JPH0454522A - ディスプレイボード装置 - Google Patents

ディスプレイボード装置

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JPH0454522A
JPH0454522A JP2163163A JP16316390A JPH0454522A JP H0454522 A JPH0454522 A JP H0454522A JP 2163163 A JP2163163 A JP 2163163A JP 16316390 A JP16316390 A JP 16316390A JP H0454522 A JPH0454522 A JP H0454522A
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JP
Japan
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board
pen
display
display board
light
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JP2163163A
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English (en)
Inventor
Shuichi Aihara
周一 藍原
Kazuo Hama
浜 和男
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Publication date
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、電気的黒板装置や電気的メツセージボード
装置などとして用いるディスプレイボード装置に関し、
特に光学ペンを採用し、そのディスプレイボード上にお
ける座標を検出して、そのデータを外部に出力できるよ
うにしたものである。
「従来の技術J 従来のディスプレイボード装置として、発明者の一人が
既に提案中の特願昭63−326523号に記載のもの
につき述べる。
従来のディスプレイボード装置は、第8図に示すように
ディスプレイボード10.4本の支柱21.22.23
,24、回路部30、電源プラグ40、it気ペン50
および消去用電気マツトロ0を備える。
ディスプレイボード10は、特殊な前面ボード11を有
するエレクトロクロミックデイスプレィ構成のもので、
その前面ボード11は、第9図にも示すように透明プラ
スチック基板や透明ガラス基板などの透明絶縁基板11
i中に、微細なITO電極などの埋込電極9が多数、透
明絶縁基板111の面方向に例えば1平方ミリメートル
当たりIO個程度ないしそれ以上の微細なピッチで配列
され、かつ透明絶縁基板11iの厚み方向に貫通して、
それぞれ表示電極として埋め込まれて構成される。
ディスプレイボードlOは、スペーサを兼ねる枠体12
の一面に上記の前面ボード11が貼り付けられ、反対側
の面に後部ボード13が取り付けられ、後部ボード13
の前面ボード11と対向する面に対向電極14が形成さ
れ、対向電極14の前面ボード11と対向する面に酸化
イリジウム層などの対極層15が形成され、前面ボード
11と対極層15との間に着色層16と電解質溶液17
とより成るエレクトロクロミック材料18が介在されて
構成され、対向電極14が接地される。
着色層16として前面ボード11の裏面に酸化タングス
テン層が5000人程度0厚みで密着して形成され、電
解質溶液17として例えば過塩素酸リチウム・プロピレ
ンカーボネイト溶液が封入される。
支柱21〜24および回路部30は、ディスプレイボー
ド10の下側に取り付けられる。電源プラグ40は、商
用交流電源のコンセントに接続するもので、コード44
によって回路部30に接続される。
第11図に示すように、回路部30には、対向電極14
の接地電位に対して負の電位に対して負の電圧−Eoが
得られる電圧源35と、接地電位に対して正の電圧子E
mが得られる電圧源36が設けられる。電圧−EOは一
2v〜−IV程度にされ、電圧子Emは+2v〜+1V
程度にされる。
電気ペン50は、筒状の絶縁体51に棒状の導体52が
、その先端部が絶縁体51の一端から露出する状態で埋
め込まれ、絶縁体51の他端側に可変抵抗器53が設け
られ、第11図に示すように導体52が可変抵抗器53
の調整子53aに接続されて構成され、可変抵抗器53
