入力機能付表示装置
【課題】背景と符号とのコントラストを高めるとともに、装置の薄型化、低コスト化を図ることのできる入力機能付表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の入力機能付表示装置は、複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示装置と、不可視光線を用いて位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、表示手段は、位置情報読取手段により位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、所定の極性に帯電した電気泳動素子の構成部材と、これを保持する分散媒とを有する電気泳動素子と、電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、帯電部材及び位置情報パターンのうちいずれか一方が不可視光線に対して反射性を有し、他方が吸収性を有する。
【解決手段】本発明の入力機能付表示装置は、複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示装置と、不可視光線を用いて位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、表示手段は、位置情報読取手段により位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、所定の極性に帯電した電気泳動素子の構成部材と、これを保持する分散媒とを有する電気泳動素子と、電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、帯電部材及び位置情報パターンのうちいずれか一方が不可視光線に対して反射性を有し、他方が吸収性を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力機能付表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチパネル入力やペン入力可能な携帯電子機器が広く普及している。これら入力方式はキーボードを廃し、表示領域を最大化するとともに表示の切り替えに対応しながら、誰もが簡便な操作で入力可能な装置となっている。したがって、小型でかつ多機能が要求される昨今の携帯電子機器には必須の入力技術となっている。特に、ペン入力方式（手書き入力方式）は、日常で使い慣れたペンと紙の感覚で、指よりも正確で高速な入力操作が可能であることから、表示領域にサインや絵を描く際には不可欠の手段である。そのニーズはゲームや電子書籍等のパーソナル市場から、タブレット、ＣＡＤ等のビジネス市場に至るまで多岐に渡る。
【０００３】
すなわち、ペン入力機能（手書き入力機能）は、表示面上を電子ペンでなぞることでペンの座標を検出し、表示面に電子ペンの筆跡を表示させる機能である。
電子ペンの入力座標を検出する方法には種々あるが、その一つとして、表示面上に点状の複数の符号をある規則に基づいた位置に設け、電子ペンの撮像素子でこの点状の符号群を撮像し、その符号のパターンを復号して、ペン先の座標を検出する方法（符号撮像型入力方式）が提案されている。
【０００４】
この符号撮像型入力方式を表示装置に採用する場合、表示画像と符号とを識別するために、符号を表示画像の黒表示よりも暗くするか、白表示よりも明るくする必要がある。ここで、符号として表示画像の黒表示よりも暗いものを採用すると表示全体が暗くなり、表示画像の白表示よりも明るいものを採用するとコントラストが低下するという課題が生じる。また、表示画像の色（背景色）と符号の色の差が小さいことから、符号を識別するために電子ペンにノイズ除去処理等の高度な処理機能を付加する必要があり、その結果、撮像した符号を復号して座標変換するまでの時間が長くなるとともに高価になってしまう。
【０００５】
これらの課題に対して、表示面上に符号を直接形成するのではなく、表示面上に可視光線を透過して赤外線を反射するフィルムを設け、その上に赤外線に対して低反射率の材料で符号を形成する方法や、可視光線を透過して赤外線を吸収するフィルム上に赤外線に対して高反射率の材料で符号を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２）。これらの方法では、電子ペンの撮像素子に赤外線を発光させる機能を持たせ、赤外線で表示面を照射しながら撮像することで、明るいフィルム面上（背景）に暗い符号あるいは暗いフィルム面上（背景）に明るい符号が撮像される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１２９８４１号公報
【特許文献２】特許第３９３０８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した可視光線を透過して赤外線を反射または吸収するフィルムは、可視光線を１００％透過するわけではないので、表示が暗くなってしまうとともに大判なものは高価である。また、フィルム分だけ表示装置の厚みが増すといった課題もある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、背景と符号とのコントラストを高めるとともに、装置の薄型化、低コスト化を図ることのできる入力機能付表示装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の入力機能付表示装置は、複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示手段と、不可視光線を用いて前記位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、前記表示手段は、前記位置情報読取手段により前記位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、複数の帯電部材と、これを保持する分散媒とを構成部材として有する電気泳動素子と、前記電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、前記電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部及び前記位置情報パターンのうちいずれか一方が前記不可視光線に対して反射性を有し、他方が前記反射性よりも相対的に低い低反射性を有することを特徴とする。
【００１０】
これによれば、電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部及び位置情報パターンのうちいずれか一方が不可視光線に対して反射性を有し、他方が反射性よりも相対的に低い低反射性を有しており、このように、電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部と位置情報パターンとが不可視光線に対して互いに異なる光学特性を有しているので、帯電部材の分布状態（表示画像）によらず、表示画像と位置情報パターンとのコントラストを向上させることができる。このため、位置情報読取手段を用いて位置情報パターンを確実に読み取ることができる。その結果、表示領域上での正確な座標位置を検出することが可能となり、ユーザーの意思に沿った手書き入力を行うことができる。また、本発明では、位置情報パターンを印刷等により形成することが可能なため、従来のように、位置情報パターンが形成された透明導電性フィルムが不要になり、装置の薄型化が可能となる。また、フィルムによる明るさの低減も避けられる。さらに、これに伴うコスト削減も可能である。
【００１１】
また、前記不可視光線が近赤外領域の光である構成としてもよい。
これによれば、不可視波長でかつ赤色に近い波長を用いることで、シリコン系光センサが可視領域から近赤外領域まで感度を有することから、汎用的に用いられて安価なシリコン系光センサでの位置情報パターンの読み取りが可能となる。
【００１２】
また、前記位置情報パターンが前記可視光線に対して透明性の高い材料を用いて形成されている構成としてもよい。
これによれば、表示手段の表示輝度を低下させることなく明るく視認性の良好な表示画像を行える装置が得られる。
【００１３】
また、前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部が前記不可視光線に対して前記反射性を有する構成としてもよい。
これによれば、不可視光線に対して反射性を有する帯電部材に対して、吸収性を有する位置情報パターンが設けられるので、位置情報読取手段では明るい背景に暗い位置情報パターンが検出される。背景と位置情報パターンとのコントラストが高められることで、位置情報読取手段による位置情報パターンの読み取り精度が向上する。
【００１４】
また、前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部が前記不可視光線に対して前記反射性を有し、残りの前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して透過性を有する構成としてもよい。
これによれば、帯電粒子の配置状態によらず、不可視光線を反射させることができるので、位置情報読取手段では明るい背景に暗い位置情報パターンが検出される。背景と位置情報パターンとのコントラストが高められることで、位置情報読取手段による位置情報パターンの読み取り精度が向上する。
【００１５】
また、前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して前記低反射性を有する構成としてもよい。
これによれば、不可視光線に対して吸収性を有する帯電部材に対して、吸収性を有する位置情報パターンが設けられるので、位置情報読取手段では暗い背景に明るい位置情報パターンが検出される。背景と位置情報パターンとのコントラストが高められることで、位置情報読取手段による位置情報パターンの読み取り精度が向上する。
【００１６】
また、互いに異なる極性に帯電した第１の前記帯電部材及び第２の前記帯電部材のうちいずれか一方が、可視光線及び前記不可視光線に対して前記反射性を有する中心核と、当該中心核を修飾する修飾膜とから構成されており、前記修飾膜が前記可視光線に対して透明性を有するとともに前記不可視光線に対して前記低反射性を有し、あるいは、前記修飾膜が前記可視光線に対して前記低反射性を有するとともに前記不可視光線に対して透明性を有している構成としてもよい。
これによれば、例えば、修飾膜が可視光線に対して光透過性（透明性）を有するとともに不可視光線に対して低反射性（吸収性）を有する第１の帯電部材が視認側に分布した状態では、不可視光線が修飾膜で殆ど吸収されるので、背景は暗くなる。この場合、反射性の高い位置情報パターンを用いることで背景と位置情報パターンとのコントラストが高められ、位置情報読取手段による表示領域への入力位置を高精度に検出することができる。
【００１７】
本発明の入力機能付表示装置は、複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示手段と、不可視光線を用いて前記位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、前記表示手段は、前記位置情報読取手段により前記位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、所定の極性に帯電した電気泳動素子の構成部材と、これを保持する分散媒とを有する電気泳動素子と、前記電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、前記電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、前記第１基板には前記不可視光線に対する反射性が付与されており、前記位置情報パターンは前記不可視光線に対して前記反射性よりも低い低反射性を有していることを特徴とする。
【００１８】
これによれば、位置情報パターンと第１基板とが不可視光線に対して互いに異なる光学特性を有しているので、帯電部材の分布状態によらず、表示画像と位置情報パターンとのコントラストを向上させることができる。このため、位置情報読取手段を用いて位置情報パターンを確実に読み取ることができる。その結果、表示領域上での正確な座標位置を検出することが可能となり、スムーズな手書き入力を行うことができる。また、本発明では、位置情報パターンを印刷等により形成することが可能なため、従来のように、位置情報パターンが形成された透明導電性フィルムが不要になり、装置の薄型化が可能となる。また、フィルムによる明るさの低減も避けられる。さらに、これに伴うコスト削減も可能である。
【００１９】
また、前記第１基板には前記電気泳動素子側の面に反射部材が設けられており、前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して透過性を有している構成としてもよい。
これによれば、帯電粒子の分布状態によらず、電気泳動素子に入射した不可視光線は反射部材において反射されるので、明るい背景に暗い位置情報パターンが検出される。背景と位置情報パターンとのコントラストが高められることで、位置情報読取手段による位置情報パターンの読み取り精度が向上する。
【００２０】
また、前記第１基板及び前記第２基板との間に設けられ、前記画素を区画する導電性を有した隔壁を有する構成としてもよい。
これによれば、第１電極、第２電極および隔壁との間に所定の電圧を印加することによって、帯電部材を隔壁側へと引き寄せることができる。これにより、入射した不可視光線は反射部材によって反射されることになる。
【００２１】
また、前記位置情報パターンが光学特性を異ならせた画素構造を利用して構成されていてもよい。
これによれば、画素構造の異なる画素によって位置情報パターンを構成することができるので、位置情報パターンを別部材として設ける必要がなくなり、装置の薄型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の入力機能付表示装置の全体構成を示す平面図。
