特許 5796091 情報表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5796091

(24)【登録日】2015年8月21日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】情報表示装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/042 20060101AFI20151001BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/042 421

   H05B33/14 A

【請求項の数】4

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2013-557250(P2013-557250)

(86)(22)【出願日】2012年11月22日

(86)【国際出願番号】JP2012007520

(87)【国際公開番号】WO2013118214

(87)【国際公開日】20130815

【審査請求日】2014年5月29日

(31)【優先権主張番号】特願2012-24702(P2012-24702)

(32)【優先日】2012年2月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】514188173

【氏名又は名称】株式会社ＪＯＬＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100189430

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 修一

(74)【代理人】

【識別番号】100190805

【弁理士】

【氏名又は名称】傍島 正朗

(72)【発明者】

【氏名】高原 博司

【審査官】 山崎 慎一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２１５６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１６１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３０７４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０２６７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０８２７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０３７３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０２６９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−１３７６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０４４９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０１０４４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２６９５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５６１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１２１４１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−３０９０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５１１７６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０４２

Ｈ０５Ｂ ３３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＥＬ素子による画素がマトリックス状に配置された表示領域と、前記画素に映像信号を供給するソース信号線と、前記画素の発光の選択／非選択を制御する信号を供給するゲート信号線とを備えた表示パネルを有し、
前記表示パネルは入射光を偏光させる偏光板を有し、かつ表示パネルは入射光の方向を変化させる特性を有する座標検出マークを備え、
前記座標検出マークは画素に形成される
情報表示装置。

【請求項2】

前記表示パネルの座標検出マークを検出する電子ペンをさらに備え、
電子ペンは、前記座標検出マークを検出するための光を放射する光発生手段と、前記座標検出マークを含む所定範囲の画像を取り込む画像取得手段とを備え、
画素に形成された座標検出マークの個数、間隔または位置は座標を示す
請求項１に記載の情報表示装置。

【請求項3】

前記表示パネルは、赤色の画素、緑色の画素および青色の画素を有し、
前記座標検出マークは前記赤色の画素および前記青色の画素に形成され、かつ前記緑色の画素に形成されない、または、前記座標検出マークは前記青色の画素に形成され、かつ赤色の画素および緑色の画素には形成されない
請求項１または２に記載の情報表示装置。

【請求項4】

前記表示パネルは、さらに、入射光の方向を変化させる特性を有し前記座標検出マークとは異なる形状および位置の位置あわせマークを備える
請求項１に記載の情報表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発光材料として有機材料を用いたエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）素子がマトリックス状に配置されたＥＬ表示装置などの表示装置において、表示領域に座標検出マーカーを形成し、この座標検出マーカーを入力ペンなどで読み取る情報表示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

紙などの印刷媒体上に、符号化した座標情報を含む２次元コードを配置することによって、その印刷媒体上に形成された画像情報の位置を特定する技術が知られている。

【0003】

座標を入力するための技術としては、抵抗圧式または静電容量式または電磁誘導式などの方式によってタブレット上の座標を入力ペンとしてのスタイラスペンなどで入力するものなどがある。抵抗圧式、静電容量式、電磁誘導式などによるタブレットを備えた装置の場合は、タブレットと液晶ディスプレイなどの表示手段とが組合せて用いられることが多く、タブレット上の座標指示範囲と表示手段の表示画面とが対応づけられ、タブレット上でスタイラスペンを移動させると、それに応じて表示画面上でカーソルが移動するように構成されている。

【0004】

なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、２が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−０８５６７９号公報

【特許文献2】特開平０７−１７３０４号公報

【発明の概要】

【0006】

本開示は、ＥＬ素子による画素がマトリックス状に配置された表示領域と、前記画素に映像信号を供給するソース信号線と、前記画素の発光の選択／非選択を制御する信号を供給するゲート信号線とを備えた表示パネルを有し、前記表示パネルは入射光を偏光させる偏光板を有し、かつ表示パネルは入射光の方向を変化させる特性を有する座標検出マークを備え、前記座標検出マークは画素に形成される。

【0007】

この構成により、電子ペンを用いても、座標検出マークを通過した光あるいは反射した光を画像取得手段で検出することにより、座標位置を容易に特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素の概略構成と駆動回路の一例を示す構成図である。

【図2A】一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素の初期動作の説明図である。

【図2B】一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素のリセット動作の説明図である。

【図2C】一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素のプログラム動作の説明図である。

【図2D】一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素の発光動作の説明図である。

【図3】一実施の形態におけるＥＬ表示装置のＥＬ表示パネルの一例を示す断面図である。

【図4】一実施の形態におけるＥＬ表示装置のＥＬ表示パネルの他の例を示す断面図である。

【図5】一実施の形態におけるＥＬ表示装置を用いた情報表示装置の一例を示す説明図である。

【図6】一実施の形態におけるＥＬ表示装置を用いた情報表示装置の一例を示す説明図である。

【図7】一実施の形態における電子ペンとタブレット端末の基本構成を示す模式図である。

【図8】情報読み取り例を説明する説明図である。

【図9】電子ペンによる入力の説明図である。

【図10】ＬＥＤおよびＣＣＤの制御方法の説明図である。

【図11】一実施の形態におけるＥＬ表示装置を用いた情報表示装置の他の例を示す説明図である。

【図12】ＬＥＤの基板などへの取り付け状態と、ＬＥＤの点灯制御の状態を示す説明図である。

【図13】ＬＥＤの基板などへの取り付け状態と、ＬＥＤの点灯制御の状態の他の例を示す説明図である。

【図14】一実施の形態におけるＥＬ表示装置を用いた情報表示装置の他の例を示す説明図である。

【図15】一実施の形態におけるＥＬ表示装置を用いた情報表示装置の他の例を示す説明図である。

【図16】一実施の形態におけるＥＬ表示装置を用いた情報表示装置の他の例を示す説明図である。

【図17】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図18】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図19】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図20】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図21】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図22】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図23】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図24】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図25】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図26】座標検出マークの配置例を示す図である。

【図27】一実施の形態におけるＥＬ表示装置を用いた情報表示装置の他の例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、一実施の形態における情報表示装置について、図面を用いて説明する。

【0010】

図１は、一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素の概略構成と駆動回路の一例を示す構成図である。なお、図１においては、ＥＬ表示装置の主要部のみ示している。

【0011】

図１に示すように、ＥＬ表示装置は、ＥＬ表示パネル１と駆動回路を搭載した配線基板とから構成されている。ＥＬ表示パネル１は、表示領域２にＥＬ素子を有する複数個の画素をマトリクス状に配置した構成である。

【0012】

まず、画素の構成について説明する。１個の画素１０は、Ｐチャンネルの駆動用のトランジスタ１１ａのドレイン端子に、スイッチ用のトランジスタ１１ｄのソース端子が接続され、トランジスタ１１ｄのドレイン端子にＥＬ素子１２のアノード端子が接続された構成を有している。トランジスタ１１ｂ、１１ｃ、１１ｅ、１１ｆは、画素１０に設けられた他のスイッチ用のトランジスタであり、またコンデンサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅは、トランジスタ１１ａ〜１１ｆのオンオフを制御するためのコンデンサである。

【0013】

また、ＥＬ素子１２のカソード端子には、カソード電圧Ｖｓｓが印加されており、トランジスタ１１ａのソース端子には、ＥＬ表示装置のアノード電極からアノード電圧Ｖｄｄが印加されており、それらのアノード電圧Ｖｄｄとカソード電圧Ｖｓｓとは、アノード電圧Ｖｄｄ＞カソード電圧Ｖｓｓの関係になるように設定されている。

【0014】

また、駆動回路は、ソースドライバ回路としてのソースドライバＩＣ１４と、ゲートドライバ回路としてのゲートドライバＩＣ１５、１６とを有している。ソースドライバＩＣ１４およびゲートドライバＩＣ１５、１６と、画素１０とは、ゲート信号線１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ）およびソース信号線１８を介して電気的に接続されている。また、ゲートドライバＩＣ１５は、配線基板としてのフレキシブル基板（ＣＯＦ）１９に搭載され、このＣＯＦ１９を介してゲートドライバＩＣ１６がＥＬ表示パネル１に接続されている。