の両端がコード54によって回路部30の上述した電圧
源35の両端に接続される。したがって、導体52にデ
ィスプレイボード10の対向電極14に対して負の電圧
−EPが印加される。
、消去用電気マツトロ0は、第1O図にも示すように、
板状の絶縁体61の一面側に板状の導体62が取り付け
られ、絶縁体61の他面側に取っ手63が取り付けられ
て構成され、第11図に示すように導体62がコート′
64によって回路部30の上述した電圧源36の正側に
接続される。したがって、導体62にディスプレイボー
ド10の対向電極14に対して正の電圧子Emが印加さ
れる。
上述したディスプレイボード装置において、電気ペン5
0を手に持って、その導体52を前面ボード11の透明
電極11cに接触させると、その接触させた点における
埋込電極9と対向電極14との間に電圧−Epが印加さ
れて、その接触させた点において着色層16の酸化タン
グステンが還元されて青色に着色される。
そして、上述したエレクトロクロミック材料18はメモ
リ特性を有するので、このように着色物質が一度着色さ
れると、その状態が長時間にわたつて保持される。した
がって、導体52を前面ボード11に接触させた状態で
電気ペン50によって前面ボード11を走査することに
よって、ディスプレイボード10上に文字や絵などが表
示される。
二の場合、電気ペン50の可変抵抗器53の調整子53
aを調整して導体52に印加される電圧EP、すなわち
埋込電極9に印加される電圧を変化させることによって
、表示される色調を変えることができる。また、ディス
プレイボードlOはエレクトロクロミックデイスプレィ
構成であるので、鮮明で視角依存性のない見やすい表示
が得られる。しかも、特殊な電気ペン50を使用するの
で、ペンが消耗したり、においを発生することがない。
このようにディスプレイボード10上に文字や絵などが
表示された状態で、消去用電気マツトロ0を手に持って
、その導体62をディスプレイボード10の着色された
点における埋込電極9に接触させると、その接触させた
点における埋込電極9と対向電極14との間に電圧+E
mが印加されて、その接触させた点において還元された
酸化タングステンか再酸化されて脱色する。
したがって、導体62を前面ボード11に押し付けた状
態で消去用電気マツトロ0によって前面ボード11を走
査することによって、ディスプレイボード10上に表示
された文字や絵などが消去される。この場合、特殊な消
去用電気マツトロ0を使用するので、消去用マットが消
耗したり、ゴミが発生することがない。
上述した例は、ディスプレイボード10が着色層16と
して例えば酸化タングステンが用いられた第9図に示す
ようなセル構造で、埋込電極9に対向電極14に対して
負の電圧−EPが印加されることによって着色層16が
還元されて着色され、埋込電極9に対向電極14に対し
て、正の電圧子Emが印加されることによって着色層1
6が酸化されて脱色する場合であるが、逆に、ディスプ
レイボード10のエレクトロクロミック材料18として
、着色層16が酸化によって着色され、還元によって脱
色するものを使用し、電気ペン50の導体52に対向電
極14に対して正の電圧を印加し、消去用電気マツトロ
0の導体62に対向電極14に対して負の電圧を印加す
るようにすることもできる。
また、ディスプレイボード10のエレクトロクロミック
材料18として、特殊な有機材料などのように印加電圧
の大きさによって色が変わるものを使用し、電気ペン5
0の導体52に印加する電圧を変化させることによって
表示される色を変化させることもできる。
「発明が解決しようとする課題」 従来のエレクトロクロミック、ディスプレイボード装置
は、電気ペンでボード上に文字、図形等を表示する機能
のみで、それらの画像情報を外部に出力することはでき
なかった。最近、ペンで文字、図形をボード上に表示し
ながら外部の表示装置にも同一のものを同時に表示させ
たり、あるいは外部の記憶装置に一時記憶させて、必要
な時に外部に表示させたいと言う新しい要望がだされた
この発明は、このような新しいニーズに応えようとする
ものである。
「課題を解決するための手段」 (1)  この発明は、ディスプレイボードと、記録用
光学ペンと、消去用光学ペンと、座標検出部とより成る
ディスプレイボード装置である。
上記ディスプレイボードは、前面ボードと後部ボードが
対向して配され、それらの間にエレクトロクロミック材
料が介在されるエレクトロクロミック表示器である。
