JP5218402B2 - デジタイザ機能付液晶表示装置、情報処理用電子機器及びゲーム装置 - Google Patents

Description

本発明は、電磁誘導方式のデジタイザ機能を備えた液晶表示装置、このデジタイザ機能付液晶表示装置を備えた情報処理用電子機器、及びゲーム装置に関するものである。

従来から、液晶表示装置にデジタイザ機能を備えた液晶表示装置、すなわち、液晶表示装置にこの表示画面上の位置を入力ペン（ペン型入力装置）等で指定することにより、情報の入力操作を行なうことができる液晶表示装置が各種提案されている。これらデジタイザ機能付液晶表示装置のうち、電磁誘導方式のデジタイザ機能を備えた液晶表示装置は、一般に液晶表示パネルとこの液晶表示パネルに光を照射するバックライト装置との間に、液晶パネルの表示画面上でペン型入力装置の操作により入力された位置（ポイント）の座標位置を検出するためのセンサとなる電極線（以下、ループアンテナという）が配置されている。この電極線は、透明な材質からなるセンサ電極板上に、Ｘ軸方向とＹ軸方向の座標を検出するために導電性を有する極細金属線をマトリックス状に配置された構成になっている。

この電磁誘導方式のデジタイザは、コイルを備えたペン型入力装置と、Ｘ軸方向とＹ軸方向の座標位置を検出するためのループアンテナを配置したセンサ電極板から構成されている。そして、ペン型入力装置のコイルに通電して磁界を発生させ、このペン型入力装置のペン先を液晶表示装置（液晶パネル）の表示画面上に接触させると、電磁誘導によりループアンテナに電流が発生する。デジタイザの動作を制御する制御装置は、この発生した電流値とループアンテナ上の電流が発生した位置等に関する情報を解析することにより、ペン型入力装置で指示した座標位置を求めることができるようになっている。

上記したループアンテナを配設したセンサ電極板を備えた液晶表示装置においては、従来から次のような課題があった。
（１）バックライト装置から液晶パネル方向に照射された光は、ループアンテナが配設されたセンサ電極板を通過するときにループアンテナの線影を生じる。この線影は、液晶パネル上に映し出される現象が生じることがあった。線影が液晶パネルに映し出されると、液晶パネルに表示する画像が不鮮明になると共に、表示画面上からペン型入力装置を用いて座標位置の入力する操作を行なうときに、正確な位置を指定し難くなるという不具合が生じていた。
（２）上記（１）の不具合を解決するために、ループアンテナのセンサ線の線幅を０．１ｍｍ以下になるように極力細くして、線影が生じ難くすることが行なわれていた。

上記したループアンテナの線影が液晶パネル上に映し出されることを防止する技術として、下記特許文献１〜３に記載の発明が提案されている。

特開平７−１０４９１０号公報 特開平７−１０４９３５号公報 特開２００２−１８２１９７号公報

特許文献１には、液晶パネルと、光拡散板と、側端に光源を設けた導光板とを順次配置したバックライト型液晶表示装置において、この導光板の液晶パネル表示装置側に線径が５０μｍ以下のループアンテナを布設して、液晶パネルにループアンテナの線影が映し出されないようにした液晶表示装置が提案されている。

特許文献２には、液晶パネルと、光拡散板と、光源と、反射板とを順次配置した液晶表示装置において、この光拡散板の板面上にループアンテナを布設固定して、液晶パネルにループアンテナの線影が映し出されないようにした液晶表示装置が提案されている。さらに、特許文献２には、線径が５０μｍ以下のループアンテナを光拡散板上に布設すると、ループアンテナの線影が液晶パネルに映し出されないことが記載されている。

特許文献３には、バックライトを使用しない反射型液晶表示装置の小型化、軽量化を目的として、デジタイザに使用するループアンテナを配置したセンサ基板を液晶パネルの裏面に配設することにより、ループアンテナのパターンの線影が発生しないようにした反射型液晶表示装置が提案されている。

上記特許文献１及び特許文献２に記載のデジタイザセンサ部を備える液晶表示装置は、ループアンテナの線径を５０μｍ以下にすることによりこのループアンテナの線影が液晶パネルに映し出されないための対策を施したものである。しかしながら、大型サイズの液晶パネル、例えば４０インチ以上の液晶パネルにデジタイザ機能を備えると、銅あるいは銀から形成されたループアンテナのセンサ線の全長は長くなり、それだけ電気抵抗値が高くなる。従って、大型サイズの液晶表示装置に線径が５０μｍ以下のループアンテナを使用すると、電気抵抗値が高くなって電磁誘導方式による座標位置の検出精度が低下する可能性が生じる。

上記特許文献３に記載の反射型液晶表示装置は、ループアンテナを配置したセンサ基板を液晶パネルの裏面に配設することにより、ループアンテナのパターンの線影が生じないための対策を施して、主として携帯電話機など小型の電子機器の表示装置に使用されるものである。従って、上記したように大型の液晶パネルにデジタイザ機能を備えることを目的として技術ではない。

一方、近年の液晶パネル製造技術の向上に伴って、大型サイズの液晶パネルを高歩留まりで製造することが可能になり、その製造コストも低減してきた。これにより、大型サイズの液晶パネルはテレビジョン受信装置を始め各種の情報機器に使用されてきている。この大型サイズの液晶パネルを使用した情報機器において、大型の液晶パネルに上記したデジタイザ機能を付加して、ユーザが液晶パネルの表示画面と対話方式で各種の情報の入力操作、あるいはこの入力操作により各種の情報の出力表示が精度高く実施できるようにすると、その応用分野は極めて広くなる。

上記した大型サイズの液晶パネルにデジタイザ機能を付加した液晶表示装置を備えた情報機器に関して、ニーズが高い応用分野として、例えば、下記が考えられる。

（１）デジタルテレビジョン受信装置において、例えば、放送番組の録画予約の操作を従来の面倒なリモコン操作に代えて、画面に表示させた番組情報を入力用ペンの操作により選択することにより、極めて簡単な操作で録画予約を行なうことを可能にする。
（２）ゲームセンター等に設置される各種のゲーム機器の大型表示装置に、プレイヤがこの表示画面と対話方式により各種の情報の入力操作、あるいはこの入力操作に伴ってゲームの進行の制御を行なうことにより、より興趣の高いゲームの演出制御等を行なうようにする。
（３）大型の液晶表示装置を使用する電子黒板、テレビ電話会議用の液晶表示画面、各種監視センターの液晶表示画面等をパーソナルコンピュータ等の制御装置と接続することにより、ペン型入力装置等の操作により、必要とする情報を液晶表示画面に即座に表示させる。これにより、プレゼンテーション効果の向上や監視結果に基づく適切な指示を行なうことが可能になる。

そこで、本発明の目的は、デジタイザ機能を備えた液晶表示装置において、ループアンテナの線影が液晶パネルに映し出されないようにすると共に、特に大型の液晶パネルに適用できるデジタイザ機能を備えた液晶表示装置、このデジタイザ機能付の液晶表示装置を備えた各種の情報処理用電子機器及びゲーム装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、
液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射するバックライトとの間に配置した光拡散部材と、
前記光拡散部材から前記バックライトの方向に所定の間隔を設けた位置に、前記液晶パネルの平面上の一座標軸方向と前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するための電磁誘導式のループアンテナと、
前記光拡散部材と前記ループアンテナとがなす前記間隔を保持する間隔保持手段と、
を備え、
前記所定の間隔は、前記ループアンテナのセンサ線の線影が前記光拡散部材に到達しないようにするために、前記センサ線の線幅、及びマトリックス状に配置され隣り合う前記センサ線の間隔に基づいて設定される
ことを特徴とするデジタイザ機能付液晶表示装置である。

さらに、本発明において前記間隔保持手段は、２面を有する第１の光透過性部材とされている。

さらに、本発明は、前記第１の光透過性部材は硬質の板材とされている。

さらに、本発明は、前記ループアンテナの少なくとも一部は、２面を有する第２の光透過性部材にスクリーン印刷により形成された前記センサ線から構成される。

さらに、本発明は、前記第２の光透過性部材は柔軟性のあるシートとされている。

さらに、本発明は、前記ループアンテナは、
前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
前記第２の光透過性部材の他方の面に、前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、から構成されている。

