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JP2013037537A - Display device with input function - Google Patents

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JP2013037537A
JP2013037537A JP2011173156A JP2011173156A JP2013037537A JP 2013037537 A JP2013037537 A JP 2013037537A JP 2011173156 A JP2011173156 A JP 2011173156A JP 2011173156 A JP2011173156 A JP 2011173156A JP 2013037537 A JP2013037537 A JP 2013037537A
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JP
Japan
Prior art keywords
position information
display
substrate
information pattern
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011173156A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keigo Takeda
圭吾 竹田
Kazunori Hiramatsu
和憲 平松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2011173156A priority Critical patent/JP2013037537A/en
Publication of JP2013037537A publication Critical patent/JP2013037537A/en
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  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

【課題】薄型で表示品位の高い入力機能付表示装置を提供する。
【解決手段】位置情報パターン16で反射された検出光に基づいて位置情報を取得する位置情報読取手段110と、表示領域5上の位置情報を表す位置情報パターン16を有し、位置情報読取手段110が位置情報パターン16から読み取った情報に基づいて表示を行う表示手段120と、を備えた入力機能付表示装置100に関する。表示手段120は、検出光に対する透過性を有する第1基板11と、第1基板11に対向配置される第2基板300と、第1基板11及び第2基板300間の空間を複数に区画するとともに検出光に対する透過性を有する隔壁37と、を含み、位置情報パターン16が隔壁37と第2基板300との間に設けられる。
【選択図】図2
A display device with an input function that is thin and has high display quality is provided.
A position information reading unit includes a position information reading unit that acquires position information based on detection light reflected by the position information pattern, and a position information pattern that represents position information on a display area. The display device with an input function 100 includes display means 120 that performs display based on information read from the position information pattern 16 by the 110. The display unit 120 divides a plurality of spaces between the first substrate 11 having transparency to the detection light, the second substrate 300 disposed to face the first substrate 11, and the first substrate 11 and the second substrate 300. In addition, the position information pattern 16 is provided between the partition wall 37 and the second substrate 300.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、入力機能付表示装置に関するものである。   The present invention relates to a display device with an input function.

近年、電子ペーパーと呼ばれる薄型軽量の装置形態を有する表示装置の実用化が進められている。外光を拡散的に反射する反射型表示方式により、バックライトを有する透過型液晶表示装置やELディスプレイなどの自発光型表示装置に比べ消費電力が少ないので電池の小型軽量化を図ることができ、表示装置の小型軽量化が可能である。   In recent years, a display device having a thin and lightweight device called electronic paper has been put into practical use. The reflective display system that reflects external light diffusely reduces power consumption compared to self-luminous display devices such as transmissive liquid crystal display devices and EL displays that have a backlight. The display device can be reduced in size and weight.

電子ペーパー方式の表示装置の代表として、電気泳動方式の表示装置がある。加えて、電子ペーパーにおいては、入力装置を用いて手書き文字入力ができたり、表示装置を直感的に操作できるたりすることが望ましい。電子ペーパーに適した薄型軽量の入力装置としては、電子ペーパーの表示面上に、光学的に読み取り可能な位置情報パターン層を設け、ポインタに設置した撮像部によって位置情報パターンを撮像することにより、電子ペーパーの表示面における指示位置を特定する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   A representative example of an electronic paper display device is an electrophoresis display device. In addition, in electronic paper, it is desirable to be able to input handwritten characters using an input device or to intuitively operate a display device. As a thin and lightweight input device suitable for electronic paper, an optically readable position information pattern layer is provided on the display surface of the electronic paper, and the position information pattern is imaged by an imaging unit installed on the pointer. A technique for specifying an indicated position on a display surface of electronic paper is disclosed (for example, see Patent Document 1).

この入力方式は、表示装置に位置情報パターン層を付加するだけで入力機能を付加できるので、薄型軽量の電子ペーパーに適した入力装置である。この表示装置においては、位置情報パターン画像に表示画像が混ざって撮像されることを防止するために位置情報パターン層と表示装置との間に赤外光反射層を設けるようにしている。   This input method is an input device suitable for thin and light electronic paper because an input function can be added only by adding a position information pattern layer to the display device. In this display device, an infrared light reflection layer is provided between the position information pattern layer and the display device in order to prevent the display information from being mixed with the position information pattern image.

特開2008−21168号公報JP 2008-21168 A

しかしながら、上記従来技術においては、誘電体多層膜から構成された赤外光反射層によって可視光の透過率が低下してしまい、表示装置への入射光と表示装置からの反射光が共に弱まることで特に反射型の表示装置においては表示品位が大きく低下するといった問題があった。   However, in the above prior art, the transmittance of visible light is reduced by the infrared light reflection layer composed of the dielectric multilayer film, and both the incident light to the display device and the reflected light from the display device are weakened. In particular, the reflective display device has a problem that the display quality is greatly lowered.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、薄型で表示品位の高い入力機能付表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a display device with an input function that is thin and has high display quality.

上記の課題を解決するために、本発明の入力機能付表示装置は、位置情報パターンで反射された検出光に基づいて位置情報を取得する位置情報読取手段と、表示領域上の位置情報を表す前記位置情報パターンを有し、前記位置情報読取手段が前記位置情報パターンから読み取った情報に基づいて表示を行う表示手段と、を備え、前記表示手段は、前記検出光に対する透過性を有する第1基板と、該第1基板に対向配置される第2基板と、該第1基板及び第2基板間の空間を複数に区画するとともに前記検出光に対する透過性を有する隔壁と、を含み、前記位置情報パターンが前記隔壁と前記第2基板との間に設けられることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a display device with an input function according to the present invention represents position information reading means for acquiring position information based on detection light reflected by a position information pattern, and position information on a display area. Display means having the position information pattern and performing display based on information read from the position information pattern by the position information reading means, wherein the display means has a transparency to the detection light. Including a substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a partition wall that divides a space between the first substrate and the second substrate into a plurality of portions and has a transparency to the detection light, and An information pattern is provided between the partition wall and the second substrate.