【0015】

図１において、画素１０の発光の選択／非選択を制御する信号が供給されるゲート信号線において、ゲート信号線１７ｄ（Ｇｄ）にオン電圧が印加されると、トランジスタ１１ｄがオンし、トランジスタ１１ａからの発光電流がＥＬ素子１２に供給され、ＥＬ素子１２は、発光電流の大きさに基づき発光する。発光電流の大きさは、ソース信号線１８に印加された映像信号を、スイッチ用のトランジスタ１１ｂを通して画素１０に印加することにより決定される。

【0016】

すなわち、トランジスタ１１ａのゲート端子とドレイン端子間には、トランジスタ１１ｂのソース端子とドレイン端子が接続され、ゲート信号線１７ｂ（Ｇｂ）にオン電圧が印加されることにより、トランジスタ１１ａのゲート端子とドレイン端子間を短絡（接続）する。トランジスタ１１ａのゲート端子には、コンデンサ１３ｂの一方の端子が接続され、コンデンサ１３ｂの他方の端子は、トランジスタ１１ｂのドレイン端子と接続されている。トランジスタ１１ｃのソース端子は、トランジスタ１１ｂを介してソース信号線１８と接続されており、トランジスタ１１ｃのゲート端子にゲート信号線１７ｃ（Ｇｃ）のオン電圧が印加されると、トランジスタ１１ｃがオンして、ソース信号線１８に供給された映像信号に応じて、電圧Ｖｓが画素１０に印加される。

【0017】

また、画素１０のコンデンサ１３ａの一方の端子は、トランジスタ１１ｂのドレイン端子と接続され、他方の端子は、ＥＬ表示装置のアノード電極に接続され、アノード電圧Ｖｄｄが印加されている。

【0018】

トランジスタ１１ｅのドレイン端子は、トランジスタ１１ｂのドレイン端子と接続され、トランジスタ１１ｅのソース端子は、リセット電圧Ｖａが印加された信号線と接続されている。ゲート信号線１７ａ（Ｇａ）にオン電圧が印加されることにより、トランジスタ１１ｅがオンし、リセット電圧Ｖａがコンデンサ１３ａに印加される。

【0019】

ここで、トランジスタ１１ｃ、１１ｅはＰチャンネルにし、ＬＤＤ構造を採用する。つまり、複数のトランジスタのゲートが直列に接続した構造を採用することにより、トランジスタ１１ｃ、１１ｅのオフ特性を良好にできる。トランジスタ１１ｃ、１１ｅ以外のトランジスタもＰチャンネルを採用し、ＬＤＤ構造を採用することが好ましく、必要に応じて、マルチゲート構造とすることにより、オフリークを抑制でき、良好なコントラスト、オフセットキャンセル動作を実現できる。

【0020】

なお、コンデンサ１３ａについて、アノード電圧Ｖｄｄを印加する構成としているが、これに限定するものではなく、他の任意の直流電圧と接続してもよい。トランジスタ１１ａについても同様にアノード電圧Ｖｄｄ以外の任意の直流電圧を印加する構成としてもよい。つまり、コンデンサ１３ａと、トランジスタ１１ａのソース端子には、同じ電圧を印加するのではなく、異なる電圧を印加するようにしてもよい。例えば、トランジスタ１１ａのソース端子は、アノード電圧Ｖｄｄを印加し、コンデンサ１３ａには、直流電圧Ｖｂ（５（Ｖ））の電圧を印加する接続構成としてもよい。

【0021】

また、ＰＷＭ駆動方式のように、画素１０を点滅あるいはデジタル的に点灯させて表示するデジタル駆動方式の場合は、所定の電圧値がトランジスタ１１ｂを通して画素１０に印加され、映像信号の階調に対応するビット数に応じて、トランジスタ１１ｄがオンオフして階調表示することにより発光駆動制御を行う。また、トランジスタ１１ｄをオンオフ制御し、表示領域２に帯状の黒表示（非表示）を発生させ、表示領域２に流れる電流量を制御する。

【0022】

次に、図１において、点線で示しているコンデンサ１３ｃ、１３ｄの作用について説明する。コンデンサ１３ｃは、ゲート信号線１７ｂとトランジスタ１１ａの間に形成され、コンデンサ１３ｄは、ゲート信号線１７ｄとトランジスタ１１ａのゲート端子の間に形成される。このコンデンサ１３ｃ、１３ｄなどを突き抜けコンデンサと呼び、また、変化させる電圧あるいは変化した電圧を、突き抜け電圧と呼ぶ。

【0023】

図１において、ゲート信号線１７ｂにオン電圧（ＶＧＬ）が印加されている時には、トランジスタ１１ｂがオン状態であり、ソース信号線１８に印加されている映像信号を画素１０に印加される。次に、ゲート信号線１７ｂに印加される電圧が、オン電圧ＶＧＬからオフ電圧ＶＧＨに変化すると、トランジスタ１１ｂはオフする。その際、コンデンサ１３ｃの一端の電圧もＶＧＬからＶＧＨに変化し、変化に基づいた電圧がトランジスタ１１ａのゲート端子に伝達される。伝達された電圧は、トランジスタ１１ａのゲート端子電圧を上昇させる方向であり、またトランジスタ１１ａがＰチャンネルトランジスタであるため、電圧変化は、トランジスタ１１ａがＥＬ素子１２に流す電流を減少させる方向となり、良好な黒表示を実現できる。

【0024】

このように、コンデンサ１３ｃの容量を介して駆動用のトランジスタ１１ａのゲート端子電圧（コンデンサ１３ｅの電位）を変化させることにより、良好な黒表示を行うことができる。

【0025】

また、トランジスタ１１ｄがオンのときは、ゲート信号線１７ｄには、ＶＧＬ２電圧が印加され、トランジスタ１１ｄがオフのときは、ゲート信号線１７ｄには、ＶＧＨ２電圧が印加される。トランジスタ１１ｄは、オフセットキャンセル動作の時は、オフ状態であり、ＥＬ素子１２を発光させるときは、オン状態である。したがって、表示開始時に、ゲート信号線１７ｄは、ＶＧＨ２電圧→ＶＧＬ２電圧に変化する。そのため、トランジスタ１１ａのゲート端子の電圧は、突き抜けコンデンサ１３ｄの作用により低下する。トランジスタ１１ａのゲート端子の電圧が低下すると、トランジスタ１１ａは、ＥＬ素子１２に大きな電流を流すことができ、高輝度表示が可能である。

【0026】

このように、コンデンサ１３ｄの容量を介して駆動用のトランジスタ１１ａのゲート端子電圧を変化させることにより、ＥＬ素子１２に流す電流の振幅を大きくして、高輝度表示が可能となる。

【0027】

コンデンサ１３ｃの容量は、コンデンサ１３ａまたはコンデンサ１３ｂの容量の１／１２以上で１／３以下とすることが好ましい。コンデンサ１３ｃの容量比が小さすぎると、トランジスタ１１ａのゲート端子電圧の変化割合が大きくなりすぎ、オフセットキャンセルした状態の理想値からの差異が大きくなりすぎる。また、容量比が大きすぎると、トランジスタ１１ａのゲート端子電圧の変化は小さくなり、効果が得られにくい。

【0028】

なお、駆動用のトランジスタ１１ａのゲート端子電圧を変化させる方法として、コンデンサ１３ｃにより直接に変化させることのみに限定されない。例えば、他のコンデンサを介して、間接的に駆動用のトランジスタ１１ａのゲート端子電圧を変化させてもよい。

【0029】

図２Ａ〜図２Ｄは、一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素の動作の説明図である。図２Ａ〜図２Ｄを用いて、画素１０の点灯動作についてさらに詳しく説明する。画素に映像信号を書き込む動作、ＥＬ素子１２の発光動作は、図２Ａ→図２Ｂ→図２Ｃ→図２Ｄで進行する。