さらに、本発明は、前記ループアンテナは、
前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
前記一座標軸方向の位置を検出する前記センサ線の上に形成された光を通過する絶縁層と、
前記絶縁層の上に、前記一座標軸方向と交差する他の座標方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、から構成されている。

さらに、本発明は、前記ループアンテナは、
一つの前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
他の前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
から構成されている。

さらに、本発明は、前記ループアンテナは、
前記第１の光透過性部材の前記第２の光透過性部材に近接する面に、前記一座標軸方向の位置を検出するためにスクリーン印刷により形成された前記センサ線と、
前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
から構成されている。

さらに、本発明は、前記ループアンテナは、
前記第１の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向の位置を検出するためにスクリーン印刷により形成された前記センサ線と、
前記一座標軸方向の位置を検出する前記センサ線の上に形成された光を通過する絶縁層と、
前記絶縁層の上に、前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するためにスクリーン印刷により形成された前記センサ線と、
から構成されている。

また、本発明は、上記デジタイザ機能付液晶表示装置を備える情報処理用電子機器である。

また、本発明は、前記第２の光透過性部材に形成された前記センサ線の端部に、前記センサ線の電極が集中する部分である密集部を、前記液晶パネルの表示エリアの外に備えるデジタイザ機能付液晶表示装置である。

さらに、本発明は、ゲーム用テーブルに前記デジタイザ機能付液晶表示装置を水平方向に設置しているゲーム装置である。

さらに、本発明は、ゲーム用テーブルに前記デジタイザ機能付液晶表示装置を前記ゲーム用テーブルの手前側から奥側に向かって昇り傾斜になるように所定の傾斜角度を設けて設置しているゲーム装置である。

なお、上記した情報処理用電子機器とは、特に大型の液晶表示装置を備えているデジタルテレビジョン受信装置、パーソナルコンピュータ等に接続してＴＶ会議あるいは各種の監視センターで監視用表示装置として使用されると共に、画像の表示と情報の入力装置として使用するための大型の液晶表示装置、あるいはパーソナルコンピュータ等の制御装置を備えた電子黒板装置など、本発明のデジタイザ機能を備えた大型の液晶表示装置を示す。

また、前記ゲーム装置とは、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置の表示面をゲーム用テーブルに水平方向、又は水平方向に対して傾斜させて設置し、このゲーム用テーブルを囲んでプレイヤが座標入力用ペン等の座標入力用手段を使用してゲームの実行を楽しむようにしたゲーム装置、例えば、もぐら叩きゲーム、各種の戦闘ゲームなどを実行するためのゲーム装置を示す。

本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置は、液晶パネルの背面に設けた光拡散部材から所定の間隔をおいた位置に電磁誘導式のループアンテナを配設しているので、バックライトから照射された照射光によるループアンテナのセンサ線による線影が液晶パネルに映し出されることがなくなる。これにより、従来のデジタイザ機能付液晶表示装置に使用されているループアンテナのセンサ線の線幅を大きくすることができるので、大型サイズのデジタイザ機能付液晶表示装置を提供することが可能になる。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のデジタイザ機能を備えた液晶表示装置の実施形態についてその主要部分の構成例を示す分解斜視図、図２は、図１に示すデジタイザ機能を備えた液晶表示装置の断面図である。

図１及び図２に示す本発明の実施形態を示すデジタイザ機能付液晶表示装置は、液晶パネル１と、液晶パネル１の背面（後側）に配置された光拡散部材２と、光拡散部材２の背面に配置された光透過性部材（第１の光透過性部材）３と、第１の光透過性部材３の背面に配置されたループアンテナＸ、Ｙを形成したセンサ電極板４と、センサ電極板４の背面に配置されたバックライト５とから構成されている。このように、本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶パネル１とバックライト５との間に、光拡散部材２と、第１の光透過性部材３と、センサ電極板４とをこの順に配置した構成にしている。また、図１に示す６は、コイルを備えたペン型入力装置である。ペン型入力装置６は、ユーザが液晶パネル１の表示面をポインティング（指定）してこの表示面の位置情報を制御装置に入力するための入力手段となり、例えば、乾電池などの電源により作動する。ユーザがペン型入力装置６に設けられているスイッチをＯＮすると、ＯＮしている間のみこのコイルに磁界が発生する。

なお、図１には示していないが、液晶パネル１の表示面側には保護用のガラス基板あるいは強化プラスチック基板を備えている。また、液晶パネル１には液晶パネル１を駆動させるための回路（制御）基板、さらに、バックライト５にはバックライト５を駆動させるためのインバータ回路等も備えているが、これらは図１及び図２には示していない。さらに、図１及び図２に示すデジタイザ機能付液晶表示装置の実施形態において、液晶パネル１、光拡散部材２、第１の光透過性部材３などは、その周辺部は枠体（フレーム）により固定されるが、この枠体は図示していない。

液晶パネル１は、従来から液晶表示装置として広く使用されている液晶パネルであって、２枚のガラス板の間に液晶材料を封じ込めた液晶板１ａと、この液晶板１ａの両面に配置された偏光板１ｂ、１ｃから構成される。液晶板１ａを構成する一方のガラス基板（アレイ基板）には薄膜トランジスタが載置されている。なお、図１（図２）には図示していないが、アレイ基板と偏光板１ｂとの間にカラーを発光させるためのカラーフィルターが設けられている。

光拡散部材２は、バックライト５からの照射光を拡散させて、液晶パネル１に均一な光の明るさと広がりを与えるためのものである。光拡散部材２は、合成樹脂製の板部材あるいはシート（フィルム状）部材、例えば、アクリルやポリカーボネイト等から構成される。
なお、光拡散部材２は、液晶パネル１の表示面をカバーするように配置されるので、その面積は液晶パネル１の表示面の面積とほぼ同一にすることが好ましいが、若干大きくしても問題はない。
また、光拡散部材２をシート部材から構成するときには、このシート部材を複数枚重ねて使用してもよい。また、光拡散部材２の内部に粒径１μｍ〜３μｍ程度の球状の光拡散粒子を分散させて、バックライト５からの照射光を拡散させる効果をさらに向上させるようにしてもよい。

２面を有する第１の光透過性部材３は、バックライト５からの照射光を透過させる光透過性を有する材質からなる硬質の板材であって、本発明の第１の特徴となるものである。
本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置は、光拡散部材２からバックライト５の方向に所定の間隔（間隔値Ａ）を設けた位置にループアンテナＸ、Ｙを形成したセンサ電極板４を配置しているが、この第１の光透過性部材３は、光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙとの間に設けた間隔を間隔値Ａに保持する間隔保持手段として設ける部材である。間隔保持手段となる第１の光透過性部材３は、本発明の第１の特徴となるものであって、この硬質の板材からなる光透過性部材３によりこの間隔値Ａが２〜３ｍｍに設定されるようにすることが好ましい。

図２に示す実施形態において、第１の光透過性部材３は、光拡散部材２の背後であって、光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙを形成しているセンサ電極板４との間に設けた間隔内に介在させることにより、光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙとの間隔を間隔値Ａに保持する手段とすると共に、さらに、ループアンテナＸ、Ｙを形成しているセンサ電極板４を固定する手段として用いている。

センサ電極板４は、液晶パネル１の表示画面上における一つの座標軸（Ｘ軸）とこの一つの座標軸の方向（以下、一座標軸方向という）と交差する他の座標軸方向（Ｙ軸）の座標位置を、電磁誘導方式により検出するためのＸ軸用のループアンテナＸとなるセンサ線ｘ１と、Ｙ軸用のループアンテナＹとなるセンサ線ｙ１を備えている。これらセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１を形成する面積は、液晶パネル１の表示画面の面積とほぼ同一の面積にすることが好ましい。

これらセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１は、図２に示す実施形態においては、２面を有して光透過性を備え、さらに柔軟性を有する透明または半透明の一つの第２の光透過性部材４ａの１方の面にセンサ線ｘ１を、同じく他の第２の光透過性部材４ｂの１方の面にセンサ線ｙ１を、スクリーン印刷により４ｍｍ〜６ｍｍの間隔となるように形成している。そして、これら第２の光透過性部材４ａと４ｂとに形成したセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１とがマトリックスを形成するように、第２の光透過性部材４ａと４ｂとを重ね合わせて第１の光透過性部材３の背面に固定している。第１の光透過性部材３の背面に第２の光透過性部材４ａと４ｂとを固定する方法は、例えば、透明な接着剤により接着固定する方法を採用することができる。