本発明の入力機能付表示装置によれば、表示に寄与しない隔壁の形成領域に位置情報パターンが形成されるので、表示品質を損なうことなく、筆跡情報を入力可能であって且つ良好な表示画像を得ることができる。また、例えば検出光として赤外光を用いたときでも赤外線反射層を表示領域上に重ねて設ける必要が無いため、赤外線反射層を設けることにより透過率の低下及び装置の厚みが増すといった不具合の発生を防止できる。したがって、表示品位を低下させることなく、装置の薄型化が可能である。   According to the display device with an input function of the present invention, since the position information pattern is formed in the partition formation region that does not contribute to display, it is possible to input handwriting information without impairing display quality, and a good display image Can be obtained. In addition, for example, even when infrared light is used as detection light, it is not necessary to provide an infrared reflection layer on the display region, so that the provision of the infrared reflection layer reduces the transmittance and increases the thickness of the device. Occurrence can be prevented. Therefore, the device can be thinned without deteriorating the display quality.

また、上記入力機能付表示装置においては、前記位置情報パターンは、前記第2基板に設けられた画素電極の一部であるのが好ましい。
この構成によれば、画素電極の一部を位置情報パターンとして用いるので、別途位置情報パターンを形成する工程や材料を不要にすることができ、装置の低コスト化を図ることができる。
In the display device with an input function, it is preferable that the position information pattern is a part of a pixel electrode provided on the second substrate.
According to this configuration, since a part of the pixel electrode is used as the position information pattern, it is possible to eliminate the process and material for forming the position information pattern separately, and to reduce the cost of the apparatus.

また、上記入力機能付表示装置においては、前記位置情報パターンは、前記第2基板に設けられた画素駆動回路部の配線の一部であるのが好ましい。
この構成によれば、画素駆動回路部の配線の一部を位置情報パターンとして用いるので、別途位置情報パターンを形成する工程や材料を不要にすることができ、装置の低コスト化を図ることができる。
In the display device with an input function, it is preferable that the position information pattern is a part of a wiring of a pixel driving circuit unit provided on the second substrate.
According to this configuration, part of the wiring of the pixel drive circuit unit is used as the position information pattern, so that a process and material for forming the position information pattern can be eliminated, and the cost of the apparatus can be reduced. it can.

また、上記入力機能付表示装置においては、前記位置情報パターンは、前記第2基板上に設けられた塗布膜であるのが好ましい。
この構成によれば、第2基板上に設けられた塗布膜により位置情報パターンが構成されるので、装置の薄型化を図ることができる。
In the display device with an input function, the position information pattern is preferably a coating film provided on the second substrate.
According to this configuration, since the position information pattern is configured by the coating film provided on the second substrate, the apparatus can be thinned.

また、上記入力機能付表示装置においては、前記表示手段が電気泳動表示装置であるのが好ましい。
この構成によれば、電気泳動表示装置から構成された表示手段を備えるので、薄くて可撓性に優れた電子ペーパーによる入力機能付きの装置を提供できる。
In the display device with an input function, the display means is preferably an electrophoretic display device.
According to this configuration, since the display unit including the electrophoretic display device is provided, it is possible to provide a device with an input function using electronic paper that is thin and excellent in flexibility.

入力機能付表示装置の全体構成を示す平面図。The top view which shows the whole structure of a display apparatus with an input function. 入力機能付表示における表示本体の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the display main body in a display with an input function. 表示本体の要部構成を示す平面図。The top view which shows the principal part structure of a display main body. 電子ペンの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of an electronic pen. (a)、(b)は位置情報パターンの変形例に係る図。(A), (b) is a figure which concerns on the modification of a positional infomation pattern. 位置情報パターンの変形例に係る構成を示す図。The figure which shows the structure which concerns on the modification of a positional infomation pattern. ハニカム構造の隔壁に係る構成を示す図。The figure which shows the structure which concerns on the partition of a honeycomb structure.

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各画面では、各部材を認識可能な大きさとするため、核部材の縮尺を適宜変更している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each screen used in the following description, the scale of the core member is appropriately changed so that each member can be recognized.

(第1実施形態)
図1は、本発明の入力機能付表示装置の全体構成を示す平面図である。図2は、入力機能付表示における表示本体の概略構成を示す断面図である。図3は、表示本体の要部構成を示す平面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of a display device with an input function according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the display main body in the display with an input function. FIG. 3 is a plan view showing the main configuration of the display main body.

図1および図2に示すように、入力機能付表示装置100は、電子ペン(位置情報読取手段)110と、表示本体(表示手段)120とを備え、表示本体120の表示面に対して電子ペン110を用いた手書き入力が可能な表示装置である。ここでは、表示本体120に電子ペン110の位置情報(時間変動における座標値)を検出する手段として後述の位置情報パターン16を用いて、表示本体120の表示面に対する電子ペン110の接点の時系列データにより手書き情報を取得して表示する。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the display device with an input function 100 includes an electronic pen (position information reading means) 110 and a display body (display means) 120, The display device is capable of handwritten input using the pen 110. Here, a time series of contact points of the electronic pen 110 with respect to the display surface of the display body 120 is used by using a position information pattern 16 described later as means for detecting the position information (coordinate values in time variation) of the electronic pen 110 on the display body 120. Handwritten information is acquired from the data and displayed.