上記後部ボードは、透明絶縁基板に、小さな多数の埋込
電極がマトリンクス状に配列され、その厚み方向に貫通
して埋め込まれ、それら各、埋込電極に、互いに相補な
第1、第2フォトトランジスタのコレクタが共通に接続
され、それら第1、第2フォトトランジスタの受光面は
上記透明絶縁基板と対向し、それらの間に透過波長の異
なる第1、第2光学フィルタがそれぞれ介在されたもの
である。
上記前面ボードは、透明絶縁基板の上記後部ボードと対
向する面に透明な抵抗膜が形成され、その抵抗膜の上下
および左右の端縁に、それぞれ細長い帯状の導電膜より
成る一対の対極が対向して平行に形成されたものである
上記記録用光学ペンは、発光素子を有し、上記第1フィ
ルタを透過する波長の光をペンの先端より出射させるこ
とができ、そのペンの先端で上記前面ボードを走査して
、その光を上記第1光学フィルタを介して上記第1フォ
トトランジスタに入射し、そのトランジスタをオンさせ
、そのコレクタに接続された上記埋込電極に、その前方
の上記抵抗膜より上記エレクトロクロミック材料を介し
て電流を流し、上記ペンの走査軌跡を上記ディスプレイ
ボードに表示するものである。
上記消去用光学ペンは、発光素子を有し、上記第2フィ
ルタを通過する波長の光をペンの先端より出射させるこ
とができ、そのペンの先端で上記前面ボードを走査して
、その光を上記第2光学フィルタを介して上記第2フォ
トトランジスタに入射し、そのトランジスタをオンさせ
、そのコレクタに接続された上記埋込電極に、記録時と
は逆方向の電流を流して、上舵記録用光学ペンの走査軌
跡を消去する′ものである。
上記座標検出部は、上記第1フォトトランジスタのコレ
クタと上記各対極との間に流れる電流を検出し、それら
の検出値より上記記録用光学ペンの先端の上記前面ボー
ド上における座標を演算し、その演算値を外部に出力す
るものである。
(2)上記(1)項において、上記前面ボードの上記後
部ボードと対向する面に形成される上記抵抗膜が削除さ
れ、上記対極が上記前面ボードの端縁に直接形成される
ディスプレイボード装置も有効である。
「実施例」 この発明では、ディスプレイボード上に光学ペンで文字
、図形等を画きながらその瞬時における光学ペンのディ
スプレイボード上の座標を検出し、その検出値を外部に
供給して、リアルタイムでその文字、図形を外部に表示
させたり、あるいは外部に一時的に記憶させ、必要な時
に表示させることができるようにしている。
この発明の実施例を第1図ないし第5図に、第8図、第
9図と対応する部分に同じ符号を付し、重複説明を省略
する。
この発明では、従来の電気ペン50および消去用電気マ
ツトロ0の代わりに発光素子を有し、互いに波長の異な
る光を出射できる記録用光学ペン65および消去用電気
ペン66(第2図)がそれぞれ用いられる。また従来の
後部ボード13何が透明絶縁基板で作られて、前面ボー
ドとされ、その前面が上記光学ペンで走査される。
また、従来、対向電極14とその表面に作られた対極層
15(以後両者を合わせて対極70と呼ぶ)は、後部ボ
ード13のは一全面に形成されたのに対して、この発明
では、ペンの座標位置を検出するために、前面ボード1
1の上下および左右の端縁に一対の細長い帯状の対極7
0a、70bおよび70c、70dがそれぞれ対向して
平行に形成される(第4図)。
また、従来の前面ボードll側が後部ボード13とされ
、その各埋込電極9に、チップ型で互いに相補な一対の
第1、第2フォトトランジスタ71.72のコレクタが
共に接続される(第1図)。
第1、第2フォトトランジスタ71.72の受光面は後
部ボード13に対向し、それらの受光面と対向する後部
ボード13上に、透過波長の異なる第1、第2光学フィ
ルタ(例えばガラスより成る)73.74がそれぞれ形
成される。
記録用光学ペン65により前面ボード11上を走査した
光は、エレクトロクロミック材料18、後部ボード13
を透過する。その光ビームはある広がり(面積)を持っ
ているので、複数の第1光学フィルタ73で選択されて
対応する複数の第1フォトトランジスタ71がオンとさ
れ、それらのコレクタ電極71aに接続されている複数
の埋込電極9に電流が流れ込む。従来例で述べたのと同
様にして、埋込電極9と対極70との間にエレクトロク
ロミック材料18を介して電流が流れ、着色層16が着
色されて、記録用光学ペン65の走査軌跡、つまり文字
、図形等が表示される。
これらの文字、図形等の消去は、消去用光学ペン66の