【0030】

図２Ａは一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素の初期動作の説明図である。水平同期信号（ＨＤ）後、初期化動作が実施される。図１において、ゲート信号線１７ａ、１７ｄ、１７ｅにオン電圧が印加され、トランジスタ１１ｄ、１１ｅ、１１ｆがオンする。ゲート信号線１７ｂ、１７ｃにはオフ電圧が印加され、トランジスタ１１ｂ、１１ｃがオフする。リセット電圧Ｖａが印加された信号線から、リセット電圧Ｖａが、コンデンサ１３ａの一方の端子に供給される。

【0031】

トランジスタ１１ａには、ソース端子の電位Ｖｄｄから、トランジスタ１１ａ、１１ｃ、１１ｆのチャンネルを介して、トランジスタ１１ｆのドレイン端子の電極に印加された直流電圧Ｖｂに向かってオフセットキャンセル電流Ｉｆが流れる。なお、電圧の大きさは、アノード電圧Ｖｄｄ＞直流電圧Ｖｂ、リセット電圧Ｖａ＞直流電圧Ｖｂなる関係としている。

【0032】

オフセットキャンセル電流Ｉｆが流れることにより、トランジスタ１１ａのドレイン端子電位が低下する。また、リセット電圧Ｖａによりリセット電流Ｉｒが流れ、コンデンサ１３ｂの端子にＶａ電圧が印加される。

【0033】

トランジスタ１１ａはオンし、僅かな期間の間、オフセットキャンセル電流Ｉｆを流す。オフセットキャンセル電流Ｉｆにより、少なくともトランジスタ１１ａのドレイン端子電圧はアノード電圧Ｖｄｄより降下し、動作可能状態となる。

【0034】

図２Ｂは、一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素のリセット動作の説明図である。図１において、ゲート信号線１７ｃにオン電圧が印加され、ゲート信号線１７ｄにオフ電圧が印加される。トランジスタ１１ｄがオフし、トランジスタ１１ｃがオンする。

【0035】

トランジスタ１１ｄがオフし、トランジスタ１１ｃがオンすることにより、オフセットキャンセル電流Ｉｆが、トランジスタ１１ａのゲート端子に向かって流れる。オフセットキャンセル電流Ｉｆは、最初は比較的大きな電流が流れる。トランジスタ１１ａのゲート端子の電位が上昇し、オフ状態に近づくにつれ、流れる電流は減少する。最終的には、０（μＡ）あるいは０（μＡ）近傍の電流値となる。

【0036】

以上の動作により、トランジスタ１１ａは、オフセットキャンセルの状態となる。オフセットキャンセル電圧は、コンデンサ１３ｂに保持される。コンデンサ１３ｂは、一方の端子がリセット電圧Ｖａに保持されている。他の端子（トランジスタ１１ａのゲート端子に接続されている端子）に、オフセットキャンセル電圧が保持される。

【0037】

図２Ｃは、一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素のプログラム動作の説明図である。プログラム動作では、図１において、ゲート信号線１７ａ、１７ｃ、１７ｄにオフ電圧が印加され、トランジスタ１１ｅ、１１ｃ、１１ｄがオフする。ゲート信号線１７ｂにオン電圧が印加され、トランジスタ１１ｂがオンする。

【0038】

一方、ソース信号線１８には、映像信号電圧Ｖｓが印加される。トランジスタ１１ｂがオンすることにより、映像信号電圧Ｖｓがコンデンサ１３ｂに印加される。コンデンサ１３ｂの端子は、リセット電圧Ｖａから映像信号電圧Ｖｓに変化する。したがって、コンデンサ１３ｂには、映像信号電圧Ｖｓ＋オフセットキャンセル電圧に基づいた電圧が保持されることになる。

【0039】

なお、映像信号電圧Ｖｓは、アノード電圧Ｖｄｄを基準とした電圧である。アノード電圧Ｖｄｄ電圧は、パネル内の配線電圧降下により、パネル内で異なる。したがって、映像信号電圧Ｖｓも画素に印加されるアノード電圧Ｖｄｄに基づいて、可変あるいは変化させる。

【0040】

図２Ｄは、一実施の形態におけるＥＬ表示装置の画素の発光動作の説明図である。図２Ｃのプログラム動作後、図１において、ゲート信号線１７ｂにはオフ電圧が印加され、トランジスタ１１ｂはオフ状態となる。画素１０はソース信号線１８から切り離される。ゲート信号線１７ｄには、オン電圧が印加され、トランジスタ１１ｄがオンし、トランジスタ１１ａからの発光電流Ｉｅが、ＥＬ素子１２に供給される。ＥＬ素子１２は、供給される発光電流Ｉｅに基づいて発光する。

【0041】

なお、図１、図２Ａ〜図２Ｄにおいて、トランジスタ１１ｆを削除してもよい。トランジスタ１１ｆがない画素構成では、図２Ａにおいて、トランジスタ１１ｄがオンしたとき、オフセットキャンセル電流Ｉｆは、ＥＬ素子１２に流れる。オフセットキャンセル電流ＩｆがＥＬ素子１２に流れることにより、ＥＬ素子１２が発光するが、オフセットキャンセル電流Ｉｆが流れる時間は、１μｓｅｃ以下であるので、ＥＬ素子１２が発光する時間はわずかである。したがって、本開示のＥＬ表示装置（ＥＬ表示パネル）のコントラスト低下は、ほとんど発生しない。

【0042】

ソースドライバ回路としてのソースドライバＩＣ１４は、単なるドライバ機能だけでなく、電源回路、バッファ回路（シフトレジスタなどの回路を含む）、データ変換回路、ラッチ回路、コマンドデコーダ、シフト回路、アドレス変換回路、画像メモリなどを内蔵させてもよい。

【0043】

ゲートドライバＩＣ１６は、Ｐチャンネルトランジスタと、コンデンサを用いてシフトレジスタ、出力バッファ回路を構成してもよい。Ｐチャンネルトランジスタのみ構成することにより、プロセスで使用するマスク数が少なくなり、パネルの低コスト化を実現することができる。

【0044】

また、トランジスタ１１ａ〜１１ｆは、高温ポリシリコン、低温ポリシリコン、連続粒界シリコン、透明アモルファス酸化物半導体、アモルファスシリコン、赤外線ＲＴＡ（で形成したもののうち、いずれでもよい。これらのトランジスタは、トップゲート構造にすることにより、寄生容量が低減し、トップゲートのゲート電極パターンが遮光層となり、ＥＬ素子１２から出射された光を遮光層で遮断し、トランジスタの誤動作、オフリーク電流を低減できる。

【0045】

ゲート信号線１７またはソース信号線１８、もしくはゲート信号線１７とソース信号線１８の両方の配線材料としては、配線抵抗を低減でき、より大型のＥＬ表示パネルを実現できることから、銅配線または銅合金配線を採用できるプロセスを実施することが好ましい。

【0046】

図３は一実施の形態におけるＥＬ表示装置のＥＬ表示パネルの一例を示す断面図である。図３に示すように、ＥＬ表示パネルの背面側には封止板３０が配置されるとともに、表示面側にはアレイ基板３１が配置され、そしてアレイ基板３１の表示面には、円偏光フィルム、円偏光フィルター、円偏光シートなどからなる偏光板３２が配置されている。このアレイ基板３１の構成材料としては、光透過性を有するガラス基板、シリコンウエハ、金属基板、セラミック基板、プラスチックシートなどや放熱性を良好にするためにサファイアガラスなどが用いられる。封止板３０の構成材料としては、アレイ基板３１と同様な材料が用いられる。なお、封止板３０とアレイ基板３１との空間には、湿度に弱いＥＬ材料の劣化を防止するために乾燥剤（図示せず）が配置されている。封止板３０とアレイ基板３１とは、周辺部を封止樹脂（図示せず）により封止されている。

【0047】

また、封止板３０とアレイ基板３１との間の空間、あるいは封止板３０の表面などには、温度センサ（図示せず）が配置されており、この温度センサの出力結果により、ＥＬ表示パネルのデューティ比制御や点灯率制御などを実施する。さらに、パネル検査時、温度センサの検出出力に基づいて、ゲートドライバ回路の動作速度を調整するようにしている。