表示本体120は、位置情報パターン16を有する表示体(表示部)10と、これを保持するハウジング9とにより構成されており、表示領域5に対して電子ペン110により手書き入力が行えるように構成されている。   The display body 120 includes a display body (display unit) 10 having the position information pattern 16 and a housing 9 that holds the display body 120, and is configured so that handwriting input can be performed with respect to the display area 5 using the electronic pen 110. Has been.

表示体10としては、記憶性表示素子である電気泳動素子32(図2)を有する電気泳動ディスプレイ(Electrophoretic Display、以下「EPD」という)を用いており、表示面に複数の画素Gをマトリクス状に配列してなる表示領域5を有している。電気泳動素子32は素子基板(第2基板)300の最表面に複数の電気泳動粒子が配列されてなる。
なお、表示体10としては電気泳動素子以外の表示デバイスを用いてもよく、例えば、液晶装置や、OLED等から適宜選択される。
上記した各種表示体は、そのシール構造や駆動ICの実装等から、額縁と呼ばれる外周スペースが必要となる。図示は省略しているが、ハウジング9内には、表示体10の無線通信部、制御部、駆動制御部等が実装されている。
As the display body 10, an electrophoretic display (Electrophoretic Display, hereinafter referred to as “EPD”) having an electrophoretic element 32 (FIG. 2) which is a memory display element is used, and a plurality of pixels G are arranged in a matrix form on the display surface. The display area 5 is arranged in an array. The electrophoretic element 32 has a plurality of electrophoretic particles arranged on the outermost surface of an element substrate (second substrate) 300.
Note that a display device other than the electrophoretic element may be used as the display body 10 and is appropriately selected from, for example, a liquid crystal device and an OLED.
The various display bodies described above require an outer peripheral space called a frame because of the seal structure and mounting of the driving IC. Although not shown, a wireless communication unit, a control unit, a drive control unit, and the like of the display body 10 are mounted in the housing 9.

本実施形態では、表示体10として電気泳動表示素子を用いることで曲がった表面にも追従可能なフレキシブルディスプレイからなる入力機能付表示装置100を提供することができる。   In this embodiment, by using an electrophoretic display element as the display body 10, it is possible to provide the display device 100 with an input function including a flexible display that can follow a curved surface.

表示領域5にはm本の走査線66およびn本のデータ線68が形成され、各々の走査線66およびデータ線68の交点位置に対応して画素Gが設けられている。各画素Gには、選択トランジスタ(図示略)、画素電極35および電気泳動素子32が設けられている。   In the display area 5, m scanning lines 66 and n data lines 68 are formed, and pixels G are provided corresponding to the intersection positions of the scanning lines 66 and the data lines 68. Each pixel G is provided with a selection transistor (not shown), a pixel electrode 35 and an electrophoretic element 32.

選択トランジスタは、例えばNMOS(Negative Metal Oxide
Semiconductor)−TFT(Thin Film Transistor)からなる画素スイッチング素子である。選択トランジスタのゲート端子は走査線66に接続され、ソース端子はデータ線68に接続され、ドレイン端子は画素電極35に接続されている。
The selection transistor is, for example, NMOS (Negative Metal Oxide).
This is a pixel switching element made up of a semiconductor (TFT) -TFT (Thin Film Transistor). The selection transistor has a gate terminal connected to the scanning line 66, a source terminal connected to the data line 68, and a drain terminal connected to the pixel electrode 35.

表示領域5の周辺領域には、表示領域5から延出された複数の走査線66がシフトレジスタ61のパラレル出力に繋がっており、シフトレジスタ61のシリアル入力となる接続配線66aと、接続端子6,7,8とが形成されている。接続端子6は、接続配線66aを入力として表示領域5の全ての走査線66にシリアルパラレル変換接続されている。接続端子8は、接続配線66bをシリアル入力とするシフトレジスタ62を介して表示領域5の全てのデータ線68と接続されている。接続端子7は、複数の画素Gに対して共通の電位を有する共通電極13と接続されている。これら接続端子6,7,8はコントローラーに接続されている。コントローラーは、電子ペン110からの入力信号に基づいて、表示領域5への画像表示動作を制御する。具体的には、各接続端子6〜8を介して走査線66およびデータ線68に所定の電位を入力し、表示領域5に所定の画像を表示する。   In the peripheral area of the display area 5, a plurality of scanning lines 66 extending from the display area 5 are connected to the parallel output of the shift register 61, the connection wiring 66 a serving as the serial input of the shift register 61, and the connection terminal 6. , 7 and 8 are formed. The connection terminal 6 is connected to all the scanning lines 66 in the display area 5 by serial-parallel conversion connection using the connection wiring 66a as an input. The connection terminal 8 is connected to all the data lines 68 in the display area 5 through the shift register 62 using the connection wiring 66b as a serial input. The connection terminal 7 is connected to a common electrode 13 having a common potential for the plurality of pixels G. These connection terminals 6, 7, and 8 are connected to the controller. The controller controls an image display operation on the display area 5 based on an input signal from the electronic pen 110. Specifically, a predetermined potential is input to the scanning line 66 and the data line 68 via the connection terminals 6 to 8, and a predetermined image is displayed in the display area 5.