先端でボードに表示されている文字、図形上を走査する
ことにより行われる。それらの光は第2光学フィルタ7
4で選択されて、複数の第2フォトトランジスタ2がオ
ンされ、それらのコレクタに接続されている埋込電極9
に、記録時の電圧とは逆極性の電圧が印加され、これに
より埋込電極9と対極70との間に、記録時と逆方向に
電流が流れて、着色層16は脱色される。
後部ボード13の背面には、第2図に示すように、各埋
込電極9の近傍に、互いに透過波長の異なる一対の第1
、第2光学フィフルタ73.74が蒸着、印刷などによ
り形成される。各行のフィルタに沿ってその近傍に、導
電膜より成る第1ユミ、タバス75が直線状に形成され
、第1エミツタバス75の第1光学フィルタ73と対向
する部分の幅がフィルタの方向に拡張されて、第1フォ
トトランジスタのエミッタ電極71bと半田付けするた
めのパターン75aとされる。また第1エミツタバス7
5と近接して、平行に、直線状の第2エミツタバス76
が埋込電極9の近傍に形成され、第2エミツタバス76
の第2光学フィルタ74と対向する側縁に、第2フォト
トランジスタのエミッタ電極71bと半田付けするため
のパータン76aが突設される。
第1図に示すように、第1光学フィルタ73上にチップ
型の第1フォトトランジスタ71が配され、そのコレク
タ電極71aおよびエミッタ電極71bがその近傍の対
応する埋込電極9および半田付用パターン75aにそれ
ぞれ半田付けされる。
また、各第2光学フィルタ74上にチップ型の第2フォ
トトランジスタ72(第1フォトトランジスタ71と相
補な関係にある)が配され、そのコレクタ電極72aお
よびエミッタ電極72bが近傍の埋込電極9および半田
付用パターン76aにそれぞれ半田付けされる。なお、
第1、第2フォトトランジスタ71.72の受光面は第
1、第2光学フィルタ73.74にそれぞれ対接してい
る。
第4図に示すように透明絶縁基板より成る前面ボード1
1の後部ボード13と対向する面に透明な抵抗膜81が
一様に形成され、その上下および左右の端縁に細長い帯
状の一対の対極70a、70bおよび70c、70dが
それぞれ対向して平行に形成される。抵抗膜81の単位
抵抗はエレクトロクロミック材料の単位抵抗よりかなり
小さく選ばれる。第5図に示すように、これらの対極7
0a〜70bにそれぞれ低抵抗値の抵抗器ra+rk+
rc+r−の一端が接続され、各抵抗器の他端は共通電
位点に接続される。これら抵抗器の抵抗値は抵抗膜81
の抵抗値に対して十分小さくされる。記録用光学ペン6
りの光ビームが通る抵抗膜81上の点をP′  (これ
に対してペン65の先端のボード上の接触点をP)とす
れば、その光ビームによってオンにされた複数の第1フ
ォトトランジスタ71のコレクタ電極71a(その電圧
を−Eoとする)に接続された埋込電極9に向かって、
共通電位点(アース)より抵抗器r、〜r4、対極70
a 〜70d、抵抗H81、エレクトロクロミック材料
18を通って電流が流れる。
すなわち、電流は対極70a〜70dから抵抗膜81を
通って抵抗膜81上のP′点とその近傍に集まり、エレ
クトロクロミック材料18をは一′垂直に貫通して埋込
電極9に達する p 1点と対極70a、70b、70
c、70dとの最短距離をそれぞれf、、fk、L、f
、とし、それらの対極を流れる電流をそれぞれI−、I
b、IC,Imで表す。
エレクトロクロミック材料18の厚みは小さいので、そ
れを貫通して流れる電流に対する抵抗は抵抗膜81の抵
抗分に対して無視することができ、電流1−、Ihに対
する抵抗膜81の抵抗R−,Rhは上記距II ti 
−、t;< bには\比例するので、1、 I1. =
R,/R,=ffib I1.、    (1)となる
tt −+ ti b = r−+         
     (2)と置けば、距離!、は(1)、 (2
)式よりり。
と表される。同様に電流1c、I、に対する抵抗膜81
の抵抗Rc、R,とすれば、 Ic/I、=Ra /Rc=CI1.c   (4)と
なる。
fe  +L  ミL2 と置けば、距!114は I4゜ と表される。
第5図における座標検出部82では、抵抗器ra〜ra
  (抵抗値を共通にrとする)の各端子電圧■1〜v
4を入力して、 の関係より、各抵抗器を流れる電流1.〜1□を検出し
、上記(3)、 (6)式より記録用光学ペン65の先
端のボード上の点Pの瞬時の座標(上記導電膜81上の
点P′の座標には−等しい)  (tit 、  1.
