲート線電流検出回路に切り替え接続されて起電力を検出される。検出された起電力は、増幅回路１１７を経て座標検出回路１２３に入力される。
【００９５】
多数の書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍは、書き込み信号線用回路１２２に接続されており、書き込み信号線用スイッチ回路１１０によって形成されたループ回路は、書き込み信号線用回路１２２のソース線電流検出回路に切り替え接続されて起電力を検出される。検出された起電力は、増幅回路１１８を経て座標検出回路１２３に入力される。
【００９６】
増幅回路１１７、１１８は、それぞれ走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍを含む閉ループ回路に直列に挿入される抵抗素子（図示せず）を流れる電流を増幅する。
【００９７】
走査信号線用回路１２１は、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎに走査信号を供給するドライバを含むゲート線駆動回路を有し、ゲート線駆動回路は、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎをドライバとゲート線電流検出回路とに切り替え接続する切替回路を含む。ゲート線駆動回路とゲート線電流検出回路とは、回路構成上共有できる部分があるので、同一ＩＣ（走査信号線用回路１２１）に形成されている。
【００９８】
書き込み信号線用回路１２２は、書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍに走査信号を供給するドライバを含むソース線駆動回路を有し、ソース線駆動回路は、書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍをドライバとソース線電流検出回路とに切り替え接続する切替回路を含む。ソース線駆動回路とソース線電流検出回路とは、回路構成上共有できる部分があるので、同一ＩＣ（書き込み信号線用回路１２２）に形成されている。
【００９９】
走査信号線用スイッチ回路１１９は、液晶パネル１１２を構成する後方基板の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎの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１１９ａからなり、各トランジスタのゲートには、スイッチ素子１１９ａを開閉制御する制御信号ＧＤＥＴが入力される。
【０１００】
書き込み信号線用スイッチ回路１１０は、液晶パネル１１２を構成する後方基板の書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍの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１１０ａからなり、各トランジスタのゲートには、スイッチ素子１１０ａを開閉制御する制御信号ＳＤＥＴが入力される。
【０１０１】
液晶パネル１１２上での位置を指示する位置指示ペン１１４は、一端部から電磁波を放出して、ループ回路に誘導電流を発生させる。座標検出装置１２３は、位置指示ペン１１４から放出された電磁波によって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１１４により指示された液晶パネル１１２上での座標位置を検出する。座標検出回路１２３は、増幅回路１１７、１１８の出力Ｙｋ，Ｘｋを受け、この出力に基づいて指示された位置の座標を算出する。
【０１０２】
このような構成の液晶表示装置２００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中には、走査信号線用スイッチ回路１１９及び書き込み信号線用スイッチ回路１１０のスイッチ素子１１９ａ、１１０ａをオフ状態とし、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎと書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍとに表示のための駆動信号を供給する。
【０１０３】
一方、１フレーム期間における座標検出期間には、走査信号線用スイッチ回路１１９及び書き込み信号線用スイッチ回路１１０のスイッチ素子１１９ａ、１１０ａをオン状態として、ゲート線電流検出回路及びソース線電流検出回路によりループ回路の起電力を検出する。具体的には、座標検出期間のＸ信号検出期間には、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎを含む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信号検出期間には書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍを含むループ回路を上記のように順次形成する。
【０１０４】
そして、使用者が位置指示ペン１１４で液晶パネル１１２上のある部分を指示すると、つまりその先端を液晶パネル１１２に近接して位置させると、指示ペン１１４から放出される電磁波により、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎのループ回路及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍのループ回路に高周波の誘導電流が発生する。誘導電流は、ゲート線電流検出回路及びソース線電流検出回路を介して液晶パネル１１２の外部に取り出され、増幅回路１１７、１１８で増幅されて座標検出回路１２３に入力される。
【０１０５】
ここで、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎのループ回路は、座標検出期間のＹ信号検出期間に順次走査信号線Ｇ１〜Ｇｎの配置方向に移動するよう形成され、また、書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍのループ回路は、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。この結果、座標検出回路１２３には、液晶パネル１１２の個々の位置における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１１４により指示された液晶パネル１１２上での位置のＹ座標及びＸ座標を算出する。
【０１０６】
＜発明との対応＞
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、表示セル１２に走査信号を供給する多数の並列な走査信号線１４を配列した表示基板１０と、一対の走査信号線１４の一端を短絡したループ回路の起電力を検知する座標検出部８０とを備える。そして、多数の並列な走査信号線１４から選択された位置検出に係る走査信号線１４を座標検出部８０に切替接続するスイッチ素子２１、２２、２３、２４を実装した切替基板２０と、切替基板２０と表示基板１０との間に配置され、多数の並列な走査信号線１４に走査信号を供給するドライバ６１を実装した中継基板６０とを備える。さらに、中継基板６０は、位置検出に係る走査信号線１４をスイッチ素子２１、２２、２３、２４に連絡する中継配線６９を有する。
【０１０７】
従って、表示セル１２を駆動する走査信号のドライバ６１を実装した中継基板６０と、スイッチ素子２１、２２、２３、２４を実装した切替基板２０とを別部材とし、中継基板６０を介して表示基板１０と切替基板２０とを接続するので、不必要な素子や部品を搭載することなく、切替基板２０有りの位置検出対応機種と切替基板２０無しの非対応機種とで中継基板６０を共用できる。
【０１０８】
また、中継基板６０における基本的な素子配置や配線配置に大きな変更を加えなくても、表示基板１０との中継接続部１６、６６や切替基板２０との切替接続部２７、６７に若干の変更を加えるだけで、表示基板１０の画素数、画素サイズ、画面の縦横比、位置検出精度と言った幅広い仕様変更に対応できる。従って、中継基板６０の開発期間と開発費用とが節約される。
【０１０９】
これにより、１種類の中継基板６０の適用範囲が増えて、中継基板６０の量産効果が期待でき、中継基板６０の品質や信頼性の向上、電気泳動表示装置１００を組み込んだ製品の外観デザインの向上、生産コストの削減、新製品開発期間の短縮等が実現する。
【０１１０】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、実質的に同一に形成された複数個の中継基板６０を用いて、表示基板１０と切替基板２０とが接続される。従って、中継基板６０の個数で表示基板１０の解像度、画素数への対応が図れる。
【０１１１】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、切替基板２０の反対側で表示基板１０に連絡し、座標検出部８０に切替接続される一対の走査信号線１４を短絡してループ回路を形成するスイッチ素子３１、３２、３３、３４を実装した短絡基板３０を備える。従って、表示基板１０に不必要なスイッチ素子を配置することなく、短絡基板３０有りの位置検出対応機種と短絡基板３０無しの非対応機種とで表示基板１０を共用できる。
【０１１２】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、中継基板６０と実質的に同一に形成されて、表示基板１０と短絡基板３０とを接続する中継基板７０を備え、位置検出に係る走査信号線１４は、中継基板７０を経由してスイッチ素子３１、３２、３３、３４に連絡している。従って、不必要な素子や部品を搭載することなく、短絡基板３０有りの位置検出対応機種と短絡基板３０無しの非対応機種とで中継基板７０を共用できる。
【０１１３】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、走査信号線１４の両端が、中継基板６０のドライバ６１と中継基板７０のドライバ６１とに接続され、中継基板６０は、中継配線６９をドライバ６１の外側に配置して、多数の並列な走査信号線１４と中継配線６９とを表示基板１０と中継基板６０との間で接続する中継接続部３７、７７を有し、位置検出に係る走査信号線１４に接続されるドライバ６１の出力を中継配線６９へ迂回させる迂回配線を表示基板１０に設けている。
【０１１４】
従って、中継基板２０上でドライバ６１の出力配線と位置検出に係る走査信号線１４を切替基板２０に連絡する配線とが立体交差しないので、安価な片面基板を利用できる。
【０１１５】