素子基板300はガラスやプラスチック等からなる基材30を有し、基材30の電気泳動素子32側には走査線66、データ線68、選択トランジスタなどが形成された回路層34が設けられている。また、回路層34上には複数の画素電極35が配列形成されている。画素電極35は、銀、アルミ、銅、クロム等の金属材料から構成されるものであり、電気泳動素子32に電圧を印加する電極である。   The element substrate 300 includes a base material 30 made of glass, plastic, or the like, and a circuit layer 34 on which scanning lines 66, data lines 68, selection transistors, and the like are formed is provided on the electrophoretic element 32 side of the base material 30. Yes. A plurality of pixel electrodes 35 are arranged on the circuit layer 34. The pixel electrode 35 is made of a metal material such as silver, aluminum, copper, or chromium, and is an electrode that applies a voltage to the electrophoretic element 32.

対向基板(第1基板)11は、表示領域5に対応する大きさを有しており、素子基板300との間に電気泳動素子32を挟持している。対向基板11は、PET等の可撓性材料を用いて形成された透明な樹脂フィルム12と、樹脂フィルム12の一面側に形成された共通電極13とを含む。   The counter substrate (first substrate) 11 has a size corresponding to the display area 5, and sandwiches the electrophoretic element 32 between the element substrate 300. The counter substrate 11 includes a transparent resin film 12 formed using a flexible material such as PET, and a common electrode 13 formed on one surface side of the resin film 12.

共通電極13は、複数の画素電極35とともに電気泳動素子32に電圧を印加する電極であって、Al(アルミ)、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、Ni(ニッケル)、Cr(クロム)、Mo(モリブデン)などの金属やそれら合金及び導電性塗料等から形成される。   The common electrode 13 is an electrode for applying a voltage to the electrophoretic element 32 together with the plurality of pixel electrodes 35, and includes Al (aluminum), Ag (silver), Au (gold), Cu (copper), Ni (nickel), It is formed from metals such as Cr (chromium) and Mo (molybdenum), alloys thereof, and conductive paints.

図2、3に示すように素子基板300と対向基板11との間の空間が隔壁37によって複数のセルCに分割され、各セルCの各々に電気泳動粒子としての白色粒子27及び黒色粒子26が分散液中に分散されてなる電気泳動分散液が充填されている。なお、各セルCに白色粒子27及び黒色粒子26を含むマイクロカプセルを配置するようにしても構わない。また、本説明では白、黒の2粒子の例を示したが、電気泳動粒子の色を増やし、フルカラー表示を行う構成であっても構わない。   As shown in FIGS. 2 and 3, the space between the element substrate 300 and the counter substrate 11 is divided into a plurality of cells C by the partition walls 37, and white particles 27 and black particles 26 as electrophoretic particles are provided in each cell C. Is filled with an electrophoretic dispersion liquid dispersed in the dispersion liquid. Note that microcapsules including the white particles 27 and the black particles 26 may be arranged in each cell C. Further, in this description, an example of two particles of white and black is shown. However, the configuration may be such that full color display is performed by increasing the color of electrophoretic particles.

図3に示すように隔壁37は、1つのセルC内に4つの画素Gを含むように基板300、11間の空間を分割している。また、隔壁37の高さ及び幅は数十μmから数百μmであり、セルCのピッチは数百μmから数mm程度に設定されている。なお、隔壁37と画素Gとの大小関係、及び相対位置は本実施形態に限定されることは無く、所定の周期性を保っていれば他の形態であっても構わない。   As shown in FIG. 3, the partition 37 divides the space between the substrates 300 and 11 so as to include four pixels G in one cell C. The height and width of the partition walls 37 are several tens of μm to several hundreds of μm, and the pitch of the cells C is set to about several hundreds of μm to several mm. The magnitude relationship and relative position between the partition wall 37 and the pixel G are not limited to this embodiment, and other forms may be used as long as a predetermined periodicity is maintained.

図2に示したように隔壁37の下面には、画素電極35の一部が張り出すことで形成された張出部36が設けられた領域と、張出部36が設けられない領域とがある。上述のように画素電極35は銀、アルミ、銅、クロム等の金属材料から構成されることから、張出部36の表面は光学的に反射性あるいは散乱性を有している。一方、画素電極35が形成されていない領域は下地層であって光吸収性を有する回路層34から構成される。   As shown in FIG. 2, on the lower surface of the partition wall 37, there are a region where a protruding portion 36 formed by partly protruding the pixel electrode 35 and a region where the protruding portion 36 is not provided. is there. As described above, since the pixel electrode 35 is made of a metal material such as silver, aluminum, copper, or chromium, the surface of the protruding portion 36 is optically reflective or scattering. On the other hand, the region where the pixel electrode 35 is not formed is a base layer and is composed of a circuit layer 34 having light absorption.

隔壁37は、後述する電子ペン110から照射される検査光を透過させるようになっている。隔壁37を透過した検査光は、画素電極35の形成領域においては底面に形成された張出部36で反射され、画素電極35の非形成領域では回路層34で吸収される。したがって、電子ペン110は、張出部36で反射された光を再度受光することで張出部36の有無を判別可能となっている。なお、電子ペン110が受光する光としては、隔壁37側面で全反射されることで電子ペン110側に戻るものも含まれる。   The partition wall 37 is configured to transmit inspection light emitted from the electronic pen 110 described later. The inspection light transmitted through the partition wall 37 is reflected by the overhang portion 36 formed on the bottom surface in the region where the pixel electrode 35 is formed, and is absorbed by the circuit layer 34 in the region where the pixel electrode 35 is not formed. Therefore, the electronic pen 110 can determine the presence or absence of the overhanging portion 36 by receiving the light reflected by the overhanging portion 36 again. Note that the light received by the electronic pen 110 includes light that returns to the electronic pen 110 side by being totally reflected by the side surface of the partition wall 37.