【図２】表示体の全体構成を示す平面図。
【図３】表示体の概略構成を示す断面図。
【図４】電子ペンの概略構成を示す図。
【図５】電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図６】電気泳動粒子の分布状態を示す図（赤外光線照射時）
【図７】第２実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図。
【図８】第２実施形態の素子基板上の構成を示す平面図。
【図９】第２実施形態における電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図１０】第２実施形態における電気泳動粒子の分布状態を示す図（不可視光照射時）。
【図１１】第３実施形態の入力機能付表示装置における電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図１２】第３実施形態の入力機能付表示装置における電気泳動粒子の分布状態を示す図（赤外光線照射時）。
【図１３】第４実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す図。
【図１４】第４実施形態の入力機能付表示装置における電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図１５】第４実施形態の入力機能付表示装置における電気泳動粒子の分布状態を示す図（赤外光線照射時）。
【図１６】第５実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図。
【図１７】第５実施形態の入力機能付表示装置の電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図１８】第５実施形態の入力機能付表示装置の電気泳動粒子の分布状態を示す図（赤外光線照射時）。
【図１９】変形例１の入力機能付表示装置の画素構造を概略的に示す図。
【図２０】変形例１における赤外光線照射時における背景の表示状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２４】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態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１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位置情報パターン１６とこれを撮像する撮像素子を備えた電子ペン１１０を用い、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、符号撮像型入力装置である。
【００２５】
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いる。表示体１０はその表示面を露出させた状態でハウジング９内にはめ込まれており、表示面に対して電子ペン１１０により手書き入力が行えるように構成されている。なお、位置情報パターン１６は表示体（表示部）１０以外の部分にあっても良いことは言うまでもない。
【００２６】
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３）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。本実施形態では、図３に示すように、電気泳動素子３２として、複数のマイクロカプセル２０が配列されてなるカプセル型を採用しているが、これに限られたものではなく、隔壁によって画素ごとに区画形成されたセル内に電気泳動材料が封入されてなる隔壁タイプであっても良い。
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。
【００２７】
次に表示体の構成について述べる。
図２は、表示体の全体構成を示す平面図である。図３は、表示体の概略構成を示す断面図である。
図２及び図３に示すように、素子基板３００と対向基板３１０とが平面視で重なる領域に表示領域５が形成されている。表示領域５には、ｍ本の走査線６６及びｎ本のデータ線６８が形成され、各々の走査線６６及びデータ線６８の交点位置に対応して画素が設けられている。
【００２８】
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６に所定の走査電圧波形を印加する走査線駆動回路Ｙが接続され、表示領域５の全ての走査線６６に所定のデータ電圧波形を印加するデータ線駆動回路Ｘが接続され、走査線駆動回路Ｙとデータ線駆動回路Ｘは表示体１０の全体の動作を制御するコントローラー（不図示）に接続されていて所望する表示を行う。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６，７を介して走査線６６及びデータ線６８に所定の電位を入力し、表示領域に所定の画像を表示する。
【００２９】
図３に示すように、表示体１０は、素子基板３００と対向基板３１０との間に、複数のマイクロカプセルを配列してなる電気泳動素子３２を挟持してなる。
素子基板３００は、ガラスやプラスチック等からなる第１基板３０を有し、その電気泳動素子３２側の面に、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が設けられており、回路層３４上に複数の画素電極３５が配列形成されている。
各画素には、選択トランジスタ（図示略）、画素電極（第１電極）３５及び電気泳動素子３２が設けられている。
【００３０】
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。
【００３１】
画素電極３５は、Ｃｕ（銅）箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順番で積層したものや、Ａｌ（アルミニウム）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）などにより形成され、後述する対向電極（第２電極）３７とともに電気泳動素子３２に電圧を印加する電極である。
なお、第１基板３０は、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくても良い。
【００３２】
対向基板３１０は、ガラスやプラスチック等からなる第２基板３１を有し、その電気泳動素子３２側の面に、上記した複数の画素電極３５と対向する平面形状の対向電極３７が形成されている。対向基板３１０は、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。対向電極３７は、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り、ＭｇＡｇ（マグネシウム銀）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）などから形成された透明電極である。
【００３３】
なお、電気泳動素子３２は対向基板３１０側に予め形成され、接着剤層３３までを含めた電気泳動シートとして取り扱われるのが一般的であって、別途形成される素子基板３００に対して離型シートを剥がした電気泳動シートを貼り付けることによって表示部が形成される。
【００３４】
電気泳動素子３２を構成する複数のマイクロカプセル２０は、例えば５０μｍ程度の粒径をそれぞれ有しており、内部に分散媒２１と、互いに異なる極性に帯電した２色の電気泳動粒子が封入されてなる。電気泳動粒子は、複数の黒粒子（第１の帯電部材）２６と、複数の白粒子（第２の帯電部材）２７である。マイクロカプセル２０は、１つの画素内に１つ又は複数配置される。あるいは、１つのマイクロカプセル２０が複数の画素４０に亘って配置される構成としても良い。
【００３５】
白粒子２７は、二酸化チタン（チタニア）等の白色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、正に帯電されて用いられる。黒粒子２６は、アゾメチンアゾ系黒色顔料からなる粒子であり、負に帯電されて用いられる。本実施形態の黒粒子２６は、所定の波長領域の光を吸収するとともにそれ以外の波長の光を透過する特性を有する。具体的には、３５０〜７００ｎｍの可視光波長を吸収し、７００ｎｍ以上の波長の光を透過する。
【００３６】
また、これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。
また、黒色粒子２６及び白粒子２７に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、表示領域５に赤色、緑色、青色などを表示することができる。
【００３７】
表示体１０には、表示領域５上での２次元的な座標を定義する位置情報パターン１６が設けられている。位置情報パターン１６は、Ｘ方向へ所定ピッチで配列された複数の仮想ラスター線１７Ａと、Ｙ方向へ所定ピッチで配列された複数の仮想ラスター線１７Ｂとの交点に任意に設けられた複数の黒ドット１６ａによって座標値を示すことで、表示領域５内での位置情報を得るためのパターンとされている。
【００３８】
なお、位置情報パターン１６は仮想ラスター線の交点から意図的にある規則性を持たせてずらしたパターンであっても良い。
【００３９】
位置情報パターン１６は、図２に示すごとく２次元系列のパターンであり、上記交点位置におけるドット１６ａの有無によって得られる２次元コードからその２次元位置を一意的に定義するもので、ドット１６ａが付された交点ｑは符号［１］を示し、ドット１６ａのない交点ｑ’は符号［０］を示す。この位置情報パターン１６では、電子ペン１１０における撮像領域に対応するウィンドウの大きさに対応する微小単位領域Ａごとに、異なる部分パターン１６Ａを有する。この微小単位領域Ａにおける部分パターン１６Ａを構成するドット１６ａの有無、数、配置位置等に基づいて取得されるコードによって、その指定位置が位置情報パターン１６上のどの位置であるかが一意的に決定される。このようにして、位置情報パターン１６上での部分パターン１６Ａを電子ペン１１０によって読み取ると、座標位置が得られる。
【００４０】
本実施形態の入力機能付表示装置１００は、上述したように表示本体１２０の表示領域５に位置情報パターン１６を設けることで、表示領域５内での座標ごとにその座標のみに対応した一意な座標情報が割り当てられている。座標情報は、表示領域５内での微小単位領域内に散在させた複数のドット１６ａに符号化して割り当てられており、これら複数のドット１６ａからなる位置情報パターン１６を電子ペン１１０で光学的に読み取ることで、任意の座標位置情報が得られるようになっている。
【００４１】
具体的には、後述する電子ペン１１０を用いて位置情報パターン１６の所定の微小単位領域Ａを撮像し、当該領域における任意の交点位置に設けられた任意の位置に配置されたドットの有無や数等から所定のビット数をとってデジタルコード（符号）を取得する。これは、部分パターン１６Ａ上での位置を表す部分コードであるので、これをテーブル変換することによって対応する座標に変換する。図２では、微小単位領域Ａを点線で囲って示したが、この範囲については適宜設定できる。
【００４２】
したがって、この値（デジタルコードの値）を逆算あるいは参照テーブルを対比することで、一意的に指定位置の座標が決定する。そして、電子ペン１１０で読み取ったデータを無線あるいは光通信等で、電子ペン１１０から表示本体１２０の電子回路部品（無線回路、制御部）に送信して表示本体１２０における対応画素を点灯すれば、電子ペン１１０による表示領域５への手書き入力が可能である。
【００４３】
ここで、電子ペンの構成について述べる。
図４は、電子ペン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の内部に対物レンズ４２、発光素子４３、撮像素子４４、電子回路部品４５、電池４６等を具備して構成されている。発光素子４３としては、赤外光線（近赤外光線：７００ｎｍ以上）を発光可能なもので、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１６の部分領域（図２で示した微小単位領域Ａの部分パターン１６Ａ）を撮像して記録することのできるＣＣＤ光センサあるいはＣＭＯＳ光センサが用いられる。
電子回路部品４５は、発光、撮像及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。
【００４４】
また、発光素子４３を常に点灯させておく必要はなく、電子ペン１１０の走査スピードや撮像素子４４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比が改善する。
【００４５】
次に、電気泳動粒子の分布状態と表示状態について説明する。
図５及び図６は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図５は可視光表示時、図６は赤外光線（近赤外光線）照射時の状態を示す。なお、図５（ａ）は白表示の状態、図５（ｂ）は黒表示の状態を示している。
なお、図５及び図６ではカプセルの外形を省略して図示している。また、図５および図６は、黒粒子が負に帯電し、白粒子が正に帯電している場合の動作説明図であるが、必要に応じて、黒粒子を正に、白粒子を負に帯電させてもよい。この場合、上記と同様に電位を供給すると、白表示と黒表示とを反転した表示が得られる。
【００４６】
まず、観測者によって視認される表示本体の表示状態について述べる。
図５（ａ）に示す白表示の場合には、対向電極３７が相対的に低電位、画素電極３５が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した白粒子２７が対向電極３７側に引き寄せられる一方、負に帯電した黒色粒子２６が画素電極３５側に引き寄せられる。その結果、表示面側となる対向電極３７側からこの画素を見ると、白色（Ｗ）が認識される。つまり、可視光は、対向電極３７側に分布している白粒子２７で反射して観測者の目に入るため、白と認識される。