なお、ループアンテナＸとなるセンサ線ｘ１を形成した第２の光透過性部材４ａと、同じくループアンテナＹとなるセンサ線ｙ１を形成した第２の光透過性部材４ｂは、厚さ５０μｍ〜２００μｍの柔軟性を有する合成樹脂製のシートを使用する。そして、この柔軟性を有する合成樹脂製のシート４ａ、４ｂの表面に、スクリーン印刷によりセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１とを形成する。このように、スクリーン印刷により、柔軟性を有する合成樹脂製のシート４ａ（４ｂ）にセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１とを形成すると、センサ線ｘ１とセンサ線ｙ１とを備えた多数枚のセンサ電極板４を高品質、かつ、高効率で製造することが可能になる。これら第２の光透過性部材４ａ、４ｂの材質は、例えば、アクリル、ポリカーボネイト等の柔軟性を有する厚さ５０μｍ〜２００μｍの合成樹脂製シートを使用することができる。

ループアンテナとなるセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１とを柔軟性を有する合成樹脂製のシートの表面にスクリーン印刷により形成したことは、本発明の第２の特徴となる。また、上記した一座標軸方向（Ｘ軸）とこの一座標軸方向と交差する他の座標軸方向（Ｙ軸）について、その交差角度は必ずしも直交させる必要はなく、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置を備えた電子機器の使用目的に応じて交差角度を適宜設定すればよいが、ソフトウエア処理等による座標演算処理の簡素化を行なうためには直交させることがより好ましい。

第２の光透過性部材４ａ、４ｂの面に形成するセンサ線ｘ１及びセンサ線ｙ１は、例えば、銅（Ｃｕ）又は銅合金、銀（Ａｇ）又は銀合金、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金等を含む導電性ペーストを用いてスクリーン印刷により形成する。また、センサ線ｘ１（ｙ１）の厚さは５０μｍ〜１００μｍ、その線幅Ｂ（図２等に示す）は３００μｍ〜５００μｍ程度と、従来のデジタイザに用いられているセンサ線の線幅１００μｍと比較してスクリーン印刷により形成することにより幅広に形成している。このように、ループアンテナとなるセンサ線ｘ１及びセンサ線ｙ１の線幅Ｂを３００μｍ〜５００μｍと幅広に形成したことは、本発明の第３の特徴となる。

本発明において、センサ線ｘ１及びセンサ線ｙ１の線幅Ｂを３００μｍ〜５００μｍと幅広に形成しても、センサ線ｘ１、ｙ１の線影が液晶パネル１に映し出されることはない。この理由は上記した本発明の第１の特徴である、光拡散部材２とセンサ電極板４とを所定の間隔、すなわち、間隔値Ａを隔てて設置したことにあり、この線影が液晶パネル１に映し出されない理由の詳細は後記する。また、センサ線ｘ１及びセンサ線ｙ１の線幅Ｂを３００μｍ〜５００μｍと幅広に形成していることにより、センサ線ｘ１及びｙ１を流れる電流の電気抵抗値が高くなることを防止できる。このため、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置は、大型サイズの液晶パネル１にデジタイザ機能を付加することが可能になる。

なお、図２に示すセンサ電極板４は、センサ線ｘ１を一つの第２の光透過性部材４ａの一方の面に形成し、センサ線ｙ１を他の第２の光透過性部材４ｂの一方の面に形成し、これら２枚のシートからなる第２の光透過性部材４ａ、４ｂを重ね合わせて配置した構成例を示しているが、これら第２の光透過性部材４ａと４ｂの重ね合わせる順序は前記したように任意にしてよい。
また、ループアンテナとなるセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１を備えたセンサ電極板４の構成は、図２に示す実施形態の他に、次のような構成（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のいずれかを採用することができる。

（構成ａ）
図３に示すように、センサ電極板４は、２面を有する第２の光透過性部材４ａの一方の面にセンサ線ｘ１をスクリーン印刷により形成し、さらに、この第２の光透過性部材４ａの他方の面にセンサ線ｙ１をスクリーン印刷により形成した構成とし、これらセンサ線ｘ１とｙ１とがマトリックスを形成するようにする。そして、第１の光透過性部材３の背後に、センサ電極板４となる第２の光透過性部材４ａを配置して固定する。なお、第２の光透過性部材４ａの一方の面と他方の面に形成するセンサ線ｘ１とｙ１の配置は、任意にしてよい。センサ電極板４をこのような構成にすると、図２に示す実施形態と比較して、第２の光透過性部材４ｂを省くことができる。

（構成ｂ）
図４に示すように、２面を有する第２の光透過性部材４ａの一方の面にセンサ線ｘ１をスクリーン印刷により形成し、さらに、このセンサ線ｘ１の上に、光を透過する透明な絶縁層４ｃをスクリーン印刷等により均一な平面状に形成する。続いて、この絶縁層４ｃの上にセンサ線ｙ１をスクリーン印刷により形成し、これらセンサ線ｘ１とｙ１とがマトリックスを形成するようにする。そして、第１の光透過性部材３の一方の面の背後に、センサ電極板４となる第２の光透過性部材４ａを配置して固定する。なお、第２の光透過性部材４ａの面に形成するセンサ線ｘ１とｙ１の配置は、任意にしてよい。センサ電極板４をこのような構成にすると、上記構成ａと同様に、図２に示す実施形態と比較して、第２の光透過性部材４ｂを省くことができる。

（構成ｃ）
図５に示すように、２面を有する第１の光透過性部材３の一方の面に、センサ線ｘ１とセンサ線ｙ１とを形成した構成にする。すなわち、第１の光透過性部材３とセンサ電極板４とを一体化した構成にする。このループアンテナとなるセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１の形成方法は、第１の光透過性部材３の一方の面に、センサ線ｘ１をスクリーン印刷により形成する。続いて、このセンサ線ｘ１を形成した面に、透明な絶縁層４ｃをスクリーン印刷等により均一な平面状に形成し、さらに、この絶縁層４ｃの上にセンサ線ｙ１をスクリーン印刷により形成し、これらセンサ線ｘ１とｙ１とがマトリックスを形成するようにする。なお、第１の光透過性部材３の一方の面に形成するセンサ線ｘ１とｙ１の配置は任意にしてよい。そして、デジタイザ機能付液晶表示装置を組み立てるときに、第１の光透過性部材３にセンサ線ｘ１とｙ１とを形成した面がバックライト５側に対向するように配置する。

このように、第１の光透過性部材３と電極板４とを一体化した構成にすると、第２の光透過性部材４ａ、４ｂを配置する必要がなくなるので、液晶パネル１の表示面からセンサ電極板４までの距離をより短くすること、すなわち、デジタイザ機能付液晶表示装置の厚みを薄くすることができる。

（構成ｄ）
図６に示すように、２面を有する第１の光透過性部材３の一方の面に、センサ線ｘ１（又はセンサ線ｙ１）をスクリーン印刷により形成する。そして、このセンサ線ｘ１（又はセンサ線ｙ１）を形成した第１の光透過性部材３の一方の面に近接させて、センサ線ｙ１（又はセンサ線ｘ１）をスクリーン印刷により形成した第２の光透過性部材４ａを重ね合わせて配置し、センサ線ｘ１とｙ１とがマトリックスを形成するようにする。センサ電極板４をこのような構成ｄにすると、上記構成ａと同様に、図２に示す実施形態と比較して、第２の光透過性部材４ｂを省くことができる。

バックライト５は、液晶パネル１に封入されている液晶自体が発光しないために、外部に設けた光源５ａからの照射光を液晶パネル１に供給する手段となる。また、バックライト５には、光源５ａからの照射光を液晶パネル１方向に反射させるための反射層５ｂを設けている。

バックライト５に用いる光源５ａとしては、従来から用いられている、例えば、冷陰極管（蛍光）ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などを使用することができる。なお、図１に示すバックライト５は、冷陰極管ランプをセンサ電極板４の背面に複数配置した直下方式のバックライト５を例示しているが、本発明においては従来から採用されているサイドライト方式のバックライト５を用いることもできる。