)を演算し、その座標データをリアルタイムで外部に供
給する。
上述においては座標U1..1.>を求めるものとした
が、座標(I!。、 I!h )、  (j!c、  
j!、)または(f、 、  itb )のいずれであ
ってもよいし、前面ボード11上にXY座標軸を設定し
て、その(x、y)座標を求めるようにしてもよい。
以上述べたディスプレイボードlOの電気的等価回路の
一例を第7図に示す、この例では第1、第2フォトトラ
ンジスタ71.72のエミッタには負の電圧−Eoおよ
び正の電圧十Emがそれぞれ与えられている。
上述において、前面ボード11の裏面の抵抗膜81を省
略し、対極70a〜70dを前面ボード11の裏面に直
接形成することもできる。この場合には、抵抗膜81を
流れていた電流1−”I4は第6rj!Jに示すように
電解質溶液17中を、ボード11.13に沿って流れる
。それらの電流に対するエレクトロクロミック材料の抵
抗分(電解質溶液17の抵抗分には−等しい)をそれぞ
れR1゜Rh、Rc、R,で表せば、上記(1) 〜(
7)式がそのま−で成立する。
これまでの説明では、対極70a〜70dに流れる電流
を検出するために、対極とアースとの間に抵抗器R,〜
R−を接続するものとしたが、この発明はそれに限るも
のではなく、例えばアースを基準とする入力抵抗が極め
て小さい演算増幅器(負帰還抵抗器付)の入力端子をそ
れぞれの対極に接続し、その出力電流より対極に流れる
電流を検出することもできる。
これまでの説明では、第1図において後部ボード13の
裏面にチップ型のフォトトランジスタを半田付けするも
のとしたが、この発明はその場合に限らず、薄膜フォト
トランジスタをアレイ状に形成してもよい。
なお、この発明のディスプレイボード装置は電気的黒板
装置や電気的メツセージボード装置などとして用いるこ
とができるが、いずれの用途に用いる場合でも、支柱2
1〜24などを設けないで、ディスプレイボード10を
壁などに取り付けてもよい。
また、この発明のディスプレイボード装置を小型化して
、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の座標
入力装置として使用することもできる。
「発明の効果」 この発明によれば、対極70a〜70dは前面ボード1
1の上、下および左、右の端縁に沿ってそれぞれ独立し
て形成され、座標検出部82において、各対極を流れる
電流■1〜■、が検出され、それらの検出値より記録用
光学ペン65が前面ボード11上にタッチしている点P
の座標が演算され、その演算値が外部の表示装置やメモ
リ装置に供給される。したがって、この発明のディスプ
レイボード装置に画かれる文字、図形をリアルタイムで
外部表示装置に画かせたり、あるいはいったん外部メモ
リ装置に記憶させ、必要なときに外部表示装置に表示さ
せることができる。
また、この発明のディスプレイボード装置を小型化した
ものは、パーソナルコンピュータ等の座標入力装置とし
て利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図AおよびBはそれぞれこの発明の実施例で使用す
るディスプレイボードの一部の背面図およびそのA−A
断面図、第2図はこの発明で使用する記録用または消去
用の光学ペンの斜視図、第3図AおよびBばそれぞれ第
1図の後部ボーF′13の正面図およびそのA−A断面
図、第、IAおよびBばそれぞれ第1図の前面ボード1
1の一例を示す背面図および側面図、第5図はこの発明
のディスプレイボード装置において、記録用光学ペンの
先端の前面ボード上における接触点Pの座標を説明する
ための原理的なブロック図、第6図は第5図において、
抵抗[81を省略した場合に、対極70c、70dより
電解質溶液17を通って、後部ボードI3の光学ペンで
照射された点Qにそれぞれ流入する電流ト、I4の経路
を示すためのディスプレイボード10の縦断面図、第7
図は第5図のディスプレイボード10の電気的等価回路
を示す図、第8図は従来のディスプレイボード装置の斜
視図、第9図は第8図のディスプレイボード10の縦断
面図、第10図は第8図の消去用電気マツトロ0の断面
図、第11図は第8図の電源部300回路図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ディスプレイボードと、記録用光学ペンと、消去