図８に示す千鳥配線の変形例では、走査信号線１４の片端が、中継基板６０のドライバ６１と中継基板７０のドライバ６１とへ交互に接続され、中継配線６９をドライバ６１の外側に配置し、位置検出に係る走査信号線１４のドライバ６１に接続されない片端を中継配線６９へ迂回させる迂回配線を表示基板１０に設けている。従って、切替基板２０および中継基板６０に、位置検出に係る走査信号線１４をドライバ６１へ切り替え接続するためのスイッチや配線パターンが不要である。
【０１１６】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、走査信号を供給する走査信号線１４が接続される切替基板２０と、書き込み信号を供給する前記書き込み信号線１５が接続される切替基板４０とを備える。そして、走査信号を供給する走査信号線１４が接続される短絡基板３０と、書き込み信号を供給する書き込み信号線１５が接続される短絡基板５０とを備える。従って、ＸＹ座標を検出可能である。
【０１１７】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、走査信号を供給する走査信号線１４を用いたループ回路の起電力を検知する座標検出部８０と、書き込み信号を供給する書き込み信号線１５を用いたループ回路の起電力を検知する座標検出部９０とを備える。そして、手持ち可能に形成されて先端部から電磁波を放出する位置指示器１１０と、座標検出部８０の出力と座標検出部９０の出力とに基づいて、表示基板１０上における位置指示器１１０の指示点の座標位置を演算する制御基板８５とを備える。従って、ＸＹ座標を検出可能である。
【０１１８】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、走査信号を供給する走査信号線１４に接続されたゲート電極と、書き込み信号を供給する書き込み信号線１５に接続されたソース電極と、表示セル１２を駆動する表示電極１を接続したドレイン電極とを有する薄膜トランジスタ素子１３を、表示セル１２ごとに配置している。
【０１１９】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、表示セル１２の表示面に配置された表示電極１と、表示面を囲む隔壁２の起立面に配置された隔壁電極と、表示面と隔壁２とで囲まれた移動空間に封入された黒色の帯電粒子３とを有する。従って、バックライト無しでも明るい表示が可能で、消費電力が低く、画素表示のメモリー性を生かした画像表示の書換えが可能である。
【０１２０】
本実施形態における中継基板６０は、切替基板２０と表示基板１０とを接続する。そして、表示基板１０上に配列された多数の並列な走査信号線１４が接続される中継接続部１６、６６と、位置検出に係る走査信号線１４を除く多数の並列な走査信号線１４が中継接続部１６、６６を介して接続される走査信号のドライバ６１と、ドライバ６１における位置検出に係る走査信号線１４に接続される端子と位置検出に係る走査信号線１４とを中継して表示基板１０から切替基板２０へ受け渡す中継配線６９とを有する。
【０１２１】
従って、１種類の中継基板６０で多種類の表示基板１０、表示基板１０を組み込んだ多品種の装置に対応できる。
【０１２２】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、表示基板１０上に配列された多数の並列な走査信号線１４を備える。そして、多数の並列な配線から選択された位置検出に係る走査信号線１４を次々に切り替えて一対づつを起電力の座標検出部８０に接続するスイッチ素子２１、２２、２３、２４を実装した切替基板２０と、座標検出部８０に一端側を接続された一対の走査信号線１４の他端側を短絡してループ回路を形成するスイッチ素子３１、３２、３３、３４を実装した短絡基板３０とを備える。
【０１２３】
従って、不必要な素子や配線パターンを表示基板１０に配置することなく、位置検出対応機種と非対応機種とで表示基板１０を共用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の一実施形態である位置検出機能付きの電気泳動表示装置のブロック図である。
【図２】中継基板の接続状態の説明図である。
【図３】切替基板の接続状態の説明図である。
【図４】短絡基板の接続状態の説明図である。
【図５】短絡基板の回路図である。
【図６】表示セルの構成の説明図である。
【図７】座標検出動作の説明図である。
【図８】ドライバを千鳥配線して片側給電を行う変形例の説明図である。
【図９】比較例の液晶表示装置の構成の説明図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１ 表示電極
２ 隔壁
３ 帯電粒子
４ 分散液体
５ 絶縁性反射層
１０ 表示基板
１２ 表示セル
１３ 薄膜トランジスタ素子
１４、１５ 基板配線（走査信号線、書き込み信号線）
２０、４０ 切替部材（切替基板）
２１、２２、２３、２４ 切替手段（スイッチ素子）
３０、５０ 短絡部材（短絡基板）
３１、３２、３３、３４ 短絡手段（スイッチ素子）
６０、７０ 中継部材（中継基板）
６１ 発生手段（ドライバ）
６９ 中継配線
８０、９０ 座標検出部
８５ 座標検出手段（制御基板）
１００ 表示一体型位置検出装置（電気泳動表示装置）
１１０ 位置指示器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示セルを駆動する信号の基板配線を利用したループ回路を用いて画像表示装置の画面上で位置検出を行う表示一体型位置検出装置、詳しくは、ループ回路の起電力を検出する基板配線の取り出し構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
手持ちした位置指示器（ペン等）で画面上を指示して入力操作する携帯電話、携帯型演算装置、ゲーム装置、液晶テレビ、現金支払機、券売機、各種入力端末が実用化されている。
【０００３】
特許文献１には、液晶表示装置のＴＦＴ駆動基板（表示基板）に配置された基板配線（走査信号線、書き込み信号線）を利用して、画面上のＸＹ座標位置検出を行う表示一体型位置検出装置が示される。ここでは、所定間隔を隔てた一対の基板配線の一端側をスイッチング素子で短絡させてループ回路を形成し、ループ回路のアンテナを用いて位置指示器の先端部から放射される電磁波を検知する。そして、複数対の基板配線を次々に切り替えてループ回路の位置を画面上で移動させ、アンテナ最大出力が得られる位置を割り出して、先端部に指示された座標位置としている。
【０００４】
特許文献２には、一対の電極間で帯電粒子を移動させて画素表示を行う電気泳動表示装置が示される。画素の表示セルは、表示面に配置された白色の表示電極と、表示面を囲む隔壁の起立面に配置された隔壁電極と、前記表示面と前記隔壁とで囲まれた移動空間に封入された黒色の帯電粒子とを有する。電気泳動表示装置は、液晶表示装置のような偏光板が不要なため、バックライト無しでも明るい表示が可能で、電圧印加を解除した後も画素表示が保持される画素表示のメモリー性を有する。これにより、上述した携帯電話、携帯型演算装置、ゲーム装置等への応用が期待されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４９３０１号公報
【特許文献２】特開平９−２１１４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の液晶表示装置では、表示基板の片端に接続される駆動基板上に、表示基板上の並列な多数の基板配線にそれぞれ信号を供給するドライバと、表示基板上の並列な多数の基板配線から選択した複数の基板配線を、ループアンテナ出力検出回路とドライバとの間で切り替える切替スイッチ素子とを実装している。従って、表示基板の画素数、画素サイズ、画面の縦横比、位置検出精度を変更すると、専用の駆動基板を１から作り直す必要がある。
【０００７】
また、同じ表示基板を位置検出機能付きの製品と位置検出機能無しの製品とで共用できるが、駆動基板は、位置検出機能付きの製品と位置検出機能無しの製品とで１から作り直す必要がある。
【０００８】
また、位置検出対応の駆動基板を用いて位置検出機能無しの製品を組み立てることも可能であるが、不必要な切替スイッチ素子を実装して大型化した駆動基板を採用すると、表示画面を囲む外枠の幅が大きくなる等、製品のデザイン性が損なわれる。
【０００９】
また、携帯端末の上位機種でペン入力を可能とする場合、下位機種に合わせた小さなスペースへ収まるような駆動基板を開発する必要が生じるので、設計的な不自由もあって多大な開発コストが発生する。しかし、そのような上位機種は生産数が限られているので、価格差以上の開発コスト上増しとなって開発コストを回収できない。生産数の少ない特殊な駆動基板では、ドライバの評価を含めて信頼性や耐久性の確保が困難でもある。
【００１０】
本発明は、不必要な素子や部品を搭載することなく、位置検出対応の製品と非対応の製品とで表示基板周りの部材を共用でき、表示基板の画素数や位置検出精度等の変更に際しても表示基板周りの部材の変更が少なくて済む表示一体型位置検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の表示一体型位置検出装置は、表示セルに信号を供給する多数の並列な基板配線を配列した表示基板と、一対の前記基板配線の一端を短絡したループ回路の起電力を検知する検出手段とを備えた表示一体型位置検出装置において、前記多数の並列な基板配線から選択された複数の基板配線のうち一対ずつを前記検出手段に切替接続する切替手段を実装した切替部材と、前記切替部材と前記表示基板との間に配置され、前記多数の並列な基板配線に前記信号を供給する発生手段を実装した中継部材とを備え、前記中継部材が、前記複数の基板配線を前記切替手段に連絡する中継配線を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の表示一体型位置検出装置では、表示セルを駆動する信号の発生手段を実装した中継部材と、切替手段を実装した切替部材とを別部材とし、中継部材を介して表示基板と切替部材とを接続するので、不必要な素子や部品を搭載することなく、切替部材有りの位置検出対応機種と切替部材無しの非対応機種とで中継部材を共用できる。
【００１３】
また、中継部材における基本的な素子配置や配線配置に大きな変更を加えなくても、表示基板との中継接続部や切替部材との切替接続部に若干の変更を加えるだけで、表示基板の画素数、画素サイズ、画面の縦横比、位置検出精度と言った幅広い仕様変更に対応できるので、中継基板の開発期間と開発費用とが節約される。
【００１４】