【００４７】
図５（ｂ）に示す黒表示の場合、対向電極３７が相対的に高電位、画素電極３５が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した黒色粒子２６が対向電極３７に引き寄せられる一方、正に帯電した白粒子２７が画素電極３５に引き寄せられる。その結果、対向電極３７側からこの画素を見ると黒色（Ｂ）が認識される。つまり、可視光は黒粒子２６に殆ど吸収されてしまうため黒と認識される。
【００４８】
このように、白粒子と黒粒子との分布領域を表示領域の部位ごとにコントロールすることで情報表示がなされる。つまり、対向基板３１０側から見たときに視認される白粒子と黒粒子との分布領域（面積）を制御することにより、表示色の階調を制御することができる。
【００４９】
次に、電子ペンから赤外光線（近赤外光線：７００ｎｍ以上）を照射した場合について述べる。
図６（ａ）に示すように対向電極３７側に白粒子２７が分布している場合、電子ペン１１０から照射された赤外光は白粒子２７にて反射されて撮像素子４４に入射する。このため、撮像素子４４内の光センサは「明るい」と判断する。
図６（ｂ）では対向電極３７側に黒粒子２６が分布している。黒粒子２６は、近赤外光線を透過する特性を有しているため、対向電極３７側から入射した光は当該対向電極３７上で分布している黒粒子２６を透過して、画素電極３５側に分布している白粒子２７にて反射される。白粒子２７にて反射された赤外光は再び対向電極３７上で分布している黒粒子２６を透過して外部へ出射し、電子ペン１１０の撮像素子４４に入るので、撮像素子４４は「明るい」と判断する。
【００５０】
すなわち、可視光で視認される表示パターン、つまり、表示本体１２０での表示画像の如何に関わらず、近赤外光線を照射して読み取れる画像は常に全面が明るい画像となっている。したがって、表示本体１２０の表示面（表示領域５）の全体に、少なくとも近赤外光線で低反射率となる材料、すなわち本実施形態では近赤外光線を吸収する材料で位置情報パターン１６を形成することで、電子ペン１１０の撮像素子４４では常に明るい背景に暗い符号の画像が読み取られることになる。
【００５１】
このように、各種類の電気泳動粒子と位置情報パターン１６とが赤外光線に対して互いに異なる光学特性を有しているので、電気泳動粒子によって形成される表示画像と位置情報パターン１６とのコントラストを高めることができる。この結果、表示本体１２０の表示画像によらず、電子ペン１１０の撮像素子４４による位置情報パターン１６の撮像画質を向上させることができるため、表示領域５上での正確な座標位置情報を検出することが可能となる。電子ペン１１０による表示領域５に対する正確な入力位置を把握することで、よりユーザーの意思に沿った手書き入力を実現できる。
【００５２】
また、本実施形態では、位置情報パターン１６を印刷等により形成することが可能なため、従来のように、位置情報パターンが形成された可視線を透過し、赤外線を吸収又は反射するフィルムが不要になり、装置の薄型化が可能となる。また、フィルムによる表示の明るさの低減がなくなる。さらに、これに伴うコスト削減も可能である。
【００５３】
位置情報パターン１６の形成材料としては、近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有するとともに可視光線に対する透明性が高いほど好ましい。一般に「透明」とは可視光線に対してのことを言う。これにより、位置情報パターン１６に起因する表示画像のコントラストの低下や、輝度の低下を防止することができるので、観測者にとって視認性の良好な画像を提供することができる。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の入力機能付表示装置について述べる。
図７は、本実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図である。図８は、本実施形態の素子基板上の構成を示す平面図である。
図７に示すように、本実施形態の入力機能付表示装置２００は、導電性を有した導電性隔壁（隔壁）５３を備えている。画素電極３５等が形成された素子基板３００には、導電性隔壁５３を介して対向電極３７を有する対向基板３１０が貼り合わされており、複数の画素電極３５、導電性隔壁５３および対向電極３７に対してそれぞれ任意の電位が入力される構成となっている。
【００５５】
導電性隔壁５３は、カーボンを含む導電性の感光性アクリル樹脂からなる導電部５３Ａと、導電部５３Ａの表面を覆うようにして形成された、カーボンを含まない絶縁性のアクリル材料からなる絶縁膜５３Ｂとにより構成されており、導電性隔壁５３と対向電極３７との絶縁性が確保されたものとなっている。なお、絶縁膜５３Ｂの形成材料はアクリル材料に限らない。
【００５６】
素子基板３００を構成する第１基板３０上には、図８に示すように、２種類のデータ線６８Ａ，６８Ｂが形成されており、画素毎に、データ線６８Ａに接続される選択トランジスタＴＲ１と、データ線６８Ｂに接続される選択トランジスタＴＲ２とが設けられている。そして、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２の各ゲートにはそれぞれ走査線６６が接続され、各ソースにはデータ線６８Ａ，６８Ｂが接続されている。また選択トランジスタＴＲ１のドレインには画素電極３５が接続され、選択トランジスタＴＲ２のドレインには導電性隔壁５３が接続されている。そして、選択トランジスタＴＲ１を介してデータ線６８Ａからの電位が画素電極３５に供給されるとともに、選択トランジスタＴＲ２を介してデータ線６８Ｂからの電位が導電性隔壁５３に供給される。
【００５７】
また、本実施形態の素子基板３００には任意の層間に反射層（反射部材）５４が設けられている。具体的には、画素電極３５の下層側に設けることによって平坦性を確保することができる。この際、画素電極３５をＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）により形成しておくことによって、画素電極３５を透過した光が反射層５４において反射されることになる。
【００５８】
電気泳動素子３２Ｂは、透明な分散媒２１中に、正負のいずれかに帯電したアゾメチンアゾ系黒色顔料からなる黒粒子２６のみ保持してなる。本実施形態では、先の実施形態同様に負に帯電した黒粒子２６を用いている。
【００５９】
このような表示本体１２０では、画素電極３５と導電性隔壁５３とにそれぞれ異なる電位を供給することができる。任意の極性（負）に帯電した黒粒子２６は、画素電極３５と対向電極３７と導電性隔壁５３との間を移動する。つまり、黒粒子２６を導電性隔壁５３側に吸着させることができるようになる。
【００６０】
次に、電気泳動粒子の分布状態と表示状態について説明する。
図９及び図１０は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図９は可視光表示時、図１０は赤外光照射時の状態を示す。なお、図９（ａ）は白表示する場合、図９（ｂ）は黒表示する場合を示している。
【００６１】
図９（ａ）に示す白表示の場合には、導電性隔壁５３が相対的に高電位、画素電極３５が相対的に低電位になるように電位を保持することで、黒粒子２６が導電性隔壁５３側へと引き寄せられてその壁面に沿って分布する。その結果、表示面側となる対向電極３７側からこの画素を見ると、白色が認識される。つまり、対向電極３７側から入射した可視光は、素子基板側の反射層５４で反射して観測者の目に入るため、白と認識される。
【００６２】
図９（ｂ）に示す黒表示の場合には、導電性隔壁５３が相対的に低電位、画素電極３５が相対的に高電位となるように電位を保持することで、黒粒子２６が画素電極３５側へ着引き寄せられて画素電極３５上に分布する。対向電極３７側から入射した可視光は黒粒子２７において殆ど吸収されるため、黒と認識される。
【００６３】
次に、電子ペンから赤外光（近赤外光線）を照射した場合について述べる。
図１０（ａ）に示すように導電性隔壁５３の壁面に沿って黒粒子２６が分布している場合、電子ペン１１０から照射された赤外光は素子基板側の反射層５４にて反射されて、外部へ出射し、電子ペン１１０の撮像素子４４に入射する。このため、撮像素子４４は「明るい」と判断する。
【００６４】
図１０（ｂ）に示すように、素子基板側に黒粒子２６が分布している場合、対向電極３７側から入射した赤外光は、画素電極３５上の黒粒子２６を透過して反射層５４にて反射され、電子ペン１１０の撮像素子４４に入射する。このため、撮像素子４４は「明るい」と判断する。このように、黒粒子２６の分布の如何によらず、入射光は反射層で反射される。
【００６５】
したがって、表示本体１２における表示画像がどのようになっていても近赤外光線では、撮像素子４４内の光センサによって読み取られる像は常に全面が明るい画像となっている。よって、少なくとも近赤外光線に対して低反射率となる材料、すなわち本実施形態では近赤外光線を吸収する材料を用いて位置情報パターン１６を形成することによって、撮像素子４４では常に明るい背景に暗い符号（位置情報パターン１６）が検出される。
【００６６】
よって、位置情報パターン１６の形成材料としては、近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有するとともに可視光線に対して透明性の高いものを用いることが好ましい。これにより、表示面上に位置情報パターン１６を設けることによって表示画像のコントラストが低下したり、明るさが低下したりすることを防止することができる。
【００６７】
なお、反射層を設ける構成の場合、位置情報パターン１６は、必ずしも表示本体１２０の表示面に形成する必要はなく、素子基板側に設けた反射層上に形成しても、符号を撮像することが可能である。
【００６８】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の入力機能付表示装置について述べる。
図１１及び図１２は、本実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図であって、１画素に対応する。図１１及び図１２は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図１１は可視光表示時、図１２は赤外光照射時の状態を示す。なお、図１１（ａ）は白表示する場合、図１１（ｂ）は黒表示する場合を示している。
【００６９】
図１１及び図１２に示すように、本実施形態では、黒色の分散媒２１（Ｂｋ）中に複数の白粒子２７が保持されてなる電気泳動素子３２Ｃを備えている。この分散媒２１（Ｂｋ）は、水溶液中に非帯電のアゾメチンアゾ系黒色顔料を分散させたもので、近赤外光線に対して高い透過性を有する。
このため、図１１（ａ）に示すように、白粒子２７を対向電極３７側へ移動させると黒色の分散媒２１（Ｂｋ）が白粒子２７によって押し退けられるため、可視光は白粒子２７で反射して白く見える。
一方、図１１（ｂ）に示すように、白粒子２７を画素電極３５側へ移動させると黒色の分散媒２１（Ｂｋ）が対向電極３７側を占有し、可視光はこの黒色の分散媒２１（Ｂｋ）において殆ど吸収されて黒く見える。
【００７０】
しかし、アゾメチンアゾ系黒色顔料は近赤外光に対して透明になる（透過性を有している）ので、赤外光線は白粒子２７にて反射される。このため、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、白粒子２７の分布状態によらず常に高い反射率が得られる。すなわち、表示本体１２０の表示画像によらず常に明るい背景となるため、少なくとも近赤外光線に対して低反射率となる材料、すなわち本実施形態では近赤外光線を吸収する材料を用いて位置情報パターン１６を設けることによって、明るい背景上に暗い符号が撮像素子４４で検出される。
【００７１】
よって、位置情報パターン１６の形成材料としては、近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有するとともに可視光線に対して透明性の高いものを用いることが好ましい。これにより、表示面上に位置情報パターン１６を設けることによって表示画像のコントラストが低下したり、明るさが低下したりすることを防止できる。
【００７２】
このように、光学特性が可視光と非可視光（近赤外光）とで異なる電気泳動粒子と分散媒とを用いて、可視光での表示によらず、非可視光では常に所定の反射率以上あるいは所定の反射率以下になるようにすることで、表示画像と位置情報パターンとのコントラストを高めることができ、高い識別性が得られるようになる。
【００７３】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態の入力機能付表示装置について述べる
図１３は、本実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図であって、１画素に対応する。
図１４及び図１５は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図１４は可視光表示時、図１５は赤外光照射時の状態を示す。なお、図１４（ａ）は白表示する場合、図１４（ｂ）は黒表示する場合を示している。
【００７４】
図１３に示すように、本実施形態の電気泳動素子３２Ｄでは、透明な分散媒中に、互いに逆極性に帯電した、チタニアからなる白粒子２７と、チタンブラックからなる黒粒子２６とを保持してなる。本実施形態の白粒子２７は、チタニア核２７ａの表面がヘプタメチンシアニン化合物からなる修飾膜２７ｂによって覆われてなる２層構造を呈する。修飾膜２７ｂは、可視光に対して透明で且つ赤外光を吸収する光学特性を有しており、このような光学特性を有する材料であれば、上記材料に限らず用いることができる。
【００７５】