【0048】

偏光板３２は、直線偏光フィルムに１／４位相差フィルム（１／４波長板）を貼り合せることにより構成され、直線偏光フィルムの吸収軸に対し、１／４位相差フィルムを４５度に貼れば、右回転円偏光板となり、１３５度（−４５度）で貼れば、左回転の円偏光板になる。位相差フィルム側を内側にして、左右の円偏光板を重ねると、パネル内部で発生する外光反射を遮断することができる。なお、偏光板３２は、円偏光フィルム、円偏光フィルター、円偏光シート以外に楕円偏光や直線偏光を行うものであってもよい。また、１／４波長板は、位相差フィルムに限定されるものではなく、水晶や雲母などの結晶を用いて位相を変える素子であってもよい。位相差フィルムとしては、一軸延伸のポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーからなるフィルムを用いることができ、波長５５０ｎｍにおけるリタデーション１２０〜１５０ｎｍにすることが好ましい。さらに、偏光板３２は、ガラスウエハ上にアルミニウム薄膜を形成し、そこに微細なスリットを入れることによって偏光性能を発生させたものを用いてもよい。

【0049】

まず、薄膜トランジスタアレイ基板側について説明すると、図３において、アレイ基板３１内面には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）からなるカラーフィルター（図示せず）が形成されている。なお、カラーフィルターは、ＲＧＢに限定されものではない、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）色の画素を形成してもよい。また、白（Ｗ）の画素を形成してもよい。カラー表示を行うための１つの画素は、ＲＧＢの３画素で正方形の形状となるように作製されている。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素開口率は、異ならせてもよい。開口率を異ならせることにより、各画素のＲＧＢのＥＬ素子１２に流れる電流密度を異ならせることができ、これにより、ＲＧＢのＥＬ素子１２の劣化速度を同一にすることができる。

【0050】

ＥＬ表示パネルにおいて、カラー表示を行う方法としては、上記のようにカラーフィルターを用いる以外に、青色発光のＥＬ層を形成し、発光する青色光を、Ｒ、Ｇ、Ｂの色変換層でＲ、Ｇ、Ｂ光に変換してもよい。

【0051】

また、アレイ基板３１上に形成される各画素は、図１に示すように、複数個のトランジスタ１１を有しており、そして画素間にはゲート信号線（図示せず）が配置されている。また、トランジスタ１１上には、遮光膜３３が形成される。また、必要に応じて、トランジスタ１１の下層、ゲートドライバ回路の下層／上層に、遮光膜３３が形成される。画素電極としてのアノード電極３４とトランジスタ１１とは、接続部３５により電気的に接続されている。アノード電極３４には、ＩＴＯ、ＩＧＺＯ、ＩＺＯ、Ｍｇ−Ａｇなどからなる透明電極が用いられる。

【0052】

前記遮光膜３３は、クロムなどの金属薄膜で形成し、その膜厚は５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下にする。遮光膜３３の膜厚が薄いと、遮光効果が乏しく、厚いと凹凸が発生して上層のトランジスタ１１のパターニングが困難になる。そして、カラーフィルター上には、トランジスタ１１やゲート信号線およびソース信号線（図示せず）を覆うように層間絶縁膜としての絶縁膜３６が形成され、さらにカラーフィルター間にはブラックマトリクス（図示せず）が形成されている。

【0053】

また、絶縁膜３６内には、アレイ基板３１側のトランジスタ１１と発光部側のアノード電極３４を接続するための接続部３５が配置されている。絶縁膜３６は、２．０μｍ以下の膜厚で形成する。絶縁膜３６の膜厚が０．４μｍ以下であれば、層間絶縁が不良になり、２．０μｍ以上であれば、接続部３５の形成が困難になり、コンタクト不良の原因となる。

【0054】

次に、発光部側について説明すると、図３において、アノード電極３４の周辺部には、各画素間を仕切るようにリブ３７が形成され、そのリブ３７内に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＥＬ層３８が形成されている。そして、ＥＬ層３８には、アノード電極３４とでＥＬ層３８を挟むようにカソード電極３９が形成されている。このカソード電極３９としては、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）あるいはこれらの合金や、ＩＴＯ、ＩＧＺＯ、ＩＺＯなどの透明電極を用いることができる。

【0055】

また、カソード電極３９において、リブ３７と対応する部分には、反射膜４０が形成されている。ＥＬ表示パネル１に偏光板３２側から入射してくる外光は、偏光板３２を通過するときに、外光の約４３％程度が吸収され、残りが透過するが、偏光板３２を透過した光は、位相フィルムを通るときに右まわりに回転する光となり、反射膜４０などで反射されて回転方向が反転して左回りの光となって再び偏光板３２に戻ってくる。このとき、偏光板３２は右回りの光だけを透過させて、左回りの光は吸収するため、最終的に外光の反射光は、ほとんどゼロになる。

【0056】

ここで、偏光板３２部分について詳細に説明すると、図３において、偏光板３２は、アレイ基板３１に接着層４１により貼り付けられている。接着層４１は、熱硬化型、熱可塑型のいずれのものでもよいが、光透過性が良好なものがよく、例えば、熱可塑性の接着材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、ナイロン、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂からなる接着材料を用いることができる。熱硬化性の接着材料としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂からなる接着材料を用いることができる。なお、接着層４１は、接着材に限定されるものでなく、エチレングリコール、サルチル酸メチルなどのオプティカルカップリング剤であってもよい。

【0057】

偏光板３２の下層において、アレイ基板３１の表面には、入射光の方向を変化させるように光散乱や回折格子の特性を有する座標検出マーク４２が形成されている。この座標検出マーク４２は、光散乱材を塗布することにより形成する場合、光散乱材の塗布量によって、透過率や散乱度合いを調整することができる。なお、光散乱材としては、例えばカルシウムを主剤とした光散乱材樹脂材料に酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどを拡散させたものや、オパールガラスなどの光散乱物や、溶媒に白色顔料、またはガラスやセラミクスのビーズを分散されたものや、ポリマーマトリックス内にミクロな不均一構造を形成することにより、光の導波と散乱出射の機能をあわせ持つ光散乱ポリマー導光体などを用いることができる。

【0058】

また、座標検出マーク４２として、特定の波長の光、例えば赤外（ＩＲ）が照射されることに、一定の波長の光を散乱、反射、吸収などする材料で形成してもよい。さらに、膜に着色するための顔料や、膜に凹凸をつけたり、光を散乱させたりするための体質顔料などを添加した材料を用いて形成してもよい。なお、体質顔料は、トレーシングフィルムのマット材から、インクジェットのインキ吸収性向上や散乱フィルムの光散乱のために使用されているものを用いることができる。他に、導電性を上げるために用いるアンチモンドープ酸化錫のような金属酸化物を用いたり、粘着剤の銀糊のようにアルミの粉を用いたりしてもよい。さらに、座標検出マーク４２の形成方法として、表面に微細な凹凸を形成し、入射した円偏光の偏光状態を乱す構成としたり、パターニングにより形成した後、表面を酸化あるいはエッチングにより、粗面化、白濁化する構成としてもよい。その他に、位相を変化させる材料で形成した構成であってもよい。例えば、アレイ基板３１に、光学的樹脂を塗布して硬化させ、座標検出マーク４２部に、押圧、圧延、加熱することにより、光学位相差を発生させることによりた座標検出マーク４２を形成してもよい。また、均一な位相を有するフィルムを作製し、アレイ基板３１に貼り付けた後、座標検出マーク４２部に、押圧、圧延、加熱することにより、光学位相差を発生させることにより構成してもよい。

【0059】

このように座標検出マーク４２が光散乱性、回折性を有していることにより、座標検出マーク４２に入射した光が座標検出マーク４２で反射して円偏光状態が乱れ、その光の一部が、偏光板３２を透過することとなり、外光（ＩＲ）により、座標検出マーク４２を検出することができる。

【0060】

以上のように、本開示のＥＬ表示装置においては、座標検出マーク４２を有していることにより、外部からパネル内部に入射した光は座標検出マーク４２により反射（散乱、拡散、回折、位相変化、屈曲も含む）され、再びパネル外部に出力されることができ、これにより座標検出マーク４２を検出することができる。