本実施形態においては、位置情報パターン16として、隔壁37の下面に張出部36が重なる場所を符号「1」とし、無い場所を符号「0」と示すことで、隔壁37の交差点を基準として上、右、下、左にそれぞれ4ビットの符号を設定することで各交差点に計16値を割り付けできるようになっている。図3に示されるように隔壁37の交差点に割り付けられる位置情報パターン16の符号の一例として、張出部36が4aの位置のみに存在する場合は符号が「1000」で示され、張出部36が4bの位置のみに存在する場合は符号が「0100」で示され、張出部36が4cの位置のみに存在する場合は符号が「0010」で示され、張出部36が4dの位置のみに存在する場合は符号が「0001」で示される。   In the present embodiment, as the position information pattern 16, the location where the overhanging portion 36 overlaps the lower surface of the partition wall 37 is denoted by “1”, and the location where there is no location is denoted by “0”. A total of 16 values can be assigned to each intersection by setting 4-bit codes on the top, right, bottom, and left. As an example of the code of the position information pattern 16 assigned to the intersection of the partition walls 37 as shown in FIG. 3, when the overhang 36 exists only at the position 4a, the code is indicated by “1000”. When 36 exists only at the position of 4b, the code | symbol is shown by "0100", when the overhang | projection part 36 exists only at the position of 4c, a code | symbol is shown by "0010", and the overhang | projection part 36 is 4d. If it exists only at the position, the code is indicated by “0001”.

また、上記隔壁37を構成する材料としては、光透過性を有するものであって、例えばポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ポリウレタン、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ゼラチン等の樹脂;ポリメタクリル酸メチル、ノボラック樹脂、ポリスチレン等をベースとした樹脂材料が挙げられる。隔壁37はフォトリソ技術を用いることで所望の形状にパターニングされている。   Further, the material constituting the partition wall 37 is light transmissive, for example, polyurethane, polyurea, polyurea-polyurethane, urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, polyamide, polyester, polysulfonamide, Examples thereof include resins such as polycarbonate, polysulfinate, epoxy resin, polyacrylate ester, polymethacrylate ester, polyvinyl acetate, and gelatin; resin materials based on polymethyl methacrylate, novolac resin, polystyrene, and the like. The partition wall 37 is patterned into a desired shape by using a photolithography technique.

隔壁パターンのレジスト材料としては、ポリアクリレート、ポリビニル化合物、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ化合物、ポリアミド、ポリイミド、ノボラック系樹脂、フルオレン系樹脂などのバインダー樹脂、多官能アクリレート、多官能メタクリレートなどのラジカル重合性化合物、光重合開始剤などからなる樹脂組成物およびこれらの混合物を用いることができる。   The resist material for the partition pattern includes polyacrylate, polyvinyl compound, polyurethane, polyester, epoxy compound, polyamide, polyimide, novolac resin, fluorene resin and other binder resins, polyfunctional acrylate, polyfunctional methacrylate and other radical polymerizable compounds. , A resin composition comprising a photopolymerization initiator and the like, and a mixture thereof can be used.

図4は電子ペン110の概略構成を示す図である。図4に示すように、電子ペン110は、細棒状のペン型ケース41の内部にコリメータレンズ42、発光素子43、撮像素子44、電子回路部品45、電池46等を含んで構成されている。発光素子43としては、発光ダイオード(LED)あるいはレーザーダイオード(半導体レーザー)が適する。撮像素子44としては、位置情報パターンの微小単位領域の部分パターンを撮像して記録することのできるCCDカメラあるいはCMOSセンサーが用いられる。これら半導体センサーの光感度は600nm付近にピークがあり、表示画像の影響を抑えるために赤外領域の発光素子を使用してもよい。この場合は、赤外光線を透過して可視光線を遮光する赤外線透過フィルタをコリメータレンズ42とともに配置する。つまり、発光素子として赤外光を発光するものを使用し、フィルタは赤外光透過フィルタを使用することにより、位置情報パターン16以外の背景光(表示画像)を除去することができる。その結果、表示体10における表示領域5上での電子ペン110による正確な位置情報を得ることができる。
また、焦電効果によって赤外線を含む光を検出する焦電素子を使用しても良い。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the electronic pen 110. As shown in FIG. 4, the electronic pen 110 is configured to include a collimator lens 42, a light emitting element 43, an imaging element 44, an electronic circuit component 45, a battery 46, and the like inside a thin rod-shaped pen case 41. As the light emitting element 43, a light emitting diode (LED) or a laser diode (semiconductor laser) is suitable. As the image pickup device 44, a CCD camera or a CMOS sensor capable of picking up and recording a partial pattern of a minute unit region of the position information pattern is used. The light sensitivity of these semiconductor sensors has a peak in the vicinity of 600 nm, and a light emitting element in the infrared region may be used to suppress the influence of the display image. In this case, an infrared transmission filter that transmits infrared light and blocks visible light is disposed together with the collimator lens 42. That is, by using an element that emits infrared light as the light emitting element and using an infrared light transmission filter, background light (display image) other than the position information pattern 16 can be removed. As a result, accurate position information with the electronic pen 110 on the display area 5 in the display body 10 can be obtained.
A pyroelectric element that detects light including infrared rays by the pyroelectric effect may be used.