続いて、本発明の液晶表示装置の作用について説明する。図７は本発明の液晶表示装置において、バックライト５の光源５ａからの照射光が液晶パネル１に達するまでの光路を模式的に示した図である。

図７に示すように、バックライト５の光源５ａからの照射光、及び反射層５ｂにより反射された照射光は、光路７ａと７ｂ内、光路７ｃと７ｄ内を液晶パネル１の方向に向かって進む。そして、センサ電極板４を通過する照射光のうち、センサ電極板４に形成されている線幅Ｂを有する各センサ線ｘ１１、ｘ１２、ｘ１３、ｘ１４、・・・方向に進む照射光は、これらセンサ線ｘ１１、ｘ１２、ｘ１３、ｘ１４、・・・により、液晶パネル１の方向に所定の長さの影（線影）８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・・を形成する。しかし、本実施形態においては、液晶パネル１の背面に配置した光拡散部材２とセンサ電極板４とは、図７に示すように、所定の間隔値Ａを設定して配置しているので、これら一旦発生した線影８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・・は、他の方向から進んできた照射光により消滅することになる。

このように、図７に示す線影８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・・が消滅する現象は、次の作用に基づくからである。すなわち、第１の光透過性部材３の厚さを所定の値Ａより大きく設定すると、これらの線影８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・・は、隣に配置されている光源５ａから照射された照射光、あるいは反射層５ｂにより反射した他の照射光により、図７に示すように消滅（図７に示す領域９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ・・・）するからである。すなわち、センサ線ｘ１１、ｘ１２、ｘ１３、ｘ１４、・・・により生じた線影８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・・は、第１の光透過性部材３の厚さを光拡散部材２とセンサ電極板４とがなす間隔が所定の間隔値Ａになるように設定すると、光拡散部材２に到達しないようにすることができる。これにより、液晶パネル１に対して、センサ線ｘ１１、ｘ１２、ｘ１３、ｘ１４、・・・により生じた線影８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・・の影響を与えることを確実に防止することができる。

なお、図７にはセンサ線ｘ１による線影のみを示しているが、センサ線ｙ１による線影も上記と同様な作用により消滅して光拡散部材２に到達しないようにすることができる。また、この線影が消滅する現象は、バックライト５としてサイドライト方式を用いたときにも上記と同様な作用により生じる。

これに対して、図１５は、図２などに示す厚さＡの第１の光透過性部材３を配置しないで、光拡散部材２の背面に直接センサ電極板４を直接配置したときのデジタイザ機能付液晶表示装置について、センサ線ｘ１１、ｘ１２、ｘ１３、ｘ１４、・・・による線影の状況を示している。
図１５に示すように、光拡散部材２の背面に間隔値Ａを設けないでセンサ電極板４を配置すると、線影８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・・は光拡散部材２に到達することになる。光拡散部材２に到達した線影は、光拡散部材２により拡散されて液晶パネル１に達する。このため、液晶パネル１の表示面に制御装置からの制御に基づいて画像を表示したときに、センサ線ｘ１及びセンサｙ１による線影が縞模様として映し出されるので、ユーザがペン型入力装置６を用いて座標位置の入力操作を行なうときに悪影響を与えることになる。

なお、センサ線の線影を光拡散部材２に到達しないようにするために、光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙを備えているセンサ電極板４とを離して配置する間隔の間隔値Ａは、センサ線ｘ１及びセンサ線ｙ１の線幅、マトリックス状に配置するセンサ線ｘ１及びセンサ線ｙ１の隣り合うセンサ線の間隔等を考慮して適宜設定すれば良い。しかし、この間隔値Ａを大きく設定すると、液晶パネル１の表示面とセンサ電極板４との距離が大きくなってペン型入力装置６による座標位置の検出精度が低下すると共に、デジタイザ機能付液晶表示装置の厚さが大きくなる。

本発明者のテストでは、４０インチの液晶パネル１において、センサ線Ｘ及びセンサ線Ｙの線幅を３００μｍ〜５００μｍになるようにスクリーン印刷により形成し、上記間隔値Ａを２ｍｍ〜３ｍｍに設定しても液晶パネル１に線影は映し出されることはなく、かつ、ペン型入力装置６による座標位置の検出精度も良好であった。

上記したように、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置の実施形態においては、光拡散部材２とセンサ電極板４とを所定の間隔値（距離）Ａを設けて配置しているので、センサ線ｘ１及びセンサ線ｙ１の線影が液晶パネル１に映し出されることがない。これにより、センサ線ｘ１及びセンサ線ｙ１の線幅を３００μｍ〜５００μｍと幅広にすることが可能になり、かつ、ループアンテナＸ、Ｙとなるセンサ線ｘ１及びセンサ線ｙ１を第１の光透過性部材３、第２の光透過性部材４ａ、４ｂなどにスクリーン印刷により効率良く形成することができるようになる。

このようにセンサ線ｘ１、ｙ１の線幅を３００μｍ〜５００μｍと従来のセンサ線と比較して幅広にすると、前記したように、この幅広のセンサ線を流れる電流の電気抵抗値が高くなることを防止することができる。これにより、光拡散部材２とセンサ電極板４との間に２ｍｍ〜３ｍｍの間隔値Ａを設けてもペン型入力装置６による座標位置の検出精度が低下することはなく、むしろ、座標位置の検出精度を向上させる作用が働くので、特に大型サイズのデジタイザ機能付液晶表示装置、例えば、画面サイズが４０インチ（１００ｃｍ）以上のデジタイザ機能付液晶表示装置、及びこの大型のデジタイザ機能付液晶表示装置を備えた各種の情報処理用電子機器やゲーム装置を提供することが可能になる。

さらに、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置は、従来から採用されている液晶パネルとバックライトとの間に、光拡散部材２とセンサ電極板４とを所定の間隔値（距離）Ａを設けて配置した構成としているので、従来から採用されている液晶パネル１の製造工程は何ら変更する必要はないという効果もある。

なお、上記した本発明の実施形態の説明においては、光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙ（センサ電極板４）とを所定の間隔値Ａを設けて配置し、この光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙとの間隔を保持する間隔保持手段として、この所定の間隔内に光透過性を有する板材からなる第１の光透過性部材３を介在させた例について説明したが、光拡散部材２とループアンテナとの間に設けた間隔値Ａをなす部分を空間部としてもよい。この実施形態を図８及び図９に示す。

図８に示す実施形態においては、光拡散部材２とループアンテナを形成した第２の光透過性部材４ａから構成されるセンサ電極板４との間の周辺部に、厚さＡを有するスペーサーＳを配置している。そして、このスペーサーＳを、光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙとがなす間隔を保持する間隔保持手段としている。これにより、光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙとがなす間隔には、間隔値Ａを備えた空間部Ｋが形成される。

このように、スペーサーＳにより形成した間隔値Ａを備えた空間部Ｋは光透過性を有するので、この空間部Ｋは図２〜図６に示す第１の光透過性部材３と同様な作用をなす。すなわち、バックライト５からの照射光により生じたセンサ線ｘ１、ｙ１の線影は、光拡散部材２に到達しないようにすることができる。

なお、図８に示す実施形態は、スペーサーＳを、光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙとがなす間隔を空間部Ｋとし、この空間部Ｋの間隔を間隔値Ａに保持する間隔保持手段とした例について示しているが、この間隔保持手段として次の手段を採用することもできる。すなわち、光拡散部材２とループアンテナＸ、Ｙを備えているセンサ電極板４とを、それぞれ液晶表示装置1を支持する枠体に固定することにより、この液晶表示装置1の枠体を間隔保持手段として利用して間隔値Ａを有する空間部Ｋを保持する。

また、図８に示す実施形態においては、センサ線ｘ１、ｙ１を形成している第２の光透過性部材４ａの周辺部を図示しない支持手段により支持してシートからなる第２の光透過性部材４ａに適度な張力を付与して、第２の光透過性部材４ａを平面状態で支持固定されるようにするとよい。