これにより、１種類の中継部材の適用範囲が増えて、中継部材の量産効果が期待でき、中継部材の品質や信頼性の向上、表示一体型位置検出装置を組み込んだ製品の外観デザインの向上、生産コストの削減、新製品開発期間の短縮等が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態である位置検出機能付きの電気泳動表示装置１００について、図面を参照して詳細に説明する。電気泳動表示装置１００は、バックライトを持たない反射型であるが、本発明は、表示基板１０の後方にバックライトを設けた透過型や半透過型の装置として実施してもよい。
【００１６】
また、電気泳動表示装置１００は、表示セル１２ごとに形成した薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）１３を、格子状に配列した多数の走査信号線１４と多数の書き込み信号線１５とによりダイナミック制御するアクティブマトリクス方式であるが、本発明は、アクティブマトリクス方式以外の表示セル駆動方式を採用してもよい。
【００１７】
また、特許文献１に示される液晶素子の構造、表示基板上の基板配線、薄膜トランジスタ素子、起電力の検出回路、ループ回路の切替制御、先端から電磁波を放射する位置支持器の構造、動作等については、煩雑を避けるべく、一部図示を省略して詳細な説明も省略する。特許文献２に示される電気泳動表示装置の一般的な構造、一般的な製造方法、表面処理等についても、本発明の趣旨と隔たりがあるので、一部図示を省略して詳細な説明も省略する。
【００１８】
本発明の表示一体型位置検出装置は、本実施形態で説明する電気泳動表示装置以外の各種画像表示装置、つまり、表示基板上に配置された並列な多数の基板配線を用いて表示セルに信号を供給する液晶表示装置、粒子移動型表示装置等でも実施可能である。
【００１９】
＜実施形態＞
図１は本発明の一実施形態である位置検出機能付きの電気泳動表示装置のブロック図、図２は中継基板の接続状態の説明図、図３は切替基板の接続状態の説明図、図４は短絡基板の接続状態の説明図、図５は短絡基板の回路図、図６は表示セルの構成の説明図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、多数の画素セル１２を縦横格子状に配置した表示基板１０の周囲に、走査信号線用の切替基板２０、書き込み信号線用の切替基板４０、走査信号線用の短絡基板３０、および書き込み信号線用の短絡基板５０を配置している。表示基板１０の表示画像を制御する制御基板８５は、切替基板２０、４０、短絡基板３０、５０、座標検出部８０、９０に接続されている。
【００２１】
切替基板２０と切替基板４０とは同一に構成され、それぞれＹ座標の座標検出部８０とＸ座標の座標検出部９０とに接続されている。表示基板１０と切替基板２０、４０との間は、３個づつの中継基板６０によって接続され、表示基板１０と短絡基板３０、５０との間は３個づつの中継基板７０によって接続されている。中継基板６０と中継基板７０とは、実装部品と回路構成が等しく、実質的に同一に形成されている。
【００２２】
表示基板１０には、基板配線として、多数の並列な走査信号線１４と多数の並列な書き込み信号線１５とが立体交差して形成されている。走査信号線１４と書き込み信号線１５との交点には、表示セル１２ごとの薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）１３が形成されている。薄膜トランジスタ素子１３のゲート電極は走査信号線１４、ソース電極は書き込み信号線１５、ドレイン電極は表示セル１２の表示電極４１（図６参照）にそれぞれ接続されている。また、ドレイン電極には、走査信号のタイミングで取り込んだ書き込み信号を保持する不図示の補助容量が形成されている。表示基板１０は、いわゆるアクティブマトリクス基板である。
【００２３】
図２に示すように、中継基板６０は、回路パターンが形成されたフレキシブルなテープ部材にドライバ６１をパッケージングして構成され、テープ自動ボンディング法（ＴＡＢ）によって表示基板１０に位置決めて接続される。ドライバ６１の出力端子は、重ねて相互に結合される中継接続部（タブ列）６６、１６を通じて、表示基板１０の走査信号線１４に接続される。
【００２４】
ただし、位置検出を行うために選択された走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、中継接続部１６のタブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから、中継基板６０の中継配線６９へ受け渡される。そして、反対側の切替接続部６７、２７を通じて、切替基板２０のタブ２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄへ受け渡され、スイッチ素子（ＩＣ）２１、２２、２３、２４のそれぞれの共通端子に接続されている。
【００２５】
一方、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに走査信号を供給するドライバ６１の各端子は、中継接続部６６、１６を経て、表示基板１０上で外側へ迂回させ、中継接続部１６のタブ１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈへ連絡している。タブ１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈは、中継基板６０の中継配線６９から反対側の切替接続部６７、２７を経て、切替基板２０のタブ２７ｅ、２７ｆ、２７ｇ、２７ｈへ連絡している。これにより、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに走査信号を供給するドライバ６１の各端子は、スイッチ素子２１、２２、２３、２４のスイッチ２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂへ連絡している。
【００２６】
従って、スイッチ素子２１のスイッチ２１ｂが接続すると、中継基板６０から表示基板１０を迂回して中継基板６０へ戻り、中継配線６９から切替基板２０を迂回して中継基板６０へ戻り、中継配線６９から表示基板１０を迂回して再び中継基板６０へ戻る回路が閉じられる。これにより、走査信号線１４ａに信号を供給するドライバ６１の端子が走査信号線１４ａに接続される。
【００２７】
また、スイッチ素子２２のスイッチ２２ｂが接続すると、中継基板６０−表示基板１０−中継基板６０−切替基板２０−中継基板６０−表示基板１０−中継基板６０と辿る同様な回路が閉じて、走査信号線１４ｂに信号を供給するドライバ６１の端子が走査信号線１４ｂに接続される。そして、スイッチ素子２３のスイッチ２３ｂが接続すると、走査信号線１４ｃに信号を供給するドライバ６１の端子が同様な迂回経路を経て走査信号線１４ｃに接続される。そして、スイッチ素子２４のスイッチ２４ｂが接続すると、走査信号線１４ｄに信号を供給するドライバ６１の端子が同様な迂回経路を経て走査信号線１４ｄに接続される。
【００２８】
ドライバ６１の入力端子、接地端子、電源端子は、入力接続部６８、２８を経て切替基板２０へ受け渡され、切替基板２０で中継して制御基板８５（図１）に接続されている。制御基板８５の表示制御回路は、表示基板１０に表示すべき画像データを展開して走査線画像を形成し、書き込み信号と走査信号とを発生する。
【００２９】
図３に示すように、スイッチ素子２１、２２、・・１５０、１５１、１５２、・・１９９のスイッチ２１ａ、２２ａ、・・１５０ａ、１５１ａ、１５２ａ、・・１９９ａは、切替基板２０上に配置されたスイッチアレイ素子２５のスイッチ２１ｃ、２２ｃ、・・１５０ｃ、１５１ｃ、１５２ｃ、・・１９９ｃに連絡している。スイッチ２１ｃ、２２ｃ、・・１５０ｃの他端は、１つにまとめられて座標検出部８０の座標検出回路８１に接続されている。残りのスイッチ１５１ｃ、１５２ｃ、・・１９９ｃの他端は、１つにまとめられて座標検出部８０の接地電極に接続されている。
【００３０】
従って、スイッチアレイ素子２５のスイッチ２１ｃ、２２ｃ、・・１５０ｃのうちの１つを閉じ、スイッチ１５１ｃ、１５２ｃ、・・１９９ｃのうちの１つを閉じることにより、一対の走査信号線１４が座標検出回路８１に接続される。
【００３１】
短絡基板２０のスイッチ素子２１、２２、・・１５０、１５１、１５２、・・１９９は、画像書き込み期間にはドライバ６１（図２）に接続されるが、画像書き込み期間の間隔に設定された位置検出期間には、スイッチアレイ素子２５に接続される。これにより、Ｙ座標検出を行う際には、座標検出に係る走査信号線１４は、切替基板２０上でドライバ６１と切り離される。
【００３２】
スイッチアレイ素子２５は、表示基板１０（図１）上で所定間隔を隔てた一対の走査信号線１４を座標検出回路８１に接続する。そして、一対の走査信号線１４を次々に切り替えて座標検出に係る走査信号線１４（ループ回路）を表示基板１０上で移動させる。
【００３３】
図４に示すように、中継基板６０（図２）の反対側に配置される中継基板７０は、中継基板６０（図２）と実質同一に構成されている。ドライバ６１の出力端子は、重ねて相互に結合される中継接続部７６、１７を通じて、表示基板１０の走査信号線１４に接続される。
【００３４】
ただし、ループ形成を行うために選択された走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、中継接続部１７のタブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄから、中継接続部７６、中継配線７９、中継接続部７７、３７を経て短絡基板３０へ受け渡される。これにより、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、短絡基板３０のタブ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄを経てスイッチ素子３１、３２、３３、３４のそれぞれの共通端子に接続されている。
【００３５】
一方、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに走査信号を供給するドライバ６１の各端子は、中継接続部７６、１７を経て、表示基板１０上で外側へ迂回させ、中継接続部１７のタブ１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈへ連絡している。タブ１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈは、中継接続部７６から中継配線７９、切替接続部７７、３７を経て短絡基板３７のタブ３７ｅ、３７ｆ、３７ｇ、３７ｈへ連絡している。これにより、走査信号線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに走査信号を供給するドライバ６１の各端子は、短絡基板３０のスイッチ素子３１、３２、３３、３４のスイッチ３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂへ連絡している。