電子回路部品45は、発光、撮像および検出演算処理を実行するCPUなどの画像処理手段、検出データを本体に送信する無線回路等を備える。電子ペン110の電源は、ペン型ケース41内に取り付けられる電池46から供給されるようになっている。発光素子43は、常に点灯させておく必要はなく、電子ペンの走査スピードや撮像素子による撮像タイミングなどから、表示体10の表示領域5に向けてパルス的に照明し、表示体10の照明(背景輝度)に応じて発光時間や消費電力を制御する。ここで、前回の照明時における撮像素子44によって得た情報を次回の照明時にフィードバックすれば、さらにSN比を改善させることができる。   The electronic circuit component 45 includes image processing means such as a CPU that performs light emission, imaging, and detection calculation processing, a wireless circuit that transmits detection data to the main body, and the like. The power of the electronic pen 110 is supplied from a battery 46 attached in the pen type case 41. The light emitting element 43 does not always have to be lit, and the display element 10 is illuminated in a pulsed manner toward the display region 5 from the scanning speed of the electronic pen or the imaging timing of the imaging element. The light emission time and power consumption are controlled according to (background luminance). Here, if the information obtained by the imaging device 44 at the previous illumination is fed back at the next illumination, the SN ratio can be further improved.

上記電子ペン110は、上記位置情報パターン16をペン先に設けられた撮像素子44によって撮像し、この撮像した画像と、予め作成された、各分割空間の表示領域における位置と各分割空間に割り付けられた符号列との対応関係を示す対応テーブルとに基づいて、撮像した画像に含まれる分割空間の表示領域における位置を検出することができる。M平面のサイズを大きく(座標を多く)するために、これら隣り合う4ビット符号を更にいくつかのウインドウ(例えば4×4符号)でくくり、その数値が全領域で唯一となるようにウインドウを配置すればよい。ウインドウのサイズは撮像素子44の1回で取り込める範囲、ペン先を走査するスピード、隔壁37の交差点のピッチ等から総合的に決定される。なお、M平面の符号から表示体10の座標をデコードする方法は、例えば、特開2006−277492号公報や特開2006−127081号公報を例示することができ、本実施形態ではその手段には言及しない。   The electronic pen 110 captures the position information pattern 16 with the image pickup device 44 provided at the pen tip, assigns the captured image, the position in the display area of each divided space, and each divided space created in advance. The position in the display area of the divided space included in the captured image can be detected based on the correspondence table indicating the correspondence relationship with the code string. In order to increase the size of the M-plane (more coordinates), these adjacent 4-bit codes are further combined with several windows (for example, 4 × 4 codes), and the windows are set so that the numerical values are unique in all regions. What is necessary is just to arrange. The size of the window is comprehensively determined from the range that can be captured once by the image sensor 44, the scanning speed of the pen tip, the pitch of the intersection of the partition walls 37, and the like. In addition, the method of decoding the coordinate of the display body 10 from the code | symbol of M plane can illustrate a Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-277492 and Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-127081, for example, In this embodiment, as the means Do not mention.

このような構成に基づき、本実施形態では、電子ペン110のペン先に設けられた撮像素子44にて検出された部分パターンから表示領域5上の位置が特定され、ペン先の軌跡を筆跡として表示領域5に入力する。つまり、電子ペン110の時系列座標データ(ストロークデータ)が筆跡データとなる。   Based on such a configuration, in the present embodiment, the position on the display area 5 is specified from the partial pattern detected by the imaging device 44 provided at the pen tip of the electronic pen 110, and the locus of the pen tip is used as the handwriting. Input to the display area 5. That is, the time-series coordinate data (stroke data) of the electronic pen 110 becomes handwriting data.

続いて、本実施形態の入力機能付表示装置100の動作について説明する。なお、本説明では、電子ペン110を用いて表示本体120に手書き入力を行う動作を中心に説明する。   Next, the operation of the display device with an input function 100 according to the present embodiment will be described. Note that in this description, the operation of performing handwriting input on the display main body 120 using the electronic pen 110 will be mainly described.

ユーザーが把持した電子ペン110を表示領域5上で移動すると、電子ペン110の先端に設けられた発光素子43から光が表示領域5に対して照射される。このとき、発光素子43から照射された光は表示領域5上に設けられた位置情報パターン16で反射されて電子ペン110の撮像素子44により撮像される。   When the electronic pen 110 held by the user is moved on the display area 5, light is emitted from the light emitting element 43 provided at the tip of the electronic pen 110 to the display area 5. At this time, the light emitted from the light emitting element 43 is reflected by the position information pattern 16 provided on the display area 5 and imaged by the imaging element 44 of the electronic pen 110.

具体的に、発光素子43からの照明光は、隔壁37を透過して画素電極35の形成領域においては底面に形成された張出部36で反射され、画素電極35の非形成領域においては回路層34で吸収される。したがって、電子ペン110は、位置情報パターン16を構成する張出部36で反射された光を受光することで、現在のペン先が表示領域5における、どの位置に配置されているかを検出できる。そして、撮像素子44は、電子回路部品45の無線回路を介して検出結果を対応する表示本体120側に対して送信する。このとき、表示本体120は位置座標情報を取得し、該位置情報に基づいて筆跡情報を表示領域5に表示させる。   Specifically, the illumination light from the light emitting element 43 passes through the partition wall 37 and is reflected by the overhang portion 36 formed on the bottom surface in the formation region of the pixel electrode 35, and in the non-formation region of the pixel electrode 35. Absorbed by layer 34. Therefore, the electronic pen 110 can detect where the current pen tip is arranged in the display area 5 by receiving the light reflected by the overhanging portion 36 constituting the position information pattern 16. Then, the imaging device 44 transmits the detection result to the corresponding display main body 120 side via the wireless circuit of the electronic circuit component 45. At this time, the display main body 120 acquires the position coordinate information, and displays handwriting information on the display area 5 based on the position information.