【0061】

ここで、図３に示す例は、アレイ基板３１側から光を取り出す構成の例であるが、図４に示すように、発光部側から光を取り出す構成のＥＬ表示パネルを用いてもよい。

【0062】

図４に示す例のパネルにおいては、カソード電極３９の上層あるいは下層に、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）の中から選ばれる金属の積層構造や複数の金属材料の合金金属薄膜からなる低抵抗化配線４３を形成している。そして、この低抵抗化配線４３を含め、カソード電極３９を封止膜４４で覆った後、ガラス基板や光透過性のフィルムからなる封止板３０を接着した構成としている。偏光板３２は、封止板３０の表示面側に貼り付けにより配置し、座標検出マーク４２は、封止膜４４側に形成している。

【0063】

なお、図４に示す例においても、座標検出マーク４２で、乱れた光を、より良好に反射させるために、図３に示すように、反射膜４０を形成してもよい。

【0064】

図５と図６は一実施の形態におけるＥＬ表示装置を用いた情報表示装置の一例を示す説明図である。この実施の形態においては、図４に示すＥＬ表示装置を用いた例を示している。なお、図５、図６においては、主要な構成部分のみ示している。

【0065】

図５において、電子ペン５１には、赤外線（ＩＲ）５６を放射する光発生手段としてのＬＥＤ（ＩＲ−ＬＥＤ）５２と、座標検出マーク４２を含む所定範囲の画像を取り込む画像取得手段としてのＣＣＤ５３とが内蔵されている。なお、ＬＥＤ５２は、赤外線（ＩＲ）に限定されるものではなく、可視光を発光するものであってもよい。また、紫外線を放出するものであってもよい。ＩＲの場合は、ＥＬ表示パネルが発生する可視光と分離できるので好ましい。一方、可視光の場合は、座標入力（座標取得）位置が、視覚的に認識することができるので好ましい。また、可視光の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂなど好みに応じて色を可変、光強度を調整できるようにしておくのがよい。

【0066】

ＬＥＤ５２は、赤外線５６を連続的に、あるいは、画像表示の垂直同期信号、水平同期信号と同期して、パルス状にＥＬ表示パネル１に照射する。赤外線５６は、集光レンズ５４と略球状の先端レンズ５５を透過して、ＥＬ表示パネル１に照射される（光の軌跡Ａ）。集光レンズ５４、先端レンズ５５として、蛍石を用いても良い。蛍石は軽量で透過率や屈折率の波長分散が極めて小さく、透過波長領域が広い。この異常部分分散性を利用し、通常の光学ガラスと組み合わせることで、非常に色収差の少ない光学系を作ることができる。

【0067】

先端レンズ５５を用いることにより、ＣＣＤ５３の光軸と電子ペン５１の中心軸を略一致させることができる。なお、先端レンズ５５は、球面レンズに限定されるものではない。凸レンズ、凹レンズなどを適時、組み合わせたものを用いてもよい。

【0068】

一方、ＥＬ表示パネル１で反射した光（光の軌跡Ｂ）は、先端レンズ５５、集光レンズ５４を透過してＣＣＤ５３に入射する。ＣＣＤ５３の光軸と電子ペン５１の中心軸とは、１５度（ＤＥＧ．）以内にすることが好ましい。さらに好ましくは、ＣＣＤ５３の光軸と電子ペン５１の中心軸とは、１０度（ＤＥＧ．）以内にすることが好ましい。

【0069】

ＣＣＤ５３、集光レンズ５４などの組み合わせは、カメラとして機能する。なお、ＣＣＤ５３の代わりに、フォトトランジスタやフォトダイオードなどの他の受光素子を用いることも可能である。その場合には、集光レンズ５４と受光素子との間に、（６ドット×３倍）×（６ドット×３倍）個の格子を有する液晶シャッターを設ける。

【0070】

液晶シャッターが個々の格子の光の透過と遮断とを制御して座標検出マーク４２に含まれるドットの読取情報をドットごとに順次受光素子の受光面上に入射させるようにすることで、受光面と同様の分解能を実現できる。

【0071】

電子ペン５１は、表示画面上の所定の領域の情報を読取ることができるように構成されている。電子ペン５１は、ペン先が表示画面に接すると、その位置における光学的情報を読取る。電子ペン５１から放射された赤外線５６は、偏光板３２を透過し、円偏光の光Ａとなる。図５では、円偏光の光Ａは、反射膜４０で反射し、円偏光の回転方向は、逆となる反射光Ｂとなる。反射光Ｂは、偏光板３２の位相差フィルム（図示せず）に入射し、直線偏光となる。しかし、この直線偏光は、偏光板３２の偏光軸に直交しているため、偏光板３２の偏光フィルム（図示せず）で吸収される。したがって、偏光板３２から出射されない。

【0072】

図６において、電子ペン５１から放射された赤外線５６は、偏光板３２を透過し、円偏光の光Ａとなる。図６では、円偏光の光Ａは、座標検出マーク４２に照射される。座標検出マーク４２は、光散乱材料で形成されている。したがって、反射光Ｂの少なくとも一部は散乱され、円偏光状態は乱される。反射光Ｂは、偏光板３２の位相差フィルム（図示せず）に入射するが、座標検出マーク４２で乱された光は、直線偏光とはならない。つまり、２方向の偏光軸を有する光が混在したものとなる。したがって、偏光板３２の偏光フィルムの偏光軸と一致した光は、ＥＬ表示パネル１から出射される。

【0073】

ＥＬ表示パネル１の画素１０で発生した光は、偏光板３２の偏光軸に一致する光だけがＥＬ表示パネル１から出射される。

【0074】

以上のことから、電子ペン５１から放射された赤外線５６は、座標検出マーク４２で反射した光の一部が、ＥＬ表示パネル１から出射される。画素１０のアノード電極３４などで反射した光は、ＥＬ表示パネル１から出射されない。したがって、座標検出マーク４２に入射した光が、ＣＣＤ５３に入射することにより、座標検出マーク４２を認識することができる。

【0075】

図７は電子ペンとタブレット端末の基本構成を示す模式図である。図５、図６では、電子ペン５１に先端レンズ５５を設けた構成であったが、図７では、ペン先６１を設けた構成である。なお、７１は、表示パネルを用いたタブレットなどの情報機器である。なお、ペン先６１に先端レンズ５５を付加してもよい。

【0076】

図７において、電子ペン５１は、ＬＥＤ５２、ＣＣＤ５３、集光レンズ５４以外に、ペン先６１、赤外線フィルター（ＩＲフィルター）６２、圧力センサ６３、ＭＰＵ（処理回路）６４、加速度センサ６５、角度センサ６６、スイッチ６７、送信部６８、表示ＬＥＤ６９などを備えている。タブレット端末７１は、ＥＬ表示パネル１の表示画面７２、パネル駆動回路７３、受信部７４、ＭＰＵ（処理回路）７５、スピーカ７６を備えている。

【0077】

電子ペン５１のＬＥＤ５２から放射された赤外線５６は、集光レンズ５４で集光などされ、表示画面７２を照明する。表示画面７２で反射された赤外線５６は、集光レンズ５４で集光され、可視光をカットし、赤外線光を透過させる赤外線フィルター（ＩＲフィルター）６２を通過する。通過した赤外線５６は、ＣＣＤ５３に入射する。

【0078】

表示画面７２のうち、所定範囲の読取領域の光が集光レンズ５４によってＣＣＤ５３の受光面上に集光され、ＣＣＤ５３が読取領域に含まれる座標検出マーク４２の画像を読取る。ＣＣＤ５３によって読取られた画像情報は、ＭＰＵ（処理回路）６４に送られる。

【0079】

図８は情報読み取り例を説明する説明図である。図８に示すように、ＥＬ表示パネル１の表示面から、距離Ｂ、離れた位置で、画素１０、座標検出マーク４２の像をＣＣＤ５３に結像させることができる。図８に示すＣＣＤ５３が画像を取り込む取り込み範囲Ｘは、５０×５０ドット（５０画素×５０画素）以上、２００×２００ドット以下とする。１画素に１つの座標検出マーク４２が形成されていれば、取り込み範囲Ｘ内に、５０×５０個以上、２００×２００個以下の座標検出マーク４２を取り込むことができる。座標検出マーク４２を取り込み、検出した座標位置ＹをＥＬ表示パネル１の表示画面７２に「＋」などで表示する。