【００３６】
従って、スイッチ素子３１のスイッチ３１ｂが接続すると、中継基板７０から表示基板１０を迂回して中継基板７０へ戻り、中継配線７９から短絡基板３０を迂回して中継配線７９へ戻り、表示基板１０を迂回して再び中継基板７０へ戻る回路が閉じられる。これにより、走査信号線１４ａに信号を供給するドライバ６１の端子が走査信号線１４ａに接続される。
【００３７】
また、スイッチ素子３２のスイッチ３２ｂが接続すると、中継基板７０−表示基板１０−中継基板７０−短絡基板３０−中継基板７０−表示基板１０−中継基板７０と辿る同様な回路が閉じて、走査信号線１４ｂに信号を供給するドライバ６１の端子が走査信号線１４ｂに接続される。そして、スイッチ素子３３のスイッチ３３ｂが接続すると、走査信号線１４ｃに信号を供給するドライバ６１の端子が同様な迂回経路を経て走査信号線１４ｃに接続される。そして、スイッチ素子３４のスイッチ３４ｂが接続すると、走査信号線１４ｄに信号を供給するドライバ６１の端子が同様な迂回経路を経て走査信号線１４ｄに接続される。
【００３８】
ドライバ６１の入力端子、接地端子、電源端子は、入力接続部７８、３８を経て短絡基板３０へ受け渡され、短絡基板３０で中継して制御基板８５の表示制御回路に接続されている。
【００３９】
図５に示すように、スイッチ素子３１、３２、・・２５０、２５１、２５２、・・２９９のスイッチ３１ａ、３２ａ、・・２５０ａ、２５１ａ、２５２ａ、・・２９９ａは、短絡基板３０上に配置されたスイッチアレイ素子２５のスイッチ３１ｃ、３２ｃ、・・２５０ｃ、２５１ｃ、２５２ｃ、・・２９９ｃに連絡している。スイッチ３１ｃ、３２ｃ、・・２５０ｃの他端は、ひとつにまとめられて、スイッチ２５１ｃ、２５２ｃ、・・２９９ｃの他端に短絡されている。
【００４０】
従って、スイッチアレイ素子２５のスイッチ３１ｃ、３２ｃ、・・２５０ｃのうちの１つを閉じ、スイッチ２５１ｃ、２５２ｃ、・・２９９ｃのうちの１つを閉じることにより、所定間隔を隔てた一対の走査信号線１４が、例えば図中破線で示すように、ループ回路を形成する。
【００４１】
短絡基板３０のスイッチ素子３１、３２、・・２５０、２５１、２５２、・・２９９は、画像書き込み期間にはドライバ６１（図４）に接続されるが、位置検出期間にはスイッチアレイ素子２５に接続される。これにより、Ｙ座標検出を行う際には、座標検出に係る走査信号線１４は、短絡基板３０上でドライバ６１と切り離される。
【００４２】
スイッチアレイ素子２５は、表示基板１０（図１）上の複数対の走査信号線１４を一対ずつ短絡してループ回路を形成する。そして、短絡する走査信号線１４を次々に切り替えて、位置検出に係るループ回路を表示基板１０上で移動させる。
【００４３】
一方、図１に示すように、表示画像情報に対応した書き込み電圧信号を書き込み信号線１５に供給するドライバは、表示基板１０に切替基板４０を接続する３つの中継基板６０と、表示基板１０に短絡基板５０を接続する３つの中継基板７０とに配置されている。
【００４４】
切替基板４０は、選択された複数の書き込み信号線１５について座標検出部９０との接続切替を行って、Ｘ座標検出を行う際には、座標検出に係る書き込み信号線１５を切替基板４０上でドライバから切り離す。切替基板４０は、走査信号線１４について座標検出部８０との接続切替を行う切替基板２０と共通部品化されているので、切替基板４０については説明を省略する。
【００４５】
短絡基板５０は、切替基板４０の反対側で一対の書き込み信号線１５を短絡してループ回路を形成し、表示基板１０上のループ回路をＸ方向に切り替える。短絡基板５０は、切替基板２０の反対側で走査信号線１４を短絡してループ回路を形成する短絡基板３０と共通部品化されているので、短絡基板５０についても説明を省略する。
【００４６】
＜表示セル＞
表示基板１０に縦横格子状に多数配列された表示セル１２は、図６に示すように、隔壁２と表示電極１との間に印加される電圧極性に応じて帯電粒子３を移動させて画素表示を行うもので、画素表示のメモリー性を有する。
【００４７】
表示セル１２は、薄膜トランジスタ素子１３（図１）を形成した後方基板７に、表示電極１および絶縁性反射層５を配置している。絶縁性反射層５（白色）上には、表示セル１２ごとの表示電極１の外郭に対応させて導電性材料の隔壁２が形成され、隔壁２で囲まれた絶縁性反射層５の表面が表示面となっている。
【００４８】
薄膜トランジスタ素子１３のドレイン電極は、表示電極１に接続され、隔壁２はすべての表示セル１２に共通で接地電位に接続されている。絶縁性反射層５と隔壁２と透明基板６とで囲まれた空間には、正に帯電した黒色の帯電粒子３を混合した分散液体４が封入されている。
【００４９】
このように構成された表示セル１２では、薄膜トランジスタ素子１３を用いて表示電極１に正の書き込み電圧信号を印加することにより、隔壁２の起立面に帯電粒子３を移動させて表示面から追い払う。これにより、図６の右側の表示セル１２に示すように、透明基板６側から絶縁性反射層５を見通させる白色表示を行う。また、表示電極１に負の書き込み電圧信号を印加することにより、図中左側の表示セル１２に示すように、隔壁２の帯電粒子３を表示面へ移動させ、白色の絶縁性反射層５を覆い隠して黒色表示を行う。
【００５０】
そして、一旦、白状態、黒状態になった表示セル１２は、表示電極１の印加電圧を解除して０Ｖに戻しても、帯電粒子の分子間引力等によって表示状態がそのまま保持される。なお、本実施形態では、説明の簡単化のために、白黒２値表示の説明を行ったが、白状態で印加する書き込み電圧信号の電圧や印加時間を調整して、表示面を帯電粒子３で部分的に覆い隠した状態とすることにより、隠蔽率に応じた濃度の中間階調（灰色）を表示することも可能である。
【００５１】
＜座標検出回路＞
図７は座標検出動作の説明図である。図７を参照して位置指示器１１０を用いた座標位置検出の概略を示す。図７中、（ａ）は表示基板１０上の位置指示器１１０とループ回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の配置の説明図、（ｂ）は位置指示器１１０のＸ座標位置に応じたループ回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の起電力の線図、（ｃ）はループ回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の起電力に基づく位置検出処理の説明図である。
【００５２】
図１に示すように、電気泳動表示装置１００は、表示基板１０の画像表示面上で位置を指示する位置指示器１１０を備えている。位置指示器１１０は、内部に交流電源、先端部に出力コイルをそれぞれ有しており、先端部から電磁波を放出して、上述したＹ座標検出用のループ回路およびＸ座標検出用のループ回路に誘導電流を発生させる。
【００５３】
図７の（ａ）に示すように、表示基板１０に大きさの等しい第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３が形成され、位置指示器１１０がＸ方向に移動する。
【００５４】
このとき、位置指示器１１０がループ回路の中心に近いほどループ回路を貫通する磁束が増えるので、図７の（ｂ）に示すように、第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３は、位置指示器１１０の電磁波に誘導されて、位置指示器１１０の異なるＸ位置で起電力（電圧または電流）のピークを形成する。
【００５５】
図７の（ａ）に示すように、位置指示器１１０で座標位置Ｘｐを指示したとき、座標検出部９０（図１）は、図７の（ｂ）に示すように、第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３の起電力を、座標位置Ｘｐの破線との交点に相当して検出する。
【００５６】
図７の（ｂ）に示すように、制御基板８５（図１）は、位置指示器１１０で座標位置Ｘｐを指示した際の第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３の起電力を、第１ループ回路Ｌ１、第２ループ回路Ｌ２、第３ループ回路Ｌ３のそれぞれの中心位置における起電力として二次曲線で補間近似し、この二次曲線のピークのＸ座標位置を演算して位置指示器１１０のＸ座標位置とする。
【００５７】
以上のようにして、所定間隔で選択した書き込み信号線１５を用いた表示基板１０上のループ回路の起電力を座標検出部９０が検出し、制御基板８５が補間計算を行うことにより、位置指示器１１０のＸ座標値が特定される。
【００５８】
同様にして、所定間隔で選択した走査信号線１４を用いた表示基板１０上のループ回路の起電力を座標検出部８０が検出し、制御基板８５が補間計算を行うことにより、位置指示器１１０のＹ座標が特定される。
【００５９】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、位置指示を行わないモード（ペン入力ＯＦＦ）と、位置指示を行うモード（ペン入力ＯＮ）とを選択して設定可能である。ペン入力ＯＦＦの場合、表示基板１０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（毎秒書換え回数）は１０Ｈｚである。
【００６０】
しかし、ペン入力ＯＮの場合には、座標検出期間と画像書換え期間とが交互に配置される。本実施形態では、画素表示のメモリー性を有する表示セル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。以下では、ペン入力ＯＮの際の動作について説明し、静止画の上にペン入力（座標検出結果）を上書きしていく工程を説明する。
【００６１】
座標検出期間になると、図３に示すスイッチ素子２１、２２、・・１５０、１５１、１５２、・・１９９のスイッチ２１ａ、２２ａ、・・１５０ａ、１５１ａ、１５２ａ、・・１９９ａが閉じて、位置検出用の走査信号線１４がスイッチアレイ素子２５に接続される一方、上述したようにドライバ６１（図２）からは分離される。
【００６２】