具体的に、表示本体120は、取得した位置座標情報に対応する画素電極35及び共通電極13間に印加する電圧を制御し、電気泳動粒子(白色粒子27及び黒色粒子26)を移動させることで、ユーザーが電子ペン110を用いて入力した手書きによる筆跡を表示領域5上に表示することができる。   Specifically, the display main body 120 controls the voltage applied between the pixel electrode 35 and the common electrode 13 corresponding to the acquired position coordinate information, and moves the electrophoretic particles (white particles 27 and black particles 26). The handwritten handwriting input by the user using the electronic pen 110 can be displayed on the display area 5.

このように本実施形態では、無線方式により表示本体120側に電子ペン110による入力情報を出力できるので、電子ペン110と表示本体120とを配線で接続する必要が無い。よって、表示本体120に手書き入力を行う際に配線が絡まるといった不具合の発生が防止され、高い操作性を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the input information from the electronic pen 110 can be output to the display main body 120 side by a wireless method, and therefore it is not necessary to connect the electronic pen 110 and the display main body 120 by wiring. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems such as tangling of wiring when handwritten input is performed on the display main body 120, and high operability can be obtained.

以上述べたように、本実施形態に係る入力機能付表示装置100によれば、表示に寄与しない隔壁37の形成領域に位置情報パターン16が形成されるので、表示品質を損なうことなく、筆跡情報を入力可能であって且つ良好な表示画像を得ることができる。また、例えば検出光として赤外光を用いたときでも赤外線反射層を表示領域5に重ねて設ける必要が無いため、赤外線反射層を設けることにより透過率の低下及び表示本体120の厚みが増すといった不具合の発生を防止できる。したがって、表示品位を低下させることなく、表示本体120の薄型化することができる。   As described above, according to the display device with an input function 100 according to the present embodiment, since the position information pattern 16 is formed in the formation region of the partition wall 37 that does not contribute to display, the handwriting information is not impaired without impairing the display quality. Can be input and a good display image can be obtained. In addition, for example, even when infrared light is used as detection light, it is not necessary to provide an infrared reflection layer overlapping the display region 5, and thus providing the infrared reflection layer reduces the transmittance and increases the thickness of the display body 120. The occurrence of defects can be prevented. Therefore, the display main body 120 can be reduced in thickness without degrading the display quality.

また、位置情報パターン16が画素電極35の一部から構成されるので、各画素Gと位置情報パターン16との位置を精度良く合わせることができる。また、製造工程の面からは、画素電極35の製造時に位置情報パターン16も形成できるので、位置情報パターン16を設けることによるコスト増加を抑えることができる。   Further, since the position information pattern 16 is constituted by a part of the pixel electrode 35, the positions of the respective pixels G and the position information pattern 16 can be accurately aligned. Further, from the viewpoint of the manufacturing process, since the position information pattern 16 can also be formed when the pixel electrode 35 is manufactured, an increase in cost due to the provision of the position information pattern 16 can be suppressed.

なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、位置情報パターン16を画素電極35の一部である張出部36によって構成する場合について説明したが、画素電極35とは分離した独立のパターンであっても構わない。例えば、図5に示すように駆動回路のTFT層を含む回路層34に設けられた金属配線34aの一部を位置情報パターン16として同時に形成しても構わない。また、金属以外の材料を隔壁37の下面に選択的に塗布することで光学的に識別可能な位置情報パターン16を形成しても良い。この場合、位置情報パターン16と周辺の地部とは、撮像素子44の感度波長範囲で光学的に識別されることが必要であり、反射(あるいは散乱)と吸収、あるいは、吸収と反射(あるいは散乱)の組み合わせを満たす必要がある。なお、可視光の場合、反射は白、吸収は黒を意味する。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can change suitably. For example, in the above-described embodiment, the case where the position information pattern 16 is configured by the overhang portion 36 that is a part of the pixel electrode 35 has been described, but an independent pattern separated from the pixel electrode 35 may be used. For example, as shown in FIG. 5, a part of the metal wiring 34 a provided in the circuit layer 34 including the TFT layer of the driving circuit may be simultaneously formed as the position information pattern 16. Alternatively, the position information pattern 16 that can be optically identified may be formed by selectively applying a material other than metal to the lower surface of the partition wall 37. In this case, the positional information pattern 16 and the surrounding ground portion need to be optically identified within the sensitivity wavelength range of the image sensor 44, and reflection (or scattering) and absorption, or absorption and reflection (or (Scattering) combination must be satisfied. In the case of visible light, reflection means white and absorption means black.

また、上記実施形態では、位置情報パターン16を隔壁37の下面側に設けた張出部36で構成する場合を例に説明したが、図6に示すように格子状の隔壁37の下面に円形の位置情報パターン16を形成するようにしても構わない。隔壁37の格子の交差部で、位置情報パターン16が見える場所が符号「1」で、無い場所が符号「0」を表す。この場合は1ビットの位置情報パターン16であるため、電子ペン110はこれら符号を10×10個以上のウインドウとして座標情報を得ることができる。   In the above embodiment, the case where the position information pattern 16 is configured by the overhanging portion 36 provided on the lower surface side of the partition wall 37 has been described as an example. However, as shown in FIG. The position information pattern 16 may be formed. A location where the position information pattern 16 can be seen at the intersection of the grids of the partition walls 37 is denoted by “1”, and a location where the position information pattern 16 is not denoted by “0”. In this case, since the position information pattern 16 is 1 bit, the electronic pen 110 can obtain coordinate information using these codes as 10 × 10 or more windows.