図１４（ａ）に示すように、画素電極３５及び対向電極３７に所定の電圧を印加して白粒子２７を対向電極３７側、黒粒子２６を画素電極３５側へと移動させた状態において、可視光線は白粒子２７の修飾膜２７ｂを透過してチタニア核２７ａにおいて反射するため、白表示となる。
図１４（ｂ）に示すように、白粒子２７を画素電極３５側、黒粒子２６を対向電極３７側へと移動させた状態では、可視光線は黒粒子２６において殆ど吸収されて黒表示となる。
【００７６】
一方、図１５（ａ）に示すように、対向電極３７側に分布する白粒子２７に近赤外光線が入射すると、白粒子２７の修飾膜２７ｂにおいて殆ど吸収されてしまう。よって、出射光は少ないので、電子ペン１１０の撮像素子の光センサにより「暗い」と判断される。
また、図１５（ｂ）に示すように、対向電極３７側に分布する黒粒子２６に近赤外光が入射すると、この場合もまた黒粒子２６において近赤外光は殆ど吸収されてしまう。よって、電子ペン１１０の撮像素子４４では「暗い」と判断される。
【００７７】
このように、可視光で見る表示画像がどのようになっていても、近赤外光では電子ペン１１０の撮像素子４４では常に全面が暗い画像が撮像されることになる。したがって、表示本体１２０の表示面に、少なくとも近赤外光線に対して高い反射性を有する位置情報パターン１６を設けることによって、撮像素子において常に明るい背景に暗い符号の像が撮像されることになる。
【００７８】
よって、位置情報パターン１６の形成材料としては、近赤外光線に対して高い反射性を有するとともに可視光線に対して透明性の高いものを用いることが好ましい。これにより、表示面上に位置情報パターン１６を設けることによって表示画像のコントラストが低下したり、明るさが低下したりすることを防止することができる。
【００７９】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態の入力機能付表示装置について述べる。
図１６は、本実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図であって、１画素に対応する。
図１７及び図１８は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図１７は可視光表示時、図１８は赤外光照射時の状態を示す。なお、図１７（ａ）は白表示する場合、図１７（ｂ）は黒表示する場合を示している。
【００８０】
図１６に示すように、本実施形態の電気泳動素子３２Ｅは、透明な分散媒２１中に、互いに逆極性に帯電し、とともにチタニアからなる白粒子２７及び黒粒子２６とが保持されてなる。本実施形態の黒粒子２６は、チタニア核２６ａとその表面を覆う修飾膜２６ｂとにより２層構造を呈するものである。修飾膜２６ｂは、可視光を吸収し、近赤外光を透過する材料を用いて形成され、例えば、鉄およびビスマス（Ｂｉ）を主成分とする複合酸化物を用いて形成される。なお、これに限らず、可視光を吸収するとともに近赤外光を透過する材料であれば他の材料を用いてもよい。
【００８１】
図１７（ａ）に示すように、対向電極３７側に白粒子２７が存在する状態において、可視光が入射すると、白粒子２７において反射されて白表示となる。
また、図１７（ｂ）に示すように、対向電極３７側に黒粒子２６が存在する状態において、可視光が入射すると、黒粒子２６の修飾膜２６ｂにおいて殆どの可視光が吸収されて黒表示となる。
【００８２】
一方、図１８（ａ）に示すように、対向電極３７側に分布している白粒子２７に近赤外光線が入射すると、可視光と同様に反射されて外部へ出射する。このため、電子ペン１１０の撮像素子の光センサ４４では、「明るい」と判断される。
本実施形態の黒粒子２６は、チタニア核２６ａの表面が近赤外光線に対する透過性の高い修飾膜２６ｂによって覆われているので、図１８（ｂ）に示すように対向電極３７側に黒粒子２６が分布している状態において近赤外光線が黒粒子２６に入射すると、修飾膜２６ｂを透過してチタニア核２６ａで反射され、再び修飾膜２６ｂを透過して外部へ出射する。その結果、電子ペン１１０の撮像素子の光センサ４４では、「明るい」と判断される。
【００８３】
本実施形態の構成によれば、表示本体１２０での表示画像（粒子の分布状態）がどのようになっていても、近赤外光線では電子ペン１１０の撮像素子によって撮像される像は常に全面が明るい画像となっている。したがって、表示本体１２０の表示面上に、少なくとも近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有する位置情報パターン１６を設けることによって、撮像素子において常に明るい背景に暗い符号の像が撮像されることになる。
【００８４】
なお、位置情報パターン１６の形成材料は、近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有するとともに可視光線に対して透明性の高いものを用いることが好ましい。これにより、表示面上に位置情報パターン１６を設けることによって、表示画像のコントラストや輝度の低下を防止することができる。
【００８５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８６】
例えば、表示本体１２０の表示領域５における各画素構造が部分的に異なっていても良い。具体的には、部分画素領域ごとに、上記した各実施形態の画素構造を採用しても良い。以下に、変形例について述べる。
【００８７】
［変形例１］
図１９は、変形例１の入力機能付表示装置の画素構造を概略的に示す図である。図２０は、赤外光線照射時における背景の表示状態を示す図である。
図１９に示すように、本例における入力機能付表示装置２００における表示本体１２０の表示領域には、画素構造の異なる第１画素４０Ａと第２画素４０Ｂとが混在された状態で存在する。ここで、素子基板３００及び対向基板３１０の構成は上記各実施形態と同様である。
【００８８】
第１画素４０Ａの電気泳動素子３２Ｆは、上記した第４実施形態と同様に、透明な分散媒２１中に、チタニア核２７ａの表面が、可視光に対して透明で且つ赤外光を吸収する修飾膜２７ｂによって修飾されている白粒子２７と、チタンブラックからなる黒粒子２６とを保持してなる。
一方、第２画素の電気泳動素子３２Ｇは、上記した第５実施形態と同様に、透明な分散媒２１中に、チタニアからなる白粒子２７と、チタニア核２６ａの表面が、可視光を透過するとともに近赤外光を透過する修飾膜２６ｂによって修飾されている黒粒子２６とを保持してなる。
【００８９】
上記した、互いに異なる光学特性を有する第１画素４０Ａと第２画素４０Ｂとを表示領域５全体の任意の位置に配置することにより、例えば、画素を利用した位置情報パターンを形成することが可能となる。つまり、可視光での表示、すなわち表示本体１２０における表示画像にかかわらず、赤外光線を照射すると、図２０に示すように、所定の画素４０Ａでは「暗い」と判断され、他の画素４０Ｂでは「明るい」と判断されることから、第１画素４０Ａと第２画素４０Ｂとの位置関係を考慮することによって、位置情報パターンとして代替することが可能となる。このため、位置情報パターン１６を表示面上に別途形成する必要がなくなる。
本例のように、画素ごとに異なる光学特性を有する電気泳動素子構造を採用することによって、別部材や印刷工程を別途用いることなく、位置情報パターンと同じ機能を付与することができる。
【００９０】
また、符号撮像型入力方法を採用するにあたり、撮像する際の照明光を可視光領域以外の波長領域とし、この波長領域の光に対して、電気泳動素子（光学素子）の帯電粒子（可動部材）の位置あるいは分布によらず、所定以上あるいは所定以下の反射率を有するように光学素子を構成してもよい。
また、上記実施形態では、電気泳動素子を採用する構成について述べたが、これに限定するものではなく、電子粉流体（登録商標）でも各粒子に電気泳動粒子と同様の光学特性を付与すれば上記実施形態と同様の効果が得られる。
また、画素が着色した油と水（顔料を分散させた水）とからなり、この油と水の配置を変えることによって表示を行う、エレクトロウエッティング素子の場合でも、油と水の可視光領域以外の所定の波長領域（近赤外領域）の光の反射率を所定以上あるいは所定以下の反射率になるようにしておけば、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００９１】
また、上記実施形態では、説明を簡単にするため、白表示と黒表示の場合について述べたが、カラー粒子や着色溶媒を用いたカラー表示の場合でも良い。可視光線での表示パターンによらず、所定の非可視光線で全ての画素の反射率が所定以上あるいは所定以下になるような光学特性材料を選択すればよい。この際、例えば、黒表示を行う場合、複数色の帯電粒子を移動させて表示を行ってもよい。こうすることで、単種の黒粒子よりも、安価な材料で近赤外線での反射率を向上させることが可能である。
【００９２】
また、修飾膜の形成材料や、可視光に対して透明で近赤外光に対して吸収性を有する位置情報パターン（符号）の形成材料としては、銅や鉄などの金属製イオンを含有させたもの、ニトロソ化合物及びその金属錯塩、シアニン系化合物、スクアリリウム系化合物、ジチオール系金属錯体化合物、アミノチオフェノール系金属錯体化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、トリアリルメタン系化合物、インモニウム系化合物、ジインモニウム系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、アミノ化合物、アミニウム塩系化合物、アゾ化合物等がある。
【符号の説明】
【００９３】
５…表示領域、１６…位置情報パターン、２１…分散媒、２６ｂ，２７ｂ…修飾膜、３０…第１基板、３１…第２基板、３２，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ，３２Ｇ…電気泳動素子、３５…画素電極（第１電極）、３７…対向電極（第２電極）、４０…画素、５３…導電性隔壁（隔壁）、５４…反射層（反射部材）、１００，２００…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）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力機能付表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチパネル入力やペン入力可能な携帯電子機器が広く普及している。これら入力方式はキーボードを廃し、表示領域を最大化するとともに表示の切り替えに対応しながら、誰もが簡便な操作で入力可能な装置となっている。したがって、小型でかつ多機能が要求される昨今の携帯電子機器には必須の入力技術となっている。特に、ペン入力方式（手書き入力方式）は、日常で使い慣れたペンと紙の感覚で、指よりも正確で高速な入力操作が可能であることから、表示領域にサインや絵を描く際には不可欠の手段である。そのニーズはゲームや電子書籍等のパーソナル市場から、タブレット、ＣＡＤ等のビジネス市場に至るまで多岐に渡る。
【０００３】
すなわち、ペン入力機能（手書き入力機能）は、表示面上を電子ペンでなぞることでペンの座標を検出し、表示面に電子ペンの筆跡を表示させる機能である。
電子ペンの入力座標を検出する方法には種々あるが、その一つとして、表示面上に点状の複数の符号をある規則に基づいた位置に設け、電子ペンの撮像素子でこの点状の符号群を撮像し、その符号のパターンを復号して、ペン先の座標を検出する方法（符号撮像型入力方式）が提案されている。
【０００４】
この符号撮像型入力方式を表示装置に採用する場合、表示画像と符号とを識別するために、符号を表示画像の黒表示よりも暗くするか、白表示よりも明るくする必要がある。ここで、符号として表示画像の黒表示よりも暗いものを採用すると表示全体が暗くなり、表示画像の白表示よりも明るいものを採用するとコントラストが低下するという課題が生じる。また、表示画像の色（背景色）と符号の色の差が小さいことから、符号を識別するために電子ペンにノイズ除去処理等の高度な処理機能を付加する必要があり、その結果、撮像した符号を復号して座標変換するまでの時間が長くなるとともに高価になってしまう。
【０００５】
これらの課題に対して、表示面上に符号を直接形成するのではなく、表示面上に可視光線を透過して赤外線を反射するフィルムを設け、その上に赤外線に対して低反射率の材料で符号を形成する方法や、可視光線を透過して赤外線を吸収するフィルム上に赤外線に対して高反射率の材料で符号を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２）。これらの方法では、電子ペンの撮像素子に赤外線を発光させる機能を持たせ、赤外線で表示面を照射しながら撮像することで、明るいフィルム面上（背景）に暗い符号あるいは暗いフィルム面上（背景）に明るい符号が撮像される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１２９８４１号公報
【特許文献２】特許第３９３０８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した可視光線を透過して赤外線を反射または吸収するフィルムは、可視光線を１００％透過するわけではないので、表示が暗くなってしまうとともに大判なものは高価である。また、フィルム分だけ表示装置の厚みが増すといった課題もある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、背景と符号とのコントラストを高めるとともに、装置の薄型化、低コスト化を図ることのできる入力機能付表示装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の入力機能付表示装置は、複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示手段と、不可視光線を用いて前記位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、前記表示手段は、前記位置情報読取手段により前記位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、複数の帯電部材と、これを保持する分散媒とを構成部材として有する電気泳動素子と、前記電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、前記電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部及び前記位置情報パターンのうちいずれか一方が前記不可視光線に対して反射性を有し、他方が前記反射性よりも相対的に低い低反射性を有することを特徴とする。