同時に、図５に示す短絡基板３０のスイッチ素子３１、３２、・・２５０、２５１、２５２、・・２９９のスイッチ３１ａ、３２ａ、・・２５０ａ、２５１ａ、２５２ａ、・・２９９ａが閉じて、位置検出用の走査信号線１４がスイッチアレイ素子２５に接続される一方、上述したようにドライバ６１（図４）からは分離される。
【００６３】
そして、短絡基板３０（図５）のスイッチアレイ素子２５が一端側を短絡させた一対の走査信号線１４を次々と切り替え、切替基板２０（図３）のスイッチアレイ素子２５が切り替わった一対の走査信号線１４を次々と座標検出部８０へ接続する。これにより、表示基板１０上の複数のループ回路の起電力が座標検出部８０によって次々に検出される。
【００６４】
まず、図５に示すスイッチ素子３１、２５１にそれぞれ連絡する一対の走査信号線１４が短絡されて第１ループ回路が形成されると、図３に示すスイッチ素子２１、１５１にそれぞれ連絡する走査信号線１４が座標検出部８０に接続されて第１ループ回路の起電力が検出される。
【００６５】
次に、図５に示すスイッチ素子３２、２５２にそれぞれ連絡する一対の走査信号線１４が短絡されて第２ループ回路が形成されると、図３に示すスイッチ素子２２、１５２にそれぞれ連絡する走査信号線１４が座標検出部８０に接続されて第２ループ回路の起電力が検出される。
【００６６】
さらに、図５に示すスイッチ素子２５０、２９９にそれぞれ連絡する一対の走査信号線１４が短絡されて第ｎループ回路が形成されると、図３に示すスイッチ素子１５０、１９９にそれぞれ連絡する走査信号線１４が座標検出部８０に接続されて第ｎループ回路の起電力が検出される。
【００６７】
このように走査信号線１４を用いて順次ループ回路を形成していき、表示基板１０の表示面全域をＹ方向に走査する。そして、書き込み信号線１５についても同様にして、順次ループ回路を形成していき、表示基板１０の表面をＸ方向に走査する。
【００６８】
次に画像を書換える画像書換え期間について説明する。画像書換え期間になると、図３に示すスイッチ素子２１、２２、・・１５０、１５１、１５２、・・１９９のスイッチ２１ｂ、２２ｂ、・・１５０ｂ、１５１ｂ、１５２ｂ、・・１９９ｂが閉じて、位置検出用の走査信号線１４が上述したようにドライバ６１（図２）に接続される。
【００６９】
同時に、図５に示す短絡基板３０のスイッチ素子３１、３２、・・２５０、２５１、２５２、・・２９９のスイッチ３１ｂ、３２ｂ、・・２５０ｂ、２５１ｂ、２５２ｂ、・・２９９ｂが閉じて、位置検出用の走査信号線１４が上述したようにドライバ６１（図４）に接続される。
【００７０】
また、書き込み信号線１５についても、同様にして、図１に示す切替基板４０のスイッチ素子を切り替えて、切替基板４０と表示基板１０とを接続する中継基板６０のドライバに位置検出に係る書き込み信号線が接続される。同時に、短絡基板５０のスイッチ素子を切り替えて、短絡基板４０と表示基板１０とを接続する中継基板７０のドライバに位置検出に係る書き込み信号線が接続される。
【００７１】
そして、位置検出に係る走査信号線１４を含むすべての走査信号線１４の両端に、図２に示すドライバ６１と図４に示すドライバ６１とから同じ走査信号が順番に供給される。並行して、位置検出に係る書き込み信号線１５を含むすべての書き込み信号線１５の両端に、同じ書き込み信号が順番に供給されて、図１に示す表示基板１０の表示セル１２の表示状態が一行ずつ書き換えられる。
【００７２】
このとき、前の座標検出期間において検出された座標（ｘ、ｙ）に対応する画素について書換え動作を行って画面上にポインタを表示する。ドライバ６１より、座標（ｘ、ｙ）に対応する走査信号線１４に対して薄膜トランジスタ素子１３のＯＮ電圧Ｖｏｎが印加され、その他の走査信号線１４に対してはＴＦＴのＯＦＦ電圧Ｖｏｆｆが印加される。そして、不図示のドライバより、座標（ｘ、ｙ）に対応する書き込み信号線１５に対し黒書き込み電圧Ｖ１が印加され、その他の書き込み信号線１５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。
【００７３】
このように本実施例では、表示パネルの走査信号線１４及び書き込み信号線１５を用いて閉ループ回路を形成して、座標検出を高精度で行うことができた。また、汎用型のドライバＩＣを用いた標準部品の中継基板６０、７０を採用したので、画素数の異なる複数の表示基板１０に対して、中継基板６０、７０の個数を異ならせて対応することが可能となり、開発コストを低減できた。汎用型の集積回路を用いた共通仕様の中継基板６０、７０を使用して、各種、各サイズ、各種表示セルの表示基板に座標検出機能を具備することが可能である。
【００７４】
また、本実施形態では、座標検出兼用の走査信号線１４に接続するべきドライバ６１の出力端子は、表示基板１０に接続して、表示基板１０上の配線を介して中継基板６０の異なる端子に接続し、中継基板６０を介して、切替基板２０に接続する。この作用により、中継基板６０の配線パターンを一層で構成することが可能となる。座標検出用の書き込み信号線１５に接続するべきドライバの出力端子についても同様である。
【００７５】
また、本実施形態では、座標検出兼用の走査信号線１４を用いてＹ座標検出用のループ回路を形成し、座標検出兼用の書き込み信号線１５を用いてＸ座標検出用のループ回路を形成する。そして、一端部から電磁波を放出して表示基板１０上で位置を指示するための位置指示器１１０を具備し、制御基板８５は、位置指示器１１０から放出された電磁波によりループ回路に誘導される起電力の波形に基づいて、位置指示器１１０により指示された表示基板１１０上でのＸＹ座標を検出する。その作用により、電磁誘導による起電力を用いて座標検出を実施することが可能となる。
【００７６】
また、本実施形態では、表示基板１０を挟む両側に中継基板６０、７０を配置し、走査信号線１４は、片側端で中継基板６０のドライバ６１と接続し、その反対側端で中継基板７０のドライバ６１と接続している。座標検出兼用の走査信号線１４は、一端は切替基板２０上でスイッチングして座標検出部８０に接続し、反対端は短絡基板３０上でスイッチングして異なる座標検出兼用の走査信号線１４と短絡されてループ回路を形成する。この作用により、両側給電型の表示パネルにおいて、ループ回路を形成することが可能となり、電磁誘導による信号を受信する回路を形成せしめる。書き込み信号線１５についても同様である。
【００７７】
なお、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、画素表示のメモリー性がある電気泳動表示装置１００の説明を行ったが、本発明は、当然それに限るものではなく、液晶パネル・有機ＥＬパネルといった画素表示のメモリー性がない表示パネルにも用いることができる。そして、メモリー性を有する表示素子としても電気泳動表示素子には限定されず、ポリマーネットワーク液晶、強誘電性液晶、といった表示装置に対しても適用できる。さらに、電気泳動表示素子は、隔壁の起立面と表示面との間で帯電粒子を移動させるものには限定されず、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。帯電泳動粒子と分散液を多数のマイクロカプセルのそれぞれに内包させてマイクロカプセルの外側から電界を印加する電気泳動表示素子でもよい。
【００７８】
また、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、表示基板１０上の位置検出に係る走査信号線１４と書き込み信号線１５とを用いたすべてのループ回路を走査して毎回起電力を検出する制御を行ったが、本発明は、全てのループ回路を走査する制御に限らない。好ましくは、前回検出した位置指示器１１０の位置に近いＮ個（１＜Ｎ＜（走査信号線１４あるいは書き込み信号線１５により形成可能なループ回路の数））のループ回路を走査し、Ｎ個のループ回路の起電力を検出して座標位置の演算を行う。
【００７９】
また、本実施形態では、電源を搭載した位置指示器１１０を用いて説明したが、これに限るものではない。好ましくは、位置指示器１１０に充電機構を有し、走査信号線１４および書き込み信号線１５により形成するループ回路を用いて電磁波を送信して位置指示器１１０の充電機構を充電し、そのエネルギーを用いて位置指示器１１０から電磁波を送信させる。
【００８０】
また、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、それぞれの走査信号線１４に対して、中継基板６０のドライバ６１と中継基板７０のドライバ６１とを用いて、両側から電圧信号を印加している。これは、画素欠陥などが生じて走査信号線をリペア（切断）した場合でも、両側給電により被害を最小限にすることができるからである。しかし、本発明は、両側給電には限定されず、片側給電としても実施可能である。
【００８１】
＜千鳥配線による実施形態＞
図８はドライバを千鳥配線して片側給電を行う変形例の説明図である。変形例では、表示基板１０Ｂ上の走査信号線１４および書き込み信号線１５に対して片側のドライバ６１を接続する以外は、図２に示す実施形態と同じであるので、図２と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８２】
図８に示すように、表示基板１０Ｂ上の多数の並列な走査信号線１４は、切替基板２０Ｂと表示基板１０Ｂとを接続する中継基板６０Ｂのドライバ６１に対して１つおきに接続される。残りの走査信号線１４は、表示基板１０Ｂを挟んで中継基板６０Ｂの反対側に接続された不図示の中継基板（図１参照）のドライバに接続される。
【００８３】
表示基板１０Ｂ上の位置検出に係る走査信号線１４は、この不図示のドライバに接続されて方側給電されており、中継基板６０Ｂに接続される走査信号線１４の間隔を通って表示基板１０Ｂ上で外側へ迂回してタブに接続されている。そして、中継基板６０Ｂ１枚あたり４本の走査信号線１４が、中継配線６９Ｂを経て切替基板２０Ｂのスイッチ素子２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂにそれぞれ接続されている。
【００８４】
スイッチ素子２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂの反対側の端子は、図３の中継基板２０の場合と同様に、スイッチアレイ素子２５に接続され、切り替え可能に座標検出部８０に連絡している。しかし、中継基板６０Ｂ側では、位置検出に係る走査信号線１４へ給電しないので、図２の切替基板２０、中継基板６０、表示基板１０のような、ドライバへ切り替え接続するための戻り配線は不要である。そして、スイッチ素子２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂも切り替え接続不要な一回路ＯＮ／ＯＦＦ型である。