また、隔壁37としては上述の実施形態に係る格子形状のもののみならず、ハニカム構造のものを採用しても構わない。図7は、ハニカム構造の隔壁37の下面に円形の位置情報パターン16を形成した場合を示す。隔壁37の六角形の各頂点の下面に位置情報パターン16がある場所が符号「1」を表し、無い場所が符号「0」を表す。このように、隔壁37の形状は格子に限定されず、ハニカム、三角形、円形等のいずれであっても構わない。   Further, as the partition wall 37, not only the lattice shape according to the above-described embodiment but also a honeycomb structure may be adopted. FIG. 7 shows a case where a circular position information pattern 16 is formed on the lower surface of the partition wall 37 having a honeycomb structure. A location where the position information pattern 16 is present on the lower surface of each vertex of the hexagon of the partition wall 37 represents the code “1”, and a location where there is no position represents the code “0”. Thus, the shape of the partition walls 37 is not limited to the lattice, and may be any of honeycomb, triangle, circle, and the like.

また、位置情報パターン16を形成する場所は、必ずしも隔壁37の頂点や交差点に設定する必要はなく、撮像素子44が識別可能であって、符号の位置を特定できる周期性を有していれば良い。また、上記実施形態では、位置情報パターン16を構成する張出部36が検査光を吸収し、張出部36が形成されない画素電極35の非形成領域においては検査光を吸収することで位置情報パターン16の有無を識別する場合を例に説明したが、位置情報パターン16側で検査光を吸収し、画素電極35の非形成領域において検査光を反射することで位置情報パターン16の有無を電子ペン110側で判別する構成であっても構わない。   In addition, the position where the position information pattern 16 is formed does not necessarily need to be set at the apex or intersection of the partition wall 37, as long as the imaging element 44 can be identified and has a periodicity that can identify the position of the code. good. Further, in the above-described embodiment, the overhang portion 36 constituting the position information pattern 16 absorbs the inspection light, and the position information is absorbed in the non-formation region of the pixel electrode 35 where the overhang portion 36 is not formed. Although the case where the presence or absence of the pattern 16 is identified has been described as an example, the presence or absence of the position information pattern 16 is detected by absorbing the inspection light on the position information pattern 16 side and reflecting the inspection light in the area where the pixel electrode 35 is not formed. The configuration may be such that the determination is made on the pen 110 side.

5…表示領域、11…対向基板(第1基板)、16…位置情報パターン、32…電気泳動素子、34a…金属配線、35…画素電極、36…張出部(画素電極の一部)、37…隔壁、100…入力機能付表示装置、110…電子ペン(位置情報読取手段)、120…表示本体(表示手段)、300…素子基板(第2基板) 5 ... display region, 11 ... counter substrate (first substrate), 16 ... position information pattern, 32 ... electrophoretic element, 34a ... metal wiring, 35 ... pixel electrode, 36 ... overhang (part of pixel electrode), 37 ... partition wall, 100 ... display device with input function, 110 ... electronic pen (position information reading means), 120 ... display body (display means), 300 ... element substrate (second substrate)

Claims (5)

位置情報パターンで反射された検出光に基づいて位置情報を取得する位置情報読取手段と、
表示領域上の位置情報を表す前記位置情報パターンを有し、前記位置情報読取手段が前記位置情報パターンから読み取った情報に基づいて表示を行う表示手段と、を備え、
前記表示手段は、前記検出光に対する透過性を有する第1基板と、該第1基板に対向配置される第2基板と、該第1基板及び第2基板間の空間を複数に区画するとともに前記検出光に対する透過性を有する隔壁と、を含み、
前記位置情報パターンが前記隔壁と前記第2基板との間に設けられることを特徴とする入力機能付表示装置。
Position information reading means for acquiring position information based on detection light reflected by the position information pattern;
A display unit having the position information pattern representing position information on a display area, and performing display based on information read from the position information pattern by the position information reading unit;
The display means divides a plurality of spaces between the first substrate and the second substrate, a first substrate having transparency to the detection light, a second substrate disposed to face the first substrate, and a space between the first substrate and the second substrate. A partition wall having transparency to the detection light,
The display device with an input function, wherein the position information pattern is provided between the partition wall and the second substrate.
前記位置情報パターンは、前記第2基板に設けられた画素電極の一部であることを特徴とする請求項1に記載の入力機能付表示装置。   The display device with an input function according to claim 1, wherein the position information pattern is a part of a pixel electrode provided on the second substrate. 前記位置情報パターンは、前記第2基板に設けられた画素駆動回路部の配線の一部であることを特徴とする請求項1に記載の入力機能付表示装置。   2. The display device with an input function according to claim 1, wherein the position information pattern is a part of a wiring of a pixel drive circuit unit provided on the second substrate. 前記位置情報パターンは、前記第2基板上に設けられた塗布膜であることを特徴とする請求項1に記載の入力機能付表示装置。   The display device with an input function according to claim 1, wherein the position information pattern is a coating film provided on the second substrate. 前記表示手段が電気泳動表示装置であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。   The display device with an input function according to claim 1, wherein the display unit is an electrophoretic display device.
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