【００１０】
これによれば、電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部及び位置情報パターンのうちいずれか一方が不可視光線に対して反射性を有し、他方が反射性よりも相対的に低い低反射性を有しており、このように、電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部と位置情報パターンとが不可視光線に対して互いに異なる光学特性を有しているので、帯電部材の分布状態（表示画像）によらず、表示画像と位置情報パターンとのコントラストを向上させることができる。このため、位置情報読取手段を用いて位置情報パターンを確実に読み取ることができる。その結果、表示領域上での正確な座標位置を検出することが可能となり、ユーザーの意思に沿った手書き入力を行うことができる。また、本発明では、位置情報パターンを印刷等により形成することが可能なため、従来のように、位置情報パターンが形成された透明導電性フィルムが不要になり、装置の薄型化が可能となる。また、フィルムによる明るさの低減も避けられる。さらに、これに伴うコスト削減も可能である。
【００１１】
また、前記不可視光線が近赤外領域の光である構成としてもよい。
これによれば、不可視波長でかつ赤色に近い波長を用いることで、シリコン系光センサが可視領域から近赤外領域まで感度を有することから、汎用的に用いられて安価なシリコン系光センサでの位置情報パターンの読み取りが可能となる。
【００１２】
また、前記位置情報パターンが前記可視光線に対して透明性の高い材料を用いて形成されている構成としてもよい。
これによれば、表示手段の表示輝度を低下させることなく明るく視認性の良好な表示画像を行える装置が得られる。
【００１３】
また、前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部が前記不可視光線に対して前記反射性を有する構成としてもよい。
これによれば、不可視光線に対して反射性を有する帯電部材に対して、吸収性を有する位置情報パターンが設けられるので、位置情報読取手段では明るい背景に暗い位置情報パターンが検出される。背景と位置情報パターンとのコントラストが高められることで、位置情報読取手段による位置情報パターンの読み取り精度が向上する。
【００１４】
また、前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部が前記不可視光線に対して前記反射性を有し、残りの前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して透過性を有する構成としてもよい。
これによれば、帯電粒子の配置状態によらず、不可視光線を反射させることができるので、位置情報読取手段では明るい背景に暗い位置情報パターンが検出される。背景と位置情報パターンとのコントラストが高められることで、位置情報読取手段による位置情報パターンの読み取り精度が向上する。
【００１５】
また、前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して前記低反射性を有する構成としてもよい。
これによれば、不可視光線に対して吸収性を有する帯電部材に対して、吸収性を有する位置情報パターンが設けられるので、位置情報読取手段では暗い背景に明るい位置情報パターンが検出される。背景と位置情報パターンとのコントラストが高められることで、位置情報読取手段による位置情報パターンの読み取り精度が向上する。
【００１６】
また、互いに異なる極性に帯電した第１の前記帯電部材及び第２の前記帯電部材のうちいずれか一方が、可視光線及び前記不可視光線に対して前記反射性を有する中心核と、当該中心核を修飾する修飾膜とから構成されており、前記修飾膜が前記可視光線に対して透明性を有するとともに前記不可視光線に対して前記低反射性を有し、あるいは、前記修飾膜が前記可視光線に対して前記低反射性を有するとともに前記不可視光線に対して透明性を有している構成としてもよい。
これによれば、例えば、修飾膜が可視光線に対して光透過性（透明性）を有するとともに不可視光線に対して低反射性（吸収性）を有する第１の帯電部材が視認側に分布した状態では、不可視光線が修飾膜で殆ど吸収されるので、背景は暗くなる。この場合、反射性の高い位置情報パターンを用いることで背景と位置情報パターンとのコントラストが高められ、位置情報読取手段による表示領域への入力位置を高精度に検出することができる。
【００１７】
本発明の入力機能付表示装置は、複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示手段と、不可視光線を用いて前記位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、前記表示手段は、前記位置情報読取手段により前記位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、所定の極性に帯電した電気泳動素子の構成部材と、これを保持する分散媒とを有する電気泳動素子と、前記電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、前記電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、前記第１基板には前記不可視光線に対する反射性が付与されており、前記位置情報パターンは前記不可視光線に対して前記反射性よりも低い低反射性を有していることを特徴とする。
【００１８】
これによれば、位置情報パターンと第１基板とが不可視光線に対して互いに異なる光学特性を有しているので、帯電部材の分布状態によらず、表示画像と位置情報パターンとのコントラストを向上させることができる。このため、位置情報読取手段を用いて位置情報パターンを確実に読み取ることができる。その結果、表示領域上での正確な座標位置を検出することが可能となり、スムーズな手書き入力を行うことができる。また、本発明では、位置情報パターンを印刷等により形成することが可能なため、従来のように、位置情報パターンが形成された透明導電性フィルムが不要になり、装置の薄型化が可能となる。また、フィルムによる明るさの低減も避けられる。さらに、これに伴うコスト削減も可能である。
【００１９】
また、前記第１基板には前記電気泳動素子側の面に反射部材が設けられており、前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して透過性を有している構成としてもよい。
これによれば、帯電粒子の分布状態によらず、電気泳動素子に入射した不可視光線は反射部材において反射されるので、明るい背景に暗い位置情報パターンが検出される。背景と位置情報パターンとのコントラストが高められることで、位置情報読取手段による位置情報パターンの読み取り精度が向上する。
【００２０】
また、前記第１基板及び前記第２基板との間に設けられ、前記画素を区画する導電性を有した隔壁を有する構成としてもよい。
これによれば、第１電極、第２電極および隔壁との間に所定の電圧を印加することによって、帯電部材を隔壁側へと引き寄せることができる。これにより、入射した不可視光線は反射部材によって反射されることになる。
【００２１】
また、前記位置情報パターンが光学特性を異ならせた画素構造を利用して構成されていてもよい。
これによれば、画素構造の異なる画素によって位置情報パターンを構成することができるので、位置情報パターンを別部材として設ける必要がなくなり、装置の薄型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の入力機能付表示装置の全体構成を示す平面図。
【図２】表示体の全体構成を示す平面図。
【図３】表示体の概略構成を示す断面図。
【図４】電子ペンの概略構成を示す図。
【図５】電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図６】電気泳動粒子の分布状態を示す図（赤外光線照射時）
【図７】第２実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図。
【図８】第２実施形態の素子基板上の構成を示す平面図。
【図９】第２実施形態における電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図１０】第２実施形態における電気泳動粒子の分布状態を示す図（不可視光照射時）。
【図１１】第３実施形態の入力機能付表示装置における電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図１２】第３実施形態の入力機能付表示装置における電気泳動粒子の分布状態を示す図（赤外光線照射時）。
【図１３】第４実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す図。
【図１４】第４実施形態の入力機能付表示装置における電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図１５】第４実施形態の入力機能付表示装置における電気泳動粒子の分布状態を示す図（赤外光線照射時）。
【図１６】第５実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図。
【図１７】第５実施形態の入力機能付表示装置の電気泳動粒子の分布状態を示す図（可視光表示時）。
【図１８】第５実施形態の入力機能付表示装置の電気泳動粒子の分布状態を示す図（赤外光線照射時）。
【図１９】変形例１の入力機能付表示装置の画素構造を概略的に示す図。
【図２０】変形例１における赤外光線照射時における背景の表示状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２４】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態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１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位置情報パターン１６とこれを撮像する撮像素子を備えた電子ペン１１０を用い、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、符号撮像型入力装置である。
【００２５】
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いる。表示体１０はその表示面を露出させた状態でハウジング９内にはめ込まれており、表示面に対して電子ペン１１０により手書き入力が行えるように構成されている。なお、位置情報パターン１６は表示体（表示部）１０以外の部分にあっても良いことは言うまでもない。
【００２６】
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３）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。本実施形態では、図３に示すように、電気泳動素子３２として、複数のマイクロカプセル２０が配列されてなるカプセル型を採用しているが、これに限られたものではなく、隔壁によって画素ごとに区画形成されたセル内に電気泳動材料が封入されてなる隔壁タイプであっても良い。
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。
【００２７】
次に表示体の構成について述べる。
図２は、表示体の全体構成を示す平面図である。図３は、表示体の概略構成を示す断面図である。
図２及び図３に示すように、素子基板３００と対向基板３１０とが平面視で重なる領域に表示領域５が形成されている。表示領域５には、ｍ本の走査線６６及びｎ本のデータ線６８が形成され、各々の走査線６６及びデータ線６８の交点位置に対応して画素が設けられている。
【００２８】
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６に所定の走査電圧波形を印加する走査線駆動回路Ｙが接続され、表示領域５の全ての走査線６６に所定のデータ電圧波形を印加するデータ線駆動回路Ｘが接続され、走査線駆動回路Ｙとデータ線駆動回路Ｘは表示体１０の全体の動作を制御するコントローラー（不図示）に接続されていて所望する表示を行う。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６，７を介して走査線６６及びデータ線６８に所定の電位を入力し、表示領域に所定の画像を表示する。
【００２９】
図３に示すように、表示体１０は、素子基板３００と対向基板３１０との間に、複数のマイクロカプセルを配列してなる電気泳動素子３２を挟持してなる。
素子基板３００は、ガラスやプラスチック等からなる第１基板３０を有し、その電気泳動素子３２側の面に、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が設けられており、回路層３４上に複数の画素電極３５が配列形成されている。
各画素には、選択トランジスタ（図示略）、画素電極（第１電極）３５及び電気泳動素子３２が設けられている。
【００３０】
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。
【００３１】