【0080】

電子ペン５１が読取ったデータ（座標検出マーク４２の位置データなど）は、ＭＰＵ（処理回路）６４に送られる。ＭＰＵ（処理回路）６４は、座標検出マーク４２に含まれるドットイメージを認識し、認識したドットイメージのデータを処理して、電子ペン５１が指示した位置の座標を検出する。

【0081】

ＭＰＵ（処理回路）６４は、読取画像の情報をデータ信号に変換して送信部６８に送る。送信部６８は、無線通信により、タブレット端末７１の受信部７４に座標データを送信する。

【0082】

タブレット端末７１の受信部７４が受信した受信データは、ＭＰＵ（処理回路）７５で処理され、電子ペン５１のパネル面の接触状態に基づいてスピーカ７６を鳴らす。また、パネル駆動回路７３を制御する。パネル駆動回路７３は、電子ペン５１が認識した座標位置を表示画面７２に表示する。

【0083】

以上の一連の読取動作は、電子ペン５１の先端が表示画面７２に接しているときに行われる。すなわち、集光レンズ５４の接着部に設けられた圧力センサ６３が、集光レンズ５４が表示画面７２に接していることを示す信号をＭＰＵ（処理回路）６４に送る。この信号が送られてきたことに応答して、ＭＰＵ（処理回路）６４は、ＣＣＤ５３の読取出力を処理するように動作する。

【0084】

なお、電子ペン５１の先端が表示画面７２に接しているときに読取動作を行うような構成に限らず、例えば、使用者が読取指令を入力するためのスイッチを設け、そのスイッチが押されたことに応答して、電子ペン５１が表示画面７２と離れている場合であっても読取動作が行われるように構成してもよい。

【0085】

一方、電子ペン５１の出力信号をＭＰＵ（処理回路）６４に送信する手段としては、信号線４６に限らず、例えば赤外線通信などによって送信可能にし、電子ペン５１をコードレスの指示手段として用いることができるようにしてもよい。

【0086】

ペン先６１は、圧力センサ６３と接している。ペン先６１がＥＬ表示パネル１に接すると、圧力センサ６３に圧力が印加され、ペン先６１が表示パネルに接したという情報が、ＭＰＵ（処理回路）６４に伝達される。

【0087】

角度センサ６６は、電子ペン５１の角度を検出する。電子ペン５１の傾きにより、ペン先の座標位置が異なるからである。電子ペン５１が垂直の場合は、電子ペン５１の真下にペン先座標がある。電子ペン５１が大きく傾くと、ペン先の座標は、電子ペン５１の真下から大きく離れた位置になる。

【0088】

角度センサ６６は、電子ペン５１の傾きを計測し、電子ペン５１の傾きデータをＭＰＵ（処理回路）６４に伝送する。ＭＰＵ（処理回路）６４は、ＣＣＤ５３で取得した座標検出マーク４２の位置を、角度センサ６６の傾きデータで補正することにより、使用者が筆記している位置を求める。この傾きデータによる補正は、ＣＣＤ５３の光軸と、電子ペン５１の中心軸がずれている場合に、特に必要となる。

【0089】

ＣＣＤ５３の光軸と電子ペン５１の中心軸とは、１５度（ＤＥＧ．）以内にすることが好ましい。さらに好ましくは、ＣＣＤ５３の光軸と電子ペン５１の中心軸とは、１０度（ＤＥＧ．）以内にすることが好ましい。角度センサ６６の傾きデータで行う傾きデータによる補正は、ＣＣＤ５３の光軸と電子ペン５１の中心軸との角度に基づいて補正する。ＣＣＤ５３の光軸とペンの中心軸が略一致するように、ＣＣＤ５３の光路中に、折り曲げミラー（図示せず）、非球面ミラー（図示せず）、レンズ（図示せず）のうち、少なくとも１つ以上を配置してもよい。

【0090】

加速度センサ６５は、電子ペン５１の移動速度（加速度を含む）を検出し、また、移動方向を検出する。加速度センサ６５により、電子ペン５１により、文字、記号、絵の形状、線のベクトル方向、長さを求めることができる。加速度センサ６５は、電子ペン５１の移動方向、加速度データをＭＰＵ（処理回路）６４に伝送し、ＭＰＵ（処理回路）６４は、移動方向データ、加速度データから、電子ペン５１の移動量、移動方向などを求める。

【0091】

図９は電子ペンによる入力の説明図である。図９（ａ）は電子ペンによる空中入力（ホバリング入力）の説明図であり、図９（ｂ）は電子ペンによる接触入力の説明図である。

【0092】

図９（ｂ）に示すように、ペン先６１がＥＬ表示パネル１に接触することにより、圧力センサ６３に圧力が印加され、文字、線などの入力が行われるものである。

【0093】

また、図９（ａ）に示すように、空中入力時には、ペン先６１はＥＬ表示パネル１などには接触していない。空中入力を実施する場合は、スイッチ６７を押す。

【0094】

なお、スイッチ６７が押されること、ペン先がＥＬ表示パネル１に接触することにより、表示ＬＥＤ６９が点灯する。また、表示ＬＥＤ６９は、電子ペン５１に電源が印加されている時に、一定時間の間、点灯する。スイッチ６７が押されることにより、ペン先６１がＥＬ表示パネル１に接触しているのと同様の効果が得られる。

【0095】

ＣＣＤ５３の光入射面に配置された集光レンズ５４の焦点深度Ｂが長い。Ｆ番号は、８以上２０以下で設定することが好ましい。焦点深度Ｂは、２０ｍｍ以内に設定する。したがって、図８に示す焦点深度Ｂの範囲で、座標検出マーク４２を結像することができる。

【0096】

スイッチ６７を押すと、取り込み範囲Ｘ内の座標検出マーク４２の画像を読み取り、座標検出マーク４２の形成位置から、電子ペン５１を行おうとしている位置はＭＰＵ（処理回路）６４などを用いて求められ、求めた検出した座標位置Ｙを、表示画面７２に表示する。

【0097】

電子ペン５１が表示画面７２に遠近に係わらず、Ｂの範囲内では、リアルタイムで、取り込み範囲Ｘ内の座標検出マーク４２の画像を読み取る。座標検出マーク４２の形成位置から、電子ペン５１を行おうとしている位置はＭＰＵ（処理回路）６４を用いて求める。求めた検出した座標位置Ｙを、表示画面７２に「＋」などの記号で表示する。したがって、空中入力であっても、座標入力などをする位置を認識することができる。入力する位置と、「＋」などの記号が一致あるいは所定範囲に入れば、スイッチ６７を押圧して、入力が完了する。

【0098】

座標検出マーク４２などの２次元コードをより有効に活用すべく、２次元コードとともに、別の画像情報を読み取り、読み取った情報をコンピュータなどの処理装置に入力して処理する技術も提案されている。光学的に読み取り可能な２次元コードシンボルを表示画面７２にマトリックス状に並べ、電子ペン５１で表示画面７２に加筆すると同時に、カメラで２次元コードシンボルを読み取って座標情報を取得する技術が知られている。これらの事項も本開示に採用することが好ましい。

【0099】

図７に示す情報表示装置としてのタブレット端末７１は、メモリやＭＰＵ（処理回路）７５を有しており、上述のように情報入力手段により受け付けられた手書き入力の各種情報を、電子ペン５１により認識された識別情報、と関連付けてＭＰＵ（処理回路）７５によりメモリに記憶させる。ここに、メモリとしては例えば大容量のフラッシュメモリやハードディスクなどが用いられている。

【0100】

また、本実施の形態の情報表示装置は持ち運んで任意の場所で使用することを主に想定しているので、本体電源としては、本体内部に内蔵されて再充電可能な２次電池を用いるのが望ましい。このような本体電源の消費電力を考慮し、電子ペン５１は本体電源が起動されて動作可能となるように設定されている。このような機能がＭＰＵ（処理回路）７５による制御の下に電源起動手段により実行される。