【００８５】
しかし、表示基板１０Ｂを挟んで反対側に配置される不図示の短絡基板（図１参照）と、不図示の短絡基板と表示基板１０Ｂとを接続する不図示の中継基板については、ドライバと短絡配線との切り替え接続を行う必要があるので、図２と同様な二回路切り替えのスイッチ素子とドライバの端子へ接続するための戻り配線が設けられる（図２、図４参照）。
【００８６】
言い換えれば、切替基板２０Ｂ上には、位置検出に係る走査信号線１４の一端を座標検出部８０側のスイッチアレイ素子（２５：図３）へ接続するかハイインピーダンス状態にするかを選択できるスイッチ素子を備え、不図示の短絡基板上には、位置検出に係る走査信号線１４の他端をドライバに接続するか短絡回路のスイッチアレイ素子（図２５：図５）に接続するかを選択できるスイッチ素子を備える。そして、この作用により、千鳥給電型の表示パネルにおいて、閉ループ回路を形成することが可能となり、電磁誘導による信号を受信する回路を形成せしめる。
【００８７】
また、変形例では、表示一体型座標検出装置は、走査信号線１４の片側にドライバ６１を具備し、その反対側にループ回路形成用スイッチング回路を具備する。位置検出に係る走査信号線１４は、片側端でドライバ６１と接続し、反対側端でループ回路形成用スイッチング回路と接続しており、片側端は切替基板２０Ｂ上でスイッチングして座標検出部８０（図３）に接続し、反対端は不図示の短絡基板上で異なる走査信号線１４と接続して位置検出に係るループ回路を形成する。この作用により、片側給電型の表示パネルにおいて、閉ループ回路を形成することが可能となり、電磁誘導による信号を受信する回路を形成せしめる。書き込み信号線１５についても同様である。
【００８８】
また、走査信号線１４と立体交差して配置された書き込み信号線（図１参照）についても走査信号線１４と同様に、千鳥配線された表示基板１０Ｂを挟んで不図示の切替基板と短絡基板とを配置して、ドライバを実装した不図示の中継基板で接続してある。
【００８９】
このように構成された変形例では、図２に示す中継基板６０と実質的に同一に形成された中継基板６０Ｂを用いて、図１に示す表示基板１０の４倍の表示セルを配置した高解像度の表示一体型位置検出装置を組み立てることができる。
【００９０】
そして、走査信号線１４および書き込み信号線１５のドライバを接続しない片端を切替基板２０Ｂへ中継するので、図２の構成に比較して、切替基板２０Ｂにおけるスイッチ素子および回路パターンが簡略化される。
【００９１】
＜比較例の表示一体型座標検出装置＞
図９は比較例の液晶表示装置の構成の説明図である。図９に示すように、比較例の液晶表示装置２００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。液晶パネル１１２は、互いに直交するよう配置された多数の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び多数の書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍを有している。これらの走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍは、液晶パネル１１２の後方基板（アクティブマトリクス基板）上に形成されており、後方基板上の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍの交点部分には、画素を駆動する薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）１１２ａが設けられている。薄膜トランジスタ素子１１２ａのゲートが走査信号線Ｇ１〜Ｇｎに接続され、薄膜トランジスタ素子１１２ａのソースが書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍに接続されている。薄膜トランジスタ素子１１２ａのドレインは、液晶表示セルを駆動する画素電極に接続されている。後方基板に対向配置した透明基板に形成された共通電極と画素電極との間には、補助容量１１２ｂが形成されている。
【００９２】
液晶表示装置２００は、走査信号に対応した駆動信号を走査信号線Ｇ１〜Ｇｎに供給するドライバと、表示データに対応した駆動信号を書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍに供給するドライバとを有している。走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍが所要のタイミングで駆動されて、液晶パネル１１２上で画像表示が行われる。
【００９３】
液晶パネル１１２は、多数の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎのうちの所定間隔を隔てて位置する２つの走査信号線Ｇｉ、Ｇｊを含むループ回路を、液晶パネル１１２のＹ方向の一端側から他端側までの所定の各部位にて順次形成する走査信号線用スイッチ回路１１９を有する。また、多数の書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍのうちの所定間隔を隔てて位置する２つの書き込み信号線Ｓｋ、Ｓｌを含むループ回路を、液晶パネル１１２のＸ方向の一端側から他端側までの所定の各部位にて順次形成する書き込み信号線用スイッチ回路１１０を有する。
【００９４】
多数の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎは、走査信号線用回路１２１に接続されており、走査信号線用スイッチ回路１１９によって形成されたループ回路は、走査信号線用回路１２１のゲート線電流検出回路に切り替え接続されて起電力を検出される。検出された起電力は、増幅回路１１７を経て座標検出回路１２３に入力される。
【００９５】
多数の書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍは、書き込み信号線用回路１２２に接続されており、書き込み信号線用スイッチ回路１１０によって形成されたループ回路は、書き込み信号線用回路１２２のソース線電流検出回路に切り替え接続されて起電力を検出される。検出された起電力は、増幅回路１１８を経て座標検出回路１２３に入力される。
【００９６】
増幅回路１１７、１１８は、それぞれ走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍを含む閉ループ回路に直列に挿入される抵抗素子（図示せず）を流れる電流を増幅する。
【００９７】
走査信号線用回路１２１は、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎに走査信号を供給するドライバを含むゲート線駆動回路を有し、ゲート線駆動回路は、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎをドライバとゲート線電流検出回路とに切り替え接続する切替回路を含む。ゲート線駆動回路とゲート線電流検出回路とは、回路構成上共有できる部分があるので、同一ＩＣ（走査信号線用回路１２１）に形成されている。
【００９８】
書き込み信号線用回路１２２は、書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍに走査信号を供給するドライバを含むソース線駆動回路を有し、ソース線駆動回路は、書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍをドライバとソース線電流検出回路とに切り替え接続する切替回路を含む。ソース線駆動回路とソース線電流検出回路とは、回路構成上共有できる部分があるので、同一ＩＣ（書き込み信号線用回路１２２）に形成されている。
【００９９】
走査信号線用スイッチ回路１１９は、液晶パネル１１２を構成する後方基板の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎの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１１９ａからなり、各トランジスタのゲートには、スイッチ素子１１９ａを開閉制御する制御信号ＧＤＥＴが入力される。
【０１００】
書き込み信号線用スイッチ回路１１０は、液晶パネル１１２を構成する後方基板の書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍの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１１０ａからなり、各トランジスタのゲートには、スイッチ素子１１０ａを開閉制御する制御信号ＳＤＥＴが入力される。
【０１０１】
液晶パネル１１２上での位置を指示する位置指示ペン１１４は、一端部から電磁波を放出して、ループ回路に誘導電流を発生させる。座標検出装置１２３は、位置指示ペン１１４から放出された電磁波によって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１１４により指示された液晶パネル１１２上での座標位置を検出する。座標検出回路１２３は、増幅回路１１７、１１８の出力Ｙｋ，Ｘｋを受け、この出力に基づいて指示された位置の座標を算出する。
【０１０２】
このような構成の液晶表示装置２００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中には、走査信号線用スイッチ回路１１９及び書き込み信号線用スイッチ回路１１０のスイッチ素子１１９ａ、１１０ａをオフ状態とし、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎと書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍとに表示のための駆動信号を供給する。
【０１０３】
一方、１フレーム期間における座標検出期間には、走査信号線用スイッチ回路１１９及び書き込み信号線用スイッチ回路１１０のスイッチ素子１１９ａ、１１０ａをオン状態として、ゲート線電流検出回路及びソース線電流検出回路によりループ回路の起電力を検出する。具体的には、座標検出期間のＸ信号検出期間には、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎを含む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信号検出期間には書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍを含むループ回路を上記のように順次形成する。