画素電極３５は、Ｃｕ（銅）箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順番で積層したものや、Ａｌ（アルミニウム）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）などにより形成され、後述する対向電極（第２電極）３７とともに電気泳動素子３２に電圧を印加する電極である。
なお、第１基板３０は、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくても良い。
【００３２】
対向基板３１０は、ガラスやプラスチック等からなる第２基板３１を有し、その電気泳動素子３２側の面に、上記した複数の画素電極３５と対向する平面形状の対向電極３７が形成されている。対向基板３１０は、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。対向電極３７は、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り、ＭｇＡｇ（マグネシウム銀）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）などから形成された透明電極である。
【００３３】
なお、電気泳動素子３２は対向基板３１０側に予め形成され、接着剤層３３までを含めた電気泳動シートとして取り扱われるのが一般的であって、別途形成される素子基板３００に対して離型シートを剥がした電気泳動シートを貼り付けることによって表示部が形成される。
【００３４】
電気泳動素子３２を構成する複数のマイクロカプセル２０は、例えば５０μｍ程度の粒径をそれぞれ有しており、内部に分散媒２１と、互いに異なる極性に帯電した２色の電気泳動粒子が封入されてなる。電気泳動粒子は、複数の黒粒子（第１の帯電部材）２６と、複数の白粒子（第２の帯電部材）２７である。マイクロカプセル２０は、１つの画素内に１つ又は複数配置される。あるいは、１つのマイクロカプセル２０が複数の画素４０に亘って配置される構成としても良い。
【００３５】
白粒子２７は、二酸化チタン（チタニア）等の白色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、正に帯電されて用いられる。黒粒子２６は、アゾメチンアゾ系黒色顔料からなる粒子であり、負に帯電されて用いられる。本実施形態の黒粒子２６は、所定の波長領域の光を吸収するとともにそれ以外の波長の光を透過する特性を有する。具体的には、３５０〜７００ｎｍの可視光波長を吸収し、７００ｎｍ以上の波長の光を透過する。
【００３６】
また、これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。
また、黒色粒子２６及び白粒子２７に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、表示領域５に赤色、緑色、青色などを表示することができる。
【００３７】
表示体１０には、表示領域５上での２次元的な座標を定義する位置情報パターン１６が設けられている。位置情報パターン１６は、Ｘ方向へ所定ピッチで配列された複数の仮想ラスター線１７Ａと、Ｙ方向へ所定ピッチで配列された複数の仮想ラスター線１７Ｂとの交点に任意に設けられた複数の黒ドット１６ａによって座標値を示すことで、表示領域５内での位置情報を得るためのパターンとされている。
【００３８】
なお、位置情報パターン１６は仮想ラスター線の交点から意図的にある規則性を持たせてずらしたパターンであっても良い。
【００３９】
位置情報パターン１６は、図２に示すごとく２次元系列のパターンであり、上記交点位置におけるドット１６ａの有無によって得られる２次元コードからその２次元位置を一意的に定義するもので、ドット１６ａが付された交点ｑは符号［１］を示し、ドット１６ａのない交点ｑ’は符号［０］を示す。この位置情報パターン１６では、電子ペン１１０における撮像領域に対応するウィンドウの大きさに対応する微小単位領域Ａごとに、異なる部分パターン１６Ａを有する。この微小単位領域Ａにおける部分パターン１６Ａを構成するドット１６ａの有無、数、配置位置等に基づいて取得されるコードによって、その指定位置が位置情報パターン１６上のどの位置であるかが一意的に決定される。このようにして、位置情報パターン１６上での部分パターン１６Ａを電子ペン１１０によって読み取ると、座標位置が得られる。
【００４０】
本実施形態の入力機能付表示装置１００は、上述したように表示本体１２０の表示領域５に位置情報パターン１６を設けることで、表示領域５内での座標ごとにその座標のみに対応した一意な座標情報が割り当てられている。座標情報は、表示領域５内での微小単位領域内に散在させた複数のドット１６ａに符号化して割り当てられており、これら複数のドット１６ａからなる位置情報パターン１６を電子ペン１１０で光学的に読み取ることで、任意の座標位置情報が得られるようになっている。
【００４１】
具体的には、後述する電子ペン１１０を用いて位置情報パターン１６の所定の微小単位領域Ａを撮像し、当該領域における任意の交点位置に設けられた任意の位置に配置されたドットの有無や数等から所定のビット数をとってデジタルコード（符号）を取得する。これは、部分パターン１６Ａ上での位置を表す部分コードであるので、これをテーブル変換することによって対応する座標に変換する。図２では、微小単位領域Ａを点線で囲って示したが、この範囲については適宜設定できる。
【００４２】
したがって、この値（デジタルコードの値）を逆算あるいは参照テーブルを対比することで、一意的に指定位置の座標が決定する。そして、電子ペン１１０で読み取ったデータを無線あるいは光通信等で、電子ペン１１０から表示本体１２０の電子回路部品（無線回路、制御部）に送信して表示本体１２０における対応画素を点灯すれば、電子ペン１１０による表示領域５への手書き入力が可能である。
【００４３】
ここで、電子ペンの構成について述べる。
図４は、電子ペン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の内部に対物レンズ４２、発光素子４３、撮像素子４４、電子回路部品４５、電池４６等を具備して構成されている。発光素子４３としては、赤外光線（近赤外光線：７００ｎｍ以上）を発光可能なもので、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１６の部分領域（図２で示した微小単位領域Ａの部分パターン１６Ａ）を撮像して記録することのできるＣＣＤ光センサあるいはＣＭＯＳ光センサが用いられる。
電子回路部品４５は、発光、撮像及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。
【００４４】
また、発光素子４３を常に点灯させておく必要はなく、電子ペン１１０の走査スピードや撮像素子４４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比が改善する。
【００４５】
次に、電気泳動粒子の分布状態と表示状態について説明する。
図５及び図６は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図５は可視光表示時、図６は赤外光線（近赤外光線）照射時の状態を示す。なお、図５（ａ）は白表示の状態、図５（ｂ）は黒表示の状態を示している。
なお、図５及び図６ではカプセルの外形を省略して図示している。また、図５および図６は、黒粒子が負に帯電し、白粒子が正に帯電している場合の動作説明図であるが、必要に応じて、黒粒子を正に、白粒子を負に帯電させてもよい。この場合、上記と同様に電位を供給すると、白表示と黒表示とを反転した表示が得られる。
【００４６】
まず、観測者によって視認される表示本体の表示状態について述べる。
図５（ａ）に示す白表示の場合には、対向電極３７が相対的に低電位、画素電極３５が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した白粒子２７が対向電極３７側に引き寄せられる一方、負に帯電した黒色粒子２６が画素電極３５側に引き寄せられる。その結果、表示面側となる対向電極３７側からこの画素を見ると、白色（Ｗ）が認識される。つまり、可視光は、対向電極３７側に分布している白粒子２７で反射して観測者の目に入るため、白と認識される。
【００４７】
図５（ｂ）に示す黒表示の場合、対向電極３７が相対的に高電位、画素電極３５が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した黒色粒子２６が対向電極３７に引き寄せられる一方、正に帯電した白粒子２７が画素電極３５に引き寄せられる。その結果、対向電極３７側からこの画素を見ると黒色（Ｂ）が認識される。つまり、可視光は黒粒子２６に殆ど吸収されてしまうため黒と認識される。
【００４８】
このように、白粒子と黒粒子との分布領域を表示領域の部位ごとにコントロールすることで情報表示がなされる。つまり、対向基板３１０側から見たときに視認される白粒子と黒粒子との分布領域（面積）を制御することにより、表示色の階調を制御することができる。
【００４９】
次に、電子ペンから赤外光線（近赤外光線：７００ｎｍ以上）を照射した場合について述べる。
図６（ａ）に示すように対向電極３７側に白粒子２７が分布している場合、電子ペン１１０から照射された赤外光は白粒子２７にて反射されて撮像素子４４に入射する。このため、撮像素子４４内の光センサは「明るい」と判断する。
図６（ｂ）では対向電極３７側に黒粒子２６が分布している。黒粒子２６は、近赤外光線を透過する特性を有しているため、対向電極３７側から入射した光は当該対向電極３７上で分布している黒粒子２６を透過して、画素電極３５側に分布している白粒子２７にて反射される。白粒子２７にて反射された赤外光は再び対向電極３７上で分布している黒粒子２６を透過して外部へ出射し、電子ペン１１０の撮像素子４４に入るので、撮像素子４４は「明るい」と判断する。
【００５０】
すなわち、可視光で視認される表示パターン、つまり、表示本体１２０での表示画像の如何に関わらず、近赤外光線を照射して読み取れる画像は常に全面が明るい画像となっている。したがって、表示本体１２０の表示面（表示領域５）の全体に、少なくとも近赤外光線で低反射率となる材料、すなわち本実施形態では近赤外光線を吸収する材料で位置情報パターン１６を形成することで、電子ペン１１０の撮像素子４４では常に明るい背景に暗い符号の画像が読み取られることになる。
【００５１】
このように、各種類の電気泳動粒子と位置情報パターン１６とが赤外光線に対して互いに異なる光学特性を有しているので、電気泳動粒子によって形成される表示画像と位置情報パターン１６とのコントラストを高めることができる。この結果、表示本体１２０の表示画像によらず、電子ペン１１０の撮像素子４４による位置情報パターン１６の撮像画質を向上させることができるため、表示領域５上での正確な座標位置情報を検出することが可能となる。電子ペン１１０による表示領域５に対する正確な入力位置を把握することで、よりユーザーの意思に沿った手書き入力を実現できる。
【００５２】
また、本実施形態では、位置情報パターン１６を印刷等により形成することが可能なため、従来のように、位置情報パターンが形成された可視線を透過し、赤外線を吸収又は反射するフィルムが不要になり、装置の薄型化が可能となる。また、フィルムによる表示の明るさの低減がなくなる。さらに、これに伴うコスト削減も可能である。
【００５３】
位置情報パターン１６の形成材料としては、近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有するとともに可視光線に対する透明性が高いほど好ましい。一般に「透明」とは可視光線に対してのことを言う。これにより、位置情報パターン１６に起因する表示画像のコントラストの低下や、輝度の低下を防止することができるので、観測者にとって視認性の良好な画像を提供することができる。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の入力機能付表示装置について述べる。
図７は、本実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図である。図８は、本実施形態の素子基板上の構成を示す平面図である。
図７に示すように、本実施形態の入力機能付表示装置２００は、導電性を有した導電性隔壁（隔壁）５３を備えている。画素電極３５等が形成された素子基板３００には、導電性隔壁５３を介して対向電極３７を有する対向基板３１０が貼り合わされており、複数の画素電極３５、導電性隔壁５３および対向電極３７に対してそれぞれ任意の電位が入力される構成となっている。
【００５５】
導電性隔壁５３は、カーボンを含む導電性の感光性アクリル樹脂からなる導電部５３Ａと、導電部５３Ａの表面を覆うようにして形成された、カーボンを含まない絶縁性のアクリル材料からなる絶縁膜５３Ｂとにより構成されており、導電性隔壁５３と対向電極３７との絶縁性が確保されたものとなっている。なお、絶縁膜５３Ｂの形成材料はアクリル材料に限らない。
【００５６】
素子基板３００を構成する第１基板３０上には、図８に示すように、２種類のデータ線６８Ａ，６８Ｂが形成されており、画素毎に、データ線６８Ａに接続される選択トランジスタＴＲ１と、データ線６８Ｂに接続される選択トランジスタＴＲ２とが設けられている。そして、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２の各ゲートにはそれぞれ走査線６６が接続され、各ソースにはデータ線６８Ａ，６８Ｂが接続されている。また選択トランジスタＴＲ１のドレインには画素電極３５が接続され、選択トランジスタＴＲ２のドレインには導電性隔壁５３が接続されている。そして、選択トランジスタＴＲ１を介してデータ線６８Ａからの電位が画素電極３５に供給されるとともに、選択トランジスタＴＲ２を介してデータ線６８Ｂからの電位が導電性隔壁５３に供給される。
【００５７】