【0101】

画像撮像器は、集光レンズ５４、ＣＣＤ５３やＣＭＯＳ（図示せず）などの画像撮像素子及び画像撮像素子を制御するコントローラからなる。取り込み範囲Ｘの画像を撮影して白黒８ビット画像を出力する。ＣＣＤ５３の画素数はＱＶＧＡやＣＩＦ程度のものが必要である。

【0102】

ＭＰＵ（処理回路）６４は、ＣＣＤ５３の撮像タイミング、シャッタースピード、ゲインなどの調整を行い、画像を白とび、或いは黒潰れしないような露出の画像を撮影できるようにする。ＣＣＤ５３で撮影された画像は、ドット検出器に入力され、画像内のドットを検出し、ドットを黒画素、それ以外を白画素とするドット画像を出力する。ドット画像はコード枠検出器に入力され、２次元コードの枠を検出する。コード枠検出器は検出した枠の座標（コード位置情報）とドット画像を出力する。コード位置情報とドット画像はデータ取得器に入力される。データ取得器はコード枠内のドットの有無により、「１」、「０」のコードデータを取得し、データを整列させる。誤り訂正器は、取得したデータの誤りを訂正する。誤り訂正を行った結果、誤りが無いか、または誤り訂正が可能な場合は、誤り訂正判定情報を「可」として出力するとともに、訂正したデータを出力する。誤りが訂正できない場合は、誤り訂正判定情報を「不可」として出力するとともに、訂正不能のデータを出力する。データ復号器は訂正したデータから座標情報を復号する。

【0103】

図１０はＬＥＤおよびＣＣＤの制御方法の説明図である。ＭＰＵ（処理回路）６４は、ＣＣＤ５３をオンオフさせる制御信号と、信号に同期したＬＥＤ５２の制御信号を出力する。制御信号に基づき、ＣＣＤ５３の駆動回路５３ａを制御し、ＬＥＤ５２のＩＲ−ＬＥＤ駆動回路５２ａを制御する。

【0104】

ＣＣＤ駆動回路５３ａ、ＬＥＤ駆動回路５２ａは、制御信号に基づき、ＣＣＤ５３、ＬＥＤ５２を制御する。ＣＣＤ５３が画像取り込み（露光）を行っている期間は、ＬＥＤ５２を点灯させる。ＣＣＤ５３が画像取り込み（露光）を行っていない時は、ＬＥＤ５２を消灯させる。少なくとも、ＣＣＤ５３が画像を取り込んでいる時は、ＬＥＤ５２を点灯させる。

【0105】

ところで、図７に示す電子ペン５１の実施例は、電子ペン５１の筐体に、ＬＥＤ５２を具備する構成であった。しかし、ＬＥＤ５２とＣＣＤ５３の両方を電子ペン５１の筐体中に配置すると、ＣＣＤ５３の光軸を電子ペン５１の中心軸に一致することが困難となることがある。また、ＬＥＤ５２とＣＣＤ５３の両方を電子ペン５１に収めるため、電子ペン５１のサイズが大きくなってしまう。

【0106】

図１１の実施例は、電子ペン５１には、ＣＣＤ５３のみを収納し、ＥＬ表示パネル１側にＬＥＤ５２を配置したものである。８１はＬＥＤ５２を配置した保護カバーで、ＥＬ表示パネル１の表示面側に配置されるものである。ＣＣＤ５３のみが電子ペン５１の筐体中に配置されているので、ＣＣＤ５３の光軸を、容易に電子ペン５１の中心軸と一致させることができる。また、ＣＣＤ５３のみが電子ペン５１に配置するだけでよいので、電子ペン５１のサイズを小さく、また、電子ペン５１の太さを細くすることができる。

【0107】

図１１において、ＬＥＤ５２から放射された赤外線５６は、保護カバー８１などで、ＥＬ表示パネル１の表示画面７２の全域に伝播される。伝播した赤外線５６は、偏光板３２を透過し、反射膜４０、座標検出マーク４２などに入射する。

【0108】

座標検出マーク４２に入射した赤外線５６は、散乱し、再び偏光板３２を透過し、電子ペン５１のＣＣＤ５３に入射する。ＬＥＤ５２とＣＣＤ５３とは、図１０の回路方式により、同期を取る。

【0109】

図１２はＬＥＤの基板などへの取り付け状態と、ＬＥＤの点灯制御の状態を示す説明図である。基板とは、保護カバー８１、封止板３０、アレイ基板３１などが該当する。しかし、これに限定するものではない。ＬＥＤ５２から放射される赤外線５６を伝播させる基板などであればいずれのものであってもよい。

【0110】

図１２において、ＬＥＤ５２は、少なくとも基板の両辺に取り付けられている。もしくは配置されている。なお、ＬＥＤ５２は、基板の四辺に取り付けてもよい。図１２などにおいて、黒丸は非点灯のＬＥＤ５２を示しており、白丸は点灯しているＬＥＤ５２を示している。

【0111】

図１２の（ａ）と図１２の（ｂ）は、交互に繰り返される。電子ペン５１の位置に応じて、ＬＥＤ５２を点灯制御してもよい。

【0112】

図１３の（ａ１）〜（ａ４）は、ＬＥＤ５２の点灯位置を表示画面の上下方向あるいは左右方向に、走査した実施例である。走査することにより、ＬＥＤ５２で使用する電力を低減させることができる。走査方向は、走査速度は、電子ペン５１の位置に基づいて、変化させることが好ましい。

【0113】

図１３の（ｂ１）〜（ｂ４）は、電子ペン５１で検出した検出位置Ｙに応じて、ＬＥＤ５２の点灯位置を、変化させる方式である。電子ペン５１の位置を検出あるいは予測し、検出あるいは予測した位置および近傍に対応するＬＥＤ５２を点灯させる。電子ペン５１のペン先位置に応じて、点灯するＬＥＤ５２が変化する。以上のように制御することにより、ＬＥＤ５２の消費電力を低減でき、また、座標検出精度を向上させることができる。

【0114】

図１４に示す例では、ＬＥＤ５２は、封止板３０に取り付けられている。ＬＥＤ５２から放射された赤外線５６は、封止板３０によりＥＬ表示パネル１の表示画面７２の全域に伝播される。封止板３０は、偏光板３２より、表示層側に配置されているため、図１１のように、偏光板３２の外部にＬＥＤ５２が配置された場合に比較して、偏光板３２により、減光されることがない。したがって、ＬＥＤ５２の赤外線５６の使用効率が良好である。

【0115】

伝播した赤外線５６は、封止板３０などを伝播し、また、反射膜４０、座標検出マーク４２などに入射し、一部は反射する。

【0116】

座標検出マーク４２に入射した赤外線５６は、散乱し、また反射し、再び偏光板３２を透過し、電子ペン５１のＣＣＤ５３に入射する。ＬＥＤ５２とＣＣＤ５３とは、図１０の回路方式などにより、同期を取るように構成する。また、駆動方式は図１２、図１３と同様に行えばよい。

【0117】

図１５に示す例は、保護カバー８１にＬＥＤ５２を取り付けた構成の実施例において、保護カバー８１の表面に粗面加工８１ａを施したものである。粗面加工８１ａとは、保護カバー８１の表面を機械的加工、化学的加工により、凹凸を形成した構成である。粗面加工８１ａにすることにより、ペン先６１あるいは先端レンズ５５が、表示パネルの粗面加工８１ａに接触することにより、適度は摩擦感が発生する。粗面加工８１ａに加工されていないと、ペン先６１がすべり、「書き味」が低下する。なお、粗面加工８１ａとは、保護カバー８１、封止板３０、アレイ基板３１に直接に加工あるいは処理することに限定されるものではない。例えば、粗面あるいは凹凸に形成した基板、シートなどを、前記基板などに貼り付けた構成でもよい。