図９に示す実施形態は、図8に示すループアンテナを形成した第２の光透過性部材４ａの代わりに、ループアンテナを形成した第１の光透過性部材３ａを配置した例を示している。すなわち、図９に示す実施形態においては、光拡散部材２から間隔値Ａを有する空間部Ｋを隔てた位置に、一方の面にループアンテナＸ、Ｙとなるセンサ線ｘ１とｙ１を形成した硬質の板材からなる第１の光透過性部材３ａを配置している。この第１の光透過性部材３ａは、図２〜図６に示す第１の光透過性部材３と同じ材質であってその厚さも同一としてもよいが、第１の光透過性部材３の厚さＡより小さくすることが好ましい。

図９に示す第１の光透過性部材３ａの一方の面に、ループアンテナとなるセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１の形成方法は、前記した図５（構成ｃ）に示す第１の光透過性部材３へのループアンテナの形成方法と同じ方法を採用することができる。すなわち、第１の光透過性部材３ａの一方の面に、センサ線ｘ１をスクリーン印刷により形成する。続いて、このセンサ線ｘ１を形成した面に、透明な絶縁層４ｃをスクリーン印刷等により均一な平面状に形成し、さらに、この絶縁層４ｃの上にセンサ線ｙ１をスクリーン印刷により形成し、これらセンサ線ｘ１とｙ１とがマトリックスを形成するようにする。なお、第１の光透過性部材３ａの一方の面に形成するセンサ線ｘ１とｙ１の配置は任意にしてよい。そして、デジタイザ機能付液晶表示装置を組み立てるときに、第１の光透過性部材３ａにセンサ線ｘ１とｙ１とを形成した面が空間部Ｋに対向するように配置する。

なお、図８及び図９に示す実施形態が備えている空間部Ｋには、空気を封入することが好ましいが、窒素、ヘリウムガス等の不活性ガス、透明な液体等の封入、あるいは真空にしてもよい。

続いて、上記した本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置を情報処理用電子機に応用した例について説明する。図１０は、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置を、各種のプレゼンテーションを行なうときに利用する電子黒板１０に応用した電子黒板システムの一例を示している。

図１０に示す電子黒板システムは、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置１１を備えた電子黒板１０と、このデジタイザ機能付液晶表示装置１１の表示画面部１２ａ及び１２ｂに対して座標位置の入力操作を行なうためのペン型入力装置１３、ペン型入力装置１３により指定された座標情報を解析する処理等を実行する電子黒板制御装置１４と、電子黒板システムの動作を制御するパーソナルコンピュータ１５から構成される。電子黒板システム１０と電子黒板制御装置１４、及び電子黒板制御装置１４とパーソナルコンピュータ１５は、ケーブル線により接続されてデータ通信が可能になっている。また、パーソナルコンピュータ１５はＷｅｂブラウザを備えてインターネット１６に接続可能になっている。

図１０において、デジタイザ機能付液晶表示装置１１の表示画面部１２ａは、プレゼンテーターが自由に使用できる領域である。また、表示画面部１２ｂは電子黒板システムの機能を示す各種のメニューがパーソナルコンピュータ１５のプログラム制御により表示される領域である。

上記構成の電子黒板システムにおいて、パーソナルコンピュータ１５が備えている動作制御プログラムは初期画面として、電子黒板１０の表示画面部１２ａを、例えば、白色で表示する。そして、プレゼンテーターがペン型入力装置１３を操作して表示画面部１２ｂにメニューとして表示されている「赤」の表示領域を指定すると、表示画面部１２ｂの背面に設けられているセンサ電極板４のセンサ線ｘ１とセンサ線ｙ１に電流が発生する。この電流値は電子黒板制御装置１４に入力されるので、電子黒板制御装置１４はこの電流値を解析する処理を行なうことにより、ペン型入力装置１３が指定した座標値を求めることができる。そして、電子黒板制御装置１４はこの求めた座標値を、制御コマンドと共にパーソナルコンピュータ１５に送信する。パーソナルコンピュータ１５はこの制御コマンドと座標値を受信すると、予め座標値と描画色との関係を登録したデータベースを参照して、プレゼンテーターがペン型入力装置１３を使用して表示領域１２ａをなぞったときには、そのなぞった軌跡は「赤色」で表示する制御を行なうようにする。

そして、プレゼンテーターがペン型入力装置１３を操作してそのペン先で表示領域１２ａをなぞりながら移動させると、センサ電極板４が検出した電流値に関する情報はリアルタイムで電子黒板制御装置１４に入力され、解析した座標情報はパーソナルコンピュータ１５に送信される。パーソナルコンピュータ１５は、この座標情報を取得するとこの座標値は「赤色」で表示する制御コマンドを電子黒板制御装置１４に送信する処理を行なう。これにより、電子黒板制御装置１４は、プレゼンテーターがペン型入力装置１３で表示領域１２ａをなぞった位置に軌跡は、直ちに赤色で表示する制御を行なうことができる。このようにして、プレゼンテーターがペン型入力装置１３を使用して表示領域１２ａに描画、あるいは文字を描くと、その情報を表示領域１２ａに直ちに表示することが可能になる。

また、プレゼンテーターがペン型入力装置１３を操作してメニュー領域１２ｂの「ＰＣ画面」を指定すると、表示領域１２ａにはパーソナルコンピュータ１５の画面に表示されている画面情報を表示することもできるようになる。例えば、パーソナルコンピュータ１５をインターネットに接続して情報検索を行なった場合、その検索結果の画面情報を大型のデジタイザ機能付液晶表示装置１１の表示画面部１２ａに表示させて、そのプレゼンテーション効果を高めることが可能になる。

続いて、上記した本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置をゲーム装置に応用した実施形態を、図１１〜図１４に基づいて説明する。

図１１は本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置をゲーム装置Ｇに応用したときの基本的な構成を示す側面図であって、図１１（ａ）はゲーム台２０のゲーム用テーブル２１に前記した本発明に係るデジタイザ機能付液晶表示装置２２を水平に設置した例を、同じく図１１（ｂ）はデジタイザ機能付液晶表示装置２２を水平方向に対して、ゲーム用テーブル２１の手前２１ａから奥２１ｂに向かって上昇するように角度αほど傾斜して設置した例を示している。図１１において、２３はプレイヤがゲームを実行するときにデジタイザ機能付液晶表示装置２２の表示面をなぞって移動させる操作、あるいは表示面に表示された画像等を指定する操作を行なうための入力ペン（又はフィギュア）を示し、２４はゲーム進行の制御や各種の演出画像及び音声等を出力する制御を行なう制御装置を示す。なお、図１１（ｂ）に示すゲーム用テーブル２１の傾斜角度αは、ゲーム装置に対応させて、例えば、１０〜５０°程度の範囲で適宜設定するとよい。

なお、入力ペン又はフィギュア２３は、前記したペン型入力装置６、１３と同じ機能を備えており、プレイヤがゲームを実行するときに使用するゲーム媒体の一つとなるものである。すなわち、入力ペン又はフィギュア２３は、その内部、あるいはデジタイザ機能付液晶表示装置２２の表示面と接触させる接触部近傍に、磁界を発生させるためのコイルを備えている。そして、プレイヤが入力ペン又はフィギュア２３に設けているスイッチをＯＮすると、ＯＮしたときのみ磁界が発生する。

図１１に示すゲーム装置Ｇでは、数人のプレイヤがテーブル２１を囲んでゲームを楽しめると共に、入力ペン又はフィギュア２３の操作によるデジタイザ機能付液晶表示装置２２の表示面の位置検出は電磁誘導方式を採用しているので、プレイヤの手や腕などがこの表示面に触れてもゲームの進行には全く影響を与えないという効果が生じる。

続いて、図１１に示すデジタイザ機能付液晶表示装置を備えたゲーム装置Ｇでプレイヤがゲームを実行して効果があるゲーム例を、図１２〜図１４に基づいて説明する。なお、図１２〜図１４においては、図１１に示す制御装置２４は図示していない。

図１２は、ゲーム装置Ｇを「もぐら叩きゲーム」に応用した例を示している。このもぐら叩きゲームにおいては、制御装置２４のゲーム制御プログラムはデジタイザ機能付液晶表示装置２２に、もぐら叩きの対象となるキャラクタ画像３０ａ、３０ａ、・・・をランダムに、かつランダムな時間間隔で表示する制御を行なう。また、図１２（ｃ）に示すように、もぐら叩きのハンマー３１には、その叩き部となる３２ａ、３２ｂの中心部近傍からハンマー３１の内部方向に向けてそれぞれコイル３３ａ、３３ｂを配置する。