【０１０４】
そして、使用者が位置指示ペン１１４で液晶パネル１１２上のある部分を指示すると、つまりその先端を液晶パネル１１２に近接して位置させると、指示ペン１１４から放出される電磁波により、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎのループ回路及び書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍのループ回路に高周波の誘導電流が発生する。誘導電流は、ゲート線電流検出回路及びソース線電流検出回路を介して液晶パネル１１２の外部に取り出され、増幅回路１１７、１１８で増幅されて座標検出回路１２３に入力される。
【０１０５】
ここで、走査信号線Ｇ１〜Ｇｎのループ回路は、座標検出期間のＹ信号検出期間に順次走査信号線Ｇ１〜Ｇｎの配置方向に移動するよう形成され、また、書き込み信号線Ｓ１〜Ｓｍのループ回路は、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。この結果、座標検出回路１２３には、液晶パネル１１２の個々の位置における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１１４により指示された液晶パネル１１２上での位置のＹ座標及びＸ座標を算出する。
【０１０６】
＜発明との対応＞
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、表示セル１２に走査信号を供給する多数の並列な走査信号線１４を配列した表示基板１０と、一対の走査信号線１４の一端を短絡したループ回路の起電力を検知する座標検出部８０とを備える。そして、多数の並列な走査信号線１４から選択された位置検出に係る走査信号線１４を座標検出部８０に切替接続するスイッチ素子２１、２２、２３、２４を実装した切替基板２０と、切替基板２０と表示基板１０との間に配置され、多数の並列な走査信号線１４に走査信号を供給するドライバ６１を実装した中継基板６０とを備える。さらに、中継基板６０は、位置検出に係る走査信号線１４をスイッチ素子２１、２２、２３、２４に連絡する中継配線６９を有する。
【０１０７】
従って、表示セル１２を駆動する走査信号のドライバ６１を実装した中継基板６０と、スイッチ素子２１、２２、２３、２４を実装した切替基板２０とを別部材とし、中継基板６０を介して表示基板１０と切替基板２０とを接続するので、不必要な素子や部品を搭載することなく、切替基板２０有りの位置検出対応機種と切替基板２０無しの非対応機種とで中継基板６０を共用できる。
【０１０８】
また、中継基板６０における基本的な素子配置や配線配置に大きな変更を加えなくても、表示基板１０との中継接続部１６、６６や切替基板２０との切替接続部２７、６７に若干の変更を加えるだけで、表示基板１０の画素数、画素サイズ、画面の縦横比、位置検出精度と言った幅広い仕様変更に対応できる。従って、中継基板６０の開発期間と開発費用とが節約される。
【０１０９】
これにより、１種類の中継基板６０の適用範囲が増えて、中継基板６０の量産効果が期待でき、中継基板６０の品質や信頼性の向上、電気泳動表示装置１００を組み込んだ製品の外観デザインの向上、生産コストの削減、新製品開発期間の短縮等が実現する。
【０１１０】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、実質的に同一に形成された複数個の中継基板６０を用いて、表示基板１０と切替基板２０とが接続される。従って、中継基板６０の個数で表示基板１０の解像度、画素数への対応が図れる。
【０１１１】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、切替基板２０の反対側で表示基板１０に連絡し、座標検出部８０に切替接続される一対の走査信号線１４を短絡してループ回路を形成するスイッチ素子３１、３２、３３、３４を実装した短絡基板３０を備える。従って、表示基板１０に不必要なスイッチ素子を配置することなく、短絡基板３０有りの位置検出対応機種と短絡基板３０無しの非対応機種とで表示基板１０を共用できる。
【０１１２】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、中継基板６０と実質的に同一に形成されて、表示基板１０と短絡基板３０とを接続する中継基板７０を備え、位置検出に係る走査信号線１４は、中継基板７０を経由してスイッチ素子３１、３２、３３、３４に連絡している。従って、不必要な素子や部品を搭載することなく、短絡基板３０有りの位置検出対応機種と短絡基板３０無しの非対応機種とで中継基板７０を共用できる。
【０１１３】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、走査信号線１４の両端が、中継基板６０のドライバ６１と中継基板７０のドライバ６１とに接続され、中継基板６０は、中継配線６９をドライバ６１の外側に配置して、多数の並列な走査信号線１４と中継配線６９とを表示基板１０と中継基板６０との間で接続する中継接続部３７、７７を有し、位置検出に係る走査信号線１４に接続されるドライバ６１の出力を中継配線６９へ迂回させる迂回配線を表示基板１０に設けている。
【０１１４】
従って、中継基板２０上でドライバ６１の出力配線と位置検出に係る走査信号線１４を切替基板２０に連絡する配線とが立体交差しないので、安価な片面基板を利用できる。
【０１１５】
図８に示す千鳥配線の変形例では、走査信号線１４の片端が、中継基板６０のドライバ６１と中継基板７０のドライバ６１とへ交互に接続され、中継配線６９をドライバ６１の外側に配置し、位置検出に係る走査信号線１４のドライバ６１に接続されない片端を中継配線６９へ迂回させる迂回配線を表示基板１０に設けている。従って、切替基板２０および中継基板６０に、位置検出に係る走査信号線１４をドライバ６１へ切り替え接続するためのスイッチや配線パターンが不要である。
【０１１６】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、走査信号を供給する走査信号線１４が接続される切替基板２０と、書き込み信号を供給する前記書き込み信号線１５が接続される切替基板４０とを備える。そして、走査信号を供給する走査信号線１４が接続される短絡基板３０と、書き込み信号を供給する書き込み信号線１５が接続される短絡基板５０とを備える。従って、ＸＹ座標を検出可能である。
【０１１７】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、走査信号を供給する走査信号線１４を用いたループ回路の起電力を検知する座標検出部８０と、書き込み信号を供給する書き込み信号線１５を用いたループ回路の起電力を検知する座標検出部９０とを備える。そして、手持ち可能に形成されて先端部から電磁波を放出する位置指示器１１０と、座標検出部８０の出力と座標検出部９０の出力とに基づいて、表示基板１０上における位置指示器１１０の指示点の座標位置を演算する制御基板８５とを備える。従って、ＸＹ座標を検出可能である。
【０１１８】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、走査信号を供給する走査信号線１４に接続されたゲート電極と、書き込み信号を供給する書き込み信号線１５に接続されたソース電極と、表示セル１２を駆動する表示電極１を接続したドレイン電極とを有する薄膜トランジスタ素子１３を、表示セル１２ごとに配置している。
【０１１９】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、表示セル１２の表示面に配置された表示電極１と、表示面を囲む隔壁２の起立面に配置された隔壁電極と、表示面と隔壁２とで囲まれた移動空間に封入された黒色の帯電粒子３とを有する。従って、バックライト無しでも明るい表示が可能で、消費電力が低く、画素表示のメモリー性を生かした画像表示の書換えが可能である。
【０１２０】
本実施形態における中継基板６０は、切替基板２０と表示基板１０とを接続する。そして、表示基板１０上に配列された多数の並列な走査信号線１４が接続される中継接続部１６、６６と、位置検出に係る走査信号線１４を除く多数の並列な走査信号線１４が中継接続部１６、６６を介して接続される走査信号のドライバ６１と、ドライバ６１における位置検出に係る走査信号線１４に接続される端子と位置検出に係る走査信号線１４とを中継して表示基板１０から切替基板２０へ受け渡す中継配線６９とを有する。
【０１２１】
従って、１種類の中継基板６０で多種類の表示基板１０、表示基板１０を組み込んだ多品種の装置に対応できる。
【０１２２】
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、表示基板１０上に配列された多数の並列な走査信号線１４を備える。そして、多数の並列な配線から選択された位置検出に係る走査信号線１４を次々に切り替えて一対づつを起電力の座標検出部８０に接続するスイッチ素子２１、２２、２３、２４を実装した切替基板２０と、座標検出部８０に一端側を接続された一対の走査信号線１４の他端側を短絡してループ回路を形成するスイッチ素子３１、３２、３３、３４を実装した短絡基板３０とを備える。
【０１２３】
従って、不必要な素子や配線パターンを表示基板１０に配置することなく、位置検出対応機種と非対応機種とで表示基板１０を共用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の一実施形態である位置検出機能付きの電気泳動表示装置のブロック図である。
【図２】中継基板の接続状態の説明図である。
【図３】切替基板の接続状態の説明図である。
【図４】短絡基板の接続状態の説明図である。
【図５】短絡基板の回路図である。
【図６】表示セルの構成の説明図である。
【図７】座標検出動作の説明図である。
【図８】ドライバを千鳥配線して片側給電を行う変形例の説明図である。
【図９】比較例の液晶表示装置の構成の説明図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１ 表示電極
２ 隔壁
３ 帯電粒子
４ 分散液体
５ 絶縁性反射層
１０ 表示基板
１２ 表示セル
１３ 薄膜トランジスタ素子
１４、１５ 基板配線（走査信号線、書き込み信号線）
２０、４０ 切替部材（切替基板）
２１、２２、２３、２４ 切替手段（スイッチ素子）
３０、５０ 短絡部材（短絡基板）
３１、３２、３３、３４ 短絡手段（スイッチ素子）
６０、７０ 中継部材（中継基板）
６１ 発生手段（ドライバ）
６９ 中継配線