また、本実施形態の素子基板３００には任意の層間に反射層（反射部材）５４が設けられている。具体的には、画素電極３５の下層側に設けることによって平坦性を確保することができる。この際、画素電極３５をＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）により形成しておくことによって、画素電極３５を透過した光が反射層５４において反射されることになる。
【００５８】
電気泳動素子３２Ｂは、透明な分散媒２１中に、正負のいずれかに帯電したアゾメチンアゾ系黒色顔料からなる黒粒子２６のみ保持してなる。本実施形態では、先の実施形態同様に負に帯電した黒粒子２６を用いている。
【００５９】
このような表示本体１２０では、画素電極３５と導電性隔壁５３とにそれぞれ異なる電位を供給することができる。任意の極性（負）に帯電した黒粒子２６は、画素電極３５と対向電極３７と導電性隔壁５３との間を移動する。つまり、黒粒子２６を導電性隔壁５３側に吸着させることができるようになる。
【００６０】
次に、電気泳動粒子の分布状態と表示状態について説明する。
図９及び図１０は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図９は可視光表示時、図１０は赤外光照射時の状態を示す。なお、図９（ａ）は白表示する場合、図９（ｂ）は黒表示する場合を示している。
【００６１】
図９（ａ）に示す白表示の場合には、導電性隔壁５３が相対的に高電位、画素電極３５が相対的に低電位になるように電位を保持することで、黒粒子２６が導電性隔壁５３側へと引き寄せられてその壁面に沿って分布する。その結果、表示面側となる対向電極３７側からこの画素を見ると、白色が認識される。つまり、対向電極３７側から入射した可視光は、素子基板側の反射層５４で反射して観測者の目に入るため、白と認識される。
【００６２】
図９（ｂ）に示す黒表示の場合には、導電性隔壁５３が相対的に低電位、画素電極３５が相対的に高電位となるように電位を保持することで、黒粒子２６が画素電極３５側へ着引き寄せられて画素電極３５上に分布する。対向電極３７側から入射した可視光は黒粒子２７において殆ど吸収されるため、黒と認識される。
【００６３】
次に、電子ペンから赤外光（近赤外光線）を照射した場合について述べる。
図１０（ａ）に示すように導電性隔壁５３の壁面に沿って黒粒子２６が分布している場合、電子ペン１１０から照射された赤外光は素子基板側の反射層５４にて反射されて、外部へ出射し、電子ペン１１０の撮像素子４４に入射する。このため、撮像素子４４は「明るい」と判断する。
【００６４】
図１０（ｂ）に示すように、素子基板側に黒粒子２６が分布している場合、対向電極３７側から入射した赤外光は、画素電極３５上の黒粒子２６を透過して反射層５４にて反射され、電子ペン１１０の撮像素子４４に入射する。このため、撮像素子４４は「明るい」と判断する。このように、黒粒子２６の分布の如何によらず、入射光は反射層で反射される。
【００６５】
したがって、表示本体１２における表示画像がどのようになっていても近赤外光線では、撮像素子４４内の光センサによって読み取られる像は常に全面が明るい画像となっている。よって、少なくとも近赤外光線に対して低反射率となる材料、すなわち本実施形態では近赤外光線を吸収する材料を用いて位置情報パターン１６を形成することによって、撮像素子４４では常に明るい背景に暗い符号（位置情報パターン１６）が検出される。
【００６６】
よって、位置情報パターン１６の形成材料としては、近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有するとともに可視光線に対して透明性の高いものを用いることが好ましい。これにより、表示面上に位置情報パターン１６を設けることによって表示画像のコントラストが低下したり、明るさが低下したりすることを防止することができる。
【００６７】
なお、反射層を設ける構成の場合、位置情報パターン１６は、必ずしも表示本体１２０の表示面に形成する必要はなく、素子基板側に設けた反射層上に形成しても、符号を撮像することが可能である。
【００６８】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の入力機能付表示装置について述べる。
図１１及び図１２は、本実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図であって、１画素に対応する。図１１及び図１２は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図１１は可視光表示時、図１２は赤外光照射時の状態を示す。なお、図１１（ａ）は白表示する場合、図１１（ｂ）は黒表示する場合を示している。
【００６９】
図１１及び図１２に示すように、本実施形態では、黒色の分散媒２１（Ｂｋ）中に複数の白粒子２７が保持されてなる電気泳動素子３２Ｃを備えている。この分散媒２１（Ｂｋ）は、水溶液中に非帯電のアゾメチンアゾ系黒色顔料を分散させたもので、近赤外光線に対して高い透過性を有する。
このため、図１１（ａ）に示すように、白粒子２７を対向電極３７側へ移動させると黒色の分散媒２１（Ｂｋ）が白粒子２７によって押し退けられるため、可視光は白粒子２７で反射して白く見える。
一方、図１１（ｂ）に示すように、白粒子２７を画素電極３５側へ移動させると黒色の分散媒２１（Ｂｋ）が対向電極３７側を占有し、可視光はこの黒色の分散媒２１（Ｂｋ）において殆ど吸収されて黒く見える。
【００７０】
しかし、アゾメチンアゾ系黒色顔料は近赤外光に対して透明になる（透過性を有している）ので、赤外光線は白粒子２７にて反射される。このため、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、白粒子２７の分布状態によらず常に高い反射率が得られる。すなわち、表示本体１２０の表示画像によらず常に明るい背景となるため、少なくとも近赤外光線に対して低反射率となる材料、すなわち本実施形態では近赤外光線を吸収する材料を用いて位置情報パターン１６を設けることによって、明るい背景上に暗い符号が撮像素子４４で検出される。
【００７１】
よって、位置情報パターン１６の形成材料としては、近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有するとともに可視光線に対して透明性の高いものを用いることが好ましい。これにより、表示面上に位置情報パターン１６を設けることによって表示画像のコントラストが低下したり、明るさが低下したりすることを防止できる。
【００７２】
このように、光学特性が可視光と非可視光（近赤外光）とで異なる電気泳動粒子と分散媒とを用いて、可視光での表示によらず、非可視光では常に所定の反射率以上あるいは所定の反射率以下になるようにすることで、表示画像と位置情報パターンとのコントラストを高めることができ、高い識別性が得られるようになる。
【００７３】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態の入力機能付表示装置について述べる
図１３は、本実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図であって、１画素に対応する。
図１４及び図１５は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図１４は可視光表示時、図１５は赤外光照射時の状態を示す。なお、図１４（ａ）は白表示する場合、図１４（ｂ）は黒表示する場合を示している。
【００７４】
図１３に示すように、本実施形態の電気泳動素子３２Ｄでは、透明な分散媒中に、互いに逆極性に帯電した、チタニアからなる白粒子２７と、チタンブラックからなる黒粒子２６とを保持してなる。本実施形態の白粒子２７は、チタニア核２７ａの表面がヘプタメチンシアニン化合物からなる修飾膜２７ｂによって覆われてなる２層構造を呈する。修飾膜２７ｂは、可視光に対して透明で且つ赤外光を吸収する光学特性を有しており、このような光学特性を有する材料であれば、上記材料に限らず用いることができる。
【００７５】
図１４（ａ）に示すように、画素電極３５及び対向電極３７に所定の電圧を印加して白粒子２７を対向電極３７側、黒粒子２６を画素電極３５側へと移動させた状態において、可視光線は白粒子２７の修飾膜２７ｂを透過してチタニア核２７ａにおいて反射するため、白表示となる。
図１４（ｂ）に示すように、白粒子２７を画素電極３５側、黒粒子２６を対向電極３７側へと移動させた状態では、可視光線は黒粒子２６において殆ど吸収されて黒表示となる。
【００７６】
一方、図１５（ａ）に示すように、対向電極３７側に分布する白粒子２７に近赤外光線が入射すると、白粒子２７の修飾膜２７ｂにおいて殆ど吸収されてしまう。よって、出射光は少ないので、電子ペン１１０の撮像素子の光センサにより「暗い」と判断される。
また、図１５（ｂ）に示すように、対向電極３７側に分布する黒粒子２６に近赤外光が入射すると、この場合もまた黒粒子２６において近赤外光は殆ど吸収されてしまう。よって、電子ペン１１０の撮像素子４４では「暗い」と判断される。
【００７７】
このように、可視光で見る表示画像がどのようになっていても、近赤外光では電子ペン１１０の撮像素子４４では常に全面が暗い画像が撮像されることになる。したがって、表示本体１２０の表示面に、少なくとも近赤外光線に対して高い反射性を有する位置情報パターン１６を設けることによって、撮像素子において常に明るい背景に暗い符号の像が撮像されることになる。
【００７８】
よって、位置情報パターン１６の形成材料としては、近赤外光線に対して高い反射性を有するとともに可視光線に対して透明性の高いものを用いることが好ましい。これにより、表示面上に位置情報パターン１６を設けることによって表示画像のコントラストが低下したり、明るさが低下したりすることを防止することができる。
【００７９】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態の入力機能付表示装置について述べる。
図１６は、本実施形態の入力機能付表示装置の概略構成を示す断面図であって、１画素に対応する。
図１７及び図１８は電気泳動粒子の分布状態を示す図であって、図１７は可視光表示時、図１８は赤外光照射時の状態を示す。なお、図１７（ａ）は白表示する場合、図１７（ｂ）は黒表示する場合を示している。
【００８０】
図１６に示すように、本実施形態の電気泳動素子３２Ｅは、透明な分散媒２１中に、互いに逆極性に帯電し、とともにチタニアからなる白粒子２７及び黒粒子２６とが保持されてなる。本実施形態の黒粒子２６は、チタニア核２６ａとその表面を覆う修飾膜２６ｂとにより２層構造を呈するものである。修飾膜２６ｂは、可視光を吸収し、近赤外光を透過する材料を用いて形成され、例えば、鉄およびビスマス（Ｂｉ）を主成分とする複合酸化物を用いて形成される。なお、これに限らず、可視光を吸収するとともに近赤外光を透過する材料であれば他の材料を用いてもよい。
【００８１】
図１７（ａ）に示すように、対向電極３７側に白粒子２７が存在する状態において、可視光が入射すると、白粒子２７において反射されて白表示となる。
また、図１７（ｂ）に示すように、対向電極３７側に黒粒子２６が存在する状態において、可視光が入射すると、黒粒子２６の修飾膜２６ｂにおいて殆どの可視光が吸収されて黒表示となる。
【００８２】
一方、図１８（ａ）に示すように、対向電極３７側に分布している白粒子２７に近赤外光線が入射すると、可視光と同様に反射されて外部へ出射する。このため、電子ペン１１０の撮像素子の光センサ４４では、「明るい」と判断される。
本実施形態の黒粒子２６は、チタニア核２６ａの表面が近赤外光線に対する透過性の高い修飾膜２６ｂによって覆われているので、図１８（ｂ）に示すように対向電極３７側に黒粒子２６が分布している状態において近赤外光線が黒粒子２６に入射すると、修飾膜２６ｂを透過してチタニア核２６ａで反射され、再び修飾膜２６ｂを透過して外部へ出射する。その結果、電子ペン１１０の撮像素子の光センサ４４では、「明るい」と判断される。
【００８３】
本実施形態の構成によれば、表示本体１２０での表示画像（粒子の分布状態）がどのようになっていても、近赤外光線では電子ペン１１０の撮像素子によって撮像される像は常に全面が明るい画像となっている。したがって、表示本体１２０の表示面上に、少なくとも近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有する位置情報パターン１６を設けることによって、撮像素子において常に明るい背景に暗い符号の像が撮像されることになる。
【００８４】
なお、位置情報パターン１６の形成材料は、近赤外光線に対して低反射性（吸収性）を有するとともに可視光線に対して透明性の高いものを用いることが好ましい。これにより、表示面上に位置情報パターン１６を設けることによって、表示画像のコントラストや輝度の低下を防止することができる。
【００８５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８６】
例えば、表示本体１２０の表示領域５における各画素構造が部分的に異なっていても良い。具体的には、部分画素領域ごとに、上記した各実施形態の画素構造を採用しても良い。以下に、変形例について述べる。
【００８７】
［変形例１］
図１９は、変形例１の入力機能付表示装置の画素構造を概略的に示す図である。図２０は、赤外光線照射時における背景の表示状態を示す図である。
図１９に示すように、本例における入力機能付表示装置２００における表示本体１２０の表示領域には、画素構造の異なる第１画素４０Ａと第２画素４０Ｂとが混在された状態で存在する。ここで、素子基板３００及び対向基板３１０の構成は上記各実施形態と同様である。
【００８８】
第１画素４０Ａの電気泳動素子３２Ｆは、上記した第４実施形態と同様に、透明な分散媒２１中に、チタニア核２７ａの表面が、可視光に対して透明で且つ赤外光を吸収する修飾膜２７ｂによって修飾されている白粒子２７と、チタンブラックからなる黒粒子２６とを保持してなる。
一方、第２画素の電気泳動素子３２Ｇは、上記した第５実施形態と同様に、透明な分散媒２１中に、チタニアからなる白粒子２７と、チタニア核２６ａの表面が、可視光を透過するとともに近赤外光を透過する修飾膜２６ｂによって修飾されている黒粒子２６とを保持してなる。