そして、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、プレイヤがハンマー３１を用いてデジタイザ機能付液晶表示装置２２に表示されたキャラクタ画像３０ａ、３０ａ、・・・のいずれかの所定位置をタイミング良く叩くと、ゲーム制御プログラムはこの叩かれたキャラクタ画像をデジタイザ機能付液晶表示装置２２から消去する処理を行なう。このゲーム制御プログラムによるキャラクタ画像をデジタイザ機能付液晶表示装置２２から消去する処理は、ハンマー３１でキャラクタ画像３０ａ、３０ａ、・・・のいずれかを叩いたときにコイル３３ａ又は３３ｂがデジタイザ機能付液晶表示装置２２の表示画面と接触した座標値を算出し、その座標値が叩いたキャラクタ画像内に予め設定された所定の座標範囲内であると判定されたときに消去する処理を行なう。

図１３は、ゲーム装置Ｇを「お絵書き」ゲームに応用した例を示している。この「お絵書きゲーム」においては、図１３（ａ）に示すように、デジタイザ機能付液晶表示装置２２の表示画面の右半分の領域２３ａに「お題」の絵４０をゲーム制御プログラムにより表示し、表示画面の左半分の領域２３ｂはプレイヤが位置指示器（位置指示ペン）４１を用いて「お題」の絵４０を描く領域としている。なお、図１３（ｃ）に示すように、位置指示ペン４１の内部のペン先近傍にはコイル４３が埋め込まれている。

そして、図１３（ｂ）に示すように、プレイヤが位置指示ペン４１を用いて表示画面２３ｂをなぞって「お題」の絵４０をまねた絵４２を描く操作を行なうと、ゲーム制御プログラムは位置指示ペン４１のペン先が表示画面２３ｂに接触した座標値を検出する処理を行い、直ちにこの検出した座標値を記憶装置に記憶すると共に、この座標値に対応する液晶パネルの画素を所定の色、例えば、赤色で表示する処理を行なう。このようにして、ゲーム制御プログラムは所定の時間間隔（例えば、１／５０秒間隔）で位置指示ペン４１のペン先が表示画面２３ｂに接触した座標値を検出する処理を行なうごとに、位置指示ペン４１のペン先が表示画面２３ｂ上を移動した軌跡に対応する液晶パネルの画素を赤色で表示、すなわち、プレイヤが描いた絵を表示することができる。

続いて、プレイヤがお絵書き終了を入力するためにテーブルに配置された終了スイッチを操作すると、ゲーム制御プログラムは、予め記憶装置に記憶している「お題」の絵４０のお題パターン情報とプレイヤが描いて記憶装置に記憶した位置指示ペン４１の移動の座標値に関する情報とを、例えば、パターンマッチング手法により両者の類似性を所定の評価式により点数で評価し、その点数を表示画面２３ｂに表示する処理を行なう。このようにして、プレイヤ一人、あるいは数人で「お絵書き」ゲームを楽しむことができる。

図１４は、ゲーム装置Ｇのデジタイザ機能付液晶表示装置２２上を、ゲーム媒体となるフギュア５０ａ、５０ｂを移動させて対戦ゲームを行なう例を示している。図１４に示すように、ゲーム制御プログラムはデジタイザ機能付液晶表示装置２２の表示画面の所定位置に、敵軍の武器５１ａ、５１ｂ等を表示しておく。また、プレイヤがデジタイザ機能付液晶表示装置２２の表示画面上を移動させるフギュア（ロボット）５０ａなどの内部にはコイル５２を埋め込んでおく。

そして、プレイヤがロボット５０ａ、５０ｂを、デジタイザ機能付液晶表示装置２２上を移動させると、ゲーム制御プログラムはこのロボット５０ａ（５０ｂ）などの座標値を直ちに検出し、ロボット５０ａ（５０ｂ）と、敵軍の武器５１ａ、５１ｂ等との距離が所定の距離になると戦闘が開始されるように制御する。なお、ゲーム制御プログラムにロボット５０ａ（５０ｂ）、及び敵軍の武器５１ａ、５１ｂ等について戦闘強さを表す値を予め登録しておく。これにより、ゲーム制御プログラムは、ロボット５０ａ（５０ｂ）と敵軍の武器５１ａ（５１ｂ）との戦闘について、所定時間の戦闘の演出表示等を行なった後、戦闘の勝負結果の演出表示の制御を行なうようにする。なお、このような複数のフギュアを使用した戦闘ゲーム等においては、フギュアごとに予め設定された識別情報（例えば、フギュア番号）を記憶したＩＣチップなどフギュアに埋め込んでおき、デジタイザ機能付液晶表示装置２２のループアンテナによりこのフギュアの識別情報を検出するようにすると、フギュアごとに戦闘能力に差を設定することが可能になるので、戦闘ゲーム等の興趣をより高くすることができる。

上記したゲーム装置Ｇにおいては、５０インチ以上の大型の液晶パネルを供えたデジタイザ機能付液晶表示装置２２を使用すると、複数のプレイヤがゲームを楽しむことが可能になると共に、ゲーム実施の興趣を高めることが可能になる。

また、図１１（ｂ）に示すように、デジタイザ機能付液晶表示装置２２を水平方向に対して、ゲーム用テーブル２１の手前２１ａから奥２１ｂに向かって上昇するように角度αほど傾斜させて設置したゲーム装置Ｇにすると、プレイヤはデジタイザ機能付液晶表示装置２２に表示される演出用画像が見易くなると共に、ハンマー３１、位置指示器４１、フギュア（ロボット）５０ａ等をデジタイザ機能付液晶表示装置２２の表示面に対する操作を容易するという効果が生じる。

＜第２の実施の形態＞
（本発明の実施の形態に係るループアンテナＸ、Ｙの構成）
まず、図１６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ電極板４について説明する。上述のように、センサ電極板４は、ループアンテナＸ、Ｙが、光透過性のシートに導電性プラスチックや銅や銀粒子等の導電性ペーストで印刷されるのが好適である。ループアンテナＸ、Ｙは、そのセンサ線ｘ１、ｙ１の線幅は０．５ｍｍである。
ここでは、Ｘ軸用のループアンテナＸが印刷された第２の光透過性部材４ａの構成についてのみ説明する。なお、第２の光透過性部材４ｂについても、Ｘ軸用のループアンテナＸとＹ軸用ループアンテナＹの布設する方向が異なるだけで、同様の構成である。つまり、第２の光透過性部材４ｂは、ループアンテナＹを形成し、後述するコモンラインであり、図示されないコモンラインｙｃを備えている。

図１６の液晶表示エリア４１０は、液晶パネル１の液晶板１ａのうち液晶の画素が形成されて表示可能なエリア（表示エリア）を示している。センサ電極板４の第２の光透過性部材４ａに係るシートの大きさは、この液晶表示エリア４１０とほぼ同じ大きさである。
第２の光透過性部材４ａに印刷された実際のループアンテナＸは、共通の接地（ベース）等である一方の電極であるコモンラインｘｃに、ループを形成するもう一方の電極であるセンサ線ｘ１（ｘ１１、ｘ１２、ｘ１３、ｘ１４、・・・）が５ｍｍ間隔で接続されているという構成を取ることが好適である。
コモンラインｘｃにより、ループアンテナＸのセンサ線ｘ１（ｘ１１、ｘ１２、ｘ１３、ｘ１４、・・・）等の電極内を流れる電圧を安定させることができる。よって、精度の高いＸ軸の座標認識が可能である。

認識可能範囲４２０は、電磁誘導にてＸ軸の座標を認識可能なセンサ電極板４内のエリアである。この範囲内のエリアでは、コモンラインｘｃからセンサ線ｘ１により形成されるループアンテナＸが延びており、上述のペン型入力装置などを近づけることで、電磁誘導によりループアンテナＸに電流が発生し、図示されない回路基板（制御装置）により発生した電流値とループアンテナ上の電流が発生した位置等に関する情報を解析し、Ｘ軸の座標を認識することができる。
逆に、認識不可範囲４３０は、コモンラインｘｃからセンサ線ｘ１によるループを形成していないエリアであり、このため、このエリアではループアンテナＸ上の電流が発生した位置等に関する情報を解析することができないので、Ｘ軸の座標は認識不可能である。