【0118】

図１６に示す例は、ＬＥＤ５２は、アレイ基板３１に取り付けられている。ＬＥＤ５２から放射された赤外線５６は、アレイ基板３１、反射膜３１ａなどで、反射または散乱され、ＥＬ表示パネル１の表示画面７２の全域に伝播される。アレイ基板３１などは、偏光板３２より、下層側に配置されているため、図１１のように、偏光板３２の外部にＬＥＤ５２が配置された場合に比較して、偏光板３２により、減光されることがない。したがって、ＬＥＤ５２の赤外線５６の使用効率が良好である。反射膜３１ａは、光を散乱される光拡散材でもよい。

【0119】

図１６において、伝播した赤外線５６は、アノード電極３４に形成された通過穴３４ａ（非反射領域）を通過し、封止板３０側などに伝播する。また、赤外線５６は、座標検出マーク４２などで散乱し、また反射し、再び偏光板３２を透過し、電子ペン５１のＣＣＤ５３に入射する。駆動方式は、上述の例と同様に行えばよい。

【0120】

図１４、図１５、図１６のように、偏光板３２より下層に、ＬＥＤ５２を伝播する基板あるいは、ＬＥＤ５２を伝播あるいは照射する方式の場合は、座標検出マーク４２は、光散乱材料など、円偏光、偏光状態を乱す構成とする必要はないことは言うまでもない。例えば、座標検出マーク４２を光反射構成とすればよい。ＬＥＤ５２から、自然光が座標検出マーク４２に照射されるので、座標検出マーク４２に入射したＬＥＤ５２は、偏光板３２を透過できるからである。

【0121】

図１７〜図２６は座標検出マークの配置例を示す図である。

【0122】

図１７（ａ）においては、座標検出マーク４２は、ドット状に形成されている。また、リブ３７にオーバーラップして、もしくは一部をオーバーラップさせて配置している。座標検出マーク４２をＣＣＤ５３などで画像取り込みすることにより、数学的にあるいは符号化理論などに基づいて、座標検出マーク４２の形成位置が、表示画面７２のどこに位置するかを特定できるように配置されている。

【0123】

図１７（ｂ）においては、座標検出マーク４２は、矩形または楕円状に形成されている。また、リブ３７、画素電極としてのアノード電極にオーバーラップして、もしくは一部をオーバーラップさせて配置している。座標検出マーク４２をＣＣＤ５３などで画像取り込みすることにより、座標検出マーク４２の形成位置が、表示画面７２のどこに位置するかを特定できるように配置されている。リブ３７に座標検出マーク４２を形成することにより、画素電極が座標検出マーク４２で遮光されることがなく、高輝度表示が可能となる。

【0124】

図１８においては、座標検出マーク４２は、画素の交点または、交点近傍に形成されている。基本的には、１つの画素１０あるいは、ＲＧＢの画素を１組として１つの座標検出マーク４２が形成されている。

【0125】

図１９においては、１つの画素に対して、複数の座標検出マーク４２が形成された実施例である。座標検出マーク４２の個数、間隔、位置で、座標位置を示す。

【0126】

図２０においては、座標検出マーク４２は、形状の異なる複数のものが配置されている。形状としては、円、矩形、楕円状が例示される。また、リブ３７、画素電極にオーバーラップして、もしくは一部をオーバーラップさせて配置している。座標検出マーク４２をＣＣＤ５３などで画像取り込みすることにより、座標検出マーク４２の形成位置が、表示画面７２のどこに位置するかを特定できるように配置されている。

【0127】

図２１においては、１つの画素電極に、複数の座標検出マーク４２が形成された実施例である。座標検出マーク４２の個数、間隔、位置で、座標位置を示す。

【0128】

図２２においては、一部の画素電極に、座標検出マーク４２が形成された実施例である。赤色の画素１０Ｒ、青色の画素１０Ｂの画素に座標検出マーク４２が形成され、緑色の画素１０Ｇには、座標検出マーク４２が形成されていない。

【0129】

図２３においては、青色の画素１０Ｂに、座標検出マーク４２が形成された実施例である。青色の画素１０Ｂの画素に座標検出マーク４２が形成され、赤色の画素１０Ｒ、緑色の画素１０Ｇには、座標検出マーク４２が形成されていない。

【0130】

図２４、図２５においては、図２２の実施例に加えて、位置合わせマーク４２ａを形成した実施例である。なお、位置合わせマーク４２ａは、座標検出マーク４２としても用いることができることは言うまでもない。位置合わせマーク４２ａを電子ペン５１で読み取り、ＥＬ表示パネル１の概略座標位置を検出する。座標検出マーク４２の形状と、位置合わせマーク４２ａの形状、位置は異ならせることが好ましい。

【0131】

図２６においては、位置合わせマーク４２ａの変形例である。図２６（ａ）は、位置合わせマーク４２ａを１画素に２つ形成した実施例である。図２６（ｂ）は、座標検出マーク４２ｂを複数個組み合わせることにより、位置合わせマーク４２ａとした実施例である。図２６（ｃ）は、位置合わせマーク４２ａ内に座標検出マーク４２ｃの集合体を形成した実施例である。一例として、位置合わせマーク４２ａを点字文字で構成している。

【0132】

図２７は一実施の形態による情報表示装置におけるＥＬ表示パネルの他の例を示す概略断面図である。

【0133】

ＥＬ表示パネル１に電子ペン５１により入力を行う場合、視差の課題がある。視差は、ＥＬ表示パネル１の表示領域上に偏光板３２などが配置されているために発生する。電子ペン５１のペン先が偏光板３２上に位置しているのに、画像はＥＬ表示パネル１の発光部に表示されているために、ペン先と表示画像との視差が発生する。

【0134】

そこで、本実施の形態においては、ＥＬ表示パネル１において、ファイバープレート８２をカソード電極３９に接着層４１で接着し、偏光板３２と座標検出マーク４２との間に配置し、視差を軽減するようにしたものである。ファイバープレート８２は、画素１０よりも小さい口径を有する複数のファイバー８２ａを配列することにより構成されたものである。ファイバー８２ａの周囲には、反射膜８２ｂを形成するとともに、ファイバー８２ａと屈折率を異ならせることにより、ファイバー８２ａに入射した表示光８３を反射させて伝達し、ＥＬ表示パネル１から出射するように構成している。

【0135】

以上のように一実施の形態における情報表示装置は、ＥＬ素子１２による画素１０がマトリックス状に配置された表示領域２を備えたＥＬ表示パネル１において、入射光を偏光させる偏光板３２を配置し、かつＥＬ表示パネル１に入射光の方向を変化させる特性、例えば光散乱部材や回折格子により前記偏光板による偏光状態を変化させる座標検出マーク４２を備えている。これによって、座標検出マークを検出するための赤外線などの光を放射するＬＥＤ５２などの光発生手段と、座標検出マーク４２を含む所定範囲の画像を取り込むＣＣＤ５３などの画像取得手段とを備えた電子ペン５１を用いれば、座標検出マーク４２を通過した光あるいは反射した光をＣＣＤ５３などの画像取得手段で検出することにより、座標位置を容易に特定することができる。

【0136】

また、一実施の形態によれば、ＥＬ表示装置において、容易に実現することができる。これにより、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末、記録媒体を備えた画像再生装置などの記録媒体を再生し、その画像を表示する機器などのディスプレイ装置として幅広く応用することが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0137】

以上のように本開示は、ＥＬ表示装置を情報表示装置として応用する上で有用である。

【符号の説明】

【0138】

１ ＥＬ表示パネル
２ 表示領域
１０ 画素
１０Ｒ 赤色の画素
１０Ｂ 青色の画素
１０Ｇ 緑色の画素
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ トランジスタ
１２ ＥＬ素子
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ コンデンサ
１５，１６ ゲートドライバＩＣ
１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ ゲート信号線
１８ ソース信号線
３０ 封止板
３１ アレイ基板
３２ 偏光板
３４ アノード電極
３８ ＥＬ層
３９ カソード電極
４２ 座標検出マーク
４２ｂ 座標検出マーク
４２ｃ 座標検出マーク
５１ 電子ペン
５２ ＬＥＤ
５３ ＣＣＤ
８１ 保護カバー
８２ ファイバープレート

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】