    用光学ペンと、座標検出部とより成るディスプレイボー
    ド装置であって、 上記ディスプレイボードは、前面ボードと後部ボードが
    対向して配され、それらの間にエレクトロクロミック材
    料が介在されるエレクトロクロミック表示器であり、 上記後部ボードは、透明絶縁基板に、小さな多数の埋込
    電極がマトリックス状に配列され、その厚み方向に貫通
    して埋め込まれ、それら各埋込電極に、互いに相補な第
    1、第2フォトトランジスタのコレクタが共通に接続さ
    れ、それら第1、第2フォトトランジスタの受光面は上
    記透明絶縁基板と対向し、それらの間に透過波長の異な
    る第1、第2光学フィルタがそれぞれ介在され、 上記前面ボードは、透明絶縁基板の上記後部ボードと対
    向する面に透明な抵抗膜が形成され、その抵抗膜の上下
    および左右の端縁に、それぞれ細長い帯状の導電膜より
    成る一対の対極が対向して平行に形成されたものであり
    、 上記記録用光学ペンは、発光素子を有し、上記第1フィ
    ルタを透過する波長の光をペンの先端より出射させるこ
    とができ、そのペンの先端で上記前面ボードを走査して
    、その光を上記第1光学フィルタを介して上記第1フォ
    トトランジスタに入射し、そのトランジスタをオンさせ
    、そのコレクタに接続された上記埋込電極に、その前方
    の上記抵抗膜より上記エレクトロクロミック材料を介し
    て電流を流し、上記ペンの走査軌跡を上記ディスプレイ
    ボードに表示するものであり、 上記消去用光学ペンは、発光素子を有し、上記第2フィ
    ルタを通過する波長の光をペンの先端より出射させるこ
    とができ、そのペンの先端で上記前面ボードを走査して
    、その光を上記第2光学フィルタを介して上記第2フォ
    トトランジスタに入射し、そのトランジスタをオンさせ
    、そのコレクタに接続された上記埋込電極に、記録時と
    は逆方向の電流を流して、上記記録用光学ペンの走査軌
    跡を消去するものであり、 上記座標検出部は、上記第1フォトトランジスタのコレ
    クタと上記各対極との間に流れる電流を検出し、それら
    の検出値より上記記録用光学ペンの先端の上記前面ボー
    ド上における座標を演算し、その演算値を外部に出力す
    るものであることを特徴とする、 ディスプレイボード装置。
  2. (2)請求項(1)において、上記前面ボードの上記後
    部ボードと対向する面に形成される上記抵抗膜が削除さ
    れ、上記対極が上記前面ボードの端縁に直接形成される
    ことを特徴とするディスプレイボード装置。
JP2163163A 1990-06-21 1990-06-21 ディスプレイボード装置 Pending JPH0454522A (ja)

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JP2163163A JPH0454522A (ja) 1990-06-21 1990-06-21 ディスプレイボード装置

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JP2163163A JPH0454522A (ja) 1990-06-21 1990-06-21 ディスプレイボード装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8749476B2 (en) 2004-05-28 2014-06-10 Samsung Display Co., Ltd. Electrophoretic display device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8749476B2 (en) 2004-05-28 2014-06-10 Samsung Display Co., Ltd. Electrophoretic display device

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