つまり、液晶表示エリア４１０のうち、一部（光透過性部材４ａのコモンラインｘｃからのセンサ線ｘ１によるループが形成されていないＸ軸の範囲、及び光透過性部材４ｂのコモンラインｙｃからのセンサ線ｙ１によるループが形成されていないＹ軸の範囲）については、座標を認識できないという問題があった。

一方、シート全面に張り巡らされているセンサ線ｘ１は、上述のように線幅が３００μｍ〜５００μｍ（０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ幅）である。このため、本発明の第１の実施の形態に係る第１の光透過性部材３や３ａを用いた間隔値Ａで隔てる構造を取ることによって、認識可能範囲４２０において、センサ線ｘ１の線影が、液晶表示エリア４１０に縞模様として映し出されることはない。

しかしながら、シートの端部に、各ループ（Ｘ軸方向におけるループアンテナＸ、及びＹ軸方向におけるループアンテナＹ）における電磁誘導での電流等を検出するための図示されない回路基板（制御装置）と接続するためのコネクタ４６０があり、また、このコネクタ４６０に向かって、センサ線ｘ１が集中して密度が高くなる密集部４４０が存在する。
そして、この密集部は、第２の光透過性部材４ａ、４ｂにおいては、液晶表示エリア４１０の内側に位置し、また、センサ線は光を通過させないため、センサ線の密度が高い部分では、光の透過量が落ちてしまう。
よって、液晶表示エリア４１０の表示面の端部に、センサ電極板４の密集部の影が、三角形のような形状で表示されてしまうといった問題があった。

また、各コモンラインｘｃ、ｙｃは、通常のループアンテナの電極となるセンサ線ｘ１、ｙ１の幅よりも太く印刷されており、これにより電気抵抗が減少し、電極が安定するという効果が得られるものの、太く印刷すると、各コモンラインｘｃ、ｙｃの線影が液晶表示エリア４１０に表示されてしまうという問題があった。

これらの問題の解決方法の１つとしては、単純に液晶表示エリア４１０の影が出る部分を覆うか、液晶の枠部分を大きくすればよい。
しかしながら、本発明の実施の形態に係るデジタイザ付き液晶表示装置は、電子黒板システムやゲーム装置等に組み込むことを前提としている。つまり、枠部分を小さく（狭く）することが、設置スペースの縮小、コストの低下、表示面の拡大などの理由により求められている。このため、枠部分を広くするのは現実的ではない。

そこで、本発明の発明者が鋭意検討と実験を行ったところ、（１）密集部の影が表示される、（２）コモンラインｘｃ及びコモンラインｙｃの線影が表示されるといった問題を解決する、センサ電極板４５の構成を開発するに至った。
センサ電極板４５は、センサ電極板４と同様に、図２に示す実施形態の他に、図３に示す構成（ａ）、図４に示す構成（ｂ）、図５に示す構成（ｃ）、図６に示す構成（ｄ）をとることができるセンサ電極板である。
このセンサ電極板４５は、第２の光透過性部材４ａ、４ｂとそれぞれ対応する、第２の光透過性部材４ｃ、４ｄを備えて構成される。下記で述べるように、この第２の光透過性部材４ｃ、４ｄに印刷されたループアンテナＸ、Ｙやコモンラインｘｃ、ｙｃの印刷パターン等を改良することで、上述のようなセンサ電極板の影が液晶表示エリアに表示されることを防ぐことが可能になった。
なお、本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置は、この他の構成については、上述の実施の形態の装置と同様である。
以下で、図面を参照してより詳しく説明する。

（第２の光透過性部材４ｃの構成）
図１７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るセンサ電極板４５において、ループアンテナＸが印刷された第２の光透過性部材４ｃの構成について説明する。なお、図示されない第２の光透過性部材４ｄは、Ｙ軸方向に関して検出を行うもので、Ｘ軸用のループアンテナＸとＹ軸用ループアンテナＹの布設する方向が異なるのみで、光透過性部材４ｃと同様の構成である。つまり、光透過性部材４ｄは、ループアンテナＹを形成しておりコモンラインｙｃを備えている。

液晶表示エリア４１１は、液晶表示エリア４１０と同様に、液晶板１ａの画素が形成されている部分について示している。第２の光透過性部材４ｃの認識可能エリア４２１は第１の実施の形態に係る認識可能範囲４２０と、認識不可エリア４３１は第１の実施の形態に係る認識不可範囲４３０と、コネクタ引き出し部４５１は第１の実施の形態に係るコネクタ引き出し部４５０と、コネクタ４６１は第１の実施の形態に係るコネクタ４６０と、それぞれ同等の部位である。

第２の光透過性部材４ｃの大きさは、第１の実施の形態に係る光透過性部材４ａと比べると、密集部４４１のところで大きくなっている。
よって、コネクタ４６１に向かう電極の集中する密集部４４１を、液晶表示エリア４１１の外に出すことが可能になった。この密集部４４１は、折り曲げて、筐体に沿わせて基板上に接続するといったことが可能である。
これにより、（１）密集部の影が表示される問題を解決することができ、液晶表示装置の表示面にループアンテナＸとＹを含むセンサ電極板４５の線影が写り込むのを防ぐことができる。
なお、同様に、設計上やむを得ず、密集部４４１のセンサ線ｘ１、ｙ１又はコモンラインｘｃ、ｙｃの線幅を０．３〜０．５ｍｍより広くする必要があったとしても、このように液晶表示エリア４１１の表示領域外に持っていけば影響をなくすことができる。

また、第２の光透過性部材４ｃにおいては、第１の実施の形態のセンサ電極板４と異なり、コモンラインの線幅を電極の線幅０．３〜０．５ｍｍと同じに揃える代わりに、複数、備えることもできる。図１７では、２本のコモンラインｘｃ１、コモンラインｘｃ２を用いた例を示している。このように、線幅を太くしなくても、コモンラインの数を複数とすることで、コモンラインを太い線幅とした場合と同様に電極が安定する。
さらに、この複数のコモンラインの間隔であるＸＹピッチ幅Ｃを、各電極の配置されているピッチ・線幅であるＸＹピッチ幅Ｃと合わせることが好適である。
このようにすることで、コモンラインｘｃ１、コモンラインｘｃ２を、第２の光透過性部材４ｄのセンサ線ｙ１との一部の線と、重ねることが可能になる。すなわち、シートの厚みはあるものの、一のセンサ線ｙ１と重なるコモンラインｘｃ１とは別の箇所に、他のセンサ線ｙ１とコモンラインｘｃ２の線とが重なって位置することで、光の透過量が減ることを抑えることができる。
このため、（２）コモンラインｘｃの線影が表示される問題を解決することができ、液晶表示装置の表示面にループアンテナＸとＹを含むセンサ電極板４５の線影が写り込むのを防ぐことが可能になる。
同様に、図示されない第２の光透過性部材４ｄの複数のコモンラインについても、第２の光透過性部材４ｃのセンサ線ｘ１と重ねて線影が映り込むのを防ぐことができる。

このように、コモンラインを光透過性部材のセンサ線と重ね合わせるために、第２の光透過性部材４ｃと第２の光透過性部材４ｄには、取り付け穴４７１が備えられてもよい。
取り付け穴４７１は、筐体に沿って取り付ける際に位置決めをする等で利用可能な、第２の光透過性部材４ｃが切り欠き（カット）された部分である。さらに、第２の光透過性部材４ｄでも、光透過性部材４ｃと４ｄを重ねたときに、同じ位置になるように、精度高く取り付け穴４７１をカットしている。
この取り付け穴４７１により、特に図２の構成（ａ）のように、特に第２の光透過性部材４ｃと第２の光透過性部材４ｄとが重ねて使われる場合には、位置ずれによって電極の影が太くなることを防ぐことが可能になる。
なお、この取り付け穴４７１は、図１７のようにコネクタに向かう電極の外側以外にも、電極以外の位置に複数備えていてもよい。