８０、９０ 座標検出部
８５ 座標検出手段（制御基板）
１００ 表示一体型位置検出装置（電気泳動表示装置）
１１０ 位置指示器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示セルに信号を供給する多数の並列な基板配線を配列した表示基板と、
一対の前記基板配線の一端を短絡したループ回路の起電力を検知する検出手段と、を備えた表示一体型位置検出装置において、
前記多数の並列な基板配線から選択された複数の基板配線のうち一対ずつを前記検出手段に切替接続する切替手段を実装した切替部材と、
前記切替部材と前記表示基板との間に配置され、前記多数の並列な基板配線に前記信号を供給する発生手段を実装した中継部材と、を備え、
前記中継部材は、前記複数の基板配線を前記切替手段に連絡する中継配線を有することを特徴とする表示一体型位置検出装置。
【請求項２】
実質的に同一に形成された複数個の前記中継部材を用いて、前記表示基板と前記切替部材とが接続されることを特徴とする請求項１記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項３】
前記切替部材の反対側で前記表示基板に連絡し、前記検出手段に切替接続される一対の前記基板配線を短絡してループ回路を形成する短絡手段を実装した短絡部材を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項４】
前記中継部材と実質的に同一に形成されて、前記表示基板と前記短絡部材とを接続する短絡中継部材を備え、
前記複数の基板配線は、前記短絡中継部材を経由して前記短絡手段に連絡していることを特徴とする請求項３記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項５】
前記基板配線の両端が、前記中継部材の前記発生手段と前記短絡中継部材の前記発生手段とに接続され、
前記中継部材は、前記中継配線を前記発生手段の外側に配置して、前記多数の並列な基板配線と前記中継配線とを前記表示基板と前記中継部材との間で接続する中継接続部を有し、
前記複数の基板配線に接続される前記発生手段の出力を前記中継配線へ迂回させる迂回配線を前記表示基板に設けたことを特徴とする請求項４記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項６】
前記基板配線の片端が、前記中継部材の前記発生手段と前記短絡中継部材の前記発生手段とへ交互に接続され、
前記中継配線を前記発生手段の外側に配置し、
前記複数の基板配線の前記発生手段に接続されない片端を前記中継配線へ迂回させる迂回配線を前記表示基板に設けたことを特徴とする請求項４記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項７】
走査信号を供給する前記基板配線が接続される走査信号線切替部材と、
書き込み信号を供給する前記基板配線が接続される書き込み信号線切替部材と、を前記切替部材として備え、
走査信号を供給する前記基板配線が接続される走査信号線短絡部材と、
書き込み信号を供給する前記基板配線が接続される書き込み信号線短絡部材と、を前記短絡部材として備えることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項８】
走査信号を供給する前記基板配線を用いたループ回路の起電力を検知する走査信号線検出手段と、
書き込み信号を供給する前記基板配線を用いたループ回路の起電力を検知する書き込み信号線検出手段と、を前記検出手段として備え、
手持ち可能に形成されて先端部から電磁波を放出する位置指示器と、
前記走査信号線検出手段の出力と前記書き込み信号線検出手段の出力とに基づいて、前記表示基板上における前記先端部の座標位置を演算する座標検出手段と、を備えることを特徴とする請求項７記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項９】
走査信号を供給する前記基板配線に接続されたゲート電極と、書き込み信号を供給する前記基板配線に接続されたソース電極と、前記表示セルを駆動する表示電極を接続したドレイン電極と、を有する薄膜トランジスタ素子を、前記表示セルごとに配置したことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項１０】
前記表示セルの表示面に配置された表示電極と、前記表示面を囲む隔壁の起立面に配置された隔壁電極と、前記表示面と前記隔壁とで囲まれた移動空間に封入された有色の帯電粒子と、を有することを特徴とする請求項９記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項１１】
切替部材と表示基板とを接続する中継部材において、
前記表示基板上に配列された多数の並列な基板配線が接続される中継接続部と、
選択された複数の基板配線を除く前記多数の並列な基板配線が前記中継接続部を介して接続される信号の発生手段と、
前記発生手段における前記複数の基板配線に接続される端子と前記複数の基板配線とを中継して前記表示基板から前記切替部材へ受け渡す中継配線と、を有することを特徴とする中継部材。
【請求項１】
表示セルに信号を供給する多数の並列な基板配線を配列した表示基板と、
一対の前記基板配線の一端を短絡したループ回路の起電力を検知する検出手段と、を備えた表示一体型位置検出装置において、
前記多数の並列な基板配線から選択された複数の基板配線のうち一対ずつを前記検出手段に切替接続する切替手段を実装した切替部材と、
前記切替部材と前記表示基板との間に配置され、前記多数の並列な基板配線に前記信号を供給する発生手段を実装した中継部材と、を備え、
前記中継部材は、前記複数の基板配線を前記切替手段に連絡する中継配線を有することを特徴とする表示一体型位置検出装置。
【請求項２】
実質的に同一に形成された複数個の前記中継部材を用いて、前記表示基板と前記切替部材とが接続されることを特徴とする請求項１記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項３】
前記切替部材の反対側で前記表示基板に連絡し、前記検出手段に切替接続される一対の前記基板配線を短絡してループ回路を形成する短絡手段を実装した短絡部材を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項４】
前記中継部材と実質的に同一に形成されて、前記表示基板と前記短絡部材とを接続する短絡中継部材を備え、
前記複数の基板配線は、前記短絡中継部材を経由して前記短絡手段に連絡していることを特徴とする請求項３記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項５】
前記基板配線の両端が、前記中継部材の前記発生手段と前記短絡中継部材の前記発生手段とに接続され、
前記中継部材は、前記中継配線を前記発生手段の外側に配置して、前記多数の並列な基板配線と前記中継配線とを前記表示基板と前記中継部材との間で接続する中継接続部を有し、
前記複数の基板配線に接続される前記発生手段の出力を前記中継配線へ迂回させる迂回配線を前記表示基板に設けたことを特徴とする請求項４記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項６】
前記基板配線の片端が、前記中継部材の前記発生手段と前記短絡中継部材の前記発生手段とへ交互に接続され、
前記中継配線を前記発生手段の外側に配置し、
前記複数の基板配線の前記発生手段に接続されない片端を前記中継配線へ迂回させる迂回配線を前記表示基板に設けたことを特徴とする請求項４記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項７】
走査信号を供給する前記基板配線が接続される走査信号線切替部材と、
書き込み信号を供給する前記基板配線が接続される書き込み信号線切替部材と、を前記切替部材として備え、
走査信号を供給する前記基板配線が接続される走査信号線短絡部材と、
書き込み信号を供給する前記基板配線が接続される書き込み信号線短絡部材と、を前記短絡部材として備えることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項８】
走査信号を供給する前記基板配線を用いたループ回路の起電力を検知する走査信号線検出手段と、
書き込み信号を供給する前記基板配線を用いたループ回路の起電力を検知する書き込み信号線検出手段と、を前記検出手段として備え、
手持ち可能に形成されて先端部から電磁波を放出する位置指示器と、
前記走査信号線検出手段の出力と前記書き込み信号線検出手段の出力とに基づいて、前記表示基板上における前記先端部の座標位置を演算する座標検出手段と、を備えることを特徴とする請求項７記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項９】
走査信号を供給する前記基板配線に接続されたゲート電極と、書き込み信号を供給する前記基板配線に接続されたソース電極と、前記表示セルを駆動する表示電極を接続したドレイン電極と、を有する薄膜トランジスタ素子を、前記表示セルごとに配置したことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項１０】
前記表示セルの表示面に配置された表示電極と、前記表示面を囲む隔壁の起立面に配置された隔壁電極と、前記表示面と前記隔壁とで囲まれた移動空間に封入された有色の帯電粒子と、を有することを特徴とする請求項９記載の表示一体型位置検出装置。
【請求項１１】
切替部材と表示基板とを接続する中継部材において、
前記表示基板上に配列された多数の並列な基板配線が接続される中継接続部と、
選択された複数の基板配線を除く前記多数の並列な基板配線が前記中継接続部を介して接続される信号の発生手段と、
前記発生手段における前記複数の基板配線に接続される端子と前記複数の基板配線とを中継して前記表示基板から前記切替部材へ受け渡す中継配線と、を有することを特徴とする中継部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１１５１４６（Ｐ２００７−１１５１４６Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０７８８８（Ｐ２００５−３０７８８８）
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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