【００８９】
上記した、互いに異なる光学特性を有する第１画素４０Ａと第２画素４０Ｂとを表示領域５全体の任意の位置に配置することにより、例えば、画素を利用した位置情報パターンを形成することが可能となる。つまり、可視光での表示、すなわち表示本体１２０における表示画像にかかわらず、赤外光線を照射すると、図２０に示すように、所定の画素４０Ａでは「暗い」と判断され、他の画素４０Ｂでは「明るい」と判断されることから、第１画素４０Ａと第２画素４０Ｂとの位置関係を考慮することによって、位置情報パターンとして代替することが可能となる。このため、位置情報パターン１６を表示面上に別途形成する必要がなくなる。
本例のように、画素ごとに異なる光学特性を有する電気泳動素子構造を採用することによって、別部材や印刷工程を別途用いることなく、位置情報パターンと同じ機能を付与することができる。
【００９０】
また、符号撮像型入力方法を採用するにあたり、撮像する際の照明光を可視光領域以外の波長領域とし、この波長領域の光に対して、電気泳動素子（光学素子）の帯電粒子（可動部材）の位置あるいは分布によらず、所定以上あるいは所定以下の反射率を有するように光学素子を構成してもよい。
また、上記実施形態では、電気泳動素子を採用する構成について述べたが、これに限定するものではなく、電子粉流体（登録商標）でも各粒子に電気泳動粒子と同様の光学特性を付与すれば上記実施形態と同様の効果が得られる。
また、画素が着色した油と水（顔料を分散させた水）とからなり、この油と水の配置を変えることによって表示を行う、エレクトロウエッティング素子の場合でも、油と水の可視光領域以外の所定の波長領域（近赤外領域）の光の反射率を所定以上あるいは所定以下の反射率になるようにしておけば、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００９１】
また、上記実施形態では、説明を簡単にするため、白表示と黒表示の場合について述べたが、カラー粒子や着色溶媒を用いたカラー表示の場合でも良い。可視光線での表示パターンによらず、所定の非可視光線で全ての画素の反射率が所定以上あるいは所定以下になるような光学特性材料を選択すればよい。この際、例えば、黒表示を行う場合、複数色の帯電粒子を移動させて表示を行ってもよい。こうすることで、単種の黒粒子よりも、安価な材料で近赤外線での反射率を向上させることが可能である。
【００９２】
また、修飾膜の形成材料や、可視光に対して透明で近赤外光に対して吸収性を有する位置情報パターン（符号）の形成材料としては、銅や鉄などの金属製イオンを含有させたもの、ニトロソ化合物及びその金属錯塩、シアニン系化合物、スクアリリウム系化合物、ジチオール系金属錯体化合物、アミノチオフェノール系金属錯体化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、トリアリルメタン系化合物、インモニウム系化合物、ジインモニウム系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、アミノ化合物、アミニウム塩系化合物、アゾ化合物等がある。
【符号の説明】
【００９３】
５…表示領域、１６…位置情報パターン、２１…分散媒、２６ｂ，２７ｂ…修飾膜、３０…第１基板、３１…第２基板、３２，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ，３２Ｇ…電気泳動素子、３５…画素電極（第１電極）、３７…対向電極（第２電極）、４０…画素、５３…導電性隔壁（隔壁）、５４…反射層（反射部材）、１００，２００…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）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示手段と、不可視光線を用いて前記位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、
前記表示手段は、前記位置情報読取手段により前記位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、
複数の帯電部材と、これを保持する分散媒とを構成部材として有する電気泳動素子と、
前記電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、
前記電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、
前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部及び前記位置情報パターンのうちいずれか一方が前記不可視光線に対して反射性を有し、他方が前記反射性よりも相対的に低い低反射性を有する
ことを特徴とする入力機能付表示装置。
【請求項２】
前記不可視光線が近赤外領域の光である
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。
【請求項３】
前記位置情報パターンが前記可視光線に対して透明性の高い材料を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力機能付表示装置。
【請求項４】
前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部が前記不可視光線に対して前記反射性を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【請求項５】
前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部が前記不可視光線に対して前記反射性を有し、残りの前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して透過性を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【請求項６】
前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して前記低反射性を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【請求項７】
互いに異なる極性に帯電した第１の前記帯電部材及び第２の前記帯電部材のうちいずれか一方が、可視光線及び前記不可視光線に対して前記反射性を有する中心核と、当該中心核を修飾する修飾膜とから構成されており、
前記修飾膜が前記可視光線に対して透明性を有するとともに前記不可視光線に対して前記低反射性を有し、あるいは、前記修飾膜が前記可視光線に対して前記低反射性を有するとともに前記不可視光線に対して透明性を有している
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【請求項８】
複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示手段と、不可視光線を用いて前記位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、
前記表示手段は、前記位置情報読取手段により前記位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、
所定の極性に帯電した電気泳動素子の構成部材と、これを保持する分散媒とを有する電気泳動素子と、
前記電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、
前記電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、
前記第１基板には前記不可視光線に対する反射性が付与されており、
前記位置情報パターンは前記不可視光線に対して前記反射性よりも低い低反射性を有している
ことを特徴とする入力機能付表示装置。
【請求項９】
前記第１基板には、前記電気泳動素子側の面に前記不可視光線を反射する反射部材が設けられており、
前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して透過性を有している
ことを特徴とする請求項８に記載の入力機能付表示装置。
【請求項１０】
前記第１基板及び前記第２基板との間に設けられ、前記画素を区画する導電性を有した隔壁を有する
ことを特徴とする請求項８または９に記載の入力機能付表示装置。
【請求項１１】
前記位置情報パターンが光学特性を異ならせた画素構造を利用して構成されている
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【請求項１】
複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示手段と、不可視光線を用いて前記位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、
前記表示手段は、前記位置情報読取手段により前記位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、
複数の帯電部材と、これを保持する分散媒とを構成部材として有する電気泳動素子と、
前記電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、
前記電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、
前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部及び前記位置情報パターンのうちいずれか一方が前記不可視光線に対して反射性を有し、他方が前記反射性よりも相対的に低い低反射性を有する
ことを特徴とする入力機能付表示装置。
【請求項２】
前記不可視光線が近赤外領域の光である
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。
【請求項３】
前記位置情報パターンが前記可視光線に対して透明性の高い材料を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力機能付表示装置。
【請求項４】
前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部が前記不可視光線に対して前記反射性を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【請求項５】
前記電気泳動素子の構成部材の少なくとも一部が前記不可視光線に対して前記反射性を有し、残りの前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して透過性を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【請求項６】
前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して前記低反射性を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【請求項７】
互いに異なる極性に帯電した第１の前記帯電部材及び第２の前記帯電部材のうちいずれか一方が、可視光線及び前記不可視光線に対して前記反射性を有する中心核と、当該中心核を修飾する修飾膜とから構成されており、
前記修飾膜が前記可視光線に対して透明性を有するとともに前記不可視光線に対して前記低反射性を有し、あるいは、前記修飾膜が前記可視光線に対して前記低反射性を有するとともに前記不可視光線に対して透明性を有している
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【請求項８】
複数の画素からなる表示領域上の座標位置を表す位置情報パターンが付与されている表示手段と、不可視光線を用いて前記位置情報パターンを読み取る位置情報読取手段と、を備え、
前記表示手段は、前記位置情報読取手段により前記位置情報パターンから読み取った符号に基づいて表示を行い、
所定の極性に帯電した電気泳動素子の構成部材と、これを保持する分散媒とを有する電気泳動素子と、
前記電気泳動素子側の面に第１電極を有する第１基板と、
前記電気泳動素子側の面に第２電極を有する第２基板と、を具備し、
前記第１基板には前記不可視光線に対する反射性が付与されており、
前記位置情報パターンは前記不可視光線に対して前記反射性よりも低い低反射性を有している
ことを特徴とする入力機能付表示装置。
【請求項９】
前記第１基板には、前記電気泳動素子側の面に前記不可視光線を反射する反射部材が設けられており、
前記電気泳動素子の構成部材が前記不可視光線に対して透過性を有している
ことを特徴とする請求項８に記載の入力機能付表示装置。
【請求項１０】
前記第１基板及び前記第２基板との間に設けられ、前記画素を区画する導電性を有した隔壁を有する
ことを特徴とする請求項８または９に記載の入力機能付表示装置。
【請求項１１】
前記位置情報パターンが光学特性を異ならせた画素構造を利用して構成されている
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の入力機能付表示装置。
【図１】
【図２】
【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２】
【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】
【公開番号】特開２０１２−２４８１４５（Ｐ２０１２−２４８１４５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２１６１５（Ｐ２０１１−１２１６１５）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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