このように構成することで、検出するためのセンサ線ｘ１、ｙ１の電極部を広くすることができ、認識可能エリア４２１の領域を、液晶表示エリア４１１のほとんどの部分に広げることが可能となった。
本発明の実施の形態に係る液晶パネルは、４０インチのみならず、５０〜６０インチについても用いることが可能である。さらに、１００インチを超えるパネルに関しても、例えば、４枚の第２の光透過性部材くらい貼り合わせることで実現可能である。その際に、センサ線ｘ１又はｙ１とコモンラインのピッチ幅を合わせることが好適である。

すなわち、本発明の第２の実施の形態の特徴は、第２の光透過性部材にスクリーン印刷により形成されたセンサ線の端部にセンサ線の電極が集中する部分である密集部を、液晶パネルの表示エリアの外に備えることを特徴とする。
また、本発明の第２の実施の形態の特徴は、第２の光透過性部材のセンサ線のコモンラインと、前記センサ線の太さ又はピッチ幅を同一とすることを特徴とする。

なお、コモンラインｘｃ１やコモンラインｘｃ２の代わりに、図１６のように、コモンラインの線幅を太くした上で、液晶表示エリア４１０の外に備えるような構成も可能である。その場合は、ちょうど枠部分にコモンラインが印刷されるようにするのが好適である。
また、コネクタ４６０やコネクタ４６１は１つのみ記載したが、実際には、複数のコネクタを用いることが可能である。
また、バックライト５に関しては、ＬＥＤをアレイ状に配置すると、冷陰極管ランプに比べて、ほぼ均一に光拡散部材２で光を拡散させることができる。このため、センサ線ｘ１（又はセンサ線ｙ１）の線影が出にくくなるという効果が得られる。

なお、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。

本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置の構成例を示す分解斜視図である。 図１に示すデジタイザ機能付液晶表示装置の要部断面図である。 本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置について、他の実施形態を示す要部断面図である。 同じく、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置について、他の実施形態を示す要部断面図である。 同じく、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置について、他の実施形態を示す要部断面図である。 同じく、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置について、他の実施形態を示す要部断面図である。 図２に示すデジタイザ機能付液晶表示装置について、バックライトから照射された照射光の光路の進行状況を説明するための断面図である。 本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置について、他の実施形態を示す要部断面図である。 同じく、本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置について、他の実施形態を示す要部断面図である。 本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置を電子黒板システムに応用したときに、そのシステム構成の一例を説明するための図である。 本発明のデジタイザ機能付液晶表示装置をゲーム装置に応用したときの基本構成を示す側面図であって、（ａ）は、デジタイザ機能付液晶表示装置をゲーム用テーブルに水平に設置した場合、（ｂ）はデジタイザ機能付液晶表示装置をゲーム用テーブルに水平方向に対して傾斜させて設置した場合を示す。 図１１に示すゲーム装置で実施可能なゲームの一例を説明するための図であって、「もぐら叩きゲーム」を示す。 同じく、図１１に示すゲーム装置で実施可能なゲームの一例を説明するための図であって、「お絵書きゲーム」を示す。 同じく、図１１に示すゲーム装置で実施可能なゲームの一例を説明するための図であって、「戦闘ゲーム」を示す。 第１の光透過性部材を配置しないデジタイザ機能付液晶表示装置について、バックライトから照射された照射光の光路の進行状況を説明するための断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る第２の光透過性部材４ａのループアンテナＸの構成を示す概念図である。 本発明の第２の実施の形態に係る第２の光透過性部材４ｃのループアンテナＸの構成を示す概念図である。

符号の説明

１ ： 液晶パネル
１ａ： 液晶板
１ｂ、１ｃ： 偏光板
２ ： 光拡散部材
３ ： 第１の光透過性部材
３ａ： 第１の光透過性部材
４、４５ ： センサ電極板
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ： 第２の光透過性部材
５ ： バックライト
５ａ： 光源
５ｂ： 反射層
６、１３： ペン型入力装置
１０ ： 電子黒板
１１、２２： デジタイザ機能付液晶表示装置
２１ ： ゲーム用テーブル
２４ ： 制御装置
３０ａ〜３０ｄ ： キャラクタ画像
３１ ： ハンマー
３２ａ、３２ｂ ： 叩き部
３３ａ、３３ｂ ： コイル
４１ ： 位置指示器
４０ ： 「お題」の絵
４２ ： 「お題」の絵をまねた絵
５０ａ、５０ｂ ： ロボット（フギュア）
５１ａ、５１ｂ ： 敵軍の武器
４１０、４１１ ： 液晶表示エリア
４２０、４２１ ： 認識可能範囲
４３０、４３１ ： 認識不可範囲
４４０、４４１ ： 密集部
４５０、４５１ ： コネクタ引き出し部
４６０、４６１ ： コネクタ
４７１ ： 取り付け穴
Ａ ： 幅
Ｃ ： ＸＹピッチ幅
Ｇ ： ゲーム装置
Ｋ ： 空間部
Ｓ ： スペーサー
Ｘ ： ループアンテナ
Ｙ ： ループアンテナ
ｘ１： センサ線
ｙ１： センサ線
ｘｃ、ｘｃ１、ｘｃ２、ｙｃ ： コモンライン

Claims (14)

1. 液晶パネルと、
   前記液晶パネルに光を照射するバックライトとの間に配置した光拡散部材と、
   前記光拡散部材から前記バックライトの方向に所定の間隔を設けた位置に、前記液晶パネルの平面上の一座標軸方向と前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するための電磁誘導式のループアンテナと、
   前記光拡散部材と前記ループアンテナとがなす前記間隔を保持する間隔保持手段と、
   を備え、
   前記所定の間隔は、前記ループアンテナのセンサ線の線影が前記光拡散部材に到達しないようにするために、前記センサ線の線幅、及びマトリックス状に配置され隣り合う前記センサ線の間隔に基づいて設定される
   ことを特徴とするデジタイザ機能付液晶表示装置。
2. 前記間隔保持手段は、２面を有する第１の光透過性部材である請求項１に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
3. 前記第１の光透過性部材は、硬質の板材である請求項２に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
4. 前記ループアンテナの少なくとも一部は、２面を有する第２の光透過性部材にスクリーン印刷により形成された前記センサ線から構成される請求項２又は３に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
5. 前記第２の光透過性部材は、柔軟性のあるシートである請求項４に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
6. 前記ループアンテナは、
   前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
   前記第２の光透過性部材の他方の面に、前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
   から構成される請求項４又は５に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
7. 前記ループアンテナは、
   前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
   前記一座標軸方向の位置を検出する前記センサ線の上に形成された光を通過する絶縁層と、
   前記絶縁層の上に、前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
   から構成される請求項４又は５に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
8. 前記ループアンテナは、
   一つの前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
   他の前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
   から構成される請求項４又は５に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
9. 前記ループアンテナは、
   前記第１の光透過性部材の前記第２の光透過性部材に近接する面に、前記一座標軸方向の位置を検出するためにスクリーン印刷により形成された前記センサ線と、
   前記第２の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向と交差する他の座標軸方向の位置を検出するために形成された前記センサ線と、
   から構成される請求項４又は５に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
10. 前記ループアンテナは、
    前記第１の光透過性部材の一方の面に、前記一座標軸方向の位置を検出するためにスクリーン印刷により形成された前記センサ線と、
    前記一座標軸方向の位置を検出する前記センサ線の上に形成された光を通過する絶縁層と、
    前記絶縁層の上に、前記一座標軸方向と交差する他の座標方向の位置を検出するためにスクリーン印刷により形成された前記センサ線と、
    から構成される請求項２乃至５のいずれか１項に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
11. 前記第２の光透過性部材に形成された前記センサ線の端部に、前記センサ線の電極が集中する部分である密集部を、前記液晶パネルの表示エリアの外に備える
    ことを特徴とする請求項４に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置
    を備える情報処理用電子機器。
13. ゲーム用テーブルに、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置を水平方向に設置される
    ことを特徴とするゲーム装置。
14. ゲーム用テーブルに、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のデジタイザ機能付液晶表示装置を前記ゲーム用テーブルの手前側から奥側に向かって昇り傾斜になるように所定の傾斜角度を設けて設置される
    ことを特徴とするゲーム装置。

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